WO2020235151A1 - センサホルダ部を有する保護カバー、及び前記保護カバーを備えた軸受装置、並びにセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法 - Google Patents

センサホルダ部を有する保護カバー、及び前記保護カバーを備えた軸受装置、並びにセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a cup-shaped protective cover that is attached to the outer ring of a bearing and covers a magnetic encoder, particularly relating to a protective cover having a sensor holder portion that holds a magnetic sensor, and more particularly, a partition between the magnetic encoder and the magnetic sensor.
  • protective covers with walls Regarding protective covers with walls.
  • the rotation speed detection device detects the rotation speed of each wheel
  • the control device calculates acceleration and deceleration, and estimates the vehicle body speed and slip ratio.
  • the brake hydraulic pressure is controlled by driving the actuator based on the above.
  • Bearing devices equipped with the rotation speed detection device in rolling bearings (hub bearings) for supporting wheels of automobiles are also widely used.
  • a magnetic encoder in which N poles and S poles are alternately arranged at regular intervals in the circumferential direction is attached to the inner ring of one end in the axial direction of the bearing, and a cup-shaped protective cover is attached to one end in the axial direction of the bearing.
  • Some are attached to the outer ring of the part and sealed (see, for example, Patent Document 1).
  • the protective cover of Patent Document 1 has a sensor holder portion for holding a magnetic sensor facing the magnetic encoder, and also has a partition wall (bottom portion 22a) between the magnetic encoder and the magnetic sensor.
  • the thickness of the partition wall between the magnetic encoder and the magnetic sensor provided in the protective cover having such a sensor holder portion is, for example, 0.1 in Patent Document 1 from the viewpoint of improving the detection accuracy while maintaining the strength and rigidity. It is set to about 1.0 mm (see [0042] of Patent Document 1). The thinner the partition wall is set, the better the detection accuracy of the magnetic sensor can be. However, considering the moldability when forming by injection molding, the thickness is set to about 0.3 to 1.0 mm.
  • a protective cover having a sensor holder portion as in Patent Document 1 has a large relative difference between the thickness of the main body portion and the thickness of the partition wall, and is often injection-molded with a fiber-reinforced resin such as a glass fiber-reinforced polyamide resin. .. As a result, when the molten resin material is filled in the cavity of the mold, a weld (confluence portion of the molten resin material) is generated in the partition wall.
  • an ejector pin that protrudes the molded product is provided at the position where the partition wall of the injection molding die is molded, and the ejector pin shall have a degassing function.
  • the thickness of the partition wall is as thin as about 0.3 to 1.0 mm as described above, so that the partition wall is formed when the molded product is projected. It may be damaged, which reduces the non-defective rate of the protective cover having the sensor holder portion.
  • an ejector pin having a degassing function an ejector pin having a gas vent provided on the outer peripheral portion as shown in FIG. 3 of Patent Document 2 and a gas vent piece embedded in the tip portion as shown in FIG. 4 of Patent Document 2.
  • a gas vent piece embedded in the tip portion as shown in FIG. 4 of Patent Document 2.
  • the defect due to gas burning or short shot is partitioned without lowering the non-defective rate of the protective cover.
  • the purpose is to prevent it from occurring on the wall.
  • the gist of the present invention is as follows. [1] An inner ring having an inner ring raceway surface formed on an outer peripheral surface, an outer ring having an outer ring raceway surface formed on an inner peripheral surface, and a bearing having a rolling element that rolls between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface.
  • a magnetic encoder located at the inner end of the bearing and fixed to the inner ring, in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction at regular intervals. Used in a bearing device including a magnetic sensor for detecting the rotation of the magnetic encoder facing the magnetic pole of the magnetic encoder.
  • a cup-shaped protective cover that is attached to the outer ring so as to seal the inner end of the bearing.
  • the protective cover is With a synthetic resin disk Including a sensor holder portion made of synthetic resin that protrudes inward from the disk portion.
  • a partition wall for partitioning between the magnetic encoder and the magnetic sensor is formed in the disk portion.
  • a bearing device provided with a protective cover having the sensor holder portion according to the above [1].
  • An inner ring having an inner ring raceway surface formed on the outer peripheral surface, an outer ring having an outer ring raceway surface formed on the inner peripheral surface, and a bearing having a rolling element that rolls between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface.
  • a magnetic encoder located at the inner end of the bearing and fixed to the inner ring, in which N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction at regular intervals. Used in a bearing device including a magnetic sensor for detecting the rotation of the magnetic encoder facing the magnetic pole of the magnetic encoder.
  • a method for manufacturing a cup-shaped protective cover which is attached to the outer ring so as to seal the inner end of the bearing.
  • the protective cover is With a synthetic resin disk Including a sensor holder portion made of synthetic resin that protrudes inward from the disk portion.
  • a partition wall for partitioning between the magnetic encoder and the magnetic sensor is formed in the disk portion.
  • the injection molding die for molding the protective cover is Apart from the mechanism that sticks out the molded product
  • a degassing pin is provided at the position where the partition wall is formed.
  • the degassing pin is slidable so as to advance into the cavity of the mold, advance to the original position, and then retract to the original position.
  • the degassing pin After the mechanism for ejecting the molded product operates, it operates so as to advance into the cavity. The operation does not press the partition wall.
  • the degassing pin provided at the position where the partition wall of the injection molding die is formed is It is arranged at the confluence of the molten resin materials obtained by performing resin flow analysis in advance.
  • the bearing device provided with the protective cover, and the protective cover having the sensor holder portion as described above the following actions and effects are mainly exhibited. ..
  • the direction of the rotation axis of the bearing device A is referred to as "axial direction”, and the direction orthogonal to the axial direction is referred to as “diametrical direction”.
  • the bearing 11 and the protective cover 1 with the protective cover 1 mounted on the bearing 11, the direction (outboard) parallel to the axial direction from the vehicle body to the wheel side is “outside” (FIGS. 1, FIG. (See arrow OB in 4 and 5), the direction parallel to the axial direction (inboard) from the wheel of the automobile toward the vehicle body side (inboard) is referred to as “inward” (see arrow IB in FIGS. 1, 4 and 5).
  • the bearing 11 rolls between the inner ring 12 having the inner ring raceway surface 12A formed on the outer peripheral surface, the outer ring 13 having the outer ring raceway surface 13A formed on the inner peripheral surface, and the inner ring raceway surface 12A and the outer ring raceway surface 13A. It has rolling elements 14, 14, ..., Etc.
  • the magnetic encoder 8 has N poles and S poles arranged alternately in the circumferential direction at regular intervals, and is fixed to the inner ring 12 by a support member 9 located at the inner end (see arrow IB) side end of the bearing 11. Ru.
  • the protective cover 1 has a cup shape, is attached to the outer ring 13 so as to seal the inner end portion of the bearing 11, and has a sensor holder portion 4 for holding the magnetic sensor 6.
  • the magnetic sensor 6 mounted on the sensor holder portion 4 of the protective cover 1 faces the magnetic encoder 8 with a partition wall 5 having a thickness of about 0.3 to 1.0 mm, for example, and detects the rotation of the magnetic encoder 8. To do.
  • the protective cover 1 Since the protective cover 1 has a partition wall 5 and does not have a through hole penetrating in the thickness direction, it is not necessary to incorporate a sealing member such as an O-ring. Further, since the inner end portion of the bearing 11 is sealed by the protective cover 1, damage to the magnetic encoder 8 can be prevented because pebbles, muddy water, or the like do not hit the magnetic encoder 8.
  • the protective cover 1 since the inner end of the bearing 11 is sealed by the protective cover 1, the inner sealing member of the magnetic encoder 8 is not required, so that the rotational torque of the bearing 11 can be reduced by reducing the sliding resistance. .. Furthermore, since the protective cover 1 includes the sensor holder portion 4, it is possible to eliminate the complexity of the air gap adjusting work between the magnetic encoder 8 and the magnetic sensor 6.
  • the protective cover 1 according to the embodiment of the present invention shown in the vertical sectional view of FIG. 1 and the perspective views of FIGS. 2A and 2B is a fiber-reinforced synthetic resin main body integrated by insert injection molding of resin and metal. It is composed of 1A and a metal ring body 1B.
  • the fiber-reinforced synthetic resin for molding the main body 1A for example, a synthetic resin such as polyamide (nylon 6, nylon 66, nylon 612, etc.), polyphenylene sulfide (PPS), polybutylene terephthalate (PBT), and glass are used. Those containing 20 to 70% by weight of fibers are used. Further, it is desirable to use a cold-rolled steel plate such as SPCC, which is a low carbon steel, for the metal ring 1B.
  • SPCC cold-rolled steel plate
  • the main body 1A includes a cup-shaped disk portion 2 and a cylindrical portion 3, and a sensor holder portion 4 protruding inward from the disk portion 2.
  • the sensor holder portion 4 holds a nut 7 to which a mounting bolt B for mounting the magnetic sensor 6 is screwed, for example, brass, and has a sensor mounting hole 4A into which the magnetic sensor 6 is inserted.
  • the disk portion 2 is formed with a partition wall 5 that is thinner than the other portions that partitions the magnetic encoder 8 and the magnetic sensor 6, and the surface of the partition wall 5 that faces the magnetic encoder 8 (outer surface).
  • a trace M of the degassing pin as shown in the enlarged view of the main part of FIGS. 3A and 3B.
  • the trace M of the degassing pin is a surface of the partition wall 5 opposite to FIGS. 3A and 3B, that is, a surface of the partition wall 5 facing the magnetic sensor 6, depending on the position of the degassing pin provided in the injection molding die. It may be on the (inner side). Even in that case, the trace M of the degassing pin can be visually recognized.
  • the trace M of the degassing pin shown in FIG. 3A is a minute burr 16A on the outer peripheral portion of the degassing pin.
  • the trace M of the degassing pin has a structure similar to that of an ejector pin or the like in which a pin 10 having a degassing function, which is a degassing pin E described later, has a gas vent on the outer peripheral portion as shown in FIG. 3 of Patent Document 2. Corresponds to a certain case.
  • the trace M of the degassing pin shown in FIG. 3B is a minute burr 16A on the outer peripheral portion of the degassing pin and a groove hole trace 16B.
  • the trace M of the degassing pin is the same as the ejector pin or the like in which the pin 10 having a degassing function, which is the degassing pin E described later, has a gas vent piece embedded in the tip portion as shown in FIG. 4 of Patent Document 2. Corresponds to the case of structure.
  • the injection molding die D has a fixed mold 17 and a movable mold 18, and forms a partition wall 5 separately from an ejector pin 20 that constitutes a mechanism for projecting a molded product.
  • a pin 10 having a degassing function which is a degassing pin E, is provided.
  • the pin 10 can be slid so as to advance into the cavity C of the injection molding die D, advance to the original position, and then retract to the original position.
  • the pin 10 having a degassing function has a structure similar to that of an ejector pin provided with a gas vent on the outer peripheral portion as shown in FIG. 3 of Patent Document 2, or a gas vent piece is embedded in the tip portion as shown in FIG. 4 of Patent Document 2. It has the same structure as the ejector pin and the like.
  • the pin 10 having a degassing function has a columnar shape, and the diameter thereof is 0.5 mm or more, preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more in order to effectively degas, and the diameter of the magnetic sensor 6. (Diameter of sensor mounting hole 4A) or less.
  • a general ejector pin also has a degassing function to some extent, a general ejector pin may be used as the pin 10 having a degassing function according to a required specification or the like.
  • a general ejector pin degas through the gap between the hole of the mold and the pin.
  • injection molding process In the vertical sectional view of FIG. 4, before injecting the molten resin material P into the cavity C of the injection molding die D, the injection molding die D is opened and the nut 7 which is an insert product is fixed to the support shaft 19 of the fixing die 17.
  • the metal ring body 1B, which is an insert product, is set in the movable mold 18, and then the injection molding die D attached to the injection molding machine is molded.
  • the molten resin material P is filled into the cavity C of the injection molding die D from a gate (not shown).
  • the protective cover 1 as in the present embodiment, when the molten resin material P is filled in the cavity C of the injection molding die D, a weld (a confluence portion of the molten resin material P) is generated in the partition wall 5. ..
  • the air in the cavity accumulated at the position of the partition wall 5 in the middle of the injection molding process is discharged to the outside of the mold by the pin 10 having a degassing function, which is the degassing pin E.
  • gas burning and / or short shot does not occur on the partition wall 5 of the protective cover 1 which is a molded product that has undergone this injection molding step.
  • the movable mold 18 is opened.
  • the protective cover 1 which is a molded product is on the movable mold 18 side.
  • the ejector pin 20 is projected as shown by an arrow F.
  • the protective cover 1 which is a molded product on the movable mold 18 side is taken out.
  • the ejector pin 20 shown in the vertical cross-sectional view of FIG. 5 shows only one ejector pin 20, but the movable type 18 includes a required number of ejector pins 20.
  • the pin 10 having the degassing function is the same as the ejector pin 20 as shown by the arrow G after the ejector pin 20 is operated. Advance in the direction. As a result, the pin 10 having the degassing function does not press the partition wall 5.
  • the pin 10 having the degassing function advances from the movable mold 18 as shown by the arrow G in FIG. 5, and then retracts to the position in FIG. As a result, it has a function of cleaning the sliding portion between the movable mold 18 and the pin 10 and the gap (peripheral groove) between the surface of the movable mold 18 on the cavity C side and the pin 10.
  • the protective cover 1 having the sensor holder portion 4 manufactured through the insert injection molding as described above since the synthetic resin has entered the peripheral groove 7A of the nut 7, the nut 7 is prevented from coming off. Further, since the cylindrical portion 3 wraps around the outer (see arrow OB in FIG. 5) side end of the metal ring body 1B, the metal ring body 1B and the fiber reinforced synthetic resin main body 1A are mechanically bonded. To do.
  • the protective cover 1 having the sensor holder portion 4 is subjected to the injection molding step so that the surface (outer surface) of the partition wall 5 facing the magnetic encoder 8 is as shown in FIGS. 3A or 3B.
  • the trace M of the degassing pin E remains.
  • the degassing pin E provided at the position where the partition wall 5 of the injection molding die D is formed may be arranged on the fixed mold 17 side. In that case, the trace M of the degassing pin E remains on the surface of the partition wall 5 opposite to FIGS. 3A and 3B, that is, the surface of the partition wall 5 facing the magnetic sensor 6 (inner surface).
  • the trace M of the degassing pin E shown in FIG. 3A is a pin 10 in which the degassing pin E has a degassing function, and is similar to, for example, an ejector pin provided with a gas vent on the outer peripheral portion as shown in FIG. 3 of Patent Document 2.
  • a minute burr 16A which is a slight burr in the gap between the pin 10 having the degassing function and the injection molding die D (movable die 18 in the present embodiment), is generated, which is the degassing pin E. It becomes a trace M and can be visually recognized.
  • the radial inward direction of the minute burr 16A is a slightly recessed concave portion or a slightly protruding portion depending on the position accuracy in the direction in which the pin 10 advances and retreats when the pin 10 having a degassing function is set in the mold. It becomes a convex part.
  • the trace M of the degassing pin E shown in FIG. 3B is a pin 10 in which the degassing pin E has a degassing function, for example, an ejector pin in which a gas vent piece is embedded in a tip portion as shown in FIG. 4 of Patent Document 2. It corresponds to the case where the structure is similar to that of. In that case, a minute burr 16A, which is a slight burr of the gap between the pin 10 having a degassing function and the injection molding die D (movable die 18 in the present embodiment), is generated, and a groove hole of the gas vent piece is generated. Traces 16B remain, and they become traces M of the degassing pin E and can be visually recognized.
  • a minute burr 16A which is a slight burr of the gap between the pin 10 having a degassing function and the injection molding die D (movable die 18 in the present embodiment)
  • Traces 16B remain, and they become traces M of the degassing pin E and can be visually recognized
  • the radial inward direction of the minute burr 16A is a slightly recessed concave portion or a slightly protruding portion depending on the position accuracy in the direction in which the pin 10 advances and retreats when the pin 10 having a degassing function is set in the mold. It becomes a convex part.
  • the material data of the fiber-reinforced synthetic resin was PA66 with 50% by weight of glass fiber added, the injection flow rate was 70 mm 3 / s, and the molding conditions were a resin temperature of 300 ° C. and a mold temperature of 95 ° C.
  • the gate position was set to the lower right of FIGS. 6 (A) to 6 (E), and the thickness of the partition wall 5 was set to 0.6 mm.
  • FIG. 6E shows a state in which the filling of the molten resin material P is completed.
  • the shades in FIGS. 6 (A) to 6 (E) indicate the portion where the dark portion is filled first.
  • the position of the generated weld (confluence portion of the molten resin material P) W can be found from FIG. 6 (D). Therefore, the degassing pin E provided at the position where the partition wall 5 of the injection molding die D is molded can be arranged at the confluence portion W of the molten resin material P obtained by performing the resin flow analysis in advance.
  • the molten resin material P is injected into the cavity C of the injection molding die D in the injection molding step, the air in the cavity C that collects toward the confluence W of the molten resin material P is brought into the confluence W. It can be efficiently discharged to the outside of the mold from the degassing pin E arranged in.
  • the pin 10 having the degassing function which is the degassing pin E
  • the case to do is shown.
  • the degassing pin E is not limited to a pin 10 that moves forward and backward with respect to the mold, and may be fixed to the mold. Further, in the above description of the embodiment, the case where the pin 10 having the degassing function, which is the degassing pin E, is cylindrical is shown.
  • the degassing pin E is not limited to a columnar shape such as the pin 10, and may be a prismatic shape (for example, a square columnar shape).
  • the mechanism for projecting the molded product is configured by the ejector pin 20 .
  • the mechanism for ejecting the molded product is not limited to the case where the ejector pin 20 is used, and may be formed by a stripper plate or the like.
  • Protective cover 1A Fiber reinforced synthetic resin body 1B Metal ring 2 Disc 3 Cylindrical 4 Sensor holder 4A Sensor mounting hole 5 Partition wall 6 Magnetic sensor 7 Nut 7A Circumferential groove 8 Magnetic encoder 9 Support member 10 Degassing function Pin 11 bearing 12 inner ring 12A inner ring raceway surface 13 outer ring 13A outer ring drive surface 14 rolling element 15 sealing member 16A minute burr 16B groove hole trace on the outer periphery of the degassing pin 17 fixed type 18 movable type 19 support shaft 20 ejector pin A bearing Equipment B Mounting bolt C Cavity D Injection molding mold E Degassing pin F, G Protruding direction IB Inner side M Degassing pin mark OB Outer side P Molten resin material W Weld (confluence of molten resin material)

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Abstract

【課題】センサホルダ部を有するとともに、磁気エンコーダ及び磁気センサ間に仕切壁を有する保護カバーにおいて、当該保護カバーの良品率が低下することなく、ガス焼け又はショートショットに基づく不良が仕切壁に生じないようにすることを目的とする。 【解決手段】軸受の内方側端部を密封するように外輪に取り付ける、カップ状の保護カバーである。保護カバー1は、合成樹脂製の円盤部2と、円盤部2から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部とを含む。円盤部1には、磁気エンコーダ及び磁気センサ間を仕切る仕切壁5が形成されている。仕切壁5の磁気エンコーダに対向する面、又は仕切壁の磁気センサに対向する面に、射出成形金型のガス抜きピンの跡Mがある。

Description

センサホルダ部を有する保護カバー、及び前記保護カバーを備えた軸受装置、並びにセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法
 本発明は、軸受の外輪に取り付けて磁気エンコーダを被うカップ状の保護カバーにおいて、特に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わり、さらに詳しくは、磁気エンコーダ及び磁気センサ間に仕切壁を有する保護カバーに関する。
 自動車において、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が広く普及している。前記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。
 前記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いる。このような軸受装置において、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、カップ状の保護カバーを軸受の軸方向の一端部の外輪に取り付けて密封するものがある(例えば、特許文献1参照)。
 特許文献1の保護カバーは、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とともに、磁気エンコーダ及び磁気センサ間に仕切壁(底部22a)を有する。
特開2016-170001号公報 国際公開第2011/093265号
 このようなセンサホルダ部を有する保護カバーに設ける、磁気エンコーダ及び磁気センサ間の仕切壁の厚みは、例えば特許文献1では、強度及び剛性を保ちつつ検出精度を向上するという観点から、0.1~1.0mmとしている(特許文献1の[0042]参照)。
 前記仕切壁の厚みは、薄く設定するほど磁気センサの検出精度を向上できるが、射出成形で形成する際における成形性等を考慮すると、0.3~1.0mm程度に設定される。
 特許文献1のようなセンサホルダ部を有する保護カバーは、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射出成形されることが多い。それにより、金型のキャビティ内に溶融樹脂材料を充填した際に、仕切壁内にウェルド(溶融樹脂材料の合流部)が発生する。
 薄肉の仕切壁内にウェルドが発生する場合、射出成形金型のキャビティ内の空気が仕切壁内に溜まり易くなる。前記空気を金型外へ排出させないと、ガス焼け又はショートショットに繋がる場合がある(例えば、特許文献2参照)。
 ここで、ガス焼けは、射出成形金型のキャビティ内に流入してきた溶融樹脂材料により、キャビティ内の空気が行き場のない閉塞状態となってしまった場合に、圧縮された空気が自己発熱して燃焼し、溶融樹脂材料を焦がす現象である。また、ショートショットは、空気溜まりが生じて成形品の一部に不完全な充填が起きる現象である。
 ガス焼け又はショートショットが仕切壁に生じると、仕切壁の外観不良又は欠肉等の不良、及び/又は剛性及び強度が低下する不良に繋がるので、センサホルダ部を有する保護カバーの良品率が低下する。
 その上、ガス焼けが生じると、空気の燃焼によって溶融樹脂材料が焦がされて生じる煤やタールが金型に付着するので、センサホルダ部を有する保護カバーを成形する金型の保守間隔が短くなる。
 仕切壁にガス焼け又はショートショットが生じることを防止するために、射出成形金型の仕切壁を成形する位置に成形品を突き出すエジェクタピンを設け、当該エジェクタピンをガス抜き機能を有するものとすることが考えられる。
 このようなガス抜き機能を有するエジェクタピンを射出成形金型に備えた場合、前記のとおり仕切壁の厚みは0.3~1.0mm程度と薄いことから、成形品を突き出す際に仕切壁が破損してしまうことがあり、それによりセンサホルダ部を有する保護カバーの良品率が低下してしまう。
 ここで、ガス抜き機能を有するエジェクタピンとしては、特許文献2の図3のような外周部にガスベントを設けたエジェクタピン、及び特許文献2の図4のような先端部にガスベントピースが埋め込まれたエジェクタピン等がある。
 そこで、本発明は、センサホルダ部を有するとともに、磁気エンコーダ及び磁気センサ間に仕切壁を有する保護カバーにおいて、当該保護カバーの良品率が低下することなく、ガス焼け又はショートショットに基づく不良が仕切壁に生じないようにすることを目的とする。
 本発明の要旨は以下の通りである。
 〔1〕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と、
 前記軸受の内方側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と、
 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と
を含む軸受装置に用いる、
 前記軸受の内方側端部を密封するように前記外輪に取り付ける、カップ状の保護カバーであって、
 前記保護カバーは、
  合成樹脂製の円盤部と、
  前記円盤部から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部と
を含み、
 前記円盤部には、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間を仕切る仕切壁が形成されており、
 前記仕切壁の前記磁気エンコーダに対向する面、又は前記仕切壁の前記磁気センサに対向する面に、射出成形金型のガス抜きピンの跡がある、
センサホルダ部を有する保護カバー。
 〔2〕前記〔1〕に記載のセンサホルダ部を有する保護カバーを備えた軸受装置。
 〔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と、
 前記軸受の内方側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と、
 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と
を含む軸受装置に用いる、
 前記軸受の内方側端部を密封するように前記外輪に取り付ける、カップ状の保護カバーの製造方法であって、
 前記保護カバーは、
  合成樹脂製の円盤部と、
  前記円盤部から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部と
を含み、
 前記円盤部には、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間を仕切る仕切壁が形成されており、
 前記保護カバーを成形する射出成形金型は、
  成形品を突き出す機構とは別に、
  前記仕切壁を成形する位置に、ガス抜きピンを備え、
 前記射出成形金型を閉じて、前記金型のキャビティ内にゲートから溶融樹脂材料を注入して固化させる射出成形工程と、
 前記射出成形金型を開いて、前記成形品を突き出す機構により成形品である前記保護カバーを突き出して取り出す成形品取出し工程と、
を含む、
センサホルダ部を有する保護カバーの製造方法。
 〔4〕前記ガス抜きピンは、前記金型のキャビティ内に進出し、進出した後に元の位置まで後退するようにスライド可能であり、
 前記ガス抜きピンは、
  前記成形品を突き出す機構が動作した後に前記キャビティ内に進出するように動作し、
  当該動作により前記仕切壁を押圧しない、
前記〔3〕に記載のセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法。
 〔5〕前記射出成形金型の、前記仕切壁を成形する位置に備える前記ガス抜きピンを、
 予め樹脂流動解析を行って得た前記溶融樹脂材料の合流部に配置してなる、
前記〔3〕又は〔4〕に記載のセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法。
 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、及び前記保護カバーを備えた軸受装置、並びに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、主に以下に示す作用効果を奏する。
(1)センサホルダ部を有するとともに、磁気エンコーダ及び磁気センサ間に仕切壁を有する保護カバーを製造する際に、射出成形の途中で仕切壁の位置に溜まる射出成形金型のキャビティ内の空気は、射出成形金型の仕切壁を成形する位置に備えたガス抜きピンにより金型外へ排出される。それにより、射出成形された保護カバーの仕切壁にガス焼け及び/又はショートショットが生じない。
(2)よって、仕切壁の外観不良又は欠肉等の不良、及び/又は剛性及び強度が低下する不良に繋がらないので、センサホルダ部を有する保護カバーの良品率が低下しない。
(3)その上、ガス焼けが生じないことから、空気の燃焼によって溶融樹脂材料が焦がされて生じる煤やタールが射出成形金型に付着しないので、センサホルダ部を有する保護カバーを成形する射出成形金型の保守間隔を長くすることができる。
本発明の実施の形態に係るセンサホルダ部を有する保護カバーを備えた軸受装置の縦断面図である。 本発明の実施の形態に係るセンサホルダ部を有する保護カバーを内方から見た斜視図である。 本発明の実施の形態に係るセンサホルダ部を有する保護カバーを外方から見た斜視図である。 仕切壁の磁気エンコーダに対向する面に形成された、射出成形金型のガス抜きピンの跡の例を示す要部拡大図である。 仕切壁の磁気エンコーダに対向する面に形成された、射出成形金型のガス抜きピンの跡の別の例を示す要部拡大図である。 本発明の実施の形態に係るセンサホルダ部を有する保護カバーを成形する射出成形金型を示す縦断面図である。 可動型のエジェクタピンを突き出した状態を示す縦断面図である。 溶融樹脂材料の仕切壁への充填を示す樹脂流動解析結果を示す図であり、仕切壁となる部分に外周側から溶融樹脂材料が充填されている状態を示している。(A)から(E)まで溶融樹脂材料の充填が進行し、(E)は前記充填が完了した状態を示している。
 次に、添付図面に示した実施形態に基づき、本発明を更に詳細に説明する。
 なお、本明細書において、軸受装置Aの回転軸の方向を「軸方向」、軸方向に直交する方向を「径方向」という。
 また、軸受11及び保護カバー1について、保護カバー1を軸受11に装着した状態で、自動車の車体から車輪側に向かう軸方向に平行な方向(アウトボード)を「外方」(図1、図4及び図5の矢印OB参照)、自動車の車輪から車体側に向かう軸方向に平行な方向(インボード)を「内方」(図1、図4及び図5の矢印IB参照)という。
<軸受装置>
 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Aは、外輪13に対して内輪12が回転する軸受11の他に、磁気エンコーダ8、保護カバー1、及び磁気センサ6、並びに軸受11の外方(矢印OB参照)側端部に配置したシール部材15等を備える。
 軸受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。
 磁気エンコーダ8は、N極とS極を一定間隔で周方向に交互に並べたものであり、軸受11の内方(矢印IB参照)側端部に位置する支持部材9により内輪12に固定される。
 保護カバー1は、カップ状であり、軸受11の内方側端部を密封するように外輪13に取り付けられ、磁気センサ6を保持するセンサホルダ部4を有する。
 保護カバー1のセンサホルダ部4に装着された磁気センサ6は、例えば厚みが0.3~1.0mm程度である仕切壁5を隔てて磁気エンコーダ8に対向し、磁気エンコーダ8の回転を検知する。
 保護カバー1には仕切壁5があり、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11の内方側端部が密封されるので、磁気エンコーダ8に小石や泥水等が当たらないことから磁気エンコーダ8の破損を防止できる。
 さらに、保護カバー1により軸受11の内方側端部が密封されるので、磁気エンコーダ8の内方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4を備えているので、磁気エンコーダ8と磁気センサ6とのエアギャップ調整作業の煩雑さを解消できる。
<保護カバー>
 図1の縦断面図、並びに図2A及び図2Bの斜視図に示す本発明の実施の形態に係る保護カバー1は、樹脂と金属とのインサート射出成形で一体化された繊維強化合成樹脂製本体1A及び金属製環体1Bからなる。
 ここで、本体1Aを成形する繊維強化合成樹脂としては、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)等の合成樹脂に、ガラス繊維を20~70重量%含有したものを用いる。
 また、金属製環体1Bは、低炭素鋼であるSPCC等の冷間圧延鋼板を使用するのが望ましい。
 本体1Aは、カップ状を成す円盤部2及び円筒部3、並びに円盤部2から内方へ突出するセンサホルダ部4からなる。
 センサホルダ部4は、磁気センサ6を取り付けるための取付ボルトBが螺合する、例えば真鍮であるナット7を保持するとともに、磁気センサ6を挿入するセンサ取付穴4Aを有する。
 円盤部2には、磁気エンコーダ8及び磁気センサ6間を仕切る、他の部分よりも薄肉の仕切壁5が形成されており、仕切壁5の磁気エンコーダ8に対向する面(外方の面)には、図3A及び図3Bの要部拡大図に示すようなガス抜きピンの跡Mがある。
 保護カバー1には、後述する製造方法を経て保護カバー1が製造されることにより、ガス抜きピンの跡Mが必ず残り、ガス抜きピンの跡Mは視認できる。
 なお、ガス抜きピンの跡Mは、射出成形金型に設けるガス抜きピンの位置により、仕切壁5の図3A及び図3Bと反対側の面、すなわち仕切壁5の磁気センサ6に対向する面(内方の面)にある場合もある。その場合であっても、ガス抜きピンの跡Mは視認できる。
 図3Aに示すガス抜きピンの跡Mは、ガス抜きピン外周部の微小バリ16Aである。このガス抜きピンの跡Mは、後述するガス抜きピンEであるガス抜き機能を有するピン10が、特許文献2の図3のような外周部にガスベントを設けたエジェクタピン等と同様の構造である場合に相当する。
 図3Bに示すガス抜きピンの跡Mは、ガス抜きピン外周部の微小バリ16A、及び溝穴跡16Bである。このガス抜きピンの跡Mは、後述するガス抜きピンEであるガス抜き機能を有するピン10が、特許文献2の図4のような先端部にガスベントピースが埋め込まれたエジェクタピン等と同様の構造である場合に相当する。
<保護カバーの製造方法>
 次に、図2A及び図2Bに示す保護カバー1の製造方法について、図4及び図5の縦断面図を参照して説明する。
(射出成形金型)
 図4の縦断面図に示すように、射出成形金型Dは、固定型17及び可動型18を有し、成形品を突き出す機構を構成するエジェクタピン20とは別に、仕切壁5を成形する位置に、ガス抜きピンEであるガス抜き機能を有するピン10を備える。
 ピン10は、射出成形金型DのキャビティC内に進出し、進出した後に元の位置まで後退するようにスライドできる。
 ガス抜き機能を有するピン10は、例えば、特許文献2の図3のような外周部にガスベントを設けたエジェクタピンと同様の構造、又は特許文献2の図4のような先端部にガスベントピースが埋め込まれたエジェクタピン等と同様の構造である。
 ガス抜き機能を有するピン10は、円柱状であり、その直径は、ガス抜きを効果的に行うために、0.5mm以上、好ましくは1mm以上、より好ましくは2mm以上とし、磁気センサ6の直径(センサ取付穴4Aの径)以下とする。
 なお、一般的なエジェクタピンでもある程度のガス抜き機能があるので、要求仕様等に応じて、ガス抜き機能を有するピン10として、一般的なエジェクタピンを用いる場合もある。一般的なエジェクタピンを用いる場合は、金型の穴とピンとの間の隙間を通してガス抜きを行う。
(射出成形工程)
 図4の縦断面図において射出成形金型DのキャビティC内に溶融樹脂材料Pを注入する前に、射出成形金型Dを開いて、インサート品であるナット7を固定型17の支持軸19にセットし、インサート品である金属製環体1Bを可動型18にセットした後、射出成形機に取り付けられた射出成形金型Dを型締めする。
 次に、図4の縦断面図に示すように、溶融樹脂材料Pを図示しないゲートから射出成形金型DのキャビティC内に充填する。
 本実施の形態のような保護カバー1は、射出成形金型DのキャビティC内に溶融樹脂材料Pを充填した際に、仕切壁5内にウェルド(溶融樹脂材料Pの合流部)が発生する。
 本射出成形工程の途中で仕切壁5の位置に溜まるキャビティ内の空気は、ガス抜きピンEであるガス抜き機能を有するピン10により金型外へ排出される。
 それにより、本射出成形工程を経た成形品である保護カバー1の仕切壁5にガス焼け及び/又はショートショットが生じない。
 よって、仕切壁5の外観不良又は欠肉等の不良、及び/又は剛性及び強度が低下する不良に繋がらないので、センサホルダ部4を有する保護カバー1の良品率が低下しない。
 その上、ガス焼けが生じないことから、空気の燃焼によって溶融樹脂材料Pが焦がされて生じる煤やタールが射出成形金型Dに付着しないので、センサホルダ部4を有する保護カバー1を成形する射出成形金型Dの保守間隔を長くすることができる。
(成形品取出し工程)
 次に、溶融樹脂材料Pを冷却・固化させた後、可動型18を開く。成形品である保護カバー1は可動型18側にある。
 図5の縦断面図に示すように、エジェクタピン20を矢印Fのように突き出す。それにより、可動型18側にある成形品である保護カバー1を取り出す。
 なお、図5の縦断面図に示すエジェクタピン20は、1本のみを示しているが、可動型18は、所要本数のエジェクタピン20を備えている。
 図5の縦断面図に示すように、エジェクタピン20を矢印Fのように突き出す際に、ガス抜き機能を有するピン10は、エジェクタピン20が動作した後に矢印Gのようにエジェクタピン20と同じ方向に進出する。それにより、ガス抜き機能を有するピン10は、仕切壁5を押圧しない。
 したがって、ガス抜き機能を有するピン10の動作で仕切壁5を破損することがないので、センサホルダ部4を有する保護カバー1の良品率が低下しない。
 その上、ガス抜き機能を有するピン10は、図5の矢印Gのように可動型18から進出し、その後図4の位置まで後退する。それにより、可動型18とピン10との摺動部、及び可動型18のキャビティC側の面とピン10との隙間(周溝)をクリーニングする機能を有する。
 以上のようなインサート射出成形を経て製造されたセンサホルダ部4を有する保護カバー1において、ナット7の周溝7Aに合成樹脂が入り込んでいるので、ナット7の抜け止めがされる。
 また、金属製環体1Bの外方(図5の矢印OB参照)側端部に円筒部3が回り込んでいるので、金属製環体1Bと繊維強化合成樹脂製本体1Aは機械的に結合する。
 さらに、センサホルダ部4を有する保護カバー1には、前記射出成形工程を経ることにより、仕切壁5の磁気エンコーダ8に対向する面(外方の面)に、図3A又は図3Bのようなガス抜きピンEの跡Mが残る。
 射出成形金型Dの仕切壁5を成形する位置に備えるガス抜きピンEを、固定型17側に配置してもよい。その場合は、仕切壁5の図3A及び図3Bと反対側の面、すなわち仕切壁5の磁気センサ6に対向する面(内方の面)にガス抜きピンEの跡Mが残る。
 図3Aに示すガス抜きピンEの跡Mは、ガス抜きピンEがガス抜き機能を有するピン10であり、例えば特許文献2の図3のような外周部にガスベントを設けたエジェクタピン等と同様の構造である場合に相当する。その場合、ガス抜き機能を有するピン10と射出成形金型D(本実施の形態では可動型18)との隙間分の僅かなバリである微小バリ16Aが発生し、それがガス抜きピンEの跡Mとなり、視認できる。
 なお、微小バリ16Aの径方向内方は、ガス抜き機能を有するピン10を金型にセットした際におけるピン10が進退する方向の位置精度により、僅かに窪んだ凹状部、又は僅かに突出した凸状部になる。
 図3Bに示すガス抜きピンEの跡Mは、ガス抜きピンEがガス抜き機能を有するピン10であり、例えば特許文献2の図4のような先端部にガスベントピースが埋め込まれたエジェクタピン等と同様の構造である場合に相当する。その場合、ガス抜き機能を有するピン10と射出成形金型D(本実施の形態では可動型18)との隙間分の僅かなバリである微小バリ16Aが発生するとともに、前記ガスベントピースの溝穴跡16Bが残り、それらがガス抜きピンEの跡Mとなり、視認できる。
 なお、微小バリ16Aの径方向内方は、ガス抜き機能を有するピン10を金型にセットした際におけるピン10が進退する方向の位置精度により、僅かに窪んだ凹状部、又は僅かに突出した凸状部になる。
<ガス抜きピンの配置位置を決定するための樹脂流動解析>
 本実施の形態の保護カバー1を成形する射出成形金型Dの一例について、仕切壁5内への溶融樹脂材料Pの充填について、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、以下の解析条件で樹脂流動解析を行った結果を図6に示す。
(解析条件)
 繊維強化合成樹脂の材料データをPA66にガラス繊維を50重量%添加したものとし、射出流量を70mm/s、成形条件を、樹脂温度を300℃、金型温度を95℃とした。
 また、ゲート位置は図6(A)ないし図6(E)の右下とし、仕切壁5の厚みを0.6mmとした。
 図6(A)から図6(E)まで溶融樹脂材料Pの充填が進行し、図6(E)は溶融樹脂材料Pの充填が完了した状態を示している。
 図6(A)ないし図6(E)における濃淡は、濃い箇所が先に充填された部分を示している。
 このような樹脂流動解析を行うことにより、例えば図6(D)から、発生するウェルド(溶融樹脂材料Pの合流部)Wの位置が分かる。
 よって、射出成形金型Dの、仕切壁5を成形する位置に備えるガス抜きピンEを、予め樹脂流動解析を行って得た溶融樹脂材料Pの合流部Wに配置することができる。
 それにより、前記射出成形工程で溶融樹脂材料Pを射出成形金型DのキャビティC内に注入した際に、溶融樹脂材料Pの合流部Wに向かって溜まるキャビティC内の空気を、合流部Wに配置したガス抜きピンEから効率的に金型外へ排出できる。
 以上の実施の形態の説明においては、ガス抜きピンEであるガス抜き機能を有するピン10が、射出成形金型DのキャビティC内に進出し、進出した後に元の位置まで後退するようにスライドする場合を示した。ガス抜きピンEは、ピン10のように金型に対して進退するものに限定されず、金型に固定されたものであってもよい。
 また、以上の実施の形態の説明においては、ガス抜きピンEであるガス抜き機能を有するピン10が円柱状である場合を示した。ガス抜きピンEは、ピン10のように円柱状のものに限定されず、角柱状(例えば四角柱状)であってもよい。
 さらに、以上の実施の形態の説明においては、成形品を突き出す機構をエジェクタピン20により構成する場合を示した。成形品を突き出す機構は、エジェクタピン20により構成する場合に限定されず、ストリッパープレート等により構成してもよい。
 以上の実施の形態の記載はすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。
1 保護カバー             1A 繊維強化合成樹脂製本体
1B 金属製環体            2 円盤部
3 円筒部               4 センサホルダ部
4A センサ取付穴           5 仕切壁
6 磁気センサ             7 ナット
7A 周溝               8 磁気エンコーダ
9 支持部材              10 ガス抜き機能を有するピン
11 軸受               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            16A ガス抜きピン外周部の微小バリ
16B 溝穴跡             17 固定型
18 可動型              19 支持軸
20 エジェクタピン
A 軸受装置              B 取付ボルト
C キャビティ             D 射出成形金型
E ガス抜きピン            F,G 突き出し方向
IB 内方               M ガス抜きピンの跡
OB 外方               P 溶融樹脂材料
W ウェルド(溶融樹脂材料の合流部)
 

Claims (5)

  1.  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と、
     前記軸受の内方側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と、
     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と
    を含む軸受装置に用いる、
     前記軸受の内方側端部を密封するように前記外輪に取り付ける、カップ状の保護カバーであって、
     前記保護カバーは、
      合成樹脂製の円盤部と、
      前記円盤部から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部と
    を含み、
     前記円盤部には、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間を仕切る仕切壁が形成されており、
     前記仕切壁の前記磁気エンコーダに対向する面、又は前記仕切壁の前記磁気センサに対向する面に、射出成形金型のガス抜きピンの跡がある、
    センサホルダ部を有する保護カバー。
  2.  請求項1に記載のセンサホルダ部を有する保護カバーを備えた軸受装置。
  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と、
     前記軸受の内方側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と、
     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と
    を含む軸受装置に用いる、
     前記軸受の内方側端部を密封するように前記外輪に取り付ける、カップ状の保護カバーの製造方法であって、
     前記保護カバーは、
      合成樹脂製の円盤部と、
      前記円盤部から内方へ突出する、合成樹脂製のセンサホルダ部と
    を含み、
     前記円盤部には、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間を仕切る仕切壁が形成されており、
     前記保護カバーを成形する射出成形金型は、
      成形品を突き出す機構とは別に、
      前記仕切壁を成形する位置に、ガス抜きピンを備え、
     前記射出成形金型を閉じて、前記金型のキャビティ内にゲートから溶融樹脂材料を注入して固化させる射出成形工程と、
     前記射出成形金型を開いて、前記成形品を突き出す機構により成形品である前記保護カバーを突き出して取り出す成形品取出し工程と、
    を含む、
    センサホルダ部を有する保護カバーの製造方法。
  4.  前記ガス抜きピンは、前記金型のキャビティ内に進出し、進出した後に元の位置まで後退するようにスライド可能であり、
     前記ガス抜きピンは、
      前記成形品を突き出す機構が動作した後に前記キャビティ内に進出するように動作し、
      当該動作により前記仕切壁を押圧しない、
    請求項3に記載のセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法。
  5.  前記射出成形金型の、前記仕切壁を成形する位置に備える前記ガス抜きピンを、
     予め樹脂流動解析を行って得た前記溶融樹脂材料の合流部に配置してなる、
    請求項3又は4に記載のセンサホルダ部を有する保護カバーの製造方法。
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