(57)【要約】  車輪に外装したロータリーエンコーダを保持する車輪装着ユニットにおいて、車両走行中に生じるユニット構成品（例えば、シャフト）の曲げ変形や損傷の発生を抑制し、エンコーダを正常に機能させてタイヤの回転軸から取得したエンコーダの出力信号を確実に取得することを目的とする。回転軸が車輪に結合されるエンコーダの計測結果を出力するケーブルを通すシャフトを前記車軸中心から所定量オフセットして、上下方向に移動自在に、車両に取り付けられたブラケットで保持して設置する。あるいは、前記エンコーダのステータを保持するホルダを、回転５自由度を有して回転自在に支持する回転リンク機構によって、車両の車体に装着する。
2009072566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置され前記車両の車軸回転角を計測する車速検知部と、
前記車速検知部の計測結果を出力する出力ケーブルを内側に通す筒状のシャフトと、
前記車両に取り付けられて前記シャフトを覆って保護するカバーとを備え、
前記シャフトは、その片端が前記車軸から車両前方向あるいは車両後方向に所定量ずれた位置で前記車速検知部と連結されており、他端が前記カバーに設けられた穴を通って、路面に対して略垂直方向に保持されている
ことを特徴とする車速検知ユニット。
【請求項２】
前記シャフトの片端は、弾性体を介して前記車速検知部と連結されている
ことを特徴とする請求項１記載の車速検知ユニット。
【請求項３】
前記シャフトの片端は、前記車両の車輪半径以内の所定量ずれた位置で前記車速検知部と連結されている
ことを特徴とする請求項１記載の車速検知ユニット。
【請求項４】
前記カバーは前記車両のタイヤハウジング部に取り付けられており、前記カバーは底部幅が狭く上部幅が広い略逆台形の形状を有し、前記底部と前記上部との間で前記シャフトを覆っている
ことを特徴とする請求項１記載の車速検知ユニット。
【請求項５】
前記カバーは前記底部に前記穴を備えている
ことを特徴とする請求項４記載の車速検知ユニット。
【請求項６】
前記穴は、前記カバーの底部に固定された保持部品に、エッジを丸くして形成された円形の穴である
ことを特徴とする請求項５記載の車速検知ユニット。
【請求項７】
回転軸を備え、車両の車軸に前記回転軸が固定されるロータリエンコーダと、
前記車両の車軸から水平方向にずれた位置で前記ロータリエンコーダを保持するシャフトと、
前記車両に固定され、前記シャフトを上下方向に摺動可能に保持するカバーと、
を備えることを特徴とする車速検知ユニット。
【請求項８】
前記シャフトは前記車両の車輪と前記カバーの間に配置される
ことを特徴とする請求項７記載の車速検知ユニット。
【請求項９】
回転軸が車両の車輪に結合されるロータリエンコーダと、
前記ロータリエンコーダを、回転５自由度を有して回転自在に支持するとともに、車両の車体に装着される回転リンク機構と、
を備えたことを特徴とする車輪装着ユニット。
【請求項１０】
前記ロータリエンコーダは、ステータに対して回転する回転軸が車両の車輪に結合され、
前記車輪装着ユニットは、さらに、
前記ロータリエンコーダのステータを保持する保持具と、
前記車輪の車軸の斜め上方で車両の車体におけるフェンダ周縁部に装着固定される車体取付具とを備え、
前記回転リンク機構は、
第１の回転ジョイントを有して回転自在に連結された第１、第２のリンクと、
前記第１、第２のリンクを間に挟み、前記第１、第２のリンクの端部を前記保持具および車体取付具にそれぞれ連結する第２、第３の回転ジョイントと、
を備え、
前記第１、第２、第３の回転ジョイントの回転自由度は、合計して回転５自由度となる
ことを特徴とする請求項９記載の車輪装着ユニット。
【請求項１１】
前記車輪装着ユニットは、さらに、
前記ロータリエンコーダの回転軸を車両の車輪に結合する取付ハブと、
前記ロータリエンコーダのステータを保持する保持具と、
車両の車体に装着可能な車体取付具とを備え、
前記回転リンク機構は、
自己の長手方向および前記ロータリエンコーダの回転軸と直交した回転１自由度の第２の回転ジョイントの軸周りに、前記保持具に対して回転自在に連結される第１のリンクと、
前記第１のリンクの長手方向および第２の回転ジョイントの軸と直交した回転１自由度の第１の回転ジョイントの軸周りに、前記第１のリンクに対して回転自在に一端が連結されるとともに、回転３自由度の第３の回転ジョイントの周りに、前記車体取付具に対して回転自在に他端が連結される第２のリンクと、
を備え、
前記第３の回転ジョイントが前記ロータリエンコーダの回転軸に対して車両の前方もしくは後方にずれて配置されるとともに、前記第１の回転ジョイントが前記ロータリエンコーダの回転軸と前記第３の回転ジョイントを結ぶ線の下方に配置される
ことを特徴とする請求項９記載の車輪装着ユニット。
【請求項１２】
前記車輪装着ユニットは、さらに、
前記ロータリエンコーダの回転軸を車両の車輪に結合する取付ハブと、
前記ロータリエンコーダのステータに装着される保持具と、
車両の車体に装着可能な車体取付具とを備え、
前記回転リンク機構は、
ロータリエンコーダの回転軸と直交した回転２自由度の第２の回転ジョイントを有し、当該第２の回転ジョイントの周りに、前記保持具に対して回転自在に支持される第１のリンクと、
自己の長手方向および前記第１のリンクの長手方向と直交した回転１自由度の第１の回転ジョイントの軸周りに、前記第１のリンクに対し回転自在に一端が連結されるとともに、回転２自由度の第３の回転ジョイントの周りに、前記車体取付具に対して回転自在に他端が連結される第２のリンクと、
を備え、
前記第３の回転ジョイントが前記ロータリエンコーダの回転軸に対して車両の前方もしくは後方にずれて配置されるとともに、前記第１の回転ジョイントが前記ロータリエンコーダの回転軸と前記第３の回転ジョイントを結ぶ線の下方に配置される
ことを特徴とする請求項９記載の車輪装着ユニット。
【請求項１３】
前記車体取付具は、
車両のオーバーフェンダの下方から垂れ下がって車輪の車軸の斜め上方で車体のフェンダ縁部に取り付けられる取付固定板と、
前記取付固定板に装着されて前記取付固定板および第２のリンクを覆うカバーと、
前記カバーと取付固定板の間に設けられ、前記取付固定板との間に空間を有して突設され、前記取付固定板とともに第２のリンクの一部を非接触で囲むガイドと、
を備えたことを特徴とする請求項１０記載の車輪装着ユニット。
【請求項１４】
前記第１のリンクは、前記ロータリエンコーダの信号出力ケーブルを収納する空間を有した
ことを特徴とする請求項１０記載の車輪装着ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載して車両速度を検知する車速検知ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の位置測定は、例えばカーナビゲーションシステムのようにＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）を利用することにより行うことができる。つまり、ＧＰＳ衛星から受信する航法測位信号を用いて航法測位演算を行うことにより、車両の位置評定を行うことができる。【０００３】
上空を遮蔽する地物やトンネル内等のようにＧＰＳ電波を受信し難い環境下でも精度の高い測位を行うため、車両に車速センサや慣性測定ユニット（ＩＭＵ；Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のセンサーを搭載し、これらのセンサーによるデッドレコニング（推測航法）の結果とＧＰＳとを複合して測位を行うことで、自己位置の精度向上を図るＧＰＳ-ＩＮＳ複合測位が開発されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
ＧＰＳ-ＩＮＳ複合測位において高精度な測位結果を得るためには、車両の車速や走行距離を精度よく測定する必要がある。車速や走行距離を測定する手段としてオドメトリが用いられている。オドメトリは、ロータリエンコーダを車輪に装着して、車輪の回転に応じてロータリエンコーダから発生されるパルス信号から車速パルスを検出し、車速パルスを積分することで車両の車速や走行距離等を計測する。
この種のオドメトリとして、車輪に外付けでロータリエンコーダを装着する車速検知ユニットと、信号処理プロセッサユニットとから構成されたものが知られている。従来の車速検知ユニットでは、ロータリエンコーダのロータが車輪の車軸ハブに結合され、ロータリエンコーダのステータが中空シャフトの一端部に固定される。このシャフトの他端部は車体外側面に突出した穴付き保持部の穴を貫通して上下動可能に保持される。ロータリエンコーダの出力信号は、シャフトの中を通した信号ケーブルを介して車内に取り込まれ、車内に配置された信号処理プロセッサユニットにより車速パルスが演算される（例えば、非特許文献１参照）。【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０８３９２号公報
【非特許文献１】カナダＡＰＰＬＡＮＩＸ社  製品カタログ「ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ＆  ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ｌａｎｄ  ｖｅｈｉｃｌｅｓ」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｐｐｌａｎｉｘ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ＃ｌａｎｄ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のロータリエンコーダの車速検知ユニットを構成するシャフトは、車輪外側からホイールハウス周縁に設けられるフェンダの上方に渡って車体の外側面に保持されるが、このときシャフトが車体の外側面（特に、オーバーフェンダの最外表面）から大きく突出する。このため、走行中に道路脇の木やガードレールの突起部分などの障害物がこのシャフトに引っ掛かるなどして、シャフトが曲がったり折損したりするという課題があった。【０００７】
また、走行中に車体が車輪に対して上下動する際、シャフトが穴付き保持部の穴の中で上下に摺動する。このとき、シャフトに対して無理な荷重が掛かったり、シャフトと保持部の穴との間で摺動による磨耗や走行振動を生じたりして、シャフトに曲がりや損傷を引き起こす。このため、荒地や不整地の走行や、長時間の車両走行に対して車速検知ユニットの耐久性が悪く、また騒音を発生するという課題があった。【０００８】
なお、シャフトが変形または折損した状態で走行を続けると、シャフト内に通されたロータリエンコーダからの信号出力ケーブルに大きな負担がかかるため動作不良や断線が生じ、結果として車両の位置測定精度を劣化させる原因ともなる。【０００９】
この発明は、例えば、走行中に生じるユニット構成品（例えば、シャフト）の曲げや折損を低減させ、車両に取り付けたロータリエンコーダを正常に機能させるよう保持することで、タイヤの回転から取得したロータリエンコーダの出力信号を確実に取得して、精度の高い車両位置測定結果を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る車速検知ユニットは、例えば、
車両に設置され前記車両の車軸回転角を計測する車速検知部と、
前記車速検知部の計測結果を出力する出力ケーブルを内側に通す筒状のシャフトと、
前記車両に取り付けられて前記シャフトを覆って保護するカバーとを備え、
前記シャフトは、その片端が前記車軸から車両前方向あるいは車両後方向に所定量ずれた位置で前記車速検知部と連結されており、他端が前記カバーに設けられた穴を通って、路面に対して略垂直方向に保持されている
ことを特徴とする。【００１１】
前記シャフトの片端は、弾性体を介して前記車速検知部と連結されている
ことを特徴とする。【００１２】
前記シャフトの片端は、前記車両の車輪半径以内の所定量ずれた位置で前記車速検知部と連結されている
ことを特徴とする。【００１３】
前記カバーは前記車両のタイヤハウジング部に取り付けられており、前記カバーは底部幅が狭く上部幅が広い略逆台形の形状を有し、前記底部と前記上部との間で前記シャフトを覆っている
ことを特徴とする。【００１４】
前記カバーは前記底部に前記穴を備えている
ことを特徴とする。【００１５】
前記穴は、前記カバーの底部に固定された保持部品に、エッジを丸くして形成された円形の穴である
ことを特徴とする。【００１６】
この発明に係る車速検知ユニットは、例えば、
回転軸を備え、車両の車軸に前記回転軸が固定されるロータリエンコーダと、
前記車両の車軸から水平方向にずれた位置で前記ロータリエンコーダを保持するシャフトと、
前記車両に固定され、前記シャフトを上下方向に摺動可能に保持するカバーと、
を備えることを特徴とする。【００１７】
前記シャフトは前記車両の車輪と前記カバーの間に配置される
ことを特徴とする。【００１８】
この発明に係る車輪装着ユニットは、例えば
回転軸が車両の車輪に結合されるロータリエンコーダと、
前記ロータリエンコーダを、回転５自由度を有して回転自在に支持するとともに、車両の車体に装着される回転リンク機構と、
を備えたことを特徴とする。【００１９】
前記ロータリエンコーダは、ステータに対して回転する回転軸が車両の車輪に結合され、
前記車輪装着ユニットは、さらに、
前記ロータリエンコーダのステータを保持する保持具と、
前記車輪の車軸の斜め上方で車両の車体におけるフェンダ周縁部に装着固定される車体取付具とを備え、
前記回転リンク機構は、
第１の回転ジョイントを有して回転自在に連結された第１、第２のリンクと、
前記第１、第２のリンクを間に挟み、前記第１、第２のリンクの端部を前記保持具および車体取付具にそれぞれ連結する第２、第３の回転ジョイントと、
を備え、
前記第１、第２、第３の回転ジョイントの回転自由度は、合計して回転５自由度となる
ことを特徴とする。【００２０】
前記車輪装着ユニットは、さらに、
前記ロータリエンコーダの回転軸を車両の車輪に結合する取付ハブと、
前記ロータリエンコーダのステータを保持する保持具と、
車両の車体に装着可能な車体取付具とを備え、
前記回転リンク機構は、
自己の長手方向および前記ロータリエンコーダの回転軸と直交した回転１自由度の第２の回転ジョイントの軸周りに、前記保持具に対して回転自在に連結される第１のリンクと、
前記第１のリンクの長手方向および第２の回転ジョイントの軸と直交した回転１自由度の第１の回転ジョイントの軸周りに、前記第１のリンクに対して回転自在に一端が連結されるとともに、回転３自由度の第３の回転ジョイントの周りに、前記車体取付具に対して回転自在に他端が連結される第２のリンクと、
を備え、
前記第３の回転ジョイントが前記ロータリエンコーダの回転軸に対して車両の前方もしくは後方にずれて配置されるとともに、前記第１の回転ジョイントが前記ロータリエンコーダの回転軸と前記第３の回転ジョイントを結ぶ線の下方に配置される
ことを特徴とする。【００２１】
前記車輪装着ユニットは、さらに、
前記ロータリエンコーダの回転軸を車両の車輪に結合する取付ハブと、
前記ロータリエンコーダのステータに装着される保持具と、
車両の車体に装着可能な車体取付具とを備え、
前記回転リンク機構は、
ロータリエンコーダの回転軸と直交した回転２自由度の第２の回転ジョイントを有し、当該第２の回転ジョイントの周りに、前記保持具に対して回転自在に支持される第１のリンクと、
自己の長手方向および前記第１のリンクの長手方向と直交した回転１自由度の第１の回転ジョイントの軸周りに、前記第１のリンクに対し回転自在に一端が連結されるとともに、回転２自由度の第３の回転ジョイントの周りに、前記車体取付具に対して回転自在に他端が連結される第２のリンクと、
を備え、
前記第３の回転ジョイントが前記ロータリエンコーダの回転軸に対して車両の前方もしくは後方にずれて配置されるとともに、前記第１の回転ジョイントが前記ロータリエンコーダの回転軸と前記第３の回転ジョイントを結ぶ線の下方に配置される
ことを特徴とする。【００２２】
前記車体取付具は、
車両のオーバーフェンダの下方から垂れ下がって車輪の車軸の斜め上方で車体のフェンダ縁部に取り付けられる取付固定板と、
前記取付固定板に装着されて前記取付固定板および第２のリンクを覆うカバーと、
前記カバーと取付固定板の間に設けられ、前記取付固定板との間に空間を有して突設され、前記取付固定板とともに第２のリンクの一部を非接触で囲むガイドと、
を備えたことを特徴とする。【００２３】
前記第１のリンクは、前記ロータリエンコーダの信号出力ケーブルを収納する空間を有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、車速検知ユニットのシャフトを誤って曲げたり折損させることを防止でき、車速検知ユニットが出力する正確な車速の測定結果を得て、安定して精度の高い測位結果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
実施の形態１．
以下、図を用いてこの発明に係る実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１に係る車速検知ユニット１（車輪装着ユニット）を車両５０に搭載した状態の図である。
車速検知ユニット１は、ロータリエンコーダを内部に実装し車両５０の車軸に取り付けて車輪１０の回転角度を検知する車速検知部２（エンコーダ保持ユニット）と、中空の筒状であって車速検知部２の出力ケーブルをその内部に通し、車両走行時に車体に対する車輪１０位置の相対変位に同調してブラケット４内で上下摺動（移動）や回転運動するシャフト３と、車体に取り付けられ出力ケーブルを内部にクランプし、シャフト３を覆うカバーであって車両外部の障害物からシャフト３を保護するブラケット４（カバーユニット、車体取付具）とから構成されている。このブラケット４は車体の一部、例えばタイヤハウジング（車輪ハウジング）などにネジ等により固定される。シャフト３は例えば中空の円筒形状をしており、あるいは中空の矩形状のものであってもよい。【００２６】
図２は、車速検知ユニット１の詳細構成図である。図２（ａ）は車両を横方向からみた時の車速検知ユニット１の正面図であり、図２（ｂ）は車速検知ユニット１の側面図、図２（ｃ）はブラケット４の透明斜視図である。また、図３は、ロータリエンコーダ２１周辺の断面図である。【００２７】
図２（ａ）、（ｂ）において、車速検知部２は、車両の車輪１０の回転量をパルス数に変換するロータリエンコーダ２１を備える。ロータリエンコーダ２１の回転軸（ロータ２１１）は、図３に示すように、駆動力が伝達される回転部（車輪１０）にホイルナット６１で取り付けられた加工部品（インナ）６７に固定され、車輪１０とともに回転する。ロータ２１１を除いたロータリエンコーダ２１の本体は、加工部品（インナ）６７と、加工部品（アウタ）６８及びそのカバー６９との間に保持される。
加工部品（インナ）６７と加工部品（アウタ）６８との間にはベアリング２２（軸受）が設けられ、ベアリング２２を介して挙動が分離されるような構成となっている。すなわち、図３において斜線（ハッチング）を施した車体部品２４（ホイルナット６１、加工部品（インナ）６７、ロータリエンコーダ２１の回転軸（ロータ２１１））は車輪１０の回転とともに回転し、ロータリエンコーダ２１本体や加工部品（アウタ）６８は車輪１０の回転とは関わり無く静止する構造となっている。加工部品（アウタ）６８は後で述べるように弾性体２７を介してシャフト３と連結される。また、走行時には、シャフト３は常にブラケット４の穴４７に接触し、これが回転ストッパとなって加工部品（アウタ）６８、カバー６９、ロータリエンコーダ２１、シャフト３は車輪１０と一緒に回転せずに静止する構造となっている。
なお、ロータリエンコーダ２１は、車速検知部２の一例である。【００２８】
車速検知ユニット１を取り付ける車輪は車両の前輪、後輪のいずれでもよいが、本実施の形態では操蛇する前輪を避け車体と車輪１０の相対変位が比較的小さい後輪とする。ロータリエンコーダ２１が計測した回転量のデータは、ロータリエンコーダ２１に付属する信号出力ケーブル２６により伝達され出力される。【００２９】
シャフト３は、その中央部が中空となっている筒状部品である。ロータリエンコーダ２１からの信号出力ケーブル２６はこのシャフト３内の中空を通って車両室内へ引き込まれる。
シャフト３は、図２に示すように車輪の回転軸２５から車両進行方向の前後方向に所定量オフセットされた位置（ずれた位置）に、ばね性のある弾性体２７を介してロータリエンコーダ２１と連結される。また、後で説明するブラケット４内に収められて外部の障害物と接触することがないように設置される。
シャフト３の長さは後述する車体と車輪１０の相対変動量と関連するため、所定の長さの範囲にあることが必要となる。一方、シャフト３は障害物と接触することを避けるためになるべく車両の外側にシャフト３がはみ出ないように設置する必要がある。
そこで本実施例では図２（ａ）に示すように、シャフト３を車輪１０の回転軸（車軸ともいう）２５から車両後方向に所定量オフセットさせた位置に取付け、これにより、シャフト３をブラケット４内に収めながら所定の長さを確保するようにした。シャフト３を従来のように車輪の回転軸２５を通るように設置した場合（例えばシャフト３を図２中に図示した３ｂの位置に設置した場合）では、シャフト３の下端とブラケット４の上端までの間隔が短くなり、シャフト３をブラケット４内に納めようとすると十分な長さが確保し難いためである。なお、図２（ａ）では、シャフト３を車輪１０の回転軸２５から車両後方向に所定量オフセットさせた位置に取付けているが、車両前方向に所定量オフセットさせた位置に取付けるようにしてもよい。なお、ここでは、シャフト３を車輪１０の回転軸（車軸ともいう）２５から車両後方向に車輪半径以内の所定量オフセットさせた位置に取付けている。【００３０】
シャフト３は、先に述べたように、ばね性のある弾性体２７を介して車速検知部２に連結される。車速検知部２とシャフト３とを強固に連結してしまうと、車体と車輪１０の走行方向または車幅方向の相対変位により後で述べるブラケット４を損傷させる懸念がある。このため本実施の形態では、ばね性のある弾性体２７を介してシャフト３と車速検知部２を連結している。なお、この弾性体２７は、例えば、ばね性のある薄い板で作られてもよいし、ばね形状のものであってもよい。あるいはゴムのような弾性を有する部材で作られていてもよい。いずれにしても、シャフト３と車速検知部２の間に力を逃がす領域を設けることで、後で説明するブラケット４やシャフト３の損傷を防止する構造となっている。なお、シャフト３の断面形状は先にも述べたが円形に限られるものではなく、信号出力ケーブル２６がその中空部を通れば四角形、多角形であってもよい。【００３１】
ブラケット４は、図２（ｃ）のように車体側にネジなどで取付けられる。ブラケット４は底部幅が狭く上部幅が広い逆台形の形状をしており、上下左右の端を車体側に折り曲げた箱形状をして、シャフト３の外側を覆っている。ブラケット４を逆台形状としたのは、後述する車体の上下動した場合においても、車軸がブラケット４に接触しないようにするためである。
このようにしてブラケット４がシャフト３を覆うことで、走行中にシャフト３が障害物などを引っ掛けてシャフト３を曲げたり損傷することを防止する構造となっている。【００３２】
一方、ブラケット４下端の折り曲げられた板の一部には、図２（ｃ）に示すように穴４７が開けられている。下端で車速検知部２と連結されたシャフト３はこの穴４７を通り、穴位置に対して上下方向に移動可能なように保持される構造となっている。この穴４７の位置は、シャフト３が車体の上下動に追随できるようにシャフト３が路面に対して略垂直方向となる位置に設けられている。
このようにシャフト３は、路面に近い側の一端（下端）が弾性体２７を介して車速検知部２に取り付けられ、他の一端（上端）はブラケット４に設けられた穴４７を通って、路面に対して略垂直方向に保持される。
ロータリエンコーダ２１の信号出力ケーブル２６はシャフト３の内部を通し、ブラケット４内でも結束しながら車内へ引き込まれる。信号出力ケーブル２６は走行に伴うシャフト３の上下動でストレスを受けないように、ブラケット４内で余長が確保されるように配置される。
なお、ブラケット４は、カバーの一例である。【００３３】
次に、車速検知ユニット１の各構成部品の車両走行中の動きについて説明する。
車速検知ユニット１の目的は、キーパーツであるロータリエンコーダ２１を正常に機能させ、車輪１０の回転軸から取得したパルス信号を測位演算に使用する記録ユニットへ有線伝送することにある。しかしながら、車両走行中は、車両と車輪１０とが上下左右に変位するため、シャフト３はこの車体の動きに追随する必要がある。【００３４】
図４は、車両走行中のシャフト３の動きを示した図である。図４（ａ）は、車両が停止して重量バランスがとれた平衡状態（中立点）でのシャフト３とブラケット４の位置関係を示した図、図４（ｂ）は車両のショックアブソーバ（単に、アブソーバともいう）が最収縮した状態におけるシャフト３とブラケット４の図、図４（ｃ）はショックアブソーバが最伸長の状態におけるシャフト３とブラケット４の図である。図４（ｄ）は前進段差乗り上げなどで車輪１０が後方に変位した状態での図、図４（ｅ）は後進段差乗り上げなどで車輪１０が前方に変位した状態での図である。
車体と車輪１０の変位としては、走行中に、図示しないショックアブソーバが伸びて車体が浮く（図４（ｃ））、またはショックアブソーバが収縮して車体が沈む（図４（ａ））という上下方向の変位と、段差乗り上げ開始時などで車体に対して車輪１０が前後に変位する（図４（ｄ）、（ｅ））という走行方向の変位と、車体と車輪１０の車幅方向に変位する（図４（ｆ））がある。
本実施の車速検知ユニット１では、シャフト３の上端部はブラケット４の穴４７を通るのみで固定されていないことから、上下動に対してはシャフト３がブラケット４内を上下摺動することで車体と車輪１０の相対変位に追随する構造となっている（図４（ｂ）、（ｃ）参照）。また、走行方向の前後動に対しては、シャフト３が回転運動することで車体と車輪１０の相対変位に追随する構造となっている（図４（ｄ）、（ｅ）参照）。一方、車幅方向の動きに対しては弾性体２７の弾性により車体の動きに追随する構造となっている（図４（ｆ）参照）。【００３５】
図５は、車体と車輪１０との相対変位に関するシャフト３とブラケット４の寸法設計の条件を説明する図である。図５（ａ）は、空車状態（中立点）でのシャフト３とブラケット４の位置関係を示した図、図５（ｂ）は車輪１０が車体に埋まる方向に移動し車両のショックアブソーバが最収縮した状態における図、図５（ｃ）は車輪１０が車体から遠ざかる方向に移動しショックアブソーバが最伸長の状態における図である。また、図５（ｄ）は前進段差乗り上げなどで車輪１０が後方に変位した状態における図、図５（ｅ）は後進段差乗り上げなどで車輪１０が前方に変位した状態における図である。
車体の最大沈み量（車両のショックアブソーバの最大縮み）をａ[ｍｍ]、車体の最大浮き量（車両のショックアブソーバの最大伸び）をｂ[ｍｍ]とする。ここで、平衡状態にある車輪１０の位置を上下方向の中立点とし、この中立点の位置から車体の最大沈み量ａ[ｍｍ]だけ車輪１０が車体に埋まる方向への変位に対しても、シャフト３がブラケット４と接触するような機械的な干渉がないように、予め設計しておく必要がある（図５（ｂ））。また中立点の位置から車体の最大浮き量ｂ[ｍｍ]だけ車輪１０が車体から遠ざかる方向へ変位してもシャフト３がブラケット４に設けた穴４７から抜けないという位置関係としておく必要がある（図５（ｃ））。すなわち、図５（ａ）の中立点の位置において、シャフト３上端の上方向の空間には少なくともａ[ｍｍ]以上のスペースが確保されており、また、シャフト３の上端からブラケット４の穴４７までの長さはｂ[ｍｍ]以上が確保されている。本実施の形態では、先に説明したようにシャフト３を車輪１０の回転軸２５を通る軸からオフセットさせた位置に取付けているため、シャフト３の長さについて設計の自由度を上げることが可能となっている。
また、ブラケット４の穴４７の外周とシャフト３との隙間は、車輪１０が前後方向に変位した際にシャフト３が回転（車輪１０の前後方向の変位量から見積もられる角度θ）運動し得る程度の隙間となっている。【００３６】
ブラケット４は、正面からみると図５で示すように底部幅が狭く上部幅が広い略逆台形の形状をしている。このように逆台形状としているのは、走行中に車体が沈み車輪１０の車軸に取り付けた車速検知部２が車両本体に近づく状態であっても車速検知部２がブラケット４に接触しないように、ブラケット４に逃がしを設けるためである。一方、逆台形の形状のブラケット４の底部を有する範囲においてこの底部とブラケット４上部との間でシャフト３を覆うようにすることで、ブラケット４は広い範囲でシャフト３を覆くことができ、シャフト３を外部の障害物等から保護することができる。
なお、ブラケット４は逆台形の形状に限られるものではなく、ブラケット４に逃がしを設けることができれば、逆三角形の形状や、多角形の形状であってもよい。【００３７】
このように本実施の形態の車速検知ユニット１では、以下（ａ）〜（ｄ）の技術的思想を取り入れて、図１、２に示すように車速検知部２と弾性体２７とシャフト３とブラケット４とブラケット４下部の穴とを所定の位置関係で組み合わせて構成するようにした。これにより走行中に生じるシャフト３の曲げや折損を防止して車速検知ユニット１が出力する正確な車速の測定結果を得て、安定して精度の高い測位結果を得ることができる。
（ａ）車輪に連結し共に回転する車体部品（ロータリエンコーダの回転軸等）と、車輪に連結させず静止させる部品（ロータリエンコーダ本体等）とをベアリングを介して挙動を分離する。 
（ｂ）車輪に連結させず静止させる部品に路面に略垂直方向に保持されるシャフトを設け、車体側に取り付けたブラケットでこのシャフトを覆う。これにより、シャフトを外部障害物から保護するとともに、車両が本来有している車体と車輪の上下方向相対変位を妨げないように配線経路を形成する。 
（ｃ）車輪に連結させず静止させる部品とシャフトとを強固に連結してしまうと、車体と車輪の走行方向または車幅方向の相対変位によりブラケットを損傷させる懸念があるため、ばね性のある弾性体で連結するだけにして逃がしを設ける。 
（ｄ）ロータリエンコーダの出力ケーブルはシャフトの中空部を通し、ブラケット内でも結束しながら車内へ引き込む。ケーブルは、シャフトの上下動でストレスを受けないようにブラケット内で余長を確保する。 【００３８】
実施の形態２．
実施の形態１の車速検知ユニット１では、シャフト３とブラケット４に設けた穴４７とが走行中に接触することでシャフト３及びブラケット４の双方に磨耗が生じてしまう。磨耗が進行した場合、シャフト３の強度が落ちてシャフト３を曲げたり折損するようなことが発生し得る。そこで、実施の形態２の車速検知ユニット１では、シャフト３が通るブラケット４の穴部に磨耗防止の処理を施すようにした。なお、実施の形態１と同一の構成には同一番号を付し、その説明を省略する。【００３９】
図６（ａ）はブラケット４に設けた穴４７にシャフト３が通った状態における車速検知ユニット１の断面を示した図であり、図６（ｂ）は車速検知ユニット１の正面図である。シャフト３と車速検知部２とを連結する弾性体２７がシャフト３の自重に耐えられる剛性がないと剛性不足によりシャフト３が傾斜する。シャフト３が傾斜した状態ではブラケット４の穴外周とシャフト３が常時接触する状態となり、この状態でシャフト３が上下にストロークするとシャフト３と穴４７とで摩擦が生じてしまいシャフト３が細くなって、折損などが生じやすくなる。【００４０】
図７（ａ）は実施の形態２に係る車速検知ユニット１の構成図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のａ−ｂ断面図である。
図７（ｂ）の例では穴４５は矩形をしており、シャフト３はこの穴４５を通って位置が保持される。ブラケット４は、走行中に障害物と接触に耐えられるように通常ステンレス製などの金属板を用いている。
本実施の形態では、ブラケット４の穴４５の全周にはナイロン製の保護ブッシュ４６が貼り付けられている。このように、摺動時に接触し合う部分の材料をナイロン製とすることで、シャフト３とブラケット４との摩擦を低減することができる。【００４１】
実施の形態３．
実施の形態３では、保護ブッシュ４６の替わりにエッジを丸く仕上げた円形の穴が形成されたシャフト保持部品４８を取り付ける。
図８（ａ）は実施の形態３に係る車速検知ユニット１の構成図、図８（ｂ）は図８（ａ）のａ−ｂ断面図、図８（ｃ）はシャフト保持部品４８の斜視図である。
穴形状が四角であるとシャフト３とシャフト保持部品４８との接触範囲が限られて磨耗荷重が集中する。このため、この実施例では、シャフト保持部品４８の穴形状を円とし、開けた円のエッジは丸く加工するようにした。これにより、ナイロン製の保護ブッシュ４６よりも、より耐磨耗性を向上させることができる。
さらには、シャフト３とブラケット４の接触部にグリスなどのオイル液を塗布するようにしてもよい。
または、シャフト３を例えば水道ホースのような柔らかい管にし、車体と車輪１０の相対変位に追従させる構造にしてもよい。シャフト部を剛体が摺動する構造としなければ、摺動磨耗の問題を低減することができる。【００４２】
このように、実施の形態１〜３の車速検知ユニット１によれば、シャフトを前記車軸中心から所定量オフセットして略路面垂直方向に設置し、シャフトの下側端を車速検知本体（ロータリエンコーダ）と弾性体２７を介して連結し、シャフト３の上側端を車体に取り付けた箱型形状の前記ブラケットで覆い、シャフトの上側端はブラケット下端に設けられた穴を通って前記穴の中で上下方向に移動自在となるように設置して、車速検知本体（ロータリエンコーダ）の計測結果を出力するケーブルは、前記シャフトの中空を通って前記ブラケットにクランプするようにしたので、シャフトを誤って曲げたり折損させることを防止でき、走行中に車体と車輪１０とが上下左右方向に相対変位しても、車速検知ユニット１が出力する正確な車速の測定結果を得ることができる。【００４３】
なお、上記実施の形態１〜３では、角度検出し車速を検知するためにロータリエンコーダを用いているが、ロータリエンコーダに限定されるものではなく、例えば、ＤＣタコ（ＤＣタコジェネレータ）のようなものであっても良く、また、レゾルバのようなものであってもよい。【００４４】
つまり、実施の形態１〜３に係る車速検知ユニット１は、車両５０に設置され前記車両５０の車軸回転角を計測する車速検知部２と、前記車速検知部２の計測結果を出力する出力ケーブルを内側に通す筒状のシャフト３と、前記車両５０に取り付けられて前記シャフト３を覆って保護するカバー（ブラケット４）と、を備え、前記シャフト３は、その片端が前記車軸１１から車両前方向あるいは車両後方向に所定量ずれた位置で前記車速検知部２と連結されており、他端が前記カバーに設けられた穴を通って、路面に対して略垂直方向に保持されるようにしたことを特徴とする。【００４５】
実施の形態４．
図９と図１９とは、実施の形態４による車速検知ユニット１を、車両５０に外付けで装着した状態を示す図である。【００４６】
図において、車両５０を構成する車体５５の側面は、所定強度を有した金属板で構成されるフェンダ５２の周縁に、樹脂製のオーバーフェンダ５１が取り付けられている。車輪１０は、タイヤ１４の装着されたホイール１３と車軸１１により構成され、ホイールハウス（５３）に収容される。ホイール１３はホイルナット６１により車軸１１の車軸ハブ（６５）に締結固定される。車速検知ユニット１は、車体５５への車体取付具として用いるブラケット４と、車速検知部２と、金属製の回転リンク機構３０（シャフト３の一例）から構成される。ブラケット４は、車体５５に取り付けられたオーバーフェンダ５１の下部よりも下側で、フェンダ５２の周縁部における所定部分に装着されている。車速検知部２はホイルナット６１に取り付けられ、固定ボルト６６によりホイルナット６１に締結固定される。車速検知部２の信号出力ケーブル２６は、回転リンク機構３０に保持されてブラケット４内に配線され、ブラケット４の内部を通って車両５０の車内に引き込まれる。【００４７】
なお、車速検知ユニット１を取り付ける車輪１０は車両５０の前輪、後輪のいずれでも良いが、車両５０の操蛇に用いられる前輪を避け、車体とタイヤの相対変位が比較的小さくなる後輪に設置するのが好ましい。【００４８】
図１０は、車速検知ユニット１の構成を示す図であり、図１０（ａ）は路面１００に置かれた車両を前方からみた時の車速検知ユニット１の正面断面図であり、図１０（ｂ）は車両の横（車幅方向）から見た車速検知ユニット１の側面図である。図１０（ｂ）において、ブラケット４の保護カバー４３の一部を破断して図示している。図１１は車速検知部２の構成を示す断面図であり、ロータリエンコーダ２１周辺の構造を簡略化して図示している。符号２５は車軸１１の回転軸を示している。【００４９】
まず、車速検知ユニット１の構成について説明する。
図１０（ａ）において、フェンダ５２の下方にホイールハウス５３が設けられ、ホイールハウス５３の空間内にホイール１３が収容されている。車輪１０を構成する車軸１１は、端部に車軸ハブ６５を備えている。車軸ハブ６５は回転軸２５周りに車体５５に対して回転する。ホイール１３はホイルナット６１により車軸ハブ６５に締結固定される。ホイルナット６１には図示しない雌螺子が設けられている。【００５０】
図１０（ａ）、（ｂ）において、車速検知部２は、金属製の取付ハブ６２と、保持具を構成する金属製の中空のホルダ６３と金属製の保持ブラケット６４とを備えて構成される。保持ブラケット６４は径の異なる円筒を段重ねした形状を成し、車軸１１から外側に向かって突出する突部を有している。この保持ブラケット６４の突部には、棒状部材が車両の前方もしくは後方に水平に突出するように設けられている。取付ハブ６２は、ホイルナット６１の雌螺子に係合する固定ボルト６６によりホイルナット６１に締結固定される。【００５１】
回転リンク機構３０は、車速検知部２の保持ブラケット６４とブラケット４の保護カバー４３との間に連結されて、金属製の第１のリンク３１と、金属製の第２のリンク３２と、金属製の第１の回転ジョイント（継手）３４と、金属製の第２の回転ジョイント（継手）３３と、金属製の第３の回転ジョイント（継手）３５により構成される。第１のリンク３１と第２のリンク３２は、互いに突き合った一端部の間を、少なくとも回転１自由度の回転自由度を有する第１の回転ジョイント３４により回転自在に連結される。第１のリンク３１の他端部は、第２の回転ジョイント３３を介して保持ブラケット６４に設けられた棒状部材の端部に連結されている。すなわち、第１のリンク３１の他端部は、保持ブラケット６４に対して、少なくとも回転１自由度の回転自由度を有する第２の回転ジョイント３３により回転自在に軸支されている。第３の回転ジョイント３５は回転部と回転部に回転自在に結合された取付部を有する。第２のリンク３２の他端部は、第３の回転ジョイント３５における取付部の端部に連結されている。【００５２】
なお、通常時に、第１のリンク３１の長手方向が水平に配置され、第２のリンク３２の長手方向が鉛直に配置されるように、回転リンク機構３０を構成するのが良い。
また、第１のリンク３１は、例えば角棒や丸棒や断面が多角形状となる棒を成しており、長手方向に沿った側面に信号出力ケーブル２６の収納空間を供する図示しない溝が形成されており、この溝内に信号出力ケーブル２６が収納され、保持されている。第２のリンク３２は、例えば角棒や丸棒や断面が多角形状となる棒を成している。第２のリンク３２は、長手方向に長さを伸縮調整可能なように、雄螺子を有したロッドと雌螺子を有したロッドを係合させて構成すると良い。【００５３】
ブラケット４は、車体５５への取付固定板である金属製のブラケット４１と、金属製のガイド４２と、金属製の保護カバー４３から構成される。ブラケット４１における楔形を成した上端部は、車軸１１の回転軸２５に対し、車両の前方もしくは後方でなおかつ上方（すなわち、斜め上方）にずれた位置で、フェンダ５２の周縁部におけるの所定部分に取り付けられ、保持固定されている。ブラケット４１の下端部は、このフェンダ５２の取付け部から真下に垂れ下がるように配置される。また、車幅方向から見て車輪１０とホイールハウス５３の内壁との間の位置において、ブラケット４１における上面の突起部に第３の回転ジョイント３５が取り付けられている。なお、ブラケット４１の外側を向く面は、保持ブラケット６４の突部に対して、車幅方向における高さの差が小さくなるように配置されるのが良い。【００５４】
第２のリンク３２の他端部は、第３の回転ジョイント３５によりブラケット４１に対して回転自在に軸支される。第３の回転ジョイント３５の回転部は、車軸１１の回転軸２５に対して斜め上方の位置でフェンダ５２とホイールハウス５３との境界線の下部より下側に配置される。第３の回転ジョイント３５の回転部は第１の回転ジョイント３４よりも上方に配置される。また、第３の回転ジョイント３５の回転部と回転軸２５（もしくはこれと同軸となるロータ２１１の回転軸）とを結んだ線に対し、第１の回転ジョイント３４が下方に位置するように配置される。
また、ブラケット４１の下端よりも、第１の回転ジョイント３４が下方に位置するように配置される。これによって、車両５０の走行に伴って回転リンク機構３０が可動し、第２のリンク３２の下端が第３の回転ジョイント３５を支点として車両５０の車幅方向（図１０（ｂ）の紙面前後方向）に変位しても、第２のリンク３２がブラケット４１の下端と接触して干渉しないように成されている。【００５５】
保護カバー４３はブラケット４１に螺子止めにより保持固定され、第１のリンク３１の他端部の一部分と、第１の回転ジョイント３４、第２のリンク３２、ブラケット４１、ガイド４２、および第３の回転ジョイント３５の全てを覆っている。特に、第２のリンク３２は、保護カバー４３によって外部との接触が絶たれるように、完全に覆われている。
なお、保護カバー４３は、第１、第２のリンク３１、３２や各回転ジョイントの連結を外すことなく、ブラケット４１に着脱することができる。【００５６】
第３の回転ジョイント３５より下方のブラケット４１における下端部の縁部には、金属板を凸型に成形して成るガイド４２が取り付けられている。ガイド４２はブラケット４１の取付け面から突出し、ブラケット４１との間に空隙を成して、ブラケット４１とガイド４２の内面とで第２のリンク３２の一部を非接触に取り囲んでいる。すなわち、第２のリンク３２はガイド４２とブラケット４１とで囲まれて形成される空隙を貫通するように配置される。この空隙に接するガイド４２の内側面には、シリコンラバー製の緩衝材（図示せず）が設けられている。【００５７】
ガイド４２は、異常発生時の保護対策として、第２のリンク３２における車幅方向の運動を制限するために設けている。
車速検知ユニット１は車輪１０の側近に配置されるため、回転リンク機構３０に何らかの原因で異常が発生し、回転リンク機構３０が想定範囲を超えてタイヤ１４に接近してしまうと、回転リンク機構３０がタイヤ１４に接触してタイヤ１４をバーストさせることとなる。
また、想定外の荷重が回転リンク機構３０に加わって回転リンク機構３０が外れると、車体外部の路上へ飛び出してしまう。【００５８】
このような不測の事態を避けるため、実施の形態４の車速検知ユニット１は、車幅方向における回転リンク機構３０のはみ出し防止のためにガイド４２を設けている。この際、ガイド４２は、第２のリンク３２の車幅方向への移動を制限する作用を有する。
また、保護カバー４３を設け、第１のリンク３１の一部と、第２のリンク３２および第１、第３の回転ジョイント３４、３５の全てを保護することで、回転リンク機構３０が車両外部の障害物や地物に接触しないように保護している。この保護カバー４３は、第１のリンク３１が車幅方向へ移動するのを制限する作用も有する。
さらに、第３の回転ジョイント３５の内部に機械的な回転角度リミッタを設けることで、回転リンク機構３０の回転角度範囲自体を制限することもできる。【００５９】
第３の回転ジョイント３５の回転自由度と第１の回転ジョイント３４の回転自由度と第２の回転ジョイント３３の回転自由度は、合計して５自由度になるように設定されて、回転リンク機構３０は互いに独立した回転５自由度を有する。かくして、後述するように高信頼性を有した回転リンク機構３０を構成することができる。【００６０】
ここで、第１のリンク３１は、第２の回転ジョイント３３を支点として車輪１０に対し車両５０の車幅方向（車両の左右方向）に変位するように概ね図のＺ軸周りに回転する。
また、第１のリンク３１は第１の回転ジョイント３４を支点として第２のリンク３２に対し車両５０の上下に変位するように概ね図のＸ軸（回転軸２５に平行な軸）周りに回転する。第２のリンク３２は第３の回転ジョイント３５を支点として車両５０の前後方向および車幅方向（左右方向）に変位するように概ね図のＸ軸周りに回転する。【００６１】
なお、ここで概ねＸ、Ｚ軸周りに回転すると述べているのは、車速検知部２が車軸１１の軸芯上で車体５５に対して回転変位したり、第１、第２のリンク３１、３２が各回転ジョイントにより回転変位することで、各リンクに固定された局所座標系が回転し、実際には各回転ジョイントの回転軸が、慣性空間に固定されたＸＹＺ軸の座標系に対して傾斜した状態で回転変位するからである。【００６２】
この実施の形態４では、第１の回転ジョイント３４および第２の回転ジョイント３３として、例えば回転１自由度を有して回転するピンヒンジを用いるのが好適である。また、第３の回転ジョイント３５としては、例えば球面軸受により軸支され回転３自由度で３軸周りに回転する球面自在継手（ボールジョイント）を用いて、ピンヒンジを用いた第１の回転ジョイント３４および第２の回転ジョイント３３とコンビネーションで利用するのが好適である。【００６３】
ここで、第１の回転ジョイント３４、第２の回転ジョイント３３、および第３の回転ジョイント３５の回転自由度は、それぞれ回転自由度１、回転自由度１、および回転自由度３となる。
この際、第２の回転ジョイント３３の回転軸は車軸１１の回転軸２５（すなわち、ロータ２１１の回転軸）と第１のリンク３１の長手方向軸に対して何れも直交するように配置される。また、第１の回転ジョイント３４の回転軸は第１のリンク３１の長手方向軸と第２の回転ジョイント３３の回転軸に対して何れも直交するように配置される。【００６４】
次に、車速検知部２の構成について説明する。
図１１において、車速検知部２は、ロータリエンコーダ２１を収納し保持している。ロータリエンコーダ２１は、本体を構成するステータ２１２と、ロータ２１１と、ステータ２１２に接続された信号出力ケーブル２６から構成される。ロータ２１１は、ステータ２１２に対し回転自在に支持された回転軸を成す。ステータ２１２に対しロータ２１１が相対的に回転すると、ロータリエンコーダ２１はロータ２１１の所定の微小回転角変位に応じてパルス信号を発生し、信号出力ケーブル２６を介して外部にパルス信号を出力する。
このように、ロータリエンコーダ２１は、回転角度に応じてパルス信号を発生する回転パルス信号発生器として用いる。ロータリエンコーダ２１としては、例えば１回転（１周）当たり１万パルスを発生し、微小回転変位として０．０３６度（°）を検出可能な高性能な角度検出器を用いると良い。
なお、ロータリエンコーダ２１としては速度検出に必要な精度によってインクリメンタル方式およびアブソリュート方式の何れを用いても良く、またロータリエンコーダ２１としては光学式かポテンショメータの何れを用いても良い。また、ロータリエンコーダ２１として磁気エンコーダや、レゾルバを用いても良い。【００６５】
ホルダ６３は、中空の収容空間内にロータリエンコーダ２１を収容し、ロータリエンコーダ２１のステータ２１２が装着されて、ロータリエンコーダ２１のステータ２１２を保持固定する。保持ブラケット６４はホルダ６３に取付け固定され、水密保持された状態でホルダ６３とともにロータリエンコーダ２１を内包する。ロータリエンコーダ２１の信号出力ケーブル２６は、ホルダ６３に設けられた穴（図示せず）を通じてホルダ６３の外部に突出する。この穴はポッティング材やパテで埋められており、水密が保持されている。ホルダ６３と保持ブラケット６４は一体的に結合されて、第２の回転ジョイント３３に結合され、第１のリンク３１の他端部に連結される。また、ロータ２１１は、車速検知部２の保持ブラケット６４に対して回転１自由度を有することとなる。【００６６】
また、ホルダ６３は、ベアリング２２を介在して取付ハブ６２に対し回転自在に軸支される。
この際、ベアリング２２に水や異物が混入しないように、ホルダ６３と取付ハブ６２の間にラビリンスシールやオイルシールやＶリングなどの回転シールを設けると良い。
ロータリエンコーダ２１のロータ２１１は、軸継手２１３により取付ハブ６２に保持される。これにより、ロータ２１１は、車速検知部２の取付ハブ６２に結合して回転する。
取付ハブ６２は、前述のように車軸ハブ６５のホイルスタッド６０に結合されたホイルナット６１に係合して、固定ボルト６６によりホイルナット６１に締結される。
このようにして、ロータリエンコーダ２１のロータ２１１は、取付ハブ６２を介して車軸ハブ６５に結合されることとなる。【００６７】
なお、ベアリング２２により軸支されたホルダ６３の回転軸はロータ２１１の回転軸と同芯に配置されるので、結果的にロータ２１１の回転軸は車軸１１の回転軸２５と同芯軸となる。また、図示は省略するが、軸継手２１３はホルダ６３の回転軸に対してロータ２１１の回転軸の芯振れを許容するように、フレキシブルカップリングやオルダムカップリングなどを用いて構成すると良い。【００６８】
ロータリエンコーダの信号出力ケーブル２６は、ホルダ６３から突出した後、第２の回転ジョイント３３の周辺で第１のリンク３１に設けた溝内に収納され保持される。第１のリンク３１に保持された信号出力ケーブル２６は、この溝を通して保護カバー４３に覆われたブラケット４の内部に配線される。このため、保護カバー４３により信号出力ケーブル２６を外部との接触から保護することができる。第１のリンク３１と第２の回転ジョイント３３の連結部では後述するように第１のリンク３１の可動角が小さいため、信号出力ケーブル２６はリンクの可動によるストレスを受け難い。【００６９】
また、ブラケット４の内部では、第１のリンク３１に保持された信号出力ケーブル２６が第２のリンク３２の一部に結束された後、ブラケット内のブラケット４１によって信号出力ケーブル２６が適宜結束されて、車内へ引き込まれる。この際、信号出力ケーブル２６が回転リンク機構３０の可動によるストレスを受けないように、ブラケット４の内部で、ケーブルの曲がり部分に充分な余長を確保すると良い。【００７０】
次に、この実施の形態４による車速検知ユニット１の動作について説明する。
取付ハブ６２はホイール１３を保持した車軸ハブ６５に結合されている。このため、車両５０が前進もしくは後進し、タイヤ１４が路面１００を転がって、車軸ハブ６５に保持されたホイール１３が車体５５に対して回転すると、ホイール１３の回転に連動して、車速検知部２の取付ハブ６２が回転する。この取付ハブ６２の回転に応じて、ロータリエンコーダ２１のロータ２１１が回転する。
このとき、車速検知部２の保持ブラケット６４は、回転リンク機構３０の第１のリンク３１に連結されているので、車軸１１の回転軸２５を車体５５に仮想的に固定した軸芯周りの回転が係止される。
これによって、保持ブラケット６４に固定されたホルダ６３とともに、内部に保持するロータリエンコーダ２１のステータ２１２の回転が係止される。すなわち、ロータリエンコーダ２１のロータ２１１はタイヤ１４の回転とともに回転し、ロータリエンコーダ２１のステータ２１２は、タイヤ１４の回転とは関わり無く、車軸１１の回転軸２５を車体５５に仮想的に固定した軸芯に対して、相対的な回転が静止した構造となっている。【００７１】
かくして、ロータリエンコーダ２１は、ロータ２１１の回転に応じてパルス信号を発生し、信号出力ケーブル２６を通じて車内に設置された信号処理プロセッサユニット９０にパルス信号を出力する。
信号処理プロセッサユニット９０は、内部クロック信号に基づいて、信号出力ケーブル２６からの入力信号をサンプリングし、サンプリングしたパルス信号を積算することにより、例えば１００Ｈｚの高精度な車速パルスを発生することができる。【００７２】
また、車両の走行時には、急停車や路面１００からの反発力によるタイヤ１４や車体５５の姿勢変化や、車両５０の前輪のステアリング操作に伴う後輪の挙動変化や、トラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）や横滑り防止装置（ＥＳＣ；エレクトロニックスタビリティコントロールシステム）の制御動作による後輪の姿勢変化などによって、車体５５に対するタイヤ１４の相対位置や姿勢が変化する。この相対位置や姿勢の変化が生じた場合であっても、車速検知部２やブラケット４１との結合部に過大負荷を与えないように回転リンク機構３０が可動して、車体５５に対する車速検知部２の位置変化や姿勢変化に高い精度で追従するので、高い動作信頼性を得ることができる。【００７３】
これによって、車体５５に対してタイヤ１４が姿勢変化した場合であっても、車軸１１の回転軸２５を車体５５に仮想的に固定した軸芯に対して、ロータリエンコーダ２１のステータ２１２が相対的に回転することを防ぐことができ、高い精度でタイヤ１４の回転変位や回転速度を検出することができる。
また、車速検知部２と回転リンク機構３０の結合部やブラケット４１と回転リンク機構３０の結合部に過大負荷が作用せず、結合部が損傷することを防止することができ、高い耐久性を有した車速検知ユニット１を得ることができる。【００７４】
なお、回転リンク機構３０は、車体５５に固定されたブラケット４のブラケット４１に対して回転５自由度を有したマニュピレータのように動作する。この際、車速検知部２に保持されるロータリエンコーダ２１のロータ２１１は回転１自由度を有している。このため、回転リンク機構３０と車速検知部２を組み合わせると、ロータリエンコーダ２１のロータ２１１はブラケット４１に対して回転６自由度を有したマニュピレータの手先のように動作する。かくして、車速検知ユニット１は、タイヤ１４（車輪１０）の姿勢変化に追従して、ロータリエンコーダ２１のロータ２１１を車体５５に対して車軸１１の回転軸２５周りに支持することが可能となる。【００７５】
次に、車速検知ユニット１の車両走行中の挙動について説明する。
図１２は車両走行中の回転リンク機構３０の挙動を示した図である。ここで、図１２（ａ）は、車両５０が停止して重量バランスがとれた平衡状態（中立点）での回転リンク機構３０とブラケット４の位置関係を示した図、図１２（ｂ）は車両のショックアブソーバ（単に、アブソーバともいう）が最収縮した状態における回転リンク機構３０とブラケット４の位置関係を示す図、図１２（ｃ）はショックアブソーバが最伸長の状態における回転リンク機構３０とブラケット４の位置関係を示した図である。また、図１２（ｄ）は急停車などで車体５５が沈みタイヤが後方に変位した状態を示した図、図１２（ｅ）は車両前進時に段差乗り上げなどで車体５５が浮き上がりタイヤが後方に変位した状態を示した図である。図１２（ｆ）は車両５０を前方から見た図であり、曲進時に車両５０が車幅方向（車両の左右方向）の加速度を受けて車体５５に対して右後輪のタイヤ１４が右方向に変位した状態を示す図である。【００７６】
図１２に示すように、車体５５とタイヤ１４の間の相対変位としては、走行中にショックアブソーバが伸びて車体が浮く状態（図１２（ｃ））と、ショックアブソーバが収縮して車体が沈む状態（図１２（ｂ））のような上下方向の変位と、段差乗り上げ時や急停車時などで車体５５に対してタイヤ１４が前後に変位する状態（図１２（ｄ）、（ｅ））のような走行方向の変位と、曲進走行時やタイヤの横滑り時に車体５５に対してタイヤ１４が車幅方向に変位する状態（図１２（ｆ））がある。【００７７】
実施の形態４による車速検知ユニット１は、回転５自由度の回転リンク機構３０を用いて、車輪１０に装着した車速検知部２を車体５５に支持しているので、これらの何れの状態においても、車体５５とタイヤ１４の相対変位に対して車速検知部２が追従して移動することができる。【００７８】
例えば、車体５５とタイヤ１４が上下方向に相対変位した場合には、第１、第２のリンク３１、３２が第１の回転ジョイント３４と第３の回転ジョイント３５の周りを回転することにより、回転リンク機構３０に支持された車速検知部２が車体５５に対して上下方向に移動して、車体とタイヤの相対変位に追従することができる（図１２（ｂ）、（ｃ）参照）。
また、車体５５とタイヤ１４が車両の走行する前後方向へ相対変位した場合には、第１、第２のリンク３１、３２が第１の回転ジョイント３４と第３の回転ジョイント３５の周りを回転することにより、回転リンク機構３０に支持された車速検知部２が車体５５に対して前後方向に移動して、車体とタイヤの相対変位に追従することができる（図１２（ｄ）、（ｅ）参照）。
さらに、車体５５とタイヤ１４が車両の車幅方向へ相対変位した場合には、第１、第２のリンク３１、３２が第２の回転ジョイント３３と第３の回転ジョイント３５の周りを回転することにより、回転リンク機構３０に支持された車速検知部２が車体５５に対して車幅方向に移動して、車体とタイヤの相対変位に追従することができる（図１２（ｆ）参照）。【００７９】
なお、何れの場合であっても、第２のリンクがガイド４２やブラケット４１に干渉しない範囲内で回転リンク機構３０が可動するように、設計時もしくは製造時に第１、第２のリンク３１、３２、ブラケット４１の長さや、各リンク、各回転ジョイントおよびブラケット４１の設置位置が調整される。【００８０】
次に、実施の形態４による車速検知ユニット１のさらなる作用効果について説明する。
図１３は、実施の形態４による回転５自由度を有する回転リンク機構３０の構成を模式的に示した図である。図中、回転ジョイントを示す記号は、産業用ロボット図記号（ＪＩＳＢ０１３８）による。図において、図示の状態で、第２の回転ジョイント３３が上下軸の１軸周り、第１の回転ジョイント３４が左右軸の１軸周り、第３の回転ジョイント３５が左右軸、上下軸、および前後軸の３軸周りに、それぞれ回転可能となっている。
この実施の形態４の好適な例では、図に示すように、第３の回転ジョイント３５を回転３自由度とし、第１、第２の回転ジョイント３４、３３を回転１自由度とすることで、第１の回転ジョイント３４および第２の回転ジョイント３３を部品点数の少ないピンヒンジで構成するとともに、第３の回転ジョイント３５を部品点数の少ないボールジョイントで構成して、回転リンク機構３０をブラケット４に取り付けている。これによって、回転５軸自由度を有した回転リンク機構３０の部品点数を減らすことができ、高信頼性とともに軽量化および低価格化を両立させることができる。【００８１】
また、図のように回転リンクを構成することで、車体５５の姿勢変化の中で最も車体とタイヤ間の相対変位が大きくなる上下方向の車体の動揺に対して、主として第１のリンク３１の移動のみで追随可能となり、第２のリンク３２の移動範囲を狭くすることができる。また、車幅方向での車体５５とタイヤ間の相対変位は、上下方向での相対変位に比べて小さいので、第１のリンク３１と第２の回転ジョイント３３の連結部では第１のリンク３１の可動角を小さく抑えることができる。【００８２】
その結果として、第２のリンク３２と、ブラケット４の内部部品を保護するための保護カバー４３とを小型化することができるので、車速検知ユニット１によって隠れるタイヤ１４の露出面を、より広く取ることができる。これによって、タイヤ交換時の運用上の整備性を向上させることができる。【００８３】
なお、図９〜１３に示すこの実施の形態４による車速検知ユニット１では、１５〜１７インチサイズのホイールハウジングにおいて、回転リンク機構３０を覆うブラケット４が車幅方向に車体から突出する幅を、５０ｍｍ以下にすることができる。このため、車速検知ユニット１を下方に収容するオーバーフェンダ５１の車幅方向の幅を、５０ｍｍ以下にすることができるので、車幅を必要以上に広く取った特殊車両を用いる必要がない。【００８４】
また、図１４は、実施の形態４による回転リンク機構３０のリンク配置を、同じ回転自由度を持たせた他のリンク配置と対比させた図であり、図１４（ａ）は実施の形態４による回転リンク機構３０のリンク配置を示し、図１４（ｂ）は同じ回転自由度を有した異なる回転リンク機構３００のリンク配置を示す。【００８５】
図１４（ａ）、（ｂ）において、回転リンク機構３００を構成する各構成品（第１のリンク３１、第２のリンク３２、第１の回転ジョイント３４、第２の回転ジョイント３３、第３の回転ジョイント３５）は、回転リンク機構３０と同じものを用いることができる。
しかし、図１４（ｂ）のブラケット４００は、第３の回転ジョイント３５により支持される第２のリンク３２の取付け方向が、回転リンク機構３０のブラケット４とは異なる。すなわち、図１４（ｂ）の回転リンク機構３００では、第２のリンク３２の長手方向が水平になり、第１のリンク３１の長手方向が鉛直になるように配置されている。この場合、図１４（ｂ）の回転リンク機構３００では、車軸１１の回転軸２５（或いはロータ２１１の回転軸）と第３の回転ジョイント３５の回転軸を結ぶ直線１１０よりも上側に第１の回転ジョイント３４が配置される。【００８６】
一方、図１４（ａ）の回転リンク機構３０では、第２のリンク３２の長手方向が鉛直になり、第１のリンク３１の長手方向が鉛直になるように配置されている。この場合、図１４（ａ）の回転リンク機構３００では、車軸１１の回転軸２５（或いはロータ２１１の回転軸）と第３の回転ジョイント３５の回転軸を結ぶ直線１１０よりも下側に第１の回転ジョイント３４が配置される。【００８７】
このように、同じ回転ジョイントおよびリンクを用いて回転リンク機構を構成した場合、２通りのリンクの配置関係が存在するが、車体５５に対する両者のリンクの可動範囲は異なっている。【００８８】
図１４（ａ）に示す回転リンク機構３０では、タイヤ１４に対して車体５５が図中の縦矢印に示すように上下動した場合、第１、第２のリンク３１、３２における端部の最大可動範囲は、車軸１１の回転軸２５（或いはロータ２１１の回転軸）と路面１００との間の距離に相当するδ１となる。
一方、図１４（ｂ）に示す回転リンク機構３００では、タイヤ１４に対して車体５５が図中の縦矢印に示すように上下動した場合、第１、第２のリンク３１、３２における端部の最大可動範囲は、ホイールハウス５３と第、第２のリンク３１、３２の上端との間の距離に相当するδ２となる。
したがって、車体が上下動する場合のリンクの最大可動範囲は、図１４（ａ）に示す回転リンク機構３０のリンク配置の方（δ１）が、図１４（ｂ）に示す回転リンク機構３００のリンク配置の方（δ２）に比べて大きくなる（δ１＞δ２）。【００８９】
なお、車体とタイヤが前後方向に相対変位する場合は、図１４（ｂ）に示す回転リンク機構３００の方が、図１４（ａ）に示す回転リンク機構３０に比べて最大可動範囲が大きくなる。
しかし、車体とタイヤの相対変位は、上下動の相対変位が最も変位が大きく、前後方向の相対変位や車幅方向の相対変位はそれに比べて著しく小さい。このため、実用的には、回転リンク機構３０の方が回転リンク機構３００に比べて、より大きなリンクの最大可動範囲を得ることができる。【００９０】
以上説明したように、この実施の形態４による車速検知ユニット１は、ロータ２１１（回転軸）が車両５０の車輪１０に結合されるロータリエンコーダ２１と、ロータリエンコーダ２１のステータ２１２を保持するホルダ６４と、少なくとも回転１自由度の第１の回転ジョイント３４を有して回転自在に連結された第１、第２のリンク３１、３２と、車輪１０の車軸１１の斜め上方で車両５０の車体５５におけるフェンダ５２の周縁部に装着固定されるブラケット４（車体取付具）と、第１、第２のリンク３１、３２を間に挟み、第１、第２のリンク３１、３２の端部を、ホルダ６４およびブラケット４にそれぞれ連結する第２、第３の回転ジョイント３３、３５とを備えて、第１、第２、第３の回転ジョイント３４、３３、３５の回転自由度を合計すると、回転５自由度となることを特徴とする。【００９１】
さらに好ましくは、ロータリエンコーダ２１と、ロータリエンコーダ２１のロータ２１１を車両５０の車輪１０に結合する取付ハブ６２と、ロータリエンコーダ２１のステータ２１２（本体）を保持するホルダ６４（保持具）と、自己の長手方向およびロータリエンコーダ２１のロータ２１１と直交した回転１自由度の第２の回転ジョイント３３の軸周りに、ホルダ６４に対して回転自在に連結される第１のリンク３１と、第１のリンク３１の長手方向および第２の回転ジョイント３３の軸と直交した回転１自由度の第１の回転ジョイント３４の軸周りに、第１のリンク３１に対して回転自在に連結される第２のリンク３２と、回転３自由度の第３の回転ジョイント３５を有し、第３の回転ジョイント３５の周りに第２のリンク３２を回転自在に支持して、車両５０の車体５５に装着可能なブラケット４と、を備え、第３の回転ジョイント３５がロータリエンコーダ２１のロータ２１１に対して車両５０の前方もしくは後方にずれて配置されるとともに、第１の回転ジョイント３４がロータリエンコーダ２１のロータ２１１の軸と第３の回転ジョイント３５を結ぶ線の下方に配置して、車速検知ユニット１を構成することを特徴とする。【００９２】
これにより、車両走行中に回転リンク機構３０に曲げや損傷が発生することを防止することができるとともに、ロータリエンコーダ２１からホイール１３の回転変位に応じた精度の高いパルス信号を確実に出力することができる。かくして、車速検知ユニット１の出力信号に基づいて計測した車速パルスの測定結果は、より安定に高い精度を得ることができるので、得られた車速パルスを用いてデッドレコニングを行うことにより、高精度で信頼性の高い測位結果を得ることができる。【００９３】
また、車体とタイヤの上下方向の相対変位を妨げないように回転リンク機構３０を配置することができるとともに、回転リンク機構３０の可動範囲が小さいので、回転リンク機構３０を覆うブラケット４の車体からの突出幅を５０ｍｍ以下に薄くすることができる。【００９４】
さらに、オーバーフェンダにおける車幅方向の幅よりも狭い範囲内で、車体にブラケット４を突設することにより、第１のリンク３１の一部分と第２のリンクの全体を覆うことができるので、回転リンク機構３０を外部の障害物から保護することができる。また、ブラケット４により、信号出力ケーブル２６を外部の障害物から保護すするとともに、配線経路を確保することができる。【００９５】
また、ブラケット４（車体取付具）は、車両５０のオーバーフェンダ５１の下方から垂れ下がって車輪１０の車軸１１の斜め上方で車体５５のフェンダ５２の縁部に取り付けられるブラケット４１（取付固定板）と、ブラケット４１に装着されてブラケット４１および第２のリンク３２を覆う保護カバー４３と、保護カバー４３とブラケット４１の間に設けられ、ブラケット４１との間に空間を有して突設されてブラケット４１とともに第２のリンク３２の一部を非接触で囲むガイド４２を備えることにより、回転リンク機構３０がタイヤや、車両外部の障害物や地物などに接触しないように保護することができる。【００９６】
実施の形態５．
実施の形態４の車速検知ユニット１では、第１の回転ジョイント３４、第２の回転ジョイント３３、および第３の回転ジョイント３５の回転自由度として、それぞれ回転自由度１−１−３を選択した回転リンク機構３０の構成例について、図１３を用いて説明した。この実施の形態５では、第１の回転ジョイント３４、第２の回転ジョイント３３、および第３の回転ジョイント３５の回転自由度として、それぞれ回転自由度２−１−２を選択した回転５自由度の回転リンク機構３０１の構成例について図１５を用いて説明する。
なお、回転リンク機構３０１は、第２、第３の回転ジョイント３３、３５の回転自由度が異なる点を除き、実施の形態４で説明した回転リンク機構３０と構成や動作が同様のものである。【００９７】
図１５は実施の形態５による回転リンク機構３０１の構成を模式的に示した図である。図中、回転ジョイントを示す記号は、産業用ロボット図記号（ＪＩＳＢ０１３８）による。
図１５において、回転リンク機構３０１は、第１、第３の回転ジョイント３３、３５が、それぞれ２つのピンヒンジから成る回転２自由度の回転ジョイントによって構成される。
第１の回転ジョイント３４については図１３と同じである。保護カバー４３は、第１のリンク３１の端部における一部と、第２のリンク３２および第１、第３の回転ジョイント３４、３５の全てを覆って保護している。
また、図１５において、図示の状態で、第２の回転ジョイント３３が上下軸および前後軸の２軸周り、第１の回転ジョイント３４が左右軸の１軸周り、第３の回転ジョイント３５が上下軸、および左右軸の２軸周りに、それぞれ回転可能となっている。【００９８】
かくして、この実施の形態５による車速検知ユニット１は、ロータリエンコーダ２１と、ロータリエンコーダ２１のロータ２１１を車両５０の車輪１０に結合する取付ハブ６２と、ロータリエンコーダ２１のステータ２１２に装着されるホルダ６３および保持ブラケット６４と、ロータリエンコーダ２１のロータ２１１と直交した回転２自由度の第２の回転ジョイント３３を有し、第２の回転ジョイント３３の周りに、ホルダ６３および保持ブラケット６４に対して回転自在に支持される第１のリンク３１と、自己の長手方向および第１のリンクの長手方向と直交した回転１自由度の第１の回転ジョイント３４の軸周りに、第１のリンク３１に対し回転自在に連結される第２のリンク３２と、回転２自由度の第３の回転ジョイント３５を有し、第３の回転ジョイント３５の周りに第２のリンク３２を回転自在に支持して、車両５０の車体５５に装着可能なブラケット４とを備え、第３の回転ジョイント３５がロータリエンコーダ２１のロータ２１１に対して車両５０の前方もしくは後方にずれて配置されるとともに、第１の回転ジョイント３４がロータリエンコーダ２１のロータ２１１と第３の回転ジョイント３５を結ぶ線の下方に配置されるように構成される。【００９９】
図１５に示す実施の形態５の回転リンク機構３０１は、図１３に示す実施の形態４の回転リンク機構３０と同様に、車両５０の動揺の中で最も大きい上下方向の動揺に対して、主として第１のリンク３１の移動のみで追随可能となり、第２のリンク３２の移動範囲を狭くできる。加えて、車体５５への取付側の回転自由度を車幅方向に回転しないよう設定することができるので、回転リンク機構の車外へのはみ出しをより小さくすることができ、走行中の障害物との接触による回転リンク機構３０１の損傷を抑制することができるという効果がある。結果として、保護カバー４３を車幅方向により薄型化することができる。【０１００】
ここで、図１３に示した実施の形態４の回転リンク機構３０と図１５に示した実施の形態５の回転リンク機構３０１とを比較する。
図１３に示す実施の形態４の回転リンク機構３０は、車輪の左右方向の動きに対しては、３自由度の回転ジョイント３５を支点としてリンク機構全体が車幅方向に回転するため、保護カバー４３の車幅方向の厚さが、部品高さだけでなく、回転リンク機構の移動範囲を含めて設定する必要がある。このため、車体５５への取付側の自由度を２自由度とした図１５の回転リンク機構３０１に比べて、図１３の回転リンク機構３０を用いると保護カバー４３が多少厚くなる。【０１０１】
一方、実施の形態５の回転リンク機構３０１は、回転ジョイント３３、３５をそれぞれ２つのピンヒンジで構成するため、回転ジョイントを５箇所に設ける必要があり、部品点数が多く、図１３に示す回転リンク機構３０と比較して回転ジョイント部の信頼性が低下する。また、部品点数の増加が回転リンク機構そのものの質量増ともなるため、車両取付側の回転ジョイントになるほど、高い強度が必要となる。【０１０２】
実施の形態６．
この実施の形態６では、第１の回転ジョイント３４、第２の回転ジョイント３３、および第３の回転ジョイント３５の回転自由度として、それぞれ回転自由度１−２−２を選択した回転５自由度の回転リンク機構３０２の構成例について、図１６を用いて説明する。
なお、回転リンク機構３０２は、第１、第３の回転ジョイント３４、３５の回転自由度が異なる点を除き、実施の形態４で説明した回転リンク機構３０と構成や動作が同様のものである。また、図１５の実施の形態５に示した回転リンク機構３０１と基本的に同様の構成であるため、回転リンク機構３０２を用いた車速検知ユニット１の構成についての説明を省く。【０１０３】
図１６は実施の形態６による回転リンク機構３０２の構成を模式的に示した図である。図中、回転ジョイントを示す記号は、産業用ロボット図記号（ＪＩＳＢ０１３８）による。
図１６において、回転リンク機構３０２は、第１、第３の回転ジョイント３４、３５が、それぞれ２つのピンヒンジから成る回転２自由度の回転ジョイントによって構成される。
第２の回転ジョイント３３については図１３と同じである。また、保護カバー４３は、第１のリンク３１の端部における一部と、第２のリンク３２および第１、第３の回転ジョイント３４、３５の全てを覆って保護している。
また、図１６において、図示の状態で、第２の回転ジョイント３３が上下軸の１軸周り、第１の回転ジョイント３４が前後軸および左右軸の２軸周り、第３の回転ジョイント３５が上下軸、および左右軸の２軸周りに、それぞれ回転可能となっている。【０１０４】
図１６に示す実施の形態６の回転リンク機構３０２は、図１５に示す実施の形態５の回転リンク機構３０１と同様に、車両５０の動揺の中で最も大きい上下方向の動揺に対して、主として第１のリンク３１の移動のみで追随可能となり、第２のリンク３２の移動範囲を狭くできる。加えて、車体５５への取付側の回転自由度を車幅方向に回転しないよう設定することができるので、回転リンク機構の車外へのはみ出しをより小さくすることができ、走行中の障害物との接触による回転リンク機構３０２の損傷を抑制することができるという効果がある。結果として、保護カバー４３を車幅方向により薄型化することができる。
さらに、図１５に示す実施の形態５の回転リンク機構３０１に比べて、１つを除くほとんどの回転ジョイントの可動部分が保護カバー内に配置可能なため、耐環境性に優れるという特徴を有する。【０１０５】
一方、図１６に示す実施の形態６の回転リンク機構３０２は、第１、第３の回転ジョイント３４、３５をそれぞれ２つのピンヒンジで構成するため、回転ジョイントを５箇所に設ける必要があり、部品点数が多く、図１３に示す回転リンク機構３０と比較して回転ジョイント部の信頼性が低下する。また、部品点数の増加が回転リンク機構そのものの質量増ともなるため、車両取付側の回転ジョイントになるほど、高い強度が必要となる。【０１０６】
実施の形態７．
この実施の形態７では、第１の回転ジョイント３４、第２の回転ジョイント３３、および第３の回転ジョイント３５の回転自由度として、それぞれ回転自由度２−２−１を選択した回転５自由度の回転リンク機構３０３の構成例について、図１７を用いて説明する。
なお、回転リンク機構３０３は、第１、第２、第３の回転ジョイント３４、３３、３５の回転自由度が異なる点を除き、実施の形態４で説明した回転リンク機構３０と構成や動作が同様のものである。また、図１５の実施の形態５に示す回転リンク機構３０１と基本的に同様の構成であるため、回転リンク機構３０３を用いた車速検知ユニット１の構成についての説明を省く。【０１０７】
図１７は実施の形態７による回転リンク機構３０３の構成を模式的に示した図である。図中、回転ジョイントを示す記号は、産業用ロボット図記号（ＪＩＳＢ０１３８）による。
図１７において、回転リンク機構３０３は、第２、第１の回転ジョイント３３、３４が、それぞれ２つのピンヒンジから成る回転２自由度の回転ジョイントによって構成され、第３の回転ジョイント３５がピンヒンジから成る回転１自由度の回転ジョイントによって構成される。また、保護カバー４３は、第１のリンク３１の端部における一部と、第２のリンク３２および第１、第３の回転ジョイント３４、３５の全てを覆って保護している。
また、図１７において、図示の状態で、第２の回転ジョイント３３が前後軸および上下軸の２軸周り、第１の回転ジョイント３４が左右軸および上下軸の２軸周り、第３の回転ジョイント３５が左右軸の１軸周りに回転可能となっている。【０１０８】
図１７に示す実施の形態７の回転リンク機構３０３は、図１５に示す実施の形態５の回転リンク機構３０１と同様に、車両５０の動揺の中で最も大きい上下方向の動揺に対して、主として第１のリンク３１の移動のみで追随可能となり、第２のリンク３２の移動範囲を狭くできる。加えて、車体５５への取付側の回転自由度を車幅方向に回転しないよう設定することができるので、回転リンク機構の車外へのはみ出しをより小さくすることができ、走行中の障害物との接触による回転リンク機構３０３の損傷を抑制することができるという効果がある。結果として、保護カバー４３を車幅方向により薄型化することができる。【０１０９】
一方、図１７に示す実施の形態７の回転リンク機構３０３は、第１、第２の回転ジョイント３４、３３をそれぞれ２つのピンヒンジで構成するため、全部で回転ジョイントを５箇所に設ける必要があり、部品点数が多く、図１３に示す回転リンク機構３０と比較して回転ジョイント部の信頼性が低下する。また、部品点数の増加が回転リンク機構そのものの質量増ともなるため、車両取付側の回転ジョイントになるほど、高い強度が必要となる。【０１１０】
実施の形態８．
この実施の形態８では、第１の回転ジョイント３４、第２の回転ジョイント３３、および第３の回転ジョイント３５の回転自由度として、それぞれ回転自由度３−１−１を選択した回転５自由度の回転リンク機構３０４の構成例について、図１８を用いて説明する。
なお、回転リンク機構３０４は、第１、第２、第３の回転ジョイント３４、３３、３５の回転自由度が異なる点を除き、実施の形態４で説明した回転リンク機構３０と構成や動作が同様のものである。回転リンク機構３０２を用いた車速検知ユニット１の構成については説明を省く。【０１１１】
図１８は実施の形態８による回転リンク機構３０４の構成を模式的に示した図である。
図中、回転ジョイントを示す記号は、産業用ロボット図記号（ＪＩＳＢ０１３８）による。
図１８において、回転リンク機構３０４は、第１、第３の回転ジョイント３４、３５が、それぞれ１つのピンヒンジから成る回転１自由度の回転ジョイントによって構成され、第２の回転ジョイント３３がボールジョイントから成る回転３自由度の回転ジョイントによって構成される。また、保護カバー４３は、第１のリンク３１の端部における一部と、第２のリンク３２および第１、第３の回転ジョイント３４、３５の全てを覆って保護している。
また、図１８において、図示の状態で、第２の回転ジョイント３３が左右軸、前後軸および上下軸の３軸周り、第１の回転ジョイント３４が左右軸の１軸周り、第３の回転ジョイント３５が前後軸の１軸周りに回転可能となっている。【０１１２】
図１８に示す実施の形態８の回転リンク機構３０４は、図１３に示す実施の形態４の回転リンク機構３０と同様に、車両５０の動揺の中で最も大きい上下方向の動揺に対して、主として第１のリンク３１の移動のみで追随可能となり、第２のリンク３２の移動範囲を狭くできる。また、保護カバー４３を車幅方向に薄型化することができる。【０１１３】
しかしながら、図１８に示す実施の形態８の回転リンク機構３０４は、第２の回転ジョイント３３が回転３自由度を有したボールジョイントであることから、この回転ジョイントを支点としてロータリエンコーダ２１が自由に回転するため、ボールジョイント部が自重の影響で上下に回転してしまい、ロータリエンコーダ２１に測定誤差要因を与えてしまう。このため、実施の形態４〜８にそれぞれ示した回転リンク機構に比べて、測定精度や信頼性が低下したものとなるので、所要精度に応じて用いるのが良い。【０１１４】
つまり、以上の実施の形態に係る車速検知ユニット１は、ステータに対して回転する回転軸２５が車両５０の車輪に結合されるロータリエンコーダ２１と、前記ロータリエンコーダ２１のステータを、回転５自由度を有して回転自在に支持するとともに、車両５０の車体に装着される回転リンク機構３０とを備えたものである。【０１１５】
また、ステータに対して回転する回転軸２５が車両５０の車輪に結合されるロータリエンコーダ２１と、前記ロータリエンコーダ２１のステータを保持する保持具と、第１の回転ジョイント３４を有して回転自在に連結された第１、第２のリンク３１、３２と、前記車輪の車軸の斜め上方で車両５０の車体におけるフェンダ周縁部に装着固定される車体取付具４と、前記第１、第２のリンク３１、３２を間に挟み、前記第１、第２のリンク３１、３２の端部を前記保持具および車体取付具４にそれぞれ連結する第２、第３の回転ジョイント３３、３５と、を備え、前記第１、第２、第３の回転ジョイント３３、３４、３５の回転自由度は、合計して回転５自由度となることを特徴とする。【０１１６】
つまり、以上の実施の形態に係る車速検知ユニット１によれば、車速検知ユニット１を回転５自由度の回転リンク機構で構成することにより、車速検知ユニット１の構成品を薄型化することができるとともに、路上および路上周辺の障害物や地物との接触による車速検知ユニット１の変形や損傷を抑制することができ、耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】実施の形態１に係る車速検知ユニット１を車両５０に搭載した状態の図である。
【図２】実施の形態１に係る車速検知ユニット１の構成図である。
【図３】実施の形態１に係る車速検知ユニット１のロータリエンコーダ周辺の断面図である。
【図４】実施の形態１に係る車両走行中のシャフト３の動きを示した図である。
【図５】実施の形態１に係る車両走行中のシャフト３の動きを示した図である。
【図６】実施の形態１に係るブラケット４の穴にシャフト３が通った状態の車速検知ユニット１の断面図である。
【図７】実施の形態２に係る車速検知ユニット１の構成図である。
【図８】実施の形態３に係る車速検知ユニット１の構成図である。
【図９】この発明に係る実施の形態４による車速検知ユニット１を車両５０に外付けで装着した状態を示す図である。
【図１０】この発明に係る実施の形態４による車速検知ユニット１の構成を示す図である。
【図１１】この発明に係る実施の形態４による車速検知部２の構成を示す断面図である。
【図１２】この発明に係る実施の形態４による車両走行中の回転リンク機構３０の挙動を示した図である。
【図１３】この発明に係る実施の形態４による回転リンク機構３０の構成を模式的に示した図である。
【図１４】この発明に係る実施の形態４による回転リンク機構３０のリンク配置と他のリンク配置との対比を説明する図である。
【図１５】この発明に係る実施の形態５による回転リンク機構３０１の構成を模式的に示した図である。
【図１６】この発明に係る実施の形態６による回転リンク機構３０２の構成を模式的に示した図である。
【図１７】この発明に係る実施の形態７による回転リンク機構３０３の構成を模式的に示した図である。
【図１８】この発明に係る実施の形態８による回転リンク機構３０４の構成を模式的に示した図である。
【図１９】この発明に係る実施の形態４による車速検知ユニット１を車両５０に外付けで装着した状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  車速検知ユニット、２  車速検知部、３  シャフト、４  ブラケット、１０  車輪、１１  車軸、１３  ホイール、１４  タイヤ、２１  ロータリエンコーダ、２２  ベアリング、２４  車体部品、２５  回転軸、２６  信号出力ケーブル、２７  弾性体、３０  回転リンク機構、３１  第１のリンク、３２  第２のリンク、３３  第２の回転ジョイント、３４  第１の回転ジョイント、３５  第３の回転ジョイント、４１  ブラケット（取付固定板）、４２  ガイド、４３  保護カバー、４５  穴、４６  保護ブッシュ、４７  穴、４８  シャフト保持部品、５０  車両、５１  オーバーフェンダ、５２  フェンダ、５３  ホイールハウス、５５  車体、６０  ホイルスタッド、６１  ホイルナット、６２  取付ハブ、６３  ホルダ（保持具）、６４  保持ブラケット（保持具）、６５  車軸ハブ、６６  固定ボルト、６７  加工部品（インナ）、６８  加工部品（アウタ）、６９  カバー、９０  信号処理プロセッサユニット、１００  路面、２１１  ロータ（ロータリエンコーダの回転軸）、２１２  ステータ（ロータリエンコーダの本体）、２１３  軸継手、３００  回転リンク機構、３０１  回転リンク機構、３０２  回転リンク機構、３０３  回転リンク機構、３０４  回転リンク機構。
【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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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図９】
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【国際調査報告】
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