(57)【要約】【課題】アキシアル荷重測定用のエンコーダ４ｃとセンサユニット１２とのうち、センサユニット１２を静止輪である外輪１に直接支持しない構造でも、これらエンコーダ４ｃとセンサユニット１２との位置関係を高精度に規制できる構造を実現する。【解決手段】前記センサユニット１２の先端面と側面とに、非磁性材製のスペーサ２３ａ、２３ｂを添着固定する。そして、前記センサユニット１２を前記エンコーダ４ｃの表面に、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂを介して接触させる事により、前記エンコーダ４ｃに対する前記センサユニット１２の位置決めを図った状態で、このセンサユニット１２を懸架装置のナックル１７ａに支持固定する。又、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂの材料として、使用後に、前記エンコーダ４ｃの表面と摺接する部分が摩耗して脱落する軟らかいものを使用する。【選択図】図１
2012112753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受ユニットと、エンコーダと、少なくとも１個のセンサとを備え、
このうちの転がり軸受ユニットは、使用時にも回転しない静止側軌道輪と、使用時に回転する回転側軌道輪とを、複数個の転動体を介して相対回転自在に組み合わせて成るものであり、
前記エンコーダは、前記回転側軌道輪に支持固定されて、この回転側軌道輪と同心の被検出面を有し、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、円周方向に隣り合って互いに特性の異なる特性部同士の境界を、前記被検出面の幅方向に対し傾斜させたものであり、
前記センサは、自身の検出部を対向させた部分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、センサホルダに保持された状態で、このセンサホルダと共にセンサユニットを構成しており、このセンサユニットは、前記センサの検出部を前記エンコーダの被検出面に対向させた状態で、使用時にも回転しない、前記静止側軌道輪以外の固定部分に支持固定されており、
前記センサの出力信号は、前記両軌道輪同士の間の相対変位と、これら両軌道輪同士の間に作用するアキシアル荷重とのうちの、少なくとも一方の物理量を測定する為に利用されるものである
転がり軸受ユニットの物理量測定装置に於いて、
前記センサユニットは、前記転がり軸受ユニットと共に使用箇所に組み付けられた前記エンコーダの表面にスペーサを介して接触させる事により、前記被検出面に対して遠近動する方向の位置決めと、この被検出面の幅方向に関する位置決めとを図られた状態で、前記固定部分に支持固定されており、前記スペーサは、前記センサが前記エンコーダの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性能を阻害しない材料により造られるか、或いは、当該性能を阻害しない位置に配置されると共に、前記センサユニットの表面と前記エンコーダの表面とのうちの何れか一方の表面に支持されており、且つ、前記センサユニットが前記固定部分に支持固定された後、このセンサユニットに対して前記エンコーダが回転する事に伴って、少なくとも前記センサユニットの表面と前記エンコーダの表面とのうちの他方の表面に接触している部分が脱落するものである事を特徴とする
転がり軸受ユニットの物理量測定装置。
【請求項２】
前記スペーサは、このスペーサを接触させる前記他方の表面よりも軟らかい材料で造られており、且つ、前記センサユニットが前記固定部分に支持固定された後、このセンサユニットに対して前記エンコーダが回転する事に伴って、前記他方の表面から受ける力により、この他方の表面に接触している部分が残りの部分に対して脱落するものである、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの物理量測定装置。
【請求項３】
前記スペーサは、前記センサユニットが前記固定部分に支持固定された後、このセンサユニットに対して前記エンコーダが回転する事に伴って、前記他方の表面から受ける力により前記一方の表面に対する結合力を喪失し、その全体が前記一方の表面と前記他方の表面との間から脱落するものである、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの物理量測定装置。
【請求項４】
前記スペーサは、前記センサユニットが前記固定部分に支持固定された後、このセンサユニットに対して前記エンコーダが回転する事に伴って、前記転がり軸受ユニットから周囲に放出される熱により半流動化乃至流動化し、その全体が前記一方の表面と前記他方の表面との間から脱落するものである、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの物理量測定装置。
【請求項５】
前記エンコーダの一部で前記被検出面から外れた部分に、この被検出面に対して直角な位置規制面が全周に亙って設けられており、前記センサユニットは、前記転がり軸受ユニットと共に使用箇所に組み付けられた前記エンコーダの表面のうち、前記被検出面に前記スペーサを介して接触させる事により、この被検出面に対して遠近動する方向の位置決めを図られると共に、前記位置規制面に前記スペーサを介して接触させる事により、前記被検出面の幅方向に関する位置決めを図られた状態で、前記固定部分に支持固定されている、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した転がり軸受ユニットの物理量測定装置。
【請求項６】
前記スペーサを支持する前記一方の表面が、前記センサユニットの表面である、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載した転がり軸受ユニットの物理量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪に作用する荷重等の物理量を測定する為に利用する、転がり軸受ユニットの物理量測定装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の走行安定性を確保する為のスタビリティコントロール装置等を適切に制御する為に、車輪のタイヤと路面との当接面である接地面に作用する摩擦力（この接地面でのアキシアル荷重、グリップ力）を知る事が効果があると考えられる。このグリップ力は、前記車輪を支持する為の転がり軸受ユニットを構成する静止輪と回転輪との間に、モーメント及びアキシアル荷重として加わる。又、これら静止輪と回転輪とは、このモーメント及びアキシアル荷重に基づいて、互いの中心軸を傾斜させる方向に揺動変位すると共に、軸方向に相対変位する。従って、これら揺動変位及び軸方向の相対変位を測定できれば、前記グリップ力を求める事ができる。尚、このグリップ力は、前記モーメント及びアキシアル荷重として前記静止輪と回転輪との間に加わるが、これらモーメントとアキシアル荷重との間には、比例関係に近い相関関係がある。従って、前記静止輪と回転輪との間に作用する力を、例えばアキシアル荷重として捉えて測定すれば、前記グリップ力を求められる。
【０００３】
この様な目的で、車輪支持用転がり軸受ユニットに加わるアキシアル荷重を測定可能とした、転がり軸受ユニットの物理量測定装置として、例えば特許文献１に記載された構造のものが知られている。この特許文献１に記載された従来構造の１例に就いて、図３〜４により説明する。使用時にも回転しない外輪相当部材である外輪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内輪相当部材であるハブ２を、それぞれが転動体である複数個の玉３、３を介して、回転自在に支持している。これら各玉３、３には、互いに逆向き（背面組み合わせ型）の接触角と共に、予圧を付与している。
【０００４】
又、前記ハブ２の軸方向内端部（軸方向に関して「内」とは、自動車に組み付けた状態で車体の幅方向中央側を言い、図１、２、３、５の右側。反対に、車体の幅方向外側となる、図１、２、３、５の左側を、軸方向に関して「外」と言う。本明細書及び特許請求の範囲の全体で同じ。）には、磁性金属板製で円筒状のエンコーダ４を、前記ハブ２と同心に支持固定している。被検出面である、このエンコーダ４の外周面の軸方向内半部には、透孔５、５と柱部６、６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５、５と各柱部６、６との境界は、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。又、前記外輪１の軸方向内端開口を塞ぐ有底円筒状のカバー７の内側に、１対のセンサ８、８を支持すると共に、これら両センサ８、８の検出部を、前記エンコーダ４の被検出面の軸方向両半部に、それぞれ１つずつ近接対向させている。前記両センサ８、８はそれぞれ、永久磁石と、検出部を構成する磁気検知素子とから成る。
【０００５】
上述の様に構成する従来構造の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する事により、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、これに伴って、センサ情報である、上記両センサ８、８の出力信号同士の間に存在する位相差比（＝位相差／１周期）が変化する。この位相差比は、前記アキシアル荷重の作用方向及び大きさ（前記相対変位の方向及び大きさ）に見合った値をとる。従って、この位相差比に基づいて、前記アキシアル荷重の作用方向及び大きさ（前記相対変位の方向及び大きさ）を求める事ができる。尚、これらを求める処理は、図示しない演算器により行う。この為、この演算器のメモリ中には、予め解析計算や実験により求めておいた、前記位相差比と前記アキシアル荷重（相対変位）との関係（零点及びゲイン）を、計算式やマップ等の型式で記録しておく。
【０００６】
尚、前記特許文献１には、外輪１等の静止輪と、ハブ２等の回転輪との間に作用するアキシアル荷重を求める為の構造として、単一のセンサの出力信号のデューティ比（高電位継続時間／１周期）から求める構造（例えば特許文献１の図１８により説明されている構造）や、同じくパルス比（１パルス分周期／２パルス分周期）から求める構造（例えば、特許文献１の図１０により説明されている構造）が記載されている。これらデューティ比やパルス比により前記アキシアル荷重を求める構造に就いても、本発明の対象となる。但し、これら各比によりアキシアル荷重を求める構造及び作用は、前記特許文献１に詳しく記載されており、本発明の特徴部分でもない為、図示並びに詳しい説明は省略する。
【０００７】
上述した何れの構造を採用するにしても、エンコーダとセンサとの干渉を防止しつつ、物理量（相対変位、荷重）測定に関する信頼性及び測定精度を確保する為には、これらエンコーダとセンサとの位置決め精度を確保する事が必要である。即ち、これらエンコーダの被検出面とセンサの検出部との間隔が広くなり過ぎると、このセンサの出力が小さくなって、前記物理量測定に関する信頼性が悪化する。反対に、当該間隔が狭くなり過ぎると、静止輪と回転輪との相対変位に伴って、前記エンコーダと前記センサとが干渉し、これらエンコーダとセンサとのうちの少なくとも一方が損傷する可能性がある。又、これらエンコーダの被検出面とセンサの検出部との、この被検出面の幅方向に関する位置決めが正確に行われないと、前記演算器に記録した関係の零点が、実際の零点からずれたものとなり、前記物理量の測定精度が悪くなる。
【０００８】
この点に関して、前述の図３に示した様な、１対のセンサ８、８を車輪支持用転がり軸受ユニットの外輪１に対し、カバー７を介して支持する構造であれば、これら両センサ８、８とエンコーダ４とを、何れも車輪支持用転がり軸受ユニットの製造工場で、例えば特許文献２に記載された技術を利用する等により所定の位置関係に組み付ける事ができ、この位置関係がその後ずれ動く事もない為、前記物理量の測定精度を確保し易い。これに対して、センサを、ナックルの如き懸架装置の構成部品等、車輪支持用転がり軸受ユニットの構成部品以外の部分に装着する構造を採用した場合には、前記位置決め精度、延いては、前記物理量測定に関する信頼性及び測定精度を確保しにくくなる。この様に、センサを車輪支持用転がり軸受ユニットの構成部品以外の部分に装着する構造の１例として、未公開の先願である特願２００９−２１５４６３には、図５〜７に示す様な構造が開示されている。
【０００９】
この図５〜７に示す先発明に係る構造の場合、ハブ２ａの軸方向内端部に支持固定したエンコーダ４ａは、磁性金属板製の芯金９と、永久磁石製のエンコーダ本体１０とを組み合わせて成る。このうちの芯金９は、小径円筒部と大径円筒部とを円輪部により連続させた断面クランク型で、全体を円環状としている。又、前記エンコーダ本体１０は、このうちの大径円筒部の外周面に全周に亙り添着固定した状態で、全体を円筒状に構成している。被検出面である、このエンコーダ本体１０の外周面には、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すると共に、これらＳ極とＮ極との境界の形状を、それぞれ「く」字形状としている。この様なエンコーダ４ａは、前記芯金９を構成する小径円筒部を、前記ハブ２ａの軸方向内端部に締り嵌めで外嵌する事により、このハブ２ａに対し、このハブ２ａと同心に支持固定している。又、前記エンコーダ４ａの被検出面の軸方向両半部に近接対向させた１対のセンサ８ａ、８ａは、合成樹脂等の非磁性材により造られたセンサホルダ１１の先端部に包埋支持して、センサユニット１２を構成している。尚、前記エンコーダ本体１０が永久磁石製であるので、前記両センサ８ａ、８ａには永久磁石は設けていない。
【００１０】
又、前記ハブ２ａの軸方向内端寄り部分に、回転速度検出用のエンコーダ４ｂを支持固定している。このエンコーダ４ｂは、磁性金属板により断面Ｌ字形で全体を円環状に構成した芯金１３と、この芯金１３を構成する円輪部の軸方向内側面に全周に亙り添着固定した、永久磁石製で円輪状のエンコーダ本体１４とから成る。被検出面である、このエンコーダ本体１４の軸方向内側面には、Ｓ極とＮ極とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔に配置している。これらＳ極とＮ極との境界の形状はそれぞれ、前記軸方向内側面の幅方向（径方向）に一致する直線形状としている。この様なエンコーダ４ｂは、前記芯金１３を前記ハブ２ａの軸方向内端寄り部分に締り嵌めで外嵌する事により、このハブ２ａに対し、このハブ２ａと同心に支持固定している。そして、前記エンコーダ４ｂの被検出面に、回転速度検出用のセンサ８ｂの検出部を対向させている。このセンサ８ｂは、合成樹脂等の非磁性材により造られたセンサホルダ１１ａの先端部に包埋保持して、センサユニット１２ａを構成している。
【００１１】
尚、図５の構造は、駆動輪用の構造であり、前記ハブ２ａに等速ジョイントに付属のスプライン軸１５を、軸方向内方から挿通し、更に抑えボルト１６により抜け止めを図っている。又、図５には、前記両センサユニット１２、１２ａの具体的な支持構造を図示していないが、これら両センサユニット１２、１２ａは、ナックル１７等の、懸架装置を構成する車体側支持部材に、ねじ止め等により直接又は適宜の支持部材を介して支持する。
【００１２】
何れにしても、前記両センサユニット１２、１２ａと前記両エンコーダ４ａ、４ｂとの間には、少なくとも、前記ナックル１７等と、このナックル１７等と外輪１の外周面に形成した固定側フランジ１８との突き合わせ部と、この外輪１と、各玉３、３と、ハブ２ａとが存在する。そして、前記両センサユニット１２、１２ａと前記両エンコーダ４ａ、４ｂとの間に配置された部材及び突き合わせ部の存在により、これら両センサユニット１２、１２ａと前記両エンコーダ４ａ、４ｂとの位置関係の精度が悪化し易い。特に、アキシアル荷重測定の為のセンサユニット１２とエンコーダ４ａとの、軸方向に関する位置関係が僅かでもずれると、前記アキシアル荷重の測定精度が、実用上問題になる程悪化する可能性がある。尚、回転速度検出用のセンサユニット１２ａとエンコーダ４ｂとの位置関係にしても、精度良く規制される事が好ましいが、アキシアル荷重測定用に比べて厳密さを要求されない為、特別な工夫をしなくても、十分に実用的な回転速度検出装置を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−３１７４２０号公報
【特許文献２】特開２００７−３０９６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、アキシアル荷重等の、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間の物理量を測定する為のエンコーダとセンサとのうち、センサを前記静止側軌道輪に直接支持しない構造でも、これらエンコーダとセンサとの位置関係を高精度に規制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】
【００１５】
本発明の転がり軸受ユニットの物理量測定装置は、転がり軸受ユニットと、エンコーダと、少なくとも１個のセンサとを備える。
このうちの転がり軸受ユニットは、使用時にも回転しない静止側軌道輪と、使用時に回転する回転側軌道輪とを、複数個の転動体を介して相対回転自在に組み合わせて成る。
又、前記エンコーダは、前記回転側軌道輪に支持固定されて、この回転側軌道輪と同心の被検出面を有し、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、円周方向に隣り合って互いに特性の異なる特性部同士の境界を、前記被検出面の幅方向に対し傾斜させている。
又、前記センサは、自身の検出部を対向させた部分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、センサホルダに保持された状態で、このセンサホルダと共にセンサユニットを構成している。そして、このセンサユニットは、前記センサの検出部を前記エンコーダの被検出面に対向させた状態で、使用時にも回転しない、前記静止側軌道輪以外の固定部分に支持固定されている。
又、前記センサの出力信号は、前記両軌道輪同士の間の相対変位と、これら両軌道輪同士の間に作用するアキシアル荷重とのうちの、少なくとも一方の物理量を測定する為に利用される。
【００１６】
特に、本発明の転がり軸受ユニットの物理量測定装置に於いては、前記センサユニットは、前記転がり軸受ユニットと共に使用箇所に組み付けられた前記エンコーダの表面にスペーサを介して接触させる事により、前記被検出面に対して遠近動する方向の位置決めと、この被検出面の幅方向に関する位置決めとを図られた状態で、前記固定部分に支持固定されている。又、前記スペーサは、前記センサが前記エンコーダの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性能を阻害しない材料（例えば、前記エンコーダ及びセンサとして、磁気検知式のものを使用する場合には非磁性材料）により造られるか、或いは、当該性能を阻害しない位置に配置されると共に、前記センサユニットの表面と前記エンコーダの表面とのうちの何れか一方の表面に支持されており、且つ、前記センサユニットが前記固定部分に支持固定された後、このセンサユニットに対して前記エンコーダが回転する事に伴って、少なくとも前記センサユニットの表面と前記エンコーダの表面とのうちの他方の表面に接触している部分が脱落するものである。
【００１７】
本発明を実施する場合には、例えば請求項２〜４のうちの何れか１項に記載した発明の構成を採用する事ができる。
このうちの請求項２に記載した発明の場合、前記スペーサは、このスペーサを接触させる前記他方の表面よりも軟らかい材料で造られており、且つ、前記センサユニットが前記固定部分に支持固定された後、このセンサユニットに対して前記エンコーダが回転する事に伴って、前記他方の表面から受ける力（摩擦力や押付力）により、この他方の表面に接触している部分が残りの部分に対し（削り取られる等して）脱落するものである。尚、この様な請求項２に記載した発明を構成するスペーサの材料としては、例えば、所望の硬さに調整した固形ワックスや蝋等を採用する事ができる。
【００１８】
又、請求項３に記載した発明の場合、前記スペーサは、前記センサユニットが前記固定部分に支持固定された後、このセンサユニットに対して前記エンコーダが回転する事に伴って、前記他方の表面から受ける力（摩擦力や押付力）により前記一方の表面に対する結合力（例えば接着力）を喪失し、その全体が前記一方の表面と前記他方の表面との間から脱落するものである。即ち、この様な脱落が早期に起こる様に、前記結合力を適度に弱くしておく。
【００１９】
更に、請求項４に記載した発明の場合、前記スペーサは、前記センサユニットが前記固定部分に支持固定された後、このセンサユニットに対して前記エンコーダが回転する事に伴って、前記転がり軸受ユニットから周囲に放出される熱により半流動化乃至流動化し、その全体が前記一方の表面と前記他方の表面との間から脱落するものである。尚、この様な請求項４に記載した発明を構成するスペーサとしては、例えば、当該熱により溶融する特性を持たせた固形ワックスや蝋等を採用する事ができる。
【００２０】
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した発明の様に、前記エンコーダの一部で前記被検出面から外れた部分に、この被検出面に対して直角な位置規制面を、全周に亙って設ける。そして、前記センサユニットは、前記転がり軸受ユニットと共に使用箇所に組み付けられた前記エンコーダの表面のうち、前記被検出面に前記スペーサを介して接触させる事により、この被検出面に対して遠近動する方向の位置決めを図る。これと共に、前記位置規制面に前記スペーサを介して接触させる事により、前記被検出面の幅方向に関する位置決めを図る。そして、これら両方向の位置決めを図った状態で、前記センサユニットを前記固定部分に支持固定する。尚、この様な請求項５に記載した発明を実施する場合には、前記スペーサとして、前記被検出面に接触させる部分と、前記位置規制面に接触させる部分とが、互いに一体になったものを使用しても良いし、互いに別体になったものを使用しても良い。
又、本発明を実施する場合に、より好ましくは、請求項６に記載した発明の様に、前記スペーサを支持する前記一方の表面を、前記センサユニットの表面とする。
【００２１】
尚、何れの構成を採用するにしても、本発明を構成するスペーサには、少なくとも前記センサユニットの位置決めを高精度に行えるだけの強度及び硬さ（剛性）を持たせる、即ち、少なくともこの位置決めの際の変形量を十分に抑えられるだけの強度及び硬さを持たせる。
又、本発明を実施する場合に、前記他方の表面に対する前記スペーサの接触状態は、面接触に限らず、線接触や点接触にする事もできる。特に、請求項２に記載した発明の場合、当該接触状態を、面接触にせず、線接触や点接触にすれば、前記スペーサのうちで前記他方の表面と接触した部分の脱落を、より早期に行わせる事ができる。尚、当該接触状態を点接触とする場合には、１点接触で、前記他方の表面に対する前記センサユニットの対向距離を規制する事ができ、２点接触以上で、この対向距離の規制に加えて、前記センサユニットの姿勢を安定させる事ができる。
【発明の効果】
【００２２】
上述の様に構成する本発明の転がり軸受ユニットの物理量測定装置によれば、センサを静止側軌道輪に直接支持しない構造でも、このセンサと、回転側軌道輪に支持固定したエンコーダとの位置関係を高精度で規制できる。即ち、前記センサを含んで構成するセンサユニットは、このセンサユニットの表面と前記エンコーダの表面との間に挟まれたスペーサにより、このエンコーダの被検出面に対して遠近動する方向の位置決めと、この被検出面の幅方向に関する位置決めとを図られた状態で、前記静止側軌道輪以外の固定部分に支持固定されている。従って、前記センサユニットを構成するセンサと前記エンコーダとの位置関係を、このセンサを前記静止側軌道輪に直接支持した場合と同様に、精度良く規制できる。
【００２３】
又、前記スペーサは、前記センサが前記エンコーダの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性能を阻害しない材料により造られているか、或いは、当該性能を阻害しない位置に配置されている。この為、前記スペーサの存在に基づいて、物理量の測定性能が悪化する事はない。又、前記スペーサは、前記センサユニットの表面と前記エンコーダの表面とのうちの何れか一方の表面に支持されており、且つ、前記センサユニットが前記固定部分に支持固定された後、このセンサユニットに対して前記エンコーダが回転する事に伴って、少なくとも前記センサユニットの表面と前記エンコーダの表面とのうちの他方の表面に接触している部分が脱落する。この為、この脱落が早期に生じる様に設定しておけば、前記スペーサが前記他方の表面に摺接する事に伴って生じる不都合（回転抵抗の増大、摩擦熱の発生等）を早期に解消する事ができる。更に、前記脱落が生じた後も、前記エンコーダと前記センサとの位置関係が高精度に規制された状態が維持される為、物理量の測定精度が悪化する事はない。
【００２４】
又、請求項６に記載した発明の構成を採用すれば、前記スペーサを前記センサユニット部分にのみ設ければ良い為、このスペーサを前記エンコーダの表面の全周に支持する構成を採用する場合に比べて、このスペーサの体積を十分に小さくする事ができ、その分だけコストを抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】従来構造の１例を示す断面図。
【図４】この従来構造の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】先発明に係る構造を示す断面図。
【図６】この先発明に係る構造に組み込む物理量測定用のエンコーダを径方向から見た図。
【図７】同じく回転速度検出用のエンコーダの被検出面の一部を軸方向から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１〜２は、請求項１、２、５、６に対応する、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、アキシアル荷重測定用のセンサ８ａ、８ａをセンサホルダ１１に保持して成るセンサユニット１２を、懸架装置を構成するナックル１７ａに対し支持固定する構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図５〜７に記載した先発明に係る構造と同様であるから、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。
【００２７】
本例の場合、アキシアル荷重測定用のエンコーダ４ｃを構成する芯金９ａは、その外周面に円筒状のエンコーダ本体１０を添着固定した大径円筒部１９と、その軸方向外半部を前記ハブ２ａの軸方向内端部に締り嵌めで外嵌した小径円筒部２０と、これら両円筒部１９、２０の軸方向端縁同士を連結する小径円輪部２１とに加えて、前記大径円筒部１９の軸方向内端縁から径方向外方に直角に折れ曲がった大径円輪部２２を備える。又、前記センサユニット１２は、先端面（図１〜２の下端面）と片側面（図１〜２の右側面）とに、それぞれ板状のスペーサ２３ａ、２３ｂを添着支持している。本例の場合、これら両スペーサ２３ａ、２３ｂとして、非磁性材である固形ワックス製のものを使用している。又、この固形ワックスとして、ゴム材料の硬さ表記（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３）で表した硬さが、デュロメータタイプＡ２１〜４９の範囲内に収まるもの、即ち、前記エンコーダ４ｃを構成するエンコーダ本体１０の材料である磁性ゴムのバインダー｛ＮＢＲ（硬さ：デュロメータタイプＡ５０〜７０）｝よりも軟らかく、且つ、スポンジ材（硬さ：デュロメータタイプＡ２０以下）よりも硬いものを使用している。
【００２８】
又、本例の場合には、図１に示す様に、前記ハブ２ａの軸方向内端部に前記エンコーダ４ｃを支持固定し、且つ、前記ナックル１７ａに外輪１を結合固定した状態で、このナックル１７ａに前記センサユニット１２を、前記エンコーダ４ｃに対する位置決めを図った状態で支持固定している。この為に、本例の場合、前記ナックル１７ａに前記センサユニット１２を支持固定する際には、先ず、このセンサユニット１２の先端面を、被検出面である前記エンコーダ本体１０の外周面に、前記スペーサ２３ａを介して接触させる。これにより、径方向（前記被検出面に対して遠近動する方向）に関する、前記センサユニット１２の位置決めを図る。これと共に、このセンサユニット１２の片側面を、位置規制面である前記大径円輪部２２の軸方向外側面に、前記スペーサ２３ｂを介して接触させる。これにより、軸方向（前記被検出面の幅方向）に関する、前記センサユニット１２の位置決めを図る。そして、この状態で、図示しない固定用部品により、このセンサユニット１２を前記ナックル１７ａに支持固定する。尚、本例の場合には、この様にセンサユニット１２をナックル１７ａに支持固定した状態で、前記エンコーダ４ｃの被検出面と前記センサユニット１２を構成する両センサ８ａ、８ａの検出部との、径方向及び軸方向に関する位置関係が所望通りに厳密に規制される様に、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂの厚さ寸法を規制している。
【００２９】
尚、本例の場合には、前述した様に、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂの材料である固形ワックスの硬さを、スポンジ材の硬さの上限値よりも大きくしている。この為、上述の様にセンサユニット１２の位置決めを行う際の、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂの変形量を十分に抑えられる。従って、前記センサユニット１２の位置決め精度を十分に確保できる。又、本例の場合には、上述の様にセンサユニット１２の位置決めを行った状態で、このセンサユニット１２を構成する両センサ８ａ、８ａの検出部と前記エンコーダ４ｃの被検出面との、径方向及び軸方向に関する位置関係が厳密に規制される様に、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂの厚さ寸法を規制している。
【００３０】
又、本例の場合、上述の様にセンサユニット１２をナックル１７ａに支持固定した後、前記センサユニット１２に対して前記エンコーダ４ｃが回転すると、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂの表面のうちで、前記被検出面又は前記位置規制面に摺接している部分が、早期に摩耗する。即ち、当該接触している部分が、前記被検出面又は前記位置規制面により早期に削り取られて、残りの部分に対して早期に脱落する。この結果、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂの表面と前記被検出面及び前記位置規制面との間に隙間が生じ、これら各面同士の摺接状態が解除される。
尚、本例の場合には、前述した様に、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂの材料である固形ワックスとして、前記エンコーダ本体１０の材料である磁性ゴムのバインダーとなるゴム材料（ＮＢＲ）よりも軟らかいものを使用している。この為、上述の様に両スペーサ２３ａ、２３ｂを摺接させた、前記被検出面及び位置規制面が傷付いたり、破損したりする事はない。
【００３１】
上述の様に構成する本発明の転がり軸受ユニットの物理量測定装置によれば、前記両センサ８ａ、８ａを前記外輪１に直接支持しない構造でも、これら両センサ８ａ、８ａと、前記ハブ２ａに支持固定したエンコーダ４ｃとの、径方向及び軸方向に関する位置関係を高精度で規制できる。即ち、前記両センサ８ａ、８ａを含んで構成するセンサユニット１２は、このセンサユニット１２の表面と前記エンコーダ４ｃの表面との間に挟まれたスペーサ２３ａ、２３ｂにより、径方向及び軸方向に関する位置決めを図られた状態で、前記ナックル１７ａに支持固定されている。従って、前記センサユニット１２を構成する両センサ８ａ、８ｂと前記エンコーダ４ｃとの径方向及び軸方向に関する位置関係を、これら両センサ８ａ、８ｂを前記外輪１に直接支持した場合と同様に、精度良く規制できる。
【００３２】
又、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂは、それぞれ非磁性材製である為、これら両スペーサ２３ａ、２３ｂの存在に基づいて、アキシアル荷重の測定性能が悪化する事はない。又、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂは、前記センサユニット１２の表面に支持されており、且つ、このセンサユニット１２が前記ナックル１７ａに支持固定された後、このセンサユニット１２に対して前記エンコーダ４ｃが回転する事に伴い、このエンコーダ４ｃの表面（前記被検出面及び前記位置規制面）に接触している部分が早期に摩耗して脱落する。この為、前記両スペーサ２３ａ、２３ｂが前記エンコーダ４ｃの表面に摺接する事に伴って生じる不都合（回転抵抗の増大、摩擦熱の発生等）を早期に解消する事ができる。更に、前記脱落が生じた後も、前記エンコーダ４ｃと前記両センサ８ａ、８ａとの位置関係が高精度に規制された状態が維持される為、アキシアル荷重の測定精度が悪化する事はない。
【００３３】
尚、上述した実施の形態では、物理量測定用のエンコーダの被検出面を円筒面とし、この被検出面にセンサの検出部を径方向に対向させる構造に対して、本発明を適用した。但し、本発明は、物理量測定用のエンコーダの被検出面を円輪面とし、この被検出面にセンサの検出部を軸方向に対向させる構造に対して適用する事もできる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
前述した様に、回転速度検出用のエンコーダとセンサユニット（センサ）との位置関係は、物理量測定用のエンコーダとセンサユニット（センサ）との位置関係に比べて厳密さが要求されない為、特別な工夫をしなくても、十分に実用的な回転速度検出装置を実現できる。但し、本発明の特徴部分である、物理量測定用のエンコーダとセンサユニット（センサ）との位置関係を厳密に規制する為の構成を、回転速度検出用のエンコーダとセンサユニット（センサ）との位置関係を厳密に規制する為の構成として適用する（例えば図１に示した構造で適用する）事により、より信頼性の高い回転速度検出装置を実現する事もできる。
【符号の説明】
【００３５】
１  外輪
２、２ａ  ハブ
３  玉
４、４ａ、４ｂ、４ｃ  エンコーダ
５  透孔
６  柱部
７  カバー
８、８ａ、８ｂ  センサ
９、９ａ  芯金
１０  エンコーダ本体
１１、１１ａ  センサホルダ
１２、１２ａ  センサユニット
１３  芯金
１４  エンコーダ本体
１５  スプライン軸
１６  抑えボルト
１７、１７ａ  ナックル
１８  固定側フランジ
１９  大径円筒部
２０  小径円筒部
２１  小径円輪部
２２  大径円輪部
２３ａ、２３ｂ  スペーサ
【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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