JP2009103549A - Device for measuring state of quantity of rolling bearing unit - Google Patents
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Abstract
Description
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ハブと静止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。 The state quantity measuring device for a rolling bearing unit according to the present invention is used for measuring a state quantity such as an external force acting between a hub constituting the rolling bearing unit and a stationary side race. Further, the obtained state quantity is used for ensuring the running stability of a vehicle such as an automobile.
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、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。 The wheel of the automobile is rotatably supported by the suspension device by a rolling bearing unit such as a double row angular type. In addition, in order to ensure the running stability of automobiles, anti-brake brake system (ABS), traction control system (TCS), and electronically controlled vehicle stability control system (ESC) etc. Is used. In order to control such various vehicle running stabilization devices, signals representing the rotational speed of the wheels, acceleration in each direction applied to the vehicle body, and the like are required. In order to perform higher-level control, it may be preferable to know the magnitude of a load (for example, one or both of a radial load and an axial load) applied to the rolling bearing unit via a wheel.
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2〜3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従来構造の第1例を示している。この従来構造の第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。
In view of such circumstances, Patent Document 1 describes an invention in which a special encoder is used to measure the magnitude of a load applied to a rolling bearing unit. 2 to 3 are not related to the structure described in Patent Document 1, but are related to a state quantity measuring device for a rolling bearing unit that employs the same load measurement principle as the structure described in Patent Document 1. The 1st example of a structure is shown. In the first example of this conventional structure, a
又、上記ハブ2の軸方向内端部(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、各図の右側。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、各図の左側を、軸方向に関して「外」と言う。本明細書全体で同じ。)には、円筒状のエンコーダ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の軸方向内端開口を塞ぐ、金属板製で有底円筒状のカバー5の内側に、合成樹脂製のセンサホルダ6を介して、1対のセンサ7a、7bを支持固定している。そして、この状態で、これら両センサ7a、7b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。
The inner end of the
このうちのエンコーダ4は、磁性金属板製である。このエンコーダ4の先半部(軸方向内半部)には、透孔8、8と柱部9、9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8、8と各柱部9、9との境界は、上記被検出面の軸方向(幅方向)に対し同じ角度だけ傾斜させると共に、この軸方向に対する傾斜方向を、上記被検出面の軸方向中間部を境に互いに逆方向としている。従って、上記各透孔8、8と上記各柱部9、9とは、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。そして、上記境界の傾斜方向が互いに異なる、上記被検出面の軸方向外半部と軸方向内半部とのうち、軸方向外半部を第一特性変化部10とし、軸方向内半部を第二特性変化部11としている。
Of these, the
又、上記センサホルダ6は、上記カバー5の径方向内側の奥端部に保持固定されており、この奥端部に存在する円板部12と、この円板部12の外周縁部分から軸方向外方に延出する円筒部13とを備える。そして、この円筒部13内に、上記両センサ7a、7bを包埋支持している。これら両センサ7a、7bはそれぞれ、永久磁石と、検出部を構成する、ホールIC、ホール素子、MR素子、GMR素子等の磁気検知素子とから成る。そして、これら両センサ7a、7bのうち、一方のセンサ7aの検出部を上記第一特性変化部10に、他方のセンサ7bの検出部を上記第二特性変化部11に、それぞれ近接対向させている。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とがアキシアル方向に相対変位していない、中立状態で、上記各透孔8、8及び柱部9、9の軸方向中間部で円周方向に関して最も突出した部分が、上記両センサ7a、7bの検出部同士の間の丁度中央位置に存在する様に、各部材の軸方向の設置位置を規制している。同じ状態で、上記両センサ7a、7bの検出部と、上記エンコーダ4の外周面の特性変化の位相との関係が所定通りになる様に、上記両センサ7a、7bの円周方向の設置位置を規制している。
Further, the
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、上記中立状態では、上記両センサ7a、7bの検出部は、上記エンコーダ4の外周面のうちで、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。この為、上記両センサ7a、7bの出力信号同士の間の位相差は、上記所定の関係により定まる値となる。これに対し、上記外輪1とハブ2との間にアキシアル荷重が作用し、これら外輪1とハブ2とがアキシアル方向に相対変位した場合には、上記両センサ7a、7bの検出部は、上記エンコーダ4の外周面のうちで、上記アキシアル荷重の作用方向(上記相対変位の方向)に応じた方向に、このアキシアル荷重(相対変位)の大きさに応じた分だけずれた部分に対向する。この結果、上記両センサ7a、7bの出力信号同士の間の位相差は、上記アキシアル荷重の作用方向に応じた方向に、このアキシアル荷重の大きさに応じた分だけずれる。従って、この位相差に基づいて、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られる。尚、上記位相差(位相差比=位相差/1周期)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う。この為、この演算器のメモリ中には、予め理論計算や実験により調べておいた、上記位相差(比)と、上記アキシアル方向の相対変位又は荷重との関係を表す、式やマップを記憶させておく。
In the state quantity measuring device of the rolling bearing unit configured as described above, in the neutral state, the detecting portions of the
尚、上述した従来構造の第1例の場合には、エンコーダの被検出面にその検出部を対向させるセンサの数を、2個としている。これに対し、図示は省略するが、特許文献2〜3及び特願2006−345849には、当該センサの数を3個以上とする事で、多自由度の変位或いは外力を求められる構造が記載されている。
In the case of the first example of the conventional structure described above, the number of sensors that make the detection portion face the detection surface of the encoder is two. On the other hand, although not shown in the drawings,
次に、図4〜5は、転がり軸受ユニットの状態量測定装置に関する、従来構造の第2例を示している。この従来構造の第2例の場合、ハブ2の軸方向内端部に外嵌固定した、磁性金属板製で円筒状のエンコーダ4aの先半部に、スリット状の透孔8a、8aと柱部9a、9a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8a、8aと各柱部9a、9aとの境界はそれぞれ、上記エンコーダ4aの軸方向に対し同方向に同じ角度だけ傾斜した、直線状である。又、外輪1の軸方向内端部にカバー5及びセンサホルダ6を介して支持した1対のセンサ7a、7bの検出部を、上記被検出面の上下2個所位置に近接対向させている。
Next, FIGS. 4-5 has shown the 2nd example of the conventional structure regarding the state quantity measuring apparatus of a rolling bearing unit. In the case of the second example of this conventional structure, slit-like through
自動車の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、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は、このハブ2に結合固定した車輪を構成するタイヤの外周面と路面との接地面から入力される。この接地面は、上記外輪1及びハブ2の回転中心よりも径方向外方に存在する為、上記アキシアル荷重はこれら外輪1とハブ2との間に、純アキシアル荷重としてではなく、これら外輪1及びハブ2の中心軸と上記接地面の中心とを含む(鉛直方向の)仮想平面内での、モーメントを伴って加わる。この様なモーメントが上記外輪1と上記ハブ2との間に加わると、このハブ2の中心軸がこの外輪1の中心軸に対して傾く。これに伴い、上記エンコーダ4aの上端部が軸方向に関して何れかの方向に、同じく下端部がこれと逆方向に、それぞれ変位する。この結果、上記エンコーダ4aの外周面の上下両端部にそれぞれの検出部を近接対向させた、上記両センサ7a、7bの出力信号の位相が、それぞれ中立位置に対して、逆方向にずれる。即ち、これら両センサ7a、7bの出力信号同士の間の位相差が、上記アキシアル荷重の作用方向及び大きさに応じて変化する。従って、これら両センサ7a、7bの出力信号同士の間の位相差に基づいて、上記アキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。
In the case of a rolling bearing unit for supporting a wheel of an automobile, an axial load applied between the outer ring 1 and the
次に、図6〜7は、転がり軸受ユニットの状態量測定装置に関する、従来構造の第3例を示している。この従来構造の第3例の場合、ハブ2の軸方向内端部に外嵌固定した、磁性金属板製で円筒状のエンコーダ4bの先半部に、透孔8b、8bと柱部9b、9b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8b、8bはそれぞれ、径方向から見た形状を台形として、それぞれの円周方向に関する幅寸法を、軸方向に関して漸次変化させている。又、外輪1の軸方向内端部にカバー5及びセンサホルダ6を介して支持した1個のセンサ7aの検出部を、被検出面である、上記エンコーダ4bの先半部外周面の円周方向一部(図示の例では、下端部)に近接対向させている。この様に構成する従来構造の第3例の場合、アキシアル荷重に基づいて上記外輪1とハブ2とがアキシアル方向に相対変位すると、上記センサ7aの出力信号のデューティ比(高電位継続時間/1周期)が変化する。従って、このデューティ比に基づいて、上記相対変位の向き及び大きさ、更には上記アキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。
Next, FIGS. 6 to 7 show a third example of a conventional structure related to a state quantity measuring device for a rolling bearing unit. In the case of the third example of this conventional structure, through
ところで、上述した各従来構造の様に、外輪1の軸方向内端部に装着したカバー5内にセンサ7a(7b)を設置する構造を採用する場合には、このセンサ7a(7b)をこのカバー5内の所望の位置に配置する設計が難しくなる場合がある。この理由に就いて、図8を参照しつつ、以下に説明する。
尚、図8に示した車輪支持用軸受ユニットの状態量測定装置は、前記特願2006−345849に記載されているもの(先発明の構造)であり、上述した従来構造の第1〜3例と同様、外輪1の軸方向内側に装着したカバー5内にセンサ7a(7b)を設置している。この先発明の構造の場合には、ハブ2の軸方向内端部に支持固定したエンコーダ4の外周面のうち、第一、第二各特性変化部10、11の円周方向3個所ずつ(合計6個所)に、それぞれセンサ7a(7b)の検出部を1個ずつ近接対向させている(図8では、便宜上、4個のセンサ7a、7bのみを図示している)。そして、これら各センサ7a、7bを、上記カバー5内に保持固定した、センサホルダ6内に包埋している。この様な先発明の構造によれば、上記各センサ7a、7bの出力信号同士の間の位相差比に基づいて、上記外輪1とハブ2との間の多自由度の相対変位、並びに、これら外輪1とハブ2との間に作用する多自由度の外力を求められる。但し、この点は本発明の特徴部分ではない為、これ以上の詳しい説明は省略する。
By the way, when adopting a structure in which the
Note that the state quantity measuring device for the wheel supporting bearing unit shown in FIG. 8 is the one described in the Japanese Patent Application No. 2006-345849 (the structure of the prior invention), and the first to third examples of the conventional structure described above. Similarly to the above, the
何れにしても、上記カバー5を装着した車輪支持用軸受ユニットを車両に組み付ける際には、図8の(A)→(B)に示す様に、この車輪支持用軸受ユニットの軸方向内端部を、懸架装置を構成するナックル14に設けた円形の支持孔15の内側に挿入する。これにより、この支持孔15に、上記外輪1の軸方向内端寄り部分の外周面に設けた嵌合用円筒面部16を、がたつきなく内嵌する。これと共に、上記ナックル14の軸方向外側面に、上記外輪1の外周面に設けた結合フランジ17の軸方向内側面を突き当てる。そして、この状態で、上記結合フランジ17を上記ナックル14に対し、図示しないボルトにより結合固定する。従って、上述した挿入作業を行える様にすべく、上記カバー5の外径寸法は、上記嵌合用円筒面部16の外径寸法以下にする必要がある。そして、この様な寸法規制の結果、上記カバー5内の空間が狭くなる為、このカバー5内での上記各センサ7a、7bの配置の自由度が制限される。特に、図8に示した先発明の構造の様に、上記各センサ7a、7bの数を3個以上(6個)とする構造を採用する場合には、これら各センサ7a、7bの数の増加に伴って、これら各センサ7a、7bと共に上記カバー5内に配置すべきリード線(信号取り出し用、電力供給用)の本数が増える。この為、上記カバー5内での上記各センサ7a、7bの配置の自由度が、より制限される。
従って、上述した各従来構造及び先発明の構造の様に、外輪1の軸方向内端部に装着したカバー5内にセンサ7a(7b)を設置する構造を採用する場合には、このセンサ7a(7b)をこのカバー5の内の所望の位置に配置する設計が難しくなる場合がある。
In any case, when assembling the wheel support bearing unit with the
Accordingly, when the structure in which the
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、エンコーダの被検出面に対向させるセンサの配置の自由度を高められる構造を実現すべく発明したものである。 The state quantity measuring device for a rolling bearing unit according to the present invention has been invented in order to realize a structure capable of increasing the degree of freedom of arrangement of a sensor opposed to a detection surface of an encoder in view of the above-described circumstances.
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、使用時に車両の懸架装置に支持固定された状態で回転しない静止側軌道輪と、複数個の転動体を介してこの静止側軌道輪と同心に支持され、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ハブとを備える。
又、上記状態量測定装置は、エンコーダと、少なくとも1個のセンサと、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記ハブの端部にこのハブと同心に支持固定されたものであって、このハブと同心の被検出面を備え、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ている。
又、上記センサは、検出部を上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部分に支持固定されていて、上記被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させる。
又、上記演算器は、上記センサの出力信号に基づいて、上記ハブの回転速度と、上記外輪と上記ハブとの間の相対変位と、これら外輪とハブとの間に作用する外力とのうちの、少なくとも1種類の状態量を算出する機能を有する。
The rolling bearing unit state quantity measuring apparatus of the present invention includes a rolling bearing unit and a state quantity measuring apparatus.
Of these, the rolling bearing unit is supported concentrically with the stationary side bearing ring through a plurality of rolling elements and not stationary while being supported and fixed to the suspension system of the vehicle. And a hub that rotates together with the wheel while the wheel is supported and fixed.
The state quantity measuring device includes an encoder, at least one sensor, and a calculator.
Of these, the encoder is supported and fixed concentrically with the hub at the end of the hub, and includes a detected surface concentric with the hub, and the characteristics of the detected surface are alternately set in the circumferential direction. It is changing.
In addition, the sensor is supported and fixed to a portion that does not rotate during use with the detection portion facing the detection surface of the encoder, and changes the output signal in response to a change in the characteristics of the detection surface. Let
Further, the computing unit is based on an output signal of the sensor, and includes a rotation speed of the hub, a relative displacement between the outer ring and the hub, and an external force acting between the outer ring and the hub. It has a function of calculating at least one kind of state quantity.
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、上記センサを支持固定する部分である、使用時にも回転しない部分が、上記懸架装置の一部分(ナックル、アクスルキャリパ等の一部分)である。
この様な特徴を有する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、上記センサを、少なくとも環状部を有する合成樹脂製のセンサホルダ内に包埋支持した状態で、上記懸架装置の一部分に支持固定する。
In particular, in the state quantity measuring device of the rolling bearing unit of the present invention, the portion that supports and fixes the sensor, and the portion that does not rotate during use is part of the suspension device (part of the knuckle, axle caliper, etc.). It is.
When carrying out the present invention having such characteristics, for example, as described in
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によれば、前述した各従来構造や先発明の構造の様に、静止側軌道輪である外輪の軸方向内端部に装着したカバーの内側空間をセンサの配置空間とする構造に比べて、センサの配置の自由度を高められる。即ち、前述した様に、上記各従来構造や先発明の構造の場合には、上記カバーの外径寸法を、懸架装置を構成するナックルに設けた支持孔の内径寸法(この支持孔に内嵌する上記外輪の軸方向内端部の外径寸法)よりも小さくする必要がある。この為、上記カバーの内側空間、即ち、上記センサの配置空間の外径寸法は、必然的に、上記支持孔の内径寸法よりも小さくなる。これに対し、本発明の場合には、懸架装置の一部分にセンサを支持固定する為、このセンサの配置空間の外径寸法を、上記支持孔の内径寸法よりも大きくする事が可能となる。従って、本発明の場合には、上記各従来構造や先発明の構造に比べて、センサの配置の自由度を高められる。この結果、センサを所望の位置に配置する設計が容易になる。 According to the state quantity measuring device of the rolling bearing unit of the present invention configured as described above, it is attached to the inner end in the axial direction of the outer ring which is a stationary side race ring, as in the above-described conventional structures and the structure of the previous invention. Compared to the structure in which the inner space of the cover is the sensor placement space, the degree of freedom of sensor placement can be increased. That is, as described above, in the case of each of the conventional structures and the structures of the prior invention, the outer diameter dimension of the cover is set to the inner diameter dimension of the support hole provided in the knuckle constituting the suspension device. It is necessary to make it smaller than the outer diameter dimension of the inner end portion in the axial direction of the outer ring. For this reason, the outer diameter dimension of the inner space of the cover, that is, the sensor arrangement space is necessarily smaller than the inner diameter dimension of the support hole. On the other hand, in the case of the present invention, since the sensor is supported and fixed to a part of the suspension device, it is possible to make the outer diameter dimension of the arrangement space of the sensor larger than the inner diameter dimension of the support hole. Therefore, in the case of the present invention, the degree of freedom of sensor arrangement can be increased as compared with the conventional structures and the structures of the previous invention. As a result, it is easy to design the sensor at a desired position.
図1は、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、複数個(6個)のセンサ7a、7bの支持構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図8に示した先発明の構造と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を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。
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. A feature of this example is a support structure for a plurality (six) of
本例の場合も、上記先発明の構造の場合と同様、車輪支持用軸受ユニットを車両に組み付けた状態で、図示の様に、外輪1の軸方向内端部を、懸架装置を構成するナックル14に結合固定している。具体的には、このナックル14に設けた支持孔15に、上記外輪1の軸方向内端寄り部分の外周面に設けた嵌合用円筒面部16を、がたつきなく内嵌している。これと共に、上記ナックル14の軸方向外側面に、上記外輪1の外周面に設けた結合フランジ17の軸方向内側面を突き当てている。そして、この状態で、上記結合フランジ17を上記ナックル14に対し、図示しないボルトにより結合固定している。但し、本例の場合、上記外輪1の内端部には、上記各センサ7a、7bを支持固定していない。
Also in the case of this example, as in the case of the structure of the previous invention, the knuckle that constitutes the suspension device is formed on the inner end in the axial direction of the outer ring 1 with the wheel support bearing unit assembled to the vehicle as shown in the figure. 14 is fixedly coupled. Specifically, the fitting
本例の場合、上記各センサ7a、7bは、上記ナックル14に支持固定している。この為に、このナックル14の一部で、上記支持孔15の軸方向内側に隣接する部分に、その内径寸法がこの支持孔15の内径寸法よりも大きい円形の取付孔20を、この支持孔15と同心に設けている。そして、この取付孔20の内側に上記各センサ7a、7bを、カバー5a及びセンサホルダ6aを介して支持している。このうちのカバー5aは、金属板により全体を有底円筒状に形成しており、底板部18と、この底板部18の外周縁部から軸方向外方に向け延出した円筒部19とを備える。そして、上記取付孔20にこの円筒部19を、軸方向内側から締り嵌めで内嵌(圧入)する事により、この取付孔20を塞いでいる。又、上記センサホルダ6aは、合成樹脂により一体形成したもので、上記カバー5aの内側に保持固定している。この様なセンサホルダ6aは、上記底板部18の内面(軸方向外側面)に添設した円板部21と、上記円筒部12aの内周面に添設した、断面矩形の円環部22とを備える。又、上記各センサ7a、7bはそれぞれ、この円環部22の内周面の表層部に包埋している。そして、この状態で、これら各センサ7a、7bの検出部を、それぞれハブ2の軸方向内端部に支持固定したエンコーダ4の外周面に設けた第一、第二各特性変化部10、11の円周方向複数個所に近接対向させている。尚、この状態で、上記各センサ7a、7bに接続したハーネス23を、上記カバー5aの底板部18の一部に形成した通孔24を通じて外部に導出している。
In the case of this example, the
上述の様に構成する本例の転がり軸受ユニットの状態量測定装置によれば、前述の図8に示した先発明の構造の様に、外輪1の軸方向内端部に装着したカバー5の内側空間を、複数個(6個)のセンサ7a、7bの配置空間とする構造に比べて、これら各センサ7a、7bの配置の自由度を高められる。即ち、前述した様に、上記先発明の構造の場合には、上記カバー5の外径寸法を、ナックル14の支持孔15の内径寸法(この支持孔15に内嵌する上記外輪1の嵌合用円筒面部16の外径寸法)よりも小さくする必要がある。この為、上記カバー5の内側空間、即ち、上記各センサ7a、7bの配置空間の外径寸法は、必然的に、上記支持孔15の内径寸法よりも小さくなる。これに対して本例の場合には、その内側空間を上記各センサ7a、7bの配置空間としたカバー5aを、上記ナックル14の一部に設けた、その内径寸法が上記支持孔15の内径寸法よりも大きい取付孔20に内嵌固定している。この為、上記カバー5aの内側空間、即ち、上記各センサ7a、7bの配置空間(センサホルダ6a)の外径寸法を、上記支持孔15の内径寸法よりも大きくできる。従って、本例の場合には、上記先発明の構造に比べて、上記各センサ7a、7bの配置の自由度を高められる。この結果、これら各センサ7a、7bを所望の位置に配置する設計が容易になる。
According to the state quantity measuring device of the rolling bearing unit of the present example configured as described above, the
尚、本発明は、上述した実施の形態の構造に限らず、特許請求の範囲に記載された要件を満たす、各種の構造を対象として実施可能である。例えば、本発明は、前述の図2〜7に示した各従来構造の様な、エンコーダ4、4a、4bとセンサ7a、7bとの組み合わせを採用した構造を対象として実施する事もできる。又、本発明は、エンコーダとして永久磁石製のもの(被検出面にS極とN極とを交互に配置したもの)を組み込んだ構造(この構造では、センサ側に永久磁石を組み込む必要はない)や、エンコーダの被検出面を円輪面とし、且つ、この被検出面にセンサの検出部を軸方向に対向させる事で、静止側軌道輪とハブとの間に作用するラジアル荷重を測定可能とした構造を対象として実施する事もできる。
The present invention is not limited to the structure of the above-described embodiment, and can be implemented for various structures that satisfy the requirements described in the claims. For example, the present invention can be implemented for a structure that employs a combination of
1 外輪
2 ハブ
3 転動体
4、4a、4b エンコーダ
5、5a カバー
6、6a センサホルダ
7a、7b センサ
8、8a、8b 透孔
9、9a、9b 柱部
10 第一特性変化部
11 第二特性変化部
12、12a 円板部
13、13a 円筒部
14 ナックル
15 支持孔
16 嵌合用円筒面部
17 結合フランジ
18 底板部
19 円筒部
20 取付孔
21 円板部
22 円環部
23 ハーネス
24 通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
このうちの転がり軸受ユニットは、使用時に車両の懸架装置に支持固定された状態で回転しない静止側軌道輪と、複数個の転動体を介してこの静止側軌道輪と同心に支持され、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ハブ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個のセンサと、演算器とを備えたものであって、
このうちのエンコーダは、上記ハブの端部にこのハブと同心に支持固定されたものであって、このハブと同心の被検出面を備え、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たものであり、
上記センサは、検出部を上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部分に支持固定されていて、上記被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させるものであり、
上記演算器は、上記センサの出力信号に基づいて、上記ハブの回転速度と、上記外輪と上記ハブとの間の相対変位と、これら外輪とハブとの間に作用する外力とのうちの、少なくとも1種類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、
上記センサを支持固定する部分である使用時にも回転しない部分が、上記懸架装置の一部分であ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。 A rolling bearing unit and a state quantity measuring device;
Of these, the rolling bearing unit is supported concentrically with the stationary side bearing ring through a plurality of rolling elements and not stationary while being supported and fixed to the suspension system of the vehicle. It is equipped with a hub that rotates with this wheel while the wheel is supported and fixed,
The state quantity measuring device includes an encoder, at least one sensor, and a computing unit,
Of these, the encoder is supported and fixed concentrically with the hub at the end of the hub, and includes a detected surface concentric with the hub, and the characteristics of the detected surface are alternately set in the circumferential direction. Is a change,
The sensor is supported and fixed to a portion that does not rotate during use with the detection unit facing the detection surface of the encoder, and changes the output signal in response to a change in characteristics of the detection surface. And
The computing unit is based on the output signal of the sensor, among the rotational speed of the hub, the relative displacement between the outer ring and the hub, and the external force acting between the outer ring and the hub, It has a function of calculating at least one kind of state quantity.
In the state quantity measuring device of the rolling bearing unit,
A state quantity measuring device for a rolling bearing unit, wherein a portion which does not rotate during use, which is a portion for supporting and fixing the sensor, is a part of the suspension device.
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JP2011252890A (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-15 | Nsk Ltd | Physical quantity measuring device for rolling bearing unit |
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