JP4586475B2 - Magnetic encoder - Google Patents

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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

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に関する。   The present invention relates to 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磁気エンコーダと、磁気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磁気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磁気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。   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 rotational speed detection device used for control, etc., an annular magnetic encoder in which N poles and S poles are alternately magnetized in the circumferential direction, a sensor for detecting a change in the magnetic field in the vicinity of the magnetic encoder, The magnetic encoder is rotated together with the rotation of the wheel by arranging the magnetic encoder in the sealing device for sealing the bearing that supports the wheel, and the magnetic field change synchronized with the rotation of the wheel is detected by the sensor. Things are known.

上記の車輪用軸受に使用される磁気エンコーダとしては、磁性体粉を混入させた磁性ゴムをスリンガに加硫接着したものや、磁性体粉をプラスチックに混入したプラスチック磁石をスリンガに接着接合したものが使用されている。更には、円環状のプラスチック磁石とスリンガを所謂、弾性接着剤で接着接合するものが提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
特開2003−222150号公報
Magnetic encoders used in the above wheel bearings are those in which magnetic rubber mixed with magnetic powder is vulcanized and bonded to slinger, or plastic magnets in which magnetic powder is mixed in plastic are bonded and bonded to slinger. Is used. Furthermore, there has been proposed one in which an annular plastic magnet and a slinger are bonded and bonded with a so-called elastic adhesive. (For example, refer to Patent Document 1.)
JP 2003-222150 A

ところで、ゴム磁石を用いる最大の利点は、低モジュラスのため内部応力の発生をある程度抑制できることと、発生した内部応力を粘弾性挙動により効率的に緩和吸収できる点にある。従って、ゴム磁石による磁気エンコーダは、過酷な温度環境下(例えば、−40℃〜120℃)に曝されても過大な応力が発生することがなく、剥がれの問題が生じにくいのである。   By the way, the greatest advantage of using a rubber magnet is that the generation of internal stress can be suppressed to some extent because of its low modulus, and the generated internal stress can be efficiently relaxed and absorbed by viscoelastic behavior. Therefore, a magnetic encoder using a rubber magnet does not generate excessive stress even when exposed to a severe temperature environment (for example, −40 ° C. to 120 ° C.), and is unlikely to cause a peeling problem.

近年、磁気エンコーダは、よりコンパクトに、軸受シール装置の一部として組み込まれることが多くなっているが、そのような構成とした場合、エンコーダとセンサとのエアギャップを大きく採ったほうが組立性の面から都合がよい。このため、エアギャップを拡大することが望まれるが、この場合、高精度の回転検出機能を確保するためには、より強力なエンコーダ能力が要求されることになる。つまり、磁気エンコーダには、更なる磁束密度の向上が強く求められる。   In recent years, magnetic encoders have been more compactly incorporated as a part of bearing seal devices, but in such a configuration, it is easier to assemble a larger air gap between the encoder and the sensor. Convenient from the aspect. For this reason, it is desired to enlarge the air gap. In this case, however, more powerful encoder capability is required to ensure a highly accurate rotation detection function. That is, the magnetic encoder is strongly required to further improve the magnetic flux density.

このような磁力増大の要望に対応するには、磁性体粉の混入量を多くすれば良いが、この場合、ゴム磁石のモジュラスが増加すると同時に粘弾的側面が失われるため、応力の発生の抑制とその緩和吸収能力が極端に低下していくことになる。即ち、磁性体粉を増量した場合、過酷な温度環境下では、ゴム磁石とスリンガの熱膨張係数の差に基づき過大な応力が発生することになり、これが緩和されずに(力学的欠陥部とみなされる)接着界面層に集中する結果として、ゴム磁石とスリンガ間の固着力が徐々に低下して、最終的に剥がれる可能性があった。   In order to respond to such a demand for increased magnetic force, it is sufficient to increase the amount of magnetic powder mixed in, but in this case, the modulus of rubber magnets increases and at the same time the viscoelastic side is lost. Suppression and mitigation absorption capacity will be extremely reduced. In other words, when the amount of magnetic powder is increased, in a severe temperature environment, an excessive stress is generated based on the difference in thermal expansion coefficient between the rubber magnet and the slinger, and this is not relaxed (mechanical defect portion and As a result of concentrating on the adhesive interface layer (which is considered), the adhesion between the rubber magnet and the slinger was gradually reduced and could eventually peel off.

一方、プラスチック磁石を用いた場合には、ゴム磁石に対して、比較的多量の磁性体粉を混入することが可能であり、この点において、ゴム磁石を凌ぐ磁気特性を有するエンコーダ素材となり得る可能性のある材料となる。更に、プラスチック磁石は、磁界をかけた状態での射出成形(磁場成形)が容易であり、優れた磁気特性発現に不可欠な異方性磁石を得ることができる。   On the other hand, when a plastic magnet is used, it is possible to mix a relatively large amount of magnetic powder into the rubber magnet. In this respect, it can be an encoder material having a magnetic property superior to that of the rubber magnet. It becomes a characteristic material. Furthermore, the plastic magnet can be easily injection molded (magnetic field molding) in a state where a magnetic field is applied, and an anisotropic magnet indispensable for developing excellent magnetic properties can be obtained.

しかしながら、プラスチック磁石をスリンガに接着接合して多極磁化された磁気エンコーダとした場合、過酷な温度環境下において、磁性体粉の配合量を高めたゴム磁石と同様に、剥がれの問題が生じることが予想される。また、信頼性の高い(過酷な温度環境下でも剥がれることのない)強固な接着を確保した場合であっても、この場合、プラスチック磁石内部に最大応力が集中することが想定されるため、最悪の場合、プラスチック磁石が応力によって自壊することが想定される。さらに、このような問題を解決するために、特許文献1に記載の磁気エンコーダのような弾性接着剤を使用する手法が考えられるが、コストが掛かり、生産性が悪くなるといった問題がある。   However, when a magnetic magnet is magnetized by bonding a plastic magnet to a slinger, the problem of peeling occurs in a severe temperature environment, like a rubber magnet with an increased amount of magnetic powder. Is expected. Even in the case of securing a highly reliable (non-peeling under severe temperature environment) and strong adhesion, it is assumed that the maximum stress is concentrated inside the plastic magnet. In this case, it is assumed that the plastic magnet breaks down due to stress. Furthermore, in order to solve such a problem, a method using an elastic adhesive such as the magnetic encoder described in Patent Document 1 can be considered, but there is a problem that the cost is increased and the productivity is deteriorated.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、良好な磁気特性を有すると共に、過酷な温度環境下でもスリンガから脱落したり、自壊することがない信頼性の高い磁気エンコーダ、及び、それを用いた転がり軸受ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has the object of having high magnetic properties and high reliability that does not fall off the slinger or break itself even under a severe temperature environment. A magnetic encoder and a rolling bearing unit using the same are provided.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 回転体に取り付け可能な固定部材と、該固定部材に取り付けられ、円周方向に多極着磁された略円環状の磁石部と、を備えた磁気エンコーダであって、
前記磁石部はポリアミド樹脂組成物と磁性体粉とを含有する磁石材料からなり、
前記磁性体粉は、ストロンチウムフェライト、バリウムフェライト、ネオジウム−鉄−ボロン、サマリウム−コバルト、サマリウム−鉄の群から選ばれる一つであり、
前記磁石材料の前記磁性体粉の含有量は、60〜80体積%であり、
前記磁石部は、接着剤を焼き付けた前記固定部材をコアにして、前記磁石材料をインサート成形することで、前記固定部材に一体的に接合されており、
前記磁石部の厚さは0.6〜1.2mmで、前記固定部材の厚さは0.4〜1.0mmである
ことを特徴とする磁気エンコーダ。
(2) 前記ポリアミド樹脂組成物は、少なくともポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミド612の群から選ばれるポリアミド樹脂と、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ポリアミド系ブロック共重合体とのポリマーアロイからなる樹脂組成物であることを特徴とする(1)に記載の磁気エンコーダ。
(3) 前記固定部材に焼き付ける前記接着剤が、フェノール樹脂系接着剤であることを特徴とする(1)に記載の磁気エンコーダ。
(4) 前記接着剤を半硬化状態で焼き付けた前記固定部材をコアにして、前記磁石材料のインサート成形が行われることを特徴とする(1)に記載の磁気エンコーダ。
(5) 前記インサート成形の後に行われる二次加熱で、前記接着剤が完全に硬化することを特徴とする(4)に記載の磁気エンコーダ。
(6) 前記磁性体粉がストロンチウムフェライトまたはバリウムフェライトであり、ランタンとコバルトが混入されることを特徴とする(1)に記載の磁気エンコーダ。
(7) 固定輪と、回転輪と、前記固定輪及び回転輪の間で周方向に転動自在に配置された複数の転動体とを備える転がり軸受ユニットにおいて、(1)〜(6)のいずれかに記載の磁気エンコーダが、前記回転輪に固定されてい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 can be achieved by the following constitution.
(1) A magnetic encoder comprising: a fixing member that can be attached to a rotating body; and a substantially annular magnet portion that is attached to the fixing member and is multipolarly magnetized in the circumferential direction,
The magnet portion is made of a magnet material containing a polyamide resin composition and magnetic powder,
The magnetic powder is one selected from the group of strontium ferrite, barium ferrite, neodymium-iron-boron, samarium-cobalt, samarium-iron,
The content of the magnetic powder of the magnet material is 60 to 80% by volume,
The magnet part is integrally joined to the fixing member by insert molding the magnet material with the fixing member baked adhesive as a core,
The magnetic encoder has a thickness of 0.6 to 1.2 mm, and the fixing member has a thickness of 0.4 to 1.0 mm.
(2) The polyamide resin composition comprises at least a polyamide resin selected from the group consisting of polyamide 12, polyamide 11, and polyamide 612, and a polyamide system including a soft segment having a glass transition temperature of at least −40 ° C. or less in its molecular structure. The magnetic encoder according to (1), which is a resin composition comprising a polymer alloy with a block copolymer.
(3) The magnetic encoder according to (1), wherein the adhesive to be baked on the fixing member is a phenol resin adhesive.
(4) The magnetic encoder according to (1), wherein insert molding of the magnet material is performed using the fixing member obtained by baking the adhesive in a semi-cured state as a core.
(5) The magnetic encoder according to (4), wherein the adhesive is completely cured by secondary heating performed after the insert molding.
(6) The magnetic encoder according to (1), wherein the magnetic powder is strontium ferrite or barium ferrite, and lanthanum and cobalt are mixed therein.
(7) In a rolling bearing unit comprising a fixed wheel, a rotating wheel, and a plurality of rolling elements arranged to be freely rollable in the circumferential direction between the fixed wheel and the rotating wheel, (1) to (6) A rolling bearing unit, wherein any one of the magnetic encoders is fixed to the rotating wheel.

本発明のエンコーダは、良好な磁気特性を有すると共に、過酷な温度環境下でもスリンガから脱落したり、自壊することがない信頼性の高いものとなる。   The encoder of the present invention has a good magnetic property and is highly reliable without dropping from the slinger or self-destructing even under a severe temperature environment.

以下、本発明のエンコーダ、及び転がり軸受ユニットの各実施形態例について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the encoder and the rolling bearing unit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態の一例として、独立懸架式のサスペンションに支持する、非駆動輪を支持するための車輪支持用転がり軸受ユニット2aに、本発明を適用した場合について示している。尚、本発明の特徴以外の構成及び作用については、従来から広く知られている構造と同等であるから、説明は簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。   FIG. 1 shows, as an example of an embodiment of the present invention, a case where the present invention is applied to a wheel support rolling bearing unit 2a for supporting a non-driving wheel supported by an independent suspension. Note that the configuration and operation other than the features of the present invention are the same as those of a conventionally well-known structure. Therefore, the description will be simplified, and the features of the present invention will be mainly described below.

ハブ7aの内端部に形成した小径段部15に外嵌した内輪16aは、このハブ7aの内端部を径方向外方にかしめ広げる事により形成したかしめ部23によりその内端部を抑え付ける事で、ハブ7aに結合固定されている。そして、このハブ7aと内輪16aは回転輪を構成している。また、車輪は、このハブ7aの外端部で、固定輪である外輪5aの外端部から突出した部分に形成した取付けフランジ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。   The inner ring 16a that is externally fitted to the small-diameter step portion 15 formed at the inner end portion of the hub 7a is restrained by a caulking portion 23 that is formed by caulking the inner end portion of the hub 7a radially outward. By attaching, it is fixedly coupled to the hub 7a. The hub 7a and the inner ring 16a constitute a rotating wheel. 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.

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の内周面と上記ハブ7a及び内輪16aの外周面との間で、各玉17a、17aを設けた空間と外部空間とを遮断している。   Further, seal rings 21a and 21b are provided between the inner peripheral surface of both ends of the outer ring 5a, the outer peripheral surface of the intermediate part of the hub 7a, and the outer peripheral surface of the inner end part of the inner ring 16a, respectively. These seal rings 21a and 21b block the space provided with the balls 17a and 17a from the outer space between the inner peripheral surface of the outer ring 5a and the outer peripheral surfaces of the hub 7a and the inner ring 16a.

各シールリング21a、21bは、それぞれ軟鋼板を曲げ形成して、断面L字形で全体を円環状とした芯金24a、24bにより、弾性材22a、22bを補強してなる。この様な各シールリング21a、21bは、それぞれの芯金24a、24bを外輪5aの両端部に締り嵌めで内嵌し、それぞれの弾性材22a、22bが構成するシールリップの先端部を、ハブ7aの中間部外周面、或は内輪16aの内端部外周面に外嵌固定したスリンガ25に、それぞれの全周に亙り摺設させている。   Each of the seal rings 21a and 21b is formed by bending a mild steel plate and reinforcing the elastic members 22a and 22b with core bars 24a and 24b having an L-shaped cross section and an annular shape as a whole. Each of such seal rings 21a and 21b has a metal core 24a and 24b fitted into both ends of the outer ring 5a by an interference fit, and the tip ends of the seal lips formed by the respective elastic members 22a and 22b are connected to the hub. The slinger 25 is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion 7a or the outer peripheral surface of the inner end portion of the inner ring 16a.

また、図2に示すように、磁気エンコーダ26は、固定部材であるスリンガ25と、スリンガ25の側面に一体接合された磁石部である磁極形成リング27とで構成される。図3に示すように、磁極形成リング27は多極磁石であり、その周方向には、交互にN、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 are alternately formed in the circumferential direction. Then, a magnetic sensor 28 is disposed facing the magnetic pole forming ring 27 (see FIG. 1).

以下、本発明に係る磁気エンコーダ26の基本仕様について説明する。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を含有した磁石材料からなる多極プラスチック磁石により構成される。また、磁気エンコーダは、フェノール樹脂系接着剤を焼き付けたスリンガをコアにして、磁石材料のインサート成形を行い、磁極形成リングを構成するプラスチック磁石とスリンガを成形と同時に一体的に接着接合し、その後、得られる接着体を円周方向に多極磁化することで製造される。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、吸水性が少ないポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド612を用いる。また、スリンガの接着表面には、プラスチック磁石とスリンガとの接着をより強固なものとするため、化学エッチング処理が施される。   Hereinafter, basic specifications of the magnetic encoder 26 according to the present invention will be described. The magnetic pole forming ring 27 of the magnetic encoder 26 is composed of a multipolar plastic magnet made of a magnet material containing magnetic powder and a resin composition serving as a binder thereof. Also, the magnetic encoder uses a slinger baked with phenol resin adhesive as the core, insert molding of the magnet material, and integrally bonding and joining the plastic magnet and slinger constituting the magnetic pole forming ring at the same time, The obtained adhesive is manufactured by multipolar magnetization in the circumferential direction. As a binder for the plastic magnet, polyamide 11 and polyamide 12 with low water absorption are taken into consideration that polyamide resin, specifically, calcium chloride used as a snow melting material may be taken together with water. Polyamide 612 is used. In addition, a chemical etching process is performed on the bonding surface of the slinger in order to make the adhesion between the plastic magnet and the slinger stronger.

本発明者らは、既に上記のような基本仕様とすれば、性能と耐久性に優れた磁気エンコーダが得られることを見出していたが、より信頼性を向上させるべく、鋭意研究を重ねた結果、磁気エンコーダにおけるプラスチック磁石及びスリンガの厚さを、各々好ましい範囲内に設定し、更に、プラスチック磁石のバインダーである樹脂組成物をポリアミド樹脂と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ポリアミド系ブロック共重合体とのポリマーアロイとすることによって磁気エンコーダとしての要求機能を十分満足しながらも、過酷な温度環境下でもクラック発生等問題を生じることがない高信頼性の磁気エンコーダが得られることを見出した。   The inventors of the present invention have already found that a magnetic encoder having excellent performance and durability can be obtained if the basic specifications are as described above. However, as a result of earnest research, the reliability has been improved. The thicknesses of the plastic magnet and slinger in the magnetic encoder are each set within a preferable range. Further, a resin composition that is a binder of the plastic magnet has a glass transition temperature of at least −40 ° C. or less in the polyamide resin and its molecular structure. Highly reliable without causing problems such as cracks even under severe temperature conditions while satisfying the required functions as a magnetic encoder by using a polymer alloy with a polyamide block copolymer containing a soft segment. It has been found that a magnetic encoder can be obtained.

まず、本発明者らは、磁気エンコーダの構成とその性能、及び耐久性との関係を究明した結果、高性能且つ高信頼性を確保するには、スリンガ上に形成されるプラスチック磁石の厚さ(最大厚さを意味する:以下単に厚さと記載する)を0.6mm〜1.2mm、スリンガの厚さを0.4mm〜1.0mmの範囲内とするべきであるという結論に達した。即ち、本発明に係る磁気エンコーダの基本仕様によれば、プラスチック磁石とスリンガは、フェノール樹脂系接着剤により非常に強固に接着接合されている。このため、過酷な温度環境下でのプラスチック磁石とスリンガの冷熱変形量差に基づき生じる応力の最大集中点は、接着層から少しプラスチック磁石側に入ったところに存在する可能性があった。ここで、プラスチック磁石とスリンガの変形機構に注目してみると、プラスチック磁石の厚さが増大すればするほど、プラスチック磁石とスリンガとの環境温度変化に伴う変形量の差は大きくなると推察されるが、これは、接着界面層から距離を取れば取るほど、フェノール樹脂接着層の拘束効果が減少するため、接着界面層からより離れたプラスチック磁石の樹脂は、より自由に大きく変形できることによる(尚、接着界面付近のプラスチック磁石の樹脂成分は、フェノール樹脂接着層に強く固定化されているため、その変形はある程度拘束されていると解釈される)。以上の理由から、プラスチック磁石の厚さの増大に伴い、その環境温度変化に伴う変形量が大きくなる結果として、スリンガとの相対的な変形量差が増大することで、より大きな応力がプラスチック磁石内部に発生してしまう可能性が十分考えられた。このため、プラスチック磁石の厚さの増大は耐久性の面で好ましくないという結論に達した。   First, as a result of investigating the relationship between the configuration of a magnetic encoder, its performance, and durability, the present inventors have determined the thickness of the plastic magnet formed on the slinger to ensure high performance and high reliability. It was concluded that (meaning maximum thickness: hereinafter simply referred to as thickness) should be 0.6 mm to 1.2 mm and the thickness of the slinger should be within the range of 0.4 mm to 1.0 mm. That is, according to the basic specifications of the magnetic encoder according to the present invention, the plastic magnet and the slinger are bonded and bonded very firmly by the phenol resin adhesive. For this reason, there is a possibility that the maximum concentration point of the stress generated based on the difference in the amount of thermal deformation between the plastic magnet and the slinger in a severe temperature environment exists slightly on the plastic magnet side from the adhesive layer. Here, when attention is paid to the deformation mechanism of the plastic magnet and slinger, it is presumed that as the thickness of the plastic magnet increases, the difference in deformation amount due to the environmental temperature change between the plastic magnet and the slinger increases. However, since the restraining effect of the phenolic resin adhesive layer decreases as the distance from the adhesive interface layer increases, the resin of the plastic magnet further away from the adhesive interface layer can be deformed more freely and largely (note that The resin component of the plastic magnet in the vicinity of the adhesive interface is strongly fixed to the phenolic resin adhesive layer, so that the deformation is interpreted to a certain extent). For the above reasons, as the thickness of the plastic magnet increases, the amount of deformation accompanying the environmental temperature change increases. As a result, the difference in the amount of deformation relative to the slinger increases. The possibility of occurring inside was considered sufficiently. For this reason, it was concluded that an increase in the thickness of the plastic magnet is not preferable in terms of durability.

しかしながら、性能面を考慮するとプラスチック磁石の厚さをあまり薄くすることはできない。即ち、プラスチック磁石の厚さが薄すぎると要求される磁気特性(磁気特性として最大エネルギー積(BHmax)で1.3〜15MGOe、より好ましくは1.8〜12MGOeの範囲)を満足することが極めて困難となる。このことを本発明者らは実験により見出し、本発明仕様の磁気エンコーダにおける高性能、尚且つ、高信頼性の確保には、スリンガ上に形成されるプラスチック磁石の厚さを0.6mm〜1.2mmの範囲内とするべきであるという結論に達した。即ち、プラスチック磁石の厚さが0.6mm未満の場合は磁気特性が要求性能を満足しないため好ましくなく、1.2mmより厚い場合は、上記説明したように、スリンガとの相対的な変形量の差が大きくなり耐久性の面で不利となる傾向があるため好ましくない。   However, considering the performance aspect, the thickness of the plastic magnet cannot be made too thin. That is, if the thickness of the plastic magnet is too thin, the magnetic characteristics required (maximum energy product (BHmax) in the range of 1.3 to 15 MGOe, more preferably 1.8 to 12 MGOe) are extremely satisfied. It becomes difficult. The present inventors have found this through experiments, and in order to ensure high performance and high reliability in the magnetic encoder of the present invention specification, the thickness of the plastic magnet formed on the slinger is 0.6 mm to 1 mm. A conclusion was reached that it should be in the range of 2 mm. That is, when the thickness of the plastic magnet is less than 0.6 mm, it is not preferable because the magnetic characteristics do not satisfy the required performance. When the thickness is greater than 1.2 mm, the relative deformation amount with the slinger is not preferable as described above. This is not preferable because the difference becomes large and tends to be disadvantageous in terms of durability.

また、以下で詳述するように、本発明者はスリンガについても適正値があることを見出している。本発明に係る磁気エンコーダのスリンガの材質としては、プラスチック磁石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)等の磁性ステンレス鋼が用いられるが、本発明者は、このような磁性ステンレス鋼からなるスリンガの厚さを少なくとも0.4mm以上としないと、プラスチック磁石のバックヨークとしての作用効果が十分に期待できないことを見出した。即ち、スリンガの厚さが0.4mm未満となると、スリンガとして剛性不足となるだけでなく、バックヨークとしての作用効果が不十分となり好ましくないのである。一方、1.0mmより厚くした場合においては、成形加工性が低下することになり製造コストの面で不利となる傾向となるために好ましくない。以上のような理由により、スリンガの厚さは0.4mm〜1.0mmの範囲内とする必要があるという結論に達した。   Further, as will be described in detail below, the present inventor has found that there is an appropriate value for the slinger. As the material of the slinger of the magnetic encoder according to the present invention, ferritic stainless steel (SUS430 or the like), martensitic stainless steel (such as SUS430) having a certain level of corrosion resistance, which does not deteriorate the magnetic characteristics of the plastic magnet and is used from the usage environment. Magnetic stainless steel such as SUS410 is used, but the present inventor has the effect as a back yoke of a plastic magnet unless the thickness of the slinger made of such magnetic stainless steel is at least 0.4 mm or more. I found that I could not expect enough. That is, when the thickness of the slinger is less than 0.4 mm, not only the rigidity as the slinger is insufficient, but also the effect as the back yoke is insufficient, which is not preferable. On the other hand, when the thickness is larger than 1.0 mm, the molding processability is lowered, and the manufacturing cost tends to be disadvantageous. For the reasons described above, it has been concluded that the thickness of the slinger needs to be in the range of 0.4 mm to 1.0 mm.

ところで、本発明に係るような磁気エンコーダは、過酷な使用環境下、即ち、繰り返し冷熱衝撃が印加されるような環境下で使用されることが十分想定されるが、このような状況下、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、本発明においては、プラスチック磁石のバインダーである樹脂組成物を、ポリアミド樹脂と、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ポリアミド系ブロック共重合体とのポリマーアロイとしている。その理由は次の通りである。先ず、本発明仕様の磁気エンコーダ(ただし、プラスチック磁石のバインダーは通常(未改良)のポリアミド樹脂とする)を120℃に昇温させた場合を考えると、この場合、プラスチック磁石とスリンガの熱膨張差に起因して生じる応力は、接着界面より幾分プラスチック磁石側に入った部分に集中すると考えられるが、この温度領域では、プラスチック磁石のバインダーであるポリアミド樹脂の非晶中の分子鎖は、ゴム状態にあるため、応力を一部緩和吸収する能力をもつ。このため、プラスチック磁石内部に生じる応力は、その分子鎖運動によって、ある程度緩和されると推測されるが、一方で、−40℃に降温させた場合を考えると、この場合は、120℃の時とは異なり、ポリアミド樹脂のガラス転移温度以下のため、分子鎖運動による応力の緩和吸収作用はほとんど期待できない。以上の考察から、低温領域においての割れ発生の可能性が非常に大きいであろうという結論に達した。つまり、本発明仕様の磁気エンコーダにおいては、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミド612等のポリアミド樹脂が本来有する柔軟性では必ずしも十分とはいえず、過酷な温度環境下での信頼性を更に向上させるには、柔軟性、特に低温での柔軟性(もしくは低温耐衝撃性)を改良することが最も重要であると考えた。具体的には、本発明仕様の磁気エンコーダにおいて、磁石材料のバインダーとなる樹脂組成物を、ポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミド612のポリアミド樹脂と、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ポリアミド系ブロック共重合体とのポリマーアロイを主成分とする樹脂組成物とすることで、特に低温での柔軟性を確保することができた。   By the way, the magnetic encoder according to the present invention is sufficiently assumed to be used under a severe use environment, that is, an environment in which repeated thermal shock is applied. In the present invention, in order to further ensure reliability under a situation where repeated thermal shock is applied at −40 ° C. to 120 ° C., in the present invention, a resin composition that is a binder of a plastic magnet is used as a polyamide. A polymer alloy of a resin and a polyamide-based block copolymer including a soft segment having a glass transition temperature of at least −40 ° C. or less in the molecular structure thereof is used. The reason is as follows. First, considering the case where the temperature of a magnetic encoder of the present invention specification (however, the binder of the plastic magnet is an ordinary (unmodified) polyamide resin) is raised to 120 ° C., in this case, the thermal expansion of the plastic magnet and the slinger The stress caused by the difference is thought to be concentrated in the part that entered the plastic magnet side somewhat from the adhesion interface, but in this temperature range, the molecular chain in the amorphous of the polyamide resin that is the binder of the plastic magnet is Since it is in a rubber state, it has the ability to partially absorb and absorb stress. For this reason, the stress generated inside the plastic magnet is presumed to be relaxed to some extent by the molecular chain motion. On the other hand, considering the case where the temperature is lowered to −40 ° C., in this case, at 120 ° C. Unlike the glass transition temperature of the polyamide resin, the stress relaxation absorption effect due to molecular chain motion is hardly expected. From the above considerations, it was concluded that the possibility of cracking in the low temperature region would be very large. That is, in the magnetic encoder of the present invention specification, the inherent flexibility of the polyamide resin such as polyamide 12, polyamide 11, and polyamide 612 is not necessarily sufficient, and the reliability under severe temperature environment is further improved. Considered the most important to improve flexibility, especially at low temperatures (or low temperature impact resistance). Specifically, in the magnetic encoder of the present invention specification, the resin composition serving as the binder of the magnet material is made of polyamide resin of polyamide 12, polyamide 11, and polyamide 612, and the glass transition temperature in the molecular structure is at least −40 ° C. By using a resin composition mainly composed of a polymer alloy with a polyamide-based block copolymer containing a soft segment as described below, flexibility at a particularly low temperature could be secured.

尚、本発明に係るポリアミド系ブロック共重合体の軟質セグメントとしては、ガラス転移温度が−40℃以下であれば良く、その他性質等によって特に限定されない。該軟質セグメントの候補としては、ポリエステル、ポリエーテル、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリカーボネート、及びポリカプロラクタム等が考えられ、選択肢が多い。ただし、市場からの入手し易さという点を考慮すると、本発明に係るポリアミド系ブロック共重合体としては、ポリエステル、あるいはポリエーテルを軟質セグメントに有するポリアミド系ブロック共重合体を選択するのが現状として最適であろう。特に、耐加水分解性を考慮すると後者のポリエーテルセグメントを含むポリアミド系ブロック共重合体の方がより好適であるとすることができる。また、本発明に係るポリエーテルセグメントの具体例としては、ポリテトラメチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド、あるいは、これらの共重合体等を挙げることができる。尚、以上説明したポリアミド系ブロック共重合体の配合量は、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%である。5重量%未満では絶対量が少なすぎて、所望の低温柔軟性を付与することができない。また、50重量%を超えた場合は、特に耐熱性が不十分となり、磁気エンコーダの磁石材料としての用途に適さない。   In addition, as a soft segment of the polyamide-type block copolymer based on this invention, a glass transition temperature should just be -40 degrees C or less, and it does not specifically limit by other properties. As candidates for the soft segment, polyester, polyether, polybutadiene, polyisoprene, polycarbonate, polycaprolactam, and the like can be considered, and there are many options. However, in view of the ease of availability from the market, the polyamide block copolymer according to the present invention is currently selected as a polyamide block copolymer having polyester or polyether in a soft segment. Would be optimal as. In particular, in view of hydrolysis resistance, the polyamide block copolymer containing the latter polyether segment can be considered more suitable. Specific examples of the polyether segment according to the present invention include polytetramethylene oxide, polypropylene oxide, polyethylene oxide, and copolymers thereof. In addition, the compounding quantity of the polyamide-type block copolymer demonstrated above is 5 to 50 weight% with respect to the total weight of a resin composition, Preferably it is 10 to 35 weight%. If it is less than 5% by weight, the absolute amount is too small to provide the desired low-temperature flexibility. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, the heat resistance is particularly insufficient, and it is not suitable for use as a magnet material for a magnetic encoder.

本発明に係る樹脂組成物には、可塑剤を添加して更に低温特性を改良しても良い。特に、−40℃以下の凝固点を有するものが好適であり、具体的には、アジピン酸ジ2−エチルヘキシル、セバシン酸ジ2−エチルヘキシル、及びアゼライン酸ジ2−エチルヘキシル等の脂肪族エステル類、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート、及び2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジイソブチレート等の多価アルコールエステル類、及びリン酸トリブチル、リン酸トリ2−エチルヘキシル、及びリン酸トリブトキシエチル等が特に好適に使用できる。また、これらの特に低温特性の改善を狙った可塑剤と共に、他のポリアミド用可塑剤を併用しても差し支えない。例えば、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ドアミド類、及びヒドロキシ安息香酸エチルヘキシル等、あるいは、高温においても揮発することなく安定的に可塑化効果を発揮するフェノールあるいはクレゾールと不飽和脂肪族エステル類との付加物を主成分とした、具体的には、フェノールとオレイン酸メチル、もしくはクレゾールとオレイン酸2−エチルヘキシルとの反応により得られるフェノール樹脂系の組成物等を添加しても良い。
尚、以上説明した可塑剤(複数使用した場合は総量)の配合量は、樹脂組成物の総重量に対して、1〜20重量%、好ましくは3〜15重量%である。1重量%未満では絶対量が少なすぎて十分な柔軟性を付与することができない。また、20重量%を超えた場合は、材料全体の強度や耐熱性の低下などの悪影響が顕在化するため好ましくない。
The resin composition according to the present invention may be further improved in low temperature characteristics by adding a plasticizer. In particular, those having a freezing point of −40 ° C. or lower are suitable. Specifically, aliphatic esters such as di-2-ethylhexyl adipate, di-2-ethylhexyl sebacate, and di-2-ethylhexyl azelate, , 2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate, polyhydric alcohol esters such as 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate, and tributyl phosphate, phosphorus Tri-2-ethylhexyl acid, tributoxyethyl phosphate, and the like can be particularly preferably used. Further, other plasticizers for polyamide may be used in combination with these plasticizers aimed at improving the low temperature characteristics. For example, benzenesulfonic acid alkylamides, toluenesulfonic acid alkydamides, and ethylhexyl hydroxybenzoate, or phenols or cresols and unsaturated aliphatic esters that exhibit a stable plasticizing effect without volatilization even at high temperatures. Specifically, a phenol resin composition obtained by reaction of phenol and methyl oleate or cresol and 2-ethylhexyl oleate may be added.
In addition, the compounding quantity of the plasticizer demonstrated above (when using multiple) is 1-20 weight% with respect to the total weight of a resin composition, Preferably it is 3-15 weight%. If it is less than 1% by weight, the absolute amount is too small to provide sufficient flexibility. On the other hand, when it exceeds 20% by weight, adverse effects such as a decrease in strength and heat resistance of the whole material become apparent, which is not preferable.

また、本発明に係る樹脂組成物には、酸化防止剤、耐候性改良材、帯電防止材、無機あるいは有機難燃剤、その他、補強材等を必要に応じて適宜添加してもよい。   Moreover, you may add suitably an antioxidant, a weather resistance improving material, an antistatic material, an inorganic or organic flame retardant, a reinforcing material, etc. to the resin composition concerning this invention as needed.

一方、本発明に係る磁気エンコーダに含まれる磁性粉としては、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、実用性が低下するためである。   On the other hand, as the 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. 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 is difficult to perform multipolar magnetization 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.

本発明に係る磁気エンコーダは、ポリアミド樹脂と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ポリアミド系ブロック共重合体とのポリマーアロイと磁性体粉からなる、円環状の多極磁石(厚さ:0.6mm〜1.2mm)とスリンガ(厚さ:0.4mm〜1.0mm)により構成される。尚、以下には、本発明に係る磁気エンコーダの製造方法について詳述する。   A magnetic encoder according to the present invention comprises an annular resin comprising a polymer alloy of a polyamide resin and a polyamide block copolymer containing a soft segment having a glass transition temperature of at least −40 ° C. or less in the molecular structure thereof and a magnetic powder. Multi-pole magnets (thickness: 0.6 mm to 1.2 mm) and slinger (thickness: 0.4 mm to 1.0 mm). In the following, a method for manufacturing a magnetic encoder according to the present invention will be described in detail.

本発明に係る磁気エンコーダは、フェノール樹脂系接着剤を焼き付けたスリンガをコアにして、プラスチック磁石のインサート成形を行った後、二次加熱によって該フェノール樹脂系接着剤を完全に硬化させることで該磁石材料とスリンガを一体的に接着接合した後、円周方向に多極磁化することで、製造される。   The magnetic encoder according to the present invention includes a slinger baked with a phenol resin adhesive as a core, insert molding of a plastic magnet, and then completely curing the phenol resin adhesive by secondary heating. After the magnet material and slinger are integrally bonded and bonded, they are manufactured by multipolar magnetization in the circumferential direction.

尚、本発明で用いるフェノール樹脂系接着剤は、少なくともレゾール型フェノール樹脂とビスフェノールA型エポキシ樹脂を含み、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(例えば150℃、2時間程度)によって完全に硬化するものである。   The phenol resin-based adhesive used in the present invention contains at least a resol type phenol resin and a bisphenol A type epoxy resin, for example, at 100 ° C. to 120 ° C. under curing conditions of about several minutes to 30 minutes, at a high temperature during insert molding. It can be baked on the slinger in a semi-cured state not to be washed away by the high pressure molten plastic magnet material, and further, the heat from the molten plastic magnet at the time of insert molding and further secondary heating (for example, 150 ° C., 2 hours) Degree).

更に、エンコーダ部の成形に関して言及するが、エンコーダ部の成形は、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。尚、磁場成形を行っても、ゲートをディスクゲート以外の、例えばピンゲートとした場合、徐々に固形化に向かって樹脂粘度が上がって行く過程で、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イド部に、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。
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、ポリアミド樹脂とガラス転移温度が−40℃以下である軟質セグメントを含むポリアミド系ブロック共重合体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。
Furthermore, as to the molding of the encoder part, the molding of the encoder part is a disk gate type injection 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, so that the flake-like magnetic powder contained therein is oriented 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. Even when magnetic field molding is performed, if the gate is made of a pin gate other than a disk gate, for example, the resin viscosity gradually increases toward solidification, the orientation at the weld is completely anisotropic. It is difficult to cause cracks and the like in the wade where the magnetic properties are lowered and the mechanical strength is lowered.
The plastic magnet material pellets of the present invention can be produced, for example, by the following method. A resin composition comprising a polymer alloy of a polyamide resin and a polyamide block copolymer containing a soft resin segment having a glass transition temperature of −40 ° C. or less on a magnetic powder by a biaxial extruder, a kneader or a Banbury mixer. After kneading, the obtained plastic magnet material is obtained by pelletizing by a usual method.

従って、本発明の磁気エンコーダによれば、プラスチック磁石エンコーダの磁石厚さとスリンガ厚さを本発明で規定する範囲内に定めると共に、プラスチック磁石のバインダーを、高温特性、低温柔軟性に優れ、幅広い温度領域において高いレベルで安定的な性能を発揮できるような樹脂組成物とすることによって、繰り返しの振動や過酷な冷熱変化といった使用条件下においても、スリンガより剥離して脱落することやプラスチック磁石の自壊がない、高信頼性の磁気エンコーダの作製が可能となる。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、円環状の磁石の厚さ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、磁石中の磁性粉体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物を、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。   Therefore, according to the magnetic encoder of the present invention, the magnet thickness and slinger thickness of the plastic magnet encoder are determined within the range defined by the present invention, and the binder of the plastic magnet is excellent in high temperature characteristics and low temperature flexibility and has a wide range of temperatures. By using a resin composition that can exhibit stable performance at a high level in the region, it will peel off from the slinger and drop off even under operating conditions such as repeated vibration and severe changes in heat and heat, or the plastic magnet will self-destruct This makes it possible to manufacture a highly reliable magnetic encoder. 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 will be a thing. For this reason, depending on the content of the magnetic powder in the magnet, the magnetic flux density, which was conventionally about 20 mT, can be improved to 26 mT or more. Therefore, when the gap between the magnetic encoder and the sensor is set to 1 mm as in the prior art, an object that has been multipolarly magnetized to 96 poles is magnetized to more than 120 poles 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.

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、−40℃以下である軟質セグメントを含むポリアミド系ブロック共重合体、更に可塑剤等の添加剤加えて練り込む。混練は、160℃〜280℃の温度で、1分間〜20分間行う。その時、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、プラスチック磁石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, a polyamide block copolymer containing a soft segment having a temperature of −40 ° C. or lower and an additive such as a plasticizer are added and kneaded into a polyamide resin by a biaxial extruder, a kneader, a Banbury mixer, or the like. The kneading is performed at a temperature of 160 ° C. to 280 ° C. for 1 minute to 20 minutes. At that time, 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 plastic magnet 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、フェノール樹脂系接着剤を、化学エッチング処理したスリンガ(厚さ:0.4mm〜1.0mm)上に塗布し、室温条件下に20〜60分放置して風乾させた後、約120℃で約30分間の加熱処理を行う。加熱処理して接着剤を焼き付けたスリンガを、成形後のプラスチック磁石の厚さが0.6mm〜1.2mmの範囲内となるような金型にセットし、これをコアとして上記のようにして作製した本発明に係るプラスチック磁石材料のインサート成形を行う。その後、得られた成形体を、約150℃、約2時間、加熱(二次硬化)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、磁気エンコーダを得ることができる。   Moreover, the manufacturing method of the magnetic encoder which concerns on this invention follows the procedure described below, for example. First, a phenol resin adhesive is applied onto a chemically etched slinger (thickness: 0.4 mm to 1.0 mm), left to stand for 20 to 60 minutes at room temperature, and then air-dried. For about 30 minutes. Set the slinger, which has been heat-treated and baked adhesive, in a mold so that the thickness of the plastic magnet after molding is in the range of 0.6 mm to 1.2 mm. Insert molding of the produced plastic magnet material according to the present invention is performed. After that, the obtained molded body is heated (secondary curing) at about 150 ° C. for about 2 hours, and a plastic magnet and slinger adhesive is magnetized in multiple poles using a yoke coil. A magnetic encoder can be obtained.

ここで、表1に示したようなプラスチック磁石の配合量、プラスチック磁石の厚さ、及びスリンガの厚さを持った、実施例、及び比較例の磁気エンコーダを用いて、磁気特性評価試験、ヒートショック試験を行った。尚、磁気特性の評価に関しては、本発明者らが定めた要求性能値を上回ったものを合格(○)としており、比較例2は、プラスチック磁石厚が適正でない(薄い)ため、要求性能を満足しなかったために実用上問題有りと判断し、一方、比較例3には、作製後、徐々に磁気特性が低下していくという傾向が認められたため、実用上問題有りと判断して不合格(×)とした。   Here, using the magnetic encoders of Examples and Comparative Examples having the blending amount of the plastic magnet, the thickness of the plastic magnet, and the thickness of the slinger as shown in Table 1, the magnetic property evaluation test, the heat A shock test was conducted. In addition, regarding the evaluation of the magnetic properties, those exceeding the required performance value determined by the present inventors are passed (O), and Comparative Example 2 has the required performance because the plastic magnet thickness is not appropriate (thin). Since it was not satisfied, it was judged that there was a problem in practical use. On the other hand, in Comparative Example 3, a tendency was observed that the magnetic characteristics gradually decreased after fabrication, so it was judged that there was a problem in practical use and failed. (X).

Figure 0004586475
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[耐熱衝撃性評価]
磁気特性が要求性能を満足した実施例1、2と比較例1に関しては耐熱衝撃性を評価するために、繰り返しヒートショック試験を実施した。表2はその結果を示す。試験条件は、(120℃、30分)と(−40℃、30分)を1サイクルとして1000サイクル実施した。尚、試験途中の外観は100サイクル毎にチェックした。
[Evaluation of thermal shock resistance]
For Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 in which the magnetic characteristics satisfied the required performance, repeated heat shock tests were performed to evaluate the thermal shock resistance. Table 2 shows the results. The test conditions were 1000 cycles (120 ° C., 30 minutes) and (−40 ° C., 30 minutes) as one cycle. The appearance during the test was checked every 100 cycles.

Figure 0004586475
Figure 0004586475

表2の結果から明らかなように、適正厚さで作製されたスリンガ上に、低温柔軟性が改良されたプラスチック磁石を同じく適正な厚さとなるように形成し作製した実施例は、磁気エンコーダとして所望の機能を確保しつつも、過酷な温度環境下におけるクラック発生が完全に防止されている。   As is apparent from the results in Table 2, an example in which a plastic magnet with improved low-temperature flexibility is formed on a slinger made with an appropriate thickness so as to have the same appropriate thickness is used as a magnetic encoder. While ensuring a desired function, the generation of cracks under a severe temperature environment is completely prevented.

本発明の実施形態の一例である車輪支持用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 for wheel support which is an example of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の一例である磁気エンコーダを備えたシール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 which is an example of 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.

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
14、14a、14b 内輪軌道
15 小径段部
16a 内輪
17a 玉
18 保持器
21a シールリング
22、22a、22b 弾性材
23 かしめ部
24b 芯金
25 スリンガ
26 磁気エンコーダ磁極形成リング
27 磁極形成リング
2a Wheel bearing rolling bearing unit 5a Outer ring 7a Hub 8 Stud 10a, 10b Outer ring raceway 11 Coupling flange 12 Mounting flange 14, 14a, 14b Inner ring raceway 15 Small diameter step 16a Inner ring 17a Ball 18 Cage 21a Seal rings 22, 22a, 22b Elastic member 23 Caulking portion 24b Core metal 25 Slinger 26 Magnetic encoder magnetic pole forming ring 27 Magnetic pole forming ring

Claims (7)

回転体に取り付け可能な固定部材と、該固定部材に取り付けられ、円周方向に多極着磁された略円環状の磁石部と、を備えた磁気エンコーダであって、
前記磁石部はポリアミド樹脂組成物と磁性体粉とを含有する磁石材料からなり、
前記磁性体粉は、ストロンチウムフェライト、バリウムフェライト、ネオジウム−鉄−ボロン、サマリウム−コバルト、サマリウム−鉄の群から選ばれる一つであり、
前記磁石材料の前記磁性体粉の含有量は、60〜80体積%であり、
前記磁石部は、接着剤を焼き付けた前記固定部材をコアにして、前記磁石材料をインサート成形することで、前記固定部材に一体的に接合されており、
前記磁石部の厚さは0.6〜1.2mmで、前記固定部材の厚さは0.4〜1.0mmである
ことを特徴とする磁気エンコーダ。
A magnetic encoder comprising: a fixing member that can be attached to a rotating body; and a substantially annular magnet portion that is attached to the fixing member and is multipolarly magnetized in the circumferential direction,
The magnet portion is made of a magnet material containing a polyamide resin composition and magnetic powder,
The magnetic powder is one selected from the group of strontium ferrite, barium ferrite, neodymium-iron-boron, samarium-cobalt, samarium-iron,
The content of the magnetic powder of the magnet material is 60 to 80% by volume,
The magnet part is integrally joined to the fixing member by insert molding the magnet material with the fixing member baked adhesive as a core,
The magnetic encoder has a thickness of 0.6 to 1.2 mm, and the fixing member has a thickness of 0.4 to 1.0 mm.
前記ポリアミド樹脂組成物は、少なくともポリアミド12、ポリアミド11、ポリアミド612の群から選ばれるポリアミド樹脂と、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ポリアミド系ブロック共重合体とのポリマーアロイからなる樹脂組成物であることを特徴とする請求項1に記載の磁気エンコーダ。 The polyamide resin composition is a polyamide block copolymer comprising at least a polyamide resin selected from the group consisting of polyamide 12, polyamide 11, and polyamide 612 and a soft segment having a glass transition temperature of at least −40 ° C. or less in the molecular structure. The magnetic encoder according to claim 1, wherein the magnetic encoder is a resin composition made of a polymer alloy with a coalescence. 前記固定部材に焼き付ける前記接着剤が、フェノール樹脂系接着剤であることを特徴とする請求項1に記載の磁気エンコーダ。The magnetic encoder according to claim 1, wherein the adhesive to be baked on the fixing member is a phenol resin adhesive. 前記接着剤を半硬化状態で焼き付けた前記固定部材をコアにして、前記磁石材料のインサート成形が行われることを特徴とする請求項1に記載の磁気エンコーダ。2. The magnetic encoder according to claim 1, wherein the magnet material is insert-molded using the fixing member baked in a semi-cured state as a core. 3. 前記インサート成形の後に行われる二次加熱で、前記接着剤が完全に硬化することを特徴とする請求項4に記載の磁気エンコーダ。The magnetic encoder according to claim 4, wherein the adhesive is completely cured by secondary heating performed after the insert molding. 前記磁性体粉がストロンチウムフェライトまたはバリウムフェライトであり、ランタンとコバルトが混入されることを特徴とする請求項1に記載の磁気エンコーダ。The magnetic encoder according to claim 1, wherein the magnetic powder is strontium ferrite or barium ferrite, and lanthanum and cobalt are mixed therein. 固定輪と、回転輪と、前記固定輪及び回転輪の間で周方向に転動自在に配置された複数の転動体とを備える転がり軸受ユニットにおいて、In a rolling bearing unit comprising a fixed wheel, a rotating wheel, and a plurality of rolling elements arranged to be freely rollable in the circumferential direction between the fixed wheel and the rotating wheel,
請求項1〜6のいずれかに記載の磁気エンコーダが、前記回転輪に固定されていることを特徴とする転がり軸受ユニット。  A rolling bearing unit, wherein the magnetic encoder according to claim 1 is fixed to the rotating wheel.
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