JP2002168874A

JP2002168874A - 回転検出装置

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Publication number: JP2002168874A
Application number: JP2000364420A
Authority: JP
Inventors: Yuji Oguro; 裕司小黒
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-14
Anticipated expiration: 2020-11-30
Also published as: JP3693157B2

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な磁気反応素子を磁気検出部に用いた場
合であっても、耐振動性能に優れる回転検出装置を提供
することを目的とする。【解決手段】ハウジング１は車軸１３が挿通される筒
状の挿通部１ａを備える。回転体５は挿通部１ａが挿通
され複数の磁極を有する円筒部５ａを備え、車軸１３に
装着される前輪ホイール（車輪）１１に設けた回転付勢
部１０ａに当接する回転伝達部５ｂにより同期して回転
する。磁気検出部（回転検出部）３は円筒部５ａの回転
に伴う磁極の変化を検出する。回転伝達部５ｂと回転付
勢部１０ａと当接する部分で、回転体５に突出部５ｅを
設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オートバイや自転
車等の２輪車のフロントホイールのハブに取り付けら
れ、前記２輪車の車輪の回転数をスピードメータ等の指
示計器へ伝達するための回転検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転検出装置は、特開平２−２６
４８１７号公報に開示されるものがある。このような回
転検出装置は、２輪車用（例えば、オートバイ）の回転
検出装置として用いる場合、被検出体を検出するための
検出面を有する略円筒形状の樹脂ケースに、回路基板に
実装した磁気検出素子（ホールＩＣ）とマグネットと
が、前記検出面に沿うように配設され、前記回路基板、
前記磁気検出素子及び前記マグネットをエポキシ等から
なる封止部材により封止してなるものであり、この回転
検出装置をミッションケースやスプロケットカバーに取
り付け、被検出体として、その内部で回転するミッショ
ンギアやスプロケットの歯先等を検出するものが一般的
である。

【０００３】このような回転検出装置を用いて、ミッシ
ョンギアやスプロケットの歯先等を被検出体として検出
する場合、前記被検出体には多少のクリアランスが存在
するため、車両（２輪車）のボディ剛性や排気量等から
前記被検出体に振動が生じ、前記被検出体と前記回転検
出装置との検出位置ギャップが変動してしまうことか
ら、前記回転検出装置に磁気の変化が生じ検出ノイズと
なり、この回転検出装置から出力される出力データに応
じて、例えばスピード表示する指示計器の誤動作の原因
につながると言った問題点を有していた。

【０００４】そこで本願出願人は、前記問題点に着目
し、特開平９−２２９７１４号公報に開示するように、
２輪車の前輪のハブに装着する電気式の回転検出装置を
提案している。この回転検出装置は、樹脂製ハウジング
に２輪車の車軸（前輪車軸）が挿通する挿通部を備え、
前記挿通部に前記車軸に装着される車輪に同期して回転
する複数の磁極を有する回転体を装着し、前記回転体の
回転を前記ハウジング内に収納されるホールＩＣ等から
なる磁気検出部によって検出するものであり、前記被検
出体の振動による検出ノイズの影響を受けることがな
く、正確な回転検出が得られるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、２輪車に適用
される回転検出装置のコストの低減が要求される近年で
は、磁気検出部をホールＩＣ等の磁気検出素子からリー
ドスイッチ等の安価な磁気反応素子へと変更される傾向
にある。しかしながら前記磁気反応素子を用いた磁気検
出手段は、その特性及び構造上からホールＩＣ等を用い
た磁気検出部に比べ耐振動性能が劣ってしまうといった
問題点を有している。

【０００６】そこで、本発明は前記問題点に着目し、安
価な磁気反応素子を磁気検出部に用いた場合であって
も、耐振動性能に優れる回転検出装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、一端がホイールのハブに配設されるベアリ
ングと当接するとともに、前記ベアリングを貫通する車
軸が挿通される筒状の挿通部を備えるハウジングと、前
記挿通部が挿通される円筒部を備えるとともに、前記ハ
ブに設けられる回転付勢部に当接することで前記ホイー
ルの回転を前記円筒部に伝達する回転伝達部を備える回
転体と、前記ハウジングに配設され、前記回転体の回転
を検出する回転検出部と、前記回転伝達部の前記回転付
勢部との当接部分に設けられ、両部材間の接触面積を小
さく保つ接触部とを備えてなるものである。

【０００８】また、前記接触部は、回転付勢部の平坦面
と接する突出部を設けたものである。

【０００９】また、前記接触部は、回転付勢部に設けた
突出部と接する平坦面からなるものである。

【００１０】また、前記回転体は、磁性材料からなり複
数の磁極を前記円筒部に設けたことものである。

【００１１】また、前記回転検出部がリードスイッチで
ある。

【００１２】また、前記回転体は、複数の凹凸部を前記
円筒部の外面に設けたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
実施形態を説明する。図１〜図５において、回転検出装
置Ａは、ハウジング１と、回路基板２と、磁気検出部
（回転検出部）３と、スペーサ４と、回転体５と、シー
ル部材６と、配線コード７とから構成されている。

【００１４】ハウジング１は、ポリブチレンテレフタレ
ートやナイロン等の樹脂材料から構成されている。この
ハウジング１の略中央には、後述する車軸が挿通される
金属材料からなる円筒状の挿通部１ａがインサート成形
され、この挿通部１ａの外方には、後で詳述する回転体
５を挿通部１ａの外周に対し回転自在に配設するための
収納空間１ｂが形成されている。また、収納空間１ｂに
おける挿通部１ａに装着された後で詳述する回転体５が
配設される箇所の周縁には、回転体５を取り巻く壁部１
ｃが形成されており、この壁部１ｃと挿通部１ａに嵌め
込まれる回転体５との間に、グリス等からなる潤滑剤８
が塗布される。また、壁部１ｃの所定箇所には、回転体
５の円筒部に近接する回転検出面１ｄが設けられてい
る。

【００１５】またハウジング１には、後で詳述する回路
基板２及び回転検出部である磁気検出部３を収納し、回
路基板２を案内支持する図示しない案内溝を有する収納
部１ｅが形成されており、この収納部１ｅの前記案内溝
に沿わせて回路基板２を収納することで、磁気検出部３
が磁気検出面１ｄに対向配設される。また、ハウジング
１の開放端（図２中のハウジング１の下側）には、後で
詳述するシール部材６を圧入保持するための載置部１ｆ
が形成されている。

【００１６】回路基板２は、紙フェノールやガラスエポ
キシ等の絶縁材料からなり図示しない配線パターンが形
成されており、この配線パターンの所定箇所に形成され
る図示しないランド部と磁気検出部３及び配線コード７
とが半田により電気的に固定されている。かかる回路基
板２は、磁気検出部３がハウジング１に形成される回転
検出面１ｄの位置に対応するように収納部１ｅに配設さ
れた後、収納部１ｅ内にエポキシ等からなる封止部材９
を充填することで収納部１ｅ内にて固定配置される。

【００１７】磁気検出部３は、例えばリードスイッチか
ら構成され磁極の変化を検出する磁気反応素子からな
る。

【００１８】スペーサ４は、ハウジング１の挿通部１ａ
が挿通される孔部４ａを有し、ＳＫ，ＳＵＭ及びＳＳ等
の金属材料からなる磁性部材である。スペーサ４は、環
状の板状部材であり、本実施形態では、ハウジング１の
底面１ｇにインサート成形され、底面１ｇにおいて挿通
部１ａを取り囲むように配設される。

【００１９】回転体５は、ハウジング１の挿通部１ａに
嵌め込まれ挿通部１ａの外周に対し回転可能な円筒部５
ａと、図４で示す前輪ホイール１１のハブ１０の回転付
勢部１０ａに当接し、前輪ホイール１１の回転を円筒部
５ａに伝達する回転伝達部５ｂとが備えられ、この円筒
部５ａ及び回転伝達部５ｂは、磁性材料からなり、例え
ば、異方性材料や等方性材料のプラスチックマグネット
によって一体に形成されている。つまり、円筒部５ａに
設けられた孔部５ｃを挿通部１ａが貫通し、挿通部１ａ
に対して回転体５が回転可能に設けられている。尚、回
転体５における円筒部５ａには、例えば４極着磁（８０
０〜６００gauss）が施され、円筒部５ａの回転に伴う
磁極の変化を磁気検出部３によって検出可能なものとし
ている。

【００２０】また、回転体５のベアリング１２における
インナーホイール１２ａとの対向箇所にインナーホイー
ル１２ａに当接可能な凸状部５ｄを備えている。この凸
状部５ｄは、インナーホイール１２ａとの対向箇所で、
挿通部１ａが挿通される孔部５ｃの周縁に部分的に４つ
設けられている。

【００２１】また、回転体５は、ハウジング１の挿通部
１ａに円筒部５ａを填め込んだ際に、凸状部５ｄの配設
位置が挿通部１ａの端部から微少距離Ｌを確保した状態
になるようにハウジング１内に配設される。

【００２２】また、回転体５は回転伝達部５ｂのハブ１
０の回転付勢部１０ａ（回転伝達部５ｂに当接し前輪ホ
イール１１の回転を回転伝達部５ｂに伝達するもの）と
の対向箇所に当接する突出部５ｅを備えている。この突
出部５ｅは本実施形態では半球形状であり、回転付勢部
１０ａと点接触するものである。なお、この突出部５ｅ
の形状は、この実施形態に限定されるものではなく、前
記回転付勢部と線接触しても良く、接触面積を小さく保
つ形状であれば良い。

【００２３】シール部材６は、ニトリルやシリコン系等
の弾性部材からなるもので、薄型の円筒形状からなる。
シール部材６は、断面形状が略Ｖ字形状からなる溝部６
ａが全周に渡って形成されており、この溝部６ａから外
方の肉厚部分には、断面形状が略Ｌ字形状の金属材料か
らなる保持部材６ｂがインサート成形されている。かか
るシール部材６は、外径がハウジング１の載置部１ｆに
おける周壁の内径に対しやや径大となるように形成され
ることで、ハウジング１の載置部１ｆに圧入されること
により保持されることとなる。

【００２４】配線コード７は、磁気検出部３からの出力
信号を回路基板２を介して外部に伝達するものであり、
配線コード７の末端には、他の機器と接続するためのコ
ネクタ部７ａが設けられている。

【００２５】以上により回転検出装置Ａが構成される。
次に、この回転検出装置Ａが取り付けられる２輪車の構
成について説明する。

【００２６】１０はオートバイ等の前輪ホイール（車
輪）１１のハブ、１０ａは回転体５の回転伝達部５ｂに
前輪ホイール１１に回転を伝達するための回転付勢部で
ある係止爪、１２はハブ１０に設けられる凹部１０ｂに
圧入配置されるとともに、インナーホイール１２ａとア
ウターホイール１２ｂとを備え、アウターホイール１２
ｂがインナーホイール１２ａに対しボール１２ｃを介し
て回転するベアリングである。上記各部の構成によっ
て、前輪ホイール１１は、ベアリング１２のインナーホ
イール１２ａによって車軸１３に取り付けられるととも
に、アウターホイール１２ｂによって車軸１３に対し回
転可能に配設される。

【００２７】次に、図４を用いて回転検出装置Ａの２輪
車への取り付けについて説明する。上記構成の前輪ホイ
ール１１に取り付けられる回転検出装置Ａは、車軸１３
をハウジング１の挿通部１ａに挿通させるとともに、回
転体５に設けられる回転伝達部５ｂを、ハブ１０に形成
された回転付勢部１０ａの側面１０ｃに当接させ、ハウ
ジング１の挿通部１ａをベアリング１２のインナーホイ
ール１２ａに当接させるようにハブ１０に填め込むこと
によって、フロントフォーク１４と前輪ホイール１１と
の間に装着され、前輪ホイール１１の回転に伴って回転
体５が回転可能となる。

【００２８】かかる回転検出装置Ａは、磁性部材である
スペーサ４をハウジング１の底面１ｇに配設したもので
あり、回転体５の着磁が施された円筒部５ａが磁性体か
らなるスペーサ４の存在によって底部１ｇに密着状態に
て保持されることになる。よって、磁気検出部３は、特
に車両が停止状態の時にアイドリング状態のエンジンや
外部要因等から受ける振動が回転体５に伝達（回転伝達
部５ｂを介して伝達）した場合であっても、回転体５は
スペーサ４に密着状態にて保持されることから、回転体
５の振動が抑制されることになり、磁気検出における誤
検出を防止することが可能となる。

【００２９】このことは、ベアリング１２のインナーホ
イール１２ａとアウターホイール１２ｂとで回転体５に
伝達される振動形態が異なることから、磁気検出部５に
よる誤検出を防止する上で重要なものとなる。

【００３０】これは図４で示すように、ベアリング１２
のインナーホイール１２ａは車軸１３を介して、図中右
側から、ハウジング１（挿通部１ａ）、インナーホイー
ル１２ａ、前輪ホイール１１のハブ１０内の筒体１１
ａ、中間の筒体１５をフロントフォーク１４で、はさみ
付けた状態で固定されており、磁気検出部３を備えたハ
ウジング１とインナーホイール１２ａとは、振動した場
合でも同一の振動となる。対して、ベアリング１２のア
ウターホイール１２ｂは、前輪ホイール１１のハブ１０
に固定されており、前輪ホイール１１とアウターホイー
ル１２ｂとは、振動した場合でも同一の振動となる。こ
のインナーホイール１２ａとアウターホイール１２ｂと
は、ボール１２ｃを介しているために、振動が均一に伝
わらない。よって、車軸１３に挿通部１ａを介し取り付
られる回転検出装置Ａの振動形態と、ベアリング１２の
アウターホイール１２ｂは、前輪ホイール１１に装着さ
れるタイヤから伝達される振動形態とは異なるものであ
って、回転検出部である磁気検出部３と異なる振動形態
であるアウターホイール１２ｂに回転体５を接触させる
と、振動形態が異なり誤検出を起こしてしまう虞があっ
た。そこで、回転検出部である磁気検出部３と同一の振
動形態であるインナーホイール１２ｂに回転体５を接触
させると、振動形態が同一となり誤検出を防止できるも
のとなる。

【００３１】また、仮に過度の振動により、回転体５の
ハウジング１の底面１ｇへの密着状態がなくなり、回転
体５がベアリング１２方向に移動した場合でも、回転体
５に形成した凸状部５ｄにより、回転体５はベアリング
１２のインナーホイール１２ａに当接し、アウターホイ
ール１２ｂに当接しない状態を維持することが可能とな
る。このことは、ベアリング１２のインナーホイール１
２ａとアウターホイール１２ｂとで回転体５に伝達され
る振動形態が異なることから、磁気検出部５による誤検
出を防止する上で重要なものとなる。

【００３２】また、回転体５の回転伝達部５ｂと回転付
勢部１０ａとの当接する部分に突出部１０ｃを設けたこ
とにより、回転伝達部５ｂと回転付勢部１０ａとの接触
面積を少なくすることができ、車両が停止状態の時にア
イドリング状態のエンジンや外部要因等から受ける振動
が回転体５に伝達（回転伝達部５ｂを介して伝達）した
場合であっても、回転体５はスペーサ４に密着状態にて
保持される、かつ回転体５における回転伝達部５ｂが回
転付勢部１０ａに接触する場合でも突出部５ｅの存在に
よって両部材間の接触面積を小さく保つことが可能であ
るため、前記振動の伝達が抑制されることになるため、
磁気検出における誤検出を防止することが可能となる。

【００３３】これは、ハウジング１内に設けた潤滑剤８
が、車両を使用することで回転体５が回転してハウジン
グ１とシール部材６とで密閉された空間内に飛び散り、
回転伝達部５ｂと回転付勢部１０ａとの当接する部分に
も潤滑剤８が入り込む。この場合に、回転伝達部５ｂと
回転付勢部１０ａとの当接する部分が面接触していた場
合、潤滑剤８が回転伝達部５ｂと回転付勢部１０ａとを
貼り付けた状態となり、振動などにより、回転付勢部１
０ａが回転伝達部５ｂから離れようとしても容易に離れ
ない状態となり、ひいては、回転体５を動かしてしま
い、回転検出装置Ａの検出ノイズとしてあらわれてしま
う。

【００３４】これに対して、本実施形態を採用すること
により、回転伝達部５ｂと回転付勢部１０ａとの当接す
る部分にも潤滑剤８が入り込んだとしても、回転伝達部
５ｂと回転付勢部１０ａとの当接する部分が点接触であ
るので、潤滑剤８が回転伝達部５ｂと回転付勢部１０ａ
とが貼り付けた状態とはならず、振動などにより、回転
付勢部１０ａが回転伝達部５ｂから離れようとしても容
易に離れ、回転体５を動かすことなく、回転検出装置Ａ
の検出ノイズの発生を抑制することができる。

【００３５】なお、本実施形態では、突出部５ｅの形状
は半球形状であったが、この形態に限定されるものでは
なく、回転伝達部５ｂと回転付勢部１０ａとの当接する
部分の接触面積を少なくする形状であれば、どのような
形状でもよい。例えば、線接触するように、壁のような
形状でも良い。また、その断面が球形状に限定されるも
のではなく、断面が２直線の交わった角度を備えた形状
でも良い。

【００３６】また、ハブ１０の回転付勢部１０ａに突出
部を備える場合には、回転伝達部５ｂの接触箇所は平坦
面であっても良い。

【００３７】また、突出部５ｅをプラスチックマグネッ
トからなる回転体５に設けたことにより、突出部５ｅを
安価に容易に形成することができ、コストを削減するこ
とも可能である。

【００３８】また、回転付勢部の形状も、本実施形態の
回転付勢部１０ａに限定されるものではなく、切り欠き
部を形成し、ここに回転伝達部５ｂを位置させるように
したものでよい。

【００３９】磁気検出における誤検出は、磁気検出部３
をリードスイッチから構成し、かつ円筒部５ａに施され
た着磁領域が、ハウジング１の磁気検出面１ｄにおい
て、切り替わりポイントに位置している場合に顕著に現
れるものであるが、ハブ１０による回転体５の連れ周り
を抑制できるため、前記リードスイッチを用いた安価な
磁気検出部を用いる場合であっても良好な回転検出を可
能とする回転検出装置Ａを構成することができる。

【００４０】尚、本発明の実施形態では、スペーサ４を
ハウジング１の底面１ｇにインサート成形によって配設
するものであったが、本発明は、ハウジング１の底面１
ｇにスペーサ４を接着剤等によって配設固定するもので
あっても良い。

【００４１】次に、図６を用いて本発明の他の実施形態
について説明するが、前述した実施形態と同一もしくは
相当箇所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。

【００４２】図６に示す回転検出装置Ａにおいて、前述
した実施形態と比べ異なる点は、磁性部材からなるスペ
ーサ４を配設することなく、回転体５をハウジング１の
底面１ｇに密着状態にて保持する点にある。

【００４３】即ち、回転検出装置Ａは、ハウジング１に
設けられる挿通部１ａを、例えば前記実施形態のスペー
サ４と同材料（ＳＫ，ＳＵＭ及びＳＳ等の金属製材料）
から構成するとともに、この挿通部１ａに、ハウジング
１の底面１ｇ部分において回転体５の円筒部５ａと当接
する当接部（磁性部材）１ｈを設けることで、前述した
実施形態と同様に回転体５の円筒部５ａをハウジング１
の底面１ｇ側に密着状態で保持するものである。

【００４４】かかる回転検出装置Ａは、挿通部１ａと一
体に設けられ、ハウジング１の底面１ｇから露出する当
接部１ｈによって、前述したスペーサ４を配設する場合
と同等な効果が得られるものとなる。また、挿通部１ａ
と一体に磁性部材である当接部１ｈを構成することによ
り、部品点数の削減となり、回転検出装置Ａの製造コス
トの低減を可能とする。

【００４５】また、前記実施形態においては、回転体５
はハウジング１の底部１側に引っ張られるかたちとな
り、インナーホイール１２ａに接触することは稀であっ
たが、前記実施形態のスペーサ４を波形座金とし、回転
体５をベアリング１２方向へ押しつけるようにしたもの
に、本発明を適用しても良い。この場合も、回転体５
は、凸状部５ｄによってインナーホイール１２ａに当接
し、回転体５の振動を抑制できるため、前記リードスイ
ッチを用いた安価な磁気検出部を用いる場合であっても
良好な回転検出を可能とする回転検出装置Ａを構成する
ことができる。

【００４６】また、本発明の実施形態では、円筒部５ａ
と回転伝達部５ｂとをプラスチップマグネットを用いて
一体に備える回転体５を用いて説明したが、本発明にお
ける回転体は、複数の磁極を有する円筒部５ａと、この
円筒部５ａに車輪の回転を伝達する回転伝達部５ｂを別
体に備えたものであっても良い。

【００４７】尚、前記各本発明の実施形態では、回転体
５として、複数の磁極を有する円筒部５ａと前輪ホイー
ル１０の回転を円筒部５ａに伝達する回転伝達部５ｂと
をプラスチックマグネットによって一体に備える構成の
ものが用いられているが、本発明にあっては、挿通部に
装着される回転体の円筒部の外周（外面）に凹凸部を備
え（ギア構造）、この凹凸部に回転伝達部を介して前輪
ホイールの回転を伝達し、回転する前記凹凸部を磁石と
ホールＩＣとから主に構成される磁気検出部によって検
出する本願出願人が先に出願した特願平１１−５４８５
０号に基づく回転検出装置の構造においても有効なもの
となる。

【００４８】

【発明の効果】本発明は、初期の目的を達成することが
でき、リードスイッチ等の安価な磁気反応素子を磁気検
出部として用いた場合であっても、耐振動性能に優れる
回転検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の回転検出装置を示す分解斜
視図。

【図２】同実施形態の回転検出装置の要部断面図。

【図３】同実施形態のハウジングの平面図。

【図４】同実施形態の回転検出装置の取り付け状態を示
す図。

【図５】同実施形態の回転体とハブとの関係を示す図。

【図６】本発明の他の実施形態の回転検出装置を示す要
部断面図。

【符号の説明】

１ハウジング１ａ挿通部３磁気検出部（回転検出部）５回転体５ａ円筒部５ｂ回転伝達部５ｅ突出部１０ハブ１０ａ回転付勢部（係止爪）１１前輪ホイール（車輪）１２ベアリング１３車軸Ａ回転検出装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端がホイールのハブに配設されるベア
リングと当接するとともに、前記ベアリングを貫通する
車軸が挿通される筒状の挿通部を備えるハウジングと、
前記挿通部が挿通される円筒部を備えるとともに、前記
ハブに設けられる回転付勢部に当接することで前記ホイ
ールの回転を前記円筒部に伝達する回転伝達部を備える
回転体と、前記ハウジングに配設され、前記回転体の回
転を検出する回転検出部と、前記回転伝達部の前記回転
付勢部との当接部分に設けられ、両部材間の接触面積を
小さく保つ接触部とを備えてなることを特徴とする回転
検出装置。
【請求項２】前記接触部は、回転付勢部の平坦面と接
する突出部を設け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】前記接触部は、回転付勢部に設けた突出
部と接する平坦面からな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４】前記回転体は、磁性材料からなり複数の
磁極を前記円筒部に設けたことを特徴とする請求項１か
ら請求項３のいずれかに記載の回転検出装置。
【請求項５】前記回転検出部がリードスイッチである
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記
載の回転検出装置。
【請求項６】前記回転体は、複数の凹凸部を前記円筒
部の外面に設けたことを特徴とする請求項１から請求項
４のいずれかに記載の回転検出装置。