(57)【要約】【課題】外輪１に支持固定したセンサの検出部を所望の円周方向位置に配置した状態で、この外輪１の外周面に形成した静止側フランジ１１ａをナックルに結合固定する作業を容易に行なえて、しかも低コストな構造を実現する。【解決手段】上記ナックルに上記静止側フランジ１１ａを結合固定する為に利用する、この静止側フランジ１１ａに形成する各フランジ側取付孔１２ａ〜１２ｄのピッチ円α、β及びピッチＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを不同（α＜β、Ａ≠Ｂ≠Ｃ＝Ｄ）にする。この様な構成を採用する事により、上記課題を解決する。【選択図】図１
2008261827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受ユニットと状態量測定装置とを備え、
このうちの転がり軸受ユニットは、静止側周面に静止側軌道を有し、使用時にも回転しない静止側軌道輪と、回転側周面に回転側軌道を有し、使用時に回転する回転側軌道輪と、上記静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、上記静止側軌道輪の外周面に形成した静止側フランジと、この静止側フランジの円周方向複数個所に形成したフランジ側取付孔とを備え、使用時に、上記静止側軌道輪を支持部材に支持固定すべく、上記各フランジ側取付孔に挿通若しくは螺合したボルトにより、上記静止側フランジを上記支持部材に結合固定するものであり、
上記状態量測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備え、
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪の一部に直接又は他の部材を介して支持固定されたもので、この回転側軌道輪と同心の被検出面を備え、この被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させると共に、この被検出面の特性が円周方向に関して変化する位相若しくはピッチを、少なくともこの被検出面の幅方向一部分で、この幅方向に関して連続的に変化させており、
上記センサ装置は、１乃至複数個のセンサを備えたもので、この１乃至複数個のセンサの検出部を上記被検出面に対向させると共に、このうちの少なくとも１個のセンサの検出部を、上記被検出面のうちで、上記特性変化の位相若しくはピッチが幅方向に関して連続的に変化する部分に対向させた状態で、静止側軌道輪に直接又は他の部材を介して支持固定されており、且つ、上記１乃至複数個のセンサはそれぞれ、上記被検出面のうち検出部を対向させた部分の特性変化に対応して出力信号を変化させるものであり、
上記演算器は、上記１乃至複数個のセンサの出力信号に関する情報に基づいて、上記静止側、回転側両軌道輪同士の間の相対変位と、これら静止側、回転側両軌道輪同士の間に作用する外力とのうちの、少なくとも一方の状態量を算出する機能を有するものである、
転がり軸受ユニットの状態量測定装置に於いて、
上記各フランジ側取付孔のピッチと、上記静止側軌道輪の中心軸からこれら各フランジ側取付孔の中心軸までの距離とのうちの、少なくとも一方を不同にする事により、上記静止側軌道輪の中心軸を中心とするこの静止側軌道輪の回転角度位置に関して、上記センサの検出部が所定の円周方向位置に配置される回転角度位置でのみ、上記静止側フランジを上記支持部材に結合固定できる様にした事を特徴とする転がり軸受ユニットの状態量測定装置。
【請求項２】
転がり軸受ユニットと状態量測定装置とを備え、
このうちの転がり軸受ユニットは、静止側周面に静止側軌道を有し、使用時にも回転しない静止側軌道輪と、回転側周面に回転側軌道を有し、使用時に回転する回転側軌道輪と、上記静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、上記静止側軌道輪の外周面に形成した静止側フランジと、この静止側フランジの円周方向複数個所に形成したフランジ側取付孔とを備え、使用時に、上記静止側軌道輪を支持部材に支持固定すべく、上記各フランジ側取付孔に挿通若しくは螺合したボルトにより、上記静止側フランジを上記支持部材に結合固定するものであり、
上記状態量測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備え、
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪の一部に直接又は他の部材を介して支持固定されたもので、この回転側軌道輪と同心の被検出面を備え、この被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させると共に、この被検出面の特性が円周方向に関して変化する位相若しくはピッチを、少なくともこの被検出面の幅方向一部分で、この幅方向に関して連続的に変化させており、
上記センサ装置は、１乃至複数個のセンサを備えたもので、この１乃至複数個のセンサの検出部を上記被検出面に対向させると共に、このうちの少なくとも１個のセンサの検出部を、上記被検出面のうちで、上記特性変化の位相若しくはピッチが幅方向に関して連続的に変化する部分に対向させた状態で、静止側軌道輪に直接又は他の部材を介して支持固定されており、且つ、上記１乃至複数個のセンサはそれぞれ、上記被検出面のうち検出部を対向させた部分の特性変化に対応して出力信号を変化させるものであり、
上記演算器は、上記１乃至複数個のセンサの出力信号に関する情報に基づいて、上記静止側、回転側両軌道輪同士の間の相対変位と、これら静止側、回転側両軌道輪同士の間に作用する外力とのうちの、少なくとも一方の状態量を算出する機能を有するものである、
転がり軸受ユニットの状態量測定装置に於いて、
上記各フランジ側取付孔のピッチと、上記静止側軌道輪の中心軸からこれら各フランジ側取付孔の中心軸までの距離とのうちの、少なくとも一方を不同にする事により、上記静止側軌道輪の中心軸を中心とするこの静止側軌道輪の回転角度位置に関して、上記センサの検出部が所定の円周方向位置に配置される回転角度位置、並びに、当該回転角度位置と１８０度異なる回転角度位置でのみ、上記静止側フランジを上記支持部材に結合固定できる様にした事を特徴とする転がり軸受ユニットの状態量測定装置。
【請求項３】
転がり軸受ユニットが自動車の車輪支持用のハブユニットであり、使用状態で静止側軌道輪が自動車の懸架装置に支持されると共に、回転側軌道輪であるハブに車輪が結合固定される、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受ユニットを構成する静止側、回転側両軌道輪同士の間の相対変位と、これら静止側、回転側両軌道輪同士の間に作用する外力とのうちの、少なくとも一方の状態量を測定する為に利用する、転がり軸受ユニットの状態量測定装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪は懸架装置に対し、複列アンギュラ型等の転がり軸受ユニットにより回転自在に支持する。又、自動車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）、更には、電子制御式ビークルスタビリティコントロールシステム（ＥＳＣ）等の車両用走行安定化装置が使用されている。この様な各種車両用走行安定化装置を制御する為には、車輪の回転速度、車体に加わる各方向の加速度等を表す信号が必要になる。そして、より高度の制御を行なう為には、車輪を介して上記転がり軸受ユニットに加わる荷重（例えばラジアル荷重とアキシアル荷重との一方又は双方）の大きさを知る事が好ましい場合がある。
【０００３】
この様な事情に鑑みて、特許文献１には、特殊なエンコーダを使用して、転がり軸受ユニットに加わる荷重の大きさを測定する発明が記載されている。図３〜５は、この特許文献１に記載された構造ではないが、この特許文献１に記載された構造と同じ荷重の測定原理を採用している、転がり軸受ユニットの状態量測定装置に関する従来構造の第１例を示している。この従来構造の第１例は、使用時にも回転しない静止側軌道輪である外輪１の内径側に、使用時に車輪を支持固定した状態でこの車輪と共に回転する、回転側軌道輪であるハブ２を、複数個の転動体３、３を介して、回転自在に支持している。これら各転動体３、３には、互いに逆向きの（図示の場合には背面組み合わせ型の）接触角と共に、予圧を付与している。尚、図示の例では、上記転動体３として玉を使用しているが、重量が嵩む自動車用の軸受ユニットの場合には、玉に代えて円すいころを使用する場合もある。
【０００４】
又、上記ハブ２の内端部（軸方向に関して「内」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側を言い、図３、６、８の右側。反対に、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる、図３、６、８の左側を、軸方向に関して「外」と言う。本明細書全体で同じ。）には、円筒状のエンコーダ４を、上記ハブ２と同心に支持固定している。又、上記外輪１の内端開口を塞ぐ有底円筒状のカバー５の内側に、１対のセンサ６ａ、６ｂを保持すると共に、これら両センサ６ａ、６ｂの検出部を、上記エンコーダ４の被検出面である外周面に近接対向させている。
【０００５】
このうちのエンコーダ４は、磁性金属板製である。このエンコーダ４の先半部（軸方向内半部）には、透孔７、７と柱部８、８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７、７と各柱部８、８との境界は、上記被検出面の軸方向（幅方向）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、上記被検出面の軸方向中間部を境に互いに逆方向としている。従って、上記各透孔７、７と上記各柱部８、８とは、軸方向中間部が円周方向に関して最も突出した「く」字形となっている。そして、上記境界の傾斜方向が互いに異なる、上記被検出面の軸方向外半部と軸方向内半部とのうち、軸方向外半部を第一特性変化部９とし、軸方向内半部を第二特性変化部１０としている。尚、これら両特性変化部９、１０を構成する各透孔は、図示の様に互いに連続した状態で形成しても良いし、互いに独立した状態と（各透孔を「ハ」字形に配置）しても良い。又、測定精度は劣るが、上記両特性変化部９、１０のうちの何れか一方の特性変化部の境界のみを軸方向に対し傾斜させ、他方の特性変化部の境界を軸方向と平行にする事もできる。
【０００６】
又、上記１対のセンサ６ａ、６ｂはそれぞれ、永久磁石と、検出部を構成する、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検知素子とから成る。そして、これら両センサ６ａ、６ｂのうち、一方のセンサ６ａの検出部を上記第一特性変化部９に、他方のセンサ６ｂの検出部を上記第二特性変化部１０に、それぞれ近接対向させている。これら両センサ６ａ、６ｂの検出部が上記両特性変化部９、１０に対向する位置は、上記エンコーダ４の円周方向に関して同じ位置（図示の例では、下端部）としている。又、上記外輪１とハブ２との間にアキシアル荷重が作用しない、中立状態で、上記各透孔７、７及び柱部８、８の軸方向中間部で円周方向に関して最も突出した部分（境界の傾斜方向が変化する部分）が、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部同士の間の丁度中央位置に存在する様に、各部材の設置位置を規制している。
【０００７】
上述の様に構成する従来構造の第１例の場合、外輪１とハブ２との間にアキシアル荷重が作用（これら外輪１とハブ２とがアキシアル方向に相対変位）すると、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号が変化する位相がずれる。即ち、上記外輪１とハブ２との間にアキシアル荷重が作用していない、中立状態では、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部は、図５の（Ａ）の実線イ、イ上、即ち、上記最も突出した部分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６ａ、６ｂ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４を固定したハブ２に、図５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６ａ、６ｂの検出部は、図５の（Ａ）の破線ロ、ロ上、即ち、上記最も突出した部分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６ａ、６ｂ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４を固定したハブ２に、図５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６ａ、６ｂの検出部は、図５の（Ａ）の鎖線ハ、ハ上、即ち、上記最も突出した部分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６ａ、６ｂの出力信号の位相は、同図の（Ｄ）に示す様に、上記（Ｂ）の場合とは逆方向にずれる。
【０００８】
上述の様に、従来構造の第１例の場合には、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相が、上記外輪１とハブ２との間に加わるアキシアル荷重の作用方向（これら外輪１とハブ２とのアキシアル方向の相対変位の方向）に応じた向きにずれる。又、このアキシアル荷重（相対変位）により上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相がずれる程度は、このアキシアル荷重（相対変位）が大きくなる程大きくなる。従って、上記両センサ６ａ、６ｂ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向き及び大きさに基づいて、上記外輪１とハブ２とのアキシアル方向の相対変位の向き及び大きさ、並びに、これら外輪１とハブ２との間に作用しているアキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。
【０００９】
尚、実際には、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間に存在する位相差比（位相差／１周期、請求項１〜２に記載した「少なくとも１個のセンサの出力信号に関する情報」）に基づいて上記アキシアル方向の相対変位及び荷重を算出するが、この算出処理は、図示しない演算器により行なう。この為、この演算器のメモリ中には、予め理論計算や実験により調べておいた、上記位相差比と、上記アキシアル方向の相対変位又は荷重との関係を表す式又はマップを記憶させておく。
【００１０】
又、上述した従来構造の第１例の場合には、それぞれの検出部を第一、第二両特性変化部９、１０に対向させた１対のセンサ６ａ、６ｂから成るセンサ組を１組だけ設けている。これに対し、図示は省略するが、特願２００６−１４３０９７、特願２００６−３４５８４９には、それぞれが１対のセンサから成るセンサ組を複数組設ける事で、多方向の変位或は外力を求められる構造が開示されている。
【００１１】
次に、図６〜７は、転がり軸受ユニットの状態量測定装置に関する、従来構造の第２例を示している。この従来構造の第２例の場合、ハブ２の内端部に外嵌固定した、磁性金属板製で円筒状のエンコーダ４ａの先半部に、スリット状の透孔７ａ、７ａと柱部８ａ、８ａ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７ａ、７ａと各柱部８ａ、８ａとの境界はそれぞれ、上記エンコーダ４ａの軸方向に対し同方向に同じ角度だけ傾斜した、直線状である。又、外輪１の内端部にカバー５を介して支持した１対のセンサ６ａ、６ｂの検出部を、上記被検出面の上下２個所位置に近接対向させている。
【００１２】
自動車の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、上記外輪１と上記ハブ２との間に加わるアキシアル荷重は、このハブ２に結合固定した車輪を構成するタイヤの外周面と路面との接地面から入力される。この接地面は、上記外輪１及び上記ハブ２の回転中心よりも径方向外方に存在する為、上記アキシアル荷重はこれら外輪１とハブ２との間に、純アキシアル荷重としてではなく、これら外輪１及びハブ２の中心軸と上記接地面の中心とを含む（鉛直方向の）仮想平面内での、モーメントを伴って加わる。この様なモーメントが上記外輪１と上記ハブ２との間に加わると、このハブ２の中心軸がこの外輪１の中心軸に対して傾く。これに伴い、上記エンコーダ４ａの上端部が軸方向に関して何れかの方向に、同じく下端部がこれと逆方向に、それぞれ変位する。この結果、上記エンコーダ４ａの外周面の上下両端部にそれぞれの検出部を近接対向させた、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相が、それぞれ中立位置に対して、逆方向にずれる。従って、これら両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相のずれの向き及び大きさに基づいて、上記アキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。
【００１３】
尚、本例の場合も、実際には、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間に存在する位相差比に基づいて上記アキシアル荷重を算出するが、この算出処理は、図示しない演算器により行なう。この為、この演算器のメモリ中には、予め理論計算や実験により調べておいた、上記位相差比と、上記アキシアル荷重との関係を表す式又はマップを記憶させておく。
【００１４】
次に、図８〜９は、転がり軸受ユニットの状態量測定装置に関する、従来構造の第３例を示している。この従来構造の第３例の場合、ハブ２の内端部に外嵌固定した、磁性金属板製で円筒状のエンコーダ４ｂの先半部に、透孔７ｂ、７ｂと柱部８ｂ、８ｂ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７ｂ、７ｂはそれぞれ、径方向から見た形状を台形として、それぞれの円周方向に関する幅寸法を、軸方向に関して漸次変化させている。又、外輪１の内端部にカバー５を介して支持した１個のセンサ６ａの検出部を、被検出面である、上記エンコーダ４ｂの先半部外周面の円周方向一部（図示の例では、下端部）に近接対向させている。この様に構成する従来構造の第３例の場合、アキシアル荷重に基づいて上記外輪１とハブ２とが軸方向に相対変位すると、上記センサ６ａの出力信号のデューティ比（高電位継続時間／１周期）が変化する。従って、このデューティ比に基づいて、上記相対変位の向き及び大きさ、更には上記アキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。
【００１５】
尚、本例の場合も、上記センサ６ａの出力信号のデューティ比（請求項１〜２に記載した「少なくとも１個のセンサの出力信号に関する情報」）に基づいて上記アキシアル方向の相対変位及び荷重を算出する処理は、図示しない演算器により行なう。この為、この演算器のメモリ中には、予め理論計算や実験により調べておいた、上記デューティ比と、上記アキシアル方向の相対変位又は荷重との関係を表す式又はマップを記憶させておく。
【００１６】
ところで、上述した様な各従来構造は、転がり軸受ユニットを組み立てた後、ハブ２の内端部にエンコーダ４を、外輪１の内端部にカバー５を介してセンサ６ａ（６ｂ）を、それぞれ支持固定した状態で、車両に組み付ける。この様に車両に組み付ける際に、上記外輪１は、懸架装置を構成するナックル（支持部材）に支持固定する。この為に具体的には、この外輪１の外周面に形成した静止側フランジ１１を、上記ナックルに結合固定する。即ち、この静止側フランジ１１の円周方向複数個所（例えば４個所）に、それぞれフランジ側取付孔１２を形成している。これと共に、上記ナックルの円周方向複数個所で、これら各フランジ側取付孔１２と整合する位置に、それぞれナックル側取付孔を形成している。そして、これら各ナックル側取付孔（通孔）に挿通した各ボルトの先端部を、上記各フランジ側取付孔１２（ねじ孔）に螺合し更に締め付けるか、或は上記各ナックル側取付孔（通孔）と上記各フランジ側取付孔１２（通孔）とに挿通した各ボルトの先端部に、ナットを螺合し更に締め付けるか、或は上記各フランジ側取付孔１２（通孔）に挿通した各ボルトの先端部を、上記各ナックル側取付孔（ねじ孔）に螺合し更に締め付ける。これにより、上記静止側フランジ１１を上記ナックルに結合固定する。
【００１７】
従って、上記各フランジ側取付孔１２及び上記各ナックル側取付孔を、上記外輪１の中心軸を中心とする単一ピッチ円上に等ピッチで形成すると、上記ナックルに対し上記静止側フランジ１１を、上記各フランジ側取付孔１２と同数の回転角度位置で結合固定可能となる。但し、この場合、上記ナックルに対し上記静止側フランジ１１を、上記各回転角度位置のうちの任意の回転角度位置で結合固定しても良いと言う訳ではなく、上記センサ６ａ（６ｂ）が所定の円周方向位置に配置される、所定の回転角度位置で結合固定する必要がある。この理由は、上記センサ６ａ（６ｂ）が所定の円周方向位置と異なる円周方向位置に配置されると、予め演算器のメモリ中に記憶させておいた、状態量（アキシアル方向の相対変位又は荷重）とセンサ６ａ（６ｂ）の出力信号に関する情報（位相差比、デューティ比）との関係が、実際に成立する関係からずれたものとなり、上記状態量の測定精度が悪化する為である。尚、上記ナックルに対し上記静止側フランジ１１を所定の回転角度位置で結合固定する作業は、例えば上記カバー５の底板部の外面に突設したコネクタ部１３の円周方向位置や、上記外輪１に付したマーキング等の目印の円周方向位置を基準にして行なえる。
【００１８】
ところが、上述の様な構造、即ち、上記ナックルに対し上記静止側フランジ１１を、上記各フランジ側取付孔１２と同数の回転角度位置で結合固定可能な構造の場合には、組み付け作業者の不注意により、上記ナックルに対し上記静止側フランジ１１が、所定の回転角度位置と異なる回転角度位置で結合固定される可能性がある。尚、上記外輪１の一部と上記ナックルの一部とに、上記所定の回転角度位置でのみ互いに係合する凹部と凸部とを設ければ、上記ナックルに対し上記静止側フランジ１１を確実に、所定の回転角度位置で結合固定できる。但し、この様な構造を採用する場合には、組み付けの為だけに新たな部位（上記凹部及び凸部）を形成する必要が生じる為、コストが嵩む。
尚、特許文献２には、荷重測定装置を組み込んだ転がり軸受ユニットの組み付け方向を規制する発明が記載されている。但し、この特許文献２に記載された発明は、荷重測定装置の構造が、本発明の場合とは異なる。
【００１９】
【特許文献１】特開２００６−１１３０１７号公報
【特許文献２】特開２００５−３０８１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置は、上述の様な事情に鑑み、ナックル等の支持部材に対し外輪等の静止側軌道輪を、センサの検出部を所定の円周方向位置に配置した状態で支持固定する作業を容易に行なえて、しかも低コストで構成できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置は、転がり軸受ユニットと、状態量測定装置とを備える。
このうちの転がり軸受ユニットは、静止側周面に静止側軌道を有し、使用時にも回転しない静止側軌道輪と、回転側周面に回転側軌道を有し、使用時に回転する回転側軌道輪と、上記静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、上記静止側軌道輪の外周面に形成した静止側フランジと、この静止側フランジの円周方向複数個所に形成したフランジ側取付孔とを備える。そして、使用時に、上記静止側軌道輪を支持部材に支持固定すべく、上記各フランジ側取付孔に挿通若しくは螺合したボルトにより、上記静止側フランジを上記支持部材に結合固定する。
又、上記状態量測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、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直接又は他の部材を介して支持固定されたもので、この回転側軌道輪と同心の被検出面を備える。そして、この被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させると共に、この被検出面の特性が円周方向に関して変化する位相若しくはピッチを、少なくともこの被検出面の幅方向一部分で、この幅方向に関して連続的に変化させている。
又、上記センサ装置は、１乃至複数個のセンサを備えたもので、この１乃至複数個のセンサの検出部を上記被検出面に対向させると共に、このうちの少なくとも１個のセンサの検出部を、上記被検出面のうちで、上記特性変化の位相若しくはピッチが幅方向に関して連続的に変化する部分に対向させた状態で、静止側軌道輪に直接又は他の部材を介して支持固定されている。又、上記１乃至複数個のセンサはそれぞれ、上記被検出面のうち検出部を対向させた部分の特性変化に対応して出力信号を変化させる。
又、上記演算器は、上記１乃至複数個のセンサの出力信号に関する情報（位相差比、デューティ比等）に基づいて、上記静止側、回転側両軌道輪同士の間の相対変位と、これら静止側、回転側両軌道輪同士の間に作用する外力とのうちの、少なくとも一方の状態量を算出する機能を有する。
【００２２】
特に、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置に於いては、上記各フランジ側取付孔のピッチと、上記静止側軌道輪の中心軸からこれら各フランジ側取付孔の中心軸までの距離とのうちの、少なくとも一方を不同にする事により、上記静止側軌道輪の中心軸を中心とするこの静止側軌道輪の回転角度位置に関して、上記センサの検出部が所定の円周方向位置に配置される回転角度位置でのみ、上記静止側フランジを上記支持部材に結合固定できる様にしている。
又、請求項２に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置に於いては、上記各フランジ側取付孔のピッチと、上記静止側軌道輪の中心軸からこれら各フランジ側取付孔の中心軸までの距離とのうちの、少なくとも一方を不同にする事により、上記静止側軌道輪の中心軸を中心とするこの静止側軌道輪の回転角度位置に関して、上記センサの検出部が所定の円周方向位置に配置される回転角度位置、並びに、当該回転角度位置と１８０度異なる回転角度位置でのみ、上記静止側フランジを上記支持部材に結合固定できる様にしている。
尚、本発明を実施する場合には、勿論、上記支持部材のうち上記各フランジ側取付孔と整合する位置に、上記各ボルトを挿通若しくは螺合する為の支持部材側取付孔を形成する。
【００２３】
又、上述の請求項１〜２に記載した発明を実施する場合に、好ましくは、請求項３に記載した様に、上記転がり軸受ユニットを自動車の車輪支持用のハブユニットとする。そして、使用状態で静止側軌道輪を自動車の懸架装置に支持すると共に、回転側軌道輪であるハブに車輪を結合固定する。
【発明の効果】
【００２４】
上述の様に構成する本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置によれば、支持部材に対し静止側軌道輪を、センサの検出部を所定の円周方向位置に配置した状態で支持固定する作業を容易に行なえる。
即ち、請求項１に記載した発明の場合には、支持部材に対し静止側フランジを結合固定する事によって確実に、上記センサの検出部を所定の円周方向位置に配置できる。この為、支持部材に対し静止側軌道輪を、センサの検出部を所定の円周方向位置に配置した状態で支持固定する作業を容易に行なえる。
又、請求項２に記載した発明の場合には、支持部材に対し静止側フランジを、互いに１８０度異なる２つの回転角度位置のうちの一方の回転角度位置を選択して結合固定する事により、センサの検出部を所定の円周方向位置に配置できる。これとは逆に、他方の回転角度位置を選択して結合固定すると、センサの検出部を所定の円周方向位置に配置できなくなる。但し、選択肢となる回転角度位置が２つと少ない為、前述した様な、選択肢となる回転角度位置がフランジ側取付孔と同数（一般的には３つ以上）となる構造に比べて、支持部材に対し静止側軌道輪を、センサの検出部を所定の円周方向位置に配置した状態で支持固定する作業を容易に行なえる。即ち、この様な請求項２に記載した発明を実施する場合には、例えば、上記支持部材に上記静止側フランジを結合固定する際に、上記外輪やこの外輪に結合した他の部材に付したマーキング等の目印の円周方向位置を利用して、上記一方の回転角度位置を容易に選択する事ができる。
【００２５】
尚、上述した様な本発明の効果を得る為には、静止側軌道輪に対しセンサを、円周方向に関して正しい位置関係で組み付けておく必要がある。この理由は、こうしておかないと、支持部材に対し静止側軌道輪を所定の回転角度位置で支持固定しても、センサの検出部を所定の円周方向位置に配置できなくなる為である。又、静止側軌道輪に対しセンサを、円周方向に関して正しい位置関係で組み付ける方法は各種考えられるが、例えば前述の図３〜９に示した各従来構造の様に、静止側軌道輪（外輪１）に対しセンサ（６ａ、６ｂ）を、カバー（５）介して支持固定する構造の場合には、このカバー（５）の底板部の外面に突設したコネクタ部（１３）と、静止側フランジ（１１）に形成した各フランジ側取付孔（１２）との、互いの円周方向に関する位置関係を基準にして、上記静止側軌道輪（外輪１）に上記カバー（５）を装着すれば良い。尚、この様な組立作業は、組立装置を使用して実施できる為、作業者の不注意による誤った組み立てが行われる事を防止できる。
【００２６】
又、本発明の場合には、上述の様な効果を得る為に、静止側フランジと支持部材とに、新たな部位（互いに係合する凹部及び凸部等）を形成する必要がない。この為、低コストな構造を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、外輪１ａの外周面に形成した静止側フランジ１１ａに対する、４つのフランジ側取付孔１２ａ〜１２ｄの形成位置を工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図３〜９に示した各従来構造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若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２８】
本例の場合、上記４つのフランジ側取付孔１２ａ〜１２ｄを、上記静止側フランジ１１ａの四隅に設けている。そして、図示の様に、上記静止側フランジ１１ａを懸架装置のナックル（図示せず）に結合固定する方向に配置した状態で、上記静止側フランジ１１ａの水平方向片端部で上下方向に隣接する取付孔１２ａ、１２ｂ同士のピッチＡと、同じく他端部で上下方向に隣接する取付孔１２ｃ、１２ｄ同士のピッチＢとを、互いに異ならせている（Ａ≠Ｂとしている）。これと共に、これら各ピッチＡ、Ｂと、上記静止側フランジ１１ａの下端部で水平方向に隣接する取付孔１２ｂ、１２ｃ同士のピッチＣ、及び、同じく上端部で水平方向に隣接する取付孔１２ａ、１２ｄ同士のピッチＤとを、互いに異ならせている（Ａ≠Ｂ≠Ｃ＝Ｄとしている）。更には、上記外輪１ａの中心軸を中心とする、上記各取付孔１２ａ、１２ｂのピッチ円αと、上記各取付孔１２ｃ、１２ｄのピッチ円βとを、互いに異ならせている（ピッチ円直径に関して、α＜βとしている）。又、これに合わせて、上記各フランジ側取付孔１２ａ〜１２ｄに螺合若しくは挿通する各ボルト（図示せず）を螺合若しくは挿通させる為に、上記ナックルに形成する各ナックル側取付孔（図示せず）の形成位置を規制している。
【００２９】
そして、この様な構成を採用する事により、上記ナックルに対して上記外輪１ａを、図示の様な回転角度位置に配置しない限り、上記ナックルに上記静止側フランジ１１ａを結合固定できない（上記各ナックル側取付孔と上記各フランジ側取付孔１２ａ〜１２ｄとを整合させる事ができない）様にしている。更に、本例の場合には、この様にナックルに静止側フランジ１１を結合固定した状態で、上記外輪１ａにカバー５を介して支持固定したセンサ６ａ（６ｂ）（図３、６、８参照）の検出部が所望の円周方向位置に配置される様に、上記各取付孔１２ａ〜１２ｄと上記センサ６ａ（６ｂ）の検出部との、円周方向に関する互いの位置関係を規制している。
【００３０】
上述の様に構成する本例の転がり軸受ユニットの状態量測定装置の場合には、ナックルに静止側フランジ１１ａを結合固定する事によって確実に、センサ６ａ（６ｂ）の検出部を所望の円周方向位置に配置できる。この為、上記ナックルに対し外輪１ａを、上記センサ６ａ（６ｂ）の検出部を所望の円周方向位置に配置した状態で支持固定する作業を容易に行なえる。又、本例の場合には、この様な効果を得る為に、上記静止側フランジ１１ａと上記ナックルとに、新たな部位（互いに係合する凹部及び凸部等）を形成する必要がない。この為、低コストな構造を実現できる。
【００３１】
［実施の形態の第２例］
次に、図２は、請求項２、３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、外輪１ｂの外周面に形成した静止側フランジ１１ｂに設ける４つの取付孔１２ａ〜１２ｄを、上記外輪１ｂの中心軸を中心とする単一のピッチ円γ上に形成している。これと共に、図示の様に、上記静止側フランジ１１ｂを懸架装置のナックル（図示せず）に結合固定する方向に配置した状態で、それぞれが上下方向に隣接する取付孔１２ａ、１２ｂ同士のピッチＡ、取付孔１２ｃ、１２ｄ同士のピッチＢと、それぞれが水平方向に隣接する取付孔１２ｂ、１２ｃ同士のピッチＣ、取付孔１２ａ、１２ｄ同士のピッチＤとを、互いに異ならせている（Ａ＝Ｂ≠Ｃ＝Ｄとしている）。又、これに合わせて、上記各フランジ側取付孔１２ａ〜１２ｄに螺合若しくは挿通する各ボルト（図示せず）を螺合若しくは挿通させる為に、上記ナックルに形成する各ナックル側取付孔（図示せず）の形成位置を規制している。
【００３２】
そして、この様な構成を採用する事により、上記ナックルに対して上記外輪１ｂを、図示の様な回転角度位置、又は、図示の様な回転角度位置と１８０度異なる（上下逆の）回転角度位置に配置しない限り、上記ナックルに上記静止側フランジ１１ｂを結合固定できない（上記各ナックル側取付孔と上記各フランジ側取付孔１２ａ〜１２ｄとを整合させる事ができない）様にしている。更に、本例の場合には、上記ナックルに対し上記静止側フランジ１１ｂを、図示の様な回転角度位置で結合固定した状態で、上記外輪１ｂにカバー５を介して支持固定したセンサ６ａ（６ｂ）（図３、６、８参照）の検出部が所望の円周方向位置に配置される様に、上記各取付孔１２ａ〜１２ｄと上記センサ６ａ（６ｂ）の検出部との、円周方向に関する互いの位置関係を規制している。
【００３３】
上述の様に構成する本例の転がり軸受ユニットの状態量測定装置の場合には、ナックルに対し静止側フランジ１１ｂを、図示の様な回転角度位置を選択して結合固定する事により、センサ６ａ（６ｂ）の検出部を所望の円周方向位置に配置できる。これとは逆に、図示の様な回転角度位置と１８０度異なる回転角度位置を選択して結合固定すると、上記センサ６ａ（６ｂ）の検出部を所望の円周方向位置に配置できなくなる。但し、本例の場合には、選択肢となる回転角度位置が２つと少ない為、前述した様な、選択肢となる回転角度位置が上記各フランジ側取付孔１２ａ〜１２ｄと同数（４つ）となる構造に比べて、上記ナックルに対し上記外輪１ｂを、上記センサ６ａ（６ｂ）の検出部を所望の円周方向位置に配置した状態で支持固定する作業を容易に行なえる。即ち、本例の場合には、例えば、上記ナックルに上記静止側フランジ１１ｂを結合固定する際に、上記カバー５を構成する底板部の外面に突設したコネクタ部１３（図３、６、８参照）の円周方向位置を利用して、図示の様な回転角度位置を容易に選択する事ができる。又、本例の場合も、この様な効果を得る為に、上記静止側フランジ１１ｂと上記ナックルとに、新たな部位（互いに係合する凹部及び凸部等）を形成する必要がない。この為、低コストな構造を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、上述した各実施の形態の構造に限らず、特許請求の範囲に記載された要件を満たす、各種の構造を対象として実施可能である。例えば、本発明は、エンコーダとして永久磁石製のもの（被検出面にＳ極とＮ極とを交互に配置したもの）を組み込んだ構造（この構造では、センサ側に永久磁石を組み込む必要はない）や、エンコーダの被検出面を円輪面とし、且つ、この被検出面にセンサの検出部を軸方向に対向させる事で、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用するラジアル荷重を測定可能とした構造を対象として実施する事もできる。更に、静止側フランジに形成する取付孔の数は、必要とする強度を確保できるのであれば、４つ以外の数としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、外輪を軸方向から見た図。
【図２】同第２例を示す、図１と同様の図。
【図３】転がり軸受ユニットの状態量測定装置の従来構造の第１例を示す断面図。
【図４】この第１例に組み込むエンコーダの一部を径方向から見た図。
【図５】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６】転がり軸受ユニットの状態量測定装置の従来構造の第２例を示す断面図。
【図７】この第２例に組み込むエンコーダの一部を径方向から見た図。
【図８】転がり軸受ユニットの状態量測定装置の従来構造の第３例を示す断面図。
【図９】この第３例に組み込むエンコーダの一部を径方向から見た図。
【符号の説明】
【００３６】
１、１ａ、１ｂ  外輪
２    ハブ
３    転動体
４、４ａ、４ｂ  エンコーダ
５    カバー
６ａ、６ｂ  センサ
７、７ａ、７ｂ  透孔
８、８ａ、８ｂ  柱部
９    第一特性変化部
１０    第二特性変化部
１１、１１ａ、１１ｂ  静止側フランジ
１２、１２ａ〜１２ｄ  フランジ側取付孔
１３    コネクタ部
【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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