JP2003025363A - ゴム組成物の成形方法及びゴム組成物及び磁気エンコーダ - Google Patents
ゴム組成物の成形方法及びゴム組成物及び磁気エンコーダInfo
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 異方性磁紛を含有するゴム組成物やその成形
体の強度や磁性を高める。 【解決手段】 磁気エンコーダ等を構成する磁性材料と
して用いられるゴム組成物の射出成形にあたり、金型内
に射出されたゴム生地５０が加熱（加硫）されている期
間中、ゴム生地５０に磁場を形成する。ゴム生地５０に
含有される異方性磁紛の各結晶体３４が磁場の作用で回
転し、その磁化容易軸を同一方向へ向けつつ均一に分散
するようになり、ゴム生地５０から製造される成形体全
体としての磁性や強度が高まるようになる。
体の強度や磁性を高める。 【解決手段】 磁気エンコーダ等を構成する磁性材料と
して用いられるゴム組成物の射出成形にあたり、金型内
に射出されたゴム生地５０が加熱（加硫）されている期
間中、ゴム生地５０に磁場を形成する。ゴム生地５０に
含有される異方性磁紛の各結晶体３４が磁場の作用で回
転し、その磁化容易軸を同一方向へ向けつつ均一に分散
するようになり、ゴム生地５０から製造される成形体全
体としての磁性や強度が高まるようになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異方性磁紛を含有
するゴム組成物の成形方法、異方性磁紛を含有するゴム
組成物、及びそのようなゴム組成物を含む磁気エンコー
ダに関する。
するゴム組成物の成形方法、異方性磁紛を含有するゴム
組成物、及びそのようなゴム組成物を含む磁気エンコー
ダに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４には、この種のゴム組成物に含有さ
れる異方性磁紛（一粒子）の概観を例示する。
れる異方性磁紛（一粒子）の概観を例示する。
【０００３】同図４に示すように、異方性磁紛は板形状
を有する結晶体１００から構成され、各結晶体にとっ
て、その板面の中心に直交する直線が磁化容易軸Ｌをな
す。このため、異方性磁紛を含有するゴム組成物では、
そのゴム組成物中に分散した異方性磁紛の各結晶体の磁
化容易軸の方向を均等に揃える（異方性磁紛の配向度を
高める）ことにより、高い磁性を得ることができる。
を有する結晶体１００から構成され、各結晶体にとっ
て、その板面の中心に直交する直線が磁化容易軸Ｌをな
す。このため、異方性磁紛を含有するゴム組成物では、
そのゴム組成物中に分散した異方性磁紛の各結晶体の磁
化容易軸の方向を均等に揃える（異方性磁紛の配向度を
高める）ことにより、高い磁性を得ることができる。
【０００４】このような異方性磁紛を含有するゴム組成
物を適用する製品として、エンジンの回転数を検出する
磁気エンコーダがある。磁気エンコーダは、表面に所定
の磁気パターンが着磁されたロータと、磁気センサとを
備えて構成され、例えばエンジンの出力軸に取り付けら
れた環状体と、同出力軸と一体に回転する環状体の動き
を磁気センサによって認識することにより、エンジンの
回転数を検出する機器である。このような磁気エンコー
ダの一部をなす環状体の構成材料として、高い磁性を有
する異方性磁紛を含有するゴム組成物は優れた機能を発
揮することができる。
物を適用する製品として、エンジンの回転数を検出する
磁気エンコーダがある。磁気エンコーダは、表面に所定
の磁気パターンが着磁されたロータと、磁気センサとを
備えて構成され、例えばエンジンの出力軸に取り付けら
れた環状体と、同出力軸と一体に回転する環状体の動き
を磁気センサによって認識することにより、エンジンの
回転数を検出する機器である。このような磁気エンコー
ダの一部をなす環状体の構成材料として、高い磁性を有
する異方性磁紛を含有するゴム組成物は優れた機能を発
揮することができる。
【０００５】
【発明が解決しようする課題】ところで、異方性磁紛を
包含するゴム組成物の磁性を高めるためには、そのゴム
組成物中に分散した異方性磁紛の配向度を高めればよい
ことは上述した通りである。また、ゴム組成物に包含さ
れる異方性磁紛の分散性は、他の充填剤の分散性と同
様、当該ゴム組成物の強度や形状安定性と密接に関わる
因子である。
包含するゴム組成物の磁性を高めるためには、そのゴム
組成物中に分散した異方性磁紛の配向度を高めればよい
ことは上述した通りである。また、ゴム組成物に包含さ
れる異方性磁紛の分散性は、他の充填剤の分散性と同
様、当該ゴム組成物の強度や形状安定性と密接に関わる
因子である。
【０００６】異方性磁紛を包含するゴム組成物を含め、
ゴム組成物の成形体はゴム生地の混練、加硫および成形
といった工程を経ることによって製造されるのが一般的
であり、従来は、ゴム生地の混練工程を通じて異方性磁
紛の分散性を機械的に高めることにしていた。
ゴム組成物の成形体はゴム生地の混練、加硫および成形
といった工程を経ることによって製造されるのが一般的
であり、従来は、ゴム生地の混練工程を通じて異方性磁
紛の分散性を機械的に高めることにしていた。
【０００７】ところが、混練を通じた機械的な処理で
は、異方性磁紛の分散性を高めることはできても、その
配向度を十分に高めることは難しい。
は、異方性磁紛の分散性を高めることはできても、その
配向度を十分に高めることは難しい。
【０００８】また、ゴム生地の混練時において生地中の
異方性磁紛を十分均一に分散させたとしても、混練され
た生地を成形すべく金型に導入する際、生地が複雑な態
様で流動することにより成形後のゴム組成物に異方性磁
紛の不均一な部分が生じてしまい、このような異方性磁
紛の不均一化が、ゴム組成物の強度や磁性を低下させる
こととなっていた。
異方性磁紛を十分均一に分散させたとしても、混練され
た生地を成形すべく金型に導入する際、生地が複雑な態
様で流動することにより成形後のゴム組成物に異方性磁
紛の不均一な部分が生じてしまい、このような異方性磁
紛の不均一化が、ゴム組成物の強度や磁性を低下させる
こととなっていた。
【０００９】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、異方性磁紛を含有す
るゴム組成物やその成形体の強度や磁性を高めることに
ある。
であり、その目的とするところは、異方性磁紛を含有す
るゴム組成物やその成形体の強度や磁性を高めることに
ある。
【００１０】また、本発明の他の目的は、異方性磁紛を
含有するゴム組成物をその構成要素として含む磁気エン
コーダを小型化、高精度化することにある。
含有するゴム組成物をその構成要素として含む磁気エン
コーダを小型化、高精度化することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、ゴム組成物の成形方法に
おいて、異方性磁粉を含有するゴム組成物を磁場中にお
いて成形する工程を有することを要旨とする。
に、請求項１に記載の発明は、ゴム組成物の成形方法に
おいて、異方性磁粉を含有するゴム組成物を磁場中にお
いて成形する工程を有することを要旨とする。
【００１２】同構成によれば、成形されるゴム組成物に
包含された異方性磁紛の配向度及び分散性が高まり、磁
性及び強度の高いゴム組成物を製造することができるよ
うになる。
包含された異方性磁紛の配向度及び分散性が高まり、磁
性及び強度の高いゴム組成物を製造することができるよ
うになる。
【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載のゴ
ム組成物の成形方法において、前記ゴム組成物を磁場中
において成形する工程が、所定の金型にゴム組成物を射
出することによって該ゴム組成物を成形する工程と、該
金型内に射出されたゴム組成物を加硫する工程とを含ん
で、且つ、前記金型内におけるゴム組成物の加硫が完了
する前に、前記ゴム組成物に磁場を形成することを要旨
とする。
ム組成物の成形方法において、前記ゴム組成物を磁場中
において成形する工程が、所定の金型にゴム組成物を射
出することによって該ゴム組成物を成形する工程と、該
金型内に射出されたゴム組成物を加硫する工程とを含ん
で、且つ、前記金型内におけるゴム組成物の加硫が完了
する前に、前記ゴム組成物に磁場を形成することを要旨
とする。
【００１４】ゴム組成物の加硫が完了する前は、異方性
磁紛を構成する結晶体を流動させたり、その姿勢や分布
を所望の状態に変化させることが容易であるため、同構
成によれば、異方性磁紛の配向度が高いゴム組成物を容
易に得ることができる。
磁紛を構成する結晶体を流動させたり、その姿勢や分布
を所望の状態に変化させることが容易であるため、同構
成によれば、異方性磁紛の配向度が高いゴム組成物を容
易に得ることができる。
【００１５】請求項３記載の発明は、請求項２記載のゴ
ム組成物の成形方法において、前記金型内におけるゴム
組成物の加硫度が０％〜３０％の状態にあるときに、前
記ゴム組成物に対し８×１０4Ａ／ｍ以上の磁場を形成
することを要旨とする。
ム組成物の成形方法において、前記金型内におけるゴム
組成物の加硫度が０％〜３０％の状態にあるときに、前
記ゴム組成物に対し８×１０4Ａ／ｍ以上の磁場を形成
することを要旨とする。
【００１６】請求項４記載の発明は、異方性磁粉を含有
するゴム組成物において、該ゴム組成物に含有される異
方性磁粉の磁化容易軸が略均一であることを要旨とす
る。
するゴム組成物において、該ゴム組成物に含有される異
方性磁粉の磁化容易軸が略均一であることを要旨とす
る。
【００１７】同構成によれば、前記異方性磁紛を含有す
るゴム組成物にとって、高い磁性が得られるようにな
る。
るゴム組成物にとって、高い磁性が得られるようにな
る。
【００１８】請求項５記載の発明は、磁気エンコーダ
が、磁化容易軸が略均一化された異方性磁粉を含有する
とともに、その表面に所定の磁化パターンが着磁された
ゴム組成物を備えることを要旨とする。
が、磁化容易軸が略均一化された異方性磁粉を含有する
とともに、その表面に所定の磁化パターンが着磁された
ゴム組成物を備えることを要旨とする。
【００１９】同構成によれば、磁気エンコーダに備えら
れるゴム組成物の磁性が高まることにより、例えば当該
ゴム組成物をサイズを縮小しても、磁気センサに十分な
磁気検出精度を得ることができるようになる。よって、
磁気エンコーダの小型化や高精度化を図ることが容易と
なる。
れるゴム組成物の磁性が高まることにより、例えば当該
ゴム組成物をサイズを縮小しても、磁気センサに十分な
磁気検出精度を得ることができるようになる。よって、
磁気エンコーダの小型化や高精度化を図ることが容易と
なる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、磁気エンコーダ
の製造方法に適用した一実施の形態について、図面を参
照して説明する。
の製造方法に適用した一実施の形態について、図面を参
照して説明する。
【００２１】図１には、本実施の形態にかかる磁気エン
コーダの外観を概略的に示す斜視図である。同図１にお
いて磁気エンコーダ１０は、異方性磁紛を配合したゴム
組成物を主たる材料として形成された環状体１１と、環
状体１１の外周部に近接して設けられその外周部に形成
された所定の磁化パターンのうち近接している極（Ｓ極
若しくはＮ極）を認識することのできる磁気センサ１２
とを備えて構成される。環状体１１は、図示しない自動
車エンジンの出力軸外周に設けられ、同軸と一体に回転
する。磁気センサ１２は、自身に近接する極（Ｓ極若し
くはＮ極）の認識を、二値データ化された信号として例
えば電子制御装置（図示略）に出力する。電子制御装置
は、この二値データ化された信号に基づき当該自動車エ
ンジンの出力軸の回転速度を演算する。
コーダの外観を概略的に示す斜視図である。同図１にお
いて磁気エンコーダ１０は、異方性磁紛を配合したゴム
組成物を主たる材料として形成された環状体１１と、環
状体１１の外周部に近接して設けられその外周部に形成
された所定の磁化パターンのうち近接している極（Ｓ極
若しくはＮ極）を認識することのできる磁気センサ１２
とを備えて構成される。環状体１１は、図示しない自動
車エンジンの出力軸外周に設けられ、同軸と一体に回転
する。磁気センサ１２は、自身に近接する極（Ｓ極若し
くはＮ極）の認識を、二値データ化された信号として例
えば電子制御装置（図示略）に出力する。電子制御装置
は、この二値データ化された信号に基づき当該自動車エ
ンジンの出力軸の回転速度を演算する。
【００２２】図２は、本実施の形態にかかる射出成形機
の主要内部構造を概略的に示す側断面図である。
の主要内部構造を概略的に示す側断面図である。
【００２３】同図２に示す射出成形機４０は、異方性磁
紛を含有するゴム生地（ゴム組成物）５０の成形（加硫
成形）を行う機能を有する。射出成形機４０は、下金型
支持部４１、下金型支持部４１上面に固設された下金型
４２、下金型４２が上下動することでこの下金型に対し
分離及び密着する上金型４３、異方性磁紛を含有するゴ
ム生地５０を上金型４３内に射出する射出シリンダ４
４、上金型４３の頭上に取り付けられ、射出シリンダ４
４を収容する円筒状の内部空間４５ａをその内側に有
し、上金型支持部４５の外周に周設される電磁コイル４
６、下金型支持部４１の上下動を案内するガイド支柱４
９、上金型４３及び下金型４２を加熱する加熱手段（図
示略）、加熱された両金型４３，４２から電磁コイル４
６への熱伝導を抑制すべく上金型支持部４５に組み込ま
れた断熱材４５ｂ等を備えて構成される。
紛を含有するゴム生地（ゴム組成物）５０の成形（加硫
成形）を行う機能を有する。射出成形機４０は、下金型
支持部４１、下金型支持部４１上面に固設された下金型
４２、下金型４２が上下動することでこの下金型に対し
分離及び密着する上金型４３、異方性磁紛を含有するゴ
ム生地５０を上金型４３内に射出する射出シリンダ４
４、上金型４３の頭上に取り付けられ、射出シリンダ４
４を収容する円筒状の内部空間４５ａをその内側に有
し、上金型支持部４５の外周に周設される電磁コイル４
６、下金型支持部４１の上下動を案内するガイド支柱４
９、上金型４３及び下金型４２を加熱する加熱手段（図
示略）、加熱された両金型４３，４２から電磁コイル４
６への熱伝導を抑制すべく上金型支持部４５に組み込ま
れた断熱材４５ｂ等を備えて構成される。
【００２４】このように構成された射出成形機４０を用
いたゴム生地の加硫成形は、以下のような工程に沿って
行われることになる。 （ゴム生地の作製） （１）先ず、加硫成形に供される射出成形用のゴム生地
５０を作製する。すなわち、ゴム材料（日本ゼオン
（株）製ＮＢＲ（Nipol1043））を１００重量部、ＦＥ
Ｆカーボンブラックを３０重量部、異方性磁性紛（戸田
工業（株）製磁性紛ＦＭ−２０１）を５００重量部、亜
鉛華を１０重量部、硫黄を２重量部、促進剤ＥＺを１重
量部の配合比で用意し、これらを混練することによりゴ
ム生地（ゴム組成物）５０を作製する。
いたゴム生地の加硫成形は、以下のような工程に沿って
行われることになる。 （ゴム生地の作製） （１）先ず、加硫成形に供される射出成形用のゴム生地
５０を作製する。すなわち、ゴム材料（日本ゼオン
（株）製ＮＢＲ（Nipol1043））を１００重量部、ＦＥ
Ｆカーボンブラックを３０重量部、異方性磁性紛（戸田
工業（株）製磁性紛ＦＭ−２０１）を５００重量部、亜
鉛華を１０重量部、硫黄を２重量部、促進剤ＥＺを１重
量部の配合比で用意し、これらを混練することによりゴ
ム生地（ゴム組成物）５０を作製する。
【００２５】（射出成形機によるゴム生地の加硫成形）
（２）下金型４２が上昇してその上面を上金型４３の下
面に密着させることにより、成形型（空間）４７が形成
される（図２に示す状態）。 （３）次に、上金型４３に形成されている生地導入孔４
８を通じ射出シリンダ４４から成形型４７内にゴム生地
５０が射出される。なお、本実施の形態において、成形
型４７は、直径６０ｍｍ、厚み１ｍｍの円盤形状である
ものとする （４）成形期間中には、ゴム生地５０に１４００ｋｇｆ
／ｃｍ２の圧力を付与するとともに、上金型４３および
下金型４２を１８０℃で６分間加熱する（加硫を行
う）。さらに、加硫の開始から終了までの６分間、電磁
コイル４６に所定電圧を印加することにより成形型内の
ゴム生地５０に対しその厚み方向に９ｋＯｅ（７１６Ａ
／ｍ）の磁場を印加（形成）する（図中に磁力線を矢
指）。この磁場の印加（形成）により、ゴム生地５０に
含有される異方性磁紛の配向度が高められることにな
る。 （５）加硫成形の完了後、下金型４２が下降して製品
（成形体）が取り出される。
面に密着させることにより、成形型（空間）４７が形成
される（図２に示す状態）。 （３）次に、上金型４３に形成されている生地導入孔４
８を通じ射出シリンダ４４から成形型４７内にゴム生地
５０が射出される。なお、本実施の形態において、成形
型４７は、直径６０ｍｍ、厚み１ｍｍの円盤形状である
ものとする （４）成形期間中には、ゴム生地５０に１４００ｋｇｆ
／ｃｍ２の圧力を付与するとともに、上金型４３および
下金型４２を１８０℃で６分間加熱する（加硫を行
う）。さらに、加硫の開始から終了までの６分間、電磁
コイル４６に所定電圧を印加することにより成形型内の
ゴム生地５０に対しその厚み方向に９ｋＯｅ（７１６Ａ
／ｍ）の磁場を印加（形成）する（図中に磁力線を矢
指）。この磁場の印加（形成）により、ゴム生地５０に
含有される異方性磁紛の配向度が高められることにな
る。 （５）加硫成形の完了後、下金型４２が下降して製品
（成形体）が取り出される。
【００２６】（成形体への着磁）
（６）上記工程（１）〜（５）を経て得られたゴム組成
物の成形体（以下、単に成形体という）の外周面に異な
る磁極（Ｓ極およびＮ極）を交互に着磁することによっ
て磁化パターンを形成し、磁気エンコーダの環状体１１
（図１参照）を得る。
物の成形体（以下、単に成形体という）の外周面に異な
る磁極（Ｓ極およびＮ極）を交互に着磁することによっ
て磁化パターンを形成し、磁気エンコーダの環状体１１
（図１参照）を得る。
【００２７】ここで従来、混練工程や成形工程におい
て、ゴム組成物の含有する異方性磁紛の配向度を機械的
な方法を用いて十分に高めることは困難であった。
て、ゴム組成物の含有する異方性磁紛の配向度を機械的
な方法を用いて十分に高めることは困難であった。
【００２８】この点、上記製造方法では、加硫成形中の
ゴム生地２２に対し、磁場が形成されることになるた
め、ゴム生地２２に含有される異方性磁紛の各結晶体が
回転することにより、その配向度と分散性が高められて
いる。従って、当該製造方法によって得られる成形体
（磁気エンコーダの構成要素）の磁性も全体に均一で、
しかも十分高いものとなる。
ゴム生地２２に対し、磁場が形成されることになるた
め、ゴム生地２２に含有される異方性磁紛の各結晶体が
回転することにより、その配向度と分散性が高められて
いる。従って、当該製造方法によって得られる成形体
（磁気エンコーダの構成要素）の磁性も全体に均一で、
しかも十分高いものとなる。
【００２９】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、加硫成形が行われている期間中、加硫の開始から終
了まで、継続的に垂直磁場を印加（形成）することによ
って、ゴム生地５０に含有される異方性磁紛の配向度
（及び分散性）が高まり、結果として成形体の有する磁
力も高まることになる。
ば、加硫成形が行われている期間中、加硫の開始から終
了まで、継続的に垂直磁場を印加（形成）することによ
って、ゴム生地５０に含有される異方性磁紛の配向度
（及び分散性）が高まり、結果として成形体の有する磁
力も高まることになる。
【００３０】なお、射出成形機４０を用い、基本的には
上記成形工程と同等の条件下で磁場を印加（形成）する
期間のみ変更してゴム組成物の成形を行う実験を試みた
ところ、表１に示す結果が得られた。
上記成形工程と同等の条件下で磁場を印加（形成）する
期間のみ変更してゴム組成物の成形を行う実験を試みた
ところ、表１に示す結果が得られた。
【００３１】
【表１】
表１に示すように、加硫成形が行われている期間中、ゴ
ム生地５０に磁場を印加（形成）することによって得ら
れるこのような効果、すなわち異方磁紛の配向度や分散
性が高まるといった効果は、条件（Ａ）や条件（Ｂ）の
ごとく磁場の印加時間が比較的短い場合であっても有意
に得られることが確認された。
ム生地５０に磁場を印加（形成）することによって得ら
れるこのような効果、すなわち異方磁紛の配向度や分散
性が高まるといった効果は、条件（Ａ）や条件（Ｂ）の
ごとく磁場の印加時間が比較的短い場合であっても有意
に得られることが確認された。
【００３２】すなわち、本実施の形態にかかる射出成形
機４０を活用したゴム生地の加硫成形によれば、ゴム生
地に含有される異方性磁紛の配向度（及び分散性）が高
まり、結果として高い磁力を発揮するゴム成形体を得る
ことができるようになる。しかも、生産性の面で有利な
成形方法（射出成形法）の適用により、高効率で異方磁
粉を含有するゴム生地の成形を行うことができるように
なる。
機４０を活用したゴム生地の加硫成形によれば、ゴム生
地に含有される異方性磁紛の配向度（及び分散性）が高
まり、結果として高い磁力を発揮するゴム成形体を得る
ことができるようになる。しかも、生産性の面で有利な
成形方法（射出成形法）の適用により、高効率で異方磁
粉を含有するゴム生地の成形を行うことができるように
なる。
【００３３】図３（ａ）及び図３（ｂ）には、加硫成形
が行われている期間中、磁場の印加（形成）を行うか否
かで異なる成形体中の異方性磁紛の動態を模式的に示
す。
が行われている期間中、磁場の印加（形成）を行うか否
かで異なる成形体中の異方性磁紛の動態を模式的に示
す。
【００３４】本来、成形体（ゴム生地５０）に含有され
る異方性磁紛の各結晶体３４は、その磁化容易軸を無作
為な方向に向けた状態で存在し、しかも、結晶体３４の
密度が十分に均一化されていない（図３（ａ））。一
方、加硫が終了する前に成形体に磁場が形成されると、
成形体（ゴム生地５０）に含有される異方性磁紛の各結
晶体３４が磁場の作用で回転し、その磁化容易軸を同一
方向へ向けつつ均一に分散するようになる（図３
（ｂ））。
る異方性磁紛の各結晶体３４は、その磁化容易軸を無作
為な方向に向けた状態で存在し、しかも、結晶体３４の
密度が十分に均一化されていない（図３（ａ））。一
方、加硫が終了する前に成形体に磁場が形成されると、
成形体（ゴム生地５０）に含有される異方性磁紛の各結
晶体３４が磁場の作用で回転し、その磁化容易軸を同一
方向へ向けつつ均一に分散するようになる（図３
（ｂ））。
【００３５】以上説明したように、本実施の形態にかか
る製造方法（加硫成形工程）を通じて得られた成形体で
は、含有成分としての異方性磁紛の分散性が高まり、磁
性が高められる。
る製造方法（加硫成形工程）を通じて得られた成形体で
は、含有成分としての異方性磁紛の分散性が高まり、磁
性が高められる。
【００３６】そしてこのような成形体を、例えば磁気セ
ンサの環状体等の製品に適用した場合には、その小型化
や高精度化が容易に図られるようになる。
ンサの環状体等の製品に適用した場合には、その小型化
や高精度化が容易に図られるようになる。
【００３７】なお、異方性磁粉を含有するゴム組成体
は、加硫が完了する前に特定方向（例えば、シート状或
いは円盤状のゴム生地の厚み方向）へ磁場を印加するこ
とで、当該磁粉の配向度や分散性度が高まり、磁性（磁
力）や強度が高まるようになることは上述した通りであ
る。その一方、本実施の形態にかかる成形方法も含めゴ
ム組成物の射出成形法では、樹脂の射出成形法とは異な
り、金型内に射出されたゴム組成物（ゴム生地）を高温
（例えば１５０〜２００℃程度）に保持し、加硫を進行
させつつ成形を行うのが一般的である。
は、加硫が完了する前に特定方向（例えば、シート状或
いは円盤状のゴム生地の厚み方向）へ磁場を印加するこ
とで、当該磁粉の配向度や分散性度が高まり、磁性（磁
力）や強度が高まるようになることは上述した通りであ
る。その一方、本実施の形態にかかる成形方法も含めゴ
ム組成物の射出成形法では、樹脂の射出成形法とは異な
り、金型内に射出されたゴム組成物（ゴム生地）を高温
（例えば１５０〜２００℃程度）に保持し、加硫を進行
させつつ成形を行うのが一般的である。
【００３８】このため、本実施の形態にかかる射出成形
機４０のように磁場（磁力）の発生手段である電磁コイ
ル４６を備えた射出成形機を活用する場合、加熱された
金型から電磁コイル４６への熱伝導、また電磁コイル４
６自身の発熱により電磁コイル４６の温度が上昇しやす
い。従って、電磁コイル４６による磁場の形成は、断続
的に行い、各回において磁場を形成する期間は比較的短
期間とするのが、射出成形機による生産効率の向上、若
しくは同機の耐久性の向上といった観点からは好まし
い。このような観点から、成形中の加硫度が０％〜３０
％程度である期間、少なくとも１ｋＯｅ（８×１０4Ａ
／ｍ）程度以上の磁場を印加（形成）することにより、
十分に高い磁性及び強度を有する製品（ゴム組成物の成
形体）が効率的に生産されることが発明者らによって確
認されている。
機４０のように磁場（磁力）の発生手段である電磁コイ
ル４６を備えた射出成形機を活用する場合、加熱された
金型から電磁コイル４６への熱伝導、また電磁コイル４
６自身の発熱により電磁コイル４６の温度が上昇しやす
い。従って、電磁コイル４６による磁場の形成は、断続
的に行い、各回において磁場を形成する期間は比較的短
期間とするのが、射出成形機による生産効率の向上、若
しくは同機の耐久性の向上といった観点からは好まし
い。このような観点から、成形中の加硫度が０％〜３０
％程度である期間、少なくとも１ｋＯｅ（８×１０4Ａ
／ｍ）程度以上の磁場を印加（形成）することにより、
十分に高い磁性及び強度を有する製品（ゴム組成物の成
形体）が効率的に生産されることが発明者らによって確
認されている。
【００３９】なお、上記実施の形態においてゴム生地に
配合することとした異方性磁粉としては、キューリー点
が加硫温度以上であり、且つ磁化容易軸を有する粒子か
ら構成されるものであれば特に限定はなく、フェライト
をはじめ、サマリウムコバルト、ネオジウム鉄ボロン等
の希土類磁性粉や、ゴムとの接着性を高めるべくそのよ
うな希土類磁性粉に表面処理を施したもの等を広く適用
することができる。
配合することとした異方性磁粉としては、キューリー点
が加硫温度以上であり、且つ磁化容易軸を有する粒子か
ら構成されるものであれば特に限定はなく、フェライト
をはじめ、サマリウムコバルト、ネオジウム鉄ボロン等
の希土類磁性粉や、ゴムとの接着性を高めるべくそのよ
うな希土類磁性粉に表面処理を施したもの等を広く適用
することができる。
【００４０】また、上記各実施の形態において適用する
こととしたゴム生地の材料は、本発明の適用対象として
の一例であり、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＡＣＭ、ＮＲ、Ｆ
ＫＭ、ＥＰＤＭ、ＴＰＥ等、他のゴム材料を適用するこ
ともできる。
こととしたゴム生地の材料は、本発明の適用対象として
の一例であり、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＡＣＭ、ＮＲ、Ｆ
ＫＭ、ＥＰＤＭ、ＴＰＥ等、他のゴム材料を適用するこ
ともできる。
【００４１】また同様に、ゴム生地の材料として、異方
性磁粉に加え、カーボンブラック若しくはグラファイト
等の補強性充填材や、非補強性充填材等を配合してもよ
い。また、可塑剤、老化防止剤、加硫剤等を配合しても
よい。
性磁粉に加え、カーボンブラック若しくはグラファイト
等の補強性充填材や、非補強性充填材等を配合してもよ
い。また、可塑剤、老化防止剤、加硫剤等を配合しても
よい。
【００４２】また、ゴム生地に配合される異方性磁粉の
結晶（粒子）の粒径は特に限定されないが、当該ゴム生
地を加硫成形して得られるゴム組成物の力学的強度や分
散性を最適化するサイズとしては、０．１〜５０μｍ程
度が好ましい。
結晶（粒子）の粒径は特に限定されないが、当該ゴム生
地を加硫成形して得られるゴム組成物の力学的強度や分
散性を最適化するサイズとしては、０．１〜５０μｍ程
度が好ましい。
【００４３】また、ゴム生地に配合される異方性磁粉の
量は、過剰になれば結晶体同士が接触し、回転し難くな
ることで高い分散性が得られなくなる。また、少量すぎ
ると十分に高い磁性が得られなくなることはいうまでも
ない。このような観点から、ゴム生地に配合される異方
性磁粉の量は、ゴム材料１００重量部に対し９００重量
部以下とするのが好ましく、１００〜８５０重量部の範
囲内とすればさらに好ましい。
量は、過剰になれば結晶体同士が接触し、回転し難くな
ることで高い分散性が得られなくなる。また、少量すぎ
ると十分に高い磁性が得られなくなることはいうまでも
ない。このような観点から、ゴム生地に配合される異方
性磁粉の量は、ゴム材料１００重量部に対し９００重量
部以下とするのが好ましく、１００〜８５０重量部の範
囲内とすればさらに好ましい。
【００４４】なお、本実施の形態では、射出成形によっ
てゴム生地（ゴム組成物）を成形する際、その加硫成形
期間中、成形体に磁場を形成することとした。これに対
し、射出成形に限らず加圧成形等他の成形方法によって
ゴム生地の成形を行う場合にも、その加硫成形期間中、
成形体に磁場を形成することにより少なくとも本実施の
形態に準ずる効果を奏することはできる。
てゴム生地（ゴム組成物）を成形する際、その加硫成形
期間中、成形体に磁場を形成することとした。これに対
し、射出成形に限らず加圧成形等他の成形方法によって
ゴム生地の成形を行う場合にも、その加硫成形期間中、
成形体に磁場を形成することにより少なくとも本実施の
形態に準ずる効果を奏することはできる。
【００４５】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、成形され
るゴム組成物に包含された異方性磁紛の配向度及び分散
性が高まり、磁性及び強度の高いゴム組成物を製造する
ことができるようになる。
るゴム組成物に包含された異方性磁紛の配向度及び分散
性が高まり、磁性及び強度の高いゴム組成物を製造する
ことができるようになる。
【００４６】請求項２記載の発明によれば、異方性磁紛
の配向度が高いゴム組成物を容易に得ることができる。
の配向度が高いゴム組成物を容易に得ることができる。
【００４７】請求項３記載の発明によれば、例えば電磁
コイル等、磁場を形成する手段の過熱が抑制されるため
ゴム組成物を成形するにあたりその作業効率が高まり、
しかも成形されたゴム組成物に十分高い磁性を得ること
ができるようになる。
コイル等、磁場を形成する手段の過熱が抑制されるため
ゴム組成物を成形するにあたりその作業効率が高まり、
しかも成形されたゴム組成物に十分高い磁性を得ること
ができるようになる。
【００４８】請求項４記載の発明によれば、異方性磁紛
を含有するゴム組成物にとって、高い磁性が得られるよ
うになる。
を含有するゴム組成物にとって、高い磁性が得られるよ
うになる。
【００４９】請求項５記載の発明によれば、磁気エンコ
ーダに備えられるゴム組成物の磁性が高まることによ
り、例えば当該ゴム組成物をサイズを縮小しても、磁気
センサに十分な磁気検出精度を得ることができるように
なる。よって、磁気エンコーダの小型化や高精度化を図
ることが容易となる。
ーダに備えられるゴム組成物の磁性が高まることによ
り、例えば当該ゴム組成物をサイズを縮小しても、磁気
センサに十分な磁気検出精度を得ることができるように
なる。よって、磁気エンコーダの小型化や高精度化を図
ることが容易となる。
【図１】本発明の一実施の形態にかかる磁気エンコーダ
の外観を概略的に示す斜視図。
の外観を概略的に示す斜視図。
【図２】同実施の形態にかかる射出成形機の主要内部構
造を概略的に示す側断面図。
造を概略的に示す側断面図。
【図３】加硫成形が行われている期間中、磁場の印加を
行うか否かで異なる成形体中の異方性磁紛の動態を示す
模式図。
行うか否かで異なる成形体中の異方性磁紛の動態を示す
模式図。
【図４】異方性磁紛の一粒子の概観を例示する斜視図。
１０ 磁気エンコーダ
１１ 環状体
１２ 磁気センサ
３４ 結晶体
４０ 射出成形機
４１ 下金型支持部
４２ 下金型
４３ 上金型
４４ 射出シリンダ
４５ 支持部
４５ａ 内部空間
４５ｂ 断熱材
４６ 電磁コイル
４７ 成形型
４８ 生地導入孔
５０ ゴム生地
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ２９Ｋ 103:04 Ｂ２９Ｋ 103:04
105:16 105:16
(72)発明者 小野 茂之
茨城県つくば市和台25番地 エヌオーケー
株式会社内
(72)発明者 大野 義昭
福島県福島市永井川字続堀８番地 エヌオ
ーケー株式会社内
(72)発明者 引地 威夫
福島県福島市永井川字続堀８番地 エヌオ
ーケー株式会社内
Ｆターム(参考） 2F077 CC02 NN02 NN24 VV33
4F206 AA45 AB13 AH16 JA07 JN25
JQ81
5E062 CC02 CD02 CD05 CE02 CF02
CF03
Claims (5)
- 【請求項１】 異方性磁粉を含有するゴム組成物を磁場
中において成形する工程を有するゴム組成物の成形方
法。 - 【請求項２】 前記ゴム組成物を磁場中において成形す
る工程が、所定の金型にゴム組成物を射出することによ
って該ゴム組成物を成形する工程と、該金型内に射出さ
れたゴム組成物を加硫する工程と、 を含んで、且つ、 前記金型内におけるゴム組成物の加硫が完了する前に、
前記ゴム組成物に磁場を形成することを特徴とする請求
項１記載のゴム組成物の成形方法。 - 【請求項３】 前記金型内におけるゴム組成物の加硫度
が０％〜３０％の状態にあるときに、前記ゴム組成物に
対し８×１０4Ａ／ｍ以上の磁場を形成することを特徴
とする請求項２記載のゴム組成物の成形方法。 - 【請求項４】 異方性磁粉を含有するゴム組成物であっ
て、該ゴム組成物に含有される異方性磁粉の磁化容易軸
が略均一であることを特徴とするゴム組成物。 - 【請求項５】 磁化容易軸が略均一化された異方性磁粉
を含有するとともに、その表面に所定の磁化パターンが
着磁されたゴム組成物を備えることを特徴とする磁気エ
ンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001212884A JP2003025363A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | ゴム組成物の成形方法及びゴム組成物及び磁気エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001212884A JP2003025363A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | ゴム組成物の成形方法及びゴム組成物及び磁気エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003025363A true JP2003025363A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19047965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001212884A Pending JP2003025363A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | ゴム組成物の成形方法及びゴム組成物及び磁気エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003025363A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006121052A1 (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-16 | Nsk Ltd. | 磁気エンコーダ及び磁気エンコーダを備える転がり軸受ユニット |
| JP2008139162A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Ntn Corp | 磁気エンコーダおよび転がり軸受 |
| JP2009097997A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Ntn Corp | 磁気エンコーダおよび転がり軸受 |
| JP2009097994A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Ntn Corp | 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 |
| 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 |
| JP2009097993A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Ntn Corp | 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 |
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| JPH08181015A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Aichi Steel Works Ltd | 磁気異方性ゴム結合型磁石及びその製造方法 |
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-
2001
- 2001-07-12 JP JP2001212884A patent/JP2003025363A/ja active Pending
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| US7671582B2 (en) | 2005-05-10 | 2010-03-02 | Nsk Ltd. | Magnetic encoder and roller bearing unit having magnetic encoder |
| JP2008139162A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Ntn Corp | 磁気エンコーダおよび転がり軸受 |
| JP2009097997A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Ntn Corp | 磁気エンコーダおよび転がり軸受 |
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| JP2009097993A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Ntn Corp | 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 |
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