JP2002318239A - 車輪軸受用磁気エンコーダの着磁方法および着磁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 狭ピッチの着磁が、高精度、高強度に行え、
また磁気エンコーダが軸受に組立られた状態で着磁が行
えて、組立誤差による影響がなくせる着磁方法および着
磁装置を提供する。 【解決手段】 車輪軸受５０に磁気エンコーダ６０が組
付けられた状態で、磁気ヨーク９の一端９ａを磁気エン
コーダ６０に、他端を車輪軸受５０の回転側部材５２に
それぞれ対峙させる。回転側部材５２をスピンドル装置
１で回転させながら、磁気ヨーク９を励磁コイル１０で
励磁し、磁気エンコーダ６０の円周方向に沿って順次着
磁する。スピンドル装置１のモータ２は、フィードバッ
クで回転速度制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車輪軸受に設け
られる磁気エンコーダの着磁方法および着磁装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】車輪用軸
受において、車輪回転速度，回転方向を検出するための
パルサリングとして、磁気エンコーダを設けたものがあ
る。この磁気エンコーダに磁気センサを対向させ、回転
センサとなるエンコーダを構成する。このようなエンコ
ーダにおいて、磁気エンコーダと磁気センサとのエアギ
ャップは可能な限り小さくする方が、磁束密度、ピッチ
誤差等の磁気特性の面で有利であるが、磁気エンコーダ
と磁気センサが干渉しない範囲で、磁気エンコーダや磁
気センサの取付上のバラツキ，寸法誤差を考慮すると、
おのずと限界がある。こうした磁気エンコーダの磁気特
性が向上すれば、組立自体も簡便化できると共に、磁気
エンコーダの耐久性が向上する。すなわち、磁気エンコ
ーダの使用において、経時変化による磁気特性の劣化が
少なくなり、耐久性が向上する。磁気エンコーダを製作
する場合、および磁気エンコーダを回転部材に嵌合させ
る場合に、上記の磁気特性に影響する同軸度や直角度を
抑制するが、これにも限界があり、単体精度、および組
立精度によって磁気特性が悪化することがわかってき
た。

【０００３】現在、車輪軸受用磁気エンコーダの製作に
際して、着磁を行う処理は、磁気エンコーダの単体の状
態で着磁し、これを軸受に嵌合させるのが一般的であ
る。磁気エンコーダの着磁については、製造現場での不
良率が高く、磁気特性で要求仕様を満足せず、不良にな
るものが多数ある。不良になったものは、再度着磁し直
す。また、磁気エンコーダの単体の状態で不良を検出し
排除しても、実際に軸受に組み立てた後に、再度磁気特
性を検査すると、不良と判定される場合がある。この場
合は、最終工程であるため、単に磁気エンコーダのみを
交換する訳には行かず、磁気エンコーダ付きの車輪軸受
の全体が不良となり、原価高の要因となる。こうした不
具合を解消するために、軸受に磁気エンコーダを組み立
てた後に、再度着磁できるようにすることは、不良率を
減少させるのに効果的である。あるいは、軸受に未着磁
の磁気エンコーダを組付け、その後に着磁しても良い。

【０００４】円筒状等の環状の磁性部材を周方向に順次
着磁するインデックス着磁においては、磁性部材を挟み
込むように着磁ヨークの両端を配置して着磁する方法
と、片側の面から着磁する方法とがある。磁性部材を挟
み込む着磁方法は、着磁強度を強くすることができる利
点があるが、磁気エンコーダを車輪軸受に組み立てた状
態では、車輪軸受の構成部材が着磁ヨークの配置の邪魔
となって採用することができない。

【０００５】片面から着磁する方法としては、磁気エン
コーダの単体の状態で着磁する例であるが、従来、図１
２に示すような方法が採られている。すなわち、ヨーク
８１の磁気ギャップを形成する対向端部８１ａ，８１ｂ
を、磁性部材８０の表面に近接させ、コイル８２で励磁
することにより、磁性部材８０に磁束を通し、磁性部材
８０を着磁する方法である。このとき、磁性部材８０は
回転させ、コイル８２の励磁電流を、回転速度に応じた
パルス電流とすることにより、周方向の各部に順次着磁
する。この方法で着磁された磁性部材８０は、高精度で
ある反面、表層しか着磁できないため、着磁強度、つま
り着磁された各電極Ｎ，Ｓの磁力が弱いという欠点があ
る。

【０００６】この発明の目的は、狭ピッチの着磁が、高
精度、高強度に行え、また磁気エンコーダが軸受に組立
られた状態で着磁が行えて、組立誤差による影響がなく
せる車輪軸受用磁気エンコーダの着磁方法および着磁装
置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の車輪軸受用磁
気エンコーダの着磁方法は、内方部材および外方部材
と、これら内外の部材間に収容される複数の転動体と、
上記内外の部材間のうち回転側の部材の端部に同軸状に
嵌合され、磁性体製の芯金に磁性体粉の混入された弾性
部材が固着されて、円周方向に交互に磁極が形成される
磁気エンコーダとからなる車輪用軸受について、磁気エ
ンコーダを着磁する方法である。この発明方法は、上記
磁気エンコーダを着磁するための磁気ヨークの一端をこ
の磁気エンコーダに、他端を上記回転側部材にそれぞれ
対峙させて配設し、上記回転側部材をスピンドル装置で
回転させながら、上記スピンドル装置を回転駆動するモ
ータの回転速度をこのモータに設けられたエンコーダに
より検出してその検出信号によりモータの回転速度を制
御し、上記磁気ヨークの着磁磁束が閉回路を形成し上記
磁気エンコーダの円周方向に沿って順次着磁するように
したことを特徴とする。この方法によると、磁気ヨーク
の一端を磁気エンコーダに、他端を車輪軸受の回転側部
材にそれぞれ対峙させ、磁気ヨークの磁束が閉回路を形
成するようにしたため、磁気ヨークを磁気エンコーダの
片面に対峙させる方法でありながら、磁束が磁気エンコ
ーダの厚みの全体を貫通し、しかも閉回路となる。その
ため、磁気エンコーダの厚みの全体にわたって着磁する
ことができて、着磁強度を強くできる。また、磁気エン
コーダにおける磁束の通過方向が円周方向に対して直交
方向等の交差方向となるため、狭ピッチで着磁できる。
磁気エンコーダは、フィードバック制御で回転速度制御
されるモータにより回転させるため、高精度に着磁でき
る。また、磁気ヨークで磁気エンコーダを挟まず、片面
に磁気ヨークを対峙させるため、磁気エンコーダが軸受
に組立られた状態で着磁が行える。組立状態で着磁を行
うため、磁気エンコーダの圧入時の偏心等の組立誤差に
よって磁気特性が低下することがない。

【０００８】この発明方法において、上記着磁ヨークの
両端は、互いに磁気エンコーダの円周上の同位相となる
ように配置することが好ましい。このように磁気ヨーク
の両端を同位相にすると、磁気回路が短くなり、磁気抵
抗が小さくなって着磁に好ましい。

【０００９】この発明方法において、モータの原点位置
を上記エンコーダにより検出し、この検出信号によりモ
ータの着磁開始位置を制御するようにしても良い。この
ようにモータの原点位置を検出して着磁開始位置を制御
することより、着磁位置の回転位相を高精度化できる。

【００１０】この発明方法において、回転側部材におけ
る磁気エンコーダを除く磁気的に連続している部材間を
磁路とする残留磁気を除去する過程を付加しても良い。
これにより、車輪軸受における回転側部材の残留磁気に
よる種々の弊害を無くすことができる。この方法は、残
留磁気を極力抑えたい場合に効果的である。

【００１１】この発明の車輪軸受用磁気エンコーダの着
磁装置は、内方部材および外方部材と、これら内外の部
材間に収容される複数の転動体と、上記内外の部材間の
うち回転側の部材の端部に同軸状に嵌合され、磁性体製
の芯金に磁性体粉の混入された弾性部材が固着されて、
円周方向に交互に磁極が形成される磁気エンコーダを着
磁する装置である。この発明の着磁装置は、上記回転側
部材を保持して回転させるスピンドル装置と、このスピ
ンドル装置に保持された回転側部材と対向するように一
対の対向端部が配置され、その一端が上記回転側部材に
嵌合された磁気エンコーダに、他端が上記回転側部材に
それぞれ対峙し、上記磁気エンコーダに磁束を通す磁気
ヨークと、この磁気ヨークを直交する３軸方向に位置調
整可能に位置決めする位置決め手段と、上記スピンドル
装置を回転駆動するモータと、このモータの回転速度を
検出するエンコーダと、このエンコーダの検出信号によ
り上記モータの回転速度を制御する回転速度制御手段
と、上記磁気エンコーダの着磁強度を検出し、この検出
信号により上記着磁ヨークによる着磁力を制御する着磁
制御手段とを備えることを特徴とする。この構成の着磁
装置によると、上記のこの発明の着磁方法が実現でき、
狭ピッチの着磁が、高精度、高強度に行え、また磁気エ
ンコーダが軸受に組立られた状態で着磁が行えて、組立
誤差による影響がなくせる。また、磁気エンコーダの着
磁強度を検出し、着磁力を制御する着磁制御手段を設け
たため、安定した着磁強度を得ることができる。着磁強
度の検出は、着磁と同時に行うため、品質管理のための
着磁強度の検査を後に別に行うことを省くことができ、
サイクルタイムが短縮できる。

【００１２】この発明の着磁装置において、上記着磁ヨ
ークの磁気エンコーダと対峙させる先端を尖塔形状とて
しも良い。このように、尖塔形状とすることにより、よ
り一層狭ピッチで着磁することができる。

【００１３】この発明装置において、上記磁気エンコー
ダを着磁する電源を、Ｎ極用とＳ極用とに個別に設けて
も良い。このように、Ｎ極用の電源とＳ極用の電源を別
個に持つことにより、各極の着磁電流の微調整が可能に
なる。そのため、Ｎ極とＳ極の着磁強度を揃えることが
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態を図１
ないし図５と共に説明する。まず、車輪軸受の構成を例
を説明する。図５に示すように、車輪軸受５０は、内方
部材５１および外方部材５２と、これら内外の部材５
１，５２間に収容される複数の転動体５３と、上記内外
の部材５１，５２のうち回転側の部材５２の端部に同軸
状に嵌合された磁気エンコーダ６０とを有する。磁気エ
ンコーダ６０は、磁性体製の芯金６１に磁性体粉の混入
された弾性部材６２が例えば加硫接着により固着され
て、円周方向に交互に磁極Ｎ，Ｓが形成されるものであ
る。弾性部材６２は例えばゴム磁石となる。磁気エンコ
ーダ６０は、パルサリングとなる部材であり、この磁気
エンコーダ６０に対面して配置される磁気センサ６３と
共に磁気エンコーダ６４を構成する。 磁気エンコーダ
６０は、磁極が半径方向を向くラジアル型と、軸方向を
向くアキシアル型のいずれでも良いが、この例ではラジ
アル型とされ、回転側部材である外方部材５２の端部外
周に嵌合している。磁気エンコーダ６０における弾性部
材６２は、円筒状の芯金６１の外周に設けられている。

【００１５】内方部材５１および外方部材５２は種々の
構成のものがあるが、図示の例では回転側部材である外
方部材５２は、外周に車輪取付フランジ５４を有する。
転動体５３は複列に設けられ、内方部材５１および外方
部材５２に設けられた軌道面間を転走する。内方部材５
１は、各例の軌道面が形成された一対の内輪５１ａ，５
１ｂにより構成される。各列の転動体５３は保持器５５
で保持され、また内方部材５１と外方部材５２の間の両
端は、シール５６で密封されている。

【００１６】図１は、この車輪軸受用磁気エンコーダの
着磁装置の概念構成を示す。この着磁装置は、着磁対象
となる磁気エンコーダ６０の組み込まれた車輪軸受５０
の回転側部材５２を保持して回転させるスピンドル装置
１と、その回転駆動用のモータ２と、着磁ヘッド３と、
この着磁ヘッド３を直交する３軸方向に位置決めする位
置決め手段４と、着磁電源５と、制御手段６とを備え
る。車輪軸受５０の回転側の部材は上記のように外方部
材５２であり、スピンドル装置１は外方部材５２を保持
して回転させる。モータ２は、エンコーダ７を有する。
また、スピンドル装置１に保持された磁気エンコーダ６
０の磁気を検出する磁気センサ８が設けられている。

【００１７】着磁ヘッド３は、着磁ヨーク９と励磁コイ
ル１０とでなる。励磁コイル１０は磁気ヨーク９の外周
に巻かれている。着磁ヨーク９は、図３に拡大して示す
ように、磁気エンコーダ６０および回転側部材５２にそ
れぞれ対峙する一対の対向端９ａ，９ｂを有し、着磁の
ための磁束ａを磁気エンコーダ６０に貫通させるもので
ある。これら対向端９ａ，９ｂは、磁気エンコーダ６０
の外周面、および回転側部材５２の外周面に磁気ギャッ
プを介して対峙するものとされ、互いに磁気エンコーダ
６０の円周方向における同位相に配置されている。両対
向端９ａ，９ｂは、回転側部材５２の軸方向には離れて
配置されている。両対向端９ａ，９ｂの断面形状は、図
４に示すように、磁気エンコーダ６０の円周方向に対し
て先端側が次第に幅狭となる尖塔形状とされている。対
向端９ａ，９ｂは、面取を施すことにより尖塔形状とし
てもよい。この対向端９ａ，９ｂの先端の円周方向幅
は、例えば０．５mm程度とされる。対向端９ａ，９ｂの
磁気エンコーダ６０の軸方向に対する幅は、一定幅とさ
れている。

【００１８】図２に示すように、スピンドル装置１は、
ハウジング１１に主軸１２を回転自在に支持したもので
ある。主軸１２は、その先端が、車輪軸受５０の回転側
部材である外方部材５２に内嵌し、内方部材５１の端面
に当接して車輪軸受５０の全体を保持する固定治具１２
ａを有している。スピンドル装置１は、回転振れや速度
むらが少なく、かつインデックス精度に優れものが好ま
しく、例えば、静圧気体軸受（図示せず）により主軸１
２を回転自在に支持する静圧気体軸受スピンドル装置が
使用される。

【００１９】モータ２は、回転精度に優れたものが必要
であり、ブラシレスモータ等が用いられる。モータ２は
エンコーダ７を有しており、エンコーダ７は、高精度な
割出精度を確保するために、例えば（１０万パルス）／
（１回転）以上を実現するものとされる。磁気エンコー
ダ６０の磁極数に対して、１０００倍以上の分割数を持
つエンコーダ７を持つモータ２であれば、着磁ピッチ誤
差は±０．１％程度となる。エンコーダ７には、速度を
示すパルスの他に原点信号となるパルスを出力するもの
が用いられる。

【００２０】位置決め手段４は、着磁ヘッド３を直交す
る３軸方向（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の方向）に位置調整可能
に位置決めする手段であり、いわゆるＸ，Ｙ，Ｚテーブ
ルが用いられる。位置決め手段４は、固定基台４ａ上に
Ｘ軸テーブル４ｘを前後方向（Ｘ軸方向）に進退自在に
設置し、Ｘテーブル４ｘにＹ軸テーブル４ｙを左右方向
（Ｙ軸方向）に進退自在に設置し、Ｙ軸テーブル４ｙ上
にＺ軸テーブル４ｚを上下移動自在に設置し、Ｚ軸テー
ブル４ｚに着磁ヘッド３を搭載している。各軸のテーブ
ル４ｘ〜４ｚは、それぞれサーボモータなどの駆動源
（図示せず）により進退駆動される。

【００２１】図１において、着磁電源５は、着磁ヨーク
９の励磁コイル１０に着磁電流を与える手段である。着
磁電源５は、磁気エンコーダ６０をＮ極に着磁する電流
を与えるＮ極電源５ｎと、Ｓ極に着磁する電流を与える
Ｓ極電源５ｓとが個別に設けられ、切替器５ａにより、
両電源５ｎ，５ｓと励磁コイル１０との接続の切替えが
行われる。着磁電源５は、付属のコントローラとして、
着磁制御手段１４を有していて、着磁制御手段１４によ
り、Ｎ，Ｓ各極の電源５ｎ，５ｓのパルス電流として供
給する電流供給タイミング，電流の強さ、およびパルス
幅の制御と、切替器５ａの切替制御とが行われる。着磁
制御手段１４は、マイクロコンピュータやその他の電子
機器で構成される。

【００２２】制御手段６は、着磁電源５と、スピンドル
装置１と、位置決め手段４とを制御する手段であり、着
磁電源５に備えられた上記の着磁制御手段１４と、その
上位制御手段となる全体制御手段１５とを備える。全体
制御手段１５は、パーソナルコンピュータ等からなる。
全体制御手段１５の一部として、または全体制御手段１
５の下位の制御手段として、スピンドル装置１のモータ
２を制御するサーボコントローラ１６が設けられてい
る。サーボコントローラ１６は、モータ２のエンコーダ
７の検出信号によって、速度フィードバックを行う回転
速度制御手段１７を有している。サーボコントローラ１
６は、いわゆるソフトウェアサーボとされる。制御手段
６は、上記各手段の他に、位置決め手段４の各軸の駆動
源（図示せず）を制御する手段（図示せず）を有してい
る。制御手段６の詳細な機能は、以下の着磁方法の説明
と共に説明する。

【００２３】つぎに、着磁方法を説明する。磁気エンコ
ーダ６０を車輪軸受５０の回転側部材５２と共にスピン
ドル装置１で保持して回転させながら、磁気エンコーダ
６０および回転側部材５２に両端９ａ，９ｂが対峙する
着磁ヨーク９により、図３のように磁気エンコーダ６０
に磁束ａを通して着磁を行う。このとき、着磁電流のオ
ンオフおよび方向の切換を行うことにより、図４のよう
に、磁気エンコーダ６０にＮ極とＳ極とが交互に周方向
に並ぶように順次着磁を行い、多極着磁を実現する。

【００２４】着磁時の磁束ａの流れを説明する。図３の
ように、着磁ヨーク９の一端９ａから出た磁束ａは、磁
気エンコーダ６０を構成する弾性部材６２と芯金６１を
貫通した後、回転側部材５２を経由して、磁気ヨーク９
の他端９ｂから磁気ヨーク９内に戻ることになる。この
ような磁気ヨーク先端９ａ，９ｂの配置を採ることによ
り、磁束ａは磁気エンコーダ６０を貫通し、かつ磁路は
閉じているため、磁性体粉入り弾性部材６２の厚みの全
体を着磁でき、かつ磁束密度が高くなり、強い着磁強度
が得られる。着磁ヨーク９の両側の先端９ａ，９ｂは、
互いに同位相であるため、磁気回路が短く、従って磁気
抵抗が小さくて磁束密度が高くなり、着磁に好ましい。
また磁気エンコーダ６０における磁束ａの通過方向が円
周方向に対して直交方向となるため、狭ピッチで着磁で
きる。着磁ヨーク９の先端９ａは尖塔形状とされている
ため、より一層狭ピッチで着磁することができる。この
ように、磁気エンコーダ６０を磁気ヨーク９で挟むこと
なく、磁気エンコーダ６０が軸受５０に組立られた状態
で着磁が行える。組立状態で着磁を行うため、磁気エン
コーダ６０の圧入時の偏心等の影響を受けて磁気特性が
低下することがない。なお、着磁ヨーク９の先端９ａま
たは先端９ｂと回転側部材５２との間に磁性流体（図示
せず）を介在させても良い。これにより磁気抵抗が小さ
くなるため、さらに着磁強度の向上が期待できる。

【００２５】着磁は、磁気エンコーダ６０を何回転も回
転させながら、繰り返し行う。この場合に、スピンドル
装置１の主軸２が一定速度（例えば１０ｒｐｍ）になっ
てから着磁を行う。着磁の始めは、着磁電流を次第に増
加して、一定電流になってから複数回転（例えば５回
転）着磁を繰り返し、終了時は電流を減少させて行く。
この電流の増減過程は、電流をピークで見ると、台形と
される。

【００２６】上記の着磁過程において、スピンドル装置
１を回転駆動するモータ２の回転速度および原点位置を
エンコーダ７により検出し、その回転速度の検出信号に
よって、モータ２の回転速度を回転速度制御手段１７で
制御すると共に、着磁開始位置を、着磁電源５の着磁電
流の供給タイミングによって制御する。また、着磁と共
に、その着磁された磁気エンコーダ６０の各磁極の着磁
強度を磁気センサ８によって検出し、その検出信号によ
って、着磁電流の強さを着磁制御手段１４により制御す
る。着磁制御手段１４は、磁気センサ８により、着磁強
度の他に着磁ピッチ精度も検出し、磁気エンコーダ６０
の回転の２周目以降の着磁ピッチの制御に反映させる。

【００２７】このように、磁気センサ８を用いるため、
着磁と同時に着磁結果を検査することができる。すなわ
ち、着磁ヨーク９で着磁を行っているときに、その磁気
エンコーダ６０の着磁済み部分の磁気を検出し、その検
出結果を検査することができる。磁気センサ８による磁
気の検出は、着磁強度と着磁ピッチとについて行われ
る。このように、着磁と同時に着磁結果を検査できるた
め、着磁の後に品質管理のための着磁強度と着磁ピッチ
の検査を行うことが省略でき、サイクルタイムの短縮に
繋がる。例えば、出荷保証データとなる着磁強度と着磁
ピッチのデータを、着磁時に得ることができる。

【００２８】磁気センサ８による検出の結果、Ｎ極とＳ
極の着磁強度がアンバランスとなった場合は、各極を着
磁するときの着磁電流を調整することにより、アンバラ
ンスを緩和することができる。着磁ピッチが不良である
場合には、円周方向の着磁開始位置をずらして着磁すれ
ば、良品となる場合があり、良品率を向上させることが
できる。

【００２９】磁気エンコーダ６０を回転させるスピンド
ル装置１は、モータ２のエンコーダ７により原点信号が
得られるため、この原点信号に基づいて、着磁開始位置
を任意にコントロールすることができる。例えば、原点
信号の立ち上がりを、電気回路（図示せず）でチェック
することより、着磁制御手段１４は、まず原点位置であ
ることを認識する。原点位置からどれくらい遅れた位置
（ずれ量）から着磁を開始するかは、着磁よりも前に予
めフソトウェア等により着磁制御手段１４に設定してお
く。これによって、着磁開始位置を任意にコントロール
することができる。

【００３０】図６ないし図８は、この発明の他の実施形
態にかかる着磁装置および着磁方法を示す。この実施形
態では、車輪軸受５０Ａは、内方部材５１Ａおよび外方
部材５２Ａと、これら内外の部材５１Ａ，５２Ａ間に収
容される複数の転動体５３とを備えるが、内方部材５１
Ａが回転側の部材であり、車輪取付フランジ５４Ａを有
している。磁気エンコーダ６０Ａは、アキシアル型のも
のである。磁気エンコーダ６０Ａは、図７のように内方
部材である回転側部材５１Ａの端部外周に嵌合して取付
けられており、磁気エンコーダ６０Ａの芯金６１Ａは、
シール５６Ａの構成部品を兼用する。内方部材５１Ａ
は、ハブ輪５１Ａａとこのハブ輪５１Ａａの端部外周に
取付けられた内輪５１Ａｂとで構成され、ハブ輪５１Ａ
ａおよび内輪５１Ａｂに転動体５３の各列の軌道面がそ
れぞれ形成されている。スピンドル装置１は、主軸１２
により、車輪軸受６０の回転側部材である内方部材５１
Ａを取付けて回転させるものとしてある。磁気ヨーク９
Ａは、両輪９Ａａ，９Ａｂを磁気エンコーダ６０Ａおよ
び回転側部材５１Ａに対峙させるが、その対峙方向は軸
方向となる。また、回転側部材５１Ａに対して磁気ヨー
ク９Ａの他端９Ａｂを対峙させる位置は、回転側部材５
１Ａの軸心部とされている。

【００３１】この構成の場合、図７，図８に示すような
磁束ａの流れとなる。着磁ヨーク９Ａの先端９Ａａから
出た磁束ａは、磁気エンコーダ６０Ａの磁性体粉入りの
弾性部材６２Ａと芯金６１Ａを経由して内方部材５１Ａ
に流れ、磁気ヨーク９Ａに戻ることになる。この実施形
態における着磁装置および着磁方法のその他の構成は、
第１の実施形態と同じである。

【００３２】図９は車輪軸受用磁気エンコーダの残留磁
気除去装置および除去方法を示す。この装置は、図６に
示す着磁装置において、着磁ヨーク９Ａに代えて、また
は着磁ヨーク９Ａに追加して、第２の着磁ヨーク９Ｂを
設けたものである。着磁ヨーク９Ｂにはコイル１０を設
ける。第２の着磁ヨーク９Ｂは、両端９Ｂａ，９Ｂｂ
を、車輪軸受５０Ａの回転側部材５１Ａにおける互いに
位相の異なる箇所に対峙させる。この例では、片方の先
端９Ｂａを回転側部材５１Ａの磁気エンコーダ６０Ａ側
の端面に、もう片方の先端９Ｂｂを回転側部材５１Ａの
フランジ５４Ａに対峙させている。図６に示す着磁装置
で磁気エンコーダ６０Ａを着磁した場合、回転側部材５
１Ａに残留磁気が生じるが、残留磁気を極力抑えたい場
合がある。このような場合に、磁気エンコーダ６０Ａの
着磁後の車輪軸受５０Ａに対して、図９の例のように、
着磁ヨーク９Ｂを配置し、両側の先端９Ｂａ，９Ｂｂ
を、回転側部材５１Ａに対峙させて円周方向狭ピッチで
磁束を回転側部材５１Ａに通すことにより、残留磁気を
取り除くことができる。

【００３３】図１０，図１１は、この発明のさらに他の
実施形態にかかる車輪軸受用磁気エンコーダの着磁方法
および装置を示す。この例は、磁気エンコーダ６０Ｂの
単体の状態で着磁を行うものである。磁気エンコーダ６
０Ｂを、固定治具１８，１９によってスピンドル装置１
の主軸１２に固定する。固定治具１８，１９は磁性体と
する。コイル１０の設けられた着磁ヨーク９Ｃは、一端
９Ｃａを磁気エンコーダ６０Ｂに、他端を磁性体の固定
治具１９にそれぞれ対峙させて配置する。この状態で、
スピンドル装置１で固定治具１８，１９と共に磁気エン
コーダ６０Ｂを回転させながら、着磁ヨーク９Ｃによっ
て磁束を磁気エンコーダ６０Ｂおよび固定治具１８，１
９に通すことより、磁気エンコーダ６０Ｂの着磁を行
う。着磁ヨーク９Ｃを支持する位置決め手段４およびス
ピンドル装置１は、第１の実施形態と同じである。ま
た、スピンドル装置１を回転駆動するモータの回転速度
をこのモータに設けられたエンコーダにより検出し、そ
の検出信号によりモータの回転速度を制御し、磁気ヨー
ク９Ｃの着磁磁束が閉回路を形成し磁気エンコーダ６０
Ｂの円周方向に沿って順次着磁するようにすることも第
１の実施形態と同じである。固定治具１８，１９は、こ
の例では磁気エンコーダ６０Ｂを嵌合させる固定治具１
８と、この固定治具１９が着脱可能に取付けられて主軸
１２に設置される第２の固定治具１９とに分けている
が、１つの固定軸としても良い。

【００３４】このように、磁気エンコーダ６０Ｂをスピ
ンドル装置１に固定する固定治具１８，１９を磁性体と
することによっても、磁気エンコーダ６０Ｂを挟むこと
なく、磁気エンコーダ６０Ｂのゴム磁石とする弾性部材
６２Ｂを効率良く着磁することができる。

【００３５】

【発明の効果】この発明の着磁方法は、車輪軸受に組立
られた磁気エンコーダに着磁する方法とし、磁気ヨーク
の一端を磁気エンコーダに、他端を上記回転側部材にそ
れぞれ対峙させて配設し、上記回転側部材をスピンドル
装置で回転させながら、上記スピンドル装置を回転駆動
するモータの回転速度をこのモータに設けられたエンコ
ーダにより検出し、その検出信号によりモータの回転速
度を制御し、上記磁気ヨークの着磁磁束が閉回路を形成
し上記磁気エンコーダの円周方向に沿って順次着磁する
ようにしたため、狭ピッチの着磁が、高精度、高強度に
行え、また磁気エンコーダが軸受に組立られた状態で着
磁が行えて、組立誤差による影響がなくせる。上記着磁
ヨークの両端が、互いに磁気エンコーダの円周上の同位
相となるように配置される場合は、磁気回路が短くな
り、磁気抵抗が小さくなって着磁に好ましい。上記モー
タの原点位置を上記エンコーダにより検出し、この検出
信号によりモータの着磁開始位置を制御する場合は、着
磁位置の回転位相を高精度化できる。回転側部材におけ
る磁気エンコーダを除く磁気的に連続している部材間を
磁路とする残留磁気を除去する過程を付加した場合は、
回転側部材の残留磁気による種々の弊害を無くすことが
できる。

【００３６】この発明の着磁装置は、車輪軸受の回転側
部材を保持して回転させるスピンドル装置と、このスピ
ンドル装置に保持された回転側部材と対向するように一
対の対向端部が配置され、その一端が上記回転側部材に
嵌合された磁気エンコーダに、他端が上記回転側部材に
それぞれ対峙し、上記磁気エンコーダに磁束を通す磁気
ヨークと、この磁気ヨークを直交する３軸方向に位置調
整可能に位置決めする位置決め手段と、上記スピンドル
装置を回転駆動するモータと、このモータの回転速度を
検出するエンコーダと、このエンコーダの検出信号によ
り上記モータの回転速度を制御する回転速度制御手段
と、上記磁気エンコーダの着磁強度を検出し、この検出
信号により上記着磁ヨークによる着磁力を制御する着磁
制御手段とを備えたものであるため、狭ピッチの着磁
が、高精度、高強度に行え、また磁気エンコーダが軸受
に組立られた状態で着磁が行えて、組立誤差による影響
がなくせる。また、着磁制御手段の制御によって、安定
した着磁強度を得ることができる。着磁ヨークの磁気エ
ンコーダと対峙させる先端を尖塔形状とした場合は、よ
り一層狭ピッチで着磁することができる。着磁用の電源
を、Ｎ極用とＳ極用とに個別に設けた場合は、各極の着
磁電流の微調整が可能になり、Ｎ極とＳ極の着磁強度を
揃えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態にかかる車輪軸受用
磁気エンコーダの着磁装置の概念構成を示すブロック図
である。

【図２】同着磁装置の機構部分の拡大破断正面図であ
る。

【図３】図２の部分拡大図である。

【図４】着磁された磁気エンコーダの磁束分布を示す説
明図である。

【図５】着磁対象となる車輪軸受の断面図である。

【図６】この発明の他の実施形態にかかる車輪軸受用磁
気エンコーダの着磁装置の機構部分の破断正面図であ
る。

【図７】同着磁装置の部分拡大断面図である。

【図８】同着磁装置の着磁ヨーク先端と磁気エンコーダ
の関係を示す断面図である。

【図９】残留磁気除去装置の破断正面図である。

【図１０】提案例にかかる着磁装置の破断正面図であ
る。

【図１１】同着磁装置の部分拡大図である。

【図１２】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１…スピンドル装置 ２…モータ ３…着磁ヘッド ４…位置決め手段 ５…着磁電源 ５ｎ…Ｎ極電源 ５ｓ…Ｓ極電源 ６…制御手段 ７…エンコーダ ８…磁気センサ ９…着磁ヨーク ９ａ，９ｂ…対向端部 １０…励磁コイル １４…着磁制御手段 ５０，５０Ａ…車輪軸受 ５１，５１Ａ…内方部材 ５２，５２Ａ…外方部材 ５３…転動体 ６０，６０Ａ…磁気エンコーダ ６１，６１１Ａ…芯金 ６２，６２Ａ…弾性部材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内方部材および外方部材と、これら内外
   の部材間に収容される複数の転動体と、上記内外の部材
   間のうち回転側の部材の端部に同軸状に嵌合され、磁性
   体製の芯金に磁性体粉の混入された弾性部材が固着され
   て、円周方向に交互に磁極が形成される磁気エンコーダ
   とからなる車輪用軸受について、磁気エンコーダを着磁
   する方法において、 上記磁気エンコーダを着磁するための磁気ヨークの一端
   をこの磁気エンコーダに、他端を上記回転側部材にそれ
   ぞれ対峙させて配設し、上記回転側部材をスピンドル装
   置で回転させながら、上記スピンドル装置を回転駆動す
   るモータの回転速度をこのモータに設けられたエンコー
   ダにより検出し、その検出信号によりモータの回転速度
   を制御し、上記磁気ヨークの着磁磁束が閉回路を形成し
   上記磁気エンコーダの円周方向に沿って順次着磁するよ
   うにしたことを特徴とする車輪軸受用磁気エンコーダの
   着磁方法。
2. 【請求項２】 上記着磁ヨークの両端が、互いに磁気エ
   ンコーダの円周上の同位相となるように配置される請求
   項１に記載の車輪軸受用磁気エンコーダの着磁方法。
3. 【請求項３】 上記モータの原点位置を上記エンコーダ
   により検出し、この検出信号によりモータの着磁開始位
   置を制御する請求項１または請求項２に記載の車輪軸受
   用磁気エンコーダの着磁方法。
4. 【請求項４】 上記エンコーダからの原点信号に基づい
   て、着磁開始位置と着磁測定開始位置を制御する請求項
   ３に記載の車輪軸受用磁気エンコーダの着磁方法。
5. 【請求項５】 上記回転側部材における磁気エンコーダ
   を除く磁気的に連続している部材間を磁路とする残留磁
   気を除去する過程を付加した請求項１に記載の車輪軸受
   用磁気エンコーダの着磁方法。
6. 【請求項６】 内方部材および外方部材と、これら内外
   の部材間に収容される複数の転動体と、上記内外の部材
   間のうち回転側の部材の端部に同軸状に嵌合され、磁性
   体製の芯金に磁性体粉の混入された弾性部材が固着され
   て、円周方向に交互に磁極が形成される磁気エンコーダ
   を着磁する装置において、 上記回転側部材を保持して回転させるスピンドル装置
   と、このスピンドル装置に保持された回転側部材と対向
   するように一対の対向端が配置され、その一端が上記回
   転側部材に嵌合された磁気エンコーダに、他端が上記回
   転側部材にそれぞれ対峙し、上記磁気エンコーダに磁束
   を通す磁気ヨークと、この磁気ヨークを直交する３軸方
   向に位置調整可能に位置決めする位置決め手段と、上記
   スピンドル装置を回転駆動するモータと、このモータの
   回転速度を検出するエンコーダと、このエンコーダの検
   出信号により上記モータの回転速度を制御する回転速度
   制御手段と、上記磁気エンコーダの着磁強度を検出し、
   この検出信号により上記着磁ヨークによる着磁力を制御
   する着磁制御手段とを備えることを特徴とする車輪軸受
   用磁気エンコーダの着磁装置。
7. 【請求項７】 上記着磁ヨークの磁気エンコーダと対峙
   させる先端を尖塔形状とした請求項６に記載の車輪軸受
   用磁気エンコーダの着磁装置。
8. 【請求項８】 上記磁気エンコーダを着磁する電源を、
   Ｎ極用とＳ極用とに個別に設けた請求項６または請求項
   ７に記載の車輪軸受用磁気エンコーダの着磁装置。