(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気エンコーダ部とシールリップ部とを一体に備えながら、磁気エンコーダ部の磁気特性とシールリップ部のシール機能とが好適に発現される磁気エンコーダ付シール部材と、その有効な製造方法を提供する。【解決手段】相対的に同軸回転する２部材２，４間に形成された環状空間を密封するように構成され、前記２部材の一方の部材４に嵌合される補強環１１と、該補強環に固着されて磁気エンコーダを構成するとともに環状のシールリップ部１５を有する磁性環１２とを備えた磁気エンコーダ付シール部材１０である。前記磁性環は、磁性粉を含有する磁性ゴム材料ｇｍで構成され、環状の多極磁石部１３と、前記多極磁石部の厚み寸法より小さい断面幅を有する絞部１４と、前記絞部１４を介して前記多極磁石部に一体に形成された前記シールリップ部とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に同軸回転する２部材間に形成された環状空間を密封するように構成され、前記２部材の一方の部材に嵌合される補強環と、該補強環に固着されて磁気エンコーダを構成するとともに環状のシールリップ部を有する磁性環とを備えた磁気エンコーダ付シール部材であって、
前記磁性環は、磁性粉を含有する磁性ゴム材料で構成され、環状の多極磁石部と、前記多極磁石部の厚み寸法より小さい断面幅を有する絞部と、前記絞部を介して前記多極磁石部に一体に形成された前記シールリップ部とを有しており、
前記シールリップ部を構成する磁性粉の平均粒径が、前記多極磁石部を構成する磁性粉の平均粒径より小さく、且つ、前記シールリップ部における単位体積当たりの磁性粉の含有量が前記多極磁石部における単位体積当たりの磁性粉の含有量より少ないことを特徴とする磁気エンコーダ付シール部材。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気エンコーダ付シール部材において、
前記磁性環に含有される磁性粉が１種類の磁性粉からなり、当該磁性粉の平均粒径が前記絞部の断面幅より大であることを特徴とする磁気エンコーダ付シール部材。
【請求項３】
請求項２に記載の磁気エンコーダ付シール部材において、
前記磁性粉の平均粒径は、５０μｍ〜３００μｍであり、前記絞部の前記断面幅は、０．０５ｍｍ〜０．２０ｍｍであることを特徴とする磁気エンコーダ付シール部材。
【請求項４】
請求項１に記載の磁気エンコーダ付シール部材において、
前記磁性環に含有される前記磁性粉は、平均粒径の異なる第１の磁性粉と第２の磁性粉とからなり、前記第１の磁性粉の平均粒径が前記絞部の断面幅より大であり、前記第２の磁性粉の平均粒径が前記絞部の断面幅より小であることを特徴とする磁気エンコーダ付シール部材。
【請求項５】
請求項４に記載の磁気エンコーダ付シール部材において、
前記第１の磁性粉の平均粒径は、５０μｍ〜３００μｍであり、前記絞部の前記断面幅は、０．０５ｍｍ〜０．２０ｍｍであることを特徴とする磁気エンコーダ付シール部材。
【請求項６】
請求項５に記載の磁気エンコーダ付シール部材において、
前記第２の磁性粉の平均粒径が、１μｍ〜３０μｍであり、前記シールリップ部では、前記第２の磁性粉が前記第１の磁性粉より多く含まれていることを特徴とする磁気エンコーダ付シール部材。
【請求項７】
請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の磁気エンコーダ付シール部材において、
前記磁性環に含有される第１の磁性粉の含有比率は、第２の磁性粉の含有比率より小であることを特徴とする磁気エンコーダ付シール部材。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の磁気エンコーダ付シール部材において、
前記補強環が、前記一方の部材に嵌合される円筒部と、該円筒部の一端部より径方向に形成されたフランジ部とからなり、
前記多極磁石部は、前記フランジ部の板面に固着され、前記シールリップ部は、前記フランジ部の周縁部に相当する部位において、前記多極磁石部より前記絞部を介して一体に延出されていることを特徴とする磁気エンコーダ付シール部材。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の磁気エンコーダ付シール部材の製造方法であって、
型内に前記補強環を配置し、前記磁性ゴム材料を、前記多極磁石部に相当する部位から、前記絞部に相当する部位を介して前記シールリップ部に相当する部位に充填して、前記補強環と前記磁性環とを一体に成型することを特徴とする磁気エンコーダ付シール部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に同軸回転する２部材、例えば、自動車等の車輪の支持部における回転側部材と固定側部材との間の環状空間を密封するシール部材であって、回転側の回転速度等を検出するための磁気エンコーダを備えたシール部材とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記のような自動車等の車輪は、固定側としての車体に対して回転側としての車輪が軸回転可能に支持される。そして、この支持部には、固定側部材に対して回転側部材を相対的に軸回転可能に支持するよう構成される軸受装置が組み込まれる。この軸受装置において、前記固定側部材及び回転側部材からなる２部材間には、当該２部材間に形成される環状空間を密封するシール部材が装着される。このようなシール部材としては、回転側部材に固定され、固定側部材に摺接乃至は近接するシールリップ部を備えたものを挙げることができる。さらに、近時、前記シール部材に磁気エンコーダを設け、固定側に前記磁気エンコーダに対峙するよう磁気センサーを設置して、回転側の回転速度等を検出し得るよう構成する例も多く見られるようになった（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
特許文献１には、回転側に固定される回転側取付環が、磁性紛体を混入したゴム弾性材料からなるパルサーリング（磁気エンコーダに相当）と、該パルサーリングとは分離した状態の加硫ゴムからなるシールリップとを備えたパルサーリング付き密封装置が記載されている。また、特許文献２には、回転側に固定される回転ディスクに、磁性粒子を添加したエラストマーからなるコーダ（磁気エンコーダに相当）が取付けられ、このコーダが固定側に近接する唇状片を備えているコーダ内蔵密封構造が記載されている。さらに、特許文献３には、回転側部材に装着される補強環に強磁性材を混入した弾性材料からなるシール部が一体とされ、このシール部がさらに固定側に摺接するシールリップを有した回転子付シールが記載されている。さらにまた、特許文献４には、スリンガの円環部の外面側に取付けられた磁性ゴム（磁気エンコーダに相当）が、固定側に摺接する補助シールリップを備えた車輪用軸受装置の構成部材が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３７３４５号公報
【特許文献２】特開平６−２８１０１８号公報
【特許文献３】特開平１０−９４０３号公報
【特許文献４】特開２００７−２８５５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載された例では、回転側取付環が、ゴム弾性材料からなるパルサーリングと加硫ゴムからなるシールリップとを分離した状態で備える。そのため、成型時には、前記取付環で画成されるパルサーリング用及びシールリップ用のキャビティを備えた成型型を準備し、それぞれのキャビティにそれぞれの未加硫ゴム材料を充填して成型する必要があり、製造上の煩わしさがあることは否めなかった。また、特許文献２〜４に記載された例では、磁気エンコーダ相当部とシーリップ部とが磁性粉（磁性材）を含む同じゴム材料で一体に形成される。通常の磁気エンコーダ部で求められる磁気特性を発揮させるためには、磁性粉がリッチでゴム材料はバインダー的に配合される。一方、シールリップ部では、シール機能を充分に発揮させるためにゴム弾性を有していることが必要とされる。然るに、磁気エンコーダ部とシールリップ部とが一体に形成される場合、磁気エンコーダ部の磁気特性を向上させようとすると、磁性粉をリッチにせざるを得ないため、シールリップ部ではシール機能に必要なゴム弾性が低下してしまうことになる。特許文献２〜４には、磁気エンコーダ部の磁気特性とシールリップ部のシール機能とが両立するような方策について何ら示唆されていない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、磁気エンコーダ部とシールリップ部とを一体に備えながら、磁気エンコーダ部の磁気特性とシールリップ部のシール機能とが好適に発現される磁気エンコーダ付シール部材と、その有効な製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る磁気エンコーダ付シール部材は、相対的に同軸回転する２部材間に形成された環状空間を密封するように構成され、前記２部材の一方の部材に嵌合される補強環と、該補強環に固着されて磁気エンコーダを構成するとともに環状のシールリップ部を有する磁性環とを備えた磁気エンコーダ付シール部材であって、前記磁性環は、磁性粉を含有する磁性ゴム材料で構成され、環状の多極磁石部と、前記多極磁石部の厚み寸法より小さい断面幅を有する絞部と、前記絞部を介して前記多極磁石部に一体に形成された前記シールリップ部とを有しており、前記シールリップ部を構成する磁性粉の平均粒径が、前記多極磁石部を構成する磁性粉の平均粒径より小さく、且つ、前記シールリップ部における単位体積当たりの磁性粉の含有量が前記多極磁石部における単位体積当たりの磁性粉の含有量より少ないことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、相対的に同軸回転する２部材の一方の部材に嵌合される補強環にはシールリップ部を有する磁性環が一体に固着されている。そして、前記磁性環が、エンコーダ部を構成する環状の多極磁石部とシールリップ部とが一体とされてなるから、エンコーダの機能とシール機能とが、１個の磁性環で実現される。そして、シールリップ部を構成する磁性粉の平均粒径が、前記多極磁石部を構成する磁性粉の平均粒径より小さく、且つ、前記シールリップ部における単位体積当たりの磁性粉の含有量が前記多極磁石部における単位体積当たりの磁性粉の含有量より少ないから、シールリップ部ではゴム材料の特性が低下せず、所望のシール機能が発揮される。また、多極磁石部では、構成する磁性粉の平均粒径が大きく、且つ、単位体積当たりの磁性粉の含有量がシールリップ部より多いから、磁気特性が顕著に発現され、これにより、エンコーダ機能が効果的に発揮される。
【０００９】
本発明の磁気エンコーダ付シール部材において、前記磁性環に含有される磁性粉が１種類の磁性粉からなり、当該磁性粉の平均粒径が前記絞部の断面幅より大であるものとしても良い。
【００１０】
本発明によれば、磁性環に含有される磁性粉が１種類であって、その平均粒径を、絞部の断面幅より大とすることにより、製造過程で絞部を境としてシールリップ部への磁性粉の混入を容易に制御することができる。従って、環状磁石部では、磁性粉により磁気特性を発揮させることができ、一方、シールリップ部では、磁性粉のシール機能への影響を抑えることができる。この場合、前記磁性粉の平均粒径を、５０μｍ〜３００μｍとし、前記絞部の前記断面幅を、０．０５ｍｍ〜０．２０ｍｍとしても良い。これによって、前記環状磁石部及びシールリップ部のそれぞれの特性を活かす設計的がし易くなる。
【００１１】
本発明の磁気エンコーダ付シール部材において、前記磁性環に含有される前記の磁性粉は、平均粒径の異なる第１の磁性粉と第２の磁性粉とからなり、前記第１の磁性粉の平均粒径が前記絞部の断面幅より大であり、前記第２の磁性粉の平均粒径が前記絞部の断面幅より小であるように構成しても良い。
【００１２】
本発明によれば、平均粒径の異なる２種（第１及び第２）の磁性粉を用いることにより、多極磁石部とシールリップ部とを構成する磁性粉の性状（平均粒径）の違いによる前記それぞれの機能の棲み分けが効果的になされる。特に、多極磁石部とシールリップ部とが前記のように特定された断面幅の絞部を介して一体とされ、この断面幅と関連付けて、第１の磁性粉及び第２の磁性粉の平均粒径を前記のよう設定することにより、絞部を境として前記棲み分けが設計的に容易になし得る。
【００１３】
本発明の磁気エンコーダ付シール部材において、前記第１の磁性粉の平均粒径を、５０μｍ〜３００μｍとし、前記絞部の前記断面幅を、０．０５ｍｍ〜０．２０ｍｍとしても良い。
第１の磁性粉の平均粒径、及び絞部の前記断面幅を、このように設定することよって、絞部を境とした前記棲み分けが設計的により容易になし得る。因みに、前記第１の磁性粉の平均粒径が、５０μｍ未満の場合、前記絞部を境とした設計的棲み分けがし難くなり、また、３００μｍを超えると、ゴム材料との均一な混合状態が得られ難くなると共に、多極磁石部における磁気特性の均一化が難しくなる。
【００１４】
本発明の磁気エンコーダ付シール部材において、前記第２の磁性粉の平均粒径が、１μｍ〜３０μｍであり、前記シールリップ部では、前記第２の磁性粉が前記第１の磁性粉より多く含まれているものとしても良い。
本発明によれば、第２の磁性粉の平均粒径をこのように設定することにより、前記設計的棲み分けがより効果的になされる。
【００１５】
本発明の磁気エンコーダ付シール部材において、前記磁性環に含有される第１の磁性粉の含有比率が、第２の磁性粉の含有比率より小としても良い。
本発明によれば、磁性環における第１の磁性粉及び第２の磁性粉の含有比率をこのように設定することにより、前記設計的棲み分けがよりし易くなる。
【００１６】
本発明の磁気エンコーダ付シール部材において、前記補強環が、前記一方の部材に嵌合される円筒部と、該円筒部の一端部より径方向に形成されたフランジ部とからなり、前記多極磁石部は、前記フランジ部の板面に固着され、前記シールリップ部は、前記フランジ部の周縁部に相当する部位において、前記多極磁石部より前記絞部を介して一体に延出されているものとしても良い。
本発明によれば、補強環をこのような形状とすることにより、磁性環の固着一体化が容易で、且つ、シール対象の環状空間の密封に好ましく適用される。
【００１７】
第２の発明に係る磁気エンコーダ付シール部材の製造方法は、前記のいずれかに記載の磁気エンコーダ付シール部材の製造方法であって、型内に前記補強環を配置し、前記磁性ゴム材料を、前記多極磁石部に相当する部位から、前記絞部に相当する部位を介して前記シールリップ部に相当する部位に充填して、前記補強環と前記磁性環とを一体に成型することを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、磁性ゴム材料により形成されたシール部材であるにも関わらず、磁気特性を有した多極磁石部と、弾性特性を有したシールリップ部とを、一工程で効率よく、一体に製造することができる。特に、多極磁石部側から絞部を経由してシールリップ部側への磁性ゴム材料の充填がなされるから、シールリップ部には平均粒径の大きな磁性粉が流入し難く、これにより、所望の弾性特性を有するシールリップ部が形成可能で、長期にわたるシール機能が得られる。また、多極磁石部では、粒径の大きい磁性粉が多く含まれ、エンコーダとして求められる磁気特性がより顕著に発現される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、磁気エンコーダ部とシールリップ部とを一体に備えながら、磁気エンコーダ部の磁気特性とシールリップ部のシール機能とが好適に発現される磁気エンコーダ付シール部材が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る磁気エンコーダ付シール部材が適用される軸受装置の１例を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＸ部の拡大図である。
【図３】磁気エンコーダ付シール部材における磁性環の構成の一例を説明するための模式図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は、図２及び図３に示す磁気エンコーダ付シール部材のコンプレッションによる製造方法の一例を示す部分破断縦断面図である。
【図５】同磁気エンコーダ付シール部材のインジェクションによる製造方法の一例を示す部分破断縦断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は、同磁気エンコーダ付シール部材の変形例を示す図２と同様図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は、同磁気エンコーダ付シール部材の他の変形例を示す縦断面である。
【図８】図２及び図３に示す磁気エンコーダ付シール部材の他の適用例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、自動車の車輪（不図示）を軸回転可能に支持する軸受装置１を示す。該軸受装置１は、大略的に、外輪２と、ハブ輪３と、該ハブ輪３の車体側に嵌合一体とされる内輪部材４と、前記外輪２とハブ輪３及び内輪部材４との間に介装される２列の転動体（ボール）５…とを含んで構成される。前記外輪２は、自動車の車体（不図示）に固定される。また、前記ハブ輪３にはドライブシャフト（不図示）が同軸的にスプライン嵌合される。外輪２と、ハブ輪３及び内輪部材４とにより、相対的に同軸（軸心Ｌ回りに）回転する２部材が構成され、該２部材間に環状空間Ｓが形成される。前記環状空間Ｓ内には、前記２列の転動体５…が、リテーナ５ａに保持された状態で、外輪２の軌道輪２ａ、ハブ輪３及び内輪部材４の軌道輪３ａ，４ａを転動可能に介装されている。前記ハブ輪３は、ハブフランジ３ｂを有し、該ハブフランジ３ｂにボルト３ｃ及び不図示のナットによって車輪が取付固定される。前記環状空間Ｓは、軸受空間を形成し、この環状空間（以下、軸受空間と言う）Ｓの軸心Ｌ方向に沿った両端部であって、外輪２とハブ輪３との間、及び外輪２と内輪部材４との間には、ベアリングシール６，７が装着され、軸受空間Ｓの両端部が密封される。これによって、軸受空間Ｓ内への汚泥の浸入や軸受空間Ｓ内に充填される潤滑剤（グリース等）の外部への漏出が防止される。
【００２２】
前記ベアリングシール６，７のうち、車体側のベアリングシール７において、本発明のエンコーダ付シール部材が適用される。図２及び図３を参照して、同エンコーダ付シール部材の一実施形態について説明する。図示のベアリングシール７は、パックシールタイプのベアリングシールを示し、断面Ｌ形の芯金８と、該芯金８に固着されたゴム材料からなるシールリップ部材９と、本発明の一実施形態としての磁気エンコーダ付シール部材１０とにより構成される。前記芯金８は、外輪２の車体側内径面２ｂに嵌合される円筒部８ａと、該円筒部８ａの車輪側（軸受空間Ｓ側）端部より内向きに延出された内向フランジ部８ｂとを有している。また、前記シールリップ部材９は、前記芯金８に固着される基部９ａと、該基部９ａから延出された３個のリップ９ｂ，９ｃ，９ｄとを有している。
【００２３】
本実施形態の磁気エンコーダ付シール部材１０は、補強環としての断面Ｌ形のスリンガ１１と、該スリンガ１１に固着された磁性環１２とにより構成される。より具体的には、前記スリンガ１１は、前記内輪部材４の車体側外径面４ｂに嵌合される円筒部１１ａと、該円筒部１１ａの一端部（車体側端部）１１ａａより外向きに延出された外向フランジ部１１ｂとからなる。また、前記磁性環１２は、磁性ゴム材料からなり、前記外向フランジ部１１ｂの車体側の板面１１ｂａに固着された環状の多極磁石部１３と、該多極磁石部１３の外径側端部より絞部１４を介して外径側に延びるよう一体に形成された環状のシールリップ部１５とからなる。
【００２４】
このように構成されるベアリングシール７は、外輪２の前記内径面２ｂに前記芯金８が嵌合され、内輪部材４の前記外径面４ｂにスリンガ１１が嵌合された状態において、共に断面Ｌ形状の芯金８及びスリンガ１１の内角部が互いに向き合うように組合せられて構成される。この組合せ状態で、前記シールリップ部材９を構成する前記３個のリップ９ｂ，９ｃ，９ｄの先端部が前記スリンガ１１の前記軸受空間Ｓに向く面に弾接し、また前記磁性環１２を構成するシールリップ部１５の先端部が前記芯金８の円筒部８ａの内径面に弾接する。そして、外輪２及び内輪部材４に装着されるベアリングシール７に対し、前記多極磁石部１３の表面に対峙するよう磁気センサー１６が車体に設置される。
【００２５】
前記磁性環１２は、後記する製造方法によって前記スリンガ１１に固着一体とされるが、前記絞部１４は、多極磁石部１３の外径側端部より、前記スリンガ１１の外向フランジ部１１ｂの外径側周縁部１１ｃに回り込むように形成されている。さらに、この絞部１４を経て前記シールリップ部１５が延出されている。磁性環１２は、磁性粉を含有する磁性ゴム材料ｇｍで構成され、後記する製造方法において、未加硫のゴム材料に磁性粉を混練し、成型型内でゴム材料を加硫し、前記スリンガ１１の所定位置に一体に成型される。そして、前記シールリップ部１５を構成する磁性粉の平均粒径が、前記多極磁石部１３を構成する磁性粉の平均粒径より小さく、且つ、前記シールリップ部１５における単位体積当たりの磁性粉の含有量が前記多極磁石部１３における単位体積当たりの磁性粉の含有量より少なくなるように設定される。
【００２６】
前記磁性環１２には、１種類の磁性粉が含有される場合と、複数種類の磁性粉が含有される場合とがある。前者の場合、望ましくは、磁性粉として平均粒径が５０μｍ〜３００μｍの希土類系（例えば、ネオジウム）の磁性粉が用いられる。このように平均粒径が大きな磁性粉であっても、粒度分布的には粒径が２０μｍ〜３０μｍ程度の磁性粉も多少不可避的に含まれる。従って、磁性環１２の全体に含有される磁性粉が、このような平均粒径が大きな１種類の磁性粉からなる場合でも、後記する製造方法によって、前記絞部１４を境界として、前記シールリップ部１５を構成する磁性粉の平均粒径が、前記多極磁石部１３を構成する磁性粉の平均粒径より小さく、且つ、前記シールリップ部１５における単位体積当たりの磁性粉の含有量が前記多極磁石部１３における単位体積当たりの磁性粉の含有量より少なくなるように設定することができる。
【００２７】
図３は、前記磁性環１２に複数種類磁性粉が含有される場合を示しており、図３は、前記複数種類の磁性粉は、平均粒径の異なる第１の磁性粉ｍ１と第２の磁性粉ｍ２とからなることを示している。第１の磁性粉ｍ１として平均粒径が５０μｍ〜３００μｍのものが選択され、また、第２の磁性粉ｍ２として平均粒径が１μｍ〜３０μｍのものが選択される。そして、望ましくは、第１の磁性粉ｍ１として前記と同様の希土類系（例えば、ネオジウム）の磁性粉が、第２の磁性粉ｍ２としてフェライト系の磁性粉が、それぞれ用いられる。希土類系の磁性粉は一般的にフレーク状の形状をしており、このような磁性粉の粒径は、図３に示すようにフレークの広がり方向の大きさｄで表わされる。さらに、磁性環１２全体に含有される磁性粉における第１の磁性粉ｍ１の含有比率は、第２の磁性粉ｍ２の含有比率より小とされ、望ましくは、第１の磁性粉ｍ１の含有比率：第２の磁性粉ｍ２の含有比率が、３：７程度に設定される。前記絞部１４の断面幅、即ち、本実施形態では前記軸心Ｌに直交する断面での幅ａは、０．０５ｍｍ〜０．２０ｍｍに設定され、前記第１の磁性粉ｍ１の平均粒径より小さく、且つ、多極磁石部１３の前記軸心Ｌに沿った方向の厚み寸法ｂより小とされる。ここで多極磁石部１３の前記軸心Ｌに沿った方向の厚み寸法ｂの設定は、特定の数値範囲に限定されるものではない。
【００２８】
前記環状の多極磁石部１３は、その周方向に沿って多数のＮ極及びＳ極が交互に着磁形成され、これによって磁気エンコーダが構成される。従って、多極磁石部１３が実質的に磁気エンコーダとして位置づけられる。図１及び図２に示すように、この多極磁石部１３の表面に対峙するよう磁気センサー１６を車体に設置した状態で、不図示のドライブシャフトに一体とされたハブ輪３及び内輪部材４が軸回転すると、多極磁石部１３による磁気変化が磁気センサー１６によって検出される。従って、この磁気変化の検出によって、ハブ輪３に取付けられる車輪（不図示）の回転数等の回転状態のデータを得ることができる。また、シールリップ部１５が、芯金８の円筒部８ａの内径面に弾性的に摺接し、これによって、外部からの汚泥や塵埃のベアリングシール７の内部への浸入が防止される。さらに、前記ハブ輪３及び内輪部材４の軸回転に伴い、芯金８に固着されたシールリップ部材９の各リップ９ｂ，９ｃ，９ｄが、スリンガ１１に弾性的に相対摺接して、外部からの汚泥等の軸受空間Ｓへの浸入や、軸受空間Ｓに充填された潤滑剤の外部への漏出が防止される。前記シールリップ部１５によってベアリングシール７内への汚泥等の浸入が防止されるから、前記リップ９ｂ，９ｃ，９ｄのスリンガ１１に対する摺接部への汚泥等の噛込みが少なくなり、リップ９ｂ，９ｃ，９ｄの損耗が抑制されてベアリングシール７のシール機能が長く維持される。
【００２９】
前記多極磁石部１３においては、単位体積当りの磁性粉の含有量が、シールリップ部１５における単位体積当りの磁性粉の含有量より多いから、多極磁石部１３における磁性粉の磁気特性により、磁気エンコーダ機能がより好適に発揮される。しかも、多極磁石部１３に含有される磁性粉の平均粒径が、シールリップ部１５に含有される磁性粉の平均粒径より大であるから、含有量が多いことと平均粒径が大であることとが相乗してこの磁気エンコーダ機能の発揮がより効果的になされる。一方、シールリップ部１５においては、磁性粉の含有量が少なく、且つ、磁性粉の平均粒径が小であることにより、磁性粉によるゴムの弾性特性の低下が抑制され、前記スリンガ１１に対する弾性的摺接によりシールリップ部１５の前記シール機能が好適に発揮される。
【００３０】
前記のように構成されるエンコーダ付シール部材１０の製造方法の例について、図４及び図５を参照して説明する。図４（ａ）（ｂ）はコンプレッション法による製造方法の一例を示し、図５はインジェクション法による製造方法の一例を示す。
図４（ａ）（ｂ）に示す製造方法に用いるコンプレッション用成型型１７は、３個の分割型（下型１８、中型１９及び上型２０）から構成され、下型１８にはスリンガ１１の円筒部１１ａをその軸心方向に沿って受容し得るキャビティ１７ａが形成されている。また、下型１８、中型１９及び上型２０には、前記キャビティ１７ａにスリンガ１１の円筒部１１ａを受容させて配置した状態で、図４（ｂ）に示すように成型型１７を型締めした際に、前記磁性環１２に対応する形状となる成型用キャビティ１７ｂが形成されている。このように、コンプレッション用成型型１７の型内は、前記キャビティ１７ａと成型用キャビティ１７ｂとにより構成される。前記成型用キャビティ１７ｂは、多極磁石部に相当する部位１７ｂａと、絞部に相当する部位１７ｂｂと、シールリップ部に相当する部位１７ｂｃとが一連に連なって構成されている。前記多極磁石部に相当する部位１７ｂａは前記外向フランジ部１１ｂ上に位置し、絞部に相当する部位１７ｂｂは外向フランジ部１１ｂの外径側周縁部１１ｃの外径側に位置し、シールリップ部に相当する部位１７ｂｃは該絞部に相当する部位１７ｂｂからさらに外径側に延びるように形成されている。そして、絞部に相当する部位１７ｂｂは、前記外径側周縁部１１ｃと、これに対向するキャビティ壁１７ｂｄとの間に形成され、その間隔（断面幅）は、前記絞部１４の断面幅ａと同じになるように設定される。
【００３１】
前記のコンプレッション用成型型１７を用いて前記シール部材１０を成型する際、先ず、下型１８の前記キャビティ１７ａにスリンガ１１の円筒部１１ａを受容させて下型１８に配置した状態で中型１９を下型１８上の所定位置に位置付ける。次いで、事前に未加硫のゴム材料と、前記第１の磁性粉ｍ１及び第２の磁性粉ｍ２を前記の所定比率で混合した磁性粉とを、前記の所定の配合割合で混練したゴム磁性粉混練体（磁性ゴム材料）ｇｍを、紐状にして前記成型用キャビティ１７ｂ内の前記スリンガ１１における外向フランジ部１１ｂの板面１１ｂａ上に供給する。ゴム磁性粉混練体ｇｍを外向フランジ部１１ｂの板面１１ｂａ上に環状になるよう供給した上で、上型２０を所定位置に位置付けて、下型１８、中型１９及び上型２０を型締めすると共に、成型型１７を加熱して前記ゴム磁性粉混練体ｇｍ中の未加硫ゴムを加硫する。この加硫によってゴム磁性粉混練体ｇｍはスリンガ１１に加硫接着されるが、この接着強度をより強固にするため、事前にスリンガ１１に接着剤を塗布しておいても良い。
ここでは、ゴム磁性粉混練体ｇｍが、前記第１の磁性粉ｍ１及び第２の磁性粉ｍ２からなる場合について述べているが、前記のように、磁性環１２が１種類の磁性粉のみを含有する場合は、前記ゴム磁性粉混練体ｇｍは、未加硫のゴム材料と、前記１種類の磁性粉とが所定の配合割合で混練して得られる。
【００３２】
前記型締めと加熱加硫過程で、前記ゴム磁性粉混練体ｇｍは前記成型用キャビティ１７ｂ内をその隅々に行き渡るよう流動し、所定の磁性環１２の形状に加硫成型される。この時、前記多極磁石部に相当する部位１７ｂａでは、ゴム磁性粉混練体ｇｍが、前記外向フランジ部１１ｂの板面１１ｂａに直交する方向に圧縮されて、外向フランジ部１１ｂの面域方向に広がりながら流動する。これによって、前記フレーク状の第１の磁性粉ｍ１は、フレークの広がり方向が外向フランジ部１１ｂの面域方向に沿うように配向する（図３参照）。また、この流動に伴い、ゴム磁性粉混練体ｇｍが前記絞部に相当する部位１７ｂｂを経てシールリップ部に相当する部位１７ｂｃに流入する。前記絞部に相当する部位１７ｂｂの断面幅の大きさが前記のように設定されているから、この断面幅より平均粒径が大きな第１の磁性粉ｍ１は、絞部に相当する部位１７ｂｂで堰き止められる。平均粒径の小さな第２の磁性粉ｍ２の一部を含むゴム磁性粉混練体ｇｍは、該絞部に相当する部位１７ｂｂを通過して、シールリップ部に相当する部位１７ｂｃに充填される。特に、第１の磁性粉ｍ１は、フレークの広がり方向が外向フランジ部１１ｂの面域方向に沿うように配向しているから、前記絞部に相当する部位１７ｂｂでは、その堰止めが効果的になされる。
第２の磁性粉ｍ２は、平均粒径が前記絞部に相当する部位１７ｂｂの断面幅より小さいので、原理的には該絞部に相当する部位１７ｂｂを通過するが、ゴム磁性粉混練体ｇｍの流入過程で、磁性粉の一部が絞部に相当する部位１７ｂｂの流入口に堆積し、以降の第２の磁性粉ｍ２の通過も阻まれる。これによって、シールリップ部に相当する部位１７ｂｃでは、ゴム磁性粉混練体ｇｍがゴムリッチな状態で流入して成型される。磁性環１２が１種類の磁性粉のみを含有する場合は、この磁性粉中の粒径の大きな磁性粉が前記第１の磁性粉ｍ１と同様に挙動し、粒径の小さな磁性粉が前記第２の磁性粉ｍ２と同様の挙動をする。
【００３３】
前記の加硫成型工程が終了すると、成型型１７の分割型１８，１９，２０を脱型し、中型１９と上型２０との合せ部に形成されるバリを除去すると共に、多極磁石部１３の角部を面取り加工する。さらに、多極磁石部１３にその周方向に沿って多数のＮ極及びＳ極を交互に着磁形成して磁気エンコーダとなし、図２及び図３に示すような磁性環１２を備えた磁気エンコーダ付シール部材１０を得る。この磁気エンコーダ付シール部材１０を構成する磁性環１２は、平均粒径の大きな第１の磁性粉ｍ１の大半を含む磁性粉リッチな多極磁石部１３と、ゴムリッチなシールリップ部１５とが一体に形成されている。従って、多極磁石部１３及びシールリップ部１５に求められる磁気特性及びゴム弾性を充分に備え、これによって、本磁気エンコーダ付シール部材１０は、優れたエンコーダ機能及びシール機能を発揮することができる。加えて、多極磁石部１３に含有される第１の磁性粉ｍ１はフレーク形状をなし、前記成型過程でフレークの広がり方向が図３に示すように配向した状態で固定化されるから、着磁工程においては、磁束密度の高い着磁がなされ、磁気エンコーダとしての磁気特性が多極磁石部１３の全体に亘り均一化される。しかも、このように優れた両機能を備える磁気エンコーダ付シール部材１０を、簡易な成型工程によって製造することができ、工数削減及び製造コストの抑制に大きく寄与する。前記のように、１種類の磁性粉を用いる場合でも、磁性環１２は、平均粒径の大きな磁性粉を含む磁性粉リッチな多極磁石部１３と、ゴムリッチなシールリップ部１５とが一体に形成される。従って、この場合も、２種類の磁性粉ｍ１、ｍ２を用いる場合と同様の効果が得られる。
【００３４】
図５に示す製造方法に用いるインジェクション用成型型２１は、２個の分割型（下型２２及び上型２３）から構成され、下型２２にはスリンガ１１の円筒部１１ａをその軸心方向に沿って受容し得るキャビティ２１ａが形成されている。また、下型２２及び上型２３には、前記キャビティ２１ａにスリンガ１１の円筒部１１ａを受容させて配置した状態で、図５に示すように成型型２１を型締めした際に、前記磁性環１２に対応する形状となる成型用キャビティ２２ｂが形成されている。このように、インジェクション用成型型２１の型内は、前記キャビティ２１ａと成型用キャビティ２１ｂとにより構成される。この成型用キャビティ２１ｂは、多極磁石部に相当する部位２１ｂａと、絞部に相当する部位２１ｂｂと、シールリップ部に相当する部位２１ｂｃとが一連に連なって構成されている。前記多極磁石部に相当する部位２１ｂａは前記外向フランジ部１１ｂの板面１１ｂａ上に位置し、絞部に相当する部位２１ｂｂは外向フランジ部１１ｂの外径側周縁部１１ｃの外径側に位置し、シールリップ部に相当する部位２１ｂｃは該絞部に相当する部位２１ｂｂからさらに外径側に延びるように形成されている。そして、絞部に相当する部位２１ｂｂは、前記外径側周縁部１１ｃと、これに対向するキャビティ壁２１ｂｄとの間に形成され、その間隔（断面幅）は、前記絞部１４の断面幅ａと同じになるように設定される。
【００３５】
前記のインジェクション用成型型２１を用いて前記シール部材１０を成型する際、先ず、下型２２の前記キャビティ２１ａにスリンガ１１の円筒部１１ａを受容させて下型２２に配置した状態で、下型２２と上型２３とを型締めする。次いで、インジェクション用成型型２１を加熱しながら、前記と同様に事前に調製されたゴム磁性粉混練体ｇｍを、注入ゲート２１ｂｅから成型用キャビティ２１ｂ内に注入する。注入ゲート２１ｂｅは、多極磁石部に相当する部位２１ｂａにおける前記絞部に相当する部位２１ｂｂとは反対側（内径側）の部分に設けられており、注入されたゴム磁性粉混練体ｇｍは、注入圧によって前記絞部に相当する部位２１ｂｂに向かい、外向フランジ部１１ｂの板面１１ｂａ上に沿って外径方向に広がるように流動する。この流動によって、多極磁石部に相当する部位２１ｂａがゴム磁性粉混練体ｇｍによって充填されると共に、ゴム磁性粉混練体ｇｍの一部が前記絞部に相当する部位２１ｂｂを経てシールリップ部に相当する部位２１ｂｃに流入する。ゴム磁性粉混練体ｇｍが外向フランジ部１１ｂの板面１１ｂａ上に沿って流動する際、前記フレーク状の第１の磁性粉ｍ１は、フレークの広がり方向が外向フランジ部１１ｂの面域方向に沿うように配向する（図３参照）。
【００３６】
また、ゴム磁性粉混練体ｇｍの一部が前記絞部に相当する部位２１ｂｂを経てシールリップ部に相当する部位２１ｂｃに流入する際、前記と同様に、絞部に相当する部位２１ｂｂの断面幅より平均粒径が大きな第１の磁性粉ｍ１は、絞部に相当する部位２１ｂｂで堰き止められる。平均粒径の小さな第２の磁性粉ｍ２の一部を含むゴム磁性粉混練体ｇｍは、該絞部に相当する部位２１ｂｂを通過して、シールリップ部に相当する部位２１ｂｃに充填される。特に、第１の磁性粉ｍ１は、フレークの広がり方向が外向フランジ部１１ｂの面域方向に沿うように配向しているから、この場合も、前記絞部に相当する部位２１ｂｂでは、その堰止めが効果的になされる。また、第２の磁性粉ｍ２は、平均粒径が前記絞部に相当する部位２１ｂｂの断面幅より小さいので、原理的には該絞部に相当する部位２１ｂｂを通過するが、ゴム磁性粉混練体ｇｍの流入過程で、前記と同様に磁性粉の一部が絞部に相当する部位２１ｂｂの流入口に堆積し、以降の第２の磁性粉ｍ２の通過も阻まれる。これによって、シールリップ部に相当する部位２１ｂｃでは、ゴム磁性粉混練体ｇｍがゴムリッチな状態で流入して充填される。前記インジェクション用成型型２１が加熱された状態で、ゴム磁性粉混練体ｇｍの成型用キャビティ２１ｂ内への注入及び充填がなされるから、この充填過程でゴム磁性粉混練体ｇｍの未加硫のゴム材料が加硫される。従って、ゴム磁性粉混練体ｇｍは成型用キャビティ２１ｂに沿った形状に加硫成型され、且つ、スリンガ１１に加硫接着される。この加硫に伴う接着強度をより強固にするため、前記と同様に、事前にスリンガ１１に接着剤を塗布しておいても良い。
【００３７】
前記の加硫成型工程が終了すると、成型型２１の分割型２２，２３を脱型し、バリを除去すると共に、多極磁石部１３の角部を面取り加工する。さらに、前記と同様に、多極磁石部１３にその周方向に沿って多数のＮ極及びＳ極を交互に着磁形成して磁気エンコーダとなし、図２及び図３に示すような磁性環１２を備えた磁気エンコーダ付シール部材１０を得る。この磁気エンコーダ付シール部材１０を構成する磁性環１２においても、平均粒径の大きな第１の磁性粉ｍ１の大半を含む磁性粉リッチな多極磁石部１３と、ゴムリッチなシールリップ部１５とが一体に形成されている。従って、多極磁石部１３及びシールリップ部１５に求められる磁気特性及びゴム弾性を充分に備え、これによって、本磁気エンコーダ付シール部材１０は、優れたエンコーダ機能及びシール機能を発揮することができる。加えて、多極磁石部１３に含有される第１の磁性粉ｍ１が、前記と同様に図３に示すように配向した状態で固定化されるから、着磁工程においては、磁束密度の高い着磁がなされ、磁気エンコーダとしての磁気特性が多極磁石部１３の全体に亘り均一化される。しかも、このように優れた両機能を備える磁気エンコーダ付シール部材１０を、簡易な成型工程によって製造することができ、工数削減及び製造コストの抑制に大きく寄与することができる点は、前記のコンプレッション法（図４の例）による場合と同様である。また、インジェクション法による場合でも、１種類の磁性粉を用いて、多極磁石部１３及びシールリップ部１５における磁性粉の分布状態を前記と同様に調製することができる。
【００３８】
図６（ａ）（ｂ）は、磁気エンコーダ付シール部材の変形例を示す。図６（ａ）（ｂ）においては、磁気センサー１６（図２参照）の図示を省略すると共に、図２と共通する部分には同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。
図６（ａ）に示す磁気エンコーダ付シール部材１０Ａにおいては、磁性環１２Ａが図２及び図３に示す例の磁性環１２と構造が異なる。即ち、本例の磁性環１２Ａは、前記と同様にスリンガ１１の外向フランジ部１１ｂの車体側の板面１１ｂａに貼着一体に形成される多極磁石部１３と、該多極磁石部１３の内径側から内輪部材４側に絞部１４Ａを介して延びるシールリップ部１５Ａとによって構成されている。当該シールリップ部１５Ａは、前記内輪部材４の車体側面取角部４ｃに弾接するように形成されている。従って、当該シールリップ部１５Ａによって、スリンガ１１の円筒部１１ａと内輪部材４の外径面４ｂとの嵌合面に汚泥等の浸入が防止される。スリンガ１１の前記外径側周縁部１１ｃは、多極磁石部１３の外径側が回り込むように形成され、芯金８の円筒部８ａの内径面との間にラビリンスｒが形成される。
【００３９】
この例の磁気エンコーダ付シール部材１０Ａも前記と同様の製造方法によって製造される。但し、図５に示すインジェクション法による場合は、ゴム磁性粉混練体の注入ゲートの位置が多極磁石部１３の外径側に相当する部位に設けられる。そして、この磁気エンコーダ付シール部材１０Ａを構成する磁性環１２Ａにおいても、平均粒径の大きな第１の磁性粉ｍ１の大半を含む磁性粉リッチな多極磁石部１３と、ゴムリッチなシールリップ部１５Ａとが一体に形成されており、前記の例と同様の効果を奏する。また、多極磁石部１３において、図３に示すような第１の磁性粉ｍ１の配向性による効果も同様に得られる。
【００４０】
図６（ｂ）に示す磁気エンコーダ付シール部材１０Ｂにおいては、磁性環１２Ｂが、図２及び図３に示す例の磁性環１２と、図６（ａ）に示す例の磁性環１２Ａとが複合された構造とされている。即ち、本例の磁性環１２Ｂは、前記と同様にスリンガ１１の外向フランジ部１１ｂの車体側板面１１ｂａに貼着一体に形成される多極磁石部１３と、該多極磁石部１３の外径側及び内径側から外輪２側及び内輪部材４側に絞部１４，１４Ａを介して延びる２個のシールリップ部１５，１５Ａとによって構成されている。外径側のシールリップ部１５は、図２及び図３の例と同様に芯金８の円筒部８ａの内径面に弾接し、内径側のシールリップ部１５Ａは、図６（ａ）の例と同様に前記内輪部材４の車体側面取角部４ｃに弾接するように、それぞれ形成されている。内径側のシールリップ部１５Ａは、前記と同様にスリンガ１１の円筒部１１ａと内輪部材４の外径面４ｂとの嵌合面に汚泥等が浸入するのを防止すべく機能する。
【００４１】
この例の磁気エンコーダ付シール部材１０Ｂも前記と同様の製造方法によって製造される。但し、図５に示すインジェクション法による場合は、ゴム磁性粉混練体の注入ゲートの位置が多極磁石部１３の中央部に相当する部位に設けられる。そして、この磁気エンコーダ付シール部材１０Ｂを構成する磁性環１２Ｂにおいても、平均粒径の大きな第１の磁性粉ｍ１の大半を含む磁性粉リッチな多極磁石部１３と、ゴムリッチなシールリップ部１５，１５Ａとが一体に形成されており、前記の例と同様の効果を奏する。また、多極磁石部１３において、図３に示すような第１の磁性粉ｍ１の配向性による効果も同様に得られる。
【００４２】
図７（ａ）（ｂ）は、磁気エンコーダ付シール部材の他の変形例を示す。
図７（ａ）に示す磁気エンコーダ付シール部材１０Ｃにおいては、磁性環１２Ｃにおける絞部及びシールリップ部の形成態様が、図２及び図３に示す例と異なる。即ち、本磁気エンコーダ付シール部材１０Ｃの磁性環１２Ｃにおける絞部１４Ｃは、前記と同様の多極磁石部１３の外径側から、スリンガ１１における外向フランジ部１１ｂの外径側周縁部１１ｃの近傍の車体側板面１１ｂａに沿って連続して形成されている。この場合、絞部１４Ｃは前記外径側周縁部１１ｃを回り込むようには形成されていない。また、シールリップ部１５Ｃは、その先側が図２及び図３に示す例のシールリップ部１５とは反対側に向くように形成されている。
【００４３】
また、図７（ｂ）に示す磁気エンコーダ付シール部材１０Ｄにおいても、磁性環１２Ｄにおける絞部及びシールリップ部の形成態様が、図２及び図３に示す例と異なる。即ち、本磁気エンコーダ付シール部材１０Ｄにおける磁性環１２Ｄの絞部１４Ｄは、図７（ａ）の例と同様に、多極磁石部１３の外径側から、外向フランジ部１１ｂの車体側板面１１ｂａに沿い、さらに前記外径側周縁部１１ｃを回り込むように屈曲してシールリップ部１５Ｄに連なるように形成されている。シールリップ部１５Ｄは、このように屈曲した絞部１４Ｄに連なり、その先側部が軸受空間Ｓ（図１参照）側に向くように形成されている。
【００４４】
図７（ａ）（ｂ）に示す磁気エンコーダ付シール部材１０Ｃ，１０Ｄも、前記と同様の製造方法によって製造される。そして、これら磁気エンコーダ付シール部材１０Ｃ，１０Ｄを構成する磁性環１２Ｃ，１２Ｄにおいても、平均粒径の大きな第１の磁性粉ｍ１の大半を含む磁性粉リッチな多極磁石部１３と、ゴムリッチなシールリップ部１５Ｃ，１５Ｄとが一体に形成されており、図２に示すようなパックシールタイプのベアリングシール７の一部を構成して、前記の例と同様の効果を奏する。また、多極磁石部１３において、図３に示すような第１の磁性粉ｍ１の配向性による効果も同様に得られる。
【００４５】
図８は、図２及び図３に示す磁気エンコーダ付シール部材１０の他の適用例を示している。図２及び図３に示す磁気エンコーダ付シール部材１０は、芯金８及びシールリップ部材９と組み合わせてパックシールタイプのベアリングシール７の一部を構成するものとした。しかし、本例では、前記磁気エンコーダ付シール部材１０自体がベアリングシールを構成する。即ち、当該磁気エンコーダ付シール部材１０は、補強環としてのスリンガ１１の円筒部１１ａを内輪部材の外径面４ｂに嵌合することにより内輪部材４に装着される。この装着状態で、シールリップ部１５の先側部が外輪２の内径面２ｂに弾接して、環状空間としての軸受空間Ｓの一方の端部が密封される。そして、多極磁石部１３に対峙するよう図示を省略する磁気センサー１６が車体に設置される。このような適用態様は、図６及び図７に示すエンコーダ付シール部材１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄにも同様に適用される。
【００４６】
なお、前記の例では、本発明に係る磁気エンコーダ付シール部材が、軸受装置における環状の軸受空間の一方の端部を密封するシールに適用される例について述べたが、他の環状空間を密封するもので、エンコーダ機能を必要とされるシール部材には等しく適用可能である。また、各実施形態におけるシールリップ部は相手部材に対して弾接するものとしたが、相手部材に近接してラビリンスを形成するよう構成しても良い。さらに、図６〜図８の例においても、磁性環が１種類の磁性粉を含有するものであっても良い。
【符号の説明】
【００４７】
２                                      外輪（２部材の他方の部材）
３                                      ハブ輪（２部材の一方の部材）
４                                      内輪部材（２部材の一方の部材）
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ    磁気エンコーダ付シール部材
１１                                    スリンガ（補強環）
１１ａ                                  円筒部
１１ａａ                                円筒部の一端部
１１ｂ                                  フランジ部
１１ｂａ                                フランジ部の板面
１１ｃ                                  フランジ部の周縁部
１２，１２Ａ１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ      磁性環
１３                                    多極磁石部
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ    絞部
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ    シールリップ部
１７ａ，１７ｂ                          キャビティ（型内）
１７ｂａ                                多極磁石部に相当する部位
１７ｂｂ                                絞部に相当する部位
１７ｂｃ                                シールリップ部に相当する部位
２１ａ，２１ｂ                          キャビティ（型内）
２１ｂａ                                多極磁石部に相当する部位
２１ｂｂ                                絞部に相当する部位
２１ｂｃ                                シールリップ部に相当する部位
ａ                                      絞部の断面幅
ｂ                                      多極磁石部の厚み寸法
ｍ１                                    第１の磁性粉
ｍ２                                    第２の磁性粉
ｇｍ                                    磁性ゴム材料（ゴム磁性粉混練体）
【図１】
2014098483.tif 000003
【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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