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【発明の名称】 磁気エンコーダおよび回転センサ付き転がり軸受
【発明者】 【氏名】高田 声一
【氏名】伊藤 浩義
【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。

【構成】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の外周面へ螺旋状に隙間なく複数周に巻き付けて、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１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し、金型費用を削減して、磁気エンコーダ１の製造コストを低減できるようにした。
【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、前記芯金の周面へ螺旋状に隙間なく複数周に巻き付けて、芯金の周面に接着剤で固着したことを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項２】
前記紐状の磁性体を矩形断面のものとした請求項１に記載の磁気エンコーダ。
【請求項３】
前記紐状の磁性体を平行四辺形断面のものとした請求項１に記載の磁気エンコーダ。
【請求項４】
前記平行四辺形断面の紐状の磁性体への前記Ｎ極とＳ極への着磁を、平行四辺形断面の斜辺の傾きと平行に行った請求項３に記載の磁気エンコーダ。
【請求項５】
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極に着磁した請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気エンコーダ。
【請求項６】
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を請求項１乃至５のいずれかに記載のものとし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、磁気エンコーダと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極に着磁した磁気エンコーダを用いている。
【０００４】
また、この磁気エンコーダには、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したものもある（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した磁気エンコーダは、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した磁気エンコーダは、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、前記芯金の周面へ螺旋状に隙間なく複数周に巻き付けて、芯金の周面に接着剤で固着した構成を採用した。
【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、芯金の周面へ螺旋状に隙間なく複数周に巻き付けて、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矩形断面のものとすることにより、隙間なく複数周に巻き付けた紐状の磁性体を、厚み方向全体で隙間なく密着させ、巻き付け周間で発生する磁束の乱れを抑制することができる。
【００１２】
前記紐状の磁性体を平行四辺形断面のものとすることにより、隙間なく複数周に巻き付けた紐状の磁性体を、厚み方向全体で隙間なく密着させるとともにテーパ状にラップさせ、巻き付け周間で発生する磁束の乱れをより抑制することができる。
【００１３】
前記平行四辺形断面の紐状の磁性体への前記Ｎ極とＳ極への着磁は、平行四辺形断面の斜辺の傾きと平行に行うとよい。
【００１４】
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。
【００１５】
また、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を上述したいずれかのものとし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】
【００１６】
本発明の磁気エンコーダは、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、芯金の周面へ螺旋状に隙間なく複数周に巻き付けて、芯金の周面に接着剤で固着したので、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することができる。
【００１７】
前記紐状の磁性体を矩形断面のものとすることにより、隙間なく複数周に巻き付けた紐状の磁性体を、厚み方向全体で隙間なく密着させ、巻き付け周間で発生する磁束の乱れを抑制することができる。
【００１８】
前記紐状の磁性体を平行四辺形断面のものとすることにより、隙間なく複数周に巻き付けた紐状の磁性体を、厚み方向全体で隙間なく密着させるとともにテーパ状にラップさせ、巻き付け周間で発生する磁束の乱れをより抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の回転センサ付き転がり軸受は、磁気エンコーダを上述したいずれかのものとしたので、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】
【００２０】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、回転センサ付き転がり軸受の実施形態を示す。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の出力を処理する処理回路７も組み込まれている。
【００２１】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、前記磁気エンコーダ１は、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の外周面に、螺旋状に隙間なく３周に巻き付けて、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。
【００２２】
図２（ｃ）に示すように、筒部２ａの外周面に隙間なく３周に巻き付けられた紐状の磁性体３は、厚み方向全体で隙間なく密着しており、巻き付け周間で発生する磁束の乱れが抑制される。なお、筒部２ａに巻き付けられた紐状の磁性体３の外周面に、巻き付け周間で凹凸段差等が生じる場合は、この外周面を滑らかに後加工するとよい。
【００２３】
前記紐状の磁性体３は、磁性材料とゴム材料を混合して金型に流し込み、加硫成形したものである。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。
【００２４】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、前記磁気エンコーダ１の変形例を示す。この変形例では、前記紐状の磁性体３が平行四辺形断面のものとされ、図３（ｃ）に矢印で示すように、芯金２の筒部２ａに固着された磁性体３への着磁が、平行四辺形断面の斜辺の傾きと平行に、斜め方向から行われている点が異なる。この変形例では、筒部２ａの外周面に３周に巻き付けられた紐状の磁性体３が、厚み方向全体で隙間なく密着するとともにテーパ状にラップしており、巻き付け周間で発生する磁束の乱れがより抑制される。
【００２５】
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】
【００２６】
【図１】回転センサ付き転がり軸受の実施形態を示す縦断面図
【図２】ａは図１の磁気エンコーダを示す正面図、ｂはａの側面図、ｃはａのIIc−IIc線に沿った断面図
【図３】ａは図２の磁気エンコーダの変形例を示す正面図、ｂはａの側面図、ｃはａのIIIc−IIIc線に沿った断面図
【符号の説明】
【００２７】
１ 磁気エンコーダ
２ 芯金
２ａ 筒部
３ 磁性体
４ 外環
５ 磁気センサ
６ センサケース
７ 処理回路
２１ 内輪
２２ 外輪
２３ ボール
２４ 保持器
２５ シール

特許の図
【出願人】 【識別番号】０００１０２６９２
【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社
【出願日】 平成１８年７月１１日（２００６．７．１１）
【代理人】 【識別番号】１０００７４２０６
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二

【識別番号】１０００８７５３８
【弁理士】
【氏名又は名称】鳥居 和久

【識別番号】１００１１２５７５
【弁理士】
【氏名又は名称】田川 孝由

【識別番号】１０００８４８５８
【弁理士】
【氏名又は名称】東尾 正博
【公開番号】 特開２００８−２０２３６（Ｐ２００８−２０２３６Ａ）
【公開日】 平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願番号】 特願２００６−１９０２７２（Ｐ２００６−１９０２７２）