JPH0954107A - 回転速度検出装置用トーンホイールとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変形のない精度の良好なトーンホイールを得
る。 【構成】 磁性金属板を円筒状に形成したトーンホイー
ル素材の周面に、合成樹脂層３５、３５を形成する。こ
の合成樹脂層３５、３５を形成した部分を、プレス機に
より打ち抜き加工し、複数の切り欠き３３、３３を円周
方向に亙って等間隔に形成する。隣り合う切り欠き３
３、３３同士の間の舌片３７、３７が、合成樹脂層３
５、３５により補強されて変形しにくい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る回転速度検出装置
用トーンホイールとその製造方法は、自動車の車輪を懸
架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の
回転速度を検出する為の回転速度検出装置を構成するト
ーンホイールに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持すると共に、アンチロックブレーキシステム
（ＡＢＳ）、或はトラクションコントロールシステム
（ＴＣＳ）を制御する為に、この車輪の回転速度を検出
する為の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットとし
て、従来から種々の構造のものが知られている。この様
な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに組み込まれ
る回転速度検出装置は何れも、車輪と共に回転するトー
ンホイールと、このトーンホイールの回転速度に比例し
た出力信号を出すセンサとを備える。トーンホイール及
びセンサの種類に就いては従来から種々知られている。
このうちで、トーンホイールとして磁性材製のものを使
用し、このトーンホイールの回転に応じてセンサを構成
するコイルに惹起される電圧を変化させる、所謂パッシ
ブ型のものが、高価な構成部品を使用しない事から、広
く使用されている。又、この様なパッシブ型の回転速度
検出装置に於いて、センサの出力を大きくすべく、この
センサを円環状に構成する事も、例えば発明協会公開技
報９４−１６０５１に記載されている様に、従来から知
られている。

【０００３】図５〜６は、この公開技報に記載された回
転速度検出装置付転がり軸受ユニットを示している。ハ
ブ１の外端部（外とは車両への組み付け状態で車両の幅
方向外となる側を言い、各図の左）外周面には、車輪を
固定する為のフランジ部２を形成し、中間部外周面に
は、内輪軌道３ａと段部４とを形成している。又、この
ハブ１の外周面には、その外周面に内輪軌道３ｂを形成
した内輪部材５を、その外端面を上記段部４に突き当て
た状態で外嵌支持している。尚、上記内輪軌道３ａは、
ハブ１の外周面に直接形成する代りに、ハブ１とは別体
の内輪部材（図示せず）に形成し、この内輪部材と上記
内輪部材５とを、ハブ１に外嵌固定する場合もある。

【０００４】又、ハブ１の内端寄り部分には雄ねじ部６
を形成している。そして、この雄ねじ部６に螺合し更に
緊締したナット７により、上記内輪部材５をハブ１の外
周面の所定部分に固定して、内輪相当部材を構成してい
る。ハブ１の周囲に配置された外輪相当部材８の中間部
外周面には、この外輪相当部材８を懸架装置に固定する
為の取付部９を設けている。又、この外輪相当部材８の
内周面には、それぞれが上記各内輪軌道３ａ、３ｂに対
向する、外輪軌道１０ａ、１０ｂを形成している。そし
て、これら各内輪軌道３ａ、３ｂと外輪軌道１０ａ、１
０ｂとの間に、それぞれ複数ずつの転動体１１、１１を
設けて、上記外輪相当部材８の内側でのハブ１の回転を
自在としている。尚、図示の例では、転動体１１、１１
として玉を使用しているが、重量の嵩む自動車用の転が
り軸受ユニットの場合には、転動体としてテーパころを
使用する場合もある。又、上記外輪相当部材８の外端部
内周面と、ハブ１の外周面との間には、シールリング１
２を装着して、外輪相当部材８の内周面と上記ハブ１の
外周面との間に存在し、上記複数の転動体１１、１１を
設けた空間の外端開口部を塞いでいる。

【０００５】上記内輪部材５の内端部（内とは、車両へ
の組み付け状態で車両の幅方向中央寄りとなる側を言
い、各図の右）で上記内輪軌道３ｂから外れた部分に
は、トーンホイール１３の基端部（図５〜６の左端部）
を外嵌固定している。このトーンホイール１３は、鋼板
等の磁性金属板により全体を円環状（円筒状）に形成さ
れており、互いに同心に形成された小径部１４と大径部
１５とを、段部１６により連続させて成る。この様なト
ーンホイール１３は、上記大径部１５を内輪部材５の端
部外周面に外嵌し、上記段部１６をこの内輪部材５の端
縁部に当接させた状態で、この内輪部材５に支持固定し
ている。従って上記小径部１４は、上記内輪部材５と同
心に支持される。そして、この小径部１４に、除肉部と
して複数の透孔１７を、円周方向に亙り等間隔に形成し
ている。各透孔１７は同形状で、軸方向（図５〜６の左
右方向）に長い矩形としている。尚、この透孔１７は単
に切り欠きとして形成しても良く、この場合にはトーン
ホイール１３は櫛歯状に形成される。

【０００６】外輪相当部材８の内端開口部は、ステンレ
ス鋼板、アルミニウム合金板等の金属板を絞り加工する
等により有底円筒状に造られた、カバー１８で塞いでい
る。このカバー１８を構成する円筒部１９の内周側に、
円環状のセンサ２０を包埋した合成樹脂２１を保持固定
している。このセンサ２０は、永久磁石２２と、鋼板等
の磁性材により造られたステータ２３と、コイル２４と
を備えており、これら各部材２２、２３、２４を上記合
成樹脂２１中に包埋する事により、全体を円環状に構成
している。

【０００７】上記センサ２０の構成各部材のうちの永久
磁石２２は、全体を円環状（円輪状）に形成されて、直
径方向に亙り着磁されている。そして、この永久磁石２
２の内周面を、上記トーンホイール１３を構成する小径
部１４の基端部で、上記透孔１７を形成していない部分
の外周面に、微小隙間２５を介して対向させている。
又、上記ステータ２３は、断面が略Ｊ字形で全体を円環
状に造られている。そして、このステータ２３を構成す
る外側円筒部２６の端部内周面と上記永久磁石２２の外
周面とを近接若しくは当接させている。又、上記ステー
タ２３を構成する内側円筒部２７の内周面を、上記トー
ンホイール１３の一部で、上記複数の透孔１７を形成し
た部分に対向させている。更に、上記内側円筒部２７に
は、複数の切り欠き２８を、この内側円筒部２７の円周
方向に亙って、前記透孔１７と等ピッチ（中心角ピッ
チ）で形成している。従って、上記内側円筒部２７部分
は、櫛歯状に形成されている。

【０００８】更に、上記コイル２４は、非磁性材製のボ
ビン２９に導線を巻回する事により円環状に形成され、
上記ステータ２３を構成する外側円筒部２６の内周側部
分に配置されている。このコイル２４に惹起される起電
力は、カバー１８の外面に突設したコネクタ３０から取
り出す。

【０００９】上述の様に構成される回転速度検出装置付
転がり軸受ユニットの使用時、ハブ１と共にトーンホイ
ール１３が回転すると、このトーンホイール１３と対向
するステータ２３内の磁束密度が変化し、上記コイル２
４に惹起される電圧が、上記ハブ１の回転速度に比例し
た周波数で変化する。ステータ２３を流れる磁束の密度
変化に対応して上記コイル２４に惹起される電圧が変化
する原理は、従来から広く知られた回転速度検出用セン
サの場合と同じである。又、トーンホイール１３の回転
に応じてステータ２３に流れる磁束の密度が変化する理
由は、次の通りである。

【００１０】上記トーンホイール１３に設けた複数の透
孔１７と、ステータ２３に設けた切り欠き２８とは、互
いのピッチが等しい為、トーンホイール１３の回転に伴
って全周に亙り同時に対向する瞬間がある。そして、こ
れら各透孔１７と各切り欠き２８とが互いに対向した瞬
間には、隣り合う透孔１７同士の間に存在する磁性体で
ある柱部と、やはり隣り合う切り欠き２８同士の間に存
在する磁性体である舌片とが、前記微小隙間２５を介し
て互いに対向する。この様にそれぞれが磁性体である柱
部と舌片とが互いに対向した状態では、上記トーンホイ
ール１３とステータ２３との間に、高密度の磁束が流れ
る。

【００１１】これに対して、上記透孔１７と切り欠き２
８との位相が半分だけずれると、上記トーンホイール１
３とステータ２３との間で流れる磁束の密度が低くな
る。即ち、この状態では、トーンホイール１３に設けた
透孔１７が上記舌片に対向すると同時に、ステータ２３
に設けた切り欠き２８が上記柱部に対向する。この様に
柱部が切り欠き２８に、舌片が透孔１７に、それぞれ対
向した状態では、上記トーンホイール１３とステータ２
３との間に比較的大きな空隙が、全周に亙って存在す
る。そして、この状態では、これら両部材１３、２３の
間に流れる磁束の密度が低くなる。この結果、前記コイ
ル２４に惹起される電圧が、前記ハブ１の回転速度に比
例して変化する。

【００１２】上記センサ２０は上述の様に作用する事に
より、コイル２４に惹起される出力電圧を、ハブ１の回
転速度に比例した周波数で変化させている。従って、こ
のセンサ２０の出力が変化する周波数は、車輪の回転速
度に比例する為、センサ２０の出力信号を図示しない制
御器に入力すれば、上記車輪の速度を求め、ＡＢＳやＴ
ＣＳを適切に制御できる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する回転速度検出装置を構成するトーンホイールを製
造するのに、従来は、鋼板等の磁性金属板の全体を円筒
状に形成した後、透孔１７等の除肉部を、単にプレス機
等で打ち抜く事により製造していた。ところが、この様
な従来方法によると、必ずしも品質の良い（精度の安定
した）トーンホイールを製造できない。この理由は次の
通りである。即ち、トーンホイール１３に形成する透孔
１７は、円周方向に亙り等間隔に多数形成する必要があ
る。この為、円周方向に隣り合う透孔１７同士の間に存
在する柱部の幅寸法は小さくなり、プレス加工時に加わ
る応力により、この柱部が変形し易い。特に、近年ＡＢ
ＳやＴＣＳの精度を向上させるべく、より多くの透孔１
７を形成する事が望まれている。この様な場合には、隣
り合う透孔１７間の柱部の幅寸法がより小さくなる為、
この柱部がより変形し易くなる。トーンホイールに形成
する除肉部を透孔ではなく切り欠きとした場合でも、同
様の理由で、隣り合う切り欠き同士の間に存在する舌片
が変形し易い。

【００１４】この様に柱部や舌片が変形したトーンホイ
ールを回転速度検出装置に組み込んだ場合、センサの出
力が安定しなかったり、或は測定値に誤差を生じて、Ａ
ＢＳやＴＣＳの制御に支障を来す可能性がある。従っ
て、この様な変形を生じたトーンホイールは不良品とし
て廃棄しなければならず、歩留悪化によるコスト増大の
原因となる為、好ましくない。本発明の回転速度検出装
置用トーンホイールとその製造方法は、上述の様な問題
を解消すべく発明したものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の回転速度検出装
置用トーンホイールとその製造方法のうち、請求項１に
記載した回転速度検出装置用トーンホイールは、磁性金
属板により全体を円筒状若しくは円輪状等に形成され、
複数の除肉部を円周方向に亙って等間隔に形成してい
る。そして、少なくとも片面で上記複数の除肉部を形成
した部分が、合成樹脂層により覆われている。

【００１６】又、請求項２に記載した回転速度検出装置
用トーンホイールの製造方法は、打ち抜き加工と切断加
工との少なくとも一方を、磁性金属板製のトーンホイー
ル素子の少なくとも片面に合成樹脂層を形成した後、こ
のトーンホイール素子の一部でこの合成樹脂層を形成し
た部分に施す事により、複数の除肉部を円周方向に亙っ
て等間隔に形成したトーンホイールとする。

【００１７】

【作用】上述の様な本発明のトーンホイールを組み込ん
だ回転速度検出装置が、車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する際
の作用は、前述した従来の回転速度検出装置と同様であ
る。

【００１８】特に、本発明の回転速度検出装置用トーン
ホイールとその製造方法によれば、合成樹脂層を形成し
た部分に打ち抜き加工又は切断加工を施す事により、隣
り合う除肉部同士の間部分の変形を防止して、精度の良
いトーンホイールを得られる。

【００１９】

【実施例】図１〜３は、本発明の第一実施例を示してい
る。トーンホイール３２（図２）を造る為の素材となる
トーンホイール素子３１（図１）は、鋼板等の磁性金属
板に絞り加工等を施す事により形成したもので、小径部
１４と大径部１５とを段部１６により連続させて、全体
を円筒状としている。本実施例では、このトーンホイー
ル素子３１を構成する大径部１５の内外両周面に、予め
合成樹脂層３５、３５を形成（被覆）している。即ち、
図１に示す様に、上記大径部１５の内周面と外周面と
を、それぞれ全周に亙って合成樹脂層３５により覆って
いる。この合成樹脂層３５を形成する作業は、上記トー
ンホイール素子３１を加熱溶融した合成樹脂中に浸漬し
たり、或はトーンホイール素子３１の内外両周面に合成
樹脂を射出成形する等の方法により行なう。更に、外周
面に関しては、熱収縮性の樹脂フィルムにより造られた
円筒を、予め外周面に接着剤を塗布した上記大径部１５
に外嵌した後に加熱する事によっても、上記合成樹脂層
３５を形成する事もできる。尚、この様な合成樹脂層３
５、３５は、必ずしも上記大径部１５の内外両周面に形
成する必要はなく、少なくとも一方の周面（内周面か外
周面）に形成されていれば良い。但し、合成樹脂層３５
を内外両周面に形成すれば、後述する舌片３７、３７の
変形を防止する効果がより優れたものとなる。

【００２０】上述の様に、大径部１５の内外両周面に合
成樹脂層３５、３５を形成したトーンホイール素子３１
は、上記大径部１５に打ち抜き加工を施す事により、図
２に示す様に、大径部１５に除肉部である複数の切り欠
き３３、３３を形成する。この打ち抜き加工は、従来と
同様にプレス機により行ない、上記合成樹脂層３５、３
５により内外両周面を覆われた大径部１５の一部を、円
周方向に亙り等間隔に打ち抜く。この結果上記トーンホ
イール素子３１が、磁性材製の円筒部に複数の切り欠き
３３、３３と舌片３７、３７とを全周に亙り交互に形成
された、櫛歯状のトーンホイール３２となる。

【００２１】本発明の回転速度検出装置用トーンホイー
ルの製造方法によると、トーンホイール素子３１をプレ
ス機により打ち抜く前に、予め切り欠き３３を形成する
大径部１５の内外両周面に合成樹脂層３５、３５を形成
している。この為、プレス機により打ち抜かれる部分
は、合成樹脂層３５、３５により保護されて、隣り合う
切り欠き３３、３３同士の間に存在する舌片３７、３７
の変形防止が図られ、不良品の発生を抑えられる。即
ち、上述の様にして製造したトーンホイール３２の舌片
３７、３７の寸法及び形状は安定し、このトーンホイー
ル３２を組み込む事により構成した回転速度検出装置の
精度が十分に確保されて、ＡＢＳやＴＣＳの制御も適切
に行なわれる。

【００２２】次に、図４は、本発明の第二実施例を示し
ている。本実施例では、同形状のトーンホイール３２
（図２）を２個、同時に製造する。この為に、本実施例
で使用するトーンホイール素子３１ａは、磁性金属板を
円筒状に形成して、その両端を小径部１４、１４とし、
これら各小径部１４、１４と軸方向中央部の大径部１５
とを、段部１６、１６により連続させている。このトー
ンホイール素子３１ａの幅寸法Ｌは、製造すべきトーン
ホイール３２の幅寸法ｌ（図２）の２倍（２個分）とし
ている。

【００２３】そして、このトーンホイール素子３１ａの
大径部１５の内外両周面に、やはり上述した第一実施例
と同様、合成樹脂層３５、３５を全周に亙り形成してい
る。この様なトーンホイール素子３１ａの大径部１５に
は、プレス機により打ち抜き加工を施し、複数の透孔３
６、３６を円周方向に亙り等間隔で形成する。この打ち
抜き加工の際、上記合成樹脂層３５、３５により円周方
向に隣り合う透孔３６、３６の間に存在する柱部３８、
３８の変形防止が図られる。即ち、上記合成樹脂層３
５、３５が各柱部３８、３８を補強する。この様にして
複数の透孔３６、３６を形成したならば、次いで、トー
ンホイール素子３１ａの幅方向中央部を、図４の鎖線α
の位置で切断し、このトーンホイール素子３１ａを軸方
向に２分割する。この切断の際にも、上記合成樹脂層３
５、３５の存在により、切断後に舌片３７、３７となる
べき柱部３８、３８の変形防止が図られる。この結果、
図２に示す様な複数の切り欠き３３、３３を有する同形
状のトーンホイール３２を一度に２個製造できる。本実
施例に於いても、造られるトーンホイール３２の舌片３
７、３７は、合成樹脂層３５、３５の存在により変形防
止が図られる。この為、得られるトーンホイールの寸法
及び形状精度は良好なものとなる。しかも、一度に２個
のトーンホイールを製造できる事から、製造能率が向上
する。

【００２４】尚、図４に示した第二実施例の場合には、
透孔３６、３６の形成時、円周方向に隣り合う透孔３
６、３６同士の間部分の柱部３８、３８は、それぞれの
両端が大径部１５の両端に結合固定されている。この
為、上記各透孔３６、３６を形成する際に上記各柱部３
８、３８が変形しにくい。これに対して、これら各柱部
３８、３８を鎖線α部分で切断する際には、これら各柱
部３８、３８が変形し易い。従って、これら各柱部３
８、３８を形成する為の合成樹脂３５、３５は、切断加
工前に形成すれば良く、必ずしも打ち抜き加工前に形成
する必要はない。

【００２５】更に、図示の各実施例では、トーンホイー
ルに形成する除肉部が切り欠きである場合に就いて説明
したが、除肉部が図５〜６の従来構造に示した様な透孔
１７の場合でも、同様の効果を得られる。更に、本発明
の対象となるトーンホイールは、図示の実施例の様な円
筒状のものに限らない。例えば、少なくとも除肉部を形
成する部分が円輪状となっているトーンホイールにも、
本発明は実施可能である。この場合には、トーンホイー
ルの軸方向片面又は両面に合成樹脂層を、接着剤層を介
して設ける。

【００２６】

【発明の効果】本発明の回転速度検出装置用トーンホイ
ールとその製造方法は以上に述べた通り構成され作用す
る為、不良品となるトーンホイールの製造防止が図ら
れ、歩留を向上させて製品コストの低廉化に寄与でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す、切り欠きを打ち抜
き加工する前のトーンホイール素子の断面図。

【図２】同じく完成後のトーンホイールの断面図。

【図３】図２のＡ部拡大図。

【図４】本発明の第二実施例を示す、打ち抜き加工後で
切断前のトーンホイール素子の断面図。

【図５】従来構造の１例を示す断面図。

【図６】図５のＢ部拡大図。

【符号の説明】

１ ハブ ２ フランジ部 ３ａ、３ｂ 内輪軌道 ４ 段部 ５ 内輪部材 ６ 雄ねじ部 ７ ナット ８ 外輪相当部材 ９ 取付部 １０ａ、１０ｂ 外輪軌道 １１ 転動体 １２ シールリング １３ トーンホイール １４ 小径部 １５ 大径部 １６ 段部 １７ 透孔 １８ カバー １９ 円筒部 ２０ センサ ２１ 合成樹脂 ２２ 永久磁石 ２３ ステータ ２４ コイル ２５ 微小隙間 ２６ 外側円筒部 ２７ 内側円筒部 ２８ 切り欠き ２９ ボビン ３０ コネクタ ３１、３１ａ トーンホイール素子 ３２ トーンホイール ３３ 切り欠き ３５ 合成樹脂層 ３６ 透孔 ３７ 舌片 ３８ 柱部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性金属板製で複数の除肉部を円周方向
   に亙って等間隔に形成した回転速度検出装置用トーンホ
   イールに於いて、少なくとも一方の周面で上記複数の除
   肉部を形成した部分が、合成樹脂層により覆われている
   事を特徴とする回転速度検出装置用トーンホイール。
2. 【請求項２】 磁性金属板製で複数の除肉部を円周方向
   に亙って等間隔に形成した回転速度検出装置用トーンホ
   イールを製造する方法であって、打ち抜き加工と切断加
   工との少なくとも一方を、磁性金属板製のトーンホイー
   ル素子の少なくとも片面に合成樹脂層を形成した後、こ
   のトーンホイール素子の一部でこの合成樹脂層を形成し
   た部分に施す事により、複数の除肉部を円周方向に亙っ
   て等間隔に形成したトーンホイールとする、回転速度検
   出装置用トーンホイールの製造方法。