(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に同心配置される筒体と軸体とのうち、回転する側の部材の回転速度を検出する回転速度検出装置であって、
回転側部材に対して取り付けられるパルサリングと、非回転側部材に対してパルサリングの周方向所要位置に対して軸方向から非接触対向する状態で取り付けられかつ前記パルサリングの回転に伴う相対位置の変化を検出するセンサとを含み、前記非回転側部材に対するセンサの取り付けが、支持環体を介して行われており、前記支持環体が、非回転側部材と回転側部材との間の対向間隙を閉塞するよう径方向に沿う環状板部分を有し、この環状板部分の円周１カ所に軸方向に貫通する開口が設けられているとともに、当該開口の近傍に軸方向に突出して径方向に撓みうる可撓支持片が、また前記開口の近傍に軸方向に突出する係止片がそれぞれ設けられ、前記センサが、前記環状板部分の外側に前記開口を閉塞する状態で配置されて前記可撓支持片と係止片で径方向から挟持されて位置決めされており、前記センサが、前記支持環体の係止片に対して径方向で引っ掛けられる張り出し部を有し、この張り出し部と前記係止片との当接部に、前記センサの取り付け時に径方向に撓ませられる可撓支持片の弾性復元力を、前記センサを前記支持環体の環状板部分側へ押し付ける力に変換するカム面が設けられている、ことを特徴とする回転速度検出装置。
【請求項２】
請求項１の回転速度検出装置において、
前記支持環体の開口、可撓支持片ならびに係止片が、環状板部分の所要領域に切り込みを形成しこの切り込みの内側部分を切り起こすことによりそれぞれ形成されるもので、前記開口が切り起こし跡とされ、前記可撓支持片および係止片が開口の縁の所要領域から軸方向に突出する状態に切り起こされる切り起こし片とされる、ことを特徴とする回転速度検出装置。
【請求項３】
請求項１または２の回転速度検出装置において、前記環状板部の内周にゴムリップが被着されている、ことを特徴とする回転速度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転部材の回転速度を検出する回転速度検出装置に関する。この回転速度検出装置は、例えば、自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）での情報入力手段として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、上記ＡＢＳでは、車輪の回転速度を検出するために、車両のハブユニットに回転速度検出装置を取り付けるようにしている。
【０００３】
この回転速度検出装置は、検出形態によっていわゆるパッシブタイプとアクティブタイプと称する２種類があるが、いずれもパルサリングとセンサとを組み合わせた構成になっている。
【０００４】
これらいずれのタイプでも、パルサリングやセンサは、ハブユニットに備える軸受装置の内・外輪にそれぞれ振り分けられて取り付けられる。例えば、前述の軸受装置を内輪回転とする場合であれば、パルサリングは、内輪側に、また、センサは、外輪側にそれぞれ取り付けられる。
【０００５】
ところで、従来では、内・外輪に対してパルサリングやセンサを直接的に取り付けずに、支持環体を用いて間接的に取り付けるようにしている。なお、少なくともセンサについてはメインテナンスのために支持環体に対して着脱可能にするのが好ましいと言える。このようにセンサを支持環体に対して着脱できるようにした例として、例えば特開平９−２６３２２１号公報などに示すようなものがある。
【０００６】
この公報では、非回転側部材に取り付けられる支持環体に係合部を、またセンサに可撓係止片を設け、この可撓係止片を係合部に対してスナップフィット状態に引っ掛けるようにしている。なお、センサを取り付けるときには、その可撓係止片を作業者が指でつまんで撓ませた状態で、支持環体の係合部に差し込むようにし、また、センサを取り外すときは、その可撓係止片を作業者が指でつまんで撓ませることにより、当該可撓係止片の係合部に対する引っ掛かりを解除したままで、引っ張り出すようにすればよい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、センサを着脱するときにセンサに設けた可撓係止片を指でつまむ必要があり、その作業が煩わしく手間がかかることが指摘される。
【０００８】
このような事情に鑑み、本発明は、回転速度検出装置において、センサの着脱作業を単純かつ簡単に行えるようにすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる回転速度検出装置は、相対回転可能に同心配置される筒体と軸体とのうち、回転する側の部材の回転速度を検出する回転速度検出装置であって、
回転側部材に対して取り付けられるパルサリングと、非回転側部材に対してパルサリングの周方向所要位置に対して軸方向から非接触対向する状態で取り付けられかつ前記パルサリングの回転に伴う相対位置の変化を検出するセンサとを含み、前記非回転側部材に対するセンサの取り付けが、支持環体を介して行われており、前記支持環体が、非回転側部材と回転側部材との間の対向間隙を閉塞するよう径方向に沿う環状板部分を有し、この環状板部分の円周１カ所に軸方向に貫通する開口が設けられているとともに、当該開口の近傍に軸方向に突出して径方向に撓みうる可撓支持片が、また前記開口の近傍に軸方向に突出する係止片がそれぞれ設けられ、前記センサが、前記環状板部分の外側に前記開口を閉塞する状態で配置されて前記可撓支持片と係止片で径方向から挟持されて位置決めされており、前記センサが、前記支持環体の係止片に対して径方向で引っ掛けられる張り出し部を有し、この張り出し部と前記係止片との当接部に、前記センサの取り付け時に径方向に撓ませられる可撓支持片の弾性復元力を、前記センサを前記支持環体の環状板部分側へ押し付ける力に変換するカム面が設けられている。
【００１０】
請求項２の発明にかかる回転速度検出装置は、上記請求項１において、前記支持環体の開口、可撓支持片ならびに係止片が、環状板部分の所要領域に切り込みを形成してこの切り込みの内側部分を切り起こすことによりそれぞれ形成されるもので、前記開口が切り起こし跡とされ、前記可撓支持片および係止片が開口の縁の所要領域から軸方向に突出する状態に切り起こされる切り起こし片とされる。
【００１１】
請求項３の発明にかかる回転速度検出装置は、請求項１または２の回転速度検出装置において、前記環状板部の内周にゴムリップが被着されている。
【００１３】
このような本発明の構成では、支持環体に対してセンサを取り付けるとき、作業者がセンサを斜め姿勢にしてその先端側を可撓支持片に当接させておいてセンサを押し込んで可撓支持片を撓ませてから、センサを環状板部側へ傾けてセンサを係止片に径方向から引っ掛けさせるようになっている。また、センサを取り外すときには、センサを径方向に押圧して可撓支持片を撓ませてから、センサを環状板部から引き離すように斜め姿勢に傾けて係止片に対するセンサの引っ掛かりを解除するようになっている。
【００１４】
このように、本発明の構成では、要するに、支持環体に対してセンサを着脱するときにセンサを単に押したり傾けたりするだけの単純な作業を行えばよくなっているから、従来例のように可撓係止片を指でつまんで撓ませる作業に比べてはるかに単純かつ簡単に行えるようになっている。
【００１５】
特に、支持環体にセンサを取り付けるときに、センサで可撓支持片を撓ませるようにしてから、センサの張り出し部の一部分を係止片に対して引っ掛けるようにするだけで、後は可撓支持片の弾性復元力を、張り出し部と係止片とに設けてあるカム面が、センサを環状板部分に押し付けるように傾動させる力に変換して、センサを支持環体に対して位置決め拘束させる状態に自動案内させるようになっている。これにより、センサの取付作業がより簡単になって、センサとパルサリングとの相対位置を高精度に管理できるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１７】
まず、本発明の回転速度検出装置の使用対象として例示するハブユニットの構成を説明する。図４は、図１の回転速度検出装置を装備したハブユニットを示す縦断面図である。図中、１はハブユニット、２は自動車の駆動車軸、３は自動車の車軸ケースである。
【００１８】
ハブユニット１は、自動車の駆動車軸２に取り付けられるタイプであり、ハブホイール４と、軸受装置５とを備えている。
【００１９】
ハブホイール４は、図示しない車輪が取り付けられる環状板部４ａと、軸心部に駆動車軸２がスプライン嵌合される軸部４ｂとを備えている。このハブホイール４の軸部４ｂの外周面には軸受装置５が外装される。
【００２０】
軸受装置５は、前述のハブホイール４の軸部４ｂの外周面を一方内輪として利用した複列外向きアンギュラ玉軸受からなり、軸部４ｂの外周に圧入外嵌される単列用の内輪５ａと、二列の軌道溝を有する単一の外輪５ｂと、二列で配設される複数の玉５ｃと、二つの冠形保持器５ｄ，５ｄとを備えている。なお、外輪５ｂの外周には、径方向外向きのフランジ５ｅが設けられており、このフランジ５ｅを介して車軸ケース３に固定される。つまり、この軸受装置５は、外輪５ｂを非回転として内輪５ａを回転させる形態で利用される。
【００２１】
このようなハブユニット１の軸受装置５の一方軸端部分に対して、本発明にかかる回転速度検出装置６が取り付けられる。
【００２２】
図１ないし図３は本発明の一実施形態を示している。図１は、回転速度検出装置の分解斜視図、図２は、第２支持環体にセンサを取り付けた状態を示す要部の斜視図、図３は、第２支持環体に対するセンサの取り付け動作を示す説明図である。
【００２３】
回転速度検出装置６は、パルサリング１０と、センサ２０とを備えており、この実施形態では、いわゆるアクティブタイプと呼ばれるものを採用している。
【００２４】
パルサリング１０は、周方向交互に異なる極性の磁極が設けられたプラスチックマグネットからなる。このプラスチックマグネットは、周知のものであるが、磁性粉を混入した合成樹脂の射出成形品や焼結フェライトなどの磁性金属材を母材として、その周方向所要角度領域をそれぞれ交互にＳ極、Ｎ極に着磁させることにより製作される。
【００２５】
センサ２０は、周知のホールＩＣとされる。このホールＩＣは、詳細に図示しないがＩＣチップを合成樹脂からなる保護カバーでモールドした構造になっている。この実施形態では、センサ２０の保護カバーの外形を長方体形状に形成しており、その上端からコード線２１が引き出されている。また、このセンサ２０では、その側面のうちの一側面の所要領域をセンサ面とするようにＩＣチップが埋設されており、このセンサ面となる領域には、センサ面を示す標記（図示省略）が記載されている。さらに、このセンサ２０の両側面の下端側領域には、センサ２０の側方に張り出す側面視ほぼ矩形状の凸部２２，２２が一体に形成されている。この凸部２２，２２の上側の辺には、斜め直線形状のカム面２３，２３が形成されている。
【００２６】
そして、パルサリング１０は、上記軸受装置５の内輪５ａの軸端外周面に対して取り付けられ、センサ２０は、上記軸受装置５の外輪５ｂの軸端に対してパルサリング１０の周方向所要位置に軸方向から非接触対向する状態で取り付けられる。これらパルサリング１０とセンサ２０の取り付けは、下記する第１、第２支持環体３０，４０を介して間接的に行われる。
【００２７】
第１支持環体３０は、上半断面がほぼＬ字形にプレス成形された環状鉄板からなる。この第１支持環体３０において、円筒部分３１が軸受装置５の内輪５ａの軸端外周面に圧入外嵌され、また、径方向に沿う環状板部分３２の外面に前述のパルサリング１０が貼着される。
【００２８】
第２支持環体４０は、上半分断面が逆さほぼＬ字形にプレス成形された環状鉄板からなる。この第２支持環体４０は、軸受装置５の外輪５ｂの軸端外周面に対して圧入外嵌される円筒部４１と、この円筒部４１の外端から径方向内向きに立ち下がる環状板部４２とを備えている。なお、環状板部４２は、軸受装置５の内・外輪５ａ，５ｂ間の環状空間を閉塞する状態となり、この環状板部４２の内周には、軸受装置５の内輪５ａの端面に対して接触されるゴムリップ４３が被着されている。また、この環状板部４２の円周１カ所には、軸方向内外に貫通する矩形状の開口４４が設けられ、この開口４４の内径側の縁には、軸方向外方へ突出する単一の可撓支持片４５が、また、開口４４の周方向両側の縁には、軸方向外方へ突出する一対の係止片４６，４６が、それぞれ設けられている。これらの開口４４、可撓支持片４５および一対の係止片４６，４６は、環状板部４２の所要領域に数本の切り込みを形成し、この切り込みの内側部分を切り起こすことによりそれぞれ形成されるものであり、開口４４は、切り起こし跡とされ、可撓支持片４５および一対の係止片４６，４６は、開口４４の縁の所要領域から径方向あるいは周方向に切り起こして軸方向に突出されてなる切り起こし片とされる。これら切り起こし片からなる可撓支持片４５は、付け根側から途中までが湾曲されていて、そこから自由端までが軸方向に真っすぐ伸びた形状になっており、また、一対の係止片４６，４６は、付け根側から自由端まで軸方向に沿って真っすぐに伸びた形状になっている。そして、可撓支持片４５は、その自由端に外力が付与されることにより付け根を支点として径方向内向きと外向きとに弾性的に撓み得るようになっている。また、２つの係止片４６，４６の内径側辺の自由端には、径方向内向きに膨出する膨出部４７，４７が設けられており、この膨出部４７，４７の辺は、軸方向に対して傾斜するカム面４８，４８とされている。このカム面４８，４８の傾斜角度は、センサ２０の凸部２２，２２のカム面２３，２３の傾斜角度とほぼ同一に設定されている。
【００２９】
ここで、センサ２０を第２支持環体４０に対して取り付ける手順について説明する。
【００３０】
まず、図３（ａ）に示すように、センサ２０を斜め姿勢にしてその保護カバーの下端面の角部を開口４４の縁に設けてある単一の可撓支持片４５の自由端に当接させてから、図３（ａ）の矢印▲１▼で示すようにセンサ２０を外径側から径方向斜め内向きに押圧することにより、可撓支持片４５を径方向内向きに撓ませる。
【００３１】
この後、センサ２０を径方向内向きに押圧するのを止め、図３（ａ）の矢印▲２▼で示すように、センサ２０を環状板部４２側にわずかに傾けることにより、図３（ｂ）に示すように、センサ２０の凸部２２，２２を第２支持環体４０の係止片４６，４６の膨出部４７，４７にわずかに引っ掛ける。
【００３２】
このようにすると、可撓支持片４５がその弾性復元力により図３（ｂ）の矢印▲３▼で示すように元の姿勢に戻り始めることになって、センサ２０の凸部２２，２２のカム面２３，２３と第２支持環体４０の係止片４６，４６のカム面４８，４８とに案内されて、センサ２０が図３（ｂ）の矢印▲４▼で示すように環状板部４２側にさらに傾けられることになって、最終的に図３（ｃ）に示すように、環状板部４２に密接して径方向に沿う姿勢にさせられる。この状態になると、センサ２０は、そのセンサ面が第２支持環体４０の開口４４を閉塞する状態で環状板部４２側に押し付けられて径方向ならびに周方向に不動に位置決め拘束される。
【００３３】
そして、上述したようにしてセンサ２０を第２支持環体４０に取り付けてから、図４に示すように、この第２支持環体４０を軸受装置５の軸端に装着すればよい。つまり、第２支持環体４０の円筒部４１を軸受装置５の外輪５ｂの外端面側からあてがって、第２支持環体４０を外輪５ｂ側へ押し付けることにより、第２支持環体４０の円筒部４１を外輪５ｂの軸端外周面に圧入嵌合させる。これにより、第２支持環体４０の環状板部４２が外輪５ｂの外端面に対して当接されることになり、センサ２０が外輪５ｂに対して軸方向で位置決めされる。この状態においては、第２支持環体４０の開口４４を通じてセンサ２０のセンサ面とパルサリング１０とが軸方向から正対することになる。
【００３４】
このように、センサ２０を、第２支持環体４０ならびに外輪５ｂに対して軸方向、径方向ならびに周方向に位置決めしていれば、パルサリング１０に対する軸方向ならびに径方向の相対位置を正確に管理できるようになるので、センサ２０による検出精度の向上に貢献できるようになる。
【００３５】
なお、センサ２０を取り外す場合には、センサ２０を径方向内向きに押圧することにより、可撓支持片４５を径方向内向きに撓ませておいて、センサ２０を斜めに傾けてセンサ２０の凸部２２，２２を係止片４６，４６の内径側から抜き出すようにすればよい。
【００３６】
次に、上記アクティブタイプの回転速度検出装置６の動作について説明する。
【００３７】
ハブホイール４の回転に伴いパルサリング１０が同期回転すると、パルサリング１０の各磁極が、非回転のセンサ２０に対して順次対面することになる。ここで、パルサリング１０の複数対の磁極間に発生する磁界（磁力線）の向きは、円周方向交互に逆向きになっているから、パルサリング１０の回転に伴いセンサ２０を通過する磁界の向きは、回転速度に応じた周期で順次反転する。そこで、センサ２０は、前述の磁界の向きの周期的な反転を検出し、パルサリング１０の回転速度に応じた周波数のパルス信号を出力する。このパルス信号は、図示しないＡＢＳの信号処理回路に入力され、この信号処理回路で、センサ２０から入力されるパルス信号および予め入力されている車輪の径寸法などの情報に基づいて、ハブホイール４に取り付けられる車輪の回転速度を認識するようになっている。
【００３８】
以上説明したように、第２支持環体４０に対するセンサ２０の着脱作業について、センサ２０そのものを押したり傾けたりするだけで行えるようにしており、従来例のように可撓係止片を指でつまんで撓ませる作業に比べてはるかに単純かつ簡単に行えるようになっている。
【００３９】
また、センサ２０については単純な形状の凸部２２，２２を設けるだけと従来例に比べて簡素な外形にしているから、センサ２０の成形金型のキャビティ形状を簡単なものにでき、製作コストの低減に貢献できる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。以下にその応用例や変形例を示す。なお、本発明に含まれない参考例についても以下に示す。
【００４１】
（１）上記実施形態では第２支持環体４０の一対の係止片４６，４６にカム面４８，４８を有する膨出部４７，４７を設けるとともにセンサ２０にカム面２３，２３を有する凸部２２，２２を設けることにより、センサ２０の取り付け過程においてセンサ２０を環状板部４２側に押し付ける自動案内作用を生じさせる形態にしているが、このようなカム面２３，２３，４８，４８を設けない構成にしてもよい。つまり、例えば参考例として図５の実施形態に示すように、係止片４６，４６の膨出部４７，４７およびセンサ２０の凸部２２，２２をそれぞれ矩形状にすることにより、単にセンサ２０を軸方向に引っ掛けて抜け出しを阻止するだけにして、前記カム面による自動案内作用を生じさせないようにしてもよい。
【００４２】
（２）上記実施形態では、第２支持環体４０の係止片４６，４６を開口４４の周方向両側の縁に周方向に切り起こして設けているが、参考例として図６および図７の実施形態に示すように、開口４４の外径側の縁に径方向に切り起こして設けることができる。図示例では、センサ２０に凸部２２，２２を設けずに、センサ２０の保護カバーの上半分を細幅にして、センサ２０の下半分の幅広部分の肩部２２ａ，２２ａを係止片４６，４６に引っ掛けるようにしている。この場合も、係止片４６，４６の自由端側とセンサの幅広部分の肩部２２ａ，２２ａとに上記実施形態のようなカム面を設けるようにしてもよい。但し、この実施形態でのセンサ２０について図示のように長くせずに短い外形とすれば、前述の一対の係止片４６，４６を単一のものとすることができる。
【００４３】
（３）上記実施形態では、パルサリング１０を第１支持環体３０に貼着して使用対象部位に取り付けるようにしているが、例えば図８に示す実施形態のように、軸受装置５にシール部材５１とスリンガー５２とを組み合わせた密封装置５０を装着する場合であれば、このスリンガー５２を第１支持環体３０の代用品として流用することができる。この場合、第１支持環体３０を不要にできるので、コスト低減に貢献できるようになる。
【００４４】
（４）上記実施形態では、回転速度検出装置６を、自動車の駆動車軸用のハブユニット１に使用した例を挙げているが、図示しないが周知の従動車軸用のハブユニットにも使用することができる。その他、具体例を挙げないが、要するに、本発明の回転速度検出装置６は、産業機械などの相対回転可能に同心配置される筒体と軸体とのうち、回転する側の部材の回転速度を検出する必要のある場所に使用することができる。
【００４５】
（５）上記実施形態では、センサ２０としてホール素子を用いているが、磁気抵抗素子とすることができる。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１ないし３の発明にかかる回転速度検出装置では、センサを支持環体に対して着脱するとき、作業者がセンサを押したり傾けたりすることによってセンサそのもので支持環体側の可撓支持片を撓ませて可撓支持片と係止片との間に挟持させたり離脱させたりするだけでよいから、センサの着脱作業を、従来のように可撓係止片を指でつまんで撓ませる作業に比べてはるかに単純かつ簡単に行うことができる。
【００４７】
しかも、センサについては単純な形状の凸部を設けるだけと従来例に比べて簡素な外形にしているから、センサの成形金型のキャビティ形状を簡単なものにでき、製作コストを低減できるようになる。
【００４８】
特に、支持環体にセンサを取り付けるときに、センサで可撓支持片を撓ませるようにしてから、センサの張り出し部の一部分を係止片に対して引っ掛けるようにするだけで、センサを支持環体に対して位置決め拘束させる状態に自動案内させるようになるから、センサの取付作業がより簡単になって、センサとパルサリングとの相対位置を高精度に管理できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の回転速度検出装置を示す分解斜視図
【図２】第２支持環体にセンサを取り付けた状態を示す部分斜視図
【図３】第２支持環体に対するセンサの取り付け動作を示す説明図
【図４】図１の回転速度検出装置を装備したハブユニットを示す縦断面図
【図５】参考例の実施形態で、図２に対応する図
【図６】別参考例の実施形態で、図１に対応する図
【図７】図６の実施形態で、図２に対応する図
【図８】本発明の回転速度検出装置のパルサリングを密封装置に取り付けた例を示す部分拡大の断面図
【符号の説明】
１      ハブユニット
２      駆動車軸
３      車軸ケース
４      ハブユニットのハブホイール
５      ハブユニットの軸受装置
６      回転速度検出装置
１０      回転速度検出装置のパルサリング
２０      回転速度検出装置のセンサ
２２      センサの凸部
２３      凸部のカム面
４０      第２支持環体
４１      第２支持環体の円筒部
４４      第２支持環体のセンサ取付用の開口
４５      第２支持環体の可撓支持片
４６      第２支持環体の係止片
４７      係止片の膨出部
４８      膨出部のカム面
【図１】
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【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】
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【図８】
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