JPH11194009A - 回転角度検出装置付転がり軸受 - Google Patents
回転角度検出装置付転がり軸受Info
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- JPH11194009A JPH11194009A JP10289275A JP28927598A JPH11194009A JP H11194009 A JPH11194009 A JP H11194009A JP 10289275 A JP10289275 A JP 10289275A JP 28927598 A JP28927598 A JP 28927598A JP H11194009 A JPH11194009 A JP H11194009A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
- F16C41/007—Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
- F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/20—Land vehicles
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Steering Controls (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステアリングシャフト１の回転角度及び回転
方向を検出する為の機構を組み込む作業を簡略化し、回
転角度検出機能付ステアリング装置の低廉化を図る。 【解決手段】 内輪６の外周面にトーンホイール１３
を、外輪８にセンサ組立１８を、それぞれ支持する。ト
ーンホイール１３は、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る第一検出部と、円周方向１個
所の磁気特性を残り部分の磁気特性と異ならせた第二検
出部とを有する。センサ組立１８は、それぞれが上記第
一検出部に対向した第一、第二センサ２１、２２と、上
記第二検出部に対向した第三センサとを有する。第一セ
ンサ２１と第二センサ２２とは、円周方向に亙り互いに
ずれている。
方向を検出する為の機構を組み込む作業を簡略化し、回
転角度検出機能付ステアリング装置の低廉化を図る。 【解決手段】 内輪６の外周面にトーンホイール１３
を、外輪８にセンサ組立１８を、それぞれ支持する。ト
ーンホイール１３は、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る第一検出部と、円周方向１個
所の磁気特性を残り部分の磁気特性と異ならせた第二検
出部とを有する。センサ組立１８は、それぞれが上記第
一検出部に対向した第一、第二センサ２１、２２と、上
記第二検出部に対向した第三センサとを有する。第一セ
ンサ２１と第二センサ２２とは、円周方向に亙り互いに
ずれている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係る回転角度検出装置
付転がり軸受は、例えば自動車のステアリング装置に組
み込んで、ステアリングシャフトの回転角度等を検出す
る為に利用する。
付転がり軸受は、例えば自動車のステアリング装置に組
み込んで、ステアリングシャフトの回転角度等を検出す
る為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のステアリング装置は、ダッシュ
ボードの下側に支持された円管状のステアリングコラム
の内側にステアリングシャフトを、例えば深溝型玉軸受
等の転がり軸受で支持する事により、構成されている。
前輪への舵角付与の際には、ステアリングホイールの操
作に基づき、上記ステアリングシャフトを回転させる。
ボードの下側に支持された円管状のステアリングコラム
の内側にステアリングシャフトを、例えば深溝型玉軸受
等の転がり軸受で支持する事により、構成されている。
前輪への舵角付与の際には、ステアリングホイールの操
作に基づき、上記ステアリングシャフトを回転させる。
【０００３】ところで、パワーステアリング装置、或は
四輪操舵装置には、上記ステアリングシャフトの回転角
度、更には回転角速度を検出し、この検出信号に基づい
て、油圧シリンダに送り込む油圧を調整したり（パワー
ステアリング装置の場合）、或は後輪に付与する舵角を
調整したり（四輪操舵装置の場合）するものがある。こ
の為に従来から、図１３に示す様な回転角度検出装置に
より、上記ステアリングシャフトの回転角度（更に必要
に応じて回転角速度）を検出している。
四輪操舵装置には、上記ステアリングシャフトの回転角
度、更には回転角速度を検出し、この検出信号に基づい
て、油圧シリンダに送り込む油圧を調整したり（パワー
ステアリング装置の場合）、或は後輪に付与する舵角を
調整したり（四輪操舵装置の場合）するものがある。こ
の為に従来から、図１３に示す様な回転角度検出装置に
より、上記ステアリングシャフトの回転角度（更に必要
に応じて回転角速度）を検出している。
【０００４】この回転角度検出装置は、ステアリングシ
ャフト１の中間部に外嵌固定した、１対のトーンホイー
ル２、３と、図示しないステアリングコラムに支持され
て、上記トーンホイール２の外周面に対向するセンサ組
立４と、同じくステアリングコラムに支持されて、上記
トーンホイール３の外周面と対向するセンサ５とから構
成されている。上記各トーンホイール２、３は、それぞ
れ永久磁石により構成されている。そして、一方のトー
ンホイール２はその外周面に、Ｓ極とＮ極とを円周方向
に亙って交互に、且つ等間隔で配置している。又、他方
のトーンホイール３は、円周方向１個所のみを、残りの
部分と異なる極（図示の例では１個所のみをＳ極）とし
ている。
ャフト１の中間部に外嵌固定した、１対のトーンホイー
ル２、３と、図示しないステアリングコラムに支持され
て、上記トーンホイール２の外周面に対向するセンサ組
立４と、同じくステアリングコラムに支持されて、上記
トーンホイール３の外周面と対向するセンサ５とから構
成されている。上記各トーンホイール２、３は、それぞ
れ永久磁石により構成されている。そして、一方のトー
ンホイール２はその外周面に、Ｓ極とＮ極とを円周方向
に亙って交互に、且つ等間隔で配置している。又、他方
のトーンホイール３は、円周方向１個所のみを、残りの
部分と異なる極（図示の例では１個所のみをＳ極）とし
ている。
【０００５】上記センサ組立４は、１対のセンサを組み
合わせて成る。この１対のセンサは、円周方向に亙っ
て、上記トーンホイール２を構成する隣り合うＳ極同士
（或はＮ極同士）のピッチＰ2 の１／４（Ｐ2 ／４）だ
けずらせて配置している。上記１対のセンサとしては、
特性が同じものを使用する。従って、上記ステアリング
シャフト１が一方向に回転した場合には、図１４に実線
ａ、ｂで示した様に、一方のセンサの出力が立ち上がっ
た後、１／４周期だけ遅れて、他方のセンサの出力が立
ち上がる。又、上記ステアリングシャフト１が他方向に
回転した場合には、一方のセンサの出力が立ち上がった
後、３／４周期遅れて、他方のセンサの出力が立ち上が
る。
合わせて成る。この１対のセンサは、円周方向に亙っ
て、上記トーンホイール２を構成する隣り合うＳ極同士
（或はＮ極同士）のピッチＰ2 の１／４（Ｐ2 ／４）だ
けずらせて配置している。上記１対のセンサとしては、
特性が同じものを使用する。従って、上記ステアリング
シャフト１が一方向に回転した場合には、図１４に実線
ａ、ｂで示した様に、一方のセンサの出力が立ち上がっ
た後、１／４周期だけ遅れて、他方のセンサの出力が立
ち上がる。又、上記ステアリングシャフト１が他方向に
回転した場合には、一方のセンサの出力が立ち上がった
後、３／４周期遅れて、他方のセンサの出力が立ち上が
る。
【０００６】従って、センサ組立４を構成する１対のセ
ンサの内の何れか一方、又は双方のセンサの出力が立ち
上がる回数をカウントすれば、上記ステアリングシャフ
ト１の回転角度を知る事が出来る。又、単位時間当たり
の立ち上がり回数をカウントするか、立ち上がり継続時
間ｔを測定すれば、回転角速度を知る事が出来る。更
に、両センサの出力が立ち上がるタイミングを観察すれ
ば、回転方向を知る事が出来る。
ンサの内の何れか一方、又は双方のセンサの出力が立ち
上がる回数をカウントすれば、上記ステアリングシャフ
ト１の回転角度を知る事が出来る。又、単位時間当たり
の立ち上がり回数をカウントするか、立ち上がり継続時
間ｔを測定すれば、回転角速度を知る事が出来る。更
に、両センサの出力が立ち上がるタイミングを観察すれ
ば、回転方向を知る事が出来る。
【０００７】更に、上記センサ５の出力は、図１４に実
線ｃで示す様に、ステアリングシャフト１が１回転する
度に１回だけ立ち上がる。このセンサ５の出力は、ステ
アリングシャフト１が中立位置（前輪への舵角付与を行
なわない位置）にあるか否かを検知する為に利用する。
従って、上記ステアリングシャフト１が中立位置に存在
する場合に、上記センサ５とトーンホイール３のＳ極と
が対向する様に、両部材５、３を、ステアリングコラム
及びステアリングシャフト１に組み付ける。
線ｃで示す様に、ステアリングシャフト１が１回転する
度に１回だけ立ち上がる。このセンサ５の出力は、ステ
アリングシャフト１が中立位置（前輪への舵角付与を行
なわない位置）にあるか否かを検知する為に利用する。
従って、上記ステアリングシャフト１が中立位置に存在
する場合に、上記センサ５とトーンホイール３のＳ極と
が対向する様に、両部材５、３を、ステアリングコラム
及びステアリングシャフト１に組み付ける。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の回転角度検出
装置付転がり軸受は、ステアリング装置にステアリング
シャフトの回転角度を検出する為の機構を組み込む作業
の簡略化を図る事で、回転角度検出機能付ステアリング
装置の低廉化を図るものである。
装置付転がり軸受は、ステアリング装置にステアリング
シャフトの回転角度を検出する為の機構を組み込む作業
の簡略化を図る事で、回転角度検出機能付ステアリング
装置の低廉化を図るものである。
【０００９】図１３に示した従来構造の場合、トーンホ
イール２、３、センサ組立４、センサ５、更にはステア
リングコラムの内側にステアリングシャフト１を支持す
る為の転がり軸受が、別個の部品として用意されてい
る。そして、回転角度検出装置を構成する場合には、各
部品２〜５を独立に、ステアリングシャフト１及びステ
アリングコラムに組み付ける。従って、部品管理及び組
み付け作業が面倒になり、回転角度検出装置の製作費が
嵩む原因となっている。
イール２、３、センサ組立４、センサ５、更にはステア
リングコラムの内側にステアリングシャフト１を支持す
る為の転がり軸受が、別個の部品として用意されてい
る。そして、回転角度検出装置を構成する場合には、各
部品２〜５を独立に、ステアリングシャフト１及びステ
アリングコラムに組み付ける。従って、部品管理及び組
み付け作業が面倒になり、回転角度検出装置の製作費が
嵩む原因となっている。
【００１０】本発明の回転角度検出装置付転がり軸受
は、上述の様な事情に鑑みて発明されたものである。
は、上述の様な事情に鑑みて発明されたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の回転角度検出装
置付転がり軸受は、第一軌道面を有し、使用時に回転す
る第一軌道輪と、第一軌道面に対向する第二軌道面を有
し、使用時に回転しない第二軌道輪と、上記第一軌道面
と第二軌道面との間に転動自在に設けられた複数の転動
体と、上記第一軌道輪に支持された、円環状のトーンホ
イールと、上記第二軌道輪に支持されたセンサ組立とを
備えている。
置付転がり軸受は、第一軌道面を有し、使用時に回転す
る第一軌道輪と、第一軌道面に対向する第二軌道面を有
し、使用時に回転しない第二軌道輪と、上記第一軌道面
と第二軌道面との間に転動自在に設けられた複数の転動
体と、上記第一軌道輪に支持された、円環状のトーンホ
イールと、上記第二軌道輪に支持されたセンサ組立とを
備えている。
【００１２】上記トーンホイールは、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る第一検出部、
及び円周方向１個所の磁気特性を残り部分の磁気特性と
異ならせた第二検出部を有する。又、上記センサ組立
は、それぞれが上記第一検出部に対向した第一、第二セ
ンサ、及び上記第二検出部に対向した第三センサを有す
る。
気特性を、交互に且つ等間隔に変化させる第一検出部、
及び円周方向１個所の磁気特性を残り部分の磁気特性と
異ならせた第二検出部を有する。又、上記センサ組立
は、それぞれが上記第一検出部に対向した第一、第二セ
ンサ、及び上記第二検出部に対向した第三センサを有す
る。
【００１３】更に、第一センサと第二センサとは、円周
方向に亙りずらせて配置されている。そして、この第
一、第二センサのずれの大きさをＬとし、上記第一検出
部の磁気特性が変化する周期をＰとし、ｋを整数とした
場合に、Ｌ≠ｋ・Ｐ／２の関係が成り立つ。
方向に亙りずらせて配置されている。そして、この第
一、第二センサのずれの大きさをＬとし、上記第一検出
部の磁気特性が変化する周期をＰとし、ｋを整数とした
場合に、Ｌ≠ｋ・Ｐ／２の関係が成り立つ。
【００１４】
【作用】上述の様に構成される本発明の回転角度検出装
置付転がり軸受により、例えばステアリングコラムの内
側に支持されたステアリングシャフトの回転角度、回転
角速度、回転方向を求める際の作用は、前述した従来の
回転角度検出装置とほぼ同様である。
置付転がり軸受により、例えばステアリングコラムの内
側に支持されたステアリングシャフトの回転角度、回転
角速度、回転方向を求める際の作用は、前述した従来の
回転角度検出装置とほぼ同様である。
【００１５】特に、本発明の回転角度検出装置付転がり
軸受の場合、転がり軸受とトーンホイールと第一、第
二、第三センサとを、不離に組み合わされた、単一の部
品として取り扱える。従って、ステアリングコラムの内
側にステアリングシャフトを支持する作業と同時に、ト
ーンホイールと第一、第二、第三センサとの組み付け作
業を行なえる。この結果、部品管理及び組み付け作業が
簡略化され、回転角度検出装置の製作費低廉化を図れ
る。
軸受の場合、転がり軸受とトーンホイールと第一、第
二、第三センサとを、不離に組み合わされた、単一の部
品として取り扱える。従って、ステアリングコラムの内
側にステアリングシャフトを支持する作業と同時に、ト
ーンホイールと第一、第二、第三センサとの組み付け作
業を行なえる。この結果、部品管理及び組み付け作業が
簡略化され、回転角度検出装置の製作費低廉化を図れ
る。
【００１６】
【実施例】図１〜３は本発明の第一実施例を示してい
る。第一軌道輪である内輪６は、その外周面に、第一軌
道面である内輪軌道７を有する。第二軌道輪である外輪
８は、その内周面に、第二軌道面である外輪軌道９を有
する。互いに対向する、上記内輪軌道７と外輪軌道９と
の間には、複数の転動体（玉）１０を設けて、上記内輪
６と外輪８との相対的回転を自在としている。使用時に
上記内輪６は、ステアリングシャフト１の外周面中間部
に固定されて、このステアリングシャフト１と共に回転
する。又、使用時に上記外輪８は、ステアリングコラム
１１の内周面中間部に内嵌固定されて、回転しない。
る。第一軌道輪である内輪６は、その外周面に、第一軌
道面である内輪軌道７を有する。第二軌道輪である外輪
８は、その内周面に、第二軌道面である外輪軌道９を有
する。互いに対向する、上記内輪軌道７と外輪軌道９と
の間には、複数の転動体（玉）１０を設けて、上記内輪
６と外輪８との相対的回転を自在としている。使用時に
上記内輪６は、ステアリングシャフト１の外周面中間部
に固定されて、このステアリングシャフト１と共に回転
する。又、使用時に上記外輪８は、ステアリングコラム
１１の内周面中間部に内嵌固定されて、回転しない。
【００１７】上記内輪６の軸方向（図１〜２の左右方
向）に亙る幅寸法Ｗは、外輪８の軸方向に亙る幅寸法ｗ
よりも大きく（Ｗ＞ｗ）している。そして、これら内輪
６及び外輪８の一端面（図１、２の左端面）を一致させ
ている。従って、上記内輪６の他端部（図１、２の右端
部）、上記外輪８の他端面よりも軸方向他方（図１、２
で右方向）に向け突出して、突出部１２となっている。
そして、この突出部１２にトーンホイール１３を外嵌固
定している。
向）に亙る幅寸法Ｗは、外輪８の軸方向に亙る幅寸法ｗ
よりも大きく（Ｗ＞ｗ）している。そして、これら内輪
６及び外輪８の一端面（図１、２の左端面）を一致させ
ている。従って、上記内輪６の他端部（図１、２の右端
部）、上記外輪８の他端面よりも軸方向他方（図１、２
で右方向）に向け突出して、突出部１２となっている。
そして、この突出部１２にトーンホイール１３を外嵌固
定している。
【００１８】このトーンホイール１３は、鋼板等の磁性
金属板を断面Ｌ字形に折り曲げて、円筒状の嵌合部１４
と外向フランジ状の立ち上がり部１５とを設けると共
に、全体を円環状に形成している。そして、上記嵌合部
１４を上記突出部１２に外嵌している。上記立ち上がり
部１５の外周縁には、図３に示す様に、多数の切り欠き
１６、１６を等間隔で形成し、この立ち上がり部１５の
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。即ち、この立ち上がり部１５を、第一検出部
として機能させている。一方、上記嵌合部１４には、円
周方向１個所にのみ、切り欠き１７を形成して、この切
り欠き１７部分の磁気特性を残り部分の磁気特性と異な
らせている。即ち、この嵌合部１４を、第二検出部とし
て機能させている。
金属板を断面Ｌ字形に折り曲げて、円筒状の嵌合部１４
と外向フランジ状の立ち上がり部１５とを設けると共
に、全体を円環状に形成している。そして、上記嵌合部
１４を上記突出部１２に外嵌している。上記立ち上がり
部１５の外周縁には、図３に示す様に、多数の切り欠き
１６、１６を等間隔で形成し、この立ち上がり部１５の
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。即ち、この立ち上がり部１５を、第一検出部
として機能させている。一方、上記嵌合部１４には、円
周方向１個所にのみ、切り欠き１７を形成して、この切
り欠き１７部分の磁気特性を残り部分の磁気特性と異な
らせている。即ち、この嵌合部１４を、第二検出部とし
て機能させている。
【００１９】一方、前記外輪８の他端部（図１、２の右
端部）には、センサ組立１８を支持している。このセン
サ組立１８は、金属板をＬ字形に折り曲げて成るカバー
１９と、このカバー１９の内側に支持された合成樹脂２
０と、この合成樹脂２０中に埋設された第一〜第三セン
サ２１〜２３とから成る。
端部）には、センサ組立１８を支持している。このセン
サ組立１８は、金属板をＬ字形に折り曲げて成るカバー
１９と、このカバー１９の内側に支持された合成樹脂２
０と、この合成樹脂２０中に埋設された第一〜第三セン
サ２１〜２３とから成る。
【００２０】上記カバー１９の一端部（図１、２の左端
部）は、上記外輪８の他端部外周面に形成した段部２４
に外嵌する事で、この外輪８の他端部に支持し、上記内
輪６の突出部１２の周囲を覆っている。この様なカバー
１９の内側に、合成樹脂２０を介して保持された、第一
〜第三センサ２１〜２３の内、第一、第二センサ２１、
２２はそれぞれ、図１に示す様に、軸方向に亙って着磁
された永久磁石２５と磁気センサ２６とを備えている。
そして、各センサ２１、２２を構成する磁気センサ２６
を、前記立ち上がり部１５に対向させている。従って、
第一、第二センサ２１、２２を構成する磁気センサ２６
の出力は、上記立ち上がり部１５の回転に伴なって、図
４、５の実線α、βに示す様に変化する。
部）は、上記外輪８の他端部外周面に形成した段部２４
に外嵌する事で、この外輪８の他端部に支持し、上記内
輪６の突出部１２の周囲を覆っている。この様なカバー
１９の内側に、合成樹脂２０を介して保持された、第一
〜第三センサ２１〜２３の内、第一、第二センサ２１、
２２はそれぞれ、図１に示す様に、軸方向に亙って着磁
された永久磁石２５と磁気センサ２６とを備えている。
そして、各センサ２１、２２を構成する磁気センサ２６
を、前記立ち上がり部１５に対向させている。従って、
第一、第二センサ２１、２２を構成する磁気センサ２６
の出力は、上記立ち上がり部１５の回転に伴なって、図
４、５の実線α、βに示す様に変化する。
【００２１】又、第三センサ２３は、図２に示す様に、
直径方向（図２の上下方向）に亙って着磁された永久磁
石２７と磁気センサ２８とを備えている。そして、この
磁気センサ２８を、前記嵌合部１４の外周面に対向させ
ている。従って、この第三センサ２３を構成する磁気セ
ンサ２８の出力は、上記嵌合部１４の回転に伴なって、
図４、５の実線γで示す様に変化する。尚、各センサ２
１、２２、２３の出力信号は、コンパレータにより適宜
基準電圧と比較して、前記図１４に示す様な矩形波を得
る。
直径方向（図２の上下方向）に亙って着磁された永久磁
石２７と磁気センサ２８とを備えている。そして、この
磁気センサ２８を、前記嵌合部１４の外周面に対向させ
ている。従って、この第三センサ２３を構成する磁気セ
ンサ２８の出力は、上記嵌合部１４の回転に伴なって、
図４、５の実線γで示す様に変化する。尚、各センサ２
１、２２、２３の出力信号は、コンパレータにより適宜
基準電圧と比較して、前記図１４に示す様な矩形波を得
る。
【００２２】更に、第一センサ２１と第二センサ２２と
は、図３に示す様に、円周方向に亙りずらせて配置して
いる。この第一、第二センサ２１、２２のずれの大きさ
（円周方向長さ）Ｌは、前記立ち上がり部１５に等間隔
に形成した多数の切り欠き１６、１６のピッチＰの半分
（Ｐ／２）の非整数倍としている。即ち、ｋを整数とし
た場合に、第一検出部である上記立ち上がり部１５の磁
気特性が変化する周期である切り欠き１６、１６のピッ
チＰと、上記ずれの大きさＬとの間に、Ｌ≠ｋ・Ｐ／２
の関係が成り立つ様に、上記Ｌ及びＰを定めている。
は、図３に示す様に、円周方向に亙りずらせて配置して
いる。この第一、第二センサ２１、２２のずれの大きさ
（円周方向長さ）Ｌは、前記立ち上がり部１５に等間隔
に形成した多数の切り欠き１６、１６のピッチＰの半分
（Ｐ／２）の非整数倍としている。即ち、ｋを整数とし
た場合に、第一検出部である上記立ち上がり部１５の磁
気特性が変化する周期である切り欠き１６、１６のピッ
チＰと、上記ずれの大きさＬとの間に、Ｌ≠ｋ・Ｐ／２
の関係が成り立つ様に、上記Ｌ及びＰを定めている。
【００２３】上記第一〜第三センサ２１〜２３が検出し
た信号は、前記カバー１９の側面から導出したコード２
９を通じて、パワーステアリング装置や四輪操舵装置の
制御器（図示せず）に送り込む。又、図示の実施例で
は、前記外輪８の内周面一端寄り部分に、円輪状に形成
されたシール板３０の外周縁を係止している。そして、
このシール板３０の内周縁を、前記内輪６の外周面一端
寄り部分に近接させている。
た信号は、前記カバー１９の側面から導出したコード２
９を通じて、パワーステアリング装置や四輪操舵装置の
制御器（図示せず）に送り込む。又、図示の実施例で
は、前記外輪８の内周面一端寄り部分に、円輪状に形成
されたシール板３０の外周縁を係止している。そして、
このシール板３０の内周縁を、前記内輪６の外周面一端
寄り部分に近接させている。
【００２４】上述の様に構成される本発明の回転角度検
出装置付転がり軸受により、ステアリングコラム１１の
内側に支持されたステアリングシャフト１の回転角度、
回転角速度、回転方向を求める際の作用は、前述した従
来の回転角度検出装置とほぼ同様である。
出装置付転がり軸受により、ステアリングコラム１１の
内側に支持されたステアリングシャフト１の回転角度、
回転角速度、回転方向を求める際の作用は、前述した従
来の回転角度検出装置とほぼ同様である。
【００２５】即ち、上記ステアリングシャフト１が一方
向に回転した場合には、図４に実線α、βで示した様
に、第一センサ２１の出力が立ち上がった後、例えば１
／４周期だけ遅れて、第二センサ２２の出力が立ち上が
る。又、上記ステアリングシャフト１が他方向に回転し
た場合には、図５に実線α、βで示した様に、第一セン
サ２１の出力が立ち上がった後、例えば３／４周期遅れ
て、第二センサ２２の出力が立ち上がる。
向に回転した場合には、図４に実線α、βで示した様
に、第一センサ２１の出力が立ち上がった後、例えば１
／４周期だけ遅れて、第二センサ２２の出力が立ち上が
る。又、上記ステアリングシャフト１が他方向に回転し
た場合には、図５に実線α、βで示した様に、第一セン
サ２１の出力が立ち上がった後、例えば３／４周期遅れ
て、第二センサ２２の出力が立ち上がる。
【００２６】従って、第一、第二センサ２１、２２の内
の何れか一方、又は双方のセンサ２１、２２の出力が立
ち上がる回数をカウントすれば、上記ステアリングシャ
フト１の回転角度を知る事が出来る。又、単位時間当た
りの立ち上がり回数をカウントするか、立ち上がり継続
時間を測定すれば、回転角速度を知る事が出来る。更
に、両センサ２１、２２の出力が立ち上がるタイミン
グ、即ち、第一センサ２１の出力が立ち上がってから第
二センサ２２の出力が立ち上がる迄の周期を観察すれ
ば、回転方向を知る事が出来る。
の何れか一方、又は双方のセンサ２１、２２の出力が立
ち上がる回数をカウントすれば、上記ステアリングシャ
フト１の回転角度を知る事が出来る。又、単位時間当た
りの立ち上がり回数をカウントするか、立ち上がり継続
時間を測定すれば、回転角速度を知る事が出来る。更
に、両センサ２１、２２の出力が立ち上がるタイミン
グ、即ち、第一センサ２１の出力が立ち上がってから第
二センサ２２の出力が立ち上がる迄の周期を観察すれ
ば、回転方向を知る事が出来る。
【００２７】更に、第三センサ２３の出力は、図４、５
に実線γで示す様に、ステアリングシャフト１が１回転
する度に１回だけ立ち上がる。この第三センサ２３の出
力は、ステアリングシャフト１が中立位置にあるか否か
を検知して、このステアリングシャフト１の回転数測定
に利用される他、この第三センサ２３の出力が立ち上が
ってからの第一、第二センサ２１、２２の出力の立ち上
がり回数をカウントする事で、上記ステアリングシャフ
ト１の中立位置からの回転角度を知る為に利用される。
に実線γで示す様に、ステアリングシャフト１が１回転
する度に１回だけ立ち上がる。この第三センサ２３の出
力は、ステアリングシャフト１が中立位置にあるか否か
を検知して、このステアリングシャフト１の回転数測定
に利用される他、この第三センサ２３の出力が立ち上が
ってからの第一、第二センサ２１、２２の出力の立ち上
がり回数をカウントする事で、上記ステアリングシャフ
ト１の中立位置からの回転角度を知る為に利用される。
【００２８】特に、本発明の回転角度検出装置付転がり
軸受の場合、内輪６と外輪８と転動体１０とから成る転
がり軸受に対して、トーンホイール１３と第一、第二、
第三センサ２１、２２、２３とを、不離に組み合わせて
いる為、これら各部品６、８、１０、２１、２２、２３
を、単一の部品として取り扱える。従って、ステアリン
グコラム１１の内側にステアリングシャフト１を回転自
在に支持する作業と同時に、トーンホイール１３と第
一、第二、第三センサ２１、２２、２３との組み付け作
業を行なえる。この結果、部品管理及び組み付け作業が
簡略化され、回転角度検出機能付ステアリング装置の製
作費の低廉化を図れる。
軸受の場合、内輪６と外輪８と転動体１０とから成る転
がり軸受に対して、トーンホイール１３と第一、第二、
第三センサ２１、２２、２３とを、不離に組み合わせて
いる為、これら各部品６、８、１０、２１、２２、２３
を、単一の部品として取り扱える。従って、ステアリン
グコラム１１の内側にステアリングシャフト１を回転自
在に支持する作業と同時に、トーンホイール１３と第
一、第二、第三センサ２１、２２、２３との組み付け作
業を行なえる。この結果、部品管理及び組み付け作業が
簡略化され、回転角度検出機能付ステアリング装置の製
作費の低廉化を図れる。
【００２９】次に、図６〜８は本発明の第二実施例を示
している。本実施例の場合、トーンホイール１３ａとし
て、断面Ｌ字形の芯金の外周面及び片面に、断面Ｌ字形
の合成樹脂製磁石３２を添着したものを使用している。
この合成樹脂製磁石３２の一部で、外向フランジ状の立
ち上がり部３３の側面部分には、Ｓ極とＮ極とを交互
に、且つ、等間隔で繰り返し配置して、この立ち上がり
部分が第一検出部として機能する様にしている。又、円
筒部３４の外周面部分には、円周方向１個所にのみ、他
の部分とは異なる極（図示の例ではＮ極）を配置して、
この円筒部３４が第二検出部として機能する様にしてい
る。
している。本実施例の場合、トーンホイール１３ａとし
て、断面Ｌ字形の芯金の外周面及び片面に、断面Ｌ字形
の合成樹脂製磁石３２を添着したものを使用している。
この合成樹脂製磁石３２の一部で、外向フランジ状の立
ち上がり部３３の側面部分には、Ｓ極とＮ極とを交互
に、且つ、等間隔で繰り返し配置して、この立ち上がり
部分が第一検出部として機能する様にしている。又、円
筒部３４の外周面部分には、円周方向１個所にのみ、他
の部分とは異なる極（図示の例ではＮ極）を配置して、
この円筒部３４が第二検出部として機能する様にしてい
る。
【００３０】本実施例の場合、第一、第二、第三センサ
２１、２２、２３自体は永久磁石を持たず、磁気センサ
２６、２８のみで構成されている。その他の構成及び作
用は、前述の第一実施例と同様である。
２１、２２、２３自体は永久磁石を持たず、磁気センサ
２６、２８のみで構成されている。その他の構成及び作
用は、前述の第一実施例と同様である。
【００３１】次に、図９〜１１は本発明の第三実施例を
示している。本実施例の場合、トーンホイール１３ｂと
して、断面Ｌ字形の芯金の片面に、円輪状の合成樹脂製
磁石３２ａを添着したものを使用している。この合成樹
脂製磁石３２ａの外周寄り部分には、Ｓ極とＮ極とを交
互に、且つ、等間隔で繰り返し配置して、この外周寄り
部分が第一検出部として機能する様にしている。又、内
周寄り部分には、円周方向１個所にのみ、他の部分とは
異なる極（図示の例ではＮ極）を配置して、この内周寄
り部分が第二検出部として機能する様にしている。
示している。本実施例の場合、トーンホイール１３ｂと
して、断面Ｌ字形の芯金の片面に、円輪状の合成樹脂製
磁石３２ａを添着したものを使用している。この合成樹
脂製磁石３２ａの外周寄り部分には、Ｓ極とＮ極とを交
互に、且つ、等間隔で繰り返し配置して、この外周寄り
部分が第一検出部として機能する様にしている。又、内
周寄り部分には、円周方向１個所にのみ、他の部分とは
異なる極（図示の例ではＮ極）を配置して、この内周寄
り部分が第二検出部として機能する様にしている。
【００３２】又、内輪６ａの軸方向（図９、１０の左右
方向）に亙る幅寸法は、外輪８の軸方向に亙る幅寸法と
同じか、やや短くしている。そして、カバー１９と合成
樹脂２０とを介して外輪８に支持された第一、第二セン
サ２１、２２を上記合成樹脂製磁石３２ａの側面外周寄
り部分に、同じく第三センサ２３を内周寄り部分に、そ
れぞれ対向させている。その他の構成及び作用は、上述
の第二実施例と同様である。
方向）に亙る幅寸法は、外輪８の軸方向に亙る幅寸法と
同じか、やや短くしている。そして、カバー１９と合成
樹脂２０とを介して外輪８に支持された第一、第二セン
サ２１、２２を上記合成樹脂製磁石３２ａの側面外周寄
り部分に、同じく第三センサ２３を内周寄り部分に、そ
れぞれ対向させている。その他の構成及び作用は、上述
の第二実施例と同様である。
【００３３】更に、図１２は本発明の第四実施例を示し
ている。本実施例の場合、トーンホイール１３ｃの外周
縁にゴム等のシール片３５を、全周に亙って添着し、こ
のシール片３５の外周縁を、外輪８の内周面に摺接させ
ている。シール片３５を構成するゴム等が、切り欠き１
６内に入り込む事は差し支えない。本実施例の場合、転
動体１０設置部分に存在するグリースの漏洩防止、転動
体１０設置部分への異物進入防止を有効に図れる。その
他の構成及び作用は、前述の第一実施例の場合と同様で
ある。
ている。本実施例の場合、トーンホイール１３ｃの外周
縁にゴム等のシール片３５を、全周に亙って添着し、こ
のシール片３５の外周縁を、外輪８の内周面に摺接させ
ている。シール片３５を構成するゴム等が、切り欠き１
６内に入り込む事は差し支えない。本実施例の場合、転
動体１０設置部分に存在するグリースの漏洩防止、転動
体１０設置部分への異物進入防止を有効に図れる。その
他の構成及び作用は、前述の第一実施例の場合と同様で
ある。
【００３４】
【発明の効果】本発明の回転角度検出装置付転がり軸受
は、以上に述べた通り構成され作用する為、ステアリン
グ装置にステアリングシャフトの回転角度を検出する為
の機構を組み込む作業の簡略化を図る事で、回転角度検
出機能付ステアリング装置の低廉化を図れる。
は、以上に述べた通り構成され作用する為、ステアリン
グ装置にステアリングシャフトの回転角度を検出する為
の機構を組み込む作業の簡略化を図る事で、回転角度検
出機能付ステアリング装置の低廉化を図れる。
【図１】本発明の第一実施例を示す、図３のＡ−Ａ断面
及びＢ−Ｂ断面に相当する半部断面図。
及びＢ−Ｂ断面に相当する半部断面図。
【図２】同じく図３のＣ−Ｃ断面に相当する半部断面
図。
図。
【図３】第一、第二、第三センサとトーンホイールのみ
を取り出して、図１、２の右方から見た図。
を取り出して、図１、２の右方から見た図。
【図４】ステアリングシャフトが一方向に回転する際に
於ける、第一、第二、第三センサの出力変化を示す線
図。
於ける、第一、第二、第三センサの出力変化を示す線
図。
【図５】ステアリングシャフトが他方向に回転する際に
於ける、第一、第二、第三センサの出力変化を示す線
図。
於ける、第一、第二、第三センサの出力変化を示す線
図。
【図６】本発明の第二実施例を示す、図８のＤ−Ｄ断面
及びＥ−Ｅ断面に相当する半部断面図。
及びＥ−Ｅ断面に相当する半部断面図。
【図７】同じく図８のＦ−Ｆ断面に相当する半部断面
図。
図。
【図８】第一、第二、第三センサとトーンホイールのみ
を取り出して、図６、７の右方から見た図。
を取り出して、図６、７の右方から見た図。
【図９】本発明の第三実施例を示す、図１１のＧ−Ｇ断
面及びＨ−Ｈ断面に相当する半部断面図。
面及びＨ−Ｈ断面に相当する半部断面図。
【図１０】同じく図１１のＩ−Ｉ断面に相当する半部断
面図。
面図。
【図１１】第一、第二、第三センサとトーンホイールの
みを取り出して、図９、１０の右方から見た図。
みを取り出して、図９、１０の右方から見た図。
【図１２】本発明の第四実施例を示す半部断面図。
【図１３】従来の回転角度検出装置を示す斜視図。
【図１４】各センサの出力信号を示す線図。
１ ステアリングシャフト ２、３ トーンホイール ４ センサ組立 ５ センサ ６、６ａ 内輪 ７ 内輪軌道 ８ 外輪 ９ 外輪軌道 １０ 転動体 １１ ステアリングコラム １２ 突出部 １３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ トーンホイール １４ 嵌合部 １５ 立ち上がり部 １６、１７ 切り欠き １８ センサ組立 １９ カバー ２０ 合成樹脂 ２１ 第一センサ ２２ 第二センサ ２３ 第三センサ ２４ 段部 ２５ 永久磁石 ２６ 磁気センサ ２７ 永久磁石 ２８ 磁気センサ ２９ コード ３０ シール板 ３１ 芯金 ３２、３２ａ 合成樹脂製磁石 ３３ 立ち上がり部 ３４ 円筒部 ３５ シール片
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ // Ｂ６２Ｄ 1/16 Ｂ６２Ｄ 1/16
Claims (1)
- 【請求項１】 第一軌道面を有し、使用時に回転する第
一軌道輪と、第一軌道面に対向する第二軌道面を有し、
使用時に回転しない第二軌道輪と、上記第一軌道面と第
二軌道面との間に転動自在に設けられた複数の転動体
と、上記第一軌道輪に支持された、円環状のトーンホイ
ールと、上記第二軌道輪に支持されたセンサ組立とを備
え、上記トーンホイールは、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た第一検出部、及び円
周方向１個所の磁気特性を残り部分の磁気特性と異なら
せた第二検出部を有し、上記センサ組立は、それぞれが
上記第一検出部に対向した第一、第二センサ、及び上記
第二検出部に対向した第三センサを有し、第一センサと
第二センサとは、円周方向に亙りずらせて配置されてお
り、この第一、第二センサのずれの大きさをＬとし、上
記第一検出部の磁気特性が変化する周期をＰとし、ｋを
整数とした場合に、Ｌ≠ｋ・Ｐ／２の関係が成り立つ回
転角度検出装置付転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10289275A JPH11194009A (ja) | 1993-01-29 | 1998-10-12 | 回転角度検出装置付転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP006042U JPH0662305U (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 回転角度検出装置付転がり軸受 |
| JP10289275A JPH11194009A (ja) | 1993-01-29 | 1998-10-12 | 回転角度検出装置付転がり軸受 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34987699A Division JP3304943B2 (ja) | 1999-12-09 | 1999-12-09 | 回転角速度検出装置付転がり軸受 |
| JP2002145685A Division JP2003049860A (ja) | 2002-05-21 | 2002-05-21 | 回転状態検出装置付転がり軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11194009A true JPH11194009A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=11627577
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP006042U Pending JPH0662305U (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 回転角度検出装置付転がり軸受 |
| JP10289275A Pending JPH11194009A (ja) | 1993-01-29 | 1998-10-12 | 回転角度検出装置付転がり軸受 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP006042U Pending JPH0662305U (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 回転角度検出装置付転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPH0662305U (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003044381A1 (fr) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Nsk Ltd. | Palier a roulement equipe d'un detecteur et dispositif de detection d'un mode de rotation |
| JP2003194048A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Nsk Ltd | センサ付き転がり軸受 |
| JP2004353732A (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Nsk Ltd | センサ付き転がり軸受装置 |
| JP2005127796A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Ntn Corp | アブソリュートエンコーダ付軸受 |
| JP2006226874A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Uchiyama Mfg Corp | 磁気エンコーダ及びトーンホイール |
| WO2007086363A1 (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-02 | Ntn Corporation | 回転センサ付き転がり軸受 |
| US7771121B2 (en) | 2003-10-22 | 2010-08-10 | Ntn Corporation | Bearing assembly with built-in absolute encoder |
| JP2010175021A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Jtekt Corp | ステアリングコラム用軸受 |
| WO2018086654A1 (de) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Lageranordnung und verfahren zum herstellen einer solchen |
| CN110553841A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-12-10 | 浙江西密克轴承股份有限公司 | 音环检测机 |
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|---|---|---|---|---|
| FR2792381B1 (fr) * | 1999-04-14 | 2001-05-25 | Roulements Soc Nouvelle | Roulement a codeur incorpore |
| JP2002040037A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-06 | Ntn Corp | 回転センサ付軸受およびモータ |
| JP5684981B2 (ja) * | 2008-10-28 | 2015-03-18 | 日立金属株式会社 | インデックスセンサ |
| JP5464999B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2014-04-09 | ユニキャリア株式会社 | リーチ式フォークリフト |
| JP2011152807A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Tcm Corp | リーチ式フォークリフト |
| JP5822108B2 (ja) | 2011-03-31 | 2015-11-24 | Ｋｙｂ株式会社 | ステアリングシャフト回転角度検出装置 |
| JP5739000B2 (ja) * | 2011-09-30 | 2015-06-24 | パイオニア株式会社 | 回転角度検出装置及び回転角度検出方法 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP006042U patent/JPH0662305U/ja active Pending
-
1998
- 1998-10-12 JP JP10289275A patent/JPH11194009A/ja active Pending
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| WO2003044381A1 (fr) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Nsk Ltd. | Palier a roulement equipe d'un detecteur et dispositif de detection d'un mode de rotation |
| US7290938B2 (en) | 2001-11-22 | 2007-11-06 | Nsk Ltd. | Sensor-equipped rolling bearing, and rotation state detecting device |
| US7481583B2 (en) | 2001-11-22 | 2009-01-27 | Nsk Ltd. | Rolling bearing with sensor and rotary state detecting device |
| JP2003194048A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Nsk Ltd | センサ付き転がり軸受 |
| JP2004353732A (ja) * | 2003-05-28 | 2004-12-16 | Nsk Ltd | センサ付き転がり軸受装置 |
| JP2005127796A (ja) * | 2003-10-22 | 2005-05-19 | Ntn Corp | アブソリュートエンコーダ付軸受 |
| US7771121B2 (en) | 2003-10-22 | 2010-08-10 | Ntn Corporation | Bearing assembly with built-in absolute encoder |
| JP2006226874A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Uchiyama Mfg Corp | 磁気エンコーダ及びトーンホイール |
| WO2007086363A1 (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-02 | Ntn Corporation | 回転センサ付き転がり軸受 |
| JP2010175021A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Jtekt Corp | ステアリングコラム用軸受 |
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| CN110553841A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-12-10 | 浙江西密克轴承股份有限公司 | 音环检测机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0662305U (ja) | 1994-09-02 |
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