JP4418701B2 - パルサーリング - Google Patents

Description

本発明は、パルサーリングに係り、詳しくは、自動車のＡＢＳ等において使用される回転速度検出用のパルサーリングの改良に関する。

従来よりパルサーリングは、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）等を制御すべく、車輪の回転速度を検出するために、固定側に装備される磁気センサと対を為して軸受の回転側部材に装備されるものである。
このパルサーリングは、パルスを発生するゴム製マグネット体とそれを貼着支持する芯金からなるが、従来のものは軸受シールリングのスリンガと兼用して構成されていたため、その構成上、芯金の径方向寸法を十分取ることができず、リング状のゴム製マグネット体（回転検出面）の径方向寸法が小さいものとなり、センシングのための回転検出面として、面積を広くして磁気特性を良くすることが困難で、回転検出精度や感度を高めるには限界があった。

そこで、回転検出面の面積を広く形成することにより、回転検出精度や感度を高めるため、軸受における回転側部材に装備される芯金の径方向長さを長くすることが試された。即ち、リング状（平円環状）の芯金を、その断面形状が横向きの「Ｔ」字状となるようにプレス成形し、回転側部材に嵌合装着できるようにしながらその径方向幅を広く取り、そこに貼着されるゴム製マグネット体の面積を広く稼ぐ手段が提案されている。
このような例として、先に出願した特許文献１がある。

図６（ａ）は、特許文献１で提案されるパルサーリングの構造の一例を示した図である。また図６（ｂ）は、特許文献１で提案されるパルサーリングの問題点を示した図である。
前記提案技術のパルサーリング１００は、図６（ａ）に示すように、芯金１２０を折曲げ加工することにより、折畳むように屈折された２重円筒部１２０ｃと、この２重円筒部１２０ｃの反屈折側両端部に連なり形成された内向鍔片１２０ｂ及び外向鍔片１２０ａからなる支持端面部１１０ａとを備え、２重円筒部１２０ｃは軸受の回転側に嵌合一体とされる嵌合筒とされ、ゴム製マグネット体１１０は、内向鍔片１２０ｂ及び外向鍔片１２０ａに跨るように支持端面部１１０ａに貼着される構造としている。

つまり、芯金１２０をこのように断面横「Ｔ」字型に折畳むように屈折させ、反屈折側両端部に連なり形成される内向鍔片１２０ｂと外向鍔片１２０ａは、実質的に一つの平面を形成しており、これら内向鍔片１２０ｂ及び外向鍔片１２０ａに跨るようにゴム製マグネット体が貼着されるため、回転検出面１１０ｂの面積を広く取れ、精度及び感度の改善されたパルサーリングを可能としている。尚、２４は、パルサーリング１００と対を為す磁気センサである。
特開２００３−２９４７７８号公報

しかしながら、このような断面「Ｔ」字型芯金１２０にゴム製マグネット体１１０を貼着する構造では、以下のような新たな不都合の生じることが知見されてきた。
ゴム製マグネット体１１０を確実で強固に接着するために、リン酸溶液等の脱脂用処理液を用いて芯金１２０を脱脂処理し、十分に乾燥させる。それから、内向鍔片１２０ｂ及び外向鍔片１２０ａに接着剤を塗布し、熱を加えた状態でゴム製マグネット体１１０を内向鍔片１２０ｂ及び外向鍔片１２０ａに押付ける加熱接着（加硫接着とも呼ぶ）を行い、強固に接着（貼着）させる。

ところが、上記接着工程において、ゴム製マグネット体１１０を加熱（加硫）する際の熱によってゴム自体からガスが生じ、内向鍔片１２０ｂと外向鍔片１２０ａとの隙間にガスａが充填されてしまったり、また芯金１２０の上記加工工程において、脱脂処理した芯金１２０を十分に乾燥させても、折畳むように屈折された２重円筒部１２０ｃの隙間に入り込んだ脱脂用処理液が残っていることがあるため、それが加熱接着時の熱によってガス化し、内向鍔片１２０ｂ及び外向鍔片１２０ａに貼られたゴム製マグネット体１１０を図６（ｂ）のように浮かしてしまう不都合（エアぶくれ）がしばしば生じることが分かってきた。これらのガスの発生が要因となって、ゴム製マグネット体１１０が部分的に芯金１２０から剥がれて膨らむと、回転検出面１１０ｂが波打って磁気特性が不均一となり、回転検出精度が悪化するので、このような不都合は絶対に避けなければならない。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、加熱接着時及び芯金の脱脂処理に起因した上記不都合が生じないようにしながらも、回転検出精度や感度を改善できるように、広い検出面積を確保することができる、さらに改善されたパルサーリングを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために請求項１では、多数のＳ極及びＮ極が周方向に交互に着磁された平円環状のゴム製マグネット体と、このゴム製マグネット体を貼着一体に支持する鋼板製芯金とよりなるパルサーリングであって、
前記芯金は、平円環状の鋼板部材を折曲げ加工することにより、折畳むように屈折された２重円筒部と、この２重円筒部の反屈折側両端部に連なり形成された内向鍔片及び外向鍔片からなる支持端面部とを備え、前記２重円筒部は軸受の回転側に嵌合一体とされる嵌合筒とされ且つ該嵌合筒の壁部には内外に貫通する透孔が形成され、前記ゴム製マグネット体は、内向鍔片及び外向鍔片に跨るように支持端面部に貼着されていることを特徴とするパルサーリングを提案する。

請求項２は、請求項１において、上記芯金が、軸受シールリングのスリンガを兼ねるものであることを特徴とするパルサーリングを提案する。

請求項３は、請求項１又は２において、上記ゴム製マグネット体が、上記支持端面部に対し加硫接着により貼着されていることを特徴とするパルサーリングを提案する。

請求項１に記載の発明によれば、２重円筒部の壁部には内外に貫通する透孔が形成されているため、加熱接着時の熱によってゴム製マグネット体のゴム自体から発生するガスが、内向鍔片と外向鍔片との隙間に充填されてしまっても、また芯金の脱脂処理の際に２重円筒部の重ね合わせ部に残った処理液がゴム製マグネット体の貼着加工時の熱によってガス化しても、この透孔から速やかに放出されるので、上記のようなゴム製マグネット体のエアぶくれを生じることがない。よって、ゴム製マグネットの平面度を保つことができ、回転検出精度や感度の向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、芯金は軸受シールリングのスリンガを兼ねることができるので、部品点数を増やす必要がない。

請求項３に記載の発明によれば、２重円筒部の壁部には内外に貫通する透孔が形成されているため、加熱接着時の熱によってゴム製マグネット体のゴム自体からガスが発生しても、また加熱接着時の熱によって残っている脱脂用処理液がガス化しても、ガスが無理無く外部に排出できるので、強固に貼着することができ、回転検出面が波打って磁気特性が不均一となることを防げる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明するが、初めに、パルサーリングが組込まれた代表的な回転速度検出システムの構造例について説明する。

図１に、自動車のタイヤ等の駆動輪を回転自在に支持するアンギュラ型の軸受９、及びその周辺の構造を示してある。

軸受９は、図１に示すように、車輪を構成するためのものであって、回転側となるハブ（図示省略）を内嵌する内輪（回転側部材の一例）５を、非回転側であるハブキャリア８（固定側部材の一例）に対して回転自在に支持するものであり、ハブキャリア８の一部分である外輪１３と、内輪５と、これら外輪１３と内輪５との間に装備された左右２列の転動体であるボール（回転球）１５と、これらボール１５を周方向に等間隔配置するためのリテーナ１，２とから構成されている。

外輪１３と内輪５との左右方向で内側（車体側）及び外側の端部間には、内シールリング１６と外シールリング１７とが夫々装備されている。
３は、外輪１３を兼ねるハブキャリア８を、例えば車体側の支持部材１４に取付け固定するための取付ボルトであり、周方向で等間隔に複数個装備されている。内輪５の中心部には、前述のハブや等速ジョイントの軸部等を挿入して装着するための装着孔４が形成されている。内外のシールリング１６，１７は、ボール１５部分に充填されているグリース等の潤滑油の外部流出を防止するとともに、外部からゴミ、異物等のダストがボール１５部分に流入するのを防止する。

内シールリング１６の側方近傍位置には、取付けステー６を介してハブキャリア８に固定される磁気センサ２４が装備されており、この磁気センサ２４と、内シールリング１６に装備されているパルサーリング１０とによって、車輪の、すなわち、内輪５の単位時間当りの回転数を検出自在な回転速度検出装置（エンコーダ）を構成している。尚、７は、磁気センサ２４に接続されたリード線である。

図２には、本発明のパルサーリング１０が組み込まれた軸受９の要部の拡大断面図である。
固定側部材（外輪）１３と回転側部材（内輪）５との左右方向で内側の端部間及び外側の端部間には、内シールリング１６と外シールリング１７が夫々介装されている。内シールリング１６は、外輪１３の内周面に圧入された固定側芯金１８と、この芯金１８に固着されたゴム製シールリップ１９と、内輪５の外周面に圧嵌めされた回転側芯金（スリンガ）１２とよりなり、内輪５の回転時には、シールリップ１９は回転側芯金１２の外面に摺接するようその先端リップ部が弾接されている。外シールリング１７もこれと同様に固定側芯金２５と、シールリップ２７と、スリンガ２６とにより構成されている。

回転側芯金１２は、圧延鋼板或はステンレス鋼板等の金属板製で、内輪（回転側部材）５の端部に外嵌支持され、全体が平円環状の鋼板部材を図のような形状に板金加工することにより構成されており、図２に示されるように回転側芯金１２は、スリンガを兼ねるものとされている。
本発明のパルサーリング１０は、ゴム製マグネット体１１と、このゴム製マグネット体１１を貼着一体に支持する鋼板製芯金１２とよりなり、２重円筒部（嵌合筒）１２ｃの壁面には内外に貫通する透孔Ｈが形成されることを特徴とする。

図３は、本発明のパルサーリングの取付状態を示す要部の断面図である。図４は、本発明のパルサーリングの一例を示す斜視図である。
芯金１２は、図３に示されるように平円環状の鋼板部材を折曲げ加工（プレス成形）することにより、折畳むように屈折された２重円筒部１２ｃと、この２重円筒部１２ｃの反屈折側両端部に連なり形成された内向鍔片１２ｂ及び外向鍔片１２ａからなる支持端面部１１ａ（断面横Ｔ字型）とからなる。このように芯金１２は、プレス成形で加工できる構造とすれば、安価に大量生産することが可能で、また嵌合筒１２ｃを２重構造とすることにより、嵌合の固定力も増強する。

２重円筒部１２ｃは軸受９の回転側に嵌合一体とされる嵌合筒１２ｃとされ且つ該嵌合筒１２ｃの壁部には内外に貫通する透孔Ｈが形成される。この透孔Ｈは嵌合筒１２ｃの壁部に少なくとも１箇所以上設けていればよく、適宜形成するものであって、例えば周方向一列に等間隔で複数形成するものとしてもよい。このように透孔Ｈを形成することにより、加熱接着時及び芯金１２の脱脂処理に起因するゴム製マグネット体１１のエアぶくれを防止できる。
よって、ゴム製マグネット体１１の回転検出面１１ｂの平面度を保つことができ、回転検出精度や感度の向上を図ることができる。

ゴム製マグネット体１１は、内向鍔片１２ｂ及び外向鍔片１２ａに跨るように支持端面部１１ａに貼着されており、図４に示されるようにＳ極とＮ極とが円周方向に亙って交互に且つ等間隔で配置される状態に着磁された磁性ゴムで構成され、回転検出面１１ｂに磁性センサ２４を近接配備することで回転速度を検出することができる。正確に回転速度を検出するには、Ｓ極とＮ極とが、基準以上の精度で等間隔で配列されること、及び各極の磁力が所定以上の強さであることを要する。上記磁性ゴムは、ゴム材中に磁性粉末を混練してなるもので、ここで用いる磁性粉末としては、安価で強磁性を保持できるフェライト等の磁性粉末が挙げられる。

またゴム製マグネット体１１は、支持端面部１１ａに対し接着剤のみによる貼着でもよいが、加熱接着（加硫接着）による貼着が望ましい。本発明によれば、加熱接着の工程において、ゴム製マグネット体１１を加熱（加硫）する際の熱によってゴム自体からガスが生じ、内向鍔片１２ｂと外向鍔片１２ａとの隙間にガスが充填されてしまっても、また加熱接着（加硫接着）時の熱によって残っている脱脂用処理液がガス化しても、ガスが２重円筒部１２ｃの壁部に形成される透孔Ｈから無理無く外部に排出できるので、ゴム製マグネット体１１が加熱接着により、支持端面部１１ａに強固に貼着することができ、回転検出面１１ｂが波打って磁気特性が不均一となることを防ぐことができる。

図５は、本発明のパルサーリングの別の取付状態を示す要部の断面図である。
図２からも明らかであるように、パルサーリング１０のゴム製マグネット体１１部分と芯金１２の内向鍔片１２ｂ及び外向鍔片１２ａとは磁気センサ２４と対を為す様、固定配備されるため、軸受９から突出した部分がある。

ここには車輪の回転によりある程度は無くなるものの、車の走行により受ける水分や内燃機関の駆動制御により生じる水分がシャフトをつたってが突出部分に溜まってしまう問題があった。
そこで、図５のように内輪５の内側端面から、支持端面部１１ａが車体側に寄るようにし、透孔Ｈが嵌合筒１２ｃの嵌合部から外れるように取付ければ、２重円筒部１２ｃの壁部に形成される透孔Ｈが、水分を抜く孔となるため、パルサーリング１０の突出部分、或いはパルサーリング１０と内輪５との間に水分が溜まるのを防止することができる。

ホイール軸受とその周辺構造を示す断面図 軸受の要部の拡大断面図 本発明のパルサーリングの取付状態を示す要部の断面図 本発明のパルサーリングの一例を示す部分斜視図 本発明のパルサーリングの取付状態を示す要部の断面図 （ａ）従来のパルサーリングの取付状態を示す要部の断面図 （ｂ）従来のパルサーリングにおける不都合を示す断面図

符号の説明

１０ パルサーリング
１１ ゴム製マグネット体
１１ａ 支持端面部
１１ｂ 回転検出面
１２ 芯金
１２ａ 外向鍔片
１２ｂ 内向鍔片
１２ｃ ２重円筒部（嵌合筒）
Ｈ 透孔
５ 回転側部材
９ 軸受
２４ 磁気センサ

Claims (3)

1. 多数のＳ極及びＮ極が周方向に交互に着磁された平円環状のゴム製マグネット体と、このゴム製マグネット体を貼着一体に支持する鋼板製芯金とよりなるパルサーリングであって、
   前記芯金は、平円環状の鋼板部材を折曲げ加工することにより、折畳むように屈折された２重円筒部と、この２重円筒部の反屈折側両端部に連なり形成された内向鍔片及び外向鍔片からなる支持端面部とを備え、前記２重円筒部は軸受の回転側に嵌合一体とされる嵌合筒とされ且つ該嵌合筒の壁部には内外に貫通する透孔が形成され、前記ゴム製マグネット体は、内向鍔片及び外向鍔片に跨るように支持端面部に貼着されていることを特徴とするパルサーリング。
2. 請求項１において、
   上記芯金が、軸受シールリングのスリンガを兼ねるものであることを特徴とするパルサーリング。
3. 請求項１又は２において、
   上記ゴム製マグネット体が、上記支持端面部に対し加硫接着により貼着されていることを特徴とするパルサーリング。

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