专利名称：旋转检测器和采用它的防锁制动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及旋转检测器和采用它的防锁制动装置。
背景技术：
机动车等的防锁制动装置所采用的旋转检测器使用发电机。在该发电机中，在作为车轮用轴承的旋转部件的内轮上设置转子，在作为固定部件的外轮上设置定子，根据发电获得的电压信号，检测车轮的转数。
但是，在象这样，将发电机的电压信号用于旋转检测的方案中，在车轮的旋转速度几乎为零这样的极低速时，由于发出电力是微弱的，甚至为零，故具有不能够进行旋转速度检测的问题。
本发明的目的在于提供在通过本身发电功能动作的同时，可对接近零速的极低速时的旋转进行检测，并且结构紧凑的旋转检测器和采用它的防锁制动装置。
发明内容
本发明的第1方案的旋转检测器包括发电机，该发电机具有定子和转子，上述转子为具有沿圆周方向并排的多个磁极的多极磁铁；磁性传感器，该磁性传感器设置于上述定子，或支承上述定子的部件上，对上述转子的磁极进行检测；电源电路，该电源电路将上述发电机的发出电力用作上述磁性传感器的电源。支承定子的部件在比如，将定子安装于轴承的外轮上的场合，指该外轮。
如果采用该方案，由于通过有别于发电机的磁性传感器，进行旋转检测，该磁性传感器的电源采用发电机的发出电力，故可在将发电机的电压信号用于旋转检测的场合，实现不能够进行的极低速时的旋转检测。另外，如果转子为多极磁铁，则同样可对仅仅一点的角度的旋转进行检测。由于转子同时用作旋转检测用的磁性编码器，以及发电用的机构，故可形成在分别设置发电机和传感器的同时，部件数量少的结构紧凑的方案。
在本发明中，上述磁性传感器设置有2个，这2个磁性传感器按照多极磁铁的磁极排列的反复周期的相位差基本为90°的方式设置。在这样形成的场合，可根据2个磁性编码器的检测信号，检测旋转方向。
在本发明中，也可采用下述方案，其中，上述定子包括磁性体的环部件和接纳于该环部件中的线圈，在上述环部件中的，与转子面对的部分，形成有沿相对方向延伸的2组梳齿状的爪，这两组中的每个爪以一定间隙，沿圆周方向交替地并列。象这样，通过借助接纳有线圈的磁性体的环部件，形成发电机的定子，使整体尺寸较小，进行效率良好的发电。另外，在环部件采用2组梳齿状的爪沿周向交替地并排的类型的场合，可更加进一步地进行效率良好的发电。
在本发明中，也可在上述环部件中的圆周方向的一部分上，至少设置有使上述爪缺少的缺省部，在该缺省部，设置有上述磁性传感器。通过象这样，设置缺省部，不受到磁性体的环部件的磁影响，而容易获得能够检测的磁性传感器的设置部位。
在本发明中，还可设置有信号发送机构，该信号发送机构通过无线方式发送上述磁性传感器的信号，上述电源电路将上述发电机的发出电力用作上述信号发送机构的电源。在象这样形成的场合，对于信号发送机构的电源，不必单独地设置电源，可以紧凑的尺寸构成。
在本发明中，也可在上述电源电路上，设置有超电容器、蓄电池或原电池。在这样形成的场合，即使在旋转停止的状态长时间地持续的情况下，仍可确实地进行旋转再次开始时的旋转检测。
在本发明中，也可设置有无线开关装置，该无线开关装置实现上述电源电路的供电的通断，上述无线开关装置包括调谐电路，该调谐电路对特定的频率的电波进行检测；半导体开关元件，该半导体开关元件设置于上述电源电路上，其通过由上述调谐电路检测到的信号，实现导通截止，整个无线开关装置将通过上述调谐电路获得的电波的检测信号的电力作为电源而动作。在象这样形成的场合，在旋转停止的状态长时间地持续时，停止向无线开关装置发送开关用电波，或进行该电波的发送，使上述半导体开关元件截止，由此，可停止从电源电路，向磁性传感器、信号发送机构的供电。由此，可抑制白白的耗电，另外在使旋转再次开始的场合，再次开始上述开关用电波的发送，使上述半导体开关元件导通，由此，可确实进行旋转检测。由于无线开关以电波的检测信号为电源而动作，故无需单独地设置电源，也没有耗电的问题。
另外，本发明的第2方案的带旋转检测器的轴承包括通过滚动体而可相互旋转的固定部件和旋转部件；上述任何一项的发明所述的旋转检测器，该旋转检测器的定子安装于上述固定部件上，转子安装于上述旋转部件上。
如果采用该方案，伴随旋转部件的旋转，磁性传感器检测旋转部件的转子的磁极变化，由此，可对旋转部件的旋转进行检测。另外，磁性传感器的电源采用通过发电机的发出电力进行充电的超电容器、蓄电池或原电池，故同样对于极低速的旋转，仍可进行旋转检测。
此外，本发明的第3方案的车轮用轴承装置包括外方部件，在该外方部件的内周具有多排滚动面；内方部件，该内方部件具有与上述的滚动面分别相对的滚动面；多排滚动体，该多排滚动体接纳于两滚动面之间，该车轮用轴承装置以可旋转的方式将车轮支承于车身上，在该车轮用轴承装置中，设置有上述任何一项的发明所述的旋转检测器，在上述外方部件和内方部件中的一个相应部件上，设置有该旋转检测器的定子，而在另一部件上设置转子。
车轮用轴承装置位于曝露于路面上的严酷的环境下，如果进行布线，则容易产生断线的问题。由此，通过设置本发明的旋转检测器，则无需电源布线，进行没有断线的可靠性较高的控制。另外，在通过本身发电功能动作的同时，可进行旋转检测的效果可有效地用于防锁制动装置的控制等方面。特别是由于还可进行极低速时的检测，故可以进行更高度的控制。
本发明的第4方案的防锁制动装置对车轮的转数进行检测，通过该检测信号，对制动器制动力进行控制，该防锁制动装置包括旋转检测器，该旋转检测器包括转子和定子，该转子设置于与车轮一起旋转的旋转部件上，该定子设置于支承上述旋转部件的车轮支承部件上；控制电路，该控制电路设置于车身上，对上述制动力进行控制；传送机构，在该传送机构中，信号发送机构和信号接收机构分别设置于上述车轮支承部件和车身上，通过无线方式发送上述旋转检测器的检测信号，上述旋转检测器采用上述第1方案的所述的旋转检测器。
如果采用该方案，可进行极低速时的检测，进行更高度的控制。另外，由于具有发电功能和无线的信号发送功能，故无需在车轮用轴承与车身之间，设置电源布线、信号布线，进行没有断线的可靠性较高的控制。
在本发明的防锁制动装置中，上述电源电路也可将上述发电机的发出电力用作上述信号发送机构的电源。象这样，还将发电机的发出电力用作磁性传感器和信号发送机构的电源，故完全没有在车轮用轴承与车身之间进行的布线，确保可靠性，另外，车轮用轴承装置的操作性提高。
在本发明的第5方案的旋转检测器中，设置有旋转检测机构，该旋转检测机构包括由转子和定子形成的发电机，具有旋转检测功能；信号发送机构，该信号发送机构通过无线方式发送该旋转检测机构的旋转检测信号；电源电路，该电源电路将上述发电机的发出电力供给上述信号发送机构；无线开关装置，该无线开关装置实现上述电源电路的供电的通断，上述无线开关装置包括调谐电路和半导体开关元件，该调谐电路检测特定的频率的电波，该半导体开关元件设置于上述电源电路上，其通过由上述调谐电路检测到的信号，实现导通截止，整个无线开关装置将通过上述调谐电路获得的电波的检测信号的电力作为电源而动作。
如果采用该方案，在旋转动作时，旋转检测机构进行旋转的检测，从无线的信号发送机构，发送该旋转检测信号。该信号发送机构和旋转检测机构的动作采用发电机发出的电力。由此，无需电源供给，信号传送用的外部布线。如果进行长时间的旋转停止，由于发电停止，因电源电路所具有的蓄电机构的放电，故不久便不能够向信号发送机构等进行供电。但是，通过借助设置于电源电路中的无线开关装置，中断电源，则抑制放电，同样在长时间的旋转停止后，在再次开始旋转时，进行旋转检测、该检测信号的无线发送处理。由于该无线开关装置以通过调谐电路获得的电波的检测信号的电力作为电源而动作，故不产生耗电的问题，可在没有电源的情况下使其动作。
在本发明的第5方案的旋转检测器中，也可设置有整流电路，该整流电路对上述无线开关装置的调谐电路的输出进行整流处理，在上述调谐电路与整流电路之间，设置有表面弹性波滤波器。如果设置表面弹性波滤波器，则可使特定频率的选择特性提高，可防止外部电波造成的误动作。
还可在上述电源电路中，设置有在发电机的低速旋转时补充其发出电力的降低量的超电容器、蓄电池或原电池。在设置超电容器的场合，可通过紧凑的结构进行蓄电。在设置蓄电池的场合，所积蓄的电力增加。向蓄电池的充电可通过上述的发电机的发电电力进行。在原电池的场合，不进行充电，但是，由于能够通过无线开关抑制耗电，故可以长期耐用。
上述旋转检测器既可通过发电的电压信号检测旋转，也可具有传感器，该传感器以发电机的发出电力作为电源，通过该传感器，进行旋转检测。在通过发电的电压信号，对旋转进行检测的场合，方案简单。在另外具有传感器的场合，即使在通过发电机的电压信号，无法进行旋转检测的极低速的情况下，仍可以进行旋转检测。同样在此场合，可将发电机的发出电力用作传感器的电源，不必另外地设置电源机构。
本发明的第5方案的旋转检测器也可采用下述方案，其中，上述发电机的转子和定子分别设置于车轮用轴承的旋转侧部件和固定侧部件上，上述无线的发送机构所发送的旋转检测信号用于对机动车的防锁制动装置进行控制。
在机动车的防锁制动装置的场合，设置旋转检测器的部位指车轮轴承等中的曝露于路面的严酷的环境的部位，如果具有布线，则具有由石头的飞跳等原因而断线的危险。由此，使本发明的无线旋转检测器的效果有效地发挥，该效果指在形成具有本身发电功能，通过无线方式发送旋转检测信号，没有布线系统的方案的同时，尽可能地抑制白白的放电，即使在长时间的旋转停止后，仍可发送旋转检测信号。
本发明的第6方案的无线开关装置包括调谐电路和半导体开关元件，该调谐电路检测特定的频率的电波，该半导体开关元件设置于上述电源电路中，其通过由上述调谐电路检测到的信号，实现导通截止，整个无线开关装置将通过上述调谐电路获得的电波的检测信号的电力作为电源而动作。
如果采用该方案，无需专用的电源，可通过来自外部的电波，使半导体开关元件导通截止，在结构方面也是紧凑的。由此，可有效地用于具有发电机的无线信号发送机构等的电源的通断操作等。
本发明的第7方案的车轮用轴承装置包括外方部件，在该外方部件的内周具有多排滚动面；内方部件，该内方部件具有与上述的滚动面分别相对的滚动面；多排滚动体，该多排滚动体接纳于两滚动面之间，该车轮用轴承装置以旋转的方式将车轮支承于车身上，在该车轮用轴承装置中，设置有上述的任何一项所述的旋转检测器，在上述外方部件和内方部件中的一个相应部件上，设置有该旋转检测器的定子，而在另一部件上设置转子。
如果采用该方案，在车轮用轴承装置具有车轮的转数的检测功能的同时，没有车外的断线的危险，使机动车减轻，使成本降低。
本发明的第8方案的防锁制动装置对车轮的转数进行检测，通过该检测信号，对制动器制动力进行控制，该防锁制动装置包括旋转检测器，该旋转检测器包括转子和定子，该转子设置于与车轮一起旋转的旋转部件上，该定子设置于支承上述旋转部件的车轮支承部件上；控制电路，该控制电路设置于车身上，对上述制动力进行控制，上述旋转检测器采用本发明的第5方案的旋转检测器，信号发送机构和接收该信号发送机构的信号的信号接收机构分别设置于上述车轮支承部件和车身上。
如果采用该方案，省去车轮支承部件与车身之间的传感器信号用的电线，也无需繁杂的布线固定，使机动车减轻，使成本降低。另外，由于通过无线开关，进行电源电路的通断操作，故通过车轮的旋转的发电，进行动作，与此同时，抑制白白浪费的放电，还可获得长时间的旋转停止后的出发加速时的初始旋转信息，可进行出发初期的控制。
在本发明的第8方案的防锁制动装置中，也可在装备于机动车上的，机动车的连续的停止时和移动时状态不同的机构上，可设置检测连续停止状态的检测器，并可设置断开信号发送机构，该断开信号发送机构通过上述连续停止状态检测器的检测信号，发送可通过上述无线开关装置的调谐电路检测的无线信号。
如果象这样，设置通过连续停止状态检测器而动作的断开信号发送机构，则当停止状态连续时，不必要求人的操作，将来自旋转检测器的电源电路的供电中断，由此，确实防止白白的耗电。断开信号也可为使连续的发送信号的输出中断的信号。即，断开信号发送机构在比如，没有连续停止状态检测器的检测信号时，连续地发送使无线开关断开的信号，在有连续停止状态检测器的检测信号时，使该导通信号中断。
上述连续停止状态检测器也可为检测侧制动器的制动状态、发动机的停止状态、发电机钥匙的取下状态、获得变速机处于停止时的变速位置的状态中的任何一个状态的检测器。
上述的侧制动器的制动状态、发动机的停止状态、发电机钥匙的取下状态、获得变速机处于停止时的变速位置的状态中的任何一个状态的检测器均伴随有一般某种程度以上的长时间的停止。另外，在最近的机动车中，具有检测这些状态的机构，以便实现形成使驾驶者了解的信号等的目的。由此，通过将检测这些状态的机构用作使连续停止状态检测器的机构，可不单独设置专用的传感器，检测机动车的连续的停止状态，可进行无线开关的适合的接通断开。
根据参照附图的以下的优选实施例的描述，会更加明确地理解本发明。但是，实施例和附图是用于图示与说明的，其不应用于确定本发明的范围。本发明的范围通过后面所附的请求保护范围确定。在附图中，多个附图中的相同部件标号表示同一部分。
图1为表示本发明的1个实施例的防锁制动装置的示意性组成的说明图；图2为将车轮用轴承装置与发电机和无线传送机构的信号发送机构一起表示的剖视图；图3(A)为表示上述车轮用轴承装置中的发电机的磁性传感器设置部的剖视图；图3(B)为表示该发电机的磁性传感器非设置部的剖视图；图4(A)为上述发电机的定子的剖开的侧视图；图4(B)为上述发电机的定子的正视图；
图4(C)为上述发电机的定子的分解状态的侧视图；图5(A)为从轴向观看发电机的局部放大图；图5(B)为从内径侧观看该发电机的定子的局部放大图；图6(A)为从轴向观看在定子上设置有2个磁性传感器的发电机的实例的局部放大图；图6(B)为从内径侧观看该发电机的定子的局部放大图；图7为上述发电机的无线传送机构的方框图；图8为表示上述发电机的定子的外部电路中的电源电路的一个实例的电路图；图9为表示上述电源电路的另一实例的电路图；图10为表示上述电源电路的还一实例的电路图；图11为表示上述电源电路的再一实例的电路图；图12为表示组装于上述电源电路中的升压电路的一个实例的电路图；图13为表示上述电源电路的又一实例的电路图；图14为表示上述电源电路的另一实例的电路图；图15为表示上述电源电路的又一实例的电路图；图16(A)为表示本发明的另一实施例的发电机的磁性传感器设置部的剖视图；图16(B)为表示上述发电机的磁性传感器非设置部的剖视图；图17为从轴向观看该发电机的局部放大图；图18为从轴向观看在定子上设置2个磁性传感器的发电机的实例的局部放大图；图19为表示本发明的又一实施例的车轮用轴承装置的剖视图；图20(A)为表示本发明的还一实施例的发电机的磁性传感器设置部的剖视图；图20(B)为表示该发电机的磁性传感器非设置部的剖视图；图21(A)为表示本发明的又一实施例的发电机的磁性传感器设置部的剖视图；图21(B)为表示上述发电机的磁性传感器非设置部的剖视图；图22为从轴向观看上述发电机的定子的整体图；图23为从轴向观看上述发电机的转子的整体图；图24(A)从轴向观看上述发电机的定子的主要部分放大图；图24(B)为从轴向观看上述发电机的转子的主要部分放大图；图25(A)为从轴向观看在定子上设置2个磁性传感器的发电机的实例的定子的主要部分放大图；图25(B)为从轴向观看上述发电机的转子的主要部分放大图。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明的一个实施例进行描述。图1为采用本实施例的旋转检测器的防锁制动装置的示意性组成的图。该防锁制动装置对车轮31的转数进行检测，通过其检测信号，对制动器32的制动力进行控制。车轮31通过车轮轴承装置33，以可旋转的方式支承于车身34上。在上述车轮轴承装置33中，在作为固定部件的外方部件1与作为旋转部件的内方部件2之间，夹设有滚动体3。外方部件1通过万向节35支承于从车身34向下方突出的悬架(图中未示出)。上述车轮支承部件由外方部件1和该万向节35构成，该车轮支承部件支承作为旋转部件的内方部件2。在该内方部件2的一端外周，具有车轮安装法兰2a，在该车轮安装法兰2a上，安装有车轮31。该车轮31在图示的实例中为操纵轮。上述车轮轴承装置33的内方部件2通过等速联轴节15，与车轴(图中未示出)连接。
在内方部件2上，安装有转子18，定子17按照与该转子18对置的方式安装于外方部件1上。上述转子18和定子17构成发电机4。该转子18为环状的多极磁铁，在该环状的多极磁铁中，具有沿圆周方向并排的多个磁极N，S，在上述定子17上，设置有磁性传感器23(图3(A)、图3(B))和电源电路24(图7)，该磁性传感器23对上述转子18的磁极N，S进行检测，该电源电路24将发电机4的发出电力用作磁性传感器23的电源。该磁性传感器23的检测信号通过无线传送机构5，传送给设置于车身34上的控制电路36。该控制电路36为对制动器32的制动力进行控制的机构。无线传送机构5包括设置于外方部件1上的信号发送机构5A，以及设置于车身34上的信号接收机构5B。该信号接收机构5B设置于车身34上的，比如，轮胎腔34a的内部。
制动器32与设置于车轮31上的轮闸鼓或闸盘等的摩擦部件(图中未示出)接触，对车轮31进行制动，其具有液压缸等。刹车踏板等的制动操作部件37的操作通过转换机构38，转换为液压力等，进行增力，将其传递给制动器32。
制动力调整机构39为对制动器32的制动力进行调整的机构，对应于控制电路36的指令，对制动力进行调整。该制动力调整机构39设置于制动器32和转换机构38之间的液压通路上。
控制电路36为对应通过磁性传感器23检测的车轮转数，将控制力的调整指令供给制动力调整机构39的机构，其由微型计算机等的电子电路构成。
下面对各部分进行具体描述。象图2所示的那样，在上述车轮轴承装置33中，在位于外周侧，内周侧的外方部件1与内方部件2之间，夹设多排滚动体3，在该内外的部件2，1之间的环状空间的一端部，设置有发电机4。
在外方部件1的内周，具有多排的滚动面6，7，分别与这些滚动面6，7相对的滚动面8，9设置于内方部件2的外周。多排滚动体3接纳于滚动面6，8之间，以及滚动面7，9之间。在上述车轮轴承装置33中，按照形成多排止推球轴承，背面对准的方式，形成各滚动面6～9的接触角。滚动体3针对每排，由保持器10保持。内外的部件2，1之间的两端通过密封件密封。
在外方部件1的一端，具有车身安装法兰1a，该外方部件1通过该车身安装法兰1a，安装于车身34的悬架的万向节35上。外方部件1的整体为一体的部件。内方部件2包括车轮安装法兰2a，车轮31通过螺栓14安装于该车轮安装法兰2a上。
在内方部件2中，组合有具有车轮安装法兰2a的轮毂2A与内轮组成部件2B，在轮毂2A和内轮组成部件2B的相应部件上，形成有上述多排的滚动面8，9中的各排的滚动面8，9。在内方部件2上，以贯穿方式安装有15的外轮15a的轴部16。
图4(A)～图4(C)表示发电机4的定子17。该定子17为由杆状的爪21a，21b形成的多个磁极并列的类型，其形成凸极式发电机4。
具体来说，定子17包括由磁性体的环部件19和接纳于该环部件19的内部的线圈20。该环部件19的截面呈箱型，其分为一对环部件组成件19A，19B。各环部件组成件19A，19B分别包括侧板部19a，19b，以及外周板部19ca，19cb，该外周板部19ca，19cb从上述侧板部19a，19b的外径边缘，沿轴向延伸，通过按照相互重合的方式将这些外周板部19ca，19cb嵌合，将两个环部件组成件19A，19B组合。上述嵌合部按照相互没有间隙的方式嵌合，从而使形成磁轭的环部件19的内部的磁路的磁阻变小。通过两个外周板部19ca，19cb，形成环部件19的外周部19c。环部件19的内周部通过下述梳齿状的多个爪21a，21b形成，该多个爪21a，21b从两侧的侧板部19a，19b的内周缘，朝向相对侧弯曲。该爪21a，21b呈爪的宽度朝向前端逐渐变窄的形状。这些相对的爪21a，21b沿周向，相互以规定间距而交替地排列。在侧板部19a，19b的内周缘，在各爪21a，21b的形状部分之间，设置有缺口部22a，22b，相对侧的凸缘19a，19b的相应爪21b，21a的前端面对这些缺口部22a，22b。
上述环部件19为金属板的冲压加工部件，金属板坯件采用比如，磁性不锈钢片，硅钢片等的磁性部件。
图3(A)、图3(B)为表示上述发电机4的设置状态的剖视图，图3(A)表示设置有磁性传感器23的部分的剖视图，图3(B)表示未设置有磁性传感器23的部分的剖视图。上述定子17通过环状的支承部件25，固定于外方部件1上。即，定子17嵌合于支承部件25的内周侧，该支承部件25嵌合于外方部件1的外周。由此，定子17的端面与外方部件1的端面接触，沿轴向定位。在上述定子17的端面与外方部件1的端面之间，夹设有密封环26，该密封环26沿轴向压缩，沿直径方向膨胀，由此，可防止从外方部件1和上述支承部件25的嵌合部发生浸水。另外，也可在支承部件25的内周、定子17的外周，设置弹性件，以代替密封环26。
转子18以嵌合方式安装于内方部件2的外径面上。上述定子17和转子18按照定子17的内径侧的爪21a，21b，与转子18的磁化面18a沿径向相对的方式设置。在由作为定子17中的作为磁轭的2个环部件组成件19A，19B形成的环部件19的内部，设置有弹性粘接剂等的弹性部件27。在上述环部件19与接纳于其内部的线圈20之间实现电绝缘，并且抑制相对振动。
在上述定子17的环部件19内的线圈20的设置部位的内径侧，设置有磁性传感器23。在此场合，为了使磁性传感器23的接受面23a(图5(A)、图5(B))与转子18的磁化面18a相对，将定子17中的环部件19的爪21a，21b的一部分省略。图5(A)表示从轴向观看该定子17的爪省略部的图，图5(B)从内径侧观看该爪省略部的图。即，为了使上述磁性传感器23的接受面与转子18的磁化面18a相对，将1部分(比如，1对)的爪21a，21b省略。
磁性传感器23与线圈20的导线焊接于设置于定子17的内部的衬底28上，另外，该衬底28通过管脚29，与检测发送电路30连接。通过树脂等的模制体40覆盖该衬底28的表面，以便防止该焊接部28a，28b的振动等造成的接触不良。该管脚29通过焊接或连接件与该检测发送电路30连接。该检测发送电路30设置于截面呈L形的凸缘部25a的外周侧，该凸缘部25a形成于与外方部件1的外周嵌合的支承部件25的一端。其周围由树脂等的模制体41覆盖。从环部件19跨到支承部件凸缘部25a而贯穿形成的管脚插孔42通过形成模制，或在管脚29上卷绕弹性部件的方式密封。
上述检测发送电路30象图7所示的那样，由电源电路24和信号发送机构5A构成，该电源电路24将发电机4的发出电力用作磁性传感器23的电源，该信号发送机构5A将磁性传感器23的检测信号作为电波而发送。该信号发送机构5A由振荡调制电路44和发送天线45构成。无线传送机构5中的信号接收机构5B由接收天线46，以及对其进行调谐、解调处理的调谐解调电路47构成。另外，也可采用下述方案，其中，不设置传感器23，检测发送电路30将发电机4的发电电压作为旋转检测信号而发送。
图8表示上述电源电路24的具体实例。来自发电机4的输入电压通过整流电桥48和滤波电容器49进行整流、滤波处理，通过二极管50，从电源输出端子VCC输出。在二极管50的后级，正极侧的电源输出端子VCC和接地端子CDN端子之间，设置有超电容器。该超电容51采用比如，0.1F的电容器。在该超电容器51的正极侧与输出电源端子VCC之间，设置有二极管与电阻器的并联电路52。该超电容器51形成将由发电机4发出的电力积蓄的蓄电机构。另外，也可将齐纳二极管(图中未示出)与超电容器51并联，以代替二极管和电阻器的并联电路52。在图8中是使用超电容器51用于充电。但是象图9所示的那样，也可采用蓄电池53。另外，还可象图10所示的那样，采用原电池54。
图11表示下述说明图，在该说明图中，组合有上述电源电路24，以及接通信号发送机构，该接通信号发送机构向该电源电路24的无线开关电路55，发送无线信号。电源电路24的主要部分与图8的方案相同。在图11中，采用超电容器51，以便进行充电，但是也可象图13所示的那样，采用蓄电池53。由于采用蓄电池53，则自然放电造成的电压下降变少，可长时间地保持电力。另外，还可象图14所示的那样，采用原电池54。在此场合，无需充电用的电路布线。
无线开关电路55介于上述并联电路52与正极侧的电源输出端子VCC之间。该无线开关电路55为实现电源电路24的供电的通断的电路，其包括由FET(场效应晶体管)形成的半导体开关元件56、接收天线57、检测所接收的特定频率的电波的调谐电路58、控制电路59，该控制电路59对应于由该调谐电路58检测的信号，使该半导体开关元件56实现导通截止。该调谐电路58由线圈与电容器的并联电路形成。上述控制电路59由整流电路60和电容器61构成。
在图11中，连续停止状态检测器65设置于装备在机动车上的规定机构66上。该规定机构66为在机动车的连续的停止时与移动时，状态不同的机构。连续停止状态检测器65为检测机动车处于连续的停止状态的检测器，具体来说，形成下述机构，该机构检测侧制动器的制动状态、发动机的停止状态、发电机钥匙的取下状态、变速机处于停止时的变速位置的状态中的任何一个状态。断开信号发送机构67为下述机构，该机构通过连续停止状态检测器65的检测信号，可通过无线开关电路55的调谐电路58检测的无线信号，其包括发送天线68。该断开信号发送机构67设置于接近车身34(图1)的检测发送电路30的部分。
如果采用图11的无线开关装置，则上述连续停止状态检测器65检测机动车处于连续的停止状态，当对应该情况，从断开信号发送机构67，发送特定的频率的电波时，以通过调谐电路58获得的电波的检测信号的电力为电源，半导体开关元件56处于截止状态，由此，中断从电源电路24，向发送机构5A的供电。具体来说，断开信号为中断连续的发送信号的输出的信号。即，当没有连续停止状态检测器65的检测信号时，该断开信号发送机构67连续地发送使半导体开关元件56导通的信号，当具有连续停止状态检测器65的检测信号时，该断开信号发送机构67中断该导通信号。
由于该无线开关装置以象上述那样，通过调谐电路58获得的电波的检测信号的电力为电源，使半导体开关元件56实现导通截止，不必从发电机4、超电容器51供给使半导体开关元件56导通截止用的电源。另外，由于断开信号发送机构67的电波通过调谐电路58选择，故可通过与调谐频率保持一致的特定频率的电波强度，使半导体开关元件56导通截止。
下面对上述方案的作用进行说明。在图1中，车轮转数的信号不是根据发电机4发出的电压信号，而是通过将发电机4的转子18作为磁性编码器，借助设置于定子17的内部的磁性传感器23，检测其磁极变化的方式获得。通过发电机4获得的电力用作磁性传感器23、发送机构5A的电源。通过发电机4获得的电力积蓄于电源电路24的蓄电机构(超电容器51，蓄电池53)中，在发出电力不足时，从该蓄电机构、原电池54进行供电，由此，可进行极低速时的旋转检测。
即，上述的凸极式发电机4可为小型的，可形成多极的发电机，但是要考虑到，在低速旋转时，发出电力较小，不能够照原样用作电源。在本实施例中，在电源电路24中，设置有采用超电容器51、蓄电池53的蓄电电路，由此，可通过数秒钟，对在行驶时发出的电力进行充电。一般，在到制动时的经历时间为0.8秒，空走时间为0.8秒，制动时间为0.2秒(制动初速度为5km/h，制动距离为5m)。如果利用通过比如，超电容器51充电的电力，则磁性传感器23、发送机构5A的电源可使用10秒以上。由此，即使在转数为20rpm(车速在2～3km/h)的情况下，仍可供电，可将磁性传感器23的车轮转数的信号，作为控制电路36(图1)的传感器信号而进行检测，直至转数基本为0rpm(车速基本为0km/h)。即，如果具有由多极磁铁形成的转子18的磁极间距的旋转，则可进行检测。
防锁制动装置用于确保减速时的操纵稳定性，但是象这样，积累在高速行驶时必要的电力，通过该电力，在减速时，对发出电力的降低量进行补充，与仅仅通过发电机4动作的场合相比较，即使在接近停止的极低速状态的情况下，仍可稳定地使防锁制动装置动作。
另外，在于电源电路24中，象图11所示的那样，设置有无线开关装置(无线开关电路55)的场合，在比如，机动车通过侧制动器等停止，停止状态连续这样的情况下，则连续停止状态检测器65对该情况进行检测，对应该情况，停止断开信号发送机构67停止向无线开关电路55发送开关用电波，使该半导体开关元件56截止。由此，停止从蓄电机构(超电容器51)，向磁性传感器23、发送机构5A的供电，可抑制积蓄于蓄电电路中的白白的耗电。在解除侧制动器的场合，再次开始来自断开信号发送机构67的开关用电波的发送，使半导体开关元件56导通，由此，使磁性传感器23、发送机构5A的供电再次开始，由此，可确实进行旋转检测。
此外，图11的电源电路24也可采用下述方案，其中，在整流电路60的设置部，设置有比如，图12所示的那样的，由二极管和电容器形成的升压电路69，以通过调谐电路58获得的电波的检测信号的电力为电源，将半导体开关元件56截止的动作确实地进行。同样在图13和图14的方案的电源电路24中，也可与上述情况相同，设置升压电路69。
还有，在图11的电源电路24中，也可在调谐电路58与整流电路60之间，象图15所示的那样，插入表面弹性波滤波器81，使来自断开信号发送机构67的特定频率的选择特性提高，由此，可通过外部电波，防止误动作。同样在图13和图14的方案的电源电路24的场合，也可与上述情况相同，插入表面波滤波器81。
再有，在图5(A)、图5(B)的实例中，磁性传感器23为1个，但是，磁性传感器也可象图6(A)、图6(B)所示的那样，设置有2个。图6(A)表示从轴向观看此场合的发电机定子17中的磁性传感器设置部的图，图6(B)从内径侧观看该磁性传感器设置部的图。2个磁性传感器23A，23B设置于转子18的磁极排列反复的周期的相位相互差90°的位置°换言之，在检测信号的电相位角基本为90°的间隔，设置有2个磁性传感器23A，23B。为了将这些磁性传感器23A，23B设置于定子17侧，在定子17的环部件19中，省略2对爪21a，21b。
通过象这样，设置具有相位差的2个磁性传感器23A，23B，可从其检测方向，对车轮的旋转方向进行检测。
图16(A)、图16(B)～图18表示本发明的另一实施例。图16(A)表示发电机4的设置部的剖视图，图16(B)表示发电机4的磁性传感器23的设置部的剖视图。在本实施例中，针对图1～图15所示的第1实施例，形成发电机17的定子的磁轭的环部件19由2个环部件组成件19C，19D，以及1个环部件组成件19E构成，该2个环部件组成件19C，19D象图16(A)那样，按照截面基本上呈倒U形的方式装配，该1个环部件组成件19E沿轴向跨于上述2个环部件组成件19C，19D的侧板部件之间。在该环部件组成件19C的内径侧，形成有爪21a，21b，并且在形成跨接部的环部件组成件19E上，缠绕有线圈20。由此，从转子18侧跑出的磁力线从爪21a，21b，经过环部件组成件19C-19E-19D的通路，从该爪21a，21b，返回到转子18处，可使该磁力线环绕缠绕于跨接部的环部件组成件19E上的线圈20。
在象这样，形成环部件19的场合，象第1实施例的场合，由于不能够将环部件19直接嵌合于环状的支承部件25的内周侧，故形成下述接合孔(图中未示出)，该接合孔将接合销(图中未示出)与环部件组成件19E的两端接合，将上述接合销与其它的两个环部件组成件19C，19D接合，通过将上述接合销与上述接合孔接合，则在临时装配该环部件19后，通过弹性件的模制体62，覆盖其周围，由此，形成定子17。
在上述定子17上，象图16(B)那样，确保有沿周向将线圈20断开的部分63。在上述模制体62形成后，在线圈断开部分63上，设置磁性传感器23，还通过弹性件的模制体64，覆盖磁性传感器23的周围，由此，将磁性传感器23设置于定子17的内部。图17表示从轴向观看该定子17的磁性传感器23的设置部的图。其它的组成与效果与第1实施例的相同。
图18表示从轴向观看，针对图16(A)、图16(B)的实施例，在定子17上设置2个磁性传感器23A，23B的实例的图。该2个磁性传感器23A，23B设置于转子18的磁极排列的反复周期的相位相差90°的位置。由此，可从该2个磁性传感器23A，23B的检测信号，检测车轮的旋转方向。
图19表示本发明的另一实施例。在该实施例中，在图1～图15所示的第1实施例中，车轮用轴承装置33中的内方部件2为第4代内轮旋转型，其由轮毂2A和内轮组成部件2B构成，该内轮组成部件2B由等速联轴节15的轴部16形成，内方部件2中的1个滚动面9形成于该等速联轴节15的轴部16的较大直径部16a的外径面。该轴部16的较小直径部16a与轮毂2A的内部嵌合。在本实施例中，在内外的部件2，1之间的环状空间内的两排滚动体3，3之间，设置发电机4。其它的组成与效果与第1实施例的相同。
图20(A)、图20(B)表示本发明的还一实施例。本实施例采用轴向型，其中，针对图1～图5(A)、图5(B)所示的第1实施例，将设置于发电机4的定子17一侧的内部的磁性传感器23设置于下述位置，在该位置，该传感器23的接受面23a沿轴向与内方部件2一侧的转子18的端面18b相对。发电机4本身为轴向型，其中，定子17沿径向与内方部件2一侧的转子18相对。其它的组成与效果与第1实施例的相同。
图21(A)、图21(B)～图25(A)、图25(B)表示本发明的又一实施例。图21(A)为表示发电机4中的磁性传感器23的设置部的剖视图，图21(B)为表示未设置有发电机4的磁性传感器23的部分的剖视图。在本实施例中，针对图1～图15所示的第1实施例，发电机4本身为轴向型，并且磁性传感器23也为轴向型。即，设置于内方部件2一侧的发电机的转子18按照沿周向磁极N，S的并列磁化面18a沿轴向的方式设置。图23表示从轴向观看该转子18的图。另外，发电机的定子17的环部件19由3个环部件19F，19G，19H构成。图22表示从轴向观看该环部件19的图。在该环部件19中的与上述转子18相对的一端部，沿径向延伸的多个爪21a，21b沿周向并排。使这些爪21a，21b的排列间距与转子18的磁极N，S的排列间距一致。省略其中一部分的爪21a，21b，在该缺省部，设置磁性传感器23，由此，上述磁性传感器23的接受面23a可与转子18的磁化面18a相对。图24(A)表示从轴向观看上述定子17的磁性传感器23的设置部的图，图24(B)为从轴向观看与其相对的转子18的一部分的图。其它的组成与效果与第1实施例的相同。
图25(A)、图25(B)为从轴向观看在上述定子17上，设置2个磁性传感器23A，23B的实例的图。该2个磁性传感器23A，23B设置于转子18的磁极排列的反复周期的相位相差90°的位置。由此，可根据该2个磁性传感器23A，23B的检测信号，检测车轮的旋转方向。
上面参照附图，对适合的实施例进行了描述，但是，如果是本领域的普通技术人员，在看到本说明书后，会容易在显然的范围内，想到各种变更和修正方案。于是，这样的变更和修正方案解释为根据本发明的范围内的方案。
权利要求
1.一种旋转检测器，该旋转检测器包括发电机，该发电机具有定子和转子，上述转子为具有沿圆周方向并排的多个磁极的多极磁铁；磁性传感器，该磁性传感器设置于上述定子，或支承上述定子的部件上，对上述转子的磁极进行检测；电源电路，该电源电路将上述发电机的发出电力用作上述磁性传感器的电源。
2.根据权利要求1所述的旋转检测器，其特征在于上述磁性传感器设置有2个，这2个磁性传感器按照多极磁铁的磁极排列的反复周期的相位差基本为90°的方式设置。
3.根据权利要求1所述的旋转检测器，其特征在于上述定子包括磁性体的环部件和接纳于该环部件中的线圈，在上述环部件中的，与转子面对的部分，形成有沿相对方向延伸的2组梳齿状的爪，这两组中的每个爪以一定间隙，沿圆周方向交替地并列。
4.根据权利要求1所述的旋转检测器，其特征在于在上述环部件中的圆周方向的一部分上，至少设置有使上述爪缺少的缺省部，在该缺省部设置有上述磁性传感器。
5.根据权利要求1所述的旋转检测器，其特征在于设置有信号发送机构，该信号发送机构通过无线方式发送上述磁性传感器的信号，上述电源电路将上述发电机的发出电力用作上述信号发送机构的电源。
6.根据权利要求1所述的旋转检测器，其特征在于在上述电源电路上，设置有超电容器、蓄电池，或原电池。
7.根据权利要求1所述的旋转检测器，其特征在于设置有无线开关装置，该无线开关装置实现上述电源电路的供电的通断，上述无线开关装置包括调谐电路，该调谐电路对特定的频率的电波进行检测；半导体开关元件，该半导体开关元件设置于上述电源电路中，其通过由上述调谐电路检测到的信号，实现导通截止，整个无线开关装置将通过上述调谐电路获得的电波的检测信号的电力作为电源而动作。
8.一种带旋转检测器的轴承，该带旋转检测器的轴承包括通过滚动体而可相互旋转的固定部件和旋转部件；权利要求1所述的旋转检测器，该旋转检测器的定子安装于上述固定部件上，转子安装于上述旋转部件上。
9.一种车轮用轴承装置，该车轮用轴承装置包括外方部件，在该外方部件的内周具有多排滚动面；内方部件，该内方部件具有与上述的滚动面分别相对的滚动面；多排滚动体，该多排滚动体接纳于两滚动面之间，该车轮用轴承装置以可旋转的方式将车轮支承于车身上，在该车轮用轴承装置中，设置有权利要求1～7中的任何一项所述的旋转检测器，在上述外方部件和内方部件中的一个相应部件上，设置有该旋转检测器的定子，而在另一部件上设置转子。
10.一种防锁制动装置，该防锁制动装置对车轮的转数进行检测，通过该检测信号，对制动器制动力进行控制，该防锁制动装置包括旋转检测器，该旋转检测器包括转子和定子，该转子设置于与车轮一起旋转的旋转部件上，该定子设置于支承上述旋转部件的车轮支承部件上；控制电路，该控制电路设置于车身上，对上述制动力进行控制；传送机构，在该传送机构中，信号发送机构和信号接收机构分别设置于上述车轮支承部件和车身上，通过无线方式发送上述旋转检测器的检测信号，上述旋转检测器采用权利要求1所述的旋转检测器。
11.根据权利要求10所述的防锁制动装置，其特征在于上述电源电路将上述发电机的发出电力用作上述信号发送机构的电源。
12.一种旋转检测器，在该旋转检测器中，设置有旋转检测机构，该旋转检测机构包括由转子和定子形成的发电机，具有旋转检测功能；信号发送机构，该信号发送机构通过无线方式发送该旋转检测机构的旋转检测信号；电源电路，该电源电路将上述发电机的发出电力供给上述信号发送机构；无线开关装置，该无线开关装置实现上述电源电路的供电的通断，上述无线开关装置包括调谐电路和半导体开关元件，该调谐电路检测特定的频率的电波，该半导体开关元件设置于上述电源电路中，其由上述调谐电路检测到的信号，实现导通截止，整个无线开关装置将通过上述调谐电路获得的电波的检测信号的电力作为电源而动作。
13.根据权利要求12所述的旋转检测器，其特征在于设置有整流电路，该整流电路对上述调谐电路的输出进行整流处理，在上述调谐电路与整流电路之间，设置有表面弹性波滤波器。
14.根据权利要求12所述的旋转检测器，其特征在于在上述电源电路中，设置有在发电机的低速旋转时补充其发出电力的降低量的超电容器、蓄电池，或原电池。
15.根据权利要求12所述的旋转检测器，其特征在于上述旋转检测机构包括传感器，该传感器以发电机的发出电力作为电源，通过该传感器，进行旋转检测。
16.根据权利要求12所述的旋转检测器，其特征在于上述发电机的转子和定子分别设置于车轮用轴承的旋转侧部件和固定侧部件上，上述无线的发送机构所发送的旋转检测信号用于对机动车的防锁制动装置进行控制。
17.一种无线开关装置，该无线开关装置包括调谐电路和半导体开关元件，该调谐电路检测特定的频率的电波，该半导体开关元件设置于上述电源电路中，其通过由上述调谐电路检测到的信号，实现导通截止，整个无线开关装置将通过上述调谐电路获得的电波的检测信号的电力作为电源而动作。
18.一种车轮用轴承装置，该车轮用轴承装置包括外方部件，在该外方部件的内周具有多排滚动面；内方部件，该内方部件具有与上述的滚动面分别相对的滚动面；多排滚动体，该多排滚动体接纳于两滚动面之间，该车轮用轴承装置以旋转的方式将车轮支承于车身上，在该车轮用轴承装置中，设置有权利要求1～5中的任何一项所述的旋转检测器，在上述外方部件和内方部件中的一个相应部件上，设置有该旋转检测器的定子，而在另一部件上设置转子。
19.一种防锁制动装置，该防锁制动装置对车轮的转数进行检测，通过该检测信号，对制动器制动力进行控制，该防锁制动装置包括旋转检测器，该旋转检测器包括转子和定子，该转子设置于与车轮一起旋转的旋转部件上，该定子设置于支承上述旋转部件的车轮支承部件上；控制电路，该控制电路设置于车身上，对上述制动力进行控制，上述旋转检测器采用权利要求12所述的旋转检测器，信号发送机构和接收该信号发送机构的信号的信号接收机构分别设置于上述车轮支承部件和车身上。
20.根据权利要求19所述的防锁制动装置，其特征在于在装备于机动车上的，机动车的连续的停止时和移动时状态不同的机构上，设置有连续停止状态检测器，该检测器检测连续停止时的状态，还设置有断开信号发送机构，该断开信号发送机构通过上述连续停止状态检测器的检测信号，发送可通过上述无线开关装置的调谐电路检测的无线信号。
21.根据权利要求20所述的防锁制动装置，其特征在于上述连续停止状态检测器检测侧制动器的制动状态、发动机的停止状态、发电机钥匙的取下状态、获得变速机处于停止时的变速位置的状态中的任何一个状态。
全文摘要
本发明的课题在于提供在通过本身发电功能动作的同时，可对接近零速的极低速时的旋转进行检测，并且结构紧凑的旋转检测器和采用它的防锁制动装置。该旋转检测器包括发电机(4)，磁性传感器(23)和电源电路(24)。该发电机(4)具有定子(17)和转子(18)，该转子(18)为具有沿圆周方向并排的多个磁极的多极磁铁。上述磁性传感器(23)设置于该定子(17)，或支承该定子(17)的部件(1)上，对上述转子(18)的磁极进行检测。上述电源电路(24)为将发电机(4)的发出电力用作磁性传感器(23)的电源的电路。在上述定子(17)中，设置有无线的信号发送机构(5A)，该信号发送机构(5A)发送磁性传感器(23)的检测信号。该信号发送机构(5A)的电源也采用发电机(4)的发出电力。
文档编号B60T8/32GK1444046SQ0311925
公开日2003年9月24日 申请日期2003年3月7日 优先权日2002年3月8日
发明者高桥亨, 冈田浩一, 岩本宪市, 大庭博明 申请人:Ntn株式会社