JP2003089302A - 磁気エンコーダおよびそれを備えた車輪用軸受 - Google Patents
磁気エンコーダおよびそれを備えた車輪用軸受Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エアギャップを大きくすることが可能で、か
つその磁力の品質の管理が容易な磁気エンコーダ、およ
びそれを備えた車輪用軸受を提供する。 【解決手段】 磁気エンコーダ２０は、磁性体粉を混入
させた弾性部材１４を芯金１１に円周状に一体に固着
し、円周方向に交互に磁極を形成したものである。上記
弾性部材１４の硬さをＨｓ９０以上とする。車輪用軸受
は、この磁気エンコーダ２０を、シール装置５の構成部
品として備える。
つその磁力の品質の管理が容易な磁気エンコーダ、およ
びそれを備えた車輪用軸受を提供する。 【解決手段】 磁気エンコーダ２０は、磁性体粉を混入
させた弾性部材１４を芯金１１に円周状に一体に固着
し、円周方向に交互に磁極を形成したものである。上記
弾性部材１４の硬さをＨｓ９０以上とする。車輪用軸受
は、この磁気エンコーダ２０を、シール装置５の構成部
品として備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車輪等の回転体
の回転速度を検出する回転検出装置を構成する磁気エン
コーダ、およびそれを備えた車輪用軸受に関する。
の回転速度を検出する回転検出装置を構成する磁気エン
コーダ、およびそれを備えた車輪用軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁性ゴムを使用した磁気エンコー
ダが、自動車の車輪用軸受に広く使用されている。この
種磁気エンコーダは、磁性体粉を混入させた弾性部材
を、芯金に円周状に一体に固着し、円周方向に交互に磁
極を形成したものである。これにエアギャップを介して
磁気センサを対面配置し、車輪の回転速度を検出する回
転検出装置が構成される。
ダが、自動車の車輪用軸受に広く使用されている。この
種磁気エンコーダは、磁性体粉を混入させた弾性部材
を、芯金に円周状に一体に固着し、円周方向に交互に磁
極を形成したものである。これにエアギャップを介して
磁気センサを対面配置し、車輪の回転速度を検出する回
転検出装置が構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、このような車輪
用軸受における回転検出装置において、部品の組み立て
における寸法ばらつき等の精度要求を緩和して、製造コ
ストを抑えるため、エアギャップを大きくすることが望
まれている。磁気エンコーダは、例えばアキシアル型の
場合、回転時の軸方向の振れが生じるため、その振れ精
度分を部品組み立て精度に加味すると、エアギャップを
ある程度大きく設定する必要がある。通常は、エアギャ
ップは０．５〜２．０mm程度に設計されているが、上記
のような製造コストを抑えるための要求から、さらに大
きくすることが望まれる。磁気エンコーダのエアギャッ
プを大きくするためには、磁力を大きくする必要があ
る。従来の品質管理において、この磁力は、磁気エンコ
ーダに磁気センサを近接させて磁束密度を測定すること
で管理していた。しかし、この磁気センサによる測定
は、測定に時間がかかるという問題や、測定場所（測定
環境）によって測定値がばらつくという問題を有してい
た。製造コストを抑えるためには、このような品質管理
も容易にすることが望まれる。
用軸受における回転検出装置において、部品の組み立て
における寸法ばらつき等の精度要求を緩和して、製造コ
ストを抑えるため、エアギャップを大きくすることが望
まれている。磁気エンコーダは、例えばアキシアル型の
場合、回転時の軸方向の振れが生じるため、その振れ精
度分を部品組み立て精度に加味すると、エアギャップを
ある程度大きく設定する必要がある。通常は、エアギャ
ップは０．５〜２．０mm程度に設計されているが、上記
のような製造コストを抑えるための要求から、さらに大
きくすることが望まれる。磁気エンコーダのエアギャッ
プを大きくするためには、磁力を大きくする必要があ
る。従来の品質管理において、この磁力は、磁気エンコ
ーダに磁気センサを近接させて磁束密度を測定すること
で管理していた。しかし、この磁気センサによる測定
は、測定に時間がかかるという問題や、測定場所（測定
環境）によって測定値がばらつくという問題を有してい
た。製造コストを抑えるためには、このような品質管理
も容易にすることが望まれる。
【０００４】この発明の目的は、エアギャップを大きく
することが可能で、かつその磁力の品質の管理が容易な
磁気エンコーダを提供することである。この発明の他の
目的は、この発明の磁気エンコーダの特徴が効果的に利
用でき、組み立て精度上の要求が緩和できて、製造コス
トの低減が図れる車輪用軸受を提供することである。
することが可能で、かつその磁力の品質の管理が容易な
磁気エンコーダを提供することである。この発明の他の
目的は、この発明の磁気エンコーダの特徴が効果的に利
用でき、組み立て精度上の要求が緩和できて、製造コス
トの低減が図れる車輪用軸受を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の磁気エンコー
ダは、磁性体粉を混入させた弾性部材を芯金に円周状に
一体に固着し、円周方向に交互に磁極を形成してなる磁
気エンコーダにおいて、上記弾性部材の硬さ（ショアー
硬さ）をＨｓ９０以上としたことを特徴とする。この磁
気エンコーダはアキシアル型とラジアル型のいずれであ
っても良い。この発明の車輪用軸受は、この発明の磁気
エンコーダを備えたものである。
ダは、磁性体粉を混入させた弾性部材を芯金に円周状に
一体に固着し、円周方向に交互に磁極を形成してなる磁
気エンコーダにおいて、上記弾性部材の硬さ（ショアー
硬さ）をＨｓ９０以上としたことを特徴とする。この磁
気エンコーダはアキシアル型とラジアル型のいずれであ
っても良い。この発明の車輪用軸受は、この発明の磁気
エンコーダを備えたものである。
【０００６】この発明の磁気エンコーダは、このように
弾性部材の硬さをＨｓ９０以上とすることにより、次の
ようにエアギャップを大きくすることができると共に、
その磁力の品質管理も容易になる。磁性ゴムを用いた磁
気エンコーダは、磁性体粉の配合量が多いほど磁力を高
めることができ、対向する磁気センサとのエアギャップ
を大きくすることができる。一方、磁性体粉の配合量を
多くしていくと、磁性ゴムの硬さ値が大きくなる。すな
わち、磁性ゴムの硬さ値が大きいことは、磁性体粉の配
合比率が高く、磁力が大きいために磁気センサとのエア
ギャップを大きくできることを意味する。そこで、本発
明者は、このエアギャップを大きくできることと磁性ゴ
ムの硬さとの相関関係について調査を行い、従来の磁気
エンコーダの硬さがＨｓ８０程度であったのに対し、Ｈ
ｓ９０以上とすることで、エアギャップを大きくできる
磁気エンコーダを提供できることを知得した。この知見
に基づき、Ｈｓ９０の磁気エンコーダを車輪用軸受に装
着したところ、エアギャップを２mm以上とすることがで
きた。これは、従来の磁気エンコーダでは得られなかっ
たエアギャップである。特に、近年、部品の組み立てに
おける寸法ばらつき等の精度要求を緩和して製造コスト
を抑えるため、エアギャップを大きくすることが望まれ
ており、この発明の磁気エンコーダによれば、エアギャ
ップを大きくでき、上記要望に応えることができる。ま
た、従来、磁気エンコーダの主要な品質管理項目である
磁力は、上記のように磁気センサを近接させて磁束密度
を測定することで管理していたため、測定に時間がかか
り、測定環境によって測定値がばらつく問題があった。
しかし、この発明の磁気エンコーダは、硬さで磁力を管
理することができるため、磁気センサによる測定よりも
簡便で、精度の高い管理ができる。このように、この発
明は、エアギャップを大きくすることが可能で、その品
質の管理が容易な磁気エンコーダを提供できる。また、
この発明の車輪用軸受は、このように磁気エンコーダの
エアギャップを大きくすることができるため、部品組み
立てにおける寸法ばらつき等の精度上の要求が緩和さ
れ、製造コストを抑えることができる。
弾性部材の硬さをＨｓ９０以上とすることにより、次の
ようにエアギャップを大きくすることができると共に、
その磁力の品質管理も容易になる。磁性ゴムを用いた磁
気エンコーダは、磁性体粉の配合量が多いほど磁力を高
めることができ、対向する磁気センサとのエアギャップ
を大きくすることができる。一方、磁性体粉の配合量を
多くしていくと、磁性ゴムの硬さ値が大きくなる。すな
わち、磁性ゴムの硬さ値が大きいことは、磁性体粉の配
合比率が高く、磁力が大きいために磁気センサとのエア
ギャップを大きくできることを意味する。そこで、本発
明者は、このエアギャップを大きくできることと磁性ゴ
ムの硬さとの相関関係について調査を行い、従来の磁気
エンコーダの硬さがＨｓ８０程度であったのに対し、Ｈ
ｓ９０以上とすることで、エアギャップを大きくできる
磁気エンコーダを提供できることを知得した。この知見
に基づき、Ｈｓ９０の磁気エンコーダを車輪用軸受に装
着したところ、エアギャップを２mm以上とすることがで
きた。これは、従来の磁気エンコーダでは得られなかっ
たエアギャップである。特に、近年、部品の組み立てに
おける寸法ばらつき等の精度要求を緩和して製造コスト
を抑えるため、エアギャップを大きくすることが望まれ
ており、この発明の磁気エンコーダによれば、エアギャ
ップを大きくでき、上記要望に応えることができる。ま
た、従来、磁気エンコーダの主要な品質管理項目である
磁力は、上記のように磁気センサを近接させて磁束密度
を測定することで管理していたため、測定に時間がかか
り、測定環境によって測定値がばらつく問題があった。
しかし、この発明の磁気エンコーダは、硬さで磁力を管
理することができるため、磁気センサによる測定よりも
簡便で、精度の高い管理ができる。このように、この発
明は、エアギャップを大きくすることが可能で、その品
質の管理が容易な磁気エンコーダを提供できる。また、
この発明の車輪用軸受は、このように磁気エンコーダの
エアギャップを大きくすることができるため、部品組み
立てにおける寸法ばらつき等の精度上の要求が緩和さ
れ、製造コストを抑えることができる。
【０００７】この発明の車輪用軸受は、複列の転走面を
内周面に形成した外方部材と、この外方部材の転走面と
対向する転走面を形成した内方部材と、これら両転走面
間に介在された複列の転動体とを備え、上記外方部材ま
たは内方部材のうちの回転側部材に車輪取付フランジを
有し、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸
受であって、上記外方部材と内方部材との環状空間を密
封するシール装置を設け、このシール装置に、この発明
の磁気エンコーダを設けたものである。このシール装置
は、上記回転側部材に嵌合される断面Ｌ字状の第１のシ
ール板と、この第１のシール板に対向し、上記外方部材
または内方部材のうちの固定側部材に嵌合される断面Ｌ
字状の第２のシール板とからなり、上記第１のシール板
の立板部に摺接するサイドリップ、および円筒部に摺接
するラジアルリップが上記第２のシール板に固着され、
上記第１のシール板が上記芯金となり、その立板部に磁
気エンコーダが形成されるものであっても良い。この構
成の場合、軸受のシール装置の一部として磁気エンコー
ダを組み込むことができるので、組立性良くコンパクト
に磁気エンコーダを設置できる。シール装置は、第１，
第２のシール板が対向し、サイドリップおよびラジアル
リップが摺接するため、密封性能が優れたものとなる。
このようにシール装置の一部として磁気エンコーダを設
ける場合、上記の組立性良好の効果の実効を得るには、
エアギャップが大きく得られるものであることが望まれ
る。このような要望に対して、この発明の磁気エンコー
ダによると、エアギャップが大きく得られ、上記構成の
車輪用軸受において、その組立性良好、コンパクト化の
効果がより効果的となる。
内周面に形成した外方部材と、この外方部材の転走面と
対向する転走面を形成した内方部材と、これら両転走面
間に介在された複列の転動体とを備え、上記外方部材ま
たは内方部材のうちの回転側部材に車輪取付フランジを
有し、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸
受であって、上記外方部材と内方部材との環状空間を密
封するシール装置を設け、このシール装置に、この発明
の磁気エンコーダを設けたものである。このシール装置
は、上記回転側部材に嵌合される断面Ｌ字状の第１のシ
ール板と、この第１のシール板に対向し、上記外方部材
または内方部材のうちの固定側部材に嵌合される断面Ｌ
字状の第２のシール板とからなり、上記第１のシール板
の立板部に摺接するサイドリップ、および円筒部に摺接
するラジアルリップが上記第２のシール板に固着され、
上記第１のシール板が上記芯金となり、その立板部に磁
気エンコーダが形成されるものであっても良い。この構
成の場合、軸受のシール装置の一部として磁気エンコー
ダを組み込むことができるので、組立性良くコンパクト
に磁気エンコーダを設置できる。シール装置は、第１，
第２のシール板が対向し、サイドリップおよびラジアル
リップが摺接するため、密封性能が優れたものとなる。
このようにシール装置の一部として磁気エンコーダを設
ける場合、上記の組立性良好の効果の実効を得るには、
エアギャップが大きく得られるものであることが望まれ
る。このような要望に対して、この発明の磁気エンコー
ダによると、エアギャップが大きく得られ、上記構成の
車輪用軸受において、その組立性良好、コンパクト化の
効果がより効果的となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態を図１
ないし図３と共に説明する。図１はこの実施形態の磁気
エンコーダを備えた車輪用軸受の断面図を示す。この車
輪用軸受は、内方部材１および外方部材２と、これらの
内外の部材１，２間に収容される複数の転動体３と、内
外の部材１，２間の端部環状空間を密封するシール装置
５，１３とを備える。一端のシール装置５は、アキシア
ル型の磁気エンコーダ２０を有するものである。内方部
材１および外方部材２は、転動体３の転走面１ａ，２ａ
を有しており、各転走面１ａ，２ａは溝状に形成されて
いる。内方部材１および外方部材２は、各々転動体３を
介して互いに回転自在となった内周側の部材および外周
側の部材のことであり、軸受内輪および軸受外輪の単独
であっても良い。また、内方部材１は、軸であっても良
い。転動体３は、ボールまたはころからなり、この例で
はボールが用いられている。
ないし図３と共に説明する。図１はこの実施形態の磁気
エンコーダを備えた車輪用軸受の断面図を示す。この車
輪用軸受は、内方部材１および外方部材２と、これらの
内外の部材１，２間に収容される複数の転動体３と、内
外の部材１，２間の端部環状空間を密封するシール装置
５，１３とを備える。一端のシール装置５は、アキシア
ル型の磁気エンコーダ２０を有するものである。内方部
材１および外方部材２は、転動体３の転走面１ａ，２ａ
を有しており、各転走面１ａ，２ａは溝状に形成されて
いる。内方部材１および外方部材２は、各々転動体３を
介して互いに回転自在となった内周側の部材および外周
側の部材のことであり、軸受内輪および軸受外輪の単独
であっても良い。また、内方部材１は、軸であっても良
い。転動体３は、ボールまたはころからなり、この例で
はボールが用いられている。
【０００９】この車輪用軸受は、複列の転がり軸受、詳
しくは複列のアンギュラ玉軸受とされていて、その軸受
内輪は、ハブ輪６と、このハブ輪６の端部外径に嵌合し
た別体の内輪１Ａとで構成される。これらハブ輪６およ
び別体内輪１Ａに各転動体列の転走面１ａが形成されて
いる。
しくは複列のアンギュラ玉軸受とされていて、その軸受
内輪は、ハブ輪６と、このハブ輪６の端部外径に嵌合し
た別体の内輪１Ａとで構成される。これらハブ輪６およ
び別体内輪１Ａに各転動体列の転走面１ａが形成されて
いる。
【００１０】ハブ輪６には、等速自在継手７の一端（例
えば外輪）が連結され、ハブ輪６のフランジ部６ａに車
輪（図示せず）がボルト８で取付けられる。等速自在継
手７は、その他端（例えば内輪）が駆動軸（図示せず）
に連結される。外方部材２は、フランジ２ｂを有する軸
受外輪からなり、ナックル等からなるハウジング１０に
取付けられる。外方部材２は、両転動体列の軌道面２
ａ，２ａを有するものとされている。転動体３は各列毎
に保持器４で保持されている。内方部材１と外方部材２
の間の環状空間は、一端、つまり車軸中央側の端部が上
記のシール装置５で密封されている。外方部材２とハブ
輪６との間の環状空間の端部は、別のシール装置１３で
密封される。
えば外輪）が連結され、ハブ輪６のフランジ部６ａに車
輪（図示せず）がボルト８で取付けられる。等速自在継
手７は、その他端（例えば内輪）が駆動軸（図示せず）
に連結される。外方部材２は、フランジ２ｂを有する軸
受外輪からなり、ナックル等からなるハウジング１０に
取付けられる。外方部材２は、両転動体列の軌道面２
ａ，２ａを有するものとされている。転動体３は各列毎
に保持器４で保持されている。内方部材１と外方部材２
の間の環状空間は、一端、つまり車軸中央側の端部が上
記のシール装置５で密封されている。外方部材２とハブ
輪６との間の環状空間の端部は、別のシール装置１３で
密封される。
【００１１】図３は、シール装置５を拡大して示す。こ
のシール装置５は、内方部材１と外方部材２に各々取付
けられた第１および第２の環状のシール板１１，１２を
有する。これらシール板１１，１２は鋼板製で、各々内
方部材１および外方部材２に圧入状態に嵌合させること
で取付けられている。両シール板１１，１２は、各々円
筒部１１ａ，１２ａと立板部１１ｂ，１２ｂとでなる断
面Ｌ字状に形成されて互いに対向する。第１のシール板
１１は、内方部材１および外方部材２のうちの回転側の
部材である内方部材１に嵌合され、スリンガとなる。第
１のシール板１１は磁性体である。第１のシール板１１
の立板部１１ｂは、軸受外方側に配され、その外方側の
側面に、磁性体粉の混入された弾性部材１４が円周上に
一体に固着されている。この弾性部材１４は、第１のシ
ール板１１を芯金としてアキシアル型の磁気エンコーダ
２０を構成するものであり、周方向に交互に磁極Ｎ，Ｓ
（図２）が形成され、磁性ゴムとされている。磁極Ｎ，
Ｓは、ピッチ円直径（ＰＣＤ）において、所定のピッチ
ｐとなるように形成されている。この磁気エンコーダ２
０の弾性部材１４にアキシアル方向から対面して、同図
のように所定のエアギャップＧを介して磁気センサ１５
を配置することにより、車輪回転速度の検出用の回転検
出装置が構成される。磁気センサ１５は、車体に取付け
られる。磁気センサ１５の出力は、例えばアンチロック
ブレーキシステムの制御に用いられる。
のシール装置５は、内方部材１と外方部材２に各々取付
けられた第１および第２の環状のシール板１１，１２を
有する。これらシール板１１，１２は鋼板製で、各々内
方部材１および外方部材２に圧入状態に嵌合させること
で取付けられている。両シール板１１，１２は、各々円
筒部１１ａ，１２ａと立板部１１ｂ，１２ｂとでなる断
面Ｌ字状に形成されて互いに対向する。第１のシール板
１１は、内方部材１および外方部材２のうちの回転側の
部材である内方部材１に嵌合され、スリンガとなる。第
１のシール板１１は磁性体である。第１のシール板１１
の立板部１１ｂは、軸受外方側に配され、その外方側の
側面に、磁性体粉の混入された弾性部材１４が円周上に
一体に固着されている。この弾性部材１４は、第１のシ
ール板１１を芯金としてアキシアル型の磁気エンコーダ
２０を構成するものであり、周方向に交互に磁極Ｎ，Ｓ
（図２）が形成され、磁性ゴムとされている。磁極Ｎ，
Ｓは、ピッチ円直径（ＰＣＤ）において、所定のピッチ
ｐとなるように形成されている。この磁気エンコーダ２
０の弾性部材１４にアキシアル方向から対面して、同図
のように所定のエアギャップＧを介して磁気センサ１５
を配置することにより、車輪回転速度の検出用の回転検
出装置が構成される。磁気センサ１５は、車体に取付け
られる。磁気センサ１５の出力は、例えばアンチロック
ブレーキシステムの制御に用いられる。
【００１２】第２のシール板１２は、第１のシール板１
１の立板部１１ｂに摺接するサイドリップ１６ａと円筒
部１１ａに摺接するラジアルリップ１６ｂ，１６ｃとを
一体に有する。これらリップ１６ａ〜１６ｃは、第２の
シール板１２に加硫接着された弾性部材１６の一部とし
て設けられている。第２のシール板１２は、固定側部材
である外方部材２との嵌合部に弾性部材１６を抱持した
ものである。第２のシール板１２の円筒部１２ａと第１
のシール板１１の立板部１１ｂの先端とは僅かな径方向
隙間をもって対峙させ、その隙間でラビリンスシール１
７を構成している。
１の立板部１１ｂに摺接するサイドリップ１６ａと円筒
部１１ａに摺接するラジアルリップ１６ｂ，１６ｃとを
一体に有する。これらリップ１６ａ〜１６ｃは、第２の
シール板１２に加硫接着された弾性部材１６の一部とし
て設けられている。第２のシール板１２は、固定側部材
である外方部材２との嵌合部に弾性部材１６を抱持した
ものである。第２のシール板１２の円筒部１２ａと第１
のシール板１１の立板部１１ｂの先端とは僅かな径方向
隙間をもって対峙させ、その隙間でラビリンスシール１
７を構成している。
【００１３】磁気エンコーダ２０の弾性部材１４は、硬
さをＨｓ９０以上としてある。この硬さは、弾性部材１
４の表面の硬さである。弾性部材１４の硬さの上限は、
Ｈｓ９８とすることが好ましい。弾性部材１４は、弾性
材料に磁性体粉を混入させたものである。弾性材料には
ゴム材料等が用いられ、ゴム材料として例えば耐熱ニト
リルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム等が用い
られる。
さをＨｓ９０以上としてある。この硬さは、弾性部材１
４の表面の硬さである。弾性部材１４の硬さの上限は、
Ｈｓ９８とすることが好ましい。弾性部材１４は、弾性
材料に磁性体粉を混入させたものである。弾性材料には
ゴム材料等が用いられ、ゴム材料として例えば耐熱ニト
リルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム等が用い
られる。
【００１４】この構成によると、磁気エンコーダ２０
は、弾性部材１４の硬さをＨｓ９０以上としたため、次
のようにエアギャップＧを、従来では得られなかった大
きな値とすることができる。すなわち、弾性部材１４に
磁性ゴムを用いた磁気エンコーダ２０は、磁性体粉の配
合量が多いほど磁力を高めることができ、そのため、対
向する磁気センサ１５とのエアギャップＧを大きくする
ことができる。磁性体粉の配合量を多くしていくと、磁
性ゴムの硬さ値が大きくなるため、磁性ゴムの硬さ値が
大きいことは、磁性体粉の配合比率が高いことを意味す
ると考えられる。そこで、本発明者は、このエアギャッ
プを大きくできることと磁性ゴムの硬さとの相関関係に
ついて試験を行った。その結果、従来の磁気エンコーダ
における弾性部材の硬さがＨｓ８０程度であったのに対
し、Ｈｓ９０以上であると、エアギャップＧが２．０mm
の場合に、所定の磁束密度（±３ｍＴ以上）が検出され
ることがわかった。硬さがＨｓ８０の場合、エアギャッ
プＧが１．９mm以下であると、上記所定の磁束密度が得
られたが、エアギャップＧが２．０mmになると、検出不
可であった。Ｈｓ９０の場合は、エアギャップＧが２．
０mmであっても、上記所定の磁束密度が検出された。Ｈ
ｓ９０の場合は、ピッチ相互差も±２％（レンジで４％
以下）という精度を検出することができた。上記所定の
磁束密度（±３ｍＴ以上）は、磁気センサ１５で磁気エ
ンコーダ２０の磁極を安定して検出するために要望され
る値である。また、ピッチ相互差±２％は、自動車の車
輪の回転速度検出に要望されるピッチ精度である。ピッ
チ相互差とは、磁気エンコーダ２０を１回転させたとき
に磁気センサで得られる１回転分の出力波形のピッチを
測定し、理想ピッチからのずれの最大値を言う。
は、弾性部材１４の硬さをＨｓ９０以上としたため、次
のようにエアギャップＧを、従来では得られなかった大
きな値とすることができる。すなわち、弾性部材１４に
磁性ゴムを用いた磁気エンコーダ２０は、磁性体粉の配
合量が多いほど磁力を高めることができ、そのため、対
向する磁気センサ１５とのエアギャップＧを大きくする
ことができる。磁性体粉の配合量を多くしていくと、磁
性ゴムの硬さ値が大きくなるため、磁性ゴムの硬さ値が
大きいことは、磁性体粉の配合比率が高いことを意味す
ると考えられる。そこで、本発明者は、このエアギャッ
プを大きくできることと磁性ゴムの硬さとの相関関係に
ついて試験を行った。その結果、従来の磁気エンコーダ
における弾性部材の硬さがＨｓ８０程度であったのに対
し、Ｈｓ９０以上であると、エアギャップＧが２．０mm
の場合に、所定の磁束密度（±３ｍＴ以上）が検出され
ることがわかった。硬さがＨｓ８０の場合、エアギャッ
プＧが１．９mm以下であると、上記所定の磁束密度が得
られたが、エアギャップＧが２．０mmになると、検出不
可であった。Ｈｓ９０の場合は、エアギャップＧが２．
０mmであっても、上記所定の磁束密度が検出された。Ｈ
ｓ９０の場合は、ピッチ相互差も±２％（レンジで４％
以下）という精度を検出することができた。上記所定の
磁束密度（±３ｍＴ以上）は、磁気センサ１５で磁気エ
ンコーダ２０の磁極を安定して検出するために要望され
る値である。また、ピッチ相互差±２％は、自動車の車
輪の回転速度検出に要望されるピッチ精度である。ピッ
チ相互差とは、磁気エンコーダ２０を１回転させたとき
に磁気センサで得られる１回転分の出力波形のピッチを
測定し、理想ピッチからのずれの最大値を言う。
【００１５】このように、この磁気エンコーダ２０は、
エアギャップＧを２．０mm以上と大きくすることができ
るため、この実施形態のように車輪用軸受に適用した場
合に、部品の組み立てにおける寸法ばらつき等の精度要
求が緩和され、車輪用軸受の組み立てが簡単となって製
造コストを抑えることができる。また、磁気エンコーダ
２０の磁力の管理を、従来の磁束密度の実測による管理
に代えて、Ｈｓ９０以上と硬さで管理することができ、
磁気センサによる磁束密度の実測よりも簡便で、精度の
高い管理ができる。
エアギャップＧを２．０mm以上と大きくすることができ
るため、この実施形態のように車輪用軸受に適用した場
合に、部品の組み立てにおける寸法ばらつき等の精度要
求が緩和され、車輪用軸受の組み立てが簡単となって製
造コストを抑えることができる。また、磁気エンコーダ
２０の磁力の管理を、従来の磁束密度の実測による管理
に代えて、Ｈｓ９０以上と硬さで管理することができ、
磁気センサによる磁束密度の実測よりも簡便で、精度の
高い管理ができる。
【００１６】磁気エンコーダ２０における弾性部材１４
の硬さの上限は、Ｈｓ９８以下としたが、このため、磁
性体粉を多く含み過ぎて、バインダとなる弾性材料が不
足することによる弾性部材１４の脆弱化が回避され、必
要な強度を持つものとできる。なお、弾性部材１４の硬
さの上限は、特に規定せず、弾性部材１４の強度を規定
しても良い。
の硬さの上限は、Ｈｓ９８以下としたが、このため、磁
性体粉を多く含み過ぎて、バインダとなる弾性材料が不
足することによる弾性部材１４の脆弱化が回避され、必
要な強度を持つものとできる。なお、弾性部材１４の硬
さの上限は、特に規定せず、弾性部材１４の強度を規定
しても良い。
【００１７】また、この実施形態の車輪用軸受では、軸
受の端部のシール装置５の一部として磁気エンコーダ２
０が組み込まれているので、コンパクトに磁気エンコー
ダ２０を設置できる。シール装置５は、第１，第２のシ
ール板１１，１２が対向し、サイドリップ１６ａおよび
ラジアルリップ１６ｂが摺接するため、密封性能が優れ
たものとなる。
受の端部のシール装置５の一部として磁気エンコーダ２
０が組み込まれているので、コンパクトに磁気エンコー
ダ２０を設置できる。シール装置５は、第１，第２のシ
ール板１１，１２が対向し、サイドリップ１６ａおよび
ラジアルリップ１６ｂが摺接するため、密封性能が優れ
たものとなる。
【００１８】図４は、ラジアル型とした実施形態の磁気
エンコーダ７０を備えた車輪用軸受を示す。この車輪用
軸受は、内方部材５１および外方部材５２と、これら内
外の部材５１，５２間に収容される複数の転動体５３
と、内外の部材５１，５２間の端部環状空間を密封する
シール装置５５，６３とを備え、一端にシール装置５５
とは別の磁気エンコーダ７０が設けられている。内方部
材５１および外方部材５２は、転動体５３の転走面を有
し、各転走面は溝状に形成されている。
エンコーダ７０を備えた車輪用軸受を示す。この車輪用
軸受は、内方部材５１および外方部材５２と、これら内
外の部材５１，５２間に収容される複数の転動体５３
と、内外の部材５１，５２間の端部環状空間を密封する
シール装置５５，６３とを備え、一端にシール装置５５
とは別の磁気エンコーダ７０が設けられている。内方部
材５１および外方部材５２は、転動体５３の転走面を有
し、各転走面は溝状に形成されている。
【００１９】内方部材５１は、一対の分割型の内輪５１
Ａ，５１Ｂと、これら内輪５１Ａ，５１Ｂの内径面に嵌
合する固定の車軸（図示せず）とからなる。外方部材５
２は回転輪となるものであり、一体のハブ輪兼用の軸受
外輪からなる。
Ａ，５１Ｂと、これら内輪５１Ａ，５１Ｂの内径面に嵌
合する固定の車軸（図示せず）とからなる。外方部材５
２は回転輪となるものであり、一体のハブ輪兼用の軸受
外輪からなる。
【００２０】外方部材５２の一端の外周に、上記磁気エ
ンコーダ７０が嵌合している。この磁気エンコーダ７０
は、図５に拡大して示すように、外方部材５２の外周に
嵌合した鋼板製の環状の芯金６２と、この芯金６２の外
周に設けられた弾性部材６４とからなる。芯金６２は、
その円筒部分の一端に外向きのフランジ６２ａを形成し
て、強度アップが図られている。弾性部材６４は、アキ
シアル方向の幅に比べてラジアル方向の厚さが薄いリン
グ状とされている。弾性部材６４は、第１の実施形態と
同じく、磁性体粉を混入させたものであり、周方向に交
互に磁極Ｎ，Ｓが形成され、ゴム磁石とされている。た
だし、磁極Ｎ，Ｓの磁束の発生方向は、弾性部材６４の
ラジアル方向である。弾性部材６４の材質は、第１の実
施形態における弾性部材１４と同じである。また、弾性
部材６４は、硬さがＨｓ９０以上とされている。弾性部
材６４の硬さの上限は、Ｈｓ９８以下である。センサ７
５は、磁気エンコーダ７０に対して所定のエアギャップ
Ｇを介してラジアル方向に対面して、固定側の部材に設
けられる。
ンコーダ７０が嵌合している。この磁気エンコーダ７０
は、図５に拡大して示すように、外方部材５２の外周に
嵌合した鋼板製の環状の芯金６２と、この芯金６２の外
周に設けられた弾性部材６４とからなる。芯金６２は、
その円筒部分の一端に外向きのフランジ６２ａを形成し
て、強度アップが図られている。弾性部材６４は、アキ
シアル方向の幅に比べてラジアル方向の厚さが薄いリン
グ状とされている。弾性部材６４は、第１の実施形態と
同じく、磁性体粉を混入させたものであり、周方向に交
互に磁極Ｎ，Ｓが形成され、ゴム磁石とされている。た
だし、磁極Ｎ，Ｓの磁束の発生方向は、弾性部材６４の
ラジアル方向である。弾性部材６４の材質は、第１の実
施形態における弾性部材１４と同じである。また、弾性
部材６４は、硬さがＨｓ９０以上とされている。弾性部
材６４の硬さの上限は、Ｈｓ９８以下である。センサ７
５は、磁気エンコーダ７０に対して所定のエアギャップ
Ｇを介してラジアル方向に対面して、固定側の部材に設
けられる。
【００２１】このように、磁気エンコーダ７０をラジア
ル型とした場合も、弾性部材６４の硬さをＨｓ９０以上
とすることにより、エアギャップＧを２mm以上と大きく
することが可能で、かつその磁力の品質の管理が、硬さ
の管理で行えて、簡便に管理することができる。この場
合も、エアギャップＧを大きく得られるため、車輪用軸
受に対する磁気センサ７５の取付位置の精度要求が緩和
され、組み立て性の向上によるコスト低減が図れる。
ル型とした場合も、弾性部材６４の硬さをＨｓ９０以上
とすることにより、エアギャップＧを２mm以上と大きく
することが可能で、かつその磁力の品質の管理が、硬さ
の管理で行えて、簡便に管理することができる。この場
合も、エアギャップＧを大きく得られるため、車輪用軸
受に対する磁気センサ７５の取付位置の精度要求が緩和
され、組み立て性の向上によるコスト低減が図れる。
【００２２】
【発明の効果】この発明磁気エンコーダは、エアギャッ
プを大きくすることが可能で、かつその磁力の品質の管
理が容易なものとなる。この発明の車輪用軸受は、その
磁気エンコーダの特徴が効果的に利用でき、組み立て精
度上の要求が緩和できて、製造コストの低減が図れる。
車輪用軸受が、上記構成のシール装置の一部として磁気
エンコーダを組み込んだものである場合は、組立性良く
コンパクトに磁気エンコーダを設置でき、密封性能も優
れたものとなる。
プを大きくすることが可能で、かつその磁力の品質の管
理が容易なものとなる。この発明の車輪用軸受は、その
磁気エンコーダの特徴が効果的に利用でき、組み立て精
度上の要求が緩和できて、製造コストの低減が図れる。
車輪用軸受が、上記構成のシール装置の一部として磁気
エンコーダを組み込んだものである場合は、組立性良く
コンパクトに磁気エンコーダを設置でき、密封性能も優
れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかるアキシアル
型の磁気エンコーダを備えた車輪用軸受の断面図であ
る。
型の磁気エンコーダを備えた車輪用軸受の断面図であ
る。
【図２】その磁気エンコーダにおける弾性部材の部分正
面図である。
面図である。
【図３】同車輪用軸受の部分断面図である。
【図４】この発明の他の実施形態にかかるラジアル型の
磁気エンコーダを備えた車輪用軸受の断面図である。
磁気エンコーダを備えた車輪用軸受の断面図である。
【図５】同磁気エンコーダの部分拡大断面図である。
１…内方部材
２…外方部材
３…転動体
５…シール装置
１１…第１のシール板（芯金）
１２…第２のシール板
１４…弾性部材
１６…弾性部材
１６ａ…サイドリップ
１６ｂ，１６ｃ…ラジアルリップ
２０…磁気エンコーダ
６４…弾性部材
７０…磁気エンコーダ
Ｇ…エアギャップ
Claims (3)
- 【請求項１】 磁性体粉を混入させた弾性部材を芯金に
円周状に一体に固着し、円周方向に交互に磁極を形成し
てなる磁気エンコーダにおいて、上記弾性部材の硬さを
Ｈｓ９０以上としたことを特徴とする磁気エンコーダ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の磁気エンコーダを備え
た車輪用軸受。 - 【請求項３】 上記車輪用軸受が、複列の転走面を内周
面に形成した外方部材と、この外方部材の転走面と対向
する転走面を形成した内方部材と、これら両転走面間に
介在された複列の転動体とを備え、上記外方部材または
内方部材のうちの回転側部材に車輪取付フランジを有
し、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受
であって、 上記外方部材と内方部材との環状空間を密封するシール
装置を設け、このシール装置は、上記回転側部材に嵌合
される断面Ｌ字状の第１のシール板と、この第１のシー
ル板に対向し、上記外方部材または内方部材のうちの固
定側部材に嵌合される断面Ｌ字状の第２のシール板とか
らなり、上記第１のシール板の立板部に摺接するサイド
リップ、および円筒部に摺接するラジアルリップが上記
第２のシール板に固着され、上記第１のシール板が上記
芯金となり、その立板部に磁気エンコーダが形成される
請求項２に記載の車輪用軸受。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001282628A JP2003089302A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 磁気エンコーダおよびそれを備えた車輪用軸受 |
| DE10242341.5A DE10242341B4 (de) | 2001-09-18 | 2002-09-12 | Radlager-Baugruppe |
| US10/244,472 US6857782B2 (en) | 2001-09-18 | 2002-09-17 | Magnetic encoder and wheel bearing assembly using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001282628A JP2003089302A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 磁気エンコーダおよびそれを備えた車輪用軸受 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007120615A Division JP4627068B2 (ja) | 2007-05-01 | 2007-05-01 | 磁気エンコーダの品質管理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003089302A true JP2003089302A (ja) | 2003-03-25 |
Family
ID=19106256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001282628A Pending JP2003089302A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 磁気エンコーダおよびそれを備えた車輪用軸受 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6857782B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003089302A (ja) |
| DE (1) | DE10242341B4 (ja) |
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| JP2009204083A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Nsk Ltd | センサ付軸受 |
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| JP4679192B2 (ja) * | 2005-03-22 | 2011-04-27 | Ｎｔｎ株式会社 | 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置 |
| JP5379748B2 (ja) * | 2010-06-03 | 2013-12-25 | Ｎｔｎ株式会社 | 磁気エンコーダ |
| JP6241188B2 (ja) * | 2013-10-16 | 2017-12-06 | 日本精工株式会社 | エンコーダ付組み合わせシールリング及びエンコーダ付転がり軸受ユニット |
| CN108349303B (zh) * | 2015-11-02 | 2021-11-02 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 车轮轴承单元 |
| IT201600119368A1 (it) * | 2016-11-28 | 2018-05-28 | Skf Ab | Ruota fonica per gruppo mozzo-ruota |
| IT201700083818A1 (it) | 2017-07-24 | 2019-01-24 | Skf Ab | Ruota fonica per gruppo mozzo-ruota |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09274051A (ja) * | 1996-04-08 | 1997-10-21 | Nippon Seiko Kk | 密封装置及びトーンホイールを備えた転がり軸受ユニット |
| JP4306905B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2009-08-05 | Ｎｔｎ株式会社 | 車輪軸受装置 |
| US20020183427A1 (en) * | 1999-11-30 | 2002-12-05 | Yoshihiko Yamaguchi | Magnetic rubber composition for encoder |
| DE10143052A1 (de) * | 2000-09-05 | 2002-07-18 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Radlager-Baugruppe |
| US6559633B1 (en) * | 2000-09-18 | 2003-05-06 | Freudenberg-Nok General Partnership | Speed sensor with a seal |
-
2001
- 2001-09-18 JP JP2001282628A patent/JP2003089302A/ja active Pending
-
2002
- 2002-09-12 DE DE10242341.5A patent/DE10242341B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-09-17 US US10/244,472 patent/US6857782B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| WO2004085972A1 (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Nsk Ltd. | エンコーダ付転がり軸受ユニット及びその製造方法 |
| JP2009204083A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Nsk Ltd | センサ付軸受 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10242341B4 (de) | 2014-07-03 |
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