(57)【要約】【課題】  角度検出精度を高めることができ、高分解能出力用途、あるいは互いに異なる磁極数の磁気トラックを備える磁気エンコーダを用いた絶対角度検出であっても、誤検出を防止することが可能な回転検出装置を提供する。【解決手段】  回転体２に固定されＮ極とＳ極を交互に着磁された磁気トラック３ａを有する磁気エンコーダ３と、磁気センサ４と、信号処理手段２２とを備える。前記磁気エンコーダ３は、磁性紛の混入された未加硫ゴム材料のシート状生地のリング状打ち抜き生地が芯金３ｂと共に加硫成形され、この加硫成形品がＮ極とＳ極を交互に着磁されて前記磁気トラック３ａとされる。前記信号処理手段２２は、逓倍手段２２ｂまたは絶対位置検出手段を有する。【選択図】        図１
2017032384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に固定されこの回転体の回転方向にＮ極とＳ極を交互に着磁された磁気トラックを有する磁気エンコーダと、この磁気エンコーダの前記磁気トラックに隙間を空けて対峙する磁気センサと、この磁気センサの出力を処理する信号処理手段とを備え、
前記信号処理手段が前記磁気センサの検出した信号を電気的に逓倍する逓倍機能を持ち、または前記磁気エンコーダが磁極数の異なる複列の磁気トラックを有していて前記信号処理手段が前記磁気センサの前記各磁気トラックを検出した信号から前記各磁気トラックの極数差を利用して前記回転体の絶対位置を求める絶対位置検出機能を持つ回転検出装置であって、
前記磁気エンコーダは、磁性紛の混入された未加硫ゴム材料のシート状生地のリング状打ち抜き生地が芯金と共に加硫成形され、この加硫成形品がＮ極とＳ極を交互に着磁されて前記磁気トラックとされた回転検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転検出装置において、前記磁気エンコーダの前記磁気トラックは、全周のうちの一部に局所的に着磁誤差が他の部分よりも大きい部分を有しない回転検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の回転検出装置において、前記磁気エンコーダは、前記磁性粉として異方性の材料が用いられ、前記加硫成形時に磁場配向された回転検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の回転検出装置が軸受に搭載され、前記磁気エンコーダは前記軸受の回転側軌道輪に固定され、前記磁気センサが前記軸受の固定側軌道輪に固定された回転検出装置付き軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転速度、あるいは回転位置を検出する回転検出装置に関し、特に、高分解能、あるいは絶対角検出が可能な回転検出装置および回転検出装置付き軸受に適用される技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている回転検出装置は、磁気エンコーダの磁極を検出するセンサ出力を電気的に逓倍して分解能を高くする逓倍手段を備えるとともに、異なる倍率のパルス出力手段を設けたため、必要に応じた分解能（倍率）のパルスを選択して使うことができる。たとえば１回転当たり４８パルスの回転信号を出力する磁気エンコーダでは、４０逓倍することで１，９２０パルスの回転検出信号を出力する。
特許文献２には、回転検出に使用する磁気エンコーダと、それを用いた車輪用軸受が開示されている。磁気エンコーダは、ショットブラスト等により粗面化処理を施したシール板（芯金）に対して、接着面に接着剤を塗布しておき、ゴム材料と磁性体粉を混練した混練材料を、ひも状生地等として押出し、シール板とともに混練材料を成形金型内で加硫接着する。その後、Ｎ、Ｓを交互に着磁され、自動車の車輪用軸受に装着される。
特許文献３に開示されている回転検出装置は、互いに磁極数の異なる２つの磁気エンコーダを用いて、その位相差から絶対角度を検出する。
【０００３】
特許文献４には、磁気エンコーダの製造方法として次の事項が記載されている。磁性紛の混入された未加硫ゴム材料を複数本のロール間に連通させて徐々に薄くシート化し、磁性粉の方向を整えたシート状生地を形成後、リング状に打ち抜いてリング状生地を形成する。その後、リング状生地を補強環（芯金）とともに金型内に投入し、加硫成形し、次の工程でＮ極，Ｓ極を交互に着磁する。このように形成された磁気エンコーダは、磁性粉の配列に乱れがないので、Ｎ極，Ｓ極を交互に着磁しても磁力が強く、円周方向における磁力のバラツキが少ない磁気エンコーダが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３４９１５７号公報
【特許文献２】特開２００８−２６１８７４号公報
【特許文献３】特開２００８−２６７８６７号公報
【特許文献４】特許第３６６８９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、磁極を検出するセンサ出力を電気的に逓倍することで１，０００パルス以上の高分解能を得ることも可能であるが、使用する磁気エンコーダの着磁精度が重要になる。着磁後のピッチ誤差、累積ピッチ誤差が大きい場合、高分解能化してもパルス出力の精度が悪くなるため、着磁精度の良い磁気エンコーダを使うことが望まれる。例えば１，０００パルスの分解能の場合には、１パルス当たりの機械角は０．３６度（３６０／１，０００）となるので、着磁ピッチ誤差、累積ピッチ誤差は、１パルス当たりの機械角の半分以下となる±０．１度以下に管理することが望まれる。
【０００６】
特許文献２の磁気エンコーダでは、ひも状生地をリング状に丸めて、シール板とともに成形金型内で加硫接着される。自動車の車輪用軸受に適用する場合には、Ｎ，Ｓ交互に着磁する極数は４８極対前後と少なく、１回転当たり４８パルスの矩形パルスを出力してＡＢＳ制御に使われるため、ひも状生地３３のつなぎ目３３ａ（図８参照）で磁性粉の配向が乱れていても出力にはあまり影響しない。
しかしながら、磁気エンコーダの着磁強度を磁気センサで検出後、電気的に逓倍して分解能を高めて出力する高分解能用途、あるいは特許文献３にあるように、互いに磁極数の異なる磁気エンコーダを用いて、その位相差から絶対角度を検出する用途では、ひも状生地のつなぎ目３３ａで着磁ピッチ誤差、累積ピッチ誤差が大きくなると、出力精度に影響する。絶対角度を検出する用途では、２つの磁気エンコーダの位相差から絶対角度を検出する際に誤検出することも想定される。
【０００７】
磁性粉として等方性の材料を用いれば着磁精度は安定し、着磁精度を向上させることも可能であるが、磁気強度（残留磁束密度）は低めとなる課題がある。そのため、着磁強度が強い異方性の材料を用いて加硫接着時に磁場配向することで磁性粉の配向度をより高めれば、着磁強度（磁束密度）をより高めるとともに、着磁精度を向上させることも考えられる。しかし、ひも状生地を用いた場合には、絶対角検出に必要な要求精度を満たさない場合もあって、歩留まりが悪くなることも想定される。
【０００８】
特許文献４には、磁気エンコーダ３の製造方法として、シート状生地を形成後、リング状に打ち抜いてリング状生地を形成することや、この製造方法では円周方向における磁力のばらつきが少ない磁気エンコーダが得られることが記載されている。しかし、着磁ピッチや累積ピッチ誤差には言及されていない。
【０００９】
この発明の目的は、角度検出精度を高めることができ、高分解能出力用途、または互いに異なる磁極数の磁気トラックを備える磁気エンコーダを用いた絶対角度検出であっても、誤検出を防止することが可能な回転検出装置および回転検出装置付き軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の回転検出装置は、回転体に固定されこの回転体の回転方向にＮ極とＳ極を交互に着磁された磁気トラックを有する磁気エンコーダと、この磁気エンコーダの前記磁気トラックに隙間を空けて対峙する磁気センサと、この磁気センサの出力を処理する信号処理手段とを備え、
前記信号処理手段が前記磁気センサの検出した信号を電気的に逓倍する逓倍機能を持ち、または前記磁気エンコーダが磁極数の異なる複列の磁気トラックを有していて前記信号処理手段が前記磁気センサの前記各磁気トラックを検出した信号から前記各磁気トラックの極数差を利用して前記回転体の絶対位置を求める絶対位置検出機能を持つ回転検出装置であって、
前記磁気エンコーダは、磁性紛の混入された未加硫ゴム材料のシート状生地のリング状打ち抜き生地が芯金と共に加硫成形され、この加硫成形品がＮ極とＳ極を交互に着磁されて前記磁気トラックとされる。
【００１１】
この構成によると、磁気エンコーダは、シート状生地のリング状打ち抜き生地を加硫成形して構成される。そのため、ひも状生地の場合に生じるようなつなぎ目がないので、着磁ピッチ誤差、累積ピッチ誤差が局部的に大きくなることがなく、出力パルスの精度が向上する。したがって、高分解能出力用途、または互いに異なる磁極数の磁気トラックを備える磁気エンコーダを用いた絶対角度検出であっても、誤検出を防止することが可能となる。
【００１２】
この発明の回転検出装置において、前記信号処理手段は、前記磁気センサの検出した信号を電気的に逓倍する逓倍手段を有していても良い。
リング状打ち抜き生地を用いて形成された磁気エンコーダは、ひも状生地のようなつなぎ目がないため、磁性粉の配列に乱れが少なく、ひも状生地を使った場合に比べて着磁精度が良い。また、局所的な着磁ピッチ誤差、累積ピッチ誤差の悪化は見られない。そのため、磁気センサに付属の信号処理手段で電気的に逓倍して分解能を高くする仕様であっても、出力パルスの精度を向上することができる。例えば、１回転当たりの出力パルス数が１，０００パルス以上得られる高分解能出力として使用しても、誤検出が生じないようにできる。
【００１３】
この発明の回転検出装置において、前記磁気エンコーダは、互いに磁極数の異なる複列の磁気トラックを有し、前記信号処理手段は、前記磁気センサの前記複数の磁気トラックを検出した信号から、前記磁気トラックの極数差を利用して前記回転体の絶対位置を求める絶対位置検出手段を有していても良い。
上記構成とされた磁気エンコーダは、前述のようにひも状生地の場合に生じるようなつなぎ目がなく、着磁ピッチ誤差、累積ピッチ誤差が局部的に大きくなることがない。そのため、互いに異なる磁極数の磁気トラックを有する複列磁気エンコーダを用い、その位相差から絶対角度を検出する回転検出装置に適用する場合であっても、着磁ピッチ誤差や累積ピッチ誤差の値を絶対角検出が可能な上限値以下にすることが容易となり、絶対角を検出する際に誤検出を防止することができる。
【００１４】
この発明の回転検出装置において、前記磁気エンコーダは、前記磁性粉として異方性の材料が用いられ、前記加硫成形時に磁場配向されていても良い。
磁性粉として等方性の材料を用いれば着磁精度は安定し、着磁精度を向上させることも可能であるが、磁気強度（残留磁束密度）は低めとなる課題がある。異方性の材料を用いれば、着磁強度を強くでき、加硫接着時に磁場配向することで磁性粉の配向度をより高めることができる。このように、異方性の材料を用い、磁場配向することで、着磁強度（磁束密度）をより高めるとともに、着磁精度を向上させることができ、上記のようにシート状生地のリング状打ち抜き生地を用いることと相まって、角度検出精度を高め、誤検出を防止することができる。
【００１５】
この発明の回転検出装置において、前記磁気エンコーダの前記磁気トラックは、全周のうちの一部に局所的に着磁誤差が他の部分よりも大きい部分を有しない構成であることが望ましい。前記着磁誤差は、例えば、ピッチ誤差または累積ピッチ誤差である。
局所的に着磁誤差が他の部分よりも大きい部分を有しない構成であることから、高分解能出力用途、または互いに異なる磁極数の磁気トラックを備える磁気エンコーダを用いた絶対角度検出であっても、誤検出を防止することが可能となる。
【００１６】
この発明の回転検出装置付き軸受は、この発明の上記いずれかの構成の回転検出装置が軸受に搭載され、前記磁気エンコーダは前記軸受の回転側軌道輪に固定され、前記磁気センサが前記軸受の固定側軌道輪に固定される。
この回転検出装置付き軸受は、このように、この発明の回転検出装置を備えるため、高い角度検出精度で回転検出が行え、高分解能出力用途、あるいは互いに異なる磁極数の磁気トラックを備える磁気エンコーダを用いた絶対角度検出であっても、誤検出を防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の回転検出装置は、回転体に固定されこの回転体の回転方向にＮ極とＳ極を交互に着磁された磁気トラックを有する磁気エンコーダと、この磁気エンコーダの前記磁気トラックに隙間を空けて対峙する磁気センサと、この磁気センサの出力を処理する信号処理手段とを備え、前記信号処理手段が前記磁気センサの検出した信号を電気的に逓倍する逓倍機能を持ち、または前記磁気エンコーダが磁極数の異なる複列の磁気トラックを有していて前記信号処理手段が前記磁気センサの前記各磁気トラックを検出した信号から前記各磁気トラックの極数差を利用して前記回転体の絶対位置を求める絶対位置検出機能を持つ回転検出装置であって、前記磁気エンコーダは、磁性紛の混入された未加硫ゴム材料のシート状生地のリング状打ち抜き生地が芯金と共に加硫成形され、この加硫成形品がＮ極とＳ極を交互に着磁されて前記磁気トラックとされるため、角度検出精度を高めることができ、高分解能出力用途、あるいは互いに異なる磁極数の磁気トラックを備える磁気エンコーダを用いた絶対角度検出であっても、誤検出を防止することが可能となる。
【００１８】
この発明の回転検出装置付き軸受は、この発明の回転検出装置を備えるため、角度検出精度を高めることができ、高分解能出力用途、あるいは互いに異なる磁極数の磁気トラックを備える磁気エンコーダを用いた絶対角度検出であっても、誤検出を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る回転検出装置の断面図にブロック図を組み合わせた説明図である。
【図２】同回転検出装置における逓倍化等の信号処理例の説明図である。
【図３】同回転検出装置における磁気エンコーダの製造過程の説明図である。
【図４】同実施形態に用いられる磁気エンコーダと従来の磁気エンコーダとの全周の着磁ピッチ誤差、累積ピッチ誤差の例を示す説明図である。
【図５】この発明の他の実施形態に係る回転検出装置の断面図にブロック図を組み合わせた説明図である。
【図６】同実施形態における複列の磁気エンコーダとその位相の関係を示す説明図である。
【図７】この発明の一実施形態に係る磁気エンコーダ付き軸受の断面図である。
【図８】従来のひも状生地を丸めた状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明の第１の実施形態を図１〜図４と共に説明する。この回転検出装置１は、回転軸２の外周に磁気エンコーダ３を固定し、磁気エンコーダ３の磁気トラック３ａに隙間を空けて対峙する位置に磁気センサ４が配置される。この磁気センサ４と、この磁気センサ４の出力を処理する電子回路からなる信号処理手段２２とでセンサユニット２１を構成する。例えば、前記磁気センサ４と信号処理手段２２とが共通の回路基盤（図示せず）に実装され、これら磁気センサ４、信号処理手段２２、および回路基盤を樹脂モールド、またはセンサケース内に収めて前記センサユニット２１が構成される。磁気エンコーダ３は、磁性材からなる円筒状の芯金３ｂの周りの全周に渡り、Ｎ極，Ｓ極を交互に着磁した磁気トラック３ａが形成され、ラジアル型とされている。
【００２１】
磁気エンコーダ３の製造過程では、磁気トラック３ａを得るにつき、まず、図３に示すように、磁性粉の方向を整えたシート状生地３ａＡ（同図（Ａ））を形成する。このシート状生地３ａＡを形成する方法としては、磁性紛の混入された未加硫ゴム材料を、複数のロール対（図示せず）間に順次通過させて徐々に薄くシート化し、磁性粉の方向を整えたシート状生地３ａＡを形成する。このシート状生地３ａＡをリング状に打ち抜いてリング状生地３ａＢ（同図（Ｂ））とする。このリング状生地３ａＢを芯金３ｂ（同図（Ｃ）と共に図示しない金型内に投入して加硫成形し、同時に接着する。芯金３ｂのリング状生地３ａＢを配置する面には、予め加硫接着剤を塗布しておき、前記加硫成形および接着を行う。この加硫成形した未着磁磁気トラック３ａＣを、次の工程でＮ極，Ｓ極を交互に精度良く着磁して磁気トラック３ａとする（同図（Ｄ））。
【００２２】
前記磁性粉には、例えば異方性の材料を用い、加硫成形時に磁場配向してもよい。この磁場配向は、加硫成形用の金型の外部に配置した磁石（図示せず）により、加硫成形中において、金型内に一定方向に磁束が通る磁場を与える処理である。また、未着磁磁気トラック３ａＣに着磁する方法としては、未着磁の磁気エンコーダ３を回転させながら着磁ヨークで１極ずつ着磁するインデックス着磁法を用いる。インデックス着磁は、全周を同時に着磁する一発着磁に比べて精度が良好である。
【００２３】
ここで、前記未加硫ゴム材料として、例えば、天然ゴム、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、イソプレンーイソブチレンゴム（ブチルゴム）、スチレンーブタジエンゴム、スチレンーイソブチレンースチレンゴム（ＳＢＳ）、スチレンーイソプレンースチレンゴム（ＳＩＳ）、スチレンーエチレンーブチレンースチレンゴム（ＳＥＢＳ）、エチレンープロピレンターポリマー（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルーブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）、フッ素ゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、クロルスルホン化ポリエチレン、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム等のゴム組成物が挙げられる。
【００２４】
磁性粉は、バリウム系フェライト、ストロンチウム系フェライトのようなハードフェライトやソフトフェライトを用いることができる。これらフェライト粉は、顆粒状の粉体であってもよく、異方性のフェライト粉であってもよい。さらに、金型内での流動中の粒子抵抗がより小さい粒子形状を有する磁場配向用の異方性フェライトを用いてもよい。また、磁性粉は、希土類系磁性材料であってもよい。例えば、サマリウム鉄（ＳｍＦｅＮ）系磁性粉、ネオジウム鉄（ＮｄＦｅＢ）系磁性粉、サマリウムーコバルトのいずれかの単独磁性粉であってもよい。さらに、このような希土類系磁性粉を２種以上混合したものでもよい。さらに、上記したフェライト粉のみでは磁力が不足する場合、サマリウム鉄系磁性粉やネオジウム鉄系磁性粉等の希土類系磁性粉をフェライト粉に混合してもよい。こうすることにより、磁力向上を図りつつ、安価に製造することができる。
【００２５】
図２に展開図で示すように、磁気センサ４は、２つの磁気センサ素子４ａ（図２参照）が、磁気エンコーダ３の磁気トラック３ａの並び方向にＮ極，Ｓ極の磁極対の半分の長さだけ離れて配置されており、９０°だけ位相差が生じた２種類の信号が得られる。
【００２６】
前記信号処理手段２２（図１）は、磁気センサ４の検出した信号をパルス化するパルス化手段２２ａと逓倍手段２２ｂとを有し、前記逓倍手段２２ａにより電気的に逓倍する機能を有する。前記逓倍手段２２ｂは、例えば、回転軸２の１回転当たりの出力パルス数が１，０００パルス以上得られる高分解能出力の構成とされる。
【００２７】
この構成の回転検出装置によると、磁気エンコーダ３は、上記のようにシート状生地３ａＡ（図３参照）のリング状打ち抜き生地３ａＢを加硫成形して構成される。リング状打ち抜き生地３ａＡを用いて形成された磁気エンコーダ３は磁性粉の配列に乱れが少ないので、ひも状生地を使った場合に比べて着磁精度が良く、また局所的な着磁ピッチ誤差、累積ピッチ誤差の悪化は見られない。そのため、磁気センサ４の内部で電気的に逓倍して分解能を高くする仕様であっても、出力パルスの精度を向上することができる。
【００２８】
図４に、ひも状生地を用いた場合とリング状打ち抜き生地（異方性材料、磁場配向なし）を用いた場合のピッチ誤差を示す。破線はひも状生地を使った場合の誤差を表し、ひも状生地のつなぎ目部分で局所的に誤差が大きくなる状態を表示した。同図は、外径２４．５ｍｍのラジアル型磁気エンコーダにＮ極、Ｓ極を合わせて６４極（３２極対）着磁した後、ピッチ精度を測定した例である。この例では、ひも状生地を用いた磁気エンコーダのピッチ誤差は±０．１３度、リング状打ち抜き生地３ａＢを用いた磁気エンコーダ３のピッチ誤差は±０．０５度となり、リング状打ち抜き生地３ａＢを用いた方が着磁精度は良くなることが分かる。なお、精度は、測定結果の最大値に±を付けたものとした。
【００２９】
図５，図６は、この発明の他の実施形態に係る回転検出装置を示す。この実施形態は、特に説明した事項の他は、図１〜図４と共に説明した第１の実施形態と同様である。この回転検出装置では、磁気エンコーダ３は、互いに磁極数の異なる複列の磁気トラック３ａ１，３ａ２を有する。信号処理手段２２は、絶対位置検出手段２２ｃを有しており、この手段２２ｃにより、磁気センサ３の前記複数の磁気トラック３ａ１，３ａ２を検出した信号から、前記２つの磁気トラック３ａ１，３ａ２の極数差を利用して回転体２の絶対位置を求める絶対位置検出機能を備える。信号処理手段２２は、絶対位置検出手段２２ｃの他に、前記実施形態と同様のパルス化手段２２ａおよび逓倍手段２２ｂを有している。逓倍手段２２ｂは必ずしも設けなくても良い。
【００３０】
上記のように絶対位置の検出機能を備える場合に、例えば、３２極対と３１極対で着磁した磁気トラック３ａ１，３ａ２を用いて絶対角度を検出する場合においては、３２極対では、１極対当たりの角度は１１．２５度（３６０／３２）となる。どの位相位置にあるかを判別するには０．３５度（１１．２５／３２）以下の着磁精度が要求される。例えば安全を見て±０．１度以下の着磁ピッチ誤差、累積ピッチ誤差が要求される。磁極数が６４極対と６３極対のように極数が増えると、要求精度は±０．０４以下に厳しくなるので、磁粉の配向乱れがより少ない磁気エンコーダ３が求められる。
【００３１】
従来のように、磁気トラック成形時に磁性粉を混練したひも状生地を用いた場合、ひものつなぎ目で局所的に着磁ピッチ誤差、累積ピッチ誤差が大きくなると、この要求精度を越えて回転検出精度が低下する、あるいは絶対角度の検出において１極対、あるいは複数局分の角度ずれが発生することも想定される。なお、磁性紛の混入された未加硫ゴム材料を芯金に加硫接着する際に磁場配向することで磁性粉の配向度をより高めれば、着磁強度（磁束密度）をより高めるとともに、着磁精度を向上させることも考えられるが、ひも状生地を用いた場合には、絶対角検出に必要な要求精度を満たさない場合が発生し、歩留まりが悪くなることも想定される。
【００３２】
そのため、この実施形態では、磁性粉の方向を整えたシート状生地３ａＡ（図３）を形成後、リング状に打ち抜いたリング状打ち抜き生地３ａＢを使った磁気エンコーダ３としており、これにより、精度向上と歩留まり改善の効果が、効果的に得られる。
【００３３】
図６に、この実施形態の回転検出装置による絶対角検出の方法を示す。磁気エンコーダ３は、２つの磁気トラック３ａ（第１トラック３ａ１、第２トラック３ａ２）を有し、それぞれ異なる磁極数で着磁される。例えば、第１トラックを３２極対、第２トラックを３１極対とし、１極対の差を設ける。２つの磁気トラック３ａ（第１トラック３ａ１、第２トラック３ａ２）に対峙する磁気センサ４から得られる位相出力（第１トラック位相Ｐ１、第２トラック位相Ｐ２）の位相差Ｄを取ると、１回転で電気角３６０度の信号が得られ、この値を元に絶対角を算出する。この位相差Ｄを取って絶対角を算出する処理を、前記信号処理手段２２における前記絶対位置検出手段２２ｃが行う。
【００３４】
図７は、回転検出装置付き軸受の一実施形態を示す。ここでは、絶対角を検出可能な回転検出装置付き軸受５を例として説明する。この回転検出装置付き軸受５は、深溝玉軸受等のラジアル型の転がり軸受である軸受２０の内輪６に磁気エンコーダ１１を固定し、外輪７側に磁気センサ１３を配置し、内輪６の回転角に応じた絶対角度を出力する。
【００３５】
内輪６と外輪７の間には、保持器８によって保持された複数の転動体９が介在する。また、内輪６と外輪７の一方の側面において、固定側の外輪７にシール部材１０が配置される。シール部材１０を設けた側と反対側の端部には、内輪６の外径面に磁気エンコーダ１１の芯金１１ｂが、外輪７の内径面に外環芯金１２がそれぞれ固定される。
【００３６】
磁気エンコーダ１１の芯金１１ｂには、互いに磁極数の異なる２列の磁気トラック１１ａ１，１１ａ２が形成される。外環芯金１２の内側には、磁気センサ１３を実装した基板１４を挿入したセンサケース１５が固定され、基板１４とセンサケース１５との隙間にはモールド材１６が充填される。
【００３７】
磁気エンコーダ１１の磁気トラック１１ａ１，１１ａ２としては、図３と共に説明したと同様に、磁性紛の混入された未加硫ゴム材料を薄くシート化し、磁性粉の方向を整えたシート状生地３ａＡを形成後、リング状に打ち抜いたリング状打ち抜き生地３ａＢを用いて芯金１１ｂに加硫接着する。そのため、ピッチ誤差、累積ピッチ誤差などの要求精度を満足し、歩留まりを向上させることが可能となるため、互いに磁極数を変えた複列の磁気トラック１１を備える絶対角度検出の用途であっても角度の誤検出を防止し、出力精度を向上することができる。
【００３８】
これらの実施形態における作用，効果を纏め直して次に示す。
この回転検出装置では、磁気エンコーダ３の材料として磁性紛の混入された未加硫ゴム材料を薄くシート化し、磁性粉の方向を整えたシート状生地３ａＡ（図３）を形成後、リング状に打ち抜いたリング状打ち抜き生地３ａＢを芯金３ｂとともに加硫成形し、その後、インデックス着磁等により着磁を行う。そのため、局所的に磁粉の配向が乱れることも無く、着磁ピッチ誤差、累積ピッチ誤差が局所的に大きくなることがない。そのため、磁気エンコーダ３の信号を電気的に処理して高分解能出力にする適用例であっても出力精度が向上する。
また、互いに異なる磁極数で着磁した複列磁気トラック１１ａ１，１１ａ２を有する磁気エンコーダ３を用いた絶対角度検出への適用例であっても、磁気エンコーダ３に要求される精度を十分確保するとともに、要求着磁精度を満足する磁気エンコーダ３の歩留まりを向上させることができる。また、絶対角演算において、誤検出することなく、安定して絶対角度を検出することができる。
【００３９】
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４０】
１…回転検出装置
２…回転軸
３…磁気エンコーダ
３ａ…磁気トラック
３ａ１，３ａ２…磁気トラック
３ｂ…芯金
３ａＡ…シート状生地
３ａＢ…リング状生地
４…磁気センサ
５…回転検出装置付き軸受
６…内輪
７…外輪
１１…磁気エンコーダ
１１ｂ…芯金
１２…外環芯金
１１ａ１，１１ａ２…磁気トラック
１４…基板
１５…センサケース
１６…モールド材
２１…センサユニット
２２…信号処理手段
２２ａ…パルス化手段
２２ｂ…逓倍手段
２２ｃ…絶対位置検出手段
【図１】
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【図２】
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【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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