JP2004053410A - 磁気エンコーダ - Google Patents

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Abstract

【課題】強力な磁気特性を持ち、成形性に優れかつ価格的にも実現性のある磁気エンコーダに関する。
【解決手段】磁力によってパルス列を形成し符号を発生させる磁性エンコーダであって、補強環（１）へ希土類の磁性粉を混合した磁性ゴム環（２）を加硫成形接着せしめ、これへＳ・Ｎ極を着磁せしめ多極の磁性エンコーダを形成する。これにより強力な磁力が得られ、小型・軽量化を実現し、生産性を高めて低価格で提供できる。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、強力な磁力特性を持ち、かつゴム弾性に優れ、生産性と価格に優位性がある磁気エンコーダに関する。
【０００２】
【従来技術の内容】
従来、磁性を有するゴム材料からなった磁気エンコーダにあっては、ゴム材料に例えば、天然ゴム、ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、ブチルゴム、フッ素ゴムあるいはアクリルゴム等を用い、これに磁性粉を混合して型にて加熱圧縮し所望の形状に加硫形成されている。
ここで用いられる磁性粉としては、一般にフェライトの磁粉が採用されており、希土類からなる磁性材は混練り作業性及び成形性が悪くコストも高いのでゴム材料への混合には適していないとされ採用されていない。
このフェライトから形成された磁気エンコーダは、成形性には優れるが磁力が小さく、また、磁粉に配向性があるため磁束密度のバラツキが大きくなる特性がある。
この磁束密度のバラツキを小さくするために磁場中で成形する方法も開発されているが、金型の周囲に磁場発生用のコイルが必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記したようにフェライトの磁粉を用いた磁気エンコーダは、実用的な磁気特性を持たせるためにはフェライトを高充填する必要があり、このため著しくゴム物性が低下する。
また、磁気エンコーダの周上で磁束密度がバラつく欠点を緩和するためには、多種のフェライトをブレンドするとか成形工程を増加せしめるなどの面倒な方法を必要とする。
【０００４】
そこで、数々検討し、又磁気特性試験を行った結果、強力な磁気特性を持ち、成形性に優れかつ価格的にも実現性のある磁気エンコーダを見出したものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明を図面に基づいて説明すると、図１、図２、及び図３に示すように車輪軸受に用いられる磁力によってパルス列を形成し符号を発生させる磁性エンコーダであって、未加硫ゴムに希土類磁性粉を混合して磁性ゴム生地を形成し（図示していない）、前記磁性ゴム生地を接着剤を介して補強環（１）へ加硫成形接着せしめ磁性ゴム環（２）を成形した後、磁性ゴム環（２）へ周状にＳ・Ｎ極を交互に着磁せしめて磁性エンコーダを完成することを特徴としている。
【０００６】
また、前記希土類磁性粉は、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、ボロン（Ｂ）からなるか、あるいはサマリウム（Ｓｍ）、鉄（Ｆｅ）、チッ素（Ｎ）からなることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
前記のように本発明では、従来のフェライト磁粉に比べて高い磁力を得られまた成形性にも優れており、パルス発生能力の大きい磁性エンコーダを提供することが出来るものとなる。
【０００８】
つまり、本発明では磁性エンコーダを構成する磁性ゴム環（２）を成形するためにゴム材料へ、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、ボロン（Ｂ）、また、サマリウム（Ｓｍ）、チッ素（Ｎ）などの希土類磁性粉を種々選択しこれを組合せて混合せしめるものであり、高い磁力によって磁性エンコーダの小型・軽量化が図れ、計測精度を飛躍的に高めることができるものとなっている。
また、前記希土類を数種選択組み合せて混合することにより、成形性、特に混練り性が改善される。
【０００９】
【実施例】
図１は本発明に係る磁性エンコーダの一実施例を示す斜視図であり、図２は他の実施例の断面図である。図３は他の一実施例の断面図である。
【００１０】
すなわち、ゴム材料は、ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、あるいはフッ素ゴム等のいずれかを用い、これにネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、ボロン（Ｂ）磁性粉を混合するか、あるいはサマリウム（Ｓｍ）、鉄（Ｆｅ）、チッ素（Ｎ）磁性粉を混合して磁性ゴム生地を形成する。
この磁性ゴム生地と補強環（１）の間へ接着剤を介在せしめ、型をもって加熱圧縮して加硫成形接着させ磁性ゴム環（２）を成形する。このとき前記磁性ゴム環（２）は、０．２〜２．０ｍｍの厚みが好ましく、その幅寸法は１．０〜３．０ｍｍ程度で事足りる。
【００１１】
その後、磁性ゴム環（２）へ周状にＳ・Ｎ極を交互に着磁せしめる。ここではその磁力の強さから極数の大きい多極磁石とすることが可能となる。
一方、磁性ゴム環（２）を支持する補強環（１）は、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）、ＳＵＳ４３０などの磁性体からなる板材を用いると磁場を広げさらに磁力を増すことができる。
【００１２】
なお、上記した実施例では磁性ゴム環（２）を型成形する方法を示したが、他の成形方法、例えばシート状に形成された磁性ゴムを環状に打抜き形成した後、これを接着して一体形成することも可能であり、他には液状のゴム材、例えばウレタンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリブテンゴム、シリコーンゴム、ＳＩＦＥＬなどをバインダーとして用い、場合によっては液状の合成樹脂材料、例えばウレタン、エポキシ、フェノール、シリコーン、エチレン酢酸ビニル、アクリル、ユレア、ポリエステル等のいずれかが採用可能で、これをコーティング、スプレイ、あるいはスクリーン印刷等によって付着形成せしめる方法も採用できる。
なお、前記した打抜き形成して接着せしめる場合では、着磁作業工程において作業性が優れる利点がある。
【００１３】
本発明の希土類からなる磁性エンコーダでは、図１に示すように、アキシャル方向に向く磁性ゴム環（２）を内周側部材に嵌合装着せしめて単体で用いる構造の外に、図２で示すようにシールリップ（３ａ）を設けたシール部材（３）を磁気エンコーダと組合せた組合わせシール構造とすることもでき、また、図３に示すように磁性ゴム環（２）がラジアル方向を向くラジアル磁性エンコーダの構造を採用すること可能である。
また、希土類からなる磁粉を混合する磁性ゴム環（２）は錆の発生する恐れがあるが、その表面を保護膜で覆う構造によって防止することができる。
この保護膜としては、アクリル塗料、ウレタン塗料、エボキシ塗料、フェノール塗料などが採用される。
【００１４】
また、磁性ゴムに導電性を付与するために、前記ゴム材料に導電性材料（導電性カーボン、金属紛等）を混合し、形成された磁性ゴム環（２）の表面へ電気メッキを施して保護膜を形成することができる。このとき金属メッキとしては、ニッケル、錫、あるいはニッケル合金などを用いるのが得策である。なお、この電気メッキの上面へ合成樹脂からなる塗装を施す場合も実施可能てある。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は上記のように、極数の大きい多極磁石エンコーダにあっても一極の磁力を大きく保ちセンサーでの磁力感知を安全で確実なものとしている。
この強力な磁力は磁性エンコーダとセンサーとのギャップを大きくとることを可能とし、それらの組立公差をラフに設定することができる。
これらによって、磁性エンコーダの小型・軽量化が図れ、生産性が高く、低価格で提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の他の実施例示す断面図である。
【図３】本発明のその他の実施例示す断面図である。
【符号の説明】
１　　補強環
２　　磁性ゴム環
３ａ　シールリップ
３　　シール部材

Claims (4)

  1. 車輪軸受に用いられる磁力によってパルス符号を発生させる磁気エンコーダにおいて、
    未加硫ゴムに希土類磁性粉を混合して磁性ゴム生地を形成し、
    前記磁性ゴム生地を接着剤を介して補強環へ加硫成形接着せしめ磁性ゴム環を成形した後、
    前記磁性ゴム環へ周状にＳ・Ｎ極を交互に着磁せしめたことを特徴とする磁気エンコーダ。
  2. 前記希土類磁性粉は、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）、ボロン（Ｂ）からなることを特徴とする請求項１の磁気エンコーダ。
  3. 前記希土類磁性粉は、サマリウム（Ｓｍ）、鉄（Ｆｅ）、チッ素（Ｎ）からなることを特徴とする請求項１の磁気エンコーダ。
  4. 前記補強環へ加硫成形接着せしめる磁性ゴム環は、０．２〜
    ２．０ｍｍの厚みに形成してなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの磁気エンコーダ。
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