JP6554919B2 - センサホルダ部を有する保護カバーの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、軸受の外輪に圧入されて磁気エンコーダを被うカップ状の保護カバーに関わり、さらに詳しくは、前記磁気エンコーダに対向する磁気センサを保持するセンサホルダ部を有する保護カバーに関する。
自動車に広く普及している、車輪のロックを無くして効率良く安全に制動するアンチロックブレーキシステムは、例えば、回転速度検出装置（車輪速センサ）により各車輪の回転速度を検出し、制御装置により加速度及び減速度を演算するとともに車体速度とスリップ率を推定し、その結果に基づいてアクチュエータを駆動してブレーキ液圧の制御を行うものである。
このような回転速度検出装置を自動車のホイール支持用の転がり軸受（ハブベアリング）に備えた軸受装置も広く用いられており、Ｎ極とＳ極を一定間隔で周方向に交互に並べた磁気エンコーダを軸受の軸方向の一端部の内輪に取り付け、保護カバーを軸受の軸方向の一端部の外輪に圧入して密封するように構成するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された発明の保護カバーは、合成樹脂で有蓋円筒状に形成された保護カバーに、前記磁気エンコーダの回転を検知するための磁気センサを保持するセンサホルダ部を設けている（特許文献１参照）。
このような回転速度検出装置を自動車のホイール支持用の転がり軸受（ハブベアリング）に備えた軸受装置も広く用いられており、Ｎ極とＳ極を一定間隔で周方向に交互に並べた磁気エンコーダを軸受の軸方向の一端部の内輪に取り付け、保護カバーを軸受の軸方向の一端部の外輪に圧入して密封するように構成するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された発明の保護カバーは、合成樹脂で有蓋円筒状に形成された保護カバーに、前記磁気エンコーダの回転を検知するための磁気センサを保持するセンサホルダ部を設けている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載された発明の保護カバーの使用状態において、前記磁気センサは、前記保護カバーに一体形成された仕切壁を隔てて前記磁気エンコーダに対向する。
よって、このような保護カバーを用いることにより、厚み方向に貫通するセンサ取付穴が設けられたもの（特許文献１の従来技術の記載である図３（ｂ）参照）のようにセンサ取付穴を形成する壁面及び磁気センサ間にＯリング等のゴム製のシール部材を組み込む必要がない。
また、このようなセンサホルダ部を有する保護カバーを設けることにより、軸受の軸方向の一端部が密封されて前記磁気エンコーダに小石や泥水等が当たらないことから前記磁気エンコーダの破損を防止でき、前記磁気エンコーダのアウター側のシール部材が不要になることから摺動抵抗の低減により前記軸受装置の回転トルクを低減できとともに、前記磁気エンコーダと前記磁気センサとのエアギャップ調整作業の煩雑さを解消できる。
よって、このような保護カバーを用いることにより、厚み方向に貫通するセンサ取付穴が設けられたもの（特許文献１の従来技術の記載である図３（ｂ）参照）のようにセンサ取付穴を形成する壁面及び磁気センサ間にＯリング等のゴム製のシール部材を組み込む必要がない。
また、このようなセンサホルダ部を有する保護カバーを設けることにより、軸受の軸方向の一端部が密封されて前記磁気エンコーダに小石や泥水等が当たらないことから前記磁気エンコーダの破損を防止でき、前記磁気エンコーダのアウター側のシール部材が不要になることから摺動抵抗の低減により前記軸受装置の回転トルクを低減できとともに、前記磁気エンコーダと前記磁気センサとのエアギャップ調整作業の煩雑さを解消できる。
特許文献１に記載された発明のようなセンサホルダ部を有する保護カバーは、前記特徴を有するものである。
しかしながら、磁気センサの検出精度を向上する観点から仕切壁の厚みが０．３ｍｍ程度と薄く、本体部の厚みと仕切壁の厚みとの相対差が大きいとともに、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂等の繊維強化樹脂で成形されることが多いため、本体部を形成する成形空間内から仕切壁を形成する成形空間内に溶融樹脂を充填して成形した際に、成形品の仕切壁の中央あたりに充填末端ウェルドが発生する。
よって、気密性の低下や仕切壁の強度低下等の問題があるとともに、仕切壁の板厚が不均一になるという問題がある。
その上、前記のとおり仕切壁の厚みが薄いことから、充填不良が発生して、成形ができない場合もある。
しかしながら、磁気センサの検出精度を向上する観点から仕切壁の厚みが０．３ｍｍ程度と薄く、本体部の厚みと仕切壁の厚みとの相対差が大きいとともに、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂等の繊維強化樹脂で成形されることが多いため、本体部を形成する成形空間内から仕切壁を形成する成形空間内に溶融樹脂を充填して成形した際に、成形品の仕切壁の中央あたりに充填末端ウェルドが発生する。
よって、気密性の低下や仕切壁の強度低下等の問題があるとともに、仕切壁の板厚が不均一になるという問題がある。
その上、前記のとおり仕切壁の厚みが薄いことから、充填不良が発生して、成形ができない場合もある。
そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、磁気センサ及び磁気エンコーダ間の仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できる、信頼性の高いセンサホルダ部を有する保護カバーを提供する点にある。
本発明に係るセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法は、前記課題解決のために、外周面に内輪軌道面が形成された内輪、及び内周面に外輪軌道面が形成された外輪、並びに、前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面間を転動する転動体を有する軸受、前記軸受の軸方向の一端部に位置して前記内輪に固定された、Ｎ極とＳ極を一定間隔で周方向に交互に並べてなる磁気エンコーダ、並びに、前記磁気エンコーダの磁極に対向して前記磁気エンコーダの回転を検知するための磁気センサを備えた軸受装置において、前記軸受の軸方向の一端部を密封するように前記外輪に圧入される、前記磁気センサを保持するセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法であって、前記センサホルダ部の前記磁気センサに対向する部分の厚みを、射出成形時に充填末端ウェルドが発生しないように完成品よりも厚く設定してなる、前記磁気センサに対向する樹脂面を盛り上げた盛上げ部を有する形状の中間品を成形する射出成形工程、又は、前記センサホルダ部の前記磁気センサに対向する部分の樹脂面を盛り上げた盛上げ部を有する形状の中間品を成形する、前記盛上げ部を形成する部分にゲートを直接配置した金型を用いて行う射出成形工程と、前記射出成形工程により成形された前記中間品の前記盛上げ部を除去加工して平坦にする除去加工工程とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法は、前記課題解決のために、外周面に内輪軌道面が形成された内輪、及び内周面に外輪軌道面が形成された外輪、並びに、前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面間を転動する転動体を有する軸受、前記軸受の軸方向の一端部に位置して前記内輪に固定された、Ｎ極とＳ極を一定間隔で周方向に交互に並べてなる磁気エンコーダ、並びに、前記磁気エンコーダの磁極に対向して前記磁気エンコーダの回転を検知するための磁気センサを備えた軸受装置において、前記軸受の軸方向の一端部を密封するように前記外輪に圧入される、前記磁気センサを保持するセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法であって、前記センサホルダ部の前記磁気センサに対向する部分の厚みを、射出成形時に充填末端ウェルドが発生しないように完成品よりも厚く設定してなる、前記磁気センサに対向する樹脂面の裏面を盛り上げた盛上げ部を有する形状の中間品を成形する射出成形工程、又は、前記センサホルダ部の前記磁気センサに対向する部分の樹脂面の裏面を盛り上げた盛上げ部を有する形状の中間品を成形する、前記盛上げ部を形成する部分にゲートを直接配置した金型を用いて行う射出成形工程と、前記射出成形工程により成形された前記中間品の前記盛上げ部を除去加工して平坦にする除去加工工程とを備えることを特徴とする。
これらのような製造方法によれば、射出成形工程で成形する保護カバーの中間品が、磁気センサに対向する部分の厚みを、射出成形時に充填末端ウェルドが発生しないように完成品よりも厚く設定してなる、磁気センサに対向する樹脂面又はその裏面を盛り上げた盛上げ部を有する形状であるので、前記中間品の本体部の厚みと盛上げ部が形成された部分の厚みとの相対差が小さくなり、射出成形の際に前記盛上げ部を形成する部分に充填末端ウェルドが発生しないため、強度や形状精度の低下が生じない。
あるいは、射出成形工程で用いる金型が、磁気センサに対向する樹脂面又はその裏面を盛り上げた盛上げ部を形成する部分にゲートを直接配置したものであるので、射出成形の際に前記盛上げ部を形成する部分に充填末端ウェルドが発生しないため、強度や形状精度の低下が生じない。
よって、除去加工工程により前記中間品の盛上げ部を除去加工して平坦にして得られる完成品において、磁気センサ及び磁気エンコーダ間の仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できる。
その上、除去加工工程において、磁気センサに対向する樹脂面の裏面（軸受内部側）を盛り上げた盛上げ部を除去加工するものにおいては、樹脂のスキン層が除去されて耐薬品性等の性能が低下する恐れがある除去加工部が外部暴露環境に晒されないため、保護カバーの信頼性を長期間にわたって維持できる。
あるいは、射出成形工程で用いる金型が、磁気センサに対向する樹脂面又はその裏面を盛り上げた盛上げ部を形成する部分にゲートを直接配置したものであるので、射出成形の際に前記盛上げ部を形成する部分に充填末端ウェルドが発生しないため、強度や形状精度の低下が生じない。
よって、除去加工工程により前記中間品の盛上げ部を除去加工して平坦にして得られる完成品において、磁気センサ及び磁気エンコーダ間の仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できる。
その上、除去加工工程において、磁気センサに対向する樹脂面の裏面（軸受内部側）を盛り上げた盛上げ部を除去加工するものにおいては、樹脂のスキン層が除去されて耐薬品性等の性能が低下する恐れがある除去加工部が外部暴露環境に晒されないため、保護カバーの信頼性を長期間にわたって維持できる。
ここで、前記製造方法において、前記中間品における前記磁気センサに対向する部分の壁の厚みを、０．８ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ未満にしてなるのが好ましい。
このような製造方法によれば、盛上げ部を除去加工した後の薄肉の仕切壁における残留応力の緩和によるうねり量を低減できるため、センサホルダ部を有する保護カバーを所要の寸法精度内にすることが容易になる。
その上、盛上げ部におけるボイドの発生を抑制できるので、センサホルダ部を有する保護カバーの強度や気密性の低下を抑制できる。
このような製造方法によれば、盛上げ部を除去加工した後の薄肉の仕切壁における残留応力の緩和によるうねり量を低減できるため、センサホルダ部を有する保護カバーを所要の寸法精度内にすることが容易になる。
その上、盛上げ部におけるボイドの発生を抑制できるので、センサホルダ部を有する保護カバーの強度や気密性の低下を抑制できる。
以上のような本発明に係るセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法によれば、センサホルダ部に厚み方向に貫通する貫通穴がなく、磁気センサ及び磁気エンコーダ間に合成樹脂製の仕切壁がある保護カバーにおいて、前記仕切壁の気密性の低下や強度低下を阻止できるため信頼性を大幅に向上できるという顕著な効果を奏する。
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。
図１の縦断面図に示すように、本発明の実施の形態に係る軸受装置１１は、外周面に内輪軌道面１２Ａが形成された内輪１２、及び内周面に外輪軌道面１３Ａが形成された外輪１３、並びに、内輪軌道面１２Ａ及び外輪軌道面１３Ａ間を転動する転動体１４，１４，…等を有する軸受、この軸受の軸方向の一端部に位置して支持部材１７により内輪１２に固定された、Ｎ極とＳ極を一定間隔で周方向に交互に並べてなる磁気エンコーダ１６、磁気エンコーダ１６の磁極に対向して磁気エンコーダ１６の回転を検知する磁気センサＡ、並びに、前記軸受の軸方向の他端部に配置したシール部材１５等を備える。
また、軸受装置１１は、前記軸受の軸方向の一端部を密封するように外輪１３に取り付けられる保護カバー１を備え、保護カバー１は、磁気センサＡを保持するセンサホルダ部３Ｂを有する。
また、軸受装置１１は、前記軸受の軸方向の一端部を密封するように外輪１３に取り付けられる保護カバー１を備え、保護カバー１は、磁気センサＡを保持するセンサホルダ部３Ｂを有する。
図１の縦断面図、図２の要部拡大縦断面斜視図、及び図３の縦断面図に示すように、保護カバー１は、外輪１３に圧入される、鋼板を円筒状に成形した円筒状部材２、及び合成樹脂製の円盤状部材３等からなり、円盤状部材３は、円筒状部材２と外周部が結合された本体部３Ａ、及び磁気センサＡを取り付けるための取付ボルトＢが螺合するナット１０を保持するとともに、磁気センサＡが挿入されるセンサ取付穴４が形成されたセンサホルダ部３Ｂを有する。
また、保護カバー１は、図１及び図２のように磁気センサＡを保持した状態で、磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される仕切壁Ｃを隔てて、磁気センサＡが磁気エンコーダ１６に対向し、磁気センサＡに対向する樹脂面５の裏面６は、後述するように除去加工された除去加工部９である。
ここで、保護カバー１はインサート成形品であり、円筒状部材２及びナット１０がインサート品である。
また、保護カバー１は、図１及び図２のように磁気センサＡを保持した状態で、磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される仕切壁Ｃを隔てて、磁気センサＡが磁気エンコーダ１６に対向し、磁気センサＡに対向する樹脂面５の裏面６は、後述するように除去加工された除去加工部９である。
ここで、保護カバー１はインサート成形品であり、円筒状部材２及びナット１０がインサート品である。
このような保護カバー１の構成によれば、磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される仕切壁Ｃを隔てて、磁気センサＡが磁気エンコーダ１６に対向し、センサホルダ部３Ｂに厚み方向に貫通する貫通穴がないので、Ｏリング等のシール部材を組み込む必要がない。
また、保護カバー１により軸受装置１１の軸受の軸方向の一端部が密封されるので、磁気エンコーダ１６に小石や泥水等が当たらないことから磁気エンコーダ１６の破損を防止できる。
さらに、保護カバー１により軸受装置１１の軸受の軸方向の一端部が密封されるので、磁気エンコーダ１６のアウター側のシール部材が不要になるため、摺動抵抗の低減により軸受装置１１の回転トルクを低減できる。
さらにまた、保護カバー１がセンサホルダ部３Ｂを備えているので、磁気エンコーダ１６と磁気センサＡとのエアギャップ調整作業の煩雑さを解消できる。
また、保護カバー１により軸受装置１１の軸受の軸方向の一端部が密封されるので、磁気エンコーダ１６に小石や泥水等が当たらないことから磁気エンコーダ１６の破損を防止できる。
さらに、保護カバー１により軸受装置１１の軸受の軸方向の一端部が密封されるので、磁気エンコーダ１６のアウター側のシール部材が不要になるため、摺動抵抗の低減により軸受装置１１の回転トルクを低減できる。
さらにまた、保護カバー１がセンサホルダ部３Ｂを備えているので、磁気エンコーダ１６と磁気センサＡとのエアギャップ調整作業の煩雑さを解消できる。
次に、保護カバー１の製造方法について説明する。
保護カバー１の製造においては、先ず、図４の縦断面図に示す中間品７をインサート成形により製造する。
図４に示す中間品７と図３に示す完成品である保護カバー１とは、磁気センサＡに対向する壁（磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される壁）の厚みが異なっている。
すなわち、中間品７では裏面６に盛上げ部８が形成されており、この盛上げ部８が形成された部分の厚み、すなわち中間品７における磁気センサＡに対向する部分の壁の厚みｔ０（図４）は、０．８ｍｍ〜４ｍｍ程度であり、盛上げ部８を除去加工した除去加工部９がある状態である仕切壁Ｃの厚みｔ（図３）は、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。
ここで、盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０（例えば、０．８ｍｍ〜４ｍｍ程度）は、射出成形時に、磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される壁（板状の部分）に充填末端ウェルドが発生しないように、また後述するうねり量の低減、及びボイド発生の抑制を考慮して、解析や実験に基づいて設定される。
保護カバー１の製造においては、先ず、図４の縦断面図に示す中間品７をインサート成形により製造する。
図４に示す中間品７と図３に示す完成品である保護カバー１とは、磁気センサＡに対向する壁（磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される壁）の厚みが異なっている。
すなわち、中間品７では裏面６に盛上げ部８が形成されており、この盛上げ部８が形成された部分の厚み、すなわち中間品７における磁気センサＡに対向する部分の壁の厚みｔ０（図４）は、０．８ｍｍ〜４ｍｍ程度であり、盛上げ部８を除去加工した除去加工部９がある状態である仕切壁Ｃの厚みｔ（図３）は、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。
ここで、盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０（例えば、０．８ｍｍ〜４ｍｍ程度）は、射出成形時に、磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される壁（板状の部分）に充填末端ウェルドが発生しないように、また後述するうねり量の低減、及びボイド発生の抑制を考慮して、解析や実験に基づいて設定される。
（射出成形工程）
図４の縦断面図に示す中間品７のインサート成形を行う射出成形工程について、図５の縦断面図に示す射出成形金型を参照して説明する。
先ず、インサート品であるナット１０を固定型１８の支持軸２１にセットし、インサート品である円筒状部材２を可動型１９にセットする。
次に、射出成形機に取り付けられた固定型１８及び可動型１９を型締めした状態で、溶融したプラスチックをスプルーから注入してゲート２０から固定型１８及び可動型１９間のキャビティ内に充填する。
次に、溶融したプラスチックを冷却・固化させた後、可動型１９を開いてインサート成形品を取り出す。なお、可動型１９はスライドコアであってもよい。
ここで、前記プラスチックは、例えば、ポリアミド（ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン６１２等）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にガラス繊維を２０〜７０重量％含有したものを用いる。
図４の縦断面図に示す中間品７のインサート成形を行う射出成形工程について、図５の縦断面図に示す射出成形金型を参照して説明する。
先ず、インサート品であるナット１０を固定型１８の支持軸２１にセットし、インサート品である円筒状部材２を可動型１９にセットする。
次に、射出成形機に取り付けられた固定型１８及び可動型１９を型締めした状態で、溶融したプラスチックをスプルーから注入してゲート２０から固定型１８及び可動型１９間のキャビティ内に充填する。
次に、溶融したプラスチックを冷却・固化させた後、可動型１９を開いてインサート成形品を取り出す。なお、可動型１９はスライドコアであってもよい。
ここで、前記プラスチックは、例えば、ポリアミド（ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン６１２等）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にガラス繊維を２０〜７０重量％含有したものを用いる。
このようにしてインサート成形された図４に示す中間品７において、ナット１０の周溝１０Ａに合成樹脂が入り込んでいるので、ナット１０の抜け止めがされる。
また、円筒状部材２の軸方向端の屈曲部に本体部３Ａの外周部が回り込んでいるので、円筒状部材２と円盤状部材３は機械的に結合する。
さらに、図４のように中間品７におけるセンサホルダ部３Ｂの磁気センサＡに対向する部分の壁の厚みｔ０は、射出成形時に充填末端ウェルドが発生しないように設定されているので、本体部３Ａの厚み（例えば、１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度）と盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０（例えば、０．８ｍｍ〜４ｍｍ程度）との相対差が小さくなり、射出成形の際に盛上げ部８を形成する部分（磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される壁の部分）に充填末端ウェルドが発生しないため、強度や形状精度の低下が生じない。
また、円筒状部材２の軸方向端の屈曲部に本体部３Ａの外周部が回り込んでいるので、円筒状部材２と円盤状部材３は機械的に結合する。
さらに、図４のように中間品７におけるセンサホルダ部３Ｂの磁気センサＡに対向する部分の壁の厚みｔ０は、射出成形時に充填末端ウェルドが発生しないように設定されているので、本体部３Ａの厚み（例えば、１．５ｍｍ〜３．０ｍｍ程度）と盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０（例えば、０．８ｍｍ〜４ｍｍ程度）との相対差が小さくなり、射出成形の際に盛上げ部８を形成する部分（磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される壁の部分）に充填末端ウェルドが発生しないため、強度や形状精度の低下が生じない。
中間品７のインサート成形を行う射出成形工程は、図６の縦断面図のような盛上げ部を形成する部分にゲート２０を直接配置する射出成形金型を用いて行ってもよい。
図６に示す射出成形金型を用いる場合、先ず、インサート品である円筒状部材２を固定型１８にセットし、インサート品であるナット１０を可動型１９の支持軸２１にセットする。
次に、射出成形機に取り付けられた固定型１８及び可動型１９を型締めした状態で、溶融したプラスチックをスプルーから注入し、盛上げ部を形成する部分の中央に配置したゲート２０から固定型１８及び可動型１９間のキャビティ内に充填する。
次に、溶融したプラスチックを冷却・固化させた後、可動型１９を開いてインサート成形品を取り出す。
このような射出成形金型を用いても、図５の射出成形金型を用いた場合と同様の中間品７を成形できる。図６のような盛上げ部８（図４）を形成する部分にゲート２０を直接配置する射出成形金型を用いることにより、射出成形の際に盛上げ部８を形成する部分（磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される壁の部分）に充填末端ウェルドが発生することがなくなる。
図６に示す射出成形金型を用いる場合、先ず、インサート品である円筒状部材２を固定型１８にセットし、インサート品であるナット１０を可動型１９の支持軸２１にセットする。
次に、射出成形機に取り付けられた固定型１８及び可動型１９を型締めした状態で、溶融したプラスチックをスプルーから注入し、盛上げ部を形成する部分の中央に配置したゲート２０から固定型１８及び可動型１９間のキャビティ内に充填する。
次に、溶融したプラスチックを冷却・固化させた後、可動型１９を開いてインサート成形品を取り出す。
このような射出成形金型を用いても、図５の射出成形金型を用いた場合と同様の中間品７を成形できる。図６のような盛上げ部８（図４）を形成する部分にゲート２０を直接配置する射出成形金型を用いることにより、射出成形の際に盛上げ部８を形成する部分（磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される壁の部分）に充填末端ウェルドが発生することがなくなる。
なお、射出成形工程により成形する中間品７における磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される壁（盛上げ部８の形状）は、図４の縦断面図のような板状ではなく、図７の縦断面図のような中央部の厚みが大きい円錐台状等であってもよい。
（除去加工工程）
次に、前記射出成形工程により成形された図４に示す中間品７の盛上げ部８を除去加工して平坦にする除去加工工程を行うことにより、図３に示す完成品である保護カバー１（仕切壁Ｃの厚みｔが０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のもの）を製造する。
このような盛上げ部８の除去加工は、フライス盤等による切削加工、熱可塑性樹脂を超音波振動ホーンの微細な超音波振動と加圧力によって瞬時に溶融し、超音波振動ホーンの先端部分で樹脂の除去を行う超音波溶融、又は、加熱した熱板で樹脂を溶融し、冷えて固まる前に治具を押し付けて樹脂の除去を行う熱板溶融等により行うことができる。
次に、前記射出成形工程により成形された図４に示す中間品７の盛上げ部８を除去加工して平坦にする除去加工工程を行うことにより、図３に示す完成品である保護カバー１（仕切壁Ｃの厚みｔが０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のもの）を製造する。
このような盛上げ部８の除去加工は、フライス盤等による切削加工、熱可塑性樹脂を超音波振動ホーンの微細な超音波振動と加圧力によって瞬時に溶融し、超音波振動ホーンの先端部分で樹脂の除去を行う超音波溶融、又は、加熱した熱板で樹脂を溶融し、冷えて固まる前に治具を押し付けて樹脂の除去を行う熱板溶融等により行うことができる。
このように除去加工された後の仕切壁Ｃの裏面６には、図２及び図３に示すように除去加工部９が形成される。
そして、前記射出成形工程により形成された中間品７（例えば、図４及び図７参照）の磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される壁の部分に充填末端ウェルドが発生しないため強度や形状精度の低下が生じない。
よって、前記射出成形工程後に前記除去加工工程を行って製造された完成品である保護カバー１において、磁気センサＡ及び磁気エンコーダ１６間の仕切壁Ｃの気密性の低下や強度低下を阻止できる。
また、前記除去加工工程において、磁気センサＡに対向する樹脂面５の裏面６（軸受内部側）を盛り上げた盛上げ部８を除去加工するので、樹脂のスキン層が除去されて耐薬品性等の性能が低下する恐れがある除去加工部９が外部暴露環境に晒されないため、保護カバー１の信頼性を長期間にわたって維持できる。
そして、前記射出成形工程により形成された中間品７（例えば、図４及び図７参照）の磁気センサＡに対向する樹脂面５及びその裏面６により形成される壁の部分に充填末端ウェルドが発生しないため強度や形状精度の低下が生じない。
よって、前記射出成形工程後に前記除去加工工程を行って製造された完成品である保護カバー１において、磁気センサＡ及び磁気エンコーダ１６間の仕切壁Ｃの気密性の低下や強度低下を阻止できる。
また、前記除去加工工程において、磁気センサＡに対向する樹脂面５の裏面６（軸受内部側）を盛り上げた盛上げ部８を除去加工するので、樹脂のスキン層が除去されて耐薬品性等の性能が低下する恐れがある除去加工部９が外部暴露環境に晒されないため、保護カバー１の信頼性を長期間にわたって維持できる。
次に、前記除去加工工程で切削加工により盛上げ部８を除去加工する場合において、保護カバー１のセンサホルダ部３Ｂにおける仕切壁Ｃの破損を防止する方法について説明する。
図８（ａ）の縦断面図に示すように切削工具Ｔにより盛上げ部８を除去加工する構成において、盛上げ部８の根元部分には隅Ｒ部ＲＡを形成し、切削工具Ｔの先端部分には角Ｒ部ＲＢを形成している。
よって、図８（ｂ）のように切削工具Ｔにより端面と同一面まで切削した場合だけでなく、切削工具Ｔの送りが小さくなって図８（ｃ）のように盛上げ部８の一部が残った場合には隅Ｒ部ＲＡがあることにより、応力集中が発生し難いため、薄肉である仕切壁Ｃの破損を防止できる。また、切削工具Ｔの送りが大きくなって図８（ｄ）のように加工し過ぎた場合であっても仕切壁Ｃに切削工具Ｔの角Ｒ部ＲＢが転写されて隅Ｒ部が形成されることから、応力集中が発生し難いため、薄肉である仕切壁Ｃの破損を防止できる。
図８（ａ）の縦断面図に示すように切削工具Ｔにより盛上げ部８を除去加工する構成において、盛上げ部８の根元部分には隅Ｒ部ＲＡを形成し、切削工具Ｔの先端部分には角Ｒ部ＲＢを形成している。
よって、図８（ｂ）のように切削工具Ｔにより端面と同一面まで切削した場合だけでなく、切削工具Ｔの送りが小さくなって図８（ｃ）のように盛上げ部８の一部が残った場合には隅Ｒ部ＲＡがあることにより、応力集中が発生し難いため、薄肉である仕切壁Ｃの破損を防止できる。また、切削工具Ｔの送りが大きくなって図８（ｄ）のように加工し過ぎた場合であっても仕切壁Ｃに切削工具Ｔの角Ｒ部ＲＢが転写されて隅Ｒ部が形成されることから、応力集中が発生し難いため、薄肉である仕切壁Ｃの破損を防止できる。
次に、図４に示す盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０について、その適切な範囲を定めるために行った実験、及び解析の結果等について説明する。
＜うねりの発生メカニズム等＞
図４及び図９の縦断面図に示す前記射出成形工程で成形された中間品７において、センサ取付穴４内における磁気センサに対向する樹脂面５の中央部Ｄの内圧と、樹脂面５の周縁部Ｅ１，Ｅ２の内圧との差により残留応力が発生する。
図１０は、横軸を図９における盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０、縦軸を図９における樹脂面５の周縁部Ｅ１，Ｅ２の内圧の平均と樹脂面５の中央部Ｄの内圧との差（内圧差ΔＰ）としたグラフであり、プラスチック射出成形用シミュレーションツールであるSimulation Moldflowを使用して溶融プラスチック材料（溶融樹脂）の流動解析を行って求めたものである。
図４及び図９の縦断面図に示す前記射出成形工程で成形された中間品７において、センサ取付穴４内における磁気センサに対向する樹脂面５の中央部Ｄの内圧と、樹脂面５の周縁部Ｅ１，Ｅ２の内圧との差により残留応力が発生する。
図１０は、横軸を図９における盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０、縦軸を図９における樹脂面５の周縁部Ｅ１，Ｅ２の内圧の平均と樹脂面５の中央部Ｄの内圧との差（内圧差ΔＰ）としたグラフであり、プラスチック射出成形用シミュレーションツールであるSimulation Moldflowを使用して溶融プラスチック材料（溶融樹脂）の流動解析を行って求めたものである。
図１０から、盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０が０．６ｍｍ以下の場合、内圧差ΔＰが大きく、厚みｔ０が０．６ｍｍよりも大きくなると、内圧差ΔＰが大幅に小さくなることが分かる。
内圧差ΔＰが大きく、それにより大きな残留応力を持った状態で外部環境（吸水や温度変化）により応力が緩和すると、磁気エンコーダに接近する方向又は磁気エンコーダから離反する方向へうねり（面外方向への変形）が生じる。
例えば、除去加工工程を経た後に外部環境により残留応力が緩和して磁気エンコーダに接近する方向へうねりが生じた場合、そのうねり量が大きいと、仕切壁Ｃの中央部が図１に示す磁気エンコーダ１６に向かって大きく突出するので、磁気エンコーダ１６と干渉する不具合が生じてしまう。
内圧差ΔＰが大きく、それにより大きな残留応力を持った状態で外部環境（吸水や温度変化）により応力が緩和すると、磁気エンコーダに接近する方向又は磁気エンコーダから離反する方向へうねり（面外方向への変形）が生じる。
例えば、除去加工工程を経た後に外部環境により残留応力が緩和して磁気エンコーダに接近する方向へうねりが生じた場合、そのうねり量が大きいと、仕切壁Ｃの中央部が図１に示す磁気エンコーダ１６に向かって大きく突出するので、磁気エンコーダ１６と干渉する不具合が生じてしまう。
＜盛上げ部が形成された部分の厚みによるうねり量の変化＞
前記射出成形工程により、盛上げ部が形成された部分の厚みｔ０が０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、及び１．０ｍｍの中間品７を製作した。
次に、これら３タイプの中間品７に対して前記除去加工工程を行い、図３に示す仕切壁Ｃの厚みｔを０．３ｍｍとした保護カバー１を製作した。
次に、これら３タイプの保護カバー１を、高温高湿環境に放置した（６０℃，ＲＨ９０％，１２ｈ）後、形状測定器を用いてうねり量（面外方向への変形量）を測定した。
この測定結果を、盛上げ部が形成された部分の充填末端ウェルドの有無とともに、表１に示す。
ここで、表１中の「うねり量（ｍｍ）」は、保護カバー１の中央から径方向へ向かう方向のうねり量と、前記方向と直交する方向のうねり量の平均を示している。
前記射出成形工程により、盛上げ部が形成された部分の厚みｔ０が０．６ｍｍ、０．８ｍｍ、及び１．０ｍｍの中間品７を製作した。
次に、これら３タイプの中間品７に対して前記除去加工工程を行い、図３に示す仕切壁Ｃの厚みｔを０．３ｍｍとした保護カバー１を製作した。
次に、これら３タイプの保護カバー１を、高温高湿環境に放置した（６０℃，ＲＨ９０％，１２ｈ）後、形状測定器を用いてうねり量（面外方向への変形量）を測定した。
この測定結果を、盛上げ部が形成された部分の充填末端ウェルドの有無とともに、表１に示す。
ここで、表１中の「うねり量（ｍｍ）」は、保護カバー１の中央から径方向へ向かう方向のうねり量と、前記方向と直交する方向のうねり量の平均を示している。
例えば図３に示す保護カバー１において、磁気センサに対向する樹脂面５及びその裏面６の寸法精度は、嵌合基準面に対して一定の精度以上にすることが求められるので、うねり量は０．１ｍｍ以下であるのが望ましい。
よって、表１の結果から、図４及び図９に示す中間品７における盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０は、０．６ｍｍよりも大きくするのが好ましく、０．８ｍｍ以上にするのがより好ましく、１．０ｍｍ以上にするのがさらに好ましいことが分かる。
よって、表１の結果から、図４及び図９に示す中間品７における盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０は、０．６ｍｍよりも大きくするのが好ましく、０．８ｍｍ以上にするのがより好ましく、１．０ｍｍ以上にするのがさらに好ましいことが分かる。
＜ボイドの発生メカニズム等＞
成形品の厚みが厚いと、前記射出成形工程における冷却、固化の過程で発生する収縮により一部の範囲で樹脂の疎な部分が発生する。このように発生する樹脂の疎な部分がボイドであり、ボイドが発生すると強度や気密性の低下などが懸念される。
前記射出成形工程における充填完了の際に盛上げ部８が形成された部分の体積収縮率が大きいとボイドが発生しやすくなる。
成形品の厚みが厚いと、前記射出成形工程における冷却、固化の過程で発生する収縮により一部の範囲で樹脂の疎な部分が発生する。このように発生する樹脂の疎な部分がボイドであり、ボイドが発生すると強度や気密性の低下などが懸念される。
前記射出成形工程における充填完了の際に盛上げ部８が形成された部分の体積収縮率が大きいとボイドが発生しやすくなる。
＜盛上げ部が形成された部分の厚みによる体積収縮率の変化＞
図１１は、横軸を図９における盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０、縦軸を充填完了時における盛上げ部８が形成された部分の体積収縮率としたグラフであり、前記Simulation Moldflowを使用して溶融プラスチック材料（溶融樹脂）の流動解析を行って求めたものである。
図１１より、図４及び図９に示す盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０が４.０ｍｍを超えると、体積収縮率が増進することが分かる。
また、盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０が３.０ｍｍ未満の領域では体積収縮率が低水準で安定し、３.０ｍｍ以上、４.０ｍｍ以下の間では、３.０ｍｍ未満よりも若干水準が高くなるが体積収縮率は安定することが分かる。
よって、図１１の結果から、中間品７の盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０は、４．０ｍｍ以下にするのが好ましく、３．０ｍｍ未満にするのがより好ましいことが分かる。
図１１は、横軸を図９における盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０、縦軸を充填完了時における盛上げ部８が形成された部分の体積収縮率としたグラフであり、前記Simulation Moldflowを使用して溶融プラスチック材料（溶融樹脂）の流動解析を行って求めたものである。
図１１より、図４及び図９に示す盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０が４.０ｍｍを超えると、体積収縮率が増進することが分かる。
また、盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０が３.０ｍｍ未満の領域では体積収縮率が低水準で安定し、３.０ｍｍ以上、４.０ｍｍ以下の間では、３.０ｍｍ未満よりも若干水準が高くなるが体積収縮率は安定することが分かる。
よって、図１１の結果から、中間品７の盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０は、４．０ｍｍ以下にするのが好ましく、３．０ｍｍ未満にするのがより好ましいことが分かる。
以上の「盛上げ部が形成された部分の厚みによるうねり量の変化」、及び「盛上げ部が形成された部分の厚みによる体積収縮率の変化」の検討結果から、中間品７の盛上げ部８が形成された部分の厚みｔ０は、０．６ｍｍよりも大きくするのが好ましく、うねり量の低減、及びボイド発生の抑制を考慮すると、０．８ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下にするのがより好ましく、１．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ未満にするのがさらに好ましい。
以上の説明においては、除去加工部９を磁気センサＡに対向する樹脂面５の裏面６に形成する場合を示したが、射出成形工程により磁気センサＡに対向する樹脂面５を盛り上げた盛上げ部を有する形状の中間品を成形した後、前記中間品の前記盛上げ部を除去加工して平坦にする除去加工工程を行うようにしてもよく、樹脂面５及び裏面６の両方に除去加工部を形成するようにしてもよい。
また、以上の説明においては、保護カバー１がインサート成形品である場合を示したが、保護カバー１はインサート成形品に限定されるものではなく、特許文献１のような合成樹脂製のものであってもよい。
また、以上の説明においては、保護カバー１がインサート成形品である場合を示したが、保護カバー１はインサート成形品に限定されるものではなく、特許文献１のような合成樹脂製のものであってもよい。
１ 保護カバー（インサート成形品）
２ 円筒状部材（インサート品）
３ 円盤状部材
３Ａ 本体部
３Ｂ センサホルダ部
４ センサ取付穴
５ 磁気センサに対向する樹脂面
６ 裏面
７ 中間品
８ 盛上げ部
９ 除去加工部
１０ ナット（インサート品）
１０Ａ 周溝
１１ 軸受装置
１２ 内輪
１２Ａ 内輪軌道面
１３ 外輪
１３Ａ 外輪駆動面
１４ 転動体
１５ シール部材
１６ 磁気エンコーダ
１７ 支持部材
１８ 固定型
１９ 可動型
２０ ゲート
２１ 支持軸
Ａ 磁気センサ
Ｂ 取付ボルト
Ｃ 仕切壁
Ｄ 磁気センサに対向する樹脂面の中央部
Ｅ１，Ｅ２ 磁気センサに対向する樹脂面の周縁部
ΔＰ 内圧差
ＲＡ 隅Ｒ部
ＲＢ 角Ｒ部
Ｔ 切削工具
ｔ 仕切壁の厚み
ｔ０ 盛上げ部が形成された部分の厚み（中間品における磁気センサに対向する部分の壁の厚み）
２ 円筒状部材（インサート品）
３ 円盤状部材
３Ａ 本体部
３Ｂ センサホルダ部
４ センサ取付穴
５ 磁気センサに対向する樹脂面
６ 裏面
７ 中間品
８ 盛上げ部
９ 除去加工部
１０ ナット（インサート品）
１０Ａ 周溝
１１ 軸受装置
１２ 内輪
１２Ａ 内輪軌道面
１３ 外輪
１３Ａ 外輪駆動面
１４ 転動体
１５ シール部材
１６ 磁気エンコーダ
１７ 支持部材
１８ 固定型
１９ 可動型
２０ ゲート
２１ 支持軸
Ａ 磁気センサ
Ｂ 取付ボルト
Ｃ 仕切壁
Ｄ 磁気センサに対向する樹脂面の中央部
Ｅ１，Ｅ２ 磁気センサに対向する樹脂面の周縁部
ΔＰ 内圧差
ＲＡ 隅Ｒ部
ＲＢ 角Ｒ部
Ｔ 切削工具
ｔ 仕切壁の厚み
ｔ０ 盛上げ部が形成された部分の厚み（中間品における磁気センサに対向する部分の壁の厚み）
Claims (3)
- 外周面に内輪軌道面が形成された内輪、及び内周面に外輪軌道面が形成された外輪、並びに、前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面間を転動する転動体を有する軸受、前記軸受の軸方向の一端部に位置して前記内輪に固定された、Ｎ極とＳ極を一定間隔で周方向に交互に並べてなる磁気エンコーダ、並びに、前記磁気エンコーダの磁極に対向して前記磁気エンコーダの回転を検知するための磁気センサを備えた軸受装置において、前記軸受の軸方向の一端部を密封するように前記外輪に圧入される、前記磁気センサを保持するセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法であって、
前記センサホルダ部の前記磁気センサに対向する部分の厚みを、射出成形時に充填末端ウェルドが発生しないように完成品よりも厚く設定してなる、前記磁気センサに対向する樹脂面を盛り上げた盛上げ部を有する形状の中間品を成形する射出成形工程、
又は、前記センサホルダ部の前記磁気センサに対向する部分の樹脂面を盛り上げた盛上げ部を有する形状の中間品を成形する、前記盛上げ部を形成する部分にゲートを直接配置した金型を用いて行う射出成形工程と、
前記射出成形工程により成形された前記中間品の前記盛上げ部を除去加工して平坦にする除去加工工程と、
を備えることを特徴とするセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法。 - 外周面に内輪軌道面が形成された内輪、及び内周面に外輪軌道面が形成された外輪、並びに、前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面間を転動する転動体を有する軸受、前記軸受の軸方向の一端部に位置して前記内輪に固定された、Ｎ極とＳ極を一定間隔で周方向に交互に並べてなる磁気エンコーダ、並びに、前記磁気エンコーダの磁極に対向して前記磁気エンコーダの回転を検知するための磁気センサを備えた軸受装置において、前記軸受の軸方向の一端部を密封するように前記外輪に圧入される、前記磁気センサを保持するセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法であって、
前記センサホルダ部の前記磁気センサに対向する部分の厚みを、射出成形時に充填末端ウェルドが発生しないように完成品よりも厚く設定してなる、前記磁気センサに対向する樹脂面の裏面を盛り上げた盛上げ部を有する形状の中間品を成形する射出成形工程、
又は、前記センサホルダ部の前記磁気センサに対向する部分の樹脂面の裏面を盛り上げた盛上げ部を有する形状の中間品を成形する、前記盛上げ部を形成する部分にゲートを直接配置した金型を用いて行う射出成形工程と、
前記射出成形工程により成形された前記中間品の前記盛上げ部を除去加工して平坦にする除去加工工程と、
を備えることを特徴とするセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法。 - 前記中間品における前記磁気センサに対向する部分の壁の厚みを、０．８ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ未満にしてなる請求項１又は２記載の保護カバーの製造方法。
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