(57)【要約】【課題】  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を提供する。【解決手段】  回転体に取り付け可能な固定部材２５と、固定部材２５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２７と、を備えた磁気エンコーダであって、磁石部２７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、磁石部２７は、フェノール樹脂系接着剤を焼き付けた固定部材２５をコアにして、磁石材料をインサート成形することで、固定部材２５に一体的に接合されており、磁石部２７の厚さは０．６〜１．２ｍｍで、固定部材２５の厚さは０．４〜１．０ｍｍである。【選択図】  図１
2006090956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記磁石部は、フェノール樹脂系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。
【請求項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り、
前記磁性体粉が、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ることを特徴とする請求項１に記載の磁気エンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。）
【特許文献１】特開２００３−２２２１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、
前記磁石部は、フェノール樹脂系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り、
前記磁性体粉が、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ることを特徴とする（１）に記載の磁気エンコーダ。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。）。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【実施例】
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
【表１】
2006090956.tif 000003
【００３８】
[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。
【００３９】
【表２】
2006090956.tif 000004
【００４０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【符号の説明】
【００４２】
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
【図１】
2006090956.tif 000005
【図２】
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【図３】
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