JP2006214752A - Magnetic encoder and rolling bearing unit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reliable magnetic encoder and reliable rolling bearing unit that hardly cause a crack or the like, even in a structure that has improved bending flexibility and extension of the material itself in addition to the heat resistance and water resistance possessed by a plastic magnet material, and is integrally bonded to a magnet section by insert molding using a slinger as the core. <P>SOLUTION: The magnet section 27 of the magnetic encoder 26 contains magnetic powder and thermoplastic resin as a binder. The thermoplastic resin contains at least modified polyester resin, which is a block copolymer having one hard segment of polybutylene terephthalate and polybutylenenaphthalate rate and at least one soft segment of polyether component and polyester component. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

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磁気エンコーダを備える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 and a rolling bearing unit including the magnetic encoder.

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 (unnecessary idling of the driving wheel that is likely to occur at the time of start and acceleration) 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 Document 1).

特許文献1に記載のシール付回転数検出装置は、図11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. 11, the rotational speed detection device with a seal described in Patent Document 1 is attached to the seal member 102 attached to the outer ring 101a, the slinger 103 fitted to the inner ring 101b, and the 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エンコーダ104は、ゴムあるいは樹脂等の弾性素材に磁性粉を混入させた弾性磁性材料で形成されており、型内で接着剤の塗布されたスリンガ103のフランジ部103aへプレス造形されることで、接合されている。一般的に、エンコーダ用として用いられるのは、磁性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、機械的に磁性粉が配向された状態になっている。
特開2001−255337号公報
Conventionally, the encoder 104 used for the wheel bearing is made of an elastic magnetic material obtained by mixing magnetic powder into an elastic material such as rubber or resin, and the flange portion 103a of the slinger 103 coated with an adhesive in the mold. It is joined by press molding. Generally, a nitrile rubber containing ferrite is used as a magnetic powder for an encoder, and the magnetic powder is mechanically oriented by being kneaded with a roll.
JP 2001-255337 A

しかしながら、近年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の円周方向の多極化する磁数が増える傾向にある。これによって、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、磁気センサとのエアギャップ量を低く抑える必要が出てきている。また、この磁気エンコーダは、自動車の高性能化に伴い、自動車の足回りに使用されることで、120℃程度の高温環境や−40℃程度の低温環境に晒されたり、泥水、融雪剤、グリースや油等の油脂類が表面に付着することが想定される。   However, in recent years, in order to more accurately detect the rotational speed, the number of magnetic poles that are multipolar in the circumferential direction of the magnet portion of the magnetic encoder tends to increase. As a result, in conventional ferrite magnet rubber encoders using the mechanical orientation method, the magnetic flux density per pole is reduced, and it is necessary to keep the air gap with the magnetic sensor low in order to accurately detect the rotational speed. ing. In addition, this magnetic encoder is used in the undercarriage of automobiles as the performance of automobiles increases, so that it is exposed to a high temperature environment of about 120 ° C. or a low temperature environment of about −40 ° C., muddy water, snow melting agent, It is assumed that greases such as grease and oil adhere to the surface.

上記課題のエアギャップ量を増大するためには、磁気特性を向上させる必要があるが、ゴム磁石で達成しようとすると、磁性粉として希土類系を使用するのが一般的である。しかしながら、希土類系磁性粉は高価であると共に、粉自体の耐酸化性がフェライト系に比べて低いので、上記説明した環境で使用すると酸化劣化し、磁気特性が大幅に低下する可能性がある。また、フェライト系磁性粉を用いプラスチックをバインダーとすれば、ゴム磁石より多量な充填が可能であり、磁場射出成形することで、磁気特性の向上は可能である。しかしながら、フェライトを高充填とすると、磁気特性は向上するものの、材料は脆くなるとともに、伸びやたわみが小さくなる。   In order to increase the air gap amount of the above problem, it is necessary to improve the magnetic characteristics. However, in order to achieve with a rubber magnet, it is common to use rare earths as magnetic powder. However, the rare earth magnetic powder is expensive and the oxidation resistance of the powder itself is lower than that of the ferrite system. Therefore, when used in the environment described above, there is a possibility that the magnetic properties will be greatly lowered due to oxidation degradation. Also, if ferrite magnetic powder is used and plastic is used as a binder, a larger amount can be filled than a rubber magnet, and magnetic properties can be improved by magnetic field injection molding. However, when ferrite is highly filled, the magnetic properties are improved, but the material becomes brittle and the elongation and deflection are reduced.

このため、金属製のスリンガをコアにして、フェライトが高充填されたプラスチック磁石材料を用いてインサート成形で機械的に接合、及び更に接着剤を介して化学的にも接合するような構造とした場合、自動車等で想定される高温環境・低温環境が繰り返してかかると、プラスチック磁石材料の変形がスリンガの変形(寸法変化)に追従できなくなる。それによって、最悪の場合、機械的接合部等の比較的弱い部分を起点として、プラスチック磁石に亀裂等が発生し、磁気エンコーダとして機能しなくなる恐れがあった。   For this reason, it has a structure in which a metal slinger is used as a core, mechanically joined by insert molding using a plastic magnet material highly filled with ferrite, and further chemically joined via an adhesive. In this case, if a high temperature environment / low temperature environment assumed in an automobile or the like is repeatedly applied, the deformation of the plastic magnet material cannot follow the deformation (dimensional change) of the slinger. As a result, in the worst case, a crack or the like may occur in the plastic magnet starting from a relatively weak part such as a mechanical joint, and the magnetic encoder may not function.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、プラスチック磁石材料の持っている耐熱性と耐水性に加えて、曲げたわみ性、材料自体の伸びを向上し、スリンガをコアにしたインサート成形で磁石部と一体接合された構造にしても、亀裂等が発生しにくい信頼性の高い磁気エンコーダ及び転がり軸受ユニットを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and in addition to the heat resistance and water resistance of the plastic magnet material, the bending flexibility and the elongation of the material itself are improved, and the slinger is used as a core. An object of the present invention is to provide a highly reliable magnetic encoder and a rolling bearing unit that are less likely to be cracked even if the structure is integrally formed with a magnet portion by insert molding.

本発明の上記目的は、下記の構成によって達成される。
(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、を備える磁気エンコーダであって、
前記固定部材は、磁石材料からなり、
前記磁石部は、磁性粉と、バインダーとしての熱可塑性樹脂とを含有し、
前記熱可塑性樹脂は少なくとも、ポリブチレンテレフタレートとポリブチレンナフタレートのいずれか一方のハードセグメントと、ポリエーテル成分とポリエステル成分の少なくとも一方のソフトセグメントを持つブロック共重合体である変性ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする磁気エンコーダ。
(2) 固定輪と、回転輪と、前記固定輪及び前記回転輪との間に形成される環状隙間で周方向に転動自在に配置される複数の転動体を有する転がり軸受と、前記回転輪に固定される請求項1に記載の磁気エンコーダと、を有することを特徴とする転がり軸受ユニット。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(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 fixing member is made of a magnet material,
The magnet part contains magnetic powder and a thermoplastic resin as a binder,
The thermoplastic resin contains at least a modified polyester resin which is a block copolymer having a hard segment of any one of polybutylene terephthalate and polybutylene naphthalate and a soft segment of at least one of a polyether component and a polyester component. A magnetic encoder characterized by that.
(2) A fixed bearing, a rotating wheel, a rolling bearing having a plurality of rolling elements arranged to be freely rollable in a circumferential direction in an annular gap formed between the fixed wheel and the rotating wheel, and the rotation A rolling bearing unit comprising: the magnetic encoder according to claim 1 fixed to a ring.

本発明の磁気エンコーダによれば、磁石部がバインダーとして変性ポリエステル樹脂を含有することによって、従来のポリアミド12等の通常の熱可塑性樹脂のみのバインダーからなる磁石に比べて曲げたわみ量が大きく、耐亀裂性が向上している。それによって、スリンガをコアにしたインサート成形で機械的に接合(及び接着剤で化学的に接合)される構造としても、自動車の足回り部が晒される高温・低温、高温←→低温の熱衝撃等の応力が磁石部にかかったときに、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。   According to the magnetic encoder of the present invention, since the magnet portion contains the modified polyester resin as the binder, the bending deflection amount is larger than that of a conventional magnet made of only a thermoplastic resin binder such as polyamide 12, and the resistance to resistance. Cracking is improved. As a result, even in a structure that is mechanically joined (and chemically joined with an adhesive) by insert molding with a slinger as the core, high and low temperature, high temperature ← → low temperature thermal shock that the undercarriage part of the automobile is exposed to When a stress such as the above is applied to the magnet portion, it is possible to effectively prevent the magnet portion from cracking, and the reliability can be greatly improved.

以下、本発明に係る磁気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 a magnetic encoder and a rolling bearing unit according to 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ハブユニット軸受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 a case where the present invention is applied to a hub unit bearing 2a for supporting a non-driving wheel supported by an independent suspension, as an example of an embodiment of the present invention. 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.

ハブユニット軸受2aは、固定輪である外輪5aと、車輪(図示せず)を固定するための取付フランジ12と一体回転する回転輪(回転体)であるハブ7a及び内輪16aと、外輪5aとハブ7a及び内輪16との間で形成される環状隙間で周方向に転動自在に配置される複数の転動体である玉17a,17aとを備え、内輪16には磁気エンコーダ26が固定されている。   The hub unit bearing 2a includes an outer ring 5a that is a fixed ring, a hub 7a and an inner ring 16a that are rotating wheels (rotating bodies) that rotate integrally with a mounting flange 12 for fixing a wheel (not shown), an outer ring 5a, Balls 17a and 17a, which are a plurality of rolling elements arranged in a circumferential direction in an annular gap formed between the hub 7a and the inner ring 16, are provided. A magnetic encoder 26 is fixed to the inner ring 16. Yes.

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。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によって案内される複数の玉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. 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, a plurality of balls 17a and 17a guided by the 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、それぞれ密封装置であるシールリング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を設けた環状隙間と外部空間とを遮断している。   Further, seal rings 21a and 21b, which are sealing devices, are provided between the inner peripheral surfaces of both ends of the outer ring 5a, the outer peripheral surface of the intermediate portion of the hub 7a, and the outer peripheral surface of the inner end of the inner ring 16a. These seal rings 21a and 21b block the annular gap provided with the balls 17a and 17a and the external 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。磁性粉としては、酸化安定性等の耐環境性を考慮して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ものであってもよい。磁性粉の含有量が86重量%未満の場合は、磁気特性が劣ると共に、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、磁性粉の含有量が92体積%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。なお、より高磁力が必要な場合には、希土類系磁性粉を使用してもよく、この場合、希土類系磁性粉は単独或いは、フェライト系磁性粉と併用して使用することができる。   In the present invention, as the magnet 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 using a thermoplastic resin as a binder is preferably used. be able to. As the magnetic powder, ferrite such as strontium ferrite is most suitable in consideration of environmental resistance such as oxidation stability, and lanthanum and cobalt are mixed to improve the magnetic properties of the ferrite. Also good. When the content of the magnetic powder is less than 86% by weight, the magnetic properties are inferior, and it becomes difficult to perform multipolar magnetization in the circumferential direction at a fine pitch, which is not preferable. On the other hand, when the content of the magnetic powder exceeds 92% by volume, 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. If a higher magnetic force is required, rare earth magnetic powder may be used. In this case, the rare earth magnetic powder can be used alone or in combination with ferrite magnetic powder.

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、ポリエステルのハードセグメントと、ポリエーテル成分とポリエステル成分の少なくとも一つのソフトセグメントを持つブロック共重合体である変性ポリエステル樹脂を必須構成成分とし、引張強度・耐熱性等とのバランスを保つために、ポリエステル樹脂を更に混合した組成としてもよい。ポリエステル樹脂を混合する場合は、相溶性を考慮して、使用する変性ポリエステル樹脂のハードセグメントを形成するものがより好適である。変性ポリエステル樹脂の具体例としては、化学式1で示されるポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、ポリエーテル成分をソフトセグメントとする変性ポリブチレンテレフタレート樹脂、   As a binder, in order to prevent cracks that occur in various environments such as temperature changes, a modified polyester resin that is a block copolymer having a polyester hard segment and at least one soft segment of a polyether component and a polyester component. In order to maintain the balance with the tensile strength, heat resistance, etc. as an essential constituent component, a composition in which a polyester resin is further mixed may be used. In the case of mixing a polyester resin, it is more preferable to form a hard segment of the modified polyester resin to be used in consideration of compatibility. Specific examples of the modified polyester resin include a modified polybutylene terephthalate resin having a polybutylene terephthalate represented by Chemical Formula 1 as a hard segment and a polyether component as a soft segment,

化学式2で示されるポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、ポリエステル成分をソフトセグメントとする変性ポリブチレンテレフタレート樹脂、   A modified polybutylene terephthalate resin having a polybutylene terephthalate represented by Chemical Formula 2 as a hard segment and a polyester component as a soft segment,

化学式3で示されるポリブチレンナフタレートをハードセグメントとし、ポリエーテル成分をソフトセグメントとする変性ポリブチレンナフタレート樹脂、   A modified polybutylene naphthalate resin having a polybutylene naphthalate represented by Chemical Formula 3 as a hard segment and a polyether component as a soft segment;

等である。上記3つの具体例の中では、耐熱性が高い化学式2あるいは、化学式3の変性ポリエステル樹脂がより好ましく、更に耐オゾン性・耐水性・耐油性が選定基準に必要な場合は、ナフタレン環を有する化学式3の変性ポリエステル樹脂がより好適である。 Etc. Among the above three specific examples, the modified polyester resin of Chemical Formula 2 or Chemical Formula 3 with high heat resistance is more preferable, and further has a naphthalene ring when ozone resistance, water resistance, and oil resistance are necessary for selection criteria. A modified polyester resin of Formula 3 is more preferred.

変性ポリエステル樹脂は、融点で150〜233℃、曲げ弾性率で50〜1300MPa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180〜232℃、曲げ弾性率で100〜500MPaの範囲である。融点が150℃未満、あるいは曲げ弾性率が50未満の変性ポリエステル樹脂を用いると、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1300MPa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 modified polyester resin, those having a melting point of 150 to 233 ° C. and a flexural modulus of 50 to 1300 MPa can be suitably used. Considering heat resistance and prevention of cracking, it is more preferable that the melting point is in the range of 180 to 232 ° C. and the flexural modulus is in the range of 100 to 500 MPa. If a modified polyester resin having a melting point of less than 150 ° C. or a flexural modulus of less than 50 is used, the flexibility of the magnet material as a whole is improved, but heat resistance, tensile strength, etc. are assumed to decrease, which is not preferable. . On the other hand, when the flexural modulus exceeds 1300 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 for preventing cracks.

本発明で用いられる磁石材料は、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13〜19(1.63〜2.38)kJ/m(MGOe)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(t=3.0mm、ASTM D790;スパン間距離50mm)が2〜15mm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 magnet material used in the present invention has a higher maximum energy product BHmax than that of a rubber-based ferrite magnet, specifically, a ferrite in the range of 13 to 19 (1.63 to 2.38) kJ / m 3 (MGOe). It retains high magnetic properties as a system magnet, and at the same time has an excellent bending property in which the bending deflection at 23 ° C. (t = 3.0 mm, ASTM D790; span distance 50 mm) falls within the range of 2 to 15 mm. It has high cracking properties.

上記説明した磁気特性、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は、異方性用ストロンチウムフェライトが88〜92重量%、変性ポリエステル樹脂が1〜12重量%、ポリエステル系樹脂が0〜11重量%となっている。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%程度含有されてもよい。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。   In order to achieve the above-described magnetic characteristics, bending amount, etc., the magnetic material of the present invention is composed of 88 to 92% by weight of anisotropic strontium ferrite and 1 to 12 of modified polyester resin. % By weight, polyester resin is 0 to 11% by weight. Also, at least one specific plasticizer selected from benzenesulfonic acid alkylamides, toluenesulfonic acid alkylamides, and hydroxybenzoic acid alkyl esters to achieve an amount of bending deflection and improve crack resistance. May be contained in an amount of about 0.1 to 4% by weight in the total weight. 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.

更に、上記配合材料の他に、フェライトの分散性とポリエステル化合物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。特にポリエステル系エラストマーの熱による劣化を防止するために、元々材料に添加されている物の他に、別途酸化防止剤を添加すると更に好適である。使用される酸化防止剤としては、2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−o−クレゾール、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリチル・テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン等のヒンダートフェノール系酸化防止剤が好適である。添加量としては、全量中に0.1〜0.5重量%程度である。   Further, in addition to the above compounding materials, various additives such as a silane coupling agent and an antioxidant that improve the dispersibility of ferrite and the adhesion between the polyester compound and the like may be added. In particular, in order to prevent deterioration of the polyester-based elastomer due to heat, it is more preferable to add an antioxidant separately from the material originally added to the material. Antioxidants used include 2,4-bis [(octylthio) methyl] -o-cresol, triethylene glycol-bis [3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate ], 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], pentaerythrityl tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl) -4-hydroxyphenyl) propionate], 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, octadecyl-3- (3,5-di-t -Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate-diethyl ester, , 3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di -t- butyl-4-hydroxybenzyl) hindered phenol-based antioxidants such as benzene are preferred. The amount added is about 0.1 to 0.5% by weight in the total amount.

スリンガ26の材質としては、磁石材料の磁気特性を低下させず、尚且つ使用環境からいって、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等)等の磁性材料が最も好ましい。このステンレス鋼製スリンガ表面の少なくとも磁石接合面は、磁石材料との接合性を向上させるために、化学エッチング処理を伴う粗面化処理、ショットブラストによる粗面化処理、スリンガのプレス成形時の金型凸部転写による凹面化処理等が行われていることが好ましい。尚、樹脂製のセンサーキャップと組み合わせて使用する部位で使用するエンコーダ(シールとの組み合わせなし)は耐食性をそれほど使用しないので、コストを考慮して、スリンガ26の材質は冷延鋼板(SPCC)等でもよい。   As the material of the slinger 26, ferritic stainless steel (SUS430, etc.), martensitic stainless steel (SUS410, etc.), etc. that do not deteriorate the magnetic properties of the magnet material and have a certain level of corrosion resistance or more depending on the usage environment. Magnetic materials are most preferred. In order to improve the bondability with the magnet material, at least the magnet bonding surface of the stainless steel slinger surface is roughened by chemical etching, roughened by shot blasting, and gold is applied during slinger press molding. It is preferable that a concave surface treatment by mold convex portion transfer is performed. In addition, since the encoder used in the part used in combination with the resin sensor cap (without the combination with the seal) does not use so much corrosion resistance, the material of the slinger 26 is a cold rolled steel plate (SPCC) or the like in consideration of cost. But you can.

本実施形態の磁気エンコーダは、磁石部を別体で成形した後に、磁石部をスリンガ25に接着接合してもよく、或いは、予めスリンガ25の表面に半硬化状態で焼き付けた接着剤層を設けたものにプラスチック磁石材料をインサート成形することによって、溶融樹脂からの熱で接合され、更に成形後に二次加熱することによって、完全に硬化してより強固な接合を与えるようにしてもよい。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 magnetic encoder of the present embodiment, after the magnet part is molded separately, the magnet part may be bonded and bonded to the slinger 25, or an adhesive layer that is preliminarily baked in a semi-cured state is provided on the surface of the slinger 25. Alternatively, the plastic magnet material may be insert-molded into the material to be joined by heat from the molten resin, and further heated after the molding to be completely cured to give a stronger joint. 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):
[COO−CH(OR)−CH (I)
(式中、R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、R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4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 4.

化学式4で表される化合物としては、Rが2価のフェニル基でRがプロピル基の化合物、Rが3価のフェニル基でRがプロピル基の化合物、Rが4価のフェニル基でR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、化学式4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。 The compound represented by Formula 4 is a compound in which R 3 is a divalent phenyl group and R 2 is a propyl group, R 3 is a trivalent phenyl group and R 2 is a propyl group, and R 3 is a tetravalent compound. Examples thereof include a compound having a phenyl group and R 2 being a propyl group. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, the compound represented by Chemical Formula 4 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の一例について説明する。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, an example of the manufacturing method of the magnetic encoder of the present invention using the above materials will be described. 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.

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。   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.

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.

したがって、本実施形態の磁気エンコーダによれば、磁石部としての磁極形成リング27は、磁性粉と、バインダーとしての熱可塑性樹脂とを含有し、熱可塑性樹脂は少なくとも、ポリブチレンテレフタレートとポリブチレンナフタレートのいずれか一方のハードセグメントと、ポリエーテル成分とポリエステル成分の少なくとも一方のソフトセグメントを持つブロック共重合体である変性ポリエステル樹脂を含有するので、従来のポリアミド12等の通常の熱可塑性樹脂のみのバインダーからなる磁石に比べて曲げたわみ量が大きく、耐亀裂性が向上している。それによって、スリンガをコアにしたインサート成形で機械的に接合(及び接着剤で化学的に接合)される構造としても、自動車の足回り部が晒される高温・低温、高温←→低温の熱衝撃等の応力が磁石部にかかったときに、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、このようなバインダーを使用することで、所望の曲げたわみ量(厚さt=3.0mm、23℃、ASTM D790;スパン距離50mmで2〜15mm)や所望の磁気特性(最大エネルギー積BHmax:1.63〜2.38MGOe(13〜19kJ/m))を達成することができる。
Therefore, according to the magnetic encoder of the present embodiment, the magnetic pole forming ring 27 as the magnet portion contains the magnetic powder and the thermoplastic resin as the binder, and the thermoplastic resins are at least polybutylene terephthalate and polybutylene. Since it contains a modified polyester resin which is a block copolymer having either one hard segment of phthalate and at least one soft segment of a polyether component and a polyester component, only conventional thermoplastic resins such as conventional polyamide 12 are included. Compared to a magnet made of the above binder, the bending amount is large, and the crack resistance is improved. As a result, even in a structure that is mechanically joined (and chemically joined with an adhesive) by insert molding with a slinger as the core, high and low temperature, high temperature ← → low temperature thermal shock that the undercarriage part of the automobile is exposed to When a stress such as the above is applied to the magnet portion, it is possible to effectively prevent the magnet portion from cracking, and the reliability can be greatly improved.
Further, by using such a binder, a desired bending deflection (thickness t = 3.0 mm, 23 ° C., ASTM D790; 2 to 15 mm at a span distance of 50 mm) and desired magnetic properties (maximum energy product BHmax) : 1.63 to 2.38 MGOe (13 to 19 kJ / m 3 )).

なお、本実施形態の変形例として、図7に示されるハブユニット軸受30は、外輪5aの内周面に固定治具31を介してカバー部材32を取付け、ハブユニット軸受30の軸方向端部を覆うように構成されている。従って、外輪5aの端部内周面と内輪16aの端部外周面との間にシールリング21bを設ける必要がなく、磁気エンコーダ26の磁極形成リング27は、内輪16aの端部外周面に取り付けられる固定部材25’に取り付けられる。そして、磁極形成リング27は、カバー部材32に取り付けられるセンサ28とラジアル方向に対向するように配置され、内輪16aの回転数がセンサ28を介して検出される。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る磁気エンコーダ及び転がり軸受ユニットについて詳細に説明する。
As a modification of the present embodiment, a hub unit bearing 30 shown in FIG. 7 has a cover member 32 attached to the inner peripheral surface of the outer ring 5a via a fixing jig 31, and the axial end portion of the hub unit bearing 30 is provided. It is comprised so that it may cover. Therefore, it is not necessary to provide the seal ring 21b between the end inner peripheral surface of the outer ring 5a and the end outer peripheral surface of the inner ring 16a, and the magnetic pole forming ring 27 of the magnetic encoder 26 is attached to the end outer peripheral surface of the inner ring 16a. It is attached to the fixing member 25 '. The magnetic pole forming ring 27 is disposed so as to face the sensor 28 attached to the cover member 32 in the radial direction, and the rotational speed of the inner ring 16 a is detected via the sensor 28.
(Second Embodiment)
Next, a magnetic encoder and a rolling bearing unit according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.

図7および図8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とを備える転がり軸受と、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. 7 and 8, 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. A rolling bearing comprising a plurality of balls 43 which are a plurality of rolling elements which are arranged in an annular gap defined by 42 so as to be freely rollable and are held at equal intervals in the circumferential direction by a cage 44; A sealing device 45 disposed at the end, a magnetic encoder 46, and a 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65と、から構成されており、磁石部65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 65 attached to the slinger 60. The magnet portion 65 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弾性材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。弾性材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 an elastic member 52 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 distal end portion of the elastic member 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65が接合されている。そして、同時に、磁石部65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 65 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 65 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64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。
なお、本実施形態の磁気エンコーダ46は、図1に示すようなハブユニット軸受に組み込んで使用することもできる。
Therefore, according to the magnetic encoder of the present embodiment, in addition to the outer diameter portion of the flange portion 62 of the slinger 60, the melted magnet material includes a plurality of notch portions 64 provided in the circumferential direction of the protruding portion 63 provided on the inner diameter side. It also flows in 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.
Note that the magnetic encoder 46 of this embodiment can also be used by being incorporated in a hub unit bearing as shown in FIG.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3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ハブユニット軸受について、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。
(Third embodiment)
Next, a hub unit bearing for supporting a non-driven wheel, which is supported by an independent suspension, according to a third 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、本実施形態のハブユニット軸受70では、図10に示されるように、磁気エンコーダ71とセンサ72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 the hub unit bearing 70 of the present embodiment, as shown in FIG. Opposite the radial direction.

本実施形態の磁気エンコーダ71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73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73の内周面には、磁石部である磁極形成リング74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75がハブユニット軸受70の軸方向端部を覆うように固定されており、カバー部材75に形成された開口部にはセンサ72が磁極形成リング74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71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 71 of the present embodiment, an annular slinger 73 as a fixing member is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the inner end portion of the inner ring 16a, and the inner peripheral surface of the slinger 73 extending in the axial direction from the inner ring 16a A magnetic pole forming ring 74 that is a magnet portion is attached. Further, a cover member 75, which is a stationary member, is fixed to the outer peripheral surface of the outer ring 5a so as to cover the axial end of the hub unit bearing 70, and a sensor 72 is provided in an opening formed in the cover member 75. It is attached so as to face the magnetic pole forming ring 74 in the radial direction.
The composition and the molding method of the magnetic encoder 71 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71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 71 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.

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。
本実施形態では、磁気エンコーダは、磁石部がスリンガ等の固定部材に取り付けられて使用されているが、本発明は、磁石部が直接回転体に取り付けられるような構成にも適用可能である。
本実施形態では、磁気エンコーダが組み込まれたハブユニット軸受、転がり軸受ユニットについて説明したが、各実施形態の磁気エンコーダは、ハブユニット軸受、転がり軸受ユニット、或いは、主軸装置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.
In the present embodiment, the magnetic encoder is used with the magnet portion attached to a fixing member such as a slinger. However, the present invention can also be applied to a configuration in which the magnet portion is directly attached to a rotating body.
In the present embodiment, the hub unit bearing and the rolling bearing unit in which the magnetic encoder is incorporated have been described. However, the magnetic encoder of each embodiment can also be applied to a hub unit bearing, a rolling bearing unit, or a spindle device.

ここで、実施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。以下、表1の実施例1〜3及び比較例に示される磁石材料を用いて耐亀裂比較試験を行った。表1は、磁石材料の配合、物性、熱衝撃試験結果を示す。   Here, although an Example is given and this invention is demonstrated further, this invention is not restrict | limited at all by this. Hereinafter, a crack resistance comparison test was performed using the magnet materials shown in Examples 1 to 3 and Comparative Examples in Table 1. Table 1 shows the composition, physical properties, and thermal shock test results of the magnetic material.

なお、スリンガの表面処理としては、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 a surface treatment for the slinger, a chemiblast treatment made by Nihon Parkerizing was performed. 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。   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.

そして、図2に示すSUS430製スリンガに上記の表面処理を行った後、上記の接着剤を半硬化状態で焼き付けた物をコアにして、インサート成形を内周部分からの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。   And after performing said surface treatment to the SUS430 slinger shown in FIG. 2, insert molding was performed with the disk gate from an inner peripheral part by making into a core the thing which baked said adhesive agent in the semi-hardened state. 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1〜3,比較例のサンプルを各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。表1から明らかなように、変性ポリエステル樹脂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ることで、耐亀裂性が向上したことがわかった。   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 1 to 3 and Comparative Example were put, and cracks generated in the magnet portion were observed every 50 cycles. As is clear from Table 1, it was found that the crack resistance was improved by increasing the amount of bending deflection of the material itself by containing the modified polyester resin as a binder.

本発明の第1実施形態の転がり軸受ユニットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rolling bearing unit of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の磁気エンコーダを備えた密封装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the sealing device provided with the magnetic encoder of 1st Embodiment of this invention. エンコーダ磁石の円周方向に多極磁化された例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example by which the multipolar magnetization was carried out in the circumferential direction of the encoder magnet. 化学エッチング処理されたスリンガの表面を示す断面顕微鏡写真である。It is a cross-sectional microscope picture which shows the surface of the slinger processed by chemical etching. 磁場射出成形機を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a magnetic field injection molding machine. キャビティを形成する可動側金型と固定側金型の断面図である。It is sectional drawing of the movable side metal mold | die and fixed side metal mold | die which form a cavity. 本発明の第1実施形態の変形例である転がり軸受ユニットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rolling bearing unit which is a modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の転がり軸受ユニットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rolling bearing unit of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の磁気エンコーダを備えた密封装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the sealing device provided with the magnetic encoder of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態の磁気エンコーダを備えた密封装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the sealing device provided with the magnetic encoder of 3rd Embodiment of this invention. 従来の転がり軸受ユニットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional rolling bearing unit.

符号の説明Explanation of symbols

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 flanges 14a, 14b Inner ring raceway 15 Small diameter step 16a Inner ring 17a Ball 18 Cage 21a, 21b Seal ring 22a, 22b Elastic material 23 Caulking portion 24b Core metal 25 Slinger 26 Magnetic encoder 27 Magnetic forming ring

Claims (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、を備える磁気エンコーダであって、
前記固定部材は、磁石材料からなり、
前記磁石部は、磁性粉と、バインダーとしての熱可塑性樹脂とを含有し、
前記熱可塑性樹脂は少なくとも、ポリブチレンテレフタレートとポリブチレンナフタレートのいずれか一方のハードセグメントと、ポリエーテル成分とポリエステル成分の少なくとも一方のソフトセグメントを持つブロック共重合体である変性ポリエステル樹脂を含有す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 fixing member is made of a magnet material,
The magnet part contains magnetic powder and a thermoplastic resin as a binder,
The thermoplastic resin contains at least a modified polyester resin which is a block copolymer having a hard segment of any one of polybutylene terephthalate and polybutylene naphthalate and a soft segment of at least one of a polyether component and a polyester component. A magnetic encoder characterized by that.
固定輪と、回転輪と、前記固定輪及び前記回転輪との間に形成される環状隙間で周方向に転動自在に配置される複数の転動体を有する転がり軸受と、前記回転輪に固定される請求項1に記載の磁気エンコーダと、を有することを特徴とする転がり軸受ユニット。   A fixed ring, a rotating wheel, a rolling bearing having a plurality of rolling elements arranged in a circumferential direction by an annular gap formed between the fixed wheel and the rotating wheel, and fixed to the rotating wheel A rolling bearing unit comprising: the magnetic encoder according to claim 1.
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