JP3189624B2 - 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット - Google Patents

回転速度検出装置付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】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
在に支持すると共に、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）を制御すべく、この車輪の回転速度を検出す
る為の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットとして、
従来から種々の構造のものが知られている。この様な回
転速度検出装置付転がり軸受ユニットに組み込まれる回
転速度検出装置は何れも、車輪と共に回転するトーンホ
イールと、このトーンホイールの回転速度に比例した周
波数で変化する出力信号を出すセンサとを備える。トー
ンホイール及びセンサの種類に就いては従来から種々知
られている。このうちで、トーンホイールとして磁性材
製のものを使用し、このトーンホイールの回転に応じて
センサを構成するコイルに惹起される電圧を変化させ
る、所謂パッシブ型のものが、高価な構成部品を使用し
ない事から、広く使用されている。又、この様なパッシ
ブ型の回転速度検出装置に於いて、センサの出力を大き
くすべく、このセンサを円環状に構成する事も、例え
ば、欧州特許公開0 426 298 A1、或は発明協会公開技報
９４−１６０５１に記載されている様に、従来から知ら
れている。
【０００３】図２０〜２１は、このうちの公開技報に記
載された回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを示し
ている。内輪相当部材であるハブ１の外端部（外とは車
両への組み付け状態で車両の幅方向外となる側を言い、
各図の左）外周面には、車輪を固定する為のフランジ部
２を形成し、中間部外周面には、内輪軌道３ａと段部４
とを形成している。又、このハブ１の外周面には、その
外周面に内輪軌道３ｂを形成し、上記ハブ１と共に内輪
相当部材を構成する内輪５を、その外端面を上記段部４
に突き当てた状態で外嵌支持している。尚、上記内輪軌
道３ａは、ハブ１の外周面に直接形成する代りに、ハブ
１とは別体の内輪（図示せず）に形成し、この内輪と上
記内輪５とを、ハブ１に外嵌固定する場合もある。
【０００４】又、ハブ１の内端寄り部分には雄ねじ部６
を形成している。そして、この雄ねじ部６に螺合し更に
緊締したナット７により、上記内輪５をハブ１の外周面
の所定部分に固定して、内輪相当部材を構成している。
ハブ１の周囲に配置された外輪８の中間部外周面には、
この外輪８を懸架装置に固定する為の取付部９を設けて
いる。又、この外輪８の内周面には、それぞれが上記各
内輪軌道３ａ、３ｂに対向する、外輪軌道１０ａ、１０
ｂを形成している。そして、これら各内輪軌道３ａ、３
ｂと外輪軌道１０ａ、１０ｂとの間に、それぞれ複数ず
つの転動体１１、１１を設けて、上記外輪８の内側での
ハブ１の回転を自在としている。尚、図示の例では、転
動体１１、１１として玉を使用しているが、重量の嵩む
自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、転動体とし
てテーパころを使用する場合もある。又、上記外輪８の
外端部内周面と、ハブ１の外周面との間には、シールリ
ング１２を装着して、外輪８の内周面と上記ハブ１の外
周面との間に存在し、上記複数の転動体１１、１１を設
けた空間の外端開口部を塞いでいる。
【０００５】上記内輪５の内端部（内とは、車両への組
み付け状態で車両の幅方向中央寄りとなる側を言い、各
図の右）で上記内輪軌道３ｂから外れた部分には、トー
ンホイール１３の基端部（図２０〜２１の左端部）を外
嵌固定している。このトーンホイール１３は、鋼板等の
磁性金属板により全体を円環状（短円筒状）に形成され
ている。このトーンホイール１３は、互いに同心に形成
された小径部１４と大径部１５とを、段部１６により連
続させて成る。この様なトーンホイール１３は、上記大
径部１５を内輪５の端部外周面に外嵌し、上記段部１６
をこの内輪５の端縁部に当接させた状態で、この内輪５
に支持固定している。従って上記小径部１４は、上記内
輪５と同心に支持される。そして、この小径部１４に、
回転側除肉部である複数の透孔１７を、円周方向に亙り
等間隔に形成して、円周方向に亙る磁気特性を交互に且
つ等間隔に変化させている。各透孔１７は同形状で、軸
方向（図２０〜２１の左右方向）に長い矩形としてい
る。
【０００６】外輪８の内端開口部は、ステンレス鋼板、
アルミニウム合金板等の金属板を絞り加工する等により
有底円筒状に造られた、カバー１８で塞いでいる。この
カバー１８を構成する円筒部１９の内周側に、円環状の
センサ２０を包埋した、やはり円環状の合成樹脂２１を
保持固定している。このセンサ２０は、永久磁石２２
と、鋼板等の磁性材により造られたステータ２３と、コ
イル２４とを備えており、これら各部材２２、２３、２
４を上記合成樹脂２１中に包埋する事で、全体を円環状
に構成している。
【０００７】上記センサ２０の構成各部材のうちの永久
磁石２２は、全体を円輪状（円環状）に形成されて、直
径方向に亙り着磁されている。そして、この永久磁石２
２の内周面を、上記トーンホイール１３を構成する小径
部１４の基端部で、上記透孔１７を形成していない部分
の外周面に、微小隙間２５を介して対向させている。
又、上記ステータ２３は、断面が略Ｊ字形で全体を円環
状に造られている。そして、このステータ２３を構成す
る外径側円筒部２６の端部内周面と上記永久磁石２２の
外周面とを、近接若しくは当接させている。又、上記ス
テータ２３を構成する内径側円筒部２７の内周面を、上
記トーンホイール１３の一部で、上記複数の透孔１７を
形成した部分に対向させている。更に、上記内径側円筒
部２７には、固定側除肉部である複数の切り欠き２８
を、この内径側円筒部２７の円周方向に亙って、前記透
孔１７と等ピッチ（中心角ピッチ）で形成している。従
って、上記内径側円筒部２７部分は、櫛歯状に形成され
ている。
【０００８】更に、上記コイル２４は、非磁性材製のボ
ビン２９に導線を巻回する事により円環状に形成され、
上記ステータ２３を構成する外径側円筒部２６の内周側
部分に配置されている。このコイル２４に惹起される起
電力は、カバー１８の外面に突設したコネクタ３０から
取り出す。
【０００９】上述の様に構成される回転速度検出装置付
転がり軸受ユニットの使用時、ハブ１と共にトーンホイ
ール１３が回転すると、このトーンホイール１３と対向
するステータ２３内の磁束密度が変化し、上記コイル２
４に惹起される電圧が、上記ハブ１の回転速度に比例し
た周波数で変化する。ステータ２３を流れる磁束の密度
変化に対応して上記コイル２４に惹起される電圧が変化
する原理は、従来から広く知られた回転速度検出用セン
サの場合と同じである。又、トーンホイール１３の回転
に応じてステータ２３に流れる磁束の密度が変化する理
由は、次の通りである。
【００１０】上記トーンホイール１３に設けた複数の透
孔１７と、ステータ２３に設けた切り欠き２８とは、互
いのピッチが等しい為、トーンホイール１３の回転に伴
って全周に亙り同時に対向する瞬間がある。そして、こ
れら各透孔１７と各切り欠き２８とが互いに対向した瞬
間には、隣り合う透孔１７同士の間に存在する磁性体で
ある柱部と、やはり隣り合う切り欠き２８同士の間に存
在する磁性体である舌片とが、前記微小隙間２５を介し
て互いに対向する。この様にそれぞれが磁性体である柱
部と舌片とが互いに対向した状態では、上記トーンホイ
ール１３とステータ２３との間に、高密度の磁束が流れ
る。
【００１１】これに対して、上記透孔１７と切り欠き２
８との位相が半分だけずれると、上記トーンホイール１
３とステータ２３との間で流れる磁束の密度が低くな
る。即ち、この状態では、トーンホイール１３に設けた
透孔１７が上記舌片に対向すると同時に、ステータ２３
に設けた切り欠き２８が上記柱部に対向する。この様に
柱部が切り欠き２８に、舌片が透孔１７に、それぞれ対
向した状態では、上記トーンホイール１３とステータ２
３との間に比較的大きな空隙が、全周に亙って存在す
る。そして、この状態では、これら両部材１３、２３の
間に流れる磁束の密度が低くなる。この結果、前記コイ
ル２４に惹起される電圧が、前記ハブ１の回転速度に比
例して変化する。
【００１２】上記センサ２０は上述の様に作用する事に
より、コイル２４に惹起される出力電圧を、ハブ１の回
転速度に比例した周波数で変化させるが、外輪８の開口
端部には、元々円環状の空間が存在する。従って、上記
センサ２０を限られた空間に設置可能にし、しかもこの
センサ２０の出力を十分に大きくして、ハブ１と共に回
転する車輪の回転速度検出を確実に行なえる。即ち、上
記センサ２０を構成する永久磁石２２、ステータ２３、
及びコイル２４は、それぞれトーンホイール１３の全周
を囲む円環状に形成されている。そして、上記永久磁石
２２から出る磁束を、上記ステータ２３の全周に亙って
流す様にしている為、このステータ２３の内部を流れる
磁束の量を、このステータ２３全体として十分に多くで
きる。従って、このステータ２３を通過する磁束の密度
変化に対応する、上記コイル２４の電圧変化を大きくで
きる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する、従来から知られた円環状のセンサ２０を備えた
回転速度検出装置の場合には、それ以前から知られた棒
状のセンサを使用した構造のものに比べて大きな出力を
得られる。ところが、小型の自動車に組み付け可能な小
型の構造で、しかもセンサの出力を十分に確保する為に
は、次に述べる様な点を改良する必要がある。
【００１４】即ち、車輪の回転速度検出を確実に行なう
べく、上記センサ２０の出力を大きくする為に最も簡便
な方法は、このセンサ２０を大型化する事である。とこ
ろが、小型自動車用の回転速度検出装置付転がり軸受ユ
ニットを構成するセンサ２０の場合には、外径寸法や軸
方向に亙る厚さ寸法の増大につながる大型化は難しい。
そこで、小型自動車用の回転速度検出装置付転がり軸受
ユニットでセンサの出力増大を図る為には、限られた空
間を有効に利用する事により、外径寸法や厚さ寸法を大
きくする事なく大きな出力を得られる構造が必要にな
る。
【００１５】例えば、図２０〜２１に示した従来構造の
場合には、永久磁石２２の着磁方向両端面である内外両
周面同士の間で流れる磁束は、トーンホイール１３とス
テータ２３とを含む磁気閉回路中を流れる。そして、こ
の磁気閉回路中を流れる磁束の密度変化に応じて電圧を
惹起させるコイル２４は、上記永久磁石２２と軸方向に
併設されている。このコイル２４に惹起される電圧であ
る、センサ２０の出力を大きくする為の方法の一つとし
て、このコイル２４を構成する導線の巻き数を多くする
事が有効である。しかしながら、図２０〜２１に示した
従来構造でこの巻き数を多くすると、上記センサ２０が
大型化する。
【００１６】又、センサ２０の出力を大きくする為の方
法の一つとして、トーンホイール１３の一部でセンサ２
０が対向する部分の周速を速くする事も有効である。と
ころが、図２０〜２１に示した従来構造では、トーンホ
イール１３をセンサ２０の内径側に配置しているので、
上記部分の周速を速くするには、センサ２０の直径も大
きくしなければならなくなる。センサ２０の直径が大き
くなると、回転速度検出装置全体が大型化して、小型の
自動車への組み付けが難しくなるだけでなく、上記コイ
ル２４を構成する導線の巻き数が同じ場合でもこの導線
の全長が長くなる。導線の全長の増大は抵抗の増大に結
び付き、センサ２０の出力を増大させる事に関してマイ
ナス要因となる。
【００１７】これに対して、センサ２０をトーンホイー
ル１３の直径方向内側に配置すれば、トーンホイール１
３の周速を速くすると共に透孔１７のピッチを大きく
し、しかも導線の全長を長くする事なくこの導線の巻き
数を多くして、上記センサ２０の出力増大を図れる。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。更に、本発明の
回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、空間の有効
利用を図る事により上記導線の巻き数を十分に多くし、
出力増大効果を十分に得る事を目的としている。
【００１８】
【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、前述した従来の回転速度検
出装置付転がり軸受ユニットと同様に、内周面に複列の
外輪軌道を有し、使用時に回転しない外輪と、上記内周
面と対向する外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時に
回転する内輪相当部材と、上記各外輪軌道と内輪軌道と
の間に転動自在に設けられた複数の転動体と、上記内輪
相当部材の端部に固定され、その一部表面に円周方向に
亙って複数の回転側除肉部を等間隔に設けた被検出部を
有する、磁性材製で円環状のトーンホイールと、上記外
輪の内端開口部に固定されたカバーと、それぞれが円環
状であるコイルと永久磁石とステータとを備え、上記カ
バーに保持された合成樹脂中に包埋された状態で上記ト
ーンホイールの被検出部に対向する円環状のセンサとを
備える。
【００１９】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、上記センサを構成するコイル
が上記トーンホイールに設けられた被検出部よりも直径
方向内側に配置されている。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【作用】上述の様に構成される本発明の回転速度検出装
置付転がり軸受ユニットが、車輪を懸架装置に回転自在
に支持したり、或はこの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、トーンホイールの周速を速くすると共に回転
側除肉部のピッチを大きくし、しかも導線の全長を長く
する事なくこの導線の巻き数を多くして、センサの出力
増大を図れる。しかも、空間の有効利用を図れ、上記導
線の巻き数を十分に多くして、十分に大きな出力増大効
果を得られる。
【００２４】
【実施例】図１〜２は、本発明の第一実施例を示してい
る。尚、本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニッ
トの特徴は、回転速度検出装置部分にあり、転がり軸受
ユニット部分の構造に就いては、前述した従来構造と同
様である。この為、転がり軸受ユニット部分に就いて
は、同等部分に同一符号を付して、重複する説明を省略
若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴である回転速度
検出装置部分を中心に説明する。
【００２５】磁性材製のハブ１と共に内輪相当部材を構
成する、やはり磁性材製の内輪５の内端部には、磁性材
製で円環状のトーンホイール１３ａを外嵌固定してい
る。このトーンホイール１３ａの外周面には、それぞれ
が回転側除肉部である複数の凹部３１、３１を、円周方
向に亙り等間隔に形成している。従ってこのトーンホイ
ール１３ａの外周面形状は、歯車状の凹凸形状である。
又、カバー１８ａの開口端部を、外輪８の内端開口部に
内嵌固定している。そして、このカバー１８ａの内部
に、合成樹脂２１ａに包埋された、円環状のセンサ２０
ａを支持している。
【００２６】このセンサ２０ａは、円筒状（円環状）の
永久磁石２２ａと、それぞれが軟鋼板等の磁性材により
造られた第一、第二のステータ３２、３３と、円環状の
コイル２４ａとを備える。このうちの永久磁石２２ａ
は、全周に亙って軸方向（図１〜２の左右方向）に着磁
されており、外端面をその全周に亙ってＮ極とし、内端
面をその全周に亙ってＳ極としている。
【００２７】又、上記第一のステータ３２は、断面Ｌ字
形で全体を円環状に形成したもので、円輪部３４と、こ
の円輪部３４の外周縁から外方に折れ曲がった円筒部３
５とを備える。そしてこの円筒部３５に、それぞれが固
定側除肉部である複数の切り欠き２８、２８を、上記凹
部３１、３１と等ピッチで形成している。従ってこの円
筒部３５は、櫛歯状に形成されている。そして、この円
筒部３５の内周面を上記トーンホイール１３ａの外周面
に、ラジアル方向に亙る第一の微小隙間３６を介して対
向させている。尚、櫛歯状の円筒部３５を形成する場
合、全体が円輪状の状態で上記切り欠き２８、２８を打
ち抜いて櫛歯状とし、この部分を折り曲げ加工して円筒
部３５とすれば、上記第一のステータ３２を安価に製作
できる。又、上記円輪部３４の内側面は、上記永久磁石
２２ａの外端面に当接させている。
【００２８】一方、上記第二のステータ３３は、円板状
に形成されている。そして、この第二のステータ３３の
外側面外周寄り部分に、上記永久磁石２２ａの内端面を
突き当てている。又、この第二のステータ３３の外側面
中央部は、前記ハブ１の内端部に形成した雄ねじ部６の
内端面に、スラスト方向に亙る第二の微小隙間３７を介
して対向させている。更に、上記永久磁石２２ａの内径
側には、ボビン２９に導線を巻回して成るコイル２４ａ
を添設している。
【００２９】上述の様に構成される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、永久磁石２２
ａの着磁方向両端面である内外両端面同士の間で流れる
磁束は、トーンホイール１３ａと、第一、第二のステー
タ３２、３３と、内輪相当部材を構成するハブ１及び内
輪５とが互いに直列に配置される事で構成される磁気閉
回路中を流れる。そしてこの磁気閉回路中を流れる磁束
の密度は、上記トーンホイール１３ａの回転に伴う凹部
３１、３１と切り欠き２８、２８との位相変化によって
変化する。
【００３０】即ち、これら凹部３１、３１と切り欠き２
８、２８とが互いに対向した瞬間には、隣り合う凹部３
１、３１の間に存在する凸部と、隣り合う切り欠き２
８、２８同士の間に存在する舌片とが互いに対向する。
この為、トーンホイール１３ａと第一のステータ３２と
の間の磁気抵抗が小さくなり、上記磁気閉回路中を流れ
る磁束の密度が高くなる。反対に、これら凹部３１、３
１と切り欠き２８、２８との位相が半分だけずれた瞬間
には、隣り合う凹部３１、３１の間に存在する凸部と切
り欠き２８、２８とが、隣り合う切り欠き２８、２８同
士の間に存在する舌片と凹部３１、３１とが、互いに対
向する。この為、トーンホイール１３ａと第一のステー
タ３２との間の磁気抵抗が大きくなり、上記磁気閉回路
中を流れる磁束の密度が低くなる。そして、上記磁気閉
回路中を流れる磁束の密度変化に伴ってコイル２４ａ
に、上記トーンホイール１３ａの回転速度に比例した周
波数で変化する電圧が惹起される。
【００３１】この様な第一実施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、コイル２４ａを永久磁
石２２ａの内径側に配置する事により、このコイル２４
ａの軸方向に亙る寸法を大きくし、導線の巻き数を多く
して、出力の増大を図れる。又、コイル２４ａの内径
は、ナット７と干渉しない範囲で小さくできる為、巻き
数を多くした場合でも導線の全長があまり大きくはなら
ず、導線の抵抗値の増大も小さい為、巻き数増大による
出力増大効果が大きい。更に、回転側除肉部である凹部
３１、３１を形成したトーンホイール１３ａの外径寸法
を大きくして、周速の増大による出力増大も図れる。
【００３２】この様に本発明の回転速度検出装置付転が
り軸受ユニットは、内輪相当部材の一部を構成するナッ
ト７の外周面とカバー１８ａを構成する円筒部１９の内
周面との間に存在する、環状の限られた空間を有効に利
用して、センサの構成各部材を組み付ける事ができる。
この為、小型で、しかもセンサ２０ａの出力が十分に大
きな回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構成でき
る。特に、図示の実施例の様にトーンホイール１３ａを
内輪５の内端部外周面に固定する構造の場合には、この
内端部外周面と外輪８の内端部内周面との間の空間を有
効利用して回転速度検出装置の小型化を図れる。しか
も、センサ２０ａを構成するコイル２４ａの直径を大き
くする事なくトーンホイール１３ａの直径を大きくでき
るので、センサ２０ａの出力を増大する効果が大きい。
【００３３】次に、図３は、本発明の第二実施例を示し
ている。本実施例の場合には、ナット７の内端面と第二
のステータ３３の内側面との間にまでコイル２４ｂを設
ける事により、このコイル２４ｂを構成する導線の巻き
数をより多くしている。巻き数を多くした分だけ、上述
した第一実施例の場合に比べて、よりセンサ２０ｂの出
力を増大させる事ができる。その他の構成及び作用は、
上述した第一実施例と同様である。
【００３４】次に、図４は、本発明の第三実施例を示し
ている。本実施例の場合には、センサ２０ｃを構成する
第二のステータ３３ａを円輪状に形成すると共に、その
内周縁を外方に折り曲げて円筒部３８を形成している。
又、ハブ１に形成した雄ねじ部６の先端部でナット７か
ら内方に突出した部分には、ねじ山を形成せず、雄ねじ
部６の谷径以下の外径寸法を有する円柱部３９を形成し
ている。そして、上記円筒部３８の内周面と円柱部３９
の外周面とを、ラジアル方向に亙る第二の微小隙間３７
ａを介して対向させている。円筒部３８の直径方向寸法
は、軸方向寸法に比較すると小さな許容差で加工する事
が容易である。従って、第二の微小隙間３７ａの値は小
さく抑えられ、十分な出力を得られる。又、上記円筒部
３８はバーリング加工による製作が可能である為、安価
にできる。その他の構成及び作用は、前述した第一実施
例と同様である。
【００３５】次に、図５は、本発明の第四実施例を示し
ている。本実施例の場合には、センサ２０ｄを構成する
第一のステータ３２ａを単なる円筒形とすると共に、第
二のステータを省略している。第一のステータ３２ａの
外端縁部には複数の切り欠き２８、２８を形成し、この
切り欠き２８、２８形成部分をトーンホイール１３ａの
外周面に、第一の微小隙間３６を介して対向させてい
る。又、円輪状に形成された永久磁石２２ｂを、直径方
向に着磁している。図示の実施例の場合には、この永久
磁石２２ｂの内周面をその全周に亙ってＳ極とし、外周
面をその全周に亙ってＮ極としている。そして、この永
久磁石２２ｂの内周面を、ハブ１の雄ねじ部６の先端部
に形成した、ねじ山のない円柱部３９の外周面に、第二
の微小隙間３７ａを介して対向させている。この様なセ
ンサ２０ｄがトーンホイール１３ａの回転に伴ってコイ
ル２４ｂに惹起される電圧を変化させる作用は、上述し
た各実施例と同様である。
【００３６】次に、図６は、本発明の第五実施例を示し
ている。本実施例の場合には、第二のステータ３３ｂを
断面凸字形で全体を円板状に形成し、コイル２４ｃを、
永久磁石２２ａの内周面と第二のステータ３３ｂの中央
部に形成した凸部４０の外周面との間に装着している。
この様な構造にすれば、第二のステータ３３ｂがコイル
２４ｃの芯出し機構にもなるので、組立工程中のコイル
２４ｃの位置決めが図られて、回転速度検出装置付転が
り軸受ユニットの組み立てが容易になる。又、センサ２
０ｅを包埋した合成樹脂２１ｂの中央部には空洞部４１
を設けて、合成樹脂２１ｂの節約を図っている。更に、
トーンホイール１３ｂは燒結材製とし、外周面の一部で
外端部を除く部分に、回転側除肉部である複数の凹部３
１、３１を形成している。外端部に凹部３１、３１を形
成していない分、この外端部の厚さ寸法を確保できて、
このトーンホイール１３ｂを内輪５に外嵌固定する際に
割れ等の損傷が発生する事を防止できる。その他の構成
及び作用は、前述した第一実施例と同様である。
【００３７】次に、図７は、本発明の第六実施例を示し
ている。本実施例の場合には、ハブ１内端部の雄ねじ部
６に螺合固定されて内輪５を抑え付ける、磁性材製のナ
ット７ａの軸方向中間部に、この内輪５と同心の円筒面
４２を形成している。又、センサ２０ｆを構成する、断
面Ｌ字形で全体を円環状に形成された第二のステータ３
３ｃの外周端部外側面を、軸方向（図７の左右方向）に
着磁された永久磁石２２ａの内端面に突き当てている。
更に、上記第二のステータ３３ｃの内周縁部に形成され
た円筒部４３の内周面を上記円筒面４２に、第二の微小
隙間３７ｂを介して対向させている。尚、上記円筒面４
２の円周方向複数個所（例えば４個所）には、それぞれ
が軸方向に亙る凹溝４４、４４を形成して、上記ナット
７ａを緊締する際に工具を係止自在としている。第一の
ステータ３２とトーンホイール１３ａとに関しては、前
述した第一実施例と同様である。
【００３８】この様に構成される本実施例の回転速度検
出装置付転がり軸受ユニットに於いては、永久磁石２２
ａの着磁方向両端面である内外両端面同士の間で流れる
磁束は、トーンホイール１３ａと、第一、第二のステー
タ３２、３３ｃと、内輪相当部材を構成する内輪５と、
この内輪５を抑え付けるナット７ａとが互いに直列に配
置される事で構成される磁気閉回路中を流れる。そして
この磁気閉回路中を流れる磁束の密度は、前述した第一
実施例の場合と同様に、上記トーンホイール１３ａの回
転に伴う凹部３１、３１と切り欠き２８、２８との位相
変化によって変化する。この磁束密度の変化により、コ
イル２４ａに惹起される電圧が変化する。尚、ナット７
ａの凹溝４４、４４が回転しても、このナット７ａの円
筒面４２と第二のステータ３３ｃの内周縁部に形成され
た円筒部４３の内周面とが対向する面積は不変である。
この為、ナット７ａの回転によって凹溝４４、４４の影
響が出力電圧に表われる事はない。
【００３９】次に、図８は、本発明の第七実施例を示し
ている。本実施例の場合には、センサ２０ｇを構成する
永久磁石２２ｃとして、円筒状で直径方向に着磁したも
のを使用している。又、第一のステータ３２ｂを円筒状
に形成し、この第一のステータ３２ｂの内半部を上記永
久磁石２２ｃの外周面に、近接若しくは当接させてい
る。この第一のステータ３２ｂの外半部には切り欠き２
８、２８を形成している。更に、第二のステータ３３ｄ
として、断面形状がコ字形若しくはＪ字形のものを使用
している。そして、この第二のステータ３３ｄの外径側
円筒部４５の外周面を上記永久磁石２２ｃの内周面に近
接若しくは当接させ、同じく内径側円筒部４６の内周面
をナット７ａに形成した円筒面４２に、第二の微小隙間
３７ｂを介して対向させている。この様に構成される本
実施例の場合も、上述した第六実施例の場合と同様の作
用により、コイル２４ａに惹起される電圧を変化させ
る。
【００４０】次に、図９は、本発明の第八実施例を示し
ている。本実施例の場合には、センサ２０ｄを構成する
永久磁石２２ｂとして円輪状で直径方向に着磁したもの
を使用している。そして、この永久磁石２２ｂの内周面
をナット７ａに形成した円筒面４２に、第二の微小隙間
３７ｂを介して対向させている。この様に構成される本
実施例の場合も、上述した第六〜第七実施例の場合と同
様の作用により、コイル２４ａに惹起される電圧を変化
させる。
【００４１】次に、図１０〜１１は、本発明の第九〜第
十実施例を示している。これら両実施例はそれぞれ、前
述の図４〜５に示した第三〜第四実施例と類似したもの
である。即ち、第三〜第四実施例がハブ１の内端部に円
柱部３９を形成し、この円柱部３９の外周面に円筒部３
８若しくは永久磁石２２ｂの内周面を、第二の微小隙間
３７ａを介して対向させていたのに対して、これら第九
〜第十実施例の場合には、ナット７ｂの内端部に円筒面
４２ａを形成し、この円筒面４２ａに円筒部３８若しく
は永久磁石２２ｂの内周面を、第二の微小隙間３７ａを
介して対向させている。コイル２４ａの断面形状を適宜
変える事は自由である。
【００４２】尚、図示は省略したが、図１〜３に示した
第一〜第二実施例、並びに図６、７、１０に示した第
五、第六、第九実施例から第一のステータ３２を省略す
る事で、本発明の技術的範囲に属する回転速度検出装置
を構成する事もできる。但し、この場合には、トーンホ
イールの外周面ではなく内側面に、回転側除肉部である
凹部を形成し、永久磁石の外端面に固定側除肉部である
凹部を形成する。従って、トーンホイールの内側面及び
永久磁石の外端面には、それぞれ歯車状の凹凸が形成さ
れる。そして、これら歯車状のトーンホイールの内側面
と永久磁石の外端面とを、スラスト方向に亙る第一の微
小隙間を介して対向させる。
【００４３】次に、図１２〜１３は、本発明の第十一実
施例を示している。センサ２０ｈと共に回転速度検出装
置を構成するトーンホイール１３ｃは、鋼板等の磁性金
属板により全体を円筒状に形成されて、小径部１４ａの
内端縁と大径部１５ａの外端縁とを段部１６ａで連続さ
せた、クランク型の断面形状を有する。この様なトーン
ホイール１３ｃは、上記小径部１４ａを内輪５の内端部
に外嵌する事で、この内輪５に固定している。又、この
様にトーンホイール１３ｃを内輪５に固定した状態で、
上記大径部１５ａは、上記内輪５を抑え付ける為のナッ
ト７の周囲に位置する。被検出部を構成する為の回転側
除肉部である複数の透孔１７は、上記大径部１５ａの外
半部（図１２〜１３の左半部）に、円周方向に亙って等
間隔に形成している。勿論、円周方向に隣り合う透孔１
７同士の間には、磁性材製の柱部が存在する。尚、回転
側除肉部は、上記大径部１５ａの少なくとも内周面に設
けられていれば足りる。従って、上記大径部１５ａの内
周面に内歯歯車状の凹凸を形成し、このうちの凹部を回
転側除肉部とする事もできる。
【００４４】又、上記センサ２０ｈは、永久磁石２２ｄ
と、ステータ２３ａと、コイル２４ｄとから成る。この
うちの永久磁石２２ｄは、全体を円輪状（円環状）に形
成されて、直径方向に亙り着磁されている。着磁方向は
全周に亙って変化しない。この永久磁石２２ｄの着磁方
向一端面である外周面は、上記トーンホイール１３ｃの
大径部１５ａの内端部（図１２〜１３の右端部）で上記
透孔１７を形成していない部分の内周面に、第一の微小
隙間３６ａを介して対向している。上記内端部がトーン
ホイールの一部である。
【００４５】又、上記永久磁石２２ｄの着磁方向他端面
である内周面には、やはり上記トーンホイール１３ｃと
同様に磁性金属板により円環状に形成されたステータ２
３ａの内端部外周面を、当接若しくは近接させている。
このステータ２３ａは、内側円筒部４７と、外側円筒部
４８と、これら両円筒部４７、４８同士を連続させる連
続部４９とから成る。このうち、上記ステータ２３ａの
内端部を構成する内側円筒部４７の外周面を、上記永久
磁石２２ｄの内周面に当接若しくは近接させている。即
ち、上記内端部を構成する上記内側円筒部４７が、ステ
ータの一端部である。又、ステータ２３ａの他端部であ
る上記外側円筒部４８の外周面は、上記トーンホイール
１３ｃを構成する大径部１５ａの外半部で、上記透孔１
７を形成した部分の内周面に、第二の微小隙間３７ｃを
介して対向している。上記部分がトーンホイールの他部
である。この外側円筒部４８には、固定側除肉部である
複数の切り欠き２８ａを、上記透孔１７と等ピッチで形
成している。従って、円周方向に隣り合う切り欠き２８
ａ同士の間には、磁性材製の舌片が、前記柱部（並びに
透孔１７及び切り欠き２８ａ）と等ピッチで設けられて
いる。
【００４６】又、上記連続部４９は、上記外側円筒部４
８の外端縁から直径方向（図１２〜１３の上下方向）内
方に折れ曲がった円輪部５０と、この円輪部５０の内周
縁から軸方向内方（図１２〜１３の右方）に折れ曲がっ
た円筒部５１と、この円筒部５１の内端縁（図１２〜１
３の右端縁）と上記内側円筒部４７の外端縁（図１２〜
１３の左端縁）とを連続させる傾斜部５２とから構成さ
れる。前記ナット７の周囲に位置する上記円筒部５１
は、このナット７との干渉を防止すべく、このナット７
の外径よりも少し大きな内径を有する。又、上記ナット
７から軸方向内方に外れた部分に存在する上記内側円筒
部４７の内径は、上記ナット７の外径よりも十分に小さ
い。
【００４７】そして、前記コイル２４ｄは、この様なス
テータ２３ａと前記永久磁石２２ｄの外側面とにより三
方を囲まれる部分に設けられている。このコイル２４ｄ
は、合成樹脂により円環状に造られて外周側が開口した
ボビン２９ａに導線を巻回する事により造られている。
又、この導線の両端部は、次述するカバー１８ｂ外に突
設したコネクタ３０ａの端子に接続している。尚、上記
ボビン２９ａへの導線の巻回作業を容易にする為、この
ボビン２９ａの断面形状を、外周側が開口したコ字形と
し、コイル２４ｄの断面形状を矩形にする事もできる。
【００４８】上述の様な永久磁石２２ｄと、ステータ２
３ａと、コイル２４ｄとから成り、全体を円環状に造ら
れたセンサ２０ｈは、やはり円環状に形成された合成樹
脂２１ｃ中に包埋されて、カバー１８ｂ内に嵌合固定さ
れている。このカバー１８ｂは、ステンレス鋼板等にプ
レス成形、或は絞り成形を施す事により、有底円筒状に
構成されている。そして、このカバー１８ｂの開口端部
を外輪８の内端部に外嵌する事で、この外輪８に固定す
ると共に、この外輪８の内端開口を塞いでいる。上記カ
バー１８ｂを構成する底板部５３の中央部には有底円筒
状の凸部５４を形成している。上記合成樹脂２１ｃは、
この凸部５４の外周面と円筒部１９の内周面との間の円
環状空間に嵌合固定している。従って、この合成樹脂２
１ｃの支持強度は十分に確保され、走行時の振動等によ
り合成樹脂２１ｃに加わるモーメント荷重に拘らず、こ
の合成樹脂２１ｃの耐久性確保を容易に図れる。
【００４９】上述の様に構成される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、トーンホイー
ル１３ｃのうちで透孔１７を形成した大径部１５ａの直
径を大きくできる。この為、上記透孔１７を形成した部
分の周速を速くすると共に、この透孔１７のピッチを大
きくできる。又、センサ２０ｈを上記大径部１５ａの直
径方向内側に配置している為、このセンサ２０ｈを構成
するコイル２４ｄの直径が大きくなる事はない。この
為、このコイル２４ｄを構成する導線の全長を長くする
事なくこの導線の巻き数を多くして、上記センサ２０ｈ
の出力増大を図れる。しかも、このセンサ２０ｈを構成
するコイル２４ｄの内径は、前記ナット７の外周面に対
向する部分では大きく、このナット７の外周面から軸方
向内側に外れた部分では小さく形成しているので、空間
の有効利用を図れる。この結果、上記導線の巻き数を十
分に多くして、十分に大きな出力増大効果を得られる。
尚、本実施例の変形例として、永久磁石２２ｄの外周面
に第二のステータ（図示せず）の内周面を当接若しくは
近接させ、この第二のステータの外周面と前記大径部１
５ａの内周面とを第一の微小隙間３６ａを介して対向さ
せる事もできる。
【００５０】次に、図１４は、本発明の第十二実施例を
示している。本実施例の場合には、センサ２０ｉを構成
する永久磁石２２ｅを軸方向（図１４の左右方向）に亙
って着磁すると共に、この永久磁石２２ｅの内端部（図
１４の右端部）の直径を小さくする事で、上記センサ２
０ｉの内径を、ナット７から軸方向に外れた部分で小さ
くしている。ステータ２３ｂは、磁性金属板により、断
面Ｌ字形で全体を円環状に形成している。そして、上記
永久磁石２２ｅの外端面（図１４の左端面）を、トーン
ホイール１３ｃの段部１６ａの内側面（図１４の右側
面）及び磁性材製の内輪５の内端面（図１４の右端面）
に、第一の微小隙間３６ｂを介して対向させている。即
ち、上記永久磁石２２ｅの外端面が永久磁石の着磁方向
一端面であり、上記段部１６ａの内側面及び上記内輪５
の内端面がトーンホイールの一部である。又、ステータ
２３ｂの直径方向（図１４の上下方向）内周側端部は、
上記永久磁石２２ｅの内端面（図１４の右端面）に当接
している。上記内周側端部がステータの一端部であり、
上記内端面が永久磁石の着磁方向他端面である。又、上
記ステータ２３ｂの外周縁に形成した円筒部５５をトー
ンホイール１３ｃを構成する大径部１５ａの内半部（図
１４の右半部）内周面に、第二の微小隙間３７ｄを介し
て対向させている。上記円筒部５５がステータの他端部
であり、上記大径部１５ａの内半部がトーンホイールの
他部である。又、被検出部を構成する為の回転側除肉部
である透孔１７は、トーンホイール１３ｃを構成する大
径部１５ａの内半部に、固定側除肉部である切り欠き２
８ｂは上記円筒部５５に、それぞれ形成している。
【００５１】本実施例の場合も、上述した第十一実施例
の場合とほぼ同様の作用により、空間の有効利用を図っ
てコイル２４ｄを構成する導線の巻き数を十分に多く
し、十分に大きな出力増大効果を得られる。尚、本実施
例の場合には、センサ２０ｉを構成する永久磁石２２ｅ
の外端部が合成樹脂２１ｂから露出しているが、この永
久磁石２２ｅの屈曲部が合成樹脂２１ｂ中に包埋されて
いるので、この永久磁石２２ｅが合成樹脂２１ｂに対し
てずれ動く事はない。尚、本実施例の変形例として、永
久磁石２２ｅをナット７の六角部外周から外れた位置に
配置すると共に、製造容易な単なる円筒形に造り、この
永久磁石の外端面に第二のステータ（図示せず）の内端
面を当接させ、この第二のステータの外端面と上記段部
１６ａの内側面及び磁性材製の内輪５の内端面或はトー
ンホイール１３ｃの大径部１５ａの内周面とを、第一の
微小隙間３６ｂを介して対向させる事もできる。この場
合、上記第二のステータが、永久磁石の着磁方向一端面
に磁気的に通じる部分である。
【００５２】次に、図１５は、本発明の第十三実施例を
示している。本実施例の場合にはセンサ２０ｊを、軸方
向（図１５の左右方向）に着磁した円環状の永久磁石２
２ｄを含んで構成している。この永久磁石２２ｄの軸方
向外端面（図１５の左端面）にはステータ２３ｃの基端
部（図１５の右端部）を当接させ、このステータ２３ｃ
の先端部（図１５の左端部）外周面を、トーンホイール
１３ｄを構成する大径部１５ａの中間部内周面に、微小
隙間５６を介して対向させている。又、上記永久磁石２
２ｄの軸方向内端面（図１５の右端面）に、断面Ｌ字形
に造られた第二のステータ５７の基端部（直径方向内周
側端部を指し、図１５の下端部）を当接させ、この第二
のステータ５７の先端部（直径方向外周縁に設けた円筒
部の、軸方向外端部を指し、図１５の左端部）外周面を
上記大径部１５ａの軸方向内端部（図１５の右端部）内
周面に、微小隙間５８を介して対向させている。
【００５３】上記大径部１５ａの内半部（図１５の右半
部）には回転側除肉部である切り欠き５９を形成する事
により、上記ステータ２３ｃ及び第二のステータ５７の
先端部にはそれぞれが固定側除肉部である切り欠き２８
ｃ、６０を形成する事により、それぞれの部分を櫛歯状
に形成している。勿論、これら各切り欠き５９、２８
ｃ、６０のピッチは互いに等しい。又、切り欠き２８
ｃ、６０の位相は互いに等しい。更に、上記永久磁石２
２ｄとステータ２３ｃと第二のステータ５７とにより囲
まれる部分にはコイル２４ｅを設けて、これら各部材２
２ｄ、２３ｃ、５７を流れる磁束の密度変化により、上
記トーンホイール１３ｄの回転速度に比例した周波数で
変化する電圧を惹起させる様にしている。
【００５４】
【００５５】上述の様に構成される本実施例の場合に
は、上記トーンホイール１３ｄの回転に伴って磁束の流
れに対する抵抗が、ステータ２３ｃの先端部と大径部１
５ａとの対向部分だけでなく、第二のステータ５７の先
端部と大径部１５ａとの対向部分でも同時に変化する。
従って、上記トーンホイール１３ｄの回転に伴う磁束密
度の変化が大きくなり、センサ２０ｊの出力を大きくで
きる。尚、上記トーンホイール１３ｄの板厚を確保でき
ず、遠心力に基づく大径部１５ａ内端部の変形防止を十
分に図れない場合には、回転側除肉部として、前述した
各実施例と同様の透孔を採用しても良い。この場合に
は、大径部１５ａの内端部と中間部との何れの部分に透
孔を形成するかによって、ステータ２３ｃの先端部と第
二のステータ５７の先端部との何れか一方には切り欠き
２８ｃ（６０）を形成しない。
【００５６】尚、図示は省略したが、前述の第十一〜第
十三各実施例に於いて、カバー１８ｂの底板部５３の一
部には通孔を形成し、この通孔を介してコイル２４ｄ、
２４ｅをなす導線の両端部を、前記コネクタ３０ａの端
子に接続している。上記通孔は従来知られた種々の加工
法により形成できる。この通孔としては、上記底板部５
３の一部に穿設した単なる開口の他、短円筒状としても
良い。例えば、底板部５３にバーリング加工を施す事に
より上記通孔を形成すれば、この通孔は短円筒状とな
る。この様に上記通孔を短円筒状とした場合、センサ２
０ｈ、２０ｉ、２０ｊの支持強度を向上させる事ができ
る。又、前述の各実施例に於いては、底板部５３の中央
部に凸部５４を形成した例を示しているが、図２０〜２
１に示した従来例の場合と同様、上述の様な凸部５４を
形成しない構造としても良い。尚、図１２〜１５に示し
た第十一〜第十三実施例の場合には、ステータの一部で
トーンホイールの内周面と対向する部分が、合成樹脂に
より覆われない構造とした。この様な構造を採用する
と、センサの表面を覆う合成樹脂の厚さ分だけ、トーン
ホイールの内周面とステータとの間の微小隙間の厚さ寸
法を小さくできて、センサの出力増大を図れる。又、ス
テータが合成樹脂により覆われていない為、周囲温度の
変動によってそれぞれが鋼により造られるトーンホイー
ルとステータとの間の微小隙間の厚さ寸法が変化しな
い。従って、上記センサの出力電圧の大きさが周囲温度
により変化する事がなくなる。
【００５７】次に、図１６は、本発明の第十四実施例を
示している。本実施例の場合には、ステータ２３ｄを構
成する円筒部６１の先端寄り部分で、トーンホイール１
３ｅに形成した切り欠き６２に対向する部分に、この切
り欠き６２と同数の切り欠き２８ｄを、円周方向に亙り
等ピッチで形成している。そして、上記トーンホイール
１３ｅを構成する大径部１５ａの内周面と上記円筒部６
１の外周面とを、第一の微小隙間３６を介して対向させ
ている。軸方向に着磁された永久磁石２２ａの内端面
（図１６の右端面）は上記ステータ２３ｄに当接させ、
外端面（図１６の左端面）は上記トーンホイール１３ｅ
を外嵌した磁性材製の内輪５の内端面に、第二の微小隙
間３７を介して対向させている。本実施例の場合も、限
られた空間を有効に利用して、センサの構成各部材を組
み付ける事ができる為、小型で、しかもセンサ２０ｋの
出力が十分に大きな回転速度検出装置付転がり軸受ユニ
ットを構成できる。又、センサ２０ｋを構成するコイル
２４ｅの直径を大きくする事なくトーンホイール１３ｅ
の直径を大きくできるので、センサ２０ｋの出力を増大
できる。
【００５８】次に、図１７は、本発明の第十五実施例を
示している。本実施例では、トーンホイール１３ｆを構
成する大径部１５ａに、それぞれが回転側除肉部である
複数の透孔６３ａ、６３ｂを、円周方向に亙り等間隔で
形成している。センサ２０ｍは、それぞれが円環状に形
成された永久磁石２２ｅとステータ２３ｅとコイル２４
とを備える。このうちの永久磁石２２ｅは、全周に亙っ
て直径方向に着磁されている。そして、この永久磁石２
２ｅの着磁方向一端面である外周面に歯車状の凹凸を形
成し、更にこの外周面を上記大径部１５ａの内周面の一
部で上記透孔６３ａ、６３ａを形成した部分に、微小隙
間２５ａを介して対向させている。
【００５９】又、上記ステータ２３ｅは、軟鋼板等の磁
性金属板を断面略Ｊ字形に形成したもので、互いに同心
の外側円筒部６４と内側円筒部６５とを有する。尚、上
記ステータ２３ｅを、飽和磁束密度の高い電磁鋼又は磁
極用鋼により造れば、このステータ２３ｅの板厚を薄く
して、しかもステータ２３ｅ内での磁束の飽和を防止す
る事も可能である。これら両円筒部６４、６５のうち、
内側円筒部６５の先端縁は上記外側円筒部６４の先端縁
よりも軸方向に突出している。そして、上記内側円筒部
６５の先端部で上記外側円筒部６４の先端縁から突出し
た部分の外周面に、上記永久磁石２２ｅの内周面を当接
若しくは近接させている。
【００６０】又、上記ステータ２３ｅの他端部に形成さ
れた、上記外側円筒部６４には、固定側除肉部である切
り欠き２８、２８を、上記透孔６３ｂ、６３ｂと等ピッ
チで形成している。そして、この切り欠き２８、２８を
形成した外側円筒部６４を、前記トーンホイール１３ｆ
を構成する大径部１５ａの一部で上記透孔６３ｂ、６３
ｂを形成した部分に、前記微小隙間２５ａを介して対向
させている。更に、前記コイル２４は、上記ステータ２
３ｅの中間部で、前記永久磁石２２ｅの側面と上記外
側、内側、両円筒部６４、６５とにより囲まれる部分
に、その全周に亙り添設されている。
【００６１】上述の様に構成されるセンサ２０ｍは、断
面が大略横凸字形で全体を円環状に造られた合成樹脂２
１ｄ内に包埋される。そして、この合成樹脂２１ｄを、
外輪８の内端開口部に嵌着したカバー１８ｃに内嵌固定
している。この状態で前記トーンホイール１３ｆの大径
部１５ａの内周面は、上記合成樹脂２１ｄに支持された
上記センサ２０ｍの外周面に、前記微小隙間２５ａを介
して対向する。
【００６２】上述の様に構成される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、ハブ１と共に
トーンホイール１３ｆが回転すると、このトーンホイー
ル１３ｆと対向するステータ２３ｅ内の磁束密度が変化
し、上記コイル２４に惹起される電圧が、上記ハブ１の
回転速度に比例した周波数で変化する。本実施例の場合
も、トーンホイール１３ｆに形成した大径部１５ａの内
周面と、ステータ２３ｅに形成した外側円筒部６４の外
周面とを対向させる為、これら大径部１５ａ及び外側円
筒部６４の直径を大きくできる。即ち、この外側円筒部
６４を、コイル２４の存在等により直径方向に亙る厚さ
寸法が或る程度嵩むセンサ２０ｍの外周側に配置する
為、この大径部１５ａ及び外側円筒部６４の直径を大き
くできる。この結果、固定側、回転側両除肉部である透
孔６３ａ、６３ｂ及び切り欠き２８、２８の数を十分に
確保して回転速度の検出精度を高める事ができる。しか
も、隣り合う透孔６３ａ、６３ａ同士（６３ｂ、６３ｂ
同士）の間に存在する柱部及び隣り合う切り欠き２８、
２８同士の間に存在する舌片の幅寸法を十分に確保し、
更にトーンホイール１３ｆの一部で透孔６３ａ、６３ｂ
を形成した部分の速度を早くして、センサの出力を大き
くできる。
【００６３】尚、各実施例の様に、センサに組み込む永
久磁石の着磁方向を全周に亙って変化させない場合に
は、この着磁方向を円周方向に亙って変化させる構造に
比べて、回転速度検出の精度を向上させられると共に、
永久磁石の製作が容易で、部品代を安価にできる効果が
ある。
【００６４】この様に、永久磁石の着磁方向を円周方向
に亙って変化させない構造の場合に回転速度検出の精度
を向上させられる理由に就いて説明する。Ｓ極とＮ極と
を円周方向に亙って交互に配列する構造の場合には、隣
り合うＳ極とＮ極との間で（トーンホイールを経由する
事なく）直接流れる磁束を少なく抑える必要がある。例
えば、円周方向にＳ極とＮ極とを交互に繰り返すピッチ
Ｐと、永久磁石の着磁方向端面とトーンホイールとの間
の微小隙間の厚さ寸法Ｔとの比（Ｐ／Ｔ）が小さくなる
と、各Ｎ極から隣接するＳ極に直接流れる磁束の割合が
多くなる。
【００６５】図１８は、着磁方向を円周方向に亙って変
化させた永久磁石を使用した構造で、上記比（Ｐ／Ｔ）
がセンサの出力電圧に及ぼす影響を知る為に本発明者が
行なった実験の結果を示している。この図１８は、上記
比（Ｐ／Ｔ）が１０である場合のセンサの出力電圧を
１．０とし、この比（Ｐ／Ｔ）を変化させた場合の出力
の大きさを示している。この図１８から明らかな様に、
上記比（Ｐ／Ｔ）が６．５を境に、上記出力電圧が急激
に低下する。
【００６６】一方、永久磁石の着磁方向端面とトーンホ
イールとの間の微小隙間の厚さ寸法Ｔは、最低でも０．
６mm程度は必要である。これは、軸受ユニットの運転時
に構成各部材の弾性変形等に拘らず、センサとトーンホ
イールとが接触するのを防止する為である。従って、上
記永久磁石の着磁方向端面でＳ極とＮ極とが交互に繰り
返されるピッチＰ（＝トーンホイールに形成する切り欠
きのピッチ）は、０．６mm×６．５＝３．９mm以上確保
する事が、十分な出力を得る為に必要になる。一方、こ
のピッチＰを大きく（３．９mm以上に）すると、円周方
向に亙るＳ極及びＮ極の数及びトーンホイールに形成す
る切り欠きの数を多くできない。これらＳ極及びＮ極と
切り欠きとの数を多くできないと、１回転当たりの出力
の変化回数が少なくなり（出力が変化する間隔が長くな
り）、低速時に正確な回転速度を知る事ができなくな
る。言い換えれば、回転速度検出の精度が低下する。
【００６７】これに対して、永久磁石の着磁方向を円周
方向に亙って変化させない構造の場合には、回転側除肉
部及び固定側除肉部のピッチを３．９mm以下にしても、
磁束の大部分をトーンホイールを通じて流せる。この結
果、図１８に示す様な特性とは異なり、上記各除肉部の
ピッチを３．９mm以下にしても急激に出力が低下する事
はない。従って、これら各除肉部のピッチを小さくし、
回転速度検出の精度を向上させる事ができる。
【００６８】尚、前述した各実施例で、永久磁石の着磁
方向端面から出てステータ及びトーンホイールを流れる
磁束の最大密度（最大磁束密度）を１０００ガウス（Ga
uss）以上とする事が、正確な回転速度検出を行なう為
に好ましい。この理由は、次の通りである。軸受ユニッ
トに組み込まれる回転速度検出装置を構成するセンサ
は、絶えず外部磁界や軸受ユニットの構成部品の残留磁
気に曝らされる。正確な回転速度を知る為には、これら
外部磁界や残留磁気の影響を僅少に抑える必要がある。
【００６９】一方、回転側、固定側除肉部として形成さ
れる切り欠きのピッチの誤差は１〜２％程度に抑えられ
ている。従って、上記外部磁界や残留磁気の影響を１〜
２％以内に抑える事が、正確な回転速度検出を行なう為
に好ましい。これに対して、軸受ユニットを構成する内
輪や外輪には、通常１０ガウス程度の残留磁気が存在す
る。そこで、この残留磁気の影響を１％以内に抑える為
には、上記最大磁束密度を１０００ガウス以上にする事
が好ましい。永久磁石の着磁方向を円周方向に亙って変
化させない構造の場合には、上記最大磁束密度を１００
０ガウス以上にしても、特に問題を生じない。これに対
して、Ｓ極とＮ極とを円周方向に亙って交互に配列する
構造の場合には、最大磁束密度を高くすると、各Ｎ極か
ら隣接するＳ極に直接流れる磁束の割合が多くなる為、
センサの出力が低下する。この面からも、正確な回転速
度検出を行なう為には、永久磁石の着磁方向を円周方向
に亙って変化させない構造が好ましい。
【００７０】又、円環状のセンサを使用してこのセンサ
の周面とトーンホイールの周面とを全周に亙って対向さ
せる本発明の構造の場合には、トーンホイールに対する
センサの変位に拘らず、このセンサの出力が安定する。
即ち、トーンホイールの周方向一部のみにセンサを対向
させる従来構造の場合には、トーンホイールに対するセ
ンサの変位に伴ってこのセンサの出力が、図１９に破線
ａで示す様に変化する。これに対して円環状のセンサを
使用した構造では、トーンホイールに対するセンサの変
位に伴ってこのセンサの出力が、同図に実線ｂで示す様
に変化する。この図１９の記載から明らかな通り、本発
明の様な円環状のセンサを使用する構造では、このセン
サの出力を安定させる事ができる。この理由は、センサ
の周面とトーンホイールの周面との距離が、一部で広が
った場合には残部で狭まり、センサ全体としての出力に
大きな影響を及ぼさない為である。
【００７１】
【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、
特に大型化する事なくセンサの出力を大きくできて、小
型自動車の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】本発明の第一実施例を示す断面図。
【図２】図１の右部拡大図。
【図３】本発明の第二実施例を示す、図２と同様の図。
【図４】同第三実施例を示す、図２と同様の図。
【図５】同第四実施例を示す、図２と同様の図。
【図６】同第五実施例を示す、図２と同様の図。
【図７】同第六実施例を示す、図２と同様の図。
【図８】同第七実施例を示す、図２と同様の図。
【図９】同第八実施例を示す、図２と同様の図。
【図１０】同第九実施例を示す、図２と同様の図。
【図１１】同第十実施例を示す、図２と同様の図。
【図１２】本発明の第十一実施例を示す断面図。
【図１３】図１２の右部拡大図。
【図１４】本発明の第十二実施例を示す、図２と同様の
図。
【図１５】同第十三実施例を示す、図２の上半部に相当
する図。
【図１６】同第十四実施例を示す、図１５と同様の図。
【図１７】同第十五実施例を示す、図２と同様の図。
【図１８】Ｓ極とＮ極とを交互に配置した永久磁石を組
み込んだ回転速度検出装置で、磁極及び除肉部のピッチ
と微小隙間の厚さ寸法との比がセンサの出力に及ぼす影
響を示す線図。
【図１９】センサの直径方向に亙る変位がセンサの出力
に及ぼす影響を示す線図。
【図２０】従来構造の１例を示す断面図。
【図２１】図２０のＡ部拡大図。
【符号の説明】
１ ハブ ２ フランジ部 ３ａ、３ｂ 内輪軌道 ４ 段部 ５ 内輪 ６ 雄ねじ部 ７、７ａ、７ｂ ナット ８ 外輪 ９ 取付部 １０ａ、１０ｂ 外輪軌道 １１ 転動体 １２ シールリング １３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３
ｆ トーンホイール １４、１４ａ 小径部 １５、１５ａ 大径部 １６、１６ａ 段部 １７ 透孔 １８、１８ａ、１８ｂ カバー １９ 円筒部 ２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０
ｆ、２０ｇ、２０ｈ、 ２０ｉ、２０ｊ、２０ｋ、２０ｍ センサ ２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 合成樹脂 ２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ 永久
磁石 ２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ ステ
ータ ２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ コイ
ル ２５、２５ａ 微小隙間 ２６ 外径側円筒部 ２７ 内径側円筒部 ２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ 切り欠き ２９、２９ａ ボビン ３０、３０ａ コネクタ ３１ 凹部 ３２、３２ａ、３２ｂ 第一のステータ ３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ 第二のステー
タ ３４ 円輪部 ３５ 円筒部 ３６、３６ａ、３６ｂ 第一の微小隙間 ３７、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ 第二の微小隙
間 ３８ 円筒部 ３９ 円柱部 ４０ 凸部 ４１ 空洞部 ４２、４２ａ 円筒面 ４３ 円筒部 ４４ 凹溝 ４５ 外径側円筒部 ４６ 内径側円筒部 ４７ 内側円筒部 ４８ 外側円筒部 ４９ 連続部 ５０ 円輪部 ５１ 円筒部 ５２ 傾斜部 ５３ 底板部 ５４ 凸部 ５５ 円筒部 ５６ 微小隙間 ５７ 第二のステータ ５８ 微小隙間 ５９、６０ 切り欠き ６１ 円筒部 ６２ 切り欠き ６３ａ、６３ｂ 透孔 ６４ 外側円筒部 ６５ 内側円筒部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平7−29560 (32)優先日 平成７年２月17日(1995．2．17) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (56)参考文献 特開 平５−264562（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−87821（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−4313（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−14634（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−14061（ＪＰ，Ｕ) 欧州特許出願公開426298（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 3/488 F16C 19/00 - 19/52 F16C 41/00 B60T 8/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時
    に回転しない外輪と、上記内周面と対向する外周面に複
    列の内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪相当部材
    と、上記各外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設け
    られた複数の転動体と、上記内輪相当部材の端部に固定
    され、その一部表面に円周方向に亙って複数の回転側除
    肉部を等間隔に設けた被検出部を有する磁性材製で円環
    状のトーンホイールと、上記外輪の内端開口部に固定さ
    れたカバーと、それぞれが円環状であるコイルと永久磁
    石とステータとを備え、上記カバーに保持された合成樹
    脂中に包埋された状態で上記トーンホイールの被検出部
    に対向する円環状の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、上記センサを構成する
    コイルが上記トーンホイールに設けられた被検出部より
    も直径方向内側に配置されている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】 カバーと内輪相当部材との間に環状の空
    間が設けられており、センサの一部がこの空間内に設け
    られている、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。
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