JPH1048229A - 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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JPH1048229A
JPH1048229A JP8208487A JP20848796A JPH1048229A JP H1048229 A JPH1048229 A JP H1048229A JP 8208487 A JP8208487 A JP 8208487A JP 20848796 A JP20848796 A JP 20848796A JP H1048229 A JPH1048229 A JP H1048229A
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JP
Japan
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stator
encoder
edge
wheel
rotating
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JP8208487A
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English (en)
Inventor
Koichi Morita
耕一 森田
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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    • 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
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7886Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted outside the gap between the inner and outer races, e.g. sealing rings mounted to an end face or outer surface of a race
    • 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
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサ23に組み込むステータ27の製作を
簡略化し、コストを削減する。 【解決手段】 エンコーダ15を構成する永久磁石17
の側面には、N極とS極とを円周方向に亙って交互に、
等ピッチで配置している。ステータ27の一端縁には、
突出部と切り欠きとを、上記N極及びS極のピッチと等
ピッチで形成した櫛歯状端縁部35を設けている。又、
このステータ27の他端縁は、直線端縁部36としてい
る。回転輪9の回転に伴ってステータ27に交番磁束が
流れ、コイル28に交流電圧が惹起される。

Description

【発明の詳細な説明】
【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、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。
【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
等に記載されている様に、従来から各種知られている。
図13は、この米国特許明細書に記載された構造を示し
ている。
【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、磁性材製のステータ2を含んで構成される。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
上記エンコーダに設けたS極及びN極と等ピッチで設け
る事により、櫛歯状端縁部5a、5bを形成している。
円周方向に亙るこれら両櫛歯状端縁部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
一方の櫛歯状端縁部5aを構成する突出部3a、3aが
S極に対向する瞬間には、他方の櫛歯状端縁部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。
【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。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する従来の構造の場合には、エンコーダ1の両端縁部
に櫛歯状端縁部5a、5bを形成し、しかもこれら両櫛
歯状端縁部5a、5bの位相を互いに半ピッチ分だけず
らせている為、ステータ2の製作が面倒になる。従っ
て、このステータ2を組み込んだセンサのコスト、更に
はこのセンサを組み込んだ回転速度検出装置付転がり軸
受ユニットのコストが嵩む事が避けられない。又、回転
速度検出装置付転がり軸受ユニットの小型化を図る為、
エンコーダ1から出た磁束を流す為の磁気回路の一部
を、ステータ以外の磁性部材により構成する事が考えら
れる。ところが、両端縁部に櫛歯状端縁部を形成した構
造の場合には、これら両櫛歯状端縁部の位相を規制する
事が難しくなる。この為、センサの組立作業が面倒にな
り、このセンサを組み込んだ回転速度検出装置付転がり
軸受ユニットのコストが更に嵩んでしまう。本発明の回
転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、この様な原因
によるコスト上昇を抑え、安価な回転速度検出装置付転
がり軸受ユニットを提供する事を目的に考えたものであ
る。更に必要に応じて、上記センサの小型な構造を、組
立作業の面倒を招来する事なく、安価に提供する事も可
能にするものである。
【0006】
【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、パッシブ型
のセンサとを備える。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
に設けられて、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
転輪と同心に固定されている。又、上記パッシブ型のセ
ンサは、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もので、磁性材製で上記回転輪
及びエンコーダと同心に配置された、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、上記ステー
タの一端縁に突出部と切り欠きとを、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極と等ピッ
チで設ける事により、櫛歯状端縁部を形成している。こ
れと共に、この櫛歯状端縁部を上記エンコーダの一部で
上記S極とN極とを配置した部分に対向させている。一
方、上記ステータの他端縁は上記エンコーダを構成する
永久磁石に、周方向の全長に亙り、直接又は上記センサ
を上記静止輪に支持しているカバー等の他の磁性部材を
介して、対向させている。
【0007】
【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、ステータの一端縁
に形成した櫛歯状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。即ち、或る瞬間に総ての
突出部がS極に対向し、次の瞬間にはこれら総ての突出
部がN極に対向する。総ての突出部がS極に対向した瞬
間にはステータ内に、他端縁から一端縁に向けて磁束が
流れる。これに対して、総ての突出部がN極に対向した
瞬間にはステータ内に、一端縁から他端縁に向けて磁束
が流れる。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。従って、上記ステータ内
で磁束が飽和しにくくなる。
【0008】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、総ての突出部がS
極に対向した瞬間と総ての突出部が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
検出の精度を向上させる事ができる。
【0009】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、交番磁束を発生させる為の櫛
歯状端縁部は、ステータの一端縁にのみ形成している
為、ステータの加工が容易となり、このステータを組み
込んだパッシブ型のセンサのコスト、更にはこのセンサ
を組み込んだ回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの
コストの低廉化を図れる。更に、必要に応じて、カバー
等、ステータ以外の磁性部材を、磁束を流す為の磁気回
路の一部に使用すれば、上記センサの小型化並びにコス
トの低廉化を図れる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1〜7は本発明の実施の形態の
第1例を示している。本実施例は、駆動輪(FR車の後
輪、FF車の前輪)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6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7、7を形成している。この固定輪6は、そ
の外周面に形成したフランジ8により、懸架装置に支持
自在としている。この固定輪6の内側には回転輪9を配
置している。回転側周面である、この回転輪9の外周面
には、それぞれが回転側軌道である内輪軌道10、10
を形成し、これら両内輪軌道10、10を、上記外輪軌
道7、7と対向させている。そして、上記外輪軌道7、
7と内輪軌道10、10との間に、それぞれ保持器1
1、11により保持された複数の転動体12、12を設
け、上記固定輪6の内側に回転輪9を、回転自在に支持
している。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9の外周面外端寄り部分で、上記固
定輪6の外端開口部から突出した部分には、この回転輪
9に車輪を固定する為のフランジ18を設けている。
又、上記回転輪9の外端部(図1の左端部)外周面と固
定輪6の外端部(図1の左端部)内周面との間には、シ
ールリング13を装着して、上記転動体12、12を設
置した空間14部分の外端(図1の左端)開口部を塞い
でいる。尚、本例の場合は、ハブ52の内端部外周面に
内輪43を外嵌固定する事により回転輪9を構成し、こ
の内輪43の外周面に、1対の内輪軌道10、10のう
ち、内側(図1の右側)の内輪軌道10を形成してい
る。
【0011】一方、上記回転輪9の内端部(図1の右端
部)外周面には、図3に示す様に全体を円環状に形成し
た、エンコーダ15を外嵌固定している。このエンコー
ダ15は、SPCC等の軟鋼板により断面L字形に造ら
れた支持環16と永久磁石17とを組み合わせて成る。
このうちの上記支持環16は、円筒部19と、この円筒
部19の内端縁から直径方向外方に直角に折れ曲がった
円輪部20とから成り、上記円筒部19を上記回転輪9
の内端部に、締まり嵌めにより外嵌固定している。又、
上記永久磁石17は、上記円輪部20の内側面(図1〜
2の右側面)に、接着、或は自身の磁気吸着力により添
着固定している。この永久磁石17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。
【0012】又、上記固定輪6の内端開口部(図1の右
端開口部)には、ステンレス鋼板、鋼板等の金属板によ
り、図4に示す様に全体を円環状に形成した、カバー2
1を外嵌固定している。このカバー21の一部には膨出
部22を形成し、この膨出部22に対応する部分に、後
述するセンサ23の検出信号を取り出す導線を挿通する
為の通孔24を形成している。上記カバー21の断面形
状は、この膨出部22を形成した部分ではL字形であ
り、他の部分ではクランク形である。従って、上記カバ
ー21の軸方向中間部には、上記膨出部22を形成した
部分を除き、段部25を形成している。この様なカバー
21の開口端部は、前記固定輪6の内端部に締まり嵌め
により外嵌し、上記段部25を上記固定輪6の内端面に
突き当てる事により、この固定輪6に対する位置決めを
図る。
【0013】上述の様に構成され、上記固定輪6の内端
部に外嵌固定されるカバー21には、円環状のセンサ2
3を包埋した合成樹脂26を、このセンサ23と前記回
転輪9とを同心にした状態で、保持固定している。この
センサ23は、ステータ27とコイル28とから構成し
ている。このうちのステータ27は、軟鋼板等の磁性金
属板に、プレス等により打ち抜き加工及び折り曲げ加工
を施す事により、図5に示す様な形状としている。即
ち、上記ステータ27は、互いに同心の内径側円筒部2
9の内端縁と外径側円筒部30の内端縁とを、円輪状の
連結部31により連結して成る。このうち、上記ステー
タ27の一端縁に相当する、上記内径側円筒部29の先
端縁には、それぞれ複数ずつの突出部32、32と切り
欠き33、33とを円周方向に亙り交互に設ける事によ
り、櫛歯状端縁部35を形成している。これら突出部3
2、32及び切り欠き33、33のピッチは、前記エン
コーダ15に設けた永久磁石17のS極及びN極のピッ
チと等しくしている。又、図示の例では、上記各突出部
32、32の中間部を直径方向外方に向け直角に折り曲
げる事により、折り曲げ対向部34、34としている。
これに対して、上記ステータ27の他端縁に相当する、
上記外径側円筒部30の先端縁には、突出部や切り欠き
等は形成せず、円周方向に亙る形状が直線的な直線端縁
部36としている。この直線端縁部36と上記各折り曲
げ対向部34、34の外側面とは、ほぼ上記ステータ2
7の軸心に対し直角方向に存在する同一平面上に位置し
ている。
【0014】一方、上記コイル28は、図2に示す様
に、合成樹脂製で直径方向外方が開口した断面コ字形
で、円環状に形成されたボビン37に、導線を巻回する
事により構成している。この様なコイル28は上記ステ
ータ27の内部に、内径側円筒部29と外径側円筒部3
0と連結部31とにより三方を囲む状態で抱持してい
る。図6は、この様なステータ27とコイル28とを組
み合わせて、センサ23とする工程を示している。組み
合わせ以前には、図6(A)(B)に示す様に、前記各
突出部32の中間部は折り曲げず、前記折り曲げ対向部
34(図6(C)参照)は形成していない。尚、上記ボ
ビン37の内径は、上記ステータ27を構成する内径側
円筒部29の外径と同じ程度として、このボビン27を
この内径側円筒部29の周囲に、がたつきなく外嵌自在
としている。
【0015】センサ23を組み立てる際には、上述の様
なコイル28を構成するボビン37を図6(B)に示す
様に上記内径側円筒部29に外嵌した後、図6(C)に
示す様に、上記各突出部32をそれぞれの中間部で直径
方向外方に折り曲げる。そして、これら各突出部32の
先端部に折り曲げ対向部34を形成すると共に、これら
各折り曲げ対向部34と前記連結部31との間で、上記
コイル28を構成するボビン37を抑え付ける。この様
にしてステータ27とコイル28とを組み合わせて成る
センサ23は、前記合成樹脂26に包埋した状態で、前
記カバー21内に抱持する。この様に合成樹脂26を介
してカバー21にセンサ23を抱持する作業は、射出成
形用の金型のキャビティ内に上記カバー21及びセンサ
23をセットした状態で、上記キャビティ内に合成樹脂
を射出する事により行なう。この際、上記コイル28か
ら信号を取り出す為の導線を覆う被覆38の一部を、合
わせて射出成形する。この被覆38の一部と上記センサ
23を包埋した合成樹脂26とは、前記通孔24を介し
て連結する。従って、上記合成樹脂26及び被覆38を
射出成形した後は、上記センサ23がカバー21内に、
しっかりと保持固定される。尚、前記膨出部22の内側
は、上記コイル28を構成する導線の端部を、上記信号
取り出し用の導線として導き出す為の、端末処理用のス
ペースとしての役目を果たす。
【0016】上述の様にその内側にセンサ23を、合成
樹脂26を介して保持固定したカバー21は、前述の様
に、開口端部を前記固定輪6の内端部に締まり嵌めによ
り外嵌し、前記段部25を上記固定輪6の内端面に突き
当てる。この状態で上記センサ23を構成するステータ
27の両端縁部は前記エンコーダ15を構成する永久磁
石17の内側面に、図2に示す様に、それぞれ微小隙間
39を介して対向する。即ち、上記ステータ27の内径
側円筒部29の先端縁に形成した櫛歯状端縁部35の折
り曲げ対向部34、34が上記永久磁石17の内側面内
径寄り部分に、同じく外径側円筒部30の先端縁に存在
する直線端縁部36が上記永久磁石17の内側面外径寄
り部分に、それぞれ微小隙間39を介して対向する。
【0017】又、上記カバー21の内周縁部には、ゴ
ム、エラストマー等の弾性材により造られたシールリン
グ40を係止している。前記回転輪9を回転駆動すべ
く、この回転輪9の内側に駆動軸を挿通した状態では、
上記シールリング40の先端縁が等速ジョイント41の
一部表面に摺接し、上記カバー21と等速ジョイント4
1との間に存在する隙間を、全周に亙って塞ぐ。
【0018】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9の回転に伴い、エンコーダ15を構成する永久磁
石17が回転すると、前記ステータ27の一端縁である
内径側円筒部29の先端縁に形成した櫛歯状端縁部35
を構成する複数の突出部32、32の折り曲げ対向部3
4、34が対向する磁極が、図7(A)(B)に示す様
に、交互に変化する。即ち、或る瞬間に総ての突出部3
2、32の折り曲げ対向部34、34がN極に対向し、
次の瞬間にはこれら総ての突出部32、32の折り曲げ
対向部34、34がS極に対向する。総ての突出部3
2、32の折り曲げ対向部34、34がN極に対向した
瞬間には上記ステータ27内に、図7(A)に矢印で示
す様に、一端縁である櫛歯状端縁部35から他端縁であ
る直線側端縁部36に向けて磁束が流れる。これに対し
て、総ての突出部32、32の折り曲げ対向部34、3
4がS極に対向した瞬間には上記ステータ27内に、図
7(B)に矢印で示す様に、直線側端縁部36から櫛歯
状端縁部35に向けて磁束が流れる。これら図7(A)
(B)の状態は、上記エンコーダ15の回転に伴って交
互に出現する。従って、上記ステータ27内には、上記
回転輪9の回転に伴って交番磁束が流れる。従って、上
記ステータ27内で磁束が飽和しにくくなる。
【0019】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28に、起電力が惹起され
る。この様にして上記コイル28に起電力が惹起される
が、上記櫛歯状端縁部35を構成する総ての突出部3
2、32の折り曲げ対向部34、34がN極に対向した
瞬間と、総ての折り曲げ対向部34、34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28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。
【0020】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、上記ステータ27内に交番磁
束を発生させる為の櫛歯状端縁部35は、このステータ
27の一端縁である、前記内径側円筒部29の先端縁に
のみ形成している。即ち、上記ステータ27の他端縁で
ある前記外径側円筒部30の先端縁は、単なる直線端縁
部36としている。この為、上記ステータ27の加工が
容易となり、このステータ27を組み込んだパッシブ型
のセンサ23のコスト、更にはこのセンサ23を組み込
んだ回転速度検出装置付転がり軸受ユニットのコストの
低廉化を図れる。尚、上記センサ23の出力を取り出す
為の導線は、等速ジョイント41との干渉を防止する
為、カバー21の円周方向に取り出す事もできる。
【0021】次に、図8は、本発明の実施の形態の第2
例を示している。本例の場合には、上述した第1例の場
合に比べて、センサ23aを構成するステータ27aの
形状を簡略化し、代わりに、カバー21aを磁束を流す
為の磁気回路の一部に使用している。従って、本例の場
合には、上記カバー21aを鋼板等の磁性金属板により
造る事が必須である。即ち、本例の構造に組み込むステ
ータ27aは、上述した第1例の構造に組み込むステー
タ27から外径側円筒部30と連結部31(図1、2、
5、6、7参照)とを取り除いた如き形状を有する。こ
の様な形状のステータ27aの一端縁である外端縁(図
8の左端縁)には、上述した第1例の構造の場合と同様
の櫛歯状端縁部35を形成している。これに対して、上
記ステータ27aの他端縁である内端縁(図8の右端
縁)は、上記カバー21aの外側面に突き当てるか、若
しくは微小隙間を介して対向させて、これらステータ2
7aとカバー21aとを、磁気的に導通させている。
【0022】回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを
組み立てた状態で、上記ステータ27aの櫛歯状端縁部
35は、エンコーダ15を構成する永久磁石17の内側
面内径寄り部分に、微小隙間39を介して対向してい
る。一方、上記カバー21aの一部で段部25aの内周
縁部分を上記永久磁石17の外周縁に、微小隙間41を
介して対向させている。従って本例の場合には、上記カ
バー21aに形成する段部25aの直径方向に亙る幅寸
法を、上述した第1例の場合よりも小さくしている。
【0023】この様な本例の場合には、上記永久磁石1
7のN極から出てS極に流れる磁束が、磁束の流れ方向
に対して互いに直列に配置された、上記カバー21aと
ステータ27aとを通じて流れる。この様な本例の場合
には、このステータ27aの形状を、上述した第1例の
場合に比べてより単純化した分、このステータ27aの
コスト削減により、回転速度検出装置付転がり軸受ユニ
ットの低廉化をより一層図れる。この理由は、上記ステ
ータ27aの折り曲げ対向部34を、円筒部をプレス加
工するのと同じプレス工程で予め形成しておいても、後
からコイル28を構成するボビン37の組み付けが可能
になり、上記折り曲げ対向部34を後から(ボビン37
の組み付け後に)折り曲げる工程が不要になる為であ
る。その他の構成及び作用は、上述した第1例の場合と
同様である。
【0024】次に、図9〜10は本発明の実施の形態の
第3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。前述した第1例の場
合と同様の固定輪6の内側には、回転側周面である外周
面に、それぞれが回転側軌道である内輪軌道10、10
を有する回転輪9aを配置している。この回転輪9aは
前述した第1例の場合と同様、ハブ52の内端部外周面
に内輪43を外嵌する事により構成している。そして、
これら内輪軌道10、10のうち、内側(図9の右側)
の内輪軌道10は、上記内輪43の外周面に形成してい
る。上記回転輪9aの内端部に形成した雄ねじ部44に
は、この回転輪9aの内端部に上記内輪43を外嵌した
状態でナット45を螺合緊締し、上記内輪43を回転輪
9aに固定している。
【0025】上記内輪43の内端部(図9の右端部)
で、上記内輪軌道10から外れた部分には、エンコーダ
15aを設けている。このエンコーダ15a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16
aと、この支持環16aの一部で上記ナット45の周囲
部分に存在する円筒部46の内周面に支持固定された永
久磁石17aとから成る。この永久磁石17a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。尚、上記支持環16aをSPC
C等の軟鋼で製作し、ゴム磁石である上記永久磁石17
aを上記円筒部46の内周面に焼き付け或は接着等によ
り固定すれば、上記エンコーダ15aを容易に製作でき
る。
【0026】一方、上記固定輪6の内端開口部には、金
属板に絞り加工等の塑性加工を施して成る、有底円筒状
のカバー21bを内嵌固定し、この固定輪6の内端開口
を塞いでいる。そして、このカバー21b内に、センサ
23bを包埋した円環状の合成樹脂26aを保持固定し
ている。上記センサ23aは、それぞれが磁性金属板に
より造られ、磁束の流れ方向に対して互いに直列に配置
された第一、第二のステータ47、48と、ボビン37
に導線を巻回して成るコイル28とから構成される。こ
のうち、第一のステータ47の一端縁で上記永久磁石1
7aの内周面と対向する部分には、前述した第1例の場
合と同様に、折り曲げ対向部34を備えた櫛歯状端縁部
35を形成している。この櫛歯状端縁部35の中心角ピ
ッチと、上記永久磁石17の内周面に配置したS極及び
N極の中心角ピッチとは、互いに等しくしている。又、
上記第一のステータ47の他端縁は単なる直線状に形成
している。一方、第二のステータ48は、断面コ字形に
形成している。そして、上記第一のステータ47の他端
縁をこの第二のステータ48の外側面に当接若しくは近
接させると共に、これら第一、第二のステータ47、4
8の一部同士を、ラジアル方向に重なり合わせて、これ
ら第一、第二のステータ47、48を磁気的に導通させ
ている。上記コイル28は、これら第一、第二のステー
タ47、48により、外周側を除く三方を囲まれる部分
に設置している。
【0027】尚、上述の様に、第一、第二のステータ4
7、48をラジアル方向に重ね合わせる構造は、重なり
部分の軸方向長さを確保する事により、これら第一、第
二のステータ47、48の分割部の磁気抵抗を小さく抑
える事ができる。又、重ね合わせ部の小径部である、第
二のステータ48の内径側の折り曲げ部分を、ナット4
5の六角柱部分からずらせれば、この六角柱部分と折り
曲げ部分との干渉を防止して、限られたスペースの有効
利用を図れる。これに対して、上記第一、第二のステー
タ47、48の内径寸法を同じにして、これら両ステー
タ47、48の端縁同士を端に突き合わせる構造を採用
する事もできる。但し、この様な構造を採用した場合に
は、上記両ステータ47、48同士の接触面積を確保し
て上記分割部の磁気抵抗を小さく抑える為には、上記両
ステータ47、48を構成する磁性金属板の板厚を大き
くしなければならない。この為、この磁性金属板の折り
曲げが難しくなったり、或は上記両ステータ47、48
の容積が増大する等、設計上の自由度がなくなる為、磁
気抵抗を小さく抑える為の手段としては現実的ではな
い。
【0028】上述の様なセンサ23bを、合成樹脂26
aを介して支持したカバー21bを、上記固定輪6の内
端開口部に嵌合固定した状態で、上記第一のステータ4
7の櫛歯状端縁部35と上記第二のステータ48の外周
縁部とは、上記永久磁石17aの内周面に、それぞれ微
小隙間39a、39aを介して対向している。この様な
本例の場合も、前記回転輪9aの回転に伴って上記コイ
ル28に、この回転輪9aの回転速度に比例した周波数
で変化する交流電圧が惹起される。この交流電圧は、上
記カバー21bの一部に設けたコネクタ49を介して、
図示しないハーネスにより取り出し、ABSやTCSを
制御する制御器に送る。その他の構成及び作用は、前述
した第1例の場合と同様である。尚、本例の様に、ステ
ータを2分割する構造は、安価なプレス加工によりステ
ータを製作できるだけでなく、加工後のステータへのボ
ビンの組み込み作業も可能になり、ボビンを組み込んだ
後にステータを曲げ加工する手間が不要になり、製作工
程の簡略化を図れる利点がある。
【0029】次に、図11は、本発明の実施の形態の第
4例を示している。本例の場合には、永久磁石17bの
幅寸法を小さくする代わりに、センサ23cを構成する
第二のステータ48aの外径寸法を大きくし、この第二
のステータ48aの外周縁を、エンコーダ15bを構成
する、磁性材製の支持環16aの円筒部46の内周面
に、微小隙間39bを介して対向させている。この様に
構成する本例の場合、上記永久磁石17bのN極から出
てS極に流れる磁束は、第一、第二のステータ47、4
8a及び上記支持環16aの円筒部46を通じて流れ
る。本例の場合には、上記永久磁石17bの幅寸法を小
さくし、コストが嵩む永久磁石の容量を小さくした分、
コストをより一層低減できる。その他の構成及び作用
は、上述した第3例の場合と同様である。
【0030】次に、図12は、本発明の実施の形態の第
5例を示している。本例の場合には、一端縁に折り曲げ
対向部34を含む櫛歯状端縁部35を形成したステータ
27bの他端縁を、磁性金属板製のカバー21bの一部
に突き当てている。そして、このカバー21bを構成す
る円筒部50の内周面とエンコーダ15bを構成する磁
性金属板製の支持環16aの円筒部46の外周面とを、
微小隙間51を介して対向させている。この様に構成す
る本例の場合、永久磁石17bのN極から出てS極に流
れる磁束は、ステータ27b、カバー21b及び上記支
持環16aを通じて流れる。この様な本例の場合には、
上述した第4例の構造から第二のステータ48a(図1
1)を省略した分、小型化及び低廉化をより一層図れ
る。その他の構成及び作用は、上述した第4例の場合と
同様である。
【0031】
【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、信頼性の高い回転速度検出を行なえる回転
速度検出装置付転がり軸受ユニットを低コストで実現で
きるだけでなく、必要に応じて小型化を図る事も可能に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す断面図。
【図2】図1のA部拡大図。
【図3】エンコーダの斜視図。
【図4】カバーの斜視図。
【図5】センサを構成するステータの斜視図。
【図6】ステータとコイルとを組み合わせてセンサを構
成する工程を順番に示す部分断面図。
【図7】ステータに交番磁束が流れる状態を示す部分断
面図。
【図8】本発明の実施の形態の第2例を示しており、
(A)は図2と同様の図、(B)は図1の右下部に相当
する図。
【図9】同第3例を示す断面図。
【図10】図9のB部拡大図。
【図11】本発明の実施の形態の第4例を示す、図10
と同様の図。
【図12】同第5例を示す、図10と同様の図。
【図13】従来構造の1例を示す部分切断斜視図。
【符号の説明】
1 エンコーダ 2 ステータ 3a、3b 突出部 4a、4b 切り欠き 5a、5b 櫛歯状端縁部 6 固定輪 7 外輪軌道 8 フランジ 9、9a 回転輪 10 内輪軌道 11 保持器 12 転動体 13 シールリング 14 空間 15、15a、15b エンコーダ 16、16a 支持環 17、17a、17b 永久磁石 18 フランジ 19 円筒部 20 円輪部 21、21a、21b カバー 22 膨出部 23、23a、23b、23c センサ 24 通孔 25、25a 段部 26、26a 合成樹脂 27、27a、27b ステータ 28 コイル 29 内径側円筒部 30 外径側円筒部 31 連結部 32 突出部 33 切り欠き 34 折り曲げ対向部 35 櫛歯状端縁部 36 直線端縁部 37 ボビン 38 被覆 39、39a、39b 微小隙間 40 シールリング 41 等速ジョイント 42 微小隙間 43 内輪 44 雄ねじ部 45 ナット 46 円筒部 47 第一のステータ 48、48a 第二のステータ 49 コネクタ 50 円筒部 51 微小隙間 52 ハブ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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パッ
    シブ型のセンサとを備え、このセンサは、磁性材製で上
    記回転輪及びエンコーダと同心に配置された、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いる回転速度検出装置
    付転がり軸受ユニットに於いて、上記ステータの一端縁
    に突出部と切り欠きとを、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極と等ピッチで設ける
    事により、櫛歯状端縁部を形成すると共に、この櫛歯状
    端縁部を上記エンコーダの一部で上記S極とN極とを配
    置した部分に対向させ、上記ステータの他端縁は上記エ
    ンコーダを構成する永久磁石に、周方向の全長に亙っ
    て、直接又は他の磁性部材を介して対向させた事を特徴
    とする回転速度検出装置付転がり軸受ユニット。
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