(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブホイールの軸方向外端に一体形成された径方向外向きのフランジの外面に車輪が固定され、ハブホイールの外周に複列転がり軸受が配設されるハブユニットにおいて、
前記複列転がり軸受の内輪一端面に周方向に複数の凹凸部を設けるとともに、この内輪一端面の前記凹凸部に相対向して単一のセンサを配設し、前記単一のセンサは、前記内輪一端面における前記凹凸部の周方向変位と軸方向変位とに応答可能とされ、
前記センサが、前記凹凸部の周方向変位に応答して周波数が変化し、かつ、前記凹凸部の軸方向変位に応答してレベルが変化するセンサ信号を出力し、
さらに、前記センサ信号に基づいて前記車輪の回転検出および当該ハブユニットを搭載した車両の横Ｇ検出を行うセンサ回路を備え、前記センサとこのセンサ回路とをセンサユニットとして備える、ことを特徴とするハブユニット。
【請求項２】
請求項１のハブユニットにおいて、
前記複列転がり軸受の外輪外周面に径方向外向きのフランジを設けるとともに、このフランジの外面にナックルを固定し、前記ナックルの端部を前記内輪一端面と軸方向相対向する位置まで延長し、この延長端部に前記センサを取り付けた、ことを特徴とするハブユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪が固定されるハブホイールと、このハブホイールに外装されかつ車体に対してナックルを介して固定される外輪を含む転がり軸受とを有するハブユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハブユニットにおいては、ハブホイールの外周に複列転がり軸受を外装し、ハブホイールの軸方向外端側外周に径方向外向きのフランジを設け、これにディスクロータや車輪をあてがった状態で取り付ける一方、前記複列転がり軸受の外輪外周にも径方向外向きのフランジを設け、これにナックルを固定することで該外輪を車体に固定しているものがある。
【０００３】
そして、このようなハブユニットでは、例えば車輪の回転数や回転速度などの回転状況を検出するために、複列転がり軸受の内輪内端面にパルサリングを設けるとともに、このパルサリングに軸方向相対向して回転検出センサを配設し、このパルサリングの回転に磁気的に応答する回転検出センサからの信号に基づいて車輪の回転状況を検出できるようにしたものがある。
【０００４】
一方、自動車においては、いわゆる横Ｇ変動つまり悪路走行時やカーブ走行時における荷重変動などに伴う車体の姿勢制御を行う場合、前記横Ｇを検出するための横Ｇ検出センサを設けたものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなハブユニットの場合、内輪内端面にパルサリングを設けるために、ハブユニットの製造コストが高くつくものとなっている。また、回転検出と横Ｇ検出に２つのセンサが必要であるから、センサに対する配線回り、センサ出力の処理、保守の配慮など、各種の点からコストが高くなっている。
【０００６】
したがって、本発明は、ハブユニットにおいて、パルサリングを省略しても回転検出が可能で、かつ、この回転検出と同時に横Ｇ検出も単一のセンサで可能とし、これでもって、ハブユニットの製造コストの低減ならびにこれを備えた自動車における製造コストの低減をも可能としたハブユニットを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のハブユニットは、ハブホイールの軸方向外端に一体形成された径方向外向きのフランジの外面に車輪が固定され、ハブホイールの外周に複列転がり軸受が配設されるハブユニットにおいて、前記複列転がり軸受の内輪一端面に周方向に複数の凹凸部を設けるとともに、この内輪一端面の前記凹凸部に相対向して単一のセンサを配設し、前記単一のセンサは、前記内輪一端面における前記凹凸部の周方向変位と軸方向変位とに応答可能とされ、前記センサが、前記凹凸部の周方向変位に応答して周波数が変化し、かつ、前記凹凸部の軸方向変位に応答してレベルが変化するセンサ信号を出力し、さらに、前記センサ信号に基づいて前記車輪の回転検出および当該ハブユニットを搭載した車両の横Ｇ検出を行うセンサ回路を備え、前記センサとこのセンサ回路とをセンサユニットとして備えるものである。
【０００８】
本発明によると、パルサリングを省略しても回転検出が可能で、かつ、この回転検出と同時に横Ｇ検出も単一のセンサで可能となり、ハブユニットの製造コストの低減ならびにこれを備えた自動車における製造コストの低減も可能となる。また、センサが、前記凹凸部の周方向変位に応答して周波数が変化し、かつ、前記凹凸部の軸方向変位に応答してレベルが変化するセンサ信号を出力するから、センサ信号の周波数から容易に回転検出が可能となり、また、センサ信号のレベル変化から容易に横Ｇ検出が可能となる。また、前記センサ信号に基づいて前記車輪の回転検出および当該ハブユニットを搭載した車両の横Ｇ検出を行うセンサ回路を備え、前記センサとこのセンサ回路とをセンサユニットとして備えるから、センサをそのセンサ回路と共にユニット化したことにより、ハブユニットに対する組み込みや取り扱いが容易となって好ましい。
【０００９】
本発明は、好ましくは、前記複列転がり軸受の外輪外周面に径方向外向きのフランジを設けるとともに、このフランジの外面にナックルを固定し、前記ナックルの端部を前記内輪一端面と軸方向相対向する位置まで延長し、この延長端部に前記センサを取り付ける。
【００１０】
こうした場合、自動車に対する横Ｇは、内輪一端面とナックルとの間の挙動となってあらわれるから、ナックル端部にセンサを取り付けた場合、より正確に横Ｇ検出が可能となって好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、この実施形態に係るハブユニット全体の側面断面図、図２は、図１の要部の拡大断面図、図３は、図１の要部の斜視図、図４は、動作説明に供するタイミングチャート、図５は、自動車が直進走行、左カーブ走行、右カーブ走行した場合において自動車に作用する横Ｇの説明に供する図である。
【００１９】
これらの図に示されるハブユニット１０は、ハブホイール１１と、複列転がり軸受１２と、センサ１３とを備える。
【００２０】
ハブホイール１１は、軸方向外端部に径方向外向きのフランジ１４を有し、このフランジ１４の外面にディスクブレーキ装置のディスクロータ１５および車輪１６が取り付けられている。
【００２１】
複列転がり軸受１２は、二列の軌道溝を有する外輪１７、二列で配設される転動体１８、二つの冠形保持器１９、二つの内輪（軸方向内端側の一方内輪２０とハブホイール外周面で構成された軸方向外端側の他方内輪とで構成される。）を有している。
【００２２】
複列転がり軸受１２の一方内輪２０の内端面は、周方向に複数の凹凸部２１を有している。
【００２３】
複列転がり軸受１２の外輪１７に径方向外向きのフランジ２２が形成され、このフランジ２２にナックル２３が固定される。ナックル２３の端部は、前記内輪内端面の凹凸部２１と軸方向相対向する位置まで延長される。
【００２４】
この凹凸部２１は、複数の凸部２１ａと複数の凹部２１ｂとが周方向に交互に隣接して配設されている。
【００２５】
センサ１３は、このナックル２３の延長端部２３ａに取り付けられる。
【００２６】
センサ１３は、例えば、金属体の接近を磁気的に検出する近接センサで構成されていて、一方内輪２０内端面の凹凸部２１の周方向変位に応答して周波数が変化し、かつ、前記凹凸部２１の軸方向変位に応答してレベルが変化するセンサ信号を出力する。なお、センサ１３は、上記近接センサに限定されるものではなく、このような凹凸部２１の変位を検出できるものであれば何でもよい。
【００２７】
センサ１３はまた、前記凹凸部２１の軸方向変位の方向に応じた向きにレベルが変化するセンサ信号を出力する。
【００２８】
センサ１３は、具体的には、例えば発振回路、金属体の接近により電磁誘導される検出コイル、検出コイル出力を検波する検波回路、検波回路出力を増幅する増幅回路、などを含む。
【００２９】
そして、センサ１３のセンサ信号は、図４の実線、破線および鎖線でそれぞれ示されている。実線のセンサ信号は、自動車が直進走行している場合、破線のセンサ信号は、自動車が左カーブ走行している場合、鎖線のセンサ信号は、自動車が右カーブ走行している場合を、それぞれ、示している。なお、センサ信号は、横Ｇ変動における代表例として示されているものにすぎず、自動車の走行状況に応じて種々に変化するものであり、本発明はこれら各走行状況を含む。
【００３０】
各センサ信号が、交流形態となっているのは、一方内輪２０内端面の凹凸部２１がセンサ１３の前方を通過する場合において、凸部２１ａと相対向するときはセンサ１３から凸部２１ａまでの軸方向距離が短くなって検出レベルが大きくなり、凹部２１ｂと相対向するときはその軸方向距離が長くなって検出レベルが小さくなり、これら検出レベルの大小が凹凸部２１の周方向変位で交互に繰り返されるからである。
【００３１】
したがって、車輪１６の回転数は、前記各センサ信号それぞれにおいて対応する所定レベルｄ１，ｄ２，ｄ３以上の信号部分をカウントすることで、検出可能であり、これから、自動車の走行距離の演算が可能となる。
【００３２】
また、車輪１６の回転速度が、上昇すると、前記検出レベルの大小変化の繰り返し周波数すなわちセンサ信号の周波数が高くなり、下降するとセンサ信号の周波数が低くなる。これによって、センサ信号の周波数を演算することで、車輪１６の回転速度つまり自動車の走行速度の演算が可能となる。
【００３３】
次に、各センサ信号は、実線、破線、鎖線で、それぞれそのレベルがｄ１，ｄ２，ｄ３と異なっているが、これについて図４および図５を参照して説明する。すなわち、車輪１６には荷重がかかっているが、その荷重は、自動車３０の走行状況に応じて変動する。そして、車輪１６にかかる横Ｇが変動すると、センサ１３に対する内輪内端面の凹凸部２１が周方向にも軸方向にも変位し、センサ信号のレベルも変化する。
【００３４】
この実施形態で示されるハブユニット１０が例えば自動車３０の右側車輪１６に配設されているとする。
【００３５】
そして、自動車３０が図５（ａ）で示すように直進走行してセンサ１３と内輪内端面の凹凸部２１とが軸方向において所定距離隔てている場合、センサ１３のセンサ信号は図４の実線で示されそのレベルはｄ１となる。
【００３６】
また、自動車３０が図５（ｂ）で示すように左カーブ走行して横Ｇが変動し、それに対応してハブホイール１０に矢印のこじれ力が作用すると、一方内輪２０の内端面がセンサ１３より軸方向に離隔するように変位される。その結果、センサ信号のレベルは図４の破線で示すようにｄ２に低下する。
【００３７】
また、自動車３０が図５（ｃ）で示すように右カーブ走行したときは、左カーブ走行とは逆の横Ｇ変動により、一方内輪２０の内端面がセンサ１３に対して軸方向に接近するように変位される。その結果、センサ信号のレベルは図４の鎖線で示すようにｄ３に上昇する。
【００３８】
センサ回路３１は、マイクロコンピュータを内蔵しており、センサ信号の入力に応答して、車輪の回転数や回転速度（車速）やサスペンション制御をする。
【００３９】
すなわち、センサ回路３１の詳細は図示しないが、センサ回路３１は、センサ信号の周波数を判別し、この周波数判別の結果に基づいて車輪回転数演算と車速演算とを行い、また、センサ信号のレベルを判別し、このレベル判別の結果に基づいて自動車の進行方向判別を行い、それぞれに対応した信号を自動車が備える中央処理回路に出力する。また、センサ回路３１は、センサ信号のレベル判別結果およびそのレベル変化方向とに関連した信号を自動車のサスペンション制御回路に入力する。サスペンション制御回路は、この信号に基づいて自動車のサスペンションを制御する。
【００４０】
以上のように本実施の形態の場合、一方内輪２０の内端面にはパルサリングを配設していないから、ハブユニットの製造コストの低減を図れるセンサ構造となり、また、センサのセンサ信号には横Ｇに関する内容も含むから、単一のセンサでもって、回転検出と同時に横Ｇ変動の検出も可能なハブユニットとなり、このハブユニットを備えた自動車における製造コストの低減をも可能となる。
【００４１】
なお、上述の実施形態におけるセンサ１３は自動車の駆動輪側でも従動輪側のいずれに設けてもよい。
【００４２】
なお、上述の実施形態では、センサ１３とセンサ回路３１とは別々の形態とされているが、これに限定されるものではなく、センサ１３とセンサ回路３１とを同一のユニットケーシング内に収納した一体化構造としてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、ハブホイールの軸方向外端に一体形成された径方向外向きのフランジの外面に車輪が固定され、ハブホイールの外周に複列転がり軸受が配設されるハブユニットにおいて、前記複列転がり軸受の内輪一端面に周方向に複数の凹凸部を設けるとともに、この内輪一端面の前記凹凸部に相対向して単一のセンサを配設し、前記単一のセンサは、前記内輪一端面における前記凹凸部の周方向変位と軸方向変位とに応答可能としたから、パルサリングを省略しても回転検出が可能で、かつ、この回転検出と同時に横Ｇ検出も単一のセンサで可能となり、ハブユニットの製造コストの低減ならびにこれを備えた自動車における製造コストの低減も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるブユニット全体の側面断面図
【図２】図１の要部の拡大断面図
【図３】図１の要部の斜視図
【図４】動作説明に供するタイミングチャート
【図５】自動車が直進走行、左カーブ走行、右カーブ走行した場合において自動車に作用する横Ｇの説明に供する図
【符号の説明】
１０  ハブユニット
１１  ハブホイール
１２  複列転がり軸受
１３  センサ
１４  ハブホイールのフランジ
１６  車輪
１７  複列転がり軸受の外輪
２０  複列転がり軸受の一方内輪
２１  内輪内端面の凹凸部
２２  複列転がり軸受の外輪のフランジ
２３  ナックル
２３ａ  ナックル端部
【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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