WO2003008982A1

WO2003008982A1 - Detecteur de rotation

Info

Publication number: WO2003008982A1
Application number: PCT/JP2002/002873
Authority: WO
Inventors: Yuji Oguro
Original assignee: Nippon Seiki Co., Ltd.
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-01-30
Also published as: EP1333290B1; JP3624880B2; KR20040008110A; US6903545B2; EP1333290A4; EP1333290A1; KR100852851B1; JP2003090740A; US20030183005A1

Description

明細書回転検出装置技術分野

本発明は、例えばォートバイまたは自転車等の 2輪車用の車輪の回転を検出し、この検出した信号をスピードメータ等へ伝達する電気式の回転検出装置に関するものである。背景技術

従来の回転検出装置としては、特開平 2— 2 6 4 8 1 7号公報に開示されるものがあり、この回転検出装置は、被検出体を検出するための検出面を有する略円筒形状の樹脂ケースに、回路基板に実装したホール I C等からなる磁気検出素子と、マグネットとが、前記検出面に沿うように配設され、前記回路基板及び前記磁気検出素子，前記マグネッ,トをエポキシ等からなる封止部材により封止する構造が採用されている。この回転検出装置を、 2輪車用（例えば、オートバイ）の回転検出装置として用いる場合は、. 回転検出装置を車両のミツションケースゃスプロケットカバー等に取り付け、その内部で回転するミツションギアゃスプロケット等を被検出体として検出することが一般的である。

このような回転検出装置を用いて、ミッションギアゃスプロケット等を被検出体として検出する場合、前記被検出体には多少のクリアランスが存在するため、車両（2輪車）のボディ剛性や気量等から前記被検出体に振動が生じ、前記被検出体と前記回転検出装置との検出位置ギヤップが変動してしまうことから、前記回転検出装置に磁気の変化が生じ検出ノイズとなり、この回転検出装置から出力される出力データに応じて、例えばスピード表示する指示計器の誤動作の原因につながると言った問題点を有していた。この問題点に着目し、本願出願人は、特開平 9 _ 2 2 9 7 1 4号公報に開示されている回転検出装置を提案している。この回転検出装置は、オートバイ等の 2輪車における前輪ホイール（車輪）に装着されるものであり、前記前輪ホイールが装着される車軸が揷通する揷通部を備えたハウジングを備え、前記挿通部に前記前輪ホイールとともに回転する複数の磁極を有し、プラスチックマグネット等の磁性媒体から構成される被検出体を装着し、前記被検出体の回転による前記磁極の変化をホール I C等からなる磁気' 検出手段によって検出する構造である。

前記被検出体は、前記磁極を有する円筒部と、前記前輪ホイールの回転を前記円筒部に伝達するための回転伝達片とがプラスチックマグネット等によって一体に形成されてなるものである。前記回転伝達片は、前記前輪ホイールのハブに設けられる凹部形状の取付部に対応するように、前記ハウジングの開口部側の前記円筒部から外方に引き出し形成されてなるもので、前記円筒部周縁の複数箇所に設けられるものである。

かかる構成の回転検出装置は、前記前輪ホイールとフロントフォークとの間に狭持された状態で配設されるものである。即ち前記回転検出装置は、前記前輪ホィールが装着されている前記車軸を前記揷通部に揷通し'、前記前輪ホイ一ルの前記ハブに設けられる前記取付部に前記回転伝達片を嵌め込むとともに、前記揷通部から前記ハウジングの外方に向かって突出する前記車軸をフロントフォークを介してナツト部材によって固定することで、前記前輪ホイールと前記フロントホィールとの間において狭持される状態で配設される。

かかる回転検出装置を前記ハブに取り付ける製造工程において、前記ハブの前記取付部に前記回転検出装置の前記回転伝達部を嵌め込む際に、前記回転伝達片が前記取付部に嵌ったか否かを目視によって確認することが困難である。従って前記回転伝達片が前記取付部に嵌め込まれない不適正な状態で前記回転検出装置が前記ハブとフロントフォークとの間において共締めされると、前記プラスチップマグネットにより構成される前記回転伝達片の破損が発生する恐れがあるといつた問題点を有していた。

本発明は前記問題点に着目し、回転検出装置が車輪に不適正な状態で配設される場合であっても、前記回転検出装置の構成部品を破損させることなく車輪のハブに組み付け可能な回転検出装置を提供するものである。発明の開示本発明は、車軸が揷通する揷通部を備えたハウジングの前記挿通部に車輪とともに回転する被検出体を装着し、前記被検出体の回転を磁気検出手段によって検出する回転検出装置であって、前記磁気検出手段によって回転を検出するための検出部と、前記車輪の回転を前記検出部に伝達するための回転伝達部とを前記被検出体に備え、前記回転伝達部を弾性部材によって構成してなることを特徴とする。

斯かる構成によれば、前記回転伝達部を弾性部材によって構成することにより、前記回転検出装置が前記車輪に不適正な状態で配設される場合であっても、前記回転検出装置の構成部品を破損させることなく前記車輪のハブに組み付け可能となり、前記被検出体を交換したり（構成部品の交換）、前記回転検出装置そのものを交換するといつたことが無くなることから、製造工程における前記回転検出装置の歩留まりを向上させることが可能となる。

また、本発明は、前記検出部は、前記車軸に対して略垂直方向に設けられる第一の固定部を備え、前記回転伝達部は、前記第一の固定部と結合する第二の固定部を備えてなることを特徴とする。

斯かる構成によれば、前記第一の固定部と前記第二の固定部とを結合することにより、両部材が乖離することを防止することができ、前記被検出体を回転させる際に、前記検出部が空回りすることを防止することが可能となる。

また、本発明は、前記第一，第二の固定部は、いずれか一方が前記車軸に対して略垂直方向に設けられる突出部であるとともに、他方が前記突出部に対応して形成される凹部であることを特徴とする。

斯かる構成によれば、前記第一の固定部と前記第二の固定部とを結合することにより、前記検出部と前記回転伝達部との結合個所を凹凸結合とすることで両部材が乖離することを防止することができ、前記被検出体を回転させる際に、前記検出部が空回りすることを防止することが可能となる。

また、本発明は、前記回転伝達部に前記揷通部に当接する当接部を設け、前記揷通部と前記検出部との間に隙間部を形成してなることを特徴とする。

斯かる構成によれば、前記当接部を設け、前記揷通部と前記検出部との間に前記隙間部を形成することにより、前記検出部の内周面が前記揷通部と当接しない構成とすることができることから前記検出部が摩耗することを防止することが可能となる。

また、本発明は、前記被検出体は、前記検出部と前記回転伝達部とが別体に設けられてなることを特徴とする。

斯かる構成によれば、前記被検出体が前記検出部と前記回転伝達部とが別体に設けられてなることにより、不適正な取付状態が複数回繰り返され、前記回転伝達部が仮に破損した場合であっても前記回転伝達部のみを交換すれば良く、破損による廃却部品費を低減することが可能となる。

また、本発明は、前記検出部と前記回転伝達部とが凹凸嵌合によって結合してなることを特^ [とする。

斯かる構成によれば、前記検出部と前記回転伝達部とを凹凸嵌合によつて結合することにより、前記前輪の回転を前記回転伝達部を介して前記検出部に伝える際に、凹凸嵌合による結合であるため、前記検出部の回転においてガタツキの無い回転伝達力 s可能となることから、前記磁気検出手段による良好な回転検出が可能となる。

また、本発明は、前記被検出体は、前記検出部と前記回転伝達部とをインサート成形によつて一体的に形成レてなることを特徴とする。

斯かる構成によれば、前記検出部と前記回転伝達部とをインサート成形することにより、前記検出部と前記回転伝達部とを一体的に形成することができ、製造工程における車両（2輪車）への取付の際に、前記回転伝達部が脱落する、あるいは、取付位置のずれが生じることを抑制することが可能となる。また、前記回転伝達部を前記検出部に対してィンサート成形し、両部材を一体的に形成することによって、前記検出部と前記回転伝達部とを組み付ける組み立て工程が不要となることから生産性に優れた前記被検出体の構成が得られることになる。

また、本発明は、前記回転伝達部は、弾性力を有する潤滑性部材によって構成されてなることを特徴とする。

斯かる構成によれば、前記回転伝達部を潤滑性を有する材料で構成することから前記揷通部の外周面との当接部分に潤滑剤を塗布しなくとも潤滑性を確保することが可能となる。図面の簡単な説明

第 1図乃至第 3図は、第一の実施の形態を示す図であり、第 1図は回転検出装置を示す図、第 2図は回転検出装置の被検出部の組み付け状態を示す図、第 3図は回転検出装置の被検出体を示す図である。第 4図及び第 5図は、第二の実施の形態を示す図であり、第 4図は回転検出装置を示す図、第 5図は回転検出装置の弾性回転伝達部を示す図である。第 6図は第三の実施の形態を示す図であり、回転撿出装置を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき説明するが、例えば、オートバィの車輪の回転数を検出する回転検出装置を例に挙げ説明する。

第 1図から第 3図において、本発明の第一の実施の形態である回転検出装置 A は、樹脂材料からなるハウジング 1と、図示しない所定の配線パターンが施さた回路基板 2と、磁気検出素子（磁気検出手段） 3と、ム製材料からなる弾性部材 4と、被検出体 5とから構成されている。

ハウジング 1は、ポリブチレンテレフタレートやナイ口ン等の樹脂材料からなり、このハウジング 1の略中央には、車軸 Sが揷通し、金属材料からなる円筒状の揷通部 1 aがインサート成形されている。この揷通部 1 aの周縁には、後で詳述する被検出体 5が揷通部 1 aの外周に対し回転自在に配設するための第一の収納部 1 bが形成され、この第一の収納部 1 bの他端外方には、回路基板 2と回路基板 2に実装した磁気検出素子 3とを収納する第二の収納部 1 cが形成きれている。また、ハウジング 1の外周（第一の収納部 1 bの周縁）には、前輪ホイール 1 0方向に突出する突出片 1 dが形成されている。

回路基板 2は、ガラスエポキシ等の絶縁材料からなる基板に所定の配線パターンが形成されており、磁気検出素子 3及びコンデンサ等からなる図示しない電子部品等が半田等により電気的に固定されている。また、この回路基板 2は、磁気検出素子 3への電源供給及ぴ磁気検出素子 3からの出力信号を図示しない指示計器 (例えば、スピードメータ）に伝達するための配線コード（図示しない）が備えられ、この配線コードは回路基板 2の所定箇所に半田により電気的に接続されている。かかる回路基板 2は、第二の収納部 1 c内に配設した後、この第二の収納部 1 c内にエポキシ樹脂からなる封止部材 1 1を充填することで配設固定される。

磁気検出素子 3は、リードスィツチやホール I C， MR素子（半導体磁気抵抗素子）等からなるもので、被検出体 5の磁極の変化を検出する。

弾性部材 4は、二トリルゃシリコン系等のゴム製材料からなるもので、この弾性部材 4は薄型の円筒形状からなるものである。弾性部材 4の側端面には、断面形状が略 V字形状からなり、前輪ホイール 1 0のハブ 1 0 aの内壁 1 0 bに当接して回転検出装置 Aのハウジング 1を気密的にハブ 1 0 aに配設するための当接部 4 aと、この当接部 4 aから上方に向かって延長された立設部 4 bとが形成されている。そして、この立設部 4 bの内側には断面形状が略 L字形状の金属材料からなる保持部材 4 cがィンサート成形されている。弾性部材 4の立設部 4 bは、内周がハウジング 1の突出片 1 dの外径に対しやや径小となるように形成されることから、弹性部材 4は、立設部 4 bの上端部がハウジング 1のフランジ部 1 e に当接するように圧入により配設固定されている。

被検出体 5は、ハウジング 1の揷通部 1 a .を揷通させるための円筒部（検出部） 5 aが形成され、この円筒部 5 aの表面には、例えば 8極の着磁がなされている。尚、円筒部 5 aは、例えばプラスチックマグネット等から構成される。また被検出体 5には、ナイロン，ポリアセタール，ポリイアミド等の樹脂系材料やバネ材料綱， S P C圧延鋼等の金属系材料からなる弾性部材から構成され、前輪ホイール 1 0のハブ 1 0 aに形成される取付部 1 0 bに嵌め込まれる複数の片部 5 bを有する弾性回転伝達部 5 cが備えられている。

被検出体 5の円筒部 5 aと弾性回転伝達部 5 cとは、第 2図に示すように凹凸嵌合によって結合されてなるものである。即ち、円筒部 5 aの端部の弾性回転伝達部 5 cとの対向部に複数の囬部 5 dを形成し、また弾性回転伝達部 5 cに各凹部 5 dに対応する複数の凸部 5 eを形成し、両部材 5 a， 5 cを凹凸嵌合により結合させる。

以上の各部により回転検出装置 Aが構成される。かかる回転検出装置 Aは、製造工程における車両（2輪車）への取付の際に、被検出部 5に形成される弾性回転伝達部 5 cの片部 5 bが、ハブ 1 0 aに形成される取付部 1 0 bに配設されない状態（以下、不適正な状態という）で、かつフロントフオーク（図示しない）と前輪ホイール 1 0との間で締め付けられると、弾性回転伝達部 5 cの片部 5 bが第 3図の点線で示すように変形するものの、回転検出装置 Aの取付状態が不適性な状態であると確認され、前輪ホイール 1 0から回転検出装置 Aを取り外すことで弾性回転伝達部 5 cの片部 5 bを元の状態に復元可能となる。よって、弾性回転伝達部 5 cの片部 5 bを元の状態に復元させ、ハブ 1 0 aに形成される取付部 1 0 bに適正なる状態にて配設することが可能となる。よって従来の回転検出装置 Aのように被検出体 5を破損することが無くなることから、被検出体 5を交換したり（構成部品の交換）、回転検出装置 Aそのものを交換するといったことが無くなることから、製造工程における回転検出装置 Aの歩留まりを向上させることが可能となる。

また、被検出体 5は、円筒部 5 aと弾性回転伝達部 5 cとが別体に設けられるものである。従って、不適正な取付状態が複数回繰り返され、弾性回転伝達部 5 cの片部 5 bが仮に破損した場合であっても弾性回転伝達部材 5 cのみを交換すれば良く、破損による廃却部品費を低減することが可能となる。

また、円筒部 5 aと弾性回転伝達部 5 cとを凹凸嵌合によつて結合するものであり、前輪ホール 1 0の回転を弾性回転伝達部 5 cを介して円筒部 5 aに伝える際に、凹凸嵌合による両部材 5 a , 5 cの結合であるため、円筒部 5 aの回転においてガタツキの無い回転伝達が可能となることから、磁気検出素子 3による良好な回転検出が可能となる。

第 4図及び第 5図は、本発明の第二の実施の形態を示しており、前記第一の実施の形態と同一若しくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明を省く。第 4図及び第 5図において、本発明の第二の実施の形態である回転検 {±}装置 A は、ハウジング 1と、回路基板 2と、磁気検出素子 3と、弾性部材 4と、被検出体 1 5とから構成されている。

前述の第一の実施の形態と比べ異なる点は、被検出体の構造にある。被検出体 1 5は、着磁が施された円筒部 1 5 aと、前輪ホイール 1 0のハブ 1 0 aに形成される取付部 1 0 bに対応して設けられる片部 1 5 bを備える弾性回転伝達部 2 5 cとを有し、弾†生回転伝達部 1 5 cと円筒部 1 5 aとをィンサート成形によつて一体的に形成してなるものである。円筒部 1 5 aは、外周面に複数の磁極を有するように着磁されるとともに、下端側に位置する弾性回転伝達部 1 5 cとの結合部分において、車軸 Sに対して略垂直方向に突出する状態で形成される複数の突出部である第一の固定部 1 5 dを備える。弾 1"生回転伝達部 1 5 cは、片部 1 5 bよりハウジング 1の第一の収納部 1 b内の奥行き方向に位置する円筒部.1 5 a との結合部分において、第一の固定部 1 5 dに対応する複数の凹部である第二の固定部 1 5 eが設けられる。第 5図（a ) ， ( b ) は第二の固定部 1 5 eの形成個所を示しており、弾性回転伝達部 1 5 cの内周面側に 4個所形成され、また第一の固定部 1 5 dも円筒部 1 5 aに同数形成される。尚、第一，第二の固定部の形成個数については 1つ以上であればよく、本発明の第二の実施の形態に限定されるものではない。

回転検出装置 Aにおいては、被検出体を検出部である円筒部 1 5 aと弾性回転伝達部 1 5 cとによって構成する場合、製造工程における車両（2輪車）への取付の際に、前記回転伝達部が脱落する恐れがある。また、前記被検出体を回転させる際に、前記円筒部と前記弾性回転伝達部とが乖離し、前記円筒部の空回りが生じる恐れがある。

上記に関して、回転検出装置 Aは、弾性回転伝達部 1 5 cと円筒部 1 5 aとをィンサート成形することにより、円筒部 1 5 aと弾性回転伝達部 1 5 cとを一体的に形成することができ、製造工程における車両（2輪車）への取付の際に、前記回転伝達部が脱落する、あるいは、取付位置のずれが生じることを抑制することが可能と-なる。また、回転検出装置 Aは、弾性回転伝達部 1 5 cを円筒部 1 5 aに対してインサート成形し、両部材を一体的に形成することによって、円筒部 5 aと前記弾性回転伝達部とを組み付ける組み立て工程が不要となることから生産性に優れた被検出体の構成が得られることになる。

また、円筒部 1 5 aに車軸 Sに対して略垂直方向に設けられる突出部である第 —の固定部 1 5 dを設け、また、弾性回転伝達部 1 5 cに第一の固定部 1 5 dに対応する凹部である第二の固定部 1 5 eを設け、第一の固定部 1 5 dと第二の固定部 1 5 eとを結合することにより、円筒部 1 5 aと弾性回転伝達部 1 5 cとの結合個所を凹凸結合とすることで両部材が乖離することを防止することができ、被検出体 1 5を回転させる際に、円筒部 1 5 aが空回りすることを防止することが可能となる。

また、本発明の第二の実施の形態において、第一の固定部 1 5 dは円筒部 1 5 aに車軸 Sに対して略垂直方向に設けられる突出部からなり、第二の固定部 1 5 eは弾性回転伝達部 1 5 cに第一の固定部 1 5 cに対応して形成される凹部からなる構成であつたが、円筒部 1 5 aに第一の固定部として車軸 Sに対して略垂直方向に掘り下げ形成される凹部を設け、弹十生回転伝達部 1 5 cに第二の固定部としてこの凹部に対応して形成される突出部を設ける構成であってもよい。

第 6図は、本発明の第三の実施の形態を示しており、前記第一，第二の実施の形態と同一若しくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明を省く。

第 6図において、本発明の第三の実施の形態である回転検出装置 Aは、ハウジング 1と、回路基板 2と、磁気検出素子 3と、弾性部材 4と、被検出体 2 5とから構成されている。

前述の第一，第二の実施の形態と異なる点は、被検出体の構造にある。被検出体 2 5は、着磁が施された円筒部 2 5 aと、前輪ホイール 1 0のハプ 1 0 aに形成される取付部 1 0 bに対応して設けられる片部 2 5 bを備える弾性回転伝達部 2 5 cとを有し、弾性回転伝達部 2 5 cと円筒部 2 5 aとをィンサート成形によつて一体的に形成してなるものである。また、被検出体 2 5は、前述の第二の実施の形態と同様に、円筒部 2 5 aと弾性回転伝達部 2 5 cとの結合部分において、円筒部 2 5 aに車軸 Sに対して略垂直方向に突出する突出部である第一の固定部 2 5 dを備えるとともに、弾性回転伝達部 2 5 cに第一の固定部 2 5 dに対応する凹部である第二の固定部 2 5 eを備える。円筒部 2 5 aは、外周面に複数の磁極を有するように着磁され、弾性回転伝達部材 2 5 cとの結合部分よりも第一の収納部 1 b内の奥行き方向に位置する内周面とハウジング 1の揷通部 1 aの外周 - 面との間には隙間部 2 5 f が形成される。弾性回転伝達部 2 5 cは、ナイロン，ポリァセタール等の弾性力を有する潤滑性樹脂材料からなり、片部 2 5 bよりも第一の収納部 1 b内の奥行き方向に位置する内周面に、揷通部 1 aの前記外周面と当接する当接部 2 5 gを備える。

第三の実施の形態である回転検出装置 Aは、第一，第二の実施の形態における被検出体の構造において、被検出体 5 , 1 5を回転させる際の揷通部 1 aの前記外周面と円筒部 5 , 1 5の内周面との摩擦を考慮した構造である。また、従来、被検出体の摩耗を防止するために当接個所の周辺にグリース等の潤滑剤を塗布する必要があったことを考慮した構造である。

即ち、回転検出装置 Aは、弾性力を有する潤滑性材料からなる弾性回転伝達部 2 5 cの前記内周面にハウジング 1の挿通部 1 aの前記外周面と当接する当接部 2 5 dを設け、円筒部 2 5 aの前記内周面と揷通部 1 aの前記外周面との間に隙間部 2 5 eを設けることにより、円筒部 2 5 aの前記内周面が揷通部 1 aと当接しない構成とすることができることから円筒部 2 5 aが摩耗することを防止することが可能となるとともに、当接部 2 5 dを潤滑性を有する材料で構成することから揷通部 1 aの前記外周面との当接部分に前記潤滑剤を布しなくとも潤滑性を確保することが可能となる。

尚、本発明の第三の実施の形態における被検出体 2 5は、円筒部 2 5 aと弾性回転伝達部 2 5 cとをインサート成形してなる構成であつたが、被検出体は、円筒部と弾性回転伝達部とを凹凸嵌合によつて結合してなる構成であつてもよ.レ、。産業上の利用可能性

本発明は、例えばォートバイまたは自転車等の 2輪車用の車輪の回転を検出し、この検出した信号をスピードメータ等へ伝達する電気式の回転検出装置に好適である。

Claims

請求の範囲

1 . 車軸が揷通する揷通部を備えたハウジングの前記揷通部に車輪とともに回転する被検出体を装着し、前記被検出体の回転を磁気検出手段によって検出する回転検出装置であって、

前記磁気検出手段によって回転を検出するための検出部と、前記車輪の回転を前記検出部に伝達するための回転伝達部とを前記被検出体に備え、前記回転伝達部を弾性部材によつて構成してなることを特徴とする回転検出装置。

2 . 前記検出部は、前記車軸に対して略垂直方向に設けられる第一の固定部を備え、前記回転伝達部は、前記第一の固定部と結合する第二の固定部を備えてなることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転検出装置。

3 . 前記第一，第二の固定部は、いずれか一方が前記車軸に対して略垂直方向に設けられる突出部であるとともに、他方が前記突出部に対応して形成される凹部であることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の回転検出装置。

4 . 前記回転伝達部に前記揷通部に当接する当接部を設け、前記揷通部と前記検出部との間に隙間部を形成してなることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転検出装置。

5 . 前記被検出体は、前記検出部と前記回転伝達部とが別体に設けられてなることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転検出装置。

6 · 前記検出部と前記回転伝達部とが凹凸嵌合によって結合してなることを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の回転検出装置。

7 . 前記被検出体は、前記検出部と前記回転伝達部とをィンサート成形によつて一体的に形成してなることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転検出装

8 . 前記回転伝達部は、弾性力を有する潤滑性部材によって構成されてなることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転検出装置。

9 . 前記検出部は、円筒状であるとともに周縁に複数の磁極を備えてなることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の回転検出装置。