JP2006317420A - 荷重測定装置付転がり軸受ユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 上記ハブ4に、特性を円周方向に関して交互に且つ等間隔に変化させたエンコーダ12を、このハブ4と同心に支持固定する。上記外輪3に支持したセンサ13の検出部を、このエンコーダ12の被検出面に近接対向させる。この被検出面に設けた第一、第二両被検出部の幅寸法は、検出すべき荷重が作用する方向に連続的に変化する。この荷重の変化に伴って、上記センサ13の出力信号が変化するパターンが変わるので、このパターンを観察する事により、上記荷重を求める。上記出力信号は、上記ハブ4の回転速度を求め、ABSやTCSの制御にも利用する。
【選択図】 図1
Description
又、特許文献1〜4の何れに記載された構造及び方法も、転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定する為に専用の機構を設けている。この為、コスト並びに重量が嵩む事が避けられない。
このうちの転がり軸受ユニットは、使用状態でも回転しない静止側軌道輪と、使用状態で回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する周面に存在する静止側軌道と回転側軌道との間に設けられた複数個の転動体とを備えたものである。
又、上記荷重測定装置は、上記回転側軌道輪若しくはこの回転側軌道輪に結合固定されてこの回転側軌道輪と共に回転する部材の一部にこの回転側軌道輪若しくはこの回転側軌道輪と共に回転する部材と同心に支持された、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、その検出部をこの被検出面に対向させた状態で回転しない部分(例えば、上記静止側軌道輪若しくはこの静止側軌道輪を支持固定した懸架装置或はハウジングの一部)に支持され、この被検出面の特性変化に対応してその出力信号を変化させるセンサと、このセンサの出力信号に基づいて上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に作用する荷重を算出する演算器とを備えたものである。
又、上記被検出面の特性が円周方向に関して変化するピッチ若しくは位相は、検出すべき荷重の作用方向に応じて(例えば作用方向に亙って)連続的に変化している。
そして、上記演算器は、上記センサの出力信号が変化するパターンに基づいて上記荷重を算出する機能を有するものである。
この場合には、被検出面をエンコーダの軸方向側面とし、この被検出面に、互いに異なる特性を有する第一被検出部と第二被検出部とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置する。
この様な構成を採用した場合、上記ラジアル荷重の変動に伴って、静止側軌道輪の中心軸に対し回転側軌道輪の中心軸が偏心すると、上記被検出面のうちでセンサの検出部が対向する部分の径方向位置が変化する。そして、上記ラジアル荷重の変動に伴って上記被検出面のうちでセンサの検出部が対向する部分の径方向位置が変化すると、上記検出部が対向する第一、第二両被検出部のうちの一方の被検出部の円周方向長さが長くなり、他方の被検出部の円周方向長さが短くなる。又、上記センサの出力信号が変化する周期或は変化する大きさは、上記検出部が対向する第一、第二両被検出部の円周方向長さに応じて変化する。そこで、上記センサの出力信号の変化のうちで、上記第一被検出部に対応した変化の周期或は大きさと、上記第二被検出部に対応した変化の周期或は大きさとの比を求めれば、上記両軌道輪の中心軸同士が径方向に偏心した程度、延てはこれら両軌道輪同士の間に作用しているラジアル荷重の大きさを求められる。
この様な構成を採用した場合、上記ラジアル荷重の変動に伴って、静止側軌道輪の中心軸に対し回転側軌道輪の中心軸が偏心すると、上記被検出面のうちで1対のセンサの検出部が対向する部分の径方向位置が変化する。そして、上記ラジアル荷重の変動に伴って上記被検出面のうちで上記両センサの検出部が対向する部分の径方向位置が変化すると、一方のセンサの検出信号の位相が進むと同時に他方のセンサの検出信号の位相が遅れる。そこで、上記両センサの出力信号の位相のずれを求めれば、上記両軌道輪の中心軸同士が径方向に偏心した程度、延てはこれら両軌道輪同士の間に作用しているラジアル荷重の大きさを求められる。
又、この様な永久磁石製のエンコーダと組み合わされるセンサを、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出素子を備えた、アクティブ型の磁気センサとする。
この様な永久磁石製のエンコーダとアクティブ型のセンサとを組み合わせた場合、このセンサの出力信号の基準電位(例えば0V)に対する周期(基準電位に対して所定方向にずれたままとなる時間)は、上記扇形又は逆扇形の幅が広い程長くなり、同じく基準電位に対する変動(変化の大きさ)は、この扇形の幅が広い程大きくなる。
これに対して、上記センサが光学式のものであり、上記一方の被検出部が透孔である場合には、上記エンコーダは、光を遮る材質であれば良い。この場合には、このエンコーダの被検出面のうちで上記センサの検出部が対向する部分の径方向位置の変化に伴って、このセンサの出力信号が変化する周期が変化する(変化の大きさは変わらない)。
この様に構成すれば、上記センサの検出部が上記エンコーダの被検出面の幅方向端部(外径側端部又は内径側端部)に対向した状態でも、これら検出部と被検出面との間の磁束の流れを安定させて、上記センサの出力信号を安定させる事ができる。
この場合には、被検出面をエンコーダの軸方向側面とし、この被検出面に、それぞれが他の部分とは特性が異なる1対の個性化部分より成る複数の被検出用組み合わせ部を、円周方向に亙り等間隔で配置する。
これら各被検出用組み合わせ部を構成する1対ずつの個性化部分同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部で、径方向に関して同じ方向に連続的に変化させる。
この様に構成すると、上記エンコーダの被検出面にその検出部を対向させたセンサの出力信号が、上記各個性化部分に対向する瞬間に変化するが、変化する間隔(周期)は、上記センサの検出部が対向する部分の径方向位置の変化に伴って変化する。
この場合には、被検出面をエンコーダの周面とし、この被検出面に、互いに異なる特性を有する第一被検出部と第二被検出部とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置する。
この様な構成を採用した場合、上記アキシアル荷重の変動に伴って静止側軌道輪と回転側軌道輪との相対位置が軸方向にずれると、上記被検出面のうちでセンサの検出部が対向する部分の軸方向位置が変化する。
そこで、前述した請求項2に記載したラジアル荷重を求める場合と同様にして、上記両軌道輪同士の間に作用しているアキシアル荷重の大きさを求められる。
この様な構成を採用した場合、上記アキシアル荷重の変動に伴って、静止側軌道輪に対し回転側軌道輪がアキシアル方向にずれると、上記被検出面のうちで1対のセンサの検出部が対向する部分の軸方向位置が変化する。そして、上記アキシアル荷重の変動に伴って上記被検出面のうちで上記両センサの検出部が対向する部分の軸方向位置が変化すると、一方のセンサの検出信号の位相が進むと同時に他方のセンサの検出信号の位相が遅れる。そこで、上記両センサの出力信号の位相のずれを求めれば、上記両軌道輪同士が軸方向にずれた程度、延てはこれら両軌道輪同士の間に作用しているアキシアル荷重の大きさを求められる。
或は、請求項12又は請求項13に記載した様に、第一被検出部を透孔若しくは凹孔又は凸部とし、第二被検出部を円周方向に隣り合う透孔若しくは凹孔又は凸部同士の間に存在する間部分又は凹部とする事も好ましい。この理由は、前述した請求項5又は請求項6に記載した構造部分で述べた様な理由により、上記請求項11に記載した永久磁石製のエンコーダに比べて、高精度のエンコーダを安価に造れ、荷重を精度良く検出できる構造を低コストで造れる為である。
この様に構成すれば、上記センサの検出部が上記エンコーダの被検出面の幅方向端部(軸方向両端部)に対向した状態でも、これら検出部と被検出面との間の磁束の流れを安定させて、上記センサの出力信号を安定させる事ができる。
この場合には、被検出面をエンコーダの周面とし、この被検出面に、それぞれが他の部分とは特性が異なる1対の個性化部分より成る複数の被検出用組み合わせ部を、円周方向に亙り等間隔で配置する。
これら各被検出用組み合わせ部を構成する1対ずつの個性化部分同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部で、軸方向に関して同じ方向に連続的に変化させる。
この様に構成した場合には、上記エンコーダの被検出面にその検出部を対向させたセンサの出力信号が、上記各個性化部分に対向する瞬間に変化するが、変化する間隔(周期)は、上記センサの検出部が対向する部分の軸方向位置の変化に伴って変化する。
この場合に例えば、請求項17に記載した様に、上記エンコーダの被検出面をこのエンコーダの周面とし、各センサの検出部をこのエンコーダの周面の円周方向等間隔位置に対向させる。
或は、請求項18に記載した様に、上記エンコーダの被検出面をこのエンコーダの軸方向側面とし、各センサの検出部をこのエンコーダの軸方向側面の円周方向等間隔位置に対向させる。
この様な構成を採用すれば、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に加わる荷重のうち、ラジアル荷重成分やアキシアル荷重成分に限らず、これら両軌道輪同士の間に加わるモーメント荷重も求められる。
この様な態様で実施すれば、上記車輪に加わる荷重の大きさを測定して、車両の安定運行の確保を図る為の制御の高度化を図れる。
或は、請求項20に記載した様に、転がり軸受ユニットを、工作機械の主軸をハウジングに回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットとする。この場合には、使用状態で、静止側軌道輪である外輪を、このハウジング若しくはこのハウジングに固定された部分に内嵌固定し、回転側軌道輪である内輪を、上記主軸若しくはこの主軸と共に回転する部分に外嵌固定する。
この様な態様で実施すれば、各種工作機械の主軸を支持する為の転がり軸受ユニットに組み込んで、この主軸に加わる荷重を測定し、工具の送り速度等を適切に調節して、被加工物の品質向上と加工能率の確保との両立を図れる。
そして、請求項21に記載した発明の場合には、上記エンコーダの外周面に存在する被検出面のうちの上部にセンサの検出部を、径方向に対向させる。又、上記エンコーダの被検出面に形成された凹凸のうちの凹部の円周方向に関する幅を、軸方向内端側で広く、同じく外端側で狭くする。
又、請求項22に記載した発明の場合には、上記エンコーダの外周面に存在する被検出面のうちの下部にセンサの検出部を、径方向に対向させる。又、上記エンコーダの被検出面に形成された凹凸のうちの凹部の円周方向に関する幅を、軸方向外端側で広く、同じく内端側で狭くする。
そして、請求項23に記載した発明の場合には、上記エンコーダの軸方向内側面に存在する被検出面のうちの上部にセンサの検出部を、軸方向に対向させる。又、上記エンコーダの被検出面に形成された凹凸のうちの凹部の円周方向に関する幅を、径方向外端側で広く、同じく内端側で狭くする。
又、請求項24に記載した発明の場合には、上記エンコーダの軸方向内側面に存在する被検出面のうちの下部にセンサの検出部を、軸方向に対向させる。又、上記エンコーダの被検出面に形成された凹凸のうちの凹部の円周方向に関する幅を、径方向内端側で広く、同じく外端側で狭くする。
この様に構成すれば、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に作用する荷重の変動に伴うセンサの検出信号の変動を大きくして、この荷重の測定精度の向上を図れる。
尚、上述した請求項21〜24に係る発明で言う凹部には、金属板を打ち抜いて成る透孔を含む。この場合に凸部とは、円周方向に隣り合う透孔同士の間部分を言う。
この場合に、例えば請求項25に記載した様に、静止側軌道輪を、使用状態で懸架装置に支持固定されるものとし、回転側軌道輪を、車輪を支持固定してこの車輪と共に回転するハブとする。そして、回転側軌道輪と共に回転する部材を、このハブに結合固定された、ディスクブレーキを構成するディスクロータとし、このディスクロータの外周面を被検出面とする。
或いは、請求項26に記載した様に、静止側軌道輪を、使用状態で懸架装置に支持固定される外輪とし、回転側軌道輪を、車輪を支持固定してこの車輪と共に回転するハブとする。そして、回転側軌道輪と共に回転する部材を、このハブに結合固定された等速ジョイントとし、この等速ジョイントの一部外周面を被検出面とする。
この様に構成すれば、車輪支持用転がり軸受ユニット側部分に、エンコーダやセンサを装着するスペースを確保できない場合でも、この車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定できる構造を実現できる。
このうちの車輪支持用転がり軸受ユニット1は、図1に示す様に、外輪3と、ハブ4と、複数の転動体5、5とを備える。このうちの外輪3は、使用状態で懸架装置に支持固定される静止側軌道輪であって、内周面に複列の外輪軌道6、6を、外周面にこの懸架装置に結合する為の外向フランジ状の取付部7を、それぞれ有する。又、上記ハブ4は、使用状態で車輪を支持固定してこの車輪と共に回転する回転側軌道輪であって、ハブ本体8と内輪9とを組み合わせ固定して成る。この様なハブ4は、外周面の軸方向外端部(懸架装置への組み付け状態で車体の幅方向外側となる端部)に車輪を支持固定する為のフランジ10を、軸方向中間部及び内輪9の外周面に複列の内輪軌道11、11を、それぞれ設けている。上記各転動体5、5は、これら各内輪軌道11、11と上記各外輪軌道6、6との間にそれぞれ複数個ずつ、転動自在に設けて、上記外輪3の内径側に上記ハブ4を、この外輪3と同心に回転自在に支持している。尚、図示の例では、転動体として玉を使用しているが、重量の嵩む車両の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、各転動体として円すいころを使用する場合もある。転動体として玉を使用した構造の方が、同じく円すいころを使用した構造に比べて外輪とハブとの変位量を多くできるが、転動体として円すいころを使用した構造の場合にも、変位量は小さいものの変位はする為、本発明の対象となり得る。
このうちのエンコーダ12は、支持板14とエンコーダ本体15とから成る。このうちの支持板14は、軟鋼板等の磁性金属板を曲げ形成する事により、円輪部16と円筒部17とを傾斜部により連続させたもので、断面形状を大略J字形とし、全体を円環状としている。又、上記エンコーダ本体15は、ゴム磁石、プラスチック磁石等の永久磁石製で、全体を円輪状としており、上記円輪部16の軸方向内側面に、上記円筒部17と同心に添着固定されている。
特に、本実施例の場合には、上記ハブ4と前記外輪3との間に作用するラジアル荷重の大きさに基づいて、上記出力信号が変化するパターンが変化する為、このパターンを観察する事により、上記ラジアル荷重を求める事ができる。この点に就いて、図3〜5を参照しつつ説明する。
例えば、このセンサが、永久磁石と、ホール素子或は磁気抵抗素子等の磁気検出素子とを備えた、アクティブ型の磁気センサである場合には、上記エンコーダ12aを鋼板等の磁性金属製とする。上記センサが、永久磁石と、ポールピースと、コイルとから成る、パッシング型の磁気センサの場合も同様である。この様な構造でも、上記実施例1の場合と同様に、このエンコーダ12aの被検出面のうちで上記センサの検出部が対向する部分の径方向位置の変化に伴って、このセンサの出力信号が変化する。磁気センサを使用する場合には、エンコーダの被検出面に、透孔に代えて、扇形或は逆扇形の凹部や凸部を形成する事もできる。被検出面にN極とS極とを配置した永久磁石製のエンコーダの場合には、磁束強度が不均一になる事に伴って、荷重の検出精度が悪化する可能性があるが、磁性金属に透孔、或は凹部や凸部を形成したエンコーダを使用すれば、この様な問題を生じないので、上記荷重の検出精度を確保し易い。
エンコーダ12a以外の部分の構造及び作用は、前述した実施例1と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
上記センサ13aの出力信号のパターンに基づいてハブ4aの中心軸と上記外輪3の中心軸とのずれを求め、このずれからこれらハブ4aと外輪3との間に作用するラジアル荷重を求める点に関しては、前述した実施例1或は実施例2と同様であるから、重複する説明は省略する。
例えば、外輪等の静止側軌道輪とハブ等の回転側軌道輪との間に標準的なラジアル荷重(標準値)が加わっている場合、上記センサの検出部は、図9、10に鎖線αで示した、上記被検出面の中央部を走査する。この場合に上記センサの出力信号は、図10の(B)に示す様に変化する。
これに対して、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わるラジアル荷重が標準値よりも大きくなると、上記センサの検出部は、例えば、図9、10に鎖線βで示した、上記被検出面の径方向内寄り部分を走査する。この場合に上記センサの出力信号は、図10の(A)に示す様に変化する。
更に、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わるラジアル荷重が標準値よりも小さくなると、上記センサの検出部は、例えば、図9、10に鎖線γで示した、上記被検出面の径方向外寄り部分を走査する。この場合に上記センサの出力信号は、図10の(C)に示す様に変化する。
従って、本実施例の場合も、上記センサの出力信号のパターン(変化の間隔)を見れば、上記静止側軌道輪の中心軸と上記回転側軌道輪の中心軸とがずれている程度(径方向変位量)を求め、更にこのずれている程度から、これら両軌道輪同士の間に加わるラジアル荷重を求める事ができる。
この様な本実施例の場合も、上記センサ13cの出力信号の変化のパターンを観察する事で、上記外輪3と上記ハブ4aとの間に作用するアキシアル荷重の大きさを求める事ができる。
尚、請求項12に対応する構造は図示しない。但し、図8の(A)に示した円輪状のエンコーダ12cの構造を図15の(B)に示した円筒状のエンコーダ12fに適用したのと同様に、図6に示した円輪状のエンコーダ12aの構造を円筒状のエンコーダに適用すれば、上記請求項12に対応する構造となる。
尚、本実施例の様に、台形若しくは倒立台形の凹部と凸部とを円周方向に関して交互に配置する構造を、被検出面を軸方向側面に形成したエンコーダに適用し、転がり軸受ユニットに加わるラジアル荷重測定に使用する事もできる。
又、上記エンコーダ12hと組み合わせる上記センサ13dの構造は、永久磁石を組み込んだものであれば、特にその型式を問わない。即ち、この永久磁石から出る磁束の流れを導くポールピースの周囲にコイルを巻回して成る、所謂パッシブ型のものであっても、磁束の密度に応じて特性を変化させる磁気検出素子を組み込んだ、所謂アクティブ型のものであっても使用できる。但し、図21に示す様に、上記センサ13dの検出部が上記エンコーダ12hの軸方向中間部に対向した状態で、このエンコーダ12hの外周面に存在する上記各凸部27a、27a及び前記凹部28a、28aの、回転方向に関する長さ寸法の比率をセンシングする必要上、上記センサ13dのスポット径は小さい方が、この比率を高精度で求める面から好ましい。
その他の部分の構造及び作用は、前述した実施例8と同様であるから、重複する説明は省略する。
本実施例の場合には、ラジアル荷重を測定する点に関しては、前述の図6に示した実施例2と同様であり、磁束の流れを安定させてセンサ13eの出力を安定させる点に関しては、上述の実施例9と同様であるから、重複する説明は省略する。
その他の部分の構造及び作用は、例えば前述の図11〜13に示した実施例5、或は前述の図16〜18に示した実施例8と同様であるから、重複する説明は省略する。
前述した通り、エンコーダとして、図17に示す様に、磁性材製で被検出面に凹凸部を形成したものを使用する事により、永久磁石製のエンコーダに比べて被検出面の特性変化のピッチを高精度にできる。但し、被検出面にそれぞれが台形である凸部27、27と凹部28、28とを交互に形成した磁性材製のエンコーダ12gと、磁気検知式のセンサとを組み合わせた場合でも、このセンサの出力信号のデューティ比(出力信号の電圧の高位と低位との比)の変化量は僅かになる。この様にデューティ比の変化量が僅かである場合にも、上記センサの出力信号に基づいて上記荷重を正確に求める為には、この出力信号中に含まれるノイズ成分を補正(除去)すべく、ローパスフィルタ、ノッチフィルタ、適応フィルタ等のフィルタによるデータ処理が必要となる。これらのデータ処理のうちの適応フィルタ以外のデータ処理は応答遅れを伴うので、車両の走行状態安定化制御をより的確に行なう面からは好ましくない。又、応答フィルタは応答遅れがない代わりにコストが嵩む。
本実施例は、上述の様な事情に鑑みて、上記境界部の軸方向に対する傾斜角度を特に大きくせずに、上記エンコーダ12gの単位変位当たりの、上記センサ13Aの出力信号のデューティ比の変化を大きくし、このエンコーダ12gの変位、延いては前記アキシアル荷重を精度良く測定可能とすべく発明したものである。
この様な本実施例の場合も、モーメント荷重に基づく上記エンコーダ12Aと上記センサ13Bとの相対変位の方向と、アキシアル荷重に基づくこれらエンコーダ12Aとセンサ13Bとの相対変位の方向とを一致させて、このセンサ13Bの出力信号のデューティ比の変化を大きくできる。
この様な本実施例の構造によっても、上述した実施例21の場合と同様に、車輪支持用転がり軸受ユニット側部分に、エンコーダやセンサを装着するスペースを確保できない場合でも、この車輪支持用転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定できる構造を実現できる。
尚、本実施例の場合には、上記エンコーダ12E部分の温度上昇が限られているので、このエンコーダ12Eとして、磁性材製のものに限らず、永久磁石(磁性体)製のものも使用できる。
2 荷重測定装置
3、3a 外輪
4、4a、4b ハブ
5、5a 転動体
6、6a 外輪軌道
7 取付部
8 ハブ本体
9 内輪
10 フランジ
11、11a 内輪軌道
12、12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h、12i、12j、12k、12A、12B、12C、12D、12E エンコーダ
13、13a、13b、13c、13d、13e、13f、13g、13h、13i、13A、13B、13C、13D、13E、13F、13G センサ
14、14a、14b、14c 支持板
15、15a エンコーダ本体
16 円輪部
17 円筒部
18、18a カバー
19 底板部
20、20a 取付孔
21、21a、21b 透孔
22、22a、22b 間部分
23 円輪部
24 被検出組み合わせ部
25 個性化部分
26 円筒部
27、27a 凸部
28、28a 凹部
29a、29b 平行部
30a、30b 平行部
31a、31b 非変化部
32a、32b 非変化部
33、33a、33b 透孔
34a、34b 柱部
35 リム部
36 磁気検知素子
37 永久磁石
38 ディスクロータ
39 ナックル
40 制動用部材
41 支持腕
42 等速ジョイント
Claims (26)
- 転がり軸受ユニットと荷重測定装置とを備え、
このうちの転がり軸受ユニットは、使用状態でも回転しない静止側軌道輪と、使用状態で回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する周面に存在する静止側軌道と回転側軌道との間に設けられた複数個の転動体とを備えたものであり、
上記荷重測定装置は、上記回転側軌道輪若しくはこの回転側軌道輪に結合固定されてこの回転側軌道輪と共に回転する部材の一部にこの回転側軌道輪若しくはこの回転側軌道輪と共に回転する部材と同心に支持された、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、その検出部をこの被検出面に対向させた状態で回転しない部分に支持され、この被検出面の特性変化に対応してその出力信号を変化させるセンサと、このセンサの出力信号に基づいて上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に作用する荷重を算出する演算器とを備えたものであり、
上記被検出面の特性が円周方向に関して変化するピッチ若しくは位相は、検出すべき荷重の作用方向に応じて連続的に変化しており、
上記演算器は、上記センサの出力信号が変化するパターンに基づいて上記荷重を算出する機能を有するものである
荷重測定装置付転がり軸受ユニット。 - 検出すべき荷重が、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に径方向に作用するラジアル荷重であり、被検出面がエンコーダの軸方向側面であり、この被検出面に、互いに異なる特性を有する第一被検出部と第二被検出部とが円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置されており、これら両被検出部の円周方向に関する幅のうち、第一被検出部の幅は径方向外側程広く、第二被検出部の幅は径方向内側程広い、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 検出すべき荷重が、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に径方向に作用するラジアル荷重であり、被検出面がエンコーダの軸方向側面であり、この被検出面に、互いに異なる特性を有する第一被検出部と第二被検出部とが円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置されており、これら第一、第二両被検出部の境界が、上記エンコーダの直径方向に対し傾斜すると共に、この境界の直径方向に対する傾斜方向が、このエンコーダの直径方向中間部を境に互いに逆方向であり、この直径方向中間部を挟んでこのエンコーダの直径方向に離隔した位置に設置された1対のセンサの検出部が、このエンコーダの被検出面に対向している、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- エンコーダが永久磁石製であって、第一被検出部と第二被検出部とのうちの一方の被検出部がN極であり、他方の被検出部がS極である、請求項2〜3の何れかに記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 第一被検出部と第二被検出部とのうちの一方の被検出部が透孔若しくは凹孔であり、他方の被検出部が円周方向に隣り合う透孔若しくは凹孔同士の間に存在する間部分である、請求項2〜3の何れかに記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 第一被検出部と第二被検出部とのうちの一方の被検出部が凸部であり、他方の被検出部が円周方向に隣り合う凸部同士の間に存在する凹部である、請求項2〜3の何れかに記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- エンコーダが磁性材製で、センサがこのエンコーダの被検出面の磁気特性の変化に対応して出力信号を変化させるものであり、このエンコーダの径方向両端部に、第一、第二両被検出部同士の回転方向に関するピッチが径方向に関して変化しない非変化部が存在する、請求項5〜6の何れかに記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 検出すべき荷重が、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に径方向に作用するラジアル荷重であり、被検出面がエンコーダの軸方向側面であり、この被検出面に、それぞれが他の部分とは特性が異なる1対の個性化部分より成る複数の被検出用組み合わせ部を、円周方向に亙り等間隔で配置しており、これら各被検出用組み合わせ部を構成する1対ずつの個性化部分同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部で径方向に関して同じ方向に連続的に変化している、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 検出すべき荷重が、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に軸方向に作用するアキシアル荷重であり、被検出面がエンコーダの周面であり、この被検出面に、互いに異なる特性を有する第一被検出部と第二被検出部とが円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置されており、これら両被検出部の円周方向に関する幅のうち、第一被検出部の幅は軸方向一端側程広く、第二被検出部の幅は軸方向他端側程広い、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 検出すべき荷重が、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に軸方向に作用するアキシアル荷重であり、被検出面がエンコーダの周面であり、この被検出面に、互いに異なる特性を有する第一被検出部と第二被検出部とが円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置されており、これら第一、第二両被検出部の境界が、上記エンコーダの軸方向に対し傾斜すると共に、この境界の軸方向に対する傾斜方向が、このエンコーダの軸方向中間部を境に互いに逆方向であり、この軸方向中間部を挟んでこのエンコーダの軸方向に離隔した位置に設置された1対のセンサが、このエンコーダの被検出面に対向している、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- エンコーダが永久磁石製であって、第一被検出部がN極であり、第二被検出部がS極である、請求項9〜10の何れかに記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 第一被検出部が透孔若しくは凹孔であり、第二被検出部が円周方向に隣り合う透孔若しくは凹孔同士の間に存在する間部分である、請求項9〜10の何れかに記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 第一被検出部が凸部であり、第二被検出部が円周方向に隣り合う凸部同士の間に存在する凹部である、請求項9〜10の何れかに記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- エンコーダが磁性材製で、センサがこのエンコーダの被検出面の磁気特性の変化に対応して出力信号を変化させるものであり、このエンコーダの軸方向両端部に、第一、第二両被検出部同士の回転方向に関するピッチが軸方向に関して変化しない平行部が存在する、請求項12〜13の何れかに記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 検出すべき荷重が、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に軸方向に作用するアキシアル荷重であり、被検出面がエンコーダの周面であり、この被検出面に、それぞれが他の部分とは特性が異なる1対の個性化部分より成る複数の被検出用組み合わせ部を、円周方向に亙り等間隔で配置しており、これら各被検出用組み合わせ部を構成する1対ずつの個性化部分同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部で軸方向に関して同じ方向に連続的に変化している、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- エンコーダの被検出面のうちで円周方向に異なる3個所以上位置に、それぞれセンサの検出部を対向させており、演算器は、これら各センサの出力信号を比較する事で、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に加わるモーメント荷重を算出する機能を有する、請求項1〜15の何れかに記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- エンコーダの被検出面がこのエンコーダの周面であり、各センサの検出部がこのエンコーダの周面の円周方向等間隔位置に対向している、請求項16に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- エンコーダの被検出面がこのエンコーダの軸方向側面であり、各センサの検出部がこのエンコーダの軸方向側面の円周方向等間隔位置に対向している、請求項16に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 転がり軸受ユニットが車輪支持用転がり軸受ユニットであり、使用状態で、静止側軌道輪が懸架装置に支持固定され、回転側軌道輪が車輪を支持固定してこの車輪と共に回転する、請求項1〜18の何れかに記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 転がり軸受ユニットが工作機械の主軸をハウジングに回転自在に支持する為のものであり、使用状態で、静止側軌道輪である外輪がこのハウジング若しくはこのハウジングに固定された部分に内嵌固定され、回転側軌道輪である内輪が上記主軸若しくはこの主軸と共に回転する部分に外嵌固定される、請求項1〜18の何れかに記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 転がり軸受ユニットが車輪支持用転がり軸受ユニットであって、使用状態で、静止側軌道輪である外輪が懸架装置に支持固定され、回転側軌道輪であるハブが車輪を支持固定してこの車輪と共に回転するものであり、上記外輪の内周面に存在する、それぞれが静止側軌道である複列の外輪軌道と、上記ハブの外周面に存在する、それぞれが回転側軌道である複列の内輪軌道との間に転動体が、各列毎に複数個ずつ設けられており、上記ハブの軸方向外端部に車輪を支持固定する為のフランジが設けられ、被検出面である外周面に凹部と凸部とを交互に配置したエンコーダが上記ハブの軸方向内端部又は上記複列の内輪軌道の間部分に固定されており、検出すべき荷重が、上記外輪と上記ハブとの間に軸方向に作用するアキシアル荷重であり、上記エンコーダの外周面に存在する被検出面のうちの上部にセンサの検出部を、径方向に対向させており、上記エンコーダの被検出面に形成された凹凸のうちの凹部の円周方向に関する幅が、軸方向内端側で広く同じく外端側で狭い、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 転がり軸受ユニットが車輪支持用転がり軸受ユニットであって、使用状態で、静止側軌道輪である外輪が懸架装置に支持固定され、回転側軌道輪であるハブが車輪を支持固定してこの車輪と共に回転するものであり、上記外輪の内周面に存在する、それぞれが静止側軌道である複列の外輪軌道と、上記ハブの外周面に存在する、それぞれが回転側軌道である複列の内輪軌道との間に転動体が、各列毎に複数個ずつ設けられており、上記ハブの軸方向外端部に車輪を支持固定する為のフランジが設けられ、被検出面である外周面に凹部と凸部とを交互に配置したエンコーダが上記ハブの軸方向内端部又は上記複列の内輪軌道の間部分に固定されており、検出すべき荷重が、上記外輪と上記ハブとの間に軸方向に作用するアキシアル荷重であり、上記エンコーダの外周面に存在する被検出面のうちの下部にセンサの検出部を、径方向に対向させており、上記エンコーダの被検出面に形成された凹凸のうちの凹部の円周方向に関する幅が、軸方向外端側で広く同じく内端側で狭い、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 転がり軸受ユニットが車輪支持用転がり軸受ユニットであって、使用状態で、静止側軌道輪である外輪が懸架装置に支持固定され、回転側軌道輪であるハブが車輪を支持固定してこの車輪と共に回転するものであり、上記外輪の内周面に存在する、それぞれが静止側軌道である複列の外輪軌道と、上記ハブの外周面に存在する、それぞれが回転側軌道である複列の内輪軌道との間に転動体が、各列毎に複数個ずつ設けられており、上記ハブの軸方向外端部に車輪を支持固定する為のフランジが設けられ、被検出面である軸方向内側面に凹部と凸部とを交互に配置したエンコーダが上記ハブの軸方向内端部に固定されており、検出すべき荷重が、上記外輪とこのハブとの間に軸方向に作用するアキシアル荷重であり、上記エンコーダの軸方向内側面に存在する被検出面のうちの上部にセンサの検出部を、軸方向に対向させており、上記エンコーダの被検出面に形成された凹凸のうちの凹部の円周方向に関する幅が、径方向外端側で広く同じく内端側で狭い、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 転がり軸受ユニットが車輪支持用転がり軸受ユニットであって、使用状態で、静止側軌道輪である外輪が懸架装置に支持固定され、回転側軌道輪であるハブが車輪を支持固定してこの車輪と共に回転するものであり、上記外輪の内周面に存在する、それぞれが静止側軌道である複列の外輪軌道と、上記ハブの外周面に存在する、それぞれが回転側軌道である複列の内輪軌道との間に転動体が、各列毎に複数個ずつ設けられており、上記ハブの軸方向外端部に車輪を支持固定する為のフランジが設けられ、被検出面である軸方向内側面に凹部と凸部とを交互に配置したエンコーダが上記ハブの軸方向内端部に固定されており、検出すべき荷重が、上記外輪とこのハブとの間に軸方向に作用するアキシアル荷重であり、上記エンコーダの軸方向内側面に存在する被検出面のうちの下部にセンサの検出部を、軸方向に対向させており、上記エンコーダの被検出面に形成された凹凸のうちの凹部の円周方向に関する幅が、径方向内端側で広く同じく外端側で狭い、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 転がり軸受ユニットが車輪支持用転がり軸受ユニットであり、使用状態で、静止側軌道輪が懸架装置に支持固定され、回転側軌道輪が、車輪を支持固定してこの車輪と共に回転するハブであって、回転側軌道輪と共に回転する部材が、このハブに結合固定された、ディスクブレーキを構成するディスクロータであり、このディスクロータの外周面を被検出面としている、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
- 転がり軸受ユニットが車輪支持用転がり軸受ユニットであって、使用状態で、静止側軌道輪である外輪が懸架装置に支持固定され、回転側軌道輪であるハブが車輪を支持固定してこの車輪と共に回転するものであり、回転側軌道輪と共に回転する部材が、ハブに結合固定された等速ジョイントであって、この等速ジョイントの一部外周面を被検出面としている、請求項1に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニット。
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