(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に設けられ複数の凹部を有するパルサと、前記パルサの前記凹部を検出する単一のセンサとを有する回転検出装置において、
前記パルサの前記凹部は、
ベース幅および第１の深さを有する第１の凹部と、
前記ベース幅および前記第１の深さと異なる第２の深さを有する第２の凹部と、
から構成され、
前記センサは、
前記パルサの前記第１の凹部と前記第２の凹部を第１のしきい値で検出することによりベースパルスを検出し前記回転体の回転速度を測定するとともに、前記パルサの第２の凹部を第２のしきい値で検出することにより回転方向検出パルスを検出し前記回転体の回転方向を測定し、ここで
前記ベースパルスは、ベース幅のパルスから構成され、且つ
前記回転方向検出パルスは、
前記ベース幅の奇数倍となる第１のパルス幅と、
前記第１のパルス幅と異なりかつ前記ベース幅の奇数倍となる第２のパルス幅と、
前記第１のパルス幅または第２のパルス幅と異なりかつ前記ベースパルス幅の奇数倍となる第３のキーパルス幅と、
の組み合わせから構成される
ことを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
前記回転方向検出パルスは、
パルス幅が前記第１のパルス幅および前記第２のパルス幅を基本周期パルス列とし、
前記第３のキーパルス幅が前記第１のパルス幅、前記第２のパルス幅、前記第３のキーパルス幅の順に配列されたキーパルス列を円周上に少なくとも一組配列した
ことを特徴とする請求項１記載の回転検出装置。
【請求項３】
前記センサは、
前記回転方向検出パルスから前記第１のパルス幅、前記第２のパルス幅、前記第３のキーパルス幅、または前記第３のキーパルス幅、前記第２のパルス幅、前記第１のパルス幅の順にパルス幅を検出することにより回転体の回転方向を判断する
ことを特徴とする請求項１または２記載の回転検出装置。
【請求項４】
前記パルサは、
円環形状を有し、前記円環形状の周縁部に前記第１および第２の凹部を形成した
ことを特徴とする請求項１記載の回転検出装置。
【請求項５】
前記第１の凹部および第２の凹部は、回転体の軸方向に異なる深さを有する
ことを特徴とする請求項１記載の回転検出装置。
【請求項６】
前記第１の凹部および第２の凹部は、回転体の半径方向に異なる深さを有することを特徴とする請求項１記載の回転検出装置。
【請求項７】
転動体を介して相対的に回転する外輪および内輪と、前記外輪および内輪の一方に設けられ、複数の凹部を有するパルサと、前記外輪および内輪の他方に設けられ、前記パルサの前記凹部を検出する単一のセンサと、を有する転動装置であって、
前記パルサの前記凹部は、
ベース幅および第１の深さを有する第１の凹部と、
前記ベース幅および前記第１の深さと異なる第２の深さを有する第２の凹部と、
から構成され、
前記センサは、
前記パルサの前記第１の凹部と前記第２の凹部を第１のしきい値で検出することによりベースパルスを検出し前記回転体の回転速度を測定するとともに、前記パルサの第２の凹部を第２のしきい値で検出することにより回転方向検出パルスを検出し前記回転体の回転方向を測定し、ここで
前記ベースパルスは、ベース幅のパルスから構成され、且つ
前記回転方向検出パルスは、
前記ベース幅の奇数倍となる第１のパルス幅と、
前記第１のパルス幅と異なりかつ前記ベース幅の奇数倍となる第２のパルス幅と、
前記第１のパルス幅または第２のパルス幅と異なりかつ前記ベースパルス幅の奇数倍となる第３のキーパルス幅と、
の組み合わせから構成される
ことを特徴とする転動装置。
【請求項８】
前記回転方向検出パルスは、
パルス幅が前記第１のパルス幅および前記第２のパルス幅を基本周期パルス列とし、
前記第３のキーパルス幅が前記第１のパルス幅、前記第２のパルス幅、前記第３のキーパルス幅の順に配列されたキーパルス列を円周上に少なくとも一組配列した
ことを特徴とする請求項７記載の転動装置。
【請求項９】
前記センサは、
前記回転方向検出パルスから前記第１のパルス幅、前記第２のパルス幅、前記第３のキーパルス幅、または前記第３のキーパルス幅、前記第２のパルス幅、前記第１のパルス幅の順にパルス幅を検出することにより回転体の回転方向を判断する
ことを特徴とする請求項７または８記載の転動装置。
【請求項１０】
前記パルサは、
円環形状を有し、前記円環形状の周縁部に前記第１および第２の凹部を形成した
ことを特徴とする請求項７記載の転動装置。
【請求項１１】
前記第１の凹部および第２の凹部は、回転体の軸方向に異なる深さを有する
ことを特徴とする請求項７記載の転動装置。
【請求項１２】
前記第１の凹部および第２の凹部は、回転体の半径方向に異なる深さを有することを特徴とする請求項７記載の転動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受の回転速度と回転方向を検出する回転検出装置、およびこの回転検出装置を備えた軸受および直動装置等の転動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、回転検出装置は、軸受等の回転体の回転速度を検出するために用いられている。回転検出装置は、回転体外に設けられた回転センサと、回転体表面に周期的に配置された被検出物とからなる。回転センサは、被検出物の検出周期と既知の被検出物の配置周期に基づき回転体の回転速度を算出する。
【０００３】
図８（ａ）および（ｂ）は、特許第２８１６７８３号公報に開示の回転検出装置を示す。軸受部の転動体を封止するベアリングシール１０１は、軸受部の径方向に沿って設けられたスリンガー１０１ａを有する。スリンガー１０１ａの周側面には、磁性を帯びた複数の弾性部材１０２が等間隔で配置されている。弾性部材１０２は、軸受部の回転動作に伴いベアリングシール１０１とともに回転する。弾性部材１０２の外径側近傍には、磁気センサ１０３が配置されている。磁気センサ１０３は、回転する弾性部材１０２が形成する磁束の変動周期を検出する。磁気センサ１０３は、検出された変動周期と弾性部材１０２の配置間隔に基づき回転体の回転速度を測定する。
【０００４】
図９は、特開平９−１３３６９７に開示の可変リラクタンスセンサ１１０を示す。可変リラクタンスセンサ１１０は、円周上に溝１２６と歯１２４を有する強磁性体からなるターゲットホイール１２２近傍に配置される。可変リラクタンスセンサ１１０は、永久磁石１１４，１１６とその間に挿入された磁芯１１２とを有する。磁芯１２の周囲には、コイル１８が巻回されている。溝２６と歯２４は、それぞれ角度θ間隔で交互に形成されている。永久磁石１１４，１１６と可変リラクタンスセンサ１１０との間の距離は、ターゲットホイール１２２の回転により変化し、この距離の変化に従い磁芯１１２を通過する磁束の量が周期的に変化する。可変リラクタンスセンサ１１０は、この磁束変化に従い変化するコイル１８中を流れる交流電流の周期（周波数）を検出し、ターゲットホイールの回転速度を測定する。
【０００５】
しかし、これらの回転検出装置は、回転体の回転速度を測定することは可能であるが、回転体の回転方向を同時に測定することは不可能である。そのため、回転体の回転方向を測定するためには、別のセンサまたは回転方向検出装置を用意し設置する必要がある。従って、軸受は、この別センサまたは回転方向検出装置のためのスペースを必要とするため、軸受の省スペース化、ひいては軸受の小型化が困難になる。
【０００６】
一方、特開２０００−３４６６７３は、上記問題点を克服した回転検出装置を開示している。本回転検出装置は、回転体の円周上に配置された磁石と、回転体近傍に配置され磁石が形成する磁束を検出する単一の磁気センサとからなる。回転体にはＮ極、Ｓ極および極無しの組が複数個順に設けられ、磁気センサはＮ極、Ｓ極、極無しの磁力を検出することにより回転体の回転速度を検出する。あわせて磁気センサは、磁極の検出順序（「Ｎ極−Ｓ極−極無し」または「極無し−Ｓ極−Ｎ極」）に基づき回転体の回転方向を測定する。本回転速度検出装置は、単一の磁気センサを用いて回転体の回転速度とともに回転方向を同時に測定可能であるため、別センサを設ける必要が無く、軸受の小型化に有利である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−３４６６７３に開示の回転検出装置は、回転体にＮ極、Ｓ極および極無しを順に着磁する必要があるため、構造が複雑となり回転体の製造コストが上昇してしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みて為されたものであり、単一のセンサを用いて回転体の回転速度と回転方向を同時に検出可能な簡易な構造を有する回転検出装置およびこの回転検出装置を備えた転動装置を提供することをその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の回転検出装置は、
回転体に設けられ複数の凹部を有するパルサと、前記パルサの前記凹部を検出する単一のセンサとを有し、
前記パルサの前記凹部は、
ベース幅および第１の深さを有する第１の凹部と、
前記ベース幅および前記第１の深さと異なる第２の深さを有する第２の凹部と、
から構成され、
前記センサは、
前記パルサの前記第１の凹部と前記第２の凹部を第１のしきい値で検出することによりベースパルスを検出し前記回転体の回転速度を測定するとともに、前記パルサの第２の凹部を第２のしきい値で検出することにより回転方向検出パルスを検出し前記回転体の回転方向を測定し、ここで
前記ベースパルスは、ベース幅のパルスから構成され、且つ
前記回転方向検出パルスは、
前記ベース幅の奇数倍となる第１のパルス幅と、
前記第１のパルス幅と異なりかつ前記ベース幅の奇数倍となる第２のパルス幅と、
前記第１のパルス幅または第２のパルス幅と異なりかつ前記ベースパルス幅の奇数倍となる第３のキーパルス幅と、
の組み合わせから構成される
ことを特徴とする。
【００１０】
前記構成の回転検出装置によれば、回転速度を検出するためのベースパルスと、回転方向を検出するための回転方向検出パルスは、それぞれ異なるパルス幅を有しており、そして単一のセンサが、パルサの第１の凹部と第２の凹部を第１のしきい値で検出することによりベースパルスを検出し、回転検出装置は正確な回転体の回転速度を測定する。さらに、このセンサは、パルサの第２の凹部を第２のしきい値で検出することにより回転方向検出パルスを検出し、回転体の回転方向を測定する。従って、単一のセンサを用いて、回転体の回転速度と回転方向を同時に検出することが可能なため、余分なセンサを設ける必要がない。また、構造が簡易なため、組み付け作業効率が向上し、低コストで回転検出装置を製作することが可能となる。さらに、省スペース化が図られ回転体およびセンサからなるユニットの小型化を図ることが可能となる。
【００１３】
本発明の請求項２記載の回転方向検出装置は、
前記回転方向検出パルスは、
パルス幅が前記第１のパルス幅および前記第２のパルス幅を基本周期パルス列とし、
前記第３のキーパルス幅が前記第１のパルス幅、前記第２のパルス幅、前記第３のキーパルス幅の順に配列されたキーパルス列を円周上に少なくとも一組配列した
ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３記載の回転方向検出装置は、
前記回転方向検出パルスから前記第１のパルス幅、前記第２のパルス幅、前記第３のキーパルス幅、または前記第３のキーパルス幅、前記第２のパルス幅、前記第１のパルス幅の順にパルス幅を検出することにより回転体の回転方向を判断する
ことを特徴とする。
【００１５】
前記構成の回転検出装置によれば、回転方向検出パルスは、１組のキーパルス列を円周上に設けている。そして、センサは、このキーパルス列の検出順序を認識する。従って、センサは、検出順序に基づき、パルサの回転方向、すなわち回転体の回転方向を検出可能となっている。センサは、ベースパルスを検出することにより回転体の回転速度も同時に検出している。従って、単一のセンサを用いて、回転速度と回転方向を同時に検出することができる。
【００１６】
本発明の請求項４記載の回転検出装置は、前記パルサは、円環形状であり、その周縁部に第１および第２の凹部が形成されている。
従って、このような円環形状は、被検出体として周期的に磁石を配置する構造よりも製造が容易であるため、被検出体の低コスト化を図ることができる。
【００１７】
本発明の請求項５記載の回転検出装置は、前記第１の凹部および第２の凹部は、回転体の軸方向に異なる深さを有している。
【００１８】
本発明の請求項６記載の回転検出装置は、前記第１の凹部および第２の凹部は、回転体の半径方向に異なる深さを有している。
【００１９】
従って、前記構成の回転検出装置によれば、第１の凹部および第２の凹部は、センサとパルサの相対位置関係に応じて深さ方向を選択可能であり、回転体の配置状態に応じた設計が可能とされている。
【００２０】
本発明の請求項７記載の転動装置は、
転動体を介して相対的に回転する外輪および内輪と、前記外輪および内輪の一方に設けられ、複数の凹部を有するパルサと、前記外輪および内輪の他方に設けられ、前記パルサの前記凹部を検出する単一のセンサと、を有し、
前記パルサの前記凹部は、
ベース幅および第１の深さを有する第１の凹部と、
前記ベース幅および前記第１の深さと異なる第２の深さを有する第２の凹部と、
から構成され、
前記センサは、
前記パルサの前記第１の凹部と前記第２の凹部を第１のしきい値で検出することによりベースパルスを検出し前記回転体の回転速度を測定するとともに、前記パルサの第２の凹部を第２のしきい値で検出することにより回転方向検出パルスを検出し前記回転体の回転方向を測定し、ここで
前記ベースパルスは、ベース幅のパルスから構成され、且つ
前記回転方向検出パルスは、
前記ベース幅の奇数倍となる第１のパルス幅と、
前記第１のパルス幅と異なりかつ前記ベース幅の奇数倍となる第２のパルス幅と、
前記第１のパルス幅または第２のパルス幅と異なりかつ前記ベースパルス幅の奇数倍となる第３のキーパルス幅と、
の組み合わせから構成される
ことを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項７〜１２記載の転動装置は、請求項１〜６記載の回転検出装置を一般的な転動装置に組み込んだものである。請求項１〜６記載の回転検出装置が組み込まれた転動装置は、パルサに形成され、かつ深さが互いに異なる第１の凹部と第２の凹部を単一のセンサを用いて検出し、また回転速度を検出するためのベースパルスと、回転方向を検出するための回転方向検出パルスは、それぞれ異なるパルス幅を有しているので、転動体の軸の回転速度と回転方向を同時に測定することが可能となる。この転動装置は、転動体の回転速度および回転方向を検出するために、二つのセンサを用いる必要がない。
【００２２】
従って、省スペース化を図ることが可能となり、転動装置全体の小型化が可能となる。さらに、センサ数を減らすことによりパーツ数を削減できるため、転動装置の低コスト化を実現でき、さらに転動装置の組み付け作業効率が向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の第１〜２実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る回転検出装置が組み込まれた転動装置としてのハブユニットを示す。ハブユニットは、内面１ａで軸に外嵌する内輪１と、内輪１の外面１ｂに対向して配置された外輪２と、内輪１と外輪２との間に二列に配列され、それぞれ転動自在に配置された複数の転動体３とを有する。
【００２５】
内輪１は、炭素鋼等の金属材に鍛造加工等を施し製造されている。内輪１は、外周面から突出した取り付け用のフランジ７を一体に有する。内輪１の外周面１ｂには、転動体３をガイドする二列の内輪軌道５が形成されている。
外輪２は、内輪１と同様に、炭素鋼等の金属材に鍛造加工等を施し製造されている。外輪２の外周面２ａ上には、その内輪１の内輪軌道５に対応する位置に転動体３をガイドする二列の外輪軌道４が形成されている。
【００２６】
転動体３は、外輪軌道４と内輪軌道５との間に位置し、軸の回転に伴う内輪１の回転に従い、外輪軌道４および内輪軌道５に沿って転動する。転動体３は、それぞれ図示しない保持器により転動自在に保持されている。
内輪１と外輪２との間の転動体を収納する空間の両端開口部は、それぞれシールリング６により塞がれている。シールリング６は、それぞれ外輪２の内面２ａ上に固定されている。
【００２７】
転動体３とシールリング６との間にある内輪１の肩部１ｃ上には、内輪１とともに回転するパルサであるパルサリング１０が配置されている。図２（ａ）はパルサリング１０の平面図、図２（ｂ）はパルサリング１０の側面図である。
【００２８】
パルサリング１０は、高炭素鋼等の強磁性体を素材とし、中央部に開口を備えた円環（リング）形状を有する。パルサリング１０の開口部内周面１３は、内輪１の肩部１ｃに固定されている。パルサリング１０は、外周端円周方向に等間隔に形成された複数の凹部と凸部１４を有する。複数の凹部は、幅ｔ、深さｕの第１の凹部１１と、幅ｔ、深さｖの第２の凹部１２から構成される。第２の凹部１２の深さｖは、第１の凹部１１の深さｕよりも深い（ｖ＞ｕ）。第１の凹部１１および第２の凹部１２の幅ｔは、凹部の形成間隔ｔと同一である。
【００２９】
第２の凹部１２は、第１の間隔ａ、第２の間隔ｂ、第３のキー間隔ｃの組み合わせからなるキーパルスが円周上で組形成されている。ただし、キーパルス列は、円周上に少なくとも一組あればよく、他は基本周期パルス列であって良い。図２（ａ）では、第２の凹部の形成間隔は、反時計回りにａ，ｂ，ｃ，ａ，ｂ，ｃ．．．の順であり、第２の凹部の形成間隔ａ，ｂ，ｃと、第１，第２凹部の幅および凹部の形成間隔ｔとの関係は以下の通りである（幅ｔの奇数倍となっている）。
【００３０】
【式１】
ａ＝３ｔ
ｂ＝５ｔ
ｃ＝７ｔ
なお図２において、ｔ＝２．５#，ａ＝７．５#，ｂ＝１２．５#，ｃ＝１７．５#である。
【００３１】
外輪２には、パルサリング１０の外周面に対向する径方向位置にセンサとしての磁気センサ１５が配置されている。図３は、磁気センサ１５を示す図である。
【００３２】
磁気センサ１５は、磁力を発する磁石１６と、磁石が形成する磁束の変化を検出するホール素子またはコイル等の検出素子１７とを有する。検出素子１７が検出する磁束の強度は、検出素子の近傍に強磁性体が存在する場合大きくなり、磁気センサ１５の近傍に強磁性体が存在しない場合小さくなる。
具体的に、本実施形態の場合には、パルサリング１３の凸部１４がもっとも磁気センサ１５の近傍にある場合、磁気センサ１５の検出値は最大値Ｖ２となり、パルサリング１３の第２の凹部１２がもっとも磁気センサ１５の近傍にある場合、磁気センサ１５の検出値は最小値Ｖ０となる。パルサリング１３の第１の凹部１１がもっとも磁気センサ１５の近傍にある場合、磁気センサ１５の検出値は、最大値と最小値の中間値Ｖ１をとる。このようなセンサとしては、例として特開平９−１３３６９７に開示の可変リラクタンスセンサや渦電流式の変位計や静電容量式の変位計などを用いることができる。
【００３３】
図４（ａ）は、図２（ａ）のパルサリング１３が等速度で時計回りに回転している場合の検出素子１７の検出値の時間変化を示す。図４（ａ）において、実線は検出値のレベルを、波線は検出値に対応するパルサリングの凹凸形状を示す。検出素子１７は、パルサリング１３の凹凸に対応した検出値を得ていることがわかる。検出素子１７は、検出値を回転速度検出部１８および回転方向検出部１９へ出力する。
【００３４】
図４（ｂ）は、回転速度検出部１８の出力の時間変化を図４（ａ）に対応して示すグラフである。回転速度検出部１８は、検出素子１７から送られてきた検出値としきい値Ｖｎとを比較する。回転速度検出部１８は、検出値がＶｎ以上である場合１を出力し、Ｖｎより小さい場合、０を出力する。ここで、１として検出されたパルスが軸の回転速度に対応するベースパルスである。図示せぬ制御回路は、回転速度検出部１８が出力したベースパルスの数をカウントし、単位時間当たりにカウントされたベースパルス数とパルサリングへの凹部の取付数とをもとに、パルスリングの回転速度、即ち軸（回転体）の回転速度を算出する。
【００３５】
図４（ｃ）は、回転方向検出部１９の出力の時間変化を図４（ａ）に対応して示すグラフである。回転方向検出部１９は、検出素子１７から送られてきた検出値としきい値Ｖｄとを比較する。回転速度検出部１９は、検出値がＶｄ以上である場合１を出力し、Ｖｄより小さい場合、０を出力する。ここで、１として検出されたパルスが軸の回転方向に対応する回転方向検出パルスである。パルサリング１３は等速度で時計回りに回転しているため、回転方向検出部１９は、第２の凹部１２の形成間隔ａ，ｂ，ｃに比例した時間，ａ，ｂ，ｃ，ａ，ｂ，ｃ．．．の比の順に１を出力する。回転方向検出部１９が１を出力する期間の比が、ａ，ｂ，ｃ，ａ，ｂ，ｃ．．．の順である場合、制御回路は、パルサリングの凹凸形状のパターンおよび軸への取付方向を考慮し、パルサリングおよび軸が時計回りに回転していると判断する。
【００３６】
一方、図５（ａ）は、パルサリング１３が等速度で反時計回りに回転している場合の検出素子１７の検出値の時間変化を示す。図５（ａ）において、実線は検出値のレベルを、波線は検出値に対応するパルサリングの凹凸形状を示す。検出素子１７は、パルサリング１３の凹凸に対応した検出値を得ていることがわかる。
【００３７】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に対応する、回転速度検出部１８の出力の時間変化、即ちベースパルスを示すグラフである。  図５（ｃ）は、図５（ａ）に対応する、回転方向検出部１９の出力の時間変化、即ち回転方向検出パルスを示すグラフである。パルサリング１３は等速度で反時計回りに回転しているため、回転方向検出部１９は、第２の凹部１２の形成間隔ａ，ｂ，ｃに比例した時間，ｃ，ｂ，ａ，ｃ，ｂ，ａ．．．の比の順に１を出力する。回転方向検出部１９が１を出力する期間の比が、ｃ，ｂ，ａ，ｃ，ｂ，ａ．．．の順である場合、制御回路は、パルサリングの凹凸形状のパターンおよび軸への取付方向を考慮し、パルサリングおよび軸が反時計回りに回転していると判断する。
【００３８】
本発明の第１実施形態によれば、回転検出装置は、内輪１に配置されたパルサリング１０と外輪２に配置された単一の磁気センサ１５から構成されている。磁気センサ１５は、パルサリング１０の第１の凹部１１と第２の凹部１２をしきい値Ｖｎ，Ｖｄで検出することにより、ベースパルスと回転方向検出パルスを同時に検出する。
【００３９】
これにより、単一のセンサ１５は、回転体の回転速度と回転体の回転方向を同時に検出する。従って、従来のように回転数検出装置に加え回転方向検出装置を用意する必要が無く、ハブユニット上の省スペース化が図られ、ユニット全体のサイズを小型化することができる。
また、パルサリング１０は、一体形状を有している。従って、磁石を回転体に設ける方式と比較して、回転体に配置する被検出体の製造が容易であるため、製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００４０】
さらに、部品点数を削減することが可能なため、ハブユニットへの組み付け性が向上し、ハブユニット製作コストを削減することが可能となる。
また、パルサリング１０は、一体に形成された凹凸部を有し構造も単純であるため、軸とともに高速で回転しても破損しにくく耐久性に優れている。
【００４１】
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係る回転検出装置が組み込まれたハブユニットを示す。ここでは、第１実施形態に記載した部材と同一の部材については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００４２】
本実施形態においては、  転動体３とシールリング６との間にある内輪１の肩部１ｃ上に、内輪１とともに回転するパルサであるパルサリング２０が配置されている。図７（ａ）はパルサリング２０の平面図、図７（ｂ）はパルサリング２０の側面図である。
【００４３】
パルサリング２０は、高炭素鋼等の強磁性体を素材とし、中央部に開口を備えたリング（円環）形状を有する。パルサリング２０の開口部内周面２３は、内輪１の肩部１ｃに固定されている。パルサリング２０は、シールリング側軸方向端面に深さ方向に等間隔に形成された複数の凹部と凸部２４とを有する。複数の凹部は、幅ｔ、深さｕの第１の凹部２１と、幅ｔ、深さｖの第２凹部２２から構成される。第２の凹部２２の深さｖは、第１の凹部２１の深さｕよりも深い（ｖ＞ｕ）。第１の凹部２１および第２の凹部２２の幅ｔは、凹部の形成間隔ｔと同一である。
【００４４】
第２の凹部１２は、第１の間隔ａ、第２の間隔ｂ、第３のキー間隔ｃの組み合わせからなる所定の周期で円周方向に形成されている。図７（ａ）では、第２の凹部２２の形成間隔は、反時計回りにａ，ｂ，ｃ，ａ，ｂ，ｃ．．．の順であり、第２の凹部２２の形成間隔ａ，ｂ，ｃと、第１，第２凹部２１，２２の幅および凹部の形成間隔ｔとの関係は上述の式１の通りである（幅ｔの奇数倍となっている）。
なお図７（ａ）において、ｔ＝２．５#，ａ＝７．５#，ｂ＝１２．５#，ｃ＝１７．５#である。
【００４５】
外輪２の内径側面には、パルサリング２０の軸方向に形成された第１，第２の凹部２１，２２に対向する軸方向位置にセンサとしての磁気センサ２５が配置されている。磁気センサ２５の構成は、図３に示す磁気センサ１５と同様である。
【００４６】
磁気センサ２５は、第１実施形態の磁気センサ１５と同様に軸の回転速度および回転方向を検出する。検出結果は、図４、図５に示されるとおりである。すなわち、制御回路は、回転速度検出部１８が出力したパルスの数をカウントし、単位時間当たりにカウントされたパルス数とパルサリングへの凹部の取付数をもとに、パルスリングの回転速度、即ち軸（回転体）の回転速度を算出する。そして、制御回路は、回転方向検出部１９が１を出力する期間の比が、ａ，ｂ，ｃ，ａ，ｂ，ｃ．．．の順であるかまたはｃ，ｂ，a，ｃ，ｂ，aの順であるかを検出し、パルサリングの凹凸形状のパターンおよび軸への取付方向を考慮し、パルサリングおよび軸が時計回りに回転しているか、または反時計回りに回転しているかを判断する。
【００４７】
本発明の第２実施形態によれば、回転検出装置は、内輪１に配置されたパルサリング２０と外輪２に配置された単一の磁気センサ２５から構成されている。磁気センサ２５は、パルサリング２０の第１の凹部２１と第２の凹部２２をしきい値Ｖｎ，Ｖｄで検出することにより、回転数に比例したジッタの良いベースパルスと回転方向検出パルスを同時に検出する。
【００４８】
これにより、単一のセンサ２５は、回転体の回転速度と回転体の回転方向を同時に検出する。従って、従来のように回転数検出装置に加え回転方向検出装置を用意する必要が無く、ハブユニット上の省スペース化が図られ、ユニット全体のサイズを小型化することができる。
また、パルサリング２０は、一体形状を有している。従って、磁石を回転体に設ける方式と比較して、回転体に配置する被検出体の製造が容易であるため、製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００４９】
さらに、部品点数を削減することが可能なため、ハブユニットへの組み付け性が向上し、ハブユニット製作コストを削減することが可能となる。
また、パルサリング２０は、一体に形成された凹凸部を有し構造も単純であるため、軸とともに高速で回転しても破損しにくく耐久性に優れている。
【００５０】
本発明の第１，第２実施形態では、磁気センサを用いる例を示したが、パルサリングの形状を基に回転方向と回転速度を同時に測定可能なものならば、他のセンサを用いてもよい。例えば、二つの光を発する光源と、それらを受信する受信器を回転体に設け、深さの異なる二つの凹部を検出することにより、同一の測定結果を得ることも考えられる。また、磁気センサの代わりに渦電流式や静電容量式の変位センサも使用することが可能である。
また第１，２実施形態では、検出素子１７の出力を二つに分け、それぞれを回転速度検出部１８および回転方向検出部１９に入力し、回転速度および回転方向を検出しているが、これに限らず、一つの検出部が、回転速度検出部１８および回転方向検出部の機能を有するように構成しても良い。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の回転検出装置によれば、回転速度を検出するためのベースパルスと、回転方向を検出するための回転方向検出パルスは、それぞれ異なるパルス幅を有しており、そして単一のセンサが、パルサの第１の凹部と第２の凹部を第１のしきい値で検出することによりベースパルスを検出し、回転体の回転速度を測定する。さらに、このセンサは、パルサの第２の凹部を第２のしきい値で検出することにより回転方向検出パルスを検出し、回転体の回転方向を測定する。
【００５２】
従って、単一のセンサを用いて、回転体の回転速度と回転方向を同時に検出することが可能なため、余分なセンサを設ける必要がない。さらに構造が簡易なため、組み付け作業効率が向上し、さらに低コストで回転検出装置を製作することが可能となる。さらに、省スペース化が図られ回転体およびセンサからなるユニットの小型化を図ることが可能となる。
【００５４】
本発明の請求項２および３記載の回転検出装置によれば、回転方向検出パルスは、３種類のパルス幅を順に複数個配列している。そして、センサは、これらのパルス幅の検出順序を認識する。従って、センサは、検出順序に基づき、パルサの回転方向、すなわち回転体の回転方向を検出可能となっている。センサは、ベースパルスを検出することにより回転体の回転速度も同時に検出しているため、センサは、同時に回転速度と回転方向を検出することができる。
【００５５】
本発明の請求項４記載の回転検出装置によれば、前記パルサは、円環形状であり、その周縁部に第１および第２の凹部が形成された一体構造となっている。
従って、このような円環形状は、被検出体として周期的に磁石を配置する構造よりも製造が容易であるため、被検出体の低コスト化を図ることができる。
【００５６】
本発明の請求項５または６記載の回転検出装置によれば、前記第１の凹部および第２の凹部は、回転体の軸方向または半径方向に異なる深さを有するよう構成されている。
従って、第１の凹部および第２の凹部は、センサとパルサの相対位置関係に応じて深さ方向を選択可能であり、回転体の配置状態に応じた設計が可能とされている。
【００５７】
本発明の請求項７〜１２記載の転動装置によれば、本発明の請求項１〜６記載の回転検出装置は、一般的な転動装置に組み込むことができる。回転検出装置が組み込まれた転動装置は、パルサに形成され、かつ深さが互いに異なる第１の凹部と第２の凹部を単一のセンサを用いて検出し、また回転速度を検出するためのベースパルスと、回転方向を検出するための回転方向検出パルスは、それぞれ異なるパルス幅を有しているので、転動体の軸の回転速度と回転方向を同時に測定することが可能となる。この転動装置は、転動体の回転速度および回転方向を検出するために、二つのセンサを用いる必要がない。
従って、省スペース化を図ることが可能となり、転動装置全体の小型化が可能となる。さらに、センサ数を減らすことによりパーツ数を削減できるため、転動装置の低コスト化を実現でき、さらに転動装置の組み付け作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハブユニットを示す部分断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るパルサリングを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る磁気センサを示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る磁気センサが時計回りに回転している場合の検出信号を示すグラフであり、（ａ）は、磁気センサの検出信号の時間変化を示すグラフ、（ｂ）は、第１の凹部および第２の凹部の検出周期を示すグラフ、そして（ｃ）は、第２の凹部の検出周期を示すグラフである。
【図５】本発明の第１実施形態に係る磁気センサが反時計回りに回転している場合の検出信号を示すグラフであり、（ａ）は、磁気センサの検出信号の時間変化を示すグラフ、（ｂ）は、第１の凹部および第２の凹部の検出周期を示すグラフ、そして（ｃ）は、第２の凹部の検出周期を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に係るハブユニットを示す部分断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るパルサリングを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】従来の回転検出装置を示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）はスリンガーの平面図である。
【図９】従来の可変リラクタンスセンサを示す斜視図である。
【符号の説明】
１    内輪
２    外輪
３    転動体
４    外輪軌道
５    内輪軌道
６    シールリング
１０，２０  パルサリング
１５，２５  磁気センサ
【図１】
0004000455.tif 000002
【図２】
0004000455.tif 000003
【図３】
0004000455.tif 000004
【図４】
0004000455.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004000455.tif 000008
【図８】
0004000455.tif 000009
【図９】
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