JP2007155439A - 回転検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被検出体の破損を防止して、回転検出装置を車輪のハブに組み付けることが可能な回転検出装置を提供する。
【解決手段】 車軸Ｓが挿通する挿通部１ａを備え前輪ホイール１０のハブ１０ａとフロントフォークとの間に配設されるハウジング１と、ハウジング１内に配設され前記磁場を発する磁石３ａと、前記磁場の変化を検出可能な状態でハウジング１内に配設され被検出体５の回転に伴う前記磁場の変化を検出する磁気検出素子３とを備え、被検出体５が、ハブ１０ａとは異なる磁性材料にて形成され、ハブ１０ａと同期して回転する被検出部５ａを備えてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回転検出装置に関し、例えばオートバイまたは自転車等の二輪車用の回転検出装置に関するものである。

回転検出装置は、特許文献１に開示されるものがあり、この回転検出装置は、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ホールＩＣ等からなる磁気検出素子と、マグネットとが、前記検出面に沿うように配設され、前記回路基板及び前記磁気検出素子，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する構造が採用されている。この回転検出装置を、二輪車用（例えば、オートバイ）の回転検出装置として用いる場合は、回転検出装置を車両のミッションケースやスプロケットカバー等に取り付け、その内部で回転するミッションギアやスプロケット等を被検出体として検出することが一般的である。

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（二輪車）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。この問題点に着目し、本願出願人は、特許文献２に開示されている回転検出装置を提案している。

この回転検出装置は、オートバイ等の二輪車における前輪ホイール（車輪）に装着されるものであり、前記前輪ホイールが装着される車軸が挿通する挿通部を備えたハウジングを備え、前記挿通部に前記前輪ホイールとともに回転する複数の磁極を有し、プラスチックマグネット等の磁性媒体から構成される被検出体を装着し、前記被検出体の回転による前記磁極の変化をホールＩＣ等からなる磁気検出手段によって検出する構造である。

前記被検出体は、前記磁極を有する円筒部と、前記前輪ホイールの回転を前記円筒部に伝達するための回転伝達片とがプラスチックマグネット等によって一体に形成されてなるものである。前記回転伝達片は、前記前輪ホイールのハブに設けられる凹部形状の取付部に対応するように、前記ハウジングの開口部側の前記円筒部から外方に引き出し形成されてなるもので、前記円筒部周縁の複数箇所に設けられるものである。

かかる構成の回転検出装置は、前記前輪ホイールとフロントフォークとの間に狭持された状態で配設されるものである。すなわち、前記回転検出装置は、前記前輪ホイールが装着されている前記車軸を前記挿通部に挿通し、前記前輪ホイールの前記ハブに設けられる前記取付部に前記回転伝達片を嵌め込むとともに、前記挿通部から前記ハウジングの外方に向かって突出する前記車軸を前記フロントフォークを介してナット部材によって固定することで、前記前輪ホイールと前記フロントフォークとの間において狭持（共締め）される状態で配設される。
特開平２−２６４８１７号公報 特開平９−２２９７１４号公報

かかる回転検出装置を前記ハブに取り付ける場合、前記被検出体は前記ハウジングの挿通部に回転自在に挿通された状態であるため、前記ハブの前記取付部に前記回転検出装置の前記回転伝達片を嵌め込む際に、前記被検出体のみが回転して前記回転伝達片が前記取付部に嵌らないことがあり、また、前記回転伝達片が前記取付部に嵌ったか否かを目視によって確認することが困難である。従って、前記回転伝達片が前記取付部に嵌め込まれない不適正な状態で前記回転検出装置が前記ハブと前記フロントフォークとの間において共締めされると、前記プラスチックマグネットにより構成される前記回転伝達片の破損が発生する恐れがあるといった問題点を有していた。

本発明は前記問題点に着目し、被検出体の破損を防止して、回転検出装置を車輪のハブに組み付けることが可能な回転検出装置を提供するものである。

本発明は、二輪車の車輪が装着される車軸が挿通する挿通部を備え前記車輪のハブとフロントフォークとの間に配設されるハウジングと、前記ハウジング内に配設され磁場を発する磁石と、前記磁場の変化を検出可能な状態で前記ハウジング内に配設され被検出体の回転に伴う前記磁場の変化を検出する磁気検出体とを少なくとも備えた回転検出装置であって、前記被検出体は、前記ハブとは異なる磁性材料にて形成され、前記ハブと同期して回転する被検出部を少なくとも備えてなることを特徴とする。

また本発明は、前記被検出体は、前記挿通部が挿通する孔部を備え前記被検出部を支持する支持部と、前記ハブの回転を前記支持部に伝達する回転伝達部とを備えてなることを特徴とする。

また本発明は、前記ハブに設けられる突出部に嵌合する前記回転伝達部である凹部を前記支持部に備えてなることを特徴とする。

また本発明は、前記凹部に前記突出部を挟んで固定する一対の隆起部を備えてなることを特徴とする。

また本発明は、前記ハブに設けられる凹形状の配設部に嵌合する前記回転伝達部である凸状部を備えてなることを特徴とする。

また本発明は、前記ハウジングは、前記被検出部を前記磁気検出体に近接させるとともに、前記被検出部を回転可能に収納するための収納部を備えてなることを特徴とする。

本発明は、二輪車の車輪が装着される車軸が挿通する挿通部を備え前記車輪のハブとフロントフォークとの間に配設されるハウジングと、前記ハウジング内に配設され磁場を発する磁石と、前記磁場の変化を検出可能な状態で前記ハウジング内に配設され被検出体の回転に伴う前記磁場の変化を検出する磁気検出体とを少なくとも備えた回転検出装置であって、前記被検出体が、前記ハブとは異なる磁性材料にて形成され、前記ハブと同期して回転する被検出部を少なくとも備えてなることにより、被検出体の破損を防止して、回転検出装置を車輪のハブに組み付けることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき、例えば、オートバイ（二輪車）の車輪の回転数を検出する電気式の回転検出装置に適用した場合について説明する。

図１から図３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、磁気検出素子（磁気検出体）３と、シール部材４と、被検出体５とから構成されている。

ハウジング１は、ポリブチレンテレフタレートやポリアミド等の樹脂材料からなり、このハウジング１の略中央には、二輪車の前輪ホイール（車輪）が装着される車軸Ｓが挿通し、金属材料からなる略円筒状の挿通部１ａがインサート成形されている。この挿通部１ａの周縁には、後で詳述する被検出体５の被検出部５ａを挿通部１ａの外周に回転自在に配設（収納）するための第１の収納部（収納部）１ｂが形成され、この第１の収納部１ｂから段差部を介して連なる位置には、後で詳述する被検出体５の固定部５ｃが回転可能となる第２の収納部１ｃが形成され、この第２の収納部１ｃから段差部を介して連なる位置には、後で詳述するシール部材４を配設する第３の収納部１ｄが形成されている。また、第１の収納部１ｂから一方の外方には、回路基板２と回路基板２に実装した磁気検出素子３と磁場を発する磁石３ａとホルダ３ｂとを収納する第４の収納部１ｅが形成されている。なお、挿通部１ａは、金属材料ではなくポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）からなる合成樹脂材料としてもよい。

回路基板２は、ガラスエポキシ等の絶縁材料からなる基板に所定の配線パターンが形成されており、磁気検出素子３及びコンデンサ等からなる図示しない電子部品等が半田等により電気的に固定されている。さらに、この回路基板２には、磁気検出素子３の背後に位置する磁石３ａを保持したホルダ３ｂが設けられている。また、この回路基板２は、磁気検出素子３への電源供給及び磁気検出素子３からの出力信号を図示しない指示計器（例えば、スピードメータ）に伝達するための配線コード（図示しない）が備えられ、この配線コードは回路基板２の所定箇所に半田により電気的に接続されている。かかる回路基板２は、第４の収納部１ｅ内に配設した後、この第４の収納部１ｅ内にエポキシ樹脂等からなる封止部材６を充填することで配設固定される。

磁気検出素子３は、ホールＩＣ，ＭＲ素子（半導体磁気抵抗素子）等からなるもので、被検出体５の移動（回転）に伴う磁場の変化を検出する。

シール部材４は、ニトリルやシリコン系等のゴム製材料からなるもので、このシール部材４は薄型のドーナツ形状からなるものである。シール部材４は、ハウジング１の第３の収納部１ｄの側壁に対して外形が若干大きめに形成されているため、第３の収納部１ｄに圧入によって配設固定される。従って、回転検出装置Ａをアルミニウムからなる前輪ホイール１０のハブ１０ａ（取付部）に配設した際に、ハブ１０ａの筒状部１０ｂの外面とシール部材４の内面とが当接することで、ハウジング１内部への塵やゴミ、あるいは水分等の侵入を防止するものである。

ハブ１０ａの筒状部１０ｂの端面には、ハブ１０ａの回転中心を軸とした点対称の位置に、突出部１０ｃを備えている。この突出部１０ｃは、ハブ１０ａの回転軸に対して垂直方向の断面形状が円弧状となっている。なお、ハブ１０ａの筒状部１０ｂ内側の空間には、軸受けとして、ボールベアリング１１が設けられている。

被検出体５は、磁性を有する磁性材料、例えば鉄等の金属材からなり、ハウジング１の挿通部１ａの周囲に離間して位置する円弧状の断面形状をした板状の突出片からなる被検出部５ａを備えている。被検出体５は、この被検出部５ａの下端側に、被検出部５ａを支持するための略円環板状の支持部（ベース部）５ｂを備えている。このベース部５ｂの略中央部には、車軸Ｓと挿通部１ａが挿通する孔部５ｂ１が形成されている。本実施形態の場合、被検出体５は、被検出部５ａとベース部５ｂとが一体に形成されており、また被検出部５ａが磁気検出素子３の近くに配設されている。例えば被検出部５ａと磁気検出素子３との間の距離は５ミリ以内に設定することが望ましい。なお、本実施形態では、ハブ１０ａの１回転で２パルス発生するために、被検出部５ａは２つ設けられている。なお、ハブ１０ａが１回転で４パルス発生する場合は被検出部５ａは４つとなり、ハブ１０ａが１回転でｎパルス発生する場合は、ｎ個の被検出部５ａを設ければよい。

また、ベース部５ｂには、前輪ホイール１０のハブ１０ａの筒状部１０ｂの端部に形成した突出部１０ｃに固定される凹部５ｃが形成されている。この凹部５ｃは、ハブ１０ａの回転をベース部５ｂに伝達するための回転伝達部としての機能を有しており、ベース部５ｂの外周部にハブ１０ａの突出部１０ｃとほぼ同等の大きさの切り欠き部からなり、この切り欠き部の相対する辺には、突出部１０ｃの側面と接触するように隆起した凸部である隆起部５ｄを備えており、この一対の隆起部５ｄにて、突出部１０ｃを挟むことで、被検出体５をハブ１０ａに固定しハブ１０ａの回転に同期して被検出部５ａを回転させるものである。被検出体５のハブ１０ａへの固定は、被検出体５ａがハブ１０ａからは容易にはずれないように、強固に固定されている。そして、被検出部５ａをハブ１０ａに固定する場合は、被検出体５ａの凹部５ｃを突出部１０ｃに圧力を加えながら押し込んで（圧入して）、固定することとなる。

なお、本実施形態では、凹部５ｃの内側面に設けられた一対の隆起部５ｄが、突出部１０ｃのハブ１０ａの回転方向に対する面に接触することで被検出体５がハブ１０ａに固定されていたが、本実施形態に限定されるものではなく、例えば凹部５ｃの底面に少なくとも１つの隆起部５ｄを設けて、被検出体５をハブ１０ａに圧入固定するようにしてもよい。

ハブ１０ａへの回転検出装置Ａの組み付けは、ハブ１０ａの端部に設けた突出部１０ｃに、被検出体５の凹部５ｃをハブ１０ａの回転方向に対して移動しないように、位置決めして固定しておく。そして、回転検出装置Ａのハウジング１をハブ１０ａの筒状部１０ｂにシール部材４を撓ませつつ組み付け、最後に、ハブ１０ａと図示しないフロントフォークにて挟んで固定する。

以上の各部により回転検出装置Ａが構成される。

かかる回転検出装置Ａは、車軸Ｓが挿通する挿通部１ａを備え前輪ホイール１０のハブ１０ａと前記フロントフォークとの間に配設されるハウジング１と、ハウジング１内に配設され前記磁場を発する磁石３ａと、前記磁場の変化を検出可能な状態でハウジング１内に配設され被検出体５の回転に伴う前記磁場の変化を検出する磁気検出素子３とを備え、被検出体５が、ハブ１０ａとは異なる磁性材料にて形成され、ハブ１０ａと同期して回転する被検出部５ａを備えてなることにより、磁性材料である金属材料により被検出体５を構成することから、回転検出装置Ａのハブ１０ａへの取り付けミスが生じても、被検出体５の破損を防止することができる。

また本実施形態では、被検出体５が、挿通部１ａが挿通する孔部５ｂ１を備え被検出部５ａを支持するベース部５ｂと、ハブ１０ａの回転をベース部５ｂに伝達する回転伝達部である凹部５ｃとを備え、凹部５ｃがハブ１０ａに設けられる突出部１０ｃに嵌合固定されてなることにより、被検出体５をハブ１０ａに容易に固定することができる。また、被検出体５のハブ１０ａに対する取り付け安定性が向上するため、磁気検出素子３による検出精度の良好な回転検出装置を提供することができる。

また本実施形態では、凹部５ｃにハブ１０ａの突出部１０ｃを挟んで固定する一対の隆起部５ｄを備えてなることにより、被検出体５をがたつくことなくハブ１０ａに取り付けることが可能であることから、被検出体５のハブ１０ａに対する取り付け安定性が向上し、磁気検出素子３による検出精度の良好な回転検出装置を提供することができる。

また本実施形態では、ハウジング１は、被検出部５ａを磁気検出素子３に近接させるとともに、被検出部５ａを回転可能に収納するための第１の収納部１ｂを備えてなることにより、磁気検出素子３による検出精度を向上させることが可能となる。

また本実施形態では、被検出体５のベース部５ｂに凹部５ｃを設けるとともに、凹部５ｃに一対の隆起部５ｄを設け、ハブ１０ａの突出部１０ｃを一対の隆起部５ｄで挟み込んで、被検出体５をハブ１０ａに嵌合固定したものであったが、例えばベース部５ｂ、凹部５ｃ並びに隆起部５ｄを廃止して被検出体５を板状突出片からなる被検出部５ａのみで構成し、この被検出部５ａ下端部をハブ１０ａの筒状部１０ｂ端部に形成した凹形状の溝部に圧入固定してもよい。さらに、被検出部５ａは、板状突出片ではなく、例えば頂部が略円板状のネジやピン形状（円柱状の棒状部材）からなる磁性体を適用することも可能であり、かかる磁性体下端部を前記溝部に圧入固定してもよい。このように被検出体５を被検出部５ａのみで構成することで、被検出体５の構成がシンプルとなり、安価な回転検出装置を提供することができる。

また本実施形態では、被検出体５のベース部５ｂに一対の凹部５ｃを設けるとともに、各凹部５ｃに一対の隆起部５ｄをそれぞれ設け、各凹部５ｃに対応するようにハブ１０ａの筒状部１０ｂ端部に形成した２つの突出部１０ｃを一対の隆起部５ｄでそれぞれ挟み込んで、被検出体５がハブ１０ａに嵌合固定された場合について説明したが、例えば筒状部１０ｂ端部に一対の凹形状からなる配設部を設けるとともに、前記各配設部に一対の隆起部をそれぞれ設け、前記各配設部に対応するようにベース部５ｂのハブ１０ａ側に突出形成した前記回転伝達部である２つの凸状部を前記一対の隆起部でそれぞれ挟み込んで、被検出体５をハブ１０ａに嵌合固定するようにしてもよい。また、この場合、前記一対の隆起部を廃止して、ベース部５ｂ背後に設けた前記各凸状部を筒状部１０ｂ端部に設けた凹形状の前記各配設部に圧入固定することも可能である。

なお本実施形態では、回路基板２に前記配線パターンを施したものであったが、例えば回路基板２ではなく樹脂成形体であるハウジング１に立体的な導電性回路を形成し、ハウジング１を３次元射出成形回路部品として形成してもよい。このように構成することで、回路基板が不要となるため、より安価な回転検出装置を提供することができる。

本発明の実施形態による回転検出装置の要部断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 同上実施形態による被検出体とハブの斜視図である。

符号の説明

Ａ 回転検出装置
１ ハウジング
１ａ 挿通部
１ｂ 第１の収納部（収納部）
１ｃ 第２の収納部
１ｄ 第３の収納部
１ｅ 第４の収納部
２ 回路基板
３ 磁気検出素子（磁気検出体）
４ シール部材
５ 被検出体
５ａ 被検出部
５ｂ ベース部（支持部）
５ｂ１ 孔部
５ｃ 凹部（回転伝達部）
５ｄ 隆起部
１０ 前輪ホイール（車輪）
１０ａ ハブ
１０ｂ 筒状部
１０ｃ 突出部
Ｓ 車軸

Claims (6)

1. 二輪車の車輪が装着される車軸が挿通する挿通部を備え前記車輪のハブとフロントフォークとの間に配設されるハウジングと、前記ハウジング内に配設され磁場を発する磁石と、前記磁場の変化を検出可能な状態で前記ハウジング内に配設され被検出体の回転に伴う前記磁場の変化を検出する磁気検出体とを少なくとも備えた回転検出装置であって、
   前記被検出体は、前記ハブとは異なる磁性材料にて形成され、前記ハブと同期して回転する被検出部を少なくとも備えてなることを特徴とする回転検出装置。
2. 前記被検出体は、前記挿通部が挿通する孔部を備え前記被検出部を支持する支持部と、前記ハブの回転を前記支持部に伝達する回転伝達部とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
3. 前記ハブに設けられる突出部に嵌合する前記回転伝達部である凹部を前記支持部に備えてなることを特徴とする請求項２に記載の回転検出装置。
4. 前記凹部に前記突出部を挟んで固定する一対の隆起部を備えてなることを特徴とする請求項３に記載の回転検出装置。
5. 前記ハブに設けられる凹形状の配設部に嵌合する前記回転伝達部である凸状部を備えてなることを特徴とする請求項２に記載の回転検出装置。
6. 前記ハウジングは、前記被検出部を前記磁気検出体に近接させるとともに、前記被検出部を回転可能に収納するための収納部を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。

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