JP4246581B2 - 車輪用軸受等における磁気エンコーダの取付方法 - Google Patents
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Description
また、磁性部材を磁性粉体の混入された合成樹脂塗料としたものも提案されている(特許文献3)。
また、多極磁石が上記のような磁性粉を含有させたエラストマーやプラストマーでは、次に説明するように種々の課題があるため、本出願人は、多極磁石を、磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体としたものを提案した(特願2001−290300号)。このような多極磁石とした場合、その特性に応じた防錆処理が必要となる。
この発明の他の目的は、部品点数を増やすことなく、コンパクトな構成で回転検出が行え、かつ回転検出のための磁気エンコーダの耐食性、生産性に優れ、低コスト化が図れる車輪用軸受の磁気エンコーダの取付方法を提供することである。
また、磁気エンコーダは、被取付部材の外周に圧入するときに、圧入パンチまたはこの磁気エンコーダの少なくとも一方を60〜150℃に加温した状態で行うので、樹脂塗膜が軟化した状態で圧入できる。そのため、樹脂塗膜表面にピンホールや擦り傷等が生じていても、軟化した樹脂が、ピンホールや擦り傷等の塗膜の極端に薄い部分に移動して、極端に薄い部分を減らすことができる。このようにピンホールや擦り傷等に基本する極端に薄い部分を減らすことができれば、磁気エンコーダの耐食性が大幅に向上する。単に圧入時に加温するだけで良いため、工程の増加も少ない。
これらにより、長期の使用,厳しい環境下の使用においても錆の発生の問題がないものとでき、かつ生産性にも優れ、低コスト化が図れる。
加温の範囲については、60℃未満では樹脂塗膜の軟化による圧入時の移動性が十分に得られず、また150℃を超えると軟化については好ましいが、この磁気エンコーダと共に用いるゴムシールやシール性確保のためのグリースの劣化を引き起こす恐れがあるために好ましくなく、したがって60〜150℃の範囲が好ましい。
電着塗装としては、焼結体芯金一体品をプラス極によるアニオンタイプと、マイナス極とするカチオンタイプの2種類があるが、自動車部品等のように耐食性が強く要望される場合は、カチオンタイプの電着塗装がより好ましい。
上記混合粉は2種以上の磁性粉を含むものであっても良く、また2種以上の非磁性金属粉を含むものであっても良い。また、上記混合粉は、2種以上の磁性粉を含み、かつ2種以上の非磁性金属粉を含むものであっても良い。2種以上の磁性粉または2種以上の金属粉を含むものとした場合は、任意に複数種の粉を混合することで所望の特性を得ることができる。例えばフェライト粉だけでは磁力が足りない場合に、フェライト粉に希土類系磁性材料であるサマリウム系磁性粉やネオジウム系磁性粉を必要量だけ混合し、磁力向上を図りつつ安価に製作することができる。
また、磁気エンコーダとこれに対面させる磁気センサとの間に砂粒等の粒子が噛み込むことがあるが、この噛み込みに対して、次のように保護される。すなわち、磁性粉と非磁性金属粉とからなる焼結体の多極磁石の表面硬度は、従来の磁性粉や磁性粒子の含有する弾性部材やエラストマー製のコーダに比べて硬い。そのため、車輪回転検出のための磁気エンコーダを有した車輪用軸受において、車両走行中に回転側の多極磁石の表面と固定側の磁気センサの表面との隙間に、砂粒などの粒子が噛み込まれても、多極磁石の摩耗損傷に大幅な低減効果がある。
・第1のシール板の立板部が、内周側部分と外周側部分とで互いに軸方向にずれた2段形状であっても良い。
・第1のシール板の立板部が、内周側部分と外周側部分とで互いに軸方向にずれた2段形状であっても良い。
・第1のシール板の立板部に、上記多極磁石を第1のシール板の外周側円筒部の加締によって固定しても良い。
・第1のシール板における外周側円筒部の周方向複数箇所に、内径側へ突出状態に塑性変形させた塑性変形部を設け、上記第1のシール板における立板部に重ねた多極磁石を、上記塑性変形部によって加締固定しても良い。
・第1のシール板の立板部に、上記多極磁石を、第1のシール板の外周部に設けた爪状突起の塑性変形によって固定しても良い。
・焼結体芯金一体品21に樹脂塗膜22による防食用の表面処理を施してなる磁気エンコーダ10を、被取付部材30の外周に圧入するときに、圧入パンチ31または磁気エンコーダ10の少なくとも一方を60〜150℃に加温した状態で行うので、上記表面処理の工程途中で生じた樹脂塗膜22の擦り傷やピンホール部の膜厚低下を、上記加温による樹脂塗膜22の軟化,膜厚平坦化効果により改善でき、耐食性を向上させることができる。
・電着塗装は、コーティング方式の塗装よりも、つきまわり性が良いことから、製品全体を塗装できるので、焼結体(多極磁石14)全体の耐食性が向上する。
・電着塗装は、コーティング方式の塗装よりも、つきまわり性が良いことから、焼結体(多極磁石14)と芯金11の隙間に入り込み易いので、接着効果があり、「加締」と「接着」の両方で焼結体と芯金を保持できる。仮に、加締が緩くても接着効果で分離を防ぐことができるので、製品の信頼性が向上する。
・電着塗装は、コーティング方式と比べて、均一な塗膜を形成できるので、製品の寸法管理が容易になる。
・焼結体(多極磁石14)または芯金(11)の少なくともいずれか一方に凹みを設けることで、焼結体と芯金の密着性を向上させることができる。
他の1つの試験は、磁気エンコーダ10に対して、35℃,5%のNaCl溶液による塩水噴霧を行い、樹脂塗膜22のピンホール部に発生する錆の観察を行ったものである。塩水噴霧してから500時間経過後に磁気エンコーダ10を取り出し、ピンホール部に錆が発生しているかどうかを観察した。表1では、錆の発生があったものに×のマークを、錆の発生のないものに○のマークを付した。○のマークのものについては継続して同じ試験を行い、800時間経過後に再度取り出して、錆の発生していなものに◎のマークを付した。
実施例7:焼結体(多極磁石14)にSm−Fe−N系磁性体を用い、焼結体芯金一体品21にカチオン電着を行って磁気エンコーダ10とし、圧入に用いるパンチおよび磁気エンコーダ10に加温処理(100℃)を施しながら軸受内輪を模した軸体の外径面に磁気エンコーダ10を圧入した。この例では、焼結体(多極磁石14)表面の樹脂塗膜22のピンホール部での膜厚が10μmであり、耐食性は◎となり優れていた。
実施例8:焼結体(多極磁石14)にNd−Fe−B系磁性体を用い、焼結体芯金一体品21にアニオン電着を行って磁気エンコーダ10とし、圧入に用いるパンチに加温処理(100℃)を施しながら軸受内輪を模した軸体の外径面に磁気エンコーダ10を圧入した。この例では、焼結体(多極磁石14)表面の樹脂塗膜22のピンホール部での膜厚が8μmであり、耐食性は○となり優れていた。
実施例9:焼結体(多極磁石14)にSm−Fe−N系磁性体を用い、焼結体芯金一体品21にクリヤーコーティング処理(東京ペイント製:TPR−RC クリヤー)を行って磁気エンコーダ10とし、圧入に用いるパンチに加温処理(100℃)を施しながら軸受内輪を模した軸体の外径面に磁気エンコーダ10を圧入した。この例では、焼結体(多極磁石14)表面の樹脂塗膜22のピンホール部での膜厚が10μmであり、耐食性は◎となり優れていた。
実施例10:焼結体(多極磁石14)にSm−Fe−N系磁性体を用い、エポキシ系クリヤー(東京ペイント製:TPR−RC クリヤー)をシンナーで希釈した希釈液に焼結体芯金一体品21を浸して焼結体(多極磁石14)と芯金11の隙間に強制的に樹脂を含浸させ、一定時間後に上記希釈液から取り出して180℃で20分間の焼き付けを行って磁気エンコーダ10とし、圧入に用いるパンチに加温処理(100℃)を施しながら軸受内輪を模した軸体の外径面に磁気エンコーダ10を圧入した。この例では、焼結体(多極磁石14)表面の樹脂塗膜22のピンホール部での膜厚が10μmであり、耐食性は◎となり優れていた。
比較例2:焼結体(多極磁石14)にSm−Fe−N系磁性体を用い、焼結体芯金一体品21にカチオン電着を行って磁気エンコーダ10とし、圧入に用いるパンチに加温処理(160℃)を施しながら軸受内輪を模した軸体の外径面に磁気エンコーダ10を圧入した。この例では、焼結体(多極磁石14)表面の樹脂塗膜22のピンホール部での膜厚は10μmとなり、耐食性は優れいてたが、加温処理温度が160℃と高いため、ゴムシールおよびシール用グリースが劣化していた。
比較例3:焼結体(多極磁石14)にSm−Fe−N系磁性体を用い、焼結体芯金一体品21にカチオン電着を行って磁気エンコーダ10とし、圧入に用いるパンチに加温処理(50℃)を施しながら軸受内輪を模した軸体の外径面に磁気エンコーダ10を圧入した。この例では、焼結体(多極磁石14)表面の樹脂塗膜22のピンホール部での膜厚は2μmと薄く、耐食性は×となり劣っていた。
比較例4:焼結体(多極磁石14)にSm−Fe−N系磁性体を用い、焼結体芯金一体品21にカチオン電着を行って磁気エンコーダ10とし、圧入に用いるパンチおよび磁気エンコーダ10に加温処理(50℃)を施しながら軸受内輪を模した軸体の外径面に磁気エンコーダ10を圧入した。この例では、焼結体(多極磁石14)表面の樹脂塗膜22のピンホール部での膜厚は3μmと薄く、耐食性は×となり劣っていた。
また、磁気エンコーダ10を軸受のシール装置5の構成要素とする場合等において、多極磁石14を、上記各実施形態とは逆に軸受に対して内向きに設けても良い。すなわち、多極磁石14を芯金11の軸受内側の面に設けても良い。その場合、芯金11は非磁性体製のものとすることが好ましい。
また、外方部材が回転側部材となる車輪用軸受では、外方部材に磁気エンコーダを取付ける。
2…外方部材
3…転動体
5…シール装置
10…磁気エンコーダ
11…芯金(第1のシール板)
11a…円筒部
11b…立板部
11c…他円筒部
12…第2のシール板
14…多極磁石
15…磁気センサ
16a…サイドリップ
16b,16c…ラジアルリップ
20…回転検出装置
21…焼結体芯金一体品
22…樹脂塗膜
30…被取付部材
31…圧入パンチ
Claims (15)
- 磁気エンコーダを被取付部材の外周に圧入する磁気エンコーダの取付方法であって、上記磁気エンコーダは、円周方向に交互に磁極を形成した多極磁石と、この多極磁石を支持する芯金とを備え、上記多極磁石が磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体であり、この焼結体を上記芯金の加締によってこの芯金に固定し、この焼結体を芯金に固定した焼結体芯金一体品に樹脂塗膜による防食用の表面処理が施してあり、この磁気エンコーダを、被取付部材の外周に圧入するときに、圧入パンチまたはこの磁気エンコーダの少なくとも一方を60〜150℃に加温した状態として前記樹脂塗膜が軟化した状態で圧入を行うことを特徴とする磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項1において、上記芯金が円環状であり、かつ多極磁石が円環状である磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項1または請求項2において、上記表面処理が電着である磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、上記表面処理が、カチオン電着である磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項1ないし請求項4のいずれかにおいて、上記磁性粉がサマリウム系磁性粉である磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項1ないし請求項4のいずれかにおいて、上記磁性粉がネオジウム系磁性粉である磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項1ないし請求項6のいずれかにおいて、上記非磁性金属粉がスズ粉である磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項1ないし請求項7のいずれかにおいて、上記混合粉が2種以上の磁性粉または2種以上の非磁性金属粉を含む磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の磁気エンコーダの取付方法によって磁気エンコーダを取付ける車輪用軸受の磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項9において、上記車輪用軸受が、複列の転走面を内周面に形成した外方部材と、この外方部材の転走面と対向する転走面を形成した内方部材と、これら両転走面間に介在させた複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であって、
上記外方部材と内方部材との間の環状空間を密封するシール装置を設け、このシール装置は、上記外方部材または内方部材のうちの回転側部材に嵌合した断面L字状の第1のシール板と、この第1のシール板に対向し、上記外方部材または内方部材のうちの固定側部材に嵌合した断面L字状の第2のシール板とからなり、上記第1のシール板の立板部に摺接するサイドリップ、および円筒部に摺接するラジアルリップが上記第2のシール板に固着され、上記第1のシール板が上記磁気エンコーダにおける芯金となり、その立板部に重ねて上記多極磁石が設けられる車輪用軸受の磁気エンコーダの取付方法。 - 請求項9において、上記車輪用軸受が、複列の転走面を内周面に形成した外方部材と、この外方部材の転走面と対向する転走面を形成した内方部材と、これら両転走面間に介在させた複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であって、
上記外方部材と内方部材との間の環状空間を密封するシール装置を設け、このシール装置は、上記外方部材または内方部材のうちの回転側部材に嵌合した断面概ね逆Z字状の第1のシール板と、この第1のシール板に対向し、上記外方部材または内方部材のうちの固定側部材に嵌合した断面L字状の第2のシール板とからなり、上記第1のシール板の立板部に摺接するサイドリップ、および円筒部に摺接するラジアルリップが上記第2のシール板に固着され、上記第1のシール板が上記磁気エンコーダにおける芯金となり、その立板部に重ねて上記多極磁石が設けられる車輪用軸受の磁気エンコーダの取付方法。 - 請求項11において、上記第1のシール板の上記多極磁石が重ねられる立板部が、内周側部分と外周側部分とで互いに軸方向にずれた2段である車輪用軸受の磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項11または請求項12において、上記第1のシール板における上記多極磁石を重ねた立板部に、上記多極磁石を第1のシール板の外周部の加締によって固定する車輪用軸受の磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項11または請求項12において、上記第1のシール板における上記多極磁石を重ねた立板部に、上記多極磁石を第1のシール板の外周部の塑性変形によって固定する車輪用軸受の磁気エンコーダの取付方法。
- 請求項11または請求項12において、上記第1のシール板における上記多極磁石を重ねた立板部に、上記多極磁石を、第1のシール板の外周部に設けた爪状突起の塑性変形によって固定する車輪用軸受の磁気エンコーダの取付方法。
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