(57)【要約】【課題】接着剤を用いることなく金属環との密着性を確保することができ、しかも、その密着性の確保並びに剥離防止性を向上することができる磁気エンコーダを提供する。【解決手段】円環状の金属環と、該金属環の外表面に磁性粉を含浸させた樹脂製溶融材料を硬化させたボンド磁石とを備えた磁気エンコーダにおいて、前記金属環の内周寄りに樹脂製溶融材料が内表面側に回り込むためのスリット状の穴が複数形成された金属環が用いられている。スリット状の穴は、前記金属環の周方向に沿って延在され且つその長手方向に楕円形状若しくは楕円形状に準じた形状に形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の金属環と、該金属環の外表面に磁性粉充填樹脂製溶融材料を硬化させたボンド磁石とを備えた磁気エンコーダにおいて、
前記金属環の内周寄りに樹脂製溶融材料が内表面側に回り込むためのスリット状の穴が複数形成された金属環が用いられていることを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項２】
前記スリット状の穴は、前記金属環の周方向に沿って延在され且つその長手方向に楕円形状若しくは楕円形状に準じた形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気エンコーダ。
【請求項３】
前記スリット状の穴は、その長手方向に沿う長さを製品機能幅に対して１〜３倍の長さに設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気エンコーダ。
【請求項４】
前記スリット状の穴は、前記金属環の周方向に一定間隔を存して複数形成されると共に、少なくともその一つ以上が樹脂製溶融材料を供給するゲート位置と同一位置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の磁気エンコーダ。
【請求項５】
樹脂製溶融材料が熱可塑性エラストマー製溶融材料である請求項１または４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、相対回転する２部材間の回転数や回転位置等を検出する装置に用いられる磁気エンコーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、相対回転する２部材間の回転数や回転位置等を検出する装置に磁気エンコーダを用いたものが知られている。
【特許文献１】特開２００３−３４４１０４号公報
【０００３】
磁気エンコーダは、例えば図２（Ａ）に示すように、円環状を呈しており、図２（Ｂ）に示すように、その金属環１の周方向に等間隔に着磁されたボンド磁石２を構成要素とすると共に回転軸に嵌合されており、軸回転に伴う磁極の周回移動を固定された磁気センサ３で検出することにより、軸の回転数等を検出するために使用されている。
【０００４】
また、上述した磁気エンコーダ用のボンド磁石２としては、ＮＢＲ、エチレン-メチルアクリレート共重合ゴムを始めとする加硫ゴムにフェライト等の磁性粉を充填したセンサ用ゴム磁石が用いられている。
【０００５】
ところで、上記の如くゴム磁石を用いた磁気エンコーダは、金属製トーンリング（歯切り板）に比較して軽量化が可能で、かつ低速での回転数検知に優れており、近年その用途が拡大されている。しかし、このゴム磁石に用いられているマトリックス材料（ゴム）は加硫剤を伴った熱硬化性材料であるため、
（１）リサイクル化が困難
（２）バリ有り成形のため、材料の歩留りが悪い
（３）加硫反応を伴うので成形サイクルが長い
（４）成形後にバリやランナの除去といった後加工が煩雑である
（５）適用可能な成形方向が少なく、成形加工性に劣る
（６）磁性粉等の充填材の最大充填率が熱可塑性樹脂系に比べて低い
（７）磁粉を高充填した場合の流動性が低い（粘度が高い）
といった不具合が生じていた。
【０００６】
一方、ボンド磁石用マトリックス材料としては、ナイロン６やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファルド）などの熱可塑性樹脂を用いたものも使用されている。
【０００７】
このような材料の場合、上述した熱硬化性材料の不具合を補うことができるものの、磁性粉を高充填した場合に製品が割れ易い上（クラック等の発生）、金属環１との一体化成形が非常に難しく、ボンド磁石としては不向きである。
【０００８】
因みに、クラック等が製品機能部（磁気検出部）に発生した場合には、ピッチ誤差等が大きくなる等の磁気特性に悪影響を及ぼすため、製品機能的にも余り好ましいものではない。
【０００９】
さらに、熱可塑性エラストマーをマトリックス材（磁性粉用のバインダー樹脂）として用いたボンド磁石２の場合、ボンド磁石２と金属環１との密着に接着剤を使用する必要があるため、材料コストが高騰するばかりではなく、製品機能部（磁気検出部）に成形不良（ウェルド部）が形成される虞があるといった問題が生じる。
【００１０】
因みに、磁気検出部にウェルド等の成形不良が発生すると、ピッチ誤差等の磁気特性に悪影響を及ぼしてしまう。即ち、センサ出力（磁力）に対しては、充填した磁性粉の配向性が影響するため、部分的な配向のバラツキは出力強度のバラツキに繋がってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するため、接着剤を用いることなく金属環との密着性を確保することができ、しかもその密着性の確保並びに剥離防止性を向上することができる磁気エンコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
その目的を達成するため、本発明の磁気エンコーダは、円環状の金属環と、該金属環の外表面に磁性粉を含浸させた樹脂製溶融材料を硬化させたボンド磁石とを備えた磁気エンコーダにおいて、前記金属環の内周寄りに樹脂製溶融材料が内表面側に回り込むためのスリット状の穴が複数形成された金属環が用いられていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の磁気エンコーダは、前記スリット状の穴は、前記金属環の周方向に沿って延在され且つその長手方向に楕円形状若しくは楕円形状に準じた形状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の磁気エンコーダは、前記スリット状の穴は、その長手方向に沿う長さを製品機能幅に対して１〜３倍の長さに設定されていることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の磁気エンコーダは、前記スリット状の穴は、前記金属環の周方向に一定間隔を存して複数形成されると共に、少なくともその一つ以上が樹脂製溶融材料を供給するゲート位置と同一位置に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
樹脂製溶融材料としては、スチレン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、フッ素系、塩化ビニル系、ポリオレフィン系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、ポリエチレン系等のアロイ型(ブロック共重合体、グラフト共重合体、ポリマーブレンド)または非アロイ型(単独重合体、ランダム共重合体)の熱可塑性エラストマー製溶融材料が用いられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の磁気エンコーダによれば、金属環の内周寄りに樹脂製溶融材料が内表面側に回り込むためのスリット状の穴が複数形成されていることにより、ボンド磁石が金属環の裏面側に回り込み易く、ボンド磁石の密着性を向上させることが可能となるばかりではなく、スリット状の穴を金属環の内周寄りに形成したことによりセンサ検出位置から退避させることで、磁気検出部でのウエルド等の成形不良の発生を防止することができ、磁気特性を良好に維持することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の磁気エンコーダは、スリット状の穴を記金属環の周方向に沿った楕円形状としていることにより、樹脂製溶融材料の回り込みを容易とすることができる。
【００１９】
また、本発明の磁気エンコーダは、スリット状の穴の長さを製品機能幅に対して１〜３倍の長さに設定したことにより、磁気エンコーダの回転時におけるボンド磁石の剥離を防止することができる。
【００２０】
さらに、本発明の磁気エンコーダは、スリット状の穴を樹脂製溶融材料を供給するゲート位置と同一位置としたことにより、樹脂製溶融材料の回り込みをより一層容易とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の磁気エンコーダを図面に基づいて説明する。なお、磁気エンコーダの外観上の全体構成は図２（Ａ）に示したものと外観上は同一であるため、ここではその図示を省略する。
【００２２】
図１（Ａ）において、１１は磁気エンコーダに用いられる金属環である。この金属環１１の内周寄りには、周方向に所定間隔を存して複数のスリット状の穴１１ａが形成されている。また、金属環１１には、図１（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図に示されるように、その表面側は、ボンド磁石１２により覆われている。
【００２３】
スリット状の穴１１ａは、金属環１１の周方向に沿って延在され、その長手方向に円弧状で且つ楕円形状若しくは楕円形状に準じた形状に形成されている。楕円形状もしくはそれに準じた形状とは、短径に対し長径が約１〜１０倍、好ましくは約３〜７倍の比で設定されたものをいい、長方形の角隅部がアールとなったものでよい。また、各スリット状の穴１１ａの長手方向に沿う長さＬは、図１（Ｂ）に示すように、センサ１３と対向した検出部分を中心とした製品機能幅Ｗに対して１〜３倍の長さ、好ましくは略２倍の長さに設定されている。
【００２４】
なお、スリット状の穴１１ａは、ボンド磁石１２としての磁性粉を充填させた樹脂製溶融材料を金属環１１にインサート成形等をする際のゲート（例えば、図１（Ａ）の鎖線で示す）位置に一致させることにより、その樹脂製溶融材料の金属環１１の裏面側への回り込みを寄り一層容易なものとしている。
【００２５】
また、ボンド磁石１２の材料としては、磁性粉を充填した前述の如き各種熱可塑性エラストマー、例えばＴＰＥ系ボンド磁石溶融材料（アロン化成社製ＡＲ７５０Ｂ １００重量部をＴＰＥ系材料とし７００重量部の戸田工業社製ＦＡ−７００のストロンチウムフェライト粉を充填させたもの）が使用されているが、その材料は特に限定されるものではない。また、磁性粉としては、一般にその粒径が約０．５〜１０μｍ程度のフェライト磁性粉や希土類磁性粉が用いられる。このようなＴＰＥ系ボンド磁石溶融材料を用いた各種実施態様について、その効果を以下で述べる。
【００２６】
このようなスリット状の穴（製品機能部幅に対して長さＬを２倍としたもの）１１ａを複数設け、ボンド磁石１２の一部を射出成形時に金属環１１の裏面に回り込ませた磁気エンコーダにあっては、回転試験機に固定して行った回転試験においても剥離の発生は無かった。また、製品機能部でのウエルド等の成形不良も発生することが無く、ピッチ誤差も１．５％以下と磁性特性を良好に維持することができた。
【００２７】
ここで、スリット状の穴１１ａを設けなかった金属環１を用いて、上記と同様の試験を行ったところ、ボンド磁石２に剥離が発生した。また、製品機能部に成形不良（ウエルド）が認められ、磁気特性を計測したところ、ピッチ誤差は３．０％以上であった。
【００２８】
また、スリット状の穴１１ａを円形（長径／短径＝１．０）とした場合には、射出成形後のボンド磁石１２の金属環１１への密着性は良好に保てたものの、製品機能部にウエルドの発生が認められ、磁気特性（ピッチ誤差）に悪影響が認められた。
【００２９】
さらに、スリット状の穴１１ａの長さＬを製品機能部の幅Ｗよりも狭くした場合においても製品機能部にウエルドの発生が認められ、磁気特性（ピッチ誤差）に悪影響が認められた。
【００３０】
なお、これとは逆に、スリット状の穴１１ａの長さＬを製品機能部の幅Ｗの３倍とした場合でも密着性は良好で、ウエルドの発生も認められなかったが、この倍率は金属環１１の全体強度や使用環境等に応じた設定とするべきである。
【００３１】
また、スリット状の穴１１ａの全てを射出成形機のゲートと不一致の状態で射出を行ったところ、ボンド磁石１２が金属環１１から浮き上がる現象が生じ、樹脂製溶融材料の金属環１１の裏面側への回りこみが不十分であることが認められた。
【００３２】
以上説明にしたように、本発明の磁気エンコーダによれば、製品機能部の中心（磁気検出部）を除いた金属環１１の内周部分にスリット状の穴１１ａが形成されていることにより、ボンド材料１２の金属環１１の裏面側への円滑な回り込みを可能とし、金属環１１からの剥離等を防止することができる。
【００３３】
また、スリット状の穴１１ａの形状を楕円形若しくは楕円形に準じた形状とし且つその長さＬを製品機能部幅Ｗの１〜３倍としていることにより、ボンド材料１２の剥離をより一層防止することができる。
【００３４】
さらに、スリット状の穴１１ａの配置を射出成形金型のランナ部（ゲート部）に配置することにより、ボンド材料１２の剥離をさらに一層防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の磁気エンコーダを示し、（Ａ）は金属環の正面図、（Ｂ）はそのＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図２】従来の磁気エンコーダを示し、（Ａ）は磁気エンコーダの正面図、（Ｂ）は要部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１…金属環
１１ａ…穴
１２…ボンド磁石
１３…センサ
【図１】
2006329742.tif 000003
【図２】
2006329742.tif 000004