JP3906834B2

JP3906834B2 - 回転検出装置

Info

Publication number: JP3906834B2
Application number: JP2003358186A
Authority: JP
Inventors: 裕司小黒
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2023-10-17
Also published as: JP2005121537A

Description

本発明は、例えばオートバイまたは自転車等の二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。

従来の回転検出装置としては、特許文献１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ＩＣ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、二輪車用（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ッションケースや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ッションギアや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、ミッションギアや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、二輪車のボディ剛性や排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ャ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い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、特許文献２に開示される回転検出装置を提案している。

この回転検出装置は、オートバイ等の二輪車における前輪ホイール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挿通する挿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とともに複数の磁極を有する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ＩＣ等からなる磁気検出素子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ホ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、前記前輪ホイールが装着されている前記車軸を前記挿通部に挿通し、前記前輪ホイー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、前記挿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ホークを介してナッ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イールとの間において狭持される状態で配設される。
特開平２−２６４８１７号公報特開平９−２２９７１４号公報

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片を嵌め込む際に、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は困難である。従って前記回転伝達片が前記取付部に嵌め込まれない状態で前記回転検出装置が前記ハブとフロントホークとの間において共締めされると、前記プラスチック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った問題点を有していた。

本発明は前記問題点に着目し、回転検出装置がホイール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、ホイールにおけるハブに適正な状態で組み付け可能な回転検出装置を提供するものである。

本発明は、前述した課題を解決するため、二輪車のホイールが装着される車軸が挿通する挿通部を有するハウジングと、前記挿通部の外周に対して回転自在に配設されるとともに前記ホイールのハブに配設され前記ホイールとともに回転する被検出体と、前記被検出体の回転を検出する磁気検出手段と、前記ハウジングに装着され前記ハブの内壁に当接するとともに前記ハウジングの壁部にその内周が接し前記ハウジングを気密的に前記ハブに配設する弾性を有するシール部材と、を備え、前記ホイールとフロントホークとの間に狭持された状態で配設される回転検出装置であって、前記被検出体は、前記磁気検出手段によって回転を検出するための複数の磁極を周縁に備え前記挿通部が挿通する円筒状の検出部と、前記ホイールのハブに形成される取付部に嵌め込まれる片部を有し前記ホイールの回転を前記検出部に伝達する弾性部材からなる回転伝達部とを備え、前記回転伝達部の片部が前記取付部に配設されず前記ハブに撓んで乗り上げた不適正な状態であると前記シール部材に当接する突出部を前記ハウジング方向に突出するように前記片部の端部に設けたものである。

本発明は、二輪車のホイールが装着される車軸が挿通する挿通部を有するハウジングと、前記挿通部の外周に対して回転自在に配設されるとともに前記ホイールのハブに配設され前記ホイールとともに回転する被検出体と、前記被検出体の回転を検出する磁気検出手段と、前記ハウジングに装着され前記ハブの内壁に当接するとともに前記ハウジングの壁部にその内周が接し前記ハウジングを気密的に前記ハブに配設する弾性を有するシール部材と、を備え、前記ホイールとフロントホークとの間に狭持された状態で配設される回転検出装置に関し、回転検出装置が前記ホイールにおける前記ハブに不適正な状態で配設される場合であっても、回転検出装置の構成部品を破損させることなく、適正な状態に復帰可能な回転検出装置を提供するものである。

以下、オートバイのホイールの回転数を検出する回転検出装置を例に上げ、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。

図１及び図２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れた回路基板２と、磁気検出素子（磁気検出手段）３と、ゴム製材料からなるシール部材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ロ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が挿通し、金属材料からなる円筒状の挿通部１ａがインサート成形されている。この挿通部１ａの周囲には、後で詳述する被検出体５が挿通部１ａの外周に対し回転自在に配設するための第一の収納部１ｂが形成され、この第一の収納部１ｂの外方には、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１ｃが形成されている。また、ハウジング１の外周（第一の収納部１ｂの周縁）には、周縁部１ｄが備えられ、周縁部１ｄには前輪ホイール１０方向に延出する壁部１ｅ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への電源供給及び磁気検出素子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１ｃ内に配設した後、この第二の収納部１ｃ内にエポキシ樹脂等からなる封止部材６を充填することで配設固定される。

磁気検出素子３は、リードスイッチやホールＩＣ，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。

シール部材４は、ニトリルやシリコン系等のゴム製材料からなるもので、このシール部材４は薄型の円筒形状からなるものである。シール部材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１０のハブ１０ａの内壁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１０ａに配設するための当接部４ａと、この当接部４ａから上方に向かって延長された立設部４ｂとが形成されている。そして、この立設部４ｂ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４ｃがインサート成形されている。シール部材４の立設部４ｂは、内周がハウジング１の壁部１ｅ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、シール部材４は、立設部４ｂの上端部がハウジング１のフランジ部１ｆ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、磁気検出素子３によって回転を検出するための円筒部（検出部）５aと前輪ホイール１０の回転を円筒部５aに伝達する回転伝達部５ｂとがインサート成型によって一体的に形成されてなるものであり、ハウジングの挿通部１aが挿通される。円筒部５ａは、例えば、プラスチックマグネットからなり、表面に例えば、８極の着磁がなされるものである。回転伝達部５ｂは、例えば、ナイロン，ポリアセタールあるいはポリイアミド等の樹脂系材料やバネ材料綱あるいはＳＰＣ圧延綱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１０のハブ１０aに形成される取付部１０ｂに嵌め込まれる複数の片部５ｃを有するものである。また、回転伝達部５ｂは、片部５ｃのハブ１０aとの非当接面側に形成され、シール部材４と対向する突出部５ｄを備える。図２に示すように、被検出体５が不適正な状態でハブ１０aに配設された場合に、突出部５eはシール部材４と当接するものである。ここでいう「不適正な状態」とは、回転伝達部５ｂが前輪ホイール１０の回転を受けるための適正な位置に配設されない状態をいい、本発明の第一の実施の形態においては、片部５ｃがハブ１０aに形成される取付部１０ｂに配設されず、ハブ１０aに撓んで乗り上げた状態をいう。

以上の各部により回転検出装置Ａが構成される。

回転検出装置Ａを製造工程において二輪車へ取り付ける際に、被検出体５が前記不適正な状態でハブ１０aに配設され、さらに回転検出装置Ａがフロントホーク（図示しない）と前輪ホイール１０との間で締め付けられると、片部５ｃが撓み、突出部５ｄはシール部材によって押圧された状態となる。前記不適正な状態で、前輪ホイール１０が回転すると、ハブ１０aと片部５ｃとの接点（以下、第一接点と言う）Ｐ１と、突出部５ｄとシール部材との接点（以下、第二接点という）Ｐ２とに前輪ホイール１０の回転に対抗する摩擦力が生じる。このとき、突出部５ｄがシール部材４によって押圧された状態であることあるいは、第一接点Ｐ１と第二接点Ｐ２との部材料の違い等から、第二接点Ｐ２に生じる摩擦力は、第一接点Ｐ１に生じる摩擦力よりも大きくなり、被検出体５は前記不適正な状態のまま前輪ホイール１０とともに回転することはなく、前輪ホイール１０のみが回転する。そのため、前輪ホイール１０が一回転する間にハブ１０aの取付部１０ｂが片部５ｃの位置に対応する状態となり、片部５ｃが取付部１０ｂに嵌め込まれる。すなわち、前輪ホイール１０が一回転する間に、被検出体５の片部５ｃが適正な状態にてハブ１０aに配設することになる。したがって、かかる回転検出装置Ａは、被検出体５が前記不適正な状態で配設される場合であっても、被検出体５を破損することなく前記適正な状態で配設されることが可能であり、従来の回転検出装置のように被検出体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なくなり、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。

図３及び図４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も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。

図３おいて、本発明の第二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１１と、図示しない所定の配線パターンが施された回路基板２と、磁気検出素子（磁気検出手段）３と、ゴム製材料からなるシール部材４と、被検出体１５と、から構成されている。

ハウジング１１は、ポリブチレンテレフタレートやナイロン等の樹脂材料からなり、このハウジング１１の略中央には、車軸Ｓが挿通し、金属材料からなる円筒状の挿通部１１ａがインサート成形されている。この挿通部１１ａの周囲には、後で詳述する被検出体１５が挿通部１１ａの外周に対し回転自在に配設するための第一の収納部１１ｂが形成され、この第一の収納部１１ｂの外方には、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１１ｃが形成されている。また、ハウジング１１の外周（第一の収納部１１ｂの周縁）には、周縁部１１ｄが備えられ、周縁部１１ｄには前輪ホイール１０方向に延出する壁部１１ｅが形成されている。また、ハウジング１１は、シール部材４の立設部４ｂの上端部が当接するフランジ部１１ｆを備える。
また、ハウジング１１は図４に示すように、壁部１１eにおけるハブ１０aとの対向箇所からハブ１０a方向に突出する突出部１１ｇを備える。

被検出体は１５は、磁気検出素子３によって回転を検出するための円筒部（検出部）１５ａと前輪ホイール１０の回転を受ける回転伝達部１５ｂとがインサート成型によって一体的に形成されてなるものであり、ハウジング１１の挿通部１１aが挿通される。円筒部１５ａは、例えば、プラスチックマグネットからなり、表面に例えば、８極の着磁がなされるものである。回転伝達部１５ｂは、例えば、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，ＳＰＣ圧延綱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１０のハブに形成される取付部１０ｂに嵌め込まれる複数の片部１５ｃを有するものである。

図４に示すように、被検出体１５が不適正な状態でハブ１０aに配設された場合に、ハ
ウジング１１に設けられる突出部１１ｇは片部１５ｃと当接するものである。ここでいう「不適正な状態」とは、回転伝達部１５ｂが前輪ホイール１０の回転を受けるための適正な位置に配設されない状態をいい、本発明の第二の実施の形態においては、片部１５ｃがハブ１０aに形成される取付部１０ｂに配設されず、ハブ１０aに撓んで乗り上げた状態をいう。回転検出装置Ａを製造工程において二輪車に取り付ける際に、被検出体１５が前記不適正な状態にてハブ１０aに配設され、さらに回転検出装置Ａが前記フロントホークと前輪ホイール１０との間で締め付けられると、図４に示すように、被検出体1５は片部1５ｃが撓んだ前記不適正な状態のまま固定される。さらに前記不適正な状態で前輪ホイール１０が回転すると、被検出体1５は前記不適正な状態のまま前輪ホイール１０とともに回転する。このとき、前輪ホイール１０及び被検出体1５が回転する間にハブ１０aに撓んで乗り上げている変形した片部５ｃは、ハブ１０aと対向してハウジング１１に形成される突出部１１ｇと当接する。突出部１１ｇは、前記不適正な状態で回転する被検出体１５の片部１５ｃのストッパーとしての役割を果たし、被検出体１５は片部１５ｃが突出部１１ｇに当接してからは、前輪ホイール１０とともに回転せず、前輪ホイール１０のみが回転する。そのため、片部５ｃが突出部１１ｇに当接してから前輪ホイール１０が一回転する間に、ハブ１０aの取付部１０ｂが片部１５ｃの下方に位置する状態となり、片部１５ｃが取付部１０ｂに嵌め込まれる。すなわち、前輪ホイール１０が一回転する間に、被検出体１５の片部１５ｃが取付部１０ｂに嵌め込まれる適正な状態でハブ１０aに配設されることになる。したがって、かかる回転検出装置Ａは、被検出体１５が前記不適正な状態で配設される場合であっても、被検出体１５を破損することなく前記適正な状態で配設することが可能であり、従来の回転検出装置のように被検出体１５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なくなり、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。

第一の実施の形態では、立方体状の突出部５ｄを設けたが、その形状は例えば、三角錐状あるいは、半球状であってもよく、任意に変更可能である。

第二の実施の形態では、立方体状の突出部１１ｇを設けたが、その形状は例えば、三角錐状あるいは、半球状であってもよく、任意に変更可能である。

本発明の第一の実施の形態を示す断面図。同上実施の形態の不適正な状態を示す断面図。本発明の第二の実施の形態を示す断面図。同上実施の形態の不適正な状態を示す断面図。

符号の説明

１、１１ハウジング
１ａ、１１ａ挿通部
１ｄ、１１ｄ周縁部
１１ｇ突出部
３磁気検出手段（磁気検出素子）
４シール部材
５、１５被検出体
５ａ、１５ａ円筒部（検出部）
５ｂ、１５ｂ回転伝達部
５ｃ、１５ｃ片部
５ｄ突出部
１０ホイール
１０ａハブ
１０ｂ取付部
Ａ回転検出装置
Ｓ車軸

Claims

二輪車のホイールが装着される車軸が挿通する挿通部を有するハウジングと、前記挿通部の外周に対して回転自在に配設されるとともに前記ホイールのハブに配設され前記ホイールとともに回転する被検出体と、前記被検出体の回転を検出する磁気検出手段と、前記ハウジングに装着され前記ハブの内壁に当接するとともに前記ハウジングの壁部にその内周が接し前記ハウジングを気密的に前記ハブに配設する弾性を有するシール部材と、を備え、前記ホイールとフロントホークとの間に狭持された状態で配設される回転検出装置であって、
前記被検出体は、前記磁気検出手段によって回転を検出するための複数の磁極を周縁に備え前記挿通部が挿通する円筒状の検出部と、
前記ホイールのハブに形成される取付部に嵌め込まれる片部を有し前記ホイールの回転を前記検出部に伝達する弾性部材からなる回転伝達部とを備え、
前記回転伝達部の片部が前記取付部に配設されず前記ハブに撓んで乗り上げた不適正な状態であると前記シール部材に当接する突出部を前記ハウジング方向に突出するように前記片部の端部に設けたことを特徴とする回転検出装置。