JP3125376B2 - 回転速度検出用転がり軸受ユニット - Google Patents

回転速度検出用転がり軸受ユニット

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車輪を回転自
在に支承すると共に、この車輪の回転速度を検出する為
の回転速度検出用転がり軸受ユニットの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車輪を回転自在に支承すると共
に、この車輪の回転速度を検出する為に従来から、図４
に示す様な回転速度検出用転がり軸受ユニットが使用さ
れている。この図４に示した様に、ハブ１の外周面に
は、車輪を構成するホイールや、制動装置を構成するデ
ィスクロータを支持する為のフランジ部２を設けてい
る。上記ハブ１の外周面中間部には一方の内輪軌道３ａ
を直接形成し、このハブ１の外周面内端寄り部分（図４
の右端寄り部分）には、その外周面に他方の内輪軌道３
ｂを形成した、内輪４を外嵌している。又、上記ハブ１
の内端部外周面に形成した雄螺子部にはナット５を螺合
緊締し、このナット５とハブ１の外周面に形成した段部
６との間で、上記内輪４を挟持固定している。
【０００３】上記ハブ１の内端で、上記ナット５よりも
内方（図４の右方）に突出した部分には、外周面を円筒
面とした円柱部７を形成し、この円柱部７に、円輪状の
パルスロータ８を外嵌固定している。鋼等の磁性材によ
り造られた、このパルスロータ８の内側面（図４の右側
面）には、円周方向に亙って凹部と凸部とを交互に連続
させた、凹凸部９を形成している。
【０００４】一方、上記ハブ１の周囲には、円筒形の外
輪１０を設けている。この外輪１０は、その外周面に設
けたフランジ１１により、懸架装置のアーム（図示せ
ず）に支持されるもので、この外輪１０の内周面で、前
記内輪軌道３ａ、３ｂに対向する部分には、それぞれ外
輪軌道１２、１２を形成している。そして、各内輪軌道
３ａ、３ｂと外輪軌道１２、１２との間に、それぞれ複
数個ずつの転動体１３、１３を設けて、外輪１０の内側
でのハブ１の回転を自在としている。
【０００５】又、上記外輪１０の外端（図４の左端）開
口部に支持したシール材２７の内周縁を、上記ハブ１の
外周面に摺接させて、上記複数個の転動体１３、１３を
設けた空間１４の、外端開口部を塞いでいる。更に、上
記外輪１０の内端（図４の右端）開口部には、金属板を
深絞り形成して成るカバー１５を嵌合固定している。そ
して、このカバー１５に支持した、回転速度検出用のセ
ンサ１６を、上記パルスロータ８の凹凸部９に対向させ
ている。
【０００６】このセンサ１６は、一端面（図４の左端
面）を上記パルスロータ８の凹凸部９に対向させた磁性
材製のポールピース１７と、このポールピース１７の周
囲に巻回したコイル１８と、その一端面（図４の左端
面）を上記ポールピース１７の他端面（図４の右端面）
に当接させた永久磁石１９とから構成している。この永
久磁石１９は、軸方向（図４の左右方向）に亙り着磁し
たもので、上記ポールピース１７は、一方の磁極に突き
当てた状態となる。
【０００７】上述の様に構成する回転速度検出用転がり
軸受ユニットは、内輪軌道３ａ、３ｂと外輪軌道１２、
１２との間に、それぞれ複数個ずつ設けた転動体１３、
１３の転動に基づいて、外輪１０の内側でハブ１が回転
するのを許容する。又、ハブ１の回転速度は、センサ１
６により検出する。即ち、このセンサ１６を構成するポ
ールピース１７に巻回したコイル１８に惹起される起電
力は、このポールピース１７の一端面とパルスロータ８
内側面の凹凸部９の表面との距離が変化するのに伴なっ
て変化する。この変化の周波数は、このパルスロータ８
を固定したハブ１の回転速度に比例する為、上記コイル
１８の両端部から取り出される信号を図示しない制御器
に入力すれば、上記ハブ１に固定された車輪の回転速度
を求めて、ＡＢＳ（アンチスキッドブレーキ装置）やＴ
ＣＳ（トラクションコントロール装置）の制御を行なえ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成する従来の回転速度検出用転がり軸受ユニットは、
車輪と共にハブ１が回転した場合でも、回転速度検出用
のセンサ１６の出力が十分に大きくならない。即ち、上
記出力を大きくする為には、コイル１８を巻回したポー
ルピース１７を通過する磁束の密度が高い事が必要であ
るが、従来構造の場合、永久磁石１９の内端面（図４の
右端面）から出た磁束は、図５に示す様に、センサ１６
を埋め込んだ合成樹脂２０（図４）中、並びに空気中を
通過してからパルスロータ８に達し、ポールピース１７
を経て上記永久磁石１９の外端面に戻る事になる。
【０００９】この様に従来構造の場合、永久磁石１９か
ら出た磁束が、磁気抵抗の大きな合成樹脂２０中や空気
中を、比較的長い距離通過しなければならない。この
為、その間に磁束が弱まって、ポールピース１７内の磁
束密度が低くなり、上記パルスロータ８が回転した場合
でも、ポールピース１７に巻回されたコイル１８に、十
分に大きな起電力が惹起されなくなってしまう。この結
果、車輪の回転速度検出が困難となり易い為、好ましく
ない。本発明の回転速度検出用転がり軸受ユニットは、
上述の様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の回転速度検出用
転がり軸受ユニットは、前述した従来の回転速度検出用
転がり軸受ユニットと同様に、外周面に内輪軌道を有し
使用時に回転する磁性材製のハブと、内周面に外輪軌道
を有する外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に設
けられ、上記ハブの回転を自在とする複数個の転動体
と、このハブに固定され、使用時にこのハブの軸心を中
心として回転するパルスロータと、上記外輪に、このパ
ルスロータに対向した状態で支持されたセンサとを備え
る。
【００１１】特に、本発明の回転速度検出用転がり軸受
ユニットに於いては、上記センサを、一端面を上記パル
スロータに対向させた磁性材製のポールピースと、この
ポールピースの周囲に巻回されたコイルと、その一端面
をこのポールピースの他端面に当接させた永久磁石と、
その基端部をこの永久磁石の他端面に当接させ、その先
端部を上記ハブの端面に近接対向させた、磁性材製のバ
ックヨークとから構成している。
【００１２】
【作用】上述の様に構成する本発明の回転速度検出用転
がり軸受ユニットにより、懸架装置に対して車輪を回転
自在に支承すると共に、この車輪の回転速度を検出する
際の作用は、前述した従来の回転速度検出用転がり軸受
ユニットの場合と同様である。特に、本発明の回転速度
検出用転がり軸受ユニットの場合には、永久磁石の他端
面から出た磁束が、磁性材製のバックヨーク、ハブを通
じてパルスロータに達し、このパルスロータからポール
ピースを通じて上記永久磁石の一端面に戻る。この間に
磁束は、バックヨークとハブとの間、並びにパルスロー
タとポールピースの一端面との間に存在する、それぞれ
小さな間隙を通過する他は、磁性材中を通過する事にな
る。この為に、永久磁石の両端面の間を流れる磁束が途
中で劣化する事を、少なく抑える事が出来て、上記ポー
ルピースに巻回したコイルに惹起される起電力を高く出
来る。しかも、上記バックヨークの先端部が近接対向す
る、上記ハブの端面は、平坦面に加工し易く、しかも面
積も十分に確保できるので、これらバックヨークの先端
部とハブの端面との対向面積を広くして、上記起電力を
高める作用を安定して得られる。
【００１３】
【実施例】図１〜３は、本発明の実施例を示している。
本発明の回転速度検出用転がり軸受ユニットの構成は、
ハブ１が回転した場合にセンサ１６に惹起される起電力
を大きくする為に、このセンサ１６にバックヨーク２１
を組み込んだ点以外、前述した従来の回転速度検出用転
がり軸受ユニットと同様である。従って、同等部分には
同一符号を付して重複する説明を省略し、以下、本発明
の特徴部分に就いて説明する。
【００１４】上記バックヨーク２１は、鋼板等の磁性材
を打ち抜き形成する事により、帯状の連続部２２の両端
に、それぞれ円板部２３、２４を形成し、両円板部２
３、２４をそれぞれ、上記連続部２２に対し互いに逆方
向に直角に折り曲げる事で、略クランク型に構成してい
る。そして、上記１対の円板部２３、２４の内の一方の
円板部２３を、カバー１５の内側にセンサ１６を組み付
ける際に、ポールピース１７、コイル１８、永久磁石１
９と共に、合成樹脂２０内に埋設している。
【００１５】又、この状態で、上記一方の円板部２３の
外側面（図１の左側面）と、上記永久磁石１９の内端面
（図１の右側面）とを、互いに当接させている。これに
対して、他方の円板部２４は、上記センサ１６を組み付
けたカバー１５を外輪１０の内端（図１の右端）開口部
に嵌合固定した際に、軸受鋼等の磁性材により造られた
ハブ１の円柱部７の内端面（図１の右端面）に、微小隙
間２５を介して近接対向する様にしている。
【００１６】上述の様に構成する結果、本発明の回転速
度検出用転がり軸受ユニットの場合には、図３に矢印で
示す様に、永久磁石１９、バックヨーク２１、上記微小
隙間２５、ハブ１の円柱部７、パルスロータ８、このパ
ルスロータ８内側面の凹凸部９とポールピース１７の内
端面（図１の左端面）との間に存在する微小隙間２６
が、このポールピース１７を通過する磁束を流す為の磁
気回路を形成する。
【００１７】この磁気回路を構成する各部分の内、２個
所の微小隙間２５、２６を除く部分は、何れも磁気抵抗
の小さな磁性材により構成している。又、磁気抵抗の大
きな空気により構成される２個所の微小隙間２５、２６
は、何れも距離が小さい。しかも、このうちで上記円柱
部７と円板部２４との間の微小隙間２５は、面積が大き
く、磁気抵抗が増大する割合は小さい。この為、空気中
を通過する事に伴なう磁気抵抗の増大を最小限に抑える
事が出来る。この結果、上記磁気回路を通って永久磁石
１９の両端面同士の間を流れる磁束を大きく出来て、上
記ポールピース１７に巻回したコイル１８に惹起される
起電力を高く出来る。しかも、上記バックヨーク２１の
先端部に設けた円板部２４が近接対向する、上記ハブ１
の内端中心部に形成した円柱部７の端面は、軸心に対し
直角な平坦面に加工し易く、しかも面積も十分に確保で
きる。この為、上記円板部２４と円柱部７の端面との対
向面積を広くすると共に、これら円板部２４と円柱部７
の端面との干渉を防止しつつ、上記微小隙間２５の厚さ
を小さくしてこの微小隙間２５部分の磁気抵抗を小さく
抑え、上記起電力を高める作用を安定して得られる。
【００１８】
【発明の効果】本発明の回転速度検出用転がり軸受ユニ
ットは、以上に述べた通り構成され作用する為、特に大
きな磁力を有する永久磁石を使用しなくても、回転速度
検出用のセンサの出力を十分に大きく出来る。この為、
車輪の回転速度の検出を容易且つ正確に行なって、ＡＢ
ＳやＴＣＳの制御を適切に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す断面図。
【図２】センサのみを取り出して示す斜視図。
【図３】本発明の構造に於いて、磁気回路を構成する部
材のみを取り出して示す断面図。
【図４】従来構造の１例を示す断面図。
【図５】従来構造に於いて、磁気回路を構成する部材の
みを取り出して示す断面図。
【符号の説明】
１ ハブ ２ フランジ部 ３ａ 内輪軌道 ３ｂ 内輪軌道 ４ 内輪 ５ ナット ６ 段部 ７ 円柱部 ８ パルスロータ ９ 凹凸部 １０ 外輪 １１ フランジ １２ 外輪軌道 １３ 転動体 １４ 空間 １５ カバー １６ センサ １７ ポールピース １８ コイル １９ 永久磁石 ２０ 合成樹脂 ２１ バックヨーク ２２ 連続部 ２３ 円板部 ２４ 円板部 ２５ 微小隙間 ２６ 微小隙間 ２７ シール材

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外周面に内輪軌道を有し使用時に回転す
    る磁性材製のハブと、内周面に外輪軌道を有する外輪
    と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に設けられ、上記
    ハブの回転を自在とする複数個の転動体と、このハブに
    固定され、使用時にこのハブの軸心を中心として回転す
    るパルスロータと、上記外輪に、このパルスロータに対
    向した状態で支持されたセンサとを備えた回転速度検出
    用転がり軸受ユニットに於いて、このセンサは、一端面
    を上記パルスロータに対向させた磁性材製のポールピー
    スと、このポールピースの周囲に巻回されたコイルと、
    その一端面をこのポールピースの他端面に当接させた永
    久磁石と、その基端部をこの永久磁石の他端面に当接さ
    せ、その先端部を上記ハブの端面に近接対向させた、磁
    性材製のバックヨークとから成る事を特徴とする回転速
    度検出用転がり軸受ユニット。
  2. 【請求項２】 バックヨークの先端部に円板部が設けら
    れており、この円板部がハブの端面中心部に形成した円
    柱部の端面に近接対向している、請求項１に記載した回
    転速度検出用転がり軸受ユニット。
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