JP5104067B2 - 回転速度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、車軸に装着された車輪の回転速度を検出するための回転速度検出装置に関するものである。

車両（例えば、自動車）のハブユニットには、車軸の先端部に装着されている車輪の回転速度を検出するための回転速度検出装置が取り付けられている。この回転速度検出装置によって得られた各種の情報は、車両のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）等に使用される。この回転速度検出装置として、ハブユニットにおける転がり軸受の内輪に取り付けられ、内輪と一体に回転するパルサリングと、パルサリングと対向して転がり軸受の外輪に取り付けられ、静止状態に保持されるセンサとを有し、車輪の回転速度をセンサによって検出するように構成されたものが知られている（特許文献１を参照）。

車両のアンチロックブレーキシステム等を正確に作動させるためには、車輪の回転速度を高精度に検出することが必要である。しかし、センサの周辺部に異物（砂、泥、ごみ、雨水等）が侵入すると、異物が堆積したり、センサやパルサリングに付着したりして、センサの検出精度を低下させることがある。
特開２０００−２２１２０３号公報

本発明は、上記した事情に鑑み、回転速度検出装置のセンサの周辺部に異物が侵入しないようにすることを課題としている。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を達成するための本発明は、
車軸に装着された車輪の回転速度を検出するための回転速度検出装置であって、
前記車軸に取り付けられ、車軸と一体に回転するパルサリングと、前記パルサリングと対向して車体に静止状態で取り付けられるリング状のカバー体と、前記パルサリングの回転数を検出するために、前記カバー体に取り付けられるセンサとを有し、
前記カバー体は、
円筒状で、前記センサを挿通させるためのセンサ取付孔がラジアル方向に設けられた本体部と、
前記本体部におけるアキシャル方向の一方側に、ラジアル方向の内側に延設され、その先端部が前記車軸の外周面に沿って屈曲されることにより、前記先端部に屈曲部が形成された周壁部とを備え、
前記車軸は、外径が軸線方向に同一であるストレート外周部と、外径が車両インナ側に向かって連続的に増大するテーパ外周部とを有し、
前記周壁部は、前記車軸のストレート外周部の直上方に配置され、
前記屈曲部は、前記車軸のストレート外周部に沿って車両インナ側に屈曲される第１屈曲部と、前記第１屈曲部における前記車軸のストレート外周部とテーパ外周部との接続部の直上方から、前記テーパ外周部に沿って車両インナ側に屈曲される第２屈曲部とを備え、
前記第１屈曲部と前記ストレート外周部との間及び前記第２屈曲部と前記テーパ外周部との間に、前記センサの周囲への異物の侵入を防止する微小な隙間がそれぞれ形成されていることを特徴としている。

本発明に係る回転速度検出装置は、上記したように構成されていて、センサが取り付けられるカバー体の周壁部の先端部と車軸の外周面との間に隙間（ラビリンス隙間）が形成されている。この隙間の大きさは、例えば０．１ないし０．５ｍｍである。そして、周壁部の先端部を屈曲させる方向は、車両アウタ側及び車両インナ側のいずれであってもよい。屈曲部により、車軸の外周面の広い範囲が覆われる。これにより、車軸の回転を阻害することなく、車軸の外周面を伝って流下する異物が、センサの周辺部に侵入することが防止される。また、屈曲部と車軸とが非接触状態で保持されるため、車軸を摩耗させたり、カバー体の取付位置をずらしたりすることはない。上記した結果、センサの周辺部に異物が堆積したり、センサやパルサリングに異物が付着したりするおそれが小さくなり、長期間に亘って車輪の回転速度を高精度に検出することができる。

そして、前記車軸は、外径が軸線方向に同一であるストレート外周部と、外径が車両インナ側に向かって連続的に増大するテーパ外周部とを有していて、
前記周壁部は、前記車軸のストレート外周部の直上方に配置され、
前記屈曲部は、前記車軸のストレート外周部に沿って車両インナ側に屈曲される第１屈曲部と、前記第１屈曲部における前記車軸のストレート外周部とテーパ外周部との接続部の直上方から、前記テーパ外周部に沿って車両インナ側に屈曲される第２屈曲部とを備えているようにすることができる。

車軸にストレート外周部とテーパ外周部とが設けられていても、第１及び第２の屈曲部によって車軸の双方の部分が覆われるため、異物の侵入が防止される。

前記第１屈曲部に対する第２屈曲部の傾斜角度は、前記車軸のストレート外周部に対するテーパ外周部の傾斜角度よりも大であることが望ましい。

これにより、車軸のテーパ外周部と第２屈曲部とが干渉するおそれをなくすことができる。

前記センサ取付孔の周方向の長さは、前記センサの幅と同一に形成されていて、
前記センサには、前記本体部のセンサ取付孔に挿通されたときに、前記本体部と当接するストッパ部が幅方向に突出して設けられているようにできる。

これにより、カバー体に取り付けられたセンサのラジアル方向の位置決めが容易になされるとともに、センサ取付孔に挿通されたセンサが、周方向にずれることが防止される。

本発明の実施例を説明する。図１は本発明の実施例の回転速度検出装置１００が装着されたハブユニット２００の正面断面図、図２は車両アウタ側から見た回転速度検出装置１００の分解斜視図、図３はセンサ１６を分離させた状態のカバー体１７の斜視図、図４は回転速度検出装置１００の正面図、図５は同じく側面断面図である。

本発明の実施例の回転速度検出装置１００について説明する。最初に、図１を参照しながら、車両のハブユニット２００について説明する。図１においては、図面視における右側が「車両アウタ側」であり、同じく左側が「車両インナ側」である。本実施例のハブユニット２００は、ハブホイール１と、車体（アクスルハウジング２）に対してハブホイール１を回転可能に支持するための転がり軸受３とを備えていて、アクスルハウジング２と等速ジョイント４（ＣＶＪ）との間に介装されている。等速ジョイント４の車両アウタ側の端部はハブホイール１とスプライン嵌合されていて、等速ジョイント３の駆動力が、ハブホイール１のフランジ部１ａに取り付けられる車輪（図示せず）に伝達されるようになっている。また、等速ジョイント４におけるスプライン嵌合部以外の部分は、外径が同一のストレート外周部４ａと、外径が、車両インナ側の端面に向かうにつれて徐々に大きくなるテーパ外周部４ｂとを備えている。なお、本明細書で使用される「車軸」は、ハブホイール１と等速ジョイント４との両方の概念を含んでいる。

転がり軸受３について説明する。図１に示されるように、本実施例の転がり軸受３は複列アンギュラ玉軸受であり、ハブホイール１の外周面に圧入され、等速ジョイント４によってアキシャル方向に押圧されることにより、ハブホイール１と一体に回転される一対の内輪（車両アウタ側の内輪５と車両インナ側の内輪６）と、取付用フランジ部７を介してアクスルハウジング２に固定される外輪８と、一対の内輪５，６と外輪８との間に介装される複数個の転動体（玉９）とを備えている。各内輪５，６は、連続状態で接合される大径部と小径部とから成り、両者の接合部分に玉９を転動させる内輪軌道面１１，１２が設けられている。車両アウタ側の内輪５の大径部側の端面部５ａ（車両アウタ側の端面部）は、ハブホイール１のフランジ部１ａの下端部に当接されている。また、車両インナ側の内輪６の大径部側の端面部６ａ（車両インナ側の端面部）は、等速ジョイント４に当接されている。そして、各内輪５，６の小径部側の端面部は、突き合わされた状態で対向配置されている。

同様に、外輪８の内周面には外輪軌道面１３が形成されている。そして、複数個の玉９は、保持器１４によって保持されている。

回転速度検出装置１００について説明する。図２及び図３に示されるように、本実施例の回転速度検出装置１００は、ハブホイール１と一体に回転されるパルサリング１５と、パルサリング１５の回転数（車輪の回転速度）を検出するためのセンサ１６と、センサ１６を支持するためのリング状のカバー体１７とを備えている。パルサリング１５はリング状であり、Ｎ極とＳ極が周方向に交互に着磁されていて、車両インナ側の内輪６の大径部の外周面に固定されている（図１参照）。これにより、パルサリング１５は、内輪６（即ち、ハブホイール１）と一体に回転される。

図２及び図３に示されるように、センサ１６は、ヘッド部１８とリード線１９とを備えている。ヘッド部１８の先端部で、その表面部（取付け状態における車両インナ側の面）には傾斜面部２１が形成されている。また、ヘッド部１８の表面部には、ヘッド部１８の長手方向と直交する方向に凹溝部２２が形成されている。更に、ヘッド部１８の両側面部には、幅方向に突出する一対のストッパ部１８ａが設けられている。

図１に示されるように、カバー体１７は、短円筒状の本体部２３におけるアキシャル方向の一端部（車両アウタ側の端部）に設けられた連結部２４が、アクスルハウジング２と外輪８との隙間に圧入されることによって固定される。図２及び図３に示されるように、本体部２３の所定位置には、センサ１６のヘッド部１８を挿通するためのセンサ取付孔２５が、ラジアル方向に設けられている。図４に示されるように、センサ取付孔２５の内幅（周方向の長さ）をＷ１、センサ１６のヘッド部１８の幅をＷ２とすると、センサ取付孔２５の内幅Ｗ１はヘッド部１８の幅Ｗ２とほぼ同一である。一対のストッパ部２３が設けられている部分の幅Ｗ３は、カバー体１７の本体部２３の内幅Ｗ１よりも大きい。即ち、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３である。また、図５に示されるように、センサ取付孔２５のアキシャル方向の長さをＬ１、センサ１６のヘッド部１８の厚みをＬ２とすると、センサ取付孔２５の長さＬ１は、ヘッド部１８の厚みＬ２よりも僅かに大きい。

カバー体１７の本体部２３におけるアキシャル方向の他端部（車両インナ側の端部）には、ラジアル方向の内側（等速ジョイント４の軸線側）に向かって環状の周壁部２６が延設されている。図５及び図６に示されるように、周壁部２６の先端部（下端部）は、等速ジョイント４のストレート外周部４ａから微小な隙間ｅ１（ラビリンス隙間）だけ離れた直上方に配置されていて、ストレート外周部４ａに沿って車両インナ側にほぼ直角に屈曲されて、第１屈曲部２７が形成されている。第１屈曲部２７の先端部は、等速ジョイント４におけるストレート外周部４ａとテーパ外周部４ｂとの接続部の直上方に配置されていて、テーパ外周部４ｂに沿って車両インナ側に屈曲されて、第２屈曲部２８が形成されている。第２屈曲部２８と車軸４のテーパ外周部４ｂとの間には、微小な隙間ｅ２（ラビリンス隙間）が形成されている。ここで、各隙間ｅ１，ｅ２の大きさは、０．１〜０．５ｍｍとすることが望ましい。これにより、等速ジョイント４の外周面（ストレート外周部４ａとテーパ外周部４ｂ）が、第１及び第２の屈曲部２７，２８により微小な隙間ｅ１，ｅ２を介して広い面積で覆われ、等速ジョイント４の外周面を伝って流下する異物が、センサ１６のヘッド部１８の周辺部に侵入しにくくなる。

そして、周壁部２６の第１屈曲部２７に対する第２屈曲部２８の傾斜角度αは、等速ジョイント４のストレート外周部４ａに対するテーパ外周部４ｂの傾斜角度βよりも大である。これにより、周壁部２６の第２屈曲部２８と等速ジョイント４の外周面とが接触するおそれを確実になくすことができる。

カバー体１７の周壁部２６の背面部（取付け状態における車両アウタ側の面）には、連結部２４の側に突出する突条２９が、周壁部２６の全周に亘って設けられている。これにより、周壁部２６の正面部には、凹溝が周壁部２６の全周に亘って設けられている。この突条２９は、本体部２３の挿通センサ取付孔２５に挿通されたセンサ１６のヘッド部１８をアキシャル方向に押圧するという機能を有している。

本実施例の回転速度検出装置１００の作用を説明する。図１及び図５に示されるように、パルサリング１５が、車両インナ側の内輪６の外周面に装着される。内輪６は、車輪（図示せず）が取り付けられるハブホイール１に圧入されている。このため、パルサリング１５は、車輪と一体に回転する。また、カバー体１７の本体部の連結部２４が、アクスルハウジング２と外輪８との隙間に圧入される。このため、カバー体１７は、車体（アクスルハウジング２）に静止状態で取り付けられる。

センサ１６のヘッド部１８が、カバー体１７の本体部２３に設けられたセンサ取付孔２５に挿通される。ヘッド部１８の先端部に傾斜面部２１が形成されているため、ヘッド部１８をセンサ取付孔２５に挿通させ易い。センサ取付孔２５に挿通されたヘッド部１８は、一対のストッパ部１８ａをカバー体１７の本体部２３の外周面に当接させる。これにより、センサ１６のヘッド部１８が、ラジアル方向に位置決めされる。この状態で、周壁部２６の突条２９がヘッド部１８の凹溝部２２に嵌り込んで、ヘッド部１８をアキシャル方向に押圧する。これにより、センサ１６のヘッド部１８が、アキシャル方向に位置決めされるとともに、ヘッド部１８のラジアル方向の位置決めがより確実になされるとともに、ヘッド部１８の抜止めが図られる。そして、ヘッド部１８の幅Ｗ２は、センサ取付孔２５の内幅Ｗ１とほぼ同一であるため、ヘッド部１８が周方向にずれることはない。これにより、センサ１６のヘッド部１８が、周方向に位置決めされる。上記した結果、センサ１６のヘッド部１８が、アキシャル方向、ラジアル方向及び周方向に位置決めされた状態でカバー体１７に保持される。この状態で、パルサリング１５とヘッド部１８とは対向配置されている。

カバー体１７が、アクスルハウジング２に取り付けられたとき、周壁部２６の先端部２６ａに設けられた第１及び第２の屈曲部２７，２８が、等速ジョイント４の外周面（ストレート外周部４ａとテーパ外周部４ｂ）から微小な隙間ｅ１，ｅ２（ラビリンス隙間）だけ離れて配置される。このため、センサ１６のヘッド部１８の周辺空間部が閉塞され、等速ジョイント４の外周面を伝って流下する異物（砂、泥、ごみ、雨水等）が、センサ１６の周囲に侵入することが防止される。そして、第１及び第２の屈曲部２７，２８が等速ジョイント４の外周面に対して非接触に配置されるため、等速ジョイント４の外周面が摩耗したり、カバー体１７がずれたりするおそれはない。上記した結果、センサ１６の周囲に侵入した異物が堆積したり、パルサリング１５やセンサ１６のヘッド部１８に付着したりすることによって、センサ１６の検出精度に悪影響を及ぼすことが防止されるため、常に高精度な検出結果が得られる。

上記した実施例のカバー体１７では、周壁部２６の先端部が車両インナ側に向かって屈曲されている場合である。しかし、図７に示される実施例のカバー体１７のように、周壁部２６の先端部が車両アウタ側に向かって屈曲されている場合であってもよい。

いずれのカバー体１７の場合であっても、周壁部２６の先端部を屈曲させるだけで済むため、カバー体１７の製作も容易である。

本発明の実施例の回転速度検出装置１００が装着されたハブユニット２００の正面断面図である。 車両アウタ側から見た回転速度検出装置１００の分解斜視図である。 センサ１６を分離させた状態のカバー体１７の斜視図である。 回転速度検出装置１００の正面図である。 同じく側面断面図である。 図５の要部の拡大図である。 別の実施例の回転速度検出装置１００の側面断面図である。

符号の説明

１００ 回転速度検出装置
１ ハブホイール（車軸）
２ アクスルハウジング（車体）
４ 等速ジョイント（車軸）
４ａ ストレート外周部
４ｂ テーパ外周部
１５ パルサリング
１６ センサ
１７ カバー体
１８ ヘッド部（センサ）
２３ 本体部
２５ センサ取付孔
２６ 周壁部
２７ 第１屈曲部
２８ 第２屈曲部
ｅ１，ｅ２ 隙間
Ｗ１ センサ取付孔の周方向の長さ
Ｗ２ センサの幅

Claims (2)

1. 車軸に装着された車輪の回転速度を検出するための回転速度検出装置であって、
   前記車軸に取り付けられ、車軸と一体に回転するパルサリングと、前記パルサリングと対向して車体に静止状態で取り付けられるリング状のカバー体と、前記パルサリングの回転数を検出するために、前記カバー体に取り付けられるセンサとを有し、
   前記カバー体は、
   円筒状で、前記センサを挿通させるためのセンサ取付孔がラジアル方向に設けられた本体部と、
   前記本体部におけるアキシャル方向の一方側に、ラジアル方向の内側に延設され、その先端部が前記車軸の外周面に沿って屈曲されることにより、前記先端部に屈曲部が形成された周壁部とを備え、
   前記車軸は、外径が軸線方向に同一であるストレート外周部と、外径が車両インナ側に向かって連続的に増大するテーパ外周部とを有し、
   前記周壁部は、前記車軸のストレート外周部の直上方に配置され、
   前記屈曲部は、前記車軸のストレート外周部に沿って車両インナ側に屈曲される第１屈曲部と、前記第１屈曲部における前記車軸のストレート外周部とテーパ外周部との接続部の直上方から、前記テーパ外周部に沿って車両インナ側に屈曲される第２屈曲部とを備え、
   前記第１屈曲部と前記ストレート外周部との間及び前記第２屈曲部と前記テーパ外周部との間に、前記センサの周囲への異物の侵入を防止する微小な隙間がそれぞれ形成されていることを特徴とする回転速度検出装置。
2. 前記第１屈曲部に対する第２屈曲部の傾斜角度は、前記車軸のストレート外周部に対するテーパ外周部の傾斜角度よりも大であることを特徴とする請求項１に記載の回転速度検出装置。

Images