(57)【要約】【課題】  耐食性に優れ、長期の使用，厳しい環境下の使用においても錆の発生の問題がなく、かつ生産性に優れ、低コスト化が図れる磁気エンコーダを提供する。【解決手段】  円周方向に交互に磁極を形成した多極磁石１４と、この多極磁石１４を支持する芯金１１とを備えた磁気エンコーダ１０とする。上記多極磁石１４を、磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体とする。この多極磁石１４を上記芯金１１の加締によってこの芯金１１に固定し、この焼結体を芯金１１に固定した焼結体芯金一体品２１に防食用の表面処理を施す。【選択図】      図１
2005043294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に交互に磁極を形成した多極磁石と、この多極磁石を支持する芯金とを備えた磁気エンコーダにおいて、上記多極磁石が磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体であり、この多極磁石を上記芯金の加締によってこの芯金に固定し、この焼結体を芯金に固定した焼結体芯金一体品に防食用の表面処理を施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において、上記表面処理が電着である磁気エンコーダ。
【請求項３】
請求項２において、上記表面処理がカチオン電着である磁気エンコーダ。
【請求項４】
請求項２または請求項３において、上記焼結体と芯金との少なくとも一方に、これら焼結体と芯金との接触面において電着塗料侵入用の溝を設けた磁気エンコーダ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、上記磁性粉がサマリウム系磁性粉である磁気エンコーダ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、上記磁性粉がネオジウム系磁性粉である磁気エンコーダ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかにおいて、上記非磁性金属粉がスズ粉である磁気エンコーダ。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかにおいて、上記混合粉が２種以上の磁性粉または２種以上の非磁性金属粉を含む磁気エンコーダ。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の磁気エンコーダを備えた車輪用軸受。
【請求項１０】
請求項９において、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せた複列の転走体とを備え、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間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、上記外方部材または内方部材のうちの回転側部材に嵌合された断面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した断面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のシール板が上記磁気エンコーダにおける芯金となり、その立板部に重ねて上記多極磁石が設けられる車輪用軸受。
【請求項１１】
請求項９において、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せた複列の転走体とを備え、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間の環状空間を密閉するシール装置を設け、このシール装置は、上記外方部材または内方部材のうちの回転側部材に嵌合された断面概ね逆Ｚ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した断面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のシール板が上記磁気エンコーダにおける芯金となり、その立板部に重ねて上記多極磁石が設けられている車輪用軸受。
【請求項１２】
請求項１１において、上記第１のシール板の上記多極磁石が重ねられる立板部が、内周側部分と外周側部分とで互いに軸方向にずれた２段形状である車輪用軸受。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２において、上記第１のシール板における立板部に重ねた多極磁石を、第１のシール板の外周側円筒部の加締によって固定した車輪用軸受。
【請求項１４】
請求項１１または請求項１２において、上記第１のシール板における外周側円筒部の周方向複数箇所に内径側へ突出状態に塑性変形させた塑性変形部を設け、上記第１のシール板における立板部に重ねた多極磁石を、上記塑性変形部によって加締固定した車輪用軸受。
【請求項１５】
請求項１１または請求項１２において、上記第１のシール板における上記立板部に重ねた多極磁石を、第１のシール板の外周円筒部に設けた爪状突起の塑性変形によって固定した車輪用軸受。                                                                  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、相対回転する軸受部の回転検出装置等に用いられる磁気エンコーダ、およびそれを備えた車輪用軸受に関し、例えば自動車のアンチロックブレーキシステムにおける前後の車輪回転数を検出する回転検出装置に装着されるベアリングシールの構成部品とされる磁気エンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のスキッドを防止するためのアンチスキッド用回転検出装置として、次のような構造が多く用いられている。すなわち、前記回転検出装置は歯付ローターと感知センサからなっており、軸受を密封するシール装置よりそれぞれ離間させて配置し、一つの独立した回転検出装置を構成しているものが一般的である。このような従来例は、回転軸に嵌合された歯付ローターを、ナックルに取付られた回転検出センサで感知検出する構造を持ち、使われている軸受は、その側部に独立して設けられたシール装置によって、水分あるいは異物の侵入から守られる。
【０００３】
その他の例として特許文献１には、回転検出装置の装着スペースを削減せしめ感知性能を飛躍的に向上させることを目的として、車輪回転検出のための回転検出装置を有したベアリングシールにおいて、そこに使用するスリンガーの径方向に磁性粉の混入された弾性部材を周状に加硫成形接着し、そこに交互に磁極を配置した構造が示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、軸方向の寸法を小さくし、回転部材と固定部材との間の密閉度を良好にし、容易に取付け可能にすることを目的として、回転部材と固定部材との間がシールされ、この回転部材に回転ディスクが取付けられ、その回転ディスクに多極化されたコーダが取付けられたコーダ内蔵密閉構造としたものが示されている。使用するコーダは、磁性粒子を添加したエラストマーからなるものが用いられ、このコーダの側面を固定部材とほぼ同一平面としたシール手段とされている。
【０００５】
磁性粉や磁性粒子を含有するプラスチック（プラストマー）製のコーダは、やはり従来の射出成形や圧縮成形等のように、製品形状に適応した金型を使用して腑形したり、つまり金型どおりの形に成形したり、Ｔ形のダイスを用いた押出し成形やカレンダー成形のようなシート成形でシートを成形し打ち抜き加工などにより製品形状にして、その後、金属基板上に接着剤などで接着固定し製作してもよい。またこの場合、インサート成形のようにあらかじめ金型内に金属基板を組込んでおき、その後、溶融樹脂を流し入れて接着工程を同時加工して製作してもよい。
【０００６】
【特許文献１】特許第２８１６７８３号公報
【特許文献２】特開平６−２８１０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の各磁気エンコーダは、いずれも多極磁石に磁性粉を含むものであり、一方、自動車用軸受等に使用される場合、路面の塩泥水に曝される厳しい環境下に置かれるため、長期使用の間の錆の発生が問題となる。特に、小型化のために磁性粉の含有量を多くした場合、錆が発生し易くなる。そこで、磁気エンコーダの多極磁石を防錆処理することを考えたが、適切な防錆材料の選定が難しい。
また、多極磁石が上記のような磁性粉を含有させたエラストマーやプラストマーでは、次に説明するように種々の課題があるため、本出願人は、多極磁石を、磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体としたものを提案した（特願２００１−２９０３００号）。このような多極磁石とした場合、その特性に応じた防錆処理が必要となる。
【０００８】
さらに、本出願人は、多極磁石の表面に、クリヤー系の高防食性塗料の防錆皮膜を形成したものも提案した（特願２００３−０１２７１０号）。しかし、多極磁石への変性エポキシ系クリヤー塗料のディップ方式やスプレー方式による塗装は、自動車用足回り部品に要求される耐食性能を満足するために、膜厚を厚くする必要があり、コストが高くなる場合がある。またマスキングが必要になることもあり、工程が煩雑になることがある。さらに、成膜面の膜厚均一性および平坦度を確保するため、成膜時の塗工および焼付などの工程管理幅が狭く、歩留りが悪い場合がある。また、焼結体である多極磁石を芯金に加締めた状態において、芯金と焼結体の間の耐食性を向上させるため、変性エポキシ系クリヤー塗料の含浸処理を施したり、焼結体単体塗装や封孔処理等を施すことがあるが、コストが高くなり経済的ではない。
【０００９】
この発明の目的は、耐食性に優れ、長期の使用，厳しい環境下の使用においても錆の発生の問題がなく、かつ生産性に優れ、低コスト化が図れる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、部品点数を増やすことなく、コンパクトな構成で回転検出が行え、かつ回転検出のための磁気エンコーダの耐食性、生産性に優れ、低コスト化が図れる車輪用軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の磁気エンコーダは、円周方向に交互に磁極を形成した多極磁石と、この多極磁石を支持する芯金とを備えた磁気エンコーダにおいて、上記多極磁石が磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体であり、この多極磁石を上記芯金の加締によってこの芯金に固定し、この焼結体を芯金に固定した焼結体芯金一体品に防食用の表面処理を施したことを特徴とする。この明細書で言う「加締」とは、加圧力を加えて塑性変形させることによって締め付け固定する処理全般を示し、曲げやステーキング等による締め付けを含む。
【００１１】
この構成によると、焼結体である多極磁石を芯金に加締によって固定した焼結体芯金一体品に防食用の表面処理を施したため、耐食性に優れたものとでき、長期の使用，厳しい環境下の使用においても錆の発生の問題のない磁気エンコーダとなる。焼結体芯金一体品の状態で表面処理を施すため、個別に表面処理を施す場合に比べて工程が少なく、生産性に優れ、コスト低下が図れる。
【００１２】
この発明の磁気エンコーダにおいて、上記表面処理が電着であっても良い。電着塗装はコーティング方式の塗装よりもつきまわり性が良いことから、上記焼結体芯金一体品の全表面を塗装でき、そのため焼結体からなる多極磁石全体の耐食性を向上させることができる。また、電着塗装では、焼結体（多極磁石）と芯金の隙間に塗料が入り込み易いので、接着効果が得られ、加締と接着の両方の効果により多極磁石を芯金に強固に保持させることができる。例えば、加締が緩くても、上記接着効果で芯金からの多極磁石の分離を防ぐことができ、製品としての信頼性が向上する。さらに、電着塗装は、コーティング方式や含浸方式と比べて、均一な塗膜を形成できるので、製品としての磁気エンコーダの寸法管理を容易にできる。
【００１３】
電着塗装としては、焼結体芯金一体品をプラス極にするアニオンタイプと、マイナス極にするカチオンタイプの２つがあるが、自動車部品等のように耐食性が強く要望される場合は、カチオンタイプの電着塗装がより好ましい。
【００１４】
また、上記焼結体と芯金との少なくとも一方に、これら焼結体と芯金との接触面において電着塗料侵入用の溝を設けても良い。このように溝を設けた場合、焼結体と芯金とを加締によって固定し、その後に電着を行う工程において、焼結体と芯金との間に形成された溝の中に、電着塗料が電気泳動によって侵入し、その後、乾燥・焼き付け工程によって焼結体と芯金とが接着されることになり、焼結体と芯金の密着性がより向上する。
【００１５】
上記磁性粉は、サマリウム系磁性粉であっても良く、またネオジウム系磁性粉であっても良い。これらサマリウム系磁性粉やネオジウム系磁性粉を用いると、強い磁力を得ることができる。サマリウム系磁性粉としては、サマリウム鉄（ＳｍＦｅＮ）系磁性粉が、またネオジウム系磁性粉としてはネオジウム鉄（ＮｄＦｅＢ）系磁性粉が用いられる。上記磁性粉は、この他に、マンガンアルミ（ＭｎＡｌ）ガスアトマイズ粉であっても良い。
【００１６】
上記非磁性金属粉は、スズ粉であっても良い。磁性粉がフェライト粉やサマリウム系磁性粉やネオジウム系磁性粉である場合に、非磁性金属粉にスズ粉を用いても良い。
【００１７】
上記混合粉は２種以上の磁性粉を含むものであっても良く、また２種以上の非磁性金属粉を含むものであっても良い。また、上記混合粉は、２種以上の磁性粉を含み、かつ２種以上の非磁性金属粉を含むものであっても良い。２種以上の以上の磁性粉または２種以上の金属粉を含むものとした場合は、任意に複数種の粉を混合することで所望の特性を得ることができる。例えばフェライト粉だけでは磁力が足りない場合に、フェライト粉に希土類系磁性材料であるサマリウム系磁性粉やネオジウム系磁性粉を必要量だけ混合し、磁力向上を図りつつ安価に製作することができる。
【００１８】
この発明の車輪用軸受は、この発明における上記いずれかの構成の磁気エンコーダを備えたものである。車輪用軸受は、一般に路面の環境下にさらされた状態となり、磁気エンコーダが塩泥水を被ることがあるが、磁気エンコーダを構成する焼結体芯金一体品の全体に防食性の表面処理が施されていることから、塩泥水により磁気エンコーダに錆が発生することの防止効果が高い。
また、磁気エンコーダとこれに対面させる磁気センサとの間に砂粒等の粒子が噛み込むことがあるが、この噛み込みに対して、次のように保護される。すなわち、磁性粉と非磁性金属粉とからなる焼結体の多極磁石の表面高度は、従来の磁性粉や磁性粒子の含有する弾性部材やエラストマー製のコーダに比べて硬い。そのため、車輪回転検出のための磁気エンコーダを有した車輪用軸受において、車両走行中に回転側の多極磁石の表面と固定側の磁気センサの表面との間隙に、砂粒などの粒子が噛み込まれても、多極磁石の摩耗損傷に大幅な低減効果がある。
【００１９】
この発明の車輪用軸受は、軸受空間をシールするシール装置の構成要素を磁気エンコーダとしても良い。例えば、この車輪用軸受は、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せた複列の転走体とを備え、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間の環状空間を密封するシール装置を設けたものとされる。このシール装置の構成要素を磁気エンコーダとする。この場合に、磁気シール装置は、上記外方部材または内方部材のうちの回転側部材に嵌合された断面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した断面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のシール板が上記磁気エンコーダにおける芯金となり、その立板部に少なくとも一部を重ねて上記多極磁石が設けられたものであっても良い。
【００２０】
この構成の車輪用軸受の場合、シール装置の構成要素を磁気エンコーダとしたため、部品点数を増やすことなく、よりコンパクトな構成で車輪の回転を検出することができる。また、このようにシール装置に磁気エンコーダを構成した場合、上記の路面環境下にさらされることによる磁気エンコーダと磁気センサ間の砂粒等の噛み込みが問題となるが、この噛み込みに対して、上記と同様に多極磁石の表面高度が硬いことにより、摩耗損傷の低減効果が得られる。防食用の表面処理による防食効果もある。また、この構成の場合、第２のシール板に固着されたサイドリップおよびラジアルリップが第１のシール板に摺接すること等により、優れたシール効果が得られる。
【００２１】
上記第１のシール板は、例えば断面概ね逆Ｚ字状とされて、上記回転側部材に嵌合される嵌合側の円筒部と、立板部と、他円筒部とでなるものであっても良い。シール板が断面概ね逆Ｚ字状であると、他円筒部を焼結体の加締固定に利用でき、焼結体の加締固定がより容易に行える。
【００２２】
第１のシール板を上記の断面概ね逆Ｚ字状または断面Ｌ字状とした場合に、次の各構成としても良い。ただし、外周側円筒部を用いるものは、断面概ね逆Ｚ字状としたものだけに適用される。
・第１のシール板の立板部が、内周側部分と外周側部分とで互いに軸方向にずれた２段形状であっても良い。
・第１のシール板の立板部に、上記多極磁石を第１のシール板の外周側円筒部の加締によって固定しても良い。
・第１のシール板における外周側円筒部の周方向複数箇所に、内径側へ突出状態に塑性変形させた塑性変形部を設け、上記第１のシール板における立板部に重ねた多極磁石を、上記塑性変形部によって加締固定しても良い。
・第１のシール板の立板部に、上記多極磁石を、第１のシール板の外周部に設けた爪状突起の塑性変形によって固定しても良い。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の磁気エンコーダは、円周方向に交互に磁極を形成した多極磁石と、この多極磁石を支持する芯金とを備えた磁気エンコーダにおいて、上記多極磁石が磁性粉と非磁性金属粉との混合粉を焼結させた焼結体であり、この多極磁石を上記芯金の加締によってこの芯金に固定し、この焼結体を芯金に固定した焼結体芯金一体品に防食用の表面処理を施したものであるため、耐食性に優れ、長期の使用，厳しい環境下の使用においても錆の発生の問題がなく、かつ生産性に優れ、低コスト化が図れるという効果がある。上記表面処理が電着である場合は、焼結体芯金一体品の全表面を良好に塗装できで、より一層耐食性が向上し，また焼結体と芯金の隙間に塗料が入り込み易くて接着効果が得られ、加締と接着の両方の効果により多極磁石を芯金に強固に保持させることができる。
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ため、コンパクトな構成で回転検出が行え、かつ回転検出のための磁気エンコーダの耐久性、耐食性、および生産性に優れたものとなり、低コスト化が図れる。特に、シール装置の構成要素を磁気エンコーダとした場合は、部品点数を増やすことなく、車輪の回転を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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に示すように、この磁気エンコーダ１０は、金属製の環状の芯金１１と、この芯金１１の表面に周方向に沿って設けられた多極磁石１４とを備える。多極磁石１４は周方向に多極に磁化され、交互に磁極Ｎ，Ｓが形成された部材であり、多極に磁化された磁気ディスクからなる。磁極Ｎ，Ｓは、ピッチ円直径ＰＣＤ（図２）において、所定のピッチｐとなるように形成されている。多極磁石１４は磁性粉と非磁性金属粉との混合粉の圧粉体を焼結させた焼結体であり、この多極磁石１４を上記芯金１１の加締によってこの芯金１１に固定する。この焼結体を芯金１１に固定した焼結体芯金一体品２１に、防食用の表面処理として防食皮膜２２を施している。この磁気エンコーダ１０は、回転部材（図示せず）に取付けられ、図３に示すように多極磁石１４に磁気センサ１５を対面させて回転検出に使用されるものであり、磁気エンコーダ１０と磁気センサ１５とで回転検出装置２０が構成される。同図は、磁気エンコーダ１０を軸受（図示せず）のシール装置５の構成要素とした応用例を示し、磁気エンコーダ１０は、軸受の回転側の軌道輪に取付けられる。シール装置５は、磁気エンコーダ１０と、固定側のシール部材９とで構成される。シール装置５の具体構成については後に説明する。
【００２５】
多極磁石１４に混入する磁性粉としては、バリウム系およびストロンチウム系などの等方性または異方性フェライト粉であっても良い。これらのフェライト粉は顆粒状粉体であっても、湿式異方性フェライトコアからなる粉砕粉であっても良い。この湿式異方性フェライトコアからなる粉砕粉を磁性粉とした場合、非磁性金属粉との混合粉を磁場中で成形された異方性のグリーン体とする必要がある。
【００２６】
上記磁性粉は、希土類系磁性材料であっても良い。例えば希土類系磁性材料であるサマリウム鉄（ＳｍＦｅＮ）系磁性粉やネオジウム鉄（ＮｄＦｅＢ）系磁性粉のそれぞれ単独磁性粉であっても良い。また、磁性粉はマンガンアルミ（ＭｎＡｌ）ガスアトマイズ粉であっても良い。
【００２７】
また、上記磁性粉は、サマリウム鉄（ＳｍＦｅＮ）系磁性粉、ネオジウム鉄（ＮｄＦｅＢ）系磁性粉、およびマンガンアルミ（ＭｎＡｌ）ガスアトマイズ粉のいずれか２種以上を混合させたものであっても良い。例えば、上記磁性粉はサマリウム鉄（ＳｍＦｅＮ）系磁性粉とネオジウム鉄（ＮｄＦｅＢ）系磁性粉とを混合させたもの、マンガンアルミガスアトマイズ粉とサマリウム鉄系磁性粉とを混合させたもの、およびサマリウム鉄系磁性粉とネオジウム鉄系磁性粉とマンガンアルミガスアトマイズ粉とを混合させたもの、のいずれかであっても良い。例えば、フェライト粉だけでは磁力が足りない場合に、フェライト粉に希土類系磁性材料であるサマリウム鉄（ＳｍＦｅＮ）系磁性粉や、ネオジウム鉄（ＮｄＦｅＢ）系磁性粉を必要量だけ混合し、磁力向上を図りつつ安価に製作することもできる。
【００２８】
多極磁石１４を形成する非磁性金属粉には、スズ、銅、アルミ、ニッケル、亜鉛、タングステン、マンガンなどの粉体、または非磁性のステンレス系金属粉のいずれか単独（１種）の粉体、もしくは２種以上からなる混合した粉体、もしくは２種以上からなる合金粉末を使用することができる。
【００２９】
芯金１１の材質となる金属は、磁性体、特に強磁性体となる金属が好ましく、例えば磁性体でかつ防錆性を有する鋼板が用いられる。このような鋼板として、フェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や、防錆処理された圧延鋼板等を用いることができる。
【００３０】
芯金１１の形状は、種々の円環状の形状とできるが、多極磁石１４を固定できる形状が好ましい。特に、加締固定や嵌合固定等の機械的な固定が行える形状が好ましい。加締固定の場合、芯金１１は、例えば図１（Ｂ）に示すように、嵌合側となる内径側の円筒部１１ａと、その一端から外径側へ延びる立板部１１ｂと、外径縁の他円筒部１１ｃとでなる断面概ね逆Ｚ字状の円環状とする。なお、芯金１１は断面Ｌ字状のものとしても良く、その場合は図１（Ｂ）の芯金１１において、他円筒部１１ｃが省略された形状のものとされる。芯金１１を断面Ｌ字状とした場合は、例えば爪部等を立板部１１ｂ等に設けて加締固定する。
【００３１】
図１（Ｂ）の芯金１１において、円筒部１１ａ、立板部１１ｂ、および他円筒部１１ｃは、鋼板等の金属板から一体にプレス成形されたものである。立板部１１ｂは平坦に形成されており、その平坦な立板部１１ｂの表面に重ねて多極磁石１４の未着磁の焼結体を組み込み、外周縁の他円筒部１１ｃを加締めることで、芯金１１の立板部１１ｂに重なり状態に多極磁石１４が固定されて、焼結体芯金一体品２１とされる。上記他円筒部１１ｃは、その断面における先端側部分または略全体が、加締部となる。また、この加締部は、芯金１１の円周方向の全周にわたって延び、したがって円環状となっている。なお、多極磁石１４の他円筒部１１ｃにより固定される部分は、多極磁石１４の被検出面となる表面よりも凹む凹み部１４ｂとなっていて、これにより塑性変形部１１ｃａが多極磁石１４の被検出面となる表面に突出しないように成されている。
【００３２】
加締固定は、上記のように全周に連続して行う他に、図４，図５に断面図および正面図で示すように行っても良い。この例では、芯金１１を図１の例と同じく、内径側の円筒部１１ａと、その一端から外径側へ延びる立板部１１ｂと、その外径縁の円筒状の他円筒部１１ｃとでなる断面概ね逆Ｚ字状の円環状としている。また、他円筒部１１ｃにおける周方向の複数箇所に、ステーキング等によって、内径側へ突出状態に塑性変形させた塑性変形部１１ｃａを設け、その塑性変形部１１ｃａにより多極磁石１４を芯金１１の立板部１１ｂに固定している。この例においても、多極磁石１４の塑性変形部１１ｃａにより固定される部分は、多極磁石１４の被検出面となる表面よりも凹む凹み部１４ｂとなっていて、これにより塑性変形部１１ｃａが多極磁石１４の被検出面となる表面に突出しないように成されている。凹み部１４ｂは、外径側に至るに従って表面から背面側へ近づく傾斜面１４ｂとされている。
【００３３】
図１および図４に示す各例において、芯金１１は、図６のように、立板部ｂが、内周側部分１１ｂａと外周側部分１１ｂｂとで互いに軸方向にずれた２段形状を成すものとしても良い。図６において、図示は省略するが、多極磁石１４は、図１の例と同様に立板部１１ｂにおける他円筒部１１ｃの突出側の面に配置される。
【００３４】
さらに、図７に示すように、図１の例と同様に断面概ね逆Ｚ字状とされた芯金１１において、その他円筒部１１ｃの端縁における円周方向複数箇所に舌片状の爪部１１ｃｂを設け、この舌片状爪部１１ｃｂを矢印のように内径側へ塑性変形させることにより、つまり折り曲げるように加締ることにより、多極磁石１４を芯金１１に固定しても良い。多極磁石１４は、図１などの例と同様に立板部１１ｂにおける他円筒部１１ｃの突出側の面に配置される。この例においても、図６の例と同様に、立板部１１ｂを２段形状としている。立板部１１ｂを２段形状とした場合、多極磁石１４の立板部１１ｂ側の側面形状は、図１２（Ｂ）に示すように、立板部１１ｂの２段形状に沿った側面形状としても良い。
【００３５】
上記各例のようにして、多極磁石１４を芯金１１に加締固定してなる焼結体芯金一体品２１の表面に、電着法で防食皮膜２２を施して磁気エンコーダ１０が構成される。この場合の防食皮膜２２の電着塗装は、水溶性塗料中に浸漬した焼結体芯金一体品２１に電流を流し、電気泳動によって電気化学的に焼結体芯金一体品２１の表面に防食皮膜２２を施すものである。上記電着塗装は、大別して、焼結体芯金一体品２１をプラス極にするアニオン電着塗装と、焼結体芯金一体品２１をマイナス極にするカチオン電着塗装の２種類がある。上記エンコーダ１０が車輪用軸受に装着するものである場合は、耐食性が要求されるため、カチオン電着塗装により防食皮膜２２を施すのが好ましい。上記電着塗装により施される電着塗膜である防食皮膜２２の含水率は約１０％以下とし、乾燥・焼き付けを行って最終の皮膜を形成する。
【００３６】
上記電着塗装の特長は、溶剤塗装などに比べて均一膜厚性が良く、さらに、つきまわりも良いことから、凹凸の大きい製品でも全表面に均一に塗装処理できる。また、マスキング技術を用いれば、電着塗装とメッキの併用、或いは電着塗装の２回繰り返しにより２色塗装も簡単に行うことができる。このため、既存の変性エポキシ系クリヤー塗料をディッピング（浸漬）方式やスプレー（吹付け）方式で塗布するものでは比較的塗装が容易でない端面部分の塗工性が、上記電着塗装では大幅に向上する。また、上記電着塗装では、焼結体芯金一体品２１における焼結体加締部および内径側端面部への電着塗料の電気泳動によるつきまわり、侵入により、塗料が焼結体（多極磁石１４）と芯金１１との間に接着剤として作用するため、既存の変性エポキシ系クリヤー塗料をディッピング（浸漬）方式やスプレー（吹付け）方式で塗布するものに比べて、焼結体（多極磁石１４）と芯金１１の密着性が大幅に向上する。
【００３７】
また、上記焼結体芯金一体品２１における焼結体（多極磁石１４）と芯金１１の密着性を向上させるために、例えば図８や図９に示すように、焼結体（多極磁石１４）の裏面（芯金１１と接する面）に水溶性電着塗料の侵入を許容する溝２３，２４を有するものとしても良い。図８の例では、径方向に延びる複数本の放射状溝２３を成形しており、図９の例では、複数本の放射状溝２３と、焼結体（多極磁石１４）と同心状で上記放射状溝２３と交差するリング状溝２４を成形している。
【００３８】
このように、焼結体（多極磁石１４）の裏面に溝２３，２４を成形することにより、上記電着塗装工程において、これらの溝２３，２４内に水溶性電着塗料が電気泳動によって侵入し、その後の乾燥・焼付け工程によって焼結体（多極磁石１４）と芯金１１とを電着塗料で接着させることができる。
【００３９】
なお、図８および図９では、焼結体（多極磁石１４）の裏面に溝２３，２４を成形した場合を示したが、これに限らず、図１０〜図１２に示すように、芯金１１の立板部１１ｂまたは立板部１１ｂから他円筒部１１ｃにまたがって、水溶性電着塗料の侵入を許容する溝２５，２５Ａ，２６を形成しても良い。図１０の例では、立板部１１ｂの焼結体（多極磁石１４）と接する面に径方向に延びる複数本の放射状溝２５をプレス加工あるいは切削加工により形成している。図１１の例では、立板部１１ｂから他円筒部１１ｃに跨がる複数本の放射状溝２５Ａをプレス加工あるいは切削加工により形成している。図１２の例では、立板部１１ｂに複数本の放射状溝２５と、芯金１１と同心状で上記放射状溝２５と交差するリング状溝２６を、プレス加工あるいは切削加工により形成している。
【００４０】
この構成の磁気エンコーダ１０は、図３と共に前述したように、多極磁石１４に磁気センサ１５を対面させて回転検出に使用される。磁気エンコーダ１０を回転させると、多極磁石１４の多極に磁化された各磁極Ｎ，Ｓの通過が磁気センサ１５で検出され、パルスのかたちで回転が検出される。磁極Ｎ，Ｓのピッチｐ（図２）は細かく設定でき、例えばピッチｐが１．５mm、ピッチ相互差±３％という精度を得ることもでき、これにより精度の高い回転検出が行える。ピッチ相互差は、磁気エンコーダ１０から所定距離だけ離れた位置で検出される各磁極間の距離の差を目標ピッチに対する割合で示した値である。磁気エンコーダ１０が図３のように軸受のシール装置５に応用されたものである場合、磁気エンコーダ１０の取付けられた軸受の回転が検出されることになる。
【００４１】
この磁気エンコーダ１０は、焼結体である多極磁石１４を芯金１１に加締によって固定した焼結体芯金一体品２１に防食用の表面処理を施したため、耐食性に優れたものとでき、長期の使用，厳しい環境下の使用においても錆の発生の問題のない磁気エンコーダとなる。例えば車輪用軸受のような錆の発生し易い環境下で使用することができる。
【００４２】
また、多極磁石１４は、磁性粉の混入した焼結体からなるため、次に示すように、安定したセンシングの得られる磁力を確保しながら薄肉化できて、磁気エンコーダ１０のコンパクト化が図れるうえ、耐摩耗性に優れ、また生産性にも優れたものとなる。
【００４３】
さらに、多極磁石１４の表面高度は、従来の磁性粉や磁性粒子の含有する弾性部材やエラストマー製のコーダに比べて硬い。そのため、車輪回転検出のための回転検出装置２０に応用した場合に、車両走行中に回転側の多極磁石１４の表面と固定側の磁気センサ１５の表面の隙間に、砂粒などの粒子が噛み込まれても、多極磁石１４の摩耗損傷が生じ難く、従来の弾性体製としたものに比べて、摩耗の大幅な低減効果がある。
【００４４】
この実施形態の特に特長的な利点をまとめると、次のとおりである。
・電着塗装は、コーティング方式の塗装よりも、つきまわり性が良いことから、製品全体を塗装できるので、焼結体（多極磁石１４）全体の耐食性を向上できる。
・電着塗装は、コーティング方式の塗装よりも、つきまわり性が良いことから、焼結体（多極磁石１４）と芯金１１の隙間に入り込み易いので、接着効果があり、「加締」と「接着」の両方で焼結体と芯金を保持器できる。仮に、加締が緩くても接着効果で分離を防ぐことができるので、製品の信頼性が向上する。
・電着塗装は、コーティング方式と比べて、均一な塗膜を形成できるので、製品の寸法管理が容易にできる。
・焼結体（多極磁石１４）または芯金（１１）の少なくともいずれか一方に凹みを設けることで、焼結体と芯金の密着性を向上できる。
【００４５】
つぎに、上記電着塗装による防食皮膜２２の耐食性能の試験結果を、表１と共に説明する。試験は、上記実施形態にかかる実施例１〜１０、および比較例１〜１０となる各サンプルにつき行った。上記サンプルには、焼結体の多極磁石１４を構成する磁性粉として、サマリウム鉄（Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎ）系磁性粉を用いたものと、ネオジウム鉄（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ）系磁性粉を用いたものとを準備した。バインダはいずれもＳｎとした。いずれの磁性粉を用いたか、および配合比については、表１の中に示した。この配合割合で、φ５４ｍｍ×φ６６ｍｍ×１．５ｍｍのグリーン体（未焼結圧粉体）を加圧プレスで成形し、大気中で１時間焼成した。各サンプルの焼結体（多極磁石１４）および芯金１１の形状は、表１中に図番で示す各図の形状である。実施例１〜１０となる各サンプルでは、これらの焼結体芯金一体品２１に上述した各種電着塗装を行い、防錆皮膜２２を形成した。これに対して、比較例１〜１０の各サンプルでは、エポキシコートやエポキシ含浸などの各種塗装を行った。
【００４６】
これらの各サンプルに対して、それぞれ以下の試験を行った。
（１）各サンプルについて、５５℃に加温したＮａＣｌを５％溶液中に２４時間浸し、耐食性能を比較した。表１には耐食性に優れる順に、◎，○，△，×のマークを示した。
（２）防錆処理品である上記各サンプルを製品として使用する場合は、焼結体（多極磁石１４）および芯金１１の表面の平坦度が重要であり、平坦度が悪いと、回転検出装置２０の検出感度が悪くなる可能性があり、好ましくない。この観点から、上記表面形状を測定し、その測定結果である表面粗さＲｚが５０μｍ以下であると○、５０μｍより大きければ×として表１に併記した。
（３）焼結体（多極磁石１４）と芯金１１の密着性を評価するため、焼結体と芯金１１の隙間に鉄製の治具を差し込み、強制的に剥離させた。密着性が良い場合、焼結体（多極磁石１４）と芯金１１の界面で剥がれることはなく、焼結体内部で破壊するので、芯金１１表面に固着する塗膜量が多い。表１には、付着量の多い順に、◎，○，△，×のマークを併記した。
【００４７】
【表１】
2005043294.tif 000003
【００４８】
表１中の各例は、次に詳細を示す例であり、表１に示す試験結果から、次の事項がわかる。
実施例１：焼結体（多極磁石１４）にＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性体を用い、焼結体および芯金１１に溝を入れていない焼結体芯金一体品２１にカチオン電着を行った。この例は、耐食性、平坦度、密着性のすべてに優れていた。
実施例２：焼結体（多極磁石１４）にＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性体を用い、焼結体および芯金１１に溝を入れていない焼結体芯金一体品２１にアニオン電着を行った。この例は、カチオン電着の場合と比べて耐食性は若干劣るものの、平坦度、密着性は優れていた。
実施例３：焼結体（多極磁石１４）にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性体を用い、焼結体および芯金１１に溝を入れていない焼結体芯金一体品２１にカチオン電着を行った。この例は、耐食性、平坦度、密着性のすべてに優れていた。
実施例４〜１０：焼結体（多極磁石１４）あるいは芯金１１のいずれか一方、または両方に溝を入れた焼結体芯金一体品２１にカチオン電着を行った。これらの各例では、いずれも耐食性、平坦度、密着性のすべてに優れていた。特に密着性に関しては、非常に優れていた。
比較例１：焼結体（多極磁石１４）にＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性体を用い、焼結体および芯金１１に溝を入れていない焼結体芯金一体品２１に対して、エポキシ系クリヤー塗膜をコーティングし、１８０℃で２０分間の焼付けを行った。この例では、焼結体表面の耐食性は良好であったが、付着し難い内径部の耐食性が劣っていた。平坦度は良好であったが、密着性は劣っていた。
比較例２：焼結体（多極磁石１４）にＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性体を用い、焼結体および芯金１１に溝を入れていない焼結体芯金一体品２１に対して、エポキシ系クリヤー（東京ペイント製：ＴＰＲ−ＲＣ  クリヤー）をシンナーで希釈し、その希釈液に焼結体を浸して真空引きを行い、焼結体と芯金１１の隙間に強制的に樹脂を含浸させ、一定時間保持した後、焼結体を取り出して１８０℃で２０分間の焼付けを行った。この例は、耐食性は良好であったが、平坦度が劣っており、密着性についても電着塗装の場合よりも劣っていた。
比較例３：焼結体（多極磁石１４）にＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性体を用い、焼結体および芯金１１に溝を入れていない焼結体芯金一体品２１に対して、エポキシ系クリヤー（東京ペイント製：ＴＰＲ−ＲＣ  クリヤー）をシンナーで希釈し、その希釈液に焼結体を浸して真空引きを行い、焼結体と芯金１１の隙間に強制的に樹脂を含浸させ、一定時間保持した後、焼結体を取り出して１８０℃で２０分間の焼付けを行った。この例は、耐食性が良好であったが、平坦度が劣っており、密着性も電着塗装の場合よりも劣っていた。
比較例４〜１０：焼結体（多極磁石１４）にＳｍ−Ｆｅ−Ｎ系磁性体を用い、焼結体または芯金１１のいずれか一方、または両方に溝を入れた焼結体芯金一体品２１に対して、エポキシ系クリヤー（東京ペイント製：ＴＰＲ−ＲＣ  クリヤー）をシンナーで希釈し、その希釈液に焼結体を浸して真空引きを行い、焼結体と芯金１１の隙間に強制的に樹脂を含浸させ、一定時間保持した後、焼結体を取り出して１８０℃で２０分間の焼付けを行った。これらの例は、耐食性は良好であったが、平坦度が劣っており、密着性も電着塗装の場合よりも劣っていた。
【００４９】
つぎに、この磁気エンコーダ１０を備えた車輪用軸受の一例、およびそのシール装置５の例を、図１３，図１４と共に説明する。図１３に示すように、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、磁気エンコーダ１０付きのものである。内方部材１および外方部材２は、転動体３の軌道面１ａ，２ａを有しており、各軌道面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、これら軸受内輪や軸受外輪と別の部品とが組合わさった組立部材であっても良い。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。
【００５０】
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、各転動体列の軌道面１ａ，１ａがそれぞれ形成された一対の分割型の内輪１８，１９からなる。これら内輪１８，１９は、ハブ輪６の軸部の外周に嵌合し、ハブ輪６と共に上記内方部材１を構成する。なお、内方部材１は、上記のようにハブ輪６および一対の分割型の内輪１８，１９からなる３部品の組立部品とする代わりに、ハブ輪６および片方の内輪１８が一体化された軌道面付きのハブ輪と、もう片方の内輪１９とで構成される２部品からなるものとしても良い。
【００５１】
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）が駆動軸に連結される。外方部材２は、軸受外輪からなり、懸架装置におけるナックル等からなるハウジング（図示せず）に取付けられる。転動体３は各列毎に保持器４で保持されている。
【００５２】
図１４は、磁気エンコーダ付きのシール装置５を拡大して示す。このシール装置５は、図３に示したものと同じであり、その一部を前述したが、図１４において、詳細を説明する。このシール装置５は、磁気エンコーダ１０またはその芯金１１がスリンガとなり、内方部材１および外方部材２のうちの回転側の部材に取付けられる。この例では、回転側の部材は内方部材１であるため、磁気エンコーダ１０は内方部材１に取付けられる。
【００５３】
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の金属板製の環状のシール板（１１），１２を有する。第１のシール板（１１）は、上記磁気エンコーダ１０における芯金１１のことであり、以下、芯金１１として説明する。磁気エンコーダ１０は、図１ないし図３と共に前述した第１の実施形態にかかるものであり、その重複する説明を省略する。この磁気エンコーダ１０における多極磁石１４に対面して、同図のように磁気センサ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２０が構成される。
【００５４】
第２のシール板１２は、上記シール部材９（図３）を構成する部材であり、第１のシール板である芯金１１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。これらリップ１６ａ〜１６ｃの枚数は任意で良いが、図１４の例では、１枚のサイドリップ１６ａと、軸方向の内外に位置する２枚のラジアルリップ１６ｃ，１６ｂとを設けている。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を抱持したものとしてある。すなわち、弾性部材１６は、円筒部１２ａの内径面から先端部外径までを覆う先端覆い部１６ｄを有するものとし、この先端覆い部１６ｄが、第２のシール板１２と外方部材２との嵌合部に介在する。第２のシール板１２の円筒部１２ａと第１のシール板である芯金１１の他円筒部１１ｃ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１７を構成している。
【００５５】
この構成の車輪用軸受によると、車輪と共に回転する内方部材１の回転が、この内方部材１に取付けられた磁気エンコーダ１０を介して、磁気センサ１５で検出され、車輪回転速度が検出される。
【００５６】
磁気エンコーダ１０は、シール装置５の構成要素としたため、部品点数を増やすことなく、車輪の回転を検出することができる。車輪用軸受は、一般に路面の環境下にさらされた状態となり、磁気エンコーダ１０が塩泥水を被ることがあるが、磁気エンコーダ１０を構成する焼結体芯金一体品２１の全体に防食性の表面処理が施されていることから、塩泥水により磁気エンコーダ１０に錆が発生するのを確実に防止することができる。また、磁気エンコーダ１０と、これに対面させる磁気センサ１５との間に砂粒等の粒子が噛み込むことがあるが、上記のように磁気エンコーダ１０の多極磁石１４は焼結体からなるものであって硬質であるため、多極磁石１４の表面の摩耗損傷は従来の弾性体製のものに比べて大幅に低減される。
【００５７】
内外の部材１，２間のシールについては、第２のシール板１２に設けられた各シールリップ１６ａ〜１６ｃの摺接と、第２のシール板１２の円筒部１２ａに第１のシール板である芯金１１の他円筒部１１ｃが僅かな径方向隙間で対峙することで構成されるラビリンスシール１７とで得られる。
【００５８】
なお、図１３および図１４に示す車輪用軸受では、磁気エンコーダ１０の芯金１１を、図１の形状のものとした場合について示しているが、磁気エンコーダ１０として図４〜図７に示した各例のものを用いても良い。
また、磁気エンコーダ１０を軸受のシール装置５の構成要素とする場合等において、多極磁石１４を、上記各実施形態とは逆に軸受に対して内向きに設けても良い。すなわち、多極磁石１４を芯金１１の軸受内側の面に設けても良い。その場合、芯金１１は非磁性体製のものとすることが好ましい。
また、外方部材が回転側部材となる車輪用軸受では、外方部材に磁気エンコーダを取付ける。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかる磁気エンコーダの部分斜視図、（Ｂ）は同磁気エンコーダの組立過程を示す部分斜視図である。
【図２】同磁気エンコーダを正面から示す磁極の説明図である。
【図３】同磁気エンコーダを備えたシール装置と磁気センサとを示す部分破断正面図である。
【図４】同磁気エンコーダにおける多極磁石の一例の裏面を示す斜視図である。
【図５】同磁気エンコーダにおける多極磁石の他の例の裏面を示す斜視図である。
【図６】同磁気エンコーダにおける芯金の一例を示す部分斜視図である。
【図７】同磁気エンコーダにおける芯金の他の例を示す部分斜視図である。
【図８】同磁気エンコーダにおける芯金のさらに他の例を示す部分斜視図である。
【図９】この発明の他の実施形態にかかる磁気エンコーダの部分斜視図である。
【図１０】同磁気エンコーダの正面図である。
【図１１】芯金の変形例の部分断面図である。
【図１２】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ芯金の他の変形例、およびその芯金を用いた磁気エンコーダの部分斜視図である。
【図１３】第１の実施形態にかかる磁気エンコーダを備えた車輪用軸受の全体の断面図である。
【図１４】同車輪用軸受の部分断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…内方部材
２…外方部材
３…転動体
５…シール装置
１０…磁気エンコーダ
１１…芯金（第１のシール板）
１１ａ…円筒部
１１ｂ…立板部
１１ｃ…他円筒部
１２…第２のシール板
１４…多極磁石
１５…磁気センサ
１６ａ…サイドリップ
１６ｂ，１６ｃ…ラジアルリップ
２０…回転検出装置
２１…焼結体芯金一体品
２２…防食皮膜
【図１】
2005043294.tif 000004
【図２】
2005043294.tif 000005
【図３】
2005043294.tif 000006
【図４】
2005043294.tif 000007
【図５】
2005043294.tif 000008
【図６】
2005043294.tif 000009
【図７】
2005043294.tif 000010
【図８】
2005043294.tif 000011
【図９】
2005043294.tif 000012
【図１０】
2005043294.tif 000013
【図１１】
2005043294.tif 000014
【図１２】
2005043294.tif 000015
【図１３】
2005043294.tif 000016
【図１４】
2005043294.tif 000017