JPH07253438A - Roller bearing unit with rotating speed detector - Google Patents

Roller bearing unit with rotating speed detector

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JPH07253438A
JPH07253438A JP1167795A JP1167795A JPH07253438A JP H07253438 A JPH07253438 A JP H07253438A JP 1167795 A JP1167795 A JP 1167795A JP 1167795 A JP1167795 A JP 1167795A JP H07253438 A JPH07253438 A JP H07253438A
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JP
Japan
Prior art keywords
wheel
sensor
peripheral surface
detection unit
magnetic flux
Prior art date
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Pending
Application number
JP1167795A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuyoshi Sakamoto
潤是 坂本
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07253438A publication Critical patent/JPH07253438A/en
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Abstract

PURPOSE:To effectively detect a rotating speed of a wheel synchronized with rotation of a tone wheel by increasing a change of an output signal of a sensor upon rotation of the tone wheel. CONSTITUTION:First and second yokes 34, 35 for forming a sensor 33 are opposed to mutually perpendicular first and second detectors 29, 30 for forming a tone wheel 27 to linearly move. Since a magnetic flux flows through both the detectors 29, 30, an area of a part in which the flux flows is increased, and the flux is scarcely saturated. As a result, a change of the signal of the sensor 33 is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、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)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。
BACKGROUND OF THE INVENTION A rolling bearing unit with a rotation speed detecting device according to the present invention is incorporated in an antilock brake system (ABS) or a traction control system (TCS) to rotate a vehicle wheel with respect to a suspension device. It is freely supported and used to detect the rotation speed of this wheel.

【0002】[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装
置付転がり軸受ユニットが、例えば実開平3−1288
56号公報、同5−4021号公報、或は米国特許第5
063345号明細書等に記載されている様に、従来か
ら提案されている。図11〜12は、このうちの米国特
許第5063345号明細書に記載された構造を示して
いる。
2. Description of the Related Art The wheels of a motor vehicle must be rotatably supported on a suspension system. Further, in order to control the antilock brake system (ABS) or the traction control system (TCS), it is necessary to detect the rotation speed of the wheels. For this purpose, a rolling bearing unit with a rotation speed detecting device is disclosed in
No. 56, No. 5-4021, or US Pat. No. 5
It has been proposed in the past, as described in the specification of No. 063345. 11-12 show the structure described in U.S. Pat. No. 5,063,345.

【0003】トーンホイール1は全体を磁性材により造
られており、外周縁に歯車状の凹凸2を形成している。
このトーンホイール1は、車輪と共に回転する。懸架装
置の側に支持されて回転しないセンサ3は、軸方向(図
11の上下方向)に着磁された永久磁石4と、磁性材製
のヨーク5と、このヨーク5の周囲に巻回されたコイル
6とを有する。上記ヨーク5の基端面(図11の上端
面)は上記永久磁石4の一端面(図11の下端面)に突
き当てられており、このヨーク5の先端面(図11の下
端面)は、上記凹凸2に対向させている。従って、上記
永久磁石4とヨーク5との周囲には、図11に破線で示
す様な磁界が形成される。
The tone wheel 1 is entirely made of a magnetic material, and has gear-like irregularities 2 formed on the outer peripheral edge thereof.
The tone wheel 1 rotates with the wheels. The sensor 3 which is supported by the suspension device side and does not rotate includes a permanent magnet 4 magnetized in the axial direction (vertical direction in FIG. 11), a yoke 5 made of a magnetic material, and wound around the yoke 5. And a coil 6. A base end surface (upper end surface in FIG. 11) of the yoke 5 is abutted against one end surface (lower end surface in FIG. 11) of the permanent magnet 4, and a front end surface (lower end surface in FIG. 11) of the yoke 5 is It opposes the unevenness 2. Therefore, a magnetic field as shown by the broken line in FIG. 11 is formed around the permanent magnet 4 and the yoke 5.

【0004】この磁界を形成する磁束の密度は、上記ヨ
ーク5の先端面と上記凹凸2の凸部とが対向している場
合には高くなり、上記先端面が上記凹凸2の凹部と対向
している場合には低くなる。この様に、コイル6の周囲
に形成される磁界の磁束密度が変化するのに伴って、こ
のコイル6部分に惹起される起電力が、図12に示す様
に変化する。この様に起電力が変化する周波数は、車輪
の回転速度に比例する。従って、上記起電力を上記セン
サ3の出力信号として取り出し、ABSやTCSの制御
器7に入力すれば、これらABSやTCSを適正に制御
できる。
The density of the magnetic flux forming this magnetic field becomes high when the tip surface of the yoke 5 and the convex portion of the unevenness 2 face each other, and the tip surface faces the concave portion of the unevenness 2. If it is, it will be lower. As described above, as the magnetic flux density of the magnetic field formed around the coil 6 changes, the electromotive force induced in the coil 6 portion changes as shown in FIG. The frequency at which the electromotive force changes is proportional to the rotational speed of the wheel. Therefore, by extracting the electromotive force as an output signal of the sensor 3 and inputting it to the controller 7 of the ABS or TCS, these ABS and TCS can be properly controlled.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する従来の回転速度検出装置付転がり軸受
ユニットに於いては、次に述べる様な問題がある。即
ち、車輪の回転支持部分には、必ずしもセンサ3を設け
る為の取付スペースを十分に確保できるとは限らない。
この為、センサ3を小型化する必要があるが、単にセン
サ3を小型化したのでは、このセンサ3の出力(図12
に示した最高電圧と最低電圧との差V)が低くなって、
回転速度検出の確実性が損なわれる。
However, the conventional rolling bearing unit with the rotational speed detecting device, which is constructed and operates as described above, has the following problems. That is, it is not always possible to secure a sufficient mounting space for mounting the sensor 3 in the rotation supporting portion of the wheel.
Therefore, it is necessary to downsize the sensor 3, but if the sensor 3 is simply downsized, the output of the sensor 3 (see FIG.
The difference V) between the highest voltage and the lowest voltage shown in
The reliability of rotation speed detection is impaired.

【0006】即ち、センサ3を小型化する為には、ヨー
ク5として径の小さなものを使用する必要があるが、セ
ンサ3の出力信号の大きさ(電圧)を十分に確保する為
には、永久磁石4として磁力の強い(磁束密度が高い)
ものを使用しなければならない。この結果、上記ヨーク
5の内部で磁束が飽和し易くなる。ヨーク5内で磁束が
飽和した場合には、このヨーク5の先端面が凹凸2の凸
部に対向した状態と凹部に対向した状態とで、磁束密度
の変化が少なくなり、上記出力が極端に小さくなってし
まう。
That is, in order to miniaturize the sensor 3, it is necessary to use a yoke having a small diameter, but in order to sufficiently secure the magnitude (voltage) of the output signal of the sensor 3, Strong magnetic force as the permanent magnet 4 (high magnetic flux density)
You have to use one. As a result, the magnetic flux is easily saturated inside the yoke 5. When the magnetic flux is saturated in the yoke 5, there is little change in the magnetic flux density between the state in which the tip surface of the yoke 5 faces the convex portion of the unevenness 2 and the state in which it faces the concave portion, and the output is extremely high. It gets smaller.

【0007】限られたスペース内への設置を可能とする
と同時に、ヨーク内で磁束が飽和する事を防止し、十分
な出力を得られるセンサを組み込んだ回転速度検出装置
付転がり軸受ユニットとして、実開平5−4021号公
報には、図13〜14に示す様な構造が記載されてい
る。
[0007] As a rolling bearing unit with a rotation speed detecting device incorporating a sensor capable of being installed in a limited space and at the same time preventing saturation of magnetic flux in the yoke and obtaining a sufficient output, Japanese Patent Laid-Open No. 5-4021 discloses a structure as shown in FIGS.

【0008】この公報に記載された構造の場合、トーン
ホイール1の直径方向に着磁した永久磁石8の内周側面
に突部9を、この永久磁石8の外周側面にその中間部を
当接させた磁性材製のヨーク10の両端部に折れ曲がり
部11、11を、それぞれ設けている。そして、上記突
部9並びに折れ曲がり部11、11と、上記トーンホイ
ール1外周縁の凹凸2を構成する凸部とが、同時に対向
する様にしている。又、上記ヨーク10の周囲に巻回し
たコイル12は、互いに巻き方向を逆とした第一コイル
部12aと第二コイル部12bとを、互いに直列に接続
している。
In the case of the structure described in this publication, the projection 9 is brought into contact with the inner peripheral side surface of the permanent magnet 8 magnetized in the diameter direction of the tone wheel 1, and the intermediate portion thereof is brought into contact with the outer peripheral side surface of the permanent magnet 8. Bent portions 11, 11 are provided at both ends of the yoke 10 made of a magnetic material. The projection 9 and the bent portions 11, 11 and the projections forming the projections and depressions 2 on the outer peripheral edge of the tone wheel 1 are arranged to face each other at the same time. Further, in the coil 12 wound around the yoke 10, the first coil portion 12a and the second coil portion 12b whose winding directions are opposite to each other are connected in series.

【0009】上述の様に構成される構造の場合、永久磁
石8の外周側面から出た磁束がヨーク10の内側を、2
系統に分かれて流れるので、図11に示した構造に比べ
ればヨーク10内で磁束が飽和しにくくはなるが、依然
として確実な効果を得る事は難しい。即ち、図11のヨ
ーク5と図13〜14のヨーク10の断面積とが同じと
仮定すれば、図11に示した構造に比べて図13〜14
に示した構造は、凡そ2倍の磁束密度迄耐えられるが、
これを越えた磁束密度を有する永久磁石8を使用する
と、やはりヨーク10内で磁束が飽和し、センサ13の
出力が極端に低下してしまう。
In the case of the structure constructed as described above, the magnetic flux generated from the outer peripheral side surface of the permanent magnet 8 moves inside the yoke 10 by 2
Since the magnetic fluxes are divided into systems, the magnetic flux is less likely to be saturated in the yoke 10 as compared with the structure shown in FIG. 11, but it is still difficult to obtain a reliable effect. That is, assuming that the yoke 5 of FIG. 11 and the yoke 10 of FIGS. 13 to 14 have the same cross-sectional area, the structure of FIGS.
The structure shown in can withstand up to about twice the magnetic flux density,
If the permanent magnet 8 having a magnetic flux density exceeding this is used, the magnetic flux is saturated in the yoke 10 as well, and the output of the sensor 13 is extremely reduced.

【0010】又、図13〜14に示した構造の場合で
も、回転速度検出に利用される磁束の総てが、永久磁石
8の先端面と、トーンホイール1に形成した凹凸2のう
ちで、上記先端面が対向する凸部の先端面との間の空間
を通過する。精密な回転速度検出を行なう為には、上記
凹凸2のピッチを細かくする必要があり、従って上記凸
部の先端面の面積並びに上記空間の断面積は小さい。従
って、上記永久磁石8の磁束密度を大きくした場合に
は、やはりこの空間部分で磁束が飽和し、上記センサ1
3の出力が極端に低下する。本発明の回転速度検出装置
付転がり軸受ユニットは、上述の様な問題に対処すべく
考えられたものである。
Also, in the case of the structure shown in FIGS. 13 to 14, all of the magnetic fluxes used for detecting the rotational speed in the tip surface of the permanent magnet 8 and the unevenness 2 formed on the tone wheel 1 are The tip end surface passes through a space between the tip end surface of the convex portion facing the tip end surface. In order to detect the rotational speed with precision, it is necessary to make the pitch of the irregularities 2 fine, and therefore the area of the tip surface of the convex portion and the cross-sectional area of the space are small. Therefore, when the magnetic flux density of the permanent magnet 8 is increased, the magnetic flux is saturated in this space as well, and the sensor 1
The output of 3 is extremely reduced. The rolling bearing unit with a rotation speed detecting device of the present invention is designed to address the above-mentioned problems.

【0011】[0011]

【課題を解決する為の手段】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、使用時に回転しな
い固定輪と、この固定輪と同心に設けられ、使用時に車
輪と共に回転する回転輪と、上記固定輪の周面でこの回
転輪の周面と対向する部分に形成された第一軌道面と、
上記回転輪の周面で上記固定輪の周面と対向する部分に
形成された第二軌道面と、これら第一、第二両軌道面の
間に設けられた複数の転動体と、上記回転輪に支持され
て、この回転輪と共に回転するトーンホイールと、上記
固定輪に支持されて、このトーンホイールに対向するセ
ンサとを備えている。そして、上記トーンホイールの少
なくとも上記センサと対向する部分は、第一部分と磁気
特性がこの第一部分とは異なる第二部分とが、円周方向
に亙って交互に且つ等ピッチで繰り返すものである。
A rolling bearing unit with a rotation speed detecting device according to the present invention includes a fixed ring that does not rotate during use and a fixed ring, like the above-described conventional rolling bearing unit with a rotation speed detecting device. A concentric rotating wheel that rotates together with the wheel when in use, and a first raceway surface formed on a portion of the peripheral surface of the fixed wheel that faces the peripheral surface of the rotating wheel,
A second raceway surface formed on a portion of the circumferential surface of the rotating wheel facing the circumferential surface of the fixed wheel; a plurality of rolling elements provided between the first and second raceway surfaces; The tone wheel is supported by a wheel and rotates together with the rotating wheel, and the sensor is supported by the fixed wheel and faces the tone wheel. Then, at least a portion of the tone wheel facing the sensor has a first portion and a second portion having a magnetic characteristic different from that of the first portion alternately and circumferentially repeated at equal pitches. .

【0012】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、上記トーンホイールは円輪状
に形成された第一検出部と、円筒状に形成されてこの第
一検出部の周縁から連続した、少なくとも1個の第二検
出部とを備える。そして、これら第一検出部及び第二検
出部には上記第一部分と第二部分とが、同ピッチ且つ同
位相で形成されている。又、上記センサは、上記回転輪
の回転に伴って上記第一、第二検出部の第一、第二部分
に、同時に対向する磁性材製の対向部材と、この対向部
材及び上記第一、第二検出部に対し、磁束の流れ方向に
関して直列に配置された永久磁石と、上記対向部材を通
じて流れる磁束の密度を検出する為の検出部とを備え
る。
Particularly, in the rolling bearing unit with the rotational speed detecting device of the present invention, the tone wheel has a first detecting portion formed in a circular ring shape and a peripheral edge of the first detecting portion formed in a cylindrical shape. From at least one second detection unit continuous with. The first portion and the second portion are formed on the first detection portion and the second detection portion at the same pitch and the same phase. Further, the sensor is a facing member made of a magnetic material, which faces the first and second portions of the first and second detecting portions simultaneously with the rotation of the rotary wheel, the facing member, and the first and second members. The second detection unit includes a permanent magnet arranged in series with respect to the flow direction of the magnetic flux, and a detection unit for detecting the density of the magnetic flux flowing through the facing member.

【0013】[0013]

【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の使用時、車輪と共にトーンホ
イールが回転した場合、対向部材が第一、第二検出部の
第一部分に対向すると、この対向部材に流れる磁束の密
度が高くなる。又、対向部材が第一、第二検出部の第二
部分に対向すると、この対向部材に流れる磁束の密度が
高くなる。
When the rolling bearing unit with the rotational speed detecting device of the present invention constructed as described above is used, when the tone wheel rotates together with the wheels, the facing member faces the first portion of the first and second detecting portions. , The density of the magnetic flux flowing through the facing member is increased. Further, when the facing member faces the second portions of the first and second detecting portions, the density of the magnetic flux flowing through the facing member increases.

【0014】対向部材が第一、第二検出部の双方に形成
した第一、第二部分に同時に対向する為、この対向部材
と第一部分との間の空間の断面積を十分に(図11、1
4に示した従来構造の2倍以上に)確保できる。従っ
て、上記対向部材が第一部分に対向する瞬間と第二部材
に対向する瞬間とでは、この対向部材を通じて流れる磁
束密度が大きく変化する。この結果、この対向部材を通
じて流れる磁束密度を検出する為の検出部の出力信号の
変化量を十分に大きくできる。
Since the facing member simultaneously faces the first and second portions formed on both the first and second detecting portions, the cross-sectional area of the space between the facing member and the first portion is sufficient (see FIG. 11). 1
(More than twice the conventional structure shown in FIG. 4) can be secured. Therefore, at the moment when the facing member faces the first portion and at the moment when the facing member faces the second member, the magnetic flux density flowing through the facing member greatly changes. As a result, the amount of change in the output signal of the detection unit for detecting the magnetic flux density flowing through the facing member can be made sufficiently large.

【0015】[0015]

【実施例】図1〜4は、本発明の第一実施例を示してい
る。内周面に複列の外輪軌道14、14(第一軌道面)
を有する固定輪15は、その外周面に形成したフランジ
24により、懸架装置に支持自在としている。この固定
輪15の内側には、外周面に上記外輪軌道14、14と
対向する内輪軌道17、17(第二軌道面)を有する回
転輪18を配置している。これら内輪軌道17、17の
うち、内側(車両に組み付けた状態で中央となる側を言
い、図1の右側)の内輪軌道17は、上記回転輪18の
内端部外周面に外嵌した内輪21の外周面に形成してい
る。上記回転輪18の内端部に形成した雄ねじ部22に
は、内輪21を外嵌した状態でナット23を螺合緊締
し、上記内輪21を回転輪18に固定している。
1 to 4 show a first embodiment of the present invention. Double-row outer ring raceways 14, 14 on the inner peripheral surface (first raceway surface)
The fixed ring 15 having the above-mentioned structure can be supported by the suspension device by the flange 24 formed on the outer peripheral surface thereof. Inside the fixed ring 15, a rotary ring 18 having an inner ring raceway 17, 17 (second raceway surface) facing the outer ring raceways 14, 14 is arranged on the outer peripheral surface. Among these inner ring raceways 17, 17, the inner ring raceway 17 on the inner side (which means the side that becomes the center when assembled to the vehicle, the right side in FIG. 1) is the inner ring that is fitted onto the outer peripheral surface of the inner end portion of the rotating wheel 18. It is formed on the outer peripheral surface of 21. A nut 23 is screwed and tightened to the male screw portion 22 formed on the inner end portion of the rotary wheel 18 while the inner ring 21 is externally fitted, and the inner ring 21 is fixed to the rotary wheel 18.

【0016】そして、上記固定輪15の外輪軌道14、
14と回転輪18の内輪軌道17、17との間に、それ
ぞれ保持器19、19により保持された複数の転動体2
0、20を設け、上記固定輪15の内径側に回転輪18
を、回転自在に支持している。上記回転輪18の外端寄
り(図1の左寄り)部分の外周面と、上記固定輪15の
外端部(車両への組み付け状態で幅方向外側になる端部
を言い、図1の左端)内周面との間には、シール環39
を装着して、上記転動体20、20を設置した空間25
部分の外端(図1の左端)開口部を塞いでいる。又、上
記回転輪18の外端部で、上記固定輪15の外端開口か
ら突出した部分には、車輪を固定する為のフランジ26
を設けている。
Then, the outer ring raceway 14 of the fixed ring 15,
14 and the inner ring raceways 17, 17 of the rotary wheel 18, a plurality of rolling elements 2 held by cages 19, 19 respectively.
0 and 20 are provided, and the rotating ring 18 is provided on the inner diameter side of the fixed ring 15.
Is rotatably supported. The outer peripheral surface of the rotating wheel 18 near the outer end (toward the left in FIG. 1) and the outer end of the fixed wheel 15 (the end that becomes the widthwise outer side when assembled to a vehicle, the left end in FIG. 1) A seal ring 39 is provided between the inner ring and the inner surface.
25 in which the rolling elements 20 and 20 are installed
The outer end (left end in FIG. 1) of the portion is closed. In addition, a flange 26 for fixing the wheel is provided at a portion of the outer end portion of the rotary wheel 18 that protrudes from the outer end opening of the fixed wheel 15.
Is provided.

【0017】一方、上記内輪21の内端部(図1の右端
部)で、上記内輪軌道17から外れた部分には、トーン
ホイール27を設けている。このトーンホイール27
は、磁性金属板をプレス成形する事により、断面がクラ
ンク型で、全体を円環状に形成している。このトーンホ
イール27は、上記内輪21の内端部に外嵌固定する為
の支持筒部28と、この支持筒部28の内端縁から直径
方向外方に折れ曲がった、円輪状の第一検出部29と、
この第一検出部29の外周縁から内方に向けて連続し
た、円筒状の第二検出部30とを備える。
On the other hand, a tone wheel 27 is provided at the inner end portion (the right end portion in FIG. 1) of the inner race 21 at a portion deviated from the inner raceway 17. This tone wheel 27
Has a crank-shaped cross section and is formed into an annular shape by pressing a magnetic metal plate. The tone wheel 27 includes a support cylinder portion 28 for externally fitting and fixing to the inner end portion of the inner ring 21, and a circular ring-shaped first detection bent outward in the diametrical direction from the inner end edge of the support cylinder portion 28. Part 29,
The first detection unit 29 is provided with a cylindrical second detection unit 30 that is continuous from the outer peripheral edge toward the inside.

【0018】これら第一、第二検出部29、30には、
それぞれが矩形に形成された多数の透孔31、31を、
円周方向に亙って等間隔に形成している。上記第一、第
二検出部29、30のうち、隣り合う透孔31、31の
間部分が強磁性の第一部分であり、各透孔31、31部
分が非磁性の第二部分である。これら第一部分と第二部
分とは、上記第一、第二検出部29、30に、互いに同
ピッチ且つ同位相で形成されている。
The first and second detectors 29 and 30 include
A large number of through holes 31, 31 each formed in a rectangle,
They are formed at equal intervals in the circumferential direction. Of the first and second detection units 29 and 30, the portion between the adjacent through holes 31 and 31 is a ferromagnetic first portion, and each of the through holes 31 and 31 is a nonmagnetic second portion. The first portion and the second portion are formed on the first and second detection units 29 and 30 at the same pitch and the same phase.

【0019】又、前記固定輪15の内端開口部(図1の
右端開口部)には、カバー32を内嵌固定している。こ
のカバー32は、金属板を絞り成形する事により有底円
筒状に形成されている。そして、このカバー32の内側
に支持固定したセンサ33を、上記トーンホイール27
を構成する第一検出部29の内側面及び第二検出部30
の内周面に、微小隙間を介して対向させている。
A cover 32 is fitted in and fixed to the inner end opening (the right end opening in FIG. 1) of the fixed wheel 15. The cover 32 is formed into a bottomed cylindrical shape by drawing a metal plate. The sensor 33 supported and fixed inside the cover 32 is attached to the tone wheel 27.
The inner surface of the first detection unit 29 and the second detection unit 30 that configure the
Is opposed to the inner peripheral surface of the via a minute gap.

【0020】このセンサ33は、図3〜4に示す様に、
それぞれが対向部材である第一、第二のヨーク34、3
5と、永久磁石36、36と、検出部であるコイル37
とを、このコイル37の軸方向(図4の上下方向)に亙
り直列に組み合わせて成る。組み合わせ順序は、コイル
37を中央に位置させ、永久磁石36、36を両端に位
置させている。このうち、第一、第二のヨーク34、3
5は、それぞれが磁性材により平板状に造られている。
そして、これら第一、第二のヨーク34、35の外端面
及び上端面が、上記第一検出部29の内側面及び第二検
出部30の内周面に、微小隙間を介して対向している。
そしてこれら各端面が、上記トーンホイール27の回転
に伴って、前記第一、第二検出部29、30に形成した
透孔31、31或は隣り合う透孔31、31の間部分に
交互に対向する。
This sensor 33, as shown in FIGS.
First and second yokes 34, 3 which are opposing members, respectively
5, the permanent magnets 36 and 36, and the coil 37 that is the detection unit
And are serially combined in the axial direction of the coil 37 (vertical direction in FIG. 4). The combination order is such that the coil 37 is located at the center and the permanent magnets 36, 36 are located at both ends. Of these, the first and second yokes 34, 3
Each of 5 is made of a magnetic material in a flat plate shape.
The outer end surface and the upper end surface of the first and second yokes 34, 35 face the inner side surface of the first detection section 29 and the inner peripheral surface of the second detection section 30 with a minute gap therebetween. There is.
Then, each of these end faces alternates with the through holes 31 and 31 formed in the first and second detecting portions 29 and 30 or between the adjacent through holes 31 and 31 as the tone wheel 27 rotates. opposite.

【0021】又、上記各永久磁石36、36は、上記コ
イル37の軸方向に着磁しており、着磁方向は互いに逆
方向としている。更に、上記コイル37は、上記第一、
第二のヨーク34、35の間に掛け渡された鉄芯38の
周囲に巻回されており、この鉄芯38の内部を流れる磁
束の変化量に応じた出力信号を発生させる。この様にし
て発生した出力信号の大きさ(電圧)は、前記回転輪1
8の回転に伴って変化するが、出力信号の周波数と回転
輪の回転速度とは比例する。従って、この出力信号を図
示しない制御器に送り込めば、上記回転輪18と共に回
転する車輪の回転速度を知る事ができる。
The permanent magnets 36, 36 are magnetized in the axial direction of the coil 37, and the magnetizing directions are opposite to each other. Further, the coil 37 is
It is wound around an iron core 38 spanned between the second yokes 34, 35 and generates an output signal according to the amount of change in the magnetic flux flowing inside the iron core 38. The magnitude (voltage) of the output signal generated in this manner is determined by the rotation wheel 1
The frequency of the output signal is proportional to the rotation speed of the rotating wheel, although it changes with the rotation of 8. Therefore, if this output signal is sent to a controller (not shown), it is possible to know the rotational speed of the wheels that rotate together with the rotary wheel 18.

【0022】この場合に於いて、対向部材である第一、
第二のヨーク34、35が第一、第二検出部29、30
の双方に形成した透孔31、31又はその間部分に同時
に対向する。この為、これら第一、第二のヨーク34、
35と上記間部分との間の空間の断面積を十分に確保で
きる。従って、上記第一、第二のヨーク34、35が上
記間部分に対向する瞬間と上記透孔31、31に対向す
る瞬間とでは、これら第一、第二のヨーク34、35を
通じて流れる磁束密度が大きく変化する。この結果、上
記コイル37の出力信号の変化量を十分に大きくでき
る。
In this case, the opposing member, first,
The second yokes 34 and 35 are the first and second detection units 29 and 30.
And the through holes 31, 31 formed in both of them, or a portion therebetween is simultaneously opposed. Therefore, the first and second yokes 34,
A sufficient cross-sectional area of the space between 35 and the above-mentioned portion can be secured. Therefore, the magnetic flux density flowing through the first and second yokes 34 and 35 at the moment when the first and second yokes 34 and 35 face the interspace and at the moment when they face the through holes 31 and 31. Changes greatly. As a result, the amount of change in the output signal of the coil 37 can be made sufficiently large.

【0023】特に、図示の実施例では、第一のヨーク3
4が透孔31、31に対向する瞬間と、第二のヨーク3
5が透孔31、31に対向する瞬間とをずらせて、互い
に逆位相としている。又、1対の永久磁石36、36の
着磁方向を互いに逆にしている。従って、前記トーンホ
イール27の回転に伴って前記鉄芯38には、逆方向の
磁束が交互に流れる。この結果、上記出力信号の変化量
をより大きくできる。
In particular, in the illustrated embodiment, the first yoke 3
4 and the second yoke 3 at the moment when the holes 4 and 31 face each other.
5 is shifted from the moment when the through holes 31 and 31 face each other, and the phases are opposite to each other. Further, the pair of permanent magnets 36, 36 are magnetized in opposite directions. Therefore, with the rotation of the tone wheel 27, magnetic fluxes in opposite directions alternately flow through the iron core 38. As a result, the amount of change in the output signal can be increased.

【0024】尚、センサ33を構成する各部材34、3
5、36、37の配列順序は、図3〜4に示したものに
限定されない。例えば、第一、第二のヨーク34、35
を両端部に位置させ、両ヨーク34、35の間に永久磁
石36とコイル37とを挟持する事もできる。この場
合、第一、第二のヨーク34、35が、同時に透孔3
1、31(又は隣り合う透孔31、31の間部分)に対
向する様に、上記両ヨーク34、35の間隔を規制す
る。この場合に永久磁石36の数は1個で足りる。2個
以上設ける場合には、着磁方向を一致させる。
The respective members 34, 3 constituting the sensor 33 are
The arrangement order of 5, 36 and 37 is not limited to that shown in FIGS. For example, the first and second yokes 34, 35
The permanent magnet 36 and the coil 37 can be sandwiched between the two yokes 34, 35 by arranging the both ends. In this case, the first and second yokes 34 and 35 are simultaneously formed in the through hole 3
The distance between the two yokes 34, 35 is regulated so as to face the first and the third holes 31 (or the portions between the adjacent through holes 31, 31). In this case, one permanent magnet 36 is sufficient. When two or more magnets are provided, the magnetizing directions are matched.

【0025】この様に構成すれば、両ヨーク34、35
が透孔31、31に対向する瞬間に、上記コイル37の
鉄芯38内の磁束密度が低くなり、間部分に対向する瞬
間にこの磁束密度が高くなる。そして上記コイル37に
は、この磁束密度の変化に伴って起電力が発生する。
With this structure, both yokes 34 and 35 are formed.
The magnetic flux density in the iron core 38 of the coil 37 becomes low at the moment when is opposed to the through holes 31, 31, and the magnetic flux density becomes high at the moment when it is opposed to the gap portion. Then, an electromotive force is generated in the coil 37 according to the change in the magnetic flux density.

【0026】次に、図5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、トーンホイール27aとし
て磁性材を鋳造、鍛造、或は削り出しする事により円環
状に形成したものを使用している。そして、円輪状の第
一検出部29aの内側面並びに円筒状の第二検出部30
aの外周面に、それぞれ円周方向に亙る凹凸を形成して
いる。この凹凸のうちの凸部が強磁性の第一部分に、凹
部が弱磁性の第二部分に、それぞれ相当する。
Next, FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the tone wheel 27a is formed by casting, forging, or shaving a magnetic material into an annular shape. Then, the inner side surface of the circular ring-shaped first detection unit 29a and the cylindrical second detection unit 30.
Irregularities are formed on the outer peripheral surface of a in the circumferential direction. The convex portion of the unevenness corresponds to the first ferromagnetic portion, and the concave portion corresponds to the second weak magnetic portion.

【0027】本実施例の場合には、センサ33aの対向
部分が、上記第一検出部29aの内側面と第二検出部3
0aの外周面とに、それぞれ微小隙間を介して対向す
る。その他の構成及び作用は、上述した第一実施例の場
合と同様である。
In the case of this embodiment, the opposing portion of the sensor 33a is the inner surface of the first detecting portion 29a and the second detecting portion 3a.
It faces the outer peripheral surface of 0a through a minute gap, respectively. Other configurations and operations are similar to those of the above-described first embodiment.

【0028】次に、図6〜7は本発明の第三実施例を示
している。前述の図1に示した構造が、非駆動輪(FR
車の前輪、FF車の後輪)を支持する為の転がり軸受ユ
ニットに本発明を適用しているのに対して、本実施例の
場合には駆動輪(FR車の後輪、FF車の前輪)に本発
明を適用している。この為に本実施例の場合には、回転
輪18aを中空円筒状に形成すると共に、この回転輪1
8aの内周面にスプライン溝を形成している。又、固定
輪15の内端開口部には環状のカバー32aを外嵌固定
し、このカバー32aの一部に、センサ33を支持して
いる。更に、上記固定輪15の内端部にもシール環39
aを内嵌している。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。
Next, FIGS. 6 to 7 show a third embodiment of the present invention. The structure shown in FIG.
While the present invention is applied to the rolling bearing unit for supporting the front wheels of the vehicle and the rear wheels of the FF vehicle, in the case of this embodiment, the drive wheels (the rear wheels of the FR vehicle and the FF vehicle). The present invention is applied to the front wheel). Therefore, in the case of the present embodiment, the rotary wheel 18a is formed in a hollow cylindrical shape, and
A spline groove is formed on the inner peripheral surface of 8a. An annular cover 32a is externally fitted and fixed to the inner end opening of the fixed wheel 15, and the sensor 33 is supported by a part of the cover 32a. Further, the seal ring 39 is also provided on the inner end of the fixed ring 15.
a is fitted inside. Other configurations and operations are similar to those of the first embodiment described above.

【0029】次に、図8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、上述した第三実施例の構造
に、前述の図6に示した第二実施例のトーンホイール2
7a及びセンサ33aを組み合わせている。その他の構
成及び作用は、前述の第二実施例或は上述の第三実施例
と同様である。
Next, FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. In the case of this embodiment, the tone wheel 2 of the second embodiment shown in FIG. 6 is added to the structure of the third embodiment described above.
7a and the sensor 33a are combined. Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment or the third embodiment described above.

【0030】次に、図9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、トーンホイール27bとし
て、1個の第一検出部29aと2個の第二検出部30
a、30bとを断面コ字形で全体を円環状に形成したも
のを使用している。センサ33bを構成する対向部材で
ある、ポールピース40の内端面には、永久磁石36を
添設し、このポールピース40の中間部外周面にはコイ
ル37を巻回している。そして、上記ポールピース40
の内端部を、上記第一検出部29aの内側面と、一方の
第二検出部30aの外周面と、他方の第二検出部30b
の内周面とに、それぞれ微小隙間を介して対向させてい
る。
Next, FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. In the case of the present embodiment, one first detection unit 29a and two second detection units 30 are used as the tone wheel 27b.
A and 30b each having a U-shaped cross section and formed in an annular shape as a whole are used. A permanent magnet 36 is attached to the inner end surface of a pole piece 40, which is a facing member constituting the sensor 33b, and a coil 37 is wound around the outer peripheral surface of the middle portion of the pole piece 40. And the pole piece 40
The inner end portion of the first detecting portion 29a, the outer peripheral surface of the one second detecting portion 30a, and the other second detecting portion 30b.
And the inner peripheral surface of each of them through a minute gap.

【0031】本実施例の場合も、各検出部29a、30
a、30bに形成した凹凸と上記ポールピース40の内
端部表面とが同位相で対向する。その他の構成及び作用
は、上述した各実施例と同様である。
Also in the case of the present embodiment, the detection units 29a and 30 are provided.
The irregularities formed on a and 30b and the inner end surface of the pole piece 40 face each other in the same phase. Other configurations and operations are the same as those in the above-described embodiments.

【0032】次に、図10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、上述した第五実施例に組
み込まれたのと同様のトーンホイール27bの内側に、
センサ33cを構成する対向部材である、コ字形のヨー
ク41を、コ字形の開口を外方に向けた状態で進入させ
ている。そしてこのヨーク41の上面を一方の第二検出
部30aの下面に、下面を他方の第二検出部30bの上
面に、それぞれ微小隙間を介して対向させている。
Next, FIG. 10 shows a sixth embodiment of the present invention. In the case of this embodiment, inside the tone wheel 27b similar to that incorporated in the above-mentioned fifth embodiment,
The U-shaped yoke 41, which is a facing member that constitutes the sensor 33c, is inserted with the U-shaped opening facing outward. The upper surface of the yoke 41 faces the lower surface of the one second detecting portion 30a, and the lower surface faces the upper surface of the other second detecting portion 30b with a minute gap therebetween.

【0033】又、上記ヨーク41の内側には、内外方向
(図10の左右方向)に亙って着磁した永久磁石36と
ホール素子42とを、着磁方向に亙って互いに直列に配
置している。そして、上記ホール素子42の外端面を、
第一検出部29aの内側面に、微小隙間を介して対向さ
せている。
Inside the yoke 41, a permanent magnet 36 and a Hall element 42, which are magnetized in the inner and outer directions (left and right directions in FIG. 10), are arranged in series in the magnetizing direction. is doing. Then, the outer end surface of the Hall element 42 is
It faces the inner surface of the first detection unit 29a with a minute gap.

【0034】本実施例の場合、上記トーンホイール27
bの回転に伴って上記ホール素子42を通過する磁束の
密度が変化し、このホール素子42を組み込んだセンサ
33cの出力信号が変化する。その他の構成及び作用
は、上述した各実施例と同様である。
In the case of this embodiment, the tone wheel 27 is used.
With the rotation of b, the density of the magnetic flux passing through the Hall element 42 changes, and the output signal of the sensor 33c incorporating the Hall element 42 changes. Other configurations and operations are the same as those in the above-described embodiments.

【0035】[0035]

【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が、回
転速度検出装置付転がり軸受ユニットを大型化する事な
く、センサの出力を大きくできて、車輪の回転速度検出
を確実に行なえる。
The rolling bearing unit with a rotation speed detecting device of the present invention is constructed and operates as described above, but the output of the sensor can be increased without increasing the size of the rolling bearing unit with a rotation speed detecting device. Therefore, the rotation speed of the wheel can be reliably detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一実施例を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA部拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of part A in FIG.

【図3】センサの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a sensor.

【図4】トーンホイールとセンサとの位置関係を示す、
図2のB−B断面に相当する図。
FIG. 4 shows a positional relationship between a tone wheel and a sensor,
FIG. 3 is a view corresponding to a BB cross section of FIG. 2.

【図5】本発明の第二実施例を示す、図2と同様の図。FIG. 5 is a view similar to FIG. 2, showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第三実施例を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図7】図6のC部拡大図。FIG. 7 is an enlarged view of part C in FIG.

【図8】本発明の第四実施例を示す、図7と同様の図。FIG. 8 is a view similar to FIG. 7, showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第五実施例を示す、トーンホイールと
センサの構成部材とを図1と同方向から見た図。
FIG. 9 is a view showing a fifth embodiment of the present invention, in which the tone wheel and the constituent members of the sensor are viewed from the same direction as FIG.

【図10】本発明の第六実施例を示す、図9と同様の
図。
FIG. 10 is a view similar to FIG. 9 showing a sixth embodiment of the present invention.

【図11】従来構造の第1例を示す要部断面図。FIG. 11 is a sectional view of an essential part showing a first example of a conventional structure.

【図12】センサの出力信号を示す線図。FIG. 12 is a diagram showing an output signal of a sensor.

【図13】従来構造の第2例を示す断面図。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a second example of the conventional structure.

【図14】図13の右側方(内側)から見た半部拡大
図。
FIG. 14 is an enlarged view of a half part as viewed from the right side (inside) of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トーンホイール 2 凹凸 3 センサ 4 永久磁石 5 ヨーク 6 コイル 7 制御器 8 永久磁石 9 突部 10 ヨーク 11 折れ曲がり部 12 コイル 12a 第一コイル部 12b 第二コイル部 13 センサ 14 外輪軌道 15 固定輪 17 内輪軌道 18、18a 回転輪 19 保持器 20 転動体 21 内輪 22 雄ねじ部 23 ナット 24 フランジ 25 空間 26 フランジ 27、27a、27b トーンホイール 28 支持筒部 29、29a 第一検出部 30、30a、30b 第二検出部 31 透孔 32、32a カバー 33、33a、33b、33c センサ 34 第一のヨーク 35 第二のヨーク 36 永久磁石 37 コイル 38 鉄心 39、39a シール環 40 ポールピース 41 ヨーク 42 ホール素子 1 Tone Wheel 2 Unevenness 3 Sensor 4 Permanent Magnet 5 Yoke 6 Coil 7 Controller 8 Permanent Magnet 9 Projection 10 Yoke 11 Bend Part 12 Coil 12a First Coil Part 12b Second Coil Part 13 Sensor 14 Outer Ring Track 15 Inner Ring 17 Tracks 18 and 18a Rotating wheel 19 Retainer 20 Rolling element 21 Inner ring 22 Male screw part 23 Nut 24 Flange 25 Space 26 Flange 27, 27a, 27b Tone wheel 28 Support cylinder part 29, 29a First detecting part 30, 30a, 30b Second Detection unit 31 Through hole 32, 32a Cover 33, 33a, 33b, 33c Sensor 34 First yoke 35 Second yoke 36 Permanent magnet 37 Coil 38 Iron core 39, 39a Seal ring 40 Pole piece 41 Yoke 42 Hall element

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 使用時に回転しない固定輪と、この固定
輪と同心に設けられ、使用時に車輪と共に回転する回転
輪と、上記固定輪の周面でこの回転輪の周面と対向する
部分に形成された第一軌道面と、上記回転輪の周面で上
記固定輪の周面と対向する部分に形成された第二軌道面
と、これら第一、第二両軌道面の間に設けられた複数の
転動体と、上記回転輪に支持されて、この回転輪と共に
回転するトーンホイールと、上記固定輪に支持されて、
このトーンホイールに対向するセンサとを備え、上記ト
ーンホイールの少なくとも上記センサと対向する部分
は、第一部分と磁気特性がこの第一部分とは異なる第二
部分とが、円周方向に亙って交互に且つ等ピッチで繰り
返すものである、回転速度検出装置付転がり軸受ユニッ
トに於いて、 上記トーンホイールは円輪状に形成された第一検出部
と、円筒状に形成されてこの第一検出部の周縁から連続
した、少なくとも1個の第二検出部とを備え、これら第
一検出部及び第二検出部には上記第一部分と第二部分と
が、同ピッチ且つ同位相で形成されており、 上記センサは、上記回転輪の回転に伴って上記第一、第
二検出部の第一、第二部分に、同時に対向する磁性材製
の対向部材と、この対向部材及び上記第一、第二検出部
に対し、磁束の流れ方向に関して直列に配置された永久
磁石と、上記対向部材を通じて流れる磁束の密度を検出
する為の検出部とを備える回転速度検出装置付転がり軸
受ユニット。
1. A fixed wheel that does not rotate during use, a rotary wheel that is provided concentrically with the fixed wheel and that rotates with the wheel during use, and a portion of the peripheral surface of the fixed ring that faces the peripheral surface of the rotary wheel. A first raceway surface formed, a second raceway surface formed on a portion of the peripheral surface of the rotating wheel facing the peripheral surface of the fixed wheel, and provided between the first and second raceway surfaces. A plurality of rolling elements, supported by the rotary wheel, a tone wheel that rotates with the rotary wheel, and a fixed wheel,
A sensor facing the tone wheel is provided, and at least a portion of the tone wheel facing the sensor has a first portion and a second portion having a magnetic characteristic different from that of the first portion alternated in the circumferential direction. In the rolling bearing unit with a rotation speed detecting device, which repeats at an equal pitch, the tone wheel has a ring-shaped first detecting portion and a cylindrically-shaped first detecting portion. Continuing from the periphery, at least one second detection unit, and the first detection unit and the second detection unit, the first portion and the second portion are formed at the same pitch and the same phase, The sensor includes a facing member made of a magnetic material, which faces the first and second portions of the first and second detectors simultaneously with the rotation of the rotary wheel, and the facing member and the first and second members. Flow of magnetic flux to the detector A permanent magnet arranged in series with respect to the direction, speed sensing rolling bearing unit and a detection unit for detecting a density of magnetic flux flowing through the opposing member.
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