JPH09508085A - 車両用アンチロック・ブレーキ装置のスピードセンサリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 アンチロック・ブレーキ装置は比較的低コストの車速を感知する歯付きリング（３８）を含んでいる。該歯付きリングは微細に分割された磁気透過性を有する粒子を含んだエラストマー材料から成形することが可能である。成形された歯付きリングは、スピードセンサ（２２）内に発生された磁場と磁気的に相互作用して車両の車輪速度に関係したパルス電圧をもたらす磁気透過性を有した、突出歯（４０）を含んでいる。歯付きリングはオイルシール（３０）又は車両車軸と車輪ハブとの間に位置決めされた摩耗スリーブ（７０）と一体に成形することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 車両用アンチロック・ブレーキ装置のスピードセンサリング 発明の概要 発明の分野 本発明は概ね車両用アンチロック・ブレーキ装置に関し、より詳細には斯かる ブレーキ装置のスピードセンサリングに関するものである。従来の技術の説明 アンチロック・ブレーキ装置は一般に車速に関係したパルス電気信号を発生す る車速センサ組立体を含んでいる。車両の制動操作中に車速信号が車速の降下に 応答する車載コンピュータへ送られる。車輪のロック・アップ状態が今にも起き そうになると、前記コンピュータがブレーキ装置のバルブに指令を発して後輪ブ レーキシリンダ内の液圧を逃がすかもしくは調整し、それによって、望ましくな い車輪のロック・アップ状態の発生を防止する。車載コンピュータが車輪のロッ ク・アップ状態がもはや起きそうもないと判断すると制動圧力が正常の状態に復 帰される。 車速センサ組立体は一般にブレーキドラムに取り付けられて車輪と一緒に回転 するようにされた環状金属製ロータを含んでいる。該金属製ロータはその円周の 回りに等間隔に隔置された多数の半径方向スロットを有している。斯かるスロッ トは約１００個あるのが典型的である。 車速センサ組立体は更に金属製ロータが通過横断すると交流信号を発生する静 止電圧発生装置を含んでいる。該電圧発生装置又はスピードセンサは永久磁石及 び電気コイルを含み、ロータの半径方向スロットが磁場を破壊すると電気コイル 中に車輪速度に関連した交流信号が発生されるようにされている。信号は車載コ ンピュータに送られて車両の制動操作を制御する。 スロットの設けられた金属製ロータは、通常スロットを含んだ半径方向又は軸 線方向壁及び車輪ハブを囲繞する円形フランジ又はシリンダを含んでいる。一例 では、５個以上の耳部がロータの外縁から半径方向に突出して該ロータをブレー キドラム又はハウジングの後部壁上に取り付けるようにされている。 スロットの設けられた金属製ロータは製造にややコストがかかり過ぎる。また 、 ロータの取付コストも、実際には何本かのねじが耳部を貫通してブレーキハウジ ングの後部壁内のねじの切られた穴内へ伸長しなければならず或いは別個にクリ ンピング操作やプレス嵌めが必要となることから、相当なものとなる。 発明の概要 本発明はアンチロック・ブレーキ装置に使用するようにされた車両用スピード センサ用の低コストのロータ構造体を提供するためになされたものである。斯か るロータ構造体は、一般的になされている如く、ブレーキドラムに支持されるの ではなく車輪ハブに支持されるようにされている。本発明の主たる特徴はロータ を多数の方形縁を有した歯を備えた環状歯付きリングとして形成することにある 。該歯付きリングは非金属成形材料、例えば成形ゴム又はプラスチックで形成さ れ且つ該形成材料全体に比較的微粒の磁気粒子が分配されて突出した歯が磁気透 過可能となることが好適である。 本発明のロータ構造体は既存のスピートセンサ（電圧発生装置）に使用できる ように設計されている。車輪が回転すると、ロータがスピードセンサを通過又は 横断して歯間の空間がスロットとして作用してスピードセンサ内の磁石により発 生された磁場を破壊する。 本発明の一態様では、成形歯付きリングが車軸上に回転車輪ハブを取り付ける 摩擦防止車輪軸受け内に潤滑油を内包するのに使用される環状の軸シール又はオ イルシールの一部として一体的に形成される。一般には、環状のオイルシールは 回転車輪ハブの端部内へプレス嵌めされる金属ケースを含んだ回転シール要素を 有している。従来の金属ケースはハブの端部面を越えて伸長した環状フランジを 有するように変形されている。本発明の歯付きリングは環状フランジの回りに成 形されて該歯付きリングがオイルシールと一体となるようにすることが可能であ る。成形歯付きリングは車軸−ハブ界面内にオイルシールを取り付ける作業の一 環として車輪ハブに取り付けられる。 本発明の第２の態様では、成形歯付きリングはオイルシールと別体に形成され てリングが車輪ハブの外側表面に当接するようにまたは該外側表面を囲繞するよ うに直接配置できるようにされている。形成された状態での成形リングの内径は 車輪ハブの外径より若干小径にされてリングが若干伸展されてハブ上に固着配置 されるように構成されている。成形リングの歯はハブの外側表面から半径方向外 側に突出して静止スピードセンサと磁気相互作用を行う。 図面の簡単な説明 添付図面において、 図１はトラックの後車軸を通る部分断面図であって、関係する車輪ハブに取り 付けられた本発明の磁気ロータを図示している。 図２は図１の線２−２についての部分断面図である。 図３は図２に図示した磁気ロータを構成する歯付きリング構造体の部分拡大図 である。 図４は本発明を具体化した第２のロータの部分断面図であり、車軸と回転車輪 ハブとの間のオイルシール組立体を図示しており、歯付きロータはシール組立体 の一体部分を構成する。 図５は図４の方向と同一方向の断面図であるが、オイルシール組立体と別体に 形成された歯付きロータを図示しており、該歯付きロータは車輪ハブ上に摩擦嵌 めされて該車輪ハブの外側表面を囲繞するように伸長している。 図６は本発明を具体化した別の構造体の部分断面図である。 好適な実施例の詳細な説明 図１及び図２を参照すると、本発明の歯付きロータを使用するのに適したトラ ックの車軸−車輪組立体が図示されている。該組立体は静止車軸１２及び回転車 輪ハブ１４を含んでいる。摩擦防止軸受け１６は車輪ハブが軸の軸線１８の周り を自由に回転できるように該車輪ハブを支持している。従来のブレーキドラムま たはハウジング２０は車輪ハブの内方表面にボルト止めされている。 図１はブレーキドラム内に設けられて車輪速度を感知又は検出する従来のスピ ードセンサ２２を略図示したものである。センサ２２は公知の方法で車軸に支持 された図示しない取り付け構造体に取り付けられて該センサ２２が定常の固定位 置を有するようにされている。 環状のオイルシール組立体２４が固定車軸と車輪ハブの内方端との間に配置さ れて車輪軸受け内に潤滑油を保持するようにされている。オイルシール組立体は 車輪ハブに固着された外側金属ケース２６及び車軸に固着された内側金属ケース ２８を含んでいる。エラストマーのシール部材３０はケース２８の円筒状側面と 回転摺動接触するように外側ケース２６に支持されて、車軸と車輪ハブとの界面 がシールされて車輪軸受けから潤滑油が逃げないようにされている。内側ケース ２８はシール部材３０の摩耗スリーブを形成する。 金属ケース２６は、車輪ハブ１４の内側表面内に、又は該内側表面に当接して プレス嵌めされた軸線方向の筒状壁３２と、車輪ハブの環状端部表面に沿って伸 長した第２の半径方向壁３４と、ハブの外側表面に沿って伸長した第３の筒状金 属壁３６とを含んでいる。 金属壁３６は本発明の磁気ロータを形成する環状歯付きリング３８用の取付表 面を形成する。リング３８は非金属材料、好適にはシール部材３０と同一の組成 （ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）を有したエラストマーから形成される。リング３８ は歯付きリング形状に成形するのに適したその他の材料から形成することが可能 である。しかしながら、リング３８を単一のエラストマー組成及び単一のモール ドキャビティを使用してシール要素３０を成形するのと同時に成形し、シール部 材と歯付きリングとを単一の成形作業にて製造することも可能である。 エラストマーは粉末又は粒状磁気透過材料で配合されて成形リング３８が磁気 的に活性される。粒状材料をエラストマーと混合することで磁気粒子が成形リン グ３８全体に均一に分配されることになる。磁気粒子はシール要素３０に浸透す るがシール作用に目立った悪影響を及ぼすことはない。成形エラストマーは磁気 的透過性を有するが依然として可撓性を有しており、別の状況下であればシール 部材及び磁気ロータとして使用するのに適している。 磁気粒子は、例えば、酸化鉄（Ｆｅ₃Ｏ₄）又はバリウムフェライトの粉末であ っても良い。磁気粒子をエラストマーに添加することでエラストマーの性状を若 干なりとも変化するが成形シール要素３０のシール作用を妨害するような程度に は変化することはない。粒状材料はエラストマーの引張強さを低下させ、エラス トマー硬度を増大させる。 シール要素３０及びリング３８用に別のエラストマーを使用することが可能で ある。例えば、リング３８がシール能力を発揮する必要がない場合にはゴム等の 安価なエラストマーをリング３８に使用することが可能である。この場合、シー ル要素３０は、より高価ではあるが回転リップシールの用途には特に良く適した フルオロエラストマー等のより高価な材料で、形成することが可能である。 図３に示す如く、成形リング３８は該リングの円周平面から半径方向外側に突 出する多数の一体の歯４０を有している。典型的に、リングは約１００本の歯を 有する。一実施例では各歯が約１．７８ｍｍ（０．０７インチ）となる一定の幅 寸法４２及び約２．０３ｍｍ（０．０８インチ）となる一定の高さ寸法を有して いる。その場合歯の円周方向間隔は約１．７８ｍｍ（０．０７インチ）、即ち、 歯の幅寸法と同一であるのが好適である。 各歯４０は本質的に平らな外側縁４５と、２つの平らで平行な側縁４７とを有 している。歯の外側縁４５と側縁４７との接合部は直角の角部を形成し、これに より各歯が図３で見られるような鋭い縁を形成した矩形側面を有することとなる 。 スピードセンサ２２は現在車両のアンチロック・ブレーキ装置に使用されて車 輪速度を感知する公知のセンサ構造を有している。車輪ハブが回転している間に 成形リング３８の歯４０が連続してセンサの感知端を通過横断してセンサ内に収 容された永久磁石により発生される磁場と磁気的に相互作用を行う。永久磁石と 関係した電気コイルがセンサのリード線を介してコンピュータ（図示なし）へ伝 達される電圧を発生する。リング３８の磁気透過自在の歯４０が磁気回路を完結 する一方で、歯の間隔が磁気回路を中断して車輪ハブ速度に関係したパルス電圧 が前記電気コイル中に発生される。 図示した歯付きリング構造体は公知のロータ構造体より斯かる歯付きリングが シール要素３０の形成に使用される成形作業の一環として形成されるという点で 有利である。一回の成形作業でシール要素及び歯付きロータ双方を形成すること が可能となる。或いは、２つの別個の成形手順を踏んでシール３０とリング３８ を別々に形成することが可能である。個々の成形作業に同一または異なる材料を 使用することが可能である。 コイル電圧のより明瞭な変化を達成するために、即ち、磁気回路のより唐突な 破壊とより唐突な復帰とをなすために歯４０は平らな外側縁と平行な側縁とを有 するような形状にされる。 図４は本発明の取り得る別の態様を図示したものである。図４の配置では、シ ール組立体の外側金属ケースが、車輪ハブ１４の凹状内側表面にプレス嵌めされ た筒状壁５０と、車輪ハブの環状の端部表面に沿って伸長する第２の半径方向壁 ５２とを含んでいる。歯付きリング３８は半径方向壁５２上に成形されて関係す る歯４０がハブから軸線方向に突出するようにされている。図１の構造体の場合 と同様に、歯付きリング３８はエラストマー全体に均一に分布した磁気透過粒子 を有している。 図４の構造体はスピードセンサ２２が軸線方向に向けられた場合に使用される 。作動においては、図４のロータ構造体は図１の構造体と同一の作動をする。シ ール要素の形状を変えても本発明を実施することは依然として可能である。図４ は多数の余分なシール要素を有したオイルシール組立体を図示したものである。 米国特許第５，０１５，００１号に示された如きその他のシール要素形状を使用 することが可能である。 図５は本発明の別の態様を図示したものであり、該態様においては、成形歯付 きリングまたはロータがシール組立体と別体に形成される。成形リングの歯は図 ３に図示した如き形状とされる。更に、粒状磁気材料をエラストマー配合中に混 入して歯に磁気的透過性を持たせる。 図５に図示したロータはリング外径から半径方向外側に突出した一体歯５６を 有する成形環状リング要素５４を含んでいる。形成時の状態では成形リング構造 体は車輪ハブの外側表面の径より若干小径の内径を有する。成形リング構造体は 該リング構造体を若干伸展させ且つ軸線方向にハブの外側表面上へ摺動させるこ とでハブの外側表面上に取り付け自在となる。取り付けられたリング構造体は引 っ張られた状態にあり、歯はハブの回転速度が高いにも拘わらず剛性を保持して いる。接着剤をリングの内側表面に塗布してリングとハブ表面とを確実に接合さ せることが可能である。 図６は、スピードセンサ２２が車輪組立体の回転要素上に取り付けられ、歯付 きリングが車輪組立体の固定要素上に取り付けられた配置を、図示したものであ る。図示した如く、歯付きリング３８は静止車軸１２に支持された環状の摩耗ス リーブ７０の外側円筒状表面に接着又は加硫される。スピードセンサ２２は金属 ケース４９の半径方向壁５２上に取り付けられる。該金属ケースは、車輪ハブ１ ４の内側表面に当接してプレス嵌めされた筒状軸線方向壁５０を含んでいる。 金属ケース４９は公知の構造のエラストマーシール要素３０を取り付けるのに 使用される。シール要素３０は、摩耗スリーブ７０の外側表面に載置されて回転 ハブ１４と固定車軸１２との界面をシールするシールリップを、有している。ハ ブ１４が回転する間にスピードセンサ２２は歯付きリング３８の回り及び上を移 動して速度信号を発生する。リング３８は磁気微粒子又は粒子が均一に分布した 非金属成形材料を含んで、該リング上の歯４０がスピードセンサ中のコイルによ り発生される磁場と磁気的に相互作用するように構成されている。 本発明はアンチロック・ブレーキ装置の従来のスピードセンサと協働自在とな る改良した磁気ロータ構造体に関するものである。斯かるロータ構造体を回転車 輪ハブの内方端部上に取り付けることまたは取付自在にすることが可能である。 図１及び図５に図示した如く、磁気ロータは半径方向に向けられたスピードセン サと協働自在となる概ね円筒状の歯付きリング構造体を含んでいる。図４に図示 した如く、磁気ロータは軸線方向に向けられたスピードセンサと協働自在となる 半径方向に向けられた環状歯付きリングを含んでいる。 好適な歯付きリング構造体は微細に分割された磁気的透過性を有する粒子が分 布した成形非金属部材である。成形リング構造体は図１及び図４に図示した如く 、他の状況下では従来のオイルシールとなる部材と一体に形成することが可能で ある。或いは、図５に図示した如く、歯付きリング構造体を別体の環状体に形成 して車輪ハブの周りに配置することが可能である。 成形非金属部材は微細に分割された磁気粒子と一体にエラストマーから形成さ れるのが好適である。しかしながら、プラスチック等のその他の非金属の成形自 在の材料を使用することも可能である。歯付きリングはオイルシール内へ組み込 まれる場合には歯付きリング用の成形材料はシール要素に使用される材料と同一 であっても又は異なるものであっても良い。いずれの場合でも回転シール構造体 全体を１つもしくは２つの異なるエラストマーを用いて単一の成形操作で形成す ることが可能である。オイルシールはユニットタイプのものでも良い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．硬い材料から形成される環状の支持部（３６）と、 該環状の支持部により支持される歯付きリング（３８）であって、磁気粒子 が分布した非金属材料を備え、該非金属材料が前記環状の支持部から突出する複 数の円周方向に隔置された歯（４０）を画定する環状の支持部と、を備えたスピ ードセンサリング。 ２．前記非金属成形材料がエラストマーから成る請求項１に記載のリング。 ３．前記磁気粒子がＦｅ₃Ｏ₄から成る請求項２に記載のリング。 ４．各歯が縁部を鋭利にした矩形側面を備えている請求項１に記載のリング。 ５．各歯が１つの外側縁と２つの平行な側縁とを備え、該外側縁が該側縁と直交 する請求項１に記載のリング。