JP2005274397A - 車輪速センサの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】離間距離が適切な距離になるように車輪速センサを取り付ける構造を得る。
【解決手段】ナックル２２の車体側部材５０に、車輪速センサ１００のセンサ軸部１１０よりも径が大きなセンサ挿入穴９０を設ける。一方、ナックル２２の外輪部７０の端部１４０を、車輪１０の回転軸線方向において磁性ロータ１３０よりも車輪速センサ１００の方に突出させる。その端部１４０は、センサ軸部１１０が端部１４０に当接した状態で、車輪速センサ１００と磁性ロータ１３０との離間距離が最適な距離になるように、突出させられている。車輪速センサ１００を取り付ける際には、センサ軸部１１０を車輪１０の回転軸線方向において磁性ロータ１３０に接近する向きに移動させ、センサ軸部１１０が端部１４０に当接した状態で車輪速センサ１００を固定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車輪支持装置における車輪速センサの取付構造に関する。

車輪の回転速度を検知する車輪速センサは、多くの場合、サスペンション装置に保持されたナックル等の支持基体に取り付けられ、支持基体に回転可能に係合するホイールハブ（以下、単に「ハブ」と略する場合がある）等の車輪保持体に設けられた検出対象物を観測するようにされている。下記〔特許文献１，２〕に記載されているように、車輪速センサの位置は、通常、支持基体に設けられた貫通穴に嵌合あるいは螺合させられることにより規定されており、センサの検出部と検出対象物との離間距離は自ずと定まるようになっている。
特開２００３−２６２６４４号公報 特開２００３−１１３８４９号公報

検出精度等の理由から、車輪速センサの検出部と検出対象物との離間距離が適切な距離となるように、例えば離間距離が設定範囲内となるように、車輪速センサを取り付けることが重要である。しかし、支持基体，車輪保持体，それらの構成部品等の寸法誤差、それら支持基体等の組付け後の誤差、支持基体に設けられた貫通穴の位置や寸法の誤差等の誤差要因によって、上記離間距離が設定範囲外になる場合がある。そのような場合、上記〔特許文献１，２〕に記載されているような取付構造では、車輪速センサの位置を変更することが不可能であり、離間距離を設定範囲内に収めることができないことになる。本発明は、そういった事柄に鑑みてなされたものであり、検出部と検出対象物との離間距離を適切な距離とすることが可能な車輪速センサの取付構造を提供することを課題としてなされたものである。

課題を解決するための手段および効果

上記課題を解決するために、本発明の車輪速センサ取付構造は、支持基体に設けられたセンサ取付部に、車輪速センサの検出部と検出対象物との離間距離を調節する機構を設けたことを特徴とする。その機構によって離間距離を調節することにより、離間距離が適切な距離になるように車輪速センサを取り付けることができる。なお、本発明の車輪速センサ取付構造の各種態様およびそれらの作用および効果については、以下の、〔発明の態様〕の項において詳しく説明する。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、（１）項ないし（６）項の各々が、請求項１ないし請求項６の各々に相当する。

（１）車体に保持された支持基体とその支持基体に軸受を介して回転可能に保持されるとともに車輪が固定的に取り付けられる車輪保持体とを備えた車輪支持装置への、前記車輪の回転速度を検知するための車輪速センサの取付構造であって、
前記支持基体に、前記車輪速センサを取り付けるためのセンサ取付部を設け、その取付部に、前記車輪速センサの検出部と前記車輪保持体に設けられた検出対象物との離間距離を調節する離間距離調節機構を設けたことを特徴とする車輪速センサ取付構造。

本項に記載の車輪速センサ取付構造は、車輪速センサの検出部と検出対象物との離間距離を調節する離間距離調節機構を設けることによって、離間距離が適切な距離となるように車輪速センサを取り付けることができる。車輪速センサの取り付けにおいて、車輪速センサの検出部と検出対象物との離間距離を適切な距離（例えば、予め設定された範囲内の距離）にすることが重要である。しかし、支持基体に取り付けられた車輪速センサと、車輪保持体に設けられた検出対象物との離間距離は、例えば、前述のように支持基体，車輪保持体等の寸法誤差等の誤差要因の影響を受ける場合が多い。そのような誤差要因が存在している場合でも、当該センサ取付構造によって、離間距離が適切な距離となるように車輪速センサを取り付けることができるのである。

支持基体には、例えば、サスペンション装置を介して車体に保持されたいわゆるナックル，キャリア等と呼ばれるものが該当し、車輪保持体には、例えば、いわゆるハブと呼ばれるものが該当する。それら支持基体および車輪保持体は、それぞれ１の部材により構成されたものであってもよく、また複数の部材を組み付けて構成されたものであってもよい。軸受は、特に限定されず、例えば、ころ，ボール等の転動体を有する転がり軸受等を介して車輪保持体が支持基体に保持されるような構造であればよい。

本項の態様において、取り付けられる車輪速センサは、特に限定されるものではない。例えば、磁気を検出するＭＲ素子やホール素子を用いた磁気センサ，受光素子を用いた光学センサ等に対して、本項の取付構造を適用することが可能である。検出対象物は、例えば、永久磁石，パルスロータ，コード板等を、車輪速センサの種類に応じて採用すればよく、例えば、リング形状をなして車輪保持体とともに回転するように設けられたものであってよい。

（２）前記検出対象物が、前記軸受の内輪と外輪との一方を構成する前記車輪保持体の一部分である保持体側輪部の車輪回転軸線方向の端部に設けられており、
前記センサ取付部が、前記軸受の内輪と外輪との他方を構成する前記支持基体の一部分である基体側輪部の車輪回転軸線方向の端部から突出した位置に設けられるとともに、そのセンサ取付部に、前記検出部が車輪回転軸線方向に移動可能に取り付けられたことによって、前記離間距離調節機構が構成された(1)項に記載の車輪速センサ取付構造。

本項に記載の態様では、例えば、車輪回転軸線方向において検出対象物から離れた位置に車輪速センサが取り付けられ、車輪速センサの検出部を検出対象物と接近させることによって、あるいは、検出対象物から離間させることによって、両者の離間距離を調節することができる。本項の態様は、支持基体が概して軸状のものとされ、それの外周部において車輪保持体を回転可能に保持する構造の車輪支持装置に適用されるものであってもよく、また逆に、支持基体が概して筒状のものとされ、それの内周部において車輪保持体を回転可能に保持する車輪支持装置に適用されるものであってもよい。前者の場合には、保持体側輪部が軸受の外輪を構成し、基体側輪部が軸受の内輪を構成する態様となり、後者の場合には、逆に、保持体側輪部が軸受の内輪を構成し、基体側輪部が軸受の外輪を構成する態様となる。

（３）前記車輪速センサの一部分を当接させることで、その車輪速センサの位置を前記検出部と前記検出対象物との離間距離が最少となる位置である最接近位置として規定する最接近位置規定部を有する(2)項に記載の車輪速センサ取付構造。

最接近位置規定部を、例えば、支持基体に設けることにより、車輪速センサの取付の際に、検出部と検出対象物とが接近し過ぎることを防止することができる。また、車輪速センサの取付の際に、検出部と検出対象物との隙間を視認しなくとも離間距離が最少となる最接近位置を把握することができる。そのことを利用し、例えば、最接近位置に位置する車輪速センサを、その位置から設定された距離だけ検出対象物から離間させて離間距離を適切な距離にするといったことも可能である。

最接近位置規定部と当接する状態での車輪速センサの位置を基準として車輪速センサの取り付け位置が決定される場合は、検出部と検出対象物との離間距離の誤差は、最接近位置規定部と検出対象物との車輪回転軸線方向の相対位置誤差以外の誤差を殆ど含まないものとなる。そのため、本項の態様によれば、離間距離の精度が比較的良好な状態での車輪速センサの取り付けを、容易に行うことが可能となる。

最接近位置規定部は、例えば、基体側輪部の車輪回転軸線方向の端部に設けることができる。その場合には、検出部と検出対象物との離間距離は、基体側輪部の端部と検出対象物との車輪回転軸線方向の相対位置誤差以外の誤差要因の影響を殆ど受けないため、その離間距離がより精度の高い状態で車輪速センサを取り付けることができる。例えば、検出対象物は保持体側輪部の端部に設けられることが一般的であり、最接近位置規定部が検出対象物の近くに位置しているため、多くの誤差要因を排除することができるのである。

（４）前記最接近位置規定部が、前記車輪速センサの位置が前記最接近位置となる場合において、前記検出部と前記検出対象物との離間距離が最適距離となるようにされた(3)項に記載の車輪速センサ取付構造。

本項に記載の態様は、例えば、最接近位置規定部と検出対象物との車輪回転軸方向の相対位置が、車輪速センサが最接近位置に位置する状態において離間距離が最適な距離となるような相対位置に設定されている場合に、特に有効な態様となる。そのような場合において、車輪速センサが最接近位置規定部に当接するような位置に取り付ければ、容易に、検出部と検出対象物との離間距離を適切な距離とすることができる。そのため、本項の態様によれば、非常に簡便に、かつ、位置精度よく車輪速センサを取り付けることができる。

（５）前記車輪速センサが、先端部が前記検出部とされた概ね軸状をなすものであり、前記センサ取付部が、車輪回転軸線と交差する向きに貫通して設けられた貫通穴を有し、その貫通穴に前記車輪速センサが挿通されるとともに前記検出部が前記貫通穴から前記検出対象物と対向する位置に臨み出るように取り付けられる構造とされており、
前記貫通穴の内径が前記車輪速センサの外径より大きくされたことで、前記検出部が車輪回転軸線方向に移動可能とされた(2)項ないし(4)項のいずれかに記載の車輪速センサ取付構造。

本項に記載の態様は、当該センサ取付構造を具体的なものに限定した態様である。本項に記載の態様は、車輪速センサを、それが貫通穴を貫通した状態で車輪回転軸線方向に移動可能とすることにより、検出部と検出対象物との離間距離を調整する態様である。例えば、貫通孔に嵌合して車輪速センサを取り付けるようにされた態様を採用していた場合においては、単にその貫通穴を大きく形成するといった簡便な手段により、検出部と検出対象物との離間距離が調整可能となる。本項に記載の態様は、例えば、センサ取付部の車輪保持体側の箇所に直接車輪速センサを取り付ける充分なスペースが確保できない、その箇所への取付作業が困難である等の障害が存在する場合、有効な態様である。

（６）前記車輪速センサの一部分を当接させることで、その車輪速センサの位置を前記検出部と前記検出対象物との離間距離が最少となる位置である最接近位置として規定する最接近位置規定部を有し、
前記基体側輪部の車輪回転軸線方向の端部が前記最接近位置規定部として機能するようにされた(5)項に記載の車輪速センサ取付構造。

基体側輪部の車輪回転軸線方向の端部を最接近位置規定部とする態様は、前述したように、離間距離を精度よく調整することが容易である。また、本項に記載の態様によれば、離間距離の視認を必要としない調整が可能であるため、本項に記載の態様は、車輪速センサの取付作業時において検出部と検出対象物と離間距離を視認できないような構造の車輪支持装置等に対して、特に有効である。なお、本項に記載の態様ではないが、貫通穴の内壁面の一部分を最接近位置規定部とし、その一部分に車輪速センサを当接させるような態様を採用することも可能である。

以下、本発明の一実施例およびその変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、決して下記の実施例に限定されるものではなく、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

１. 車輪支持装置の概要．
図１に、車両の車輪１０を回転可能に支持する部分であって、本発明の一実施例である車輪速センサ取付構造が採用されている部分の断面を示す。車輪１０は、車輪支持装置２０によって回転可能に保持されている。その車輪支持装置２０は、車両のサスペンション装置を介して車体に保持される支持基体たるナックル２２と、そのナックル２２に転がり軸受２４を介して回転可能に保持される車輪保持体たるハブ２６とを備えている。そのハブ２６は、セレーション嵌合によって、回転駆動力を伝達するドライブシャフト４０と相対回転不能とされており、そのドライブシャフト４０により回転駆動される。ハブ２６には、ディスクロータ４２および車輪１０がハブボルト４６によって相対回転不能に固定されており、それらディスクロータ４２および車輪１０はハブ２６と一体的に回転させられる。

ナックル２２は、サスペンション装置と連結される車体側部材５０と、ハブ２６を回転可能に保持するハブ保持部材５２が組み付けられることによって構成されている。それら車体側部材５０とハブ保持部材５２との間には、それらに内周部が挟持される状態で、ダストカバー６２が配設されている。ハブ保持部材５２は、概ね円筒状をなす保持筒部７０を有しており、その保持筒部７０においてハブ２６を保持するものとされている。一方、ハブ２６は、概ね鍔付き円筒形状をなしてドライブシャフト４０と車輪１０とを相対回転不能に連結する車輪保持部材７６と、車輪保持部材７６の円筒状の部分に外嵌される２つの内輪部材８０，８２とが組み付けられて構成されている。保持筒部７０の内周部と内輪部材８０，８２との間には、円錐ころ８４が介装されており、転がり軸受２４は、保持筒部７０を外輪とし、内輪部材８０，８２を内輪として構成されている。このような構造により、保持筒部７０は、基体側輪部として、また、内輪部材８０，８２は、それらが一体となって保持体側輪部として機能するものとされているのである。

２. 車輪速センサ，その他．
車体側部材５０には、車輪１０の回転軸線と直角な方向の貫通穴であるセンサ挿入穴９０が設けられており、そのセンサ挿入穴９０に車輪速センサ１００の一部分が挿入されている。図２に車輪速センサ１００等を拡大した図を示す。車輪速センサ１００は、センサ軸部１１０，そのセンサ軸部１１０を支持するセンサ支持部１１２，およびセンサ軸部１１０の上端にケーブル１１４を接続するためのコネクタ部１１６を含んで構成されている。また、センサ軸部１１０の先端部１１８は、磁気の変化を検出するホール素子が配設されており、車輪速センサ１００の検出部（以下、「検出部１１８」という場合がある）として機能する。図３に、図２において上方から車輪速センサ１００を眺めた図を示す。センサ支持部１１２は、センサ軸部１１０の軸直方向に延び出す部分を有しており、その部分に取付穴１２０が設けられている。その取付穴１２０にはボルト１２２が挿通され、そのボルト１１２が車体側部材５０に設けられた雌ねじ穴と螺合させられることで、車輪速センサ１００が車体側部材５０に固定されるのである。

一方、ハブ２６には、車輪速センサ１００の検出対象物である磁性ロータ１３０が取付けられている。詳しく言えば、磁性ロータ１３０は、リング形状をなして車輪１０の回転軸線方向に着磁された磁性体１３２と、その磁性体１３２を支持する支持リング１３４とを含んで構成されており、支持リング１３４が、車体側に位置する内輪部材８０の端部１３６の外周に固定されていることで、ハブ２６とともに回転する。磁性体１３２は、車輪速センサ１００に対向する面に、周方向に沿ってその向きが交互に反転する多数の磁極を有するものとされている。

磁性ロータ１３０の回転つまり車輪１０の回転に伴う磁気の変化を、車輪速センサ１００が検出することによって、車輪１０の回転速度が検知される。詳しく言えば、車輪速センサ１００が検出した信号は、ケーブル１１４を介して、車両に備えられた電子制御ユニットに送信され、電子制御ユニットがその信号に基づいた演算処理を行うことによって、車輪１０の回転速度が検知されるのである。

３. 車輪速センサの取り付け．
車輪速センサ１００を取り付ける際に、作業者は、まず、センサ軸部１１０をセンサ挿入穴９０に挿入する。次に、図４に示すように、ボルト１２２によりセンサ支持部１１２を仮止めし、センサ支持部１１２をボルト１２２の軸線を中心として、図において反時計回りに回動させることにより、センサ軸部１１０を、車輪１０の回転軸線方向において磁性ロータ１３０に接近する向きに移動させ、ハブ保持部材５２の保持筒部７０の端部１４０に当接させる。センサ軸部１１０が端部１４０に当接した状態において、作業者は、ボルト１２２を締め込み、車輪速センサ１００を車体側部材５０に固定する。

本実施例において、センサ挿入穴９０は、挿入された車輪速センサ１００のセンサ軸部１１０が、保持筒部７０の端部１４０から車輪１０の回転軸線方向に離間した位置に位置し得るように、端部１４０から車輪１０の回転軸線方向に突出した位置に設けられている。また、センサ挿入穴９０の内径がセンサ軸部１１０の外径よりも大きくされているため、車輪速センサ１００は、車輪１０の回転軸線方向に移動可能とされている。また、センサ挿入穴９０は、センサ軸部１１０が、磁性ロータ１３０から車輪１０の回転軸線方向において離間した位置と、センサ軸部１１０が保持筒部７０の端部１４０に当接する位置との間を移動可能な大きさ，形状等とされている。そのため、上述のようにセンサ軸部１１０を車輪１０の回転軸線方向に移動させることができ、センサ軸部１１０の検出部１１８と磁性ロータ１３０との離間距離を調節することができるのである。

ハブ保持部材５２の保持筒部７０の車輪回転軸線方向の端部１４０は、図３に示すように、磁性ロータ１３０（詳しくは、磁性体１３２の表面）よりも車体側に距離Ｄだけ突出させられている。センサ軸部１１０は端部１４０に当接して、それ以上磁性ロータ１３０に接近することができず、車体側部材５０に固定された車輪速センサ１００の検出部１１８と磁性ロータ１３０とは、離間距離Ｄを保って対向させられることになる。すなわち、保持筒部７０の端部１４０のうちの車輪速センサ１００に当接する部分が、離間距離が最少となる車輪速センサ１００の位置である最接近位置を規定する最接近位置規定部として機能しているのである。端部１４０の存在により、検出部１１８と磁性ロータ１３０とが接近しすぎた状態で車輪速センサ１００が取り付けられることを防止することができるのである。上記離間距離Ｄは、適切な離間距離範囲として設定された範囲内の距離であるとともに、本実施例においては、最適な離間距離となるようにされている。そのため、この取付構造によって、非常に簡便に車輪速センサ１００を離間距離が最適な距離となる位置に取り付けることができるのである。

本実施例において、センサ挿入穴９０がセンサ軸部１１０よりも大きくされているため離間距離を調節することができ、後述する誤差要因の影響を大幅に減少させて、精度よく車輪速センサ１００を取り付けることができるのである。仮に、センサ軸部１１０がセンサ挿入穴９０に隙間なく嵌合するようにされていた場合、車輪速センサ１００と磁性ロータ１３０との離間距離に影響する誤差要因として、車体側部材５０の寸法誤差，ハブ保持部材５２の寸法誤差，車体側部材５０とハブ保持部材５２に狭持されるダストカバー６２の寸法誤差，内輪部材８０，８２の寸法誤差，およびそれらを組み付ける際の誤差，並びにセンサ挿入穴の位置の誤差，磁性ロータ１３０の設置位置の誤差等の誤差要因が存在する。しかし、本実施例では、保持筒部７０の端部１４０と磁性ロータ１３０との、車輪１０の回転軸線方向の相対位置が設定範囲内に収まればよいため、その相対位置のずれに注意して車輪保持装置２０の各構成部材，部品の寸法管理を行なうことにより車輪速センサ１００の検出部１１８と磁性ロータ１３０との離間距離を精度が担保されることになる。

本実施例においては、車輪速センサ１００のセンサ軸部１１０が挿入されるセンサ挿入穴９０、センサ支持部１１２、そのセンサ支持部１１２を軸支するボルト１２２等を含み、さらに、センサ挿入穴９０の内径がセンサ軸部１１０の外径より大きくされた構造を含んで、離間距離調節機構が構成されている。また、車体側部材５０のボルト１２２と螺合する雌ねじ穴が設けられた部分およびセンサ挿入穴９０が設けられた部分を含んでセンサ取付部が構成され、上記離間距離調節機構，上記センサ取付部，および保持筒部７０の端部１４０のうちの最接近位置規定部として機能する部分を含んで車輪速センサ取付構造が構成されているのである。

本発明の実施例である車輪速センサ取付構造を備えた車両の車輪を支持する部分の断面を示す図である。 図１における車輪速センサおよびそれが取付られている部分を拡大して示す図である。 取り付けられた状態での車輪速センサを図２において上方から眺めた図である。 車輪速センサの取付位置の調整を説明するための図である。

符号の説明

１０：車輪 ２０：車輪支持装置 ２２：ナックル（支持基体） ２４：転がり軸受 ２６：ハブ（車輪保持体） ４０：ドライブシャフト ５０：車体側部材 ５２：ハブ保持部材 ６２：ダストカバー ７０：保持筒部（基体側輪部） ７６：車輪保持部材 ８０，８２：内輪部材（保持体側輪部） ９０：センサ挿入穴（貫通穴） １００：車輪速センサ １１０：センサ軸部 １１２：センサ支持部 １１８：先端部（検出部） １２０：取付穴 １２２：ボルト １３０：磁性ロータ（検出対象物） １４０：端部（最接近位置規定部）

Claims (6)

1. 車体に保持された支持基体とその支持基体に軸受を介して回転可能に保持されるとともに車輪が固定的に取り付けられる車輪保持体とを備えた車輪支持装置への、前記車輪の回転速度を検知するための車輪速センサの取付構造であって、
   前記支持基体に、前記車輪速センサを取り付けるためのセンサ取付部を設け、その取付部に、前記車輪速センサの検出部と前記車輪保持体に設けられた検出対象物との離間距離を調節する離間距離調節機構を設けたことを特徴とする車輪速センサ取付構造。
2. 前記検出対象物が、前記軸受の内輪と外輪との一方を構成する前記車輪保持体の一部分である保持体側輪部の車輪回転軸線方向の端部に設けられており、
   前記センサ取付部が、前記軸受の内輪と外輪との他方を構成する前記支持基体の一部分である基体側輪部の車輪回転軸線方向の端部から突出した位置に設けられるとともに、そのセンサ取付部に、前記検出部が車輪回転軸線方向に移動可能に取り付けられたことによって、前記離間距離調節機構が構成された請求項１に記載の車輪速センサ取付構造。
3. 前記車輪速センサの一部分を当接させることで、その車輪速センサの位置を前記検出部と前記検出対象物との離間距離が最少となる位置である最接近位置として規定する最接近位置規定部を有する請求項２に記載の車輪速センサ取付構造。
4. 前記最接近位置規定部が、前記車輪速センサの位置が前記最接近位置となる場合において、前記検出部と前記検出対象物との離間距離が最適距離となるようにされた請求項３に記載の車輪速センサ取付構造。
5. 前記車輪速センサが、先端部が前記検出部とされた概ね軸状をなすものであり、前記センサ取付部が、車輪回転軸線と交差する向きに貫通して設けられた貫通穴を有し、その貫通穴に前記車輪速センサが挿通されるとともに前記検出部が前記貫通穴から前記検出対象物と対向する位置に臨み出るように取り付けられる構造とされており、
   前記貫通穴の内径が前記車輪速センサの外径より大きくされたことで、前記検出部が車輪回転軸線方向に移動可能とされた請求項２ないし４のいずれかに記載の車輪速センサ取付構造。
6. 前記車輪速センサの一部分を当接させることで、その車輪速センサの位置を前記検出部と前記検出対象物との離間距離が最少となる位置である最接近位置として規定する最接近位置規定部を有し、
   前記基体側輪部の車輪回転軸線方向の端部が前記最接近位置規定部として機能するようにされた請求項５に記載の車輪速センサ取付構造。
   

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