JP6677258B2 - 車輪支持用転がり軸受ユニット - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に使用する車輪支持用転がり軸受ユニットの改良に関する。

近年、自動車の走行安定性や走行安全性を確保する為に、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）、ＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）、ＶＳＣ（ビークルスタビリティコントロール）などの種々の車両制御システムが開発されている。そして、この車両制御システムを制御する為に、走行中のタイヤの状況（例えば回転速度や荷重、温度など）を正確に検知する事が求められている。

この様な事情に鑑みて、例えば特許文献１には、車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットに荷重センサを設置する事で、タイヤに作用する力（接地荷重）を求める技術が開示されている。この技術によれば、走行中のタイヤに作用する荷重を求める事ができて、自動車の姿勢制御などに利用する事ができる。

ところが、上述の様に、転がり軸受ユニットに設置した荷重センサを利用してタイヤに作用する荷重を求める場合、ブレーキ（制動力）が作用している状態では、転がり軸受ユニットに設置された荷重センサが検出する荷重と、実際にタイヤに作用している荷重とが一致しなくなる。この理由は、ブレーキが作用している状態では、タイヤに作用している荷重が車体に伝達されるまでの経路が、「タイヤ→転がり軸受ユニット→車体」の経路と、「タイヤ→ブレーキ装置→車体」の経路との２経路になり、転がり軸受ユニットに設置した荷重センサによっては、前者の経路を伝達する荷重しか検出できない為である。

これに対し、タイヤの加速度（上下方向の並進加速度）を測定する事ができれば、ブレーキの作用状態に関係なく、タイヤに作用している荷重を求める事ができる。ところが、加速度センサをタイヤに直接設置した場合には、定期的に必要となるタイヤ交換時に、加速度センサを取り付け直す必要があり、コストが嵩むといった問題を生じる。ここで、自動車のサスペンションを構成するばねよりも下方に設けられた、車輪（タイヤ及びホイール）、転がり軸受ユニット、ブレーキ部品、ナックル、サスペンションアップライト等の部材（以下「ばね下部材」と呼ぶ）は、上下方向に関してタイヤと一体に運動する事が知られている。そこで、本発明者等は、ばね下部材を構成する部材のうち、タイヤの様に定期交換の必要のない転がり軸受ユニットに作用する並進加速度を測定できれば、コストを抑えつつ、タイヤに作用している荷重をブレーキの作用状態に関係なく求められるとの知見を得た。

日本国特開２００５−４３３３６号公報 日本国特開２００８−８２９５８号公報 日本国特開２０１２−１２７８１８号公報 日本国特開２０１３−１８１９６４号公報

上述の様な事情に鑑みて、本発明の一態様によれば車輪支持用転がり軸受ユニットに作用する並進加速度を求める事ができる構造を実現する。

本発明の一実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットは、懸架装置に対して車輪（タイヤ及びホイール）を回転自在に支持するもので、外径側軌道輪部材と、内径側軌道輪部材と、複数個の転動体とを備える。
前記外径側軌道輪部材は、例えば略円環状（円筒状）に構成されており、内周面に１乃至複数（例えば複列）の外輪軌道を有する。
又、前記内径側軌道輪部材は、例えば略円柱状又は略円環状（円筒状）に構成されており、前記外径側軌道輪の径方向内側に配置され、外周面に１乃至複数（例えば複列）の内輪軌道を有する。
前記各転動体は、例えば玉やころ（円すいころ、円筒ころ、ニードル、球面ころを含む）を使用する事ができ、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に、転動自在に設けられる。
そして、前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材とのうち何れか一方の軌道輪部材を、使用状態で、前記懸架装置に支持固定されて回転しない静止側軌道輪部材とし、他方の軌道輪部材を、前記車輪を結合固定して、該車輪と共に回転する回転側軌道輪部材としている。

特に本発明の一実施形態では、前記回転側軌道輪部材の一部で、該回転側軌道輪部材の中心軸に対し直交する仮想平面上に、第１の加速度センサ、第２の加速度センサおよび第３の加速度センサを含む少なくとも３個の加速度センサを固定している。別な言い方をすれば、合計３方向以上の加速度を検出可能な複数個の加速度センサを固定している。
そして、前記第１の加速度センサと前記第２の加速度センサとを、前記回転側軌道輪部材の回転中心を通る仮想線上で、該回転中心からの距離が互いに等しい位置に配置している。又、この状態で、前記第１の加速度センサの検出方向と前記第２の加速度センサの検出方向とを、前記回転側軌道輪部材の半径方向（放射方向）に向ける（前記仮想線上に一致させる）と共に、径方向に関して互いに逆向きにしている。
又、前記第３の加速度センサを、その検出方向を前記第１の加速度センサ及び前記第２の加速度センサの検出方向に対し、それぞれ非平行となる向き（一次独立な方向）にして配置している。
なお、前記第３の加速度センサの取付位置は特に問わないが、第１の加速度センサ（又は第２の加速度センサ）に対する円周方向に関する相対的な位置、および、回転中心からの距離に関しては、並進加速度を求めるのに必要になる為、予め設計的に定めておく。

上記構成において、前記第３の加速度センサの検出方向を、前記回転側軌道輪部材の半径方向に向けてもよい。

又、上記構成において、前記第３の加速度センサを、前記回転中心を通り、且つ、前記第１の加速度センサ及び前記第２の加速度センサを配置した前記仮想線に対して直交する、第２の仮想線上に配置してもよい。
又、好ましくは、前記回転中心から前記第３の加速度センサまでの距離を、該回転中心から前記第１、第２の加速度センサまでの距離と等しくしてもよい。
更に、好ましくは、前記第２の仮想線上で、且つ、前記回転中心からの距離が互いに等しい位置に、それぞれの検出方向を前記回転側軌道輪部材の半径方向（放射方向）に向ける（前記第２の仮想線上に一致させる）と共に、径方向に関して互いに逆向きにした状態で、前記第３の加速度センサと第４の加速度センサとを配置してもよい。

上記構成において、前記回転側軌道輪部材の回転角度を検出する回転角度検出装置を更に備えてもよい。
この回転角度検出装置としては、例えば、反射式光学エンコーダや磁気式エンコーダなどのアブソリュート型（絶対値検出型）のエンコーダや、インクリメンタル型のエンコーダなど、従来から知られた各種構造のロータリエンコーダを利用できる。

又、上記構成において、互いに同心に配置された固定子と回転子とを有し、これら固定子と回転子との相対回転に基づき、前記各加速度センサ（及び、車輪に設置される歪センサ、加速度センサ、空気圧センサ、摩耗センサ、温度センサ等）に対し供給する電力を発電する発電機を更に備えてもよい。
又、この場合、前記固定子を、前記静止側軌道輪部材に対して直接又は間接的に支持固定すると共に、前記回転子を、前記回転側軌道輪部材に対して直接又は間接的に支持固定してもよい。
或いは、上述した発電機に代えて、電磁誘導方式や共鳴方式のワイヤレス給電装置を設けてもよい。

又、上記構成において、前記発電機により発電した電力を蓄えるバッテリを更に備えてもよい。
又、上記構成において、前記発電機により発電した電力を前記バッテリに供給して該バッテリを充電する充電器を更に備えてもよい。
この充電器は、前記発電機により発電した交流電圧を直流電圧に変換する整流回路を備えてもよい。又、この充電器（回路）は、前記無線通信器と同じスペース内に設置しても良いし、該無線通信器とは別に設置しても良い。
更に、上記構成において、車体側に配置された電子機器との間で、前記加速度センサの出力信号を含む信号（例えば車体側から送信される車両の走行状態、エンジンの運転状態等を表す信号を必要に応じて含む）を、無線により通信する、無線通信器を更に備えてもよい。
又、上述の無線通信器を備える場合には、例えば、前記静止側軌道輪部材の軸方向内端開口部を、カバーにより塞ぐ。そして、該カバーのうち、前記無線通信器を構成するアンテナと対向する部分を、例えばＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）やＡＳ樹脂（アクリロニトリル、スチレンのコポリマー（共重合化合物））等の電波透過性樹脂（繊維強化樹脂も含む）で造ってもよい。
更に、上記構成において、前記内径側軌道輪部材の中央部に貫通孔を形成してもよい（内径側軌道輪部材全体を中空筒状に構成する）。そして、該貫通孔内に、前記各加速度センサ（加速度測定装置）と前記発電機と前記バッテリと前記無線通信器とのうちの少なくとも何れかの部材を配置してもよい。

又、上記構成において、前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材とのうち、内径側軌道輪部材を回転側軌道輪部材とし、外径側軌道輪部材を静止側軌道輪部材とした、内輪回転型の構造を採用してもよいし、反対に、内径側軌道輪部材を静止側軌道輪部材とし、外径側軌道輪部材を回転側軌道輪部材とした、外輪回転型の構造を採用してもよい。
又、上記の車輪支持用転がり軸受ユニットは、従動輪用と駆動輪用との何れの構造を採用してもよいが、前記バッテリ等を備える場合には、その収納スペースを確保する面から、従動輪用の構造を採用する事が好ましい。尚、内輪回転型で駆動輪用の構造を採用する場合には、内径側軌道輪部材の中央部に形成した係合孔（貫通孔）に駆動軸を挿入する必要がある為、例えば、該駆動軸の軸方向外端部（先端部）よりも軸方向外方の空間に例えば前記バッテリを設置し、該駆動軸の周囲に前記発電機を設置してもよい。

上述の様に構成する、車輪支持用転がり軸受ユニットによれば、この軸受ユニットに作用する並進加速度を測定する事ができる。
即ち、上記構成の場合には、車輪と共に回転する回転側軌道輪部材の一部で、該回転側軌道輪部材の中心軸に対し直交する仮想平面上に、少なくとも３個の加速度センサを固定している。そして、これら各加速度センサのうち、第１の加速度センサと第２の加速度センサとを、前記回転側軌道輪部材の回転中心を通る仮想線上で、該回転中心からの距離が互いに等しい位置に、それぞれの検出方向を前記回転側軌道輪部材の半径方向に向けると共に径方向に関して互いに逆向きにした状態で配置している。
この様に配置した第１の加速度センサ及び第２の加速度センサにそれぞれ作用する、遠心加速度の大きさ、及び、並進加速度の大きさ（出力信号に占める並進加速度の大きさ）は等しい為、これら第１の加速度センサの出力信号と第２の加速度センサの出力信号との間で減算する事で、これら第１、第２の加速度センサに等しく作用する遠心加速度を得る事ができる。これにより、第１、第２の加速度センサにそれぞれ作用する、遠心加速度の大きさ、及び、並進加速度のうちこれら第１、第２の加速度センサの検出方向成分の大きさを求める事ができる。
更に、上記構成の場合には、第３の加速度センサを、前記仮想平面上に、その検出方向を前記第１の加速度センサ及び前記第２の加速度センサの検出方向に対しそれぞれ非平行となる向きにした状態で配置している。
この様に配置した第３の加速度センサに作用する遠心加速度の大きさは、上述の様にして求められる前記第１、第２の加速度センサに作用する遠心加速度の大きさ、及び、前記回転中心から前記第３の加速度センサまでの距離と該回転中心から前記第１、第２の加速度センサまでの距離との比を利用して求める事ができる。従って、第３の加速度センサの出力信号から、並進加速度のうち第３の加速度センサの検出方向成分（延いては、第１、第２の加速度センサの検出方向に直交する方向成分）の大きさを求める事ができる。
この結果、第１、第２の加速度センサから求められる、これら第１、第２の加速度センサの検出方向成分の並進加速度の大きさと、第３の加速度センサから求められる、該第３の加速度センサの検出方向成分の並進加速度の大きさとから、車輪支持用転がり軸受ユニットに作用する並進加速度の大きさを求める事ができる。

本発明の実施の形態の第１例の車輪支持用転がり軸受ユニットにより車輪を懸架装置に対して支持した車輪支持構造を軸方向外側から見た斜視図。 同じく軸方向内側から見た斜視図。 同じく車輪支持用転がり軸受ユニットを取り出し、軸方向外側から見た状態を示す正面図。 同じく図３のＡ−Ａ断面図。 同じく分解斜視図。 同じく加速度測定装置を取り出して示す正面図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図６に相当する図。 本発明の実施の形態の第３例を示す、図６に相当する図。 本発明の実施の形態の第４例を示す、図３に相当する図。 本発明の実施の形態の第４例を示す、図４に相当する図。 本発明の実施の形態の第４例を示す、分解斜視図。 本発明の実施の形態の第４例を別の角度から見た状態を示す分解斜視図。 本発明の実施の形態の第５例を示す、図４に相当する図。 本発明の実施の形態の第６例を示す、図４に相当する図。 本発明の実施の形態の第６例を示す図５に相当する図。 本発明の実施の形態の第７例を示す、図１１に相当する図。 本発明の実施の形態の第８例を示す、図１３に相当する図。

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１〜６を参照しつつ説明する。
本例の車輪支持用転がり軸受ユニット（以下、軸受ユニット）１は、従動輪用であり、自動車の車輪を構成するタイヤ２及びホイール３、並びに、制動装置であるディスクブレーキ装置４を構成するロータ５を、懸架装置を構成するナックル６に対し回転自在に支持している。又、図示の構造の場合には、車体７（図４参照）に対して揺動変位を可能に支持されたアッパアーム８とロアアーム９とにより、ナックル６を支持している。

軸受ユニット１は、軸受機能を有する軸受部１０と、並進加速度測定機能を有する加速度測定装置１１と、発電機能を有する発電機１２と、無線通信機能を有する無線通信器１３と、蓄電機能を有するバッテリ１４と、充電機能を有する充電器１５とを備えている。

軸受部１０は、タイヤ２及びホイール３をナックル６に対し回転自在に支持する部分であり、外径側軌道輪部材である外輪１６と、内径側軌道輪部材であるハブ１７と、複数個の玉１８、１８とを備えている。

外輪１６は、全体を略円環状に構成されており、内周面に複列の外輪軌道１９ａ、１９ｂを、外周面の軸方向中間部内端寄り部分に静止側フランジ２０をそれぞれ有する。又、該静止側フランジ２０には、軸方向に貫通する取付孔（ねじ孔又は通孔）２１、２１が複数設けられている。
尚、本明細書及び特許請求の範囲に於いて、軸方向に関して「内」とは、車両への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる、図４の右側を言う。反対に、車両の幅方向外側となる、図４の左側を、軸方向に関して「外」と言う。

ハブ１７は、ハブ本体２２と内輪２３とを組み合わせて成るもので、外周面に複列の内輪軌道２４ａ、２４ｂを有し、外輪１６の内径側にこの外輪１６と同心に支持されている。具体的には、ハブ本体２２の外周面の軸方向中間部に軸方向外側列の内輪軌道２４ａを直接形成すると共に、同じく軸方向内端寄り部分に形成した小径段部２５に、外周面に軸方向内側列の内輪軌道２４ｂを形成した内輪２３を外嵌固定している。そして、ハブ本体２２の軸方向内端部を径方向外方に塑性変形させて形成したかしめ部２６により、内輪２３の軸方向内端面を抑え付けている。又、ハブ本体２２の軸方向外端部で、外輪１６の軸方向外端開口部よりも軸方向外方に突出した部分には、車輪を支持する為の回転側フランジ２７を設けている。又、この回転側フランジ２７には、軸方向に貫通する結合孔（ねじ孔又は通孔）２８、２８が設けられている。
尚、本発明を実施する場合には、ハブ本体のうち、内輪が外嵌固定された部分よりも軸方向内方の突出した部分に雄ねじ部を形成し、該雄ねじ部にナットを螺合し更に締め付ける事で、内輪をハブ本体に支持固定する構成を採用する事もできる。

特に本例の場合、ハブ本体２２の中心部には、軸方向に貫通した貫通孔２９が設けられている。該貫通孔２９は、軸方向外端部乃至中間部に設けられた外端側大径部３０と、軸方向中間部内端寄り部分に設けられた小径部３１と、軸方向内端部に設けられた内端側大径部３２とから構成されている。本例の場合には、ハブ本体２２の軸方向中間部内端寄り部分の内周面に、軸方向両側に隣接する部分よりも径方向内方に突出した円輪状の内向フランジ部３３を全周に亙り形成する事で、貫通孔２９を、外端側大径部３０と小径部３１と内端側大径部３２とに区分けしている。又、このうちの外端側大径部３０は、軸方向外方に向かう程内径寸法が次第に大きくなった断面略台形状に構成されているのに対し、内端側大径部３２は、軸方向内方に向かう程内径寸法が次第に大きくなった断面略台形状に構成されている。本例の場合には、後述する様に、貫通孔２９内に、前述した加速度測定装置１１、バッテリ１４、及び、充電器１５を配置している。

各玉１８、１８は、両外輪軌道１９ａ、１９ｂと両内輪軌道２４ａ、２４ｂとの間に、両列毎に複数個ずつ、それぞれ保持器３４、３４により保持した状態で、背面組み合わせ型の接触角と共に予圧を付与した状態で転動自在に設けている。又、図示の例の場合、両列の玉１８、１８同士の間で、直径、ピッチ円直径、及び、接触角の大きさを、互いに同じに設定している。但し、本発明を実施する場合には、両列の玉の直径は必ずしも同じである必要はない。例えば、インナ側（軸方向内側）の玉列を構成する玉の直径を、アウタ側（軸方向外側）の玉列を構成する玉の直径よりも大きくすると共に、アウタ側の玉列のピッチ円直径を、インナ側の玉列のピッチ円直径よりも大きくする事で、外端側大径部の空間の容積をより大きく確保する（内部に収納するバッテリの容量を増大させる）事もできる。

又、外輪１６をナックル６に支持固定する為に、該外輪１６のうち、静止側フランジ２０よりも軸方向内側に設けられた部分（ナックル側パイロット部）を、ナックル６に形成された円形の支持孔３５に挿入すると共に、静止側フランジ２０の軸方向内側面をナックル６の軸方向外端面に当接させる。そして、この状態で、互いに整合する位置に設けられた、各取付孔２１、２１と、ナックル６に設けられた複数のナックル側取付孔（通孔又はねじ孔）３６、３６とに、それぞれ結合部材（ボルト）３７、３７を螺合又は挿通し、更に締め付ける。これにより、外輪１６をナックル６に支持固定する。従って、本例の場合には、外輪１６が、特許請求の範囲に記載した静止側軌道輪部材に相当する。

これに対し、回転側フランジ２７には、車輪を構成するホイール３及びロータ５を結合固定する。この為に、該ロータ５の中央部に設けられたロータ中心孔、及び、ホイール３の中央部に設けられたホイール中心孔に、ハブ本体２２の軸方向外端部に設けられたパイロット部と呼ばれる位置決め筒部３８を順次挿入（内嵌）する。これにより、ホイール３及びロータ５の径方向の位置決めを図った状態で、互いに整合する位置に設けられた、各結合孔２８、２８とホイール３に形成されたホイール結合孔とロータ５に形成されたロータ結合孔とに、それぞれ結合部材３９、３９を螺合又は挿通し更に締め付ける。これにより、回転側フランジ２７の軸方向外側面に、ホイール３及びロータ５を結合固定している。従って、本例の場合には、ハブ１７が、特許請求の範囲に記載した回転側軌道輪部材に相当する。

ホイール３は、図示の例ではアルミニウム合金製であり、回転側フランジ２７の軸方向外側面に結合固定されるディスク部と、該ディスク部の外周縁部に設けられた円筒状のリム部とから構成されている。そして、該リム部の周囲に、タイヤ２を支持固定している。一方、ロータ５は、断面クランク形で、全体を円輪板状に構成されている。又、該ロータ５は、内径側部分に設けられ、回転側フランジ２７の軸方向外側面に結合固定されるハット部と、外径側部分に設けられ、ブレーキ作動時に、ディスクブレーキ装置４を構成するキャリパ４０に支持された１対のパッドにより挟持される摺動部とを備えている。

又、本例の軸受ユニット１の場合には、外輪１６の軸方向外端開口部とハブ本体２２の軸方向中間部外周面との間に、シールリング４１を設置すると共に、外輪１６の軸方向内端開口部に、有底円筒状のカバー４２を装着している。これにより、各玉１８、１８を設置した内部空間４３内に封入したグリースが外部空間に漏洩したり、又は外部空間に存在する異物が、この内部空間４３内に侵入したりする事を防止している。

カバー４２は、円筒状の支持筒部４４と、該支持筒部４４の軸方向内端開口部を塞ぐ円板状の底部４５とを、複数本のボルト４６、４６により結合する事により構成されており、このうちの支持筒部４４の軸方向外端部を、外輪１６の軸方向内端部内周面に内嵌固定している。又、この支持筒部４４の軸方向外端寄り部分に設けられた外向鍔部４７を、外輪１６の軸方向内端面に突き当てる事で、カバー４２の軸方向に関する位置決めを図っている。又、底部（底板）４５は、ＡＢＳ樹脂やＡＳ樹脂等の電波透過性に優れた樹脂から構成されている。

本例の場合、上述の構成を有する軸受部１０に対して、加速度測定装置１１と、発電機１２と、無線通信器１３と、バッテリ１４と、充電器１５とを組み付け、軸受ユニット１を構成している。

加速度測定装置１１は、軸受ユニット１（ハブ１７）に作用する並進加速度を測定するもので、ハブ本体２２のうち外端側大径部３０の内側に設けられている。具体的には、加速度測定装置１１は、ハブ本体２２の軸方向外端部に設けられた位置決め筒部３８に内嵌固定されたコネクタ付キャップ４８の軸方向内側に、複数本（図示の例では４本）のボルト４９、４９により固定されている。図示の例では、コネクタ付キャップ４８の軸方向内側面の径方向外寄り部分に、軸方向内方に突出する状態で、４本の円筒状の取付筒部５０、５０が設けられている。そして、これら各取付筒部５０、５０に対してボルト４９、４９を螺合し、締め付けている。尚、加速度測定装置１１は、コネクタ付キャップ４８に対し、接着等の他の固定手段により支持固定しても良い。

本例の場合、加速度測定装置１１は、円形板状の基板５１と、３個（第１〜第３）の加速度センサ５２、５３、５４とを備えている。このうちの加速度センサ５２、５３、５４は、基板５１の軸方向内側面である平坦面に固定されており、これにより、ハブ本体２２の回転中心軸に直交する同一仮想平面上に配置されている。本例の場合には、各加速度センサ５２、５３、５４として、それぞれ１方向の加速度のみを検出可能な１軸加速度センサを使用している。

そして、この様な３個の加速度センサ５２、５３、５４のうち、第１の加速度センサ５２及び第２の加速度センサ５３を、次の様に配置している。
即ち、図６に示す様に、第１の加速度センサ５２と第２の加速度センサ５３とを、ハブ本体２２の回転中心Ｏを通る第１の仮想線Ｐ１上で、該回転中心Ｏから第１の加速度センサ５２までの距離（Ａ）と該回転中心Ｏから第２の加速度センサ５３までの距離（Ｂ）とが互いに等しい位置に配置している（Ａ＝Ｂ）。又、第１の加速度センサ５２の検出方向（図中の矢印α）と第２の加速度センサ５３の検出方向（図中の矢印β）とを、ハブ本体２２の半径方向（放射方向）に向けると共に、径方向に関して互いに逆向きにしている。図示の例では、第１の加速度センサ５２の検出方向（矢印α）を径方向外側に向け、第２の加速度センサ５３の検出方向（矢印β）を径方向内側に向けている。別な言い方をすれば、第１の加速度センサ５２の検出方向（矢印α）と第２の加速度センサ５３の検出方向（矢印β）とを、第１の仮想線Ｐ１上に向けるとともに、該第１の仮想線Ｐ１に関して同方向に向けている。

又、各加速度センサ５２、５３、５４のうち、残りの第３の加速度センサ５４を、第１の加速度センサ５２から円周方向（図示の例では時計回り）に角度θだけ位相がずれた位置で、且つ、回転中心Ｏから距離（Ｃ）だけ離れた位置に配置している。尚、図示の例では、回転中心Ｏから第３の加速度センサ５４までの距離（Ｃ）を、該回転中心Ｏから第１、２の加速度センサ５２、５３までの距離（Ａ、Ｂ）と異ならせているが（Ｃ≠Ａ、Ｂ）、これらの距離に就いては互いに同じとしても良い（Ｃ＝Ａ＝Ｂ）。又、本例の場合には、第３の加速度センサ５４の検出方向（図中の矢印γ）を、ハブ本体２２の半径方向（径方向外側）に向けている。これにより、第３の加速度センサ５４の検出方向を、第１の加速度センサ５２の検出方向及び第２の加速度センサ５３の検出方向に対しそれぞれ非平行となる向きにしている（一次独立な方向に規制している）。

発電機１２は、三相の交流を発電する磁石式交流発電機で、各加速度センサ５２、５３、５４及び車輪側に設置された図示しないセンサに対し供給する電力を発電するものであり、互いに同心に配置された固定子５５と回転子５６とを備えている。尚、本発明を実施する場合には、単相の交流を発電する交流発電機を使用する事もできる。

このうちの固定子５５は、磁性金属板により円筒状に構成された支持環５７と、該支持環５７の内周面の円周方向複数個所に等間隔に支持固定された永久磁石５８、５８とを備えている。該永久磁石５８、５８は、ブロック状に構成されており、径方向に着磁すると共に、円周方向に隣り合う永久磁石５８、５８同士の間で着磁の向きを異ならせている。
この為、支持環５７の内側には、Ｓ極とＮ極とが交互に且つ等間隔で配置されている。又、該支持環５７を、カバー４２を構成する支持筒部４４の軸方向中間部内周面に内嵌固定している。又、該支持筒部４４の内周面のうち、支持環５７が内嵌された部分よりも軸方向外側部分に略Ｃ字形の止め輪５９を係止し、該支持環５７が軸方向外側に変位する事を阻止している。

これに対し、回転子５６は、複数枚の電磁鋼板を積層する事により形成したステータコア６０と、コイル７７、７７とから構成されている。これら各コイル７７、７７は、ステータコア６０を構成する放射状に配置された複数本のティース（突極）の周囲に巻装されている。

そして、本例の場合には、回転子５６を構成するステータコア６０を、中空筒状の構成された収納筒部６１の軸方向内端部外周面に外嵌固定している。該収納筒部６１は、軸方向外半部に設けられた円筒状の小径筒部６２と、軸方向外半部に設けられた略円すい筒状の大径筒部６３を備えており、このうちの大径筒部６３の軸方向内端部外周面にステータコア６０を外嵌している。又、本例の場合には、収納筒部６１を構成する大径筒部６３を、ハブ本体２２に設けられた貫通孔２９の内端側大径部３２の内側に配置し、小径筒部６２を、外端側大径部３０及び小径部３１の内側に配置している。又、この状態で、小径筒部６２の外周面に略Ｃ字形の係止環６４を係止している。これにより、該係止環６４と大径筒部６３の軸方向外端面とにより、内向フランジ部３３を軸方向両側から挟み、収納筒部６１がハブ本体２２に対して軸方向に変位する事を阻止している。

本例の場合、固定子５５を、カバー４２を構成する支持筒部４４の内周面に結合固定すると共に、回転子５６を、収納筒部６１を介してハブ本体２２に支持固定している。この状態で、固定子５５と回転子５６とが同心に配置され、該回転子５６の外周面が、固定子５５を構成する永久磁石５８、５８の内周面に対し、微小隙間を介して径方向に対向する。この様な構成を採用する事で、回転子５６がハブ１７と共に回転した際に、各コイル７７、７７の電磁誘導作用により起電力が発生する様にしている。つまり、車輪と共にハブ１７を回転させる事により、発電機１２が発電する様にしている。

無線通信器１３は、車体７側に設置された電子機器である演算器６５との間で、無線による通信を行うもの（本例の場合には送受信が可能）であり、ワイヤレス通信回路（基板）６６と、アンテナとを備えている。又、無線通信器１３は、収納筒部６１を構成する大径筒部６３の内側に、複数本のボルト６７、６７により固定されている。この為、本例の場合には、無線通信器１３が、発電装置１２の径方向内側に配置され、該無線通信器１３を構成するアンテナが、カバー４２を構成する底部４５に対し軸方向に近接対向した状態となる。従って、該アンテナに出入りする無線信号が、カバー４２により遮られる事を有効に防止して、無線通信器１３と演算器６５との間で、無線による通信が効率良く行える様にしている。

バッテリ１４は、発電機１２が発電した電力を蓄えるものであり、複数本の蓄電池（例えばニッケル水素電池）を直列の接続する事により構成している。又、充電器１５は、発電機１２により発電した電力をバッテリ１４に供給し、該バッテリ１４を充電するものであり、発電機１２が発電した交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、バッテリ１４の残量に応じて充放電を制御する充放電制御回路と、回転子５６の回転数変化に拘らず定電圧出力を行う電圧制御回路とを備えている。本例の場合には、このうちの充電器１５を、収納筒部６１を構成する大径筒部６３の内側に配置しており、バッテリ１４を、略円筒状のバッテリケース６８内に収納した状態で、収納筒部６１を構成する小径筒部６２に軸方向内側から挿入している。

又、本例の場合、ハブ本体２２に形成された貫通孔２９（外端側大径部３０）の軸方向外端開口部を、コネクタ付キャップ４８により塞いでいる。該コネクタ付キャップ４８は、軸方向外端面の中央部に、車輪に配置する１乃至複数のセンサ（の配線）を接続するコネクタ部６９を備えている。そして、該コネクタ部６９により、センサに対し、発電機１２により発電した電力を供給すると共に、該センサの出力信号を無線通信器１３に送信する様にしている。

本例の場合、上述の様な構成により、軸受部１０に対して、加速度測定装置１１と、発電機１２と、無線通信器１３と、バッテリ１４と、充電器１５とを組み付けた状態で、構成各部材同士が電力の供給及び信号の通信を可能に電気的に接続されている。

尚、本例の場合には、タイヤ交換時のコストを抑える面から、タイヤ２の状態量を測定するセンサのうち、摩耗センサ、タイヤ歪みセンサ、温度センサなどの、該タイヤ２に直接設置しなければ測定できない状態量を測定するタイヤ側センサを、タイヤ２内に直接設置している。これに対し、空気圧センサ、ホイール歪みセンサなどの、タイヤ２に設置しなくても測定可能な状態量を測定するホイール側センサに就いては、ホイール３に設置している。

以上の様な構成を有する本例の軸受ユニット１の場合には、車両の走行に伴い車輪（タイヤ２及びホイール３）が回転すると、軸受部１０のうち、回転側軌道輪部材であるハブ１７が回転する。すると、該ハブ１７の軸方向内端部に支持固定された回転子５６が、静止側軌道輪部材である外輪１６に支持固定された固定子５５に対して相対回転する。これにより、これら固定子５５及び回転子５６から構成される発電機１２が発電する。そして、該発電機１２により発電された交流電圧は、図示しないケーブル等を通じて充電器１５に送られる。そして、該充電器１５にて直流電圧に変換された後、バッテリ１４に給電される。該バッテリ１４に蓄えられた電力は、加速度測定装置１１を構成する基板５１を通じて各加速度センサ５２、５３、５４に供給されると共に、コネクタ部６９を介して、タイヤ２に設置されたタイヤ側センサ及びホイール３に設置されたホイール側センサに供給される。そして、各加速度センサ５２、５３、５４により加速度を測定すると共に、タイヤ側、ホイール側各センサにより、タイヤ２及びホイール３の状態量（例えばタイヤ空気圧、歪み、温度など）を検出する。又、バッテリ１４に蓄えられた電力は、無線通信器１３にも供給される。

その後、各加速度センサ５２、５３、５４の出力信号、及び、タイヤ側、ホイール側各センサの出力信号は、無線通信器１３に送られる。そして、該無線通信器１３を構成するアンテナにより、各センサの出力信号を、カバー４２を構成する底部４５を通じて、車体７側に配置された演算器６５に対し無線送信する。この結果、該演算器６５は、後述する様に、各加速度センサ５２、５３、５４の出力信号から軸受ユニット１に作用する並進加速度を算出し、タイヤ２に作用する荷重（接地荷重）を算出して、車両のアクティブセーフティ技術に利用する。

又、本例の軸受ユニット１の場合には、演算器６５から、車両の走行速度に関する信号を、無線通信器１３（アンテナ）により受信する。そして、走行速度が走行状態にあると判定できる所定値以上である場合にのみ、各加速度センサ５２、５３、５４及びタイヤ側、ホイール側各センサに対し電力の供給を実行し、実質的に停止していると判定できる所定値未満である場合には、電力の供給を停止する様にしている。この様な電力供給制御を行う事で、バッテリ１４の無駄な電力の消費を防止している。

次に、加速度測定装置１１を構成する第１〜第３の加速度センサ５２、５３、５４の出力信号により、軸受ユニット１に作用する並進加速度を求める算出方法に就いて説明する。
先ず、本例の場合には、前述した通り、第１の加速度センサ５２と第２の加速度センサ５３とを、ハブ本体２２の回転中心Ｏを通る第１の仮想線Ｐ１上で、該回転中心Ｏから第１の加速度センサ５２までの距離（Ａ）と該回転中心Ｏから第２の加速度センサ５３までの距離（Ｂ）とが互いに等しい位置に配置している（Ａ＝Ｂ）。又、第１の加速度センサ５２の検出方向（図６中の矢印α）と第２の加速度センサ５３の検出方向（図６中の矢印β）とを、ハブ本体２２の半径方向に向けると共に、径方向に関して互いに逆向きにしている。

この為、この様に配置した第１の加速度センサ５２及び第２の加速度センサ５３にそれぞれ作用する遠心加速度の大きさ、及び、並進加速度の大きさ（出力信号に占める並進加速度の大きさ）は等しくなる。つまり、第１、２の加速度センサ５２、５３は、回転中心Ｏから等しい距離（Ａ＝Ｂ）に設置されている為、第１の加速度センサ５２及び第２の加速度センサ５３に作用する遠心加速度の大きさは等しくなる。又、軸受ユニット１に作用する並進加速度の大きさは、該軸受ユニット１の何れの部分においても等しくなる為、第１の加速度センサ５２及び第２の加速度センサ５３に作用する並進加速度の大きさも等しくなる。例えば軸受ユニット１に、回転座標系で見た場合に、図６にベクトルＴで示す並進加速度が作用していると仮定した場合、第１の加速度センサ５２及び第２の加速度センサ５３にも同様に、ベクトルＴの並進加速度が作用する。従って、第１の加速度センサ５２からは、該第１の加速度センサ５２に作用する遠心加速度｛Ｃａ（正の値）｝に、該第１の加速度センサ５２に作用する並進加速度（Ｔ）のうち検出方向（矢印α方向）成分の値が加算された値が出力される。これに対し、第２の加速度センサ５３からは、該第２の加速度センサ５３に作用する遠心加速度｛Ｃａ（負の値）｝に、該第１の加速度センサ５２に作用する並進加速度（Ｔ）のうち検出方向（矢印β方向）成分の値が加算された値が出力される。

この為、第１の加速度センサ５２の出力信号から第２の加速度センサ５３の出力信号の値を減算する（又は第２の加速度センサ５３の出力信号の値から第１の加速度センサ５２の出力信号の値を減算する）事で、これら第１、第２の加速度センサ５２、５３に等しく作用する遠心加速度の２倍の値（｜２Ｃａ｜）が得られ、最終的に遠心加速度の大きさ（｜Ｃａ｜）を求める事ができる。次いで、第１の加速度センサ５２（又は第２の加速度センサ５３）の出力信号から遠心加速度を減算する事で、第１、第２の加速度センサ５２、５３に作用する並進加速度（Ｔ）のうち検出方向（矢印α、β方向）成分の大きさ（Ｔ_α、Ｔ_β）を算出する事ができる。

一方、本例の場合には、第３の加速度センサ５４を、第１の加速度センサ５２から円周方向（図示の例では反時計回り）に角度θだけ位相がずれた位置で、且つ、回転中心Ｏから所定距離（Ｃ）だけ離れた位置に配置している。又、第３の加速度センサ５４の検出方向（図中の矢印γ）を、ハブ本体２２の半径方向（径方向外側）に向けている。

この為、この様に配置した第３の加速度センサ５４に作用する遠心加速度の大きさは、上述の様にして求められる第１、第２の加速度センサ５２、５３に作用する遠心加速度の大きさ（Ｃａ）、及び、回転中心Ｏから第３の加速度センサ５４までの距離（Ｃ）と該回転中心Ｏから第１、第２の加速度センサ５２、５３までの距離（Ａ＝Ｂ）との比を利用して求める事ができる。即ち、第３の加速度センサ５４に作用する遠心加速度の大きさは、式Ｃａ×（Ｃ／Ａ）により算出する事ができる。従って、第３の加速度センサ５４の出力信号から、該第３の加速度センサ５４に作用する遠心加速度の値を減算すれば、該第３の加速度センサ５４に作用する並進加速度（Ｔ）のうち検出方向（矢印γ方向）成分の大きさ（Ｔ_γ）を求められる。又、第３の加速度センサ５４は、第１の加速度センサ５２から円周方向に角度θ分だけ位相がずれた位置に設置している為、第１の加速度センサ５２及び第２の加速度センサ５３を通る第１の仮想線Ｐ１に対して直交する仮想線ＰＯからの第３の加速度センサ５４までの位相のずれ角は、（９０−θ）で表される。この為、第３の加速度センサ５４の出力信号から算出される並進加速度の検出方向成分の大きさ（Ｔ_γ）と余弦の定理を利用して、並進加速度の仮想線ＰＯ方向成分の大きさ（Ｔ_ｏ）を求める事ができる。そして、この様にして得られた、並進加速度（Ｔ）のうち互いに直交する２成分｛Ｔ_α（Ｔ_β）、Ｔ_ｏ｝を利用して｛|Ｔ|＝（Ｔ_α ^２＋Ｔ_ｏ ^２）^１／２｝、並進加速度（Ｔ）の大きさを求める事ができる。

尚、本例の場合には、第３の加速度センサ５４を、第１の加速度センサ５２から円周方向に角度θだけ位相がずれた位置に設置しており、この角度θは任意に設定できるが、例えば角度θを９０度に設定すれば、第３の加速度センサ５４の検出方向は、第１、第２の加速度センサ５２、５３の検出方向と直交する為、第３の加速度センサ５４の出力信号から、遠心加速度の値を減算した値である、並進加速度（Ｔ）のうち検出方向（矢印γ方向）成分の大きさ（Ｔ_γ）をそのまま利用して（余弦の定理による計算を省略して）、並進加速度（Ｔ）を算出する事ができる。この為、演算処理量を少なくするのに有利になる。

又、同様に、本例の場合には、第３の加速度センサ５４を、回転中心Ｏから距離（Ｃ）だけ離れた位置に設置しており、この距離（Ｃ）は任意に設定できるが、例えば距離（Ｃ）を、回転中心Ｏから第１、第２の加速度センサ５２、５３までの距離（Ａ、Ｂ）と等しくすれば、第３の加速度センサ５４に作用する遠心加速度の大きさとして、第１、第２の加速度センサ５２、５３に作用する遠心加速度の大きさをそのまま利用できる。この為、演算処理量を少なくするのに有利になる。

何れにしても、本例の軸受ユニット１によれば、該軸受ユニット１に作用する並進加速度の大きさを測定する事ができる。この為、この並進加速度の値を利用して、コストを抑えつつ、タイヤ２に作用している荷重をブレーキの作用状態に関係なく求める事ができる。

又、本例の場合には、各加速度センサ５２、５３、５４、及び、タイヤ側、ホイール側各センサに対し、軸受ユニット１に設けられた発電機１２によって発電され、バッテリ１４に蓄えられた電力を供給する事ができる。又、各加速度センサ５２、５３、５４の出力信号、及び、タイヤ側、ホイール側各センサの出力信号を、軸受ユニット１に設けられた無線通信器１３から車体７側に設置された演算器６５に対し、無線送信する事ができる。この為、軸受ユニット１をナックル６に対して取り付ける際に、ハーネスの取り回し作業を行う必要がなく、組立作業性を良好にできる。

又、タイヤ２の交換時にも、軸受ユニット１に設けられた加速度測定装置１１、発電機１２、無線通信器１３、バッテリ１４、及び、充電器１５は、そのまま継続して使用できる。この為、発電装置等をタイヤ内に設置する場合に比べて、タイヤ交換時のコストを低く抑えられる。

更に、本例の場合には、偏摩耗防止の為にタイヤローテーション（タイヤの位置変更）を実施した場合にも、無線通信機能を有する軸受ユニット１自体の取付位置には変更がない為、車体７側の演算器６５で受信した信号が、どのタイヤの信号か判別がつかなくなる事も防止できる。

［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図７を参照しつつ説明する。本例では、加速度測定装置１１ａの構成を工夫する事で、軸受ユニット１に作用する並進加速度を算出する為の演算処理量を少なくしている。

本例の場合、加速度測定装置１１ａを、基板５１と、４個（第１〜第４）の加速度センサ５２、５３、５４ａ、７０とから構成している。そして、このうちの第１、第２の加速度センサ５２、５３に就いては、実施の形態の第１例の場合と同様に、ハブ本体２２（図４参照）の回転中心Ｏを通る第１の仮想線Ｐ１上で、該回転中心Ｏから第１の加速度センサ５２までの距離（Ａ）と該回転中心Ｏから第２の加速度センサ５３までの距離（Ｂ）とが互いに等しい位置に配置している（Ａ＝Ｂ）。又、第１の加速度センサ５２の検出方向（図７中の矢印α）と第２の加速度センサ５３の検出方向（図７中の矢印β）とを、ハブ本体２２の半径方向に向けると共に、径方向に関して互いに逆向きにしている。

これに対し、本例の場合には、回転中心Ｏを通り、且つ、第１の仮想線（Ｐ１）に対して直交する第２の仮想線（Ｐ２）上に、第３の加速度センサ５４ａと第４の加速度センサ７０とを配置している。又、回転中心Ｏから第３の加速度センサ５４ａまでの距離（Ｃ）と、該回転中心Ｏから第４の加速度センサ７０までの距離（Ｄ）とを互いに等しくする（Ｃ＝Ｄ）だけでなく、回転中心Ｏから第３、４の加速度センサ５４ａ、７０までの距離（Ｃ、Ｄ）を、回転中心Ｏから第１、第２の加速度センサ５２、５３までの距離（Ａ、Ｂ）と等しくしている（Ｃ＝Ｄ＝Ａ＝Ｂ）。更に、第３の加速度センサ５４ａの検出方向（図７中の矢印γ）と、第４の加速度センサ７０の検出方向（図７中の矢印δ）とを、ハブ本体２２の半径方向に向けると共に、径方向に関して互いに逆向きにしている。図示の例では、第３の加速度センサ５４ａの検出方向（矢印γ）を径方向外側に向け、第４の加速度センサ７０の検出方向（矢印δ）を径方向内側に向けている。

以上の様な構成を有する本例の場合には、次の様にして、軸受ユニット１に作用する並進加速度を求める事ができる。
先ず、実施の形態の第１例の場合と同様に方法により、第１、第２の加速度センサ５２、５３に作用する、遠心加速度（Ｃａ）の大きさ、及び、並進加速度（Ｔ）の検出方向（矢印α、β方向）成分の大きさ（Ｔ_α、Ｔ_β）を算出する。そして、本例の場合には、第３、第４の加速度センサ５４ａ、７０の出力信号に対して、第１、２の加速度センサ５２、５３に対して行ったのと同様の処理を行う事で、これら第３、第４の加速度センサ５４ａ、７０に作用する並進加速度（Ｔ）のうちの検出方向（矢印γ、δ方向）成分の大きさ（Ｔ_γ、Ｔ_δ）を求める。この様にして求められた並進加速度（Ｔ）の２方向成分｛Ｔ_α（Ｔ_β）、Ｔ_γ、（Ｔ_δ）｝は、互いに直交する方向の２成分となる為、これらをそのまま利用して、並進加速度（Ｔ）の大きさを求める事ができる。

以上の様な構成を有する本例の場合には、実施の形態の第１例の場合に比べて、並進加速度を算出する為の演算処理量を少なくできる。この為、マイコンを利用せずに、アナログ回路のみで、並進加速度の大きさを算出する事が可能になる。
その他の構成及び作用効果に就いては、実施の形態の第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例に就いて、図８を参照しつつ説明する。本例では、加速度測定装置１１ｂを構成する加速度センサとして、３軸加速度センサを使用している。

本例に使用する加速度測定装置１１ｂは、円形板状の基板５１と、２個の３軸加速度センサ７１、７２とを備えている。これら各３軸加速度センサ７１、７２は、１軸の加速度センサを互いの検出方向を直交させる様にしてそれぞれ３個組み合わせる事で構成されており、これら３軸加速度センサ７１、７２ごとに、それぞれ３つ出力信号が得られる。従って、本例の場合には、２個の加速度センサしか使用していない様に見えるが、実質的には１軸加速度センサを合計６個使用しているのと同じである。但し、合計６個の１軸加速度センサを使用する場合に比べて、基板に対する取付作業が少なく済むと共に、省スペース化を図れる。尚、この様な効果は得られないが、変形例として、センサの取付位置を２個所に纏める事で、１軸加速度センサを合計６個使用しても良い。

本例の場合には、２個の３軸加速度センサ７１、７２を、実施の形態の第１例の場合の第１の加速度センサ及び第２の加速度センサと同様の位置関係に配置している。即ち、第１の３軸加速度センサ７１と第２の３軸加速度センサ７２とを、ハブ本体２２（図４参照）の回転中心Ｏを通る第１の第１仮想線Ｐ１上で、該回転中心Ｏから３軸加速度センサ７１までの距離（Ａ）と該回転中心Ｏから３軸加速度センサ７２までの距離（Ｂ）とが互いに等しい位置に配置している（Ａ＝Ｂ）。

そして、本例の場合には、第１の３軸加速度センサ７１の３つの検出方向のうちの第１の検出方向（図８中の矢印Ｙ１方向）と、第２の３軸加速度センサ７２の３つの検出方向のうちの第１の検出方向（図８中の矢印Ｙ２方向）とを、ハブ本体２２の半径方向に向けると共に、径方向に関して互いに逆向きにしている。
又、第１の３軸加速度センサ７１の第２の検出方向（図８中の矢印Ｘ１方向）と、第２の３軸加速度センサ７２の第２の検出方向（図８中の矢印Ｘ２方向）とを、第１の３軸加速度センサ７１及び第２の３軸加速度センサ７２を設置した同一仮想平面上（ハブ本体２２の中心軸に直交する仮想平面上）に位置し、第１の検出方向に対してそれぞれ直交する方向で、且つ、互いに逆向きに配置している。更に、第１の３軸加速度センサ７１の第３の検出方向（図８中の矢印Ｚ１方向）と、第２の３軸加速度センサ７２の第３の検出方向（図８中の矢印Ｚ２方向）とを、同一仮想平面に対して直交する方向（ハブ本体２２の軸方向）で、且つ、互いに逆向きに配置している。

以上の様な構成を有する本例の場合には、第１の３軸加速度センサ７１の出力信号のうち、第１の検出方向に基づく出力信号と、第２の３軸加速度センサ７２の出力信号のうち、第１の検出方向に基づく出力信号とから、実施の形態の第１例の場合と同様に、第１、第２の３軸加速度センサ７１、７２に作用する、遠心加速度（Ｃａ）の大きさ、及び、並進加速度（Ｔ）の第１の検出方向（矢印Ｙ１、Ｙ２方向）成分の大きさを算出する事ができる。そして、本例の場合には、第１の３軸加速度センサ７１の出力信号のうち、第２の検出方向に基づく出力信号と、第２の３軸加速度センサ７２の出力信号のうち、第２の検出方向に基づく出力信号とから、第１、第２の３軸加速度センサ７１、７２に作用する、並進加速度（Ｔ）の第２の検出方向（矢印Ｘ１、Ｘ２方向）成分の大きさを算出する事ができる。この様にして求められた並進加速度（Ｔ）の２方向成分は、互いに直交する方向の２成分である為、これらをそのまま利用して、並進加速度（Ｔ）の大きさを求める事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、実施の形態の第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第４例］
本発明の実施の形態の第４例に就いて、図９〜１２を参照しつつ説明する。本例では、軸受ユニット１ａ内に、回転角度検出装置（ロータリエンコーダ）７３を設ける事で、該軸受ユニット１ａに作用する並進加速度の方向を求める。その他の構成及び作用効果に就いては、実施の形態の第１例及び第３例の場合と同様である。

本例の場合には、回転角度検出装置７３として、反射光学系アブソリュートエンコーダを利用している。該回転角検出装置７３は、円輪状に構成され、軸方向外側面に円周方向に亙ってパターン（例えばスリット）が形成されたエンコーダ（ターゲット）７４と、該エンコーダ７４の軸方向外側面に対し微小隙間を介して軸方向に対向する反射式受光センサ７５とを備えている。そして、このうちのエンコーダ７４を、外輪１６の軸方向内端部に固定されたカバー４２を構成する底部４５の軸方向外側面に固定している。これに対し、反射式受光センサ７５を、ハブ本体２２の内側に固定された収納筒部６１の軸方向内端部に固定している。より具体的には、該収納筒部６１を構成する大径筒部６３に内嵌固定した、断面略Ｌ字形の取付ブラケット７６を利用して、反射式受光センサ７５を、エンコーダ７４に対して軸方向に対向する状態で支持固定している。
本例の場合には、この様な反射式受光センサ７５に対しても、発電装置１２で発電した電力を供給している。尚、回転角度検出装置の具体的な構成及び作動原理に就いては、本発明の要旨ではなく、例えば特許文献２〜４等に詳しく説明されている為、ここでの詳しい説明は省略する。

以上の様な構成を有する本例の場合には、反射式受光センサ７５の出力信号に基づいて、該反射式受光センサ７５が支持固定されたハブ本体２２（ハブ１７）が、静止輪である外輪１６の原点位置（初期設定値）から、何度（何ラジアン）回転した位置にあるのかを測定する事ができる。この為、この様にして求められる回転角度と、加速度測定装置１１ｂから算出される軸受ユニット１ａに作用する並進加速度の方向（回転系から見た方向）及び大きさとを同期して処理すれば、静止系から見た場合にどの方向にどの程度（大きさ）の並進加速度が作用しているのかを特定する事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、実施の形態の第１例及び第３例の場合と同様である。

［実施の形態の第５例］
本発明の実施の形態の第５例に就いて、図１３を参照しつつ説明する。本例では、加速度センサ５２（５３、５４）の取付位置を変更している。その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

実施の形態の第１例の場合には、加速度センサを、ハブ本体２２に形成された貫通孔２９の軸方向外端開口部を塞ぐ為に設けたコネクタ付キャップ４８（図４等参照）の軸方向内側面に取り付けていたが、本例の場合には、コネクタ付キャップ４８を省略し、各加速度センサ５２（５３、５４）を、無線通信器１３を構成する基板又は充電器１５を構成する基板に対し取り付けている。

以上の様に本例の場合には、コネクタ付キャップ４８を省略している為、発電機１２によって発電した電力を、タイヤ側、ホイール側各センサに対し供給したり、これらタイヤ側、ホイール側各センサと無線通信器１３との間で信号を通信する機能は有していない。又、本例の場合には、各加速度センサ５２（５３、５４）を、無線通信器１３を構成する基板又は充電器１５を構成する基板に対し取り付けている（実装している）為、部品点数を少なくする事ができ、比較的簡素な構造で、加速度検出機能を実現する事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、実施の形態の第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第６例］
本発明の実施の形態の第６例に就いて、図１４〜１５を参照しつつ説明する。本例では、発電機により発電した電力に代えて、ワイヤレス給電を用いて、加速度センサ５２、５３、５４及びタイヤ側、ホイール側各センサに電力供給を行う。その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

本例の場合には、発電機１２（図４等参照）の代わりに、ワイヤレス給電装置７８を備えている。図示のワイヤレス給電装置７８は、電磁誘導方式のワイヤレス給電装置であり、１次コイル用基板７９、１次コイル８０、２次コイル８１から構成されている。このうちの１次コイル用基板７９は、略円輪状に構成されており、外輪１６の軸方向内端開口部を塞ぐカバー４２ａの内側に、複数の取付ボルト８２、８２により固定されている。より具体的には、１次コイル用基板７９は、カバー４２ａを構成する支持筒部４４ａの内周面に設けた内向フランジ部８３の軸方向内側面に、各取付ボルト８２、８２を用いて固定されている。又、カバー４２ａを構成する底部４５ａには、軸方向内方に突出した状態でコネクタ部８４が設けられており、該コネクタ部８４は、１次コイル用基板７９に対し電気的に接続されている。

１次コイル８０は、１次コイル用基板７９に対し電気的に接続されており、カバー４２ａを構成する支持筒部４４ａの内周面に支持固定されている。これに対し、２次コイル８１は、ハブ本体２２の内側に支持固定された収納筒部６１の軸方向内端部外周面に外嵌固定されている。この状態で、１次コイル８０と２次コイル８１とは、径方向に関する微小隙間を介して径方向に重畳した状態で配置される。

以上の様な構成を有するワイヤレス給電装置７８により、各加速度センサ５２、５３、５４及びタイヤ側、ホイール側各センサに電力供給を行うには、コネクタ部８４に、車体側から電流を供給する。そして、この様に車体側から供給された電流を、１次コイル用基板７９を介して、送電側である１次コイル８０に供給する。これにより、磁束を発生させて、受電側である２次コイル８１に電流を誘導する。そして、この様にして発生した誘導電流を、各加速度センサ５２、５３、５４及びタイヤ側、ホイール側各センサに供給する。

以上の様な構成を有する本例の場合には、実施の形態の第１例の場合の様に、発電機１２により発電した電力を利用する場合と異なり、走行状態に関係なく、車体側から安定した電力の供給が可能である為、ワイヤレス給電装置７８により、各センサに対し安定した電力を供給する事ができる。この為、本例の場合には、蓄電機能を有するバッテリ１４（図４参照）を省略している。又、車輪側（回転輪側）に、消費電力の大きなセンシングデバイスを使用する様な場合でも、発電機１２を用いる発電方式に比べて、小型な電送装置を用いて電力を供給することが可能である。又、本発明を実施する場合には、上述した様な電磁誘導式のワイヤレス給電装置に代えて、共鳴方式のワイヤレス給電装置を利用する事もできる。
その他の構成及び作用効果に就いては、実施の形態の第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第７例］
本発明の実施の形態の第７例に就いて、図１６を参照しつつ説明する。本例では、前述した実施の形態の第４例の構造に関して、上述した実施の形態の第６例の場合と同様に、発電機１２（図１０、１１参照）に代えて、ワイヤレス給電装置７８を使用する。その他の構成及び作用効果に就いては、実施の形態の第４例及び第６例の場合と同様である。

［実施の形態の第８例］
本発明の実施の形態の第８例に就いて、図１７を参照しつつ説明する。本例では、前述した実施の形態の第５例の構造に関して、上述した実施の形態の第６例及び第７例の場合と同様に、発電機１２（図１３参照）に代えて、ワイヤレス給電装置７８を使用する。この様な構成を有する本例の場合には、ワイヤレス給電装置７８により得られた電力を、タイヤ側、ホイール側各センサに対し供給したり、これらタイヤ側、ホイール側各センサと無線通信器１３との間で信号を通信する機能を有していない。又、バッテリ１４（１３参照）を有していない為、ハブ本体２２ａの内周面のうちの軸方向中間部（内向フランジ部３３ａの軸方向外端部）に隔壁部８５を設けている。この為、従来から一般的に使用されている従動輪用の軸受ユニットと同様のシール構造を適用する事ができる。例えば、ハブ本体２２ａの内側空間の軸方向外端開口をキャップにより塞ぐ必要がない。又、本例の場合には、ワイヤレス給電装置７８を構成する２次コイル８１を支持する収納筒部６１ａとして、軸方向外端部乃至中間部が中実状のものを使用している。そして、この収納筒部６１ａの軸方向外端部を、内向フランジ部３３ａの軸方向内端部乃至中間部（隔壁部８５の軸方向内側部分）に内嵌固定すると共に、止め輪８６を係止している。
その他の構成及び作用効果に就いては、実施の形態の第５例及び第６例の場合と同様である。

上述した実施の形態の各例では、両列の玉の直径及びピッチ円直径を、互いに同じとした場合に就いて説明したが、例えば、インナ側（軸方向内側）の玉列を構成する玉の直径を、アウタ側（軸方向外側）の玉列を構成する玉の直径よりも大きくすると共に、アウタ側の玉列のピッチ円直径を、インナ側の玉列のピッチ円直径よりも大きくする事を採用する事もできる。この様な構成を採用すれば、外端側大径部の空間の容積をより大きく確保する（内部に収納するバッテリの容量を増大させる）事もできる。又、本発明は、従動輪用に限らず、駆動輪用の軸受ユニットに適用する事もできる。更に本発明は、上述した実施の形態の各例の場合の様に、軸受ユニット内に、発電機、充電器、バッテリ及び無線通信器を備えない、従来から知られた車輪支持用転がり軸受ユニットに適用する事もできる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１５年１０月２７日出願の日本特許出願２０１５−２１０７１５および２０１５年１２月４日出願の日本特許出願２０１５−２３７３７８に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１、１ａ 車輪支持用転がり軸受ユニット
２ タイヤ
３ ホイール
４ ディスクブレーキ装置
５ ロータ
６ ナックル
７ 車体
８ アッパアーム
９ ロアアーム
１０ 軸受部
１１、１１ａ、１１ｂ 加速度測定装置
１２ 発電機
１３ 無線通信器
１４ バッテリ
１５ 充電器
１６ 外輪
１７ ハブ
１８ 玉
１９ａ、１９ｂ 外輪軌道
２０ 静止側フランジ
２１ 取付孔
２２ ハブ本体
２３ 内輪
２４ａ、２４ｂ 内輪軌道
２５ 小径段部
２６ かしめ部
２７ 回転側フランジ
２８ 結合孔
２９ 貫通孔
３０ 外端側大径部
３１ 小径部
３２ 内端側大径部
３３、３３ａ 内向フランジ部
３４ 保持器
３５ 支持孔
３６ ナックル側取付孔
３７ 結合部材
３８ 位置決め筒部
３９ 結合部材
４０ キャリパ
４１ シールリング
４２、４２ａ カバー
４３ 内部空間
４４、４４ａ 支持筒部
４５、４５ａ 底部
４６ ボルト
４７ 外向鍔部
４８ コネクタ付キャップ
４９ ボルト
５０ 取付筒部
５１ 基板
５２ 第１の加速度センサ（１軸加速度センサ）
５３ 第２の加速度センサ（１軸加速度センサ）
５４、５４ａ 第３の加速度センサ（１軸加速度センサ）
５５ 固定子
５６ 回転子
５７ 支持環
５８ 永久磁石
５９ 止め輪
６０ ステータコア
６１、６１ａ 収納筒部
６２ 小径筒部
６３ 大径筒部
６４ 係止環
６５ 演算器
６６ ワイヤレス通信回路
６７ ボルト
６８ バッテリケース
６９ コネクタ部
７０ 第４の加速度センサ
７１ ３軸加速度センサ
７２ ３軸加速度センサ
７３ 回転角度検出装置
７４ エンコーダ
７５ 反射式受光センサ
７６ 取付ブラケット
７７ コイル
７８ ワイヤレス給電装置
７９ １次コイル用基板
８０ １次コイル
８１ ２次コイル
８２ 取付ボルト
８３ 内向フランジ部
８４ コネクタ部
８５ 隔壁部
８６ 止め輪

Claims (8)

1. 内周面に外輪軌道を有する外径側軌道輪部材と、
   外周面に内輪軌道を有する内径側軌道輪部材と、
   これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、を備え、
   前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材とのうちの何れか一方の軌道輪部材が、使用状態で懸架装置に支持固定されて回転しない静止側軌道輪部材であり、他方の軌道輪部材が、車輪を結合固定して該車輪と共に回転する回転側軌道輪部材である車輪支持用転がり軸受ユニットであって、
   前記回転側軌道輪部材の一部で、該回転側軌道輪部材の中心軸に対し直交する仮想平面上に、第１の加速度センサ、第２の加速度センサおよび第３の加速度センサを含む少なくとも３個の加速度センサが固定されており、前記第１の加速度センサと前記第２の加速度センサとが、前記回転側軌道輪部材の回転中心を通る仮想線上で、該回転中心からの距離が互いに等しい位置に、それぞれの検出方向を前記回転側軌道輪部材の半径方向に向けると共に径方向に関して互いに逆向きにした状態で配置されており、前記第３の加速度センサが、その検出方向を前記第１の加速度センサ及び前記第２の加速度センサの検出方向に対しそれぞれ非平行となる向きにして配置されている車輪支持用転がり軸受ユニット。
2. 前記第３の加速度センサの検出方向が前記回転側軌道輪部材の半径方向に向けて配置されている、請求項１に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット。
3. 前記第３の加速度センサが、前記回転中心を通り、且つ、前記第１の加速度センサ及び前記第２の加速度センサを配置した前記仮想線に対して直交する、第２の仮想線上に配置されている、請求項１または２に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット。
4. 前記回転中心から前記第３の加速度センサまでの距離が、該回転中心から前記第１、第２の加速度センサまでの距離と等しい、請求項３に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット。
5. 第４の加速度センサを更に備え、
   前記第２の仮想線上で、且つ、前記回転中心からの距離が互いに等しい位置に、それぞれの検出方向を前記回転側軌道輪部材の半径方向に向けると共に、径方向に関して互いに逆向きにした状態で、前記第３の加速度センサと前記第４の加速度センサとを配置した、請求項４に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット。
6. 前記回転側軌道輪部材の回転角度を検出する回転角度検出装置を更に備える、請求項１〜５のうち何れか１項に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット。
7. 内周面に外輪軌道を有する外径側軌道輪部材と、
   外周面に内輪軌道を有する内径側軌道輪部材と、
   これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、を備え、
   前記外径側軌道輪部材と前記内径側軌道輪部材とのうちの何れか一方の軌道輪部材が、使用状態で懸架装置に支持固定されて回転しない静止側軌道輪部材であり、他方の軌道輪部材が、車輪を結合固定して該車輪と共に回転する回転側軌道輪部材である車輪支持用転がり軸受ユニットであって、
   前記回転側軌道輪部材の一部で、該回転側軌道輪部材の中心軸に対し直交する仮想平面上に、第１の３軸加速度センサ、第２の３軸加速度センサを含む少なくとも２個の加速度センサが固定されており、前記第１の３軸加速度センサと前記第２の３軸加速度センサとが、前記回転側軌道輪部材の回転中心を通る仮想線上で、該回転中心からの距離が互いに等しい位置に、前記第１の３軸加速度センサの３つの検出方向のうち第１の検出方向と、前記第２の３軸加速度センサの３つの検出方向のうち第１の検出方向とを前記回転側軌道輪部材の半径方向に向けると共に径方向に関して互いに逆向きにした状態で配置されている車輪支持用転がり軸受ユニット。
8. 互いに同心に配置された固定子と回転子とを有し、これら固定子と回転子との相対回転に基づき、前記各加速度センサに対し供給する電力を発電する発電機を備える、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット。

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