JPH07191049A - 車両のホイール速度センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 磁界を生成する複数の永久磁石を用いてお
り、その磁界が、相対的に動く一方のローター上の複数
の歯から他方のステーター上の複数の歯へと通って導か
れる磁気回路を有し、その磁気抵抗がホイールの速度に
比例した周波数をもって変化する、タイプの車両のホイ
ールせく度センサー。 【効果】 ステーターが車軸スピンドルの端に固定用ボ
ルトで取付けられているので、ステーターは、車軸の軸
受をいじることなしに手入れのために容易に取外しされ
得る。ステーター組立体の一部として位置決め基準プレ
ートが設けられていて、それにより、ローターとステー
ターの間の作動ギャップが、ハブキャップをホイールハ
ブに組みつけた後に、ハブキャップ固定ボルトを弛める
と共に車軸を支持したうえでローターを位置決め基準プ
レートに接触させることで、容易に確立され得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般にはトラックのホ
イール速度センサー組立体に関するが、特に言えば、作
動隙間が容易に調整され、車両に取付けられたステータ
ーが容易に手入れまたは交換され得るように設計されて
いるセンサー組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術での車両のためのホイール速度
センサーは、一般に、アクティブセンサーを用いている
かパッシブセンサーを用いているかの二つに大分類され
る。アクティブセンサーは、センサーの構成要素にパワ
ー信号が供給されることを必要とするのに対し、パッシ
ブセンサーは、外部パワーを必要とせず、普通には、ホ
イールハブと共に回転する複数の歯を有する要素に近接
して位置している磁石材料を包囲している一つのコイル
で成っている。そのコイルと磁石は、車両または車軸組
立体の静止部分に取付けられていて、磁極片の上を通過
するローターの歯の相対的な動きが磁気抵抗の変化を誘
発し、それがコイルに接続された電子回路の中で検出さ
れ得る。このタイプの装置は、米国特許第４９８６６０
５号に記述があり、その特許の開示は、本明細書の中に
わざわざ参考として組入れられており、それにおいて
は、パルサーとセンサーのユニットが、ホイールハブの
内側において車軸スピンドルに取付けられていて、一連
の長方形の歯を有してホイールハブに結合されたロータ
ーのすぐ近くに位置している。

【０００３】他のパッシブ型のホイール速度センサー
が、米国特許第３８８７０４６号に記載されていて、そ
こで記載されているのは、ステーターとローターを有し
ていて、ステーターは、車軸上に取付けられていて、車
軸を包囲している電線のコイルを含んでおり、そのコイ
ルは複数の磁極片と角度ごとに配置された複数の磁石を
有している金属製のキャリーの中に入っており、それら
磁極片は、ホイールハブと共に回転するハブキャップに
取付けられている多数のセグメントがあるローターのす
ぐ近くにある、センサーである。

【０００４】これらのタイプのホイール速度センサーで
の一つの問題は、組立の後にローターに対しての磁極片
の小さい間隙がホイールハブとハブキャップの組立体の
回転の全周で保持され、それによりローターの歯が磁極
片の上を通過することによる信号が最大になることのた
めには正確な製作を必要とすることである。

【０００５】さらにこのタイプの装置での別の問題は、
ステーターピースの取付け部が、車軸マウントによって
固定され車軸スピンドルの外径面上で案内されているこ
との結果として、ステータスディスクのための取付けシ
ステムが大きく複雑なものになっていることである。も
しステーターの手入れが必要ならば、この従来技術のシ
ステムは、スピンドル保持ナットをいじることを必要と
するので、手入れのプロセスが複雑になる。再組立のと
きには、ローターとステーターの磁極片との間の間隙を
セットすることが困難であって、その困難さの結果とし
てセンサーの性能が不良になることがある、という問題
が生ずる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
一つの目的は、スピンドルナットを緩めることなしに手
入れのために容易に取外しされ得るようなトラックのホ
イール速度センサーを提供することである。

【０００７】本発明の別の目的は、ローターとステータ
ーの間の作動ギャップが容易に設定され固定され得るよ
うなトラックのホイール速度センサーを提供することで
ある。

【０００８】本発明のさらに別の目的は、容易に取外し
され、それから、ローターとステーターの間の正しい作
動ギャップをもって車両の車軸に再組立され得るような
トラックのホイール速度センサーを提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ステータープ
レートディスクを車両の車軸に、車軸の中心線にあるね
じつきのポールを用いることによって固定するという便
利な方法を提供しており、その方法においては、ステー
ターが、車軸シャフトの端によって、ステーター内の機
械加工された内径面の上で案内され、その場所に、車両
の車軸内のねじのある部分へと延びてそこに係合してい
るねじ付きシャフトとそれに係合している一つのナット
によって保持されている。こうすることにより、コイル
と磁石を含んでいるステーター組立体は、スピンドルナ
ットまたはスピンドル軸受をいじることなしに、車両か
ら容易に取外しされる。

【００１０】本発明は、また、ステーターの歯とロータ
ーにある歯の間の作動ギャップを設定する便利な方法を
提供しており、その方法においては、ステーター組立体
が、外径がほぼステーターの外径と同じであるクリアラ
ンスプレートを含んでいる。組立ての後、ハブキャップ
を弛め、車軸を、車両のホイールとタイヤの組立体の代
わりに別個の手段（車両ジャッキスタンドのような）に
よって支持しておいて、ハブキャップに働いている重力
のせいでローターがクリアランスプレートに接触するに
まかせる。そこで、ハブキャップボルトを締め付け、そ
こから車両をタイヤとホイールの上へと降ろすならば、
ホイールハブ軸受に荷重がかかり、それにより、ステー
ターとローターの間で所望の作動ギャップが得られる。

【００１１】

【実施例】図１においては、車軸スピンドル１０の上に
取付けられているトラッックのホイールとハブの組立体
の典型的設備が示されていて、そこでは、ホイールハブ
１８が、軸受部材１４があることによって車軸スピンド
ル１０の回りで回転するようになっており、そこでは、
本発明によるホイール速度センサーが、車軸スピンドル
１０の上と、ホイールハブ１８に複数の取付けボルト２
４によって固定されているハブギャップ２２の上で担持
されている。軸受部材１４がスピンドルナット１６によ
って規定位置に保持され、予荷重をかけられており、そ
のスピンドルナットはロックリング１７によって規定位
置に固定されている。トラックの車軸スピンドル１０は
一つの軸方向の穴１２を含んでおり、その穴は中心線に
沿って延びて、ねじボルトを受入れるためのねじつき領
域２０で終わっており、そのねじボルトはＯリング１２
でシールされている。ハブキャップカバー２６が、複数
の固定ボルト２８によってハブキャップ２２に固定され
ている。ハブキャップカバー２６の機能は、汚染物質が
速度センサーや軸受部品に入らないようにすることであ
る。

【００１２】本発明の速度センサーは、ハブキャップ２
２、ハブキャップカバー２６、およびホイールハブ１８
によって形成された空洞内で担持されている幾つかの構
成要素を含んでいる。ローター３０は、磁気的に導通性
の材料でできていて、薄い円筒の形をなしており、ハブ
キャップ２２の内径面に沿って設けられていて、ホイー
ルハブキャップ２２の突起部分に係合するスロットの部
分３４によって固定され、誘われた回転を防止されてい
る。ローター３０は、多数の歯３２を含んでいて、それ
らの歯は、寸法が互いに揃っていて、車軸スピンドル１
０の中心線に平行な軸線に沿って延びており、歯３２同
志の間の空所のところで区分された磁気回路を作ってい
る。ローター３０は、ＳＡＥ１０１０鋼または鉄の含有
量が多い粉末金属材料のような磁束を容易に導通する材
料で作られている。

【００１３】ステーターディスク３６は、車軸スピンド
ル１０のねじのある領域２０におけるねじに係合してい
るボルト５２を有している車軸スピンドル１０に固定さ
れ、それによって案内されており、そこにおいては、固
定ナット５０が固定ボルト５２の端部にねじ込まれてス
テーターディスク３６を車軸スピンドル１０に固定して
いる。他の諸構成要素がステーターディスク３６に取付
けられていて、それら構成要素は、一つの電気コイル、
すなわち、車軸スピンドル１０の中心線を包囲してお
り、ステーターディスク３６に取付けられたサポートハ
ウジング４７の外側部分に巻かれている多回数巻線され
た電線で成る電気コイル３８を含んでいる。電気コイル
３８の出力リード線３９は電気端子４１に至っており、
それら電気端子は２個のリードボルト４８に接触してお
り、それらリードボルトは２本のリード線４３と接続さ
れており、それらリード線は、ボルト５２を通って車軸
スピンドル１０にある軸方向の穴の内に至っている。リ
ード線４３は、共通に用いられている信号処理回路に至
っており、その信号処理回路の出力は、アンチロックブ
レーキシステムとか電子的変速機制御ユニットのよう
な、任意の数のトラックのシステムに至っている。ステ
ーターディスク３６になお含まれているのは、幾つかの
磁石５６であって、それら磁石は、サポートハウジング
４７の中にある同様緒数の凹所にうまくはまり込む形に
なっている。それら凹所は、より明瞭に図２で示されて
いる。それら磁石５６は、Ｎ極がステーターディスク３
６に対して同じ方向に向くように配置されて、サポート
ハウジング４７内に形成された凹所４９内に挿入されて
いる。サポートハウジング４７は、元来非磁性であるプ
ラスチック材料で作られていて、端子のリードボルト４
８を受入れるために内側に穴明けねじ切りされた１対の
金属製インサート５３を担持している。

【００１４】サポートハウジング４７の外面の上にスペ
ーサープレート４６があって、それはサポートハウジン
グ４７に複数のリベット５４によって取付けられてお
り、それらリベットは、片側でサポートハウジング４７
に固定され、サポートハウジング４７を貫通し、ステー
ターディスク３６に反対側で固定されている。スペーサ
ープレート４６は、ステーターディスク３６の外径とほ
ぼ同じ外径を有しており、ステーターディスクの外径は
ローター３０の内径より僅かに小さい。

【００１５】ステーターディスク３６は、均等な間隔を
置いてあって寸法が一様な多数のステーターの歯３７を
含んでいて、それら歯は、ローター３０の周縁にある歯
と同じ数あるのが望ましい。ステーターディスク３６
は、車軸スピンドル１０の端部に、ボルト５２にねじ込
まれた固定ナット５０によって固定されていて、車軸ス
ピンドル１０の端部の外径面上で案内されており、ステ
ーターディスク３６と車軸スピンドル１０の間の相対回
転を防止するために、キー５１がステーターディスク３
６から車軸スピンドル１０にあるキー溝内へと延びてい
る。

【００１６】作動の際には、ローター３０は、ホイール
ハブ１８に取付けられているトラックのホイールと共に
回転する。ステーターディスク３６は車軸スピンドル１
０に対して静止しており、したがって、ローター３０と
ステーターディスク３６の間に相対回転があってロータ
ーの歯３２がステーターの歯３７の上を通過する。それ
により磁気抵抗が、ある高い値からある低い値へと変化
するが、その低い値が、ローターの歯３２とステーター
の歯３７が互いに揃ったときの値である。

【００１７】磁界が磁石５６によって作られていて、磁
束の線５７で示されている。磁気抵抗の変化によって電
圧がステーターの電気コイル３８の中で誘起され、その
電圧は出力リード線３９により、そして電気端子４１
へ、そしてリード線４３へ、ということによって電子回
路に至っている。誘起された電圧の周波数はトラックの
ホイールの速度に比例して増加するので、車両の速度が
計算され得る。

【００１８】磁気抵抗は、ローターの歯３２がステータ
ーの歯３７と一致したとき、つまり揃ったときに最小に
なり、ローターの歯３２がステーターの歯３７同志の間
のギャップと揃ったときに最大となる。従来ある信号処
理および測定の技術が、電気コイル３８内で発生された
信号を解釈するために用いられる。

【００１９】最初の組立のプロセスの間、または手入れ
の後の再組立を行なったとき、ステーターの歯３７とロ
ーター３０の内径面の間の作動キャップが、スペーサー
プレート４６を用いることによって容易に確定され得
る。トラックの車軸を支持することによって、車両の重
量のどの部分も、車軸に取付けられているホイールハブ
１８とホイールの組立体によって担持されることがない
ようにする。こうすることによってホイール軸受１４の
荷重がなくなるので、ホイールハブ１８とハブキャップ
２２の重量によって、車軸の軸受１４の遊びが、車両が
常時使われている形態にあるときの側とは反対の側で止
められる。ハブキャップ２２をホイールハブ１８に固定
している取付けボルト２４を弛めることによって、ハブ
キャップが少しく動かされ得るようにし、それから、ハ
ブキャップ２２を一方にずらすことによって、ローター
３０がスペーサープレート４６に、常時のタイヤと路面
の接触点から車軸の中心線を通って延びる線がローター
３０と交錯する所に相対している点において接触するよ
うにする。ハブキャップ２２を、ローター３０がスペー
サープレート４６に上記した点で接触するようにずらせ
た後に、ハブキャップ取付けボルト２４を締め付ける。
車軸を降ろすことによってタイヤが路面に接触して車両
を支持するようにした後には、ホイール軸受１４に遊び
があることの故に、ローター３０はスペーサープレート
４６から離れ、その結果、ローターの歯３２とステータ
ーの歯３７の間の適当な作動隙間が確立される。スペー
サープレート４６は、このように、ローター３０とステ
ーター３６の間の作動隙間を設定する働きをするが、な
お、磁石５６によって発生された磁界を導くので、磁気
的に導通性の材料で製造されねばならない。

【００２０】上述においては、図示した実施例に関して
本発明を説明したが、本発明が、変形、変更され得るも
のである故に、特許請求の範囲のみに制限されるように
意図されていることが理解され得るであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラックの車軸とホイールハブの組立体に設置
された本発明の車両のホイール速度センサーの横断面図
である。

【図２】本発明のホイール速度センサー組立体と、スピ
ンドルナットとハブキャップの斜視図である。

【符号の説明】

１０ 車軸スピンドル（車軸） １２ 軸方向の穴 １４ 軸受部材（ホイール軸受、車軸の軸受） １６ スピンドルナット １７ ロックリング １８ ホイールハブ ２０ ねじ付きの領域（１２の） ２２ ハブキャップ（ホイールキャップ） ２３ Ｏリング ２４ 取付けボルト（ハブキャップ保持ボルト） ２６ ハブキャップカバー ２８ 固定ボルト ３０ ローター ３２ ローターの歯 ３４ スロット（３０の） ３６ ステーターディスク（ステータープレート） ３７ ステーターの歯 ３８ 電気コイル ３９ 出力リード線 ４１ 電気端子 ４３ リード線 ４６ スペーサープレート（位置決め基準プレート） ４７ サポートハウジング ４８ リードボルト ４９ 凹所（磁石用の） ５０ 固定ナット ５１ キー ５２ ボルト ５３ インサート ５４ リベット ５６ 磁石 ５７ 磁束の線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のホイール速度センサーであって、 軸方向の貫通した通路を有している車両の車軸スピンド
   ル上に回転可能に取付けられているホイールハブと、 前記ホイールハブに固定されていて、ホイール速度セン
   サーを包囲する空洞を形成しているハブキャップと、 軸方向に延びている複数のローターの歯を有していて、
   前記空洞の中にあり、前記ハブキャップに取付けられて
   いるローターと、 周縁において複数のステーターの歯を有していて、前記
   車軸スピンドルに回転不能に取付けられているステータ
   ーディスクと、 湾曲した内側および外側の円筒面を有して前記ステータ
   ー上に取付けられていて、環状配置の複数の磁石であっ
   て、前記磁石が前記ステーターの歯と前記ローターの歯
   を通して走る磁界を造るように、軸方向内方に向いて対
   向した磁極を有する環状配置の複数の磁石と、 前記車軸の中心線を包囲している多回数巻線された電線
   を有して前記の磁石と前記ローターの間にあり、前記ス
   テーターディスクに取付けられている環状のセンシング
   コイルと、 前記センシングコイルに接続されていて、前記のスピン
   ドルの軸方向の通路内へと延び、そして電子回路に接続
   されているリード線と、 前記ステーターディスクを前記車軸に取付けている固定
   手段と、 前記ステーターに回転不能に取付けられていて、周縁が
   全周連続して前記ローターに近接している位置決め基準
   プレートを含んで成る車両のホイール速度センサー。
2. 【請求項２】 前記固定手段が、前記のスピンドルの軸
   方向通路のねじのある領域に係合しているねじボルトで
   ある、請求項１記載の車両のホイール速度センサー。
3. 【請求項３】 前記ローターが、強磁性材料で作られて
   いて、前記ステーターディスクを包囲するように円筒形
   にされている、請求項１記載の車両のホイール速度セン
   サー。
4. 【請求項４】 前記ステーターディスクが、鉄の含有量
   が多い粉末金属材料で作られている、請求項１記載の車
   両のホイール速度センサー。
5. 【請求項５】 ホイールハブキャップおよび車軸の上に
   取付けられる車両のホイール速度センサーを位置決めす
   る方法であって、 前記車軸上に軸受で支えられて回転可能に取付けられた
   ホイールハブを設け、 前記ハブキャップを前記ホイールハブに固定する複数の
   ハブキャップ保持ボルトを設け、 ホイール速度センサー、すなわち、前記車軸に固定手段
   によって回転不能に固定されていて外側縁部において複
   数のステーターの歯を有している円形のステーターディ
   スクと、前記ステーターディスクに取付けられたセンシ
   ングコイルと、前記ホイールハブキャップに回転不能に
   固定されていて内径が前記ステータープレートの外径よ
   り僅かに大きく複数のローターの歯を有していてそれに
   より前記のステーターの歯と組み合って磁束の回路を形
   成していてその回路の磁気抵抗が前記ホイールハブが回
   転すると共に変化するというローターと、前記ステータ
   ーディスクに前記センシングコイルの反対側になるよう
   に取付けられていて前記ローターの内側にそれに近接し
   てはまり込むように形作られその直径と周縁の形が前記
   ステーターディスクとほぼ同じである位置決め基準プレ
   ートを含んで成るホイール速度センサーを設け、 前記ハブキャップ保持ボルトを弛め、 前記ホイールハブから前記車両の重量を除去するよう
   に、前記車軸を支持面から支持し、 前記位置決め基準プレートが前記ローターに、前記支持
   面に対して垂直であって前記車軸の中心線を通る線が前
   記ローターの内径円と交錯する交錯点で定義される点に
   おいて接触させるように、前記ハブキャップを動かし、 前記ハブキャップ保持ボルトを締付ける、 工程を含んで成る、ホイール速度センサーを位置決めす
   る方法。