(57)【要約】【課題】  信頼性の高い磁気エンコーダ及び磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットを提供する。【解決手段】  回転体の回転数を検出するための磁気エンコーダ２は、円環状に形成され且つ円周方向に多極に着磁された磁石３８を備え、磁石３８の磁極面には、その円周方向と交差する方向に伸びる少なくとも１つの切り欠き３９が形成されている。【選択図】  図５
2006023091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状に形成され且つ円周方向に多極に着磁された磁石を備え、
前記磁石の磁極面に、該磁極面の円周方向と交差する方向に伸びる少なくとも１つの切り欠きが形成されていることを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項２】
前記切り欠きの長さが、前記磁極面の前記円周方向と直交する方向の寸法の６０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の磁気エンコーダ。
【請求項３】
前記切り欠きの幅が、３０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気エンコーダ。
【請求項４】
固定輪と、回転輪と、前記固定輪と前記回転輪との間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体と、前記回転輪と同心に配置され且つ前記回転輪に支持された磁気エンコーダと、前記磁気エンコーダにより回転数あるいは回転速度を検出するセンサと、を備える磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットであって、前記磁気エンコーダが請求項１から請求項３のいずれかに記載の磁気エンコーダであることを特徴とする磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関し、具体的には自動車のアンチロックブレーキシステムあるいはトラクションコントロールシステムなどにおける車輪の回転数を検出するための磁気エンコーダ及び磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のスキッド（車輪が略停止状態で滑る現象）を防止するためのアンチスキッド、又は有効に駆動力を路面に伝えるためのトラクションコントロール（発進や加速時に生じやすい駆動輪の不要な空転の制御）などに用いられる磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットとしては、Ｎ極とＳ極とを円周方向に交互に着磁された円環状のエンコーダと、該エンコーダの近傍における磁場の変化を検出するセンサとを有し、車輪を支持する軸受を密封するための密封装置に前記エンコーダを併設して配置することにより車輪の回転と共に前記エンコーダを回転せしめ、車輪の回転に同期した磁場変化を前記センサにより検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に開示されている磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットは、図１５に示すように、外輪１０１ａに取り付けられたシール部材１０２と、内輪１０１ｂに嵌合されたスリンガ１０３と、スリンガ１０３の外側面に取り付けられて磁気パルスを発生するエンコーダ１０４と、エンコーダ１０４に近接して配置されて磁気パルスを検出するセンサ１０５とから構成されている。エンコーダ１０４には、ゴムまたは樹脂等の弾性の結合材に磁性粉を混入した弾性磁性材料から形成されており、接着剤を塗布されたスリンガ１０３の前記外側面に圧着して接合されている。
【特許文献１】特開２００１−２５５３３７号公報（第２〜３頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車の車輪用軸受は熱帯から寒帯までさまざまな気象条件のもと屋外で使用され、中でも寒冷地において、停車時には−４０℃程度の極低温に曝される可能性がある。また運転時にはエンジン等の熱源からの伝熱や軸受の回転、さらには、上述した従来の磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットにおいては、エンコーダ１０４の取付け部材を兼ねるスリンガ１０３とシール部材１０２との摺動、などにより１２０℃程度まで軸受の温度が上昇する可能性がある。また、自動車の車輪用軸受は屋外で使用されるために、多量の塵埃に曝され、さらに雨水や洗浄時の水がかかり、最悪の場合泥水に浸漬した状況で使用される可能性がある。つまり、自動車の車輪用軸受の使用環境としては−４０℃〜１２０℃の広い温度範囲で高湿度環境が想定される。
【０００５】
しかし、従来の磁気エンコーダは、磁性粉をゴムまたは樹脂等の弾性の結合材（バインダ）に混入せしめた弾性磁性材料から表面平滑に円環状に形成された磁石を、鋼板からなるスリンガ等の取付け部材に接着剤を用いて接合して構成されている。従って、温度変化が激しい場合には、弾性磁性材料と鋼板との線膨張率および熱伝導率の差異により、磁気エンコーダの磁石には熱応力が発生し、特に磁石の円周方向には大きな熱応力が発生する。弾性磁性材料は、結合材に対して高い配合比で磁性粉を混入されているので、結合材本来の柔軟性や強度を有しておらず、従って温度変化が激しい場合には、磁気エンコーダの磁石に大きな亀裂が生じる可能性があった。また、亀裂が生じない場合でも、磁気エンコーダの磁石の歪により接着剤層に応力が発生し、磁石と接着剤層あるいは取付け部材と接着剤層に剥離が生じる可能性があった。さらに、高温や高湿度の環境で長期使用される事により、結合材および接着剤の劣化や、結合材の体積収縮に伴う磁石の体積収縮が生じた場合には、上記した不具合が生じる可能性が大きくなる虞があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、磁気エンコーダの磁石の大きな破損を抑制するとともに、接着剤層の剥離による磁気エンコーダの磁石の脱落を防止することにより、信頼性の高い磁気エンコーダ及び磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、本発明に係る磁気エンコーダは、下記の（１）〜（３）を特徴としている。
【０００８】
（１）  円環状に形成され且つ円周方向に多極に着磁された磁石を備え、
前記磁石の磁極面に、該磁極面の円周方向と交差する方向に伸びる少なくとも１つの切り欠きが形成されていること。
（２）  上記（１）に記載の磁気エンコーダであって、
前記切り欠きの長さが、前記磁極面の前記円周方向と直交する方向の寸法の６０％以上であること。
（３）  上記（１）または（２）に記載の磁気エンコーダであって、
前記切り欠きの幅が、３０μｍ以上５００μｍ以下であること。
【０００９】
また、前述した目的を達成するために、本発明に係る磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットは、下記の（４）を特徴としている。
【００１０】
（４）  固定輪と、回転輪と、前記固定輪と前記回転輪との間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体と、前記回転輪と同心に配置され且つ前記回転輪に支持された磁気エンコーダと、前記磁気エンコーダにより回転数あるいは回転速度を検出するセンサと、を備える磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットであって、前記磁気エンコーダが上記（１）から（３）のいずれかに記載の磁気エンコーダであること。
【００１１】
上記構成の磁気エンコーダによれば、センサによって検出される磁石の磁極面に、その円周方向と交差する方向に伸びる少なくとも１つの切り欠きが形成されており、急激な温度変化時に磁石に発生する熱応力を切り欠きに集中させて、切り欠きに沿って亀裂を生じさせる（生じさせ易くする）ことができる。これにより、磁石の円周方向に作用する熱応力を分断すると共に、亀裂の発生箇所を制御して磁石の大きな破損を防止することができる。そして、磁石を回転体に固定された取付け部材に接着し、若しくは回転体に直接接着して回転体と共に回転するようにした場合に、急激な温度変化時にも磁石に設けられた切り欠きに沿って亀裂を生じさせることで、磁石の歪により接着剤層に作用する応力を低減することができ、接着剤層の剥離を防止することができる。
【００１２】
前記切り欠きは、好ましくは２箇以上、より好ましくは４箇所以上、円周方向に等間隔に設けられる。切り欠きの数を増加させることにより、磁石に生じる個々の亀裂の大きさを微細化することが可能となると共に、複数の切り欠きを円周方向に等間隔に形成することにより、センサによって検出される磁気パルスの乱れを抑制することができる。尚、切り欠きの数の上限は好ましくは磁石の極数以下とされる。
【００１３】
前記切り欠きの長さは、好ましくは前記磁極面の前記円周方向と直交する方向の寸法の６０％以上とされ、より好ましくは前記磁極面を完全に横切るように形成される。切り欠きの長さを、前記磁極面の前記円周方向と直交する方向の寸法の６０％以上とすることにより、切り欠きの端部から前記磁極面の周縁部までの距離が短くなり、当該箇所に大きな亀裂が生じることが防止される（即ち、大きく発達する前に亀裂は前記磁極面の周縁部に達してしまう。）。また、前記磁極面を完全に横切るように切り欠きを形成することにより、亀裂の発生箇所を完全に制御することができる。これにより、磁石の大きな破損を防止することができる。一方、切り欠きの長さが前記磁極面の前記円周方向と直交する方向の寸法の６０％未満の場合には、切り欠きの端部から前記磁極面の周縁部に達する亀裂の伸びかたが不確定となって亀裂が大きくなり、磁石に大きな破損が生じる可能性がある。
【００１４】
前記切り欠きの幅は、好ましくは３０μｍ以上５００μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以上２００μｍ以下とされる。何故なら、切り欠きの幅が３０μｍ未満の場合、切り欠きを形成する際の加工が困難となって実用的ではなく、また、５００μｍを超える場合、センサにより検出される磁気パルスに乱れが生じて回転体の回転数の検出に誤差を生じる可能性があるためである。
【００１５】
前記切り欠きの深さは、磁石の厚みの２０％以上９５％以下が好ましい。何故なら、切り欠きの深さが磁石の厚みの２０％未満の場合、切り欠きを形成した箇所の強度が依然として高いために、切り欠きに沿って亀裂を生じさせることが難しく、部分的に大きな亀裂が生じる可能性があると共に、磁石の歪により接着剤層に応力が作用して磁石と接着剤層あるいは取付け部材と接着剤層に剥離が生じる可能性がある。逆に、切り欠きの深さが磁石の厚みの９５％を超える場合、切り欠きを形成した箇所の強度が低いために接着剤により取付け部材等と接合する際に、取り扱いが困難となる可能性があるためである。
【００１６】
前記切り欠きの底部は、例えば断面略コ字形の矩形状、若しくは断面略Ｕ字形の円弧形状としてもよいが、特に断面略Ｖ字形の鋭角とした場合は、切り欠きの底部に応力を一層集中させ易く、容易に亀裂を生じさせることができる。これにより磁石の歪により生じる接着剤層の応力を早期に開放することができるため、接着剤層の剥離をより確実に防止することができる。
【００１７】
また、磁気エンコーダの磁石を形成する弾性磁性材料に含有される磁性粉としては、ストロンチウムフェライトやバリウムフェライト等のフェライト、又はネオジウム―鉄―ボロン、サマリウム―コバルト、サマリウム―鉄等の希土類の磁性粉を用いることができ、さらにフェライトの磁気特性を向上させるためにランタン等の希土類元素を混入させたものであってもよい。
【００１８】
また、磁気エンコーダの磁石を形成する弾性磁性材料に含有される磁性粉の結合材としては、合成ゴムや熱可塑性樹脂または、熱硬化性樹脂であればよいが、具体的には、ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ポリアミド６、ポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリアミド６１０、ポリアミド１１、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。尚、熱可塑性樹脂を結合材として用いる場合は、エンコーダに融雪剤として使用される塩化カルシウムや塩化ナトリウム等が水と一緒にかかる可能性があるので、吸水性が少ないポリアミド１２、ポリアミド６１２、ポリアミド６１０、ポリアミド１１、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を結合材とする方が、より好ましい。
【００１９】
そして、磁性粉の含有量としては３０〜８０体積％が好ましい。何故なら、磁性粉の含有量が３０体積％未満の場合には、磁気特性が劣ると共に狭ピッチで多極に着磁させることが困難になるためであり、一方、磁性粉の含有量が８０体積％を越える場合には、結合材の量が不足して磁石全体の機械的強度が低下すると共に成形が困難になるためである。  また、磁石の磁気特性としては、最大エネルギー積（ＢＨｍａｘ）で１．３〜１５ＭＧＯｅ、より好ましくは１．８〜１２ＭＧＯｅの範囲である。なぜなら、最大エネルギー積が１．３ＭＧＯｅ未満の場合は、磁気特性が低すぎるためにセンサを磁石にかなり接近させて配置する必要があり、実用的でないためである。また、最大エネルギー積が１５ＭＧＯｅを越える場合は、過剰な磁気特性を有すると共に安価なフェライトを主成分とした組成では達成不能であり、ネオジウム―鉄―ボロン等の高価な希土類磁性粉を多量に配合する必要があり、且つ成形性も悪く実用性が低いためである。
【００２０】
磁気エンコーダの磁石を成形する弾性磁性材料を得るための方法は特に限定されないが、例えば、結合材と各種添加剤と充填剤と磁性粉を混練ロール、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、単軸又は２軸押出し機等の従来から公知の混練り装置を用いて均一に混練りして得ることができる。尚、各種添加剤と充填材としては、架橋系薬剤やカーボンブラックや珪酸塩等の補強性充填材、従来から公知の老化防止剤、補強剤、可塑剤、カップリング剤、顔料、染料、離型剤、加工助剤、導電性付与剤等の配合剤を用いることができ、必要に応じて適宜添加配合される。また、弾性磁性材料を所望の形状に成形するための方法も特に限定されないが、金型の中で加圧しながら加熱すれば良く、例えば、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形等の公知の合成ゴム及び熱可塑性樹脂の成形方法用いることができる。
【００２１】
上述の弾性磁性材料は異方性磁石を成形するのに好適に用いることができ、平板タイプではリング状磁石の厚み方向（アキシャル異方性）に磁区配向させ、円筒タイプでは円筒状磁石の径方向（ラジアル異方性）に磁区配向させることができる。これにより、磁気エンコーダの磁石の磁気特性を容易に向上させることができる。尚、弾性磁性材料から異方性磁石を成形する方法としては、合成ゴムを結合材として用いた場合にはロール圧延時に機械的に配向させることができ、また、合成ゴム及び熱可塑性樹脂のいずれにおいても射出成形やトランスファー成形時に流動配向させ、若しくは、磁場内で射出成形する所謂磁場成形で配向させることができる。
【００２２】
また、磁気エンコーダの磁石を接着される取付け部材は、磁石の磁気特性を低下させず、且つ上述の使用環境を考慮して耐食性を有するフェライト系ステンレス（ＳＵＳ４３０等）やマルテンサイト系ステンレス（ＳＵＳ４１０等）などの磁性材料から形成することが好ましい。尚、磁石と取付け部材との接合は、従来と同様に接着剤により行い、成形加工時に金型内で同時に行ってもよいし、一旦、弾性磁性材料のみで成形した後、取付け部材と接合してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、磁気エンコーダの磁石の大きな破損を抑制するとともに、接着剤層の剥離による磁気エンコーダの磁石の脱落を防止することができ、磁気エンコーダ及び磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットの信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る第１実施形態である磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットの断面図、図２は図１における点線円IIで囲まれた部分の拡大断面図、図３は図１における磁気エンコーダの磁石の着磁パターンを示す模式図、図４は図１における磁気エンコーダの磁石の平面図、図５は図１における磁気エンコーダの部分斜視図、図６は図１における磁気エンコーダの磁石の変形例を示す部分平面図、図７は図１における磁気エンコーダの磁石の変形例を示す平面図、図８は図１における磁気エンコーダの磁石の変形例を示す部分斜視図、図９は図１における磁気エンコーダの磁石の変形例を示す部分斜視図、図１０は本発明に係る第２実施形態である磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットの断面図、図１１は本発明に係る第３実施形態である磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットの断面図、図１２は図１１における磁気エンコーダの磁石の着磁パターンを示す模式図、図１３は図１２におけるXIII-XIII矢視断面図、図１４は図１３におけるXIV-XIV矢視断面図である。
【００２５】
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明の第１実施形態である磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニット１ａは、独立式の懸架装置に固定されて、自動車等の駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、４ＷＤ車の全輪）を回転可能に支持するものである。
【００２６】
固定輪相当部材である外輪１１ａは、外周面に形成された取付け部１２により不図示の懸架装置に支持固定される。回転輪相当部材である内輪部材１３ａが、外輪１１ａと同心に配置されており、内輪部材１３ａは、ハブ１４ａと、内輪１５ａとから構成されている。ハブ１４ａは、車両への組み付け時に幅方向外側となる端部（以後、外端部と称する。）を外輪１１ａの外端部から軸方向に突出しており、ハブ１４ａの外端部には、当該外端部の外周面から半径方向外方に展開する鍔状の取付けフランジ１７が形成されている。また、ハブ１４ａの内端部（即ち、外端部とは他方の端部であって、車両への組み付け時に幅方向内側となる端部）には、円環状の段部が形成されており、当該段部に内輪１５ａが嵌合して固定されている。ハブ１４ａの中心部には軸方向に沿ってスプライン孔１６が形成されており、車両への組み付け時に、スプライン孔１６には図示しない等速ジョイントに付属したスプライン軸を挿入される。また、ハブ１４ａの取付けフランジ１７には不図示の駆動輪が固定される。
【００２７】
外輪１１ａの内周面には複列の外輪軌道１８、１８が形成されており、ハブ１４ａの中間部外周面および内輪１５ａの外周面には外輪軌道１８、１８にそれぞれ対応する内輪軌道１９、１９がそれぞれ形成されている。そして、対応する外輪軌道１８と内輪軌道１９との間には転動体である複数の玉２０が周方向に転動自在に配設されており、玉２０は保持器２１により周方向に等間隔に保持されている。尚、図示の例では転動体として玉２０を使用しているが、重量がかさむ車両用の軸受の場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もある。
【００２８】
外輪１１ａの内端部内周面と内輪１５ａの内端部外周面との間にはシール装置２２ａが、外輪１１ａの外端部内周面とハブ４の中間部外周面との間にはシール装置２２ｂが、それぞれ設けられており、各玉２０と外輪軌道１８および内輪軌道１９との潤滑のためにグリースを充填された空間２３の両端開口部を塞いでいる。そして、シール装置２２ａには磁気エンコーダ２が併設されている。
【００２９】
さらに図２を参照して、シール装置２２ａは、芯金２４と、スリンガ２５と、弾性部材２６と、から構成されている。このうちの芯金２４は、例えば、低炭素鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施す事により、外輪１１ａの内端部内周面に内嵌固定自在な外径側円筒部２７と、外径側円筒部２７の軸方向内端縁（図１０の左端縁）から半径方向内方に折れ曲がった内側円輪部２８とを備えて、断面略Ｌ字形の円環状に形成されている。
【００３０】
スリンガ２５は、強磁性を有する金属板にプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施す事により、内輪１５ａの外端部外周面に外嵌固定自在な内径側円筒部３０と、内径側円筒部３０の軸方向外端縁（図１０の右端縁）から半径方向外方に折れ曲がった外側円輪部３１とを備えて、断面略Ｌ字形の円環状に形成されている。
【００３１】
弾性部材２６は、ゴム、エラストマー等の弾性材により断面略Ｌ字形の円環状に形成されており、芯金２３に添着して補強されている。そして、弾性部材２６の内径側周縁部には外側、中間、内側の３本のシールリップ３２，３３，３４が設けられており、最も外側に位置する外側シールリップ３２の先端縁をスリンガ２４の外側円輪部３１の内側面に摺接させ、残り２本のシールリップである中間シールリップ３３及び内側シールリップ３４の先端縁を、スリンガ２５の内径側円筒部３０の外周面に摺接させている。これにより、内部からのグリースの漏洩を防止すると共に、外部からの塵埃、水、泥水等の軸受内部への浸入を防止している。なお、外側シールリップ３２と中間シールリップ３３とスリンガ２５とで囲まれる空間、及び中間シールリップ３３と内側シールリップ３４とスリンガ２５で囲まれる空間には、各シールリップとスリンガの摺接面との潤滑を図るためにグリースが充填されている。
【００３２】
さらに図３を参照して、磁気エンコーダ２は、ゴムあるいは樹脂等の弾性を有する結合材と磁性粉とを混合した弾性磁性材料から断面略矩形の円環状に形成された磁石３８を備えている。磁石３８は、軸方向両端面に一対の磁極面を有し、円周方向にＮ極とＳ極とを交互に（多極に）着磁されている。そして、磁石３８は、一方の磁極面をシール装置２２ａを構成するスリンガ２５の外側円輪部３１の外側面と接着材により接合されて、内輪部材１３ａ（即ち、ハブ１４ａに固定される不図示の駆動輪）と共に回転する。従って、内輪部材１３ａが一回転する間に磁石３８近傍の一点における磁束密度は磁石３８の極数に対応したピーク数を有して周期的に変化する。そして、磁石３８の他方の磁極面に対向して近接配置されたセンサ２９により磁束密度の変化（磁気パルス）を検出して内輪部材１３ａの回転数を検出している。
【００３３】
図４および図５に示すように、センサ２９と対向する磁石３８の磁極面（以後、被検出面と称する。）には、円周方向に等間隔に複数の切り欠き３９が設けられている。各切り欠き３９は、磁石３８の前記被検出面の円周方向と直交する方向（本実施形態においては、半径方向）に沿って、該被検出面を完全に横切るように内径側周縁から外径側周縁まで形成されており、各切り欠き３９の底部は断面略コ字形の矩形状とされている。切り欠き３９の幅は３０μｍ以上５００μｍ以下とされ、また、切り欠き３９の深さは磁石３８の厚みｔの２０％以上９５％以下とされている。
【００３４】
尚、図４（Ａ）に示す磁石３８には２箇所、図４（Ｂ）に示す磁石３８には４箇所、図４（Ｃ）に示す磁石３８には１２箇所に、それぞれ切り欠き３９が形成されており、磁石３８の前記被検出面は円周方向に複数のセグメントに区切られている。各切り欠き３９を、磁石３８の前記被検出面の円周方向に等間隔に形成することにより、各セグメントは略同一の面積を有し、センサ２９により検出される磁気パルスの乱れを防止することができる。また、切り欠き３９の数を増加させることにより、磁石３８に生じる個々の亀裂の大きさを微細化し、磁石３８の大きな破損を防止することができる。
【００３５】
また、図６に示す磁石３８においては、磁石３８の極数と同数の切り欠き３９が、隣接するＮ極とＳ極との間にそれぞれ設けられている。この構成によれば、センサ２６により検出される磁気パルスの立ち上がりおよび立ち下がりが明瞭となるので、内輪部材１３ａの回転数の検出精度を向上させることができる。
【００３６】
尚、各切り欠き３９は半径方向（即ち、磁石３８の前記被検出面の円周方向に直交する方向）に沿ったものに限定されるわけではなく、図７に示すように、各切り欠き３９を、磁石３８の前記被検出面の円周方向に所定の角度をもって交差する方向に傾斜して形成してもよい。このような構成においても、複数の切り欠き３９を磁石３８の円周方向に等間隔に形成することにより、各セグメントの面積を略同一として、センサ２９により検出される磁気パルスの乱れを抑制することができる。
【００３７】
また、図４〜図７に示す各切り欠き３９は、磁石３８の前記被検出面の内径側周縁から外径側周縁まで形成されているが、前記被検出面の円周方向と直交する方向の寸法ａ１（図５参照。）の６０％以上の長さを有していればよい。
【００３８】
また、図８に示すように、各切り欠き３９の底部を断面略Ｖ字形の鋭角としてもよい。この構成によれば、切り欠き３９の底部に応力を一層集中させ易く、容易に亀裂を生じさせることができる。これにより磁石３８の歪により生じる接着剤層の応力を早期に開放することができるため、接着剤層の剥離をより確実に防止することができる。
【００３９】
また、図９に示すように、切り欠き３９を、センサ２９と対向する磁極面とは反対側の磁極面（即ち、スリンガ２５の外側円輪部３１の外側面と接合される磁極面）に設けてもよい。尚、この場合に、各切り欠き３９の底部を断面略Ｕ字形の円弧形状とすることにより、磁石３８に可撓性を付与して、磁石３８の歪により接着剤層に作用する応力を吸収し、接着剤層の剥離を防止することができる。
【００４０】
(第２実施形態)
次に、図１０を参照して、本発明に係る第２実施形態の磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットを説明する。尚、上述した第１実施形態と共通する構成部分の説明は同一符号または相当符号を付すことで簡略化あるいは省略する。
【００４１】
図１０に示すように、本発明の第２実施形態である磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニット１ｂは、独立式の懸架装置に固定されて、自動車等の従動輪（ＦＦ車の後輪、ＦＲ車及びＲＲ車の前輪）を回転可能に支持するものである。
【００４２】
磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニット１ｂは、従動輪用である事に伴い、ハブ１４ｂの中心部にスプライン孔を設けていない。又、このハブ１４ｂの内端部に設けた円筒部４０の先端部を径方向外方に塑性変形させて加締め部４１を形成し、加締め部４１によりハブ１４ｂと共に内輪部材１３ｂを構成する内輪１５ｂを固定している。また、磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニット１ｂは、図１に示した駆動輪用の磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニット１ａの場合と異なり、転動体である玉２０，２０を設置してグリースを充填した空間１３の両端開口部を、シール装置２２ｂと密封蓋４２とにより密封している。尚、密封蓋４２は、ステンレス鋼板等の金属板にプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施す、若しくは合成樹脂を射出成形する、などして形成されている。
【００４３】
従って、磁気エンコーダ２の磁石３８が接着されるスリンガ２５は、シール装置と組み合わされた状態ではなく、単体で使用されている。尚、密封蓋４２により空間２３のスリンガ２５側の開口部は密封されているので、遠心力により油やごみを飛ばし且つポンプの作用をして油の流出とごみの侵入を防ぐスリンガを必ずしも必要とせず、よって、磁石３８の取付け部材としては、スリンガ２５の外側円輪部３１と同様に半径方向外方に展開する鍔部を有し、且つ内輪部材１３ｂに固定可能なものであればよく、特にスリンガ２５に限定されるものではない。
【００４４】
そして、磁石３８の前記被検出面に対向して近接配置されたセンサ２９により磁束密度の変化を検出して内輪部材１３ｂの回転数を検出している。
【００４５】
(第３実施形態)
次に図１１から図１４を参照して、本発明に係る第３実施形態の磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットを説明する。尚、上述した第１実施形態と共通する構成部分の説明は同一符号を付すことで簡略化あるいは省略する。
【００４６】
図１１に示すように、本発明の第３実施形態である磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニット１ｃは、独立式の懸架装置に固定されて、自動車等の駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、４ＷＤ車の全輪）を回転可能に支持するものである。
【００４７】
固定輪相当部材である外輪１１ｃは、外周面に形成された取付け部１２により不図示の懸架装置に支持固定される。回転輪相当部材である内輪部材１３ｃが、外輪１１ｃと同心に配置されており、内輪部材１３ｃは、ハブ１４ｃと、内輪１５ｃとから構成されている。ハブ１４ｃは、外端部を外輪１１ｃの外端部から軸方向に突出しており、ハブ１４ｃの外端部には、当該外端部の外周面から半径方向外方に展開する鍔状の取付けフランジ１７が形成されている。また、ハブ１４ｃの内端部に設けた円筒部４０の先端部を半径方向外方に塑性変形させて加締め部４１を形成し、加締め部４１によりハブ１４ｃと共に内輪部材１３ｃを構成する内輪１５ｃを固定している。ハブ１４ｃの中心部には軸方向に沿ってスプライン孔１６が形成されており、車両への組み付け時に、スプライン孔１６には図示しない等速ジョイントに付属したスプライン軸が挿入される。また、ハブ１４ｃの取付けフランジ１７には不図示の駆動輪が固定される。
【００４８】
外輪１１ｃの内周面には複列の外輪軌道１８、１８が形成されており、ハブ１４ｃの中間部外周面および内輪１５ｃの外周面には外輪軌道１８、１８にそれぞれ対応する内輪軌道１９、１９がそれぞれ形成されている。そして、対応する外輪軌道１８と内輪軌道１９との間には転動体である複数の玉２０が周方向に転動自在に配設されており、玉２０は保持器２１により周方向に等間隔に保持されている。尚、図示の例では転動体として玉２０を使用しているが、重量がかさむ車両用の軸受の場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もある。
【００４９】
外輪１１ｃの内端部内周面と内輪１５ｃの内端部外周面との間にはシール装置２２ａが、外輪１１ｃの外端部内周面とハブ１４ｃの中間部外周面との間にはシール装置２２ｂが、それぞれ設けられており、各玉２０と外輪軌道１８および内輪軌道１９との潤滑のためにグリースを充填された空間２３の両端開口部を塞いでいる。
【００５０】
磁気エンコーダ３は、一方の内輪軌道１９を形成されたハブ１４ｃの中間部外周面において、他方の内輪軌道１９を形成された内輪５側に、即ち内輪軌道１９、１９間の配置されている。
【００５１】
図１２および図１３に示すように、磁気エンコーダ３は、ゴムあるいは樹脂等の弾性を有する結合材と磁性粉とを混合した磁石材料から円筒状に形成された磁石４３と、強磁性を有する金属板にプレス加工等の打ち抜き加工並びに塑性加工を施すなどして形成された取付け部材４４と、から構成されている。取付け部材４４はハブ１４ｃの中間部外周面に外嵌して固定される。磁石４３は、外周面および内周面に一対の磁極面を有し、円周方向にＮ極とＳ極とを交互に（多極に）着磁されている。そして、磁石４３は、その内周面を取付け部材４４の外周面に接着材により接合され、内輪部材１３ｃ（即ち、ハブ１４ｃに固定される不図示の駆動輪）と共に回転する。従って、内輪部材１３ｃが一回転する間に磁石４３近傍の一点における磁束密度は、磁石４３の極数に対応したピーク数を有して周期的に変化する。そして、磁石４３の他方の磁極面である外周面に対向して近接配置されたセンサ２９により磁束密度の変化（磁気パルス）を検出して内輪部材１３ｃの回転数を検出している。
【００５２】
図１４に示すように、センサ２９と対向する磁石４３の前記磁極面（以後、被検出面と称する。）には、円周方向に等間隔に複数の切り欠き３９が設けられている。各切り欠き３９は、磁石４３の前記被検出面の円周方向と直交する方向（本実施形態においては、軸方向）に沿って、該被検出面を完全に横切るように一方の軸方向端部から他方の軸方向端部まで形成されており、磁石４３の前記被検出面を円周方向に複数のセグメントに区切っている。そして、各切り欠き３９の底部は断面略コ字形の矩形状とされ、切り欠き３９の幅は３０μｍ以上５００μｍ以下、切り欠き３９の深さは磁石４３の厚みｔの２０％以上９５％以下とされている。
【００５３】
このように構成された磁気エンコーダ３及び磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニット１ｃにおいても、上述した各実施形態における磁気エンコーダ及び磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットと同様の効果を得ることができる。
【００５４】
尚、図１４に示す各切り欠き３９は、磁石４３の前記被検出面の一方の軸方向端部から他方の軸方向端部まで形成されているが、前記被検出面の円周方向と直交する方向の寸法ａ２（図１３参照。）の６０％以上の長さを有していればよい。
【００５５】
本発明の磁気エンコーダ及び磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットは、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例を挙げて本発明を更に説明する。但し、本発明は実施例により何ら制限されるものではない。
【００５７】
実施例として磁石に切り欠きを設けた磁気エンコーダと、比較例として磁石に切り欠きを設けていない磁気エンコーダと、を用いて熱衝撃試験を行った。
【００５８】
実施例１〜４、および比較例ともに、磁気エンコーダの磁石にストロンチウムフェライトを７５体積％含有したポリアミド１２系プラスチック磁石材料（弾性磁性材料）を、内径６１ｍｍ、外径７２ｍｍで厚さを０．８ｍｍに射出成形により成形したものを使用した。また、実施例１〜４の磁石には、任意の凸部を設けた金型を用いて射出成形時に半径方向に沿った切り欠きを形成した。実施例１〜４の切り欠きの形状を表１に示す。
取付け部材に板厚０．６ｍｍのＳＵＳ４３０を、内径側円筒部の内径６０ｍｍ、外側円輪部の外径７２ｍｍ、内径側円筒部の軸方向長さ５．５ｍｍとした断面Ｌ字形の円環状に成形したものを使用した。
実施例１〜４、および比較例ともに、磁石と取付け部材とを一液性エポキシ系接着剤により接合した。尚、実施例１〜４においては、切り欠きが表側になるように取付け部材に接合した。
【００５９】
上記のように構成した実施例１〜４、および比較例の磁気エンコーダを、エタック製熱衝撃試験機  ＮＴ−５１０を用い、１３０℃で３０分間、次いで−５０℃で３０分間、を１サイクルとし、１０００サイクルまでの熱衝撃試験を行い、磁石の亀裂の大きさと接着剤層の剥離を評価した。試験結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2006023091.tif 000003
【００６１】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜４は亀裂の大きさも比較例に比べて小さく、接着部の剥離も認められなかった。これにより、本発明の有効性が実証された。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る第１実施形態である磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットの断面図である。
【図２】図１における点線円IIで囲まれた部分の拡大断面図である。
【図３】図１における磁気エンコーダの磁石の着磁パターンを示す模式図である。
【図４】図１における磁気エンコーダの磁石の平面図である。
【図５】図１における磁気エンコーダの部分斜視図である。
【図６】図１における磁気エンコーダの磁石の変形例を示す部分平面図である。
【図７】図１における磁気エンコーダの磁石の変形例を示す平面図である。
【図８】図１における磁気エンコーダの磁石の変形例を示す部分斜視図である。
【図９】図１における磁気エンコーダの磁石の変形例を示す部分斜視図である。
【図１０】本発明に係る第２実施形態である磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットの断面図である。
【図１１】本発明に係る第３実施形態である磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットの断面図である。
【図１２】図１１における磁気エンコーダの磁石の着磁パターンを示す模式図である。
【図１３】図１２におけるXIII-XIII矢視断面図である。
【図１４】図１３におけるXIV-XIV矢視断面図である。
【図１５】従来の磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニットの断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ａ    磁気エンコーダ付き転がり軸受ユニット
２      磁気エンコーダ
１１ａ  外輪（固定輪）
１３ａ  内輪部材（回転輪）
１４ａ  ハブ
１５ａ  内輪
１６    スプライン孔
１７    フランジ
２０    玉（転動体）
２２ａ  シール装置
２５    スリンガ（取付け部材）
２９    センサ
３８    磁石
３９    切り欠き
【図１】
2006023091.tif 000004
【図２】
2006023091.tif 000005
【図３】
2006023091.tif 000006
【図４】
2006023091.tif 000007
【図５】
2006023091.tif 000008
【図６】
2006023091.tif 000009
【図７】
2006023091.tif 000010
【図８】
2006023091.tif 000011
【図９】
2006023091.tif 000012
【図１０】
2006023091.tif 000013
【図１１】
2006023091.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2006023091.tif 000018