CN106461423A - 磁编码器的制造方法 - Google Patents

磁编码器的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106461423A
CN106461423A CN201580025770.4A CN201580025770A CN106461423A CN 106461423 A CN106461423 A CN 106461423A CN 201580025770 A CN201580025770 A CN 201580025770A CN 106461423 A CN106461423 A CN 106461423A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
rubber
coder
ferrite
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580025770.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106461423B (zh
Inventor
坂手和志
笠本忠志
片山龙雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Uchiyama Manufacturing Corp
Original Assignee
Uchiyama Manufacturing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uchiyama Manufacturing Corp filed Critical Uchiyama Manufacturing Corp
Publication of CN106461423A publication Critical patent/CN106461423A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106461423B publication Critical patent/CN106461423B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0001—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/10—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure
    • H01F1/11—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure in the form of particles
    • H01F1/113—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure in the form of particles in a bonding agent
    • H01F1/117—Flexible bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/0273—Imparting anisotropy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0205—Magnetic circuits with PM in general
    • H01F7/021—Construction of PM
    • H01F7/0215—Flexible forms, sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2019/00—Use of rubber not provided for in a single one of main groups B29K2007/00 - B29K2011/00, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/16—Fillers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2509/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2503/00 - B29K2507/00, as filler
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0003—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B29K2995/0008—Magnetic or paramagnetic
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/80—Manufacturing details of magnetic targets for magnetic encoders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

本发明提供一种磁编码器的制造方法，该磁编码器具备由磁性橡胶成型品构成的磁性体，上述制造方法的特征在于，包括：通过将丁腈橡胶(A)、铁氧体磁性粉(B)和硫化剂(C)混合后进行混炼而得到磁性橡胶组合物的混合工序；以及对该磁性橡胶组合物在施加有磁场的模具中进行成型并且进行硫化而得到磁性橡胶成型品的成型工序，铁氧体磁性粉(B)相对于丁腈橡胶(A)100质量份的含量为700～1500质量份，并且，铁氧体磁性粉(B)的压缩密度为3.5g/cm3以上。根据该方法，通过对成型性良好的磁性橡胶组合物进行硫化，能够制造具备顽磁力和残留磁通密度高的磁性体的磁编码器。

Description

磁编码器的制造方法
技术领域
本发明涉及一种磁编码器的制造方法，该磁编码器具备由对含有丁腈橡胶和铁氧体磁性粉的磁性橡胶组合物进行硫化而得到的磁性橡胶成型品构成的磁性体。
背景技术
对含有橡胶和磁性粉的磁性橡胶组合物进行硫化而得到的磁性橡胶成型品被用于各种用途中。其中，磁性橡胶成型品的合适的用途之一为磁编码器，通过对磁性橡胶成型品进行磁化而制造。此时，根据制品的要求性能使用各种各样的橡胶，但是，从耐油性和耐热性、价格等的均衡方面考虑，适合使用丁腈橡胶。另外，作为磁性粉，根据要求性能分别使用铁氧体磁性粉或稀土类磁性粉等，但是，从成本、耐久性的观点考虑，适合使用铁氧体磁性粉(例如，参照专利文献1～3)。
为了使用了磁编码器的各种传感器的精度提高和小型化，强烈要求磁性橡胶成型品的磁特性的提高。因此，采取通过大量地配合磁性粉来使磁特性提高的方法，但是，配合量过多时成型性降低，因此配合量也有界限。因此，寻求能够确保成型性并且能够提高磁特性的磁性橡胶成型品。
在专利文献4中，记载了使用有在粒度分布中具有多个峰值，压缩密度(CD)为3.5g/cm3以上，压粉体的顽磁力(p-iHc)为2100Oe以上的铁氧体粉末的各向异性粘合磁铁。具体而言，记载了通过将含有上述铁氧体粉末和6-尼龙的组合物在磁场中进行注射成型，制作各向异性粘合磁铁。由此，能够制作维持顽磁力并且填充性和取向性优异的具有高磁力的粘合磁铁。
专利文献4使用的聚酰胺(6-尼龙)在超过熔点的高温下为低粘度，即使含有大量的铁氧体磁性粉，也能够以高速地注射成型。另一方面，磁性橡胶成型品通过在低温下将高粘度的磁性橡胶组合物进行长时间混炼后进行硫化而制造。但是，可知在长时间混炼大量地含有铁氧体磁性粉的高粘度的磁性橡胶组合物时，所含有的铁氧体磁性粉承受长时间的激烈的剪切力，因此，硫化后所得到的磁性橡胶成型品的顽磁力大幅降低。这一点，在如专利文献4记载的那样，通过注射成型制造含有聚酰胺的粘合磁铁的情况等中不作为问题，为磁性橡胶组合物特有的课题。因此，强烈寻求制造顽磁力高的磁性橡胶成型品的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭60-14405号公报
专利文献2：日本特开2003-183443号公报
专利文献3：日本特开2006-225601号公报
专利文献4：日本特开2010-263201号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明为解决上述课题而提出，其目的在于，提供一种通过对成型性良好的磁性橡胶组合物进行硫化，制造具备顽磁力和残留磁通密度高的磁性体的磁编码器的方法。
用于解决课题的方法
上述课题通过提供一种磁编码器的制造方法来解决，该磁编码器具备由磁性橡胶成型品构成的磁性体，上述制造方法的特征在于，包括：
通过将丁腈橡胶(A)、铁氧体磁性粉(B)和硫化剂(C)混合后进行混炼而得到磁性橡胶组合物的混合工序；以及对该磁性橡胶组合物在施加有磁场的模具中进行成型并且进行硫化而得到磁性橡胶成型品的成型工序，
铁氧体磁性粉(B)相对于丁腈橡胶(A)100质量份的含量为700～1500质量份，并且，
铁氧体磁性粉(B)的压缩密度为3.5g/cm3以上。
此时，铁氧体磁性粉(B)优选在其粒度分布中具有多个峰值。另外，还优选铁氧体磁性粉(B)为各向异性磁性粉。
优选测定上述磁性橡胶组合物的180℃的硫化曲线时的扭矩的最小值ML为3～8kgf·cm。还优选在上述混合工序中，在将丁腈橡胶(A)、铁氧体磁性粉(B)和硫化剂(C)混合后，以60～130℃进行10～60分钟混炼，由此得到磁性橡胶组合物。另外，还优选在上述施加有磁场的模具中以140～250℃进行1～30分钟硫化。
另外，优选制造的编码器具备可安装于旋转体的支承部件以及安装在该支承部件上的环状的磁性橡胶成型品，该磁性橡胶成型品的N极和S极在圆周方向交互地磁化。
发明的效果
根据本发明的制造方法，通过对成型性良好的磁性橡胶组合物进行硫化，能够制造具备顽磁力和残留磁通密度高的磁性体的磁编码器。通过本发明的方法制造的高性能的磁编码器能够贡献于使用该磁编码器的各种传感器的精度提高和小型化。
具体实施方式
本发明的磁编码器具备由磁性橡胶成型品构成的磁性体。该磁性橡胶成型品是对含有丁腈橡胶(A)和铁氧体磁性粉(B)的磁性橡胶组合物进行硫化而得到的。此时，铁氧体磁性粉(B)相对于丁腈橡胶(A)100质量份的含量为700～1500质量份，并且，铁氧体磁性粉(B)的压缩密度为3.5g/cm3以上。如此，本发明所使用的磁性橡胶组合物的特征在于，以高浓度配合压缩密度高的磁性粉。
已知，为了提高经磁化的磁性橡胶成型品的残留磁通密度，大量配合磁性粉即可。于是，本发明人对相对于丁腈橡胶大量配合有各种各样的磁性粉的磁性橡胶组合物在施加有磁场的模具中进行成型并且进行硫化，对所得到的磁性橡胶成型品的磁特性进行了测定。其结果确认到，在使用压缩密度高的磁性粉时，虽然含有高浓度的磁性粉，但磁性橡胶组合物的成型性良好，而且，尽管对高粘度的磁性橡胶组合物进行了长时间混炼，仍能得到顽磁力高的磁性橡胶成型品。并且，通过在施加有磁场的模具中进行成型并且进行硫化，还能够提高磁性橡胶成型品的残留磁通密度。残留磁通密度高、同时顽磁力也高的磁性橡胶成型品是高性能的磁编码器所寻求的。
本发明的磁性橡胶组合物含有丁腈橡胶(A)。本发明所使用的丁腈橡胶(A)没有特别限定，可以使用丙烯腈和1,3-丁二烯的共聚物。对残存于聚合后的1,3-丁二烯单元的双键进行氢化是任意的。可以根据用途分别使用未氢化的物质(NBR)和氢化后的物质(HNBR)。在不阻碍本发明效果的范围内，也可以含有源自其它可共聚的单体的结构单元。这种结构单元例如也可以是含有如羧基或羧酸酐基的官能团的结构单元。
丁腈橡胶(A)中的丙烯腈单元的含量优选为15～50质量％。另外，1,3-丁二烯单元的含量包含氢化后的单元的含量，优选为50～85质量％。丁腈橡胶(A)可以是未氢化的物质(NBR)，也可以是氢化后的物质(HNBR)。丁腈橡胶(A)的门尼粘度(ML1+10、100℃)优选为20～100。为了含有大量的磁性粉并且还维持成型性，门尼粘度低为理想，因此更优选为70以下，更加优选为55以下。虽然可以并用室温(25℃)时为液状的丁腈橡胶，但是，从操作性方面考虑，优选仅仅使用室温时为固体的丁腈橡胶。
本发明的磁性橡胶组合物含有铁氧体磁性粉(B)。铁氧体磁性粉(B)没有特别限定，适合使用锶铁氧体磁性粉、钡铁氧体磁性粉。本发明的铁氧体磁性粉(B)的压缩密度需要为3.5g/cm3以上，优选为3.55g/cm3以上。由此，能够得到成型性良好且磁特性也优异的磁性橡胶成型品。压缩密度通常为4g/cm3以下。在此，铁氧体磁性粉(B)的压缩密度(g/cm3)为，在向内径2.54cm的圆筒形的模具中填充铁氧体磁性粉10g后，以1ton/cm2的压力压缩得到的试样的密度。为了具有这种压缩密度，优选为在粒度分布中具有多个峰值的物质。铁氧体磁性粉(B)的粒度分布可以使用干式激光衍射式粒度分布测定装置进行测定。铁氧体磁性粉(B)的平均粒径优选为0.5～2μm。另外，优选铁氧体磁性粉(B)为各向异性磁性粉。通过使用各向异性磁性粉，在施加有磁场的模具中进行硫化，能够得到磁特性优异的磁性橡胶成型品。适于这种硫化方法的各向异性磁性粉，一般作为“磁场取向用”市售。磁场取向用的磁性粉的径厚比(板状体的(直径/厚度)比)小，以使得施加磁场时可以在橡胶组合物中容易地旋转。另一方面，对于不施加磁场而伴随机械变形进行取向的方法，通常使用作为“机械取向用”市售的径厚比大的磁性粉。
本发明的磁性橡胶组合物中的铁氧体磁性粉(B)相对于丁腈橡胶(A)100质量份的含量为700～1500质量份。在铁氧体磁性粉(B)的含量低于700质量份的情况下，即使使用通常的铁氧体磁性粉也没有成型性恶化或顽磁力降低的问题，因此，采用本发明的意义小。铁氧体磁性粉(B)的含量适合为850质量份以上，更适合为1000质量份以上。
在不阻碍本发明效果的范围内，本发明的磁性橡胶组合物可以含有丁腈橡胶以外的橡胶。但是，其含量通常为橡胶成分全量中的10质量％以下，优选为5质量％以下，更优选实质上不含丁腈橡胶以外的橡胶。另外，在不阻碍本发明效果的范围内，本发明的磁性橡胶组合物可以含有铁氧体磁性粉以外的磁性粉，例如稀土类磁性粉。但是，其含量通常为磁性粉全量中的10质量％以下，优选为5质量％以下，更优选实质上不含铁氧体磁性粉以外的磁性粉。
本发明的磁性橡胶组合物含有硫化剂(C)。作为硫化剂(C)，可以采用硫、过氧化物、聚酰胺化合物等丁腈橡胶(A)的硫化中通常使用的物质。相对于丁腈橡胶(A)100质量份，硫化剂(C)的含量通常为0.1～10质量份。
在不阻碍本发明效果的范围内，本发明的磁性橡胶组合物也可以含有除了丁腈橡胶(A)、铁氧体磁性粉(B)和硫化剂(C)以外的成分。可以含有在磁性橡胶组合物中通常使用的硫化促进剂、硫化助剂、酸性接受体、着色剂、填充剂、增塑剂等各种添加剂。
本发明的磁编码器的制造方法包括：通过将丁腈橡胶(A)、铁氧体磁性粉(B)和硫化剂(C)混合后进行混炼而得到磁性橡胶组合物的混合工序；以及对该磁性橡胶组合物在施加有磁场的模具中进行成型并且进行硫化而得到磁性橡胶成型品的成型工序。
在上述混合工序中，通过混合上述各成分来制造磁性橡胶组合物。混合的方法没有特别限定，可以采用使用开练辊、捏合机、班伯里混合机、肖氏密炼机、挤出机等进行混炼的方法。其中，优选使用开练辊或捏合机进行混炼。混炼时的磁性橡胶组合物的温度优选设为60～130℃。混炼时间优选为10～60分钟。
这样，在较低的温度中以较长时间混炼高粘度的组合物后将其供以硫化的方法是制造橡胶成型品时的通常的方法。但是可知，如果以高粘度长时间混炼含有大量的铁氧体磁性粉的磁性橡胶组合物，则由于铁氧体磁性粉长时间承受激烈的剪切力，所得到的磁性橡胶成型品的顽磁力降低。已知，此时，通过使用压缩密度为3.5g/cm3以上的铁氧体磁性粉(B)，能够减少这种问题。这一点在注射成型制造含有聚酰胺的粘合磁铁的情况等中不能观察到，是磁性橡胶组合物特有的问题。
测定这样得到的磁性橡胶组合物在180℃的硫化曲线时的扭矩的最小值ML优选为3～8kgf·cm。在ML低于3kgf·cm的情况下，有时在成型品中残留有空气。然而，在ML超过8kgf·cm的情况下，有时成型性变得不充分而填充不足。
接着，将磁性橡胶组合物在施加有磁场的模具中进行成型并进行硫化而得到磁性橡胶成型品的工序为成型工序。在成型工序中，通常，将上述磁性橡胶组合物成型为所要求的形状，通过加热进行硫化。作为磁性橡胶组合物的成型方法，可以列举挤出成型、压缩成型等。其中适合采用压缩成型。硫化温度优选为140～250℃。硫化时间优选为1～30分钟。另外，根据磁性橡胶成型品的形状、尺寸等，存在表面已被硫化但未充分硫化至内部的情况，因此，可以进一步加热进行二次硫化。作为用于硫化的加热方法，可以利用压缩加热、蒸汽加热、烤炉加热、热风加热等用于橡胶的硫化的一般的方法，适合利用压缩加热。
在本发明的制造方法中，在施加有磁场的模具中进行硫化。由此，能够提高磁性橡胶成型品的残留磁通密度。此时，在压缩成型时，适合施加相对于成型品的表面垂直方向的磁场。
通过本发明的方法制造的磁编码器具备有如上得到的磁性橡胶成型品经磁化而成的磁性体。该磁性体也可以是仅具有一组S极和N极的磁性体，但是，在多数情况下，其是交互配置有磁极的多极磁性体。但是，磁化形态不限于此。该磁性体的形状没有特别的限定，在检测旋转运动时，优选为圆盘状或圆筒状等环状。此时，S极和N极在圆周方向交互地配置而能够检测出角度，为实用上最重要的形态。另一方面，在检测直线运动的用途等中，也可以是平坦的带状的磁性体。在S极和N极接近而形成、且各极的尺寸小的情况下，要求高的顽磁力，因此，采用通过本发明的方法制造的磁编码器的利益大。
通过本发明的方法制造的磁编码器根据需要具备支承该磁性体的支承部件。该支承部件优选为金属部件，特别是金属板。磁性橡胶成型品和支承部件的粘接方法没有特别限定，也可以在对磁性橡胶成型品进行硫化时直接将这两者粘接。但是，为了通过支承部件牢固地粘接本发明的磁性橡胶组合物，优选用热固性粘接剂粘接磁性橡胶成型品和上述支承部件。此时，可以在对磁性橡胶组合物进行成型并进行硫化后，使热固性粘接剂固化，利用热固性粘接剂将磁性橡胶成型品粘固于支承部件，也可以在对磁性橡胶组合物进行成型并进行硫化的同时使热固性粘接剂固化，利用热固性粘接剂将磁性橡胶成型品粘固于支承部件。在此使用的热固性粘接剂只要是通过热而进行交联反应并固化的类型的粘接剂，则没有特别限定。可以使用酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、溶剂中溶有未硫化橡胶的橡胶糊、硅烷偶联剂等。
通过本发明的方法制造的磁编码器的合适的实施方式，具备有可安装于旋转体的支承部件以及安装于该支承部件的环状的磁性橡胶成型品，该磁性橡胶成型品为N极和S极在圆周方向交互地磁化的磁编码器。其作为检测旋转运动的磁编码器是有用的。在高精度地测定细小的角度的情况等中，采用具备具有高的顽磁力的磁性橡胶成型品的磁编码器的利益大。
通过本发明的方法制造的磁编码器的用途没有特别限定。在磁编码器中，包含沿周向交互地配置有磁极的环状或圆盘状的多极磁性体的磁编码器用于检测旋转运动的传感器。例如，可以用于车轴的旋转速度检测装置、曲柄角检测装置、电动机的旋转角度检测装置等。另外，包含在直线方向上交互配置有磁极的多极磁性体的磁编码器用于检测直线运动的传感器。例如，可以用于直线导轨装置、自动开闭式窗、自动调节式座位、制动器踏入量检测装置、办公设备等。其中，作为车辆用防抱死制动系统的传感器转子用的磁编码器的使用，是柔软性和磁特性优异、残留磁通密度和顽磁力高的通过本发明的方法制造的磁编码器最有用的用途。
实施例
实施例1
[未硫化橡胶片的制作]
将如下所示的原料，使用8英寸直径的开炼辊，将组合物的温度维持在60～100℃进行35分钟混炼，制作了厚度1mm、1.5mm及2mm的未硫化橡胶片。
·丁腈橡胶(未氢化：NBR)：100质量份
丙烯腈含量34％、门尼粘度(ML1+10、100℃)45
·锶铁氧体磁性粉A(磁场取向用)：1100质量份
平均粒径1.2μm(在粒度分布中具有多个峰值。)
压缩密度3.6g/cm3
压缩体的残留磁通密度196mT
压缩体的顽磁力236kA/m
·增塑剂TOTM[偏苯三酸三(2-乙基己酯)]：3质量份
·氧化锌：4质量份
·硬脂酸：3质量份
·抗老化剂[4,4’-双-(α,α-二甲基苄基)二苯基胺]：5质量份
·固形石蜡：2质量份
·硫：0.4质量份
·硫化促进剂MBTS(2,2’-二硫化二苯并噻唑)：2质量份
·硫化促进剂TETD(二硫化四乙基秋兰姆)：1.5质量份
[硫化特性]
将所得到的未硫化橡胶片作为试样，基于JIS K6300-2，使用株式会社A&D制的“Curelastometer 7”进行了测定。以测定温度180℃测定5分钟的硫化曲线，求以纵轴为扭矩、以横轴为时间的曲线的扭矩的最小值ML(kgf·cm)、最大值MH(kgf·cm)、直到MH的10％的扭矩的时间t10(分钟)以及直到MH的90％的扭矩的时间t90(分钟)。
[机械特性]
基于JIS K6251进行拉伸试验。使用所得到的未硫化橡胶片以170℃进行10分钟加压硫化，得到厚度1mm的硫化橡胶片。使用对所得到的硫化橡胶片进行冲孔而得到的哑铃状3号形的试验片，在23℃、相对湿度50％中，以拉伸速度500mm/分钟的拉伸速度测定拉伸强度(MPa)和延伸率(％)。其结果，拉伸强度为4.0MPa，延伸率为30％。
[硬度]
基于JIS K6253进行测定。将与拉伸试验同样制作的厚度2mm的硫化橡胶片重叠三片，使用类型A杜罗回跳式硬度计，以23℃、相对湿度50％中进行测定，读取峰值。其结果，A硬度为90。
[磁特性]
使用所得到的未硫化橡胶片，制成直径18mm、厚度6mm的圆盘状试验片，一边在试验片的厚度方向施加磁场，一边以170℃进行10分钟加压硫化，得到硫化橡胶试验片。通过metron技研株式会社制的直流磁化特性试验装置“BH波形记录器”测定所得的成型品的残留磁通密度和顽磁力。其结果，残留磁通密度为300mT，顽磁力为270kA/m。
[对支承部件的粘接性]
作为支承部件(吊环)，使用由板厚0.6mm的SUS430构成的、截面L字型的圆环状的部件。该支承部件的尺寸为内径侧圆筒部的内径为55mm、外侧圆圈部的外径为67mm、内径圆筒部的轴向长度为4.0mm。另一方面，将所得到的厚度1.5mm的未硫化橡胶片冲孔成为内径56mm、外径67mm的环状，载置于预先涂敷有以酚醛树脂为原料的粘接剂的支承部件上。接着，以180℃进行3分钟加压硫化，形成内径56mm、外径67mm、厚度1.0mm的磁性体。该磁性体与支承部件牢固地粘接，粘接性良好。将以上的结果汇总表示在表1中。
实施例2
在实施例1中，代替锶铁氧体磁性粉A而使用锶铁氧体磁性粉B，除此之外，与实施例1同样地制作了未硫化橡胶片。锶铁氧体磁性粉B的特性如下所述。使用所得到的未硫化橡胶片，与实施例1同样地测定了硫化特性、磁特性、以及对支承部件的粘接性。将结果汇总表示在表1中。
平均粒径1.14μm(在粒度分布中具有一个峰值。)
压缩密度3.5g/cm3
压缩体的残留磁通密度185mT
压缩体的保持力273kA/m
实施例3
在实施例1中，代替丁腈橡胶(NBR)而使用氢化丁腈橡胶(HNBR)，将硬脂酸的配合量设为2质量份，将硫的配合量设为0.5质量份，除此之外，与实施例1同样地制作了未硫化橡胶片。这里所使用的氢化丁腈橡胶的特性如下所述。使用所得到的未硫化橡胶片，与实施例1同样地测定了硫化特性、磁特性、以及对支承部件的粘接性。将结果汇总表示在表1中。
丙烯腈含量36％
门尼粘度(ML1+10、100℃)57
碘值28g/100g
比较例1
在实施例1中，代替锶铁氧体磁性粉A而使用锶铁氧体磁性粉C(磁场取向用)，除此之外，与实施例1同样地制作了未硫化橡胶片。锶铁氧体磁性粉C的特性如下所述。使用所得到的未硫化橡胶片，与实施例1同样地测定了硫化特性、磁特性、以及对支承部件的粘接性。将结果汇总表示在表1中。
平均粒径1.4μm(在粒度分布中具有一个峰值。)
压缩密度3.4g/cm3
压缩体的残留磁通密度185mT
压缩体的顽磁力207kA/m
比较例2
在实施例1中，代替锶铁氧体磁性粉A而使用了锶铁氧体磁性粉D(机械取向用)，不施加磁场而进行了加压硫化，除此之外，与实施例1同样地制作了未硫化橡胶片。锶铁氧体磁性粉D的特性如下所述。使用所得到的未硫化橡胶片，与实施例1同样地测定了硫化特性、磁特性、以及对支承部件的粘接性。将结果汇总表示在表1中。
平均粒径1.1μm(在粒度分布中具有一个峰值。)
压缩密度3.2g/cm3
压缩体的残留磁通密度193mT
压缩体的顽磁力235kA/m
表1
根据表1可知，在使用压缩密度为3.5g/cm3以上的磁性粉一边施加磁场一边进行硫化的实施例1～3中，能够得到残留磁通密度、顽磁力均高的磁性体。另外，在实施例1～3中，硫化曲线的ML值小，成型时的流动性也良好。可知，特别是在磁性粉的粒度分布中具有多个峰值的实施例1中，ML值变得特别低，流动性大幅改善。然而，在使用压缩密度低于3.5g/cm3的磁性粉一边施加磁场一边进行硫化的比较例1的磁性体中，由于混炼时所承受的剪切力导致顽磁力降低。另外，在加压硫化时未施加磁场而机械取向的比较例2的磁性体中，磁性粉的取向不充分，残留磁通密度变小。

Claims (7)

1.一种磁编码器的制造方法，该磁编码器具备由磁性橡胶成型品构成的磁性体，所述制造方法的特征在于：
包括：通过将丁腈橡胶(A)、铁氧体磁性粉(B)和硫化剂(C)混合后进行混炼而得到磁性橡胶组合物的混合工序；以及对该磁性橡胶组合物在施加有磁场的模具中进行成型并且进行硫化而得到磁性橡胶成型品的成型工序，
铁氧体磁性粉(B)相对于丁腈橡胶(A)100质量份的含量为700～1500质量份，并且，
铁氧体磁性粉(B)的压缩密度为3.5g/cm3以上。
2.如权利要求1所述的磁编码器的制造方法，其特征在于：
铁氧体磁性粉(B)在其粒度分布中具有多个峰值。
3.如权利要求1或2所述的磁编码器的制造方法，其特征在于：
铁氧体磁性粉(B)为各向异性磁性粉。
4.如权利要求1～3中任一项所述的磁编码器的制造方法，其特征在于：
测定所述磁性橡胶组合物的180℃的硫化曲线时的扭矩的最小值ML为3～8kgf·cm。
5.如权利要求1～4中任一项所述的磁编码器的制造方法，其特征在于：
在所述混合工序中，在将丁腈橡胶(A)、铁氧体磁性粉(B)和硫化剂(C)混合后，以60～130℃进行10～60分钟混炼，由此得到磁性橡胶组合物。
6.如权利要求1～5中任一项所述的磁编码器的制造方法，其特征在于：
在所述施加有磁场的模具中，以140～250℃进行1～30分钟硫化。
7.如权利要求1～6中任一项所述的磁编码器的制造方法，其特征在于：
制造的磁编码器具备可安装于旋转体的支承部件和安装在该支承部件上的环状的磁性橡胶成型品，该磁性橡胶成型品的N极和S极在圆周方向交互地磁化。
CN201580025770.4A 2014-05-16 2015-05-18 磁编码器的制造方法 Active CN106461423B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014102827 2014-05-16
JP2014-102827 2014-05-16
PCT/JP2015/064243 WO2015174546A1 (ja) 2014-05-16 2015-05-18 磁気エンコーダの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106461423A true CN106461423A (zh) 2017-02-22
CN106461423B CN106461423B (zh) 2020-03-10

Family

ID=54480080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580025770.4A Active CN106461423B (zh) 2014-05-16 2015-05-18 磁编码器的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10203222B2 (zh)
JP (2) JP5920961B2 (zh)
CN (1) CN106461423B (zh)
DE (1) DE112015002303T5 (zh)
WO (1) WO2015174546A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109360704A (zh) * 2018-11-07 2019-02-19 吴克鸽 一种硅橡胶软磁片及其制造方法
CN110862595A (zh) * 2019-12-12 2020-03-06 黄春美 一种超疏水型改性氢化丁腈橡胶磁性复合材料及其制法
CN116419946A (zh) * 2020-11-16 2023-07-11 Nok株式会社 丁腈橡胶系组合物

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7613491B2 (en) 2002-05-22 2009-11-03 Dexcom, Inc. Silicone based membranes for use in implantable glucose sensors
JP6682113B2 (ja) * 2015-11-18 2020-04-15 内山工業株式会社 磁性ゴム組成物、磁性ゴム成形品、磁気エンコーダ及びそれらの製造方法
CN110719836B (zh) 2017-06-06 2022-09-20 西医药服务有限公司 具有嵌入式电子器件的弹性体制品及其制造方法
CN110769878B (zh) 2017-06-06 2023-08-11 西医药服务有限公司 具有嵌入式电子装置的弹性体制品和其制造方法
JP2020177960A (ja) * 2019-04-15 2020-10-29 中西金属工業株式会社 磁気エンコーダ用ゴム組成物及びゴム磁石並びに磁気エンコーダ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001041162A1 (fr) * 1999-11-30 2001-06-07 Uchiyama Manufacturing Corp. Composition de caoutchouc magnetique pour codeur
JP2003183518A (ja) * 2001-12-20 2003-07-03 Uchiyama Mfg Corp 磁性ゴム組成物
CN1613902A (zh) * 2003-09-12 2005-05-11 Tdk株式会社 各向异性橡胶磁体及其制造方法、电动机和磁力辊
CN1934421A (zh) * 2004-01-22 2007-03-21 日本精工株式会社 磁编码器和轴承
JP2009145067A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Ntn Corp 磁気エンコーダの製造装置および磁気エンコーダの製造方法
CN102388423A (zh) * 2009-04-09 2012-03-21 同和电子科技有限公司 粘结磁体用铁氧体粉末及其制造方法、以及使用其的粘结磁体

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6035806B2 (ja) * 1976-08-24 1985-08-16 鐘淵化学工業株式会社 プラスチツク磁石及びその製造方法
JPS6014405A (ja) 1983-07-05 1985-01-25 Tdk Corp ゴム磁石およびその製造方法
JPH0618129B2 (ja) * 1987-05-18 1994-03-09 ティーディーケイ株式会社 ゴム磁石の製造方法
JP3982252B2 (ja) 2001-12-14 2007-09-26 Ｎｏｋ株式会社 ゴム組成物
JP2004340771A (ja) * 2003-05-16 2004-12-02 Ntn Corp 磁気ゴムエンコーダ
JP4947535B2 (ja) * 2005-02-01 2012-06-06 内山工業株式会社 磁気エンコーダ用ゴム組成物およびそれを用いた磁気エンコーダ
JP5278718B2 (ja) 2005-02-21 2013-09-04 内山工業株式会社 磁性ゴム成形品およびその成形方法
JP4538020B2 (ja) * 2007-05-09 2010-09-08 キヤノン化成株式会社 マグネットローラ及び該マグネットローラを用いた現像装置
JP2009097995A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Ntn Corp 磁気エンコーダおよび転がり軸受
JP5774146B2 (ja) * 2009-04-09 2015-09-02 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 ボンド磁石用フェライト粉末およびこれを用いたボンド磁石
JP5468347B2 (ja) * 2009-10-02 2014-04-09 中西金属工業株式会社 ゴム組成物
WO2012070677A1 (ja) * 2010-11-26 2012-05-31 内山工業株式会社 耐摩耗性に優れたシール部材及びそれを用いたシール構造
JP5637338B1 (ja) * 2013-02-21 2014-12-10 Nok株式会社 ニトリルゴム系組成物

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001041162A1 (fr) * 1999-11-30 2001-06-07 Uchiyama Manufacturing Corp. Composition de caoutchouc magnetique pour codeur
US20080114107A1 (en) * 1999-11-30 2008-05-15 Yoshihiko Yamaguchi Magnetic rubber composition for encoder
JP2003183518A (ja) * 2001-12-20 2003-07-03 Uchiyama Mfg Corp 磁性ゴム組成物
CN1613902A (zh) * 2003-09-12 2005-05-11 Tdk株式会社 各向异性橡胶磁体及其制造方法、电动机和磁力辊
CN1934421A (zh) * 2004-01-22 2007-03-21 日本精工株式会社 磁编码器和轴承
JP2009145067A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Ntn Corp 磁気エンコーダの製造装置および磁気エンコーダの製造方法
CN102388423A (zh) * 2009-04-09 2012-03-21 同和电子科技有限公司 粘结磁体用铁氧体粉末及其制造方法、以及使用其的粘结磁体

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109360704A (zh) * 2018-11-07 2019-02-19 吴克鸽 一种硅橡胶软磁片及其制造方法
CN110862595A (zh) * 2019-12-12 2020-03-06 黄春美 一种超疏水型改性氢化丁腈橡胶磁性复合材料及其制法
CN116419946A (zh) * 2020-11-16 2023-07-11 Nok株式会社 丁腈橡胶系组合物
CN116419946B (zh) * 2020-11-16 2024-03-12 Nok株式会社 丁腈橡胶系组合物

Also Published As

Publication number Publication date
JP6677388B2 (ja) 2020-04-08
US20170082456A1 (en) 2017-03-23
DE112015002303T5 (de) 2017-02-09
JP5920961B2 (ja) 2016-05-24
US10203222B2 (en) 2019-02-12
JPWO2015174546A1 (ja) 2017-04-20
CN106461423B (zh) 2020-03-10
WO2015174546A1 (ja) 2015-11-19
JP2016153800A (ja) 2016-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106461423A (zh) 磁编码器的制造方法
JP4947535B2 (ja) 磁気エンコーダ用ゴム組成物およびそれを用いた磁気エンコーダ
CN105308692A (zh) 磁性橡胶组合物、使该组合物交联而成的磁性橡胶成型品、以及磁性编码器
CN100466115C (zh) 耐高温柔性橡胶粘结磁体及其制备方法
CN103228755B (zh) 耐磨耗性优异的密封部件和使用该密封部件的密封结构
JP6521320B2 (ja) 磁気エンコーダ
JP6682113B2 (ja) 磁性ゴム組成物、磁性ゴム成形品、磁気エンコーダ及びそれらの製造方法
JP5278718B2 (ja) 磁性ゴム成形品およびその成形方法
CN105008452A (zh) 丁腈橡胶类组合物
JP7329152B2 (ja) ニトリルゴム系組成物
JP2020076614A (ja) 着磁パルサ用ゴム組成物、及び、着磁パルサ
JP2004026849A6 (ja) 磁気エンコーダ用ゴム組成物
JPWO2016052598A1 (ja) 磁性ゴム組成物、磁性ゴム成形品及び磁気エンコーダ
JP2004026849A (ja) 磁気エンコーダ用ゴム組成物
JP2020177960A (ja) 磁気エンコーダ用ゴム組成物及びゴム磁石並びに磁気エンコーダ
Zhansakova et al. Study of the rare-earth metals magnetic powders filling influence on the basic properties of elastomeric materials
JP2004279102A (ja) 回転センサの回転子
CN111269477A (zh) 一种橡胶复合材料及其制备方法
JP5126776B2 (ja) 磁気エンコーダの製造方法
JP2009097991A (ja) 磁気エンコーダ、磁気エンコーダの製造方法および転がり軸受

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant