(57)【要約】【課題】エンコーダの被検出面の着磁強度を、この被検出面の幅方向に関してほぼ均一にできる着磁装置を実現する。【解決手段】着磁装置を構成する、１対の着磁ヨーク１５ａ、１５ａの「く」字形の先端面のうち、この「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分の両側縁を、それぞれ曲線部１６ａ、１６ｂとする。この様な構造を採用する事により、上記両着磁ヨーク１５ａ、１５ａの先端面同士の間に着磁用の磁気回路を形成した場合に、これら両先端面のうち、上記「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分同士の間に磁束が集中するのを緩和する。これにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
2008232960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用時に回転部材に支持固定されると共に、この回転部材と同心の被検出面を備え、この被検出面に、それぞれがこの被検出面の幅方向中間部に折れ曲がり部を有する「く」字形の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エンコーダの着磁装置であって、少なくとも１対の着磁ヨークを備え、これら両着磁ヨークはそれぞれ、「く」字形の先端面を有すると共に、互いの先端面同士の間に形成される磁気回路を構成する磁束を、上記エンコーダを造る為の素材のうち、上記被検出面となるべき面の円周方向一部分に貫通させる事により、当該部分に上記「く」字形のＳ極又はＮ極を着磁形成するものであって、且つ、上記「く」字形の先端面のうち、この「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分の両側縁の線形状を、それぞれ角の取れた曲線形状、又は、上記被検出面の幅方向に対し平行な直線形状としているエンコーダの着磁装置。
【請求項２】
エンコーダの着磁作業を行なう状態で、このエンコーダを造る為の素材のうち、被検出面となるべき面の幅方向に関する、各着磁ヨークの先端面の幅寸法を、上記被検出面となるべき面の幅寸法よりも大きくした、請求項１に記載したエンコーダの着磁装置。
【請求項３】
着磁ヨークの総数が、エンコーダの被検出面に設けるＳ極及びＮ極の数よりも少なく、且つ、上記エンコーダを造る為の素材を間欠的に又は連続的に回転させながら、上記各着磁ヨークにより、上記素材のうち上記被検出面となるべき面に上記Ｓ極と上記Ｎ極とを順次着磁形成する機能を有する、請求項１又は請求項２に記載したエンコーダの着磁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車輪支持用転がり軸受ユニット等の回転支持装置を構成する静止部材と回転部材との相対変位と、これら両部材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測定する為に、センサと組み合わせて使用するエンコーダの着磁装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、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なう為には、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５〜７は、この特許文献１に記載された転がり軸受ユニットの状態量測定装置の１例を示している。この従来構造の１例は、使用時にも回転しない静止部材である外輪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、回転部材であるハブ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、互いに逆向きの（図示の場合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、上記転動体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の内端部（軸方向に関して「内」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側を言い、図５の右側。反対に、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる、図５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、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。
【０００５】
上記エンコーダ４は、芯金７とエンコーダ本体８とを組み合わせて成る。このうちの芯金７は、軟鋼板等の磁性金属板により、断面クランク形で全体を段付円筒状に構成しており、互いに同心の大径円筒部９及び小径円筒部１０と、これら両円筒部９、１０の軸方向端縁同士を連結する円輪部１１とを備える。又、上記エンコーダ本体８は、上記大径円筒部９の内半部外周面の全周に、素材である円筒状の磁性部材（永久磁石材、高保磁力材）を、この大径円筒部９と同心に添着固定（接着固定、モールドによる固定等）した後、この磁性部材に着磁する事により構成している。被検出面である、上記エンコーダ本体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で配置している。そして、この被検出面の軸方向外半部を、上記Ｓ極と上記Ｎ極との境界の位相が、上記外周面の軸方向に対して所定方向に所定角度で漸次変化する、第一特性変化部１２としている。これに対し、上記被検出面の軸方向内半部を、上記Ｓ極と上記Ｎ極との境界の位相が、上記外周面の軸方向に対して上記所定方向と逆方向に上記所定角度と同じ角度で漸次変化する、第二特性変化部１３としている。従って、上記Ｓ極と上記Ｎ極とは、軸方向中央部が円周方向に関して最も突出した（又は凹んだ）、「く」字形となっている。この様なエンコーダ４は、上記芯金７を構成する小径円筒部１０を、上記ハブ２の内端部に締り嵌めで外嵌する事により、このハブ２に対し、このハブ２と同心に支持固定している。尚、測定精度は劣るが、上記両特性変化部１２、１３のうちの何れか一方の特性変化部の境界のみを軸方向に対し傾斜させ、他方の特性変化部の境界を軸方向と平行にする事もできる。
【０００６】
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のうち、一方のセンサ６ａの検出部を上記第一特性変化部１２に、他方のセンサ６ｂの検出部を上記第二特性変化部１３に、それぞれ近接対向させている。これら両センサ６ａ、６ｂの検出部が上記両特性変化部１２、１３に対向する位置は、上記エンコーダ４の円周方向に関して同じ位置としている。又、上記外輪１とハブ２との間にアキシアル荷重が作用しない状態で、上記Ｓ極と上記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、各部材の設置位置を規制している。
【０００７】
上述の様に構成する従来構造の１例の場合、上記外輪１とハブ２との間にアキシアル荷重が作用する（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、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号が変化する位相がずれる。即ち、上記外輪１とハブ２との間にアキシアル荷重が作用しておらず、これら外輪１とハブ２とが相対変位していない、中立状態では、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部は、図７の（Ａ）の実線イ、イ上、即ち、上記最も突出した部分から軸方向に同じだけずれた部分に対向する。従って、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相は、同図の（Ｃ）に示す様に一致する。これに対し、上記エンコーダ４を固定したハブ２に、図７の（Ａ）で下向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部は、図７の（Ａ）の破線ロ、ロ上、即ち、上記最も突出した部分からの軸方向に関するずれが互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相は、同図の（Ｂ）に示す様にずれる。更に、上記エンコーダ４を固定したハブ２に、図７の（Ａ）で上向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部は、図７の（Ａ）の鎖線ハ、ハ上、即ち、上記最も突出した部分からの軸方向に関するずれが、逆方向に互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相は、同図の（Ｄ）に示す様に、上記（Ｂ）の場合とは逆方向にずれる。
【０００８】
この様に、上述した従来構造の１例の場合には、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相が、上記外輪１とハブ２との間に加わるアキシアル荷重の作用方向（これら外輪１とハブ２とのアキシアル方向の相対変位の方向）に応じた向きにずれる。又、このアキシアル荷重（相対変位）により上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相がずれる程度は、このアキシアル荷重（相対変位）が大きくなる程大きくなる。従って、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間の位相ずれの有無、ずれが存在する場合にはその向き及び大きさに基づいて、上記外輪１とハブ２とのアキシアル方向の相対変位の向き及び大きさ、並びに、これら外輪１とハブ２との間に作用しているアキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。尚、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて上記アキシアル方向の相対変位及び荷重を算出する処理は、図示しない演算器により行なう。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、上記位相差と、上記アキシアル方向の相対変位又は荷重との関係を表す式やマップを記憶させておく。
【０００９】
尚、上述した従来構造の１例の場合には、それぞれの検出部を第一、第二両特性変化部１２、１３に対向させた１対のセンサ６ａ、６ｂから成るセンサ組を１組だけ設けている。これに対し、特願２００６−１４３０９７、特願２００６−３４５８４９には、それぞれが１対のセンサから成るセンサ組を複数組設ける事で、多方向の変位或は外力を求められる構造が開示されている。
【００１０】
次に、従来から提案されている、上述した従来構造に組み込むエンコーダ４の着磁方法の２例に就いて、図８〜９を参照しつつ説明する。これら図８〜９に示した２例の場合とも、着磁作業を行なうのに先立って、芯金７の外周面の全周に、エンコーダ本体８（図６）の素材である、円筒状の磁性部材１４を添着固定しておく。又、着磁作業を行なう際には、１対の着磁ヨーク１５、１５を使用する。これら両着磁ヨーク１５、１５の先端面の形状（＝断面形状）はそれぞれ、上記エンコーダ４の被検出面に配置すべきＳ極及びＮ極（図６）の形状と同様、「く」字形としている。
【００１１】
先ず、図８に示した着磁方法の第１例の場合、着磁作業を行なう際には、上記磁性部材１４の外周面のうち、円周方向に関して互いに隣接する２個所部分に、円周方向に関する向きを互いに一致させた、上記両着磁ヨーク１５、１５の先端面を近接対向させる。この状態で、上記各着磁ヨーク１５、１５の周囲に巻回した図示しないコイルに電流を流すと、これら両着磁ヨーク１５、１５の先端面同士の間に磁気回路が形成され、この磁気回路を構成する磁束が、上記２個所部分を貫通する。この結果、これら２個所部分に、被検出面を構成する「く」字形のＳ極とＮ極とが１対、着磁形成される。そこで、本例の場合には、上記磁性部材１４及び芯金７を連続的に（或は所定角度毎間欠的に）回転させながら、この回転速度に（或は回転、停止に）見合った適切なタイミングで、上記コイルへの通電のＯＮ・ＯＦＦを交互に切り替える。これにより、上記磁性部材１４の外周面の全周に、上記被検出面を構成する「く」字形のＳ極及びＮ極を１対ずつ、円周方向に関して順次着磁形成し、上記エンコーダ本体８を完成させる。
尚、図示の例では、円周方向に並べて使用する着磁ヨーク１５を２個としたが、３個以上（例えば３〜５個）として実施する事もできる。
【００１２】
次に、図９に示した着磁方法の第２例の場合、着磁作業を行なう際には、上記磁性部材１４及び芯金７の円周方向一部分を径方向両側から非接触に挟む状態で、円周方向に関する向きを互いに一致させた、上記両着磁ヨーク１５、１５の先端面同士を対向させる。この状態で、上記各着磁ヨーク１５、１５の周囲に巻回した図示しないコイルに電流を流すと、これら両着磁ヨーク１５、１５の先端面同士の間に磁気回路が形成され、この磁気回路を構成する磁束が、上記磁性部材１４の外周面のうち、径方向外側の着磁ヨーク１５の先端面が対向する部分を貫通する。この結果、この貫通した部分に、被検出面を構成する「く」字形のＳ極又はＮ極が１つ、着磁形成される。そこで、本例の場合には、上記磁性部材１４を連続的に（或は所定角度毎間欠的に）回転させながら、この回転速度に（或は回転、停止に）見合った適切なタイミングで、上記コイルへの通電のＯＮ・ＯＦＦ、並びに、このコイルへの通電の向きを、それぞれ交互に切り替える。これにより、上記磁性部材１４の外周面の全周に、上記被検出面を構成する「く」字形のＳ極とＮ極とを、円周方向に関して１つずつ交互に着磁形成し、上記エンコーダ本体８を完成させる。
尚、図示の例では、使用する着磁ヨーク１５の対の数を１としたが、この対の数を２以上（例えば２〜５）として実施する事もできる。
【００１３】
ところで、上述した各着磁方法を実施する場合に使用する、上記両着磁ヨーク１５、１５の先端面の形状は、図１０に詳示する様な「く」字形になっている。しかも、この「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分の両側縁（破線Ｘ、Ｙで囲んだ部分）の線形状が、それぞれ角のある（曲率が大きくて尖った）「く」字形状になっている。この為、上述した各着磁方法を実施する場合に、上記両着磁ヨーク１５、１５の先端面同士の間に磁気回路を形成すると、これら両先端面のうち、上記「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分同士の間に磁束が集中し易くなる。この結果、上記両着磁ヨーク１５、１５を使用して着磁したエンコーダ４の被検出面の着磁強度（この被検出面に近接対向する部分の磁束密度）が、この被検出面の幅方向中央部で特に大きくなる。具体的には、図１１〜１２の（Ａ）に示す様に、上記被検出面に近接対向する部分の磁束密度が、この被検出面の幅方向（同図の上下方向）中央部で最も大きくなり、この被検出面の幅方向両端部に向かう程小さくなる（上記磁束密度の分布が、この被検出面の幅方向中央部を挟んだ両側で対称な山形分布となる）。
【００１４】
一方、前述の図５〜７に示した転がり軸受ユニットの状態量測定装置を構成する、１対のセンサ６ａ、６ｂの出力信号（図７）は、これら両センサ６ａ、６ｂの検出部を通過する磁束密度に基づいて生成される。この点に就いて、上記図１１〜１２を参照しつつ説明する。これら図１１〜１２のうち、図１１は、外輪１とハブ２（図５）との間にアキシアル荷重が作用していない中立状態を、図１２は、上記外輪１とハブ２との間にアキシアル荷重が作用している状態の１例を、それぞれ示している。又、これら図１１〜１２の（Ｂ）の正弦波状の曲線は、自動車の走行時に、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部を通過する磁束密度（の大きさの変化）を示している。又、これら図１１〜１２の（Ｃ）は、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号を示している。この（Ｃ）の出力信号は、上記（Ｂ）の磁束密度を、スレッシュレベルＳに所定のヒステリシス幅Ｗを設けたシュミットトリガ回路により、高電位、低電位の２値信号に変換して成るものである。尚、上記ヒステリシス幅Ｗは、上記磁束密度の誤検出を防止する為に設けられている。
【００１５】
又、上記図１１に示した状態、即ち、上記アキシアル荷重が作用していない中立状態では、同図の（Ａ）に示す様に、１対のセンサ６ａ、６ｂの検出部は、被検出面の幅方向中央部から幅方向に同じだけずれた位置に対向する。この為、この図１１に示した状態では、同図の（Ｂ）に示す様に、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部を通過する磁束密度の位相及び振幅が互いに一致する。この結果、同図の（Ｃ）に示す様に、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間に存在する位相差は０になる。これに対し、上記図１２に示した状態、即ち、上記アキシアル荷重が作用している状態では、同図の（Ａ）に示す様に、エンコーダ４が幅方向に（図示の例では上方に）変位する。又、これに伴い、一方（図示の例では上方）のセンサ６ａの検出部が被検出面の幅方向中央部に近い位置に対向し、他方（図示の例では下方）のセンサ６ｂの検出部が被検出面の幅方向中央部から遠い位置に対向する。この為、上記図１２に示した状態では、同図の（Ｂ）に示す様に、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部を通過する磁束密度の位相が逆方向にずれると共に、上記一方のセンサ６ａの検出部を通過する磁束密度の振幅が大きくなり、上記他方のセンサ６ｂの検出部を通過する磁束密度の振幅が小さくなる。この結果、同図の（Ｃ）に示す様に、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相が逆方向にずれて、これら両出力信号同士の間に位相差が生じる。但し、この位相差には、本来生じるべき位相差と比較して、誤差が生じている。この理由は、次の通りである。
【００１６】
即ち、図１３の（Ａ）（Ｂ）に示す様に、上記センサ６ａ（６ｂ）の検出部を通過する磁束密度α1 を２値信号に変換して成る出力信号β1 と、同じく磁束密度α2 を２値信号に変換して成る出力信号β2 とを比較した場合に、これら両出力信号β1 、β2 の位相は、上記両磁束密度α1 、α2 同士の間に位相差が生じていなくても、振幅差が生じているだけで、一致しなくなる。この理由は、同図の（Ａ）に示す様に、上記両磁束密度α1 、α2 を表す曲線同士で、シュミットトリガ回路のヒステリシス幅Ｗを横切る角度が異なる為である。この事から、上記センサ６ａ（６ｂ）の出力信号の位相は、上記エンコーダ４が幅方向に変位しなくても、このセンサ６ａ（６ｂ）の検出部を通過する磁束密度の振幅が変化だけで、変化する事が分かる。従って、上述の図１１〜１２に示した例の様に、上記エンコーダ４の被検出面に近接対向する部分の磁束密度が、この被検出面の幅方向に関して不均一になっている場合には、この不均一の程度に応じた分だけ、実際のエンコーダ４の幅方向の変位量と異なった位相変化が、上記センサ６ａ（６ｂ）の出力信号に生じる。この結果、上述した様に、上記図１２の（Ｃ）に示した両センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間の位相差には、本来生じるべき位相差と比較して、誤差が生じている。前記外輪１とハブ２との間の状態量をより高精度に測定する為には、この様な誤差をなくす事が好ましい。
【００１７】
尚、エンコーダを円輪状に構成すると共に、このエンコーダの軸方向側面を被検出面とし、この被検出面に１対のセンサの検出部を、径方向にずらせた状態で対向させれば、上記外輪１とハブ２とのラジアル方向に関する相対変位や、これら外輪１とハブ２との間に加わるラジアル荷重を求められる。但し、この様な構造を採用する場合も、やはり上述した様な、１対のセンサの出力信号同士の間の位相差の誤差に関する問題を生じる。
【００１８】
【特許文献１】特開２００６−１３３０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、１対のセンサの出力信号同士の間の位相差に誤差が生じる事を抑制できる様にすべく、エンコーダの被検出面に近接対向する部分の磁束密度の分布を、この被検出面の幅方向に関してほぼ均一にできる着磁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】
【００２０】
本発明の着磁装置による着磁作業の対象となるエンコーダは、使用時に回転部材に支持固定されると共に、この回転部材と同心の被検出面を備え、この被検出面に、それぞれがこの被検出面の幅方向中間部に折れ曲がり部を有する「く」字形の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。
そして、本発明のエンコーダの着磁装置は、少なくとも１対の着磁ヨークを備える。そして、これら両着磁ヨークはそれぞれ、「く」字形の先端面を有すると共に、互いの先端面同士の間に形成される磁気回路を構成する磁束を、上記エンコーダを造る為の素材のうち、上記被検出面となるべき面の円周方向一部分に貫通させる事により、当該部分に上記「く」字形のＳ極又はＮ極を着磁形成するものであって、且つ、上記「く」字形の先端面のうち、この「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分の両側縁の線形状を、それぞれ角の取れた曲線形状、又は、上記被検出面の幅方向に対し平行な直線形状としている。
【００２１】
本発明のエンコーダの着磁装置を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した様に、上記エンコーダの着磁作業を行なう状態で、このエンコーダを造る為の素材のうち、被検出面となるべき面の幅方向に関する、上記各着磁ヨークの先端面の幅寸法を、上記被検出面となるべき面の幅寸法よりも大きくする。
【００２２】
又、上述の請求項１〜２に記載した発明を実施する場合に、好ましくは、請求項３に記載した様に（具体的には、前述の図８又は図９に示した着磁装置の様に）、上記着磁ヨークの総数を、上記エンコーダの被検出面に設けるＳ極及びＮ極の数よりも少なくする｛例えば、前述の図８に示した様に、エンコーダを造る為の素材の径方向片側にのみ着磁ヨークを配置する場合には、この着磁ヨークの総数を２〜５個（好ましくは２〜３個）程度とし、前述の図９に示した様に、エンコーダを造る為の素材の径方向両側に着磁ヨークを対にして配置する場合には、この着磁ヨークの対の数を２〜５（好ましくは２〜３）程度とする｝。これと共に、上記エンコーダを造る為の素材を間欠的に又は連続的に回転させながら、上記各着磁ヨークにより、上記素材のうち上記被検出面となるべき面に上記Ｓ極と上記Ｎ極とを順次着磁形成する機能を持たせる。
【発明の効果】
【００２３】
上述の様に、本発明のエンコーダの着磁装置の場合には、各着磁ヨークの「く」字形の先端面のうち、この「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分の両側縁の線形状を、それぞれ角の取れた曲線形状、又は、上記被検出面の幅方向に対し平行な直線形状としている。この為、エンコーダの着磁作業を行なうべく、１対の着磁ヨークの先端面同士の間に磁気回路を形成した場合に、これら両先端面のうち、上記「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分同士の間に磁束が集中するのを十分に緩和できる。従って、上記各着磁ヨークを使用して着磁したエンコーダの被検出面の着磁強度（この被検出面に近接対向する部分の磁束密度）を、この被検出面の幅方向に関してほぼ均一にできる。この為、このエンコーダを備えた回転機械の状態量測定装置を使用する場合に、１対のセンサの出力信号同士の間の位相差に誤差が生じる事を十分に抑制できる。従って、上記状態量測定装置による状態量の測定を、より高精度に行なえる。
【００２４】
又、本発明を実施する場合に、請求項２に記載した構造を採用すれば、エンコーダの被検出面の着磁強度を、この被検出面の幅方向に関して、より均一にできる。この理由は、次の通りである。即ち、１対の着磁ヨークの先端面から出入りする磁束は、互いに繋がった状態になる事が好ましい。ところが、エンコーダを造る為の素材のうち被検出面となるべき面の幅方向に関する、上記両着磁ヨークの先端面の両端部では、同じく中間部に比べて、出入りする磁束が他の方向に回り込む（互いに繋がらなくなる）割合が若干多くなる。この為、上記両着磁ヨークの先端面の両端部同士の間の磁束密度は、同じく中間部同士の間の磁束密度に比べて、若干小さくなる。これに対し、請求項２に記載した構造を採用すれば、エンコーダの着磁作業を行なう際に、このエンコーダを造る為の素材のうち、被検出面となるべき面（又はその背面）に対し、上記各着磁ヨークの先端面の中間部のみを対向させる（両端部を対向させない）事ができる。この為、１対の着磁ヨークの先端面の中間部同士の間に形成された、密度の均一度が高い磁束により、上記被検出面の着磁を行なえる。従って、エンコーダの被検出面の着磁強度を、この被検出面の幅方向に関して、より均一にできる。
【００２５】
更に、本発明を実施する場合に、請求項３に記載した構造を採用すれば、エンコーダの被検出面に配置するＳ極及びＮ極の着磁強度を互いに等しくし、且つ、これらＳ極及びＮ極の（単一、隣接、累積）ピッチ精度を良好にするのが容易になる。この理由は、次の通りである。即ち、本発明を実施する場合には、上記被検出面に配置するＳ極及びＮ極と同数又は同対数の着磁ヨークを使用して、上記被検出面の全周同時着磁を行なう構造を採用する事もできる。ところが、この様な構造を採用すると、着磁ヨークの数が多くなる為、これら各着磁ヨークに関する、寸法のばらつき、配置のピッチ精度、周囲に巻回するコイルの状態（インピーダンスや位置決め）を、それぞれ高精度に規制するのが難しくなる。従って、上記Ｓ極及びＮ極の着磁強度を互いに等しくし、且つ、これらＳ極及びＮ極のピッチ精度を良好にするのが難しくなる。これに対し、請求項３に記載した構造を採用すれば、着磁ヨークの数を少なくできる為、上述の様な規制を高精度に行なうのが容易になる。従って、上記Ｓ極及びＮ極の着磁強度を互いに等しくし、且つ、これらＳ極及びＮ極のピッチ精度を良好にするのが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［実施の形態の第１例］
図１〜２は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、着磁装置を構成する１対の着磁ヨーク１５ａ、１５ａの先端面の形状（＝断面形状）を工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図８に示した着磁装置の場合とほぼ同様である為、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分、並びに、上記図８に示した着磁装置と異なる部分を中心に説明する。
【００２７】
図１は、エンコーダ４（図２）の着磁作業状態を示している。本例の場合には、１対の着磁ヨーク１５ａ、１５ａの「く」字形の先端面のうち、この「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分の両側縁を、それぞれ曲線部１６ａ、１６ｂとしている。即ち、当該部分の両側縁の線形状を、それぞれ角の取れた曲線形状としている。これと共に、エンコーダ本体８（図２）の素材である、磁性部材１４の外周面の幅方向（図１の上下方向）に関する、上記両着磁ヨーク１５ａ、１５ａの幅寸法Ｗ15a を、上記磁性部材１４の外周面の幅寸法Ｗ14よりも大きく（Ｗ15a ＞Ｗ14）している。そして、上記磁性部材１４の外周面に対し、上記両着磁ヨーク１５ａ、１５ａの先端面の中間部のみを対向させている（両端部は対向させていない）。
【００２８】
上述の様に、本例の場合には、１対の着磁ヨーク１５ａ、１５ａの「く」字形の先端面のうち、この「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分の両側縁を、それぞれ曲線部１６ａ、１６ｂとしている。この為、上記両着磁ヨーク１５ａ、１５ａの先端面同士の間に磁気回路を形成した場合に、これら両先端面のうち、上記「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分同士の間に磁束が集中するのを十分に緩和できる。一方、前述した様に、上記両着磁ヨーク１５ａ、１５ａの先端面から出入りする磁束は、互いに繋がった状態になる事が好ましい。ところが、上記両着磁ヨーク１５ａ、１５ａの先端面の両端部では、同じく中間部に比べて、出入りする磁束が他の方向に回り込む（互いに繋がらなくなる）割合が若干多くなる。この為、上記両着磁ヨーク１５ａ、１５ａの先端面の両端部同士の間の磁束密度は、同じく中間部同士の間の磁束密度に比べて、若干小さくなる。これに対し、本例の場合には、上記磁性部材１４の外周面に対し、上記両着磁ヨーク１５ａ、１５ａの先端面の中間部のみを対向させている（両端部は対向させていない）。この為、上記両着磁ヨーク１５ａ、１５ａの先端面の中間部同士の間に形成された、密度の均一度が高い磁束のみを、上記磁性部材１４の外周面に貫通させる事ができる。
【００２９】
従って、上述した様な本例のエンコーダの着磁装置によれば、図２の（Ａ）の右部に示す様に、エンコーダ４の被検出面の着磁強度（この被検出面に近接対向する部分の磁束密度）を、この被検出面の幅方向（同図の上下方向）に関してほぼ均一にできる。この為、外輪１とハブ２（図５参照）との間にアキシアル荷重が作用する事により、図２の（Ａ）に示す様に、上記エンコーダ４の被検出面に対する１対のセンサ６ａ、６ｂの検出部の対向位置が中立位置からずれた場合でも、同図の（Ｂ）に示す様に、これら両センサ６ａ、６ｂの検出部を通過する磁束密度の振幅を、互いにほぼ等しくできる。従って、同図の（Ｃ）に示す様な、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間の位相差に、上記振幅差に基づく誤差が生じる事を十分に抑制できる。即ち、上記図２の場合と、前記図１２の場合とを比較した場合に、それぞれの（Ａ）に示した、エンコーダ４の被検出面に対する１対のセンサ６ａ、６ｂの検出部の対向位置は互いに同じになっているが、それぞれの（Ｃ）に示した、これら両センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間の位相差の大きさは互いに異なっている。この理由は、この位相差に含まれる、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部を通過する磁束の密度のばらつきに基づく誤差が、図１２の場合には比較的多くなっているのに対し、図２の場合には十分に少なくなっている為である。この事から、本例の着磁装置により着磁したエンコーダ４を使用すれば、上記外輪１とハブ２との間のアキシアル方向の相対変位や、これら外輪１とハブ２との間に作用するアキシアル荷重の測定を、より高精度に行なえる事が分かる。
【００３０】
［実施の形態の第２例］
次に、図３は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。上述した第１例の場合と異なり、本例の場合には、１対の着磁ヨーク１５ｂ、１５ｂの幅寸法Ｗ15b を、磁性部材１４の外周面の幅寸法Ｗ14と同じ大きさ（Ｗ15b ＝Ｗ14）にしている。そして、上記磁性部材１４の外周面に対し、上記両着磁ヨーク１５ｂ、１５ｂの先端面の全体を対向させている。この様に、本例の着磁装置の場合には、上記磁性部材１４の外周面に対し、上記両着磁ヨーク１５ｂ、１５ｂの先端面の中間部だけでなく、両端部も対向させている為、上述した第１例の着磁装置の場合と比べて、エンコーダ４（図２）の被検出面の着磁強度を幅方向に関して均一にできる程度は、多少低くなる。但し、前述の図８に示した着磁装置に比べれば、上記エンコーダ４の被検出面の着磁強度を幅方向に関して均一にできる程度を、十分に高くできる。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。
【００３１】
［実施の形態の第３例］
次に、図４は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、着磁装置を構成する着磁ヨーク１５ｃの「く」字形の先端面のうち、この「く」字形の折れ曲がり部に対応する部分の両側縁を、それぞれ、着磁すべきエンコーダ４（図２参照）の被検出面の幅方向に対し平行な、直線部１７ａ、１７ｂとしている。即ち、上記折れ曲がり部に対応する部分の両側縁の線形状を、それぞれ角の取れた直線形状としている。尚、上記両直線部１７ａ、１７ｂの両端部と、上記「く」字形の各辺に対応する部分の両側縁（斜め縁）の端部とは、それぞれ曲線部１８ａ、１８ｂを介して滑らかに連続させている。その他の構成及び作用は、上述した第１〜２例の場合と同様である。
【００３２】
尚、上述した各実施の形態では、前述の図８に示した着磁装置に本発明を適用したが、本発明は、前述の図９に示した着磁装置に適用する事もできる。又、被検出面に設けるＳ極とＮ極との境界が、この被検出面の幅方向に対し、一方の特性変化部でのみ傾斜し、他方の特性変化部で平行になっているエンコーダの着磁装置にも適用できる。更には、ラジアル荷重を測定可能とする為に、円輪状の被検出面を備えたエンコーダの着磁装置（アキシアル対向着磁）にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、１対の着磁ヨークによりエンコーダの着磁作業を行なう状態を、このエンコーダの径方向外方から見た図。
【図２】この第１例の着磁ヨークにより着磁したエンコーダと、このエンコーダに対向させた１対のセンサの出力信号の生成過程とを、アキシアル荷重が作用した状態で示す図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。
【図４】同第３例を示す、着磁ヨークの先端面を示す図。
【図５】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１例を示す断面図。
【図６】エンコーダの一部を示す斜視図。
【図７】アキシアル荷重に基づいて１対のセンサの出力信号が変化する状態を説明する為の線図。
【図８】従来から提案されているエンコーダの着磁方法の第１例を、このエンコーダの軸方向から見た図。
【図９】同第２例を示す、図８と同様の図。
【図１０】従来の着磁ヨークの先端面を示す図。
【図１１】従来の着磁ヨークにより着磁したエンコーダと、このエンコーダに対向させた１対のセンサの出力信号の生成過程とを、中立状態で示す図。
【図１２】同じく、アキシアル荷重が作用した状態で示す図。
【図１３】センサの検出部を通過する磁束密度の振幅が変化する事によって、このセンサの出力信号の位相がずれる事を説明する為の線図。
【符号の説明】
【００３４】
１    外輪
２    ハブ
３    転動体
４    エンコーダ
５    カバー
６ａ、６ｂ  センサ
７    芯金
８    エンコーダ本体
９    大径円筒部
１０    小径円筒部
１１    円輪部
１２    第一の特性変化部
１３    第二の特性変化部
１４    磁性部材
１５、１５ａ〜１５ｃ  着磁ヨーク
１６ａ、１６ｂ  曲線部
１７ａ、１７ｂ  直線部
１８ａ、１８ｂ  曲線部
【図１】
2008232960.tif 000003
【図２】
2008232960.tif 000004
【図３】
2008232960.tif 000005
【図４】
2008232960.tif 000006
【図５】
2008232960.tif 000007
【図６】
2008232960.tif 000008
【図７】
2008232960.tif 000009
【図８】
2008232960.tif 000010
【図９】
2008232960.tif 000011
【図１０】
2008232960.tif 000012
【図１１】
2008232960.tif 000013
【図１２】
2008232960.tif 000014
【図１３】
2008232960.tif 000015