JPH08278318A - 車輪支持軸受用回転センサ - Google Patents

車輪支持軸受用回転センサ

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JPH08278318A
JPH08278318A JP7100689A JP10068995A JPH08278318A JP H08278318 A JPH08278318 A JP H08278318A JP 7100689 A JP7100689 A JP 7100689A JP 10068995 A JP10068995 A JP 10068995A JP H08278318 A JPH08278318 A JP H08278318A
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JP
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stator
bearing
sensor
sensor rotor
teeth
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JP7100689A
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English (en)
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Koji Sahashi
弘二 佐橋
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NTN Corp
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NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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    • GPHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い出力電圧が得られ、かつ軸受にかかるモ
ーメント等でセンサロータが傾いた場合にも出力電圧の
低下が少ない簡単な構成の回転センサを提供する。 【構成】 回転側軌道輪となる外輪3の内周に、円周方
向に交互に極性が異なる磁極を有するセンサロータ8を
設ける。これに対面する断面コ字状のステータ9を内輪
2の外周に設ける。ステータ9の内外の円筒部分9a,
9bの先端に、前記磁極と対面する複数の歯13,14
を各々設ける。ステータ9には出力電圧取出用のコイル
10を設ける。この構成のセンサにおいて、内周の各歯
13を、ステータ円筒部分9aの先端から外径側へ折れ
曲がった折曲片とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車等の車輪を支
持する車輪支持軸受に装備されて回転数を検出する環状
磁気誘導式の回転センサに関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】アンチロ
ックブレーキシステム(ABS)等の信頼性向上のため
に、自動車の車輪支持軸受に回転センサを内蔵させるこ
とがある。アンチロックブレーキシステムは、急ブレー
キをかけた時に、車輪がロックしてしまうのを自動的に
防ぐためのものであり、回転数の確実な検出が要求され
る。このような車輪支持軸受用回転センサとして、従
来、図6,図7に示すものが提案されている。このセン
サ50は、円周方向に交互に極性の異なる磁極が設けら
れたセンサロータ51と対向して、断面がコ字状のステ
ータ52を設け、ステータ52内にコイル53を収納し
たものである。センサロータ51は、車輪取付用側とな
る軸受外輪55に取付けられ、ステータ52は固定側と
なる軸受内輪54に取付けられる。センサ50は、セン
サロータ51の磁束をステータ52の端面から導き、磁
気回路を形成する。この磁気回路の磁束の変化でコイル
53に電圧が生じる。この電圧は、回転数が速くなるに
従って増大し、これにより回転速度が検出される。
【0003】センサロータ51は、円周方向に交互に磁
極を有しているが、ステータ52の歯56,57の径に
相当する位置のみの磁束をステータ端面からステータ内
部に導いている。例えば、ステータ52の外周側の歯5
7がセンサロータ51のN極と一致しているときは、図
6のように外周側より内周側の歯56へと磁界を作り、
内周側の歯56より、この歯56に一致するセンサロー
タ51のS極に磁束が流れる。しかし、内周側の歯56
は、内輪54に圧入等で固定されているため、外周側の
歯57から導かれた磁束は内輪54への漏れが生じる。
しかも、センサロータ51は、内径を小さくすると内輪
54に接触してしまうために、内径をステータ52の内
径と同一にできず、内周側の歯56は図7(B)のよう
にセンサロータ51と対向する面積(斜線部分)が小さ
くなる。これらのため、ステータ52内の磁束の流れが
小さくなり、大きな出力電圧を得ることができない。こ
のため、低速での回転検出を行うことが難しい。
【0004】また、自動車の旋回でタイヤにモーメント
が生じた場合などに、車輪軸受に大きなモーメントが負
荷されると、外輪55が変形することがある。すると、
センサロータ51が図7(A)に鎖線で示すように傾
き、センサロータ51と内周側の歯56の間のギャップ
Gが大きくなってしまって、さらに出力電圧が低下す
る。このようなモーメント荷重により傾いたときの対策
として、図8に示すように、内周側の歯56をセンサロ
ータ51の内周側まで延ばすものが提案されている。し
かし、センサロータ51の着磁は、ステータ52と対向
する面に施されるため、内周側の歯56をセンサロータ
51の内周まで延ばしても、図9からも分かるように、
十分に高い出力電圧は得られない。図9において、曲線
aは図6の方式(内周歯対面)の場合の出力電圧、曲線
bは図8の方式(内周歯延出)の場合の出力電圧を各々
示す。エアギャップが大きい場合は、図8の内周歯延出
形式のものは若干有利となるが、高出力が得られるよう
にエアギャップを小さくした場合は、逆に不利となって
いる。
【0005】この発明の目的は、高い出力電圧が得ら
れ、かつ軸受にかかるモーメント等でセンサロータが傾
いた場合にも出力の低下が少ない簡単な構成の車輪支持
軸受用回転センサを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の車輪支持軸受
用回転センサは、断面コ字状に設けられるステータにお
ける軸受軌道輪接触側の円筒部分の各歯を折曲片とした
ことを特徴とする。すなわち、このセンサは、第1の軸
受軌道輪と第2の軸受軌道輪の間に両軸受軌道輪が相対
回転できるようにボールを組込んだ車輪支持軸受に設け
られる回転センサであって、回転側の軸受軌道輪に、円
周方向に交互に極性が異なる磁極を有するセンサロータ
を設ける。このセンサロータに軸方向に対面する断面コ
字状の磁性体のステータを非回転側の軸受軌道輪に設け
る。前記ステータの内外周の円筒部分の先端に、センサ
ロータと対面する複数の歯を各々設け、内外の歯は互い
にセンサロータの異なる極性の磁極に対面するように配
置する。前記ステータ内に磁束の変化に伴う電圧を発生
させるコイルを設ける。この構成のセンサにおいて、ス
テータにおける軸受軌道輪接触側の円筒部分の各歯を、
この円筒部分の先端から他方の円筒部分側へ折れ曲がっ
た折曲片とする。前記ステータにおける軸受軌道輪非接
触側の円筒部分の各歯も、この円筒部分の先端から取付
側の円筒部分側へ折れ曲がった折曲片としても良い。
【0007】
【作用】この構成によると、ステータの軸受軌道輪接触
側の歯が折曲片からなるため、センサロータの磁極と対
向する面積を大きく得ることができる。そのため、磁束
の漏れが少なく、高い出力を得ることができる。また、
軸受に大きなモーメント荷重が作用してセンサロータが
傾いても、軸受軌道輪接触側の歯がセンサロータの磁極
面と対向する面積を大きくしてあるため、磁束の漏れ率
が低く抑えられ、出力の変化が少ない。しかも、軸受軌
道輪接触側の歯を折曲片とすることで対向面積の増加を
図るものであるため、構造が簡単で製造も容易に行え
る。軸受軌道輪非接触側の歯を折曲片とした場合は、こ
の非接触側の歯のセンサロータとの対向面積も増やせ、
一層出力電圧を高くすることができる。
【0008】
【実施例】この発明の一実施例を図1ないし図3に基づ
いて説明する。図3はこの回転センサを装備した車輪支
持軸受の一例を示す断面図である。車輪支持軸受1は、
複列の玉軸受からなり、第1の軸受軌道輪である内輪2
は非回転の車軸5に固定される。第2の軸受軌道輪であ
る外輪3は、ハブ6と一体に形成したものであり、ハブ
6に車輪(図示せず)が取付けられる。内外輪2,3の
軌道溝2a,3a間に、保持器(図示せず)に保持され
た鋼球等からなるボール4が介在する。この回転センサ
7は、内外輪2,3間の端部に内蔵状態に装備される。
すなわち、外輪3の内周に取付部材11で取付けられる
センサロータ8と、内輪2の外周に圧入等で固定される
ステータ9と、このステータ9内に設けられるコイル1
0(図1)とで構成される。
【0009】図1に示すように、センサロータ8は板状
のリングからなり、その正面に、円周方向に交互に極性
が異なる磁極S,Nが着磁状態に設けられている。ステ
ータ9は強磁性体からなり、センサロータ8に軸方向に
対面する断面コ字状のリングで形成されている。コイル
10は、ボビン12に巻き付けてステータ9のコ字形の
内部に嵌合状態に収容してある。
【0010】ステータ9は、内外周の円筒部分9a,9
bの先端に、センサロータ8の一つおきの磁極S,Nと
対面する複数の歯13,14を各々設け、内外の歯1
3,14は互いにセンサロータ8の異なる極性の磁極
S,Nに対面するように位置をずらせて配置してある。
軸受軌道輪に対する非接触側の歯である外周側の各歯1
4は、外周側円筒部分9bの先端を切り欠いた残り部分
で形成される。軸受軌道輪に対する接触側の歯である内
周側の各歯13は、内周側円筒部分9aの先端から外径
側へ折れ曲がった折曲片としてある。
【0011】図2は、ステータ9の製造過程の一例を示
す。ステータ9は、同図(A)のようにコ字状の成形状
態で、内周の歯13が外周の歯14よりも長く延び、か
つ肉薄となるように形成しておく。内周の歯13は、例
えば内周側円筒部分9aと同じ肉厚に形成しておいた
後、プレス加工等で前記のように肉薄とする。この状態
で、コイル10(図1)の巻かれたボビン12をステー
タ9内に挿入した後、内周の各歯13を折り曲げる。
【0012】上記構成の作用を説明する。センサロータ
8は、外輪3に取付けられているため、外輪3と共に回
転する。センサロータ8は、円周方向に交互に磁極S,
Nが設けられているため、回転に従ってステータ9を磁
束が外周歯14から内周歯13へ、また内周歯13から
外周歯14へ交互に流れる磁気回路が形成される。この
磁束の変化により、コイル10に回転速度に応じた交番
電圧が発生し、その電圧値により回転数が検出される。
この場合に、ステータ9の内周側の歯13が折曲片から
なるため、センサロータ8の磁極S,Nと対向する面積
を大きく得ることができる。そのため、磁束の漏れが少
なく、コイル10の高い出力電圧を得ることができる。
また、軸受1に大きなモーメント荷重が作用してセンサ
ロータ8が傾いても、内周側の歯13がセンサロータ8
の磁極面と対向する面積を大きくしてあるため、磁束の
漏れ率が低く抑えられ、出力電圧の変化が少ない。しか
も、内周の歯13を折曲片とすることで対向面積の増加
を図るものであるため、構造が簡単で製造も容易に行え
る。図2の製造方法のように、プレスでステータ9の内
周の歯13を薄くすることで、折り曲げ易くなり、コス
ト的にもこのような曲げ加工を行わない従来のものと変
わらない。
【0013】なお、この回転センサ7の車輪支持軸受1
への取付構造は、図3の例に限らずず、種々の構造とで
きる。例えば、図4に示すように、軸受1における両列
のボール4,4の間で内外輪2,3にセンサロータ8お
よびステータ9を取付けるようにしても良い。同図の軸
受は、外輪3が非回転側の軸受軌道輪となって車体フレ
ーム等に取付けられ、内輪2が回転側の軸受軌道輪とな
ってハブ6がそのボス部で内径面に取付けられる。セン
サロータ8は内輪2の外径面に取付け、ステータ9は外
輪3の内径面に取付けてある。なお、ステータ9は、図
1の実施例と異なり、外周側の円筒部分9bにおける歯
14を内径側へ折曲した折曲片としてある。内外が逆と
なっているが、軸受軌道輪との接触側の円筒部分の歯を
折曲片としたことには図1の実施例と変わりはない。
【0014】図5はこの発明の他の実施例を示す。この
例は、図1の実施例の回転センサ7において、外周の各
歯14をステータ9の外周片9bの先端から内径側へ折
れ曲がった折曲片としたものである。この場合も、外周
側の歯14は図2の例と同様に薄肉として折り曲げの容
易を図っている。その他の構成は図1の例と同じであ
る。このように構成した場合は、外周側の歯14のセン
サロータ8との対向面積も増やせるため、一層出力電圧
を高くすることができる。
【0015】
【発明の効果】この発明の車輪支持軸受用回転センサ
は、回転側の軸受軌道輪に交互に極性が異なる磁極を有
するセンサロータを設け、このセンサロータに対面する
断面コ字状のステータを非回転側の軸受軌道輪に設け、
このステータの内外周の円筒部分の先端に、センサロー
タと対面する複数の歯を各々設け、前記ステータ内に磁
束の変化に伴う電圧を発生させるコイルを設けたセンサ
において、前記ステータにおける軸受軌道輪接触側の円
筒部分の各歯を、この円筒部分の先端から他方の円筒部
分側へ折れ曲がった折曲片としたため、センサロータと
の対向面積の確保の難しい軸受軌道輪接触側の歯につ
き、簡単な構成で対向面積を大きく得ることができて、
高い出力電圧が得られ、しかも軸受にかかるモーメント
等でセンサロータが傾いた場合の出力電圧低下が少ない
という効果がある。請求項2の発明の場合は、軸受軌道
輪非接触側の歯も折曲片としたため、これらの歯もセン
サロータとの対向面積を増大させることができて、出力
電圧を一層増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の一実施例にかかる回転セン
サの部分切欠斜視図、(B)はそのセンサロータと各歯
の関係を示す説明図である。
【図2】ステータの製造方法の説明図である。
【図3】同回転用センサを取付けた車輪支持軸受を示す
部分断面図である。
【図4】同回転用センサを取付けた車輪支持軸受の他の
例を示す部分断面図である。
【図5】この発明の他の実施例の部分切欠斜視図であ
る。
【図6】従来例の部分切欠斜視図である。
【図7】(A)はその部分拡大断面図、(B)はそのセ
ンサロータと各歯の関係を示す説明図である。
【図8】他の従来例の部分切欠斜視図である。
【図9】各従来例の出力電圧を示すグラフである。
【符号の説明】
1…車輪支持軸受、2…内輪(軸受軌道輪)、3…外輪
(軸受軌道輪)、4…ボール、7…回転センサ、8…セ
ンサロータ、9…ステータ、9a,9b…円筒部分、1
0…コイル、13,14…歯

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の軸受軌道輪と第2の軸受軌道輪の
    間に両軸受軌道輪が相対回転できるようにボールを組込
    んだ車輪支持軸受に設けられる回転センサであって、回
    転側の軸受軌道輪に、円周方向に交互に極性が異なる磁
    極を有するセンサロータを設け、このセンサロータに軸
    方向に対面する断面コ字状の磁性体のステータを非回転
    側の軸受軌道輪に設け、前記ステータの内外周の円筒部
    分の先端に、センサロータと対面する複数の歯を各々設
    け、内外の歯は互いにセンサロータの異なる極性の磁極
    に対面するように配置し、前記ステータ内に磁束の変化
    に伴う電圧を発生させるコイルを設け、前記ステータに
    おける軸受軌道輪接触側の円筒部分の各歯を、この円筒
    部分の先端から他方の円筒部分側へ折れ曲がった折曲片
    としたことを特徴とする車輪支持軸受用回転センサ。
  2. 【請求項2】 前記ステータにおける軸受軌道輪非接触
    側の円筒部分の各歯を、この円筒部分の先端から接触側
    の円筒部分側へ折れ曲がった折曲片とした請求項1記載
    の車輪支持軸受用回転センサ。
JP7100689A 1995-03-31 1995-03-31 車輪支持軸受用回転センサ Pending JPH08278318A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7100689A JPH08278318A (ja) 1995-03-31 1995-03-31 車輪支持軸受用回転センサ
US08/627,700 US5777466A (en) 1995-03-31 1996-03-29 Annular speed sensor for a bearing assembly with a set of teeth being bent toward other set of teeth

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JP7100689A JPH08278318A (ja) 1995-03-31 1995-03-31 車輪支持軸受用回転センサ

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US5777466A (en) 1998-07-07

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