(57)【要約】【課題】  永久磁石２７を備え、しかも特性変化の境界位置を厳密に規制できる構造を低コストで実現する。【解決手段】  エンコーダ２６は、永久磁石２７とマスキング板２８とを備える。このうちの永久磁石２７は、円環状で、被検出面に対し直角方向に、全周に亙り同方向に着磁されている。又、上記マスキング板２８は、上記永久磁石２７のうちで上記被検出面となるべき部分を全周に亙り覆う状態で、この永久磁石２７に添設されている。そして、上記マスキング板２８の円周方向複数個所に設けた、透孔２９、２９により、上記永久磁石２７のうちで上記被検出面となるべき部分を露出させている。【選択図】  図１
2006113017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出面に対し直角方向に、全周に亙り同方向に着磁された、円環状の永久磁石と、この永久磁石のうちでこの被検出面となるべき部分を全周に亙り覆う状態でこの永久磁石に添設された、円環状のマスキング板とを備え、このマスキング板の円周方向複数個所に設けた除肉部により、上記永久磁石のうちで上記被検出面となるべき部分を露出させたエンコーダ。
【請求項２】
マスキング板が磁性金属板製である、請求項１に記載したエンコーダ。
【請求項３】
マスキング板が非磁性板製である、請求項１に記載したエンコーダ。
【請求項４】
ゴム磁石又はプラスチック磁石である永久磁石が、その一部をマスキング板の除肉部内に入り込ませる状態でモールド成形された後に着磁されたものである、請求項１〜３の何れか１項に記載したエンコーダ。
【請求項５】
転がり軸受ユニットとエンコーダとを備え、
このうちの転がり軸受ユニットは、使用状態でも回転しない静止側軌道輪と、使用状態で回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する周面に存在する静止側軌道と回転側軌道との間に設けられた複数個の転動体とを備えたものであり、
上記エンコーダは、上記回転側軌道輪の一部にこの部材と同心に支持された、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたものである
エンコーダ付転がり軸受ユニットに於いて、
上記エンコーダが請求項１〜４の何れか１項に記載されたエンコーダである事を特徴とするエンコーダ付転がり軸受ユニット。
【請求項６】
転がり軸受ユニットと荷重測定装置とを備え、
このうちの転がり軸受ユニットは、使用状態でも回転しない静止側軌道輪と、使用状態で回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する周面に存在する静止側軌道と回転側軌道との間に設けられた複数個の転動体とを備えたものであり、
上記荷重測定装置は、上記回転側軌道輪の一部にこの部材と同心に支持された、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、その検出部をこの被検出面に対向させた状態で回転しない部分に支持され、この被検出面の特性変化に対応してその出力信号を変化させるセンサと、このセンサの出力信号に基づいて上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に作用する荷重を算出する演算器とを備えたものであり、
上記被検出面の特性が円周方向に関して変化するピッチ若しくは位相は、検出すべき荷重の作用方向に応じて連続的に変化しており、
上記演算器は、上記センサの出力信号が変化するパターンに基づいて上記荷重を算出する機能を有するものであり、
上記エンコーダが請求項１〜４の何れか１項に記載されたエンコーダである
荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係るエンコーダと、エンコーダ付転がり軸受ユニットと、荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、例えば車両（自動車）の懸架装置に車輪を回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットに組み込んだ転動体の公転速度を検出する為に使用する。更に、この公転速度を利用して、上記車輪に加わる荷重の大きさを求め、車両の安定運行の確保に利用する。或いは、各種工作機械の主軸を支持する為の転がり軸受ユニットに組み込んで、この主軸に加わる荷重を測定し、工具の送り速度等を適切に調節する為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に、転がり軸受ユニットを使用する。又、車両の走行安定性を確保する為に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）等の車両の走行状態安定化装置が広く使用されている。これらＡＢＳやＴＣＳ等の走行状態安定化装置によれば、制動時や加速時に於ける車両の走行状態を安定させる事はできるが、より厳しい条件でもこの安定性の確保を図る為には、車両の走行安定性に影響するより多くの情報を取り入れて、ブレーキやエンジンの制御を行なう事が必要になる。
【０００３】
即ち、上記ＡＢＳやＴＣＳ等の従来の走行状態安定化装置の場合には、タイヤと路面との滑りを検知してブレーキやエンジンを制御する、所謂フィードバック制御を行なっている為、これらブレーキやエンジンの制御が一瞬とは言え遅れる。言い換えれば、厳しい条件下での性能向上を図るべく、所謂フィードフォワード制御により、タイヤと路面との間に滑りが発生しない様にしたり、左右の車輪の制動力が極端に異なる所謂ブレーキの片効きを防止する事はできない。更には、トラック等で、積載状態が不良である事に基づいて走行安定性が不良になるのを防止する事もできない。
【０００４】
この様な問題に対応すべく、上記フィードフォワード制御等を行なう為には、懸架装置に対して車輪を支持する為の転がり軸受ユニットに、この車輪に加わるラジアル荷重とアキシアル荷重とのうちの一方又は双方を測定する為の荷重測定装置を組み込む事が考えられる。この様な場合に使用可能な荷重測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットとして従来から、特許文献１〜４に記載されたものが知られている。
【０００５】
このうちの特許文献１には、ラジアル荷重を測定自在な、荷重測定装置付転がり軸受ユニットが記載されている。この従来構造の第１例の場合には、非接触式の変位センサにより、回転しない外輪と、この外輪の内径側で回転するハブとの径方向に関する変位を測定する事により、これら外輪とハブとの間に加わるラジアル荷重を求める様にしている。求めたラジアル荷重は、ＡＢＳを適正に制御する他、積載状態の不良を運転者に知らせる為に利用する。
【０００６】
又、特許文献２には、転がり軸受ユニットに加わるアキシアル荷重を測定する構造が記載されている。この特許文献２に記載された従来構造の第２例の場合、外輪の外周面に設けた固定側フランジの内側面複数個所で、この固定側フランジをナックルに結合する為のボルトを螺合する為のねじ孔を囲む部分に、それぞれ荷重センサを添設している。上記外輪を上記ナックルに支持固定した状態でこれら各荷重センサは、このナックルの外側面と上記固定側フランジの内側面との間で挟持される。この様な従来構造の第２例の転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合、車輪と上記ナックルとの間に加わるアキシアル荷重は、上記各荷重センサにより測定される。
【０００７】
又、特許文献３には、外輪の円周方向４個所位置に支持した変位センサユニットとハブに外嵌固定した断面Ｌ字形の被検出リングとにより、上記４個所位置での、上記外輪に対する上記ハブの、ラジアル方向及びスラスト方向の変位を検出し、各部の検出値に基づいて、このハブに加わる荷重の方向及びその大きさを求める構造が記載されている。
【０００８】
更に、特許文献４には、一部の剛性を低くした外輪相当部材に動的歪みを検出する為のストレンゲージを設け、このストレンゲージが検出する転動体の通過周波数から転動体の公転速度を求め、この公転速度から、転がり軸受に加わるアキシアル荷重を測定する方法が記載されている。
【０００９】
前述の特許文献１に記載された従来構造の第１例の場合、変位センサにより外輪とハブとの径方向に関する変位を測定する事で、転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定する。但し、この径方向に関する変位量は僅かである為、この荷重を精度良く求める為には、上記変位センサとして、高精度のものを使用する必要がある。高精度の非接触式センサは高価である為、荷重測定装置付転がり軸受ユニット全体としてコストが嵩む事が避けられない。
【００１０】
又、特許文献２に記載された従来構造の第２例の場合、ナックルに対し外輪を支持固定する為のボルトと同数だけ、荷重センサを設ける必要がある。この為、荷重センサ自体が高価である事と相まって、転がり軸受ユニットの荷重測定装置全体としてのコストが相当に嵩む事が避けられない。又、特許文献３に記載された構造は、外輪の周方向４個所位置にセンサを設置する為、上記特許文献１に記載された構造よりも更にコストが嵩む。更に、特許文献４に記載された方法は、外輪相当部材の一部の剛性を低くする必要があり、この外輪相当部材の耐久性確保が難しくなる可能性がある。
又、特許文献１〜４の何れに記載された構造及び方法も、転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定する為に専用の機構を設けている。この為、コスト並びに重量が嵩む事が避けられない。
【００１１】
尚、本発明に関連する技術として、特許文献５には、被検出面にＮ極とＳ極とを交互に配置したエンコーダを使用する事により、このエンコーダを支持した内輪の芯振れを検出する構造が記載されている。但し、上記特許文献５には、上記エンコーダを利用して、転がり軸受ユニットに加わる荷重を求める技術に関しては、この様な技術を示唆する記述を含めても記載されていない。
【００１２】
これに対して、特願２００４−２７９１５５号には、小型且つ軽量に構成できて、転がり軸受ユニットに加わる荷重を求められる荷重測定装置付転がり軸受ユニットを実現できる、荷重測定装置付転がり軸受ユニットの構造に関する発明が記載されている。本発明は、この先発明の改良に関するものである為、先ず、この先発明に就いて説明する。
【００１３】
図５〜９は、この先発明の実施の形態の第１例を示している。この荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、車輪支持用転がり軸受ユニット１と、回転速度検出装置としての機能を兼ね備えた、荷重測定装置２とを備える。
このうちの車輪支持用転がり軸受ユニット１は、図５に示す様に、外輪３と、ハブ４と、複数の転動体５、５とを備える。このうちの外輪３は、使用状態で懸架装置に支持固定される静止側軌道輪であって、内周面に複列の外輪軌道６、６を、外周面にこの懸架装置に結合する為の外向フランジ状の取付部７を、それぞれ有する。又、上記ハブ４は、使用状態で車輪を支持固定してこの車輪と共に回転する回転側軌道輪であって、ハブ本体８と内輪９とを組み合わせ固定して成る。この様なハブ４は、外周面の軸方向外端部（懸架装置への組み付け状態で車体の幅方向外側となる端部）に車輪を支持固定する為のフランジ１０を、軸方向中間部及び内輪９の外周面に複列の内輪軌道１１、１１を、それぞれ設けている。上記各転動体５、５は、これら各内輪軌道１１、１１と上記各外輪軌道６、６との間にそれぞれ複数個ずつ、転動自在に設けて、上記外輪３の内径側に上記ハブ４を、この外輪３と同心に回転自在に支持している。
【００１４】
一方、上記荷重測定装置２は、図５に示す様に、エンコーダ１２と、センサ１３と、図示しない演算器とを備える。
このうちのエンコーダ１２は、支持板１４とエンコーダ本体１５とから成る。このうちの支持板１４は、軟鋼板等の磁性金属板を曲げ形成する事により、円輪部１６と円筒部１７とを傾斜部により連続させたもので、断面形状を大略Ｊ字形とし、全体を円環状としている。又、上記エンコーダ本体１５は、ゴム磁石、プラスチック磁石等の永久磁石製で、全体を円輪状としており、上記円輪部１６の軸方向内側面に、上記円筒部１７と同心に添着固定されている。
【００１５】
上記エンコーダ本体１５を構成する永久磁石は、軸方向に着磁されており、その着磁方向を、円周方向に亙り、交互に且つ等間隔で変化させている。従って、被検出面である上記エンコーダ本体１５の軸方向内側面には、図６に示す様にＮ極とＳ極とが交互に、且つ、等間隔に配置されている。そして、上記Ｎ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分との円周方向に関する幅のうち、Ｎ極に着磁された部分の幅を径方向外側程広く、Ｓ極に着磁された部分の幅を径方向内側程広くしている。この様に構成する上記エンコーダ１２は、上記支持板１４の円筒部１７を前記内輪９の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌する事により、前記ハブ４の軸方向内輪部に、このハブ４と同心に結合固定している。この状態で上記エンコーダ本体１５の軸方向内側面は、上記ハブ４の中心軸に直交する仮想平面上に位置する。
【００１６】
一方、前記センサ１３は、前記外輪３の軸方向内端部に、カバー１８を介して支持固定している。このカバー１８は、合成樹脂を射出成形する事により、或は、金属板に絞り加工を施す事により、有底円筒状に形成されており、上記外輪３の内端開口部を塞ぐ状態で、この外輪３の内端部に嵌合固定されている。この様なカバー１８を構成する底板部１９の一部外径寄り部分で上記エンコーダ１２の被検出面に対向する部分に取付孔２０を、この底板部１９を軸方向に貫通する状態で形成している。
【００１７】
上記センサ１３は、上記取付孔２０を軸方向内方から外方に挿通する状態で、上記底板部１９に支持固定されている。そして、上記センサ１３の先端面（図５の左端面）に設けた検出部を、上記エンコーダ１２の被検出面に、０．５〜２mm程度の測定隙間を介して、近接対向させている。又、アクティブ型の磁気センサである、上記センサ１３の検出部には、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出素子を設けている。この様な磁気検出素子の特性は、Ｎ極に対向している状態とＳ極に対向している状態とで変化する。従って、前記ハブ４と共に上記エンコーダ１２が回転すると、上記磁気検出素子の特性が変化し、上記センサ１３の出力信号が変化する。
【００１８】
この様にして上記センサ１３の出力信号が変化する周期（周波数）は、上記ハブ４の回転速度に応じて変化する。具体的には、この回転速度が速くなる程、上記出力信号が変化する周期が短くなり、変化する周波数が高くなる。この為、この出力信号を車体側等に設けた図示しない制御器に送れば、上記エンコーダ１２と共に回転する前記車輪の回転速度を求めて、ＡＢＳやＴＣＳの制御を行なえる。この点に就いては、従来から知られている技術と同様である。
特に、先発明の場合には、上記ハブ４と前記外輪３との間に作用するラジアル荷重の大きさに基づいて、上記出力信号が変化するパターンが変化する為、このパターンを観察する事により、上記ラジアル荷重を求める事ができる。この点に就いて、図７〜９を参照しつつ説明する。
【００１９】
先ず、上記ラジアル荷重を求められる前提に就いて説明する。前述した特許文献１に記載されている様に、上記外輪３と上記ハブ４との径方向に関する相対位置は、これら外輪３とハブ４との間に加わるラジアル荷重の大きさに応じて変化する。上記特許文献１に記載されている従来技術の場合には、外輪とハブとの径方向に関する変位を変位センサにより直接測定する事により、これら外輪とハブとの間に加わるラジアル荷重を求める様にしていた。これに対して、先発明の場合には、上記エンコーダ１２と上記センサ１３との相対変位に基づいて、上記外輪３と上記ハブ４との間に加わるラジアル荷重の大きさを求める様にしている。この点に就いて、以下に説明する。
【００２０】
上記外輪３と上記ハブ４との間に標準的なラジアル荷重（標準値）が加わっている場合に、上記センサ１３の検出部が、上記エンコーダ１２の被検出面の径方向中央部に対向していると仮定する。この場合に上記センサ１３の検出部は、図７に鎖線αで示した、上記被検出面の中央部を走査する。この径方向中央部では、前記Ｎ極に着磁された部分の周方向に関する幅と、Ｓ極に着磁された部分の周方向に関する幅とが互いに等しいので、上記センサ１３の出力信号は、図８の（Ａ）に示す様に、基準電圧（例えば０Ｖ）を中心として両側に同じだけ振れる。即ち、上記出力信号の電圧がこの基準電圧よりも高くなる周期ＴH と低くなる周期ＴL とは互いに等しく（ＴH ＝ＴL ）なる。又、上記出力信号の電圧の最大値と上記基準電圧との差△ＶH と、同じく最小値と基準電圧との差△ＶL とも、互いに等しく（△ＶH ＝△ＶL ）なる。
【００２１】
これに対して、上記外輪３と上記ハブ４との間に加わるラジアル荷重が標準値よりも大きくなると、このハブ４に対するこの外輪３の位置が下方にずれて、上記センサ１３の検出部が、上記エンコーダ１２の被検出面の径方向内側寄り部分に対向する。この場合に上記センサ１３の検出部は、図３に鎖線βで示した、上記被検出面の径方向内寄り部分を走査する。この径方向内寄り部分では、上記Ｎ極に着磁された部分の周方向に関する幅が、Ｓ極に着磁された部分の周方向に関する幅よりも狭いので、上記センサ１３の出力信号は、図８の（Ｂ）に示す様に、基準電圧（例えば０Ｖ）を中心として低位側に大きく振れる。即ち、上記出力信号の電圧がこの基準電圧よりも低くなる周期ＴL が、高くなる周期ＴH よりも大きく（ＴH ＜ＴL ）なる。又、上記出力信号の電圧の最小値と基準電圧との差△ＶL が、同じく最大値と基準電圧との差△ＶH よりも大きく（△ＶL ＞△ＶH ）なる。
【００２２】
更に、上述した場合とは逆に、上記外輪３と上記ハブ４との間に加わるラジアル荷重が標準値よりも小さくなると、このハブ４に対するこの外輪３の位置が上方にずれて、上記センサ１３の検出部が、上記エンコーダ１２の被検出面の径方向外側寄り部分に対向する。この場合に上記センサ１３の検出部は、図７に鎖線γで示した、上記被検出面の径方向外寄り部分を走査する。この径方向外寄り部分では、上記Ｎ極に着磁された部分の周方向に関する幅が、Ｓ極に着磁された部分の周方向に関する幅よりも広いので、上記センサ１３の出力信号は、図８の（Ｃ）に示す様に、基準電圧（例えば０Ｖ）を中心として高位側に大きく振れる。即ち、上記出力信号の電圧がこの基準電圧よりも高くなる周期ＴH が、低くなる周期ＴL よりも大きく（ＴH ＞ＴL ）なる。又、上記出力信号の電圧の最大値と上記基準電圧との差△ＶH が、同じく最小値と基準電圧との差△ＶL よりも大きく（△ＶH ＞△ＶL ）なる。
【００２３】
従って、上記センサ１３の出力信号のパターンを見れば、上記外輪３の中心軸と上記ハブ４の中心軸とがずれている程度（径方向変位量）を求める事ができる。具体的には、この出力信号の電位が基準電圧よりも高くなる周期ＴH と低くなる周期ＴL との比「ＴH ／ＴL 」を観察すれば、上記外輪３の中心軸と上記ハブ４の中心軸とがずれている程度（径方向変位量）を求める事ができる。又は、上記出力信号の電圧の最大値と上記基準電圧との差△ＶH と、同じく最小値と基準電圧との差△ＶL との比「△ＶH ／△ＶL 」を観察する事によっても、上記径方向変位量を求められる。これら各比「ＴH ／ＴL 」、「△ＶH ／△ＶL 」と径方向変位量との関係は、何れの比に就いてもほぼ直線的であるから、容易に求められる。そして、求めた関係を、前記ラジアル荷重を算出する為の図示しない演算器（マイクロコンピュータ）にインストールするソフトウェア中に組み込んでおく。
【００２４】
更に、上記径方向変位量と上記ラジアル荷重との関係は、計算により、或は実験により求められる。計算により求める場合には、前記転がり軸受ユニット１の諸元、即ち、前記各外輪軌道６、６及び前記各内輪軌道１１、１１の断面の曲率半径、前記各転動体５、５の数及び直径に加えて、上記外輪３及びハブ４の材質を基に、転がり軸受ユニットの技術分野で広く知られた理論に基づいて求める。又、実験により求める場合には、上記外輪３とハブ４との間に、それぞれが既知である、異なる大きさのラジアル荷重を加えつつ、これら外輪３とハブ４との径方向に関する相対変位量を測定する。何れにしても、上記径方向変位量と上記ラジアル荷重の大きさとに関して、図９に示す様な関係を求め、上記ソフトウェア中に組み込んでおく。
【００２５】
先発明に係る荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、上述の様に構成するので、転がり軸受ユニット部分に変位センサ等の新たな部品を組み込む必要なく、上記ラジアル荷重を求める事ができる。即ち、前記エンコーダ１２とセンサ１３との組み合わせは、ＡＢＳやＴＣＳの制御を行なうべく、上記ハブ４の回転速度を検出する為にも必要である。先発明に係る荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、この様な回転速度を検出する為に必要な構造を工夫する事により上記ラジアル荷重を求める構造である為、この転がり軸受ユニットに加わるラジアル荷重を求める為の構造を、小型且つ軽量に構成できる。
【００２６】
尚、図８から明らかな通り、本例の場合、ラジアル荷重の大きさにより、上記センサ１３の出力信号の電圧が基準電圧よりも高くなる周期ＴH と低くなる周期ＴL とが変化する。従って、上記ラジアル荷重の変動に関係なく、上記ハブ４の回転速度を正確に求める為には、上記両周期の和「ＴH ＋ＴL 」に基づいて、この回転速度を算出する。この和「ＴH ＋ＴL 」は、前記Ｎ極に着磁された部分及びＳ極に着磁された部分を、図６、７に示す様な扇形或いは逆扇形にした場合でも、上記径方向変位に関係なくほぼ一定である為、上記回転速度を正確に求められる。
【００２７】
次に、図１０〜１２は、先発明の実施の形態の第２例を示している。この第２例の場合には、ハブ４ａの軸方向中間部で複列に配置された転動体５、５同士の間部分に、エンコーダ１２ａを外嵌固定している。このエンコーダ１２ａは、図１１の（Ａ）に示す様な帯状の素材を丸める事により、図１１の（Ｂ）に示す様に構成したもので、円筒状の支持板１４ａの外周面に同じく円筒状のエンコーダ本体１５ａを、全周に亙って添着固定して成る。
【００２８】
上記エンコーダ本体１５ａは、ゴム磁石、プラスチック磁石等の永久磁石製で、径方向に着磁している。着磁方向は、円周方向に亙って交互に且つ等間隔で変化させている。従って、被検出面である上記エンコーダ本体１５ａの外周面には、Ｎ極とＳ極とが、交互に、且つ、等間隔で配置されている。このうち、第一被検出部であるＮ極に着磁された部分の円周方向に関する幅は、上記エンコーダ本体１５ａの軸方向一端部で広く、他端部で狭くしている。これに対して、第二被検出部であるＳ極に着磁された部分の円周方向に関する幅は、上記エンコーダ本体１５ａの軸方向一端部で狭く、他端部で広くしている。
【００２９】
この様なエンコーダ１２ａと組み合わされるセンサ１３ａは、外輪３の軸方向中間部で複列の外輪軌道６、６の間部分に形成された取付孔２０ａに、この外輪３の径方向外方から内方に向け挿通している。そして、上記センサ１３ａの先端面に設けた検出部を、上記エンコーダ本体１５ａの外周面に近接対向させている。
【００３０】
上述の様な構成を有する、先発明の実施の形態の第２例の場合、上記外輪３と上記ハブ４ａとの間に加わるアキシアル荷重の変動に伴ってこれら外輪３とハブ４ａとの相対位置が軸方向にずれると、上記エンコーダ本体１５ａの外周面のうちで上記センサ１３ａの検出部が対向する部分の軸方向位置が変化する。この結果、前述した第１例の場合と同様に、上記センサ１３ａの出力信号が変化するパターンは、図１２に示す様に変わる。この図１２に示す様なセンサ１３ａの出力信号が変化するパターンと、上記外輪３と上記ハブ４ａとの間に加わるアキシアル荷重の大きさとの関係も、前述した第１例でのラジアル荷重と出力信号の変化のパターンとの関係と同様に、計算或は実験により求められる。従って、この出力信号の変化のパターンを観察する事で、上記アキシアル荷重の大きさを求める事ができる。
【００３１】
図１３〜１５は、先発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、被検出面であるエンコーダ１２ｂの軸方向側面に複数の被検出用組み合わせ部２１、２１を、円周方向に亙り等間隔で配置している。これら各被検出用組み合わせ部２１、２１は、それぞれが他の部分とは特性が異なる１対の個性化部分２２、２２により構成している。図示の例では、これら各個性化部分２２、２２として、図１３に示す様なスリット状の長孔を採用している。上記各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する１対ずつの個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部２１、２１で、径方向に関して同じ方向に連続的に変化させる。図示の例では、各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する１対ずつの個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔が、上記エンコーダ１２ｂの径方向外側程大きくなり、円周方向に隣り合う各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔が、上記エンコーダ１２ｂの径方向外側程小さくなる方向に傾斜している。
【００３２】
上述の様なエンコーダ１２ｂの被検出面にその検出部を対向させたセンサの出力信号は、図１５に示す様に、上記各個性化部分２２、２２に対向する瞬間に変化する。そして、変化する間隔（周期）は、上記センサの検出部が対向する部分の径方向位置の変化に伴って変化する。
例えば、外輪等の静止側軌道輪とハブ等の回転側軌道輪との間に標準的なラジアル荷重（標準値）が加わっている場合、上記センサの検出部は、図１４、１５に鎖線αで示した、上記被検出面の中央部を走査する。この場合に上記センサの出力信号は、図１５の（Ｂ）に示す様に変化する。
これに対して、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わるラジアル荷重が標準値よりも大きくなると、上記センサの検出部は、例えば、図１４、１５に鎖線βで示した、上記被検出面の径方向内寄り部分を走査する。この場合に上記センサの出力信号は、図１５の（Ａ）に示す様に変化する。
更に、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わるラジアル荷重が標準値よりも小さくなると、上記センサの検出部は、例えば、図１４、１５に鎖線γで示した、上記被検出面の径方向外寄り部分を走査する。この場合に上記センサの出力信号は、図１５の（Ｃ）に示す様に変化する。
従って、本例の場合も、上記センサの出力信号のパターン（変化の間隔）を見れば、上記静止側軌道輪の中心軸と上記回転側軌道輪の中心軸とがずれている程度（径方向変位量）を求め、更にこのずれている程度から、これら両軌道輪同士の間に加わるラジアル荷重を求める事ができる。
【００３３】
次に、図１６は、先発明の実施の形態の第４例を示している。本例は、上述の第３例の構造を、アキシアル荷重の大きさを求める為に適用したものである。即ち、本例の場合には、被検出面である円筒状のエンコーダ１２ｃの外周面（又は内周面）に、上記第３例の場合と同様の複数の被検出用組み合わせ部２１、２１を、円周方向に亙り等間隔で配置している。これら各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する各個性化部分２２、２２を有する上記エンコーダ１２ｃは、図１６の（Ａ）に示す様な、予めこれら各個性化部分２２、２２である各長孔を打ち抜き形成した帯状の磁性金属板を丸め、円周方向両端縁同士を突き合わせ溶接する事により造る。本例の場合も、上記第３例の場合と同様に、上記各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する１対ずつの個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部２１、２１で軸方向に関して同じ方向に連続的に変化させる。即ち、各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する１対ずつの個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔が、上記エンコーダ１２ｃの軸方向一端（図１６の右下端）程小さくなり、円周方向に隣り合う各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔が、上記エンコーダ１２ｃの軸方向他端（図１６の左上端）程小さくなる方向に傾斜している。
【００３４】
上述の様なエンコーダ１２ｃの被検出面である外周面（又は内周面）にその検出部を対向させたセンサの出力信号は、前述の第３例の場合と同様に、前述の図１５に示す様に、上記各個性化部分２２、２２に対向する瞬間に変化する。そして、変化する間隔（周期）は、上記センサの検出部が対向する部分の軸方向位置の変化に伴って変化する。従って、本例の場合も、上記センサの出力信号のパターンを見れば、静止側軌道輪と回転側軌道輪とが軸方向にずれている程度（軸方向変位量）を求め、更にこのずれている程度から、これら両軌道輪同士の間に加わるアキシアル荷重を求める事ができる。上記センサの出力信号のパターンから荷重を求める手法に関しては、求めるべき荷重がラジアル荷重からアキシアル荷重に変わった以外、上記第３例の場合と同様である。
【００３５】
次に、図１７〜２０は、先発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、ハブ４ａの中間部に、磁性金属板製のエンコーダ１２ｄを外嵌固定している。被検出面である、このエンコーダ１２ｄの外周面には、スリット状の透孔２３ａ、２３ｂと柱部２４ａ、２４ｂとが、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置されている。尚、円周方向に隣り合う透孔２３ａ、２３ｂ同士、或は柱部２４ａ、２４ｂ同士のピッチは互いに等しいが、各透孔２３ａ、２３ｂの円周方向に関する幅と、各柱部２４ａ、２４ｂの円周方向に関する幅とが等しい必要はない。上記各透孔２３ａ、２３ｂと上記各柱部２４ａ、２４ｂとは、上記エンコーダ１２ｄの軸方向に対し同じ角度だけ傾斜させると共に、この軸方向に対する傾斜方向を、このエンコーダ１２ｄの軸方向中央部を境に互いに逆方向としている。即ち、本例のエンコーダ１２ｄは、軸方向片半部に、上記軸方向に対し所定方向に同じだけ傾斜した透孔２３ａ、２３ａを形成すると共に、軸方向他半部に、この所定方向と逆方向に同じ角度だけ傾斜した透孔２３ｂ、２３ｂを形成している。
【００３６】
一方、外輪３の軸方向中間部で複列に配置された転動体５、５同士の間部分に１対のセンサ１３ｂ、１３ｂを設置し、これら両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部を、上記エンコーダ１２ｄの外周面に、近接対向させている。これら両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部がこのエンコーダ１２ｄの外周面に対向する位置は、このエンコーダ１２ｄの円周方向に関して同じ位置としている。又、この外輪３とハブ４ａとの間にアキシアル荷重が作用しない状態で、上記各透孔２３ａ、２３ｂ同士の間に位置し、全周に連続するリム部２５が、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部同士の間の丁度中央位置に存在する様に、各部材１２ｄ、１３ｂ、１３ｂの設置位置を規制している。
【００３７】
上述の様に構成する本例の場合、上記外輪３とハブ４ａとの間にアキシアル荷重が作用すると、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号が変化する位相がずれる。即ち、上記外輪３とハブ４ａとの間にアキシアル荷重が作用していない状態では、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部は、図２０の（Ａ）の実線イ、イ上、即ち、上記リム部２５から軸方向に同じだけずれた部分に対向する。従って、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相は、同図の（Ｃ）に示す様に一致する。これに対して、上記エンコーダ１２ｄを固定したハブ４ａに、図２０の（Ａ）で下向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部は、図２０の（Ａ）の破線ロ、ロ上、即ち、上記リム部２５からの軸方向に関するずれが互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相は、同図の（Ｂ）に示す様にずれる。更に、上記エンコーダ１２ｄを固定したハブ４ａに、図２０の（Ａ）で上向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部は、図２０の（Ａ）の鎖線ハ、ハ上、即ち、上記リム部２５からの軸方向に関するずれが、逆方向に互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相は、同図の（Ｄ）に示す様にずれる。
【００３８】
上述の様に本例の場合には、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相が、上記外輪３とハブ４ａとの間に加わるアキシアル荷重の方向に応じた方向にずれる。又、このアキシアル荷重により上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相がずれる程度は、このアキシアル荷重が大きくなる程大きくなる。従って本例の場合も、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相ずれの有無、ずれが存在する場合にはその方向及び大きさに基づいて、上記外輪３とハブ４ａとの間に作用しているアキシアル荷重の方向及び大きさを求められる。
【００３９】
上述の様に構成し作用する、先発明に係る先発明の荷重測定装置付転がり軸受ユニットの場合には、小型且つ軽量に構成できて、転がり軸受ユニットに加わる荷重を求められる荷重測定装置付転がり軸受ユニットを実現できるが、測定精度向上の面からは改良の余地がある。この理由は、次の通りである。
先ず、図５〜９に示した第１例及び図１０〜１２に示した第２例の様に、エンコーダ１２、１２ａに永久磁石製のエンコーダ本体１５、１５ａを組み込んだ構造の場合には、これら各エンコーダ本体１５、１５ａの被検出面の着磁パターンを厳密に規制する事が難しい。即ち、これら各エンコーダ本体１５、１５ａの被検出面には、それぞれが扇形のＳ極及びＮ極を交互に配置する必要がある。そして、荷重測定の精度を向上させる為には、これらＳ極及びＮ極の範囲（Ｓ極とＮ極との境界位置）を厳密に規制する必要がある。この様な規制は、不可能ではないにしても難しく、上記各エンコーダ本体１５、１５ａのコスト上昇の原因となる。
【００４０】
又、図１３〜１５に示した第３例、図１６に示した第４例、図１７〜２０に示した第５例の様に、鋼板等の磁性金属板製のエンコーダ１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを使用する場合には、特性変化の境界位置を厳密に規制する事が容易である代わりに、センサ１３ｂの小型化が難しくなる。即ち、磁気特性の変化に基づいて回転速度を測定する磁気式の回転速度検出装置の場合、何れかの部分に永久磁石を設置する必要がある。エンコーダ自体が永久磁石製である場合にはセンサ側の永久磁石は不要であるが、エンコーダが磁性金属板製の場合には、センサ側に永久磁石を設置する必要がある。この場合には、センサの小型化が難しくなるだけでなく、このセンサの検出部であって上記エンコーダの被検出面と対向する部分の直径である、所謂スポット径を小さくする事も難しくなる。このスポット径が大きくなると、上記エンコーダの被検出面の特性が変化した事実を厳密に（円周方向位置を高分解能で）検知する事が難しくなって、上記荷重測定の精度を向上させる事が難しくなる。
【００４１】
【特許文献１】特開２００１−２１５７７号公報
【特許文献２】特開平３−２０９０１６号公報
【特許文献３】特開２００４−３９１８号公報
【特許文献４】特公昭６２−３３６５号公報
【特許文献５】特開２００４−７７１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４２】
本発明のエンコーダと、エンコーダ付転がり軸受ユニットと、荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、上述の様な事情に鑑みて発明したものである。即ち、このうちのエンコーダは、永久磁石を備え、しかも特性変化の境界位置を厳密に規制できる構造を低コストで実現するものである。又、エンコーダ付転がり軸受ユニットは、上記エンコーダを回転側軌道輪に支持固定したもの、更に荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、このエンコーダの回転に基づいて変化するセンサの信号を利用して、転がり軸受ユニットに加わる荷重を高精度で求めるものである。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
本発明のエンコーダと、エンコーダ付転がり軸受ユニットと、荷重測定装置付転がり軸受ユニットのうち、請求項１に記載したエンコーダの発明は、それぞれが円環状（円筒状及び円輪状を含む）である、永久磁石とマスキング板とを備える。
このうちの永久磁石は、被検出面に対し直角方向に、全周に亙り同方向に着磁されている。
又、上記マスキング板は、上記永久磁石のうちで上記被検出面となるべき部分を全周に亙り覆う状態で、この永久磁石に添設されている。
そして、上記マスキング板の円周方向複数個所に設けた、透孔或いは切り欠き等の除肉部により、上記永久磁石のうちで上記被検出面となるべき部分を露出させている。
【００４４】
又、請求項５に記載したエンコーダ付転がり軸受ユニットは、転がり軸受ユニットとエンコーダとを備える。
このうちの転がり軸受ユニットは、使用状態でも回転しない静止側軌道輪と、使用状態で回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する周面に存在する静止側軌道と回転側軌道との間に設けられた複数個の転動体とを備える。
又、上記エンコーダは、上記回転側軌道輪の一部にこの部材と同心に支持されたもので、上述の請求項１に記載した構成により、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させている。
【００４５】
更に、請求項６に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、転がり軸受ユニットと荷重測定装置とを備える。
このうちの転がり軸受ユニットは、上記請求項５に記載した発明の場合と同様の構成を有する。
又、上記荷重測定装置は、エンコーダと、センサと、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪の一部にこの部材と同心に支持されたもので、上述の請求項１に記載した構成により、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させている。
又、上記センサは、その検出部を上記被検出面に対向させた状態で回転しない部分に支持され、この被検出面の特性変化に対応してその出力信号を変化させる。
更に、上記演算器は、上記センサの出力信号に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に作用する荷重を算出する。
【発明の効果】
【００４６】
上述の様に構成する本発明のエンコーダと、エンコーダ付転がり軸受ユニットと、荷重測定装置付転がり軸受ユニットのうちのエンコーダは、永久磁石を備え、しかも特性変化の境界位置を厳密に規制できる構造を低コストで実現できる。
即ち、上記永久磁石は、被検出面に対し直角方向に、全周に亙り同方向に着磁している為、着磁範囲を厳密に規制する面倒がなく、容易に、低コストで造れる。この場合でも、上記永久磁石の被検出面が、複数の透孔或いは切り欠き等の除肉部を形成したマスキング板により覆われているので、上記被検出面の特性は、これら各除肉部を形成した部分と形成していない部分とで、円周方向に関して交互に変化する。そして、上記マスキング板に上記各除肉部を形成する事は、容易に、且つ高精度で行なえるので、上記被検出面の特性変化の精度（特性が変化する境界位置の精度）を高度に確保できる。
この結果、何れも上記エンコーダを組み込んだ、エンコーダ付転がり軸受ユニットでの回転速度検出の精度、更には荷重測定装置付転がり軸受ユニットでの荷重測定の精度を、何れも向上させられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
本発明のエンコーダを実施する場合に、永久磁石と組み合わせるマスキング板は、請求項２に示す様に、鋼板等の磁性金属板製であっても、或いは請求項３に記載した様に、合成樹脂板、アルミニウム若しくはアルミニウム系合金板、銅若しくは銅系合金板等の非磁性板製であっても良い。
上記マスキング板が磁性金属板製の場合には、永久磁石の着磁方向両端面で出入りする磁束の一部がこのマスキング板を通じて流れる。この場合でも、センサの検出部が除肉部に対向している状態と、円周方向に隣り合う除肉部同士の間に対向している状態とで、上記センサの検出部に達する磁束の強度が変化するので、上記エンコーダの回転に伴って変化する信号を得られる。
これに対して、上記マスキング板が非磁性板製の場合には、このマスキング板のうちで円周方向に隣り合う除肉部同士の間に存在する部分が、永久磁石の着磁方向両端面で出入りする磁束の流れに対する抵抗となる。この為、上記マスキング板を磁性金属板製とした場合と同様に、センサの検出部が除肉部に対向している状態と、円周方向に隣り合う除肉部同士の間に対向している状態とで、上記センサの検出部に達する磁束の強度が変化し、上記エンコーダの回転に伴って変化する信号を得られる。
【００４８】
又、本発明のエンコーダを実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、永久磁石として、ゴム磁石又はプラスチック磁石を使用する。そして、この永久磁石の一部を、上記マスキング板の除肉部内に入り込ませる状態でモールド成形する。更にこの永久磁石を、モールド成形後に着磁する。
この様に構成すれば、永久磁石とマスキング板とから成るエンコーダを、容易に造れる。又、上記エンコーダの被検出面を、単一円筒面（円筒状エンコーダの場合）或いは単一平面（円輪状エンコーダの場合）上に位置させて、被検出面に異物が溜ったりする事を防止できる。更に、上記エンコーダを構成する永久磁石の着磁方向に関する厚さを、上記各除肉部に整合する部分で大きく、円周方向に隣り合う除肉部の間部分で小さくできる。この結果、これら各除肉部部分と円周方向に隣り合う除肉部の間部分とで上記エンコーダの特性が変化する程度を、より大きくできる。
【実施例１】
【００４９】
図１は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施例１を示している。本実施例は、前述の図１０に示した先発明の実施の形態の第２例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットに組み込むエンコーダに、本発明を適用した場合に就いて示している。尚、本発明の特徴は、永久磁石を備え、しかも特性変化の境界位置を厳密に規制できるエンコーダを低コストで実現すべく、エンコーダ２６を永久磁石２７とマスキング板２８とを組み合わせる事により構成した点にある。このエンコーダ２６と組み合わせるセンサ１３ａや、このセンサ１３ａの出力信号を処理して外輪３とハブ４ａ（図１０参照）との間に加わるアキシアル荷重を算出する処理方法等に就いては、前述した先発明の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略し、以下、本発明の特徴部分に就いて説明する。
【００５０】
本実施例の場合には、上記永久磁石２７全体を、円筒状に形成し、径方向に着磁している。着磁方向は、全周に亙って同じとしている。本実施例の場合には、上記永久磁石２７の外周面にＳ極を、内周面にＮ極を、それぞれ配置している。着磁方向は逆でも良い。そして、上記永久磁石２７に、全体を円筒状に形成した、上記マスキング板２８を外嵌固定している。このマスキング板２８の円周方向複数個所には、それぞれが台形であって互いに同じ大きさの透孔２９、２９を、円周方向に関して等間隔に形成している。従って、上記永久磁石２７の外周面は、これら各透孔２９、２９部分で、被検出面である、上記エンコーダ２６の外周面に露出している。
【００５１】
この様なエンコーダ２６の外周面にセンサ１３ａの検出部を対向させた状態で、このエンコーダ２６が回転すると、このセンサ１３ａの検出部に達する磁束の密度が変化する。例えば、上記マスキング板２８が磁性金属板製である場合には、上記センサ１３ａの検出部が、このマスキング板２８のうちで円周方向に隣り合う透孔２９、２９同士の間に存在する柱部３０、３０に対向する瞬間に、上記検出部に達する磁束の密度が高くなる。これに対して、この検出部が上記各透孔２９、２９に対向する瞬間に、この検出部に達する磁束の密度が低くなる。
【００５２】
又、上記マスキング板２８が非磁性板製である場合には、上記センサ１３ａの検出部が、このマスキング板２８のうちで円周方向に隣り合う透孔２９、２９同士の間に存在する柱部３０、３０に対向する瞬間に、上記検出部に達する磁束の密度が低くなる。これに対して、この検出部が上記各透孔２９、２９に対向する瞬間に、この検出部に達する磁束の密度が高くなる。尚、この磁束の密度がこの様に変化するのは、非磁性板の磁気抵抗（磁束の流れを阻害する程度）が空気の磁気抵抗よりも高い事を条件とする。
上記マスキング板２８を何れの材料により造る場合でも、このマスキング板２８に上記各透孔２９、２９を形成する事は、容易に、且つ高精度で行なえる。従って、上記エンコーダ２６の被検出面の特性変化の精度（特性が変化する境界位置の精度）を高度に確保できる。
この結果、何れも上記エンコーダ２６を組み込んだ、エンコーダ付転がり軸受ユニットでの回転速度検出の精度、更には荷重測定装置付転がり軸受ユニットでの荷重測定の精度を、何れも向上させられる。
【実施例２】
【００５３】
図２は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合も、前述の図１０に示した先発明の実施の形態の第２例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットに組み込むエンコーダに、本発明を適用した場合に就いて示している。
本実施例の場合には、永久磁石２７ａとして、ゴム磁石又はプラスチック磁石を使用している。そして、この永久磁石２７ａの一部を、マスキング板２８の透孔２９、２９内に入り込ませる状態でモールド成形している。更に上記永久磁石２７ａを、モールド成形後に着磁している。
【００５４】
本実施例は、上述の様に構成しているので、上記永久磁石２７ａと上記マスキング板２８とを組み合わせて成るエンコーダ２６ａを、容易に（後から永久磁石とマスキング板とを組み合わせる手間を不要にして）造れる。又、上記エンコーダ２６ａの被検出面である外周面を、単一円筒面上に位置させて、この被検出面に異物が溜ったりする事を防止できる。更に、上記エンコーダ２６ａを構成する上記永久磁石２７ａの着磁方向（径方向）に関する厚さを、上記各透孔２９、２９に整合する部分で大きく、円周方向に隣り合う透孔２９、２９の間部分で小さくできる。この結果、これら各透孔２９、２９部分と円周方向に隣り合う透孔２９、２９の間に存在する各柱部３０、３０部分とで、上記エンコーダ２６ａの特性が変化する程度を、より大きくできる。
【００５５】
例えば、上記マスキング板２８を非磁性板製とした場合、上記各透孔２９、２９部分では、上記永久磁石２７ａの厚さが大きく（当該部分の着磁強度が高く）、しかもセンサ１３ａ（図１０参照）の検出部との間に磁束の流れに対し大きな抵抗となるマスキング板２８が存在しない状態となる。この状態では、上記センサ１３ａの検出部に達する磁束の密度が十分に高くなる。これに対して、上記マスキング板２８のうちで円周方向に隣り合う透孔２９、２９同士の間に存在する柱部３０、３０部分では、上記永久磁石２７ａの厚さが小さく（当該部分の着磁強度が低く）、しかもセンサ１３ａの検出部との間に磁束の流れに対し大きな抵抗となるマスキング板２８が存在する状態となる。この状態では、上記センサ１３ａの検出部に達する磁束の密度が十分に低くなる。この結果、このセンサ１３ａによる、上記エンコーダ２６ａの回転速度検出の信頼性をより向上させられる。
【００５６】
尚、上記マスキング板２８を磁性金属板製とした場合でも、上記永久磁石２７ａの厚さが、上記各透孔２９、２９部分で大きく、上記各柱部３０、３０部分で小さくなる事に伴って、被検出面の磁束密度の分布を、交互に且つ等間隔で変化させられる。そして、上記センサ１３ａによる、上記エンコーダ２６ａの回転検出を行なえる。即ち、本実施例の場合には、上記マスキング板２８が磁性金属板製であっても、或いは非磁性板製であっても、磁束密度の強弱に関する分布は同じとなる（強弱の程度は異なる）。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施例１の場合と同様である。
【実施例３】
【００５７】
図３は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例は、前述の図１６に示した、先発明の実施の形態の第４例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットに組み込むエンコーダに、本発明を適用した場合に就いて示している。この為に本実施例の場合には、外周面を被検出面とする、円筒状のエンコーダ２６ｂを構成するマスキング板２８ａに複数の被検出用組み合わせ部２１ａ、２１ａを、円周方向に亙り等間隔で配置している。そして、これら各被検出用組み合わせ部２１ａ、２１ａを構成する各個性化部分２２ａ、２２ａである透孔内に、永久磁石２７ｂの一部を入り込ませている。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施例２の場合と同様である。
【実施例４】
【００５８】
図４は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例４を示している。本実施例は、前述の図１７〜２０に示した、先発明の実施の形態の第５例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットに組み込むエンコーダに、本発明を適用した場合に就いて示している。この為に本実施例の場合には、外周面を被検出面とする、円筒状のエンコーダ２６ｃを構成するマスキング板２８ｂにスリット状の透孔２９ａ、２９ｂと柱部３０ａ、３０ｂとを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。これら各透孔２９ａ、２９ｂと各柱部３０ａ、３０ｂとは、上記マスキング板２８ｂの軸方向に対し同じ角度だけ傾斜させると共に、この軸方向に対する傾斜方向を、このマスキング板２８ｂの軸方向中間部を境に互いに逆方向としている。そして、上記各透孔２９ａ、２９ｂ内に、永久磁石２７ｃの一部を入り込ませている。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施例２の場合と同様である。
尚、図示は省略するが、本発明は、前述の図５〜７、或いは図１３〜１４に示した様な、軸方向片側面を被検出面とした、円輪状のエンコーダに就いて適用する事もできる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例１を示す、エンコーダの斜視図。
【図２】同実施例２を示す、エンコーダの斜視図。
【図３】同実施例３を示す、エンコーダの斜視図。
【図４】同実施例４を示す、エンコーダの斜視図。
【図５】先発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図６】エンコーダ本体を取り出して図５の右方から見た図。
【図７】センサの検出部によるエンコーダの被検出面の走査部分を示す、図６と同様の図。
【図８】ラジアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。
【図９】外輪とハブとの径方向変位とラジアル荷重との関係の１例を示す線図。
【図１０】先発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図１１】この第２例に組み込むエンコーダの素材と組立状態とを示す斜視図。
【図１２】アキシアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。
【図１３】先発明の実施の形態の第３例に組み込むエンコーダの斜視図。
【図１４】センサの検出部によるエンコーダの被検出面の走査部分を示す、図１３と同様の図。
【図１５】ラジアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。
【図１６】先発明の実施の形態の第４例に組み込むエンコーダの素材と組立状態とを示す斜視図。
【図１７】先発明の実施の形態の第５例を示す断面図。
【図１８】この第５例に組み込むエンコーダの斜視図。
【図１９】同じく展開図。
【図２０】アキシアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。
【符号の説明】
【００６０】
１、１ａ  車輪支持用転がり軸受ユニット
２    荷重測定装置
３    外輪
４、４ａ  ハブ
５    転動体
６    外輪軌道
７    取付部
８    ハブ本体
９    内輪
１０    フランジ
１１    内輪軌道
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  エンコーダ
１３、１３ａ、１３ｂ  センサ
１４、１４ａ  支持板
１５、１５ａ  エンコーダ本体
１６    円輪部
１７    円筒部
１８    カバー
１９    底板部
２０、２０ａ  取付孔
２１、２１ａ  被検出組み合わせ部
２２、２２ａ  個性化部分
２３ａ、２３ｂ  透孔
２４ａ、２４ｂ  柱部
２５    リム部
２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ  エンコーダ
２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ  永久磁石
２８、２８ａ、２８ｂ  マスキング板
２９、２９ａ、２９ｂ  透孔
３０、３０ａ、３０ｂ  柱部                                                                                
【図１】
2006113017.tif 000003
【図２】
2006113017.tif 000004
【図３】
2006113017.tif 000005
【図４】
2006113017.tif 000006
【図５】
2006113017.tif 000007
【図６】
2006113017.tif 000008
【図７】
2006113017.tif 000009
【図８】
2006113017.tif 000010
【図９】
2006113017.tif 000011
【図１０】
2006113017.tif 000012
【図１１】
2006113017.tif 000013
【図１２】
2006113017.tif 000014
【図１３】
2006113017.tif 000015
【図１４】
2006113017.tif 000016
【図１５】
2006113017.tif 000017
【図１６】
2006113017.tif 000018
【図１７】
2006113017.tif 000019
【図１８】
2006113017.tif 000020
【図１９】
2006113017.tif 000021
【図２０】
2006113017.tif 000022