WO2010052864A1

WO2010052864A1 - センサ付車輪用軸受

Info

Publication number: WO2010052864A1
Application number: PCT/JP2009/005735
Authority: WO
Inventors: 小野祐志郎; 西川健太郎; 亀高晃司; 乗松孝幸; 壹岐健太郎; 高橋亨
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2010-05-14
Also published as: KR101596395B1; DE112009002662T5; KR20110087276A; US20110209562A1; US8596146B2

Abstract

　外部環境の影響によるセンサの故障を防止して、車輪用軸受やタイヤ接地面に作用する荷重を長期にわたり正確に検出でき、ケーブルの配線処理やセンサの組付けも容易なセンサ付車輪用軸受を提供する。車輪用軸受は、外方部材(1)と内方部材(2)の対向し合う複列の転走面(3),(4)間に転動体(5)を介在させてなる。複数のセンサユニット(20)と、そのセンサ出力信号を処理する信号処理用ＩＣ(25)と、処理された出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブル(26)とを含む電子部品を、円環状の保護カバー(27)の内側に配置して円環状のセンサ組立品(28)とする。センサ組立品(28)は固定側部材の周面に固定側部材と同心に取付ける。

Description

センサ付車輪用軸受

関連出願

　本出願は、２００８年１１月５日出願の特願２００８－２８４０７９、２００８年１１月２７日出願の特願２００８－３０２２９６、２００８年１２月１０日出願の特願２００８－３１４１６４、２００８年１２月２２日出願の特願２００８－３２４９６５、および２００９年２月３日出願の特願２００９－０２２２１５の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。

　この発明は、車輪の軸受部にかかる荷重を検出する荷重センサを内蔵したセンサ付車輪用軸受に関する。

　自動車の各車輪にかかる荷重を検出する技術として、車輪用軸受の固定輪である外輪のフランジ部外径面に歪みセンサを設け、荷重を検出するようにしたセンサ付車輪用軸受が提案されている（例えば特許文献１）。また、図６６のように、車輪用軸受の外輪５０に歪みゲージ５１を貼り付け、歪みを検出するようにした車輪用軸受も提案されている（例えば特許文献２）。

　さらに、歪み発生部材およびこの歪み発生部材に取付けた歪みセンサからなるセンサユニットを軸受の固定輪である外方部材の内径面に取付け、前記歪み発生部材は、前記外方部材に対して少なくとも２箇所の接触固定部を有し、隣り合う接触固定部の間で少なくとも１箇所に切欠き部を有し、この切欠き部に前記歪みセンサを配置したセンサ付車輪用軸受が提案されている（例えば特許文献３）。

　特許文献３に開示のセンサ付車輪用軸受によると、車両走行に伴い回転輪に荷重が加わったとき、転動体を介して固定輪が変形するので、その変形がセンサユニットに歪みをもたらす。センサユニットに設けられた歪みセンサは、センサユニットの歪みを検出する。歪みと荷重の関係を予め実験やシミュレーションで求めておけば、歪みセンサの出力から車輪にかかる荷重等を検出することができる。

特開２００２－０９８１３８号公報特表２００３－５３０５６５号公報特開２００７－０５７２９９号公報

　しかし、車輪用軸受の外輪フランジ部の外径面に歪みセンサを設けた特許文献１に開示の技術や、図６６のように車輪用軸受の外輪５０に歪みゲージ５１を貼り付けた特許文献２に開示の技術では、センサが外部環境から保護されていない。そのため、車両走行中に跳ねた小石などがセンサにぶつかってセンサが破損したり、泥水を被ってセンサが腐食する恐れがある。

　また、特許文献３に開示の技術では、車輪用軸受の外輪の内径面にセンサユニットを取付けているので、センサを外部環境から守ることができるが、軸受内部から軸受外部へ信号ケーブルを引き出す処理や、センサユニットの組付けが困難である。

　また、上記した特許文献１～３に開示の技術には、センサの配線についての具体的な説明がない。例えば、特許文献３に開示のように車輪用軸受の外方部材にセンサユニットを取付けるセンサ付車輪用軸受において、センサユニットが複数であったり、さらにセンサユニットのセンサ出力信号を処理する信号処理用ＩＣも外方部材に取付ける場合、センサユニットや信号処理用ＩＣの各々を外方部材に取付けてから、処理された各センサ出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブルを個別に配線すると、次の各問題がある。
　（１）　部品点数が増加して、コストアップを招き、軽量化もできない。
　（２）　配線作業に時間がかかり、この点でもコストアップを招く。
　（３）　配線を間違えたり、配線中に電子部品を損傷して歩留りが悪化し、この点でもコストアップを招く。

　この発明の目的は、外部環境の影響によるセンサの故障を防止して、車輪用軸受やタイヤ接地面に作用する荷重を長期にわたり正確に検出でき、信号ケーブルの配線処理やセンサの組付けも容易なセンサ付車輪用軸受を提供することである。

　この発明のセンサ付車輪用軸受は、複列の転走面が内周に形成された外方部材と、前記転走面と対向する転走面が外周に形成された内方部材と、両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であって、上記外方部材および内方部材のうちの固定側部材の周面に接触して固定される歪み発生部材、およびこの歪み発生部材に取付けられてこの歪み発生部材の歪みを検出するセンサからなる複数のセンサユニットと、前記センサの出力信号を処理する信号処理用ＩＣと、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブルとを含む電子部品を、円環状の保護カバーの内側に配置して円環状のセンサ組立品とし、このセンサ組立品を前記固定側部材の周面に固定側部材と同心に取付けた。前記固定側部材は、例えば前記外方部材である。

　車輪用軸受や、車輪のタイヤと路面間に荷重が作用すると、車輪用軸受の固定側部材（例えば外方部材）にも荷重が印加されて変形が生じる。センサユニットにおける歪み発生部材が固定側部材に接触固定されているので、固定側部材の歪みが歪み発生部材に拡大して伝達され、その歪みがセンサで感度良く検出され、荷重を精度良く推定できる。
　とくに、複数のセンサユニットと、センサユニットのセンサの出力信号を処理する信号処理用ＩＣと、処理された前記出力信号を軸受外部に取り出す信号ケーブルとを含む電子部品を、円環状の保護カバーの内側に配置して円環状のセンサ組立品とし、このセンサ組立品を前記固定側部材の周面に固定側部材と同心に取付けているので、前記電子部品を保護カバーで被覆できて、外部環境の影響によるセンサの故障を防止して、車輪用軸受やタイヤ接地面に作用する荷重を長期にわたり正確に検出できる。例えば、外部からの飛び石や泥水，塩水等から、センサ，信号処理用ＩＣ，信号ケーブル等の電子部品を確実に保護することができる。また、信号ケーブルの配線処理やセンサの組付けも容易となる。

　この発明において、前記円環状のセンサ組立品は、円周方向に２つの分割体に２分割可能としても良い。例えば、中央で２分割可能とするのが望ましい。
　センサ組立品を、例えば前記固定側部材の外径面に取付ける場合、センサ組立品を２分割構造とすることにより、固定側部材へのセンサ組立品の取付けを容易に行うことができる。

　この発明において、前記センサユニットは前記固定側部材にボルト固定されるものとしても良い。すなわち、センサユニットをボルト固定することで、保護カバーとセンサユニットとを同時に軸受へ固定できる構造とする。この固定は、モールド材等の介在部材を介さない固定構造となるため、センサユニットを強固に固定でき、荷重負荷時にも固定部に滑りが生じず、検出精度が向上する。

　この発明において、前記固定側部材に取付けられた前記センサ組立品における前記電子部品の前記保護カバーからの露出部分をモールド材で密封するのが望ましい。例えば、センサ組立品は、上記のように２分割構造としたり、ボルト固定等により軸受に固定した後に、モールド材を充填して２次モールドすることで密封する。なお、モールド材の代わりに、接着剤やシール剤を充填してから、センサ組立品の外径面に円筒状の保護カバーを接着しても良い。
　この構成の場合、センサユニット、信号処理用ＩＣ、信号ケーブルなどの電子部品を、保護カバーとモールド材とで完全に被覆でき、外部環境の影響でこれらの電子部品が故障するのを確実に防止できる。

　この発明において、前記歪み発生部材は、平面概形が均一幅の帯状、または平面概形が帯状で側辺部に切欠き部を有する薄板材からなるものとしても良い。
　この構成の場合、固定側部材の歪みが歪み発生部材に拡大して伝達されやすく、その歪みがセンサで感度良く検出され、その出力信号に生じるヒステリシスも小さくなり、荷重を精度良く推定できる。また、歪み発生部材の形状も簡単なものとなり、コンパクトで低コストなものとできる。

　この発明において、前記複数のセンサユニットを、それらの各センサが前記固定側部材の軸方向における同一位置に設けるのが望ましい。
　この構成の場合、センサユニットが固定側部材において、同一軸方向位置に並ぶことになるので、全てのセンサユニットを保護カバーで覆うことが容易となり、保護カバーをコンパクトに構成できる。

　この発明において、前記固定側部材の周面に全周にわたる円筒研削面を設け、この円筒研削面のうち前記歪み発生部材が接触する部分を平面研削面部とするのが望ましい。特に前記固定側部材が前記外方部材である場合に、このように外周全周を円筒研削面とすることが好ましい。この構成の場合、固定側部材へのセンサ組立品の取付けが容易となり、かつ固定側部材の周面への歪み発生材の接触が確実なものとなる。

　この発明において、前記固定側部材は前記外方部材であり、前記センサ組立品を前記固定側部材の外径面に取付けても良い。この構成の場合、固定側部材へのセンサ組立品の取付けが容易で、保護カバーによるセンサユニット、信号処理用ＩＣ、信号ケーブルなどの電子部品の保護が行い易い。

　この発明において、前記複数のセンサユニットを、タイヤ接地面に対して上下位置および左右位置となる前記固定側部材の外径面の上面部、下面部、右面部、および左面部に配置しても良い。この構成の場合、どのような荷重条件においても、荷重を精度良く推定することができる。すなわち，ある方向への荷重が大きくなると、転動体と転走面が接触している部分と接触していない部分が１８０度位相差で現れるため、その方向に合わせてセンサユニットを１８０度位相差で設置すれば、いずれかのセンサユニットには必ず転動体を介して固定側部材に印加される荷重が伝達され、その荷重をセンサにより検出可能となる。

　この発明において、さらに、前記電子部品が前記センサユニット、前記信号処理用ＩＣおよび前記信号ケーブルの間を配線する配線回路を有するフレキシブル基板を含むものであっても良い。
　とくに、前記電子部品が複数のセンサユニットと、センサユニットのセンサの出力信号を処理する信号処理用ＩＣと、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブルと、前記センサユニット、前記信号処理用ＩＣおよび前記信号ケーブルの間を配線する配線回路を有するフレキシブル基板を含む円環状のセンサ組立品としたので、簡単な配線処理により、外部環境の影響によるセンサ等の電子部品の故障を防止できて、車輪用軸受やタイヤの接地面に作用する荷重を正確に検出できる。
　また、フレキシブル基板の配線回路で、センサユニット、信号処理用ＩＣおよび信号ケーブルの間を配線することから部品点数が削減されて、コストダウン、軽量化が可能となる。また、配線の自動化が可能となることから、配線の工数削減、誤配線や配線による電子部品の損傷の削減が可能となる。
　また、フレキシブル基板は屈曲可能なため、前記電子部品をユニット化した後でも、組み立てられた軸受の固定側部材の周面に沿うようにセンサ組立品を取付けることができる。つまり、固定側部材が単体の状態で前記センサ組立品を取付けてから軸受を組み立てる必要がないので、このセンサ付車輪用軸受の生産に既存の生産設備を利用することができる。その結果、安価で信頼性の高いセンサ付車輪用軸受を得ることができる。

　この発明において、前記センサ組立品をシール部材を介して前記固定側部材の周面に固定側部材と同心に取付けたものであっても良い。

　この構成によると、複数のセンサユニットと、センサユニットのセンサの出力信号を処理する信号処理用ＩＣと、処理された前記出力信号を軸受外部に取り出す信号ケーブルとを含む電子部品を、円環状の保護カバーの内側に配置して円環状のセンサ組立品とし、このセンサ組立品をシール部材を介して前記固定側部材の周面に固定側部材と同心に取付けているので、前記電子部品を保護カバーで被覆できて、固定側部材の変形に保護カバーが追従できない条件下であっても外部環境の影響によるセンサの故障を防止して、車輪用軸受やタイヤ接地面に作用する荷重を長期にわたり正確に検出できる。

　この発明において、前記シール部材は、前記保護カバーの周面に沿う円環状の芯金と、この芯金の両側縁全周にその内径面から外径面にわたって接合した一対の円環状の弾性体とでなるものとしても良い。換言すれば、弾性体を、芯金の内径面と外径面に渡って回り込ませる。
　このように芯金の両側縁に、その内径面から外径面にわたって接合される弾性体を設けた場合、シール部材の両側縁の弾性体が前記固定側部材の周面と保護カバーの周面との間に挟まれることになる。そのため、保護カバーの内部と外部とを前記弾性体で完全に遮断でき、シール部材のシール効果を上げることができる。

　この発明において、前記円環状の保護カバーは、ゴム状弾性体の成形品からなり、この保護カバーをその上からバンドで締め付けて前記固定側部材の外周面に取付けたものであっても良い。
　この構成によれば、複数のセンサユニットと、センサユニットのセンサの出力信号を処理する信号処理用ＩＣと、処理された前記出力信号を軸受外部に取り出す信号ケーブルとを含む電子部品をリング状に接続してなるセンサ組立品を、前記固定側部材の外周面に固定側部材と同心に取付けると共に、このセンサ組立品をエラストマ成形品からなる前記円環状の保護カバーで覆い、この保護カバーをその上からバンドで締め付けて前記固定側部材の外周面に取付けているので、センサ組立品を保護カバーで被覆できて、外部環境の影響によるセンサの故障を防止して、車輪用軸受やタイヤ接地面に作用する荷重を長期にわたり正確に検出できる。

　この発明において、前記円環状の保護カバーは、前記センサ組立品をインボード側に向かって内径が拡大し、この保護カバーのインボード側端を固定側部材の外周面に嵌合させ、保護カバーのアウトボード側端を弾性体のシールリングを介して固定側部材の外周面に取付けたものであっても良い。
　この構成によると、荷重検出用の複数のセンサユニットと、信号処理用ＩＣと、その出力信号の外部取り出し用の信号ケーブルとを含む電子部品をリング状に接続してなるセンサ組立品を、外方部材および内方部材のうちの固定側部材の外周面に固定側部材と同心に取付けると共に、このセンサ組立品をインボード側に向かって内径が拡大する筒状の保護カバーで覆っている。この保護カバーのインボード側端を固定側部材の外周面に嵌合させ、保護カバーのアウトボード側端を弾性体のシールリングを介して固定側部材の外周面に取付けているので、センサ組立品を保護カバーで被覆できて、外部環境の影響によるセンサの故障を防止して、車輪用軸受やタイヤ接地面に作用する荷重を長期にわたり正確に検出できる。

　この発明において、前記保護カバーは、インボード側が大径となる段付円筒状とするのが望ましい。このように保護カバーをインボード側が大径となる段付円筒状とすると、固定側部材のアウトボード側から固定側部材の外周面への保護カバーの圧入を容易に行うことができる。

　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の第１実施形態にかかるセンサ付車輪用軸受の断面図である。図１におけるII－II線断面図である。図１の外方部材におけるセンサ組立品設置部の拡大断面図である。外方部材をアウトボード側から見た一部を破断して示す正面図である。同外方部材の側面図である。（Ａ）は円環状の保護カバーの正面図、（Ｂ）は同側面図である。（Ａ）は図６（Ｂ）におけるVIIA－VIIA線断面図、（Ｂ）は図６（Ａ）におけるVIIB－VIIB線断面図である。センサ組立品に設置される電子部品の展開図である。（Ａ）はセンサ組立品の正面図、（Ｂ）は同センサ組立品の側面図である。（Ａ）は図９（Ｂ）におけるXA－XA線断面図、（Ｂ）は図９（Ａ）におけるXB－XB線断面図である。（Ａ）はセンサ組立品の閉じ状態を示す正面図、（Ｂ）は同センサ組立品の開放状態を示す正面図である。（Ａ）はリング状外側カバーの分割体の側面図、（Ｂ）は同リング状外側カバーの正面図である。この発明の第２実施形態にかかるセンサ付車輪用軸受の断面図である。図１３におけるXIV－XIV線断面図である。外方部材のセンサ組立品が設置される軸方向位置におけるセンサユニットとフレキシブル基板の配線回路との接続部を除く部分の拡大断面図である。外方部材のセンサ組立品が設置される軸方向位置におけるセンサユニットとフレキシブル基板の配線回路との接続部の拡大断面図である。（Ａ）はシール部材の正面図、（Ｂ）は同側面図である。（Ａ）は図１７（Ｂ）におけるXVIIIA－XVIIIA線断面図、（Ｂ）は図１７（Ａ）におけるXVIIIB－XVIIIB線断面図である。シール部材の一例の部分拡大断面図である。外方部材の側面図である。（Ａ）は円環状保護カバーの正面図、（Ｂ）は同側面図である。（Ａ）は図２１（Ｂ）におけるXXIIA－XXIIA線断面図、（Ｂ）は図２１（Ａ）におけるXXIIB－XXIIB線断面図である。（Ａ）はセンサ組立品に設置される電子部品の配置の一例の展開平面図、（Ｂ）は同断面図である。（Ａ）はセンサ組立品に設置される電子部品の配置の他の例の展開平面図、（Ｂ）は（Ａ）のXXIVB－XXIVB線断面図である。（Ａ）はセンサ組立品に設置される電子部品の配置のさらに他の例の展開平面図、（Ｂ）は同断面図である。（Ａ）はセンサ組立品に設置される電子部品の配置のさらに他の例の展開平面図、（Ｂ）は同断面図である。（Ａ）はセンサ組立品の正面図、（Ｂ）は同センサ組立品の側面図である。（Ａ）は図２７（Ｂ）におけるXXVIIIA－XXVIIIA線断面図、（Ｂ）は図２７（Ａ）におけるXXVIIIB－XXVIIIB線断面図である。この発明の第３実施形態にかかるセンサ付車輪用軸受の断面図である。外方部材のセンサ組立品が設置される軸方向位置におけるセンサユニットが配置される周方向位置の拡大断面図である。外方部材のセンサ組立品が設置される軸方向位置におけるセンサユニットが配置されない周方向位置の拡大断面図である。（Ａ）はシール部材の正面図、（Ｂ）は同側面図である。（Ａ）は図３２（Ｂ）におけるXXXIIIA―XXXIIIA線断面図、（Ｂ）は図３２（Ａ）におけるXXXIIIB―XXXIIIB線断面図である。（Ａ）はシール部材の一例の部分拡大断面図、（Ｂ）は他の例の部分拡大断面図、（Ｃ）はさらに他の例の部分拡大断面図である。（Ａ）は円環状の保護カバーの正面図、（Ｂ）は同側面図である。（Ａ）は図３５（Ｂ）におけるXXXVIA－XXXVIA線断面図、（Ｂ）は図３５（Ａ）におけるXXXVIB－XXXVIB線断面図である。保護カバーの部分拡大断面図である。（Ａ）はセンサ組立品の正面図、（Ｂ）は同センサ組立品の側面図である。（Ａ）は図３８（Ｂ）におけるXXXIXA－XXXIXA線断面図、（Ｂ）は図３８（Ａ）におけるXXXIXB－XXXIXB線断面図である。この発明の第４実施形態における軸受の断面図である。同軸受にセンサ組立品を取付けたセンサ付車輪用軸受の断面図である。同軸受への表面処理層の他の形成例を示す断面図である。この発明の第５実施形態にかかるセンサ付車輪用軸受の断面図である。図４３におけるXXXXIV－XXXXIV線断面図である。図４３におけるXXXXV－XXXXV線断面図である。同センサ付車輪用軸受の正面図である。同センサ付車輪用軸受の保護カバーを取り外した状態を示す正面図である。同センサ付車輪用軸受における外方部材をアウトボード側から見た断面図である。（Ａ）は同センサ付車輪用軸受における保護カバーの正面図、（Ｂ）は同側面図である。（Ａ）は同センサ付車輪用軸受におけるバンドの正面図、（Ｂ）は同側面図である。図４４におけるＣ部の拡大断面図である。同センサ付車輪用軸受における外方部材のセンサユニット設置部の平面図である。図５２における外方部材のセンサユニット設置部のセンサユニット取付け前の状態を示す平面図である。外方部材をアウトボード側から見た正面図である。この発明の第６実施形態にかかるセンサ付車輪用軸受の断面図である。図５５におけるXXXXXVI－XXXXXVI線断面図である。同センサ付車輪用軸受の正面図である。同センサ付車輪用軸受の保護カバーを取り外した状態を示す正面図である。（Ａ）は同センサ付車輪用軸受における外方部材をアウトボード側から見た断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＥ部を矢印Ｐの方向からみた部分正面図である。（Ａ）は同センサ付車輪用軸受における保護カバーの正面図、（Ｂ）は同側面図である。（Ａ）は同センサ付車輪用軸受における信号ケーブルの引き出し部の平面図、（Ｂ）は同側面断面図である。図５６におけるＤ部の拡大断面図である。同センサ付車輪用軸受における外方部材のセンサユニット設置部の平面図である。この発明の第７実施形態にかかるセンサ付車輪用軸受の断面図である。この発明の第８実施形態にかかるセンサ付車輪用軸受の断面図である。従来例の斜視図である。

　この発明の第１実施形態を図１ないし図１２（Ａ），（Ｂ）と共に説明する。この実施形態は、第３世代型の内輪回転タイプで、駆動輪支持用の車輪用軸受に適用したものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。

　このセンサ付車輪用軸受における軸受は、図１に断面図で示すように、内周に複列の転走面３を形成した外方部材１と、これら各転走面３に対向する転走面４を外周に形成した内方部材２と、これら外方部材１および内方部材２の転走面３，４間に介在した複列の転動体５とで構成される。この車輪用軸受は、複列のアンギュラ玉軸受型とされていて、転動体５はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。上記転走面３，４は断面円弧状であり、ボール接触角が背面合わせとなるように形成されている。外方部材１と内方部材２との間の軸受空間の両端は、一対のシール７，８によってそれぞれ密封されている。

　外方部材１は固定側部材となるものであって、車体の懸架装置におけるナックル（図示せず）に取付ける車体取付用フランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部品とされている。車体取付用フランジ１ａには周方向複数箇所にナックル取付用のねじ孔１４が設けられ、インボード側よりナックルのボルト挿通孔に挿通したナックルボルト（図示せず）を前記ねじ孔１４に螺合することにより、フランジ１ａがナックルに取付けられる。
　内方部材２は回転側部材となるものであって、車輪取付用のハブフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９の軸部９ｂのインボード側端の外周に嵌合した内輪１０とでなる。これらハブ輪９および内輪１０に、前記各列の転走面４が形成されている。ハブ輪９のインボード側端の外周には段差を持って小径となる内輪嵌合面１２が設けられ、この内輪嵌合面１２に内輪１０が嵌合している。ハブ輪９の中心には貫通孔１１が設けられている。ハブフランジ９ａには、周方向複数箇所にハブボルト１５の圧入孔１６が設けられている。ハブ輪９のハブフランジ９ａの根元部付近には、車輪および制動部品（図示せず）を案内する円筒状のパイロット部１３がアウトボード側に突出している。

　固定側部材である外方部材１の外径面には、４個のセンサユニット２０が設けられている。ここでは、これらのセンサユニット２０が、タイヤ接地面に対して上下位置および前後位置となる外方部材１の外径面における上面部、下面部、右面部、および左面部に設けられている。

　これらのセンサユニット２０は、図８に示すように、歪み発生部材２１と、この歪み発生部材２１に取付けられて歪み発生部材２１の歪みを検出する歪みセンサ２２とでなる。歪み発生部材２１は、鋼材等の弾性変形可能な金属製で２ｍｍ以下の薄板材からなり、平面概形が全長にわたり均一幅の帯状で中央の両側辺部に切欠き部２１ａを有する。また、歪みセンサ２２は、歪み発生部材２１における各方向の荷重に対して歪みが大きくなる箇所に貼り付けられる。ここでは、その箇所として、歪み発生部材２１の外面側で両側辺部の切欠き部２１ａで挟まれる中央部位が選ばれており、歪みセンサ２２は切欠き部２１ａ周辺の周方向の歪みを検出する。歪み発生部材２１の前記歪みセンサ２２を挟んで長手方向に離れた２箇所には、センサユニット２０を前記外方部材１の外径面に固定するボルト２３（図２）の挿通孔２４が設けられている。
　なお、歪み発生部材２１は、固定側部材である外方部材１に作用する外力、またはタイヤと路面間に作用する作用力として、想定される最大の力が印加された状態においても、塑性変形しないものとするのが望ましい。塑性変形が生じると、外方部材１の変形がセンサユニット２０に伝わらず、歪みの測定に影響を及ぼすからである。「想定される最大の力」とは、軸受に異常な大きさの力が作用しても、その力が除かれるとセンサ系を除く軸受としての正常な機能が復元される範囲の最大の力である。

　前記４個のセンサユニット２０は、これらの歪みセンサ２２の出力信号を処理する信号処理用ＩＣ２５、各センサユニット２０と信号処理用ＩＣ２５を接続して処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブル２６（図８）などの電子部品と共に、図６（Ａ），（Ｂ）に正面図および側面図で示す円環状の保護カバー２７の内側に配置して、図９（Ａ），（Ｂ）に正面図および側面図で示す円環状のセンサ組立品２８が構成される。図８は、保護カバー２７の内側に配置される前記電子部品の展開図を示す。各センサユニット２０間に信号ケーブル２６が、保護カバー２７の溝部２９に沿って配線され、その信号ケーブル２６の途中に信号処理用ＩＣ２５が配置されている。信号ケーブル２６は、溝部２９の底面に巻き付けるように取付ける。信号ケーブル２６の車体側への引き出し部２６ａは、保護カバー２７の一箇所から保護カバー２７の外側に引き出される。保護カバー２７の材質は、プラスチックやゴムであっても良く、また金属製であっても良い。

　保護カバー２７は、図６（Ａ），（Ｂ）のVIIA－VIIA線断面図およびVIIB－VIIB線断面図を示す図７（Ａ），（Ｂ）のように、その内径面における周方向の前記各センサユニット２０の配置部となる４箇所が、前記幅に渡り平面状のフラット部２７ａとされている。この保護カバー２７の外径面には、周方向に沿って延びる溝部２９が設けられ、前記各フラット部２７ａが設けられた箇所に、溝部２９から内径面へ径方向に貫通する矩形の開口部３０がそれぞれ設けられている。これら開口部３０の内径側における周方向に沿う両側縁には、センサユニット２０の歪み発生部材２１が係合する係合段部３０ａが設けられている。各係合段部３０ａは、前記フラット部２７ａに設けられている。これにより、図９（Ａ），（Ｂ）のXB－XB線断面図およびXA－XA線断面図を示す図１０（Ａ），（Ｂ）のように、保護カバー２７の開口部３０に、各センサユニット２０がその歪み発生部材２１を内径側に露出させて、各フラット部２７ａに取付けられる。このように各センサユニット２０は、保護カバー２７の内径面に歪み発生部材２１を露出させて取付けてあるため、歪み発生部材２１を固定側部材である外方部材１の外径面に密着させ、外方部材１の弾性変形を歪み発生部材２１に効果的に伝えることができる。なお、開口部３０は、保護カバー２７の外周側からセンサユニット２０の配線とボルト固定を行えようにようにした開口部である。

　前記円環状のセンサ組立品２８は、図１１（Ａ），（Ｂ）のように中央で２分割可能とされている。具体的には、円環状の保護カバー２７が、２つの分割体２７Ａ，２７Ｂの各一端をヒンジ３１で開閉可能に連結してなり、そのヒンジ３１を介してセンサ組立品２８の２つの半円弧部が開閉可能とされている。このセンサ組立品２８の開放状態での開口寸法Ｗの最大値は、外方部材１の外径寸法Ｄ（図４）よりも大きくなるようにされている。これにより、前記センサ組立品２８を、その開口寸法Ｗが最大となる状態に開いて外方部材１の外径面に取付けることができる。

　図４は、アウトボード側から見た外方部材１の部分破断正面図を示す。外方部材１の車体取付用フランジ１ａは、各ねじ孔１４が設けられた円周方向部分が他の部分よりも外径側へ突出した突片１ａａとされている。外方部材１の外径面の前記センサ組立品２８が取付けられる軸方向位置には、全周にわたる円筒研削面１ｂが設けられる。また、前記円筒研削面１ｂのうち、前記センサユニット２０の歪み発生部材２１が接触する４箇所、つまり上面部、下面部、右面部および左面部は、図５に示すように平面研削面部１ｃとされている。これにより各センサユニット２０の歪み発生部材２１を平面研削面部１ｃに確実に接触させることができる。また、前記各平面研削面部１ｃには、前記歪み発生部材２１のボルト挿通孔２４に整合するねじ孔３２が設けられている。これにより、前記円筒研削面１ｂにセンサ組立品２８を組み付けた後で、歪み発生部材２１のボルト挿通孔２４に挿通したボルト２３を前記ねじ孔３２に螺合させることで、センサユニット２０が外方部材１の外径面に固定され、同時にセンサ組立品２８の全体も固定される。前記平面研削面部１ｃにおける２つのねじ孔３２で挟まれる中間部には軸方向に延びて溝１ｄが設けられる。これにより、歪み発生部材２１における切欠き部２１ａが位置する中間部位が平面研削面部１ｃから離されるので、切欠き部２１ａの周辺の歪み変形が容易となる。４個のセンサユニット２０は、それらの各歪みセンサ２２が外方部材１の軸方向における同一となる位置に設けられる。

　図１における外方部材１のセンサ組立品２８の取付部を拡大して図３に示す。同図のように、外方部材１の外径面にセンサ組立品２８を取付けた後で、センサ組立品２８における電子部品（センサユニット２０、信号処理用ＩＣ２５、信号ケーブル２６）の保護カバー２７からの露出部分がモールド材３３で密封される。すなわち、モールド材３３により２次モールドする。具体的には、保護カバー２７の溝部２９に全周にわたってモールド材３３が充填されて、前記電子部品の露出部分が密封される。

　なお、前記電子部品の露出部分を密封するのに、前記モールド材３３を用いる代わりに、保護カバー２７の溝部２９に接着剤やシール剤を充填してから、センサ組立品２８の外径面に、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すような２つの半円形の分割体３４Ａ，３４Ｂからなるリング状外側カバー３４を、図３に仮想線で示すように接着固定しても良い。すなわちセンサ組立品２８を軸受に取付けた後、このリング状外側カバー３４をセンサ組立品２８の外径面に取付けても良い。

　歪みセンサ２２としては、種々のものを使用することができる。例えば、歪みセンサ２２を金属箔ストレインゲージで構成することができる。その場合、通常、歪み発生部材２１に対しては接着による固定が行なわれる。また、歪みセンサ２２を歪み発生部材２１上に厚膜抵抗体にて形成することもできる。

　センサユニット２０の歪みセンサ２２は前記信号処理用ＩＣ２５に接続される。信号処理用ＩＣ２５は、歪みセンサ２２の出力信号により、車輪用軸受や車輪と路面間（タイヤ接地面）に作用する力（垂直方向荷重Ｆz ，駆動力または制動力となる荷重Ｆx ，軸方向荷重Ｆy ）を推定する推定手段となるものであって、信号処理回路や補正回路などが含まれる。この信号処理用ＩＣ２５は、前記作用力と歪みセンサ２２の出力信号との関係を演算式またはテーブル等により設定した関係設定手段（図示せず）を有し、入力された出力信号から前記関係設定手段を用いて作用力の値を出力する。前記関係設定手段の設定内容は、予め試験やシミュレーションで求めておいて設定する。

　車輪のタイヤと路面間に荷重が作用すると、車輪用軸受の固定側部材である外方部材１にも荷重が印加されて変形が生じる。センサユニット２０における歪み発生部材２１が外方部材１の周面に接触して固定されているので、外方部材１の歪みが歪み発生部材２１に拡大して伝達され、その歪みが歪みセンサ２２で感度良く検出され、荷重を精度良く推定できる。とくに、複数のセンサユニット２０と、歪みセンサ２２の出力信号を処理する信号処理用ＩＣ２５と、各センサユニット２０と信号処理用ＩＣ２５を接続して処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブル２６とを含む電子部品を、円環状の保護カバー２７の内側に配置して円環状のセンサ組立品２８とし、このセンサ組立品２８を外方部材１の周面に外方部材１と同心に取付けているので、外部環境によりセンサユニット２０を含む電子部品が故障する（飛び石による破損や、泥水・塩水などによる腐食）のを防止でき、長期にわたって荷重を正確に検出することができる。また、信号ケーブル２６の配線処理や歪みセンサ２２の組付けも容易となる。

　上記説明では車輪のタイヤと路面間の作用力を検出する場合を示したが、車輪のタイヤと路面間の作用力だけでなく、車輪用軸受に作用する力（例えば予圧量）を検出するものでも良い。
　このセンサ付車輪用軸受から得られた検出荷重を車両制御に使用することにより、自動車の安定走行に寄与できる。また、このセンサ付車輪用軸受を用いると、車両にコンパクトに荷重センサを設置でき、量産性に優れたものとでき、コスト低減を図ることができる。

　また、この実施形態では、センサ組立品２８を、中央で２分割可能としているので、固定側部材である外方部材１の周面への取付けが容易となり、組立性が向上する。

　また、この実施形態では、センサユニット２０の歪み発生部材２１を固定側部材である外方部材１の周面にボルト２３で直接固定するようにしており、モールド材等を介在させない固定となるため、センサユニット２０を強固に固定することができる。また、荷重負荷時でも、センサユニット２０と固定側部材である外方部材１との間で滑りが発生することが防止され、それだけ検出精度を向上させることができる。また、センサユニット２０をボルト２３で外方部材１に固定することで、同時にセンサ組立品２８を外方部材１に取付けることができるので、組立性がさらに向上する。なお、保護カバー２７に貫通孔３０を設けているため、センサ組立品２８を外方部材１に取付けた後に、センサ組立品２８の歪み発生部材２１とボルト２３が直接に接触した状態で外方部材１に固定することができる。

　固定側部材である外方部材１の外径面に固定されるセンサユニット２０の軸方向位置が異なると、外方部材１の外径面から歪み発生部材２１に伝達される歪みも異なる。この実施形態では、センサユニット２０を、それらの各歪みセンサ２２が外方部材１の軸方向における同一位置に設けているので、その軸方向位置を周回する保護カバー２７で複数のセンサユニット２０を含む電子部品を保護することができ、保護カバー２７をコンパクトに構成できる。

　また、この実施形態では、固定側部材である外方部材１の外径面にセンサ組立品２８を取付けるものとし、その外方部材１の外径面に全周にわたる円筒研削面１ｂを設け、この円筒研削面１ｂのうちセンサユニット２０の歪み発生部材２１が接触する部分を平面研削面部１ｃとしているので、外方部材１へのセンサ組立品２８の取付けが容易となり、かつ外方部材１の外径面の歪み発生材２１の接触が確実なものとなる。

　また、この実施形態では、センサユニット２０の歪み発生部材２１が、図８のように平面概形が帯状で側辺部に切欠き部２１ａを有する薄板材からなるものとしているので、外方部材１の歪みが歪み発生部材２１に拡大して伝達されやすく、その歪みが歪みセンサ２２で感度良く検出され、その出力信号に生じるヒステリシスも小さくなり、荷重を精度良く推定できる。また、歪み発生部材２１の形状も簡単なものとなり、コンパクトで低コストなものとできる。歪み発生部材２１を、平面概形が均一幅の帯状とした場合でも同様である。

　また、この実施形態では、固定側部材である外方部材１の外径面の上面部と下面部、および右面部と左面部にセンサユニット２０を設けているので、どのような荷重条件においても、荷重を精度良く推定することができる。すなわち，ある方向への荷重が大きくなると、転動体５と転走面３が接触している部分と接触していない部分が１８０度位相差で現れるため、その方向に合わせてセンサユニット２０を１８０度位相差で設置すれば、いずれかのセンサユニット２０には必ず転動体５を介して外方部材１に印加される荷重が伝達され、その荷重を歪みセンサ２２により検出可能となる。
　この場合、外方部材１の外径面におけるセンサユニット２０が設けられる上面部および下面部は、図４のように車体取付用フランジ１ａにおける左右に隣り合う突片１ａａ間の間隔Ｂの中間位置とするのが望ましい。また、外方部材１の外径面におけるセンサユニット２０が設けられる右面部および左面部も、図４のように車体取付用フランジ１ａにおける上下に隣り合う突片１ａａ間の間隔Ａの中間位置とするのが望ましい。このように、センサユニット２０の固定位置を設定すると、ヒステリシスの原因となるナックルボルトを中心とした横滑りの影響を小さくでき、それだけ歪みセンサ２２の出力信号に生じるヒステリシスが小さくなり、荷重をより精度良く推定できる。

　この発明の第２実施形態を図１３ないし図２８（Ａ），（Ｂ）と共に説明する。第２実施形態において、図１ないし図１２（Ａ），（Ｂ）に示す第１実施形態と同一または相当する部分には同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。この第２実施形態は、第１実施形態において、さらに、電子部品がセンサユニット２０、信号処理用ＩＣ２５および信号ケーブル２６の間を配線する配線回路を有するフレキシブル基板３５を含んだものである。

　この第２実施形態では、固定側部材である外方部材１の外径面に設けられている４個のセンサユニット２０は、これらの歪みセンサ２２の出力信号を処理する集積回路チップである信号処理用ＩＣ２５、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブル２６の配線部２６ｂ（図２３（Ａ），（Ｂ））、これらセンサユニット２０、信号処理用ＩＣ２５および信号ケーブル配線部２６ｂの間を配線する配線回路３６を有するフレキシブル基板３５などの電子部品と共に、図２１（Ａ），（Ｂ）に正面図および側面図で示す円環状の保護カバー２７の内側に配置して、図２７（Ａ），（Ｂ）に正面図および側面図で示す円環状のセンサ組立品２８が構成される。

　図２３（Ａ），（Ｂ）は、保護カバー２７の内側に配置される前記電子部品の平面展開図およびその断面図を示す。この電子部品の配置例では、各センサユニット２０、信号処理用ＩＣ２５、信号ケーブル配線部２６ｂの間を配線する配線回路３６と信号ケーブル配線部２６ｂが帯状のフレキシブル基板３５上に回路パターンとして印刷され、このフレキシブル基板３５上に信号処理用ＩＣ２５が直接に取付けられている。センサユニット２０および信号処理用ＩＣ２５は前記配線回路３６に、また信号ケーブル２６の車体側への引き出し部２６ａは前記信号ケーブル配線部２６ｂに半田付けなどにより接続される。各センサユニット２０は、フレキシブル基板３５の配線回路３６との接続部を除いてフレキシブル基板３５から切り離されている。
　また、フレキシブル基板３５は信号処理用ＩＣ２５の取付部を広幅部とし、それ以外の部分を狭幅部とし、フレキシブル基板３５の狭幅部の側部に各センサユニット２０を配置することで、全体の配置構成が幅広くならないようにしている。これにより、センサ組立品２８をコンパクトに構成できる。センサユニット２０は、その歪み発生部材２１の外方部材１との接触面とは反対側の表面が回路印刷面とされ、この回路印刷面がフレキシブル基板３５の配線回路３６の印刷面と向かい合わせとなるようにフレキシブル基板３５に取付けられる。これにより、センサユニット２０の外方部材１との密着面は、回路印刷面や半田部がない平坦面となり、外方部材１にセンサユニット２０を密着させて取付けることができる。

　フレキシブル基板３５は保護カバー２７の外径側溝部２９Ａに沿って周方向に配置されている。このように、円環状の保護カバー２７の外径側溝部２９Ａにフレキシブル基板３５を沿わせるために、フレキシブル基板３５のベース材質としてはポリイミドが望ましい。フレキシブル基板３５のベース材質をポリイミドとすると、フレキシブル基板３５に十分な屈曲性と耐熱性を持たせることができ、保護カバー２７の周方向に容易に沿わせることができる。信号ケーブル引き出し部２６ａは、保護カバー２７の一箇所から保護カバー２７の外側に引き出される。

　保護カバー２７は、図２１（Ａ），（Ｂ）のXXIIA－XXIIA線断面図およびXXIIB－XXIIB線断面図を示す図２２（Ａ），（Ｂ）のように形成されており、第１実施形態の図６（Ａ），（Ｂ）、図７（Ａ），（Ｂ）に対応するもので、同一部分には同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。特に、第２実施形態の保護カバー２７における開口部３０は、保護カバー２７の周方向に延びる略長方形で、後述する理由によりその半部が広幅部３０ｂに形成されている。その他の構成は第１実施形態と同様であり、図２７（Ａ），（Ｂ）のXXVIIIA－XXVIIIA線断面図およびXXVIIIB－XXVIIIB線断面図を示す図２８（Ａ），（Ｂ）のように、保護カバー２７の開口部３０に、各センサユニット２０がその歪み発生部材２１を内径側に露出させて設置される。

　保護カバー２７の外径側溝部２９Ａに配置されるフレキシブル基板３５と、保護カバー２７の内径側に配置されるセンサユニット２０との間には段差があるので、フレキシブル基板３５におけるセンサユニット２０との接続部は、図２８（Ｂ）のように断面Ｓ字状に曲げられる。センサユニット２０はフレキシブル基板３５の配線回路３６との接続部を除いてフレキシブル基板３５から切り離されているので、配線後のセンサユニット２０を固定側部材である外方部材１の外径面に取り付けても、センサユニット２０にフレキシブル基板３５の曲げ力による歪みが発生し難くなる。これにより、センサ取付け時の初期オフセットを緩和して、精度の良い荷重検出が可能となる。

　また、センサユニット２０の保護カバー２７の内径側への配置においては、図２７（Ｂ）のように、保護カバー２７の開口部３０の広幅部３０ｂに、フレキシブル基板３５におけるセンサユニット２０との接続部が対応するようにされる。これにより、フレキシブル基板３５のセンサユニット２０との接続部を容易に折り曲げることができる。

　図２４（Ａ）は、保護カバー２７の内側に配置される前記電子部品の他の配置例の平面展開図を示し、図２４（Ｂ）は図２４（Ａ）のXXIVB－XXIVB線断面図を示す。この電子部品の配置例では、センサユニット２０、信号処理用ＩＣ２５、および信号ケーブル配線部２６ｂをすべてフレキシブル基板３５上に取付けている。この場合も、センサユニット２０は、その歪み発生部材２１の外方部材１との接触面とは反対側の表面が回路印刷面とされ、この回路印刷面がフレキシブル基板３５の配線回路３６の印刷面と向かい合わせとなるようにフレキシブル基板３５に取付けられる。この例では、フレキシブル基板３５のセンサユニット２０の配置部におけるセンサユニット２０の両側部に相当する部分に、フレキシブル基板３５の長手方向に延びる帯状の開口３５ａが形成されている。また、フレキシブル基板３５には、センサユニット２０を前記外方部材１の外径面に固定するボルト２３（図１４）の挿通孔２４に対向する部分にもボルト２３の挿通孔３５ｂが形成されている。
　このように、フレキシブル基板３５におけるセンサユニット２０の配置部におけるセンサユニット２０の両側部に対応する部分に帯状の開口３５ａを形成することにより、センサユニット２０における歪み発生部材２１の変形がフレキシブル基板３５で規制されるのを防ぐことができ、荷重の検出精度をそれだけ向上させることができる。
　その他の構成は、図２３（Ａ），（Ｂ）に示した配置例の場合と同様である。

　図２５（Ａ），（Ｂ）は、保護カバー２７の内側に配置される前記電子部品のさらに他の配置例の平面展開図および断面図を示す。この電子部品の配置例でも、センサユニット２０、信号処理用ＩＣ２５、および信号ケーブル配線部２６ｂをすべてフレキシブル基板３５上に取付けている。この場合も、センサユニット２０は、その歪み発生部材２１の外方部材１との接触面とは反対側の表面が回路印刷面とされ、この回路印刷面がフレキシブル基板３５の配線回路３６の印刷面と向かい合わせとなるようにフレキシブル基板３５に取付けられる。この例では、フレキシブル基板３５のセンサユニット２０の配置部に、センサユニット２０の略全体が露出する方形の開口３５ｃが形成されている。
　このように、フレキシブル基板３５におけるセンサユニット２０の配置部に、センサユニット２０の略全体が露出する方形の開口３５ｃが形成することにより、センサユニット２０における歪み発生部材２１の変形がフレキシブル基板３５で規制されるのを確実に防ぐことができ、荷重の検出精度をそれだけ向上させることができる。
　その他の構成は、図２３（Ａ），（Ｂ）に示した配置例の場合と同様である。

　図２６（Ａ），（Ｂ）は、保護カバー２７の内側に配置される前記電子部品のさらに他の配置例の平面展開図および断面図を示す。この電子部品の配置例では、図２３（Ａ），（Ｂ）の配置例の場合と同様に、各センサユニット２０を、フレキシブル基板３５の配線回路３６との接続部を除いて、フレキシブル基板３５から切り離している。この配置例では、フレキシブル基板３５を同一幅の帯状とし、そのフレキシブル基板３５の一側部にフレキシブル基板３５に沿って各センサユニット２０を配置している。その他の構成は、図２３（Ａ），（Ｂ）に示した配置例の場合と同様である。

　前記円環状のセンサ組立品２８は、シール部材４０を介して軸受の固定側部材である外方部材１の外径面に外方部材１と同心に取付けられる。図１７（Ａ），（Ｂ）は、シール部材４０の正面図および側面図を示す。シール部材４０は、図１７（Ａ），（Ｂ）のXVIIIA－XVIIIA線断面図およびXVIIIB－XVIIIB線断面図を示す図１８（Ａ），（Ｂ）のように、前記保護カバー２７の内径面に沿うリング状芯金４１と、この芯金４１の両側縁全周にその内径面から外径面にわたって接合した一対のリング状弾性体４２とでなる。このシール部材４０の前記センサ組立品２８におけるセンサユニット２０の配置部と対面する周方向の各位置には、径方向に貫通するセンサユニット露出用開口４３がそれぞれ設けられている。これにより、シール部材４０を介してセンサ組立品２８を外方部材１の外径面に取付けた状態で、センサユニット２０をシール部材４０のセンサユニット露出用開口４３から外方部材１の外径面に接触させることができる。

　シール部材４０の芯金４１は耐食性鋼材のプレス成形品からなり、そのリング状弾性体４２が接合される両側縁は、図１８（Ｂ）のＣ部を拡大して示す例えば図１９のように、内径面が幅方向内側に向けて縮径変化し、かつ外径面が幅方向内側に向けて拡径変化する面取り部４１ａとされている。このような接合構造とすることにより、接着剤などを用いることなく、芯金４１の両側縁へリング状弾性体４２を簡単かつ確実に接合することができる。前記シール部材４０は、円環状のセンサ組立品２８に先立ち、軸受に組み立てる前の単体の状態での外方部材１の外径面に圧入固定される。

　また、前記円環状のセンサ組立品２８の保護カバー２７の内径面の両側部には、図１５および図１６のように前記シール部材４０のリング状弾性体４２と密着する内径側溝部２９Ｂが形成されている。円環状のセンサ組立品２８は、第１実施形態と同様、図１１（Ａ），（Ｂ）のように中央で２分割可能とされている。これにより、外方部材１の外径面にシール部材４０を圧入嵌合させた後に、前記センサ組立品２８を、その開口寸法Ｗが最大となる状態に開くことで、前記シール部材４０に重ねて取付けることができる。

　外方部材１の外径面の前記センサ組立品２８が取付けられる軸方向位置には、第１実施形態と同様、図２０のように全周にわたる円筒研削面１ｂが設けられ、この円筒研削面１ｂのうち、センサユニット２０の歪み発生部材２１が接触する４箇所が平面研削面部１ｃとされているので、各センサユニット２０の歪み発生部材２１を平面研削面部１ｃに確実に接触させることができ、この前記各平面研削面部１ｃには、前記歪み発生部材２１のボルト挿通孔２４に整合するねじ孔３２が設けられている。これにより、前記円筒研削面１ｂにシール部材４０を介してセンサ組立品２８を組み付けた後で、図１４のように歪み発生部材２１のボルト挿通孔２４（図２３（Ａ），（Ｂ））に挿通したボルト２３を前記ねじ孔３２に螺合させることで、センサユニット２０が外方部材１の外径面に直接固定され、同時にセンサ組立品２８の全体も固定される。

　図１３における外方部材１のセンサ組立品２８取付部を拡大して図１５および図１６に示す。同図のように、軸受に組み立てた状態での外方部材１の外径面にシール部材４０を介してセンサ組立品２８を取付けた後で、センサ組立品２８における電子部品（センサユニット２０、信号処理用ＩＣ２５、信号ケーブル配線部２６ｂ、フレキシブル基板３５）の保護カバー２７からの露出部分が、モールド材３３で２次モールドすることにより密封される。具体的には、保護カバー２７の外径側溝部２９Ａに全周にわたってモールド材３３が充填されて、前記電子部品の露出部分が密封される。なお、図１５は周方向におけるセンサユニット２０のフレキシブル基板３５の配線回路３６と接続されない部分の拡大断面図を示し、図１６はセンサユニット２０のフレキシブル基板３５の配線回路３６と接続部分の拡大断面図を示す。

　第２実施形態の車輪用軸受の動作も基本的に第１実施形態とほぼ同様であり、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

　さらに、第２実施形態では、複数のセンサユニット２０と、センサユニット２０のセンサ出力信号を処理する信号処理用ＩＣ２５と、処理された前記センサ出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブル配線部２６ｂと、前記センサユニット２０、前記信号処理用ＩＣ２５および前記信号ケーブル配線部２６ｂの間を配線する配線回路３６を有するフレキシブル基板３５とを含む電子部品を、円環状の保護カバー２７の内側に配置して円環状のセンサ組立品２８とし、このセンサ組立品２８を固定側部材である外方部材１の外径面に外方部材１と同心に取付けているので、簡単な配線処理により、外部環境によりセンサユニット２０を含む電子部品が故障する（飛び石による破損や、泥水・塩水などによる腐食）のを防止でき、長期にわたって外部環境の影響によるセンサ等の電子部品の故障を防止できて、車輪用軸受やタイヤの接地面に作用する荷重を長期にわたって正確に検出できる。

　また、フレキシブル基板３５の配線回路３６で、センサユニット２０、信号処理用ＩＣ２５および信号ケーブル配線部２６ｂの間を配線することから部品点数が削減されて、コストダウン、軽量化が可能となる。また、配線の自動化が可能となることから、配線の工数削減、誤配線や配線による電子部品の損傷の削減が可能となる。
　また、フレキシブル基板３５は屈曲可能なため、前記電子部品をユニット化した後でも、組み立てられた軸受の固定側部材である外方部材１の外径面に沿うようにセンサ組立品２８を取付けることができる。つまり、外方部材１が単体の状態で前記センサ組立品２８を取付けてから軸受を組み立てる必要がないので、このセンサ付車輪用軸受の生産に既存の生産設備を利用することができる。その結果、安価で信頼性の高いセンサ付車輪用軸受を得ることができる。

　この実施形態では、センサユニット２０を、その回路印刷面が前記フレキシブル基板３５の配線回路３６の印刷面と向かい合わせとなるようにフレキシブル基板３５に取付けているので、センサユニット２０の固定側部材である外方部材１との密着面は、回路印刷面や半田部などの段差部がなく、外付部材１に密着させて取付けることができる。

　また、この実施形態では、フレキシブル基板３５のベース材質をポリイミドとしているので、フレキシブル基板３５に十分な屈曲性と耐熱性を持たせることができる。

　この発明の第３実施形態を図２９ないし図３９（Ａ），（Ｂ）と共に説明する。第３実施形態において、第１実施形態と同一または相当する部分には同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。この第３実施形態は、第１実施形態において、センサ組立品２８をシール部材４０を介して固定側部材の周面に固定側部材と同心に取付けたものである。

　図３５（Ａ），（Ｂ）、図３６（Ａ），（Ｂ）は、第１実施形態の図６（Ａ），（Ｂ）、図７（Ａ），（Ｂ）に対応し、図３８（Ａ），（Ｂ）、図３９（Ａ），（Ｂ）は、同じく第１実施形態の図９（Ａ），（Ｂ）、図１０（Ａ），（Ｂ）に対応するものであり、その詳しい説明は省略する。これらの図において、円環状の保護カバー２７の外径面に設けられた、周方向に沿って延びる外径側溝部２９Ａは、第１実施形態の溝部２９に相当する。

　図３８（Ａ），（Ｂ）、図３９（Ａ），（Ｂ）に示す円環状のセンサ組立品２８は、シール部材４０を介して軸受の固定側部材である外方部材１の外径面に外方部材１と同心に取付けられる。シール部材４０は、図３２（Ａ），（Ｂ）のXXXIIIA－XXXIIIA線断面図およびＸXXIIIB－XXXIIIB線断面図を示す図３３（Ａ），（Ｂ）のように、前記保護カバー２７の内径面に沿う円環状、すなわちリング状の芯金４１と、この芯金４１の両側縁全周にその内径面から外径面にわたって接合した一対の円環状、すなわちリング状の弾性体４２とでなる。このシール部材４０の前記センサ組立品２８におけるセンサユニット２０の配置部と対面する周方向の各位置には、径方向に貫通する矩形のセンサユニット露出用開口４３がそれぞれ設けられる。これにより、シール部材４０を介してセンサ組立品２８を外方部材１の外径面に取付けた状態で、センサユニット２０をシール部材４０のセンサユニット露出用開口４３から外方部材１の外径面に接触させることができる。

　シール部材４０の芯金４１は耐食性鋼材のプレス成形品からなり、その円環状の弾性体４２が接合される両側縁は、図３３（Ｂ）のＣ部を拡大して示す図３４（Ａ）のように、外径側へ拡径する拡径曲げ部４１ｂとされている。拡径曲げ部４１ｂは、具体的には、外径側へ延びる立ち片部分と、この立ち片部分の先端から幅方向の外側へ延びる円筒部とでなる。リング状の弾性体４２は、内向きの側面に周方向に沿う溝部４２ａを有する断面コ字状とされ、その溝部４２ａを芯金４１の前記拡径曲げ部４１ｂに圧入することにより、芯金４１の両側縁にリング状の弾性体４２が接合されている。このような接合構造とすることにより、接着剤などを用いることなく、芯金４１の両側縁へリング状の弾性体４２を簡単かつ確実に接合できる。また、弾性体４２が、拡径曲げ部４１ｂの立ち片部分に当接して位置決めされる。

　このほか、芯金４１の弾性体接合部となる両側縁は、図３４（Ｂ）のように内径面が幅方向内側に向けて縮径変化する面取り部４１ｃを設けた先薄の断面形状部分としても良い。また、図３４（Ｃ）のように内径面が幅方向内側に向けて縮径変化する面取り部４１ｃと、外径面が幅方向内側に向けて拡径変化する面取り部４１ｄとを設けた先薄の断面形状部分としても良い。芯金４１の両側縁をこのような形状とした場合にも、円環状の弾性体４２の溝部４２ａを芯金４１の前記面取り部４１ｃ（４１ｄ）に圧入させることで、接着剤などを用いることなく、芯金４１の両側縁へリング状の弾性体４２を簡単かつ確実に接合できる。また、このように面取り部４１ｃ、または面取り部４１ｃ，４１ｄを設けた場合、弾性体４２を芯金４１の内径側と外径側とに回り込ませた構造でありながら、弾性体４２が厚くなり過ぎることが回避できる。また、面取り部４１ｃ、または面取り部４１ｃ，４１ｄにより芯金４１の側縁の先端が狭くなっているため、弾性体４２に溝部４２ａ等を設けて芯金４１の側縁に圧入等で嵌合させる場合に、嵌合作業が容易に行える。
　前記シール部材４０は、円環状のセンサ組立品２８に先立ち、軸受の外方部材１の外径面に圧入固定される。

　また、図３０に示す円環状のセンサ組立品２８の保護カバー２７の内径面の両側部には、図３７のように前記シール部材４０のリング状の弾性体４２と密着する内径側溝部２９Ｂが形成されている。円環状のセンサ組立品２８は、第１実施形態と同様、図１１（Ａ），（Ｂ）のように中央で２分割可能とされている。その具体的構成および機能は第１実施形態とほぼ同様であるので、詳しい説明は省略する。

　図２９において、外方部材１の外径面の前記センサ組立品２８が取付けられる軸方向位置には、第２実施形態と同様、図２０のように全周にわたる円筒研削面１ｂが設けられ、第２実施形態での説明がそのまま適用されるので、詳しい説明は省略する。

　図２９における外方部材１のセンサ組立品２８の取付部を、図３０および図３１に拡大して示す。同図のように、外方部材１の外径面にシール部材４０を介してセンサ組立品２８を取付けた後で、センサ組立品２８における電子部品（センサユニット２０、信号処理用ＩＣ２５、信号ケーブル２６）の保護カバー２７からの露出部分がモールド材３３で密封される。具体的には、保護カバー２７の外径側溝部２９Ａに全周にわたってモールド材３３が充填されて、前記電子部品の露出部分が密封される。なお、図３０は周方向におけるセンサユニット２０の配置部の拡大断面図を示し、図３１はセンサユニット２０の配置されない部分の拡大断面図を示す。

　前記電子部品の露出部分を密封するのに、前記モールド材３３を用いる代わりに、保護カバー２７の外径側溝部２９Ａに接着剤やシール剤を充填してから、センサ組立品２８の外径面に、第１実施形態と同様、図１２（Ａ），（Ｂ）に示すような２つの分割体３４Ａ，３４Ｂからなる円環状の外側カバー３４を、図３０および図３１に仮想線で示すように接着固定しても良い。

　上記構成の作用を説明する。第１実施形態と基本的に同様の動作であり、詳しくは説明しないが、この構成の場合には、複数のセンサユニット２０と、歪みセンサ２２の出力信号を処理する信号処理用ＩＣ２５と、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブル２６とを含む電子部品を、円環状の保護カバー２７の内側に配置して円環状のセンサ組立品２８とし、このセンサ組立品２８をシール部材４０を介して外方部材１の周面に外方部材１と同心に取付けているので、外部環境によりセンサユニット２０を含む電子部品が故障する（飛び石による破損や、泥水・塩水などによる腐食）のを防止でき、長期にわたって荷重を正確に検出することができる。
　とくに、センサ組立品２８をシール部材４０を介して外方部材１の周面に取付けていることから、外方部材１の変形に保護カバー２７が追従できない条件下であっても外部環境の影響による歪みセンサ２２などの電子部品の故障を確実に防止できる。

　この実施形態では、シール部材４０を、前記保護カバー２７の内径面に沿うリング状の芯金４１と、この芯金４１の両側縁全周にその内径面から外径面にわたって接合した一対のリング状の弾性体４２とでなるものとしているので、シール部材４０の両側縁の弾性体４２が外方部材１の外径面と保護カバー２７の内径面との間に挟まれて、保護カバー２７の内部と外部とを弾性体４２で完全に遮断でき、シール部材４０のシール効果を上げることができる。

　また、この実施形態では、シール部材４０の芯金４１が耐食性鋼材のプレス成形品からなるので、荷重負荷に対する十分な耐強度をシール部材４０に持たせることができ、外部からの泥水や塩水などによるシール部材４０の腐食も防止でき、外部環境の影響によるセンサユニット２０などの電子部品の故障をより確実に防止できる。

　また、この実施形態では、センサ組立品２８における保護カバー２７の内径面に、シール部材４０の弾性体と密着する内径側溝部２９Ｂを設けているので、その内径側溝部２９Ｂにシール部材４０の弾性体４２が密着して、シール部材４０によるシール効果をより向上させることができる。

　図４０および図４１は、この発明の第４実施形態を示す。このセンサ付車輪用軸受は、図２９～図３９（Ａ），（Ｂ）に示した第３実施形態において、前記円環状のセンサ組立品２８が取付けられる外方部材１の外径面に、耐食性または防食性を有する表面処理層４４が形成されている。この例では、前記表面処理層４４が、外方部材１の車体取付用フランジ１ａの外周面およびアウトボード側の側面から、外方部材１の車体取付用フランジ１ａよりもアウトボード側の部分、およびアウトボード側の端面までの範囲に形成されている。外方部材１の外周面における車体取付用フランジ１ａよりもインボード側部分、および車体取付用フランジ１ａのインボード側の側面は、ナックル接触面となる部分であり、表面処理層４４が施されていない。なお、前記表面処理層４４は、図４２のように外方部材１の外径面の全面に形成しても良い。このように表面処理層４４を形成した外方部材１の外径面に、図４１のように前記シール部材４０を介して前記センサ組立品２８が取付けられる。その他の構成は、図２９～図３９（Ａ），（Ｂ）に示した第３実施形態の場合と同様である。

　耐食性または防食性を有する表面処理層４４としては、例えば金属メッキ処理によるメッキ層や、塗装処理による塗膜層、コーティング処理によるコーティング層等が挙げられる。金属メッキ処理としては、亜鉛メッキ、ユニクロメッキ、クロメートメッキ、ニッケルメッキ、クロムメッキ、無電解ニッケルメッキ、カニゼンメッキ、四三酸化鉄皮膜（黒染め）、レイデントなどの処理が適用可能である。塗装処理としては、カチオン電着塗装、アニオン電着塗装、フッ素系電着塗装等の電着塗装が適用できる。コーティング処理としては、窒化珪素等のセラミックコーティングなどが適用可能である。

　このように、この実施形態では、センサ組立品２８が取付けられる外方部材１の外径面に、耐食性または防食性を有する表面処理層４４を形成しているので、外方部材１の外径面の錆によりセンサ組立品２８の取付部が盛り上がったり、センサ組立品２８におけるセンサユニット２０にもらい錆が発生するのを防止でき、錆に起因する歪みセンサ２２の誤動作を解消でき、荷重検出をさらに長期にわたり正確に行うことができる。

　また、図４０，図４１に示す第４実施形態では、前記表面処理層４４を、外方部材１の外径面の全面ではなく、車体取付用フランジ１ａからアウトボード側端までの範囲のみに形成しているので、外方部材１の転走面３を研削加工する際に、外方部材１の外径面のインボード側端の表面未処理部を保持することができ、高精度に転走面３を研削加工することができる。

　この発明の第５実施形態を図４３ないし図５４と共に説明する。第５実施形態において、
第１実施形態を示す図１ないし図１２（Ａ），（Ｂ）と同一または相当する部分には同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。この第５実施形態は、第１実施形態において、円環状の保護カバー２７が、ゴム状弾性体の成形品からなり、この保護カバー２７をその上からバンド３８で締め付けて固定側部材の外周面に取付けたものである。

　この第５実施形態において、センサユニット２０は、図４４のＣ部を拡大して示す図５１、および図５２に示す平面図のように形成されている。歪み発生部材２１について、第１実施形態を示す図８と同一する部分には同一の符号を付して、その詳しい説明は省略する。この実施形成の場合、歪み発生部材２１は、外方部材１の外径面に接触して固定される２つの接触固定部２１ｂを両端部に有する。なお、歪み発生部材２１の形状によっては、接触固定部２１ｂを２つ以上有するものとしても良い。

　前記センサユニット２０は、図４７に示すように、その歪み発生部材２１の２つの接触固定部２１ｂが、外方部材１の軸方向における同一位置で、かつ両接触固定部２１ｂが互いに円周方向に離れた位置に来るように配置され、これら接触固定部２１ｂがボルト２３により外方部材１の外径面に固定される。外方部材１の外径面へセンサユニット２０を安定良く固定する上で、外方部材１の外径面における前記接触固定部２１ｂが接触固定される箇所には第１実施形態の図３の平面研削面部に相当する平坦部１ｃが形成される。また、外方部材１の外径面における前記２つの接触固定部２１ｂが固定される２箇所の中間部には溝１ｅが設けられている。前記各ボルト２３は、それぞれ接触固定部２１ｂに設けられた径方向に貫通するボルト挿通孔２４に挿通し、外方部材１の外径面に設けられたねじ孔３２に螺合させる。このように、溝１ｅを挟んで歪み発生部材２１の２つの接触固定部２１ｂを外方部材１の外径面に固定することにより、薄板状である歪み発生部材２１における切欠き部２１ａを有する中央部位が外方部材１の外径面から離れた状態となり、切欠き部２１ａの周辺の歪み変形が容易となる。

　前記４個のセンサユニット２０は、図４７に示すように、これらの歪みセンサ２２の出力信号を処理する信号処理用ＩＣ２５、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブル２６などの電子部品と共にリング状に接続してセンサ組立品２８とされ、このリング状とされたセンサ組立品２８が外方部材１の外径面に外方部材１と同心に取付けられる。信号ケーブル２６は各センサユニット２０間に配線され、その信号ケーブル２６の途中に信号処理用ＩＣ２５が配置されている。この場合、前記４個のセンサユニット２０は、図４３のXXXXIV－XXXXIV線断面図を示す図４４のように、外方部材１の外径面の同一軸方向位置に配置される。

　外方部材１の外径面に取付けられた前記センサ組立品２８は、図４３のように、外方部材１と同心の円環状、すなわちリング状の保護カバー２７で覆われる。保護カバー２７は、互いに軸方向に離れて位置し内径側に延びる一対の立板部２７ａと、これら両立板部２７ａの外径側端を連結する円筒部２７ｂとでなる断面逆Ｕ字状とされている。この保護カバー２７は、その上から図５０（Ａ），（Ｂ）に示すようなバンド３８で締め付けて外方部材１の外径面に取付けられる。保護カバー２７はエラストマ成形品等のゴム状弾性体の成形品からなる。具体的には、保護カバー２７の材料として、ゴム（クロロブレンゴム、シリコンゴム、塩化ポリエチレンゴム、ウレタンゴム、アクリルエチレン等）、または熱可塑性エラストマが使用される。バンド３８の材料としては、ステンレススチール等の金属材料が使用される。外方部材１の外径面には、図４７のように、前記センサ組立品２８の取付け部を挟んで軸方向に離れた２箇所に周方向に延びる保護カバー嵌合用の溝１ｆが設けられ、これら各溝１ｆに図４３のように保護カバー２７の両立板部２７ａを嵌合させることで、保護カバー２７が軸方向に位置決めされると共に、センサ組立品２８が保護カバー２７で確実に密封される。

　前記センサ組立品２８における信号ケーブル２６の車体側への引き出し部２６ａは、図４３のXXXXV－XXXXV線断面図を示す図４５や図４６に示すように、保護カバー２７の一箇所から外側に引き出される。ここでは、その引き出し部２６ａの保護カバー２７からの取出し箇所に、図４７のようにＯリング３７が嵌着され、これにより保護カバー２７における信号ケーブル引き出し部２６ａの取出し箇所のシールが図られている。なお、Ｏリング３７に替えてシール材を充填することで、保護カバー２７における信号ケーブル引き出し部２６ａの取出し箇所をシールするようにしても良い。

　また、図４８のＤ部および図４９のＥ部に示すように、保護カバー２７の一方の立板部２７ａの周方向の一箇所、およびこれに対向する外方部材１の外径面の一箇所には、信号ケーブル引き出し部２６ａが挿通される切欠き部４５，４６が設けられている。これにより、信号ケーブル引き出し部２６ａの周方向の位置決めがされる。

　このセンサ付車輪用軸受の組立は、以下の手順で行なわれる。先ず、外方部材１の単体の状態、または外方部材１に転動体５を組み付けた状態で、図４７のように外方部材１の外径面にリング状の前記センサ組立品２８を取付ける。つぎに、このセンサ組立品２８をリング状の保護カバー２７で覆い、この保護カバー２７をバンド３８で締め付けて外方部材１の外径面に取付け、この後で軸受の全体を組み立てる。この手順で組み立てることにより、外方部材１に取付けたセンサ組立品２８を保護カバー２７で覆い、さらにその上からバンド３８で締め付けたセンサ付車輪用軸受を、容易に組み立てることができる。

　上記センサ付車輪用軸受による荷重検出動作を以下に説明する。基本的な動作は第１実施形態と同様であるので詳しい説明は省略するが、この実施形態の場合、とくに、複数のセンサユニット２０と、歪みセンサ２２の出力信号を処理する信号処理用ＩＣ２５と、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブル２６とを含む電子部品をリング状に接続してなるセンサ組立品２８を、外方部材１の外径面に外方部材１と同心に取付けると共に、このセンサ組立品２８をエラストマ成形品からなるリング状の保護カバー２７で覆い、この保護カバー２７をその上からバンド３８で締め付けて外方部材１の外径面に取付けているので、外部環境によりセンサユニット２０を含む電子部品が故障する（飛び石による破損や、泥水・塩水などによる腐食）のを防止でき、長期にわたって荷重を正確に検出することができる。

　固定側部材が外方部材１であるこの実施形態の場合、保護カバー２７が外方部材１の外径面に取付けられるので、保護カバー２７を取付け易くて、保護カバー２７によるセンサ組立品２８の保護が行い易い。

　また、この実施形態では、前記保護カバー２７の材料として、ゴムまたは熱可塑性エラストマを使用しているので、その成形が容易となり、また外方部材１へ密封性良く取付けることができる。

　また、この実施形態では、前記バンド３８が金属材料からなるので、固定側部材である外方部材１の外径面への保護カバー２７の取付けを、強固にかつ密封性良く行うことができる。

　また、この実施形態では、固定側部材である外方部材１の外径面の周方向に延びる保護カバー嵌合用の溝１ｆを設け、この溝１ｆに保護カバー２７を嵌合させているので、保護カバー２７を軸方向に位置決めできると共に、センサ組立品２８を保護カバー２７の内側に確実に密封することができる。

　また、この実施形態では、信号ケーブル２６の保護カバー２７からの引き出し部２６ａにＯリング３７を嵌着しているので、保護カバー２７の密封性をより高めることができる。保護カバー２７における信号ケーブル引き出し部２６ａが引き出される部分にシール材を充填しても同様の効果がえられる。

　また、この実施形態では、固定側部材である外方部材１の外径面および保護カバー２７に信号ケーブル２６の引き出し部２６ａが引き出される切欠き部４５，４６を設けているので、これにより信号ケーブル引き出し部２６ａの周方向の位置決めが可能となる。

　固定側部材である外方部材１の外径面に固定されるセンサユニット２０の歪み発生部材２１の各接触固定部２１ｂの軸方向寸法が異なると、外方部材１から接触固定部２１ｂを介して歪み発生部材２１に伝達される歪みも異なる。この実施形態では、センサユニット２０の歪み発生部材２１の各接触固定部２１ｂを、軸方向に同寸法となる位置に設けているので、歪み発生部材２１に歪みが集中しやすくなり、それだけ検出感度が向上する。また、センサユニット２０が外方部材１において、同一軸方向位置に並ぶことになるので、その軸方向位置に保護カバー２７を設けるだけでセンサユニット２０を含む電子部品からなるセンサ組立品２８を覆うことができ、保護カバー２７をコンパクトに構成することができる。

　また、この実施形態では、センサユニット２０の歪み発生部材２１が、図５２のように平面概形が帯状で側辺部に切欠き部２１ａを有する薄板材からなるものとしているので、外方部材１の歪みが歪み発生部材２１に拡大して伝達されやすく、その歪みが歪みセンサ２２で感度良く検出され、その出力信号に生じるヒステリシスも小さくなり、荷重を精度良く推定できる。また、歪み発生部材２１の形状も簡単なものとなり、コンパクトで低コストなものとできる。

　図５４の歪み発生部材２１は、第１実施形態における図４の説明をそのまま適用できるので、詳しい説明は省略する。

　この発明の第６実施形態を図５５ないし図６３と共に説明する。第６実施形態において、第１実施形態を示す図１ないし図１２（Ａ），（Ｂ）と同一または相当する部分には同一の符号を付してその詳しい説明は省略する。この第６実施形態は、第１実施形態の円環状の保護カバー２７に相当する保護カバー５７が、センサ組立品２８をインボード側に向かって内径が拡大し、この保護カバー５７のインボード側端を固定側部材の外周面に嵌合させ、保護カバー５７のアウトボード側端を弾性体のシールリング（Ｏリング）３７を介して固定側部材の外周面に取付けたものである。

　この第６実施形態におけるセンサユニット２０は、図５６のＤ部を拡大して示す図６２および図６３に示す平面図のように形成されているが、第１実施形態の図８についての説明がそのまま適用できるので説明を省略する。

　この第６実施形態において、図５８に示す４個のセンサユニット２０は、図４７に示す第５実施形態とほぼ同一構成であるので、その詳しい説明は省略する。

　外方部材１の外径面に取付けられた前記センサ組立品２８は、図５５のように保護カバー５７で覆われる。保護カバー５７は、インボード側に向かって内径が拡大する、軸方向の寸法が大きい筒状とされている。具体的には、保護カバー５７は、インボード側半部が大径部５７ａでアウトボー側半部が小径部５７ｂとなる段付円筒状とされている。この保護カバー５７のインボード側端は外方部材１の外径面に嵌合させられ、保護カバー５７のアウトボード側端は外方部材１と同心の弾性体のシールリングであるＯリング３７を介して外方部材１の外径面に取付けられる。保護カバー５７の小径部５７ｂは、外方部材１の外径面に隙間を介して沿うように、アウトボー側に至るほど小径となるテーパ状とされている。大径部５７ａは、その内周面と外方部材１の外周面との間にセンサユニット２０を収容する収容空間を形成している。保護カバー５７の材料としては、ステンレス鋼等の金属材料や、ＰＡ６６＋ＧＦ等の樹脂材料が用いられる。外方部材１の外径面のアウトボード側には、図５８のように、周方向に延びるＯリング嵌着用の溝１ｇが設けられ、この溝１ｇに図５５のようにＯリング３７を嵌着させることで、Ｏリング３７が軸方向に位置決めされると共に、保護カバー５７のアウトボード側端と外方部材１の外径面との間が確実に密封される。Ｏリング３７は、ニトリルゴム、シリコンゴム等のゴム材料からなる。これにより、Ｏリング３７による密封性を確実なものとすることができる。

　また、センサ組立品２８におけるセンサユニット２０および信号処理用ユニット２５は、前記保護カバー５７内における外方部材１の外径面に固定されることになるので、それらの固定部が、外部環境により腐食して固定が不安定になるのを防止できる。保護カバー５７の内部空間には、モールド樹脂やウレタンフォームなどの弾性充填材を充填しても良い。この場合には、充填される弾性充填材のために、外部からの飛び石や泥水，塩水等から、センサユニット２０，信号処理用ユニット２５，信号ケーブル２６等の電子部品を確実に保護することができる。

　また、外方部材１の外径面の全体には防錆処理を施しても良い。この場合、外方部材１の外径面が泥水，塩水等で錆びるのを防止できるので、外方部材１の外径面の錆が保護カバー５７で覆われているセンサ組立品２８に及ぶのを確実に防止できる。

　前記センサ組立品２８における信号ケーブル２６の車体側への引き出し部２６ａは、図５７に示すように、保護カバー５７の一箇所から外側に引き出される。具体的には、図５９（Ａ），（Ｂ）のＥ部，Ｆ部、および図６０（Ｂ）のＧ部に示すように、外方部材１の外径面のアウトボード側に向く段面部の周方向の一箇所、およびこれに対向する保護カバー５７のインボード側端の周方向の一箇所に、信号ケーブル引き出し部２６ａが挿通される切欠き部４５，４６が設けられている。

　この場合の切欠き部は、図６１（Ａ），（Ｂ）のように外方部材１の外径面だけに設けても良いし、保護カバー５７だけに設けても良い。これにより、図６１（Ａ），（Ｂ）のように、信号ケーブル２６の引き出し部２６ａが前記切欠き部４５，４６で挟まれて周方向の位置決めがされる。信号ケーブル引き出し部２６ａが前記切欠き部４５，４６から引き出される部分にはシール材を充填して、信号ケーブル引き出し部２６ａの引き出し箇所をシールするようにしても良い。これにより、保護カバー５７の密封性をより一層高めることができる。

　このセンサ付車輪用軸受の組立は、以下の手順で行なわれる。先ず、外方部材１の単体の状態、または外方部材１に転動体５を組み付けた状態で、図５８のように外方部材１の外径面にリング状の前記センサ組立品２８を取付け、外方部材１の外径面の溝１ｇにＯリング３７を嵌合させる。つぎに、筒状の保護カバー５７を、外方部材１のアウトボード側からその外径面に圧入し、そのインボード側端を外方部材１の外径面に嵌合させ、アウトボード側端をＯリング３７を介して外方部材１の外径面に取付けることで、センサ組立品２８を保護カバー５７で覆う。この後で軸受の全体を組み立てる。この手順で組み立てることにより、外方部材１に取付けたセンサ組立品２８を保護カバー５７で覆ってなるセンサ付車輪用軸受を、容易に組み立てることができる。

　上記センサ付車輪用軸受による荷重検出動作を以下に説明する。基本的な動作は第１実施形態と同様であり、詳しい説明は省略するが、この実施形態の場合、とくに、複数のセンサユニット２０と、歪みセンサ２２の出力信号を処理する信号処理用ユニット２５と、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブル２６とを含む電子部品をリング状に接続してなるセンサ組立品２８を、外方部材１の外径面に外方部材１と同心に取付けると共に、このセンサ組立品２８をインボード側に向かって内径が拡大する筒状の保護カバー５７で覆い、この保護カバー５７のインボード側端を外方部材１の外径面に嵌合させ、保護カバー５７のアウトボード側端をＯリング３７を介して外方部材１の外径面に取付けているので、外部環境によりセンサユニット２０を含む電子部品が故障する（飛び石による破損や、泥水・塩水などによる腐食）のを防止でき、長期にわたって荷重を正確に検出することができる。

　固定側部材が外方部材１であるこの実施形態の場合、保護カバー５７が外方部材１の外径面に取付けられるので、保護カバー５７を取付け易くて、保護カバー５７によるセンサ組立品２８の保護が行い易い。

　また、この実施形態では、前記保護カバー５７を、インボード側が大径となる段付円筒状としているので、外方部材１のアウトボード側から外方部材１の外径面への保護カバー５７の圧入を容易に行うことができる。

　また、この実施形態では、前記保護カバー５７の材料として、金属材料または樹脂材料を用いているので、外方部材１の外径面への取付けを密封性良く行うことができる。すなわち、保護カバー５７の材料として金属材料を用いた場合、外方部材１の外径面への保護カバー５７の取付けを、強固にかつ密封性良く行うことができる。また、保護カバー５７の材料として樹脂材料を用いた場合、保護カバー５７を成形品として容易に形成でき、外方部材１の外径面へ密封性良く取付けることができる。これにより、外部環境の影響によるセンサの故障をより確実に防止できる。

　固定側部材である外方部材１の外径面に固定されるセンサユニット２０の歪み発生部材２１の各接触固定部２１ｂの軸方向寸法が異なると、外方部材１から接触固定部２１ｂを介して歪み発生部材２１に伝達される歪みも異なる。この実施形態では、センサユニット２０の歪み発生部材２１の各接触固定部２１ｂを、軸方向における同一位置に設けているので、歪み発生部材２１に歪みが集中しやすくなり、それだけ検出感度が向上する。また、センサユニット２０が外方部材１において、同一軸方向位置に並ぶことになるので、その軸方向位置に保護カバー５７を設けるだけでセンサユニット２０を含む電子部品からなるセンサ組立品２８を覆うことができ、保護カバー５７をコンパクトに構成することができる。

　また、この実施形態では、センサユニット２０の歪み発生部材２１が、図６３のように平面概形が帯状で側辺部に切欠き部２１ａを有する薄板材からなるものとしているので、外方部材１の歪みが歪み発生部材２１に拡大して伝達されやすく、その歪みが歪みセンサ２２で感度良く検出され、荷重を精度良く推定できる。また、歪み発生部材２１の形状も簡単なものとなり、コンパクトで低コストなものとできる。

　図６４は、この発明の第７実施形態を示す。このセンサ付車輪用軸受では、図５５ないし図６３に示す第６実施形態において、保護カバー５７のアウトボード側端に内向きフランジ５７ｃを形成すると共に、固定側部材である外方部材１の外径面に周方向に延びて保護カバー５７の前記内向きフランジ５７ｃと軸方向に対向する突条６０を設け、この突条６０と保護カバー５７の内向きフランジ５７ｃとで前記Ｏリング３７を挟み付けるものとしている。その他の構成は図５５ないし図６３に示す第６実施形態の場合と同様である。

　このように、保護カバー５７の内向きフランジ５７ｃと外方部材１の外径面の周方向に延びる突条６０とでＯリング３７を挟み付けた場合、Ｏリング３７が軸方向に位置決めされると共に、保護カバー５７のアウトボード側端と外方部材１の外径面との間が確実に密封される。

　図６５は、この発明の第８実施形態を示す。このセンサ付車輪用軸受では、図５５ないし図６３に示す第６実施形態において、保護カバー５７の全体が樹脂材料からなり、そのインボード側端の外方部材１の外径面への嵌合部に金属材料５４を埋め込んでいる。その他の構成は図５５ないし図６３に示す第６実施形態の場合と同様である。

　このように、樹脂材料からなる保護カバー５７のインボード側端に金属材料５４を埋め込んだ場合、保護カバー５７のインボート側端での外方部材１の外径面への嵌合を強固にかつ密封性良く行うことができ、かつ保護カバー５７の成形も容易となる。

　上記各実施形態では、外方部材１が固定側部材である場合につき説明したが、この発明は、内方部材が固定側部材である車輪用軸受にも適用することができ、その場合、センサ組立品２８は内方部材の内周となる周面に設ける。

　また、この実施形態では第３世代型の車輪用軸受に適用した場合につき説明したが、この発明は、軸受部分とハブとが互いに独立した部品となる第１または第２世代型の車輪用軸受や、内方部材の一部が等速ジョイントの外輪で構成される第４世代型の車輪用軸受にも適用することができる。また、このセンサ付車輪用軸受は、従動輪用の車輪用軸受にも適用でき、さらに各世代形式のテーパころタイプの車輪用軸受にも適用することができる。また、外方部材が回転側部材となる車輪用軸受に適用することもできる。その場合、内方部材の外周にセンサ組立品を設ける。

　以上説明したこの発明の実施形態の応用態様について以下に示す。
［態様１］
　態様１にかかるセンサ付車輪用軸受は、複列の転走面が内周に形成された外方部材と、前記転走面と対向する転走面が外周に形成された内方部材と、両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であって、
　上記外方部材および内方部材のうちの固定側部材の周面に接触して固定される歪み発生部材、およびこの歪み発生部材に取付けられてこの歪み発生部材の歪みを検出するセンサからなる複数のセンサユニットと、前記センサの出力信号を処理する信号処理用ＩＣと、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブルと、前記センサユニット、前記信号処理用ＩＣおよび前記信号ケーブルの間を配線する配線回路を有するフレキシブル基板とを含む電子部品を、円環状の保護カバーの内側に配置して円環状のセンサ組立品とし、このセンサ組立品を前記固定側部材の周面に固定側部材と同心に取付けた。

［態様２］
　態様２にかかるセンサ付車輪用軸受は、複列の転走面が内周に形成された外方部材と、前記転走面と対向する転走面が外周に形成された内方部材と、両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であって、
　上記外方部材および内方部材のうちの固定側部材の周面に接触して固定される歪み発生部材、およびこの歪み発生部材に取付けられてこの歪み発生部材の歪みを検出するセンサからなる複数のセンサユニットと、前記センサの出力信号を処理する信号処理用ＩＣと、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブルとを含む電子部品を、円環状の保護カバーの内側に配置して円環状のセンサ組立品とし、このセンサ組立品をシール部材を介して前記固定側部材の周面に固定側部材と同心に取付けた。

［態様３］
　態様３にかかるセンサ付車輪用軸受は、複列の転走面が内周に形成された外方部材と、前記転走面と対向する転走面が外周に形成された内方部材と、両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であって、
　上記外方部材および内方部材のうちの固定側部材の外周面に接触して固定される歪み発生部材、およびこの歪み発生部材に取付けられてこの歪み発生部材の歪みを検出するセンサからなる複数のセンサユニットと、前記センサの出力信号を処理する信号処理用ＩＣと、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブルとを含む電子部品をリング状に接続してなるセンサ組立品を、前記固定側部材の外周面に固定側部材と同心に取付けると共に、このセンサ組立品をゴム状弾性体の成形品からなるリング状の保護カバーで覆い、この保護カバーをその上からバンドで締め付けて前記固定側部材の外周面に取付けた。

［態様４］
　態様４にかかるセンサ付車輪用軸受は、複列の転走面が内周に形成された外方部材と、前記転走面と対向する転走面が外周に形成された内方部材と、両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であって、
　上記外方部材および内方部材のうちの固定側部材の外周面に固定される荷重検出用の複数のセンサユニットと、このセンサユニットの出力信号を処理する信号処理用ＩＣと、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブルとを含む電子部品をリング状に接続してなるセンサ組立品を、前記固定側部材の外周面に固定側部材と同心に取付けると共に、このセンサ組立品をインボード側に向かって内径が拡大する筒状の保護カバーで覆い、この保護カバーのインボード側端を固定側部材の外周面に嵌合させ、保護カバーのアウトボード側端を弾性体のシールリングを介して固定側部材の外周面に取付けた。

　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まるこの発明の範囲内のものと解釈される。

１…外方部材
２…内方部材
３，４…転走面
５…転動体
２０…センサユニット
２１…歪み発生部材
２１ａ…切欠き部
２２…歪みセンサ
２３…ボルト
２５…信号処理用ＩＣ（信号処理用ユニット）
２６…信号ケーブル
２７，５７…保護カバー
２８…センサ組立品
３３…モールド材
３５　フレキシブル基板
３７　Ｏ－リング
３８　バンド
４０　シール部材
４１　リング状芯金
４１ｂ　拡径曲げ部
４１ａ，４１ｃ，４２ｄ　面取り部
４２　リング状弾性体
４４　表面処理層
４５　保護カバーの切欠き部
４６　外方部材の切欠き部

Claims

　複列の転走面が内周に形成された外方部材と、前記転走面と対向する転走面が外周に形成された内方部材と、両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受であって、
　上記外方部材および内方部材のうちの固定側部材の周面に接触して固定される歪み発生部材、およびこの歪み発生部材に取付けられてこの歪み発生部材の歪みを検出するセンサからなる複数のセンサユニットと、前記センサの出力信号を処理する信号処理用ＩＣと、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブルとを含む電子部品を、円環状の保護カバーの内側に配置して円環状のセンサ組立品とし、このセンサ組立品を前記固定側部材の周面に固定側部材と同心に取付けたセンサ付車輪用軸受。
　請求項１において、前記円環状のセンサ組立品は、円周方向に２つの分割体に２分割可能であるセンサ付車輪用軸受。
　請求項１において、前記センサユニットは前記固定側部材にボルト固定されるセンサ付車輪用軸受。
　請求項１において、前記固定側部材に取付けられた前記センサ組立品における前記電子部品の前記保護カバーからの露出部分をモールド材で密封したセンサ付車輪用軸受。
　請求項１において、前記歪み発生部材は、平面概形が均一幅の帯状、または平面概形が帯状で側辺部に切欠き部を有する薄板材からなるセンサ付車輪用軸受。
　請求項１において、前記複数のセンサユニットを、それらの各センサが前記固定側部材の軸方向における同一位置に設けたセンサ付車輪用軸受。
　請求項１において、前記固定側部材の周面に全周にわたる円筒研削面を設け、この円筒研削面のうち前記歪み発生部材が接触する部分を平面研削面部としたセンサ付車輪用軸受。
　請求項１において、前記固定側部材は前記外方部材であり、前記センサ組立品を前記固定側部材の外径面に取付けたセンサ付車輪用軸受。
　請求項８において、前記複数のセンサユニットを、タイヤ接地面に対して上下位置および左右位置となる前記固定側部材の外径面の上面部、下面部、右面部、および左面部に配置したセンサ付車輪用軸受。
　請求項１において、さらに、前記電子部品が前記センサユニット、前記信号処理用ＩＣおよび前記信号ケーブルの間を配線する配線回路を有するフレキシブル基板を含むセンサ付車輪用軸受。
　請求項１において、前記センサ組立品をシール部材を介して前記固定側部材の周面に固定側部材と同心に取付けたセンサ付車輪用軸受。
　請求項１１において、前記シール部材は、前記保護カバーの周面に沿う円環状の芯金と、この芯金の両側縁全周にその内径面から外径面にわたって接合した一対の円環状の弾性体とでなるセンサ付車輪用軸受。
　請求項１において、前記円環状の保護カバーは、ゴム状弾性体の成形品からなり、この保護カバーをその上からバンドで締め付けて前記固定側部材の外周面に取付けたセンサ付車輪用軸受。
　請求項１において、前記円環状の保護カバーは、前記センサ組立品をインボード側に向かって内径が拡大し、この保護カバーのインボード側端を固定側部材の外周面に嵌合させ、保護カバーのアウトボード側端を弾性体のシールリングを介して固定側部材の外周面に取付けたセンサ付車輪用軸受。
　請求項１４において、前記保護カバーは、インボード側が大径となる段付円筒状であるセンサ付車輪用軸受。