JP5198129B2 - 車輪速センサー取付装置 - Google Patents

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Description

本発明は、パルサーリングに所定のギャップで近接させて設け、車輪の回転速度を検出する、車輪速センサーの取付装置に関するものである。
自動二輪車等の車輌には、アンチロックブレーキシステム(以下、ABSという。)を搭載したものがあり、その場合、車輪の回転速度を検知する車輪速センサーを取り付ける必要がある。車輪速センサーとは、回転する車輪の側面に取り付けられたパルサーリングに、車軸方向に所定のギャップで近接させて設けられ、パルサーリングの回転速度を検出することにより、車輪の回転速度を検出するものである。ここで、車輪速センサーの取付構造については、特許文献1に示すように、自動二輪車の前輪を支持するフロントフォークに、取付孔を有する取付ボスが一体に設けられ、車輪速センサーが、前記取付ボスに取り付けられる構造が開示されている。特許文献2では、車輪支持部材及びホイール間に車軸を同軸に囲繞するカラー部材とセンサーブラケットとを有し、センサーブラケットに車輪速センサーが取り付けられる構造が開示されている。
実公平7−17609号公報 特開2007−1532号公報
車輪速センサーとパルサーリングとの間のギャップ(以下、エアギャップという。)は非常に小さく(狭く)、通常1mm程度であり、適切に管理される必要がある。ここでエアギャップは、複数の部品を組み合わせた結果からなる隙間であるため、適切に管理するためには、エアギャップを構成する個々の部品毎に高い寸法精度が望まれる。しかし、通常の機械加工では、個々の部品の寸法精度は±0.1mm程度であり、それ以上の寸法精度を求めると、コストアップの要因となる。
ここで図7を用いて、エアギャップの管理の従来の具体例について説明する。図7は、特許文献2等で示される自動二輪車前輪の従来の車輪速センサー取付構造(以下、従来構造1という。)の、側面断面図である。図7に示すように、エアギャップGは、車輪速センサー21とパルサーリング22との隙間によって形成される。パルサーリング22は、ホイール14にボルト26で取り付けられている。ホイール14は、車軸13の外周にベアリング24を介して取り付けられている。車輪速センサー21の取付装置は、車軸13の外周面に嵌合するカラー23と、車軸13の外周面に嵌合し、フロントフォーク12とカラー23との間に配置されているセンサーブラケット25と、を備えている。車輪速センサー21は、センサーブラケット25にボルト28で取り付けられている。
図7に示す従来構造1では、センサーブラケット25とカラー23は別体として形成され、フロントフォーク12とベアリング24との間に車軸方向に並んで配置されている。この場合、ホイール14に対する車輪速センサー21側の車軸方向の積み上げ公差は、ベアリング24の車軸方向寸法L1の公差、カラー23の車軸方向寸法L2の公差、センサーブラケット25におけるカラー23との当接面から車輪速センサー21との当接面までの車軸方向寸法L3の公差、及び、車輪速センサー21におけるセンサーブラケット25との当接面からパルサーリング22に対向する車輪速センサー21の端面までの車軸方向寸法L4の公差を足し合わせることとなる。一方パルサーリング22側の公差は、ホイール14におけるベアリング24との当接面からパルサーリング22との当接面までの車軸方向寸法L5の公差、及び、パルサーリング22の車軸方向寸法L6の公差を足し合わせることとなる。したがって、車輪速センサー21とパルサーリング22の間のエアギャップGの公差は、以上全てを足し合わせたものとなる。例えば、前記各寸法L1、L2、L3、L5の公差が±0.1mmであり、前記各寸法L4、L6の公差が±0.15mmであるとすると、エアギャップGの積み上げ公差は、±0.7mmとなる。すなわち、センサーブラケット25とカラー23とが別体の場合、それぞれの部材の公差(通常±0.1mm程度)がエアギャップGの公差に積み上げられ、通常1mm程度で管理するエアギャップGにおいて、構成部材だけで±0.7mmの公差が生じることとなり、エアギャップGの管理が難しくなっている。
図8は、図7とは異なる、更なる従来の車輪速センサー取付構造(以下、従来構造2という。)の、図7と同様の断面図である。図8に示す従来構造2では、カラーとセンサーブラケットが一体物251となっているため、ホイール14に対する車輪速センサー21側の車軸方向の積み上げ公差は、ベアリング24の車軸方向寸法L1の公差、カラーとセンサーブラケットとの一体物251におけるベアリング24との当接面から車輪速センサー21との当接面までの車軸方向寸法L7の公差、及び、車輪速センサー21における前記一体物251との当接面からパルサーリング22に対向する車輪速センサー21の端面までの車軸方向寸法L4の公差、を足し合わせることとなる。一方パルサーリング22側の公差は、ホイール14におけるベアリング24との当接面からパルサーリング22との当接面までの車軸方向寸法L5の公差、及び、パルサーリング22の車軸方向寸法L6の公差を足し合わせることとなる。したがって、車輪速センサー21とパルサーリング22の間のエアギャップGの公差は、以上を足し合わせたものとなる。例えば、前記各寸法L1、L5、L7の公差が±0.1mmであり、前記各寸法L4、L6の公差が±0.15mmであるとすると、エアギャップGの積み上げ公差は、±0.6mmとなる。したがって、従来構造2は、カラーとセンサーブラケットを一体とすることにより、従来構造1と比べて、エアギャップGの積み上げ公差が±0.1mm小さくなっている。すなわち、カラーとセンサーブラケットとを一体とすると、図7の従来構造1と比べて、エアギャップGの積み上げ公差を減らすことができる。しかし、本来円筒状に機械加工されシール面を精度良く仕上げなければならないカラーと、複雑な形状のセンサーブラケットとを、一体物251として成形すると、製造性が低下し、コストアップの要因となる。また、通常カラーは強度が必要なため鋼が用いられ、一方センサーブラケットは強度が不要なため、軽量化目的で、軽金属が用いられる。しかし、図8に示す従来構造2では、カラーとセンサーブラケットとが一体物251であり、一体物251の場合同じ材質となることから、強度が必要なカラーに合わせて強度設計することとなり、カラーとセンサーブラケットとを一体で、高強度の高価な軽金属を使用して経済性を犠牲にするか、或いは、全て鋼を使用して軽量化を犠牲にせざるを得ない。
そこで、本発明では、カラー23とセンサーブラケット25を別体としながら、エアギャップGの積み上げ公差を小さくできる、車輪速センサー取付装置を提供することを目的とする。
本願の第1発明は、車軸に回転自在に支持されたホイールに固定されたパルサーリングに対して、車軸方向に所定のギャップを有して配置される車輪速センサーの取付装置において、前記車軸の外周面に嵌合すると共に前記ホイールに対して車軸方向に位置決めされるカラーと、該カラーの外周面に嵌着されると共に、前記車輪速センサーが取り付けられるセンサーブラケットと、を備え、前記カラーと前記センサーブラケットとは別体となっており、前記センサーブラケットは、前記カラーに形成された係止面に当接してセンサーブラケットの車軸方向の位置決めを行う第1位置決め面と、前記車輪速センサーが当接し前記センサーブラケットに対して前記車輪速センサーの車軸方向の位置決めを行う第2位置決め面と、を有し、前記第1位置決め面と前記第2位置決め面とが、前記車軸と略直角な同一平面内に形成されている、ことを特徴とする。ここで同一平面内とは、実質的に同一平面内の場合も含まれ、以下の記載も同様である。
前記構成において、センサーブラケットのカラーに対する第1位置決め面と、センサーブラケットの車輪速センサーに対する第2位置決め面とが、車軸と略直角な同一平面内に形成されるよう構成されている。その結果、カラーとこれとは別体のセンサーブラケットとを組み込んでも、センサーブラケットの公差が、車輪速センサー側の積み上げ公差に足し合わされることなく、車輪速センサー側の公差は、カラーの公差及び車輪速センサーの公差を足し合わせることとなる。その結果、カラーとセンサーブラケットを別体とする従来構造1と比べて、エアギャップ積み上げ公差を減らすことができる。また、センサーブラケットとカラーとを別体にできるため、センサーブラケットとカラーとを一体にした従来構造2と比べて、エアギャップ積み上げ公差を同等としながらも、より製造性、経済性に優れた構造とできる。
本願の第1発明は、更に、次のような構成を備えるのが好ましい。
(1)前記カラーの外径が、前記センサーブラケットの取り付け部分において、前記ホイール側の外径に対して拡径している。
(2)前記センサーブラケットの廻り止め部が、前記車軸を支持するフロントフォークのホイール側で固定される。
前記構成(1)によれば、カラーの外径が、センサーブラケットの取り付け部分において拡径している。すなわち、カラーのホイール側の外径は、カラーの拡径している側の外径より小さいので、センサーブラケットにカラーを圧入で取り付ける際、カラーのホイールとの間のシール面が、センサーブラケットと接触し難くなっている。その結果、カラーのシール面を傷つけにくくなっている。また、カラーの拡径している側にセンサーブラケットが取り付けられるので、強度的にも有利である。
前記構成(2)によれば、センサーブラケットの廻り止め部が、車軸を支持するフロントフォークのホイール側で固定されている。したがって、センサーブラケットの廻り止め部は、外側から見えにくくなり、外観性に優れるようになる。
本願の第2発明は、前記第1発明の車輪速センサーの取付装置を備えた、自動二輪車である。
前記構成によれば、自動二輪車の車輪速センサーを、エアギャップの積み上げ公差を減らしエアギャップの管理が容易である、車輪速センサー取付装置に取り付けることができる。
要するに本発明によると、エアギャップの積み上げ公差を減らしエアギャップの管理が容易である、車輪速センサーの取付装置を提供することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る自動二輪車10の側面図である。図2は、図1の前輪11のパルサーリング22部分の拡大図である。図1において、前輪11は、フロントフォーク12に懸架した車軸13にホイール14を回転自在に支持し、ホイール14の外周部にタイヤ15を装着して構成されている。ホイール14の側面には前輪用ブレーキディスク16が取り付けられている。また、ホイール14の側面には車輪速センサー21とパルサーリング22とを有する車輪速検出装置20が配置されている。
図2に示すように、パルサーリング22は円環状であり、多数の検出孔221を周方向に略等間隔をおいて備え、この検出孔221が車輪速センサー21によって検出されることにより、車輪速度を検出することができるようになっている。パルサーリング22の形態及び検出孔221の形態は図2に限定されるものではなく、車輪の回転に対応してパルサリング22が回転し、車輪速センサー21によってパルサリング22の検出孔221が検出されるようになっていればよい。
図3は、図2のIII−III断面図である。車軸13の外周には、ベアリング24を介して、ホイール14が回転自在に取り付けられている。説明の都合上、車軸方向のホイール14側を、図中に「内方」と示すように「車軸方向の内方」と称し、車軸方向のフロントフォーク12側を、図中に「外方」と示すように「車軸方向の外方」と称して、以下説明する。
パルサーリング22は、断面がハット型に形成され、径方向外部が車軸方向の外方に突出している。ホイール14の車軸方向の外方の端面の外周面には段差が設けられており、パルサーリング22は、段差面14aにボルト26で取り付けられている。
車輪速センサー21の取付装置1は、車軸方向に所定長さL2を有する円筒状のカラー23と、カラー23の拡径部23aの外周面に嵌着されたセンサーブラケット25と、を備えている。
カラー23は、円筒状に形成されており、車軸方向の外方端部に外向きのフランジ部23bが一体に形成され、フランジ部23bから車軸方向の内方に亘り所定長さだけ前記拡径部23aが形成されている。
カラー23は、車軸13の外周面に嵌合すると共に、フロントフォーク12とホイール14との間に配置されており、カラー23の車軸方向の内方側の端面23cがベアリング24のインナーレースの端面24aに当接し、フランジ部23bの車軸方向の外方側の端面がフロントフォーク12の車軸方向の内方側の端面12aに当接している。ホイール14の車軸方向の外方の端面の内周面には、軸受孔となる凹部14bが設けられており、ベアリング24は、軸13とホイール14の凹部14bとの間に設けられている。また、カラー23の車軸方向の内方端部の外周シール面23dとホイール14の凹部14bとの間には、シール27が嵌着されている。
図4は、センサーブラケット25部分の斜視図であり、図5は、センサーブラケット25部分の側面図である。センサーブラケット25は、図4、図5に示すように、カラー23に嵌着される円環状のボス部25aと、ボス部25aから径方向の外方に延び、車軸方向の外方がわん曲することによりボス部25aの軸方向厚さより厚さが薄くなっているくびれ状のアーム部25bと、アーム部25bの先端に側面視で長円形状に形成され、車軸方向の内方へ突出する突出部25eを備える、車輪速センサー21が取り付けられるセンサー取付部25cと、アーム部25bとは異なる位置で径方向の外方に突出するアーム部25bより細くて短い廻り止め部25dと、を一体に備えている。ボス部25aの車軸方向の外方端面では、カラー23に対するセンサーブラケット25の車軸方向の位置決めをするための第1位置決め面Aが、車軸13(図3)と略直角に平面加工されている。また、センサー取付部25cの車軸方向の外方端面では、センサーブラケット25に対する車輪速センサー21の車軸方向の位置決めをするための第2位置決め面Bが、車軸13(図3)と略直角に平面加工されている。そして、第1位置決め面Aと第2位置決め面Bとは、車軸方向と略直角な同一平面内に形成されている。
図6は、図2の前方方向からみたVI矢視図である。図6に示すように、センサーブラケット25の廻り止め部25dは、フロントフォーク12の内方、すなわちホイール14側の面で、ボルト121によりフロントフォーク12に固定され、車軸13(図3)及びフロントフォーク12に対してセンサーブラケット25の回転を防止している。
図3において、センサーブラケット25のボス部25aは、カラー23の拡径部23aの外周面に、所定の圧力での締まり嵌めにより嵌着(圧入)されると共に、第1位置決め面Aがカラー23のフランジ部23bの車軸方向の内方端面に当接している。
車輪速センサー21は、車軸方向にパルサーリング22と対向するよう、センサーブラケット25のセンサー取付部25cの取付孔25c1に車軸方向の外方から挿入され、フランジ部21aが第2位置決め面Bに当接した状態で、ボルト28により固定されている。
(エアギャップの積み上げ公差について)
本実施形態である車輪速センサー取付装置1のエアギャップGの積み上げ公差を、図3及びセンサーブラケット25部分の斜視図である図4、側面図である図5を用いて説明する。カラー23とセンサーブラケット25とは別体となっており、前述のように、センサーブラケット25の、カラー23との当接面である第1位置決め面Aと、センサーブラケット25の、車輪速センサー21との当接面である第2位置決め面Bとが、車軸方向に対して略直角な同一平面上に位置するよう、センサーブラケット25は形成されている。その結果、センサーブラケット25のカラー23に対する車軸方向位置と、センサーブラケット25の車輪速センサー21に対する車軸方向位置が、同一平面上の第1位置決め面A及び第2位置決め面Bにより、固定される。したがって、センサーブラケット25自体の公差が、車輪速センサー21側の積み上げ公差に足し合わされなくなる。その結果、ホイール14に対する車輪速センサー21側の車軸方向の積み上げ公差は、ベアリング24の軸方向寸法L1の公差、カラー23のベアリング24に当接する端面23cから第1位置決め面Aまでの軸方向寸法L2の公差、及び、車輪速センサー21におけるセンサーブラケット25との当接面、すなわち第2位置決め面Bからパルサーリング22に対向する車輪速センサー21の端面までの軸方向寸法L4の公差を足し合わせることとなる。一方パルサーリング22側の公差は、ホイール14におけるベアリング24との当接面からパルサーリング22との当接面までの軸方向寸法L5の公差、及び、パルサーリング22の軸方向寸法L6の公差を足し合わせることとなる。したがって、車輪速センサー21とパルサーリング22の間のエアギャップGの公差は、以上全てを足し合わせたものとなる。例えば、前記各寸法L1、L2、L5の公差が±0.1mmであり、前記各寸法L4、L6の公差が±0.15mmであるとすると、エアギャップGの積み上げ公差は、±0.6mmとなる。したがって、センサーブラケット25のカラー23との当接面である第1位置決め面Aと、センサーブラケット25の車輪速センサー21との当接面である第2位置決め面Bとが、車軸方向に対して略直角な同一平面上に位置するよう、センサーブラケット25が形成されていることにより、カラー23とセンサーブラケット25を別体としながらも、カラー23とセンサーブラケット25を一体とした従来構造2と同様、エアギャップGの積み上げ公差を、従来構造1と比べて、±0.1mm小さくすることができるようになっている。
本実施形態である車輪速センサー取付装置1では、カラー23とセンサーブラケット25を別体としている。したがって、カラー23とセンサーブラケット25は、各々の特徴に応じた材料で形成される。カラー23は、車軸13の軸力を受けるため強度が必要であり、且つ、円環状の形状であるため、例えば、鉄の削り出しにより形成される。また、センサーブラケット25は、強度が不要であり、且つ、車輪速センサー21を取り付けるため、複雑な形状である。したがって、センサーブラケット25は、例えば、アルミニウムの鋳造により形成される。カラー23とセンサーブラケット25とが異種部材である場合、センサーブラケット25はカラー23に圧入されるが、カラー23とセンサーブラケット25とが同種部材である場合、センサーブラケット25はカラー23に溶着やその他の固定法で固着されることも可能である。
前記構成の車輪速センサー取付装置1によれば、次のような効果を発揮できる。
(1)センサーブラケット25の、カラー23との第1位置決め面Aと、センサーブラケット25の、車輪速センサー21との第2位置決め面Bとが、例えば、第1位置決め面Aと第2位置決め面Bとを一度にフライス加工することにより、車軸方向に対して略直角な同一平面上に位置するよう、センサーブラケット25が形成されている。したがって、カラー23とセンサーブラケット25を別体として組み込んでも、センサーブラケット25の公差が、車輪速センサー21側の積み上げ公差に足し合わされることなく、車輪速センサー21側の公差は、カラー23の公差及び車輪速センサー21の公差を足し合わせることとなる。その結果、カラー23とセンサーブラケット25を別体とする従来構造1と比べて、エアギャップGの積み上げ公差を減らすことができる。また、センサーブラケット25とカラー23とを別体にでき、その結果、各々の部品の特徴に応じた材料、製造方法を選定できるため、センサーブラケットとカラーとを一体にした従来構造2と比べて、エアギャップGの積み上げ公差を同等としながらも、より製造性、経済性に優れている。
(2)カラー23の車軸方向の外方は、外径が拡径された拡径部23aを有しており、センサーブラケット25は、カラー23の拡径部23aの外周面に取り付けられている。すなわち、センサーブラケット25のカラー23取付部の内径は、カラー23の拡径部23aの外径に合わせて形成されている。ここで、カラー23の、シール27と当接する外周シール面23dにおける外径は、拡径部23aの外径より小さいことから、センサーブラケット25にカラー23を圧入で取り付ける際、カラー23の外周シール面23dは、センサーブラケット25と接触しにくくなっている。その結果、カラー23の外周シール面23dを傷つけにくくなっている。また、カラー23の、シール27と当接する外周シール面23dにおける外径は、拡径部23aの外径より小さいことから、センサーブラケット25にカラー23を圧入で取り付ける際、スムーズに取り付けることができ、組立作業性も向上する。
(3)センサーブラケット25の廻り止め部25dは、フロントフォーク12の車軸方向の内方でボルト121により、フロントフォーク12に固定されている。したがって、センサーブラケット25の廻り止め部25dは、外側から見えにくくなり、外観性に優れるようになる。また、非ABS車において、フロントフォーク12をABS車のものと共用化した場合でも、フロントフォーク12に設けられたセンサーブラケット25のための取付ボスが外側から見えにくくなり、外観性に優れるようになる。また、フロントフォーク12を共用化せず、取付ボスのみ入れ子型で作成した場合でも、取付ボスを取り付けるためのパーティングラインが外側から見えにくくなり、外観性に優れるようになる。
(4)前記構成の車輪速センサー取付装置1を自動二輪車10に取り付けることにより、車輪速センサー取付装置1のエアギャップGの積み上げ公差を減らし、エアギャップGの管理を容易に行えるようになる。
本実施形態では、自動二輪車10の前輪に本発明を適用した例を示したが、本発明は、自動二輪車10の後輪に適用できるのは勿論のこと、回転速度を検出する車輌の車輪について広く適用できる。
特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。
本発明の車輪速センサー取付装置1では、カラー23とセンサーブラケット25とを別体として製造性、経済性を維持しながら、車輪速センサー21とパルサーリング22との間のエアギャップGの積み上げ公差を低減し、エアギャップGの管理を容易とできるので、産業上の利用価値が大である。
本発明の実施形態に係る自動二輪車10の側面図である。 図1のパルサーリング22部分の拡大図である。 図2のIII−III断面図である。 センサーブラケット25部分の斜視図である。 センサーブラケット25部分の側面図である。 図2のVI矢視図である。 従来の車輪速センサー取付構造の断面図である。 従来の車輪速センサー取付構造の断面図である。
符号の説明
1 車輪速センサー取付装置
10 自動二輪車
11 前輪
12 フロントフォーク 12a 端面 121 ボルト
13 車軸
14 ホイール 14a 段差面 14b 凹部
15 タイヤ
16 前輪用ブレーキディスク
20 車輪速検出装置
21 車輪速センサー 21a フランジ部
22 パルサーリング 221 検出孔
23 カラー 23a 拡径部 23b フランジ部 23c 端面 23d 外周シール面
24 ベアリング 24a インナーレース
25 センサーブラケット 25a ボス部 25b アーム部 25c センサー取付部 25d 廻り止め部 25e 突出部
26 ボルト
27 シール
28 ボルト
A 第1位置決め面 B 第2位置決め面

Claims (4)

  1. 車軸に回転自在に支持されたホイールに固定されたパルサーリングに対して、車軸方向に所定のギャップを有して配置される車輪速センサーの取付装置において、
    前記車軸の外周面に嵌合すると共に前記ホイールに対して車軸方向に位置決めされるカラーと、
    該カラーの外周面に嵌着されると共に、前記車輪速センサーが取り付けられるセンサーブラケットと、を備え、
    前記カラーと前記センサーブラケットとは別体となっており、
    前記センサーブラケットは、前記カラーに形成された係止面に当接してセンサーブラケットの車軸方向の位置決めを行う第1位置決め面と、前記車輪速センサーが当接し前記センサーブラケットに対して前記車輪速センサーの車軸方向の位置決めを行う第2位置決め面と、を有し、
    前記第1位置決め面と前記第2位置決め面とが、前記車軸と略直角な同一平面内に形成されている、ことを特徴とする車輪速センサーの取付装置。
  2. 前記カラーの外径が、前記センサーブラケットの取り付け部分において、前記ホイール側の外径に対して拡径している、請求項1記載の車輪速センサーの取付装置。
  3. 前記センサーブラケットの廻り止め部が、前記車軸を支持するフロントフォークのホイール側で固定される、請求項1記載の車輪速センサーの取付装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1つに記載の車輪速センサーの取付装置を備えた、自動二輪車。
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