JP3653885B2 - Magnetizer for encoder for rotational speed detector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の車輪を懸架装置に回転自在に支持すると共にこの車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに組み込むエンコーダを造る為に利用する着磁装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、アンチロックブレーキシステム(ABS)、或はトラクションコントロールシステム(TCS)を制御すべく、この車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットとして、従来から種々の構造のものが知られている。この様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに組み込まれる回転速度検出装置は何れも、車輪と共に回転するトーンホイールと、このトーンホイールの回転速度に比例した周波数で変化する出力信号を出すセンサとを備える。例えば発明協会公開技報94−16051には、図4に示す様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットが記載されている。
【0003】
内側部材を構成するハブ1の外端部(外とは車両への組み付け状態で車両の幅方向外となる側を言い、図3、4の左)外周面には、車輪を固定する為のフランジ部2を形成し、中間部外周面には、内輪軌道3aと段部4とを形成している。又、このハブ1の外周面には、その外周面に内輪軌道3bを形成し、上記ハブ1と共に内側部材を構成する内輪5を、その外端面を上記段部4に突き当てた状態で外嵌支持している。尚、上記内輪軌道3aは、ハブ1の外周面に直接形成する代りに、ハブ1とは別体の内輪(図示せず)に形成し、この内輪と上記内輪5とを、ハブ1に外嵌固定する場合もある。
【0004】
又、ハブ1の内端寄り部分には雄ねじ部6を形成している。そして、この雄ねじ部6に螺合し更に緊締したナット7により、上記内輪5をハブ1の外周面の所定部分に固定して、内側部材を構成している。又、上記ハブ1の周囲に配置された外側部材8の中間部外周面には、この外側部材8を懸架装置に固定する為の取付部9を設けている。又、この外側部材8の内周面には、それぞれが上記各内輪軌道3a、3bに対向する、外輪軌道10a、10bを形成している。そして、これら各内輪軌道3a、3bと外輪軌道10a、10bとの間に、それぞれ複数個ずつの転動体11、11を設けて、上記外側部材8の内側での内側部材の回転を自在としている。尚、図示の例では、転動体11、11として玉を使用しているが、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、転動体としてテーパころを使用する場合もある。又、上記外側部材8の外端部内周面と、ハブ1の外周面との間には、シールリング12を装着して、外側部材8の内周面と上記ハブ1の外周面との間に存在し、上記複数の転動体11、11を設けた空間の外端開口部を塞いでいる。
【0005】
上記内輪5の内端部(内とは、車両への組み付け状態で車両の幅方向中央寄りとなる側を言い、図3、4の右)で上記内輪軌道3bから外れた部分には、エンコーダ13の基端部(図4の左端部)を外嵌固定している。このエンコーダ13は、鋼板等の強磁性金属板により全体を円環状(短円筒状)に形成している。このエンコーダ13は、互いに同心に形成した小径部14と大径部15とを、段部16により連続させて成る。この様なエンコーダ13は、上記大径部15を内輪5の端部外周面に外嵌し、上記段部16をこの内輪5の端縁部に当接させた状態で、この内輪5に支持固定している。従って上記小径部14は、上記内輪5と同心に支持される。そして、この小径部14に、回転側除肉部である複数の透孔17を、円周方向に亙り等間隔に形成して、円周方向に亙る磁気特性を交互に且つ等間隔に変化させている。各透孔17は同形状で、軸方向(図4の左右方向)に長い矩形としている。
【0006】
又、前記外側部材8の内端開口部は、ステンレス鋼板、アルミニウム合金板等の金属板を絞り加工する等により有底円筒状に造った、カバー18により塞いでいる。このカバー18を構成する円筒部19の内周側に、円環状のセンサ20を包埋した、やはり円環状の合成樹脂21を保持固定している。このセンサ20は、永久磁石22と、鋼板等の強磁性体により造られたステータ23と、コイル24とを備え、これら各部材22、23、24を上記合成樹脂21中に包埋する事により、全体を円環状に構成している。
【0007】
上記センサ20の構成各部材のうちの永久磁石22は、全体を円環状(円輪状)に形成し、直径方向に亙り着磁している。そして、この永久磁石22の内周面を、上記エンコーダ13を構成する小径部14の基端部で、上記透孔17を形成していない部分の外周面に、微小隙間25を介して対向させている。又、上記ステータ23は、断面が略J字形で全体を円環状に造っている。そして、このステータ23を構成する外径側円筒部26の端部内周面と上記永久磁石22の外周面とを、近接若しくは当接させている。又、上記ステータ23を構成する内径側円筒部27の内周面を、上記エンコーダ13を構成する小径部14の一部で、上記複数の透孔17を形成した部分に、やはり微小隙間25を介して対向させている。更に、上記内径側円筒部27には、固定側除肉部である複数の切り欠き28を、この内径側円筒部27の円周方向に亙って、前記透孔17と等ピッチ(中心角ピッチ)で形成している。従って、上記内径側円筒部27部分は、櫛歯状に形成されている。
【0008】
更に、上記コイル24は、非磁性材製のボビン29に導線を巻回する事により円環状に形成し、上記ステータ23を構成する外径側円筒部26の内周側部分に配置している。このコイル24に惹起される起電力は、カバー18の外面に突設したコネクタ30から取り出す。
【0009】
上述の様に構成される回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの使用時、内側部材を構成する内輪5と共にエンコーダ13が回転すると、このエンコーダ13と対向するステータ23内の磁束密度が変化し、上記コイル24に惹起される電圧が、前記ハブ1の回転速度に比例した周波数で変化する。ステータ23を流れる磁束の密度変化に対応して上記コイル24に惹起される電圧が変化する原理は、従来から広く知られた回転速度検出用センサの場合と同じである。又、エンコーダ13の回転に応じてステータ23に流れる磁束の密度が変化する理由は、次の通りである。
【0010】
上記エンコーダ13に設けた複数の透孔17と、ステータ23に設けた切り欠き28とは、互いのピッチが等しい為、エンコーダ13の回転に伴って全周に亙り同時に対向する瞬間がある。そして、これら各透孔17と各切り欠き28とが互いに対向した瞬間には、隣り合う透孔17同士の間に存在する強磁性体である柱部と、やはり隣り合う切り欠き28同士の間に存在する強磁性体である舌片とが、前記微小隙間25を介して互いに対向する。この様にそれぞれが強磁性体である柱部と舌片とが互いに対向した状態では、上記エンコーダ13とステータ23との間に、高密度の磁束が流れる。
【0011】
これに対して、上記透孔17と切り欠き28との位相が半分だけずれると、上記エンコーダ13とステータ23との間で流れる磁束の密度が低くなる。即ち、この状態では、エンコーダ13に設けた透孔17が上記舌片に対向すると同時に、ステータ23に設けた切り欠き28が上記柱部に対向する。この様に柱部が切り欠き28に、舌片が透孔17に、それぞれ対向した状態では、上記エンコーダ13とステータ23との間に比較的大きな空隙が、全周に亙って存在する。そして、この状態では、これら両部材13、23の間に流れる磁束の密度が低くなる。この結果、前記コイル24に惹起される電圧が、前記ハブの回転速度に比例して変化する。前記センサ20は上述の様に作用する事により、コイル24に惹起される出力電圧を、内側部材の回転速度に比例した周波数で変化させる。
【0012】
上述の様に構成され作用する回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、センサ20を構成する永久磁石22の端面から出た磁束は、やはりこのセンサ20を構成するステータ23内を常に同じ方向に流れる。エンコーダ13の回転に伴って変化するのは磁束密度の大きさのみであり、上記コイル24には、この磁束密度の変化に対応して電圧が惹起される。この為、電圧の変化量(最大値と最小値との差)を大きくする事は難しく、特に低速走行時に上記磁束密度が変化する速度が遅い場合には、惹起される電圧の絶対値並びに変化量が小さくなる。
【0013】
この様な事情に鑑みて従来から、エンコーダ側に永久磁石を設け、この永久磁石の一部でセンサと対向する面にS極とN極とを、円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で配置する構造が提案されている。この様な永久磁石を組み込んだエンコーダを使用すれば、センサを構成するステータ内に、交互に逆方向の磁束(交番磁束)を流せる。従って、上記ステータに添設したコイルに、エンコーダの回転に伴って交互に逆方向の電圧を惹起させる事が可能になり、上記センサの出力を大きくできる。
【0014】
又、センサの出力を大きくする為には、このセンサと対向するエンコーダの被検出面の直径を大きくする事が効果的である。この為には、図4に示した構造とは逆に、エンコーダをセンサの直径方向外側に配置し、被検出面である上記エンコーダの内周面の直径を大きくする事が考えられる。又、エンコーダの直径を大きくする事は、このエンコーダに配置した極数を多くし、検出精度を高める面からも効果がある。
【0015】
図5は、この様な要件を満たすエンコーダ31と、このエンコーダ31を構成する永久磁石32を着磁する為の着磁装置33とを示している。このうちのエンコーダ31は、金属板製で円環状の支持環34と、この支持環34の全周に亙って支持固定された永久磁石32とから成る。このうちの支持環34は、内輪5(図4)等の回転輪に嵌合固定する為の小径部35と、この小径部35と同心の大径部36と、この大径部36の端縁と上記小径部35の端縁とを連続させる円輪状の段部37とを備える。上記永久磁石32は全体を円筒状に形成して、上記大径部36の内周面に全周に亙って添着している。そして、この永久磁石32の内周面には、S極及びN極を、円周方向に亙って交互に且つ等間隔で配置している。
【0016】
一方、上記エンコーダ31を構成すべく、上記永久磁石32を着磁する着磁装置33は、強磁性体のヨーク38の先端部(図5の左端部)に複数の着磁端子39、39を、上記永久磁石32の隣り合うS極とN極とのピッチと同じピッチで円周方向に等間隔で、円筒状に配置している。上記各着磁端子39、39は、上記永久磁石32の内周面に配置されたS極の数とN極の数との合計と等しい数だけ、上記ヨーク38の先端部外周面から直径方向外方に突出する状態で設けられ、それぞれの外周端面が上記永久磁石32の軸方向(図5の左右方向)に長い。これら各着磁端子39、39の周囲には、それぞれコイル40、40を巻回している。これら各コイル40、40は、通電に伴って上記各着磁端子39、39の外周端面が対向する、上記永久磁石32となるべき磁性体(永久磁石材料、高保持力材料)を、直径方向に亙って着磁する。
【0017】
尚、上記ヨーク38の先端部で上記各着磁端子39、39を囲む部分は合成樹脂41により覆い、上記各コイル40、40は、この合成樹脂41中に包埋している。又、この合成樹脂41の先端面には、金属板等により造られた位置決めプレート42を固定している。上記永久磁石32を着磁し、この永久磁石32の内周面にS極とN極とを交互に配置する際には、上記位置決めプレート42を前記支持環34の段部37に突き当てる。この状態で上記各着磁端子39、39が、上記永久磁石32を構成する磁性体(永久磁石材料、高保持力材料)の内周面に、この磁性体の全長に亙って対向する。そこで、この状態のまま上記各コイル40、40に通電して上記磁性体に着磁し、内周面にS極とN極とを交互に且つ等間隔に形成した永久磁石32とする。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
図5に示す様な従来の着磁装置33により、図5に示す様な構造を有するエンコーダ31の永久磁石32に着磁する場合には、この永久磁石32の端縁と支持環34を構成する段部37の側面との距離L32を十分に小さくできない。即ち、上記着磁装置33を構成する各着磁端子39、39の外周端面と永久磁石32を構成する磁性体の内周面とを対向させた状態で、ヨーク38の先端面と上記段部37との間には、コイル40の一部を包埋した合成樹脂41と位置決めプレート42とが存在する。そして、この分だけ、上記距離L32が大きくなる事が避けられない。
この距離L32が大きくなると、その分だけエンコーダ31の軸方向寸法が大きくなり、このエンコーダ31を組み込んだ回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの小型・軽量化が難しくなる。
本発明の回転速度検出装置用エンコーダの着磁装置と、エンコーダを組み込んだ回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転速度検出装置用エンコーダの着磁装置は、前述の図5に示した従来構造と同様に、金属板製で円環状の支持環と、この支持環の全周に亙って支持固定された永久磁石とから成るエンコーダで、このうちの支持環は、回転輪に嵌合固定する為の小径部と、この小径部と同心の大径部と、この大径部の端縁と上記小径部の端縁とを連続させる円輪状の段部とを備え、上記永久磁石は、上記大径部の内周面に全周に亙って添着され、その内周面に円周方向に亙ってS極及びN極を、交互に且つ等間隔で配置した円筒状である回転速度検出装置用エンコーダの上記永久磁石に着磁すべく、この永久磁石の隣り合うS極とN極とのピッチと同じピッチで円周方向に等間隔で円筒状に配置され、それぞれの外周端面が上記永久磁石の軸方向に長く、上記永久磁石の内周面に配置されたS極の数とN極の数との合計と等しい数の強磁性体製の着磁端子と、これら各着磁端子の周囲に巻回され、通電に伴って上記各着磁端子の外周端面が対向する、上記永久磁石となるべき磁性体(永久磁石材料、高保持力材料)を着磁するコイルとを備える。
特に、本発明の回転速度検出装置用エンコーダの着磁装置に於いては、上記各着磁端子は、上記永久磁石となるべき磁性体の内周面と対向する外周側端部に比べて内周側部分の幅が狭く、上記コイルはこの内周側部分に巻回されている。
【0021】
【作用】
上述の様に構成される本発明の回転速度検出装置用エンコーダの着磁装置によれば、エンコーダの軸方向寸法を小さくして、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの小型・軽量化を実現できる。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1〜3は、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本例の回転速度検出装置用エンコーダの着磁装置の特徴は、永久磁石32を組み込んだエンコーダ31a、31bの軸方向寸法を短くする事により、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図る点にある。転がり軸受ユニット部分の構造及び作用に就いては、前述の図4に示した従来構造と同様である為、従来構造と同等部分に関する図示及び説明は、省略若しくは簡略にする。以下、本例の特徴部分であるエンコーダ31a、31b及びこのエンコーダ31a、31bを構成する永久磁石32に着磁する為の着磁装置33a、並びに上記エンコーダ31a、31bとの組み合わせにより回転速度検出装置を構成するセンサ20aを中心に説明する。
【0023】
上記エンコーダ31a、31bは、金属板製で円環状の支持環34、34aと、この支持環34、34aの全周に亙って支持固定された永久磁石32とから成る。このうちの支持環34、34aは、内輪5(図3)等の回転輪に嵌合固定する為の小径部35、35aと、この小径部35、35aと同心の大径部36と、この大径部36の端縁と上記小径部35、35aの端縁とを連続させる円輪状の段部37とを備える。上記永久磁石32は、フェライト等の永久磁石材料粉末(高保持力材料粉末)をゴム中に含有させた、所謂ゴム磁石であり、全体を円筒状に形成している。この様な永久磁石32は上記大径部36の内周面に全周に亙って、焼き付け、接着等により添着している。そして、この永久磁石32の内周面には、S極及びN極を、円周方向に亙って交互に且つ等間隔に配置している。尚、図3に示したエンコーダ31bを構成する小径部35aの内周面中間部には、上記金属板を折り曲げる事により内向フランジ状の鍔部43を形成している。この鍔部43は、上記小径部35aを上記内輪5の内端部外周面に外嵌固定した状態でこの内輪5の内端面に当接する。そして、上記エンコーダ31bの軸方向に亙る位置決めを図ると共に、上記大径部36と上記内輪5とを同心にする。
【0024】
一方、上記エンコーダ31a、31bを構成すべく、上記永久磁石32を着磁する着磁装置33aは、強磁性体製のヨーク38aの先端部(図1の左端部)に図1〜2に示す様な複数の着磁端子39a、39aを、上記永久磁石32の隣り合うS極とN極とのピッチと同じピッチで円周方向に等間隔で、円筒状に配置している。上記各着磁端子39a、39aは、上記永久磁石32の内周面に配置されたS極の数とN極の数との合計と等しい数だけ、上記ヨーク38aの先端部外周面から直径方向外方に突出する状態で設けられ、それぞれの外周端面が上記永久磁石32の軸方向(図1〜3の左右方向)に長い。
【0025】
これら各着磁端子39a、39aの周囲には、それぞれコイル40、40を巻回している。これら各コイル40、40は、通電に伴って、上記各着磁端子39a、39aの外周端面が対向する上記永久磁石32となるべき磁性体(永久磁石材料、高保持力材料)を、直径方向に亙って着磁する。特に、本例の着磁装置33aを構成する着磁端子39a、39aは、上記永久磁石32を構成する磁性体の内周面と対向する外周側端部に比べて内周側部分の幅を狭くしている。そして、上記各コイル40、40は、この幅が狭くなった内周側部分に巻回している。従って、これら各コイル40、40の端部は、上記着磁端子39a、39aの先端面(図1の左端面)から先端側(図1の左側)に突出する事はない。
【0026】
又、上記ヨーク38aの先端部で上記各着磁端子39a、39aを囲む部分、並びに中間部から基端部に亙る部分は合成樹脂41aにより覆い、上記各コイル40、40をこの合成樹脂41a中に包埋して、これら各コイル40、40同士の絶縁を図っている。又、この合成樹脂41aの先端面中央部には、金属板等により造られた位置決めプレート42aを固定している。即ち、上記合成樹脂41aの一部で上記着磁装置33aの先端面に対応する部分に円形の凹部44を形成している。そして、この凹部44に上記位置決めプレート42aを内嵌すると共に、この位置決めプレート42aを上記ヨーク38aに、ねじ45、45により固定している。これら合成樹脂41aと位置決めプレート42aとの内端面は、互いに同一平面上に位置させている。又、上記位置決めプレート42aの外径は、前記支持環34、34aの段部37の内径よりも大きくしている。
【0027】
上述の様に構成される着磁装置33aを用いて前記永久磁石32を直径方向に亙って着磁し、この永久磁石32の内周面にS極とN極とを円周方向に亙って交互に配置する際には、図1に示す様に、上記位置決めプレート42aの内端面外周寄り部分を、上記支持環34、34aの段部37に突き当てる。この状態で上記各着磁端子39a、39aが、図1に示す様に、上記永久磁石32を構成する磁性体(永久磁石材料、高保持力材料)の内周面に、この磁性体の軸方向全長に亙って対向する。そこで、この状態のまま上記各コイル40a、40aに通電して上記磁性体に着磁し、内周面にS極とN極とを円周方向に亙って交互に且つ等間隔に配置した永久磁石32とする。
【0028】
本例の着磁装置33aの場合には、上記各着磁端子39a、39aの形状を工夫した事に伴い、これら各着磁端子39a、39aの先端面を上記着磁装置33aの先端面近傍部分に位置させる事ができる。従って、本例の着磁装置33aにより、図1、3に示す様な構造を有するエンコーダ31a、31bの永久磁石32に着磁する場合には、この永久磁石32の端縁と支持環34、34aを構成する段部37の側面との距離L32´を十分に小さくできる。即ち、上記着磁装置33aを構成する各着磁端子39a、39aの外周端面と永久磁石32を構成する磁性体の内周面とを対向させた状態で、上記各着磁端子39a、39aの外周側端部先端面と上記段部37との間には、コイル40の一部を包埋した合成樹脂41の外周縁部で厚さが小さい部分のみが存在する。従って、上記距離L32´を、前述した従来構造の着磁装置33(図5)では不可能であった、7mm以下の寸法にし、その分だけエンコーダ31a、31bの軸方向寸法を小さくし、これら各エンコーダ31a、31bを組み込んだ回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図れる。
【0029】
次に、本発明の要旨とは直接は関係しないが、上述の様なエンコーダ31a、31bと組み合わせて回転速度検出装置を構成するセンサ20aの構造及び作用に就いて、図3を参照しつつ、簡単に説明する。このセンサ20aは全体を円環状に形成して、外周面に設けた検出部を、上記エンコーダ31bを構成する永久磁石32の内周面に、微小隙間25aを介して対向させている。この様なセンサ20aは、それぞれが円環状に形成された第一、第二のステータ46、47とコイル24aとを備える。
【0030】
このうち、第一、第二のステータ46、47の外周縁部にはそれぞれ、切り欠きと突片とを交互に且つ等間隔で形成する事により、それぞれ第一、第二の櫛歯状端縁部48、49を形成している。これら各櫛歯状端縁部48、49を構成する切り欠き50、50及び突片51、51のピッチ(中心角ピッチ)は、上記永久磁石32の内周面に配設したS極及びN極のピッチ(S極とN極とを合わせて1ピッチとする。)と等しくしている。又、上記第一のステータ46の外周縁部に形成した第一の櫛歯状端縁部48の位相と、上記第二のステータ47の外周縁部に形成した第二の櫛歯状端縁部49の位相とは、上記切り欠き50及び突片51のピッチの半分だけずらせている。従って、上記第一の櫛歯状端縁部48を構成する総ての突片51が上記永久磁石32の内周面に配設したS極に対向する瞬間には、第二の櫛歯状端縁部49を構成する総ての突片51がN極に対向する。更に、この瞬間から上記エンコーダ31bが上記切り欠き50及び突片51のピッチの半分だけ回転した瞬間には、上記第一の櫛歯状端縁部48を構成する総ての突片51が上記永久磁石32の内周面に配設したN極に対向し、第二の櫛歯状端縁部49を構成する総ての突片51がS極に対向する。
【0031】
又、上記第一、第二のステータ46、47の内周縁部同士は、第一のステータ46の内周縁部に形成した第一の円筒部52に第二のステータ47の内周縁部に形成した第二の円筒部53の先端部を締まり嵌めで外嵌する事により、磁気的に導通させている。従ってこれら第一、第二のステータ46、47内には、上記エンコーダ31bの回転に伴って交番磁束が流れる。又、前記コイル24aは、外周側が開口したボビン29aに導線を巻回する事により構成している。尚、このボビン29aと上記第一、第二のステータ46、47との間には凹凸係合部を設け、このボビン29aを介して、これら第一、第二のステータ46、47同士の位相を、上述した状態に規制している。この様なボビン29aに導線を巻回して成るコイル24aには、上記交番磁束に対応して交流電圧が惹起される。
【0032】
上述の様な第一、第二のステータ46、47とコイル24aとから成るセンサ20aは、外側部材8の内端開口部を塞ぐ蓋体54を構成する合成樹脂中に包埋している。この蓋体54の一部には、金属板により断面L字形で全体を円環状に形成したスリーブ55を支持している。上記外側部材8の内端開口部を塞ぐ場合には、このスリーブ55を上記外側部材8の内端開口部に内嵌固定する。この状態で上記センサ20aは、前記エンコーダ31bを構成する永久磁石32の内周面に、前記微小隙間25aを介して、全周に亙って対向する。尚、上記蓋体54の一部内側面にはコネクタ30aを、この蓋体54と一体に形成して、上記コイル24aに惹起される交流電圧を取り出し自在としている。この交流電圧は、ハブ1の回転速度を表す信号として制御器に送り、ABSやTCSの制御に利用する。
【0033】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの全長を短縮できて、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットのコンパクト化及び軽量化を実現できる。この結果、限られた空間への設置が可能となり、自動車設計の自由度を高める事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例を示す、トーンホイールと着磁装置との断面図。
【図2】着磁端子の配列状態を示す、着磁装置先端部の部分斜視図。
【図3】上記着磁装置により着磁されたトーンホイールを組み込んだ回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの部分拡大断面図。
【図4】従来構造の1例を示す断面図。
【図5】従来のエンコーダ及び着磁装置を示す断面図。
【符号の説明】
1 ハブ
2 フランジ部
3 内輪軌道
4 段部
5 内輪
6 雄ねじ部
7 ナット
8 外側部材
9 取付部
10 外輪軌道
11 転動体
12 シールリング
13 エンコーダ
14 小径部
15 大径部
16 段部
17 透孔
18 カバー
19 円筒部
20、20a センサ
21 合成樹脂
22 永久磁石
23 ステータ
24、24a コイル
25、25a 微小隙間
26 外径側円筒部
27 内径側円筒部
28 切り欠き
29、29a ボビン
30、30a コネクタ
31、31a、31b エンコーダ
32 永久磁石
33、33a 着磁装置
34、34a 支持環
35 小径部
36 大径部
37 段部
38、38a ヨーク
39、39a 着磁端子
40 コイル
41、41a 合成樹脂
42、42a 位置決めプレート
43 鍔部
44 凹部
45 ねじ
46 第一のステータ
47 第二のステータ
48 第一の櫛歯状端縁部
49 第二の櫛歯状端縁部
50 切り欠き
51 突片
52 第一の円筒部
53 第二の円筒部
54 蓋体
55 スリーブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a magnetizing device used for making an encoder incorporated in a rolling bearing unit with a rotational speed detecting device for rotatably supporting a vehicle wheel on a suspension device and detecting the rotational speed of the wheel. .
[0002]
[Prior art]
Rotational speed detection for detecting the rotational speed of an automobile wheel to support the suspension system and to control an anti-lock brake system (ABS) or traction control system (TCS). Various types of rolling bearing units with devices have been known in the past. Each of the rotational speed detection devices incorporated in such a rolling bearing unit with a rotational speed detection device includes a tone wheel that rotates together with the wheel, and a sensor that outputs an output signal that changes at a frequency proportional to the rotational speed of the tone wheel. Prepare. For example, JIII Journal of Technical Disclosure No. 94-16051 describes a rolling bearing unit with a rotational speed detection device as shown in FIG.
[0003]
The outer end of the
[0004]
Further, a
[0005]
An inner end portion of the inner ring 5 (inside means a side closer to the center in the width direction of the vehicle when assembled to the vehicle, and on the right side in FIGS. 3 and 4) The base end portion 13 (the left end portion in FIG. 4) is fitted and fixed. The
[0006]
The inner end opening of the
[0007]
The
[0008]
Further, the
[0009]
When the
[0010]
Since the plurality of through holes 17 provided in the
[0011]
On the other hand, if the phase of the through hole 17 and the
[0012]
In the case of a rolling bearing unit with a rotational speed detection device configured and acting as described above, the magnetic flux emitted from the end face of the
[0013]
In view of such circumstances, conventionally, a permanent magnet is provided on the encoder side, and a part of the permanent magnet is provided with S and N poles alternately on the surface facing the sensor, over the circumferential direction, and Structures that are arranged at equal intervals have been proposed. If an encoder incorporating such a permanent magnet is used, a reverse magnetic flux (alternating magnetic flux) can flow alternately in the stator constituting the sensor. Therefore, it is possible to cause a reverse voltage to be alternately induced in the coil attached to the stator as the encoder rotates, and the output of the sensor can be increased.
[0014]
In order to increase the output of the sensor, it is effective to increase the diameter of the detection surface of the encoder facing the sensor. For this purpose, it is conceivable that, contrary to the structure shown in FIG. 4, the encoder is arranged on the outside in the diameter direction of the sensor and the diameter of the inner peripheral surface of the encoder, which is the detection surface, is increased. Increasing the diameter of the encoder is also effective in increasing the number of poles arranged in the encoder and improving detection accuracy.
[0015]
FIG. 5 shows an
[0016]
On the other hand, a magnetizing
[0017]
The portion surrounding the
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
When the
As the distance L 32 increases, the axial dimension of the
The magnetizing device for the encoder for the rotational speed detecting device of the present invention and the rolling bearing unit with the rotational speed detecting device incorporating the encoder have been invented in view of such circumstances.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
As in the conventional structure shown in FIG. 5, the magnetizing device for the encoder for the rotational speed detecting device of the present invention is made of a metal plate and supported on an annular support ring and the entire circumference of the support ring. The encoder is composed of a fixed permanent magnet. The support ring includes a small-diameter portion for fitting and fixing to the rotating wheel, a large-diameter portion concentric with the small-diameter portion, and an edge of the large-diameter portion. A ring-shaped stepped portion that is continuous with the edge of the small diameter portion, and the permanent magnet is attached to the inner peripheral surface of the large diameter portion over the entire circumference, and is circumferentially connected to the inner peripheral surface. Therefore, in order to magnetize the permanent magnet of the encoder for a rotational speed detection device having a cylindrical shape in which the S pole and the N pole are alternately arranged at equal intervals, the adjacent S pole and N pole of this permanent magnet Are arranged in a cylindrical shape at equal intervals in the circumferential direction at the same pitch as the pitch of each of the outer peripheral end surfaces in the axial direction of the permanent magnet. In addition, a number of ferromagnetic magnetized terminals equal to the sum of the number of S poles and the number of N poles arranged on the inner peripheral surface of the permanent magnet are wound around these magnetized terminals. And a coil that magnetizes a magnetic body (permanent magnet material, high coercive force material) that should become the permanent magnet, with the outer peripheral end faces of each of the magnetized terminals facing each other when energized.
In particular, in the magnetizing device for the encoder for the rotational speed detecting device according to the present invention, each of the magnetized terminals is more inward than the outer peripheral end facing the inner peripheral surface of the magnetic body to be the permanent magnet. The width of the peripheral portion is narrow, and the coil is wound around the inner peripheral portion.
[0021]
[Action]
According to the magnetizing device for an encoder for a rotational speed detecting device of the present invention configured as described above, the axial dimension of the encoder can be reduced, and the rolling bearing unit with the rotational speed detecting device can be reduced in size and weight. .
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show an example of an embodiment of the present invention. The magnetizing device of the encoder for the rotational speed detection device of this example is characterized in that the size of the rolling bearing unit with the rotational speed detection device is reduced by shortening the axial dimension of the encoders 31a and 31b incorporating the
[0023]
The encoders 31a and 31b are made of a metal plate and annular support rings 34 and 34a, and a
[0024]
On the other hand, a magnetizing
[0025]
[0026]
The portion surrounding the
[0027]
The
[0028]
In the case of the magnetizing
[0029]
Next, although not directly related to the gist of the present invention, the structure and operation of the sensor 20a constituting the rotational speed detection device in combination with the encoders 31a and 31b as described above will be described with reference to FIG. Briefly described. This sensor 20a is formed in an annular shape as a whole, and a detection portion provided on the outer peripheral surface is opposed to the inner peripheral surface of the
[0030]
Among these, the first and second comb-like ends are formed on the outer peripheral edge portions of the first and
[0031]
The inner peripheral edges of the first and
[0032]
The sensor 20a including the first and
[0033]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured and operates as described above, the overall length of the rolling bearing unit with a rotational speed detecting device can be shortened, and the rolling bearing unit with the rotational speed detecting device can be made compact and lightweight. As a result, installation in a limited space is possible, and the degree of freedom in automobile design can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tone wheel and a magnetizing device, showing an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial perspective view of a front end portion of a magnetizing device, showing an arrangement state of magnetized terminals.
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of a rolling bearing unit with a rotational speed detecting device incorporating a tone wheel magnetized by the magnetizing device.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional structure.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional encoder and magnetizing apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
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