JP2000081444A - 回転又は角運動を検出するためのセンサ―を一体に組込んだホイ―ルベアリング装置 - Google Patents

回転又は角運動を検出するためのセンサ―を一体に組込んだホイ―ルベアリング装置

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JP2000081444A
JP2000081444A JP11187787A JP18778799A JP2000081444A JP 2000081444 A JP2000081444 A JP 2000081444A JP 11187787 A JP11187787 A JP 11187787A JP 18778799 A JP18778799 A JP 18778799A JP 2000081444 A JP2000081444 A JP 2000081444A
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tone
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ロバート・ピー・カーマイケル
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Abstract

(57)【要約】 ホイールベアリング組立体は、ホイール軸と共に回転す
るようにホイール軸に接続固定されたトーンホイール
と、ホイールベアリングキャップにより形成される空洞
内でトーンホイールが自由に回転するようにホイール軸
の端部に設けられたホイールベアリングキャップとを具
備する。ホイールベアリングキャップは、さらに、ホイ
ールベアリングキャップと一体の取付部材に設けられた
センサー部材を有する。ホイールベアリングキャップが
ホイールベアリング組立体の対向する構成部材に接続さ
れた時、センサー部材は、回転又は角運動を検知するト
ーンホイールに配置された情報発生部に隣接位置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回転又は回転角運動
を測定するために使用される検知装置に関する。また特
に，本発明は回転又は回転角運動を検知するトーンホイ
ールと協同する一体型に組込まれたセンサー部材を有す
るホイールベアリング組立体のホイールベアリングキャ
ップに関する。
【０００２】
【従来の技術】回転又は回転角運動、特に車両の各ホイ
ールの速度及び回転動作の測定は、アンチブレーロック
ブレーキシステム（以下ＡＢＳという）、トラクション
スリップ制御やスサスペンション制御等の自動車制御シ
ステムに関連して非常に重要である。これら使用例にお
けるセンサーは、耐久性、信頼性、安価な製造費、診
断、交換及び保守し易い組立体の容易性が要求される。
【０００３】多くのセンサーの型式及び設計が車両ホイ
ールの回転又は角運動の検知に使用されている。例えば
電子制御アンチロックやトラクションスリップ制御装置
を具備する商業的に利用される車両において、インクレ
メンタルエンコーダは、車両ホイールに機械的に結合さ
れ、ホイールの位置決め情報を収集するセンサーやトラ
ンスジューサと協同して作動する。
【０００４】従来の使用例において、センサーはベアリ
ングダストキャップにクリップ、ボルトその他の留め具
によって接合されている。これらの取付け方法はベアリ
ング組立体の構成部品の数が増え、コストが増大する結
果となるので好ましくない。さらに梱包（packaging ）
は、センサーを固定するために必要な留め具を収容する
ため、ダストキャップ内に余分なスペースを設けること
が必要となるという問題が生じる。その結果、エンコー
ダを収容するための設置スペースが不本意に制限され、
エンコーダのための実質的な梱包が制限される。従って
エンコーダのダイアメータは、エンコーダ独自の作用を
保証するために制限されねばならない。
【発明が解決すべき課題】本発明の目的は、回転又は回
転角運動を検知するためのトーンホイールと協同するセ
ンサーを提供することにある。本発明のさらなる目的
は、ホイールベアリングキャップ内に使用されるトーン
ホイールのダイアメータを最大にするホイールベアリン
グを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これらの目的はホイール
ベアリングキャップ内のマウンティング部材に一体に接
続されたセンサー部材を有するホイールベアリングキャ
ップを、設けることによって達成される。好ましい実施
例において、ホイールベアリングキャップは、環状壁、
カバー部材、取付け部材及び端末ハウジングを含む一体
のユニットである。上記センサー部材は、コネクターピ
ンに溶接され、ホイールベアリングキャップ面と同一高
さの感知面を有するように、ホイールベアリングキャッ
プの取付け部材に被着形成（overmolded）されている。
好ましい一実施例において、上記取付け部材はＬ字状
をなし、その取付け部材の一つの脚部に位置し、かつ取
付け部材の内面と同一高さに位置する感知面を有する。
他の好ましい実施例において、感知面は、ホイールベア
リングキャップの環状壁の内面と同一高さの感知面を有
するように取付け部材に隣接して位置する。
【０００６】作動について、トーンホイールは、ホイー
ル軸に固定され、ホイール軸と共に回転する。ホイール
ベアリングキャップは、トーンホイールが回転するため
の空洞の役目を果たすキャップがホイールベアリング装
置の対向する構成部材に固接されている。感知面は上記
キャップの内面と同一高さにあり、トーンホイールに配
置された情報発生部に作用的に隣接位置している。従っ
て、トーンホイールの回転時、センサーは回転又は回転
角運動に関する情報をとらえる。上記センサーはホイー
ルベアリングキャップに一体にモールドされているの
で、構成部材の数が減少し、製造コストの低減をはかる
ことができる。
【０００７】本発明の特徴及びその態様は、以下述べる
詳細な説明及び特許請求の範囲の記載、並びに以下の簡
単な説明に示される図面を参照することにより明らかと
なる。 第１図は、本発明に関連する回転又は回転角運
動を検知するためのトーンホイールと協同するセンサー
が一体に設けられたホイールベアリングキャップを含む
ホイールベアリング組立体の縦断面図である。
【０００８】第２図は、上記一体型センサーと協同する
他のトーンホイールを示すホイールベアリング組立体の
縦断面図である。
【０００９】第３図は、第２の異なるトーンホイール及
び異なる位置における一体型センサーを示すホイールベ
アリング組立体の縦断面図である。
【００１０】
【実施例】第１図〜第３図はホイールベアリング組立て
体１０を示し、通常、ホイールベアリング外側リング１
２、ホイールベアリング内側リング１４、ベアリングボ
ール１６、ナット１７及びホイールベアリングキャップ
２０を有する。ホイール軸１８はホイールベアリング内
側リング１４内に設けられている。ホイールベアリング
組立体１０の回転軸ＡーＡは断続線で表示されている。
【００１１】本発明に関連し、ホイールベアリングキャ
ップ２０は環状壁２２とカバー部材２４とを備えてい
る。環状壁２２及びカバー部材２４は、空洞２５を区画
形成する。環状壁２２の端末には、以下に詳細に説明す
る環状支持フランジ２６と環状インゲイジリングとが設
けられている。カバー部材２４は、さらに端末ハウジン
グ３０及び取付け部材３２を有する。端末ハウジング３
０及び取付け部材３２は、ホイールベアリングキャップ
２０の一部として一体にモールドされている。
【００１２】第１図及び第２図に示すように、第１の好
ましい取付け部材３２は、Ｌ字状をなし、第１の脚部３
４と第２の脚部３６を有する。第１の脚部３４は環状壁
２２に接続され、第２の脚部３６は端末ハウジング３０
に接続されている。端末ハウジング３０はカバー部材２
４に接続され、ホイールベアリング組立体１０の外方に
延出している。
【００１３】第３図に示すように、第２の好ましい取付
け部材３２´は、環状壁２２と端末ハウジング３０間に
略４５°の角度で位置決めされている。
【００１４】回転又は回転角運動を検知するために、ホ
イールベアリング組立体１０は、センサー部材３８及び
トーンホイール４０を有する検知装置が設けられてい
る。センサー部材３８は、感知面４２と電気端子４６を
有する信号調整集積回路４４とを備えている。センサー
部材３８はと上記回路４４は、リード線４８によって共
に電気的に接続されている。電気端子４６はコネクター
ピン５０に接続され、電気端子４６はコネクターピン５
０に溶着されるのが望ましい。コネクターピン５０はセ
ンサー部材３８とマイクロプロセッサ（図示せず）間を
電気的に接続させるためケーブル（図示せず）の使用が
採用される。コネクターピン５０はブレードタイプであ
ることが好ましい。しかしながら、適切なコネクターピ
ン５０を使用することができる。フィリップスＯＨ１９
１センサーが本発明には好適であるが、センサー部材と
してはその他のタイプのものも又、使用可能である。
【００１５】本発明においては従来知られた多種多用な
形態のトーンホイールを使用することができる。例え
ば、歯車歯（第３図に示すような）、平行窓（parallel
window ）、打抜き波型窓(stamped wave-form windo
w)、磁気エンコーダ型トーンホイール（第１図に示され
るような）が、本発明から逸脱することなく適用するこ
とができる。
【００１６】本発明に従って、センサー部材３８は、取
付部材３２、３２´内に被着形成され、それによってセ
ンサー部材３８はホイールベアリングキャップ２０と一
体となり、それによって余分な留具やクリップの必要性
を除去する。
【００１７】第１の実施例において、第１図及び第２図
に示されるように、感知面４２は、第１の脚３４の海面
５２と同一高さとなるように、第１の脚３４に位置決め
されている。回路４４は、センサー部材３８に回路４４
を接続するためのリード線４８を有する第２の脚内にモ
ールドされている。電気端子４６は回路４４から延出
し、コネクターピン５０に係合する。コネクターピン５
０は、端末ハウジング３０によって形成される空洞５４
内に位置している。端末ハウジング３０は、センサー部
材３８とマイクロプロセッサーとの間を電気的に接続す
るためのケーブルを受容する開口部５６を有する。
【００１８】第２の実施例において、第３図に示される
ように、感知面４２は、取付部材３２´に隣接し、環状
壁２２の内面５８と同一高さになるように環状壁２２に
沿って位置決めされる。回路４４は。センサー部材３８
に回路４４を接続するためのリード線４８を有する取付
部材３２´内にモールドされている。電気端子４６は、
回路４４から延出し、コネクターピン５０に係合する。
又、このコネクターピン５０については、第１図及び第
２図に示されるものと同じである。
【００１９】作用において、トーンホイール４０は、ホ
イール軸１８に固定されている。トーンホイール４０に
は、余分な留め具等を要することなく、トーンホイール
を軸１８に押圧合致させるように係合開口部６０を有す
ることが好ましくい。トーンホイール４０は、軸１８に
取付固定されているので、軸１８と同一速度で回転す
る。ホイールベアリングキャップ２０は、トーンホイー
ル４０を越えて隣りに位置し、トーンホイール４０がホ
イールベアリングキャップ２０の空洞２５内で自由に回
転する。係合リング２８は、ホイールベアリング外側リ
ング１２に形成された環状溝６２に封止されており、支
持フランジ２６がホイールベアリング外側リング１２の
取付面６４に係合する。好ましい一実施例において、第
１図に示すように、センサー部材３８の感知面４２を有
する第１の脚部３４は、トーンホイール４０の外側面６
６に配置された情報発生部６８と平行するように、トー
ンホイール４０の外側面６６に隣接して位置決めされて
いる。
【００２０】第２の実施例において、第２図に示すよう
に、センサー部材３８の感知面４２を有する第１の脚部
３４は、歯車歯６９に配置された情報発生部６８と平行
するようにトーンホイール４０の外側面６６に隣接して
位置決めされている。
【００２１】第３図に示すように、情報発生部６８は、
トーンホイール４０の外側エッジ面７０に配置され、セ
ンサー部材３８の感知面４２は、トーンホイール４０の
上記エッジ面７０に隣接位置している。車両ホイールが
回転時、トーンホイール４０はセンサー部材３８を横切
る。矩形波電気信号が回路４４によって発生し、コネク
ターピン５０を経てマイクロプロセッサに伝達される。
マイクロプロセッサは上記電気信号をホイールベアリン
グの角速度に変換する。
【００２２】センサー部材３８はホイールベアリングキ
ャップ２０のモールドされているので、構成部材の低減
が達成されコストの低減につながる。さらに、回路４
４、電気リードせ４８及び電気端子４６は、これら構成
部材がホイールベアリングキャップ２０の内側及び外側
面の内方に一体にモールドされるので、有効に保護さ
れ、それによって埃その他の汚染物を取り除きセンサー
部材３８の損傷を防ぐことができる。
【００２３】本発明の好ましい実施例は以上述べた通り
である。しかしていくつかの変形例が本発明が教示する
範囲に含まれることは当該技術において通常の技術を有
するものが認めるところである。そて故、以下に示すク
レームは本発明の真の範囲及びな内容を決定するものと
して検討すべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関連する回転又は回転角運動を検知す
るためのトーンホイールと協同するセンサーが一体に設
けられたホイールベアリングキャップを含むホイールベ
アリング組立体の縦断面図。
【図２】上記一体型センサーと協同する他のトーンホイ
ールを示すホイールベアリング組立体の縦断面図。
【図３】第２の異なるトーンホイール及び異なる位置に
おける一体型センサーを示すホイールベアリング組立体
の縦断面図。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ホイールベアリングの角速度を検知するた
    めのセンサー部材を備えたホイールベアリング組立体で
    あって、環状壁、カバー部材、一体組込み式の取付部材
    及び端末ハウジングを有するホイールベアリングキャッ
    プと、上記取付部材に一体的に接続されたセンサー部材
    と、ホイール軸の作動時、ホイール軸と共に回転するよ
    うに、ホイール軸に接続固定されたトーンホイールとを
    具備し、さらに上記ホイールベアリングキャップは、上
    記トーンホイールが、ホイールキャップにより区画形成
    される空洞内に収容されるように、上記ホイール軸を内
    臓した対向する構成部材に接続され、かつ上記ホイール
    キャップは、ホイールベアリングの角速度を決定するた
    め、トーンホイールの回転時、トーンホイール上の情報
    発生面から出る情報を収集伝達するように、トーンホイ
    ールに隣接位置するセンサー組立体を備えたホイールベ
    アリング組立体。
  2. 【請求項２】前記センサー組立体が、前記取付部材に被
    着形成されている請求項１に記載のホイールベアリング
    組立体。
  3. 【請求項３】前記センサー組立体が、コネクターピンに
    一体的に接続される電気端子及び電気リード線により、
    回路に電気的に接続される感知面を有するセンサー部材
    を備えた請求項２に記載のホイールベアリング組立体。
  4. 【請求項４】前記回路、電気リード線及び電気端子が、
    露出しないように、前記取付部材中に一体的に成形さ
    れ、前記ホイールベアリングキャップが前記対向する構
    成部材に接続された時、前記感知面が、ホイールベアリ
    ングキャップの内面と同一高さとなり、トーンホイール
    に対し作用的に隣接位置するようにした請求項３に記載
    のホイールベアリング組立体。
  5. 【請求項５】前記ホイールベアリングキャップにセンサ
    ー組立体を被着形成させるに先立ち、前記電気端子がコ
    ネクターピンに溶着される請求項３に記載のホイールベ
    アリング組立体。
  6. 【請求項６】前記コネクターピンが端末ハウジング内に
    延出し、ケーブルがコネクターピンに接続され、マイク
    ロプロセッサーに情報が伝達されるようにした請求項３
    に記載のホイールベアリング組立体。
  7. 【請求項７】前記取付部材が、第１の脚部と第２の脚部
    を有し、上記第１の脚部が前記環状壁に隣接位置し、第
    ２の脚部が前記端末ハウジングに隣接位置し、前記セン
    サー部材が第１の脚部に一体的に形成され、前記回路が
    第２の脚部に一体的に形成されている請求項３に記載の
    ホイールベアリング組立体。
  8. 【請求項８】前記取付部材がＬ字状をなす請求項７に記
    載のホイールベアリング組立体。
  9. 【請求項９】前記感知面が環状壁の内面と同一高さにな
    るように、前記センサー部材が取付部材に隣接位置し、
    前記回路、電気リード線及び電気端子が取付部材に一体
    的に接続されている請求項３に記載のホイールベアリン
    グ組立体。
  10. 【請求項１０】前記取付部材が、前記環状壁に対し、４
    ５°の角度で位置決めされている請求項９に記載のホイ
    ールベアリング組立体。
  11. 【請求項１１】前記環状壁が、保持リングと環状支持フ
    ランジとをさらに具備し、上記保持リングが前記対向す
    る構成部材に設けられた対向する溝に封止係合され、上
    記支持フランジが前記対向する構成部材の支持面に係合
    する請求項１に記載のホイールベアリング組立体。
  12. 【請求項１２】前記情報発生面が、前記トーンホイール
    外面の周縁部に隣接して配置され、ホイールベアリング
    キャップの前記カバー部材内面と対面する請求項１に記
    載のホイールベアリング組立体。
  13. 【請求項１３】前記情報発生面が歯車に配置されている
    請求項１２に記載のホイールベアリング組立体。
  14. 【請求項１４】前記情報発生面がトーンホイールの周辺
    外面に配置され、環状壁の内面と対面する請求項１に記
    載のホイールベアリング組立体。
  15. 【請求項１５】ホイールベアリングの角速度を検知する
    ためのセンサー部材を備えたホイールベアリング組立体
    であって、環状壁、カバー部材、一体組込み式の取付部
    材及び端末ハウジングを有するホイールベアリングキャ
    ップと、コネクターピンと一体的に接続される電気リー
    ド線と電気端子とにより、回路に電気的に接続される感
    知面を有するセンサー組立体とを具備し、さらに上記セ
    ンサー組立体は、感知面のみが露出するように、被着形
    成操作によりち取付部材に一体的に接続され、さらに上
    記感知面がホイールベアリングの内面と同一高さであ
    り、そして、ホイール軸の作動時、ホイール軸と共に回
    転するように、ホイール軸に接続固定されたトーンホイ
    ールとを具備し、上記ホイールベアリングキャップは、
    上記トーンホイールが、ホイールキャップにより区画形
    成される空洞内に収容されるように、上記ホイール軸を
    内臓した対向する構成部材に接続され、かつ上記ホイー
    ルキャップは、ホイールベアリングの角速度を決定する
    ため、トーンホイールの回転時、トーンホイール上の情
    報発生面から出る情報を収集伝達するように、トーンホ
    イールに隣接位置する感知面を備えたホイールベアリン
    グ組立体。
JP11187787A 1998-07-01 1999-07-01 回転又は角運動を検出するためのセンサ―を一体に組込んだホイ―ルベアリング装置 Pending JP2000081444A (ja)

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