JP2003042803A - エンコーダ及びエンコーダ付転がり軸受ユニット - Google Patents
エンコーダ及びエンコーダ付転がり軸受ユニットInfo
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- 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
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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
- 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
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
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- F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
- F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
- F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
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- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/02—Wheel hubs or castors
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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
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/723—Shaft end sealing means, e.g. cup-shaped caps or covers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンコーダ１５ａの側面の磁束密度の分布を
改善し、低コストで回転速度の信頼性を確保できる構造
を実現する。 【解決手段】 上記エンコーダ１５ａを構成する永久磁
石１７ａの軸方向の厚さを、外径側で薄く、内径側で厚
くなる様に、径方向に関して漸次変化させる。これによ
り、上記エンコーダ１５ａの内径側の磁束密度を大きく
でき、上記課題を解決できる。
改善し、低コストで回転速度の信頼性を確保できる構造
を実現する。 【解決手段】 上記エンコーダ１５ａを構成する永久磁
石１７ａの軸方向の厚さを、外径側で薄く、内径側で厚
くなる様に、径方向に関して漸次変化させる。これによ
り、上記エンコーダ１５ａの内径側の磁束密度を大きく
でき、上記課題を解決できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明に係るエンコーダ及
びエンコーダ付転がり軸受ユニットは、例えば自動車の
車輪の回転速度、或は工作機械の主軸の回転速度や回転
角度を検出する為に利用する。
びエンコーダ付転がり軸受ユニットは、例えば自動車の
車輪の回転速度、或は工作機械の主軸の回転速度や回転
角度を検出する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持する為に、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。この様
な目的で車輪の回転速度を検出する為に従来から、各種
構造のエンコーダ付転がり軸受ユニットが知られてい
る。車輪の回転速度検出を磁気的に行なう場合、上記エ
ンコーダとして、円周方向に関して磁気特性が交互に変
化するものを使用する。この様に円周方向に関して磁気
特性が交互に変化するエンコーダとして、円周方向に関
してＳ極とＮ極とを交互に配置した永久磁石を使用する
エンコーダは、センサ側の構造を簡単に構成し、しかも
低速時の検出値の信頼性を確保する面から、近年使用さ
れる場合が増大している。
在に支持する為に、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。この様
な目的で車輪の回転速度を検出する為に従来から、各種
構造のエンコーダ付転がり軸受ユニットが知られてい
る。車輪の回転速度検出を磁気的に行なう場合、上記エ
ンコーダとして、円周方向に関して磁気特性が交互に変
化するものを使用する。この様に円周方向に関して磁気
特性が交互に変化するエンコーダとして、円周方向に関
してＳ極とＮ極とを交互に配置した永久磁石を使用する
エンコーダは、センサ側の構造を簡単に構成し、しかも
低速時の検出値の信頼性を確保する面から、近年使用さ
れる場合が増大している。
【０００３】図４〜６は、上述の様な目的で使用される
エンコーダ及びエンコーダ付転がり軸受ユニットの従来
構造の１例を示している。回転輪であるハブ１は、ハブ
本体２と内輪３とを結合固定して成る。このハブ本体２
の外端（自動車への組み付け状態で幅方向外側となる端
を言い、図４の左端）部外周面には、車輪を取付固定す
る為のフランジ４を、中間部外周面には、上記ハブ１の
外周面に設ける複列の内輪軌道５ａ、５ｂのうちの外側
（図４の左側）の内輪軌道５ａを、内端（自動車への組
み付け状態で幅方向中央側となる端を言い、図４の右
端）部には小径の段部６を、それぞれ形成している。
エンコーダ及びエンコーダ付転がり軸受ユニットの従来
構造の１例を示している。回転輪であるハブ１は、ハブ
本体２と内輪３とを結合固定して成る。このハブ本体２
の外端（自動車への組み付け状態で幅方向外側となる端
を言い、図４の左端）部外周面には、車輪を取付固定す
る為のフランジ４を、中間部外周面には、上記ハブ１の
外周面に設ける複列の内輪軌道５ａ、５ｂのうちの外側
（図４の左側）の内輪軌道５ａを、内端（自動車への組
み付け状態で幅方向中央側となる端を言い、図４の右
端）部には小径の段部６を、それぞれ形成している。
【０００４】上記内輪３は、この段部６に外嵌し、更に
上記ハブ本体２の内端部に形成した雄ねじ部７に螺着し
たナット８により、このハブ本体２の内端部に固定して
いる。この様な内輪３の外周面には、上記ハブ１の外周
面に設ける複列の内輪軌道５ａ、５ｂのうちの内側（図
４の右側）の内輪軌道５ｂを設けている。そして、これ
ら両内輪軌道５ａ、５ｂと、静止輪である外輪９の内周
面に設けた複列の外輪軌道１０、１０との間に、それぞ
れ複数個ずつの転動体１１、１１を、保持器１２、１２
により保持した状態で設け、上記外輪９の径方向内側に
上記ハブ１を回転自在に支持している。この外輪９の外
周面には外向フランジ状の取付部１３を設け、この外輪
９を、ナックル等の懸架装置に結合支持自在としてい
る。尚、図示の例では、転動体１１、１１として玉を使
用しているが、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニッ
トの場合には、これら転動体としてテーパころを使用す
る場合もある。
上記ハブ本体２の内端部に形成した雄ねじ部７に螺着し
たナット８により、このハブ本体２の内端部に固定して
いる。この様な内輪３の外周面には、上記ハブ１の外周
面に設ける複列の内輪軌道５ａ、５ｂのうちの内側（図
４の右側）の内輪軌道５ｂを設けている。そして、これ
ら両内輪軌道５ａ、５ｂと、静止輪である外輪９の内周
面に設けた複列の外輪軌道１０、１０との間に、それぞ
れ複数個ずつの転動体１１、１１を、保持器１２、１２
により保持した状態で設け、上記外輪９の径方向内側に
上記ハブ１を回転自在に支持している。この外輪９の外
周面には外向フランジ状の取付部１３を設け、この外輪
９を、ナックル等の懸架装置に結合支持自在としてい
る。尚、図示の例では、転動体１１、１１として玉を使
用しているが、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニッ
トの場合には、これら転動体としてテーパころを使用す
る場合もある。
【０００５】又、上記内輪３の内端部で上記内輪軌道５
ｂよりも軸方向（図１、３〜６の左右方向）内方に位置
する肩部１４には、円環状のエンコーダ１５を固定して
いる。このエンコーダ１５は、芯金１６と永久磁石１７
とから成る。このうちの芯金１６は、ＳＰＣＣの如き軟
鋼板等の強磁性金属板にプレス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て成り、円筒部１８
と、この円筒部１８の軸方向一端（図１、３〜６の右
端）縁から径方向外方に折れ曲がった円輪部１９とを有
する。又、上記永久磁石１７は、ゴム等の高分子弾性材
中に、フェライト等の強磁性材の粉末を混入したもの
で、軸方向に着磁されている。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、上
記永久磁石１７の軸方向側面には、Ｓ極とＮ極とが交互
に且つ等間隔で配置されている。この様なエンコーダ１
５は、上記円筒部１８を上記肩部１４に、締り嵌めで外
嵌する事により、上記内輪３に対し固定している。尚、
図示の例の場合、上記永久磁石１７の外周縁部に形成し
た鈎部２０を上記円輪部１９の外周縁に係止する事によ
り、上記永久磁石１７と上記芯金１６との接合強度の向
上を図っている。
ｂよりも軸方向（図１、３〜６の左右方向）内方に位置
する肩部１４には、円環状のエンコーダ１５を固定して
いる。このエンコーダ１５は、芯金１６と永久磁石１７
とから成る。このうちの芯金１６は、ＳＰＣＣの如き軟
鋼板等の強磁性金属板にプレス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て成り、円筒部１８
と、この円筒部１８の軸方向一端（図１、３〜６の右
端）縁から径方向外方に折れ曲がった円輪部１９とを有
する。又、上記永久磁石１７は、ゴム等の高分子弾性材
中に、フェライト等の強磁性材の粉末を混入したもの
で、軸方向に着磁されている。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、上
記永久磁石１７の軸方向側面には、Ｓ極とＮ極とが交互
に且つ等間隔で配置されている。この様なエンコーダ１
５は、上記円筒部１８を上記肩部１４に、締り嵌めで外
嵌する事により、上記内輪３に対し固定している。尚、
図示の例の場合、上記永久磁石１７の外周縁部に形成し
た鈎部２０を上記円輪部１９の外周縁に係止する事によ
り、上記永久磁石１７と上記芯金１６との接合強度の向
上を図っている。
【０００６】又、上記外輪９の外端（図４の左端）開口
部と上記ハブ１の中間部外周面との間の隙間は、シール
リング２１により塞いでいる。一方、上記外輪９の内端
（図４の右端）開口部は、カバー２２により塞いでい
る。このカバー２２は、ステンレス鋼板、軟鋼板等の金
属板を、絞り加工等により塑性変形させて、或は合成樹
脂を成形加工して、全体を略有底円筒状に形成したもの
で、その外端開口部を上記外輪９の内端部に、締まり嵌
めで内嵌固定する事により、この外輪９の内端開口部を
塞いでいる。尚、上記カバー２２に代えて、エンコーダ
を組み付けたスリンガとシールリングとを組み合わせた
周知の組み合わせシールリングを使用する場合もある。
この場合、上記シールリングを上記外輪９の内端部内周
面に内嵌し、上記スリンガを上記内輪３の内端部外周面
に外嵌する。そして、上記シールリングを構成するシー
ルリップを上記エンコーダを組み付けたスリンガ（芯
金）に摺接させる事により、上記外輪９の内端開口部を
塞ぐ。
部と上記ハブ１の中間部外周面との間の隙間は、シール
リング２１により塞いでいる。一方、上記外輪９の内端
（図４の右端）開口部は、カバー２２により塞いでい
る。このカバー２２は、ステンレス鋼板、軟鋼板等の金
属板を、絞り加工等により塑性変形させて、或は合成樹
脂を成形加工して、全体を略有底円筒状に形成したもの
で、その外端開口部を上記外輪９の内端部に、締まり嵌
めで内嵌固定する事により、この外輪９の内端開口部を
塞いでいる。尚、上記カバー２２に代えて、エンコーダ
を組み付けたスリンガとシールリングとを組み合わせた
周知の組み合わせシールリングを使用する場合もある。
この場合、上記シールリングを上記外輪９の内端部内周
面に内嵌し、上記スリンガを上記内輪３の内端部外周面
に外嵌する。そして、上記シールリングを構成するシー
ルリップを上記エンコーダを組み付けたスリンガ（芯
金）に摺接させる事により、上記外輪９の内端開口部を
塞ぐ。
【０００７】図示の例の場合には、上記カバー２２を構
成する底板部２３の一部で、上記エンコーダ１５の被検
出面である上記永久磁石１７の片側面（図４の右側面）
と対向する部分に形成した通孔２４部分に、センサ２５
を支持している。尚、上記カバー２２に代えて上記組み
合わせシールリングを使用する場合には、上記センサ２
５は懸架装置を構成する図示しないナックル等に支持す
る。このセンサ２５は、ホール素子、磁気抵抗素子等の
磁気検知素子と、この磁気検知素子の出力信号を整形す
る為の波形整形回路を組み込んだＩＣとを備えた周知構
造を有するもので、その先端面（図４の左端面）を、検
出面としている。この様なセンサ２５は、この検出面を
上記エンコーダ１５の被検出面に、例えば０．５〜１mm
程度の微小隙間を介して対向させている。上述の様なセ
ンサ２５は、上記検出面が、上記永久磁石の片側面に配
置されたＳ極に対向する瞬間とＮ極に対向する瞬間と
で、上記磁気検知素子の特性が変化する事を利用して、
出力信号を得る。
成する底板部２３の一部で、上記エンコーダ１５の被検
出面である上記永久磁石１７の片側面（図４の右側面）
と対向する部分に形成した通孔２４部分に、センサ２５
を支持している。尚、上記カバー２２に代えて上記組み
合わせシールリングを使用する場合には、上記センサ２
５は懸架装置を構成する図示しないナックル等に支持す
る。このセンサ２５は、ホール素子、磁気抵抗素子等の
磁気検知素子と、この磁気検知素子の出力信号を整形す
る為の波形整形回路を組み込んだＩＣとを備えた周知構
造を有するもので、その先端面（図４の左端面）を、検
出面としている。この様なセンサ２５は、この検出面を
上記エンコーダ１５の被検出面に、例えば０．５〜１mm
程度の微小隙間を介して対向させている。上述の様なセ
ンサ２５は、上記検出面が、上記永久磁石の片側面に配
置されたＳ極に対向する瞬間とＮ極に対向する瞬間と
で、上記磁気検知素子の特性が変化する事を利用して、
出力信号を得る。
【０００８】上述の様に構成するエンコーダ及びエンコ
ーダ付転がり軸受ユニットは、次の様にして、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、回転量等の回転状態を検出する。即ち、自動
車への組み付け時には、上記外輪９を、この外輪９の外
周面に固設した取付部１３により、懸架装置を構成する
図示しないナックルに対し取付固定する。又、前記ハブ
１の外端部外周面に設けたフランジ４に、車輪を固定す
る。
ーダ付転がり軸受ユニットは、次の様にして、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、回転量等の回転状態を検出する。即ち、自動
車への組み付け時には、上記外輪９を、この外輪９の外
周面に固設した取付部１３により、懸架装置を構成する
図示しないナックルに対し取付固定する。又、前記ハブ
１の外端部外周面に設けたフランジ４に、車輪を固定す
る。
【０００９】この状態でこの車輪と共に上記ハブ１が回
転し、このハブ１に支持された前記エンコーダ１５が回
転すると、上記センサ２５の検出面の近傍を、上記エン
コーダ１５を構成する永久磁石１７の片側面に配置した
Ｓ極とＮ極とが交互に通過する。この結果、上記磁気検
知素子の特性が変化する。即ち、この磁気検知素子を通
過する磁束の方向が変化する事により、この磁気検知素
子の特性が変化し、この磁気検出素子を組み込んだ上記
センサ２５の出力信号も変化する。そして、この様なセ
ンサ２５の出力信号が変化する周波数は、上記エンコー
ダ１５の回転速度に比例する。そこで、この様なセンサ
２５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。
転し、このハブ１に支持された前記エンコーダ１５が回
転すると、上記センサ２５の検出面の近傍を、上記エン
コーダ１５を構成する永久磁石１７の片側面に配置した
Ｓ極とＮ極とが交互に通過する。この結果、上記磁気検
知素子の特性が変化する。即ち、この磁気検知素子を通
過する磁束の方向が変化する事により、この磁気検知素
子の特性が変化し、この磁気検出素子を組み込んだ上記
センサ２５の出力信号も変化する。そして、この様なセ
ンサ２５の出力信号が変化する周波数は、上記エンコー
ダ１５の回転速度に比例する。そこで、この様なセンサ
２５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。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】センサ２５のコスト上
昇を抑えつつ回転速度検出の信頼性を確保する為には、
磁気検知素子の出力信号の変化の振幅を所定以上の大き
さとする必要がある。この為には、上記磁気検知素子の
出力を変化させる為のエンコーダ１５の被検出部のう
ち、特に上記センサ２５の検出部が対向する部分の磁束
の変化を大きくする必要がある。そして、この磁束の変
化を大きくする為には、上記センサ２５の検出部が対向
する部分での、上記エンコーダ１５の磁束密度を大きく
する必要がある。
昇を抑えつつ回転速度検出の信頼性を確保する為には、
磁気検知素子の出力信号の変化の振幅を所定以上の大き
さとする必要がある。この為には、上記磁気検知素子の
出力を変化させる為のエンコーダ１５の被検出部のう
ち、特に上記センサ２５の検出部が対向する部分の磁束
の変化を大きくする必要がある。そして、この磁束の変
化を大きくする為には、上記センサ２５の検出部が対向
する部分での、上記エンコーダ１５の磁束密度を大きく
する必要がある。
【００１１】これに対して、上記エンコーダ１５の側面
から出る磁束の密度は、図７に示す様に、このエンコー
ダ１５の径方向位置によって異なる。即ち、このエンコ
ーダ１５の内径側では外径側に比べて磁束密度が低くな
る。この理由に就いて図８により説明する。上記エンコ
ーダ１５を構成する永久磁石１７は、同図に示す様に、
全体を円輪状に形成し、Ｓ極とＮ極とを円周方向に関し
て交互に配置している為、これらＳ極及びＮ極の形状
は、それぞれ扇形になる。従って、Ｓ極とＮ極との面積
は、それぞれ外径側に比べて内径側が小さくなる為、上
記永久磁石１７を添着したエンコーダ１５の内径側では
外径側に比べて磁束密度が低くなる。又、外周縁に近い
部分では、この外周縁に近づくに従って、磁束密度が低
下する。
から出る磁束の密度は、図７に示す様に、このエンコー
ダ１５の径方向位置によって異なる。即ち、このエンコ
ーダ１５の内径側では外径側に比べて磁束密度が低くな
る。この理由に就いて図８により説明する。上記エンコ
ーダ１５を構成する永久磁石１７は、同図に示す様に、
全体を円輪状に形成し、Ｓ極とＮ極とを円周方向に関し
て交互に配置している為、これらＳ極及びＮ極の形状
は、それぞれ扇形になる。従って、Ｓ極とＮ極との面積
は、それぞれ外径側に比べて内径側が小さくなる為、上
記永久磁石１７を添着したエンコーダ１５の内径側では
外径側に比べて磁束密度が低くなる。又、外周縁に近い
部分では、この外周縁に近づくに従って、磁束密度が低
下する。
【００１２】この結果、上記エンコーダ１５の側面で磁
束密度が高い部分の、径方向に関する幅は小さくなる。
前記センサ２５の検出部は、上記エンコーダ１５の径方
向に関しても幅を有する。従って、図７に示す様に、エ
ンコーダ１５の磁束密度の分布が径方向に関して不均一
である事は、回転速度検出を安定して行なう面からは好
ましくない。本発明は、この様な事情に鑑みて、エンコ
ーダの側面で磁束密度が高い部分の範囲を広くすべく発
明したものである。
束密度が高い部分の、径方向に関する幅は小さくなる。
前記センサ２５の検出部は、上記エンコーダ１５の径方
向に関しても幅を有する。従って、図７に示す様に、エ
ンコーダ１５の磁束密度の分布が径方向に関して不均一
である事は、回転速度検出を安定して行なう面からは好
ましくない。本発明は、この様な事情に鑑みて、エンコ
ーダの側面で磁束密度が高い部分の範囲を広くすべく発
明したものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のエンコーダ及び
エンコーダ付転がり軸受ユニットのうち、請求項１に記
載したエンコーダは、前述した従来構造と同様に、全体
を円輪状に形成し、円周方向に関してＳ極とＮ極とを交
互に配置した永久磁石を備える。特に、本発明のエンコ
ーダに於いては、上記永久磁石の軸方向の厚さを、外径
側で薄く、内径側で厚くなる様に、この厚さを径方向に
関して漸次変化させている。
エンコーダ付転がり軸受ユニットのうち、請求項１に記
載したエンコーダは、前述した従来構造と同様に、全体
を円輪状に形成し、円周方向に関してＳ極とＮ極とを交
互に配置した永久磁石を備える。特に、本発明のエンコ
ーダに於いては、上記永久磁石の軸方向の厚さを、外径
側で薄く、内径側で厚くなる様に、この厚さを径方向に
関して漸次変化させている。
【００１４】又、請求項４に記載したエンコーダ付転が
り軸受ユニットは、従来構造と同様に、静止側周面に静
止側軌道を有し、使用時にも回転しない静止輪と、この
静止側周面と対向する回転側周面に回転側軌道を有し、
使用時に回転する回転輪と、この回転側軌道と上記静止
側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体
と、上記回転輪に支持された芯金と、この芯金に永久磁
石を支持する事により構成されるエンコーダとを備え
る。特に、本発明のエンコーダ付転がり軸受ユニットに
於いては、上記エンコーダは、上述した様に、上記永久
磁石の厚さを、外径側で薄く、内径側で厚くなる様に、
この厚さを径方向に関し漸次変化させている。
り軸受ユニットは、従来構造と同様に、静止側周面に静
止側軌道を有し、使用時にも回転しない静止輪と、この
静止側周面と対向する回転側周面に回転側軌道を有し、
使用時に回転する回転輪と、この回転側軌道と上記静止
側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体
と、上記回転輪に支持された芯金と、この芯金に永久磁
石を支持する事により構成されるエンコーダとを備え
る。特に、本発明のエンコーダ付転がり軸受ユニットに
於いては、上記エンコーダは、上述した様に、上記永久
磁石の厚さを、外径側で薄く、内径側で厚くなる様に、
この厚さを径方向に関し漸次変化させている。
【００１５】
【作用】上述の様に構成される本発明のエンコーダ及び
エンコーダ付転がり軸受ユニットにより、回転速度を検
出する為の基本的な作用は、前述した従来構造と同様で
ある。特に、本発明のエンコーダ及びエンコーダ付転が
り軸受ユニットのうち、請求項１に記載したエンコーダ
は、このエンコーダを構成する永久磁石の軸方向の厚さ
を、外径側で薄く、内径側で厚くなる様に、この厚さを
径方向に関して漸次変化させている為、従来構造のエン
コーダと比べて磁束密度が高い部分の幅を広くできる。
即ち、磁束密度は、永久磁石の面積以外に、厚さにも影
響される為、面積の小さい内径側部分で永久磁石の厚さ
を厚くすればこの内径側の磁束密度を高くできる。この
結果、センサの検出部が対向する部分のほぼ全幅で磁束
密度を高くし、回転速度検出の信頼性確保を図れる。
エンコーダ付転がり軸受ユニットにより、回転速度を検
出する為の基本的な作用は、前述した従来構造と同様で
ある。特に、本発明のエンコーダ及びエンコーダ付転が
り軸受ユニットのうち、請求項１に記載したエンコーダ
は、このエンコーダを構成する永久磁石の軸方向の厚さ
を、外径側で薄く、内径側で厚くなる様に、この厚さを
径方向に関して漸次変化させている為、従来構造のエン
コーダと比べて磁束密度が高い部分の幅を広くできる。
即ち、磁束密度は、永久磁石の面積以外に、厚さにも影
響される為、面積の小さい内径側部分で永久磁石の厚さ
を厚くすればこの内径側の磁束密度を高くできる。この
結果、センサの検出部が対向する部分のほぼ全幅で磁束
密度を高くし、回転速度検出の信頼性確保を図れる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、請求項１〜２に対応す
る、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の
エンコーダ１５ａは、前述した従来構造と同様に、芯金
１６ａと永久磁石１７ａとを組み合わせて成る。このう
ちの芯金１６ａは、ＳＰＣＣの如き軟鋼板等の強磁性金
属板にプレス加工を施す事により、断面Ｌ字形で全体を
円環状に形成して成り、円筒部１８と、この円筒部１８
の軸方向（図１の左右方向）一端縁（図１の右端縁）か
ら径方向外方に直角に折れ曲がった円輪部１９ａとを有
する。又、上記永久磁石１７ａは、ゴム等の高分子弾性
材中に、フェライト等の強磁性材の粉末を混入したもの
で、軸方向に着磁されている。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、上
記永久磁石１７ａの軸方向側面には、Ｓ極とＮ極とが交
互に且つ等間隔で配置されている。この様なエンコーダ
１５ａは、上記円筒部１８を肩部１４に、締り嵌めで外
嵌する事により、内輪３（図４参照）に対し固定する。
尚、図示の例の場合、上記永久磁石１７ａの外周縁部に
形成した鈎部２０を上記円輪部１９ａの外周縁に係止す
る事により、上記永久磁石１７ａと上記芯金１６ａとの
接合強度の向上を図っている。
る、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の
エンコーダ１５ａは、前述した従来構造と同様に、芯金
１６ａと永久磁石１７ａとを組み合わせて成る。このう
ちの芯金１６ａは、ＳＰＣＣの如き軟鋼板等の強磁性金
属板にプレス加工を施す事により、断面Ｌ字形で全体を
円環状に形成して成り、円筒部１８と、この円筒部１８
の軸方向（図１の左右方向）一端縁（図１の右端縁）か
ら径方向外方に直角に折れ曲がった円輪部１９ａとを有
する。又、上記永久磁石１７ａは、ゴム等の高分子弾性
材中に、フェライト等の強磁性材の粉末を混入したもの
で、軸方向に着磁されている。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、上
記永久磁石１７ａの軸方向側面には、Ｓ極とＮ極とが交
互に且つ等間隔で配置されている。この様なエンコーダ
１５ａは、上記円筒部１８を肩部１４に、締り嵌めで外
嵌する事により、内輪３（図４参照）に対し固定する。
尚、図示の例の場合、上記永久磁石１７ａの外周縁部に
形成した鈎部２０を上記円輪部１９ａの外周縁に係止す
る事により、上記永久磁石１７ａと上記芯金１６ａとの
接合強度の向上を図っている。
【００１７】特に、本例の場合には、上記永久磁石１７
ａの軸方向の厚さを、外径側で薄く、内径側で厚くなる
様に、この厚さを径方向に関して漸次変化させている。
即ち、上記永久磁石１７ａの軸方向両側面のうち、被検
出面となる、上記円輪部１９ａと反対側面（図１の右
面）を、中心軸に対し直角方向に存在する平面としてい
る。これに対して、上記円輪部１９ａに添着する面であ
る他側面（図１の左面）を、軸方向の厚さが外径側で薄
く、内径側で厚くなる方向に傾斜した、円すい凸面状の
傾斜面２６としている。又、上記芯金１６ａを構成する
上記円輪部１９ａの軸方向の厚さも、径方向に関して漸
次変化させている。即ち、上記円輪部１９ａの永久磁石
１７ａを添着する面に、上記傾斜面２６と同じ角度で傾
斜した円すい凹面状の傾斜面２７を形成して、円輪部１
９ａの軸方向の厚さを、外径側で厚く、内径側で薄くし
ている。
ａの軸方向の厚さを、外径側で薄く、内径側で厚くなる
様に、この厚さを径方向に関して漸次変化させている。
即ち、上記永久磁石１７ａの軸方向両側面のうち、被検
出面となる、上記円輪部１９ａと反対側面（図１の右
面）を、中心軸に対し直角方向に存在する平面としてい
る。これに対して、上記円輪部１９ａに添着する面であ
る他側面（図１の左面）を、軸方向の厚さが外径側で薄
く、内径側で厚くなる方向に傾斜した、円すい凸面状の
傾斜面２６としている。又、上記芯金１６ａを構成する
上記円輪部１９ａの軸方向の厚さも、径方向に関して漸
次変化させている。即ち、上記円輪部１９ａの永久磁石
１７ａを添着する面に、上記傾斜面２６と同じ角度で傾
斜した円すい凹面状の傾斜面２７を形成して、円輪部１
９ａの軸方向の厚さを、外径側で厚く、内径側で薄くし
ている。
【００１８】上述の様に構成する本例のエンコーダ１５
ａは、例えば前述した図４に示す様な転がり軸受ユニッ
トに組み込んで、エンコーダ付転がり軸受ユニットを構
成する。この様なエンコーダ付転がり軸受ユニットによ
り、懸架装置に対して車輪を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為の作用は、前述し
た従来のエンコーダ付転がり軸受ユニットと同様であ
る。
ａは、例えば前述した図４に示す様な転がり軸受ユニッ
トに組み込んで、エンコーダ付転がり軸受ユニットを構
成する。この様なエンコーダ付転がり軸受ユニットによ
り、懸架装置に対して車輪を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為の作用は、前述し
た従来のエンコーダ付転がり軸受ユニットと同様であ
る。
【００１９】特に、本発明のエンコーダ１５ａは、この
エンコーダ１５ａを構成する永久磁石１７ａの軸方向の
厚さを、外径側で薄く、内径側で厚くなる様に、この厚
さを径方向に関して漸次変化させている為、従来構造の
エンコーダ１５と比べて内径側の磁束密度を高くでき
る。図２は、上記エンコーダ１５ａの径方向に関する磁
束密度の分布を示す。この図２と前述した図７とを比べ
ると、本例のエンコーダ１５ａは従来構造のエンコーダ
１５と比べて、内径側に於いて磁束密度が高く、磁束密
度が高い部分の幅が広くなっている事が分かる。即ち、
磁束密度の強さは、永久磁石１７ａの面積以外に、永久
磁石１７ａの厚さにも影響される為、面積の小さい内径
側部分で永久磁石１７ａの厚さを厚くすれば、この内径
側の磁束密度を高くできる。この結果、エンコーダ１５
ａの側面で、センサ２５（図４）の検出部が対向する部
分の磁束密度を、この部分の大部分で高くして、回転速
度検出の信頼性を確保できる。
エンコーダ１５ａを構成する永久磁石１７ａの軸方向の
厚さを、外径側で薄く、内径側で厚くなる様に、この厚
さを径方向に関して漸次変化させている為、従来構造の
エンコーダ１５と比べて内径側の磁束密度を高くでき
る。図２は、上記エンコーダ１５ａの径方向に関する磁
束密度の分布を示す。この図２と前述した図７とを比べ
ると、本例のエンコーダ１５ａは従来構造のエンコーダ
１５と比べて、内径側に於いて磁束密度が高く、磁束密
度が高い部分の幅が広くなっている事が分かる。即ち、
磁束密度の強さは、永久磁石１７ａの面積以外に、永久
磁石１７ａの厚さにも影響される為、面積の小さい内径
側部分で永久磁石１７ａの厚さを厚くすれば、この内径
側の磁束密度を高くできる。この結果、エンコーダ１５
ａの側面で、センサ２５（図４）の検出部が対向する部
分の磁束密度を、この部分の大部分で高くして、回転速
度検出の信頼性を確保できる。
【００２０】又、本例の場合、上記円輪部１９ａの永久
磁石１７ａを添着する面を凹ませる事により、前記傾斜
面２７を形成している為、上記永久磁石１７ａの内径側
を厚くしても、上記エンコーダ１５ａの軸方向が大きく
なる事を防止できる。この為、上記センサ２５（図４）
との距離が短くなる様な小型の転がり軸受ユニットに組
み込んだ場合でも、上記永久磁石１７ａとセンサ２５と
が干渉する事はない。
磁石１７ａを添着する面を凹ませる事により、前記傾斜
面２７を形成している為、上記永久磁石１７ａの内径側
を厚くしても、上記エンコーダ１５ａの軸方向が大きく
なる事を防止できる。この為、上記センサ２５（図４）
との距離が短くなる様な小型の転がり軸受ユニットに組
み込んだ場合でも、上記永久磁石１７ａとセンサ２５と
が干渉する事はない。
【００２１】次に、図３は、請求項１、３に対応する、
本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のエン
コーダ１５ｂの場合には、芯金１６ｂに永久磁石１７ａ
を添着した状態でこの永久磁石１７ａの片側面（図２の
右面）が軸方向に直交する平面となる様に、円輪部１９
ｂをこの片側面に対し傾斜させている。即ち、上記芯金
１６ｂは上記円輪部１９ｂを円筒部１８の一端縁から直
角にまでは折り曲げず、上記永久磁石１７ａの他側面を
構成する傾斜面２６と平行になる角度まで折り曲げてい
る。そして、この円輪部１９ｂの側面に上記永久磁石１
７ａの傾斜面２６を添着する事により、上記エンコーダ
１５ｂを構成している。本例の場合、この様に構成する
為、前述した第１例の場合よりも芯金の構造を簡単にで
き、製造コストの上昇を抑える事ができる。但し、第１
例のエンコーダ１５ａと比べて軸方向の寸法が多少嵩む
為、センサ２５（図４）との距離が短くなる様な小型の
転がり軸受ユニットには適さない場合もある。その他の
構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様である。
本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のエン
コーダ１５ｂの場合には、芯金１６ｂに永久磁石１７ａ
を添着した状態でこの永久磁石１７ａの片側面（図２の
右面）が軸方向に直交する平面となる様に、円輪部１９
ｂをこの片側面に対し傾斜させている。即ち、上記芯金
１６ｂは上記円輪部１９ｂを円筒部１８の一端縁から直
角にまでは折り曲げず、上記永久磁石１７ａの他側面を
構成する傾斜面２６と平行になる角度まで折り曲げてい
る。そして、この円輪部１９ｂの側面に上記永久磁石１
７ａの傾斜面２６を添着する事により、上記エンコーダ
１５ｂを構成している。本例の場合、この様に構成する
為、前述した第１例の場合よりも芯金の構造を簡単にで
き、製造コストの上昇を抑える事ができる。但し、第１
例のエンコーダ１５ａと比べて軸方向の寸法が多少嵩む
為、センサ２５（図４）との距離が短くなる様な小型の
転がり軸受ユニットには適さない場合もある。その他の
構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様である。
【００２２】尚、上述した本発明の実施の形態の第１、
２例に示したエンコーダ１５ａ、１５ｂを構成する永久
磁石１７ａの径方向各部の軸方向の厚さを求める為に、
ＳＮＲの磁束密度計算プログラムを用いると、最適な厚
さを求める事ができる。即ち、このプログラムにより、
センサの検出部が対向する部分の磁束密度が均一となる
様な、上記永久磁石の断面形状を求めれば、無駄がな
く、且つ、信頼性の高い回転速度検出を行なえるエンコ
ーダを得られる。
２例に示したエンコーダ１５ａ、１５ｂを構成する永久
磁石１７ａの径方向各部の軸方向の厚さを求める為に、
ＳＮＲの磁束密度計算プログラムを用いると、最適な厚
さを求める事ができる。即ち、このプログラムにより、
センサの検出部が対向する部分の磁束密度が均一となる
様な、上記永久磁石の断面形状を求めれば、無駄がな
く、且つ、信頼性の高い回転速度検出を行なえるエンコ
ーダを得られる。
【００２３】又、本発明のエンコーダは、回転輪が外輪
である外輪回転型の転がり軸受ユニットに就いても、適
用する事ができる。この場合、芯金の円輪部を、円筒部
の軸方向一端縁から径方向内方に折り曲げる。そして、
上述した内輪回転の転がり軸受ユニットと同様に、円輪
部の側面に全周に亙って永久磁石を添着し、上記円筒部
を上記外輪に内嵌する。その他の構成及び作用は、上述
した本発明の実施の形態の第１、２例の場合と同様であ
る。
である外輪回転型の転がり軸受ユニットに就いても、適
用する事ができる。この場合、芯金の円輪部を、円筒部
の軸方向一端縁から径方向内方に折り曲げる。そして、
上述した内輪回転の転がり軸受ユニットと同様に、円輪
部の側面に全周に亙って永久磁石を添着し、上記円筒部
を上記外輪に内嵌する。その他の構成及び作用は、上述
した本発明の実施の形態の第１、２例の場合と同様であ
る。
【００２４】
【発明の効果】本発明のエンコーダ及びエンコーダ付転
がり軸受ユニットは、以上に述べた通り構成され作用す
る為、コストの上昇を抑えつつ、回転速度の検出精度の
信頼性向上を図れる。
がり軸受ユニットは、以上に述べた通り構成され作用す
る為、コストの上昇を抑えつつ、回転速度の検出精度の
信頼性向上を図れる。
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図５のＡ
部に相当する断面図。
部に相当する断面図。
【図２】本発明のエンコーダの径方向に関する磁束密度
の分布を示す線図。
の分布を示す線図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同
様の図。
様の図。
【図４】従来構造のエンコーダ付転がり軸受ユニットの
１例を示す断面図。
１例を示す断面図。
【図５】図４のエンコーダのみを取り出して示す部分断
面図。
面図。
【図６】図５のＡ部拡大図。
【図７】従来構造のエンコーダの径方向に関する磁束密
度の分布を示す線図。
度の分布を示す線図。
【図８】図５のＢ矢視図。
１ ハブ
２ ハブ本体
３ 内輪
４ フランジ
５、５ａ、５ｂ 内輪軌道
６ 段部
７ 雄ねじ部
８ ナット
９ 外輪
１０ 外輪軌道
１１ 転動体
１２ 保持器
１３ 取付部
１４ 肩部
１５、１５ａ、１５ｂ エンコーダ
１６、１６ａ、１６ｂ 芯金
１７、１７ａ 永久磁石
１８ 円筒部
１９、１９ａ、１９ｂ 円輪部
２０ 鈎部
２１ シールリング
２２ カバー
２３ 底板部
２４ 通孔
２５ センサ
２６ 傾斜面
２７ 傾斜面
Claims (4)
- 【請求項１】 全体を円輪状に形成し、円周方向に関し
てＳ極とＮ極とを交互に配置した永久磁石を備えたエン
コーダに於いて、この永久磁石の軸方向の厚さを、外径
側で薄く、内径側で厚くなる様に、この厚さを径方向に
関して漸次変化させている事を特徴とするエンコーダ。 - 【請求項２】 永久磁石と、全体を円環状に形成し、円
筒部と、この円筒部の一端縁から直角に折れ曲がった円
輪部とから構成される芯金とを備え、上記永久磁石を上
記円輪部の側面に全周に亙って添着支持して成るエンコ
ーダに於いて、上記永久磁石を添着した状態で永久磁石
の片側面が軸方向に直交する仮想平面と平行となる様
に、上記円輪部の軸方向の厚さを径方向に関して漸次変
化させた、請求項１に記載したエンコーダ。 - 【請求項３】 永久磁石と、全体を円環状に形成し、円
筒部と、この円筒部の一端縁から折れ曲がった円輪部と
から構成される芯金とを備え、上記永久磁石を上記円輪
部の側面に添着支持して成るエンコーダに於いて、上記
永久磁石を添着した状態で永久磁石の片側面が軸方向に
直交する仮想平面と平行となる様に、上記円輪部をこの
仮想平面に対して傾斜させた、請求項１に記載したエン
コーダ。 - 【請求項４】 静止側周面に静止側軌道を有し、使用時
にも回転しない静止輪と、この静止側周面と対向する回
転側周面に回転側軌道を有し、使用時に回転する回転輪
と、この回転側軌道と上記静止側軌道との間に転動自在
に設けられた複数個の転動体と、上記回転輪に支持され
た芯金と、この芯金に永久磁石を支持する事により構成
されるエンコーダとを備えたエンコーダ付転がり軸受ユ
ニットに於いて、このエンコーダは請求項１〜３の何れ
かに記載したエンコーダである事を特徴とするエンコー
ダ付転がり軸受ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001235311A JP4622185B2 (ja) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | エンコーダ及びエンコーダ付転がり軸受ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001235311A JP4622185B2 (ja) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | エンコーダ及びエンコーダ付転がり軸受ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003042803A true JP2003042803A (ja) | 2003-02-13 |
| JP4622185B2 JP4622185B2 (ja) | 2011-02-02 |
Family
ID=19066778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001235311A Expired - Fee Related JP4622185B2 (ja) | 2001-08-02 | 2001-08-02 | エンコーダ及びエンコーダ付転がり軸受ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4622185B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007071641A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Nsk Ltd | 状態量測定装置 |
| JP2007256250A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-10-04 | Denso Corp | 回転角検出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06281018A (ja) * | 1993-01-19 | 1994-10-07 | Snr Roulements | コーダ内蔵密閉構造 |
| JPH1048230A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-02-20 | Koyo Seiko Co Ltd | 軸受組立体 |
-
2001
- 2001-08-02 JP JP2001235311A patent/JP4622185B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06281018A (ja) * | 1993-01-19 | 1994-10-07 | Snr Roulements | コーダ内蔵密閉構造 |
| JPH1048230A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-02-20 | Koyo Seiko Co Ltd | 軸受組立体 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007071641A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Nsk Ltd | 状態量測定装置 |
| JP2007256250A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-10-04 | Denso Corp | 回転角検出装置 |
| JP4607049B2 (ja) * | 2006-02-23 | 2011-01-05 | 株式会社デンソー | 回転角検出装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4622185B2 (ja) | 2011-02-02 |
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