JPH08201410A - 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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JPH08201410A
JPH08201410A JP7133599A JP13359995A JPH08201410A JP H08201410 A JPH08201410 A JP H08201410A JP 7133599 A JP7133599 A JP 7133599A JP 13359995 A JP13359995 A JP 13359995A JP H08201410 A JPH08201410 A JP H08201410A
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stator
sensor
tone wheel
permanent magnet
wheel
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Hideo Ouchi
英男 大内
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NSK Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トーンホイール１１ｂの回転に伴うセンサ１
４ｄの出力を大きくし、回転速度検出の信頼性向上を図
る。 【構成】 ハブ３と共に回転するトーンホイール１１ｂ
に複数の透孔２１、２１を、円周方向に亙って等間隔に
形成する。センサ１４ｄは、１対の永久磁石３５ａ、３
５ｂと、磁性材製のステータ３６と、コイル３７とから
成る。上記各永久磁石３５ａ、３５ｂは、それぞれ直径
方向に亙って同方向に着磁している。又、各永久磁石３
５ａ、３５ｂの内周縁部には、上記透孔２１、２１と等
ピッチで歯車状の凹凸を形成している。１対の永久磁石
３５ａ、３５ｂの凹凸の位相は半分だけずれている。ト
ーンホイール１１ｂが回転すると、上記ステータ３６の
中央部に交番磁束が流れ、上記コイル３７に、回転速度
検出を行なう為に十分に大きな電圧を惹起する。

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
１２に示す様なユニットが記載されている。
【０００３】この図１２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（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１２の左端部）に車輪
固定用のフランジ部１を有し、中間部外周面に内輪軌道
２ａを形成したハブ３と、外周面に内輪軌道２ｂ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４とを備える。上記
ハブ３の内端部（図１２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４の内端面
を押圧し、この内輪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と上記各内輪軌道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１
１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１２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。尚、この凹凸部１
２を構成する凹部が、特許請求の範囲に記載した除肉部
に相当する。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、小型でしかも十分な出力を得る事が難しかった。即
ち、一般的な回転速度検出装置の場合には、トーンホイ
ール１１を磁性材製とし、このトーンホイール１１に対
向するセンサ１４として、内蔵した永久磁石の磁束を流
す為の磁性材製のステータにコイルを巻回したものを使
用する。上記凹凸部１２の回転に伴って上記ステータに
流れる磁束の密度が変化すると上記コイルに、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。
【０００７】この様な構造の回転速度検出装置でセンサ
１４の出力を大きくするには、上記永久磁石の磁力を強
く（磁束密度を高く）し、上記ステータを流れる磁束の
密度変化を多くする事が考えられる。ところが、単に永
久磁石の磁力を強くしただけでは、上記ステータ内で磁
束が飽和してしまう。磁束の飽和が発生すると、上記凹
凸部１２の回転に拘らず、ステータ内を流れる磁束の密
度変化が極端に小さくなり、かえってセンサ１４の出力
が小さくなってしまう。従って、永久磁石の磁力を強く
した場合には、ステータの断面積も合わせて大きくする
必要があり、センサ１４が大型化する。
【０００８】ステータ内で磁気飽和が発生しにくくする
事により、小型で大きな出力を得られるセンサとして従
来から、欧州特許公開0 431 749 A1には、図１３〜１４
に示す様な構造が記載されている。回転輪と共に回転す
るトーンホイール１１ａの外周面には歯車状の凹凸が、
円周方向に亙り等ピッチで形成されている。センサ１４
ａは、円周方向に亙って配置された磁性材製のステータ
１５と、このステータ１５の両端部に添設された１対の
永久磁石１６ａ、１６ｂと、上記ステータ１５の中間部
に巻回されたコイル１７とから成る。上記各永久磁石１
６ａ、１６ｂは、それぞれ上記トーンホイール１１ａの
直径方向に亙って着磁されており、このトーンホイール
１１ａに対して同極（図示の例ではＮ極）が対向してい
る。従って上記センサ１４ａの周囲には、図１４に示す
様な磁界が形成される。
【０００９】そして、一方（図１３〜１４の左方）の永
久磁石１６ａが上記トーンホイール１１ａに形成された
凹凸部に対する位相と、他方（同図の右方）の永久磁石
１６ｂが上記凹凸部に対する位相とは、半分だけずらせ
ている。従って、図１３に示す様に、一方の永久磁石１
６ａが上記トーンホイール１１ａ外周面の凸部に対向す
る瞬間には、他方の永久磁石１６ｂが凹部に対向する。
そしてこの瞬間には、上記一方の永久磁石１６ａとトー
ンホイール１１ａとの間の磁気抵抗が、上記他方の永久
磁石１６ｂとトーンホイール１１ａとの間の磁気抵抗よ
りも小さくなる。この結果、上記一方の永久磁石１６ａ
により形成される磁界が、上記他方の永久磁石１６ｂに
より形成される磁界よりも強くなる。反対に、図１４に
示す様に、一方の永久磁石１６ａが上記トーンホイール
１１ａ外周面の凹部に対向し、他方の永久磁石１６ｂが
凸部に対向する瞬間には、上記一方の永久磁石１６ａと
トーンホイール１１ａとの間の磁気抵抗が、上記他方の
永久磁石１６ｂとトーンホイール１１ａとの間の磁気抵
抗よりも大きくなる。この結果、上記一方の永久磁石１
６ａにより形成される磁界が、上記他方の永久磁石１６
ｂにより形成される磁界よりも弱くなる。
【００１０】この様に、ステータ１５の両端部に設けた
１対の永久磁石１６ａ、１６ｂによる磁界の強度が交互
に強弱変化すると、上記ステータ１５に流れる磁束の密
度は大きく変化し、特に上記ステータ１５の中央部には
交番磁束が流れる。この結果、ステータ１５内で磁束の
飽和が発生しにくくなって、このステータ１５に巻回し
たコイル１７に惹起される電圧が大きくなる。図１３〜
１４に示した様な構造を有するセンサ１４ａの出力が、
永久磁石を１個のみ設けた一般的なセンサ１４（図１
２）の出力に比べて大きくなる事は、本発明者等の実験
によっても確認された。
【００１１】一方、欧州特許公開0 426 298 A1には、や
はりセンサの出力を大きくする事を目的として、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１５に示す様に、
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１４ｂを嵌合固定し、このセ
ンサ１４ｂの内周面とトーンホイール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。この様に、センサ１４ｂを円環状に形成し、この
センサ１４ｂ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１４ｂ内を流れ
る磁束の変化量を大きくし、このセンサ１４ｂの出力を
大きくできる。
【００１２】更に、発明協会公開技報９４−１６０５１
には、図１６〜１７に示す様な回転速度検出装置付転が
り軸受ユニットが記載されている。内輪４の内端部で内
輪軌道２ｂから外れた部分には、トーンホイール１１ｂ
の基端部（図１６〜１７の左端部）を外嵌固定してい
る。このトーンホイール１１ｂ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１１ｂ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１１ｂは、上記大径部１
９を内輪４の端部外周面に外嵌し、上記段部２０をこの
内輪４の端縁部に当接させた状態で、この内輪４に支持
固定している。従って上記小径部１８は、上記内輪４と
同心に支持される。そして、この小径部１８に、除肉部
である複数の透孔２１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２１は同形状で、軸方向（図１６
〜１７の左右方向）に長い矩形としている。
【００１３】外輪相当部材９の内端開口部を塞いでいる
カバー１３の内側には、円環状のセンサ１４ｃを包埋し
た、やはり円環状の合成樹脂２２を保持固定している。
このセンサ１４ｃは、永久磁石１６ｃと、鋼板等の磁性
材により造られたステータ１５ａと、コイル１７とを備
えており、これら各部材１６ｃ、１５ａ、１７を上記合
成樹脂２２中に包埋する事で、全体を円環状に構成して
いる。
【００１４】上記センサ１４ｃの構成各部材のうちの永
久磁石１６ｃ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１６ｃの内周面を、上記トーンホイール１１ｂを構
成する小径部１８の基端部で上記透孔２１を形成してい
ない部分の外周面に、微小隙間２３を介して対向させて
いる。又、上記ステータ１５ａ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１５
ａを構成する外側円筒部２４の端部内周面と上記永久磁
石１６ｃ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１５ａを構成する内側円筒部２５の内
周面を、上記トーンホイール１１ｂ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２５には、除肉部である複数の切り欠き２
６を、この内側円筒部２５の円周方向に亙って、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２５部分は、櫛歯状に形成されて
いる。
【００１５】更に、上記コイル１７は、非磁性材製のボ
ビン２７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１５ａを構成する外側円筒部２４の内周側
部分に配置されている。このコイル１７に惹起される起
電力は、カバー１３の外面に突設したコネクタ２８から
取り出す。
【００１６】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１１ｂが回転すると、このトーンホイール１１ｂと
対向するステータ１５ａ内の磁束密度が変化し、上記コ
イル１７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１５ａを流れる磁
束の密度変化に対応して上記コイル１７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１
１ｂの回転に応じてステータ１５ａに流れる磁束の密度
が変化する理由は、次の通りである。
【００１７】上記トーンホイール１１ｂに設けた複数の
透孔２１と、ステータ１５ａに設けた切り欠き２６と
は、互いのピッチが等しい為、トーンホイール１１ｂ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２１と各切り欠き２６とが互いに対
向した瞬間には、隣り合う透孔２１同士の間に存在する
磁性体である柱部と、やはり隣り合う切り欠き２６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２
３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１１ｂとステータ１５ａとの間に、高密度
の磁束が流れる。
【００１８】これに対して、上記透孔２１と切り欠き２
６との位相が半分だけずれると、上記トーンホイール１
１ｂとステータ１５ａ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１１ｂに設
けた透孔２１が上記舌片に対向すると同時に、ステータ
１５ａに設けた切り欠き２６が上記柱部に対向する。こ
の様に柱部が切り欠き２６に、舌片が透孔２１に、それ
ぞれ対向した状態では、上記トーンホイール１１ｂとス
テータ１５ａ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１
３、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１７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。
【００１９】上記センサ１４ｃは上述の様に作用する事
により、コイル１７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１４ｃを限られた空間に設置可能に
し、しかもこのセンサ１４ｃ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１４ｃを構成する永久磁石
１６ｃ、ステータ１５ａ、及びコイル１７は、それぞれ
トーンホイール１１ｂ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１６ｃから出る磁束を、上
記ステータ１５ａの全周に亙って流す様にしている為、
このステータ１５ａの内部を流れる磁束の量を、このス
テータ１５ａ全体として十分に多くできる。従って、こ
のステータ１５ａを通過する磁束の密度変化に対応す
る、上記コイル１７の電圧変化を大きくできる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】図１３〜１７に示した
３種類の回転速度検出装置は、従来から一般的に使用さ
れていた図１２に示す様な回転速度検出装置に比べれ
ば、センサ１４ａ〜１４ｃの出力を大きくできるが、よ
り大きな出力を要求された場合には対応が困難である。
先ず、図１３〜１４に記載したセンサ１４ａの場合に
は、最大の出力を得る為に適当な長さ寸法があり、単に
円周方向に亙る長さ寸法を長くしてもかえって出力が低
下する場合もある。又、図１５〜１７に記載したセンサ
１４ｂ、１４ｃの場合には、センサ１４ｂ、１４ｃ自体
の基本構造は、従来から一般的に知られていたものと類
似し、ステータには（交番磁束ではなく）一方向の磁束
のみを流す為、出力を大きくすべく、永久磁石の磁力を
強くする事が難しい。
【００２１】図１３〜１４に記載した構造を有するセン
サ１４ａを、図１５〜１７に示すセンサ１４ｂ、１４ｃ
の様に円環状に構成できれば、これら各センサ１４ａ、
１４ｂ、１４ｃの利点を組み合わせて、出力が大きなセ
ンサを得られるが、これら各センサ１４ａ、１４ｂ、１
４ｃを、それぞれも利点を持たせたまま組み合わせる構
造は、従来知られていなかった。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。
【００２２】
【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、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。
【００２３】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、上記センサは、それぞれが円
環状に形成されて上記回転輪と同心に配置された、１対
の永久磁石と、各永久磁石と磁気的に導通した磁性材製
のステータと、このステータの中間部に添設されたコイ
ルとから成る。又、上記１対の永久磁石の着磁方向端縁
と上記ステータの両端縁とのうちから選択され、上記ス
テータの中間部を挟んで配置される１対の端縁は、それ
ぞれ上記トーンホイールの除肉部に微小隙間を介して互
いに同極で対向している。又、この微小隙間を介して上
記除肉部に対向する上記１対の端縁にはそれぞれ、この
除肉部と等ピッチの凹凸が形成されている。更に、上記
１対の端縁にそれぞれ形成された凹凸のうちで一方の端
縁に形成された凹凸の上記除肉部に対する位相と、他方
の端縁に形成された凹凸の上記除肉部に対する位相とが
互いに半分だけずれている。
【００２４】
【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、回転輪と共に回転する部材の回転速度検出を
確実に行なえる。即ち、一方の端縁に形成した凹凸の凸
部が除肉部に対向した瞬間と、他方の端縁に形成した凹
凸の凸部が上記除肉部に対向した瞬間とで、１対の永久
磁石により形成される磁界の強度が交互に変化する。こ
の結果、ステータ内で磁束が飽和しにくくなると共に、
このステータの中央部に交番磁束が流れる。この結果、
ステータに添設したコイルに十分に大きな電圧が惹起さ
れ、センサの出力が大きくなる。
【００２５】
【実施例】図１〜４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、回転側軌道面
である内輪軌道２ａと段部２９とを形成している。又、
このハブ３の外周面には、その外周面にやはり回転側軌
道面である内輪軌道２ｂを形成した内輪４を、その外端
面（図１の左端面）を上記段部２９に突き当てた状態で
外嵌支持して、上記ハブ３と共に回転輪を構成してい
る。尚、上記内輪軌道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（図示せず）に形
成し、この内輪と上記内輪４とを、ハブ３に外嵌固定す
る場合もある。
【００２６】又、ハブ３の内端寄り部分には雄ねじ部５
を形成している。そして、この雄ねじ部５に螺合し更に
緊締したナット６により、上記内輪４をハブ３の外周面
の所定部分に固定している。ハブ３の周囲に配置され
た、固定輪である外輪相当部材９の中間部外周面には、
この外輪相当部材９を懸架装置に支持する為の取付部７
を設けている。又、この外輪相当部材９の内周面には、
それぞれが上記内輪軌道２ａ、２ｂに対向する固定側軌
道面である、外輪軌道８ａ、８ｂを形成している。そし
て、これら両内輪軌道２ａ、２ｂと１対の外輪軌道８
ａ、８ｂとの間に、それぞれ複数ずつの転動体１０、１
０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。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、図示の様な玉に代えてテ
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３０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１
０、１０を設けた空間の外端開口部を塞いでいる。
【００２７】又、上記内輪４の内端部（図１〜２の右端
部）で上記内輪軌道２ｂから外れた部分には、前述の図
１６〜１７に示した従来構造に組み込まれたものと同様
のトーンホイール１１ｂの基端部（図１〜２の左端部）
を外嵌固定している。
【００２８】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１３で塞いでい
る。このカバー１３は円筒部３１を有する。そしてこの
円筒部３１の内周側に、後述する円環状のセンサ１４ｄ
を包埋した合成樹脂２２を保持固定している。又、上記
円筒部３１の軸方向一端である内端部（図１〜２の右端
部）には、この円筒部３１の内端開口を塞ぐ端板部３３
を設けている。一方、上記円筒部３１の外端寄り（図１
〜２の左端寄り）部分の外周面には鍔部３４を形成して
いる。そして、上記円筒部３１の外端部で、この鍔部３
４よりも軸方向に突出した部分を、上記外輪相当部材９
の内端部に内嵌し、上記鍔部３４をこの外輪相当部材９
の内端面に突き当てている。
【００２９】尚、上述の様に構成されるカバー１３は、
次述するセンサ１４ｄを構成する永久磁石３５ａ、３５
ｂ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１３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。但し、低廉化を目
的として、カバー１３を軟鋼板等の磁性材により造る場
合には、センサ１４ｄの構成部材とカバー１３の内面と
の距離を十分に大きくする。この様なカバー１３の内周
側には、全体を円環状に形成されたセンサ１４ｄを包埋
した合成樹脂２２を内嵌固定している。
【００３０】このセンサ１４ｄは、それぞれが円環状若
しくは円筒状に形成された１対の永久磁石３５ａ、３５
ｂと、ステータ３６と、コイル３７とから成る。このう
ちのステータ３６は、鋼板等の磁性材により円筒状に形
成されており、磁束の飽和を防止できるだけの十分な板
厚を有する。又、上記各永久磁石３５ａ、３５ｂの内周
面には、円周方向に亙り複数の凹凸を、前記トーンホイ
ール１１ｂに形成した透孔２１、２１と等ピッチ（中心
角のピッチ。本明細書全体で同じ。）で形成している。
従ってこれら各永久磁石３５ａ、３５ｂの内周縁は図３
に示す様に、歯車状に形成されている。この様な各永久
磁石３５ａ、３５ｂは、それぞれ直径方向に亙り着磁さ
れている。又、これら両永久磁石３５ａ、３５ｂの着磁
方向は互いに同じとしている。例えば図示の実施例で
は、各永久磁石３５ａ、３５ｂの内周面をＳ極とし、外
周面をＮ極としている。着磁方向は円周方向に亙って変
化しない。そして、これら各永久磁石３５ａ、３５ｂの
外周面を、それぞれ上記ステータ３６の両端部内周面
に、接触若しくは近接させて、各永久磁石３５ａ、３５
ｂとステータ３６とを磁気的に導通させている。尚、着
磁方向は、図示の場合と逆でも差支えない。
【００３１】又、これら１対の永久磁石３５ａ、３５ｂ
の内周縁は、上記トーンホイール１１ｂを構成する小径
部１８の一部で、この小径部１８に形成した上記透孔２
１、２１の両端部に整合し得る部分に、微小隙間２３を
介して対向している。尚、上記１対の永久磁石３５ａ、
３５ｂの内周縁にそれぞれ形成された凹凸のうちの一方
（図１、２、４の左方）の永久磁石３５ａの内周縁の凹
凸の上記透孔２１に対する位相と、他方（図１、２、４
の右方）の永久磁石３５ｂの内周縁の凹凸の上記透孔２
１に対する位相とは、互いに半分だけずれている。この
為に図示の実施例では、上記１対の永久磁石３５ａ、３
５ｂの円周方向に亙る位相を、上記凹凸の半ピッチ分だ
けずらせている。従って、図４（Ａ）に示す様に、上記
一方の永久磁石３５ａの内周縁に形成された凸部３８と
隣り合う透孔２１の間に存在する柱部３９とが対向する
瞬間には、上記他方の永久磁石３５ｂの内周縁に形成さ
れた凹部４０が上記柱部３９に対向する。反対に、同図
（Ｂ）に示す様に、上記一方の永久磁石３５ａの内周縁
に形成された凹部４０と上記柱部３９とが対向する瞬間
には、上記他方の永久磁石３５ｂの内周縁に形成された
凸部３８が上記柱部３９に対向する。
【００３２】尚、上記各透孔２１、２１は、必ずしも、
上記１対の永久磁石３５ａ、３５ｂを同時に対向させる
様な長いものを形成しなくても良い。例えば、後述する
図８に示す様に、コイル３７の内周面に対向する部分に
は透孔を形成せず、上記各永久磁石３５ａ、３５ｂに対
向する部分にのみ、短い透孔２１ａ、２１ａを２列に形
成すれば、透孔形成時に生じるトーンホイール１１ｂの
歪みを小さく抑えられる。本実施例の様に、円筒状に形
成されたコイル３７の軸方向両端側に配置した永久磁石
３５ａ、３５ｂの端縁で磁気抵抗を変化させる構造で
は、長い透孔を採用すると、上記コイル３７の軸方向長
さに応じて透孔が長くなり、この透孔を形成する為のプ
レス装置を大型化しなければならない。これに対して、
上述の様に透孔を２列に分け、各透孔を短くすれば、容
量の小さな（小型で安価な）プレス装置により、打ち抜
き作業を行なえる様になる。又、１対の永久磁石３５
ａ、３５ｂと透孔との位相をずらせるのを、トーンホイ
ール１１ｂ側で行なわせる事もできる。例えば、１対の
永久磁石３５ａ、３５ｂの円周方向に亙る位相を互いに
一致させる代わりに、上記２列に形成した透孔の位相を
半分だけずらせれば、図示の実施例と同様に、１対の永
久磁石３５ａ、３５ｂと透孔との位相をずらせる事がで
きる。
【００３３】更に、前記コイル３７は前記ステータ３６
の内周面中間部に内嵌されて、上記１対の永久磁石３５
ａ、３５ｂにより軸方向両側から挟持されている。即
ち、このコイル３７は、合成樹脂等の非磁性材により、
外周側が開口した断面コ字形に形成されたボビン２７の
外周面に巻回されて、このボビン２７ごと、上記ステー
タ３６に内嵌している。そして、コイル３７を構成する
導線の一部は、上記ステータ３６の一部に形成した透孔
を通じてこのステータ３６の外周側に引き出し、前記端
板部３３の外側に設けたコネクタ２８内の端子に導通さ
せている。そして、上記コイル３７に惹起される起電力
を上記コネクタ２８を通じて取り出し自在としている。
従って、前記カバー１３の端板部３３の一部で上記コネ
クタ２８の設置部分には、通孔を形成している。このコ
ネクタ２８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２８
は、上記センサ３２を包埋した合成樹脂２２を一次成形
し、カバー１３に内嵌した後、このカバー１３の外面側
に合成樹脂を二次成形する事で造る。
【００３４】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１１ｂが回転すると、このトーンホイール
１１ｂの小径部１８と対向するセンサ１４ｄのコイル３
７に、このトーンホイール１１ｂの回転速度に比例した
周波数で変化する起電力が惹起される。この様に、トー
ンホイール１１ｂの回転に伴ってコイル３７に起電力が
惹起される理由は、次の通りである。
【００３５】先ず、図４（Ａ）に示す様に、一方の永久
磁石３５ａの内周縁に形成した凹凸の凸部３８が隣り合
う透孔２１の間に存在する柱部３９に対向した瞬間に
は、他方の永久磁石３５ｂの内周縁に形成した凹凸の凹
部４０が上記柱部３９に対向する。従って、上記一方の
永久磁石３５ａの内周縁とトーンホイール１１ｂとの間
に存在する磁気抵抗が、上記他方の永久磁石３５ｂの内
周縁とトーンホイール１１ｂとの間に存在する磁気抵抗
よりも小さくなる。この結果、図４（Ａ）に矢印で示す
様に、上記一方の永久磁石３５ａによる磁界が上記他方
の永久磁石３５ｂによる磁界よりも強くなる。従って、
上記ステータ３６の軸方向中央部には、上記一方の永久
磁石３５ａによる磁界に応じた方向（図示の例では右方
向）で、磁束が流れる。
【００３６】これに対して、図４（Ｂ）に示す様に、一
方の永久磁石３５ａの内周縁に形成した凹凸の凹部４０
が上記柱部３９に対向した瞬間には、他方の永久磁石３
５ｂの内周縁に形成した凹凸の凸部３８が上記柱部３９
に対向する。従って、上記一方の永久磁石３５ａの内周
縁とトーンホイール１１ｂとの間に存在する磁気抵抗
が、上記他方の永久磁石３５ｂの内周縁とトーンホイー
ル１１ｂとの間に存在する磁気抵抗よりも大きくなる。
この結果、図４（Ｂ）に矢印で示す様に、上記一方の永
久磁石３５ａによる磁界が上記他方の永久磁石３５ｂに
よる磁界よりも弱くなる。従って、上記ステータ３６の
軸方向中央部には、上記他方の永久磁石３５ｂによる磁
界に応じた方向（図示の例では左方向）で、磁束が流れ
る。
【００３７】この様に、本発明の回転速度検出装置付転
がり軸受を構成するセンサ１４ｄでは、トーンホイール
１１ｂの回転に伴って上記１対の永久磁石３５ａ、３５
ｂにより形成される磁界の強度が交互に変化する。従っ
て、上記ステータ３６内で磁束が飽和しにくくなると共
に、このステータ３６の軸方向中央部に交番磁束が流れ
る。この結果、上記ステータ３６の内周側に添設したコ
イル３７に、十分に大きな電圧が惹起され、センサ１４
ｄの出力が大きくなる。
【００３８】上記センサ１４ｄは上述の様に作用する事
により、コイル３７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大きく変化させる。又、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１４ｄを限られた空間に設置
可能にし、しかもこのセンサ１４ｄの出力を更に大きく
できる。即ち、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１４ｄを構成する１対
の永久磁石３５ａ、３５ｂ、ステータ３６、コイル３７
を、上記円環状の空間の全周に亙って配置している。そ
して、ステータ３６の全周に亙って上記交番磁束を、全
周に亙り同時に流す様にしている。この結果、センサ１
４ｄ全体での交番磁束の変化量が多くなり、このセンサ
１４ｄの出力をより一層大きくできて、ハブ３と共に回
転する車輪の回転速度検出をより確実に行なえる。
【００３９】次に、図５〜６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、センサ１４ｅを構成す
るステータ３６ａを、１個の円筒片４１と、この円筒片
４１を軸方向両側から挟む１対の円輪片４２ａ、４２ｂ
とから構成している。そして、これら１対の円輪片４２
ａ、４２ｂの内周縁に、上述した第一実施例に於ける永
久磁石３５ａ、３５ｂの内周縁と同様に、歯車状の凹凸
を形成している。この凹凸のピッチはトーンホイール１
１ｂを構成する小径部１８に形成した透孔２１、２１の
ピッチと同じにしている。又、一方（図５〜６の左方）
の円輪片４２ａの内周縁に形成した凹凸の位相を、他方
（図５〜６の右方）の円輪片４２ｂの内周縁に形成した
凹凸の位相に対して半分だけずらせている。両円輪片４
２ａ、４２ｂ内周縁の凹凸の位相を一致させる代わり
に、各内周縁が対向する透孔の位相を半分だけずらせて
も良い事は、上述した第一実施例と同様である。
【００４０】又、上記１対の円輪片４２ａ、４２ｂを１
対の永久磁石３５ａ、３５ｂにより、軸方向（図５〜６
の左右方向）両側から挟持している。それぞれが円環状
に形成された、これら各永久磁石３５ａ、３５ｂは、そ
れぞれ軸方向に着磁されている。そして、これら各永久
磁石３５ａ、３５ｂの同極（図示の例ではＮ極）を上記
各円輪片４２ａ、４２ｂの反対側面に突き当てて、各永
久磁石３５ａ、３５ｂを上記ステータ３６ａに、磁気的
に導通させている。更に、コイル３７を上記円筒片４１
の内周側に嵌合し、円輪片４２ａ、４２ｂの間で挟持し
ている。
【００４１】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には、ハブ３と共にトーン
ホイール１１ｂが回転するのに伴って、センサ１４ｄの
コイル３７に、このトーンホイール１１ｂの回転速度に
比例した周波数で変化する起電力が惹起される。先ず、
図６（Ａ）に示す様に、一方の円輪片４２ａの内周縁に
形成した凹凸の凸部３８ａが隣り合う透孔２１の間に存
在する柱部３９に対向した瞬間には、他方の円輪片４２
ｂの内周縁に形成した凹凸の凹部４０ａが上記柱部３９
に対向する。従って、上記一方の円輪片４２ａの内周縁
とトーンホイール１１ｂとの間に存在する磁気抵抗が、
上記他方の円輪片４２ｂの内周縁とトーンホイール１１
ｂとの間に存在する磁気抵抗よりも小さくなる。この結
果、図６（Ａ）に矢印で示す様に、上記１対の永久磁石
３５ａ、３５ｂによる磁束が、上記一方の円輪片４２ａ
を通じて流れる様になる。従って、前記ステータ３６ａ
の軸方向中央部を構成する円筒片４１には、図６（Ａ）
に示す様に、左方向の磁束が流れる。
【００４２】これに対して、図６（Ｂ）に示す様に、一
方の円輪片４２ａの内周縁に形成した凹凸の凹部４０ａ
が上記柱部３９に対向した瞬間には、他方の円輪片４２
ｂの内周縁に形成した凹凸の凸部３８ａが上記柱部３９
に対向する。従って、上記一方の円輪片４２ａの内周縁
とトーンホイール１１ｂとの間に存在する磁気抵抗が、
上記他方の円輪片４２ｂの内周縁とトーンホイール１１
ｂとの間に存在する磁気抵抗よりも大きくなる。この結
果、図６（Ｂ）に矢印で示す様に、上記１対の永久磁石
３５ａ、３５ｂによる磁束が上記他方の円輪片４２ｂを
通じて流れる様になる。従って、上記円筒片４１には、
図６（Ｂ）に示す様に右方向の磁束が流れる。
【００４３】この様に、センサ１４ｅを構成する円筒片
４１では、トーンホイール１１ｂの回転に伴って上記１
対の永久磁石３５ａ、３５ｂによる磁束が交互に流れ
る。従って、上記ステータ３６ａ内で磁束が飽和しにく
くなると共に、このステータ３６ａを構成する円筒片４
１に交番磁束が流れる。この結果、この円筒片４１の内
周側に添設したコイル３７に、十分に大きな電圧が惹起
され、センサ１４ｅの出力が大きくなる。尚、図示の例
では、１個の円筒片４１と１対の円輪片４２ａ、４２ｂ
とを組み合わせて、断面がコ字形で全体が円環状のステ
ータ３６ａを構成しているが、この様な形状を有するス
テータ３６ａは、磁性材により一体に形成しても良い。
但しこの場合には、軸方向一端側を直径方向内側に折り
曲げる作業を、コイル３７の組み付け後に行なう等、コ
イル３７の組み付け性を考慮する必要がある。
【００４４】尚、上述した第一〜第二実施例は、センサ
１４ｄ、１４ｅをトーンホイール１１ｂの周囲に配置し
ているが、これとは逆に、センサをトーンホイールの直
径方向内側に配置する事もできる。この様に、センサを
トーンホイールの直径方向内側に配置すれば、トーンホ
イールの一部で透孔を形成した部分の周速を早くして、
上記センサの出力を増大させる事ができる。
【００４５】次に、図７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、断面がＬ字形で全体が円環
状に形成されたトーンホイール１１ｃを、内輪４の内端
部に外嵌固定している。このトーンホイール１１ｃを構
成する、外向フランジ状の円輪部４３には、それぞれが
除肉部である複数の切り欠き４４、４４を、円周方向に
亙り等間隔で形成している。又、センサ１４ｆを構成す
る１対の永久磁石４５ａ、４５ｂは、それぞれ軸方向
（図７の左右方向）に亙って着磁され、同心円状に配置
されている。そして、着磁方向一端面を上記円輪部４３
に、スラスト方向に亙る微小隙間２３ａを介して対向さ
せている。これら各永久磁石４５ａ、４５ｂの着磁方向
一端部（図７の左端部）には、やはり歯車状の凹凸を形
成し、一方の永久磁石４５ａの凹凸の位相と他方の永久
磁石４５ｂの凹凸の位相とを、互いに半分ずつずらせて
いる。
【００４６】更に、上記各永久磁石４５ａ、４５ｂの着
磁方向他端面（図７の右端面）は、断面コ字形で円環状
のステータ３６ｂの両端面に突き当てている。両永久磁
石４５ａ、４５ｂのステータ３６ｂに対する突き当て面
の磁極は互いに同じとしている。そして、これら１対の
永久磁石４５ａ、４５ｂとステータ３６ｂとで三方を囲
まれる部分に、コイル３７を配設している。この様に構
成される本実施例の場合には、前述した第一実施例と同
様の作用により、上記トーンホイール１１ｃの回転に伴
ってコイル３７に、トーンホイール１１ｃの回転速度に
比例した周波数で変化する電圧を惹起する。尚、図示は
省略したが、トーンホイールを設置する空間の直径方向
に亙る寸法に余裕があれば、前記図５〜６に示したセン
サ１４ｅの構成部品の配置方向をスラスト方向からラジ
アル方向に変え、図７に示した第三実施例の如き、トー
ンホイールに対してセンサをスラスト方向に対向させる
構造を実現する事もできる。
【００４７】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、コイル３７を巻回する為の
合成樹脂製のボビン２７ａの両端面内周縁部にそれぞれ
１個乃至は複数個の舌片４６、４６を形成している。そ
して、これら各舌片４６、４６と、センサ１４ｇを構成
する永久磁石３５ａ、３５ｂの内周縁に形成した凹部４
０、４０とを、円周方向に亙るがたつきなく係合させて
いる。この様に、１対の永久磁石３５ａ、３５ｂをボビ
ン２７ａを介して係合させる事により、上記センサ１４
ｇを合成樹脂２２（図１〜２参照）中に包埋する際等
に、これら両永久磁石３５ａ、３５ｂの円周方向に亙る
位相が、所望の状態からずれる事を防止できる。この為
に、図示の実施例では、ボビン２７ａ両端面の舌片４
６、４６の位相を、上記１対の永久磁石３５ａ、３５ｂ
に形成した凹部４０、４０の半ピッチ分だけ、円周方向
に亙りずらせている。尚、上記ボビン２７ａの両端面に
形成する舌片４６、４６の数は、両端面にそれぞれ最低
１個ずつ必要であるが、最大でも上記凹部４０、４０の
数以下とする。好ましくは、上記舌片４６、４６の数並
びに幅寸法を、上記永久磁石３５ａ、３５ｂの位相を所
望状態に確実に規制できる範囲で少なく、且つ狭くす
る。これは、上記ボビン２７ａの両端面と各永久磁石３
５ａ、３５ｂの側面との間の隙間を十分に確保し、上記
合成樹脂２２によるセンサ１４ｇの包埋作業時に、コイ
ル３７に向かう溶融樹脂の流れを円滑にし、この合成樹
脂２２中にボイド等の欠陥を生じない様にする為であ
る。図８で、各永久磁石３５ａ、３５ｂの凹部４０、４
０の位相を一致させる代りに、透孔２１ａ、２１ａの位
相を半分だけずらせても良い事は、前述の通りである。
勿論この場合には、上記ボビン２７ａの両端面の舌片４
６、４６の円周方向に亙る位相を互いに一致させる。
【００４８】尚、図示の各実施例は、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１４ｄ〜
１４ｆを支持するカバー１３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。
【００４９】又、本発明を、内輪側が固定で外輪側が回
転する転がり軸受ユニットに適用する事もできる。勿論
この場合には、トーンホイールを外輪側に、カバー及び
センサを内輪側に設ける。更に、センサの軸方向一端を
図１〜４に示した第一実施例の如く構成して、トーンホ
イールと永久磁石とを対向させ、軸方向他端を図５〜６
に示した第二実施例の如く構成して、トーンホイールと
ステータとを対向させる事もできる。
【００５０】又、各実施例のセンサを構成するステータ
は、軸方向に亙って磁束を流せるものであれば良く、必
ずしも完全な（断面が閉じられた）円筒状に造る必要は
ない。例えば、本発明の第五実施例を示す図９の様なス
テータ３６ｃを使用して、センサを構成する事もでき
る。このステータ３６ｃは、軟鋼板等の磁性板を丸め、
断面がＣ字形の欠円筒状としたものである。この様な形
状を有するステータ３６ｃは、完全な円筒状のステータ
と異なり、面倒な深絞り加工を要する事なく、単に磁性
板を丸めるだけの簡単な加工により、安価に得られる。
尚、磁性板を丸めて直径寸法を所定値にした後、不連続
部をスポット溶接等により部分的（例えば１、２点）に
溶接して、寸法維持を図る事もできる。不連続部を全長
に亙って溶接しても差し支えないが、コストが嵩む。更
に、溶接しない代わりに、自由状態での内径を所定値よ
りも少し小さくしておき、ステータ３６ｃの内径を弾性
的に広げつつ永久磁石３５ａ、３５ｂ（図１〜２参照）
をこのステータ３６ｃの内側に組み込む事もできる。こ
の場合には、各永久磁石３５ａ、３５ｂに無理な力を加
える事なく、これら各永久磁石３５ａ、３５ｂの外周面
とステータ３６ｃの両端部内周面とを弾性的に当接させ
る。従って、これらこれら各永久磁石３５ａ、３５ｂと
ステータ３６ｃとの間の磁気抵抗を小さくできる。
【００５１】尚、本発明の様に、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３５ａ、３５ｂの製作が容易で、部品代を安価にで
きる効果がある。
【００５２】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。
【００５３】図１０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１０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１０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。
【００５４】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
に構成部品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。
【００５５】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１０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。
【００５６】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。
【００５７】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
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１０００
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。
【００５８】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、前記図１２〜１４に示す様な従来構造の場合に
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１１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１１
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。
【００５９】
【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。
【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】永久磁石の斜視図。
【図４】ステータ内の磁束が変化する状態を説明する為
の、センサとトーンホイールとの拡大断面図。
【図５】本発明の第二実施例を示す、図１の右部に相当
する拡大断面図。
【図６】ステータ内の磁束が変化する状態を説明する為
の、センサとトーンホイールとの拡大断面図。
【図７】本発明の第三実施例を示す、図１の右部に相当
する拡大断面図。
【図８】同第四実施例を示す、センサとトーンホイール
との拡大断面図。
【図９】同第五実施例を示す、ステータの拡大斜視図。
【図１０】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１１】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１２】従来構造の第１例を示す断面図。
【図１３】同第２例を示す断面図。
【図１４】第２例の構造による磁界の形成状態を示す
図。
【図１５】従来構造の第３例を示す断面図。
【図１６】同第４例を示す断面図。
【図１７】図１６のＡ部拡大図。
【符号の説明】
１ フランジ部 ２ａ、２ｂ 内輪軌道 ３ ハブ ４ 内輪 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、１１ｂ、１１ｃ トーンホイール １２ 凹凸部 １３ カバー １４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４
ｆ、１４ｇ センサ １５、１５ａ ステータ １６ａ、１６ｂ、１６ｃ 永久磁石 １７ コイル １８ 小径部 １９ 大径部 ２０ 段部 ２１、２１ａ 透孔 ２２ 合成樹脂 ２３、２３ａ 微小隙間 ２４ 外側円筒部 ２５ 内側円筒部 ２６ 切り欠き ２７、２７ａ ボビン ２８ コネクタ ２９ 段部 ３０ シールリング ３１ 円筒部 ３３ 端板部 ３４ 鍔部 ３５ａ、３５ｂ 永久磁石 ３６、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ ステータ ３７ コイル ３８、３８ａ 凸部 ３９ 柱部 ４０、４０ａ 凹部 ４１ 円筒片 ４２ａ、４２ｂ 円輪片 ４３ 円輪部 ４４ 切り欠き ４５ａ、４５ｂ 永久磁石 ４６ 舌片

Claims (3)

    【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、 上記センサは、それぞれが円環状若しくは円筒状に形成
    されて上記回転輪と同心に配置された、１対の永久磁石
    と、各永久磁石と磁気的に導通した磁性材製のステータ
    と、このステータの中間部に添設されたコイルとから成
    り、 上記１対の永久磁石の着磁方向端縁と上記ステータの両
    端縁とのうちから選択され、上記ステータの中間部を挟
    んで配置される１対の端縁は、それぞれ上記トーンホイ
    ールの除肉部に微小隙間を介して互いに同極で対向して
    おり、 この微小隙間を介して上記除肉部に対向する上記１対の
    端縁にはそれぞれ、この除肉部と等ピッチの凹凸が形成
    されており、 上記１対の端縁にそれぞれ形成された凹凸のうちで一方
    の端縁に形成された凹凸の上記除肉部に対する位相と、
    他方の端縁に形成された凹凸の上記除肉部に対する位相
    とが互いに半分だけず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】 除肉部と凹凸とのピッチが３．９mm以下
    である、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。
  3. 【請求項３】 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最大磁束密度が１０００
    ガウスを越えている、請求項１〜２の何れかに記載した
    回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。
JP7133599A 1994-11-25 1995-05-31 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット Pending JPH08201410A (ja)

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EP95113622A EP0714029B1 (en) 1994-11-25 1995-08-30 Rolling bearing unit with a rotational speed sensor
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