WO2007080792A1

WO2007080792A1 - トーンホイール及びその製造方法

Info

Publication number: WO2007080792A1
Application number: PCT/JP2006/326059
Authority: WO
Inventors: Hideo Mizuta
Original assignee: Uchiyama, Manufacturing, Corp.
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2007-07-19
Also published as: DE112006003635T5; US20090219017A1; JP4705854B2; JP2007187484A

Abstract

回転側部材２（４）に嵌合一体に装着される金属補強環１３と、該金属補強環に固着された環状多極磁石１４とよりなり、固定側部材５に固定される磁気センサ９とにより回転検出磁気エンコーダＥを構成するトーンホイールであって、上記環状多極磁石は、磁性粉末を含んで成型された環状樹脂成型体に多数のＳ・Ｎ極を周方向に沿って交互に着磁したプラスチック磁石からなり、上記金属補強環は上記樹脂成型体の一部の係入を許容する係合部を備え、上記金属補強環が配置された成型型内に樹脂材料を装填して成型することによって、上記係合部１５に樹脂材料が係入し、硬化した環状樹脂成型体がこの係入部分の楔着によって金属補強環に合体結合一体とされたものであることを特徴とする。

Description

明細書

トーンホイール及びその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、自動車用車輪等の回転数を検出する為の磁気エンコーダを構成するトーンホイールに関し、更に詳しくは、自動車のアンチロックブレーキシステム或いはトラタシヨンコントールシステムに適用する為に車輪の回転数を検出すべく設置されるトーンホイール及びその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 自動車用車輪には、その回転数を検出する為の磁気エンコーダが装備されることがある。この磁気エンコーダとしては、車輪の回転側部材、例えば、車輪軸受システムにおけるシールリングのスリンガ (金属補強環）と共に構成されるトーンホイールと、車体側（固定側部材）に固定されトーンホイールの表面に近接対畤される磁気センサとより構成されるものが挙げられる。また、シールリングとは別個に金属補強環を介して回転側部材に嵌合固定され、車体側の磁気センサに対畤するよう配設されるものも採用されている。これらト―ンホイールは、回転側部材に対して装着され、嵌合一体とされる金属補強環と、該金属補強環に固着された環状多極磁石とよりなり、該環状多極磁石としては、磁性粉末を含有する環状磁性ゴムシートに、その周方向に沿つて多数の N極、 S極を交互に着磁形成した環状ゴム磁石が用いられてヽる。

[0003] 上記のような環状ゴム磁石を備えたトーンホイールは、成型型のキヤビティ内に金属補強環を配置し、磁性粉末を混練した未加硫のゴム材をこのキヤビティ内に充填し、金属補強環に加硫接着して一体成型し、その後着磁することによって作製される。このように、環状ゴム磁石を備えたトーンホイールは、環状ゴム磁石がそのゴム材の成型時に加硫接着により金属補強環に一体とされ、その作製が容易であることから、上記回転検出磁気エンコーダとして多用されている。

[0004] しかし、上記のように自動車の回転検出に用いられる場合、水或いは汚泥や塵埃等の異物が飛散する苛酷な環境に晒されることが多、為、環状ゴム磁石による環状多極磁石と磁気センサとの間に異物が嚙み込み、環状多極磁石の被検出表面が剥れたり、傷付き或いは毀損したりして磁気センサによる検出精度が低下することがある。また、上記成型時に生じるバリは、ゴム材が加硫されている為、再使用できず、無駄が多力つた。このような状況から、プラスチック磁石をトーンホイールに応用する研究 '開発も進められており、特許文献 1乃至 3には、プラスチック磁石を用いたトーンホイール (磁気エンコーダ）の例が開示されている。

特許文献 1 :特開 2004— 138597号公報

特許文献 2：特開平 11― 281659号公報

特許文献 3：特開 2002— 340921号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] プラスチック磁石は、金属補強環と同時に一体成型しても、ゴム材のように金属補強環に固着しない為、上記特許文献 1には、所定の環状形状に成型した後、金属補強環の所定部位に接着剤によって固着一体とされるものが記載されている。しかし、金属補強環の所定部位に単に接着剤によって固着するだけでは、上記のような過酷な使用環境下においては、接着剤による固着一体化部分の耐久性が十分ではなぐプラスチック磁石が接着部分カゝら外れてしまうことがある。また、接着界面に少しでも隙間があると、そこ力水が接着界面に浸入し、浸入した水の凍結によって環状多極磁石が割れるような事態も生じることがある。

[0006] 上記特許文献 2には、閉鎖環 (金属補強環)の周縁に、均等な位置に配分され、閉鎖環に固着される弾性マグネット (プラスチック磁石）の裏面に通ずる複数の切り欠き部が設けられたものが記載されている。し力しここでの切り欠き部は、弾性マグネットを閉鎖環に固着させるためのものでない。すなわち、該切り欠き部は、パルス発生面を平滑に形成するため、弾性マグネットの裏面側力複合材を注入できるように設けられた注入穴と連通して形成されたものにすぎず、複合材が切り欠き部に係入することにより、閉鎖環と弾性マグネットとを楔着させる役割を担い、両者を合体結合一体とさせるものではなカゝつた。また、弾性マグネットは、合成ゴム又は合成樹脂等の弾性材カなるため、磁気センサとの間に異物が嚙み込んだ際に剥れ等が生じる懸念が尚残存するものであった。 [0007] 上記特許文献 3には、芯金 (金属補強環）に対して着脱自在に装着可能な弾性部材が記載されており、該弹性部材の周縁部には係止部、芯金の周縁部には係合用凹凸部或いは通孔が夫々形成され、弾性部材の係止部を芯金の凹凸部或いは通孔へ弹性的に圧入する構造のトーンホイール (磁気エンコーダ）が開示されている。し力しながら、ここに記載の弾性部材は、着脱自在とすることを前提としており、ゴム材であれば、その弾力をして力かる構造において着脱可能とできる力プラスチック磁石とした場合は、芯金の凹凸部或いは通孔に圧入するのは困難なものであった。このように、プラスチック磁石を用いたトーンホイールは、金属補強環と固着一体とすること等において未だ十分ではなぐ汎用化には至っていないのが実情であった。

[0008] 本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、プラスチック磁石を用いながら信頼性の高、新規なトーンホイール及びその製造方法を提供することを目的として!/、る課題を解決するための手段

[0009] 請求項 1の発明に係るトーンホイールは、回転側部材に嵌合一体に装着される金属補強環と、該金属補強環に固着された環状多極磁石とよりなり、固定側部材に固定される磁気センサとにより回転検出磁気エンコーダを構成するトーンホイールであつて、上記環状多極磁石は、磁性粉末を含んで成型された環状榭脂成型体に多数の S 'N極を周方向に沿って交互に着磁したプラスチック磁石力なり、上記金属補強環は上記榭脂成型体の一部の係入を許容する係合部を備え、上記金属補強環が配置された成型型内に榭脂材料を装填して成型することによって、上記係合部に榭脂材料が係入し、硬化した環状榭脂成型体がこの係入部分の楔着によって金属補強環に合体結合一体とされたものであることを特徴とする。

[0010] 上記磁性粉末としては、フェライト粉末、希土類粉末 (NdFeB、 SmFeN等)等が採用され、プラスチック磁石の榭脂材料 (バインダー）としては、熱可塑性榭脂であって、ナイロン 6、ナイロン 12、ナイロン 66、ナイロン 6T、ナイロン 9Τ、ポリフエ二レンサルファイド (PPS)等が採用される。上記磁性粉末は、これら榭脂材料 (必要によって適宜添加物、可塑剤等を含む）に混練され榭脂組成物として成型されるが、磁性粉末は該榭脂組成物中に 70〜95重量％含有される。ここに、含有される磁性粉末が 70 重量％未満の場合、磁気強度が十分に得られず、 95重量％を超えると、バインダーとしての榭脂材料の結合力が弱くなる傾向となる。

[0011] 本発明においては、前記係合部は、請求項 2の発明のように、金属補強環の表裏に開設された複数の透孔部力なり、前記榭脂材料の係入部分の楔着はこの透孔部より金属補強環の表裏に連通して艇着するようなされたものとすること、請求項 3の発明のように金属補強環の表裏に形成された複数の歯状切欠部からなり、前記榭脂材料の係入部分の楔着はこの歯状切欠部において嚙合するようなされたものとすることができる。ここで金属補強環に開設される複数の透孔部は、周方向一列に均等に形成されるものに限定されず、径方向に複数列に形成されるものとしてもよい。

[0012] また請求項 4の発明のように、金属補強環は端部に折曲部分を備え、環状榭脂成型体はこの折曲部分を包むように成型一体とされ、請求項 5の発明のように、前記折曲部分に前記係合部が形成されているものとすることができる。そして前記折曲部分は、鋭角に折曲形成されたものとすることができる。更に請求項 7の発明のように、環状多極磁石と金属補強環との合体結合部分の端部には接着剤又はシーラントが塗布されて!ヽるちのとすることちでさる。

上記接着剤の種類としては、エポキシ系の接着剤、エラストマ一系の接着剤が挙げられる。

[0013] そして、請求項 8の発明に係るトーンホイールの製造方法では、回転側部材に嵌合一体に装着される金属補強環と、該金属補強環に固着されたプラスチック磁石とよりなり、固定側部材に固定される磁気センサとにより回転検出磁気エンコーダを構成するトーンホイールの製造方法であって、榭脂材料の係入を許容する係合部を備えた上記金属補強環を成型型内に配置し、次いで成型型内に榭脂材料を装填して該金属補強環と共に環状榭脂成型体を一体成型し、この装填成型時に上記係合部に榭脂材料を係入させ且つ環状榭脂成型体の一部の係入部分の楔着によって環状榭脂成型体と金属補強環とを合体結合一体とし、爾後環状榭脂成型体に多数の S，N極を周方向に沿って交互に着磁してプラスチック磁石となすことを特徴とする。

発明の効果

[0014] 請求項 1の発明に係るトーンホイールによれば、環状多極磁石がプラスチック磁石力もなるから、環状ゴム磁石を用いた場合に比べ、磁気センサとの間に異物が嚙み込んだ際の被検出面の毀損や剥れが少なくなり、測定精度が維持される。また、環状多極磁石は金属補強環に対して係合部に榭脂材料が係入し、硬化した榭脂成型体がこの係入部分の楔着によって合体結合一体とされるので、自動車の車輪回転検出部分のように、水或、は汚泥や塵埃等の異物が飛散する苛酷な環境下で用いられても、環状多極磁石が外れることがなぐ信頼性の高い回転検出がなされる。

[0015] 更に、環状多極磁石を、磁性粉末を含んで成型された環状榭脂成型体に多数の S •N極を周方向に沿って交互に着磁したプラスチック磁石力なるものとすることにより、成型時 (例えば、射出成型）に磁場を力 4ナて磁性粉を配向させる際、榭脂材料中では磁性粉の流動性が良いので、配向効率が高くなり、成型後の着磁による磁気特性の優れたものが得られる。因みに、磁性ゴムの場合、未加硫のゴム材中における磁性粉の流動性は、榭脂材料に比べ劣り、従って、磁気特性を上げるには多くの磁性粉を必要とするか、或いは強力な磁場をかけて配向させる必要があった。カロえて、榭脂バインダーを熱可塑性榭脂とすれば、成型の際に生じるバリの再利用が可能となり、使用材料の歩留まり向上に寄与する。そして、金属補強環が配置された成型型内に榭脂材料を装填して成型することによって、一体成型されるものであるので、製造工程を少なくでき、製造効率を向上させることができる。

[0016] 請求項 2の発明又は請求項 3によれば、係合部へ榭脂材料が係入し楔着されるので、環状多極磁石がプラスチック磁石力なるものであっても、金属補強環と環状多極磁石とを強固に合体結合一体とできる。

請求項 4の発明によれば、金属補強環は端部に折曲部分を備え、環状榭脂成型体は、この折曲部分を包むように成型一体とされるので、この折曲部分の包持一体化と上記係合部での係入部分の楔着とが相乗して、より一層強固に金属補強環と環状多極磁石とを合体結合一体とできる。

請求項 5の発明によれば、折曲部分に係合部が形成されるので、折曲部分での包持一体化が係合部における係入部分の楔着により強化され、簡易な構造でありながら、金属補強環と環状多極磁石とをより強固に合体結合一体とできる。

請求項 6の発明によれば、折曲部分が鋭角に折曲形成されるので、上記包持力がより安定し、さらに環状多極磁石と金属補強環との係合力が増し、強固に合体結合一体とできる。

請求項 7の発明によれば、環状多極磁石と金属補強環との合体結合部分の端部には、接着剤又はシーラントが塗布されているので、合体結合部分の隙間に水が浸入することがなぐ従って侵入した水の凍結による環状多極磁石の割れが発生するようなことがない。

[0017] 請求項 8の発明によれば、金属補強環を成型型内に配置し、次いで成型型内に榭脂材料を装填して該金属補強環と共に環状榭脂成型体を一体成型し、この装填成型時に上記係合部に榭脂材料を係入させ且つ環状榭脂成型体の一部の係入部分の楔着によって環状榭脂成型体と金属補強環とを合体結合一体にできるので、製造工程を少なくでき、容易に製造できるため、製造効率を向上させることができる。図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明のトーンホイールを用いて組立てられた軸受構造の一例を示す縦断面図である。

[図 2]図 1における X部の拡大図である。

[図 3]同トーンホイールの変形例の一例を示す断面図である。

[図 4]同トーンホイールの変形例の他の例を示す断面図である。

[図 5]同トーンホイールの変形例の更に他の例を示す断面図である。

[図 6]別実施形態のトーンホイールの断面図である。

[図 7]図 6における金属補強環の断面斜視図である。

[図 8]図 6に示すトーンホイールの変形例である。

[図 9]更に別の実施形態のトーンホイールの断面図である。

[図 10]図 9における金属補強環の断面斜視図である。

[図 11]更に別の実施形態のトーンホイールの断面図である。

[図 12]図 11における金属補強環の断面斜視図である。

[図 13]図 11に示すトーンホイールの変形例である。

[図 14]更に別の実施形態のトーンホイールの断面図である。

[図 15]更に別の実施形態のトーンホイールの断面図である。 [図 16] (a)〜 (c)は、本発明の製造方法に基づく成型過程を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下に本発明の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図 1は本発明のトーンホイールを用いて組立てられた軸受構造の一例を示す縦断面図、図 2 は図 1における X部の拡大図、図 3乃至図 5は同トーンホイールの変形例の断面図、図 6は別実施形態のトーンホイールの断面図、図 7は図 6における金属補強環の断面斜視図、図 8は図 6に示すトーンホイールの変形例、図 9は更に別の実施形態のトーンホイールの断面図、図 10は図 9における金属補強環の断面斜視図、図 11は更に別の実施形態のトーンホイールの断面図、図 12は図 11における金属補強環の断面斜視図、図 13は図 11に示すトーンホイールの変形例、図 14は更に別の実施形態のトーンホイールの断面図、図 15は更に別の実施形態のトーンホイールの断面図、図 16 (a)〜 (c)は、本発明の製造方法に基づく成型過程を示す図である。

実施例 1

[0020] 図 1は自動車の車輪を転がり軸受ユニット 1により支持する構造の一例を示すものであり、内輪（回転側部材)を構成するハブ 2のハブフランジ 2aにボルト 3によりタイヤホイール (不図示）が固定される。また、ハブ 2に形成されたスプライン軸孔 2bには駆動シャフト (不図示）力 Sスプライン嵌合されて、該駆動シャフトの回転駆動力がタイヤホィールに駆動伝達される。そして、ハブ 2は内輪部材 4と共に内輪を構成する。外輪（固定側部材) 5は、車体の懸架装置 (不図示）に取付固定される。この外輪 5と上記内輪 (ノ、ブ 2及び内輪部材 4)との間に 2列の転動体 (玉） 6· ··がリテーナ 6aで保持された状態で介装されている。 2列の転動体 (玉） 6…の軌道の軸方向外側には、上記転動体 6· · ·の転動部に装填される潤滑剤（グリス）の漏出或いは外部からの泥水等の浸入を防止するためのシールリング 7、 8が、外輪 5と内輪 (ノヽブ 2及び内輪部材 4)との間に装着されている。車体側シールリング 7の外面に対面するよう、磁気センサ 9が外輪 5又は車体（固定側部材）に設置され、この磁気センサ 9と後記するトーンホイール 10とにより、タイヤホイールの回転速度を検出する磁気エンコーダ Eが構成される。

[0021] 図 2は、車体側シールリング 7の装着部の拡大断面図を示す。該シールリング 7は、上記内輪部材 4の外周（外径面）に一体嵌合されるトーンホイール 10と、外輪 5の内周（内径面）に圧入嵌合される芯金 11と、ゴム等の弾性材カゝらなり、先端部がトーンホイール 10を構成する金属補強環 (スリンガ） 13の内面 (転動体 6側）に弹性摺接する複数のリップ 12a…を有し、芯金 11に固着された弾性シールリップ部材 12とが組合さったパックシールタイプのシールリング（以下、パックシールと言う）として構成されている。

[0022] トーンホイール 10は、内輪部材 4の外径面に嵌合固定される円筒状部 13aと、その一端に連成された外向鍔状部 13bとよりなる金属補強環 (スリンガ） 13と、上記外向鍔状部 13bの外面（車体側）に合体結合一体とされた環状のプラスチック磁石 (環状多極磁石） 14とよりなる。プラスチック磁石 14は、前記磁性粉末を含有する前記バインダー榭脂を円環状に成型し、その周方向に沿って多数の N極、 S極を交互に着磁形成したものである。従って、ハブ 2及び内輪部材 4の回転に伴うトーンホイール 10 の回転による上記着磁部分の磁気変化を、磁気センサ 9が検出し、これによつて車輪の回転検出（回転速度、回転方向等）がなされる。

[0023] 金属補強環 13は上記榭脂成型体の一部の係入を許容する係合部 15を備え、金属補強環 13が配置された成型型内に榭脂材料を装填して成型することによって、係合部 15に榭脂材料の一部が係入し、硬化した環状榭脂成型体がこの係入部分 14a の楔着によって金属補強環 13に合体結合一体とされる。このとき係合部 15は、図 2 に示すように、金属補強環 13の表裏に開設された複数の透孔部 15aとすれば、この透孔部 15aにおける榭脂材料の係入部分 14aの楔着は、金属補強環 13の外向鍔状部 13bの外面（車体側）から内面 (転動体 6側）に連通して艇着するようにされる。なお、ここで形成される透孔部 15aは、金属補強環 13の表裏に等間隔で、またその間隔を狭く形成されるものとすれば、金属補強環 13をバランスよぐより強固に楔着可能である力これに限定されるものではない。

従って、自動車の車輪のように高速回転部分での回転検出においては、本発明のような透孔部 15aがないと、金属補強環 13とプラスチック磁石 14との固着強度が不十分であるが、本発明のように透孔部 15aを備えたものとすれば、該透孔部 15aに榭脂材料の一部が係入し、この係入部分 14aの楔着作用によって、金属補強環 13とプラスチック磁石 14とが合体結合一体化されることにより、一体ィ匕強度が強化され、プラスチック磁石 14の外れ (軸方向への抜け、円周方向への空回り、或いは遠心力による外向鍔状部 13bの面域方向へのズレ等）が防止される。特に本発明によれば、従来のゴム磁石に比べ弾性に乏しく硬質なプラスチック磁石であっても、金属補強環 13を合体結合一体とできるので、有効である。

[0024] このとき、金属補強環 13とプラスチック磁石 14との固着面に成型時に接着剤を塗布しておけば接着剤による接着力と透孔部 15a及び係入部分 14aによる楔着力が相乗して、より強固な合体結合一体ィ匕がなされる。これにより、プラスチック磁石 14の特性が活力され、自動車の車輪用回転検出適性が増大する。ここで、接着剤としては、ェポシキ系接着剤が接着力が強く望ましく採用されるが、シーラントやエラストマ一系接着剤のような弾性接着剤も使用可能である。特に、金属補強環とプラスチック磁石との熱膨張係数の差が大きい為、温度変化の激しい環境下においては、両者に熱膨張の差が生じるが、弾性接着剤を使用した場合、この弾性接着剤層の弾性がこの熱膨張差を吸収し、プラスチック磁石の剥れや割れ発生を未然に防止することができる。

[0025] また、プラスチック磁石 14と金属補強環 13との合体結合部分の端部に、後述するような接着剤ゃシーラント Sを塗布すれば（図 2では不図示）、合体結合部分へ水が浸入することがなぐ従って、浸入した水の凍結によるプラスチック磁石 14の割れの発生を有効に阻止することができ、耐久性が増す。

更に、プラスチック磁石 14と金属補強環 13の固着面は、その表面粗さが RaO. 8以上とされる。このような表面粗さとすることにより、該固着面のすべり抵抗が大となるので、上記プラスチック磁石 14のズレ等の防止を補完し、プラスチック磁石 14と金属補強環 13とを一層強固に合体結合一体ィ匕することができる。

[0026] 尚、本実施形態では、トーンホイール 10がパックシール 7の一構成部材とした場合を例示したが、トーンホイール 10を単体で回転側部材に嵌合し、このトーンホイール 10に磁気センサ 9を対畤するよう配置して磁気エンコーダ Eを構成するようにしても良い。また、図 1及び図 2は内輪が回転する駆動輪における軸受ユニット 1での例を示しているが、外輪回転の従動輪用の軸受ユニットにも適用し得ることは言うまでもない。この場合は、回転側部材としての外輪にトーンホイール 10が嵌合固定される。 [0027] 図 3乃至図 5に示すトーンホイール 10A〜： LOCは、上記実施形態の変形例を示し、金属補強環 13の形態が夫々異なる。即ち、図 3に示すトーンホイール 10Aでは、金属補強環 13に、複数の透孔部 15aが開設されている点では共通する力この例ではこの透孔部 15aが周方向に等間隔で 2列に形成されている点で相違する。これによれば、係入部分 14aの楔着によって、金属補強環 13とプラスチック磁石 14とを一層強固に合体結合一体とすることができる。

[0028] また、図 4に示すトーンホイール 10Bでは、金属補強環 13が、円筒状部 13a、外向鍔状部 13b、そして該外向鍔状部 13bの外周縁部に上記円筒状部 13aとは反対方向に同心状に延設された径大円筒部 13c (折曲部分)よりなり、環状榭脂成型体は、この径大円筒部 13cを包むように成型一体に構成される。これによれば、係入部分 1 4aの楔着と径大円筒部 13cの包持力とが相乗して、金属補強環 13とプラスチック磁石 14とを一層強固に合体結合一体とすることができる。

[0029] 更に、図 5に示すトーンホイール 10Cでは、上記径大円筒部 13cが鋭角に折曲形成されて構成される。環状榭脂成型体が、この径大円筒部 13cを包むように成型一体とされる点は図 4の例と同様である。このように金属補強環 13の径大円筒部 13cを鋭角に折り曲げてなるものとすれば、鋭角折り曲げ部分の包持による軸方向の結合強度が強化され、より一層強固に金属補強環 13とプラスチック磁石 14とを合体結合一体とすることができる。

[0030] 図 3〜図 5におけるその他の構成は、図 1、図 2に示すものと同様であるので共通部分に同一の符号を付しその説明を割愛する。また、これらのトーンホイール 10A〜10 Cは、図 1、図 2の例のようにパックシール 7の一構成部材である場合の他、単体として回転側部材に嵌合されるものや、外輪が回転する従動輪の回転検出に用いられるものであっても良いことは上記と同様である。

実施例 2

[0031] 図 6は別実施形態のトーンホイールを示し、この実施形態のトーンホイール 10Dにおいては、金属補強環 13の表裏に形成された係合部 15が、図 4の例と同様の径大円筒部 13cの周方向に形成された複数の歯状切欠部 15bからなり、榭脂材料の係入部分 14aの楔着はこの歯状切欠部 15bにお、て嚙合される形態が上記と異なる。図 7は、本実施例で用いられる金属補強環 13の断面斜視図である。ここでは、歯状切欠部 15bは径大円筒部 13cに略方形に切り欠いて構成されている力これに限られず、例えば略台形状 (テーパー形状）にすれば、より一層プラスチック磁石 14が外れにく、構造とすることができる。

なお、図例では、環状榭脂成型体が、外向鍔状部 13bの内面側 (転動体 6側)まで包むように成型一体されていないものを示している。これによれば、図 2に示すようなノックシールとした場合、リップ 12aの摺接面を広く確保することができるので、シール設計が容易となりシール性の高いものを構成することができる。なお、環状榭脂成型体の構成はこれに限られず、図 4、図 5のように、上記内面側にまで形成されるものとすれば、包持力が増し、金属補強環 13とプラスチック磁石 14とを強固に合体結合一体とすることができる。また図例の歯状切欠部 15bは、径大円筒部 13cの周方向に等間隔で形成された例を示して、るが、これに限定されるものではな、。

[0032] 図 8は、上記実施形態の変形例を示したものであり、上記径大円筒部 13cが鋭角に折曲形成されて構成される。このように金属補強環 13の径大円筒部 13cを鋭角に折り曲げてなるものとすれば、鋭角折り曲げ部分の包持による軸方向の結合強度が強化され、より一層強固に金属補強環 13とプラスチック磁石 14とを合体結合一体とすることがでさる。

図例では、環状榭脂成型体が、外向鍔状部 13bの内面側 (転動体 6側)まで包むように成型一体されていないものを示している。これによれば、図 2に示すようなパックシールとした場合、リップ 12aの摺接面を広く確保することができるので、シール設計が容易となりシール性の高いものを構成することができる。なお、環状榭脂成型体の構成はこれに限られず、図 4、図 5のように、上記内面側にまで形成されるものとすれば、鋭角折り曲げ部分の包持一体化と、歯状切欠部 15bによる嚙合力と、内面側まで包持する包持力との相乗効果により、金属補強環 13とプラスチック磁石 14とを強固に合体結合一体とすることができる。

[0033] 図 6、図 8におけるその他の構成は、図 1、図 2に示すものと同様であるので共通部分に同一の符号を付しその説明を割愛する。また、これらのトーンホイール 10D、 10 Eは、図 1、図 2の例のようにパックシール 7の一構成部材である場合の他、単体として回転側部材に嵌合されるもの、更には外輪が回転する従動輪の回転検出に用いられるものであっても良いことは上記と同様である。

実施例 3

[0034] 図 9は別実施形態のトーンホイールを示し、この実施形態のトーンホイール 10Fにお!、ては、金属補強環 13に形成された係合部 15が複数の歯状切欠部 15cからなるが、歯状切欠部 15cが金属補強環 13の表裏を連通して形成されたものではな、形態が上記と異なる。即ち、本実施例のトーンホイール 10Fに形成された歯状切欠部 1 5cは、図 10に示すように金属補強環 13の径大円筒部 13cの内周面を略半分程度掘削するように切り欠いていわば溝状に形成される。図 10は、本実施例で用いられる金属補強環 13の断面斜視図である。ここでは、歯状切欠部 15bは略方形に切り欠いて構成されているが、これに限られず、先述の実施例 2と同様に、例えば略台形状 (テーパー形状）に切り欠いたものとしてもよい。これによれば、より一層プラスチック磁石 14が外れにくい構造とすることができる。図例では、環状榭脂成型体が、外向鍔状部 13bの内面側（転動体 6側）まで包むように成型一体されて!、な、ものを示している。これによれば、図 2に示すようなパックシールとした場合、リップ 12aの摺接面を広く確保することができるので、シール設計が容易となりシール性の高いものを構成することができる。なお、環状榭脂成型体の構成はこれに限られず、図 4、図 5のように、上記内面側にまで形成されるものとすれば、包持力が増し、金属補強環 13とプラスチック磁石 14とを強固に合体結合一体とすることができる。

[0035] 図 9におけるその他の構成は、図 1、図 2に示すものと同様であるので共通部分に同一の符号を付しその説明を割愛する。また、トーンホイール 10Fは、図 1、図 2の例のようにパックシール 7の一構成部材である場合の他、単体として回転側部材に嵌合されるもの、更には外輪が回転する従動輪の回転検出に用いられるものであっても良いことは上記と同様である。

実施例 4

[0036] 図 11は別実施形態のトーンホイールを示し、この実施形態のトーンホイール 10Gにお!、ては、金属補強環 13の表裏に形成された係合部 15が複数の歯状切欠部 15d 力もなり、榭脂材料の係入部分 14aの楔着はこの歯状切欠部 15dにおいて嚙合される点は実施例 2と同様であるが、金属補強環 13の形態が上記と異なる。ここで用いられる金属補強環 13は、図 2の例と同様に内輪部材 4の外径面に嵌合固定される円筒状部 13aと、その一端に連成された外向鍔状部 13bとよりなるもので構成され、外向鍔状部 13bに歯状切欠部 15dが形成される。図 12は、本実施例で用いられる金属補強環 13の断面斜視図である。ここでは、歯状切欠部 15dは、図例のように開口部が狭く形成される略台形状 (テーパー形状）にすれば、より一層プラスチック磁石 14 が外れにくい構造とすることができる力これに限定されるものではなぐ略方形に切り欠ヽて構成されて、るものとしてもよ、。

[0037] 図 13は、上記実施形態の変形例を示したものであり、トーンホイール 10Hは、金属補強環 13の外向鍔状部 13bを円筒状部 13aの一端力も折り返し部 13dを介して形成されたものに本実施例を適用したものである。このような形状でなる金属補強環 13 においても、折り返し部 13dにより嵌合部分と係入部分 14aの楔着作用とが相乗してプラスチック磁石 14を金属補強環 13に強固に合体結合一体とすることができる。

[0038] 図 11、図 13におけるその他の構成は、図 1、図 2に示すものと同様であるので共通部分に同一の符号を付しその説明を割愛する。また、これらのトーンホイール 10G、 10Hは、図 1、図 2の例のようにパックシール 7の一構成部材である場合の他、単体として回転側部材に嵌合されるもの、更には外輪が回転する従動輪の回転検出に用 V、られるものであっても良、ことは上記と同様である。

実施例 5

[0039] 図 14は別実施形態のトーンホイールを示し、この実施形態のトーンホイール 101においては、金属補強環 13の折曲部分、即ち径大円筒部 13cに透孔部 15aが形成されている点が上記と異なる。ここで透孔部 15aは、径大円筒部 13cの表裏に複数開設され、榭脂材料の係入部分 14aの楔着はこの透孔部 15aにおいてなされている点は上記実施例 1と同様である。これによれば、簡易な構造でありながら、透孔部 15a に係入した榭脂材料の楔着によって、金属補強環 13とプラスチック磁石 14とを強固に合体結合一体とすることができ、構造がシンプルであるため、成型金型の構造も複雑になることなく一体成型可能である。また、図 2に示すようなパックシールとした場合、リップ 12aの摺接面を広く確保することができるので、シール設計が容易となりシール性の高、ものを構成することができる。

[0040] 図 14におけるその他の構成は、図 1、図 2に示すものと同様であるので共通部分に同一の符号を付しその説明を割愛する。また、トーンホイール 101は、図 1、図 2の例のようにパックシール 7の一構成部材である場合の他、単体として回転側部材に嵌合されるもの、更には外輪が回転する従動輪の回転検出に用いられるものであっても良いことは上記と同様である。

実施例 6

[0041] 図 15は別実施形態のトーンホイールを示し、この実施形態のトーンホイール 10Jにおいては、金属補強環 13の表裏に開設された複数の透孔部 15aからなり、前記榭脂材料の係入部分の楔着はこの透孔部 15aより金属補強環 13の表裏に連通して鉅着される点は上記実施例 1と共通する力透孔部 15aを連通した榭脂材料によって、係止部 14bが形成されている点で上記とは異なる。また図 15には、シーラント Sを図示している。このシーラント Sは、金属補強環 13とプラスチック磁石 14との合体結合部分の端部に塗布することにより、水の浸入を防ぎトーンホイール 10Jの耐久性を向上させることができるものである力特に図 15のようにプラスチック磁石 14が金属補強環 13から突出するように固着されて、磁気センサ 9と対畤する構成とする場合は、プラスチック磁石 14が水等のアタックを受けやすいため、シーラント Sを塗布することは一層効果的といえる。なお、ここでは金属補強環 13とプラスチック磁石 14との合体結合部分の端部にシーラント Sを塗布する例を示した力これに限定されず、エポキシ系或いはエラストマ一系の接着剤を塗布するものとしてもょ、。

[0042] 図 15におけるその他の構成は、図 1、図 2に示すものと同様であるので共通部分に同一の符号を付しその説明を割愛する。また、トーンホイール 10Jは、図 1、図 2の例のようにパックシール 7の一構成部材である場合の他、単体として回転側部材に嵌合されるもの、更には外輪が回転する従動輪の回転検出に用いられるものであっても良いことは上記と同様である。

[0043] 次、で本発明の製造方法につ!、て説明する。

図 16 (a)〜(c)は、本発明の製造方法に基づく成型過程を示す図であり、図 16 (a) は下型 18に、係合部 15 (透孔部 15a)を備えた金属補強環 13を配置し、中子 17を組み付けた状態を示す縦断面図、（b)は上型 16をセットした状態を示す縦断面図、 ( c)は注入口（不図示)より成型型内に榭脂材料を装填し硬化させた状態を示す縦断面図である。

まず図 16 (a)で示すように、下型 18に金属補強環 13を配置した後、下型 18と中子 17とを組み付ける。下型 18には、金属補強環 13を配置でき、金属補強環 13端部に形成されてヽる係合部 15から係入される榭脂材料が、金属補強環 13を包み込んで回り込むよう、所望する形状に形成されたキヤビティー 18aが備えられている。

[0044] 次に、上型 16をセットし（図 16 (b)参照）、成型型内に榭脂材料を注入口より装填して金属補強環 13と共に環状榭脂成型体を一体成型する（図 16 (c)参照)。上型 16 には、環状榭脂成型体の主形状に形成されたキヤビティー 16aが備えられている。この装填成型時に上記係合部 15に榭脂材料を係入させ且つ環状榭脂成型体の一部の係入部分 14aの楔着によって環状榭脂成型体と金属補強環 13とを合体結合一体とすることができる。そして、環状榭脂成型体が硬化したら、多数の S 'N極を周方向に沿って交互に着磁し、プラスチック磁石 14をなし、一体成型されたトーンホイールを得ることができる。ここで、この成型時に金属補強環 13と環状榭脂成型体との固着面に接着剤を塗布しておいてもよいことは言うまでもない。また上型 16と中子 17 は一体ィ匕された金型であってもよヽ。

[0045] 尚、係合部 15の形状は図例のものに限定されず、本発明のトーンホイールの適用例は、上記実施例に限定されず、回転側部材に取付けられ、固定側部材に設置された磁気センサとによって磁気エンコーダを構成するものであれば、その他の回転検出が求められる回転部分における軸受、軸受ユニット或いは適宜回転軸 (駆動軸)等の回転側部材においても本発明のトーンホイールを採用し得ることは言うまでもない。また上記実施形態のトーンホイール 10、 10A〜10Jはいずれもアキシャルェンコ一ダを構成するものである力ラジアルエンコーダを構成するものにも本発明が適用可能であることも言うまでもない。更に、図例の金属補強環 13は、円筒状部 13aが、内輪部材 4 (回転側部材)の外径面に嵌合固定され、その一端には外向鍔状部 13bが形成されたものを示している力これに限られず、本発明は、円筒状部 13aの一端に軸方向に対して内向きに鍔状部 (不図示）が形成された形態にも適用可能であることも言うまでもない。

Claims

請求の範囲

[1] 回転側部材に嵌合一体に装着される金属補強環と、該金属補強環に固着された環状多極磁石とよりなり、固定側部材に固定される磁気センサとにより回転検出磁気エンコーダを構成するトーンホイールであって、

上記環状多極磁石は、磁性粉末を含んで成型された環状榭脂成型体に多数の s ·

N極を周方向に沿って交互に着磁したプラスチック磁石力なり、上記金属補強環は上記榭脂成型体の一部の係入を許容する係合部を備え、上記金属補強環が配置された成型型内に榭脂材料を装填して成型することによって、上記係合部に榭脂材料が係入し、硬化した環状榭脂成型体がこの係入部分の楔着によって金属補強環に合体結合一体とされたものであることを特徴とするトーンホイール。

[2] 請求項 1に記載のトーンホイールにおいて、

前記係合部は、金属補強環の表裏に開設された複数の透孔部からなり、前記榭脂材料の係入部分の楔着はこの透孔部より金属補強環の表裏に連通して鉅着するようなされたものであることを特徴とするトーンホイール。

[3] 請求項 1に記載のトーンホイールにおいて、

前記係合部は、金属補強環の表裏に形成された複数の歯状切欠部からなり、前記榭脂材料の係入部分の楔着はこの歯状切欠部において嚙合するようなされたものであることを特徴とするトーンホイール。

[4] 請求項 1乃至 3の!、ずれかに記載のトーンホイールにお!/、て、

前記金属補強環は端部に折曲部分を備え、環状榭脂成型体はこの折曲部分を包むように成型一体とされてヽることを特徴とするトーンホイール。

[5] 請求項 4に記載のトーンホイールにおいて、

前記折曲部分に前記係合部が形成されていることを特徴とするトーンホイール。

[6] 請求項 4又は 5に記載のトーンホイールにおいて、

前記折曲部分が鋭角に折曲形成されていることを特徴とするトーンホイール。

[7] 請求項 1乃至 6の!、ずれかに記載のトーンホイールにお!/ヽて、

前記環状多極磁石と金属補強環との合体結合部分の端部には接着剤又はシーラントが塗布されて、ることを特徴とするトーンホイール。回転側部材に嵌合一体に装着される金属補強環と、該金属補強環に固着されたプラスチック磁石とよりなり、固定側部材に固定される磁気センサとにより回転検出磁気エンコーダを構成するトーンホイールの製造方法であって、

榭脂材料の係入を許容する係合部を備えた上記金属補強環を成型型内に配置し、次いで成型型内に榭脂材料を装填して該金属補強環と共に環状榭脂成型体を一体成型し、この装填成型時に上記係合部に榭脂材料を係入させ且つ環状榭脂成型体の一部の係入部分の楔着によって環状榭脂成型体と金属補強環とを合体結合一体とし、爾後環状榭脂成型体に多数の S 'N極を周方向に沿って交互に着磁してプラスチック磁石となすことを特徴とするトーンホイールの製造方法。