JP2001021577A - 車輪支持用転がり軸受ユニット - Google Patents

車輪支持用転がり軸受ユニット

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JP2001021577A JP11196957A JP19695799A JP2001021577A JP 2001021577 A JP2001021577 A JP 2001021577A JP 11196957 A JP11196957 A JP 11196957A JP 19695799 A JP19695799 A JP 19695799A JP 2001021577 A JP2001021577 A JP 2001021577A
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    • F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の走行安定性に影響を及ぼす各種状態
を検出自在とし、自動車の安全運行に寄与できる構造を
実現する。 【解決手段】 回転速度検出センサと変位センサとを組
み込んだ状態で外輪１に支持固定した複合センサ３７
と、ハブ２に外嵌固定したセンサロータリング３６とに
より、車輪の回転速度と、この車輪に加わる荷重とを検
出自在とする。更に、上記外輪１に装着した振動センサ
２３ａにより求まる走行時の振動により、タイヤが当接
する路面の状態を判定自在とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明に係る車輪支持用転
がり軸受ユニットは、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、この車輪回りの状態を検出
して、自動車の安定運行に寄与せしめるものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。
又、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）を制御する為に
は、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。この
為、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み
込んだ回転速度検出装置付転がり軸受ユニットにより、
上記車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共
に、この車輪の回転速度を検出する事が、近年広く行な
われる様になっている。
【０００３】図１３は、この様な目的で使用される回転
速度検出装置付の車輪支持用転がり軸受ユニットの従来
構造の１例を示している。この回転速度検出装置付の車
輪支持用転がり軸受ユニットは、懸架装置に支持された
状態で使用時にも回転しない静止輪である外輪１の内径
側に、車輪を固定した状態で使用時に回転する回転輪で
あるハブ２を回転自在に支持している。そして、このハ
ブ２の一部に固定したセンサロータ３の回転速度を、上
記外輪１に固定したカバー４に支持した回転速度検出セ
ンサ５により検出自在としている。図示の例では、この
回転速度検出センサ５として、上記センサロータ３と全
周に亙って対向する、円環状のものを使用している。
又、上記ハブ２を回転自在に支持する為に、上記外輪１
の内周面に、複列の外輪軌道６、６を設けている。又、
上記ハブ２の外周面、及びこのハブ２に外嵌しナット７
によりこのハブ２に対し結合固定した状態で上記ハブ２
と共に上記回転輪を構成する内輪８の外周面に、内輪軌
道９、９を設けている。そして、これら各内輪軌道９、
９と上記各外輪軌道６、６との間にそれぞれ複数個ずつ
の転動体１０、１０を、それぞれ保持器１１、１１によ
り保持した状態で転動自在に設け、上記外輪１の内側に
上記ハブ２及び内輪８を、回転自在に支持している。
【０００４】又、上記ハブ２の外端部（自動車への組み
付け状態で幅方向外側となる端部を言い、図１３の左端
部）で上記外輪１の外端部から軸方向外方に突出した部
分に、車輪を取り付ける為のフランジ１２を設けてい
る。又、上記外輪１の内端部（自動車への組み付け状態
で幅方向中央側となる端部を言い、図１３の右端部）
に、この外輪１を懸架装置に取り付ける為の取付部１３
を設けている。又、上記外輪１の外端開口部と上記ハブ
２の中間部外周面との間の隙間は、シールリング１４に
より塞いでいる。尚、重量の嵩む自動車用の転がり軸受
ユニットの場合には、上記複数個の転動体１０、１０と
して、図示の様な玉に代えて、テーパころを使用する場
合もある。
【０００５】上述の様な転がり軸受ユニットに回転速度
検出装置を組み込むべく、上記内輪８の内端部で上記内
輪軌道９から外れた部分の外周面には、前記センサロー
タ３を外嵌固定している。このセンサロータ３は、軟鋼
板等の磁性金属板に塑性加工を施す事により、全体を円
環状に形成したもので、互いに同心の被検出用円筒部１
５と支持用円筒部１６とを備え、このうちの支持用円筒
部１６を上記内輪８の内端部に締まり嵌めで外嵌する事
により、この内輪８の内端部に固定している。又、上記
被検出用円筒部１５には、それぞれがこの被検出用円筒
部１５の軸方向に長いスリット状の透孔１７、１７を多
数、円周方向に亙り等間隔で形成する事により、上記被
検出用円筒部１５の磁気特性を、円周方向に亙って交互
に且つ等間隔に変化させている。
【０００６】更に、上記外輪１の内端開口部には前記カ
バー４を、上記センサロータ３の被検出用円筒部１５を
覆う状態で嵌合固定して、上記外輪１の内端開口部を塞
いでいる。金属板を塑性加工して成る、上記カバー４
は、上記外輪１の内端開口部に内嵌固定自在な嵌合筒部
１８と、この内端開口部を塞ぐ塞ぎ板部１９とを有す
る。そして、この塞ぎ板部１９内に、前記回転速度検出
センサ５を保持固定している。又、この塞ぎ板部１９の
外周寄り部分には通孔２０を形成し、この通孔２０を通
じて上記回転速度検出センサ５の出力を取り出す為のコ
ネクタ２１を、上記カバー４外に取り出している。この
様に回転速度検出センサ５をカバー４内に保持固定した
状態で、この回転速度検出センサ５の外周面に設けた検
知部は、上記センサロータ３を構成する被検出用円筒部
１５の内周面に、微小隙間を介して対向する。
【０００７】上述の様な回転速度検出装置付の車輪支持
用転がり軸受ユニットの使用時には、上記外輪１の外周
面に固設した取付部１３を懸架装置に対して、図示しな
いボルトにより結合固定すると共に、前記ハブ２の外周
面に固設したフランジ１２に図示しない車輪を、このフ
ランジ１２に設けたスタッド２２により固定する事で、
上記懸架装置に対して上記車輪を回転自在に支持する。
この状態で車輪が回転すると、上記回転速度検出センサ
５の検知部の端面近傍を、上記被検出用円筒部１５に形
成した透孔１７、１７と、円周方向に隣り合う透孔１
７、１７同士の間に存在する柱部とが交互に通過する。
この結果、上記回転速度検出センサ５内を流れる磁束の
密度が変化し、この回転速度検出センサ５の出力が変化
する。この様にして回転速度検出センサ５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、
上記回転速度検出センサ５の出力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】即ち、上記回転速度検出センサ５の出力
と、別途車体側に設けた加速度センサの出力とを比較し
て、これら両センサの出力に整合性がない場合に、タイ
ヤの外周面と路面との当接部に滑りが発生していると判
断して、上記ＡＢＳやＴＣＳを制御する。即ち、制動時
に上記加速度センサが検出する自動車の減速度に比べて
回転速度検出センサ５の出力に基づいて求められる車輪
の減速度が大きい場合には、上記滑りが発生していると
判断して、ブレーキ装置のホイルシリンダ部分の油圧を
制御し、自動車が停止する以前に車輪の回転が止まる事
を防止して、自動車の走行姿勢の安定性確保を図る。
又、加速時には、上記回転速度検出センサ５の出力に基
づいて求められる車輪の加速度に比べて、上記加速度セ
ンサにより求められる自動車の加速度が小さい場合に
は、上記滑りが発生していると判断して、上記車輪に制
動を加えたり、或はエンジンの出力を絞る（低下させ
る）事により、タイヤの外周面と路面との滑りを防止し
て、自動車の走行姿勢の安定化を図る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した様な従来から
広く知られている回転速度検出装置付の車輪支持用転が
り軸受ユニットによれば、制動時や加速時に於ける自動
車の走行姿勢の安定性確保を図れるが、より厳しい条件
でもこの安定性の確保を図る為には、自動車の走行安定
性に影響するより多くの情報を取り入れて、ブレーキや
エンジンの制御を行なう事が必要になる。これに対し
て、従来の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを利
用したＡＢＳやＴＣＳの場合には、タイヤと路面との滑
りを検知してブレーキやエンジンを制御する、所謂フィ
ードバック制御を行なっている。この為、これらブレー
キやエンジンの制御が一瞬とは言え遅れる為、厳しい条
件下での性能向上の面からは改良が望まれる。即ち、従
来構造の場合には、所謂フィードフォワード制御によ
り、タイヤと路面との間に滑りが発生しない様にした
り、左右の車輪の制動力が極端に異なる所謂ブレーキの
片効きを防止する事はできない。更には、トラック等
で、積載状態が不良である事に基づいて走行安定性が不
良になるのを防止する事もできない。本発明の車輪支持
用転がり軸受ユニットは、この様な事情に鑑みて発明し
たものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の車輪支持用転が
り軸受ユニットは、前述した従来から知られている車輪
支持用転がり軸受ユニットと同様に、静止側周面に静止
軌道を有し、懸架装置に支持された状態で使用時にも回
転しない静止輪と、回転側周面に回転軌道を有し、車輪
を固定した状態で使用時に回転する回転輪と、上記静止
軌道と回転軌道との間に転動自在に設けた複数個の転動
体とを備える。特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユ
ニットに於いては、上記静止輪に、この静止輪に加わる
振動を検知する為の振動センサと、この静止輪と上記回
転輪との相対変位を検出する為の変位センサとのうちの
少なくとも一方のセンサを支持している。
【００１１】
【作用】上述の様に構成する本発明の車輪支持用転がり
軸受ユニットによれば、振動センサと変位センサとのう
ちの一方又は双方のセンサからの入力情報に応じて、ブ
レーキやエンジンの制御、更には安全運行に関する警報
の発令等を行なって、制動時や加速時、更には進路変更
時に於ける自動車の走行姿勢の安定性確保をより有効に
図れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１〜３は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。尚、本例の特徴は、静止輪であ
る外輪１の内端部開口を塞いだカバー４に、回転速度検
出センサ５ａに加えて、振動センサ２３を支持した点に
ある。転がり軸受ユニット自体の構造及び作用、並びに
上記回転速度検出センサ５ａと内輪８に固定したセンサ
ロータ３とにより、ハブ２に支持固定した車輪の回転速
度を検出する部分の構造及び作用に就いては、前述の図
１３に示した従来構造と同様であるから、同等部分に関
する説明は省略し、以下、本例の特徴部分に就いて説明
する。
【００１３】静止輪である外輪１の内端（図１の右端）
開口部を塞いだカバー４の内側に保持した合成樹脂２４
内には、回転速度検出センサ５ａと上記振動センサ２３
とを包埋支持している。又、上記合成樹脂２４の一部で
上記カバー４の端部に形成した通孔２５からこのカバー
４外に突出した部分には、上記両センサ５ａ、２３の信
号を取り出す為のコネクタ２６を設けている。自動車へ
の組み付け状態でこのコネクタ２６には、制御器に通じ
るハーネスの端部を、このハーネスの端部に設けたプラ
グ（図示せず）により接続する。
【００１４】図示の例では、上記回転速度センサ５ａの
一部で上記コネクタ２６に整合する部分を不連続にする
事により、この回転速度検出センサ５ａを欠円環状に形
成し、この不連続部分に上記振動センサ２３を配置して
いる。この振動センサ２３としては、従来から知られて
いる各種構造のものを使用できるが、例えば、図４に示
す様な圧電式の加速度センサを使用できる。この図４に
示したセンサは、基台２７と重り２８との間に圧電素子
２９、２９を挟持したもので、振動に基づくこの重り２
８の変位に伴う、これら各圧電素子２９、２９の特性変
化に基づいて、上記振動の大きさを表わす信号を出す。
【００１５】上述の様に構成する車輪支持用転がり軸受
ユニットにより、車輪を懸架装置に対して回転自在に支
持する作用、並びに車輪の回転速度を検出する際の作用
は、前述した従来の回転速度検出装置付の転がり軸受ユ
ニットと同様である。更に、本発明の車輪支持用転がり
軸受ユニットの場合、上記振動センサ２３の検出信号に
基づいて、車両の走行状態を知る事ができ、この走行状
態に応じて、運転者に警報を発したり、或はＡＢＳやＴ
ＣＳの制御をより適切に行なえる。この点に就いて、以
下に詳述する。
【００１６】先ず、ＡＢＳやＴＣＳの制御を行なう点に
就いて説明する。制動時や加速時に、回転速度センサ５
ａから図示しない制御器に送られてくる車輪の回転速度
を表わす信号に基づき、ブレーキ装置のホイルシリンダ
内に送り込む油圧やエンジンの出力を制御する。そし
て、車輪が早期にロックするのを防止したり（ＡＢ
Ｓ）、或は駆動輪が空転したりするのを防止する（ＴＣ
Ｓ）。この様に、上記回転速度センサ５ａからの信号に
基づいて上記油圧やエンジンの出力を制御する場合の作
用は、前述した従来の回転速度検出装置付の車輪支持用
転がり軸受ユニットと同様である。尚、これらの場合の
制御は、何れもフィードバック制御により行なう。
【００１７】一方、上記振動センサ２３の検出信号は、
やはり上記ＡＢＳやＴＣＳを制御する為の制御器に送り
込み、これらＡＢＳやＴＣＳの制御に使用する。但し、
上記回転速度検出センサ５ａからの検出信号とは異な
り、上記振動センサ２３の検出信号は、フィードフォワ
ード制御に使用する。即ち、この振動センサ２３から送
り込まれる検出信号に基づき、当該振動センサ２３を組
み込んだ車輪支持用転がり軸受ユニットにより支持され
ている車輪の外周面が当接している路面状況を判定し、
上記油圧或はエンジンの出力に関して、その路面状況に
応じた制御を行なう。
【００１８】例えば、自動車の幅方向片側が舗装路面で
他側が砂利道の場合、幅方向片側が凍結路面で他側が乾
燥路面の場合等は、制動時や加速時に車両がスピンしな
い様にする為には、左右の車輪に組み込んだ前記ホイル
シリンダに送り込む油圧を大きく異ならせたり、或はエ
ンジンの出力を制御する必要がある。本発明の車輪支持
用転がり軸受ユニットに組み込んだ上記振動センサ２３
からの信号に基づいて上記制御器は、路面状況に応じて
制御を行なう。この為にこの制御器を構成するマイクロ
コンピュータには、振動と路面状況との関係を示すデー
タをインプットしておく。尚、この様な振動と路面状況
との関係を示すデータは、実験により求める。
【００１９】この様に、車輪の外周面が当接している路
面状況を予め判定しておき、その判定結果に基づいてＡ
ＢＳやＴＣＳを制御する、所謂フィードフォワード制御
を行なうので、これらＡＢＳやＴＣＳの制御を、時間的
後れを生じる事なく行なえる。この結果、上述した様
な、左右の車輪の外周面が当接している路面の状況が極
端に異なる場合でも、初めから路面と車輪との間に滑り
生じる事なく、安定した姿勢を保てる。尚、発進の瞬間
には、直前の状態での上記振動センサ２３からの信号が
存在しない為、そのままでは発進の瞬間からＴＣＳのフ
ィードフォワード制御を行なえない。この為、それ以前
の停止の寸前に於ける上記振動センサの出力を上記制御
器側で記憶しておき、発進の瞬間には、その記憶データ
に基づいて、上記ＴＣＳを制御する事もできる。
【００２０】更には、上記車輪を構成するタイヤの空気
圧が異常に低下した事を検知し、ダッシュボードに設け
た警告灯等により、運転者に注意を喚起する事もでき
る。従来は、上記空気圧を車輪支持用転がり軸受ユニッ
ト内に設けた圧力センサ内に導き、この空気圧の適否を
判定する構造が考えられていたが、空気漏れを防止する
為のシール構造が難しい等、問題が多く、実用化されて
いないのが現状である。これに対して、空気圧の変動に
伴う走行時の振動の変化を実験的に求めておき、この空
気圧が過度に低下した場合に警告を行なう様に構成する
事により、実用的な空気圧警報装置を実現できる。
【００２１】次に、図５は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。本例の場合には、外輪１の内端（図５
の右端）開口部を塞いだカバー４には、円環状の回転速
度検出センサ５のみを支持している。そして、上記外輪
１の中間部外周面に形成したねじ孔３０に振動センサ２
３ａを、螺合固定している。この様な本例の場合には、
この振動センサ２３ａを上記外輪１に対し直接固定した
分、上述した第１例の場合に比べて、路面と車輪の外周
面との転がり摩擦に基づく振動の相違の検出精度を高め
て、より高精度の制御を行なえる。その他の構成及び作
用は、上述した第１例の場合と同様である。
【００２２】次に、図６は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合には、外輪１の軸方向中間
部で１対の外輪軌道６、６同士の間部分に、この外輪１
を直径方向に貫通する取付孔３１を形成している。この
取付孔３１は、この外輪１の円周方向に関して、振動セ
ンサ２３ａを装着する為のねじ孔３０から外れた位置に
形成している。そして、上記取付孔３１内に、円杆状
（棒状）の回転速度検出センサ５ｂを装着している。一
方、ハブ２の軸方向中間部で、このハブ２自身に形成し
た内輪軌道９とこのハブ２に外嵌固定した内輪８との間
部分には、円筒状のセンサロータ３ａを外嵌固定してい
る。このセンサロータ３ａは、軟鋼板等の磁性金属板に
より造られたもので、軸方向中間部にはそれぞれが軸方
向に長いスリット状の透孔３２、３２を多数、円周方向
に亙り等間隔に形成して、円周方向に亙る磁気特性を、
交互に且つ等間隔に形成している。そして、この様なセ
ンサロータ３ａの外周面に、上記回転速度検出センサ５
ｂの先端面（図６の上端面）に設けた検出部を近接対向
させている。従って、本例の場合には、上記外輪１の内
端部に装着したカバー４ａは、この外輪１の内端開口部
を塞ぐ役目を果たすのみで、特にセンサ等を保持する事
はない。回転速度検出装置部分の構造が異なる以外は、
上述した第２例の場合と同様である。
【００２３】次に、図７は、本発明の実施の形態の第４
例を示している。本例の場合も、外輪１の軸方向中間部
で１対の外輪軌道６、６同士の間部分に、この外輪１を
直径方向に貫通する取付孔３１を形成している。そし
て、この取付孔３１内に、円杆状（棒状）の複合センサ
３３を装着している。この複合センサ３３は、合成樹脂
製により構成した単一のホルダ内に、回転速度検出セン
サと振動センサとを包埋したもので、ハブ２の中間部外
周面に外嵌固定したセンサロータ３ａとの組み合わせに
より、このハブ２に支持固定した車輪の回転速度を検出
する他、この車輪から上記外輪１に伝わった振動を検出
する。その他の構成及び作用は、上述した第３例の場合
と同様である。
【００２４】次に、図８は、本発明の実施の形態の第５
例を示している。本例の場合も、外輪１の軸方向中間部
で１対の外輪軌道６、６同士の間部分に、この外輪１を
直径方向に貫通する取付孔３１を、上下方向に亙って形
成している。好ましくは、この取付孔３１を、上記外輪
１の上端部にほぼ鉛直方向に亙って形成する。そして、
この取付孔３１内に、円杆状（棒状）の変位センサ３４
を装着している。一方、ハブ２の軸方向中間部で、この
ハブ２自身に形成した内輪軌道９とこのハブ２に外嵌固
定した内輪８との間部分には、金属製で円筒状のセンサ
リング３５を外嵌固定している。このセンサリング３５
には透孔等は形成せず、外周面は上記ハブ２と同心の単
なる円筒面としている。上記変位センサ３４は、その先
端面（下端面）に設けた検出面と上記センサリング３５
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。又、上記外輪１の内端開口を塞い
だカバー４には、前述した第２例と同様の回転速度検出
センサ５を保持すると共に、上記ハブ２に固定した内輪
８の端部には同じくセンサロータ３を嵌合固定して、回
転速度検出装置を構成している。尚、上記ハブ２の中間
部外周面等、上記変位センサ３４の検出部が対向する部
分の、円筒度等の形状精度が十分であれば、上記センサ
リング３５は必ずしも必要ではない。
【００２５】上述の様に構成する本例の場合には、上記
変位センサ３４の検出信号に基づいて、この変位センサ
３４を組み込んだ車輪支持用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、自動車の懸架装置に
支持した上記外輪１には、この自動車の重量が加わって
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１０、
１０の弾性変形に基づいて、これら外輪１の中心とハブ
２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３４の検出面と上記セン
サリング３５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３４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等から、当
該変位センサ３４を組み込んだ車輪支持用転がり軸受ユ
ニットに加わる荷重を求める事ができる。
【００２６】この様にして求めた、各車輪支持用転がり
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。先
ず、ＡＢＳの制御に就いて説明すると、各車輪に加わる
荷重が不均一である場合には、制動時に各車輪のホイル
シリンダに同じ大きさの油圧を加えると、各車輪毎に得
られる制動力に差が生じる、所謂片利き状態となり、自
動車の走行安定性を保てなくなる。そこで、上記各ホイ
ルシリンダに加える油圧を異ならせ（大きな荷重が加わ
っている車輪のホイルシリンダ程高い油圧を加え）、各
車輪毎の制動力に差が生じない様にする。
【００２７】次に、積載状態の不良を運転者に知らせる
場合に就いて説明する。各車輪に加わる荷重は、これら
各車輪を支持した車輪支持用転がり軸受ユニットに組み
込んだ変位センサ３４からの信号に基づいて求められ
る。そこで、上記各車輪毎に設けた変位センサ３４から
の信号を入力してこれら各車輪毎の荷重を算出した制御
器は、これら各車輪毎の荷重の差（偏差）が（例えば最
大値と最小値との比が１．５を越える等）予め定めた値
よりも大きくなった場合に、積載不良と判断する。そし
て、運転席に設けた警告灯を点灯する等により、運転者
に荷物の積み直しを促す警告を発生する。或は、各車輪
毎に求めた荷重に基づいて、その状態での自動車の重心
位置を求め、その位置をダッシュボード等に設けた表示
器に表示する事もできる。更に、総ての車輪に加わる荷
重の合計が、その自動車の車両総重量を越えた場合に
は、積載オーバーとして、荷物の一部を降ろす必要があ
る旨の警告を発する。
【００２８】車両への積載状態を知る為に、例えばトラ
ックの場合にはロードセンシングバルブと呼ばれる、荷
台に加わる荷重に応じて車高調整を行なう制御弁が知ら
れている。又、一部の乗用車には車高センサを設けて、
乗車位置に拘らず、車体を水平に保つ装置が知られてい
る。但し、これら従来から知られている装置は何れも、
独立した制御弁或は車高センサを車体の床下等に設ける
為、取付スペースが必要になったり、或は取付の手間を
要する。しかも、雨天走行時にかかる泥水等による損傷
を防止する必要がある等、設置に伴ってコストが嵩む事
が避けられない。これに対して本例の構造によれば、車
両への積載状態を知る為の構造を低コストで実現でき
る。
【００２９】次に、図９〜１０は、本発明の実施の形態
の第６例を示している。本例の場合には、外輪１の軸方
向中間部で１対の外輪軌道６、６同士の間部分に、１対
の取付孔３１、３１ａを形成している。これら１対の取
付孔３１、３１ａは、円周方向に亙り互いに位相をずら
せると共に、上記外輪１の軸方向に亙っても、少しずら
せた状態で、それぞれ上記外輪１を直径方向に貫通する
状態で形成している。そして、このうちの外輪１の上端
部に形成した一方の取付孔３１内に、上述した第５例の
場合と同様の変位センサ３４を挿入し固定している。こ
れに対して、他方の取付孔３１ａ内に、円杆状（棒状）
の回転速度検出センサ５ｂを装着している。
【００３０】一方、ハブ２の軸方向中間部で、このハブ
２自身に形成した内輪軌道９とこのハブ２に外嵌固定し
た内輪８との間部分には、円筒状のセンサロータリング
３６を外嵌固定している。このセンサロータリング３６
は、軟鋼板等の磁性金属板により造られたもので、図１
０に示す様に、軸方向片半部（図９〜１０の右半部）に
は、それぞれが軸方向に長いスリット状の透孔３２、３
２を多数、円周方向に亙り等間隔に形成して、円周方向
に亙る磁気特性を、交互に且つ等間隔に形成している。
そして、この様なセンサロータリング３６の軸方向片半
部外周面に、上記回転速度検出センサ５ｂの先端面（図
９の上端面）に設けた検出部を近接対向させている。こ
れに対して、上記センサロータリング３６の軸方向他半
部（図９〜１０の左半部）には透孔等は形成せず、外周
面は上記ハブ２と同心の単なる円筒面としている。上記
変位センサ３４の先端面（図９の下端面）に設けた検出
面は、上記センサロータリング３６の軸方向他半部外周
面に対向させている。
【００３１】この様な本例の場合には、外輪１の内端部
に装着したカバー４ａは、この外輪１の内端開口部を塞
ぐ役目を果たすのみで、特にセンサ等を保持する事はな
い。従って、前述した第５例の様に、カバー４に回転速
度検出センサ５（図８）を支持した場合に比べて、上記
外輪１の内端部からのカバー４ａの突出量を少なく抑え
て、車輪支持用転がり軸受ユニットの軸方向寸法の短縮
化を図れる。又、変位センサ３４と組み合わせるべきセ
ンサリングと、回転速度検出センサ５ｂと組み合わせる
べきセンサロータとを、一体のセンサロータリング３６
としているので、部品製作、部品管理、組立作業の簡略
化によるコスト低減も図れる。その他の構成及び作用
は、前述した第５例の場合と同様である。
【００３２】次に、図１１は、本発明の実施の形態の第
７例を示している。本例の場合は、外輪１の軸方向中間
部で１対の外輪軌道６、６同士の間部分に、この外輪１
を直径方向に貫通する取付孔３１を、１個だけ形成して
いる。そして、この取付孔３１内に、円杆状（棒状）の
複合センサ３７を装着している。この複合センサ３７
は、合成樹脂により構成した単一のホルダ内に、回転速
度検出センサと変位センサとを包埋したもので、ハブ２
の中間部外周面に外嵌固定した、上述した第６例の場合
と同様の、図１０に示す様なセンサロータリング３６と
の組み合わせにより、このハブ２に支持固定した車輪の
回転速度を検出する他、この車輪に加わる荷重を算出自
在とする。この為に、上記複合センサを構成する回転速
度検出センサの検出部は、上記センサロータリング３６
の片半部で多数の透孔３２、３２を形成した部分に、上
記変位センサはこのセンサロータリング３６の他半部の
単なる円筒面部分に、それぞれ対向させている。その他
の構成及び作用は、上述した第６例の場合と同様であ
る。尚、図示は省略するが、上記単一のホルダ内に保持
する複合センサを、変位センサと回転速度検出センサと
に加え、振動センサも加えたものとする事もできる。
【００３３】次に、図１２は、本発明の実施の形態の第
８例を示している。本例の場合には、外輪１の中間部外
周面に形成したねじ孔３０に振動センサ２３ａを、螺合
固定して、自動車の走行に伴ってこの外輪１に加わる振
動を検出自在としている。その他の構成及び作用は、上
述した第７例の場合と同様である。
【００３４】
【発明の効果】本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット
は、以上に述べた通り構成され作用するが、自動車の走
行安定性を損なう要因を予め検出して、これに対応する
事を可能にできる為、自動車の安全運行に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図３のＡ
−Ａ断面図。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図３】一部を省略して示す、図１の右方から見た図。
【図４】振動センサの１例を示す断面図。
【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同
様の断面図。
【図６】同第３例を示す、図１と同様の断面図。
【図７】同第４例を示す、図１と同様の断面図。
【図８】同第５例を示す、図１と同様の断面図。
【図９】同第６例を示す、図１と同様の断面図。
【図１０】センサロータリングを図９と同方向から見た
側面図。
【図１１】本発明の実施の形態の第７例を示す、図１と
同様の断面図。
【図１２】同第８例を示す、図１と同様の断面図。
【図１３】従来構造の１例を示す、図１と同様の断面
図。
【符号の説明】
１ 外輪 ２ ハブ ３、３ａ センサロータ ４、４ａ カバー ５、５ａ、５ｂ 回転速度検出センサ ６ 外輪軌道 ７ ナット ８ 内輪 ９ 内輪軌道 １０ 転動体 １１ 保持器 １２ フランジ １３ 取付部 １４ シールリング １５ 被検出用円筒部 １６ 支持用円筒部 １７ 透孔 １８ 嵌合筒部 １９ 塞ぎ板部 ２０ 通孔 ２１ コネクタ ２２ スタッド ２３、２３ａ 振動センサ ２４ 合成樹脂 ２５ 通孔 ２６ コネクタ ２７ 基台 ２８ 重り ２９ 圧電素子 ３０ ねじ孔 ３１、３１ａ 取付孔 ３２ 透孔 ３３ 複合センサ ３４ 変位センサ ３５ センサリング ３６ センサロータリング ３７ 複合センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｐ 15/00 Ｇ０１Ｐ 15/00 Ａ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 静止側周面に静止軌道を有し、懸架装置
    に支持された状態で使用時にも回転しない静止輪と、回
    転側周面に回転軌道を有し、車輪を固定した状態で使用
    時に回転する回転輪と、上記静止軌道と回転軌道との間
    に転動自在に設けた複数個の転動体とを備えた車輪支持
    用転がり軸受ユニットに於いて、上記静止輪に、この静
    止輪に加わる振動を検知する為の振動センサと、この静
    止輪と上記回転輪との相対変位を検出する為の変位セン
    サとのうちの少なくとも一方のセンサを支持した事を特
    徴とする車輪支持用転がり軸受ユニット。
  2. 【請求項２】 一方のセンサが振動センサである、請求
    項１に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット。
  3. 【請求項３】 振動センサが、検知した信号に基づいて
    アンチロックブレーキシステムとトラクションコントロ
    ールシステムとのうちの少なくとも一方のシステムをフ
    ィードフォワード制御する為のものであり、静止輪に振
    動センサに加えて回転速度検出センサを支持しており、
    この回転速度検出センサの検出部を、回転輪にこの回転
    輪と同心に支持した、円周方向に亙る特性を交互に変化
    させたセンサロータに対向させている、請求項２に記載
    した車輪支持用転がり軸受ユニット。
  4. 【請求項４】 振動センサと回転速度検出センサとが、
    １個のホルダ内に一体的に保持されている、請求項３に
    記載した車輪支持用転がり軸受ユニット。
  5. 【請求項５】 回転速度検出センサとセンサロータと
    を、外部から遮断された密閉空間内に配置した、請求項
    ３〜４の何れかに記載した車輪支持用転がり軸受ユニッ
    ト。
  6. 【請求項６】 回転速度検出センサは棒状に構成されて
    いる、請求項３〜５の何れかに記載した車輪支持用転が
    り軸受ユニット。
  7. 【請求項７】 一方のセンサが変位センサであり、この
    変位センサの検出部を、回転輪にこの回転輪と同心に支
    持したセンサリングに対向させている、請求項１に記載
    した車輪支持用転がり軸受ユニット。
  8. 【請求項８】 静止輪に変位センサに加えて回転速度検
    出センサを支持しており、この回転速度検出センサの検
    出部を、回転輪にこの回転輪と同心に支持した、円周方
    向に亙る特性を交互に変化させたセンサロータに対向さ
    せている、請求項７に記載した車輪支持用転がり軸受ユ
    ニット。
  9. 【請求項９】 変位センサと回転速度検出センサとが、
    １個のホルダ内に一体的に保持されており、センサリン
    グとセンサロータとを一体としている、請求項８に記載
    した車輪支持用転がり軸受ユニット。
  10. 【請求項１０】 回転速度検出センサとセンサロータと
    を、外部から遮断された密閉空間内に配置した、請求項
    ８〜９の何れかに記載した車輪支持用転がり軸受ユニッ
    ト。
  11. 【請求項１１】 回転速度検出センサは棒状に構成され
    ている、請求項８〜１０の何れかに記載した車輪支持用
    転がり軸受ユニット。
  12. 【請求項１２】 静止輪に、振動センサと変位センサと
    の両方のセンサを支持しており、このうちの変位センサ
    の検出部を、回転輪にこの回転輪と同心に支持したセン
    サリングに対向させている、請求項１に記載した車輪支
    持用転がり軸受ユニット。
  13. 【請求項１３】 静止輪に振動センサ及び変位センサに
    加えて回転速度検出センサを支持しており、この回転速
    度検出センサの検出部を、回転輪にこの回転輪と同心に
    支持した、円周方向に亙る特性を交互に変化させたセン
    サロータに対向させている、請求項１２に記載した車輪
    支持用転がり軸受ユニット。
  14. 【請求項１４】 変位センサ及び回転速度検出センサと
    センサリング及びセンサロータとを、外部から遮断され
    た密閉空間内に配置した、請求１２〜１３の何れかに記
    載した車輪支持用転がり軸受ユニット。
  15. 【請求項１５】 変位センサと回転速度検出センサと
    が、１個のホルダ内に一体的に保持されており、センサ
    リングとセンサロータとを一体としている、請求項１３
    〜１４の何れかに記載した車輪支持用転がり軸受ユニッ
    ト。
  16. 【請求項１６】 変位センサと回転速度検出センサとに
    加え、振動センサも１個のホルダ内に一体的に保持して
    いる、請求項１５に記載した車輪支持用転がり軸受ユニ
    ット。
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