(57)【要約】【課題】  トーンホイール４ａの被検出面の磁気特性が変化するピッチを短くした場合でも、センサ５ｂの出力変化の大きさを確保できる構造を実現する。【解決手段】  このセンサ５ｂを構成する永久磁石１５と磁気検出素子１７との間に、この永久磁石１５から供給される磁束をこの磁気検出素子１７に集中させる為の、磁性材製の磁束集束素子１８を設置する。この構成により、この磁気検出素子１７を通過する磁束の量を多くして、上記トーンホイール４ａの被検出面の磁気特性の変化に対応する、上記磁気検出素子１７を通過する磁束の変化の程度を大きくできる。この結果、上記センサ５ｂの出力信号を大きく変化させて、回転部材の回転速度、回転角度等、この回転部材の回転に関する値を正確に求められる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気特性を円周方向に関して交互に変化させた被検出面を有し、この被検出面の中心と回転中心とを一致させた状態で回転部材に支持されるトーンホイールと、この回転部材に隣接して設けられる回転しない静止部材に支持されて、このトーンホイールの回転に伴って出力信号を変化させるセンサとを備え、このセンサは、永久磁石と、この永久磁石から供給される磁束を通過させ、通過する磁束の密度に対応して特性を変化させる磁気検出素子とを具えたものである回転検出装置に於いて、上記永久磁石の着磁方向一端面と、磁束の通過方向に関する上記磁気検出素子の両端面のうちの一端面との間に、上記永久磁石から供給される磁束をこの磁気検出素子に集中させる為の、磁性材製の磁束集束素子を設置した事を特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
磁束集束素子は、永久磁石の着磁方向一端面に当接する一端側の面積が広く、磁気検出素子の磁束の通過方向に関する一端面に当接する他端側の面積が狭く、上記一端側からこの他端側に向け、断面積が漸次狭くなる形状を有するものである、請求項１に記載した回転検出装置。
【請求項３】
磁束集束素子の他端側の面積が、永久磁石から供給される磁束が飽和する面積よりも広い、請求項２に記載した回転検出装置。
【請求項４】
トーンホイールの円周方向に関して、磁束集束素子の他端側の幅寸法が、このトーンホイールの被検出面の磁気特性が変化するピッチの１／２よりも小さい、請求項１〜３の何れかに記載した回転検出装置。
【請求項５】
磁束の通過方向に関する磁気検出素子の両端面のうちの他端面に、磁性材製で、この他端面に当接する基端面の面積が広く、逆側の先端面の面積が狭い、第二の磁束集束素子を設け、この第二の磁束集束素子の先端面をトーンホイールの被検出面に対向させた、請求項１〜４の何れかに記載した回転検出装置。
【請求項６】
永久磁石と、磁束集束素子と、磁気検出素子とを、非分離に結合固定して一体に取り扱い自在とした、請求項１〜５の何れかに記載した回転検出装置。
【請求項７】
磁気検出素子の特性変化に応じた出力信号を得る為の波形整形回路を、永久磁石と磁束集束素子と磁気検出素子とに対し非分離に結合固定して一体に取り扱い自在とした、請求項６に記載した回転検出装置。
【請求項８】
永久磁石として、少なくとも着磁方向一端面寄り部分を、この着磁方向一端面の面積が最も狭く、この着磁方向一端面から離れるに従って断面積が広くなる方向に傾斜した形状のものを使用する代わりに、磁束集束素子を省略した、請求項１〜７の何れかに記載した回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る回転検出装置は、例えば自動車の車輪支持用転がり軸受ユニットに組み込んで、自動車の車輪の回転速度或は回転量（回転角度）を検出する為に利用する。更には、工作機械等、各種機械装置の可動部に組み込んで、この可動部の移動速度或は移動量を求める為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。又、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）や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、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。この為、上記転がり軸受ユニットに回転検出装置を組み込んだ回転検出装置付転がり軸受ユニットにより、上記車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する事が、近年広く行なわれる様になっている。
【０００３】
図５〜６は、この様な目的で使用される回転検出装置付転がり軸受ユニットの従来構造の１例として、特許文献１に記載されたものを示している。この回転検出装置付転がり軸受ユニットは、回転しない静止部材である外輪１の内径側に、回転部材であるハブ２及び内輪３を回転自在に支持している。そして、このハブ２の一部に固定したトーンホイール４の回転速度を、上記外輪１に支持したセンサ５により検出自在としている。
【０００４】
即ち、上記外輪１の内周面には複列の外輪軌道６、６を、外周面には結合フランジ７を、それぞれ形成している。これに対し、上記ハブ２の外周面の一部で、上記外輪１の外端開口から突出した部分には、取付フランジ８を形成している。又、上記ハブ２の中間部外周面、及びこのハブ２の内端部に外嵌固定した上記内輪３の外周面には、内輪軌道９、９を形成している。そして、これら各内輪軌道９、９と上記各外輪軌道６、６との間に転動体１０、１０を、それぞれ複数個ずつ、転動自在に設けている。
【０００５】
上述の様な転がり軸受ユニットに回転検出装置を組み込むべく、上記内輪３の内端部には、上記トーンホイール４を外嵌固定している。図示の例の場合、このトーンホイール４は、軟鋼板等の磁性金属板に塑性加工を施す事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に構成している。そして、このトーンホイール４の円輪部１２に多数の透孔を、円周方向に関して等間隔に形成する事により、この円輪部の磁気特性を、円周方向に関して交互に且つ等間隔に変化させている。又、上記外輪１の内端開口部に嵌合固定したカバー１３に、上記センサ５を包埋支持した合成樹脂製のセンサホルダ１４を支持固定している。この状態で、このセンサ５の検出部を、上記トーンホイール４を構成する円輪部１２の、被検出面である内側面に、微小隙間を介してアキシアル方向に対向させている。
【０００６】
上述の様に構成する回転検出装置付転がり軸受ユニットの使用時には、上記外輪１の外周面に設けた結合フランジ７を懸架装置に結合固定すると共に、前記ハブ２の外周面に設けた取付フランジ８に車輪を支持固定する。この状態で、この車輪と共に上記トーンホイール４が回転すると、このトーンホイール４の回転速度に応じて、上記センサ５の出力信号の周波数が変化する。従って、このセンサ５の出力信号を図示しない制御器に送れば、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。
【０００７】
又、特許文献２には、図７〜８に示す様に、回転部材である内輪３の外周面にトーンホイール４ａを外嵌固定し、静止部材である外輪１ａの軸方向中間部にセンサ５ａを、この外輪１ａを径方向に貫通する状態で支持固定した、回転検出装置付転がり軸受ユニットが記載されている。この従来構造の第２例の場合には、上記トーンホイール４ａの被検出面である外周面に、歯車状の凹凸を形成している。そして、上記センサ５ａの検出部をこの外周面に、微小隙間を介してラジアル方向に対向させている。
【０００８】
例えば上述の様な転がり軸受ユニットに組み込む回転検出装置を構成する、磁気検出型のセンサ５、５ａとして従来から、パッシブ型のものとアクティブ型のものとが広く知られている。このうちのパッシブ型のセンサは、磁束の変化に対応してコイルに電圧を惹起させ、この電圧の変化を出力信号として得るものである。又、アクティブ型のものは、磁束の変化に対応して、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出素子の特性を変化させ、この特性の変化に対応した出力信号を得るものである。
【０００９】
このうちのアクティブ型のセンサは、パッシブ型のセンサに比べて小型に構成でき、しかも、トーンホイールの回転速度に拘らず安定した出力を得られる事から、近年広く使用される様になっている。アクティブ型のセンサは、永久磁石と、この永久磁石から供給される磁束を通過させ、通過する磁束の密度に対応して特性を変化させる磁気検出素子とから成る。この様なアクティブ型のセンサを、磁性材製のトーンホイールの被検出面に対向させた状態で、このトーンホイールが回転すると、上記磁気検出素子とこの被検出面の強磁性部分との距離が短くなった状態で、この磁気検出素子を通過する磁束の密度が高くなる。これに対して、この磁気検出素子とこの被検出面の強磁性部分との距離が長くなった状態で、この磁気検出素子を通過する磁束の密度が低くなる。上述した様に、この磁気検出素子の特性は、通過する磁束の密度に対応して変化するので、ブリッジ回路等の適宜の処理回路により上記特性の変化を電気信号に変換すれば、上記トーンホイールの回転速度に対応した出力信号を得られる。
【００１０】
ところで、センサの出力変化に基づいてトーンホイールの回転速度を求める方法には、変化の周期に基づいて求める方法と、変化の周波数に基づいて求める方法とがある。このうち、変化の周期に応じて求める方法を採用し、回転速度の検出に関する応答性を高くする為には、トーンホイールの被検出面の磁気特性が変化するピッチを短くする必要がある。又、周波数に応じて求める方法を採用し、回転速度の検出に関する精度（分解能）を高くする場合も、上記ピッチを短くする必要がある。近年、ＡＢＳやＴＣＳの高性能化に対応して、上記応答性や検出精度を高くする要求が増えている。又、これらＡＢＳやＴＣＳのフィード・フォワード制御等を可能にすべく、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する転動体の公転速度を、この転動体を保持した保持器の回転速度として求め、この保持器の回転速度に基づいて、車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる荷重を求める事も考えられている。この様な場合、荷重変化に対応した、上記保持器の回転速度の変化量は少ない。この為、回転速度検出に関する分解能を高めるべく、従来の回転検出装置の場合に比べて、上記ピッチを短く（被検出面の全周に亙る特性変化の回数を多く）する必要が、特に高くなる。
【００１１】
ところが、センサとして従来構造と同じものを採用したまま、上記ピッチを短くすると、このセンサの出力変化の程度が小さくなり、正確に回転速度検出を行なえなくなる可能性がある。この理由は、アクティブ型のセンサに内蔵された永久磁石から供給される磁束のうち、磁気検出素子を通過せずに流れる割合が増える為である。即ち、上記永久磁石の直径は、磁束の量を確保する必要上、あまり小さくできない。この為、トーンホイールの被検出面に存在する磁気特性の変化に関するピッチが小さくなると、図９に示す様に、永久磁石１５の着磁方向一端面（図９の下端面）が、トーンホイール４ａの被検出面の複数のピッチ分に対応する範囲に対向してしまう。例えば、この被検出面に多数の凸部１６、１６を、円周方向に関して等間隔で配置した場合、上記永久磁石１５の着磁方向一端面は、磁気検出素子１７が対向している凸部１６だけでなく、円周方向に隣り合う凸部１６、１６にも対向した状態となる。この状態では、上記永久磁石１５の着磁方向一端面から出た磁束のうちのかなりの部分が、上記円周方向に隣り合う凸部１６、１６に直接流れて、上記磁気検出素子１７を通過する磁束の量が少なくなる。
【００１２】
この結果、上記トーンホイール４ａの回転に拘らず、上記磁気検出素子１７を通過する磁束の変化量が少なくなり、この磁気検出素子１７の特性が変化する程度が小さくなって、上記トーンホイール４ａの回転速度検出の信頼性確保が難しくなる。この傾向は、上記磁気検出素子１７と上記トーンホイール４ａの被検出面との距離である、測定隙間が大きい場合に著しくなる。尚、この被検出面の特性変化のピッチを小さくするのに合わせて、上記永久磁石１５の直径を小さくすれば、上記磁気検出素子１７を通過せずに流れる磁束の量そのものは少なくできる。但し、この磁気検出素子１７を通過する磁束の量自体が少なくなる為、やはり上記トーンホイール４ａの回転速度を正確に測定しにくくなる為、採用する事は難しい。
【００１３】
【特許文献１】実開平７−３１５３９号公報
【特許文献２】特開平８−９４６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の回転検出装置付転がり軸受ユニットは、上述の様な事情に鑑み、磁性材製のトーンホイールの被検出面の磁気特性が変化するピッチを短くした場合でも、検出部をこの被検出面に対向させたセンサの出力変化の大きさを確保できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の回転検出装置は、トーンホイールとセンサとを備える。
このうちのトーンホイールは、磁気特性を円周方向に関して交互に変化させた被検出面を有する。そして、この被検出面の中心と回転中心とを一致させた状態で、回転部材に支持される。
又、上記センサは、上記回転部材に隣接して回転しない静止部材に支持される。そして、上記トーンホイールの回転に伴って、出力信号を変化させる。
又、上記センサは、永久磁石と、この永久磁石から供給される磁束を通過させ、通過する磁束の密度に対応して特性を変化させる磁気検出素子とを具える。
特に、本発明の回転検出装置に於いては、上記永久磁石の着磁方向一端面と、磁束の通過方向に関する上記磁気検出素子の両端面のうちの一端面との間に、上記永久磁石から供給される磁束をこの磁気検出素子に集中させる為の、磁性材製の磁束集束素子を設置している。
【発明の効果】
【００１６】
上述の様に構成する本発明の回転検出装置の場合には、永久磁石の着磁方向一端面から出入りする磁束が、磁束集束素子に導かれて、磁気検出素子に流れる。この為、この着磁方向一端面の面積と磁気検出素子の面積との相違に関係なく、この着磁方向一端面から出入りする磁束が、この磁気検出素子を集中して通過する。
この為、この磁気検出素子を通過する磁束の量を多くして、トーンホイールの被検出面の磁気特性の変化に対応する、上記磁気検出素子を通過する磁束の変化の程度を大きくできる。この結果、センサの出力信号を大きく変化させて、回転部材の回転速度、回転角度等、この回転部材の回転に関する値を正確に求められる。
特に、上記トーンホイールの被検出面の磁気特性の変化に関するピッチが短くなっても、上記着磁方向一端面から出入りする磁束のうちで、上記磁気検出素子を通過せずに流れる磁束の割合を小さく抑えて、上記回転部材の回転に関する値を正確に求められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した様に、磁束集束素子を、永久磁石の着磁方向一端面に当接する一端側の面積が広く、磁気検出素子の磁束の通過方向に関する一端面に当接する他端側の面積が狭く、上記一端側からこの他端側に向け、断面積が漸次狭くなる形状を有するものとする。
この様な形状としては、例えば円すい台状若しくは略円すい台形状、角すい台状若しくは略角すい台形状等が考えられる。
上記磁束集束素子を上述の様な形状とすれば、永久磁石の着磁方向一端面から出入りする磁束を上記磁気検出素子に効率良く導いて、センサの出力信号を大きく変化させる事ができる。
【００１８】
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、上記磁束集束素子の他端側の面積を、上記永久磁石から供給される磁束が飽和する面積よりも広くする。言い換えれば、上記磁束集束素子のうちで、磁束の通過面積が最も狭くなる他端側の端面を通過する磁束の密度を、上記磁束集束素子を構成する磁性材に関する磁気飽和密度以下に抑える。
この様に構成すれば、上記永久磁石の着磁方向一端面から出入りし、上記磁束集束素子を通過する磁束のほぼ全量を、上記磁気検出素子に導ける。言い換えれば、上記着磁方向一端面からこの磁束集束素子に入り込んだ磁束のうちで、この磁束集束素子外に漏れ出す漏洩磁束を少なくできる。又、トーンホイールの被検出面の特性変化に基づいて上記磁束集束素子を流れようとする磁束の量が変化した場合に、上記磁気検出素子を通過する磁束を確実に変化させて、センサの出力信号を大きく変化させる事ができる。
【００１９】
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、上記トーンホイールの円周方向に関して、上記磁束集束素子の他端側の幅寸法を、このトーンホイールの被検出面の磁気特性が変化するピッチの１／２よりも小さくする。
この様に構成すれば、上記磁束集束素子の他端側から出入りする磁束が磁気検出素子を通過せずに上記被検出面に流れる事をより効果的に防止できる。そして、この磁気検出素子を通過する磁束の量を確保して、この磁気検出素子の特性変化の程度を大きくし、上記センサの出力信号を大きく変化させられる。
【００２０】
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した様に、磁束の通過方向に関する、上記磁気検出素子の両端面のうちの他端面に、磁性材製で、この他端面に当接する基端面の面積が広く、逆側の先端面の面積が狭い、第二の磁束集束素子を設ける。そして、この第二の磁束集束素子の先端面をトーンホイールの被検出面に対向させる。即ち、上記磁気検出素子を、磁束集束素子と上記第二の磁束集束素子とにより、磁束の流れ方向両側から挟持した構造とする。
この様に構成すれば、上記被検出面に対向する、上記第二の磁束集束素子の先端面の面積を、上記磁気検出素子の面積よりも更に小さくできる。そして、上記トーンホイールの被検出面の磁気特性の変化に関するピッチをより小さくしても、上記磁気検出素子を通過せずに流れる磁束の割合を少なく抑えられる。この為、上記トーンホイールの回転に関する測定精度の向上と、上記センサの出力信号変化の大きさの確保とを、より高次元で両立させられる。
【００２１】
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項６に記載した様に、永久磁石と、磁束集束素子と、磁気検出素子とを、非分離に結合固定して一体に取り扱い自在とする。
この場合に、より好ましくは、請求項７に記載した様に、磁気検出素子の特性変化に応じた出力信号を得る為の波形整形回路を、永久磁石と磁束集束素子と磁気検出素子とに対し非分離に結合固定して、一体に取り扱い自在とする。
この様に構成すれば、上記センサの構成各部材の取り扱いが容易になる。上記波形成形回路を一体に取り扱い自在とすれば、この取り扱いを更に容易にできる。
【００２２】
又、本発明を実施する場合に、請求項８に記載した様に、永久磁石として、少なくとも着磁方向一端面寄り部分を、この着磁方向一端面の面積が最も狭く、この着磁方向一端面から離れるに従って断面積が広くなる方向に傾斜した形状のものを使用する代わりに、磁束集束素子を省略する事もできる。
この様な構造によっても、上記トーンホイールの被検出面の磁気特性の変化に関するピッチが短くても、磁気検出素子を通過せずに流れる磁束の割合を小さく抑えて、回転部材の回転に関する値を正確に求められる。
【実施例１】
【００２３】
図１〜３は、請求項１〜４、６、７に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、本実施例の特徴は、トーンホイール４ａの被検出面である外周面の磁気特性の変化に関するピッチを短くすべく、この外周面に多数の凸部１６、１６を形成した場合にも、センサ５ｂを構成する磁気検出素子１７を通過しつつ流れる磁束の量を確保する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用に就いては、前述の図５〜６或は図７〜８に示した従来構造とほぼ同様である為、同等部分に関する図示並びに説明は省略して、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。
【００２４】
本実施例に組み込むセンサ５ｂは、図１〜２に示す様に、永久磁石１５と、磁束集束素子１８と、磁気検出素子１７とを、磁束の流れ方向、或はこれら各部材１５、１８、１７の軸方向（図１〜２の上下方向）に、互いに直列に積層している。このうちの永久磁石１５は、厚肉の円板状、正方形若しくは矩形板状で、軸方向に着磁されている。又、上記磁気検出素子１７は、この永久磁石１５から供給される磁束を通過させ、通過する磁束の密度に対応して特性を変化させるもので、ホールＩＣ、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等、従来から知られている各種素子を使用できる。
【００２５】
更に、上記磁束集束素子１８は、磁性体により造られたもので、上記磁束の流れ方向に関する両端面のうちの一端面（図１〜２の上端面）を、上記永久磁石１５の着磁方向一端面（図１〜２の下端面）に当接させている。これに対して、上記磁束集束素子１８の他端面（図１〜２の下端面）は、磁束の通過方向に関する上記磁気検出素子１７の両端面のうちの一端面（図１〜２の上端面）に当接させている。上記磁束集束素子１８は、上記永久磁石１５から供給される（図示の例では、着磁方向一端面であるＮ極から出る）磁束を、上記磁気検出素子１７に集中させる為のもので、磁性材製である。
【００２６】
この様な役目を有する、上記磁束集束素子１８は、永久磁石１５の着磁方向一端面に当接する基端面１９の面積が広く、上記磁気検出素子１７の一端面に当接する先端面２０の面積が狭い。そして、上記磁束集束素子１８の、磁束の流れ方向に関して直交する方向の仮想平面に関する断面積は、図３の（Ａ）の（ａ）（ｂ）に示す様に、基端面１９から先端面２０に向かう程漸次狭くなる。より具体的には、図３の（Ｂ）の（ａ）（ｂ）に示す様な、台形状若しくは略台形状、或は図３の（Ｃ）の（ａ）（ｂ）に示す様な、円すい台状若しくは略円すい台状（富士山形）の形状を有する。図３の（Ｂ）（Ｃ）に示した各磁束集束素子１８のうち、（Ｂ）の磁束集束素子１８は厚肉矩形板状の永久磁石１５と、（Ｃ）の磁束集束素子１８は厚肉円板状の永久磁石１５と、それぞれ組み合わせる。
【００２７】
尚、図３の（Ｂ）に示す様な磁束集束素子１８を使用する場合には、先端面２０の長さ方向と、前記トーンホイール４ａの被検出面に形成した凸部１６の長さ方向（トーンホイール４ａの軸方向）とを一致させる。この理由は、特定の１個の凸部１６と上記先端面２０とを、広い面積で対向させ、この先端面２０と他の凸部１６とを対向させない為である。図３の（Ｃ）に示す様な磁束集束素子１８を使用する場合には、先端面２０の面積が狭い為、この様な考慮は不要である。但し、上記トーンホイール４ａの被検出面に形成した凸部１６の形状を考慮し、この凸部１６と上記磁束集束素子１８との間で流れる磁束の量を多くする事を考慮した場合、上記図３の（Ｂ）に示した磁束集束素子１８を使用する事が好ましい場合もある。尚、図３の（Ｂ）（Ｃ）の何れの磁束集束素子１８を使用する場合でも、この磁束集束素子１８の先端面２０の円周方向長さが、上記凸部１６の円周方向長さより長くなると、この先端面２０から、この先端面２０が対向した凸部１６の隣の凸部１６に流れる磁束の割合が多くなってしまう。そこで、この様な漏洩磁束を少なく抑える面から、上記磁束集束素子１８の先端面２０の円周方向の幅寸法は、上記凸部１６の円周方向に関する幅寸法（一般的には、上記被検出面の特性変化のピッチの１／２）よりも短くする事が好ましい。上記先端面２０の幅寸法をこの様に規制すれば、この先端面２０が対向した凸部１６に向けて磁束を、効率良く流す事ができる。
【００２８】
又、上記磁束集束素子１８を構成する磁性材の種類は特に問わないが、純鉄の様な、残留磁束が少ないものが、上記トーンホイール４ａの回転に伴って、上記磁気検出素子１７の流れる磁束の密度を大きく変化させられる事から、好ましく使用できる。純鉄を使用する場合には、上記磁束集束素子１８の防錆の為に、磁束の流れに対して抵抗にならない程度に、この磁束集束素子１８の表面にメッキや塗装を施す事が好ましい。これに対して、この磁束集束素子１８を、フェライト系やマルテンサイト系の、磁性ステンレス鋼により造れば、別個、メッキや塗装を施さなくても、上記磁束集束素子１８の表面が錆びるのを防止できる。又、この磁束集束素子１８を、フェライト等、他の磁性材により造る事もできる。
【００２９】
上記磁気検出素子１７は、上記磁束集束素子１８の先端面２０の中央部に、好ましくはこの先端面２０全体をこの磁気検出素子１７により覆う状態で添着する。又、この様にして軸方向に重ね合わされた、上記各部材１５、１８、１７は、互いに別体で配置する事もできるが、好ましくは、これら各部材１５、１８、１７同士を接着剤により接着したり、或は合成樹脂製のセンサホルダ内にモールドする等により、一体的に組み合わせる。この様に、上記各部材１５、１８、１７を一体的に組み合わせれば、これら各部材１５、１８、１７を組み合わせて成る、前記センサ５ｂの取り扱いが容易になる。この場合に、上記磁気検出素子１７の特性変化を電気信号の変化に置き換え、更にこの電気信号の波形を整形する（矩形波とする）為の波形整形回路を、上記各部材１５、１８、１７と一体的に組み合わせる事も、外部に別途波形整形回路を設ける必要がなくなる事から、好ましい。
【００３０】
上述の様なセンサ５ｂは、上記磁気検出素子１７を、上記トーンホイール４ａの外周面である被検出面に対向させた状態で、外輪１、１ａ（図５、７、８参照）等の静止部材に支持する。この状態で、上記磁気検出素子１７が、上記被検出面に設けた何れかの凸部１６に対向すると、図２に破線で示す様に、この磁気検出素子１７を通過する磁束の量が多くなる（通過磁束密度が高くなる）。これに対して、上記磁気検出素子１７が、上記被検出面に設けた凸部１６、１６同士の間に存在する凹部２１に対向すると、この磁気検出素子１７を通過する磁束の量が少なくなる（通過磁束密度が低くなる）。この結果、上記センサ５ｂの出力信号が、上記トーンホイール４ａの回転速度に比例した周波数で（回転速度に反比例した周期で）変化する。
【００３１】
特に、本実施例の回転検出装置の場合には、上記永久磁石１５の着磁方向一端面から出入りする磁束（図示の実施例の場合、Ｎ極から出る磁束。逆に、Ｓ極に入る磁束であっても良い。）が、上記磁束集束素子１８に導かれて、上記磁気検出素子１７に流れる。従って、上記着磁方向一端面から出入りする磁束が、この磁気検出素子１７を集中して通過する。この為、この磁気検出素子１７を通過する磁束の量を多くして、上記トーンホイール４ａの被検出面の磁気特性の変化に対応する、上記磁気検出素子１７を通過する磁束の変化の程度を大きくできる。この結果、上記センサ５ｂの出力信号を大きく変化させて、回転部材の回転速度、回転角度等、この回転部材の回転に関する値を正確に求められる。
【００３２】
特に、上記トーンホイール４ａの被検出面である外周面に設ける、上記各凸部１６、１６の数を増やし、この被検出面の磁気特性の変化に関するピッチが短くなっても、上記着磁方向一端面から出入りする磁束のうちで、上記磁気検出素子１７を通過せずに流れる磁束の割合を小さく抑えて、上記回転部材の回転に関する値を正確に求められる。尚、上記磁束集束素子１８のうちで磁束が通過する面積が最も狭くなる、先端面２０部分の面積は、この部分を通過する磁束の密度が、上記磁束集束素子１８を構成する磁性材の飽和磁束密度以下となる様に設定する事が好ましい。この磁束集束素子１８に、その一部でも飽和磁束密度を越える磁束を流すと、磁束がこの磁束集束素子１８内部から漏出して、磁束を集束させる効果が少なくなる。
【実施例２】
【００３３】
図４は、請求項１〜７に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例のセンサ５ｃの場合には、磁束の通過方向に関する、磁気検出素子１７の両端面のうちの他端面（図４の下端面）に、磁性材製で、この他端面に当接する基端面の面積が広く、逆側の先端面の面積が狭い、第二の磁束集束素子２２を設けている。そして、この第二の磁束集束素子２２の先端面を、トーンホイール４ａの被検出面である、外周面（凸部１６）に対向させている。即ち、上記磁気検出素子１７を、磁束集束素子１８と上記第二の磁束集束素子２２とにより、磁束の流れ方向両側から挟持した構造としている。
【００３４】
本実施例の場合には、上述の様な構成を採用する事により、上記第二の磁束集束素子２２の先端面の面積を、上記磁気検出素子１７の面積よりも更に小さくしている。そして、上記トーンホイール４ａの被検出面に設ける凸部１６、１６の数を更に増やし、この被検出面の磁気特性の変化に関するピッチをより小さくしても、上記磁気検出素子１７を通過せずに流れる磁束の割合を少なく抑えられる。そして、上記トーンホイール４ａの回転に関する測定精度の向上と、上記センサ５ｃの出力信号変化の大きさの確保とを、より高次元で両立させられる。尚、上記第二の磁束集束素子２２の先端面に関しても、磁束が飽和しないだけの面積を確保する。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明を実施する場合に、回転部材に支持するトーンホイールは、図示の例の様な、被検出面に歯車状の凹凸を有するものに限らず、前述の図５に示した様に、磁性金属板に多数の透孔を形成したものであっても良い。そして、被検出面の設置位置も、周面に限らず、軸方向側面であっても良い。この場合には、被検出面とセンサの検出部とを、アキシアル方向に対向させる。
【００３６】
又、図示は省略するが、請求項８に記載した様に、永久磁石として、少なくとも着磁方向一端面寄り部分を、この着磁方向一端面の面積が最も狭く、この着磁方向一端面から離れるに従って断面積が広くなる方向に傾斜した形状のものを使用する代わりに、磁束集束素子を省略する事もできる。
この様な構造によっても、トーンホイールの被検出面の磁気特性の変化に関するピッチが短くなっても、磁気検出素子を通過せずに流れる磁束の割合を小さく抑えて、回転部材の回転に関する値を正確に求められる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例１を示す略正面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】磁束集束素子の形状を示す略図。
【図４】本発明の実施例２を示す、図２と同様の図。
【図５】従来構造の第１例を示す断面図。
【図６】図５の右側から見た図。
【図７】従来構造の第２例を示す断面図。
【図８】図７の右側から見た部分断面図。
【図９】トーンホイールの被検出面の磁気特性が変化するピッチを短くした場合に、磁気検出素子を通過する磁束が少なくなる理由を説明する為の略正面図。
【符号の説明】
【００３８】
１、１ａ  外輪
２    ハブ
３    内輪
４、４ａ  トーンホイール
５、５ａ、５ｂ、５ｃ  センサ
６    外輪軌道
７    結合フランジ
８    取付フランジ
９    内輪軌道
１０    転動体
１１    シールリング
１２    円輪部
１３    カバー
１４    センサホルダ
１５    永久磁石
１６    凸部
１７    磁気検出素子
１８    磁束集束素子
１９    基端面
２０    先端面
２１    凹部
２２    第二の磁束集束素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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