(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面が車軸側への取り付け面とされ、前記車軸と一体的に回転する形で使用される内輪と、前記内輪の外側に同心的に配置され、前記車軸周りの回転が不能となるように自動車側取付対象部に取り付けて使用される外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置される複数の転動体と、前記内輪と中心軸線を一致させた位置関係にて、該内輪に対しその軸線周りの相対的な回転が不能となるように取り付けられ、自身の周方向に磁気的に非等価な第一被検知部と第二被検知部とが交互に形成された磁性被検知体リングとを備え、
前記外輪は、軸受外径面を形成する本体部と、該本体部に対し前記軸受外径面からラジアル方向外向きに突出する前記自動車側取付対象部への取付係合部とを有し、それら本体部と取付係合部とが焼入れ可能な磁性鋼材にて一体に鍛造形成される一方、前記内輪は、前記磁性被検知体リングの取付先を含む部分を本体層として、該本体層が前記磁性鋼材よりも磁化率の低い低磁化率材料にて構成され、
前記内輪と前記外輪は、それぞれ軌道面形成部と該軌道面形成部からアキシャル方向において同じ側にそれぞれ延出する隙間形成部とを有し、それら内輪側隙間形成部と外輪側隙間形成部とがラジアル方向に対して環状の隙間を形成してなり、該内輪側隙間形成部と前記外輪側隙間形成部との前記隙間に臨む周面には、内輪側シールリングと外輪側シールリングとが配置され、前記内輪側シールリングと前記外輪側シールリングとのいずれもが、前記磁性鋼材よりも磁化率の低い低磁化率材料で構成されて前記磁性被検知体リングが取り付けられることを特徴とする車軸用軸受装置。
【請求項２】
前記磁性被検知体リングは、永久磁石材料にて構成されるとともに前記第一被検知部と前記第二被検知部として、着磁極性が互いに異なる第一の着磁部と第二の着磁部とを交互に形成したパルサーリングである請求項１に記載の車軸用軸受装置。
【請求項３】
前記本体層をなす前記低磁化率材料は主相が非磁性の金属からなる請求項１又は請求項２に記載の車軸用軸受装置。
【請求項４】
前記本体層をなす前記低磁化率材料はオーステナイト系ステンレス鋼である請求項３に記載の車軸用軸受装置。
【請求項５】
前記内輪は転動面形成層と、該転動面形成層に隣接する前記本体層からなり、該本体層は主相が非磁性の金属からなり、他方、前記転動面形成層が該金属よりも硬質の材料よりなる請求項３又は請求項４に記載の車軸用軸受装置。
【請求項６】
前記本体層がオーステナイト系ステンレス鋼からなり、前記転動面形成層が焼入れ可能な磁性鋼材からなる請求項５に記載の車軸用軸受装置。
【請求項７】
前記転動面形成層が軸受鋼からなる請求項５に記載の車軸用軸受装置。
【請求項８】
前記転動面形成層は、前記本体層とは別体に加工形成されたものを該本体層に接合したものである請求項６又は請求項７に記載の車軸用軸受装置。
【請求項９】
前記本体層をなす前記低磁化率材料がセラミックである請求項１又は請求項２に記載の車軸用軸受装置。
【請求項１０】
前記内輪は、前記アキシャル方向端面側から前記車軸の端部が挿入されるようになっている請求項９記載の車軸用軸受装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の車軸用軸受装置と、前記磁性被検知体リングとの間に一定の磁気ギャップを形成する形で対向するように前記外輪に対し前記車軸周りの回転が不能となるように取り付けられた検知ユニットとを有し、前記検知ユニットは、前記磁気ギャップを前記第一被検知部と第二被検知部とが交互に通過することに伴う前記磁気ギャップ内の磁界変動を検出し、前記車軸の回転速度情報として出力するようにしたことを特徴とする回転速度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車軸用軸受装置及びそれを用いた回転速度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００４−１９８３７８号公報
【特許文献２】特開２０００−２４９１３８号公報
【特許文献３】特開２００２−４００３７号公報
【０００３】
回転センサは光学式のロータリーエンコーダが広く使用されているが、自動車の足回り系統の回転検知には、汚れ付着等による誤検出を防止するために磁気式の回転センサが使用されることが多い。磁気式の回転センサには種々の方式があるが、検知対象物と共に回転する磁性被検知体に磁気ギャップを介して、磁気ヘッド、磁気抵抗効果素子あるいはホール素子といった磁界検出素子を配置し、磁性被検知体の回転に基づく磁気ギャップ内の磁界変動を測定し、その検出波形を用いて回転角度を算出する方式が、センサ構造が比較的簡便であり精度も高いことから広く使用されている。
【０００４】
近年、上記のような磁気式回転センサをアンチロックブレーキシステムやトラクションコントロールシステム等の制御に用いるため、車軸を支持する転がり軸受として、該センサの磁性被検知体リング（例えばパルサーリング）を取り付けた転がり軸受が採用されている（例えば、特許文献１〜３）。この種の転がり軸受では、回転検出対象となる車軸が取り付けられる内輪にパルサーリングを取り付け、非回転の外輪側に磁界検出素子を含んだ検知ユニットを取り付ける構造が一般的である。
【０００５】
ところで、上記のような磁気式回転センサでは、磁界検出素子が検出する変動磁界の大きさは往々にして小さい。例えば、パルサーリングの場合、薄型の永久磁石リングに対し、極性の異なるアキシャル方向の着磁領域をラジアル方向に交互形成した構造を有する。このようなパルサーリングは、磁石厚さ方向のパーミアンス係数が小さく、例えば等方性フェライトボンド磁石を使用した場合、検出磁界のレベルは数ｍＧ程度に過ぎない。従って、このような微弱な磁界をなるべく減衰ないし攪乱させないで測定するためには、パルサーリングの近傍から、漏れ磁束や外部攪乱磁界の発生源となる強磁性材料部品をなるべく排除することが望ましいといえる。例えば、特許文献１，２では、パルサーリングが取り付けられる内輪と外輪との間の環状の隙間を覆うセンサカバーを非磁性材料で構成する技術が開示されている。また、特許文献１では、センサケースやその固定リング、あるいはパルサーリングを保持する芯金の少なくともいずれかを非磁性部材とする構成が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車軸用の転がり軸受は、高負荷下での連続使用が前提となるため、その軌道輪（外輪／内輪）は、強度及び耐疲労摩耗性に優れ、かつ加工性も両立できる材料で構成する必要がある。結局のところ、こうした材料は、軸受鋼やその他の合金鋼、あるいは機械構造用炭素鋼など、軸受材料として従来多用されてきた焼入れ可能な磁性鋼材となる。従って、回転センサを複合した軸受構造においては、上記の特許文献のごとく、軌道輪以外の強磁性部品を排除する試みはなされていても、軸受の主要構成部品である軌道輪は、結局のところ磁性材料を主体に構成される状況に変わりはなく、パルサーリングへの影響、特にその取り付け先となる内輪からの影響は避け難い。
【０００７】
軌道輪の場合、熱間鍛造等により所望の形状に成形後、必要な焼入れ処理を行い、さらに、軌道面に研磨加工を施して製造されるが、この研磨加工の際に素材を固定するのにマグネットチャックが使用される。このマグネットチャックは、加工ぶれ等が生じないよう、相当強い磁界を素材に印加するので、素材が強磁性材料である場合、デチャック後にもかなり強い残磁が生ずる。従って、加工後の素材には通常、交流消磁法を用いた脱磁処理が施される。しかし、かなり入念に脱磁を行なっても、形状異方性等に起因した部分的な残磁までは除去しきれないのが通常であり、これが内輪に残留していることによる、パルサーリングへの悪影響は非常に大きい（なお、脱磁を完全に行なうためには、キュリー点以上に素材を加熱して徐冷する熱消磁法がより有効であるが、脱磁加熱時に焼きがなまるので、この方法は本質的に採用不能である）。
【０００８】
本発明の課題は、磁性被検知体リングが取り付けられる内輪の残磁により、該磁性被検知体リングによる回転検出精度に悪影響が及ぶことを効果的に抑制できる車軸用軸受装置と、それを用いた回転速度検出装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の車軸用軸受装置は、
内周面が車軸側への取り付け面とされ、車軸と一体的に回転する形で使用される内輪と、内輪の外側に同心的に配置され、車軸周りの回転が不能となるように自動車側取付対象部に取り付けて使用される外輪と、内輪と外輪との間に配置される複数の転動体と、内輪と中心軸線を一致させた位置関係にて、該内輪に対しその軸線周りの相対的な回転が不能となるように取り付けられ、自身の周方向に磁気的に非等価な第一被検知部と第二被検知部とが交互に形成された磁性被検知体リングとを備え、
外輪が、軸受外径面を形成する本体部と、該本体部に対し軸受外径面からラジアル方向外向きに突出する自動車側取付対象部への取付係合部とを有し、それら本体部と取付係合部とが焼入れ可能な磁性鋼材にて一体に鍛造形成される一方、内輪は、磁性被検知体リングの取付先を含む部分を本体層として、該本体層が磁性鋼材よりも磁化率の低い低磁化率材料にて構成され、内輪と外輪は、それぞれ軌道面形成部と該軌道面形成部からアキシャル方向において同じ側にそれぞれ延出する隙間形成部とを有し、それら内輪側隙間形成部と外輪側隙間形成部とがラジアル方向に対して環状の隙間を形成してなり、該内輪側隙間形成部と外輪側隙間形成部との隙間に臨む周面には、内輪側シールリングと外輪側シールリングとが配置され、前記内輪側シールリングと前記外輪側シールリングとのいずれもが、前記磁性鋼材よりも磁化率の低い低磁化率材料で構成されて前記磁性被検知体リングが取り付けられることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の回転速度検出装置は、上記本発明の車軸用軸受装置と、磁性被検知体リングとの間に一定の磁気ギャップを形成する形で対向するように外輪に対し車軸周りの回転が不能となるように取り付けられた検知ユニットとを有し、磁気ギャップを第一被検知部と第二被検知部とが交互に通過することに伴う磁気ギャップ内の磁界変動を検出し、車軸の回転速度情報として出力するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
上記本発明の車軸用軸受装置においては、外輪を焼入れ可能な磁性鋼材で構成しつつ、磁性被検知体リングが取り付けられる内輪については、磁性被検知体リング又はその中継部材の取付表面を含む本体層が少なくとも、外輪を構成する磁性鋼材よりも磁化率の低い低磁化率材料にて構成する。つまり、従来のこの種の軸受装置のように、軌道輪の全てを磁性鋼材で構成するのではなく、磁性被検知体リングが取り付けられる内輪については、これを磁化率の低い材料することで、磁性被検知体リングが取り付けられる内輪の残磁により、該磁性被検知体リングによる回転検出精度に悪影響が及ぶことを効果的に抑制できる。他方、外輪は焼入れ可能な磁性鋼材で構成されるので、その軌道面を含む表層部に少なくとも焼入れ処理を施すことにより、十分な強度及び耐疲労摩耗性を確保でき、また、外輪に一体化される取付係合部（例えば車軸ケースへの取り付けフランジ部）も熱間鍛造等により容易に形成することができる。
【００１２】
なお、磁性被検知体リングの第一被検知部と第二被検知部とが「磁気的に非等価である」とは、各被検知部が磁気ギャップに到来したときの該磁気ギャップ内の磁界発生状態に差をもたらすように、第一被検知部と第二被検知部との間に磁気的構造上の差が付与されていることをいう。
【００１３】
磁性被検知体リングは、永久磁石材料にて構成されるとともに、第一被検知部と第二被検知部として着磁極性が互いに異なる第一の着磁部と第二の着磁部とを交互に形成したパルサーリングとすることができる。このようなパルサーリングは、永久磁石リングに多極着磁することで容易に製造できるので安価であり、かつ、極性の異なる着磁部同士の識別も容易であり、回転検出精度が高い利点がある。第一被検知部と第二被検知部とは、この他にも、磁化率や飽和磁化に差異を有する強磁性材料同士の組合せとして構成してもよいし、第一被検知部と第二被検知部との一方を強磁性材料で構成し、他方を非磁性材料で構成する態様も可能である。また、磁性被検知体リングをパーマロイ等の軟磁性材料リングとして構成し、これに磁気ギャップを介してバイアス磁界発生用の磁石を対向させ、磁気的に非等価な第一被検知部と第二被検知部として、上記の軟磁性材料リングに磁気ギャップ長方向に高さが変化する凹部と凸部とを形成することも可能である。
【００１４】
次に、内輪の本体層をなす低磁化率材料は、主相（特に断りのない限り、断面観察した時の面積率が最も大きい相として定義する）が非磁性となる金属にて構成することができる。この場合、材料構成相の９５質量％以上が非磁性主相となるもの（以下、これを非磁性材料と称する）を用いることが、内輪への残磁レベルをより低減する観点においてより望ましい。本発明において、非磁性とは、反磁性、常磁性及び反強磁性を総称したものである。
【００１５】
本体層をなす低磁化率材料としては、オーステナイト系ステンレス鋼を採用することが望ましい。オーステナイト系ステンレス鋼はＦｅ系材料のため比較的高強度であり、また、Ｎｉ含有率が高いので、非磁性相であるオーステナイト相の加工等に対する安定性も高い。代表的な材質としてＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０及びＳＵＳ３１６等の鋼種を例示できる。これらの鋼種は、室温安定相のほぼ１００％がオーステナイト主相であるが、強加工材については、強磁性相である加工誘起マルテンサイト相が数％程度まで混入することがある（特にＮｉ含有率が低目に設定されたＳＵＳ３０４など）。また、本発明においては、オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３２９Ｊ１など）及び析出硬化系ステンレス鋼（ＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３１など）も、本体層をなす低磁化率材料材料として使用できる。これらの鋼種はＮｉ含有率がＳＵＳ３０４よりはさらに低いので、副相として強磁性相であるフェライト相を室温安定相として含有する。また、低磁化率材料としては、Ｃｕ系合金（例えばベリリウム銅）等の非鉄系非磁性材料を使用することもできる。
【００１６】
上記例示した金属系の非磁性材料は、ステンレス鋼をはじめ、いずれも周知の軸受材料と比較すれば強度及び耐疲労摩耗性に劣る。そこで、内輪を、転動面形成層と、該転動面形成層に隣接する本体層からなるものとして構成し、本体層を主相が非磁性の金属材料にて構成し、他方、転動面形成層を該金属材料よりも硬質の材料にて構成すると、内輪の残磁を押さえつつ、強度及び耐疲労摩耗性も十分に確保することができる。具体的には、本体層をオーステナイト系ステンレス鋼にて構成し、転動面形成層を焼入れ可能な磁性鋼材にて構成する態様を例示できる。この場合、転動面形成層については、上記磁性鋼材に対し焼きなまし状態で加工を施すことで、所期の転動面形状に簡単に成形できる利点がある。この場合、該転動面形成層として本体層とは別体に加工形成されたものを該本体層に接合することで、上記目的に適合した内輪を簡単に製造することができる。接合方法としては、溶接（例えばプロジェクション溶接）、拡散接合あるいはろう付けを例示できる。しかし、いずれも接合熱処理が高温であり、焼入れ後の転動面形成層を接合しようとすると、その熱履歴によって軟化する（つまり、焼きがなまる）可能性が高い。そこで、焼入れ前の状態（特に、クラッド圧接により仮接合したい場合は、焼きなまし状態がよい）で転動面形成層の接合を先に行い、その後本体層とともに焼入れ処理等の硬化熱処理を行なう方法を採用すると好都合である。なお、転動面形成層の材質によっては、硬化熱処理として炭化物等の析出硬化熱処理を行なってもよい。
【００１７】
上記転動面形成層は、具体的には軸受鋼（ＳＵＪ１あるいはＳＵＪ２などの高炭素クロム軸受鋼）が好適である。これにより、軌道面の強度及び耐疲労摩耗性を高レベルにて確保することが可能となる。
【００１８】
本体層をなす低磁化率材料は、セラミックで構成することもできる。この場合、転動面も含めた内輪の全体をセラミックにて構成すると製造も容易である。使用するセラミックの材質については特に限定されないが、強度、靭性及び耐疲労磨耗性確保の観点から、窒化珪素質セラミックが特に好適であるが、この他にも炭化珪素質セラミック、ジルコニア質セラミックあるいはアルミナ質セラミックなどを採用することも可能である。なお、本明細書において「Ｘ質セラミック」と記載した場合、主相をなすセラミックＸの含有率が８０質量％以上であるセラミックを意味するものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態である車軸用軸受装置５と、それを用いた回転速度検出装置６の一例を断面構造にて示すものである。車軸用軸受装置５は、内周面が車軸２側への取り付け面とされ、車軸２と一体的に回転する形で使用される内輪５ａと、内輪５ａの外側に同心的に配置され、車軸２の周りの回転が不能となるように自動車側取付対象部３に取り付けて使用される外輪５ｂと、内輪５ａと外輪５ｂとの間に配置される複数の転動体５ｃとを有する。また、内輪５ａには磁性被検知体リング１０が、これと中心軸線Ｏを一致させた位置関係にて、該内輪５ａに対しその軸線周りの相対的な回転が不能となるように取り付けられている。図２に示すように、磁性被検知体リング１０は、自身の周方向に磁気的に非等価な第一被検知部１０ｐと第二被検知部１０ｓとが交互に形成されている。他方、図１に示すごとく、外輪５ｂは、軸受外径面５ｆを形成する本体部５Ｑと、該本体部５Ｑに対し軸受外径面５ｆからラジアル方向外向きに突出する自動車側取付対象部３への取付係合部５ｅとを有する。それら本体部５Ｑと取付係合部５ｅとが、焼入れ可能な磁性鋼材、本実施形態においては機械構造用炭素鋼（Ｓ５５Ｃ）にて一体に鍛造形成され、その表層部には図示しない高周波焼入部が形成されている。
【００２０】
内輪５ａは、磁性被検知体リング１０の取付表面を含む部分を本体層５ｙとして、該本体層５ｙが、外輪５ｂをなす磁性鋼材よりも磁化率の低い低磁化率材料にて構成されてなる。具体的には内輪５ａは、転動面形成層５ｘと、該転動面形成層５ｘに隣接する本体層５ｙからなる。本体層５ｙは、主相が非磁性の金属材料、本実施形態ではオーステナイト系ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）で構成されている。他方、転動面形成層５ｘは該金属材料よりも硬質の材料であり、本実施形態では焼入れ可能な磁性鋼材、より具体的には高炭素クロム軸受鋼（例えばＳＵＪ１，ＳＵＪ２）や工具鋼（例えばＳＫ５，ＳＫ７）にて構成されている。
【００２１】
回転速度検出装置６は、車軸用軸受装置５と検知ユニット２０とを有する。図３に示すように、検知ユニット２０は、磁性被検知体リング１０との間に一定の磁気ギャップｍｇ（詳細は図３参照）を形成する形で対向するように外輪５ｂに対し車軸２周りの回転が不能となるように取り付けられている。そして、検知ユニット２０は、第一被検知部１０ｐと第二被検知部１０ｓとが交互に通過することに伴う磁気ギャップｍｇ内の磁界変動を検出し、車軸２の回転速度情報として出力する。本実施形態において、磁性被検知体リング１０は、永久磁石材料にて構成されるとともに、図２に示すように、第一被検知部１０ｐと第二被検知部１０ｓとして着磁極性が互いに異なる第一の着磁部と第二の着磁部とを交互に形成したパルサーリング１０とされている。また、検知ユニット２０は、周知のホール素子ＩＣユニットにて構成されている。
【００２２】
車軸用軸受装置５は、上記のごとく、磁気式回転センサの機能が組み込まれた転がり軸受装置として構成されている。そして、外輪５ｂを焼入れ可能な磁性鋼材で構成しつつ、パルサーリング１０が取り付けられる内輪５ａについては、パルサーリング１０の取付先となる本体層５ｙが、非磁性材料であるオーステナイト系ステンレス鋼で構成されている。つまり、従来のこの種の軸受装置のように、軌道輪の全てを磁性鋼材で構成するのではなく、パルサーリング１０が取り付けられる内輪５ａを非磁性化することにより、内輪５ａの残磁がパルサーリング１０に及ぼす悪影響を顕著に抑制でき、回転検出精度を向上できる。他方、外輪５ｂは焼入れ可能な磁性鋼材で構成されるので、その軌道面を含む表層部に少なくとも焼入れ処理を施すことにより、十分な強度及び耐疲労摩耗性を確保でき、また、自動車側取付対象部３への取付係合部５ｅを熱間鍛造等により容易に形成することができる。
【００２３】
以下、さらに詳細に説明する。本実施形態の車軸用軸受装置５は、磁気式回転センサを組み込むことも考慮して、全体構成のコンパクト化を図るため、以下のように構成されている。すなわち、内輪５ａと外輪５ｂに、それぞれ軌道面形成部５ａｍ，５ｂｍと、該軌道面形成部５ａｍ，５ｂｍからアキシャル方向において同じ側にそれぞれ延出する隙間形成部５ａｋ，５ｂｋ（一般には「肩部」と称される）とを形成し、それら内輪側隙間形成部５ａｋと外輪側隙間形成部５ｂｋとをラジアル方向に対向させて環状のセンサ用隙間５Ｕを形成する。図３に示すように、パルサーリング（磁性被検知体リング）１０は、中継部材５２を介して内輪５ａに結合されており、その中継部材５２がセンサ用隙間５Ｕ内に配置されている。また、検知ユニット２０は、図３に示すように、支持リング４０を介して外輪（外輪側隙間形成部５ｂｋ）に取り付けられている。検知ユニット２０の内輪５ａに近い側の端面には補助リング４５が取り付けられ、該補助リング４５の末端には内輪５ａの端面と接する形で補助シール部材４３が取り付けられている。
【００２４】
図１の構造においては、軌道輪（内輪５ａ，外輪５ｂ）の隙間形成部５ａｋ，５ｂｋ側がカバー等で覆われず、外部に露出した構造となっており、軸受の取り付け対象となる自動車が路上の水溜りをはねたり、あるいは洗車に供された場合に、強い水滴の飛散を浴びることがある。図３に示すように、本発明において回転センサ用の部品配置スペースとして使用するセンサ用隙間５Ｕには、この水滴が軸受内部に侵入することを阻止するためのシール部材６０が配置される。すなわち、内輪側隙間形成部５ａｋと外輪側隙間形成部５ｂｋとのセンサ用隙間５Ｕに臨む周面に、内輪側シールリング５２と外輪側シールリング５１とが配置され、センサ用隙間５Ｕから軸受内部に水滴が侵入することを阻止するシール部材６０が、内輪側シールリング５２と外輪側シールリング５１との間に配置されるとともに、パルサーリング（磁性被検知体リング）１０は内輪側シールリング５２（中継部材）に取り付けられる。内輪５において、内輪側シールリング５２の取付表面は前述の本体層５ｙ上に形成されており、該本体層５ｙが前述の通り、オーステナイト系ステンレス鋼により構成される。
【００２５】
具体的には、外輪側隙間形成部５ｂｋの内周面に、該内周面からラジアル方向内向きに突出する外輪側シール壁部５１ｗを有した外輪側シールリング５１が取り付けられている。また、内輪側隙間形成部５ａｋの外周面には、該外周面からラジアル方向外向きに突出する内輪側シール壁部５２ｗを有した内輪側シールリング５２が取り付けられている。これらのシールリング５１，５２はいずれもＬ字状の断面形態を有している。内輪側シール壁部５２ｗは、外輪側シール壁部５１ｗよりも内輪側隙間形成部５ａｋのアキシャル方向端面に近くなり、かつ外輪側シール壁部５１ｗとの間にアキシャル方向の一定のシール隙間５Ｙを形成した形で配置され、該シール隙間５Ｙにシール部材６０が配置される。そして、該構造においてパルサーリング（磁性被検知体リング）１０は、内輪側シールリング５２を中継部材とする形で、内輪側シール壁部５２ｗの内輪側シール壁部５２ｗに面しているのと反対側の壁面に取り付けられている。また、シール部材６０は外輪側シールリング５１の内面に接着されている。
【００２６】
これにより、軸受装置５は、シール部材６０と磁性被検知体リング１０との双方が組み込まれるにもかかわらず、全体をコンパクトに構成することができる。また、パルサーリング（磁性被検知体リング）１０が取り付けられる中継部材が、内輪側シールリング５２のシール壁部５２ｗであり、内輪５ａと磁性被検知体リング１０との距離も非常に近くなるが、内輪５ａの該内輪側シール部材６０を取り付ける部分を低磁化率材料で構成することで、その残磁の影響を効果的に抑制することができる。内輪側シールリング５２と外輪側シールリング５１とは、いずれも水滴付着等に対する耐食性が良好な構造材料、たとえばステンレス鋼で構成される。このうち、内輪側シールリング５２はパルサーリング１０が取り付けられることを考慮して、非磁性材料、例えばオーステナイト系ステンレス鋼で構成される（本実施形態では、外輪側シールリング５１もオーステナイト系ステンレス鋼で構成されている）。
【００２７】
図１に戻り、内輪５ａに対しては、上記内輪側隙間形成部５ａｋのアキシャル方向端面側（つまり、車両内側）から車軸２の端部が挿入されるようになっている。この場合、車軸２との干渉が問題になるので、軸受の該隙間側には特許文献１あるいは２のごときカバーを設けることができず、水滴侵入防止用のシール部材６０が必須である。この構造は、具体的には、車軸２が駆動軸となる場合に採用される。
【００２８】
なお、内輪５ａは、車軸２が相対回転不能に挿通・固定されるハブホイール４の外周面に対し、その車軸２の挿入側端部に固定されている。また、ハブホイール４は、耐久性確保のため、機械構造用炭素鋼などの焼入可能な磁性鋼材で構成される。ハブホイール４は軸受装置５とともにハブユニット１を形成するものであり、図示しない車輪が取り付けられる環状板部４ａと、軸心部に駆動車軸２がスプライン嵌合される軸部４ｂとを備えている。このハブホイール４の軸部４ｂの外周面に、上記の軸受装置５が外装される。
【００２９】
本実施形態において軸受装置５は、ハブホイール４の軸部４ｂの外周面を一方内輪として利用した複列外向きアンギュラ玉軸受からなり、軸部４ｂの外周に圧入外嵌される単列用の内輪５ａと、二列の軌道溝を有する単一の外輪５ｂと、二列で配設される複数の玉（転動体）５ｃと、二つの冠形保持器５ｄ，５ｄとを備えている。なお、外輪５ｂの外周には、径方向外向きのフランジ（取付係合部）５ｅが設けられており、このフランジ５ｅを介してボルト５ｔにより車軸ケース（自動車側取付対象部）３に固定される。つまり、この軸受装置５は、外輪５ｂを非回転として内輪５ａを回転させる形態で利用される。
【００３０】
パルサーリング１０は、配置スペースの関係上、ラジアル方向幅よりも厚みの小さい扁平永久磁石リング（着磁方向はリングアキシャル方向である）で構成されている。この扁平永久磁石リングは、水滴付着等に対する特性劣化を生じにくい材質とするために、ハードフェライト系磁石が採用されている。この場合、焼結ハードフェライト磁石を使用することも可能であるが、磁石の加工歩留まりが悪いため高価であり、樹脂結合型フェライト磁石を用いるのがコスト的には有利である。本実施形態では、射出成型を用いた等方性樹脂結合型フェライト磁石を採用している。この種の磁石は薄型リングの製造が容易であり、かつ生産性も高く安価である。しかし、樹脂バインダの含有量が３０〜４５体積％にも及び、また、等方性であるため残留磁束密度はそれほど高くなく、かつ薄型リングであるためパーミアンス係数も低いので、内輪５ａの残磁の影響を特に受けやすい。しかしながら、本発明の適用により該内輪５ａの残磁の影響を容易に排除でき、高精度な回転検出が可能となる。
【００３１】
上記構造の内輪５ａは例えば次のようにして製造できる。まず、図４の工程１に示すごとく、軸受鋼板材（焼きなまし材）の打抜加工によりリング状の素材５ｘ”を製造し、次にこれにプレス加工を施して、所期の転動面形成層５ｘの形状に成型する。他方、オーステナイト系ステンレス鋼の型鍛造ないし切削加工により本体層５ｙを別途製造し、工程２に示すように両者を重ね合わせて工程３の接合処理を行う。接合処理は、転動面形成層５ｘと本体層５ｙとを加圧密着させた状態で実施するプロジェクション溶接か、又は拡散熱処理により実施できる。これにより、転動面形成層５ｘと本体層５ｙとは、溶接層５ｓ又は熱拡散層５ｄｆにより接合された構造となる。接合が終了後、転動面形成層５ｘには、硬化熱処理として所定の焼入・焼き戻し処理を行い、さらに転動面を研磨仕上げして内輪５ａが完成する。
【００３２】
なお、図５に示すように、リング軸線Ｏと直交する平面により、内輪５ａを本体部（軌道面形成部）５ａｍと内輪側隙間形成部５ａｋとに二分し、前者５ａｍの全体を軸受鋼等の焼入れ可能な磁性鋼材にて構成し、後者５ａｋをオーステナイト系ステンレス鋼等の非磁性金属材料で構成することも可能である。図１のように軌道面形成層５ｘのみを焼入れ可能な磁性鋼材で選択的に構成する場合と比較して、磁性鋼材の体積は増大するが、本体部５ａｍの加工が簡単であり、また、内輪側隙間形成部５ａｋへの接合も、より容易に行なうことができる。
【００３３】
また、上記のような金属製の内輪５ａに代え、図６に示すように、その全体がセラミックで構成された内輪１０５ａを用いることもできる。使用するセラミックの材質は例えば窒化珪素質セラミックであるが、これに限定されるものではない。窒化珪素質セラミックは、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）を主相として含有し、その残余の成分として焼結助剤成分（及び不可避的な不純物）を含有する。焼結助剤成分は、周期律表の３Ａ，４Ａ，５Ａ、３Ｂ（例えばＡｌ（アルミナなど））及び４Ｂ（例えばＳｉ（シリカなど））の各族の元素群及びＭｇから選ばれる少なくとも１種の酸化物であり、酸化物換算で例えば１〜２０質量％含有する。なお、３Ａ族の焼結助剤成分としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕが一般的に用いられる。これらのうちでもＹ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂの各重希土類元素の酸化物は、窒化珪素質焼結体の強度、靭性及び耐摩耗性を向上させる効果があるので好適に使用される。また、このほかに、マグネシアスピネル、ジルコニア等も焼結助剤として使用が可能である。
【００３４】
図７は、そのセラミック製の内輪１０５ａの製造工程を模式的に示すものである。まず、セラミック原料粉末を準備する。窒化珪素質セラミックの場合、主原料粉末は窒化珪素粉末（α相を主体とするもの）であり、これに焼結助剤として前述の酸化物粉末を混合する。なお、焼結助剤は、原料配合時において、これら元素の酸化物のほか、焼結により酸化物に転化しうる化合物、例えば炭酸塩や水酸化物等の形で配合してもよい。配合された原料粉末は、金型プレス成型や射出成型等により所期のリング形状のグリーン成形体１０５ｇとされる。このグリーン成形体に所定の脱バインダ処理を施し、さらに必要に応じて冷間静水圧プレスを行った後、材質に応じた条件にて焼成を行う。焼成は、常圧又は加圧焼成炉を用いた通常の焼成法のほか、ホットプレスや熱間静水圧プレスを採用することもできる。得られた焼成体は、研磨仕上げすることにより内輪１０５ａが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の車軸用軸受装置及びそれを用いた回転速度検出装置の、第一実施形態を示す断面図。
【図２】パルサーリングの模式図。
【図３】図１の要部を示す断面図。
【図４】第一実施形態に係る内輪の製造工程説明図。
【図５】図１の車軸用軸受装置及びそれを用いた回転速度検出装置の一変形例を示す断面図。
【図６】本発明の車軸用軸受装置及びそれを用いた回転速度検出装置の、第二実施形態を示す断面図。
【図７】第二実施形態に係る内輪の製造工程説明図。
【符号の説明】
【００３６】
１  ハブユニット
２  車軸
３  自動車側取付対象部
５  車軸用軸受装置
５ａ，１０５ａ  内輪
５ａｍ  内輪側軌道面形成部
５ａｋ  内輪側隙間形成部
５ｙ  本体層
５ｘ  軌道面形成層
５ｂｍ  外輪側軌道面形成部
５ｂｋ  外輪側隙間形成部
５ｂ  外輪
５Ｕ  センサ用隙間
５ｅ  フランジ（取付係合部）
５ｆ  軸受外径面
５Ｑ  本体部
１０  パルサーリング（磁性被検知体リング）
１０ｐ  第一被検知部
１０ｓ  第二被検知部
ｍｇ  磁気ギャップ
２０  検知ユニット
５１  外輪側シールリング
５２  内輪側シールリング（中継部材）
６０  シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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