(57)【要約】【課題】  予圧の差等に基づいて、転がり軸受ユニット個々で相違する各転動体９ａ、９ｂの公転速度の相違に拘らず、外輪１とハブ２との間に加わる荷重を正確に求められる様にする。【解決手段】  出荷に先立ち、ハブ２に既知の荷重を加えつつこのハブ２を回転させて上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度を測定する。そして、この測定結果と上記既知の荷重の値とにより、この公転速度に基づいて上記ハブ２に加わる荷重を算出する際に利用する、零点とゲイン特性とを求める。そして、この求めた零点とゲイン特性とを無線ＩＣタグ３８に記憶させておき、車両への組み付け後にこの零点とゲイン特性とを、荷重演算器に読み込む。この結果、転がり軸受ユニット毎に異なる値が、公転速度に基づく荷重算出に及ぼす影響を排除して、上記課題を解決できる。【選択図】  図３
2005140606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を有する外輪相当部材と、この外輪相当部材の内径側にこの外輪相当部材と同心に配置された、外周面に内輪軌道を有する内輪相当部材と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に接触角を付与した状態で設けられた複数個の転動体と、これら各転動体の公転速度を検出する為の公転速度検出用センサと、この公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に加わる荷重を算出する演算器とを備え、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に荷重を加えない状態、及び、既知の荷重を付与した状態で、それぞれこれら外輪相当部材と内輪相当部材とを相対回転させ、これら外輪相当部材と内輪相当部材との間に荷重が加わらない状態、及び、既知の荷重が加わった状態での上記公転速度をそれぞれ測定する事により、これら荷重と公転速度との関係である零点とゲイン特性とを求め、これら求めた零点とゲイン特性とをそれぞれの基準値と比較して行なわれる合否判定により合格とされた転がり軸受ユニットの荷重測定装置。
【請求項２】
内周面に外輪軌道を有する外輪相当部材と、この外輪相当部材の内径側にこの外輪相当部材と同心に配置された、外周面に内輪軌道を有する内輪相当部材と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に接触角を付与した状態で設けられた複数個の転動体と、これら各転動体の公転速度を検出する為の公転速度検出用センサと、この公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に加わる荷重を算出する演算器とを備え、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に荷重を加えない状態、及び、既知の荷重を付与した状態で、それぞれこれら外輪相当部材と内輪相当部材とを相対回転させ、これら外輪相当部材と内輪相当部材との間に荷重が加わらない状態、及び、既知の荷重が加わった状態での上記公転速度をそれぞれ測定する事により、これら荷重と公転速度との関係である零点とゲイン特性とを求め、これら求めた零点とゲイン特性とに応じて、複数の等級のうちの何れかに分類された転がり軸受ユニットの荷重測定装置。
【請求項３】
内周面に外輪軌道を有する外輪相当部材と、この外輪相当部材の内径側にこの外輪相当部材と同心に配置された、外周面に内輪軌道を有する内輪相当部材と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に接触角を付与した状態で設けられた複数個の転動体と、これら各転動体の公転速度を検出する為の公転速度検出用センサと、この公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に加わる荷重を算出する演算器とを備え、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に荷重を加えない状態、及び、既知の荷重を付与した状態で、それぞれこれら外輪相当部材と内輪相当部材とを相対回転させ、これら外輪相当部材と内輪相当部材との間に荷重が加わらない状態、及び、既知の荷重が加わった状態での上記公転速度をそれぞれ測定する事により、これら荷重と公転速度との関係である零点とゲイン特性とを求め、これら求めた零点とゲイン特性とを、上記荷重を算出する為の情報として記録した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。
【請求項４】
求めた零点とゲイン特性とを、転がり軸受ユニットに添着した無線ＩＣタグに記録した、請求項３に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。
【請求項５】
内周面に外輪軌道を有する外輪相当部材と、この外輪相当部材の内径側にこの外輪相当部材と同心に配置された、外周面に内輪軌道を有する内輪相当部材と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に接触角を付与した状態で設けられた複数個の転動体と、これら各転動体の公転速度を検出する為の公転速度検出用センサと、この公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に加わる荷重を算出する演算器とを備え、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に荷重を加えない状態、及び、既知の荷重を付与した状態で、それぞれこれら外輪相当部材と内輪相当部材とを相対回転させ、これら外輪相当部材と内輪相当部材との間に荷重が加わらない状態、及び、既知の荷重が加わった状態での上記公転速度をそれぞれ測定する事により、これら荷重と公転速度との関係である零点とゲイン特性とを求め、これら求めた零点とゲイン特性とを、上記演算器に記録した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。
【請求項６】
外輪相当部材の内周面に設けられた複列の外輪軌道と、内輪相当部材の外周面に設けられた複列の内輪軌道と、これら両外輪軌道と両内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、２列に分けて設けられた転動体と、これら各転動体を転動自在に保持する１対の保持器と、これら両保持器の回転速度から上記両列の転動体の公転速度を求める１対の公転速度センサとを備えた、請求項１〜５の何れかに記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。
【請求項７】
懸架装置に車輪を回転自在に支持すると共に、この車輪に加わる荷重を測定する、請求項６に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。
【請求項８】
外輪相当部材と内輪相当部材とのうちで使用時に回転する部材の回転速度を検出する為の回転速度センサを備え、この回転速度と荷重と公転速度との関係に関する、零点とゲイン特性とを求める、請求項１〜７の何れかに記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。
【請求項９】
内周面に外輪軌道を有する外輪相当部材と、この外輪相当部材の内径側にこの外輪相当部材と同心に配置された、外周面に内輪軌道を有する内輪相当部材と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に接触角を付与した状態で設けられた複数個の転動体と、これら各転動体の公転速度を検出する為の公転速度検出用センサと、この公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に加わる荷重を算出する演算器とを備えた転がり軸受ユニットの荷重測定装置を製造する為、外輪相当部材と内輪相当部材とのうちで使用時にも回転しない部材を支持する為の支持手段と、これら外輪相当部材と内輪相当部材とのうちで使用時に回転する部材を回転駆動する駆動手段と、これら外輪相当部材と内輪相当部材との間に既知の荷重を付与する荷重付与手段と、この荷重付与手段が付与する荷重の大きさと公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号とに基づいて、上記荷重と公転速度との関係である零点とゲイン特性とを求める演算装置とを備える転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造装置。
【請求項１０】
演算装置が、求めた零点とゲイン特性とを基準値と比較して合否判定を行なう合否判定回路を備えている、請求項９に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造装置。
【請求項１１】
演算装置が、求めた零点とゲイン特性とに応じて、複数の等級のうちの何れかに分類する等級判定回路を備えている、請求項９に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造装置。
【請求項１２】
演算装置が送信回路を備えており、この送信回路は、求めた零点とゲイン特性とを、転がり軸受ユニットの荷重測定装置を構成する演算器に情報を送る為のメモリに送信するものである、請求項９に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造装置。
【請求項１３】
演算装置が送信回路を備えており、この送信回路は、求めた零点とゲイン特性とを、転がり軸受ユニットの荷重測定装置を構成する演算器に送信するものである、請求項９に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の対象となる転がり軸受ユニットの荷重測定装置は、例えば、自動車、鉄道車両等の車両の車輪を支持する為の転がり軸受ユニットに負荷される荷重（ラジアル荷重とアキシアル荷重との一方又は双方）を測定し、上記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）、更にはビークルスタビリティコントロールシステム（ＶＳＣ）等の車両用走行安定装置が使用されている。この様な各種車両用走行安定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の信号が必要になる。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（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、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例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、ラジアル荷重を測定するもので、図７に示す様に構成している。懸架装置に支持される外輪１の内径側に、車輪を結合固定するハブ２を支持している。このハブ２は、車輪を固定する為の回転側フランジ３をその外端部（車両への組み付け状態で幅方向外側となる端部で、図１０を除く各図の左端部）に有するハブ本体４と、このハブ本体４の内端部（車両への組み付け状態で幅方向中央側となる端部で、図１０を除く各図の右端部）に外嵌されてナット５により抑え付けられた内輪６とを備える。そして、上記外輪１の内周面に形成した複列の外輪軌道７、７と、上記ハブ２の外周面に形成した複列の内輪軌道８、８との間に、それぞれ複数個ずつの転動体９ａ、９ｂを配置して、上記外輪１の内径側での上記ハブ２の回転を自在としている。
【０００４】
上記外輪１の軸方向中間部で複列の外輪軌道７、７の間部分に、この外輪１を直径方向に貫通する取付孔１０を、この外輪１の上端部にほぼ鉛直方向に形成している。そして、この取付孔１０内に、荷重測定用のセンサである、円杆状（丸棒状）の変位センサ１１を装着している。この変位センサ１１は非接触式で、先端面（下端面）に設けた検出面は、ハブ２の軸方向中間部に外嵌固定したセンサリング１２の外周面に近接対向させている。上記変位センサ１１は、上記検出面と上記センサリング１２の外周面との距離が変化した場合に、その変化量に対応した信号を出力する。
【０００５】
上述の様に構成する従来の荷重測定装置付転がり軸受ユニットの場合には、上記変位センサ１１の検出信号に基づいて、転がり軸受ユニットに加わる荷重を求める事ができる。即ち、車両の懸架装置に支持した上記外輪１は、この車両の重量により下方に押されるのに対して、車輪を支持固定したハブ２は、そのままの位置に止まろうとする。この為、上記重量が嵩む程、上記外輪１やハブ２、並びに転動体９ａ、９ｂの弾性変形に基づいて、これら外輪１の中心とハブ２の中心とのずれが大きくなる。そして、この外輪１の上端部に設けた、上記変位センサ１１の検出面と上記センサリング１２の外周面との距離は、上記重量が嵩む程短くなる。そこで、上記変位センサ１１の検出信号を制御器に送れば、予め実験等により求めた関係式或はマップ等から、当該変位センサ１１を組み込んだ転がり軸受ユニットに加わるラジアル荷重を求める事ができる。この様にして求めた、各転がり軸受ユニットに加わる荷重に基づいて、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。
【０００６】
尚、図７に示した従来構造は、上記転がり軸受ユニットに加わる荷重に加えて、上記ハブ２の回転速度も検出自在としている。この為に、前記内輪６の内端部にセンサロータ１３を外嵌固定すると共に、上記外輪１の内端開口部に被着したカバー１４に回転速度検出用センサ１５を支持している。そして、この回転速度検出用センサ１５の検知部を、上記センサロータ１３の被検出部に、測定隙間を介して対向させている。
【０００７】
上述の様な回転速度検出装置を組み込んだ転がり軸受ユニットの使用時、車輪を固定したハブ２と共に上記センサロータ１３が回転し、このセンサロータ１３の被検知部が上記回転速度検出用センサ１５の検知部の近傍を走行すると、この回転速度検出用センサ１５の出力が変化する。この様にして回転速度検出用センサ１５の出力が変化する周波数は、上記車輪の回転数に比例する。従って、この回転速度検出用センサ１５の出力信号を図示しない制御器に送れば、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。
【０００８】
上述の様な従来構造の第１例の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に加わるラジアル荷重を測定する為のものであるが、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も、特許文献２等に記載されて、従来から知られている。図８は、この特許文献２に記載された、アキシアル荷重を測定する為の荷重測定装置付転がり軸受ユニットを示している。この従来構造の第２例の場合、ハブ２ａの外端部外周面に、車輪を支持する為の回転側フランジ３ａを固設している。又、外輪１ａの外周面に、この外輪１ａを懸架装置を構成するナックル１６に支持固定する為の、固定側フランジ１７を固設している。そして、上記外輪１ａの内周面に形成した複列の外輪軌道７、７と、上記ハブ２ａの外周面に形成した複列の内輪軌道８、８との間に、それぞれ複数個ずつの転動体９ａ、９ｂを転動自在に設ける事により、上記外輪１ａの内径側に上記ハブ２ａを回転自在に支持している。
【０００９】
更に、上記固定側フランジ１７の内側面複数個所で、この固定側フランジ１７を上記ナックル１６に結合する為のボルト１８を螺合する為のねじ孔１９を囲む部分に、それぞれ荷重センサ２０を添設している。上記外輪１ａを上記ナックル１６に支持固定した状態でこれら各荷重センサ２０は、このナックル１６の外側面と上記固定側フランジ１７の内側面との間で挟持される。
【００１０】
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、図示しない車輪と上記ナックル１６との間にアキシアル荷重が加わると、上記ナックル１６の外側面と上記固定側フランジ１７の内側面とが、上記各荷重センサ２０を、軸方向両面から強く押し付け合う。従って、これら各荷重センサ２０の測定値を合計する事で、上記車輪と上記ナックル１６との間に加わるアキシアル荷重を求める事ができる。又、図示はしないが、特許文献３には、一部の剛性を低くした外輪相当部材の振動周波数から転動体の公転速度を求め、更に、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。
【００１１】
前述の図７に示した従来構造の第１例の場合、変位センサ１１により、外輪１とハブ２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１１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。
【００１２】
又、上述の図８に示した従来構造の第２例の場合、ナックル１６に対し外輪１ａを支持固定する為のボルト１８と同数だけ、荷重センサ２０を設ける必要がある。この為、荷重センサ２０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、この外輪相当部材の振動周波数から転動体の公転速度を求める為、この公転速度を正確に測定できないと言った問題もある。
【００１３】
この様な事情に鑑みて本発明者等は先に、複列アンギュラ型玉軸受である転がり軸受ユニットを構成する１対の列の転動体（玉）の公転速度に基づいて、この転がり軸受ユニットに加わるラジアル荷重又はアキシアル荷重を測定する、転がり軸受ユニットの荷重測定装置に関する発明を行なった（特願２００３−１７１７１５号、１７２４８３号）。図９は、この先発明の転がり軸受ユニットの荷重測定装置を示している。この先発明に係る構造の場合、外輪１（外輪相当部材）の軸方向中間部で複列の外輪軌道７、７の間部分に形成した取付孔１０ａにセンサユニット２１を挿通し、このセンサユニット２１の先端部に設けた検出部２２を、上記外輪１の内周面から突出させている。この検出部２２には、１対の公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂと、１個の回転速度検出用センサ１５ａとを設けている。
【００１４】
そして、このうちの各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出部を、複列に配置された各転動体９ａ、９ｂを回転自在に保持した各保持器２４ａ、２４ｂに設けた、公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂに近接対向させて、各転動体９ａ、９ｂの公転速度を検出自在としている。又、上記回転速度検出用センサ１５ａの検出部を、内輪相当部材であるハブ２の中間部に外嵌固定した回転速度検出用エンコーダ２６に近接対向させて、このハブ２の回転速度を検出自在としている。この様な構成を有する先発明に係る転がり軸受ユニットの荷重測定装置によれば、上記ハブ２の回転速度の変動に拘らず、上記外輪１と上記ハブ２との間に加わる荷重（ラジアル荷重及びアキシアル荷重）を求められる。
【００１５】
即ち、上述の様な先発明に係る転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合、図示しない演算器が、上記各センサ２３ａ、２３ｂ、１５ａから送り込まれる検出信号に基づいて、上記外輪１と上記ハブ２との間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の荷重を算出する。例えば、このラジアル荷重を求める場合に上記演算器は、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂが検出する各列の転動体９ａ、９ｂの公転速度の和を求め、この和と、上記回転速度検出用センサ１５ａが検出する上記ハブ２の回転速度との比に基づいて、上記ラジアル荷重を算出する。又、上記アキシアル荷重は、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂが検出する各列の転動体９ａ、９ｂの公転速度の差を求め、この差と、上記回転速度検出用センサ１５ａが検出する上記ハブ２の回転速度との比に基づいて算出する。この点に就いて、図１０を参照しつつ説明する。尚、以下の説明は、アキシアル荷重Ｆｙが加わらない状態での、上記各列の転動体９ａ、９ｂの接触角αa 、αb が互いに同じであるとして行なう。
【００１６】
図１０は、上述の図９に示した車輪支持用の転がり軸受ユニットを模式化し、荷重の作用状態を示したものである。複列の内輪軌道８、８と複列の外輪軌道７、７との間に複列に配置された転動体９ａ、９ｂには予圧Ｆ0 、Ｆ0 を付与している。又、使用時に上記転がり軸受ユニットには、車体の重量等により、ラジアル荷重Ｆｚが加わる。更に、旋回走行時に加わる遠心力等により、アキシアル荷重Ｆｙが加わる。これら予圧Ｆ0 、Ｆ0 、ラジアル荷重Ｆｚ、アキシアル荷重Ｆｙは、何れも上記各転動体９ａ、９ｂの接触角α（αa 、αb ）に影響を及ぼす。そして、この接触角αa 、αb が変化すると、これら各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc が変化する。これら各転動体９ａ、９ｂのピッチ円直径をＤとし、これら各転動体９ａ、９ｂの直径をｄとし、上記各内輪軌道８、８を設けたハブ２の回転速度をｎi とし、上記各外輪軌道７、７を設けた外輪１の回転速度をｎo とすると、上記公転速度ｎc は、次の式で表される。
ｎc ＝｛１−（ｄ・cosα／Ｄ）・（ｎi ／２）｝＋｛１＋（ｄ・cosα／Ｄ）・（ｎo ／２）｝
【００１７】
この式から明らかな通り、上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc は、これら各転動体９ａ、９ｂの接触角α（αa 、αb ）の変化に応じて変化するが、上述した様にこの接触角αa 、αb は、上記ラジアル荷重Ｆｚ及び上記アキシアル荷重Ｆｙに応じて変化する。従って上記公転速度ｎc は、これらラジアル荷重Ｆｚ及びアキシアル荷重Ｆｙに応じて変化する。本例の場合、上記ハブ２が回転し、上記外輪１が回転しない為、具体的には、上記ラジアル荷重Ｆｚに関しては、大きくなる程上記公転速度ｎc が遅くなる。又、アキシアル荷重Ｆｙに関しては、このアキシアル荷重Ｆｙを支承する列の公転速度が速くなり、このアキシアル荷重Ｆｙを支承しない列の公転速度が遅くなる。従って、この公転速度ｎc に基づいて、上記ラジアル荷重Ｆｚ及びアキシアル荷重Ｆｙを求められる事になる。
【００１８】
但し、上記公転速度ｎc の変化に結び付く上記接触角αは、上記ラジアル荷重Ｆｚと上記アキシアル荷重Ｆｙとが互いに関連しつつ変化するだけでなく、上記予圧Ｆ0 、Ｆ0 によっても変化する。又、上記公転速度ｎc は、上記ハブ２の回転速度ｎi に比例して変化する。この為、これらラジアル荷重Ｆｚ、上記アキシアル荷重Ｆｙ、予圧Ｆ0 、Ｆ0 、ハブ２の回転速度ｎi を総て関連させて考えなければ、上記公転速度ｎc を正確に求める事はできない。このうちの予圧Ｆ0 、Ｆ0 は、運転状態に応じて変化するものではないので、初期設定等によりその影響を排除する事は容易である。これに対して上記ラジアル荷重Ｆｚ、アキシアル荷重Ｆｙ、ハブ２の回転速度ｎi は、運転状態に応じて絶えず変化するので、初期設定等によりその影響を排除する事はできない。
【００１９】
この様な事情に鑑みて先発明の場合には、前述した様に、ラジアル荷重Ｆｚを求める場合には、前記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂが検出する各列の転動体９ａ、９ｂの公転速度の和を求める事で、上記アキシアル荷重Ｆｙの影響を少なくしている。又、アキシアル荷重Ｆｙを求める場合には、上記各列の転動体９ａ、９ｂの公転速度の差を求める事で、上記ラジアル荷重Ｆｚの影響を少なくしている。更に、何れの場合でも、上記和又は差と、前記回転速度検出用センサ１５ａが検出する上記ハブ２の回転速度ｎi との比に基づいて上記ラジアル荷重Ｆｚ又は上記アキシアル荷重Ｆｙを算出する事により、上記ハブ２の回転速度ｎi の影響を排除している。但し、上記アキシアル荷重Ｆｙを、上記各列の転動体９ａ、９ｂの公転速度の比に基づいて算出する場合には、上記ハブ２の回転速度ｎi は、必ずしも必要ではない。
【００２０】
尚、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの信号に基づいて上記ラジアル荷重Ｆｚとアキシアル荷重Ｆｙとのうちの一方又は双方の荷重を算出する方法は、他にも各種存在するが、この様な方法に就いては、前述の特願２００３−１７１７１５号、１７２４８３号に詳しく説明されているし、本発明の要旨とも関係しないので、詳しい説明は省略する。
【００２１】
何れにしても、上述の様な先発明に係る転がり軸受ユニットの荷重測定装置により、上記外輪１と上記ハブ２との間に加わる荷重を求める為には、ハブ２の回転速度ｎi 及び上記各列の転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎca、ｎcbと、上記ラジアル荷重Ｆｚ又は上記アキシアル荷重Ｆｙとの関係（零点及びゲイン特性）を、正確に把握しておく必要がある。しかしながら、上記公転速度ｎca、ｎcbは、上記転がり軸受ユニットの転動体９ａ、９ｂに付与した予圧の値等によって微妙に変化する。この為、総ての転がり軸受ユニットの公転速度の零点及びゲイン特性を一致させる事は困難である。
【００２２】
【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】特公昭６２−３３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、個々の転がり軸受ユニットに関して、転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎca、ｎcbとラジアル荷重Ｆｚ又はアキシアル荷重Ｆｙとの関係（零点及びゲイン特性）が異なる場合でも、上記転がり軸受ユニットに加わる荷重を正確に求められる荷重測定装置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】
【００２４】
本発明の転がり軸受ユニットの荷重測定装置は何れも、外輪相当部材と、内輪相当部材と、複数個の転動体と、公転速度検出用センサと、演算器とを備える。
このうちの外輪相当部材は、内周面に外輪軌道を有する。
又、上記内輪相当部材は、上記外輪相当部材の内径側にこの外輪相当部材と同心に配置されたもので、外周面に内輪軌道を有する。
又、上記各転動体は、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に、接触角を付与した状態で設けられている。
又、上記公転速度検出用センサは、上記各転動体の公転速度を検出する。
又、上記演算器は、この公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に加わる荷重を算出する。
【００２５】
更に、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に荷重を加えない状態、及び、既知の荷重を付与した状態で、それぞれこれら外輪相当部材と内輪相当部材とを相対回転させ、これら外輪相当部材と内輪相当部材との間に荷重が加わらない状態、及び、既知の荷重が加わった状態での上記公転速度をそれぞれ測定する事により、これら荷重と公転速度との関係である零点とゲイン特性とを求める。
そして、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置は、上記求めた零点とゲイン特性とを、それぞれの基準値と比較して行なわれる合否判定により合格とされた（零点とゲイン特性とが適正範囲内に収まっている）ものである。
又、請求項２に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置は、上記求めた零点とゲイン特性とに応じて、複数の等級のうちの何れかに分類され（該当する分類を示す表示を付与され）たものである。
又、請求項３に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置は、上記求めた零点とゲイン特性とを、上記荷重を算出する為の情報として記録したものである。
又、請求項５に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置は、上記求めた零点とゲイン特性とを、上記演算器に記録したものである。
【００２６】
更に、請求項９に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造装置は、前述の様な転がり軸受ユニットの荷重測定装置を製造する為のもので、支持手段と、駆動手段と、荷重付与手段と、演算装置とを備える。
このうちの支持手段は、外輪相当部材と内輪相当部材とのうちで使用時にも回転しない部材を支持する為のものである。
又、上記駆動手段は、上記外輪相当部材と内輪相当部材とのうちで使用時に回転する部材を回転駆動するものである。
又、上記荷重付与手段は、上記外輪相当部材と内輪相当部材との間に既知の荷重を付与するものである。
更に、上記演算装置は、上記荷重付与手段が付与する荷重の大きさと公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号とに基づいて、上記荷重と公転速度との関係である零点とゲイン特性とを求めるものである。
【発明の効果】
【００２７】
上述の様に構成する本発明の転がり軸受ユニットの荷重測定装置は、転動体の公転速度を検出する事により、転がり軸受ユニットに負荷される荷重を測定できる。即ち、玉軸受の如き転がり軸受ユニットに荷重が負荷されると、転動体（玉）の接触角が変化し、これら各転動体の公転速度が変化する。そこで、この公転速度を検出すれば、外輪相当部材と内輪相当部材との間に作用する荷重を求められる。
更に、本発明の転がり軸受ユニットの荷重測定装置及びその製造装置によれば、個々の転がり軸受ユニット同士の間に存在する、転動体の公転速度と荷重との関係（零点及びゲイン特性）の相違に拘らず、上記外輪相当部材と内輪相当部材との間に作用する荷重を正確に求められる。
【００２８】
先ず、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合には、零点とゲイン特性とが適正範囲内に収まっている為、公転速度を表す信号を入力した演算器により、上記荷重を正確に求める事ができる。
又、請求項２に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合には、零点とゲイン特性とに応じて、複数の等級のうちの何れかに分類されている為、演算器として当該転がり軸受ユニットの等級に応じた演算機能を持ったものを組み合わせる（或は演算器に等級に応じた演算機能を持たせる）事で、上記荷重を正確に求める事ができる。
又、請求項３に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合には、当該転がり軸受ユニットに関する零点とゲイン特性とが記録され、演算器は、この記録された零点とゲイン特性とに基づいて上記荷重を算出する為、この荷重を正確に求める事ができる。
又、請求項５に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合には、当該転がり軸受ユニットに関する零点とゲイン特性とが演算器自体に記録され、この演算器は、この記録された零点とゲイン特性とに基づいて上記荷重を算出する為、この荷重を正確に求める事ができる。
そして、請求項９に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造装置によれば、上述の様な転がり軸受ユニットの荷重測定装置を造るべく、上記零点とゲイン特性とを求める作業を、容易且つ能率良く行なえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明のうちの請求項３に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、求めた零点とゲイン特性とを、転がり軸受ユニットに添着した無線ＩＣタグに記録する。
この様に構成すれば、求めた零点とゲイン特性とを記録し、更に取り出して使用する作業を容易に行なえる。
又、転がり軸受ユニットの荷重測定装置に関する発明を実施する場合に好ましくは、請求項６に記載した様に、外輪相当部材の内周面に複列の外輪軌道を、内輪相当部材の外周面に複列の内輪軌道を、それぞれ設ける。又、これら両外輪軌道と両内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつの転動体を、２列に分けて設けると共に、これら各転動体を１対の保持器により転動自在に保持する。そして、これら両保持器の回転速度から上記両列の転動体の公転速度を求める、１対の公転速度センサを備える。
この場合に好ましくは、請求項７に記載した様に、懸架装置に車輪を回転自在に支持すると共に、この車輪に加わる荷重を測定する為に利用する。
この様に構成すれば、回転部材の支持剛性が大きな構造で、上記外輪相当部材と内輪相当部材との間に加わる荷重を正確に求められる。
又、転がり軸受ユニットの荷重測定装置に関する発明を実施する場合に好ましくは、請求項８に記載した様に、外輪相当部材と内輪相当部材とのうちで使用時に回転する部材の回転速度を検出する為の回転速度センサを備える。そして、この回転速度と荷重と公転速度との関係に関する、零点とゲイン特性とを求める。
この様に構成すれば、上記回転する部材の回転速度の変動に拘らず、上記外輪相当部材と内輪相当部材との間に加わる荷重を正確に求められる。
【００３０】
又、請求項９に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造装置の発明を実施する場合に好ましくは、請求項１０に記載した様に、演算装置に、求めた零点とゲイン特性とを基準値と比較して合否判定を行なう合否判定回路を備え付ける。
この様に構成すれば、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造作業を容易に行なえる。
或は、請求項１１に記載した様に、演算装置に、求めた零点とゲイン特性とに応じて、複数の等級のうちの何れかに分類する等級判定回路を備え付ける。
この様に構成すれば、請求項２に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造作業を容易に行なえる。
或は、請求項１２に記載した様に、演算装置に送信回路を備え付ける。そして、この送信回路により、求めた零点とゲイン特性とを、転がり軸受ユニットの荷重測定装置を構成する演算器に情報を送る為のメモリに送信する。
この様に構成すれば、請求項３に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造作業を容易に行なえる。
或は、請求項１３に記載した様に、演算装置に送信回路を備え付ける。そして、この送信回路により、求めた零点とゲイン特性とを、転がり軸受ユニットの荷重測定装置を構成する演算器に送信する。
この様に構成すれば、請求項５に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の製造作業を容易に行なえる。
【実施例１】
【００３１】
図１は、請求項１、６〜１０に対応する、本発明の実施例１として、外輪１とハブ２との間に加わるアキシアル荷重と各転動体９ａ、９ｂの公転速度との関係に関し、零点とゲイン特性とを求め、合否判定を行なう状態を示している。尚、本実施例の特徴は、前述の図９に示した先発明の構造の様に、複列に配置された各転動体９ａ、９ｂの公転速度、延いては転がり軸受ユニットに加わる荷重を正確に求められる転がり軸受ユニットの荷重測定装置を実現すべく、上記合否判定により、個々の転がり軸受ユニット同士の間に存在する特性の差の影響を小さく抑える点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図９〜１０で説明した先発明の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴である、上記特性の差の影響を小さく抑える点に就いて説明する。
【００３２】
上記零点とゲイン特性とを求める場合、上記外輪１を、支持手段である支持フレーム２７に支持固定する。そして、上記ハブ２を回転させつつ、このハブ２に既知のアキシアル荷重を付与する。この為に本実施例の場合には、駆動手段であるモータ２８と、荷重付与手段である、油圧シリンダ等のアクチュエータ２９とを設けている。そして、このうちのモータ２８の回転駆動軸３０と上記ハブ２とを、回転駆動用カップリング３１を介して連結し、このハブ２を回転駆動自在としている。尚、この回転駆動用カップリング３１は、回転方向の力（トルク）は伝達するが、軸方向、半径方向、折れ曲がり方向の力の伝達は行なわない構造を有する。
【００３３】
又、上記アクチュエータ２９と上記ハブ２とを、荷重センサ３２と荷重付加用カップリング３３とを介して連結している。この荷重付加用カップリング３３は、軸方向並びに曲げ方向の力は伝達するが、回転方向の力の伝達は行なわない構造を有する。この様な荷重付加用カップリング３３は、上記ハブ２の回転側フランジ３に対し、車輪支持用のスタッド３４を利用する等により、結合固定している。又、上記荷重センサ３２は、上記アクチュエータ２９の出力であるアキシアル荷重及びモーメント荷重を上記荷重付加用カップリング３３に伝達する機能に加えて、このアキシアル荷重及びモーメント荷重の大きさを測定する機能を有する。尚、上記アクチュエータ２９として両方向のアキシアル荷重及びモーメント荷重を発生させるものを使用すると共に、上記荷重センサ３２として両方向のアキシアル荷重及びモーメント荷重を測定できるものを使用する事が、零点とゲイン特性とをより高精度に求める上からは好ましい。但し、必ずしも、両方向のアキシアル荷重及びモーメント荷重を発生或は測定できる構造にする必要はない。即ち、上記アクチュエータ２９として図１の右向きのアキシアル荷重を発生させるものを、上記荷重センサ３２として圧縮方向のアキシアル荷重を測定するものを、それぞれ使用しても、上記零点とゲイン特性とを、実用的精度を確保した状態で求められる。
【００３４】
更に、本実施例の場合には、上記荷重センサ３２が検出する、上記ハブ２に加えられるアキシアル荷重及びモーメント荷重と、前記モータ２８に組み付けた、このモータ２８の回転速度を表す信号とを、センサユニット２１が検出する、各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc 及び上記ハブ２の回転速度をｎi を表す信号と共に、合否判定回路３５に入力している。この合否判定回路３５は、上記各信号に基づいて、上記アキシアル荷重及びモーメント荷重と公転速度ｎc との関係である零点とゲイン特性とを求め、更に、これら求めた零点とゲイン特性とを、それぞれの基準値と比較して合否判定を行なう。尚、上記ハブ２の回転速度ｎi は、上記センサユニット２１に組み込まれた回転速度検出用センサ１５ａの信号によっても知る事ができる。従って、上記モータ２８の回転速度を表す信号は、必ずしも必要ではない。
【００３５】
上述の様な製造装置（検査装置）により、上記センサユニット２１を組み込んだ転がり軸受ユニットの適否を判定する。この合否判定を行なう場合、先ず、上記アクチュエータ２９により上記ハブ２に荷重を負荷しない状態でこのハブ２を回転させて、上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc を測定し、この測定値を零点とする。次いで、上記アクチュエータ２９により上記ハブ２に、既知の荷重を負荷しながらこのハブ２を回転させて、上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc を測定する。そして、この測定結果と上記零点とから、上記ゲイン特性を求める。このゲイン特性に就いては、線形の特性は勿論、非線形の特性であっても、上記既知の荷重を複数種類用意し、この複数種類の荷重を時間的に前後して付与する事で求められる。
【００３６】
そして、この様にして求めた零点とゲイン特性とが、それぞれの基準値から大きく外れていないか否かの、合否判定を行なう。この合否判定は、例えばハブ２の回転速度及び荷重の大きさから算出される各転動体９ａ、９ｂの公転速度に対して、実際に公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂにより測定される公転速度ｎc が許容範囲内に入っているか否かを判定する。そして、実際に測定された公転速度ｎc が許容範囲から外れている場合には、否の判定をする。その様な転がり軸受ユニットは出荷せず、再度予圧付与を行なう等の修正作業を行なってから、再度適否判定を行なう。一方、許容範囲内に収まっている場合には、合格を表すシール等の表示を付して出荷する。本実施例の場合、この様にする事で、上記零点とゲイン特性とが、それぞれの基準値に対して大きく異なる転がり軸受ユニットの荷重測定装置を出荷する事を防止できる。従って、予圧の相違等により、個々の転がり軸受ユニット同士の間に存在する、上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc と荷重との関係（零点及びゲイン特性）が許容範囲のものだけを出荷できるので、前記外輪１と上記ハブ２との間に作用する荷重を正確に求められる。
【００３７】
尚、本実施例の場合には、上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc を検出する為の公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂを、これら各転動体９ａ、９ｂの列同士の間に配置した構造を示しているが、この公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの設置場所は、この様な部分に限定するものではない。例えば、外輪の両端部等に振り分けて設置する事もできる。又、公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂや回転速度検出用エンコーダ２６は、Ｓ極とＮ極とを円周方向に亙り交互に且つ等間隔で配置した、永久磁石を使用する事が好ましい。この場合に使用する永久磁石としては、フェライト磁石やネオジム磁石、又は、これらの磁性材料をゴムやプラスチックに混入させたゴム磁石やプラスチック磁石でも良い。又、多極磁石の代わりに磁性材製のギヤ等を使用したエンコーダとしても良い。但し、永久磁石ではない、磁性材製のエンコーダを使用する場合には、速度検出用センサ側に永久磁石を設ける。又、上記各速度検出用センサは、磁気検出素子を利用したアクティブ型のものに限らず、磁性材の周囲にコイルを巻回した、パッシブ型のものを使用する事もできる。更には、実施対象となる転がり軸受ユニットに関しても、使用時に回転するハブが内径側に設けられた内輪回転型のものに限らず、ハブが外径側に設けられた、外輪回転型のものも利用できる。
【実施例２】
【００３８】
図２は、請求項２、６〜９、１１に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、上述した実施例１の合否判定回路３５（図１）に代えて、等級判定回路３６を設けている。本実施例の場合も、上述した実施例１と同様に、モータ２８によりハブ２を回転させると共に、アクチュエータ２９によりこのハブ２に既知の荷重を付与しつつ各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc と荷重との関係（零点及びゲイン特性）を求める。本実施例の場合、この様にして求めた零点とゲイン特性とに応じて、転がり軸受ユニットを、複数の等級のうちの何れかに分類する。そして、各転がり軸受ユニットに、それぞれが分類された等級を表す表示若しくは書類を付する。荷重測定装置を構成する演算器には、分類された等級に応じた演算機能を持たせる。
【００３９】
本実施例の場合、この様に、演算器に当該転がり軸受ユニットのランクに応じた演算機能を持たせる事で、上記荷重を正確に求める事ができる。即ち、各転がり軸受ユニット毎に、零点及びゲイン特性に応じて等級分けしてから出荷する為、これら各転がり軸受ユニットに加わる荷重と、この転がり軸受ユニットを構成する上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc と荷重との関係（零点及びゲイン特性）を、各等級毎に一定の幅に納める事ができ、この荷重測定に関する精度を向上させる事ができる。尚、零点及びゲイン特性が、何れの等級にも属さない程基準値に対し大きくずれている転がり軸受ユニットに就いては、再度予圧を調整する事で、何れかの等級内に収めてから出荷する。
【００４０】
尚、上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc と荷重との関係に関する等級は、２等級以上であれば良い。この等級の数を多くする程、上記荷重の測定精度を高める事ができる。但し、あまり多くの等級に分けると、演算器に等級に応じた機能を持たせる作業の選択肢が多くなる等、管理が煩雑になるので、５等級以下に抑える事が好ましい。何れにしても、この等級分けの数は、必要な荷重の測定精度によって適宜設定する。又、等級分けは、上記各列の転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc 及び零点毎に行なう事が好ましいが、各列（左右両列）の軸受諸元が同一である場合は、左右の値の平均値を用いても良い。但し、荷重測定を高精度で行なう必要がある場合には、各列毎に等級分けするのが望ましい。
【００４１】
又、個々の転がり軸受ユニットに付与された等級は、これを表す番号を書類に記録して、各転がり軸受ユニットと共に取り引きする事もできる。但し、各転がり軸受ユニットに付与された等級を表す符号を、レーザマーカーやインクジェット等の方法で、各転がり軸受ユニット自体に記載しても良い。この様にすれば、転がり軸受ユニットと書類とが分離して、当該転がり軸受ユニットに関する零点やゲイン特性が不明になる事を防止できる。尚、何れの場合でも、等級を表す符号に加えて、ロット番号や製造日等を合わせて記載する事もできる。又、この等級を表す符号を含むデータを上記各転がり軸受ユニットの一部に、バーコードとして記載すれば、このデータを読み取って前記演算器に分類された等級に応じた演算機能を持たせる作業を容易に行なえる。更には、無線ＩＣタグを各転がり軸受ユニットの一部に設置し、この無線ＩＣタグに、当該転がり軸受ユニットの等級を記録する事もできる。この場合には、この無線ＩＣタグに等級を記録する作業、並びに、この無線ＩＣタグに記録された等級を上記演算器に読み込む動作を、何れも非接触で行なえる為、作業性は更に向上する。
その他の構成及び作用は、前述した実施例１と同様であるから、重複する説明は省略する。
【実施例３】
【００４２】
図３〜４は、請求項３、４、６〜９、１２に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合には、前述した実施例１の合否判定回路３５（図１）に代えて、零点及びゲイン特性算出回路３７を設けている。又、外輪１の外周面に、無線ＩＣタグ３８を、接着等により添着固定している。本実施例の場合も、前述した実施例１と同様に、モータ２８によりハブ２を回転させると共に、アクチュエータ２９によりこのハブ２に既知の荷重を付与しつつ、各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc と荷重との関係（零点及びゲイン特性）を求める。この場合に上記零点及びゲイン特性算出回路３７は、上記アクチュエータ２９が上記ハブ２に荷重を加えない状態での公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出信号に基づいて、上記零点を求める。又、上記アクチュエータ２９が上記ハブ２に既知の荷重を加えた状態で、この既知の荷重と、公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出信号との関係から、上記ゲイン特性を求める。
【００４３】
本実施例の場合、この様にして求めた零点とゲイン特性とを、上記無線ＩＣタグ３８に記録する。この記録作業は、上記零点及びゲイン特性算出回路３７からこの無線ＩＣタグ３８に、上記零点とゲイン特性とを表す信号を無線で送信する事により行なう。この様にして、上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc と荷重との関係（零点及びゲイン特性）を記録した無線ＩＣタグ３８は、自身が添着固定された転がり軸受ユニットと共に、車両（自動車）に組み付ける。この無線ＩＣタグ３８とは、無線通信ＩＣとアンテナとを組み合わせたチップで、例えば（株）日立製作所から商品名「ミューチップ」として市販されているもの等が、使用可能である。そして、上記無線ＩＣタグ３８に記録された零点及びゲイン特性を利用して、各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc から、上記外輪１と上記ハブ２との間に加わる荷重を算出する。
【００４４】
上記無線ＩＣタグ３８を添着固定した転がり軸受ユニットを自動車の懸架装置に組み付けた状態では、図４に示す様に、上記無線ＩＣタグ３８に記録された上記零点及びゲイン特性を、車体側に設置した荷重演算器３９に無線送信し、この荷重演算器３９に組み込まれたメモリに記憶させる。そしてこの荷重演算器３９は、読み取ってメモリに記憶させた零点及びゲイン特性を利用して、上記公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出信号から求められる、上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎc から、上記外輪１と上記ハブ２との間に加わる荷重を算出する。そして、この荷重を表す信号を、スタビリティコントロール装置等、車両の走行安定化装置を統合制御する為の制御器４０に送る。
【００４５】
この様にして車両の走行安定性確保の為の制御を行なう場合、上記荷重演算器３９は、上記無線ＩＣタグ３８から送られてメモリに記憶された、個々の転がり軸受ユニットの零点及びゲイン特性を利用して、各転がり軸受ユニットに加わる荷重を算出する。従って、個々の転がり軸受ユニットに加わる荷重を、高精度で求められる。尚、ゲイン特性が非線形の場合は、前記零点及びゲイン特性算出回路３７により近似式を作成して上記無線ＩＣタグ３８に記憶させ、更にこの近似式を上記荷重演算器３９のメモリに記憶させる。又、この無線ＩＣタグ３８は、図示の様に、各転がり軸受ユニットを構成する外輪１の外周面に貼り付けても良いが、荷札状に構成した無線ＩＣタグを各転がり軸受ユニットの一部に取り付けても良い。尚、これら各転がり軸受ユニットを車両に組み付けて、零点及びゲイン特性を表す信号を車体側の荷重演算器３９に送信した後、上記無線ＩＣタグを取り外しても良い。
【００４６】
尚、請求項３に記載した発明は、上記無線ＩＣタグ３８を使用せずに実施する事もできる。この場合には例えば、零点及びゲイン特性を、転がり軸受ユニットそのものに、例えばレーザマーカーやインクジェット等の方法で、符号或は数値として、或はバーコードとして記載する。この場合に、符号或は数値として記録した場合には、この転がり軸受ユニットを車両に組み付ける際に、この記録を肉眼又はカメラで読み取って、荷重演算器３９に入力する。これに対して、バーコードとして記録した場合は、バーコード読み取り器で読み取って、荷重演算器３９に入力する。従って、バーコードとして記録する方が、符号或は数値として記録する場合に比べて自動化が容易であり、転がり軸受ユニット毎の零点及びゲイン特性を、上記荷重演算器３９に正確に読み込めるので、荷重測定の信頼性を確保の面から好ましい。
【００４７】
又、無線ＩＣタグ３８に記録する場合にしても、或は転がり軸受ユニットそのものに記録するにしても、上記零点及びゲイン特性に加えて、ロット番号や製造日等を記録する事もできる。又、請求項３に記載した発明を実施する場合に、無線ＩＣタグの代わりに、ＲＯＭを使用しても良い。但し、無線ＩＣタグ３８を使用すれば、非接触でデータの記録及び読み出しを行なえ、作業性が向上するので好ましい。
その他の構成及び作用は、前述した実施例１と同様であるから、重複する説明は省略する。
【実施例４】
【００４８】
図５〜６は、請求項５〜９、１３に対応する、本発明の実施例４を示している。本実施例の場合には、上述した実施例３とは異なり、外輪１に、センサユニット２１と共に荷重演算器３９ａを組み付けている。そして、零点及びゲイン特性算出回路３７が算出した零点とゲイン特性とを、この荷重演算器３９ａに直接記録する様に構成している。そして、転がり軸受ユニットを自動車の懸架装置に組み付けた状態では、図６に示す様に、上記荷重演算器３９ａは、上記零点及びゲイン特性を利用して上記外輪１とハブ２との間に加わる荷重を算出し、その信号を車両の走行安定化装置を統合制御する為の制御器４０に送る様にしている。
上記零点及びゲイン特性算出回路３７が算出した零点とゲイン特性とを、無線ＩＣタグ等の媒体を介する事なく、上記荷重演算器３９ａに直接記録する様に構成した点以外は、上述した実施例３と同様であるから、重複する説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例１を示す部分切断面図。
【図２】同実施例２を示す部分切断面図。
【図３】同実施例３を示す部分切断面図。
【図４】実施例３の構造の使用状態を示す断面図。
【図５】本発明の実施例４を示す部分切断面図。
【図６】実施例４の使用状態を示す断面図。
【図７】従来から知られている、ラジアル荷重測定用のセンサを組み込んだ転がり軸受ユニットの断面図。
【図８】従来から知られている、アキシアル荷重測定用のセンサを組み込んだ転がり軸受ユニットの断面図。
【図９】先発明に係る転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。
【図１０】転がり軸受ユニットに加わる荷重を求められる理由を説明する為の模式図。
【符号の説明】
【００５０】
１、１ａ  外輪
２、２ａ  ハブ
３、３ａ  回転側フランジ
４    ハブ本体
５    ナット
６    内輪
７    外輪軌道
８    内輪軌道
９ａ、９ｂ  転動体
１０、１０ａ  取付孔
１１    変位センサ
１２    センサリング
１３    センサロータ
１４    カバー
１５、１５ａ  回転速度検出用センサ
１６    ナックル
１７    固定側フランジ
１８    ボルト
１９    ねじ孔
２０    荷重センサ
２１    センサユニット
２２    検出部
２３ａ、２３ｂ  公転速度検出用センサ
２４ａ、２４ｂ  保持器
２５ａ、２５ｂ  公転速度検出用エンコーダ
２６    回転速度検出用エンコーダ
２７    支持フレーム
２８    モータ
２９    アクチュエータ
３０    回転駆動軸
３１    回転駆動用カップリング
３２    荷重センサ
３３    荷重負荷用カップリング
３４    スタッド
３５    合否判定回路
３６    等級判定回路
３７    零点及びゲイン特性算出回路
３８    無線ＩＣタグ
３９、３９ａ  荷重演算器
４０    制御器
【図１】
2005140606.tif 000003
【図２】
2005140606.tif 000004
【図３】
2005140606.tif 000005
【図４】
2005140606.tif 000006
【図５】
2005140606.tif 000007
【図６】
2005140606.tif 000008
【図７】
2005140606.tif 000009
【図８】
2005140606.tif 000010
【図９】
2005140606.tif 000011
【図１０】
2005140606.tif 000012