JPH08114615A

JPH08114615A - 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット

Info

Publication number: JPH08114615A
Application number: JP6250898A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ouchi; 英男大内
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1994-10-17
Filing date: 1994-10-17
Publication date: 1996-05-07
Also published as: US5602335A

Abstract

(57)【要約】【目的】構成部材の破損を防止して、信頼性、耐久性
の優れた構造を得る。【構成】センサ２３を包埋した合成樹脂２７とコネク
タ３８を構成する合成樹脂３９とを、カバー２２に形成
した透孔を介して溶着結合している。上記合成樹脂２７
を、カバー２２の端板部３０と外輪相当部材９の内端面
との間で、軸方向両側から挟持している。従って、振動
によって重量の嵩む合成樹脂２７が、カバー２２内で軸
方向に変位する事がなくなる。この結果、合成樹脂２
７、３９同士の溶着部に無理な力が加わらず、この溶着
部が破損しにくくなる。

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）を制御する為に、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、例えば米国特許第４９０７４４５号明細書には、図
８に示す様なユニットが記載されている。

【０００３】この図８に示した回転速度検出装置付転が
り軸受ユニットは、外端部（図８の左端部）に車輪固定
用のフランジ部１を有し、中間部外周面に第一の内輪軌
道２ａを形成したハブ３と、外周面に第二の内輪軌道２
ｂを有し、このハブ３の中間部外周面に外嵌され、上記
ハブ３と共に内輪相当部材を構成する内輪部材４とを有
する。上記ハブ３の内端部（図８の右端部）外周面に形
成された雄ねじ部５にはナット６を螺合して上記内輪部
材４の内端面を押圧し、この内輪部材４をハブ３の外周
面の所定位置に固定している。又、外輪相当部材９は、
図示しない懸架装置に支持する為の取付部７を外周面に
有し、内周面に複列の外輪軌道８ａ、８ｂを形成してい
る。これら外輪軌道８ａ、８ｂと上記第一、第二の内輪
軌道２ａ、２ｂとの間には複数の転動体１０、１０を設
けて、懸架装置に支持される外輪相当部材９の内側に、
車輪を固定する為のハブ３を回転自在に支持している。

【０００４】上記内輪部材４の内半部には円筒状のトー
ンホイール１１を外嵌固定している。このトーンホイー
ル１１の内端面（車両への組み付け状態で幅方向内側に
なる端面を言い、図８の右端面）には凹凸部１２を形成
する事で、この内端面の磁気特性を、円周方向に亙って
交互に、且つ等間隔で変化させている。又、上記外輪相
当部材９の内端開口部に、この開口部を覆った状態で装
着したカバー１３にはセンサ１４を固定し、このセンサ
１４の外端面を上記凹凸部１２に対向させている。

【０００５】上述した様な回転速度検出装置付転がり軸
受ユニットの使用時には、ハブ３の外端部に設けられた
フランジ部１に固定された車輪を、外輪相当部材９を支
持した懸架装置に対して回転自在に支持する。又、車輪
の回転に伴って、内輪部材４に外嵌固定したトーンホイ
ール１１が回転すると、このトーンホイール１１の内端
面に形成した凹凸部１２と対向したセンサ１４の出力が
変化する。このセンサ１４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、センサ１４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を求
め、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。

【０００６】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の場合に
は、小型化が難しく、搭載可能な車種が比較的大型の自
動車に限られた。即ち、車輪の回転速度検出を行なうべ
く、トーンホイール１１の内端面に形成した凹凸部１２
にセンサ１４を、軸方向に亙り対向させている為、回転
速度検出部分の軸方向に亙る寸法が大きくなる事が避け
られなかった。

【０００７】特に、比較的安価な装置の場合には、トー
ンホイール１１として（永久磁石製ではなく）単なる磁
性材製のものを使用し、このトーンホイール１１に対向
するセンサ１４として、磁性材製の芯材にコイルを巻回
した、所謂パッシブ型のものを使用する。この様なパッ
シブ型のセンサ１４の場合には、センサ１４の出力を確
保する為に、このセンサ１４の軸方向に亙る寸法も或る
程度大きくなる。従って、回転速度検出装置付転がり軸
受ユニットの軸方向寸法が大きくなる程度も著しくな
る。

【０００８】回転速度検出装置付転がり軸受ユニットと
してはこの他にも、特開平１−１７５５０２号公報、実
開平３−９９６７６号公報に記載されたものが、従来か
ら知られている。これら各公報に記載された構造の場合
には、トーンホイールの内周面又は外周面の磁気特性を
円周方向に亙って変化させ、この内周面又は外周面にセ
ンサの検出部を対向させている。ところが、これら各公
報に記載された構造の場合には、パッシブ型センサの芯
材を軸方向に配置している為、必ずしも十分な小型化を
図れない。

【０００９】一方、欧州特許公開、ＥＰ０４２６２９８
Ａ１には、センサを円環状に形成し、このセンサの内周
面とトーンホイールの外周面とを全周に亙って直径方向
に対向させる事により、限られた空間を有効に利用し、
センサの出力を大きくする構造が記載されている。この
欧州特許公開に係る回転速度検出装置付転がり軸受ユニ
ットでは、図９に示す様に、ハブ３の内端部に固定した
トーンホイール１１ａの外周面に、歯車状の凹凸を形成
している。又、外輪相当部材９の内端開口部に嵌合固定
したカバー１３の内周面に円環状のセンサ１４ａを嵌合
固定し、このセンサ１４ａの内周面と上記トーンホイー
ル１１ａの外周面とを全周に亙り、微小隙間を介して直
径方向に対向させている。

【００１０】この様に、センサ１４ａを円環状に形成
し、このセンサ１４ａの内周面とトーンホイール１１ａ
の外周面とを全周に亙り対向させる事で、センサ１４ａ
内を流れる磁束の変化量を大きくし、このセンサ１４ａ
の出力を大きくできる。この様にセンサ１４ａの出力を
大きくできるにも拘らず、センサ１４ａを円環状に形成
する結果、限られた空間の有効利用を図れ、回転速度検
出装置付転がり軸受ユニットが大型化する事もない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様な
欧州特許公開に係る回転速度検出装置付転がり軸受ユニ
ットの場合も、依然として次に述べる様な改良すべき点
がある。即ち、センサ１４ａには、自動車の走行に伴う
振動によりカバー１３に対して変位しようとする方向の
力が加わる。そしてこの力が、センサ１４ａとカバー１
３との結合部に加わると、この結合部が破損する。例え
ば、上記センサ１４ａは、それぞれが円環状に形成され
た永久磁石、ポールピース、コイル等を合成樹脂中に包
埋して円環状に形成した本体を上記カバー１３に内嵌し
ている。そして、信号取り出し用のハーネスの端部に設
けたプラグを差し込む為のコネクタを、合成樹脂により
造っている。このコネクタを構成する為に二次成形され
た合成樹脂と、上記本体を造る為に一次成形された合成
樹脂とは、上記カバー１３に形成された透孔を介して互
いに溶着結合されている。この為、上記センサ１４ａは
振動すると、この溶着結合部に応力が作用する。

【００１２】この応力が小さければ特に問題がないが、
この応力は上記センサ１４ａの質量に比例して大きくな
る。そして、円環状に形成されたセンサ１４ａは、限ら
れた空間への設置が可能であるとは言え、全体の重量が
嵩む。この結果、円環状のセンサ１４ａを組み込んだ回
転速度検出装置付転がり軸受ユニットの場合には、上記
本体部分とコネクタ部分との溶着結合部が破損し易くな
る。本発明の回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
は、この様な原因での溶着結合部の破損を防止すべく、
発明したものである。

【００１３】

【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、内周面に外輪軌道
を有する、回転しない外輪相当部材と、外周面に内輪軌
道を有する、使用時に回転する内輪相当部材と、上記外
輪軌道と内輪軌道との間に設けられた複数の転動体と、
上記外輪相当部材の開口端部に嵌合固定されたカバー
と、このカバー内に全周に亙って支持された円環状のセ
ンサと、上記内輪相当部材に支持されて使用時に回転す
る磁性材製のトーンホイールとを備えている。

【００１４】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、上記カバーは、上記外輪相当
部材の開口端部の内径よりも大きく外径よりも小さな内
径を有し、その内周側に上記センサを保持する円筒部
と、この円筒部の軸方向一端から直径方向内方に折れ曲
がった端板部と、上記円筒部の軸方向他端から直径方向
外方に折れ曲がった段部と、この段部の外周縁から上記
円筒部と反対側の軸方向に折れ曲がり、上記外輪相当部
材の開口端部に外嵌固定される嵌合部とを備えている。
そして、この嵌合部を上記外輪相当部材の開口端部に外
嵌固定した状態で上記センサは、上記端板部と上記外輪
相当部材の軸方向端面との間で軸方向両側から挟持され
ている。

【００１５】

【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によれば、センサを限られた空
間に設置可能にし、しかもこのセンサの出力を十分に大
きくして、車輪等、内輪と共に回転する部材の回転速度
検出を確実に行えると同時に、上記センサをがたつきな
く支持して、このセンサの破損防止を確実に図れる。即
ち、上記センサを、上記端板部と上記外輪相当部材の軸
方向端面との間で軸方向両側から挟持している為、重量
が嵩むセンサが、自動車走行時の振動に伴って軸方向に
変位する事がない。この為、センサが軸方向に変位する
事で、このセンサの一部に無理な力が加わる事がなくな
り、センサの破損防止を図れる。

【００１６】

【実施例】図１〜６は本発明の第一実施例を示してい
る。ハブ３の外端部外周面には、車輪を固定する為のフ
ランジ部１を形成し、中間部外周面には、第一の内輪軌
道２ａと段部１５とを形成している。又、このハブ３の
外周面には、その外周面に第二の内輪軌道２ｂを形成し
た内輪部材４を、その外端面（図１の左端面）を上記段
部１５に突き当てた状態で外嵌支持している。尚、上記
第一の内輪軌道２ａは、ハブ３の外周面に直接形成する
代りに、ハブ３とは別体の内輪部材（図示せず）に形成
し、この内輪部材と上記内輪部材４とを、ハブ３に外嵌
固定する場合もある。

【００１７】又、ハブ３の内端寄り部分には雄ねじ部１
６を形成している。そして、この雄ねじ部１６に螺合し
更に緊締したナット６により、上記内輪部材４をハブ３
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３の周囲に配置された外輪相当部材９の中
間部外周面には、この外輪相当部材９を懸架装置に固定
する為の取付部７を設けている。又、この外輪相当部材
９の内周面には、それぞれが上記第一、第二の内輪軌道
２ａ、２ｂに対向する、外輪軌道８ａ、８ｂを形成して
いる。そして、第一、第二の内輪軌道２ａ、２ｂと１対
の外輪軌道８ａ、８ｂとの間に、それぞれ複数ずつの転
動体１０、１０を設けて、上記外輪相当部材９の内側で
のハブ３の回転を自在としている。尚、図示の実施例で
は、転動体１０、１０として玉を使用しているが、重量
の嵩む自動車用のハブ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、上記外輪相当
部材９の外端部内周面と、ハブ３の外周面との間には、
シールリング４７を装着して、外輪相当部材９の内周面
と上記ハブ３の外周面との間に存在し、上記複数の転動
体１０、１０を設けた空間の外端開口部を塞いでいる。

【００１８】上記内輪部材４の内端部（図１の右端部）
で上記第二の内輪軌道２ｂから外れた部分には、トーン
ホイール１７の基端部（図１〜６の左端部）を外嵌固定
している。このトーンホイール１７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いる。このトーン
ホイール１７は、互いに同心に形成された小径部１８と
大径部１９とを、段部２０により連続させて成る。この
様なトーンホイール１７は、上記大径部１９を内輪部材
４の端部外周面に外嵌し、上記段部２０をこの内輪部材
４の端縁部に当接させた状態で、この内輪部材４に支持
固定している。従って上記小径部１８は、上記内輪部材
４と同心に支持される。そして、この小径部１８に、第
一の除肉部として複数の透孔２１、２１若しくは切り欠
き（図示せず）を、円周方向に亙り等間隔に形成してい
る。各透孔２１、２１は同形状で、例えば軸方向（図１
〜６の左右方向）に長い矩形としている。尚、第一の除
肉部を透孔２１に代えて切り欠きとした場合に、上記小
径部１８の先半部は櫛歯状に形成される。

【００１９】外輪相当部材９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２２で塞いでい
る。このカバー２２は円筒部２９を有する。この円筒部
２９の内径Ｒ₂₉は、上記外輪相当部材９の開口端部の内
径Ｒ₉ よりも大きく、外径Ｄ₉ よりも小さい（Ｄ₉ ＞Ｒ
₂₉＞Ｒ₉ ）。そしてこの円筒部２９の内周側に、後述す
る円環状のセンサ２３を包埋した合成樹脂２７を保持固
定している。又、上記円筒部２９の軸方向一端である内
端部には、この内端部から直径方向内方に折れ曲がった
端板部３０を設けている。一方、上記円筒部２９の軸方
向他端である外端部には段部３１を、この外端部から直
径方向外方に折れ曲がった状態で形成している。更に、
この段部３１の外周縁には嵌合部３２を、この外周縁か
ら上記円筒部２９と反対側の軸方向である外方に折り曲
げ形成している。そして、この嵌合部３２を、上記外輪
相当部材９の内端部に外嵌し、上記段部３１をこの外輪
相当部材９の内端面に突き当てている。尚、上記円筒部
２９の外径Ｄ₂₉は、上記カバー２２を外輪相当部材９に
嵌着する際に使用する治具の内径よりも０〜０．５mm程
度小さくして、このカバー２２を上記治具の内側に、が
たつきなく支持できる様にしている。これは、カバー２
２の嵌着作業を、このカバー２２を傾斜させずに行える
様にする為である。

【００２０】尚、上述の様に構成されるカバー２２は、
次述するセンサ２３を構成する永久磁石２４からの磁束
を流す為に使用する事はない。従ってこのカバー２２の
材質は、好ましくは、合成樹脂、アルミニウム合金、銅
等の非磁性材とする。従って、ステンレス鋼板により造
る場合も、非磁性のものを使用する事が、磁束の漏洩防
止の面からは好ましい。そして、このカバー２２の内周
側に、全体を円環状に形成されたセンサ２３を包埋した
合成樹脂２７を内嵌固定している。

【００２１】このセンサ２３は、永久磁石２４と、鋼板
等の磁性材により造られたポールピース２５と、コイル
２６とを備えており、これら各部材２４、２５、２６を
合成樹脂２７中に包埋する事により、全体を円環状に構
成している。尚、この合成樹脂２７は、上記センサ２３
を成形型内にセットした状態で射出成形（一次成形）し
たものを、上記カバー２２の円筒部２９に内嵌する。内
嵌作業の容易化を図る為、上記合成樹脂２７の外周面に
は、それぞれが軸方向（図１〜６の左右方向）に亙る複
数の突条が形成されている。これら複数の突条は、内嵌
作業に伴って押し潰される。上述の様に形成され、この
様にしてカバー２２に内嵌固定された合成樹脂２７の外
端面（図１〜６の左端面）は、上記段部３１の外側面
（図１〜６の左側面）と同一平面を構成する。従って、
上記段部３１の外側面を外輪相当部材９の内端面に突き
当てた状態では、この合成樹脂２７の外端面も、この外
輪相当部材９の内端面に突き当てられる。

【００２２】上記センサ２３の構成各部材のうちの永久
磁石２４は、全体を円輪状に形成されて、直径方向に亙
り着磁されている。即ち、図示の例では、この永久磁石
２４の内周面をＳ極とし、外周面をＮ極としている。但
し、着磁方向は逆でも差し支えない。そして、この永久
磁石２４の内周面（Ｓ極）を、上記トーンホイール１７
を構成する小径部１８の先端部で、上記透孔２１を形成
していない部分の外周面に、微小隙間２８を介して対向
させている。尚、上記永久磁石２４としては、単位面積
当り高磁束密度を得られる希土類磁石を使う事が考えら
れる。但し、本発明の構造の場合には、単位面積当りの
磁束密度をそれほど高くしなくても、センサ２３の出力
を十分に大きくできる。従って、上記永久磁石として、
合成樹脂中にフェライトを混入したプラスチック磁石、
或は一般的なフェライト磁石の様に、安価なものを使用
して、製作費の低減を図る事も可能である。プラスチッ
ク磁石の構成材料としては、６ナイロンが一般的に使用
される。

【００２３】又、上記ポールピース２５は、断面が略Ｊ
字形で全体を円環状に造られている。即ち、このポール
ピース２５は、外側円筒部３３と、この外側円筒部３３
の一端（図１〜３の右端）から直径方向内側に折れ曲が
った円輪部３４と、この円輪部の内周縁から上記外側円
筒部３３と同方向に折れ曲がった内側円筒部３５とを備
える。そして、上記外側円筒部３３の他端部（図１〜３
の右端部）内周面と上記永久磁石２４の外周面とを近接
若しくは当接させている。又、上記内側円筒部３５の内
周面を、上記トーンホイール１７の一部で、上記複数の
透孔２１を形成した部分に対向させている。更に、上記
内側円筒部３５及び上記円輪部３４の内周縁部には、こ
れら内側円筒部３５及び円輪部３４の円周方向に亙っ
て、第二の除肉部である複数の切り欠き３６を、前記透
孔２１と等ピッチ（中心角ピッチ）で形成している。従
って、上記内側円筒部３５から上記円輪部３４の内周縁
部にかけての部分は、櫛歯状に形成されている。

【００２４】更に、上記コイル２６は、非磁性材製のリ
ング３７に巻回する事により円環状に形成され、上記ポ
ールピース２５の内周面の一部で、上記永久磁石２４と
上記円輪部３４との間部分に添設されている。このコイ
ル２６に惹起される起電力は、カバー２２の外面に突設
したコネクタ３８から取り出す。従って、上記ポールピ
ース２５の一部には通孔（図示せず）を形成し、この通
孔に、上記コイル２６とコネクタ３８とを結ぶ導線を挿
通している。又、前記カバー２２の端板部３０の一部
で、上記コネクタ３８の設置部分には透孔４３（図２）
を形成している。このコネクタ３８には、信号取り出し
用のハーネスの端部に向けたプラグを差し込む。合成樹
脂製のこのコネクタ３８は、上記センサ２３を包埋した
合成樹脂２７を一次成形し、カバー２２に内嵌した後、
このカバー２２の外面側に合成樹脂を二次成形する事で
造る。このコネクタ３８を構成する為に二次成形された
合成樹脂３９と、上記センサ２３を包埋した本体を構成
する合成樹脂２７とは、上記カバー２２の端板部３０に
形成された透孔４３（図２）を介して互いに溶着結合さ
れる。尚、この溶着部の結合強度を向上させる為に、上
記一次成形された合成樹脂２７の一部には、図２に示す
様な凹溝４２を形成している。上記コネクタ３８を構成
する合成樹脂３９は、この凹溝４２を囲む様にして二次
成形される。又、上記透孔４３の周囲部分にはＯリング
４４を設けて、この透孔４３を通じて雨水等がカバー２
２内に進入する事を防止している。尚、これら各図で、
合成樹脂２７の内端面から突出し更に上記コネクタ３８
の内側に配設される、信号取り出し用の端子等は図示を
省略している。

【００２５】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、ハブ３と共にト
ーンホイール１７が回転すると、このトーンホイール１
７と対向するポールピース２５内の磁束密度が変化し、
上記コイル２６に惹起される電圧が、上記ハブ３の回転
速度に比例した周波数で変化する。ポールピース２５を
流れる磁束の密度変化に対応して上記コイル２６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為、説明を省略
し、以下、トーンホイール１７の回転に応じてポールピ
ース２５に流れる磁束の密度が変化する理由に就いて説
明する。

【００２６】上記トーンホイール１７に設けた複数の透
孔２１と、ポールピース２５に設けた切り欠き３６と
は、互いのピッチが等しい為、トーンホイール１７の回
転に伴って全周に亙って同時に対向する。そして、図３
に示す様に、これら透孔２１と切り欠き３６とが互いに
対向した状態では、隣り合う透孔２１同士の間に存在す
る磁性体である柱部４０と、やはり隣り合う切り欠き３
６同士の間に存在する磁性体である舌片４１とが、図４
に示す様に、前記微小隙間２８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４０と舌片４
１とが互いに対向した状態では、上記トーンホイール１
７とポールピース２５との間に、高密度の磁束が流れ
る。

【００２７】これに対して、上記透孔２１と切り欠き３
６との位相が半分だけずれると、上記トーンホイール１
７とポールピース２５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１７に設け
た透孔２１が上記舌片４１にに対向すると同時に、ポー
ルピース２５に設けた切り欠き３６が上記柱部４０に対
向する。この様に柱部４０が切り欠き３６に、舌片４１
が透孔２１に、それぞれ対向した状態では、上記トーン
ホイール１７とポールピース２５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１７、２５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２６に惹起される電圧
が、前記ハブ３の回転速度に比例して変化する。尚、こ
の様な磁束密度変化を十分に行なわせる為には、透孔２
１の幅を舌片４１の幅よりも広くし、切り欠き３６の幅
を柱部４０の幅よりも広くする事が好ましい。この為に
は、上記透孔２１及び切り欠き３６の幅を、上記柱部４
０及び舌片４１の幅よりも広くする。例えば、上記柱部
４０の円周方向に亙る幅寸法は、この柱部４０のピッチ
の３５〜４５％とする。この場合に、舌片４１の幅寸法
は柱部４０の幅寸法とほぼ同じにする。

【００２８】上記センサ２３は上述の様に作用する事に
より、コイル２６に惹起される出力電圧を、ハブ３の回
転速度に比例した周波数で変化させるが、外輪相当部材
９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２３を限られた空間に設置可能にし、し
かもこのセンサ２３の出力を十分に大きくして、ハブ３
と共に回転する車輪の回転速度検出を確実に行える。即
ち、上記センサ２３を構成する永久磁石２４、ポールピ
ース２５、及びコイル２６は、それぞれトーンホイール
１７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２４から出る磁束を、上記ポールピース２５
の全周に亙って流す様にしている為、このポールピース
２５の内部を流れる磁束の量を、このポールピース２５
全体として十分に多くできる。従って、このポールピー
ス２５を通過する磁束の密度変化に対応する、上記コイ
ル２６の電圧変化も十分に大きくできる。

【００２９】又、図示の実施例の場合には、前記ポール
ピース２５に内側円筒部３５を構成し、この内側円筒部
３５の内周面と前記トーンホイール１７の小径部１８の
外周面とを対向させた事に伴い、上記トーンホイール１
７側の柱部４０とポールピース２５側の舌片４１とが、
広い面積で対向する。従って、上記柱部４０と舌片４１
とが対向した状態で、前記微小隙間２８部分で磁束の飽
和が起こりにくくなり、永久磁石２４として強い磁束の
ものを使用して、センサ２３の出力を高くする事が可能
となる。

【００３０】又、図示の実施例の場合には、磁気抵抗が
大きい空気中の経路の面積を十分に大きく（広く）して
いるので、この空気中の経路部分での抵抗を小さくでき
る。この結果、磁気回路全体としての磁気抵抗が小さく
なって、この磁気回路中に流れる磁束が多くなり、上記
コイル２６部分で惹起される電圧（センサ２３の出力電
圧）が高くなる。

【００３１】特に、本発明の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、上記センサ２３をが
たつきなく支持して、このセンサ２３の破損防止を確実
に図れる。即ち、上記センサ２３を包埋した合成樹脂２
７は、前記カバー２２を構成する端板部３０と、前記外
輪相当部材９の内端面との間で軸方向両側から挟持して
いる。この為、円環状に形成される事で重量が嵩むセン
サ２３を包埋した合成樹脂２７が、自動車走行時の振動
に伴って軸方向に変位する事がない。この結果、センサ
２３を包埋した合成樹脂２７が軸方向に変位する事で、
この合成樹脂２７とコネクタ３８を構成する合成樹脂３
９との溶着部等、センサ２３構成部分の一部に無理な力
が加わる事がなくなって、センサ２３構成部分の破損防
止を図れる。

【００３２】尚、図示の実施例は、非駆動輪（ＦＲ車の
前輪、ＦＦ車の後輪）を支持する為の軸受ユニットに本
発明を適用した状態を示している為、センサ２３を支持
するカバー２２はその内端部を密閉した形状としてい
る。但し、本発明は、この様な非駆動輪用の軸受ユニッ
トに限らず、駆動輪（ＦＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪）用
の軸受ユニットにも適用できる。この様に駆動輪用の軸
受ユニットに本発明を適用する場合には、カバーを円輪
状に形成してその中央部に等速ジョイントの一部を挿通
する為の円孔を設ける。又、ハブを円筒形にして、その
内周面に駆動軸外周面の雄スプライン溝と係合させる為
の雌スプライン溝を形成する。

【００３３】更に、図示の実施例の場合には、部品製作
の簡略化、組み付け性の向上、センサ２３の出力をより
向上させる事を目的として、次の〜の様な考慮をし
ている。尚、これら〜の考慮は、本発明とは別の構
造を有する回転速度検出装置突き転がり軸受ユニットに
於いても、実施可能である。

【００３４】センサ２３を構成するポールピース２
５の内側円筒部３５の内周面と、トーンホイール１７を
構成する小径部１８の外周面との間の、微小隙間２８の
厚さ寸法Ｔ₂₈（上記内側円筒部３５の内径と小径部１８
の外径との差の１／２）を、０．８mm以上としている。
これは、組み付け性の向上を意図したもので、この厚さ
寸法Ｔ₂₈を十分に確保する事により、円環状のセンサ２
３の内側にトーンホイール１７の小径部１８を挿入する
際に、これらセンサ２３と小径部１８とがぶつかり損傷
を受ける事を防止できる。従来多く使用されていた、円
環状でないセンサを使用する場合には、このセンサの出
力を確保する為に、センサとトーンホイールとの距離は
０．５mm程度と小さくしている。この為、組立作業時に
これらセンサとトーンホイールとがぶつかり易い。これ
に対して、円環状のセンサを使用する回転速度検出装置
の場合には、上記微小隙間２８の厚さ寸法Ｔ₂₈を０．８
mm以上と、比較的大きくしても、十分な出力を確保でき
る。但し、上記厚さ寸法Ｔ₂₈を大きくし過ぎると、やは
りセンサ２３の出力が不足する。必要とする出力を確保
する為には、この厚さ寸法Ｔ₂₈の上限は、好ましくは一
般のフェライト磁石でも十分な出力を得られる１．０m
m、最大でも、希土類磁石を使用する事により十分な出
力を得られる１．２mm以下にする必要がある。

【００３５】上記ポールピース２５の内側円筒部３
５の形成作業は、切り欠き３６を形成した後に行ってい
る。これは、ポールピース２５の製作の容易化を意図し
たもので、内側円筒部３５の形成後に切り欠き３６を形
成する場合に比べてポールピース２５の製作作業が簡略
化され、製作費の低減を図れる。即ち、上記ポールピー
ス２５を製作する際には、先ず、断面Ｌ字形で全体が円
環状に造られた素材に打ち抜き加工を施す事で上記切り
欠き３６を形成する。その後、隣り合う切り欠き３６同
士の間に存在する複数の舌片４１にバーリング加工を施
し、上記内側円筒部３５（実際には複数の舌片４１が円
筒状に配置された部分）を形成する。この様にしてポー
ルピース２５を形成する為、上記切り欠き３６を形成す
る作業を、別個のプレス加工機を使用する事なく、トラ
ンスファプレス内で連続的に行える。この結果、上記ポ
ールピース２５並びにこのポールピース２５を組み込ん
だセンサ２３の製作費低減を図れる。

【００３６】センサ２３の永久磁石２４をプラスチ
ック磁石とする場合には、この永久磁石２４の外径を、
上記ポールピース２５の内径と同じかこれよりも僅かに
小さくする。より具体的には、図５に示す様に、上記永
久磁石２４の外周面とポールピース２５を構成する外側
円筒部３３の内周面との間に、厚さ寸法Ｔ₄₅（上記外側
円筒部３３の内径と永久磁石２４の外径との差の１／
２）が０〜０．３mm程度の嵌合隙間４５を介在させる。
これは、センサ２３の組立性向上と性能維持との両立を
図る為である。即ち、０〜０．３mmといった微小な嵌合
隙間４５を設ける事で、永久磁石２４を外側円筒部３３
内に装着する際に、この永久磁石２４が破損する事を防
止しつつ、装着後にはこれら永久磁石２４と外側円筒部
３３との間で磁束が円滑に流れる様にする。

【００３７】センサ２３のコイル２６を構成する導
線の断面の直径（線径）ｄ₂₆を６０μｍ以上としてい
る。これは、回転速度検出装置の作動に伴う発熱やブレ
ーキから受ける熱による断線の可能性をなくす為であ
る。センサ２３の出力を確保する（電圧を大きくする）
為には、コイルの巻き数を多くする事が有効である。従
来多く使用されていた、円環状でないセンサを使用する
場合には、このセンサの出力を確保すべくコイルの巻き
数を多くする為に、線径ｄ₂₆が５０μｍ以下の導線を使
用していた。この様な細い導線を使用した場合、回転速
度検出装置の作動に伴う発熱やブレーキから受ける熱に
より断線する可能性が考えられた。これに対して、円環
状のセンサを使用する回転速度検出装置の場合には、線
径ｄ₂₆が６０μｍ以上と比較的太い導線を使用し、その
結果巻き数が多少少なくなっても、十分な出力を確保で
きる。但し、線径ｄ₂₆を大きくし過ぎてコイルの巻き数
が少なくなり過ぎると、やはりセンサ２３の出力が不足
する。必要とする出力を確保する為には、この線径ｄ₂₆
の上限は好ましくは８０μｍ以下、最大でも０．１mm以
下にする必要がある。

【００３８】図５に示した、センサ２３を構成する
永久磁石２４の内周面の端縁とポールピース２５の内側
円筒部３５の先端縁との軸方向距離Ｌ_24-35 を、前記微
小隙間２８の厚さ寸法Ｔ₂₈及び永久磁石２４の内周面と
トーンホイール１７の外周面との間の微小隙間４６の厚
さ寸法Ｔ₄₆との関係で規制した。より具体的には、上記
軸方向距離Ｌ_24-35 を、上記両微小隙間Ｔ₂₈、Ｔ₄₆の和
の１．５〜２倍（Ｌ_24-35 ＝（１．５〜２）Ｔ₂₈＋
Ｔ₄₆）とした。これは、センサ２３の出力を確保する為
である。上記距離Ｌ_24-35 が小さ過ぎる（Ｌ_24-35 ＜
１．５（Ｔ₂₈＋Ｔ₄₆））と、上記トーンホイール１７を
経由せずに永久磁石２４からポールピース２５に流れる
磁束が多くなり、トーンホイール１７の回転に伴うポー
ルピース２５内での磁束の変化量が少なくなり、センサ
２３の出力が小さくなる。反対に、上記距離Ｌ_24-35 を
大きくすべく、上記内側円筒部３５の先端縁を図５で右
方にずらせると、この内側円筒部３５の軸方向長さが短
くなる。この結果、この内側円筒部３５の内周面とトー
ンホイール１７の外周面との対向面積が減少し、磁束の
流れに対する抵抗が大きくなって、やはりトーンホイー
ル１７の回転に伴うポールピース２５内での磁束の変化
量が少なくなり、センサ２３の出力が小さくなる。上記
内側円筒部３５の軸方向長さを確保すべく、円輪部３４
を図５の右方にずらせる事は、センサ２３の大型化に結
び付く為、採用できない。そこで、磁束密度の変化量を
最大にできる範囲として、上記軸方向距離Ｌ_24-35 をＬ
_24-35 ＝（１．５〜２）Ｔ₂₈＋Ｔ₄₆に規制した。

【００３９】センサ２３を構成する永久磁石２４の
内径寸法を、このセンサ２３を包埋する合成樹脂２７の
内径寸法よりも大きくした。これは、射出成形時に上記
合成樹脂２７の流れを円滑にし、コイル２６の周囲部分
にも十分に合成樹脂が行き渡る様にする為である。射出
成形時に上記合成樹脂２７は、上記永久磁石２４の直径
方向内側を流れて上記コイル２６の周囲に達する。尚、
永久磁石２４の内径寸法と合成樹脂２７の内径寸法とを
同じにする代わりに、この永久磁石２４の円周方向複数
個所に、それぞれが軸方向に亙る貫通孔を設けても良
い。図６に示す様に、センサ２３を構成する永久磁石２
４の内周面の端縁とポールピース２５の内側円筒部３５
の先端縁との最短距離Ｌ_24-35 ´を、永久磁石２４の内
周面とトーンホイール１７の外周面との間の微小隙間４
６の厚さ寸法Ｔ₄₆及び上記先端縁と透孔２１の縁との距
離Ｌ_35-21 との関係で規制した（図６参照）。より具体
的には、上記最短距離Ｌ_24-35 ´を、上記微小隙間Ｔ₄₆
と距離Ｌ_35-21 との和よりも大きく（Ｌ_24-35 ´＞Ｔ₄₆
＋Ｌ_35-21 ）した。これは、センサ２３の出力を確保す
る為である。上記最短距離Ｌ_24-35 ´が小さ過ぎる、即
ち、この最短距離Ｌ_24-35 ´が、トーンホイール１７を
経由する場合の空気部分に長さ寸法の合計以下になる
（Ｌ_24-35 ´≦Ｔ₄₆＋Ｌ_35-21 ）と、上記トーンホイー
ル１７を経由せずに永久磁石２４から直接ポールピース
２５に流れる磁束が多くなる。そして、トーンホイール
１７の回転に伴うポールピース２５内での磁束の変化量
が少なくなり、センサ２３の出力が小さくなる。そこ
で、永久磁石２４から直接ポールピース２５に流れる磁
束を少なく抑え、このポールピース２５内を流れる磁束
の変化量を大きくしてセンサ２３の出力を確保すべく、
上記Ｌ_24-35 ´＞Ｔ₄₆＋Ｌ_35-21 を規制した。これは、
磁束がより抵抗の小さい部分を流れようとする性質を利
用し、トーンホイール１７を経由する側の磁気抵抗を、
経由しない側の磁気抵抗よりも小さくしたものである。

【００４０】次に、図７は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例は、次の(1) 〜(4)の点で、前述した第
一実施例と異なっている。

【００４１】(1) 外輪相当部材９を懸架装置に装着する
為の取付部７を、この外輪相当部材９の外周面中間部
で、比較的内端に寄った部分に形成している。従って、
この外輪相当部材９の内端部外周面に形成される、カバ
ー２２の嵌合部３２を外嵌固定すべき部分の軸方向長さ
が比較的小さくなる。この様な場合でも、上記嵌合部３
２を外輪相当部材９に確実に嵌合させて、上記カバー２
２を外輪相当部材９に、確実に嵌合固定できる。

【００４２】(2) センサ２３を構成する永久磁石２４の
内周側の幅寸法を外周側の幅寸法に比べ少し（内径が外
径よりも小さい分だけ）広くしている。これにより、内
径側着磁面積（内径側幅寸法×内周長さ）と外径側着磁
面積（外径側幅寸法×外周長さ）とをほぼ等しくしてい
る。この結果、トーンホイール１７の外周面と永久磁石
２４の内周面との間の微小隙間２８を流れる磁束を多く
して、上記センサ２３の出力向上を図れる。又、上記永
久磁石２４の外端面の一部が合成樹脂２７により覆われ
る為、この永久磁石２４が合成樹脂２７中から軸方向外
側（図７の左側）に脱落する事を防止できる。尚、これ
らの効果は、図示の例の様に、上記永久磁石２４の外端
面に段差を形成する他、この外端面を円錐凸面状に傾斜
させる事でも得られる。

【００４３】(3) 上記永久磁石２４の直径方向に亙る厚
さ寸法（（外径−内径）／２）を３．５〜８mmの範囲に
規制している。これは、上記センサ２３の大型化を防止
しつつこの永久磁石２４の不可逆減磁を防止して、この
センサ２３の出力を確保する為である。即ち、従来から
知られている様に、小型の永久磁石の場合には、環境温
度が常温から低温側に大きくずれると、不可逆な磁束密
度の変化（低下）が起きる。即ち、パーミアンス係数が
高い場合には温度変化に基づく磁束密度の変化は可逆的
であるが、パーミアンス係数が低い場合には温度変化に
基づく磁束密度の変化が不可逆的になる。そして、永久
磁石が小型になる程、上記パーミアンス係数が低くな
る。そこで、上記永久磁石２４の厚さ寸法を３．５mm以
上として、この永久磁石２４のパーミアンス係数を、磁
束密度が可逆的になる程度に高くした。又、上記厚さ寸
法を８mm以下にする事で、センサ２３の大型化を防止し
た。

【００４４】(4) 上記トーンホイール１７の段部２０
は、ナット６の基端部に形成した鍔部４８よりも内側
（図７の右側）に位置させている。この結果、大きな外
径を有する鍔部４８を設けたナット６の使用が可能にな
り、ナット６と内輪部材４との端面同士の面圧を低減で
きる。尚、上記段部２０は、上記鍔部４８と離れていて
も良いが、当接させる事により、トーンホイール１７の
位置決めを図れる。尚これら(1) 〜(4) も、必ずしも本
発明の構造に限定される事なく、実施できる。

【００４５】

【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為、軸
方向に亙る寸法を小さくして、小型自動車等設置スペー
スが限られた車両への組み付けも可能となり、車両設計
の容易化を図れる。又、センサの出力を大きくして、転
がり軸受により支持された車輪等の回転速度の精度並び
に信頼性を向上させる事ができる。更に、使用状態で加
わる振動に拘らず、構成各部に無理な力が加わらない
為、構成各部の破損防止により信頼性、耐久性の向上を
図れる。

【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】コネクタを形成する以前の状態で示す、図１の
Ａ部拡大図。

【図３】ポールピース内の磁束が変化する状態を説明す
る為の、図１の右上部に相当する断面図。

【図４】同じく左下部に相当する断面図。

【図５】センサ部分の寸法関係を説明する為の、図２の
Ｂ部拡大図。

【図６】同じく図２のＢ部拡大図。

【図７】本発明の第二実施例を示す、図１の右部に相当
する断面図。

【図８】従来構造の第１例を示す断面図。

【図９】同第２例を示す断面図。

【符号の説明】

１フランジ部２ａ第一の内輪軌道２ｂ第二の内輪軌道３ハブ４内輪部材５雄ねじ部６ナット７取付部８ａ、８ｂ外輪軌道９外輪相当部材１０転動体１１、１１ａトーンホイール１２凹凸部１３カバー１４、１４ａセンサ１５段部１６雄ねじ部１７トーンホイール１８小径部１９大径部２０段部２１透孔２２カバー２３センサ２４永久磁石２５ポールピース２６コイル２７合成樹脂２８微小隙間２９円筒部３０端板部３１段部３２嵌合部３３外側円筒部３４円輪部３５内側円筒部３６切り欠き３７リング３８コネクタ３９合成樹脂４０柱部４１舌片４２凹溝４３透孔４４Ｏリング４５嵌合隙間４６微小隙間４７シールリング４８鍔部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周面に外輪軌道を有する、回転しない
外輪相当部材と、外周面に内輪軌道を有する、使用時に
回転する内輪相当部材と、上記外輪軌道と内輪軌道との
間に設けられた複数の転動体と、上記外輪相当部材の開
口端部に嵌合固定されたカバーと、このカバー内に全周
に亙って支持された円環状のセンサと、上記内輪相当部
材に支持されて使用時に回転する磁性材製のトーンホイ
ール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、上記カバーは、上記外輪相当部材の開口端部の内径より
も大きく外径よりも小さな内径を有し、その内周側に上
記センサを保持する円筒部と、この円筒部の軸方向一端
から直径方向内方に折れ曲がった端板部と、上記円筒部
の軸方向他端から直径方向外方に折れ曲がった段部と、
この段部の外周縁から上記円筒部と反対側の軸方向に折
れ曲がり、上記外輪相当部材の開口端部に外嵌固定され
る嵌合部とを備え、この嵌合部を上記外輪相当部材の開口端部に外嵌固定し
た状態で上記センサは、上記端板部と上記外輪相当部材
の軸方向端面との間で軸方向両側から挟持されている事
を特徴とする回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。