(57)【要約】【課題】多極磁石エンコーダの出力特性検査を、高精度に行える方法を実現する。【解決手段】多極磁石エンコーダの磁束密度を検査用センサ１０により測定するのに先立って、この検査用センサ１０を構成する樹脂１２中の磁気検知素子１１の位置（寸法Ｌ）を、Ｘ線ＣＴ法により正確に計測する。この様に計測した寸法Ｌを考慮して、多極磁石エンコーダの被検出面と、上記検査用センサ１０の検出部である磁気検知素子１１との間のエアギャップを、高精度に設定する。この状態で、多極磁石エンコーダを回転させながら、この多極磁石エンコーダの磁束密度や特性変化のピッチを、上記検査用センサ１０により測定する。そして、この測定結果に基づいて多極磁石エンコーダの出力特性を検査する事により、上記課題を解決する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に関して着磁方向を交互に変化させた多極磁石エンコーダの出力特性を検査する方法であって、磁気検知素子と、この磁気検知素子をモールドした樹脂とを備え、且つ、この樹脂中の上記磁気検知素子の位置をＸ線ＣＴ法によって計測した検査用センサにより、上記多極磁石エンコーダの磁束密度を測定する事を特徴とする、多極磁石エンコーダの出力特性検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る多極磁石エンコーダの出力特性検査方法は、例えば各種車両（自動車、鉄道車両）の車輪の回転速度を検出する為に、或いは各種産業機械の回転軸の回転速度を検出する為に利用する多極磁石エンコーダの出力特性（磁束密度の大きさやピッチ）を精度良く検査できる方法を実現するものである。
【背景技術】
【０００２】
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）を制御する為に、転がり軸受ユニットにより懸架装置に支持された車輪の回転速度を検出する必要がある。又、各種産業機械を適切に運転する為に、当該産業機械の回転軸の回転速度を検出する必要がある。この為に従来から、各種回転速度検出装置が提案され、実際に使用されている。例えば、特許文献１には、図１〜２に示す様な回転速度検出装置が記載されている。
【０００３】
この回転速度検出装置は、使用時にも回転しない静止部材であるハウジング１の内径側に、使用時に回転する回転部材である回転軸２を、軸受３により回転自在に支持している。又、この回転軸２の外周面と上記ハウジング１の内周面との間の空間４の端部開口を、組み合わせシールリング５により塞いでいる。そして、この組み合わせシールリング５を構成するスリンガ６の外側面（図１の右側面）に、多極磁石エンコーダである円輪状のエンコーダ７を添着固定している。このエンコーダ７は、ゴム磁石、プラスチック磁石等の永久磁石で、軸方向に着磁されている。着磁の向きは、円周方向に関して交互に、且つ、等間隔で変化させている。従って、上記エンコーダ７の外側面（図１の右側面）にはＮ極とＳ極とが交互に、且つ、等間隔で配置されている。
【０００４】
一方、上記ハウジング１にはセンサ８を支持し、このセンサ８の検出部を、上記エンコーダ７の被検出面である外側面に近接対向させている。上記センサ８は、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）等、磁束の向きや強さに応じて特性が変化する磁気検知素子（センサエレメント）を備え、この磁気検知素子の特性変化に対応して出力信号を変化させる。上記回転軸２が回転すると、上記センサ８の検知部の端面近傍を、上記エンコーダ７の外側面に配置されたＳ極とＮ極とが交互に通過する。この為、上記センサ８に組み込んだ磁気検知素子の特性が変化し、このセンサ８の出力が変化する。この様にして出力が変化する周波数は、上記回転軸２の回転速度に比例する為、この出力を図示しない処理回路に送れば、上記回転軸２の回転速度を求められる。
【０００５】
ところで、上述の様な回転速度検出装置の場合、上記エンコーダ７の磁束密度の大きさが必要な値に達していなかったり、ピッチ誤差を生じていたりすると、上記回転軸２の回転速度を正確に求められなくなる。従って、この様な事態が発生するのを回避すべく、従来から、上記エンコーダ７を使用個所に組み付けるのに先立って、このエンコーダ７の磁束密度やピッチ（出力特性）を検査する事が行われている。この検査は、このエンコーダ７の被検出面と検査用センサの検出部との間に、使用時にこの被検出面と上記センサ８の検出部との間に設定するエアギャップ（間隔）と同じ大きさのエアギャップを設定した状態で、上記エンコーダ７を回転させながら、このエンコーダ７の磁束密度を、上記検査用センサにより測定する事に基づいて行う。
【０００６】
上記検査用センサとして使用される磁気センサは、通常、検出部である磁気検知素子を、保護用の樹脂中にモールドした構造のものが大半を占める。図３は、この様な構造を有する検査用センサ１０の１例を示している。この検査用センサ１０は、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検知素子１１と、この磁気検知素子１１をモールドした保護用の樹脂１２と、この樹脂１２から外部に引き出した、それぞれが電力供給用、接地用、信号取り出し用のうちの何れかである、複数本（図示の例では３本）のリード端子１３、１３とを備える。
【０００７】
この様な検査用センサ１０を使用して、上記検査を行う場合には、この検査用センサ１０の検出部である磁気検知素子１１と、上記エンコーダ７の被検出面との間のエアギャップを正確に設定する為に、予め、上記樹脂１２中の上記磁気検知素子１１の位置情報（この樹脂１２のうちで上記エンコーダ７の被検出面に対向させる面から、上記磁気検知素子１１までの寸法Ｌ）を把握しておく必要がある。この位置情報（寸法Ｌ）は、上記検査用センサ１０のメーカーカタログ（製品図面）から知る事ができる。但し、このメーカーカタログに記載された位置情報（寸法Ｌ）は、参考値に過ぎず、公差すら入っていない場合が多い。一方、回転速度検出装置に関しては、上記エンコーダ７の被検出面と上記センサ８の検出部との間のエアギャップが、１０μｍオーダーの精度で設定され、使用される場合がある。この様な場合には、上記検査を行う際に、上記エンコーダ７の被検出面と上記検査用センサ１０の検出部である磁気検知素子１１との間のエアギャップを、上記１０μｍオーダーの精度で設定する必要がある。従って、この様な厳しい寸法精度でエアギャップを設定する必要がある場合には、上述の様なメーカーカタログから知得した位置情報（寸法Ｌ）は、上記検査の信頼性を確保する上で、必ずしも十分な情報であるとは言えない。
【０００８】
この様な事情に鑑みて、従来から、上記検査用センサ１０の製造ロットを代表する数個のサンプルを無作為に抜き取り、それらを切断して実測すると言った方法で、上記位置情報（寸法Ｌ）を知得する事が行われている。この様な方法で知得した位置情報（寸法Ｌ）を使用すれば、上記メーカーカタログから知得した位置情報（寸法Ｌ）を使用する場合に比べて、上記検査の信頼性を高める事ができる。但し、上記各サンプルから知得した位置情報（寸法Ｌ）は、上記製造ロットの代表値にはなり得るものの、当然の事ながら、実際に使用する検出用センサ１０の位置情報（寸法Ｌ）から、僅かとは言え、ずれたものになる可能性がある。これに対し、この様なずれが生じなければ、即ち、実際に使用する検査用センサ１０の位置情報（寸法Ｌ）を正確に知得できれば、上記検査の信頼性をより高める事ができる。
尚、本発明に関連する他の先行技術文献として、以下の特許文献２がある。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−３３８４３５号公報
【特許文献２】特開２００６−３１７４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、実際に使用する検査用センサに関する、樹脂中の磁気検知素子の位置情報を正確に知得した上で行える、より信頼性の高い多極磁石エンコーダの出力特性検査方法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】
【００１１】
本発明の多極磁石エンコーダの出力特性検査方法は、円周方向に関して着磁方向を交互に変化させた多極磁石エンコーダの出力特性を検査する方法である。
特に、本発明の多極磁石エンコーダの出力特性検査方法に於いては、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検知素子と、この磁気検知素子をモールドした樹脂とを備え、且つ、この樹脂中の上記磁気検知素子の位置をＸ線ＣＴ法（非破壊検査法の一種）によって計測した検査用センサにより、上記多極磁石エンコーダの磁束密度を測定する。
【００１２】
尚、上記Ｘ線ＣＴ法による計測は、例えば東芝ＩＴコントロールシステム株式会社製のマイクロＣＴスキャナTOSCANER-30000μuhd等、各種のＸ線ＣＴ装置を使用して行える。
又、上述の様な本発明の多極磁石エンコーダの出力特性検査方法を実施する場合に、好ましくは、上記Ｘ線ＣＴ法による計測を、Ｘ線ＣＴ装置の管電圧を５０ｋＶ以下にすると共に、管電流を３５０μＡ以下にして行う。
【００１３】
尚、本発明の対象となる多極磁石エンコーダの被検出面は、前述の図１〜２に示したエンコーダ７の様に円輪状であっても良いし、或いは、図示は省略するが、円筒状であっても良い。
又、本発明の対象となる多極磁石エンコーダの被検出面に存在するＳ極とＮ極との境界は、前述の図１〜２に示したエンコーダ７の様に、被検出面の幅方向に対して平行になっていても良いし、或いは、図示は省略するが、例えば特許文献２に記載された荷重測定装置を構成する特殊なエンコーダの様に、被検出面の幅方向に対して傾斜していても良い。
【発明の効果】
【００１４】
上述の様に、本発明の多極磁石エンコーダの出力特性検査方法の場合には、多極磁石エンコーダの磁束密度を検査用センサにより測定するのに先立って、この実際に検査で使用する検査用センサに関する、樹脂中の磁気検知素子の位置を、Ｘ線ＣＴ法で正確に計測する。この為、上記多極磁石エンコーダの磁束密度を上記検査用センサにより測定する際に、これら多極磁石エンコーダの被検出面と検査用センサの検出部である磁気検知素子との間のエアギャップを、極めて高精度に設定できる。
【００１５】
又、本発明を実施する場合に、Ｘ線ＣＴ法による計測を、Ｘ線ＣＴ装置の管電圧を５０ｋＶ以下にすると共に、管電流を３５０μＡ以下にして行えば、Ｘ線の照射に伴って検査用センサの性能が劣化し、多極磁石エンコーダの出力特性検査を正確に行えなくなると言った不具合が発生する事を、有効に防止できる。即ち、本発明の開発当初は、この様な不具合が発生する事が懸念されており、実際に実験でも、Ｘ線ＣＴ装置の管電圧及び管電流を大きくする事によって、検査用センサの性能が劣化するケースが確認された。しかし、その後、実験を繰り返す事によって、Ｘ線ＣＴ装置の管電圧を５０ｋＶ以下にすると共に、管電流を３５０μＡ以下にすれば、検査用センサの性能が劣化する事を、有効に防止できる事を確認できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
前述の図１〜３を参照しつつ、本発明の実施の形態の１例に就いて説明する。本例の出力特性検査方法の対象は、図１〜２に示したエンコーダ７である。又、この検査を行う為に、図３に示した検査用センサ１０を使用する。
【００１７】
本例の場合、上記検査を行う際には、先ず、上記検査用センサ１０を構成する樹脂１２中の磁気検知素子１１の位置（この樹脂１２のうちで上記エンコーダ７の被検出面に対向させる面から、上記磁気検知素子１１までの寸法Ｌ）を、Ｘ線ＣＴ法により計測する。この為に具体的には、Ｘ線ＣＴ装置（本例の場合には、東芝ＩＴコントロールシステム株式会社製のマイクロＣＴスキャナTOSCANER-30000μuhdを使用）の測定テーブルに、上記検査用センサ１０を水平に｛図３の（Ｂ）の左右方向を鉛直方向に向けて｝固定する。これと共に、上記Ｘ線ＣＴ装置の管電圧を５０ｋＶ以下に、管電流を３５０μＡ以下に、それぞれ設定する。そして、この状態で、上記検査用センサ１０のＸ線ＣＴ撮影を行い、この検査用センサのＣＴ画像を得る。そして、このＣＴ画像から、上記寸法Ｌを計測する。
【００１８】
尚、ここで参考までに、上述の様にＸ線ＣＴ法で計測した（本発明の方法で計測した）上記寸法Ｌと、その後、このＸ線ＣＴ法で計測した検査用センサ１０を切断して、光学測長器（コンパレータ）により計測した（前述の従来方法で計測した）上記寸法Ｌとを、それぞれ以下の表１に示す。
【表１】
2009257799.tif 000003
この表１に示した様に、本発明の方法で計測した上記寸法Ｌと、従来方法で計測した上記寸法Ｌとは、非常に高い精度で一致した。即ち、この表１に示した結果からも分かる様に、本発明の方法によれば、非破壊で、上記寸法Ｌを正確に計測できる。尚、上述の様に検査用センサ１０を切断する作業は、上記表１を作成する為に参考として行ったもので、本例を実施する場合には、上記検査用センサ１０の寸法ＬをＸ線ＣＴ法で計測した後に、この検査用センサ１０を切断したりはしない。
【００１９】
即ち、本例の場合には、上述の様に検査用センサ１０の寸法ＬをＸ線ＣＴ法で計測したならば、次いで、この検査用センサ１０を使用して、上記エンコーダ７の出力特性検査を行う。この為に具体的には、このエンコーダ７の被検出面と、上記検査用センサ１０の検出部である磁気検知素子１１との間に、使用時にこの被検出面とセンサ８（図１〜２）の検出部との間に設定するエアギャップと同じ大きさのエアギャップを設定する。そして、この状態で、上記エンコーダ７を回転させながら、このエンコーダ７の磁束密度を、上記検査用センサ１０により測定する。そして、この測定結果に基づいて、上記エンコーダ７の出力特性である、このエンコーダ７の磁束密度の大きさとピッチの精度とが、それぞれ基準値を満たしているか否かを検査する。
【００２０】
上述の様に、本例の多極磁石エンコーダの出力特性検査方法の場合には、エンコーダ４の磁束密度を検査用センサ１０により測定するのに先立って、この実際に検査で試用する検査用センサ１０に関する、樹脂１２中の磁気検知素子１１の位置（寸法Ｌ）を、Ｘ線ＣＴ法で正確に計測する。この為、上記エンコーダ４の磁束密度を上記検査用センサ１０により測定する際に、これらエンコーダ４の被検出面と検査用センサ１０の検出部である磁気検知素子１１との間のエアギャップを、極めて高精度に設定できる。又、上記寸法Ｌの計測を、Ｘ線ＣＴ装置の管電圧を５０ｋＶ以下にすると共に、管電流を３５０μＡ以下にして行う為、Ｘ線の照射に伴って上記検査用センサ１０の性能が劣化する事を有効に防止できる。従って、上記エンコーダ７の出力特性検査の信頼性を、十分に高める事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の対象となるエンコーダを組み込んだ回転速度検出装置の１例を示す部分断面図。
【図２】図１の右方から見た図。
【図３】検査用センサを示す、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の右方から見た図。
【符号の説明】
【００２２】
１  ハウジング
２  回転軸
３  軸受
４  空間
５  組み合わせシールリング
６  スリンガ
７  エンコーダ
８  センサ
１０  検査用センサ
１１  磁気検知素子
１２  樹脂
１３  リード端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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