JP2002340918A

JP2002340918A - 回転数検出装置およびこれを具備する車輪用軸受

Info

Publication number: JP2002340918A
Application number: JP2001147257A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Iwamoto; 憲市岩本; Satoshi Goto; 聡後藤; Yoshitaka Nagano; 佳孝永野
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2002-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】センサの角度分解能を高精度に維持しなが
ら、センサの出力を向上させることのできる回転数検出
装置を提供する。【解決手段】この回転数検出装置１０は、周方向に多
極磁化された磁気エンコーダ２０と、この磁気エンコー
ダ２０に対向し、回転数を検出するセンサ１５とからな
る。センサ１５の感受面は矩形とされる。この感受面
は、周方向寸法ａとその直角方向寸法ｂのアスペクト比
ｂ／ａを２以上の値に設定する。

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、車輪等の回転数
を検出する回転数検出装置、およびこれを具備する車輪
用軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】車輪等の
回転数を検出する装置として、回転体側に取り付けられ
る磁気エンコーダと、この磁気エンコーダの周方向に交
互に形成された磁極Ｎ，Ｓの磁束を検出するセンサ（図
示せず）とで構成したものが知られている。この場合の
センサは例えばホール素子とされ、感受面が正方形とさ
れたものが一般に用いられる。図１７（Ａ），（Ｂ）
は、上記構成の回転数検出装置における磁気エンコーダ
の２つの例をそれぞれ示している。図１７（Ａ）の磁気
エンコーダ５０は、そのアキシアル方向に所定のギャプ
を介して対向配置したセンサで磁極Ｎ，Ｓの磁束を検出
するアキシアル型のものであり、図１７（Ｂ）の磁気エ
ンコーダ６０は、そのラジアル方向に所定のギャップを
介して対向配置したセンサで磁極Ｎ，Ｓの磁束を検出す
るラジアル型のものである。

【０００３】このような回転数検出装置の検出精度を上
げようとすると、磁極Ｎ，Ｓの幅Ｗを狭くする必要があ
る。図１８は、上記磁極Ｎ，Ｓの幅Ｗを変えたときの磁
極Ｎ，Ｓの表面磁束密度と、磁気エンコーダ５０，６０
の磁極Ｎ，Ｓとセンサギャップとの関係を示す計算結果
をグラフ化したものである。このグラフによると、例え
ばセンサギャップが０．５ｍｍのときに、磁極幅Ｗを２
ｍｍから１ｍｍに狭くすると、磁束密度は約１／２にな
ることがわかる。

【０００４】この試験結果からすると、磁気エンコーダ
の磁極幅Ｗを狭くして回転数検出装置の検出精度を上げ
ると、磁極Ｎ，Ｓの磁束密度が小さくなるので、センサ
の出力が低下するという問題点を有する。

【０００５】この発明の目的は、センサの角度分解能を
高精度に維持しながら、センサの出力を向上させること
のできる回転数検出装置、およびこれを具備する車輪用
軸受を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の回転数検出装
置は、周方向に多極磁化された磁気エンコーダと、この
磁気エンコーダに対向し、この磁気エンコーダの磁極を
検出することによって回転数を検出するセンサとからな
る回転数検出装置であって、上記センサの感受面が矩形
をなし、この感受面の磁気エンコーダ周方向の寸法をａ
とし、これと直角方向の寸法をｂとしたとき、これらの
寸法比であるアスペクト比ｂ／ａを、２以上の値に設定
したことを特徴とする。この構成によると、センサの感
受面の形状を、磁気エンコーダの円周方向に対して直角
方向の寸法が長くなる形状としたため、磁気エンコーダ
の磁極幅を狭くしても、センサの上記直角方向の寸法が
長いことによってセンサ出力の低下が補える。そのた
め、センサの角度分解能を高精度に維持しながら、セン
サ出力を向上させることができる。

【０００７】この発明において、上記センサがホール素
子からなるアクティブ型センサであっても良い。ホール
素子からなるアクティブ型センサは、構成が簡単で磁気
センサとして一般に用いられるが、磁束密度が小さくな
ると、センサ出力もこれに比例して低下する。しかし、
上記のようにセンサ形状を磁気エンコーダの円周方向に
対して直角方向に長い形状とすることにより、センサの
出力を確保することができる。

【０００８】この発明において、上記磁気エンコーダ
は、鋼板製の芯金に磁性体粉を混入した弾性部材を加硫
接着し、その周方向に交互に磁極を形成してなるもので
あっても良い。この構成の場合、製造が簡単で、また機
器への取付作業が容易なものとなる。このような磁気エ
ンコーダの場合にも、センサの上記アスペクト比の形状
が効果的なものとなる。

【０００９】この発明において、上記磁気エンコーダを
検出するセンサを、磁極ピッチを１周期として９０°の
位相差となるように、少なくとも２個並設しても良い。
このように９０°の位相差を設けてセンサを２個以上並
設した場合、磁極ピッチよりも小さな角度間隔で回転検
出が行える。

【００１０】この場合に、上記センサの検出出力の２逓
倍出力または４逓倍出力を発信する逓倍回路を有するも
のとしても良い。９０°の位相差を持つように２個以上
のセンサを配置することにより、上記の逓倍回路が容易
に構成できる。このように逓倍回路を設けることによ
り、磁気エンコーダの磁極幅を狭くすることなく、セン
サ出力を高パルス化でき、センサ出力を高く維持したま
ま、検出精度をさらに向上させることができる。

【００１１】この発明の車輪用軸受は、この発明におけ
る上記いずれかの構成の回転数検出装置を具備するもの
である。この構成によると、センサ出力を高く維持した
まま高精度で車輪の回転数を検出できる。このため、例
えばこの回転数検出装置の出力を制御に用いるアンチロ
ックブレーキシステムを構成した場合、同ブレーキシス
テムの精度と信頼性を向上させることができる。

【００１２】この発明において、上記車輪用軸受が、複
列の転走面を内周面に形成した外方部材と、この外方部
材の転走面と対向する転走面、および車輪取付けフラン
ジを外周面にそれぞれ形成した内方部材と、これら両転
走面間に介在された複列の転動体とを備え、車体に対し
て車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であって、上記
外方部材と内方部材との環状空間を密封するシール装置
を設け、このシール装置は、断面Ｌ字状をなし、上記外
方部材または内方部材のうちの回転側部材に嵌合される
第１のシール部材と、この第１のシール部材に対向し、
上記外方部材の端部に嵌合される断面Ｌ字状の第２のシ
ール部材とからなり、上記第１のシール部材の立板部に
摺接するサイドリップ、および円筒部に摺接するラジア
ルリップが上記第２のシール部材に加硫接着され、上記
第１のシール部材の立板部が磁気エンコーダをなしてい
るものであっても良い。この構成によると、回転数検出
装置の磁気エンコーダを、軸受のシール装置の一部とし
て組み込むことができるので、組立性良く、またコンパ
クトに回転数検出装置を設置できる。この場合に、セン
サを上記アスペクト比の形状として角度分解能を高精度
に維持しながら、センサ出力を向上させたことによる効
果が、より効果的なものとなる。しかも、シール装置
は、各リップにより高い密封性が得られる。車輪用軸受
の周辺は、路面に開放された厳しい環境下にあり、しか
も限られた空間となる。そのため、この発明の車輪用軸
受における回転数検出装置の上記効果、およびシール装
置のシール性能が、実用上で効果的なものとなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１〜図
４と共に説明する。この回転数検出装置１０は、回転体
に取付けられる磁気エンコーダ２０と、この磁気エンコ
ーダ２０のアキシアル方向に所定のセンサギャップＧを
介して対向配置されて回転数を検出するセンサ１５とか
らなる。磁気エンコーダ２０はアキシアル型のものであ
って、鋼板製の芯金１１に磁性体粉を混入した弾性部材
１４を加硫接着したものである。芯金１１は、円筒部１
１ａとその一端の外周に延びる立板部１１ｂとでなる断
面Ｌ字状のものとされ、弾性部材１４は立板部１１ｂの
表面に設けられている。弾性部材１４は、周方向に多極
磁化されたものであり、同図（Ｂ）に示すように、周方
向に交互に磁極Ｎ，Ｓが形成されている。弾性部材１４
は例えばゴム磁石となる。

【００１４】センサ１５の磁気エンコーダ２０に対面す
る感受面の形状は、図２に示すように矩形をなし、この
感受面の磁気エンコーダ周方向の寸法をａとし、これと
直角方向の寸法をｂとしたときに、これらの寸法比であ
るアスペクト比ｂ／ａが２以上の値に設定される。アス
ペクト比ｂ／ａの最大は、例えば４０とされる。

【００１５】センサ１５は、例えば図３に示すホール素
子２５からなるアクティブ型センサとされている。その
場合、ホール素子２５は矩形のものとされ、正面の全体
が感受面となる。このホール素子２５は、短辺が磁気エ
ンコーダの円周方向に沿うように配置され、短辺の寸法
ａおよび長辺の寸法ｂが、図２の周方向寸法ａおよび直
交方向寸法ｂとなる。このホール素子２５は、磁気エン
コーダ２０の磁極から発生する磁束に対して垂直な所定
方向に所定電流Ｉc を流すときに、磁束に対して垂直
で、かつ電流Ｉc の流れ方向に対して直角な方向に、磁
束密度Ｂに比例するホール電圧Ｖ_Hをセンサ出力として
出力するものである。ホール電圧Ｖ_Hを電流Ｉc 、磁束
密度Ｂで表すと、Ｖ_H＝Ｋ×Ｉc ×Ｂとなる。ただし、Ｋは比例定数である。

【００１６】この構成の回転数検出装置１０によると、
センサ１５の感受面の形状を、磁気エンコーダ円周方向
に対して直角方向の寸法ｂが長くなる形状としたため、
磁気エンコーダ１５の磁極幅Ｗを狭くしても、センサ１
５の上記直角方向寸法ｂが長いことによって感受面が大
きくなり、電流Ｉc を多く流せるため、センサ出力の低
下が補える。そのため、センサ１５の角度分解能を高精
度に維持しながら、センサ出力を向上させることができ
る。

【００１７】図４は磁気エンコーダ２０における磁極
Ｎ，Ｓの周方向の磁極幅Ｗを４ｍｍ、径方向寸法Ｌを４
ｍｍ、センサギャップＧを０．５ｍｍとし、センサ感受
面の周方向寸法ａを０．２ｍｍとしたときの、径方向に
おける磁束密度の分布を示す。横軸の高さは、磁気エン
コーダ２０のピッチ円直径ＰＣＤとなる位置から径方向
に離れる距離を示す。プラスは外径側、マイナスは内径
側である。同図より、磁束密度は、中心位置（高さ０）
から離れるに従って低下する傾向があるが、プラス側お
よびマイナス側に１mm程度離れた位置になっても、すな
わち感受面の長さが２mmくらいになっても、その端部で
殆ど磁束密度が低下せず、２mmくらいを超えると急激に
磁束密度が低下することがわかる。

【００１８】磁気エンコーダ２０の径方向寸法Ｌは、コ
ンパクト性の要求等から４mmくらいに設定されるのが一
般的である。磁気エンコーダ２０の磁極幅Ｗは、通常２
mm以下であるので、センサ１５の感受面の周方向寸法ａ
は、その１／１０以下の０．２mm以下となるのが一般的
であり、出力感度を考慮すると０．０５mm以上が必要で
ある。したがって、感受面の周方向寸法ａは０．０５〜
０．２mmにとられる。一方、直交方向寸法ｂは、図４の
試験結果から２mmが最大となる。したがって、感受面の
アスペクト比（ｂ／ａ）を２〜４０とすれば、センサ出
力は２〜４０倍と大きくすることができる。アスペクト
比を最大の４０とするのは、周方向寸法ａが最小の０．
０５mmで、直交方向寸法ｂが最大の２mmの場合である。
アスペクト比を最小の２とするのは、例えば周方向寸法
ａが最大の０．２mmで、直交方向寸法ｂが最小の０．４
mmの場合である。このように、センサ１５の感受面の形
状を、アスペクトｂ／ａが２以上となる矩形状とするこ
とによって、センサ１５の角度分解能を高精度のまま、
センサ出力を２倍以上に向上させることができる。

【００１９】図５〜図７は、この発明の他の実施形態を
示す。この実施形態は、磁気エンコーダ２０に対向させ
るセンサとして、２つのセンサ１５Ａ，１５Ｂを並設し
たものである。これら２つのセンサ１５Ａ，１５Ｂは、
磁極ピッチｐ（同極間のピッチ）を１周期として９０°
の位相差となるように配置する。すなわち、センサ１５
Ａ，１５Ｂは、磁気エンコーダ２０の磁極からの磁束
を、隣接する２つの磁極Ｎ，Ｓの区間を１周期として検
出するが、両センサ１５Ａ，１５Ｂは、前記１周期の１
／４に相当する間隔だけ隔てて配置されている。磁気エ
ンコーダ２０および各センサ１５Ａ，１５Ｂの構成は、
上記実施形態と同じであり、したがって各センサ１５
Ａ，１５Ｂは、感受面が矩形をなし、感受面の磁気エン
コーダ周方向の寸法ａと、直角方向寸法ｂの寸法比であ
るアスペクト比ｂ／ａが２以上の値に設定されたものと
してある。また、２つのセンサ１５Ａ，１５Ｂは同じ仕
様のものを用いている。

【００２０】図６に示すように、これらセンサ１５Ａ，
１５Ｂは、その検出信号を高パルス化する逓倍回路２７
に接続されている。この逓倍回路２７は、センサ１５Ａ
の検出信号（以下、Ａ相信号と呼ぶ）Ａと、この信号に
対して９０°位相差のあるセンサ１５Ｂの検出信号（以
下、Ｂ相信号と呼ぶ）Ｂとを入力する排他的論路和回路
（以下、ＥＸ−ＯＲ回路と呼ぶ）によって構成される。

【００２１】図７（Ａ）〜（Ｃ）は、前記Ａ相信号Ａ、
Ｂ相信号Ｂ、および逓倍回路２７の出力信号Ｃの各波形
図を示す。同図からわかるように、両センサ１５Ａ，１
５Ｂの検出信号であるＡ相信号ＡおよびＢ相信号Ｂは、
逓倍回路２７によって、これらの信号の２逓倍の出力信
号Ｃに変換される。

【００２２】図８は逓倍回路の他の例を示す。この逓倍
回路２７Ａは、４逓倍出力を発信する回路である。この
逓倍回路２７Ａは、センサ１５ＡのＡ相信号Ａを反転さ
せるインバータ２８Ａと、このインバータ２８Ａで反転
された信号の位相を４５°だけ遅らせる移相回路２９Ａ
と、反転・移相された信号Ａ１を１入力とし、前記Ａ相
信号Ａを他の１入力とするＥＸ−ＯＲ回路３０Ａと、セ
ンサ１５ＢのＢ相信号Ｂを反転させるインバータ２８Ｂ
と、このインバータ２８Ｂで反転された信号の位相を４
５°だけ遅らせる移相回路２９Ｂと、反転・移相された
信号Ｂ１を１入力とし、前記Ｂ相信号Ｂを他の１入力と
するＥＸ−ＯＲ回路３０Ｂと、両ＥＸ−ＯＲ回路３０
Ａ，３０Ｂの出力信号Ａ２，Ｂ２を入力とするＮＯＲ回
路２１とで構成される。移相回路２９Ａ，２９Ｂは、例
えばＲＣ積分回路で構成される。

【００２３】図９（Ａ）〜（Ｆ）は、前記Ａ相信号Ａ、
信号Ａ１、信号Ａ２、Ｂ相信号Ｂ、信号Ｂ２、およびＮ
ＯＲ回路２１の出力信号Ｄの各波形図を示す。同図から
わかるように、両センサ１５Ａ，１５Ｂの検出信号であ
るＡ相信号ＡおよびＢ相信号Ｂは、逓倍回路２７Ａによ
って、これらの信号の４逓倍の出力信号Ｄに変換され
る。

【００２４】この実施形態の場合、磁気エンコーダ２０
からの検出出力の位相差が９０°となるように、センサ
１５を少なくとも２つ併設し、これらのセンサ１５Ａ，
１５Ｂが２逓倍出力または４逓倍出力を発信する逓倍回
路２７，２７Ａを有するものとしたので、磁気エンコー
ダ２０の磁極幅Ｗを狭くすることなく、センサ出力を高
パルス化でき、センサ出力を高く維持したまま検出精度
を向上させることができる。特に、上記アスペクト比ｂ
／ａの設定との組み合わせにより、さらに検出精度を向
上させることができる。

【００２５】図１０ないし図１２はこの発明の他の実施
形態を示す。この実施形態の回転数検出装置１０Ａは、
図１０の縦断面図で示すように、ラジアル型の磁気エン
コーダ４０と、この磁気エンコーダ４０の外径側に配置
されるセンサ３５（３５Ａ，３５Ｂ）とで構成される。
磁気エンコーダ３５は、リング状の鋼板製の芯金３１
と、その外周に設けられた弾性部材３２とからなる。弾
性部材３２は、アキシアル方向の幅に比べてラジアル方
向の厚さが薄いリング状とされている。弾性部材３２
は、周方向に多極磁化されたものであり、周方向に交互
に磁極Ｎ，Ｓが形成されている。ただし、磁極Ｎ，Ｓの
磁束の発生方向は、弾性部材３２のラジアル方向であ
る。弾性部材３２は、例えばゴム磁石とされる。センサ
３５は、磁気エンコーダ４０に対して１個だけ配置して
も良く、また図５に示す実施形態と同様に、９０°だけ
位相差を持つ２個のセンサ３５Ａ，３５Ｂを併設しても
良い。センサ３５（３５Ａ，３５Ｂ）の感受面のアスペ
クト比ｂ／ａを２以上とすることは、上記各実施形態と
同じである。２つのセンサ１５Ａ，１５Ｂを設けた場
合、これらのセンサ３５Ａ，３５Ｂは、図６または図８
に示す実施形態にかかる２逓倍回路２７または４逓倍回
路２７Ａ等の逓倍回路を接続する。

【００２６】このように磁気エンコーダ４０をラジアル
型とした場合も、アキシアル型とした場合と同様に、セ
ンサの感受面の形状を、磁気エンコーダ４０の円周方向
に対して直角方向の寸法が長くなる形状としたため、磁
気エンコーダ４０の磁極幅Ｗを狭くしても、センサ３５
の上記直角方向の寸法ｂが長いことによってセンサ出力
の低下が補える。そのため、センサ３５の角度分解能を
高精度に維持しながら、センサ出力を向上させることが
できる。また、９０°の位相差を持つ２つのセンサ３５
Ａ，３５Ｂを並設し、２逓倍回路２７または４逓倍回路
２７Ａを接続することで、センサ出力をより一層高パル
ス化でき、センサ出力を高く維持したまま、検出精度を
さらに向上させることができる。

【００２７】図１３は、この発明の回転数検出装置を具
備する車輪用軸受の一例を示し、回転数検出装置１０と
して、アキシアル型のものを用いたものである。回転数
検出装置１０は、アキシアル型のものであれば、上記い
ずれの実施形態（図１〜図９）のものであっても良い。
この車輪用軸受は、内方部材１および外方部材２と、こ
れらの内外の部材１，２間に収容される複数の転動体３
と、内外の部材１，２間の端部環状空間を密封するシー
ル装置５，１３とを備える。一端のシール装置５は、ア
キシアル型の磁気エンコーダ２０付きのものである。内
方部材１および外方部材２は、転動体３の軌道面１ａ，
２ａを有しており、各軌道面１ａ，２ａは溝状に形成さ
れている。内方部材１および外方部材２は、各々転動体
３を介して互いに回転自在となった内周側の部材および
外周側の部材のことであり、軸受内輪および軸受外輪の
単独であっても良い。また、内方部材１は、軸であって
も良い。転動体３は、ボールまたはころからなり、この
例ではボールが用いられている。

【００２８】この車輪用軸受は、複列の転がり軸受、詳
しくは複列のアンギュラ玉軸受とされていて、その軸受
内輪は、ハブ輪６と、このハブ輪６の端部外径に嵌合し
た別体の内輪１Ａとで構成される。これらハブ輪６およ
び別体内輪１Ａに各転動体列の軌道面１ａが形成されて
いる。

【００２９】ハブ輪６には、等速自在継手７の一端（例
えば外輪）が連結され、ハブ輪６のフランジ部６ａに車
輪（図示せず）がボルト８で取付けられる。等速自在継
手７は、その他端（例えば内輪）が駆動軸（図示せず）
に連結される。外方部材２は、フランジ２ｂを有する軸
受外輪からなり、ナックル等からなるハウジング７０に
取付けられる．外方部材２は、両転動体列の軌道面２
ａ，２ａを有するものとされている。転動体３は各列毎
に保持器４で保持されている。内方部材１と外方部材２
の間の環状空間は、一端、つまり車軸中央側の端部が上
記のシール装置５で密封されている。外方部材２とハブ
輪６との間の環状空間の端部は、別のシール装置１３で
密封される。

【００３０】図１４は、シール装置５を拡大して示す。
このシール装置５は、内方部材１と外方部材２に各々取
付けられた第１および第２の環状のシール板１１，１２
を有する。これらシール板１１，１２は、各々内方部材
１および外方部材２に圧入状態に嵌合させることで取付
けられている。両シール板１１，１２は、各々円筒部１
１ａ，１２ａと立板部１１ｂ，１２ｂとでなる断面Ｌ字
状に形成されて互いに対向する。第１のシール板１１
は、内方部材１および外方部材２のうちの回転側の部材
である内方部材１に嵌合され、その外方側の側面に、磁
性体粉の混入された弾性部材１４が加硫接着されてい
る。この弾性部材１４は、第１のシール板１１と共に磁
気エンコーダ２０を構成するものであり、周方向に交互
に磁極Ｎ，Ｓが形成され、例えばゴム磁石とされてい
る。この弾性部材１４にアキシアル方向から対面して、
センサ１５（１５Ａ，１５Ｂ）を配置することにより、
車輪回転数を検出する回転数検出装置１０が構成され
る。センサ１５（１５Ａ，１５Ｂ）は車体に取付けられ
る。２つのセンサ１５Ａ，１５Ｂを設けた場合に逓倍回
路に接続することについては、上記実施形態と同じであ
る。

【００３１】第２のシール板１２は、第１のシール板１
１の立板部１１ｂに摺接するサイドリップ１６ａと円筒
部１１ａに摺接するラジアルリップ１６ｂ，１６ｃとを
一体に有する。これらリップ１６ａ〜１６ｃは、第２の
シール板１２に加硫接着された弾性部材１６の一部とし
て設けられている。第２のシール板１２は、固定側部材
である外方部材２との嵌合部に弾性部材１６を抱持した
ものとしてある。第２のシール板１２の円筒部１２ａと
第１のシール板１１の立板部１１ｂの先端とは僅かな径
方向隙間をもって対峙させ、その隙間でラビリンスシー
ル１７を構成している。

【００３２】この構成の車輪用軸受によると、回転数検
出装置１０の磁気エンコーダ２０を、軸受のシール装置
５の一部として組み込むことができるので、組立性が良
く、またコンパクトに回転数検出装置１０を設置でき
る。この場合に、センサ１５の形状を上記のようにアス
ペクト比ｂ／ａが２以上となる形状としたため、角度分
解能を高精度に維持しながら、センサ出力を向上させた
ことによる効果が、より効果的なものとなる。車輪用軸
受の周辺は、路面に開放された厳しい環境下にあり、し
かも限られた空間となる。そのため、この実施形態の回
転数検出装置を用いた車輪用軸受による効果が、実用上
で効果的なものとなる。シール装置５は、内外の部材
１，２間の密封について、第２のシール板１２に設けら
れた各シールリップ１６ａ〜１６ｃの摺接と、第２のシ
ール板１２の円筒部１２ａに第１のシール板１１の立板
部１１ｂの先端が僅かな径方向隙間で対峙することで構
成されるラビリンスシール１７とで、高い密封性が得ら
れる。

【００３３】図１５は、ラジアル型の回転数検出装置を
具備する車輪用軸受の一例を示す。この車輪用軸受は、
内方部材１および外方部材２と、これら内外の部材１，
２間に収容される複数の転動体３と、内外の部材１，２
間の端部環状空間を密封するシール装置５，１３とを備
える。内方部材１は、一対の分割型の内輪１Ｂ，１Ｃか
らなる。外方部材２は回転側の部材となるものであり、
一体のハブ輪兼用の軸受外輪からなる。転動体３は各列
毎に保持器４で保持されている。

【００３４】シール装置５は、磁気エンコーダを兼用し
ないものであるが、このことを除いて、図１３および図
１４に示した実施形態のシール装置５と同じ構成のもの
である。図１６は、シール装置５を拡大して示す。

【００３５】磁気エンコーダ４０はラジアル型のもので
あり、外方部材２の一端の外周に嵌合されている。この
磁気エンコーダ４０は、図１０〜図１３に示した実施形
態における回転数検出装置１０Ａの磁気エンコーダ４０
である。この磁気エンコーダ４０の弾性部材３２に対し
てラジアル方向に対面して、センサ３５（３５Ａ，３５
Ｂ）を配置することにより、回転数検出装置１０Ａが構
成される。センサ３５（３５Ａ，３５Ｂ）は固定部材に
設けられる。２つのセンサ３５Ａ，３５Ｂを設けた場合
に逓倍回路に接続することについては、上記実施形態と
同じである。

【００３６】この構成の車輪用軸受も、回転数検出装置
１０Ａは、上記実施形態の条件を備えているので、高い
センサ出力を維持した状態で、検出精度を高めることが
できる。内外の部材１，２間のシールについても、上記
実施形態の場合と同様にして行われる。

【００３７】

【発明の効果】この発明の回転数検出装置は、周方向に
多極磁化された磁気エンコーダと、この磁気エンコーダ
に対向し、この磁気エンコーダの磁極を検出することに
よって回転数を検出するセンサとからなる回転数検出装
置において、上記センサの感受面が矩形をなし、この感
受面の磁気エンコーダ周方向の寸法をａとし、これと直
角方向の寸法をｂとしたとき、これらの寸法比であるア
スペクト比ｂ／ａを２以上の値に設定したものであるた
め、センサの角度分解能を高精度に維持しながら、セン
サの出力を向上させることができる。上記磁気エンコー
ダを検出するセンサを、磁極ピッチを１周期として９０
°の位相差となるように、少なくとも２個並設し、逓倍
回路に接続した場合は、センサ出力を高パルス化でき、
センサ出力を高く維持したまま、検出精度をさらに向上
させることができる。この発明の車輪用軸受は、前記発
明の回転数検出装置を具備するものとしたため、センサ
出力を高く維持したまま高精度で車輪の回転数を検出で
きる。このため、例えばこの回転数検出装置の出力を制
御に用いるアンチロックブレーキシステム等の精度と信
頼性を向上させることができる。この発明の車輪用軸受
が、複列の転走面を内周面に形成した外方部材と、この
外方部材の転走面と対向する転走面、および車輪取付け
フランジを外周面にそれぞれ形成した内方部材と、これ
ら両転走面間に介在された複列の転動体とを備え、車体
に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であっ
て、上記外方部材と内方部材との環状空間を密封するシ
ール装置を設け、このシール装置は、断面Ｌ字状をな
し、上記外方部材または内方部材のうちの回転側部材に
嵌合される第１のシール部材と、この第１のシール部材
に対向し、上記外方部材の端部に嵌合される断面Ｌ字状
の第２のシール部材とからなり、上記第１のシール部材
の立板部に摺接するサイドリップ、および円筒部に摺接
するラジアルリップが上記第２のシール部材に加硫接着
され、上記第１のシール部材の立板部が磁気エンコーダ
をなしているものである場合は、回転数検出装置の磁気
エンコーダを、軸受のシール装置の一部として組み込む
ことができるので、組立性良く、またコンパクトに回転
数検出装置を設置できる。この場合に、センサを上記ア
スペクト比の形状として角度分解能を高精度に維持しな
がら、センサ出力を向上させたことによる効果が、より
効果的なものとなる。しかも、シール装置は、各リップ
より高い密封性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる回転数
検出装置の断面図、（Ｂ）はその磁気エンコーダの斜視
図である。

【図２】同回転数検出装置の部分拡大正面図である。

【図３】同回転数検出装置のセンサを構成するホール素
子の作用説明図である。

【図４】センサ感受面の長辺寸法を変化させたときにセ
ンサ感受面が受ける磁束密度の分布を示すグラフであ
る。

【図５】この発明の他の実施形態にかかる回転数検出装
置の部分拡大正面図である。

【図６】同回転数検出装置におけるセンサに設けられる
逓倍回路の一例を示す回路図である。

【図７】同逓倍回路の動作を示す各波形図である。

【図８】前記回転数検出装置におけるセンサに設けられ
る逓倍回路の他の例を示す回路図である。

【図９】同逓倍回路の動作を示す各波形図である。

【図１０】この発明のさらに他の実施形態にかかる回転
数検出装置の断面図である。

【図１１】同回転数検出装置における磁気エンコーダの
斜視図である。

【図１２】同回転数検出装置の部分拡大正面図である。

【図１３】この発明の他の実施形態にかかる車輪用軸受
の断面図である。

【図１４】同車輪用軸受のシール装置の部分断面図であ
る。

【図１５】この発明のさらに他の実施形態に係る車輪用
軸受の断面図である。

【図１６】同車輪用軸受のシール装置の部分断面図であ
る。

【図１７】（Ａ）は従来例の回転数検出装置のアキシア
ル型の磁気エンコーダの斜視図、（Ｂ）は同回転数検出
装置のラジアル型の磁気エンコーダの斜視図である。

【図１８】磁気エンコーダの磁極幅を変えたときの磁極
表面磁束密度とセンサギャップとの関係を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１…内方部材２…外方部材１ａ，２ａ…軌道面３…転動体５…シール装置６ａ…フランジ１０，１０Ａ…回転数検出装置１１…第１のシール板（鋼板製芯金）１１ａ…円筒部１１ｂ…立板部１２…第２のシール板１４…弾性部材１５（１５Ａ，１５Ｂ）…センサ１６ａ…サイドリップ１６ｂ，１６ｃ…ラジアルリップ２０…磁気エンコーダ２５…ホール素子２７…２逓倍回路２７Ａ…４逓倍回路３１…鋼板製芯金３２…弾性部材３５（３５Ａ，３５Ｂ）…センサ４０…磁気エンコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｃ 33/78 Ｆ１６Ｃ 33/78 Ｚ 41/00 41/00 Ｇ０１Ｄ 5/245 １０２Ｇ０１Ｄ 5/245 １０２Ｂ (72)発明者永野佳孝静岡県磐田市東貝塚1578番地エヌティエヌ株式会社内Ｆターム(参考） 2F077 AA25 JJ02 JJ08 JJ23 PP12 QQ05 TT47 3J016 AA01 BB03 CA01 3J101 AA01 AA32 AA43 AA54 AA62 BA53 BA54 BA56 BA64 BA73 BA77 EA01 EA49 EA74 EA77 FA23 FA41 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周方向に多極磁化された磁気エンコーダ
と、この磁気エンコーダに対向し、この磁気エンコーダ
の磁極を検出することによって回転数を検出するセンサ
とからなる回転数検出装置において、上記センサの感受面が矩形をなし、この感受面の磁気エ
ンコーダ周方向の寸法をａとし、これと直角方向の寸法
をｂとしたとき、これらの寸法比であるアスペクト比ｂ
／ａを２以上の値に設定したことを特徴とする回転数検
出装置。
【請求項２】上記センサがホール素子からなるアクテ
ィブ型センサである請求項１に記載の回転数検出装置。
【請求項３】上記磁気エンコーダは、鋼板製の芯金に
磁性体粉を混入した弾性部材を加硫接着し、その周方向
に交互に磁極を形成してなる請求項１または請求項２に
記載の回転数検出装置。
【請求項４】上記磁気エンコーダを検出するセンサ
を、磁極ピッチを１周期として９０°の位相差となるよ
うに、少なくとも２個並設した請求項１または請求項２
に記載の回転数検出装置。
【請求項５】上記センサの検出出力の２逓倍出力また
は４逓倍出力を発信する逓倍回路を有する請求項４に記
載の回転数検出装置。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれかに記
載の回転数検出装置を具備する車輪用軸受。
【請求項７】複列の転走面を内周面に形成した外方部
材と、この外方部材の転走面と対向する転走面、および
車輪取付けフランジを外周面にそれぞれ形成した内方部
材と、これら両転走面間に介在された複列の転動体とを
備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸
受であって、上記外方部材と内方部材との環状空間を密
封するシール装置を設け、このシール装置は、断面Ｌ字
状をなし、上記外方部材または内方部材のうちの回転側
部材に嵌合される第１のシール部材と、この第１のシー
ル部材に対向し、上記外方部材の端部に嵌合される断面
Ｌ字状の第２のシール部材とからなり、上記第１のシー
ル部材の立板部に摺接するサイドリップ、および円筒部
に摺接するラジアルリップが上記第２のシール部材に加
硫接着され、上記第１のシール部材の立板部が上記磁気
エンコーダをなしている請求項６に記載の車輪用軸受。