(57)【要約】【課題】金型費用を削減して、磁気エンコーダの製造コストを低減することである。【解決手段】ゴムをバインダとする磁性体３を紐状に加硫成形し、この紐状に加硫成形した磁性体３を芯金２の筒部２ａの外周面の周長に合わせて切断して、筒部２ａの外周面に接着剤で固着することにより、磁気エンコーダの寸法に対して汎用性のある紐状の磁性体３を、１つまたは少数の成形金型で成形するようにし、金型費用を削減して、磁気エンコーダの製造コストを低減できるようにした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムをバインダとする磁性体で形成されて、環状の芯金の周面に固着され、円周方向で交互にＮ極とＳ極に着磁された磁気エンコーダの製造方法において、前記ゴムをバインダとする磁性体を紐状に加硫成形し、この紐状に加硫成形した磁性体を前記芯金の周面の周長に合わせて切断して、芯金の周面に接着剤で固着するようにしたことを特徴とする磁気エンコーダの製造方法。
【請求項２】
前記紐状の磁性体を円弧状または渦巻状に曲率を持たせて加硫成形するようにした請求項１に記載の磁気エンコーダの製造方法。
【請求項３】
前記紐状の磁性体を前記芯金の周面に沿わせてその両端部を重ね合わせ、この重ね合わせた部分で両端部を切断して、その切断面同士を貼り合せるようにした請求項１または２に記載の磁気エンコーダの製造方法。
【請求項４】
前記紐状の磁性体の重ね合わせた両端部を、軸方向に傾斜させて斜めに切断した請求項３に記載の磁気エンコーダの製造方法。
【請求項５】
前記紐状の磁性体の重ね合わせた両端部を、厚み方向に傾斜させて斜めに切断した請求項３に記載の磁気エンコーダの製造方法。
【請求項６】
前記紐状の磁性体を、前記芯金の周面に固着した後で、前記Ｎ極とＳ極に着磁するようにした請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気エンコーダの製造方法。
【請求項７】
前記Ｎ極とＳ極に着磁する磁極の境界を、前記紐状の磁性体が切断されて芯金の周面に固着されたときの継ぎ目部に合致させた請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気エンコーダの製造方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の製造方法で製造されたことを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項９】
内輪と外輪の軌道輪のうちの回転軌道輪側に、円周方向で交互にＮ極とＳ極に着磁された磁気エンコーダを装着し、この磁気エンコーダの回転に伴う磁束の変化を検出するセンサ素子を固定軌道輪側に装着して、前記回転軌道輪の回転を検出する回転センサ付き転がり軸受において、前記磁気エンコーダに請求項１乃至７のいずれかに記載の製造方法で製造された磁気エンコーダを用いたことを特徴とする回転センサ付き転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気エンコーダの製造方法と磁気エンコーダおよび磁気エンコーダを用いた回転センサ付き転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転センサ付き転がり軸受には、内輪と外輪の軌道輪のうちの回転軌道輪側に、円周方向で交互にＮ極とＳ極に着磁された磁気エンコーダを装着し、この磁気エンコーダの回転に伴う磁束の変化を検出するセンサ素子を固定軌道輪側に装着して、回転軌道輪の回転を検出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記磁気エンコーダには、ゴムをバインダとする磁性体を環状の芯金に固着し、円周方向で交互にＮ極とＳ極に着磁したものが多く用いられ、芯金の嵌合等によって回転軌道輪に装着されている。特許文献１に記載された実施形態では、ゴムをバインダとする磁性体を加硫接着で芯金に固着し、固着した磁性体をＮ極とＳ極に着磁する方法で磁気エンコーダを製造している。
【０００４】
また、この磁気エンコーダの製造方法としては、ゴムをバインダとする磁性体を板状に成形し、板状に成形した磁性体を円環状に打ち抜き加工して、円環状に打ち抜いた磁性体を接着剤で芯金に固着する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４９５５６号公報
【特許文献２】特開２００４−１８４４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された磁性体を加硫接着で芯金に固着する磁気エンコーダの製造方法は、芯金を成形金型にセットして、磁性体の成形と芯金への固着を同時にできる利点があるが、製造される磁気エンコーダの寸法別に多数の成形金型を用意する必要があるので、これらの金型費用によって製造コストが高くなる問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載された板状に成形した磁性体を円環状に打ち抜き加工して、接着剤で芯金に固着する方法は、成形金型は不要であるが、磁気エンコーダの寸法別に多数の打ち抜き金型を用意する必要があるので、やはり、これらの金型費用によって製造コストが高くなる。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、金型費用を削減して、磁気エンコーダの製造コストを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、ゴムをバインダとする磁性体で形成されて、環状の芯金の周面に固着され、円周方向で交互にＮ極とＳ極に着磁された磁気エンコーダの製造方法において、前記ゴムをバインダとする磁性体を紐状に加硫成形し、この紐状に加硫成形した磁性体を前記芯金の周面の周長に合わせて切断して、芯金の周面に接着剤で固着する方法を採用した。
【００１０】
すなわち、ゴムをバインダとする磁性体を紐状に加硫成形し、この紐状に加硫成形した磁性体を芯金の周面の周長に合わせて切断して、芯金の周面に接着剤で固着することにより、磁気エンコーダの寸法に対して汎用性のある紐状の磁性体を、１つまたは少数の成形金型で成形するようにし、金型費用を削減して、磁気エンコーダの製造コストを低減できるようにした。
【００１１】
前記紐状の磁性体を円弧状または渦巻状に曲率を持たせて加硫成形することにより、紐状の磁性体を芯金の周面に沿わせて固着するときの曲げ応力を低減して、容易に安定して磁性体を芯金に固着することができる。
【００１２】
前記紐状の磁性体を前記芯金の周面に沿わせてその両端部を重ね合わせ、この重ね合わせた部分で両端部を切断して、その切断面同士を貼り合せることにより、切断部の継ぎ目で隙間をなくして磁性体を芯金に固着することができる。
【００１３】
前記紐状の磁性体の重ね合わせた両端部を、軸方向に傾斜させて斜めに切断することにより、切断部の継ぎ目で発生する磁束の乱れを低減して、センシング精度を高めることができる。
【００１４】
前記紐状の磁性体の重ね合わせた両端部を、厚み方向に傾斜させて斜めに切断することによっても、切断部の継ぎ目で発生する磁束の乱れを低減して、センシング精度を高めることができる。
【００１５】
前記紐状の磁性体は、前記芯金の周面に固着した後で、前記Ｎ極とＳ極に着磁するとよい。
【００１６】
前記Ｎ極とＳ極に着磁する磁極の境界を、前記紐状の磁性体が切断されて芯金の周面に固着されたときの継ぎ目部に合致させることにより、磁性体の継ぎ目部で発生する磁束の乱れの影響を小さくすることができる。
【００１７】
また、本発明は、上述したいずれかの製造方法で製造された磁気エンコーダを採用した。
【００１８】
さらに、本発明は、内輪と外輪の軌道輪のうちの回転軌道輪側に、円周方向で交互にＮ極とＳ極に着磁された磁気エンコーダを装着し、この磁気エンコーダの回転に伴う磁束の変化を検出するセンサ素子を固定軌道輪側に装着して、前記回転軌道輪の回転を検出する回転センサ付き転がり軸受において、前記磁気エンコーダに上述したいずれかの製造方法で製造された磁気エンコーダを用いた構成を採用することにより、磁気エンコーダの製造コストを低減して、回転センサ付き転がり軸受の製造コストも低減できるようにした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の磁気エンコーダの製造方法は、ゴムをバインダとする磁性体を紐状に加硫成形し、この紐状に加硫成形した磁性体を芯金の周面の周長に合わせて切断して、芯金の周面に接着剤で固着することにより、磁気エンコーダの寸法に対して汎用性のある紐状の磁性体を、１つまたは少数の成形金型で成形するようにしたので、金型費用を削減して、磁気エンコーダの製造コストを低減することができる。
【００２０】
前記紐状の磁性体を円弧状または渦巻状に曲率を持たせて加硫成形することにより、紐状の磁性体を芯金の周面に沿わせて固着するときの曲げ応力を低減して、容易に安定して磁性体を芯金に固着することができる。
【００２１】
前記紐状の磁性体を芯金の周面に沿わせてその両端部を重ね合わせ、この重ね合わせた部分で両端部を切断して、その切断面同士を貼り合せることにより、切断部の継ぎ目で隙間をなくして磁性体を芯金に固着することができる。
【００２２】
前記紐状の磁性体の重ね合わせた両端部を、軸方向に傾斜させて斜めに切断することにより、切断部の継ぎ目で発生する磁束の乱れを低減して、センシング精度を高めることができる。
【００２３】
前記紐状の磁性体の重ね合わせた両端部を、厚み方向に傾斜させて斜めに切断することによっても、切断部の継ぎ目で発生する磁束の乱れを低減して、センシング精度を高めることができる。
【００２４】
前記Ｎ極とＳ極に着磁する磁極の境界を、紐状の磁性体が切断されて芯金の周面に固着されたときの継ぎ目部に合致させることにより、磁性体の継ぎ目部で発生する磁束の乱れの影響を小さくすることができる。
【００２５】
また、本発明の回転センサ付き転がり軸受は、磁気エンコーダに上述したいずれかの製造方法で製造された磁気エンコーダを用いたので、磁気エンコーダの製造コストを低減して、回転センサ付き転がり軸受の製造コストも低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明に係る製造方法で製造した磁気エンコーダ１を用いた回転センサ付き転がり軸受を示す。この回転センサ付き転がり軸受は、回転軌道輪としての内輪２１と固定軌道輪としての外輪２２の間に、複数のボール２３が保持器２４で保持された深溝玉軸受であり、一端側にシール２５が装着され、その他端側で、磁気エンコーダ１の環状の芯金２が内輪２１の外径面に嵌合され、外輪２２の内径面に嵌合された外環４に、磁気エンコーダ１と対向する磁気センサ５を収納したセンサケース６が内嵌されている。センサケース６には、磁気センサ５で検出された磁束の変化を出力する出力ケーブル７が接続されている。
【００２７】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、前記磁気エンコーダ１は、後述するように、ゴムをバインダとして矩形断面の紐状に加硫成形した磁性体３を、環状の芯金２の筒部２ａの先に設けられた鍔部２ｂに側面を沿わせて、筒部２ａの外周面に接着剤で固着したものであり、磁性体３は固着後に円周方向で交互にＮ極とＳ極に着磁されている。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、前記芯金２の筒部２ａに固着された紐状の磁性体３は、両端部が軸方向に傾斜するように斜めに切断されて、斜めの切断面３ａ同士を貼り合わされており、この斜めの切断面３ａ同士が貼り合わされた継ぎ目部の中心に、Ｎ極とＳ極の磁極の境界が合致するように着磁されている。
【００２９】
図３（ｂ）、（ｃ）は、前記磁性体３の継ぎ目部の変形例を示す。図３（ｂ）の変形例では、継ぎ目部で貼り合わされた切断面３ａが軸方向と傾斜しない直角なものとされ、Ｎ極とＳ極の磁極の境界が継ぎ目部と合致するように着磁されている。また、図３（ｃ）の変形例では、磁性体３の両端部が厚み方向に傾斜するように斜めに切断され、斜めの切断面３ａ同士が貼り合わされた継ぎ目部の中心に、Ｎ極とＳ極の磁極の境界が合致するように着磁されている。
【００３０】
図４（ａ）、（ｂ）は、前記紐状の磁性体３を加硫成形した成形金型１１を示す。この成形金型１１は、上面に渦巻状の成形溝１１ａが設けられており、この成形溝１１ａに磁性材料とゴム材料を混合して流し込み、紐状の磁性体３を渦巻状に曲率を持たせて成形するようになっている。したがって、次の図５で示すように、磁性体３を芯金２の筒部２ａの外周面に沿わせて固着するときの曲げ応力を低減することができる。なお、磁性材料としては、フェライト系、サマリウム系、ネオジウム系、コバルト系等のものを使用することができ、ゴム材料としては、ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等を使用することができる。
【００３１】
図５（ａ）、（ｂ）は、前記紐状の磁性体３を芯金２に接着剤で固着する手順を示す。まず、図５（ａ）に示すように、紐状の磁性体３を芯金２の筒部２ａの外周面に沿わせて両端部を重ね合わせ、両端部近傍を除く３／４周程度を筒部２ａの外周面に接着剤で接着する。この状態で、図５（ｂ）に示すように、重ね合わせた両端部を軸方向に傾斜した斜めに切断し、残りの１／４周程度を筒部２ａの外周面に接着するとともに、図３（ａ）に示したように、斜めに切断した切断面３ａ同士を貼り合わせる。なお、切断面３ａ同士を貼り合わせたときに、継ぎ目部の外径面や側面に段差が生じた場合は、この段差を除去するように後加工するとよい。
【００３２】
図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ前記磁気エンコーダ１が内輪２１と一緒に回転したときに、磁気センサ５で検出される図３（ａ）、（ｂ）に示した継ぎ目部近傍での磁気波形を示す。いずれの磁気波形も、磁気エンコーダ１のＮ極とＳ極が交互に通過する毎に、磁束がＮ極側とＳ極側へ波状に変化し、切断面３ａの継ぎ目部では、磁束の乱れによって磁気波形に乱れが生じる。回転センサでは、この磁気波形がＮ極側とＳ極側の各閾値ＷＮ、ＷＳを越えたときに回転がカウントされるが、上述したように、各切断面３ａの継ぎ目部はＮ極とＳ極の磁極の境界と合致しているので、磁気波形の乱れは波の中腹部で発生し、この乱れが各閾値ＷＮ、ＷＳを越える恐れはない。
【００３３】
また、前記切断面３ａを軸方向に傾斜させて斜めとした図６（ａ）の磁気波形は、切断面３ａを直角とした図６（ｂ）のものよりも、継ぎ目部での乱れが小さくなっており、より各閾値ＷＮ、ＷＳを越える恐れがなく好ましい。図示は省略するが、図３（ｃ）に示したように、切断面３ａを厚み方向に傾斜させて斜めとしたものも、図６（ａ）の磁気波形と同様に、図６（ｂ）のものよりも、継ぎ目部での乱れが小さくなっていた。
【００３４】
上述した実施形態では、磁気エンコーダの紐状の磁性体を渦巻状に成形したが、円弧状に曲率を持たせて成形することもできる。
【００３５】
また、上述した実施形態では、回転センサ付き転がり軸受を深溝玉軸受として、内輪を回転軌道輪としたが、本発明に係る回転センサ付き転がり軸受は、ころ軸受等の他のタイプの転がり軸受にも適用することができ、外輪を回転軌道輪とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る製造方法で製造した磁気エンコーダを用いた回転センサ付き転がり軸受を示す縦断正面図
【図２】ａは図１の磁気エンコーダを示す側面図、ｂはａのIIb−IIb線に沿った断面図
【図３】ａは図２の磁性体の継ぎ目部を示す展開平面図、ｂ、ｃは、それぞれａの変形例を示す展開平面図
【図４】ａは図２の紐状の磁性体を成形する成形金型を示す平面図、ｂはａのIVb−IVb線に沿った断面図
【図５】ａ、ｂは、それぞれ図２の紐状の磁性体を芯金に固着する手順を示す側面図
【図６】ａ、ｂは、それぞれ図３（ａ）、（ｂ）に示した継ぎ目部近傍で検出される磁気波形を示すグラフ
【符号の説明】
【００３７】
１  磁気エンコーダ
２  芯金
２ａ  筒部
２ｂ  鍔部
３  磁性体
３ａ  切断面
４  外環
５  磁気センサ
６  センサケース
７  出力ケーブル
１１  成形金型
１１ａ  成形溝
２１  内輪
２２  外輪
２３  ボール
２４  保持器
２５  シール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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