JP2009097995A - Magnetic encoder and rolling bearing - Google Patents

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Tatsuo Nakajima
達雄 中島
Arihito Matsui
有人 松井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic encoder capable of detecting magnetic force appropriately. <P>SOLUTION: The magnetic encoder 16 includes a multipolar magnet 23 made of rubber where magnetic poles are arranged circumferentially and alternately. The multipolar magnet 23 is formed by performing heating compression molding to unvulcanized magnetic rubber containing a rubber composition, magnetic powder, and a curing agent while applying a magnetic field in a prescribed direction. The density of the multipolar magnet 23 is not less than 3.40 g/cm<SP>3</SP>and not more than 3.80 g/cm<SP>3</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、磁気エンコーダおよび転がり軸受に関し、特に、ゴム製の多極磁石を含む磁気エンコーダおよびこのような磁気エンコーダを備える転がり軸受に関するものである。   The present invention relates to a magnetic encoder and a rolling bearing, and more particularly to a magnetic encoder including a rubber multipole magnet and a rolling bearing including such a magnetic encoder.

従来、自動車のABS(Antilock Brake System)装置に使用される軸受として、磁気エンコーダを備えたシール付きの転がり軸受がある。このような転がり軸受は、例えば、特開平6−281018号公報(特許文献1)に開示されている。特許文献1によると、回転数や回転方向を検出する回転検出装置は、磁気エンコーダとセンサとから構成される。磁気エンコーダは、円周方向に交互に磁極を形成したゴム製の多極磁石と、これを保持するスリンガとからなる。センサは、回転軸と共に回転する磁気エンコーダの交互に配置される磁極を検出する。このようにして、回転検出装置は、回転数等を検出している。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a bearing used in an automobile ABS (Antilock Break System) apparatus, there is a rolling bearing with a seal provided with a magnetic encoder. Such a rolling bearing is disclosed in, for example, JP-A-6-281018 (Patent Document 1). According to Patent Document 1, a rotation detection device that detects a rotation speed and a rotation direction includes a magnetic encoder and a sensor. The magnetic encoder includes a rubber multipole magnet having magnetic poles alternately formed in the circumferential direction, and a slinger that holds the magnet. The sensor detects alternating magnetic poles of a magnetic encoder that rotates with the rotating shaft. In this way, the rotation detection device detects the number of rotations and the like.

ここで、上記した自動車用等に使用される場合、多極磁石と道路からの砂塵等の異物とが擦れあって、多極磁石の表面が摩耗してしまう恐れがある。そうすると、センサが多極磁石の磁極を適切に検出することができない。ここで、特開2002−333033号公報(特許文献2)によると、磁気エンコーダの外方側に保護カバーを設けている。図9は、特許文献2に示す磁気エンコーダを示す断面図である。図9を参照して、玉軸受101は、外方部材102と、内方部材103と、転動体104と、軸受を密封するシール105と、内方部材103に取り付けられる磁気エンコーダ106とを備える。磁気エンコーダ106は、スリンガ107と、このスリンガ107によって保持される多極磁石108とを含む。また、玉軸受101は、多極磁石108を覆うように、多極磁石108の軸受外方側に取り付けられる保護カバー109を備える。この保護カバー109によって、異物との接触による多極磁石108の摩耗を低減することにしている。
特開平6−281018号公報 特開2002−333033号公報
Here, when used for the above-mentioned automobiles and the like, there is a risk that the multipolar magnet and the foreign matter such as dust from the road rub against each other and the surface of the multipolar magnet may be worn. If it does so, a sensor cannot detect the magnetic pole of a multipole magnet appropriately. According to Japanese Patent Laid-Open No. 2002-333033 (Patent Document 2), a protective cover is provided on the outer side of the magnetic encoder. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the magnetic encoder shown in Patent Document 2. As shown in FIG. Referring to FIG. 9, the ball bearing 101 includes an outer member 102, an inner member 103, a rolling element 104, a seal 105 that seals the bearing, and a magnetic encoder 106 that is attached to the inner member 103. . The magnetic encoder 106 includes a slinger 107 and a multipolar magnet 108 held by the slinger 107. Further, the ball bearing 101 includes a protective cover 109 attached to the outer side of the bearing of the multipolar magnet 108 so as to cover the multipolar magnet 108. This protective cover 109 reduces wear of the multipolar magnet 108 due to contact with foreign matter.
JP-A-6-281018 JP 2002-333033 A

特許文献2のように多極磁石の外方側に保護カバーを取付けた場合、センサと多極磁石との間に保護カバーを設けるスペースが必要となり、センサと多極磁石とのギャップ(間隔)が大きくなってしまう。このように、センサと多極磁石との距離が長くなると、センサが多極磁石の磁気を適切に検出することができない恐れがある。   When the protective cover is attached to the outer side of the multipolar magnet as in Patent Document 2, a space for providing the protective cover is required between the sensor and the multipolar magnet, and the gap (interval) between the sensor and the multipolar magnet is required. Will become bigger. As described above, when the distance between the sensor and the multipolar magnet becomes long, the sensor may not be able to properly detect the magnetism of the multipolar magnet.

この発明の目的は、適切に磁力を検出することができる磁気エンコーダを提供することである。   An object of the present invention is to provide a magnetic encoder capable of appropriately detecting a magnetic force.

この発明の他の目的は、回転数等を適切に検出することができる転がり軸受を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a rolling bearing capable of appropriately detecting the rotational speed and the like.

この発明に係る磁気エンコーダは、周方向に交互に磁極が配置されたゴム製の多極磁石を含む。多極磁石は、ゴム組成物、磁性粉および加硫剤を含む未加硫の磁性ゴムを、所定の方向に磁界をかけながら加熱圧縮成形することにより形成されている。多極磁石の密度は、3.40g/cm以上3.80g/cm以下である。 The magnetic encoder according to the present invention includes a rubber multipole magnet in which magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction. The multipolar magnet is formed by heat compression molding an unvulcanized magnetic rubber containing a rubber composition, magnetic powder and a vulcanizing agent while applying a magnetic field in a predetermined direction. The density of the multipolar magnet is 3.40 g / cm 3 or more and 3.80 g / cm 3 or less.

未加硫の磁性ゴムを、磁界をかけながら加熱圧縮成形して形成され、多極磁石の密度が上記した範囲である磁気エンコーダは、成形性が良好であり、かつ、磁気特性に優れている。したがって、このような磁気エンコーダは、センサによって適切に磁力を検出される。   A magnetic encoder formed by heating and compression molding unvulcanized magnetic rubber while applying a magnetic field and the density of the multipolar magnet is in the above range has good moldability and excellent magnetic properties. . Therefore, in such a magnetic encoder, the magnetic force is appropriately detected by the sensor.

好ましくは、ゴム組成物は、NBR(アクリロニトリルーブタジエンゴム)を含む。また、NBRは、中高ニトリルゴムを含むことが好ましい。   Preferably, the rubber composition includes NBR (acrylonitrile-butadiene rubber). Moreover, it is preferable that NBR contains medium-high nitrile rubber.

さらに好ましくは、磁性粉は、磁場配向用フェライト系磁性粉を含む。   More preferably, the magnetic powder includes a ferrite magnetic powder for magnetic field orientation.

この発明の他の局面においては、転がり軸受は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に配置され、外輪および内輪に設けられたそれぞれの軌道面上を転動する転動体と、上記したいずれかの磁気エンコーダとを含む。   In another aspect of the present invention, the rolling bearing is disposed between the outer ring, the inner ring, the outer ring and the inner ring, and rolls on the respective raceway surfaces provided on the outer ring and the inner ring, One of the magnetic encoders.

このような転がり軸受は、磁気エンコーダに含まれる多極磁石の磁力を適切に検出することができるため、回転数等を適切に検出することができる。   Since such a rolling bearing can detect the magnetic force of the multipolar magnet contained in a magnetic encoder appropriately, it can detect rotation speed etc. appropriately.

好ましくは、磁気エンコーダの軸受外方側に取り付けられ、非磁性材料から構成される保護カバーを含む。   Preferably, it includes a protective cover that is attached to the bearing outer side of the magnetic encoder and is made of a nonmagnetic material.

この発明によると、未加硫の磁性ゴムを、磁界をかけながら加熱圧縮成形して形成され、多極磁石の密度が上記した範囲である磁気エンコーダは、成形性が良好であり、かつ、磁気特性に優れている。したがって、このような磁気エンコーダは、センサによって適切に磁力を検出される。   According to the present invention, a magnetic encoder formed by heating and compression molding an unvulcanized magnetic rubber while applying a magnetic field and the density of the multipolar magnet is in the above-described range has good moldability and magnetic properties. Excellent characteristics. Therefore, in such a magnetic encoder, the magnetic force is appropriately detected by the sensor.

また、このような転がり軸受は、多極磁石の磁力を適切に検出することができるため、回転数等を適切に検出することができる。   Moreover, since such a rolling bearing can detect the magnetic force of a multipolar magnet appropriately, it can detect rotation speed etc. appropriately.

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、この発明の一実施形態に係る磁気エンコーダを含む転がり軸受の一部を示す断面図である。図1を参照して、転がり軸受11は、回転軸(図示せず)を支持する。このような転がり軸受11は、自動車の車軸を支持する軸受として利用される。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a part of a rolling bearing including a magnetic encoder according to an embodiment of the present invention. With reference to FIG. 1, the rolling bearing 11 supports a rotating shaft (not shown). Such a rolling bearing 11 is used as a bearing for supporting the axle of an automobile.

転がり軸受11は、転動体としての玉12と、玉12の内径側に配置される内輪13と、玉12の外径側に配置される外輪14と、玉12を保持する保持器(図示せず)と、回転軸の回転数等を検出するための磁気エンコーダ16と、軸受内部を密封するためのシール17とを含む。内輪13は、回転軸に固定されており、回転軸と共に回転する。一方、外輪14は、ハウジング(図示せず)に固定されている。玉12は、回転軸の回転時において、内輪13および外輪14に設けられた軌道面15a、15b上を転動する。   The rolling bearing 11 includes a ball 12 as a rolling element, an inner ring 13 disposed on the inner diameter side of the ball 12, an outer ring 14 disposed on the outer diameter side of the ball 12, and a cage (not shown). 2), a magnetic encoder 16 for detecting the rotational speed of the rotary shaft, and a seal 17 for sealing the inside of the bearing. The inner ring 13 is fixed to the rotating shaft and rotates together with the rotating shaft. On the other hand, the outer ring 14 is fixed to a housing (not shown). The ball 12 rolls on the raceway surfaces 15a and 15b provided on the inner ring 13 and the outer ring 14 when the rotary shaft rotates.

シール17は、剛性を有する芯金31と、弾性を有するゴム部32とを含む。芯金31は、外輪14に取り付けられ、固定されている。ゴム部32は、芯金31の一部を覆うように構成されている。ゴム部32は後述するスリンガ24と適当な圧力で、複数の箇所において接触している。具体的には、シール17の内径側や軸受外部側に突出する複数のリップ部が、スリンガ24と接触している。このようにして、転がり軸受11の内部を密封する。こうすることにより、内部に封入された潤滑油の漏れの防止や、転がり軸受11の内部への異物の混入の防止を図っている。   The seal 17 includes a cored bar 31 having rigidity and a rubber part 32 having elasticity. The cored bar 31 is attached and fixed to the outer ring 14. The rubber part 32 is configured to cover a part of the cored bar 31. The rubber portion 32 is in contact with a slinger 24 described later at a plurality of locations with appropriate pressure. Specifically, a plurality of lip portions protruding to the inner diameter side of the seal 17 or the bearing outer side are in contact with the slinger 24. In this way, the inside of the rolling bearing 11 is sealed. By doing so, it is possible to prevent leakage of the lubricating oil sealed in the interior and prevent foreign matter from entering the rolling bearing 11.

回転軸の回転数等を検出する回転検出装置21は、転がり軸受11に含まれる磁気エンコーダ16と、回転センサ22とを含む。磁気エンコーダ16と回転センサ22は、互いに対向する位置に設けられている。回転センサ22は、例えば、外輪14等と共にハウジングに取り付けられ、固定されている。   A rotation detection device 21 that detects the number of rotations of the rotation shaft and the like includes a magnetic encoder 16 included in the rolling bearing 11 and a rotation sensor 22. The magnetic encoder 16 and the rotation sensor 22 are provided at positions facing each other. The rotation sensor 22 is fixed to the housing together with the outer ring 14 and the like, for example.

ここで、磁気エンコーダ16の構成について説明する。磁気エンコーダ16は、周方向に交互に磁極が配置されたゴム製の多極磁石23と、多極磁石23を保持する金属製のスリンガ24とを含む。スリンガ24は、円筒部28aと、円筒部28aの一方側の端部から外径側に延びるフランジ28bとを備える。フランジ28bの外方側に、多極磁石23が保持される。   Here, the configuration of the magnetic encoder 16 will be described. The magnetic encoder 16 includes a rubber multipole magnet 23 in which magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction, and a metal slinger 24 that holds the multipole magnet 23. The slinger 24 includes a cylindrical portion 28a and a flange 28b extending from the one end of the cylindrical portion 28a to the outer diameter side. The multipolar magnet 23 is held on the outer side of the flange 28b.

図2は、多極磁石23の構成を示す概念図である。図1および図2を参照して、多極磁石23は、環状であり、その中央に貫通孔を有する。多極磁石23は周方向において多極に磁化されており、PCD(Pitch Circle Diameter:ピッチ円直径)26上において、N極27aおよびS極27bを交互に配置するように構成されている。   FIG. 2 is a conceptual diagram showing the configuration of the multipolar magnet 23. Referring to FIGS. 1 and 2, multipolar magnet 23 is annular and has a through hole at the center thereof. The multipolar magnet 23 is magnetized in a multipolar manner in the circumferential direction, and is configured such that N poles 27 a and S poles 27 b are alternately arranged on a PCD (Pitch Circle Diameter) 26.

スリンガ24に保持された多極磁石23は、回転軸の回転に伴って、内輪13と共に回転する。このとき、軸方向外側に配置され、多極磁石23に対向する位置に設けられた回転センサ22の検出部25により、多極磁石23のN極27aおよびS極27bの磁力の変化を読取る。このようにして、回転検出装置21は、回転軸の回転数等を検出する。   The multipolar magnet 23 held by the slinger 24 rotates with the inner ring 13 as the rotation shaft rotates. At this time, the change in the magnetic force of the N pole 27 a and the S pole 27 b of the multipolar magnet 23 is read by the detection unit 25 of the rotation sensor 22 disposed on the outer side in the axial direction and facing the multipolar magnet 23. In this way, the rotation detection device 21 detects the number of rotations of the rotation shaft and the like.

なお、多極磁石23を覆うように、多極磁石23の軸受外方側、すなわち、回転センサ22が位置する側に、非磁性材料から構成される保護カバーを設けることにしてもよい。こうすることにより、砂塵等の異物との接触による多極磁石23の摩耗を低減することができる。この場合、後述するように、多極磁石23の磁気特性が良好であるため、多極磁石23と検出部25との間の距離を長くしても、検出部25は、適切に多極磁石23の磁力の変化を読取ることができる。また、多極磁石23と検出部25との間の距離が長いため、かみ込んだ砂塵等の排出を容易にすることができる。   In addition, you may decide to provide the protective cover comprised from a nonmagnetic material in the bearing outer side of the multipolar magnet 23, ie, the side in which the rotation sensor 22 is located so that the multipolar magnet 23 may be covered. By doing so, wear of the multipolar magnet 23 due to contact with foreign matter such as dust can be reduced. In this case, as will be described later, since the magnetic characteristics of the multipolar magnet 23 are good, even if the distance between the multipolar magnet 23 and the detection unit 25 is increased, the detection unit 25 appropriately The change in the magnetic force of 23 can be read. Further, since the distance between the multipolar magnet 23 and the detection unit 25 is long, it is possible to easily discharge the trapped sand dust and the like.

次に、磁気エンコーダ16の製造装置の構成について説明する。図3は、磁気エンコーダ16の製造装置の概略断面図である。なお、図3等においては、紙面上側を上方向とする。図3を参照して、磁気エンコーダ製造装置51は、磁界をかけながら加熱圧縮成形をすることができる。磁気エンコーダ製造装置51は、圧力をかける加圧手段としてのプレス52と、可動プレート54aに取り付けられた可動軸55aと、可動プレート54aを支持する支柱53と、固定プレート54bに取り付けられた固定軸55bとを含む。可動プレート54aの上方には、プレス52が取り付けられており、プレス52によって、可動プレート54aおよび可動軸55aは、下方向に移動し、荷重を負荷することができる。   Next, the configuration of the manufacturing apparatus for the magnetic encoder 16 will be described. FIG. 3 is a schematic sectional view of a manufacturing apparatus for the magnetic encoder 16. In FIG. 3 and the like, the upper side of the drawing is the upward direction. With reference to FIG. 3, the magnetic encoder manufacturing apparatus 51 can perform heat compression molding while applying a magnetic field. The magnetic encoder manufacturing apparatus 51 includes a press 52 as pressurizing means for applying pressure, a movable shaft 55a attached to the movable plate 54a, a support column 53 supporting the movable plate 54a, and a fixed shaft attached to the fixed plate 54b. 55b. A press 52 is attached above the movable plate 54a. With the press 52, the movable plate 54a and the movable shaft 55a can move downward and load a load.

また、磁気エンコーダ製造装置51は、可動軸55aおよび固定軸55bの先端に取り付けられ、後述する多極磁石の素材となる未加硫の磁性ゴムを収容する収容部としての金型中子71と、金型中子71の周辺に配置される金型部60と、金型部60の周りに配置され、金型部60および金型中子71を加熱する加熱手段としてのヒータ58と、金型部60の上下方向に配置され、金型部60からの伝熱を遮断するための断熱プレート59と、断熱プレート59の上下方向に配置される冷却ジャケット管57と、冷却ジャケット管57の上下方向に配置され、所定の方向の磁界を発生させる磁界発生手段としてのコイル56とを含む。   The magnetic encoder manufacturing apparatus 51 is attached to the distal ends of the movable shaft 55a and the fixed shaft 55b, and a mold core 71 as a housing portion that houses unvulcanized magnetic rubber that is a material of a multipolar magnet described later. A mold part 60 disposed around the mold core 71, a heater 58 disposed around the mold part 60 as a heating means for heating the mold part 60 and the mold core 71, A heat insulating plate 59 arranged in the vertical direction of the mold part 60 to block heat transfer from the mold part 60, a cooling jacket pipe 57 arranged in the vertical direction of the heat insulating plate 59, and the cooling jacket pipe 57 above and below And a coil 56 as magnetic field generation means for generating a magnetic field in a predetermined direction.

冷却手段としての冷却ジャケット管57は、パイプ61を通じて送られるクーラー62からの冷媒により、コイル56を冷却する。断熱プレート59は、金型部60からのコイル56への伝熱を低減する。なお、支柱53、可動プレート54a、固定プレート54b、可動軸55aおよび固定軸55bは、磁性材料で構成されており、冷却ジャケット管57および金型部60は、非磁性材料で構成されている。なお、図3において、ハッチングで示す部分は、磁性材料で構成された部材である。   The cooling jacket tube 57 as a cooling means cools the coil 56 with the refrigerant from the cooler 62 sent through the pipe 61. The heat insulating plate 59 reduces heat transfer from the mold part 60 to the coil 56. In addition, the support | pillar 53, the movable plate 54a, the fixed plate 54b, the movable shaft 55a, and the fixed shaft 55b are comprised with the magnetic material, and the cooling jacket pipe | tube 57 and the metal mold | die part 60 are comprised with the nonmagnetic material. In FIG. 3, the hatched portion is a member made of a magnetic material.

図4は、金型中子71の断面図である。図5は、金型中子71の斜視図である。図6は、金型中子71に含まれる下金型中子72bの斜視図である。図3〜図6を参照して、金型中子71は、上金型中子72aと、下金型中子72bから構成されており、それぞれ厚みを有する円板状である。上金型中子72aの中央部には、厚み方向に凹んだ凹部75aが設けられている。下金型中子72bの中央部には、厚み方向に膨らんだ凸部75bが設けられている。金型中子71は、上金型中子72aに設けられた凹部75aと、下金型中子72bに設けられた凸部75bとを嵌め合わせるようにして配置される。なお、上金型中子72aおよび下金型中子72bにより、多極磁石23の外形形状が形成される。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the mold core 71. FIG. 5 is a perspective view of the mold core 71. FIG. 6 is a perspective view of the lower mold core 72 b included in the mold core 71. Referring to FIGS. 3 to 6, a mold core 71 is composed of an upper mold core 72a and a lower mold core 72b, each having a disk shape. A recess 75a that is recessed in the thickness direction is provided at the center of the upper mold core 72a. A convex portion 75b that swells in the thickness direction is provided at the center of the lower mold core 72b. The mold core 71 is disposed so as to fit the concave portion 75a provided in the upper mold core 72a and the convex portion 75b provided in the lower mold core 72b. The outer shape of the multipolar magnet 23 is formed by the upper mold core 72a and the lower mold core 72b.

上金型中子72aおよび下金型中子72bはそれぞれ、磁性材料74および非磁性材料73から構成されている。非磁性材料73は、上金型中子72aおよび下金型中子72bの径方向中央側および外径側に配置されており、磁性材料74は、径方向において非磁性材料73に挟まれた部分に配置される。上金型中子72aおよび下金型中子72bを嵌め合わせたとき、上下方向において、それぞれ磁性材料74同士および非磁性材料73同士が位置するよう構成されている。なお、上金型中子72aおよび下金型中子72bに設けられた磁性材料74同士が最も近接する位置は、磁性材料74が位置する領域において、径方向の中央側に近いことが好ましい。こうすることにより、磁性ゴムを加硫する際に、この位置において磁束密度を高めることができる。   The upper mold core 72a and the lower mold core 72b are composed of a magnetic material 74 and a nonmagnetic material 73, respectively. The nonmagnetic material 73 is disposed on the radial center side and the outer diameter side of the upper mold core 72a and the lower mold core 72b, and the magnetic material 74 is sandwiched between the nonmagnetic materials 73 in the radial direction. Placed in the part. When the upper mold core 72a and the lower mold core 72b are fitted together, the magnetic materials 74 and the nonmagnetic materials 73 are positioned in the vertical direction, respectively. The position where the magnetic materials 74 provided in the upper mold core 72a and the lower mold core 72b are closest to each other is preferably close to the center in the radial direction in the region where the magnetic material 74 is located. By doing so, the magnetic flux density can be increased at this position when the magnetic rubber is vulcanized.

下金型中子72bにおいて、磁性材料74から構成される部分は、厚み方向に凹んでおり、スリンガ64を取り付けることができる。スリンガ64を取り付けた下金型中子72bを上金型中子72aに嵌め合わせたとき、スリンガ64の上下方向には、磁性材料74が配置される。この場合、スリンガ64は、多極磁石を保持する面65を上側として取り付けられる。   In the lower mold core 72b, a portion made of the magnetic material 74 is recessed in the thickness direction, and the slinger 64 can be attached. When the lower mold core 72b to which the slinger 64 is attached is fitted to the upper mold core 72a, the magnetic material 74 is disposed in the vertical direction of the slinger 64. In this case, the slinger 64 is attached with the surface 65 holding the multipolar magnet as the upper side.

なお、理解の容易の観点から、図3に示す磁気エンコーダ製造装置51は、一つの金型中子71を備えた構成としているが、複数の金型中子71を取り付けることにより、磁気エンコーダを同時に成形することができる。すなわち、複数の金型中子71を左右方向に並列するように配置させて取り付け、一度の成形で多数個の磁気エンコーダを形成することができる。   Note that, from the viewpoint of easy understanding, the magnetic encoder manufacturing apparatus 51 shown in FIG. 3 is configured to include one mold core 71, but by attaching a plurality of mold cores 71, the magnetic encoder can be It can be molded at the same time. That is, it is possible to form a plurality of magnetic encoders by one molding so that a plurality of mold cores 71 are arranged so as to be arranged in parallel in the left-right direction.

コイル56への通電により、磁気エンコーダ製造装置51において磁界を発生させることができる。ここで、上記したように、磁気エンコーダ製造装置51を構成する部材は、磁性材料または非磁性材料で構成されているため、磁気エンコーダ製造装置51において、図3中の一点鎖線で示す矢印IIIの方向に磁界のループを形成することができる。このようにして、金型中子71内の所定の位置、具体的には、磁性材料74から構成されている部分の磁界を密にして、加熱圧縮成形を行う。こうすることにより、加熱圧縮成形時において、磁性ゴムに含まれる磁性粉を高度に配向させることができる。なお、このような加熱圧縮成形においては、材料、すなわち、未加硫の磁性ゴムの流動中に、磁性ゴム内の各部において、磁性粉を磁界に沿って配向させることができる。ここで、磁界をかけた射出成形によると、例えば、材料の流れる端部側において、磁界の方向と異なる方向に磁性粉が配向してしまう。しかし、加熱圧縮成形によると、そのような恐れを低減することができる。   By energizing the coil 56, a magnetic field can be generated in the magnetic encoder manufacturing apparatus 51. Here, as described above, since the members constituting the magnetic encoder manufacturing apparatus 51 are made of a magnetic material or a non-magnetic material, in the magnetic encoder manufacturing apparatus 51, an arrow III indicated by a one-dot chain line in FIG. Magnetic field loops can be formed in the direction. In this way, heat compression molding is performed with the magnetic field at a predetermined position in the mold core 71, specifically, a portion made of the magnetic material 74 being dense. By doing so, the magnetic powder contained in the magnetic rubber can be highly oriented during the heat compression molding. In such heat compression molding, the magnetic powder can be oriented along the magnetic field in each part of the magnetic rubber during the flow of the material, that is, the unvulcanized magnetic rubber. Here, according to injection molding using a magnetic field, for example, the magnetic powder is oriented in a direction different from the direction of the magnetic field on the end portion side where the material flows. However, such fear can be reduced by heat compression molding.

次に、磁気エンコーダ16を製造する方法について、説明する。まず、ヒータ58により加硫温度に金型中子71を加熱した後、金型中子71内にスリンガ64を配置させる。ここで、スリンガ64のうち、磁性ゴムが位置する面65には、予め加硫接着剤を塗布しておく。次に、予め準備された未加硫の磁性ゴム63を、下金型中子72b内のうち、スリンガ64の上部側、すなわち、加硫接着剤が塗布された面65側にセットする。未加硫の磁性ゴム63は、図7に示すように、予め一時的にリング状に成形されている。   Next, a method for manufacturing the magnetic encoder 16 will be described. First, after the mold core 71 is heated to the vulcanization temperature by the heater 58, the slinger 64 is disposed in the mold core 71. Here, a vulcanizing adhesive is applied in advance to the surface 65 of the slinger 64 where the magnetic rubber is located. Next, the unvulcanized magnetic rubber 63 prepared in advance is set on the upper side of the slinger 64 in the lower mold core 72b, that is, on the surface 65 side where the vulcanized adhesive is applied. As shown in FIG. 7, the unvulcanized magnetic rubber 63 is temporarily formed into a ring shape temporarily.

その後、可動プレート54aを下方向に移動させて加圧し、磁性ゴム63の加熱圧縮成形を行う。ここで、コイル56に通電して、磁界を発生させ、磁界をかけながら成形を行う。所定の時間を経過した後、コイル56への通電を停止する。その後、可動プレート54aを上方向に移動させ、磁気エンコーダを金型中子71から取り外す。この場合、磁性ゴム63は、加硫接着剤によってスリンガ64の面65に接着保持されている。その後、加硫させた磁性ゴム63に対して、必要に応じて所定温度、所定時間で熱処理を行い、着磁ヨークによって多極に着磁して多極磁石とし、所望の磁気エンコーダを得る。   Thereafter, the movable plate 54a is moved downward and pressurized, and the magnetic rubber 63 is heated and compressed. Here, the coil 56 is energized to generate a magnetic field, and molding is performed while the magnetic field is applied. After a predetermined time elapses, energization of the coil 56 is stopped. Thereafter, the movable plate 54 a is moved upward, and the magnetic encoder is removed from the mold core 71. In this case, the magnetic rubber 63 is adhered and held on the surface 65 of the slinger 64 by a vulcanizing adhesive. Thereafter, the vulcanized magnetic rubber 63 is heat-treated at a predetermined temperature and for a predetermined time as necessary, and is magnetized into a multipolar magnet by a magnetizing yoke to obtain a desired magnetic encoder.

ここで、得られた多極磁石の密度、すなわち、加硫させた磁性ゴムの密度を、3.40g/cm以上3.80g/cm以下とすることが好ましい。密度が3.40g/cm未満であると、保護カバーを取り付けてギャップが大きくなったときに、磁力を適切に検出することができない恐れがあるためである。また、密度が3.80g/cmよりも高いと、加熱圧縮成形による附型が困難となり、成形性が悪化する恐れがあるためである。多極磁石の密度は、素材となる材料や配合比率によって左右されるが、例えば、磁性粉の含有量を変更して、所望の値を得ることができる。 Here, it is preferable that the density of the obtained multipolar magnet, that is, the density of the vulcanized magnetic rubber is 3.40 g / cm 3 or more and 3.80 g / cm 3 or less. This is because if the density is less than 3.40 g / cm 3 , the magnetic force may not be properly detected when the protective cover is attached and the gap becomes large. Moreover, when the density is higher than 3.80 g / cm 3 , it is difficult to mold by heat compression molding, and the moldability may be deteriorated. The density of the multipolar magnet depends on the material used and the blending ratio. For example, the desired value can be obtained by changing the content of the magnetic powder.

次に、磁気エンコーダに含まれる多極磁石を構成する磁性ゴムについて、説明する。上記したように、多極磁石は、未加硫の磁性ゴムを加熱圧縮成形し、加硫された磁性ゴムを多極に着磁することにより形成される。未加硫の磁性ゴムは、ゴム組成物、磁性粉、軟化剤(プロセスオイル)、亜鉛華、老化防止剤、内部離型剤、加硫剤および共架橋剤を含む。内部離型剤を含むことにより、金型の摩耗等を改善することができる。また、ゴム組成物は、固形ゴムと、液状ゴムとを含む。   Next, the magnetic rubber constituting the multipolar magnet included in the magnetic encoder will be described. As described above, the multipolar magnet is formed by heat-compressing unvulcanized magnetic rubber and magnetizing the vulcanized magnetic rubber to multipolar. Unvulcanized magnetic rubber contains a rubber composition, magnetic powder, softener (process oil), zinc white, anti-aging agent, internal mold release agent, vulcanizing agent and co-crosslinking agent. By including the internal mold release agent, it is possible to improve die wear and the like. The rubber composition includes a solid rubber and a liquid rubber.

ここで、ゴム組成物としては、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、イソプレンーイソブチレンゴム(ブチルゴム)、スチレンーブタジエンゴム、スチレンーイソブチレンースチレンゴム(SBS)、スチレンーイソプレンースチレンゴム(SIS)、スチレンーエチレンーブチレンースチレンゴム(SEBS)、エチレンープロピレンターポリマー(EPDM)、アクリロニトリルーブタジエンゴム(NBR)、水素化NBR(H−NBR)、フッ素ゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、クロルスルホン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム等が挙げられる。   Here, as the rubber composition, natural rubber, polyisobutylene, polyisoprene, isoprene-isobutylene rubber (butyl rubber), styrene-butadiene rubber, styrene-isobutylene-styrene rubber (SBS), styrene-isoprene-styrene rubber (SIS) , Styrene-ethylene-butylene-styrene rubber (SEBS), ethylene-propylene terpolymer (EPDM), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), hydrogenated NBR (H-NBR), fluoro rubber, silicone rubber, acrylic rubber, chloroprene rubber Chlorosulfonated polyethylene, epichlorohydrin rubber, urethane rubber, polysulfide rubber and the like.

なお、上記した自動車用の磁気エンコーダとしては、NBR、H−NBRおよびアクリルゴムが好ましい。NBRは、ニトリル基の含有量に応じて、極高ニトリルゴム(ニトリル基含有量43重量%以上)、高ニトリルゴム(ニトリル基含有量36〜42重量%)、中高ニトリルゴム(ニトリル基含有量31〜35重量%)、中ニトリルゴム(ニトリル基含有量25〜30重量%)、低ニトリルゴム(ニトリル基含有量24重量%以下)に大別される。上記用途に使用される場合、耐油性向上の観点から、ニトリル基含有量31重量%以上とすることが好ましい。さらに、コスト等を考慮すると、中高ニトリルゴムを用いることが好ましい。NBRの市販品としては、Nipol1042(中高ニトリル)、Nipol1041(高ニトリル)、Nipol1043(中ニトリル)、Nipol1312(液状NBR)(いずれも日本ゼオン(株)製)等が挙げられる。   Note that NBR, H-NBR, and acrylic rubber are preferable as the above-described magnetic encoder for automobiles. NBR is very high nitrile rubber (nitrile group content 43 wt% or more), high nitrile rubber (nitrile group content 36-42 wt%), medium-high nitrile rubber (nitrile group content) depending on nitrile group content 31 to 35 wt%), medium nitrile rubber (nitrile group content 25 to 30 wt%), and low nitrile rubber (nitrile group content 24 wt% or less). When used in the above applications, the nitrile group content is preferably 31% by weight or more from the viewpoint of improving oil resistance. Furthermore, considering the cost and the like, it is preferable to use a medium-high nitrile rubber. Examples of commercially available NBR include Nipol 1042 (medium-high nitrile), Nipol 1041 (high nitrile), Nipol 1043 (medium nitrile), Nipol 1312 (liquid NBR) (all manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), and the like.

未加硫の磁性ゴムを加硫させる加硫剤としては、パーオキサイド系加硫剤を用いることが好ましい。こうすることにより、低温加硫によって、未加硫の磁性ゴムを加硫させることができる。そうすると、加熱圧縮成形時において、温度上昇を抑制しながら、磁気エンコーダを製造することができる。したがって、量産性を考慮した連続成形を行うことができ、磁気エンコーダの生産性を良好にすることができる。   As the vulcanizing agent for vulcanizing the unvulcanized magnetic rubber, it is preferable to use a peroxide vulcanizing agent. By doing so, the unvulcanized magnetic rubber can be vulcanized by low-temperature vulcanization. If it does so, a magnetic encoder can be manufactured, suppressing a temperature rise at the time of heat compression molding. Therefore, continuous molding considering mass productivity can be performed, and the productivity of the magnetic encoder can be improved.

ゴム組成物としてNBRを用いた場合のパーオキサイド系加硫剤としては、ケトンパーオキサイド系、パーオキシケタール系、ハイドロパーオキサイド系、ジアルキルパーオキサイド系、パーオキシエステル系、パーオキシジカーボネート系、ジアシルパーオキサイド系加硫剤が挙げられる。特に、上記したような低温加硫には、パーオキシケタール系が好ましい。また、その配合は、固形ゴム100重量部に対し、10重量部以上含有させることが好ましい。パーオキシケタール系架橋剤の市販品としては、パーヘキサC40(1,1ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、日本油脂(株)製)等が挙げられる。また、ジアシルパーオキサイド系架橋剤の市販品としては、パーカドックスCH−50L(ジベンゾイルパーオキサイド、化薬アクゾ(株)製)等が挙げられる。   As the peroxide vulcanizing agent when NBR is used as the rubber composition, ketone peroxide, peroxyketal, hydroperoxide, dialkyl peroxide, peroxyester, peroxydicarbonate, A diacyl peroxide vulcanizing agent may be mentioned. In particular, the peroxyketal system is preferable for the low-temperature vulcanization as described above. Moreover, it is preferable to contain 10 weight part or more of the mixture with respect to 100 weight part of solid rubber. Examples of commercially available peroxyketal crosslinking agents include perhexa C40 (1,1 di (t-butylperoxy) cyclohexane, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.). Moreover, as a commercial item of a diacyl peroxide type | system | group crosslinking agent, Perkadox CH-50L (Dibenzoyl peroxide, Kayaku Akzo Co., Ltd. product) etc. are mentioned.

また、加硫剤として、硫黄を用いることもできる。硫黄の市販品としては、硫黄(鶴見化学工業(株)製)等が挙げられる。さらに、加硫促進剤を用いることにしてもよい。加硫促進剤としては、例えば、チラウム系の加硫促進剤が挙げられる。チラウム系の加硫促進剤の市販品としては、ノクセラーTTや、ノクセラーCZ(いずれも大内新興化学工業(株)製)等が挙げられる。   Moreover, sulfur can also be used as a vulcanizing agent. Examples of commercially available sulfur include sulfur (manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.). Further, a vulcanization accelerator may be used. Examples of the vulcanization accelerator include a titanium-based vulcanization accelerator. As a commercial item of a Tiraum vulcanization accelerator, Noxeller TT, Noxeller CZ (both manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.) and the like can be mentioned.

また、加硫剤と併用して、共架橋剤を用いることにしてもよい。こうすることにより、より効率的に磁性ゴムを加硫させることができる。共架橋剤としては、アミンポリサルファイド系、ビスマレイミド系、チラウム系、メタクリル酸高級エステル、メタクリル酸の金属塩、トリアジンチオール系等が挙げられる。特に、上記したような低温加硫に用いるには、ビスマレイミド系共架橋剤が好ましい。また、その配合は、固形ゴム100重量部に対し、10重量部以上含有させることが好ましい。ビスマレイミド系共架橋剤の市販品としては、バルノックPM(N,N’−m−フェニレンビスマレイミド、大内新興化学工業(株)製)等が挙げられる。   A co-crosslinking agent may be used in combination with the vulcanizing agent. By doing so, the magnetic rubber can be vulcanized more efficiently. Examples of the co-crosslinking agent include amine polysulfide series, bismaleimide series, thiraum series, higher methacrylic acid esters, metal salts of methacrylic acid, and triazine thiol series. In particular, a bismaleimide co-crosslinking agent is preferred for use in the low-temperature vulcanization as described above. Moreover, it is preferable to contain 10 weight part or more of the mixture with respect to 100 weight part of solid rubber. Examples of commercially available bismaleimide co-crosslinking agents include Barnock PM (N, N′-m-phenylene bismaleimide, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Industry Co., Ltd.).

なお、軟化剤(プロセスオイル)の市販品としては、シンタックHA−35(神戸油化学工業(株)製)等、亜鉛華の市販品としては、酸化亜鉛(堺化学工業(株)製)等、老化防止剤の市販品としては、ノクラックCD(4,4’−ビス(α、α−ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、大内新興化学工業(株)製)、内部離型剤の市販品としては、EG−ROLL(積工化学(株)製)等が挙げられる。なお、内部離型剤として、ステアリン酸等を用いてもよい。   In addition, as a commercially available softener (process oil), SYNTAC HA-35 (manufactured by Kobe Oil Chemical Co., Ltd.) and the like, as a commercial product of zinc white, zinc oxide (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), etc. In addition, as a commercial product of an anti-aging agent, as a commercial product of NOCRACK CD (4,4′-bis (α, α-dimethylbenzyl) diphenylamine, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.), an internal mold release agent, EG-ROLL (manufactured by Sekiko Chemical Co., Ltd.) and the like. In addition, you may use a stearic acid etc. as an internal mold release agent.

また、上述したように、磁性ゴムは加熱圧縮成形時に加硫接着剤によってスリンガに接着して保持されるが、加硫接着剤としては、フェノール樹脂を接着剤成分とするフェノール樹脂系接着剤が好ましい。フェノール樹脂系接着剤としては、接着剤成分として、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、およびこれらのフェノール樹脂混合物を含む接着剤が挙げられる。ノボラック型フェノール樹脂は、フェノール類とホルムアルデヒドとを酸性触媒(塩酸、しゅう酸等)の存在下で反応させることによって得られる。この場合のフェノール類としては、フェノール、m−クレゾール、m−クレゾールとp−クレゾールとの混合物、ビスフェノールA等が用いられる。レゾール型フェノール樹脂は、ビスフェノールAとホルムアルデヒドとを塩基性触媒(アルカリ金属、マグネシウムの水酸化物等)の存在下で反応させることにより得られる。   In addition, as described above, magnetic rubber is held by adhering to slinger with a vulcanizing adhesive during heat compression molding, and as a vulcanizing adhesive, a phenolic resin-based adhesive having a phenolic resin as an adhesive component is used. preferable. Examples of the phenol resin-based adhesive include adhesives containing novolac type phenol resins, resol type phenol resins, and mixtures of these phenol resins as adhesive components. The novolac type phenol resin can be obtained by reacting phenols with formaldehyde in the presence of an acidic catalyst (hydrochloric acid, oxalic acid, etc.). As phenols in this case, phenol, m-cresol, a mixture of m-cresol and p-cresol, bisphenol A and the like are used. The resol type phenol resin is obtained by reacting bisphenol A and formaldehyde in the presence of a basic catalyst (alkali metal, magnesium hydroxide, etc.).

フェノール樹脂系接着剤の市販品としては、シクソン715(ロームアンドハース社製)、メタロックN10、メタロックN15、メタロックN15D、メタロックN31、メタロックNT、メタロックPA(いずれも東洋化学研究所製)、ケムロックTS1677−13(ロッドファーイースト社製)等が挙げられる。また、フェノール樹脂とエポキシ樹脂とを含有する接着剤としては、メタロックXPH−27(東洋化学研究所製)等が挙げられる。さらに、フェノール樹脂と合成ゴムとを含有する接着剤としては、メタロックC12、メタロックN20、メタロックN20D、メタロックN23、メタロックP(いずれも東洋化学研究所製)等が挙げられる。   Commercially available phenolic resin adhesives include Sixson 715 (manufactured by Rohm and Haas), Metalloc N10, Metalloc N15, Metalloc N15D, Metalloc N31, Metalloc NT, Metalloc PA (all manufactured by Toyo Chemical Laboratories), Chemloc TS1677 -13 (manufactured by Rod Far East) and the like. Moreover, as an adhesive containing a phenol resin and an epoxy resin, METALOC XPH-27 (manufactured by Toyo Chemical Laboratory) and the like can be mentioned. Furthermore, examples of the adhesive containing a phenol resin and a synthetic rubber include METALLOCK C12, METALLOCK N20, METALLOCK N20D, METALLOCK N23, METALOC P (all manufactured by Toyo Chemical Laboratories) and the like.

磁性粉は、バリウム系フェライト、ストロンチウム系フェライトのようなハードフェライトやソフトフェライトを用いることができる。これらフェライト粉は、顆粒状の粉体であってもよく、異方性のフェライト粉であってもよい。さらに、上記した加熱圧縮成形において、金型内での流動中の粒子抵抗がより小さい粒子形状を有する磁場配向用の異方性フェライトを用いてもよい。また、磁性粉は、希土類系磁性材料であってもよい。例えば、サマリウム鉄(SmFeN)系磁性粉、ネオジウム鉄(NdFeB)系磁性粉、サマリウムーコバルトのいずれかの単独磁性粉であってもよい。さらに、このような希土類系磁性粉を2種以上混合したものでもよい。さらに、上記したフェライト粉のみでは磁力が不足する場合、サマリウム鉄系磁性粉やネオジウム鉄系磁性粉等の希土類系磁性粉をフェライト粉に混合してもよい。こうすることにより、磁力向上を図りつつ、安価に製造することができる。フェライトの市販品としては、FA600(戸田工業(株)製)等が挙げられる。   As the magnetic powder, hard ferrite and soft ferrite such as barium ferrite and strontium ferrite can be used. These ferrite powders may be granular powders or anisotropic ferrite powders. Further, in the above-described heat compression molding, anisotropic ferrite for magnetic field orientation having a particle shape with a smaller particle resistance during flow in the mold may be used. The magnetic powder may be a rare earth magnetic material. For example, any single magnetic powder of samarium iron (SmFeN) magnetic powder, neodymium iron (NdFeB) magnetic powder, or samarium-cobalt may be used. Further, a mixture of two or more of such rare earth magnetic powders may be used. Further, when the magnetic force is insufficient with only the above-described ferrite powder, rare earth magnetic powder such as samarium iron-based magnetic powder or neodymium iron-based magnetic powder may be mixed with the ferrite powder. By doing so, it can be manufactured at low cost while improving the magnetic force. Examples of commercially available ferrite products include FA600 (manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.).

なお、磁性粉の含有量は、固形ゴム100重量部に対し、1350重量部以上とすることが好ましい。こうすることにより、より高い磁束密度を得ることができる。一方、含有比率が高くなると、バインダとしてのゴム成分の量が相対的に低下し、成形性が悪化してしまうことになる。したがって、磁性粉の含有量は、1800重量部未満とすることが好ましい。   In addition, it is preferable that content of magnetic powder shall be 1350 weight part or more with respect to 100 weight part of solid rubber. By doing so, a higher magnetic flux density can be obtained. On the other hand, when the content ratio is high, the amount of the rubber component as the binder is relatively lowered, and the moldability is deteriorated. Therefore, the content of the magnetic powder is preferably less than 1800 parts by weight.

また、加熱圧縮成形時にかける磁界の強さは、80000A/m以上800000A/m以下とすることが好ましい。80000A/mよりも小さいと、得られた磁気エンコーダの磁束密度が低くなる恐れがあるためである。また、磁界は、800000A/m程度で飽和し、800000A/mよりも大きくすると、コイルの発熱が大きくなってしまうからである。   The strength of the magnetic field applied during heat compression molding is preferably 80000 A / m or more and 800000 A / m or less. This is because if it is less than 80000 A / m, the magnetic flux density of the obtained magnetic encoder may be lowered. Further, the magnetic field is saturated at about 800,000 A / m, and if the magnetic field is larger than 800,000 A / m, heat generation of the coil increases.

ここで、磁気エンコーダの配合および評価を、表1、表2に示す。なお、成形条件等を以下に示す。   Here, Tables 1 and 2 show the composition and evaluation of the magnetic encoder. The molding conditions and the like are shown below.

成形条件については、磁性ゴムを150℃に加温した金型内にセットし、金型を閉じて加熱圧縮直後から100000A/mで20分間印加し、磁界をかけた。磁界の印加を停止した後、さらに10分間金型内において保持した。加熱圧縮成形は、合計30分とした。   As for molding conditions, the magnetic rubber was set in a mold heated to 150 ° C., the mold was closed, and immediately after heating and compression, applied at 100000 A / m for 20 minutes to apply a magnetic field. After stopping the application of the magnetic field, it was held in the mold for another 10 minutes. The heat compression molding was performed for a total of 30 minutes.

密度測定については、以下の通りである。JIS R3503に示されるピクノメーター(比重瓶、呼び容量50ml)を用いて計測した。まず、容器を洗浄、乾燥させて容器の質量Mを測定した。この容器に、磁気エンコーダにより削り取った磁性ゴムを容器の高さの1/4程度までの量を入れて、その時の質量Mを測定した。質量(M−M)が磁性ゴム自体の質量となる。次に、磁性ゴムを入れた容器に磁性ゴム粉が全部浸るより少し多めに蒸留水を入れ、この状態で真空容器に投入した。そして、真空容器を10kPa程度まで減圧して粒子に付着している空気の脱気を行い、この脱気を磁性ゴム粉から気泡が発生しなくなるまで行なった。その後、真空容器から取り出し、液温が室温になるまで放置した後、容器の規定量まで蒸留水を追加して、その時の質量Mを測定した。次に、容器から磁性ゴムおよび蒸留水を取り出して、洗浄、乾燥後、再度蒸留水だけ容器に規定量まで入れて質量Mを測定した。別途、測定温度における蒸留水の密度ρは、化学便覧(改訂4版、丸善(株)刊)基礎編5章表5.2から補間して求めた。なお、磁性ゴムの密度ρ(g/cm)は、以下の数1で示す式で算出した。 The density measurement is as follows. Measurement was performed using a pycnometer (specific gravity bottle, nominal volume 50 ml) shown in JIS R3503. First, wash the vessel, the mass was measured M 1 of the container is dried. The amount of magnetic rubber scraped off by the magnetic encoder was put into this container up to about 1/4 of the height of the container, and the mass M 2 at that time was measured. The mass (M 1 -M 2 ) is the mass of the magnetic rubber itself. Next, a little more distilled water was added to the container containing the magnetic rubber than the magnetic rubber powder was completely immersed, and this state was put into the vacuum container. Then, the vacuum vessel was depressurized to about 10 kPa to deaerate the air adhering to the particles, and this deaeration was performed until no bubbles were generated from the magnetic rubber powder. Then, after taking out from a vacuum vessel and leaving to stand until the liquid temperature became room temperature, distilled water was added to the specified amount of the vessel, and the mass M 3 at that time was measured. Next, the magnetic rubber and distilled water were taken out from the container, washed and dried, and then again with distilled water up to a specified amount, and the mass M 4 was measured. Separately, the density ρ L of distilled water at the measurement temperature was obtained by interpolating from Table 5.2 of Chapter 5 of the Basic Guide to Chemical Handbook (Revised 4th edition, published by Maruzen Co., Ltd.). The density ρ (g / cm 3 ) of the magnetic rubber was calculated by the following equation (1).

Figure 2009097995
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成形性については、上記した加熱圧縮成形により多極磁石として適切に附型できるかどうかを評価し、適切に附型できたものを○、できなかったものを×で示した。   As for moldability, whether or not it can be appropriately molded as a multipolar magnet by the above-described heat compression molding was evaluated, and those that could be properly molded were indicated by ◯, and those that could not be molded were indicated by ×.

磁気特性については、上記した加熱圧縮成形により得られた磁気エンコーダ(外径φ78mm、内径φ68mm、磁性ゴム部の厚み1.1mm)を45対90極に多極着磁した後、厚み0.4mmのSUS製の保護カバーを装着し、磁気特性検査装置TMW−EC14L(東洋磁気工業(株)製)を用いて、保護カバーの表面からギャップ2.0mmで磁束密度を測定した。表中の○は、5mT以上であり、×は、5mTよりも低い値を示す。   For magnetic properties, the magnetic encoder (outer diameter φ78 mm, inner diameter φ68 mm, magnetic rubber part thickness 1.1 mm) obtained by the above-described heat compression molding is magnetized to 45 to 90 poles, and then the thickness is 0.4 mm. A SUS protective cover was attached, and the magnetic flux density was measured at a gap of 2.0 mm from the surface of the protective cover using a magnetic property inspection apparatus TMW-EC14L (manufactured by Toyo Magnetic Industry Co., Ltd.). In the table, ◯ is 5 mT or more, and x indicates a value lower than 5 mT.

耐油性試験については、JIS No.3相当のオイルのIRM903を用いて、100℃、72時間浸漬後の体積変化率で判定した。表中の○は、±5%以下であり、×は、±5%を超えた場合を示す。   For oil resistance test, JIS No. Using an IRM 903 corresponding to oil No. 3, the volume change rate after immersion for 72 hours at 100 ° C. was used. In the table, ○ indicates ± 5% or less, and × indicates a case where ± 5% is exceeded.

Figure 2009097995
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Figure 2009097995
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表1〜表2を参照して、密度が3.40g/cm以上3.80g/cm以下であるNo.1〜No.8、No.13、No.14では、成形性および磁気特性が良好である。これに対し、密度が3.40g/cm未満のNo.9、No.11では、磁気特性が劣っている。また、密度が3.80g/cmよりも大きいNo.10、No.12では、成形性が劣っている。なお、No.14については、耐油性が劣っている。したがって、上記した自動車用に使用される場合には、耐油性が良好なものを選択することが好ましい。 Referring to Table 1 to Table 2, the density is less than 3.40 g / cm 3 or more 3.80 g / cm 3 No. 1-No. 8, no. 13, no. No. 14 has good moldability and magnetic properties. On the other hand, No. having a density of less than 3.40 g / cm 3 . 9, no. 11 has poor magnetic properties. In addition, No. having a density greater than 3.80 g / cm 3 . 10, no. No. 12, the moldability is inferior. In addition, No. About 14, oil resistance is inferior. Therefore, when it is used for the above-mentioned automobile, it is preferable to select one having good oil resistance.

このような磁気エンコーダを含む転がり軸受は、自動車用の車軸の支持構造に備えられる。図8は、車軸支持構造を示す概略断面図である。図8を参照して、車軸支持構造81は、車軸(図示せず)と共に回転するハブ輪82と、車軸を支持する転がり軸受91とを含む。ハブ輪82のフランジ84は、ボルト83によって車輪(図示せず)に固定されている。転がり軸受91は、複列アンギュラ玉軸受であり、複列に配置される玉92と、内輪93と、外輪94と、保持器95と、シール96と、磁気エンコーダ(図示せず)とを含む。   A rolling bearing including such a magnetic encoder is provided in a support structure for an automobile axle. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an axle support structure. Referring to FIG. 8, axle support structure 81 includes a hub wheel 82 that rotates together with an axle (not shown), and a rolling bearing 91 that supports the axle. The flange 84 of the hub wheel 82 is fixed to a wheel (not shown) by a bolt 83. The rolling bearing 91 is a double row angular ball bearing, and includes balls 92 arranged in a double row, an inner ring 93, an outer ring 94, a retainer 95, a seal 96, and a magnetic encoder (not shown). .

内輪93はハブ輪82に固定され、車軸の回転と共に回転する。外輪94は、外径側に配置されるハウジング(図示せず)に固定される。また、シール96には、多極磁石およびスリンガを含む磁気エンコーダが含まれており、回転センサ97により、回転数を検出することができる。   The inner ring 93 is fixed to the hub wheel 82 and rotates with the rotation of the axle. The outer ring 94 is fixed to a housing (not shown) disposed on the outer diameter side. Further, the seal 96 includes a magnetic encoder including a multipolar magnet and a slinger, and the rotation sensor 97 can detect the rotation speed.

このように、車軸支持構造81は構成されている。このような車軸支持構造81は、生産性が良好である。   Thus, the axle support structure 81 is configured. Such an axle support structure 81 has good productivity.

なお、上記の実施の形態においては、転動体として玉を使用した場合について説明したが、転動体として、円筒ころや針状ころ、棒状ころ等のころを使用した場合についても適用される。また、シールを含まないタイプの転がり軸受や、外輪または内輪を含まない転がり軸受についても適用される。   In addition, in said embodiment, although the case where a ball was used as a rolling element was demonstrated, it applies, also when using rollers, such as a cylindrical roller, a needle roller, and a rod roller, as a rolling element. The present invention is also applied to a rolling bearing that does not include a seal, and a rolling bearing that does not include an outer ring or an inner ring.

また、上記した磁気エンコーダは、転がり軸受に含まれることにしたが、これに限らず、滑り軸受に含まれることにしてもよい。さらに、回転軸等に限らず、他の回転部材の回転数等を検出する際にも適用され、検出センサと共に、回転部材の回転数等を検出する回転検出装置を構成することにしてもよい。   Moreover, although the above-mentioned magnetic encoder was included in the rolling bearing, it may be included in not only this but a sliding bearing. Furthermore, the present invention is not limited to the rotating shaft and the like, and may be applied when detecting the rotational speed or the like of another rotating member, and may constitute a rotation detecting device that detects the rotational speed or the like of the rotating member together with the detection sensor. .

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.

この発明に係る磁気エンコーダおよび転がり軸受は、自動車用等、車軸用の転がり軸受等に、有効に利用される。   The magnetic encoder and the rolling bearing according to the present invention are effectively used for a rolling bearing for an axle such as an automobile.

この発明の一実施形態に係る転がり軸受の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of rolling bearing which concerns on one Embodiment of this invention. 多極磁石の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of a multipolar magnet. 磁気エンコーダ製造装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a magnetic encoder manufacturing apparatus. 磁気エンコーダ製造装置に含まれる金型中子の断面図である。It is sectional drawing of the metal mold | die core contained in a magnetic encoder manufacturing apparatus. 磁気エンコーダ製造装置に含まれる金型中子の斜視図である。It is a perspective view of the metal mold | die core contained in a magnetic encoder manufacturing apparatus. 磁気エンコーダ製造装置に含まれる金型中子を構成する下金型中子の斜視図である。It is a perspective view of the lower mold core which comprises the mold core contained in a magnetic encoder manufacturing apparatus. 成形した未加硫の磁性ゴムを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the shape | molded unvulcanized magnetic rubber. この発明の一実施形態に係る転がり軸受を含む車軸支持構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the axle shaft support structure containing the rolling bearing which concerns on one Embodiment of this invention. 従来の玉軸受の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of conventional ball bearing.

符号の説明Explanation of symbols

11,91 転がり軸受、12,92 玉、13,93 内輪、14,94 外輪、15a,15b 軌道面、16 磁気エンコーダ、17,96 シール、21 回転検出装置、22,97 回転センサ、23 多極磁石、24,64 スリンガ、25 検出部、26 PCD、27a N極、27b S極、28a、円筒部、28b,84 フランジ、31 芯金、32 ゴム部、51 磁気エンコーダ製造装置、52 プレス、53 支柱、54a 可動プレート、固定プレート54b、55a 可動軸、55b 固定軸、56 コイル、57 冷却ジャケット管、58 ヒータ、59 断熱プレート、60 金型部、61 パイプ、62 クーラー、63 磁性ゴム、65 面、71 金型中子、72a 上金型中子、72b 下金型中子、73 非磁性材料、74 磁性材料、75a 凹部、75b 凸部、81 車軸支持構造、82 ハブ輪、83 ボルト、95 保持器。   11,91 Rolling bearing, 12,92 Ball, 13,93 Inner ring, 14,94 Outer ring, 15a, 15b Raceway surface, 16 Magnetic encoder, 17,96 Seal, 21 Rotation detector, 22,97 Rotation sensor, 23 Multipole Magnet, 24, 64 Slinger, 25 Detector, 26 PCD, 27a N pole, 27b S pole, 28a, cylindrical part, 28b, 84 flange, 31 cored bar, 32 rubber part, 51 magnetic encoder manufacturing apparatus, 52 press, 53 Column, 54a Movable plate, Fixed plate 54b, 55a Movable shaft, 55b Fixed shaft, 56 Coil, 57 Cooling jacket tube, 58 Heater, 59 Thermal insulation plate, 60 Mold part, 61 Pipe, 62 Cooler, 63 Magnetic rubber, 65 surface , 71 Mold core, 72a Upper mold core, 72b Lower mold core, 73 Non-magnetic material 74 magnetic materials, 75a concave, 75b convex portion, 81 an axle support structure 82 hub wheel, 83 volts, 95 retainer.

Claims (6)

周方向に交互に磁極が配置されたゴム製の多極磁石を含む磁気エンコーダであって、
前記多極磁石は、ゴム組成物、磁性粉および加硫剤を含む未加硫の磁性ゴムを、所定の方向に磁界をかけながら加熱圧縮成形することにより形成されており、
前記多極磁石の密度は、3.40g/cm以上3.80g/cm以下である、磁気エンコーダ。
A magnetic encoder including a rubber multipole magnet in which magnetic poles are alternately arranged in a circumferential direction,
The multipolar magnet is formed by heat compression molding an unvulcanized magnetic rubber containing a rubber composition, magnetic powder and a vulcanizing agent while applying a magnetic field in a predetermined direction,
The magnetic encoder has a density of the multipolar magnet of 3.40 g / cm 3 or more and 3.80 g / cm 3 or less.
前記ゴム組成物は、NBR(アクリロニトリルーブタジエンゴム)を含む、請求項1に記載の磁気エンコーダ。 The magnetic encoder according to claim 1, wherein the rubber composition includes NBR (acrylonitrile-butadiene rubber). 前記NBRは、中高ニトリルゴムを含む、請求項2に記載の磁気エンコーダ。 The magnetic encoder according to claim 2, wherein the NBR includes medium-high nitrile rubber. 前記磁性粉は、磁場配向用フェライト系磁性粉を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の磁気エンコーダ。 The magnetic encoder according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic powder includes a magnetic ferrite for magnetic field orientation. 外輪と、
内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に配置され、前記外輪および前記内輪に設けられた軌道面上を転動する転動体と、
請求項1〜4のいずれかに記載の磁気エンコーダとを含む、転がり軸受。
Outer ring,
Inner ring,
A rolling element that is disposed between the outer ring and the inner ring and rolls on a raceway provided in the outer ring and the inner ring;
A rolling bearing comprising the magnetic encoder according to claim 1.
前記多極磁石を覆うように前記多極磁石の軸受外方側に取り付けられ、非磁性材料から構成される保護カバーを含む、請求項5に記載の転がり軸受。 The rolling bearing according to claim 5, comprising a protective cover that is attached to the bearing outer side of the multipolar magnet so as to cover the multipolar magnet and is made of a nonmagnetic material.
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