JPH08285879A - 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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JPH08285879A
JPH08285879A JP7133601A JP13360195A JPH08285879A JP H08285879 A JPH08285879 A JP H08285879A JP 7133601 A JP7133601 A JP 7133601A JP 13360195 A JP13360195 A JP 13360195A JP H08285879 A JPH08285879 A JP H08285879A
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stator
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型化する事なくセンサ２０ａの出力を大き
くして、小型自動車の車輪の回転速度検出を確実に行な
える様にする。 【構成】 外周面に複数の凹部３１、３１を形成したト
ーンホイール１３ａが、それぞれが磁性材製のハブ１及
び内輪５と共に回転する。センサ２０ａを構成する第一
のステータ３２に形成した切り欠き２８、２８と上記凹
部３１、３１との位相変化により、永久磁石２２ａに基
づく磁束の密度が変化する。この磁束は、第二のステー
タ３３に導かれて、上記ハブ１及び内輪５を通じて流れ
る。コイル２４ａを構成する導線の巻き数を多くし、ト
ーンホイール１３ａの周速を速くできる分、センサ２０
ａの出力を大きくできる。

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、欧州特許公開0 426 298 A1、或は発明協会公開技報
９４−１６０５１に記載されている様に、従来から知ら
れている。
【０００３】図２０〜２１は、このうちの公開技報に記
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。内輪相当部材であるハブ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、中間部外周面には、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、その
外周面に内輪軌道３ｂを形成し、上記ハブ１と共に内輪
相当部材を構成する内輪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（図示せず）に形成し、この内輪と上
記内輪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５をハブ１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１の周囲に配置された外輪８の中間部外周面には、
この外輪８を懸架装置に固定する為の取付部９を設けて
いる。又、この外輪８の内周面には、それぞれが上記各
内輪軌道３ａ、３ｂに対向する、外輪軌道１０ａ、１０
ｂを形成している。そして、これら各内輪軌道３ａ、３
ｂ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２０〜２１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５の端部外周面に外嵌し、上記段部１６
をこの内輪５の端縁部に当接させた状態で、この内輪５
に支持固定している。従って上記小径部１４は、上記内
輪５と同心に支持される。そして、この小径部１４に、
回転側除肉部である複数の透孔１７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１７は同形状で、軸
方向（図２０〜２１の左右方向）に長い矩形としてい
る。
【０００６】外輪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、やはり円環状の合成樹脂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、２
４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、全体を円輪状（円環状）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
る外径側円筒部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を構成する内径側円筒部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、上記内径側円筒
部２７には、固定側除肉部である複数の切り欠き２８
を、この内径側円筒部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、上記内径側円筒部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を構成する外径側円筒部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１３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て大きな出力を
得られる。ところが、小型の自動車に組み付け可能な小
型の構造で、しかもセンサの出力を十分に確保する為に
は、次に述べる様な点を改良する必要がある。
【００１４】即ち、車輪の回転速度検出を確実に行なう
べく、上記センサ２０の出力を大きくする為に最も簡便
な方法は、このセンサ２０を大型化する事である。とこ
ろが、小型自動車用の回転速度検出装置付転がり軸受ユ
ニットを構成するセンサ２０の場合には、外径寸法や軸
方向に亙る厚さ寸法の増大につながる大型化は難しい。
そこで、小型自動車用の回転速度検出装置付転がり軸受
ユニットでセンサの出力増大を図る為には、限られた空
間を有効に利用する事により、外径寸法や厚さ寸法を大
きくする事なく大きな出力を得られる構造が必要にな
る。
【００１５】例えば、図２０〜２１に示した従来構造の
場合には、永久磁石２２の着磁方向両端面である内外両
周面同士の間で流れる磁束は、トーンホイール１３とス
テータ２３とを含む磁気閉回路中を流れる。そして、こ
の磁気閉回路中を流れる磁束の密度変化に応じて電圧を
惹起させるコイル２４は、上記永久磁石２２と軸方向に
併設されている。このコイル２４に惹起される電圧であ
る、センサ２０の出力を大きくする為の方法の一つとし
て、このコイル２４を構成する導線の巻き数を多くする
事が有効である。しかしながら、図２０〜２１に示した
従来構造でこの巻き数を多くすると、上記センサ２０が
大型化する。
【００１６】又、センサ２０の出力を大きくする為の方
法の一つとして、トーンホイール１３の一部でセンサ２
０が対向する部分の周速を速くする事も有効である。と
ころが、図２０〜２１に示した従来構造では、トーンホ
イール１３をセンサ２０の内径側に配置しているので、
上記部分の周速を速くするには、センサ２０の直径も大
きくしなければならなくなる。センサ２０の直径が大き
くなると、回転速度検出装置全体が大型化して、小型の
自動車への組み付けが難しくなるだけでなく、上記コイ
ル２４を構成する導線の巻き数が同じ場合でもこの導線
の全長が長くなる。導線の全長の増大は抵抗の増大に結
び付き、センサ２０の出力を増大させる事に関してマイ
ナス要因となる。
【００１７】これに対して、センサ２０をトーンホイー
ル１３の直径方向内側に配置すれば、トーンホイール１
３の周速を速くすると共に透孔１７のピッチを大きく
し、しかも導線の全長を長くする事なくこの導線の巻き
数を多くして、上記センサ２０の出力増大を図れる。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
様な事情に鑑みて発明したものである。更に、本発明の
回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、空間の有効
利用を図る事により上記導線の巻き数を十分に多くし、
出力増大効果を十分に得る事を目的としている。
【００１８】
【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、内周面に複列の
外輪軌道を有し、使用時に回転しない外輪と、上記内周
面と対向する外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時に
回転する内輪相当部材と、上記各外輪軌道と内輪軌道と
の間に転動自在に設けられた複数の転動体と、上記内輪
相当部材の端部に固定され、その一部表面に円周方向に
亙って複数の回転側除肉部を等間隔に設けた被検出部を
有する、磁性材製で円環状のトーンホイールと、上記外
輪の内端開口部に固定されたカバーと、それぞれが円環
状であるコイルと永久磁石とステータとを備え、上記カ
バーに保持された合成樹脂中に包埋された状態で上記ト
ーンホイールの被検出部に対向する円環状のセンサとを
備える。
【００１９】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、上記センサを構成するコイル
が上記トーンホイールに設けられた被検出部よりも直径
方向内側に配置されている。
【００２０】又、請求項２に記載した回転速度検出装置
に於いては、内輪相当部材は磁性材製であり、センサ
は、全周に亙って所定の一方向に着磁された円環状の永
久磁石と、少なくともこの永久磁石の着磁方向両端面の
うちの一方の端面にその一端部を近接若しくは当接させ
た、少なくとも１個の磁性材製のステータと、上記永久
磁石に基づく磁束が流れる部分に沿って配置された円環
状のコイルとを備える。又、上記永久磁石の着磁方向一
端面は直接若しくはステータを通じてトーンホイールの
被検出部に、第一の微小隙間を介して対向しており、上
記永久磁石若しくはステータの一部で上記トーンホイー
ルの被検出部と対向する部分には複数の固定側除肉部
が、上記回転側除肉部と等ピッチで形成されている。そ
して、上記永久磁石の着磁方向他端面は上記内輪相当部
材の表面の一部に、直接若しくはステータを通じ、第二
の微小隙間を介して対向している。
【００２１】又、請求項３に記載した回転速度検出装置
付転がり軸受ユニットに於いては、内輪相当部材には、
外周面の少なくとも一部をこの内輪相当部材と同心の円
筒面とした磁性材製のナットが固着されている。又、セ
ンサは、全周に亙って所定の一方向に着磁された円環状
の永久磁石と、少なくともこの永久磁石の着磁方向両端
面のうちの一方の端面にその一端部を近接若しくは当接
させた、少なくとも１個の磁性材製のステータと、上記
永久磁石に基づく磁束が流れる部分に沿って配置された
円環状のコイルとを備える。そして、上記永久磁石の着
磁方向一端面は直接若しくはステータを通じて上記トー
ンホイールの被検出部に、第一の微小隙間を介して対向
しており、上記永久磁石若しくはステータの一部で上記
トーンホイールの被検出部と対向する部分には複数の固
定側除肉部が、上記回転側除肉部と等ピッチで形成され
ている。又、上記永久磁石の着磁方向他端面は上記ナッ
トの円筒面に、直接若しくはステータを通じ、第二の微
小隙間を介して対向し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。
【００２２】又、請求項４に記載した回転速度検出装置
付転がり軸受ユニットに於いては、内輪相当部材は、車
輪を固定自在なハブと、このハブに外嵌された内輪と、
このハブの内端部に設けた雄ねじ部に螺合して上記内輪
を軸方向に抑え付けるナットとから成る。そして、トー
ンホイールは、上記内輪の内端部に外嵌固定される小径
部と、上記ナットの周囲に位置する大径部と、この大径
部の外端縁と上記小径部の内端縁とを連続させる段部と
を備え、上記回転側除肉部はこのうちの大径部の少なく
とも内周面に設けられている。又、センサは、全周に亙
って所定の一方向に着磁された円環状の永久磁石と、少
なくともこの永久磁石の着磁方向両端面のうちの一方の
端面にその一端部を近接若しくは当接させた、少なくと
も１個の磁性材製のステータと、上記永久磁石に基づく
磁束が流れる部分に沿って配置された円環状のコイルと
を備えて、上記大径部の直径方向内側に設けられてい
る。そして、上記永久磁石の着磁方向一端面は上記トー
ンホイールの一部に、第一の微小隙間を介して磁気的に
近接対向しており、上記ステータの一端部は上記永久磁
石の着磁方向他端面に当接若しくは近接し、同じくステ
ータの他端部は上記トーンホイールの他部に、第二の微
小隙間を介して磁気的に近接対向している。そして、上
記トーンホイールの一部と他部との少なくとも一方は被
検出部であり、上記ステータの他端部と上記永久磁石の
着磁方向一端面に磁気的に通じる部分との少なくとも一
方で、上記被検出部と対向する部分には複数の固定側除
肉部が、回転側除肉部と等ピッチで形成されている。
【００２３】
【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
に支持したり、或はこの車輪の回転速度を検出する際の
作用自体は、前述した従来構造の場合と同様である。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、トーンホイールの周速を速くすると共に回転
側除肉部のピッチを大きくし、しかも導線の全長を長く
する事なくこの導線の巻き数を多くして、センサの出力
増大を図れる。しかも、空間の有効利用を図れ、上記導
線の巻き数を十分に多くして、十分に大きな出力増大効
果を得られる。
【００２４】
【実施例】図１〜２は、請求項２に対応する、本発明の
第一実施例を示している。尚、本発明の回転速度検出装
置付転がり軸受ユニットの特徴は、回転速度検出装置部
分にあり、転がり軸受ユニット部分の構造に就いては、
前述した従来構造と同様である。この為、転がり軸受ユ
ニット部分に就いては、同等部分に同一符号を付して、
重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の
特徴である回転速度検出装置部分を中心に説明する。
【００２５】磁性材製のハブ１と共に内輪相当部材を構
成する、やはり磁性材製の内輪５の内端部には、磁性材
製で円環状のトーンホイール１３ａを外嵌固定してい
る。このトーンホイール１３ａの外周面には、それぞれ
が回転側除肉部である複数の凹部３１、３１を、円周方
向に亙り等間隔に形成している。従ってこのトーンホイ
ール１３ａの外周面形状は、歯車状の凹凸形状である。
又、カバー１８ａの開口端部を、外輪８の内端開口部に
内嵌固定している。そして、このカバー１８ａの内部
に、合成樹脂２１ａに包埋された、円環状のセンサ２０
ａを支持している。
【００２６】このセンサ２０ａは、円筒状（円環状）の
永久磁石２２ａと、それぞれが軟鋼板等の磁性材により
造られた第一、第二のステータ３２、３３と、円環状の
コイル２４ａとを備える。このうちの永久磁石２２ａ
は、全周に亙って軸方向（図１〜２の左右方向）に着磁
されており、外端面をその全周に亙ってＮ極とし、内端
面をその全周に亙ってＳ極としている。
【００２７】又、上記第一のステータ３２は、断面Ｌ字
形で全体を円環状に形成したもので、円輪部３４と、こ
の円輪部３４の外周縁から外方に折れ曲がった円筒部３
５とを備える。そしてこの円筒部３５に、それぞれが固
定側除肉部である複数の切り欠き２８、２８を、上記凹
部３１、３１と等ピッチで形成している。従ってこの円
筒部３５は、櫛歯状に形成されている。そして、この円
筒部３５の内周面を上記トーンホイール１３ａの外周面
に、ラジアル方向に亙る第一の微小隙間３６を介して対
向させている。尚、櫛歯状の円筒部３５を形成する場
合、全体が円輪状の状態で上記切り欠き２８、２８を打
ち抜いて櫛歯状とし、この部分を折り曲げ加工して円筒
部３５とすれば、上記第一のステータ３２を安価に製作
できる。又、上記円輪部３４の内側面は、上記永久磁石
２２ａの外端面に当接させている。
【００２８】一方、上記第二のステータ３３は、円板状
に形成されている。そして、この第二のステータ３３の
外側面外周寄り部分に、上記永久磁石２２ａの内端面を
突き当てている。又、この第二のステータ３３の外側面
中央部は、前記ハブ１の内端部に形成した雄ねじ部６の
内端面に、スラスト方向に亙る第二の微小隙間３７を介
して対向させている。更に、上記永久磁石２２ａの内径
側には、ボビン２９に導線を巻回して成るコイル２４ａ
を添設している。
【００２９】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於いては、永久磁石２２
ａの着磁方向両端面である内外両端面同士の間で流れる
磁束は、トーンホイール１３ａと、第一、第二のステー
タ３２、３３と、内輪相当部材を構成するハブ１及び内
輪５とが互いに直列に配置される事で構成される磁気閉
回路中を流れる。そしてこの磁気閉回路中を流れる磁束
の密度は、上記トーンホイール１３ａの回転に伴う凹部
３１、３１と切り欠き２８、２８との位相変化によって
変化する。
【００３０】即ち、これら凹部３１、３１と切り欠き２
８、２８とが互いに対向した瞬間には、隣り合う凹部３
１、３１の間に存在する凸部と、隣り合う切り欠き２
８、２８同士の間に存在する舌片とが互いに対向する。
この為、トーンホイール１３ａと第一のステータ３２と
の間の磁気抵抗が小さくなり、上記磁気閉回路中を流れ
る磁束の密度が高くなる。反対に、これら凹部３１、３
１と切り欠き２８、２８との位相が半分だけずれた瞬間
には、隣り合う凹部３１、３１の間に存在する凸部と切
り欠き２８、２８とが、隣り合う切り欠き２８、２８同
士の間に存在する舌片と凹部３１、３１とが、互いに対
向する。この為、トーンホイール１３ａと第一のステー
タ３２との間の磁気抵抗が大きくなり、上記磁気閉回路
中を流れる磁束の密度が低くなる。そして、上記磁気閉
回路中を流れる磁束の密度変化に伴ってコイル２４ａ
に、上記トーンホイール１３ａの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。
【００３１】この様な第一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、コイル２４ａを永久磁
石２２ａの内径側に配置する事により、このコイル２４
ａの軸方向に亙る寸法を大きくし、導線の巻き数を多く
して、出力の増大を図れる。又、コイル２４ａの内径
は、ナット７と干渉しない範囲で小さくできる為、巻き
数を多くした場合でも導線の全長があまり大きくはなら
ず、導線の抵抗値の増大も小さい為、巻き数増大による
出力増大効果が大きい。更に、回転側除肉部である凹部
３１、３１を形成したトーンホイール１３ａの外径寸法
を大きくして、周速の増大による出力増大も図れる。
【００３２】この様に本発明の回転速度検出装置付転が
り軸受ユニットは、ナット７の外周面とカバー１８ａを
構成する円筒部１９の内周面との間の限られた空間を有
効に利用して、センサの構成各部材を組み付ける事がで
きる。この為、小型で、しかもセンサ２０ａの出力が十
分に大きな回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを構
成できる。特に、図示の実施例の様にトーンホイール１
３ａを内輪５の内端部外周面に固定する構造の場合に
は、この内端部外周面と外輪８の内端部内周面との間の
空間を有効利用して回転速度検出装置の小型化を図れ
る。しかも、センサ２０ａを構成するコイル２４ａの直
径を大きくする事なくトーンホイール１３ａの直径を大
きくできるので、センサ２０ａの出力を増大する効果が
大きい。
【００３３】次に、図３は、やはり請求項２に対応す
る、本発明の第二実施例を示している。本発明の場合に
は、ナット７の内端面と第二のステータ３３の内側面と
の間にまでコイル２４ｂを設ける事により、このコイル
２４ｂを構成する導線の巻き数をより多くしている。巻
き数を多くした分だけ、上述した第一実施例の場合に比
べて、よりセンサ２０ｂの出力を増大させる事ができ
る。その他の構成及び作用は、上述した第一実施例と同
様である。
【００３４】次に、図４は、やはり請求項２に対応す
る、本発明の第三実施例を示している。本実施例の場合
には、センサ２０ｃを構成する第二のステータ３３ａを
円輪状に形成すると共に、その内周縁を外方に折り曲げ
て円筒部３８を形成している。又、ハブ１に形成した雄
ねじ部６の先端部でナット７から内方に突出した部分に
は、ねじ山を形成せず、雄ねじ部６の谷径以下の外径寸
法を有する円柱部３９を形成している。そして、上記円
筒部３８の内周面と円柱部３９の外周面とを、ラジアル
方向に亙る第二の微小隙間３７ａを介して対向させてい
る。円筒部３８の直径方向寸法は、軸方向寸法に比較す
ると小さな許容差で加工する事が容易である。従って、
第二の微小隙間３７ａの値は小さく抑えられ、十分な出
力を得られる。又、上記円筒部３８はバーリング加工に
よる製作が可能である為、安価にできる。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。
【００３５】次に、図５は、やはり請求項２に対応す
る、本発明の第四実施例を示している。本実施例の場合
には、センサ２０ｄを構成する第一のステータ３２ａを
単なる円筒形とすると共に、第二のステータを省略して
いる。第一のステータ３２ａの外端縁部には複数の切り
欠き２８、２８を形成し、この切り欠き２８、２８形成
部分をトーンホイール１３ａの外周面に、第一の微小隙
間３６を介して対向させている。又、円輪状に形成され
た永久磁石２２ｂを、直径方向に着磁している。図示の
実施例の場合には、この永久磁石２２ｂの内周面をその
全周に亙ってＳ極とし、外周面をその全周に亙ってＮ極
としている。そして、この永久磁石２２ｂの内周面を、
ハブ１の雄ねじ部６の先端部に形成した、ねじ山のない
円柱部３９の外周面に、第二の微小隙間３７ａを介して
対向させている。この様なセンサ２０ｄがトーンホイー
ル１３ａの回転に伴ってコイル２４ｂに惹起される電圧
を変化させる作用は、上述した各実施例と同様である。
【００３６】次に、図６は、やはり請求項２に対応す
る、本発明の第五実施例を示している。本実施例の場合
には、第二のステータ３３ｂを断面凸字形で全体を円板
状に形成し、コイル２４ｃを、永久磁石２２ａの内周面
と第二のステータ３３ｂの中央部に形成した凸部４０の
外周面との間に装着している。この様な構造にすれば、
第二のステータ３３ｂがコイル２４ｃの芯出し機構にも
なるので、組立工程中のコイル２４ｃの位置決めが図ら
れて、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの組み立
てが容易になる。又、センサ２０ｅを包埋した合成樹脂
２１ｂの中央部には空洞部４１を設けて、合成樹脂２１
ｂの節約を図っている。更に、トーンホイール１３ｂは
燒結材製とし、外周面の一部で外端部を除く部分に、回
転側除肉部である複数の凹部３１、３１を形成してい
る。外端部に凹部３１、３１を形成していない分、この
外端部の厚さ寸法を確保できて、このトーンホイール１
３ｂを内輪５に外嵌固定する際に割れ等の損傷が発生す
る事を防止できる。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。
【００３７】次に、図７は、請求項３に対応する、本発
明の第六実施例を示している。本実施例の場合には、ハ
ブ１内端部の雄ねじ部６に螺合固定されて内輪５を抑え
付ける、磁性材製のナット７ａの軸方向中間部に、この
内輪５と同心の円筒面４２を形成している。又、センサ
２０ｆを構成する、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成さ
れた第二のステータ３３ｃの外周端部外側面を、軸方向
（図７の左右方向）に着磁された永久磁石２２ａの内端
面に突き当てている。更に、上記第二のステータ３３ｃ
の内周縁部に形成された円筒部４３の内周面を上記円筒
面４２に、第二の微小隙間３７ｂを介して対向させてい
る。尚、上記円筒面４２の円周方向複数個所（例えば４
個所）には、それぞれが軸方向に亙る凹溝４４、４４を
形成して、上記ナット７ａを緊締する際に工具を係止自
在としている。第一のステータ３２とトーンホイール１
３ａとに関しては、前述した第一実施例と同様である。
【００３８】こ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於いては、永久磁石２２ａ
の着磁方向両端面である内外両端面同士の間で流れる磁
束は、トーンホイール１３ａと、第一、第二のステータ
３２、３３ｃと、内輪相当部材を構成する内輪５と、こ
の内輪５を抑え付けるナット７ａとが互いに直列に配置
される事で構成される磁気閉回路中を流れる。そしてこ
の磁気閉回路中を流れる磁束の密度は、前述した第一実
施例の場合と同様に、上記トーンホイール１３ａの回転
に伴う凹部３１、３１と切り欠き２８、２８との位相変
化によって変化する。この磁束密度の変化により、コイ
ル２４ａに惹起される電圧が変化する。尚、ナット７ａ
の凹溝４４、４４が回転しても、このナット７ａの円筒
面４２と第二のステータ３３ｃの内周縁部に形成された
円筒部４３の内周面との対向する面積は不変である。こ
の為、ナット７ａの回転によって凹溝４４、４４の影響
が出力電圧に表われる事はない。
【００３９】次に、図８は、やはり請求項３に対応す
る、本発明の第七実施例を示している。本実施例の場合
には、センサ２０ｇを構成する永久磁石２２ｃとして、
円筒状で直径方向に着磁したものを使用している。又、
第一のステータ３２ｂを円筒状に形成し、この第一のス
テータ３２ｂの内半部を上記永久磁石２２ｃの外周面
に、近接若しくは当接させている。この第一のステータ
３２ｂの外半部には切り欠き２８、２８を形成してい
る。更に、第二のステータ３３ｄとして、断面形状がコ
字形若しくはＪ字形のものを使用している。そして、こ
の第二のステータ３３ｄの外径側円筒部４５の外周面を
上記永久磁石２２ｃの内周面に近接若しくは当接させ、
同じく内径側円筒部４６の内周面をナット７ａに形成し
た円筒面４２に、第二の微小隙間３７ｂを介して対向さ
せている。この様に構成される本実施例の場合も、上述
した第六実施例の場合と同様の作用により、コイル２４
ａに惹起される電圧を変化させる。
【００４０】次に、図９は、やはり請求項３に対応す
る、本発明の第八実施例を示している。本実施例の場合
には、センサ２０ｄを構成する永久磁石２２ｂとして円
輪状で直径方向に着磁したものを使用している。そし
て、この永久磁石２２ｂの内周面をナット７ａに形成し
た円筒面４２に、第二の微小隙間３７ｂを介して対向さ
せている。この様に構成される本実施例の場合も、上述
した第六〜第七実施例の場合と同様の作用により、コイ
ル２４ａに惹起される電圧を変化させる。
【００４１】次に、図１０〜１１は、やはり請求項３に
対応する、本発明の第九〜第十実施例を示している。こ
れら両実施例はそれぞれ、前述の図４〜５に示した第三
〜第四実施例と類似したものである。即ち、第三〜第四
実施例がハブ１の内端部に円柱部３９を形成し、この円
柱部３９の外周面に円筒部３８若しくは永久磁石２２ｂ
の内周面を、第二の微小隙間３７ａを介して対向させて
いたのに対して、これら第九〜第十実施例の場合には、
ナット７ｂの内端部に円筒面４２ａを形成し、この円筒
面４２ａに円筒部３８若しくは永久磁石２２ｂの内周面
を、第二の微小隙間３７ａを介して対向させている。コ
イル２４ａの断面形状を適宜変える事は自由である。
【００４２】尚、図示は省略したが、図１〜３に示した
第一〜第二実施例、並びに図６、７、１０に示した第
五、第六、第九実施例から第一のステータ３２を省略す
る事で、本発明の技術的範囲に属する回転速度検出装置
を構成する事もできる。但し、この場合には、トーンホ
イールの外周面ではなく内側面に、回転側除肉部である
凹部を形成し、永久磁石の外端面に固定側除肉部である
凹部を形成する。従って、トーンホイールの内側面及び
永久磁石の外端面には、それぞれ歯車状の凹凸が形成さ
れる。そして、これら歯車状のトーンホイールの内側面
と永久磁石の外端面とを、スラスト方向に亙る第一の微
小隙間を介して対向させる。
【００４３】次に、図１２〜１３は、請求項４に対応す
る、本発明の第十一実施例を示している。センサ２０ｈ
と共に回転速度検出装置を構成するトーンホイール１３
ｃ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、小径部１４ａの内端縁と大径部１５ａの外端縁と
を段部１６ａで連続させた、クランク型の断面形状を有
する。この様なトーンホイール１３ｃは、上記小径部１
４ａを内輪５の内端部に外嵌する事で、この内輪５に固
定している。又、この様にトーンホイール１３ｃを内輪
５に固定した状態で、上記大径部１５ａは、上記内輪５
を抑え付ける為のナット７の周囲に位置する。被検出部
を構成する為の回転側除肉部である複数の透孔１７は、
上記大径部１５ａの外半部（図１２〜１３の左半部）
に、円周方向に亙って等間隔に形成している。勿論、円
周方向に隣り合う透孔１７同士の間には、磁性材製の柱
部が存在する。尚、回転側除肉部は、上記大径部１５ａ
の少なくとも内周面に設けられていれば足りる。従っ
て、上記大径部１５ａの内周面に内歯歯車状の凹凸を形
成し、このうちの凹部を回転側除肉部とする事もでき
る。
【００４４】又、上記センサ２０ｈは、永久磁石２２ｄ
と、ステータ２３ａと、コイル２４ｄとから成る。この
うちの永久磁石２２ｄは、全体を円輪状（円環状）に形
成されて、直径方向に亙り着磁されている。着磁方向は
全周に亙って変化しない。この永久磁石２２ｄの着磁方
向一端面である外周面は、上記トーンホイール１３ｃの
大径部１５ａの内端部（図１２〜１３の右端部）で上記
透孔１７を形成していない部分の内周面に、第一の微小
隙間３６ａを介して対向している。上記内端部がトーン
ホイールの一部である。
【００４５】又、上記永久磁石２２ｄの着磁方向他端面
である内周面には、やはり上記トーンホイール１３ｃと
同様に磁性金属板により円環状に形成されたステータ２
３ａの内端部外周面を、当接若しくは近接させている。
このステータ２３ａは、内側円筒部４７と、外側円筒部
４８と、これら両円筒部４７、４８同士を連続させる連
続部４９とから成る。このうち、上記ステータ２３ａの
内端部を構成する内側円筒部４７の外周面を、上記永久
磁石２２ｄの内周面に当接若しくは近接させている。即
ち、上記内端部を構成する上記内側円筒部４７が、ステ
ータの一端部である。又、ステータ２３ａの他端部であ
る上記外側円筒部４８の外周面は、上記トーンホイール
１３ｃを構成する大径部１５ａの外半部で、上記透孔１
７を形成した部分の内周面に、第二の微小隙間３７ｃを
介して対向している。上記部分がトーンホイールの他部
である。この外側円筒部４８には、固定側除肉部である
複数の切り欠き２８ａを、上記透孔１７と等ピッチで形
成している。従って、円周方向に隣り合う切り欠き２８
ａ同士の間には、磁性材製の舌片が、前記柱部（並びに
透孔１７及び切り欠き２８ａ）と等ピッチで設けられて
いる。
【００４６】又、上記連続部４９は、上記外側円筒部４
８の外端縁から直径方向（図１２〜１３の上下方向）内
方に折れ曲がった円輪部５０と、この円輪部５０の内周
縁から軸方向内方（図１２〜１３の右方）に折れ曲がっ
た円筒部５１と、この円筒部５１の内端縁（図１２〜１
３の右端縁）と上記内側円筒部４７の外端縁（図１２〜
１３の左端縁）とを連続させる傾斜部５２とから構成さ
れる。前記ナット７の周囲に位置する上記円筒部５１
は、このナット７との干渉を防止すべく、このナット７
の外径よりも少し大きな内径を有する。又、上記ナット
７から軸方向内方に外れた部分に存在する上記内側円筒
部４７の内径は、上記ナット７の外径よりも十分に小さ
い。
【００４７】そして、前記コイル２４ｄは、この様なス
テータ２３ａと前記永久磁石２２ｄの外側面とにより三
方を囲まれる部分に設けられている。このコイル２４ｄ
は、合成樹脂により円環状に造られて外周側が開口した
ボビン２９ａに導線を巻回する事により造られている。
又、この導線の両端部は、次述するカバー１８ｂ外に突
設したコネクタ３０ａの端子に接続している。尚、上記
ボビン２９ａへの導線の巻回作業を容易にする為、この
ボビン２９ａの断面形状を、外周側が開口したコ字形と
し、コイル２４ｄの断面形状を矩形にする事もできる。
【００４８】上述の様な永久磁石２２ｄと、ステータ２
３ａと、コイル２４ｄとから成り、全体を円環状に造ら
れたセンサ２０ｈは、やはり円環状に形成された合成樹
脂２１ｃ中に包埋されて、カバー１８ｂ内に嵌合固定さ
れている。このカバー１８ｂは、ステンレス鋼板等にプ
レス成形、或は絞り成形を施す事により、有底円筒状に
構成されている。そして、このカバー１８ｂの開口端部
を外輪８の内端部に外嵌する事で、この外輪８に固定す
ると共に、この外輪８の内端開口を塞いでいる。上記カ
バー１８ｂを構成する底板部５３の中央部には有底円筒
状の凸部５４を形成している。上記合成樹脂２１ｃは、
この凸部５４の外周面と円筒部１９の内周面との間の円
環状空間に嵌合固定している。従って、この合成樹脂２
１ｃの支持強度は十分に確保され、走行時の振動等によ
り合成樹脂２１ｃに加わるモーメント荷重に拘らず、こ
の合成樹脂２１ｃの耐久性確保を容易に図れる。
【００４９】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、トーンホイー
ル１３ｃのうちで透孔１７を形成した大径部１５ａの直
径を大きくできる。この為、上記透孔１７を形成した部
分の周速を速くすると共に、この透孔１７のピッチを大
きくできる。又、センサ２０ｈを上記大径部１５ａの直
径方向内側に配置している為、このセンサ２０ｈを構成
するコイル２４ｄの直径が大きくなる事はない。この
為、このコイル２４ｄを構成する導線の全長を長くする
事なくこの導線の巻き数を多くして、上記センサ２０ｈ
の出力増大を図れる。しかも、このセンサ２０ｈを構成
するコイル２４ｄの内径は、前記ナット７の外周面に対
向する部分では大きく、このナット７の外周面から軸方
向内側に外れた部分では小さく形成しているので、空間
の有効利用を図れる。この結果、上記導線の巻き数を十
分に多くして、十分に大きな出力増大効果を得られる。
尚、本実施例の変形例として、永久磁石２２ｄの外周面
に第二のステータ（図示せず）の内周面を当接若しくは
近接させ、この第二のステータの外周面と前記大径部１
５ａの内周面とを第一の微小隙間３６ａを介して対向さ
せる事もできる。
【００５０】次に、図１４は、やはり請求項４に対応す
る、本発明の第十二実施例を示している。本実施例の場
合には、センサ２０ｉを構成する永久磁石２２ｅを軸方
向（図１４の左右方向）に亙って着磁すると共に、この
永久磁石２２ｅの内端部（図１４の右端部）の直径を小
さくする事で、上記センサ２０ｉの内径を、ナット７か
ら軸方向に外れた部分で小さくしている。ステータ２３
ｂは、磁性金属板により、断面Ｌ字形で全体を円環状に
形成している。そして、上記永久磁石２２ｅの外端面
（図１４の左端面）を、トーンホイール１３ｃの段部１
６ａの内側面（図１４の右側面）及び磁性材製の内輪５
の内端面（図１４の右端面）に、第一の微小隙間３６ｂ
を介して対向させている。即ち、上記永久磁石２２ｅの
外端面が永久磁石の着磁方向一端面であり、上記段部１
６ａの内側面及び上記内輪５の内端面がトーンホイール
の一部である。又、ステータ２３ｂの直径方向（図１４
の上下方向）内周側端部は、上記永久磁石２２ｅの内端
面（図１４の右端面）に当接している。上記内周側端部
がステータの一端部であり、上記内端面が永久磁石の着
磁方向他端面である。又、上記ステータ２３ｂの外周縁
に形成した円筒部５５をトーンホイール１３ｃを構成す
る大径部１５ａの内半部（図１４の右半部）内周面に、
第二の微小隙間３７ｄを介して対向させている。上記円
筒部５５がステータの他端部であり、上記大径部１５ａ
の内半部がトーンホイールの他部である。又、被検出部
を構成する為の回転側除肉部である透孔１７は、トーン
ホイール１３ｃを構成する大径部１５ａの内半部に、固
定側除肉部である切り欠き２８ｂは上記円筒部５５に、
それぞれ形成している。
【００５１】本実施例の場合も、上述した第十一実施例
の場合とほぼ同様の作用により、空間の有効利用を図っ
てコイル２４ｄを構成する導線の巻き数を十分に多く
し、十分に大きな出力増大効果を得られる。尚、本実施
例の場合には、センサ２０ｉを構成する永久磁石２２ｅ
の外端部が合成樹脂２１ｂから露出しているが、この永
久磁石２２ｅの屈曲部が合成樹脂２１ｂ中に包埋されて
いるので、この永久磁石２２ｅが合成樹脂２１ｂに対し
てずれ動く事はない。尚、本実施例の変形例として、永
久磁石２２ｅをナット７の六角部外周から外れた位置に
配置すると共に、製造容易な単なる円筒形に造り、この
永久磁石の外端面に第二のステータ（図示せず）の内端
面を当接させ、この第二のステータの外端面と上記段部
１６ａの内側面及び磁性材製の内輪５の内端面或はトー
ンホイール１３ｃの大径部１５ａの内周面とを、第一の
微小隙間３６ｂを介して対向させる事もできる。この場
合、上記第二のステータが、永久磁石の着磁方向一端面
に磁気的に通じる部分である。
【００５２】次に、図１５は、やはり請求項４に対応す
る、本発明の第十三実施例を示している。本実施例の場
合にはセンサ２０ｊを、軸方向（図１５の左右方向）に
着磁した円環状の永久磁石２２ｄを含んで構成してい
る。この永久磁石２２ｄの軸方向外端面（図１５の左端
面）にはステータ２３ｃの基端部（図１５の右端部）を
当接させ、このステータ２３ｃの先端部（図１５の左端
部）外周面を、トーンホイール１３ｄを構成する大径部
１５ａの中間部内周面に、微小隙間５６を介して対向さ
せている。又、上記永久磁石２２ｄの軸方向内端面（図
１５の右端面）に、断面Ｌ字形に造られた第二のステー
タ５７の基端部（直径方向内周側端部を指し、図１５の
下端部）を当接させ、この第二のステータ５７の先端部
（直径方向外周縁に設けた円筒部の、軸方向外端部を指
し、図１５の左端部）外周面を上記大径部１５ａの軸方
向内端部（図１５の右端部）内周面に、微小隙間５８を
介して対向させている。
【００５３】上記大径部１５ａの内半部（図１５の右半
部）には回転側除肉部である切り欠き５９を形成する事
により、上記ステータ２３ｃ及び第二のステータ５７の
先端部にはそれぞれが固定側除肉部である切り欠き２８
ｃ、６０を形成する事により、それぞれの部分を櫛歯状
に形成している。勿論、これら各切り欠き５９、２８
ｃ、６０のピッチは互いに等しい。又、切り欠き２８
ｃ、６０の位相は互いに等しい。更に、上記永久磁石２
２ｄとステータ２３ｃと第二のステータ５７とにより囲
まれる部分にはコイル２４ｅを設けて、これら各部材２
２ｄ、２３ｃ、５７を流れる磁束の密度変化により、上
記トーンホイール１３ｄの回転速度に比例した周波数で
変化する電圧を惹起させる様にしている。
【００５４】上記永久磁石２２ｄの軸方向外端面を着磁
方向一端面とすると、トーンホイールの一部は上記大径
部１５ａの中間部内周面であり、同じく他部は大径部１
５ａの軸方向内端部である。又、この場合、請求項４に
記載されたステータは、第二のステータ５７であり、こ
の第二のステータ５７の基端部がステータの一端部、同
じく第二のステータ５７の先端部がステータの他端部で
ある。そして、ステータ２３ｃは、着磁方向一端面に磁
気的に通じる部分をなす。又、この場合、上記微小隙間
５６が第一の微小隙間に相当し、上記微小隙間５８が第
二の微小隙間に相当する。一方、上記着磁方向一端面を
永久磁石２２ｄの軸方向内端面とすると、トーンホイー
ルの一部及び他部は、それぞれ大径部１５ａの内端部及
び同中間部である。又、ステータ２３ｃが請求項４に記
載されたステータであり、このステータ２３ｃの基端部
がステータの一端部に、同じくステータ２３ｃの先端部
がステータの他端部となる。上記第二のステータ５７
は、この場合、着磁方向一端面に磁気的に通じる部分で
ある。又、上記微小隙間５６が第二の微小隙間に、上記
微小隙間５８が第一の微小隙間となる。
【００５５】上述の様に構成される本実施例の場合に
は、上記トーンホイール１３ｄの回転に伴って磁束の流
れに対する抵抗が、ステータ２３ｃの先端部と大径部１
５ａとの対向部分だけでなく、第二のステータ５７の先
端部と大径部１５ａとの対向部分でも同時に変化する。
従って、上記トーンホイール１３ｄの回転に伴う磁束密
度の変化が大きくなり、センサ２０ｊの出力を大きくで
きる。尚、上記トーンホイール１３ｄの板厚を確保でき
ず、遠心力に基づく大径部１５ａ内端部の変形防止を十
分に図れない場合には、回転側除肉部として、前述した
各実施例と同様の透孔を採用しても良い。この場合に
は、大径部１５ａの内端部と中間部との何れの部分に透
孔を形成するかによって、ステータ２３ｃの先端部と第
二のステータ５７の先端部との何れか一方には切り欠き
２８ｃ（６０）を形成しない。この様な構造では、切り
欠き２８ｃ（６０）を形成した何れかのステータ２３ｃ
（５７）が、請求項４に記載したステータに対応する。
【００５６】尚、図示は省略したが、前述の第十一〜第
十三各実施例に於いて、カバー１８ｂの底板部５３の一
部には通孔を形成し、この通孔を介してコイル２４ｄ、
２４ｅをなす導線の両端部を、前記コネクタ３０ａの端
子に接続している。上記通孔は従来知られた種々の加工
法により形成できる。この通孔としては、上記底板部５
３の一部に穿設した単なる開口の他、短円筒状としても
良い。例えば、底板部５３にバーリング加工を施す事に
より上記通孔を形成すれば、この通孔は短円筒状とな
る。この様に上記通孔を短円筒状とした場合、センサ２
０ｈ、２０ｉ、２０ｊの支持強度を向上させる事ができ
る。又、前述の各実施例に於いては、底板部５３の中央
部に凸部５４を形成した例を示しているが、図２０〜２
１に示した従来例の場合と同様、上述の様な凸部５４を
形成しない構造としても良い。尚、図１２〜１５に示し
た第十一〜第十三実施例の場合には、ステータの一部で
トーンホイールの内周面と対向する部分が、合成樹脂に
より覆われない構造とした。この様な構造を採用する
と、センサの表面を覆う合成樹脂の厚さ分だけ、トーン
ホイールの内周面とステータとの間の微小隙間の厚さ寸
法を小さくできて、センサの出力増大を図れる。又、ス
テータが合成樹脂により覆われていない為、周囲温度の
変動によってそれぞれが鋼により造られるトーンホイー
ルとステータとの間の微小隙間の厚さ寸法が変化しな
い。従って、上記センサの出力電圧の大きさが周囲温度
により変化する事がなくなる。
【００５７】次に、図１６は、請求項４に対応する、本
発明の第十四実施例を示している。本実施例の場合に
は、ステータ２３ｄを構成する円筒部６１の先端寄り部
分で、トーンホイール１３ｅに形成した切り欠き６２に
対向する部分に、この切り欠き６２と同数の切り欠き２
８ｄを、円周方向に亙り等ピッチで形成している。そし
て、上記トーンホイール１３ｅを構成する大径部１５ａ
の内周面と上記円筒部６１の外周面とを、第一の微小隙
間３６を介して対向させている。軸方向に着磁された永
久磁石２２ａの内端面（図１６の右端面）は上記ステー
タ２３ｄに当接させ、外端面（図１６の左端面）は上記
トーンホイール１３ｅを外嵌した磁性材製の内輪５の内
端面に、第二の微小隙間３７を介して対向させている。
本実施例の場合も、限られた空間を有効に利用して、セ
ンサの構成各部材を組み付ける事ができる為、小型で、
しかもセンサ２０ｋの出力が十分に大きな回転速度検出
装置付転がり軸受ユニットを構成できる。又、センサ２
０ｋを構成するコイル２４ｅの直径を大きくする事なく
トーンホイール１３ｅの直径を大きくできるので、セン
サ２０ｋの出力を増大できる。
【００５８】次に、図１７は、やはり請求項４に対応す
る、本発明の第十五実施例を示している。本実施例で
は、トーンホイール１３ｆを構成する大径部１５ａに、
それぞれが回転側除肉部である複数の透孔６３ａ、６３
ｂを、円周方向に亙り等間隔で形成している。センサ２
０ｍは、それぞれが円環状に形成された永久磁石２２ｅ
とステータ２３ｅとコイル２４とを備える。このうちの
永久磁石２２ｅは、全周に亙って直径方向に着磁されて
いる。そして、この永久磁石２２ｅの着磁方向一端面で
ある外周面に歯車状の凹凸を形成し、更にこの外周面を
上記大径部１５ａの内周面の一部で上記透孔６３ａ、６
３ａを形成した部分に、微小隙間２５ａを介して対向さ
せている。
【００５９】又、上記ステータ２３ｅは、軟鋼板等の磁
性金属板を断面略Ｊ字形に形成したもので、互いに同心
の外側円筒部６４と内側円筒部６５とを有する。尚、上
記ステータ２３ｅを、飽和磁束密度の高い電磁鋼又は磁
極用鋼により造れば、このステータ２３ｅの板厚を薄く
して、しかもステータ２３ｅ内での磁束の飽和を防止す
る事も可能である。これら両円筒部６４、６５のうち、
内側円筒部６５の先端縁は上記外側円筒部６４の先端縁
よりも軸方向に突出している。そして、上記内側円筒部
６５の先端部で上記外側円筒部６４の先端縁から突出し
た部分の外周面に、上記永久磁石２２ｅの内周面を当接
若しくは近接させている。
【００６０】又、上記ステータ２３ｅの他端部に形成さ
れた、上記外側円筒部６４には、固定側除肉部である切
り欠き２８、２８を、上記透孔６３ｂ、６３ｂと等ピッ
チで形成している。そして、この切り欠き２８、２８を
形成した外側円筒部６４を、前記トーンホイール１３ｆ
を構成する大径部１５ａの一部で上記透孔６３ｂ、６３
ｂを形成した部分に、前記微小隙間２５ａを介して対向
させている。更に、前記コイル２４は、上記ステータ２
３ｅの中間部で、前記永久磁石２２ｅの側面と上記外
側、内側、両円筒部６４、６５とにより囲まれる部分
に、その全周に亙り添設されている。
【００６１】上述の様に構成されるセンサ２０ｍは、断
面が大略横凸字形で全体を円環状に造られた合成樹脂２
１ｄ内に包埋される。そして、この合成樹脂２１ｄを、
外輪８の内端開口部に嵌着したカバー１８ｃに内嵌固定
している。この状態で前記トーンホイール１３ｆの大径
部１５ａの内周面は、上記合成樹脂２１ｄに支持された
上記センサ２０ｍの外周面に、前記微小隙間２５ａを介
して対向する。
【００６２】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１３ｆが回転すると、このトーンホイー
ル１３ｆと対向するステータ２３ｅ内の磁束密度が変化
し、上記コイル２４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。本実施例の場合
も、トーンホイール１３ｆに形成した大径部１５ａの内
周面と、ステータ２３ｅに形成した外側円筒部６４の外
周面とを対向させる為、これら大径部１５ａ及び外側円
筒部６４の直径を大きくできる。即ち、この外側円筒部
６４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２０ｍの外周側に配置する
為、この大径部１５ａ及び外側円筒部６４の直径を大き
くできる。この結果、固定側、回転側両除肉部である透
孔６３ａ、６３ｂ及び切り欠き２８、２８の数を十分に
確保して回転速度の検出精度を高める事ができる。しか
も、隣り合う透孔６３ａ、６３ａ同士（６３ｂ、６３ｂ
同士）の間に存在する柱部及び隣り合う切り欠き２８、
２８同士の間に存在する舌片の幅寸法を十分に確保し、
更にトーンホイール１３ｆの一部で透孔６３ａ、６３ｂ
を形成した部分の速度を早くして、センサの出力を大き
くできる。
【００６３】尚、各実施例の様に、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、
永久磁石の製作が容易で、部品代を安価にできる効果が
ある。
【００６４】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。
【００６５】図１８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１８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１８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。
【００６６】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
に構成各部材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。
【００６７】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１８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。
【００６８】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。
【００６９】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
ている。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１００
０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。
【００７０】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、トーンホイールの周方向一部のみにセンサを対向
させる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１９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１９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。
【００７１】
【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、
特に大型化する事なくセンサの出力を大きくできて、小
型自動車の車輪の回転速度検出を確実に行なえる。
【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】本発明の第二実施例を示す、図２と同様の図。
【図４】同第三実施例を示す、図２と同様の図。
【図５】同第四実施例を示す、図２と同様の図。
【図６】同第五実施例を示す、図２と同様の図。
【図７】同第六実施例を示す、図２と同様の図。
【図８】同第七実施例を示す、図２と同様の図。
【図９】同第八実施例を示す、図２と同様の図。
【図１０】同第九実施例を示す、図２と同様の図。
【図１１】同第十実施例を示す、図２と同様の図。
【図１２】本発明の第十一実施例を示す断面図。
【図１３】図１２の右部拡大図。
【図１４】本発明の第十二実施例を示す、図２と同様の
図。
【図１５】同第十三実施例を示す、図２の上半部に相当
する図。
【図１６】同第十四実施例を示す、図１５と同様の図。
【図１７】同第十五実施例を示す、図２と同様の図。
【図１８】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１９】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２０】従来構造の１例を示す断面図。
【図２１】図２０のＡ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 ６ 雄ねじ部 ７、７ａ、７ｂ ナット ８ 外輪 ９ 取付部 １０ａ、１０ｂ 外輪軌道 １１ 転動体 １２ シールリング １３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３
ｆ トーンホイール １４、１４ａ 小径部 １５、１５ａ 大径部 １６、１６ａ 段部 １７ 透孔 １８、１８ａ、１８ｂ カバー １９ 円筒部 ２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０
ｆ、２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ、２０ｊ、２０ｋ、２０ｍ
センサ ２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 合成樹脂 ２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ 永久
磁石 ２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ ステ
ータ ２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ コイ
ル ２５、２５ａ 微小隙間 ２６ 外径側円筒部 ２７ 内径側円筒部 ２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ 切り欠き ２９、２９ａ ボビン ３０、３０ａ コネクタ ３１ 凹部 ３２、３２ａ、３２ｂ 第一のステータ ３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ 第二のステー
タ ３４ 円輪部 ３５ 円筒部 ３６、３６ａ、３６ｂ 第一の微小隙間 ３７、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ 第二の微小隙
間 ３８ 円筒部 ３９ 円柱部 ４０ 凸部 ４１ 空洞部 ４２、４２ａ 円筒面 ４３ 円筒部 ４４ 凹溝 ４５ 外径側円筒部 ４６ 内径側円筒部 ４７ 内側円筒部 ４８ 外側円筒部 ４９ 連続部 ５０ 円輪部 ５１ 円筒部 ５２ 傾斜部 ５３ 底板部 ５４ 凸部 ５５ 円筒部 ５６ 微小隙間 ５７ 第二のステータ ５８ 微小隙間 ５９、６０ 切り欠き ６１ 円筒部 ６２ 切り欠き ６３ａ、６３ｂ 透孔 ６４ 外側円筒部 ６５ 内側円筒部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平7−29560 (32)優先日 平７(1995)２月17日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時
    に回転しない外輪と、上記内周面と対向する外周面に複
    列の内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪相当部材
    と、上記各外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設け
    られた複数の転動体と、上記内輪相当部材の端部に固定
    され、その一部表面に円周方向に亙って複数の回転側除
    肉部を等間隔に設けた被検出部を有する磁性材製で円環
    状のトーンホイールと、上記外輪の内端開口部に固定さ
    れたカバーと、それぞれが円環状であるコイルと永久磁
    石とステータとを備え、上記カバーに保持された合成樹
    脂中に包埋された状態で上記トーンホイールの被検出部
    に対向する円環状の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、上記センサを構成する
    コイルが上記トーンホイールに設けられた被検出部より
    も直径方向内側に配置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。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載した回転速度検出装置に
    於いて、内輪相当部材は磁性材製であり、センサは、全
    周に亙って所定の一方向に着磁された円環状の永久磁石
    と、少なくともこの永久磁石の着磁方向両端面のうちの
    一方の端面にその一端部を近接若しくは当接させた、少
    なくとも１個の磁性材製のステータと、上記永久磁石に
    基づく磁束が流れる部分に沿って配置された円環状のコ
    イルとを備え、上記永久磁石の着磁方向一端面は直接若
    しくはステータを通じてトーンホイールの被検出部に、
    第一の微小隙間を介して対向しており、上記永久磁石若
    しくはステータの一部で上記トーンホイールの被検出部
    と対向する部分には複数の固定側除肉部が、上記回転側
    除肉部と等ピッチで形成されており、上記永久磁石の着
    磁方向他端面は上記内輪相当部材の表面の一部に、直接
    若しくはステータを通じ、第二の微小隙間を介して対向
    し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。
  3. 【請求項３】 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に於いて、内輪相当部材には、外周
    面の少なくとも一部をこの内輪相当部材と同心の円筒面
    とした磁性材製のナットが固着されており、センサは、
    全周に亙って所定の一方向に着磁された円環状の永久磁
    石と、少なくともこの永久磁石の着磁方向両端面のうち
    の一方の端面にその一端部を近接若しくは当接させた、
    少なくとも１個の磁性材製のステータと、上記永久磁石
    に基づく磁束が流れる部分に沿って配置された円環状の
    コイルとを備え、上記永久磁石の着磁方向一端面は直接
    若しくはステータを通じて上記トーンホイールの被検出
    部に、第一の微小隙間を介して対向しており、上記永久
    磁石若しくはステータの一部で上記トーンホイールの被
    検出部と対向する部分には複数の固定側除肉部が、上記
    回転側除肉部と等ピッチで形成されており、上記永久磁
    石の着磁方向他端面は上記ナットの円筒面に、直接若し
    くはステータを通じ、第二の微小隙間を介して対向して
    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。
  4. 【請求項４】 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に於いて、内輪相当部材は、車輪を
    固定自在なハブと、このハブに外嵌された内輪と、この
    ハブの内端部に設けた雄ねじ部に螺合して上記内輪を軸
    方向に抑え付けるナットとから成るものであり、トーン
    ホイールは、上記内輪の内端部に外嵌固定される小径部
    と、上記ナットの周囲に位置する大径部と、この大径部
    の外端縁と上記小径部の内端縁とを連続させる段部とを
    備え、上記回転側除肉部はこのうちの大径部の少なくと
    も内周面に設けられたものであり、センサは、全周に亙
    って所定の一方向に着磁された円環状の永久磁石と、少
    なくともこの永久磁石の着磁方向両端面のうちの一方の
    端面にその一端部を近接若しくは当接させた、少なくと
    も１個の磁性材製のステータと、上記永久磁石に基づく
    磁束が流れる部分に沿って配置された円環状のコイルと
    を備えて、上記大径部の直径方向内側に設けられてお
    り、上記永久磁石の着磁方向一端面は上記トーンホイー
    ルの一部に、第一の微小隙間を介して磁気的に近接対向
    しており、上記ステータの一端部は上記永久磁石の着磁
    方向他端面に当接若しくは近接し、同じくステータの他
    端部は上記トーンホイールの他部に、第二の微小隙間を
    介して磁気的に近接対向しており、上記トーンホイール
    の一部と他部との少なくとも一方は被検出部であり、上
    記ステータの他端部と上記永久磁石の着磁方向一端面に
    磁気的に通じる部分との少なくとも一方で、上記被検出
    部と対向する部分には複数の固定側除肉部が、回転側除
    肉部と等ピッチで形成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。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載した回転速度検出装置付
    転がり軸受ユニットに於いて、ステータは１対設けられ
    ており、永久磁石の着磁方向一端面は、ステータを介し
    てトーンホイールの一部に、第一の微小隙間を介して磁
    気的に近接対向し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。
  6. 【請求項６】 請求項４〜５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に於いて、センサの内
    径は、ナットの外周面に対向する部分では大きく、この
    ナットの外周面から外れた部分では小さい事を特徴とす
    る回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。
  7. 【請求項７】 固定側除肉部と回転側除肉部とのピッチ
    が３．９mm以下である、請求項１〜６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。
  8. 【請求項８】 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１〜７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。
  9. 【請求項９】 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に於いて、トーンホイールが円筒状
    であり、センサを構成する永久磁石及びコイルがこのト
    ーンホイールの内径側に位置しており、これら永久磁石
    とコイルとのうちの少なくとも一方の部材の少なくとも
    一部が、上記センサを包埋支持してカバーに内嵌固定さ
    れた合成樹脂から上記トーンホイールの直径方向内側に
    向け、軸方向に突出し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。
  10. 【請求項１０】 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に於いて、センサを構成する永久
    磁石とコイルとの少なくとも一方の部材の一部で、トン
    ホイールの被検出部に対向する部分が、合成樹脂により
    覆われていない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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