JP3857453B2 - 回転速度検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転部材の回転速度を検出する回転速度検出装置に関する。この回転速度検出装置は、例えば、自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）での情報入力手段として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、上記ＡＢＳでは、車輪の回転速度を検出するために、車両のハブユニットに回転速度検出装置を取り付けるようにしている。
【０００３】
この回転速度検出装置は、検出形態によっていわゆるパッシブタイプとアクティブタイプと称する２種類があるが、いずれもパルサリングとセンサとを組み合わせた構成になっている。
【０００４】
これらいずれのタイプでも、パルサリングやセンサは、ハブユニットに備える軸受装置の内・外輪にそれぞれ振り分けられて取り付けられる。例えば、前述の軸受装置を内輪回転とする場合であれば、パルサリングは、内輪側に、また、センサは、外輪側にそれぞれ取り付けられる。
【０００５】
ところで、従来では、メインテナンスのための着脱性を考慮して、内・外輪に対してパルサリングやセンサを直接的に取り付けずに、支持環体を用いて間接的に取り付けるようにしている。なお、センサについてはメインテナンスのために支持環体に対して着脱可能にするのが好ましいと言える。このようにセンサを支持環体に対して着脱できるようにした例として、例えば特開平６−３０８１４５号公報に示すようなものがある。
【０００６】
この公報では、非回転側部材に取り付けられる支持環体について、公報の図１１に示すように、その円周１カ所に径方向外向きに開放する切欠きを設けて、この切欠きに伴い切り離された残片を屈曲して可撓支持片とし、この可撓支持片の自由端側に側面視ほぼ「く」の字形状の屈曲部を設けている。一方、センサについては、公報の図２に示すように、その保護カバーの両側面に縦方向全長にわたる縦溝を設けているとともに、保護カバーの一側面に横方向全長にわたる横溝を設けている。この縦溝は、前記支持環体の切欠きの縁に嵌まるもので、横溝は、可撓支持片の屈曲部の頂部が合致係合するものであり、これらで支持環体に対してセンサを軸方向、径方向ならびに周方向に位置決めするようになっている。
【０００７】
そして、支持環体に対してセンサを取り付けるには、センサを支持環体の切欠きに対して径方向内向きに押し込むのであるが、そのとき、まずセンサの縦溝を支持環体の切欠きの縁にはめ合わせるようにあてがっておいて、センサを径方向内向きに押し込むようにする。このセンサの押し込みにより、センサの下端側の角部で可撓支持片が支持環体の環状板部から引き離す方向に撓ませられるので、センサが環状板部と可撓支持片との間に差し入れられることになる。こうして、センサを可撓支持片の付け根まで押し込むと、センサの横溝に可撓支持片の屈曲部の頂部が係合することになり、センサの取り付けが終了する。このようにしてセンサを支持環体に取り付けて、この支持環体を非回転側部材に対して取り付けた状態とすれば、支持環体の切欠きを通じてセンサのセンサ面とパルサリングとが正対することになる。
【０００８】
なお、センサを取り外すときは、センサの上端部分を作業者が指で掴んで引っ張ることにより無理抜きすればよい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、センサを支持環体に対して取り付けるときに、センサの縦溝を支持環体の切欠きの縁に嵌め合わせる位置合わせ作業を行わなければならないが、この位置合わせ作業は慎重に行う必要があって結構面倒で手間がかかることが指摘される。このような面倒で手間のかかる位置合わせ作業を強いられるのでは、仮にセンサの配置場所が狭いような状況だと、センサのみを取り外してから再度センサを取り付ける必要がある場合により作業しにくくなることが指摘される。
【００１０】
また、支持環体の円周１カ所に径方向外向きに開放する切欠きを設けているために、支持環体によるセンサの支持剛性が低下すると言える。そのため、使用時に振動や衝撃がかかったときにセンサががたついてその姿勢が不安定になりやすくなるなど、パルサリングとの相対位置が狂ってセンサによる検出精度が低下することが懸念される。
【００１１】
このような事情に鑑み、本発明は、回転速度検出装置において、支持環体に対してセンサを単純な作業で簡単かつ手早く取り付けできるようにすることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる回転速度検出装置は、相対回転可能に同心配置される筒体と軸体とのうち、回転する側の部材の回転速度を検出する回転速度検出装置であって、回転側部材に対して取り付けられるパルサリングと、非回転側部材に対してパルサリングの周方向所要位置と非接触対向する状態で取り付けられかつ前記パルサリングの回転に伴う相対位置の変化を検出するセンサとを含み、前記非回転側部材に対するセンサの取り付けが、支持環体を介して行われており、前記支持環体が、非回転側部材と回転側部材との間の対向間隙を閉塞するよう径方向に沿う環状板部分および円筒部を有し、前記円筒部を開口することなく、前記環状板部の内外周間かつ、前記環状板部の円周上少なくとも１カ所に、軸方向に貫通して前記パルサリングを外部に露呈する開口と、この開口と同一位相位置に前記センサを保持するための弾性的に撓み得る可撓支持片とが設けられ、この支持環体の環状板部分と可撓支持片との間に前記センサが径方向から押し込まれて軸方向で挟持され、前記センサと前記可撓支持片とに、軸方向からスナップフィット形態で係合して前記センサを径方向ならびに周方向に位置決めする凹凸が振り分けて設けられ、前記環状板部面に前記センサの一面が当接し、前記センサの一面とは反対側の面の凹部と前記可撓支持片の凸部が係合している。
【００１３】
請求項２の発明にかかる回転速度検出装置は、上記請求項１において、前記支持環体の開口および可撓支持片は、環状板部分の所要領域を切り抜いて形成し、前記開口の内径側の一辺をつないだまま切り起こすことによりそれぞれ形成されるもので、前記開口は切り起こし跡とされ、前記可撓支持片は、開口の縁の所要領域から軸方向に突出するとともに途中から径方向に屈曲された切り起こし片とされ、この切り起こし片からなる可撓支持片の所要位置に前記凸部が設けられている。
【００１４】
請求項３の発明にかかる回転速度検出装置は、上記請求項１または２において、前記環状板部の内周に、軸受装置の内輪端面に接触されるゴムリップが被着されている。
【００１５】
要するに、本発明では、支持環体の環状板部分と可撓支持片との間にセンサを径方向から単に差し入れてそれらでセンサを軸方向から挟む形態とし、可撓支持片とセンサとに振り分けて設けた凹凸を軸方向からスナップフィット係合させることにより、支持環体にセンサを位置決め保持させる形態としている。このようにして、センサを支持環体に取り付けて、この支持環体を非回転側部材に対して取り付けた状態とすれば、支持環体の開口を通じてセンサのセンサ面とパルサリングとが正対することになる。一方、センサを取り外すときは、センサを径方向に引っ張るだけで、センサ自身で可撓支持片を撓ませて無理抜きする形態としている。
【００１６】
このように、特にセンサの取り付け作業について、センサを可撓支持片に対して大ざっぱにあてがって径方向に沿って押し込むだけと、従来例のように慎重な位置合わせ作業を行う必要がないから、簡単かつ手早く行えるようになる。
【００１７】
また、本発明では、支持環体については開口と凹または凸を有する可撓支持片を設けるだけであり、加工工程数が少なくて済む。このように支持環体に開口を設けているだけで、従来例のように径方向外向きに開放する切欠きを設けていないので、支持環体によるセンサの支持剛性が十分なものになる。
【００１８】
一方のセンサについては、１カ所に凹または凸を設けるだけであり、センサ保護ケースの成形金型のキャビィティ形状を簡単なものにできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００２０】
まず、本発明の回転速度検出装置の使用対象として例示するハブユニットの構成を説明する。図４は、図１の回転速度検出装置を装備したハブユニットを示す縦断面図である。図中、１はハブユニット、２は自動車の駆動車軸、３は自動車の車軸ケースである。
【００２１】
ハブユニット１は、自動車の駆動車軸２に取り付けられるタイプであり、ハブホイール４と、軸受装置５とを備えている。
【００２２】
ハブホイール４は、図示しない車輪が取り付けられる環状板部４ａと、軸心部に駆動車軸２がスプライン嵌合される軸部４ｂとを備えている。このハブホイール４の軸部４ｂの外周面には軸受装置５が外装される。
【００２３】
軸受装置５は、前述のハブホイール４の軸部４ｂの外周面を一方内輪として利用した複列外向きアンギュラ玉軸受からなり、軸部４ｂの外周に圧入外嵌される単列用の内輪５ａと、二列の軌道溝を有する単一の外輪５ｂと、二列で配設される複数の玉５ｃと、二つの冠形保持器５ｄ，５ｄとを備えている。なお、外輪５ｂの外周には、径方向外向きのフランジ５ｅが設けられており、このフランジ５ｅを介して車軸ケース３に固定される。つまり、この軸受装置５は、外輪５ｂを非回転として内輪５ａを回転させる形態で利用される。
【００２４】
このようなハブユニット１の軸受装置５の一方軸端部分に対して、本発明にかかる回転速度検出装置６が取り付けられる。
【００２５】
図１ないし図３は本発明の回転速度検出装置の一実施形態を示している。図１は、回転速度検出装置の分解斜視図、図２は、第２支持環体にセンサを取り付けた状態を示す要部の斜視図、図３は、第２支持環体に対するセンサの取り付け動作を示す説明図である。
【００２６】
回転速度検出装置６は、パルサリング１０と、センサ２０とを備えており、この実施形態では、いわゆるアクティブタイプと呼ばれるものを採用している。
【００２７】
パルサリング１０は、周方向交互に異なる極性の磁極が設けられたプラスチックマグネットからなる。このプラスチックマグネットは、周知のものであるが、磁性粉を混入した合成樹脂の射出成形品や焼結フェライトなどの磁性金属材を母材として、その周方向所要角度領域をそれぞれ交互にＳ極、Ｎ極に着磁させることにより製作される。
【００２８】
センサ２０は、周知のホールＩＣとされる。このホールＩＣは、詳細に図示しないがＩＣチップを合成樹脂からなる保護カバーでモールドした構造になっている。この実施形態では、センサ２０の保護カバーの外形を長方体形状に形成しており、その上端からコード線２１が引き出されている。また、このセンサ２０では、その側面のうちの一側面の所要領域をセンサ面とするようにＩＣチップが埋設されており、このセンサ面となる領域には、センサ面を示す標記（図示省略）が記載されている。さらに、このセンサ２０のセンサ面の背面の所要領域には、保護カバーの短辺に沿う帯状の凹部２２が設けられている。
【００２９】
そして、パルサリング１０は、上記軸受装置５の内輪５ａの軸端外周面に対して取り付けられ、センサ２０は、上記軸受装置５の外輪５ｂの軸端に対してパルサリング１０の周方向所要位置に軸方向から非接触対向する状態で取り付けられる。これらパルサリング１０とセンサ２０の取り付けは、下記する第１、第２支持環体３０．４０を介して間接的に行われる。
【００３０】
第１支持環体３０は、上半分断面がほぼＬ字形にプレス成形された環状鉄板からなる。この第１支持環体３０において、円筒部分３１が軸受装置５の内輪５ａの軸端外周面に圧入外嵌され、また、径方向に沿う環状板部分３２の外面に前述のパルサリング１０が貼着される。
【００３１】
第２支持環体４０は、上半分断面が逆さほぼＬ字形にプレス成形された環状鉄板からなる。この第２支持環体４０は、軸受装置５の外輪５ｂの軸端外周面に対して圧入外嵌される円筒部４１と、この円筒部４１の外端から径方向内向きに立ち下がる環状板部４２とを備えている。なお、環状板部４２は、軸受装置５の内・外輪５ａ，５ｂ間の環状空間を閉塞する状態となり、この環状板部４２の内周には、軸受装置５の内輪５ａの端面に対して接触されるゴムリップ４３が被着されている。また、この環状板部４２の円周１カ所には、軸方向内外に貫通する矩形状の開口４４が設けられ、この開口４４と同一位相位置には、側面視ほぼＬ字形の可撓支持片４５が設けられている。この可撓支持片４５は、開口４４を切り抜いて形成するときに、開口４４の内径側一辺をつないだまま、切り起こすことにより形成されるもので、その付け根側から途中までが軸方向に沿って真っすぐに伸びていて、途中から径方向外向きに屈曲した形状になっており、その自由端に外力が付与されることにより付け根を支点として環状板部４２に対して近づいたり遠ざかったりする方向に弾性的に撓み得るようになっている。そして、可撓支持片４５の自由端には、側面視ほぼ「く」の字形に屈曲された屈曲部４６が設けられており、この屈曲部４６の頂部４６ａが、センサ２０の凹部２２に対して合致係合するようになっている。
【００３２】
ここで、センサ２０を第２支持環体４０に対して取り付けるには、図３（ａ）に示すように、センサ２０の保護カバーの下端面の角部を可撓支持片４５の屈曲部４６の斜面に当接させておいて、矢印で示すようにセンサ２０を単に外径側から径方向内向きに押し込めばよい。このとき、センサ２０を可撓支持片４５にあてがうときの位置合わせについては、従来例のようにあまり慎重に行う必要がなく、比較的大ざっぱに行える。このように取り付け初期の位置合わせを大ざっぱにしても、下記する押し込みの終了段階でセンサ２０を無造作に縦横に動かす微調整操作を行うだけで、センサ２０の凹部２２を可撓支持片４５の屈曲部４６の頂部４６ａに合致係合させることができる。
【００３３】
このセンサ２０の押し込み操作に伴い、図３（ｂ）に示すように、センサ２０そのものが可撓支持片４５を環状板部４２から遠ざける向きに弾性的に撓ませることになって、環状板部４２と可撓支持片４５との間隔を広げるので、それらの間へのセンサ２０の嵌入が許容される。そして、図３（ｃ）に示すように、センサ２０の下端面が可撓支持片４５の付け根側部分に当接するまでセンサ２０が押し込まれると、可撓支持片４５がその弾性復元力により元の姿勢に戻って、環状板部４２と可撓支持片４５との間隔が狭められるとともに、最後に可撓支持片４５の屈曲部４６の頂部４６ａとセンサ２０の保護カバーの凹部２２との位置が合致した状態で、頂部４６ａが凹部２２内にスナップフィット形態で係合することになる。このとき、頂部４６ａと凹部２２との位置が合致していなければ、上述したようにセンサ２０を無造作に縦横に動かす微調整操作を行って、合致させればよい。
【００３４】
このようにしてセンサ２０を第２支持環体４０に取り付けると、センサ２０が環状板部４２と可撓支持片４５とで軸方向から挟持されるので、センサ２０が安定な姿勢になるとともに軸方向に位置決めされる。また、可撓支持片４６，４６の屈曲部４６の頂部４６ａがセンサ２０の凹部２２にスナップフィット形態で係合されるので、センサ２０の安易な抜け出しが阻止されるとともに第２支持環体４０に対して径方向および周方向に位置決めされる。
【００３５】
そして、上述したようにしてセンサ２０を第２支持環体４０に取り付けてから、図４に示すように、この第２支持環体４０を軸受装置５の軸端に装着すればよい。つまり、第２支持環体４０の円筒部４１を軸受装置５の外輪５ｂの外端面側からあてがって、第２支持環体４０を外輪５ｂ側へ押し付けることにより、第２支持環体４０の円筒部４１を外輪５ｂの軸端外周面に圧入嵌合させる。これにより、第２支持環体４０の環状板部４２が外輪５ｂの外端面に対して当接されることになり、センサ２０が外輪５ｂに対して軸方向で位置決めされる。この状態においては、第２支持環体４０の開口４４を通じてセンサ２０のセンサ面とパルサリング１０とが軸方向から正対することになる。
【００３６】
このように、センサ２０を、第２支持環体４０ならびに外輪５ｂに対して軸方向、径方向ならびに周方向に位置決めしていれば、パルサリング１０に対する軸方向ならびに径方向の相対位置を正確に管理できるようになるので、センサ２０による検出精度の向上に貢献できるようになる。
【００３７】
なお、センサ２０を取り外す場合には、センサ２０の上端部分を掴んで単に径方向外向きに引っ張ることにより無理抜きすればよい。このとき、センサ２０の凹部２２の開口縁が第２支持環体４０の可撓支持片４５の屈曲部４６の斜面に当接して当該可撓支持片４５を環状板部４２から遠ざける向きに弾性的に撓ませることになって、環状板部４２と可撓支持片４５との間隔を広げるので、それらの間からセンサ２０を引き出せるようになる。
【００３８】
次に、上記アクティブタイプの回転速度検出装置６の動作について説明する。
【００３９】
ハブホイール４の回転に伴いパルサリング１０が同期回転すると、パルサリング１０の各磁極が、非回転のセンサ２０に対して順次対面することになる。ここで、パルサリング１０の複数対の磁極間に発生する磁界（磁力線）の向きは、円周方向交互に逆向きになっているから、パルサリング１０の回転に伴いセンサ２０を通過する磁界の向きは、回転速度に応じた周期で順次反転する。そこで、センサ２０は、前述の磁界の向きの周期的な反転を検出し、パルサリング１０の回転速度に応じた周波数のパルス信号を出力する。このパルス信号は、図示しないＡＢＳの信号処理回路に入力され、この信号処理回路で、センサ２０から入力されるパルス信号および予め入力されている車輪の径寸法などの情報に基づいて、ハブホイール４に取り付けられる車輪の回転速度を認識するようになっている。
【００４０】
以上説明したように、第２支持環体４０に対してセンサ２０を着脱することができるようになっているうえ、特にセンサ２０を第２支持環体４０に取り付けるにあたって、作業者がセンサ２０を可撓支持片に対して大ざっぱな位置合わせをして、単に可撓支持片４６と環状板部４２との間に押し込むだけでもって、センサ２０そのもので第２支持環体４０の可撓支持片４６を撓ませるようにして可撓支持片４６と環状板部４２との間にセンサ２０を挟持させるようにしている。このように、センサ２０の特に取り付け作業について、従来のように慎重に位置合わせする必要がないので、従来例に比べてはるかに簡単にしかも手早く行うことができる。このようにセンサ２０の取り付け作業を簡単にできるようになれば、特にセンサ２０の配置場所が狭いような状況においてセンサ２０を取り外してから再度センサ２０を取り付けるような場合でも、支障なく行えるようになり、有利である。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００４２】
（１）上記実施形態では、パルサリング１０を第１支持環体３０に貼着して使用対象部位に取り付けるようにしているが、例えば図５に示す実施形態のように、軸受装置５にシール部材５１とスリンガー５２とを組み合わせた密封装置５０を装着する場合であれば、このスリンガー５２を第１支持環体３０の代用品として流用することができる。この場合、第１支持環体３０を不要にできるので、コスト低減に貢献できるようになる。
【００４３】
（２）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に使用した例を挙げているが、図示しないが周知の従動車軸用のハブユニットにも使用することができる。その他、具体例を挙げないが、要するに、本発明の回転速度検出装置６は、産業機械などの相対回転可能に同心配置される筒体と軸体とのうち、回転する側の部材の回転速度を検出する必要のある場所に使用することができる。
【００４４】
（３）上記実施形態では、センサ２０としてホール素子を用いているが、磁気抵抗素子とすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１ないし４の発明にかかる回転速度検出装置では、特にセンサを支持環体に取り付けるにあたって、作業者がセンサを可撓支持片に対して大ざっぱな位置合わせをして、単に可撓支持片と環状板部との間に押し込むだけでもって、センサそのもので支持環体の可撓支持片を撓ませるようにして可撓支持片と環状板部との間に対してセンサを挟持させるようにしている。このように、本発明では、特にセンサの取り付け作業について、従来例のように慎重な位置合わせ作業を行う必要がないから、簡単かつ手早く行えるようになる。そして、このようにセンサの取り付けを簡単にできるようになれば、特にセンサの配置場所が狭くなるような状況においてセンサを取り外してから再度センサを取り付けるような場合でも、支障なく行えるようになり、有利である。
【００４６】
また、本発明では、支持環体については開口と凹または凸を有する可撓支持片を設けるだけであり、加工工程数が少なくて済む。このように支持環体に開口を設けているだけで、従来例のように径方向外向きに開放する切欠きを設けていないので、支持環体によるセンサの支持剛性が十分なものになる。一方のセンサについては、１カ所に凹または凸を設けるだけであり、センサの保護ケースの成形金型のキャビィティ形状を簡単なものにできる。したがって、支持環体やセンサの製作コストを低減できるようになる。
【００４７】
特に、請求項２の発明のように、支持環体の開口と可撓支持片とを切り起こし加工により同時に形成できるようにしていれば、開口と可撓支持片とを別々に形成する場合に比べれば、支持環体の加工の手間を削減できるようになり、より有効なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の回転速度検出装置を示す分解斜視図
【図２】第２支持環体にセンサを取り付けた状態を示す部分斜視図
【図３】第２支持環体に対するセンサの取り付け動作を示す説明図
【図４】図１の回転速度検出装置を装備したハブユニットを示す縦断面図
【図５】本発明の回転速度検出装置のパルサリングを密封装置に取り付けた例を示す部分拡大の断面図
【符号の説明】
１ ハブユニット
２ 駆動車軸
３ 車軸ケース
４ ハブユニットのハブホイール
５ ハブユニットの軸受装置
６ 回転速度検出装置
１０ 回転速度検出装置のパルサリング
２０ 回転速度検出装置のセンサ
２２ センサの凹部
４０ 第２支持環体
４４ 第２支持環体の開口
４５ 第２支持環体の可撓支持片
４６ 可撓支持片の屈曲部
４６ａ 屈曲部の頂部
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転部材の回転速度を検出する回転速度検出装置に関する。この回転速度検出装置は、例えば、自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）での情報入力手段として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、上記ＡＢＳでは、車輪の回転速度を検出するために、車両のハブユニットに回転速度検出装置を取り付けるようにしている。
【０００３】
この回転速度検出装置は、検出形態によっていわゆるパッシブタイプとアクティブタイプと称する２種類があるが、いずれもパルサリングとセンサとを組み合わせた構成になっている。
【０００４】
これらいずれのタイプでも、パルサリングやセンサは、ハブユニットに備える軸受装置の内・外輪にそれぞれ振り分けられて取り付けられる。例えば、前述の軸受装置を内輪回転とする場合であれば、パルサリングは、内輪側に、また、センサは、外輪側にそれぞれ取り付けられる。
【０００５】
ところで、従来では、メインテナンスのための着脱性を考慮して、内・外輪に対してパルサリングやセンサを直接的に取り付けずに、支持環体を用いて間接的に取り付けるようにしている。なお、センサについてはメインテナンスのために支持環体に対して着脱可能にするのが好ましいと言える。このようにセンサを支持環体に対して着脱できるようにした例として、例えば特開平６−３０８１４５号公報に示すようなものがある。
【０００６】
この公報では、非回転側部材に取り付けられる支持環体について、公報の図１１に示すように、その円周１カ所に径方向外向きに開放する切欠きを設けて、この切欠きに伴い切り離された残片を屈曲して可撓支持片とし、この可撓支持片の自由端側に側面視ほぼ「く」の字形状の屈曲部を設けている。一方、センサについては、公報の図２に示すように、その保護カバーの両側面に縦方向全長にわたる縦溝を設けているとともに、保護カバーの一側面に横方向全長にわたる横溝を設けている。この縦溝は、前記支持環体の切欠きの縁に嵌まるもので、横溝は、可撓支持片の屈曲部の頂部が合致係合するものであり、これらで支持環体に対してセンサを軸方向、径方向ならびに周方向に位置決めするようになっている。
【０００７】
そして、支持環体に対してセンサを取り付けるには、センサを支持環体の切欠きに対して径方向内向きに押し込むのであるが、そのとき、まずセンサの縦溝を支持環体の切欠きの縁にはめ合わせるようにあてがっておいて、センサを径方向内向きに押し込むようにする。このセンサの押し込みにより、センサの下端側の角部で可撓支持片が支持環体の環状板部から引き離す方向に撓ませられるので、センサが環状板部と可撓支持片との間に差し入れられることになる。こうして、センサを可撓支持片の付け根まで押し込むと、センサの横溝に可撓支持片の屈曲部の頂部が係合することになり、センサの取り付けが終了する。このようにしてセンサを支持環体に取り付けて、この支持環体を非回転側部材に対して取り付けた状態とすれば、支持環体の切欠きを通じてセンサのセンサ面とパルサリングとが正対することになる。
【０００８】
なお、センサを取り外すときは、センサの上端部分を作業者が指で掴んで引っ張ることにより無理抜きすればよい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、センサを支持環体に対して取り付けるときに、センサの縦溝を支持環体の切欠きの縁に嵌め合わせる位置合わせ作業を行わなければならないが、この位置合わせ作業は慎重に行う必要があって結構面倒で手間がかかることが指摘される。このような面倒で手間のかかる位置合わせ作業を強いられるのでは、仮にセンサの配置場所が狭いような状況だと、センサのみを取り外してから再度センサを取り付ける必要がある場合により作業しにくくなることが指摘される。
【００１０】
また、支持環体の円周１カ所に径方向外向きに開放する切欠きを設けているために、支持環体によるセンサの支持剛性が低下すると言える。そのため、使用時に振動や衝撃がかかったときにセンサががたついてその姿勢が不安定になりやすくなるなど、パルサリングとの相対位置が狂ってセンサによる検出精度が低下することが懸念される。
【００１１】
このような事情に鑑み、本発明は、回転速度検出装置において、支持環体に対してセンサを単純な作業で簡単かつ手早く取り付けできるようにすることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる回転速度検出装置は、相対回転可能に同心配置される筒体と軸体とのうち、回転する側の部材の回転速度を検出する回転速度検出装置であって、回転側部材に対して取り付けられるパルサリングと、非回転側部材に対してパルサリングの周方向所要位置と非接触対向する状態で取り付けられかつ前記パルサリングの回転に伴う相対位置の変化を検出するセンサとを含み、前記非回転側部材に対するセンサの取り付けが、支持環体を介して行われており、前記支持環体が、非回転側部材と回転側部材との間の対向間隙を閉塞するよう径方向に沿う環状板部分および円筒部を有し、前記円筒部を開口することなく、前記環状板部の内外周間かつ、前記環状板部の円周上少なくとも１カ所に、軸方向に貫通して前記パルサリングを外部に露呈する開口と、この開口と同一位相位置に前記センサを保持するための弾性的に撓み得る可撓支持片とが設けられ、この支持環体の環状板部分と可撓支持片との間に前記センサが径方向から押し込まれて軸方向で挟持され、前記センサと前記可撓支持片とに、軸方向からスナップフィット形態で係合して前記センサを径方向ならびに周方向に位置決めする凹凸が振り分けて設けられ、前記環状板部面に前記センサの一面が当接し、前記センサの一面とは反対側の面の凹部と前記可撓支持片の凸部が係合している。
【００１３】
請求項２の発明にかかる回転速度検出装置は、上記請求項１において、前記支持環体の開口および可撓支持片は、環状板部分の所要領域を切り抜いて形成し、前記開口の内径側の一辺をつないだまま切り起こすことによりそれぞれ形成されるもので、前記開口は切り起こし跡とされ、前記可撓支持片は、開口の縁の所要領域から軸方向に突出するとともに途中から径方向に屈曲された切り起こし片とされ、この切り起こし片からなる可撓支持片の所要位置に前記凸部が設けられている。
【００１４】
請求項３の発明にかかる回転速度検出装置は、上記請求項１または２において、前記環状板部の内周に、軸受装置の内輪端面に接触されるゴムリップが被着されている。
【００１５】
要するに、本発明では、支持環体の環状板部分と可撓支持片との間にセンサを径方向から単に差し入れてそれらでセンサを軸方向から挟む形態とし、可撓支持片とセンサとに振り分けて設けた凹凸を軸方向からスナップフィット係合させることにより、支持環体にセンサを位置決め保持させる形態としている。このようにして、センサを支持環体に取り付けて、この支持環体を非回転側部材に対して取り付けた状態とすれば、支持環体の開口を通じてセンサのセンサ面とパルサリングとが正対することになる。一方、センサを取り外すときは、センサを径方向に引っ張るだけで、センサ自身で可撓支持片を撓ませて無理抜きする形態としている。
【００１６】
このように、特にセンサの取り付け作業について、センサを可撓支持片に対して大ざっぱにあてがって径方向に沿って押し込むだけと、従来例のように慎重な位置合わせ作業を行う必要がないから、簡単かつ手早く行えるようになる。
【００１７】
また、本発明では、支持環体については開口と凹または凸を有する可撓支持片を設けるだけであり、加工工程数が少なくて済む。このように支持環体に開口を設けているだけで、従来例のように径方向外向きに開放する切欠きを設けていないので、支持環体によるセンサの支持剛性が十分なものになる。
【００１８】
一方のセンサについては、１カ所に凹または凸を設けるだけであり、センサ保護ケースの成形金型のキャビィティ形状を簡単なものにできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００２０】
まず、本発明の回転速度検出装置の使用対象として例示するハブユニットの構成を説明する。図４は、図１の回転速度検出装置を装備したハブユニットを示す縦断面図である。図中、１はハブユニット、２は自動車の駆動車軸、３は自動車の車軸ケースである。
【００２１】
ハブユニット１は、自動車の駆動車軸２に取り付けられるタイプであり、ハブホイール４と、軸受装置５とを備えている。
【００２２】
ハブホイール４は、図示しない車輪が取り付けられる環状板部４ａと、軸心部に駆動車軸２がスプライン嵌合される軸部４ｂとを備えている。このハブホイール４の軸部４ｂの外周面には軸受装置５が外装される。
【００２３】
軸受装置５は、前述のハブホイール４の軸部４ｂの外周面を一方内輪として利用した複列外向きアンギュラ玉軸受からなり、軸部４ｂの外周に圧入外嵌される単列用の内輪５ａと、二列の軌道溝を有する単一の外輪５ｂと、二列で配設される複数の玉５ｃと、二つの冠形保持器５ｄ，５ｄとを備えている。なお、外輪５ｂの外周には、径方向外向きのフランジ５ｅが設けられており、このフランジ５ｅを介して車軸ケース３に固定される。つまり、この軸受装置５は、外輪５ｂを非回転として内輪５ａを回転させる形態で利用される。
【００２４】
このようなハブユニット１の軸受装置５の一方軸端部分に対して、本発明にかかる回転速度検出装置６が取り付けられる。
【００２５】
図１ないし図３は本発明の回転速度検出装置の一実施形態を示している。図１は、回転速度検出装置の分解斜視図、図２は、第２支持環体にセンサを取り付けた状態を示す要部の斜視図、図３は、第２支持環体に対するセンサの取り付け動作を示す説明図である。
【００２６】
回転速度検出装置６は、パルサリング１０と、センサ２０とを備えており、この実施形態では、いわゆるアクティブタイプと呼ばれるものを採用している。
【００２７】
パルサリング１０は、周方向交互に異なる極性の磁極が設けられたプラスチックマグネットからなる。このプラスチックマグネットは、周知のものであるが、磁性粉を混入した合成樹脂の射出成形品や焼結フェライトなどの磁性金属材を母材として、その周方向所要角度領域をそれぞれ交互にＳ極、Ｎ極に着磁させることにより製作される。
【００２８】
センサ２０は、周知のホールＩＣとされる。このホールＩＣは、詳細に図示しないがＩＣチップを合成樹脂からなる保護カバーでモールドした構造になっている。この実施形態では、センサ２０の保護カバーの外形を長方体形状に形成しており、その上端からコード線２１が引き出されている。また、このセンサ２０では、その側面のうちの一側面の所要領域をセンサ面とするようにＩＣチップが埋設されており、このセンサ面となる領域には、センサ面を示す標記（図示省略）が記載されている。さらに、このセンサ２０のセンサ面の背面の所要領域には、保護カバーの短辺に沿う帯状の凹部２２が設けられている。
【００２９】
そして、パルサリング１０は、上記軸受装置５の内輪５ａの軸端外周面に対して取り付けられ、センサ２０は、上記軸受装置５の外輪５ｂの軸端に対してパルサリング１０の周方向所要位置に軸方向から非接触対向する状態で取り付けられる。これらパルサリング１０とセンサ２０の取り付けは、下記する第１、第２支持環体３０．４０を介して間接的に行われる。
【００３０】
第１支持環体３０は、上半分断面がほぼＬ字形にプレス成形された環状鉄板からなる。この第１支持環体３０において、円筒部分３１が軸受装置５の内輪５ａの軸端外周面に圧入外嵌され、また、径方向に沿う環状板部分３２の外面に前述のパルサリング１０が貼着される。
【００３１】
第２支持環体４０は、上半分断面が逆さほぼＬ字形にプレス成形された環状鉄板からなる。この第２支持環体４０は、軸受装置５の外輪５ｂの軸端外周面に対して圧入外嵌される円筒部４１と、この円筒部４１の外端から径方向内向きに立ち下がる環状板部４２とを備えている。なお、環状板部４２は、軸受装置５の内・外輪５ａ，５ｂ間の環状空間を閉塞する状態となり、この環状板部４２の内周には、軸受装置５の内輪５ａの端面に対して接触されるゴムリップ４３が被着されている。また、この環状板部４２の円周１カ所には、軸方向内外に貫通する矩形状の開口４４が設けられ、この開口４４と同一位相位置には、側面視ほぼＬ字形の可撓支持片４５が設けられている。この可撓支持片４５は、開口４４を切り抜いて形成するときに、開口４４の内径側一辺をつないだまま、切り起こすことにより形成されるもので、その付け根側から途中までが軸方向に沿って真っすぐに伸びていて、途中から径方向外向きに屈曲した形状になっており、その自由端に外力が付与されることにより付け根を支点として環状板部４２に対して近づいたり遠ざかったりする方向に弾性的に撓み得るようになっている。そして、可撓支持片４５の自由端には、側面視ほぼ「く」の字形に屈曲された屈曲部４６が設けられており、この屈曲部４６の頂部４６ａが、センサ２０の凹部２２に対して合致係合するようになっている。
【００３２】
ここで、センサ２０を第２支持環体４０に対して取り付けるには、図３（ａ）に示すように、センサ２０の保護カバーの下端面の角部を可撓支持片４５の屈曲部４６の斜面に当接させておいて、矢印で示すようにセンサ２０を単に外径側から径方向内向きに押し込めばよい。このとき、センサ２０を可撓支持片４５にあてがうときの位置合わせについては、従来例のようにあまり慎重に行う必要がなく、比較的大ざっぱに行える。このように取り付け初期の位置合わせを大ざっぱにしても、下記する押し込みの終了段階でセンサ２０を無造作に縦横に動かす微調整操作を行うだけで、センサ２０の凹部２２を可撓支持片４５の屈曲部４６の頂部４６ａに合致係合させることができる。
【００３３】
このセンサ２０の押し込み操作に伴い、図３（ｂ）に示すように、センサ２０そのものが可撓支持片４５を環状板部４２から遠ざける向きに弾性的に撓ませることになって、環状板部４２と可撓支持片４５との間隔を広げるので、それらの間へのセンサ２０の嵌入が許容される。そして、図３（ｃ）に示すように、センサ２０の下端面が可撓支持片４５の付け根側部分に当接するまでセンサ２０が押し込まれると、可撓支持片４５がその弾性復元力により元の姿勢に戻って、環状板部４２と可撓支持片４５との間隔が狭められるとともに、最後に可撓支持片４５の屈曲部４６の頂部４６ａとセンサ２０の保護カバーの凹部２２との位置が合致した状態で、頂部４６ａが凹部２２内にスナップフィット形態で係合することになる。このとき、頂部４６ａと凹部２２との位置が合致していなければ、上述したようにセンサ２０を無造作に縦横に動かす微調整操作を行って、合致させればよい。
【００３４】
このようにしてセンサ２０を第２支持環体４０に取り付けると、センサ２０が環状板部４２と可撓支持片４５とで軸方向から挟持されるので、センサ２０が安定な姿勢になるとともに軸方向に位置決めされる。また、可撓支持片４６，４６の屈曲部４６の頂部４６ａがセンサ２０の凹部２２にスナップフィット形態で係合されるので、センサ２０の安易な抜け出しが阻止されるとともに第２支持環体４０に対して径方向および周方向に位置決めされる。
【００３５】
そして、上述したようにしてセンサ２０を第２支持環体４０に取り付けてから、図４に示すように、この第２支持環体４０を軸受装置５の軸端に装着すればよい。つまり、第２支持環体４０の円筒部４１を軸受装置５の外輪５ｂの外端面側からあてがって、第２支持環体４０を外輪５ｂ側へ押し付けることにより、第２支持環体４０の円筒部４１を外輪５ｂの軸端外周面に圧入嵌合させる。これにより、第２支持環体４０の環状板部４２が外輪５ｂの外端面に対して当接されることになり、センサ２０が外輪５ｂに対して軸方向で位置決めされる。この状態においては、第２支持環体４０の開口４４を通じてセンサ２０のセンサ面とパルサリング１０とが軸方向から正対することになる。
【００３６】
このように、センサ２０を、第２支持環体４０ならびに外輪５ｂに対して軸方向、径方向ならびに周方向に位置決めしていれば、パルサリング１０に対する軸方向ならびに径方向の相対位置を正確に管理できるようになるので、センサ２０による検出精度の向上に貢献できるようになる。
【００３７】
なお、センサ２０を取り外す場合には、センサ２０の上端部分を掴んで単に径方向外向きに引っ張ることにより無理抜きすればよい。このとき、センサ２０の凹部２２の開口縁が第２支持環体４０の可撓支持片４５の屈曲部４６の斜面に当接して当該可撓支持片４５を環状板部４２から遠ざける向きに弾性的に撓ませることになって、環状板部４２と可撓支持片４５との間隔を広げるので、それらの間からセンサ２０を引き出せるようになる。
【００３８】
次に、上記アクティブタイプの回転速度検出装置６の動作について説明する。
【００３９】
ハブホイール４の回転に伴いパルサリング１０が同期回転すると、パルサリング１０の各磁極が、非回転のセンサ２０に対して順次対面することになる。ここで、パルサリング１０の複数対の磁極間に発生する磁界（磁力線）の向きは、円周方向交互に逆向きになっているから、パルサリング１０の回転に伴いセンサ２０を通過する磁界の向きは、回転速度に応じた周期で順次反転する。そこで、センサ２０は、前述の磁界の向きの周期的な反転を検出し、パルサリング１０の回転速度に応じた周波数のパルス信号を出力する。このパルス信号は、図示しないＡＢＳの信号処理回路に入力され、この信号処理回路で、センサ２０から入力されるパルス信号および予め入力されている車輪の径寸法などの情報に基づいて、ハブホイール４に取り付けられる車輪の回転速度を認識するようになっている。
【００４０】
以上説明したように、第２支持環体４０に対してセンサ２０を着脱することができるようになっているうえ、特にセンサ２０を第２支持環体４０に取り付けるにあたって、作業者がセンサ２０を可撓支持片に対して大ざっぱな位置合わせをして、単に可撓支持片４６と環状板部４２との間に押し込むだけでもって、センサ２０そのもので第２支持環体４０の可撓支持片４６を撓ませるようにして可撓支持片４６と環状板部４２との間にセンサ２０を挟持させるようにしている。このように、センサ２０の特に取り付け作業について、従来のように慎重に位置合わせする必要がないので、従来例に比べてはるかに簡単にしかも手早く行うことができる。このようにセンサ２０の取り付け作業を簡単にできるようになれば、特にセンサ２０の配置場所が狭いような状況においてセンサ２０を取り外してから再度センサ２０を取り付けるような場合でも、支障なく行えるようになり、有利である。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００４２】
（１）上記実施形態では、パルサリング１０を第１支持環体３０に貼着して使用対象部位に取り付けるようにしているが、例えば図５に示す実施形態のように、軸受装置５にシール部材５１とスリンガー５２とを組み合わせた密封装置５０を装着する場合であれば、このスリンガー５２を第１支持環体３０の代用品として流用することができる。この場合、第１支持環体３０を不要にできるので、コスト低減に貢献できるようになる。
【００４３】
（２）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に使用した例を挙げているが、図示しないが周知の従動車軸用のハブユニットにも使用することができる。その他、具体例を挙げないが、要するに、本発明の回転速度検出装置６は、産業機械などの相対回転可能に同心配置される筒体と軸体とのうち、回転する側の部材の回転速度を検出する必要のある場所に使用することができる。
【００４４】
（３）上記実施形態では、センサ２０としてホール素子を用いているが、磁気抵抗素子とすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１ないし４の発明にかかる回転速度検出装置では、特にセンサを支持環体に取り付けるにあたって、作業者がセンサを可撓支持片に対して大ざっぱな位置合わせをして、単に可撓支持片と環状板部との間に押し込むだけでもって、センサそのもので支持環体の可撓支持片を撓ませるようにして可撓支持片と環状板部との間に対してセンサを挟持させるようにしている。このように、本発明では、特にセンサの取り付け作業について、従来例のように慎重な位置合わせ作業を行う必要がないから、簡単かつ手早く行えるようになる。そして、このようにセンサの取り付けを簡単にできるようになれば、特にセンサの配置場所が狭くなるような状況においてセンサを取り外してから再度センサを取り付けるような場合でも、支障なく行えるようになり、有利である。
【００４６】
また、本発明では、支持環体については開口と凹または凸を有する可撓支持片を設けるだけであり、加工工程数が少なくて済む。このように支持環体に開口を設けているだけで、従来例のように径方向外向きに開放する切欠きを設けていないので、支持環体によるセンサの支持剛性が十分なものになる。一方のセンサについては、１カ所に凹または凸を設けるだけであり、センサの保護ケースの成形金型のキャビィティ形状を簡単なものにできる。したがって、支持環体やセンサの製作コストを低減できるようになる。
【００４７】
特に、請求項２の発明のように、支持環体の開口と可撓支持片とを切り起こし加工により同時に形成できるようにしていれば、開口と可撓支持片とを別々に形成する場合に比べれば、支持環体の加工の手間を削減できるようになり、より有効なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の回転速度検出装置を示す分解斜視図
【図２】第２支持環体にセンサを取り付けた状態を示す部分斜視図
【図３】第２支持環体に対するセンサの取り付け動作を示す説明図
【図４】図１の回転速度検出装置を装備したハブユニットを示す縦断面図
【図５】本発明の回転速度検出装置のパルサリングを密封装置に取り付けた例を示す部分拡大の断面図
【符号の説明】
１ ハブユニット
２ 駆動車軸
３ 車軸ケース
４ ハブユニットのハブホイール
５ ハブユニットの軸受装置
６ 回転速度検出装置
１０ 回転速度検出装置のパルサリング
２０ 回転速度検出装置のセンサ
２２ センサの凹部
４０ 第２支持環体
４４ 第２支持環体の開口
４５ 第２支持環体の可撓支持片
４６ 可撓支持片の屈曲部
４６ａ 屈曲部の頂部
Claims (3)
- 相対回転可能に同心配置される筒体と軸体とのうち、回転する側の部材の回転速度を検出する回転速度検出装置であって、
回転側部材に対して取り付けられるパルサリングと、非回転側部材に対してパルサリングの周方向所要位置と非接触対向する状態で取り付けられかつ前記パルサリングの回転に伴う相対位置の変化を検出するセンサとを含み、前記非回転側部材に対するセンサの取り付けが、支持環体を介して行われており、前記支持環体が、非回転側部材と回転側部材との間の対向間隙を閉塞するよう径方向に沿う環状板部分および円筒部を有し、前記円筒部を開口することなく、前記環状板部の内外周間かつ、前記環状板部の円周上少なくとも１カ所に、軸方向に貫通して前記パルサリングを外部に露呈する開口と、この開口と同一位相位置に前記センサを保持するための弾性的に撓み得る可撓支持片とが設けられ、この支持環体の環状板部分と可撓支持片との間に前記センサが径方向から押し込まれて軸方向で挟持され、前記センサと前記可撓支持片とに、軸方向からスナップフィット形態で係合して前記センサを径方向ならびに周方向に位置決めする凹凸が振り分けて設けられ、前記環状板部面に前記センサの一面が当接し、前記センサの一面とは反対側の面の凹部と前記可撓支持片の凸部が係合していることを特徴とする回転速度検出装置。 - 請求項１の回転速度検出装置において、
前記支持環体の開口および可撓支持片は、環状板部分の所要領域を切り抜いて形成し、前記開口の内径側の一辺をつないだまま切り起こすことによりそれぞれ形成されるもので、前記開口は切り起こし跡とされ、前記可撓支持片は、開口の縁の所要領域から軸方向に突出するとともに途中から径方向に屈曲された切り起こし片とされ、この切り起こし片からなる可撓支持片の所要位置に前記凸部が設けられている、ことを特徴とする回転速度検出装置。 - 請求項１または２の回転速度検出装置において、
前記環状板部の内周に、軸受装置の内輪端面に接触されるゴムリップが被着されていることを特徴とする回転速度検出装置。
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