[发明专利]磁性编码器和设置有此磁性编码器的轮轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性编码器和一种设置有此磁性编码器的轮轴承(wheel bearing)，且本发明使用在旋转检测器中，该旋转检测器用于检测例如汽车防抱死制动系统中轮的转速。

背景技术

通常有两类这样的旋转检测器：被动型和主动型，被动型读取形成在转子上的凹凸齿的移动作为磁性变化，主动型依靠磁性编码器的旋转读取磁场强度的变化，所述磁性编码器带有例如霍尔集成电路的磁性传感器。

普通的主动型旋转检测器包括安装在位于轮轴承转子侧的部件上的磁性编码器和安装在位于定子侧的部件上的磁性传感器。

磁性编码器例如由环状多极磁体和用于固定多极磁体到转子侧部件上的基部金属组成，在环状多极磁体中，N和S磁极在圆周方向上被交替地磁化。由磁性粉末附连到其上的弹性体制成的多极磁体是众所周知的(例如参考专利文献1：公开待审的日本专利No.Hei 6-281018)。另一方面，一种烧坯做为新近的多极磁体是众所周知的，在所述烧坯中磁性粉末和非磁性金属粉末压缩成型并烧结(参考专利文献2：例如公开待审的日本专利No.2004-37441)。

发明内容

尽管与弹性体类型的多极磁体相比，由烧坯组成的多极磁体具有耐磨性高和加工成本低的优点，并且由此是非常优选的，但是作为产品，它具有难以使烧坯的密度各处均匀的问题。

磁性粉末和非磁性金属粉末的混和物压缩并形成预定形状，然后进行烧结。通常，使用具有比磁性粉末的熔点低的熔点的粉末作为非磁性金属粉末，并且将混和物加热至非磁性金属粉末的熔点或更高的温度来熔化非磁性金属粉末，然后使非磁性金属粉末作为粘合剂。然而，它们的结合，例如其中将要使用在磁性粉末上的非磁性金属粉末的润湿性不好，经常难以使得熔化状态的非磁性金属停留在磁性粉末颗粒的表面上，这可以使非磁性金属处于非均匀分布在烧坯内部的状态，并且在某些情况下，导致非磁性金属流出到烧坯的表面。因此，烧坯的密度变得不均匀，由此不可以提供需要的机械强度。

通过本发明解决的问题是提高在这种磁性编码器中的、特别是由烧坯组成的多极磁体的密度的均匀性。

为了解决该问题，根据本发明的磁性编码器包括通过使磁性粉末和非磁性金属粉末的混和粉末压缩成型然后烧结而制备的多极磁体，所述磁性编码器的特征在于：所述多极磁体由重量比例为20％至90％的磁性粉末和重量比例为10％至80％的非磁性金属粉末组成，并且所述多极磁体在低于非磁性金属粉末熔点的温度下烧结。

如此，在低于非磁性金属粉末熔点的温度下烧结混和粉末会在没有熔化的情况下软化非磁性金属粉末并将非磁性金属粉末固定至磁性粉末上。处于固定到磁性粉末的状态下的非磁性金属粉末担当磁性粉末之间的粘合剂。即使非磁性金属粉末部分地处于流体状态，因为流动性很低，非磁性金属粉末也停留在磁性粉末颗粒的表面上。因此，非磁性金属粉末既不是不均匀地分布在烧坯中，也不是流动至表面侧，从而获得了磁性粉末和非磁性金属粉末在各处均匀分布在其中的烧坯。除此之外，在此结构中，多极磁体优选地由重量比例为20％至90％的磁性粉末和重量比例为10％至90％的非磁性金属粉末组成，更优选地由重量比例为40％至80％的磁性粉末和重量比例为20％至60％的非磁性金属粉末组成。这是因为非磁性金属粉末的混和比率低于重量比例10％时，非磁性金属粉末不能充分地担当粘合剂，并且磁性粉末的混和比率低于重量比例20％时，磁性粉末不具有足够磁性，从而降低磁性传感器的感应性能。

非磁性金属粉末优选地具有63微米或更小的最大颗粒直径。这样细的粉末使得非磁性金属粉末均匀的分布在磁性粉末周围。因此，使烧坯的密度更加均匀是可能的。而且，小的粉末使粉末的表观密度低。因此，压缩成型时的压缩率(压缩冲程)可以设置成大的数值且没有改变模制品的尺寸和重量。结果，非磁性金属粉末或者非磁性金属粉末和磁性粉末可以彼此充分地缠结(接触面积可以增加)，从而提高模制品的强度。

考虑到在压缩成型时缠结粉末，非球状颗粒比如多孔的、针状的、有角的、树状的、纤维状的、薄片状的、不规则的和泪状的颗粒优选地用作非磁性金属粉末。这使得粉末充分地缠结，从而提供更高的强度。而且，这种非球状非磁性金属粉末可以通过例如水雾化方法或者油雾化方法模制。

优选地使用例如钐铁基磁性粉末作为组成烧坯的磁性粉末，且优选地使用例如锡锌合金作为非磁性金属粉末。当使用锡锌合金时，锡和锌的混和比率优选地确定成包含重量比例为60％至85％的锡，包含重量比例为15％至40％的锌。这使混和粉末的表观密度低得多，从而提供更高的强度。