(57)【要約】【課題】回転検出センサ１３ａを構成する磁気検出素子２１の特性を大きく変化させて、この回転検出センサ１３ａの出力信号を大きく変化させる。【解決手段】上記磁気検出素子２１を回転検出センサ１３ａの検知部２０ａの中心軸αに対し傾斜させて配置する。そして、エンコーダ１２を構成する永久磁石１５から出た磁束βが流れる方向を、上記磁気検出素子２１と直交させる。この結果、上記エンコーダ１２の回転に伴う、磁束βの方向及び密度変化に伴い、上記磁気検出素子２１の特性が大きく変化し、上記課題を解決できる。【選択図】　図１
2004045175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材の一部に支持され、この回転部材と同心に設けられた被検出面にＳ極とＮ極とを回転方向に関して交互に配置した永久磁石を備えるエンコーダと、磁束の密度と方向とのうちの少なくとも一方の変化に基づいて特性を変化させる磁気検出素子を備え、上記回転部材の近傍に設けられた静止部材に支持された回転検出センサとから成る回転検出装置に於いて、上記磁気検出素子を、上記永久磁石から出る磁束に直交する方向に配置した事を特徴とする回転検出装置。
【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検出装置は、例えば転がり軸受ユニットと組み合わせて、この転がり軸受ユニットにより懸架装置に対し回転自在に支持した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】
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、転がり軸受ユニットにより懸架装置に支持された車輪の回転速度を検出する必要がある。この為従来から、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込んだ回転速度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、広く行なわれている。又、この場合に、回転輪側に設けるエンコーダとして永久磁石を使用する事が、近年多くなっている。永久磁石製のエンコーダを使用した場合には、静止輪側に設ける回転検出センサの検出素子として、ホール素子、磁気抵抗素子の如く、磁束の密度と方向とのうちの少なくとも一方の変化に基づいて特性を変化させる磁気検出素子（半導体素子）を使用する。この様な構造によれば、上記回転検出センサの小型・軽量化と低速時に於ける回転速度検出の信頼性向上とを図れる。
【０００３】
例えば、特開２００１−２０８７６３号公報には、図２に示す様な、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットが記載されている。この回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、使用時にも回転しない静止部材である外輪１の内径側に、使用時に回転する回転部材であるハブ２を回転自在に支持している。この為、上記外輪１の内周面に、複列の外輪軌道３、３を設けている。又、上記ハブ２及びこのハブ２に外嵌固定した内輪４の外周面に、内輪軌道５、５を設けている。そして、これら各内輪軌道５、５と上記各外輪軌道３、３との間にそれぞれ複数個ずつの転動体６、６を、それぞれ保持器７、７により保持した状態で転動自在に設け、上記外輪１の内側に上記ハブ２及び内輪４を、回転自在に支持している。
【０００４】
又、上記ハブ２の外（自動車への組み付け状態で幅方向外側となる側を言い、図２の左側）端部で上記外輪１の外端部から軸方向外方に突出した部分に、車輪を取り付ける為のフランジ８を設けている。又、上記外輪１の内（自動車への組み付け状態で幅方向中央側となる側を言い、図２の右側）端部に、この外輪１を懸架装置に取り付ける為の取付部９を設けている。又、上記外輪１の外端開口部と上記ハブ２の中間部外周面との間をシールリング１０により、上記外輪１の内端開口部をカバー１１により、それぞれ塞いでいる。
【０００５】
そして、上記ハブ２の一部に固定したエンコーダ１２の回転速度を、上記カバー１１を介して上記外輪１に支持した回転検出センサ１３により検出自在としている。上記エンコーダ１２は、支持環１４の内側面に永久磁石１５を添着して成る。この支持環１４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形成したもので、円筒部１６と円輪部１７とを備え、このうちの円筒部１６を上記内輪４の内端部に締まり嵌めで外嵌する事により、この内輪４の内端部に固定している。上記永久磁石１５は、上記円輪部１７の内側面に、焼き付け、接着、自身の磁気吸着力等により、全周に亙って添着している。上記永久磁石１５は、軸方向（図２の左右方向）に着磁しており、且つ、着磁方向は、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させている。従って、被検出面である上記永久磁石１５の内側面２２には、Ｓ極とＮ極とが交互に、且つ、等間隔で配置されている。
【０００６】
一方、上記回転検出センサ１３は、上記外輪１の内端開口部に嵌合固定した前記カバー１１に支持している。即ち、このカバー１１に形成した挿入孔１９を通じて上記回転検出センサ１３の検知部２０を、このカバー１１の内側に挿入すると共に、この回転検出センサ１３をこのカバー１１に対し係止している。そして、この状態で、上記検知部２０の先端面を、上記エンコーダ１２を構成する永久磁石１５の内側面に、微小隙間を介して対向させている。
【０００７】
上述の様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの使用時には、前記取付部９により上記外輪１を懸架装置に対して、図示しないボルトにより結合固定すると共に、前記ハブ２の外周面に固設したフランジ８に車輪を、このフランジ８に設けたスタッド１８により固定する事で、上記懸架装置に対して上記車輪を回転自在に支持する。この状態で車輪が回転すると、上記回転検出センサ１３の検知部２０の端面近傍を、上記永久磁石１５の内側面２２に配置したＳ極とＮ極とが交互に通過する。この結果、上記回転検出センサ１３の検知部２０内に組み込んだ磁気検出素子２１（次述する図４参照）内を流れる磁束の密度及び方向が変化する。この結果、この磁気検出素子２１の特性が変化し、上記回転検出センサ１３の出力が変化する。この様にして回転検出センサ１３の出力が変化する周波数は、上記車輪の回転数に比例する。従って、上記回転検出センサ１３の出力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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した様な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを含め、従来から知られている、エンコーダ１２に永久磁石１５を利用した回転検出装置の場合、この永久磁石１５から出る磁束の方向と、回転検出センサ１３の検知部２０内に組み込む磁気検出素子２１を配置する方向との関係に就いては、特に配慮していなかった。この為、上記回転検出センサ１３の出力を十分に大きくできない可能性がある。この点に就いて、図３〜４を参照しつつ説明する。
【０００９】
被検出面である上記永久磁石１５の内側面２２に、図３に示す様に円周方向に関して交互に配置されたＮ極とＳ極とのうち、Ｎ極から出た磁束がＳ極に向け、直接又は強磁性材製の支持環１４を通じて、図３〜４に矢印で示す様に流れる。図４に記載した矢印から明らかな通り、磁束の方向は上記内側面２２の直近部分ではこの内側面２２に対し直角方向若しくは直角方向に近い方向であるが、この内側面２２から離れるに従って直角方向から大きくずれる。一方、従来の回転検出装置の場合、図４に示す様に、上記磁気検出素子２１を上記検知部２０内に、上記内側面２２と平行に設置していた。
【００１０】
この様な従来構造の場合には、上記磁気検出素子２１を上記内側面２２の直近部分に配置しない限り、この磁気検出素子２１を通過する上記磁束の方向が、この磁気検出素子２１に対し直角方向若しくは直角に近い方向にならない。前記エンコーダ１２と上記回転検出センサ１３とは使用時に相対回転する部材であり、上記永久磁石１５と上記磁気検出素子２１とは、或る程度離隔させる必要がある。従って、この磁気検出素子２１を通過する上記磁束の流れ方向と、この磁気検出素子２１に直交する方向とがずれる事が避けられない。磁束の密度及び方向に基づく、この磁気検出素子２１の特性の変化は、上記磁束の方向がこの磁気検出素子２１を直交する方向である場合に最も大きくなる。そして、上記磁束の方向がこの直交する方向からずれるに従って、上記変化が急激に小さくなる。
【００１１】
上記回転検出センサ１３から送られて来る信号の処理回路のコストを抑えつつ、回転速度検出の信頼性を確保する為には、上記回転検出センサ１３から出る信号の出力を高くする事が好ましい。そして、この為には、上記磁気検出素子２１の特性の変化を大きくする必要がある。
本発明の回転検出装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転検出装置は、従来から知られている回転検出装置と同様に、エンコーダと回転検出センサとから成る。
このうちのエンコーダは、回転部材の一部に支持され、この回転部材と同心に設けられた被検出面にＳ極とＮ極とを回転方向に関して交互に配置した永久磁石を備える。
又、上記回転検出センサは、磁束の密度と方向とのうちの少なくとも一方の変化に基づいて特性を変化させる磁気検出素子を備え、上記回転部材の近傍に設けられた静止部材に支持されている。
特に、本発明の回転検出装置に於いては、上記磁気検出素子を、上記永久磁石から出る磁束に直交する方向に配置している。
【００１３】
【作用】
上述の様に構成する本発明の回転検出装置の場合、エンコーダを構成する永久磁石から出た磁束が、磁気検出素子を直交する状態で流れる。従って、この磁気検出素子の特性を大きく変化させて、この磁気検出素子を組み込んだ回転検出センサの出力変化を大きくできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本発明の特徴は、回転検出センサ１３ａの出力信号の変化を大きくすべく、この回転検出センサ１３ａを構成する磁気検出素子２１の配置方向を規制する点にある。その他の部分の構成及び作用に就いては、前述の図２に示した構造を含め、従来から広く知られ、或は実施されている回転検出装置と同様である。即ち、本発明は、永久磁石を備えたエンコーダと、磁気検出素子を備えた回転検出センサとから成る回転検出センサであれば、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに限らず、各種構造のものが対象となる。エンコーダを構成する永久磁石にしても、径方向に着磁してその周面にＳ極とＮ極とを交互に配置した構造も対象となり得る。
【００１５】
本例の回転検出装置に於いては、上記回転検出センサ１３ａの検知部２０ａの中心軸αを、被検出面である、エンコーダ１２を構成する永久磁石１５の内側面２２に対し直角方向に配置している。これに合わせて本例の場合には、上記磁気検出素子２１を、上記検知部２０ａの中心軸αに対し、角度θだけ傾斜させている。この磁気検出素子２１をこの中心軸αに対し傾斜させる方向及びその角度θの大きさは、この磁気検出素子２１が上記永久磁石１５から出る磁束βに直交する方向及びこの磁束βが上記内側面２２の直角方向に対して傾斜している角度の大きさとしている。
【００１６】
上述の様に構成する本例の回転検出装置の場合、上記永久磁石１５から出た磁束βが、上記磁気検出素子２１を直交する状態で流れる。従って、上記エンコーダ１２の回転に伴う磁束βの密度及び方向の変化に基づき、上記磁気検出素子２１の特性を大きく変化させて、この磁気検出素子２１を組み込んだ回転検出センサ１３ａの出力変化を大きくできる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の回転検出装置は、以上に述べた通り構成され作用するので、回転検出センサから送られて来る信号の処理回路のコストを抑えつつ、回転速度検出の信頼性確保を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す模式図。
【図２】本発明の対象となる回転検出装置を組み込んだ、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの１例を示す断面図。
【図３】エンコーダを構成する永久磁石から出た磁束の流れを説明する為の部分拡大斜視図。
【図４】従来構造の問題点を説明する為の模式図。
【符号の説明】
１　　外輪
２　　ハブ
３　　外輪軌道
４　　内輪
５　　内輪軌道
６　　転動体
７　　保持器
８　　フランジ
９　　取付部
１０　　シールリング
１１　　カバー
１２　　エンコーダ
１３、１３ａ　回転検出センサ
１４　　支持環
１５　　永久磁石
１６　　円筒部
１７　　円輪部
１８　　スタッド
１９　　挿入孔
２０、２０ａ　検知部
２１　　磁気検出素子
２２　　内側面
【図１】
2004045175.tif 000003
【図２】
2004045175.tif 000004
【図３】
2004045175.tif 000005
【図４】
2004045175.tif 000006