JPH08178938A - 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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JPH08178938A
JPH08178938A JP6325517A JP32551794A JPH08178938A JP H08178938 A JPH08178938 A JP H08178938A JP 6325517 A JP6325517 A JP 6325517A JP 32551794 A JP32551794 A JP 32551794A JP H08178938 A JPH08178938 A JP H08178938A
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NSK Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 限られた設置空間に設置可能でしかも大きな
出力を得られるセンサ２０ａの構造を実現する。 【構成】 センサ２０ａは第一、第二の永久磁石３１、
３２とステータ３３とコイル２４とから成る。第一、第
二の永久磁石３１、３２の内周面にはＳ極とＮ極とを、
円周方向に亙って交互に、且つ等間隔で配置している。
トーンホイール１３には透孔１７ａ、１７ｂを、円周方
向に亙って等間隔で配置している。第一の永久磁石３１
の全Ｓ極が透孔１７ａ、１７ａに対向する瞬間には、第
二の永久磁石３２の全Ｎ極が透孔１７ｂ、１７ｂに対向
する。従って上記ステータ３３には、トーンホイール１
３の回転に伴って交番磁束が流れ、上記コイル２４には
交流電圧が惹起される。

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
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８〜９は、こ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。回
転輪を構成するハブ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、
第二の周面である中間部外周面には、回転側軌道面であ
る内輪軌道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、やはり第二の周面であるその外周面
に、やはり回転側軌道面である内輪軌道３ｂを形成し
た、上記ハブ１と共に回転輪を構成する内輪部材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とは別体の内輪部材（図示せ
ず）に形成し、この内輪部材と上記内輪部材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、上記内輪部材５をハブ１の外
周面の所定部分に固定している。ハブ１の周囲に配置さ
れた、固定輪である外輪相当部材８の中間部外周面に
は、この外輪相当部材８を懸架装置に固定する為の取付
部９を設けている。又、第一の周面である、この外輪相
当部材８の内周面には、それぞれが上記各内輪軌道３
ａ、３ｂに対向する、固定側軌道面である外輪軌道１０
ａ、１０ｂを形成している。そして、これら各内輪軌道
３ａ、３ｂ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、上記外輪相当
部材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、上記外輪相当部材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、外輪相
当部材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】上記内輪部材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８〜９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を内輪部材５の端部外周面に外嵌し、上記
段部１６をこの内輪部材５の端縁部に当接させた状態
で、この内輪部材５に支持固定している。従って上記小
径部１４は、上記内輪部材５と同心に支持される。そし
て、この小径部１４に、除肉部として複数の透孔１７
を、円周方向に亙り等間隔に形成している。各透孔１７
は同形状で、軸方向（図８〜９の左右方向）に長い矩形
としている。
【０００６】外輪相当部材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、２４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、全体を円環状（円輪状）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、上記内側円筒部２７
には、除肉部である複数の切り欠き２８を、この内側円
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、外輪相当部材
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１
３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れば、大きな出
力を得られる。ところが、センサ２０を円環状に形成し
て、永久磁石２２、ステータ２３、コイル２４を大きく
している割合には出力が向上する程度が小さく、より大
きな出力を得る為に、改良が望まれている。
【００１４】この様に、構成各部材２２〜２４の大型化
の割合に出力向上の程度が小さい理由としては、ステー
タ２３を流れる磁束の変化量が少ない事がある。即ち、
前述した様に、各透孔１７と各切り欠き２８とが互いに
対向した瞬間にはステータ２３に高密度の磁束が流れ、
各透孔１７と切り欠き２８との位相が半分だけずれる
と、ステータ２３に流れる磁束の密度が低くなる。しか
しながら、従来構造の場合には、この様な磁束密度の変
化を、互いに対向する透孔１７及び切り欠き２８部分の
みで行なっていた。この為、各透孔１７と切り欠き２８
との位相が半分だけずれた場合でも、上記ステータ２３
に或る程度の磁束が流れてしまう。この結果、各透孔１
７と各切り欠き２８とが互いに対向した瞬間と、各透孔
１７と各切り欠き２８との位相が半分だけずれた瞬間と
の間で磁束密度の変化量が少なくなり、上記コイル２４
に惹起される出力電圧が高くなる程度が少なくなる。
【００１５】磁束の変化量（絶対量）を多くする為に
は、上記センサ２０を構成する永久磁石２２として強い
磁界を有する（起磁力が強く磁束密度が高い）ものを使
用する事が考えられるが、単に永久磁石２２の磁界を強
くしただけでは、上記ステータ２３内で磁束が飽和して
しまう。磁気回路を構成するステータ２３内で磁束が飽
和した場合には、トーンホイール１３の回転に拘らず、
上記ステータ２３内の磁束密度の変化が極端に小さくな
り、却って上記センサ２０の出力を小さくしてしまう。
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。
【００１６】
【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、第一の周面に固
定側軌道面を有する固定輪と、この固定輪の端部に固定
されたカバーと、上記第一の周面と対向する第二の周面
に回転側軌道面を有する回転輪と、上記固定側軌道面と
回転側軌道面との間に転動自在に設けられた複数の転動
体と、円周方向に亙り等間隔に形成された複数の除肉部
を有し上記回転輪の端部に固定された、磁性材製で円環
状のトーンホイールと、このトーンホイールと対向する
状態で上記カバーの内側に保持されたセンサとを備えて
いる。
【００１７】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上記回
転輪及び固定輪と同心の回転円筒部を有し、上記除肉部
はこの回転円筒部の周面に設けられている。そして、上
記センサは、それぞれが円環状に形成された第一、第二
の永久磁石と磁性材製のステータとコイルとを備える。
又、上記第一、第二の永久磁石の着磁方向一端面にはＳ
極とＮ極とが交互に、且つ等ピッチで配置されており、
且つ、この着磁方向一端面は、上記回転円筒部の周面の
一部で上記除肉部を形成した部分に、微小隙間を介して
対向している。そして、上記第一、第二の永久磁石の着
磁方向他端面は上記ステータの両端部に、当接若しくは
近接させている。
【００１８】上記第一、第二の永久磁石の着磁方向一端
面に配置されたＳ極及びＮ極のピッチは、上記除肉部の
ピッチの整数倍である。且つ、第一の永久磁石の着磁方
向一端面でのＳ極及びＮ極が上記除肉部に対する位相
と、第二の永久磁石の着磁方向一端面でのＳ極及びＮ極
が上記除肉部に対する位相とは、上記除肉部の半ピッチ
の奇数倍だけずれている。これらにより、上記第一の永
久磁石の着磁方向一端面の全Ｓ極がそれぞれ上記除肉部
に対向する瞬間に上記第二の永久磁石の着磁方向一端面
の全Ｎ極が上記除肉部に対向する。更に、上記コイル
は、上記ステータの中間部にその全周に亙り添設されて
いる。
【００１９】
【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
に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する際の
作用自体は、前述した従来の回転速度検出装置付転がり
軸受ユニットと同様である。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
ルの回転に伴ってステータ内に交番磁束が流れる。即
ち、第一の永久磁石と第二の永久磁石との間には、ステ
ータ及びトーンホイールを介して磁束が流れるが、磁束
の流れ方向は、第一、第二の永久磁石の着磁方向一端面
に配置したＳ極及びＮ極と、トーンホイールの周面に形
成した除肉部との位相変化に伴って交互に逆方向に変化
する。
【００２０】例えば、上記第一の永久磁石の着磁方向一
端面の全Ｓ極及び上記第二の永久磁石の着磁方向一端面
の全Ｎ極が除肉部に対向する瞬間に上記ステータには、
上記第二の永久磁石の着磁方向他端面から上記第一の永
久磁石の着磁方向他端面に向けて多くの磁束が流れる。
反対に、上記第一の永久磁石の着磁方向一端面の全Ｎ極
及び上記第二の永久磁石の着磁方向一端面の全Ｓ極が除
肉部に対向する瞬間に上記ステータには、上記第一の永
久磁石の着磁方向他端面から上記第二の永久磁石の着磁
方向他端面に向けて多くの磁束が流れる。この結果、上
記ステータに交番磁束が流れる。ステータに交番磁束が
流れる場合には、コイルに交互に逆方向の起電力が発生
する（交流が流れる）為、それ自体でセンサの出力を大
きくできる。更に、上記第一、第二の永久磁石として強
い磁界を有するものを使用しても、上記ステータ内で磁
束の飽和が発生しにくくなって、磁束密度を高くする事
による出力向上も図れる。
【００２１】
【実施例】図１〜３は本発明の第一実施例を示してい
る。尚、本発明の特徴は、センサ２０ａの出力を大きく
する為にこのセンサ２０ａを、第一、第二の永久磁石３
１、３２を含んで構成し、トーンホイール１３の回転に
伴ってステータ３３に交番磁束を流す為の構造にある。
その他の部分の構成及び作用は、前述した従来構造とほ
ぼ同様である為、同等部分には同一符号を付して、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
部分を中心に説明する。
【００２２】トーンホイール１３に形成された、回転輪
を構成するハブ１及び固定輪である外輪相当部材８と同
心の、回転円筒部である小径部１４には、それぞれが除
肉部である透孔１７ａ、１７ｂを、それぞれ円周方向に
亙って等間隔且つ同位相で形成している。尚、図示の実
施例では、透孔を１列に形成すると、柱幅寸法（円周方
向に隣り合う透孔同士の間部分の幅寸法）に対して透孔
が長くなり、透孔をプレス加工する際に柱の倒れ（捩
れ）等の欠陥が発生し易い為、透孔１７ａ、１７ｂを２
列に形成している。但し、柱幅に対して透孔が短い場合
には、透孔を１列に形成する事もできる。上記センサ２
０ａは、それぞれが円環状（短円筒状、円輪状等を含
む）に形成された、第一、第二の永久磁石３１、３２と
ステータ３３とコイル２４とを備える。
【００２３】このうちのステータ３３は、軟鋼板等の磁
性材により短円筒状に造られている。このステータ３３
は、円周方向に切り欠きのない完全な短円筒状に形成し
ても良いが、帯状鋼板を短円筒状に丸めて、円周方向１
個所に切り欠きを設けた欠円筒状としても良い。この様
な欠円筒状のステータ３３は、完全な短円筒状の構造に
比べて製作が容易で安価に得られる。又、上記コイル２
４は、合成樹脂等の非磁性材により、直径方向外方が開
いた断面コ字形のボビン２９に導線を巻回して成り、上
記ステータ３３の中間部直径方向内側に保持している。
尚、この導線の端部は、上記ステータ３３に形成された
図示しない通孔若しくは上記切り欠きを通じて取り出さ
れ、コネクタ３０内の端子に接続される。
【００２４】又、第一、第二の永久磁石３１、３２は、
それぞれ全周に亙り直径方向に着磁されている。そし
て、着磁方向一端面である内周面にはＳ極とＮ極とを交
互に且つ等ピッチで配置している。両永久磁石３１、３
２の内周面に配置する極数は互いに等しい。この様に各
永久磁石３１、３２の内周面に交互に配置されるＳ極及
びＮ極のピッチＰ（円周方向に隣り合う同極同士の中心
角ピッチ）は、前記透孔１７ａ、１７ｂのピッチｐの整
数倍（Ｐ＝ｎ・ｐ）とするが、本実施例の場合にこれら
各永久磁石３１、３２の内周面に配置されたＳ極及びＮ
極のピッチＰは、上記トーンホイール１３の小径部１４
に形成した透孔１７ａ、１７ｂのピッチｐと等しく（Ｐ
＝ｐ、ｎ＝１）している。又、これら第一、第二の永久
磁石３１、３２の内周面は、上記小径部１４の一部で、
上記透孔１７ａ、１７ａを形成した部分の外周面に、微
小隙間２５を介して対向している。
【００２５】又、第一の永久磁石３１の内周面のＳ極及
びＮ極が上記透孔１７ａに対する位相と、第二の永久磁
石３２の内周面のＳ極及びＮ極が上記透孔１７ｂに対す
る位相とは、これら両透孔１７ａ、１７ｂの半ピッチ
（ｐ／２）の奇数倍だけずれている。図示の実施例の場
合には、上記第一、第二の永久磁石３１、３２の内周面
に配置したＳ極及びＮ極の位相を、半ピッチ分だけずら
せている。但し、これら両永久磁石３１、３２側の位相
を一致させる代わりに、上記両透孔１７ａ、１７ｂの位
相を半ピッチ分ずらせても良い。これらにより、上記第
一の永久磁石３１の内周面の全Ｓ極がそれぞれ上記透孔
１７ａに、同じく全Ｎ極が隣り合う透孔１７ａの間部分
３４ａ（図３〜４）に、それぞれ対向する瞬間に、上記
第二の永久磁石３２の内周面の全Ｎ極が上記透孔１７ｂ
に、同じく全Ｓ極が隣り合う透孔１７ｂの間部分３４ｂ
（図３〜４）に、それぞれ対向する。又、上記第一、第
二両永久磁石３１、３２の着磁方向他端面である外周面
は、前記ステータ２３の両端部内周面に、当接若しくは
近接させている。従って、これら両永久磁石３１、３２
の外周面と上記ステータ２３とは、磁気的に接続されて
いる。
【００２６】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１３が回転するのに伴って、センサ２０
ａを構成するステータ２３内に交番磁束が流れる。即
ち、センサ２０ａを構成する第一の永久磁石３１と第二
の永久磁石３２との間には、ステータ２３及びトーンホ
イール１３を介して磁束が流れるが、磁束の流れ方向
は、これら両永久磁石３１、３２の内周面に配置したＳ
極及びＮ極と、トーンホイール１３の小径部１４に形成
した透孔１７ａ、１７ｂとの位相変化に伴って交互に逆
方向に変化する。
【００２７】例えば、上記第一の永久磁石３１の内周面
の全Ｓ極及び上記第二の永久磁石３２の内周面の全Ｎ極
が透孔１７ａ、１７ｂに対向する瞬間には、図３に示す
様に、上記第一の永久磁石３１の内周面の全Ｎ極及び上
記第二の永久磁石３２の内周面の全Ｓ極が、それぞれ隣
り合う透孔１７ａ、１７ｂの間部分３４ａ、３４ｂに対
向する。この結果、第一、第二の永久磁石３１、３２と
トーンホイール１３とステータ３３とにより構成される
磁気回路中には、図３に矢印で示す方向に磁束が流れ
る。即ち、この状態で上記ステータ３３には、上記第二
の永久磁石３２の外周面から上記第一の永久磁石３１の
外周面に向けて磁束が流れる。そして、このステータ３
３の中間部内周面に添接されたコイル２４には、この磁
束の流れ方向に応じた方向（＋−方向）の電圧が惹起さ
れる。
【００２８】反対に、上記第一の永久磁石３１の内周面
の全Ｎ極及び上記第二の永久磁石３２の内周面の全Ｓ極
が透孔１７ａ、１７ｂに対向する瞬間には、図４に示す
様に、上記第一の永久磁石３１の内周面の全Ｓ極及び上
記第二の永久磁石３２の内周面の全Ｎ極が、それぞれ上
記間部分３４ａ、３４ｂに対向する。この結果、第一、
第二の永久磁石３１、３２とトーンホイール１３とステ
ータ３３とにより構成される磁気回路中には、図４に矢
印で示す方向に磁束が流れる。即ち、この状態で上記ス
テータ３３には、上記第一の永久磁石３２の外周面から
上記第二の永久磁石３１の外周面に向けて磁束が流れ
る。そして、このステータ３３の中間部内周面に添接さ
れたコイル２４には、この磁束の流れ方向に応じて、上
記図３の場合とは逆方向（−＋方向）の電圧が惹起され
る。
【００２９】この様に上記ステータ３３には、上記トー
ンホイール１３の回転に伴って、回転速度に比例した周
波数で交番磁束が流れる。そして、ステータ３３に流れ
る交番磁束によって上記コイル２４に、やはり上記回転
速度に比例した周波数の交流電圧が惹起される。センサ
２０ａの出力の大きさとしては、電圧の最大値と最小値
との差を利用できる。従って、上記コイル２４に交流が
流れれば、（単に電圧が変化するだけの）直流が流れる
場合に比べて出力を大きくできる。更に、上記第一、第
二の永久磁石３１、３２として強い磁界を有するものを
使用しても、上記ステータ３３内で磁束の飽和が発生し
にくくなって、磁束密度を高くする事による出力向上も
図れる。
【００３０】次に、図５は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例は、センサ２０ｂの出力をより大きくす
べく、トーンホイール１３ａの周速を速くしたものであ
る。この為に本実施例に使用するトーンホイール１３ａ
は、互いに同心の小径部１４ａと大径部１５ａとを段部
１６ａにより連続させて成る。この様なトーンホイール
１３ａは、上記小径部１４ａを内輪部材５の内端部で内
輪軌道３ｂから外れた部分に外嵌する事により、ハブ１
と共に回転自在としている。回転輪であるハブ１及び固
定輪である外輪相当部材８と同心の回転円筒部である上
記大径部１５ａにはそれぞれ複数ずつの透孔１７ａ、１
７ｂを、それぞれ円周方向に亙り等間隔で２列に形成し
ている。
【００３１】センサ２０ｂは、それぞれが円環状に形成
された第一、第二の永久磁石３１、３２とステータ３３
とコイル２４とを備える。このうちの第一、第二の永久
磁石３１、３２はそれぞれ、全周に亙って直径方向に着
磁されている。そして、これら両永久磁石３１、３２の
着磁方向一端面である外周面にＳ極とＮ極とを交互に、
第一実施例と同様の条件で配置し、これら各永久磁石３
１、３２の外周面を、上記大径部１５ａの内周面の一部
で上記透孔１７ａ、１７ａを形成した部分に、微小隙間
２５を介して対向させている。又、上記両永久磁石３
１、３２の着磁方向他端面である内周面は、上記ステー
タ３３の両端部外周面に当接若しくは近接させている。
【００３２】上述の様に構成されるセンサ２０ｂは、断
面が略横凸字形で全体を円環状に造られた合成樹脂２１
ａ内に包埋される。そして、この合成樹脂２１ａを、外
輪相当部材８の内端開口部に嵌着したカバー１８ａに内
嵌固定している。この状態で前記トーンホイール１３ａ
の大径部１５ａの内周面は、上記合成樹脂２１ａに支持
された上記センサ２０ｂの外周面に、上記微小隙間２５
を介して対向する。
【００３３】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
自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する
際の作用自体は、直径方向内側と外側とが逆になる以
外、前述した第一実施例の回転速度検出用転がり軸受ユ
ニットと同様である。ハブ１と共にトーンホイール１３
ａが回転すると、このトーンホイール１３ａと対向する
センサ２０ｂを構成するステータ３３内に交番磁束が流
れ、上記コイル２４に上記トーンホイール１３ａの回転
速度に比例した周波数の交流が流れる。
【００３４】特に、本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、トーンホイール１３ａに形
成した大径部１５ａの内周面と第一、第二の永久磁石３
１、３２の外周面とを対向させる為、磁束の流れを変化
させる部分の直径を大きくできる。即ち、上記大径部１
５ａ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２０ｂの外周側に配置する
為、この大径部１５ａの直径を大きくできる。この結
果、透孔１７ａ、１７ｂの数を十分に確保して回転速度
の検出精度を高め、しかも隣り合う透孔１７ａ、１７ａ
同士及び隣り合う透孔１７ａ、１７ａ同士の間に存在す
る間部分３４ａ、３４ｂ（図３〜４）の幅寸法を十分に
確保して、センサの出力を大きくできる。
【００３５】次に、図６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、第一の永久磁石３１（第二
の永久磁石３２も同様であるが、説明は第一の永久磁石
３１に就いてのみ行なう。）の内周面（前述した第一実
施例に組み合わせる場合。第二実施例に組み合わせる場
合には外周面。）に複数の突出部３５ａ、３５ｂを、円
周方向に亙り等間隔で形成している。隣り合う突出部３
５ａ、３５ｂ同士のピッチＰ35（＝Ｐ／２）は、トーン
ホイール１３（１３ａ）に形成した透孔１７ａ（１７
ｂ）の半ピッチ（ｐ／２）の奇数倍としている。そし
て、一つ置きに存在する突出部３５ａ、３５ａがＳ極と
なり、やはり一つ置きに存在する突出部３５ｂ、３５ｂ
がＮ極となる様に、上記第一の永久磁石３５ａを直径方
向に亙って着磁している。
【００３６】第一の永久磁石３１をこの様に形成する
と、磁束密度を変化させる為に必要な着磁点のみが、上
記トーンホイール１３の外周面（前述した第一実施例に
組み合わせる場合。第二実施例に組み合わせる場合には
トーンホイール１３ａの内周面。）に近接する様にな
る。この結果、トーンホイール１３（１３ａ）の回転に
伴うステータ３３内を流れる磁束の密度変化が大きくな
り、センサ２０ｃの出力を大きくできる。第一の永久磁
石３１をこの図６に示す様な形状に加工する事は、プラ
スチックマグネットを使用すれば容易である。
【００３７】更に、第一の永久磁石３１の形状を図６に
示す様にする事は、回転速度検出の精度を向上させる為
にも有効である。即ち、回転速度検出の精度を向上させ
る為には、トーンホイール１３（１３ａ）に形成する透
孔１７ａ（１７ｂ）の数を増やす必要がある。これに対
して、第一の永久磁石３１の内周面（外周面）に配置す
るＳ極及びＮ極の数を、上記透孔１７ａ（１７ｂ）の数
に合わせて多くした場合には、隣り合うＳ極とＮ極とが
近づき過ぎて、上記トーンホイール１３（１３ａ）を通
過する事なく、直接これらＳ極とＮ極との間で流れる磁
束が増えてしまう。この様にＳ極とＮ極との間を直接流
れる磁束の量は、上記トーンホイール１３（１３ａ）の
回転に拘らず一定である。従って、隣り合うＳ極とＮ極
とが近づき過ぎる事は、センサの出力低下に結び付く。
【００３８】これに対して、第一の永久磁石３１に図６
に示す様な形状を採用すると共に、隣り合う突出部３５
ａ、３５ｂ間のピッチＰ35を前述の様に規制すれば、回
転速度検出の精度向上とセンサの出力確保とを両立でき
る。即ち、それぞれが突出部３５ａ、３５ｂ部分に配置
した隣り合うＳ極とＮ極とを十分に離隔させる事で、直
接これらＳ極とＮ極との間で流れる磁束をなくして、セ
ンサの出力を確保できる。
【００３９】又、トーンホイール１３（１３ａ）に形成
する通孔１７ａ（１７ｂ）の数を増やして、回転速度検
出の精度向上を図る事が可能になる。即ち、隣り合う突
出部３５ａ、３５ｂ同士のピッチＰ35は、トーンホイー
ル１３（１３ａ）に形成した透孔１７ａ（１７ｂ）の半
ピッチ（ｐ／２）の奇数倍（図示の例では３倍）として
いる為、図６に示す様に総てのＮ極が透孔１７ａ（１７
ｂ）に対向する瞬間には総てのＳ極が間部分３４ａ（３
４ｂ）に対向し、反対に総てのＳ極が透孔１７ａ（１７
ｂ）に対向する瞬間には総てのＮ極が間部分３４ａ（３
４ｂ）に対向する。従って、第一、第二の永久磁石３
１、３２を前述した第一、第二実施例の様に配置すれ
ば、上記トーンホイール１３（１３ａ）の回転に伴っ
て、上記ステータ３３に交番磁束が流れる。そして、こ
の交番磁束の周波数は、上記透孔１７ａ（１７ｂ）の数
及びトーンホイール１３（１３ａ）の回転速度に比例し
たものとなる。
【００４０】従って本実施例によれば、トーンホイール
１３（１３ａ）に形成する通孔１７ａ（１７ｂ）の数を
増やして、回転速度検出の精度向上を図る事が可能にな
る。例えば、透孔１７ａ（１７ｂ）の数を４８程度と
し、これら透孔１７ａ（１７ｂ）をトーンホイール１３
（１３ａ）の一部に円周方向に亙って等間隔に形成する
事は、特に難しい加工技術を要する事なく可能である。
これに対して、第一の永久磁石３１の周面にＳ極とＮ極
とを４８ずつ、等間隔に配置する事は、現在の技術では
難しい。又、仮にできたとしても、上述の様に隣り合う
Ｓ極とＮ極との間で直接磁束が流れてしまう。これに対
して本実施例の場合には、上記第一の永久磁石３１の周
面にＳ極とＮ極とをそれぞれ１６ずつ配置する事で、セ
ンサ２０ｃの出力を確保しつつ回転速度検出の精度向上
を図れる。言い換えれば本実施例は、上記通孔１７ａ
（１７ｂ）及び間部分３４ａ、３４ｂの数をＳ極及びＮ
極の奇数（本実施例に限り、１を除く）倍とする事で、
センサ２０ｃの出力を確保しつつ、トーンホイール１３
（１３ａ）が１回転する間のセンサ２０ｃの出力変化の
周波数を多くして回転速度検出の精度向上を図るもので
ある。
【００４１】次に、図７は本発明の第四実施例を示して
いる。ボビン２９ａの軸方向両端面内周寄り部分（第一
実施例の構造に本実施例を組み合わせる場合。第二実施
例の構造に本実施例を組み合わせる場合には外周寄り部
分。）にはそれぞれ、１乃至複数個の突片３６、３６を
形成して、これら各突片３６、３６と第一、第二の永久
磁石３１、３２の周面に形成した凹部３７、３７とを互
いに係合させている。本実施例の場合、これらの構成に
より、前記第一、第二実施例の作用効果に加えて、次の
様な作用効果を得られる。
【００４２】突片３６、３６と凹部３７、３７との係合
によりボビン２９ａと第一、第二の永久磁石３１、３２
との位相が互いに規制される。従って、第一、第二の永
久磁石３１、３２同士の位相も規制されて、合成樹脂に
よる包埋作業時に、これら第一、第二の永久磁石３１、
３２の円周方向に亙る位相がずれる事がなくなる。尚、
本実施例は、前述した第三実施例と組み合わせて実施
し、円周方向に隣り合う突出部３５ａ、３５ｂ（図６参
照）同士の間を凹部３７、３７として利用する事が好ま
しいが、特に第三実施例と組み合わせなくても実施でき
る。即ち、第一、第二の永久磁石３１、３２の周面の少
なくとも円周方向１個所に凹部を形成し、この凹部に上
記突片３６、３６を係合させれば、これら両永久磁石３
１、３２同士の位相を一致させる効果を得られる。
【００４３】尚、図示の各実施例の場合には、トーンホ
イールに形成する除肉部として透孔を示したが、除肉部
としては透孔以外にも、トーンホイールの軸方向端縁に
開口する切り欠き、或はトーンホイールの周面の一部を
残部に対して凹ませた凹部等を採用する事ができる。
【００４４】
【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、
大きな出力を得る事ができ、車輪の回転速度検出を確実
に行なえる。又、出力を同じとした場合にはセンサを小
型にできて、より狭い空間への設置が可能になる。
【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】センサに出力が発生する状況を説明する為の、
トーンホイールとセンサとの部分拡大断面図。
【図４】トーンホイールが少し回転した状態で、図３の
状態から円周方向に少しずれた位置での状態を示す、図
３と同様の図。
【図５】本発明の第二実施例を示す、図２と同様の図。
【図６】同第三実施例を示す、図３のＡ−Ａ断面に相当
する図。
【図７】同第四実施例を示す、図３と同様の図。
【図８】従来構造の１例を示す断面図。
【図９】図８のＢ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 内輪部材 ６ 雄ねじ部 ７ ナット ８ 外輪相当部材 ９ 取付部 １０ａ、１０ｂ 外輪軌道 １１ 転動体 １２ シールリング １３、１３ａ トーンホイール １４、１４ａ 小径部 １５、１５ａ 大径部 １６、１６ａ 段部 １７、１７ａ、１７ｂ 透孔 １８、１８ａ カバー １９ 円筒部 ２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ センサ ２１、２１ａ 合成樹脂 ２２ 永久磁石 ２３ ステータ ２４ コイル ２５ 微小隙間 ２６ 外側円筒部 ２７ 内側円筒部 ２８ 切り欠き ２９、２９ａ ボビン ３０ コネクタ ３１ 第一の永久磁石 ３２ 第二の永久磁石 ３３ ステータ ３４ａ、３４ｂ 間部分 ３５ａ、３５ｂ 突出部 ３６ 突片 ３７ 凹部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一の周面に固定側軌道面を有する固定
    輪と、この固定輪の端部に固定されたカバーと、上記第
    一の周面と対向する第二の周面に回転側軌道面を有する
    回転輪と、上記固定側軌道面と回転側軌道面との間に転
    動自在に設けられた複数の転動体と、円周方向に亙り等
    間隔に形成された複数の除肉部を有し上記回転輪の端部
    に固定された、磁性材製で円環状のトーンホイールと、
    このトーンホイールと対向する状態で上記カバーの内側
    に保持された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、 上記トーンホイールは上記回転輪及び固定輪と同心の回
    転円筒部を有し、上記除肉部はこの回転円筒部の周面に
    設けられており、 上記センサは、それぞれが円環状に形成された第一、第
    二の永久磁石と磁性材製のステータとコイルとを備え、 上記第一、第二の永久磁石の着磁方向一端面にはＳ極と
    Ｎ極とが交互に、且つ等ピッチで配置されており、且
    つ、この着磁方向一端面は、上記回転円筒部の周面の一
    部で上記除肉部を形成した部分に、微小隙間を介して対
    向しており、 上記第一、第二の永久磁石の着磁方向他端面は上記ステ
    ータの両端部に、当接若しくは近接させており、 上記第一、第二の永久磁石の着磁方向一端面に配置され
    たＳ極及びＮ極のピッチは、上記除肉部のピッチの整数
    倍で、 且つ、第一の永久磁石の着磁方向一端面でのＳ極及びＮ
    極が上記除肉部に対する位相と、第二の永久磁石の着磁
    方向一端面でのＳ極及びＮ極が上記除肉部に対する位相
    とは、上記除肉部の半ピッチの奇数倍だけずれていて、
    上記第一の永久磁石の着磁方向一端面の全Ｓ極がそれぞ
    れ上記除肉部に対向する瞬間に上記第二の永久磁石の着
    磁方向一端面の全Ｎ極が上記除肉部に対向するものであ
    り、 上記コイルは、上記ステータの中間部にその全周に亙り
    添設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。
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