JP2004138597A - Magnetic encoder - Google Patents

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JP2004138597A
JP2004138597A JP2003144383A JP2003144383A JP2004138597A JP 2004138597 A JP2004138597 A JP 2004138597A JP 2003144383 A JP2003144383 A JP 2003144383A JP 2003144383 A JP2003144383 A JP 2003144383A JP 2004138597 A JP2004138597 A JP 2004138597A
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magnetic
ring
encoder
magnetic encoder
reinforcing ring
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JP2003144383A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Mizuta
水田 英雄
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Uchiyama Manufacturing Corp
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Uchiyama Manufacturing Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic encoder of simple structure having a strong magnetic characteristic, excellent in moldability and handlability, and facilitated in attaching work. <P>SOLUTION: In this magnetic encoder, a pulse string is generated by magnetic force to generate a code. A magnetic ring 1 formed and polarized as a magnetic single body is bondedly fixed to a reinforcement ring 3 via an adhesive 2 to form the multipolar magnetic encoder. The strong magnetic force is obtained thereby, a size and a weight are reduced thereby, and productivity is enhanced to be provided at a low cost. In the magnetic encoder proposed concurrently, the magnetic ring 1 polarized with S/N poles alternately in circle is foldedly bent in an end edge 33 of the reinforcement ring 3, and caulkedly fixed onto the reinforcement ring 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、強力な磁力特性を持ち、かつ剛性に優れ、生産性と価格に優位性がある磁気エンコーダに関する。また、補強環への取付け作業が容易で、磁性環と補強環との熱膨張率の差異に起因する歪や隙間、変形などの発生や、異物混入時における破損のおそれもない磁気エンコーダに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、磁気エンコーダは異物噛み込みによる破損、形状歪みなどを考慮して磁性を有する弾性豊かなゴム材料からなった磁気エンコーダが主に用いられており、このようなものでは、該ゴム材料に磁性粉を混合し、これを金型内に補強環と共に投入して加熱し圧縮して加硫接着形成されている。
【0003】
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、例えば、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くなるのでゴム材料への混合には適していないとされ一般的に採用されるに至っていない。
【0004】
このフェライトを混合して加硫接着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性質がある。
【0005】
この磁束密度のバラツキを小さくするために磁粉の方向を予め生地の段階で整えたり成形の段階で整えたりして加硫成形しなければならない(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開平2002−333033号
【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の混合によって成形したフェライト系ボンド磁石からなる磁気エンコーダは、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という問題があると共に、上記磁気エンコーダは、金型内で加硫接着形成されるため、その製造に手間を要するという問題もあった。
【0007】
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調整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問題もあった。
【0008】
そこで、本発明の目的は、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、取扱い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提供することにある。
【0009】
また、本発明の別の目的は、磁性環が磁性単体でなく、磁性粉に結合剤を混入して成形されるものであっても、補強環への取付け作業が容易な上に、磁性環と補強環との熱膨張率に差異があっても、隙間、歪や変形、異物混入時の破損のおそれのない磁気エンコーダを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、
請求項1に係る磁気エンコーダは、車輪軸に用いられ、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、磁性環を、車輪軸側に固着した補強環に接着剤を介して接着した後に、その周状にS・N極を交互に着磁して構成している。
【0011】
磁性環を補強環に固着させる接着剤としては、弾性のあるシリコンシーラントを用いればよく、このような接着剤では、クッション性があり、磁性環と補強環との間の熱膨張率の差異が大きい場合にも、熱膨張率差が吸収できるので、隙間、歪や変形の発生も防止できる(請求項5)。
【0012】
請求項2に係る磁気エンコーダは、車輪軸に用いられ、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、磁性環を、車輪軸側に固着した補強環に接着剤を介して接着した後に、その周状にS・N極を交互に着磁し、更に補強環の端縁を折り曲げて、上記磁性環を該補強環へカシメ固着した構成としている。
【0013】
このものでは、請求項1の接着剤に代えて、磁性環を補強環にカシメ固定しているので、接着剤を不要とし、請求項1と同効果を得ながら、その製造を更に容易に行うことができる。
【0014】
請求項1、2のいずれについても、磁性環は、磁性単体、フェライトなどの磁粉に結合剤を混入させて成形したプラスティック磁石が適用できる。前者の磁性環を用いたものでは、製造が容易なことは勿論、高い磁力が得られ、着磁も容易に出来、十分な強度もあり、その取扱い性に極めて優れている。そのため、パルス発生能力の大きい磁気エンコーダを安価に提供することが出来、この強力な磁力は磁気エンコーダとセンサーとのギャップを大きくとることができるので、それらの組立公差をラフに設定することができ、磁気エンコーダの小型、軽量化が図れ、生産性が高く、低価格で提供できるものとなる。
また、後者の磁性環を用いたものでは、上記磁性環の厚さ、形状も任意にでき、軽量な磁気エンコーダを得ることが出来る(請求項3,4)。
【0015】
また、請求項6、7に係る磁気エンコーダは、磁性環を非磁性材からなる保護カバーで包み込み、保護カバーを補強環にカシメ固着し、あるいは嵌入合体させているので、接着剤を用いずに、磁気センサに磁気的影響を与えることなく、磁性環が外的要因に接触したり、衝突するなどの原因から保護することができる。
【0016】
請求項8に係る磁気エンコーダは、磁性環と保護カバーとの間には、クッション材が収納されているので、組立時に不用意な圧力が加わったり、異物噛み込みがあっても、このクッション材の緩衝作用によって保護することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明では、磁性環を、磁性単体で構成されたもの、磁性粉に結合剤を混入して成型したものが適用されるが、前者のものでは、パルス発生能力の大きく、十分な強度を有した磁気エンコーダを安価に提供することが出来る。この場合の磁性単体としては、鋳造磁石、焼結磁石などが選択でき、これを形成する材料の種類としては、フェライト、希土類とか、MK鋼、アルニコ等が採用される。
【0018】
このような磁気エンコーダの望ましい実施例では、磁性環は、接着剤によって直接補強環に組付けて磁気エンコーダを成形し、その特性である高い磁力によって該磁気エンコーダの小型、軽量化が図れ、計測精度を飛躍的に高めることができる。
【0019】
また、いずれの場合も、磁性環は、磁性単体や、磁性粉に結合剤を混入して成型したものを、接着剤を介して補強環に接着した後、S,N極を着磁して形成されるので、磁性環の補強環への取付け位置のズレによって、磁気パルス信号の出力精度にバラツキや誤差を生じることもない。
【0020】
ついで、添付図を参照して、本発明の磁気エンコーダの実施例を説明する。
【0021】
図1は第一の本発明に係る磁気エンコーダの一実施例を示す断面図であり、図2は保護カバーを取付けた実施例、図3はシール装置に組み込んだ実施例の断面図を示している。
【0022】
本発明では、磁性環1を、例えばシアノ系、エポキシ系、フェノール系、ゴム系、またはウレタン系等の接着剤2を塗布して、補強環3に固着一体化せしめて磁気エンコーダを完成するが、この場合に使用する接着剤2として、シリコンシーラントを用いれば、固着一体化された後には、この接着剤2が、隙間や歪、変形の発生を防止する他、緩衝材としても機能する。
【0023】
一方、磁性環1を支持する補強環2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。
【0024】
磁性環1にネオジ、鉄、ボロン/サマリウム、窒素のような錆易い材料を用いる場合、その表面に塗装とかメッキを行なうのが良策であり、また、飛び散る水分・異物から保護するため、図2に示すように、非磁性材(アルミニウム、プラスチック、非磁性のオーステナイト系ステンレスたとえばSUS304、SUS301等)からなる保護カバー4によって磁性環1を包む構造とする。
【0025】
図2は、保護カバー4を取付けた例を示している。
【0026】
保護カバー4は、図2に示すように、その端部を延長してこれを曲げカシメするカシメ6固着とか、あるいは互いに係合する部位を設けて一体化して係合固着(図示していない)することができ、このとき磁性環1を包み込む外的応力から守るために、図3に示すようにその間へクッション材5を配設せしめると、その組み付け時に圧力が加えられた場合は勿論、異物噛み込みによる緩衝作用も期待できる。
【0027】
このようなクッション材5としては、ゴム材、プラスティック材、布材、不織布、紙材などの比較的軟質な材料が採用可能である。
【0028】
なお、図1、及び図2で示した実施例では磁気エンコーダを単体で用いた状態を示したが、図3に示すように、シール材の一部の遮断・摺動材として用い、相対回転する他の固定部材7と組合わせたシール装置(後述)に組み付けて使用することが出来る。
【0029】
ついで、本発明の望ましい実施例として、シール装置に組み込んだ例を説明する。
【0030】
図4〜図6は、シール装置を、車輪軸の軸受ユニットに適用した例を示している。
【0031】
ここに、図4は、図1で示した磁気エンコーダA(#1)を取り付けたシール装置を組み込んだ軸受ユニットの全体構造を示す概略断面図、図5は、図2で示した磁気エンコーダA(#2)を取り付けたシール装置の要部断面図、図6は、図3で示した磁気エンコーダA(#3)を取り付けたシール装置の要部断面図をそれぞれ示している。
【0032】
これらの磁気エンコーダA(#1)〜A(#3)は、前述したように、磁性単体で構成されるものには限定されず、磁性粉に結合剤を混入させ成形したものを用いてもよい。
【0033】
この車輪軸には、内方部材10および外方部材20と、これら内外の部材10、20間に収容される複数の転動体30と、内外の部材10、20間の端部環状空間を密封する1組のシール装置50、50’とを備え、一方のシール装置50側には、本発明に係る磁気エンコーダA(#1)(後述する)を取付け、この磁気エンコーダA(#1)の磁性環1に対面して、図4のように磁気センサ8を配置することにより、車輪回転速度検出のためのロータリエンコーダが構成される。
軸受ユニットの内方部材10および外方部材20は、転動体30の軌道面10a,20aを有しており、各軌道面10a,20aは溝状に形成されている。
【0034】
内方部材10および外方部材20は、各々転動体30を介して互いに回転自在となった内周側および外周側の部材をなしているが、軸受内輪および軸受外輪の単独であっても、これら軸受内輪や軸受外輪と別の部品とが組み合わさった組立部材であっても良い。
【0035】
また、内方部材10は、軸であっても良く、転動体30は、ボールまたはころからなり、この例ではボールが用いられている。
【0036】
車輪軸は、複列の転がり軸受、詳しくは複列のアンギュラ玉軸受とされていて、その軸受内輪は、各転動体列の軌道面10a,10aがそれぞれ形成された一対の分割型の内輪10A,10Bからなる。これら内輪10A,10Bは、ハブ輪60の軸部の外周に嵌合し、ハブ輪60と共に上記内方部材10を構成する。
【0037】
なお、内方部材10は、上記のようにハブ輪60および一対の分割型の内輪10A,10Bからなる3部品の組立部品とする代わりに、ハブ輪60および片方の内輪10Bが一体化された軌道面付きのハブ輪と、もう片方の内輪10Aとで構成される2部品からなるものとしても良い。
【0038】
ハブ輪60には、等速自在継手70の一端(例えば外輪)が連結され、ハブ輪60のフランジ部60aに車輪(図示せず)がボルト80で取付けられる。
【0039】
70は、等速自在継手であり、その他端(例えば内輪)は駆動軸(図示せず)に連結されている。外方部材20は、軸受外輪からなり、懸架装置におけるナックル等からなるハウジング(図示せず)に取付けられる。転動体30は各列毎に保持器40で保持されている。
【0040】
本発明の磁気エンコーダA(#1)は、このような構造の車輪軸の一方のシール装置50に設けられ、磁力によって、パルス符号を発生させる。ここに、磁性環1は、補強板3と共に磁気エンコーダA(#1)を構成するものであり、周方向に交互に磁極N,Sが形成されている。磁極N,Sは、ピッチ円直径(PCD)において、所定のピッチとなるように形成されている。
【0041】
シール装置50は、図1における部分拡大図で示すように、内方部材10と外方部材20に各々取付けられた補強環3と固定部材7とを有し、これらの補強環3および固定部材7は、各々円筒部31,71と立板部32,72とでなる断面L字状に形成されて互いに対向して配置されている。実施例では、補強環3は、その立板部32は、軸受外方側に配され、更に、その外方側の側面には接着剤2を介して磁性環1が取付けられ、スリンガとして機能するが、他方の固定部材7には、シール部材9が加硫一体化されている。
図7、図8は、本発明に係る磁気エンコーダA,Bを組込んだ更に他のシール装置の概略断面図である。
【0042】
これらにおいて、図1〜図6と共通する部材には、同一の番号を付し、その説明は省略する。
【0043】
図7で示す磁気エンコーダAは、図1での接着剤2を不要にするため、磁性環1を直接、補強環3にカシメ止めした点に特徴がある。具体的には、補強環3の立板部32の端縁を、磁性環1に掛止し、その終端をカシメ止め33させているので、図1で示すような接着剤を不要にでき、前述した磁気エンコーダと同じ効果を得ることができる。
【0044】
また、図8で示す磁気エンコーダBは、磁性環1を固着した補強環2に、保護カバー3を嵌入合体させたものを、内方部材10に圧入させる一方、外方部材20には、シール部材9を固着させた固定部材7を圧入させて構成されている。図例では、補強環2とカバー4との間には空隙gが形成されているが、このような空隙gを形成することによって、補強環2に保護カバー4を嵌入合体させた際に、磁性環1との接触を避けて傷付けないよう
にしている。
【0045】
これらの磁気エンコーダA,Bのいずれにおいても、磁性環1は補強環2に接着剤2を介して固着してから、その周状にS・N極を交互に着磁して構成している。したがって、磁性環1の補強環3への取付け位置がズレたとしても、磁気パルス信号の出力精度にバラツキや誤差を生じることもない。また、これらの例においても、接着剤にクッション性のあるシーラントを用いたり、補強環と保護カバーとの間にクッション材を用いることは、組立て時に不用意な圧力を加えたり、異物の噛み込みがあっても緩衝作用が期待できる。
【0046】
【発明の効果】
請求項1、3、4〜6に係る磁気エンコーダは、いずれの場合も、磁性環は、磁性単体や、磁性粉に結合剤を混入して成型したものを、接着剤を介して補強環に接着した後、その周状にS,N極を着磁して形成されるので、磁性環の補強環への取付け位置のズレによって、磁気パルス信号の出力精度にバラツキや誤差を生じることもない。
【0047】
ここで磁性環を補強環に固着させる接着剤としては、弾性のあるシリコンシーラントを用いた場合にはクッション性があり、磁性環と補強環との間の熱膨張率の差異が大きい場合にも、熱膨張率差が吸収できる。したがって、磁性環と補強環との間に隙間、歪や変形が発生することを未然に防止できる。
【0048】
また、請求項2に係る磁気エンコーダは、磁性環を、車輪軸側に固着した補強環に接着剤を介して接着した後に、その周状にS・N極を交互に着磁し、更に、補強環の端縁を折り曲げて、該補強環へ磁性環をカシメ固着したことを特徴とする。
【0049】
このものも、磁性環は、磁性単体や、磁性粉に結合剤を混入して成型したものを、接着剤を介して補強環に接着した後、その周状にS,N極を着磁して形成されるので、磁性環の補強環への取付け位置のズレによって、磁気パルス信号の出力精度にバラツキや誤差を生じることもない。また、請求項1の接着剤に代えて、カシメ固定しているので、接着剤を不要とし、請求項1と同効果を得ながら、その製造を更に容易に行うことができる。
【0050】
本願発明では、請求項1、2のいずれについても、磁性環は、磁性単体を、その周状にS・N極を交互に着磁せしめたもの、フェライトなどの磁粉に結合剤を混入させて成形したプラスティック磁石が適用できる。前者の磁性環を用いたものでは、製造が容易なことは勿論、高い磁力が得られ、着磁も容易に出来、十分な強度もあり、その取扱い性に極めて優れている。そのため、パルス発生能力の大きい磁気エンコーダを安価に提供すること
が出来る。この強力な磁力は磁気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、磁気エンコーダの小型、軽量化が図れ、生産性が高く、低価格で提供できるものとなる。後者の磁性環を用いたものでは、上記磁性環の厚さ、形状も任意にでき、軽量な磁気エンコーダを得ることが出来る。
【0051】
更に、いずれの場合も、磁性環は、磁性単体や、磁性粉に結合剤を混入して成型したものを、接着剤を介して補強環に接着した後、S,N極を着磁して形成されるので、磁性環の補強環への取付け位置がズレたとしても、磁気パルス信号の出力精度にバラツキや誤差を生じることもない。
【0052】
また、請求項6、7に係る磁気エンコーダは、磁性環を非磁性材からなる保護カバーで包み込み、保護カバーを補強環にカシメ固着し、あるいは保護カバーを補強環に嵌入合体させて固着しているので、磁気センサに磁気的影響を与えることなく、磁性環が外的要因に接触したり、衝突するなどの原因から保護することができる。
また、保護カバーをカシメ固着しているので、接着剤などを使用することなく簡易な構造にできる。
【0053】
請求項8に係る磁気エンコーダは、磁性環と保護カバーとの間には、クッション材が収納されているので、組立時に不用意な圧力が加わったり、異物噛み込みがあっても、このクッション材の緩衝作用によって保護することができる。
【0054】
本発明は上記のように、従来のフェライト磁性粉を用いて加硫接着形成した弾性磁石材に比べて高い磁力を得られ、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つことができるので、センサーでの磁力感知を安全で確実なものとしている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気エンコーダの一実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の磁気エンコーダの他例を示す断面図である。
【図3】本発明の磁気エンコーダの更に他例を示す断面図である。
【図4】本発明の磁気エンコーダ(図1)を取付けたシール装置を組み込んだ軸受ユニットの全体構造を示す概略断面図である。
【図5】本発明の磁気エンコーダ(図2)を取付けたシール装置の他例を示す要部断面図である。
【図6】本発明の磁気エンコーダ(図3)を取付けたシール装置の更に他例を示す要部断面図である。
【図7】本発明の磁気エンコーダを取付けたシール装置の更に他の実施例を示す概略断面図である。
【図8】本発明の磁気エンコーダを取付けたシール装置の更に他の実施例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
A(#1)〜A(#3),A,B  磁気エンコーダ
1  磁性環
2  接着剤
3  補強環
4  保護カバー
5  クッション材
6、33  カシメ固着
7  固定部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic encoder having strong magnetic properties, excellent rigidity, and superior productivity and price. The present invention also relates to a magnetic encoder that can be easily attached to a reinforcing ring, and that does not cause a distortion, a gap, a deformation, or the like due to a difference in coefficient of thermal expansion between the magnetic ring and the reinforcing ring, or damage when foreign matter is mixed.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a magnetic encoder made of an elastic rich rubber material having magnetism in consideration of breakage due to foreign object biting, shape distortion, etc. has been mainly used. The powder is mixed, put into a mold together with a reinforcing ring, heated and compressed to form a vulcanized adhesive.
[0003]
As the magnetic powder used here, ferrite magnetic powder is generally employed. For example, a rare earth magnetic material is not suitable for mixing into a rubber material because kneading workability and moldability are poor and cost is high. It has not been generally adopted.
[0004]
A magnetic encoder formed by vulcanization adhesion by mixing ferrite has excellent formability, but has a small magnetic force, and has a property that magnetic flux density varies due to the orientation of magnetic powder.
[0005]
In order to reduce the variation in the magnetic flux density, the direction of the magnetic powder must be adjusted in advance at the dough stage or in the forming stage (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-333033 [Problems to be solved by the invention]
As described above, a magnetic encoder made of a ferrite-based bonded magnet formed by mixing ferrite magnetic powder needs to be highly filled with ferrite in order to have practical magnetic characteristics, and thus the physical properties of rubber are significantly reduced. In addition to the above problem, the magnetic encoder is also vulcanized and bonded in a mold, and thus has a problem in that it requires labor.
[0007]
Further, in order to alleviate the disadvantage that the magnetic flux density varies on the circumference of the magnetic encoder, there is a problem that a troublesome method such as blending various kinds of ferrite or increasing the adjustment molding process is required.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic encoder having strong magnetic characteristics, excellent in handleability and practical in price as a result of various investigations and magnetic property tests.
[0009]
Another object of the present invention is that, even if the magnetic ring is not a magnetic simple substance but is formed by mixing a binder with magnetic powder, the mounting operation to the reinforcing ring is easy, and the magnetic ring It is an object of the present invention to provide a magnetic encoder in which there is no fear of gaps, distortions and deformations, and damage when foreign matter is mixed even if there is a difference in thermal expansion coefficient between the ring and the reinforcing ring.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above objective,
A magnetic encoder according to a first aspect of the present invention is a magnetic encoder that is used for a wheel shaft and generates a pulse code by a magnetic force. After the magnetic ring is bonded to a reinforcing ring fixed to the wheel shaft side via an adhesive, The S and N poles are alternately magnetized.
[0011]
As an adhesive for fixing the magnetic ring to the reinforcing ring, an elastic silicone sealant may be used. Such an adhesive has cushioning properties, and there is a difference in thermal expansion coefficient between the magnetic ring and the reinforcing ring. Even when it is large, the difference in thermal expansion coefficient can be absorbed, so that the occurrence of gaps, distortions and deformations can also be prevented.
[0012]
A magnetic encoder according to a second aspect of the present invention is a magnetic encoder that is used for a wheel shaft and generates a pulse code by a magnetic force. After the magnetic ring is bonded to a reinforcing ring fixed to the wheel shaft side via an adhesive, In this configuration, the S and N poles are alternately magnetized, and the edge of the reinforcing ring is bent, and the magnetic ring is caulked and fixed to the reinforcing ring.
[0013]
In this case, since the magnetic ring is caulked and fixed to the reinforcing ring in place of the adhesive of claim 1, the adhesive is unnecessary, and the production is further facilitated while obtaining the same effect as in claim 1. be able to.
[0014]
In any of claims 1 and 2, a plastic magnet formed by mixing a binder with a magnetic powder such as a magnetic simple substance or ferrite can be used as the magnetic ring. In the case of using the former magnetic ring, not only the manufacturing is easy, but also a high magnetic force can be obtained, the magnetization can be easily performed, the strength is sufficient, and the handling property is extremely excellent. Therefore, magnetic encoders with high pulse generation capability can be provided at low cost, and this powerful magnetic force can take a large gap between the magnetic encoder and sensor, so that the assembly tolerances can be set roughly. Therefore, the magnetic encoder can be reduced in size and weight, and can be provided at a low price with high productivity.
In the case of using the latter magnetic ring, the thickness and shape of the magnetic ring can be arbitrarily set, and a lightweight magnetic encoder can be obtained (claims 3 and 4).
[0015]
In the magnetic encoder according to claims 6 and 7, the magnetic ring is wrapped with a protective cover made of a non-magnetic material, and the protective cover is caulked and fixed to the reinforcing ring, so that the adhesive is not used. The magnetic ring can be protected from a cause such as contact or collision with an external factor without magnetically affecting the magnetic sensor.
[0016]
In the magnetic encoder according to the eighth aspect, since the cushion material is accommodated between the magnetic ring and the protective cover, this cushion material can be used even when an inadvertent pressure is applied during assembly or foreign matter is caught. Can be protected by the buffering action.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, a magnetic ring composed of a magnetic simple substance or a magnetic ring formed by mixing a binder with magnetic powder is applied. However, the former has a large pulse generation capability and sufficient strength. The magnetic encoder can be provided at low cost. In this case, a cast magnet, a sintered magnet, or the like can be selected as a magnetic simple substance, and ferrite, rare earth, MK steel, alnico, or the like is adopted as a material for forming the magnet.
[0018]
In a preferred embodiment of such a magnetic encoder, the magnetic ring is directly attached to the reinforcing ring by an adhesive to form the magnetic encoder, and the magnetic encoder can be reduced in size and weight by the high magnetic force, which is a characteristic of the magnetic encoder. The accuracy can be dramatically increased.
[0019]
In either case, the magnetic ring is formed by bonding a magnetic simple substance or magnetic powder mixed with a binder to the reinforcing ring through an adhesive, and then magnetizing the S and N poles. Since it is formed, there is no variation or error in the output accuracy of the magnetic pulse signal due to the displacement of the mounting position of the magnetic ring to the reinforcing ring.
[0020]
Next, an embodiment of the magnetic encoder of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0021]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a magnetic encoder according to the first aspect of the present invention, FIG. 2 is an embodiment with a protective cover attached, and FIG. 3 is a sectional view of the embodiment incorporated in a sealing device. Yes.
[0022]
In the present invention, the magnetic ring 1 is applied with an adhesive 2 such as cyano, epoxy, phenol, rubber, or urethane, and fixed and integrated with the reinforcing ring 3 to complete the magnetic encoder. If a silicon sealant is used as the adhesive 2 used in this case, the adhesive 2 functions as a cushioning material in addition to preventing the occurrence of gaps, distortion and deformation after being firmly integrated.
[0023]
On the other hand, if the reinforcing ring 2 that supports the magnetic ring 1 is made of a plate made of a magnetic material such as cold rolled steel plate (SPCC) or SUS430, the magnetic field can be expanded and the magnetic force can be further increased.
[0024]
In the case of using a rusty material such as neodymium, iron, boron / samarium, nitrogen for the magnetic ring 1, it is a good idea to paint or plate the surface, and in order to protect it from splashed water and foreign matter, FIG. As shown, the magnetic ring 1 is wrapped with a protective cover 4 made of a nonmagnetic material (aluminum, plastic, nonmagnetic austenitic stainless steel such as SUS304, SUS301, etc.).
[0025]
FIG. 2 shows an example in which the protective cover 4 is attached.
[0026]
As shown in FIG. 2, the protective cover 4 has an end portion that is extended and bent and caulked and fixed, or a portion that engages with each other is provided and integrated and fixed (not shown). At this time, in order to protect against external stress enveloping the magnetic ring 1, if a cushion material 5 is disposed between them as shown in FIG. A buffering effect by biting can also be expected.
[0027]
As such a cushioning material 5, a relatively soft material such as a rubber material, a plastic material, a cloth material, a non-woven fabric, or a paper material can be used.
[0028]
1 and 2, the magnetic encoder is used as a single unit, but as shown in FIG. It can be used by being assembled into a sealing device (described later) combined with another fixing member 7.
[0029]
Next, as a preferred embodiment of the present invention, an example incorporated in a sealing device will be described.
[0030]
4 to 6 show an example in which the sealing device is applied to a wheel shaft bearing unit.
[0031]
4 is a schematic cross-sectional view showing the entire structure of the bearing unit incorporating the seal device to which the magnetic encoder A (# 1) shown in FIG. 1 is attached, and FIG. 5 is a diagram showing the magnetic encoder A shown in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part of the sealing device to which the magnetic encoder A (# 3) shown in FIG. 3 is attached.
[0032]
As described above, these magnetic encoders A (# 1) to A (# 3) are not limited to those composed of a single magnetic substance, and may be formed by mixing a magnetic powder with a binder. Good.
[0033]
The wheel shaft seals the inner member 10 and the outer member 20, the plurality of rolling elements 30 accommodated between the inner and outer members 10, 20, and the end annular space between the inner and outer members 10, 20. A magnetic encoder A (# 1) (described later) according to the present invention is attached to one side of the sealing device 50, and the magnetic encoder A (# 1) By facing the magnetic ring 1 and arranging the magnetic sensor 8 as shown in FIG. 4, a rotary encoder for detecting the wheel rotational speed is configured.
The inner member 10 and the outer member 20 of the bearing unit have raceway surfaces 10a and 20a of the rolling elements 30, and each raceway surface 10a and 20a is formed in a groove shape.
[0034]
The inner member 10 and the outer member 20 are members on the inner peripheral side and the outer peripheral side that are rotatable with respect to each other via the rolling elements 30, but even if the bearing inner ring and the bearing outer ring are independent, An assembly member in which these bearing inner ring or bearing outer ring and another part are combined may be used.
[0035]
The inner member 10 may be a shaft, and the rolling element 30 is made of a ball or a roller. In this example, a ball is used.
[0036]
The wheel shaft is a double-row rolling bearing, more specifically, a double-row angular contact ball bearing. The bearing inner ring has a pair of split inner rings 10A formed with raceway surfaces 10a and 10a of the respective rolling element rows. , 10B. The inner rings 10 </ b> A and 10 </ b> B are fitted to the outer periphery of the shaft portion of the hub wheel 60 and constitute the inner member 10 together with the hub wheel 60.
[0037]
The inner member 10 is integrated with the hub wheel 60 and one inner ring 10B instead of the three-part assembly composed of the hub wheel 60 and the pair of split inner rings 10A and 10B as described above. It is good also as what consists of two components comprised by the hub ring with a track surface, and the other inner ring | wheel 10A.
[0038]
One end (for example, an outer ring) of the constant velocity universal joint 70 is connected to the hub wheel 60, and a wheel (not shown) is attached to the flange portion 60 a of the hub wheel 60 with a bolt 80.
[0039]
70 is a constant velocity universal joint, and the other end (for example, inner ring) is connected to a drive shaft (not shown). The outer member 20 includes a bearing outer ring and is attached to a housing (not shown) including a knuckle or the like in the suspension device. The rolling elements 30 are held by a holder 40 for each row.
[0040]
The magnetic encoder A (# 1) of the present invention is provided in one seal device 50 of the wheel shaft having such a structure, and generates a pulse code by magnetic force. Here, the magnetic ring 1 constitutes the magnetic encoder A (# 1) together with the reinforcing plate 3, and magnetic poles N and S are alternately formed in the circumferential direction. The magnetic poles N and S are formed to have a predetermined pitch in the pitch circle diameter (PCD).
[0041]
As shown in the partially enlarged view in FIG. 1, the sealing device 50 includes a reinforcing ring 3 and a fixing member 7 that are respectively attached to the inner member 10 and the outer member 20, and these reinforcing ring 3 and fixing member. 7 is formed in a L-shaped cross section composed of cylindrical portions 31 and 71 and standing plate portions 32 and 72, respectively, and is disposed so as to face each other. In the embodiment, the reinforcing ring 3 has its standing plate portion 32 disposed on the outer side of the bearing, and further, the magnetic ring 1 is attached to the outer side surface via the adhesive 2 to function as a slinger. However, a sealing member 9 is vulcanized and integrated with the other fixing member 7.
7 and 8 are schematic cross-sectional views of still another sealing apparatus incorporating the magnetic encoders A and B according to the present invention.
[0042]
In these figures, members common to those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0043]
The magnetic encoder A shown in FIG. 7 is characterized in that the magnetic ring 1 is directly crimped to the reinforcing ring 3 in order to eliminate the need for the adhesive 2 in FIG. Specifically, since the end edge of the standing plate portion 32 of the reinforcing ring 3 is hooked to the magnetic ring 1 and the end thereof is crimped 33, an adhesive as shown in FIG. The same effect as the magnetic encoder described above can be obtained.
[0044]
Further, the magnetic encoder B shown in FIG. 8 press-fits the inner ring 10 with the reinforcing ring 2 to which the magnetic ring 1 is fixed and the protective cover 3 fitted therein, while the outer member 20 has a seal. The fixing member 7 to which the member 9 is fixed is press-fitted. In the illustrated example, a gap g is formed between the reinforcing ring 2 and the cover 4, but when the protective cover 4 is fitted into the reinforcing ring 2 by forming such a gap g, The contact with the magnetic ring 1 is avoided so as not to be damaged.
[0045]
In both of these magnetic encoders A and B, the magnetic ring 1 is configured by being fixed to the reinforcing ring 2 with the adhesive 2 and then alternately magnetizing S / N poles in the circumferential shape. . Therefore, even if the mounting position of the magnetic ring 1 on the reinforcing ring 3 is deviated, there is no variation or error in the output accuracy of the magnetic pulse signal. Also in these examples, using a cushioning sealant for the adhesive, or using a cushioning material between the reinforcing ring and the protective cover, applies inadvertent pressure during assembly, or bites foreign matter. Even if there is, buffering effect can be expected.
[0046]
【The invention's effect】
In any of the magnetic encoders according to claims 1, 3, 4 to 6, in any case, the magnetic ring is a magnetic simple substance or a magnetic powder formed by mixing a binder into a reinforcing ring via an adhesive. After bonding, the S and N poles are magnetized around the circumference, so that there is no variation or error in the output accuracy of the magnetic pulse signal due to the displacement of the mounting position of the magnetic ring to the reinforcing ring. .
[0047]
Here, as an adhesive for fixing the magnetic ring to the reinforcing ring, there is a cushioning property when an elastic silicone sealant is used, and even when the difference in coefficient of thermal expansion between the magnetic ring and the reinforcing ring is large. The thermal expansion coefficient difference can be absorbed. Therefore, it is possible to prevent a gap, distortion or deformation from occurring between the magnetic ring and the reinforcing ring.
[0048]
Further, in the magnetic encoder according to claim 2, after the magnetic ring is bonded to the reinforcing ring fixed to the wheel shaft side via an adhesive, the S / N poles are alternately magnetized in the circumferential shape, The edge of the reinforcing ring is bent and the magnetic ring is caulked and fixed to the reinforcing ring.
[0049]
In this case, the magnetic ring is made of magnetic substance or magnetic powder mixed with a binder and bonded to the reinforcing ring via an adhesive, and then the S and N poles are magnetized around the circumference. Therefore, there is no variation or error in the output accuracy of the magnetic pulse signal due to the displacement of the mounting position of the magnetic ring to the reinforcing ring. In addition, since the caulking is fixed in place of the adhesive of claim 1, the adhesive is unnecessary, and the production can be further facilitated while obtaining the same effect as in claim 1.
[0050]
In the present invention, in any one of the first and second aspects, the magnetic ring is formed by magnetizing a single magnetic substance and alternately magnetizing S / N poles in the circumference, and mixing a binder with magnetic powder such as ferrite. A molded plastic magnet can be applied. In the case of using the former magnetic ring, not only the manufacturing is easy, but also a high magnetic force can be obtained, the magnetization can be easily performed, the strength is sufficient, and the handling property is extremely excellent. Therefore, a magnetic encoder having a large pulse generation capability can be provided at low cost. This powerful magnetic force makes it possible to increase the gap between the magnetic encoder and the sensor, and can set the assembly tolerance roughly, making the magnetic encoder smaller, lighter, high productivity, and low price. It can be provided by. In the case of using the latter magnetic ring, the thickness and shape of the magnetic ring can be arbitrarily set, and a lightweight magnetic encoder can be obtained.
[0051]
Further, in any case, the magnetic ring is formed by bonding a magnetic simple substance or magnetic powder mixed with a binder to the reinforcing ring via an adhesive, and then magnetizing the S and N poles. As a result, even if the mounting position of the magnetic ring to the reinforcing ring is displaced, there is no variation or error in the output accuracy of the magnetic pulse signal.
[0052]
In the magnetic encoder according to claims 6 and 7, the magnetic ring is wrapped with a protective cover made of a nonmagnetic material, and the protective cover is caulked and fixed to the reinforcing ring, or the protective cover is fitted into the reinforcing ring and fixed. Therefore, the magnetic ring can be protected from causes such as contact or collision with an external factor without magnetically affecting the magnetic sensor.
In addition, since the protective cover is fixed by caulking, a simple structure can be achieved without using an adhesive or the like.
[0053]
In the magnetic encoder according to the eighth aspect, since the cushion material is accommodated between the magnetic ring and the protective cover, this cushion material can be used even if an inadvertent pressure is applied during assembly or a foreign object is caught. Can be protected by the buffering action.
[0054]
As described above, the present invention can obtain a higher magnetic force than an elastic magnet material formed by vulcanization and bonding using conventional ferrite magnetic powder, and can produce a single magnetic force even in a multipole magnet encoder having a large number of poles. Since it can be kept large, the magnetic force sensing by the sensor is made safe and reliable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a magnetic encoder of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of the magnetic encoder of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing still another example of the magnetic encoder of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the overall structure of a bearing unit incorporating a seal device to which the magnetic encoder (FIG. 1) of the present invention is attached.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part showing another example of the sealing device to which the magnetic encoder (FIG. 2) of the present invention is attached.
FIG. 6 is a cross-sectional view of an essential part showing still another example of the sealing device to which the magnetic encoder of the present invention (FIG. 3) is attached.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing still another embodiment of the sealing device to which the magnetic encoder of the present invention is attached.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing still another embodiment of the sealing device to which the magnetic encoder of the present invention is attached.
[Explanation of symbols]
A (# 1) to A (# 3), A, B Magnetic encoder 1 Magnetic ring 2 Adhesive 3 Reinforcement ring 4 Protective cover 5 Cushion material 6, 33 Caulking fixing 7 Fixing member

Claims (8)

車輪軸に用いられ、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、
磁性環を、車輪軸側に固着した補強環に接着剤を介して接着した後に、その周状にS・N極を交互に着磁して構成していることを特徴とする磁気エンコーダ。
In a magnetic encoder that is used for a wheel shaft and generates a pulse code by magnetic force,
A magnetic encoder comprising: a magnetic ring bonded to a reinforcing ring fixed to a wheel shaft side through an adhesive; and S and N poles are alternately magnetized around the circumference.
車輪軸に用いられ、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、
磁性環を、車輪軸側に固着した補強環に接着剤を介して接着した後に、その周状にS・N極を交互に着磁し、更に補強環の端縁を折り曲げて、上記磁性環を該補強環へカシメ固着した構成としていることを特徴とする磁気エンコーダ。
In a magnetic encoder that is used for a wheel shaft and generates a pulse code by magnetic force,
After the magnetic ring is bonded to the reinforcing ring fixed to the wheel shaft side via an adhesive, the S and N poles are alternately magnetized around the circumference, and the edges of the reinforcing ring are bent, and the magnetic ring The magnetic encoder is characterized in that the structure is fixed to the reinforcing ring by caulking.
請求項1又は2の何れかにおいて、
上記磁性環は、磁性単体で構成されている磁気エンコーダ。
In either claim 1 or 2,
The magnetic ring is a magnetic encoder composed of a single magnetic material.
請求項1又は2において、
上記磁性環は、フェライトなどの磁性粉をゴム、樹脂などの結合剤を混入させて成形した基材で構成されている磁気エンコーダ。
In claim 1 or 2,
The magnetic ring is a magnetic encoder composed of a base material formed by mixing magnetic powder such as ferrite with a binder such as rubber or resin.
請求項1又は3において、
上記接着剤は、シリコンシーラントであることを特徴とする磁気エンコーダ。
In claim 1 or 3,
The magnetic encoder is characterized in that the adhesive is a silicon sealant.
請求項1〜5の何れかにおいて、
上記磁性環は、更に非磁性材からなる保護カバーで包み込まれ、該保護カバーを上記補強環にカシメ固着していることを特徴とする磁気エンコーダ。
In any one of Claims 1-5,
The magnetic encoder is characterized in that the magnetic ring is further wrapped with a protective cover made of a non-magnetic material, and the protective cover is caulked and fixed to the reinforcing ring.
請求項1〜5の何れかにおいて、
上記磁性環は、更に非磁性材からなる保護カバーで包み込まれ、該保護カバーを上記補強環に嵌入合体させて固着していることを特徴とする磁気エンコーダ。
In any one of Claims 1-5,
The magnetic encoder is characterized in that the magnetic ring is further wrapped with a protective cover made of a non-magnetic material, and the protective cover is fixedly fitted into the reinforcing ring.
請求項6において、
上記磁性環と保護カバーとの間には、クッション材が収納されたことを特徴とする磁気エンコーダ。
In claim 6,
A magnetic encoder, wherein a cushion material is accommodated between the magnetic ring and the protective cover.
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