JP3934271B2

JP3934271B2 - Rotation speed detector

Info

Publication number: JP3934271B2
Application number: JP2477099A
Authority: JP
Inventors: 一寿戸田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2019-02-02
Also published as: JP2000225930A

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】
この回転速度検出装置の装着対象となるハブユニットについても、駆動車軸用のものと従動車軸用のものとの２種類があるが、いずれも、ハブユニットの回転側部材にパルサリングが、また、ハブユニットの非回転側部材にセンサが取り付けられるようになっている。
【０００５】
ところで、回転速度検出装置のパッシブタイプとアクティブタイプとで、下記するように構成や機能が相違するパルサリングとセンサが用いられる。
【０００６】
パッシブタイプの場合、パルサリングは、円筒形状あるいは環状板形状の磁性材の周方向等間隔に複数の窓を設ける構成であり、センサは、磁石と磁束密度の変化を検出する検出コイルとを備える構成である。この場合、パルサリングの回転に伴いセンサとの相対位置が逐一変化すると、この変化によってセンサの磁石の磁束密度が周期的に変化することになり、この磁束密度の周期的な変化を検出コイルで検出する。
【０００７】
アクティブタイプの場合、パルサリングは、周方向交互に異なる極性の磁極を設ける構成であり、センサは、磁界（磁力線）の向きを検出するホール素子などで構成される。この場合、パルサリングの回転に伴いセンサとの相対位置が逐一変化すると、この変化によってセンサを通過する磁界の向きが周期的に反転することになる。そして、センサは、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４０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、車輪の回転速度を認識するようになっている。
【０００８】
ところで、上述したいずれのセンサも、非回転側部材に対して支持環体を介して間接的に取り付けられるようになっている。しかも、センサを支持環体に対して固着するようになっている。
【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固着しているために、その取り付けが面倒になるばかりか、センサを故障などに伴い交換するときに、センサだけを取り外すことができず、支持環体と共に取り外す必要があり、面倒になる。
【００１０】
これに対し、例えば特開平９−２６３２２１号公報などに示すように、支持環体に対してセンサを着脱可能にしたものがある。
【００１１】
この例では、非回転側部材に取り付けられる支持環体に係合部を、またセンサに弾性係止片を設け、この弾性係止片を係合部に対してスナップフィット状態に引っ掛けるようにしている。なお、センサを取り付けるときには、その弾性係止片を作業者が指でつまんで撓ませた状態で、支持環体の係合部に差し込むようにし、また、センサを取り外すときは、その弾性係止片を作業者が指でつまんで撓ませることにより、当該弾性係止片の係合部に対する引っ掛かりを解除したままで、引っ張り出すようにすればよい。
【００１２】
ところで、上記従来例では、センサ側に弾性係止片を設けているために、センサの着脱作業の弾性係止片の操作が煩わしいことが指摘されるとともに、特に狭い場所などでは作業しにくいことが指摘される。また、センサに弾性係止片を設ける必要があるために、その成形金型のキャビティ形状が複雑になり、製作コストが嵩んでいた。
【００１３】
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、センサの着脱作業を単純かつ簡単に行えるようにすることを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の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、回転側部材の軸心と同心状で前記非回転側部材の外周円筒面に嵌合固定される円筒部と、前記円筒部の一方軸端側に径方向に沿う環状板部とを備え、かつ前記円筒部の円周所要領域に径方向内外に貫通するセンサ取付用の開口を有し、前記センサは、前記開口に対して着脱自在に取り付けられるとともに、前記開口に径方向および周方向に位置決めされて取り付けられ、前記センサは、前記支持環体に取り付けられた状態で、前記環状板部の内面と前記非回転側部材の径方向に沿う端面とで軸方向から挟まれ、軸方向に位置決めされており、前記センサが、前記開口に径方向から嵌入しうる外形に形成されるとともに、前記開口に対するセンサ嵌入時に嵌入方向奥側への抜け出しを阻止するよう該開口の縁に当接する張り出し部を備え、前記開口近傍に複数の弾性可撓片が設けられ、この弾性可撓片は、前記センサの下端縁が該弾性可撓片に沿って、径方向内向きに押し込まれるに伴い、互いに離れる方向に撓まされて、前記センサの前記開口への嵌入を許容する一方、前記センサ嵌入後に弾性復帰してセンサの上端面に係止されてセンサの径方向外側への抜け出しを阻止するとともに、前記センサの上端部が前記弾性可撓片に沿って径方向外向きに押し出されるに伴い、互いに離れる方向に撓まされて、前記センサの前記開口からの離脱を許容するものである。
【００１６】
本願の請求項２の発明にかかる回転速度検出装置は、請求項１に記載の回転速度検出装置において、前記支持環体の開口が、矩形状に形成され、前記センサの外形が、前記開口に嵌入しうる角柱形状に形成され、前記センサの張り出し部が、鍔状に形成され、前記支持環体の弾性可撓片が、前記矩形状の開口の対向２辺の縁から径方向に沿って突出するとともに突出端側で前記開口内に臨む湾曲部を有する形状とされる。
【００１７】
本願の請求項３の発明にかかる回転速度検出装置は、請求項２に記載の回転速度検出装置において、前記弾性可撓片は、前記開口の２つの短辺における軸方向中央位置に、径方向外向きに突出する状態で設けられており、これら弾性可撓片は、付け根側から途中までが径方向に沿って真っすぐに伸びていて、途中から突出端までの領域に開口内に臨む側面視ほぼ半円状の湾曲部が設けられ、この湾曲部は前記センサの下端部が押し当てられることにより付け根を支点として周方向に弾性的に撓み得るようになっているとともに、各弾性可撓片の両付け根間の離間間隔が、センサの長手方向幅寸法よりも若干大きく設定される一方、各弾性可撓片の湾曲部の両頂点間の離間間隔が、センサの長手方向幅寸法よりも若干小さく設定されている。
【００１８】
要するに、本発明では、支持環体の開口に対してセンサを着脱するとき、作業者がセンサを開口へ向けて単に押し込んだり引いたりするだけとし、それに伴いセンサそのもので支持環体側の弾性可撓片を撓ませて、開口へのセンサの出し入れを可能にしている。これにより、センサの着脱作業が、従来のように弾性係止片を指でつまんで撓ませる作業に比べてはるかに単純かつ簡単に行えるようになる。
【００１９】
また、センサについては張り出し部を設けるだけと従来例に比べて簡素な外形にしているから、センサの成形金型のキャビティ形状を簡単なものにできる。
【００２０】
【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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
図１ないし図３は本発明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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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の上端面において２つの長辺には、横方向に張り出す鍔状張り出し片２２，２２が一体に形成されている。
【００３０】
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。
【００３１】
第１支持環体３０は、上半断面がほぼ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。
【００３２】
第２支持環体４０は、階段形状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りかつ軸受装置５の内・外輪５ａ，５ｂ間の環状空間を閉塞する環状板部４２と、環状板部４２の内周に連接されかつ内周面に駆動車軸２の外周面に対して接触されるゴムリップ４４が接着される円筒形鍔部４３とを備えている。なお、円筒部４１の円周１カ所には、径方向内外に貫通する長方形状のセンサ取付用の開口４５が設けられ、この開口４５の２つの短辺における軸方向中央位置には、弾性可撓片４６，４６が径方向外向きに突出する状態で設けられており、これら弾性可撓片４６は、付け根側から途中までが径方向に沿って真っすぐに伸びていて、途中から突出端までの領域に開口４５内に臨む側面視ほぼ半円状の湾曲部４６ａが設けられている。この弾性可撓片４６，４６は、湾曲部４６ａ，４６ａに外力が付与されることにより付け根を支点として周方向に弾性的に撓み得るようになっている。なお、２つの弾性可撓片４６，４６は、開口４５にセンサ２０を嵌入した状態でこのセンサ２０の径方向外向きへの抜け出しを阻止するようになる。そのために、２つの弾性可撓片４６，４６の両付け根間の離間間隔を、センサ２０の保護カバーの長手方向幅寸法よりも若干大きく設定する一方、２つの弾性可撓片４６，４６の湾曲部４６ａ，４６ａの両頂点間の離間間隔を、センサ２０の保護カバーの長手方向幅寸法よりも若干小さく設定している。
【００３３】
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２つの短辺を開口４５の縁に設けてある２つの弾性可撓片４６，４６の湾曲部４６ａ，４６ａ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圧することにより押し込めばよい。
【００３４】
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２つの弾性可撓片４６，４６を互いに遠ざける向きに弾性的に撓ませることになって、開口４５の間口を広げるので、開口４５内へのセンサ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の鍔状張り出し片２２，２２が第２支持環体４０の開口４５の縁に当接するまでセンサ２０がセンサポケット４５内に嵌入されると、弾性可撓片４６，４６がその弾性復元力により元の姿勢に戻って、開口４５の間口を狭めるとともに、この弾性可撓片４６，４６の湾曲部４６ａ，４６ａがセンサ２０の保護カバーの上端面に引っ掛けられることになる。このとき、センサ２０の鍔状張り出し片２２，２２が開口４５の縁で受け止められているから、センサ２０が開口４５から嵌入方向奥側つまり径方向内向きへ抜け出せなくなり、また、弾性可撓片４６，４６の湾曲部４６ａ，４６ａがセンサ２０の保護カバーの上端面に引っ掛けられているから、センサ２０が開口４５から嵌入方向手前側つまり径方向外向きへ抜け出せなくなり、結局、センサ２０が径方向で位置決めされることになる。しかも、センサ２０は、２つの弾性可撓片４６，４６の両付け根側部分で挟まれているから、周方向にも位置決めされることになる。
【００３５】
このような形態でセンサ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に取り付けてあるセンサ２０の一側面が外輪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と第２支持環体４０の環状板部４２とで挟まれることになるので、センサ２０が軸方向で位置決めされる。
【００３６】
このように、センサ２０を、第２支持環体４０に対して径方向ならびに周方向に位置決めするとともに、軸受装置５の外輪５ｂの端面に当接させて軸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が突発的あるいは寿命などで故障するなどして交換する必要がある場合には、まず、故障したセンサ２０の鍔状張り出し片２２，２２を掴んで単に径方向外向きに引っ張ることにより、第２支持環体４０の開口４５から無理抜きすればよい。このとき、センサ２０の上端面の２つの短辺が２つの弾性可撓片４６，４６の湾曲部４６ａ，４６ａに当接して、それらを互いに遠ざけて開口４５の間口を広げるから、センサ２０を引き出せるようになる。この後、新しいセンサ２０を開口４５に上記同様に嵌入すればよい。
【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、開口４５に対してセンサ２０を着脱するにあたって作業者がセンサ２０を単に押し込んだり引き抜いたりするだけでもって、センサ２０そのもので第２支持環体４０の弾性可撓片４６，４６を撓ませるようにして開口４５に対するセンサ２０の出し入れを可能にするようにしている。これにより、センサ２０の着脱作業が、従来のように弾性係止片を指でつまんで撓ませる作業に比べてはるかに単純かつ簡単に行えるようになる。このようにセンサ２０の着脱操作を簡単にできれば、特にセンサ２０の配置場所が狭い場合でも、支障なく行えるようになり、有利である。
【００４１】
また、センサ２０については鍔状張り出し片２２，２２を設けるだけと従来例に比べて簡素な外形にしているから、センサ２０の成形金型のキャビティ形状を簡単なものにでき、製作コストの低減に貢献できる。
【００４２】
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。
【００４３】
（１）上記実施形態では、センサ２０をパルサリング１０に対して軸方向で対向させるようにした例を挙げているが、例えば図５に示す実施形態のように、径方向で対向させるようにしてもよい。図５の実施形態では、パルサリング１０および第１支持環体３０を共に円筒形に形成し、第１支持環体３０の外周面にパルサリング１０を貼着するようにし、さらに、センサ２０については径方向下向きにセンサ面を位置させるようにしている。
【００４４】
（２）上記実施形態では、センサ２０を第２支持環体４０に対して径方向から着脱させるようにした例を挙げているが、図示しないが、軸方向から着脱させるようにしてもよい。
【００４５】
（３）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６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。
【００４６】
（４）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。
【００４７】
（５）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。
【００４８】
【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、センサを支持環体の開口に対して着脱するとき、作業者がセンサを開口へ向けて単に押し込んだり引いたりすることによってセンサそのもので支持環体側の弾性可撓片を撓ませるようにするだけでよくなっているから、センサの着脱作業を、従来のように弾性係止片を指でつまんで撓ませる作業に比べてはるかに単純かつ簡単に行うことができる。このようにセンサの着脱操作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い場合でも、支障なく行えるようになり、有利である。
【００４９】
しかも、センサについては張り出し部を設けるだけと従来例に比べて簡素な外形にしているから、センサの成形金型のキャビティ形状を簡単なものにでき、製作コストを低減できるようになる。
【００５０】
特に、請求項３の発明のように、センサを支持環体の環状板部と非回転側部材の端面とで挟むようにして位置決めするようにしていれば、上記効果に加えて、パルサリングに対するセンサの相対位置を安定にできるようになり、センサによる検出精度の向上に貢献できる。
【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】本発明の他の実施形態の回転速度検出装置で、使用対象に取り付けた状態を示す部分拡大の断面図
【図６】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センサの鍔状張り出し片
４０第２支持環体
４１第２支持環体の円筒部
４５第２支持環体のセンサ取付用の開口
４７第２支持環体の弾性可撓片[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotational speed detection device that detects the rotational speed of a rotating member. This rotational speed detection device is used, for example, as information input means in an anti-lock brake system (ABS) of an automobile.
[0002]
[Prior art]
Generally, in the ABS, a rotational speed detection device is attached to a hub unit of a vehicle in order to detect the rotational speed of a wheel.
[0003]
There are two types of rotational speed detection devices, so-called passive type and active type, depending on the detection form, both of which are configured by combining a pulsar ring and a sensor.
[0004]
There are two types of hub units to be mounted with this rotational speed detection device, one for driving axles and one for driven axles, both of which have a pulsar ring on the rotating side member of the hub unit, A sensor is attached to the non-rotating side member of the unit.
[0005]
By the way, a pulsar ring and a sensor having different configurations and functions as described below are used for the passive type and the active type of the rotational speed detection device.
[0006]
In the case of the passive type, the pulsar ring is configured to provide a plurality of windows at equal intervals in the circumferential direction of a cylindrical or annular plate-shaped magnetic material, and the sensor includes a magnet and a detection coil that detects a change in magnetic flux density. It is. In this case, if the relative position of the sensor changes with the rotation of the pulsar ring, the magnetic flux density of the sensor's magnet changes periodically, and this change in the magnetic flux density is detected by the detection coil. To do.
[0007]
In the case of the active type, the pulsar ring has a configuration in which magnetic poles having different polarities are alternately arranged in the circumferential direction, and the sensor is configured by a Hall element that detects the direction of the magnetic field (lines of magnetic force). In this case, when the relative position with the sensor changes one by one with the rotation of the pulsar ring, the direction of the magnetic field passing through the sensor is periodically reversed by this change. The sensor detects the periodic reversal of the direction of the magnetic field and outputs a pulse signal having a frequency corresponding to the rotation speed of the pulsar ring. This pulse signal is input to an ABS signal processing circuit (not shown). The signal processing circuit rotates the wheel based on information such as the pulse signal input from the sensor 40 and the diameter of the wheel input in advance. It comes to recognize the speed.
[0008]
By the way, any sensor mentioned above is indirectly attached to a non-rotating side member via a support ring. In addition, the sensor is fixed to the support ring.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional example, since the sensor is fixed to the support ring, not only the mounting is troublesome, but when replacing the sensor due to a failure or the like, only the sensor cannot be removed and the support is supported. It is necessary to remove it with the annulus, which is troublesome.
[0010]
On the other hand, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-263221, there is a sensor in which a sensor can be attached to and detached from a support ring.
[0011]
In this example, an engaging portion is provided on the support ring attached to the non-rotating side member, and an elastic locking piece is provided on the sensor, and the elastic locking piece is hooked on the engaging portion in a snap-fit state. Yes. When attaching the sensor, the elastic locking piece should be inserted into the engaging portion of the support ring with the operator pinching it with a finger, and when removing the sensor, the elastic locking piece The operator may pinch the piece with his / her finger to bend it while releasing the hook of the elastic locking piece to the engaging portion.
[0012]
By the way, in the above conventional example, since the elastic locking piece is provided on the sensor side, it is pointed out that the operation of the elastic locking piece for attaching and detaching the sensor is troublesome, and it is difficult to work particularly in a narrow place. Is pointed out. Further, since it is necessary to provide an elastic locking piece on the sensor, the shape of the cavity of the molding die becomes complicated, and the manufacturing cost is increased.
[0013]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to enable simple and easy sensor attachment / detachment work in a rotational speed detection device.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The rotational speed detection apparatus according to claim 1 of the present application is a rotational speed detection apparatus that detects a rotational speed of a rotating member among a cylindrical body and a shaft body that are concentrically arranged so as to be relatively rotatable. A pulsar ring that is attached to the side member, and a sensor that is attached to the non-rotating side member in a non-contact opposed manner to the circumferential required position of the pulsar ring and detects a change in the relative position accompanying the rotation of the pulsar ring. The sensor is attached to the non-rotation side member via a support ring, and the support ring is concentric with the axis of the rotation side member and is fitted to the outer peripheral cylindrical surface of the non-rotation side member. A cylindrical portion to be fixed together, and an annular plate portion extending in the radial direction on one axial end side of the cylindrical portion, and having a sensor mounting opening penetrating radially inward and outward in a circumferential required region of the cylindrical portion. The sensor has The sensor is detachably attached to the opening, and is positioned and attached to the opening in a radial direction and a circumferential direction, and the sensor is attached to the support ring, and the inner surface of the annular plate portion and the sensor The sensor is sandwiched from the axial direction with the end surface along the radial direction of the non-rotating side member and is positioned in the axial direction, and the sensor is formed in an outer shape that can be fitted into the opening from the radial direction. A protruding portion that abuts against the edge of the opening is provided so as to prevent the protrusion from being inserted into the insertion direction in the insertion direction, and a plurality of elastic flexible pieces are provided in the vicinity of the opening. As the edge is pushed inward in the radial direction along the elastic flexible piece, it is bent in a direction away from each other to allow the sensor to be inserted into the opening. As it is elastically restored and locked to the upper end surface of the sensor to prevent the sensor from coming out radially outward, the upper end of the sensor is pushed radially outward along the elastic flexible piece, The sensor is bent in a direction away from each other to allow the sensor to leave the opening.
[0016]
The rotational speed detection device according to claim 2 of the present application is the rotational speed detection device according to claim 1 , wherein the opening of the support ring is formed in a rectangular shape, and the outer shape of the sensor is formed in the opening. It is formed in a prismatic shape that can be inserted, the projecting portion of the sensor is formed in a bowl shape, and the elastic flexible piece of the support ring extends along the radial direction from the edges of two opposing sides of the rectangular opening. The shape has a curved portion that protrudes and faces the opening on the protruding end side.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, the rotational speed detecting device according to the second aspect is the rotational speed detecting device according to the second aspect, wherein the elastic flexible piece is in a radial direction at a central position in an axial direction on two short sides of the opening. These elastic flexible pieces are provided in a state of protruding outward, and extend from the base side to the middle along the radial direction, and are viewed from the side facing the opening in the region from the middle to the protruding end. A substantially semicircular curved portion is provided, and this curved portion can be elastically bent in the circumferential direction with the base as a fulcrum by pressing the lower end of the sensor, and each elastic flexible piece The spacing distance between the bases of the elastic flexible pieces is set slightly larger than the longitudinal width dimension of the sensor, while the spacing distance between the vertices of the curved portions of each elastic flexible piece is slightly larger than the longitudinal width dimension of the sensor. It is set small.
[0018]
In short, according to the present invention, when the sensor is attached to or detached from the opening of the support ring, the operator simply pushes or pulls the sensor toward the opening, and accordingly, the sensor itself is elastically flexible on the support ring side. The piece is bent to allow the sensor to be taken in and out of the opening. As a result, the attaching / detaching operation of the sensor can be performed much more simply and easily than the operation of pinching and bending the elastic locking piece with a finger as in the prior art.
[0019]
Further, since the sensor has a simple outer shape as compared with the conventional example only by providing an overhanging portion, the cavity shape of the molding die of the sensor can be simplified.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The details of the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
[0021]
First, a configuration of a hub unit exemplified as a use target of the rotational speed detection device of the present invention will be described. 4 is a longitudinal sectional view showing a hub unit equipped with the rotational speed detection device of FIG. In the figure, 1 is a hub unit, 2 is a drive axle of an automobile, and 3 is an axle case of the automobile.
[0022]
The hub unit 1 is of a type that is attached to a drive axle 2 of an automobile, and includes a hub wheel 4 and a bearing device 5.
[0023]
The hub wheel 4 includes an annular plate portion 4a to which a wheel (not shown) is attached, and a shaft portion 4b in which the drive axle 2 is spline-fitted to the shaft center portion. A bearing device 5 is externally mounted on the outer peripheral surface of the shaft portion 4 b of the hub wheel 4.
[0024]
The bearing device 5 is composed of a double-row outward angular ball bearing that uses the outer peripheral surface of the shaft portion 4b of the hub wheel 4 as one inner ring, and is a single-row inner ring 5a that is press-fitted and fitted to the outer periphery of the shaft portion 4b. A single outer ring 5b having two rows of raceway grooves, a plurality of balls 5c arranged in two rows, and two crown-shaped cages 5d and 5d. A radially outward flange 5e is provided on the outer periphery of the outer ring 5b, and is fixed to the axle case 3 via the flange 5e. That is, the bearing device 5 is used in a form in which the outer ring 5b is not rotated and the inner ring 5a is rotated.
[0025]
The rotational speed detection device 6 according to the present invention is attached to one shaft end portion of the bearing device 5 of such a hub unit 1.
[0026]
1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an exploded perspective view of a rotational speed detection device, FIG. 2 is a perspective view of a main part showing a state where a sensor is attached to a second support ring, and FIG. 3 is an operation of attaching the sensor to the second support ring. It is explanatory drawing which shows.
[0027]
The rotational speed detection device 6 includes a pulsar ring 10 and a sensor 20, and in this embodiment, a so-called active type is adopted.
[0028]
The pulsar ring 10 is made of a plastic magnet provided with magnetic poles having different polarities alternately in the circumferential direction. This plastic magnet is a well-known one. However, a synthetic metal injection molded product mixed with magnetic powder or a magnetic metal material such as sintered ferrite is used as a base material, and the circumferential required angular regions thereof are alternately S poles, It is manufactured by magnetizing the N pole.
[0029]
The sensor 20 is a known Hall IC. Although not shown in detail, the Hall IC has a structure in which an IC chip is molded with a protective cover made of synthetic resin. In this embodiment, the outer shape of the protective cover of the sensor 20 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and the cord wire 21 is drawn from the upper end thereof. Further, in this sensor 20, an IC chip is embedded so that a required area on one side surface of the sensor 20 is a sensor surface, and a mark indicating the sensor surface (not shown) is provided in the region to be the sensor surface. Is described. Further, hook-shaped projecting pieces 22, 22 projecting in the lateral direction are integrally formed on the two long sides of the upper end surface of the sensor 20.
[0030]
The pulsar ring 10 is attached to the outer peripheral surface of the shaft end of the inner ring 5a of the bearing device 5, and the sensor 20 is pivoted at a required position in the circumferential direction of the pulsar ring 10 with respect to the shaft end of the outer ring 5b of the bearing device 5. It is mounted in a state where it faces non-contact from the direction. The pulsar ring 10 and the sensor 20 are attached indirectly via first and second support ring bodies 30.40 described below.
[0031]
The first support ring body 30 is made of an annular iron plate whose upper half section is press-formed in a substantially L shape. In the first support ring 30, the cylindrical portion 31 is press-fitted and fitted onto the outer peripheral surface of the shaft end of the inner ring 5 a of the bearing device 5, and the pulsar ring 10 is attached to the outer surface of the annular plate portion 32 along the radial direction. Is done.
[0032]
The second support ring body 40 is made of an annular iron plate that is press-formed in a staircase shape. The second support ring 40 includes a cylindrical portion 41 that is press-fitted and fitted onto the outer peripheral surface of the outer ring 5b of the bearing device 5, and a bearing that falls radially inward from the outer end of the cylindrical portion 41 and that is a bearing. An annular plate portion 42 that closes the annular space between the inner and outer rings 5a and 5b of the device 5, and a rubber lip connected to the inner periphery of the annular plate portion 42 and in contact with the outer peripheral surface of the drive axle 2 on the inner peripheral surface And a cylindrical flange 43 to which 44 is bonded. Note that a rectangular sensor mounting opening 45 penetrating inward and outward in the radial direction is provided at one place on the circumference of the cylindrical portion 41, and elastically elastic is provided at the axial center positions of the two short sides of the opening 45. The flexible pieces 46 are provided so as to protrude outward in the radial direction. These elastic flexible pieces 46 extend straight from the root side to the middle along the radial direction, and extend from the middle to the protruding end. A curved portion 46a having a substantially semicircular shape in a side view facing the inside of the opening 45 is provided in this area. The elastic flexible pieces 46, 46 can be flexed elastically in the circumferential direction with the root as a fulcrum by applying an external force to the curved portions 46a, 46a. The two elastic flexible pieces 46 and 46 prevent the sensor 20 from coming out radially outward in a state where the sensor 20 is fitted in the opening 45. For this purpose, the distance between the bases of the two elastic flexible pieces 46 and 46 is set to be slightly larger than the longitudinal width of the protective cover of the sensor 20, while the curvature of the two elastic flexible pieces 46 and 46 is set. The distance between the vertices of the portions 46a and 46a is set slightly smaller than the longitudinal width of the protective cover of the sensor 20.
[0033]
Here, in order to attach the sensor 20 to the second support ring 40, two short sides of the lower end surface of the protective cover of the sensor 20 are provided at the edge of the opening 45 as shown in FIG. What is necessary is just to push in the sensor 20 simply by pressing inward in the radial direction from the outer diameter side, as shown by the arrow, in contact with the curved portions 46a, 46a of two elastic flexible pieces 46, 46.
[0034]
As the sensor 20 is pushed in, as shown in FIG. 3B, the sensor 20 itself flexes the two elastic flexible pieces 46 and 46 in a direction away from each other. Since the frontage is widened, the insertion of the sensor 20 into the opening 45 is allowed. Then, as shown in FIG. 3C, when the sensor 20 is fitted into the sensor pocket 45 until the flange-like protruding pieces 22, 22 of the sensor 20 abut against the edge of the opening 45 of the second support ring 40. The elastic flexible pieces 46 and 46 are restored to their original postures by the elastic restoring force to narrow the opening of the opening 45, and the curved portions 46 a and 46 a of the elastic flexible pieces 46 and 46 are the protective cover of the sensor 20. It will be hooked on the upper end surface. At this time, since the hook-like projecting pieces 22 and 22 of the sensor 20 are received by the edge of the opening 45, the sensor 20 cannot be pulled out from the opening 45 in the insertion direction, that is, radially inward, and the elastic flexible piece. Since the curved portions 46a and 46a of 46 and 46 are hooked on the upper end surface of the protective cover of the sensor 20, the sensor 20 cannot come out from the opening 45 toward the front side in the insertion direction, that is, radially outward. Will be positioned in the direction. Moreover, since the sensor 20 is sandwiched between the two base portions of the two elastic flexible pieces 46, 46, the sensor 20 is also positioned in the circumferential direction.
[0035]
After the sensor 20 is attached to the second support ring 40 in such a form, the second support ring 40 may be attached to the shaft end of the bearing device 5 as shown in FIG. In other words, the cylindrical portion 41 of the second support ring 40 is applied to the cylindrical portion 41 of the second support ring 40 from the outer end face side of the outer ring 5b of the bearing device 5 and pressed against the outer ring 5b. The part 41 is press-fitted into the outer peripheral surface of the shaft end of the outer ring 5b. As a result, one side surface of the sensor 20 attached to the second support ring 40 is brought into contact with the outer end surface of the outer ring 5b, so that the sensor 20 is an annular plate of the outer ring 5b and the second support ring 40. The sensor 20 is positioned in the axial direction because it is sandwiched between the portions 42.
[0036]
In this way, if the sensor 20 is positioned in the radial direction and the circumferential direction with respect to the second support ring 40 and is positioned in the axial direction by contacting the end surface of the outer ring 5b of the bearing device 5, the pulsar ring Since the relative position in the axial direction and the radial direction with respect to 10 can be accurately managed, it is possible to contribute to the improvement of detection accuracy by the sensor 20.
[0037]
When the sensor 20 needs to be replaced due to sudden or failure, for example, first, the hook-like protruding pieces 22 and 22 of the failed sensor 20 are grasped and simply pulled outward in the radial direction. Therefore, it is only necessary to forcibly remove from the opening 45 of the second support ring body 40. At this time, the two short sides of the upper end surface of the sensor 20 abut against the curved portions 46a and 46a of the two elastic flexible pieces 46 and 46, and they are moved away from each other to widen the opening of the opening 45. It can be pulled out. Thereafter, a new sensor 20 may be inserted into the opening 45 in the same manner as described above.
[0038]
Next, the operation of the active type rotational speed detection device 6 will be described.
[0039]
When the pulsar ring 10 rotates synchronously with the rotation of the hub wheel 4, each magnetic pole of the pulsar ring 10 sequentially faces the non-rotating sensor 20. Here, since the direction of the magnetic field (lines of magnetic force) generated between the plurality of pairs of magnetic poles of the pulsar ring 10 is alternately reversed in the circumferential direction, the direction of the magnetic field passing through the sensor 20 with the rotation of the pulsar ring 10 is Inverts sequentially with a period according to the rotation speed. Therefore, the sensor 20 detects the above-described periodic reversal of the direction of the magnetic field, and outputs a pulse signal having a frequency corresponding to the rotational speed of the pulsar ring 10. This pulse signal is input to an ABS signal processing circuit (not shown). The hub wheel 4 is based on the pulse signal input from the sensor 20 and information such as the diameter of the wheel input in advance by the signal processing circuit. It is designed to recognize the rotational speed of the wheels attached to the.
[0040]
As described above, when the sensor 20 is attached to and detached from the opening 45, the operator simply pushes in or pulls out the sensor 20, and the elastic flexible piece 46 of the second support ring body 40, the sensor 20 itself. 46 is bent so that the sensor 20 can be inserted into and removed from the opening 45. Thereby, the attaching / detaching operation of the sensor 20 can be performed much more simply and easily than the operation of pinching and bending the elastic locking piece with a finger as in the prior art. Thus, if the sensor 20 can be easily attached and detached, it is advantageous in that it can be performed without any trouble even when the location of the sensor 20 is particularly small.
[0041]
Further, since the sensor 20 has a simple outer shape as compared with the conventional example only by providing the hook-shaped projecting pieces 22 and 22, the cavity shape of the molding die of the sensor 20 can be simplified, and the manufacturing cost is reduced. Can contribute.
[0042]
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Various application and deformation | transformation can be considered.
[0043]
(1) In the above embodiment, an example is given in which the sensor 20 is opposed to the pulsar ring 10 in the axial direction. For example, as in the embodiment shown in FIG. Also good. In the embodiment of FIG. 5, both the pulsar ring 10 and the first support ring 30 are formed in a cylindrical shape, and the pulsar ring 10 is adhered to the outer peripheral surface of the first support ring 30. The sensor surface is positioned downward in the direction.
[0044]
(2) In the above embodiment, the sensor 20 is attached to and detached from the second support ring 40 from the radial direction. However, although not shown, the sensor 20 may be attached and detached from the axial direction.
[0045]
(3) In the above-described embodiment, the pulsar ring 10 is attached to the first support ring 30 and attached to the portion to be used. For example, as in the embodiment shown in FIG. If the sealing device 50 combining the 51 and the slinger 52 is mounted, the slinger 52 can be used as a substitute for the first support ring 30. In this case, the first support ring 30 can be omitted, which can contribute to cost reduction.
[0046]
(4) In the above embodiment, the rotational speed detection device 6 is used for the hub unit 1 for a driving axle of an automobile, but it is also used for a known driven axle hub unit (not shown). Can do. In addition, although a specific example is not given, in short, the rotational speed detection device 6 of the present invention is a rotational speed of a rotating member among a cylindrical body and a shaft body that are concentrically arranged so as to be relatively rotatable, such as an industrial machine. Can be used where it is necessary to detect.
[0047]
(5) Although the Hall element is used as the sensor 20 in the above embodiment, it can be a magnetoresistive element.
[0048]
【The invention's effect】
In the rotational speed detection device according to the first to fourth aspects of the present invention, when the sensor is attached to or detached from the opening of the support ring body, the operator supports the sensor itself by simply pushing or pulling the sensor toward the opening. Since it is only necessary to bend the elastic flexible piece on the annulus side, the attaching / detaching operation of the sensor is much simpler and easier than the conventional operation of pinching the elastic locking piece with a finger and bending it. It can be done easily. If the sensor can be easily attached / detached in this manner, it is advantageous in that it can be performed without any trouble even when the location of the sensor is small.
[0049]
Moreover, since the sensor has a simple outer shape as compared with the conventional example only by providing an overhanging portion, the cavity shape of the molding die of the sensor can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0050]
In particular, if the sensor is positioned so as to be sandwiched between the annular plate portion of the support ring and the end surface of the non-rotating side member as in the invention of claim 3, in addition to the above effects, the sensor relative to the pulsar ring The position can be stabilized, and it can contribute to the improvement of detection accuracy by the sensor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a rotational speed detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial perspective view showing a state in which a sensor is attached to a second support ring. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a hub unit equipped with the rotational speed detection device of FIG. 1. FIG. 5 is a rotational speed detection device according to another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view showing an attached state. FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view showing an example in which the pulsar ring of the rotational speed detecting device of the present invention is attached to a sealing device.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hub unit 2 Drive axle 3 Axle case 4 Hub wheel 5 of a hub unit 5 Bearing device 6 of a hub unit Rotational speed detection device 10 Pulsar ring 20 of a rotational speed detection device Sensor 22 of a rotational speed detection device 22 Support ring body 41 Cylindrical portion 45 of second support ring body Sensor opening 47 of second support ring body Elastic flexible piece of second support ring body

Claims

A rotational speed detection device that detects a rotational speed of a rotating member among a cylindrical body and a shaft body that are concentrically arranged so as to be relatively rotatable,
Pulsar ring attached to the rotation side member;
A sensor that is attached to the non-rotating side member in a state of being in non-contact opposition to a required position in the circumferential direction of the pulsar ring, and that detects a change in the relative position accompanying the rotation of the pulsar ring,
The sensor is attached to the non-rotating side member via a support ring,
A cylindrical portion that is concentric with the axis of the rotation-side member and is fitted and fixed to the outer peripheral cylindrical surface of the non-rotation-side member; and an annular plate that extends radially along one axial end of the cylinder portion. A sensor mounting opening that penetrates radially inward and outward in the circumferential required region of the cylindrical portion,
The sensor is detachably attached to the opening and is positioned and attached to the opening in a radial direction and a circumferential direction.
The sensor is sandwiched from the axial direction between the inner surface of the annular plate portion and the end surface along the radial direction of the non-rotating side member in a state of being attached to the support ring, and is positioned in the axial direction.
The sensor is formed in an outer shape that can be fitted into the opening from the radial direction, and has a projecting portion that abuts against an edge of the opening so as to prevent the sensor from slipping out into the insertion direction when the sensor is fitted into the opening.
A plurality of elastic flexible pieces are provided in the vicinity of the opening. The elastic flexible pieces are separated from each other as the lower end edge of the sensor is pushed radially inward along the elastic flexible pieces. While being bent to allow the sensor to be inserted into the opening, the sensor is elastically restored after the sensor is inserted and is locked to the upper end surface of the sensor to prevent the sensor from coming out radially outward. When the upper end of the sensor is pushed radially outward along the elastic flexible piece, the sensor is deflected away from each other to allow the sensor to leave the opening. Rotation speed detection device.

The rotational speed detection device according to claim 1 ,
The opening of the support ring is formed in a rectangular shape, the outer shape of the sensor is formed in a prismatic shape that can be fitted into the opening, and the projecting portion of the sensor is formed in a bowl shape. The elastic flexible piece is shaped to have a curved portion that protrudes along the radial direction from the edges of two opposing sides of the rectangular opening and faces the opening on the protruding end side. Speed detection device.

The rotational speed detection device according to claim 2 ,
The elastic flexible pieces are provided in a state of projecting radially outward at axial center positions on the two short sides of the opening, and these elastic flexible pieces are radially extending from the base side to the middle. Is provided with a substantially semicircular curved portion in side view facing the opening in the region from the middle to the protruding end, and this curved portion is rooted by pressing the lower end portion of the sensor. Can be elastically bent in the circumferential direction with the fulcrum as the fulcrum, and the spacing between the bases of each elastic flexible piece is set slightly larger than the longitudinal width dimension of the sensor. A rotational speed detection device, characterized in that the spacing between the vertices of the bending portion of the flexure is set slightly smaller than the longitudinal width dimension of the sensor.