(57)【要約】【課題】転動体に加わる荷重が算出できない期間を短くすることにより、車輪の制御の応答時間を短くすることのできるセンサ装置、及びこのセンサ装置を備えた車両用軸受装置、並びにこの車両用軸受装置の転動体に加わる荷重の測定方法を提供する。【解決手段】車両用軸受装置に加わる荷重を算出するセンサ装置は、転動体に加わる荷重を測定するための複数のセンサ５０ａ〜５０ｈと、複数のセンサ５０ａ〜５０ｈより入力される測定値に基づいて転動体に加わる荷重を算出する転動体荷重算出手段とを備えるとともに、転動体荷重算出手段の値に基づいて、車両用軸受装置の加わる荷重を算出する。そして、転動体荷重算出手段は、複数のセンサ５０ａ〜５０ｈのうち、一のセンサの測定値が少なくとも２回にわたり入力される間において、測定値が１回も入力されないセンサの測定値を予め設定した値に設定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪とともに回転する回転輪と、車体に固定される固定輪と、前記回転輪及び前記固定輪に挟まれる複数の転動体とを備える車両用軸受装置に設けられるとともに、前記車両用軸受装置に加わる荷重を算出するセンサ装置において、
当該センサ装置は、前記転動体に加わる荷重を測定するための複数のセンサと、前記複数のセンサより入力される測定値に基づいて転動体に加わる荷重を算出する転動体荷重算出手段とを備えるとともに、前記転動体荷重算出手段の値に基づいて、前記車両用軸受装置の加わる荷重を算出し、
前記転動体荷重算出手段は、前記複数のセンサのうち、一のセンサの測定値が少なくとも２回にわたり入力される間において、測定値が１回も入力されないセンサの測定値を予め設定した値に設定する
ことを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサ装置を備えることを特徴とする車両用軸受装置。
【請求項３】
車輪とともに回転する回転輪と、車体に固定される固定輪と、前記回転輪及び前記固定輪に挟まれる複数の転動体と、前記転動体に加わる荷重を検出する複数のセンサとを備える車両用軸受装置の転動体荷重の測定方法において、
前記複数のセンサの測定値が予め設定した閾値以上か否かを判定する工程と、
前記複数のセンサのうち、一のセンサが前記閾値以上の測定値を少なくとも２回にわたり出力する間において、前記閾値以上の測定値を１回も出力しないセンサの測定値を予め設定した値に設定する工程とを備える
ことを特徴とする車両用軸受装置の転動体荷重の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪とともに回転する回転輪と、車体に固定される固定輪と、回転輪及び固定輪に挟まれる複数の転動体とを備える車両用軸受装置に設けられ、この軸受装置に加わる荷重を測定するセンサ装置、及びこのセンサ装置を備える車両用軸受装置、並びにこの車両用軸受装置の転動体に加わる荷重の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記センサ装置は、自動車等の車両において、制動時の車輪のロックを防ぐＡＢＳ（Antilock Brake System）制御、及び駆動輪のスピンを抑制するトラクション制御等の車輪の制御を行うために用いられることが考えられている。このセンサ装置は、車両用軸受装置に設けられた複数のセンサを有する。そして、これらセンサが転動体に加わる荷重を一定時間毎に検出し、その検出した値を車両に設けられた車輪等を制御する電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ECU）等の制御部に入力することにより、車両用軸受装置に加わる荷重を一定時間毎に算出する。そして、算出された車両用軸受装置に加わる荷重に基づいて、車輪を構成するタイヤの接地荷重を算出することにより、上記の車輪の制御をリアルタイムに行っている。
【０００３】
また、上記センサとして、超音波センサが用いられている。この超音波センサは、車両用軸受装置の固定輪に複数設けられ、転動体と固定輪との間に作用する力をエコー比として検出している。即ち、超音波センサは、転動体と固定輪との接触部分に向けて連続的に超音波を発信するとともに、この接触部分にて反射した反射波を受信することにより、エコー比を検出している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、各超音波センサが検出するエコー比を全て制御部に入力することにより、制御部が、このエコー比に基づいて転動体と固定輪との接触面積を算出した後、この接触面積から転動体に加わる荷重を算出している。
【特許文献１】特開２００２−２５７６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両がステアリングを操舵して、車両の進行方向を変更する際、タイヤ接地面には横力、車両用軸受装置にはタイヤを接地面の垂直方向に対して傾かせる力（いわゆる、オーバーターニングモーメント）が発生する。この力が加わった際、車両用軸受装置は、その回転軸方向に対して撓むような荷重を受けるため、車輪に取り付けられる車両用軸受装置の転動体には、転動体の荷重の大きさ、及び転動体の位置によって、転動体が浮くことによるばらつきが生じる。即ち、タイヤが傾いていない状態において転動体に加わる荷重より大きい荷重を受ける転動体、及びタイヤが傾いていない状態において転動体に加わる荷重より小さい荷重を受ける転動体が生じる。
【０００６】
転動体が受ける荷重にばらつきが生じた状態において、超音波センサによって、エコー比を出力した場合、エコー比にばらつきが生じてしまう。即ち、タイヤが傾いていない状態において転動体に加わる荷重より大きい荷重を受ける転動体のエコー比の極大値は、より大きく出力され、タイヤが傾いていない状態において転動体に加わる荷重より小さい荷重を受ける転動体のエコー比の極大値は、より小さく出力される。
【０００７】
また、制御部は、エコー比の出力を信号ノイズと区別して検出するため、所定の閾値以上のエコー比の出力を検出している。ここで、より小さく出力された側の超音波センサのエコー比の極大値が、閾値より小さい場合、制御部は、そのエコー比を検出することができない。したがって、制御部に各超音波センサのエコー比の全てが入力されないため、制御部が転動体に加わる荷重を算出できない場合があった。
【０００８】
そして、転動体に加わる荷重が算出できない場合、転動体に加わる荷重が演算できない期間において、制御部が車両用軸受装置に加わる荷重を算出することができないため、車輪の制御を行うことができない。そして、タイヤの傾きがなくなることにより、制御部がより小さく出力された側の超音波センサのエコー比の極大値が検出できた後、車両用軸受装置に加わる荷重を算出して、車輪の制御が行われる。したがって、転動体に加わる荷重が演算できない期間が存在する分、車輪の制御の応答時間が長くなってしまう場合が生じていた。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、転動体に加わる荷重が算出できない期間を短くすることにより、車輪の制御の応答時間を短くすることのできるセンサ装置、及びこのセンサ装置を備えた車両用軸受装置、並びにこの車両用軸受装置の転動体に加わる荷重の測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、車輪とともに回転する回転輪と、車体に固定される固定輪と、前記回転輪及び前記固定輪に挟まれる複数の転動体とを備える車両用軸受装置に設けられるとともに、前記車両用軸受装置に加わる荷重を算出するセンサ装置において、当該センサ装置は、前記転動体に加わる荷重を測定するための複数のセンサと、前記複数のセンサより入力される測定値に基づいて転動体に加わる荷重を算出する転動体荷重算出手段とを備えるとともに、前記転動体荷重算出手段の値に基づいて、前記車両用軸受装置の加わる荷重を算出し、前記転動体荷重算出手段は、前記複数のセンサのうち、一のセンサの測定値が少なくとも２回にわたり入力される間において、測定値が１回も入力されないセンサの測定値を予め設定した値に設定することを要旨とする。
【００１１】
この発明によれば、転動体荷重算出手段が、複数のセンサのうち、一のセンサの測定値が少なくとも２回にわたり入力される間において、測定値が１回も入力されないセンサの測定値を予め設定した値に設定するため、転動体荷重算出手段が、複数のセンサの全ての測定値を得ることができない期間を短くすることができる。したがって、センサ装置が、転動体荷重算出手段の値に基づいて、車両用軸受装置に加わった荷重の算出ができない期間を短くすることができるため、車両の制動の制御の応答時間を短くすることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のセンサ装置を備える車両用軸受装置であることを要旨とする。
この発明によれば、センサ装置を車両用軸受装置に好適に備えることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、車輪とともに回転する回転輪と、車体に固定される固定輪と、前記回転輪及び前記固定輪に挟まれる複数の転動体と、前記転動体に加わる荷重を検出する複数のセンサとを備える車両用軸受装置の転動体荷重の測定方法において、前記複数のセンサの測定値が予め設定した閾値以上か否かを判定する工程と、前記複数のセンサのうち、一のセンサが前記閾値以上の測定値を少なくとも２回にわたり出力する間において、前記閾値以上の測定値を１回も出力しないセンサの測定値を予め設定した値に設定する工程とを備えることを要旨とする。
【００１４】
この発明によれば、複数のセンサのうち、一のセンサが閾値以上の測定値を少なくとも２回にわたり出力する間において、閾値以上の測定値を１回も出力しないセンサの測定値を予め設定した値に設定する工程を備えるため、全てのセンサの測定値を得ることができない期間を短くすることができる。したがって、制御部が転動体に加わった荷重に基づいて、車両用軸受装置に加わった荷重を算出する時間を短くすることができる。その結果、車両の制動の制御の応答時間を短くすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、転動体荷重が演算できない期間を短くするセンサ装置、及びこのセンサ装置を備えた車両用軸受装置、並びにこの車両用軸受装置の転動体荷重の測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
図１〜図３を参照して、本発明の車両用軸受装置を車両に搭載される転がり軸受装置として具体化した第１の実施形態について説明する。
【００１７】
また、以降では、転がり軸受装置１０の中心軸に沿う方向を「軸方向」とし、この軸方向に対して直交する方向を「径方向」とする。
まず、図１及び図２を参照して、転がり軸受装置１０の全体構成について説明する。なお、図２において、ボルトＢは省略されている。
【００１８】
図１に示すように、転がり軸受装置１０は、車両の車輪に固定される回転輪２０と、車両の車体にナックルを介して固定される固定輪３０と、回転輪２０及び固定輪３０に挟まれる複数の転動体４０と、固定輪３０に設けられるセンサ装置５０とにより構成されている。また、センサ装置５０は、複数のセンサを有している。特に、本実施形態では、８個のセンサ５０ａ〜５０ｈを有している。
【００１９】
また、転がり軸受装置１０の外部には、車両の車輪等の制御を行う電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ECU）である制御部７０が設けられている。センサ装置５０の複数のセンサが測定した測定値は、この制御部７０に入力される。そして、制御部７０は、転がり軸受装置１０の転動体４０に加わる荷重（以下、「転動体荷重」という。）を算出する。そして、制御部７０は、この算出された転動体荷重に基づいて、転がり軸受装置１０に加わる荷重を算出する。なお、本実施形態では、センサ装置５０は、センサ５０ａ〜５０ｈと制御部７０とにより構成されている。
【００２０】
回転輪２０は、複数の転動体４０を介して、固定輪３０に対して中心軸を中心に回転する。そして、回転輪２０には、中心軸方向に沿って延びる略円筒形状の軸体２１と、軸体２１の軸方向の車外側において、径方向の外側に延設される突出部２２とが設けられている。
【００２１】
軸体２１の軸方向の車体側には、転動体４０と摺接する内輪２３が設けられている。そして、軸体２１において、内輪２３より軸方向の車体側の部位には、ねじ部２７が設けられている。このねじ部２７には、ナット２８が螺着している。このナット２８は、内輪２３が軸方向の車体側へ移動することを規制している。
【００２２】
また、突出部２２には、車輪に固定するためのボルトＢを挿入可能な貫通孔２４が設けられている。このボルトＢが車輪のホイールに取り付けられることにより、回転輪２０は、車輪に固定される。
【００２３】
固定輪３０は、回転輪２０の軸体２１を径方向から外囲する略円筒形状に形成されている。そして、固定輪３０には、軸体２１を外囲する円筒部３１と、この円筒部３１から径方向の外側に突出するフランジ部３２とが設けられている。
【００２４】
円筒部３１には、センサ５０ａ〜５０ｈをそれぞれ取り付けるための有底の穴形状である取付部３３がそれぞれ設けられている。また、フランジ部３２には、ナックルを固定するボルトを挿入可能な貫通孔３４が設けられている。
【００２５】
転動体４０は、回転輪２０と固定輪３０との径方向の間の空間に配設された保持器６０，６１に保持された状態にて配置される。より詳細には、上記空間において、保持器６０，６１は、軸方向に互いに離間して配置される。そして、保持器６０，６１のそれぞれには、転動体４０が１１個保持されている。即ち、軸方向において略同位置であり、転がり軸受装置１０の周方向に配置される転動体４０の個数は、それぞれ１１個である。
【００２６】
ここで、回転輪２０には、転動体４０がそれぞれ摺接する車外側軌道溝２５及び車体側軌道溝２６がそれぞれ設けられている。具体的には、車外側軌道溝２５は、軸体２１の軸方向の車外側の外周面、即ち、軸体２１の軸方向の車外側における径方向の外側の面に設けられている。そして、車体側軌道溝２６は、内輪２３の外周面、即ち、内輪２３の径方向の外側の面に設けられている。
【００２７】
また、固定輪３０には、転動体４０がそれぞれ摺接する車外側軌道溝３５及び車体側軌道溝３６がそれぞれ設けられている。具体的には、車外側軌道溝３５は、円筒部３１の軸方向の車外側の内周面、即ち、円筒部３１の軸方向の車外側における径方向の内側の面に設けられている。そして、車体側軌道溝３６は、円筒部３１の軸方向の車体側の内周面、即ち、円筒部３１の軸方向の車体側における径方向の内側の面に設けられている。
【００２８】
センサ装置５０の各センサ５０ａ〜５０ｈは、転動体４０と固定輪３０の車外側軌道溝３５及び車体側軌道溝３６とに作用する力を以下に示すエコー比として出力する超音波センサである。
【００２９】
エコー比（％）＝１００×（Ｈ０−Ｈ１）／Ｈ０      ・・・（１）
ここで、Ｈ０は、転動体４０がセンサから半ピッチ離れたときの反射エコー強度であり、Ｈ１は、転動体４０がセンサの直下に位置するときの反射エコー強度である。
【００３０】
また、センサ５０ａ〜５０ｈは、各保持器６０，６１にそれぞれ保持された転動体４０の軸方向の位置と略同位置のそれぞれに設けられている。即ち、図２に示すように、センサ５０ａ〜５０ｈは、１個の保持器６０，６１（図１参照）にそれぞれ保持された１１個の転動体４０当たり４個設けられる。具体的には、センサ装置５０は、軸方向の車外側の保持器６０に保持された転動体４０に設けられるセンサ５０ａ〜５０ｄと軸方向の車体側の保持器６１に保持された転動体４０に設けられるセンサ５０ｅ〜５０ｈとにより構成されている。
【００３１】
また、本実施形態のセンサ５０ａ〜５０ｈのうち、保持器６０，６１にそれぞれ保持された転動体４０当たりの４個のセンサ５０ａ〜５０ｈ、及び４個のセンサ５０ｅ〜５０ｈは、それぞれ９０度間隔の位置に設けられている。軸方向に離間した４個のセンサ５０ａ〜５０ｄ、及び４個のセンサ５０ｅ〜５０ｈは、それぞれ周方向に同位置に配置されている。即ち、軸方向に離間した４個のセンサ５０ａ〜５０ｄ、及び４個のセンサ５０ｅ〜５０ｈのそれぞれは、互いに軸方向に重なる位置に配置されている。
【００３２】
制御部７０には、８個のセンサ５０ａ〜５０ｈがそれぞれ出力した測定値であるエコー比を検出するとともに、これらエコー比に基づいて、転動体４０に加わる荷重を算出する転動体荷重算出手段である転動体荷重算出部７１が設けられている。この転動体荷重算出部７１は、例えば、本出願人が先に出願した公報である特開２００８−５１７４１号公報に記載されている方法によって、エコー比に基づいて、転動体４０に加わる荷重を算出することができる。そして、転動体荷重算出部７１の結果に基づいて、制御部７０は、転がり軸受装置１０に加わる荷重（図２及び図３におけるＦｘ、Ｆｙ、Ｆｚ）を算出し、この転がり軸受装置１０に加わる荷重に基づいて、車輪等の制御を行う。この制御部７０の転がり軸受装置１０に加わる荷重の算出についても同様に、特開２００８−５１７４１号公報に記載されている方法によって算出することができる。
【００３３】
次に、図３を参照して、センサ５０ａ〜５０ｈの各構成について説明する。センサ５０ａ〜５０ｈは、全て同一構造であるため、センサ５０ａの構成についてのみ説明する。
図３に示すように、センサ５０ａは、外周におねじ部５１ａが形成された円筒状のケース５１と、このケース５１内に収容された振動子５２とを備えている。そして、ケース５１のおねじ部５１ａには、このケース５１の回り止めとしてのナット５３が螺合されている。また、ナット５３と固定輪３０との間には、Ｏリング５４が配置されている。これらセンサ５０ａは、固定輪３０の取付部３３にケース５１が挿入及び接着されることにより、固定輪３０に取り付けられる。また、取付部３３の底部３３ａと振動子５２との間には、緩衝材５５が介在している。
【００３４】
次に、図４を参照して、車輪を構成する一要素であるタイヤが傾いた際の転動体４０に加わる荷重のセンサ５０ａ〜５０ｈのエコー比について説明する。ここで、タイヤが傾いた際の転がり軸受装置１０の状態として、図１に示す転がり軸受装置１０のセンサ５０ａ，５０ｇが設けられる位置の荷重が大きく、センサ５０ｃ，５０ｅが設けられる位置の荷重が小さくなると仮定する。
【００３５】
図４（ａ）は、転動体４０のうち、タイヤが傾いていない状態、即ち転がり軸受装置１０にタイヤの傾きに起因する荷重が加わっていない状態おいて転動体４０に加わる荷重より大きい荷重を受ける転動体４０である転動体４１に対応するセンサであるセンサ５０ａが検出したエコー比を示している。そして、図４（ｂ）は、タイヤが傾いていない状態において転動体４０に加わる荷重より小さい荷重を受ける転動体４０である転動体４２に対応するセンサであるセンサ５０ｅが検出したエコー比を示している。
【００３６】
また、図４では、一定時間毎にセンサ５０ａ，５０ｅがエコー比を検出している。図４における時間の間隔は、約１．１秒である。これは、転がり軸受装置１０の回転輪２０が固定輪３０に対して、毎分１０回転にて回転した状態を示している。また、図４における時間の間隔は、回転輪２０が固定輪３０に対して回転する回転速度に応じて変化する。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、転動体４１に対応するセンサ５０ａが出力するエコー比の極大値は、図４（ａ）に示した閾値Ｔよりも毎回大きくなる。これにより、制御部７０の転動体荷重算出部７１は、毎回センサ５０ａのエコー比を検出することができる。なお、本実施形態では、閾値Ｔをエコー比１０％として設定している。
【００３８】
一方、図４（ｂ）に示すように、転動体４２に対応するセンサ５０ｅが出力するエコー比の極大値は、図４（ｂ）に示した閾値Ｔよりも大きくなる場合がない。したがって、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ｅのエコー比の極大値を検出することができない。
【００３９】
次に、図４及び図５を参照して、センサ装置５０の転がり軸受装置１０に加わる荷重の算出方法、特に、センサ５０ａ〜５０ｈが出力する測定値により、転動体４０に加わる荷重を測定する測定方法について説明する。
【００４０】
センサ５０ａ〜５０ｈは、連続的にセンサ５０ａ〜５０ｈをそれぞれ通過する転動体４０に加わる荷重をエコー比として出力している。具体的には、センサ５０ａ〜５０ｈは、転動体４０が通過時、即ちセンサ５０ａ〜５０ｈのそれぞれの直下に転動体４０が位置したときの反射エコー強度と、所定の転動体４０のセンサ５０ａ〜５０ｈのそれぞれの通過時からその次の転動体４０のセンサ５０ａ〜５０ｈのそれぞれの通過時までの期間の半分の時刻、即ちセンサ５０ａ〜５０ｈのそれぞれの直下に転動体４０が位置したときから半ピッチずれた位置における反射エコー強度とを検出する。そして、これら反射エコー強度から式（１）に示す関係式に基づいて、センサ５０ａ〜５０ｈはエコー比をそれぞれ出力している。
【００４１】
ステップＳ１において、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ａ〜５０ｈのうち、少なくとも一のセンサのエコー比が２回入力されたか否かを判定する。ここで、転動体荷重算出部７１がセンサ５０ａ〜５０ｈのうち、少なくとも一のセンサのエコー比が２回入力されなかった場合（図５のステップＳ１のＮＯ）、再度、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ａ〜５０ｈのうち、少なくとも一のセンサのエコー比が少なくとも２回入力されたか否かを判定する。
【００４２】
一方、転動体荷重算出部７１がセンサ５０ａ〜５０ｈのうち、少なくとも一のセンサのエコー比が２回入力された場合（図５のステップＳ１のＹＥＳ）、ステップＳ２において、センサ５０ａ〜５０ｈの全てのエコー比が少なくとも１回入力されたか否かを判定する。ここで、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ａ〜５０ｈのエコー比が図４に示す閾値Ｔ以上となるときに取得可能となる。
【００４３】
ここで、センサ５０ａ〜５０ｈの全てのエコー比が少なくとも１回入力された場合（図５のステップＳ２のＹＥＳ）、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ａ〜５０ｈが出力するエコー比の全てを得ることができる。したがって、制御部７０は、転動体荷重算出部７１が得られたエコー比から転がり軸受装置１０に加わった荷重を算出することができる。
【００４４】
一方、センサ５０ａ〜５０ｈの全てのエコー比が少なくとも１回入力されなかった場合（図５のステップＳ２のＮＯ）、ステップＳ３において、センサ５０ａ〜５０ｈのうち、転動体荷重算出部７１にエコー比が入力されなかった、即ち、転動体荷重算出部７１がエコー比を得ることができなかったセンサのエコー比を予め設定した出力値（エコー比）に設定する。これにより、転動体荷重算出部７１は、エコー比を得ることができなかったセンサのエコー比を得ることができるため、センサ５０ａ〜５０ｈの全てのエコー比を得ることができる。したがって、制御部７０は、転動体荷重算出部７１が得られたエコー比から転がり軸受装置１０に加わった荷重を算出することができる。
【００４５】
本実施形態の転がり軸受装置１０によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態の転がり軸受装置１０では、センサ５０ａ〜５０ｈのうち、一のセンサの閾値以上のエコー比が２回にわたり転動体荷重算出部７１に入力される間において、１回も閾値以上のエコー比を転動体荷重算出部７１に入力できないセンサのエコー比を予め設定した出力値として設定することにより、従来構造と比較して、転動体荷重算出部７１がセンサ５０ａ〜５０ｈの全てのエコー比を得る時間を短縮することができる。したがって、制御部７０が転動体荷重に基づいて、転がり軸受装置１０に加わった荷重を算出する時間を短くすることができる。その結果、車両の制動の制御の応答時間を短くすることができる。
【００４６】
（第２の実施形態）
図６を参照して、本発明の軸受装置を車両に搭載される転がり軸受装置として具体化した第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、第１の実施形態の転がり軸受装置１０の構成と同様であり、センサ装置５０が転動体４０に加わる荷重を測定する処理のフローが異なるのみであるため、センサ装置５０が転動体４０に加わる荷重を測定する処理のフローのみを説明する。また、本実施形態では、第１の実施形態の転がり軸受装置１０と同一構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。センサ５０ａ〜５０ｈは、同じ測定方法であるため、センサ５０ａ〜５０ｈのうちの一のセンサ５０ａについて説明する。
【００４７】
センサ５０ａは、連続的にセンサ５０ａをそれぞれ通過する転動体４０に加わる荷重をエコー比として出力している。具体的には、センサ５０ａは、転動体４０が通過時、即ちセンサ５０ａの直下に転動体４０が位置したときの反射エコー強度と、所定の転動体４０のセンサ５０ａの通過時からその次の転動体４０のセンサ５０ａの通過時までの期間の半分の時刻、即ちセンサ５０ａの直下に転動体４０が位置したときから半ピッチずれた位置における反射エコー強度とを検出する。そして、これら反射エコー強度から式（１）に示す関係式に基づいて、センサ５０ａはエコー比を出力している。
【００４８】
まず、ステップＳ１０において、転動体荷重算出部７１は、転動体４０の公転速度からセンサ５０ａが出力するエコー比を検出するタイミングを算出する。具体的には、センサ５０ａ〜５０ｈのうちの一のセンサが出力するエコー比の極大値が図４に示す閾値Ｔ以上となった後、再びエコー比が小さくなることにより閾値Ｔと交わる時点ＣＰ（図４参照）において、転動体荷重算出部７１がエコー比を検出するタイミングとする。即ち、転動体荷重算出部７１が時点ＣＰを検出したとき、転動体４０がセンサ５０ａを通過したと判定している。なお、本実施形態は、保持器６１に保持される転動体４０の個数が１１個であるため、センサ５０ａ〜５０ｈのうちの一のセンサのエコー比を転動体荷重算出部７１が検出するタイミングが若干ずれる。したがって、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ａのエコー比を検出するタイミングを、上記のタイミングのずれを考慮して設定している。
【００４９】
次に、ステップＳ１１において、転動体荷重算出部７１は、ステップＳ１０のタイミングにおいて、センサ５０ａが出力したエコー比の極大値が、図４に示す予め設定したエコー比の閾値Ｔ以上か否かを判定する。具体的には、予め設定したエコー比の閾値Ｔとセンサ５０ａが出力したエコー比の極大値とを比較する。本実施形態では、閾値Ｔとしてエコー比１０％と設定している。
【００５０】
ここで、センサ５０ａが出力したエコー比の極大値が予め設定したエコー比の閾値Ｔ以上の場合（図６のステップＳ１１のＹＥＳ）、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ａが出力したエコー比の極大値を得ることができる。そして、ステップＳ１２において、センサ５０ａが出力したエコー比を制御部７０の転動体荷重算出部７１に入力する。
【００５１】
一方、センサ５０ａが出力したエコー比の極大値が予め設定したエコー比の閾値Ｔより小さい場合（図６のステップＳ１１のＮＯ）、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ａが出力したエコー比の極大値を得ることができない。そして、次にステップＳ１３において、他のセンサ５０ｂ〜５０ｈのうち、一のセンサが出力したエコー比の極大値が制御部７０に２回入力されたか否かを判定する。即ち、センサ５０ａが出力したエコー比の極大値が予め設定したエコー比の閾値Ｔより２周期にわたり小さいか否かを判定する。
【００５２】
ここで、本実施形態の「２周期」とは、センサ５０ａ以外の他のセンサ５０ｂ〜５０ｈのうちの一のセンサが、予め設定した閾値Ｔより大きいエコー比の極大値を２回出力する間の期間をいう。本実施形態では、センサ５０ａが閾値Ｔより小さい極大値のエコー比を出力した際の直前の他のセンサ５０ｂ〜５０ｈの閾値Ｔより大きいエコー比の極大値を転動体荷重算出部７１が検出したタイミングを１回目とし、その次のセンサ５０ｂ〜５０ｈの閾値Ｔより大きいエコー比の極大値を転動体荷重算出部７１が検出したタイミングを２回目とする。したがって、「２周期」とは、上記１回目のタイミングから上記２回目のタイミングまでの期間となる。
【００５３】
一方、他のセンサ５０ｂ〜５０ｈのうち、一のセンサが出力したエコー比の極大値が転動体荷重算出部７１に２回入力されている場合（図６のステップＳ１３のＹＥＳ）、ステップＳ１５において、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ａの出力したエコー比として、予め設定されたエコー比の値を設定する。また、本実施形態の予め設定したエコー比は、１０％である。
【００５４】
ここで、他のセンサ５０ｂ〜５０ｈのうち、一のセンサが出力したエコー比の極大値が制御部７０に２回入力されていない場合（図６のステップＳ１３のＮＯ）、ステップＳ１４において、転動体荷重算出部７１は、再度、ステップＳ１０のタイミングにおいて、センサ５０ａが出力するエコー比が閾値Ｔ以上か否かを判定する。
【００５５】
また、センサ５０ａが再度出力したエコー比の極大値が、閾値Ｔ以上である場合（図６のステップＳ１４のＹＥＳ）、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ａが出力したエコー比の極大値を得ることができる。そして、ステップＳ１２において、センサ５０ａが出力したエコー比を制御部７０の転動体荷重算出部７１に入力する。
【００５６】
一方、センサ５０ａが再度検出したエコー比の極大値が、閾値Ｔより小さい場合（図６のステップＳ１４のＮＯ）、一のセンサが出力したエコー比の極大値が制御部７０に２回入力されていると判断し、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ａのエコー比の出力として、予め設定されたエコー比の値を設定する。以上の処理により、転動体荷重算出部７１は、センサ５０ａのエコー比を得ることができる。
【００５７】
センサ５０ｂ〜５０ｈについてもそれぞれ同様にステップＳ１０〜Ｓ１５に基づいて、エコー比を出力し、転動体荷重算出部７１にそれぞれ入力する。センサ５０ａ〜５０ｈから制御部７０に入力されたエコー比に基づいて、制御部７０は、転がり軸受装置１０に加わった荷重を算出する。以上により、本実施形態の転がり軸受装置１０では、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５８】
（その他の実施形態）
本発明の軸受装置は、上記実施形態に限定されることなく、以下の変更も可能である。
・第１及び第２の実施形態の転がり軸受装置１０では、転動体４０の軸方向の一列当たりの個数が１１個であったが、転動体４０の軸方向の一列当たりの個数は、これに限定されることはない。例えば、転動体４０の軸方向の一列当たりの個数は、１２個以上もしくは１０個以下の複数個であってもよい。
【００５９】
・第１及び第２の実施形態の転がり軸受装置１０では、転動体４０として球形状の鋼球が用いられたが、転動体４０の形状は、これに限定されることはない。例えば、転動体４０の形状は、略円錐形状の円錐ころや略円筒形状の円筒ころであってもよい。
【００６０】
・第１及び第２の実施形態の転がり軸受装置１０では、４個のセンサ５０ａ〜５０ｄ、及び４個のセンサ５０ｅ〜５０ｈを用いたが、センサの個数は、これに限定されることはない。例えば、２個のセンサ５０ａ，５０ｂ、及び２個のセンサ５０ｃ，５０ｄにより構成されてもよい。この場合、２個のセンサ５０ａ，５０ｂ、及び２個のセンサ５０ｃ，５０ｄの配置は、周方向において、互いに１８０度離れた位置に配置してもよい。また、２個のセンサ５０ａ，５０ｂ、及び２個のセンサ５０ｃ，５０ｄの配置は、周方向の一方に９０度離れた位置に配置してもよい。
【００６１】
・第１及び第２の実施形態の転がり軸受装置１０では、センサ５０ａ〜５０ｈとして超音波センサを用いたが、センサ５０ａ〜５０ｈの種類は、これに限定されることはない。例えば、磁気センサや歪みセンサ等の他のセンサであってもよい。
【００６２】
・第１及び第２の実施形態の転がり軸受装置１０では、センサ５０ａ〜５０ｈによって算出されたエコー比と比較される予め設定された閾値は、エコー比の１０％であったが、この閾値は、これに限定されることはない。
【００６３】
・第１及び第２の実施形態の転がり軸受装置１０では、センサ５０ａ〜５０ｈが出力したエコー比の極大値が、予め設定された閾値より小さい場合に、転動体荷重算出手段７１に入力される予め設定されたエコー比の値は、エコー比の１０％であったが、この予め設定されたエコー比の値は、これに限定されることはない。例えば、次のような変更も可能である。即ち、予め設定されたエコー比の値は、センサ５０ａ〜５０ｈのうち、閾値より小さいエコー比のセンサが最後に算出した閾値以上となる極大値を用いてもよい。また、予め設定されたエコー比の値は、閾値を用いてもよいし、閾値の半分の値を用いてもよい。
【００６４】
・第１及び第２の実施形態の転がり軸受装置１０では、制御部７０として、電子制御ユニットとしたが、本発明は、これに限定されることはない。制御部７０は、電子制御ユニットとは別に、センサ５０ａ〜５０ｈを制御する集積回路により構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の軸受装置を転がり軸受装置として具体化した第１の実施形態について、同転がり軸受装置を軸方向に切った断面構造を示す断面図。
【図２】同実施形態の転がり軸受装置について、同転がり軸受装置を軸方向の車体側より見た平面構造を示す平面図。
【図３】同実施形態の転がり軸家装置について、図１の転がり軸受装置の一のセンサを拡大した拡大図。
【図４】（ａ）同実施形態の転がり軸受装置について、同転がり軸受装置に設けられたセンサのうち、加わる荷重が大きい転動体を測定するセンサのエコー比。（ｂ）同実施形態の転がり軸受装置について、同転がり軸受装置に設けられたセンサのうち、加わる荷重が小さい転動体を測定するセンサのエコー比。
【図５】同実施形態の転がり軸受装置について、同転がり軸受装置のセンサの測定方法を示すフローチャート。
【図６】本発明の軸受装置を転がり軸受装置として具体化した第２の実施形態について、同転がり軸受装置のセンサの測定方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６６】
１０…転がり軸受装置、２０…回転輪、２１…軸体、２２…突出部、２３…内輪、２４…貫通孔、２５…車外側軌道溝、２６…車体側軌道溝、３０…固定輪、３１…円筒部、３２…フランジ部、３３…取付部、３３ａ…底部、３４…貫通孔、３５…車外側軌道溝、３６…車体側軌道溝、４０…転動体、４１…転動体、４２…転動体、５０…センサ装置、５０ａ〜５０ｄ：センサ、５１…ケース、５１ａ…おねじ部、５２…振動子、５３…ナット、５４…Ｏリング、５５…緩衝材、Ｂ１…ボルト。
【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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