JP2008224440A - Bearing rotation detecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、軸受回転検出装置に関する。 The present invention relates to a bearing rotation detection device.
回転センサは光学式のロータリーエンコーダが広く使用されているが、自動車の足回り系統の回転検知には、汚れ付着等による誤検出を防止するために磁気式の回転センサが使用されることが多い。磁気式の回転センサには種々の方式があるが、検知対象物と共に回転する磁性被検知体に磁気ギャップを介して、磁気ヘッド、磁気抵抗効果素子あるいはホール素子といった磁界検出素子を配置し、磁性被検知体の回転に基づく磁気ギャップ内の磁界変動を測定し、その検出波形を用いて回転角度を算出する方式が、センサ構造が比較的簡便であり精度も高いことから広く使用されている。 Optical rotary encoders are widely used as rotation sensors, but magnetic rotation sensors are often used for detecting rotation of automobile undercarriage systems in order to prevent erroneous detection due to dirt adhesion and the like. . There are various types of magnetic rotation sensors. Magnetic field detection elements such as magnetic heads, magnetoresistive effect elements, or Hall elements are arranged through magnetic gaps on a magnetic object that rotates together with the object to be detected. A method of measuring the magnetic field fluctuation in the magnetic gap based on the rotation of the object to be detected and calculating the rotation angle using the detected waveform is widely used because the sensor structure is relatively simple and accurate.
近年、上記のような磁気式回転センサをアンチロックブレーキシステム(ABS)等の制御に用いるため、車軸を支持する転がり軸受として、該センサの磁性被検知体リング(例えばパルサーリング)を取り付けた転がり軸受が採用されている(例えば、特許文献1〜3)。この種の転がり軸受では、回転検出対象となる車軸が取り付けられる内輪にパルサーリングを取り付け、非回転の外輪側に磁界検出素子を含んだ検知ユニットを取り付ける構造が一般的である。
In recent years, in order to use the magnetic rotation sensor as described above for control of an anti-lock brake system (ABS) or the like, a rolling bearing in which a magnetic sensing element ring (for example, a pulsar ring) of the sensor is attached as a rolling bearing for supporting an axle. A bearing is employed (for example,
近年、ABSの制御レスポンスを向上させるため、車輪のロック/回転の検出精度をより高める要求があり、ハブユニットに取り付けられた回転センサもその角度検出の分解能を向上させる必要がある。磁気式回転センサの分解能を向上するには、パルサーリングの着磁極数をさらに増やす必要がある。しかし、着磁極数をむやみに増大させた場合、個々の着磁領域の幅が小さくなりすぎ、磁束が減少するとともに極近接に伴う減磁の影響も大きくなるので、センシングに必要な磁界強度が得られなくなる問題がある。 In recent years, in order to improve the control response of ABS, there has been a demand for higher detection accuracy of wheel lock / rotation, and a rotation sensor attached to a hub unit also needs to improve resolution of angle detection. In order to improve the resolution of the magnetic rotation sensor, it is necessary to further increase the number of magnetic poles of the pulsar ring. However, if the number of magnetized poles is increased unnecessarily, the width of each magnetized region becomes too small, the magnetic flux decreases, and the effect of demagnetization due to close proximity increases, so the magnetic field strength required for sensing is reduced. There is a problem that cannot be obtained.
本発明の課題は、着磁極数を増大させることなく角度検出の分解能を大幅に高めることができる軸受回転検出装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a bearing rotation detection device that can greatly increase the resolution of angle detection without increasing the number of magnetic poles.
上記の課題を解決するために、本発明の軸受回転検出装置は、
内輪と、内輪の外側に同心的に配置された外輪と、内輪と外輪との間に配置される複数の転動体とを有する軸受と、
内輪又は外輪の一方に同心的に固定された永久磁石部材として構成され、着磁極性の互いに異なる第一着磁領域と第二着磁領域とを等間隔にて交互に形成したパルサーリングと、
該パルサーリングに対し磁気ギャップを形成する形で非回転にて対向配置され、パルサーリングの回転に伴い交互に通過する第一着磁領域及び第二着磁領域が形成する磁界変動を、互いに隣接する第一着磁領域及び第二着磁領域の対が繰り返し通過して形成される周期的波形として各々検出するとともに、検知波形間に周期的波形の1/2波長よりも小さい位相差を生ずる関係にて、パルサーリングの周方向にて互いに異なる角度位置に配置された複数の磁界検出素子と、
各磁界検出素子の検知波形を方形波化する波形整形部と、
その方形波化された複数の検知波形の立上りエッジ及び立下りエッジに対応する計数信号を、いずれの検知波形に属するかを区別せず時系列的に互いに混在させた形でその到来順に出力するエッジ計数信号出力手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the bearing rotation detection device of the present invention is
A bearing having an inner ring, an outer ring disposed concentrically on the outer side of the inner ring, and a plurality of rolling elements disposed between the inner ring and the outer ring;
A pulsar ring that is configured as a permanent magnet member concentrically fixed to one of the inner ring and the outer ring, and in which first and second magnetized regions having different magnetic polarities are alternately formed at equal intervals;
The magnetic field fluctuations formed by the first and second magnetized regions that are arranged opposite to each other in a non-rotating manner so as to form a magnetic gap with respect to the pulsar ring and pass alternately with the rotation of the pulsar ring are adjacent to each other. Each pair of the first and second magnetized regions to be detected is detected as a periodic waveform formed repeatedly, and a phase difference smaller than ½ wavelength of the periodic waveform is generated between the detected waveforms. In relation, a plurality of magnetic field detection elements arranged at different angular positions in the circumferential direction of the pulsar ring,
A waveform shaping unit that squares the detection waveform of each magnetic field detection element;
The counting signals corresponding to the rising and falling edges of the plurality of detection waveforms that are square-shaped are output in the order of arrival in a mixed form in time series without distinguishing which detection waveform belongs to And an edge count signal output means.
上記の構成によると、同じパルサーリングに対し、検知波形間に周期的波形の1/2波長よりも小さい位相差を生ずる関係にて、パルサーリングの周方向にて互いに異なる角度位置に配置された複数の磁界検出素子を設ける。そして、個々の磁界検出素子の検知波形を方形波化し、その波形の立上りエッジ及び立下りエッジを、いずれの素子の検知波形に属するかを区別せず時系列的に互いに混在させた形でその到来順に角度情報として計数する。これにより、パルサーリングの着磁領域数(着磁極数)が同じであっても、磁界検出素子の数が増える分だけ、検出角度間隔を表わす波形立上りエッジ及び立下りエッジの到来間隔を増加することができ、角度検出の分解能を大幅に高めることができる。 According to the above configuration, for the same pulsar ring, they are arranged at different angular positions in the circumferential direction of the pulsar ring in a relationship that causes a phase difference smaller than ½ wavelength of the periodic waveform between detection waveforms. A plurality of magnetic field detection elements are provided. Then, the detection waveform of each magnetic field detection element is squared, and the rising edge and falling edge of the waveform are mixed with each other in time series without distinguishing which element the detection waveform belongs to. Count as angle information in the order of arrival. Thereby, even if the number of magnetized regions (number of magnetized poles) of the pulsar ring is the same, the arrival intervals of the waveform rising edge and the falling edge representing the detection angle interval are increased by the increase in the number of magnetic field detection elements. The angle detection resolution can be greatly increased.
複数の磁界検出素子は各々ホール素子にて構成することができる。ホール素子は小形で高感度の磁電変換素子であり、検出素子として軸受に組み込む上で好都合である。 Each of the plurality of magnetic field detection elements can be constituted by a Hall element. The Hall element is a small and highly sensitive magnetoelectric conversion element, which is convenient for incorporation into a bearing as a detection element.
複数の磁界検出素子は、方形波化された各検知波形の立上りエッジ及び立下りエッジが、個々の検知波形の一波長区間を互いに等分割しあう関係となるように、パルサーリングの周方向にて互いに異なる角度位置に配置することが望ましい。このようにすると、複数の磁界検出素子から相次いで出力される検知波形の立上りエッジ及び立下りエッジの到来角度間隔が一様となり、エッジ計数値から実際の角度位置あるいは回転速度を求めるための演算処理が大幅に簡略化される。幾何学的には、複数の磁界検出素子の配置個数をnとしたとき、それら磁界検出素子を、各検知波形の位相が(1/2n)波長ずつ順次ずれた位置関係となるように配置することで上記の構成が実現できる。例えば、磁界検出素子の配置個数が2である場合、それら磁界検出素子は、各検知波形の位相が(1/4)波長ずれた位置関係となるように配置するとよい。 The plurality of magnetic field detection elements are arranged in the circumferential direction of the pulsar ring so that the rising edge and the falling edge of each square-shaped detection waveform are equally divided into one wavelength section of each detection waveform. It is desirable to arrange them at different angular positions. In this way, the arrival angle intervals of the rising and falling edges of the detection waveforms output one after another from the plurality of magnetic field detecting elements become uniform, and the calculation for obtaining the actual angular position or rotational speed from the edge count value Processing is greatly simplified. Geometrically, when the number of arranged magnetic field detection elements is n, the magnetic field detection elements are arranged such that the phases of the detection waveforms are sequentially shifted by (1 / 2n) wavelengths. Thus, the above configuration can be realized. For example, when the number of magnetic field detection elements to be arranged is 2, these magnetic field detection elements are preferably arranged so that the phase of each detection waveform is in a positional relationship shifted by (1/4) wavelength.
パルサーリングの着磁領域は、互いに隣接する第一着磁領域と第二着磁領域の組が検知波形1波長分の回転角度範囲に相当するから、1/2波長以下の角度スパンで配置される複数の磁界検出素子は、1つの着磁領域内に収まるように互いに隣接配置することが可能である。この場合、それら隣接配置された磁界検出素子を共通の樹脂モールドにて一体化し、検知モジュールを形成することができる。このようにすると、複数個の磁界検出素子を検知モジュールの形で軸受に一括組み付けでき、組み立て工程を簡略化することができ、また、装置の小形化に寄与する。特に、磁界検出素子として磁電変換素子を採用する場合、その素子出力の信号処理回路(ICで構成できる)も樹脂モールドに組み込むことができ、一層の小形化を図ることができる。該構成においては、例えば前述のホール素子など比較的小型の磁電変換素子を採用することが有利である。 The pulsar ring magnetized region is arranged with an angular span of ½ wavelength or less because the pair of the first magnetized region and the second magnetized region adjacent to each other corresponds to the rotation angle range for one wavelength of the detection waveform. The plurality of magnetic field detecting elements can be arranged adjacent to each other so as to be within one magnetized region. In this case, the magnetic field detection elements arranged adjacent to each other can be integrated by a common resin mold to form a detection module. In this way, a plurality of magnetic field detection elements can be collectively assembled to the bearing in the form of a detection module, the assembly process can be simplified, and the apparatus can be miniaturized. In particular, when a magnetoelectric conversion element is employed as the magnetic field detection element, a signal processing circuit (which can be constituted by an IC) of the element output can be incorporated into the resin mold, and further miniaturization can be achieved. In this configuration, it is advantageous to employ a relatively small magnetoelectric conversion element such as the Hall element described above.
一方、複数の磁界検出素子は、パルサーリング上の着磁領域の配列周期性、ひいてはそれにより形成される検知波形の周期性を利用すれば、必ずしも隣接配置することなく等価な検知波形を得ることができる。具体的には、互いに隣接する第一着磁領域及び第二着磁領域間の角度間隔よりも広い角度間隔にて、パルサーリングの周方向に分散配置することができる。このようにすると、磁界検出素子を隣接配置することがスペース的に難しい場合にも問題なく対応することができ、素子レイアウトに係る設計自由度を大幅に増すことができる。また、磁界検出素子の配置個数を増加させる上でも有利であり、角度検出分解能の更なる向上にも寄与する。 On the other hand, a plurality of magnetic field detection elements can obtain an equivalent detection waveform without necessarily being arranged adjacent to each other by using the periodicity of the magnetized region on the pulsar ring, and the periodicity of the detection waveform formed thereby. Can do. Specifically, it can be dispersedly arranged in the circumferential direction of the pulsar ring at an angular interval wider than the angular interval between the first and second magnetized regions adjacent to each other. In this way, even when it is difficult to place the magnetic field detection elements adjacent to each other in space, it can be handled without any problem, and the degree of design freedom related to the element layout can be greatly increased. Further, it is advantageous in increasing the number of magnetic field detection elements arranged, and contributes to further improvement in angle detection resolution.
軸受は、外輪が車体側に非回転に取り付けられ、この外輪と同心配置されるとともに車輪取り付け用フランジが周方向に形成されたハブホイールを有し、内輪が該ハブホイールの少なくとも車両インナ側端部の外周面に嵌着され、さらに該内輪又はハブホイールと外輪との間にて周方向に配列する複数の転動体からなる転動体列とを備える車両用ハブユニットとして構成することができる。これにより、本発明の軸受回転検出装置を、車両用(特に自動車用)のABS制御やトラクション制御等に適用することが可能となり、例えばABS制御に適用した場合は、車輪のロック/回転の検出精度を大幅に高めることができる。 The bearing has a hub wheel in which an outer ring is mounted non-rotatably on the vehicle body side, is concentrically arranged with the outer ring, and a wheel mounting flange is formed in a circumferential direction. The inner ring is at least a vehicle inner side end of the hub wheel. Further, it can be configured as a vehicle hub unit that includes a rolling element row that is fitted to the outer peripheral surface of the portion and is arranged in the circumferential direction between the inner ring or the hub wheel and the outer ring. As a result, the bearing rotation detection device of the present invention can be applied to ABS control, traction control, etc. for vehicles (particularly for automobiles). For example, when applied to ABS control, detection of lock / rotation of wheels. The accuracy can be greatly increased.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の適用対象の軸受の一例であるハブユニット1を示す断面図である。なお、いずれの図も、左側が車両アウタ側、右側が車両インナ側となっている。図1に示すようにハブユニット1は、二列の軌道を有する固定輪としての外輪2と、外輪2と同心配置されるハブ軸(ハブホイール)3と、一列の軌道を有する回転輪としての内輪4と、複列の転動体列5,5と、冠形保持器153,153とを備え、上記ハブ軸3の大径外周面3bにも一列の軌道を有する構成になっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
外輪2は、S55C等の機械構造用炭素鋼の熱間鍛造材であり、内周に2列の軌道面を有する筒状の外輪本体部(本体部)20と、該外輪本体部20の外周面からラジアル方向に突出する外輪フランジ部23とを有する。本体部20のうち、外輪フランジ部23よりも車両インナ側に突出する部分が車体への取付部をなす外輪インロー部21とされている。また、外輪フランジ部23にはアキシャル方向にボルト挿通孔23hが形成されている。
The
外輪インロー部21の車両インナ側の外周面21aによって、車体側に形成されたボルト挿通孔に対する位置決めを行い、ボルト挿通孔81h,82h,23hにボルト26を挿通することで、外輪2の外輪フランジ部23の車両インナ側主表面23aにスペーサ81を挟んで車体側のキャリア(ナックル)82が固定される。これにより、ハブユニット1が車体に対して固定される。そして外輪2を介してタイヤホイール(車輪)6が車体に対して回転自在に支持される。また、外輪2の車両インナ側端部開口21hには、その開口21hを覆うように保護キャップ(キャップ部)が該外輪2と一体回転可能に取り付けられる。
Positioning with respect to the bolt insertion hole formed on the vehicle body side is performed by the outer
ハブ軸3は、軸心回りに回転する軸部30と、該軸部30からラジアル方向に突出する環状の車輪取り付け用フランジ33とを有して構成され、外輪2と同心に配置される。軸部30の外周には外輪2が装着されている。軸部30の車両インナ側端部(小径部)31の外周面3aには内輪4が嵌着される。車輪取り付け用フランジ33は、車輪のタイヤホイール6やブレーキ装置のブレーキディスクロータ7を固定するためのものであり、タイヤホイール(車輪)6とブレーキディスクロータ7とが取り付けられてこれらと一体回転する。
The
具体的には、車輪取り付け用フランジ33の主表面34には、該主表面34から車両アウタ側へ突出するように、ブレーキディスクロータ7及びタイヤホイール6のラジアル方向の取付位置をガイドするインロー部32が形成されており、ブレーキディスクロータ7がインロー部32に当接してブレーキディスクロータ7の車輪取り付け用フランジ33に対する位置決めがなされ、さらにタイヤホイール6がインロー部32に当接してタイヤホイール6の車輪取り付け用フランジ33に対する位置決めがなされる。そして、ハブ軸3の挿通孔33hに挿通された複数本のハブボルトが、ブレーキディスクロータ7及びタイヤホイール6に形成されたそれぞれの取付孔に挿通され、複数個のハブナット37がそれぞれのハブボルト36にねじ込まれて、タイヤホイール6がブレーキディスクロータ7とともに、ハブ軸3に固定される。
Specifically, the
次に、ハブ1には回転センサ10が取り付けられている。回転センサ10は、上記ハブ軸3の回転速度や回転方向などの回転状態を検出するものであり、パルサーリング11と、検知モジュール12とを備える。パルサーリング11は、内輪4の車両インナ側端部41からアキシャル方向に突設される。センサ(検知体)12は、外輪2の車両インナ側端部開口21hを覆うように該外輪2と一体回転可能に取り付けられるキャップ部9の内面9a側で、パルサーリング11に対してアキシャル方向に予め定められた検出ギャップAを介して対向配置されている。
Next, a
パルサーリング11は、内輪4の外周面肩部に取り付けられる支持部11bと、この支持部11bに対して取り付けられる環状永久磁石部材11aとを有している。環状永久磁石部材11aは、図2に示すように、扁平板状リング形態のフェライト系ボンド磁石にて構成され、アキシャル着磁により、着磁極性の互いに異なる第一着磁領域Nと第二着磁領域Sとを周方向に等間隔にて交互に配列形成したものである。
The
検知モジュール12は、図3にて一点鎖線で示すように、該検知モジュール12のセンタと環状永久磁石部材11aの各着磁領域の中心とが一致し、かつパルサーリング11の環状永久磁石部材11aの外面に対して予め定められた検出ギャップA(エアーギャップ)を介してアキシャル方向に対向する形で保護キャップ9の内側面9aに取り付けられており、環状永久磁石部材11aの回転状態に対応した電気信号を出力する。この保護キャップ9は外輪2に嵌合固定されたものである。この検知モジュール12は、検出ギャップA内の磁界強度に応じて電気的出力を変化させる磁電変換素子、本実施形態ではホール素子51,52と、各ホール素子51,52の検知出力を増幅し、その増幅波形を方形波化した後、角度検知用の計数パルスに変換して出力する信号処理出力回路ICとを樹脂モールド12mにより一体化したものである。
3, the
図4に示すように、磁界検出素子51,52は、いずれも、パルサーリング11の回転に伴い交互に通過する第一着磁領域N及び第二着磁領域Sが形成する磁界Hの変動を、互いに隣接する第一着磁領域N及び第二着磁領域Sの対が繰り返し通過して形成される周期的波形として各々検出する。図5は、検知波形間に周期的波形の1/2波長よりも小さい位相差を生ずる関係にて、パルサーリング11の周方向にて互いに異なる角度位置に複数、図4の場合にあっては、2個配置されている。以下、第一の磁界検出素子51を素子1、第二の磁界検出素子52を素子2ともいう。
As shown in FIG. 4, the magnetic
上記の磁界検出素子51,52は、図5に示すように、方形波化された素子1及び素子2の各検知波形の立上りエッジUE1,UE2及び立下りエッジUD1,UD2が、個々の検知波形の一波長区間λを互いに等分割しあう関係となるように、パルサーリング11の周方向にて互いに異なる角度位置に配置されてなる。具体的には、磁界検出素子51,52の配置個数をnとしたとき、それら磁界検出素子51,52は、各検知波形の位相が(1/2n)波長ずつ順次ずれた位置関係となるように配置され、ここではn=2であるから、素子1及び素子2の検知波形の位相は互いに(1/4)λだけずれた関係となるように、磁界検出素子51,52の配置間隔が定められている。
As shown in FIG. 5, the magnetic
図4に示すように、パルサーリング11の着磁領域は、互いに隣接する第一着磁領域Nと第二着磁領域Sの組が検知波形1波長(λ)分の回転角度範囲θλに相当する。従って、検知波形の位相が互いに(1/4)λずれるための、磁界検出素子51,52の配置間隔の最小値は(1/4)θλであり、1つの着磁領域(N又はS)内に収まるように互いに隣接配置することが可能である。そして、図4においては、磁界検出素子51,52の配置間隔をこの最小値に設定することで、それら磁界検出素子51,52を共通の樹脂モールド12mにて一体化した構成が実現している。図4の構成で、パルサーリング11が矢印の方向に回転する場合、素子1の波形が素子2の波形よりも(1/4)λだけ位相が先行する。
As shown in FIG. 4, the magnetized region of the
従来のごとく、磁界検出素子51が1個のみである場合、検知波形は図10のごとき方形波となる。仮に、その波形の立下りエッジのみを計数するように構成した場合、角度検出の分解能は、NSの着磁領域対の長さで定まる前述のθλ程度であり、立上りエッジと立下りエッジとの両方を計数すれば分解能がθλ/2となる。しかし、本発明においては、図4に示すごとく、2つの素子の方形波化された各検知波形の立上りエッジUE1,UE2と立下りエッジUD1,UD2の全てを、いずれの検知波形に属するかを区別せず時系列的に互いに混在させた形でその到来順に計数することで、分解能はθλ/4となって従来よりも倍精度化される。
As in the prior art, when there is only one magnetic
図6は、信号処理出力回路60の構成例を示すものである。各磁界検出素子51,52のアナログ原検知波形は図示しない増幅回路にてそれぞれ増幅される。そして、その増幅された各アナログ原検知波形はシュミットトリガ回路61,62によりそれぞれ方形波化され、図中のA,Bのごとき波形となる。この波形を直接出力し、回転センサが接続される先のシステムでエッジ検出・計数のための信号処理を行なってもよいが、この実施形態では、接続先システムでの信号処理負担を軽減するため、波形A,Bの各エッジを、これらに一対一に対応する角度パルス信号に変換して出力するための回路を組み込んである。この回路により、接続先システムで、角度パルスの立下りエッジ入力によりカウントアップするTラッチ回路等を用いた周知のデジタルカウンタ回路88等を採用でき、面倒なエッジ検知処理が不要となる。
FIG. 6 shows a configuration example of the signal
具体的には、λ/4だけ位相がずれた波形A,Bが排他的論理和ゲート53に入力される。排他的論理和ゲート53の出力により、両入力波形はCのごとく、波形Bの立上りエッジUE2と波形Aの立下りエッジDE1とに由来した第一パルスPと、波形Bの立下りエッジDE2と波形Aの立上りエッジUE1に由来した第二パルスSとが交互に出現する、周波数の逓倍化されたパルス波形に合成される。その出力は単安定回路65,66に一方をインバータ64によりレベル反転しつつ分配入力される(波形C,E)。単安定回路65は、合成パルス波形Cの立上りエッジDE3に対応するパルス波形を出力する(波形D)。他方、単安定回路66は、入力のレベルが反転していることで立上りエッジUE3に対応するパルス波形を出力する(波形F)。そこで、これら波形D,Fを論理和ゲート67に入力すれば、その出力が目的とする角度パルス波形Gとして得られる。
Specifically, the waveforms A and B whose phases are shifted by λ / 4 are input to the exclusive OR
なお、磁界検出素子51,52は、パルサーリング11上の着磁領域N,Sの配列周期性、ひいてはそれにより形成される検知波形の周期性を利用することで、必ずしも隣接配置せずとも、図5と等価な検知波形を得ることができる。例えば、磁界検出素子51,52の配置間隔の最小値は前述のごとく(1/4)θλであるが、磁界検出素子51の位置を基準に考えると、磁界検出素子52の位置は、波形の周期性から、そこから(1/4)θλ離間した以外にも、図7に実線矢印にて示すごとく、波長の整数倍を加算したθλ+(1/4)θλ、2θλ+(1/4)θλ、‥、nθλ+(1/4)θλ(nは整数)が可能であり、結果として、隣接する第一着磁領域N及び第二着磁領域S間の角度間隔θ1よりも広い角度間隔θ2にて、パルサーリング11の周方向に分散配置することができる。また、図4の例では、素子1の波形が(1/4)θλだけ進角するように各素子の配置関係が定められていたが、図7に破線で示すように、素子2の波形が(1/4)θλだけ進角するように各素子の配置関係が定めることも可能である。
The magnetic
また、磁界検出素子の個数は2個に限らず、3個以上の複数個とすることも可能であり、個数が増えるほど角度検出の分解能を高めることが可能となる。図8は、4個の磁界検出素子51,52,53を分散配置した例を示すものである。各磁界検出素子子51,52,53は、各検知波形の位相が(1/8)波長ずつ順次ずれた位置関係となるように配置されてなる。
In addition, the number of magnetic field detection elements is not limited to two, and may be three or more. As the number increases, the resolution of angle detection can be increased. FIG. 8 shows an example in which four magnetic
1 ハブユニット(軸受)
2 外輪
3 ハブ軸(ハブホイール)
4 内輪
5 転動体
6 タイヤホイール
7 ブレーキディスクロータ
11 パルサーリング
N 第一着磁領域
S 第二着磁領域
60 信号処理出力回路(エッジ計数信号出力手段)
61,62 シュミットトリガ回路(波形整形部)
1 Hub unit (bearing)
2
4
61, 62 Schmitt trigger circuit (waveform shaping unit)
Claims (2)
前記内輪又は外輪の一方に同心的に固定された永久磁石部材として構成され、着磁極性の互いに異なる第一着磁領域と第二着磁領域とを等間隔にて交互に形成したパルサーリングと、
該パルサーリングに対し磁気ギャップを形成する形で非回転にて対向配置され、前記パルサーリングの回転に伴い交互に通過する前記第一着磁領域及び前記第二着磁領域が形成する磁界変動を、互いに隣接する第一着磁領域及び第二着磁領域の対が繰り返し通過して形成される周期的波形として各々検出するとともに、検知波形間に前記周期的波形の1/2波長よりも小さい位相差を生ずる関係にて、前記パルサーリングの周方向にて互いに異なる角度位置に配置された複数の磁界検出素子と、
各前記磁界検出素子の検知波形を方形波化する波形整形部と、
その方形波化された複数の検知波形の立上りエッジ及び立下りエッジに対応する計数信号を、いずれの検知波形に属するかを区別せず時系列的に互いに混在させた形でその到来順に出力するエッジ計数信号出力手段と、
を備えたことを特徴とする軸受回転検出装置。 A bearing having an inner ring, an outer ring disposed concentrically outside the inner ring, and a plurality of rolling elements disposed between the inner ring and the outer ring;
A pulsar ring that is configured as a permanent magnet member concentrically fixed to one of the inner ring and the outer ring, and in which first and second magnetized areas having different magnetic polarities are alternately formed at equal intervals; ,
The magnetic field fluctuations formed by the first and second magnetized regions that are opposed to each other in a non-rotating manner to form a magnetic gap with respect to the pulsar ring and pass alternately with the rotation of the pulsar ring. , Detecting each as a periodic waveform formed by repeatedly passing a pair of first and second magnetized regions adjacent to each other, and smaller than ½ wavelength of the periodic waveform between the detected waveforms A plurality of magnetic field detection elements arranged at different angular positions in the circumferential direction of the pulsar ring in relation to generate a phase difference,
A waveform shaping unit that squares the detection waveform of each of the magnetic field detection elements;
The counting signals corresponding to the rising and falling edges of the plurality of detection waveforms that are square-shaped are output in the order of arrival in a mixed form in time series without distinguishing which detection waveform belongs to Edge counting signal output means;
A bearing rotation detection device comprising:
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