(57)【要約】【課題】  モーメント荷重等により外輪１の中心軸とハブ２の中心軸とが不一致になった場合でも、転動体９ａ、９ｂの公転速度の測定精度を確保する。【解決手段】  センサユニット２１に設けた１対の公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出面と、上記各転動体９ａ、９ｂを保持した１対の保持器２４ａ、２４ｂに組み付けた公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面とを対向させて、上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度の変動を求める。上記センサユニット２１を水平方向に配置する事で、上記両中心軸が不一致になった場合でも、上記検出面と上記被検出面との距離の変動を抑える。上記外輪１の外周面に形成した静止側フランジ２７に形成した複数の取付孔の位置を規制して、上記センサユニット２１を水平方向に配置する以外の位相で、上記外輪１を懸架装置に組み付けられない様にする。この構成により、上記課題を解決する。【選択図】  図１
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【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設けられた複数個の転動体と、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材とのうちで使用時にも回転しない静止側部材の一部に支持された状態で設けられ、上記各転動体の公転速度を検出する公転速度検出用センサと、上記静止側部材を支持部材に結合固定する為にこの静止側部材の外周面に設けられた静止側フランジとを備え、この静止側フランジに形成した複数の取付孔に挿通若しくは螺合した複数本のボルトによりこの静止側フランジを上記支持部材に結合固定した状態で上記公転速度検出用センサを、水平方向を中心として±３０度の範囲に設置すべく、上記各取付孔のピッチを不同にし、この範囲から上記公転速度検出用センサが外れた位置では、上記静止側フランジを上記支持部材に結合固定不能とした、公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニット。
【請求項２】
４個の取付孔が静止側フランジの４隅に設けられており、この静止側フランジを支持部材に結合固定する方向に配置した状態で、上下方向に隣接する取付孔同士のピッチと、水平方向に隣接する取付孔同士のピッチとが互いに異なる、請求項１に記載した公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニット。
【請求項３】
静止側フランジの水平方向一端側で上下方向に隣接する１対の取付孔同士のピッチと、同じく他端側で上下方向に隣接する１対の取付孔同士のピッチとを、互いに異ならせた、請求項２に記載した公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニット。
【請求項４】
外輪相当部材が内周面に複列の外輪軌道を有し、内輪相当部材が外周面に複列の内輪軌道を有し、転動体がこれら各外輪軌道と各内輪軌道との間に複列に分けて各列毎にそれぞれ複数個ずつ、これら各列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして設けられた状態で、１対の保持器により転動自在に保持されており、特性を円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させた少なくとも１個の公転速度検出用エンコーダが、少なくとも何れかの保持器の一部に設けられており、上記各列の転動体のうちの少なくとも何れかの列の公転速度を上記保持器の回転速度として検出する為の少なくとも１個の公転速度検出用センサが、その検出部を上記公転速度検出用エンコーダの被検出面に軸方向に対向させた状態で設けられており、上記公転速度検出用センサの検出信号を、この公転速度検出用センサの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に送り込み自在とした、請求項１〜３の何れかに記載した公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニット。
【請求項５】
各転動体が玉であり、使用時に回転しない外輪相当部材の内周面に形成された複列アンギュラ型の外輪軌道と、使用時に回転する内輪相当部材の外周面に形成された複列アンギュラ型の内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ設けられた玉に、背面組み合わせ型の接触角が付与されている、請求項４に記載した公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニットは、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）、更にはエレクトリック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をその軸方向外端部（車両への組み付け状態で幅方向外側となる端部で、図１、４、７〜１０、１２の左端部）に有するハブ本体４と、このハブ本体４の軸方向内端部（車両への組み付け状態で幅方向中央側となる端部で、図１、４、７〜１０、１２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の検出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。
【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２００４−７６５５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２２を、上記外輪１の内周面から突出させている。この先端部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を転動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、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２００４−７６５５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を正確に測定する必要がある。これに対して、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの設置位置によっては、上記各公転速度ｎca、ｎcbを必ずしも正確に求められなくなる可能性がある。この点に就いて、図１１〜１３を参照しつつ説明する。
【００２２】
このうちの図１１は、前記図９と共に、従来からＡＢＳ、ＴＣＳ、ＥＳＣ等の車両用走行安定装置の制御の為、車輪と共に回転するハブ２の回転速度を測定する為に一般的な構造を、そのまま車輪支持用転がり軸受ユニットの荷重測定装置に適用した場合に就いて示している。この構造では、各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂ及び回転速度検出用センサ１５ａ（図１２参照）を組み込んだセンサユニット２１を、車両が水平路面に存在する状態で、ほぼ鉛直方向に配置している。この様な構造では、例えば旋回走行時に車輪からハブ２にモーメント荷重が加わり、このハブ２の中心軸と外輪１の中心軸とが不一致になると、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出面と、各保持器２４ａ、２４ｂに設置した公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面との距離が大きく変化する。
【００２３】
即ち、上記センサユニット２１を鉛直方向に配置した構造の場合、上記モーメント荷重が加わらない状態では、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出面と上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面との位置関係は、図１２の（Ａ）に示す様になる。この状態では、外側列の転動体９ａ、９ａに関する検出面と被検出面との距離Ｌo と、内側列の転動体９ｂ、９ｂに関する検出面と被検出面との距離Ｌi とは、何れもほぼ設計値通りであり、互いにほぼ等しい（Ｌi ≒Ｌo ）。この状態では、上記各列の転動体９ａ、９ｂの公転速度を正確に求められる。
【００２４】
これに対して、上記ハブ２に、図９、１２の反時計方向のモーメント荷重が加わると、このハブ２の中心軸イと上記外輪１の中心軸ロとが、図１２（Ｂ）に誇張して示す様に、互いに不一致になる。これに伴って、上記外側列の転動体９ａ、９ａが公転運動する面ａと上記内側列の転動体９ｂ、９ｂが公転運動する面ｂとが、上記センサユニット２１を支持した上記外輪１の中心軸ロに対し傾斜する。そして、上記各列の転動体９ａ、９ｂを保持すると共に上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂを設置した、上記各保持器２４ａ、２４ｂも、上記外輪１の中心軸ロに対し傾斜する。この結果、上記外側列の転動体９ａ、９ａに関する、検出面と被検出面との距離Ｌo1は設計値Ｌo よりも大きく（Ｌo1＞Ｌo ）、上記内側列の転動体９ｂ、９ｂに関する検出面と被検出面との距離Ｌi1は設計値Ｌi よりも小さく（Ｌi1＜Ｌi ）なる。
【００２５】
前記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出信号の大きさ（振幅、レベル）は、それぞれの検出面と、この検出面が対向する上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面との距離に応じて変化する。具体的には、この距離が小さい程上記検出信号が大きくなり、この距離が大きくなるとこの検出信号は小さくなる。例えば、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出部に、ホールＩＣ、ＭＲ素子等の磁気検出素子を組み込んだ場合、これら各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出信号は、図１３に示す様に変化する。この図１３の上段は上記内側列の転動体９ｂ、９ｂの公転速度を検出する為の公転速度検出用センサ２３ｂの検出信号を、同じく下段は上記外側列の転動体９ａ、９ａ公転速度を検出する為の公転速度検出用センサ２３ａの検出信号を、それぞれ表している。又、それぞれの両端部分は、図１２の（Ａ）に示す様に、上記モーメント荷重が加わらない状態での、同じく中間部は、図１２の（Ｂ）に示す様に、上記モーメント荷重が加わった状態での、それぞれ検出信号を表している。
【００２６】
以上の説明から明らかな通り、上記センサユニット２１を鉛直方向に配置し、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出面と上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面とを軸方向に対向させた構造では、前記ハブ２にモーメント荷重が加わった状態で、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの出力（振幅、レベル）が大きく変動する。特に、図９、１２に示す様に、前記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂを前記各保持器２４ａ、２４ｂの軸方向側面に設置する構造の場合、上記出力の変動に、ポケット隙間の影響も加わる。即ち、上記各保持器２４ａ、２４ｂのポケットの内面と、上記各転動体９ａ、９ｂの表面との間には、これら各転動体９ａ、９ｂの転動を可能にする為に必要なポケット隙間が存在する。そして、上記各保持器２４ａ、２４ｂ、延てはこれら各保持器２４ａ、２４ｂの軸方向片面に設置した上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの軸方向位置は、上記ポケット隙間分だけ、上記モーメント荷重に基づく変位とは別に、変位する可能性がある。
【００２７】
そして、上記出力が大きく変動すると、上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの回転速度、延ては上記各列の転動体９ａ、９ｂの公転速度を正確に測定する事が難しくなる。例えば、上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの検出信号をＡ／Ｄ変換して処理する場合、この検出信号の振幅が図１３の上段中間部に示す様に大き過ぎると、レンジオーバの可能性を生じ、上記検出信号を正確に取り込めなくなる可能性がある。これに対して、この検出信号の振幅が図１３の下段中間部に示す様に小さ過ぎると、例えこの検出信号を高分解能で信号を取り込んでも、波形が粗くなって、正確な公転速度検出が難しくなる。尚、上述の様な、モーメント荷重やラジアル隙間に起因する検出信号の変動は、検出面と被検出面とをラジアル方向に対向させた構造でも生じる。
【００２８】
上記検出信号の変動に結び付く、前記各検出面と前記各被検出面との距離変動のうち、上記ポケット隙間に基づく変動を解消若しくは低減する事は、潤滑性確保を考慮すると難しい。これに対して、モーメント荷重に基づく距離変動は、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの設置位置を工夫する事で解消若しくは低減できるもの考えられる。例えば、特許文献４〜６には、ハブの回転速度を検出する構造で、回転速度センサの設置位置を、水平方向等、鉛直方向から外れた方向に設置する構造が記載されている。但し、上記特許文献４〜６に記載された従来構造は、何れもハブの回転速度を検出する事のみを考慮したものであって、車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定する為に、この車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する転動体の公転速度を測定する事を意図しているものではない。
【００２９】
【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
【特許文献４】特開平８−２９６６３４号公報
【特許文献５】特開平１１−１７４０７１号公報
【特許文献６】特開平１１−１８３４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、モーメント荷重等により外輪相当部材の中心軸と内輪相当部材の中心軸とが不一致になった場合でも、転動体の公転速度の測定精度を確保できて、転がり軸受ユニットに加わる荷重を正確に求められる公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニット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】
【００３１】
本発明の公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニットは、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、静止側フランジとを備える。
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、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材とのうちで使用時にも回転しない静止側部材の一部に支持された状態で設けられており、上記各転動体の公転速度を検出する。
又、上記静止側フランジは、上記静止側部材を懸架装置の構成部材等の支持部材に結合固定する為に、この静止側部材の外周面に設けられたものである。
更に、上記静止側フランジに形成した複数の取付孔に挿通若しくは螺合した複数本のボルトによりこの静止側フランジを上記支持部材に結合固定した状態で上記公転速度検出用センサを、水平方向を中心として±３０度の範囲に設置すべく、上記各取付孔のピッチを不同にしている。そして、この範囲から上記公転速度検出用センサが外れた位置では、上記静止側フランジを上記支持部材に結合固定不能としている。
尚、上記取付孔は、通孔若しくはねじ孔である。通孔の場合には上記各ボルトを挿通し、ねじ孔の場合にはこれら各ボルトの先端部に設けた雄ねじ部を螺合させる。
【発明の効果】
【００３２】
上述の様に構成する本発明の公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニットは、転動体の公転速度を正確に検出できる為、この公転速度を表す信号を、この転がり軸受ユニットに組み付けた、或はこの転がり軸受ユニットとは別個に設けた演算器に送り込む事により、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。
【００３３】
又、本発明の公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニットは、公転速度検出用センサを、水平方向を中心として±３０度の範囲に設置している為、モーメント荷重により上記外輪相当部材の中心軸と上記内輪相当部材の中心軸とが不一致になっても、上記公転速度検出用センサの検出面と上記転動体の公転と共に回転する部分に設けた被検出面との距離の変動を抑えられる。この為、上記公転速度検出用センサの検出信号の変動を抑えて、上記転動体の公転速度、延ては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。
尚、上記公転速度検出用センサの設置位置は、車両が水平路面に存在する状態で水平方向である事が最も好ましいが、この方向を中心として±３０度の範囲、好ましくは±１０度の範囲に設置すれば、十分な効果を得られる。
【００３４】
更に、本発明の公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニットの場合には、水平方向を中心として±３０度の範囲から上記公転速度検出用センサが外れた位置で、静止側フランジを懸架装置の構成部材等の支持部材に結合固定する事ができない。従って、組み付け作業時に作業者のミスにより上記公転速度検出用センサが、前述の図１１に示した様な上方位置、或は下方位置等、この公転速度検出用センサの検出信号の変動が大きくなる位置に組み付ける可能性をなくせる。この結果、上記公転速度検出用センサ付車輪支持用転がり軸受ユニットの組み付け作業者に大きな負担（組み付け方向に関する厳重な注意義務）を負わせる事なく、上記転動体の公転速度、延ては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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、４個の取付孔を静止側フランジの４隅に設ける。そして、この静止側フランジを懸架装置の構成部材等の支持部材に結合固定した状態で、上下方向に隣接する取付孔同士のピッチと、水平方向に隣接する取付孔同士のピッチとを互いに異ならせる。
この様に構成すれば、一般的な自動車（乗用車）の車輪を懸架装置に回転自在に支持する構造で、公転速度検出用センサの組み付け方向を水平方向に近く組み付ける事ができて、上記車輪に加わる荷重を正確に求められる。
又、上記請求項２に記載した発明を実施する為に好ましくは、請求項３に記載した様に、静止側フランジの水平方向一端側で上下方向に隣接する１対の取付孔同士のピッチと、同じく他端側で上下方向に隣接する１対の取付孔同士のピッチとを、互いに異ならせる。  この様な構成を採用すれば、公転速度検出用センサの組み付け方向を、前後方向も含めて、完全に一義的に規制できる。
【００３６】
又、本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、外輪相当部材として内周面に複列の外輪軌道を有するものを、内輪相当部材として外周面に複列の内輪軌道を有するものを、それぞれ使用する。そして、これら各外輪軌道と各内輪軌道との間に複列に分けて各列毎にそれぞれ複数個ずつの転動体を、これら各列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして、１対の保持器により転動自在に保持した状態で設ける。又、特性を円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させた少なくとも１個の公転速度検出用エンコーダを、少なくとも何れかの保持器の一部（例えば軸方向側面）に設け、上記各列の転動体のうちの少なくとも何れかの列の公転速度を上記保持器の回転速度として検出する為の少なくとも１個の公転速度検出用センサを、その検出部を上記公転速度検出用エンコーダの被検出面に軸方向に対向させた状態で設ける。そして、上記公転速度検出用センサの検出信号を、この公転速度検出用センサの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、転がり軸受ユニットに組み付けた、或はこの転がり軸受ユニットとは別個に設けた演算器に送り込み自在とする。
この場合に、好ましくは、請求項５に記載した様に、各転動体として玉を使用し、使用時に回転しない外輪相当部材の内周面に形成された複列アンギュラ型の外輪軌道と、使用時に回転する内輪相当部材の外周面に形成された複列アンギュラ型の内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ設けられた玉に、背面組み合わせ型の接触角を付与する。
【００３７】
この様な構成を採用すれば、乗用車用として一般的な独立懸架式サスペンションに車輪を支持する転がり軸受ユニットで、接触角の方向が互いに異なる１対の列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する事により、上記転がり軸受ユニットを構成する外輪相当部材と内輪相当部材との間に加わる荷重（ラジアル荷重及びアキシアル荷重）を正確に求められる。即ち、複列アンギュラ型の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、各列の転動体（玉）の接触角が変化し、これら各列の転動体の公転速度が変化する。そこで、この公転速度を、保持器の回転速度として検出すれば、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。
尚、半浮動式懸架装置等、非独立懸架式のサスペンションに使用されている様な、単列の転がり軸受ユニットでも、各転動体に接触角を付与した構造であれば、この接触角の変化に伴うこれら各転動体の公転速度の変動に基づき、上記単列の転がり軸受ユニットに加わる荷重を求める事は可能である。但し、この場合には、上記複列アンギュラ型の玉軸受の如き転がり軸受ユニットの場合に比べて、測定精度を確保する事が難しい。
【００３８】
又、特許請求の範囲には記載していないが、本発明を実施する場合に好ましくは、内輪相当部材の一部にこの内輪相当部材と同心に設けられた回転速度検出用エンコーダの被検出面に、外輪相当部材の一部に支持された回転速度検出用センサの検出部を対向させる事で、上記内輪相当部材の回転速度を検出自在とし、この回転速度検出用センサの検出信号も、前記公転速度検出用センサの検出信号と共に、前記演算器に送り込む。
そして、この演算器は、一方の列の転動体の公転速度と他方の列の転動体の公転速度との和と、上記内輪相当部材の回転速度との比に基づいて、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に加わるラジアル荷重を算出する。或は、一方の列の転動体の公転速度と他方の列の転動体の公転速度との差と、上記内輪相当部材の回転速度との比に基づいて、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に加わるアキシアル荷重を算出する。
この様に構成すれば、上記内輪相当部材の回転速度の変動に拘らず、転がり軸受ユニットに加わる荷重（ラジアル荷重及びアキシアル荷重）を、正確に求められる。尚、１対の列の転動体の公転速度の比に基づいて上記アキシアル荷重を算出すれば、上記内輪相当部材の回転速度を求めなくても、この回転速度変化に拘らず、上記アキシアル荷重を正確に求められる。
【実施例１】
【００３９】
図１〜５は、請求項１、２、４、５に対応する、本発明の実施例１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、モーメント荷重等により、内輪相当部材であるハブ２の中心軸イと、外輪相当部材であり静止側軌道輪でもある外輪１の中心軸ロとが不一致になった場合でも、正確に求められる公転速度検出用センサ付転がり軸受ユニットを実現する点にある。即ち、本実施例は、上記両中心軸イ、ロ同士が不一致になった場合でも、各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出面と各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面との距離の変動を抑えられる構造を実現するものである。その他の部分の構成及び作用は、前述の図９〜１１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、上記距離の変動を抑える為に、上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂを組み込んだセンサユニット２１の設置位置を工夫した点を中心に説明する。
【００４０】
上記外輪１の軸方向中間部で複列の外輪軌道７、７の間部分に取付孔１０ｂを、この外輪１の内外両周面同士を連通させる状態で、水平方向に形成している。そして、この取付孔１０ｂに上記センサユニット２１を挿通し、このセンサユニット２１の先端部２２を、上記外輪１の内周面から突出させている。従って、この先端部２２に設置した上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出面は上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面の上下方向中間部に、軸方向に対向する。
【００４１】
本実施例の場合、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂをこの様な位置に確実に配置すべく、上記外輪１の外周面に形成した、静止側フランジ２７に形成した取付孔２８ａ〜２８ｄの配置を工夫している。即ち、車両への組み付け状態で上記外輪１は、上記静止側フランジ２７を、特許請求の範囲に記載した支持部材であって、懸架装置を構成するナックル１６（図８参照）に結合固定した状態に組み付けられる。この場合、上記静止側フランジ２７と上記ナックル１６とを結合固定する為に、各ボルト１８（図８参照）を上記各取付孔２８ａ〜２８ｄに挿通する（これら各取付孔２８ａ〜２８ｄが通孔の場合）か、上記ナックル１６を挿通した各ボルト１８の先端部を、上記各取付孔２８ａ〜２８ｄに螺合し更に緊締する（これら各取付孔２８ａ〜２８ｄがねじ孔の場合）。
【００４２】
本実施例の場合、上記４個の取付孔２８ａ〜２８ｄを上記静止側フランジ２７の４隅に設けている。そして、図３の（Ａ）に示す様に、この静止側フランジ２７を懸架装置の上記ナックル１６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２８ａ、２８ｂ同士のピッチＡ、取付孔２８ｃ、２８ｄ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２８ｂ、２８ｃ同士のピッチＣ、取付孔２８ｄ、２８ａ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）。これに合わせて、上記各ボルト１８を挿通若しくは螺合させる為に、上記ナックル１６側に設けた通孔若しくはねじ孔の配置を規制している。
【００４３】
本実施例の場合には、上記静止側フランジ２７に形成した上記各取付孔２８ａ〜２８ｄの配置と、上記ナックル１６側に設けた上記通孔若しくはねじ孔の配置とを規制している為、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂを前述の様な位置に確実に配置できる。何となれば、上記静止側フランジ２７は上記ナックル１６に対して、図２、３に示す様な状態、即ち、隣り合った取付孔２８ｂ、２８ｃ同士の間、同じく取付孔２８ｄ、２８ａ同士の間の比較的大きなピッチＣ、Ｄ部分を上下辺側に、隣り合った取付孔２８ａ、２８ｂ同士の間、同じく取付孔２８ｃ、２８ｄ同士の間の比較的小さなピッチＡ、Ｂ部分を縦辺側に、それぞれ配置しない限り、組み付けられない。従って、組立作業者が特に注意しなくても、組み付け完了後の状態では、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出面が前記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面の上下方向中間部に、外輪１及びハブ２の軸方向に対向する。
【００４４】
逆に言えば、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出面が上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面の上端部又は下端部に対向する状態に組み付ける事はできない。これに対して、図３の（Ｂ）に示す様に、静止側フランジ２７の四隅部に形成した４個の取付孔２８ａ〜２８ｄのうち、隣り合う取付孔２８ａ〜２８ｄ同士のピッチＡ〜Ｄを総て同じ（Ａ＝Ｂ＝Ｃ＝Ｄ）にすると、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出面が上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面の上端部又は下端部に対向する、好ましくない状態に組み付けられる可能性を生じる。この様に、組立作業者が特に注意しないと、この様な好ましくない状態に組み立てられる構造は、（所定方向に組み付ける限り）先に特許出願を行なった、特願２００３−３８７３８０号に係る発明の技術的範囲には属しても、本発明の技術的範囲からは外れる。
【００４５】
本実施例の場合、上述の様に上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの設置位置を規制している為、上記ハブ２にモーメント荷重が加わる等により、前記両中心軸イ、ロ同士が不一致になった場合でも、前記各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎca、ｎcbを正確に求められる。即ち、前記センサユニット２１を水平方向に配置した構造の場合、上記モーメント荷重が加わらない状態では、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出面と上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面との位置関係は、図４の（Ａ）に示す様になる。勿論、この状態では、外側列の転動体９ａ、９ａに関する検出面と被検出面との距離Ｌo と、内側列の転動体９ｂ、９ｂに関する検出面と被検出面との距離Ｌi とは、何れもほぼ設計値通りであり、互いにほぼ等しく（Ｌi ≒Ｌo ）、上記各列の転動体９ａ、９ｂの公転速度（ｎca、ｎcb）を正確に求められる。
【００４６】
又、上記ハブ２に、図１、４の反時計方向のモーメント荷重が加わると、このハブ２の中心軸イと上記外輪１の中心軸ロとが、図４（Ｂ）に誇張して示す様に、互いに不一致になる。これに伴って、上記外側列の転動体９ａ、９ａが公転運動する面ａと上記内側列の転動体９ｂ、９ｂが公転運動する面ｂとが、上記センサユニット２１を支持した上記外輪１の中心軸ロに対し傾斜する。そして、上記各列の転動体９ａ、９ｂを保持すると共に上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂを設置した、上記各保持器２４ａ、２４ｂも、上記外輪１の中心軸ロに対し傾斜する。この結果、これら各保持器２４ａ、２４ｂの軸方向片面に設置された上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面も、上記ハブ２の中心軸イと同方向に揺動変位する。
【００４７】
本実施例の場合、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出面が、上記各公転速度検出用エンコーダ２５ａ、２５ｂの被検出面に対し、ほぼこれら各被検出面の揺動変位の中心に対向している。従って、これら各被検出面が揺動変位した場合でも、上記外側列の転動体９ａ、９ａに関する検出面と被検出面との距離Ｌo1´が設計値Ｌo から大きくずれる事はないし（Ｌo1´≒Ｌo ）、上記内側列の転動体９ｂ、９ｂに関する検出面と被検出面との距離Ｌi1´も設計値Ｌi から大きくずれる事はない（Ｌi1´≒Ｌi ）。この為、上記モーメント荷重に基づいて上記ハブ２の中心軸イが上記外輪１の中心軸ロに対し傾斜した場合でも、上記各公転速度検出用センサ２３ａ、２３ｂの検出信号は、図５に示す様に、モーメント荷重が加わらない場合と殆ど変化する事がない。この結果、上記各転動体９ａ、９ｂの公転速度ｎca、ｎcbを正確に求められる。上記ハブ２に逆方向（図１の時計方向）のモーメント荷重が作用した場合も同様である。
【００４８】
尚、図示の実施例の場合には、前記センサユニット２１を水平方向に設置しているが、このセンサユニット２１の設置方向が水平方向に対して多少（±３０度程度）ずれても、上述した作用・効果を得られる。又、上記センサユニット２１の設置方向が水平方向付近でありさえすれば、進行方向の前後は問わない。例えば、図２とは左右逆側に、上記センサユニット２１を設置しても良い。
【実施例２】
【００４９】
図６は、請求項１〜５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、静止側フランジ２７ａの水平方向一端側で上下方向に隣接する１対の取付孔２８ａ、２８ｂ同士のピッチＡと、同じく他端側で上下方向に隣接する１対の取付孔２８ｃ、２８ｄ同士のピッチＢとを、互いに異ならせている（Ａ≠Ｂ≠Ｃ＝Ｄとしている）。本実施例の場合には、この様な構成を採用する事により、公転速度検出用センサを組み込んだセンサユニット２１の組み付け方向を、前後方向も含めて、完全に一義的に規制している。
【００５０】
上述した実施例１の構造の場合には、上記センサユニット２１の組み付け方向を水平方向に規制する事はできるが、前後方向まで規制する事はできない。前後方向を逆に組み付けても、上記センサユニット２１に組み込んだ公転速度検出用センサの検出信号を安定させる面からは特に問題とはならないが、この公転速度検出用センサに電力を供給したり、この公転速度検出用センサの検出信号を取り出したりする為のハーネスの配線位置が正規位置とは異なってしまう。この結果、このハーネスが他の部位と干渉したりして断線等の不具合を招く可能性を生じる。これに対して本実施例の場合には、上記センサユニット２１の組み付け方向を、前後方向を含めて一義的に規制できるので、上述の様な不具合の発生を確実に防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明を実施例１の構造で実施すれば、左右の車輪を支持する転がり軸受ユニットで共通の部品を使用できる為、部品の製造コストや管理コスト等の低減を図る事ができる。但し、この場合には、ハブ２の回転方向を判定するセンサを内蔵した場合に、左右の車輪同士の間で、回転方向が逆向き（一方の車輪が正転であれば、他方の車輪は逆転方向）に判定されてしまう。この場合でも、制御器に両車輪の回転方向を正しく認識させる為には、この制御器を構成するＥＣＵに、左右の転がり軸受ユニットに組み込んだ、回転方向検知用のセンサのうち、何れか一方の回転信号は、真の回転方向に対して逆向きである事を予め認識させておく。或は、上記ＥＣＵが、左右の転がり軸受ユニットに組み込んだ回転方向検知用のセンサから受け取る信号の極性を逆にしても良い。例えばこのセンサの出力端子に接続する車両側コネクタを、左右の車輪同士の間で極性が逆になる様に配線する事でも、制御器に両車輪の回転方向を正しく認識させる事ができる。更には、左右の転がり軸受ユニットに組み込んだ上記回転方向検知用のセンサの信号を受け入れた、左右のセンサで共用する演算ユニットで、上記左右両転がり軸受ユニット同士の間で回転方向が互いに逆向きである事を認識してから、車体側に設けた制御器を構成するＥＣＵに正規の信号を送信する事でも、制御器に左右両車輪の回転方向を正しく認識させる事ができる。
【００５２】
又、本発明は、図示の様な複列アンギュラ型の玉軸受ユニットに限らず、円すいころ軸受ユニットにも適用できる。円すいころ軸受ユニットに適用した場合にも、この軸受ユニットに加わる荷重を求められる。更に、荷重を求める事はできないが、各転動体の公転速度を正確に求める為であれば、円筒ころ軸受ユニット等に適用する事もできる。
又、図示の例では、公転速度検出用センサを保持したセンサユニットを、外輪に対してこの外輪の中心軸に直角な方向に挿入した場合に就いて示しているが、上記センサユニットは、この中心軸に対し傾斜した方向に挿入する事もできる。
更に、図示の例では、静止側フランジに形成した取付孔の数が４個の場合のみを示したが、この取付孔の数は４個に限らない。上記センサユニットの方向を水平方向に規定でき、必要とする強度を確保できるものであれば、上記取付孔の数は４個以外でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。
【図２】一部を切断乃至は省略して図１の右方から見た図。
【図３】静止側フランジに形成した取付孔のピッチを説明する為、センサユニットと共にこの静止側フランジを取り出して示す図で、（Ａ）は実施例１を、（Ｂ）は好ましくない構造を、それぞれ示している。
【図４】検出面と被検出面との距離の変動を抑えられる理由を説明する為の模式図。
【図５】途中でモーメント荷重が加わった場合に於ける、１対の公転速度検出用センサの検出信号の状態を示す線図。
【図６】本発明の実施例２を示す、図３と同様の図。
【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。
【図１１】一部を切断乃至は省略して図９の右方から見た図。
【図１２】検出面と被検出面との距離が変動する理由を説明する為の模式図。
【図１３】途中でモーメント荷重が加わった場合に於ける、１対の公転速度検出用センサの検出信号の変動状態を示す線図。
【符号の説明】
【００５４】
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、１０ｂ  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    先端部
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、２７ａ  静止側フランジ
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ  取付孔
【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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