JP2006053103A

JP2006053103A - トーンホイール

Info

Publication number: JP2006053103A
Application number: JP2004236313A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ishii; 和夫石井
Original assignee: Uchiyama Manufacturing Corp
Current assignee: Uchiyama Manufacturing Corp
Priority date: 2004-08-16
Filing date: 2004-08-16
Publication date: 2006-02-23

Abstract

【課題】組付側及び被組付側の高度な加工精度、組付精度を必要せず、被嵌合面を傷付けることなく、容易に取付けることができるトーンホイールを提供する。
【解決手段】補強環８１を介して回転側部材２に固定され、固定側部材３に設置された磁気センサ９と対をなして回転検出エンコーダを構成するゴム製マグネット体８２とよりなるトーンホイール８であって、上記補強環８１は、拡径及び縮径方向の弾性力を保有する円環状の金属線材からなり、この弾性力をして回転側部材２の周体に弾性嵌装可能とされ、一方、上記ゴム製マグネット体８２はこの金属線材に固着一体とされ、上記磁気センサ９に対面する回転検出面８２ａが着磁されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、トーンホイールに係り、詳しくは自動車等の車輪懸架部における軸受部の回転側部材に設置され、固定側部材に設置された磁気センサと対をなして回転検出エンコーダを構成するトーンホイールに関するものである。

近時においては、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）を制御するため、回転側部材（例えば、軸受の内輪或いは軸受のシールリング）にトーンホイールを取付け、固定側部材（例えば車体側）に磁気センサを配置して、トーンホイールと磁気センサとにより車輪の回転速度を測定検出するためのエンコーダを構成することが広く採用されている。
上記トーンホイールは、パルスを発生するゴム製マグネット体とそれを貼着支持する芯金からなるものが多く、芯金は、軸受のシールリングのスリンガと兼用して構成されたり、断面Ｌ字型にプレス成型されたものがよく知られている。

下記特許文献１には、上述のようなトーンホイールが開示されている。
実開平３−８３８７３号公報

しかしながら、上記に示すもののように、芯金を断面Ｌ字型にプレス成型する場合、形状・寸法精度にバラ付きが多いため、歩留りが悪く、部品コストの高騰が問題となる。
さらにこのような芯金で構成されるトーンホイールを装着する際には、組付側に嵌合する時に、剛体同士の嵌め合いとなるため、嵌合面に傷を付けてしまったり、芯金が変形してしまうという問題も生じるため、嵌合をスムーズにするためには、やはり組付側の加工精度及び面精度の向上が求められる。
特に芯金は軸方向に長さがあるため、嵌合時に大きな嵌合力を要し、芯金の変形を来たすこともある。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、組付側（回転側部材）の高度な加工精度、組付精度を必要とせず、被嵌合面を傷付けることなく、容易に取付けることができるトーンホイールを提供するものである。

上記目的を達成するために提案される請求項１では、補強環を介して回転側部材に固定され、固定側部材に設置された磁気センサと対をなして回転検出エンコーダを構成するゴム製マグネット体とよりなるトーンホイールであって、上記補強環は、拡径及び縮径方向の弾性力を保有する円環状の金属線材からなり、この弾性力をして回転側部材の周体に弾性嵌装可能とされ、一方、上記ゴム製マグネット体はこの金属線材に固着一体とされ、上記磁気センサに対面する回転検出面が着磁されていることを特徴とする。

請求項２では、請求項１において、上記回転側部材の周体には周溝が形成され、上記補強環がこの周溝に弾性嵌合されるようにしたことを特徴とする。

請求項３では、請求項１又は２において、上記補強環は、1箇所が切断された開環状とされ且つその切断部端面は互いに近接し、これにより拡径及び縮径方向の弾性力を保有するものであることを特徴とする。

請求項４では、請求項１において、上記ゴム製マグネット体は、上記補強環に対して、ゴム材の加硫成形により一体固着されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のトーンホイールによれば、補強環は、拡径及び縮径方向の弾性力を保有する円環状の金属線材からなり、この弾性力をして回転側部材の周体に弾性嵌装可能とするので、嵌合力が比較的小さくてもセット力があり、組付が容易である。特に、剛体同士の嵌め合いの時に生じるような、嵌合面の傷付きが生じにくい。また、本発明のトーンホイールは金属線材からなる補強環とゴム製マグネット体からなる非常に軽量なもので構成可能であるので、当該トーンホイールの取付けによる重量の増加を懸念する必要がない。

請求項２によれば、回転側部材の周体には補強環が弾性嵌合されるように周溝が形成されているので、組付側及び被組付側の加工精度を要することなく、トーンホイールが所定位置に安定保持可能とされる。

請求項３によれば、補強環は１箇所が切断され、その切断部端面は互いに近接した開環状とされているので、金属線材による補強環でありながら、拡径及び縮径方向の弾性力を保有し、この弾性力により、組付時に回転側部材を傷付けたり、補強環の変形を気にする心配がなく、取付けがスムーズ且つ容易にできる。

請求項４によれば、ゴム製マグネット体は、補強環に対して、ゴム材の加硫成形により一体固着されるので、強固に貼着可能である。

以下、図とともに本発明の実施の形態について説明する。

図１は本発明のトーンホイールが採用された自動車のタイヤホイール懸架機構を示す断面図、図２は要部拡大断面図である。
図において、１は等速ジョイント１１に連結された自動車のドライブシャフトであり、その外周にはハブ輪２１が一体嵌合され、該ハブ輪２１にはボルト２２を介して不図示のタイヤホイールが取付けられる。また、このハブ輪２１の外径面には２分割型の内輪部材２３、２４が嵌装され、ハブ輪２１とこの内輪部材２３、２４とにより回転側部材２が構成される。３は固定側部材（外輪部材）であり、車体（不図示）に一体化され、この固定側部材３と回転側部材２との間に２列の転動体（玉）４…がリテーナ４１で保持された状態で介装されている。また、両端部の上記回転側及び固定側部材２、３間には、潤滑用グリースの漏出や水・塵埃等の浸入を防止する為の環状シール部材５、６が、相互の摺接関係を維持した状態で圧入嵌装されており、これらによりアンギュラ型の玉軸受部Ａが構成される。

上記環状シール部材５、６の内の、車体側環状シール部材５の外端面には、トーンホイール８が取付けられており、このトーンホイール８とこれに対向して車体側に設置された磁気センサ９とにより、タイヤホイールの回転数検出用エンコーダが構成される。該トーンホイール８は、ゴム材料に磁性粉末を混入させて成形したゴムリング体からなる磁性環であり、磁気センサ９と対面する表面には、回転によりパルスが発生する磁極が着磁された回転検出面８２ａを構成している。

本発明のトーンホイール８は、補強環８１を介して回転側部材２（２３）に固定され、固定側部材に設置された（図１、図２、図５、図６では車体側に設置されている）磁気センサ９と対をなして回転検出エンコーダを構成するゴム製マグネット体８２よりなり、上記補強環８１は、拡径及び縮径方向の弾性力を保有する円環状の金属線材からなり、この弾性力をして回転側部材２の周体に弾性嵌装可能とされ、一方、上記ゴム製マグネット体８２はこの金属線材に固着一体とされ、上記磁気センサ９に対面する回転検出面８２ａが着磁されていることを特徴とする。

これによれば、組付側（回転側部材）の高度な加工精度、組付精度が不要で、コストも安価であり、非常に軽量なもので構成されているので、当該トーンホイール８の取付けによる重量の増加を懸念する必要がない。

図３（ａ）（ｂ）は、本発明のトーンホイール８に用いられる補強環８１の平面図の一例を示す。
本発明のトーンホイール８は、図３（ａ）（ｂ）に示すような補強環８１を用いるものであるので、固定側部材３の周体に補強環８１が弾性嵌合されるような周溝２ａを形成すれば、所定位置に安定保持可能とする。
図３（ａ）には、補強環８１が金属線材からなるものを示しており、線材としては、ばね性のあるステンレス鋼の線材やピアノ線等の比較的硬度の高いバネ用材料が望ましい。
またこの補強環８１は、１箇所が切断され（図３（ａ）参照）、その切断部端面８１ａは互いに近接した開環状とされているので、金属線材による補強環８１でありながら、拡径及び縮径方向の弾性力を保有し、この弾性力により、剛体同士の嵌め合いの時に生じるような嵌合面の傷付きや変形が生じにくく、嵌合力が比較的小さくてもセット力があり、組付がスムーズ且つ容易にできる。

補強環８１は、図３（ｂ）に示すように金属線材をコイル状に巻いたコイルスプリング８１’を用いてもよい。この場合、コイルスプリング８１’は円環状となるように形成し、閉環状とすれば、コイルスプリング特有のバネ特性により図３（ａ）に示す補強環８１と同様に拡径及び縮径方向の弾性力を保有し、この弾性力により、剛体同士の嵌め合いの時に生じるような嵌合面の傷付きや変形が生じにくく、嵌合力が比較的小さくてもセット力があり、組付がスムーズ且つ容易にできる。
以上によれば、従来のような金属板からなる補強環のように、プレス加工により形成するものとは違うので、加工が容易で加工コストを低減することができる。
補強環８１の断面形状は円形状の他、三角形状、四角形状等の多角形状でも採用可能で特に限定されるものではないが、例えば円形状のものであれば、ゴム製マグネット体８２を取付ける際に取付け方向を気にせずに固着させることができる。

図４の（ａ）〜（ｃ）は、本発明のトーンホイール８の種々の態様を示す断面拡大図である。
本発明のトーンホイール８は、上述の補強環８１と固定側部材（車体側）に設置された磁気センサ９と対をなして回転検出エンコーダを構成するゴム製マグネット体８２とよりなり、ゴム製マグネット体８２は、補強環８１に固着一体とされ、磁気センサ９に対面する回転検出面８２ａには多極又は１極の着磁がなされている。

図４（ａ）は、図１、図２に図示されているトーンホイール８の断面拡大図であり、ゴム製マグネット体８２の形状は図に示すものには限られず、一体固着される補強環８１の断面形状や磁気センサ９の取付け方向等に応じて適宜定められるもので、回転検出の精度や感度を良好に保てるように、回転検出面８２ａは可能な限り広い検出面積が確保でき、取付け時に変形をきたさない形状が望ましい。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すようなドライブシャフト１に対してラジアル方向に回転検出面８２ａが装着されるトーンホイール８においては、ゴム製マグネット体８２の回転側部材２との嵌合部には求心方向の突部８２ｂが形成されており、トーンホイール８を装着する際には、この突部８２ｂが弾性変形し、その復元弾力により回転側部材２に対し、ゴム製マグネット体８２の緊合強度が大となり、回転側部材周りの回転ずれが生じにくい構成としている。なお図４（ａ）（ｂ）では、突部８２ｂが弾性変形する前の状態を示し、回転側部材２に嵌合装着したときには、同図の１点鎖線で示す回転側部材２の周面の位置まで圧縮弾性変形される。

図４（ｂ）は、図４（ａ）と同様の取付位置に嵌装されるもので、回転検出面８２ａを広く取った形状の例であり、また図４（ｃ）は後述する図５に図示されているトーンホイール８の断面拡大図で、磁気センサ９が右側側面に配備されている場合の形状を示している。

ゴム製マグネット体８２は、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＡＣＭ、ＡＥＭ、ＦＫＭなどを中心とするゴム材から採用され、補強環８１に対してこれらゴム材の加硫成形により一体固着される。
ゴム製マグネット体８２は、上記ゴム材にフェライト、ＳｍＦｅＮ_２、ＮｅＦｅＢ等の磁性粉末を混練してなり、その回転検出面８２ａは、Ｓ極とＮ極とを周方向に等間隔で交互に多極配列させ着磁させたものの他、Ｓ極及びＮ極を表面と裏面に１極着磁させる構成としてもよく、要するにタイヤホイールの回転によりパルスが発生する構成であればよい。

図５及び図６の（ａ）（ｂ）は、本発明のトーンホイール８の別の取付け例を示した要部拡大図である。
図１、図２には、磁気センサ９が上方より回転検出面８２ａに対面するように配備され、これに対して回転検出面８２ａが回転側部材２の上面になるようにトーンホイール８を取付けた例を示しているがこれに限られず、図５に示すように磁気センサ９が側面に配備され、回転検出面８２ａもこれに対面して側面に位置するように取付ける構成としてもよい。
これによれば、回転検出面８２ａがドライブシャフト１に対してスラスト方向の面に位置するため、回転検出面８２ａは装着による径方向への広がりの影響を受けず、回転検出面８２ａの平面度を保ちやすく、磁気特性が不均一になることを防ぐことができる。
なお、図５に示す取付け例において、補強環８１及びゴム製マグネット体８２等の各構成は上述の例と同様であるので、共通の部分には同一の符号を付し、説明を割愛する。

また上述では、内側部材が回転側である場合について述べたが、本発明は外側部材が回転側である場合でも適用可能である。
図６の（ａ）（ｂ）には、外側部材（外輪側）が回転側である場合の取付け例を示している。よって、外輪側が回転側部材２となり、内輪側が固定部材３となる。その他、補強環８１及びゴム製マグネット体８２等の各構成は上述の例と同様であるので、共通の部分には同一の符号を付し、説明を割愛する。
図６（ａ）は、磁気センサ９が下方より回転検出面８２ａに対面するように配備され、これに対して回転検出面８２ａが回転側部材２の下面になるように取付ける例を示している
図６（ｂ）は、磁気センサ９が側面に配備され、これに対して回転検出面８２ａが側面に位置するように取付ける例を示している

これによれば、内側部材が回転側である場合と同様に、高度な加工精度、組付精度が不要で、コストも安価であり、非常に軽量なもので構成されているので、当該トーンホイール８の取付けによる重量の増加を懸念する必要がなく、補強環８１は、拡径及び縮径方向の弾性力を保有する円環状の金属線材からなるので、嵌合力が比較的小さくてもセット力があり、組付が容易である。

本発明のトーンホイールが採用された自動車のタイヤホイール懸架機構を示す断面図である。本発明のトーンホイールの取付け例を示す要部拡大図である。（ａ）（ｂ）本発明に採用される補強環の平面図である。（ａ）〜（ｃ）本発明のトーンホイールの種々の態様を示す断面拡大図である。本発明のトーンホイールの別の取付け例を示す要部拡大図である。本発明のトーンホイールの別の取付け例を示す要部拡大図である。

符号の説明

Ａ軸受部
２回転側部材
３固定側部材
２ａ周溝
８トーンホイール
８１補強環
８１ａ切断部端面
８２ゴム製マグネット体
８２ａ回転検出面

Claims

補強環を介して回転側部材に固定され、固定側部材に設置された磁気センサと対をなして回転検出エンコーダを構成するゴム製マグネット体とよりなるトーンホイールであって、
上記補強環は、拡径及び縮径方向の弾性力を保有する円環状の金属線材からなり、この弾性力をして回転側部材の周体に弾性嵌装可能とされ、一方、上記ゴム製マグネット体はこの金属線材に固着一体とされ、上記磁気センサに対面する回転検出面が着磁されていることを特徴とするトーンホイール。
請求項１において、
上記回転側部材の周体には周溝が形成され、上記補強環がこの周溝に弾性嵌合されるようにしたことを特徴とするトーンホイール。
請求項１又は２において、
上記補強環は、1箇所が切断された開環状とされ且つその切断部端面は互いに近接し、これにより拡径及び縮径方向の弾性力を保有するものであることを特徴とするトーンホイール。
請求項１において、
上記ゴム製マグネット体は、上記補強環に対して、ゴム材の加硫成形により一体固着されていることを特徴とするトーンホイール。