(57)【要約】【課題】磁気エンコーダ及び磁気センサの間隔を狭めることにより検出精度を向上できる保護カバーを提供する。【解決手段】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を有する軸受、前記軸受の軸方向の一端部に位置して内輪１２に固定された磁気エンコーダ１６、並びに、磁気エンコーダ１６の磁極に対向して磁気エンコーダ１６の回転を検知するための磁気センサＡを備えた軸受装置１１において、磁気エンコーダ１６を被うように外輪１３に圧入されるカップ状の保護カバー１であって、磁気エンコーダ１６及び磁気センサＡ間に介在する金属製円盤部４の磁気センサＡに対向するセンサ対向面４Ａを除去加工し、磁気エンコーダ１６及び磁気センサＡの間隔を狭めるための除去加工部６を形成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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、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、前記磁気エンコーダを被うように前記外輪に圧入され、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間に介在するカップ状の保護カバーであって、
前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間に介在する金属製円盤部における、前記磁気エンコーダに対向するエンコーダ対向面及び前記磁気センサに対向するセンサ対向面の少なくともどちらかを除去加工し、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサの間隔を狭めるための除去加工部を形成してなることを特徴とする保護カバー。
【請求項２】
前記除去加工部が、前記センサ対向面を含む周方向の一部のみに形成されたものである請求項１記載の保護カバー。
【請求項３】
前記除去加工部が、前記エンコーダ対向面を含む周方向の全周にわたって形成された帯状のもの、又は前記センサ対向面を含む周方向の全周にわたって形成された帯状のものである請求項1記載の保護カバー。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の保護カバーを備えた軸受装置。
【請求項５】
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、前記磁気エンコーダを被うように前記外輪に圧入され、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間に介在するカップ状の保護カバーの製造方法であって、
非磁性鋼板をプレス加工して所要形状のカップ状に成形するプレス加工工程と、
前記プレス加工工程を経てカップ状に成形された成形体の、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間に介在する円盤部における、前記磁気エンコーダに対向するエンコーダ対向面及び前記磁気センサに対向するセンサ対向面の少なくともどちらかを除去加工する除去加工工程と、
を有することを特徴とする保護カバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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する。
【背景技術】
【０００２】
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内輪に取り付け、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前記磁気エンコーダに対向させて軸受の外輪に取り付けるとともに、前記磁気エンコーダを保護するように前記磁気エンコーダをインナー側から被うカップ状の保護カバーを前記外輪のインナー側の端部に圧入したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記保護カバーにより、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るとともに、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る。
特許文献１の保護カバーは、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間に介在する円盤部の磁気センサ（回転角度センサ１６）に対向する部位をプレス加工によって薄肉に形成し、この薄肉部に、他の部分と略面一になるように弾性部材を接合することにより、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間のエアギャップの増大を規制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−７９７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のようなカップ状の保護カバーを用いる場合、磁気エンコーダの磁力は保護カバーを貫通して磁気センサへ届かなければならず、磁気エンコーダの周期的な磁気特性変化を磁気センサにより検出する際に保護カバーが磁界を乱して検出精度に悪影響を及ぼさないようにする必要がある。
よって、保護カバーは、非磁性で防錆性能の高いステンレス鋼製の板材からプレス加工により成形されるのが一般的である。
また、磁気エンコーダ及び磁気センサの間隔を狭めることにより検出感度が向上して検出精度が向上するので、磁気エンコーダ及び磁気センサ間に介在する円盤部の厚みをより薄くするのが好ましいが、カップ状の保護カバーの強度及び剛性を確保する必要があるので、前記ステンレス鋼製の板材の厚みは０．５ｍｍ程度が薄さの限界である。
【０００６】
そこで、本願の発明者らは、前記ステンレス鋼製の板材の厚みを０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度として保護カバーの強度及び剛性を確保しながら、磁気エンコーダ及び磁気センサの間隔を狭めることができるように、磁気エンコーダ及び磁気センサ間に介在する円盤部を追加工して部分的に薄肉化することを想到した。
ここで、前記追加工を施す場合、特許文献１記載の保護カバーのように、円盤部の磁気センサ（回転角度センサ１６）に対向する部位をプレス加工によって薄肉化すると、加圧により帯磁しやすくなり、これが残留磁気となって検出精度を低下させる要因となることが分かった。
また、磁気センサに対向する部位を薄肉化するプレス加工により余肉が発生し、隣接する端面に不要な凸部が発生する。
さらに、薄肉プレス加工では、曲げ加工や絞り加工と比較して大きな力が必要となるので、金型が破損したり金型寿命が低減し易く、プレス成形が困難になる場合もある。
【０００７】
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、磁気エンコーダ及び磁気センサ間に介在する円盤部を部分的に薄肉化する追加工を施しても検出精度が低下せず、磁気エンコーダ及び磁気センサの間隔を狭めることにより検出精度を向上できる保護カバーを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る保護カバーは、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、前記磁気エンコーダを被うように前記外輪に圧入され、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間に介在するカップ状の保護カバーであって、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間に介在する金属製円盤部における、前記磁気エンコーダに対向するエンコーダ対向面及び前記磁気センサに対向するセンサ対向面の少なくともどちらかを除去加工し、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサの間隔を狭めるための除去加工部を形成してなることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、前記エンコーダ対向面及び前記センサ対向面の少なくともどちらかを除去加工して薄肉化しているので、保護カバーの使用状態において、磁気エンコーダ及び磁気センサの間隔を狭めることができるため、検出感度の向上により検出精度が向上する。
その上、切削加工又は旋削加工等である除去加工により薄肉化しているので、プレス加工により薄肉化する場合のように帯磁しやすくならないため、薄肉化のための追加工によって検出精度が低下することがない。
【００１０】
ここで、前記除去加工部が、前記センサ対向面を含む周方向の一部のみに形成されたものであると好ましい。
このような構成によれば、除去加工部の領域が小さいので、除去加工部を形成するための追加工に掛かる時間を短縮できる。よって、加工コストの上昇を抑制できる。
【００１１】
また、前記除去加工部が、前記エンコーダ対向面を含む周方向の全周にわたって形成された帯状のもの、又は前記センサ対向面を含む周方向の全周にわたって形成された帯状のものであると好ましい。
このような構成によれば、除去加工部が周方向の全周にわたって形成された帯状のものであるので、軸受の外輪に保護カバーを圧入する作業を行う際に、保護カバーに形成された除去加工部を磁気センサの位置に合わせる位相合せ作業が不要になるため、軸受装置に保護カバーを取り付ける作業が簡単になる。
【００１２】
本発明に係る軸受装置は、前記保護カバーを備えたものである。
【００１３】
本発明に係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、前記磁気エンコーダを被うように前記外輪に圧入され、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間に介在するカップ状の保護カバーの製造方法であって、非磁性鋼板をプレス加工して所要形状のカップ状に成形するプレス加工工程と、前記プレス加工工程を経てカップ状に成形された成形体の、前記磁気エンコーダ及び前記磁気センサ間に介在する円盤部における、前記磁気エンコーダに対向するエンコーダ対向面及び前記磁気センサに対向するセンサ対向面の少なくともどちらかを除去加工する除去加工工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
非磁性鋼板をプレス加工して所要形状のカップ状に成形するプレス加工工程の後、除去加工工程で前記エンコーダ対向面及び前記センサ対向面の少なくともどちらかを除去加工して薄肉化しているので、製造された保護カバーの使用状態において、磁気エンコーダ及び磁気センサの間隔を狭めることができるため、検出感度の向上により検出精度が向上する。
その上、除去加工工程で、切削加工又は旋削加工等である除去加工により薄肉化しているので、プレス加工により薄肉化する場合のように帯磁しやすくならないため、薄肉化のための追加工によって検出精度が低下することがない。
【発明の効果】
【００１５】
以上のような本発明に係る保護カバー、及び保護カバーを備えた軸受装置、並びに保護カバーの製造方法によれば、磁気エンコーダ及び磁気センサの間隔を狭めることにより検出精度を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る保護カバーを備えた軸受装置の縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る保護カバーの縦断面斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る保護カバーの縦断面斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る保護カバーの縦断面斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態４に係る保護カバーの縦断面斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態５に係る保護カバーの縦断面斜視図である。
【図７】インサート成形金型の一例を示す縦断面図である。
【図８】本発明の実施の形態６に係る保護カバーの縦断面斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態７に係る保護カバーの縦断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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、並びに、磁気エンコーダ１６の磁極に対向して磁気エンコーダ１６の回転を検知するための磁気センサＡ、磁気エンコーダ１６を被うように外輪１３に圧入され、磁気エンコーダ１６及び磁気センサＡ間に介在するカップ状の保護カバー１、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。
【００１９】
よって、前記軸受の軸方向両端部の保護カバー１及びシール部材１５により前記軸受の内部が密封され、その内部空間に磁気エンコーダ１６が収容されるので、異物等から磁気エンコーダ１６や軸受内部を保護できる。
ここで、回転側である内輪１２に取り付けられた、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１６、及び固定側である外輪１３に取り付けられた磁気センサＡが、回転速度検出装置を構成する。
軸受装置１１には、例えば、以下に示す実施の形態１〜５の保護カバー１が用いられる。
【００２０】
実施の形態１．
図２の縦断面斜視図に示すように、本発明の実施の形態１に係る保護カバー１の金属部分は、厚さが０．５ｍｍ〜０．６ｍｍ程度である非磁性体の鋼板をプレス加工によりカップ状に成形したものである（プレス加工工程）。
ここで、保護カバー１の金属部分は、外輪１３に圧入される第１円筒部２、第１円筒部２よりも縮径して第１円筒部２の端縁に繋がる第２円筒部３、及び第２円筒部３の端縁に繋がって径方向内方へ延びる円盤部４からなる。
そして、前記プレス加工後、第２円筒部３の外周面にはシール体５が加硫接着される。シール体５は、合成ゴム等の弾性体であるので、保護カバー１と外輪１３間の気密性を向上できる。
【００２１】
次に、カップ状に成形された成形体において、磁気エンコーダ１６及び磁気センサＡ間に介在する金属製円盤部４における、磁気センサＡに対向するセンサ対向面４Ａを０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度除去加工する（除去加工工程）。
ここで、前記除去加工により、保護カバー１には、磁気エンコーダ１６及び磁気センサＡの間隔を狭める（磁気センサＡを磁気エンコーダ１６に近づける）ための円形状の除去加工部６が形成され、この箇所の厚さは約０．３ｍｍである。
このような除去加工は、例えば、切削加工、旋削加工、又は放電加工等により行うことができる。
【００２２】
実施の形態２．
図３の縦断面斜視図に示す本発明の実施の形態２に係る保護カバー１は、実施の形態１の保護カバー１（図２）と除去加工部６の形状のみが異なっており、円盤部４の外周部から磁気センサＡに対向する部分までをＵ字状に除去加工したものである。
【００２３】
実施の形態３．
図４の縦断面斜視図に示す本発明の実施の形態３に係る保護カバー１は、実施の形態１の保護カバー１（図２）、及び実施の形態２（図３）と、除去加工部６の形状のみが異なっており、実施の形態１及び２のように除去加工部６をセンサ対向面４Ａの周方向の一部のみに形成したものとは異なり、除去加工部６をセンサ対向面４Ａの周方向の全周にわたって帯状に形成している。
【００２４】
実施の形態４．
図５の縦断面斜視図に示す本発明の実施の形態４に係る保護カバー１は、実施の形態３（図４）と同様に除去加工部６をセンサ対向面４Ａの周方向の全周にわたって帯状に形成したものであり、円盤部４の外周部まで除去加工を施している。
【００２５】
実施の形態５．
図６の縦断面斜視図に示す本発明の実施の形態５に係る保護カバー１は、カップ状の金属製の部分（カップ状本体部）に合成樹脂製のセンサホルダ部８が接合したセンサホルダ付きのものである。
ここで、保護カバー１はインサート成形品であり、カップ状本体部及びナット１０がインサート品である。
カップ状本体部の形状は、円環部４に通孔７が形成されている以外は、除去加工部６の形状も含めて実施の形態１（図２）の保護カバー１と同様である。
【００２６】
カップ状本体部と一体化されたセンサホルダ部８は、ナット１０を保持する基部８Ａ、及び円盤部４の通孔７を通ってカップ状本体部の内面側で径方向外方へ延びる回り込み部８Ｂを有する。
また、通孔７の周囲でカップ状本体部及びセンサホルダ部８間には、無端状のシール体９が介在する。
【００２７】
次に、図７の縦断面図を参照してインサート成形について説明する。
先ず、固定型１８の支持軸２１にインサート品であるナット１０をセットする。
また、ステンレス鋼製の板材からプレス加工によりカップ状本体部を成形し、第２円筒部３の外周面にシール体５を加硫接着するとともに、円盤部４の通孔７の周囲に無端状（例えば円環状）のシール体９を加硫接着し、インサート品であるカップ状本体部を可動型１９にセットする。
なお、シール体９に換えて円盤部４の通孔７の周囲に熱硬化性接着剤を塗布するようにしてもよく、あるいはシール体９及び熱硬化性接着剤の両方を設けてもよい。
【００２８】
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。
このようにインサート成形された保護カバー１（図６参照）は、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とともに、円盤部４の通孔７を通って径方向外方へ合成樹脂が回り込んで回り込み部８Ｂが形成されているので、カップ状本体部とセンサホルダ部８は機械的に結合する。
また、円盤部４の通孔７の周囲のカップ状本体部及びセンサホルダ部８間には、シール体９及び接着剤層の一方又は両方が介在するので、保護カバー１の気密性が保持される。
【００２９】
実施の形態６．
図８の縦断面斜視図に示す本発明の実施の形態６に係る保護カバー１は、実施の形態５の保護カバー１（図６）と同様のインサート成形品であり、同一の符号は、同一又は相当部分を示している。
実施の形態６の保護カバー１（図８）の円盤部４は、実施の形態５の保護カバー１（図６）の円盤部４のように平面状のものではなく、径方向の中間部分に、円盤部４の中央部分が外方へ（軸受から離間する方向へ）突出する段部Ｃが形成されている。
よって、円盤部４の通孔７を通って径方向外方へ合成樹脂が回り込んだ回り込み部８Ｂの軸受方向への突出部分が、軸受の内輪１２（図１参照）の形状に影響を与えることがないため、軸受装置１１の設計における自由度が高くなる。
【００３０】
実施の形態７．
図９の縦断面斜視図に示す本発明の実施の形態７に係る保護カバー１は、実施の形態５の保護カバー１（図６）及び実施の形態６の保護カバー１（図８）と同様のインサート成形品であり、同一の符号は、同一又は相当部分を示している。
実施の形態７の保護カバー１（図９）の円盤部４は、実施の形態６の保護カバー１（図８）の円盤部４と同様の段部Ｃが形成されるとともに、段部Ｃの円筒状部分の外周面には、外方からパンチ等を押圧することにより凹部２２，２２，…が形成される。
また、センサホルダ部８は、段部Ｃを被う段部被い部８Ｃを有し、センサホルダ部８の合成樹脂が凹部２２，２２，…内に入り込んでいるので、カップ状本体部と一体化される。
ここで、実施の形態７の保護カバー１（図９）の円盤部４は、実施の形態５の保護カバー１（図６）及び実施の形態６の保護カバー１（図８）のように通孔７が無いので、シール体９が不要になる。
以上の説明においては、段部Ｃの円筒状部分の外周面に凹部２２，２２，…を形成する場合を示したが、前記外周面に凸部を形成してもよい。
【００３１】
以上のような構成の保護カバー１によれば、例えば図１の軸受装置１１において、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とともに、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ことから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。
また、センサ対向面４Ａを除去加工して薄肉化しているので、保護カバー１の使用状態において、磁気センサＡを磁気エンコーダ１６に近づけて磁気エンコーダ１６及び磁気センサＡの間隔を狭めることができるため、検出感度の向上により検出精度が向上する。
さらに、切削加工又は旋削加工等である除去加工により薄肉化しているので、プレス加工により薄肉化する場合のように帯磁しやすくならないため、薄肉化のための追加工によって検出精度が低下することがない。
【００３２】
さらにまた、実施の形態１（図２）、実施の形態２（図３）、実施の形態５（図６）、実施の形態６（図８）、及び実施の形態７（図９）のように、除去加工部６がセンサ対向面４Ａを含む周方向の一部のみに形成されたものでは、除去加工部６の領域が小さいので、除去加工部６を形成するための追加工に掛かる時間を短縮できる。よって、加工コストの上昇を抑制できる。
また、実施の形態３（図４）、及び実施の形態４（図５）のように、除去加工部６がセンサ対向面４Ａを含む周方向の全周にわたって形成された帯状のものでは、軸受の外輪１３に保護カバー１を圧入する作業を行う際に、保護カバー１に形成された除去加工部６を磁気センサＡの位置に合わせる位相合せ作業が不要になるため、軸受装置１１に保護カバー１を取り付ける作業が簡単になる。
【００３３】
以上の説明においては、除去加工部６をセンサ対向面４Ａ側に形成する場合を示したが、除去加工部６は磁気エンコーダ１６に対向するエンコーダ対向面４Ｂ側に形成してもよく、センサ対向面４Ａ側及びエンコーダ対向面４Ｂ側の両方に形成してもよい。すなわち、除去加工部６は、磁気エンコーダ１６及び磁気センサＡの間隔が狭められるように、適宜の位置及び大きさに形成すればよい。
【符号の説明】
【００３４】
１  保護カバー
２  第１円筒部
３  第２円筒部
４  円盤部
４Ａ  センサ対向面
４Ｂ  磁気エンコーダ対向面
５  シール体
６  除去加工部
７  通孔
８  センサホルダ部
８Ａ  基部
８Ｂ  回り込み部
８Ｃ  段部被い部
９  シール体
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
２２  凹部
Ａ  磁気センサ
Ｂ  取付ボルト
Ｃ  段部
【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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【図８】
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【図９】
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