JP2603225Y2

JP2603225Y2 - 回転速度検出用軸受ユニット

Info

Publication number: JP2603225Y2
Application number: JP1991056789U
Authority: JP
Inventors: 英男大内
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 2000-03-06
Anticipated expiration: 2006-06-26
Also published as: JPH054021U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案に係る回転速度検出用軸
受ユニットは、アンチロックブレーキシステム（ＡＢ
Ｓ）、或はトラクションコントロールシステム（ＴＣ
Ｓ）に組み込んで、自動車の車輪を懸架装置に対し回転
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】自動車の車輪は、懸架装置に対して回転
自在に支持しなければならない。又、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。この為の回転速度検出用
軸受ユニットの１例として従来から、図７に示す様な回
転速度検出用軸受ユニットが、例えば実願平２−３７２
９９号に記載されている様に、従来から提案されてい
る。

【０００３】この図７に於いて、内周面に複列の外輪軌
道１、１を有する固定輪２は、その外周面に形成したフ
ランジ３により、懸架装置のナックル２２（図８）等に
支持自在としている。この固定輪２の内側には、上記外
輪軌道１、１と対向する内輪軌道４、４を外周面に有す
るハブ５を配置し、上記固定輪２の外輪軌道１、１とハ
ブ５の内輪軌道４、４との間に、それぞれが保持器６、
６により保持された複数の転動体７、７を設ける事で、
上記固定輪２の内側にハブ５を、回転自在に支持してい
る。そして、このハブ５の外周面に形成された取付フラ
ンジ８に、制動装置を構成するディスクロータ９と、車
輪のホイール１０（図８参照）とを支持自在としてい
る。

【０００４】尚、上記１対の内輪軌道４、４の内、一方
の内輪軌道４は、ハブ５に外嵌した内輪１１の外周面に
形成しており、この内輪１１は、ハブ５の内端部（図７
の右端部）に螺着したナット１２により、ハブ５からの
抜け止めを図っている。又、このナット１２の締め付け
トルクを調節する事により、固定輪２とハブ５との間に
設けられた複列の転がり軸受の予圧調整を自在としてい
る。

【０００５】又、上記ハブ５の内端部で、上記ナット１
２の内側面（図７の右側面）から突出した部分には、磁
性材製で円輪状のパルスロータ１３を外嵌固定してい
る。このパルスロータ１３の内側面（図７の右側面）に
は、円周方向に亙って等間隔で凹凸を形成している。

【０００６】一方、前記固定輪２の内端開口部（図７の
右端開口部）には、金属板を絞り加工する事により有底
筒状としたカバー３６を、このカバー３６の開口部を固
定輪２の内端開口部に対向させた状態で嵌着し、この内
端開口部を塞いでいる。上記カバー３６の奥部には合成
樹脂１４を充填し、この合成樹脂１４内にセンサ１５を
埋設している。このセンサ１５は、永久磁石１６と、内
端面（図７の右端面）をこの永久磁石１６に突き当てた
ポールピース１７と、このポールピース１７の周囲に巻
回したコイル１８とから構成される。そして、上記ポー
ルピース１７の外端部（図７の左端部）を合成樹脂１４
の外側面（図７の左側面）から露出させ、上記パルスロ
ータ１３の内側面に対向させている。

【０００７】上述の様に構成される回転速度検出用軸受
ユニットは、ハブ５に支持された車輪を、固定輪２を支
持した懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、上
記車輪の回転速度を検出する。

【０００８】即ち、車輪を固定したハブ５と共にパルス
ロータ１３が回転するのに伴なって、前記センサ１５を
構成するポールピース１７の外端部とパルスロータ１３
の内側面との距離が変化すると、上記センサ１５を構成
するコイル１８に惹起される起電力が変化する。この起
電力は、上記センサ１５の出力として取り出されるが、
この出力の大きさが変化する周波数は、車輪の回転速度
に比例する。この為、このセンサ１５の出力信号を図示
しない制御器に入力すれば、上記車輪の回転速度が求め
られ、前記ＡＢＳやＴＣＳが、求められた回転速度によ
って、適切に制御される。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する回転速度検出用軸受ユニットは、図７に示す様
に、従動輪（非駆動輪）に組み込む場合には特に問題を
生じないが、駆動輪に組み込む場合には、センサ１５の
出力を十分に確保する事が難しくなる。

【００１０】即ち、従動輪の場合には、車輪を回転駆動
する為の駆動軸を設ける必要がない為、図７に示す様に
固定輪２の内側に、センサ１５を設ける為の取付スペー
スを十分に確保出来るが、駆動輪の場合には、上記駆動
軸を設ける必要上、上記取付スペースを確保する事が難
しい。

【００１１】例えば、図８は駆動輪支持用の軸受ユニッ
トの１例を示しているが、この軸受ユニットの場合、デ
ィスクロータ９やホイール１０と共に回転する回転輪１
９の内側に駆動軸２０を挿入している。この駆動軸２０
の内端部（図８の右端部）には等速ジョイント２１を設
けて、上記ホイール１０を一定の角速度で回転駆動自在
としている。

【００１２】上記等速ジョイント２１として一般的に
は、トライポッド型等のものが使用されるが、何れの構
造のものを使用する場合でも、等速ジョイント２１の外
径が或る程度大きくなる事が避けられない。この為、前
記回転輪１９の回転速度を検出する為のセンサ１５（図
７）を装着可能な空間が、図８に斜格子で示した狭い空
間部分２３に限定されてしまう。この空間部分２３は、
円周方向に亙っては十分な長さ寸法を有するが、軸方向
（図８の左右方向）に亙る寸法は小さい為、前記図７に
示した様な構造のセンサ１５を装着する場合には、セン
サが小型化し、車輪の回転に伴なってコイル１８に惹起
される起電力が不足して、十分な出力を得にくくなる。

【００１３】一方、米国特許第４７７８２８６号明細書
には、図９に示す様に、回転輪１９の中間部外周面にパ
ルスロータ１３を嵌合固定すると共に、固定輪２の一部
で、この固定輪２の内周面に形成した複列の外輪軌道
１、１の間部分にセンサ１５を支持し、このセンサ１５
を上記パルスロータ１３に、外周側から対向させる構造
が記載されている。

【００１４】この様な構造を採用すれば、図８に斜格子
で示した空間部分２３にセンサを装着する場合に比べて
センサを大型化し、出力を大きく出来るが、代わりに、
複列で設けた転動体７、７同士の間隔を大きくしなけれ
ばならず、軸受ユニットの軸方向に亙る寸法が大きくな
る。この為、車体寸法等、他の設計条件によっては採用
出来ない場合もある。

【００１５】本考案の回転速度検出用軸受ユニットは、
上述の様な問題に対処すべく考えられたものである。

【００１６】

【課題を解決する為の手段】本考案の回転速度検出用軸
受ユニットは、前述した従来の回転速度検出用軸受ユニ
ットと同様に、内周面に外輪軌道を有する固定輪と、外
周面に上記外輪軌道と対向する内輪軌道を有し、車輪と
共に回転する回転輪と、上記固定輪の外輪軌道と回転輪
の内輪軌道との間に設けられた複数の転動体と、円周方
向に亙る等間隔の凹凸を有し、上記回転輪に支持され
た、磁性材製のパルスロータと、上記固定輪に支持され
て、上記パルスロータに対向するセンサとを備えてい
る。

【００１７】特に、本考案の回転速度検出用軸受ユニッ
トに於いては、上記センサは、直接又は補助ポールピー
スを介して、上記パルスロータの凹凸形成部分に対向す
る永久磁石と、一部をこの永久磁石に当接させ、端部を
上記パルスロータの凹凸形成部分に対向させた、少なく
とも１個の主ポールピースと、この主ポールピースに巻
回されたコイルとを備えている。

【００１８】又、上記主ポールピースの端部は、上記永
久磁石又は補助ポールピースを挟んで存在する第一対向
部分と第二対向部分との２箇所位置に於いて、上記凹凸
形成部分に対向している。そして、この主ポールピース
の第一、第二両対向部分と上記永久磁石又は補助ポール
ピースとが、同時に上記凹凸形成部分の凸部に対向すべ
く、上記第一対向部分と永久磁石又は補助ポールピース
との間隔、並びに上記第二対向部分と永久磁石又は補助
ポールピースとの間隔を、上記パルスロータに形成した
凹凸のピッチの整数倍としている。

【００１９】更に、上記コイルは、上記第一対向部分と
永久磁石又は補助ポールピースとの間に於いて上記主ポ
ールピースに巻回された第一コイル部と、上記第二対向
部分と永久磁石又は補助ポールピースとの間に於いて上
記主ポールピースに巻回された第二コイル部とを有し、
且つ、上記第一コイル部の巻回方向と上記第二コイル部
の巻回方向とを互いに逆方向とし、且つ、互いに直列に
接続している。

【００２０】

【作用】上述の様に構成される本考案の回転速度検出用
軸受ユニットの場合、車輪と共にパルスロータが回転す
ると、第一コイル部と第二コイル部とに起電力が惹起さ
れる。この場合に於いて、第一、第二両コイル部を巻回
した主ポールピースに設けた第一、第二両対向部分と上
記永久磁石又は補助ポールピースとは、同時に凹凸形成
部分の凸部（凹部）に対向する為、第一コイル部と第二
コイル部とには、同時に起電力が惹起される。又、第一
対向部分を通って構成される磁界と、第二対向部分を通
って構成される磁界とは互いに独立し、しかも方向が互
いに逆になる為、主ポールピース内で磁束が飽和する事
がなくなって、各コイル部に十分に大きな起電力が惹起
される。

【００２１】又、第一コイル部の巻回方向と第二コイル
部の巻回方向とが互いに逆方向であり、従って磁界の方
向に対しては、両コイル部の巻回方向が互いに同じ方向
となる。この為、両コイル部に惹起される起電力は同じ
方向になり、両コイル部に惹起された起電力が、互いに
打ち消される事なく、互いに足される形で取り出され
る。この為、センサの出力が十分に大きくなる。

【００２２】更に、本考案の回転速度検出用軸受ユニッ
トの場合、センサを円周方向に亙って配置する事によ
り、その出力確保を図る為、取付スペースが狭い場合で
も、十分な出力を得られる。

【００２３】

【実施例】図１〜２は本考案の第一実施例を示してい
る。内周面に複列の外輪軌道１、１を有する固定輪２
は、その外周面に形成したフランジ３により、懸架装置
に支持自在としている。この固定輪２の内側には、外周
面に上記外輪軌道１、１と対向する内輪軌道４、４を有
する回転輪１９を配置し、上記固定輪２の外輪軌道１、
１と回転輪１９の内輪軌道４、４との間に、それぞれ保
持器６、６により保持された複数の転動体７、７を設け
る事で、上記固定輪２の内側に回転輪１９を、回転自在
に支持している。

【００２４】上記回転輪１９の内端部（図１の右端部）
外周面には、外周縁に歯車状の凹凸を形成した、円輪状
のパルスロータ２４を外嵌固定している。即ち、このパ
ルスロータ２４の外周縁には、図２に示す様に、円周方
向に亙って複数の凸部２７、２７を等ピッチで形成し、
隣り合う凸部２７、２７同士の間を凹部２８、２８とし
ている。

【００２５】又、上記固定輪２の内端開口部（図１の右
端開口部）には、断面がＬ字形で全体を円環状に形成さ
れたカバー２５を外嵌固定し、このカバー２５の内側に
支持固定したセンサ２６を、上記パルスロータ２４の外
周縁に対向させている。

【００２６】このセンサ２６は、永久磁石２９と、主ポ
ールピース３０と、コイル３１とを有する。内周側から
外周側に向けて、図２の上下方向に亙って着磁された、
永久磁石２９の内周側面中央部には、突部３２を設け、
この突部３２を、上記パルスロータ２４外周面の凸部２
７、２７に近接自在としている。又、磁性材製の主ポー
ルピース３０は、円周方向両端部（図２の左右両端部）
に、内周側に向けて折れ曲がった折れ曲がり部３３ａ、
３３ｂを有する。そして、第一、第二両対向部分であ
る、各折れ曲がり部３３ａ、３３ｂの先端部を、上記凸
部２７、２７に近接自在としている。

【００２７】そして、上記永久磁石２９はその外周側面
を、上述の様な形状を有する主ポールピース３０の中間
部内側面に突き当てている。図示の実施例の場合、上記
永久磁石２９と主ポールピース３０とを組み合わせた状
態で、両部材２９、３０を合成樹脂製の内ケース３４内
にモールドし、更に、この内ケース３４を、上記コイル
３１と共に、やはり合成樹脂製の外ケース３５内にモー
ルドしている。この外ケース３５の内側面には、コイル
３１に通じる導線を取り出す為の導線取り出し部３７
と、前記カバー２５に外ケース３５を支持する為の係止
突片３８とを設けている。

【００２８】上述の様に、主ポールピース３０の両端部
に設けられた折れ曲がり部３３ａ、３３ｂの先端と、前
記永久磁石２９の内周側面中央部の突部３２とは、前記
パルスロータ２４の外周縁に対向させているが、上記両
折れ曲がり部３３ａ、３３ｂの先端と上記突部３２と
が、パルスロータ２４外周縁の凸部２７、２７（又は凹
部２８、２８）に同時に対向すべく、上記折れ曲がり部
３３ａと突部３２との間隔ｄ₁ 、並びに上記折れ曲がり
部３３ｂと突部３２との間隔ｄ₂ を、上記パルスロータ
２４の外周縁に形成した凹凸のピッチｐの整数倍（ｄ₁
and ｄ₂ ＝ｋ・ｐ、但しｋは自然数。）としている。

【００２９】上記主ポールピース３０には、コイル３１
を巻回している。このコイル３１は、上記１対の折れ曲
がり部３３ａ、３３ｂの内、一方の折れ曲がり部３３ａ
と永久磁石２９との間に於いて、上記主ポールピース３
０に巻回された第一コイル部３９と、他方の折れ曲がり
部３３ｂと永久磁石２９との間に於いて、上記主ポール
ピース３０に巻回され、上記第一コイル部３９に対して
直列に接続された第二コイル部４０とから成る。そし
て、上記第一コイル部３９の巻回方向と上記第二コイル
部４０の巻回方向とを互いに逆方向としている。

【００３０】上述の様に構成される本考案の回転速度検
出用軸受ユニットにより、車輪の回転速度を検出する際
の作用自体は、前述した従来の回転速度検出用軸受ユニ
ットの場合と同様である。即ち、車輪を固定した回転輪
１９と共にパルスロータ２４が回転すると、前記センサ
２６を構成するコイル３１の起電力が変化する。この起
電力が変化する周波数、即ち上記センサ２６の出力が変
化する周波数は、車輪の回転速度に比例する為、このセ
ンサ２６の出力信号を図示しない制御器に入力すれば、
上記車輪の回転速度が求められ、前記ＡＢＳやＴＣＳ
を、求められた回転速度によって、適切に制御出来る。

【００３１】特に、本考案の回転速度検出用軸受ユニッ
トの場合、車輪の回転時にコイル３１に惹起される起電
力が大きくなる為、上記車輪の回転速度検出を正確に行
なえる。即ち、本考案の回転速度検出用軸受ユニットに
組み込まれたセンサ２６の場合、前記１対の折れ曲がり
部３３ａ、３３ｂの先端部と永久磁石２９に形成した突
部３２との近傍を、パルスロータ２４の凸部２７、２７
と凹部２８、２８とが交互に通過するのに伴なって、コ
イル３１を構成する第一コイル部３９と第二コイル部４
０とに起電力が惹起される。

【００３２】この場合に於いて、第一、第二両コイル部
３９、４０を巻回した主ポールピース３０の両端部に設
けた１対の折れ曲がり部３３ａ、３３ｂと永久磁石２９
に形成した突部３２とは、同時にパルスロータ２４外周
縁の凸部２７、２７（又は凹部２８、２８）に対向する
為、第一コイル部３９と第二コイル部４０とには、同時
に起電力が惹起される。又、一方の折れ曲がり部３３ａ
を通って構成される磁界と、他方の折れ曲がり部３３ｂ
を通って構成される磁界とは、図２に矢印で示す様に、
互いに独立し、しかも方向が互いに逆になる為、主ポー
ルピース３０内で磁束が飽和する事がなくなって、上記
第一コイル部３９と第二コイル部４０とには、十分に大
きな起電力が惹起される。

【００３３】又、第一コイル部３９の巻回方向と第二コ
イル部４０の巻回方向とが互いに逆方向であり、従って
磁界の方向に対しては、両コイル部３９、４０の巻回方
向が互いに同じ方向となる。この為、両コイル部３９、
４０に惹起される起電力は同じ方向になり、両コイル部
３９、４０に惹起された起電力が、互いに打ち消される
事なく、互いに足される形で取り出される。この為、第
一、第二両コイル部３９、４０から成るコイル３１を組
み込んだセンサ２６の出力が十分に大きくなる。

【００３４】更に、本考案の回転速度検出用軸受ユニッ
トの場合、センサ２６の寸法が軸方向（図１の左右方
向）で小さく、円周方向に亙って大きく、従って、この
センサ２６を円周方向に亙って配置する事により、その
出力確保を図れる為、軸受ユニットの近傍に等速ジョイ
ント２１が存在する等によって、センサ２６の取付スペ
ースが狭い場合でも、十分な出力を得られる。

【００３５】次に、図３は本考案の第二実施例を示して
いる。上述の第一実施例が、永久磁石２９の内周側面に
突部３２を形成すると共に、この突部３２をパルスロー
タ２４の外周縁に対向させていたのに対し、本実施例の
場合には、永久磁石２９の内周側面に補助ポールピース
４１を添着し、この補助ポールピース４１の内周側面に
形成した突部３２を、上記パルスロータ２４の外周縁に
対向させている。その他の構成及び作用は、上述の第一
実施例の場合と同様である。

【００３６】次に、図４は本考案の第三実施例を示して
いる。本実施例の場合、永久磁石２９の内周側面に、１
対の突部３２、３２を互いに間隔をあけて形成してい
る。両突部３２、３２の間隔は、パルスロータ２４外周
縁の凸部２７、２７のピッチｐ（図２参照）と等しくし
て、両突部３２、３２の先端が上記凸部２７、２７に、
同時に対向する様にしている。本実施例の場合、１対の
磁界を完全に独立させる事で、磁束密度が高くなる部分
を完全になくす事が出来、センサ２６の出力をより高く
する事が出来る。

【００３７】次に、図５は本考案の第四実施例を示して
いる。上述の第三実施例が、永久磁石２９の内周側面に
１対の突部３２、３２を形成すると共に、両突部３２、
３２をパルスロータ２４の外周縁に対向させていたのに
対し、本実施例の場合には、永久磁石２９の内周側面に
補助ポールピース４１を添着し、この補助ポールピース
４１の内周側面に形成した１対の突部３２、３２を、上
記パルスロータ２４の外周縁に対向させている。その他
の構成及び作用は、上述の第三実施例の場合と同様であ
る。

【００３８】次に、図６は本考案の第五実施例を示して
いる。上述の第一〜第四実施例が何れも、単一の主ポー
ルピース３０によりセンサ２６を構成していたのに対
し、本実施例の場合には、１対の主ポールピース３０
ａ、３０ａにより、センサ２６を構成している。それぞ
れが二股に形成された各主ポールピース３０ａ、３０ａ
の一端は、それぞれ永久磁石２９の外周側面に突き当て
られ、他端は、それぞれパルスロータ２４の外周縁に対
向させている。その他の構成及び作用は、前述の第三実
施例と同様である。

【００３９】

【考案の効果】本考案の回転速度検出用軸受ユニット
は、以上に述べた通り構成され作用するが、回転速度検
出用軸受ユニットの幅寸法を大きくする事なく、センサ
の出力を大きく出来て、車輪の回転速度検出を確実に行
なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を示す断面図。

【図２】図１の拡大Ａ矢視図。

【図３】本考案の第二実施例を示す、図２のＢ部に相当
する図。

【図４】本考案の第三実施例を示す、図３と同様の図。

【図５】本考案の第四実施例を示す、図３と同様の図。

【図６】本考案の第五実施例を示す、図３と同様の図。

【図７】従来構造の１例を示す断面図。

【図８】駆動輪の支持部分を示す断面図。

【図９】従来構造の第２例を示す断面図。

【符号の説明】

１外輪軌道２固定輪３フランジ４内輪軌道５ハブ６保持器７転動体８取付フランジ９ディスクロータ１０ホイール１１内輪１２ナット１３パルスロータ１４合成樹脂１５センサ１６永久磁石１７ポールピース１８コイル１９回転輪２０駆動軸２１等速ジョイント２２ナックル２３空間部分２４パルスロータ２５カバー２６センサ２７凸部２８凹部２９永久磁石３０主ポールピース３０ａ主ポールピース３１コイル３２突部３３ａ折れ曲がり部３３ｂ折れ曲がり部３４内ケース３５外ケース３６カバー３７導線取り出し部３８係止突片３９第一コイル部４０第二コイル部４１補助ポールピース

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】内周面に外輪軌道を有する固定輪と、外
周面に上記外輪軌道と対向する内輪軌道を有し、車輪と
共に回転する回転輪と、上記固定輪の外輪軌道と回転輪
の内輪軌道との間に設けられた複数の転動体と、円周方
向に亙る等間隔の凹凸を有し、上記回転輪に支持され
た、磁性材製のパルスロータと、上記固定輪に支持され
て、上記パルスロータに対向するセンサとを備えた回転
速度検出用軸受ユニットに於いて、上記センサは、直接
又は補助ポールピースを介して、上記パルスロータの凹
凸形成部分に対向する永久磁石と、一部をこの永久磁石
に当接させ、端部を上記パルスロータの凹凸形成部分に
対向させた、少なくとも１個の主ポールピースと、この
主ポールピースに巻回されたコイルとを備え、この主ポ
ールピースの端部は、上記永久磁石又は補助ポールピー
スを挟んで存在する第一対向部分と第二対向部分との２
箇所位置に於いて、上記凹凸形成部分に対向しており、
この主ポールピースの第一、第二両対向部分と上記永久
磁石又は補助ポールピースとが、同時に上記凹凸形成部
分の凸部に対向すべく、上記第一対向部分と永久磁石又
は補助ポールピースとの間隔、並びに上記第二対向部分
と永久磁石又は補助ポールピースとの間隔を、上記パル
スロータに形成した凹凸のピッチの整数倍としており、
上記コイルは、上記第一対向部分と永久磁石又は補助ポ
ールピースとの間に於いて上記主ポールピースに巻回さ
れた第一コイル部と、上記第二対向部分と永久磁石又は
補助ポールピースとの間に於いて上記主ポールピースに
巻回された第二コイル部とを有し、且つ、上記第一コイ
ル部の巻回方向と上記第二コイル部の巻回方向とを互い
に逆方向とし、且つ、互いに直列に接続した事を特徴と
する回転速度検出用軸受ユニット。