JP2019045436A - ハブユニット軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪の回転方向を検出可能で、かつ、該車輪の回転量や回転速度を高精度に検出できる構造を、小型に構成する。【解決手段】第２のエンコーダ２１ｂを、第１のエンコーダ２１ａと軸方向に隣接し、かつ、第２の被検出面２４ｂの円周方向に関するＮ極とＳ極との配置の位相を、第１の被検出面２４ａの円周方向に関するＮ極とＳ極との配置に対して半ピッチ分ずらせた状態で、外輪に対し支持する。センサユニット２２により、円周方向に流れる磁束と、軸方向に流れる磁束とを測定する。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば自動車の車輪を懸架装置に対し回転自在に支持可能で、かつ、車輪の回転方向や回転量、回転速度などを検出可能なハブユニット軸受に関する。

近年、運転者の負担の軽減を図るため、自動運転技術の研究が進められている。自動運転技術では、車両の位置を高精度に把握することが重要である。道路を走行中の車両の位置は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）により測定することができる。一方、車庫入れなどのように、限られた移動範囲内で細かい操作を要する場合には、車両の周囲の状況や移動距離、移動方向を、各種センサにより取得する。また、車両の移動距離の正確な把握は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）などの制御のためにも必要である。

車両の移動距離は、車輪を懸架装置に対し回転自在に支持するためのハブユニット軸受に、エンコーダを組み込んで、車輪の回転量を測定し、その測定結果から算出することができる。このようなハブユニット軸受では、車輪とともに回転する回転輪に支持固定したエンコーダの被検出面に、使用時にも回転しない部分に支持固定したセンサの検出部を対向させている。これにより、エンコーダの回転に伴って変化する、センサの出力信号の周波数または周期に基づいて、エンコーダとともに回転する車輪の回転量を求めることができる。

特開２０１１−２７７１９号公報には、極数が異なる１対のエンコーダの被検出面に１対のセンサの検出部を対向させ、それぞれのセンサの出力信号に基づいて、回転部材の回転方向に関する絶対位置や回転方向を求める構造が記載されている。また、特開２０１１−２７７１９号公報に記載の構造では、１対のセンサはそれぞれ、円周方向に離隔して配置された１対のセンサ素子を有する。１対のセンサ素子から得られる出力信号同士の間には、位相差が存在する。特開２０１１−２７７１９号公報に記載の構造では、このような１対のセンサ素子の出力信号に逓倍処理を施すことにより、回転部材の回転方向に関する位置検出の分解能を向上させている。

特開２０１１−２７７１９号公報

しかしながら、特開２０１１−２７７１９号公報に記載の構造は、小型化を図る面からは改良の余地がある。すなわち、特開２０１１−２７７１９号公報に記載の構造では、１対のエンコーダの極数が互いに異なっており、軸方向に近接して配置された１対のエンコーダ同士のＮ極とＳ極とが干渉するのを防止するため、１対のエンコーダ同士の間に、芯金を径方向に折り返すことにより形成した曲げ形状部を挟持している。このため、エンコーダ設置箇所の軸方向寸法が増大してしまう。

本発明は、上述のような事情に鑑み、車輪の回転方向を検出可能で、かつ、該車輪の回転量や回転速度を高精度に検出できる構造を、小型に構成することを目的としている。

本発明のハブユニット軸受は、静止軌道を有する静止輪と、回転軌道を有する回転輪と、前記静止軌道と前記回転軌道との間に転動自在に配置された複数個の転動体と、第１のエンコーダと、第２のエンコーダと、センサユニットと、を備える。
前記第１のエンコーダは、Ｎ極とＳ極とを円周方向に関して交互に、かつ、等間隔に配置した第１の被検出面を有する。このような第１のエンコーダは、前記回転輪に対して、同軸にかつ同期した回転を可能に支持されている。
前記第２のエンコーダは、Ｎ極とＳ極とを円周方向に関して交互に、かつ、等間隔に配置した第２の被検出面を有する。このような第２のエンコーダは、径方向または軸方向に関して前記第１のエンコーダと隣接し、かつ、前記第２の被検出面の円周方向に関するＮ極とＳ極との配置の位相を、前記第１の被検出面の円周方向に関するＮ極とＳ極との配置に対して半ピッチ分ずらせた状態で、前記回転輪に対して、同軸にかつ同期した回転を可能に支持されている。
前記センサユニットは、円周方向に流れる磁束を測定する第１の測定部と、径方向または軸方向に流れる磁束を測定する第２の測定部とを有する。

前記第１の測定部の出力信号を、前記第２の測定部の出力信号を用いて逓倍する逓倍処理部を有することができる。

前記静止輪を、外輪とし、前記回転輪を、ハブとすることができる。この場合、前記外輪の軸方向内側開口部を、有底円筒状のカバーにより塞ぐことができる。前記カバーは、円筒状の嵌合筒部と、該嵌合筒部の軸方向内端部から径方向内方に伸長した円板状の底板部とを備えるものとし、前記底板部は、電波透過性を有し、前記外輪の軸方向内側開口部全体を塞ぐものとする。そして、前記センサユニットと、前記第１の測定部の出力信号および前記第２の測定部の出力信号を無線送信するための無線送信部とを、前記底板部の軸方向外側面に支持することができる。

上述のような本発明のハブユニット軸受によれば、車輪の回転方向を検出可能で、かつ、該車輪の回転量や回転速度を高精度に検出できる構造を、小型に構成することができる。

図１は、本発明の実施の形態の第１例のハブユニット軸受を示す断面図である。 図２は、回転検出装置を取り出して示す模式図である。 図３は、本発明の実施の形態の第２例について、１対のエンコーダを取り出して示す側面図である。 図４は、本発明の実施の形態の第３例のハブユニット軸受を示す断面図である。 図５（Ａ）は、１対のセンサ素子、無線送信部および無線受信部の設置箇所を示す、図４のＸ部拡大図であり、図５（Ｂ）は、発電コイルの設置箇所を示す、図５のＸ部拡大図である。 図６は、本発明の実施の形態の第４例について、１対のエンコーダを取り出して示す要部断面斜視図である。

［実施の形態の第１例］
図１および図２は、実施の形態の第１例を示している。本例のハブユニット軸受１は、静止輪である外輪２と、回転輪であるハブ３と、複数個の転動体４と、回転検出装置５とを備える。

外輪２は、中炭素鋼などの硬質金属により構成されており、複列の外輪軌道６と、外輪２を懸架装置に支持固定するための静止フランジ７とを備える。複列の外輪軌道６は、外輪２の内周面に設けられている。静止フランジ７は、外輪２の軸方向中間部に径方向外方に突出するように設けられている。静止フランジ７の径方向中間部の円周方向複数箇所にはそれぞれ、支持孔８が設けられている。外輪２は、支持孔８のそれぞれに螺合あるいは挿通されたボルトなどの結合部材により、懸架装置を構成するナックルに支持固定される。

ハブ３は、外輪２の内径側に外輪２と同軸に配置されており、複列の内輪軌道９と、車輪および制動用回転体を支持するための回転フランジ１０とを備える。複列の内輪軌道９は、ハブ３の外周面のうちで、複列の外輪軌道６と対向する部分に設けられている。回転フランジ１０は、軸方向に関して外輪２の軸方向外端面よりも外側に存在するハブ３の軸方向外側部に、径方向外方に突出するように設けられている。回転フランジ１０の径方向外側部の円周方向複数箇所にはそれぞれ、取付孔１１が設けられている。車輪および制動用回転体は、取付孔１１のそれぞれに圧入されたスタッド１２、あるいは螺合されたボルトなどにより回転フランジ１０に支持される。

なお、軸方向に関して「外」とは、ハブユニット軸受１を自動車に組み付けた状態で車両の幅方向外側となる、図１〜図６の左側をいう。反対に、ハブユニット軸受を自動車に組み付けた状態で車両の幅方向中央側となる、図１〜図６の右側を、軸方向に関して「内」という。

転動体４は、軸受鋼などの硬質金属、あるいはセラミックにより構成されており、複列の外輪軌道６と複列の内輪軌道９との間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置されている。なお、図示の例では、転動体４として、玉を使用しているが、円すいころを使用することもできる。

本例では、ハブ３は、中炭素鋼などの硬質金属製のハブ本体１３と、軸受鋼などの硬質金属製の内輪１４とを組み合わせることにより構成されている。具体的には、本例では、ハブ本体１３の軸方向内側部に設けられた小径段部１５に、内輪１４を外嵌し、この内輪１４の軸方向内端面を、ハブ本体１３の軸方向内端部に設けられた雄ねじ部に螺合したナット１７により抑え付けることにより、ハブ本体１３と内輪１４とが結合固定されている。ただし、ハブ本体の軸方向内端部に設けられた円筒部のうち、内輪の軸方向内端面から突出した部分を径方向外方に塑性変形させることで形成したかしめ部により、内輪の軸方向内端面を抑え付けることで結合することもできる。あるいは、ハブ本体の小径段部に内輪を圧入することで結合しても良い。

また、複列の内輪軌道９のうちの軸方向外側の内輪軌道９は、ハブ本体１３の軸方向中間部に設けられており、軸方向内側の内輪軌道９は、内輪１４の外周面に設けられている。回転フランジ１０は、ハブ本体１３の軸方向外側部に設けられている。

なお、本例では、外輪２の軸方向内端部に内嵌固定した有底円筒状のカバー１８により、外輪２の軸方向内側開口が塞がれている。また、外輪２の軸方向外端部に内嵌固定されたシールリング２０により、外輪２の内周面とハブ３の外周面との間に存在する円筒状空間１９の軸方向外側開口が塞がれている。

回転検出装置５は、１対のエンコーダ２１ａ、２１ｂと、センサユニット２２と、信号処理部２３とを備える。１対のエンコーダ２１ａ、２１ｂのうちの一方である第１のエンコーダ２１ａは、円筒状で、外周面に、Ｎ極とＳ極とを円周方向に関して交互に、かつ、等間隔に配置してなる第１の被検出面２４ａを有する。同様に、他方である第２のエンコーダ２１ｂは、第１のエンコーダ２１ａと同軸の円筒状で、外周面に、Ｎ極とＳ極とを円周方向に関して交互に、かつ、等間隔に配置してなる第２の被検出面２４ｂを有する。

すなわち、第１の被検出面２４ａと第２の被検出面２４ｂとは、それぞれ円筒面状で、互いに同軸である。また、第１の被検出面２４ａの外径寸法と第２の被検出面２４ｂの外形寸法とは互いに等しく、かつ、第１の被検出面２４ａの極数（Ｎ極とＳ極との総数）と第２の被検出面２４ｂの極数とは、互いに等しくなっている。したがって、第１の被検出面２４ａのそれぞれの磁極（Ｎ極およびＳ極）の円周方向寸法と、第２の被検出面２４ｂのそれぞれの磁極の円周方向寸法とは、互いに等しくなっている。このような１対のエンコーダ２１ａ、２１ｂは、回転輪であるハブ３に対して、該ハブ３と同軸に、かつ、同期した回転を可能に支持されている。

このために、磁性金属板製で円筒状の芯金２５の軸方向外端部を、内輪１４の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌している。そして、芯金２５の軸方向内側部外周面に、１対のエンコーダ２１ａ、２１ｂを設置している。本例では、第２のエンコーダ２１ｂは、第１のエンコーダ２１ａの軸方向内側に隣接し、かつ、第２の被検出面２４ｂの円周方向に関するＮ極とＳ極との配置の位相を、第１の被検出面２４ａの円周方向に関するＮ極とＳ極との配置に対して半ピッチ分（磁極１個分）ずらせた状態で設けられている。すなわち、第１の被検出面２４ａのＮ極の軸方向内側に隣接する位置には、第２の被検出面２４ｂのＳ極が配置され、第１の被検出面２４ａのＳ極の軸方向内側に隣接する位置には、第２の被検出面２４ｂのＮ極が配置されている。なお、第１のエンコーダ２１ａと第２のエンコーダ２１ｂとは軸方向に隣接して配置されており、第１のエンコーダ２１ａと第２のエンコーダ２１ｂとの間には、特開２０１１−２７７１９号公報に記載の構造が備えていた曲げ形状部のような介在物は設けられておらず、第１のエンコーダ２１ａと第２のエンコーダ２１ｂとは軸方向に（直に）直接接している。また、本例では、第１のエンコーダ２１ａの軸方向に関する幅寸法と、第２のエンコーダ２１ｂの軸方向に関する幅寸法とは、互いに同じとなっている。

センサユニット２２は、それぞれがホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子などの磁気検出素子である、１対のセンサ素子２６ａ、２６ｂを備える。このようなセンサユニット２２は、１対のエンコーダ２１ａ、２１ｂの径方向外方で使用時にも回転しない部分に支持されている。本例では、センサユニット２２は、カバー１８内に保持された合成樹脂製のセンサホルダ２７内に包埋支持されている。すなわち、センサユニット２２は、カバー１８およびセンサホルダ２７を介して、静止輪である外輪２に支持されている。

１対のセンサ素子２６ａ、２６ｂのうちの一方であって、第１の測定部である第１のセンサ素子２６ａは、第１の被検出面２４ａのＮ極から第１の被検出面２４ａのＳ極に向かって円周方向に流れる磁束を測定するものである。このために、第１のセンサ素子２６ａは、検出部による磁束の検出方向を円周方向に一致させた状態で、該検出部を、第１の被検出面２４ａの軸方向中間部に対向させている。

１対のセンサ素子２６ａ、２６ｂのうちの他方であって、第２の測定部である第２のセンサ素子２６ｂは、第１の被検出面２４ａと第２の被検出面２４ｂとの間で軸方向に流れる磁束を測定するものである。すなわち、第２のセンサ素子２６ｂは、第１の被検出面２４ａのＮ極から第２の被検出面２４ｂのＳ極に向かって流れる磁束と、第２の被検出面２４ｂのＮ極から第１の被検出面２４ａのＳ極に向かって流れる磁束とを測定する。このために、第２のセンサ素子２６ｂは、検出部による磁束の検出方向を軸方向に一致させた状態で、該検出部を、第１の被検出面２４ａと第２の被検出面２４ｂとの境界に対向させている。

第１のセンサ素子２６ａにより測定される磁束の強度（磁束密度）の絶対値は、第１の被検出面２４ａのＮ極と第１の被検出面２４ａのＳ極との境界で最も大きくなる。これに対し、第２のセンサ素子２６ｂにより測定される磁束の強度の絶対値は、第１の被検出面２４ａのＮ極（第２の被検出面２４ｂのＳ極）の円周方向中央位置、および、第１の被検出面２４ａのＳ極（第２の被検出面２４ｂのＮ極）の円周方向中央位置で最も大きくなる。したがって、第２のセンサ素子２６ｂの出力信号の位相は、ハブ３の回転速度にかかわらず、第１のセンサ素子２６ａの出力信号の位相に対して１／４周期分ずれる。

信号処理部２３は、逓倍処理部２８と、回転方向検出部２９とを備える。逓倍処理部２８は、第１のセンサ素子２６ａの出力信号を、位相が異なる第２のセンサ素子２６ｂの出力信号を用い逓倍（周波数を整数倍）して出力する。

回転方向検出部２９は、ハブ３の回転方向を検出する。すなわち、本例では、ハブ３が、正転方向（自動車の前進方向）に回転すると、第２のセンサ素子２６ｂの出力信号の位相が、第１のセンサ素子２６ａの出力信号の位相に対して１／４周期分遅れる。これに対し、ハブ３が、逆転方向（自動車の後退方向）に回転すると、第１のセンサ素子２６ａの出力信号の位相が、第２のセンサ素子２６ｂの出力信号の位相に対して１／４周期分遅れる。したがって、１対のセンサ素子２６ａ、２６ｂのうち、何れのセンサ素子の出力信号の位相が遅れているかを判定することにより、ハブ３の回転方向を判定することができる。

本例のハブユニット軸受１は、第１のエンコーダ２１ａと第２のエンコーダ２１ｂとを軸方向に隣接する状態で設置し、第１のセンサ素子２６ａにより円周方向に流れる磁束を測定し、第２のセンサ素子２６ｂにより軸方向に流れる磁束を測定することにより、ハブ３の回転速度にかかわらず、位相差が一定の１対の出力信号を得るように構成されている。そして、本例では、第１のセンサ素子２６ａの出力信号を、位相差が異なる第２のセンサ素子２６ｂの出力信号を用い逓倍することにより、周波数を向上させた第１のセンサ素子２６ａの出力信号に基づいてハブ３の回転量や回転速度を算出するようにしている。この結果、ハブ３の回転量や回転速度の算出の分解能を高くでき、車両の移動量や移動速度を高精度に検出することができる。

なお、１個のセンサ素子の出力信号を、コイルやコンデンサなどを用いて位相をずらした波形を生成し、この波形を用いて逓倍したり、出力信号を、１回乃至複数回微分して得られた波形を用いて逓倍したりすることも考えられる。しかしながら、コイルやコンデンサなどを用いた方法や出力信号を微分する方法では、ハブの回転速度変化の影響により、回転量や回転速度の検出誤差が大きくなる可能性がある。

また、本例のハブユニット軸受１では、ハブ３の回転速度にかかわらず、位相差が一定の１対の出力信号を得ることができるため、１対のセンサ素子２６ａ、２６ｂのうち、何れのセンサ素子の出力信号が遅れているかを判定することにより、ハブ３の回転方向、すなわち、車両の移動方向を判定することもできる。

また、本例のハブユニット軸受１では、第１のエンコーダ２１ａと第２のエンコーダ２１ｂとの間に、第１の被検出面２４ａの磁極と第２の被検出面２４ｂの磁極との干渉を防止するための曲げ形状部を設けていない。したがって、特開２０１１−２７７１９号公報に記載の構造と比較して、１対のエンコーダ２１ａ、２１ｂの設置箇所の軸方向寸法を短くすることができ、ハブユニット軸受１を小型に構成することができる。

また、１対のエンコーダ２１ａ、２１ｂは、極数が互いに同じで、かつ、Ｎ極とＳ極とを等間隔に配置しているため、Ｎ極とＳ極との着磁を全周にわたって一様に行うことができて、容易に製造することができる。

さらに、１対のエンコーダ２１ａ、２１ｂのうちの何れのエンコーダにおいても、Ｎ極から出る磁束は、円周方向両側に隣接するＳ極と、軸方向に隣接するＳ極との３方向に向かって流れる。このため、１対のエンコーダ２１ａ、２１ｂの極数を互いに同じとし、かつ、Ｎ極とＳ極とを等間隔に配置したこととも相まって、磁束の流れを安定させることができる。

なお、１対のセンサ素子２６ａ、２６ｂとしては、磁束の強度（磁束密度）に応じた信号を出力するものを使用することもできるし、磁束の向きに応じた矩形波状の２値信号を出力するものを使用することもできる。

また、本例では、本発明が、いわゆる内輪回転型のハブユニット軸受に適用されているが、本発明は、いわゆる外輪回転型のハブユニット軸受に適用することもできる。この場合には、車輪とともに回転する外方部材に１対のエンコーダを支持固定する。

［実施の形態の第２例］
図３は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例では、第２のエンコーダ２１ｃの軸方向に関する幅寸法Ｗ_２１ｃが、第１のエンコーダ２１ａの軸方向に関する幅寸法Ｗ_２１ａよりも小さくなっている（Ｗ_２１ｃ＜Ｗ_２１ａ）。具体的には、第２のエンコーダ２１ｃの軸方向に関する幅寸法Ｗ_２１ｃを、第１のエンコーダ２１ａの軸方向に関する幅寸法Ｗ_２１ａの１／３〜２／３程度としており、図示の例では、約１／２としている。

このような本例によれば、実施の形態の第１例と比較して、１対のエンコーダ２１ａ、２１ｃの設置箇所の軸方向寸法をより小さくすることができる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第３例］
図４および図５は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例のハブユニット軸受１ａでは、内輪１４の軸方向内端面を、ハブ本体１３ａの軸方向内端部に設けられた円筒状部分を径方向外方に塑性することにより形成されたかしめ部３９により抑え付けることで、ハブ本体１３ａと内輪１４とを結合固定することにより、ハブ３ａを構成している。

外輪２の内周面とハブ３ａの外周面との間に存在する円筒状空間１９の軸方向内側開口は、外輪２の軸方向内端部に内嵌固定した有底円筒状のカバー１８ａにより塞がれている。カバー１８ａは、ＡＢＳ樹脂やＡＳ樹脂などの電波透過性を有する材料製で、略円輪板状に構成された底板部である塞ぎ部３０と、該塞ぎ部３０に軸方向内側部がモールドされた、略円筒状で金属製の嵌合筒部３１とを備える。カバー１８ａは、嵌合筒部３１の軸方向外側部を外輪２の軸方向内端部に締り嵌めで内嵌することにより、外輪２に支持されている。この状態で、塞ぎ部３０は、外輪２の軸方向内側開口部全体を塞いでいる。また、塞ぎ部３０は、電波透過性を有するため、該塞ぎ部３０を挟んだ軸方向両側で無線通信が可能となっている。なお、塞ぎ部３０の軸方向に関する厚さ寸法は、１ｍｍ〜３ｍｍ程度である。なお、塞ぎ部３０は、後述するセンサホルダ２７ａの設置部を除く軸方向外側面、または、アンテナホルダ３７の設置部を除く軸方向内側面に、図示しないリブを設けることにより補強しても良い。

本例では、第１のエンコーダ２１ｄは、円輪状で、軸方向内側面に、Ｎ極とＳ極とを円周方向に関して交互に、かつ、等間隔に配置してなる第１の被検出面２４ｃを有する。同様に、第２のエンコーダ２１ｅは、円輪状で、軸方向内側面に、Ｎ極とＳ極とを円周方向に関して交互に、かつ、等間隔に配置してなる第２の被検出面２４ｄを有する。また、第１の被検出面２４ｃの極数と第２の被検出面２４ｄの極数とは、互いに等しくなっている。第２のエンコーダ２１ｅの径方向に関する幅寸法Ｗ_２１ｅは、第１のエンコーダ２１ｄの径方向に関する幅寸法Ｗ_２１ｄよりも小さくなっている（Ｗ_２１ｅ＜Ｗ_２１ｄ）。

このような１対のエンコーダ２１ｄ、２１ｅは、径方向に関して互いに隣接した状態で、ハブ３ａに対し支持されている。このために、１対のエンコーダ２１ｄ、２１ｅを支持するための芯金２５ａは、断面Ｌ字形で円環状に構成されており、円筒部３２と、該円筒部３２の軸方向内端部から軸方向内側に向かうほど直径が大きくなる方向に傾斜した円すい台状の傾斜筒部３３と、該傾斜筒部３３の軸方向内端部から径方向内方に折れ曲がった円輪部３４とを備える。芯金２５ａは、円筒部３２を内輪１４の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌することにより、ハブ３ａに支持されている。

第１のエンコーダ２１ｄは、円輪部３４の径方向内側部に設置されている。第２のエンコーダ２１ｅは、第１のエンコーダ２１ｄの径方向外側に隣接し、かつ、第２の被検出面２４ｄの円周方向に関するＮ極とＳ極との配置の位相を、第１の被検出面２４ｃの円周方向に関するＮ極とＳ極との配置に対し半ピッチ分ずらせた状態で、円輪部３４の径方向外側部に設置されている。また、第１の被検出面２４ｃと第２の被検出面２４ｄとは、ハブ３ａの中心軸に直交する同一の仮想平面内に配置されている。

本例では、センサユニット２２ａは、１対のセンサ素子２６ｃ、２６ｄを備える。１対のセンサ素子２６ｃ、２６ｄは、カバー１８ａの塞ぎ部３０の軸方向外側面に支持固定された合成樹脂製のセンサホルダ２７ａに包埋支持されている。１対のセンサ素子２６ｃ、２６ｄのうち、第１のセンサ素子２６ｃは、第１の被検出面２４ｃのＮ極から第１の被検出面２４ｃのＳ極に向かって円周方向に流れる磁束を測定するものである。このために、第１のセンサ素子２６ｃは、検出部による磁束の検出方向を円周方向に一致させた状態で、該検出部を、第１の被検出面２４ｃの径方向中間部に対向させている。

１対のセンサ素子２６ｃ、２６ｄのうち、第２のセンサ素子２６ｄは、第１の被検出面２４ｃと第２の被検出面２４ｄとの間で径方向に流れる磁束を測定するものである。すなわち、第２のセンサ素子２６ｄは、第１の被検出面２４ｃのＮ極から第２の被検出面２４ｄのＳ極に向かって流れる磁束と、第２の被検出面２４ｄのＮ極から第１の被検出面２４ｃのＳ極に向かって流れる磁束とを測定する。このために、第２のセンサ素子２６ｄは、検出部による磁束の検出方向を径方向に一致させた状態で、該検出部を、第１の被検出面２４ｃと第２の被検出面２４ｄとの境界に対向させている。

本例でも、第２のセンサ素子２６ｄの出力信号の位相は、ハブ３の回転速度にかかわらず、第１のセンサ素子２６ｃの出力信号の位相に対し１／４周期分ずれる。

本例では、１対のセンサ素子２６ｃ、２６ｄの出力信号を、センサホルダ２７ａに包埋された無線送信部３５から無線送信可能となっている。このような無線送信部３５に電力を供給するために、センサホルダ２７ａに発電コイル３６を包埋し、該発電コイル３６を第１の被検出面２４ｃまたは第２の被検出面２４ｄに対向させている。すなわち、ハブ３の回転に伴って、第１のエンコーダ２１ｄおよび第２のエンコーダ２１ｅが回転すると、発電コイル３６内の磁場が変化して電流が流れ、無線送信部３５に電力を供給される。発電コイル３６は、無線送信部３５から送信された電波が塞ぎ部３０を透過できる程度の電力を無線送信部３５に供給できれば良く、センサホルダ２７ａに包埋できる程度の大きさで足りる。

なお、センサホルダ２７ａのうち、発電コイル３６が包埋された位置は、１対のセンサ素子２６ｃ、２６ｄへの干渉を防止すべく、それぞれのセンサ素子２６ｃ、２６ｄが包埋された位置から円周方向に外れた位置となっている。また、発電コイル３６により発電した電力を蓄えるためのバッテリをセンサホルダ２７ａに包埋することもできる。

塞ぎ部３０の軸方向内側面のうちで、円周方向に関する位相がセンサホルダ２７ａと一致する部分には、アンテナホルダ３７が支持されており、該アンテナホルダ３７に、１対のセンサ素子２６ｃ、２６ｄの出力信号を受信するための無線受信部３８が包埋されている。そして、無線受信部３８により受信した１対のセンサ素子２６ｃ、２６ｄの出力信号を、アンテナホルダ３７のケーブル接続部４０に接続したケーブル４１を介して、逓倍処理部２８および回転方向検出部２９（図２参照）に送信するようにしている。

なお、アンテナホルダ３７の外周面および軸方向内側面、並びに、アンテナホルダ３７近傍の塞ぎ部３０の軸方向内側面に、金網などの電磁シールド材を包埋すれば、ノイズの発生を防止でき、無線受信部３８が受信する信号の劣化を防止することができる。

本例のハブユニット軸受１ａは、塞ぎ部３０の軸方向外側面にセンサホルダ２７ａを支持し、該センサホルダ２７ａに包埋された１対のセンサ素子２６ｃ、２６ｄの出力信号を無線送信部３５から無線送信し、塞ぎ部３０の軸方向内側面に支持されたアンテナホルダ３７内に包埋された無線受信部３８により受信するように構成されている。このため、カバー１８ａの塞ぎ部３０により、円筒状空間１９の軸方向内側開口を完全に密封することができる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例および第２例と同様である。

［実施の形態の第４例］
図６は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例では、１対のエンコーダ２１ｄ、２１ｅをハブ３ａ（図４参照）に対し支持するための芯金２５ｂが、実施の形態の第３例の芯金２５ａと比較して簡単に構成されている。芯金２５ｂは、断面Ｌ字形で円環状に構成されており、円筒部３２ａと、該円筒部３２ａの軸方向内端部から径方向内方に折れ曲がった円輪部３４ａとを備える。すなわち、芯金２５ｂは、実施の形態の第３例の芯金２５ａが有する傾斜筒部３３を備えていない。

このような芯金２５ｂは、円筒部３２ａを内輪１４（図４参照）の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌することにより、ハブ３ａに支持されている。また、円輪部３４ａの軸方向内側面には、１対のエンコーダ２１ｄ、２１ｅが支持されている。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例〜第３例と同様である。

１、１ａ ハブユニット軸受
２ 外輪
３、３ａ ハブ
４ 転動体
５ 回転検出装置
６ 外輪軌道
７ 静止フランジ
８ 支持孔
９ 内輪軌道
１０ 回転フランジ
１１ 取付孔
１２ スタッド
１３、１３ａ ハブ本体
１４ 内輪
１５ 小径段部
１７ ナット
１８、１８ａ カバー
１９ 円筒状空間
２０ シールリング
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ エンコーダ
２２、２２ａ センサユニット
２３ 信号処理部
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ 被検出面
２５、２５ａ、２５ｂ 芯金
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ センサ素子
２７、２７ａ センサホルダ
２８ 逓倍処理部
２９ 回転方向検出部
３０ 塞ぎ部
３１ 嵌合筒部
３２、３２ａ 円筒部
３３ 傾斜筒部
３４、３４ａ 円輪部
３５ 無線送信部
３６ 発電コイル
３７ アンテナホルダ
３８ 無線受信部
３９ かしめ部
４０ ケーブル接続部
４１ ケーブル

Claims (3)

1. 静止軌道を有する静止輪と、回転軌道を有する回転輪と、前記静止軌道と前記回転軌道との間に転動自在に配置された複数個の転動体と、第１のエンコーダと、第２のエンコーダと、センサユニットと、を備え、
   前記第１のエンコーダは、Ｎ極とＳ極とを円周方向に関して交互に、かつ、等間隔に配置した第１の被検出面を有し、前記回転輪に対して、同軸にかつ同期した回転を可能に支持されており、
   前記第２のエンコーダは、Ｎ極とＳ極とを円周方向に関して交互に、かつ、等間隔に配置した第２の被検出面を有し、径方向または軸方向に関して前記第１のエンコーダと隣接し、かつ、前記第２の被検出面の円周方向に関するＮ極とＳ極との配置の位相を、前記第１の被検出面の円周方向に関するＮ極とＳ極との配置に対して半ピッチ分ずらせた状態で、前記回転輪に対して、同軸にかつ同期した回転を可能に支持されており、
   前記センサユニットは、円周方向に流れる磁束を測定する第１の測定部と、径方向または軸方向に流れる磁束を測定する第２の測定部とを有する、
   ハブユニット軸受。
2. 前記第１の測定部の出力信号を、前記第２の測定部の出力信号を用いて逓倍する逓倍処理部を有する、請求項１に記載のハブユニット軸受。
3. 前記静止輪である外輪の軸方向内側開口部が、有底円筒状のカバーにより塞がれており、
   前記カバーが、円筒状の嵌合筒部と、該嵌合筒部の軸方向内端部から径方向内方に伸長した円板状の底板部とを備えており、
   前記底板部は、電波透過性を有し、前記外輪の軸方向内側開口部全体を塞いでおり、
   前記センサユニットと、前記第１の測定部の出力信号および前記第２の測定部の出力信号を無線送信するための無線送信部とが、前記底板部の軸方向外側面に支持されている、請求項１または２に記載のハブユニット軸受。

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