(57)【要約】【課題】所定範囲の着磁ピッチの場合に、着磁ピッチに応じた最大の着磁強度が得られる磁気ゴムエンコーダを提供する。【解決手段】磁石材料を含むゴムからなる環状の磁気発生部材２に、円周方向に交互に磁極Ｎ，Ｓを着磁した磁気ゴムエンコーダ１とする。磁極Ｎ，Ｓの着磁ピッチｐと、磁気発生部材の厚さｗの関係を、０．４ｐ≦ｗ≦１．０ｐ、とする。着磁ピッチｐの範囲は、例えば０．５〜１．５ｍｍとする。【選択図】        図１
2004340771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石材料を含むゴムからなる環状の磁気発生部材に、円周方向に交互に磁極を着磁した磁気ゴムエンコーダにおいて、上記磁極のピッチである着磁ピッチと、上記磁気発生部材の厚さｗの関係が、
０．４ｐ≦ｗ≦１．０ｐ
であることを特徴とする磁気ゴムエンコーダ。
【請求項２】
請求項１において、着磁ピッチｐが、
０．５〜１．５ｍｍの範囲である磁気ゴムエンコーダ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、上記磁石材料が異方性のフェライト系の材料である磁気ゴムエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転数検出等に用いられる磁気ゴムエンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転数などの検出用の磁気ゴムエンコーダとして、ゴム磁石が環状の芯金に周状に形成され、かつ周方向に多極に着磁された構成が用いられている。回転数の検出には、この磁気ゴムエンコーダを回転体と共に回転させて、ゴム磁石の近傍に設置された磁気センサ（図示せず）によりその着磁波形を読み取ることにより行われる。
磁気ゴムエンコーダの高分解能化を行うには、ゴム磁石からなる磁気発生部材の着磁ピッチを狭くしなければならない。図２は着磁ピッチｐと着磁強度ｂの関係を示すための図である。高分解能化を行うために、着磁ピッチｐを狭くすると、着磁強度ｂが弱くなることがわかる。
特許文献１では、着磁ピッチｐが約０．２５ｍｍから２．５ｍｍの範囲の着磁において、着磁ゴム厚さｗと着磁ピッチｐの比を最適化することにより、最大着磁強度ｂｍａｘ  が得られる最適着磁ゴム厚さを求めている。その結果、最適の着磁ゴム厚さ（ｗ）は、ｗ＝１．２５ｐ程度となり、着磁ゴム厚さｗと着磁ピッチｐの比の範囲を１．２５±１．２５％としている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−６９１８８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、着磁ピッチｐと着磁ゴム厚さｗを変えた詳細な実験を行うと、着磁ピッチｐが約０．５ｍｍから約１．５ｍｍの範囲の着磁において、着磁ピッチｐの約１．２５倍の着磁ゴムエンコーダ厚さｗでは、最大着磁強度ｂｍａｘ  は得られないことがわかった。
【０００５】
この発明の目的は、所定範囲の着磁ピッチの場合に、着磁ピッチに応じた最大の着磁強度が得られる磁気ゴムエンコーダを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の磁気ゴムエンコーダは、磁石材料を含むゴムからなる環状の磁気発生部材に、円周方向に交互に磁極を着磁した磁気ゴムエンコーダにおいて、上記磁極のピッチである着磁ピッチｐと、上記磁気発生部材の厚さｗの関係が、次式
０．４ｐ≦ｗ≦１．０ｐ        …（１）
の関係であることを特徴とする。
この磁気ゴムエンコーダは、ラジアル型のものであっても、アキシアル型のものであっても良い。磁気発生部材の厚さｗは、検出方向の厚さであり、ラジアル型のものである場合は径方向厚さ、アキシアル型のものである場合は軸方向厚さである。
試験の結果、磁気発生部材の厚さが所定の範囲である場合は、着磁ピッチｐと径方向厚さｗの関係が、０．４ｐ≦ｗ≦１．０ｐとなる範囲に設定すれば、その着磁ピッチｐにおける最大着磁強度ｂｍａｘ  が得られることがわかった。磁気ゴムエンコーダの高分解能化を行う場合では、この範囲内になるようにゴム磁石からなる磁気発生部材の厚さを選択・設計すれば、着磁強度が確保される。
【０００７】
上記試験で確認された上記厚さの所定の範囲は、０．５〜１．５ｍｍの範囲である。この範囲であれば、上記の着磁ピッチｐと着磁ゴム厚さｗの関係が上記の式（１）  の関係であることが確認された。
【０００８】
上記磁石材料は異方性のフェライト系の材料であっても良い。フェライト系の材料は、磁石材料として安価で優れた特性を有し、フェライト系材料の中でも、異方性のものはフェライトの磁化容易軸が高度に配向されたものとなる。そのため、上記磁石材料は異方性のフェライト系の材料を用いることで、高配向とできて、最大着磁強度ｂｍａｘ  の一層の向上が得られ、しかも安価に製作できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。この磁気ゴムエンコーダ１は、磁石材料を含むゴムからなる環状の磁気発生部材２に、円周方向に交互に磁極Ｎ，Ｓを着磁したものである。磁気発生部材２は、環状の芯金３の外周に、加硫接着等により接着状態に設けられている。上記磁石材料は、例えば異方性のフェライト系の磁性粉であり、これをゴム材料に混入して成形，加硫を行い、上記着磁により、上記磁気発生部材２はゴム磁石とされる。磁性粉は、上記異方性のフェライトの他に各種のものが使用できる。磁極Ｎ，Ｓは等間隔の着磁ピッチｐで設けられる。
この磁気ゴムエンコーダ１は、上記構成において、着磁ピッチｐと、磁気発生部材２の厚さｗの関係が、
０．４ｐ≦ｗ≦１．０ｐ
であることを特徴とする。
上記着磁ピッチｐは、例えば磁気発生部材２がラジアル型の場合、円周長を極数で割った値となる。
【００１０】
この磁気ゴムエンコーダ１は、ホール素子等の磁気センサ（図示せず）を磁気発生部材２の表面に対向させ、磁気ゴムエンコーダ１の回転により磁極Ｎ，Ｓが通過することによって生じる磁気センサの検出出力の変化により、回転検出が行われる。
この磁気ゴムエンコーダ１は、ラジアル型のものであっても、アキシアル型のものであっても良い。ラジアル型の磁気ゴムエンコーダ１の場合は、磁気発生部材２の周面に磁気センサ（図示せず）を対向させて配置し、アキシアル型の磁気ゴムエンコーダ１の場合は、磁気発生部材２の側面に磁気センサを対向させる。
したがって、ラジアル型の場合は、発生する磁束がラジアル方向に大きく得られるように磁気発生部材２の断面形状や着磁形態を選択することが好ましい。また、アキシアル型の場合は、発生する磁束がアキシアル方向に大きく得られるように、磁気発生部材２の断面形状や着磁形態を選択することが好ましい。上記磁気発生部材２の厚さｗは、磁気検出方向の厚さ、つまりラジアル型では径方向厚さであり、アキシアル型では軸方向厚さである。図１はラジアル型の例を示している。
【００１１】
図１に示す磁気ゴムエンコーダ１につき、ラジアル型のものの試験を行った。
各部の寸法は次のとおりである。磁気発生部材２の内径Ｄは４４ｍｍ、磁気発生部材２の軸方向幅ｔ１は３．６ｍｍ、芯金３の軸方向幅ｔ２は６．４ｍｍである。磁気発生部材２は、フェライト系の異方性のゴム磁石、すなわち異方性のフェライト系の粉状材料をゴム材料に混入して成形，加硫、着磁したゴムである。着磁は表１の条件で行った。着磁方法は、図４に示すように、着磁用のコイル１０を着磁ヨーク１１に巻いた着磁装置を用い、磁気ゴムエンコーダ１の個々の磁極Ｎ，Ｓを１極毎に周方向に順次着磁する貫通インデックス着磁法を用いた。磁気センサは、アナログ出力のホールセンサを用い、磁気発生部材２の外周面に対向させて配置した。
【００１２】
【表１】
2004340771.tif 000003
【００１３】
図３には、着磁ピッチｐを、０．５ｍｍ（曲線▲２▼）０．７ｍｍ（曲線▲３▼）、１．０ｍｍ（曲線▲４▼）、１．５ｍｍ曲線▲５▼と変えて着磁を行ったときの、磁気発生部材２の径方向厚さｗと着磁強度ｂの関係を示す。同図から、着磁ピッチｐが狭くなるにつれて（曲線▲５▼から曲線▲２▼に移るに従って）、着磁強度ｂのピーク位置が左にシフトして行く様子が伺える。図３の厚さ範囲▲６▼で各曲線▲２▼〜▲５▼はピークを示す。
この範囲▲６▼内の着磁ゴム厚さｗが、最適着磁ゴム厚さｗであり、この範囲では着磁ピッチｐと着磁ゴム厚さｗの関係は、０．４ｐ≦ｗ≦１．０ｐとなる。
つまり、着磁ピッチｐの０．４倍から１．０倍の間で、着磁ゴム厚さｗを選択すると、その着磁ピッチｐにおける最大着磁強度ｂｍａｘ  が得られる。
【００１４】
上記試験結果からわかるように、この構成の磁気ゴムエンコーダ１は、次の各利点が得られる。
（１）  着磁ピッチｐの０．４倍から１．０倍の間で着磁ゴム厚さｗを選択すると、その着磁ピッチｐにおける最大着磁強度ｂｍａｘ  を得ることができる。
（２）  この磁気ゴムエンコーダ１の高分解能化を行う場合に、着磁ピッチｐが狭くなると着磁強度ｂも弱くなるが、上記着磁ピッチｐと着磁ゴム厚さｗの関係の範囲内になるように、着磁ゴム厚さｗを選択・設計すれば、着磁強度も確保することができる。
【００１５】
この発明の磁気ゴムエンコーダ１は、例えば車輪用軸受や、その他の転がり軸受などに用いられる。
なお、上記実施形態では、磁気ゴムエンコーダ１に芯金３を設けたが、芯金３は必ずしも設けなくても良い。例えば、回転被検出体（軸受の内輪または外輪等）に直接に上記磁気発生部材２を形成しても良い。
【００１６】
【発明の効果】
この発明の磁気ゴムエンコーダは、磁石材料を含むゴムからなる環状の磁気発生部材に、円周方向に交互に磁極を着磁したものであって、上記磁極のピッチである着磁ピッチと、上記磁気発生部材の厚さｗの関係を、０．４ｐ≦ｗ≦１．０ｐとしたものであるため、所定範囲の着磁ピッチの場合に、着磁ピッチに応じた最大の着磁強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる磁気ゴムエンコーダの破断側面図、（Ｂ）はその部分正面図である。
【図２】着磁ピッチと着磁強度の関係を示すグラフである。
【図３】各種着磁ピッチの場合の着磁厚さと着磁強度の関係を示すグラフである。
【図４】着磁装置の一例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１…磁気ゴムエンコーダ
２…磁気発生部材
３…芯金
ｐ…着磁ピッチ
ｗ…着磁幅
【図１】
2004340771.tif 000004
【図２】
2004340771.tif 000005
【図３】
2004340771.tif 000006
【図４】
2004340771.tif 000007