JP3851023B2 - 車輪速度検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車の車輪の回転速度を検出するために使用される車輪速度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車輪速度検出装置としては、車輪の回転軸と一体に回転すると共に、外周縁に等間隔に歯が形成されたパルサリングと、このパルサリングの外周縁のある一点に対向するように配置されると共に、磁石およびＭＲ素子、ホール素子等を用いたアクティブ型磁気センサを有する検出部とを備えたものがある。
【０００３】
上記構成の車輪速度検出装置において、パルサリングの外周縁のある一点で対向するように配置された検出部の磁石が、パルサリングと検出部との間に磁路を形成する。そして、上記回転軸が回転すると、その回転軸と一体にパルサリングが回転して、その回転しているパルサリングの歯によって、パルサリングと検出部との間の磁束に変化が生じる。この磁束の変化をアクティブ型磁気センサで検出して、磁束の変化周期に基づいて回転軸の回転速度を検出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記車輪速度検出装置では、パルサリングと検出部との取付精度のバラツキにより、パルサリングと検出部との間のギャップが大きくなって、アクティブ型磁気センサを用いても、検出出力に歯欠けが発生して、回転速度を正確に検出できない場合があるという問題がある。
【０００５】
また、上記回転軸にパルサリングが同心に取り付けられなかった場合、回転軸の回転によりパルサリングが振れ回って、パルサリングと検出部との間のギャップが回転軸の回転に伴って変動して、そのギャップの変動が、パルサリングと検出部との間の磁束に影響を及ぼす。つまり、このとき、上記パルサリングの歯の回転に起因する磁束の変化と、パルサリングの振れ回りに起因する磁束の変化とが混在しているため、パルサリングの回転に起因する磁束の変化のみを検出できず、パルサリングの振れ回りに起因する検出誤差が生じて、回転軸の回転速度を正確に検出できないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、パルサリングや検出部等の取付精度がそれ程高くなくても、回転軸の回転速度を正確に検出できる車輪速度検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の車輪速度検出装置は、回転軸と共に回転するパルサリングと、静止部に固定されると共に、外周縁が上記パルサリングの上記回転軸側の縁部とは反対側の縁部の全周にわたって軸方向から対向するように配置されたカップ状の第一ヨークと、上記パルサリング内に収容されるように上記静止部に固定されて、上記第一ヨークと上記回転軸との間に位置すると共に、外周縁の凹凸部が上記パルサリングの端部の内周面の全周にわたって半径方向から対向するように配置された円板状の第二ヨークと、上記第一ヨークと上記第二ヨークとの間にあり、かつ上記第二ヨークの中央部に固定された磁石およびアクティブ型磁気センサとを備えたことを特徴としている。
【０００８】
上記請求項１の発明の車輪速度検出装置によれば、第二ヨークの中央部に固定された磁石が、第二ヨークとパルサリングとの間に磁界を発生させる。そして、上記回転軸が回転すると、その回転軸と共にパルサリングが、静止している第二ヨークに対して回転して、パルサリングと第二ヨークとの間の磁束に変化が生じる。そのパルサリングの回転に起因する磁束の変化周期を、パルサリングの端部の全周にわたって半径方向から対向する第二ヨークの凹凸部を介してアクティブ型磁気センサで検出して、その磁束の変化周期に基づいて回転軸の回転速度を検出する。
【０００９】
上記車輪速度検出装置では、パルサリングと第二ヨークとが半径方向に全周にわたって対向していることによって、パルサリングと第二ヨークとの取付精度が悪くても、全体としてみればパルサリングと第二ヨークとの間のギャップが一定なので、アクティブ型磁気センサは安定した検出出力を得ることができる。したがって、上記パルサリングと検出部とが一点で対向している従来例のように、パルサリングと第二ヨークとの間のギャップが大きくなって、検出出力に歯欠けが発生するということはない。
【００１０】
さらに、上記パルサリングと第二ヨークとの同心度が悪くて、パルサリングが回転軸に対して振れ回ったとしても、第二ヨークとパルサリングとの間のギャップが狭くなっている場所の半径方向反対側では、第二ヨークとパルサリングとの間のギャップが広がっている。つまり、上記第二ヨークとパルサリングとの間において全周でみると、第二ヨークとパルサリングとの間のギャップは一定である。したがって、上記パルサリングの端部の全周にわたって半径方向から対向する第二ヨークの凹凸部を介して磁界の変化周期を検出することによって、第二ヨークとパルサリングとの間のギャップの変動の影響を受けないので、パルサリングおよび回転軸の回転速度を正確に検出できる。
【００１１】
また、上記第二ヨークの中央部に磁石およびアクティブ型磁気センサを固定しているので、パルサリングと第二ヨークとがどの位相角で最も接近しているかに関係なく磁束の変化をアクティブ型磁気センサは確実に検出できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車輪速度検出装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の一形態の車輪速度検出装置の断面図である。この車輪速度検出装置は、内輪２１を介して車輪の回転軸１０に一端が固定された円筒形状のパルサリング１と、このパルサリング１の他端側の縁部の全周にわたって外周縁が軸方向から対向するように配置されたカップ状の第一ヨーク２と、パルサリング１の内周面の全周にわたって外周縁が半径方向から対向するように配置された円板状の第二ヨーク３と、第一ヨーク２と第二ヨーク３との間に介在され、第一,第二ヨーク２,３の中央部に固定されたマグネット５およびアクティブ型磁気センサとしてのＭＲ(magnetic resistance:磁気抵抗)素子４とを備えている。上記第二ヨーク３の外周部は、回転軸１０側に向かって屈曲して延びた後、さらにパルサリング１側に向かって屈曲して延びている。この第二ヨーク３の外周縁には、図２に示すように、周方向に等間隔に凹凸部としての歯３ａを形成している。また、上記第二ヨーク３の歯３ａに対して全周にわたって半径方向から対向するパルサリング１では、内周面から外周面まで貫通する穴１ａを周方向に等間隔に設けて、穴１ａと柱部１ｂとを交互に配置している。
【００１４】
また、図１に示すように、上記内輪２１と外輪１１との間に転動体としてのボール６,６を配置している。上記内輪２１は回転軸１０にナット１９で固定している。また、上記外輪１１の端部に、第一ヨーク２が固定される静止部としてのカバー７を取り付け、そのカバー７の図中左側にメス型のコネクタ部８を取り付けている。なお、１３はリード線である。上記カバー７は、上記第一,第二ヨーク２,３およびＭＲ素子４を覆ってそれらを雨水や泥から保護する。
【００１５】
上記構成の回転速度検出装置では、静止している第一,第二ヨーク２,３に対して、車輪の回転軸１０と一体にパルサリング１が回転すると、図２に示すように、静止している第二ヨーク３に対してパルサリング１が回転するので、パルサリング１の穴１ａと第二ヨーク３の歯３ａとが対向したり、パルサリング１の柱部１ｂと第二ヨーク３の歯３ａとが対向したりする。上記パルサリング１の穴１ａと第二ヨーク３の歯３ａとが対向すると、第一ヨーク２(図１に示す)とパルサリング１との間に磁路が形成され、第二ヨーク３とパルサリング１との間に最長磁路が形成される。一方、上記パルサリング１の柱部１ｂと第二ヨーク３の歯３ａとが対向すると、パルサリング１と第二ヨーク３との間に磁路が形成され、またパルサリング１と第一ヨーク２との間にも最短磁路が形成される。その結果、第一ヨーク２と第二ヨーク３との間において、最短磁路が形成されたり、最長磁路が形成されたりという磁路が変化することによって、パルサリング１の磁束に変化が生じる。この磁束の変化周期を、ＭＲ素子４が検出する。そして、その検出結果を、図１に示すコネクタ部８に接続される処理回路部(図示せず)にリード線１３を介して送って、その検出結果に基づいて回転軸１０の回転速度を処理回路部により検出する。
【００１６】
このように、上記パルサリング１と第二ヨーク３とが全周にわたって半径方向に対向していることによって、パルサリング１と第二ヨーク３との取付精度が悪くても、全体としてみればパルサリング１と第二ヨーク３との間のギャップが一定なので、ＭＲ素子４は歯欠けすることなく（信号が欠落することなく）検出出力を得ることができる。したがって、パルサリングと検出部とが一点で対向している従来例のように、パルサリング１と第二ヨーク３との間のギャップが大きくなって、検出出力が歯欠けをおこすということはない。
【００１７】
さらに、上記回転軸１０とパルサリング１との同心度が悪くて、パルサリング１が回転軸１０に対して振れ回ったとしても、パルサリング１と第二ヨーク３との間のギャップが狭くなっている場所の半径方向反対側では、パルサリング１と第二ヨーク３との間のギャップが広くなっている。つまり、パルサリング１と第二ヨーク３との間において全周でみると、パルサリング１と第二ヨーク３との間のギャップは一定である。したがって、上記パルサリング１と第二ヨーク３との間の磁界の変化を、パルサリング１の内周面の全周にわたって対向する第二ヨーク３の歯３ａを介して検出しているので、上記ギャップの変動に起因する検出誤差がほとんど発生しない。このように、上記パルサリング１と第二ヨーク３との間の磁界の変化を、パルサリング１の内周面の全周にわたって対向する第二ヨーク３の歯３ａを介して検出することによって、パルサリング１と第二ヨーク３との間のギャップの変動の影響を受けないので、回転軸１０の回転速度を正確に検出できる。
【００１８】
また、上記第一,第二ヨーク２,３の中央部にマグネット５およびＭＲ素子４を固定しているので、パルサリング１と第二ヨーク３とがどの位相角で最も接近しているかに関係なく磁束の変化をＭＲ素子４は確実に検出できる。
【００１９】
上記実施の形態では、上記パルサリング１の円筒部に穴１ａ,１ａ…を設けたが、パルサリングの周面の全周にわたって歯車状の凹凸部を設けてもよい。
【００２０】
また、上記実施の形態では、パルサリング１の内周面の全周にわたって第二ヨーク３の外周縁が半径方向の内側から対向するように第二ヨーク３を形成したが、パルサリングの外周面の全周にわたって第二ヨークの外周縁が半径方向の外側から対向するように第二ヨークを形成してもよい。
【００２１】
また、上記実施の形態では、第一ヨーク２と第二ヨーク３との間にマグネット５およびＭＲ素子４を固定しているが、第一ヨークのカバー側の中央部にマグネットおよびＭＲ素子を固定してもよいし、あるいは、第二ヨークの回転軸側の中央部にマグネットおよびＭＲ素子を固定してもよい。また、アクティブ型磁界センサとしてＭＲ素子４を用いたが、ホール素子を用いてもよい。
【００２２】
また、上記実施の形態では、第一ヨーク２を用いているが、第一ヨーク２はなくてもよい。
【００２３】
なお、この発明で第二ヨークとは、円板形状そのもの、または、図１のように円板の外周部を変形したもの、あるいは円筒形状のヨークをも含む概念で、要はパルサリングに半径方向内側または外側から全周にわたって対向する円状のものを意味する。また、第二ヨークの凹凸部とは、円筒部の外周に設けた穴によって形成したものであってもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の車輪速度検出装置は、パルサリングと第二ヨークとが全周にわたって半径方向に対向しているので、パルサリングと第二ヨークとの取付精度が悪くても、全体としてみればパルサリングと第二ヨークとの間のギャップが一定になって、アクティブ型磁気センサは安定した検出出力を得ることができ、かつ、パルサリングと第二ヨークとの間のギャップが大きくなって、検出出力が歯欠けをおこすということはない。
【００２５】
また、請求項１の発明の車輪速度検出装置は、パルサリングと第二ヨークとが全周にわたって半径方向に対向しているので、第二ヨークとパルサリングとの間のギャップの変動の影響を受けないので、回転軸と共に回転するパルサリングの回転に起因する磁束の変化のみをアクティブ型磁気センサが検出して、回転軸やパルサリングの振れ回りに関係なく、回転軸の回転速度を正確に検出できる。
【００２６】
また、請求項１の発明の車輪速度検出装置は、上記第二ヨークの中央部に磁石およびアクティブ型磁気センサを固定しているので、パルサリングと第二ヨークがどの位相角で最も接近しているかに関係なく磁界の変化をアクティブ型磁気センサは確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の実施の一形態の車輪速度検出装置の断面図である。
【図２】 図２は上記車輪速度検出装置のパルサリング,第二ヨークを軸方向から見た図である。
【符号の説明】
１ パルサリング ２ 第一ヨーク
３ 第二ヨーク ３ａ 歯
４ ＭＲ素子 ５ マグネット
１０ 回転軸

Claims (1)

1. 回転軸と共に回転するパルサリングと、
   静止部に固定されると共に、外周縁が上記パルサリングの上記回転軸側の縁部とは反対側の縁部の全周にわたって軸方向から対向するように配置されたカップ状の第一ヨークと、
   上記パルサリング内に収容されるように上記静止部に固定されて、上記第一ヨークと上記回転軸との間に位置すると共に、外周縁の凹凸部が上記パルサリングの端部の内周面の全周にわたって半径方向から対向するように配置された円板状の第二ヨークと、
   上記第一ヨークと上記第二ヨークとの間にあり、かつ上記第二ヨークの中央部に固定された磁石およびアクティブ型磁気センサとを備えたことを特徴とする車輪速度検出装置。

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