磁気エンコーダ及び回転検出装置
【課題】複数の着磁面を有する環状磁気検出体を備えながら磁束の干渉を抑えるよう構成された磁気エンコーダ、及び、この磁気エンコーダを用いてコンパクトに構成することができる回転検出装置を提供する。
【解決手段】２つの着磁面５ａ，５ｂを有する環状磁気被検出体５を含み、軸回転部材２ａに同軸的に装着されて当該軸回転部材２ａの回転検出装置３を構成する磁気エンコーダ４であって、環状磁気被検出体５は、軸回転部材２ａに嵌装される環状芯部材６を介して軸回転部材２ａに装着され、環状芯部材６は、軸回転部材２ａに同軸的に嵌着される筒状部６ａと、該筒状部６ａに同軸的に一体とされた環状支片部６ｂとを備え、環状磁気被検出体５は、２つの着磁面５ａ，５ｂが互いに背反方向に向くよう、環状支片部６ｂの両面に固着一体とされている。また、この磁気エンコーダ４と、固定側の部材に取付けられ、環状磁気被検出体５の回転に伴う２つの着磁面５ａ，５ｂの磁気変化を検出する磁気検出体８とを含む回転検出装置３である。
【解決手段】２つの着磁面５ａ，５ｂを有する環状磁気被検出体５を含み、軸回転部材２ａに同軸的に装着されて当該軸回転部材２ａの回転検出装置３を構成する磁気エンコーダ４であって、環状磁気被検出体５は、軸回転部材２ａに嵌装される環状芯部材６を介して軸回転部材２ａに装着され、環状芯部材６は、軸回転部材２ａに同軸的に嵌着される筒状部６ａと、該筒状部６ａに同軸的に一体とされた環状支片部６ｂとを備え、環状磁気被検出体５は、２つの着磁面５ａ，５ｂが互いに背反方向に向くよう、環状支片部６ｂの両面に固着一体とされている。また、この磁気エンコーダ４と、固定側の部材に取付けられ、環状磁気被検出体５の回転に伴う２つの着磁面５ａ，５ｂの磁気変化を検出する磁気検出体８とを含む回転検出装置３である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、その他の産業機械分野における回転部分の回転速度検出や絶対角度或いは原点位置検出等に適用される磁気エンコーダとこれを用いた回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、その他の産業機械分野における回転部分には、回転速度検出や絶対角度（位置）検出或いは原点位置検出等の回転検出装置が設置される（例えば、特許文献１及び２参照）。特許文献１には、軸受の回転側となる内輪に装着された環状のバックメタルの外周面に、複数のＮ極及びＳ極が交互に着磁された磁性体（磁気エンコーダ）と、半円毎に１対のＮ極及びＳ極が着磁された別の磁性体（磁気エンコーダ）とが並列状態で設けられ、それぞれの磁性体に対応する磁気センサが固定側となる外輪に取付けられた回転センサ付軸受が開示されている。前者の磁性体と磁気センサとの対は、詳細位置検出用であり、磁性体の周方向に２つの磁気センサが比較的接近した状態で配置されている。また、後者の磁性体と磁気センサの対は絶対位置検出用であり、磁性体の周方向に沿って角度９０°の位相差をもって２つの磁気センサが配置されている。そして、これらの磁気センサは、樹脂ケースに挿入された状態で樹脂モールドされている。
【０００３】
また、特許文献２には、回転側となる内輪に装着されたバックメタルの外周面に、半円毎に１対のＮ極及びＳ極が着磁された磁気発生部材（磁気エンコーダ）と、円周方向の１箇所にＮ極及びＳ極が近接して着磁された別の磁気発生部材（磁気エンコーダ）とが並列状態で設けられ、それぞれの磁気発生部材に対応する磁気センサが固定側となる外輪に取付けられた回転センサ付軸受が開示されている。この場合、前者の磁気発生部材と磁気センサとの対は、絶対角度検出用であり、磁気発生部材の周方向に沿って角度９０°の位相差をもって２つの磁気センサが配置されている。また、後者の磁気発生部材と磁気センサとの対は、原点位置検出用であり、磁気発生部材に近接する１箇所に磁気センサが配置されている。そして、この場合も、これら３個の磁気センサは、樹脂ケースに挿入された状態で樹脂モールドされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９４１４５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示された回転センサ付軸受の場合、バックメタルの外周面（ラジアル面）に、詳細位置検出用の磁性体と絶対位置検出用の磁性体とが近接した並列状態で設けられ、その為、両磁性体の磁束の干渉があって、磁気センサによる磁気検出に影響を及ぼすことが予想される。また、絶対位置検出用として、磁気センサを２つ必要とし、これら２つの磁気センサは、磁性体の周方向に沿って角度９０°の位相差をもって配置され、詳細位置検出用の磁気センサと共に樹脂モールドに固定されており、その為、樹脂モールドが大型化することが不可避であった。更に、特許文献２に開示されたアブソリュートエンコーダ付軸受の場合も、２種の磁気発生部材がバックメタルの外周面（ラジアル面）に並列状態で設けられているが、両磁気発生部材間の磁束の干渉を防止す為の手段が講じられている。しかし、並列状態の磁気発生部材のそれぞれの磁気の方向は同じであり、しかも軸受の限られたスペースにおいては、磁束の干渉防止が充分になされないことが予想されるところである。また、この場合も、磁気発生部材の周方向に角度９０°の位相差をもって配置される絶対位置検出用の２つの磁気センサを含んで樹脂モールドされるから、樹脂モールドが大型化し、回転検出装置の小型化を図る上では、これがネックとなって、実現が難しかった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、複数の着磁面を有する環状磁気検出体を備えながら磁束の干渉を抑えるよう構成された磁気エンコーダ、及び、この磁気エンコーダを用いてコンパクトに構成することができる回転検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第一の発明に係る磁気エンコーダは、２つの着磁面を有する環状磁気被検出体を含み、軸回転部材に同軸的に装着されて当該軸回転部材の回転検出装置を構成する磁気エンコーダであって、前記環状磁気被検出体は、前記軸回転部材に嵌装される環状芯部材を介して前記軸回転部材に装着され、前記環状芯部材は、前記軸回転部材に同軸的に嵌着される筒状部と、該筒状部に同軸的に一体とされた環状支片部とを備え、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに背反方向に向くよう、前記環状支片部の両面に固着一体とされていることを特徴とする。
【０００８】
第一の発明に係る磁気エンコーダにおいては、前記環状芯部材のうち、少なくとも前記環状支片部が相互に嵌合一体とされた２部材からなり、前記環状磁気被検出体は、この嵌合関係の２部材の非嵌合側両面に固着一体とされているものとしても良い。
【０００９】
第二の発明に係る磁気エンコーダは、２つの着磁面を有する環状磁気被検出体を含み、軸回転部材に同軸的に装着されて当該軸回転部材の回転検出装置を構成する磁気エンコーダであって、前記環状磁気被検出体は、前記軸回転部材に嵌装される環状芯部材を介して前記軸回転部材に装着され、前記環状芯部材は、所定の間隔をもって互いに平行な一対の環状支片部を有し、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに対向方向に向くよう、各環状支片部の互いに対向する面に固着一体とされていることを特徴とする。
【００１０】
第二の発明に係る磁気エンコーダにおいては、前記環状芯部材が２部材からなり、当該各部材は筒状部を有し、前記一対の環状支片部は該筒状部のそれぞれに同軸的に一体とされ、一方の筒状部は、他方の筒状部に嵌合一体とされ、前記２部材からなる環状芯部材は、該他方の筒状部を介して前記軸回転部材に同軸的に嵌着されているものとしても良い。
【００１１】
第三の発明に係る回転検出装置は、前記第一の発明に係る磁気エンコーダと、固定側の部材に取付けられ、前記環状磁気被検出体の回転に伴う前記２つの着磁面の磁気変化を検出する磁気検出体とを含む回転検出装置であって、前記磁気検出体は、前記環状支片部を挟むような凹形状とされた１つの保持基体と、該保持基体に互いに対向方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含み、前記磁気検出体は、前記保持基体をして、前記２つの磁気検出素子が前記環状支片部に固着一体とされた前記環状磁気被検出体のそれぞれの着磁面に対向するよう前記固定側の部材に取付けられていることを特徴とする。
【００１２】
第四の発明に係る回転検出装置は、前記第二の発明に係る磁気エンコーダと、固定側の部材に取付けられ、前記環状磁気被検出体の回転に伴う前記２つの着磁面の磁気変化を検出する磁気検出体とを含む回転検出装置であって、前記磁気検出体は、前記平行関係の一対の環状支片部間に位置するブロック形状の１つの保持基体と、該保持基体に互いに背反方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含み、前記磁気検出体は、前記保持基体をして、前記２つの磁気検出素子が前記環状支片部に固着一体とされた前記環状磁気被検出体のそれぞれの着磁面に対向するよう前記固定側の部材に取付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第一の発明に係る磁気エンコーダにおいては、２つの着磁面を有する環状磁気被検出体が、軸回転部材に同軸的に装着されて当該軸回転部材の回転検出装置を構成するよう用いられる。前記環状磁気被検出体は、前記軸回転部材に嵌装される環状芯部材を介して前記軸回転部材に装着される。前記環状芯部材は、前記軸回転部材に同軸的に嵌着される筒状部と、該筒状部に同軸的に一体とされた環状支片部とを備える。そして、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに背反方向に向くよう、前記環状支片部の両面に固着一体とされているから、２つの着磁面の間に環状支片部が介在することになり、両着磁面による磁気が互いに干渉することがない。しかも、両着磁面は互いに背反方向に向くよう形成されているから、この干渉がより生じにくくなる。
【００１４】
第一の発明において、前記環状芯部材のうち、少なくとも前記環状支片部が相互に嵌合一体とされた２部材からなるものとすれば、嵌合前の各環状支片部のそれぞれの非嵌合側両面に環状磁気被検出体を構成する材料（例えば、ゴム）を固着一体とすると共に、各表面（非固着面）に着磁面を形成した上で両環状支片部を嵌合一体として環状磁気被検出体を形成することができる。従って、２つの着磁面の形成が個別になされるから、環状磁気被検出体の構成材料を環状支片部の両面に固着した後、或いは固着と並行して２つの着磁面を形成する場合のように着磁時における相互の磁気干渉が生じる懸念がなく、所望の着磁パターンの形成が的確になされる。
【００１５】
第三の発明に係る回転検出装置は、前記第一の発明に係る磁気エンコーダと、該磁気エンコーダに形成される前記２つの着磁面の磁気変化を検出するよう固定側の部材に取付けられる磁気検出体とにより構成される。前記磁気検出体は、前記環状支片部を挟むような凹形状とされた１つの保持基体と、該保持基体に互いに対向方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含んで構成されるから、２つの磁気検出素子は、環状磁気被検出体の周方向に見て同位置に設けられることになる。従って、両磁気検出素子を保持する保持基体は極めてコンパクトに構成される。また、２つの着磁面からの磁束は、互いに背反方向に向くから、各磁気検出素子は相互の干渉のない磁気変化を的確に検出することができる。そして、２つの着磁面の着磁パターンの形成態様によって、多様な回転検出を実施することができる。例えば、一方の着磁面を、周方向に多数のＮ極及びＳ極が繰返す多極パターンとし、他方の着磁面を、周方向１箇所にＮ極及びＳ極の対が近接形成された着磁パターンとすれば、前者で軸回転部材の回転速度検出を、後者で原点検出を行うことができる。また、２つの着磁面を同じ着磁パターンとし、これらを周方向に相互に位相差を持たせるようにすれば、前記両磁気検出素子の検出結果から軸回転部材の絶対角度（位置）を検出するよう構成することもできる。
【００１６】
第二の発明に係る磁気エンコーダにおいては、第一の発明とは異なり、前記環状芯部材は、所定の間隔をもって互いに平行な一対の環状支片部を有し、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに対向方向に向くよう、各環状支片部の互いに対向する面に固着一体とされている。この場合、２つの着磁面による磁束は、互いに対向する方向に向くが、回転検出装置を構成する場合は、両着磁面間に磁気検出体が介在されることになるから、磁束の干渉が生じる懸念がない。
【００１７】
第二の発明において、前記環状芯部材が２部材からなるものとすれば、両部材を嵌合前に、環状磁気被検出体を所定部位に固着し、且つ２つの着磁面を個別に形成することがでる。これによって前記と同様に着磁時における相互の着磁干渉が生じる懸念がなく、所望の着磁パターンの形成が的確になされる。
【００１８】
第四の発明に係る回転検出装置は、前記第二の発明に係る磁気エンコーダと、該磁気エンコーダに形成される前記２つの着磁面の磁気変化を検出するよう固定側の部材に取付けられる磁気検出体とにより構成される。前記磁気検出体は、前記平行関係の一対の環状支片部間に位置するブロック形状の１つの保持基体と、該保持基体に互いに背反方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含んで構成されるから、２つの磁気検出素子は、環状磁気被検出体の周方向に見て同位置に設けられることになる。従って、両磁気検出素子を保持する保持基体は極めてコンパクトに構成される。また、２つの着磁面からの磁束は、互いに対向方向に向くが、両着磁面間に磁気検出体が介在するから、各磁気検出素子は相互の干渉のない磁気変化を的確に検出することができる。そして、２つの着磁面の着磁パターンの形成態様によって、前記のような多様な回転検出を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転検出装置が装備された軸受ユニットの要部の断面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線矢視部に対応する回転検出装置の断面図である。
【図３】同実施形態の回転検出装置おける磁気検出体による検出信号の波形図である。
【図４】同実施形態の回転検出装置を構成する磁気エンコーダの変形例を示す要部の断面図である。
【図５】同磁気エンコーダの別の変形例を示す要部の断面図である。
【図６】同実施形態における磁気エンコーダの環状芯部材が２部材からなる例を示す要部の断面図である。
【図７】同磁気エンコーダの環状芯部材が２部材からなる例の変形例を示す要部の断面図である。
【図８】図７に示す例の磁気エンコーダの部分破断分解斜視図である。
【図９】同実施形態の回転検出装置における磁気エンコーダと磁気検出体との組合せ位置関係が異なる例を示す要部の断面図である。
【図１０】同実施形態の回転検出装置における磁気エンコーダが２部材からなる場合の磁気検出体との組合せ位置関係が異なる例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態に係る回転検出装置の要部の断面図である。
【図１２】同実施形態の回転検出装置における磁気エンコーダと磁気検出体との組合せ位置関係が異なる例を示す要部の断面図である。
【図１３】同実施形態の回転検出装置を構成する磁気エンコーダの変形例を示す要部の断面図である。
【図１４】同変形例の適用形態の異なる例を示す同様図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は自動車等の車輪（不図示）を回転自在に支持する軸受ユニットの例を示している。図ではこの軸受ユニット２の一部を示しており、ドライブシャフト１に嵌合一体とされた内輪（軸回転部材）２ａと、車体側に嵌合固定される外輪（固定側の部材）２ｂと、内輪２ａ及び外輪２ｂのそれぞれの軌道面間に保持器２ｃに保持された状態で介在される転動体（ボール）２ｄと、内輪２ａ及び外輪２ｂ間に装着されて軸受空間Ｓを密封するシールリング２ｅとより構成される。このような構成の軸受ユニット２においては、車体側の駆動源（不図示）からの回転動力によりドライブシャフト１がその回転軸心Ｌ回りに軸回転する。また、内輪２ａも回転軸心Ｌ回りに軸回転する。外輪２ｂは車体側に固定されているから、内外輪２ａ，２ｂ間に介在される転動体２ｄによって、内輪２ａ及びドライブシャフト１の前記軸回転が円滑になされる。この内外輪２ａ，２ｂの相互回転をより円滑にする為、前記軸受空間Ｓ内には、グリース等の潤滑剤が充填され、前記シールリング２ｅはこの潤滑剤の外部への漏出を防止すると共に、外部からの汚泥等の軸受空間Ｓ内への侵入を阻止するべく機能する。ドライブシャフト１には、不図示のハブを介して車輪が取り付けられ、回転動力が車輪に伝達される。図例では、内輪２ａが回転側で軸回転部材とされるが、この種の軸受ユニット２では外輪２ｂが回転側で内輪２ａが固定側とされる場合も多々あり、この場合は、外輪２ｂが軸回転部材とされる。
【００２１】
前記軸受ユニット１の一側部には、本発明に係る回転検出装置３が装備されている。図例の回転検出装置３は、前記内輪２ａの外径面に装着された磁気エンコーダ４と、前記外輪２ｂに取付けられた磁気検出体８とより構成されている。磁気エンコーダ４は、環状磁気被検出体５と、該環状磁気被検出体５を支持して前記内輪２ａに同軸的に装着された環状芯部材６とよりなる。環状芯部材６は、前記内輪２ａに同軸的に外嵌一体とされる筒状部６ａと、該筒状部６ａに同軸的に一体とされた環状支片部６ｂとを備え、前記環状磁気被検出体５は、該環状支片部６ｂの両面に固着一体とされている。該環状磁気被検出体５は、２つの着磁面５ａ，５ｂを有し、該２つの着磁面５ａ，５ｂは、前記環状支片部６ｂの両面において互いに背反方向に向くよう着磁形成されている。環状芯部材６は、ステンレスや鋼材等の金属材からなり、環状支片部６ｂは、筒状部６ａより大径の筒状体とされ、該筒状部６ａ及び環状支片部６ｂは一体に形成されている。環状磁気被検出体５は、この環状支片部６ｂの開口端部を含み内外両面を覆うように該環状支片部６ｂに固着一体とされている。
【００２２】
環状磁気被検出体５は、ゴム材に磁性粉を混練して、前記環状芯部材６の前記所定部位に加硫成型一体に形成され、この加硫成型と同時に或いは加硫成型後、前記着磁面５ａ，５ｂが、後記する所定の着磁パターンとなるよう着磁されたものである。前記ゴム材としては、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、フロロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等が採用される。また、磁性粉としては、フェライト磁性粉や、希土類磁性粉等が用いられる。
【００２３】
前記磁気検出体８は、樹脂のモールド体からなる保持基体８１と、該保持基体８１に埋設状態で保持された２つの磁気検出素子８ａ，８ｂとよりなり、該保持基体８１をして、前記外輪２ｂの端部に取付ブラケット８０を介して取付けられる。保持基体８１は、前記環状支片部６ｂを挟むような１対の挟片部８１ａ，８１ｂを有する凹形状とされ、該挟片部８１ａ，８１ｂに、前記２つの着磁面５ａ，５ｂのそれぞれに対向し、各着磁面５ａ，５ｂからの磁気を検出し得るよう２つの磁気検出素子８ａ，８ｂが埋設状態で保持されている。これら磁気検出素子８ａ，８ｂとしては、アナログ出力のホール素子やホールＩＣ等や、デジタル出力のＭＲ素子等が採用される。
尚、図例では磁気検出体８の取付対象が外輪２ｂとされているが、これに限らず他の固定側の部材を取付対象としても良い。
【００２４】
図２は、図１におけるＸ−Ｘ線矢視部に対応する回転検出装置３の断面図であって、前記磁気エンコーダ４における２つの着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンと、磁気検出体８の２つの磁気検出素子８ａ，８ｂの配設位置との関係を示している。２つの着磁面５ａ，５ｂのうち一方の着磁面５ａは、前記環状支片部６ｂの内周面に磁束が求心方向に向くよう、また、他方の着磁面５ｂは、前記環状支片部６ｂの外周面に磁束が遠心方向に向くよう、それぞれ形成されている。そして、両着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンは、いずれも環状磁気被検出体５の周方向半円部を占めるＮ極の着磁領域と、残余の半円部を占めるＳ極の着磁領域とよりなる。そして、両着磁面５ａ，５ｂは、それぞれの着磁パターンが、前記回転軸心Ｌを中心とする角度で９０°の位相差となるように形成されている。
【００２５】
このような関係の着磁パターンの着磁面５ａ，５ｂを備えた磁気エンコーダ４が、前記内輪２ａと共に回転軸心Ｌ回りに矢印ａ方向に軸回転すると、前記磁気検出素子８ａ，８ｂは、それぞれの着磁面５ａ，５ｂによる磁気（磁束密度）の変化を検出する。それぞれの磁気検出素子８ａ，８ｂは、内輪２ａの１回転で、着磁面５ａ，５ｂによる正弦曲線１周期の磁気変化を検出する。図３は、前記磁気検出素子８ａ、８ｂによる検出信号の波形図であり、曲線８ａは、磁気検出素子８ａによる検出出力の変化を、曲線８ｂは磁気検出素子８ｂによる検出出力の変化を、それぞれ示している。即ち、曲線８ａと曲線８ｂとは、９０°の位相差をもって周期を繰返し、この位相差によって象限判断が可能となり、磁気検出素子８ａ、８ｂの出力から内輪２ａ（ドライブシャフト１）の絶対角度を判定することができる。このような判定の為の信号処理は、不図示の磁気検出回路に設けられた絶対角度演算回路によって行われる。
【００２６】
前記磁気検出素子８ａ、８ｂは、それぞれ回転に伴う着磁面５ａ，５ｂによる磁束密度を検出するが、各磁気検出素子８ａ、８ｂが得る磁束密度を以下の式を用いることにより角度θに変換することができる。ここで、磁気検出素子８ａが得る磁束密度をＢａ、磁気検出素子８ｂが得る磁束密度をＢｂ、磁気検出素子８ａ、８ｂ間の距離（角度）をｘとすると、Ｂａ＝ｓｉｎθ、Ｂｂ＝ｓｉｎ（θ＋ｘ）であるから、
θ＝ａｔａｎ｛ｓｉｎｘ／（Ｂｂ／Ｂａ−ｃｏｓｘ）｝
で算出される
【００２７】
このように、２つの着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンを互いに周方向にずらせて両者に所定の位相差を持たせ、磁気検出素子８ａ、８ｂを周方向の同じ位置に対向関係で配置させることにより、回転検出装置３を絶対角度検出用として構成することができる。従って、磁気検出素子８ａ、８ｂを保持する保持基体８１が大型化せず、磁気検出体８がコンパクト化され、図１に示すような軸受ユニット２のようにスペース的な制約が大きい場合での、回転検出装置３の設置適性が向上する。また、前記着磁面５ａ，５ｂは、環状支片部６ｂの両面に、互いに背反方向に向くよう形成されているから、両着磁面５ａ，５ｂの間に環状支片部６ｂが介在していることとも相俟って、両者の磁束密度の相互干渉がなく、磁気検出素子８ａ、８ｂによるそれぞれの磁気変化の検出が的確且つ精度良くなされる。
【００２８】
尚、前記絶対角度を得る為の信号処理がし易いことから、前記着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンの位相を９０°ずらせることが最も望ましいが、これに限らず、位相差を５°以上９５°未満としても良い。位相差が５°未満の場合には、前記磁気検出素子８ａ、８ｂによる検出周期の差が小さく、絶対角度判定の精度が低下する傾向となる。また、位相差が９５°以上となると、磁気検出素子８ａ、８ｂによる検出周期の差が大きくなり、絶対角度判定のインタバルが長くなる傾向となる。また、この例では、２つの着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンを同一として相互の位相をずらせ、両者の磁気検出信号の組合せによって、絶対角度を検出するようにしているが、着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンを別個のものとし、それぞれ独自の機能をもたせるようにしても良い。例えば、一方の着磁パターンを、多数のＮ極及びＳ極が周方向に繰り返し配列された多極パターンとし、他方の着磁面を、周方向１箇所にＮ極及びＳ極の対が近接形成された着磁パターンとすれば、前者で内輪２ａ（ドライブシャフト１）の回転速度検出の機能を、後者で同原点位置検出の機能を持たせるように構成することもできる。
【００２９】
図４及び図５は、図１及び図２に示す磁気エンコーダ４の変形例を示す。以下に示す磁気エンコーダは、軸回転部材の図示は省略するが、いずれも回転軸心Ｌの回りに軸回転する軸回転部材に装着されるものである。図４に示す磁気エンコーダ４も前記と同様に内輪２ａの外径面に装着されるものであり、環状芯部材６が、内輪２ａに外嵌一体とされる筒状部６ａと、該筒状部６ａに同軸的に一体とされる大径の筒状体からなる環状支片部６ｂとよりなる点で前記例と共通する。しかし、環状支片部６ｂの先端開口部に、スラスト方向（環状支片部６ｂの軸方向）に沿った複数の切欠部６ｃが形成され、この切欠部６ｃを介して、環状支片部６ｂの両面に固着一体とされる環状磁気被検出体５が繋がっている点で前記例と異なる。このように、切欠部６ｃを介して、環状支片部６ｂの両面で環状磁気被検出体６が繋がっているよう構成することにより、環状磁気被検出体５と環状支片部６ｂとの一体化が強固となり、特に、周方向への拘束性を高めたものとすることができる。
【００３０】
図５に示す磁気エンコーダ４も前記と同様に内輪２ａの外径面に装着されるものであり、環状芯部材６が、内輪２ａに外嵌一体とされる筒状部６ａと、該筒状部６ａに同軸的に一体とされる大径の筒状体からなる環状支片部６ｂとよりなる点で前記例と共通する。しかし、この例では、環状支片部６ｂの先端部に求心方向に屈曲された内向鍔部６ｄが連成され、更に、この内向鍔部６ｄに遠心方向の切欠部６ｅが形成され、この切欠部６ｅを介して、環状支片部６ｂの両面に固着一体とされる環状磁気被検出体５が繋がっている点で前記例と異なる。このように、切欠部６ｅを介して、環状支片部６ｂの両面に固着一体とされる環状磁気被検出体５が繋がっているよう構成することにより、環状磁気被検出体５と環状支片部６ｂとの一体化がより強固となる図４の例と同様である。
【００３１】
図６及び図７は、前記例における環状芯部材６が２部材からなる例を示している。図６及び図７に示す磁気エンコーダ４においては、環状芯部材６の環状支片部６ｂが、図１に示す例と同様に筒状部６ａと一体に形成された第一支片部６ｂａと、該第一支片部６ｂａに外嵌一体とされた第二支片部６ｂｂとより構成されている。第一支片部６ｂａの内周面及び第二支片部６ｂｂの外周面には、前記と同様に磁性粉を混練したゴム材の加硫成型体からなる環状磁気被検出体５が個別に固着一体とされ、更に、それぞれの表面には、着磁面５ａ，５ｂが着磁形成されている。このように、環状支片部６ｂを第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂの２部材からなるものとすれば、環状磁気被検出体５を第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂに個別に成型により固着一体とし且つ着磁面５ａ，５ｂをそれぞれ個別に着磁形成した上で、第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂを嵌合一体とすることができるから、着磁時における着磁面５ａ，５ｂの磁気的相互干渉が生じる懸念がない。第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂの嵌合一体化は、単なる圧嵌の他、接着剤を介した圧嵌、溶接を施すこと等によってなされる。第二支片部６ｂｂの形状は、図例のような鉤型部分を有する形状の他、単なるリング状のものであっても良い。
【００３２】
図７に示す磁気エンコーダ４は、第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂを嵌合一体とする際に、両者が所定の位置関係で嵌合されるように位置決手段５ｃを有している。即ち、前述のように、前記着磁面５ａ，５ｂは、第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂを嵌合する前に着磁形成されるから、両着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンを所定の位相差を持たせて絶対角度検出用として構成する場合、両者が所定の位置関係に正確に位置付けられるよう第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂの嵌合一体化がなされる必要がある。図８は、図７に示す磁気エンコーダ４の部分破断分解斜視図を示している。図８に示すように、第一支片部６ｂａ側の環状磁気被検出体５に凹部５ｃａを、第二支片部６ｂｂ側の環状磁気被検出体５に凸部５ｃｂをそれぞれ形成して、該凹部５ｃａ及び凸部５ｃｂによって位置決手段５ｃを構成している。従って、第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂを嵌合する際に、凹部５ｃａ及び凸部５ｃｂが嵌り合うようにすれば、事前に着磁形成された着磁面５ａ，５ｂにおける着磁パターンを所定の位置関係（位相関係）に正確に位置付けることができる。この位置決手段５ｃは、図例の形状に限らず、他の形状のものであっても良いことは言うまでもなく、また図６の例においても、このような位置決手段を適用することが望ましいことも言うまでもない。
【００３３】
図９及び図１０は、前記の実施形態における回転検出装置３における磁気エンコーダ４と磁気検出体８との組合せ位置関係が異なる例を示している。即ち、前記例では、着磁面５ａ，５ｂが、いずれも軸回転部材（内輪）２ａに対してラジアル方向（回転軸心Ｌに直交する方向）に向くように構成されているのに対し、図９及び図１０の例は、着磁面５ａ，５ｂがアキシャル方向（回転軸心Ｌに沿った方向）に向くよう構成されている点で異なる。しかし、両例においても、前記と同様に、着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンの組合せにより、絶対角度検出、原点検出或いは回転速度検出用の回転検出装置３として構成することができる。
【００３４】
図９は、環状芯部材６が１部材からなる例を示し、該環状芯部材６は、軸回転部材としての内輪２ａ（図示省略）に同軸的に嵌着される筒状部６ａと、該筒状部６ａの一端部に外向鍔状に一体連成された環状支片部６ｂとよりなる。そして、この環状支片部６ｂの両面には、前記と同様に磁性粉を混練したゴム材の加硫成型体による環状磁気被検出体５が固着一体とされている。更に、環状支片部６ｂの両面に位置する環状磁気被検出体５の表面には、２つの着磁面５ａ，５ｂが互いに背反方向に向くよう着磁形成されている。磁気検出体８は、前記と同様に前記環状支片部６ｂを挟むような凹形状の樹脂モールド体からなる保持基体８１と、該保持基体８１の対向位置に互いに対向方向に向くよう、前記と同世の挟片部８１ａ，８１ｂにそれぞれ埋設保持された２つの磁気検出素子８ａ，８ｂとより構成されている。
【００３５】
図１０は、環状芯部材６が第一の環状芯部材６Ａ及び第二の環状芯部材６Ｂからなる例を示している。第一の環状芯部材６Ａ及び第二の環状芯部材６Ｂは、共に筒状部６Ａａ，６Ｂａと、該筒状部６Ａａ，６Ｂａの一端部に外向鍔状に一体連成された環状支片部６Ａｂ，６Ｂｂとよりなる。両環状芯部材６Ａ，６Ｂは、図に示すように同軸的に嵌合一体とされ、第一の環状芯部材６Ａの筒状部６Ａａをして軸回転部材としての内輪２ａ（図示省略）に嵌合一体とされる。この嵌合状態では、双方の環状支片部６Ａｂ，６Ｂｂが前記回転軸心Ｌに沿った方向に合体された状態とされる。合体状態の環状支片部６Ａｂ，６Ｂｂの両面には、環状磁気被検出体５が固着一体とされ、更に、その各表面には、図９の例と同様に２つの着磁面５ａ，５ｂが互いに背反方向に向くよう着磁形成されている。磁気検出体８は、前記と同様に前記環状支片部６ｂを挟むような凹形状の樹脂モールド体からなる保持基体８１と、該保持基体８１の１対の挟片部８１ａ，８１ｂに互いに対向方向に向くよう埋設保持された２つの磁気検出素子８ａ，８ｂとより構成されている。
【００３６】
図１１は、本発明の第二の実施形態に係る回転検出装置の例を示し、図１２は同回転検出装置における磁気エンコーダと磁気検出体との組合せ位置関係が異なる例を示している。両実施形態の回転検出装置１０を構成する磁気エンコーダ１１は、前記と同様に軸回転部材としての内輪２ａに嵌着される第一及び第二の環状芯部材１３，１４を有している。そして、両環状芯部材１３，１４は同軸的に嵌合一体とされ、この嵌合状態で所定の間隔をもって互いに平行となる一対の環状支片部１３ａ，１４ａを有している。この平行関係の環状支片部１３ａ，１４ａの互いに対向する面には、前記と同様に磁性粉が混練されたゴム材の加硫成型体からなる環状磁気被検出体１２が固着一体とされている。そして、それぞれの環状支片部１３ａ，１４ａに固着一体とされた環状磁気被検出体１２には、2つの着磁面１２ａ，１２ｂが互いに対向方向に向くよう着磁形成されている。
【００３７】
図１１に示す例では、第一の環状芯部材１３は、環状支片部１３ａより小径の筒状部１３ｂを同軸一体に有し、該筒状部１３ｂをして前記内輪２ａに外嵌一体とされている。また、第二の環状芯部材１４は、環状支片部１４ａより小径の筒状部１４ｂを同軸一体に有し、この筒状部１４ｂを前記第一の環状芯部材１３の筒状部１３ｂに外嵌一体とさせることによって、図示のように２つの着磁面１２ａ，１２ｂが互いに対向し、且つ軸回転部材としての内輪２ａ（図示省略）に対してラジアル方向に向くような位置関係となる環状磁気被検出体１２を備えた磁気エンコーダ１１が構成される。
【００３８】
図１２に示す例では、環状支片部１３ａ，１４ａが、それぞれの筒状部１３ｂ、１４ｂの一端部から外向き鍔状に形成されており、第一の環状芯部材１３における筒状部１３ｂが、第二の環状芯部材１４の筒状部１４ｂより長く形成されている。また、第二の環状芯部材１４の筒状部１４ｂと、第一の環状芯部材１３における筒状部１３ｂとは、前者が後者に外嵌一体とされるような関係とされている。従って、両筒状部１３ｂ，１４ｂの嵌合一体状態では、前記環状支片部１３ａ，１４ａが所定の間隔をもって互いに平行となるような関係とされる。これにより、両環状支片部１３ａ，１４ａの互いに対向する面に固着一体とされる環状磁気被検出１２に形成される着磁面１２ａ，１２ｂが、互いに対向し、且つ軸回転部材としての内輪２ａ（図示省略）に対してアキシャル方向に向くような位置関係となる環状磁気被検出体１２を備えた磁気エンコーダ１１が構成される。
【００３９】
図１１及び図１２に示す例において、回転検出装置１０を構成する磁気検出体１５は、前記平行関係の一対の環状支片部１３ａ，１４ａ間に位置するブロック形状の樹脂モールド体からなる１つの保持基体１５１と、該保持基体１５１に互いに背反方向に向くよう埋設保持された２つの磁気検出素子１５ａ，１５ｂとを含み、両磁気検出素子１５ａ，１５ｂが、それぞれ前記２つの着磁面１２ａ，１２ｂに対向するよう配置される。両磁気検出素子１５ａ，１５ｂの間の保持基体１５１には非磁性体からなる磁気遮蔽部材１５ｃが埋設され、磁気検出素子１５ａ，１５ｂでの検出磁気の互いの干渉を防止するようになされている。そして、前記と同様に、着磁面１２ａ，１２ｂの着磁パターンの組合せにより、絶対角度検出、原点位置検出或いは回転速度検出用の回転検出装置１０として構成することができる。
【００４０】
図１３及び図１４は、前記第二の実施形態に係る回転検出装置１０を構成する磁気エンコーダ１１の変形例を示している。これらの例では、環状磁気被検出体１２を一体固着する環状芯部材１６，１７が断面凹形状の１個の環状部材からなり、図１３に示す磁気エンコーダの環状芯部材１６は、その凹形状の開口部がアキシャル方向に向き、図１４に示す磁気エンコーダの環状芯部材１７は、その凹形状の開口部がラジアル方向に向いている。凹形状をなすこれら環状芯部材１６，１７の対向する片部が、環状支片部１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，１７ｂとされ、各一対の環状支片部１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，１７ｂは、所定の間隔をもって互いに平行となるような関係に形成されている。これら環状芯部材１６，１７の軸回転部材（図示省略）に対する嵌合関係は、それぞれの図に示される回転軸心Ｌとの関係で把握されることは前記各例と同様である。即ち、図１３に示される例では、環状支片部１６ａが軸回転部材に嵌着される筒状部を兼ね、図１４に示される例では、軸回転部材に嵌着される筒状部１７ｃの軸方向両端部に環状支片部１７ａ，１７ｂが外向き鍔状に連成一体に形成されている。
【００４１】
そして、環状支片部１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，１７ｂの対向する内面には、環状磁気被検出体１２が固着一体とされ、且つその互いの対向面には、前記と同様に２つの着磁面１２ａ，１２ｂが互いに対向方向に向くよう着磁形成されている。図１３及び図１４の例では、凹形状をなす環状芯部材１６，１７の内面全面にわたって環状磁気被検出体１２が固着一体とされているが、環状芯部材１６，１７の凹形状の内面のうち、環状支片部１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，１７ｂの互いに対向する内面にのみ環状磁気被検出体１２が固着一体とされているものでも良い。
【００４２】
図１３及び図１４の例においても、前記２つの着磁面１２ａ，１２ｂの間に図１１及び図１２に示される磁気検出体１５が配置され、前記と同様の回転検出装置１０が構成される。これらの例では、環状芯部材１６，１７の構造がシンプルとなり、磁気エンコーダ１１が安価に得られるメリットがある。
【００４３】
尚、前記各実施形態では、環状磁気被検出体５，１２が磁性粉を混練したゴム材の加硫成型体（ゴム磁石）である例を示したが、プラスチック磁石或いは焼結磁石であっても良い。また、本発明の回転検出装置３，１０が装備される対象を、自動車の車輪を支持する軸受としたが、その他の回転部分を装備対象とし得ることは言うまでもない。更に、図１０乃至図１２に示す例においても、図７及び図８に示すような位置決手段を適用して、２つの同じ着磁パターンの位相差を的確に設定するように構成しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１ ドライブシャフト（軸回転部材）
２ａ 内輪（軸回転部材）
２ｂ 外輪（固定側の部材）
３ 回転検出装置
４ 磁気エンコーダ
５ 環状磁気被検出体
５ａ，５ｂ 着磁面
６ 環状芯部材
６ａ 筒状部
６ｂ 環状支片部
８ 磁気検出体
８１ 保持基体
８ａ，８ｂ 磁気検出素子
１０ 回転検出装置
１１ 磁気エンコーダ
１２ 環状磁気被検出体
１３ 環状芯部材
１３ａ 環状支片部
１３ｂ 筒状部
１４ 環状芯部材
１４ａ 環状支片部
１４ｂ 筒状部
１５ 磁気検出体
１５１ 保持基体
１５ａ，１５ｂ 磁気検出素子
１６ 環状芯部材
１６ａ 環状支片部（筒状部）
１６ｂ 環状支片部
１７ 環状芯部材
１７ａ，１７ｂ 環状支片部
１７ｃ 筒状部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、その他の産業機械分野における回転部分の回転速度検出や絶対角度或いは原点位置検出等に適用される磁気エンコーダとこれを用いた回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、その他の産業機械分野における回転部分には、回転速度検出や絶対角度（位置）検出或いは原点位置検出等の回転検出装置が設置される（例えば、特許文献１及び２参照）。特許文献１には、軸受の回転側となる内輪に装着された環状のバックメタルの外周面に、複数のＮ極及びＳ極が交互に着磁された磁性体（磁気エンコーダ）と、半円毎に１対のＮ極及びＳ極が着磁された別の磁性体（磁気エンコーダ）とが並列状態で設けられ、それぞれの磁性体に対応する磁気センサが固定側となる外輪に取付けられた回転センサ付軸受が開示されている。前者の磁性体と磁気センサとの対は、詳細位置検出用であり、磁性体の周方向に２つの磁気センサが比較的接近した状態で配置されている。また、後者の磁性体と磁気センサの対は絶対位置検出用であり、磁性体の周方向に沿って角度９０°の位相差をもって２つの磁気センサが配置されている。そして、これらの磁気センサは、樹脂ケースに挿入された状態で樹脂モールドされている。
【０００３】
また、特許文献２には、回転側となる内輪に装着されたバックメタルの外周面に、半円毎に１対のＮ極及びＳ極が着磁された磁気発生部材（磁気エンコーダ）と、円周方向の１箇所にＮ極及びＳ極が近接して着磁された別の磁気発生部材（磁気エンコーダ）とが並列状態で設けられ、それぞれの磁気発生部材に対応する磁気センサが固定側となる外輪に取付けられた回転センサ付軸受が開示されている。この場合、前者の磁気発生部材と磁気センサとの対は、絶対角度検出用であり、磁気発生部材の周方向に沿って角度９０°の位相差をもって２つの磁気センサが配置されている。また、後者の磁気発生部材と磁気センサとの対は、原点位置検出用であり、磁気発生部材に近接する１箇所に磁気センサが配置されている。そして、この場合も、これら３個の磁気センサは、樹脂ケースに挿入された状態で樹脂モールドされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９４１４５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示された回転センサ付軸受の場合、バックメタルの外周面（ラジアル面）に、詳細位置検出用の磁性体と絶対位置検出用の磁性体とが近接した並列状態で設けられ、その為、両磁性体の磁束の干渉があって、磁気センサによる磁気検出に影響を及ぼすことが予想される。また、絶対位置検出用として、磁気センサを２つ必要とし、これら２つの磁気センサは、磁性体の周方向に沿って角度９０°の位相差をもって配置され、詳細位置検出用の磁気センサと共に樹脂モールドに固定されており、その為、樹脂モールドが大型化することが不可避であった。更に、特許文献２に開示されたアブソリュートエンコーダ付軸受の場合も、２種の磁気発生部材がバックメタルの外周面（ラジアル面）に並列状態で設けられているが、両磁気発生部材間の磁束の干渉を防止す為の手段が講じられている。しかし、並列状態の磁気発生部材のそれぞれの磁気の方向は同じであり、しかも軸受の限られたスペースにおいては、磁束の干渉防止が充分になされないことが予想されるところである。また、この場合も、磁気発生部材の周方向に角度９０°の位相差をもって配置される絶対位置検出用の２つの磁気センサを含んで樹脂モールドされるから、樹脂モールドが大型化し、回転検出装置の小型化を図る上では、これがネックとなって、実現が難しかった。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、複数の着磁面を有する環状磁気検出体を備えながら磁束の干渉を抑えるよう構成された磁気エンコーダ、及び、この磁気エンコーダを用いてコンパクトに構成することができる回転検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第一の発明に係る磁気エンコーダは、２つの着磁面を有する環状磁気被検出体を含み、軸回転部材に同軸的に装着されて当該軸回転部材の回転検出装置を構成する磁気エンコーダであって、前記環状磁気被検出体は、前記軸回転部材に嵌装される環状芯部材を介して前記軸回転部材に装着され、前記環状芯部材は、前記軸回転部材に同軸的に嵌着される筒状部と、該筒状部に同軸的に一体とされた環状支片部とを備え、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに背反方向に向くよう、前記環状支片部の両面に固着一体とされていることを特徴とする。
【０００８】
第一の発明に係る磁気エンコーダにおいては、前記環状芯部材のうち、少なくとも前記環状支片部が相互に嵌合一体とされた２部材からなり、前記環状磁気被検出体は、この嵌合関係の２部材の非嵌合側両面に固着一体とされているものとしても良い。
【０００９】
第二の発明に係る磁気エンコーダは、２つの着磁面を有する環状磁気被検出体を含み、軸回転部材に同軸的に装着されて当該軸回転部材の回転検出装置を構成する磁気エンコーダであって、前記環状磁気被検出体は、前記軸回転部材に嵌装される環状芯部材を介して前記軸回転部材に装着され、前記環状芯部材は、所定の間隔をもって互いに平行な一対の環状支片部を有し、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに対向方向に向くよう、各環状支片部の互いに対向する面に固着一体とされていることを特徴とする。
【００１０】
第二の発明に係る磁気エンコーダにおいては、前記環状芯部材が２部材からなり、当該各部材は筒状部を有し、前記一対の環状支片部は該筒状部のそれぞれに同軸的に一体とされ、一方の筒状部は、他方の筒状部に嵌合一体とされ、前記２部材からなる環状芯部材は、該他方の筒状部を介して前記軸回転部材に同軸的に嵌着されているものとしても良い。
【００１１】
第三の発明に係る回転検出装置は、前記第一の発明に係る磁気エンコーダと、固定側の部材に取付けられ、前記環状磁気被検出体の回転に伴う前記２つの着磁面の磁気変化を検出する磁気検出体とを含む回転検出装置であって、前記磁気検出体は、前記環状支片部を挟むような凹形状とされた１つの保持基体と、該保持基体に互いに対向方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含み、前記磁気検出体は、前記保持基体をして、前記２つの磁気検出素子が前記環状支片部に固着一体とされた前記環状磁気被検出体のそれぞれの着磁面に対向するよう前記固定側の部材に取付けられていることを特徴とする。
【００１２】
第四の発明に係る回転検出装置は、前記第二の発明に係る磁気エンコーダと、固定側の部材に取付けられ、前記環状磁気被検出体の回転に伴う前記２つの着磁面の磁気変化を検出する磁気検出体とを含む回転検出装置であって、前記磁気検出体は、前記平行関係の一対の環状支片部間に位置するブロック形状の１つの保持基体と、該保持基体に互いに背反方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含み、前記磁気検出体は、前記保持基体をして、前記２つの磁気検出素子が前記環状支片部に固着一体とされた前記環状磁気被検出体のそれぞれの着磁面に対向するよう前記固定側の部材に取付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第一の発明に係る磁気エンコーダにおいては、２つの着磁面を有する環状磁気被検出体が、軸回転部材に同軸的に装着されて当該軸回転部材の回転検出装置を構成するよう用いられる。前記環状磁気被検出体は、前記軸回転部材に嵌装される環状芯部材を介して前記軸回転部材に装着される。前記環状芯部材は、前記軸回転部材に同軸的に嵌着される筒状部と、該筒状部に同軸的に一体とされた環状支片部とを備える。そして、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに背反方向に向くよう、前記環状支片部の両面に固着一体とされているから、２つの着磁面の間に環状支片部が介在することになり、両着磁面による磁気が互いに干渉することがない。しかも、両着磁面は互いに背反方向に向くよう形成されているから、この干渉がより生じにくくなる。
【００１４】
第一の発明において、前記環状芯部材のうち、少なくとも前記環状支片部が相互に嵌合一体とされた２部材からなるものとすれば、嵌合前の各環状支片部のそれぞれの非嵌合側両面に環状磁気被検出体を構成する材料（例えば、ゴム）を固着一体とすると共に、各表面（非固着面）に着磁面を形成した上で両環状支片部を嵌合一体として環状磁気被検出体を形成することができる。従って、２つの着磁面の形成が個別になされるから、環状磁気被検出体の構成材料を環状支片部の両面に固着した後、或いは固着と並行して２つの着磁面を形成する場合のように着磁時における相互の磁気干渉が生じる懸念がなく、所望の着磁パターンの形成が的確になされる。
【００１５】
第三の発明に係る回転検出装置は、前記第一の発明に係る磁気エンコーダと、該磁気エンコーダに形成される前記２つの着磁面の磁気変化を検出するよう固定側の部材に取付けられる磁気検出体とにより構成される。前記磁気検出体は、前記環状支片部を挟むような凹形状とされた１つの保持基体と、該保持基体に互いに対向方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含んで構成されるから、２つの磁気検出素子は、環状磁気被検出体の周方向に見て同位置に設けられることになる。従って、両磁気検出素子を保持する保持基体は極めてコンパクトに構成される。また、２つの着磁面からの磁束は、互いに背反方向に向くから、各磁気検出素子は相互の干渉のない磁気変化を的確に検出することができる。そして、２つの着磁面の着磁パターンの形成態様によって、多様な回転検出を実施することができる。例えば、一方の着磁面を、周方向に多数のＮ極及びＳ極が繰返す多極パターンとし、他方の着磁面を、周方向１箇所にＮ極及びＳ極の対が近接形成された着磁パターンとすれば、前者で軸回転部材の回転速度検出を、後者で原点検出を行うことができる。また、２つの着磁面を同じ着磁パターンとし、これらを周方向に相互に位相差を持たせるようにすれば、前記両磁気検出素子の検出結果から軸回転部材の絶対角度（位置）を検出するよう構成することもできる。
【００１６】
第二の発明に係る磁気エンコーダにおいては、第一の発明とは異なり、前記環状芯部材は、所定の間隔をもって互いに平行な一対の環状支片部を有し、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに対向方向に向くよう、各環状支片部の互いに対向する面に固着一体とされている。この場合、２つの着磁面による磁束は、互いに対向する方向に向くが、回転検出装置を構成する場合は、両着磁面間に磁気検出体が介在されることになるから、磁束の干渉が生じる懸念がない。
【００１７】
第二の発明において、前記環状芯部材が２部材からなるものとすれば、両部材を嵌合前に、環状磁気被検出体を所定部位に固着し、且つ２つの着磁面を個別に形成することがでる。これによって前記と同様に着磁時における相互の着磁干渉が生じる懸念がなく、所望の着磁パターンの形成が的確になされる。
【００１８】
第四の発明に係る回転検出装置は、前記第二の発明に係る磁気エンコーダと、該磁気エンコーダに形成される前記２つの着磁面の磁気変化を検出するよう固定側の部材に取付けられる磁気検出体とにより構成される。前記磁気検出体は、前記平行関係の一対の環状支片部間に位置するブロック形状の１つの保持基体と、該保持基体に互いに背反方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含んで構成されるから、２つの磁気検出素子は、環状磁気被検出体の周方向に見て同位置に設けられることになる。従って、両磁気検出素子を保持する保持基体は極めてコンパクトに構成される。また、２つの着磁面からの磁束は、互いに対向方向に向くが、両着磁面間に磁気検出体が介在するから、各磁気検出素子は相互の干渉のない磁気変化を的確に検出することができる。そして、２つの着磁面の着磁パターンの形成態様によって、前記のような多様な回転検出を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転検出装置が装備された軸受ユニットの要部の断面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線矢視部に対応する回転検出装置の断面図である。
【図３】同実施形態の回転検出装置おける磁気検出体による検出信号の波形図である。
【図４】同実施形態の回転検出装置を構成する磁気エンコーダの変形例を示す要部の断面図である。
【図５】同磁気エンコーダの別の変形例を示す要部の断面図である。
【図６】同実施形態における磁気エンコーダの環状芯部材が２部材からなる例を示す要部の断面図である。
【図７】同磁気エンコーダの環状芯部材が２部材からなる例の変形例を示す要部の断面図である。
【図８】図７に示す例の磁気エンコーダの部分破断分解斜視図である。
【図９】同実施形態の回転検出装置における磁気エンコーダと磁気検出体との組合せ位置関係が異なる例を示す要部の断面図である。
【図１０】同実施形態の回転検出装置における磁気エンコーダが２部材からなる場合の磁気検出体との組合せ位置関係が異なる例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態に係る回転検出装置の要部の断面図である。
【図１２】同実施形態の回転検出装置における磁気エンコーダと磁気検出体との組合せ位置関係が異なる例を示す要部の断面図である。
【図１３】同実施形態の回転検出装置を構成する磁気エンコーダの変形例を示す要部の断面図である。
【図１４】同変形例の適用形態の異なる例を示す同様図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は自動車等の車輪（不図示）を回転自在に支持する軸受ユニットの例を示している。図ではこの軸受ユニット２の一部を示しており、ドライブシャフト１に嵌合一体とされた内輪（軸回転部材）２ａと、車体側に嵌合固定される外輪（固定側の部材）２ｂと、内輪２ａ及び外輪２ｂのそれぞれの軌道面間に保持器２ｃに保持された状態で介在される転動体（ボール）２ｄと、内輪２ａ及び外輪２ｂ間に装着されて軸受空間Ｓを密封するシールリング２ｅとより構成される。このような構成の軸受ユニット２においては、車体側の駆動源（不図示）からの回転動力によりドライブシャフト１がその回転軸心Ｌ回りに軸回転する。また、内輪２ａも回転軸心Ｌ回りに軸回転する。外輪２ｂは車体側に固定されているから、内外輪２ａ，２ｂ間に介在される転動体２ｄによって、内輪２ａ及びドライブシャフト１の前記軸回転が円滑になされる。この内外輪２ａ，２ｂの相互回転をより円滑にする為、前記軸受空間Ｓ内には、グリース等の潤滑剤が充填され、前記シールリング２ｅはこの潤滑剤の外部への漏出を防止すると共に、外部からの汚泥等の軸受空間Ｓ内への侵入を阻止するべく機能する。ドライブシャフト１には、不図示のハブを介して車輪が取り付けられ、回転動力が車輪に伝達される。図例では、内輪２ａが回転側で軸回転部材とされるが、この種の軸受ユニット２では外輪２ｂが回転側で内輪２ａが固定側とされる場合も多々あり、この場合は、外輪２ｂが軸回転部材とされる。
【００２１】
前記軸受ユニット１の一側部には、本発明に係る回転検出装置３が装備されている。図例の回転検出装置３は、前記内輪２ａの外径面に装着された磁気エンコーダ４と、前記外輪２ｂに取付けられた磁気検出体８とより構成されている。磁気エンコーダ４は、環状磁気被検出体５と、該環状磁気被検出体５を支持して前記内輪２ａに同軸的に装着された環状芯部材６とよりなる。環状芯部材６は、前記内輪２ａに同軸的に外嵌一体とされる筒状部６ａと、該筒状部６ａに同軸的に一体とされた環状支片部６ｂとを備え、前記環状磁気被検出体５は、該環状支片部６ｂの両面に固着一体とされている。該環状磁気被検出体５は、２つの着磁面５ａ，５ｂを有し、該２つの着磁面５ａ，５ｂは、前記環状支片部６ｂの両面において互いに背反方向に向くよう着磁形成されている。環状芯部材６は、ステンレスや鋼材等の金属材からなり、環状支片部６ｂは、筒状部６ａより大径の筒状体とされ、該筒状部６ａ及び環状支片部６ｂは一体に形成されている。環状磁気被検出体５は、この環状支片部６ｂの開口端部を含み内外両面を覆うように該環状支片部６ｂに固着一体とされている。
【００２２】
環状磁気被検出体５は、ゴム材に磁性粉を混練して、前記環状芯部材６の前記所定部位に加硫成型一体に形成され、この加硫成型と同時に或いは加硫成型後、前記着磁面５ａ，５ｂが、後記する所定の着磁パターンとなるよう着磁されたものである。前記ゴム材としては、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、フロロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等が採用される。また、磁性粉としては、フェライト磁性粉や、希土類磁性粉等が用いられる。
【００２３】
前記磁気検出体８は、樹脂のモールド体からなる保持基体８１と、該保持基体８１に埋設状態で保持された２つの磁気検出素子８ａ，８ｂとよりなり、該保持基体８１をして、前記外輪２ｂの端部に取付ブラケット８０を介して取付けられる。保持基体８１は、前記環状支片部６ｂを挟むような１対の挟片部８１ａ，８１ｂを有する凹形状とされ、該挟片部８１ａ，８１ｂに、前記２つの着磁面５ａ，５ｂのそれぞれに対向し、各着磁面５ａ，５ｂからの磁気を検出し得るよう２つの磁気検出素子８ａ，８ｂが埋設状態で保持されている。これら磁気検出素子８ａ，８ｂとしては、アナログ出力のホール素子やホールＩＣ等や、デジタル出力のＭＲ素子等が採用される。
尚、図例では磁気検出体８の取付対象が外輪２ｂとされているが、これに限らず他の固定側の部材を取付対象としても良い。
【００２４】
図２は、図１におけるＸ−Ｘ線矢視部に対応する回転検出装置３の断面図であって、前記磁気エンコーダ４における２つの着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンと、磁気検出体８の２つの磁気検出素子８ａ，８ｂの配設位置との関係を示している。２つの着磁面５ａ，５ｂのうち一方の着磁面５ａは、前記環状支片部６ｂの内周面に磁束が求心方向に向くよう、また、他方の着磁面５ｂは、前記環状支片部６ｂの外周面に磁束が遠心方向に向くよう、それぞれ形成されている。そして、両着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンは、いずれも環状磁気被検出体５の周方向半円部を占めるＮ極の着磁領域と、残余の半円部を占めるＳ極の着磁領域とよりなる。そして、両着磁面５ａ，５ｂは、それぞれの着磁パターンが、前記回転軸心Ｌを中心とする角度で９０°の位相差となるように形成されている。
【００２５】
このような関係の着磁パターンの着磁面５ａ，５ｂを備えた磁気エンコーダ４が、前記内輪２ａと共に回転軸心Ｌ回りに矢印ａ方向に軸回転すると、前記磁気検出素子８ａ，８ｂは、それぞれの着磁面５ａ，５ｂによる磁気（磁束密度）の変化を検出する。それぞれの磁気検出素子８ａ，８ｂは、内輪２ａの１回転で、着磁面５ａ，５ｂによる正弦曲線１周期の磁気変化を検出する。図３は、前記磁気検出素子８ａ、８ｂによる検出信号の波形図であり、曲線８ａは、磁気検出素子８ａによる検出出力の変化を、曲線８ｂは磁気検出素子８ｂによる検出出力の変化を、それぞれ示している。即ち、曲線８ａと曲線８ｂとは、９０°の位相差をもって周期を繰返し、この位相差によって象限判断が可能となり、磁気検出素子８ａ、８ｂの出力から内輪２ａ（ドライブシャフト１）の絶対角度を判定することができる。このような判定の為の信号処理は、不図示の磁気検出回路に設けられた絶対角度演算回路によって行われる。
【００２６】
前記磁気検出素子８ａ、８ｂは、それぞれ回転に伴う着磁面５ａ，５ｂによる磁束密度を検出するが、各磁気検出素子８ａ、８ｂが得る磁束密度を以下の式を用いることにより角度θに変換することができる。ここで、磁気検出素子８ａが得る磁束密度をＢａ、磁気検出素子８ｂが得る磁束密度をＢｂ、磁気検出素子８ａ、８ｂ間の距離（角度）をｘとすると、Ｂａ＝ｓｉｎθ、Ｂｂ＝ｓｉｎ（θ＋ｘ）であるから、
θ＝ａｔａｎ｛ｓｉｎｘ／（Ｂｂ／Ｂａ−ｃｏｓｘ）｝
で算出される
【００２７】
このように、２つの着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンを互いに周方向にずらせて両者に所定の位相差を持たせ、磁気検出素子８ａ、８ｂを周方向の同じ位置に対向関係で配置させることにより、回転検出装置３を絶対角度検出用として構成することができる。従って、磁気検出素子８ａ、８ｂを保持する保持基体８１が大型化せず、磁気検出体８がコンパクト化され、図１に示すような軸受ユニット２のようにスペース的な制約が大きい場合での、回転検出装置３の設置適性が向上する。また、前記着磁面５ａ，５ｂは、環状支片部６ｂの両面に、互いに背反方向に向くよう形成されているから、両着磁面５ａ，５ｂの間に環状支片部６ｂが介在していることとも相俟って、両者の磁束密度の相互干渉がなく、磁気検出素子８ａ、８ｂによるそれぞれの磁気変化の検出が的確且つ精度良くなされる。
【００２８】
尚、前記絶対角度を得る為の信号処理がし易いことから、前記着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンの位相を９０°ずらせることが最も望ましいが、これに限らず、位相差を５°以上９５°未満としても良い。位相差が５°未満の場合には、前記磁気検出素子８ａ、８ｂによる検出周期の差が小さく、絶対角度判定の精度が低下する傾向となる。また、位相差が９５°以上となると、磁気検出素子８ａ、８ｂによる検出周期の差が大きくなり、絶対角度判定のインタバルが長くなる傾向となる。また、この例では、２つの着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンを同一として相互の位相をずらせ、両者の磁気検出信号の組合せによって、絶対角度を検出するようにしているが、着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンを別個のものとし、それぞれ独自の機能をもたせるようにしても良い。例えば、一方の着磁パターンを、多数のＮ極及びＳ極が周方向に繰り返し配列された多極パターンとし、他方の着磁面を、周方向１箇所にＮ極及びＳ極の対が近接形成された着磁パターンとすれば、前者で内輪２ａ（ドライブシャフト１）の回転速度検出の機能を、後者で同原点位置検出の機能を持たせるように構成することもできる。
【００２９】
図４及び図５は、図１及び図２に示す磁気エンコーダ４の変形例を示す。以下に示す磁気エンコーダは、軸回転部材の図示は省略するが、いずれも回転軸心Ｌの回りに軸回転する軸回転部材に装着されるものである。図４に示す磁気エンコーダ４も前記と同様に内輪２ａの外径面に装着されるものであり、環状芯部材６が、内輪２ａに外嵌一体とされる筒状部６ａと、該筒状部６ａに同軸的に一体とされる大径の筒状体からなる環状支片部６ｂとよりなる点で前記例と共通する。しかし、環状支片部６ｂの先端開口部に、スラスト方向（環状支片部６ｂの軸方向）に沿った複数の切欠部６ｃが形成され、この切欠部６ｃを介して、環状支片部６ｂの両面に固着一体とされる環状磁気被検出体５が繋がっている点で前記例と異なる。このように、切欠部６ｃを介して、環状支片部６ｂの両面で環状磁気被検出体６が繋がっているよう構成することにより、環状磁気被検出体５と環状支片部６ｂとの一体化が強固となり、特に、周方向への拘束性を高めたものとすることができる。
【００３０】
図５に示す磁気エンコーダ４も前記と同様に内輪２ａの外径面に装着されるものであり、環状芯部材６が、内輪２ａに外嵌一体とされる筒状部６ａと、該筒状部６ａに同軸的に一体とされる大径の筒状体からなる環状支片部６ｂとよりなる点で前記例と共通する。しかし、この例では、環状支片部６ｂの先端部に求心方向に屈曲された内向鍔部６ｄが連成され、更に、この内向鍔部６ｄに遠心方向の切欠部６ｅが形成され、この切欠部６ｅを介して、環状支片部６ｂの両面に固着一体とされる環状磁気被検出体５が繋がっている点で前記例と異なる。このように、切欠部６ｅを介して、環状支片部６ｂの両面に固着一体とされる環状磁気被検出体５が繋がっているよう構成することにより、環状磁気被検出体５と環状支片部６ｂとの一体化がより強固となる図４の例と同様である。
【００３１】
図６及び図７は、前記例における環状芯部材６が２部材からなる例を示している。図６及び図７に示す磁気エンコーダ４においては、環状芯部材６の環状支片部６ｂが、図１に示す例と同様に筒状部６ａと一体に形成された第一支片部６ｂａと、該第一支片部６ｂａに外嵌一体とされた第二支片部６ｂｂとより構成されている。第一支片部６ｂａの内周面及び第二支片部６ｂｂの外周面には、前記と同様に磁性粉を混練したゴム材の加硫成型体からなる環状磁気被検出体５が個別に固着一体とされ、更に、それぞれの表面には、着磁面５ａ，５ｂが着磁形成されている。このように、環状支片部６ｂを第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂの２部材からなるものとすれば、環状磁気被検出体５を第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂに個別に成型により固着一体とし且つ着磁面５ａ，５ｂをそれぞれ個別に着磁形成した上で、第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂを嵌合一体とすることができるから、着磁時における着磁面５ａ，５ｂの磁気的相互干渉が生じる懸念がない。第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂの嵌合一体化は、単なる圧嵌の他、接着剤を介した圧嵌、溶接を施すこと等によってなされる。第二支片部６ｂｂの形状は、図例のような鉤型部分を有する形状の他、単なるリング状のものであっても良い。
【００３２】
図７に示す磁気エンコーダ４は、第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂを嵌合一体とする際に、両者が所定の位置関係で嵌合されるように位置決手段５ｃを有している。即ち、前述のように、前記着磁面５ａ，５ｂは、第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂを嵌合する前に着磁形成されるから、両着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンを所定の位相差を持たせて絶対角度検出用として構成する場合、両者が所定の位置関係に正確に位置付けられるよう第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂの嵌合一体化がなされる必要がある。図８は、図７に示す磁気エンコーダ４の部分破断分解斜視図を示している。図８に示すように、第一支片部６ｂａ側の環状磁気被検出体５に凹部５ｃａを、第二支片部６ｂｂ側の環状磁気被検出体５に凸部５ｃｂをそれぞれ形成して、該凹部５ｃａ及び凸部５ｃｂによって位置決手段５ｃを構成している。従って、第一支片部６ｂａ及び第二支片部６ｂｂを嵌合する際に、凹部５ｃａ及び凸部５ｃｂが嵌り合うようにすれば、事前に着磁形成された着磁面５ａ，５ｂにおける着磁パターンを所定の位置関係（位相関係）に正確に位置付けることができる。この位置決手段５ｃは、図例の形状に限らず、他の形状のものであっても良いことは言うまでもなく、また図６の例においても、このような位置決手段を適用することが望ましいことも言うまでもない。
【００３３】
図９及び図１０は、前記の実施形態における回転検出装置３における磁気エンコーダ４と磁気検出体８との組合せ位置関係が異なる例を示している。即ち、前記例では、着磁面５ａ，５ｂが、いずれも軸回転部材（内輪）２ａに対してラジアル方向（回転軸心Ｌに直交する方向）に向くように構成されているのに対し、図９及び図１０の例は、着磁面５ａ，５ｂがアキシャル方向（回転軸心Ｌに沿った方向）に向くよう構成されている点で異なる。しかし、両例においても、前記と同様に、着磁面５ａ，５ｂの着磁パターンの組合せにより、絶対角度検出、原点検出或いは回転速度検出用の回転検出装置３として構成することができる。
【００３４】
図９は、環状芯部材６が１部材からなる例を示し、該環状芯部材６は、軸回転部材としての内輪２ａ（図示省略）に同軸的に嵌着される筒状部６ａと、該筒状部６ａの一端部に外向鍔状に一体連成された環状支片部６ｂとよりなる。そして、この環状支片部６ｂの両面には、前記と同様に磁性粉を混練したゴム材の加硫成型体による環状磁気被検出体５が固着一体とされている。更に、環状支片部６ｂの両面に位置する環状磁気被検出体５の表面には、２つの着磁面５ａ，５ｂが互いに背反方向に向くよう着磁形成されている。磁気検出体８は、前記と同様に前記環状支片部６ｂを挟むような凹形状の樹脂モールド体からなる保持基体８１と、該保持基体８１の対向位置に互いに対向方向に向くよう、前記と同世の挟片部８１ａ，８１ｂにそれぞれ埋設保持された２つの磁気検出素子８ａ，８ｂとより構成されている。
【００３５】
図１０は、環状芯部材６が第一の環状芯部材６Ａ及び第二の環状芯部材６Ｂからなる例を示している。第一の環状芯部材６Ａ及び第二の環状芯部材６Ｂは、共に筒状部６Ａａ，６Ｂａと、該筒状部６Ａａ，６Ｂａの一端部に外向鍔状に一体連成された環状支片部６Ａｂ，６Ｂｂとよりなる。両環状芯部材６Ａ，６Ｂは、図に示すように同軸的に嵌合一体とされ、第一の環状芯部材６Ａの筒状部６Ａａをして軸回転部材としての内輪２ａ（図示省略）に嵌合一体とされる。この嵌合状態では、双方の環状支片部６Ａｂ，６Ｂｂが前記回転軸心Ｌに沿った方向に合体された状態とされる。合体状態の環状支片部６Ａｂ，６Ｂｂの両面には、環状磁気被検出体５が固着一体とされ、更に、その各表面には、図９の例と同様に２つの着磁面５ａ，５ｂが互いに背反方向に向くよう着磁形成されている。磁気検出体８は、前記と同様に前記環状支片部６ｂを挟むような凹形状の樹脂モールド体からなる保持基体８１と、該保持基体８１の１対の挟片部８１ａ，８１ｂに互いに対向方向に向くよう埋設保持された２つの磁気検出素子８ａ，８ｂとより構成されている。
【００３６】
図１１は、本発明の第二の実施形態に係る回転検出装置の例を示し、図１２は同回転検出装置における磁気エンコーダと磁気検出体との組合せ位置関係が異なる例を示している。両実施形態の回転検出装置１０を構成する磁気エンコーダ１１は、前記と同様に軸回転部材としての内輪２ａに嵌着される第一及び第二の環状芯部材１３，１４を有している。そして、両環状芯部材１３，１４は同軸的に嵌合一体とされ、この嵌合状態で所定の間隔をもって互いに平行となる一対の環状支片部１３ａ，１４ａを有している。この平行関係の環状支片部１３ａ，１４ａの互いに対向する面には、前記と同様に磁性粉が混練されたゴム材の加硫成型体からなる環状磁気被検出体１２が固着一体とされている。そして、それぞれの環状支片部１３ａ，１４ａに固着一体とされた環状磁気被検出体１２には、2つの着磁面１２ａ，１２ｂが互いに対向方向に向くよう着磁形成されている。
【００３７】
図１１に示す例では、第一の環状芯部材１３は、環状支片部１３ａより小径の筒状部１３ｂを同軸一体に有し、該筒状部１３ｂをして前記内輪２ａに外嵌一体とされている。また、第二の環状芯部材１４は、環状支片部１４ａより小径の筒状部１４ｂを同軸一体に有し、この筒状部１４ｂを前記第一の環状芯部材１３の筒状部１３ｂに外嵌一体とさせることによって、図示のように２つの着磁面１２ａ，１２ｂが互いに対向し、且つ軸回転部材としての内輪２ａ（図示省略）に対してラジアル方向に向くような位置関係となる環状磁気被検出体１２を備えた磁気エンコーダ１１が構成される。
【００３８】
図１２に示す例では、環状支片部１３ａ，１４ａが、それぞれの筒状部１３ｂ、１４ｂの一端部から外向き鍔状に形成されており、第一の環状芯部材１３における筒状部１３ｂが、第二の環状芯部材１４の筒状部１４ｂより長く形成されている。また、第二の環状芯部材１４の筒状部１４ｂと、第一の環状芯部材１３における筒状部１３ｂとは、前者が後者に外嵌一体とされるような関係とされている。従って、両筒状部１３ｂ，１４ｂの嵌合一体状態では、前記環状支片部１３ａ，１４ａが所定の間隔をもって互いに平行となるような関係とされる。これにより、両環状支片部１３ａ，１４ａの互いに対向する面に固着一体とされる環状磁気被検出１２に形成される着磁面１２ａ，１２ｂが、互いに対向し、且つ軸回転部材としての内輪２ａ（図示省略）に対してアキシャル方向に向くような位置関係となる環状磁気被検出体１２を備えた磁気エンコーダ１１が構成される。
【００３９】
図１１及び図１２に示す例において、回転検出装置１０を構成する磁気検出体１５は、前記平行関係の一対の環状支片部１３ａ，１４ａ間に位置するブロック形状の樹脂モールド体からなる１つの保持基体１５１と、該保持基体１５１に互いに背反方向に向くよう埋設保持された２つの磁気検出素子１５ａ，１５ｂとを含み、両磁気検出素子１５ａ，１５ｂが、それぞれ前記２つの着磁面１２ａ，１２ｂに対向するよう配置される。両磁気検出素子１５ａ，１５ｂの間の保持基体１５１には非磁性体からなる磁気遮蔽部材１５ｃが埋設され、磁気検出素子１５ａ，１５ｂでの検出磁気の互いの干渉を防止するようになされている。そして、前記と同様に、着磁面１２ａ，１２ｂの着磁パターンの組合せにより、絶対角度検出、原点位置検出或いは回転速度検出用の回転検出装置１０として構成することができる。
【００４０】
図１３及び図１４は、前記第二の実施形態に係る回転検出装置１０を構成する磁気エンコーダ１１の変形例を示している。これらの例では、環状磁気被検出体１２を一体固着する環状芯部材１６，１７が断面凹形状の１個の環状部材からなり、図１３に示す磁気エンコーダの環状芯部材１６は、その凹形状の開口部がアキシャル方向に向き、図１４に示す磁気エンコーダの環状芯部材１７は、その凹形状の開口部がラジアル方向に向いている。凹形状をなすこれら環状芯部材１６，１７の対向する片部が、環状支片部１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，１７ｂとされ、各一対の環状支片部１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，１７ｂは、所定の間隔をもって互いに平行となるような関係に形成されている。これら環状芯部材１６，１７の軸回転部材（図示省略）に対する嵌合関係は、それぞれの図に示される回転軸心Ｌとの関係で把握されることは前記各例と同様である。即ち、図１３に示される例では、環状支片部１６ａが軸回転部材に嵌着される筒状部を兼ね、図１４に示される例では、軸回転部材に嵌着される筒状部１７ｃの軸方向両端部に環状支片部１７ａ，１７ｂが外向き鍔状に連成一体に形成されている。
【００４１】
そして、環状支片部１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，１７ｂの対向する内面には、環状磁気被検出体１２が固着一体とされ、且つその互いの対向面には、前記と同様に２つの着磁面１２ａ，１２ｂが互いに対向方向に向くよう着磁形成されている。図１３及び図１４の例では、凹形状をなす環状芯部材１６，１７の内面全面にわたって環状磁気被検出体１２が固着一体とされているが、環状芯部材１６，１７の凹形状の内面のうち、環状支片部１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，１７ｂの互いに対向する内面にのみ環状磁気被検出体１２が固着一体とされているものでも良い。
【００４２】
図１３及び図１４の例においても、前記２つの着磁面１２ａ，１２ｂの間に図１１及び図１２に示される磁気検出体１５が配置され、前記と同様の回転検出装置１０が構成される。これらの例では、環状芯部材１６，１７の構造がシンプルとなり、磁気エンコーダ１１が安価に得られるメリットがある。
【００４３】
尚、前記各実施形態では、環状磁気被検出体５，１２が磁性粉を混練したゴム材の加硫成型体（ゴム磁石）である例を示したが、プラスチック磁石或いは焼結磁石であっても良い。また、本発明の回転検出装置３，１０が装備される対象を、自動車の車輪を支持する軸受としたが、その他の回転部分を装備対象とし得ることは言うまでもない。更に、図１０乃至図１２に示す例においても、図７及び図８に示すような位置決手段を適用して、２つの同じ着磁パターンの位相差を的確に設定するように構成しても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１ ドライブシャフト（軸回転部材）
２ａ 内輪（軸回転部材）
２ｂ 外輪（固定側の部材）
３ 回転検出装置
４ 磁気エンコーダ
５ 環状磁気被検出体
５ａ，５ｂ 着磁面
６ 環状芯部材
６ａ 筒状部
６ｂ 環状支片部
８ 磁気検出体
８１ 保持基体
８ａ，８ｂ 磁気検出素子
１０ 回転検出装置
１１ 磁気エンコーダ
１２ 環状磁気被検出体
１３ 環状芯部材
１３ａ 環状支片部
１３ｂ 筒状部
１４ 環状芯部材
１４ａ 環状支片部
１４ｂ 筒状部
１５ 磁気検出体
１５１ 保持基体
１５ａ，１５ｂ 磁気検出素子
１６ 環状芯部材
１６ａ 環状支片部（筒状部）
１６ｂ 環状支片部
１７ 環状芯部材
１７ａ，１７ｂ 環状支片部
１７ｃ 筒状部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの着磁面を有する環状磁気被検出体を含み、軸回転部材に同軸的に装着されて当該軸回転部材の回転検出装置を構成する磁気エンコーダであって、
前記環状磁気被検出体は、前記軸回転部材に嵌装される環状芯部材を介して前記軸回転部材に装着され、
前記環状芯部材は、前記軸回転部材に同軸的に嵌着される筒状部と、該筒状部に同軸的に一体とされた環状支片部とを備え、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに背反方向に向くよう、前記環状支片部の両面に固着一体とされていることを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気エンコーダにおいて、
前記環状芯部材のうち、少なくとも前記環状支片部が相互に嵌合一体とされた２部材からなり、前記環状磁気被検出体は、この嵌合関係の２部材の非嵌合側両面に固着一体とされていることを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項３】
２つの着磁面を有する環状磁気被検出体を含み、軸回転部材に同軸的に装着されて当該軸回転部材の回転検出装置を構成する磁気エンコーダであって、
前記環状磁気被検出体は、前記軸回転部材に嵌装される環状芯部材を介して前記軸回転部材に装着され、
前記環状芯部材は、所定の間隔をもって互いに平行な一対の環状支片部を有し、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに対向方向に向くよう、各環状支片部の互いに対向する面に固着一体とされていることを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項４】
請求項３に記載の磁気エンコーダにおいて、
前記環状芯部材が２部材からなり、当該各部材は筒状部を有し、前記一対の環状支片部は該筒状部のそれぞれに同軸的に一体とされ、一方の筒状部は、他方の筒状部に嵌合一体とされ、前記２部材からなる環状芯部材は、該他方の筒状部を介して前記軸回転部材に同軸的に嵌着されていることを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載された磁気エンコーダと、固定側の部材に取付けられ、前記環状磁気被検出体の回転に伴う前記２つの着磁面の磁気変化を検出する磁気検出体とを含む回転検出装置であって、
前記磁気検出体は、前記環状支片部を挟むような凹形状とされた１つの保持基体と、該保持基体に互いに対向方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含み、
前記磁気検出体は、前記保持基体をして、前記２つの磁気検出素子が前記環状支片部に固着一体とされた前記環状磁気被検出体のそれぞれの着磁面に対向するよう前記固定側の部材に取付けられていることを特徴とする回転検出装置。
【請求項６】
請求項３又は４に記載された磁気エンコーダと、固定側の部材に取付けられ、前記環状磁気被検出体の回転に伴う前記２つの着磁面の磁気変化を検出する磁気検出体とを含む回転検出装置であって、
前記磁気検出体は、前記平行関係の一対の環状支片部間に位置するブロック形状の１つの保持基体と、該保持基体に互いに背反方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含み、
前記磁気検出体は、前記保持基体をして、前記２つの磁気検出素子が前記環状支片部に固着一体とされた前記環状磁気被検出体のそれぞれの着磁面に対向するよう前記固定側の部材に取付けられていることを特徴とする回転検出装置。
【請求項１】
２つの着磁面を有する環状磁気被検出体を含み、軸回転部材に同軸的に装着されて当該軸回転部材の回転検出装置を構成する磁気エンコーダであって、
前記環状磁気被検出体は、前記軸回転部材に嵌装される環状芯部材を介して前記軸回転部材に装着され、
前記環状芯部材は、前記軸回転部材に同軸的に嵌着される筒状部と、該筒状部に同軸的に一体とされた環状支片部とを備え、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに背反方向に向くよう、前記環状支片部の両面に固着一体とされていることを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気エンコーダにおいて、
前記環状芯部材のうち、少なくとも前記環状支片部が相互に嵌合一体とされた２部材からなり、前記環状磁気被検出体は、この嵌合関係の２部材の非嵌合側両面に固着一体とされていることを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項３】
２つの着磁面を有する環状磁気被検出体を含み、軸回転部材に同軸的に装着されて当該軸回転部材の回転検出装置を構成する磁気エンコーダであって、
前記環状磁気被検出体は、前記軸回転部材に嵌装される環状芯部材を介して前記軸回転部材に装着され、
前記環状芯部材は、所定の間隔をもって互いに平行な一対の環状支片部を有し、前記環状磁気被検出体は、前記２つの着磁面が互いに対向方向に向くよう、各環状支片部の互いに対向する面に固着一体とされていることを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項４】
請求項３に記載の磁気エンコーダにおいて、
前記環状芯部材が２部材からなり、当該各部材は筒状部を有し、前記一対の環状支片部は該筒状部のそれぞれに同軸的に一体とされ、一方の筒状部は、他方の筒状部に嵌合一体とされ、前記２部材からなる環状芯部材は、該他方の筒状部を介して前記軸回転部材に同軸的に嵌着されていることを特徴とする磁気エンコーダ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載された磁気エンコーダと、固定側の部材に取付けられ、前記環状磁気被検出体の回転に伴う前記２つの着磁面の磁気変化を検出する磁気検出体とを含む回転検出装置であって、
前記磁気検出体は、前記環状支片部を挟むような凹形状とされた１つの保持基体と、該保持基体に互いに対向方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含み、
前記磁気検出体は、前記保持基体をして、前記２つの磁気検出素子が前記環状支片部に固着一体とされた前記環状磁気被検出体のそれぞれの着磁面に対向するよう前記固定側の部材に取付けられていることを特徴とする回転検出装置。
【請求項６】
請求項３又は４に記載された磁気エンコーダと、固定側の部材に取付けられ、前記環状磁気被検出体の回転に伴う前記２つの着磁面の磁気変化を検出する磁気検出体とを含む回転検出装置であって、
前記磁気検出体は、前記平行関係の一対の環状支片部間に位置するブロック形状の１つの保持基体と、該保持基体に互いに背反方向に向くよう保持された２つの磁気検出素子とを含み、
前記磁気検出体は、前記保持基体をして、前記２つの磁気検出素子が前記環状支片部に固着一体とされた前記環状磁気被検出体のそれぞれの着磁面に対向するよう前記固定側の部材に取付けられていることを特徴とする回転検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１２７９６４（Ｐ２０１１−１２７９６４Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８５３３０（Ｐ２００９−２８５３３０）
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（０００２２５３５９）内山工業株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（０００２２５３５９）内山工業株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
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