JP4704002B2 - 磁気エンコーダおよびそれを備えた車輪用軸受装置 - Google Patents

Description

この発明は、相対回転する軸受部の回転検出装置等に用いられる磁気エンコーダ、およびそれを備えた車輪用軸受装置に関し、例えば自動車のアンチロックブレーキシステムにおける前後の車輪回転数を検出する回転検出装置に装着されるベアリングシールの構成部品とされる磁気エンコーダに関する。

軸受の回転側軌道輪に取付ける磁気エンコーダとして、永久磁石を芯金に固定したものが知られている（例えば特許文献１）。この場合、上記芯金は回転側軌道輪への圧入部となる円筒状部と、この円筒状部の一端から径方向に延びる立板部とでなる断面概形がＬ字状の環体とされる。永久磁石としては、例えば磁性粉とゴム材を混練したリング状のエンコーダゴムが用いられ、このエンコーダゴムが上記芯金の立板部の一側面に加硫接着される。エンコーダゴムには、円周方向に並ぶ磁極が着磁される。

このような構成の磁気エンコーダにおいて、例えば芯金の立板部が円筒状部の一端から外径側に延びる形状のものでは、エンコーダゴムの内径と芯金円筒状部の内外径との関係が以下の３タイプに設定される。
（１） エンコーダゴムの内径を芯金円筒状部の外径よりも大きく設定する（特許文献１）。
（２） エンコーダゴムの内径を芯金円筒状部の内径と同一に設定する。
（３） エンコーダゴムの内径を芯金円筒状部の内径と外径の間で任意に設定する。
特開２００３−２６９４７６号公報

しかし、エンコーダゴムの内径と芯金円筒状部の内外径との関係を（１）のように設定した磁気エンコーダでは、エンコーダゴムの内径が大きくなる分だけ、エンコーダゴムにおける径方向の磁気特性保証範囲（検出に十分な磁気特性が得られる範囲）が内径側で狭くなり、所望の磁気特性を確保できない場合がある。

また、エンコーダゴムの内径と芯金円筒状部の内外径との関係を（２）のように設定した磁気エンコーダでは、芯金立板部の側面にエンコーダゴムを加硫接着するとき、芯金円筒状部の内径側にエンコーダゴムが漏れる恐れがある。この漏れがあると軸受回転側軌道輪に対する磁気エンコーダの抜け荷重を確保できなくなる。そこで、この場合には、軸受回転側軌道輪に擬した金型に芯金円筒状部を圧入した状態で、芯金立板部にエンコーダゴムを加硫接着することで上記漏れを防止する必要があり、工数増・コスト増となる。

また、エンコーダゴムの内径と芯金円筒状部の内外径との関係を（３）のように設定した磁気エンコーダでは、次の課題がある。すなわち、一般的にこの種の磁気エンコーダでは、製造工程、輸送時、軸受組立工程において、図９のように複数の磁気エンコーダ３１を重ねた状態で取り扱う。このとき、上記（３）のようにエンコーダゴムの内径が芯金円筒状部の内径と外径の間で任意に設定されていると、同図において上の磁気エンコーダ３１のエンコーダゴム３３の内径端面に、下の磁気エンコーダ３１の芯金３２の円筒状部３２ａの外径面が食い込むことがある。このような食い込みが起きると、軸受組立工程において、積み重ねられた磁気エンコーダ群から、手作業で１品ずつ磁気エンコーダ３１を取り外して軸受へ供給しなければならず、軸受への組込み生産性が大きく低下する。

この発明の目的は、磁気特性保証範囲が確保でき、ゴム加硫時の生産性に優れて製造工数・コストの低減が図れ、また製造工程や輸送時に他の磁気エンコーダとの食い込みの問題がなくて、軸受等への組込み生産性に優れた磁気エンコーダ、およびそれを備えた車輪用軸受装置を提供することである。

この発明の第１の磁気エンコーダは、圧入用の円筒状部およびこの円筒状部の一端から外径側に延びる立板部を有する断面Ｌ字状の芯金と、この芯金の前記立板部の外側の側面に固着されて円周方向に並ぶ磁極が設けられたリング状のエンコーダゴムとでなる磁気エンコーダにおいて、前記エンコーダゴムの内径寸法を、前記円筒状部の外径寸法よりも小さく、内径寸法よりも大きくし、かつ複数の磁気エンコーダを重ねた場合に、上の磁気エンコーダのエンコーダゴムの内径端面に下の磁気エンコーダの芯金円筒状部の外径面が食い込むことを回避するために、前記芯金の円筒状部の外径寸法よりも半径で０．１２mm以上小さくしたことを特徴とする。
この構成によると、磁気特性保証範囲の確保、製造工数・コストの低減、軸受への組込み生産性の低下防止が、次のように可能になる。
エンコーダゴムの内径寸法が、芯金円筒状部の外径寸法よりも小さいので、エンコーダゴムにおける径方向の磁気特性保証範囲を広くできて、所望の磁気特性を容易に確保できる。
エンコーダゴムの内径寸法は、芯金円筒状部の内径寸法よりも大きくしているので、芯金立板部の側面にエンコーダゴムを加硫接着するとき、芯金円筒部の内径面側にエンコーダゴムが漏れる恐れがなく、エンコーダゴムの加硫接着を、金型に芯金円筒部を圧入した状態で行うといった工程が不要となり、製造工数・コストの低減が可能となる。
また、エンコーダゴムの内径寸法を、芯金円筒状部の外径寸法よりも半径で０．１２mm以上小さくしていることから、製造工程、輸送時、軸受組立工程において、複数の磁気エンコーダを重ねた状態で取り扱う場合に、上の磁気エンコーダのエンコーダゴムの内径端面に下の磁気エンコーダの芯金円筒状部の外径面が食い込むことを回避できる。このような食い込みが無いことから、軸受組立工程において、積み重ねられた磁気エンコーダ群から、手作業で１品ずつ磁気エンコーダを取り外して軸受へ供給するといった手順が不要となり、軸受への組込み生産性の低下を防止できる。
試験によると、上記食い込みの生じ易さは、エンコーダゴムの内径寸法の大きさに係わらず、上記半径差に依存し、上記エンコーダゴムの内径寸法と芯金円筒状部の外径寸法との半径差が０．１２mmよりも小さいと、上記の食い込みが生じ易いが、０．１２mm以上と大きいと、上記食い込みが生じ難い難いことが確認された。

この発明の第２の磁気エンコーダは、第１の磁気エンコーダと内外が逆のものである。すなわち、この磁気エンコーダは、圧入用の円筒状部およびこの円筒状部の一端から内径側に延びる立板部を有する断面逆Ｌ字状の芯金と、この芯金の前記立板部の外側の側面に固着されて円周方向に並ぶ磁極が設けられたリング状のエンコーダゴムとでなる磁気エンコーダにおいて、前記エンコーダゴムの外径寸法を、前記円筒状部の内径寸法よりも大きく、外径寸法よりも小さくし、かつ複数の磁気エンコーダを重ねた場合に、上の磁気エンコーダのエンコーダゴムの外径端面に下の磁気エンコーダの芯金円筒状部の内径面が食い込むことを回避するために、前記芯金の円筒状部の内径寸法よりも半径で０．１２mm以上大きくしたことを特徴とする。
この構成によると、第１の磁気エンコーダと同様に、磁気特性保証範囲の確保、製造工数・コストの低減、軸受への組込み生産性の低下防止が可能となる。
すなわち、エンコーダゴムの外径寸法が、芯金円筒状部の内径寸法よりも大きいので、エンコーダゴムにおける径方向の磁気特性保証範囲を広くでき、所望の磁気特性を容易に確保できる。
エンコーダゴムの外径寸法を、芯金円筒状部の外径寸法よりも小さくしているので、芯金立板部の側面にエンコーダゴムを加硫接着するときに、芯金円筒部の外径面側にエンコーダゴムが漏れる恐れがなく、エンコーダゴムの加硫接着を、金型に芯金円筒部を圧入した状態で行うといった工程が不要となり、製造工数・コストの低減が可能となる。
また、エンコーダゴムの外径寸法を、芯金円筒状部の内径寸法よりも半径で０．１２mm以上大きくしていることから、製造工程、輸送時、軸受組立工程において、複数の磁気エンコーダを重ねた状態で取り扱う場合に、上の磁気エンコーダのエンコーダゴムの外径端面に下の磁気エンコーダの芯金円筒状部の内径面が食い込むことを回避できる。このような食い込みが無いことから、軸受組立工程において、積み重ねられた磁気エンコーダ群から、手作業で１品ずつ磁気エンコーダを取り外して軸受へ供給するといった手順が不要となり、軸受への組込み生産性の低下を防止できる。

この発明の磁気エンコーダ付きシールは、この発明の上記第１または第２の磁気エンコーダと、この磁気エンコーダの内側に対向するシール部材とで構成されて前記磁気エンコーダの前記芯金がスリンガとなる磁気エンコーダ付きシールであって、前記シール部材は、シール芯金とこのシール芯金に固着された弾性体とを有し、この弾性体は、前記磁気エンコーダの芯金の円筒状部の周面および立板部の側面にそれぞれ接する複数のシールリップを有し、前記磁気エンコーダは相対回転する一方の部材に取付けられかつ前記シール部材は他方の部材に取付けられるものである。
この構成によると、回転検出装置の磁気エンコーダをシールの構成要素として兼用しているため、部品点数を増やすことなく、高い密封機能を持たせることができる。

この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在し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において、この発明の上記第１の磁気エンコーダを前記内方部材の外周に圧入により取付け、またはこの発明の第２の磁気エンコーダを前記外方部材の内周に圧入により取付けたものである。
この構成によると、磁気エンコーダの組込みが容易となり、またこの発明の磁気エンコーダの持つ磁気特性保証範囲の確保等により、優れた回転検出機能が得られる。

この発明の第１の磁気エンコーダは、圧入用の円筒状部およびこの円筒状部の一端から外径側に延びる立板部を有する断面Ｌ字状の芯金と、この芯金の前記立板部の外側の側面に固着されて円周方向に並ぶ磁極が設けられたリング状のエンコーダゴムとでなる磁気エンコーダにおいて、エンコーダゴムの内径寸法を、前記円筒状部の外径寸法よりも小さく、内径寸法よりも大きくし、かつ複数の磁気エンコーダを重ねた場合に、上の磁気エンコーダのエンコーダゴムの内径端面に下の磁気エンコーダの芯金円筒状部の外径面が食い込むことを回避するために、前記芯金の円筒状部の外径寸法よりも半径で０．１２mm以上小さくしたため、磁気特性保証範囲が確保でき、ゴム加硫時の生産性に優れて製造工数・コストの低減が図れ、また製造工程や輸送時に他の磁気エンコーダとの食い込みの問題がなくて、軸受等への組込み生産性に優れたものとできる。
この発明の第２の磁気エンコーダは、圧入用の円筒状部およびこの円筒状部の一端から内径側に延びる立板部を有する断面逆Ｌ字状の芯金と、この芯金の前記立板部の外側の側面に固着されて円周方向に並ぶ磁極が設けられたリング状のエンコーダゴムとでなる磁気エンコーダにおいて、エンコーダゴムの外径寸法を、前記円筒状部の内径寸法よりも大きく、外径寸法よりも小さくし、かつ複数の磁気エンコーダを重ねた場合に、上の磁気エンコーダのエンコーダゴムの外径端面に下の磁気エンコーダの芯金円筒状部の内径面が食い込むことを回避するために、前記芯金の円筒状部の内径寸法よりも半径で０．１２mm以上大きくしたため、磁気特性保証範囲が確保でき、ゴム加硫時の生産性に優れて製造工数・コストの低減が図れ、また製造工程や輸送時に他の磁気エンコーダとの食い込みの問題がなくて、軸受等への組込み生産性に優れたものとできる。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図４と共に説明する。図１は、この実施形態の磁気エンコーダを備えた車輪用軸受装置の一例を示す。この車輪用軸受装置１０は第３世代型のものであって、内周に複列の軌道面１ａを有する外方部材１と、これら軌道面１ａに対向する軌道面２ａを有する内方部材２と、対向する軌道面１ａ，２ａ間に介在した複列の転動体３と、内外の部材２，１間の環状空間を密封する両端のシール８，９とを備える。一端のシール９は、磁気エンコーダ１１を有するものである。転動体３は、ボールまたはころからなり、この例ではボールが用いられている。

この車輪用軸受装置１０は、複列の転がり軸受、詳しくは複列のアンギュラ玉軸受とされていて、その内方部材２は、ハブ輪５とその軸部外周に嵌合する内輪６とでなり、各転動体列の軌道面２ａ，２ａがハブ輪５および内輪６の各外周にそれぞれ形成されている。ハブ輪５はその外周に車輪取付用フランジ部５ａを有し、このフランジ部５ａに車輪（図示せず）がボルト７で取付けられる。外方部材１は、その外周のフランジ部１ｂを介して懸架装置におけるナックル等からなるハウジング（図示せず）に取付けられる。転動体３は各列毎に保持器４で保持されている。

図２は、磁気エンコーダ付きシール９を拡大して示す。このシール９は、磁気エンコーダ１１とシール部材１４とで構成され、磁気エンコーダ１１またはその芯金１２がスリンガとなる。磁気エンコーダ１１は、外方部材１および内方部材２のうちの回転側の部材に取付けられ、シール部材１４は固定側の部材に取付けられる。この例では、内方部材２が回転側であり、外方部材１が固定側であるため、内方部材２の内輪６に磁気エンコーダ１１が、外方部材１にシール部材１４がそれぞれ取付けられる。

磁気エンコーダ１１は、芯金１２と、この芯金１２に固着されるエンコーダゴム１３とでなる。芯金１２は、圧入用の円筒状部１２ａと、この円筒状部１２ａの一端から外径側に延びる立板部１２ｂとを有する断面Ｌ字状の金属製環体とされており、その円筒状部１２ａを内方部材２の内輪６の外径面に圧入嵌合することで、磁気エンコーダ１１が内方部材２に取付けられる。エンコーダゴム１３は、磁性粉とゴム材を混練してなるリング状の部材であり、前記芯金１２の立板部１２ｂの円筒状部１２ａの突出側とは反対側の側面（軸受外側に向く面）に加硫接着され、円周方向に並ぶ磁極が着磁される。この磁気エンコーダ１１におけるエンコーダゴム１３に対面して、図２のように磁気センサ１７を配置することで、車輪回転速度の検出用の回転検出装置が構成される。

図３に示すように、エンコーダゴム１３の内径寸法φＥｉは、芯金円筒状部１２ａの外径寸法φＣ_o よりも小さくされ、その差Δが半径で０．１２mm以上とされている。また、エンコーダゴム１３の内径寸法φＥｉは、芯金円筒状部１２ａの内径寸法φＣ_i よりも僅かに大きくしている。エンコーダゴム１３の硬さは、８０〜１００ポイント（デュロメータ硬さ）である。芯金１２の板厚は、円筒状部１２ａおよび立板部１２ｂの略全体にわたり一定であり、０．５mm〜０．７mmである。

図２において、シール部材１４は、シール芯金１５と、このシール芯金１５に加硫接着された弾性体１６とでなる。シール芯金１５は、圧入用の円筒状部１５ａと、この円筒状部１５ａの一端から内径側に延びる立板部１５ｂとを有する断面逆Ｌ字状の金属製環体とされており、その円筒状部１５ａを外方部材１の内径面に圧入嵌合することで外方部材１に取付けられる。このシール部材１４は、磁気エンコーダ１１の芯金立板部１２ｂに摺接するサイドリップ１６ａと芯金円筒状部１２ａに摺接するラジアルリップ１６ｂ，１６ｃとを一体に有する。これらリップ１６ａ〜１６ｃは、シール芯金１５に加硫接着された弾性体１６の一部として設けられている。シール部材１４は、シール芯金１５の外方部材１との嵌合部に弾性体１６を抱持したものとしてある。すなわち、弾性体１６は、シール芯金１５の円筒状部１５ａの内径面から先端部外径までを覆う先端覆い部１６ｄを有するものとし、この先端覆い部１６ｄが、シール芯金１５と外方部材１との嵌合部に介在する。シール芯金１５の円筒状部１５ａと磁気エンコーダ１１の芯金立板部１２ｂとは僅かな径方向隙間をもって対峙させ、その隙間でラビリンスシール１８を構成している。

この構成の車輪用軸受装置１０によると、車輪と共に回転する内方部材２の回転が、この内方部材２に取付けられた磁気エンコーダ１１を介して磁気センサ１７で検出され、車輪回転速度が検出される。

磁気エンコーダ１１は、図３に示すように、エンコーダゴム１３の内径寸法φＥ_i を、芯金円筒状部１２ａの外径寸法φＣ_o よりも半径で０．１２mm以上小さくし、かつ前記芯金円筒状部１２ａの内径寸法φＣ_i よりも大きくしているので、磁気特性保証範囲の確保、製造工数・コストの低減、軸受への組込み生産性の低下防止が可能となる。すなわち、エンコーダゴム１３の内径寸法φＥ_i が、芯金円筒状部１２ａの外径寸法φＣ_o よりも小さいので、エンコーダゴム１３における径方向の磁気特性保証範囲（検出に十分な磁気特性が得られる範囲）を広くでき、所望の磁気特性を容易に確保できる。
エンコーダゴム１３の内径寸法φＥ_i は、芯金円筒状部１２ａの内径寸法φＣ_i よりも大きくしているので、芯金立板部１２ｂの側面にエンコーダゴム１３を加硫接着するときに、芯金円筒部１２ａの内径面側にエンコーダゴム１３が漏れる恐れがなく、エンコーダゴム１３の加硫接着を、金型に芯金円筒部１２ａを圧入した状態で行うといった工程が不要となり、製造工数・コストの低減が可能となる。

また、エンコーダゴム１３の内径寸法φＥ_i を、芯金円筒状部１２ａの外径寸法φＣ_o よりも、その差Δが半径で０．１２mm以上となるように、小さくしていることから、製造工程、輸送時、軸受組立工程において、図４のように複数の磁気エンコーダ１１を重ねた状態で取り扱う場合に、上の磁気エンコーダ１１のエンコーダゴム１３の内径端面に下の磁気エンコーダ１１の芯金円筒状部１２ａの外径面が食い込むのを回避できる。このような食い込みが無いことから、軸受組立工程において、積み重ねられた磁気エンコーダ群から、手作業で１品ずつ磁気エンコーダ１１を取り外して軸受へ供給するといった手順が不要となり、軸受への組込み生産性の低下を防止できる。具体的には、上記車輪用軸受装置１０への組込みも容易に行うことができる。

上記の差Δが０．１２mm以上という値は、試験により、上記食い込みが確実にできる最少寸法として確認された値である。試験結果では、磁気エンコーダ１１の径が種々異なっていても、上記の差Δが同じであれば食い込み防止性は変わらず、いずれの径の場合も、食い込みが確実にできる差Δの最少寸法は０．１２mmであった。上記の差Δは、食い込み防止のためには大きくするほど好ましい。しかし、内径寸法φＥ_i を芯金円筒状部１２ａの内径寸法φＣ_i よりも大きくする程度は、その差が半径で０．１mm以上であることが、上記加硫接着時の芯金内径面側へのゴム材漏れ防止の点から好ましい。

また、前記構成の磁気エンコーダ付きシール９は、回転検出装置の磁気エンコーダ１１をシール９の構成要素として兼用しているため、部品点数を増やすことなく、高い密封機能を持たせることができる。

試験結果を説明する。試験は、次の２種類（試験１，試験２）を行った。
（試験１）
図３と共に説明した磁気エンコーダ１１において、表１に示すようにエンコーダゴム１３の内径寸法φＥ_i 、およびこの内径寸法φＥ_i と芯金円筒状部１２ａの外径寸法φＣ_o との差（半径段差）Δが互いに異なる３種類（仕様Ａ，Ｂ，Ｃ）に区分される複数のものについて行った。エンコーダゴム１３の硬さは、いずれも８０〜１００ポイントの範囲のものである。芯金１２の板厚は、０．５〜０．７mmである。
試験方法は、図４のように磁気エンコーダ１１を重ねて輸送し、製造工程で取り扱ったときに、上の磁気エンコーダ１１のエンコーダゴム１３の内径端面に下の磁気エンコーダ１１の芯金円筒状部１２ａの外径面が食い込むことの生じ易さを観察する方法とした。
なお、同表における半径段差Δを示す数値範囲のうち、上限を示す０．１２は、０．１２未満のことである。

この試験の結果、同表に示すように、実施例となる仕様Ｂの区分のもの（半径段差Δが０．１７〜０．１８mmと大きいもの）は、いずれも食い込みが生じ無かったが、半径段差Δが０．１１〜０．１２mmと小さい比較例（仕様Ａ，Ｃ）のものは、食い込みが生じていた。

（試験２）
試験１と同様な試験方法で、表２のように半径段差Δが種々異なる磁気エンコーダ１１につき、試験を行った。この場合の供試体となる各磁気エンコーダ１１は、半径段差Δが異なる他は、同じ寸法，形状，材質のものである。

表２に示すように、半径段差Δが０．１１以下の各例は、食い込みが生じ易いが、半径段差Δが０．１２５以上の各例は、いずれも食い込みが生じ難いことが判った。この結果から、半径段差Δが０．１２以上あれば、食い込みが生じ難いことが判る。
これら試験１および試験２の結果から、磁気エンコーダ１１の径寸法にかかわらず、半径段差Δが０．１２以上あれば、食い込みが生じ難いが、０．１２未満であると、食い込みが生じ易いことがわかる。

この発明の他の実施形態を図５ないし図８と共に説明する。図５は、この実施形態の磁気エンコーダを備えた車輪用軸受装置の一例を示す。この車輪用軸受装置１０Ａは第２世代型のものであって、内方部材２が一対の分割型の内輪２Ａ，２Ｂからなり、これら内輪２Ａ，２Ｂの内径面に固定の車軸が嵌合する。すなわち、内方部材２は固定側の部材とされる。内輪２Ａ，２Ｂには各転動体列の軌道面２ａが形成されている。これに対して、外方部材１は回転側の部材となるものであって一体のハブ輪兼用の軸受外輪からなり、外周に車輪取付用フランジ部１ｃを有し、そのフランジ部１ｃに車輪（図示せず）がボルト７で取付けられる。内方部材２の複列の軌道面２ａに対向する軌道面１ａを外方部材１が有すること、対向する軌道面１ａ，２ａ間に複列の転動体３が介在すること、内外の部材２，１間の環状空間を密封する両端のシール８，９Ａを備えることは、図１の車輪用軸受装置１０の場合と同様である。この場合のシール９Ａも磁気エンコーダ２１を有するものとされている。

図６は、磁気エンコーダ付きシール９Ａを拡大して示す。このシール９Ａは、磁気エンコーダ２１とシール部材２４とで構成され、磁気エンコーダ２１またはその芯金２２がスリンガとなる。磁気エンコーダ２１は、外方部材１および内方部材２のうちの回転側の部材に取付けられ、シール部材２４は固定側の部材に取付けられる。この例では、外方部材１が回転側であり、内方部材２が固定側であるため、外方部材１に磁気エンコーダ２１が、内方部材２にシール部材２４がそれぞれ取付けられる。

磁気エンコーダ２１は、芯金２２と、この芯金２２に固着されるエンコーダゴム２３とでなる。芯金２２は、圧入用の円筒状部２２ａと、この円筒状部２２ａの一端から内径側に延びる立板部２２ｂとを有する断面逆Ｌ字状の金属製環体とされており、その円筒状部２２ａを外方部材１の内径面に圧入嵌合することで、磁気エンコーダ２１が外方部材１に取付けられる。エンコーダゴム２３は磁性粉とゴム材を混練してなるリング状の部材であり、前記芯金２２の立板部２２ｂの円筒状部２２ａ突出側とは反対側の側面（軸受外側に向く面）に加硫接着され、円周方向に並ぶ磁極が着磁される。この磁気エンコーダ２１におけるエンコーダゴム２３に対面して、図６のように磁気センサ１７を配置することで、車輪回転速度の検出用の回転検出装置が構成される。

図７に示すように、エンコーダゴム２３の外径寸法φＥ_O は、芯金円筒状部２２ａの内径寸法φＣ_i よりも大きく、その差Δが半径で０．１２mm以上され、かつ前記芯金円筒状部２２ａの外径寸法φＣ_o よりも小さくしている。

シール部材２４は、シール芯金２５と、このシール芯金２５に加硫接着された弾性体２６とでなる。シール芯金２５は、圧入用の円筒状部２５ａと、この円筒状部２５ａの一端から外径側に延びる立板部２５ｂとを有する断面Ｌ字状の金属製環体とされており、その円筒状部２５ａを内方部材２の外径面に圧入嵌合することで内方部材２に取付けられる。このシール部材２４は、磁気エンコーダ２１の芯金立板部２２ｂに摺接するサイドリップ２６ａと芯金円筒状部２２ａに摺接するラジアルリップ２６ｂ，２６ｃとを一体に有する。これらリップ２６ａ〜２６ｃは、シール芯金２５に加硫接着された弾性体２６の一部として設けられている。シール芯金２５は、内方部材２との嵌合部に弾性体２６を抱持したものとしてある。すなわち、弾性体２６は、シール芯金２５の円筒状部２５ａの外径面から先端部内径までを覆う先端覆い部２６ｄを有するものとし、この先端覆い部２６ｄが、シール芯金２５と内方部材２との嵌合部に介在する。シール芯金２５の円筒状部２５ａと磁気エンコーダ２１の芯金立板部２２ｂとは僅かな径方向隙間をもって対峙させ、その隙間でラビリンスシール１８Ａを構成している。

この構成の車輪用軸受装置１０Ａでは、車輪と共に回転する外方部材１の回転が、この外方部材１に取付けられた磁気エンコーダ２１を介して磁気センサ１７で検出され、車輪回転速度が検出される。

磁気エンコーダ２１は、図７に示すように、エンコーダゴム２３の外径寸法φＥ_o を、芯金円筒状部２２ａの内径寸法φＣ_i よりも半径で０．１２mm以上大きくし、かつ前記芯金円筒状部２２ａの外径寸法φＣ_o よりも小さくしているので、磁気特性保証範囲の確保、製造工数・コストの低減、軸受への組込み生産性の低下防止が可能となる。すなわち、エンコーダゴム２３の外径寸法φＥ_o が、芯金円筒状部２２ａの内径寸法φＣ_i よりも大きいので、エンコーダゴム２３における径方向の磁気特性保証範囲（検出に十分な磁気特性が得られる範囲）を広くでき、所望の磁気特性を容易に確保できる。
また、エンコーダゴム２３の外径寸法φＥ_o を、芯金円筒状部２２ａの外径寸法φＣ_o よりも小さくしているので、芯金立板部２２ｂの側面にエンコーダゴム２３を加硫接着するとき、芯金円筒部２２ａの外径面側にエンコーダゴム２３が漏れる恐れがなく、エンコーダゴム２３の加硫接着を、金型に芯金円筒部２２ａを圧入した状態で行うといった工程が不要となり、製造工数・コストの低減が可能となる。
さらに、エンコーダゴム２３の外径寸法φＥ_o を芯金円筒状部２２ａの内径寸法φＣ_i よりも半径で０．１２mm以上大きくしていることから、製造工程、輸送時、軸受組立工程において、図８のように複数の磁気エンコーダ２１を重ねた状態で取り扱う場合に、上の磁気エンコーダ２１のエンコーダゴム２３の外径端面に下の磁気エンコーダ２１の芯金円筒状部２２ａの内径面が食い込むのを確実に回避できる。このような食い込みが無いことから、軸受組立工程において、積み重ねられた磁気エンコーダ群から、手作業で１品ずつ磁気エンコーダ２１を取り外して軸受へ供給するといった手順が不要となり、軸受への組込み生産性の低下を防止できる。具体的には、上記車輪用軸受装置１０Ａへの組込みも容易に行うことができる。

なお、上記各実施形態は、車輪用軸受装置に装備される磁気エンコーダに適用した場合につき説明したが、この発明の磁気エンコーダは、深溝玉軸受等の一般的な転がり軸受に取付けられる磁気エンコーダや、その他の回転部材に取付けられる磁気エンコーダにも適用することができる。

この発明の第１の実施形態にかかる磁気エンコーダを備えた車輪用軸受装置の断面図である。 同磁気エンコーダを構成部品とするシールの拡大断面図である。 同磁気エンコーダにおける各寸法関係を示す説明図である。 同磁気エンコーダの積み重ね状態を示す断面図である。 この発明の他の実施形態にかかる磁気エンコーダを備えた車輪用軸受装置の断面図である。 同磁気エンコーダを構成部品とするシールの拡大断面図である。 同磁気エンコーダにおける各寸法関係を示す説明図である。 同磁気エンコーダの積み重ね状態を示す断面図である。 従来の磁気エンコーダの積み重ね状態を示す断面図である。

符号の説明

１…外方部材
１ａ…軌道面
２…内方部材
２ａ…軌道面
３…転動体
９，９Ａ…磁気エンコーダ付きシール
１０，１０Ａ…車輪用軸受装置
１１…磁気エンコーダ
１２…芯金
１２ａ…円筒状部
１２ｂ…立板部
１３…エンコーダゴム
１４…シール部材
１５…シール芯金
１５ａ…円筒状部
１５ｂ…立板部
１６…弾性体
１６ａ…サイドリップ
１６ｂ，１６ｃ…ラジアルリップ
２１…磁気エンコーダ
２２…芯金
２２ａ…円筒状部
２２ｂ…立板部
２３…エンコーダゴム
２４…シール部材
２５…シール芯金
２５ａ…円筒状部
２５ｂ…立板部
２６…弾性体
２６ａ…サイドリップ
２６ｂ，２６ｃ…ラジアルリップ

Claims (4)

1. 圧入用の円筒状部およびこの円筒状部の一端から外径側に延びる立板部を有する断面Ｌ字状の芯金と、この芯金の前記立板部の外側の側面に固着されて円周方向に並ぶ磁極が設けられたリング状のエンコーダゴムとでなる磁気エンコーダにおいて、
   前記エンコーダゴムの内径寸法を、前記円筒状部の外径寸法よりも小さく、内径寸法よりも大きくし、かつ複数の磁気エンコーダを重ねた場合に、上の磁気エンコーダのエンコーダゴムの内径端面に下の磁気エンコーダの芯金円筒状部の外径面が食い込むことを回避するために、前記エンコーダゴムの内径寸法を、前記芯金の円筒状部の外径寸法よりも半径で０．１２mm以上小さくしたことを特徴とする磁気エンコーダ。
2. 圧入用の円筒状部およびこの円筒状部の一端から内径側に延びる立板部を有する断面逆Ｌ字状の芯金と、この芯金の前記立板部の外側の側面に固着されて円周方向に並ぶ磁極が設けられたリング状のエンコーダゴムとでなる磁気エンコーダにおいて、
   前記エンコーダゴムの外径寸法を、前記円筒状部の内径寸法よりも大きく、外径寸法よりも小さくし、かつ複数の磁気エンコーダを重ねた場合に、上の磁気エンコーダのエンコーダゴムの外径端面に下の磁気エンコーダの芯金円筒状部の内径面が食い込むことを回避するために、前記エンコーダゴムの外径寸法を、前記芯金の円筒状部の内径寸法よりも半径で０．１２mm以上大きくしたことを特徴とする磁気エンコーダ。
3. 請求項１または請求項２に記載の磁気エンコーダと、この磁気エンコーダの内側に対向するシール部材とで構成されて前記磁気エンコーダの前記芯金がスリンガとなる磁気エンコーダ付きシールであって、前記シール部材は、シール芯金とこのシール芯金に固着された弾性体とを有し、
   この弾性体は、前記磁気エンコーダの芯金の円筒状部の周面および立板部の側面にそれぞれ接する複数のシールリップを有し、前記磁気エンコーダは相対回転する一方の部材に取付けられかつ前記シール部材は他方の部材に取付けられるものである磁気エンコーダ付きシール。
4. 内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在し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において、
   請求項１記載の磁気エンコーダを前記内方部材の外周に圧入により取付け、または請求項２記載の磁気エンコーダを前記外方部材の内周に圧入により取付けた車輪用軸受装置。