專利名稱:車輪用軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及相對(duì)旋轉(zhuǎn)的軸承部的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置等用的磁性編碼器，以及具有該磁性編碼器的車輪用軸承，比如，本發(fā)明涉及下述磁性編碼器，該磁性編碼器形成軸承密封裝置的組成部件，其安裝于旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置上，該旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置對(duì)機(jī)動(dòng)車的防鎖閘系統(tǒng)的前后的車輪旋轉(zhuǎn)次數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。
背景技術(shù)：
在過(guò)去，對(duì)于用于防止機(jī)動(dòng)車的滑移的防滑移用旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置，人們大多采用下述這樣的結(jié)構(gòu)。即，上述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置一般由帶齒的轉(zhuǎn)子和檢測(cè)傳感器形成，此時(shí)，其按照通過(guò)將軸承密封的密封裝置，使它們分別間隔開的方式設(shè)置，這樣形成一個(gè)單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置。
這樣的已有實(shí)例具有下述結(jié)構(gòu)，其中，通過(guò)安裝于轉(zhuǎn)向節(jié)上的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)傳感器，感受檢測(cè)與旋轉(zhuǎn)軸嵌合的帶齒的轉(zhuǎn)子，所使用的軸承通過(guò)單獨(dú)地設(shè)置于其側(cè)部的密封裝置，防止水分，或異物的侵入。
作為另一實(shí)例，在日本第2816783號(hào)發(fā)明專利公開公報(bào)文獻(xiàn)中，針對(duì)以減小旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置的安裝空間，使檢測(cè)性能顯著提高為目的的，具有車輪旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置的軸承密封裝置，公開有下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，環(huán)繞一周地按照硬化的方式將沿在此處使用的擋油圈的徑向混合有磁粉的彈性部件粘接，在這里，交替地設(shè)置磁極。
另外，在日本第281018/1994號(hào)發(fā)明專利公開公報(bào)文獻(xiàn)中，公開有形成內(nèi)設(shè)編碼器的密封結(jié)構(gòu)，該密封結(jié)構(gòu)以減小軸向的尺寸，使旋轉(zhuǎn)部件與固定部件之間的密封度良好，可容易安裝為目的，將旋轉(zhuǎn)部件與固定部件之間密封，在該旋轉(zhuǎn)部件上，安裝旋轉(zhuǎn)盤，在該旋轉(zhuǎn)盤上安裝形成多極的編碼器。所采用的編碼器使用由添加了磁性顆粒的彈性體形成的類型，形成使該編碼器的側(cè)面基本上與固定部件的側(cè)面處于同一平面上的密封機(jī)構(gòu)。
由具有磁粉，磁性顆粒的塑料(彈塑體)制成的編碼器也可這樣制作，即，仍然象過(guò)去的注射成型，壓縮成型等那樣，采用適合于產(chǎn)品形狀的模具，進(jìn)行成型，即按照象模具那樣的形狀模制，或通過(guò)采用T型模的擠壓成型，壓延成型這樣的片材成型，對(duì)片材進(jìn)行模制，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行沖壓加工等，形成產(chǎn)品形狀，然后，通過(guò)粘接劑等，將其以粘接方式固定于金屬底板上。另外，在此場(chǎng)合，還可這樣制作，即，象鑲嵌成型那樣，預(yù)先將金屬底板裝配到模具內(nèi)，然后，注入熔融樹脂，同時(shí)進(jìn)行粘接步驟。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述已有實(shí)例中的，日本第2816783號(hào)發(fā)明專利公開公報(bào)文獻(xiàn)，日本第281018/1994號(hào)發(fā)明專利公開公報(bào)文獻(xiàn)公開的軸承密封裝置中，當(dāng)打算環(huán)繞一周地按照硬化的方式將沿在此處使用的擋油圈的徑向混合有磁粉的彈性部件粘接，或形成安裝有形成多個(gè)極的編碼器的，內(nèi)設(shè)編碼器的密封結(jié)構(gòu)，該編碼器采用添加了磁性顆粒的彈性體時(shí)，必須要求采用形成用于保持磁粉，磁性顆粒的粘接劑的彈性體，彈性部件成分。但是，在將彈性體，彈性部件成分用于粘接劑的場(chǎng)合，在按照編碼器的形狀成型前，必須要求磁粉，磁性顆粒與彈性體，彈性部件的混合的分散步驟，但是在該步驟中，由于磁粉，磁性顆粒相對(duì)編碼器中的粘接劑成分的含量(體積占有率)難于提高，故必須增加編碼器的厚度，以便獲得在磁性傳感器中穩(wěn)定地檢測(cè)到的磁力。
另外，在由包含磁粉，磁性顆粒的彈性部件，彈性體形成的編碼器的成形中，象注射成型，壓縮成型等那樣，采用對(duì)應(yīng)于產(chǎn)品形狀的模具，進(jìn)行成型，另外，在必須要求進(jìn)行硬化步驟的場(chǎng)合，必須按照所需的硬化時(shí)間，在模具內(nèi)，在對(duì)其進(jìn)行加壓的同時(shí)，對(duì)其進(jìn)行保持，從生產(chǎn)上說(shuō)，需要較多的步驟。
此外，在由包含磁粉，磁性顆粒的彈性部件，彈性體形成的編碼器中，為了減小旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置的安裝空間，并且顯著地提高檢測(cè)性能，必須將檢測(cè)傳感器，安裝于比如，具有車輪旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的具有旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置的軸承密封裝置中的，沿在此處使用的擋油圈的軸向接近，并且相對(duì)的位置。但是，在此場(chǎng)合，如果在車輛行始過(guò)程中，砂粒等的異物顆粒侵入，嵌入到旋轉(zhuǎn)側(cè)的軸承密封表面與固定側(cè)的檢測(cè)傳感器表面之間的間隙中，則人們認(rèn)為在由彈性部件，彈性體形成的編碼器的表面，產(chǎn)生因磨耗等造成的嚴(yán)重?fù)p傷。
在由具有磁粉，磁性顆粒的塑料(彈塑體)形成的編碼器的場(chǎng)合，如果打算通過(guò)上述過(guò)去的注射成型，壓縮成型，采用T型模的擠壓成型，壓延成型那樣的片材成型，以及鑲嵌成型方式制造，則必須要求采用形成用于保持磁粉，磁性顆粒的粘接劑的合成樹脂成分。但是，即使粘接劑采用合成樹脂成分情況下，在過(guò)去，與彈性體等相同，仍必須要求在按照編碼器的形狀成型之前，對(duì)磁粉，磁性顆粒與彈性體，彈性部件的混合的分散步驟。由于在該步驟中，磁粉，磁性顆粒相對(duì)編碼器中的粘接劑成分的含量(體積占有率)仍難于提高，故為了獲得在磁性傳感器中穩(wěn)定地檢測(cè)到的磁力，必須使編碼器的厚度增加。另外，象這樣，在通過(guò)過(guò)去的制造方法，將磁粉，磁性顆粒與彈性體，彈性部件混合，在模具內(nèi)對(duì)由此制作的模制前材料進(jìn)行注射(injection)，或進(jìn)行壓縮(compresion)，按照編碼器的形狀進(jìn)行成型時(shí)，另外在通過(guò)鑲嵌成型等方式進(jìn)行成型時(shí)，由于包含在材料中的磁性顆粒成分為金屬氧化物，故其較硬，在批量制造方面，模具，成型機(jī)磨耗成為問題，另外，具有磁性顆粒成分含量較高的模制前材料的熔融粘度較高，越提高成型壓力，模具緊固力等，成型上的負(fù)荷越大等的問題。
同樣在采用T型模的擠壓成型，壓延成型這樣的片材成型的場(chǎng)合，由于包含在材料中的磁性顆粒成分為金屬氧化物，其較硬，故在批量制造方面，T型模具，壓延成型機(jī)的輥的磨耗成為問題，本發(fā)明的目的在于提供一種磁性編碼器，該磁性編碼器可形成較薄的厚度，耐久性優(yōu)良，生產(chǎn)性也優(yōu)良。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種車輪用軸承，該車輪用軸承在不增加部件數(shù)量的情況下，通過(guò)緊湊的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)檢測(cè)，并且用于旋轉(zhuǎn)檢測(cè)的磁性編碼器的耐久性優(yōu)良。
本發(fā)明的磁性編碼器包括多極磁鐵，在該多極磁鐵中，沿圓周方向交替地形成有磁極；芯鐵，該芯鐵支承上述多極磁鐵，上述多極磁鐵為燒結(jié)體，該燒結(jié)體是對(duì)磁粉和非磁性金屬粉的混合粉進(jìn)行燒結(jié)而形成的。上述多極磁鐵比如，呈圓環(huán)狀等的環(huán)狀，或圓盤狀。上述芯鐵也呈圓環(huán)狀等的環(huán)狀，或圓盤狀。
如果采用該方案，由于多極磁鐵為燒結(jié)體，該燒結(jié)體是對(duì)磁粉和非磁性金屬粉的混合粉進(jìn)行燒結(jié)而形成的，故獲得下述的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。
(1)與過(guò)去的彈性體，彈塑體相比較，可提高磁粉比例，由此，可增加單位體積的磁力。這樣，可提高檢測(cè)靈敏度，可形成較薄的厚度。
(2)與過(guò)去的，僅僅對(duì)作為燒結(jié)體的磁粉進(jìn)行燒結(jié)而形成的材料相比較，因存在有形成粘接劑的非磁性金屬粉，故難于開裂。
(3)由于與過(guò)去的彈性體等相比較，表面較硬，故耐磨耗性優(yōu)良，另外，難于損傷。
(4)與過(guò)去的彈性體等相比較，生產(chǎn)性優(yōu)良。
在本發(fā)明的磁性編碼器中，上述磁粉也可為鐵氧體粉。該鐵氧體粉的價(jià)格比其它的磁粉低，如果采用該材料，則可以較低的價(jià)格，制造磁性編碼器。鐵氧體粉也可為顆粒粉體，另外，還可為由濕式各向異性鐵氧體磁心形成的粉碎粉。在為濕式各向異性鐵氧體磁心的粉碎粉的場(chǎng)合，必須要求使與非金屬粉的混合粉形成在磁場(chǎng)中進(jìn)行模制的生坯。該生坯為未燒結(jié)的粉壓體。
另外，上述磁粉也可為稀土類系磁粉。比如，既可為釤鐵系磁粉，也為釹鐵系磁粉。如果采用該釤鐵系磁粉，釹鐵系磁粉，可獲得較強(qiáng)的磁力。上述釤鐵系磁粉采用上述釤鐵(SmFeN)系磁粉，上述釹鐵系磁粉采用釹鐵(NdFeB)系磁粉。此外，上述磁粉還可為錳鋁(MnAl)氣體霧化粉。
上述非金屬粉既可為不銹鋼粉，也可為錫粉。在磁粉為鐵氧體粉的場(chǎng)合，非磁性金屬粉既可采用不銹鋼粉，也可采用錫粉。在磁粉為釤鐵系磁粉的場(chǎng)合，非磁性金屬粉既可采用不銹鋼粉，也可采用錫粉。在磁粉為釹鐵系磁粉的場(chǎng)合，非磁性金屬粉既可采用不銹鋼粉，也可采用錫粉。不銹鋼粉與其它的非金屬粉相比較，防銹性優(yōu)良，采用該材料的燒結(jié)體的防銹性優(yōu)良。
上述混合粉既可包含2種以上的磁粉，也可包含2種以上的非磁性金屬粉。另外，上述混合粉還可包含2種以上的磁粉，并且包含2種以上的非磁性磁粉。在包含2種以上的磁粉，或2種以上的金屬粉的場(chǎng)合，可通過(guò)任意地將多種粉混合，獲得所需的特性。比如，在僅僅采用鐵氧體粉，磁力不夠的場(chǎng)合，在鐵氧體粉中，混合必要量的，作為稀土類系磁性材料的釤鐵系磁粉，釹鐵系磁粉，從而可使磁力提高，同時(shí)以較低格制造。
混合有2種以上的磁粉也可為將釤鐵(SmFeN)系磁粉，釹鐵(NdFeB)系磁粉，以及錳鋁(MnAl)氣體霧化粉中的任意的2種以上的粉混合而形成的材料。比如，可為混合有釤鐵(SmFeN)系磁粉與釹鐵(NdFeB)系磁粉的材料，混合有釹鐵(NdFeB)系磁粉與錳鋁氣體霧化粉的材料，混合有錳鋁(MnAl)氣體霧化粉與釤鐵(SmFeN)系磁粉的材料，混合有釤鐵系磁粉，釹鐵系磁粉，以及錳鋁氣體霧化粉的材料中的任何一種。另外，上述磁粉也可為在鐵氧體粉中按照必要量混合作為稀土類系磁性材料的釤鐵(SmFeN)系磁粉，釹鐵(NdFeB)系磁粉，而形成的材料。
上述混合粉所使用的磁粉和非磁性金屬粉的平均粒徑均可在10～150μm的范圍內(nèi)。
如果這些磁粉中的一者，或兩者的平均粒徑小于10μm，則當(dāng)獲得粉壓體時(shí)，難于將混合粉注入到模具內(nèi)，不能夠形成規(guī)定形狀的粉壓體。當(dāng)這些磁粉中的一者，或兩者的平均粒徑大于150μm時(shí)，則無(wú)法獲得粉壓體強(qiáng)度。
就上述混合粉中的含量來(lái)說(shuō)，非磁性金屬粉的體積占有率可在1～90vol％的范圍內(nèi)。
如果不是磁粉的非磁性金屬粉的體積占有率小于1vol％，則由于作為金屬粘接劑的非磁性金屬粉很少，故在燒結(jié)后獲得的多極磁鐵較硬，但是較脆。還具有粉壓體無(wú)法成型的情況。如果不是磁粉的非磁性金屬粉的體積占有率大于90vol％，由于磁性成分相對(duì)較少，則難于確保所需的穩(wěn)定地檢測(cè)到的磁力。
由上述燒結(jié)體形成的多極磁鐵的線膨脹系數(shù)可在0.5×10-5～9.0×10-5的范圍內(nèi)。在多極磁鐵的線膨脹系數(shù)小于0.5×10-5及大于9.0×10-5的場(chǎng)合，由于與形成芯鐵的材質(zhì)的金屬材料的線膨脹系數(shù)的差較大，故在高溫，低溫環(huán)境下使用時(shí)的尺寸變化量的差較大，由此，具有多極磁鐵損傷的危險(xiǎn)，另外，難于確保多極磁鐵與芯鐵的固定。
上述混合粉的燒結(jié)前的粉壓體可具有5～30vol％的孔穴。在孔穴率小于5vol％的場(chǎng)合，在解除成型壓力時(shí)，通過(guò)因原料粉的彈性變形的恢復(fù)而產(chǎn)生的回彈，具有粉壓體(生坯)破損的可能性。另外，在孔穴孔大于30vol％的場(chǎng)合，由于燒結(jié)體的機(jī)械強(qiáng)度變小，故難于通過(guò)夾扣加工，壓配合加工等方式，將其機(jī)械地固定在芯鐵上，另外，由于顆粒之間的緊密貼合不足，故具有粉壓體無(wú)法模制的情況。
形成上述多極磁鐵的燒結(jié)體的板厚可在0.3～5mm的范圍內(nèi)。由于磁粉和非磁性金屬粉的價(jià)格較高，故最好板較薄，但是在板厚小于0.3mm的場(chǎng)合，難于模制粉壓體。另外，如果過(guò)厚，則容易產(chǎn)生生坯的模制體的密度不均勻，容易產(chǎn)生焙燒后的變形。從這些方面來(lái)說(shuō)，最好上述板厚在0.3～5mm的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的上述各方案的磁性編碼器中，也可采用透明系的高防腐性涂料，將防銹膜形成于由上述燒結(jié)體形成的多極磁鐵的表面上。該防銹膜的膜厚可大于0.5μm，上述透明系的高防腐性涂料可采用改性環(huán)氧酚醛樹脂(epoxy phenol)硬化系的涂料。
在設(shè)置上述防銹膜的場(chǎng)合，由于該防銹性，比如，可在車輪用軸承等這樣的，容易生銹的環(huán)境下使用。對(duì)于上述涂料，還可期望作為芯鐵與燒結(jié)體之間的粘接劑的效果，另外，由于其滲入到燒結(jié)多孔質(zhì)體表層的孔穴內(nèi)部，借助透明系鍍膜成分的錨固效果，適合地保持在表面，即使在長(zhǎng)期使用的情況下，作為防銹膜，仍可保持良好的緊密貼合性。
上述磁粉和非磁性金屬粉按照預(yù)先確定的含量，采用粉體混合機(jī)進(jìn)行混合，在常溫下，在模具內(nèi)對(duì)該混合粉進(jìn)行加壓成型，獲得粉壓體。
此時(shí)，由于對(duì)于由將非磁性金屬粉用作粘接劑，混合有磁粉的混合磁粉形成的燒結(jié)體，可在調(diào)整該非磁性金屬粉與磁粉的含量的同時(shí)，對(duì)通過(guò)粉體混合機(jī)分散的粉體進(jìn)行驅(qū)動(dòng)攪拌，故使燒結(jié)體中的磁粉中的含量(體積占有率)提高。由此，容易獲得在磁性傳感器中穩(wěn)定地檢測(cè)到的磁力，不必增加多極磁鐵的厚度。
另外，即使在形成多極磁鐵的燒結(jié)體的制造中，粉體的驅(qū)動(dòng)攪拌的混合粉的燒結(jié)成型法與過(guò)去的彈性體，彈性部件的場(chǎng)合的注射成型，壓縮成型相比較，沒有硬化步驟等，另外成型的負(fù)荷很少，可大幅度地簡(jiǎn)化生產(chǎn)步驟。另外，在燒結(jié)加工中的粉壓體的成型的場(chǎng)合，與彈性體，彈性部件的注射成型，壓縮成型相比較，不產(chǎn)生模具的磨耗等的問題。
此外，由于形成該多極磁鐵的燒結(jié)體相對(duì)芯鐵的安裝通過(guò)簡(jiǎn)便的夾扣加工，壓配合加工等的機(jī)械式固定法實(shí)現(xiàn)，故即使在暴露于比如，高低溫環(huán)境的，過(guò)于嚴(yán)酷的條件下，仍可確?？煽啃?。
在象上述那樣安裝于芯鐵上的燒結(jié)體上，形成沿圓周方向交替地對(duì)磁極進(jìn)行磁化的多極磁鐵。
該方案的磁性編碼器按照使磁性傳感器與多極磁鐵面對(duì)的方式，用于旋轉(zhuǎn)檢測(cè)。如果使該磁性編碼器旋轉(zhuǎn)，則通過(guò)磁性傳感器檢測(cè)多極磁鐵的各磁極的通過(guò)，以脈沖的方式，檢測(cè)旋轉(zhuǎn)。由于上述多極磁鐵由混合有磁粉的燒結(jié)體形成，故象上述那樣，在確保穩(wěn)定的檢測(cè)所獲得的磁力的同時(shí)，形成較小的厚度，可使磁性編碼器的整體緊湊，耐磨耗性優(yōu)良，另外，由于可通過(guò)夾扣，壓配合等的裝配方法，將金屬制的芯鐵與多極磁鐵形成一體，故固定方法也是優(yōu)良的。
本發(fā)明的車輪用軸承包括本發(fā)明的上述任何的方案的磁性編碼器。因此，通過(guò)緊湊的方案，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)檢測(cè)，并且，旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的磁性編碼器的耐久性優(yōu)良。
車輪用軸承一般處于暴露在路面的環(huán)境下的狀態(tài)，砂粒等的顆粒嵌入到磁性編碼器與和其面對(duì)的磁性傳感器之間，但是，針對(duì)該嵌入，象下述這樣對(duì)該車輪用軸承進(jìn)行保護(hù)。
即，由磁粉和非磁性金屬粉形成的燒結(jié)體中的多極磁鐵的表面硬度，大于過(guò)去的，具有磁粉，磁性顆粒的彈性部件，彈性體制的編碼器。由此，在具有車輪旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的磁性編碼器的車輪用軸承中，即使在車輛行始過(guò)程中，在旋轉(zhuǎn)側(cè)的多極磁鐵的表面與固定側(cè)的磁性傳感器的表面之間，嵌入砂粒等的顆粒的情況下，仍具有大幅度地減小多極磁鐵的磨耗損傷的效果。
在本發(fā)明的車輪用軸承中，也可將軸承空間密封的密封裝置的組成部件用作磁性編碼器。比如，也可這樣形成，即，該車輪用軸承包括外方部件，該外方部件在內(nèi)周面，形成多排滾道面；內(nèi)方部件，該內(nèi)方部件形成與上述外方部件的滾道面相對(duì)的滾道面；多排滾動(dòng)體，該多排滾動(dòng)體夾設(shè)在上述兩組滾道面之間，該車輪用軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式將車輪支承于車身上，其設(shè)置密封裝置，該密封裝置將上述外方部件和內(nèi)方部件之間的環(huán)狀空間密封。由此，可在不增加部件數(shù)量的情況下，檢測(cè)車輪的旋轉(zhuǎn)。
在此場(chǎng)合，上述密封裝置還可為下述形式，其中，其由第1密封板和第2密封板形成，該第1密封板與上述外方部件，或內(nèi)方部件中的旋轉(zhuǎn)側(cè)部件嵌合，上述第2密封板的截面呈L形，其與第1密封板相對(duì)，與上述外方部件，內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件嵌合，在上述第2密封板上固定有與上述第1密封板中的立板部滑動(dòng)接觸的側(cè)邊凸緣，以及與圓筒部滑動(dòng)接觸的徑向凸緣，上述第1密封板形成上述磁性編碼器中的芯鐵，上述多極磁鐵按照至少其一部分與該立板部重合的方式設(shè)置。
上述第1密封板還可為下述形式，其中，其截面比如，基本上呈倒Z字形，其由與上述旋轉(zhuǎn)側(cè)部件嵌合的嵌合側(cè)的圓筒部，立板部，以及另一筒部形成。另外，第1密封板也可為截面呈L形的形式。
在這些方案的車輪用軸承的場(chǎng)合，由于密封裝置的組成部件采用磁性編碼器，故可在不增加部件數(shù)量的情況下，通過(guò)更進(jìn)一步緊湊的構(gòu)成，檢測(cè)車輪的旋轉(zhuǎn)。另外，在象這樣，在密封裝置中形成磁性編碼器的場(chǎng)合，由于暴露于上述路面環(huán)境下，產(chǎn)生磁性編碼器與磁性傳感器之間的砂粒等的嵌入的問題，但是，相對(duì)該嵌入，與上述相同，多極磁鐵的表面硬度較大，故獲得磨耗損傷減小的效果。另外，在該方案的場(chǎng)合，由于固定于第2密封板上的側(cè)邊凸緣和徑向凸緣與第1密封板滑動(dòng)接觸等原因，故獲得優(yōu)良的密封效果。
在第1密封板的截面基本上呈倒Z字形的場(chǎng)合，也可采用下述的各方案。
·比如，第1密封板中的立板部也可呈帶有臺(tái)階的形狀，其中內(nèi)周側(cè)部分和外周側(cè)部分相互沿軸向錯(cuò)開。
·另外，還可通過(guò)第1密封板的另一筒部，將上述多極磁鐵以?shī)A扣方式固定。
·也可通過(guò)使第1密封板中的另一筒部的圓周方向的多個(gè)部位以突出方式發(fā)生塑性變形而形成的塑性變形部，將上述多極磁鐵固定于第1密封板上。該塑性變形部比如，由粘接等方式形成。
·還可在第1密封板中的另一筒部的圓周方向的多個(gè)部位，設(shè)置有舌片狀的爪部，通過(guò)該舌片狀的爪部的塑性變形，將上述多極磁鐵固定于第1密封板上。
在本發(fā)明的車輪用軸承中，磁性編碼器中的多極磁鐵和芯鐵中的至少一者也可為經(jīng)過(guò)防銹處理的部件。上述防銹處理通過(guò)形成透明系的高防腐性涂料的防銹膜而實(shí)現(xiàn)。



根據(jù)參照附圖的以下的優(yōu)選實(shí)施例的描述，會(huì)更明確地理解本發(fā)明。但是，實(shí)施例和附圖為純圖示和說(shuō)明用的，其不應(yīng)用于確定本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍。在附圖中，多個(gè)附圖中的同一部件標(biāo)號(hào)表示同一部分。
圖1(A)為本發(fā)明的第1實(shí)施例的磁性編碼器的局部透視圖，圖1(B)為表示該磁性編碼器的裝配過(guò)程的局部透視圖；圖2為從正面表示上述磁性編碼器的磁極的說(shuō)明圖；圖3為表示具有上述磁性編碼器的密封裝置與磁性傳感器的局部剖開的正視圖；圖4為使生坯形成燒結(jié)體的步驟圖；圖5為本發(fā)明的另一實(shí)施例的磁性編碼器的局部透視圖；圖6為本發(fā)明的再一實(shí)施例的磁性編碼器的局部透視圖；圖7為上述磁性編碼器的正視圖；圖8為芯鐵的變形實(shí)例的局部剖視圖；圖9(A)，圖9(B)分別為芯鐵的另一變形實(shí)例，以及采用該芯鐵的磁性編碼器的局部透視圖；圖10為本發(fā)明的還一實(shí)施例的磁性編碼器的局部透視圖；圖11為本發(fā)明的又一實(shí)施例的磁性編碼器的局部透視圖；圖12為具有第1實(shí)施例的磁性編碼器的車輪用軸承的整體的剖視圖；圖13為該車輪用軸承的局部剖視圖；圖14為本發(fā)明的另一實(shí)施例的車輪用軸承中的磁性編碼器的局部剖視圖；圖15為本發(fā)明的還一實(shí)施例的車輪用軸承中的磁性編碼器的局部剖視圖；圖16為該磁性編碼器的局部正視圖；圖17為本發(fā)明的又一實(shí)施例的車輪用軸承中的磁性編碼器的局部剖視圖；圖18為本發(fā)明的再一實(shí)施例的車輪用軸承的剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)圖1(A)，圖1(B)～圖3，對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施例進(jìn)行描述。如圖1(A)，圖1(B)所示，該磁性編碼器10包括金屬制的環(huán)狀的芯鐵11，以及多極磁鐵14，該多極磁鐵14沿周向設(shè)置于該芯鐵11的表面上。該多極磁鐵14為沿周向，按照多極進(jìn)行磁化處理，交替地形成有磁極N，S的部件，其由按照多極進(jìn)行磁化處理的磁盤構(gòu)成。磁極N，S針對(duì)間距圓直徑PCD(圖2)，按照規(guī)定間距p形成。該磁性編碼器10安裝于旋轉(zhuǎn)部件(圖中未示出)上，如圖3所示，其按照使磁性傳感器15與多極磁鐵14面對(duì)的方式，用于旋轉(zhuǎn)檢測(cè)。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置20由磁性編碼器10和磁性傳感器15形成。該圖1(A)，圖1(B)表示應(yīng)用實(shí)例，在該實(shí)例中，磁性編碼器10用作軸承(圖中未示出)的密封裝置5的組成部件，磁性編碼器10安裝于軸承的旋轉(zhuǎn)側(cè)的滾動(dòng)軸承圈上。密封裝置5由磁性編碼器10，以及固定側(cè)的密封部件9形成。關(guān)于該密封裝置5的具體組成，將在后面進(jìn)行描述。
作為混入到多極磁鐵14中的磁粉，既可為鋇系和鍶系等的各向同性的鐵氧體粉，也可為各向異性的鐵氧體粉。這些鐵氧體粉既可為顆粒狀粉體，也可為由濕式各向異性鐵氧體形成的粉碎體。在將由濕式各向異性鐵氧體形成的粉碎體用作磁粉的場(chǎng)合，必須使與非磁性金屬粉的混合粉形成在磁場(chǎng)中成型的各向異性的生坯。
另外，磁粉還可為稀土類磁性材料。比如，也可為作為稀土類磁性材料的釤鐵(SmFeN)系磁粉，釹鐵(NdFeB)系磁粉，相應(yīng)的單獨(dú)的磁粉。另外，磁粉還可為錳鋁(MnAl)氣體霧化粉。
另外，上述磁粉還可為將釤鐵(SmFeN)系磁粉，釹鐵(NdFeB)系磁粉，以及錳鋁(MnAl)氣體霧化粉中的任意的2種以上的粉混合而形成的材料。比如，上述磁粉為將釤鐵(SmFeN)系磁粉與釹鐵(NdFeB)系磁粉混合而形成的材料，將錳鋁氣體霧化粉與釤鐵系磁粉混合而形成的材料，將釤鐵系磁粉與釹鐵系磁粉和錳鋁氣體霧化粉混合而形成的材料中的任何一種。
此外，比如，在僅僅采用鐵氧體而磁力不夠的場(chǎng)合，也可按照必要量，在鐵氧體粉中，混合作為稀土類磁性材料的釤鐵(SmFeN)系磁粉，釹鐵(NdFeB)系磁粉，以便按照提高磁力，低價(jià)的方式進(jìn)行制作。
還有，形成多極磁鐵14的非磁性金屬粉可采用錫，銅，鋁，鑷，鋅，鎢，錳等的粉體，或非磁性的不銹鋼系金屬粉中的任意的單獨(dú)(1種)的粉體，或者由該金屬粉中的兩種以上的粉混合形成的粉體，或者2種以上的合金粉末。
磁粉和非磁性金屬粉的平均粒徑均可在10～150μm的范圍內(nèi)，最好在20～130μm的范圍內(nèi)。如果這些粉體中的一者或兩者的平均粒徑小于10μm，則即使在形成混合粉，在常溫下，在模具內(nèi)加壓模制，獲得粉壓體的情況下，混合粉仍不會(huì)順利地注入模具內(nèi)，不能夠形成規(guī)定形狀的粉壓體。另外，如果這些粉體中的一者或兩者的平均粒徑大于150μm，則即使在形成混合粉，在常溫下，在模具內(nèi)加壓模制，獲得粉壓體的情況下，因無(wú)法獲得粉壓體強(qiáng)度，仍不能夠與模具脫開，無(wú)法模制。
在按照預(yù)先確定的含量，采用粉體混合機(jī)，對(duì)上述的平均粒徑范圍的磁粉與非磁性金屬粉進(jìn)行混合，在常溫下，在模具內(nèi)，對(duì)該混合粉進(jìn)行加壓模制，由此獲得粉壓體。
對(duì)于形成多極磁鐵14的混合粉的含量，不是磁粉的非磁性金屬粉的體積占有率可在1～90vol％的范圍內(nèi)，但是最好在5～85vol％的范圍內(nèi)，特別是最好在10～80vol％的范圍內(nèi)。
如果不是磁粉的非磁性金屬粉的體積占有率小于1vol％，由于作為金屬粘接劑的，非磁性金屬粉很少，在燒結(jié)后獲得的多極磁鐵14硬而脆。由此，象后面所描述的那樣，即使在打算通過(guò)夾扣加工，壓配合加工等方式，機(jī)械地將形成多極磁鐵14的燒結(jié)體固定于芯鐵11上的情況下，仍會(huì)開裂。另外，由于金屬粘接劑過(guò)少，故具有粉壓體無(wú)法成型的情況。
如果不是磁粉的非磁性金屬粉的體積占有率超過(guò)90vol％，由于磁性成分相對(duì)很少，故無(wú)法增加燒結(jié)后獲得的多極磁鐵14的磁化強(qiáng)度，不能夠確保磁性編碼器10所需的，穩(wěn)定的檢測(cè)到的磁力。
燒結(jié)后獲得的多極磁鐵14的線膨脹系數(shù)可在0.5×10-5～9.0×10-5的范圍內(nèi)，但是最好在0.8×10-5～7.0×10-5的范圍內(nèi)，特別是最好在0.9×10-5～5×10-5的范圍內(nèi)。
形成芯鐵11的材質(zhì)的金屬材料的線膨脹系數(shù)，在比如，不銹鋼(JIS規(guī)格的SUS430)的場(chǎng)合，為1.0×10-5。在多極磁鐵14的線膨脹系數(shù)大于0.5×10-5的場(chǎng)合，或小于9.0×10-5的場(chǎng)合，由于形成芯鐵11的材質(zhì)的金屬材料的線膨脹系數(shù)的差值較大，故具有下述情況，即，在高低溫環(huán)境下使用時(shí)的尺寸變化量的差值增加，多極磁鐵14與芯鐵11相互干擾，多極磁鐵14破損。另外，無(wú)法確保多極磁鐵14與芯鐵11的固定。
在制作粉壓體時(shí)，在將磁粉和非磁性金屬粉混合時(shí)，比如，也可添加硬脂酸鋅等這樣的潤(rùn)滑劑，改善粉壓體的成型性。
最好這些粉壓體(生坯)具有5～30vol％的孔穴。特別是最好該孔穴率在12～22vol％的范圍內(nèi)，尤其是最好在14～19vol％的范圍內(nèi)。在孔穴率小于5vol％的場(chǎng)合，由于在解除模制壓力時(shí)，因原料粉的彈性變形的恢復(fù)而產(chǎn)生的回彈，具有粉壓體(生坯)破損的可能性。另外，在孔穴率大于30vol％的場(chǎng)合，由于燒結(jié)體的機(jī)械強(qiáng)度較弱，故象后面所描述的那樣，即使在打算通過(guò)夾扣加工，壓配合加工等方式，機(jī)械地將其固定于芯鐵11上的情況下，仍會(huì)開裂。另外，由于顆粒之間的緊密貼合不足，故具有無(wú)法形成粉壓體(生坯)的情況。
由于磁粉和非磁性金屬粉的價(jià)格較高，故板的厚度最好較小。從壓縮成型性和操作處理的方面來(lái)說(shuō)，最好，板厚在0.3～5mm的范圍內(nèi)，特別是最好在0.6～3mm的范圍內(nèi)。在板厚小于0.3m的場(chǎng)合，難于填充到模具內(nèi)，難于獲得模制生坯。另外，由于已獲得的模制生坯還具有在操作處理時(shí)破損的可能性，故最好不采用該方式。在模制生坯的板厚大于10mm的場(chǎng)合，雖然在成型性，操作處理性提高，但是對(duì)于成本方面是不利的。另外，如果過(guò)厚，則具有下述問題，即，容易發(fā)生模制生坯的密度不均勻，容易產(chǎn)生焙烤后的變形。從這些方面來(lái)說(shuō)，最好，板厚在0.3～5mm的范圍內(nèi)。
已獲得的模制生坯如圖4所示，在爐內(nèi)進(jìn)行加熱燒結(jié)，形成盤狀的燒結(jié)體。在爐內(nèi)的加熱燒結(jié)既可在大氣中，通過(guò)電爐進(jìn)行，也可通過(guò)真空爐進(jìn)行，或在注入惰性氣體的同時(shí)，通過(guò)連續(xù)推進(jìn)爐，或鈍化爐(イナ—ト爐)進(jìn)行。
對(duì)于形成磁性編碼器10的燒結(jié)體，也可比如，如圖5所示，進(jìn)行防銹膜22的處理，以便實(shí)現(xiàn)防銹處理。換言之，該防銹膜22為防腐膜。該防銹膜22可采用透明系的高防腐性涂料。對(duì)于該涂料，還可期待作為芯鐵11與燒結(jié)體之間的粘接劑的效果，另外，其滲入到燒結(jié)多孔質(zhì)體表層的孔穴內(nèi)部，借助透明涂膜成分的錨固效果，適合地保持在表面，即使在長(zhǎng)期使用的情況下，該防銹膜層仍可保持緊密貼合性。
作為透明系的高防腐性涂料，例舉有改性環(huán)氧樹脂涂料，改性環(huán)氧酚醛樹脂硬化型涂料，環(huán)氧三聚氰胺樹脂系涂料，丙烯酸系涂料等。在這些涂料中，最好采用改性環(huán)氧酚醛樹脂硬化型涂料和環(huán)氧三聚氰胺樹脂系涂料。
另外，也可在脂肪，已清潔的燒結(jié)體上，通過(guò)真空方式浸泡，蘸涂(浸漬)，噴涂，靜電涂敷等的方法，涂敷透明涂料，通過(guò)自然，或強(qiáng)制風(fēng)干方式，將附著于燒結(jié)體上的透明涂料中的溶劑成分去除，在規(guī)定的焙烤條件(溫度，時(shí)間)下，將透明涂料層烤制在燒結(jié)體上，如圖5所示，在多極磁鐵14的表面上，形成防銹膜22。該防銹膜22也可形成于磁性編碼器10的整個(gè)表面上。在將該磁性編碼器10安裝于比如，車輪用軸承上的場(chǎng)合，如果象上述那樣形成的防銹(腐)膜的膜厚為可滿足作為車輪用軸承所要求的耐腐蝕性能的厚度，則其不受到限制，但是最好其大于0.5μm。
當(dāng)用作車輪用軸承時(shí)，如果砂粒等卡在上述磁性傳感器15和磁性編碼器10的表面間隙中，則會(huì)使磁性編碼器10的表面損傷，如果膜的厚度小于0.5μm，則該損傷會(huì)到達(dá)作為基材的燒結(jié)體處，無(wú)法防止此處的生銹。
形成芯鐵11的材質(zhì)的金屬最好為形成磁性體，特別是形成強(qiáng)磁性體的金屬，比如，采用作為磁性體的，具有防銹性的鋼板。作為這樣的鋼板，可采用鐵氧體系的不銹鋼板(JIS規(guī)格的SUS430系等)，經(jīng)過(guò)防銹處理的軋制鋼板等。
芯鐵11的形狀可為各種圓環(huán)狀，但是，最好采用可固定多極磁鐵14的形狀。特別是最好，采用實(shí)現(xiàn)夾扣式固定，嵌合式固定等的機(jī)械式固定的形狀。
在夾扣式固定的場(chǎng)合，芯鐵11比如，如圖1(B)所示，為截面基本上呈倒Z字形的圓環(huán)狀，其由位于嵌合側(cè)的內(nèi)徑的圓筒部11a，從其一端，延伸到外徑側(cè)的立板部11b，以及外徑邊緣的另一筒部11c形成。
圓筒部11a，立板部11b，以及另一筒部11c是由鋼板等的金屬板，成整體通過(guò)沖壓方式形成的。立板部11b呈平坦?fàn)睿谄淦教沟牧宀?1b的表面上，以重合方式裝配多極磁鐵14中的未磁化的燒結(jié)體，將外周緣的另一筒部11c夾扣，由此，以重合方式，將多極磁鐵14固定于芯鐵11的立板部11b上。上述另一筒部11c中的，截面中的前端側(cè)部分，或基本上整體形成夾扣部。另外，該夾扣部跨過(guò)芯鐵11的圓周方向的全周而延伸，因此，形成圓環(huán)狀。多極磁鐵14中的，通過(guò)作為夾扣部的另一筒部11c固定的部分形成凹部14a，該凹部14a從多極磁鐵14的受檢測(cè)面的表面下凹，作為芯鐵11的夾扣部的另一筒部11c不會(huì)從形成多極磁鐵14的受檢測(cè)面的表面突出。上述凹部14a形成臺(tái)階部，該臺(tái)階部從形成多極磁鐵14的受檢測(cè)面的表面，在背面?zhèn)群笸艘欢ǔ潭?。?duì)于在多極磁鐵14的外周緣處的凹部14a的內(nèi)面?zhèn)鹊牟糠?，其截面為圓弧狀的曲面，按照沿該曲面部分的方式，形成另一筒部11c的夾扣部分。該夾扣式固定也可如圖5的剖視圖所示，在全周范圍，將多極磁鐵14的外周部以?shī)A扣方式固定。
此外，夾扣式固定也可如圖6，圖7的剖視圖和正視圖所示進(jìn)行。在本實(shí)例中，與圖1(A)，圖1(B)的實(shí)例相同，芯鐵11為截面基本上呈倒Z字形的圓環(huán)狀，其由內(nèi)徑側(cè)的圓筒部11a，從其一端，延伸到外徑側(cè)的立板部11b，以及外徑邊緣的另一筒部11c形成。在該另一筒部11a的沿周向的多個(gè)部位，通過(guò)粘接等方式，設(shè)置有按照朝向內(nèi)徑側(cè)突出的方式發(fā)生塑性變形的塑性變形部11ca，通過(guò)該塑性變形部11ca，將多極磁鐵14固定于芯鐵11中的立板部11b上。同樣在本實(shí)例中，多極磁鐵14中的，通過(guò)塑性變形部11ca固定的部分形成凹部14b，該凹部14b從形成多極磁鐵14的受檢測(cè)面的表面下凹，由此，塑性變形部11ca按照不在形成多極磁鐵14的受檢測(cè)面的表面突出的方式形成。凹部14b伴隨延伸到外徑側(cè)的移動(dòng)，形成從表面，靠近背面?zhèn)鹊膬A斜面14b。
在圖1(A)，圖1(B)和圖6所示的各實(shí)例中，在芯鐵11中，也可如圖8那樣，立板部11b呈帶有在內(nèi)周側(cè)部分11ba與外周側(cè)部分11bb相互沿軸向錯(cuò)開的臺(tái)階的形狀。在圖8中，多極磁鐵14與圖1(A)，圖1(B)等的實(shí)例相同，設(shè)置于立板部11b處的另一筒部11c的突出側(cè)的面上，雖然這一點(diǎn)在圖中未示出。
還有，也可如圖9(A)，圖9(B)所示，與上述各實(shí)例相同，在截面基本呈倒Z字形的芯鐵11中，在另一筒部11c的端緣處的圓周方向的多個(gè)部位，設(shè)置有舌片狀的爪部11cb，通過(guò)象箭頭那樣，使該舌片狀的爪部11cb朝向內(nèi)徑側(cè)發(fā)生塑性變形，即，進(jìn)行夾扣，將多極磁鐵14固定于芯鐵11上。多極磁鐵14與圖1(A)，圖1(B)等的實(shí)例相同，設(shè)置于立板部11b處的另一筒部11c的突出側(cè)的面上。同樣在本實(shí)例中，與圖8的實(shí)例相同，立板部11b呈帶有臺(tái)階的形狀。在立板部呈帶有臺(tái)階的形狀的場(chǎng)合，多極磁鐵14中的立板部11b一側(cè)的側(cè)面形狀也可如圖9(B)所示，呈沿立板部11b的帶有臺(tái)階的形狀的的側(cè)面形狀。
再有，在壓入固定的場(chǎng)合，比如，如圖10所示，芯鐵11呈截面為L(zhǎng)形的圓環(huán)狀，其由內(nèi)徑側(cè)的圓筒部11a，以及立板部11b”形成，該立板部11b”從一端，朝向外徑側(cè)延伸。該圓筒部11a和立板部11b”是通過(guò)鋼板等的金屬板，以沖壓方式成整體形成的。該立板部11b”呈平坦?fàn)睿瑢⑿纬啥鄻O磁鐵14的盤狀的燒結(jié)體壓入到圓筒部11a的外周，直至該平坦的立板部11b”，從而將其固定。該立板部11b”的高度為相當(dāng)于多極磁鐵14的內(nèi)周部附近的高度。
另外，在上述各實(shí)例中，芯鐵11通過(guò)鋼板，以沖壓方式制成，但是，也可如圖11所示，芯鐵11也可由對(duì)鋼材等的切削件形成。在該圖的實(shí)例中的芯鐵11中，立板部11b中的槽部11ba為切削加工槽。
對(duì)于象上述那樣，沿周向設(shè)置于作為金屬環(huán)狀部件的芯鐵11上的混合磁粉燒結(jié)磁鐵盤，通過(guò)按照沿周向形成多極的方式進(jìn)行磁化處理，形成多極磁鐵14，通過(guò)該多極磁鐵14和芯鐵11，形成磁性編碼器10。在此場(chǎng)合，對(duì)于將非磁性金屬粉作為粘接劑，混合有磁粉的混合磁粉燒結(jié)磁鐵盤(燒結(jié)體)，在調(diào)整該非磁性金屬粉和磁粉的含量的同時(shí)，使其分散到粉體混合器中，由此，可實(shí)現(xiàn)粉體的驅(qū)動(dòng)拌合。由此，使燒結(jié)體中的磁粉的含量(體積占有率)提高。因此，容易獲得在磁性傳感器15(圖3)中穩(wěn)定地檢測(cè)到的磁力，不必增加多極磁鐵14的厚度。
此方案的磁性編碼器10如圖3所示，按照使磁性傳感器15與多極磁鐵14面對(duì)的方式用于旋轉(zhuǎn)檢測(cè)。如果使磁性編碼器10旋轉(zhuǎn)，則通過(guò)磁性傳感器15，檢測(cè)由多極磁鐵14中的多極磁化的各磁極N，S的通過(guò)，以脈沖的方式檢測(cè)旋轉(zhuǎn)。也可將磁極N，S的間距p(圖2)設(shè)定得較小，比如，該間距p為1.5mm，獲得間距誤差在±3％的精度，由此，進(jìn)行精度較高的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)。間距誤差指由下述比例表示的值，該比例為在距磁性編碼器10，規(guī)定距離的位置處檢測(cè)的各磁極之間的距離的差別相對(duì)目標(biāo)間距的比例。在磁性編碼器10為圖3所示，應(yīng)用于軸承的密封裝置5的形式的場(chǎng)合，對(duì)安裝有磁性編碼器10的軸承的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)。
由于多極磁鐵14由混合有磁粉的燒結(jié)體(混合磁粉燒結(jié)盤)形成，故可象下面所描述的那樣，在確保獲得穩(wěn)定地檢測(cè)到的磁力的同時(shí)，形成較小的厚度，可使磁性編碼器10的整體緊湊，耐磨耗性優(yōu)良，另外，生產(chǎn)性也優(yōu)良。
另外，多極磁鐵14的表面硬度大于過(guò)去的具有磁粉，磁性顆粒的彈性部件，彈性體制的編碼器，由此，在應(yīng)用于車輛旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置20的場(chǎng)合，在車輛行駛過(guò)程中，即使在砂粒等的顆粒卡到旋轉(zhuǎn)側(cè)的多極磁鐵14的表面與固定側(cè)的磁性傳感器15的表面的間隙中的情況下，多極磁鐵14仍難于磨耗損傷，與過(guò)去的彈性體制的類型相比較，具有磨耗大幅度地降低的效果。
此外，形成沿周向設(shè)置于作為金屬環(huán)狀部件的芯鐵11上的多極磁鐵14的混合磁粉燒結(jié)磁鐵盤表面的平坦度可小于200μm，但是最好可小于100μm。在盤表面的平坦度大于200μm的場(chǎng)合，磁性傳感器15與盤面之間的間隙(空隙)在磁性編碼器10的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生變化，由此，使檢測(cè)處理的精度變差。
由于相同的原因，磁性編碼器10中的旋轉(zhuǎn)中的，混合磁粉燒結(jié)磁鐵盤表面的振動(dòng)幅度可小于200μm，最好小于100μm。
下面通過(guò)圖12，圖13對(duì)具有該磁性編碼器10的車輪用軸承的一個(gè)實(shí)例，以及其密封裝置5的實(shí)例進(jìn)行描述。如圖12所示，該車輪用軸承包括內(nèi)方部件1和外方部件2；多個(gè)滾動(dòng)體3，該多個(gè)滾動(dòng)體3接納于該內(nèi)外部件1，2之間；密封裝置5，13，該密封裝置5，13將內(nèi)外部件1，2之間的端部環(huán)狀空間密封。該內(nèi)方部件1和外方部件2具有滾動(dòng)體3的滾動(dòng)軸承面1a，2a，各滾動(dòng)軸承面1a，2a呈槽狀。內(nèi)方部件1和外方部件2為分別可通過(guò)滾動(dòng)體3，相互旋轉(zhuǎn)的內(nèi)周側(cè)部件和外周側(cè)部件，其既可分別為軸承內(nèi)圈和軸承外圈，也可為將該軸承內(nèi)圈，軸承外圈與其它的部件組合的裝配件。另外，內(nèi)方部件1還可為桿。滾動(dòng)體3由滾珠，或滾軸形成，在本實(shí)例中，其采用滾珠。
該車輪用軸承采用多排滾動(dòng)軸承，具體來(lái)說(shuō)，采用多排止推球軸承，該軸承內(nèi)圈由分別形成有各排滾動(dòng)體的滾動(dòng)軸承面1a，1a的一對(duì)組合式的內(nèi)圈18，19形成。這些內(nèi)圈18，19與輪轂6的軸部的外周嵌合，與該輪轂6一起，形成上述內(nèi)方部件1。另外，該內(nèi)方部件1也可由兩個(gè)部件形成，該兩個(gè)部件由輪轂6和其中一個(gè)內(nèi)圈18形成一體的，帶有滾動(dòng)軸承面的輪轂，以及另一內(nèi)圈19形成，以便代替象上述那樣的，由輪轂6和一對(duì)組合式的內(nèi)圈18，19形成的3個(gè)部件的裝配件。
等速萬(wàn)向節(jié)7的一端(比如，外輪)與輪轂6連接，車輪(圖中未示出)通過(guò)螺栓8安裝于輪轂6的凸緣部6a上。等速萬(wàn)向節(jié)7的另一端(比如，內(nèi)輪)與驅(qū)動(dòng)軸連接。
外方部件2由軸承外圈形成，安裝于由懸掛裝置中的轉(zhuǎn)向節(jié)等形成的外殼(圖中未示出)上。在每排，滾動(dòng)體3由保持器4保持。
圖13以放大方式表示帶有磁性編碼器的密封裝置5。該密封裝置5與圖3所示的相同，其一部分在前面已描述，但是針對(duì)圖13，對(duì)其進(jìn)行具體描述。在該密封裝置5中，磁性編碼器10或其芯鐵11形成擋油圈，安裝于內(nèi)方部件1，外方部件2中的旋轉(zhuǎn)側(cè)的部件上。在本實(shí)例中，由于旋轉(zhuǎn)側(cè)的部件為內(nèi)方部件1，故磁性編碼器10安裝于內(nèi)方部件1上。
該密封裝置5包括分別安裝于內(nèi)方部件1和外方部件2上的第1和第2金屬板制的環(huán)狀的密封板11，12。第1密封板11為上述磁性編碼器10中的芯鐵11，在下面將其作為芯鐵11進(jìn)行描述。磁性編碼器10處于圖1(A)，圖1(B)～圖3，以及前述的第1實(shí)施例的狀態(tài)，故省略該重復(fù)的描述。象該圖那樣，按照與該磁性編碼器10中的多極磁鐵14面對(duì)的方式，設(shè)置磁性傳感器15，由此，形成車輪轉(zhuǎn)速的檢測(cè)用的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置20。
第2密封板為形成上述密封部件9(圖3)的部件，其包括壓入外方部件2的圓周面中的圓筒部12a，以及從圓筒部12a的一端，朝向徑向內(nèi)方延伸的立板部12b，其截面呈L形。在該第2密封板上，成整體設(shè)置有側(cè)邊凸緣16a和徑向凸緣16b，16c，該側(cè)邊凸緣16a與作為第1密封板的芯鐵11的立板部11b滑動(dòng)接觸，該徑向凸緣16b，16c與圓筒部11a滑動(dòng)接觸。這些凸緣16a～16c作為通過(guò)硬化方式與第2密封板12粘接的彈性部件16的一部分而設(shè)置。這些凸緣16a～16c的個(gè)數(shù)可以是任意的，但是在圖13的實(shí)例中，設(shè)置有1個(gè)側(cè)邊凸緣16a，以及位于軸向內(nèi)外的2個(gè)徑向凸緣16c，16b。第2密封板12將彈性部件16夾持在與作為固定側(cè)部件的外方部件2的嵌合部上。即，彈性部件16具有前端覆蓋部16d，該前端覆蓋部16d覆蓋從圓筒部12a的外徑面，到前端部外徑處的范圍，該前端覆蓋部16d夾設(shè)在第2密封板12與外方部件2的嵌合部之間。
使第2密封板12中的圓筒部12a與作為第1密封板的芯鐵11中的另一筒部11c以微小的徑向間隙相對(duì)，在該間隙中，形成迷宮式密封件17。
如果采用該方案的車輪用軸承，則與車輪一起旋轉(zhuǎn)的內(nèi)方部件1的旋轉(zhuǎn)通過(guò)安裝于該內(nèi)方部件1上的磁性編碼器10，由磁性傳感器15檢測(cè)，由此，檢測(cè)車輪轉(zhuǎn)速。
由于磁性編碼器10形成密封裝置5的組成部件，故可在不增加部件數(shù)量的情況下，檢測(cè)車輪的旋轉(zhuǎn)。車輪用軸承一般處于暴露于路面的環(huán)境下的狀態(tài)，砂粒等的顆?？ǖ酱判跃幋a器10與和其面對(duì)的磁性感器15之間，但是，由于象上述那樣，磁性編碼器10中的多極磁鐵14由燒結(jié)體形成，其是硬質(zhì)的，故與過(guò)去的彈性體制的類型相比較，使多極磁鐵14的表面的磨耗損傷大幅度地降低。另外，車輪用軸承5中的軸承端部的空間的周邊具有等速萬(wàn)向節(jié)7，軸承支承部件(圖中未示出)，形成有限的狹窄空間，但是，由于磁性編碼器10中的多極磁鐵14的厚度象上述那樣較小，故容易設(shè)置旋轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置20。
內(nèi)外的部件1，2之間的密封通過(guò)設(shè)置于第2密封板12上的各密封凸緣16a～16c的滑動(dòng)接觸，以及下述迷宮式密封件17獲得，該迷宮式密封件17通過(guò)下述方式形成，該方式為作為第1密封板的芯鐵11中的另一筒部11c以微小的徑向間隙與第2密封板12中的圓筒部12a面對(duì)。
另外，在圖12和圖13所示的車輪用軸承中，給出了磁性編碼器10中的芯鐵11采用圖1(A)，圖1(B)的形狀的場(chǎng)合，但是，磁性編碼器10也可采用圖6～11所示的各實(shí)例的形式。
此外，對(duì)于磁性編碼器10形成軸承的密封裝置5的組成部件的場(chǎng)合等情況，也可與上述各實(shí)施例相反，將多極磁鐵14按照向內(nèi)的方式設(shè)置于軸承上。即，也可將多極磁鐵14設(shè)置于芯鐵11的軸承內(nèi)側(cè)的面上。在此場(chǎng)合，最好，芯鐵11采用非磁性體制成的類型。
還有，磁性編碼器10不限于象上述各實(shí)施例那樣，使多極磁鐵14朝向軸向的類型，也可比如，如圖14所示，朝向徑向而設(shè)置。在該圖的實(shí)例中，在作為形成密封裝置5的擋油圈的密封板的芯鐵11A上，設(shè)置有從立板部11b，朝向軸向的外側(cè)延伸的第2圓筒部11d，在第2圓筒部11d的外周，固定有多極磁鐵14。即，在第2圓筒部11d的前端，成整體設(shè)置有朝向外徑側(cè)延伸的夾扣板部11e，通過(guò)對(duì)該夾扣板部11e進(jìn)行夾扣，將多極磁鐵14固定于第2圓筒部11d的外周面上。立板部11b從圓筒部11a，延伸到外徑側(cè)。即，本實(shí)例中的芯鐵11A呈下述形狀，其中，在圓筒部11a，立板部11b，以及第2圓筒部11d依次連接的，截面基本上呈倒Z字形的部分上，夾扣板部11e從第2圓筒部11d的前端，成一體朝向外徑側(cè)延伸。磁性傳感器15按照沿徑向與多極磁鐵14面對(duì)的方式設(shè)置。
圖15表示將磁性編碼器10中的多極磁鐵14沿徑向設(shè)置的還一實(shí)施例。圖16表示從圖15中的箭頭A的方向觀看圖15的磁性編碼器10的半個(gè)部分。在本實(shí)施例中，作為形成密封裝置5的擋油圈的第1密封板的芯鐵11B包括圓筒部11a，該圓筒部11a與內(nèi)方部件1的外徑面嵌合；雙重立板部11bb，該雙重立板部11bb從一端，朝向外徑側(cè)延伸，朝向內(nèi)徑側(cè)重疊；第2圓筒部11d，該第2圓筒部11d從上述立板部11bb，沿軸向延伸，在該圓筒部11d的一端處，設(shè)置有多個(gè)舌片狀的爪部11f，該多個(gè)舌片狀的爪部11f沿周向分散地設(shè)置。多極磁鐵14按照與第2圓筒部11d的外徑面重合的方式設(shè)置，通過(guò)對(duì)上述爪部11f進(jìn)行夾扣，將該多極磁鐵14固定于第2圓筒部11d上。
再有，在本實(shí)施例中，在內(nèi)方部件1的一端部的外徑面上，以保持有高差的方式，形成使芯鐵11B的圓筒部11a嵌合的較小直徑部1b，上述圓筒部11a與該較小直徑部1b嵌合。由此，圓筒部11a的一端與內(nèi)方部件1中的較小直徑部1b的臺(tái)階面接觸，使磁性編碼器10沿軸向定位。在芯鐵11B中的第2圓筒部11d上，在不妨礙多極磁鐵14的設(shè)置的范圍內(nèi)，形成有切削部11da，以便減輕磁性編碼器10的重量。該切削部11da由設(shè)于圓周方向的多個(gè)部位的開口形成。通過(guò)多極磁鐵14中的爪部11f限制的面形成傾斜面的凹部14b，這一點(diǎn)與圖6的實(shí)例相同。本實(shí)施例的其它方面的組成與圖12，圖13所示的實(shí)施例相同。
圖17表示沿徑向設(shè)置磁性編碼器10中的多極磁鐵14的又一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，針對(duì)圖15的實(shí)施例，在芯鐵11B的爪部11f與多極磁鐵14之間，夾設(shè)有緩沖部件21。該緩沖部件21由橡膠材料，或合成樹脂材料形成，比如，其呈環(huán)狀。其它的組成與圖15的實(shí)施例相同。
另外，上述各實(shí)施例的磁性編碼器10均是針對(duì)用作軸承的密封裝置5的組成部件的場(chǎng)合進(jìn)行描述的，但是，上述的各實(shí)施例的磁性編碼器10不限于形成密封裝置5的組成部件，其可單獨(dú)地用于旋轉(zhuǎn)檢測(cè)。比如，也可將圖1(A)，圖1(B)的磁性編碼器10，按照獨(dú)立于密封裝置5的方式，設(shè)置于軸承上。
此外，如圖18所示，磁性編碼器10A也可為下述形式，其中，按照多極磁鐵14沿徑向的方式，將多極磁鐵14設(shè)置于圓筒狀的芯鐵11C的外徑面上。在此場(chǎng)合，也可將磁性編碼器10，與車輪用軸承中的外方部件2A的外徑面嵌合。在該圖中的車輪用軸承中，內(nèi)方部件1A和外方部件2A中的外方部件2A形成旋轉(zhuǎn)側(cè)的部件，在外方部件2A上，設(shè)置安裝車輪的凸緣26。密封裝置5A按照獨(dú)立于磁性編碼器10A的方式，設(shè)置于軸承上。外方部件2A由一對(duì)組合式內(nèi)輪18A，19A形成。
還有，本發(fā)明的磁性編碼器也可為采用作為多極磁鐵相對(duì)芯鐵11的固定結(jié)構(gòu)等的，下述的任意的結(jié)構(gòu)(1)～(8)的形式。
(1)在芯鐵中，壓入旋轉(zhuǎn)側(cè)部件(比如，滾動(dòng)軸承中的轉(zhuǎn)動(dòng)圈)的壓入部，安裝多極磁鐵的部分相互間隔開(比如，圖1(A)，圖1(B)的實(shí)施例)。
(2)在上述(1)的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)將芯鐵夾扣的夾扣部，將多極磁鐵固定于芯鐵上。在此場(chǎng)合，多極磁鐵與芯鐵的一部分重合，截面中的多極磁鐵的一端通過(guò)芯鐵的夾扣而固定(比如，圖1(A)，圖1(B)，圖18的各實(shí)施例)。
(3)在上述(2)的結(jié)構(gòu)中，芯鐵的夾扣部分散在圓周方向的多個(gè)部位(比如，圖16的實(shí)施例)。
(4)在上述(2)的結(jié)構(gòu)中，多極磁鐵中的通過(guò)芯鐵的夾扣部固定的部分形成凹部，該凹部相對(duì)形成多極磁鐵的受檢測(cè)面的表面下凹，芯鐵的夾扣部不從形成多極磁鐵的受檢測(cè)面的表面突出。上述凹部比如，由相對(duì)形成上述受檢測(cè)面的表面傾斜的傾斜面，或臺(tái)階面形成(比如，圖1(A)，圖1(B)，圖16的各實(shí)施例)。
(5)在上述(2)的結(jié)構(gòu)中，在芯鐵中的與多極磁鐵接觸的面上，具有切削部分(比如，圖17的實(shí)施例)。
(6)在上述(2)的結(jié)構(gòu)中，芯鐵的夾扣部形成沿圓周方向延伸的圓弧狀，或圓環(huán)狀的部分(比如，圖1(A)，圖1(B)，圖15的各實(shí)施例)。
(7)在上述(2)的結(jié)構(gòu)中，在芯鐵上設(shè)置接觸部，與多極磁鐵中的由上述夾扣部固定的部分相反一側(cè)的端部與該接觸部接觸。該接觸部同時(shí)用作定位機(jī)構(gòu)，該定位機(jī)構(gòu)沿軸向?qū)⑿捐F定位于旋轉(zhuǎn)側(cè)部件(比如，滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)座圈)上(比如，圖15的實(shí)施例。同時(shí)具有立板部11bb與圓筒部11a的部分形成上述的接觸部。)。
(8)在上述(2)的結(jié)構(gòu)中，在由夾扣部按壓的芯鐵表面部分與上述夾扣部之間，插入緩沖部件(比如，圖17的實(shí)施例)。
上述磁性編碼器可采用具有上述(1)～(8)等的新的特征的各種多極磁鐵安裝方案，由此，應(yīng)用范圍擴(kuò)大，并且可提供較高的可靠性，形成非常優(yōu)良的磁性編碼器。
如上所述，參照附圖，對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了描述，如果是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在看到本說(shuō)明書中后，則會(huì)在顯然的范圍內(nèi)容易想到各種變化和修正方案。
權(quán)利要求
1.一種車輪用軸承，包括外方部件，該外方部件在內(nèi)周面，形成多排滾道面；內(nèi)方部件，該內(nèi)方部件形成與上述外方部件的滾道面相對(duì)的滾道面；多排滾動(dòng)體，該多排滾動(dòng)體夾設(shè)在上述兩組滾道面之間，該車輪用軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式將車輪支承于車身上；其特征在于，其設(shè)置磁性編碼器和密封裝置，該磁性編碼器包括多極磁鐵和芯鐵，在該多極磁鐵中，沿圓周方向交替地形成有磁極；該芯鐵支承上述多極磁鐵，該密封裝置將上述外方部件和內(nèi)方部件之間的環(huán)狀空間密封，上述磁性編碼器的多極磁石是對(duì)釤鐵系磁粉和作為非磁性金屬粉的錫粉的混合粉進(jìn)行燒結(jié)的燒結(jié)體，該密封裝置由第1密封板和第2密封板形成，該第1密封板與上述外方部件，或內(nèi)方部件中的旋轉(zhuǎn)側(cè)部件嵌合，上述第2密封板的截面呈L形，其與該第1密封板相對(duì)，與上述外方部件，或內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件嵌合，上述第1密封板的截面基本上呈倒Z字形，該第1密封板由與上述旋轉(zhuǎn)側(cè)部件嵌合的嵌合側(cè)的圓筒部，立板部，以及另一筒部構(gòu)成，在上述第2密封板上固定有與上述第1密封板中的立板部滑動(dòng)接觸的側(cè)邊凸緣，以及與圓筒部滑動(dòng)接觸的徑向凸緣，上述第1密封板形成上述磁性編碼器中的芯鐵，上述多極磁鐵按照與該立板部重合的方式設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于上述磁粉為鐵氧體粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于上述磁粉為濕式各向異性的鐵氧體磁心粉碎粉，通過(guò)下述燒結(jié)體，形成上述多極磁鐵，該燒結(jié)體是對(duì)下述生坯進(jìn)行燒結(jié)而形成的，該生坯是通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)上述磁粉和非磁性金屬粉的混合粉進(jìn)行模制而制作的。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于上述磁粉為釹鐵系磁粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于上述磁粉為不銹鋼粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于上述混合粉包含2種以上的磁粉，或2種以上的非磁性金屬粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于上述混合粉所使用的磁粉和非磁性金屬粉的平均粒徑均在10～150μm的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于就上述混合粉中的含量來(lái)說(shuō)，非磁性金屬粉的體積占有率在1～90vol％的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于由上述燒結(jié)體形成的多極磁鐵的線膨脹系數(shù)在0.5×10-5～9.0×10-5的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于上述混合粉的燒結(jié)前的粉壓體具有5～30vol％的孔穴。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于上述燒結(jié)體的板厚在0.3～5mm的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于采用透明系的高防腐性涂料，將防銹膜形成于由上述燒結(jié)體形成的多極磁鐵的表面上，使該防銹膜的膜厚大于0.5μm，上述透明系的高防腐性涂料采用改性環(huán)氧酚醛樹脂硬化系的涂料。
13.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于第1密封板中的立板部呈帶有臺(tái)階的形狀，其中內(nèi)周側(cè)部分和外周側(cè)部分相互沿軸向錯(cuò)開。
14.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于通過(guò)第1密封板的另一筒部，將上述多極磁鐵以?shī)A扣方式固定。
15.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于通過(guò)使第1密封板中的另一筒部的圓周方向的多個(gè)部位以突出方式發(fā)生塑性變形而形成的塑性變形部，將上述多極磁鐵固定于第1密封板上。
16.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于在第1密封板中的另一筒部的圓周方向的多個(gè)部位，設(shè)置有舌片狀的爪部，通過(guò)該舌片狀的爪部的塑性變形，將上述多極磁鐵固定于第1密封板上。
17.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的車輪用軸承，其特征在于磁性編碼器中的多極磁鐵和芯鐵中的至少一者為經(jīng)過(guò)防銹處理的部件。
18.根據(jù)權(quán)利要求
17所述的車輪用軸承，其特征在于上述防銹處理通過(guò)形成透明系的高防腐性涂料的防銹膜而實(shí)現(xiàn)。
19.一種車輪用軸承，包括外方部件，該外方部件在內(nèi)周面，形成多排滾道面；內(nèi)方部件，該內(nèi)方部件形成與上述外方部件的滾道面相對(duì)的滾道面；多排滾動(dòng)體，該多排滾動(dòng)體夾設(shè)在上述兩組滾道面之間，該車輪用軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式將車輪支承于車身上；其特征在于，其設(shè)置有磁性編碼器和密封裝置，該磁性編碼器包括多極磁鐵和芯鐵，在該多極磁鐵中，沿圓周方向交替地形成有磁極；該芯鐵支承上述多極磁鐵，該密封裝置將上述外方部件和內(nèi)方部件之間的環(huán)狀空間密封，上述磁性編碼器的多極磁石是對(duì)釤鐵系磁粉和作為非磁性金屬粉的錫粉的混合粉進(jìn)行燒結(jié)的燒結(jié)體，該密封裝置由第1密封板和第2密封板形成，該第1密封板與上述外方部件，或內(nèi)方部件中的旋轉(zhuǎn)側(cè)部件嵌合，上述第1密封板的截面呈L形，上述第2密封板與上述第1密封板相對(duì)，其與上述外方部件，或內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件嵌合，上述第2密封板的截面基本上呈L形，在該第2密封板上，固定有與上述第1密封板中的立板部滑動(dòng)接觸的側(cè)向側(cè)邊凸緣，與圓筒部滑動(dòng)接觸的徑向凸緣，第1密封板形成上述磁性編碼器中的芯鐵，上述多極磁鐵按照與該立板部至少一部分重合的方式設(shè)置。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種磁性編碼器和采用該編碼器的車輪用軸承。該磁性編碼器(10)可提高檢測(cè)靈敏度，形成較薄的厚度，另外可靠性，耐久性也得以提高，此外，制造，裝配時(shí)的操作容易，生產(chǎn)性優(yōu)良，該磁性編碼器包括多極磁鐵(14)，在該多極磁鐵(14)中沿圓周方向交替地形成磁極；芯鐵(11)，該芯鐵(11)支承該多極磁鐵(14)。上述多極磁鐵(14)為燒結(jié)體，該燒結(jié)體是將磁粉和非磁性金屬粉的混合粉燒結(jié)而形成的。
文檔編號(hào)B60B27/06GKCN1280115SQ02143616
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2002年9月24日
發(fā)明者中島達(dá)雄 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan