(57)【要約】【課題】状態量の測定感度を所望の領域で向上させる事ができ、しかも被検出面に配置できるＳ極及びＮ極の総数を十分に確保して、状態量の測定をリアルタイムに近い状態で行なえる構造を実現する。【解決手段】上記被検出面の幅方向に対する、Ｓ極とＮ極との境界線Ｂ1 、Ｂ2 の勾配を、この幅方向の各領域毎に、所望とする上記状態量の測定感度に応じて異ならせる。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２
2008232682.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を備えたものであり、
上記状態量測定装置は、エンコーダと、少なくとも１対のセンサと、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円筒状の被検出面を備え、この被検出面にＳ極とＮ極とを円周方向に関して交互に配置すると共に、これらＳ極とＮ極との境界の位相を上記被検出面の幅方向に関して漸次変化させており、且つ、これらＳ極とＮ極との境界線のうち、上記被検出面の幅方向片半部である、第一特性変化部に存在する部分の形状と、この被検出面の幅方向他半部である、第二特性変化部に存在する部分の形状とを、これら第一、第二両特性変化部同士の間に存在する仮想平面に関して、互いに鏡面対称な形状としており、
上記１対のセンサは、一方のセンサの検出部を上記第一特性変化部に、他方のセンサの検出部を上記第二特性変化部に、それぞれ対向させた状態で、使用時にも回転しない部分に支持されており、且つ、それぞれが上記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ものであり、
上記演算器は、上記１対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間の相対変位と、これら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、
上記被検出面の幅方向に対する上記Ｓ極と上記Ｎ極との境界線の勾配を、この幅方向の各領域毎に、所望とする上記状態量の測定感度に応じて異ならせている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】
Ｓ極とＮ極との境界線のうち、第一、第二両特性変化部に存在する部分がそれぞれ、中間部の１個所にのみ変曲点を有する曲線であり、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に外力が作用していない中立状態で、１対のセンサの検出部による上記第一、第二両特性変化部の走査位置を、それぞれ上記変曲点が存在する幅方向位置に一致させている、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。
【請求項３】
Ｓ極とＮ極との境界線のうち、状態量の測定感度を他の領域よりも高めたい領域に存在する部分の形状を直線形状とした、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る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を構成する静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用する外力等の状態量を測定する為に利用する。更に、この求めた状態量を、自動車等の車両の走行安定性確保を図る為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば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、例えば非特許文献１に記載されている様な、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１０〜１３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先発明の構造の１例を示している。この先発明の構造の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１０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１０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、円環状のエンコーダ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を支持固定すると共に、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】
上記エンコーダ４は、芯金７とエンコーダ本体８とを組み合わせて成る。このうちの芯金７は、軟鋼板等の磁性金属板により、断面クランク形で全体を段付円筒状に構成しており、互いに同心の大径円筒部９及び小径円筒部１０と、これら両円筒部９、１０同士を連結する円輪部１１とを備える。又、上記エンコーダ本体８は、上記大径円筒部９の外周面の全周に円筒状の磁性部材（永久磁石材、高保持力材）を添着固定した後、この磁性部材に着磁する事により構成している。被検出面である、上記エンコーダ本体８の外周面の中間部乃至内端寄り部分には、Ｓ極とＮ極とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。そして、これらＳ極とＮ極とを配置した部分の軸方向片半部（図１０、１１の左半部、図１２、１３の上半部）を、これらＳ極とＮ極との境界の位相が上記外周面の軸方向に対して所定方向に所定角度で漸次変化する、第一特性変化部１２としている。これに対し、上記Ｓ極とＮ極とを配置した部分の軸方向他半部（図１０、１１の右半部、図１２、１３の下半部）を、これらＳ極とＮ極との境界の位相が上記外周面の軸方向に対して上記所定方向と逆方向に上記所定角度と同じ角度で漸次変化する、第二特性変化部１３としている。従って、上記Ｓ極と上記Ｎ極とは、軸方向中央部が円周方向に関して最も突出した（又は凹んだ）、「Ｖ」字形（又は「く」字形）となっている。別な言い方をすれば、上記Ｓ極と上記Ｎ極との境界線のうち、上記第一特性変化部１２に存在する部分の形状と、上記第二特性変化部１３に存在する部分の形状とが、これら第一、第二両特性変化部１２、１３同士の間に存在する仮想平面に関して互いに鏡面対称な直線形状になっている。この様なエンコーダ４は、上記芯金７を構成する小径円筒部１０を、上記ハブ２の内端部に締り嵌めで外嵌する事により、このハブ２に対し同心に支持固定している。
【０００６】
又、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部には、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検知素子を組み込んでいる。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１２に、他方のセンサ６ｂの検出部を上記第二特性変化部１３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１２、１３に対向する位置は、このエンコーダ４の円周方向に関して同じ位置としている。又、上記外輪１と上記ハブ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Ｓ極と上記Ｎ極との軸方向中央部で円周方向に関して最も突出した部分（これらＳ極とＮ極との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転がり軸受ユニットの状態量測定装置の場合、上記外輪１と上記ハブ２との間にアキシアル荷重が作用すると、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と上記ハブ２との間にアキシアル荷重が作用しておらず、これら外輪１とハブ２とが相対変位していない、中立状態では、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部は、図１３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、上記エンコーダ４を固定したハブ２に、図１３の（Ａ）で下向きのアキシアル荷重が作用｛外輪１とハブ２とがアキシアル方向（軸方向）に相対変位｝した場合には、上記両センサ６ａ、６ｂの検出部は、図１３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１３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１３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】
この様に、上述した先発明の構造の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と上記ハブ２との間に加わるアキシアル荷重（これら外輪１とハブ２とのアキシアル方向の相対変位）の作用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る事ができる。尚、上記両センサ６ａ、６ｂの出力信号の位相差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、上記位相差と、上記アキシアル方向の相対変位又は荷重との関係を、計算式や変換マップ等の型式で組み込んでおく。
【０００９】
尚、上述した先発明の構造の１例の場合には、それぞれの検出部を第一、第二両特性変化部に対向させた１対のセンサから成るセンサ組を１組だけ設けている。これに対し、特願２００６−１４３０９７、特願２００６−２１４１９４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（傾きを含む）或は外力を求められる構造が開示されている。
【００１０】
ところで、上述した様な転がり軸受ユニットの状態量測定装置に対して、前述したＥＳＣ等の車両走行安定化装置の制御では、高アキシアル荷重域での測定感度を、電動式パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の中立制御や対横風制御では、低アキシアル荷重域での測定感度を、それぞれ向上させる事が望まれている。一方、上記アキシアル荷重の測定感度は、エンコーダ４の被検出面に存在するＳ極とＮ極との境界線の、この被検出面の幅方向に対する傾斜角度（勾配）を大きくする事によって向上させる事ができる。この理由は、上記傾斜角度を大きくする程、上記アキシアル荷重の変化に伴う、１対のセンサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間に存在する位相差の変化率を大きくできる為である。
【００１１】
ところが、上記アキシアル荷重の測定感度を高める為に、上記境界線全体の傾斜角度を一律に大きくすると、その分だけ、上記被検出面に配置できるＳ極及びＮ極の総数が少なくなる。この理由は、次の通りである。即ち、上記境界線全体の傾斜角度を一律に大きくすると、その分だけ、これらＳ極及びＮ極の幅寸法が減少する。この結果、これらＳ極及びＮ極から出入りする磁束の密度が低くなる。この様にＳ極及びＮ極から出入りする磁束の密度が低くなると、上記アキシアル荷重の測定精度が悪化する。従って、この様な不都合が発生するのを防止できる様にすべく、上述の様に境界線全体の傾斜角度を一律に大きくする場合には、この傾斜角度を一律に大きくする分だけ、上記被検出面に配置するＳ極及びＮ極の総数を減らして（円周方向に隣り合う上記境界線同士の間隔を広げて）、これらＳ極及びＮ極の幅寸法の減少量を十分に抑える必要がある。
【００１２】
ところが、上述の様に被検出面に配置できるＳ極及びＮ極の総数が少なくなると、その分だけ、上記アキシアル荷重をリアルタイムに近い状態で測定する事が難しくなる。これに対し、上述した各種制御を的確に行なう為には、上記アキシアル荷重をリアルタイムに近い状態で測定する事が重要となる。
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−１３３０４５号公報
【非特許文献１】青山元男著、「レッドバッジスーパー図解シリーズ／クルマの最新メカがわかる本」、ｐ．１３８−１３９、ｐ．１４６−１４９、株式会社三推社／株式会社講談社、平成１３年１２月２０日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
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、状態量の測定感度を所望の領域で向上させる事ができ、しかも被検出面に配置できるＳ極及びＮ極の総数を十分に確保して、状態量の測定をリアルタイムに近い状態で行なえ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】
【００１５】
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を備える。
又、上記状態量測定装置は、エンコーダと、少なくとも１対のセンサと、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円筒状の被検出面を備える。そして、この被検出面にＳ極とＮ極とを円周方向に関して交互に配置すると共に、これらＳ極とＮ極との境界の位相を、上記被検出面の幅方向に関して漸次変化させている。且つ、これらＳ極とＮ極との境界線のうち、上記被検出面の幅方向片半部である、第一特性変化部に存在する部分の形状と、この被検出面の幅方向他半部である、第二特性変化部に存在する部分の形状とを、これら第一、第二両特性変化部同士の間に存在する仮想平面に関して、互いに鏡面対称な形状としている。
又、上記１対のセンサは、一方のセンサの検出部を上記第一特性変化部に、他方のセンサの検出部を上記第二特性変化部に、それぞれ対向させた状態で、使用時にも回転しない部分に支持されている。又、これら１対のセンサはそれぞれ、上記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。
又、上記演算器は、上記１対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間の相対変位と、これら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。
特に、本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置に於いては、上記被検出面の幅方向に対する上記Ｓ極と上記Ｎ極との境界線の勾配（接線傾斜角度）を、この幅方向の各領域毎に、所望とする上記状態量の測定感度に応じて異ならせている。
【００１６】
上述の様な本発明を実施する場合には、例えば請求項２に記載した様に、上記Ｓ極と上記Ｎ極との境界線のうち、上記第一、第二両特性変化部に存在する部分をそれぞれ、中間部の１個所にのみ変曲点を有する（Ｓ字形又は逆Ｓ字形の）曲線とする。これと共に、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に外力が作用していない中立状態で、上記１対のセンサの検出部による上記第一、第二両特性変化部の走査位置を、それぞれ上記変曲点が存在する幅方向位置に一致させる。
又は、請求項３に記載した様に、上記Ｓ極と上記Ｎ極との境界線のうち、状態量の測定感度を他の領域よりも高めたい領域に存在する部分の形状を、直線形状とする。
【発明の効果】
【００１７】
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の場合には、状態量の測定感度を、所望の領域で向上させる事ができる。又、Ｓ極とＮ極との境界線の勾配を、状態量の測定感度を高めたい領域で大きくし、この測定感度が低くても構わない領域で小さくできる為、上記境界線全体の勾配を一律に大きくする構造に比べて、被検出面に配置できるＳ極及びＮ極の総数を多くできる。即ち、この様にＳ極及びＮ極の総数を多くしても、これらＳ極及びＮ極の幅寸法を十分に確保して、これらＳ極及びＮ極から出入りする磁束の密度を十分に確保できる。従って、本発明の場合には、上記境界線全体の勾配を一律に大きくする構造に比べて、状態量をリアルタイムに近い状態で測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１〜２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、エンコーダ４ａの被検出面に配置するＳ極とＮ極との境界線の形状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１０〜１３に示した先発明の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。
【００１９】
図１は、本例の構造に組み込むエンコーダ４ａの被検出面の一部の展開図を、図２は、この展開図の部分拡大図を、それぞれ示している。又、図２で、仮想線（二点鎖線）Ａ1 、Ａ2 は、上記先発明の構造のＳ極とＮ極との境界線（Ａ1 は第一特性変化部１２ａに存在する部分、Ａ2 は第二特性変化部１３ａに存在する部分）を、実線Ｂ1 、Ｂ2 は、本例のＳ極とＮ極との境界線（Ｂ1 は第一特性変化部１２ａに存在する部分、Ｂ2 は第二特性変化部１３ａに存在する部分）を、それぞれ示している。
【００２０】
この図２に詳示する様に、本例の場合、上記各部分Ｂ1 、Ｂ2 の形状は、上記各部分Ａ1 、Ａ2 の形状と同様、上記両特性変化部１２ａ、１３ａ同士の間に存在する仮想平面αに関して、互いに鏡面対称な形状としている。又、上記各部分Ｂ1 、Ｂ2 の両端部の位置は、上記各部分Ａ1 、Ａ2 の両端部の位置に一致させている。但し、上記先発明の構造の場合が、これら各部分Ａ1 、Ａ2 の形状を直線形状としていたのに対し、本例の場合は、上記各部分Ｂ1 、Ｂ2 の形状を、図示の様な曲線形状としている。具体的には、これら各部分Ｂ1 、Ｂ2 の形状を、幅方向（図１〜３の上下方向）中央部の１個所｛中立状態で１対のセンサ６ａ、６ｂ（図１０参照）の検出部Ｔ1 、Ｔ2 が上記被検出面を走査する位置｝にのみ変曲点Ｐ1 、Ｐ2 を有し、且つ、この幅方向に対する勾配が、この変曲点Ｐ1 、Ｐ2 部分で最大になる（Ｓ極とＮ極との境界の方向が円周方向に近くなる）と共に、この変曲点Ｐ1 、Ｐ2 部分から両端側に向かう程徐々に小さくなる、Ｓ字形又は逆Ｓ字形の曲線形状としている。尚、上記各部分Ｂ1 、Ｂ2 は、互いの連続部で接線を共有（滑らかに連続）している。
【００２１】
そして、本例の場合には、この様なＳ字形又は逆Ｓ字形の曲線形状を採用する事により、上記各部分Ｂ1 、Ｂ2 の勾配を、上記先発明での各部分Ａ1 、Ａ2 の勾配に比べて、幅方向中間部の領域（低アキシアル荷重域）で大きくし、且つ、幅方向両端寄り部分の領域（高アキシアル荷重域）で小さくしている。言い換えれば、アキシアル荷重の測定感度（アキシアル荷重の変化に伴う、上記１対のセンサ６ａ、６ｂの出力信号同士の間に存在する位相差の変化率）を、上記先発明の構造の場合に比べて、低アキシアル荷重域で高く（図３に示す様に、位相差の変化δ2 −δ1 を大きく）し、且つ、高アキシアル荷重域で低く（同図に示す様に、位相差の変化δ3 −δ2 を小さく）している。尚、図３の（Ａ）で、実線イ、イは、アキシアル荷重が作用しない状態での、上記両センサ６ａ、６ｂの走査位置を示しており、この状態でのこれら両センサ６ａ、６ｂの出力信号は、同図の（Ｂ）に示す様になって、その位相差δ1 はほぼ０である。又、破線ロ、ロは、比較的小さなアキシアル荷重が作用した状態での、上記走査位置で、この状態での出力信号は同図の（Ｃ）に示す様になり、その位相差はδ2 である。更に、鎖線ハ、ハは、大きなアキシアル荷重が作用した状態での、上記走査位置で、この状態での出力信号は同図の（Ｄ）に示す様になり、その位相差はδ3 である。
【００２２】
上述の様に、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、上記先発明の構造に比べて、アキシアル荷重の測定感度を、所望のアキシアル荷重域である、低アキシアル荷重域で向上させる事ができる。従って、本例の構造によるアキシアル荷重の測定結果を、例えば前述した電動式パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の中立制御や対横風制御に利用すれば、これら各制御をより正確に行なえる。しかも本例の場合には、Ｓ極とＮ極との境界線の各部分Ｂ1 、Ｂ2 の勾配を、低アキシアル荷重域で大きくする一方、高アキシアル荷重域で小さくしている。この為、上記境界線全体の勾配を一律に大きくする構造に比べて、被検出面に配置できるＳ極及びＮ極の総数を多く（本例の場合には、上記先発明の構造の場合と等しく）できる。即ち、この様にＳ極及びＮ極の総数を多くしても、これらＳ極及びＮ極の幅寸法を十分に確保して、これらＳ極及びＮ極から出入りする磁束の密度を十分に確保できる。従って、本例の場合には、上記境界線全体の勾配を一律に大きくする構造に比べて、アキシアル荷重をリアルタイムに近い状態で測定できる。この結果、上記中立制御や対横風制御等の各種制御を、より的確に行なえる。
【００２３】
［実施の形態の第２例］
図４〜５は、やはり請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の構造に組み込むエンコーダ４ｂの場合には、図５に詳示する様に、Ｓ極とＮ極との境界線の各部分Ｃ1 、Ｃ2 （Ｃ1 は第一特性変化部１２ｂに存在する部分、Ｃ2 は第二特性変化部１３ｂに存在する部分）の形状を、幅方向（図４〜５の上下方向）中央部の１個所｛中立状態で１対のセンサ６ａ、６ｂ（図１０参照）の検出部Ｔ1 、Ｔ2 が上記被検出面を走査する位置｝にのみ変曲点Ｐ1 、Ｐ2 を有し、且つ、この幅方向に対する勾配が、この変曲点Ｐ1 、Ｐ2 部分で最小になると共に、この変曲点Ｐ1 、Ｐ2 部分から両端側に向かう程徐々に大きくなる、Ｓ字形又は逆Ｓ字形の曲線形状としている。
【００２４】
そして、本例の場合には、この様なＳ字形又は逆Ｓ字形の曲線形状を採用する事により、上記各部分Ｂ1 、Ｂ2 の勾配を、前述の図１０〜１３に示した先発明の構造の各部分Ａ1 、Ａ2 の勾配に比べて、幅方向中間部の領域（低アキシアル荷重域）で小さくし、且つ、幅方向両端寄り部分の領域（高アキシアル荷重域）で大きくしている。言い換えれば、アキシアル荷重の測定感度を、上記先発明の構造の場合に比べて、高アキシアル荷重域で高くし、且つ、低アキシアル荷重域で低くしている。
【００２５】
上述の様に、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、上記先発明の構造に比べて、アキシアル荷重の測定感度を、所望のアキシアル荷重域である、高アキシアル荷重域で向上させる事ができる。従って、本例の構造によるアキシアル荷重の測定結果を、例えば前述したＥＳＣ等の車両走行安定化装置の制御に利用すれば、この制御をより正確に行なえる。しかも本例の場合には、Ｓ極とＮ極との境界線の各部分Ｃ1 、Ｃ2 の勾配を、高アキシアル荷重域で大きくする一方、低アキシアル荷重域で小さくしている。この為、上記境界線全体の勾配を一律に大きくする構造に比べて、被検出面に配置できるＳ極及びＮ極の総数を多く（本例の場合には、上記先発明の構造の場合と等しく）できる。即ち、この様にＳ極及びＮ極の総数を多くしても、これらＳ極及びＮ極の幅寸法を十分に確保して、これらＳ極及びＮ極から出入りする磁束の密度を十分に確保できる。従って、本例の場合には、上記境界線全体の勾配を一律に大きくする構造に比べて、アキシアル荷重をリアルタイムに近い状態で測定できる。この結果、上記車両走行安定化装置の制御等の各種制御を、より的確に行なえる。
【００２６】
［実施の形態の第３例］
図６〜７は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。図７に詳示する様に、本例の構造に組み込むエンコーダ４ｃの場合も、前述の図１〜３に示した実施の形態の第１例の場合と同様、Ｓ極とＮ極との境界線の各部分Ｄ1 、Ｄ2 （Ｄ1 は第一特性変化部１２ｃに存在する部分、Ｄ2 は第二特性変化部１３ｃに存在する部分）の幅方向（図６〜７の上下方向）に対する勾配を、前述の図１０〜１３に示した先発明の構造の境界線の各部分Ａ1 、Ａ2 の幅方向に対する勾配に比べて、幅方向中間部の領域（低アキシアル荷重域）で大きくし、且つ、幅方向両端寄り部分の領域（高アキシアル荷重域）で小さくしている。但し、上記実施の形態の第１例の場合が、境界線の各部分Ｂ1 、Ｂ2 （図２参照）の幅方向中間部を曲線形状としていたのに対し、本例の場合には、上記各部分Ｄ1 、Ｄ2 の幅方向中間部を直線形状としている。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１〜３に示した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００２７】
［実施の形態の第４例］
図８〜９は、やはり請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。図９に詳示する様に、本例の構造に組み込むエンコーダ４ｄの場合には、Ｓ極とＮ極との境界線の各部分Ｅ1 、Ｅ2 （Ｅ1 は第一特性変化部１２ｄに存在する部分、Ｅ2 は第二特性変化部１３ｄに存在する部分）の形状を、幅方向（図８〜９の上下方向）一端部（被検出面の幅方向中央側の端部）乃至中間部の領域に存在する直線部の端縁と、幅方向他端部（被検出面の幅方向両端側の端部）の領域に存在する曲線部の端縁とを、互いに滑らかに連続させた形状としている。これと共に、上記各部分Ｅ1 、Ｅ2 の幅方向に対する勾配を、前述の図１０〜１３に示した先発明の構造の境界線の各部分Ａ1 、Ａ2 の幅方向に対する勾配に比べて、上記直線部及び上記曲線部の一部（この直線部の近傍部分）で大きくし、且つ、この曲線部の残部で小さくしている。これにより、アキシアル荷重の測定感度を、上記先発明の構造の場合に比べて、少なくとも低アキシアル荷重域で高くしている。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１〜３に示した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、エンコーダの被検出面の一部の展開図。
【図２】図１の部分拡大図。
【図３】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４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。
【図５】同じく、図２と同様の図。
【図６】本発明の実施の形態の第３例を示す、図１と同様の図。
【図７】同じく、図２と同様の図。
【図８】本発明の実施の形態の第４例を示す、図１と同様の図。
【図９】同じく、図２と同様の図。
【図１０】先発明の構造の１例を示す断面図。
【図１１】エンコーダの一部を抜き出して示す斜視図。
【図１２】エンコーダの被検出面の一部の展開図。
【図１３】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】
【００２９】
１    外輪
２    ハブ
３    転動体
４、４ａ〜４ｄ  エンコーダ
５    カバー
６ａ、６ｂ  センサ
７    芯金
８    エンコーダ本体
９    大径円筒部
１０    小径円筒部
１１    円輪部
１２、１２ａ〜１２ｄ  第一特性変化部
１３、１３ａ〜１３ｄ  第二特性変化部
【図１】
2008232682.tif 000003
【図２】
2008232682.tif 000004
【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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