JP2005114710A - Load-measuring instrument for rolling bearing unit - Google Patents

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知之 柳沢
Takeshi Takizawa
岳史 滝澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize structure capable of measuring revolution speeds of respective rolling elements 9a, 9b to measure a load applied onto an outer ring 1 and hub 2b, irrespective of the spacing between the rollers 9a, 9b arranged in a double row. <P>SOLUTION: Dimensions in the axial-directional of rim parts 28, 28 of holders 29a, 29b for holding the respective rolling elements 9a, 9b are made large. Revolution speed measuring encoders 25a, 25b are provided respectively on faces opposed to each other in the respective rim parts 28, 28. Detecting parts for revolving speed detecting sensors 23a, 23b held in a single sensor unit 21 are proximity-faced on detected faces of the respective revolving speed measuring encoders 25a, 25b. According to this constitution, the revolving speeds of respective rolling elements 9a, 9b are measured. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明に係る転がり軸受ユニットの荷重測定装置は、例えば自動車、鉄道車両、各種搬送車等の移動体の車輪を支持する為の転がり軸受ユニットの改良に関し、こ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、上記移動体の運行の安定性確保を図る為に利用する。   A load measuring device for a rolling bearing unit according to the present invention relates to an improvement of a rolling bearing unit for supporting wheels of a moving body such as an automobile, a railway vehicle, and various transport vehicles. One or both of radial load and axial load) is measured and used to ensure the stability of operation of the moving body.

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)、更にはビークルスタビリティコントロールシステム(VSC)等の車両用走行状態安定化装置が使用されている。この様な各種車両用走行状態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。   For example, an automobile wheel is rotatably supported by a double row angular rolling bearing unit with respect to a suspension device. Also, in order to ensure the running stability of automobiles, anti-brake brake system (ABS), traction control system (TCS), and vehicle stability control system (VSC) are used. ing. In order to control such various vehicle running state stabilization devices, signals such as the rotational speed of the wheels and the acceleration in each direction applied to the vehicle body are required. In order to perform higher-level control, it may be preferable to know the magnitude of a load (one or both of a radial load and an axial load) applied to the rolling bearing unit via the wheel.

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29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をその外(軸方向に関して外とは、車両への組み付け状態で幅方向外側となる側で、各図の左側。本明細書全体で同じ。)端部に有するハブ本体4と、このハブ本体4の内(軸方向に関して内とは、車両への組み付け状態で幅方向中央側となる側で、各図の右側。本明細書全体で同じ。)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。   In view of such circumstances, Patent Document 1 describes a rolling bearing unit with a load measuring device capable of measuring a radial load. This conventional rolling bearing unit with a load measuring device according to the first example measures a radial load and is configured as shown in FIG. A hub 2 for coupling and fixing the wheel is supported on the inner diameter side of the outer ring 1 supported by the suspension device. The hub 2 has a rotation side flange 3 for fixing the wheel outside (the outside in the axial direction is the outside in the width direction in the assembled state in the vehicle, the left side of each figure. The same applies to the hub body 4 at the end, and the inside of the hub body 4 (the inside in the axial direction is the side that is the center side in the width direction when assembled to the vehicle, and the right side of each figure. And an inner ring 6 that is externally fitted to the end and held down by a nut 5. A plurality of rolling rings are provided between the double row outer ring raceways 7 and 7 formed on the inner peripheral surface of the outer ring 1 and the double row inner ring raceways 8 and 8 formed on the outer peripheral surface of the hub 2. The moving bodies 9a and 9b are arranged to freely rotate the hub 2 on the inner diameter side of the outer ring 1.

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(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。   A mounting hole 10 that diametrically penetrates the outer ring 1 is formed in a substantially vertical direction at an upper end portion of the outer ring 1 in a portion between the double row outer ring raceways 7 and 7 at an intermediate portion in the axial direction of the outer ring 1. Yes. In the mounting hole 10, a circular (rod-shaped) displacement sensor 11, which is a load measuring sensor, is mounted. This displacement sensor 11 is a non-contact type, and the detection surface provided on the front end surface (lower end surface) is closely opposed to the outer peripheral surface of the sensor ring 12 fitted and fixed to the intermediate portion in the axial direction of the hub 2. When the distance between the detection surface and the outer peripheral surface of the sensor ring 12 changes, the displacement sensor 11 outputs a signal corresponding to the amount of change.

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。   In the case of the conventional rolling bearing unit with a load measuring device configured as described above, the load applied to the rolling bearing unit can be obtained based on the detection signal of the displacement sensor 11. That is, the outer ring 1 supported by the vehicle suspension device is pushed downward by the weight of the vehicle, whereas the hub 2 supporting and fixing the wheel tends to stop at the same position. For this reason, the greater the weight, the greater the deviation between the center of the outer ring 1 and the center of the hub 2 based on the elastic deformation of the outer ring 1, the hub 2, and the rolling elements 9a, 9b. The distance between the detection surface of the displacement sensor 11 and the outer peripheral surface of the sensor ring 12 provided at the upper end of the outer ring 1 becomes shorter as the weight increases. Therefore, if the detection signal of the displacement sensor 11 is sent to the controller, the radial load applied to the rolling bearing unit in which the displacement sensor 11 is incorporated can be obtained from a relational expression or a map obtained beforehand through experiments or the like. Based on the load applied to each rolling bearing unit thus obtained, the ABS is appropriately controlled and the driver is informed of the poor loading state.

尚、図29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の内端部に回転速度検出用エンコーダ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、上記回転速度検出用エンコーダ13の被検出部に、測定隙間を介して対向させている。   In the conventional structure shown in FIG. 29, the rotation speed of the hub 2 can be detected in addition to the load applied to the rolling bearing unit. For this purpose, the rotational speed detecting encoder 13 is fitted and fixed to the inner end of the inner ring 6, and the rotational speed detecting sensor 15 is supported on the cover 14 attached to the inner end opening of the outer ring 1. Yes. And the detection part of this rotational speed detection sensor 15 is made to oppose the to-be-detected part of the said encoder 13 for rotational speed detection through the measurement clearance gap.

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と共に上記回転速度検出用エンコーダ13が回転し、この回転速度検出用エンコーダ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の出力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。   When the rolling bearing unit incorporating the rotational speed detecting device as described above is used, the rotational speed detecting encoder 13 is rotated together with the hub 2 to which the wheel is fixed, and the detected portion of the rotational speed detecting encoder 13 is rotated as described above. When traveling in the vicinity of the detection unit of the speed detection sensor 15, the output of the rotation speed detection sensor 15 changes. The frequency at which the output of the rotational speed detection sensor 15 changes in this way is proportional to the rotational speed of the wheel. Therefore, if the output signal of the rotational speed detection sensor 15 is sent to a controller (not shown), ABS and TCS can be controlled appropriately.

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30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。   The rolling bearing unit with a load measuring device of the first example of the conventional structure as described above is for measuring the radial load applied to the rolling bearing unit, but the structure for measuring the axial load applied to the rolling bearing unit is also, It is described in Patent Document 2 and the like and has been conventionally known. FIG. 30 shows a rolling bearing unit with a load measuring device described in Patent Document 2 for measuring an axial load. In the case of the second example of this conventional structure, the rotation side flange 3a for supporting the wheel is fixed on the outer peripheral surface of the outer end portion of the hub 2a. A fixed-side flange 17 is fixed to the outer peripheral surface of the outer ring 1a for supporting and fixing the outer ring 1a to a knuckle 16 constituting a suspension device. A plurality of rolling rings are respectively provided between the double row outer ring raceways 7 and 7 formed on the inner peripheral surface of the outer ring 1a and the double row inner ring raceways 8 and 8 formed on the outer peripheral surface of the hub 2a. By providing the moving bodies 9a and 9b so as to be able to roll, the hub 2a is rotatably supported on the inner diameter side of the outer ring 1a.

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。   Further, a load sensor 20 is attached to a part surrounding the screw hole 19 for screwing the bolt 18 for connecting the fixed side flange 17 to the knuckle 16 at a plurality of positions on the inner side surface of the fixed side flange 17. Has been established. Each load sensor 20 is sandwiched between the outer side surface of the knuckle 16 and the inner side surface of the fixed-side flange 17 in a state where the outer ring 1 a is supported and fixed to the knuckle 16.

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。   In the case of the load measuring device of the rolling bearing unit of the second example having such a conventional structure, when an axial load is applied between a wheel (not shown) and the knuckle 16, the outer surface of the knuckle 16 and the fixed side flange 17 The inner surface strongly presses the load sensors 20 from both sides in the axial direction. Therefore, the axial load applied between the wheel and the knuckle 16 can be obtained by summing up the measured values of the load sensors 20. Although not shown, Patent Document 3 describes a method of obtaining the revolution speed of the rolling element from the vibration frequency of a member corresponding to an outer ring having a reduced rigidity, and measuring the axial load applied to the rolling bearing. ing.

前述の図29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。   In the first example of the conventional structure shown in FIG. 29 described above, the displacement sensor 11 measures the displacement in the radial direction between the outer ring 1 and the hub 2 to measure the load applied to the rolling bearing unit. However, since the displacement amount in the radial direction is small, it is necessary to use a highly accurate displacement sensor 11 in order to obtain this load with high accuracy. Since high-precision non-contact sensors are expensive, it is inevitable that the cost of the entire rolling bearing unit with a load measuring device increases.

又、上述の図30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。更に、転動体の公転速度の測定精度を十分に確保できず、従って、転がり軸受ユニットに加わる荷重を正確に求める事が難しいものと考えられる。   In the case of the second example of the conventional structure shown in FIG. 30 described above, it is necessary to provide as many load sensors 20 as the number of bolts 18 for supporting and fixing the outer ring 1a to the knuckle 16. For this reason, coupled with the fact that the load sensor 20 itself is expensive, it is inevitable that the cost of the entire load measuring device of the rolling bearing unit is considerably increased. Further, the method described in Patent Document 3 requires that the rigidity of a part of the outer ring equivalent member be lowered, and it may be difficult to ensure the durability of the outer ring equivalent member. Furthermore, it is considered that it is difficult to accurately obtain the load applied to the rolling bearing unit because the measurement accuracy of the revolution speed of the rolling element cannot be sufficiently secured.

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2003−171715号、172483号)。図31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。   In view of such circumstances, the present inventors have previously described this rolling bearing unit based on the revolution speed of a pair of rolling elements (balls) constituting a rolling bearing unit which is a double row angular ball bearing. An invention relating to a load measuring device for a rolling bearing unit that measures a radial load or an axial load applied to the bearing is performed (Japanese Patent Application Nos. 2003-171715 and 172483). FIG. 31 shows a load measuring device for a rolling bearing unit according to the present invention. In the case of the structure according to the prior invention, the sensor unit 21 is inserted into the mounting hole 10a formed in the portion between the double-row outer ring raceways 7 and 7 at the intermediate portion in the axial direction of the outer ring 1, and the tip 22 of the sensor unit 21 is connected to the sensor unit 21. The outer ring 1 protrudes from the inner peripheral surface. The tip portion 22 is provided with a pair of revolution speed detection sensors 23a and 23b and one rotational speed detection sensor 15a.

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を回転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、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(ラジアル荷重及びスラスト荷重)を求められる。   And the detection part of each revolution speed detection sensor 23a, 23b of these is provided in each retainer 24a, 24b which hold | maintained each rolling element 9a, 9b arrange | positioned in a double row freely, The revolution speed detection The revolving speeds of the rolling elements 9a and 9b are made freely detectable by being close to and facing the encoders 25a and 25b. In addition, the rotational speed of the hub 2 can be detected by making the detection portion of the rotational speed detection sensor 15a close to and opposed to the rotational speed detection encoder 26 that is externally fitted and fixed to the intermediate portion of the hub 2. According to the load measuring device for a rolling bearing unit according to the prior invention having such a configuration, a load (a radial load and a load) applied between the outer ring 1 and the hub 2 regardless of fluctuations in the rotational speed of the hub 2. Thrust load).

こ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べく、上記各列の転動体9a、9bの公転速度を検出する為には、上記各公転速度検出用センサ23a、23bの検出部を上記各公転速度検出用エンコーダ25a、25bに近接対向させる必要がある。図31に示した先発明に係る構造の場合、上記各公転速度検出用センサ23a、23bを回転速度検出用センサ15aと共にホルダ27に包埋支持して単一のセンサユニット21を構成し、このセンサユニット21の先端部22を、上記1対の保持器24a、24b同士の間に挿入している。   In order to detect the revolution speed of the rolling elements 9a and 9b in each row in order to obtain the load applied between the outer ring 1 and the hub 2 by the load measuring device of the rolling bearing unit according to the above-mentioned prior invention. Needs to make the detection parts of the revolution speed detection sensors 23a, 23b close to and face the revolution speed detection encoders 25a, 25b. In the case of the structure according to the prior invention shown in FIG. 31, each of the revolution speed detection sensors 23a and 23b is embedded and supported in the holder 27 together with the rotation speed detection sensor 15a to constitute a single sensor unit 21, The tip 22 of the sensor unit 21 is inserted between the pair of cages 24a and 24b.

一方、車輪を支持する為の転がり軸受ユニットには、仕様が異なる各種のものが存在し、複列に設けられた転動体9a、9b同士の間隔、延てはこれら各列の転動体9a、9bを保持した1対の保持器24a、24b同士の間隔も各種異なる。例えば、比較的大型の自動車用の転がり軸受ユニットの場合、この間隔は大きく、小型の自動車用の転がり軸受ユニットの場合にはこの間隔が狭くなる。これに対して、上記センサユニット21に必要な大きさは、大型自動車用の場合と小型自動車用の場合とであまり変わらない。   On the other hand, there are various types of rolling bearing units for supporting the wheels, the specifications of which differ, and the intervals between the rolling elements 9a, 9b provided in double rows, and thus the rolling elements 9a in each of these rows, The distance between the pair of holders 24a and 24b holding 9b is also different. For example, in the case of a rolling bearing unit for a relatively large automobile, this interval is large, and in the case of a rolling bearing unit for a small automobile, this interval is narrow. On the other hand, the size required for the sensor unit 21 is not so different between the case of a large automobile and the case of a small automobile.

従って、大型自動車用の転がり軸受ユニットで1対の保持器24a、24b同士の間隔が広い(例えば20mm以上である)場合、単にこれら両保持器24a、24b同士の間にセンサユニット21の先端部22を挿入しただけでは、1対の公転速度検出用センサ23a、23bの検出部と1対の公転速度検出用エンコーダ25a、25bの被検出面との距離を適正にできない場合が生じる。具体的には、これら各公転速度検出用エンコーダ25a、25bの被検出面と上記各公転速度検出用センサ23a、23bの検出部との距離が大き過ぎて、上記各列の転動体9a、9bの公転速度検出の信頼性が損なわれる可能性がある。この場合に、外輪1の軸方向に関する上記センサユニット21の幅寸法を大きくして、このセンサユニット21に保持した1対の公転速度検出用センサ23a、23bの検出部の間隔を大きくする事も考えられる。但し、この場合には、上記センサユニット21を挿通すべく、上記外輪1に形成する取付孔10aを大きくする必要が生じ、この外輪1の強度を確保する面から不利になる為、好ましくない。   Accordingly, when the distance between the pair of cages 24a and 24b is large (for example, 20 mm or more) in a rolling bearing unit for a large automobile, the tip of the sensor unit 21 is simply between the cages 24a and 24b. If only 22 is inserted, the distance between the detection portions of the pair of revolution speed detection sensors 23a and 23b and the detected surfaces of the pair of revolution speed detection encoders 25a and 25b may not be appropriately set. Specifically, the distance between the detected surface of each of the revolution speed detecting encoders 25a and 25b and the detecting portion of each of the revolution speed detecting sensors 23a and 23b is too large, and the rolling elements 9a and 9b in the respective rows are arranged. There is a possibility that the reliability of the detection of the revolution speed is impaired. In this case, the width dimension of the sensor unit 21 in the axial direction of the outer ring 1 may be increased to increase the interval between the detection portions of the pair of revolution speed detection sensors 23a and 23b held in the sensor unit 21. Conceivable. However, in this case, it is necessary to enlarge the mounting hole 10a formed in the outer ring 1 so that the sensor unit 21 can be inserted, which is disadvantageous in terms of securing the strength of the outer ring 1.

反対に、小型自動車用の転がり軸受ユニットで1対の保持器24a、24b同士の間隔が狭い(例えば11mm以下である)場合、図31に示した先発明に係る構造のままでは、これら両保持器24a、24b同士の間にセンサユニット21の先端部22を挿入できない可能性がある。この場合に、公転速度検出用エンコーダの被検出面を外周面とし、この被検出面と公転速度検出用センサの検出部とを径方向(ラジアル方向)に対向させる事も考えられる。但し、この様な構造を採用した場合には、公転速度検出用センサの配置が難しくなる等、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の設計の自由度が限定される為、好ましくない。   On the other hand, when the distance between the pair of retainers 24a and 24b is narrow (for example, 11 mm or less) in a rolling bearing unit for a small automobile, both of these retainers are retained in the structure according to the prior invention shown in FIG. There is a possibility that the tip 22 of the sensor unit 21 cannot be inserted between the devices 24a and 24b. In this case, it is also conceivable that the detection surface of the revolution speed detection encoder is the outer peripheral surface, and the detection surface and the detection portion of the revolution speed detection sensor are opposed to each other in the radial direction (radial direction). However, such a structure is not preferable because the degree of freedom in designing the load measuring device for the rolling bearing unit is limited, for example, it is difficult to arrange the revolution speed detection sensor.

特開2001−21577号公報JP 2001-21577 A 特開平3−209016号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-209016 特公昭62−3365号公報Japanese Patent Publication No.62-3365

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、1対の保持器同士の間隔に拘らず、複列に配置された転動体の公転速度を検出自在として、外輪とハブとの間に加わる荷重を測定できる転がり軸受ユニットの荷重測定装置を実現すべく発明したものである。   In view of the circumstances as described above, the present invention makes it possible to detect the revolution speed of the rolling elements arranged in a double row regardless of the distance between the pair of cages, and to apply the load between the outer ring and the hub. It was invented to realize a load measuring device for a rolling bearing unit capable of measuring the above.

本発明の転がり軸受ユニットの荷重測定装置は何れも、外輪と、ハブと、複数個の転動体と、1対の保持器と、1対の公転速度検出用センサと、演算器とを備える。
このうちの外輪は、内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時にも回転しない。
又、上記ハブは、上記外輪の内径側にこの外輪と同心に配置されて、使用時に回転するもので、外周面に複列の内輪軌道を有する。
又、上記各転動体は、これら各内輪軌道と上記各外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転動自在に設けられている。
又、上記各保持器は、上記各列の転動体を転動自在に保持する為のものである。
又、上記各公転速度検出用センサは、上記各保持器の回転速度として上記各列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する。
又、上記演算器は、上記各公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて、上記外輪と上記ハブとの間に加わる荷重を算出する。
Each of the load measuring devices of the rolling bearing unit of the present invention includes an outer ring, a hub, a plurality of rolling elements, a pair of retainers, a pair of revolution speed detection sensors, and a computing unit.
Among these, the outer ring has a double row outer ring raceway on the inner peripheral surface, and does not rotate during use.
The hub is disposed concentrically with the outer ring on the inner diameter side of the outer ring, and rotates when in use. The hub has double-row inner ring raceways on the outer peripheral surface.
In addition, each of the rolling elements is divided into a plurality of rows between the inner ring raceways and the outer ring raceways, and a plurality of each of the rows is provided, and the direction of the contact angle is reversed between the rows. And can be rolled freely.
Each of the cages is for holding the rolling elements of each row in a freely rollable manner.
Each revolution speed detection sensor detects the revolution speed of the rolling elements in each row as the rotation speed of each cage.
The calculator calculates a load applied between the outer ring and the hub based on a detection signal sent from each revolution speed detection sensor.

そして、請求項1、2に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合には、何れも、上記1対の公転速度検出用センサは、単一のセンサユニットに保持されている。そして、このセンサユニットは、上記外輪の軸方向中間部で上記複列の外輪軌道同士の間部分に、この外輪の径方向にこの外輪を貫通する状態で設けられた、単一の取付孔に挿入されている。   In the case of the rolling bearing unit load measuring device described in claims 1 and 2, the pair of revolution speed detecting sensors is held by a single sensor unit. The sensor unit is formed in a single mounting hole provided in a state where the outer ring passes through the outer ring in the radial direction of the outer ring at a portion between the double row outer ring raceways in the axially intermediate portion of the outer ring. Has been inserted.

又、請求項1に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合には、上記各保持器は、それぞれのリム部をこのセンサユニット側に位置させた状態で設けられており、これら各保持器のリム部のうちの少なくとも一方のリム部は、上記センサユニットに向けて軸方向に、本来このリム部に必要とされる長さ以上に延長している。そして、上記各保持器のリム部のうちで互いに対向する軸方向端面に、上記センサユニットに対向する軸方向片側面である被検出面の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公転速度検出用エンコーダを設け、これら各公転速度検出用エンコーダの被検出面と上記各公転速度検出用センサの検出部との距離を、適正値に規制している。   Further, in the rolling bearing unit load measuring device according to claim 1, each of the cages is provided with the respective rim portion positioned on the sensor unit side. At least one rim portion of the rim portions extends in the axial direction toward the sensor unit beyond the length originally required for the rim portion. And the characteristic of the to-be-detected surface which is the one axial side surface which opposes the said sensor unit is changed alternately and equidistantly with respect to the circumferential direction on the axial direction end surface which mutually opposes among the rim | limb parts of each said holder | retainer. The revolution speed detection encoder is provided, and the distance between the detected surface of each revolution speed detection encoder and the detection portion of each revolution speed detection sensor is regulated to an appropriate value.

一方、請求項2に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合には、上記各保持器は、それぞれのリム部をこのセンサユニット側に位置させた状態で設けられており、これら各保持器のリム部のうちで互いに対向する軸方向端面に、上記センサユニットに対向する軸方向片側面である被検出面の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公転速度検出用エンコーダを設けている。そして、これら各公転速度検出用エンコーダのうちの少なくとも一方の公転速度検出用エンコーダの軸方向に関する厚さ寸法を、本来このエンコーダに必要とされる厚さ寸法よりも大きくする事により、これら各公転速度検出用エンコーダの被検出面と上記各公転速度検出用センサの検出部との距離を、適正値に規制にしている。   On the other hand, in the case of the load measuring device for a rolling bearing unit according to claim 2, each of the cages is provided with its rim portion positioned on the sensor unit side. Revolution speed detection encoder in which the characteristics of the surface to be detected, which is one side surface in the axial direction facing the sensor unit, are alternately and equally spaced in the circumferential direction on the axial end surfaces of the rim portions facing each other. Is provided. Then, by making the thickness dimension in the axial direction of at least one of the revolution speed detection encoders of these revolution speed detection encoders larger than the thickness dimension originally required for the encoder, each of the revolution speed detection encoders. The distance between the detected surface of the speed detection encoder and the detection part of each revolution speed detection sensor is regulated to an appropriate value.

又、請求項3に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合には、上記1対の公転速度検出用センサは、互いに独立した1対のセンサユニットに保持されている。又、これら各センサユニットは、上記外輪の一部でこの外輪の軸方向に離隔した2個所位置にそれぞれこの外輪の径方向にこの外輪を貫通する状態で設けられた、1対の取付孔に挿入されている。そして、上記各保持器のリム部の軸方向端面に設けた公転速度検出用エンコーダの軸方向片側面で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被検出面と、上記各センサユニットに保持された上記各公転速度検出用センサの検出部との距離を、適正値に規制している。   In the rolling bearing unit load measuring device according to the third aspect, the pair of revolution speed detection sensors are held by a pair of independent sensor units. Each of these sensor units is provided in a pair of mounting holes provided in a state of penetrating the outer ring in the radial direction of the outer ring at two positions apart from each other in the axial direction of the outer ring. Has been inserted. A detected surface whose characteristics are alternately changed at equal intervals in the circumferential direction on one axial side surface of the revolution speed detecting encoder provided on the axial end surface of the rim portion of each cage, and each sensor The distance with the detection part of each said revolution speed detection sensor hold | maintained at the unit is controlled to an appropriate value.

上述の様に構成する本発明の転がり軸受ユニットの荷重測定装置は、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に負荷される荷重を測定できる。即ち、複列アンギュラ型の玉軸受や複列円すいころ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、外輪とハブとの間に作用する荷重を求められる。
更に、本発明の転がり軸受ユニットの荷重測定装置は、1対の保持器同士の間隔に拘らず、複列に配置された転動体の公転速度を検出できる。従って転がり軸受ユニットの仕様に拘らず、上記外輪と上記ハブとの間に加わる荷重を測定できる。
The load measuring device of the rolling bearing unit of the present invention configured as described above is loaded on the rolling bearing unit by detecting the revolution speeds of a pair of rolling elements with different contact angle directions. The load can be measured. That is, when a load is applied to a rolling bearing unit such as a double row angular type ball bearing or a double row tapered roller bearing, the contact angle of the rolling element (ball) changes, and the revolution speed of the rolling element changes. Therefore, if this revolution speed is detected as the rotational speed of the cage, a load acting between the outer ring and the hub can be obtained.
Furthermore, the load measuring device of the rolling bearing unit of the present invention can detect the revolution speed of the rolling elements arranged in double rows regardless of the distance between the pair of cages. Accordingly, the load applied between the outer ring and the hub can be measured regardless of the specifications of the rolling bearing unit.

請求項3に記載した発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項4〜6に記載した様な構造を採用できる。
このうちの請求項4に記載した構造の場合には、1対の取付孔を、外輪の軸方向中間部で1対の外輪軌道の間部分に設ける。そして、1対の保持器のリム部に設けられた1対の公転速度検出用エンコーダの被検出面を、互いに対向する側に配置する。
この様に構成すれば、大型の転がり軸受ユニットの様に、1対の保持器のリム部同士の間隔が広い場合でも、これら各保持器の回転速度として、複列の転動体の公転速度を検出できる。
When the invention described in claim 3 is carried out, a structure such as that described in claims 4 to 6 can be preferably employed.
In the case of the structure described in claim 4, a pair of mounting holes are provided in a portion between the pair of outer ring raceways at the axially intermediate portion of the outer ring. And the to-be-detected surface of a pair of revolution speed detection encoder provided in the rim | limb part of a pair of holder | retainer is arrange | positioned on the mutually opposing side.
With this configuration, even when the distance between the rim portions of a pair of cages is wide like a large rolling bearing unit, the revolution speed of the double row rolling elements is set as the rotational speed of each cage. It can be detected.

又、請求項5に記載した構造の場合には、1対の取付孔を、外輪の軸方向両端部で1対の外輪軌道とこの外輪の軸方向両端面との間部分に設ける。そして、1対の保持器のリム部に設けられた1対の公転速度検出用エンコーダの被検出面を、互いに反対側に配置する。 この様に構成すれば、小型の転がり軸受ユニットの様に、1対の保持器同士の間隔が狭い場合でも、これら各保持器の回転速度として、複列の転動体の公転速度を検出できる。   Further, in the case of the structure described in claim 5, a pair of mounting holes are provided at a portion between a pair of outer ring raceways and both end surfaces in the axial direction of the outer ring at both ends in the axial direction of the outer ring. And the to-be-detected surface of a pair of revolution speed detection encoder provided in the rim | limb part of a pair of holder | retainer is arrange | positioned on the opposite side. If comprised in this way, even when a space | interval of a pair of retainers is narrow like a small rolling bearing unit, the revolution speed of a double row rolling element can be detected as a rotational speed of each of these retainers.

又、請求項6に記載した構造の場合には、1対の取付孔を、外輪の軸方向中間部で1対の外輪軌道の間部分と、この外輪の軸方向一端部で一方の外輪軌道とこの外輪の軸方向一端面との間部分とに設ける。そして、1対の保持器のリム部に設けられた1対の公転速度検出用エンコーダの被検出面を、軸方向に関して互いに同じ側に配置する。
この様な構造は、比較的小型の転がり軸受ユニットで、複列に配置された転動体同士の、軸方向に関する間隔が、1個の公転速度検出用センサのみを配置できる程度に狭い場合に有効である。即ち、両列の転動体同士の間部分の空間も利用しつつ、上記両保持器の回転速度として、複列の転動体の公転速度を検出できる。
Further, in the case of the structure described in claim 6, the pair of mounting holes are provided with a portion between the pair of outer ring raceways in the axial intermediate portion of the outer ring and one outer ring raceway at one axial end portion of the outer ring. And a portion between the outer ring and one end surface in the axial direction. And the to-be-detected surface of a pair of revolution speed detection encoder provided in the rim | limb part of a pair of holder | retainer is arrange | positioned mutually on the same side regarding an axial direction.
Such a structure is effective when a relatively small rolling bearing unit is used, and the distance between the rolling elements arranged in double rows in the axial direction is narrow enough to accommodate only one revolution speed detection sensor. It is. That is, the revolution speed of the double-row rolling elements can be detected as the rotational speed of the two cages while using the space between the rolling elements of both rows.

又、請求項3〜6に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項7に記載した様に、1対の取付孔を互いに平行に形成する。又、これら両取付孔にそれぞれ挿入される、互いに平行に設けられた1対のセンサユニットの基端部同士を、外輪の外径側に設けられた連結部により互いに一体的に連結する。
この様に構成すれば、上記外輪に対する上記両センサユニットの取付作業性が向上する。
When carrying out the invention described in claims 3 to 6, preferably, as described in claim 7, a pair of mounting holes are formed in parallel to each other. Further, the base end portions of a pair of sensor units provided in parallel with each other, which are respectively inserted into these mounting holes, are integrally connected to each other by a connecting portion provided on the outer diameter side of the outer ring.
If comprised in this way, the workability | operativity of attachment of the said both sensor units with respect to the said outer ring will improve.

又、好ましくは、請求項8に記載した様に、各転動体として玉を使用し、外輪の内周面に形成された複列アンギュラ型の外輪軌道と、ハブ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。
この様に構成すれば、剛性の高い転がり軸受ユニットで、上記荷重を十分な精度で測定できる。
Preferably, as described in claim 8, a ball is used as each rolling element, and a double-row angular outer ring raceway formed on the inner peripheral surface of the outer ring and a multi-row formed on the outer peripheral surface of the hub. A contact angle of the back combination type is given to a plurality of balls provided between the inner ring raceway of the row angular type.
If comprised in this way, the said load can be measured with sufficient precision with a highly rigid rolling bearing unit.

又、好ましくは、請求項9、10に記載した様に、ハブの一部にこのハブ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、上記ハブの回転速度を検出自在とする。
そして、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、上記ハブの回転速度との比に基づいて、上記外輪と上記ハブとの間に加わるラジアル荷重を算出する(請求項9に記載した発明の場合)。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、上記ハブの回転速度との比に基づいて、上記外輪と上記ハブとの間に加わるアキシアル荷重を算出する(請求項10に記載した発明の場合)。
この様に構成すれば、上記ハブ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(ラジアル荷重及びスラスト荷重)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(請求項11に記載した発明の場合)、上記ハブ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。
Preferably, as described in claims 9 and 10, a rotational speed supported by a part of the outer ring on a detected surface of a rotational speed detection encoder provided concentrically with the hub in a part of the hub. By making the detection portions of the detection sensors face each other, the rotational speed of the hub can be detected freely.
Then, the computing unit determines whether the outer ring and the hub are located on the basis of the ratio between the revolution speed of the rolling elements in one row and the revolution speed of the rolling elements in the other row and the rotation speed of the hub. The radial load applied to is calculated (in the case of the invention described in claim 9). Alternatively, the axial force applied between the outer ring and the hub is based on the ratio between the revolution speed of the rolling elements in one row and the revolution speed of the rolling elements in the other row and the rotational speed of the hub. The load is calculated (in the case of the invention described in claim 10).
If comprised in this way, the load (radial load and thrust load) applied to a rolling bearing unit can be calculated | required correctly irrespective of the fluctuation | variation of the rotational speed of the said hub. If the axial load is calculated based on the ratio of the revolution speeds of a pair of rolling elements (in the case of the invention described in claim 11), this rotational speed can be obtained without obtaining the rotational speed of the hub. Regardless of the change, the axial load can be accurately obtained.

図1〜4は、請求項1、8〜11に対応する、本発明の実施例1を示している。本実施例は、自動車の駆動輪(FR車、RR車、MR車の後輪、FF車の前輪、4WD車の全輪)を支持する為の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)を測定する為の転がり軸受ユニットの荷重測定装置に本発明を適用した場合に就いて示している。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2bを支持している。このハブ2b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に有するハブ本体4aと、このハブ本体4aの軸方向内端部に外嵌された内輪6とを備える。上記ハブ本体4aの中心部には、図示しない等速ジョイントに付属のスプライン軸を挿通する為のスプライン孔31を形成している。上記内輪6の内端面は、上記ハブ2bを等速ジョイントに結合固定した状態で、この等速ジョイントのハウジングの外端面に当接して、上記ハブ本体4aからの抜け止めを図られる。   1 to 4 show a first embodiment of the present invention corresponding to claims 1 and 8 to 11. In this embodiment, the loads (radial load and axial load) applied to the rolling bearing unit for supporting the driving wheels of the automobile (the rear wheel of the FR vehicle, the RR vehicle, the MR vehicle, the front wheel of the FF vehicle, and all the wheels of the 4WD vehicle). ) Is measured when the present invention is applied to a load measuring device for a rolling bearing unit. A hub 2b for coupling and fixing the wheels is supported on the inner diameter side of the outer ring 1 supported by the suspension device. The hub 2b includes a hub main body 4a having a rotation side flange 3 for fixing a wheel at an outer end in the axial direction, and an inner ring 6 fitted on the inner end in the axial direction of the hub main body 4a. A spline hole 31 for inserting a spline shaft attached to a constant velocity joint (not shown) is formed at the center of the hub body 4a. The inner end surface of the inner ring 6 is in contact with the outer end surface of the housing of the constant velocity joint in a state where the hub 2b is coupled and fixed to the constant velocity joint, thereby preventing the inner ring 6 from coming off from the hub body 4a.

この様なハブ2bの外周面に形成した複列アンギュラ型の内輪軌道8、8と、上記外輪1の内周面に形成した複列アンギュラ型の外輪軌道7、7との間に、それぞれ転動体(玉)9a、9bを複列(2列)に分けて、各列毎にそれぞれ複数個ずつ、保持器29a、29bにより保持した状態で転動自在に設ける事により、上記外輪1の内径側に上記ハブ2bを、回転自在に支持している。この状態で上記各列の転動体9a、9bには、互いに逆方向で、且つ、同じ大きさの接触角αa 、αb (図4)が付与されて、背面組み合わせ型の、複列アンギュラ型玉軸受を構成する。上記各列の転動体9a、9bには、使用時に加わるアキシアル荷重によって喪失する事がない程度に十分な予圧を付与している。この様な転がり軸受ユニットの使用時には、上記外輪1を懸架装置に支持固定し、上記ハブ2bの回転側フランジ3に制動用のディスクと車輪のホイールとを支持固定する。 Between the double-row angular inner ring raceways 8 and 8 formed on the outer peripheral surface of the hub 2b and the double-row angular outer ring raceways 7 and 7 formed on the inner peripheral surface of the outer ring 1, respectively. By dividing the moving bodies (balls) 9a, 9b into double rows (two rows) and providing a plurality of them for each row while being held by the retainers 29a, 29b, the inner diameter of the outer ring 1 is provided. The hub 2b is rotatably supported on the side. In this state, the rolling elements 9a and 9b in each row are provided with contact angles α a and α b (FIG. 4) in opposite directions and in the same direction, and are combined with a back row type double row angular contact. Configures a ball bearing. Sufficient preload is applied to the rolling elements 9a and 9b in each row so as not to be lost due to an axial load applied during use. When such a rolling bearing unit is used, the outer ring 1 is supported and fixed to a suspension device, and a braking disk and a wheel of a wheel are supported and fixed to the rotation side flange 3 of the hub 2b.

上述の様な転がり軸受ユニットを構成する上記外輪1の軸方向中間部で上記複列の外輪軌道7、7の間部分に単一の取付孔10aを、この外輪1を径方向に貫通する状態で形成している。そして、この取付孔10aに単一のセンサユニット21を、上記外輪1の径方向外方から内方に挿通し、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。   A state in which a single mounting hole 10a is penetrated in the radial direction through the outer ring 1 between the double row outer ring raceways 7 and 7 at the axially intermediate portion of the outer ring 1 constituting the rolling bearing unit as described above. It is formed with. A single sensor unit 21 is inserted into the mounting hole 10a from the radially outer side of the outer ring 1 to the inner side, and the tip 22 of the sensor unit 21 is projected from the inner peripheral surface of the outer ring 1. ing. The tip portion 22 is provided with a pair of revolution speed detection sensors 23a and 23b and one rotational speed detection sensor 15a.

このうちの各公転速度検出用センサ23a、23bは、上記複列に配置された転動体9a、9bの公転速度を測定する為のもので、上記先端部22のうち、上記ハブ2bの軸方向(図1〜2の左右方向)に関する両側面に、それぞれの検出面を配置している。本実施例の場合、上記各公転速度検出用センサ23a、23bは、上記複列に配置された各転動体9a、9bの公転速度を、前記各保持器29a、29bの回転速度として検出する。この為に本実施例の場合には、これら各保持器29a、29bを構成するリム部28、28を、互いに対向する側に配置している。そして、これら各リム部28、28の互いに対向する面に、それぞれが円輪状である公転速度検出用エンコーダ25a、25bを、全周に亙り添着支持している。これら各公転速度検出用エンコーダ25a、25bの被検出面の特性は、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させて、上記各保持器29a、29bの回転速度を上記各公転速度検出用センサ23a、23bにより検出自在としている。   Of these, the revolution speed detecting sensors 23a, 23b are for measuring the revolution speed of the rolling elements 9a, 9b arranged in the double row, and the axial direction of the hub 2b in the tip portion 22 is measured. Each detection surface is arrange | positioned on the both side surfaces regarding (the left-right direction of FIGS. 1-2). In this embodiment, the revolution speed detection sensors 23a and 23b detect the revolution speeds of the rolling elements 9a and 9b arranged in the double row as the rotation speeds of the cages 29a and 29b. For this reason, in the case of the present embodiment, the rim portions 28, 28 constituting the respective retainers 29a, 29b are arranged on the sides facing each other. Then, revolving speed detection encoders 25a and 25b each having a ring shape are attached and supported on the surfaces of the rim portions 28 and 28 facing each other over the entire circumference. The characteristics of the detected surfaces of the revolution speed detecting encoders 25a and 25b are changed alternately and at equal intervals in the circumferential direction, and the rotational speeds of the cages 29a and 29b are changed to the revolution speed detecting sensors. Detection is possible by 23a and 23b.

この為に、これら各公転速度検出用センサ23a、23bの検出面を、上記各公転速度検出用エンコーダ25a、25bの被検出面である、互いに対向する面に近接対向させている。尚、これら各公転速度検出用エンコーダ25a、25bの被検出面と上記各公転速度検出用センサ23a、23bの検出面との距離(測定隙間)は、上記各保持器29a、29bのポケットの内面と上記各転動体9a、9bの転動面との間の隙間であるポケット隙間よりも大きく、2mm以下とする事が好ましい。上記測定隙間がポケット隙間以下になると、上記各保持器29a、29bがこのポケット隙間分変位した場合に、上記被検出面と上記検出面とが擦れ合う可能性を生じる為、好ましくない。反対に、上記測定隙間が2mmを越えると、上記各公転速度検出用センサ23a、23bにより上記各公転速度検出用エンコーダ25a、25bの回転を正確に測定する事が難しくなる。   For this purpose, the detection surfaces of the revolution speed detection sensors 23a and 23b are made to face each other in close proximity to the surfaces that are the detection surfaces of the revolution speed detection encoders 25a and 25b. The distance (measurement gap) between the detected surface of each revolution speed detecting encoder 25a, 25b and the detection surface of each revolution speed detecting sensor 23a, 23b is the inner surface of the pocket of each retainer 29a, 29b. And larger than a pocket gap, which is a gap between the rolling elements 9a and 9b, and preferably 2 mm or less. If the measurement gap is equal to or less than the pocket gap, there is a possibility that the detected surface and the detection surface may rub against each other when the cages 29a and 29b are displaced by the pocket gap. On the contrary, if the measurement gap exceeds 2 mm, it becomes difficult to accurately measure the rotations of the revolution speed detecting encoders 25a and 25b by the revolution speed detection sensors 23a and 23b.

上記各公転速度検出用エンコーダ25a、25bの被検出面と上記各公転速度検出用センサ23a、23bの検出面との距離(測定隙間)を上述の様な適正範囲に規制する為に本実施例の場合には、上記各保持器29a、29bのリム部28、28を、前記センサユニット21に向けて軸方向に延長している。即ち、これら各リム部28、28の軸方向寸法を、上記各保持器29a、29bの強度確保の為に必要とする以上に大きくしている。従って上記1対のリム部28、28同士の間隔D28は、前述の図31に示した様な、一般的な保持器24a、24bをそのまま本実施例の転がり軸受ユニットに組み込む場合に比べて短くなっている。従って本実施例の場合、前記各内輪軌道8、8同士の間隔並びに前記各外輪軌道7、7同士の間隔が、上記図31に示した先発明に係る構造の場合に比べて広いにも拘らず、上記1対のリム部28、28同士の間隔D28は、この先発明に係る構造の場合とほぼ同じとなっている。従って、上記各内輪軌道8、8同士の間隔並びに上記各外輪軌道7、7同士の間隔が大きいにも拘らず、上記各保持器29a、29bの回転速度、延ては上記各転動体9a、9bの公転速度検出の信頼性を確保できる。又、前記取付孔10aの内径を大きくする必要がないので、前記外輪1の強度低下を抑えられる。 In this embodiment, the distance (measurement gap) between the detected surface of each of the revolution speed detection encoders 25a and 25b and the detection surface of each of the revolution speed detection sensors 23a and 23b is limited to the appropriate range as described above. In this case, the rim portions 28 and 28 of the retainers 29 a and 29 b are extended in the axial direction toward the sensor unit 21. That is, the axial dimensions of the rim portions 28, 28 are made larger than necessary for securing the strength of the retainers 29a, 29b. Therefore, the distance D28 between the pair of rim portions 28, 28 is larger than that in the case where the general cages 24a, 24b are incorporated in the rolling bearing unit of this embodiment as shown in FIG. It is getting shorter. Therefore, in the case of the present embodiment, although the distance between the inner ring raceways 8 and 8 and the distance between the outer ring raceways 7 and 7 are wider than those in the structure according to the prior invention shown in FIG. The distance D 28 between the pair of rim portions 28, 28 is substantially the same as that of the structure according to the present invention. Therefore, despite the large spacing between the inner ring raceways 8 and 8 and the spacing between the outer ring raceways 7 and 7, the rotational speed of the retainers 29a and 29b, and thus the rolling elements 9a and 9a, The reliability of the revolution speed detection of 9b can be ensured. Further, since it is not necessary to increase the inner diameter of the mounting hole 10a, it is possible to suppress a decrease in the strength of the outer ring 1.

一方、前記回転速度検出用センサ15aは、前記ハブ2bの回転速度を測定する為のもので、上記先端部22の先端面、即ち、上記外輪1の径方向内端面に、その検出面を配置している。又、上記ハブ2bの中間部で前記複列の内輪軌道8、8同士の間に、円筒状の回転速度検出用エンコーダ26を外嵌固定している。上記回転速度検出用センサ15aの検出面は、この回転速度検出用エンコーダ26の被検出面である、外周面に対向させている。この回転速度検出用エンコーダ26の被検出面の特性は、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させて、上記ハブ2bの回転速度を上記回転速度検出用センサ15aにより検出自在としている。上記回転速度検出用エンコーダ26の外周面と上記回転速度検出用センサ15aの検出面との間の測定隙間に関しても、2mm以下に抑える。   On the other hand, the rotational speed detection sensor 15a is for measuring the rotational speed of the hub 2b, and its detection surface is arranged on the distal end surface of the distal end portion 22, that is, the radially inner end surface of the outer ring 1. doing. A cylindrical rotational speed detecting encoder 26 is externally fitted and fixed between the double-row inner ring raceways 8 and 8 at the intermediate portion of the hub 2b. The detection surface of the rotation speed detection sensor 15a is opposed to the outer peripheral surface, which is the detection surface of the rotation speed detection encoder 26. The characteristics of the surface to be detected of the rotational speed detecting encoder 26 are changed alternately and at equal intervals in the circumferential direction so that the rotational speed of the hub 2b can be detected by the rotational speed detecting sensor 15a. The measurement gap between the outer peripheral surface of the rotational speed detection encoder 26 and the detection surface of the rotational speed detection sensor 15a is also suppressed to 2 mm or less.

尚、上記各エンコーダ25a、25b、26としては、従来からABSやTCSの制御用の信号を得るべく、車輪の回転速度を検出する為に利用していた各種構造のものを使用できる。例えば、上記各エンコーダ25a、25b、26として、図3に示す様に、被検出面(側面又は外周面)にN極とS極とを交互に且つ等間隔に配置した、多極磁石製のものが、好ましく使用できる。但し、単なる磁性材製のエンコーダも使用可能である。上記各エンコーダ25a、25b、26として何れの構造を使用した場合でも、各回転速度検出用センサの出力信号は、回転速度に比例した周波数で変化する。   As the encoders 25a, 25b, and 26, those of various structures that have been used for detecting the rotational speed of the wheel in order to obtain ABS and TCS control signals can be used. For example, as each of the encoders 25a, 25b, and 26, as shown in FIG. 3, a multi-pole magnet made by alternately arranging N poles and S poles on the detection surface (side surface or outer peripheral surface) at equal intervals. Can be preferably used. However, a simple encoder made of a magnetic material can also be used. Regardless of which structure is used as each of the encoders 25a, 25b, and 26, the output signal of each rotational speed detection sensor changes at a frequency proportional to the rotational speed.

本実施例の場合には、上記各公転速度検出用エンコーダ25a、25bとして、被検出面である軸方向側面にS極とN極とを交互に且つ等間隔で配置した、円輪状の永久磁石を使用している。この様な各公転速度検出用エンコーダ25a、25bは、別途造られた上記各保持器29a、29bのリム部28、28の側面に接着により結合固定したり、或はこれら各保持器29a、29bを射出成形する際にキャビティ内に上記各公転速度検出用エンコーダ25a、25bをセットしておく事で、インサート成形する。又、2色成形したり、上記各保持器29a、29bを構成する合成樹脂等に磁性粉を混入し、着磁させても良い。何れの方法を採用するかは、コスト及び要求される結合強度等に応じて選択する。   In the case of the present embodiment, each of the revolution speed detecting encoders 25a and 25b is an annular permanent magnet in which S poles and N poles are alternately arranged at equal intervals on the side surface in the axial direction, which is the detected surface. Is used. Such revolving speed detecting encoders 25a and 25b are bonded and fixed to the side surfaces of the rim portions 28 and 28 of the holders 29a and 29b separately manufactured, or these holders 29a and 29b are bonded. When injection molding is performed, insert molding is performed by setting the revolving speed detection encoders 25a and 25b in the cavity. Alternatively, two-color molding may be performed, or magnetic powder may be mixed into the synthetic resin or the like constituting each of the cages 29a and 29b to magnetize them. Which method is adopted is selected according to the cost, the required bond strength, and the like.

又、何れも回転速度を検出するセンサである、上記各公転速度検出用センサ23a、23b及び上記回転速度検出用センサ15aとしては、磁気式の回転速度検出用センサが、好ましく使用できる。又、この磁気式の回転速度検出用センサとしては、ホール素子、ホールIC、磁気抵抗素子(MR素子、GMR素子)、MI素子等の磁気検出素子を組み込んだアクティブ型のものが、好ましく使用できる。又、この様な磁気検出素子は、ICパッケージ化する事が好ましいが、この場合のICパッケージは、SMTでもリード型でも良い。この様な磁気検出素子を組み込んだアクティブ型の回転速度検出用センサを構成するには、例えば、この磁気検出素子の一側面を、直接又は磁性材製のステータを介して永久磁石の着磁方向一端面に突き当て(磁性材製のエンコーダを使用する場合)、上記磁気検出素子の他側面を、直接又は磁性材製のステータを介して、上記各エンコーダ25a、25b、26の被検出面に対向させる。尚、本実施例の場合、永久磁石製のエンコーダを使用するので、センサ側の永久磁石は不要である。   Further, as each of the revolution speed detection sensors 23a and 23b and the rotation speed detection sensor 15a, which are sensors for detecting the rotation speed, magnetic rotation speed detection sensors can be preferably used. As the magnetic rotational speed detection sensor, an active sensor incorporating a magnetic detection element such as a Hall element, Hall IC, magnetoresistive element (MR element, GMR element), or MI element can be preferably used. . Such a magnetic detection element is preferably formed as an IC package. In this case, the IC package may be SMT or lead type. In order to construct an active type rotational speed detection sensor incorporating such a magnetic detection element, for example, one side surface of the magnetic detection element is directly or via a stator made of a magnetic material, the magnetization direction of the permanent magnet. Abut against one end surface (when a magnetic material encoder is used) and the other side surface of the magnetic detection element directly or via a magnetic material stator to the detection surface of each encoder 25a, 25b, 26 Make them face each other. In this embodiment, a permanent magnet encoder is used, so that no permanent magnet on the sensor side is necessary.

上述の様な各センサ23a、23b、15aを組み込んだセンサユニット21を含んで構成する、本実施例の転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合、上記各センサ23a、23b、15aの検出信号は、ケーブル30を通じて図示しない演算器に入力する。そして、この演算器が、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、前記外輪1と前記ハブ2b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2b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4を参照しつつ説明する。尚、以下の説明は、アキシアル荷重Fa 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。 In the case of the load measuring device of the rolling bearing unit of the present embodiment, which includes the sensor unit 21 incorporating the sensors 23a, 23b, 15a as described above, the detection signals of the sensors 23a, 23b, 15a are: It inputs into the calculator which is not illustrated through the cable 30. FIG. Then, based on the detection signals sent from the sensors 23a, 23b, 15a, the arithmetic unit applies one or both of a radial load and an axial load applied between the outer ring 1 and the hub 2b. Is calculated. For example, when the radial load is obtained, the computing unit obtains the sum of the revolution speeds of the rolling elements 9a and 9b in each row detected by the revolution speed detection sensors 23a and 23b, and the sum and the rotation speed. The radial load is calculated based on the ratio to the rotational speed of the hub 2 detected by the detection sensor 15a. Further, the axial load is obtained by calculating the difference between the revolution speeds of the rolling elements 9a and 9b in each row detected by the revolution speed detection sensors 23a and 23b, and this difference and the rotational speed detection sensor 15a are detected. Calculation is based on the ratio to the rotational speed of the hub 2b. This point will be described with reference to FIG. In the following description, it is assumed that the contact angles α a and α b of the rolling elements 9 a and 9 b in each row are the same in a state where the axial load F a is not applied.

図4は、前述の図1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Fr 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Fa が加わる。これら予圧F0 、F0 、ラジアル荷重Fr 、アキシアル荷重Fa 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2b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(1)式で表される。
c ={1−(d・cos α/D)・(ni /2)}+{1+(d・cos α/D)・(n o /2)} −−− (1)
FIG. 4 schematically shows the rolling bearing unit for supporting the wheel shown in FIG. 1 and shows the action state of the load. Preloads F 0 and F 0 are applied to the rolling elements 9 a and 9 b arranged in a double row between the double row inner ring raceways 8 and 8 and the double row outer ring raceways 7 and 7. Further, a radial load F r is applied to the rolling bearing unit during use due to the weight of the vehicle body or the like. Further, by the centrifugal force or the like applied during cornering, applied is the axial load F a. These preloads F 0 , F 0 , radial load F r , and axial load F a all affect the contact angles α (α a , α b ) of the rolling elements 9a, 9b. Then, the contact angle alpha a, the alpha b is changed, these rolling elements 9a, the revolution speed n c of 9b changes. The pitch circle diameter of each of these rolling elements 9a, 9b is D, the diameter of each of these rolling elements 9a, 9b is d, the rotational speed of the hub 2b provided with each of the inner ring raceways 8, 8 is n i , When the rotational speed of the outer race 1 provided with the outer ring raceway 7, 7 and n o, the revolution speed n c is expressed by the following equation (1).
n c = {1− (d · cos α / D) · (n i / 2)} + {1+ (d · cos α / D) · (n o / 2)} (1)

この(1)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Fr 及び上記アキシアル荷重Fa 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Fr 及びアキシアル荷重Fa に応じて変化する。本実施例の場合、上記ハブ2b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Fr 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Fa に関しては、このアキシアル荷重Fa 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Fa 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Fr 及びアキシアル荷重Fa を求められる事になる。 As is clear from this equation (1), the rolling elements 9a, the revolution speed n c of 9b, these rolling elements 9a, the contact angle α (α a, α b) of 9b varies in response to changes in As described above, the contact angles α a and α b change according to the radial load F r and the axial load F a . Thus the revolution speed n c is changed according to these radial load F r and axial load F a. In this embodiment, the hub 2b is rotated, since the outer ring 1 is not rotated, specifically, with respect to the radial load F r, the revolution speed n c is slow enough to increase. Further, with respect to the axial load F a, the revolution speed of the column that supports the axial load F a faster, revolution speeds of the columns that do not support this axial load F a is delayed. Therefore, the radial load F r and the axial load F a can be obtained based on the revolution speed n c .

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Fr と上記アキシアル荷重Fa 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2b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Fr 、上記アキシアル荷重Fa 、予圧F0 、F0 、ハブ2b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Fr 、アキシアル荷重Fa 、ハブ2b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。 However, the contact angle α which leads to a change in the revolution speed n c, as well as the radial load F r and the axial load F a is changed while associated with each other, also varies the preload F 0, F 0 To do. Also, the revolution speed n c is changed in proportion to the rotational speed n i of the hub 2b. Therefore, if the radial load F r , the axial load F a , the preload F 0 , F 0 , and the rotational speed n i of the hub 2b are not considered in relation to each other, the revolution speed n c can be obtained accurately. Can not. Of these, the preloads F 0 and F 0 do not change according to the operating state, so it is easy to eliminate the influence by initial setting or the like. On the other hand, the radial load F r , the axial load F a , and the rotational speed n i of the hub 2b constantly change according to the operating state, and therefore the influence cannot be eliminated by initial setting or the like.

この様な事情に鑑みて本実施例の場合には、前述した様に、ラジアル荷重Fr 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Fa の影響を少なくしている。又、アキシアル荷重Fa 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Fr 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2bの回転速度ni との比に基づいて上記ラジアル荷重Fr 又は上記アキシアル荷重Fa を算出する事により、上記ハブ2b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Fa 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2bの回転速度Ni は、必ずしも必要ではない。 In the case of the present embodiment in view of such circumstances, as described above, when the radial load F r is obtained, the rolling elements 9a of the respective rows detected by the respective revolution speed detecting sensors 23a, 23b, by obtaining the sum of the revolution speeds of 9b, it is less affected in the axial load F a. Further, when determining the axial load F a , the influence of the radial load F r is reduced by determining the difference in revolution speed between the rolling elements 9 a and 9 b in each row. Further calculation, in any case, and the sum or difference, the radial load F r or the axial load F a on the basis of the ratio between the rotational speed n i of the hub 2b of the rotational speed detecting sensor 15a detects by and by eliminating the influence of the rotational speed n i of the hub 2b. However, the axial load F a, when calculating on the basis of the rolling elements 9a, 9b ratio of the revolution speed of said each row, the rotational speed N i of the hub 2b is not necessarily required.

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Fr とアキシアル荷重Fa 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2003−171715号、172483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。 There are various other methods for calculating one or both of the radial load F r and the axial load F a based on the signals of the revolution speed detection sensors 23a and 23b. Such a method is described in detail in the above-mentioned Japanese Patent Application Nos. 2003-171715 and 172484, and is not related to the gist of the present invention.

尚、上述の実施例1の場合、1対の保持器29a、29bのリム部28、28の軸方向寸法を大きくする事で、これら各リム部28、28の側面に設ける1対の公転速度検出用エンコーダ25a、25bの被検出面同士の間隔を適切に規制している。これに対して、図示は省略するが、請求項2に記載した様に、各公転速度検出用エンコーダの軸方向に関する厚さ寸法を大きくする事により、これら各公転速度検出用エンコーダの被検出面同士の間隔を適正にする事もできる。
更には、リム部28、28の軸方向寸法を大きくする場合でも、各公転速度検出用エンコーダの軸方向に関する厚さ寸法を大きくする場合でも、何れか一方のリム部28又はエンコーダの軸方向寸法のみを大きくする事もできる。この場合には、他方の軸方向寸法は通常値のままとする。又、この他方の側にセンサを近づけるべく、センサの取付孔の位置を規制する。
In the case of the above-described first embodiment, a pair of revolution speeds provided on the side surfaces of the rim portions 28 and 28 by increasing the axial dimension of the rim portions 28 and 28 of the pair of retainers 29a and 29b. The interval between the detection surfaces of the detection encoders 25a and 25b is appropriately regulated. On the other hand, although not shown, as described in claim 2, by increasing the thickness dimension in the axial direction of each revolution speed detection encoder, the detected surface of each revolution speed detection encoder is detected. It is also possible to make the interval between each other appropriate.
Furthermore, even when the axial dimension of the rim portions 28, 28 is increased, or when the thickness dimension in the axial direction of each revolution speed detecting encoder is increased, the axial dimension of either one of the rim portions 28 or the encoder is increased. You can also enlarge only. In this case, the other axial dimension remains at the normal value. Further, the position of the mounting hole of the sensor is restricted so that the sensor can be brought closer to the other side.

図5〜6は、請求項3、4、8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、1対の公転速度検出用センサ23a、23bは、互いに独立した1対のセンサユニット32a、32bの先端部34a、34b内に保持されている。これら各センサユニット32a、32bを装着する為に、外輪1の軸方向中間部で1対の外輪軌道7、7の間部分の軸方向に離隔した2個所位置に1対の取付孔33a、33bを、それぞれ上記外輪1の径方向に、この外輪1を貫通する状態で設けている。上記各センサユニット32a、32bは上記1対の取付孔33a、33bに、上記外輪1の外径側から内径側に向け挿入されており、それぞれの先端部34a、34bを、上記外輪1の中間部内周面から突出させている。そして、これら各先端部34a、34bに保持した上記各公転速度検出用センサ23a、23bの検出部を、各保持器24a、24bのリム部の軸方向端面に設けた公転速度検出用エンコーダ25a、25bの軸方向片側面である被検出面に、測定隙間を介して対向させている。この測定隙間は、ポケット隙間よりも大きく、2mm以下としている。   5 to 6 show a second embodiment of the present invention corresponding to claims 3, 4 and 8. In the case of the present embodiment, the pair of revolution speed detection sensors 23a and 23b are held in the tip portions 34a and 34b of the pair of sensor units 32a and 32b that are independent from each other. In order to mount each of these sensor units 32a and 32b, a pair of mounting holes 33a and 33b are provided at two positions spaced apart in the axial direction between the pair of outer ring raceways 7 and 7 in the middle portion of the outer ring 1 in the axial direction. Are provided in the radial direction of the outer ring 1 so as to penetrate the outer ring 1. Each of the sensor units 32a and 32b is inserted into the pair of mounting holes 33a and 33b from the outer diameter side to the inner diameter side of the outer ring 1, and the respective tip end portions 34a and 34b are arranged in the middle of the outer ring 1. It protrudes from the inner peripheral surface. Revolution speed detecting encoders 25a provided on the axial end surfaces of the rim parts of the retainers 24a and 24b with the detection parts of the revolving speed detection sensors 23a and 23b held at the tip parts 34a and 34b, It is made to oppose to the to-be-detected surface which is one side surface of 25b through the measurement gap. The measurement gap is larger than the pocket gap and is 2 mm or less.

上述の様に本実施例の場合、1対の公転速度検出用センサ23a、23bを互いに独立した1対のセンサユニット32a、32bに保持し、これら各センサユニット32a、32bを互いに独立した1対の取付孔33a、33bに挿入している。従って、上記各保持器24a、24bは、特にリム部の軸方向寸法が大きくない、通常のものを使用する。そして、上記測定隙間を適正に規制している。その他の構成及び作用は、前述した実施例1と同様である。   As described above, in this embodiment, a pair of revolution speed detection sensors 23a and 23b are held by a pair of independent sensor units 32a and 32b, and each of these sensor units 32a and 32b is a pair of independent ones. Are inserted into the mounting holes 33a and 33b. Accordingly, the cages 24a and 24b are ordinary ones whose rim portions are not particularly large in the axial direction. And the said measurement gap is controlled appropriately. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.

図7〜8は、請求項3、5、8に対応する、本発明の実施例3を示している。本実施例の場合には、自動車の従動輪(FR車、RR車、MR車の前輪、FF車の後輪)を支持する為の転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定する為の転がり軸受ユニットの荷重測定装置に本発明を適用した場合に就いて示している。本実施例の場合、ハブ2cを構成するハブ本体4bに内輪6を結合固定する為に、このハブ本体4bの内端部に形成した円筒部35を径方向外方に塑性変形して成るかしめ部36により、上記内輪6の内端面を抑え付けている。転がり軸受ユニットのその他の構成に関しては、前述の図29に示した従来構造、並びに、図31に示した先発明に係る構造と同様である。   7 to 8 show a third embodiment of the present invention corresponding to claims 3, 5 and 8. In the case of the present embodiment, a rolling bearing unit for measuring the load applied to the rolling bearing unit for supporting the driven wheel of the automobile (the front wheel of the FR vehicle, the RR vehicle, the MR vehicle, the rear wheel of the FF vehicle). A case where the present invention is applied to a load measuring device is shown. In the case of this embodiment, in order to connect and fix the inner ring 6 to the hub body 4b constituting the hub 2c, the cylindrical portion 35 formed at the inner end of the hub body 4b is plastically deformed radially outward. The inner end surface of the inner ring 6 is held down by the portion 36. Other configurations of the rolling bearing unit are the same as those of the conventional structure shown in FIG. 29 and the structure according to the prior invention shown in FIG.

特に、本実施例の場合には、上述した実施例2と同様に、1対の公転速度検出用センサ23a、23bを、互いに独立した1対のセンサユニット32a、32bの先端部34a、34b内に保持している。そして、上記各センサユニット32a、32bを装着する為に、外輪1の軸方向両端部で1対の外輪軌道7、7とこの外輪1の軸方向両端面との間部分に1対の取付孔33a、33bを、それぞれ上記外輪1の径方向に、この外輪1を貫通する状態で設けている。上記各センサユニット32a、32bは上記1対の取付孔33a、33bに、上記外輪1の外径側から内径側に向け挿入されており、それぞれの先端部34a、34bを、上記外輪1の両端部内周面から突出させている。   In particular, in the case of the present embodiment, as in the second embodiment described above, the pair of revolution speed detection sensors 23a and 23b are arranged in the tip portions 34a and 34b of the pair of sensor units 32a and 32b that are independent from each other. Hold on. In order to mount the sensor units 32a and 32b, a pair of mounting holes are formed in a portion between the pair of outer ring raceways 7 and 7 and both end surfaces in the axial direction of the outer ring 1 at both ends in the axial direction of the outer ring 1. 33a and 33b are provided in a state of penetrating the outer ring 1 in the radial direction of the outer ring 1, respectively. Each of the sensor units 32a and 32b is inserted into the pair of mounting holes 33a and 33b from the outer diameter side to the inner diameter side of the outer ring 1, and the tip portions 34a and 34b are respectively connected to both ends of the outer ring 1. It protrudes from the inner peripheral surface.

上記各センサユニット32a、32bを、上述の様に上記外輪1の両端部に配置する事に合わせて、本実施例の場合には、各転動体9a、9bを保持する為の保持器38a、38bのリム部37a、37bを、互いに反対側に配置している。又、これら各リム部37a、37bの、互いに反対側に位置する片側面に、それぞれ公転速度検出用エンコーダ25a、25bを設けている。そして、上記各先端部34a、34bに保持した上記各公転速度検出用センサ23a、23bの検出部を、上記各公転速度検出用エンコーダ25a、25bの軸方向片側面である被検出面に、測定隙間を介して対向させている。この測定隙間は、ポケット隙間よりも大きく、2mm以下としている。   In accordance with the arrangement of the sensor units 32a and 32b at both ends of the outer ring 1 as described above, in the case of the present embodiment, a retainer 38a for holding the rolling elements 9a and 9b, The rim portions 37a and 37b of 38b are arranged on the opposite sides. Revolution speed detecting encoders 25a and 25b are respectively provided on one side surfaces of the rim portions 37a and 37b located on opposite sides. Then, the detection portions of the revolution speed detection sensors 23a and 23b held at the tip portions 34a and 34b are measured on the detected surface which is one side surface in the axial direction of the revolution speed detection encoders 25a and 25b. It is opposed through a gap. The measurement gap is larger than the pocket gap and is 2 mm or less.

上述の様に本実施例の場合、1対の公転速度検出用センサ23a、23bを互いに独立した1対のセンサユニット32a、32bに保持し、複列に配置した上記各転動体9a、9bを保持した1対の保持器38a、38bを軸方向両側から挟む状態で設けた、互いに独立した1対の取付孔33a、33bに挿入している。従って、上記複列に配置した上記各転動体9a、9b同士の間にセンサユニットを進入させられる程の空間が存在しなくても、上記各保持器38a、38bの回転速度、延ては上記各転動体9a、9bの公転速度を検出できる。   As described above, in the case of the present embodiment, a pair of revolution speed detection sensors 23a and 23b are held by a pair of independent sensor units 32a and 32b, and the rolling elements 9a and 9b arranged in double rows are arranged. The pair of retained cages 38a and 38b are inserted into a pair of mounting holes 33a and 33b which are provided so as to be sandwiched from both sides in the axial direction. Therefore, even if there is not enough space for the sensor unit to enter between the rolling elements 9a and 9b arranged in the double row, the rotational speed of the cages 38a and 38b, The revolution speed of each rolling element 9a, 9b can be detected.

図9は、請求項3、4、8に対応する、本発明の実施例4を示している。本実施例は、前述の図5〜6に示した実施例2の構造を、従動輪用に変更すると共に、ハブ2の回転速度を検出自在としたものである。本実施例の場合には、従動輪用である為、このハブ2の中心部には、上記実施例2の様なスプライン孔は設けていない。又、上記ハブ2の回転速度を検出する為に、このハブ2の軸方向内端寄り部分に設けた内輪6に、回転速度検出用エンコーダ13aを構成する、略円筒状の芯金39の基端部(軸方向外端部、図9の左端部)を外嵌固定している。そして、この芯金39の先端部(軸方向内端部、図9の右端部)内周面に全周に亙って設けた永久磁石40の内周面に、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している。一方、外輪1の内端開口部を塞いだカバー41に支持した回転速度検出用センサ15bの検出部を、上記永久磁石40の内周面に近接対向させて、上記ハブ2の回転速度を検出自在としている。その他の構成及び作用は、上記実施例2と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。   FIG. 9 shows Embodiment 4 of the present invention corresponding to claims 3, 4, and 8. In the present embodiment, the structure of the second embodiment shown in FIGS. 5 to 6 is changed to a driven wheel and the rotational speed of the hub 2 can be detected. In the case of the present embodiment, since it is for a driven wheel, a spline hole as in the second embodiment is not provided at the center of the hub 2. Further, in order to detect the rotational speed of the hub 2, a base of a substantially cylindrical cored bar 39 that constitutes a rotational speed detecting encoder 13 a is formed on the inner ring 6 provided near the inner end of the hub 2 in the axial direction. An end portion (an outer end portion in the axial direction, the left end portion in FIG. 9) is fitted and fixed. Then, the S pole and the N pole are formed on the inner peripheral surface of the permanent magnet 40 provided on the inner peripheral surface of the tip end portion (the inner end portion in the axial direction, the right end portion in FIG. 9) of the core bar 39 over the entire circumference. These are arranged alternately and at equal intervals in the circumferential direction. On the other hand, the rotational speed of the hub 2 is detected by making the detection part of the rotational speed detection sensor 15b supported by the cover 41 covering the inner end opening of the outer ring 1 close to the inner peripheral surface of the permanent magnet 40. It is free. Since other configurations and operations are the same as those in the second embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図10は、請求項3、4、8に対応する、本発明の実施例5を示している。本実施例の場合には、前述の図1、2に示した実施例1の場合と同様に、ハブ2の中間部外周面に回転速度検出用エンコーダ26を外嵌固定している。又、本実施例の場合には、1対のセンサユニット32a´、32bのうち、軸方向外側のセンサユニット32a´の先端部34a´に、公転速度検出用センサ23aと回転速度検出用センサ15aとを保持している。そして、このうちの回転速度検出用センサ15aの検出部を上記回転速度検出用エンコーダ26の外周面に対向させる事により、上記ハブ2の回転速度を検出自在としている。尚、この回転速度検出用エンコーダ26は、その内径側に磁性材製のバックヨークを設ける事で着磁強度が向上し、しかも上記ハブ2に対する圧入の容易化を図れる。但し、着磁強度確保の面からのみ見た場合には、上記ハブ2が磁性材製であれば、上記バックヨークを省略する事もできる。省略する場合には、上記回転速度検出用エンコーダ26を着磁する際に着磁用の(ダミーの)バックヨークを設置し、着磁後にこのバックヨークを外してから、上記回転速度検出用エンコーダ26を上記ハブ2に外嵌しても良い。又、着磁作業は、このハブ2に外嵌する以前に行なっても、或は外嵌後に行なっても良い。外嵌後に行なう場合、上記ダミーのバックヨークは不要である。その他の構成及び作用は、上記実施例4と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。   FIG. 10 shows Embodiment 5 of the present invention corresponding to claims 3, 4 and 8. In the case of the present embodiment, as in the case of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 described above, the rotational speed detecting encoder 26 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of the hub 2. In the case of the present embodiment, among the pair of sensor units 32a ′ and 32b, the revolution speed detecting sensor 23a and the rotational speed detecting sensor 15a are disposed at the tip end portion 34a ′ of the sensor unit 32a ′ on the outer side in the axial direction. And holding. The rotational speed of the hub 2 can be detected by making the detecting portion of the rotational speed detecting sensor 15a out of these faces the outer peripheral surface of the rotational speed detecting encoder 26. The rotational speed detecting encoder 26 is provided with a back yoke made of a magnetic material on the inner diameter side thereof, so that the magnetizing strength is improved and the press-fitting to the hub 2 can be facilitated. However, when viewed only from the aspect of securing the magnetizing strength, the back yoke can be omitted if the hub 2 is made of a magnetic material. If omitted, a magnetized (dummy) back yoke is installed when magnetizing the rotational speed detection encoder 26, and after the magnet is removed, the rotational speed detection encoder 26 26 may be fitted on the hub 2. Further, the magnetizing operation may be performed before the outer fitting to the hub 2 or after the outer fitting. When performing after external fitting, the dummy back yoke is not necessary. Since other configurations and operations are the same as those of the fourth embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図11は、請求項3、4、8に対応する、本発明の実施例6を示している。本実施例は、上述した実施例5と、軸方向に関する内外を逆に構成している。即ち、本実施例の場合には、1対のセンサユニット32a、32b´のうち、軸方向内側のセンサユニット32b´の先端部34b´に、公転速度検出用センサ23bと回転速度検出用センサ15aとを保持している。その他の構成及び作用は、上記実施例5と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。   FIG. 11 shows Embodiment 6 of the present invention corresponding to claims 3, 4, and 8. In the present embodiment, the inside and outside in the axial direction are reversed from the above-described embodiment 5. That is, in the case of the present embodiment, among the pair of sensor units 32a and 32b ′, the revolution speed detection sensor 23b and the rotation speed detection sensor 15a are disposed at the tip end portion 34b ′ of the sensor unit 32b ′ on the inner side in the axial direction. And holding. Since other configurations and operations are the same as those of the fifth embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図12は、請求項3、6、8に対応する、本発明の実施例7を示している。本実施例の場合には、1対の取付孔33a、33bを、外輪1の軸方向中間部で1対の外輪軌道7、7の間部分と、この外輪1の軸方向内端部で軸方向内方の外輪軌道7とこの外輪1の軸方向内端面との間部分に設けている。又、各列の転動体9a、9bを保持した保持器24a、24bのリム部44、44を、何れも軸方向内側に位置させている。そして、これら各リム部44、44の軸方向内側面に、それぞれ公転速度検出用エンコーダ25a、25bを添設している。又、ハブ2の中間部外周面に、回転速度検出用エンコーダ26を外嵌固定している。   FIG. 12 shows Embodiment 7 of the present invention corresponding to claims 3, 6 and 8. In the case of the present embodiment, a pair of mounting holes 33 a and 33 b are formed at the intermediate portion in the axial direction of the outer ring 1 and between the pair of outer ring raceways 7 and 7 and at the inner end in the axial direction of the outer ring 1. It is provided in a portion between the outer ring raceway 7 on the inner side in the direction and the inner end face in the axial direction of the outer ring 1. In addition, the rim portions 44 and 44 of the cages 24a and 24b holding the rolling elements 9a and 9b in each row are both positioned on the inner side in the axial direction. Revolution speed detecting encoders 25a and 25b are attached to the inner side surfaces in the axial direction of the rim portions 44 and 44, respectively. In addition, a rotational speed detecting encoder 26 is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of the hub 2.

そして、1対の外輪軌道7、7の間部分に形成した取付孔33aに挿入したセンサユニット32a´の先端部34a´に保持した公転速度検出用センサ23aの検出部を上記公転速度検出用エンコーダ25aの軸方向内側面に、同じく回転速度検出用センサ15aの検出部を上記回転速度検出用エンコーダ26の外周面に、それぞれ対向させている。又、軸方向内端部の取付孔33bに挿入したセンサユニット32bの先端部34bに保持した公転速度検出用センサ23bの検出部を、上記公転速度検出用エンコーダ25bの軸方向内側面に対向させている。取付孔33a、33bの形成位置、及び公転速度検出用エンコーダ25a、25bの設置位置以外の構成及び作用は、前述の図10に示した実施例5と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   The detection unit of the revolution speed detection sensor 23a held at the tip 34a 'of the sensor unit 32a' inserted into the mounting hole 33a formed between the pair of outer ring raceways 7 and 7 is used as the revolution speed detection encoder. Similarly, the detecting portion of the rotational speed detecting sensor 15a is opposed to the outer peripheral surface of the rotational speed detecting encoder 26 on the inner side surface of the axial direction 25a. Further, the detecting portion of the revolution speed detecting sensor 23b held at the tip end portion 34b of the sensor unit 32b inserted into the mounting hole 33b at the axially inner end portion is opposed to the inner side surface in the axial direction of the revolution speed detecting encoder 25b. ing. Since the configuration and operation other than the formation positions of the mounting holes 33a and 33b and the installation positions of the revolution speed detection encoders 25a and 25b are the same as those of the fifth embodiment shown in FIG. And redundant description is omitted.

図13は、請求項3、6、8に対応する、本発明の実施例8を示している。本実施例は、上述した実施例7と、軸方向に関する内外を逆に構成している。即ち、本実施例の場合には、各列の転動体9a、9bを保持した保持器24a、24bのリム部44、44を、何れも軸方向外側に位置させて、これら各リム部44、44の軸方向外側面に、それぞれ公転速度検出用エンコーダ25a、25bを添設している。そして、1対の外輪軌道7、7の間部分に形成した取付孔33bに挿入したセンサユニット32b´の先端部34b´に保持した公転速度検出用センサ23bの検出部を上記公転速度検出用エンコーダ25bの軸方向外側面に、同じく回転速度検出用センサ15aの検出部を回転速度検出用エンコーダ26の外周面に、それぞれ対向させている。又、軸方向外端部の取付孔33aに挿入したセンサユニット32aの先端部34aに保持した公転速度検出用センサ23aの検出部を、上記公転速度検出用エンコーダ25aの軸方向外側面に対向させている。取付孔33a、33bの形成位置、及び公転速度検出用エンコーダ25a、25bの設置位置以外の構成及び作用は、上述の図11に示した実施例6と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 13 shows an eighth embodiment of the present invention corresponding to the third, sixth, and eighth aspects. In the present embodiment, the inner and outer portions in the axial direction are reversed from the seventh embodiment described above. That is, in the case of the present embodiment, the rim portions 44, 44 of the cages 24a, 24b that hold the rolling elements 9a, 9b in each row are both positioned on the outer side in the axial direction, and the rim portions 44, Revolution speed detecting encoders 25a and 25b are attached to the outer surface of the shaft 44 in the axial direction. The detection unit of the revolution speed detection sensor 23b held at the tip 34b 'of the sensor unit 32b' inserted into the mounting hole 33b formed between the pair of outer ring raceways 7 and 7 is used as the revolution speed detection encoder. Similarly, the detection portion of the rotational speed detection sensor 15a is opposed to the outer peripheral surface of the rotational speed detection encoder 26 on the outer surface in the axial direction of 25b. Further, the detection portion of the revolution speed detection sensor 23a held at the tip end portion 34a of the sensor unit 32a inserted into the mounting hole 33a at the outer end portion in the axial direction is opposed to the outer surface in the axial direction of the encoder 25a for revolution speed detection. ing. The configuration and operation other than the formation positions of the mounting holes 33a and 33b and the installation positions of the revolution speed detection encoders 25a and 25b are the same as those in the sixth embodiment shown in FIG. And redundant description is omitted.

図14は、請求項3、6、8に対応する、本発明の実施例9を示している。本実施例の場合には、ハブ2の回転速度を検出する為の回転速度検出用エンコーダ26aを、このハブ2を構成する内輪6の内端部に外嵌固定している。そして、取付孔33bに挿入したセンサユニット32b´の先端部34b´に保持した回転速度検出用センサ15aの検出部を、上記回転速度検出用エンコーダ26aの外周面に対向させている。これら回転速度検出用センサ15a及び回転速度検出用エンコーダ26aの設置位置以外の構成及び作用は、前述の図12に示した実施例7と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 14 shows Embodiment 9 of the present invention corresponding to claims 3, 6, and 8. In the case of the present embodiment, a rotational speed detection encoder 26 a for detecting the rotational speed of the hub 2 is externally fitted and fixed to the inner end portion of the inner ring 6 constituting the hub 2. The detection portion of the rotational speed detection sensor 15a held at the tip end portion 34b 'of the sensor unit 32b' inserted into the mounting hole 33b is opposed to the outer peripheral surface of the rotational speed detection encoder 26a. Since the configuration and operation other than the installation positions of the rotational speed detection sensor 15a and the rotational speed detection encoder 26a are the same as those in the seventh embodiment shown in FIG. 12, the same reference numerals are given to the equivalent parts. The duplicated explanation is omitted.

図15は、請求項3、6、8に対応する、本発明の実施例10を示している。本実施例の場合には、ハブ2の回転速度を検出する為の回転速度検出用エンコーダ26aを、このハブ2の中間部外寄り部分に外嵌固定している。そして、取付孔33aに挿入したセンサユニット32a´の先端部34a´に保持した回転速度検出用センサ15aの検出部を上記回転速度検出用エンコーダ26aの外周面に対向させている。これら回転速度検出用センサ15a及び回転速度検出用エンコーダ26aの設置位置以外の構成及び作用は、前述の図13に示した実施例8と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 15 shows a tenth embodiment of the present invention corresponding to the third, sixth, and eighth aspects. In the case of the present embodiment, a rotational speed detection encoder 26 a for detecting the rotational speed of the hub 2 is fitted and fixed to an outer portion of the intermediate portion of the hub 2. The detection portion of the rotational speed detection sensor 15a held at the tip end 34a 'of the sensor unit 32a' inserted into the mounting hole 33a is opposed to the outer peripheral surface of the rotational speed detection encoder 26a. Since the configuration and operation other than the installation positions of the rotational speed detection sensor 15a and the rotational speed detection encoder 26a are the same as those in the eighth embodiment shown in FIG. 13, the same reference numerals are given to the equivalent parts. The duplicated explanation is omitted.

図16は、請求項3、5、8に対応する、本発明の実施例11を示している。本実施例の場合には、前述の図7〜8に示した実施例3の構造に加えて、ハブ2の回転速度を検出自在としたものである。この為に本実施例の場合には、このハブ2の軸方向内端寄り部分に設けた内輪6に、回転速度検出用エンコーダ13aを構成する、略円筒状の芯金39の基端部(図16の左端部)を外嵌固定している。そして、外輪1の内端開口部を塞いだカバー41に支持した回転速度検出用センサ15bの検出部を、上記芯金39の先端部(図16の右端部)内周面に全周に亙って設けた永久磁石40の内周面に近接対向させて、上記ハブ2の回転速度を検出自在としている。その他の構成及び作用は、上記実施例3と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。   FIG. 16 shows Embodiment 11 of the present invention corresponding to claims 3, 5 and 8. In this embodiment, in addition to the structure of the third embodiment shown in FIGS. 7 to 8 described above, the rotational speed of the hub 2 can be detected. For this reason, in the case of the present embodiment, the base end portion of the substantially cylindrical cored bar 39 constituting the rotational speed detecting encoder 13a is formed on the inner ring 6 provided near the axially inner end portion of the hub 2. The left end portion in FIG. 16 is externally fixed. Then, the detection portion of the rotational speed detection sensor 15b supported by the cover 41 that covers the inner end opening of the outer ring 1 is placed around the inner peripheral surface of the tip end portion (right end portion in FIG. 16) of the core metal 39 on the entire circumference. The rotational speed of the hub 2 can be detected in close proximity to the inner peripheral surface of the permanent magnet 40 provided. Since other configurations and operations are the same as those in the third embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図17は、請求項3、5、8に対応する、本発明の実施例12を示している。本実施例の場合には、ハブ2の回転速度を検出する為の回転速度検出用エンコーダ26aを、このハブ2を構成する内輪6の内端部に外嵌固定している。そして、取付孔33bに挿入したセンサユニット32b´の先端部34b´に保持した回転速度検出用センサ15aの検出部を、上記回転速度検出用エンコーダ26aの外周面に対向させている。これら回転速度検出用センサ15a及び回転速度検出用エンコーダ26aの設置位置以外の構成及び作用は、上述の実施例11と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 17 shows Embodiment 12 of the present invention corresponding to claims 3, 5, and 8. In the case of the present embodiment, a rotational speed detection encoder 26 a for detecting the rotational speed of the hub 2 is externally fitted and fixed to the inner end portion of the inner ring 6 constituting the hub 2. The detection portion of the rotational speed detection sensor 15a held at the tip end portion 34b 'of the sensor unit 32b' inserted into the mounting hole 33b is opposed to the outer peripheral surface of the rotational speed detection encoder 26a. Since the configuration and operation other than the installation positions of the rotational speed detection sensor 15a and the rotational speed detection encoder 26a are the same as those in the above-described embodiment 11, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is given. Omitted.

図18は、請求項3、5、8に対応する、本発明の実施例13を示している。本実施例の場合には、ハブ2の回転速度を検出する為の回転速度検出用エンコーダ26aを、このハブ2の中間部外寄り部分に外嵌固定している。そして、取付孔33aに挿入したセンサユニット32a´の先端部34a´に保持した回転速度検出用センサ15aの検出部を、上記回転速度検出用エンコーダ26aの外周面に対向させている。これら回転速度検出用センサ15a及び回転速度検出用エンコーダ26aの設置位置以外の構成及び作用は、上述の実施例12と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 18 shows Embodiment 13 of the present invention corresponding to claims 3, 5, and 8. In the case of the present embodiment, a rotational speed detection encoder 26 a for detecting the rotational speed of the hub 2 is fitted and fixed to an outer portion of the intermediate portion of the hub 2. The detection portion of the rotational speed detection sensor 15a held at the tip end portion 34a 'of the sensor unit 32a' inserted into the mounting hole 33a is opposed to the outer peripheral surface of the rotational speed detection encoder 26a. Since the configuration and the operation other than the installation positions of the rotational speed detection sensor 15a and the rotational speed detection encoder 26a are the same as those in the above-described embodiment 12, the same reference numerals are given to the same parts, and overlapping explanations are given. Omitted.

図19は、請求項3、4、7、8に対応する、本発明の実施例14を示している。本実施例の場合には、1対の取付孔33a、33bが互いに平行に形成されている。そして、これら両取付孔33a、33bにそれぞれ挿入される、互いに平行に設けられた1対のセンサユニット32a、32bの基端部同士が、外輪1の外径側に設けられた連結部42により、互いに一体的に連結されている。又、上記両センサユニット32a、32bの先端部34a、34bに保持した公転速度検出用センサ23a、23bの検出信号を送る為のケーブル43を1本にまとめて、上記連結部42から導出している。   FIG. 19 shows a fourteenth embodiment of the present invention corresponding to the third, fourth, seventh and eighth aspects. In the case of the present embodiment, a pair of mounting holes 33a and 33b are formed in parallel to each other. The base end portions of the pair of sensor units 32a and 32b that are inserted into the mounting holes 33a and 33b and are parallel to each other are connected by a connecting portion 42 that is provided on the outer diameter side of the outer ring 1. Are integrally connected to each other. Also, the cables 43 for sending the detection signals of the revolution speed detection sensors 23a and 23b held at the tip portions 34a and 34b of the sensor units 32a and 32b are combined into one cable and led out from the connecting portion 42. Yes.

上述の様に構成する本実施例の場合、上記外輪1に対する上記両センサユニット32a、32bの取付作業性が向上する。又、上記連結部42内に、上記公転速度検出用センサ23a、23bの検出信号中に含まれるノイズを除去する回路や、これら両センサ23a、23bの検出信号を多重化して上記ケーブル43を構成する導線の本数を低減する為の信号処理回路、更には、上記検出信号を無線により車体側に送る為のワイヤレス送信手段を組み込む事も可能になる。勿論、上記ケーブル43を1本(多芯ケーブル)する事による、コスト削減、配線の単純化も可能になる。その他の部分の構成及び作用は、前述の図9に示した実施例4と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   In the case of the present embodiment configured as described above, the mounting workability of the sensor units 32a and 32b to the outer ring 1 is improved. Further, the cable 43 is configured by multiplexing a circuit for removing noise contained in the detection signals of the revolution speed detection sensors 23a and 23b in the connecting portion 42, and multiplexing the detection signals of both the sensors 23a and 23b. It is possible to incorporate a signal processing circuit for reducing the number of conducting wires, and a wireless transmission means for transmitting the detection signal to the vehicle body by radio. Of course, the cost can be reduced and the wiring can be simplified by using one cable 43 (multi-core cable). Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the fourth embodiment shown in FIG. 9, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図20は、請求項3、4、7、8に対応する、本発明の実施例15を示している。本実施例は、前述の図10に示した実施例5の構造を構成するセンサユニット32a´、32bの基端部同士を連結部42により連結して、当該構造を請求項7を満たす構造としたものである。この連結部42を設ける事による作用・効果は上述の図19に示した実施例14と、他の部分の構成及び作用は上記実施例5と、それぞれ同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 20 shows Embodiment 15 of the present invention corresponding to claims 3, 4, 7, and 8. In the present embodiment, the base end portions of the sensor units 32a ′ and 32b constituting the structure of the fifth embodiment shown in FIG. It is what. The operation and effect of providing the connecting portion 42 is the same as that of the above-described embodiment 14 shown in FIG. 19 and the configuration and operation of the other parts are the same as those of the above-described embodiment 5. And redundant description is omitted.

図21は、請求項3、4、7、8に対応する、本発明の実施例16を示している。本実施例は、前述の図11に示した実施例6の構造を構成するセンサユニット32a、32b´の基端部同士を連結部42により連結して、当該構造を請求項7を満たす構造としたものである。この連結部42を設ける事による作用・効果は上述の図19に示した実施例14と、他の部分の構成及び作用は上記実施例6と、それぞれ同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 21 shows Embodiment 16 according to the third, fourth, seventh, and eighth aspects of the present invention. In the present embodiment, the base end portions of the sensor units 32a and 32b ′ constituting the structure of the sixth embodiment shown in FIG. 11 described above are connected by the connecting portion 42, and the structure satisfies the seventh aspect. It is a thing. The operation and effect of providing the connecting portion 42 is the same as that of the above-described embodiment 14 shown in FIG. 19 and the configuration and operation of the other parts are the same as those of the above-described embodiment 6. And redundant description is omitted.

図22は、請求項3、6、7、8に対応する、本発明の実施例17を示している。本実施例は、前述の図12に示した実施例7の構造を構成するセンサユニット32a´、32bの基端部同士を連結部42により連結して、当該構造を請求項7を満たす構造としたものである。この連結部42を設ける事による作用・効果は前述の図19に示した実施例14と、他の部分の構成及び作用は上記実施例7と、それぞれ同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 22 shows Embodiment 17 of the present invention corresponding to the third, sixth, seventh and eighth aspects. In the present embodiment, the base end portions of the sensor units 32a ′ and 32b constituting the structure of the seventh embodiment shown in FIG. 12 described above are connected by the connecting portion 42, and the structure satisfies the seventh aspect. It is a thing. The operation and effect obtained by providing the connecting portion 42 is the same as that of the above-described embodiment 14 shown in FIG. 19 and the configuration and operation of the other parts are the same as those of the above-described embodiment 7. And redundant description is omitted.

図23は、請求項3、6、7、8に対応する、本発明の実施例18を示している。本実施例は、前述の図13に示した実施例8の構造を構成するセンサユニット32a、32b´の基端部同士を連結部42により連結して、当該構造を請求項7を満たす構造としたものである。この連結部42を設ける事による作用・効果は前述の図19に示した実施例14と、他の部分の構成及び作用は上記実施例8と、それぞれ同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 23 shows Embodiment 18 according to the third, sixth, seventh and eighth aspects of the present invention. In the present embodiment, the base end portions of the sensor units 32a and 32b ′ constituting the structure of the eighth embodiment shown in FIG. 13 described above are connected by the connecting portion 42, and the structure satisfies the structure of claim 7. It is what. The operation and effect obtained by providing the connecting portion 42 is the same as that of the above-described embodiment 14 shown in FIG. 19 and the configuration and operation of the other parts are the same as those of the above-described embodiment 8. And redundant description is omitted.

図24は、請求項3、6、7、8に対応する、本発明の実施例19を示している。本実施例は、前述の図14に示した実施例9の構造を構成するセンサユニット32a、32b´の基端部同士を連結部42により連結して、当該構造を請求項7を満たす構造としたものである。この連結部42を設ける事による作用・効果は前述の図19に示した実施例14と、他の部分の構成及び作用は上記実施例9と、それぞれ同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 24 shows Embodiment 19 of the present invention corresponding to the third, sixth, seventh and eighth aspects. In the present embodiment, the base end portions of the sensor units 32a and 32b ′ constituting the structure of the ninth embodiment shown in FIG. 14 are connected by the connecting portion 42, and the structure satisfies the structure of claim 7. It is what. The operation and effect obtained by providing the connecting portion 42 is the same as that of the above-described embodiment 14 shown in FIG. 19 and the configuration and operation of the other parts are the same as those of the above-described embodiment 9. And redundant description is omitted.

図25は、請求項3、6、7、8に対応する、本発明の実施例20を示している。本実施例は、前述の図15に示した実施例10の構造を構成するセンサユニット32a´、32bの基端部同士を連結部42により連結して、当該構造を請求項7を満たす構造としたものである。この連結部42を設ける事による作用・効果は前述の図19に示した実施例14と、他の部分の構成及び作用は上記実施例10と、それぞれ同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 25 shows an embodiment 20 of the present invention corresponding to the third, sixth, seventh and eighth aspects. In the present embodiment, the base end portions of the sensor units 32a ′ and 32b constituting the structure of the tenth embodiment shown in FIG. 15 described above are connected by the connecting portion 42, and the structure satisfies the structure of claim 7. It is what. The operation and effect obtained by providing the connecting portion 42 is the same as that of the above-described embodiment 14 shown in FIG. 19 and the configuration and operation of the other parts are the same as those of the above-described embodiment 10. And redundant description is omitted.

図26は、請求項3、5、7、8に対応する、本発明の実施例21を示している。本実施例は、前述の図16に示した実施例11の構造を構成するセンサユニット32a、32bの基端部同士を連結部42により連結して、当該構造を請求項7を満たす構造としたものである。この連結部42を設ける事による作用・効果は前述の図19に示した実施例14と、他の部分の構成及び作用は上記実施例11と、それぞれ同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 26 shows Embodiment 21 of the present invention corresponding to the third, fifth, seventh and eighth aspects. In the present embodiment, the base end portions of the sensor units 32a and 32b constituting the structure of the eleventh embodiment shown in FIG. 16 described above are connected by the connecting portion 42, and the structure satisfies the seventh aspect. Is. The operation and effect obtained by providing the connecting portion 42 is the same as that of the above-described embodiment 14 shown in FIG. 19 and the configuration and operation of the other parts are the same as those of the embodiment 11, respectively. And redundant description is omitted.

図27は、請求項3、5、7、8に対応する、本発明の実施例22を示している。本実施例は、前述の図17に示した実施例12の構造を構成するセンサユニット32a、32b´の基端部同士を連結部42により連結して、当該構造を請求項7を満たす構造としたものである。この連結部42を設ける事による作用・効果は前述の図19に示した実施例14と、他の部分の構成及び作用は上記実施例12と、それぞれ同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 27 shows a twenty-second embodiment of the present invention corresponding to the third, fifth, seventh, and eighth aspects. In the present embodiment, the base end portions of the sensor units 32a and 32b ′ constituting the structure of the twelfth embodiment shown in FIG. 17 described above are connected by the connecting portion 42, and the structure satisfies the seventh aspect. It is what. The operation and effect obtained by providing the connecting portion 42 is the same as that of the above-described embodiment 14 shown in FIG. 19 and the configuration and operation of the other portions are the same as those of the embodiment 12 described above. And redundant description is omitted.

図28は、請求項3、5、7、8に対応する、本発明の実施例23を示している。本実施例は、前述の図18に示した実施例13の構造を構成するセンサユニット32a´、32bの基端部同士を連結部42により連結して、当該構造を請求項7を満たす構造としたものである。この連結部42を設ける事による作用・効果は前述の図19に示した実施例14と、他の部分の構成及び作用は上記実施例13と、それぞれ同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。   FIG. 28 shows Embodiment 23 of the present invention corresponding to claims 3, 5, 7, and 8. In the present embodiment, the base ends of the sensor units 32a ′ and 32b constituting the structure of the thirteenth embodiment shown in FIG. 18 are connected by the connecting portion 42, and the structure satisfies the seventh aspect. It is what. The operation and effect obtained by providing the connecting portion 42 is the same as that of the embodiment 14 shown in FIG. 19 described above, and the configuration and operation of the other parts are the same as those of the embodiment 13, respectively. And redundant description is omitted.

本発明は、各実施例に示した様な、自動車の車輪を支持する転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定する為の転がり軸受ユニットの荷重測定装置に限らず、工作機械、産業機械等、各種回転機械装置に作用する荷重を求める為に利用できる。
又、何れの実施例の場合でも、センサユニットを取付孔に挿通した部分にはOリング等のシール材を設け、この部分の防水並びに防塵を図る事が好ましいが、このシール材の取付部位は特に問わない。取付孔の内周面とセンサユニットの外周面との間で径方向に圧縮する構造でも、外輪の外周面とセンサユニットの基端部に設けたフランジ部(連結部を含む)との間で軸方向に圧縮する構造でも、更には、上記取付孔の開口部に形成した擂鉢状の面取り部と、上記センサユニットの外周面及びフランジ部との間で3方から挟持する構造でも良い。この3方から挟持する構造を採用すれば、Oリングを設置する為に要する各部の加工が容易になり、又、設置スペースの節約も図れる。
又、何れの実施例の場合も、センサユニットの固定方法は特に限定しない。図示しないねじで固定したり、或は接着剤等で固定したり、更には、図示しない弾性部材を使用するクリップオンタイプ等で固定する事もできる。又、上記センサユニットを、上記外輪に対し斜めに(外輪の中心軸に直角に交わる仮想平面に対し傾斜する状態で)設けても良い。この様な構造は、センサユニットと上記外輪の外周面に設けた、この外輪を懸架装置に支持する為のフランジ部とが干渉する場合等、このセンサユニットの設置部分が限られている場合に有効である。
更に、回転速度検出用エンコーダの被検出面と回転速度検出用センサの検出部とは、図示の様にラジアル方向に対向させる他、アキシアル方向に対向させる事もできる。
又、各実施例は、各転動体を玉とした、複列アンギュラ型の玉軸受ユニットに適用した場合に就いて説明したが、各転動体を円すいころとした、複列円すい転がり軸受ユニットに適用する事もできる。この様な複列円すい転がり軸受ユニットの場合にも、負荷される荷重に基づいて各円すいころの公転速度が変化する為、これら各円すいころの公転速度に基づいて外輪とハブに作用する荷重を求められる。
The present invention is not limited to the rolling bearing unit load measuring device for measuring the load applied to the rolling bearing unit that supports the wheel of the automobile as shown in each embodiment, but various rotations such as machine tools and industrial machines. It can be used to determine the load acting on the mechanical device.
In any of the embodiments, it is preferable to provide a sealing material such as an O-ring at the portion where the sensor unit is inserted into the mounting hole, and to provide waterproofing and dustproofing of this portion. It doesn't matter. Even in a structure in which compression is performed radially between the inner peripheral surface of the mounting hole and the outer peripheral surface of the sensor unit, between the outer peripheral surface of the outer ring and the flange portion (including the connecting portion) provided at the base end portion of the sensor unit. A structure that compresses in the axial direction, or a structure that is clamped from three directions between a mortar-shaped chamfered portion formed in the opening of the mounting hole and the outer peripheral surface and flange portion of the sensor unit may be employed. If the structure clamped from these three directions is adopted, the processing of each part required for installing the O-ring becomes easy, and the installation space can be saved.
In any of the embodiments, the sensor unit fixing method is not particularly limited. It can be fixed with a screw (not shown), or can be fixed with an adhesive or the like, and further can be fixed with a clip-on type using an elastic member (not shown). Further, the sensor unit may be provided obliquely with respect to the outer ring (in a state where the sensor unit is inclined with respect to a virtual plane intersecting at right angles to the central axis of the outer ring). Such a structure can be used when the sensor unit installation area is limited, such as when the sensor unit and the outer ring of the outer ring interfere with the flange for supporting the outer ring on the suspension device. It is valid.
Further, the detection surface of the rotation speed detection encoder and the detection unit of the rotation speed detection sensor can be opposed to each other in the axial direction as well as in the radial direction as shown in the figure.
In addition, each embodiment has been described for the case where it is applied to a double row angular contact type ball bearing unit in which each rolling element is a ball. However, in each double rolling cone rolling bearing unit, each rolling element is a tapered roller. It can also be applied. Even in such a double-row tapered roller bearing unit, the revolution speed of each tapered roller changes based on the applied load. Therefore, the load acting on the outer ring and the hub is determined based on the revolution speed of each tapered roller. Desired.

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。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows Example 1 of this invention. 図1のA部拡大図。The A section enlarged view of FIG. 保持器及び転動体と、公転速度検出用エンコーダと、公転速度検出用センサとを取り出して図2の上方から見た状態で示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram showing a cage and rolling elements, a revolution speed detection encoder, and a revolution speed detection sensor taken out and viewed from above in FIG. 2. 回転速度に基づいて荷重を測定できる理由を説明する為の、転がり軸受ユニットの模式図。The schematic diagram of a rolling bearing unit for demonstrating the reason which can measure a load based on rotational speed. 本発明の実施例2を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows Example 2 of this invention. 図5のB部拡大図。The B section enlarged view of FIG. 本発明の実施例3を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows Example 3 of this invention. 図7のC部拡大図。The C section enlarged view of FIG. 本発明の実施例4を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows Example 4 of this invention. 同実施例5を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 5. FIG. 同実施例6を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 6. FIG. 同実施例7を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 7. FIG. 同実施例8を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 8. FIG. 同実施例9を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 9. FIG. 同実施例10を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 10. FIG. 同実施例11を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 11. FIG. 同実施例12を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 12. FIG. 同実施例13を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 13. FIG. 同実施例14を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 14. FIG. 同実施例15を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 15. FIG. 同実施例16を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 16. FIG. 同実施例17を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 17. FIG. 同実施例18を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 18. FIG. 同実施例19を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 19. FIG. 同実施例20を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 20. FIG. 同実施例21を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 21. FIG. 同実施例22を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 22. FIG. 同実施例23を示す、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の断面図。Sectional drawing of the load measuring apparatus of a rolling bearing unit which shows the same Example 23. FIG. 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。Sectional drawing of the rolling bearing unit which incorporated the sensor for radial load measurement known conventionally. 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。Sectional drawing of the rolling bearing unit which incorporated the sensor for axial load measurement conventionally known. 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。Sectional drawing of the load measuring apparatus of the rolling bearing unit which concerns on a prior invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a 外輪
2、2a、2b、2c ハブ
3、3a 回転側フランジ
4、4a、4b 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 取付孔
11 変位センサ
12 センサリング
13、13a 回転速度検出用エンコーダ
14 カバー
15、15a、15b 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、26a 回転速度検出用エンコーダ
27 ホルダ
28 リム部
29a、29b 保持器
30 ケーブル
31 スプライン孔
32a、32b、32a´、32b´ センサユニット
33a、33b 取付孔
34a、34b、34a´、34b´ 先端部
35 円筒部
36 かしめ部
37a、37b リム部
38a、38b 保持器
39 芯金
40 永久磁石
41 カバー
42 連結部
43 ケーブル
44 リム部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a Outer ring 2, 2a, 2b, 2c Hub 3, 3a Rotation side flange 4, 4a, 4b Hub body 5 Nut 6 Inner ring 7 Outer ring raceway 8 Inner ring raceway 9a, 9b Rolling element 10, 10a Mounting hole 11 Displacement sensor 12 Sensor Ring 13, 13a Rotational speed detection encoder 14 Cover 15, 15a, 15b Rotational speed detection sensor 16 Knuckle 17 Fixed flange 18 Bolt 19 Screw hole 20 Load sensor 21 Sensor unit 22 Tip 23a, 23b Revolution speed detection sensor 24a , 24b Cage 25a, 25b Revolution speed detection encoder 26, 26a Rotational speed detection encoder 27 Holder 28 Rim part 29a, 29b Cage 30 Cable 31 Spline hole 32a, 32b, 32a ', 32b' Sensor unit 33a, 33b Installation Hole 34 a, 34b, 34a ′, 34b ′ Tip portion 35 Cylindrical portion 36 Caulking portion 37a, 37b Rim portion 38a, 38b Cage 39 Core 40 Permanent magnet 41 Cover 42 Connecting portion 43 Cable 44 Rim portion

Claims (11)

内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、この外輪の内径側にこの外輪と同心に配置されて使用時に回転する、外周面に複列の内輪軌道を有するハブと、これら各内輪軌道と上記各外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転動自在に設けられた転動体と、これら各列の転動体を転動自在に保持する為の1対の保持器と、これら各保持器の回転速度としてこれら各列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する、1対の公転速度検出用センサと、これら各公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記外輪と上記ハブとの間に加わる荷重を算出する演算器とを備え、上記1対の公転速度検出用センサは、単一のセンサユニットに保持されており、このセンサユニットは、上記外輪の軸方向中間部で上記複列の外輪軌道同士の間部分にこの外輪の径方向にこの外輪を貫通する状態で設けられた単一の取付孔に挿入されており、上記各保持器は、それぞれのリム部をこのセンサユニット側に位置させた状態で設けられており、これら各保持器のリム部のうちの少なくとも一方のリム部は、上記センサユニットに向けて軸方向に延長しており、上記各保持器のリム部のうちで互いに対向する軸方向端面に、上記センサユニットに対向する軸方向片側面である被検出面の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公転速度検出用エンコーダを設け、これら各公転速度検出用エンコーダの被検出面と上記各公転速度検出用センサの検出部との距離を適正値に規制した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。   An outer ring having a double row outer ring raceway on the inner peripheral surface, and an outer ring that does not rotate even when used, and an outer ring having a double row inner ring raceway that is arranged concentrically with the outer ring on the inner diameter side of the outer ring and rotates during use. The hub is divided into multiple rows between the inner ring raceways and the outer ring raceways, and a plurality of rows are provided for each row. The rolling elements provided, a pair of cages for holding the rolling elements of each row in a freely rollable manner, and the revolution speeds of the rolling elements in the rows are detected as the rotational speeds of the cages. A pair of revolution speed detection sensors and an arithmetic unit for calculating a load applied between the outer ring and the hub based on detection signals sent from the respective revolution speed detection sensors. Revolution speed detection sensor is held in a single sensor unit The sensor unit is formed in a single mounting hole provided in a state of passing through the outer ring in the radial direction of the outer ring at a portion between the double row outer ring raceways at an intermediate portion in the axial direction of the outer ring. Each of the cages is inserted in a state where each rim portion is positioned on the sensor unit side, and at least one rim portion of each of the cages is provided with the sensor. Extending in the axial direction toward the unit, the characteristics of the surface to be detected, which is one side surface in the axial direction facing the sensor unit, are circumferentially defined on the axial end surfaces facing each other in the rim portions of the cages. Revolution speed detection encoders that are alternately changed at equal intervals with respect to the direction are provided, and the distance between the detected surface of each revolution speed detection encoder and the detection portion of each revolution speed detection sensor is regulated to an appropriate value. Rolling Load measuring device of the bearing unit. 内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、この外輪の内径側にこの外輪と同心に配置されて使用時に回転する、外周面に複列の内輪軌道を有するハブと、これら各内輪軌道と上記各外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転動自在に設けられた転動体と、これら各列の転動体を転動自在に保持する為の1対の保持器と、これら各保持器の回転速度としてこれら各列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する、1対の公転速度検出用センサと、これら各公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記外輪と上記ハブとの間に加わる荷重を算出する演算器とを備え、上記1対の公転速度検出用センサは、単一のセンサユニットに保持されており、このセンサユニットは、上記外輪の軸方向中間部で上記複列の外輪軌道同士の間部分にこの外輪の径方向にこの外輪を貫通する状態で設けられた単一の取付孔に挿入されており、上記各保持器は、それぞれのリム部をこのセンサユニット側に位置させた状態で設けられており、これら各保持器のリム部のうちで互いに対向する軸方向端面に、上記センサユニットに対向する軸方向片側面である被検出面の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公転速度検出用エンコーダを設け、これら各公転速度検出用エンコーダのうちの少なくとも一方の公転速度検出用エンコーダの軸方向に関する厚さ寸法を大きくする事により、これら各公転速度検出用エンコーダの被検出面と上記各公転速度検出用センサの検出部との距離を適正値に規制した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。   An outer ring having a double row outer ring raceway on the inner peripheral surface, and an outer ring that does not rotate even when used, and an outer ring having a double row inner ring raceway that is arranged concentrically with the outer ring on the inner diameter side of the outer ring and rotates during use. The hub is divided into multiple rows between the inner ring raceways and the outer ring raceways, and a plurality of rows are provided for each row. The rolling elements provided, a pair of cages for holding the rolling elements of each row in a freely rollable manner, and the revolution speeds of the rolling elements in the rows are detected as the rotational speeds of the cages. A pair of revolution speed detection sensors and an arithmetic unit for calculating a load applied between the outer ring and the hub based on detection signals sent from the respective revolution speed detection sensors. Revolution speed detection sensor is held in a single sensor unit The sensor unit is formed in a single mounting hole provided in a state of passing through the outer ring in the radial direction of the outer ring at a portion between the double row outer ring raceways at an intermediate portion in the axial direction of the outer ring. Each of the cages is inserted in a state where the respective rim portions are positioned on the sensor unit side, and among the rim portions of the respective cages, A revolution speed detection encoder is provided in which the characteristic of the detected surface that is one side surface in the axial direction facing the sensor unit is changed alternately and at equal intervals in the circumferential direction, and at least one of these revolution speed detection encoders By increasing the thickness dimension of the revolution speed detection encoder in the axial direction, the distance between the detected surface of each revolution speed detection encoder and the detection part of each revolution speed detection sensor is increased. Load measuring apparatus of the rolling bearing unit that is regulated to a proper value. 内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、この外輪の内径側にこの外輪と同心に配置されて使用時に回転する、外周面に複列の内輪軌道を有するハブと、これら各内輪軌道と上記各外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転動自在に設けられた転動体と、これら各列の転動体を転動自在に保持する為の1対の保持器と、これら各保持器の回転速度としてこれら各列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する、1対の公転速度検出用センサと、これら各公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記外輪と上記ハブとの間に加わる荷重を算出する演算器とを備え、上記1対の公転速度検出用センサは、互いに独立した1対のセンサユニットに保持されており、これら各センサユニットは、上記外輪の一部でこの外輪の軸方向に離隔した2個所位置にそれぞれこの外輪の径方向にこの外輪を貫通する状態で設けられた、1対の取付孔に挿入されており、上記各保持器のリム部の軸方向端面に設けた公転速度検出用エンコーダの軸方向片側面で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被検出面と、上記各センサユニットに保持された上記各公転速度検出用センサの検出部との距離を適正値に規制した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。   An outer ring having a double row outer ring raceway on the inner peripheral surface, and an outer ring that does not rotate even when used, and an outer ring having a double row inner ring raceway that is arranged concentrically with the outer ring on the inner diameter side of the outer ring and rotates during use. The hub is divided into multiple rows between the inner ring raceways and the outer ring raceways, and a plurality of rows are provided for each row. The rolling elements provided, a pair of cages for holding the rolling elements of each row in a freely rollable manner, and the revolution speeds of the rolling elements in the rows are detected as the rotational speeds of the cages. A pair of revolution speed detection sensors and an arithmetic unit for calculating a load applied between the outer ring and the hub based on detection signals sent from the respective revolution speed detection sensors. The revolution speed detection sensor is a pair of independent sensors. Each of these sensor units is provided in a state of passing through the outer ring in the radial direction of the outer ring at two positions separated from each other in the axial direction of the outer ring by a part of the outer ring. Inserted into a pair of mounting holes, the characteristics were changed alternately and at equal intervals in the circumferential direction on one axial side surface of the revolution speed detecting encoder provided on the axial end surface of the rim portion of each cage. A load measuring device for a rolling bearing unit in which a distance between a surface to be detected and a detection portion of each revolution speed detection sensor held by each sensor unit is regulated to an appropriate value. 1対の取付孔が、外輪の軸方向中間部で1対の外輪軌道の間部分に設けられており、1対の保持器のリム部に設けられた1対の公転速度検出用エンコーダの被検出面が互いに対向する側に配置されている、請求項3に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。   A pair of mounting holes are provided in the middle part of the outer ring in the axial direction between the pair of outer ring raceways, and are covered by a pair of revolution speed detecting encoders provided in the rim part of the pair of cages. The load measuring device for a rolling bearing unit according to claim 3, wherein the detection surfaces are arranged on opposite sides. 1対の取付孔が、外輪の軸方向両端部で1対の外輪軌道とこの外輪の軸方向両端面との間部分に設けられており、1対の保持器のリム部に設けられた1対の公転速度検出用エンコーダの被検出面が互いに反対側に配置されている、請求項3に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。   A pair of mounting holes are provided in a portion between the pair of outer ring raceways and the both end surfaces in the axial direction of the outer ring at both ends in the axial direction of the outer ring, and 1 provided in the rim portion of the pair of cages. 4. The load measuring device for a rolling bearing unit according to claim 3, wherein the detected surfaces of the pair of revolution speed detecting encoders are arranged on opposite sides of each other. 1対の取付孔が、外輪の軸方向中間部で1対の外輪軌道の間部分と、この外輪の軸方向一端部で一方の外輪軌道とこの外輪の軸方向一端面との間部分とに設けられており、1対の保持器のリム部に設けられた1対の公転速度検出用エンコーダの被検出面が、軸方向に関して互いに同じ側に配置されている、請求項3に記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。   A pair of mounting holes are formed between the pair of outer ring raceways at the axially intermediate portion of the outer ring and between the one outer ring raceway and one axial end surface of the outer ring at one axial end portion of the outer ring. The rolling according to claim 3, wherein the detected surfaces of the pair of revolution speed detecting encoders provided on the rim portions of the pair of cages are arranged on the same side with respect to the axial direction. Bearing unit load measuring device. 1対の取付孔が互いに平行に形成されており、これら両取付孔にそれぞれ挿入される、互いに平行に設けられた1対のセンサユニットの基端部同士が、外輪の外径側に設けられた連結部により互いに一体的に連結されている、請求項3〜6の何れかに記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。   A pair of mounting holes are formed in parallel to each other, and base ends of a pair of sensor units provided in parallel to each other, which are respectively inserted into these mounting holes, are provided on the outer diameter side of the outer ring. The load measuring device for a rolling bearing unit according to any one of claims 3 to 6, wherein the load measuring device is integrally connected to each other by the connected portions. 各転動体が玉であり、外輪の内周面に形成された複列アンギュラ型の外輪軌道と、ハブ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1〜7の何れかに記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。   Each rolling element is a ball, and a plurality of rolling elements are provided between a double-row angular outer ring raceway formed on the inner peripheral surface of the outer ring and a double-row angular inner ring raceway formed on the outer peripheral surface of the hub. The load measuring device for a rolling bearing unit according to any one of claims 1 to 7, wherein a contact angle of a back combination type is imparted to the ball. ハブの一部にこのハブ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、上記ハブの回転速度を検出自在とし、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、上記ハブの回転速度との比に基づいて、上記外輪と上記ハブとの間に加わるラジアル荷重を算出する、請求項1〜8の何れかに記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。   The rotation of the hub is made possible by making the detection part of the rotation speed detection sensor supported by a part of the outer ring face the detection surface of the rotation speed detection encoder provided concentrically with the hub on a part of the hub. The speed can be detected freely, and the computing unit is based on the ratio of the revolution speed of the rolling elements in one row and the revolution speed of the rolling elements in the other row and the rotational speed of the hub, The load measuring device for a rolling bearing unit according to any one of claims 1 to 8, wherein a radial load applied between the hub and the hub is calculated. ハブの一部にこのハブ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、上記ハブの回転速度を検出自在とし、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差と、上記ハブの回転速度との比に基づいて、外輪と上記ハブとの間に加わるアキシアル荷重を算出する、請求項1〜8の何れかに記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。   The rotation of the hub is made possible by making the detection part of the rotation speed detection sensor supported by a part of the outer ring face the detection surface of the rotation speed detection encoder provided concentrically with the hub on a part of the hub. The speed can be detected freely, and the computing unit can determine whether the outer ring and the hub are based on the ratio between the revolution speed of the rolling elements in one row and the revolution speed of the rolling elements in the other row and the rotational speed of the hub. The load measuring device for a rolling bearing unit according to any one of claims 1 to 8, wherein an axial load applied between the first and second bearings is calculated. 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比に基づいて、外輪とハブとの間に加わるアキシアル荷重を算出する、請求項1〜8の何れかに記載した転がり軸受ユニットの荷重測定装置。
The computing unit calculates an axial load applied between the outer ring and the hub based on a ratio between a revolution speed of the rolling elements in one row and a revolution speed of the rolling elements in the other row. The load measuring device of the rolling bearing unit described in any one.
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