(57)【要約】【課題】  等速ジョイント外輪のスプライン結合部の影響を受けることなく、車輪にかかる荷重を正確に検出でき、かつ車両にコンパクトに荷重センサを設置できる荷重センサ内蔵車輪用軸受を提供する。【解決手段】  外方部材１と内方部材２の対向する転走面４，５間に複列の転動体３を介在させ、車体に対して車輪を回転自在に支持する軸受である。内方部材２と、この内方部材２に結合された等速ジョイント１３の外輪１３ａとの両方に、それぞれの角度検出センサ１７，２２の被検出部１８，２３を設ける。各被検出部１８，２３に対向して、各角度検出センサ１７，２２の検出部１９，２４を外方部材１側に設ける。これら角度検出センサ１７，２２の検出部１９，２４の検出信号を比較することで、内方部材２と等速ジョイント１３との相対的な角度差を検出して車輪用軸受装置１０に作用する荷重を検出する荷重換算手段を設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複列の転走面が内周面に形成された外方部材と、この外方部材の転走面と対向する転走面を形成した内方部材と、両転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、前記内方部材とこの内方部材に結合される等速ジョイント外輪との両方に、それぞれの角度検出センサの被検出部を設け、各被検出部に対向して前記各角度検出センサの検出部を前記外方部材側に設け、これら角度検出センサの検出部の検出信号を比較することで、前記内方部材と等速ジョイントとの相対的な角度差を検出して車輪用軸受装置に作用する荷重を検出する荷重換算手段を設けたことを特徴とする荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、前記各角度検出センサが、前記外方部材に設けられたコイル巻線からなる検出部と、内方部材および等速ジョイント外輪にそれぞれ固着されて円周方向に並ぶ複数の凹凸形状を成した磁性材からなる被検出部とで構成される巻線型センサである荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項３】
請求項１において、前記各角度検出センサが、前記外方部材に設けたアナログ出力の磁気センサと、前記内方部材および等速ジョイント外輪にそれぞれ固着されＮ，Ｓ極を交互に着磁した磁気エンコーダからなる被検出部とで構成されたものである荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、２つある角度検出センサの内、１つをアンチロックブレーキシステムの制御用の信号として使用するものとした荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項５】
請求項１において、内方部材および等速ジョイント外輪のそれぞれに、窓が周期的に開いたリングを固着し、これらのリングは窓が互いに重ならないように一定の隙間を持って固着したものである被検出部と、これら各被検出部に対向してそれぞれ外方部材に設けられたコイル巻線からなる検出部とで、前記各角度検出センサが構成されたものである荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項６】
請求項５において、内方部材および等速ジョイント外輪のそれぞれに、２列の窓が開けられた前記リングが固着され、これらリングは、車輪用軸受装置にトルクが印加されることで、一方の列の窓開放面積が小さく、他方の列の窓開放面積は大きくなるように配置され、前記荷重換算手段は、両検出部で検出される磁気抵抗変化分の差動出力を取って荷重を検出するものとした荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、内方部材および等速ジョイント外輪のどちらか一方の表面に、前記被検出部として、前記リングの代わりに直接に凹凸部を形成し、他方に窓の開いたリングを固着した荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項８】
請求項１において、内方部材と等速ジョイント外輪との互いに接する各接触部分の外径を等しくし、それぞれの前記接触部分に前記被検出部となる凹凸部を設けて、その凹凸の位相が同相にならないように合わせて接触させ、これら凹凸に対向して外方部材に設けた各コイル巻線により前記検出部が構成され、前記角度検出センサは、車輪用軸受装置にトルクが印加されることで、前記凹凸の接触位相が変化することをコイル巻線の磁気抵抗変化として検出するものとした荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項９】
請求項８において、内方部材および等速ジョイント外輪における凹凸部の無い回転部に対向するように、コイル巻線を外方部材に追加配置し、各コイル巻線の磁気抵抗変化分の差動出力を取るものとした荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項において、等速ジョイント外輪のステム部を、内方部材の前記ステム部が嵌合する中央孔のアウトボード側端よりも短くし、前記ステム部の先端面にねじ孔を設け、内方部材における前記ねじ孔の周辺に接するワッシャを介して前記ねじ孔にボルトをねじ込むことで、等速ジョイント外輪のステム部と内方部材とを結合した荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項において、等速ジョイント外輪のステム部を、内方部材の前記ステム部が嵌合する中央孔のアウトボード側端よりも短くし、前記ステム部の先端面にねじ孔を設け、円筒状フランジ付きのワッシャの前記円筒状フランジを前記内方部材の内径孔に挿入してその先端を前記ステム部の先端に接触させ、前記ねじ孔にボルトをねじ込むことで、等速ジョイント外輪のステム部と内方部材とを結合した荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項１２】
請求項８において、前記内方部材が、車輪取付用のフランジを有するハブ輪と、このハブ輪の外周に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪のインボード側端に設けた加締部により前記内輪が前記ハブ輪に軸方向に締め付け固定されたものであって、一端面に円周方向に並ぶ凹凸部を形成したリング部材を、前記内輪と前記等速ジョイント外輪のそれぞれに、それらの凹凸部が対向配置されるように固着し、または円周方向に並ぶ凹凸部を前記内輪および等速ジョイント外輪のそれぞれに、それらの凹凸部が対向配置されるように直接成形し、前記等速ジョイント外輪の端面と前記ハブ輪の前記加締部とを、軽接触させるか、または互いの間に隙間を開けた荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【請求項１３】
請求請１２において、等速ジョイント外輪のステム部の先端とハブ輪に固定したアウトボード側のワッシャとの間にスペーサを配置し、ワッシャとスペーサを介在して、前記等速ジョイント外輪とハブ輪とを、前記ステム部の先端面に設けたねじ穴を用いてボルト締結し、加締部と等速ジョイント外輪の端面との間に隙間を開けた荷重センサ内蔵車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車輪の軸受部にかかる荷重を検出する荷重センサを内蔵した車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の安全走行のために、各車輪の回転速度を検出するセンサを車輪用軸受に設けたものがある。このような車輪用軸受において、温度センサ，振動センサ等のセンサを設置し、回転速度の他に、自動車の運行に役立つ他の状態を検出できるようにしたものも提案されている（例えば特許文献１，２）。特許文献１に開示された車輪用軸受では、回転側である内方部材の外周面の２列の転走面間に回転センサの被検出部が設けられると共に、この被検出部に対向してその回転を検出する回転センサの検出部が、固定側である外方部材に設けられている。特許文献２に開示された車輪用軸受では、回転側である内方部材の外周面の２列の転走面間にトルクセンサの被検出部を構成するコイルと圧電素子が設けられ、上記トルクセンサの検出部が固定側である外方部材に設けられている。この検出部は、内輪のねじりによる変位で圧電素子が電位差を発生したときに、その電位差に伴ってコイルに発生する磁界を検出するものである。
【特許文献１】特開２００２−３４０９２２号公報
【特許文献２】特開２００３−２０７４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の一般的な自動車の走行安全性確保対策は、各部の車輪の回転速度を検出することで行われているが、車輪の回転速度だけでは十分でなく、その他のセンサ信号を用いてさらに安全面での制御を可能とすることが求められている。そこで、車両走行時に各車輪に作用する荷重から姿勢制御を図ることも考えられる。例えばコーナリングにおいては外側車輪に大きな荷重がかかり、また左右傾斜面走行では片側車輪に、ブレーキングにおいては前輪にそれぞれ荷重が偏るなど、各車輪にかかる荷重は均等ではない。また、積載荷重不均等の場合にも、各車輪にかかる荷重は不均等になる。このため、車輪にかかる荷重を随時検出できれば、その検出結果に基づき、事前にサスペンション等を制御することで、車両走行時の姿勢制御（コーナリング時のローリング防止、ブレーキング時の前輪沈み込み防止、積載荷重不均等による沈み込み防止等）を行うことが可能となる。しかし、車輪に作用する荷重を検出するセンサの適切な設置場所がなく、荷重検出による姿勢制御の実現が難しい。
【０００４】
また、今後ステアバイワイヤが導入されて、車軸とステアリングが機械的に結合しないシステムになってくると、車軸方向荷重を検出して運転手が握るハンドルに路面情報を伝達することが求められる。
【０００５】
また、特許文献２に示したトルクセンサを内蔵した車輪用軸受では、等速ジョイントとの結合に用いられるスプライン結合の影響には触れられていない。特許文献２では、内方部材の外周面の２列の転走面の列間にトルクを検出するセンサが配置されており、そのセンサ位置に対応する内方部材内周面にスプラインを設けた構造になっている。エンジンからの駆動力は等速ジョイントによって車輪用軸受に伝達されるが、等速ジョイントと車輪用軸受との結合にはスプライン結合が一般的に用いられている。スプライン結合にガタがあるとトルク出力のヒステリシスが増加する。また、このガタを詰めるために等速ジョイント側のスプラインには数度の角度が付けれ、車輪用軸受に設けられたスプラインに嵌合する際にはこの捩れによりガタを減らすことが可能となる。しかし、スプラインの捩れる方向と一致したトルク伝達の場合にはセンサ部にトルクに比例した歪が生じるが、逆方向のトルク伝達の場合にはこの捩れが緩む方向に働き、センサ部にトルクが正確に伝わらず感度が低下したり直線性が崩れたりする。また、スプライン結合は接触部が不定であり、場合によってはトルクセンサを通り越してトルクが伝達される場合もありうる。
【０００６】
この発明の目的は、このような課題を解消し、等速ジョイント外輪のスプライン結合等による結合部の影響を受けることなく、車輪にかかる荷重を正確に検出でき、かつ車両にコンパクトに荷重センサを設置できる荷重センサ内蔵車輪用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の荷重センサ内蔵車輪用軸受装置は、複列の転走面が内周面に形成された外方部材と、この外方部材の転走面と対向する転走面を形成した内方部材と、両転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、前記内方部材とこの内方部材に結合される等速ジョイント外輪との両方に、それぞれの角度検出センサの被検出部を設け、各被検出部に対向して前記各角度検出センサの検出部を前記外方部材側に設け、これら角度検出センサの検出部の検出信号を比較することで、前記内方部材と等速ジョイントとの相対的な角度差を検出して車輪用軸受装置に作用する荷重を検出する荷重換算手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、内方部材と等速ジョイント外輪との各々に角度センサの被検出部を配置し、それらに対する検出部の検出信号差を比較することで、内方部材と等速ジョイント外輪との相対的な角度差を検出する。前記荷重換算手段は、この検出した角度差から、車輪用軸受装置に作用する荷重を検出する。このため、車輪用軸受にエンジンの駆動力を伝達する等速ジョイント外輪とのスプライン結合部等の影響を受けることなく、正確にトルク検出を行うことが可能になる。トルクを検出できれば、車軸に加わる進行方向荷重に換算も可能である。また、このような内方部材と等速ジョイント外輪との相対的な角度差から荷重を検出するものとしたため、車両にコンパクトに荷重センサを設置することができる。
【０００９】
この発明において、前記各角度検出センサが、前記外方部材に設けられたコイル巻線からなる検出部と、内方部材および等速ジョイント外輪にそれぞれ固着されて円周方向に並ぶ複数の凹凸形状を成した磁性材からなる被検出部とで構成される巻線型センサであっても良い。前記円周方向に並ぶ複数の凹凸形状として、例えば前記磁性材を多角形状としても良い。
被検出部が、円周方向に並ぶ複数の凹凸形状を成した磁性材であり、これと巻線型センサとを組み合わせると、角度分解能が向上して感度の良い検出が可能となる。
【００１０】
この発明において、前記各角度検出センサが、前記外方部材に設けたアナログ出力の磁気センサと、前記内方部材および等速ジョイント外輪のそれぞれ固着されＮ，Ｓ極を交互に着磁した磁気エンコーダからなる被検出部とで構成されたものであっても良い。
被検出部が磁気エンコーダであると、磁気センサとしてホール素子や磁気抵抗素子等の簡易な構成のものが使用できる。
【００１１】
この発明において、２つある角度検出センサの内、１つをアンチロックブレーキシステムの制御用の信号として使用するものとしても良い。
この構成の場合、アンチロックブレーキシステムの制御のため回転センサを、荷重検出に兼用でき、回転速度検出と荷重検出とに別々にセンサ類を設ける場合に比べて、部品点数，組立工数の削減、構成の簡易化によるコスト低下が図れる。
【００１２】
この発明において、内方部材および等速ジョイント外輪のそれぞれに、窓が周期的に開いたリングを固着し、これらのリング部は窓が互いに重ならないように一定の隙間を持って固着したものである被検出部と、これら各被検出部に対向してそれぞれ外方部材に設けられたコイル巻線からなる検出部とで、前記各角度検出センサが構成されたものとしても良い。
この構成の場合、窓を有するリングを被検出部として用いるため、構成が簡易で製造が容易なものとできる。
【００１３】
この発明において、内方部材および等速ジョイント外輪のそれぞれに、２列の窓が開けられた前記リングが固着され、これらリングは、車輪用軸受装置にトルクが印加されることで、一方の列の窓開放面積が小さく、他方の列の窓開放面積は大きくなるように配置され、前記荷重換算手段は、両検出部で検出される磁気抵抗変化分の差動出力を取って荷重を検出するものとしても良い。
この構成の場合も、窓を有するリングを被検出部として用いるため、構成が簡易で製造が容易なものとできる。また、トルクの作用による窓開放量で荷重を検出する方式は、等速ジョイント外輪と内方部材との間ではトルクが確実に伝達されるため感度の良い検出が行える。
【００１４】
この発明において、内方部材および等速ジョイント外輪のどちらか一方の表面に、前記被検出部として、前記リングの代わりに直接に凹凸部を形成し、他方に窓の開いたリングを固着しても良い。
直接に凹凸部を形成すると、部品点数，組立工数が削減される。
【００１５】
この発明において、内方部材と等速ジョイント外輪との互いに接する各接触部分の外径を等しくし、それぞれの前記接触部分に前記被検出部となる凹凸部を設けて、その凹凸の位相が同相にならないように合わせて接触させ、これら凹凸に対向して外方部材に設けた各コイル巻線により前記検出部が構成され、前記角度検出センサは、車輪用軸受装置にトルクが印加されることで、前記凹凸の接触位相が変化することをコイル巻線の磁気抵抗変化として検出するものとしても良い。
この構成の場合、トルクの作用により凹凸の接触位相が変化したことを、コイル巻線の磁気抵抗変化として検出するため、感度および精度の良い検出が可能になる。
【００１６】
この発明において、内方部材および等速ジョイント外輪における凹凸部の無い回転部に対向するように、コイル巻線を外方部材に追加配置し、各コイル巻線の磁気抵抗変化分の差動出力を取るものとしても良い。
この構成の場合、凹凸部の無い回転部を検出することで、温度補償が行える。
【００１７】
この発明において、等速ジョイント外輪のステム部を、内方部材の前記ステム部が嵌合する中央孔のアウトボード側端よりも短くし、前記ステム部の先端面にねじ孔を設け、内方部材における前記ねじ孔の周辺に接するワッシャを介して前記ねじ孔にボルトをねじ込むことで、等速ジョイント外輪のステム部と内方部材とを結合しても良い。
この構成の場合、荷重が作用したときに内方部材と等速ジョイント外輪との間の位相差が生じ易くなり、荷重検出感度を向上させることができる。
【００１８】
この発明において、等速ジョイント外輪のステム部を、内方部材の前記ステム部が嵌合する中央孔のアウトボード側端よりも短くし、前記ステム部の先端面にねじ孔を設け、円筒状フランジ付きのワッシャの前記円筒状フランジを前記内方部材の内径孔に挿入してその先端を前記ステム部の先端に接触させ、前記ねじ孔にボルトをねじ込むことで、等速ジョイント外輪のステム部と内方部材とを結合しても良い。
この構成の場合も、荷重が作用したときに内方部材と等速ジョイント外輪との間の位相差が生じ易くなり、荷重検出感度を向上させることができる。
【００１９】
この発明において、前記のように被検出部となる凹凸部を設ける場合に、前記内方部材が、車輪取付用のフランジを有するハブ輪と、このハブ輪の外周に嵌合した内輪とでなるものとしても良い。この場合に、前記ハブ輪のインボード側端に設けた加締部により前記内輪が前記ハブ輪に軸方向に締め付け固定されたものであって、一端面に円周方向に並ぶ凹凸部を形成したリング部材を、前記内輪と前記等速ジョイント外輪のそれぞれに、それらの凹凸部が対向配置されるように固着し、または円周方向に並ぶ凹凸部を前記内輪および等速ジョイント外輪のそれぞれに、それらの凹凸部が対向配置されるように直接成形し、前記等速ジョイント外輪の端面と前記ハブ輪の前記加締部とを、軽接触させるか、または互いの間に隙間を開けても良い。
この実施形態では、等速ジョイント外輪の端面とハブ輪の加締部とを接触させず、または軽接触とするため、トルクが作用したときの互いの位相差を生じ易く、感度の向上とヒステリシスの低減が期待できる。
【００２０】
この構成の場合に、等速ジョイント外輪のステム部の先端とハブ輪に固定したアウトボード側のワッシャとの間にスペーサを配置し、ワッシャとスペーサを介在して、前記等速ジョイント外輪とハブ輪とを、ステム部の先端面に設けたねじ穴を用いてボルト締結し、加締部と等速ジョイント外輪の端面との間に隙間を開けても良い。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の荷重センサ内蔵車輪用軸受装置は、複列の転走面が内周面に形成された外方部材と、この外方部材の転走面と対向する転走面を形成した内方部材と、両転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、前記内方部材とこの内方部材に結合される等速ジョイント外輪との両方に、それぞれの角度検出センサの被検出部を設け、各被検出部に対向して前記各角度検出センサの検出部を前記外方部材側に設け、これら角度検出センサの検出部の検出信号を比較することで、前記内方部材と等速ジョイントとの相対的な角度差を検出して車輪用軸受装置に作用する荷重を検出する荷重換算手段を設けたため、内方部材と等速ジョイント外輪とがスプライン結合等により結合される結合部の影響を抑えて、エンジンから車輪に伝達される荷重を安定して正確に検出でき、また車両にコンパクトに荷重センサを設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図４と共に説明する。この実施形態の荷重センサ内蔵車輪用軸受装置は、第３世代型の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受に適用した例である。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と言い、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。図１では、左側がアウトボード側、右側がインボード側となる。
図１において、この車輪用軸受装置１０は、内周に複列の転走面４を有する外方部材１と、これら転走面４にそれぞれ対向する転走面５を外周に有する内方部材２と、これら複列の転走面４，５間に介在させた複列の転動体３とを備える。この車輪用軸受装置１０は、複列のアンギュラ玉軸受とされていて、上記各転走面４，５は断面円弧状であり、各転走面４，５は接触角が背面合わせとなるように形成されている。転動体３はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。
【００２３】
外方部材１は固定側の部材となるものであって、図１のようにナックル（図示せず）に固定するための車体取付フランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部材とされている。前記車体取付フランジ１ａは、車体（図示せず）に設置されたナックルに周方向複数箇所のボルト（図示せず）で締結される。車体取付フランジ１ａの取付孔１２はねじ加工されており、上記ボルトはナックルに設けられた貫通孔を貫通して、取付孔１２に先端の雄ねじ部分が螺合する。なお、取付孔１２をねじ孔とする代わりに、単にボルトが挿通される孔として、ナット（図示せず）でボルトを締め付けるようにしても良い。
【００２４】
内方部材２は回転側の部材となるものであって、車輪取付フランジ２ａを外周に有するハブ輪２Ａと、このハブ輪２Ａのインボード側の端部外径面に嵌合した別体の内輪２Ｂとからなる。ハブ輪２Ａおよび内輪２Ｂに、各列の転走面５が形成される。ハブ輪２Ａ内には、等速ジョイント１３の外輪１３ａに一体に形成されたステム部１４が挿通され、ステム部１４の先端に設けた雄ねじ部１５にナット１６をねじ込むことで、等速ジョイント外輪１３ａがハブ輪２Ａに連結される。ハブ輪２Ａの内径面にはスプライン溝２ｂが形成されており、このスプライン溝２ｂにステム部１４のスプライン溝１４ａが噛み合ってスプライン結合される。内輪２Ｂは、ハブ輪２Ａのインボード側端部に設けられた加締部２Ａａにより、ハブ輪２Ａに対して軸方向に締め付け固定される。内外の部材２，１間に形成される環状空間のアウトボード側およびインボード側の各開口端部は、それぞれ密封装置である接触式のシール７，８で密封されている。インボード側のシール８は、そのリップ部８ａを、等速ジョイント外輪１３ａの外周に設けた段差面１３ｂに摺接させることにより、インボード側のシール性を確保する。
【００２５】
内方部材内輪２Ｂの外周における転走面５よりもインボード側の端部には段差面２Ｂａが設けられ、この段差面２Ｂａに第１の回転角度検出センサ１７の被検出部１８が設けられる。外方部材１の内周の前記被検出部１８に対して径方向に対向する位置に、第１の回転角度検出センサ１７の検出部１９が設けられる。前記被検出部１８と検出部１９とで第１の回転角度検出センサ１７が構成される。この第１の回転角度検出センサ１７の図１におけるＡ−Ａ矢視断面図を図２に示す。
【００２６】
図２において、被検出部１８は、周方向に所定のピッチで複数の山部１８ａが並ぶ凹凸形状の外周形状としたリング状の磁性材からなるロータである。各山部１８ａは、軸方向に垂直な断面が円弧状となる形状とされている。各山部１８ａは角形であっても良い。例えば被検出部１８の外周形状が多角形状であって、その各角部が上記山部１８ａとなるものであっても良い。
検出部１９は、周方向に所定のピッチで内向きのヨーク２０ａが並ぶリング状の磁性材２０と、前記各ヨーク２０ａに施されたコイル巻線２１とからなるステータである。前記ロータからなる被検出部１８とステータからなる検出部１９とで第１の回転角度検出センサ１７となるレゾルバが構成される。
【００２７】
等速ジョイント外輪１３ａの外周において、ハブ輪２Ａのインボード側端面（この例では加締部２Ａａ）との接触部からインボード側に隣接する部分には、第２の回転角度検出センサ２２の被検出部２３が設けられると共に、外方部材１の内周の前記被検出部２３に対して径方向に対向する位置には、第２の回転角度検出センサ２２の検出部２４が設けられ、前記被検出部２３と検出部２４とで第２の回転角度検出センサ２２が構成される。この回転角度検出センサ２２も第１の角度検出センサ１７と同じ構成である。すなわち、図２において、第１の角度検出センサ１７と符合を重ねて示すように、被検出部２３は、周方向に所定のピッチで山部２３ａが並ぶ多角形状等の外周形状としたリング状の磁性材からなるロータである。検出部２４は、周方向に所定のピッチで内向きのヨーク２５ａが並ぶリング状の磁性材２５と、前記各ヨーク２５ａに施されたコイル巻線２６とからなるステータである。前記ロータからなる被検出部２３とステータからなる検出部２４とで第２の回転角度検出センサ２２となるレゾルバが構成される。
【００２８】
図１の外方部材１が取付けられる車体側には、図４にブロック図で示すように、上記した両回転角度検出センサ１７，２２の検出信号を用いて車輪用軸受装置１０に作用する荷重を検出する荷重換算手段２７が設けられている。この荷重換算手段２７は、前記各回転角度検出センサ１７，２２であるレゾルバの検出信号（検出部１９，２４の出力）をデジタル信号に変換する一対のＲ／Ｄ変換器（レゾルバ−デジタル変換器）２８Ａ，２８Ｂと、デジタル変換された２つの角度信号の相対的な角度差を演算する減算器２９と、演算された角度差と所定の基準値である初期値３１とを比較する比較器３０と、その比較結果と補正テーブル３３のデータとから荷重を算出するトルク算出部３２とで構成される。算出された荷重値は車両に搭載されたＡＢＳ制御装置３４に送られ、ＡＢＳ制御のためのデータとして利用される。ＡＢＳは、アンチロックブレーキシテスムの略称である。なお、第１および第２の回転角度検出センサ１７，２２が検出する角度信号のうち、一方の角度信号もＡＢＳ制御のためのデータとしてＡＢＳ制御装置３４に入力される。
【００２９】
上記荷重換算手段２７の動作は以下のように行われる。第１および第２の回転角度検出センサ１７，２２の検出部１９，２４で検出された角度信号は、それぞれＲ／Ｄ変換器２８Ａ，２８Ｂでデジタル信号に変換処理され、その処理された２つの角度信号が減算器２９で減算される。これにより、内方部材２と等速ジョイント外輪１３ａとの相対的な角度差が算出される。算出された角度差は、比較器３０で初期値３１と比較される。この場合の初期値３１は、この車輪用軸受装置１０に荷重が作用しない状態（例えば停車中、あるいは低速での直線走行中）での前記減算器２９の減算結果であり、前記比較器３０の比較結果として、等速ジョイント外輪１３ａと内方部材内輪２Ｂとの捩じれによる位相差（角度差）が得られる。トルク算出部３２では、補正テーブル３３のデータを元にして、前記位相差から車輪用軸受装置１０に作用する荷重が算出される。
【００３０】
なお、等速ジョイント外輪１３ａと内方部材内輪２Ｂとの捩じれによる前記位相差は、剛性にもよるが最大でも１度程度と小さいので、第１および第２の回転角度検出センサ１７，２２における極数、つまり被検出部１８，２３の山部１８ａ，２３ａや検出部１９，２４のヨーク１９ａ，２４ａの数は多いほど前記位相差を精度良く検出することができる。そこで、第１および第２の回転角度検出センサ１７，２２は、図３に他の構成例を示すように、極数を多くして分解能を増した方が好ましい。なお、後述の図１８のように等速ジョイントの外輪１３ａと加締部２Ａａとの間に隙間を設ければ、位相差を得やすく、ヒステリシスの低減を図ることもできる。
【００３１】
このように、この荷重センサ内蔵車輪用軸受装置１０では、被検出部１８を内方部材内輪２Ｂに設けた第１の回転角度検出センサ１７と、被検出部２３を等速ジョイント外輪１３ａに設けた第２の回転角度検出センサ２２と、これら両回転角度検出センサ１７，２２の検出信号を比較することで、内方部材内輪２Ｂと等速ジョイント外輪１３ａとの相対的な角度差を検出して車輪用軸受装置１０に作用する荷重を検出する荷重換算手段２７を設けているので、車両にコンパクトに荷重センサを設置でき、また等速ジョイント外輪１３ａと車輪用軸受装置１０とのスプライン結合部がセンサ出力に影響することなく、車輪にかかる荷重を安定して正確に検出できる。また、このように検出された荷重は、車軸に作用する進行方向荷重に換算することもできる。また、回転角度検出センサ１７，２２を荷重センサとして利用しているので、車輪の回転速度も検出できる。
【００３２】
図５ないし図８は、この発明の他の実施形態を示す。この荷重センサ内蔵車輪用軸受装置１０は、図１に示した第１の実施形態において、レゾルバとした２つの回転角度検出センサ１７，２２に代えて、磁気エンコーダと磁気センサの組み合わせからなる２つの回転角度検出センサ３５，３９を用いたものである。すなわち、第１の回転角度検出センサ３５の被検出部３６は、図６に模式的に示すように周方向に並べて磁極Ｎ，Ｓが交互に着磁されたリング状の磁気エンコーダであり、その磁気特性は内方部材１の１回転で複数周期変化する。この被検出部３６はラジアル型のものであって、検出部３７に対する磁気特性が円周方向に連続的に変化する環状の部品とされている。具体的には環状のバックメタル３６ｂと、その外周側に設けられ周方向に向けて磁極Ｎ，Ｓが交互に着磁された磁性材３６ａとを有する。この被検出部３６は、バックメタル３６ｂを介して内方部材内輪２Ｂの外周の段差面２Ｂａに圧入固着されている。
【００３３】
この被検出部３６に対して径方向に対向する外方部材１の内周位置に設けられる第１の回転角度検出センサ３５の検出部３７は、ホール素子，ホールＩＣ，ＭＲ素子などからなるアナログ出力の磁気センサである。検出部３７は、外周が芯金で内側が樹脂からなるリング状のハウジング３８内に設けられる。図６に示すように、前記検出部３７は２つ（３７Ａ，３７Ｂ）で構成され、それらの出力位相が９０度異なるように、被検出部３６に対して周方向に分けて配置される。図７は、前記２つの検出部３７Ａ，３７Ｂの出力波形を示しており、一方がｓｉｎ波、他方がｃｏｓ波として出力される。
【００３４】
等速ジョイント外輪１３ａの外周において、ハブ輪２Ａのインボード側端面（この例では加締部２Ａａ）との接触部からインボード側に隣接する部分には、第２の回転角度検出センサ３９の被検出部４０が設けられると共に、外方部材１の内周の前記被検出部４０に対して径方向に対向する位置には、第２の回転角度検出センサ３９の検出部４１が設けられ、前記被検出部４０と検出部４１とで第２の回転角度検出センサ３９が構成される。この回転角度検出センサ３９も第１の角度検出センサ３５と同じ構成である。すなわち、図６において、第１の角度検出センサ３５と符合を重ねて示すように、被検出部４０は、環状のバックメタル４０ｂと、その外周側に設けられ周方向に向けて磁極Ｎ，Ｓが交互に着磁された磁性材４０ａとを有する磁気エンコーダである。この被検出部４０は、図５のように等速ジョイント外輪１３ａに圧入されたスペーサ４２にバックメタル４０ｂを介して圧入固定されている。検出部４１は、前記被検出部４０に対して径方向に対向して外方部材１に設けられる。この検出部４１はホール素子，ホールＩＣ，ＭＲ素子などからなるアナログ出力の磁気センサであり、図６に示すように２つ（４１Ａ，４１Ｂ）で構成され、それらの出力位相が９０度異なるように、被検出部４０に対して周方向に分けて配置される。この検出部４１も前記ハウジング３８内に設けられる。
【００３５】
前記両回転角度検出センサ３５，３９における被検出部３６，４０の磁性材３６ａ，４０ａとして、例えばゴム磁石が用いられ、バックメタル３６ｂ，４０ｂに加硫接着等で固着される。磁性材３６ａ，４０ａはプラスチック磁石や焼結磁石で形成されたものであっても良く、この場合はバックメタルは必ずしも設けなくても良い。ゴムに混連される磁性粉末としては、フェライトや希土類が一般的に使われる。
【００３６】
前記両回転角度検出センサ３５，３９の検出部３７，４１が設けられるハウジング３８からは、図５（Ａ）のように検出部３７，４１からのケーブル４３が引き出される。この場合、検出部３７，４１である磁気センサの端子にケーブル４３を直接接続しても良いし、図５（Ａ）のように基板４４を経由しても良い。図５（Ｂ）に平面図で示すように、外方部材１のインボード側端に設けたＵ字状切り欠き４５の位置にケーブル４３を合わせてからハウジング３８を外方部材１の内周に圧入することで、ケーブル４３に邪魔されることなく検出部３７，４１を外方部材１に容易に取付けることができる。なお、Ｕ字状切り欠き４５を封止するために、Ｕ字状切り欠き４５の形状に合わせた弾性部材４６（たとえばゴム材）にケーブル４３を挿貫させた後、この弾性部材４６がＵ字状切り欠き４５に差し込まれる。Ｕ字状切り欠き４５の部分の密封性をより高めるために、さらに接着剤や熱融着等の熱固着によっても良い。この処理の後で、シール８の金属環８ｂ（図５（Ｂ））が外方部材１の外周に圧入固着される。これにより、Ｕ字状切り欠き４５の上にシール金属環８ｂの一部が重なることになり、Ｕ字状切り欠き４５の防水性を高めることができる。また弾性部材４６を、その表面が外方部材１の外径面からはみ出す厚みとすることにより、防水効果をより一層高めることができる。さらに他の防水対策として、シール８の金属環８ｂと外方部材１との接触部にゴム等の弾性部材を全周に渡って介在させても良い。なお、ケーブル４３の引き出し方法やシール性は、これに限定されるものではない。
【００３７】
前記外方部材１が取付けられる車体側には、図８にブロック図で示すように、上記した両回転角度検出センサ３５，３９の検出信号を用いて車輪用軸受装置１０に作用する荷重を検出する荷重換算手段４７が設けられている。この荷重換算手段４７は、第１の実施形態における荷重換算手段２７（図４）と略同じ構成のものであり、異なるのはＲ／Ｄ変換器２８Ａ，２８Ｂに代えて、角度算出部４８Ａ，４８Ｂを用いた点である。角度算出部４８Ａ，４８Ｂには、検出部３７Ａ，３７Ｂ（４１Ａ，４１Ｂ）から出力される９０度位相差の角度信号が入力され、この信号により電気角３６０度の絶対位置が検出される。その後の処理は第１の実施形態の場合と同じである。すなわち、角度算出部４８Ａ，４８Ｂで処理された２つの角度信号は、減算器２９で減算される。車輪用軸受装置１０にトルクが印加されない状態の時、例えば停車中、あるいは低速での直線走行中の減算結果を初期値３１とし、その後の運転状況により得られる減算結果と初期値３１とを比較器３０で差を取れば、外方部材１とハブ輪２Ａとの捩れによる位相差を検出することができる。この位相差からトルク算出部３２がは補正テーブル３３の補正値を元にしてトルクを算出する。ここで検出部３７はアナログ出力の磁気センサとしたが、分解能が十分であれば矩形出力の磁気センサを用いて相対角を求めても良い。また、後述の図１８のように等速ジョイントの外輪１３ａと加締部２Ａａとの間にすき間を設ければ、位相差を得やすくなる。
【００３８】
図９ないし図１１は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この荷重センサ内蔵車輪用軸受装置１０は、図５に示した実施形態において、磁気エンコーダと磁気センサの組み合わせからなる２つの回転角度検出センサ３５，３９に代えて、パルサリングとコイル巻線の組み合わせからなる２つの回転角度検出センサ４９，５５を用いたものである。
この例では、第１の回転角度検出センサ４９の被検出部５０は、次の第１のリング５２と第２のリング５３とで構成されるパルサリングからなる。第１のリング５２は、等速ジョイント外輪１３ａの外径面の内方部材内輪２Ｂとの接触部からインボード側に隣接する部分に圧入固着される。第２のリング５３は、内方部材内輪２Ｂのインボード側端部の外径面に圧入固着され第１のリング５２に外径側から重なる。両リング５２，５３の間には、径方向に微小な隙間が保たれている。
【００３９】
このパルサリングの一部拡大平面図を図１０に示す。同図のように、第１のリング５２には周方向に一定間隔で並ぶ２列の窓５２ａ，５２ｂが開けられ、これら両列の窓５２ａ，５２ｂは互いに１８０度の位相差を持つように、つまり各列の窓５２ａ，５２ｂが窓１個分だけ周方向にずらして配置されている。第２のリング５３には周方向に第１のリング５２の窓５２ａ，５２ｂと同じ間隔で並ぶ２列の窓５３ａ，５３ｂが開けられ、これら両列の窓５３ａ，５３ｂは互いに同位相となるように、つまり両列の各窓５３ａ，５３ｂが横並びとなるように配置されている。また、両リング５２，５３は、１列の窓５２ａ，５３ａが一部重なって窓５３ａにおける周方向の半部だけが開くと共に、他の１列の窓５２ｂ，５３ｂが一部重なって窓５３ｂにおける周方向の略半分（窓５３ａの開放半部とは逆方向）だけが開くように、周方向位置が互いに設定されている。
これら両リング５２，５３からなるパルサリングの一方の窓５２ａ，５３ａの列部分が、前記第１の回転角度検出センサ４９の被検出部５０とされる。第１の回転角度検出センサ４９の検出部５１は、外方部材１の内周の前記被検出部５０と径方向に対向する位置に配置されており、この検出部５１はコイル巻線５４ａを有するリング状のヨーク５４からなる。この検出部５１と前記被検出部５０とで第１の回転角度検出センサ４９が構成される。
【００４０】
第２の回転角度検出センサ５５の被検出部５６は、前記両リング５２，５３からなるパルサリングの他方の窓５２ｂ，５３ｂの列部分によって構成される。第２の回転角度検出センサ５５の検出部５７は、外方部材１の内周の前記被検出部５６と径方向に対向する位置に配置されており、この検出部５７はコイル巻線５８ａを有するリング状のヨーク５８からなる。この検出部５７と前記被検出部５６とで第２の回転角度検出センサ５５が構成される。上記検出部５１，５７のコイル巻線５４ａ，５８ａは、樹脂等からなるボビンに巻かれた状態で検出部５１，５７内に収納しても良い。両検出部５１，５７からのケーブル４３の引出構造や、外方部材１におけるケーブル４３の引出し部の密封構造は図５の実施形態の場合と同じである。なお、この実施形態では、ハブ輪２Ａのインボード側端部の加締部２Ａａが省略され、内方部材内輪２Ｂは、等速ジョイント外輪１３ａのステム部１４との境界の端面１３ｃでハブ輪２Ａに対して軸方向に締め付け固定される。
【００４１】
図１１は、上記した両回転角度検出センサ４９，５５の検出信号を用いて車輪用軸受装置１０に作用する荷重を検出する荷重換算手段５９のブロック図を示す。この荷重換算手段５９は、前記第１の回転角度検出センサ４９における検出部５１のコイル巻線５４ａと抵抗とからなる第１の直列回路部６０と、前記第２の回転角度検出センサ５５における検出部５５のコイル巻線５８ａと抵抗とからなる第２の直列回路部６１とを有し、これら両直列回路部６０，６１が並列に接続されている。これら両直列回路部６０，６１には、発信器６３から数十ｋＨｚの交流電圧が印加される。第１のコイル巻線５４ａにかかる分割電圧は、整流器６４およびローパスフィルタ６５で直流電圧に変換されて差動増幅器６６の第１入力端子に入力される。また、第２のコイル巻線５８ａにかかる分割電圧も、別の整流器６４およびローパスフィルタ６５で直流電圧に変換されて差動増幅器６６の第２入力端子に入力される。差動増幅器６６はこれら２入力の差分を増幅して出力する。なお、前記直列回路部６０，６１の代わりに、コンデンサとコイル巻線５４ａ，５８ａとの共振回路を用いても良い。
【００４２】
２つのリング５２，５３からなるパルサリングが内方部材２と等速ジョイントの外輪１３ａとの間にトルクが印加されると、被検出部５０，５６での磁気抵抗が窓の開閉量に対応して変化するので、上記荷重換算手段５９において、コイル巻線５４ａ，５８ａにかかる分割電圧が変化する。これら分割電圧を整流器６４およびローパスフィルタ６５で処理した信号は各回転角度検出センサ４９，５５の位相差信号となる。
【００４３】
車輪用軸受装置１０にトルクが作用しない状態では、パルサリングを構成する２つのリング５２，５３は初期と比べて位相変化無く回転しているが、車輪用軸受装置１０に作用するトルクが大きくなるにつれて、リング５２，５３間に位相差が発生する。すると、パルサリングにおける各窓列からなる被検出部５０，５６の重なり合った窓開放面積が変化し、一方の列の窓開放量が大きくなれば他方の窓開放量は小さくなる。そこで、各列の磁気抵抗を検出する検出部５１，５７のコイル巻線５４ａ，５８ａの上記分割電圧も同様に変化し、その差分が前記差動増幅器６６で演算出力される。
この出力はハブ輪２Ａにかかるトルクを検出したものとなり、先述した各実施形態と同様に、トルクの値とタイヤ半径が分かれば、タイヤにかかる進行方向荷重を容易に算出できる。
【００４４】
上記荷重換算手段５９は、外方部材１に設けた回路基板（図示せず）上に搭載しても、車体側のナックルに設けた回路基板（図示せず）上に搭載しても良く、さらには自動車のＥＣＵ側に内蔵した回路基板に搭載しても良い。また、荷重換算手段５９で処理された荷重情報は、図示しない送信手段によって車体側の受信手段にワイヤレスで送信しても良く、この場合には荷重換算手段５９の搭載された回路基板への電力供給もワイヤレスで行っても良い。
【００４５】
図１２および図１３は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この荷重センサ内蔵車輪用軸受装置１０は、図９〜図１１に示した実施形態において、パルサリングを構成する２つのリング５２，５３のうち、等速ジョイント外輪１３ａ側のリング５２に代えて、等速ジョイント外輪１３ａの外周における前記リング５３に対向する部分に、リング５２の場合の窓５２ａ，５２ｂに相当する複数の凹凸部６７を設けたものである。すなわち、そのパルサリングの一部拡大平面図を示す図１３のように、等速ジョイント外輪１３ａの外周には、周方向に一定間隔で並び軸方向に延びる複数の凹部６７が設けられている。リング５３には前記凹部６７と同じ間隔で並ぶ２列の窓５３ａ，５３ｂが開けられ、これら両列の窓５３ａ，５３ｂは互いに逆位相となるように、窓１つ分周方向にずれて配置されている。また、リング５３は、１列の窓５３ａと凹凸部６７の凹部が一部重なって窓５３ａにおける周方向の半部だけが開くと共に、他の１列の窓５３ｂと凹凸部６７の凹部が一部重なって窓５３ｂにおける周方向の半部（窓５３ａの開放半部とは逆方向）だけが開くように、周方向位置が設定されており、各窓列において窓開放部の磁気抵抗が小さくなるようにされている。荷重換算手段５９のその他の構成および作用は、図９〜図１１の実施形態と同じであり、ここでは説明を省略する。
【００４６】
図１４および図１５は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この荷重センサ内蔵車輪用軸受装置１０は、図９〜図１１に示した実施形態において、パルサリングを構成する２つのリング５２，５３に代えて、内方部材内輪２Ｂと等速ジョイント外輪１３ａとの互いに接する各接触部分の外周に、図１５に一部拡大径面図で示すように、周方向に一定間隔で並ぶ複数の凹凸部６８，６９をそれぞれ設けたものである。内方部材内輪２Ｂと等速ジョイント外輪１３ａの各接触部分は同じ外径とされている。
前記両凹凸部６８，６９は位相が同相にならないように設定されているが、この状態でトルクが加わると、その大きさに従って、内輪２Ｂと等速ジョイント外輪１３ａとの端面は相対滑りを生じ、凹凸部６８，６９の位相が変化するため、お互い凸部の噛み合い範囲が変化する。
【００４７】
この実施形態における回転角度検出センサ７０は、前記両凹凸部６８，６９からなる被検出部７１と、この被検出部７１に対向する外方部材１の内周位置に設けられた第１の検出部７２とでなる。検出部７２は、コイル巻線７４ａを有するヨーク７４からなり、被検出部７１の磁気抵抗の変化を検出する。この検出部７２と軸方向に隣接して外方部材１の内周に第２の検出部７３が設けられ、この検出部７３は等速ジョイント外輪１３ａの外周の前記凹凸部６８の無い部分に対向配置される。この第２の検出部７３もコイル巻線７５ａを有するヨーク７５からなる。
【００４８】
荷重換算手段は図１１に示す構成のものと同じであり、図１１におけるコイル巻線５４ａ，５８ａがコイル巻線７４ａ，７５ａに代わるだけである。車輪用軸受装置１０に荷重が作用すると、被検出部７１である前記両凹凸部６８，６９の位相が変化することで磁気抵抗が変化するので、荷重の変化に応じた電圧が検出部７２のコイル巻線７４ａから得られる。これに対して、等速ジョイント外輪１３ａの外周の凹凸部６８が無い部分は、荷重が作用しても磁気抵抗が変化しないので、これに対向する検出部７３のコイル巻線７５ａからは、荷重の変化に応じた電圧の変化は得られず、その出力は温度補償用として機能する。コイル巻線７５ａに対向する等速ジョイント外輪１３ａの外周には凹凸部がないため、コイル巻線７４ａとは初期の時点で磁気抵抗が異なるが、コイル巻線７５ａの巻数やヨーク幅、あるいはエアギャップ等の調整で磁気抵抗を合わせることが可能である。なお、補償用のコイル巻線７５ａは省略することも可能である。これら両コイル巻線７４ａ，７５ａの電圧差から車輪用軸受装置１０に作用する荷重が得られる。
【００４９】
図１６はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この荷重センサ内蔵車輪用軸受装置１０は、図１４および図１５に示した実施形態において、ハブ輪２Ａと等速ジョイント外輪１３ａとの結合形式を異ならせたものである。この車輪用軸受装置１０では、等速ジョント外輪１３ａに一体形成されたステム部１４をハブ輪２Ａの中央孔より短くし、ステム部１４の先端部中央に設けたねじ孔１４ｂにワッシャ７６を介してボルト７７をねじ込むことで、等速ジョイント外輪１３ａがハブ輪２Ａに連結される。ワッシャ７６はボルト８０でハブ輪２Ａに固定される。
このように連結することで、図１４の実施形態で示したナットで締め上げる連結形式に比べて、荷重が作用したときに内方部材内輪２Ｂと等速ジョイント外輪１３ａとの間の位相差が生じ易くなり、荷重検出感度を向上させることができる。
【００５０】
図１７はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、図１６に示す実施形態において、車輪用軸受装置１０の内輪２Ｂを加締部２Ａａによりハブ輪２Ａに軸方向に締め付け固定したものである。この実施形態では、加締部２Ａａにより内輪２Ｂが軸方向に締め付け固定されているため、等速ジョイント１３の外輪端面１３ｄと加締部２Ａａとを接触させたりナットで締め上げなくても、車輪用軸受装置１０の予圧が抜けることはない。このため、等速ジョイント外輪１３の端面１３ｄと加締部２Ａａとを接触させずに配置し、あるいは軽い接触程度にとどめてある。
【００５１】
ワッシャ７６は複数のボルト８０によりハブ輪２Ａに固定され、ステム部１４とワッシャ７６との間にスペーサ８１を配置して、ボルト７７を締めることで等速ジョイント外輪１３を軸方向移動しないように固定する。ここで、外輪端面１３ｄと加締部２Ａａとの間に隙間ができるようにスペーサ８１の厚さは設計される。
内輪２Ｂと等速ジョイント外輪１３ａにはそれぞれ凹凸部を持ったリング部材７１，８２が圧入固着され、それぞれの凹凸部は、ほぼ９０°位相差で配置される。これらの凹凸部は、図１５に示した凹凸部６８，６９と同様に設けられ、両凹凸部６８，６９は図１５の例と同じ関係に設けられる。９０°位相差で配置することで、正逆の回転トルクを検出できる。前記リング８２の凹凸がない部分と検出部７３とで湿度補償部８３が構成される。
この実施形態では、ボルト７７で内輪２Ｂとの対向面とが接触しないため、図１４の実施例に比べて位相差を生じ易く、感度の向上とヒステリシスの低減が期待できる。
【００５２】
図１８の実施形態は、図１５で示される凹凸部６８，６９を、直接に内輪２Ｂおよび外輪１３ａに設けたもので、他は図１７と同じである。
図１７，図１８で示した等速ジョイント外輪１３と車輪用軸受との締結構造は図１，図５の実施形態に適応しても良い。
【００５３】
以上の各実施形態の荷重センサ内蔵車輪用軸受装置１０では、検出方式として、内輪２Ｂと等速ジョイント外輪１３ａとの相対的な位相差を検出する方式のため、スプライン結合のがたや、スプライン結合の隙間を詰めるためにスプラインに数度の角度を付けたことによる影響がトルク出力にでることを最小限に留めることができる。そのため、これらの各実施例の場合は、スプライン結合部の捩れる方向と逆向きのトルクを伝達する場合であってもセンサ出力の直線性が確保される。仮に捩れる方向で感度差がでる場合には、ＥＣＵ内で補正しても構わない。また、等速ジョイント端面と加締部との接触圧を低く抑え、あるいは隙間をあけることでセンサ出力のヒステリシス低減を測ることが可能となる。
ここで得られるトルク出力は情報としてＥＣＵに取込まれ、自動車の走行安定性制御やステアバイワイヤシステムでの路面情報伝達にも応用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかる荷重センサ内蔵車輪用軸受装置の断面図である。
【図２】同車輪用軸受装置における回転転角度検出センサの断面図である。
【図３】同回転角度検出センサの他の構成例を示す断面図である。
【図４】同車輪用軸受装置における荷重換算手段の概略構成図である。
【図５】（Ａ）はこの発明の他の実施形態にかかる荷重センサ内蔵車輪用軸受装置の断面図、（Ｂ）は同車輪用軸受装置の一部平面図である。
【図６】同車輪用軸受装置における回転角度検出センサの概略構成を示す部分正面図である。
【図７】同回転角度検出センサの出力波形図である。
【図８】同車輪用軸受装置における荷重換算手段の概略構成図である。
【図９】この発明のさらに他の実施形態にかかる荷重センサ内蔵車輪用軸受装置の断面図である。
【図１０】同車輪用軸受装置におけるパルサリングの一部拡大平面図である。
【図１１】同車輪用軸受装置における荷重換算手段の概略構成図である。
【図１２】この発明のさらに他の実施形態にかかる荷重センサ内蔵車輪用軸受装置の断面図である。
【図１３】同車輪用軸受装置におけるパルサリングの一部拡大平面図である。
【図１４】この発明のさらに他の実施形態にかかる荷重センサ内蔵車輪用軸受装置の断面図である。
【図１５】同車輪用軸受装置における被検出部の一部拡大平面図である。
【図１６】この発明のさらに他の実施形態にかかる荷重センサ内蔵車輪用軸受装置の断面図である。
【図１７】この発明のさらに他の実施形態にかかる荷重センサ内蔵車輪用軸受装置の断面図である。
【図１８】この発明のさらに他の実施形態にかかる荷重センサ内蔵車輪用軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…外方部材
２…内方部材
３…転動体
４，５…転走面
７，８…シール
１０…車輪用軸受装置
１３ａ…等速ジョイント外輪
１４…ステム部
１４ｂ…ねじ孔
１７…第１の回転角度検出センサ
１８…被検出部
１９…検出部
２１…コイル巻線
２２…第２の回転角度検出センサ
２３…被検出部
２４…検出部
２６…コイル巻線
２７…荷重換算手段
３４…ＡＢＳ制御装置
３５…第１の回転角度検出センサ
３６…被検出部
３７…検出部
３９…第２の回転角度検出センサ
４０…被検出部
４１…検出部
４７…荷重換算手段
４９…第１の回転角度検出センサ
５０…被検出部
５１…検出部
５２…第１のリング
５２ａ，５２ｂ…窓
５３…第２のリング
５３ａ，５３ｂ…窓
５４ａ…コイル巻線
５５…第２の回転角度検出センサ
５６…被検出部
５７…検出部
５８ａ…コイル巻線
５９…荷重換算手段
６７…凹凸部
６８，６９…凹凸部
７０…回転角度検出センサ
７１…被検出部
７２，７３…検出部
７４ａ…コイル巻線
７６…ワッシャ
７７…ボルト
７８…フランジ付きワッシャ
【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９】
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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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