JPH0587821A - 転がり軸受の回転速度検出装置 - Google Patents
転がり軸受の回転速度検出装置Info
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- JPH0587821A JPH0587821A JP24776691A JP24776691A JPH0587821A JP H0587821 A JPH0587821 A JP H0587821A JP 24776691 A JP24776691 A JP 24776691A JP 24776691 A JP24776691 A JP 24776691A JP H0587821 A JPH0587821 A JP H0587821A
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- JP
- Japan
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- coil
- ring
- rolling bearing
- rings
- detecting device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低速域から正確な回転検出ができ、高温に対
する耐久性の高い回転検出装置を提供する。 【構成】 転がり軸受1の回転する外輪3にパルサーリ
ング4を、固定の内輪2に検出リング7を取付け、その
両リング4、7の周面に、等ピッチで多数の歯9、10
を設け、検出リング7にコイルLを巻き付ける。コイル
Lを高周波電圧により励振し、リング4、7を相対回転
させると、磁気抵抗の変化によってコイルLのインダク
タンスが変化し、その変化をとり出して回転速度を知
る。
する耐久性の高い回転検出装置を提供する。 【構成】 転がり軸受1の回転する外輪3にパルサーリ
ング4を、固定の内輪2に検出リング7を取付け、その
両リング4、7の周面に、等ピッチで多数の歯9、10
を設け、検出リング7にコイルLを巻き付ける。コイル
Lを高周波電圧により励振し、リング4、7を相対回転
させると、磁気抵抗の変化によってコイルLのインダク
タンスが変化し、その変化をとり出して回転速度を知
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、転がり軸受の回転速
度検出装置に関し、例えば、自動車における車輪の回転
速度検出や操舵軸の回転角度検出等に用いられる。
度検出装置に関し、例えば、自動車における車輪の回転
速度検出や操舵軸の回転角度検出等に用いられる。
【0002】
【従来の技術及びその課題】自動車に装備されているア
ンチスキッド・ブレーキシステムにおいては、車輪の回
転速度を、低速から高速域まで正確に検出することが求
められる。
ンチスキッド・ブレーキシステムにおいては、車輪の回
転速度を、低速から高速域まで正確に検出することが求
められる。
【0003】従来、このような車輪の回転速度検出は、
周面に歯車状の多数の歯を設けたパルサーリングを回転
部材に取付け、そのパルサーリングの周面に電磁式のピ
ックアップを向き合せて、パルサーリングの回転によっ
て生じる磁束変化を電圧変化として検出する方法で行な
われている。
周面に歯車状の多数の歯を設けたパルサーリングを回転
部材に取付け、そのパルサーリングの周面に電磁式のピ
ックアップを向き合せて、パルサーリングの回転によっ
て生じる磁束変化を電圧変化として検出する方法で行な
われている。
【0004】しかし、この方法では、車輪の回転が低速
になると出力電圧が低下するため、回転速度の検出精度
が著しく落ち、特に、0速付近での検出は全く出来ない
という欠点があった。
になると出力電圧が低下するため、回転速度の検出精度
が著しく落ち、特に、0速付近での検出は全く出来ない
という欠点があった。
【0005】これに対して、周面にN極とS極を交互に
着磁したパルサーリングを回転部材に取付け、そのパル
サーリングにホール素子等の磁気変換素子を向き合せて
回転速度を検出する方法が考えられている。
着磁したパルサーリングを回転部材に取付け、そのパル
サーリングにホール素子等の磁気変換素子を向き合せて
回転速度を検出する方法が考えられている。
【0006】しかし、上記の構造の場合、磁気変換素子
が通常PN接合をもつトランジスタ等で構成されている
ために、PN接合部自体の耐熱性から許容温度が低く設
定されると共に、通電状態においては、利用できる温度
がさらに低く制限される。このため、ブレーキ操作等に
よって高温状態となる車輪近傍の雰囲気中では、耐久性
が低下する問題がある。
が通常PN接合をもつトランジスタ等で構成されている
ために、PN接合部自体の耐熱性から許容温度が低く設
定されると共に、通電状態においては、利用できる温度
がさらに低く制限される。このため、ブレーキ操作等に
よって高温状態となる車輪近傍の雰囲気中では、耐久性
が低下する問題がある。
【0007】そこで、この発明は、回転軸を支持する転
がり軸受に装着することにより、低速から高速域までの
広い範囲で正確な回転速度の検出ができ、しかも、高温
の雰囲気中でも耐久性の低下がなく、安定した作動が行
なえる回転検出装置を提供することを目的としている。
がり軸受に装着することにより、低速から高速域までの
広い範囲で正確な回転速度の検出ができ、しかも、高温
の雰囲気中でも耐久性の低下がなく、安定した作動が行
なえる回転検出装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、転がり軸受の両軌道輪に、それぞれ磁
性材から成るリングをその周面同士を向き合せて取付
け、その両リングの周面に、同一ピッチでかつ周面全体
において同一位相の多数の歯を設けると共に、上記固定
側のリングにコイルを巻き付け、そのコイルに、高周波
電圧の付加手段と、コイルにおける電圧変化を検出する
信号処理手段とを接続したのである。
め、この発明は、転がり軸受の両軌道輪に、それぞれ磁
性材から成るリングをその周面同士を向き合せて取付
け、その両リングの周面に、同一ピッチでかつ周面全体
において同一位相の多数の歯を設けると共に、上記固定
側のリングにコイルを巻き付け、そのコイルに、高周波
電圧の付加手段と、コイルにおける電圧変化を検出する
信号処理手段とを接続したのである。
【0009】なお、上記信号処理手段は、上記コイルと
共振回路を形成するコンデンサと、その共振回路の信号
を整流平滑する回路と、その平滑された信号を基準値と
比較する比較回路とを具備し、コネクタ内に一体化され
た構造とすることができる。
共振回路を形成するコンデンサと、その共振回路の信号
を整流平滑する回路と、その平滑された信号を基準値と
比較する比較回路とを具備し、コネクタ内に一体化され
た構造とすることができる。
【0010】また、上記コイルは、一方の軌道輪に設け
たオイルシールの内部に組込むようにしてもよい。
たオイルシールの内部に組込むようにしてもよい。
【0011】
【作用】上記の構造において、コイルに高周波電圧を付
加してコイルを励振すると、軌道輪に取付けた各リング
間で磁気回路が形成される。
加してコイルを励振すると、軌道輪に取付けた各リング
間で磁気回路が形成される。
【0012】この状態から、転がり軸受が回転して各リ
ングが相対回転すると、磁気回路の磁気抵抗が変化す
る。この磁気抵抗の変化は、コイルのインダクタンスを
変化させるため、その変化を電圧変化としてとり出し、
それを基準値と比較することにより、軌道輪の回転速度
を検出することができる。
ングが相対回転すると、磁気回路の磁気抵抗が変化す
る。この磁気抵抗の変化は、コイルのインダクタンスを
変化させるため、その変化を電圧変化としてとり出し、
それを基準値と比較することにより、軌道輪の回転速度
を検出することができる。
【0013】上記の構造では、回転速度を、コイルのイ
ンダクタンスの変化から検出するため、0速やその近傍
の低速域でも回転速度を正確に検出することができる。
また、軸受に耐熱性の高い磁性体のリングやコイルを取
付け、それらとは離れて高周波電圧の付加手段や信号処
理手段を配置できるため、高温状態となる車輪の近傍で
も安定した速度検出が行える。
ンダクタンスの変化から検出するため、0速やその近傍
の低速域でも回転速度を正確に検出することができる。
また、軸受に耐熱性の高い磁性体のリングやコイルを取
付け、それらとは離れて高周波電圧の付加手段や信号処
理手段を配置できるため、高温状態となる車輪の近傍で
も安定した速度検出が行える。
【0014】一方、転がり軸受の内部にリングやコイル
を組込む場合、コイルをシールして潤滑剤やそれに含ま
れる金属粉等から保護することが望ましいが、その場
合、コイルをオイルシールの内部に一体に組込むように
すると、専用のシール部材を省略することができ、装置
を軸受内にコンパクトに組込むことができる。
を組込む場合、コイルをシールして潤滑剤やそれに含ま
れる金属粉等から保護することが望ましいが、その場
合、コイルをオイルシールの内部に一体に組込むように
すると、専用のシール部材を省略することができ、装置
を軸受内にコンパクトに組込むことができる。
【0015】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1(a)における転がり軸受1は、内輪
2を固定し、外輪3を回転して使用され、その回転側の
外輪3の内径面に、強磁性材料から成るパルサーリング
4が取付けられている。
て説明する。図1(a)における転がり軸受1は、内輪
2を固定し、外輪3を回転して使用され、その回転側の
外輪3の内径面に、強磁性材料から成るパルサーリング
4が取付けられている。
【0016】また、固定側の内輪2の外径面には、外輪
3に取付けたオイルシール5に摺接するシール部材6が
取付けられ、そのシール部材6に検出リング7が組込ま
れ、その検出リング7の先端が、上記パルサーリング4
に周面同士が向き合うように取付けられている。この検
出リング7は、強磁性材料で形成され、その内周部がシ
ール部材6における非磁性の芯金8の外径に圧入固定さ
れている。
3に取付けたオイルシール5に摺接するシール部材6が
取付けられ、そのシール部材6に検出リング7が組込ま
れ、その検出リング7の先端が、上記パルサーリング4
に周面同士が向き合うように取付けられている。この検
出リング7は、強磁性材料で形成され、その内周部がシ
ール部材6における非磁性の芯金8の外径に圧入固定さ
れている。
【0017】上記パルサーリング4の内周面には、図2
に示すように周面全体にわたり等ピッチで歯車状の多数
の歯9が形成されている。一方、検出リング7は、外周
部が周方向に4つのヨーク7a、7b、7c、7dに分
割され、その各ヨーク7a〜7dの外周面に、それぞれ
パルサーリング4の歯9と等しいピッチで多数の歯10
が形成されている。
に示すように周面全体にわたり等ピッチで歯車状の多数
の歯9が形成されている。一方、検出リング7は、外周
部が周方向に4つのヨーク7a、7b、7c、7dに分
割され、その各ヨーク7a〜7dの外周面に、それぞれ
パルサーリング4の歯9と等しいピッチで多数の歯10
が形成されている。
【0018】このパルサーリング4と検出リング7の歯
9、10は、歯の凸部の周面長さが凹部の長さより短か
く形成されている。また、検出リング7の各ヨーク7a
〜7dの歯10は、1つのヨーク7aの歯10がパルサ
ーリング4の歯9と向き合った状態で、他の全てのヨー
ク7b〜7cの歯10が同様にパルサーリング4の歯9
と向き合うように、検出リング7の周面全体において同
一の位相で形成されている。なお、これらのリング4、
7は、高周波磁界が作用するため、ケイ素鋼板を積層し
て形成すると、良好な磁気特性が得られる。
9、10は、歯の凸部の周面長さが凹部の長さより短か
く形成されている。また、検出リング7の各ヨーク7a
〜7dの歯10は、1つのヨーク7aの歯10がパルサ
ーリング4の歯9と向き合った状態で、他の全てのヨー
ク7b〜7cの歯10が同様にパルサーリング4の歯9
と向き合うように、検出リング7の周面全体において同
一の位相で形成されている。なお、これらのリング4、
7は、高周波磁界が作用するため、ケイ素鋼板を積層し
て形成すると、良好な磁気特性が得られる。
【0019】また、検出リング7の各ヨーク7a、7
b、7c、7dの首部には、それぞれコイルL1、L
2、L3、L4が巻き付けられている。この各コイルL
1〜L4は、図1(a)に示すように各々直列接続され
(以下接続されたコイルL1〜L4全体をコイルLとす
る)、そのコイルLの両端部にコンデンサ11が並列接
続してLC共振回路が形成されており、さらに、その共
振回路に、高周波電圧付加手段12と、信号処理手段1
3が接続されている。
b、7c、7dの首部には、それぞれコイルL1、L
2、L3、L4が巻き付けられている。この各コイルL
1〜L4は、図1(a)に示すように各々直列接続され
(以下接続されたコイルL1〜L4全体をコイルLとす
る)、そのコイルLの両端部にコンデンサ11が並列接
続してLC共振回路が形成されており、さらに、その共
振回路に、高周波電圧付加手段12と、信号処理手段1
3が接続されている。
【0020】高周波電圧付加手段12は、正弦波から成
る数10kHzの高周波数電圧をコイルLに発振するもの
で、コイルLに振動する高周波電圧を付加することによ
り、コイルを励振させる。
る数10kHzの高周波数電圧をコイルLに発振するもの
で、コイルLに振動する高周波電圧を付加することによ
り、コイルを励振させる。
【0021】一方、信号処理手段13は、コイルLにお
ける出力電圧を入力する整流回路14と、その整流した
信号を平滑する平滑回路15と、平滑された信号を予め
設定された基準値mと比較する比較回路16とから構成
されている。
ける出力電圧を入力する整流回路14と、その整流した
信号を平滑する平滑回路15と、平滑された信号を予め
設定された基準値mと比較する比較回路16とから構成
されている。
【0022】この信号処理出力13は、高周波電圧付加
手段12と共に、転がり軸受1から離れた位置に設けた
電源と出力信号用コネクタの内部に一体に組込まれてい
る。また、信号処理手段13とコイルLとの間は、同軸
ケーブル17で接続され、外部ノイズの遮断が図られて
いる。
手段12と共に、転がり軸受1から離れた位置に設けた
電源と出力信号用コネクタの内部に一体に組込まれてい
る。また、信号処理手段13とコイルLとの間は、同軸
ケーブル17で接続され、外部ノイズの遮断が図られて
いる。
【0023】実施例の回路速度検出装置は上記のような
構造であり、次にその作用を説明する。
構造であり、次にその作用を説明する。
【0024】いま、高周波電圧付加手段12によりコイ
ルLを高周波の電圧で励振させると、各コイルL1、L
2、L3、L4と検出リング7とパルサーリング4の間
で、磁気回路が形成される。
ルLを高周波の電圧で励振させると、各コイルL1、L
2、L3、L4と検出リング7とパルサーリング4の間
で、磁気回路が形成される。
【0025】この状態で、転がり軸受1が回転し、パル
サーリング4と検出リング7が相対回転すると、上記磁
気回路の磁気抵抗が周期的に変化し、コイルLのインダ
クタンスも同期的に変化する。
サーリング4と検出リング7が相対回転すると、上記磁
気回路の磁気抵抗が周期的に変化し、コイルLのインダ
クタンスも同期的に変化する。
【0026】この場合、並列接続されたコイルLとコン
デンサ11がLC共振回路を構成するため、コイルLを
一定周波数f0 で励振した時、コイルLのインダクタン
スが変化することにより、共振回路の振幅が変化する。
その出力電圧を、信号処理手段13において、整流・平
滑処理すると、搬送波成分f0 が除去され、インダクタ
ンスの変化に応じた出力が得られる。
デンサ11がLC共振回路を構成するため、コイルLを
一定周波数f0 で励振した時、コイルLのインダクタン
スが変化することにより、共振回路の振幅が変化する。
その出力電圧を、信号処理手段13において、整流・平
滑処理すると、搬送波成分f0 が除去され、インダクタ
ンスの変化に応じた出力が得られる。
【0027】次に、この出力信号を、比較回路16にお
いて一定の基準値と比較すると、パルサーリング4の回
転に伴なう矩形波の信号を得ることができる。
いて一定の基準値と比較すると、パルサーリング4の回
転に伴なう矩形波の信号を得ることができる。
【0028】図3は第2の実施例を示す。この例では、
検出リング20を断面コ字形に形成し、その内側にコイ
ルLを巻き付けている。他の構造は、上述した実施例と
同じであるため、説明を省略する。
検出リング20を断面コ字形に形成し、その内側にコイ
ルLを巻き付けている。他の構造は、上述した実施例と
同じであるため、説明を省略する。
【0029】一方、図4は、第3の実施例を示す。この
例では、内輪2の外径面にゴム等から成るオイルシール
21を取付け、そのオイルシール21の内部に、モール
ド成形によって検出リング22とコイルLを一体に組込
んでいる。なお、23はコイルLと信号処理手段とを接
続する同軸ケーブルである。上記の構造では、図1
(a)に示すようなコイルLをシールするためのシール
部材6をオイルシール5とは別に設ける必要がないた
め、軸受内部の構造が簡単になり、装置のコンパクト化
を図ることができる。他の構造や信号の処理構造につい
ては、図1及び図2で示した実施例と同じであるため、
説明を省略する。
例では、内輪2の外径面にゴム等から成るオイルシール
21を取付け、そのオイルシール21の内部に、モール
ド成形によって検出リング22とコイルLを一体に組込
んでいる。なお、23はコイルLと信号処理手段とを接
続する同軸ケーブルである。上記の構造では、図1
(a)に示すようなコイルLをシールするためのシール
部材6をオイルシール5とは別に設ける必要がないた
め、軸受内部の構造が簡単になり、装置のコンパクト化
を図ることができる。他の構造や信号の処理構造につい
ては、図1及び図2で示した実施例と同じであるため、
説明を省略する。
【0030】なお、上述した各実施例では、転がり軸受
の外輪を回転させる例について示したが、内輪を回転さ
せる場合にも本発明を同様に実施することができる。こ
の場合は、パルサーリングを回転側の内輪に取付け、検
出リングを外輪に取付ける。
の外輪を回転させる例について示したが、内輪を回転さ
せる場合にも本発明を同様に実施することができる。こ
の場合は、パルサーリングを回転側の内輪に取付け、検
出リングを外輪に取付ける。
【0031】
【効果】以上のように、この発明は、両軌道輪に歯を備
えたリングを対向して取付け、そのリングの一方に巻き
付けたコイルに高周波電圧を付加し、リングの相対回転
に伴なうコイルのインダクタンスの変化により回転速度
を検出するので、0速やその近傍の低速域から、高速域
までの広い範囲で回転速度を正確に検出することができ
る。
えたリングを対向して取付け、そのリングの一方に巻き
付けたコイルに高周波電圧を付加し、リングの相対回転
に伴なうコイルのインダクタンスの変化により回転速度
を検出するので、0速やその近傍の低速域から、高速域
までの広い範囲で回転速度を正確に検出することができ
る。
【0032】また、軸受内に組込む磁性材のリングやコ
イルに対して、トランジスタ等を備える信号処理手段等
を離れて配置できるので、高温の雰囲気中においても耐
久性の低下がなく、安定した速度検出を行なうことがで
きる。
イルに対して、トランジスタ等を備える信号処理手段等
を離れて配置できるので、高温の雰囲気中においても耐
久性の低下がなく、安定した速度検出を行なうことがで
きる。
【図1】aは実施例の転がり軸受の内部構造を示す断面
図、bは同上の信号処理構造を示すブロック図
図、bは同上の信号処理構造を示すブロック図
【図2】同上のパルサーリングと検出リングを示す正面
図
図
【図3】第2の実施例を示す断面図
【図4】第3の実施例を示す断面図
1 転がり軸受 2 内輪 3 外輪 4 パルサーリング 7 検出リング 9、10 歯 12 高周波電圧付加手段 13 信号処理手段 20 検出リング 21 オイルシール 22 検出リング L コイル
Claims (3)
- 【請求項1】 転がり軸受の両軌道輪に、それぞれ磁性
材から成るリングをその周面同士を向き合せて取付け、
その両リングの周面に、同一ピッチでかつ周面全体にお
いて同一位相の多数の歯を設けると共に、固定側のリン
グにコイルを巻き付け、そのコイルに、高周波電圧の付
加手段と、コイルにおける電圧変化を検出する信号処理
手段とを接続して成る転がり軸受の回転速度検出装置。 - 【請求項2】 上記信号処理手段が、上記コイルと共振
回路を形成するコンデンサと、その共振回路の信号を整
流平滑する回路と、その平滑された信号を基準値と比較
する比較回路とを具備し、コネクタ内に一体化されて成
る請求項1に記載の転がり軸受の回転速度装置。 - 【請求項3】 上記コイルが、一方の軌道輪に設けたオ
イルシールの内部に組込まれている請求項1又は2に記
載の転がり軸受の回転速度検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24776691A JPH0587821A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 転がり軸受の回転速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24776691A JPH0587821A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 転がり軸受の回転速度検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0587821A true JPH0587821A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17168340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24776691A Pending JPH0587821A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 転がり軸受の回転速度検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0587821A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5603575A (en) * | 1994-10-20 | 1997-02-18 | Nsk Ltd. | Rolling bearing unit with rotating speed detector |
EP1251354A1 (fr) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Aktiebolaget SKF | Dispositif d'étanchéité pour palier à roulement instrumenté d'un capteur de vitesse de rotation |
EP2972410B1 (en) * | 2013-03-13 | 2018-11-21 | Woodward, Inc. | Aircraft wheel speed sensor |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP24776691A patent/JPH0587821A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5603575A (en) * | 1994-10-20 | 1997-02-18 | Nsk Ltd. | Rolling bearing unit with rotating speed detector |
US5722777A (en) * | 1994-10-20 | 1998-03-03 | Nsk, Ltd. | Rolling bearing unit with rotating speed detector |
EP1251354A1 (fr) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Aktiebolaget SKF | Dispositif d'étanchéité pour palier à roulement instrumenté d'un capteur de vitesse de rotation |
FR2823812A1 (fr) * | 2001-04-18 | 2002-10-25 | Skf Ab | Dispositif d'etancheite pour palier a roulement instrumente et palier a roulement instrumente |
EP2972410B1 (en) * | 2013-03-13 | 2018-11-21 | Woodward, Inc. | Aircraft wheel speed sensor |
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