(57)【要約】【課題】組立性を犠牲にすることなく回転数を精度よく検出することが可能な磁気エンコーダ付玉軸受を備える自動二輪車の車輪支持構造を提供する。【解決手段】本発明の自動二輪車の車輪支持構造においては、２列の単列玉軸受の一方である磁気エンコーダ付玉軸受の磁気エンコーダの被検出面を寸法に制限のある軸直面とせず、軸方向に延した円筒部内周面に設け、その円筒部の軸方向外方端から径方向内側に折返された折返し部を設け、磁気エンコーダを軸方向に寸法制限のあるフォーク側ではなく、２列の軸受とハブに囲まれた内側に設けることにより、組立性を犠牲にすることなく回転数を精度よく検出することが可能な磁気エンコーダ付玉軸受を備える自動二輪車の車輪支持構造を提供できる。【選択図】図１
2012154418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２列の単列玉軸受と、該２列の単列玉軸受の内輪に嵌合されて、その両端部がフォークを介して車体側に結合される支持軸と、前記２列の単列玉軸受の外輪に嵌合されて、ホイールを介してタイヤを回転可能に支持するハブと、を備え、前記２列の単列玉軸受のうち一方の玉軸受は磁気エンコーダ付玉軸受である自動二輪車の車輪支持構造であって、
前記磁気エンコーダ付玉軸受は、
回転輪である外輪と、
固定輪である内輪と、
前記外輪と前記内輪との間で周方向に転動自在に配設される複数の転動体である玉と、
該複数の玉を略等間隔で回動自在に保持する保持器と、
前記外輪の軸方向一方の端部に取り付けられ前記内輪に摺接する密封板と、
前記外輪の軸方向もう一方の端部に取り付けられ内周面に磁気エンコーダを添着固定したエンコーダ取付板とから成り、
前記エンコーダ取付板は、
前記外輪の内周面に圧入され軸方向外方に延びる円筒部と、
該円筒部の内周面に添着固定された磁気エンコーダと、
前記円筒部の軸方向外方端から径方向内側に折返された折返し部とを備え、
前記磁気エンコーダ取付板が軸方向もう一方の単列玉軸受側になり、前記密封板が軸方向もう一方の単列玉軸受と反対側になるように配されており、
前記磁気エンコーダの被検出面にセンサ検出面が対向するように、回転しない部材に固定された磁気センサを備えたこと
を特徴とする自動二輪車の車輪支持構造。
【請求項２】
前記エンコーダ取付板は、
前記外輪の内周面に圧入され軸方向外方に延びる円筒部と、
該円筒部の内周面に添着固定された磁気エンコーダと、
前記円筒部の軸方向外方端から径方向内側に折返された折返し部と、
前記円筒部の軸方向内方端で折返されて径方向内側に伸び前記内輪の外周面に内径側端面が近接するシールド部とからなることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の車輪支持構造。
【請求項３】
前記エンコーダ取付板は、
前記外輪の内周面に圧入され軸方向外方に延びる円筒部と、
該円筒部の内周面に添着固定された磁気エンコーダと、
前記円筒部の軸方向外方端から径方向内側に折返された折返し部と、
前記円筒部の軸方向内方端で折返されて径方向内側に伸び前記内輪の外周面に内径側端面が近接するシールド部と
該シールド部の内周部に設けられ、前記内輪と摺接するシールリップからなることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動二輪車の車輪支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばオートバイ、スクータ等の自動二輪車の車輪の回転速度を検出する為に使用する磁気エンコーダ付玉軸受を備える自動二輪車の車輪支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の走行状態を安定させる為の装置として、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が広く使用されている。この様なＡＢＳは、従来は四輪自動車を中心に普及していたが、近年、自動二輪車にも採用され始めている。周知の様に、ＡＢＳの制御には、車輪の回転速度を求める必要がある為、車輪を懸架装置に回転自在に支持する為の車輪支持用玉軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込む事が、従来から広く実施されている。
【０００３】
しかし、四輪自動車用の回転速度検出装置の構造を、そのまま自動二輪車用に適用する事はできない。この主な理由は、次の(1)(2)の２ 通りである。
(1) 四輪自動車用の車輪支持用玉軸受に比べて自動二輪車用の車輪支持用玉軸受は相当に小型である。
(2) 四輪自動車用の車輪支持用玉軸受の多くは内輪回転型であるのに対して、自動二輪車用の車輪支持用玉軸受の多くは外輪回転型である。
【０００４】
図７は、自動二輪車の車輪支持構造の１例として、スクータの如き、比較的小型の自動二輪車の前輪を回転自在に支持する部分の構造を示している。
この自動二輪車の車輪支持構造１は、２列の単列玉軸受４、４と、該２列の単列玉軸受４、４の内輪に嵌合されて、その両端部がフォーク２、２を介して車体側に結合される支持軸３と、２列の単列玉軸受４、４の外輪に嵌合されて、ホイール７を介してタイヤを回転可能に支持するハブ６と、を備えている。
２列の単列玉軸受４、４の内輪とフォーク２、２との間には、内輪間座５ａ、５ｃが、２列の単列玉軸受４、４の内輪間には内輪間座５ｂが介装されており、支持軸３を両端からナット８を介して締め付け固定しても、２列の単列玉軸受４、４に過大なアキシャル荷重が掛からないようになっている。
【０００５】
一方、自動二輪車にＡＢＳを組み込むべく、車輪の回転速度を求める為の回転速度検出装置として従来から、例えば特許文献１に記載されたような磁気エンコーダ付玉軸受を用いた回転速度検出装置が知られている。
【０００６】
図８は、特許文献１に記載された磁気エンコーダ付玉軸受の一例を示している。この磁気エンコーダ付玉軸受１０は、回転輪である外輪１１と、固定輪である内輪１２と、外輪１１と内輪１２との間に転動自在に設けられた転動体である複数個の玉１３と、これら複数個の玉１３を略等間隔で回動自在に保持する保持器１４と、外輪１１の軸方向端部に取り付けられ内輪１２に摺接する密封板１５と、軸方向外方に磁気エンコーダ９が添着固定されており、外輪１１の軸方向もう一方の端部に取り付けられ内輪１２に摺接する磁気エンコーダ付密封板１６と、からなる。
【０００７】
この様な磁気エンコーダ付玉軸受１０を、例えば、前述の図７に示した構造に組み込んだ１対の玉軸受４、４のうちの一方の玉軸受４に代えて、磁気センサで磁気エンコーダ９の回転数を検出すれば、ホイール７の回転速度、すなわち自動二輪車の車輪の回転速度が検出可能になる。
【０００８】
このような磁気エンコーダ付玉軸受を備えた自動二輪車の車輪支持構造の１例を図９に示す。図９は、形状を簡略化して図示しているが、基本構造は図７と同一であり、同一、若しくは同等の構成物には同一符号を付している。図７との違いは、１対の玉軸受４、４のうちの一方が磁気エンコーダ付玉軸受１０に替わっていることである。そして、回転しない内輪間座５ｂに、磁気エンコーダ付玉軸受１０の磁気エンコーダ被検出面に磁気検出面が対向するように、磁気センサ１８が固定されている。磁気センサ１８の出力は、ハーネス１９により、図示しない外部の演算器等へ伝達され、例えば、ＡＢＳ装置において予め定められている回転数情報との偏差を算出することにより行われるブレーキ制御等に適宜用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−３２１８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述のように、四輪自動車用の車輪支持用玉軸受に比べて自動二輪車用の車輪支持用玉軸受は相当に小型であり、使用可能な磁気エンコーダの大きさに制限がある。そのため、四輪自動車用の磁気エンコーダに比して、一極当たりの磁束密度が小さくなるため、回転数を精度よく検出するために組立性を犠牲にしてセンサと磁気エンコーダとの隙間であるエアギャップを小さくするか、分解能を犠牲にして磁気エンコーダの円周方向の極数を少なくする必要があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するために、なされたものであり、本発明の自動二輪車の車輪支持構造は、２列の単列玉軸受と、該２列の単列玉軸受の内輪に嵌合されて、その両端部がフォークを介して車体側に結合される支持軸と、前記２列の単列玉軸受の外輪に嵌合されて、ホイールを介してタイヤを回転可能に支持するハブと、を備え、前記２列の単列玉軸受のうち一方の玉軸受は磁気エンコーダ付玉軸受である自動二輪車の車輪支持構造であって、前記磁気エンコーダ付玉軸受は、回転輪である外輪と、固定輪である内輪と、前記外輪と前記内輪との間で周方向に転動自在に配設される複数の転動体である玉と、該複数の玉を略等間隔で回動自在に保持する保持器と、前記外輪の軸方向一方の端部に取り付けられ前記内輪に摺接する密封板と、前記外輪の軸方向もう一方の端部に取り付けられ内周面に磁気エンコーダを添着固定したエンコーダ取付板とから成り、前記エンコーダ取付板は、前記外輪の内周面に圧入され軸方向外方に延びる円筒部と、該円筒部の内周面に添着固定された磁気エンコーダと、前記円筒部の軸方向外方端から径方向内側に折返された折返し部とを備え、前記磁気エンコーダ取付板が軸方向もう一方の単列玉軸受側になり、前記密封板が軸方向もう一方の単列玉軸受と反対側になるように配されており、前記磁気エンコーダの被検出面にセンサ検出面が対向するように、回転しない部材に固定された磁気センサを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の自動二輪車の車輪支持構造においては、２列の単列玉軸受の一方である磁気エンコーダ付玉軸受の磁気エンコーダの被検出面を寸法に制限のある軸直面とせず、軸方向に延した円筒内周面に設けたことにより軸方向長さを大きく取ることが出来るため、一極あたりの面積を大きく取ることを可能にしている。
また、円筒部が軸方向に延びるために剛性の低下が懸念されるが、円筒部の軸方向外方端から径方向内側に折返された折返し部を設けることにより、剛性の低下を抑えることを可能にしている。
また、磁気エンコーダを軸方向に寸法制限のあるフォーク側ではなく、２列の軸受とハブに囲まれた内側に設けることにより、両軸受間の余裕のある空間を利用できるため、さらに一極あたりの面積を大きく取ることが可能となり、組立性を犠牲にすることなく回転数を精度よく検出することが可能な磁気エンコーダ付玉軸受を備える自動二輪車の車輪支持構造を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態である車輪の回転速度を検出可能な自動二輪車の車輪支持構造を説明するための要部断面図である。
【図２】図１に示す自動二輪車の車輪支持構造に用いられる磁気エンコーダ付玉軸受を説明するための要部断面図である。
【図３】自動二輪車の車輪支持構造に用いられる磁気エンコーダ付玉軸受の別の一例を説明するための要部断面図である。
【図４】自動二輪車の車輪支持構造に用いられる磁気エンコーダ付玉軸受の別の一例を説明するための要部断面図である。
【図５】自動二輪車の車輪支持構造に用いられる磁気エンコーダ付玉軸受の別の一例を説明するための要部断面図である。
【図６】自動二輪車の車輪支持構造に用いられる磁気エンコーダ付玉軸受の別の一例を説明するための要部断面図である。
【図７】従来の自動二輪車の車輪支持構造の一例を示す断面図である。
【図８】従来の磁気エンコーダ付玉軸受の一例を示す断面図である。
【図９】従来の磁気エンコーダ付玉軸受を備えた自動二輪車の車輪支持構造の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態である図１に示す車輪の回転速度を検出可能な自動二輪車の車輪支持構造２０は、例えば、前述の図７に示した自動二輪車の車輪支持構造１に組み込んだ１対の玉軸受４、４のうちの一方の玉軸受４に代えて、図２に示すような磁気エンコーダ付玉軸受２１ａを支持軸３の外周面とハブ６の内周面との間に組み込み、磁気センサ１８を、回転しない内輪間座５ｂに、センサ検出面を磁気エンコーダ３４の被検出面に対向するように固定したものである。
【００１５】
なお、図１は、形状を簡略化して図示しているが、基本構造は図７と同一であり、同一若しくは同等の構成物には同一符号を付している。
【００１６】
図１、および、図２に示すように、磁気エンコーダ付玉軸受２１ａは、ハブ６に内嵌されることによりホイール７と一体回転する回転輪である外輪２２ａと、支持軸３に固定されて回転しない固定輪である内輪２４ａと、外輪２２ａと内輪２４ａとの間で周方向に転動自在に配設される複数の転動体である玉２６と、これら複数の玉２６を略等間隔で回動自在に保持する保持器２７と、外輪２２ａの軸方向一方の端部に取り付けられ内輪２４ａに摺接する密封板２８と、外輪２２ａの軸方向もう一方の端部に取り付けられ、円周方向にＮ極とＳ極とが交互に連続して配置される円筒状の磁気エンコーダ３４を内周面に添着固定したエンコーダ取付板３５ａと、を備えている。
【００１７】
密封板２８は、補強部材としての芯金２９を弾性部材３０で被覆して環状に形成されている。 外輪２２ａの軸方向一方の端部内周面にはシール固定溝２３が形成されており、このシール固定溝２３に、弾性部材の弾性を利用して密封板２８の外周部を嵌め込むことで、密封板２８が外輪２２ａに固定されるようになっている。また、シール固定溝２３に対向した内輪２４ａの軸方向一方の端部外周面には、シール溝２５が形成されており、このシール溝２５に密封板２８の内周部に設けられたシールリップ３１が摺接している。
【００１８】
エンコーダ取付板３５ａは、外輪２２ａの軸方向もう一方の端部（密封板２８の取り付けられた端部とは反対側の端部）の内周面３２ａに圧入され軸方向外方（外輪２２ａから遠い側）に伸びる円筒部３６と、円筒部３６の内周面に添着固定された磁気エンコーダ３４と、円筒部３６の軸方向外方（外輪２２ａから遠い側）で径方向内側に折返された折返し部３７とからなり、外輪２２ａと一体に回転するように固定されている。折返し部３７は、円筒部３６が長くなることによる剛性の低下を押えると共に、エンコーダ取付板３５ａを外輪２２ａへ圧入する際の押圧部の役割を持つ。
【００１９】
このような、磁気エンコーダ付玉軸受２１ａは、図１に示すように、磁気エンコーダ３４がもう一方の玉軸受である玉軸受４側になるように支持軸３の外周面とハブ６の内周面との間に組み込まれている。
【００２０】
磁気センサ１８は、外輪２２ａと一体に回転する磁気エンコーダ３４の被検出面で発生する磁束密度の変動を磁気パルスとして検出することにより外輪２２ａの回転の検出を行う。
磁気センサ１８を取り付けた内輪間座５ｂ、支持軸３には、ハーネス１９を通す穴、あるいは、溝が設けられており、ハーネス１９は、回転する部位を通ることなく外部へと引き出されている。そして、磁気センサ１８により検出された回転数の情報は、ハーネス１９により、図示しない外部の演算器等へ伝達され、例えば、ＡＢＳ装置において予め定められている回転数情報との偏差を算出することにより行われるブレーキ制御等に適宜用いられる。
【００２１】
なお、図１では、磁気センサ１８を、回転しない内輪間座５ｂに固定しているが、センサ検出面を磁気エンコーダ３４の被検出面に対向するように適切なギャップで配設できれば、支持軸３に直接固定するなど、回転しない部材であればどこに固定しても良い。
【００２２】
図３〜図６は、自動二輪車の車輪支持構造に用いられる磁気エンコーダ付玉軸受の別の例を説明するための要部断面図である。図３〜図６に示す磁気エンコーダ付玉軸受２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅは、図２に示す磁気エンコーダ付玉軸受２１ａと同様に図１に示す様な車輪の回転速度を検出可能な自動二輪車の車輪支持構造２０に用いることが出来る。
なお、図３〜図６は、基本構造は図２と同一であり、同一若しくは同等の構成物には同一符号を付している。
【００２３】
図３に示す磁気エンコーダ付玉軸受２１ｂは、図２に示す磁気エンコーダ付玉軸受２１ａに対してエンコーダ取付板３５ｂの形状のみ異なる。エンコーダ取付板３５ｂは、円筒部３６の軸方向両端に折返し部３７が形成されている。これによりエンコーダ取付板３５ｂは、外輪２２ａへ圧入する際に方向性を持たないので、作業性の向上を図ることが出来る。
【００２４】
図４に示す磁気エンコーダ付玉軸受２１ｃは、図３に示す磁気エンコーダ付玉軸受２１ｂに対して、さらに磁気エンコーダ３４の一極あたりの面積を大きくした実施例である。
磁気エンコーダ付玉軸受２１ｃの外輪２２ｂには、軸方向もう一方の端部（密封板２８の取り付けられた端部とは反対側の端部）の内周面３２ｂにエンコーダ取付板３５ｃを圧入固定するための内周面３２ｂよりも大径の圧入段部４０が設けられている。
エンコーダ取付板３５ｃは、外輪２２ｂの圧入段部４０に圧入され軸方向外方（外輪２２ａから遠い側）に伸びる内周面３２ｂよりも大径の円筒部３６と、円筒部３６の内周面に添着固定された磁気エンコーダ３４と、円筒部３６の軸方向両端で径方向内側に折返された折返し部３７，３７とからなり、外輪２２ｂと一体に回転するように固定されている。なお、エンコーダ取付板３５ｃは、外輪２２ｂの強度やハブ６の内径の許す限り大きな径とすることにより、磁気エンコーダ３４の一極あたりの面積を大きくすることが出来る。
【００２５】
図５に示す磁気エンコーダ付玉軸受２１ｄは、図４に示す磁気エンコーダ付玉軸受２１ｃに対してエンコーダ取付板３５ｄの形状のみ異なる。
エンコーダ取付板３５ｄは、円筒部３６と、円筒部３６の内周面に添着固定される磁気エンコーダ３４と、円筒部３６の軸方向外方（外輪２２ｂから遠い側）で径方向内側に折返された折返し部３７と、円筒部３６の軸方向内方（外輪２２ｂに圧入される側）で折返されて径方向内側に伸び内輪２４ａの外周面に内径側端面が近接するシールド部３８ａとからなる。
シールド部３８ａと内輪２４ａの外周面との間に軸受２１ｄ内部のグリースなどの潤滑剤の流出を防ぐラビリンスシールを形成することが出来るので、別途、グリース流出を抑えるためのシールを追加する必要が無い。
【００２６】
図６に示す磁気エンコーダ付玉軸受２１ｅは、図５に示す磁気エンコーダ付玉軸受２１ｄに対してシール性を高めた実施例である。
エンコーダ取付板３５ｅは、円筒部３６と、円筒部３６の内周面に添着固定される磁気エンコーダ３４と、円筒部３６の軸方向外方（外輪２２ｂから遠い側）で径方向内側に折返された折返し部３７と、円筒部３６の軸方向内方（外輪２２ｂに圧入される側）で折返されて径方向内側に伸びるシールド部３８ｂと、シールド部３８ｂの内周部に設けられたシールリップ３９からなる。
磁気エンコーダ付玉軸受２１ｅの内輪２４ｂの軸方向エンコーダ側の端部外周面には、他端面のシール溝２５と同様のシール溝３３が形成されており、このシール溝３３に前記シールリップ３９が摺接している。この構成により、図５に示す磁気エンコーダ付玉軸受２１ｄよりもさらにシール性を高めることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上説明したように、本発明によれば、２列の単列玉軸受の一方である磁気エンコーダ付玉軸受の磁気エンコーダの被検出面を寸法に制限のある軸直面とせず、軸方向に延した円筒内周面に設けたことにより軸方向長さを大きく取ることが出来るため、一極あたりの面積を大きく取ることを可能にしている。
また、磁気エンコーダを軸方向に寸法制限のあるフォーク側ではなく、２列の軸受とハブに囲まれた内側に設けることにより、両軸受間の余裕のある空間を利用できるため、さらに一極あたりの面積を大きく取ることが可能となり、組立性を犠牲にすることなく回転数を精度よく検出することが可能な磁気エンコーダ付玉軸受を備える自動二輪車の車輪支持構造として好適に使用できる。
【符号の説明】
【００２８】
1    自動二輪車の車輪支持構造
2    フォーク
3    支持軸
4    単列玉軸受
5a,5b,5c    内輪間座
6    ハブ
7    ホイール
8    ナット
9    磁気エンコーダ
10   磁気エンコーダ付玉軸受
11   外輪
12   内輪
13   玉
14   保持器
15   密封板
16   磁気エンコーダ付密封板
17   自動二輪車の車輪支持構造
18   磁気センサ
19   磁気センサのハーネス
20   自動二輪車の車輪支持構造
21a,21b,21c,21d,21e 磁気エンコーダ付玉軸受
22a,22b     外輪
23   シール固定溝
24a,24b     内輪
25   シール溝
26   玉
27   保持器
28   密封板
29   芯金
30   弾性部材
31   シールリップ
32a,32b     外輪内周面
33   シール溝
34   磁気エンコーダ
35a,35b,35c,35d,35e エンコーダ取付板
36   円筒部
37   折返し部
38a,38b     シールド部
39   シールリップ
40   圧入段部
【図１】
2012154418.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012154418.tif 000009
【図８】
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【図９】
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