(57)【要約】【課題】カバー５に保持固定された１対のセンサ６ａ、６ｂの初期位相差特性を精度良く求める事ができ、しかもこの初期位相差特性が所望通りになっていないと言う判定結果が出た場合に、その原因が、円周方向に関する上記各センサ６ａ、６ｂの位置関係のずれにあるか否かを、１回の測定作業で確認できる検査方法を実現する。【解決手段】検査用エンコーダ１０ｂとして、「く」字形の特性境界を有する第一特性変化領域１５と、軸方向に平行な特性境界を有する第二特性変化領域１６とを備えたものを使用する。上記検査用エンコーダ１０ｂを一定速度で回転させた場合の、上記第一特性変化領域１５部分での上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相差に基づいて、上記初期位相差特性を求める。同じく、上記第二特性変化領域１６部分での位相差に基づいて、上記位置関係のずれを求める。この様な方法を採用する事により、上記課題を解決する。【選択図】図１
2010133779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受ユニットと、状態量測定装置とを備え、
このうちの転がり軸受ユニットは、静止側周面に静止側軌道を有し、使用時にも回転しない静止側軌道輪と、回転側周面に回転側軌道を有し、使用時に回転する回転側軌道輪と、上記静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備えたものであり、
上記状態量測定装置は、エンコーダと、上記静止側軌道輪に対し保持部材を介して支持固定されたセンサ装置と、演算器とを備え、
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪の一部に直接又は他の部材を介して支持固定されたもので、この回転側軌道輪と同心の被検出面を備え、この被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させると共に、この被検出面の特性が円周方向に関して変化する位相を、少なくともこの被検出面の幅方向一部分で、この幅方向に関して連続的に変化させており、
上記センサ装置は、複数個のセンサを備えたもので、これら各センサの検出部を上記被検出面に対向させると共に、このうちの少なくとも１個のセンサの検出部を、上記被検出面のうちで、上記特性変化の位相が幅方向に関して連続的に変化する部分に対向させた状態で、上記保持部材を上記静止側軌道輪に対し結合固定する事により、この静止側軌道輪に対し支持されており、且つ、上記各センサはそれぞれ、上記回転側軌道輪の回転に伴い、上記被検出面のうちで自身の検出部を対向させた部分の特性変化に対応してその出力信号を変化させるものであり、
上記演算器は、上記各センサの出力信号に関する情報に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間の相対変位と、これら両軌道輪同士の間に作用する外力とのうちの、少なくとも一方の状態量を算出する機能を有するものである、
転がり軸受ユニットの状態量測定装置に関して、
上記各センサの出力信号同士の間の初期位相差特性と、上記エンコーダの円周方向に関する上記各センサ同士の位置関係とが、それぞれ適正であるか否かを検査する転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法であって、
上記エンコーダの被検出面と同じ面形状を有する検査用被検出面を備え、この検査用被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させると共に、この検査用被検出面の円周方向に関する一部の領域を、特性変化の境界が、上記エンコーダの被検出面の特性変化の境界と同一の形状及び向きを有すると共に円周方向に関して既知のピッチで存在している、第一特性変化領域とし、同じく他の一部の領域を、特性変化の境界が、上記検査用被検出面の幅方向と平行な直線形状であると共に円周方向に関して既知のピッチで存在している、第二特性変化領域とした検査用エンコーダを用意し、上記保持部材を上記静止側軌道輪に結合する以前に、この検査用エンコーダの検査用被検出面に上記各センサの検出部を対向させた状態で、この検査用エンコーダをこれら各センサに対し一定の速度で回転させ、この際に生じたこれら各センサの出力信号同士の間の位相差のうち、上記第一特性変化領域で生じた位相差に基づいて、上記各センサの出力信号同士の間の初期位相差特性の適否を判定すると共に、上記第二特性変化領域で生じた位相差に基づいて、上記検査用エンコーダの回転方向に関する上記各センサ同士の位置関係の適否を判定する、
転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法。
【請求項２】
検査用エンコーダが永久磁石製であって、この検査用エンコーダの検査用被検出面にＳ極とＮ極とを、この検査用エンコーダの円周方向に関して交互に配置している、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法。
【請求項３】
各センサが永久磁石を備えたものであると共に、検査用エンコーダが磁性材製であって、この検査用エンコーダの検査用被検出面に充実部と除肉部とを、この検査用エンコーダの円周方向に関して交互に配置している、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法。
【請求項４】
検査用エンコーダが磁性材製であって、この検査用エンコーダの検査用被検出面に充実部と除肉部とを、この検査用エンコーダの円周方向に関して交互に配置しており、この検査用エンコーダを挟んで各センサの検出部と対向する位置に、永久磁石の磁極を配置している、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法。
【請求項５】
検査用エンコーダとして、検査用被検出面のうち円周方向に関して第一、第二両特性変化領域同士の間部分に、この検査用被検出面の幅方向片半部の周期特性をこれら第一、第二両特性変化領域の周期特性と異ならせた中間領域を設けたものを使用する、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法。
【請求項６】
検査用エンコーダとして、検査用被検出面のうち円周方向に関して第一、第二両特性変化領域同士の間部分に、この検査用被検出面の幅方向両半部の周期特性をこれら第一、第二両特性変化領域の周期特性と異ならせた中間領域を設けたものを使用する、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法。
【請求項７】
検査用エンコーダとして、検査用被検出面のうち円周方向に関して第一、第二両特性変化領域同士の間部分に、位相差特性をこれら第一、第二両特性変化領域の位相差特性と異ならせた中間領域を設けたものを使用する、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法。
【請求項８】
検査用エンコーダとして、第一、第二両特性変化領域同士の周期特性を互いに異ならせたものを使用する、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法。
【請求項９】
請求項１〜８のうちの何れか１項に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法を実施する為、少なくとも、検査用エンコーダと、保持部材を支持する支持手段と、この検査用エンコーダの検査用被検出面にこの保持部材に保持された各センサの検出部を対向させた状態で、この検査用エンコーダをこれら各センサに対し一定の回転速度で回転させる回転駆動手段と、これら各センサの出力信号同士の間の位相差のうち、第一特性変化領域で生じた位相差に基づいて、これら各センサの出力信号同士の間の初期位相差特性の適否を判定すると共に、第二特性変化領域で生じた位相差に基づいて、上記検査用エンコーダの回転方向に関する上記各センサ同士の位置関係の適否を判定する判定手段とを備えた、転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の検査方法及び検査装置の対象となる転がり軸受ユニットの状態量測定装置は、この転がり軸受ユニットを構成する静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用する外力等の状態量を測定する為に利用する。更に、この求めた状態量を、自動車等の車両の走行安定性確保を図る為に利用する。本発明は、この様な転がり軸受ユニットの状態量測定装置を構成する複数のセンサが、カバー等の保持部材に対して正規の位置関係で組み付けられているか否かを検査する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の車輪は懸架装置に対し、複列アンギュラ型等の転がり軸受ユニットにより回転自在に支持する。又、自動車の走行安定性を確保する為に、例えばアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）、更には、電子制御式ビークルスタビリティコントロールシステム（ＥＳＣ）等の車両用走行安定化装置が使用されている。この様な各種車両用走行安定化装置を制御する為には、車輪の回転速度、車体に加わる各方向の加速度等を表す信号が必要になる。そして、より高度の制御を行う為には、車輪を介して上記転がり軸受ユニットに加わる荷重（例えばラジアル荷重とアキシアル荷重との一方又は双方）の大きさを知る事が好ましい場合がある。
【０００３】
この様な事情に鑑みて、特許文献１には、特殊なエンコーダを使用して、転がり軸受ユニットに加わる荷重の大きさを測定する発明が記載されている。図１０は、この特許文献１に記載された構造と同じ荷重の測定原理を採用している、転がり軸受ユニットの状態量測定装置に関する従来構造の第１例を示している。この従来構造の第１例は、使用時に懸架装置に結合固定した状態で回転しない外輪１の内径側に、使用時に車輪を支持固定した状態でこの車輪と共に回転するハブ２を、複数個の転動体３、３を介して、回転自在に支持している。これら各転動体３、３には、背面組み合わせ型の接触角と共に、予圧を付与している。尚、図示の例では、これら各転動体３、３として玉を使用しているが、重量が嵩む自動車用の軸受ユニットの場合には、玉に代えて円すいころを使用する場合もある。
【０００４】
又、上記ハブ２の軸方向内端部（軸方向に関して「内」とは、自動車への組付け状態で車両の幅方向中央側を言い、図１０〜１１の右側。反対に、車両の幅方向外側となる、図１０〜１１の左側を、軸方向に関して「外」と言う。本明細書全体で同じ。）には、円環状のエンコーダ４を、上記ハブ２と同心に支持固定している。又、特許請求の範囲に記載した保持部材としての役目も有し、上記外輪１の内端開口を塞ぐ、有底円筒状のカバー５の内側に、１対のセンサ６ａ、６ｂを支持固定すると共に、これら両センサ６ａ、６ｂの検出部を、上記エンコーダ４の被検出面である外周面に近接対向させている。このエンコーダ４は、円環状の芯金７と、この芯金７の外周面に添着固定した、永久磁石製で円筒状のエンコーダ本体８とから成る。被検出面である、このエンコーダ本体８の外周面の軸方向内半部には、Ｓ極とＮ極とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔に配置している。これらＳ極とＮ極との境界は、軸方向中央部が円周方向に関して最も突出した、「く」字形となっている。
【０００５】
又、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部には、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検知素子を組み込んでいる。そして、これら両センサ６ａ、６ｂの検出部を、上記エンコーダ４の被検出面の軸方向両半部に、それぞれ１つずつ近接対向させている。上記外輪１と上記ハブ２との間にアキシアル荷重が作用しない、中立状態で、上記Ｓ極とＮ極との軸方向中央部で円周方向に関して最も突出した部分が、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部同士の間の丁度中央位置に存在する様に、各部材の軸方向の設置位置を規制している。これと共に、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部と、上記被検出面の変化の位相との関係が所定通りになる様に、上記両センサ６ａ、６ｂの円周方向の設置位置を規制している。
【０００６】
上述の様に構成する転がり軸受ユニットの状態量測定装置の場合、外輪１とハブ２との間にアキシアル荷重が作用する事により、これら外輪１とハブ２とがアキシアル方向に相対変位すると、これに伴って、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号に関する情報である、これら両センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間に存在する位相差比（＝位相差／１周期）が変化する。この位相差比は、上記アキシアル荷重の作用方向及び大きさ（上記相対変位の方向及び大きさ）に見合った値になる。従って、この位相差比に基づいて、上記アキシアル荷重の作用方向及び大きさ（上記相対変位の方向及び大きさ）を求める事ができる。尚、これらを求める処理は、図示しない演算器により行う。この為、この演算器のメモリ中には、予め理論計算や実験により調べておいた、上記位相差比と、上記アキシアル方向の相対変位又は荷重との関係（零点及びゲイン）を表す、式やマップを記憶させておく。
【０００７】
次に、図１１は、転がり軸受ユニットの状態量測定装置に関する従来構造の第２例を示している。この従来構造の第２例の場合には、外輪１とハブ２との径方向に関する相対変位量、或は、これら外輪１とハブ２との間に作用するラジアル荷重を測定する様に構成している。この為に本例の場合には、円環状の芯金７ａと共にエンコーダ４ａを構成する、永久磁石製のエンコーダ本体８ａを円輪状としている。そして、１対のセンサ６ａ、６ｂの検出部を、被検出面であるこのエンコーダ本体８ａの軸方向側面のうちで、径方向にずれた２個所位置に対向させている。このエンコーダ本体８ａの軸方向側面には、Ｓ極とＮ極とを円周方向に関して交互に配置すると共に、これらＳ極とＮ極との境界の形状を、「く」字形としている。この為、上記外輪１とハブ２とが、ラジアル荷重に基づいて径方向に相対変位すると、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相が中立位置からずれる。そして、上述した従来構造の第１例の場合と同様の機構により、上記径方向に関する相対変位量やラジアル荷重、或はモーメントを求められる。
【０００８】
尚、上述した各従来構造の場合には、エンコーダ４、４ａを永久磁石製とすると共に、これら各エンコーダ４、４ａの被検出面にＮ極とＳ極とを、円周方向に関して交互に配置する構成を採用している。これに対し、エンコーダを単なる磁性材製とすると共に、このエンコーダの被検出面に凸部、舌片或は柱部等の充実部と、凹部、切り欠き或は透孔等の除肉部とを、円周方向に関して交互に配置する構成を採用する事もできる。この様な構成を採用する場合には、１対のセンサ側に永久磁石を組み込む。
【０００９】
又、上述した各従来構造の場合には、エンコーダの被検出面にその検出部を対向させるセンサの数を、２個としている。これに対し、図示は省略するが、特許文献２〜４には、当該センサの数を３個以上とする事で、多方向の変位や外力を求められる構造が記載されている。
【００１０】
ところで、上述の様な従来から知られている転がり軸受ユニットの状態量測定装置を工業的に製造する場合には、図１０〜１１に示す様に、上記各センサ６ａ、６ｂを、前記カバー５の内側に保持固定した合成樹脂製のホルダ９内にモールドする事が考えられる。この様な構造を採用すれば、上記カバー５に対する上記各センサ６ａ、６ｂの保持固定を容易に行え、しかも、長期間に亙る使用に拘らず、これら各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係がずれ動く事を防止できる。
【００１１】
ところが、上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係、或は、上記カバー５に対するこれら各センサ６ａ、６ｂの位置関係は、上記ホルダ９を射出成形する際、金型のキャビティ内に高圧で注入される溶融樹脂に押されてずれる可能性がある。一方、射出成形後の状態で上記各センサ６ａ、６ｂは、それぞれの検出部を含めて合成樹脂により覆われる為、これら各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係が、設計通り、正確に規制されているか否かを目視により確認する事ができなくなる。従って、何らかの方法により、上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係が適正になっているか否かを確認しなければ、この位置関係が適正でないまま、転がり軸受ユニットの状態量測定装置が組み立てられる可能性がある。この場合に、上記各位置関係が適正になっていないと、上記外輪１とハブ２との間の状態量（これら外輪１とハブ２との間の相対変位量、これら外輪１とハブ２との間に作用する荷重やモーメント）を、精度良く求められなくなる。
【００１２】
尚、上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の規定からのずれが僅かであれば、演算器にインストールしたソフトウェア中の計算式やマップ等の零点（更に必要に応じてゲイン）を補正する事で、上記状態量を、必要な精度を確保しつつ求められる。但し、上記ずれが過大になると、上記状態量を、必要な精度を確保しつつ求める事が難しくなる他、仮に求められても面倒な処理が必要になる可能性がある。即ち、上記外輪１とハブ２との間に外力が作用していない中立状態で、上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間には、０でない、所定の位相差（初期位相差）を設定しておく事が好ましい。この理由は、上記外力の作用方向に関係なく、上記外輪１とハブ２との相対回転の方向が同じである限り、上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の前後関係が逆転しない様にする為である。
【００１３】
例えば、上記中立状態で、上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の位相が１８０度ずれる様に、これら各センサ６ａ、６ｂの検出部を、エンコーダ本体８（８ａ）の着磁ピッチに関して「０．５＋ｎ（ｎは０又は自然数）」ピッチ分だけ円周方向にずらせる事が好ましい。ところが、上記各センサ６ａ、６ｂの円周方向に関するずれ量が「０．２＋ｎ」であったり、「０．８＋ｎ」であったりと、「０．５＋ｎ」から大きくずれると、大きな外力が作用した場合に、上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の前後関係が逆転する可能性が生じる。この様な場合に、逆転の事実を把握して上記外力を精度良く求める為には、複雑な演算処理が必要になり、演算器として、処理能力の大きな高価なものが必要になったり、処理速度が遅くなったりして、上記外力を表す信号に基づいて適切な制御を行う事ができなくなってしまう。
【００１４】
上述の様な事情に鑑みて、特願２００７−１７３９２９には、転がり軸受ユニットの状態量測定装置に組み込んだ複数のセンサ同士の位置関係を目視により確認できなくても、これら各センサ同士の位置関係が適正であるか否かを判定できる検査方法が開示されている。図１２〜１４は、上記特願２００７−１７３９２９に開示された先発明の検査方法の第１例を示している。本例の場合には、前述の図１０に示した転がり軸受ユニットの状態量測定装置を検査対象とする。そして、この検査対象に関して、エンコーダ４の円周方向に関する、１対のセンサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否を判断する。
【００１５】
本例の検査方法を実施する場合には、先ず、カバー５の内側に上記各センサ６ａ、６ｂを、合成樹脂製のホルダ９を介して保持固定する。その後、このカバー５を静止側軌道輪である外輪１（図１０参照）に結合する以前に、図１２に示す様に、このカバー５の開口端部を、検査装置の取付フレーム１１に設けた円形の取付孔１２に、軽い（検査後に上記カバー５を傷めずに外せる程度の）締り嵌めで内嵌支持する。これと共に、上記各センサ６ａ、６ｂの検出部に、検査用エンコーダ１０の検査用被検出面を近接対向させる。
【００１６】
上記検査用エンコーダ１０は、磁性金属板製で円環状の芯金１３と、この芯金１３に外嵌固定した、ゴム磁石等の永久磁石製で円筒状の検査用エンコーダ本体１４とから成る。このうちの芯金１３は、図示しない回転軸に、この回転軸と同心に外嵌支持して、所定の方向に一定の回転速度で回転駆動自在としている。又、上記検査用エンコーダ本体１４は、検査用被検出面である外周面にＳ極とＮ極とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔に配置している。これと共に、これらＳ極とＮ極との境界を、上記検査用エンコーダ１０の中心軸と平行にしている。尚、本例の場合には、この検査用エンコーダ１０の外周面に存在するＳ極とＮ極とのピッチ（中心角ピッチ）ＰCを、状態量測定装置を構成する上記エンコーダ４のピッチと同じにしている。
【００１７】
上述の様な設備を利用して、円周方向に関する上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否を判断するには、上記検査用エンコーダ１０を所定の方向に一定の回転速度で回転させつつ、上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間に存在する位相差を求める。例えば、図１３に示す様に、これら各センサ６ａ、６ｂの検出部が、円周方向に関して中心角で「ＰC＋θ」だけずれている場合、これら各センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相は、図１４に示す様に、ｔ（∝θ）だけずれる。即ち、これら各センサ６ａ、６ｂの検出部を、円周方向に関して中心角で「θ＋ｎ・ＰC（ｎは０又は自然数）」だけずらせて配置した場合、「ｎ・ＰC」分のずれは、上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相のずれには結び付かず、「θ」分のずれが、上記図１４に示したずれ（位相差ｔ）に結び付く。
【００１８】
そこで、この図１４に示した上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相差ｔに基づいて、円周方向に関するこれら各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否を判定する。この場合に、上記検査用エンコーダ１０の回転速度が既知であれば、上記図１４に表れた位相差ｔに基づいて、上記位置関係の適否を判定できる。これに対して、上記回転速度が既知でなくても一定であれば、位相差比（位相差ｔ／１周期Ｔ、Ｔ∝ＰC）に基づいて、上記位置関係の適否を判定できる。即ち、上記既知の回転速度に関する上記位相差の測定値、又は、上記位相差比の測定値が、予め設定しておいた許容範囲に収まっている場合には、上記位置関係が適正であると判定できる。これに対して、上記許容範囲に収まっていない場合には、上記位置関係が適正でないと判定できる。
【００１９】
尚、上述した先発明の検査方法の第１例を実施する場合、上記検査用エンコーダ１０の外周面に存在するＳ極とＮ極とのピッチＰCは、状態量測定装置を構成する前記エンコーダ４（図１０参照）のピッチと同じである必要はない。但し、これら両エンコーダ１０、４のピッチを同じにする事が、これら両エンコーダ１０、４のピッチの相違に関する換算処理を行う事なく、円周方向に関する上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否を容易に判定する面からは好ましい。
【００２０】
次に、図１５〜１７は、前記特願２００７−１７３９２９に開示された先発明の検査方法の第２例を示している。本例の場合も、前述の図１０に示した転がり軸受ユニットの状態量測定装置を検査対象とする。そして、この検査対象に関して、エンコーダ４の軸方向に関する、１対のセンサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否を判断する。
【００２１】
本例の検査方法を実施する場合には、上述した第１例の検査方法を実施する場合と同様、図１５に示す様にして、上記各センサ６ａ、６ｂを保持固定したカバー５を検査装置にセットする。但し、本例の場合、検査用エンコーダ１０ａを構成する検査用エンコーダ本体１４ａの外周面（検査用被検出面）の磁気特性の構造が、上述した第１例の場合と異なる。即ち、上記検査用エンコーダ本体１４ａの外周面には、Ｓ極とＮ極とを、軸方向に関して交互に且つ等間隔に配置している。これと共に、これらＳ極とＮ極との境界を、上記検査用エンコーダ１０ａの中心軸に対し直交する仮想平面上に存在させている。又、この境界を、軸方向に関して既知のピッチＰAで存在させている。このピッチＰAを、上記各センサ６ａ、６ｂの設置位置との関係で規制する点に関しては、方向が円周方向から軸方向に変わった点以外、上述した第１例の場合と同様である。
【００２２】
上述の様な設備を利用して、軸方向に関する上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否を判断するには、上記検査用エンコーダ１０ａを一定の速度で軸方向に平行移動させつつ、上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間に存在する位相差を求める。例えば、図１６に示す様に、これら各センサ６ａ、６ｂの検出部が、軸方向に「ＰA＋α」だけずれている場合、これら各センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相は、図１７に示す様に、ｔ（∝α）だけずれる。即ち、これら各センサ６ａ、６ｂの検出部を、軸方向に「α＋ｎ・ＰA（ｎは０又は自然数）」だけずらせて配置した場合、「ｎ・ＰA」分のずれは、上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相のずれには結び付かず、「α」分のずれが、上記図１７に示したずれ（位相差ｔ）に結び付く。そこで、この図１７に示した上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相差ｔ｛若しくは位相差比（位相差ｔ／１周期Ｔ、Ｔ∝ＰA）｝に基づいて、上述した第１例の場合と同様の手法により、軸方向に関する上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否を判定する。
【００２３】
ところで、上述した先発明の検査方法の第１〜２例の他にも、上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否を確認できる方法として、これら各センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間の初期位相差特性｛使用時に生じると考えられる初期位相差（若しくは初期位相差比）を表す特性｝を調べる方法が考えられる。即ち、使用時に生じると考えられる初期位相差（若しくは初期位相差比）は、上記円周方向に関する位置関係と、上記軸方向に関する位置関係との、何れの位置関係が適正でない場合にも、所望通りにならなくなる。この為、上記初期位相差特性が所望通りになっているか否かを調べれば、上記各方向の位置関係が適正になっているか否かを判断できる。尚、上記初期位相差特性と上記各方向の位置関係との間には、所定の関係が成立する事から、上記初期位相差特性は、上述した先発明の検査方法の第１〜２例の測定結果を利用して算出する事もできる。但し、この場合には、これら各例の測定作業で、互いに異なる２種類の検査用エンコーダ１０、１０ａを使用する為、一方の測定作業から他方の測定作業に移行する際に、セット換え（上記各検査用エンコーダ１０、１０ａの交換）による測定誤差が生じる可能性がある。従って、この測定誤差の分だけ、上記初期位相差特性の算出結果にも誤差が生じる可能性がある。
【００２４】
一方、上記初期位相差特性は、前述の図１２〜１４に示した先発明の検査方法の第１例に於いて、検査用エンコーダ１０を使用する代わりに、状態量測定装置を構成するエンコーダ４の被検出面と同じ構造の検査用被検出面を備えた検査用エンコーダを使用する事によって、求める事ができる。この場合には、１個の検査用エンコーダを使用して上記初期位相差特性を求められる為、上述の様なセット換えによる測定誤差を生じる事なく、この初期位相差特性を精度良く求められる。但し、この方法では、この初期位相差特性が所望通りになっていないと言う判定結果が出た場合に、その原因（各センサが円周方向にずれているか、或は軸方向にずれているか）までは知る事ができない。
【００２５】
【特許文献１】特開２００６−３１７４２０号公報
【特許文献２】特開２００６−３２２９２８号公報
【特許文献３】特開２００７−９３５８０号公報
【特許文献４】特開２００８−６４７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、複数のセンサが保持部材に対して正規の位置関係で組み付けられているか否かを検査すべく、上記各センサの出力信号同士の間の初期位相差特性を求める場合に、この初期位相差特性を１個の検査用エンコーダを使用して精度良く求める事ができ、しかもこの初期位相差特性が所望通りになっていないと言う判定結果が出た場合に、その原因が、円周方向に関する上記各センサ同士の位置関係のずれにあるか否か（軸方向に関するずれの影響があるか否か）を確認できる検査方法及び検査装置を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の検査方法及び検査装置による検査の対象となる転がり軸受ユニットの状態量測定装置は、転がり軸受ユニットと、状態量測定装置とを備える。
このうちの転がり軸受ユニットは、静止側周面に静止側軌道を有し、使用時にも回転しない静止側軌道輪と、回転側周面に回転側軌道を有し、使用時に回転する回転側軌道輪と、上記静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備える。
又、上記状態量測定装置は、エンコーダと、上記静止側軌道輪に対し保持部材を介して支持固定されたセンサ装置と、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪の一部に直接又は他の部材を介して支持固定されたもので、この回転側軌道輪と同心の被検出面を備える。そして、この被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させると共に、この被検出面の特性が円周方向に関して変化する位相を、少なくともこの被検出面の幅方向一部分で、この幅方向に関して連続的に変化させている。
又、上記センサ装置は、複数個のセンサを備えたもので、これら各センサの検出部を上記被検出面に対向させると共に、このうちの少なくとも１個のセンサの検出部を、上記被検出面のうちで、上記特性変化の位相が幅方向に関して連続的に変化する部分に対向させた状態で、上記保持部材を上記静止側軌道輪に対し結合固定する事により、この静止側軌道輪に対し支持されている。且つ、上記各センサはそれぞれ、上記回転側軌道輪の回転に伴い、上記被検出面のうちで自身の検出部を対向させた部分の特性変化に対応してその出力信号を変化させる。
又、上記演算器は、上記各センサの出力信号に関する情報に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間の相対変位と、これら両軌道輪同士の間に作用する外力とのうちの、少なくとも一方の状態量を算出する機能を有する。
【００２８】
本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法及び検査装置のうち、請求項１に記載した検査方法は、上述の様な転がり軸受ユニットの状態量測定装置に関して、上記各センサの出力信号同士の間の初期位相差特性と、上記エンコーダの円周方向に関する上記各センサ同士の位置関係とが、それぞれ適正であるか否かを検査する。
この様な請求項１に記載した検査方法では、検査用エンコーダを用意する。この検査用エンコーダは、上記エンコーダの被検出面と同じ面形状（被検出面が円筒面の場合、この被検出面の直径が異なるものを含む）を有する（即ち、この被検出面が円筒面であれば円筒面の形状を有し、この被検出面が円輪面であれば円輪面の形状を有する）検査用被検出面を備える。そして、この検査用被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させると共に、この検査用被検出面の円周方向に関する一部の領域を、特性変化の境界が、上記エンコーダの被検出面の特性変化の境界と同一の形状及び向きを有すると共に円周方向に関して既知のピッチで存在している、第一特性変化領域とし、同じく他の一部（残部）の領域を、特性変化の境界が、上記検査用被検出面の幅方向と平行な直線形状であると共に円周方向に関して既知のピッチで存在している、第二特性変化領域としている。そして、上記保持部材を上記静止側軌道輪に結合する以前に、上記検査用エンコーダの検査用被検出面に上記各センサの検出部を対向させた状態で、この検査用エンコーダをこれら各センサに対し一定の速度で回転させる。そして、この際に生じたこれら各センサの出力信号同士の間の位相差のうち、上記第一特性変化領域で生じた位相差（これら各センサの検出部がこの第一特性変化領域に対向している状態での位相差）に基づいて、これら各センサの出力信号同士の間の初期位相差特性｛使用時に生じると考えられる初期位相差（若しくは初期位相差比）を表す特性｝の適否を判定する。これと共に、上記第二特性変化領域で生じた位相差（上記各センサの検出部がこの第二特性変化領域に対向している状態での位相差）に基づいて、上記検査用エンコーダの回転方向（＝上記エンコーダの円周方向）に関する、上記各センサ同士の位置関係の適否を判定する。
【００２９】
尚、上述の様な請求項１に記載した検査方法を実施する場合に、検査用エンコーダの検査用被検出面の特性を変化させる態様に就いては、位置関係を検査すべき各センサの構造（機能）に応じて選択する。
例えば、上記各センサが、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検知素子を組み込んでいるが永久磁石を備えていない場合には、請求項２に記載した様に、上記検査用エンコーダを永久磁石製とする。そして、この検査用エンコーダの検査用被検出面にＳ極とＮ極とを、この検査用エンコーダの円周方向に関して交互に配置する。
或は、請求項４に記載した様に、上記検査用エンコーダを磁性材製とする。そして、この検査用エンコーダの検査用被検出面に凸部、舌片或は柱部等の充実部と、凹部、切り欠き或は透孔等の除肉部とを、この検査用エンコーダの円周方向に関して交互に配置する。これと共に、この検査用エンコーダを挟んで上記各センサの検出部と対向する位置に、永久磁石の磁極を配置する。
一方、上記各センサが、上述の様な磁気検知素子と共に永久磁石を備えているものである場合には、請求項３に記載した様に、上記検査用エンコーダを磁性材製とする。そして、この検査用エンコーダの検査用被検出面に凸部、舌片或は柱部等の充実部と、凹部、切り欠き或は透孔等の除肉部とを、この検査用エンコーダの円周方向に関して交互に配置する。
【００３０】
又、上述の様な請求項１〜４に記載した検査方法を実施する場合に、好ましくは、請求項５に記載した様に、上記検査用エンコーダとして、上記検査用被検出面のうち円周方向に関して前記第一、第二両特性変化領域同士の間部分に、この検査用被検出面の幅方向片半部の周期特性をこれら第一、第二両特性変化領域の周期特性と異ならせた中間領域を設けたものを使用する。
或は、請求項６に記載した様に、上記検査用エンコーダとして、上記検査用被検出面のうち円周方向に関して上記第一、第二両特性変化領域同士の間部分に、この検査用被検出面の幅方向両半部の周期特性をこれら第一、第二両特性変化領域の周期特性と異ならせた中間領域を設けたものを使用する。
或は、請求項７に記載した様に、上記検査用エンコーダとして、上記検査用被検出面のうち円周方向に関して上記第一、第二両特性変化領域同士の間部分に、位相差特性をこれら第一、第二両特性変化領域の位相差特性と異ならせた中間領域を設けたものを使用する。
或は、請求項８に記載した様に、上記検査用エンコーダとして、上記第一、第二両特性変化領域同士の周期特性を互いに異ならせたものを使用する。
【００３１】
又、請求項９に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査装置は、上述した請求項１〜８のうちの何れか１項に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法を実施する為、少なくとも、検査用エンコーダと、保持部材を支持する支持手段と、この検査用エンコーダの検査用被検出面にこの保持部材に保持された各センサの検出部を対向させた状態で、この検査用エンコーダをこれら各センサに対し一定の回転速度で回転させる回転駆動手段と、これら各センサの出力信号同士の間の位相差のうち、第一特性変化領域で生じた位相差に基づいて、これら各センサの出力信号同士の間の初期位相差特性の適否を判定すると共に、第二特性変化領域で生じた位相差に基づいて、上記検査用エンコーダの回転方向に関する上記各センサ同士の位置関係の適否を判定する判定手段とを備える。更に、上述した請求項４に記載した検査方法を実施する場合には、これらに加えて、上記検査用エンコーダを挟んで上記各センサの検出部と対向する位置にその磁極を配置する、永久磁石を備える。
【発明の効果】
【００３２】
上述の様な本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法及び検査装置によれば、複数のセンサが保持部材に対して正規の位置関係で組み付けられているか否かを検査すべく、上記各センサの出力信号同士の間の初期位相差特性を求める場合に、この初期位相差特性を、１個の検査用エンコーダを使用して、１回の測定作業で求められる。この為、この初期位相差特性を精度良く（セット換えによる測定誤差を生じる事なく）、しかも短時間で求められる。又、本発明の場合には、上記１回の測定作業により、検査用エンコーダの回転方向に関する各センサ同士の位置関係の適否を判定できる。この為、上記初期位相差特性が所望通りになっていないと言う判定結果が出た場合に、その原因が、検査用エンコーダの回転方向に関する各センサ同士の位置関係のずれにあるか否か（軸方向に関するずれが影響しているか否か）を確認できる。従って、この様な原因の確認によって、保持部材に対する上記各センサの保持固定作業の改善策を講じ易くできる。
【００３３】
又、本発明を実施する場合、請求項５に記載した構成を採用すれば、センサの出力信号の周期が、検査用被検出面に設けた中間領域の幅方向片半部に対応する部分で、第一、第二両特性変化領域に対応する部分と異なる長さになる。この為、この周期が異なる長さになった部分を目印として、センサの出力信号が、第一、第二両特性変化領域のうちの何れの領域で発生した出力信号であるかを判別し易くできる。
又、本発明を実施する場合、請求項６に記載した構成を採用すれば、センサの出力信号の周期が、検査用被検出面に設けた中間領域に対応する部分で、第一、第二両特性変化領域に対応する部分と異なる長さになる。この為、この周期が異なる長さになった部分を目印として、センサの出力信号が、第一、第二両特性変化領域のうちの何れの領域で発生した出力信号であるかを判別し易くできる。
又、本発明を実施する場合、請求項７に記載した構成を採用すれば、各センサの出力信号同士の間の位相差（位相差比）が、検査用被検出面に設けた中間領域に対応する部分で、第一、第二両特性変化領域に対応する部分と異なる大きさになる。この為、この位相差が異なる大きさになった部分を目印として、各センサの出力信号同士の間の位相差が、第一、第二両特性変化領域のうちの何れの領域で発生した位相差であるかを判別し易くできる。
尚、上述した請求項５〜７に記載した構成を採用する場合に、検査用エンコーダの第一特性変化領域（第二特性変化領域）の円周方向両側に設ける１対の中間領域の周期特性又は位相差特性を、これら両中間領域同士で互いに異ならせれば、何れの領域で発生した出力信号又は位相差であるかの判別を、より容易に行える。又、本発明を実施する場合には、検査用エンコーダの第一特性変化領域（第二特性変化領域）の円周方向両側に設ける１対の中間領域として、互いに異なる構成の中間領域（上記請求項５〜７に記載した各中間領域のうちから選択した、互いに異なる１対の中間領域）を採用する事もできる。この様な構成を採用する場合も、何れの領域で発生した出力信号又は位相差であるかの判別を、より容易に行える。
更に、本発明を実施する場合、請求項８に記載した構成を採用すれば、各センサの出力信号の周期が、第一特性変化領域に対応する部分と第二特性変化領域に対応する部分とで、互いに異なる長さになる。この為、この周期の長さに基づいて、各センサの出力信号が、第一、第二両特性変化領域のうちの何れの領域で発生した出力信号であるかを判別し易くできる。
従って、上述した請求項５〜８に記載した構成を採用すれば、検査装置を構成する判定手段による判定ミスを生じにくくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１、２、９に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の場合には、前述の図１０に示した転がり軸受ユニットの状態量測定装置を検査対象とする。そして、この検査対象に関して、１対のセンサ６ａ、６ｂを保持固定したカバー５を外輪１に結合する以前の状態で、これら各センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間の初期位相差特性｛使用時に生じると考えられる初期位相差（若しくは初期位相差比）を表す特性｝、並びに、円周方向に関するこれら各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否を判断する。
【００３５】
本例の検査方法を実施する場合には、先ず、上記カバー５の内側に上記各センサ６ａ、６ｂを、合成樹脂製のホルダ９を介して保持固定する。その後、このカバー５を上記外輪１に結合する以前に、図１に示す様に、このカバー５の開口端部を、検査装置を構成する支持手段である取付フレーム１１に設けた円形の取付孔１２に、軽い（検査後に上記カバー５を傷めずに外せる程度の）締り嵌めで内嵌支持する。これと共に、上記各センサ６ａ、６ｂの検出部に、検査用エンコーダ１０ｂの検査用被検出面を近接対向させる。
【００３６】
上記検査用エンコーダ１０ｂは、磁性金属板製で円環状の芯金１３と、この芯金１３に外嵌固定した、ゴム磁石等の永久磁石製で円筒状の検査用エンコーダ本体１４ｂとから成る。このうちの芯金１３は、図示しない回転駆動手段を構成する回転軸に、この回転軸と同心に外嵌支持して、所定の方向に一定の回転速度で回転駆動自在としている。又、上記検査用エンコーダ本体１４ｂは、検査用被検出面である外周面にＳ極とＮ極とを、円周方向に関して交互に配置している。特に、本例の場合には、この様な検査用被検出面の円周方向に関する片半部と他半部との各領域（互いに重ならない１８０度ずつの各領域）で、上記Ｓ極とＮ極との境界の形態を互いに異ならせる事により、このうちの片半部の領域を第一特性変化領域１５とし、同じく他半部の領域を第二特性変化領域１６としている。
【００３７】
即ち、本例の場合、上記第一特性変化領域１５では、上記境界の形状及び向き並びに中心角ピッチを、状態量測定装置を構成するエンコーダ４（図１０参照）の被検出面に存在する「く」字形の境界と同じにしている。これに対し、上記第二特性変化領域１６では、上記境界を、上記検査用被検出面の幅方向（軸方向）と平行な直線形状とすると共に、上記エンコーダ４の被検出面に存在する「く」字形の境界と同じ中心角ピッチで存在させている。又、本例の場合、図１に示す様に、上記各センサ６ａ、６ｂの検出部に上記検査用エンコーダ１０ｂの検査用被検出面を近接対向させた状態で、上記カバー５に対する、上記第一特性変化領域１５に存在する「く」字形の境界の頂部の軸方向位置を、状態量測定装置の使用時に於ける、上記カバー５に対する、上記エンコーダ４の被検出面に存在する「く」字形の境界の頂部の軸方向位置と、同じにしている。この為に、前記取付フレーム１１の端面と上記検査用エンコーダ１０ｂとの位置関係を、外輪１の端面と上記エンコーダ４（図１０参照）との位置関係と同じにしている。
【００３８】
そして、本例の場合には、上述の図１に示した状態で、上記検査用エンコーダ１０ｂを所定の方向に一定の回転速度で回転させつつ、上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間に存在する位相差（又は位相差比）を求める。そして、この位相差（又は位相差比）のうち、上記第一特性変化領域１５で発生した位相差（又は位相差比）に基づいて、これら各センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間の初期位相差特性の適否を判定する。即ち、この初期位相差特性が所望通りになっている（予め設定しておいた許容範囲に収まっている）か否かを判定する。これと共に、上記第二特性変化領域１６で発生した位相差（又は位相差比）に基づいて、前述の図１２〜１４に示した先発明の検査方法の第１例の場合と同様の手法により、円周方向（上記検査用エンコーダ１０ｂの回転方向）に関する上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否を判定する。そして、これら各判定の結果を、これら各センサ６ａ、６ｂが、上記カバー５に対して正規の位置関係で組み付けられているか否かの最終的な判定の材料として利用する。例えば、上記初期位相差特性が不適で上記円周方向に関する位置関係が適正の場合には、軸方向に関する位置関係が不適と判定する。勿論、円周方向の位置関係が不適の場合には、そのまま判定する。尚、これらの判定作業は、検査装置を構成する判定手段である判定器により行う。
【００３９】
上述した様に、本例の転がり軸受ユニットの状態量測定装置の検査方法及び検査装置によれば、上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間の初期位相差特性を、１個の検査用エンコーダ１０ｂを使用して、１回の測定作業で求められる。この為、この初期位相差特性を精度良く（セット換えに基づく測定誤差を生じる事なく）、しかも短時間で求められる。又、本例の場合には、上記１回の測定作業で、円周方向及び軸方向に関する上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否も判定できる。この為、上記初期位相差特性が所望通りになっていないと言う判定結果が出た場合に、その原因が、円周方向に関する上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係のずれにあるか否か（軸方向に関するずれの影響があるか否か）を確認できる。従って、この様な原因の確認によって、カバー５に対する上記各センサ６ａ、６ｂの保持固定作業の改善策を講じ易くできる。
【００４０】
尚、本例の検査方法及び検査装置を実施する場合も、前述した先発明の場合と同様、上記検査用エンコーダ１０ｂの外周面に存在するＳ極とＮ極とのピッチは、状態量測定装置を構成するエンコーダ４（図１０参照）のピッチと同じである必要はない。但し、これら両エンコーダ１０ｂ、４のピッチを互いに同じにする事が、これら両エンコーダ１０ｂ、４のピッチの相違に関する換算処理を行う事なく、円周方向に関する上記各センサ６ａ、６ｂ同士の位置関係の適否を容易に判定する面からは好ましい。
【００４１】
［実施の形態の第２例］
図２は、請求項１、３、９に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例は、１対のセンサ６ａ、６ｂ（図１参照）が、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検知素子と共に、永久磁石を備えている構造を対象とする例である。本例の場合には、上記各センサ６ａ、６ｂがそれぞれ永久磁石を備えている為、検査用エンコーダ１０ｃとして、単なる磁性材製のものを使用する。即ち、この検査用エンコーダ１０ｃは、軟鋼板等の磁性金属板により全体を円筒状に形成すると共に、検査用被検出面である、外周面の幅方向中間部に、それぞれがスリット状の透孔１７ａ、１７ｂと柱部１８ａ、１８ｂとを、円周方向に関して交互に配置している。そして、それぞれがこの検査用被検出面の円周方向両半部の領域である、第一、第二両特性変化領域１５ａ、１６ａに於ける、上記各透孔１７ａ、１７ｂと上記各柱部１８ａ、１８ｂとの境界の形状及び向き並びに中心角ピッチを、それぞれ上述した第１例の検査用エンコーダ１０ｂの境界の場合と同じ様に規制している。上記各センサ６ａ、６ｂの構成に合わせて、使用する検査用エンコーダ１０ｃの構成を変えた点を除いて、その他の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様である。
【００４２】
［実施の形態の第３例］
図３は、請求項１、４、９に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例も前述した第１例の場合と同様、１対のセンサ６ａ、６ｂ（図１参照）が、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検知素子を備えてはいるが、永久磁石を備えていない構造を対象とする例である。本例の場合には、検査用エンコーダ１０ｃとして、上述した第２例の場合と同じものを使用する。そして、検査を実施する際には、図３に示す様に、上記検査用エンコーダ１０ｃの内径側に、径方向に関して両端にＳ極とＮ極とを備え、検査時にも回転しない部分に支持固定された、永久磁石１９を配置する。又、この状態で、この永久磁石１９の何れか一方の磁極（図示の例ではＳ極）を、上記検査用エンコーダ１０ｃの内周面のうち、円周方向に関して上記各センサ６ａ、６ｂの検出部と同位相の部分に近接対向させる。言い換えれば、上記永久磁石１９の何れか一方の磁極を、上記各センサ６ａ、６ｂの検出部に対し、上記検査用エンコーダ１０ｃの円周方向一部分を挟んで対向させる。これにより、上記検査用エンコーダ１０ｃを上記各センサ６ａ、６ｂ及び永久磁石１９に対して回転させた場合に、この永久磁石１９の磁力に基づいて、上記各センサ６ａ、６ｂの出力信号を変化させられる様にしている。尚、本例の場合には、上記永久磁石１９単体で磁束密度にむらが生じない様にする為に、上記検査用エンコーダ１０ｃの検査用被検出面の円周方向に関する、上記永久磁石１９の幅を、上記第一、第二両特性変化領域１５ａ、１６ａに於ける特性変化の１ピッチ分の長さとほぼ等しくしている。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様である。
【００４３】
尚、上述した各実施の形態では、図４の上半部に示す様に、検査用エンコーダＥの第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2に存在する特性変化の境界の中心角ピッチ（周期特性）を、これら両領域Ａ1、Ａ2同士で互いに等しくする構成を採用した。ところが、この様な構成を採用する場合、例えば図４の上半部に示す様に、上記両領域Ａ1、Ａ2を円周方向（同図の左右方向）に関して互いに近接配置すると、同図の下半部に示す様に、１対のセンサＳ1、Ｓ2の出力信号の周期が、上記両領域Ａ1、Ａ2に対応する部分だけでなく、これら両領域Ａ1、Ａ2間に対応する部分でも（即ち、検査用被検出面の全周に亙って）、等しくなる可能性がある。この様な場合には、前記判定器が、上記第一特性変化領域Ａ1で発生した出力信号と、上記第二特性変化領域Ａ2で発生した出力信号とを、これら各出力信号の周期を見て判別する事ができなくなると言った問題を生じる。但し、この様な場合でも、検査装置に上記両領域Ａ1、Ａ2の回転角度位置を検出する為の機能を追加して、これら両領域Ａ1、Ａ2の回転角度位置を検出すれば、これら両領域Ａ1、Ａ2の回転角度位置と上記各センサＳ1、Ｓ2の周方向位置との関係から、上記両センサＳ1、Ｓ2の出力信号が、上記両領域Ａ1、Ａ2のうちの何れの領域で発生した出力信号であるかを判別する事が可能になる。但し、この場合には、検査装置に回転角度位置を検出する為の機能を追加する分だけ、この検査装置のコストが嵩むと言った、新たな問題を生じる。
【００４４】
これに対し、図５〜９の上半部に示した様な検査用エンコーダＥ1〜Ｅ5を使用すれば、上述の様な新たな問題を生じる事なく、１対のセンサＳ1、Ｓ2の出力信号｛又はこれら両センサＳ1、Ｓ2の出力信号同士の間の位相差（位相差比）｝が、第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2のうちの何れの領域で発生したものであるかを、容易且つ確実に判別する事が可能になる。
【００４５】
先ず、請求項５に対応する構成を有する、図５の上半部に示した検査用エンコーダＥ1の場合には、第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2同士の間部分に、その幅方向片半部（同図の上半部）の周期特性を、これら第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2の周期特性と異ならせた、中間領域Ｂ1を設けている。具体的には、この中間領域Ｂ1の幅方向片半部に特性変化の境界を設けず、幅方向他半部（同図の下半部）にのみ、上記第一特性変化領域Ａ1の幅方向他半部と同じ形態（傾斜角度、中心角ピッチ）の特性変化の境界を設けている。この様な検査用エンコーダＥ1を使用すれば、図５の下半部に示す様に、一方のセンサＳ1の出力信号の周期が、上記中間領域Ｂ1の幅方向片半部に対応する部分で、上記第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2に対応する部分よりも長くなる。この為、この周期が長くなった部分を目印として、１対のセンサＳ1、Ｓ2の出力信号が、上記第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2のうちの何れの領域で発生した出力信号であるかを容易に判別できる。
尚、上記中間領域Ｂ1の幅方向他半部に設ける特性変化の境界の形態は、上記第二特性変化領域Ａ2の幅方向他半部に存在する特性変化の境界の形態と同じにする事もできる。
【００４６】
次に、請求項６に対応する構成を有する、図６の上半部に示した検査用エンコーダＥ2の場合には、第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2同士の間に設けた中間領域Ｂ2の幅方向両半部の周期特性を、これら第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2の周期特性と異ならせている。この為に具体的には、この中間領域Ｂ2に、特性変化の境界を設けていない。この様な検査用エンコーダＥ2を使用すれば、図６の下半部に示す様に、１対のセンサＳ1、Ｓ2の出力信号の周期が、上記中間領域Ｂ2に対応する部分で、上記第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2に対応する部分よりも長くなる。この為、この周期が長くなった部分を目印として、上記両センサＳ1、Ｓ2の出力信号が、上記第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2のうちの何れの領域で発生した出力信号であるかを容易に判別できる。
【００４７】
次に、請求項７に対応する構成を有する、図７の上半部に示した検査用エンコーダＥ3の場合には、第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2同士の間に設けた中間領域Ｂ3の位相差特性を、これら第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2の位相差特性と異ならせている。この為に具体的には、この中間領域Ｂ3に設ける特性変化の境界を、検査用被検出面の幅方向に対して上記第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2に設けた特性変化の境界と異なる角度で傾斜させた、直線状の境界としている。この様な検査用エンコーダＥ3を使用すれば、図７の下半部に示す様に、１対のセンサＳ1、Ｓ2の出力信号同士の間の位相差が、上記中間領域Ｂ3に対応する部分で、上記第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2に対応する部分に対して異なった大きさになる。この為、この位相差が異なった大きさになった部分を目印として、上記両センサＳ1、Ｓ2の出力信号同士の間の位相差が、上記第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2のうちの何れの領域で発生した位相差であるかを容易に判別できる。
【００４８】
次に、やはり請求項７に対応する構成を有する、図８の上半部に示した検査用エンコーダＥ4の場合には、上述した図７の検査用エンコーダＥ3の場合と同様、第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2同士の間に設けた中間領域Ｂ4の位相差特性を、これら第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2の位相差特性と異ならせている。この為に具体的には、上記中間領域Ｂ4の幅方向両半部に設ける特性変化の境界の形態（傾斜角度）を、上記第二両特性変化領域Ａ2に設けた特性変化の境界の形態と等しくすると共に、上記中間領域Ｂ4の幅方向両半部同士で、円周方向に関する特性変化の境界の位相を互いにずらせている。この様な検査用エンコーダＥ4を使用すれば、図８の下半部に示す様に、１対のセンサＳ1、Ｓ2の出力信号同士の間の位相差が、上記中間領域Ｂ4に対応する部分で、上記第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2に対応する部分に対して異なった大きさになる。この為、この位相差が異なった大きさになった部分を目印として、上記両センサＳ1、Ｓ2の出力信号同士の間の位相差が、上記第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2のうちの何れの領域で発生した位相差であるかを容易に判別できる。
【００４９】
尚、上述の図５〜８に示した検査用エンコーダＥ1〜Ｅ4を実施する場合に、第一特性変化領域Ａ1（第二特性変化領域Ａ2）の円周方向両側に設ける１対の中間領域の周期特性又は位相差特性を、これら両中間領域同士で互いに異ならせれば、何れの領域で発生した出力信号又は位相差であるかの判別を、より容易に行える。又、本発明を実施する場合には、検査用エンコーダの第一特性変化領域Ａ1（第二特性変化領域Ａ2）の円周方向両側に設ける１対の中間領域として、互いに異なる構成の中間領域（例えば、上述の図５〜７に示した各中間領域のうちから選択した、互いに異なる１対の中間領域）を採用する事もできる。この様な構成を採用する場合も、何れの領域で発生した出力信号又は位相差であるかの判別を、より容易に行える。
【００５０】
次に、請求項８に対応する構成を有する、図９の上半部に示した検査用エンコーダＥ5の場合には、第一特性変化領域Ａ1の周期特性と、第二特性変化領域Ａ2の周期特性とを、互いに異ならせている。この為に具体的には、上記第二特性変化領域Ａ2に設けた特性変化の境界の中心角ピッチを、上記第一特性変化領域Ａ1に設けた特性変化の境界の中心角ピッチよりも小さくしている。この様な検査用エンコーダＥ5を使用すれば、図９の下半部に示す様に、１対のセンサＳ1、Ｓ2の出力信号の周期が、上記第一特性変化領域Ａ1に対応する部分よりも、上記第二特性変化領域Ａ2に対応する部分で短くなる。この為、この周期の差に基づいて、上記両センサＳ1、Ｓ2の出力信号が、上記第一、第二両特性変化領域Ａ1、Ａ2のうちの何れの領域で発生した出力信号であるかを容易に判別できる。
【００５１】
従って、上述した図５〜９の検査用エンコーダＥ1〜Ｅ5を使用すれば、前記判定器が、１対のセンサＳ1、Ｓ2の出力信号又はこれら両出力信号同士の間の位相差の発生領域を誤判別し、結果として判定ミスが生じると言った不具合が発生する事を、有効に回避できる。
【００５２】
尚、上述した各実施の形態では、複数のセンサをエンコーダの被検出面に対し径方向に対向させる状態量測定装置を検査対象とする場合に、本発明を適用した。但し、本発明は、例えば前述の図１１に示した状態量測定装置の様に、複数のセンサをエンコーダの被検出面に対し軸方向に対向させる状態量測定装置を検査対象とする場合にも、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】同第２例を実施する場合に使用する検査用エンコーダの斜視図。
【図３】同第３例を実施する場合に使用する検査用エンコーダ及び永久磁石の斜視図。
【図４】検査用エンコーダの第一特性変化領域で発生したセンサの出力信号と、同じく第二特性変化領域で発生したセンサの出力信号とを、この出力信号の周期から判別できない構成の１例を示す図。
【図５】同じく、判別できる構成の第１例を示す図。
【図６】同第２例を示す図。
【図７】検査用エンコーダの第一特性変化領域で発生した１対のセンサの出力信号間の位相差と、同じく第二特性変化領域で発生した１対のセンサの出力信号間の位相差とを、この位相差から判別できる構成の第１例を示す図。
【図８】同第２例を示す図。
【図９】検査用エンコーダの第一特性変化領域で発生したセンサの出力信号と、同じく第二特性変化領域で発生したセンサの出力信号とを、この出力信号の周期から判別できる構成の第３例を示す図。
【図１０】従来から知られている転がり軸受ユニットの状態量測定装置の第１例を示す断面図。
【図１１】同第２例を示す断面図。
【図１２】先発明の検査方法の第１例を示す断面図。
【図１３】１対のセンサ及び検査用エンコーダを取り出して径方向から見た図。
【図１４】検査用エンコーダの回転に伴う１対のセンサの出力信号の変化状況を示す線図。
【図１５】先発明の検査方法の第２例を示す断面図。
【図１６】１対のセンサ及び検査用エンコーダを取り出して径方向から見た図。
【図１７】検査用エンコーダの回転に伴う１対のセンサの出力信号の変化状況を示す線図。
【符号の説明】
【００５４】
１  外輪
２  ハブ
３  転動体
４、４ａ  エンコーダ
５  カバー
６ａ、６ｂ  センサ
７、７ａ  芯金
８、８ａ  エンコーダ本体
９  ホルダ
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  検査用エンコーダ
１１  取付フレーム
１２  取付孔
１３  芯金
１４、１４ａ、１４ｂ  検査用エンコーダ本体
１５、１５ａ  第一特性変化領域
１６、１６ａ  第二特性変化領域
１７  透孔
１８  柱部
１９  永久磁石
Ａ1  第一特性変化領域
Ａ2  第二特性変化領域
Ｂ1〜Ｂ5  中間領域
Ｅ1〜Ｅ5  検査用エンコーダ
Ｓ1、Ｓ2  センサ
【図１】
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【図２】
2010133779.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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