JP6290682B2 - 車両の速度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ホイールに固定されたロータと、ロータの回転を検出する車輪速センサとから車両速度を検出する車両の速度検出装置に関する。

従来の速度検出装置として、ホイールに、ブレーキディスクの内周部と共締めで車速検出用のロータが取付けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−７６６４５号公報

特許文献１では、ブレーキディスクが摩耗したときに、その交換に伴ってロータも外さなければならず、ロータの取付位置精度に影響する可能性があった。
本発明の目的は、取付位置精度に影響することのない車両の速度検出装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、車体の車軸（１３）を中心に回転する車輪（１４）を構成する鋳造ホイール（１７）と、周方向に間隔をおいて複数の被検出部（２１ｃ）が形成されて前記鋳造ホイール（１７）に固定されたロータ（２１）と、このロータ（２１）の前記被検出部（２１ｃ）に対して車幅方向に隙間を開けて車体側に対向配置される車輪速センサ（２３）とを備え、前記ロータ（２１）の回転速度から車両速度を検出する車両の速度検出装置において、前記ロータ（２１）は、前記鋳造ホイール（１７）に鋳込み成形されていることを特徴とする。

上記構成において、前記鋳造ホイール（１７）は、前記車軸（１３）にベアリング（５６）を介して支持される円筒形のベアリング支持部（１７ｅ）と、このベアリング支持部（１７ｅ）のベアリング圧入位置に繋がって前記ベアリング支持部（１７ｅ）の外周を覆う中空のハブ部（１７ｆ）とを備え、前記ロータ（２１）が鋳込み成形される鋳込み部（１７ｊ）は、前記ハブ部（１７ｆ）に設けられるようにしても良い。

また、上記構成において、前記鋳造ホイール（１７）にディスクブレーキ（３１）を構成するブレーキディスク（２７）が取付けられ、このブレーキディスク（２７）が取付けられるディスク取付ボス部（５３）は、前記ハブ部（１７ｆ）から半径方向外側に延びるスポーク部（１７Ｃ）に設けられるようにしても良い。
また、上記構成において、前記鋳込み部（１７ｊ）は、前記ハブ部（１７ｆ）の車幅方向一端側に位置する円筒形の部分であり、前記鋳込み部（１７ｊ）に鋳込み成形される前記ロータ（２１）は、内側方に曲げられた外周部（２１ｂ）を備える円板であり、その円形の内周面（２１ｄ）が、円筒形の前記鋳込み部（１７ｊ）の外周面（１７ｕ）に鋳込まれるようにしても良い。

また、上記構成において、前記車輪速センサ（２３）は、前記ロータ（２１）の外側面（２１ａ）の車幅方向外側に近接配置され、そのセンシング面（２３ａ）が前記ロータ（２１）の被検出部（２１ｃ）に対して車幅方向に隙間を開けて対向し、前記鋳造ホイール（１７）にディスクブレーキ（３１）を構成するブレーキディスク（２７）が取付けられ、前記ロータ（２１）は、その外径が、前記ブレーキディスク（２７）の最小内径よりも小さく、車幅方向の位置が、前記ブレーキディスク（２７）よりも前記車輪速センサ（２３）側に近くしても良い。
また、上記構成において、前記鋳込み部（１７ｊ）は、前記ベアリング支持部（１７ｅ）の半径方向外側に環状空間（５５）を介して配置され、前記環状空間（５５）の底部に、前記ハブ部（１７ｆ）の中空部（５８）と前記鋳造ホイール（１７）の外部とを連通させる通孔（１７ｋ）が開けられていても良い。

本発明は、ロータが、鋳造ホイールに鋳込み成形されているので、鋳造ホイールにブレーキディスクが取付けられている場合に、ブレーキディスク交換時にロータが同時に取外されることがなくなる。従って、ロータの取付位置精度に影響を及ぼすことがなく、速度検出精度を維持することができる。
また、鋳造ホイールは、車軸にベアリングを介して支持される円筒形のベアリング支持部と、このベアリング支持部のベアリング圧入位置に繋がってベアリング支持部の外周を覆う中空のハブ部とを備え、ロータが鋳込み成形される鋳込み部は、ハブ部に設けられるので、ロータをベアリング支持部の外周を覆うハブ部に設けることで、ロータは、ベアリングからの熱影響を受けにくい。

また、鋳造ホイールにディスクブレーキを構成するブレーキディスクが取付けられ、このブレーキディスクが取付けられるディスク取付ボス部は、ハブ部から半径方向外側に延びるスポーク部に設けられるので、ブレーキディスクがスポーク部に取付けられることで、ロータは、ブレーキディスクからの熱影響も受けにくい。
また、鋳込み部は、ハブ部の車幅方向一端側に位置する円筒形の部分であり、鋳込み部に鋳込み成形されるロータは、内側方に曲げられた外周部を備える円板であり、その円形の内周面が、円筒形の鋳込み部の外周面に鋳込まれるので、鋳造ホイールの鋳込み部及びロータの内周面は、応力集中しない形状なので、鋳込み成形時の熱に対して歪みが生じにくい。

また、車輪速センサは、ロータの外側面の車幅方向外側に近接配置され、そのセンシング面がロータの被検出部に対して車幅方向に隙間を開けて対向し、ロータは、その外径が、ブレーキディスクの最小内径よりも小さく、車幅方向の位置が、ブレーキディスクよりも車輪速センサ側に近いので、ロータの外径をブレーキディスクの最小内径よりも小さくしたことで、ブレーキディスクの着脱にロータが邪魔にならない。また、ロータをブレーキディスクよりも車幅方向外側に配置したことで、車速検出にブレーキディスクが影響を与えないようにすることができる。
また、鋳込み部は、ベアリング支持部の半径方向外側に環状空間を介して配置され、環状空間の底部に、ハブ部の中空部と鋳造ホイールの外部とを連通させる通孔が開けられているので、ベアリングで発生した熱がロータに伝わるのを抑制することができ、ロータは、ベアリングからの熱影響をより一層受けにくい。

本発明の一実施形態の速度検出装置を備える自動二輪車の要部右側面図である。 車両前部を下方から見た底面図である。 ロータの取付け状態を示すホイールの正面図である。 ホイールに固定されたロータを示す斜視図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。 図５の要部拡大図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＥは車体左方を示している。
図１は、本発明の一実施形態の速度検出装置１６を備える自動二輪車１０の要部右側面図である。
自動二輪車１０は、車体フレーム１１の前端部に操舵可能に支持されたフロントフォーク１２と、フロントフォーク１２の下端部に車軸１３を介して支持された前輪１４と、前輪１４の回転速度から車速を検出する速度検出装置１６とを備える鞍乗り型車両である。

前輪１４は、車軸１３に回転可能に支持されたホイール１７と、ホイール１７に装着されたタイヤ１８とから構成される。
速度検出装置１６は、ホイール１７に固定された車輪速度検出用のロータ２１と、ロータ２１の回転速度から車速を検出するためにフロントフォーク１２の下部にブラケット２２を介して取付けられた車輪速センサ２３とから構成されている。車輪速センサ２３は、ケーブル２４を介して図示せぬＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に接続されている。
ホイール１７には複数のボルト２６によりブレーキディスク２７が固定されている。また、フロントフォーク１２の下部には、上記したブラケット２２を介してブレーキキャリパ２８が取付けられている。ブレーキディスク２７及びブレーキキャリパ２８は、ディスクブレーキ３１を構成する。ブレーキキャリパ２８に設けられた一対のパッドによりブレーキディスク２７が挟まれ、ブレーキディスク２７を介して前輪１４が制動される。なお、符号３３は前輪１４を上方から覆うフロントフェンダである。

車体フレーム１１は、左右一対のメインフレーム４１、左右一対のセンタフレーム４２、ダウンフレーム４３を備える。メインフレーム４１は、フロントフォーク１２の上部側から後方斜め下方に延び、メインフレーム４１の下端にセンタフレーム４２が接続されている。ダウンフレーム４３は、メインフレーム４１の前端側からメインフレーム４１の下方を後方斜め下方に延びている。
メインフレーム４１、センタフレーム４２及びダウンフレーム４３にはエンジン４５が支持されている。エンジン４５は、クランクケース４６と、クランクケース４６の前部上部に起立するように設けられたシリンダ部４７とを備える。なお、符号４８はシリンダ部４７を構成するシリンダヘッド５１の前部から屈曲して後方へ延びる排気管である。

図２は、車両前部を下方から見た底面図である。
ロータ２１は、その外側面２１ａが、ブレーキディスク２７の外側面３１ａよりも車幅方向外側に配置され、ロータ２１の更に車幅方向外側に車輪速センサ２３が近接配置されている。従って、車輪速センサ２３に対して、ブレーキディスク２７はロータ２１よりも離れているため、車輪速センサ２３に影響を及ぼしにくい。
車輪速センサ２３は、フロントフォーク１２にブレーキキャリパ２８を取付けるためのブラケット２２に取付けられているため、特別に車輪速センサ２３をフロントフォーク１２に取付ける取付部材が不要になる。従って、部品数を減らすことができ、コストを抑えることができる。また、車輪速センサ２３は、ブラケット２２の先端部に取付けられているため、車輪速センサ２３が他の部品の影響を受けにくくなり、車速検出精度を高めることができる。

図３は、ロータ２１の取付け状態を示すホイール１７の正面図である。
ホイール１７は、車軸１３（図１参照）で支持されるホイールハブ１７Ａと、ホイールハブ１７Ａから放射状に複数のスポーク１７Ｂが延びるスポーク部１７Ｃと、スポーク部１７Ｃの半径方向外側に設けられたリム部１７Ｄとが一体成形された、例えば、アルミニウム合金ダイカスト製のものである。
ホイールハブ１７Ａには、例えば、鋼板製のロータ２１が固定されている。各スポーク１７Ｂには、ブレーキディスク２７を固定するボルト２６（図１参照）がねじ込まれるディスク取付ボス部５３と、ディスク取付ボス部５３のホイールハブ１７Ａ側に開けられた貫通穴部５４とを備える。貫通穴部５４を設けることで、制動時にブレーキディスク２７で発生した熱のホイールハブ１７Ａ側への伝達経路断面積を小さくするとともに、貫通穴部５４からの放熱を促進させて、ロータ２１への熱影響を抑制する。

リム部１７Ｄは、タイヤ１８（図１参照）を装着する部分である。ダイカストは、金型に溶融金属を高速、高圧で注入し，寸法精度の高い，鋳肌のきれいな鋳物を短時間に大量に生産する鋳造法である。
ロータ２１は、リング状の部品であり、半径方向に放射状に延びる複数のスリットが周方向に等間隔に形成されている。車輪速センサ２３に接続されたＥＣＵは、車輪速センサ２３（図１参照）によって単位時間当たりに検出されたスリットの数をカウントすることでロータ２１の回転速度（車輪速度）を算出し、この回転速度と前輪１４（図１参照）の外径とから車両の速度を算出する。

ブレーキディスク２７は、ブレーキキャリパ２８（図１参照）により挟み込まれるリング部２７ａと、リング部２７ａの内周部２７ｂから半径方向内側に延びる複数の取付け部２７ｃとから構成される。取付け部２７ｃの内周部２７ｄがブレーキディスク２７の最小径を有する部分である。この取付け部２７ｃの内周部２７ｄの半径をＲ１とし、ロータ２１の外周部２１ｂの半径をＲ２とすると、半径Ｒ１は、半径Ｒ２よりも大きく、内周部２７ｄと外周部２１ｂとにはクリアランスＣ（＝Ｒ１−Ｒ２）を有する。

図４は、ホイール１７に固定されたロータ２１を示す斜視図である。
ロータ２１は、ホイールハブ１７Ａに鋳込まれている。即ち、ダイカスト用の金型のキャビティ内にロータ２１が位置決めされ、キャビティ内に溶融金属が注入されてロータ２１が鋳込み成形される。従って、ロータ２１をボルト等の締結部材でホイール１７に取付けなくても済み、ロータ２１の形状の簡素化と組立工数の削減を図ることができる。また、特許文献１のように、ブレーキディスク２７の交換毎にロータ２１をホイール１７から取外す必要がなく、ロータ２１の取付位置がずれることがないため、速度検出精度を維持することができる。更に、ホイール１７とロータ２１との一体感が増し、商品魅力を向上させることができる。

図５は、図３のＶ−Ｖ線断面図である。図６は、図５の要部拡大図である。
図５に示すように、ホイールハブ１７Ａは、車軸１３に一対のベアリング５６，５６を介して支持される円筒部１７ｅと、円筒部１７ｅの半径方向外側に一体に繋がって円筒部１７ｅの外側を覆うハブ部１７ｆとを備える。
円筒部１７ｅは、中空部１７ｇと、中空部１７ｇの両側に形成されたベアリング嵌合穴部１７ｈ，１７ｈとを備える。ベアリング嵌合穴部１７ｈには、ベアリング５６と、ベアリング５６の外側方に隣接するように配置されたシール部材５７とが嵌合されている。中空部１７ｇ、ベアリング５６，５６及びシール部材５７，５７には、車軸１３が貫通している。なお、符号１７ｐ，１７ｑは円筒部１７ｅの端面である。

ハブ部１７ｆは、右側の側部１７ｍに側部円筒部１７ｊが突出形成され、側部円筒部１７ｊにロータ２１が鋳込まれている。側部円筒部１７ｊは、円筒部１７ｅの右端部を環状凹部５５を介して半径方向外側から覆う部分である。円筒部１７ｅとハブ部１７ｆとの間には、中空の内空間５８が形成されている。また、ハブ部１７ｆの円筒部１７ｅ寄りの左右の側部１７ｍ，１７ｎには、内空間５８とホイール１７の外部とを連通させる複数の通孔１７ｋが開けられ、右側の通孔１７ｋは、環状凹部５５の底部に開けられている。なお、符号１７ｒは側部円筒部１７ｊの端面である。
側部円筒部１７ｊは、その端面１７ｒが、円筒部１７ｅの右側の端面１７ｐよりもホイール１７の中央側に配置されるとともに、リム部１７Ｄの端面１７ｓ，１７ｔの内の右側の端面１７ｓよりもホイール１７の外側方に突出している。ロータ２１は、端面１７ｒと端面１７ｓとの間に配置されている。

このように、円筒部１７ｅの半径方向外側に環状凹部５５を介して側部円筒部１７ｊを設けることで、ベアリング５６で発生した熱が、側部円筒部１７ｊを介してロータ２１に伝わるのを抑制することができる。また、環状凹部５５の底部に複数の通孔１７ｋを設けることで、円筒部１７ｅから側部円筒部１７ｊに伝わる熱の伝達経路の断面積を小さくすることができ、ベアリング５６からロータ２１に熱をより一層伝わりにくくすることができる。また、通孔１７ｋは、ハブ部１７ｆの左右の側部１７ｍ，１７ｎに形成されているので、内空間５８内及び通孔１７ｋ内の空気が流通しやすくなり、通孔１７ｋの内面からの放熱を促すことができる。

図６に示すように、側部円筒部１７ｊは、半径方向に比較的薄肉に形成されているため、ロータ２１の鋳込み成形時に、ロータ２１の周囲の溶湯が各部でより均一に固化するため、固化した母材とロータ２１との密着性を向上させることができる。なお、符号１７ｕは側部円筒部１７ｊの外周面である。
ロータ２１は、円形に形成された内周面２１ｄと、内側方に曲げられた外周部２１ｂとを備える。円形の内周面２１ｄは、側部円筒部１７ｊに鋳込まれているため、ホイール１７の鋳造時に、内周面２１ｄ及びその周辺の側部円筒部１７ｊには応力が集中しにくくなり、残留応力の発生を抑制することができる。従って、歪みを生じにくくすることができる。なお、符号２１ｃは半径方向に放射状に延びるスリットである。
車輪速センサ２３は、その先端面であるセンシング面２３ａがロータ２１に車幅方向外側から対向するように且つロータ２１に対して隙間を開けて配置され、車輪速センサ２３によって、回転する複数のスリット２１ｃからロータ２１の回転速度が検出される。

以上の図１及び５に示したように、車体の車軸１３を中心に回転する車輪としての前輪１４を構成する鋳造ホイールとしてのホイール１７と、周方向に間隔をおいて複数の被検出部としてのスリット２１ｃが形成されてホイール１７に固定されたロータ２１と、このロータ２１のスリット２１ｃに対して車幅方向に隙間を開けて車体側に対向配置される車輪速センサ２３とを備え、ロータ２１の回転速度から車両速度を検出する車両としての自動二輪車１０の速度検出装置１６において、ロータ２１は、ホイール１７に鋳込み成形されている。
この構成によれば、ロータ２１が、ホイール１７に鋳込み成形されているので、ホイール１７にブレーキディスク２７が取付けられている場合に、ブレーキディスク２７の交換時にロータ２１が同時に取外されることがなくなる。従って、ロータ２１の取付位置精度に影響を及ぼすことがなく、速度検出精度を維持することができる。

また、図５に示したように、ホイール１７は、車軸１３にベアリング５６を介して支持される円筒形のベアリング支持部としての円筒部１７ｅと、この円筒部１７ｅのベアリング５６の圧入位置（ベアリング嵌合穴部１７ｈ）に繋がって円筒部１７ｅの外周を覆う中空のハブ部１７ｆとを備え、ロータ２１が鋳込み成形される鋳込み部としての側部円筒部１７ｊは、ハブ部１７ｆに設けられるので、ロータ２１を円筒部１７ｅの外周を覆うハブ部１７ｆに設けることで、ロータ２１は、ベアリング５６からの熱影響を受けにくい。

また、図３に示したように、ホイール１７にディスクブレーキ３１を構成するブレーキディスク２７が取付けられ、このブレーキディスク２７が取付けられるディスク取付ボス部５３は、ハブ部１７ｆから半径方向外側に延びるスポーク部１７Ｃに設けられるので、ブレーキディスク２７がスポーク部１７Ｃに取付けられることで、ロータ２１は、ブレーキディスク２７からの熱影響も受けにくい。

また、図６に示したように、側部円筒部１７ｊは、ハブ部１７ｆの車幅方向一端側に位置する円筒形の部分であり、側部円筒部１７ｊに鋳込み成形されるロータ２１は、内側方に曲げられた外周部２１ｂを備える円板であり、その円形の内周面２１ｄが、円筒形の側部円筒部１７ｊの外周面１７ｕに鋳込まれる（即ち、内周面２１ｄが、側部円筒部１７ｊの外周面１７ｕ側から側部円筒部１７ｊの内側へ入り込む如く鋳込まれる）ので、ホイール１７の側部円筒部１７ｊ及びロータ２１の内周部は、応力集中しない形状なので、鋳込み成形時の熱に対して歪みが生じにくい。
また、図２及び図３に示したように、車輪速センサ２３は、ロータ２１の外側面２１ａの車幅方向外側に近接配置され、そのセンシング面２３ａがロータ２１の被検出部２１ｃに対して車幅方向に隙間を開けて対向し、ロータ２１は、その外径が、ブレーキディスク２７の最小内径よりも小さく、車幅方向の位置が、ブレーキディスク２７よりも車輪速センサ２３側に近いので、ロータ２１の外径をブレーキディスク２７の最小内径よりも小さくしたことで、ブレーキディスク２７の着脱にロータ２１が邪魔にならない。また、ロータ２１をブレーキディスク２７よりも車幅方向外側に配置したことで、車速検出にブレーキディスク２７が影響を与えないようにすることができる。

また、図５に示したように、側部円筒部１７ｊは、円筒部１７ｅの半径方向外側に環状空間としての環状凹部５５を介して配置され、環状凹部５５の底部に、ハブ部１７ｆの中空部としての内空間５８とホイール１７の外部とを連通させる通孔１７ｋが開けられているので、ベアリング５６で発生した熱がロータ２１に伝わるのを抑制することができ、ロータ２１は、ベアリング５６からの熱影響をより一層受けにくい。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
本発明は、自動二輪車１０に適用する場合に限らず、自動二輪車以外も含む鞍乗り型車両にも適用可能である。なお、鞍乗り型車両とは、車体に跨って乗車する車両全般を含み、自動二輪車（原動機付き自転車も含む）のみならず、ＡＴＶ（不整地走行車両）に分類される三輪車両や四輪車両を含む車両である。

１０ 自動二輪車（車両）
１３ 車軸
１４ 前輪（車輪）
１６ 速度検出装置
１７ ホイール（鋳造ホイール）
１７Ｃ スポーク部
１７ｅ 円筒部（ベアリング支持部）
１７ｆ ハブ部
１７ｊ 側部円筒部（鋳込み部）
１７ｕ 外周面
２１ 車速検出用ロータ（ロータ）
２１ａ 外側面
２１ｂ 外周部
２１ｃスリット（被検出部）
２１ｄ 内周面
２３ 車輪速センサ
２３ａ センシング面
２７ ブレーキディスク
３１ ディスクブレーキ
５３ ディスク取付ボス部
５５ 環状凹部（環状空間）
５６ ベアリング
５８ 内空間（ハブ部の中空部）

Claims (6)

1. 車体の車軸（１３）を中心に回転する車輪（１４）を構成する鋳造ホイール（１７）と、周方向に間隔をおいて複数の被検出部（２１ｃ）が形成されて前記鋳造ホイール（１７）に固定されたロータ（２１）と、このロータ（２１）の前記被検出部（２１ｃ）に対して車幅方向に隙間を開けて車体側に対向配置される車輪速センサ（２３）とを備え、前記ロータ（２１）の回転速度から車両速度を検出する車両の速度検出装置において、
   前記ロータ（２１）は、前記鋳造ホイール（１７）に鋳込み成形されていることを特徴とする車両の速度検出装置。
2. 前記鋳造ホイール（１７）は、前記車軸（１３）にベアリング（５６）を介して支持される円筒形のベアリング支持部（１７ｅ）と、このベアリング支持部（１７ｅ）のベアリング圧入位置に繋がって前記ベアリング支持部（１７ｅ）の外周を覆う中空のハブ部（１７ｆ）とを備え、前記ロータ（２１）が鋳込み成形される鋳込み部（１７ｊ）は、前記ハブ部（１７ｆ）に設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両の速度検出装置。
3. 前記鋳造ホイール（１７）にディスクブレーキ（３１）を構成するブレーキディスク（２７）が取付けられ、このブレーキディスク（２７）が取付けられるディスク取付ボス部（５３）は、前記ハブ部（１７ｆ）から半径方向外側に延びるスポーク部（１７Ｃ）に設けられることを特徴とする請求項２に記載の車両の速度検出装置。
4. 前記鋳込み部（１７ｊ）は、前記ハブ部（１７ｆ）の車幅方向一端側に位置する円筒形の部分であり、前記鋳込み部（１７ｊ）に鋳込み成形される前記ロータ（２１）は、内側方に曲げられた外周部（２１ｂ）を備える円板であり、その円形の内周面（２１ｄ）が、円筒形の前記鋳込み部（１７ｊ）の外周面（１７ｕ）に鋳込まれることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の速度検出装置。
5. 前記車輪速センサ（２３）は、前記ロータ（２１）の外側面（２１ａ）の車幅方向外側に近接配置され、そのセンシング面（２３ａ）が前記ロータ（２１）の被検出部（２１ｃ）に対して車幅方向に隙間を開けて対向し、
   前記鋳造ホイール（１７）にディスクブレーキ（３１）を構成するブレーキディスク（２７）が取付けられ、
   前記ロータ（２１）は、その外径が、前記ブレーキディスク（２７）の最小内径よりも小さく、車幅方向の位置が、前記ブレーキディスク（３１）よりも前記車輪速センサ（２３）側に近いことを特徴とする請求項３又は４に記載の車両の速度検出装置。
6. 前記鋳込み部（１７ｊ）は、前記ベアリング支持部（１７ｅ）の半径方向外側に環状空間（５５）を介して配置され、前記環状空間（５５）の底部に、前記ハブ部（１７ｆ）の中空部（５８）と前記鋳造ホイール（１７）の外部とを連通させる通孔（１７ｋ）が開けられていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の車両の速度検出装置。

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