JP2003121454A - 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転検出センサ４０の信号を制御器３６側に
ワイヤレス送信する構造で、部品管理、組み付け作業を
簡略化して、より一層のコスト低減及び軽量化を図る。 【解決手段】 上記回転検出センサ４０を、処理回路４
４、送信回路４５、アンテナ４６と共に、単一のホルダ
４３に保持する。このうちの処理回路４４は、上記回転
検出センサ４０が惹起した交流信号の一部を整流して、
上記送信回路４５の動作に必要な直流を得る。上記回転
検出センサ４０と、処理回路４４と、送信回路４５と、
アンテナ４６とを、一体のセンサユニット４２として取
り扱えるので、上記課題を解決できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る回転速度検出
装置付転がり軸受ユニットは、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、この車輪の回転速
度を検出する為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。
又、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
は、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。この
為、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み
込んだ回転速度検出装置付転がり軸受ユニットにより、
上記車輪を懸架装置に対して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事が、近年広く行な
われる様になっている。

【０００３】この様な目的で使用される回転速度検出装
置付転がり軸受ユニットとして、特開平１１−２３５９
６号公報には、図８〜９に示す様な構造が記載されてい
る。先ず、図８に示した、従来構造の第１例の回転速度
検出装置付転がり軸受ユニット１は、転がり軸受ユニッ
ト２に回転速度検出装置３を組み込んで成る。このうち
の転がり軸受ユニット２は、静止輪である外輪４の内径
側に、回転輪であるハブ５及び内輪６を回転自在に支持
して成る。このハブ５の外端部（車両への組み付け状態
で幅方向外側となる端部を言い、各図の左端部。本明細
書全体で同じ。）の外周面には車輪を取り付ける為の第
一のフランジ７を、中間部外周面には第一の内輪軌道８
を、それぞれ設けている。又、上記内輪６は、その外周
面に第二の内輪軌道９を有し、上記ハブ５の内端寄り部
分に形成され、上記第一の内輪軌道８を設けた部分より
も外径寸法が小さくなった、段部１０に外嵌している。
又、上記外輪４の内周面に、上記第一の内輪軌道８に対
向する第一の外輪軌道１１及び上記第二の内輪軌道９に
対向する第二の外輪軌道１２を、外周面に上記外輪４を
懸架装置に支持する為の第二のフランジ１３を、それぞ
れ形成している。そして、上記第一、第二の内輪軌道
８、９と上記第一、第二の外輪軌道１１、１２との間
に、それぞれ複数個ずつの転動体１４、１４を設け、上
記外輪４の内径側に上記ハブ５及び内輪６を回転自在に
支持している。尚、上記内輪６を上記段部１０に外嵌し
た状態で、上記ハブ５の内端部に形成した雄ねじ部にナ
ット１５を螺合して、上記内輪６を抑え付け、この内輪
６と上記ハブ５との分離防止を図っている。

【０００４】又、上記外輪４の内端（図８の右端）開口
部は、カバー１６により塞いでいる。このカバー１６
は、合成樹脂を射出成形して成る有底円筒状の本体１７
と、この本体１７の開口部に結合した金属板製の嵌合筒
１８とから成る。この嵌合筒１８は、その基端部を上記
本体１７の射出成形時にモールドする事により、この本
体１７の開口部に結合している。この様に構成するカバ
ー１６は、上記嵌合筒１８の先半部（図８の左半部）を
上記外輪４の内端部に、締まり嵌めで外嵌固定する事に
より、この外輪４の内端開口部を塞いでいる。

【０００５】一方、前記回転速度検出装置を構成する
為、前記ハブ５の内端部に外嵌固定した内輪６の内端部
外周面で前記第二の内輪軌道９から外れた部分に、エン
コーダ１９を外嵌固定している。このエンコーダ１９
は、支持環２０と永久磁石２１とから成る。このうちの
支持環２０は、ＳＰＣＣ等の磁性金属板を折り曲げる事
により、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成し、上記内輪
６の内端部に締まり嵌めで外嵌固定している。又、上記
永久磁石２１は、例えばフェライト粉末を混入したゴム
を上記支持環２０を構成する円輪部の内側面に、焼き付
け等により添着して成る。この永久磁石２１は、例えば
軸方向（図８の左右方向）に着磁すると共に、着磁方向
を円周方向に亙り交互に且つ等間隔で変化させている。
従って、被検出部である、上記エンコーダ１９の内側面
には、Ｓ極とＮ極とが円周方向に亙り交互に且つ等間隔
で配置されている。

【０００６】又、上記カバー１６を構成する本体１７の
一部で上記エンコーダ１９を構成する永久磁石２１の内
側面と対向する部分には、挿入孔２２を、上記本体１７
を貫通させる状態で、上記カバー１６の軸方向に亙り形
成している。そして、この挿入孔２２内に、センサ２３
を挿入している。このセンサ２３は、ホール素子、磁気
抵抗素子（ＭＲ素子）等、磁束の流れ方向に応じて特性
を変化させる磁気検出素子並びにこの磁気検出素子の出
力波形を整える為の波形整形回路を組み込んだＩＣと、
上記永久磁石２１から出る（或は上記永久磁石２１に流
れ込む）磁束を上記磁気検出素子に導く為の、磁性材製
のポールピース等とを、合成樹脂中に包埋して成る。

【０００７】この様なセンサ２３は、先端（図８の左
端）寄り部分に設けられ、上記挿入孔２２をがたつきな
く挿通自在な円柱状の挿入部２４と、この挿入部２４の
基端部（図８の右端部）に形成した、外向フランジ状の
鍔部２５とを備える。上記挿入部２４の中間部外周面に
は係止溝を形成すると共に、この係止溝にＯリング２６
を係止している。

【０００８】一方、上記カバー１６の外面（このカバー
１６により塞ぐべき、転動体１４、１４を設置した空間
２７と反対側の側面で、図８の右側面）の一部で、上記
挿入孔２２の開口周囲部分には、係止筒２８を設けてい
る。上記センサ２３は、上記挿入部２４をこの係止筒２
８内に挿入し、上記鍔部２５をこの係止筒２８の先端面
に突き当てた状態で、係止ばね２９により、この係止筒
２８に結合支持する。尚、この様な係止ばね２９による
結合支持構造に就いては、前記特開平１１−２３５９６
号公報に詳しく記載されており、又、本発明の要旨とも
関係しないので、詳しい図示並びに説明は省略する。

【０００９】上述の様な回転速度検出装置付転がり軸受
ユニットの使用時には、前記外輪４の外周面に固設した
第二のフランジ１３を懸架装置に対して、図示しないボ
ルトにより結合固定すると共に、前記ハブ５の外周面に
固設した第一のフランジ７に車輪を、この第一のフラン
ジ７に設けたスタッド３０により固定する事で、上記懸
架装置に対して上記車輪を回転自在に支持する。この状
態で車輪が回転すると、上記センサ２３の検出部の端面
近傍を、前記永久磁石２１の内側面に存在するＮ極とＳ
極とが交互に通過する。この結果、上記センサ２３内を
流れる磁束の方向が変化し、このセンサ２３の出力が変
化する。この様にしてセンサ２３の出力が変化する周波
数は、上記車輪の回転数に比例する。従って、上記セン
サ２３の出力を図示しない制御器に送れば、ＡＢＳやＴ
ＣＳを適切に制御できる。

【００１０】又、図９に示す、前記特開平１１−２３５
９６号公報に記載された従来構造の第２例の場合には、
ハブ５ａの内端部に円筒部３１を形成し、この円筒部３
１の先端部で内輪６の内端面から突出した部分を直径方
向外方にかしめ広げる事によりかしめ部３４を形成し、
このかしめ部３４により上記内輪６を上記ハブ５ａに対
し結合固定している。この様な構造を採用すれば、前述
の図８に示した従来構造の第１例の様に、ナット１５に
より内輪６をハブ５に対し結合固定する構造に比べて、
部品点数の減少と組立の手間の軽減とにより、コスト削
減を図れる。尚、図９に示した従来構造の第２例の場
合、カバー１６の本体１７に設けた係止筒２８にセンサ
２３ａを、係止ばね２９ａにより結合支持する部分の構
造が、上述した第１例の場合と相違する。但し、この様
な係止ばね２９ａによる結合支持構造も、前記特開平１
１−２３５９６号公報に詳しく記載されており、又、本
発明の要旨とも関係しないので、詳しい図示並びに説明
は省略する。又、上記第２例の構造の場合には、エンコ
ーダ１９ａも、上述した第１例の場合と相違している。
即ち、本例のエンコーダ１９ａは、軟鋼板等の磁性金属
板を折り曲げ形成する事により、断面形状を、円輪部３
２を有するＬ字形とすると共に、全体を円環状に形成し
ている。そして、この円輪部３２に複数の透孔３３を放
射状に形成して、この円輪部３２の磁気特性を、円周方
向に亙り、交互に且つ等間隔に変化させている。これに
合わせて、上記センサ２３ａの内部構造も、前述した第
１例の場合と異ならせている。

【００１１】上述の図８〜９に示した従来構造は、何れ
もセンサ２３、２３ａの検出信号を、ハーネス３５によ
り、車体側に設けた制御器に送る様にしている。これに
対して特開２００１−１５１０９０号公報には、回転速
度検出センサの検出信号を、ワイヤレス送信により車体
側に設けた制御器に送る構造が記載されている。即ち、
回転速度検出センサに隣接する状態で、静止輪である外
輪の外周面に、上記検出信号をワイヤレス送信する為の
送信部を設け、この検出信号を送る為のハーネスを不要
にしている。そして、この様な構成により、飛び石等に
よるハーネスの断線に基づく故障を防止すると共に、こ
のハーネス自体及びその配線作業を省略し、軽量化及び
コスト低減を図れる様にしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開２００１
−１５１０９０号公報に記載された従来構造の場合に
は、回転速度検出センサと送信部とを別体として、これ
ら回転速度検出センサと送信部とを、それぞれ外輪に対
し支持固定する様にしていた。この為、部品管理や組み
付け作業が面倒になる事に加えて、それぞれ取り付け用
ブラケットが必要になる等、十分なコスト及び重量の低
減を図る面からは、改良すべき点がある。本発明の回転
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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の回転速度検出装
置付転がり軸受ユニットは、前述した、従来から知られ
ている回転速度検出装置付転がり軸受ユニットと同様
に、転がり軸受ユニットと回転速度検出装置とを組み合
わせて成る。このうちの転がり軸受ユニットは、懸架装
置に支持した状態で回転しない静止輪と、車輪を結合固
定した状態で回転する回転輪と、これら静止輪と回転輪
との互いに対向する周面同士の間に設けられた複数個の
転動体とから成る。又、上記回転速度検出装置は、上記
回転輪と共に回転する部分に、この回転輪と同心に支持
された、被検出部の特性を円周方向に関して交互に変化
させたエンコーダと、この被検出部に検出部を対向させ
た状態で回転しない部分に支持された回転検出センサと
を備える。特に、本発明の回転速度検出装置付転がり軸
受ユニットに於いては、上記回転検出センサの検出信号
をワイヤレス送信する為の送信回路を、上記回転検出セ
ンサと共に単一のホルダ内に保持してセンサユニットと
している。

【００１４】

【作用】上述の様に構成する本発明の回転速度検出装置
付転がり軸受ユニットにより、懸架装置に対し車輪を回
転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出す
る作用は、前述の図８〜９に示した従来構造の場合と同
様である。又、検出信号をワイヤレス送信する事によ
り、飛び石等によるハーネスの断線に基づく故障を防止
すると共に、このハーネス自体及びその配線作業を省略
し、軽量化及びコスト低減を図れる点は、前述した特開
２００１−１５１０９０号公報に記載された従来構造の
場合と同様である。特に、本発明の回転速度検出装置付
転がり軸受ユニットの場合には、回転検出センサと、こ
の回転検出センサが検出した検出信号をワイヤレス送信
する為の送信回路を、単一のホルダ内に保持してセンサ
ユニットとしている為、部品管理や組み付け作業を容易
にする他、取り付け用のブラケット等を少なくできて、
コスト及び重量の低減を図り易くなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、回転輪で
あるハブ５及び内輪６の回転速度を検出し、その検出値
を表す信号を、車体側に設けた制御器３６に、ワイヤレ
スで送信する点にある。懸架装置に対して車輪を支持す
る為の転がり軸受ユニット部分の構造及び作用に関して
は、前述の図８に示した従来構造の第１例を含め、従来
から一般的に知られた構造と同様であるから、説明を省
略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に
説明する。

【００１６】ハブ５の内端部に形成した段部１０に外嵌
した状態でナット１５によりこのハブ５に対し抑え付け
られ、このハブ５と共に回転輪を構成する内輪６の内端
部に、エンコーダ１９を外嵌固定している。本例の場合
にこのエンコーダ１９は、前述の図８に示した従来構造
の第１例の場合と同様に、磁性金属板製の支持環２０の
内側面に永久磁石２１を添設して成る。上記エンコーダ
１９の被検出面である、この永久磁石２１の内側面に
は、Ｓ極とＮ極とが、交互に且つ等間隔で配置されてい
る。但し、このエンコーダ１９は、磁気特性を円周方向
に関して交互に且つ等間隔で変化させたものであれば良
く、例えば前述の図９に示した従来構造の第２例の様
に、磁性金属板に多数の透孔を形成したエンコーダ１９
ａ、或は、図示はしないが、内側面に歯車状の凹凸を形
成した磁性金属材製のエンコーダであっても良い。この
場合に、エンコーダの性状の相違に伴って、後述する回
転検出センサ４０の構成を変える必要がある。即ち、永
久磁石２１を有するエンコーダ１９を使用する場合に
は、回転検出センサ４０に永久磁石を組み込む必要はな
いが、単なる磁性材製のエンコーダ１９ａを使用する場
合には、センサ側に、磁束の発生源となる永久磁石を組
み込む事が必要である。

【００１７】一方、静止輪である外輪４の内端開口部
に、鋼板等の磁性金属板を塑性変形させて有底円筒状に
形成して成るカバー１６ａの開口端部を嵌着し、上記内
端開口部を塞いでいる。即ち、このカバー１６ａは、軸
方向中間部に外向フランジ状の鍔部３７を形成した円筒
部３８と、この円筒部３８の内端開口部を塞ぐ底板部３
９とから成る。そして、この底板部３９の一部で、上記
エンコーダ１９の被検出面と対向する部分に形成した通
孔４１に、上記カバー１６ａとの間を隙間なく密封した
状態で、センサユニット４２の先端部を挿入している。

【００１８】このセンサユニット４２は、合成樹脂製の
ホルダ４３内に、上記回転検出センサ４０の他、処理回
路４４と送信回路４５とを包埋支持すると共に、内端面
に送信側のアンテナ４６を設置して成る。このうちの処
理回路４４は、上記回転検出センサ４０の検出信号の一
部を処理して直流を得る為の整流平滑回路である。即
ち、上記処理回路４４は、上記エンコーダ１９の回転に
伴って上記回転検出センサ４０から出る正弦波状の出力
信号（交流信号）のうちの一部を整流して、上記送信回
路４５を動作させる為の直流を得る。何となれば、本発
明の場合、上記センサユニット４２と車体側に設けた制
御器との間の通信は、ワイヤレスで行なう事を前提とし
ている。又、上記センサユニット４２側に電池を設置す
る事も可能である。但し、本例の場合には、上記回転検
出センサ４０として、磁性材製のポールピース４８の周
囲にコイル４９を巻回した、パッシブ型のものを使用し
ている。このコイル４９には、上記ポールピース４８内
を流れる磁束量の変化に伴って電圧が惹起されるが、こ
の電圧は、上記エンコーダ１９の回転速度に比例した周
波数で変化する交流となる。そこで、上記回転検出セン
サ４０の出力信号であるこの交流の一部を、上記処理回
路４４により処理し、上記直流を得る。この様にして得
た直流は、上記送信回路４５に送り込んで、この送信回
路４５を動作させる為の電源として利用している。即
ち、本例の場合には、上記回転検出センサ４０は、車輪
の回転速度を知る為の信号を得るセンサとしての機能の
他、上記送信回路４５を動作させる電力を供給する為の
発電機としての機能を有する。

【００１９】尚、整流平滑回路である上記処理回路４４
にはコンデンサが内蔵されている為、車輪の回転速度が
低下し、発電量が低下した場合でも、電力の供給を短時
間の間行なう事が可能である為、従来のパッシブ型の回
転検出センサよりも低速回転の検出も可能になる。更
に、コンデンサを大容量にしたり、二次電池を併用する
事により、発電量が低下した場合でも電力の供給時間を
延ばす事も可能である。電池を使用する場合には寿命確
保の面で問題を生じる可能性があるが、発電機としての
機能を備えたパッシブ型の回転検出センサ４０を組み込
んだ本例の構造は、耐久性確保の面から、より好ましい
構造である。

【００２０】又、上記回転検出センサ４５の出力信号の
残部は、上記処理回路４４を介する事なく、直接上記送
信回路４５に送り込んでいる。そして、この送信回路４
５は、上記回転速度センサ４０の出力信号で搬送波を、
変調器５１により変調して、無線送信可能な被変調波と
する。そして、上記送信側のアンテナ４６は、この被変
調波を、車体側に設けた制御器３６に通じる、受信側の
アンテナ４７に送信する。このアンテナ４７の受信信号
は、上記制御器３６に設けた復調器５２により復調して
回転速度を表す信号に復帰させ、ＡＢＳやＴＣＳの制御
に利用する。上記送信側のアンテナ４６は、前記カバー
１６ａの外部に露出した、前記合成樹脂製のホルダ４３
の内端面に支持している。この為、上記アンテナ４６か
ら送信される電波が、電波をシールドする金属部材であ
る、ＳＰＣＣ等の鋼板により造られた上記カバー１６ａ
により遮蔽（シールド）される事はなく、又、上記アン
テナ４６と前記カバー１６ａとは絶縁された状態とな
る。この結果、このアンテナ４６から上記受信側のアン
テナ４７への送信は、効率良く行なわれる。

【００２１】尚、上記アンテナ４６から出る磁界強度
（送信電波の強度）は、このアンテナ４６から３ｍ離れ
た部分で３５μＶ／ｍ以下に抑えている。この理由は、
限られた周波数帯域で混信を防止する為である。即ち、
電波法による規制を受けない微弱な電波を使用するにし
ても、コストや効率を考慮した場合、使用できる周波数
帯域は限られる。そして、この限られた周波数帯域を利
用して、１台の自動車に組み込まれる４組の回転速度検
出装置同士の間での混信を防止する他、隣り合って走行
する可能性のある他の自動車に組み込まれた回転速度検
出装置との間での混信を防止する必要がある。１台の自
動車に組み込まれる４組の回転速度検出装置同士の間で
の混信防止は、これら４組の回転速度検出装置に関する
電波の搬送波の周波数を変える事で対応できるが、他の
自動車との間での混信防止は、（どの様な周波数を利用
した自動車が近くに来るか分からないので）周波数を変
える事では対応し切れない。従って、上記アンテナ４６
から送り出される電波の到達距離を短くして、上記アン
テナ４６から送り出された電波が、近くを走る他の自動
車の受信側のアンテナ４７にまで到達しない様にする必
要がある。この様な点を考慮して、本例の場合には、上
記磁界強度を上記アンテナ４６から３ｍ離れた部分で３
５μＶ／ｍ以下に抑え、近くを走行する他の自動車との
間での混信防止を図っている。

【００２２】又、上記処理回路４４及び送信回路４５
は、ＩＣ化したもの（ＩＣパッケージ又はＩＣベアチッ
プ）を使用し、それぞれのＩＣチップを上記ホルダ４３
内に、このホルダ４３の射出成形時に包埋支持する。上
記回転検出センサ４０と、処理回路４４と、送信回路４
５と、アンテナ４６とは、上記ホルダ４３の射出成形に
先立って結線して（導通させて）おく。従って、上記セ
ンサユニット４２の構成各部材４０、４４、４５、４６
は、上記ホルダ４３を構成する合成樹脂により覆われて
密封された状態となって、水密保持が確実に図られる。
又、上記センサユニット４２の先半部（図１の左半部）
及び前記エンコーダ１９は、上記カバー１６により外部
と遮蔽された密閉空間５０内に配置されている。従っ
て、上記エンコーダ１９を構成する永久磁石２１に磁性
材製の異物が付着して回転速度検出の精度が悪化する等
の不都合の発生を有効に防止できる。

【００２３】これに対して、上記センサユニット４２の
基端部（図１の右端部）は上記カバー１６ａの底板部３
９に対し、上記密閉空間５０外に設置している。そし
て、上記処理回路４４及び送信回路４５は、上記センサ
ユニット４２の基端部内に包埋支持している。従って、
これら処理回路４４及び送信回路４５部分の温度上昇は
限られたものとなり、耐熱性確保が難しい電気部品であ
る、これら処理回路４４及び送信回路４５の耐久性確保
が容易になる。

【００２４】特に、本例の様に、転がり軸受ユニット２
の内端部に上記センサユニット４２を取り付ける構造
は、後述の図６に示す第５例の構造の様に、転がり軸受
ユニット２の軸方向中央部にセンサユニットを取り付け
る構造と比較すると、上記センサユニット４２の位置
が、上記転がり軸受ユニット２の径方向外側に配置され
ていて発熱源となる、図示しない制動装置から上記セン
サユニット４２までの距離が大きくなる。この為、この
センサユニット４２の使用環境温度を低く抑える事がで
きて、このセンサユニット４２に組み込んだ電気部品の
耐久性確保を図り易くなる。

【００２５】又、本例の場合には、上記処理回路４４及
び送信回路４５を、上記センサユニット４２の内端部
で、前記カバー１６ａの外部で上記底板部３９の軸方向
内側面部分に設けている為、このカバー１６ａとして、
従来のパッシブ型の回転検出センサを装着していたカバ
ーに変更を加える事なく、そのまま本例の構造を構成す
るセンサユニット４２を取り付ける事ができる。

【００２６】又、本例の場合には、上記センサユニット
４２を上記カバー１６ａの底板部３９に形成した通孔４
１に、軸方向から挿入しているが、本例の構造とは別
に、上記センサユニット４２を上記カバー１６ａの円筒
部３８に形成した通孔（図示せず）に半径方向から挿入
する事もできる。この場合には、エンコーダを円筒形状
として外周面にＳ極とＮ極とを円周方向に亙って交互に
配置し、このエンコーダの外周面の磁極変化を、この外
周面に対し半径方向に対向させた回転検出センサにより
検出する。

【００２７】尚、本例の場合には、回転検出センサ４０
としてパッシブ型のものを使用し、この回転検出センサ
４０に発電機能を持たせている。これに対して、本例の
構造に、上記パッシブ型のセンサに加えてアクティブ型
の回転検出センサを付加して、このアクティブ型の回転
検出センサをセンサユニットに内蔵し、上記パッシブ型
のセンサの発電機能のみを利用する、即ち、回転検出は
アクティブ型のセンサにより行ない、パッシブ型のセン
サは、このアクティブ型のセンサ及び送信回路４５を動
作させる電力を得る為の発電装置として利用する事も可
能である。この場合に、処理回路４４中に、大きな容量
を持つコンデンサや二次電池等を内蔵させ、発電された
電力を蓄える様にすれば、車輪の回転速度が低下し、上
記パッシブ型のセンサによる発電量が低下した場合で
も、上記アクティブ型のセンサが検出した回転速度を表
す信号を送信できる為、より低速回転の速度検出も可能
である。

【００２８】上述の様に構成する本例の回転速度検出装
置付転がり軸受ユニットによれば、検出信号をワイヤレ
ス送信する事により、前述の図８〜９に示した従来構造
が備えているハーネス３５を省略している。この為、飛
び石等によるハーネスの断線に基づく故障を防止すると
共に、このハーネス自体及びその配線作業を省略し、軽
量化及びコスト低減を図れる。この点は、前述した特開
２００１−１５１０９０号公報に記載された従来構造の
場合と同様である。

【００２９】特に、本例の回転速度検出装置付転がり軸
受ユニットの場合には、前記回転検出センサ４０と、こ
の回転検出センサ４０が検出した検出信号をワイヤレス
送信する為の送信回路４５と、この送信回路４５を動作
せる直流を得る為の処理回路４４とを、単一のホルダ４
３内に保持してセンサユニット４２としている為、部品
管理や組み付け作業を容易にする他、取り付け用ブラケ
ットを少なくできて、コスト及び重量の低減を図り易く
なる。即ち、上記特開２００１−１５１０９０号公報に
記載された従来構造の場合に互いに別体としていた上記
各部品４０、４４、４５を、上記単一のホルダ４３内に
包埋支持して上記センサユニット４２とし、一体的に取
り扱える様にしている。従って、このセンサユニット４
２を前記カバー１６ａの底板部３９に装着するだけで、
上記各部品４０、４４、４５の取り付け作業が完了す
る。この為、上述の様に、コスト及び重量の低減を図れ
る。尚、上述の実施の形態では、センサユニット側から
制御器側への信号伝達を無線通信により行なう場合に就
いて説明したが、この部分で行なうワイヤレス通信とし
ては、ワイヤレスの光通信（赤外線、レーザ光を含
む）、超音波通信を採用する事もできる。

【００３０】次に、図３は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。本例の場合には、円筒状のエンコーダ
１９ｂと、円環状の回転検出センサ４０ａとを使用して
いる。このうちのエンコーダ１９ｂは、鋼板等の磁性金
属板を円筒状に形成し、軸方向内半部に、それぞれが軸
方向に長いスリット状の透孔３３ａ、３３ａを、円周方
向に関して等間隔に、多数形成している。この様なエン
コーダ１９ｂは、内輪６の内端部に締り嵌めで外嵌固定
して、この内輪６を含む回転輪と共に回転する様にして
いる。

【００３１】一方、センサユニット４２ａを構成するパ
ッシブ型の回転検出センサ４０ａは、全体を円環状に形
成しており、ホルダ４３ａの一部に包埋してカバー１６
ａを構成する円筒部３８の内周面に保持した状態で、上
記エンコーダ１９ｂの内半部の周囲に、このエンコーダ
１９ｂと同心に配置している。上記カバー１６ａの底板
部３９に形成した通孔４１と上記センサユニット４２ａ
との間は隙間なく密封された状態で、このセンサユニッ
ト４２ａが上記カバー１６ａに固定されている。上記円
環状の回転速度検出センサ４０ａの構造は、多数の公報
に記載されると共に、実際に使用されて周知である為、
簡単に説明する。上記回転検出センサ４０ａは、それぞ
れが円環状である、磁性材製のヨークと、永久磁石と、
コイルとを備える。そして、内歯車状の凹凸が形成され
た、このヨークの内周縁部を、上記エンコーダ１９ｂの
内半部外周面に近接対向させている。

【００３２】この様な回転検出センサ４０ａの場合、上
記エンコーダ１９ｂの回転に伴って上記ヨークに交番磁
束が流れ、上記コイルに交流が惹起される。この様に、
コイルに惹起された交流により上記回転輪の回転速度を
検出する事自体は、前述した第１例の場合と同様であ
る。特に、本例の場合には、上記回転検出センサ４０ａ
が円環状である分、上記コイルに惹起される交流の強度
（電圧及び電流）が強くなり、上記回転速度検出の信頼
性向上を図れる他、送信回路４５を動作させる為の電力
も十分に得られる。その他の構成及び作用は、前述した
第１例とほぼ同様であるから、同等部分には同一符号を
付して、重複する説明は省略する。

【００３３】次に、図４は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合には、エンコーダ１９とし
て、前述した第１例の場合と同様に、永久磁石２１を組
み込んだものを使用している。但し、本例の場合には、
上記エンコーダ１９と組み合わされて回転速度検出装置
を構成する回転検出センサ４０ｂとして、アクティブ型
のものを使用している。このアクティブ型の回転検出セ
ンサ４０ｂは、磁束の変化（方向又は量）に対応して特
性を変化させるホール素子或は磁気抵抗素子等の磁気検
出素子と、この磁気検出素子の出力波形を処理する（正
弦波を矩形波にする）波形処理回路とをＩＣチップ化し
たものである。従って、上記回転検出センサ４０ｂから
の出力信号は、回転輪の回転速度に比例した周波数で変
化する矩形波となる。

【００３４】この様なアクティブ型の回転検出センサ４
０ｂは、上記回転輪の回転速度に拘らず安定した出力を
得られる（パッシブ型の様に、回転速度が低い場合に出
力が低くなる事がない）為、低速時の回転速度検出の信
頼性向上を図れる。但し、上記アクティブ型の回転検出
センサ４０ｂは、自身では発電しない上、検出信号を得
る為に電力が必要になる為、外部から電力を供給する必
要がある。本発明の場合、上記回転検出センサ４０ｂを
含むセンサユニット４２ｂと、車体側に設ける制御器５
２との間にはハーネスを設けない事を前提としている
為、上記電力供給もワイヤレスで行なう必要がある。

【００３５】この為に本例の場合には、上記センサユニ
ット４２ｂを構成するホルダ４３ｂの基端部に、処理回
路４４及び送信回路４５に加えて、電力受信部５３を設
け、車体側に、電力送信部５４を設置している。この電
力送信部５４は、上記回転検出センサ４０ｂ及び上記送
信回路４５を動作させる為に必要な電力を、電磁結合、
ワイヤレスの光（赤外線、レーザ光を含む）、電波、超
音波等により、ワイヤレスで、上記電力受信部５３に送
る。この様にして上記電力送信部５４からこの電力受信
部５３に送られる電力は、ワイヤレス給電を考慮した状
態となっている為、そのままでは上記回転検出センサ４
０ｂ及び上記送信回路４５を動作させる事ができない。
そこで、上記処理回路４４により上記電力を（整流等に
より）上記回転検出センサ４０ｂ及び上記送信回路４５
を動作させる為に適正な直流に変換して、これら回転検
出センサ４０ｂ及び送信回路４５に送り込む。

【００３６】尚、本例の場合には、前述した様に、電気
部品が低温環境下となる、転がり軸受ユニット２の内端
部に取り付いているだけでなく、上記ホルダ４３ｂの基
端部外周面に放熱フィン５５、５５を設け、このホルダ
４３ｂの基端部に包埋した上記各回路４４、４５、５３
の温度上昇を抑え、これら各回路４４、４５、５３の耐
久性確保を図っている。その他の構成及び作用は、前述
した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一
符号を付して、重複する説明は省略する。

【００３７】又、図４に示した第３例の構造を利用し
て、センサユニット４２ｂ側に、リチウム電池等の、小
型で長寿命の電池を組み込む事もできる。この場合に、
この電池を、回転検出センサ４０ｂ及び送信回路４５
（処理回路４４及び電力受信部５３は不要になる）と共
に合成樹脂製のホルダ４３ｂ内に包埋すれば、部品管理
及び組み付け作業を容易に行なえる。この場合に処理回
路４４は、上記電池の電圧を、送信回路４５を動作させ
るのに適正な値にする役目を果たす。

【００３８】次に、図５は、本発明の実施の形態の第４
例を示している。本例の場合には、静止輪である外輪４
の内端開口部を塞ぐカバー１６ｂとして、合成樹脂製で
有底円筒状の本体１７ａの開口部に金属板製の嵌合筒１
８ａをモールドしたものを使用している。特に本例の場
合には、ホルダとして機能する上記本体１７ａ内に、環
状でパッシブ型の回転検出センサ４０ａと、処理回路４
４と、送信回路４５とを包埋すると共に、上記本体１７
ａの底板部３９ａの軸方向内側面（上記カバー１６ｂに
より覆われた密閉空間の外面）に、アンテナ４６を添設
している。尚、上記回転検出センサ４０ａを設置する為
に、上記底板部３９ａの軸方向外側面に、内径側円筒部
５６を形成し、この内径側円筒部５６内に上記回転検出
センサ４０ａを包埋している。従って、本例の場合に
は、上記カバー１６ｂを含む部分が、センサユニット４
２ｃとなる。言い換えれば、このセンサユニット４２ｃ
は、上記カバー１６ｂを含んで構成している。一方、ハ
ブ５と共に回転輪を構成する内輪６の内端部に外嵌固定
したエンコーダ１９ｃの被検出部である、軸方向内半部
は、上記本体１７ａを構成する円筒部３８ａの内周面と
上記内径側円筒部５６の外周面との間に挿入している。
上記エンコーダ１９ｃは、鋼板等の磁性金属板を、断面
クランク型で全体を略円筒状に形成し、軸方向内半部
に、それぞれが軸方向に長いスリット状の透孔３３ａ、
３３ａを、円周方向に関して等間隔に、多数形成してい
る。

【００３９】この様な本例の構造の場合も、上記アンテ
ナ４６は、図５に破線αで示す、転がり軸受ユニット２
を構成する、電波をシールドする金属部材である鋼製部
材の包絡線に対して、この転がり軸受ユニット２外に配
置されている。従って、上記アンテナ４６から車体側に
設けた受信側のアンテナ４７への送信は、電波が転がり
軸受ユニットの構成部材に遮蔽（シールド）される事な
く、良好に行なわれる。又、本例の場合も、上述した各
例の場合と同様に、回転検出センサ４０ａとエンコーダ
１９ｃとを、上記カバー１６ｂにより覆われた密閉空間
内に配置しているので、これら回転検出センサ４０ａと
エンコーダ１９ｃとから成る回転検出部に、路面から巻
き上げられた、磁性粉末等の異物が付着する事を防止し
て、回転検出の信頼性を長期間に亙って維持できる。そ
の他の構成及び作用は、前述の図３に示した第２例の場
合と同様であるから、重複する説明は省略する。

【００４０】次に、図６は、本発明の実施の形態の第５
例を示している。本例の場合には、静止輪である外輪４
の軸方向中間部で第一、第二の外輪軌道１１、１２の間
部分に取付孔５７を、この外輪４を径方向に貫通する状
態で形成している。そして、この取付孔５７に、前述の
図１に示した第１例に使用したのと同様の、パッシブ型
でスティック状のセンサユニット４２を、径方向外方か
ら内方に挿入している。一方、内輪６と共に回転輪を構
成するハブ５の外周面の軸方向中間部で、第一の内輪軌
道８と段部１０との間にエンコーダ１９ｄを、締り嵌
め、或は接着により外嵌固定している。このエンコーダ
１９ｄは、全体を円筒状に形成したもので、磁性材製の
支持環２０ａの外周面に永久磁石２１ａを添着して成
る。この永久磁石２１ａは、径方向に着磁されており、
着磁方向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。従って上記永久磁石２１ａの外周面には、円
周方向に亙ってＳ極とＮ極とが交互に、且つ、等間隔で
配置されている。

【００４１】この様な本例の場合、回転速度を表す信号
を送信する為のアンテナ４６は、上記外輪４の外周面よ
りも径方向外側、即ち、電波をシールドする金属部材に
より構成される転がり軸受ユニット２の包絡線外に存在
するので、上記アンテナ４６から車体側に設けた受信側
のアンテナ４７への送信は、良好に行なわれる。又、本
例の場合、回転検出センサ４０とエンコーダ１９ｄと
を、上記外輪４の軸方向外端部に装着したシールリング
５８と、この外輪４の軸方向内端部に嵌合固定したカバ
ー１６ｃとにより外部から遮蔽された密閉空間内に配置
しているので、上記回転検出センサ４０とエンコーダ１
９ｄとから成る回転検出部に、路面から巻き上げられ
た、磁性粉末等の異物が付着する事を防止して、回転検
出の信頼性を長期間に亙って維持できる。その他の構成
及び作用は、前述の図１に示した第１例の場合と同様で
あるから、重複する説明は省略する。

【００４２】次に、図７は、本発明の実施の形態の第６
例を示している。上述した各例が、本発明を従動輪用の
転がり軸受ユニットに関し適用しているのに対して、本
例の場合には、駆動輪用の転がり軸受ユニットに関し適
用している。この為に本例の場合には、内輪６と共に回
転輪を構成するハブ５ａの中心部にスプライン孔５９を
形成し、このスプライン孔５９に、等速ジョイント６０
に付属のスプライン軸を挿入自在としている。又、静止
輪である外輪４の内端部に内嵌固定したシールリング６
１により、複数の転動体１４、１４を設置した軸受空間
６２の内端部を塞ぐと共に、上記外輪４の内端部に外嵌
したカバー６３の内周縁に係止したシールリップ６４を
上記等速ジョイント６０の外周面に摺接させる事によ
り、このカバー６３の内径側に存在する空間と外部空間
とを遮蔽している。

【００４３】又、上記内輪６の内端部に、前述の図９に
示した従来構造の第２例の場合と同様のエンコーダ１９
ａを外嵌すると共に、上記カバー６３の内径側にセンサ
ユニット４２ｅを保持している。このセンサユニット４
２ｅは、ホルダ４３ｃ内に、環状でパッシブ型の回転検
出センサ４０ａと、処理回路４４と、送信回路４５とを
包埋すると共に、上記ホルダ４３ｃの一部で通孔４１を
通じて上記カバー５３外に突出した部分に、アンテナ４
６を添設している。

【００４４】この様な本例の構造の場合、このアンテナ
４６は、転がり軸受ユニット２及び等速ジョイント６０
を構成する、電波をシールドする金属部材である鋼製部
材及びカバー６３の包絡線に対して、これら転がり軸受
ユニット２、等速ジョイント６０及びカバー６３外に配
置されている。従って、上記アンテナ４６から車体側に
設けた受信側のアンテナ４７への送信は、良好に行なわ
れる。又、本例の場合も、上述した各例の場合と同様
に、回転検出センサ４０ａとエンコーダ１９ａとを、上
記カバー６３と上記シールリップ６４とにより覆われた
密閉空間内に配置しているので、上記回転検出センサ４
０ａとエンコーダ１９ａとから成る回転検出部に、路面
から巻き上げられた、磁性粉末等の異物が付着する事を
防止して、回転検出の信頼性を長期間に亙って維持でき
る。その他の構成及び作用は、前述の図３に示した第２
例及び図５に示した第４例の場合と同様であるから、重
複する説明は省略する。

【００４５】

【発明の効果】本発明の回転速度検出装置付転がり軸受
ユニットは、以上に述べた通り構成され作用するので、
断線に伴う故障を防止できる構造で、コスト及び重量の
更なる低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。

【図２】検出信号の伝達経路を示すブロック図。

【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。

【図４】同第３例を示す断面図。

【図５】同第４例を示す断面図。

【図６】同第５例を示す断面図。

【図７】同第６例を示す断面図。

【図８】従来構造の第１例を示す断面図。

【図９】同第２例を示す部分断面図。

【符号の説明】

１ 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット ２ 転がり軸受ユニット ３ 回転速度検出装置 ４ 外輪 ５、５ａ ハブ ６ 内輪 ７ 第一のフランジ ８ 第一の内輪軌道 ９ 第二の内輪軌道 １０ 段部 １１ 第一の外輪軌道 １２ 第二の外輪軌道 １３ 第二のフランジ １４ 転動体 １５ ナット １６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ カバー １７、１７ａ 本体 １８、１８ａ 嵌合筒 １９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ エンコーダ ２０、２０ａ 支持環 ２１、２１ａ 永久磁石 ２２ 挿入孔 ２３、２３ａ、２３ｂ センサ ２４ 挿入部 ２５ 鍔部 ２６ Ｏリング ２７ 空間 ２８ 係止筒 ２９、２９ａ 係止ばね ３０ スタッド ３１ 円筒部 ３２ 円輪部 ３３、３３ａ 透孔 ３４ かしめ部 ３５ ハーネス ３６ 制御器 ３７ 鍔部 ３８、３８ａ 円筒部 ３９、３９ａ 底板部 ４０、４０ａ、４０ｂ 回転検出センサ ４１ 通孔 ４２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ セン
サユニット ４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ ホルダ ４４ 処理回路 ４５ 送信回路 ４６ アンテナ ４７ アンテナ ４８ ポールピース ４９ コイル ５０ 密閉空間 ５１ 変調器 ５２ 復調器 ５３ 電力受信部 ５４ 電力送信部 ５５ 放熱フィン ５６ 内径側円筒部 ５７ 取付孔 ５８ シールリング ５９ スプライン孔 ６０ 等速ジョイント ６１ シールリング ６２ 軸受空間 ６３ カバー ６４ シールリップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 茂 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 2F073 AA35 AB02 AB12 BB02 BC02 CC01 EE11 FF02 GG04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 懸架装置に支持した状態で回転しない静
   止輪と、車輪を結合固定した状態で回転する回転輪と、
   これら静止輪と回転輪との互いに対向する周面同士の間
   に設けられた複数個の転動体と、このうちの回転輪と共
   に回転する部分に、この回転輪と同心に支持された、被
   検出部の特性を円周方向に関して交互に変化させたエン
   コーダと、この被検出部に検出部を対向させた状態で回
   転しない部分に支持された回転検出センサとを備えた回
   転速度検出装置付転がり軸受ユニットに於いて、この回
   転検出センサの検出信号をワイヤレス送信する為の送信
   回路を、上記回転検出センサと共に単一のホルダ内に保
   持してセンサユニットとした事を特徴とする回転速度検
   出装置付転がり軸受ユニット。
2. 【請求項２】 エンコーダと回転検出センサとを、外部
   空間から遮蔽された密閉空間内に配置した、請求項１に
   記載した回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。