JP2009058300A - 回転検出センサ取付構造及びハブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 環状カバー体の保持部に対してヘッド部の径方向の位置決め及び径方向への抜け出し防止が容易に行えるとともに、ヘッド部に撓みや捩れが生じにくく高精度で回転を検出できる回転検出センサ取付構造と、そのような回転検出装置を備えるハブユニットを提供する。
【解決手段】外輪５２の車両インナ側端面５２ａにセンサのヘッド部７０の背面が当接配置されている。また、弾発片８５の押圧部８５ｃの中心を通るアキシャル方向押圧作用線Ｌが、外輪５２の車両インナ側端面５２ａの平坦部５２ｂと交点Ｑで交わる。そして、交点Ｑから平坦部外縁Ｅ１に至る寸法を外側受圧幅Ｌ１、交点Ｑから平坦部内縁Ｅ２に至る寸法を内側受圧幅Ｌ２とし、弾発片８５の厚さを板厚Ｔとしたとき、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２とはともに板厚Ｔ以上（すなわち、Ｌ１≧Ｔ，Ｌ２≧Ｔ）に構成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、回転検出センサ取付構造と、そのような回転検出装置を備えるハブユニットに関する。

一般に、自動車のハブユニットには車輪の回転速度を検出する回転検出装置が取り付けられている。その回転検出装置は、例えば自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の情報入力手段として用いられる。例えば回転検出装置は、ハブユニットの内輪側に固定されるパルサリングと、外輪側に固定される支持環体（環状カバー体）に保持されるセンサとを有し、車輪の回転に伴い回転するパルサリングの回転変化をセンサによって検出するように構成されている。

このような回転検出センサの取付構造では、センサのヘッド部が径方向から支持環体に形成された保持部（センサホルダ）に押し込まれ、保持部に形成された弾発片（クリップ部）がヘッド部の係合部（係止溝）に係合してヘッド部を押圧固定する。その際、センサのヘッド部の先端面を環状カバー体の弾発片の弾発基部内面に当接させることによって、ヘッド部の径方向の位置決めを行い、外輪（固定輪）の車両インナ側端面にセンサのヘッド部背面を当接配置する形態をとることにより、センサ（ヘッド部）の径方向への抜け出しを防止するものがある（特許文献１，２参照）。

特開２００５−２４１３５１号公報 特開２００５−３１５６３２号公報

これらの技術によれば、センサのヘッド部の径方向の位置決めや径方向への抜け出しを防止できる。しかし、異物の衝突等によるアキシャル方向の外力は、ヘッド部の先端面と弾発片の弾発基部内面との当接位置を中心とする回転モーメントとしてセンサに作用するから、ヘッド部の倒れ（傾き）を生じやすくなる。そこで、これらの文献では、弾発片の弾発基部に底枠を設けたり（特許文献１）、弾発片の弾発基部に爪部を設けたり（特許文献２）することによって、ヘッド部の倒れを縮小し、径方向への抜け出しを防止している。ところが、ヘッド部の先端面と弾発片の弾発基部内面とが当接した状態でヘッド部が倒れようとすると、センサのヘッド部に撓みや捩れが生じ、センサの回転検出精度が低下するおそれがある。

本発明の課題は、環状カバー体の保持部に対してヘッド部の径方向の位置決め及び径方向への抜け出し防止が容易に行えるとともに、ヘッド部に撓みや捩れが生じにくく高精度で回転を検出できる回転検出センサ取付構造と、そのような回転検出装置を備えるハブユニットを提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の回転検出センサ取付構造は、
外輪を介して車体に固定されるハブユニットの内輪で車輪を回転自在に支持するとともに、前記ハブユニットの内輪のアキシャル方向における車両インナ側端部に固定されるパルサリングの回転変化を検出するためのセンサのヘッド部を、前記パルサリングと対向するように前記ハブユニットの外輪に固定される環状カバー体に設けられた保持部に、径方向から押し込んで固定する回転検出センサ取付構造であって、
前記保持部は、前記環状カバー体のアキシャル方向における車両インナ側に設けられ、かつ押し込み方向に沿って押し込まれてくる前記ヘッド部を車両インナ側から押圧して、前記外輪の車両インナ側端面に前記センサのヘッド部背面を当接配置する形態で、該ヘッド部に形成された係合部と係合する押圧部を含む弾発片を有し、
前記押圧部を通る軸断面において、前記押圧部のアキシャル方向押圧作用線Ｌが前記外輪の車両インナ側端面の平坦部で交わり、その交点Ｑから平坦部外縁Ｅ１に至る寸法を外側受圧幅Ｌ１、交点Ｑから平坦部内縁Ｅ２に至る寸法を内側受圧幅Ｌ２とし、前記弾発片の厚さを板厚Ｔとしたとき、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２との少なくとも一方は板厚Ｔ以上であることを特徴とする。

このように、外輪の車両インナ側端面の平坦部にセンサのヘッド部背面を当接配置し、平坦部の外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２との少なくとも一方は弾発片の板厚Ｔ以上とすることによって、平坦部全体の受圧幅（内外受圧幅Ｌ０＝Ｌ１＋Ｌ２）を相対的に大きくとれる。それにより、異物の衝突等によるアキシャル方向の外力が回転モーメントとしてセンサに作用しても、ヘッド部の倒れ（傾き）が生じにくくなる。これによって、ヘッド部の径方向への抜け出しが防止できる。さらに、平坦部全体の受圧幅が大きくなれば、ヘッド部の先端面は弾発片の弾発基部内面と当接しないようにもできるので、センサのヘッド部に撓みや捩れが生じにくくなり、センサは高精度で回転を検出できる。

弾発片の押圧部と係合する係合部は円弧状の湾曲断面溝形状を有し、その円弧状溝の半径を係合半径Ｒとしたとき、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２との和が係合半径Ｒ以上（すなわち、（Ｌ１＋Ｌ２）≧Ｒ）となるようにすることができる。内外受圧幅Ｌ０をさらに大きくして、ヘッド部の倒れ（傾き）を生じにくくし、ヘッド部の径方向への抜け出し防止や高精度での回転検出を長期にわたり維持しやすくなる。

なお、一般に係合半径Ｒは上記板厚Ｔの２倍と等価交換（Ｒ≒２Ｔ）することができる。また、弾発片の押圧部における円弧状凸部の半径を係合半径Ｒとして採用してもよい。

具体的には、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２とを等しく設定する（Ｌ１≒Ｌ２；内外受圧幅Ｌ０≒２Ｌ１）ことによって、弾発片（押圧部）によるアキシャル方向の押圧力を外側受圧幅Ｌ１の平坦部と内側受圧幅Ｌ２の平坦部とで均一に負担することができる。また、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２とがそれぞれ１ｍｍ以上であることによって、より広い平坦部を確保してバランスよく押圧力を負担することができる。

そこで、上記課題を解決するために、本発明のハブユニットは、
外輪を介して車体に固定され内輪で車輪を回転自在に支持するとともに、前記内輪のアキシャル方向における車両インナ側端部に固定されるパルサリングの回転変化を検出するためのセンサのヘッド部を、前記パルサリングと対向するように前記外輪に固定される環状カバー体に設けられた保持部に、径方向から押し込んで固定する回転検出装置を備えるハブユニットであって、
前記保持部は、前記環状カバー体のアキシャル方向における車両インナ側に設けられ、かつ押し込み方向に沿って押し込まれてくる前記ヘッド部を車両インナ側から押圧して、前記外輪の車両インナ側端面に前記センサのヘッド部背面を当接配置する形態で、該ヘッド部に形成された係合部と係合する押圧部を含む弾発片を有し、
前記押圧部を通る軸断面において、前記押圧部のアキシャル方向押圧作用線Ｌが前記外輪の車両インナ側端面の平坦部で交わり、その交点Ｑから平坦部外縁Ｅ１に至る寸法を外側受圧幅Ｌ１、交点Ｑから平坦部内縁Ｅ２に至る寸法を内側受圧幅Ｌ２とし、前記弾発片の厚さを板厚Ｔとしたとき、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２との少なくとも一方は板厚Ｔ以上である回転検出装置を備えることを特徴とする。

これによって、ハブユニットに備えられる回転検出装置では、環状カバー体の保持部に対してヘッド部の径方向の位置決め及び径方向への抜け出し防止が容易に行えるとともに、ヘッド部に撓みや捩れが生じにくく高精度で回転を検出できる。

（実施例）
以下、本発明の実施の形態につき図面に示す実施例を参照して説明する。図１は本発明の回転検出装置を装備したハブユニットの断面構造の一例を示す図、図２は本発明の実施形態に係る回転検出装置の一例を示す分解斜視図、図３はヘッド部の一例を示す斜視図、平面図、正面図及び側面図、図４は保持部の一例を示す斜視図、平面図、正面図及び側面図、図５は保持部にヘッド部を取り付けた状態の一例を示す斜視図、図６は図５の側面図である。なお、図１において、図中左側が車両アウタ側、図中右側が車両インナ側である。

図１に示すように、ハブユニット１は、駆動車軸２と車軸ケース３との間に介装され、車体（車軸ケース３）に対して図示しない車輪（駆動車軸２）を回転自在に支持している。ハブユニット１は、ハブホイール４と、転がり軸受５とを備えている。

ハブホイール４は、駆動車軸２にスプライン嵌合される軸部４１と、その軸部４１の車両アウタ側端部に図示しない車輪を固定するハブフランジ４２とを有している。ハブフランジ４２には、ボルト４３を挿通させるボルト挿通孔４３ａが形成され、そのボルト４３を介して車輪が固定される。

転がり軸受５は、複列外向きアンギュラ玉軸受で形成されている。具体的には、転がり軸受５は、ハブホイール４の軸部４１の外周面の一部を車両アウタ側の内輪として利用するとともに、軸部４１の外周に圧入外嵌された車両インナ側の単列用の内輪５１と、車軸ケース３の内周に圧入内嵌されるとともに複列（２列）の軌道溝を有する外輪５２と、複列で配設される複数の玉５３（転動体）と、２つの冠形保持器５４，５４とを備えている。したがって、本実施形態においては、外輪５２を非回転として内輪５１（ハブホイール４）を回転させる形態で形成されている。

次に、以上のようなハブユニット１の車両インナ側端部に取り付けられ、車輪（図示せず）、駆動車軸２の回転変化を検出する回転検出装置６について説明する。回転検出装置６は、図２に示すように、異なる極性の磁極（Ｎ極，Ｓ極）が周方向に交互に並んで形成される環状のパルサリング６０と、そのパルサリング６０の回転変化を検出するセンサのヘッド部７０と、そのヘッド部７０を保持する環状カバー体８０とを備えている。

パルサリング６０は、Ｎ極，Ｓ極が交互に着磁されたパルサリング本体６１（着磁ロータ）と、円筒状をなしラジアル方向外側にフランジ形態で延出される端面にパルサリング本体６１を固定するパルサリング支持部６２とを含み形成されている。そして、パルサリング６０は、転がり軸受５の内輪５１の外周に圧入外嵌され、アキシャル方向における車両インナ側端部で固定されている（図１参照）。

ヘッド部７０は、樹脂などの高分子材料で形成され、磁気回路を有するＩＣ（Integrated circuit）チップ等のセンサ（図示せず）をモールドする形で形成されている。なお、センサは、パルサリング６０の回転による磁束密度変化で磁気回路に電圧が発生することで、パルサリング６０の回転を検出することができる。また、ヘッド部７０には、リード線７９が引き出されている。

環状カバー体８０は、円筒状をなす周壁８１と、その周壁８１の車両インナ側端部からラジアル方向内側に延出される環状壁８２とを有し、その環状壁８２には、周方向の所定位置に厚み方向に貫通する開口部８２ａが形成されており、その開口部８２ａに対応してヘッド部７０を車両インナ側で保持する保持部８３が設けられている。これにより、保持部８３にヘッド部７０が保持されたときに、この開口部８２ａを介してパルサリング６０の回転が検出される。そして、環状カバー体８０は、転がり軸受５の外輪５２の外周に圧入外嵌され、パルサリング６０と対向するようにアキシャル方向における車両インナ側端部に固定されている（図１参照）。なお、ヘッド部７０を保持部８３に取り付けるときは、ヘッド部７０を環状カバー体８０の径方向（図２中矢印Ｐ方向）から保持部８３に押し込んで固定する構成となっている。

次に、図３及び図４を用いて、ヘッド部７０及び保持部８３の詳細な態様について説明する。図３に示すように、ヘッド部７０は、両側の側部７０ａ，７０ａにおいて長手方向（押し込み方向）に延びる溝状のガイドレール部７２，７２と、上部７０ｂにおいて蛇腹状の凹凸形態をなす係合部７３とを備えている。

続いて、図４に示すように、環状カバー体８０の保持部８３は、上述の押し込み方向に沿って押し込まれてくるセンサのヘッド部７０をアキシャル方向における車両アウタ側にてガイドする一対のガイド片８４，８４と、車両インナ側から押圧してヘッド部７０に形成された係合部７３に係合する弾発片８５とを有している。これにより、ヘッド部７０をアキシャル方向から挟むように保持することができる。

具体的には、一対のガイド片８４，８４は、環状壁８２の開口部８２ａを周方向から挟み込む形で立ち上がるとともに、対向する端面８４ａ，８４ａが径方向に延びる長手状形態をなして形成されている（図４（ａ）参照）。

また、弾発片８５は、環状壁８２の内周縁から立ち上がる弾発基部８５ａと、弾発基部８５ａの上端から径方向（ラジアル方向外側）に折れ曲る弾発作用部８５ｂとを有している。そして、弾発作用部８５ｂは、ヘッド部７０の係合部７３を押圧して係合する押圧部８５ｃを含み形成されている。すなわち、弾発片８５は、保持部８３にヘッド部７０が取り付けられたとき、そのヘッド部７０の先端から上部にかけて回り込むように形成されている。

次に、図５及び図６を用いて、ヘッド部７０の保持部８３への取付構造について説明する。上述のごとく、ヘッド部７０を保持部８３に向けて径方向（図２参照）に押し込んでいくことにより、ヘッド部７０は保持部８３の所定位置に固定される。具体的には、ヘッド部７０のガイドレール部７２に保持部８３のガイド片８４の端部が嵌まる形で保持されている。このとき、ガイド片８４の端面８４ａ，８４ａが、ガイドレール部７２，７２の底に当接又は近接してヘッド部７０の周方向の位置決めが行なわれている。また、それと同時にガイド片８４の端部が溝状のガイドレール部７２に入り込んでいるため、アキシャル方向の位置決めも行なわれている。これにより、ヘッド部７０を保持部８３に対して押し込んでいくときに、ガイドレール部７２及びガイド片８４を介して押し込み方向にガイドされる。

また、ヘッド部７０の係合部７３に保持部８３の弾発片８５の押圧部８５ｃが押圧するように係合されている。このとき、予め定められた係合部７３の凹み位置に押圧部８５ｃが係合することにより、ヘッド部７０の保持部８３に対しての径方向の位置決めが行なわれている。

図７は図１のＡ部拡大断面図であり、押圧部を通る軸断面において、回転検出センサの取付構造の詳細を表わしている。図７において、外輪５２の車両インナ側端面５２ａにセンサのヘッド部７０の背面が当接配置されている。また、弾発片８５の押圧部８５ｃの中心を通るアキシャル方向押圧作用線Ｌが、外輪５２の車両インナ側端面５２ａの平坦部５２ｂと交点Ｑで交わる。そして、交点Ｑから平坦部外縁Ｅ１に至る寸法を外側受圧幅Ｌ１、交点Ｑから平坦部内縁Ｅ２に至る寸法を内側受圧幅Ｌ２とし、弾発片８５の厚さを板厚Ｔとしたとき、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２とはともに板厚Ｔ以上（すなわち、Ｌ１≧Ｔ，Ｌ２≧Ｔ）に構成されている。

このように、平坦部の外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２とはともに弾発片８５の板厚Ｔ以上とすることによって、平坦部５２ｂ全体の受圧幅、すなわち平坦部外縁Ｅ１から平坦部内縁Ｅ２に至る寸法（以下、内外受圧幅Ｌ０＝Ｌ１＋Ｌ２という）を相対的に大きくとれる。それにより、異物の衝突等によるアキシャル方向の外力が回転モーメントとしてセンサに作用しても、ヘッド部７０の倒れ（傾き）が生じにくくなる。これによって、ヘッド部７０の径方向への抜け出しが防止される。さらに、内外受圧幅Ｌ０が大きくなれば、ヘッド部７０の先端面７０ｃは弾発片８５の弾発基部８５ａ内面との当接面積を縮小できる（先端面７０ｃが弾発基部８５ａ内面と当接しないようにもできる）ので、センサのヘッド部７０に撓みや捩れが生じにくくなり、センサは高精度で回転を検出できる。

弾発片８５の押圧部８５ｃと係合する係合部７３は円弧状の湾曲断面溝形状を有し、その円弧状溝の半径を係合半径Ｒとしたとき、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２との和である内外受圧幅Ｌ０が係合半径Ｒ以上（すなわち、（Ｌ１＋Ｌ２）＝Ｌ０≧Ｒ）に構成されている。これによって、内外受圧幅Ｌ０をさらに大きくして、ヘッド部７０の倒れ（傾き）を生じにくくし、ヘッド部７０の径方向への抜け出し防止や高精度での回転検出を長期にわたり維持できる。

なお、一般に係合半径Ｒは板厚Ｔの２倍と等価交換（Ｒ≒２Ｔ）することができるから、Ｌ０≧Ｒ≒２Ｔと表わすこともできる。また、弾発片８５の押圧部８５ｃにおける円弧状凸部の半径を係合半径Ｒとして採用してもよい。

さらに、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２とを等しく設定する（Ｌ１≒Ｌ２，Ｌ０≒２Ｌ１）ことによって、弾発片８５（押圧部８５ｃ）によるアキシャル方向の押圧力を外側受圧幅Ｌ１の平坦部５２ｂと内側受圧幅Ｌ２の平坦部５２ｂとで均一に負担することができる。具体的には、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２とがそれぞれ１ｍｍ以上であって、板厚Ｔを上回ること（例えば、Ｌ１＝Ｌ２＝１．２ｍｍ＞Ｔ＝１．０ｍｍ）によって、より広い平坦部５２ｂを確保してバランスよく押圧力を負担することができる。

なお、図７の符号９０はシール部材を示し、パルサリング本体６１の車両アウタ側に位置し、基端部が外輪５２の内周面に固定され、先端部がパルサリング支持部６２の外周面を摺動することによって、外部の泥水・異物等がパルサリング６０やセンサのヘッド部７０に浸入するのを防止する。

また、本発明において、上記実施例に限定されるものではなく、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることもできる。例えば、上記実施形態では、回転速度検出装置６を自動車の駆動車軸用のハブユニット１に用いた例で説明したが、従動車軸用のハブユニットに用いてもよいし、他の用途で使用する転がり軸受に用いてもよい。

本発明の回転検出装置を装備したハブユニットの断面構造の一例を示す図。 本発明の実施形態に係る回転検出装置の一例を示す分解斜視図。 ヘッド部の一例を示す斜視図、平面図、正面図及び側面図。 保持部の一例を示す斜視図、平面図、正面図及び側面図。 保持部にヘッド部を取り付けた状態の一例を示す斜視図。 図５の側面図。 図１のＡ部拡大断面図。

符号の説明

１ ハブユニット
２ 駆動車軸
３ 車軸ケース
４ ハブホイール
５ 転がり軸受
６ 回転検出装置
５１ 内輪
５２ 外輪
５２ａ 車両インナ側端面
５２ｂ 平坦部
６０ パルサリング
６１ パルサリング本体（着磁ロータ）
７０ センサのヘッド部
７０ｃ 先端面
７３ 係合部
８０ 環状カバー体
８３ 保持部
８４ ガイド片
８５ 弾発片
８５ｃ 押圧部
Ｅ１ 平坦部外縁
Ｅ２ 平坦部内縁
Ｌ アキシャル方向押圧作用線
Ｌ０ 内外受圧幅
Ｌ１ 外側受圧幅
Ｌ２ 内側受圧幅
Ｑ 交点
Ｒ 係合半径
Ｔ 弾発片の板厚

Claims (3)

1. 外輪を介して車体に固定されるハブユニットの内輪で車輪を回転自在に支持するとともに、前記ハブユニットの内輪のアキシャル方向における車両インナ側端部に固定されるパルサリングの回転変化を検出するためのセンサのヘッド部を、前記パルサリングと対向するように前記ハブユニットの外輪に固定される環状カバー体に設けられた保持部に、径方向から押し込んで固定する回転検出センサ取付構造であって、
   前記保持部は、前記環状カバー体のアキシャル方向における車両インナ側に設けられ、かつ押し込み方向に沿って押し込まれてくる前記ヘッド部を車両インナ側から押圧して、前記外輪の車両インナ側端面に前記センサのヘッド部背面を当接配置する形態で、該ヘッド部に形成された係合部と係合する押圧部を含む弾発片を有し、
   前記押圧部を通る軸断面において、前記押圧部のアキシャル方向押圧作用線Ｌが前記外輪の車両インナ側端面の平坦部で交わり、その交点Ｑから平坦部外縁Ｅ１に至る寸法を外側受圧幅Ｌ１、交点Ｑから平坦部内縁Ｅ２に至る寸法を内側受圧幅Ｌ２とし、前記弾発片の厚さを板厚Ｔとしたとき、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２との少なくとも一方は板厚Ｔ以上であることを特徴とする回転検出センサ取付構造。
2. 前記弾発片の押圧部と係合する係合部は円弧状の湾曲断面溝形状を有し、その円弧状溝の半径を係合半径Ｒとしたとき、前記外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２との和は係合半径Ｒ以上である請求項１に記載の回転検出センサ取付構造。
3. 外輪を介して車体に固定され内輪で車輪を回転自在に支持するとともに、前記内輪のアキシャル方向における車両インナ側端部に固定されるパルサリングの回転変化を検出するためのセンサのヘッド部を、前記パルサリングと対向するように前記外輪に固定される環状カバー体に設けられた保持部に、径方向から押し込んで固定する回転検出装置を備えるハブユニットであって、
   前記保持部は、前記環状カバー体のアキシャル方向における車両インナ側に設けられ、かつ押し込み方向に沿って押し込まれてくる前記ヘッド部を車両インナ側から押圧して、前記外輪の車両インナ側端面に前記センサのヘッド部背面を当接配置する形態で、該ヘッド部に形成された係合部と係合する押圧部を含む弾発片を有し、
   前記押圧部を通る軸断面において、前記押圧部のアキシャル方向押圧作用線Ｌが前記外輪の車両インナ側端面の平坦部で交わり、その交点Ｑから平坦部外縁Ｅ１に至る寸法を外側受圧幅Ｌ１、交点Ｑから平坦部内縁Ｅ２に至る寸法を内側受圧幅Ｌ２とし、前記弾発片の厚さを板厚Ｔとしたとき、外側受圧幅Ｌ１と内側受圧幅Ｌ２との少なくとも一方は板厚Ｔ以上である回転検出装置を備えることを特徴とするハブユニット。

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