CN105122011A - 磁性编码器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

此磁性编码器通过在芯铁(1)上设置有多极磁铁(2)而得到，该多极磁铁(2)沿该芯铁(1)的圆周方向交替形成有磁极，芯铁(1)包括：内径圆筒部(4)；立板部(5)，该立板部(5)从内径圆筒部(4)的一端向外径侧延伸；外径圆筒部(6)，该外径圆筒部(6)从该立板部的外径侧端于轴向延伸，在芯铁(1)中的立板部(5)和外径圆筒部(6)的整个范围的环状部分(8)，按照将外径圆筒部(6)的前端面埋入的方式通过内嵌成形而一体地成形多极磁铁(2)，通过封孔处理剂(11)来填埋上述芯铁和上述多极磁铁的间隙。

Description

磁性编码器及其制造方法
相关申请
本发明要求申请日为2013年4月9日、申请号为JP特愿2013-081086号；申请日为2014年1月31日、申请号为JP特愿2014-016788号；以及申请日为2014年1月31日、申请号为JP特愿2014-016789的申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
技术领域
本发明涉及一种磁性编码器及其制造方法，该磁性编码器安装于轴承等上，用于检测转数。
背景技术
磁性编码器组装于比如汽车的车轮用轴承装置上，用作旋转检测装置，该旋转检测装置检测防抱死系统(ABS)的车轮的转数。这种旋转检测装置分为被动类型和主动类型，在该被动类型中，读取设置于转子上的凹凸齿的动作来作为磁性的值，在该主动类型中，通过霍尔IC等的磁性传感器而读取磁性编码器伴随旋转的磁场的强弱变化。其中，由于主动类型的旋转检测装置的价格低，并且在低速区域的旋转速度检测性能优良，故近年倾向于大量采用主动类型。
主动类型的旋转检测装置由比如设置于旋转侧部件上的磁性编码器与设置于固定侧部件上的磁性传感器构成。上述磁性编码器包括圆环状的多极磁铁与芯铁，该多极磁铁于圆周方向按照多极的方式被磁化，该芯铁固定于该多极磁铁上。作为上述多极磁铁，公知有：对包含磁性体粉末和非磁性体粉末的磁铁材料进行压制/烧结而获得的所谓的烧结磁铁；对包含磁性体粉末和橡胶的磁铁材料进行注射成形而获得的所谓的橡胶磁铁；对包含磁性体粉末和树脂的磁铁材料进行注射成形而获得的所谓的塑料磁铁等。这些多极磁铁50如图21所示的那样，通过粘接(比如，参照专利文献1、2)，或如图22所示的那样，通过敛缝(比如，参照专利文献3)等方式而固定于芯铁51上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2003-057070号公报
专利文献2：JP特开2008-233110号公报
专利文献3：JP特开2005-274436号公报
发明的概要
发明要解决的课题
对于组装于车轮用轴承装置上的磁性编码器，由于其使用温度范围大，能用于严酷的环境下，故重要的是将多极磁铁牢固地固定于芯铁上。在专利文献1中提出，通过对芯铁的表面中的与多极磁铁的粘接面进行粗糙化处理来增加接触(粘接)面积，由此提高两者的固定强度，但是该方案无法避免因进行粗糙面处理而造成的成本增加。另外，粘接剂的液体管理、涂布步骤本身就是需要成本的作业步骤。
另外，如专利文献2那样，还提出有如下方法：使在对塑料磁铁进行内嵌成形时进行固化反应的粘接剂于半固化状态下，烧接于芯铁的表面上，但是该方法也无法避免因进行烧接处理而造成的成本增加。在通过内嵌成形而使塑料磁铁和芯铁一体成形的构成中，在该一体成形后，因塑料磁铁的成形收缩而在塑料磁铁与芯铁之间产生些许间隙(缝隙)。由于该缝隙，还具有如下问题：如果塑料磁铁稍稍运动，则会使磁特性恶化。
另一方面，如果如专利文献3那样，将多极磁铁敛缝并固定于芯铁上，由于会在敛缝加工时对多极磁铁施加过度的负荷，故对于敛缝加工，要求特殊的考虑。虽然橡胶磁铁、塑料磁铁可有效地避免敛缝加工时等的过度的负荷，但是其一般容易膨胀收缩。于是，如果如专利文献3那样，通过芯铁而对多极磁铁的内周面和外周面进行敛缝，特别是在于高温环境下，多极磁铁膨胀的场合，具有如下危险：无法将该膨胀量释放到多极磁铁的内周面和外周面中的任意面上，多极磁铁会发生变形等，导致旋转检测精度降低。
本发明是针对上述问题而提出的，本发明的课题在于提供一种磁性编码器及其制造方法，其中，在制造步骤中，不对多极磁铁施加过大的负荷，可通过简单且能大量处理的低成本的步骤，以没有间隙的方式将多极磁铁和芯铁牢固地固定，可长期维持高的旋转检测精度。
用于解决课题的技术方案
本发明的磁性编码器为下述的磁性编码器，其通过在芯铁上设置有多极磁铁而得到，该多极磁铁沿该芯铁的圆周方向交替形成有磁极，上述芯铁包括：内径圆筒部；立板部，该立板部从该内径圆筒部的一端向外径侧延伸；外径圆筒部，该外径圆筒部从该立板部的外径侧端于轴向延伸，在上述芯铁中的上述立板部和上述外径圆筒部的整个范围的环状部分，按照将上述外径圆筒部的前端面埋入的方式通过内嵌成形而一体地成形上述多极磁铁，通过封孔处理剂来填埋上述芯铁和上述多极磁铁的间隙。
在该构成的磁性编码器中，由于在芯铁的环状部分上通过内嵌成形而一体地形成多极磁铁，故不同于敛缝固定，不会在制造步骤中对多极磁铁施加过大的负荷。在仅进行内嵌成形的场合，因多极磁铁的成形收缩，在多极磁铁与芯铁之间可能产生些许间隙，通过该间隙，多极磁铁会晃动，然而通过封孔处理剂，将上述间隙填埋。由此，芯铁和多极磁铁被牢固地固定，防止多极磁铁的晃动。据此，由于在冷热冲击时产生的应力，即因高温环境下的膨胀、低温环境下的收缩而产生的应力，对多极磁铁造成不利影响的情况可以得到改善。另外，低温收缩时的多极磁铁的晃动也是没有的。由此，可长期维持高的旋转检测精度。如此，即使在不进行粘接、敛缝的情况下，仍可通过内嵌成形和基于封孔处理剂的间隙填埋这样的简单且能进行大量处理的方法来进行牢固地固定。
另外，由于按照将芯铁的外径圆筒部的前端面埋入的方式成形多极磁铁，故与前端面露出的部件相比，可增加多极磁铁的被检测面的径向的有效长度，可扩大磁性检测范围。可使多极磁铁呈埋入这样的芯铁的上述前端面而形成的截面形状的原因在于：不需要如过去那样对芯铁的外径圆筒部进行敛缝等处理。
此外，在该磁性编码器中，通过于多极磁铁和芯铁的间隙中夹设富含柔软性的封孔处理剂，将该封孔处理剂用作缓冲材料，减轻热应力对多极磁铁的负荷。一般，在大量填充磁性体粉末而得到的塑料磁铁等的多极磁铁中，由于树脂成分等的粘性材料少，故具有破坏强度差的倾向，难以用于磁性编码器，但是，在该构成的磁性编码器中，由于热应力对多极磁铁的负荷小，故可将大量填充磁性体粉末而得到的高磁力的塑料磁铁等用于磁性编码器。
另外，通过上述封孔处理剂填埋芯铁和多极磁铁的间隙的作业，比如通过下述简单方法而进行，该方法指将芯铁和多极磁铁的一体成形件浸渍在液态的封孔处理剂中，在芯铁和多极磁铁的间隙中浸透封孔处理剂之后，对其进行干燥或加热固化。按照该方法，与过去的粘接、烧接、敛缝等方法相比，可一次性高效地处理多个制品，可谋求制造成本的降低。
在本发明中，上述多极磁铁也可为混合有磁性体粉末和热塑性树脂的塑料磁铁。如上述那样，通过并用内嵌成形和封孔处理剂，在不产生间隙造成的磁精度的问题的情况下，可采用大量填充磁性体粉末而得到的高磁力的塑料磁铁。如果采用塑料磁铁，则生产性等优良。在大量填充磁性体粉末而得到的塑料磁铁中，由于可降低线膨胀系数，故可减少塑料磁铁的线膨胀系数与用于芯铁的金属类材料的线膨胀系数的差。虽然多极磁铁在高温环境下膨胀、在低温环境下收缩，但是由于如上述那样，可减少多极磁铁与芯铁的线膨胀系数的差，故可减少多极磁铁与芯铁的膨胀量和收缩量的差。于是，可防止在多极磁铁在高温膨胀时过度的负荷施加于该多极磁铁上而发生变形的情况。另外，多极磁铁的低温收缩时的晃动也很小。
在本发明中，还可在多极磁铁中混入有磁性体粉末，该磁性体粉末至少包含锶铁氧体。由于铁氧体类磁性体粉末在成本和耐候性方面呈现出优越性，故优选采用该材料。特别是，锶铁氧体在这些优点方面很出色。
另外，也可在上述多极磁铁中混合有磁性体粉末和热塑性树脂，上述热塑性树脂包含：从由聚酰胺12、聚酰胺612、聚酰胺11、聚苯硫醚构成的群组中选出的一种以上化合物。作为热塑性树脂，由于极力地抑制因吸水造成的多极磁铁的磁特性的降低，故优选采用吸水性小的类型。热塑性树脂包含上述一种以上化合物，由此可减少吸水性，可极力地抑制多极磁铁的磁特性的降低。另外，由于聚苯硫醚的线膨胀系数小于上述其它加工物，容易实现与芯铁相同的线膨胀系数，故特别优选采用聚苯硫醚。
在本发明中，上述封孔处理剂适合包含：从由丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类以及环氧类构成的群组中选出的至少一种化合物。这些封孔处理剂与塑料磁铁相比富含柔软性，缓冲效果优良，即，作为上述缓冲材料的性能优良。由此，缓和因温度变化而产生的作用于塑料磁铁上的压缩应力/拉应力，即使在严酷的温度环境下也没有损伤，可采用大量填充磁力高的磁性体粉末而得到的塑料磁铁材料。
在本发明中，也可在上述外径圆筒部设置向内径侧突出的桩部，在上述芯铁中的上述立板部和上述外径圆筒部的整个范围内延伸的上述环状部分上，按照将上述桩部埋入的方式通过上述内嵌成形而一体地成形上述多极磁铁。
按照该方案，于芯铁的外径圆筒部上预先设置向内径侧突出的桩部，在设置了该桩部的芯铁的环状部分中，按照将桩部埋入的方式通过上述内嵌成形而一体地成形多极磁铁。即，在于芯铁中内嵌成形多极磁铁后，不进行桩加工，在于芯铁中设置用于防止多极磁铁的脱落和旋转的桩部的状态下，按照将桩部埋入的方式，通过上述内嵌成形而在芯铁中一体地形成多极磁铁。
(1)可通过桩加工+内嵌成形，于芯铁上可靠且容易地固定多极磁铁。在仅进行内嵌成形的场合，多极磁铁的固定是不充分的，而通过按照于芯铁上将预先设置的桩部埋入的方式进行内嵌成形，多极磁铁的一部分由桩部约束，可容易防止多极磁铁的脱落和旋转，可将多极磁铁牢固地固定于芯铁上。另外，由于为桩加工，故与过去的进行粗面处理、烧接处理的场合相比，可谋求降低制造成本的降低。
(2)在过去的仅通过敛缝加工来进行固定的场合，为了可靠地固定，必须要求在多极磁铁的内周面和外周面这两者进行该固定，由此，无法释放多极磁铁的膨胀量。在本申请的场合，由于不但进行内嵌成形，而且于芯铁的外径圆筒部设置向内径侧突出的桩部，故多极磁铁仅通过外周面的约束便足够了，可不对内周面进行约束，由此，即使在于高温环境下多极磁铁膨胀的情况下，仍可将该膨胀量释放到多极磁铁的内径侧。由此，在今后防止多极磁铁产生不希望的变形的情况，可抑制旋转检测精度的降低。
(3)由于预先于芯铁中设置桩部，而且内嵌成形了多极磁铁，故在多极磁铁中不产生残余应力，可防止如敛缝加工时的那样，过度的负荷施加于多极磁铁上的不良情况。
(4)通过内嵌成形后的封孔处理，多极磁铁相对芯铁的固定是牢固的。
上述多极磁铁也可为混合有磁性体粉末和热塑性树脂的塑料磁铁，按照上述多极磁铁的线膨胀系数与上述芯铁的线膨胀系数的差为2.0×10-5以下的方式来调整构成上述塑料磁铁的上述磁性体粉末和上述热塑性树脂的配混量。在该场合，与过去产品相比较，可采用大量填充磁性体粉末而得到的磁力高的塑料磁铁，可提高表面磁通密度，另外可有助于成本的降低。
在本发明中，还可在上述多极磁铁中，在上述相邻的磁极S、N的边界部，通过上述磁铁材料的成形的形态而形成抑制磁力降低机构，该抑制磁力降低机构抑制这些相邻的磁极S、N之间的磁场的抵消造成的磁力降低。
按照该方案，由于多极磁铁具有抑制相邻的磁极S、N之间的抵消造成的磁力降低的抑制磁力降低机构，故抑制上述抵消造成的磁力降低，多极磁铁的表面磁通密度提高。由此，不增加磁铁材料的磁粉添加量，即可获得高的旋转检测精度，且可长期维持该高的旋转检测精度，并且抑制多极磁铁的材料强度的降低。由于上述抑制磁力降低机构通过磁铁材料的成形的形态来形成，故不同于增加单独部件的磁性屏蔽部件的方式，制造简单，并且能以较低的成本来制造。
还可在本发明中，上述抑制磁力降低机构为焊缝，其中，从相当于上述多极磁铁的各磁极S、N的部位的浇口来填充磁铁材料以成形磁化前的上述多极磁铁，由此，该焊缝形成于上述相邻的磁极S、N的边界部。如果从相当于各磁极S、N的部位的浇口来填充磁铁材料，则从各浇口填充的磁铁材料在构成磁极S的部位与构成磁极N的部位的边界部处相互冲突，在该边界部形成焊缝。通过夹设有该焊缝，在之后对多极磁体进行磁化的场合，可抑制相邻的磁极S、N之间的抵消造成的磁力降低。上述焊缝为如下方式形成出的层状部分：在同时填充磁铁材料时，通过磁铁材料的冲突而产生。
另外，上述抑制磁力降低机构也可为边界层，其中，通过在多极磁铁的各磁极S、N的S极部和N极部之间空出时间差来填充磁铁材料以成形磁化前的上述多极磁铁，由此，该边界层形成于上述相邻的磁极S、N的边界部。上述边界层为空出时间差而在填充磁铁材料时产生于该边界处的层。在该场合，用于上述S极部的成形的磁铁材料和用于上述N极部的成形的磁铁材料的种类也可相互不同。如果在S极部和N极部之间空出时间差来填充磁铁材料，则于首先填充了磁铁材料的磁极部与之后填充了磁铁材料的磁极部的边界部上，形成出边界层。通过夹设有该边界层，则在之后对多极磁铁磁化的场合，抑制相邻的磁极S、N之间的抵消造成的磁力降低。如果用于S极部的成形的磁铁材料与用于N极部的成形的磁铁材料的种类相互不同的话，则上述边界层更加显著，抑制磁力降低的效果更好。
另外，上述抑制磁力降低机构也可为使上述多极磁铁的各磁极S、N的S极部的磁化面和N极部的磁化面间隔开的槽。该槽可通过内嵌成形而形成，但还可根据情况，在内嵌成形后，通过切削加工等而形成。如果S－N的磁化面不是相同的连续的平齐面，而是具有将S极部的磁化面和N极部的磁化面间隔开的槽，则可使磁力线集中，从而提高表面磁通密度，可抑制相邻的磁极S、N之间的抵消造成的磁力降低。
关于本发明的磁性编码器的制造方法，其中，该磁性编码器通过在芯铁上设置有多极磁铁而得到，该多极磁铁沿该芯铁的圆周方向交替形成有磁极，上述芯铁包括：内径圆筒部；立板部，该立板部从该内径圆筒部的一端向外径侧延伸；外径圆筒部，该外径圆筒部从该立板部的外径侧端于轴向延伸，该方法包括：内嵌成形步骤，在该步骤中，在上述芯铁中的上述立板部和上述外径圆筒部的整个范围的环状部分，按照将上述外径圆筒部的前端面埋入的方式内嵌成形上述多极磁铁；封孔处理步骤，在该步骤中，通过封孔处理剂来填埋上述芯铁和上述多极磁铁的间隙。
在本发明的磁性编码器的制造方法中，还可在上述内嵌成形步骤之前，包括在上述外径圆筒部设置向内径侧突出的桩部的打桩步骤，在上述内嵌成形步骤中，按照将上述桩部埋入的方式通过内嵌成形而一体成形上述多极磁铁。
在本发明的磁性编码器的制造方法中，还可在于上述芯铁中内嵌成形磁铁材料时，在构成各个磁极S、N极的每个部分中填充上述磁铁材料，由此在上述相邻的磁极S、N的边界部上形成构成抑制磁力降低机构的焊缝或边界层，该抑制磁力降低机构用来抑制这些相邻的磁极S、N之间的磁场的抵消造成的磁力降低。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的两个以上的任意的组合也包含在本发明中。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
图1为本发明的第1实施方式的磁性编码器的纵向剖视图；
图2为该磁性编码器的剖面立体图；
图3为以示意方式表示该磁性编码器的制造方法的流程图；
图4为以示意方式表示该磁性编码器的内嵌成形步骤的说明图；
图5为以示意方式表示该磁性编码器的封孔处理步骤的说明图；
图6为以示意方式表示该磁性编码器的封孔处理步骤的具体的处理步骤的说明图；
图7为采用该磁性编码器的车轮用轴承装置的主要部分的纵向剖视图；
图8为本发明的第2实施方式的磁性编码器的纵向剖视图；
图9为该磁性编码器的芯铁的纵向剖视图；
图10为该芯铁的主视图；
图11为图10的主要部分的放大图；
图12为以示意方式表示该磁性编码器的制造方法的流程图；
图13为以示意方式表示该磁性编码器的内嵌成形步骤的说明图；
图14为以示意方式表示该磁性编码器的磁化步骤的说明图；
图15为采用该磁性编码器的车轮用轴承装置的主要部分的纵向剖视图；
图16为本发明的第3实施方式的磁性编码器的剖面立体图；
图17A为表示形成该磁性编码器的多极磁铁的抑制磁力降低机构的方法的一个例子，表示该抑制机构的形成时的样子的说明图；
图17B为表示上述场合中的形成上述抑制机构的样子的说明图；
图18A为表示形成该磁性编码器的多极磁铁的抑制磁力降低机构的方法的不同例子，其表示通过第1次的磁铁材料的填充而形成S极部的样子的说明图；
图18B为表示上述场合中的通过第2次的磁铁材料的填充而形成N极部的样子的说明图；
图18C为表示在上述场合中的S极部和N极部的边界部上形成边界层的样子的说明图；
图19为具有另一不同的抑制磁力降低机构的多极磁铁的立体图和其部分放大图；
图20为具有又一不同的抑制磁力降低机构的多极磁铁的立体图和其部分放大图；
图21为过去例子的磁性编码器的纵向剖视图；
图22为另一过去例子的磁性编码器的纵向剖视图。
具体实施方式
根据图1～图7，对本发明的第1实施方式的磁性编码器进行说明。以下说明还包括磁性编码器的制造方法的说明。如图1、图2所示的那样，磁性编码器20包括环状的芯铁1与设置于该芯铁1上的多极磁铁2。该芯铁1和多极磁铁2之间的微小的间隙通过封孔处理剂11来填埋。多极磁铁2于圆周方向交替形成有磁极N、S。该磁性编码器20安装于图示之外的旋转侧部件上，磁性传感器3与多极磁铁2面对，用于旋转检测。
芯铁1由磁性体，特别是强磁性体的金属钢板，比如铁氧体类不锈钢板(JIS规格的SUS430)、冷轧钢板(JIS规格的SPCC)等形成。该芯铁1包括：内径圆筒部4，该内径圆筒部4与上述旋转侧部件嵌合；立板部5，该立板部5从该内径圆筒部4的一端延伸到外径侧；外径圆筒部6，该外径圆筒部6从该立板部5的外径侧端于轴向延伸。内径圆筒部4从立板部5的内径侧端延伸到轴向一侧，外径圆筒部6从立板部5的外径侧端延伸到轴向另一侧。本例子的外径圆筒部6的轴向长度以小于内径圆筒部4的轴向长度的方式形成。
多极磁铁2为比如混合有磁性体粉末和热塑性树脂的塑料磁铁，该多极磁铁2通过内嵌成形而一体地成形于芯铁1中的立板部5和外径圆筒部6的整个范围的环状部分8。多极磁铁2的截面形状由主体部9与外径端部10构成，该主体部9位于芯铁1的立板部5的上述磁性传感器3侧，该外径端部10与该主体部9的外径侧连接，覆盖于芯铁1的外径圆筒部6的前端面上。于是，芯铁1的外径圆筒部6的前端面6a处于埋入于多极磁铁2的状态。由于如此将外径圆筒部6的前端面6a埋入，故可抑制多极磁铁2的有效直径小造成的磁性检测范围的缩小。
另外，多极磁铁2的主体部9由平面部9a和倾斜面部9b构成，该平面部9a的表面与磁性传感器3面对，该平面部9a处于与外径端部10相同的平面，该倾斜面部9b与该平面部9a的内径侧连接，该倾斜面部9b按照其表面越朝向内径侧越接近立板部5的方式倾斜。主体部9的平面部9a和外径端部10的表面构成多极磁铁2的被检测面2a。该被检测面2a按照下述方式形成：相对作为内径圆筒部4的基准面的嵌合面4a，收敛于已确定的直角公差内部，并且收敛于已确定的圆周偏离公差的范围内。
磁性体粉末可采用比如，以锶铁氧体、钡铁氧体等为代表的各向异性或各向同性的铁氧体类磁性体粉末；以钕-铁-硼、钐-钴、钐-铁-氮等为代表的稀土类磁性体粉末等；公知的磁性体粉末，也可单独使用或组合使用多种。在本实施方式中，由于在成本和耐候性方面呈现优越性，故主要采用铁氧体类磁性体粉末。
作为热塑性树脂，由于极力抑制吸水造成的多极磁铁的磁特性的降低，故优选采用吸水性小的类型，比如，采用包含从由聚酰胺11(PA11)、聚酰胺12(PA12)、聚酰胺612(PA612)、聚苯硫醚(PPS)构成的群组中选出的一种以上化合物的类型。另外，由于聚苯硫醚(PPS)的线膨胀系数小于上述其它的加工物，容易实现与芯铁相同的线膨胀系数，故特别优选采用聚苯硫醚(PPS)。
构成上述塑料磁铁的上述磁性体粉末和上述热塑性树脂的配混量如下述那样而调整。按照多极磁铁2的线膨胀系数与芯铁1的线膨胀系数的差在2.0×10－5以下的方式调整上述配混量。该配混量和线膨胀系数的差根据后述的冷热耐久试验的试验结果而导出。
上述封孔处理剂11由从丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类以及环氧类构成的群组中选出的至少一种化合物构成。由于这些化合物富含柔软性，作为缓冲件的功能优良，故适合用作封孔处理剂11。
图3为以示意方式表示磁性编码器的流程图。本实施方式的磁性编码器的制造方法包括准备步骤(步骤S0)；内嵌/磁场成形步骤(步骤S1)；封孔处理步骤(步骤S2)；脱磁/磁化步骤(步骤S3)；检查、捆包/发送步骤(步骤S4)。
在准备步骤中，准备按照规定的形状而加工出的芯铁1、以及多极磁铁2的材料(比如，在塑料磁铁的场合，磁性体粉末和热塑性树脂)。在内嵌/磁场成形步骤中，如图4所示的那样，将芯铁1设定在注射成形机12的腔内，通过内嵌成形，而在该芯铁1的环状部分8中一体地形成多极磁铁2。在内嵌成形后，因材料的成形收缩，在芯铁1和多极磁铁2之间残留有些许的间隙21。另外，在图4中，以放大方式示出间隙21。
另外，在多极磁铁2中采用各向异性的磁性体粉末的场合，与上述内嵌成形同时，一边进行磁场取向，一边进行磁场成形。通过此时的磁场取向，磁场的取向(磁化容易轴)处于与轴向一致的单极磁化的状态，可提高后述的脱磁/磁化步骤的磁化后的表面磁通密度。
上述注射成形机12比如包括组合起来的第1、第2模具12a、12b。第1模具12a在定位的状态保持芯铁1。在第1和第2模具12a、12b相互组合的状态下，形成成形出多极磁铁2的环状的腔。在注射成形机12中，于腔内设置填充多极磁铁2的材料的图示之外的浇口。一边将多极磁铁2一体地成形于芯铁1，一边进行磁场成形，然后将第1、第2模具12a、12b打开，取出该多极磁铁2和芯铁1。
在封孔处理步骤中，进行下述的处理，即，相对从注射成形机12取出的芯铁1和多极磁铁2的一体成形件22，如图5那样，通过封孔处理剂11来填埋在内嵌成形时产生的芯铁1和多极磁铁2之间的上述间隙21，将芯铁1和多极磁铁2粘接。该处理方法通过下述方式进行，该方式为：比如图6那样，将一体成形件22投入于熔融的封孔处理剂11中，将封孔处理剂11浸透于芯铁1和多极磁铁2的间隙21中，然后，如该图那样，从封孔处理剂11中取出一体成形件22，对一体成形件22进行加热，使间隙21内部的封孔处理剂11固化。
在脱磁/磁化步骤中，相对进行了封孔处理的芯铁1和多极磁铁2的一体成形件22，对上述内嵌/磁场成形步骤中的磁场取向时的残留磁力进行完全脱磁处理，采用满足要求精度的磁轭，将多极磁铁2磁化。由此，完成磁性编码器20。然后，在检查、捆包/发送步骤中，检查已完成的磁性编码器20，然后进行捆包和发送。
对作用效果进行说明。该构成的磁性编码器20通过下述方式制造，该方式为：在通过内嵌成形而于芯铁1的环状部分8中一体地成形多极磁铁2后，通过封孔处理剂11来填埋芯铁1和多极磁铁2的间隙21。在仅于芯铁1的环状部分8中内嵌成形多极磁铁2的场合，因多极磁铁2的成形收缩，多极磁铁2和芯铁1之间可能产生些许的间隙21，因该间隙21，多极磁铁2可能会晃动。如果多极磁铁2稍稍运动，则磁精度恶化。于是，通过借助封孔处理剂11来填埋上述间隙21，从而将芯铁1和多极磁铁2牢固地固定，防止多极磁铁2的晃动。由此，可防止由于因高温环境下的膨胀、低温环境下的收缩而产生的应力，多极磁铁2变形的情况。即，低温收缩时的多极磁铁2的晃动也完全没有。即，该构成的磁性编码器20即使在不进行粘接、敛缝的情况下，仍可通过内嵌成形和基于封孔处理剂11的埋入这样的简单的方法来牢固地固定。由于可牢固地固定，故可长期地维持高的旋转检测精度。
由于按照将芯铁1的外径圆筒部6的前端面6a埋入的方式来成形多极磁铁2，故与前端面6a露出的场合相比较，可增加多极磁铁2的被检测面2a的径向长度，可扩大磁检测范围。可使多极磁铁2为上述那样的截面形状的原因在于：不必要求如过去那样，对芯铁1的外径圆筒部6进行敛缝等处理。
如果采用封孔处理剂11来将芯铁1和多极磁铁2固定的话，则与过去的粘接、烧接、敛缝等的固定相比较，可一次性对多个制品进行处理，可谋求制造成本的降低。另外，通过在芯铁1和多极磁铁2的间隙中夹设富含柔软性的封孔处理剂11，该封孔处理剂11用作缓冲件，减轻热应力对多极磁铁2的负荷。一般，关于大量填充磁性体粉末而成的塑料磁铁等的多极磁铁，由于树脂成分等的粘性材料少，故具有破坏强度差的倾向，难以用于磁性编码器，但是对于该构成的磁性编码器20，由于热应力对多极磁铁2的负荷小，故可将大量填充磁性体粉末而成的高磁性的塑料磁铁等用于多极磁铁2。
在本实施方式中，多极磁铁2为混合有磁性体粉末和热塑性树脂的塑料磁铁。在大量填充磁性体粉末而成的塑料磁铁中，由于可减少线膨胀系数，故可减少塑料磁铁的线膨胀系数与用于芯铁1的金属制材料的线膨胀系数的差。多极磁铁2在高温环境下膨胀，在低温环境下收缩，但是由于可如上述那样，减少多极磁铁2与芯铁1的线膨胀系数的差，故可减少多极磁铁2与芯铁1的膨胀量和收缩量的差。于是，可防止在多极磁铁2高温膨胀时过度的负荷施加于该多极磁铁2上的情况，另外，多极磁铁2的低温膨胀时的晃动也十分微弱。
多极磁铁2的热塑性树脂包含从由聚酰胺12、聚酰胺612、聚酰胺11、聚苯硫醚构成的群组中选出的一种以上化合物，由此，减小了吸水性，可极力地抑制多极磁铁2的磁特性的降低。由于按照塑料磁铁的线膨胀系数与芯铁1的线膨胀系数的差为2.0×10-5以下的方式调整构成上述塑料磁铁的上述磁性体粉末和上述热塑性树脂的配混量，故与过去相比较，可采用大量填充磁性体粉末而成的塑料磁铁，可提高表面磁通密度，另外可有助于成本的降低。
图7为采用该磁性编码器20的车轮用轴承装置的主要部分的纵向剖视图。车轮用轴承装置包括作为旋转侧部件的内方部件14；外方部件15，该外方部件15安装于车辆的图示之外的转向节等上；滚动体16，该滚动体16夹设于内方部件14和外方部件15之间。在本例子中，滚动体16采用滚珠，但是，也可采用滚子。在内方部件14中的作为靠近车宽度方向中间侧的内侧的外周面上，以压配合状态而嵌合有实施方式所涉及的磁性编码器20的芯铁1。
在本例子中，在外方部件15的内侧的内周面上，压配合有保护罩17，将外方部件15的内侧的开口部闭塞。可通过该保护罩17，防止密封于轴承内部的润滑油的泄漏，并且可防止泥水、异物等从外部侵入轴承的内部的情况。该保护罩17采用比如非磁性体的钢板，比如奥氏体钢类的不锈钢板，由此不对与磁性编码器20的多极磁铁2所面对的磁性传感器3的检测性能造成影响。另外，还可比如于外方部件15的内周面上设置在内周圆筒部4的外周面和立板部5的内侧面上滑动接触有唇部的密封装置(在图中未示出)来代替保护罩17。
根据图8～图15，对本发明的第2实施方式的磁性编码器20A进行说明。以下的说明还包括磁性编码器的制造方法的说明。在该第2实施方式的结构中，对于在与之前的第1实施方式的结构相同或相当的部分，采用同一标号，其具体的说明省略。该第2实施方式与第1实施方式的不同点在于不但具有封孔处理剂11，还在芯铁1的外径圆筒部6上设置有向内径侧突出的多个桩部7，在芯铁1中的上述立板部5和上述外径圆筒部6的整个范围的环状部分8，按照将上述桩部7埋入的方式通过内嵌成形而一体地成形多极磁铁2。
如图8所示的那样，磁性编码器20A包括：环状的芯铁1；设置于该芯铁1上的多极磁铁2。在多极磁铁2中，于圆周方向交替形成磁极N、S。该磁性编码器安装于在图中未示出的旋转侧部件上，磁性编码器按照磁性传感器3与多极磁铁2面对的方式用于旋转检测。另外，图8所示的多极磁铁2按照其轴向的厚度t1大于过去的多极磁铁2的方式形成。多极磁铁2包括外径侧的厚壁部的主体部9；薄壁部9d，该薄壁部9d在主体部9上，经由倾斜的台阶部9c而与内径侧连接。上述台阶部9c形成为下述截面形状，该截面形状按照越朝向内径侧越靠近立板部5的方式倾斜。
图9为磁性编码器的芯铁1的纵向剖视图。芯铁1由磁性体，特别是强磁性体的金属钢板，比如铁氧体类不锈钢板(JIS规格的SUS430)、冷轧钢板(JIS规格的SPCC)等形成。该芯铁1包括：内径圆筒部4，内径圆筒部4与上述旋转侧部件嵌合；立板部5，该立板部5从该内径圆筒部4的一端延伸到外径侧；外径圆筒部6，该外径圆筒部6从该立板部5的外径侧端于轴向延伸。内径圆筒部4从立板部5的内径侧端延伸到轴向一侧，外径圆筒部6从立板部5的外径侧端延伸到轴向另一侧。本例子的外径圆筒部6的轴向长度以小于内径圆筒部4的轴向长度的方式形成。
图10为芯铁1的主视图，图11为图10的主要部分的放大图。如图10和图11所示，在外径圆筒部6中的圆周方向的多个部位，设置向内径侧突出的桩部7。这些桩部7于圆周方向间隔开设置，设置桩部7的目的在于将多极磁铁2(图8)固定于芯铁1上，并且阻止多极磁铁2相对芯铁1的脱落和旋转。各桩部7按照下述方式发生塑性变形，该方式为：外径圆筒部6的轴向前端部向内径侧突出，从正面看基本呈V状。通过仅在外径圆筒部6的轴向前端部设置桩部7，通过下一内嵌成形步骤而形成的多极磁铁2通过桩部7而朝图9的箭头A方向卡合。由此，如图8所示，可防止多极磁铁2相对芯铁1而于轴向发生不希望的脱落的情况，并且可防止多极磁铁2相对芯铁1而进行相对旋转的情况。
在该第2实施方式中，在设置桩部7后，在芯铁1中的立板部5和外径圆筒部6的整个范围的环状部分8，通过内嵌成形而一体地成形多极磁铁2。在该内嵌成形后，通过封孔处理剂11来填埋芯铁1和多极磁铁2的间隙。设置于芯铁1的环状部分8上的多极磁铁2中的与磁性传感器3面对的表面2a构成与外径圆筒部6的轴向前端相同的面而延续，该多极磁铁2按照其轴向厚度t1大于过去的多极磁铁的方式形成。
对冷热耐久试验进行说明。在第2实施方式中，分别准备10个仅设置桩部7而没有采用封孔处理剂11的磁性编码器的实施例1～7、过去的形状的磁性编码器的比较例1、2，在同一试验条件下进行冷热耐久试验。对该冷热耐久试验进行500次循环后，确认有无塑料磁铁的裂缝，针对各例，即使在10个中只有1个具有裂缝，仍判定“×”，即，冷热的耐久性不行。针对各例，如果10个中的任意一者均没有裂缝，则判定为“○”，即，冷热的耐久性可行。对于没有设置桩部7而采用封孔处理剂11的第1实施方式，获得相同的试验结果。
表1
(冷热耐久试验的试验结果)
·试验条件：为1个循环，进行500个循环
根据试验结果，按照塑料磁铁的线膨胀系数与芯铁的线膨胀系数的差为2.0×10-5以下的方式调整上述塑料磁铁的上述磁性体粉末和上述热塑性树脂的配混量的例子没有裂缝。
(在表1中，作为线膨胀系数的差的数据，+2.1的数据为实施例5。请确认。)
图12为以示意方式表示该磁性编码器的制造方法的流程图。还参照图8而进行说明。本实施方式的磁性编码器的制造方法包括：打桩步骤(步骤s1)；内嵌成形步骤(步骤s2)；以及磁化步骤(步骤s4)。首先，在打桩步骤中，于芯铁1的外径圆筒部6的圆周方向的多个部位设置上述桩部7。另外，也可在设置芯铁1的外径圆筒部6的同时设置桩部7，还可在设置桩部7后设置外径圆筒部6。
接着，在内嵌成形步骤中，如图13所示的那样，将设有桩部7的芯铁1设定在注射成形机12的腔内，通过内嵌成形将多极磁铁2一体地成形于芯铁1的环状部分8中。注射成形机12比如包括组合起来的第1、第2模具12a、12b。第1模具12a以定位的状态保持芯铁1。在第1和第2模具12a、12b相互组合的状态下，形成对多极磁铁2成形的环状的腔。在注射成形机12中，于腔内设置填充多极磁铁2的材料的在图中未示出的浇口。与上述内嵌成形同时，一边进行磁场取向，一边进行磁场成形。通过此时的磁场取向，处于在轴向而进行单极磁化的状态，而在取出之前(于模具内部冷却后)，施加反磁场而进行脱磁处理。在脱磁不充分的场合，由于对磁化后的磁特性的精度造成影响，故还有根据需要而通过单独的步骤来进行完全脱磁处理的情况。在一边将多极磁铁2一体地成形于芯铁1上，一边进行磁场成形后，将第1、第2模具12a、12b打开，取出该多极磁铁2和芯铁1。
作为参考建议例子，也可如图14所示的那样，通过磁场成形机13，在使多极磁铁2围绕轴心L1旋转的同时，以所需的圆周方向间距来依次进行磁化。此时，在塑料磁铁采用各向异性的磁性体粉末的场合，一边进行磁场取向，一边进行磁场成形，由此可提高磁化后的磁通密度。另外，也可在磁化前，添加完全脱磁处理步骤。在该场合，可谋求磁化后的N极-S极的峰值差的降低。另外，还可通过磁轭，一次转印磁极的图案。
对作用效果进行说明。
(1)可通过桩加工+内嵌成形，于芯铁1上可靠且容易地固定多极磁铁2。仅通过内嵌成形的场合，多极磁铁的固定是不充分的，而通过按照于芯铁1中将预先设置的桩部7埋入的方式进行内嵌成形，多极磁铁2的一部分由桩部7约束，可容易防止多极磁铁2的脱落和旋转，可牢固地将多极磁铁2固定于芯铁1上。另外，由于为桩加工，故与过去的进行粗面处理、敛缝处理的场合相比较，可谋求制造成本的降低。
(2)在过去的仅通过敛缝加工来进行固定的场合，为了可靠地固定，必须要求在多极磁铁的内周面和外周面的两者上进行该固定，由此，无法释放多极磁铁的膨胀量。在本申请的场合，由于不但进行内嵌成形，而且于芯铁1的外径圆筒部6设置向内径侧突出的桩部7，故多极磁铁2可仅通过外周面的约束即可，不对内周面进行约束，如此，即使在于高温环境下多极磁铁2膨胀的情况下，仍可将该膨胀量释放到多极磁铁2的内径侧。由此，可在今后防止多极磁铁2发生不希望的变形的情况，可抑制旋转检测精度的降低。
(3)由于不但预先于芯铁1中设置桩部7，而且对多极磁铁2进行内嵌成形，故在多极磁铁2中不产生残余应力，可防止如敛缝加工时那样，过度的负荷施加于多极磁铁2上的情况。
(4)通过内嵌成形后的封孔处理，多极磁铁相对芯铁的固定变得更牢固。
多极磁铁2为混合有磁性体粉末和热塑性树脂的塑料磁铁。在大量填充磁性体粉末而成的塑料磁铁中，由于可减少线膨胀系数，故可减少塑料磁铁的线膨胀系数与用于芯铁1的金属制材料的线膨胀系数的差。多极磁铁2在高温环境下膨胀，在低温环境下收缩，但是由于可如上述那样，减少多极磁铁2与芯铁1的线膨胀系数的差，故减少多极磁铁2与芯铁1的膨胀量和收缩量的差。于是，可防止在多极磁铁2处于高温膨胀时过度的负荷施加于该多极磁铁2上而变形的情况。另外，多极磁铁2的低温膨胀时的晃动也很微弱。
多极磁铁2的热塑性树脂包含从由聚酰胺12、聚酰胺612、聚酰胺11、聚苯硫醚形成的群组中选出的一种以上的化合物，由此，减小了吸水性，可极力地抑制多极磁铁2的磁特性的降低。由于按照塑料磁铁的线膨胀系数与芯铁1的线膨胀系数的差为小于2.0×10-5的方式调整构成上述多极磁铁的上述磁性体粉末和上述热塑性树脂的配混量，故与过去相比较，可采用大量填充磁性体粉末而成的磁力强的塑料磁铁，可提高表面磁通密度，另外可有助于成本的降低。
图15为采用该磁性编码器的车轮用轴承装置的主要部分的纵向剖视图。车轮用轴承装置包括构成旋转侧部件的内方部件14；外方部件15，该外方部件15安装于车辆的图示之外的转向节等上；滚动体16，该滚动体16夹设于内方部件14和外方部件15之间。在本例子中，滚动体16采用滚珠，但是，也可采用滚子。在内方部件14中的作为靠近车宽度方向中间侧的内侧的外周面上，以压配合状态而嵌合本实施方式所涉及的磁性编码器20A的芯铁1。
在本例子中，在外方部件15的内侧的内周面上，压配合有保护罩17，将外方部件15的内侧的开口部闭塞。可通过该保护罩17，防止密封于轴承内部的润滑油的泄漏，并且可防止泥水、异物等从外部侵入轴承的内部的情况。该保护罩17采用比如非磁性体的钢板，比如奥氏体钢类的不锈钢板，从而不对与磁性编码器的多极磁铁2面对的磁性传感器3的检测性能造成影响。另外，还可比如于外方部件15的内周面上设置在内周圆筒部4的外周面和立板部5的内侧面上滑动接触有唇部的密封装置(在图中未示出)来代替保护罩17。
如果在车轮用轴承装置中采用第2实施方式的磁性编码器20A，由于通过预先设置于芯铁1上的桩部7，容易防止谋求多极磁铁2的脱落和旋转，故与已有技术相比较，可谋求制造成本的降低。另外，由于在设置有桩部7的芯铁1上内嵌成形有多极磁铁2，故可防止如敛缝加工时那样于多极磁铁上施加过度的负荷的不利情况。在上述芯铁1中的立板部5和外径圆筒部6的整个范围的环状部分8，通过内嵌成形而一体地成形多极磁铁2，故即使在于高温环境下多极磁铁2膨胀的情况下，仍可将该膨胀量释放到多极磁铁2的内径侧。由此，可在今后防止多极磁铁2发生不希望的变形的情况，可抑制旋转检测精度的降低。
另外，在该第2实施方式中，即使在省略封孔处理的情况下，因桩部7的存在，多极磁铁也不产生不利情况，可牢固且低成本地将多极磁铁和芯铁固定，并且可长期维持高的旋转检测精度，在上述方面获得了某种程度的效果。
根据图16～图20，对本发明的第3实施方式的磁性编码器20B进行说明。以下的说明还包括磁性编码器20B的制造方法的说明。在该第3实施方式的结构中，对于与在先的第1和第2实施方式的结构相同或相当的部分，采用同一标号，其具体的说明省略。该第3实施方式与第1和第2实施方式的不同点在于在图16的多极磁铁2中的相邻的磁极S、N的边界部上，通过磁铁材料的成形的形态而形成抑制磁力降低机构24，该抑制磁力降低机构24抑制该相邻的磁极S、N之间的磁场的抵消造成的磁力的降低。根据需要，于外径圆筒部6上设置桩部(在图中未示出)。另外，芯铁1和多极磁铁2的间隙通过封孔处理剂11来填埋。此外，多极磁铁2也为通过对包括磁性体粉末和橡胶的磁铁材料进行注射成形而获得的橡胶磁铁。
在该第3实施方式中，在内嵌成形时，比如图17A所示的那样，从相当于相应的磁极S、N的部位的浇口23向腔内部填充磁铁材料。由此，从各浇口23填充的磁铁材料在构成磁极S的部位和构成磁极N的部位的边界部处相互冲突，在该边界部形成焊缝24。通过形成焊缝24，在之后对多极磁铁2磁化时，抑制相邻的磁极S、N之间的磁场的抵消造成的磁力的降低。即，焊缝24构成抑制相邻的磁极S，N之间的抵消造成的磁力的降低的抑制磁力降低机构。然后，如图17B所示的那样，去除浇口23而进行磁化。另外，在图17A、图17B和之后给出的图18～图20中，示出简化多极磁铁2后的形状。
也可如图18A～图18C所示的那样，代替图17A、图17B的内嵌成形方法，采用如下内嵌成形方法，该方法为：在多极磁铁2的各磁极S、N中的S极部2S和N极部2N之间空出时间差来填充磁铁材料以成形磁化前的多极磁铁2。在图示的例子中，通过第一次的填充来成形S极部2S(图18A)，通过第二次的填充来成形N极部2N(图18B)。如果如此在S极部2S和N极部2N之间空出时间差来填充磁铁材料，则在首先填充了磁铁材料的磁极部与之后填充了磁铁材料的磁极部的边界部上形成边界层25。通过形成边界层25，与上述焊缝24相同，在之后对多极磁铁2磁化时(图18C)，抑制相邻的磁极S、N之间的抵消造成的磁力的降低。即，边界层25构成抑制相邻的磁极S、N之间的抵消造成的磁力的降低的抑制磁力降低机构。
在图18A～图18C的内嵌成形方法中，用于S极部2S的成形的磁铁材料和用于N极部2N的成形的磁铁材料的种类也可相互不同。如果磁铁材料的种类相互不同，则边界层25更加显著，抑制磁力降低的效果更大。
另外，也可如图19、图20所示的那样，形成将多极磁铁2的各磁极S、N的S极部2S和N极部2N的磁化面间隔开的槽26、27，将这些槽26、27作为抑制相邻的磁极S、N之间的抵消造成的磁力的降低的抑制磁力降低机构。图19的槽26的截面形状为V形，图20的槽27的截面形状为矩形，但是对于槽26、27的截面形状并没有特别的限定。另外，槽26、27可通过内嵌成形而形成，但是也可根据情况，而在内嵌成形后，通过切削加工等而形成。
对作用效果进行说明。在该构成的磁性编码器20B中，由于多极磁铁2具有抑制相邻的磁极S、N之间的抵消造成的磁力的降低的抑制磁力降低机构24、25、26、27，故可抑制上述抵消造成的磁力的降低，可提高多极磁铁2的表面磁通密度。由此，获得高的旋转检测精度，与过去的产品相比较，可实现高的磁性编码处理。另外，也可让多极磁铁2具有抑制磁力降低机构24、25、26、27，由此不必为了提高表面磁通密度而增加磁铁材料的磁粉添加量，可抑制多极磁铁的材料强度的降低。还有，还可让多极磁铁2具有抑制磁力降低机构24、25、26、27，由此，可不在磁铁材料中添加高价的稀土类磁粉。由于各抑制磁力降低机构24、25、26、27由磁铁材料的形态而形成，不必要求磁铁材料以外的材料，并且可通过内嵌成形而形成，故几乎不导致制造成本的提高。
在图8～图15所示的第2实施方式中，包括没有包括在本发明中构成必要条件的封孔处理剂的下述的形态1。
(形态1)
一种磁性编码器，其通过在芯铁上设置有多极磁铁而得到，该多极磁铁沿该芯铁的圆周方向交替形成有磁极，上述芯铁包括：内径圆筒部；立板部，该立板部从该内径圆筒部的一端延伸到外径侧；外径圆筒部，该外径圆筒部从该立板部的外径侧端于轴向延伸，在该外径圆筒部上设置于内径侧突出的桩部，在上述芯铁中的上述立板部和上述外径圆筒部的整个范围的环状部分，按照埋入上述桩部的方式通过内嵌成形而一体地形成上述多极磁铁。
另外，在图16～图20所示的第3实施方式中，包括没有包括在桩部和封孔处理剂的一者或两者的下述的形态2。
(形态2)
一种磁性编码器，其通过在环状的芯铁上设置有多极磁铁而得到，该多极磁铁沿该芯铁的圆周方向交替形成有磁极S、N，在上述芯铁中，通过磁铁材料的内嵌成形而一体地成形上述多极磁铁，在该多极磁铁中，在上述相邻的磁极S、N的边界部上，通过上述磁铁材料的成形的形态而形成抑制磁力降低机构，该抑制磁力降低机构抑制这些相邻的磁极S、N之间的磁场的抵消造成的磁力降低。
如上面所述，在参照附图的同时，对优选的实施形式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，在阅读本说明书后，会在显然的范围内，容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式应被解释为属于根据权利要求书确定的本发明的范围内。
标号的说明：
标号1表示芯铁；
标号2表示多极磁铁；
标号4表示内径圆筒部；
标号5表示立板部；
标号6表示外径圆筒部；
标号6a表示前端面；
标号7表示桩部；
标号8表示环状部分；
标号11表示封孔处理剂；
标号20表示磁性编码器；
标号21表示间隙；
标号23表示浇口；
标号24表示焊缝(抑制磁力降低机构)；
标号25表示边界层(抑制磁力降低机构)；
标号26、27表示槽(抑制磁力降低机构)。

Claims (15)

1.一种磁性编码器，其通过在芯铁上设置有多极磁铁而得到，该多极磁铁沿该芯铁的圆周方向交替形成有磁极，
上述芯铁包括：内径圆筒部；立板部，该立板部从该内径圆筒部的一端向外径侧延伸；外径圆筒部，该外径圆筒部从该立板部的外径侧端于轴向延伸；
在上述芯铁中的上述立板部和上述外径圆筒部的整个范围的环状部分，按照将上述外径圆筒部的前端面埋入的方式通过内嵌成形而一体地成形上述多极磁铁，通过封孔处理剂来填埋上述芯铁和上述多极磁铁的间隙。
2.根据权利要求1所述的磁性编码器，其中，上述多极磁铁为混合有磁性体粉末和热塑性树脂的塑料磁铁。
3.根据权利要求1或2所述的磁性编码器，其中，在上述多极磁铁中混入有磁性体粉末，该磁性体粉末至少包含锶铁氧体。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的磁性编码器，其中，在上述多极磁铁中混合有磁性体粉末和热塑性树脂，上述热塑性树脂包含：从由聚酰胺12、聚酰胺612、聚酰胺11、聚苯硫醚构成的群组中选出的一种以上化合物。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的磁性编码器，其中，上述封孔处理剂包含：从由丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类以及环氧类构成的群组中选出的至少一种化合物。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的磁性编码器，其中：
在上述外径圆筒部设置向内径侧突出的桩部；
在上述芯铁中的上述环状部分上，按照将上述桩部埋入的方式通过上述内嵌成形而一体地成形上述多极磁铁。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的磁性编码器，其中，上述多极磁铁为混合有磁性体粉末和热塑性树脂的塑料磁铁，按照上述多极磁铁的线膨胀系数与上述芯铁的线膨胀系数的差为2.0×10-5以下的方式来调整构成上述塑料磁铁的上述磁性体粉末和上述热塑性树脂的配混量。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的磁性编码器，其中，在上述多极磁铁中，在上述相邻的磁极S、N的边界部，通过上述磁铁材料的成形的形态而形成抑制磁力降低机构，该抑制磁力降低机构抑制这些相邻的磁极S、N之间的磁场的抵消造成的磁力降低。
9.根据权利要求8所述的磁性编码器，其中，上述抑制磁力降低机构为焊缝，其中，从相当于上述多极磁铁的各磁极S、N的部位的浇口来填充磁铁材料以成形磁化前的上述多极磁铁，由此，该焊缝形成于上述相邻的磁极S、N的边界部。
10.根据权利要求8所述的磁性编码器，其中，上述抑制磁力降低机构为边界层，其中，通过在上述多极磁铁的各磁极S、N的S极部和N极部之间空出时间差来填充磁铁材料以成形磁化前的上述多极磁铁，由此，该边界层形成于上述相邻的磁极S、N的边界部。
11.根据权利要求10所述的磁性编码器，其中，用于上述S极部的成形的磁铁材料和用于上述N极部的成形的磁铁材料的种类相互不同。
12.根据权利要求8所述的磁性编码器，其中，上述抑制磁力降低机构为使上述多极磁铁的各磁极S、N的S极部的磁化面和N极部的磁化面间隔开的槽。
13.一种磁性编码器的制造方法，该磁性编码器由在芯铁上设置有多极磁铁而得到，该多极磁铁沿该芯铁的圆周方向交替形成有磁极，
上述芯铁包括：内径圆筒部；立板部，该立板部从该内径圆筒部的一端向外径侧延伸；以及外径圆筒部，该外径圆筒部从该立板部的外径侧端于轴向延伸；
该方法包括：内嵌成形步骤，在该步骤中，在上述芯铁中的上述立板部和上述外径圆筒部的整个范围的环状部分，按照将上述外径圆筒部的前端面埋入的方式内嵌成形上述多极磁铁；封孔处理步骤，在该步骤中，通过封孔处理剂来填埋上述芯铁和上述多极磁铁的间隙。
14.根据权利要求13所述的磁性编码器的制造方法，其中，在上述内嵌成形步骤之前，包括在上述外径圆筒部设置向内径侧突出的桩部的打桩步骤，
在上述内嵌成形步骤中，按照将上述桩部埋入的方式通过内嵌成形而一体成形上述多极磁铁。
15.根据权利要求13或14所述的磁性编码器的制造方法，其中，在于上述芯铁中内嵌成形磁铁材料时，在构成各个磁极S、N极的每个部分中填充上述磁铁材料，由此在上述相邻的磁极S、N的边界部上形成构成抑制磁力降低机构的焊缝或边界层，该抑制磁力降低机构用来抑制这些相邻的磁极S、N之间的磁场的抵消造成的磁力降低。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106197482A (zh) * 2016-07-07 2016-12-07 航天鑫创自控装备发展股份有限公司 有限转角编码器磁钢结构及具有该磁钢结构的编码器
CN106225813A (zh) * 2016-07-07 2016-12-14 航天鑫创自控装备发展股份有限公司 编码器磁钢结构、编码器以及窗口余数区间判断矫正算法
CN109883453A (zh) * 2019-03-11 2019-06-14 安徽库伯密封技术有限公司 一种塑料磁性编码器及其制造工艺

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6536104B2 (ja) * 2014-06-05 2019-07-03 中西金属工業株式会社 円環状インサート成形品の製造方法
DE102014111685A1 (de) * 2014-08-15 2016-02-18 Elkamet Kunststofftechnik Gmbh Kunststoffformteil und Verfahren seiner Herstellung
JP6759918B2 (ja) * 2016-09-16 2020-09-23 株式会社ジェイテクト ハブユニットの製造方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003057070A (ja) * 2001-08-17 2003-02-26 Ntn Corp 磁気エンコーダおよびそれを用いた車輪用軸受
CN1409097A (zh) * 2001-09-25 2003-04-09 Ntn株式会社 磁性编码器和采用该编码器的车轮用轴承
JP2005274436A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Nsk Ltd エンコーダ及び当該エンコーダを備えた転がり軸受
CN1696706A (zh) * 2004-05-12 2005-11-16 Ntn株式会社 磁性编码器及具有该磁性编码器的车轮用轴承
CN1934421A (zh) * 2004-01-22 2007-03-21 日本精工株式会社 磁编码器和轴承
CN101103252A (zh) * 2005-01-11 2008-01-09 Ntn株式会社 磁性编码器和设置有此磁性编码器的轮轴承
US20090219017A1 (en) * 2006-01-11 2009-09-03 Uchiyama Manufacturing Corp Tone Wheel and Method for Manufacturing The Same
CN101639367A (zh) * 2008-07-29 2010-02-03 上海人本集团有限公司 多极磁性编码器的制造工艺

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1517149B1 (en) * 2003-09-16 2009-07-22 Ntn Corporation Process for mounting a magnetic encoder
JP4682529B2 (ja) * 2004-01-22 2011-05-11 日本精工株式会社 自動車車輪用センサ付転がり軸受
JP4238933B2 (ja) 2004-08-23 2009-03-18 日本精工株式会社 磁気エンコーダ及び転がり軸受ユニット
JP2006145365A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Ntn Corp 磁気エンコーダおよびそれを備えた車輪用軸受
JP2006153576A (ja) * 2004-11-26 2006-06-15 Ntn Corp 磁気エンコーダおよびそれを備えた車輪用軸受
JP5609554B2 (ja) * 2010-11-04 2014-10-22 株式会社ジェイテクト 着磁パルサリング、転がり軸受装置、及び、着磁パルサリングの製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003057070A (ja) * 2001-08-17 2003-02-26 Ntn Corp 磁気エンコーダおよびそれを用いた車輪用軸受
CN1409097A (zh) * 2001-09-25 2003-04-09 Ntn株式会社 磁性编码器和采用该编码器的车轮用轴承
CN1934421A (zh) * 2004-01-22 2007-03-21 日本精工株式会社 磁编码器和轴承
JP2005274436A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Nsk Ltd エンコーダ及び当該エンコーダを備えた転がり軸受
CN1696706A (zh) * 2004-05-12 2005-11-16 Ntn株式会社 磁性编码器及具有该磁性编码器的车轮用轴承
CN101103252A (zh) * 2005-01-11 2008-01-09 Ntn株式会社 磁性编码器和设置有此磁性编码器的轮轴承
US20090219017A1 (en) * 2006-01-11 2009-09-03 Uchiyama Manufacturing Corp Tone Wheel and Method for Manufacturing The Same
CN101639367A (zh) * 2008-07-29 2010-02-03 上海人本集团有限公司 多极磁性编码器的制造工艺

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106197482A (zh) * 2016-07-07 2016-12-07 航天鑫创自控装备发展股份有限公司 有限转角编码器磁钢结构及具有该磁钢结构的编码器
CN106225813A (zh) * 2016-07-07 2016-12-14 航天鑫创自控装备发展股份有限公司 编码器磁钢结构、编码器以及窗口余数区间判断矫正算法
CN106197482B (zh) * 2016-07-07 2018-06-26 航天鑫创自控装备发展股份有限公司 有限转角编码器磁钢结构及具有该磁钢结构的编码器
CN109883453A (zh) * 2019-03-11 2019-06-14 安徽库伯密封技术有限公司 一种塑料磁性编码器及其制造工艺

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Publication number Publication date
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WO2014168091A1 (ja) 2014-10-16

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