(57)【要約】【課題】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】この回転検出センサ１３ａの先端部に１対の磁気検出素子２１ａ、２１ｂを、エンコーダ１２を構成する永久磁石１５の被検出面に存在する、Ｎ極とＳ極とのピッチＰに一致するピッチｄで配置する。そして、処理回路で、上記両磁気検出素子２１ａ、２１ｂの出力の差を求め、上記回転検出センサ１３ａの出力とする。この構成により、上記回転検出センサ１３ａの出力変化の振幅を、上記両磁気検出素子２１ａ、２１ｂの出力変化の振幅の２倍として、上記課題を解決できる。【選択図】　図１
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【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、この回転検出センサに少なくとも１対の磁気検出素子を、上記永久磁石の隣り合うＳ極とＮ極とのピッチと同じか又はこのピッチの奇数倍のピッチで、上記エンコーダの回転方向にずらせて配置し、上記両磁気検出素子の特性変化に基づく出力の差に基づく値を上記回転検出センサの出力として取り出す事を特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
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、この回転検出センサに少なくとも１対の磁気検出素子を、上記永久磁石の隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの偶数倍のピッチで、上記エンコーダの回転方向にずらせて配置し、上記両磁気検出素子の特性変化に基づく出力の和に基づく値を上記回転検出センサの出力として取り出す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５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５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５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５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２２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。この為、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、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を確保する為には、上記回転検出センサから出る信号の出力を高くする事が好ましい。
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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転検出装置は何れも、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る。
【００１０】
特に、請求項１に記載した回転検出装置に於いては、上記回転検出センサに少なくとも１対の磁気検出素子を、上記永久磁石の隣り合うＳ極とＮ極とのピッチと同じ又はこのピッチの奇数倍のピッチで、上記エンコーダの回転方向にずらせて配置している。そして、上記両磁気検出素子の特性変化に基づく出力の差に基づく値を、上記回転検出センサの出力として取り出す。
又、請求項２に記載した回転検出装置に於いては、上記回転検出センサに、少なくとも１対の磁気検出素子を、上記永久磁石の隣り合うＳ極とＮ極とのピッチの偶数倍のピッチで、上記エンコーダの回転方向にずらせて配置している。そして、上記両磁気検出素子の特性変化に基づく出力の和に基づく値を、上記回転検出センサの出力として取り出す。
【００１１】
【作用】
上述の様に構成する本発明の回転検出装置の場合、請求項１、２の何れに記載した構造の場合でも、少なくとも１対の磁気検出素子の特性変化に基づく出力の変化を足し合わせた状態で、回転検出センサの出力を変化させる。この為、この回転検出センサの出力の変化を大きくできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜２は、請求項１に対応する、本発明の実施の形態の第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１対の磁気検出素子２１ａ、２１ｂにより構成すると共に、これら両磁気検出素子２１ａ、２１ｂの設置位置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５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。
【００１３】
本例の回転検出装置の場合には、上記回転検出センサ１３ａの先端部に上記１対の磁気検出素子２１ａ、２１ｂを、エンコーダ１２を構成する永久磁石１５の隣り合うＳ極とＮ極とのピッチＰと同じピッチｄ（ｄ＝Ｐ）で、この永久磁石１５の回転方向にずらせて配置している。本例の場合、上記両磁気検出素子２１ａ、２１ｂとして、ホール素子とこのホール素子の特性変化に対応した出力を出すＩＣとを組み合わせた、ホールＩＣを使用している。そして、上記回転検出センサ１３ａに組み込んだ、図示しない処理回路により、一方の磁気検出素子２１ａの出力から他方の磁気検出素子２１ｂの出力を減じる処理を行ない、上記両磁気検出素子２１ａ、２１ｂの出力の差を、上記回転検出センサ１３ａの出力として取り出す様にしている。
【００１４】
上述の様に構成する本例の回転検出装置の場合、上記１対の磁気検出素子２１ａ、２１ｂの出力の変化を足し合わせた状態で、上記回転検出センサ１３ａの出力を変化させる。即ち、上記両磁気検出素子２１ａ、２１ｂの出力は、それぞれ図２に破線α、βで示す様に、同じ周波数で、且つ位相が１８０度ずれた状態で変化する。そして、上記処理回路が、破線αで示す様に変化する、一方の磁気検出素子２１ａの出力から、同じく破線βで示す様に変化する、他方の磁気検出素子２１ｂの出力を減じる処理を行なって、上記回転検出センサ１３ａの出力信号とする。この回転検出センサ１３ａの出力信号の振幅は、図２に実線γで示す様に、上記破線α、βで表した、上記両磁気検出素子２１ａ、２１ｂの出力の振幅の２倍となる。この様に本例の構造によれば、上記回転検出センサ１３ａの出力の変化を大きくできる。
【００１５】
次に、図３〜４は、請求項２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の回転検出装置の場合には、回転検出センサ１３ｂの先端部に１対の磁気検出素子２１ａ、２１ｂを、エンコーダ１２を構成する永久磁石１５の隣り合うＳ極とＮ極とのピッチＰの２倍のピッチＤ（Ｄ＝２Ｐ）で、この永久磁石１５の回転方向にずらせて配置している。本例の場合も、上記両磁気検出素子２１ａ、２１ｂとして、ホール素子とこのホール素子の特性変化に対応した出力を出すＩＣとを組み合わせた、ホールＩＣを使用している。そして、上記回転検出センサ１３ｂに組み込んだ、図示しない処理回路により、上記両磁気検出素子２１ａ、２１ｂの出力を足し合わせる処理を行ない、上記両磁気検出素子２１ａ、２１ｂの出力の和を、上記回転検出センサ１３ａの出力として取り出す様にしている。
【００１６】
上述の様に構成する本例の回転検出装置の場合も、上記１対の磁気検出素子２１ａ、２１ｂの出力の変化を足し合わせた状態で、上記回転検出センサ１３ｂの出力を変化させる。即ち、上記両磁気検出素子２１ａ、２１ｂの出力は、それぞれ図４に破線α、βで示す様に、同じ周波数で、且つ、同じ位相で変化する。そして、上記処理回路が、破線αで示す様に変化する、一方の磁気検出素子２１ａの出力と、同じく破線βで示す様に変化する、他方の磁気検出素子２１ｂの出力とを足し合わせる処理を行なって、上記回転検出センサ１３ｂの出力信号とする。この回転検出センサ１３ｂの出力信号の振幅は、図４に実線γで示す様に、上記破線α、βで表した、上記両磁気検出素子２１ａ、２１ｂの出力の振幅の２倍となる。この様に本例の構造によっても、上記回転検出センサ１３ｂの出力の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第１例を示す模式図。
【図２】この第１例で１対の磁気検出素子の特性変化を合成する状態を示す線図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す模式図。
【図４】この第２例で１対の磁気検出素子の特性変化を合成する状態を示す線図。
【図５】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。
【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、１３ｂ　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　　検知部
２１、２１ａ、２１ｂ　磁気検出素子
２２　　内側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004045177.tif 000005
【図４】
2004045177.tif 000006
【図５】
2004045177.tif 000007