JP2003270257A - パルサーリングおよびセンサー付き軸受ユニット - Google Patents
パルサーリングおよびセンサー付き軸受ユニットInfo
- Publication number
- JP2003270257A JP2003270257A JP2002067914A JP2002067914A JP2003270257A JP 2003270257 A JP2003270257 A JP 2003270257A JP 2002067914 A JP2002067914 A JP 2002067914A JP 2002067914 A JP2002067914 A JP 2002067914A JP 2003270257 A JP2003270257 A JP 2003270257A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- reference position
- output
- sensor
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
を新たに設置することなく、原点信号を得ることができ
るパルサーリングおよびセンサー付き軸受ユニットを提
供する。 【解決手段】 パルサーリング3の着磁体17の周上の少
なくとも一カ所に、残りの部分よりも磁力が弱い基準位
置信号用被検出部18,19,20が形成されている。センサー
装置の信号処理手段に、パルサーリング3の基準位置信
号用被検出部18,19,20を検出する基準位置信号検出部が
設けられる。
Description
などで使用される回転速度センサーを構成するパルサー
リングおよびこのパルサーリングを有するセンサー付き
軸受ユニットに関する。
は車軸に回転を伝達する回転軸を支持するとともに軸の
回転速度を検出するために、転がり軸受、ならびにそれ
に設けられたセンサー装置および被検出部であるパルサ
ーリングを備えたセンサー付き転がり軸受ユニットが使
用されている。
受ユニットにおいて、パルサーリングは、均一な出力が
連続して得られるように磁極が等ピッチで形成されてお
り、1回転の基準となる原点信号を求めることはできな
かった。したがって、原点を基準とした絶対角度を検出
するためには、原点検出用センサーと原点検出用リング
(または被検出点)とが必要となり、機械的構造が複雑
となる上に、それらを組み込むためのスペースも新たに
必要となるという問題があった。
よび原点検出用リングを新たに設置することなく、原点
信号を得ることができるパルサーリングおよびセンサー
付き軸受ユニットを提供することにある。
明によるパルサーリングは、N極とS極とが交互に配置
されて回転信号を出力するパルサーリングであって、周
上の少なくとも一カ所に、残りの部分よりも磁力が弱い
基準位置信号用被検出部が形成されているものである。
形成されている場合には、基準位置信号は、1回転につ
き1回出力される従来の原点信号に相当するものとされ
るが、基準位置信号用被検出部は周上の複数カ所に形成
されていてもよく、この場合には、複数の基準位置信号
は、原点信号およびその他の基準位置を示すものとして
利用される。
形成されたパルサーリングを使用し、磁気シールド機能
を持つ材料(例えば珪素鋼板)を所定箇所に貼り付けた
り、また、所定箇所の磁極をカットしたりすることで可
能である。また、着磁体として、帯状のゴム磁性体を使
用し、これを支持部材に貼り付ける際に、突き合わせ部
の磁力が弱くなるように(例えば突き合わせ部の磁極の
幅が他のものよりも狭くなるように)突き合わせること
でも可能である。
サーリングが原点検出用リングを兼ねることができるの
で、回転信号を出力するパルサーリングとは別に原点検
出用リングを組み込む必要がなく、回転信号と原点信号
とを求めるセンサー付き軸受ユニットの構造を簡素化す
ることができる。
は、N極とS極とが交互に配置されて回転信号を出力す
るパルサーリングと、パルサーリングに対向して配置さ
れた磁気センサーおよび磁気センサーからの出力に基づ
いた信号処理を行う信号処理手段を有するセンサー装置
とが相対的に回転させられるセンサー付き軸受ユニット
において、パルサーリングの周上の少なくとも一カ所
に、残りの部分よりも磁力が弱い基準位置信号用被検出
部が形成されるとともに、センサー装置の信号処理手段
に、パルサーリングの基準位置信号用被検出部を検出す
る基準位置信号検出部が設けられていることを特徴とす
るものである。
ると、パルサーリングが原点検出用リングを兼ねるとと
もに、センサー装置の磁気センサーが原点検出用センサ
ーを兼ねることができるので、回転信号を出力するパル
サーリングとは別に原点検出用リングを組み込む必要が
なく、また、回転信号を検出する磁気センサーとは別に
原点検出用センサーを組み込む必要がなく、回転信号と
原点信号とを求めるセンサー付き軸受ユニットの構造を
簡素化することができる。
信号処理手段は、例えば、基準位置信号用被検出部の磁
力に応じた信号の出力ピークより小さい第1の閾値と、
基準位置信号用被検出部の磁力に応じた信号の出力ピー
クより大きくかつ基準位置信号用被検出部以外の部分の
磁力に応じた信号の出力ピークより小さい第2の閾値と
を有しており、入力信号が第1の閾値を越えたときに回
転信号を出力し、第1の閾値を越えた後に第2の閾値に
達しないときに基準位置信号を出力するものとされる。
信号を求める信号処理手段は、例えば、基準位置信号用
被検出部の磁力に応じた信号の出力ピークより小さい第
1の閾値を有し入力信号がこの閾値を越えたときにオン
の信号をA信号として出力する第1コンパレータと、基
準位置信号用被検出部の磁力に応じた信号の出力ピーク
より大きくかつ基準位置信号用被検出部以外の部分の磁
力に応じた信号の出力ピークより小さい第2の閾値を有
し入力信号がこの閾値を越えたときにオンの信号をB信
号として出力する第2コンパレータと、入力信号が第2
コンパレータの閾値を越えたときにオンの信号を、第1
コンパレータの閾値を下回ったときにオフの信号をC信
号として出力するフリップフロップと、A信号の出力と
C信号の出力との排他的論理和信号をD信号として出力
する排他的論理和回路と、D信号の立ち下がり時に所定
の幅のパルス信号をE信号として出力するシングルショ
ット回路と、A信号の否定とE信号との論理積信号をF
信号として出力する論理積回路とを備えており、A信号
が回転信号として、F信号が原点出力信号として使用さ
れるものとされる。
は、その出力電圧が正の場合には、出力電圧の最大値を
いい、その出力電圧が負の場合には、その絶対値の最大
値についていうものとし、閾値の符号は、出力電圧と同
じ符号とされるものとする。
面を参照して説明する。
センサー付き軸受ユニットの一実施形態の上半部を示し
ている。以下の説明において、左右とは、図の左右をい
うものとする。
は、転がり軸受(1)、ならびにそれに設けられたセンサ
ー装置(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備
えており、外輪(4)にセンサー装置(2)が、内輪(5)にパ
ルサーリング(3)が設けられている。センサー装置(2)
は、パルサーリング(3)の軸方向外側からこれに対向さ
せられている。
支持部材(11)、ホール素子センサーや磁気抵抗(MR)
素子センサーなどの磁気センサー(13)、磁気センサー(1
3)からの出力に基づいた信号処理を行う信号処理手段(3
0)(図4に示す)などを備えている。
筒状の外周壁(11a)および内周壁(11b)、ならびにこれら
の右端部同士を連結するフランジ(11c)よりなり、全体
として環状をなし、その中空部分の断面は略コ字状をな
す。外周壁(11a)の自由端部は、内周壁(11b)より左側に
のびており、この外周壁(11a)の自由端部が外輪(4)の外
径に密にはめ止められている。
その右端部に設けられた外向きフランジ部(16b)よりな
る金属リング(16)と、金属リング(16)のフランジ部(16
b)の外側面に設けられた着磁体(17)とよりなる。金属リ
ング(16)は、フランジ部(16b)の外側面(右面)が内輪
(5)の右端面とほぼ面一になるように、その円筒部(16a)
が内輪(5)の肩部に密にはめ止められている。着磁体(1
7)は、多数の磁極(N極およびS極)が等間隔をおいて
交互に配置されたもので、磁性体を含む弾性部材を着磁
することによって得ることができる。
に例示する手段により、着磁体(17)の周上の少なくとも
一カ所に、残りの部分よりも磁力が弱い基準位置信号用
被検出部(18)(19)(20)が形成されている。図2(a)に
示す基準位置信号用被検出部(18)は、N極とS極との境
界部分に、磁気シールド機能を有する材料(例えば、珪
素鋼板)(21)を配置したものである。また、図2(b)
に示す基準位置信号用被検出部(19)は、N極に、磁気シ
ールド機能を有する材料(例えば、珪素鋼板)(22)を配
置したものである。また、図2(c)に示す基準位置信
号用被検出部(20)は、N極の一部に斜線で示す切り欠き
部(23)が設けられたものである。
示した基準位置信号用被検出部(18)(19)(20)を有するパ
ルサーリング(3)からの出力とを図3に示す。図3
(a)は、従来のパルサーリングすなわち基準位置信号
用被検出部のないパルサーリングの出力を示し、パルサ
ーリングの磁極が等ピッチで形成されているので、同じ
大きさの信号が繰り返し出力されている。この従来のパ
ルサーリングを使用するものでは、1つの閾値を使用
し、これを越えたときに回転信号が出力される。図3
(b)は、図2の(a)の基準位置信号用被検出部(18)
を有しているパルサーリング(3)からの出力を示すもの
で、隣り合う1組のN極およびS極の磁力が弱められる
ことによって基準位置信号用被検出部(18)が形成されて
いるので、このN極部分およびS極部分からの信号の出
力は、他の部分からの信号の出力ピークよりも小さくな
っている。したがって、基準位置信号用被検出部(18)の
出力ピークよりも小さいレベル(図にLoで示す)と基
準位置信号用被検出部(18)の出力ピークよりも大きくか
つ他の部分による出力ピークよりも小さいレベル(図に
Hiで示す)とが存在している。図3(c)は、図2の
(b)の基準位置信号用被検出部(19)および(c)の基
準位置信号用被検出部(20)を有しているパルサーリング
(3)からの出力を示すもので、1つのN極の磁力が弱め
られることによって基準位置信号用被検出部(19)(20)が
形成されているので、このN極部分からの信号の出力
は、他の部分からの信号の出力ピークよりも小さくなっ
ている。したがって、基準位置信号用被検出部(19)(20)
の出力ピークよりも小さいレベル(図にLoで示す)と
基準位置信号用被検出部(19)(20)の出力ピークよりも大
きくかつ他の部分による出力ピークよりも小さいレベル
(図にHiで示す)とが存在している。
めるセンサー装置(2)の信号処理手段(30)を示し、図5
は、この信号処理手段(30)の各部分で得られる信号を示
している。
段(30)は、基準位置信号用被検出部(18)(19)(20)の磁力
に応じた信号の出力ピークより小さい第1の閾値を有し
入力信号がこの閾値を越えたときにオンの信号をA信号
として出力する第1コンパレータ(31)と、基準位置信号
用被検出部(18)(19)(20)の磁力に応じた信号の出力ピー
クより大きくかつ基準位置信号用被検出部(18)(19)(20)
以外の部分の磁力に応じた信号の出力ピークより小さい
第2の閾値を有し入力信号がこの閾値を越えたときにオ
ンの信号をB信号として出力する第2コンパレータ(32)
と、入力信号が第2コンパレータ(32)の閾値を越えたと
きにオンの信号を、第1コンパレータ(31)の閾値を下回
ったときにオフの信号をC信号として出力するフリップ
フロップ(33)と、A信号の出力とC信号の出力との排他
的論理和信号をD信号として出力する排他的論理和回路
(34)と、D信号の立ち下がり時に所定の幅のパルス信号
をE信号として出力するシングルショット回路(35)と、
否定回路(37)に通されたA信号とE信号との論理積信号
をF信号として出力する論理積回路(36)とを備えてい
る。
ち下がりタイミングでR1およびC1の値で決まるパル
ス幅を持つE信号を出力するもので、R1およびC1
は、このE信号のパルス幅がA信号に比べて狭くなるよ
うに設定されている。
から出力されるA信号は、基準位置信号用被検出部(18)
(19)(20)においても、幅は狭いがオンの信号となる。こ
うして、A信号が回転信号として使用可能となる。第2
コンパレータ(32)から出力されるB信号は、基準位置信
号用被検出部以外の部分では、オンの信号となるが、基
準位置信号用被検出部(18)(19)(20)においては、オフの
信号となる。フリップフロップ(33)から出力されるC信
号は、A信号がオンの時にB信号もオンとなったときに
オンの信号となり、その後、B信号がオフになってもA
信号がオンの間はオンの状態が継続され、A信号および
B信号がオフとなったときに、オフの信号となる。この
後、A信号がオンになってもB信号がオンにならなけれ
ば、オフの状態が継続される。こうして、フリップフロ
ップ(33)から出力されるC信号は、A信号がオンのとき
にB信号もオンとなったときにのみオンの信号となる。
排他的論理和回路(34)から出力されるD信号は、A信号
がオンになったときにオンとなり、A信号がオンでC信
号もオンになったときとA信号およびC信号がオフのと
きには、オフの信号となる。シングルショット回路(35)
から出力されるE信号は、基準位置信号用被検知部(18)
(19)(20)とその他の部分とにおいて、そのパルス幅は同
じであるが、D信号の立ち下がりタイミングが両者間で
異なっていることから、基準位置信号用被検知部(18)(1
9)(20)では、A信号がオフになってからすぐ、その他の
部分では、A信号がオンの間にオンとなる。論理積回路
(36)から出力されるF信号は、E信号のうち、A信号が
オンの間にオンとなったものがオフとされることから、
基準位置信号用被検知部(18)(19)(20)から出力されたE
信号だけがオンのまま残り、これがF信号とされる。こ
うして、F信号が原点出力信号などの基準位置信号とし
て使用可能となる。
ー装置(2)に対して相対回転すると、パルサーリング(3)
の着磁体(17)の磁力によって生成される磁束密度が変化
し、この変化がセンサー装置(2)によって検出され、こ
の際に出力される各信号のうち、A信号は、回転速度検
出用として使用され、F信号は、例えば原点信号などの
基準位置信号検出用として使用される。これにより、セ
ンサー付き軸受ユニットを構成する部品の数は、回転数
だけを求めるものと同じであるにもかかわらず、原点信
号およびその他の基準位置信号を検出することもできる
センサー付き軸受ユニットが得られる。
4)は、否定回路に通されたC信号とA信号との論理積信
号を求める論理積回路によって置き換えることが可能で
あり、上記信号処理手段の各回路は、これと同等の機能
を有する1または複数の回路によって置き換え可能であ
ることはもちろんのことである。
センサー付き軸受ユニットの1実施形態を示す横断面図
である。
一部を切り欠いた側面図である。
場合の出力信号と従来のパルサーリングによる出力信号
とを比較したグラフである。
ットの信号処理手段の一実施形態を示す回路図である。
ットの信号処理手段の途中および最終段階で得られる各
信号を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 N極とS極とが交互に配置されて回転信
号を出力するパルサーリングであって、周上の少なくと
も一カ所に、残りの部分よりも磁力が弱い基準位置信号
用被検出部が形成されているパルサーリング。 - 【請求項2】 N極とS極とが交互に配置されて回転信
号を出力するパルサーリングと、パルサーリングに対向
して配置された磁気センサーおよび磁気センサーからの
出力に基づいた信号処理を行う信号処理手段を有するセ
ンサー装置とが相対的に回転させられるセンサー付き軸
受ユニットにおいて、パルサーリングの周上の少なくと
も一カ所に、残りの部分よりも磁力が弱い基準位置信号
用被検出部が形成されるとともに、センサー装置の信号
処理手段に、パルサーリングの基準位置信号用被検出部
を検出する基準位置信号検出部が設けられていることを
特徴とするセンサー付き軸受ユニット。 - 【請求項3】 信号処理手段は、基準位置信号用被検出
部の磁力に応じた信号の出力ピークより小さい第1の閾
値と、基準位置信号用被検出部の磁力に応じた信号の出
力ピークより大きくかつ基準位置信号用被検出部以外の
部分の磁力に応じた信号の出力ピークより小さい第2の
閾値とを有しており、入力信号が第1の閾値を越えたと
きに回転信号を出力し、第1の閾値を越えた後に第2の
閾値に達しないときに基準位置信号を出力するものであ
る請求項2のセンサー付き軸受ユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002067914A JP2003270257A (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | パルサーリングおよびセンサー付き軸受ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002067914A JP2003270257A (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | パルサーリングおよびセンサー付き軸受ユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003270257A true JP2003270257A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29199146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002067914A Pending JP2003270257A (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | パルサーリングおよびセンサー付き軸受ユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003270257A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005337886A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Nok Corp | エンコーダー |
WO2006018942A1 (ja) * | 2004-08-17 | 2006-02-23 | Nok Corporation | 磁気ロータリエンコーダ用パルサーリング |
US8405387B2 (en) | 2007-10-25 | 2013-03-26 | Rls Merilna Tehnika D.O.O. | Magnetic encoder scale and reference mark applicator and template |
JP2015517108A (ja) * | 2012-04-20 | 2015-06-18 | ザ ティムケン カンパニー | インデックス信号を生成するための磁気エンコーダ |
DE102007025322B4 (de) * | 2007-05-31 | 2015-08-06 | Infineon Technologies Ag | Sensorvorrichtung |
-
2002
- 2002-03-13 JP JP2002067914A patent/JP2003270257A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005337886A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Nok Corp | エンコーダー |
WO2005116588A1 (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Nok Corporation | エンコーダー |
EP1750100A1 (en) * | 2004-05-27 | 2007-02-07 | NOK Corporation | Encoder |
EP1750100A4 (en) * | 2004-05-27 | 2008-04-30 | Nok Corp | CODER |
CN100449269C (zh) * | 2004-05-27 | 2009-01-07 | Nok株式会社 | 编码器 |
US7508193B2 (en) | 2004-05-27 | 2009-03-24 | Nok Corporation | Encoder |
WO2006018942A1 (ja) * | 2004-08-17 | 2006-02-23 | Nok Corporation | 磁気ロータリエンコーダ用パルサーリング |
JP2006058011A (ja) * | 2004-08-17 | 2006-03-02 | Nok Corp | 磁気ロータリエンコーダ用パルサーリング |
JP4605352B2 (ja) * | 2004-08-17 | 2011-01-05 | Nok株式会社 | 磁気ロータリエンコーダ用パルサーリング |
DE102007025322B4 (de) * | 2007-05-31 | 2015-08-06 | Infineon Technologies Ag | Sensorvorrichtung |
US8405387B2 (en) | 2007-10-25 | 2013-03-26 | Rls Merilna Tehnika D.O.O. | Magnetic encoder scale and reference mark applicator and template |
JP2015517108A (ja) * | 2012-04-20 | 2015-06-18 | ザ ティムケン カンパニー | インデックス信号を生成するための磁気エンコーダ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7307414B2 (en) | Bearing with integrated rotation sensor | |
JP2007218426A (ja) | 車両用転がり軸受装置 | |
US7508193B2 (en) | Encoder | |
JP2008045881A (ja) | 回転角度位置検出装置 | |
JP2003270257A (ja) | パルサーリングおよびセンサー付き軸受ユニット | |
JP2004077159A (ja) | パルサリングおよびセンサ付き軸受ユニット | |
JP2004101312A (ja) | 原点付き磁気エンコーダおよび軸受 | |
US7034524B2 (en) | Measuring device for the angle of rotation of a rotating machine member | |
JP2006177865A (ja) | 磁気エンコーダおよびそれを備えた車輪用軸受装置 | |
JP2010008367A (ja) | 回転検出装置 | |
JPH11242042A (ja) | トーンホィールとその着磁方法 | |
US20170059359A1 (en) | Rotation sensor | |
JP2003075194A (ja) | パルサリングの着磁方法 | |
JP2003270258A (ja) | センサー付き軸受ユニット | |
JP2602146Y2 (ja) | 回転検出装置付転がり軸受 | |
JP2002359114A (ja) | 着磁パルサーリングの着磁装置および着磁方法並びに着磁パルサーリング | |
JP2005249545A (ja) | 回転センサ付き軸受 | |
JP4393783B2 (ja) | 回転センサ付軸受 | |
JP2006029517A (ja) | センサ付軸受 | |
JP2003232655A (ja) | 回転検出装置 | |
JP5458498B2 (ja) | 転がり軸受ユニットの状態量測定装置 | |
JP2006138788A (ja) | 磁気式エンコーダ及び同エンコーダを用いた位置検出方法 | |
JP2006010366A (ja) | 回転検出装置 | |
JP4138168B2 (ja) | 車輪速検出装置 | |
JP2008224248A (ja) | センサ付軸受装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041208 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060829 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070424 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20070622 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070828 |