JP2007107911A - Bearing apparatus with magnetic encoder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転体の回転速度を検出するために用いられる磁気エンコーダを備えた磁気エンコーダ付軸受装置に関する。 The present invention relates to a magnetic encoder-equipped bearing device including a magnetic encoder used for detecting the rotational speed of a rotating body.
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6に示すように、外輪100に取り付けられたシール部材102と、内輪101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多極磁石104と、多極磁石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、多極磁石104は、内輪101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101の回転数を検出している。
As shown in FIG. 6, the rotational speed detector with seal described in Patent Document 1 is attached to a
従来、車輪用軸受に使用する多極磁石104としては、ゴムあるいは樹脂等の弾性素材に磁性粉を混入させた磁性ゴムやプラスチック磁石が使用されている。
ところで、磁気エンコーダには更なる検出精度の向上が要求されているが、磁性ゴムを用いた多極磁石エンコーダにおいて、更なる感知性能を向上するためには磁性ゴム中の磁性粉の配合量を高めるしかなく、磁気エンコーダのパフォーマンスを今後劇的に向上させることは難しい。 By the way, the magnetic encoder is required to further improve the detection accuracy, but in a multipolar magnet encoder using magnetic rubber, in order to further improve the sensing performance, the blending amount of the magnetic powder in the magnetic rubber is reduced. It is difficult to dramatically improve the performance of the magnetic encoder in the future.
一方、プラスチック磁石を用いたエンコーダでは、磁界をかけた状態での射出成形(磁場成形)が可能であるため、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という特長がある。つまり、磁性粉の配向制御によって、その磁気性能を最大限に引き出すことができるプラスチック磁石を用いれば、磁性ゴムのものに対してより感知性能に優れた磁気エンコーダが作製できると考えられる。 On the other hand, an encoder using a plastic magnet has an advantage that an anisotropic magnet indispensable for developing excellent magnetic properties can be obtained because injection molding (magnetic field molding) in a state where a magnetic field is applied is possible. . In other words, if a plastic magnet that can maximize its magnetic performance by controlling the orientation of the magnetic powder is used, it is considered that a magnetic encoder having better sensing performance than that of magnetic rubber can be produced.
しかしながら、プラスチック磁石のスリンガへの固定方法として、接着剤を使用する場合、接着接合物である磁気エンコーダが過酷な塩水環境下に長期間曝されると、接着剤が吸湿劣化し、その塩水遮断効果が低下する。その結果として、多極磁石とスリンガ間ですき間腐食が発生し、最悪の場合、多極磁石がスリンガから脱離してしまうことが想定される。 However, when using an adhesive as a method of fixing a plastic magnet to a slinger, if the magnetic encoder, which is an adhesive joint, is exposed to a harsh salt water environment for a long period of time, the adhesive will absorb moisture and the salt water will be blocked. The effect is reduced. As a result, it is assumed that crevice corrosion occurs between the multipolar magnet and the slinger, and in the worst case, the multipolar magnet is detached from the slinger.
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、回転体の回転速度を検出する磁気エンコーダとして所望の機能を確保しつつ、プラスチック磁石とスリンガ間への塩水の浸入を遮断し、悪環境下における、すき間腐食発生に対する抵抗性を向上させた磁気エンコーダ付軸受装置を提供することにある。 The present invention solves the above-mentioned problems, and its object is to prevent the intrusion of salt water between the plastic magnet and the slinger while ensuring a desired function as a magnetic encoder for detecting the rotational speed of the rotating body. An object of the present invention is to provide a bearing device with a magnetic encoder having improved resistance to crevice corrosion in an environment.
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
(1) 静止輪と、
静止輪に対して相対回転する回転輪と、
静止輪と回転輪との間に回転自在に配置される複数の転動体と、
回転輪と取り付けられるスリンガと、スリンガに接合されて60〜80体積%の磁性体粉を含有するプラスチック磁石とを有し、回転輪の回転速度を検出するための磁気エンコーダと、
を備える磁気エンコーダ付軸受装置であって、
スリンガは、ブラスト処理により形成される凹凸部を有し、プラスチック磁石は凹凸部のみに接着接合されることを特徴とする磁気エンコーダ付軸受装置。
(2) 凹凸部は、スリンガの軸方向端面のみに形成されることを特徴とする(1)に記載の磁気エンコーダ付軸受装置。
(3) 凹凸部は、スリンガの全面に形成されることを特徴とする(1)に記載の磁気エンコーダ付軸受装置。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) stationary wheel,
A rotating wheel that rotates relative to the stationary wheel;
A plurality of rolling elements rotatably disposed between the stationary wheel and the rotating wheel;
A magnetic encoder for detecting the rotational speed of the rotating wheel, comprising a slinger attached to the rotating wheel, and a plastic magnet joined to the slinger and containing 60-80% by volume of magnetic powder;
A bearing device with a magnetic encoder comprising:
The slinger has a concavo-convex portion formed by blasting, and the plastic magnet is bonded and bonded only to the concavo-convex portion.
(2) The magnetic encoder bearing device according to (1), wherein the concavo-convex portion is formed only on the end surface in the axial direction of the slinger.
(3) The bearing unit with a magnetic encoder according to (1), wherein the uneven portion is formed on the entire surface of the slinger.
本発明によれば、スリンガは、ブラスト処理により形成される凹凸部を有し、プラスチック磁石は凹凸部のみで接着接合されるので、プラスチック磁石との接着接合面の全域に接着耐久性向上に不可欠な凹凸加工が確実に施されており、塩水噴霧下での接着耐久性が極めて優れた磁気エンコーダ付軸受装置となり得る。 According to the present invention, the slinger has a concavo-convex portion formed by blasting, and the plastic magnet is bonded and bonded only by the concavo-convex portion. Therefore, the bearing device with a magnetic encoder can be provided with an excellent unevenness and a very excellent adhesion durability under salt spray.
図1は、本発明の一実施形態として、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、本発明の磁気エンコーダ付軸受装置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。
FIG. 1 shows a case where the bearing device with a magnetic encoder of the present invention is applied to a wheel bearing rolling
転がり軸受ユニット2aは、静止輪である外輪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であるハブ7a及び内輪16aと、外輪5aとハブ7a及び内輪16a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、保持器18によって案内される複数の転動体である玉17a,17aとを備え、内輪16aには磁気エンコーダ26が固定されている。
The rolling
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、上記ハブ7aに結合固定している。また、車輪は、このハブ7aの外端部で、外輪5aの外端部から突出した部分に形成した取り付けフランジ12に、複数のスタッド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。
The
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を設けている。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を設けた環状空間と外部空間とを遮断している。
Further,
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
磁気エンコーダ26は、内輪16aに取り付けられるスリンガ25と、スリンガ25の側面に固着された磁極形成リング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、S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(図示せず)が対面配置される。
The
本発明では、磁気エンコーダ26の磁極形成リング27は、磁性体粉とそのバインダーとなる樹脂組成物とからなる多極プラスチック磁石により構成される。そして、本発明に係る磁気エンコーダの基本仕様は以下の通りである。本発明の磁気エンコーダは、基本的には、接着剤を予め半硬化状態で焼き付けたスリンガをコアにして、プラスチック磁石材料のインサート成形を行って、その後、接着剤を完全に硬化させてプラスチック磁石とスリンガを成型と同時に一体的に接着接合した後、得られた接着接合体を円周方向に多極磁化することで製造される。
In the present invention, the magnetic
本発明の磁気エンコーダにおける、プラスチック磁石のバインダーとしては、ポリアミド系樹脂、具体的には、融雪材として使用される塩化カルシウムが水と一緒にかかる可能性があるという点を考慮して、吸水率の小さい所謂、高級ナイロンであるポリアミド11樹脂、ポリアミド12樹脂、ポリアミド612樹脂、あるいはアジピン酸ユニットにテレフタル酸を一部共重合させた半芳香族ポリアミド樹脂であるポリアミド6T/6−6、ポリアミド6T/6I、ポリアミド6T/6I/6−6、ポリアミド6T/M−5T、ポリアミド9Tなどを用いる。
In the magnetic encoder of the present invention, as a binder for the plastic magnet, in consideration of the possibility that the polyamide resin, specifically, calcium chloride used as a snow melting material may be taken together with water, the water
また、本発明に係る磁気エンコーダは、例えば、−40℃〜120℃の繰り返し冷熱衝撃が印加されるような状況下での信頼性をより確実なものとするために、プラスチック磁石のバインダーである樹脂組成物を、低吸水性を示すポリアミド樹脂と、衝撃強さ改良剤として配合される軟質成分とのポリマーアロイとしている。 In addition, the magnetic encoder according to the present invention is a binder for a plastic magnet, for example, in order to further ensure the reliability under a situation where a repeated thermal shock of −40 ° C. to 120 ° C. is applied. The resin composition is a polymer alloy of a polyamide resin exhibiting low water absorption and a soft component blended as an impact strength improver.
ここで、樹脂組成物の総重量に対して、5〜50重量%、好ましくは10〜35重量%配合される軟質成分としては、その分子構造中にガラス転移温度が少なくとも−40℃以下である軟質セグメントを含むブロック共重合体である。本発明において利用可能なブロック共重合体としては、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、塩化ビニル系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリジオレフィン系及びシリコン系があるが、エンコーダの要求性能や使用環境を考慮すると、より好適なのは、ポリエステル系及びポリアミド系といったものであり、そして、これらブロック共重合体における軟質セグメントのガラス転移温度が−40℃以下のものであれば良い。 Here, as a soft component blended in an amount of 5 to 50% by weight, preferably 10 to 35% by weight based on the total weight of the resin composition, the glass transition temperature is at least −40 ° C. or less in the molecular structure. It is a block copolymer containing a soft segment. The block copolymers that can be used in the present invention include polystyrene, polyolefin, vinyl chloride, polyester, polyurethane, polyamide, polydiolefin, and silicon. In consideration, polyester-based and polyamide-based ones are more preferable, and it is sufficient that the glass transition temperature of the soft segment in these block copolymers is -40 ° C or lower.
更に、樹脂組成物には、熱安定剤(耐熱加工安定剤、酸化防止剤)、光安定剤、帯電防止材、可塑剤、無機あるいは有機難燃剤、その他、補強剤等が必要に応じて適宜添加されるが、特に、使用環境を考慮すると、熱安定剤の添加は不可欠であり、好適に添加されるものとしては、アミン系酸化防止剤として、2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリンポリマーに代表されるアミン・ケトン系、p,p’−ジクミルジフェニルアミンに代表されるジアリルアミン系、及びN,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミンに代表されるp−フェニレンジアミン系、といったものがあり、フェノール系酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールに代表されるモノフェノール系、及び2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)に代表されるポリフェノール系のものがある。また一方で、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノンといったハイドロキノン系のものを用いることもできる。更に、酸化防止剤と共に、過酸化物分解型酸化防止剤(二次酸化防止剤)を併用して用いても良い。二次酸化防止剤としては、2−メルカプトベンズイミダゾールのような硫黄系二次酸化防止剤やトリス(ノニル化フェニル)フォスファイトのようなリン系二次酸化防止剤を用いる。尚、熱安定剤の配合量は、樹脂に対して0.1〜3wt%程度が好ましいが、種類によっては(ブルームしない、あるいは樹脂の物性に悪影響を及ぼさない範囲で)それ以上の量が添加される場合がある。 Furthermore, the resin composition includes a heat stabilizer (heat-resistant processing stabilizer, antioxidant), a light stabilizer, an antistatic material, a plasticizer, an inorganic or organic flame retardant, and other reinforcing agents as necessary. Although it is added, especially in consideration of the use environment, the addition of a heat stabilizer is indispensable. As an amine-based antioxidant, 2,2,4-trimethyl-1,2 is preferably added. -Amine-ketone series represented by dihydroquinoline polymer, diallylamine series represented by p, p'-dicumyldiphenylamine, and p-phenylenediamine series represented by N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine, Examples of phenolic antioxidants include monophenolic compounds represented by 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, and 2,2′-methylenebis. There is a polyphenolic typified by 4-methyl -6-t-butylphenol). On the other hand, a hydroquinone type such as 2,5-di-t-butylhydroquinone can also be used. Furthermore, a peroxide decomposition type antioxidant (secondary antioxidant) may be used in combination with the antioxidant. As the secondary antioxidant, a sulfur secondary antioxidant such as 2-mercaptobenzimidazole or a phosphorus secondary antioxidant such as tris (nonylated phenyl) phosphite is used. In addition, the blending amount of the heat stabilizer is preferably about 0.1 to 3 wt% with respect to the resin, but depending on the type (additionally, it does not bloom or adversely affects the physical properties of the resin). May be.
一方、本発明に係る磁気エンコーダに含まれる磁性体粉としては、ストロンチウムフェライトやバリウムフェライト等のフェライト、ネオジウム−鉄−ボロン、サマリウム−コバルト、サマリウム−鉄等の希土類磁性粉を用いることができ、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。尚、本発明では、磁極形成リングの磁気特性を十分に確保するため、その含有量を60〜80体積%としているが、これは、磁性粉の含有量が60体積%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るためであり、一方、80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で、磁石全体の強度が低くなると同時に、成形が困難になり、実用性が低下するためである。 On the other hand, as magnetic powder contained in the magnetic encoder according to the present invention, ferrite such as strontium ferrite and barium ferrite, rare earth magnetic powder such as neodymium-iron-boron, samarium-cobalt, samarium-iron can be used, Furthermore, in order to improve the magnetic properties of ferrite, lanthanum and cobalt may be mixed. In the present invention, in order to sufficiently secure the magnetic characteristics of the magnetic pole forming ring, the content is set to 60 to 80% by volume. However, when the content of the magnetic powder is less than 60% by volume, the magnetic This is because the characteristics are inferior and it becomes difficult to multi-pole magnetize in the circumferential direction at a fine pitch. On the other hand, when it exceeds 80% by volume, the amount of the resin binder becomes too small and the strength of the whole magnet is low. At the same time, the molding becomes difficult and the practicality is lowered.
即ち、本発明者らは、上記材料を用い、尚且つ、上記のような基本仕様とすれば、性能と耐久性良好な磁気エンコーダ26が得られることを既に見出していたが、過酷な塩水環境下に長期間曝されることにより発生に至る、磁極形成リング27とスリンガ25間のすき間腐食に対する抵抗性を更に向上させるべく検討を重ねた。その結果、スリンガ25の磁極形成リング27との接着接合面の全域に、研削材を用いたブラスト処理により凹凸加工を施し、尚且つ、その凹凸加工処理に関連して、ブラスト処理が困難なスリンガ外径端面がプラスチック磁石との接着接合部となることを回避した形状の磁気エンコーダ仕様とすることで、悪環境下においても磁極形成リング27とスリンガ25間のすき間腐食が生じ難い高信頼性の磁気エンコーダ26が得られることを見出し、本発明を完成した。
That is, the present inventors have already found that a
即ち、ブラスト処理は、加工が比較的容易なスリンガ25の軸方向外端面に施され、図4(a)に示すような凹凸部28が形成される。そして、この凹凸部28を接着接合面として、射出成形によって磁極形成リング27がスリンガ25に噛み付くような構成としている。
That is, the blasting process is performed on the outer end surface in the axial direction of the
また、本発明に係る研削材によるスリンガ25のブラスト処理については、その方法、研削材に特に制限はないが、加工処理において、被加工材であるスリンガ25の変形を最小限に抑えるために、比較的弱い加工強度(低投射エネルギー)をもって加工するのが好ましい。このため、本発明における研削材としては、アルミナ(酸化アルミニウム)系研削材、即ち、褐色、及び白色・緑色炭化ケイ素アルミナが特に好適である。ところで、研削材として主に用いられるアルミナ系研削材の粒度は、0.08〜0.18mm程度のものであり、本発明においても、この範囲内のものを好適に使用することができる。尚、粒度0.06〜0.3mmのアルミナ系研削材を使用した際に得られる加工面の粗さは、Raで0.8〜1.5μmであり、発明者らはこの範囲内のスリンガ接着面粗さにおいて、十分な接着耐久性の確保が可能であることを実験によって確認している。このため、本発明において好適に使用されるアルミナ系研削材の粒度範囲は0.06〜0.3mmとすることができるのである。
Further, regarding the blasting of the
本発明に係る磁気エンコーダ26は、基本的にバインダーとしての樹脂組成物と磁性体粉からなる円環状の磁極形成リング27と、スリンガ25により構成される。以下には、本発明に係る磁気エンコーダ26の製造方法について記述する。
The
本発明に係る磁気エンコーダ26は、接着接合面28をブラスト処理によって凹凸形状に形成し、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂系接着剤を焼き付けたスリンガ25をコアにして、ペレット化されたプラスチック磁石材料のインサート成型によって磁極形成リング27とスリンガ25を一体的に接着接合し、その後円周方向に多極磁化することによって製造される。
The
尚、本発明で用いる熱硬化性樹脂系接着剤は、例えば100℃〜120℃、数分〜30分程度の硬化条件で、インサート成形時の高温高圧の溶融プラスチック磁石材料によって流失されない程度の半硬化状態でスリンガ25に焼き付けることができ、更に、インサート成形時の溶融プラスチック磁石からの熱、更には、それに引き続く二次加熱によって完全に硬化するものである。
The thermosetting resin-based adhesive used in the present invention is a half of the degree that it is not washed away by a high-temperature and high-pressure molten plastic magnet material at the time of insert molding, for example, under curing conditions of 100 ° C. to 120 ° C. for several minutes to 30 minutes. It can be baked on the
また、本発明のプラスチック磁石材料のペレットは、例えば以下の方法により作製できる。2軸押し出し機、ニーダー又はバンバリーミキサー等により、磁性体粉に、ポリアミド樹脂と衝撃強さ改良剤として配合される軟質成分とのポリマーアロイからなる樹脂組成物を混練した後、得られるプラスチック磁石材料を通例の方法によりペレット化することによって得られる。 Moreover, the pellet of the plastic magnet material of the present invention can be produced, for example, by the following method. A plastic magnet material obtained after kneading a resin composition comprising a polymer alloy of a polyamide resin and a soft component blended as an impact strength improver into magnetic powder with a biaxial extruder, kneader or Banbury mixer, etc. It is obtained by pelletizing by customary methods.
従って、本実施形態の磁気エンコーダ26によれば、スリンガ25は、ブラスト処理により形成される凹凸部28を有し、磁極形成リング27は凹凸部28のみで接着接合されるので、磁極形成リング27との接着接合面の全域に接着耐久性向上に不可欠な凹凸加工が確実に施されており、塩水噴霧下での接着耐久性が極めて優れた磁気エンコーダとなり得る。
Therefore, according to the
また、スリンガ25には、軸方向外端面のみに凹凸部28が形成されるので、比較的容易にブラスト加工処理を施すことができる。
Moreover, since the uneven | corrugated |
また、本発明の製造方法によって得られるプラスチック磁石中の磁性体粉は、円環状の磁石の厚み方向に高度に配向しているため、その着磁により得られるエンコーダの磁気特性は極めて良好なものとなる。このため、磁石中の磁性体粉の含有量によっては、従来では20mT程度であった磁束密度を26mT以上に向上させることが可能である。よって磁気エンコーダとセンサとのギャップを従来と同様に1mmとした場合に、従来では96極に多極磁化されていたものを、一極当りの磁束を維持して120極以上に多極磁化することが可能である。この時、単一ピッチ誤差は±2%以下とできる。即ち、本発明に係る磁気エンコーダによれば、従来と同等のエアギャップとした場合に、極数を増加させて車輪の回転速度の検出精度を向上させることができる。また、本発明に係るプラスチック磁石を従来と同数の極数とした場合に、エアギャップを大きくとることができ、センサを配置する際の自由度を向上させることができる。 In addition, since the magnetic powder in the plastic magnet obtained by the production method of the present invention is highly oriented in the thickness direction of the annular magnet, the magnetic characteristics of the encoder obtained by the magnetization are extremely good. It becomes. For this reason, depending on the content of the magnetic powder in the magnet, it is possible to improve the magnetic flux density, which was conventionally about 20 mT, to 26 mT or more. Therefore, when the gap between the magnetic encoder and the sensor is set to 1 mm as in the conventional case, what was conventionally multipolarly magnetized to 96 poles is multipolarly magnetized to 120 poles or more while maintaining the magnetic flux per pole. It is possible. At this time, the single pitch error can be ± 2% or less. In other words, according to the magnetic encoder of the present invention, when the air gap is the same as that of the prior art, the number of poles can be increased to improve the detection accuracy of the rotational speed of the wheel. In addition, when the plastic magnet according to the present invention has the same number of poles as the conventional one, the air gap can be made large, and the degree of freedom in arranging the sensor can be improved.
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。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
例えば、図5(a)に示すように、スリンガ25Aが軸方向外端面の外径側に傾斜面29を有するような形状であっても、上記実施形態と同様、凹凸部28は軸方向外端面に形成されるので、比較的容易にブラスト加工処理を施すことができる。
For example, as shown in FIG. 5A, even if the
また、スリンガの外径端面にブラスト処理を施す場合には、軸方向外端面と異なる方向から再度ブラスト処理を施す必要があり、処理時間及び処理コストが増加する。このため、上述したように軸方向外端面のみにブラスト処理を施すことが好ましいが、磁極形成リング27が外径端面30を覆うような形状である場合には、図5(b)に示すスリンガ25Bのように、外径端面30にもブラスト処理による凹凸部28を形成して、接着接合面としてもよい。
Further, when the blasting process is performed on the outer diameter end surface of the slinger, it is necessary to perform the blasting process again from a direction different from the axial outer end surface, which increases the processing time and the processing cost. Therefore, as described above, it is preferable to perform the blasting process only on the outer end surface in the axial direction. However, when the magnetic
さらに、本発明に係る研削材によるスリンガのブラスト処理は、実質的にはプラスチック磁石との接着接合面のみで良いが、処理方法の簡便性を優先して、図5(c)に示すスリンガ25Cのように、全面に凹凸部28を加工しても良い。ただし、その際には、ブラスト処理によって形成される(シール摺動面にも形成される)凹凸構造がシールの密封性能に影響を及ぼさない程度において、その処理が施されなければならない。
Further, the blasting process of the slinger with the abrasive according to the present invention may be substantially only the adhesive joint surface with the plastic magnet, but the
以下に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。 EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
本発明の磁気エンコーダを構成するプラスチック磁石材料は、例えば以下の方法により作製できる。先ず、2軸押し出し機、ニーダー又はバンバリーミキサー等により、ポリアミド樹脂中に、衝撃強さ改良剤として配合される軟質成分、熱安定剤、可塑剤等の添加剤を加えて練り込む。混練は、160℃〜280℃の温度で、1分間〜20分間行う。その後、該樹脂組成物を通例の方法によりペレット化する。更に、磁性体粉に該樹脂組成物のペレットを投入し、2軸押し出し機を用いて、160℃〜280℃の温度で加熱しながら1分間〜20分間混練した後、押し出す。次いで、この押し出した磁性体粉含有樹脂組成物をペレット化することで、成形用材料を得ることができる。 The plastic magnet material constituting the magnetic encoder of the present invention can be manufactured by the following method, for example. First, additives such as a soft component, a heat stabilizer, and a plasticizer blended as an impact strength improver are added and kneaded into a polyamide resin by a twin screw extruder, a kneader, or a Banbury mixer. The kneading is performed at a temperature of 160 ° C. to 280 ° C. for 1 minute to 20 minutes. Thereafter, the resin composition is pelletized by a usual method. Furthermore, the pellets of the resin composition are put into the magnetic powder, kneaded for 1 to 20 minutes while being heated at a temperature of 160 to 280 ° C. using a twin screw extruder, and then extruded. Next, a molding material can be obtained by pelletizing the extruded magnetic powder-containing resin composition.
また、本発明に係る磁気エンコーダの製造方法は、例えば以下に述べる手順に従う。先ず、熱硬化性樹脂系接着剤を、プラスチック磁石との接着接合面の全域に、接着耐久性向上に不可欠な凹凸加工が、研削材を用いたブラスト処理によって施されるスリンガ上に塗付し、これを室温条件下に風乾させた後、該接着剤を半硬化状態で焼き付ける。焼き付け処理したスリンガを金型にセットし、これをコアとしてプラスチック磁石材料のインサート成形を行う。次いで、得られた成形体を例えば、150℃、2時間程度の加熱条件で(接着剤の本硬化)処理して得られるプラスチック磁石とスリンガの接着物をヨークコイルを用いて多極に着磁することで、本発明のプラスチック磁石磁気エンコーダを得る。 Moreover, the manufacturing method of the magnetic encoder which concerns on this invention follows the procedure described below, for example. First, a thermosetting resin adhesive is applied to the entire surface of the adhesive bonding surface with the plastic magnet on a slinger that is subjected to concavo-convex processing that is indispensable for improving adhesive durability by blasting using an abrasive. After this is air-dried at room temperature, the adhesive is baked in a semi-cured state. The baked slinger is set in a mold, and this is used as a core for insert molding of a plastic magnet material. Next, the obtained molded body is magnetized in multiple poles using a yoke coil with a plastic magnet and slinger adhesive obtained by, for example, processing at 150 ° C. under heating conditions of about 2 hours (main curing of the adhesive). By doing so, the plastic magnet magnetic encoder of the present invention is obtained.
表1に示す配合量のプラスチック磁石を用いて、上記の製造方法に従って、本発明に係る形状の磁気エンコーダを実施例1、2として作製した。一方、実施例1,2に対して、外径端面に研削材による凹凸処理が施されていないスリンガを用いて作製した磁気エンコーダを比較例とした。 Using the plastic magnets having the blending amounts shown in Table 1, magnetic encoders having the shapes according to the present invention were produced as Examples 1 and 2 in accordance with the manufacturing method described above. On the other hand, the magnetic encoder produced using the slinger by which the uneven | corrugated process by an abrasive material is not given to the outer diameter end surface with respect to Example 1, 2 was made into the comparative example.
(塩水噴霧試験)
実施例1、2と比較例について、塩水噴霧試験を実施した結果を表1に示した。試験としては、5重量%、35±2℃の塩水雰囲気中に1500時間放置した後の接着はく離進行度を評価した。尚、結果の判定基準は、エンコーダ端部からの接着はく離距離が1mm未満であった場合を合格(○)とし、一方、接着はく離距離が1mm以上であった場合を不合格(×)と判定した。表記の結果から明らかなように、本発明の実施例においては、ブラスト処理が困難な外径端面がプラスチック磁石との接着接合部となることを回避したスリンガ形状とすることにより、スリンガ−プラスチック磁石間でのすき間腐食の発生が抑制される結果として、その耐塩水はく離性が向上しているのである。一方、比較例の場合には、塩水噴霧のような厳しい環境下に長時間曝された場合、その外径端部の接着界面が比較的短時間で吸水劣化し、スリンガ−プラスチック磁石間でのすき間腐食の発生を誘起し、はく離が進行したことがわかる。
(Salt spray test)
Table 1 shows the results of the salt spray test for Examples 1 and 2 and the comparative example. As a test, the degree of progress of adhesion peeling after being allowed to stand in a salt water atmosphere of 5% by weight and 35 ± 2 ° C. for 1500 hours was evaluated. In addition, the judgment criterion of the result is a pass (◯) when the adhesion peeling distance from the encoder end is less than 1 mm, and a failure (×) when the adhesion peeling distance is 1 mm or more. did. As is apparent from the result of the notation, in the embodiment of the present invention, the slinger-plastic magnet is formed by adopting a slinger shape in which the outer diameter end face, which is difficult to be blasted, is prevented from being an adhesive joint with the plastic magnet. As a result of suppressing the occurrence of crevice corrosion between the two, the salt water resistance is improved. On the other hand, in the case of the comparative example, when exposed to a harsh environment such as salt spray for a long time, the adhesive interface at the outer diameter end deteriorates water absorption in a relatively short time, and between the slinger and the plastic magnet. The occurrence of crevice corrosion is induced, and it can be seen that the peeling progressed.
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
11 結合フランジ
12 取付フランジ
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
24a,24b 芯金
25,25’ スリンガ
26,26’ 磁気エンコーダ
27 磁極形成リング(プラスチック磁石)
28 凹凸部
2a Wheel support rolling
28 Concavity and convexity
Claims (3)
該静止輪に対して相対回転する回転輪と、
前記静止輪と前記回転輪との間に回転自在に配置される複数の転動体と、
前記回転輪と取り付けられるスリンガと、該スリンガに接合されて60〜80体積%の磁性体粉を含有するプラスチック磁石とを有し、前記回転輪の回転速度を検出するための磁気エンコーダと、
を備える磁気エンコーダ付軸受装置であって、
前記スリンガは、ブラスト処理により形成される凹凸部を有し、前記プラスチック磁石は前記凹凸部のみに接着接合されることを特徴とする磁気エンコーダ付軸受装置。 A stationary wheel,
A rotating wheel that rotates relative to the stationary wheel;
A plurality of rolling elements rotatably disposed between the stationary wheel and the rotating wheel;
A magnetic encoder for detecting the rotational speed of the rotating wheel, comprising a slinger attached to the rotating wheel, and a plastic magnet joined to the slinger and containing 60-80% by volume of magnetic powder;
A bearing device with a magnetic encoder comprising:
The said slinger has an uneven | corrugated | grooved part formed by a blast process, and the said plastic magnet is adhesively bonded only to the said uneven | corrugated | grooved part, The bearing apparatus with a magnetic encoder characterized by the above-mentioned.
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