JP2006090995A - Magnetic encoder, its manufacturing method, and rolling bearing unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転体の回転数を検出するために用いられる磁気エンコーダ、及びその製造方法、並びに転がり軸受ユニットに関する。 The present invention relates to a magnetic encoder used for detecting the rotational speed of a rotating body, a manufacturing method thereof, and a rolling bearing unit.
従来、自動車のスキッド(車輪が略停止状態で滑る現象)を防止するためのアンチスキッド、又は有効に駆動力を路面に伝えるためのトラクションコントロール(発進や加速時に生じやすい駆動輪の不要な空転の制御)などに用いられる回転数検出装置としては、N極とS極とを円周方向に交互に着磁された円環状のエンコーダと、エンコーダの近傍における磁場の変化を検出するセンサとを有し、車輪を支持する軸受を密封するための密封装置にエンコーダを併設して配置することにより車輪の回転と共にエンコーダを回転せしめ、車輪の回転に同期した磁場変化をセンサにより検出するものが知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。 Conventionally, anti-skid to prevent car skid (a phenomenon in which the wheel slips in a substantially stopped state) or traction control to effectively transmit the driving force to the road surface As a rotation speed detection device used for control, etc., there are an annular encoder in which N poles and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction, and a sensor for detecting a change in the magnetic field in the vicinity of the encoder. It is also known that an encoder is provided alongside a sealing device for sealing a bearing that supports a wheel so that the encoder rotates together with the rotation of the wheel, and a magnetic field change synchronized with the rotation of the wheel is detected by a sensor. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2.)
特許文献1に記載のシール付回転数検出装置は、図10に示すように、外輪101aに取り付けられたシール部材102と、内輪101bに嵌合されたスリンガ103と、スリンガ103の外側面に取り付けられて磁気パルスを発生するエンコーダ104と、エンコーダ104に近接して配置されて磁気パルスを検出するセンサ105とから構成されている。このシール付回転数検出装置が取付けられた軸受ユニットでは、シール部材102とスリンガ103とにより、埃、水等の異物が軸受内部に侵入することを防止し、軸受内部に充填された潤滑剤が軸受外部に漏洩することを防止している。また、エンコーダ104は、内輪101bが1回転する間に、極数に対応した数の磁気パルスを発生させ、この磁気パルスをセンサ105により検出することで内輪101bの回転数を検出している。 As shown in FIG. 10, the rotational speed detector with a seal described in Patent Document 1 is attached to a seal member 102 attached to the outer ring 101 a, a slinger 103 fitted to the inner ring 101 b, and an outer surface of the slinger 103. The encoder 104 is configured to generate a magnetic pulse, and the sensor 105 is disposed adjacent to the encoder 104 to detect the magnetic pulse. In the bearing unit to which this rotational speed detector with a seal is attached, the sealing member 102 and the slinger 103 prevent foreign matters such as dust and water from entering the inside of the bearing, so that the lubricant filled in the bearing can be prevented. Prevents leakage outside the bearing. The encoder 104 generates the number of magnetic pulses corresponding to the number of poles during one rotation of the inner ring 101b, and detects the number of rotations of the inner ring 101b by detecting this magnetic pulse with the sensor 105.
従来、車輪用軸受に使用する磁気エンコーダには、ゴムあるいは樹脂等の弾性素材に磁性体粉を混入させた弾性磁性材料が用いられる。磁性ゴムからなる磁気エンコーダは、加硫接着によりスリンガと好適に接合されているため、過酷な温度環境下(−40℃〜120℃)において生じるスリンガとの熱伸縮差を、その弾性変形により吸収することができる。このため、上記のような温度環境下においてもスリンガに対する固着性が維持され、剥れの問題が生じ難い。一般的に、エンコーダ用として用いられるのは、磁性体粉としてフェライトを含有したニトリルゴムが用いられており、ロールで練られることで、機械的に磁性体粉が配向された状態になっている。
近年、車輪の回転数をより正確に検出するために、磁気エンコーダの磁石部を円周方向にさらに多極化する傾向にある。しかしながら、従来の機械配向法によるフェライト含有ゴム磁石エンコーダでは、一極あたりの磁束密度が小さくなり、回転数を精度よく検出するためには、センサと磁石との隙間(即ち、エアギャップ)を小さくする必要があるため組立てが困難となる虞がある。このため、組立て性の面からエアギャップを大きくとるためには、磁石の磁気特性を向上させる必要がある。 In recent years, in order to more accurately detect the rotation speed of the wheel, the magnet portion of the magnetic encoder tends to be further multipolar in the circumferential direction. However, in the conventional ferrite magnet rubber-encoder based on the mechanical orientation method, the magnetic flux density per pole is reduced, and the gap between the sensor and the magnet (ie, the air gap) is reduced in order to detect the rotational speed with high accuracy. As a result, assembly may be difficult. For this reason, in order to make an air gap large from the surface of assembling property, it is necessary to improve the magnetic characteristic of a magnet.
しかしながら、ゴム磁石の磁気特性を向上させるために、磁性体粉の混入量を多くした場合、強度の低下と共に弾性が低下するため、優れた耐熱衝撃性が著しく損なわれることになる。このため、ゴム磁石とスリンガとの間の熱伸張差の吸収作用が損なわれるので、ゴム磁石がスリンガから剥離して脱落、或いはゴム磁石に亀裂やひび割れが発生する虞がある。 However, when the mixing amount of the magnetic powder is increased in order to improve the magnetic characteristics of the rubber magnet, the elasticity is lowered with the decrease in strength, so that excellent thermal shock resistance is remarkably impaired. For this reason, since the absorption effect of the thermal expansion difference between the rubber magnet and the slinger is impaired, the rubber magnet may be peeled off from the slinger, or the rubber magnet may be cracked or cracked.
一方、プラスチックに磁性体粉を混入したプラスチック磁石は、ゴム磁石に対して比較的多量の磁性体粉を混入することが可能であり、この点において、ゴム磁石を凌ぐ磁気特性を有するエンコーダ素材となり得る可能性を持つ。更に、プラスチック磁石は、磁界をかけた状態での射出成形(磁場成形)が容易であり、これにより、優れた磁気特性発現に不可欠な異方性磁石を得ることができる。 On the other hand, a plastic magnet in which magnetic powder is mixed with plastic can mix a relatively large amount of magnetic powder with a rubber magnet. In this respect, it becomes an encoder material having a magnetic property superior to that of a rubber magnet. With the possibility to get. Furthermore, the plastic magnet is easy to be injection-molded (magnetic field molding) in a state where a magnetic field is applied, whereby an anisotropic magnet indispensable for exhibiting excellent magnetic properties can be obtained.
しかしながら、プラスチック磁石は、ゴム磁石のように加硫接着法によりスリンガに定着させるという手法を採ることができないため、通常、単純に接着剤等により接合するか、インサート成形法により一体的に成形するという手法が採られるが、いずれの方法によっても、バインダーであるプラスチックの種類によっては、加硫接着の場合と同等の、大きな接着強度を得ることができない場合がある。そして、そのような場合には、過酷な使用条件下では、最悪、剥れの発生が生じる可能性がある。 However, since plastic magnets cannot be fixed to slinger by vulcanization bonding method like rubber magnets, they are usually simply joined by an adhesive or the like, or formed integrally by insert molding method. However, depending on the type of plastic as a binder, any method may not be able to obtain a large adhesive strength equivalent to that of vulcanization adhesion. In such a case, under severe use conditions, the worst case may occur.
また、プラスチック磁石は、通常、ゴム磁石のような柔軟性がないため、急激な温度変化時の熱膨張差の吸収作用がほとんどなく、磁性体粉の配合量を高めたゴム磁石の場合と同様、剥れや亀裂の問題が生じる可能性がある。 Also, plastic magnets usually do not have the same flexibility as rubber magnets, so there is almost no absorption of thermal expansion differences during sudden temperature changes, just like rubber magnets with an increased amount of magnetic powder. , May cause peeling and cracking problems.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、過酷な使用条件においても磁石部に亀裂が発生したり、磁石部が固定部材であるスリンガから脱落することを防止し、磁気特性が高く、高精度な回転数検出を可能にした信頼性の高いエンコーダ、及びその製造方法、並びに転がり軸受ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and its purpose is to prevent the magnet portion from cracking or falling off the slinger, which is a fixed member, even under severe use conditions. Another object of the present invention is to provide a highly reliable encoder that has high magnetic characteristics and enables highly accurate rotation speed detection, a manufacturing method thereof, and a rolling bearing unit.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 回転体に取り付け可能な固定部材と、該固定部材に取り付けられ、円周方向に多極着磁された略円環状の磁石部と、を備えた磁気エンコーダであって、
前記磁石部は、磁性体粉を86〜92重量%含有した熱可塑性樹脂をバインダーとするプラスチック磁石材料からなり、
前記磁石部は、インサート成形時に硬化反応が進む接着剤によって、磁性材料からなる前記固定部材と化学的に接合されていることを特徴とする磁気エンコーダ。
(2) 回転体に取り付け可能な固定部材と、該固定部材に取り付けられ、円周方向に多極着磁された略円環状の磁石部と、を備えた磁気エンコーダであって、
前記磁石部はフェライト系磁性体粉と熱可塑性樹脂とを含有する磁石材料からなり、
前記磁石部は磁性材料からなる前記固定部材に一体接合されており、
前記磁石部は、厚さが3.0mmで、23℃での曲げたわみ量が2〜10mmの範囲にあることを特徴とする磁気エンコーダ。
(3) 前記固定部材は、化学エッチング処理を伴う粗面化された鉄系磁性材料からなることを特徴とする(1)又は(2)に記載の磁気エンコーダ。
(4) 前記熱可塑性樹脂が、ポリアミドをハードセグメントとするポリアミド系熱可塑性エラストマーと、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミド612の群から選ばれる少なくとも一つとを含む混合物からなることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の磁気エンコーダ。
(5) 前記熱可塑性樹脂が、ポリアミド12のハードセグメントとポリエーテル成分のソフトセグメントを持つブロック共重合体であるポリアミド12系熱可塑性エラストマーを含むことを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の磁気エンコーダ。
(6) 前記磁性体粉は少なくともストロンチウムフェライトであることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載の磁気エンコーダ。
(7) 前記接着剤は、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤の群から選ばれる少なくとも一つである(1)に記載の磁気エンコーダ。
(8) 前記磁石部の磁石材料としての最大エネルギー積BHmaxが1.63〜2.38MGOeの範囲とすることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載の磁気エンコーダ。
(9) 固定輪と、回転輪と、前記固定輪と前記回転輪との間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体と、前記回転輪に固定される(1)〜(8)のいずれかに記載の磁気エンコーダとを備えたことを特徴とする転がり軸受ユニット。
(10) 回転体に取り付け可能な固定部材と、該固定部材に取り付けられ、円周方向に多極着磁された略円環状の磁石部と、を備えた磁気エンコーダの製造方法であって、
表面に接着剤を半硬化状態で焼き付けた前記固定部材をコアにして、磁場射出成形機に取り付けられた金型中に、溶融したプラスチック磁石材料を射出する工程と、
該射出工程と併せて、前記金型の両端のコイルにコイル電流を印加して、発生する一方向の磁界で前記プラスチック磁石材料を着磁する工程と、
前記金型中で前記プラスチック磁石材料を冷却する時に、着磁方向と逆方向の磁界で脱磁する脱磁と、着磁時のコイル電流より高い初期コイル電流に始まって、極性が交互に反転し振幅が徐々に小さくなる複数のパルス電流を前記金型のコイルに印加して脱磁する反転脱磁の少なくとも一方によって脱磁する工程と、
脱磁機で2mT以下の磁束密度に脱磁後、着磁ヨークと重ね合わせて多極着磁したことを特徴とする磁気エンコーダの製造方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A magnetic encoder comprising: a fixing member that can be attached to a rotating body; and a substantially annular magnet portion that is attached to the fixing member and is multipolarly magnetized in the circumferential direction,
The magnet part is made of a plastic magnet material containing a thermoplastic resin containing 86 to 92% by weight of magnetic powder as a binder,
The magnetic encoder, wherein the magnet portion is chemically joined to the fixing member made of a magnetic material by an adhesive that undergoes a curing reaction during insert molding.
(2) A magnetic encoder comprising: a fixing member that can be attached to a rotating body; and a substantially annular magnet portion that is attached to the fixing member and is multipolarly magnetized in the circumferential direction,
The magnet part is made of a magnet material containing a ferrite magnetic powder and a thermoplastic resin,
The magnet portion is integrally joined to the fixing member made of a magnetic material,
The magnetic part has a thickness of 3.0 mm and a bending deflection at 23 ° C. in the range of 2 to 10 mm.
(3) The magnetic encoder according to (1) or (2), wherein the fixing member is made of a roughened iron-based magnetic material accompanied by a chemical etching process.
(4) The thermoplastic resin is composed of a mixture including a polyamide-based thermoplastic elastomer having polyamide as a hard segment and at least one selected from the group consisting of polyamide 12, polyamide 11, and polyamide 612 (1) The magnetic encoder according to any one of (3) to (3).
(5) The thermoplastic resin includes a polyamide 12 thermoplastic elastomer, which is a block copolymer having a hard segment of polyamide 12 and a soft segment of a polyether component, according to (1) to (4), The magnetic encoder in any one.
(6) The magnetic encoder according to any one of (1) to (5), wherein the magnetic powder is at least strontium ferrite.
(7) The magnetic encoder according to (1), wherein the adhesive is at least one selected from the group of a phenol resin adhesive and an epoxy resin adhesive.
(8) The magnetic encoder according to any one of (1) to (7), wherein a maximum energy product BHmax as a magnet material of the magnet portion is in a range of 1.63 to 2.38 MGOe.
(9) A fixed wheel, a rotating wheel, a plurality of rolling elements disposed so as to be rotatable in a circumferential direction between the fixed wheel and the rotating wheel, and the rotating wheel (1) to A rolling bearing unit comprising the magnetic encoder according to any one of (8).
(10) A method of manufacturing a magnetic encoder comprising: a fixing member that can be attached to a rotating body; and a substantially annular magnet portion that is attached to the fixing member and is multipolarly magnetized in the circumferential direction.
Injecting a molten plastic magnet material into a mold attached to a magnetic field injection molding machine using the fixing member baked in a semi-cured state on the surface as a core,
In combination with the injection step, applying a coil current to the coils at both ends of the mold to magnetize the plastic magnet material with a generated unidirectional magnetic field;
When the plastic magnet material is cooled in the mold, the polarity reverses alternately, starting with demagnetization that demagnetizes with a magnetic field opposite to the magnetization direction, and an initial coil current higher than the coil current at the time of magnetization. And demagnetizing by at least one of reversal demagnetization to demagnetize by applying a plurality of pulse currents gradually decreasing in amplitude to the coil of the mold,
A method for manufacturing a magnetic encoder, comprising: demagnetizing to a magnetic flux density of 2 mT or less with a demagnetizer and then superimposing it on a magnetized yoke to perform multipolar magnetization.
本発明のエンコーダ、及びその製造方法、並びに転がり軸受ユニットは、過酷な使用条件においても磁石部に亀裂が発生したり、磁石部が固定部材であるスリンガから脱落することを防止し、磁気特性が高く、高精度な回転数検出を可能にした信頼性の高いものとなる。 The encoder of the present invention, the manufacturing method thereof, and the rolling bearing unit prevent the magnet portion from cracking even under severe use conditions, or the magnet portion from falling off the slinger, which is a fixed member. High and highly reliable rotation speed detection is possible.
以下、本発明のエンコーダ、及び転がり軸受ユニットの各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an encoder and a rolling bearing unit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の実施形態の一例として、独立懸架式のサスペンションに支持する、非駆動輪を支持するための車輪支持用転がり軸受ユニット2aに、本発明を適用した場合について示している。尚、本発明の特徴以外の構成及び作用については、従来から広く知られている構造と同等であるから、説明は簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 shows, as an example of an embodiment of the present invention, a case where the present invention is applied to a wheel support rolling bearing unit 2a for supporting a non-driving wheel supported by an independent suspension. Note that the configuration and operation other than the features of the present invention are the same as those of a conventionally well-known structure. Therefore, the description will be simplified, and the features of the present invention will be mainly described below.
ハブ7aの内端部に形成した小径段部15に外嵌した内輪16aは、このハブ7aの内端部を径方向外方にかしめ広げる事により形成したかしめ部23によりその内端部を抑え付ける事で、ハブ7aに結合固定されている。そして、このハブ7aと内輪16aは回転輪(回転体)を構成している。また、車輪は、このハブ7aの外端部で、固定輪である外輪5aの外端部から突出した部分に形成した取付フランジ12に円周方向に所定間隔で植設されたスタッド8によって、結合固定自在としている。これに対して外輪5aは、その外周面に形成した結合フランジ11により、懸架装置を構成する、図示しないナックル等に結合固定自在としている。外輪5aとハブ7a及び内輪16aとの間には、保持器18によって案内された複数の転動体である玉17a,17aが周方向に転動自在に配置されている。 The inner ring 16a that is externally fitted to the small-diameter step portion 15 formed at the inner end portion of the hub 7a is restrained by a caulking portion 23 that is formed by caulking the inner end portion of the hub 7a radially outward. By attaching, it is fixedly coupled to the hub 7a. The hub 7a and the inner ring 16a constitute a rotating wheel (rotating body). Further, the wheel is formed by a stud 8 planted at a predetermined interval in the circumferential direction on a mounting flange 12 formed at a portion protruding from the outer end portion of the outer ring 5a which is a fixed wheel at the outer end portion of the hub 7a. It can be connected and fixed freely. On the other hand, the outer ring 5a can be coupled and fixed to a knuckle or the like (not shown) constituting a suspension device by a coupling flange 11 formed on the outer peripheral surface thereof. Between the outer ring 5a, the hub 7a and the inner ring 16a, balls 17a and 17a, which are a plurality of rolling elements guided by a cage 18, are arranged so as to be rotatable in the circumferential direction.
更に、外輪5aの両端部内周面と、ハブ7aの中間部外周面及び内輪16aの内端部外周面との間には、それぞれシールリング21a、21bが設けられる。これら各シールリング21a、21bは、外輪5aの内周面とハブ7a及び内輪16aの外周面との間で、各玉17a、17aを設けた空間と外部空間とを遮断している。 Further, seal rings 21a and 21b are provided between the inner peripheral surfaces of both ends of the outer ring 5a, the outer peripheral surface of the intermediate part of the hub 7a, and the outer peripheral surface of the inner end part of the inner ring 16a, respectively. These seal rings 21a and 21b block the space provided with the balls 17a and 17a from the outer space between the inner peripheral surface of the outer ring 5a and the outer peripheral surfaces of the hub 7a and the inner ring 16a.
各シールリング21a、21bは、それぞれ軟鋼板を曲げ形成して、断面L字形で全体を円環状とした芯金24a、24bにより、弾性材22a、22bを補強してなる。この様な各シールリング21a、21bは、それぞれの芯金24a、24bを外輪5aの両端部に締り嵌めで内嵌し、それぞれの弾性材22a、22bが構成するシールリップの先端部を、ハブ7aの中間部外周面、或は内輪16aの内端部外周面に外嵌固定したスリンガ25に、それぞれの全周に亙り摺設させている。 Each of the seal rings 21a and 21b is formed by bending a mild steel plate and reinforcing the elastic members 22a and 22b with core bars 24a and 24b having an L-shaped cross section and an annular shape as a whole. Each of such seal rings 21a and 21b has a metal core 24a and 24b fitted into both ends of the outer ring 5a by an interference fit, and the tip ends of the seal lips formed by the respective elastic members 22a and 22b are connected to the hub. The slinger 25 is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion 7a or the outer peripheral surface of the inner end portion of the inner ring 16a.
また、図2に示すように、磁気エンコーダ26は、固定部材であるスリンガ25と、スリンガ25の側面に一体接合された磁石部である磁極形成リング27とで構成される。図3に示すように、磁極形成リング27は多極磁石であり、その周方向には、交互にN極とS極が形成されている。そして、この磁極形成リング27に磁気センサ28が対面配置される(図1参照。)。 As shown in FIG. 2, the magnetic encoder 26 includes a slinger 25 that is a fixed member, and a magnetic pole forming ring 27 that is a magnet portion integrally joined to the side surface of the slinger 25. As shown in FIG. 3, the magnetic pole forming ring 27 is a multipolar magnet, and N and S poles are alternately formed in the circumferential direction. Then, a magnetic sensor 28 is disposed facing the magnetic pole forming ring 27 (see FIG. 1).
本発明では、磁気エンコーダ26の磁極形成リング27の磁石材料としては、異方性用の磁性体粉を86〜92重量%含有し、熱可塑性樹脂をバインダーとした異方性磁石コンパウンドを好適に用いることができる。磁性体粉としては、耐侯性を考慮すると、ストロンチウムフェライト等のフェライトが最も好適であり、更にフェライトの磁気特性を向上させるためにランタンとコバルト等を混入させたり、フェライトの一部をネオジウム−鉄−ボロン、サマリウム−コバルト、サマリウム−鉄等の希土類磁性体粉に置き換えても良い。磁性体粉の含有量が86重量%未満の場合は、従来から用いられているフェライト系ゴム磁石と同等以下の磁気特性になると共に、細かいピッチで円周方向に多極磁化させるのが困難になり、好ましくない。それに対して、磁性体粉の含有量が92重量%を越える場合は、樹脂バインダー量が少なくなりすぎて、磁石全体の強度が低くなると同時に、成形が困難になり、実用性が低下する。 In the present invention, as the magnetic material of the magnetic pole forming ring 27 of the magnetic encoder 26, an anisotropic magnet compound containing 86 to 92% by weight of anisotropic magnetic powder and a thermoplastic resin as a binder is preferably used. Can be used. As the magnetic powder, ferrite such as strontium ferrite is most suitable in consideration of weather resistance. Further, in order to improve the magnetic properties of the ferrite, lanthanum and cobalt are mixed, or a part of the ferrite is neodymium-iron. -It may be replaced with rare earth magnetic powder such as boron, samarium-cobalt, samarium-iron. When the content of the magnetic powder is less than 86% by weight, the magnetic properties are equal to or less than those of conventionally used ferrite rubber magnets, and it is difficult to perform multipolar magnetization in the circumferential direction at a fine pitch. It is not preferable. On the other hand, when the content of the magnetic powder exceeds 92% by weight, the amount of the resin binder becomes too small, the strength of the whole magnet is lowered, and at the same time, molding becomes difficult and practicality is lowered.
バインダーとしては、温度変化など様々な環境で発生する亀裂を防止するために、ポリアミド12等のポリアミドからなるハードセグメントとポリエーテル成分のソフトセグメントを持つブロック共重合体であるポリアミド系熱可塑性エラストマーを主要な構成成分とし、引張強度・耐熱性等とのバランスを保つために、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミド612の群から選ばれる少なくとも一種類の通常のポリアミドを更に混合した混合物としてもよい。 As a binder, in order to prevent cracks occurring in various environments such as temperature changes, a polyamide-based thermoplastic elastomer that is a block copolymer having a hard segment made of polyamide such as polyamide 12 and a soft segment of a polyether component is used. In order to maintain the balance between the tensile strength, heat resistance, and the like as the main constituent components, a mixture obtained by further mixing at least one ordinary polyamide selected from the group of polyamide 12, polyamide 11, and polyamide 612 may be used.
ポリアミド12をハードセグメントとしたポリアミド12系熱可塑性エラストマーとしては、式(A1)で表わされるアミノカルボン酸化合物及び/又は式(A2)で表わされるラクタム化合物、式(B)で表わされるトリブロックポリエーテルジアミン化合物、そして式(C)で表わされるジカルボン酸化合物を重合して得られるものが挙げられる。 Examples of the polyamide 12-based thermoplastic elastomer having the polyamide 12 as a hard segment include an aminocarboxylic acid compound represented by the formula (A1) and / or a lactam compound represented by the formula (A2), and a triblock polycrystal represented by the formula (B). Examples thereof include those obtained by polymerizing an etherdiamine compound and a dicarboxylic acid compound represented by the formula (C).
(但し、R1は炭化水素鎖を含む連結基を表わす。) (However, R 1 represents a linking group containing a hydrocarbon chain.)
(但し、R2は炭化水素鎖を含む連結基を表わす。) (However, R 2 represents a linking group containing a hydrocarbon chain.)
(但し、xは1〜20の数値、yは4〜50の数値、そしてzは1〜20の数値を表わす。) (However, x represents a numerical value of 1 to 20, y represents a numerical value of 4 to 50, and z represents a numerical value of 1 to 20.)
(但し、R3は炭化水素鎖を含む連結基を表わし、mは0または1である。) (However, R 3 represents a linking group containing a hydrocarbon chain, and m is 0 or 1.)
ここで、式(A1)の化合物、式(A2)の化合物、式(B)の化合物及び式(C)の化合物の総量に対して、アミノカルボン酸化合物及び/又はラクタム化合物が10乃至95質量%の量にて用いられることが好ましい。 Here, the aminocarboxylic acid compound and / or the lactam compound is 10 to 95 mass based on the total amount of the compound of the formula (A1), the compound of the formula (A2), the compound of the formula (B), and the compound of the formula (C). It is preferably used in an amount of%.
また、式(A1)の化合物及び/又は式(A2)の化合物が15乃至70質量%、そして式(B)の化合物と式(C)の化合物との合計量が30〜85質量%の量にて用いられることが好ましい。 Further, the amount of the compound of formula (A1) and / or the compound of formula (A2) is 15 to 70% by mass, and the total amount of the compound of formula (B) and the compound of formula (C) is 30 to 85% by mass. Is preferably used.
さらに、式(A1)のR1が炭素原子数2〜20のアルキレン基を含んでもよく、式(A2)のR2が炭素原子数3〜20のアルキレン基を含んでもよい。 Further, R 1 in the formula (A1) may include an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and R 2 in the formula (A2) may include an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms.
また、式(B)のxが2〜6の数値、yは6〜12の数値、そしてzは1〜5の数値を表わすか、或いは、式(B)のxが2〜10の数値、yは13〜28の数値、そしてzは1〜9の数値を表わすことが好ましい。 X in the formula (B) is a numeric value of 2 to 6, y is a numeric value of 6 to 12, and z is a numeric value of 1 to 5, or x in the formula (B) is a numeric value of 2 to 10, It is preferable that y represents a numerical value of 13 to 28, and z represents a numerical value of 1 to 9.
ポリアミド12系熱可塑性エラストマーは、融点で145〜176℃、曲げ弾性率で60〜500MPaの範囲に入るものを好適に用いることができる。耐熱性、亀裂発生防止を考慮すると、より好ましくは、融点で150〜162℃、曲げ弾性率で65〜250MPaの範囲である。融点が145℃未満、あるいは曲げ弾性率が60未満のポリアミド12系熱可塑性エラストマーを用いると、磁石材料全体としては、柔軟性は向上するが、耐熱性、引張強度等が低下することが想定され、好ましくない。それに対して、曲げ弾性率が500MPaを越える場合は、柔軟性の改善効果が低く、亀裂発生防止に効果を発揮するレベルまで、曲げたわみ量を向上させることが難しくなる。 As the polyamide 12 thermoplastic elastomer, those having a melting point of 145 to 176 ° C. and a flexural modulus of 60 to 500 MPa can be suitably used. Considering heat resistance and prevention of cracking, it is more preferable that the melting point is 150 to 162 ° C. and the flexural modulus is 65 to 250 MPa. When a polyamide 12 thermoplastic elastomer having a melting point of less than 145 ° C. or a flexural modulus of less than 60 is used, it is assumed that the magnet material as a whole is improved in flexibility, but heat resistance, tensile strength, etc. are reduced. It is not preferable. On the other hand, when the flexural modulus exceeds 500 MPa, the effect of improving the flexibility is low, and it is difficult to improve the amount of bending deflection to a level that is effective in preventing the occurrence of cracks.
また、本発明で用いられる磁極形成リング27の磁石材料は、ゴム系フェライト磁石より高い最大エネルギー積BHmaxを有し、具体的には、1.63〜2.38MGOe(13〜19kJ/m3)の範囲のフェライト系磁石として高い磁気特性を保持すると同時に、23℃での曲げたわみ量(厚さt=3.0mm、ASTM D790;スパン間距離50mm)が2〜10mmの範囲に入る、たわみ性に優れることで、耐亀裂性が高いものとなっている。 The magnetic material of the magnetic pole forming ring 27 used in the present invention has a higher maximum energy product BHmax than that of a rubber ferrite magnet, specifically 1.63 to 2.38 MGOe (13 to 19 kJ / m 3 ). Flexural properties that maintain high magnetic properties as a ferrite-based magnet in the range of 2 to 10 mm and at the same time the bending deflection at 23 ° C. (thickness t = 3.0 mm, ASTM D790; span distance 50 mm) falls within the range of 2 to 10 mm. It is excellent in crack resistance.
上記磁気特性、曲げたわみ量等を達成するために、本発明の磁石材料は、主材料の構成として、異方性用ストロンチウムフェライトが86〜92重量%、ポリアミド12系熱可塑性エラストマーが1〜7重量%、ポリアミド12が1〜13重量%となる。また、曲げたわみ量を達成すると共に、耐亀裂性を向上させるために、ベンゼンスルホン酸アルキルアミド類、トルエンスルホン酸アルキルアミド類、及びヒドロキシ安息香酸アルキルエステル類から選ばれる少なくとも1種類の特定の可塑剤を、全重量の中で、0.1〜4重量%程度含有してもよい。 In order to achieve the magnetic properties, the amount of bending deflection, etc., the magnet material of the present invention is composed of 86 to 92% by weight of anisotropic strontium ferrite and 1 to 7 polyamide 12 thermoplastic elastomer as the main materials. % By weight, and polyamide 12 is 1 to 13% by weight. Further, in order to achieve an amount of bending deflection and improve crack resistance, at least one specific plastic selected from benzenesulfonic acid alkylamides, toluenesulfonic acid alkylamides, and hydroxybenzoic acid alkylesters is used. The agent may be contained in an amount of about 0.1 to 4% by weight in the total weight.
ベンゼンスルホン酸アルキルアミド類としては、具体的には、ベンゼンスルホン酸プロピルアミド、ベンゼンスルホン酸ブチルアミド、及びベンゼンスルホン酸2−エチルヘキシルアミドなどを挙げることができる。トルエンスルホン酸アルキルアミド類としては、具体的には、N−エチル−o−またはN−エチル−p−トルエンスルホン酸ブチルアミド、N−エチル−o−またはN−エチル−p−トルエンスルホン酸2−エチルヘキシルアミドなどを挙げることができる。ヒドロキシ安息香酸アルキルエステル類としては、具体的には、o−またはp−ヒドロキシ安息香酸エチルヘキシル、o−またはp−ヒドロキシ安息香酸ヘキシルデシル、o−またはp−ヒドロキシ安息香酸エチルデシル、o−またはp−ヒドロキシ安息香酸オクチル、o−またはp−ヒドロキシ安息香酸デシルドデシル、o−またはp−ヒドロキシ安息香酸ドデシルなどを挙げることができる。上記の中で、樹脂への相溶性、低ブリードアウト性、耐熱性から、ベンゼンスルホン酸ブチルアミド、p−ヒドロキシ安息香酸エチルヘキシル、p−ヒドロキシ安息香酸ヘキシルデシルが特に好ましい。更に、上記配合材料の他に、フェライトの分散性とポリアミド類との密着性を改良するシランカップリング剤や酸化防止剤等各種添加剤を加えてもよい。 Specific examples of benzenesulfonic acid alkylamides include benzenesulfonic acid propylamide, benzenesulfonic acid butyramide, and benzenesulfonic acid 2-ethylhexylamide. Specific examples of toluenesulfonic acid alkylamides include N-ethyl-o- or N-ethyl-p-toluenesulfonic acid butyramide, N-ethyl-o- or N-ethyl-p-toluenesulfonic acid 2- Examples include ethylhexylamide. Specific examples of the hydroxybenzoic acid alkyl esters include ethylhexyl o- or p-hydroxybenzoate, hexyldecyl o- or p-hydroxybenzoate, o- or ethyldecyl hydroxybenzoate, o- or p- Mention may be made of octyl hydroxybenzoate, decyldodecyl o- or p-hydroxybenzoate, dodecyl o- or p-hydroxybenzoate, and the like. Among these, benzenesulfonic acid butyramide, ethyl hexyl p-hydroxybenzoate, and hexyldecyl p-hydroxybenzoate are particularly preferable from the viewpoint of compatibility with the resin, low bleed-out property, and heat resistance. Further, in addition to the above compounding materials, various additives such as a silane coupling agent and an antioxidant for improving the dispersibility of ferrite and the adhesion between polyamides may be added.
また、スリンガの材質としては、エンコーダ磁石の磁気特性を低下させず、尚且つ使用環境から鉄系磁性材料が用いられ、スリンガの取り付け位置によって、耐食性、コストを鑑みて適宜選択可能である。鉄系磁性材料としては、一定レベル以上の耐食性を有するフェライト系ステンレス(SUS430等)、マルテンサイト系ステンレス(SUS410、SUS420等)等の磁性材料が最も好ましい。また、このステンレス鋼製のスリンガ表面は、接着剤の選定を行えば、BA5号等の光輝仕上げを行ったものや、表面に微細な凹凸が残るNo.2B等の仕上げを行ったものを使用可能であるが、磁石材料との接合性を向上させるために、ショットブラスト等の機械的粗面化処理や以下の工程で行われる化学エッチング処理を伴う粗面化処理を行うことが好適である。 Further, as the material of the slinger, an iron-based magnetic material is used from the usage environment without deteriorating the magnetic characteristics of the encoder magnet, and it can be appropriately selected depending on the attachment position of the slinger in view of corrosion resistance and cost. As the iron-based magnetic material, magnetic materials such as ferritic stainless steel (SUS430, etc.) and martensitic stainless steel (SUS410, SUS420, etc.) having a certain level or more of corrosion resistance are most preferable. In addition, this stainless steel slinger surface can be obtained by applying a bright finish such as BA5 if the adhesive is selected. 2B finishes can be used, but in order to improve the bondability with the magnet material, mechanical roughening such as shot blasting or rough etching with chemical etching performed in the following steps It is preferable to perform the surface treatment.
第一の工程では、スリンガの表面をアルカリ脱脂剤にて清浄した後、常温の希塩酸等中に数分間浸漬して酸洗後、少なくともシュウ酸イオンとフッ素化合物イオンを含有するシュウ酸鉄処理液に数分間浸漬して、表面にシュウ酸鉄皮膜が形成される。第二の工程では、このシュウ酸鉄皮膜が形成された磁性ステンレス鋼製のバックヨークを、常温で硝酸−フッ化水素酸混酸の水溶液などに数分間浸漬し、下地のステンレス鋼が浸されないレベルまで、シュウ酸鉄皮膜の大部分が除去され、バックヨーク表面に化学エッチングされた凹凸が形成される。この凹凸は化学的に形成されるので、ショットブラスト法などによる機械的凹凸に比べて、形状依存性がなく、全表面に均一に形成され、部分的に凹部の内側空間が広くなったようなシャープな(角のある)窪み状の凹凸となる。このスリンガの凹凸には、接着剤が入り込みやすく、接着剤をスリンガに塗布後半硬化状態で焼き付けたものをコアにしてインサート成形し、必要に応じて二次加熱することで、凹凸がないスリンガを用いたものに比べて強固な接着状態を達成することができる。 In the first step, after the surface of the slinger is cleaned with an alkaline degreasing agent, it is dipped in dilute hydrochloric acid at room temperature for several minutes and pickled, and then an iron oxalate treatment solution containing at least oxalate ions and fluorine compound ions For several minutes to form an iron oxalate film on the surface. In the second step, the back yoke made of magnetic stainless steel on which this iron oxalate film is formed is immersed in an aqueous solution of nitric acid-hydrofluoric acid mixed acid for several minutes at room temperature so that the underlying stainless steel is not immersed. Until then, most of the iron oxalate film is removed, and the chemically etched unevenness is formed on the surface of the back yoke. Since these irregularities are formed chemically, there is no shape dependency compared to mechanical irregularities by shot blasting etc., and it is uniformly formed on the entire surface, and the inner space of the concave part is partially widened It becomes a sharp (cornered) concave-convex shape. Adhesives can easily enter into the unevenness of this slinger, and the adhesive is applied to the slinger and insert-molded using a core that has been baked in the latter-half-cured state. A stronger adhesion state can be achieved compared to the one used.
また更に防錆性あるいは接着剤の密着性を向上させる第三の工程を行ってもよい。防錆性を向上させる処理の具体例としては、第二工程で使用したシュウ酸鉄皮膜処理であるが、第二工程でせっかく形成された凹凸表面を覆い尽くさないような微細な結晶で形成される薄膜が好ましい。この微細結晶を得る手段としては、処理前に表面調整液に浸漬処理して、結晶核を形成しておく方法が効果的である。 Furthermore, you may perform the 3rd process of improving rust prevention property or the adhesiveness of an adhesive agent. A specific example of the treatment to improve rust prevention is the iron oxalate film treatment used in the second step, but it is formed with fine crystals that do not cover the uneven surface formed in the second step. A thin film is preferred. As a means for obtaining this fine crystal, a method of forming a crystal nucleus by immersing in a surface conditioning solution before the treatment is effective.
接着剤の密着性を向上させる処理としては、シランカップリング剤処理が効果的である。シランカップリング剤皮膜は接着剤のプライマーとして働き、片末端に接着剤の官能基と反応性が高いアミノ基、エポキシ基等を有するものが好ましく、具体的には、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等であり、アルコール等の希釈液に浸漬後、必要に応じて乾燥することで形成される。第三工程で形成される皮膜の厚みは、0.01〜1.0μm、より好ましくは0.01〜0.5μmである。皮膜の厚みが0.01μm未満であると、防錆性、接着剤密着性の改善効果が乏しくなり、好ましくない。それに対して、皮膜の厚みが1.0μmを越えると、第二工程で設けた凹凸表面が覆い尽くす割合が増えるので好ましくない。第二工程、あるいは第三工程まで行って得られたスリンガの表面の凹凸の状態は、JIS B 0601(2001)で規定される算術平均高さRaで0.2〜2.0μm、最大高さRzで1.5〜10μm程度である。凹凸の状態が下限値未満であると、くさび効果を発現させるのが困難になる。またそれに対して、凹凸の状態が上限値を越えるとそれだけくさび効果は向上するが、化学エッチング法で達成するのが難しくなり、実用性が低下すると共に、スリンガの裏面部が接触するゴムシールリップとのシール性が低下し好ましくない。 A silane coupling agent treatment is effective as a treatment for improving the adhesiveness of the adhesive. The silane coupling agent film acts as a primer for the adhesive, and preferably has an amino group, an epoxy group, etc. that are highly reactive with the functional group of the adhesive at one end, specifically, γ-aminopropyltriethoxysilane. Γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, etc., which are formed by dipping in a dilute solution such as alcohol and drying as necessary. The thickness of the film formed in the third step is 0.01 to 1.0 μm, more preferably 0.01 to 0.5 μm. When the thickness of the film is less than 0.01 μm, the effect of improving rust prevention and adhesiveness becomes poor, which is not preferable. On the other hand, if the thickness of the film exceeds 1.0 μm, the ratio of covering the uneven surface provided in the second step increases, which is not preferable. The unevenness state of the surface of the slinger obtained through the second step or the third step is 0.2 to 2.0 μm at the arithmetic average height Ra defined by JIS B 0601 (2001), and the maximum height. Rz is about 1.5 to 10 μm. If the unevenness is less than the lower limit, it becomes difficult to exhibit the wedge effect. On the other hand, when the unevenness exceeds the upper limit value, the wedge effect is improved accordingly, but it becomes difficult to achieve by the chemical etching method, the practicality is lowered, and the rubber seal lip with which the back side of the slinger is in contact with This is not preferable because the sealing performance is reduced.
また、磁性ステンレス以外の鉄系磁性材料、例えば、SPCC等の冷延鋼板等の場合は、第一工程で用いられる表面処理液を、亜鉛イオン、ニッケルイオン、コバルトイオン、カルシウムイオン及びマンガンイオンからなる群から選ばれる少なくとも一種の重金属イオンと、リン酸イオンとを含有するもの、具体的にはリン酸亜鉛処理液、リン酸マンガン処理液等に変更して同様に他の工程を実施することで化学エッチングによる凹凸が形成される。 Moreover, in the case of ferrous magnetic materials other than magnetic stainless steel, for example, cold-rolled steel sheets such as SPCC, the surface treatment liquid used in the first step is made of zinc ions, nickel ions, cobalt ions, calcium ions and manganese ions. To carry out other steps in the same manner by changing to one containing at least one heavy metal ion selected from the group consisting of and a phosphate ion, specifically a zinc phosphate treatment solution, a manganese phosphate treatment solution, etc. As a result, irregularities are formed by chemical etching.
本実施形態のエンコーダは、化学エッチング等によって設けられた凹凸に接着剤が入り込み、金属側と強固に接着状態を維持している。この接着剤層は、インサート成形時に硬化反応が進む接着剤であり、インサート成形時に溶融した高圧のプラスチック磁石材料によって、脱着して流失しない程度まで半硬化状態になっており、溶融樹脂からの熱、あるいはそれに加えて成形後の二次加熱によって完全に硬化状態となる。使用可能な接着剤としては、溶剤での希釈が可能で、2段階に近い硬化反応が進むフェノール樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接着剤等が、耐熱性、耐薬品性、ハンドリング性を考慮して好ましい。 In the encoder of the present embodiment, an adhesive enters the unevenness provided by chemical etching or the like, and maintains a strong adhesive state with the metal side. This adhesive layer is an adhesive that undergoes a curing reaction at the time of insert molding, and is in a semi-cured state to such an extent that it is not detached and washed away by the high-pressure plastic magnet material melted at the time of insert molding. Alternatively, in addition to this, the resin is completely cured by secondary heating after molding. Adhesives that can be used can be diluted with a solvent, and phenol resin adhesives and epoxy resin adhesives that progress in a two-step curing reaction are considered in consideration of heat resistance, chemical resistance, and handling properties. It is preferable.
フェノール樹脂系接着剤は、ゴムの加硫接着剤として用いられているものが好適であり、組成としては特に限定されないが、ノボラック型フェノール樹脂やレゾール型フェノール樹脂と、ヘキサメチレンテトラミンなどの硬化剤を、メタノールやメチルエチルケトンなどの溶解させたものが使用できる。また、接着性を向上させるために、これらにノボラック型エポキシ樹脂を混合したものであってもよい。 The phenol resin-based adhesive is preferably used as a rubber vulcanized adhesive, and the composition is not particularly limited, but a novolac-type phenol resin, a resol-type phenol resin, and a curing agent such as hexamethylenetetramine. Can be used in which methanol or methyl ethyl ketone is dissolved. Moreover, in order to improve adhesiveness, you may mix these with a novolak-type epoxy resin.
エポキシ樹脂系接着剤としては、原液としては一液型エポキシ系接着剤で、溶剤への希釈が可能なものが好適である。この一液型エポキシ系接着剤は、溶剤を蒸発させた後、適当な温度・時間でスリンガ表面に、インサート成形時の高温高圧の溶融樹脂によって流失されない程度の半硬化状態となり、インサート成形時の樹脂からの熱、及び二次加熱によって完全に硬化状態となるものである。 As the epoxy resin adhesive, a one-pack type epoxy adhesive that can be diluted into a solvent is suitable as a stock solution. This one-pack type epoxy adhesive, after evaporating the solvent, becomes a semi-cured state on the slinger surface at an appropriate temperature and time so as not to be washed away by the high-temperature and high-pressure molten resin at the time of insert molding. The resin is completely cured by heat from the resin and secondary heating.
本実施形態で用いる一液型エポキシ系接着剤は、少なくともエポキシ樹脂と硬化剤とからなり、硬化剤は室温近辺ではほとんど硬化反応が進まず、例えば80〜120℃程度で半硬化状態となり、120〜180℃の高温の熱を加えることによって完全に熱硬化反応が進むものである。この接着剤には、反応性希釈剤として使用されるその他のエポキシ化合物、熱硬化速度を向上させる硬化促進剤、耐熱性や耐硬化歪み性を向上させる効果がある無機充填材、応力がかかった時に変形する可撓性を向上させる架橋ゴム微粒子等を更に添加しても良い。 The one-pack type epoxy adhesive used in the present embodiment is composed of at least an epoxy resin and a curing agent, and the curing agent hardly undergoes a curing reaction near room temperature, for example, becomes a semi-cured state at about 80 to 120 ° C. By applying high-temperature heat of ˜180 ° C., the thermosetting reaction proceeds completely. This adhesive was stressed by other epoxy compounds used as reactive diluents, curing accelerators that improve the thermal cure rate, inorganic fillers that have the effect of improving heat resistance and strain resistance, and stress Cross-linked rubber fine particles or the like that improve flexibility that sometimes deforms may be further added.
前記エポキシ樹脂としては、分子中に含まれるエポキシ基の数が2個以上のものが、充分な耐熱性を発揮し得る架橋構造を形成することができるなどの点から好ましい。また、4個以下、さらに3個以下のものが低粘度の樹脂組成物を得ることができるなどの点から好ましい。分子中に含まれるエポキシ基の数が少なすぎると、硬化物の耐熱性が低くなると共に強度が弱くなるなどの傾向が生じ、一方、分子中に含まれるエポキシ基の数が多すぎると、樹脂組成物の粘度が高くなると共に硬化収縮が大きくなるなどの傾向が生じるためである。 As the epoxy resin, those having two or more epoxy groups in the molecule are preferable in that a crosslinked structure capable of exhibiting sufficient heat resistance can be formed. Also, 4 or less, and further 3 or less are preferable from the viewpoint that a low-viscosity resin composition can be obtained. If the number of epoxy groups contained in the molecule is too small, the heat resistance of the cured product tends to decrease and the strength tends to decrease. On the other hand, if the number of epoxy groups contained in the molecule is too large, the resin This is because the viscosity of the composition increases and the curing shrinkage tends to increase.
また、前記エポキシ樹脂の数平均分子量は、200〜5500、特に200〜1000が、物性のバランスの面から好ましい。数平均分子量が少なすぎると、硬化物の強度が弱くなると共に耐湿性が小さくなるなどの傾向が生じ、一方、数平均分子量が大きすぎると、樹脂組成物の粘度が高くなると共に作業性調整のために反応性希釈剤の使用が多くなるなどの傾向が生じるためである。 The number average molecular weight of the epoxy resin is preferably 200 to 5500, particularly preferably 200 to 1000 from the viewpoint of balance of physical properties. If the number average molecular weight is too small, the strength of the cured product tends to decrease and the moisture resistance tends to decrease.On the other hand, if the number average molecular weight is too large, the viscosity of the resin composition increases and workability adjustment is possible. This is because there is a tendency that the use of a reactive diluent increases.
さらに、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量は、100〜2800、特に100〜500が、硬化剤の配合量が適正範囲になるなどの点から好ましい。エポキシ当量が小さすぎると、硬化剤の配合量が多くなりすぎると共に硬化物の物性が悪くなるなどの傾向が生じ、一方、エポキシ当量が大きすぎると、硬化剤の配合量が少なくなると共にエポキシ樹脂自体の分子量が大きくなって樹脂組成物の粘度が高くなるなどの傾向が生じるためである。 Furthermore, the epoxy equivalent of the epoxy resin is preferably 100 to 2800, particularly 100 to 500 from the viewpoint that the blending amount of the curing agent is within an appropriate range. If the epoxy equivalent is too small, the amount of the curing agent will increase too much and the physical properties of the cured product will deteriorate. On the other hand, if the epoxy equivalent is too large, the amount of the curing agent will decrease and the epoxy resin will decrease. This is because the molecular weight of the resin itself tends to increase and the viscosity of the resin composition increases.
前記エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ポリエステル変性エポキシ樹脂、シリコン変性エポキシ樹脂のような他のポリマーとの共重合体などが挙げられる。このうち、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂などが、比較的低粘度で、硬化物の耐熱性と耐湿性に優れるので好ましい。 Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, dicyclopentadiene. Type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, polyester modified epoxy resin, copolymer with other polymers such as silicon modified epoxy resin, and the like. Among these, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, etc. have a relatively low viscosity and excellent heat resistance and moisture resistance of the cured product. Therefore, it is preferable.
前記硬化剤としては、アミン系硬化剤、ポリアミド系硬化剤、酸無水物系硬化剤、潜在性硬化剤等を用いることができる。 As the curing agent, an amine curing agent, a polyamide curing agent, an acid anhydride curing agent, a latent curing agent, or the like can be used.
アミン系硬化剤は、アミン化合物であり、硬化反応によりエステル結合を生成しないため、酸無水物系硬化剤を用いた場合に比べて、優れた耐湿性を有するようになり好ましい。アミン化合物としては、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族アミンのどれでもよいが、芳香族アミンが配合物の室温での貯蔵安定性が高いと共に、硬化物の耐熱性が高いので最も好ましい。 The amine-based curing agent is an amine compound and does not generate an ester bond by a curing reaction. Therefore, the amine-based curing agent is preferable because it has excellent moisture resistance as compared with the case where an acid anhydride-based curing agent is used. As the amine compound, any of an aliphatic amine, an alicyclic amine, and an aromatic amine may be used, but the aromatic amine is most preferable because the storage stability of the blend at room temperature is high and the cured product has high heat resistance. .
芳香族アミンとしては、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,5−ジエチル−2,6−トルエンジアミン、3,5−ジエチル−2,4−トルエンジアミン、3,5−ジエチル−2,6−トルエンジアミンと3,5−ジエチル−2,4−トルエンジアミンとの混合物、等を例示することができる。 As aromatic amines, 3,3′-diethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,5-diethyl-2,6-toluenediamine, 3,5-diethyl-2,4-toluenediamine, 3,5 Examples thereof include a mixture of diethyl-2,6-toluenediamine and 3,5-diethyl-2,4-toluenediamine, and the like.
ポリアミド系硬化剤は、ポリアミドアミンとも呼ばれ、分子中に複数の活性なアミノ基を持ち、同様にアミド基を一個以上持つ化合物である。ポリエチレンポリアミンから合成されるポリアミド系硬化剤は、二次的な加熱によりイミダジリン環を生じ、エポキシ樹脂との相溶性や機械的性質が向上するので好ましい。ポリアミド系硬化剤は、少量のエポキシ樹脂を予め反応させたアダクト型のものでもよく、アダクト型にすることで、エポキシ樹脂との相溶性に優れ、硬化乾燥性や耐水・耐薬品性が向上し好ましい。このポリアミド系硬化剤を用いることで、エポキシ樹脂との架橋により特に可撓性に富んだ強靭な硬化樹脂となるので、本発明の磁気エンコーダに求められる耐熱衝撃性に優れ、好適である。 The polyamide-based curing agent is also called a polyamidoamine, and is a compound having a plurality of active amino groups in the molecule and similarly having one or more amide groups. A polyamide-based curing agent synthesized from polyethylene polyamine is preferable because it produces an imidazirine ring by secondary heating and improves compatibility with the epoxy resin and mechanical properties. The polyamide curing agent may be an adduct type in which a small amount of epoxy resin has been reacted in advance, and by using the adduct type, the compatibility with the epoxy resin is excellent, and the curing drying property and water / chemical resistance are improved. preferable. By using this polyamide-based curing agent, a tough cured resin having a particularly high flexibility is obtained by crosslinking with the epoxy resin, and therefore, it is excellent in the thermal shock resistance required for the magnetic encoder of the present invention, and is suitable.
酸無水物系硬化剤で硬化した硬化物は、耐熱性が高く、高温での機械的・電気的性質が優れている一方でやや脆弱な傾向があるが、第三級アミン等の硬化促進剤と組み合わせることで改善が可能である。酸無水物系硬化剤としては、無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチレンエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸等を例示することができる。 Cured products cured with acid anhydride curing agents have high heat resistance and excellent mechanical and electrical properties at high temperatures, but tend to be somewhat brittle, but are curing accelerators such as tertiary amines. Can be improved by combining with. Examples of acid anhydride-based curing agents include phthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methyleneendomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, etc. Can do.
潜在性硬化剤は、エポキシ樹脂との混合系において、常温での貯蔵安定性に優れ、一定温度以上の条件下にて速やかに硬化するものであり、実際の形態としては、エポキシ樹脂の硬化剤たり得る酸性または塩基性化合物の中性塩又は錯体で加熱時に活性化するもの、マイクロカプセル中に硬化剤が封入され圧力により破壊するもの、結晶性で高融点かつ室温でエポキシ樹脂と相溶性がない物質で加熱溶解するもの等がある。 The latent curing agent has excellent storage stability at room temperature in a mixed system with an epoxy resin, and cures rapidly under conditions of a certain temperature or more. As an actual form, a curing agent for an epoxy resin Neutral salts or complexes of acidic or basic compounds that can be activated when heated, those that harden in microcapsules and break down by pressure, crystalline, high melting point, compatible with epoxy resins at room temperature There are some materials that are not dissolved by heating.
潜在性硬化剤としては、高融点の化合物である1,3−ビス(ヒドラジノカルボエチル)−5−イソプロピルヒダントイン、エイコサン二酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ジシアンジアミド、7,11−オクタデカジエン−1,18−ジカルボヒドラジド等を例示することができる。このうち、7,11−オクタデカジエン−1,18−ジカルボヒドラジドは、硬化剤として使用することで、エポキシ樹脂との架橋により特に可撓性に富んだ強靭な硬化樹脂となるので、本発明の磁気エンコーダに求められる耐熱衝撃性に優れ、好適である。 As the latent curing agent, 1,3-bis (hydrazinocarboethyl) -5-isopropylhydantoin, eicosanedioic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, dicyandiamide, 7,11-octadecadien-1 which is a high melting point compound , 18-dicarbohydrazide and the like. Among these, 7,11-octadecadien-1,18-dicarbohydrazide is used as a curing agent, and thus becomes a tough cured resin rich in flexibility by crosslinking with an epoxy resin. It is excellent in thermal shock resistance required for the magnetic encoder of the invention and is suitable.
前記反応性希釈剤としては、t−ブチルフェニルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等を用いることができ、反応性希釈剤を添加することで硬化物に適度な可撓性を付与することができる。ただし、これらの反応性希釈剤は、多量に使用すると、硬化物の耐湿性や耐熱性を低下させるので、主体となるエポキシ樹脂の重量に対して、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下の割合で添加される。 As the reactive diluent, t-butylphenyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, or the like can be used. Flexibility can be imparted. However, these reactive diluents, when used in a large amount, reduce the moisture resistance and heat resistance of the cured product, and therefore, preferably 30% or less, more preferably 20%, based on the weight of the main epoxy resin. It is added in the following ratio.
前記硬化促進剤としては、常温では硬化反応を促進させせずに充分な保存安定性を有し、100℃以上の高温になったときに速やかに硬化反応を進行させるものが好ましく、例えば、分子内の1−アルコキシエタノールとカルボン酸の反応により生じるエステル結合を一個以上有する化合物等がある。この化合物は、例えば一般式(I):
R3[COO−CH(OR2)−CH3]n (I)
(式中、R3は炭素数2〜10個で、窒素原子、酸素原子などの1種以上が含まれていてもよいn価の炭化水素基、R2は炭素数1〜6個で、窒素原子、酸素原子などの1種以上が含まれていてもよい1価の炭化水素基、nは1〜6の整数)で表される化合物である。その具体例を化5に示す。
The curing accelerator is preferably one that has sufficient storage stability without accelerating the curing reaction at room temperature and rapidly proceeds with the curing reaction when the temperature reaches 100 ° C. or higher. And compounds having one or more ester bonds produced by the reaction of 1-alkoxyethanol and carboxylic acid. This compound is for example represented by the general formula (I):
R 3 [COO-CH (OR 2) -CH 3] n (I)
(In the formula, R 3 is an n-valent hydrocarbon group having 2 to 10 carbon atoms and optionally containing one or more of nitrogen atom, oxygen atom, etc., R 2 is 1 to 6 carbon atoms, A monovalent hydrocarbon group which may contain one or more of a nitrogen atom, an oxygen atom and the like, and n is an integer of 1 to 6. A specific example is shown in Chemical Formula 5.
他の具体例としては、R3が2価のフェニル基でR2がプロピル基の化合物、R3が3価のフェニル基でR2がプロピル基の化合物、R3が4価のフェニル基でR2がプロピル基の化合物などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いても良い。このうち、化5で表される化合物が硬化反応性と貯蔵安定性のバランスの点から、最も好ましい。 As another example, the compound of R 2 is a propyl group in R 3 is a divalent phenyl radical, in R 3 is a trivalent phenyl group the compound of R 2 is a propyl group, with R 3 is a tetravalent phenyl group Examples thereof include compounds in which R 2 is a propyl group. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the compound represented by Chemical formula 5 is most preferable from the viewpoint of the balance between curing reactivity and storage stability.
また、上記した化合物以外に、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール化合物を硬化促進剤として用いても良い。 In addition to the compounds described above, imidazole compounds such as 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, and 2-phenylimidazole may be used as the curing accelerator.
また、硬化促進剤として、エポキシ基と反応して開環反応を引き起こすような活性水素を有する化合物である、例えばアジピン酸等のカルボン酸類を使用してもよい。硬化促進剤としてアジピン酸を使用することで、エポキシ樹脂のエポキシ基及び硬化剤のアミノ基と反応し、得られた硬化物はアジピン酸の添加量が増えるに従って可撓性を有するようになる。可撓性を発現させるためには、アジピン酸の添加量は、接着剤全量に対して、10〜40重量%、より好ましくは20〜30重量%である。添加量が10重量%未満の場合は、充分な可撓性が発現しない。それに対して、添加量が40重量%を越えると、その分エポキシ樹脂の接着剤中での全体量が減り、接着力、機械的強度が低下して好ましくない。尚、アジピン酸は、ポリアミド樹脂の出発原料でもあるので、磁性体粉のバインダーをポリアミド12、ポリアミド6などのポリアミド系樹脂とした場合、バインダー材料自体に極微量残存するモノマーやオリゴマー成分との反応性も有し、アジピン酸を含有する接着剤組成とすることで、より強固な接着が可能である。 Further, as a curing accelerator, a carboxylic acid such as adipic acid, which is a compound having active hydrogen that reacts with an epoxy group to cause a ring-opening reaction, may be used. By using adipic acid as a curing accelerator, it reacts with the epoxy group of the epoxy resin and the amino group of the curing agent, and the resulting cured product becomes flexible as the amount of adipic acid added increases. In order to express flexibility, the amount of adipic acid added is 10 to 40% by weight, more preferably 20 to 30% by weight, based on the total amount of the adhesive. When the addition amount is less than 10% by weight, sufficient flexibility is not exhibited. On the other hand, when the addition amount exceeds 40% by weight, the total amount of the epoxy resin in the adhesive is reduced correspondingly, and the adhesive force and mechanical strength are lowered. Since adipic acid is also a starting material for polyamide resin, when the binder of magnetic powder is a polyamide resin such as polyamide 12 or polyamide 6, it reacts with a monomer or oligomer component remaining in a trace amount in the binder material itself. The adhesive composition contains adipic acid, and stronger adhesion is possible.
更に硬化促進剤として、エポキシ基の開環反応を促進する触媒として働く、ジメチルベンジルアミン等の3級アミン、テトラブチルアンモニウムブロマイド等の4級アンモニウム塩、3−(3’,4’−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチル尿素等のアルキル尿素などを添加しても良い。 Further, as a curing accelerator, a tertiary amine such as dimethylbenzylamine, a quaternary ammonium salt such as tetrabutylammonium bromide, which acts as a catalyst for promoting a ring-opening reaction of an epoxy group, 3- (3 ′, 4′-dichlorophenyl) An alkyl urea such as -1,1-dimethylurea may be added.
上記したアミン類等も含めて、上記の開環反応で生成したOH基は、被着材である金属表面の水酸基と水素結合を作り、また、バインダー材料であるナイロンのアミド結合等に作用して強固な接着状態を保つことができる。 The OH groups generated by the ring-opening reaction, including the amines described above, form hydrogen bonds with the hydroxyl groups on the metal surface, which is the adherend, and also act on the amide bonds of nylon, which is the binder material. And can maintain a strong adhesive state.
前記無機充填材としては、従来から使用されているものであれば特に限定なく使用することができる。例えば溶融シリカ粉末、石英ガラス粉末、結晶ガラス粉末、ガラス繊維、アルミナ粉末、タルク、アルミニウム粉末、酸化チタンなど挙げられる。 The inorganic filler can be used without particular limitation as long as it is conventionally used. Examples thereof include fused silica powder, quartz glass powder, crystalline glass powder, glass fiber, alumina powder, talc, aluminum powder, and titanium oxide.
前記架橋ゴム微粒子としては、エポキシ基と反応しうる官能基を有するものが好ましく、具体的には分子鎖中にカルボキシル基を有する加硫されたアクリロニトリルブタジエンゴムが最も好ましい。粒子径はより細かいものが好ましく、平均粒子径で30〜200nm程度の超微粒子のものが、分散性と安定した可撓性を発現させるために最も好ましい。 As the crosslinked rubber fine particles, those having a functional group capable of reacting with an epoxy group are preferred, and specifically, vulcanized acrylonitrile butadiene rubber having a carboxyl group in the molecular chain is most preferred. A finer particle diameter is preferable, and an ultrafine particle having an average particle diameter of about 30 to 200 nm is most preferable in order to exhibit dispersibility and stable flexibility.
以上説明した一液型エポキシ接着剤は、常温ではほとんど硬化反応進が行せず、例えば80〜120℃程度で半硬化状態となり、120〜180℃の高温の熱を加えることによって完全に熱硬化反応が進むものである。より好ましくは、150〜180℃で比較的短時間で硬化反応が進むものが好ましく、180℃程度の高周波加熱での接着が可能なものが最も好ましい。 The one-component epoxy adhesive described above hardly undergoes a curing reaction at room temperature, for example, becomes semi-cured at about 80 to 120 ° C., and is completely cured by applying high-temperature heat at 120 to 180 ° C. The reaction proceeds. More preferably, the curing reaction proceeds at a temperature of 150 to 180 ° C. in a relatively short time, and the one that can be bonded by high-frequency heating at about 180 ° C. is most preferable.
以上説明したフェノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤の熱硬化後の硬化物は、物性として、曲げ弾性率あるいはヤング率が0.02〜5GPa、より好ましくは0.03〜4GPaの範囲であり、あるいは硬度(デュロメータDスケール;HDD)が40〜90、より好ましくは60〜85の範囲であることが好ましい。曲げ弾性率あるいはヤング率が0.02GPa未満、あるいは硬度(HDD)が40未満の場合は、接着剤自体が柔らか過ぎて自動車等の走行時の振動によって変形しやすく、それにより磁石部が動き易いため、回転数の検出精度が低下する虞があり好ましくない。一方、曲げ弾性率あるいはヤング率が5GPaを越える、あるいは硬度(HDD)が90を越える場合は、接着剤自体が硬すぎて、磁気エンコーダの磁石と固定部材との熱伸縮差(即ち、両者の線膨張係数の差による伸縮量の差)を吸収するように変形するのは難しく、最悪の場合、磁石に亀裂等が発生する虞があり好ましくない。本発明の一液型エポキシ系接着剤は、自動車での使用を前提とすると耐熱衝撃性が求められ、硬化状態で可撓性(応力がかかったときに変形する)を有するものがより好ましい。 The cured product after the thermosetting of the phenol resin-based adhesive and the epoxy resin-based adhesive described above has a physical property of flexural modulus or Young's modulus of 0.02 to 5 GPa, more preferably 0.03 to 4 GPa. Yes, or hardness (durometer D scale; HDD) is preferably in the range of 40 to 90, more preferably 60 to 85. When the flexural modulus or Young's modulus is less than 0.02 GPa or the hardness (HDD) is less than 40, the adhesive itself is too soft and easily deforms due to vibrations during running of an automobile or the like, and thereby the magnet part moves easily. For this reason, the detection accuracy of the rotational speed may be lowered, which is not preferable. On the other hand, if the flexural modulus or Young's modulus exceeds 5 GPa or the hardness (HDD) exceeds 90, the adhesive itself is too hard and the thermal expansion / contraction difference between the magnet of the magnetic encoder and the fixing member (that is, both It is difficult to deform so as to absorb the difference in expansion / contraction amount due to the difference in linear expansion coefficient, and in the worst case, there is a possibility that a crack or the like may occur in the magnet. The one-pack type epoxy adhesive of the present invention is required to have thermal shock resistance when used in an automobile, and more preferably has flexibility (deforms when stressed) in a cured state.
以下、上記材料を用いた本発明の磁気エンコーダの製造方法について詳細に説明する。まず、スリンガの表面に、上述した工程で化学エッチング処理を伴う粗面化処理が行なわれ、図4の断面電子顕微鏡写真に示されるように、表面が粗面化される。そして、この表面に接着剤を半硬化状態で焼き付けたスリンガをコアにしたプラスチック磁石材料の射出成形(インサート成形)を、磁場射出成形機80を用いて行なう。 Hereinafter, the manufacturing method of the magnetic encoder of the present invention using the above materials will be described in detail. First, the surface of the slinger is roughened with chemical etching in the above-described step, and the surface is roughened as shown in the cross-sectional electron micrograph of FIG. Then, injection molding (insert molding) of a plastic magnet material using a slinger with a glue baked in a semi-cured state on the surface as a core is performed using a magnetic field injection molding machine 80.
磁場射出成形機80は、図5に示されるように、支持台81上に型締め装置82と射出装置83とを備える。型締め装置82は、トグル機構等の可動機構84により、支持台81に固定されたハウジング85に対して移動可能な可動部86と、支持台81に固定された固定部87と、可動部86をハウジング85と固定部87間で案内する4本のタイバー88とを有する。可動部86と固定部87は、可動側金型89と固定側金型90をそれぞれ備える。また、可動部86及び固定部87の側面には、コイル91,92が配置されており、電源装置93によって通電される。制御装置94は、可動機構84、電源装置91、射出装置83に接続されており、これらを制御するように構成される。 As shown in FIG. 5, the magnetic field injection molding machine 80 includes a mold clamping device 82 and an injection device 83 on a support base 81. The mold clamping device 82 includes a movable part 86 that is movable with respect to a housing 85 that is fixed to the support base 81 by a movable mechanism 84 such as a toggle mechanism, a fixed part 87 that is fixed to the support base 81, and a movable part 86. Are provided between the housing 85 and the fixed portion 87 and four tie bars 88. The movable part 86 and the fixed part 87 include a movable mold 89 and a fixed mold 90, respectively. In addition, coils 91 and 92 are disposed on the side surfaces of the movable portion 86 and the fixed portion 87, and are energized by the power supply device 93. The control device 94 is connected to the movable mechanism 84, the power supply device 91, and the injection device 83, and is configured to control them.
図6(a)に示されるように、可動側金型89は、当板95にボルト固定された複数の可動側金型片89a〜89cからなり、固定側金型90も、複数の固定側金型片90a〜90cからなる。そして、可動側金型89と固定側金型90との対向面間には、キャビティ96とディスクゲート97が形成される。これにより、射出装置83のノズル98から射出された溶融したプラスチック磁石材料は、スプルー部99からディスクゲート97を介してキャビティ96内に充填される。図6(b)に示されるように、可動側金型片89a,89b間には、スリンガ25の円筒状の嵌合部を収容する環状空間が構成されており、中央に位置する固定側金型片90aは、その外径側に位置する固定側金型片90bよりも可動側金型89に向けて突出しており、固定側金型片90aは、収容されたスリンガ25と径方向に重なって位置する。 As shown in FIG. 6A, the movable side mold 89 is composed of a plurality of movable side mold pieces 89a to 89c that are bolted to the contact plate 95, and the fixed side mold 90 is also a plurality of fixed sides. It consists of mold pieces 90a to 90c. A cavity 96 and a disk gate 97 are formed between the opposed surfaces of the movable mold 89 and the fixed mold 90. Thereby, the melted plastic magnet material injected from the nozzle 98 of the injection device 83 is filled into the cavity 96 from the sprue portion 99 through the disk gate 97. As shown in FIG. 6B, an annular space for accommodating the cylindrical fitting portion of the slinger 25 is formed between the movable side mold pieces 89a and 89b, and the fixed side mold located at the center. The mold piece 90a protrudes toward the movable mold 89 from the fixed mold piece 90b located on the outer diameter side, and the fixed mold piece 90a overlaps the accommodated slinger 25 in the radial direction. Located.
また、磁場射出成形機80に取り付けられた金型89,90中で溶融したプラスチック磁石材料の射出時に併せて、コイル電流を金型89,90の両端のコイル91,92に印加して、発生する一方向(極性同一)の磁界でプラスチック磁石材料を着磁し、磁性体粉を配向させる。その後、金型89,90中で冷却時に着磁方向と逆方向の磁界で脱磁する脱磁と、着磁時のコイル電流より高い初期コイル電流に始まって極性が交互に反転し振幅が徐々に小さくなる複数のパルス電流を金型両端のコイル91,92に印加して脱磁する反転脱磁の少なくとも一方の工程により脱磁を行なう。次に、ゲート部を除去してから、恒温槽等で一定温度、一定時間加熱することで、接着剤を完全に硬化させる。なお、場合によっては、高周波加熱等で高温、短時間加熱することで、完全に硬化させても良い。その後、周知のオイルコンデンサ式等の脱磁機を用いて、2mT以下、より好ましくは1mT以下の磁束密度まで、更に脱磁する。その後の工程で、周知の着磁ヨークと重ね合わせて多極着磁し、磁石部の製造を完了する。磁石部の極数は70〜130極程度、好ましくは90〜120極である。極数が70極未満の場合は、極数が少なすぎて回転数を精度良く検出することが難しくなる。それに対して、極数が130極を越える場合は、各ピッチが小さくなりすぎて、単一ピッチ誤差を小さく抑えることが難しく、実用性が低い。 In addition, when a plastic magnet material melted in the molds 89 and 90 attached to the magnetic field injection molding machine 80 is injected, a coil current is applied to the coils 91 and 92 at both ends of the molds 89 and 90 to generate them. The plastic magnet material is magnetized with a magnetic field in one direction (with the same polarity) to align the magnetic powder. After that, demagnetization that demagnetizes with a magnetic field in the opposite direction to the magnetization direction during cooling in the molds 89 and 90, and an initial coil current that is higher than the coil current at the time of magnetization, the polarity is alternately reversed and the amplitude gradually increases. The demagnetization is performed by at least one step of reversal demagnetization in which a plurality of pulse currents that become smaller are applied to the coils 91 and 92 at both ends of the mold to demagnetize. Next, after removing the gate portion, the adhesive is completely cured by heating at a constant temperature for a certain time in a thermostatic bath or the like. In some cases, it may be completely cured by heating at a high temperature for a short time, such as by high-frequency heating. Thereafter, it is further demagnetized to a magnetic flux density of 2 mT or less, more preferably 1 mT or less, using a known oil condenser type demagnetizer. In the subsequent process, multipole magnetization is performed by superimposing with a known magnetizing yoke to complete the manufacture of the magnet part. The number of poles of the magnet portion is about 70 to 130, preferably 90 to 120. If the number of poles is less than 70, the number of poles is too small and it is difficult to accurately detect the rotational speed. On the other hand, when the number of poles exceeds 130, each pitch becomes too small, and it is difficult to suppress a single pitch error, and practicality is low.
なお、エンコーダ部の成形は、上述したように、内径厚み部から溶融したプラスチック磁石材料が同時に金型中に高圧で流れ込み、金型中で急冷され固形化する、ディスクゲート方式の射出成形(インサート成形)が好ましい。溶融樹脂はディスク状に広がってから、内径厚み部にあたる部分の金型に流入することで、中に含有する燐片状の磁性体粉が面に対して平行に配向する。特に、内径厚み部近傍の、回転センサの検出する内径部と外径部との間の部分はより配向性が高く、厚さ方向に配向させたアキシアル異方性に非常に近くなっている。成形時に金型に、厚さ方向に磁場をかけるようにすると、異方性はより完全に近いものとなる。 In addition, as described above, the encoder part is molded by a disk gate type injection molding (insert) in which the plastic magnet material melted from the inner diameter thick part simultaneously flows into the mold at a high pressure and is rapidly cooled and solidified in the mold. Molding) is preferred. The molten resin spreads in a disk shape, and then flows into the mold corresponding to the inner diameter thick portion, whereby the flake-like magnetic powder contained therein is oriented in parallel to the surface. In particular, the portion between the inner diameter portion and the outer diameter portion detected by the rotation sensor in the vicinity of the inner diameter thick portion has higher orientation and is very close to the axial anisotropy oriented in the thickness direction. If a magnetic field is applied to the mold in the thickness direction during molding, the anisotropy becomes closer to perfection.
尚、磁場成形を行なっても、ゲートをディスクゲート以外の、例えばサイドゲートとした場合、徐々に固形化に向かって樹脂粘度が上がっていく過程で、ウェルド部での配向を完全に異方化するのは困難であり、それによって、磁気特性が低下すると共に、機械的強度が低下するウェルド部に長期間の使用によって、亀裂等が発生する可能性があり好ましくない。従って、本実施形態では、スリンガをコアにして厚み方向に磁界をかけた状態で、ディスクゲートによるインサート成形が行われる。 Even when magnetic field molding is performed, if the gate is a side gate other than a disk gate, for example, the orientation at the weld is completely anisotropic in the process of gradually increasing the resin viscosity toward solidification. It is difficult to do so, which may cause cracks and the like due to long-term use of the weld portion where the magnetic properties are lowered and the mechanical strength is lowered. Therefore, in the present embodiment, insert molding by a disk gate is performed in a state where a slinger is used as a core and a magnetic field is applied in the thickness direction.
なお、成形された磁気エンコーダ26の磁極形成リング27の色は、フェライト粉を入れるため黒色であるが、添加剤によって若干変化する。また、図2に示されるように、磁石材料は、スリンガ25のフランジ部の外周部分にも回りこみ、機械的にも接合されている。 Note that the color of the magnetic pole forming ring 27 of the molded magnetic encoder 26 is black because of the ferrite powder, but it slightly changes depending on the additive. As shown in FIG. 2, the magnet material also wraps around the outer peripheral portion of the flange portion of the slinger 25 and is mechanically joined.
本実施形態の磁気エンコーダによれば、磁石部は、磁性体粉を86〜92重量%含有した熱可塑性樹脂をバインダーとするプラスチック磁石材料からなり、磁石部は、インサート成形時に硬化反応が進む接着剤によって、磁性材料からなるスリンガと化学的に接合されているので、磁石部は、良好な磁気特性を持った、細かいピッチでの円周方向への多極磁化を可能にすると共に、磁石全体の強度を確保することができる。 According to the magnetic encoder of the present embodiment, the magnet portion is made of a plastic magnet material including a thermoplastic resin containing 86 to 92% by weight of magnetic powder as a binder, and the magnet portion is an adhesive that undergoes a curing reaction during insert molding. The magnet part is chemically bonded to the slinger made of magnetic material by the agent, so the magnet section has good magnetic properties and enables multi-pole magnetization in the circumferential direction at a fine pitch, and the entire magnet The strength of the can be ensured.
また、本実施形態の磁気エンコーダによれば、磁石部はフェライト系磁性体粉と熱可塑性樹脂とを含有する磁石材料からなり、磁石部は磁性材料からなるスリンガに一体接合されており、磁石部は、厚さが3.0mmで、23℃での曲げたわみ量が2〜10mmの範囲にあるので、曲げたわみ量を大きくして、耐亀裂性を向上している。したがって、スリンガをコアにしてインサート成形で機械的に接合された構造としても、自動車の足回り部が晒される高温、低温、高温と低温間の移行時の熱衝撃等の応力が磁石部に掛かったとき、磁石部に亀裂が発生するのを効果的に防止し、信頼性を格段に向上することができる。また、この曲げたわみ量は、バインダーとしてポリアミド12系等の熱可塑性エラストマーを含有することで与えられる。 Further, according to the magnetic encoder of the present embodiment, the magnet portion is made of a magnet material containing ferrite-based magnetic powder and a thermoplastic resin, and the magnet portion is integrally joined to the slinger made of the magnetic material. Has a thickness of 3.0 mm and a bending deflection at 23 ° C. in the range of 2 to 10 mm. Therefore, the bending deflection is increased to improve the crack resistance. Therefore, even in a structure in which the slinger is used as a core and mechanically joined by insert molding, stress such as high temperature, low temperature, and thermal shock at the time of transition between high and low temperatures is applied to the magnet part. When this occurs, it is possible to effectively prevent cracks from occurring in the magnet portion, and to significantly improve the reliability. The amount of bending deflection is given by containing a thermoplastic elastomer such as polyamide 12 as a binder.
また、本実施形態の磁気エンコーダによれば、スリンガは、化学エッチング処理を伴う粗面化された鉄系磁性材料からなるので、接着剤のくさび効果で、スリンガと磁石部の接着性を向上している。 Further, according to the magnetic encoder of the present embodiment, the slinger is made of a rough iron-based magnetic material accompanied by a chemical etching process, so that the adhesive effect of the adhesive improves the adhesion between the slinger and the magnet part. ing.
さらに、接着剤として、フェノール系接着剤あるいはエポキシ系接着剤を用いることで、自動車の足回り部が晒される高温、低温、高温と低温間の移行時の熱衝撃、グリースやオイル等の各種薬剤によって、接着部に剥れ等が発生する可能性が低く、信頼性を向上している。また、この2段階の硬化が可能な接着剤を用い、半硬化状態の接着剤を焼き付けた状態でインサート成形することで、機械的及び化学的に、スリンガと磁石部の接合が可能になり、生産性、信頼性も一層向上する。 In addition, by using phenolic adhesives or epoxy adhesives as adhesives, various agents such as high temperature, low temperature, thermal shock at the time of transition between high temperature and low temperature, grease and oil are exposed to the undercarriage of automobiles Therefore, the possibility of peeling or the like in the bonded portion is low and the reliability is improved. In addition, by using an adhesive that can be cured in two stages and insert molding in a state in which a semi-cured adhesive is baked, the slinger and the magnet can be joined mechanically and chemically. Productivity and reliability are further improved.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る、独立懸架式のサスペンションに支持する、非駆動輪を支持するための車輪支持用転がり軸受ユニットについて、詳細に説明する。なお、第1実施形態と同等部分については同一符号を付し、説明を省略或いは簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a wheel support rolling bearing unit for supporting a non-driven wheel, which is supported by an independent suspension, according to a second embodiment of the present invention will be described in detail. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about a part equivalent to 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted or simplified.
第1実施形態では、磁気エンコーダ26とセンサ28がアキシアル方向に対向するタイプであったが、本実施形態では、図7に示されるように、磁気エンコーダ31とセンサ32とがラジアル方向に対向している。 In the first embodiment, the magnetic encoder 26 and the sensor 28 face each other in the axial direction. However, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the magnetic encoder 31 and the sensor 32 face each other in the radial direction. ing.
本実施形態の磁気エンコーダ31では、内輪16aの内端部外周面に固定部材である円環状のスリンガ33が外嵌固定されており、内輪16aから軸方向に延びるスリンガ33の内周面には、磁石部である磁極形成リング34が取り付けられている。また、外輪5aの外周面には、静止部材であるカバー部材35が軸受ユニット2aの軸方向端部を覆うように固定されており、カバー部材35に形成された開口部にはセンサ32が磁極形成リング34とラジアル方向に対向するようにして取り付けられている。
なお、磁気エンコーダ31の組成、成形方法については、第1実施形態のものと同様である。
In the magnetic encoder 31 of the present embodiment, an annular slinger 33 as a fixing member is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the inner end portion of the inner ring 16a, and on the inner peripheral surface of the slinger 33 extending in the axial direction from the inner ring 16a. A magnetic pole forming ring 34 as a magnet portion is attached. Further, a cover member 35, which is a stationary member, is fixed to the outer peripheral surface of the outer ring 5a so as to cover the end portion in the axial direction of the bearing unit 2a, and the sensor 32 has a magnetic pole in the opening formed in the cover member 35. It is attached so as to face the forming ring 34 in the radial direction.
The composition and molding method of the magnetic encoder 31 are the same as those in the first embodiment.
従って、本実施形態の磁気エンコーダ31によれば、アキシアル方向に対向する磁気エンコーダに比べて、同一スペースに対して被検出面の径を大きくできるので、ピッチ数が同一の場合、各ピッチ幅を大きくでき、製作しやすい。 Therefore, according to the magnetic encoder 31 of the present embodiment, the diameter of the detected surface can be increased with respect to the same space as compared with the magnetic encoder facing in the axial direction. Can be large and easy to manufacture.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る磁気エンコーダ付シール装置が組み付けられた転がり軸受ユニットについて詳細に説明する。
(Third embodiment)
Next, the rolling bearing unit assembled with the magnetic encoder-equipped sealing device according to the third embodiment of the present invention will be described in detail.
図8および図9に示すように、本実施形態である磁気エンコーダを備えた転がり軸受ユニット40は、固定輪である外輪41と、回転輪(回転体)である内輪42と、外輪41及び内輪42により画成された環状隙間に転動自在に配置され且つ保持器44により円周方向に等間隔に保持された複数の転動体である玉43と、前記環状隙間の開口端部に配設された密封装置45と、磁気エンコーダ46と、センサ47とを備えている。 As shown in FIGS. 8 and 9, the rolling bearing unit 40 including the magnetic encoder according to the present embodiment includes an outer ring 41 that is a fixed ring, an inner ring 42 that is a rotating ring (rotating body), an outer ring 41, and an inner ring. Balls 43, which are a plurality of rolling elements that are rotatably arranged in an annular gap defined by 42 and are held at equal intervals in the circumferential direction by a retainer 44, and an opening end of the annular gap The sealing device 45, the magnetic encoder 46, and the sensor 47 are provided.
密封装置45は、外輪41の内周面に装着されたシール部材50と、シール部材50よりも軸受外方に配置され且つ内輪42の外周面に固定されたスリンガ60とを有しており、シール部材50とスリンガ60とによって前記環状隙間の開口端部を塞ぎ、埃等の異物が軸受内部に進入することを防止すると共に軸受内部に充填された潤滑剤が漏洩することを防止している。そして、磁気エンコーダ46は、スリンガ60とこのスリンガ60に取付けられた磁石部70と、から構成されており、磁石部70はスリンガ60を固定部材として内輪42に固定されている。 The sealing device 45 includes a seal member 50 mounted on the inner peripheral surface of the outer ring 41, and a slinger 60 disposed on the bearing outer side than the seal member 50 and fixed to the outer peripheral surface of the inner ring 42. The sealing member 50 and the slinger 60 close the opening end of the annular gap to prevent foreign matters such as dust from entering the bearing and prevent the lubricant filled in the bearing from leaking. . The magnetic encoder 46 includes a slinger 60 and a magnet portion 70 attached to the slinger 60. The magnet portion 70 is fixed to the inner ring 42 with the slinger 60 as a fixing member.
シール部材50は、断面略L字形の円環状に形成された芯金51により、同じく断面略L字形の円環状に形成されたシールリップ52を補強して構成されており、外輪41に内嵌して装着されている。シールリップ52の先端部は複数の摺接部に分岐しており、各摺接部は、スリンガ60のフランジ部62の軸受内方に面する端面、または嵌合部61の外周面に、全周に亙ってそれぞれ摺接している。これにより高い密封力を得ている。 The seal member 50 is configured by reinforcing a seal lip 52 similarly formed in an annular shape having a substantially L-shaped cross section with a core metal 51 formed in an annular shape having a substantially L-shaped cross section. It is installed. The front end portion of the seal lip 52 is branched into a plurality of sliding contact portions, and each sliding contact portion is formed on the end surface facing the bearing inward of the flange portion 62 of the slinger 60 or the outer peripheral surface of the fitting portion 61. They are in sliding contact with each other around the circumference. Thereby, a high sealing force is obtained.
スリンガ60は断面L字形の円環状に形成されており、内輪42の外周面に外嵌する略円筒状の嵌合部61と、嵌合部61の片側端部から半径方向に展開した鍔状のフランジ部62と、嵌合部61の片側端部を折り曲げることで、フランジ部62の内径側でフランジ部62より軸方向外方に突出する突き出し部63と、を有している。また、突き出し部63の外周面には、周方向の複数ヶ所に形成されたノッチ部64が設けられている。フランジ部62の軸受外方に面する端面(以後、接合面と称する。)62aには、内輪42の回転に同期して近傍の磁場(例えば、磁束密度)を変化させる磁石部70が接合されている。そして、同時に、磁石部70は、ノッチ部64とフランジ部62の外周部分とも機械的に接合されている。
なお、磁気エンコーダ46の組成、成形方法については、第1実施形態のものと同様である。
The slinger 60 is formed in an annular shape having an L-shaped cross section, and has a substantially cylindrical fitting portion 61 that is fitted on the outer peripheral surface of the inner ring 42, and a hook-like shape that is radially expanded from one end of the fitting portion 61. The flange portion 62 and a protruding portion 63 that protrudes outward in the axial direction from the flange portion 62 on the inner diameter side of the flange portion 62 by bending one end portion of the fitting portion 61. Further, the outer peripheral surface of the protruding portion 63 is provided with notch portions 64 formed at a plurality of locations in the circumferential direction. A magnet portion 70 that changes a nearby magnetic field (for example, magnetic flux density) in synchronization with the rotation of the inner ring 42 is joined to an end surface (hereinafter referred to as a joining surface) 62a of the flange portion 62 facing the outside of the bearing. ing. At the same time, the magnet portion 70 is also mechanically joined to the outer peripheral portions of the notch portion 64 and the flange portion 62.
The composition and molding method of the magnetic encoder 46 are the same as those in the first embodiment.
従って、本実施形態の磁気エンコーダによれば、溶融した磁石材料は、スリンガ60のフランジ部62の外径部に加えて、内径側に設けた突き出し部63の周方向に複数設けたノッチ部にも流れ込んで、機械的に接合される。これにより、磁石材料の収縮は、フランジ部62の外径部だけでなく、内径側の突き出し部63でも受けることになり、熱衝撃等で発生する磁石部の亀裂発生の頻度をより低減することができる。 Therefore, according to the magnetic encoder of the present embodiment, the melted magnet material is not only in the outer diameter portion of the flange portion 62 of the slinger 60 but also in a plurality of notch portions provided in the circumferential direction of the protruding portion 63 provided on the inner diameter side. Also flows and is mechanically joined. As a result, the contraction of the magnet material is received not only by the outer diameter portion of the flange portion 62 but also by the protruding portion 63 on the inner diameter side, thereby further reducing the frequency of occurrence of cracks in the magnet portion caused by thermal shock or the like. Can do.
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本実施形態に係る磁気エンコーダは、各実施形態のいずれの軸受ユニットにも適用可能である。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
For example, the magnetic encoder according to the present embodiment can be applied to any bearing unit of each embodiment.
以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明はこれによって何ら制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto.
まず、本発明に係るスリンガをコアとしたインサート成形によって製造される磁気エンコーダにおいて、表面処理の違いによる接着状態について試験を行った。 First, in the magnetic encoder manufactured by insert molding using the slinger as a core according to the present invention, a test was conducted on the adhesion state due to the difference in surface treatment.
(実施例1)
SUS430の表面に形成したシュウ酸鉄皮膜を化学エッチングすることで、凹凸を形成した。凹凸の算術平均高さRaは0.9μm、最大高さRzは4.5μmとなった。そして、レゾール型フェノール樹脂を主成分とする固形分30%のフェノール樹脂系接着剤(東洋化学研究所製メタロックN−15)を、更にメチルエチルケトンで3倍希釈し、浸漬処理でスリンガ表面に塗布した。その後、室温で30分乾燥してから、120℃で30分乾燥器中に放置することで半硬化状態とした。この接着剤を焼き付けたSUS430板材を金型にセットし、これをコアとしてプラスチック磁石材料(戸田工業製ストロンチウムフェライト含有12ナイロン系異方性プラスチック磁石コンパウンド「FEROTOP TP−A27N」(ストチウムフェライトの含有量91重量%))のインサート成形を内周部分からディスクゲートで行った。成形後、直ちにゲートカットを行い、更に、130℃で1時間、二次加熱で、接着剤を完全に硬化させたものを実施例1の試験体とした。
Example 1
Unevenness was formed by chemically etching the iron oxalate film formed on the surface of SUS430. The arithmetic average height Ra of the unevenness was 0.9 μm, and the maximum height Rz was 4.5 μm. Then, a 30% solid content phenol resin adhesive (Metal Lock N-15 manufactured by Toyo Chemical Laboratories Co., Ltd.) mainly composed of a resol type phenol resin was further diluted three times with methyl ethyl ketone and applied to the slinger surface by dipping treatment. . Then, after drying at room temperature for 30 minutes, it was made into the semi-hardened state by leaving it to stand in 120 degreeC for 30 minutes. The SUS430 plate material baked with this adhesive is set in a mold, and this is used as a core for plastic magnet material (Strontium ferrite-containing 12 nylon-based anisotropic plastic magnet compound “FEROTOP TP-A27N” manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) An amount of 91% by weight)) was insert-molded from the inner periphery with a disc gate. A gate cut was performed immediately after molding, and the adhesive was completely cured by secondary heating at 130 ° C. for 1 hour to obtain a test body of Example 1.
(実施例2)
SUS430の表面をショットブラストで凹凸を形成し、凹凸の算術平均高さRaを0.8μm、最大高さRzを5.0μmとした以外は、(実施例1)と同様の方法により実施例2の試験体を得た。
(Example 2)
Example 2 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the surface of SUS430 was made uneven by shot blasting, the arithmetic average height Ra of the unevenness was 0.8 μm, and the maximum height Rz was 5.0 μm. The test body was obtained.
硬化後のエンコーダ外周部の引っ掛かり部分をペンチで引っ張った結果を、以下の表1に示す。 Table 1 below shows the results of pulling the hooked portion of the outer periphery of the encoder after curing with pliers.
表1から明らかなように、凹凸処理によって表面粗さがほとんど違わないにも係らず、化学エッチング処理による凹凸は凹部の内部が広がった形状になっている(図4参照。)ことで、くさび効果で、金属側に強固に接着剤が付着するようになったことが判る。 As is apparent from Table 1, the unevenness caused by the chemical etching treatment has a shape in which the inside of the recess is widened (see FIG. 4), although the surface roughness is hardly different by the unevenness treatment (see FIG. 4). As a result, it can be seen that the adhesive is firmly attached to the metal side.
次に、以下の表2に示されるように、磁石部の磁石材料の配合を変えて、熱衝撃試験を行った。 Next, as shown in Table 2 below, a thermal shock test was performed by changing the composition of the magnet material of the magnet portion.
なお、スリンガの表面処理としては、上記の実施例1と同様、日本パーカライジング製のケミブラスト処理が行なわれた。具体的には、厚さ0.6mmのSUS430からなる板材の表面に形成したシュウ酸鉄皮膜を化学エッチングすることで、凹凸を形成した。凹凸の算術平均高さRaは0.2〜0.3μm、最大高さRzは1.8〜3.1μmとなった。 As the surface treatment of the slinger, a chemiblast treatment made by Nihon Parkerizing was performed in the same manner as in Example 1 above. Specifically, irregularities were formed by chemically etching an iron oxalate film formed on the surface of a plate material made of SUS430 having a thickness of 0.6 mm. The arithmetic average height Ra of the irregularities was 0.2 to 0.3 μm, and the maximum height Rz was 1.8 to 3.1 μm.
そして、レゾール型フェノール樹脂を主成分とする固形分30%のフェノール樹脂系接着剤(東洋化学研究所製メタロックN−15)を、更にメチルエチルケトンで3倍希釈し、浸漬処理でスリンガ表面に塗布した。その後、室温で30分乾燥してから、120℃で30分乾燥器中に放置することで半硬化状態とした。この接着剤を焼き付けたSUS430板材を金型にセットし、これをコアとして上記磁石材料のインサート成形を内周部分からディスクゲートで行った。成形後、直ちにゲートカットを行い、更に、150℃で1時間、二次加熱し、接着剤を完全に硬化させた。 Then, a 30% solid content phenol resin adhesive (Metal Lock N-15 manufactured by Toyo Chemical Laboratories Co., Ltd.) mainly composed of a resol type phenol resin was further diluted three times with methyl ethyl ketone and applied to the slinger surface by dipping treatment. . Then, after drying at room temperature for 30 minutes, it was made into the semi-hardened state by leaving it to stand in 120 degreeC for 30 minutes. The SUS430 plate material baked with this adhesive was set in a mold, and the core material was used as a core for insert molding of the magnet material from the inner peripheral portion with a disk gate. Immediately after molding, the gate was cut and further heated at 150 ° C. for 1 hour to completely cure the adhesive.
その後、成形でスリンガと一体化して得られたエンコーダ部(内径66mm、外径76mm、磁石部厚さ0.9mm)を単体で、120℃で30分と−40℃で30分を繰り返す熱衝撃試験を行なった。実施例3,4及び比較例1のサンプルを各10個入れ、50サイクルごとに磁石部に発生する亀裂を観察した。 After that, the thermal shock that repeats 30 minutes at 120 ° C and 30 minutes at -40 ° C with the encoder part (inner diameter 66mm, outer diameter 76mm, magnet part thickness 0.9mm) obtained by molding and integration with the slinger A test was conducted. Ten samples of each of Examples 3 and 4 and Comparative Example 1 were put, and cracks generated in the magnet portion were observed every 50 cycles.
表2から明らかなように、PA12系熱可塑性エラストマーをバインダーとして含有させることで、材料自体の曲げたわみ量が大きくなり、耐亀裂性が向上することが分かった。 As is apparent from Table 2, it was found that by including a PA12-based thermoplastic elastomer as a binder, the amount of bending deflection of the material itself was increased and the crack resistance was improved.
次に、実施例4の組成の磁石材料について、磁場射出成形機を用いて、磁場発生有無による磁気特性を測定した。なお、磁気エンコーダの形状は、図2に示すものとし、上記のものと同じサイズとした。また、着磁時のコイル電流は、充分飽和(配合に充分)な値とし、冷却時に反転脱磁を行ない、更にオイルコンデンサ式脱磁機で磁束密度1mT以下まで脱磁した。その後、96極(NS交互)の着磁ヨークと重ね合わせて、1000V、1000μFで着磁を行ない、回転させながら、エアギャップ1mmで磁束密度、ピッチ誤差を測定した。この結果を表3に示す。 Next, the magnetic properties of the magnet material having the composition of Example 4 were measured using a magnetic field injection molding machine depending on whether or not a magnetic field was generated. The shape of the magnetic encoder is as shown in FIG. 2 and the same size as the above. In addition, the coil current at the time of magnetization was set to a sufficiently saturated value (sufficient for blending), reverse demagnetization was performed during cooling, and demagnetization was further performed to a magnetic flux density of 1 mT or less with an oil capacitor type demagnetizer. Thereafter, it was superposed on a 96 pole (NS alternating) magnetized yoke, magnetized at 1000 V and 1000 μF, and measured for magnetic flux density and pitch error at an air gap of 1 mm while rotating. The results are shown in Table 3.
表3の結果より、磁場成形を行なう事で、磁気特性が向上することが確認された。 From the results in Table 3, it was confirmed that the magnetic properties were improved by performing magnetic field shaping.
2a 車輪支持用転がり軸受ユニット
5a 外輪
7a ハブ
8 スタッド
10a,10b 外輪軌道
11 結合フランジ
12 取付フランジ
14a,14b 内輪軌道
15 小径段部
16a 内輪
17a 玉
18 保持器
21a,21b シールリング
22a,22b 弾性材
23 かしめ部
24b 芯金
25 スリンガ
26 磁気エンコーダ
27 磁気形成リング
2a Wheel support rolling bearing unit 5a Outer ring 7a Hub 8 Stud 10a, 10b Outer ring raceway 11 Coupling flange 12 Mounting flange 14a, 14b Inner ring raceway 15 Small diameter step 16a Inner ring 17a Ball 18 Cage 21a, 21b Seal rings 22a, 22b Elastic material 23 Caulking portion 24b Core metal 25 Slinger 26 Magnetic encoder 27 Magnetic forming ring
Claims (10)
前記磁石部は、磁性体粉を86〜92重量%含有した熱可塑性樹脂をバインダーとするプラスチック磁石材料からなり、
前記磁石部は、インサート成形時に硬化反応が進む接着剤によって、磁性材料からなる前記固定部材と化学的に接合されていることを特徴とする磁気エンコーダ。 A magnetic encoder comprising: a fixing member that can be attached to a rotating body; and a substantially annular magnet portion that is attached to the fixing member and is multipolarly magnetized in the circumferential direction,
The magnet part is made of a plastic magnet material containing a thermoplastic resin containing 86 to 92% by weight of magnetic powder as a binder,
The magnetic encoder, wherein the magnet portion is chemically joined to the fixing member made of a magnetic material by an adhesive that undergoes a curing reaction during insert molding.
前記磁石部はフェライト系磁性体粉と熱可塑性樹脂とを含有する磁石材料からなり、
前記磁石部は磁性材料からなる前記固定部材に一体接合されており、
前記磁石部は、厚さが3.0mmで、23℃での曲げたわみ量が2〜10mmの範囲にあることを特徴とする磁気エンコーダ。 A magnetic encoder comprising: a fixing member that can be attached to a rotating body; and a substantially annular magnet portion that is attached to the fixing member and is multipolarly magnetized in the circumferential direction,
The magnet part is made of a magnet material containing a ferrite magnetic powder and a thermoplastic resin,
The magnet portion is integrally joined to the fixing member made of a magnetic material,
The magnetic part has a thickness of 3.0 mm and a bending deflection at 23 ° C. in the range of 2 to 10 mm.
表面に接着剤を半硬化状態で焼き付けた前記固定部材をコアにして、磁場射出成形機に取り付けられた金型中に、溶融したプラスチック磁石材料を射出する工程と、
該射出工程と併せて、前記金型の両端のコイルにコイル電流を印加して、発生する一方向の磁界で前記プラスチック磁石材料を着磁する工程と、
前記金型中で前記プラスチック磁石材料を冷却する時に、着磁方向と逆方向の磁界で脱磁する脱磁と、着磁時のコイル電流より高い初期コイル電流に始まって、極性が交互に反転し振幅が徐々に小さくなる複数のパルス電流を前記金型のコイルに印加して脱磁する反転脱磁の少なくとも一方によって脱磁する工程と、
脱磁機で2mT以下の磁束密度に脱磁後、着磁ヨークと重ね合わせて多極着磁したことを特徴とする磁気エンコーダの製造方法。 A method of manufacturing a magnetic encoder comprising: a fixing member that can be attached to a rotating body; and a substantially annular magnet portion that is attached to the fixing member and is multipolarly magnetized in the circumferential direction,
Injecting a molten plastic magnet material into a mold attached to a magnetic field injection molding machine using the fixing member baked in a semi-cured state on the surface as a core,
In combination with the injection step, applying a coil current to the coils at both ends of the mold to magnetize the plastic magnet material with a generated unidirectional magnetic field;
When the plastic magnet material is cooled in the mold, the polarity reverses alternately, starting with demagnetization that demagnetizes with a magnetic field opposite to the magnetization direction, and an initial coil current higher than the coil current at the time of magnetization. And demagnetizing by at least one of reversal demagnetization to demagnetize by applying a plurality of pulse currents gradually decreasing in amplitude to the coil of the mold,
A method for manufacturing a magnetic encoder, comprising: demagnetizing to a magnetic flux density of 2 mT or less with a demagnetizer and then superimposing it on a magnetized yoke to perform multipolar magnetization.
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