(57)【要約】【課題】自動二輪車用の車輪の回転数を精度よく検出する自動二輪車用の車輪回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受を提供する。【解決手段】磁気エンコーダの磁性材料として、磁性体粉とプラスチックからなるプラスチック磁石を採用することにより、ゴム磁石よりも多量に磁性体粉を充填可能であるため、磁気特性の向上を図ることができる。これにより、磁気エンコーダの円周方向の極数を多く設けることが可能となり、自動二輪車の車輪の回転速度を高い精度で検出することが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転輪である外輪と、固定輪である内輪と、前記外輪と前記内輪との間で周方向に転動自在に配設される複数の転動体である玉と、これら複数の玉を略等間隔で回動自在に保持する保持器と、前記外輪の軸方向端部に取り付けられ前記内輪に摺接するシールリングと、軸方向外方に磁気エンコーダが添着固定されており、前記外輪の軸方向もう一方の端部に取り付けられ内輪に摺接する磁気エンコーダ付シールリングと、を備える自動二輪車用の車輪回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受において、前記磁気エンコーダがプラスチック磁石製であることを特徴とする自動二輪車用の車輪回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受。
【請求項２】
前記磁気エンコーダが、磁性体粉と、ポリアミド樹脂に耐衝撃性向上剤を添加したバインダと、からなるプラスチック磁石製であることを特徴とする請求の範囲１に記載の自動二輪車用の車輪回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばオートバイ、スクータ等の自動二輪車の車輪をフレームに対し回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を求める為に使用する自動二輪車用の車輪回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の走行状態を安定させる為の装置として、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が広く使用されている。この様なＡＢＳは、従来は四輪自動車を中心に普及していたが、近年、自動二輪車にも採用され始めている。周知の様に、ＡＢＳの制御には、車輪の回転速度を求める必要がある為、車輪を懸架装置に回転自在に支持する為の車輪支持用玉軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込む事が、従来から広く実施されている。
【０００３】
しかし、四輪自動車用の回転速度検出装置の構造を、そのまま自動二輪車用に適用する事はできない。この主な理由は、次の(1)(2)の２ 通りである。
(1) 四輪自動車用の車輪支持用玉軸受に比べて自動二輪車用の車輪支持用玉軸受は相当に小型である。
(2) 四輪自動車用の車輪支持用玉軸受の多くは内輪回転型であるのに対して、自動二輪車用の車輪支持用玉軸受の多くは外輪回転型である。
【０００４】
図３は、自動二輪車の車輪支持部の構造の第１例として、スクータの如き、比較的小型の自動二輪車の前輪を回転自在に支持する部分の構造を示している。この構造では、懸架装置を構成する左右１対のホーク１、１の下端部に１対の支持板２、２を、互いに平行な状態で固定している。そして、これら両支持板２、２同士の間に、支持軸３の両端部を支持固定している。又、この支持軸３の中間部２個所位置に、それぞれが単列深溝型である１対の玉軸受４、４を設置している。具体的には、これら両玉軸受４、４を構成する内輪を上記支持軸３に外嵌すると共に、内輪間座５ａ、５ｂ、５ｃにより、これら両内輪の軸方向位置を規制している。又、上記支持軸３の周囲に円筒状のハブ６を、この支持軸３と同心に配置している。そして、上記両玉軸受４、４を構成する外輪を、上記ハブ６の内周面両端寄り部分に内嵌固定している。更に、上記ハブ６の外周面にホイール７を支持固定している。
【０００５】
又、図４は、自動二輪車の車輪支持部の構造の第２例として、比較的小型の自動二輪車の後輪を回転自在に支持する部分の構造を示している。この構造では、懸架装置を構成する１対のアーム１９、１９同士の間に、支持軸３ａの両端部を支持固定している。又、この支持軸３ａの中間部３個所位置に、それぞれが単列深溝型である、３個の玉軸受４ａ〜４ｃを設置して、上記支持軸３ａの周囲に、ホイール７ａと一体型のハブ６ａを、この支持軸３ａと同心に、且つ、回転自在にしている。
【０００６】
一方、自動二輪車にＡＢＳを組み込むべく、車輪の回転速度を求める為の回転速度検出装置として従来から、例えば特許文献１に記載されたような回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受を用いた回転速度検出装置が知られている。
【０００７】
図５は、特許文献１に記載された自動二輪車用の車輪回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受の一例を示している。この磁気エンコーダ付玉軸受は、単列深溝型の玉軸受８と、円輪状の磁気エンコーダ９とを組み合わせて成る。このうちの玉軸受８は、内周面に深溝型の外輪軌道１０を有し、使用時に回転する外輪１１と、外周面に深溝型の内輪軌道１２を有し、使用時にも回転しない内輪１３と、これら外輪軌道１０と内輪軌道１２との間に、保持器１４により保持された状態で転動自在に設けられた、複数個の玉１５とから成る。前記外輪１１の内周面と前記内輪３の外周面との間で、これら各玉１５、１５を設置した軸受内部空間の両端開口は、それぞれが円輪状の芯金１６ａ、１６ｂと弾性材製のシールリップ１７ａ、１７ｂとから成るシールリング１８ａ、１８ｂにより塞いでいる。そして、このうちの一方（図４の右方）のシールリング１８ａを構成する、前記芯金１６ａの外側面に、前記磁気エンコーダ９を添着固定している。
【０００８】
この様な磁気エンコーダ付玉軸受を、例えば、前述の図３に示した構造に組み込んだ１対の玉軸受４、４のうちの一方の玉軸受４に代えて、支持軸３の外周面とハブ６の内周面との間に組み込み、回転しない部分に支持したセンサの検出部を、前記磁気エンコーダ９の外側面に対向させれば、前記ホイール７の回転速度、すなわち自動二輪車の車輪の回転速度が検出可能になる。
【０００９】
一般的に磁気エンコーダ用として用いられている弾性磁性材料としては、磁性体粉としてストロンチウムフェライトを含有したニトリルゴムが用いられており、ロールで練られることで、機械的に磁性体粉が配向された状態になっている。これらのフェライト系磁性体粉は、ロール間での機械的シェアーにより配向されやすいように、厚さ寸法が比較的小さく、板状性が高い形状をしている。この機械配向用のストロンチウムフェライト系磁性体粉は、この板状性を向上させるために、含有するバリウムの量が多く、残留磁束密度（Ｂｒ）は磁場配向用ストロンチウムフェライト系磁性体粉に比べて低い反面、保磁力（ｂＨｃ）及び固有保磁力（ｉＨｃ）は磁場配向用ストロンチウムフェライト系磁性体粉に比べて高くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−２８５５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述のように、四輪自動車用の車輪支持用玉軸受に比べて自動二輪車用の車輪支持用玉軸受は相当に小型であり、使用可能な磁気エンコーダの大きさに制限がある。そのため、従来の機械配向法によるフェライト含有ゴム磁石からなる磁気エンコーダでは、四輪自動車用の磁気エンコーダに比して、一極当たりの磁束密度が小さくなるため、回転数を精度よく検出するためには、センサと磁気エンコーダとの隙間（即ち、エアギャップ）を小さくするか、磁気エンコーダの円周方向の極数を少なくする必要があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記問題を解決するために、回転輪である外輪と、固定輪である内輪と、前記外輪と前記内輪との間で周方向に転動自在に配設される複数の転動体である玉と、これら複数の玉を略等間隔で回動自在に保持する保持器と、前記外輪の軸方向端部に取り付けられ前記内輪に摺接するシールリングと、軸方向外方に磁気エンコーダが添着固定されており、前記外輪の軸方向もう一方の端部に取り付けられ内輪に摺接する磁気エンコーダ付シールリングと、を備える自動二輪車用の車輪回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受において、前記磁気エンコーダがプラスチック磁石製であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、磁気エンコーダとして磁性体粉とプラスチックからなるプラスチック磁石を用いているので、ゴム磁石よりも磁気特性の向上を図ることができる。これにより、磁気エンコーダの円周方向の極数を多く設けることが可能となり、自動二輪車の車輪の回転速度を高い精度で検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態である自動二輪車用の車輪回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受を説明するための要部断面図である。
【図２】図１に示す磁気エンコーダ付玉軸受に設けられる磁気エンコーダの着磁パターンの一例を示す斜視図である。
【図３】自動二輪車の車輪支持部の構造の第１例を示す断面図である。
【図４】自動二輪車の車輪支持部の構造の第２例を示す断面図である。
【図５】従来の自動二輪車用の車輪回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の１実施形態である自動二輪車用の車輪回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受２０は、図１に示すように、ハブに内嵌されることによりホイールと一体回転する回転輪である外輪２１と、支持軸に固定されて回転しない固定輪である内輪２４と、外輪２１と内輪２４との間で周方向に転動自在に配設される複数の転動体である玉２６と、これら複数の玉２６を略等間隔で回動自在に保持する保持器２７と、外輪２１の軸方向端部に取り付けられ内輪２４に摺接するシールリング２８と、外輪２１の軸方向もう一方の端部に取り付けられ内輪２４に摺接する磁気エンコーダ付シールリング３２と、を備える。
【００１６】
なお、外輪２１と内輪２４とシールリング２８と磁気エンコーダ付シールリング３２とで囲まれた軸受空間には、例えばグリースなどの潤滑剤が充填されている。
【００１７】
シールリング２８は、弾性部材３０で補強部材としての芯金２９を被覆して環状に形成されている。 外輪２１の軸方向端部内周面にはシール固定溝２２が形成されており、このシール固定溝２２に、弾性部材の弾性を利用してシールリング２８の外周部を嵌め込むことで、シールリング２８が外輪２１に固定されるようになっている。また、内輪２４の軸方向両端部外周面には、シール溝２５、２５が形成されており、このシール溝２５にシールリング２８の内周部に設けられたシールリップ３１が摺接している。
【００１８】
磁気エンコーダ付シールリング３２は、外輪２１の軸方向もう一方の端部の内周面に設けられた段部２３に嵌合される外径側周縁部３４と、環状板部３５とを有する芯金３３と、内輪２４の軸方向端部の外周面に設けられたシール溝２５に摺接するシールリップ３６と、環状板部３５の外側面に添着固定しているプラスチック磁石製の磁気エンコーダ３７と、を有している。芯金３３の材質としては、磁性材料の磁気特性を低下させず、且つ使用環境からいって、一定レベル以上の耐食性を有するフェライト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０等）、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４１０等）等の磁性材料が好ましい。
【００１９】
磁気エンコーダ３７は、図２に示すように、円周方向にＮ極とＳ極とが交互に連続して配置される環状部材であり、芯金３３の環状板部３５の軸方向外方を向く面に取り付けられている。
【００２０】
センサ（図示せず）は、外輪２１と一体に回転する磁気エンコーダ３７の被検出面で発生する磁束密度の変動を磁気パルスとして検出することにより外輪２１の回転の検出を行う。検出された回転数の情報は、例えば、ＡＢＳ装置において予め定められている回転数情報との偏差を算出することにより行われるブレーキ制御等に適宜用いられる。なお、センサは、固定（非回転）部材に取り付けられていればよく、この磁気エンコーダ付玉軸受２０とユニット化されていなくてもよい。
【００２１】
芯金３３への磁気エンコーダ９の添着固定は、先ず、予め接着剤を焼き付けた芯金３３をコアにして、磁性材料をインサート成形する。このとき、ディスクゲート方式の射出成形機を用いることが好ましい。溶融した磁性材料はディスク状に広がってから、内径厚み部にあたる部分の金型に流入することで、中に含有する燐片状の磁性体粉が面に対して平行に配向する。また、成形時、金型に厚さ方向に磁場をかけるようにすると（磁場成形）、異方性はより完全に近いものとなる。これに対し、磁場成形を行ってもサイドゲートとした場合、徐々に固形化に向かって溶融した磁性材料の粘度が上がって行く過程で、ウェルド部での配向を完全に異方化するのは困難であり、それによって、磁場特性が低下するとともに、機械的強度が低下するウェルド部に長期間の使用によって、亀裂等が発生する可能性があり好ましくない。
【００２２】
上記の如く金型中に磁性材料を充填した後、金型中での冷却時に着磁方向と逆方向の磁界で脱磁を行う。次に、ゲート部を除去してから、接着剤を完全に硬化させた後、オイルコンデンサ式等の脱磁機を用いて、２ｍＴ以下、より好ましくは１ｍＴ以下の磁束密度まで更に脱磁する。
【００２３】
次いで、ゲートカットを行い、接着剤を完全に硬化させるために、恒温槽等で一定温度、一定時間加熱する。場合によっては、高周波加熱等の高温での短時間加熱を行うこともできる。
その後、着磁ヨークと重ね合わせて円周方向に多極着磁（図２参照）して磁気エンコーダが得られる。
【００２４】
磁性材料を形成する磁性体粉としては、磁気特性や耐候性を考慮して、ストロンチウムフェライト、バリウムフェライト等のフェライト系磁性体粉、サマリウム−鉄−窒素、サマリウム−コバルト、ネオジウム−鉄−ボロン等の希土類磁性体粉を好適に用いることができる、これら磁性体粉はそれぞれ単独で、あるいは複数種を組み合わせて使用することができる。尚、高い磁気特性（ＢＨｍａｘで２．０ＭＧＯｅ超）が必要な場合には希土類磁性体粉を使用し、低い磁気特性（ＢＨｍａｘで１．６〜２．０ＭＧＯｅ）でよい場合には、コストを考慮して、フェライト系磁性体粉を主成分とする配合が好ましい。また、磁性材料における磁性体粉の含有量は、磁性体粉の種類により異なるが、７０〜９２質量％の範囲であれば実用上問題はない。
【００２５】
バインダは、ポリアミド樹脂に耐衝撃性向上剤を添加したものである。ポリアミド樹脂は耐疲労性及び耐熱性に優れる樹脂であり、磁石部の耐熱衝撃性を向上させる効果がある。
耐衝撃性向上剤は、振動や衝撃を緩和する作用を有する弾性材料であり、本発明では以下に示す樹脂やゴム材料を好適に使用できる。
【００２６】
耐衝撃性向上剤として、変性ポリアミド樹脂を使用できる。この変性ポリアミド樹脂は、ポリアミド樹脂からなるハードセグメントと、ポリエステル成分及びポリエーテル成分の少なくとも一方からなるソフトセグメントとを有するブロック共重合体であり、市販品としてはポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２等をハードセグメントとする変性ポリアミド樹脂が知られている。
【００２７】
ゴム材料としては、スチレンブタジエンゴム、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、カルボキシル変性アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコンゴム、クロロプレンゴム、水素添加ニトリルゴム、カルボシキル変性水素添加ニトリルゴム、カルボキシル変性スチレンブタジエンゴムからなる粒子が好ましく、それぞれ単独で、または複数種を組み合わせて使用する。
【００２８】
また、耐衝撃性向上剤として、エチレンプロピレン非共役ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、無水マレイン酸変性エチレンプロピレン非共役ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン／アクリレート共重合体、アイオノマー等も使用可能である。
【００２９】
これら耐衝撃性向上剤の添加量は、ポリアミド樹脂との合計量に対し、５〜５０質量％が好ましく、１０〜４０質量％がより好ましい。添加量が５質量％未満では、少なすぎて耐衝撃性の改善効果が少なく、好ましくない。添加量が５０質量％を超えると、耐衝撃性は向上するものの、相対的にポリアミド樹脂の量が少なくなり、引張強度等が低下して実用性が低くなる。
【００３０】
また、芯金３３に焼き付ける接着剤としては、溶剤での稀釈が可能で、２段階に近い硬化反応が進むフェノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等が好ましい。これらの接着剤は、耐熱性、耐薬品性、ハンドリング性等にも優れるという利点を有する。
【００３１】
尚、上記では、芯金３３への磁気エンコーダ３７の添着固定を、芯金３３をコアとして磁性材料をインサート成形した後、多極着磁する形態を示したが、芯金３３と磁気エンコーダ３７とをそれぞれ別体で作製し、芯金３３と磁気エンコーダ３７とを接着剤で接合した後、多極着磁しても良い。
【００３２】
この様な、磁性体粉とプラスチックからなるプラスチック磁石を用いることにより、ゴム磁石よりも多量に磁性体粉を充填可能であるため、磁気特性の向上を図ることができる。これにより、磁気エンコーダの円周方向の極数を多く設けることが可能となり、自動二輪車の車輪の回転速度を高い精度で検出することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
自動二輪車用の車輪回転速度検出用磁気エンコーダ付玉軸受として利用できる。
【符号の説明】
【００３４】
1      ホーク
2      支持板
3,3a      支持軸
4,4a,4b,4c      玉軸受
5a,5b,5c      内輪間座
6,6a      ハブ
7,7a      ホイール
8      玉軸受
9      磁気エンコーダ
10      外輪軌道
11      外輪
12      内輪軌道
13      内輪
14      保持器
15      玉
16a,16b      芯金
17a,17b      シールリップ
18a,18b      シールリング
19      アーム
20      磁気エンコーダ付玉軸受
21      外輪
22      シール固定溝
23      段部
24      内輪
25      シール溝
26      玉
27      保持器
28      シールリング
29      芯金
30      弾性部材
31      シールリップ
32      磁気エンコーダ付シールリング
33      芯金
34      外径側周縁部
35      環状板部
36      シールリップ
37      磁気エンコーダ
【図１】
2011247336.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2011247336.tif 000006
【図５】
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