JP3304594B2 - 回転速度検出装置用トーンホイール - Google Patents

回転速度検出装置用トーンホイール

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JP3304594B2 JP03701594A JP3701594A JP3304594B2 JP 3304594 B2 JP3304594 B2 JP 3304594B2 JP 03701594 A JP03701594 A JP 03701594A JP 3701594 A JP3701594 A JP 3701594A JP 3304594 B2 JP3304594 B2 JP 3304594B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明に係る回転速度検出装置
用トーンホイールは、例えば自動車の車輪、或は工作機
械の回転軸の回転速度を検出する為に利用する。
【0002】
【従来の技術】自動車の車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持すると共に、アンチロックブレーキシステム
(ABS)、或はトラクションコントロールシステム
(TCS)を制御すべく、この車輪の回転速度を検出す
る為に従来から、車輪を支持する為の転がり軸受ユニッ
ト部分に組み込む回転速度検出装置が知られている。
【0003】図7は、従来から知られた回転速度検出装
置のうち、実開平1−156463号公報に記載された
ものを示している。内輪1、1が、車輪と共に回転する
ハブ2に外嵌固定されている。これら各内輪1、1の外
周面には、それぞれ内輪軌道3、3を形成している。
又、使用時に回転しない外輪4は、その外周面に設けた
取付フランジ5によって、懸架装置の支持部分6に固定
している。又、この外輪4の内周面には複列の外輪軌道
7、7を形成している。そして、各外輪軌道7、7と上
記各内輪軌道3、3との間に、それぞれ複数個の玉8、
8を設け、上記外輪4の内側に上記ハブ2を、回転自在
に支持している。車輪のホイールは、このハブ2の外周
面に設けられたフランジ9に固定される。
【0004】更に、上記外輪4の両端部内周面にはそれ
ぞれシールリング10、10を構成する芯金11、11
を内嵌固定している。そして、各シールリング10、1
0を構成するゴム等の弾性材12、12の内周縁を、外
側(外とは自動車への組み付け時に幅方向外寄りを言
い、図7で左。反対に車両の幅方向中央寄りを内と言
う。)の内輪1の外周面、又は内側の内輪1に外嵌した
トーンホイール13の基端部外周面に、それぞれ摺接さ
せている。
【0005】上記トーンホイール13は、鋼板をプレス
成形する事により、断面がクランク型で全体を円環状に
形成している。そして、内径側に形成した内側円筒部1
4を、上記内側の内輪1に外嵌している。内側のシール
リング10の弾性材12の内周縁は、この内側円筒部1
4の外周面に摺接している。又、外径側に形成した外側
円筒部15には複数の透孔16を、円周方向に亙って等
間隔に形成している。従ってこの外側円筒部15の磁気
特性は、円周方向に亙って交互に変化する。一方、前記
支持部分6の一部にはセンサ17を支持固定し、このセ
ンサ17の検出部を、上記外側円筒部15の外周面に対
向させている。
【0006】上述した様な回転速度検出装置の場合、車
輪の回転に伴なってハブ2が回転すると、このハブ2に
内輪1を介して固定されたトーンホイール13が、車輪
と同一角速度で回転する。そして、このトーンホイール
13の外側円筒部15の外周面と対向したセンサ17の
出力が変化する。このセンサ17の出力が変化する周波
数は、車輪の回転速度に比例する為、センサ17の出力
信号を図示しない制御器に入力すれば、上記車輪の回転
速度を求め、ABSやTCSを適切に制御できる。
【0007】又、大型自動車の車軸、或は工作機械の回
転軸等の回転速度を検出する為の回転速度検出装置とし
て従来から、図8に示す様な構造の装置が知られてい
る。車軸或は回転軸18は図示しないハウジングの内側
に、玉軸受19により回転自在に支持される。この玉軸
受19の内輪20は上記車軸或は回転軸18と共に回転
し、外輪21は回転しない。この車軸或は回転軸18の
回転速度を検出する為の回転速度検出装置の構成各部材
のうち、トーンホイール22は上記内輪20の端部に外
嵌固定し、センサ23は外輪21に外嵌固定したカバー
41の内側に保持している。
【0008】上記トーンホイール22は鋼板等の磁性金
属板をプレス成形する事により、断面がL字形で全体を
円環状に形成されている。そして、内周縁側に形成され
た円筒状の円環部24を、上記内輪20に外嵌固定して
いる。又、この円環部24の一端縁から直径方向外方に
折れ曲がった円輪部25の外周縁には、図9に示す様に
複数の切り欠き26、26を、円周方向に亙って等間隔
に形成している。従ってこの円環部25の外周縁には、
この外周縁から直径方向外方に突出する櫛歯状の舌片2
7、27が、円周方向に亙って間欠的に配列されてい
る。
【0009】一方、上記センサ23は、永久磁石28と
ホール素子29とを有し、このホール素子29を上記円
輪部25の側面に対向させている。このホール素子29
には上記永久磁石28から出た磁束が通過するが、この
磁束の密度は、上記ホール素子29が何れかの舌片27
に対向した際には高く、何れかの切り欠き26に対向し
た際には低くなる。従って、このホール素子29を組み
込んだ上記センサ23の出力が、上記トーンホイール2
2の回転に伴って変化する。この変化の周波数が上記車
軸或は回転軸18の回転速度に比例する事は、前記図7
に示した第1例の構造の場合と同様である。
【0010】尚、円周方向に亙る磁気特性を異ならせた
トーンホイールと組み合わせて回転速度を検出する為の
センサとしては、ホール素子を組み込んだものの他、永
久磁石と鉄芯、並びにこの鉄芯に巻回したコイルとを備
えたものがある。この様な構造のセンサの場合も、回転
速度に比例した周波数で出力を変化させる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され使用される回転速度検出装置に組み込まれる従
来のトーンホイールは、次に述べる様な解決すべき問題
点がある。即ち、センサ17(図7)、23(図8)の
出力の変化を大きくし、トーンホイール13(図7)、
22(図8〜9)を固定した部材の回転速度検出を確実
に行なう為には、上記トーンホイール13、22の回転
に伴ってセンサ17(図7)、23(図8)を通過する
磁束の密度を大きく変化させる事が効果がある。そし
て、この磁束密度の変化を大きくする為には、上記トー
ンホイール13、22の厚さ寸法を大きくする事が効果
がある。
【0012】ところが、単にトーンホイール13、22
を構成する磁性金属板の厚さ寸法を大きくしたのでは、
曲げ加工が難しくなり、十分な寸法精度を得にくくなる
だけでなく、折り曲げ部に亀裂が発生し易くなる等の問
題を生じる。この為従来は、トーンホイール13、22
を構成する磁性金属板の厚さは最大でも1mm程度であ
り、センサ17、23として小型のものを使用した場合
には、必ずしも十分に大きな出力を得られない場合があ
った。
【0013】この為従来から、2枚の磁性金属板を重ね
合わせる事で、全体としての板厚が大きなトーンホイー
ルとする事も考えられていた。しかしながら、この様な
構造の場合には、トーンホイールの構成部品が増し、部
品管理並びに組立工数が繁雑化して、回転速度検出装置
の製作費が嵩む原因となる。この為、より簡単な構造
で、しかもセンサの出力を十分に大きくできるトーンホ
イールの実現が望まれている。本発明の回転速度検出装
置用トーンホイールは、この様な事情に鑑みて発明した
ものである。
【0014】
【課題を解決する為の手段】本発明の回転速度検出装置
用トーンホイールは、前述した従来の回転速度検出装置
用トーンホイールと同様に、磁性金属板を折り曲げ形成
する事により造られる。そして、回転する部材に支持さ
れる円環部と、この円環部の縁から櫛歯状に突出し、円
周方向に亙って間欠的に配列された複数の舌片とを備え
ている。
【0015】特に、本発明の回転速度検出装置用トーン
ホイールに於いては、上記各舌片は上記磁性金属板を1
80度折り返してこの磁性金属板を2層以上に重ね合わ
せて成り、この磁性金属板の厚さの2倍以上の厚さを有
する。
【0016】
【作用】上述の様に構成される本発明の回転速度検出装
置用トーンホイールは、前述した従来の回転速度検出装
置用トーンホイールと同様に、円環部を回転部材に支持
する事で、この回転部材に固定する。そして、非回転部
材に支持したセンサの検出部を複数の舌片に対向させ
て、回転速度検出装置を構成する。この状態で上記回転
部材が回転すると、上記検出部の近傍を舌片と隣り合う
舌片の間部分とが交互に通過する事で、上記センサ内の
磁束密度が変化し、このセンサの出力が変化する。上記
各舌片の板厚は、トーンホイールを構成する磁性金属板
の板厚の2倍以上ある為、上記磁束密度の変化量は大き
くなり、上記センサの出力変化も大きくなる。
【0017】
【実施例】図1〜2は本発明の第一実施例を示してい
る。本発明のトーンホイール30は、前述の図8〜9に
示した従来のトーンホイール22と同様に、鋼板等の磁
性金属板をプレス成形する事により、断面がL字形で全
体を環状に形成されている。このトーンホイール30の
内周縁側には円筒状の円環部31を形成して、このトー
ンホイール30を、内輪20(図8)等の回転部材に外
嵌固定自在としている。又、この円環部31の一端縁
(図2の左端縁)から直径方向外方に向けて、円輪部3
2を折り曲げ形成している。この円輪部32の外周縁に
は複数の切り欠き33、33を、円周方向に亙って等間
隔に形成している。従ってこの円環部31の外周縁に
は、この外周縁から直径方向外方に突出する櫛歯状の舌
片34、34が、円周方向に亙って間欠的に配列されて
いる。
【0018】特に、本発明のトーンホイール30の場合
には、上記各舌片34、34は上記磁性金属板を180
度折り返す事で構成されている。即ち、これら各舌片3
4、34は、それぞれ上記磁性金属板を2層に重ね合わ
せる事により構成されている。従って、これら各舌片3
4、34の厚さ寸法Tは、上記磁性金属板の厚さtの2
倍(T=2t)となっている。
【0019】上述の様に構成される本発明のトーンホイ
ール30は、前述の図8〜9に示した従来のトーンホイ
ール22と同様、図8に示す様に、円環部31を回転部
材である内輪20の外周面に嵌合させる事で、この内輪
20に外嵌固定する。そして、非回転部材である外輪2
1に支持したセンサ23の検出部を上記複数の舌片3
4、34に対向させて、回転速度検出装置を構成する。
【0020】この様に回転速度検出装置を構成した状態
で、上記内輪20が回転すると、上記検出部の近傍を、
舌片34、34と、隣り合う舌片34、34の間部分で
ある切り欠き33、33とが、交互に通過する。この結
果、上記センサ23内の磁束密度が変化し、このセンサ
23の出力が変化する。上記各舌片34、34の板厚T
は、上記トーンホイール30を構成する磁性金属板の板
厚tの2倍ある為、上記磁束密度の変化量は大きくな
り、上記センサ23の出力変化も大きくなる。従って、
上記内輪20の回転速度検出を確実に行える。
【0021】次に、図3〜4は本発明の第二実施例を示
している。本実施例の場合には、トーンホイール30a
を構成する磁性金属板の一部で各舌片34a、34aを
構成する部分を2回、互いに逆方向にそれぞれ180度
折り返し、上記各舌片34a、34a部分で上記磁性金
属板を、3層に重ね合わせている。従って本実施例の場
合には、上記各厚さ寸法T´は、上記磁性金属板の厚さ
寸法tの3倍(T´=3t)となっている。その他の構
成及び作用は、上述した第一実施例と同様である。
【0022】次に、図5〜6は本発明の第三実施例を示
している。上述した第一〜第二実施例が何れも、トーン
ホイール30、30aに対してセンサ23(図8)をス
ラスト方向から対向させる構造に、本発明を適用してい
るのに対して、本実施例の場合には、ラジアル方向に対
向させる構造に、本発明を適用している。この為に本実
施例のトーンホイール35の場合には、全体を円筒状に
形成し、軸方向一端部を、回転軸36に外嵌固定自在な
円環部37としている。そして、この円環部37の軸方
向一端縁(図5〜6の右端縁)から、複数の舌片38、
38を突出させている。円周方向に亙って櫛歯状に配列
された、これら各舌片38、38は、磁性金属板を18
0度折り返してこの磁性金属板を2層に重ね合わせて成
る。
【0023】上述の様に構成されるトーンホイール35
の舌片38、38には、図6に示す様に、上記回転軸3
6を囲むハウジング39に内嵌固定したセンサ40を対
向させる。その他の構成及び作用は、上述した第一〜第
二実施例と同様である。尚、上述した各実施例の説明で
は、舌片を形成した後、各舌片を構成する磁性金属板を
180度折り返している。但し、これとは逆に、磁性金
属板を全周に亙って180度折り返した後、これを打ち
抜いて舌片を形成しても良い。この様にする事で、隣り
合う舌片同士のピッチの誤差を小さく抑えられる。
【0024】
【発明の効果】本発明の回転速度検出装置用トーンホイ
ールは、以上に述べた通り構成され作用する為、複数の
部材を組み合わせる必要がなく、部品管理や組立作業を
簡略化しつつ、センサの出力変化を大きくできる。従っ
て、検出精度の高い回転速度検出装置を安価に提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例を示す部分側面図。
【図2】図1のA−A断面図。
【図3】本発明の第二実施例を示す図1と同様の図。
【図4】図3のB−B断面図。
【図5】本発明の第三実施例を示す、回転軸に外嵌した
状態で示す図。
【図6】センサと組み合わせた状態を示す、図5のC−
C断面に相当する図。
【図7】従来構造の第1例を示す断面図。
【図8】同第2例を示す半部断面図。
【図9】従来のトーンホイールを図8の右方から見た部
分側面図。
【符号の説明】
1 内輪 2 ハブ 3 内輪軌道 4 外輪 5 取付フランジ 6 支持部分 7 外輪軌道 8 玉 9 フランジ 10 シールリング 11 芯金 12 弾性材 13 トーンホイール 14 内側円筒部 15 外側円筒部 16 透孔 17 センサ 18 車軸或は回転軸 19 玉軸受 20 内輪 21 外輪 22 トーンホイール 23 センサ 24 円環部 25 円輪部 26 切り欠き 27 舌片 28 永久磁石 29 ホール素子 30、30a トーンホイール 31 円環部 32 円輪部 33 切り欠き 34、34a 舌片 35 トーンホイール 36 回転軸 37 円環部 38 舌片 39 ハウジング 40 センサ 41 カバー

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性金属板を折り曲げ形成する事により
    造られ、回転する部材に支持される円環部と、この円環
    部の縁から櫛歯状に突出し、円周方向に亙って間欠的に
    配列された複数の舌片とを備えた回転速度検出装置用ト
    ーンホイールに於いて、上記各舌片は上記磁性金属板を
    180度折り返してこの磁性金属板を2層以上に重ね合
    わせて成り、この磁性金属板の厚さの2倍以上の厚さを
    有するものである事を特徴とする回転速度検出装置用ト
    ーンホイール。
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