JPH10123158A - Rolling bearing unit with rotary speed detection device - Google Patents

Rolling bearing unit with rotary speed detection device

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Publication number
JPH10123158A
JPH10123158A JP8273535A JP27353596A JPH10123158A JP H10123158 A JPH10123158 A JP H10123158A JP 8273535 A JP8273535 A JP 8273535A JP 27353596 A JP27353596 A JP 27353596A JP H10123158 A JPH10123158 A JP H10123158A
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JP
Japan
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pole
stator
encoder
poles
rotating
Prior art date
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Pending
Application number
JP8273535A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Ouchi
英男 大内
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
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Publication of JPH10123158A publication Critical patent/JPH10123158A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02Wheel hubs or castors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/723Shaft end sealing means, e.g. cup-shaped caps or covers

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve resolution while securing sensor output. SOLUTION: The number of protruding parts 38 provided at first and second stator elements 33 and 34 is made three fold the number of S or N pole being provided at a permanent magnet 22 that constitutes an encoder 20. Every time the encoder 20 rotates by the half pitch of the above protruding parts 38, the direction of the magnetic flux that flows in the first and second stator elements 33 and 34 changes, thus improving the resolution for detecting a rotary speed without increasing the number of S and N poles. Also, sensor output can be secured by increasing the distance between adjacent S and N poles and increasing the amount of magnetic flux that flows in the first and second stator elements 33 and 34.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】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、ナビゲーションシステ
ム、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)に組み込ん
で、自動車の車輪の回転速度を検出する為に利用する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The rolling bearing unit with a rotation speed detecting device according to the present invention is incorporated in a navigation system, an anti-lock brake system (ABS), or a traction control system (TCS) to rotate a wheel of a vehicle. Used to detect.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の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)を制御する為には、車輪の回転速度を検出す
る必要がある。この為の回転速度検出装置付転がり軸受
ユニットが、例えば米国特許第5200697号明細
書、同5231391号明細書、同5438260号明
細書等に記載されている様に、従来から各種知られてい
る。図6は、このうちの米国特許第5200697号明
細書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。
2. Description of the Related Art In order to control an anti-lock brake system (ABS) or a traction control system (TCS) of a vehicle, it is necessary to detect a rotation speed of a wheel. Various types of rolling bearing units with a rotation speed detecting device for this purpose are known, for example, as described in US Pat. Nos. 5,2006,972, 5,231,391 and 5,438,260. FIG. 6 shows a rolling bearing unit with a rotation speed detecting device described in US Pat. No. 5,2006,976.

【0003】円環状の永久磁石を含んで構成されるエン
コーダ1は、図示しない回転輪に、この回転輪と同心に
支持されて、この回転輪と共に回転する。このエンコー
ダ1の側面には、S極とN極とを円周方向に亙って交互
に且つ等ピッチで配置している。一方、図示しない静止
輪に上記回転輪と同心に支持されて回転する事のないセ
ンサは、強磁性体製のステータ2を含んで構成する。こ
のステータ2の両端縁にはそれぞれ、突出部3a、3b
と切り欠き4a、4bとを円周方向に亙り交互に、且つ
上記エンコーダ1に設けたS極及びN極と等ピッチ(S
極とN極とを合わせたピッチ)で設ける事により、凹凸
端縁部5a、5bを形成している。円周方向に亙るこれ
ら両凹凸端縁部5a、5bの位相は、互いに半ピッチ分
だけずれている。従って、例えば一方の凹凸端縁部5a
を構成する突出部3a、3aがS極に対向する瞬間に
は、他方の凹凸端縁部5bを構成する突出部3b、3b
がN極に対向する。この結果上記ステータ2には、上記
エンコーダ1の回転に伴って交番磁束が流れる。
An encoder 1 including an annular permanent magnet is supported concentrically with a rotating wheel (not shown) and rotates with the rotating wheel. On the side surface of the encoder 1, S poles and N poles are alternately arranged at equal pitches in the circumferential direction. On the other hand, a sensor that is supported by a stationary wheel (not shown) concentrically with the rotating wheel and does not rotate includes a stator 2 made of a ferromagnetic material. Protrusions 3a, 3b are provided on both end edges of the stator 2, respectively.
And the notches 4a and 4b are alternately arranged in the circumferential direction, and at the same pitch as the S pole and the N pole (S
By providing them at a pitch of the combination of the poles and the N poles), the uneven edge portions 5a and 5b are formed. The phases of the two concavo-convex edges 5a and 5b in the circumferential direction are shifted from each other by a half pitch. Therefore, for example, one of the uneven edge portions 5a
At the moment when the protruding portions 3a and 3a confront the S pole, the protruding portions 3b and 3b forming the
Faces the N pole. As a result, an alternating magnetic flux flows through the stator 2 as the encoder 1 rotates.

【0004】上記ステータ2には、図示しないコイルを
添設する事により、パッシブ型のセンサを構成してい
る。このコイルには、上記交番磁束に対応して、交互に
逆方向の電圧が惹起される。この電圧が変化する周波数
は、上記エンコーダ1の回転速度に比例する。従って、
上記コイルに惹起される電圧を上記センサの出力信号と
して取り出し、ABSやTCSの制御器に送れば、これ
らABSやTCSを制御できる。尚、転がり軸受ユニッ
トへの組み付け時に上記ステータ2は、回転しない内輪
の端部に外嵌固定する。
[0004] A passive sensor is constructed by attaching a coil (not shown) to the stator 2. A voltage in the opposite direction is alternately induced in the coil in accordance with the alternating magnetic flux. The frequency at which this voltage changes is proportional to the rotation speed of the encoder 1. Therefore,
If the voltage induced in the coil is taken out as the output signal of the sensor and sent to the controller of the ABS or TCS, the ABS or TCS can be controlled. Note that the stator 2 is externally fitted and fixed to the end of the non-rotating inner race when assembled to the rolling bearing unit.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する従来構造の場合には、センサの出力を確保しつつ
分解能を高める事が難しかった。この理由に就いて、図
7を参照しつつ説明する。センサの出力を確保する為に
は、エンコーダ1を構成する永久磁石のN極からS極に
流れる磁束中に、ステータ2に設けた突出部3a(3
b)が存在しなければならない。これに対して、上記突
出部3a(3b)の先端とエンコーダ1との間の隙間6
(エアギャップ)の厚さTは、或る程度(例えば0.5
〜1mm程度)以上確保する必要がある。この理由は、部
品の寸法誤差、組み付け誤差、自動車の走行に伴う弾性
変形に拘らず、上記突出部3a(3b)の先端とエンコ
ーダ1とが擦れ合う事を防止する為である。
In the case of the conventional structure constructed and operated as described above, it has been difficult to increase the resolution while securing the output of the sensor. The reason will be described with reference to FIG. In order to secure the output of the sensor, the protrusion 3a (3) provided on the stator 2 is provided in the magnetic flux flowing from the N pole to the S pole of the permanent magnet constituting the encoder 1.
b) must be present. On the other hand, the gap 6 between the tip of the protrusion 3a (3b) and the encoder 1
The thickness T of the (air gap) is a certain degree (for example, 0.5
(About 1 mm) or more. The reason for this is to prevent the tip of the protrusion 3a (3b) from rubbing against the encoder 1 irrespective of the dimensional error of the parts, the assembly error, and the elastic deformation accompanying the running of the automobile.

【0006】一方、回転速度検出の分解能を向上させる
為には、上記エンコーダ1の円周方向に亙るS極及びN
極の数を増やす必要がある。特に、上記センサの出力
を、ナビゲーションシステム、或はTCSの制御に利用
する場合には、自動車が低速走行している際にも正確な
回転速度検出を行なう必要がある。この様な目的で上記
S極及びN極の数を増やすと、永久磁石のN極からS極
に流れる磁束が上記エンコーダ1の近傍部分にしか存在
しなくなる。即ち、図7(A)に示す様に、隣り合うN
極とS極との距離が長い場合には、上記N極からS極に
流れる磁束が上記エンコーダ1から離れた部分にまで達
する。従って、上記隙間6の厚さTを確保しても、上記
突出部3a(3b)に十分な量の磁束を流し、センサの
出力を確保できる。これに対して、図7(B)に示す様
に隣り合うN極とS極との距離が短い場合には、上記N
極からS極に流れる磁束が上記エンコーダ1から離れた
部分にまで達しなくなる。従って、上記隙間6を確保す
ると、上記突出部3a(3b)に十分な量の磁束が流れ
なくなり、センサの出力を確保できなくなる。本発明は
この様な事情に鑑みて、エンコーダとセンサとの間の隙
間を十分に確保してこのセンサを構成するステータに十
分な磁束を流せる構造で、低速走行時の回転速度検出を
十分な精度で行なえる構造を実現すべく考えたものであ
る。
On the other hand, in order to improve the resolution of rotation speed detection, the S pole and N
It is necessary to increase the number of poles. In particular, when the output of the sensor is used for controlling a navigation system or TCS, it is necessary to accurately detect the rotation speed even when the vehicle is running at low speed. When the number of the S pole and the N pole is increased for such a purpose, the magnetic flux flowing from the N pole to the S pole of the permanent magnet is present only in the vicinity of the encoder 1. That is, as shown in FIG.
When the distance between the pole and the S pole is long, the magnetic flux flowing from the N pole to the S pole reaches a portion distant from the encoder 1. Therefore, even if the thickness T of the gap 6 is secured, a sufficient amount of magnetic flux flows through the protruding portions 3a (3b), and the output of the sensor can be secured. On the other hand, when the distance between the adjacent north pole and south pole is short as shown in FIG.
The magnetic flux flowing from the pole to the S pole does not reach the part distant from the encoder 1. Therefore, when the gap 6 is secured, a sufficient amount of magnetic flux does not flow through the protruding portions 3a (3b), and the output of the sensor cannot be secured. In view of such circumstances, the present invention has a structure in which a sufficient gap between the encoder and the sensor is secured to allow a sufficient magnetic flux to flow through the stator constituting the sensor, and sufficient detection of the rotational speed during low-speed running is performed. It is intended to realize a structure that can be performed with high accuracy.

【0007】[0007]

【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、従来から知られている回転速
度検出装置付転がり軸受ユニットと同様に、回転輪と、
静止輪と、複数の転動体と、エンコーダと、センサとを
備える。このうちの回転輪は、回転側周面に回転側軌道
を有し、使用時に回転する。又、静止輪は、上記回転側
周面と対向する静止側周面に静止側軌道を有し、使用時
に回転しない。又、上記複数の転動体は、上記回転側軌
道と上記静止側軌道との間に転動自在に設けて、上記静
止輪に対する上記回転輪の回転を許容する。又、上記エ
ンコーダは、S極とN極とを円周方向に亙って交互に且
つ等ピッチで配置した円環状又は円板状の永久磁石を含
んで構成し、上記回転輪の一部に、この回転輪と同心に
固定している。又、上記センサは、鉄等の強磁性体製で
上記回転輪及びエンコーダと同心に配置され、両端縁部
を上記永久磁石に対向させた、円環状若しくは円弧状の
ステータと、このステータに添設されてこのステータ内
を流れる磁束の変化に対応して電圧を惹起させるコイル
とから構成している。そして、上記ステータの少なくと
も一端縁部にそれぞれ複数ずつの突出部及び切り欠き
を、円周方向に亙り交互に且つ上記エンコーダに設けた
S極及びN極のピッチに対応するピッチで設ける事によ
り、凹凸端縁部を形成している。そして、この凹凸端縁
部を構成する上記突出部を上記S極とN極とに交互に対
向させる事により、上記ステータに交番磁束を流す様に
している。特に、本発明の回転速度検出装置付転がり軸
受ユニットに於いては、上記凹凸端縁部を構成する突出
部の数を、それぞれ上記エンコーダに設けたS極又はN
極の数に対して、3倍以上の奇数倍としている。
A rolling bearing unit with a rotation speed detecting device according to the present invention is provided with a rotating wheel and a rolling wheel, similarly to a conventionally known rolling bearing unit with a rotation speed detecting device.
The vehicle includes a stationary wheel, a plurality of rolling elements, an encoder, and a sensor. The rotating wheel has a rotating-side orbit on the rotating-side peripheral surface, and rotates during use. Further, the stationary wheel has a stationary-side track on the stationary-side peripheral surface opposite to the rotating-side peripheral surface, and does not rotate during use. In addition, the plurality of rolling elements are rotatably provided between the rotating-side track and the stationary-side track to allow rotation of the rotating wheel with respect to the stationary wheel. Further, the encoder includes an annular or disk-shaped permanent magnet in which S poles and N poles are alternately arranged at equal pitches in the circumferential direction, and a part of the rotating wheel is provided. , And is fixed concentrically with the rotating wheel. Further, the sensor is made of a ferromagnetic material such as iron and is arranged concentrically with the rotating wheel and the encoder, and has an annular or arc-shaped stator whose both end portions are opposed to the permanent magnet. And a coil for generating a voltage in response to a change in magnetic flux flowing in the stator. By providing a plurality of protrusions and notches at least on one edge of the stator alternately in the circumferential direction and at a pitch corresponding to the pitch of the S pole and the N pole provided on the encoder, An uneven edge is formed. Then, by alternately opposing the protruding portions constituting the concavo-convex edges to the S pole and the N pole, an alternating magnetic flux is caused to flow through the stator. In particular, in the rolling bearing unit with the rotation speed detecting device of the present invention, the number of the protruding portions constituting the concave and convex edge portions is determined by setting the number of S poles or N
The number of poles is an odd multiple that is three times or more.

【0008】尚、好ましくは、上記凹凸端縁部を上記ス
テータの両端縁部に設けると共に、これら両凹凸端縁部
を構成する突出部及び切り欠きの円周方向に亙る位相
を、上記S極及びN極との関係でずらせる。そして、一
方の凹凸端縁部を構成する各突出部がS極又はN極に対
向する瞬間に、他方の凹凸端縁部を構成する各突出部を
逆の極(N極又はS極)に対向させる。更に好ましく
は、上記エンコーダに設けた、隣り合うS極とN極との
間に非着磁部分を設け、この非着磁部分の幅を、着磁部
分(S極及びN極)の幅の2倍以上とする。
Preferably, the concave and convex edge portions are provided at both end portions of the stator, and the circumferential phase of the projection and the notch constituting the concave and convex edge portions is set to the S pole. And in relation to the N pole. Then, at the moment when each protruding portion forming one concavo-convex edge faces the S pole or the N pole, each protruding portion composing the other concavo-convex edge is turned to the opposite pole (N pole or S pole). Make them face each other. More preferably, a non-magnetized portion is provided between adjacent S poles and N poles provided on the encoder, and the width of the non-magnetized portion is set to the width of the magnetized portions (S pole and N pole). Double or more.

【0009】[0009]

【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の場合、回転輪と共にエンコー
ダを構成する永久磁石が回転すると、ステータの端縁に
形成した凹凸端縁部を構成する複数の突出部が対向する
磁極が、交互に変化する。従って、上記ステータ内に
は、上記回転輪の回転に伴って交番磁束が流れる。この
結果、上記ステータ内で磁束が飽和しにくくなる。そし
て、この様にステータ内を流れる交番磁束に応じてコイ
ルに、起電力が惹起される。この様にしてコイルに起電
力が惹起されるが、凹凸端縁部を構成する一部の突出部
がS極に対向する瞬間と、この凹凸端縁部を構成する一
部の突出部がN極に対向した瞬間とで磁束の流れ方向が
逆になる事に伴い、上記コイルには、交互に逆方向の起
電力が発生する。この為、電圧の最高値と最低値との差
を十分に大きくできて、回転速度検出の信頼性向上を図
れる。
In the case of the rolling bearing unit with the rotation speed detecting device of the present invention configured as described above, when the permanent magnet forming the encoder rotates together with the rotating wheel, the uneven edge formed on the edge of the stator is formed. The magnetic poles facing the plurality of protrusions change alternately. Therefore, alternating magnetic flux flows in the stator as the rotating wheel rotates. As a result, the magnetic flux is less likely to be saturated in the stator. Then, an electromotive force is generated in the coil in accordance with the alternating magnetic flux flowing in the stator. In this way, an electromotive force is induced in the coil. The moment when a part of the protrusions forming the uneven edge faces the S-pole and the part of the protrusion forming the uneven edge becomes N As the flow direction of the magnetic flux is reversed at the moment when the magnetic flux is opposed to the pole, an electromotive force is alternately generated in the coil in the opposite direction. Therefore, the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage can be made sufficiently large, and the reliability of the rotation speed detection can be improved.

【0010】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、上記凹凸端縁部を構成する突
出部の数を、それぞれ上記エンコーダに設けたS極又は
N極の数に対して、3倍以上の奇数倍としている為、上
記各突出部を通じて上記ステータ内を流れる磁束の量を
確保し、しかも低速時に於ける回転速度検出の精度向上
を図れる。
[0010] In particular, in the case of the rolling bearing unit with the rotation speed detecting device of the present invention, the number of the protruding portions constituting the concave and convex edge portions is set to the number of the S pole or the N pole provided on the encoder, respectively. Therefore, since the number is set to an odd number of 3 times or more, the amount of magnetic flux flowing in the stator through each of the projecting portions can be ensured, and the accuracy of rotation speed detection at low speed can be improved.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1〜3は本発明の実施の形態の
1例を示している。本例は、非駆動輪(FR車の前輪、
FF車の後輪)を支持する為の転がり軸受ユニットに、
本発明を適用したものである。静止側周面である固定輪
7の内周面には、それぞれが静止側軌道である複列の外
輪軌道8、8を形成している。この固定輪7は、その外
周面に形成したフランジ9により、懸架装置に支持自在
としている。この固定輪7の内側には回転輪10を配置
している。回転側周面である、この回転輪10の外周面
には、それぞれが回転側軌道である内輪軌道11、11
を形成し、これら両内輪軌道11、11を、上記外輪軌
道8、8と対向させている。そして、上記外輪軌道8、
8と内輪軌道11、11との間に、それぞれ保持器1
2、12により転動自在に保持した複数の転動体13、
13を設け、上記固定輪7の内側に回転輪10を、回転
自在に支持している。
1 to 3 show an embodiment of the present invention. In this example, the non-drive wheels (front wheels of FR vehicles,
Rolling bearing unit to support the rear wheels of FF vehicles)
This is an application of the present invention. On the inner peripheral surface of the stationary wheel 7 that is the stationary peripheral surface, double rows of outer ring raceways 8 and 8 that are stationary stationary raceways are formed. The fixed wheel 7 can be supported on a suspension device by a flange 9 formed on the outer peripheral surface thereof. A rotating wheel 10 is arranged inside the fixed wheel 7. Inner ring raceways 11, 11, each of which is a rotating side track, are provided on the outer circumferential surface of the rotating ring 10, which is a rotating side circumferential surface.
And these two inner raceways 11 are opposed to the outer raceways 8. And the outer ring raceway 8,
8 and the inner ring raceways 11, 11, respectively.
A plurality of rolling elements 13 held rotatably by 2 and 12;
13 is provided, and the rotating wheel 10 is rotatably supported inside the fixed wheel 7.

【0012】尚、図示の例では、転動体として玉を示し
ているが、重量が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、上記回転輪10の外周面外端寄り部分で、上記
固定輪7の外端開口部から突出した部分には、この回転
輪10に車輪を固定する為のフランジ14を設けてい
る。又、上記回転輪10の外端部(車両への組み付け状
態で、この車両の幅方向外側端部を言い、図1の左端
部)外周面と固定輪7の外端部内周面との間には、シー
ルリング15を装着して、上記転動体13、13を設置
した空間16部分の外端開口部を塞いでいる。尚、本例
の場合は、ハブ17の内端部外周面に内輪18を外嵌す
る事により、上記回転輪10を構成している。即ち、上
記内輪18を外嵌した状態で、上記ハブ17の内端部に
形成した雄ねじ部19にナット41を螺合緊締し、上記
内輪18を上記ハブ17に固定して、上記回転輪10を
構成している。
In the illustrated example, balls are shown as rolling elements. However, in the case of a heavy-duty rolling bearing unit for an automobile, tapered rollers may be used as rolling elements. A flange 14 for fixing a wheel to the rotating wheel 10 is provided in a portion near the outer end of the outer peripheral surface of the rotating wheel 10 and protruding from an outer end opening of the fixed wheel 7. Also, between the outer peripheral surface of the rotating wheel 10 (the outer lateral end of the vehicle in the assembled state to the vehicle and the left end in FIG. 1) and the outer peripheral surface of the fixed wheel 7 Is fitted with a seal ring 15 to close the outer end opening of the space 16 where the rolling elements 13 and 13 are installed. In the case of the present example, the rotating wheel 10 is configured by externally fitting the inner ring 18 to the outer peripheral surface of the inner end portion of the hub 17. That is, while the inner ring 18 is externally fitted, a nut 41 is screwed and fastened to the male screw portion 19 formed at the inner end of the hub 17, and the inner ring 18 is fixed to the hub 17. Is composed.

【0013】一方、上記回転輪10の内端部(車両への
組み付け状態で、この車両の幅方向中央側端部を言い、
図1の右端部)外周面には、全体を円環状に形成した、
エンコーダ20を外嵌固定している。このエンコーダ2
0は、金属板をプレス成形する事により円筒状に造られ
た支持環21と、この支持環21の一部に支持固定され
た永久磁石22とから成る。このうちの支持環21は、
円筒部23と、この円筒部23の軸方向外端縁(図1〜
2の左端縁)から直径方向内方に折れ曲がった円輪部2
4とを備える。この円輪部24の外側面(図1〜2の左
側面)で直径方向中間部には、上記金属板を180度折
り返す事により、嵌合筒部25を形成している。この嵌
合筒部25は、上記円筒部23と同心であり、自由状態
での内径は、上記内輪18の内端部の外径よりも僅かに
小さくしている。従って上記支持環21は、上記嵌合筒
部25を上記内輪18の内端部に締まりばめで外嵌する
事により、上記回転輪10の内端部に固定自在である。
又、この様に固定した状態で上記支持環21の円筒部2
3は、上記回転輪10と同心になる。
On the other hand, the inner end of the rotating wheel 10 (the end in the width direction center side of the vehicle when assembled to the vehicle,
On the outer peripheral surface (right end in FIG. 1), the whole was formed in an annular shape.
The encoder 20 is externally fitted and fixed. This encoder 2
Reference numeral 0 denotes a support ring 21 formed into a cylindrical shape by press-forming a metal plate, and a permanent magnet 22 supported and fixed to a part of the support ring 21. Of these, the support ring 21
A cylindrical portion 23 and an axially outer edge of the cylindrical portion 23 (FIGS. 1 to 1)
2 from the left edge of the circle 2)
4 is provided. A fitting tube portion 25 is formed by folding the metal plate 180 degrees at an intermediate portion in the diametrical direction on the outer surface (left side surface in FIGS. 1 and 2) of the circular ring portion 24. The fitting cylindrical portion 25 is concentric with the cylindrical portion 23, and has an inner diameter in a free state slightly smaller than the outer diameter of the inner end of the inner ring 18. Accordingly, the support ring 21 can be freely fixed to the inner end of the rotating wheel 10 by fitting the fitting cylindrical portion 25 to the inner end of the inner ring 18 by interference fit.
Further, the cylindrical portion 2 of the support ring 21 is fixed in this manner.
3 is concentric with the rotating wheel 10.

【0014】上述した支持環21のうち、上記円筒部2
3の内周面には、上記永久磁石22を添着している。ゴ
ム磁石或はプラスチック磁石である、この永久磁石22
の内周面には、S極とN極とを、円周方向に亙って交互
に、且つ等ピッチで配置している。本例の場合、上記永
久磁石22は、円周方向に隣り合うS極とN極との間隔
を十分に広くして、N極から出てS極に入る磁束が、上
記永久磁石22の内周面よりも十分に直径方向内側にま
で達する様にしている。又、円周方向に隣り合うS極と
N極との間部分には非着磁領域を設け、円周方向に隣り
合うN極からS極に直接流れる磁束を少なくして、後述
するセンサ26を構成するステータ27内を流れる磁束
の量を確保する様にしている。本例の場合には、円周方
向に隣り合うS極とN極との間隔を十分に広くしている
為、上記非着磁領域の幅を、着磁部分(S極及びN極)
の幅の2倍以上と、十分に大きくして、上記円周方向に
隣り合うN極からS極に直接流れる磁束を十分に少なく
できる。
In the above-described support ring 21, the cylindrical portion 2
The permanent magnet 22 is attached to the inner peripheral surface of the third magnet 3. This permanent magnet 22 which is a rubber magnet or a plastic magnet
S poles and N poles are arranged alternately in the circumferential direction and at the same pitch on the inner peripheral surface of. In the case of this example, the permanent magnet 22 has a sufficiently large interval between the S pole and the N pole adjacent in the circumferential direction, so that the magnetic flux coming out of the N pole and entering the S pole is formed in the permanent magnet 22. It is designed to reach the diametrically inner side sufficiently from the peripheral surface. Further, a non-magnetized region is provided in a portion between the S pole and the N pole which are adjacent in the circumferential direction to reduce the magnetic flux flowing directly from the N pole which is adjacent in the circumferential direction to the S pole. Is secured in the amount of magnetic flux flowing in the stator 27. In the case of this example, since the interval between the S pole and the N pole adjacent in the circumferential direction is sufficiently widened, the width of the non-magnetized region is set to the magnetized portion (S pole and N pole).
The magnetic flux flowing directly from the north pole to the south pole adjacent to each other in the circumferential direction can be sufficiently reduced.

【0015】尚、本発明は、センサ26の構造を上記永
久磁石22の着磁ピッチとの関係で工夫する事により、
この着磁ピッチをあまり細かくしなくても、回転速度検
出の精度を向上させるものである。図示の例の場合に
は、簡略化の為、上記S極及びN極を上記永久磁石22
の内周面に、それぞれ2個所ずつ、合計4個所に配置し
ている。但し、実際の場合には、上記S極及びN極の数
をより多くしても、N極から出てS極に入る磁束が、上
記永久磁石22の内周面よりも十分に直径方向内側にま
で達する。
In the present invention, by devising the structure of the sensor 26 in relation to the magnetization pitch of the permanent magnet 22,
Even if the magnetization pitch is not made very small, the accuracy of rotation speed detection is improved. In the case of the illustrated example, the S pole and the N pole are connected to the permanent magnet 22 for simplicity.
Are arranged at two places on the inner peripheral surface, respectively, for a total of four places. However, in the actual case, even if the number of the S poles and the N poles is increased, the magnetic flux coming out of the N pole and entering the S pole is sufficiently diametrically inner than the inner peripheral surface of the permanent magnet 22. To reach.

【0016】前記固定輪7の内端開口部(図1の右端開
口部)には、合成樹脂を射出成形して成る、有底円筒状
のカバー28の外端開口部を内嵌固定し、この固定輪7
の内端開口を塞いでいる。そして、このカバー28を構
成する合成樹脂内に、センサ26を包埋している。上記
カバー28を上記固定輪7の内端開口部に嵌合固定した
状態で、このセンサ26の外周面は、前記エンコーダ2
0を構成する上記永久磁石22の内周面に、隙間6を介
して対向する。尚、上記カバー28の外端開口部には、
断面L字形で全体を円環状に形成したスリーブ29を包
埋し、このスリーブ29を上記固定輪7の内端開口部に
内嵌する事により、この固定輪7に対する上記カバー2
8の嵌合強度を保持している。又、上記カバー28の外
端開口部外周面と上記固定輪7の内端開口部内周面との
間にはOリング30を設けて、これら両周面同士の間の
シール性確保を図っている。
At the inner end opening (the right end opening in FIG. 1) of the fixed ring 7, an outer end opening of a bottomed cylindrical cover 28 formed by injection molding of a synthetic resin is fixed. This fixed wheel 7
The inner end opening is closed. The sensor 26 is embedded in the synthetic resin forming the cover 28. With the cover 28 fitted and fixed to the inner end opening of the fixed wheel 7, the outer peripheral surface of the sensor 26 is
0 faces the inner peripheral surface of the permanent magnet 22 via the gap 6. In addition, at the outer end opening of the cover 28,
By embedding a sleeve 29 having an L-shaped cross section and being formed in an annular shape as a whole, and fitting the sleeve 29 into an inner end opening of the fixed ring 7, the cover 2 for the fixed ring 7 is formed.
8 is maintained. In addition, an O-ring 30 is provided between the outer peripheral surface of the outer end opening of the cover 28 and the inner peripheral surface of the inner end opening of the fixed wheel 7 to ensure the sealing performance between these two peripheral surfaces. I have.

【0017】上記センサ26は、軟鋼板等の強磁性体に
より断面コ字形で円環状に造られたステータ27と、合
成樹脂等の非磁性材により円環状に形成したボビン31
に導線を巻回して成るコイル32とから構成している。
このうちのステータ27は、第一ステータ素子33と第
二ステータ素子34とを組み合わせて成る。これら第
一、第二のステータ素子33、34の外周縁部にはそれ
ぞれ、突出部と切り欠きとを交互に且つ等間隔で形成す
る事により、それぞれ第一、第二の凹凸端縁部35、3
6を形成している。これら両凹凸端縁部35、36を構
成する切り欠き37、37及び突出部38、38のピッ
チ(中心角ピッチ)は、互いに等しくしている。
The sensor 26 includes an annular stator 27 made of a ferromagnetic material such as a mild steel plate and a U-shaped cross section, and an annular bobbin 31 made of a nonmagnetic material such as a synthetic resin.
And a coil 32 formed by winding a conductive wire.
The stator 27 is formed by combining the first stator element 33 and the second stator element 34. By forming protrusions and notches alternately and at equal intervals on the outer peripheral edges of these first and second stator elements 33 and 34, respectively, the first and second uneven edge portions 35 are formed. , 3
6 are formed. The pitches (center angle pitches) of the notches 37, 37 and the projections 38, 38 forming the two concave and convex edge portions 35, 36 are equal to each other.

【0018】又、これら切り欠き37、37及び突出部
38、38のピッチは、前記エンコーダ20を構成する
永久磁石22の内周面に配設したS極及びN極のピッチ
との関係で規制している。即ち、上記各凹凸端縁部3
5、36を構成する突出部38、38及び切り欠き3
7、37の数を、それぞれ上記エンコーダ20に設けた
S極又はN極の数に対して、3倍以上の奇数倍(3、
5、7、9、・・・倍。図示の例では3倍。)としてい
る。突出部38、38及び切り欠き37、37の数は、
多くする程分解能を高くできるが、多くすると上記S極
及びN極と上記各突出部38、38との対向面積が減少
し、上記ステータ27内を流れる磁束の量が減少する。
磁束の量が減少すると、上記センサ26を構成するコイ
ル32に惹起される電圧が低くなって、検出精度の確保
が難しくなる。そこで、分解能と検出精度とを両立させ
る面から、上記突出部38、38及び切り欠き37、3
7の数をS極又はN極の数の3倍又は5倍、より好まし
くは3倍に規制する。
The pitch of the notches 37, 37 and the projections 38, 38 is regulated by the relationship with the pitch of the S pole and the N pole disposed on the inner peripheral surface of the permanent magnet 22 constituting the encoder 20. doing. That is, the above-mentioned concave and convex edge portions 3
Protrusions 38, 38 and notches 3 constituting 5, 36
The numbers 7 and 37 are odd times (3, 3 times or more) with respect to the number of S poles or N poles provided in the encoder 20, respectively.
5, 7, 9, ... times. 3 times in the example shown. ). The number of protrusions 38, 38 and notches 37, 37
The higher the number, the higher the resolution. However, if the number increases, the facing area between the S and N poles and the respective protrusions 38, 38 decreases, and the amount of magnetic flux flowing in the stator 27 decreases.
When the amount of magnetic flux decreases, the voltage induced in the coil 32 constituting the sensor 26 decreases, and it becomes difficult to ensure detection accuracy. Therefore, the projections 38, 38 and the notches 37, 3
The number 7 is regulated to 3 or 5 times, more preferably 3 times the number of S poles or N poles.

【0019】又、上記第一ステータ素子33の外周縁部
に形成した第一の凹凸端縁部35の位相と、上記第二ス
テータ素子34の外周縁部に形成した第二の凹凸端縁部
36の位相とは、上記切り欠き37、37及び突出部3
8、38のピッチの半分(隣り合う切り欠き37と突出
部38とのピッチ分)だけずらせている。従って、上記
第一の凹凸端縁部35を構成する複数の突出部38のう
ちの一部の突出部38が上記永久磁石22の内周面に配
設したS極に対向する瞬間には、第二の凹凸端縁部36
を構成する複数の突出部38のうちの一部の突出部38
がN極に対向する。更に、この瞬間から上記エンコーダ
20が上記切り欠き37、37及び突出部38、38の
ピッチの半分だけ回転した瞬間には、上記第一の凹凸端
縁部35を構成する複数の突出部38のうちの一部の突
出部38が上記永久磁石22の内周面に配設したN極に
対向し、第二の凹凸端縁部36を構成する複数の突出部
38のうちの一部の突出部38がS極に対向する。
The phase of the first uneven edge 35 formed on the outer peripheral edge of the first stator element 33 and the second uneven edge formed on the outer peripheral edge of the second stator element 34 The phases of the notches 37 and 37 and the projection 3
The pitches are shifted by half of the pitches 8 and 38 (the pitch between the adjacent notch 37 and the protruding portion 38). Therefore, at the moment when a part of the plurality of protrusions 38 constituting the first concave / convex edge 35 faces the S pole disposed on the inner peripheral surface of the permanent magnet 22, Second uneven edge 36
A part of the plurality of protrusions 38 constituting
Faces the N pole. Further, from this moment, at the moment when the encoder 20 is rotated by half the pitch of the notches 37, 37 and the protrusions 38, 38, the plurality of protrusions 38 forming the first concave / convex edge 35 are formed. Some of the protrusions 38 face the N pole disposed on the inner peripheral surface of the permanent magnet 22, and some of the protrusions 38 forming the second concave / convex edge 36. The portion 38 faces the south pole.

【0020】又、上記第一、第二のステータ素子33、
34の内周縁部同士は、第一ステータ素子33の内周縁
部に形成した第一の円筒部に第二ステータ素子34の内
周縁部に形成した第二の円筒部の先端部を締まり嵌めで
内嵌する事により、磁気的に導通させている。従ってこ
れら第一、第二のステータ素子33、34内には、上記
エンコーダ20の回転に伴って交番磁束が流れる。尚、
上記第二の円筒部は、前記ナット41の最大径部よりも
軸方向内方にずらせて配置し、このナット41との干渉
を防止し、限られた空間の有効利用を図っている。又、
前記コイル32は、外周側が開口したボビン31に導線
を巻回する事により構成している。尚、このボビン31
と上記第一、第二のステータ素子33、34との間には
凹凸係合部を設け、このボビン31を介して、これら第
一、第二のステータ素子33、34同士の位相を、前述
した状態に規制している。この様なボビン31に導線を
巻回して成るコイル32には、上記交番磁束に対応して
交流電圧が惹起される。この様な交流電圧は、前記カバ
ー28の一部内側面にこのカバー28と一体に形成した
コネクタ39を介して取り出し自在としている。この交
流電圧は、ハブ1の回転速度を表す信号として制御器に
送り、ABSやTCS、或はナビゲーションシステムの
制御に利用する。
The first and second stator elements 33,
The inner peripheral edges of the second stator element 34 are tightly fitted to the first cylindrical section formed on the inner peripheral edge of the first stator element 33. Magnetic conduction is achieved by fitting inside. Accordingly, alternating magnetic flux flows in the first and second stator elements 33 and 34 as the encoder 20 rotates. still,
The second cylindrical portion is displaced axially inward from the maximum diameter portion of the nut 41 to prevent interference with the nut 41 and to effectively use a limited space. or,
The coil 32 is configured by winding a conductive wire around a bobbin 31 having an open outer peripheral side. In addition, this bobbin 31
An uneven engagement portion is provided between the first and second stator elements 33 and 34, and the phase of the first and second stator elements 33 and 34 is set via the bobbin 31 as described above. Regulations. An AC voltage is induced in the coil 32 formed by winding a wire around such a bobbin 31 in accordance with the alternating magnetic flux. Such an AC voltage can be taken out via a connector 39 formed integrally with the cover 28 on a part of the inner surface of the cover 28. This AC voltage is sent to the controller as a signal indicating the rotation speed of the hub 1 and used for controlling the ABS, TCS, or navigation system.

【0021】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、車輪を固定した回
転輪10の回転に伴い、ステータ27の両端縁である、
第一、第二のステータ素子33、34の外周縁部に形成
した各凹凸端縁部35、36を構成するそれぞれ複数ず
つの突出部38、38のうちの一部の突出部38、38
が対向する磁極(S極、N極)が、交互に変化する。し
かも、上記両凹凸端縁部35、36を構成する上記各突
出部38、38が対向する磁極は互いに逆になる。この
結果、上記ステータ27内に交番磁束が流れる。
In the case of the rolling bearing unit with the rotation speed detecting device according to the present invention configured as described above, both ends of the stator 27 are formed with the rotation of the rotating wheel 10 to which the wheel is fixed.
Some of the plurality of protrusions 38, 38 constituting the concave and convex edge portions 35, 36 formed on the outer peripheral edges of the first and second stator elements 33, 34, respectively,
The magnetic poles (S pole, N pole) facing each other alternately change. Moreover, the magnetic poles facing the respective projecting portions 38, 38 constituting the both concave and convex edge portions 35, 36 are opposite to each other. As a result, an alternating magnetic flux flows in the stator 27.

【0022】この様にステータ27内に交番磁束が流れ
る機構に就いて、図3(A)を参照しつつ説明する。
尚、実際の回転速度検出装置の場合には、ステータ27
が固定のまま、エンコーダ20を構成する永久磁石22
が回転するが、図3の(a)〜(c)では、説明の都合
上、エンコーダ20の円周方向位置を変えずに、ステー
タ27の円周方向位置を変えている。或る瞬間には、図
3(A)(a)に示す様に、第一のステータ素子33の
外周縁部に形成した第一の凹凸端縁部35を構成する複
数の突出部38、38{図3(A)に実線で示した突出
部38、38}のうちの一部(等間隔に位置する1/
3)の突出部38、38がN極に対向し、第二のステー
タ素子34の外周縁部に形成した第二の凹凸端縁部35
を構成する複数の突出部38、38{図3(A)に破線
で示した突出部38、38}のうちの一部(等間隔に位
置する1/3)の突出部38、38がS極に対向する。
そして、この瞬間には、上記第一のステータ素子33の
外周縁部から上記第二のステータ素子34の外周縁部に
向けて磁束が流れる。
The mechanism in which the alternating magnetic flux flows in the stator 27 will be described with reference to FIG.
In the case of an actual rotation speed detecting device, the stator 27
Is fixed, and the permanent magnets 22 constituting the encoder 20 are fixed.
3A to 3C, the circumferential position of the stator 27 is changed without changing the circumferential position of the encoder 20 for convenience of explanation. At a certain moment, as shown in FIGS. 3A and 3A, a plurality of protrusions 38, 38 forming a first uneven edge 35 formed on the outer peripheral edge of the first stator element 33. Part of the protruding portions 38, 38 shown by solid lines in FIG.
The projections 38, 38 of 3) oppose the N pole, and the second uneven edge 35 formed on the outer peripheral edge of the second stator element 34.
Of the plurality of projections 38, 38 {the projections 38, 38} shown by broken lines in FIG. Opposite the pole.
At this moment, a magnetic flux flows from the outer peripheral edge of the first stator element 33 toward the outer peripheral edge of the second stator element 34.

【0023】これに対して、上記図3(A)(a)の状
態から上記エンコーダ20が、上記第一、第二の凹凸端
縁部35、36を構成する切り欠き37、37及び突出
部38、38の半ピッチ分だけ回転した瞬間には、図3
(A)(b)に示す様に、第一のステータ素子33の外
周縁部に形成した凹凸端縁部35を構成する複数の突出
部38、38のうちの一部の突出部38、38がS極に
対向し、第二のステータ素子34の外周縁部に形成した
凹凸端縁部35を構成する複数の突出部38、38のう
ちの一部の突出部38、38がN極に対向する。そし
て、この瞬間には、上記第二のステータ素子34の外周
縁部から上記第一のステータ素子33の外周縁部に向け
て磁束が流れる。
On the other hand, from the state shown in FIG. 3A and FIG. 3A, the encoder 20 moves the notches 37 and 37 and the projections forming the first and second concave and convex edge portions 35 and 36. At the moment of rotation by half pitch of 38, 38, FIG.
(A) As shown in (b), a part of the plurality of protrusions 38, 38 constituting the uneven edge 35 formed on the outer peripheral edge of the first stator element 33, 38, 38. Are opposed to the south pole, and some of the projections 38, 38 of the plurality of projections 38, 38 forming the uneven edge 35 formed on the outer peripheral edge of the second stator element 34 are located on the north pole. opposite. At this moment, a magnetic flux flows from the outer peripheral edge of the second stator element 34 toward the outer peripheral edge of the first stator element 33.

【0024】更に、上記図3(A)(b)の状態から上
記エンコーダ20が、上記第一、第二の凹凸端縁部3
5、36を構成する切り欠き37、37及び突出部3
8、38の半ピッチ分だけ回転した瞬間には、図3
(A)(c)に示す様に、図3(A)(a)の状態と同
様、第一のステータ素子33の外周縁部に形成した第一
の凹凸端縁部35を構成する複数の突出部38、38の
うちの一部の突出部38、38がN極に対向し、第二の
ステータ素子34の外周縁部に形成した第二の凹凸端縁
部36を構成する複数の突出部38、38のうちの一部
の突出部38、38がS極に対向する。そして、この瞬
間には、上記第一のステータ素子33の外周縁部から上
記第二のステータ素子34の外周縁部に向けて磁束が流
れる。
Further, the encoder 20 is moved from the state shown in FIGS.
Notches 37, 37 and projecting portions 3 constituting 5, 36
At the moment of rotation by half pitch of 8, 38, FIG.
As shown in FIGS. 3A and 3C, similarly to the state shown in FIGS. 3A and 3A, a plurality of first concave and convex edge portions 35 formed on the outer peripheral edge portion of the first stator element 33 are formed. Some of the protrusions 38, 38 of the protrusions 38, 38 face the N-pole, and a plurality of protrusions forming a second uneven edge 36 formed on the outer peripheral edge of the second stator element 34. Some protruding portions 38 of the portions 38 face the south pole. At this moment, a magnetic flux flows from the outer peripheral edge of the first stator element 33 toward the outer peripheral edge of the second stator element 34.

【0025】従って上記ステータ27内には、上記エン
コーダ20を固定した前記回転輪10の回転に伴って交
番磁束が流れる。この為、上記ステータ27内で磁束が
飽和しにくくなる。そして、この様にステータ27内を
流れる交番磁束に応じて前記コイル32に、起電力が惹
起される。この様にしてコイル32に起電力が惹起され
るが、例えば第一のステータ素子33の外周縁部に形成
した第一の凹凸端縁部35を構成する一部の突出部3
8、38がN極に対向した瞬間と、この第一の凹凸端縁
部35を構成する一部の突出部がS極に対向した瞬間と
で磁束の流れ方向が逆になる事に伴い、上記コイル32
には、交互に逆方向の起電力が発生する。この為、電圧
の最高値と最低値との差を十分に大きくできて、回転速
度検出の精度を向上させる事ができる。
Therefore, an alternating magnetic flux flows in the stator 27 with the rotation of the rotating wheel 10 to which the encoder 20 is fixed. Therefore, the magnetic flux is less likely to be saturated in the stator 27. Then, an electromotive force is generated in the coil 32 according to the alternating magnetic flux flowing in the stator 27 in this manner. The electromotive force is induced in the coil 32 in this manner. For example, a part of the protrusion 3 forming the first uneven edge 35 formed on the outer peripheral edge of the first stator element 33 is formed.
With the fact that the flow direction of the magnetic flux is reversed between the moment when the first and second electrodes 8 and 38 face the north pole and the moment when a part of the projections constituting the first concave / convex edge 35 faces the south pole, Coil 32
, An electromotive force in the opposite direction is generated alternately. For this reason, the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage can be made sufficiently large, and the accuracy of rotation speed detection can be improved.

【0026】図3(A)(a)に示した瞬間から同図
(A)(c)に示す瞬間までが、前記コイル32に惹起
される交流電圧の1サイクルとなる。回転速度検出装置
の分解能を高める為には、上記エンコーダ20が1回転
する間に上記交流電圧が変化する数(サイクル数)を多
くする必要がある。図示の例の様に、突出部38、38
及び切り欠き37、37の数をS極又はN極の数の3倍
にすると、円周方向に隣り合うこれらS極とN極との間
隔を広くしても、上記サイクル数を多くして、上記分解
能を高める事ができる。即ち、図3(A)(a)〜
(c)から明らかな通り、上記エンコーダ20の着磁ピ
ッチを180度としても、上記交流電圧が変化する周期
は60度で済む。従って、着磁ピッチの3倍の分解能を
得られる。
The period from the moment shown in FIGS. 3A and 3A to the moment shown in FIGS. 3A and 3C constitute one cycle of the AC voltage induced in the coil 32. In order to increase the resolution of the rotation speed detection device, it is necessary to increase the number (cycle number) at which the AC voltage changes while the encoder 20 makes one rotation. As in the illustrated example, the protrusions 38, 38
If the number of notches 37, 37 is three times the number of S poles or N poles, the number of cycles is increased even if the interval between the S poles and N poles adjacent in the circumferential direction is widened. , The resolution can be increased. That is, FIGS.
As can be seen from (c), even if the magnetization pitch of the encoder 20 is set to 180 degrees, the cycle at which the AC voltage changes is only 60 degrees. Accordingly, a resolution three times the magnetization pitch can be obtained.

【0027】これに対して、図3(B)(a)〜(c)
に示す様に、突出部38、38及び切り欠き37、37
の数とS極又はN極の数と同じにすると、上記交流電圧
が変化する周期はこれらS極及びN極の周期と同じにな
る。従って、図3(B)の場合には、上記交流電圧が変
化する周期は180度となる。言い換えれば、突出部3
8、38及び切り欠き37、37の数とS極又はN極の
数とを同じにした場合には、分解能を高める為には上記
S極及びN極の数を多くする必要が生じ、前述の図7
(B)に示す様に、磁束が永久磁石22から離れた部分
にまで達しにくくなって、センサ26の出力を確保する
事が難しくなる。
On the other hand, FIG. 3B (a) to (c)
As shown in the figure, the protrusions 38, 38 and the notches 37, 37
Is the same as the number of S poles or N poles, the cycle in which the AC voltage changes is the same as the cycle of these S poles and N poles. Therefore, in the case of FIG. 3B, the cycle at which the AC voltage changes is 180 degrees. In other words, the protrusion 3
When the number of the notches 8, 38 and the notches 37, 37 is the same as the number of the S pole or the N pole, it is necessary to increase the number of the S pole and the N pole in order to increase the resolution. Figure 7 of
As shown in (B), it becomes difficult for the magnetic flux to reach a portion distant from the permanent magnet 22, and it becomes difficult to secure the output of the sensor 26.

【0028】尚、上記エンコーダ20を構成する永久磁
石22の形状並びに着磁方法は特に問わないが、例えば
図4に示す様な永久磁石22に、図5に示す様な着磁装
置40により着磁すれば、上記エンコーダ20の製造作
業を能率良く行なえる。即ち、前記支持環21を構成す
る円筒部23の内周面に、ゴム磁石或はプラスチック磁
石である上記永久磁石22をモールド成形する。この永
久磁石22は、幅広の着磁部42、42を円周方向等間
隔に、偶数個所形成している。又、円周方向に隣り合う
着磁部42、42同士は、幅が狭い非着磁部43、43
により連続させて、これら着磁部42、42及び非着磁
部43、43のモールド成形を、一挙に行なえる様にし
ている。
The shape and the magnetization method of the permanent magnet 22 constituting the encoder 20 are not particularly limited. For example, the permanent magnet 22 shown in FIG. 4 is attached to the permanent magnet 22 by a magnetizing device 40 shown in FIG. If magnetized, the above-described encoder 20 can be manufactured efficiently. That is, the permanent magnet 22 which is a rubber magnet or a plastic magnet is molded on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 23 constituting the support ring 21. The permanent magnet 22 has an even number of wide magnetized portions 42 at equal circumferential intervals. Further, the magnetized portions 42, 42 adjacent in the circumferential direction are non-magnetized portions 43, 43 having a narrow width.
The molding of the magnetized portions 42 and 42 and the non-magnetized portions 43 and 43 can be performed all at once.

【0029】一方、上記着磁装置40が、強磁性体製の
ヨーク44の外周面に偶数個の突出部45、45を、上
記着磁部42、42と等間隔で形成し、これら各突出部
45、45の周囲に着磁コイル46を巻回している。上
記永久磁石22に着磁する際には、上記各突出部45、
45の外周端面を上記各着磁部42、42に対向させ、
上記着磁コイル46に通電する。上記各突出部45、4
5の外周端面の幅及び長さは、上記各着磁部42、42
全体を着磁できる様に規制しているので、上記通電に伴
ってこれら各着磁部42、42の内周面全体を、S極又
はN極に着磁できる。
On the other hand, the magnetizing device 40 forms an even number of protrusions 45 on the outer peripheral surface of the yoke 44 made of a ferromagnetic material at regular intervals with the magnetized portions 42, 42. A magnetizing coil 46 is wound around the parts 45, 45. When magnetizing the permanent magnet 22, each of the protrusions 45,
45, the outer peripheral end faces of the magnetized portions 42, 42,
The magnetizing coil 46 is energized. Each of the protrusions 45, 4
The width and length of the outer peripheral end face of the respective magnetized portions 42, 42
Since the entire body is regulated so as to be magnetized, the entire inner peripheral surface of each magnetized part 42 can be magnetized to the S pole or the N pole with the energization.

【0030】尚、前記第一、第二の凹凸端縁部35、3
6は、それぞれ上記各着磁部42、42の幅方向端部で
上記非着磁部43の側縁から突出した部分にのみ対向さ
せている。この様に構成する理由は、次の通りである。
通常、着磁部と非着磁部との境目は明確にならないが、
上記各着磁部42、42の幅を大きくする事に伴い、上
記各非着磁部43、43の円周方向端部で、上記各着磁
部42、42と隣接する部分が僅かに着磁されたとして
も、第一、第二のステータ素子33、34内を流れる磁
束密度の変化が大きくなる。即ち、これら第一、第二の
ステータ素子33、34の周縁部である第一、第二の凹
凸端縁部35、36は、上記各着磁部42、42の幅方
向端部で上記非着磁部43の側縁から突出した部分にの
み対向している為、これら第一、第二の凹凸端縁部3
5、36は、エンコーダ20を構成する永久磁石22の
着磁部42、42と、この永久磁石22がない部分とに
交互に対向する。この為、着磁部42、42とそれ以外
の部分との境目が明確になり、上記エンコーダ20の回
転に伴って上記第一、第二のステータ33、34を通過
する磁束の密度変化が大きくなって、前記コイル32に
惹起される出力電圧が大きくなる。
The first and second concave / convex edge portions 35, 3
Reference numeral 6 designates the widthwise ends of the respective magnetized portions 42, 42 so as to oppose only the portions protruding from the side edges of the non-magnetized portion 43. The reason for such a configuration is as follows.
Usually, the boundary between the magnetized part and the non-magnetized part is not clear,
As the widths of the magnetized portions 42, 42 are increased, the portions adjacent to the magnetized portions 42, 42 at the circumferential ends of the non-magnetized portions 43, 43 are slightly attached. Even if it is magnetized, the change in the magnetic flux density flowing in the first and second stator elements 33 and 34 increases. That is, the first and second concavo-convex edge portions 35 and 36, which are the peripheral portions of the first and second stator elements 33 and 34, are located at the widthwise ends of the magnetized portions 42 and 42, respectively. The first and second concave / convex edge portions 3 are opposed only to portions protruding from the side edges of the magnetized portion 43.
Reference numerals 5 and 36 alternately face the magnetized portions 42 and 42 of the permanent magnet 22 constituting the encoder 20 and portions where the permanent magnet 22 is not provided. For this reason, the boundary between the magnetized portions 42, 42 and other portions becomes clear, and the change in the density of the magnetic flux passing through the first and second stators 33, 34 increases with the rotation of the encoder 20. As a result, the output voltage induced in the coil 32 increases.

【0031】尚、上述の様な目的で上記第一、第二のス
テータ33、34を通過する磁束の密度変化を大きくす
るのは、着磁部と非着磁部との内径を異ならせる事でも
実現できる。即ち、着磁部と非着磁部との幅を同じにす
る代わりに、エンコーダを構成する永久磁石の厚さを着
磁部で大きく、非着磁部で小さくして、着磁部の内径を
非着磁部の内径に比べて小さくする。この様にすれば、
上記第一、第二のステータ33、34と永久磁石の内周
面との間の隙間が、着磁部で小さく、非着磁部で大きく
なる。この結果、非着磁部の円周方向端縁が多少着磁さ
れていたとしても、上記エンコーダが回転した状態で、
この非着磁部から上記第一、第二のステータ33、34
に流れる磁束が殆どなくなって、図示の例の場合と同様
に、これら第一、第二のステータ33、34を通過する
磁束の密度変化を大きくし、前記コイル32に惹起され
る出力電圧を大きくできる。
In order to increase the density change of the magnetic flux passing through the first and second stators 33 and 34 for the above purpose, the inner diameters of the magnetized portion and the non-magnetized portion are made different. But you can. That is, instead of making the widths of the magnetized portion and the non-magnetized portion the same, the thickness of the permanent magnet constituting the encoder is increased in the magnetized portion and reduced in the non-magnetized portion, and the inner diameter of the magnetized portion is reduced. Is smaller than the inner diameter of the non-magnetized portion. If you do this,
The gap between the first and second stators 33 and 34 and the inner peripheral surface of the permanent magnet is small in the magnetized portion and large in the non-magnetized portion. As a result, even if the circumferential edge of the non-magnetized portion is somewhat magnetized, the encoder rotates,
From the non-magnetized portion, the first and second stators 33, 34
The magnetic flux flowing through the first and second stators 33 and 34 is increased as in the case of the illustrated example, and the output voltage induced in the coil 32 is increased. it can.

【0032】又、図示の例では、センサ26をエンコー
ダ20の内径側に配置しているが、センサをエンコーダ
の外径側に配置したり、或はセンサとエンコーダとを軸
方向に亙って互いに対向させる事も可能である。要は、
回転速度検出装置を組み込むべき転がり軸受ユニットの
構造に対応して、上記センサとエンコーダとの配置状態
を設計的に定める。又、凹凸端縁部をステータの両端縁
部に互いに半ピッチ分ずらせて形成すれば、このステー
タ内を流れる磁束の変化量を多くして、センサの出力を
大きくできる。但し、凹凸端縁部は少なくとも一方の端
縁に設ければ、一応の機能を発揮させる事は可能であ
る。この場合には、他方の端縁は直線縁とし、例えば強
磁性体製の回転輪の一部等、エンコーダを構成する永久
磁石以外の部分でこの永久磁石と磁気的に導通している
部分に対向させる。
In the illustrated example, the sensor 26 is disposed on the inner diameter side of the encoder 20. However, the sensor may be disposed on the outer diameter side of the encoder, or the sensor and the encoder may extend in the axial direction. It is also possible to face each other. In short,
The arrangement state of the sensor and the encoder is designed in accordance with the structure of the rolling bearing unit in which the rotation speed detecting device is to be incorporated. In addition, if the uneven edge portions are formed at both end portions of the stator so as to be shifted from each other by a half pitch, the amount of change in the magnetic flux flowing through the stator can be increased, and the output of the sensor can be increased. However, if at least one of the edge portions is provided on the concave and convex edge, it is possible to exert a tentative function. In this case, the other edge is a straight edge, for example, in a portion other than the permanent magnet constituting the encoder, such as a part of a rotating wheel made of a ferromagnetic material, in a portion which is magnetically conductive with the permanent magnet. Make them face each other.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、出力が大きく、しかも高い分解能を有する
回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを実現できる。
Since the present invention is constructed and operates as described above, a rolling bearing unit with a rotation speed detecting device having a large output and a high resolution can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a first example of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の右部拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of the right part of FIG.

【図3】ステータに交番磁束が流れる機構を示す略正面
図で、(A)は本発明構造の場合を、(B)は従来構造
の場合を、それぞれ示している。
3A and 3B are schematic front views showing a mechanism in which alternating magnetic flux flows through a stator, wherein FIG. 3A shows a case of the structure of the present invention, and FIG. 3B shows a case of a conventional structure.

【図4】本発明の実施に使用するエンコーダの1例を示
す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of an encoder used for implementing the present invention.

【図5】着磁装置の略正面図。FIG. 5 is a schematic front view of a magnetizing device.

【図6】従来構造の1例を示す部分切断斜視図。FIG. 6 is a partially cut perspective view showing one example of a conventional structure.

【図7】着磁ピッチがセンサの出力に及ぼす影響を説明
する為の略図。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an effect of a magnetized pitch on an output of a sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンコーダ 2 ステータ 3a、3b 突出部 4a、4b 切り欠き 5a、5b 凹凸端縁部 6 隙間 7 固定輪 8 外輪軌道 9 フランジ 10 回転輪 11 内輪軌道 12 保持器 13 転動体 14 フランジ 15 シールリング 16 空間 17 ハブ 18 内輪 19 雄ねじ部 20 エンコーダ 21 支持環 22 永久磁石 23 円筒部 24 円輪部 25 嵌合筒部 26 センサ 27 ステータ 28 カバー 29 スリーブ 30 Oリング 31 ボビン 32 コイル 33 第一ステータ素子 34 第二ステータ素子 35 第一の凹凸端縁部 36 第二の凹凸端縁部 37 切り欠き 38 突出部 39 コネクタ 40 着磁装置 41 ナット 42 着磁部 43 非着磁部 44 ヨーク 45 突出部 46 着磁コイル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Encoder 2 Stator 3a, 3b Projection 4a, 4b Notch 5a, 5b Irregular edge 6 Gap 7 Fixed ring 8 Outer ring raceway 9 Flange 10 Rotating ring 11 Inner ring raceway 12 Cage 13 Rolling member 14 Flange 15 Seal ring 16 Space 17 Hub 18 Inner Ring 19 Male Thread 20 Encoder 21 Support Ring 22 Permanent Magnet 23 Cylindrical Part 24 Circular Ring 25 Fitting Tube 26 Sensor 27 Stator 28 Cover 29 Sleeve 30 O-ring 31 Bobbin 32 Coil 33 First Stator Element 34 Second Stator element 35 First uneven edge 36 Second uneven edge 37 Notch 38 Projection 39 Connector 40 Magnetizer 41 Nut 42 Magnetizer 43 Non-magnetizer 44 Yoke 45 Projector 46 Magnetizing coil

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G01D 5/245 G01D 5/245 V ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G01D 5/245 G01D 5/245 V

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転側周面に回転側軌道を有し、使用時
に回転する回転輪と、上記回転側周面と対向する静止側
周面に静止側軌道を有し、使用時に回転しない静止輪
と、上記回転側軌道と上記静止側軌道との間に転動自在
に設けられた複数の転動体と、S極とN極とを円周方向
に亙って交互に且つ等ピッチで配置した円環状又は円板
状の永久磁石を含んで構成され、上記回転輪の一部に、
この回転輪と同心に支持固定されたエンコーダと、上記
静止輪に支持されてこのエンコーダを構成する永久磁石
と対向するセンサとを備え、このセンサは、強磁性体製
で上記回転輪及びエンコーダと同心に配置され、両端縁
部を上記永久磁石に対向させた、円環状若しくは円弧状
のステータと、このステータに添設されてこのステータ
内を流れる磁束の変化に対応して電圧を惹起させるコイ
ルとから構成されており、上記ステータの少なくとも一
端縁部にそれぞれ複数ずつの突出部及び切り欠きを、円
周方向に亙り交互に且つ上記エンコーダに設けたS極及
びN極のピッチに対応するピッチで設ける事により凹凸
端縁部を形成し、この凹凸端縁部を構成する上記突出部
を上記S極とN極とに交互に対向させる事により、上記
ステータに交番磁束を流す回転速度検出装置付転がり軸
受ユニットに於いて、上記凹凸端縁部を構成する突出部
の数を、それぞれ上記エンコーダに設けたS極又はN極
の数に対して、3倍以上の奇数倍とした事を特徴とする
回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。
1. A stationary wheel having a rotating raceway on a rotating peripheral surface and rotating during use, and a stationary raceway having a stationary raceway on a stationary peripheral surface opposite to the rotating peripheral surface during use. A wheel, a plurality of rolling elements rotatably provided between the rotating-side track and the stationary-side track, and S poles and N poles arranged alternately and at equal pitch in the circumferential direction. It is configured to include a ring-shaped or disk-shaped permanent magnet, and part of the rotating wheel,
An encoder supported and fixed concentrically with the rotating wheel, and a sensor supported by the stationary wheel and opposed to a permanent magnet constituting the encoder, the sensor is made of a ferromagnetic material, and includes the rotating wheel and the encoder. An annular or arc-shaped stator concentrically arranged and having both ends facing the permanent magnet, and a coil attached to the stator and generating a voltage in response to a change in magnetic flux flowing through the stator; A plurality of protrusions and notches are respectively provided at least at one edge of the stator, the pitches corresponding to the pitches of the S pole and the N pole provided in the encoder alternately in the circumferential direction. By forming the uneven edge portion by providing the protrusions, the protrusions constituting the uneven edge portion are alternately opposed to the S pole and the N pole, so that the stator has an alternating magnetic field. In the rolling bearing unit with the rotation speed detecting device for flowing the fluid, the number of the projecting portions constituting the concave and convex edge portions is an odd number which is three times or more as large as the number of S poles or N poles provided in the encoder, respectively. A rolling bearing unit with a rotation speed detection device, characterized in that it is doubled.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113219199A (en) * 2021-05-07 2021-08-06 武昌理工学院 Method for detecting rotation of shaft lever in lower radar cavity
KR20220057929A (en) * 2020-10-30 2022-05-09 현대위아 주식회사 Wheel bearing assembly and device to prevent entry of foreign substances into wheel bearings

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