WO2011135957A1

WO2011135957A1 - 転がり軸受

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Publication number: WO2011135957A1
Application number: PCT/JP2011/057711
Authority: WO
Inventors: 矢部　俊一; 正田　義雄
Original assignee: 日本精工株式会社
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2011-11-03
Also published as: CN202132400U; CN102235427A; US20120230622A1; JPWO2011135957A1

Abstract

　本発明の転がり軸受は、回転輪のシール装置を取り付けるための嵌合溝を該回転輪の両端面で同一形状とし、固定輪のシール溝を該固定輪の両端面で転動体を中心にした対称形状とし、且つ、一対のシール装置のそれぞれを、芯金の一方の端部に弾性材料からなりシール嵌合溝に嵌合する嵌合部を連結し、他方の端部に弾性材料からなりシール溝に摺接するシールリップ部を連結して構成するとともに転動体を中心にした対称形状とし、一方の芯金に磁気エンコーダの磁気センサと対向する磁石部を接合し、他方の芯金を弾性材料で被覆する。このような構成により、軸受両端面の嵌合溝及びシール溝、更にはシール装置を共通部品化して低コスト化を図るとともに、磁石部側シール装置からのグリース漏れを防止する。

Description

転がり軸受

　本発明は、回転体の回転数を検出するために用いられる磁気エンコーダ機能を備えた転がり軸受に関し、具体的には、洗濯機、自動二輪車等に使用される転がり軸受に関する。

　従来、単列の深溝玉軸受で、端面部に存在するシールに、回転数を検出することを目的とした磁気エンコーダ機能を付加するために、多極磁石を配設したものとしては、本出願人によるものがある（特許文献１参照）。

　この特許文献１に開示された転がり軸受１０は、図３に示すように、回転輪である外輪１１と、固定輪である内輪１２と、外輪１１と内輪１２により画成された環状空間に周方向に回転自在に配設された複数の転動体である玉１３と、玉１３を保持するポケット２２が円周方向に所定の間隔で形成された保持器２１と、環状空間の開口端部で外輪１１の軸方向端部（図では、軸方向一端部のみ図示）に配置された一対のシール装置１６，２３と、片方のシール装置２３に取り付けられ、磁気エンコーダとして機能する磁石部２５と、磁石部２５に近接対向して配された磁気センサ２９と、を備えており、環状空間にはグリース等の潤滑剤が充填されている。

　また、磁石部２５が接合されたシール装置２３（磁石部側シール装置ともいう）は、断面Ｌ字形の円環形状である芯金１５と、芯金１５の内径側周縁部に形成され、内輪１２の端部外周面に設けられたシール溝２０に摺接するシールリップ部２４と、を有する。また、磁石部側シール装置２３の他端は、外輪１１の軸方向端部の内周面に設けられた段状の嵌合溝１７に嵌合される。尚、他方のシール装置１６は、シール溝２０に摺接するシールリップ部１９を有した接触シールを構成する。

　磁石部２５は、芯金１５の軸方向外側の端部（接合面）２８に取り付けられる。磁石部２５は、磁石部２５の軸方向外側の端面２６とは段差を有して形成される被検出面２７に、Ｎ極が着磁されたＮ極着磁部と、Ｓ極が着磁されたＳ極着磁部とが周方向に交互に配置された多極磁石であり、外輪１１の軸方向端面１１ａより軸方向内側に位置するように配置されている。

日本国特開２００７－３２１８９４号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の転がり軸受では、磁石部側シール装置２３と、他方のシール装置１６とで芯金や嵌合部の形状が異なっており、それに伴って外輪１１の両端面の形状も異なっている。そのため、外輪１１の両端面の加工が２段階になり、磁石部側シール装置２３も他のシール付き転がり軸受のシール装置と共有できず、コストアップにつながる。

　また、磁石部側シール装置２３は、外輪１１の嵌合部１７に固定される部位にゴムが被覆されていないため、過度に高速回転した場合には、この部分からグリースが漏れるおそれもある。

　本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、回転数検出が可能な転がり軸受において、軸受両端面の嵌合溝及びシール溝、更にはシール装置を従来のシール付き転がり軸受と共通部品化して低コスト化を図るとともに、磁石部側シール装置からのグリース漏れを防止することを目的とする。

　上記目的を達成するために本発明は、以下の転がり軸受を提供する。
（１）固定輪と、回転輪と、前記固定輪と前記回転輪により画成された環状空間周方向に回転自在に配設された複数の転動体と、前記転動体を回転自在に保持する保持器と、前記環状空間の開口端部をシールする一対のシール装置と、を備えた転がり軸受において、
　前記回転輪の前記シール装置を取り付けるための嵌合溝を該回転輪の両端面で前記転動体を中心にした対称形状とし、前記固定輪のシール溝を該固定輪の両端面で前記転動体を中心にした対称形状とし、且つ、
　前記一対のシール装置のそれぞれを、芯金の一方の端部に弾性材料からなり前記シール嵌合溝に嵌合する嵌合部を連結し、他方の端部に弾性材料からなり前記シール溝に摺接するシールリップ部を連結して構成するとともに前記転動体を中心にした対称形状とし、一方の芯金に磁気エンコーダの磁気センサと対向する磁石部を接合し、他方の芯金を前記弾性材料で被覆したことを特徴とする転がり軸受。
（２）上記（１）に記載の転がり軸受において、
　前記磁石部が、前記固定輪と前記回転輪の軸方向端面よりも軸方向外側に突出していることを特徴とする転がり軸受。
（３）上記（１）または（２）に記載の転がり軸受において、
　前記磁石部は、磁性体粉と熱可塑性樹脂とを含有することを特徴とする転がり軸受。
（４）上記（３）に記載の転がり軸受において、
　前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド６、ポリアミド６６、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）、変性ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ、分子構造中にソフトセグメントを有する変性ポリアミド１２、分子構造中にソフトセグメントを有する変性ポリエステル樹脂及び分子構造中にソフトセグメントを有する変性ポリスチレン樹脂から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする転がり軸受。
（５）上記（１）または（２）に記載の転がり軸受において、
　前記磁石部は、磁性体粉とゴムとを含有することを特徴とする転がり軸受。
（６）上記（５）に記載の転がり軸受において、
　前記ゴムが、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム及びシリコンゴムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする転がり軸受。
（７）上記（１）～（６）の何れか１つに記載の転がり軸受において、
　前記磁石部が、半硬化状態の接着剤を塗工してなる前記芯金をコアとするインサート成形により接合され、かつ、前記接着剤が２段階に硬化反応が進むフェノール樹脂系接着剤またはエポキシ樹脂系接着剤であることを特徴とする転がり軸受。
（８）上記（１）～（６）の何れか１つに記載の転がり軸受において、
　前記磁石部が、前記芯金と接着剤により接合され、かつ、前記接着剤が一液エポキシ樹脂系接着剤、二液エポキシ樹脂系接着剤及びＵＶ硬化型アクリル系接着剤から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする転がり軸受。

　本発明の転がり軸受は、従来のシール付き転がり軸受と内外輪及びシール装置を共通化できるため、低コスト化が可能である。また、磁石部側シール装置の嵌合部を弾性材料とし、嵌合溝に隙間なく嵌合できるためグリース漏れを防止することができる。

　また、磁石部端面を軸受端面より突出させることもでき、磁石厚さが増して一極当りの磁束密度が大きくなり、回転精度が高まる。更には、磁石部端面を軸受端面の内側に配置することもでき、磁気センサとの干渉が少なく、取付性がよくなり、軸受全体として小型化を図ることもできる。

本発明の転がり軸受の一例を示す断面図である。本発明の転がり軸受の他の例を示す断面図である。従来の磁気エンコーダ機能を備える転がり軸受の一例を示す断面図である。

　以下、本発明に関して図面を参照して詳細に説明する。

　図１は、本発明の転がり軸受の一例を図３に従って示す断面図である。転がり軸受１０は、固定輪である外輪１１と、回転輪である内輪１２と、外輪１１と内輪１２により画成された環状空間に周方向に回転自在に配設された複数の転動体である玉１３と、玉１３を保持するポケット２２が円周方向に所定の間隔で形成された保持器２１と、環状空間の開口端部で外輪１１の軸方向端部に配置された一対のシール装置１６，２３と、磁石部側シール装置２３に取り付けられ、磁気エンコーダとして機能する周方向に多極に磁化された磁石部２５と、磁石部２５に近接対向して配された磁気センサ２９と、を備えており、環状空間にはグリース等の潤滑剤が充填されている。

　本発明では、内輪１２の嵌合溝１７を両端面で玉１３を中心にした対称形状とし、外輪１１のシール溝２０を両端面で同じく玉１３を中心にした対称で形状とする。これにより、図３に示した転がり軸受１０のように、外輪１１において、磁石部側シール装置２３と、他方のシール装置１６とで異なる形状に加工する必要がなくなる。

　それとともに、磁石部側シール装置２３において、芯金１５の嵌合溝側端部に、弾性材料からなり、内輪１２の嵌合溝１７と嵌合する形状に成形された嵌合部３０を接合し、芯金１５のシール溝側端部に、弾性材料からなり、外輪１１のシール溝２０に摺接するシールリップ部３１を接合する。そして、芯金１５の外側に磁石部２７を接合する。このような磁石部側シール装置２３では、弾性材料からなる嵌合部３０が、内輪１２の嵌合溝１７に隙間なく嵌合するため、グリース漏れを起こすことがなくなる。

　また、他方のシール装置１６については、磁石部側シール装置２３の芯金１５とは玉１３を中心にした対称形状の芯金３５を用い、嵌合溝側端部に磁石部側シール装置２３の嵌合溝１７とは玉１３を中心にした対称形状の嵌合部３６と、シール溝側端部に磁石部側シール装置２３のシールリップ部３１とは玉１３を中心にした対称形状のシールリップ部３７とを形成し、更に芯金３５の外側を同じ弾性材料で被覆する。

　上記のように、内輪１２の嵌合溝１７、外輪１１のシール溝２０、磁石部側シール装置２３及び他方のシール装置１６を、玉１３を中心にした対称形状とする構成は、一般的なシール付転がり軸受と同様であり、既存のシール付転がり軸受をそのまま転用することも可能である。

　また、磁石部２５を、図示のように、被検出面２７が外輪１１の端面１１ａ及び内輪１２の端面１２ａよりも外側に突出するように厚く形成することにより、磁束密度が高まり、磁気センサ２９による検出精度が高まるようになる。

　あるいは、磁石部２５を、図２に示すように、被検出面２７が外輪１１の端面１１ａ及び内輪１２の端面１２ａの内側に形成しても、磁気センサ２９による回転数検出が可能であり、磁気センサ２９との干渉が少なく、取付性がよくなり、更に軸受全体として小型化を図ることもできる。

　尚、磁石部２５を形成する磁石材料としては、特に限定されないが、芯金１５への接合性を考慮すると、磁性粉を７０～９２質量％程度含有し、熱可塑性樹脂あるいはゴムをバインダーとした磁石コンパウンドを好適に用いることができる。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、ネオジウム－鉄－ボロン、サマリウム－コバルト、サマリウム－鉄等の希土類磁性粉を用いることができ、更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。磁性粉の含有量が７０質量％未満の場合は、磁気特性が劣ると共に、細かいピッチで円周方向に多極磁化させるのが困難になり、好ましくない。それに対して、磁性粉の含有量が９２質量％を越える場合は、バインダー量が少なくなりすぎて、磁石全体の強度が低くなると同時に、成形が困難になり、実用性が低下する。バインダーとして熱可塑性樹脂を用いる場合は、射出成形可能なものが好適であり、具体的には、ポリアミド６、ポリアミド６６、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）、変性ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ、分子構造中にソフトセグメントを有する変性ポリアミド１２、分子構造中にソフトセグメントを有する変性ポリエステル樹脂、分子構造中にソフトセグメントを有する変性ポリスチレン等を用いることができる。尚、磁石部に融雪剤として使用される塩化カルシウムが水と一緒にかかる可能性あるいは、高湿度が想定される場合は、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）、変性ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ、変性ポリアミド１２、変性ポリエステル、変性ポリスチレンを樹脂バインダーとする方が、より好ましい。

　更に、転がり軸受の使用環境で想定される急激な温度変化（熱衝撃）による亀裂発生を防止するバインダーとしては、添加することで、曲げたわみ性、耐亀裂性が向上する変性ポリアミド１２、変性ポリエステル、変性ポリスチレン、あるいは変性ポリアミド１２とポリアミド１２との混合物、変性ポリエステル樹脂とポリエステル樹脂との混合物、変性ポリスチレンとポリスチレンとの混合物としたものが最も好適である。また、耐熱衝撃性バインダーとしては、上記説明したソフトセグメントを有しない樹脂と、変性ポリアミド１２等の同様の役割をするその他の耐衝撃性向上材との組み合わせであってもよい。

　その他の耐衝撃性向上材としては、各種の加硫ゴム超微粒子を用いることができる。具体的には、スチレンブタジエンゴム、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、カルボキシル変性アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコンゴム、クロロプレンゴム、水素添加ニトリルゴム、カルボキシル変性水素添加ニトリルゴム、カルボキシル変性スチレンブタジエンゴムの中から選ばれる少なくとも一種類で、平均粒子径で３０～３００ｎｍの範囲に入る微細な微粒子である。平均粒子径で３０ｎｍ未満の場合は、製造上コストがかかると共に、微細すぎて劣化しやすく好ましくない。平均粒子径で３００ｎｍを越える場合は、分散性が低下する共に、耐衝撃性の改善を均一に行うことが難しく好ましくない。上記説明した加硫ゴム超微粒子の中で、ペレット製造及び実際の磁石部成形時の劣化を考慮すると、アクリロニトリルブタジエンゴム（ニトリルゴム）、カルボキシル変性アクリロニトリルブタジエンゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、水素添加ニトリルゴム、カルボキシル変性水素添加ニトリルゴムが好適であり、更にその中でも、分子構造中に、カルボキシル基やエステル基などの有機官能基を有するものが樹脂バインダーとの相互作用が比較的強く更に好適で、具体的にはカルボキシル変性アクリロニトリルブタジエンゴム、アクリルゴム、カルボキシル変性水素添加ニトリルゴムである。これらの加硫ゴム超微粒子は、熱や酸素での劣化を防止して、４，４’－（α，α－ジメチルベンジル）ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系老化防止剤、２－メルカプトベンズイミダゾール等の二次老化防止剤等を含有させたものとしてもよい。

　更に耐衝撃性向上材として混入させるものとしては、その他エチレンプロピレン非共役ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、無水マレイン酸変性エチレンプロピレン非共役ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン／アクリレート共重合体、アイオノマー等も使用可能である。これらの化合物はペレット状であり、磁性体粉、熱可塑性樹脂などと混合して押出機でペレット化する際に、流動化し、バインダー中にミクロ分散される。

　また、上記変性樹脂あるいは加硫ゴム超微粒子等からなる耐衝撃性向上材の添加量は、熱可塑性樹脂と併せたバインダー全量中で、５～６０質量％、より好ましくは１０～４０質量％である。添加量が５質量％未満の場合は、少なすぎて耐衝撃性の改善効果が少なく好ましくない。添加量が６０質量％を越える場合は、耐衝撃性は向上するものの、樹脂成分が少なくなることで引張強度等が低下するため実用性が低くなる。

　更に、バインダーである熱可塑性樹脂及び耐衝撃性向上材（変性樹脂あるいは加硫ゴム超微粒子等）の熱による劣化を防止するために、元々材料に添加されている物の他に、酸化防止効果の高いアミン系酸化防止剤を添加すると、熱による劣化が防止でき、より好適である。使用されるアミン系酸化防止剤としては、４，４’－（α，α－ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、４，４’－ジオクチルジフェニルアミン等のジフェニルアミン系化合物、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ－イソプロピル－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジ－２－ナフチル－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ビス（１－メチルヘプチル）－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ビス（１，４－ジメチルペンチル）－ｐ－フェニレンジアミン、Ｎ－（１，３－ジメチルブチル）－Ｎ’－フェニル－ｐ－フェニレンジアミン等のｐ－フェニレンジアミン系化合物が好適である。上記アミン系酸化防止剤の添加量としては、熱可塑性樹脂と耐衝撃性向上材からなるバインダー重量と酸化防止剤重量を加えた合算重量に対して、０．５～２．０質量％程度である。アミン系酸化防止剤の添加量が０．５質量％未満の場合は、酸化防止の改善効果が十分でなく好ましくない。また酸化防止剤の添加量が２．０質量％を越える場合は、酸化防止の効果があまり変わらなくなると共に、その分、磁性体粉やバインダーの量が減るため、磁気特性や機械的強度の低下に結びつき好ましくないと共に、場合によっては成形品の表面にブルーム等を引き起こし、これがシール装置との接着に悪影響を及ぼすことが想定でき好ましくない。バインダーとして通常のソフトセグメントを有しない熱可塑性樹脂のみでは、２３℃での曲げたわみ量（ｔ＝３．０ｍｍ、ＡＳＴＭ　Ｄ７９０；スパン間距離５０ｍｍ）が１～２ｍｍの範囲であったのに対し、耐衝撃性向上材を含有させることで、２３℃での曲げたわみ量（ｔ＝３．０ｍｍ、ＡＳＴＭ　Ｄ７９０；スパン間距離５０ｍｍ）が２～１５ｍｍの範囲に入るようになる。それによって、たわみ性に優れることで、耐亀裂性が高いものとなっており、高温⇔低温が繰り返されるなど厳しい環境で使用しても磁石部に亀裂等の破損が発生しにくいものとなる。

　バインダーとしてゴムを用いる場合は、耐油性と耐熱性を兼ね備えたニトリルゴム、アクリルゴム、水素添加ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム等が好適である。

　また、磁性粉として、コスト、耐酸化性を考慮すると、フェライト系が最も好適であるが、磁気特性を優先して希土類系を使用した場合、フェライト系に比べて、耐酸化性が低いので、長期間に渡って安定した磁気特性を維持させるために、露出した磁石表面に、更に表面処理層を設けてもよい。表面処理層としては、電気あるいは無電解ニッケルメッキ、エポキシ樹脂塗膜、シリコン樹脂塗膜、フッ素樹脂塗膜等を具体的に用いることができる。

　磁性粉は、目標とする磁気特性、使用環境、コストで使い分けを行う。磁気特性がＢＨｍａｘで１．４～２．２ＭＧＯｅ程度であれば、ストロンチウムフェライト等のフェライト系磁性粉での対応が十分である。ただし、より回転数の検出精度を上げるために、ＢＨｍａｘをより高めの１．６～２．２ＭＧＯｅの範囲は、磁場成形時の配向性が悪いゴム系バインダーでフェライト配合では達成が難しく、熱可塑性樹脂を中心としたバインダーでの配合とし、磁場射出成形が必要となる。また、更に回転数の検出精度を上げるために、ＢＨｍａｘを２．２～５ＭＧＯｅ程度とする場合は、ストロンチウムフェライト等のフェライト系磁性粉と希土類系磁性粉とのハイブリッド化、あるいは希土類系磁性粉のみでの配合となる。

　芯金１５の材質としては、上記の磁石材料の磁気特性を低下させず、一定以上の耐食性を有する電気亜鉛メッキ鋼板（最表層にリン酸塩処理を施したＳＥＣＣ－Ｐ等）などの磁性材料が好適である。この最表層にリン酸塩処理を施した電気亜鉛メッキ鋼板は、表面にリン酸塩による凹凸が存在し、接着剤等を用いた磁石部との接合に好適である。また、耐食性が必要とする場合は、フェライト系ステンレス（ＳＵＳ４３０等）、マルテンサイト系ステンレス（ＳＵＳ４１０等）等磁性ステンレスを使用することができ、更により高い耐食性が必要な場合は、Ｍｏ等を添加して耐食性を向上させたＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４４４等の高耐食性磁性フェライト系ステンレスなどの磁性材料が好適である。シール装置本体が磁性ステンレスの場合に、磁石部と接着による接合を行う場合は、少なくとも磁石接合部に、接着剤との接合力を向上させるために微細な凹凸を設けたほうが好適であり、凹凸を設ける方法としては、ショットブラスト処理やプレス成形時の金型表面の凹凸の転写による方法などの機械的なものの他、一度表面処理した表面を酸などによって化学エッチングするものであってもよい。磁石接合部に凹凸を設けると、そこに接着剤が入り込み、アンカー効果により磁石部２５との接合力が強固になり、より好適である。

　磁石部２５と芯金１５との接合方法としては、接着剤を用いた接合が最も好適である。それ以外の接合方向としては、かしめや、シール装置本体に貫通孔や切り欠きを設けて、機械的に接合する形態であってもよい。

　接合に用いられる接着剤としては、成形時に同時に接着する場合は、インサート成形時に、溶融した高圧のプラスチック磁石材料やゴム磁石材料の流動物によって、脱着して流失しない程度まで半硬化状態になっており、溶融樹脂・流動ゴムからの熱、あるいはそれに加えて成形後の２次加熱によって完全に硬化状態となる必要がある。使用可能な接着剤としては、溶剤での希釈が可能で、２段階に近い硬化反応が進むフェノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等が、耐熱性、耐薬品性、ハンドリング性を考慮して好ましい。また、磁石部を別体で成形し、シール装置本体と接着接合するのに好適に用いる接着剤としては、特に接着固定できれば種類は特定されないが、耐熱性、耐水性を考慮すると、一液エポキシ樹脂系接着剤が最も好適であり、特に上記説明したような溶剤希釈が可能な特定のものである必要はない。その他、室温で硬化が可能な二液エポキシ樹脂系接着剤や、紫外線で硬化が可能なＵＶ硬化型アクリル系接着剤も使用可能である。

　磁石部２５の成形法としては、磁石材料が熱可塑性プラスチックをバインダーとするプラスチック磁石の場合、機械的強度が低下するウェルド部が発生しないディスクゲート方式、あるいはそれと類似のリングゲート方式の磁場射出成形で成形するのが磁気特性の面では最も好適である。このディスクゲート方式で別体成形した磁石部は、シール装置本体への後接着する場合は適用可能であるが、しかしながら、シール装置本体をコアにしたインサート成形では、金型構造の面から不可能であり、その場合は、ピンゲート等のゲートを磁石検出部以外に設けたピンゲート方式の磁場射出成形となる。このピンゲートは、ゲート跡が突出し、検出に悪影響を及ぼす虞があることから、ゲートを有する部分を検出部より、若干肉薄とし、磁気センサ２９との干渉を防止した形状とした方がより好適である。

　磁石材料がゴム磁石の場合、磁石部２５の成形は、射出成形で行うのであれば、プラスチック磁石と同じようにディスクゲート方式とすることが好ましいが、成形同時加硫接着するのであれば、同じようにピンゲート方式での成形となる。圧縮成形で行うのであれば、金型中（下型）にシール装置本体を配設した状態で、シート状にした未加硫のゴム磁石をかぶせて加硫接着を行うことで、成形される。

　尚、磁石部２５は、脱磁後、円周方向に多極着磁される。その極数は、２～１００極程度で、使用用途によって決定される。極数が２～２０程度と比較的少ない場合は、一般的な着磁ヨークでの着磁が可能である。極数が、２０～１００極と多くなる場合は、極幅は小さくなり、着磁ヨークの加工が困難になる。その場合は、１～３極ずつ着磁を行う回転着磁法による着磁が適している。

　また、磁石部側シール装置２３及び他方のシール装置１６において、嵌合部３０，３６及びシールリップ部３１，３７を形成し、更には他方のシール装置１６において芯金３５を被覆する弾性材料は、ニトリルゴムをベースとしたものが適当である。使用環境によって、更に耐熱性が必要な場合は、水素添加ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム等に材料を変更するとより好適である。これらの弾性材料は、芯金１５，３５に加硫接着される。

　尚、上記では内輪１２を回転輪とし、嵌合溝１７を設けて磁石部側シール装置２３を固定したが、外輪１１を回転輪とし、同様の嵌合溝を設けて磁石部側シール装置を固定した外輪回転方式とすることもできる。この場合、シール装置の嵌合部を外径側、シールリップ部を内径側に形成する。

　以下に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。

　図１に示す転がり軸受を作製した。先ず、嵌合するフランジ部を有する芯金（電気亜鉛メッキ鋼板製；最表層がリン酸塩処理）の内周部分近傍に、ノボラック型フェノール樹脂を主成分とする固形分３０％のフェノール樹脂系接着剤（東洋化学研究所製メタロックＮ－１５）を、更にメチルエチルケトンで３倍希釈し、はけ塗りした。その後、室温で３０分乾燥してから、１２０℃で３０分乾燥器中に放置することで半硬化状態とした。次いで、ニトリルゴムからなる嵌合部及びシールリップ部を加硫接着し接合した。

　次に、嵌合部及びシールリップ部を配設した芯金の磁石部接合面に、上記と同様の接着剤を塗布後、半硬化状態とし、金型中に放置して、下記表１に示す配合のプラスチック磁石原料を射出成形（インサート成形）して磁石部を接合した。射出成形時に、アキシャル方向に磁界をかける磁場射出成形を行い、２ｍＴ以下に脱磁後、着磁ヨークで１６極にＮＳ交互にして着磁を行った。その後、接着剤を完全に硬化させるために、減磁後、１５０℃で１時間加熱した。尚、射出成形のゲートは、検出部を除く肉薄部分に周方向に等配で４点ピンゲートとした。このようにして、磁石部側シール装置を作製した。

　上記の磁石部について、曲げたわみ量を測定し、更に１２０℃で３０分保持と－４０℃で３０分保持とを繰り返し行った。結果を表１に示す。

　一方、他方のシール装置については、同様にして芯金に嵌合部及びシールリップ部を配設し、更に芯金をニトリルゴムで被覆して作製した。

　そして、上記のシール装置をシール付き単列深溝玉軸受（日本精工（株）製「６００５」）に装着し、磁石部側シール装置の磁石部に対向して、エアギャップ１ｍｍで磁気センサを取り付けて、信号確認を実施した結果、回転数検出に問題ないことを確認した。

　また、軸受内部にグリースを内部空間の３０％充填し、グリース漏れ試験（１００℃、１０００ｒｐｍで軸受を回転し、前後で漏れ重量測定）を実施したところ、図３に示した形状の磁石部側シール装置を用いた場合に比べて、グリース漏れ量が約２０％に減少していた。

・Ｓｒフェライト：磁場配向用異方性Ｓｒフェライト、ＦＥＲＯ　ＴＯＰ　ＦＭ－２０１〔戸田工業製〕
・Ｓｍ_２Ｃｏ_１７：Ｓｍ_２Ｃｏ_１７　ＸＧ２８／２０（ＣＨＥＮＧＤＵ　ＭＡＧＮＥＴＩＣＭＡＴＥＲＩＡＬ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｃｏ.,ＬＴＤ）
・ＰＡ１２：ＰＡ１２パウダーＰ３０１２Ｕ（ヒンダードフェノール系酸化防止剤含有、宇部興産製）
・変性ＰＡ１２：ＵＢＥＰＡＥ１２１０Ｕ（ヒンダードフェノール系酸化防止剤含有、宇部興産製）
・シランカップリング剤：γ―アミノプロピルトリエトキシシラン、１１００（日本ユニカー製）
・アミン系酸化防止剤：Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン、ノクラックＤＰ（大内新興化学工業製）

　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

　本出願は、２０１０年４月２６日出願の日本特許出願（特願２０１０－１００９０６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　洗濯機、自動二輪車等に使用される転がり軸受の回転数を検出するために有用である。

１１　外輪
１２　内輪
１３　玉
１６　他方のシール装置
２３　磁石部側シール装置
２５　磁石部
２９　磁気センサ

Claims

　固定輪と、回転輪と、前記固定輪と前記回転輪により画成された環状空間周方向に回転自在に配設された複数の転動体と、前記転動体を回転自在に保持する保持器と、前記環状空間の開口端部をシールする一対のシール装置と、を備えた転がり軸受において、
　前記回転輪の前記シール装置を取り付けるための嵌合溝を該回転輪の両端面で前記転動体を中心にした対称形状とし、前記固定輪のシール溝を該固定輪の両端面で前記転動体を中心にした対称形状とし、且つ、
　前記一対のシール装置のそれぞれを、芯金の一方の端部に弾性材料からなり前記シール嵌合溝に嵌合する嵌合部を連結し、他方の端部に弾性材料からなり前記シール溝に摺接するシールリップ部を連結して構成するとともに前記転動体を中心にした対称形状とし、一方の芯金に磁気エンコーダの磁気センサと対向する磁石部を接合し、他方の芯金を前記弾性材料で被覆したことを特徴とする転がり軸受。
　請求項１に記載の転がり軸受において、
　前記磁石部が、前記固定輪と前記回転輪の軸方向端面よりも軸方向外側に突出していることを特徴とする転がり軸受。
　請求項１または２に記載の転がり軸受において、
　前記磁石部は、磁性体粉と熱可塑性樹脂とを含有することを特徴とする転がり軸受。
　請求項３に記載の転がり軸受において、
　前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド６、ポリアミド６６、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）、変性ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ、分子構造中にソフトセグメントを有する変性ポリアミド１２、分子構造中にソフトセグメントを有する変性ポリエステル樹脂及び分子構造中にソフトセグメントを有する変性ポリスチレン樹脂から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする転がり軸受。
　請求項１または２に記載の転がり軸受において、
　前記磁石部は、磁性体粉とゴムとを含有することを特徴とする転がり軸受。
　請求項５に記載の転がり軸受において、
　前記ゴムが、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム及びシリコンゴムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする転がり軸受。
　請求項１～６の何れか１項に記載の転がり軸受において、
　前記磁石部が、半硬化状態の接着剤を塗工してなる前記芯金をコアとするインサート成形により接合され、かつ、前記接着剤が２段階に硬化反応が進むフェノール樹脂系接着剤またはエポキシ樹脂系接着剤であることを特徴とする転がり軸受。
　請求項１～６の何れか１項に記載の転がり軸受において、
　前記磁石部が、前記芯金と接着剤により接合され、かつ、前記接着剤が一液エポキシ樹脂系接着剤、二液エポキシ樹脂系接着剤及びＵＶ硬化型アクリル系接着剤から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする転がり軸受。