WO2023171649A1 - 車両用検出装置 - Google Patents

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WO2023171649A1
WO2023171649A1 PCT/JP2023/008503 JP2023008503W WO2023171649A1 WO 2023171649 A1 WO2023171649 A1 WO 2023171649A1 JP 2023008503 W JP2023008503 W JP 2023008503W WO 2023171649 A1 WO2023171649 A1 WO 2023171649A1
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WO
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receiving coil
displacement
detection
section
coil
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PCT/JP2023/008503
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English (en)
French (fr)
Inventor
喜啓 木田
隆修 河野
優介 木村
貞洋 赤間
晴美 堀畑
徹哉 近江
靖寛 北浦
篤史 小林
鉄平 森川
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/02—Dead axles, i.e. not transmitting torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle detection device.
  • a bearing unit that rotatably supports a hub fixed to a wheel with respect to a vehicle body.
  • the bearing unit includes an outer ring fixed to the vehicle body, an inner ring fixed to the hub, and rolling elements between the outer ring and the inner ring.
  • Patent Document 1 describes a detection ring provided on the inner peripheral side of an inner ring and fixed to a hub, and a displacement sensor unit.
  • the detection ring includes a cylindrical portion and a bent portion bent radially outward from an axial end of the cylindrical portion.
  • the distal end portion of the displacement sensor unit is arranged on the inner peripheral side of the inner ring.
  • a displacement measuring element is provided at the tip of the displacement sensor unit, facing the bend in the axial direction of the bearing unit.
  • the bent portion Since the bent portion is provided inside the bearing unit, the displacement of the bent portion in the axial direction when force is applied to the wheel is small. In this case, there is a concern that displacement detection accuracy may deteriorate.
  • the main objective of the present disclosure is to provide a vehicle detection device that can improve displacement detection accuracy.
  • the present disclosure includes a base portion fixed to a vehicle body;
  • a bearing having an outer ring member, an inner ring member, and a rolling element provided between the outer ring member and the inner ring member, and rotatably supporting a wheel of the vehicle with respect to the base portion,
  • One of the outer ring member and the inner ring member, a first bearing member, is fixed to the wheel, and the other, a second bearing member, is fixed to the base part, a disc-shaped detection rotating part that is provided to rotate integrally with the first bearing member and extends radially outward of the bearing with respect to the first bearing member;
  • the base portion is provided at a position away from the bearing in the radial direction and facing the detection rotation unit in the axial direction of the bearing, in a non-contact state with the detection rotation unit, and a displacement detection section that outputs a signal corresponding to the displacement of the detection rotation section in the axial direction.
  • the detection rotating part is provided so as to rotate integrally with the first bearing member that constitutes the bearing. Therefore, the detection rotating part rotates integrally with the wheel fixed to the first bearing member.
  • the displacement detection section is provided in the base section at a position radially away from the bearing and facing the detection rotating section in the axial direction. For this reason, it is possible to increase the change in the output signal (for example, the amplitude of the output signal) of the displacement detection section in response to a change in the axial displacement of the detection rotating section, for example, compared to a configuration in which the displacement detection section is provided within the bearing. I can do it. Thereby, the accuracy in detecting displacement by the displacement detection unit can be increased, and for example, the accuracy in calculating lateral force based on the detected displacement can be increased.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a wheel according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a plan view of the lace part
  • FIG. 3 is a diagram showing a state in which the inner ring is inclined with respect to the outer ring when a lateral force is applied to the tire.
  • FIG. 4 is a diagram showing a detection unit
  • FIG. 5 is a diagram showing the electrical configuration of the detection unit and the processing section
  • FIG. 6 is a projected diagram of the excitation coil and the first and second receiving coils in a plan view of the multilayer board
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a wheel according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a plan view of the lace part
  • FIG. 3 is a diagram showing a state in which the inner ring is inclined with respect to the outer ring when a lateral force is applied to the tire.
  • FIG. 4 is a diagram showing a detection unit
  • FIG. 5 is a diagram showing the electrical configuration of the detection unit and the processing
  • FIG. 7 is a diagram showing wiring patterns and vias formed in the first layer of a multilayer board
  • FIG. 8 is a diagram showing wiring patterns and vias formed in the second layer of the multilayer board
  • FIG. 9 is a diagram showing wiring patterns and vias formed in the third layer of the multilayer board
  • FIG. 10 is a diagram showing the wiring pattern and vias formed in the fourth layer of the multilayer board
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the principle of detecting displacement and rotation angle
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the principle of detecting displacement and rotation angle
  • FIG. 13 is a simplified plan view of the second receiving coil
  • FIG. 14 is a diagram showing the output voltage signal of the receiving coil and the transition of the envelope of this signal
  • FIG. 15 is a diagram showing the transition of the envelope of the output voltage signals of the first and second receiving coils
  • FIG. 16 is a characteristic diagram showing the relationship between the maximum amplitude value of the output voltage signal, displacement, and lateral force
  • FIG. 17 is a plan view of a lace portion according to a modification of the first embodiment
  • FIG. 18 is a perspective view of a lace portion according to a modification of the first embodiment
  • FIG. 19 is a plan view of a lace portion according to a modification of the first embodiment
  • FIG. 20 is a diagram showing a lace section, a detection unit, and a processing section according to the second embodiment
  • FIG. 21 is a diagram showing changes in the envelope curve of the output voltage of each detection unit
  • FIG. 22 is a diagram showing a lace section, a detection unit, and a processing section according to the third embodiment
  • FIG. 23 is a diagram showing a lace part and a detection unit according to the fourth embodiment
  • FIG. 24 is a longitudinal cross-sectional view of the wheel according to the fifth embodiment
  • FIG. 25 is a longitudinal cross-sectional view of a wheel according to the sixth embodiment.
  • the detection device of this embodiment is configured to be able to calculate a lateral force acting on a wheel (drive wheel) provided with an in-wheel motor.
  • the vehicle is, for example, a four-wheeled passenger vehicle having two front wheels and two rear wheels.
  • the vehicle is not limited to this, and may be a vehicle other than four wheels, such as a two-wheeled vehicle.
  • the use of the vehicle is not limited to passenger use.
  • the wheel includes a wheel 10 and an in-wheel motor 20.
  • the wheel 10 includes a cylindrical rim portion 11 and a circular disc portion 12 provided at the outer end of the rim portion 11 in the vehicle width direction.
  • a tire 13 is attached to the outer periphery of the rim portion 11.
  • the in-wheel motor 20 is housed in the inner space of the wheel 10 surrounded by the rim portion 11 and the disk portion 12, and provides rotational power to the wheel 10.
  • the in-wheel motor 20 is an outer rotor type motor including a rotor 30 and a stator 40 disposed radially inside the rotor 30.
  • the rotor 30 includes a cylindrical magnet holder 31 and a magnet unit 32 provided on the inner peripheral surface of the magnet holder 31.
  • the magnet holding portion 31 faces the inner circumferential surface of the rim portion 11 from the outer end to the inner end in the axial direction of the in-wheel motor 20 (vehicle width direction).
  • the magnet unit 32 has a cylindrical shape concentric with the rotation center axis of the rotor 30 and includes a plurality of magnets fixed to the inner circumferential surface of the magnet holding part 31. That is, the in-wheel motor 20 of this embodiment is a surface magnet type synchronous machine (SPMSM). In the magnet unit 32, the magnets are arranged so that their polarities alternate along the circumferential direction of the rotor 30.
  • SPMSM surface magnet type synchronous machine
  • the magnet is, for example, a sintered neodymium magnet.
  • the in-wheel motor 20 may be an embedded magnet type synchronous machine (IPMSM).
  • the rotor 30 includes a disk-shaped flat plate portion 33 that is provided at the outer end in the vehicle width direction of the magnet holding portion 31 and connects the magnet holding portion 31 and the disk portion 12.
  • the disk portion 12 is fixed to the flat plate portion 33 with bolts. As a result, the rotor 30 and the wheel 10 rotate together.
  • the stator 40 includes a cylindrical stator winding 41 disposed at a position facing the magnet unit 32 in the radial direction, and a cylindrical stator base portion 42 provided inside the stator winding 41 in the radial direction. It is equipped with The stator winding 41 includes a coil side portion provided at a position facing the magnet unit 32 in the radial direction, and coil end portions provided at both ends of the coil side portion in the axial direction.
  • the stator base portion 42 is fixed to the vehicle body via, for example, a knuckle, and holds the stator winding 41 and the like.
  • the stator base portion 42 includes a cylindrical portion 43 fixed to the vehicle body. A portion of the cylindrical portion 43 that is adjacent to the stator winding 41 in the radial direction is a stator core 43a.
  • the stator base portion 42 includes a fixing portion 44 extending radially inward from one axial end of the cylindrical portion 43.
  • the rotor 30 is rotatably supported by the fixed part 44 and the bearing 50 with respect to the stator base part 42 .
  • a radially outer end portion of the fixed portion 44 is an annular protrusion portion 45 that protrudes toward the flat plate portion 33 side.
  • a portion of the protruding portion 45 that faces the flat plate portion 33 is a flat surface.
  • the bearing 50 is a rolling bearing (for example, a radial ball bearing), and is arranged between an outer ring 51 corresponding to a "first bearing member”, an inner ring 52 corresponding to a “second bearing member”, and an outer ring 51 and an inner ring 52.
  • a plurality of rolling elements 53 (for example, balls) are provided.
  • the outer ring 51 is fixed to the fixed part 44 with bolts.
  • the inner ring 52 includes a cylindrical portion 52a that faces the outer ring 51 in the radial direction, and a flange portion 52b that extends radially outward from one axial end of the cylindrical portion 52a.
  • the flange portion 52b is fixed to the flat plate portion 33 and the disk portion 12 with bolts. Note that FIG. 1 shows a state in which the inner ring 52 and the outer ring 51 are coaxial.
  • the vehicle is equipped with an inverter electrically connected to the stator winding 41 and a power storage unit electrically connected to the inverter.
  • the power storage unit is provided in the vehicle body, and is, for example, a storage battery such as a lithium ion storage battery. Switching control of the upper and lower arm switches constituting the inverter is performed by a control device. This causes the rotor 30 to rotate and the wheels to rotate. Note that the inverter and the control device may be provided in the vehicle body, or may be built into the in-wheel motor 20.
  • a disc-shaped race portion 80 corresponding to a "detection rotation section” and a detection unit 90 corresponding to a "displacement detection section” are provided in the inner space of the wheel 10.
  • the race portion 80 and the detection unit 90 detect the rotation angle (specifically, electrical angle or mechanical angle) of the rotor 30 of the in-wheel motor 20, the rotation speed of the wheel, and the contact surface (ground) GL and the wheel (tire 13). ) is used to calculate the lateral force Fy that acts between the
  • the calculated rotation angle (electrical angle) is used in the control device to control switching of the inverter, and the rotation speed and lateral force of the wheels are used in the control device to control the running of the vehicle.
  • the race portion 80 has a disc shape and is made of a metal material (for example, iron or aluminum).
  • a through hole is formed in the center of the race portion 80.
  • a peripheral portion of the through hole of the race portion 80 is a bent portion 80a that is bent toward the disk portion 12.
  • the bent portion 80a is fitted into a through hole formed in the center of the flat plate portion 33 of the rotor 30.
  • the race portion 80 is spaced apart from the flat plate portion 33 of the rotor 30 and is fixed by bolts in a state in which it is in surface contact with the flange portion 52b of the inner ring 52. Thereby, the race portion 80 and the inner ring 52 are coaxial.
  • the race portion 80, rotor 30, and wheel 10 rotate together.
  • a radially outer end of the race portion 80 faces the protrusion 45 of the stator base portion 42 .
  • shielding portions 81 which are metal portions, and notches 82, which penetrate the race portion 80 in the thickness direction, are alternately formed in the circumferential direction. ing.
  • the shielding portion 81 and the notch 82 form an annular “detection target portion”.
  • the circumferential length L1 of the shielding portion 81 and the circumferential length L2 of the notch 82 are equal.
  • eight sets of shielding portions 81 and cutouts 82 are provided. Note that LCi shown in FIG. 2 indicates the central axis of the inner ring 52.
  • the detection unit 90 is a so-called eddy current type inductive sensor.
  • the detection unit 90 includes a substrate 91, a coil section 92 provided on the substrate 91, and a circuit section 93, as shown in FIGS. 2, 4, and 5.
  • FIG. 2 is a diagram showing the race portion 80 seen from the wheel 10 side.
  • FIG. 4 is a diagram showing the substrate 91 viewed from the wheel 10 side.
  • the substrate 91 is fixed to the flat surface of the protrusion 45 . Thereby, the substrate 91 extends in a direction perpendicular to the axial direction of the outer ring 51. In this embodiment, the substrate 91 is fixed to the flat surface of the upper end of the annular protrusion 45 .
  • the circuit section 93 is electrically connected to the processing section 70.
  • an insertion hole 46 is formed in the protrusion 45 , and the processing section 70 and the circuit section 93 are electrically connected via a wire inserted through the insertion hole 46 .
  • the processing unit 70 may be provided in the vehicle body or may be built in the in-wheel motor 20.
  • the coil section 92 includes an excitation coil 100, a first receiving coil 110, and a second receiving coil 120. Each coil 100, 110, 120 is a planar coil.
  • the circuit section 93 is composed of an integrated circuit. As shown in FIG. 5, the circuit section 93 includes an excitation circuit 94 that supplies a high-frequency excitation voltage to the excitation coil 100, and a reception circuit 95. When an excitation voltage is supplied to the excitation coil 100, a voltage having the same or equivalent frequency as the excitation voltage is induced in the first reception coil 110 and the second reception coil 120.
  • the receiving circuit 95 detects the voltage across each receiving coil 110, 120 as an output voltage signal.
  • the board 91 is a multilayer board (specifically, a four-layer board), and the excitation coil 100 and each receiving coil 110, 120 that make up the coil section 92 are configured by wiring patterns on the multilayer board.
  • ing. 7 to 10 show wiring patterns formed in each layer when the substrate 91 is viewed from the race portion 80 side.
  • FIG. 6(a) is a diagram in which the wiring patterns of the second to fourth layers are projected onto the wiring pattern of the first layer.
  • the excitation coil 100 is formed in the first layer and the second layer adjacent to each other in the thickness direction of the substrate 91, as shown in FIGS. 7 and 8.
  • the wiring patterns of each layer are electrically connected by a conductor filled in the excitation side via VI.
  • a wiring pattern there is a first excitation end 101 electrically connected to the excitation circuit 94, and a wiring pattern that goes around clockwise multiple times (three times) from the first excitation end 101 to the excitation side via VI.
  • a first excitation pattern 102 is formed.
  • the second layer includes a second excitation end 103 electrically connected to the excitation circuit 94, and a second excitation end 103 that is formed by going around counterclockwise a plurality of times (three times) from the second excitation end 103 to the excitation side via VI.
  • a second excitation pattern 104 is formed.
  • the excitation coil 100 which is a six-turn planar coil, is formed on the substrate 91.
  • the excitation coil 100 has an arcuate shape extending in the circumferential direction of the outer ring 51.
  • the first receiving coil 110 is formed in the first to fourth layers, as shown in FIGS. 7 to 10.
  • a first receiving end portion 111 electrically connected to the receiving circuit 95 is formed in the third layer.
  • a first end of a first layer pattern 112 is connected to the first reception end portion 111 via a first A via VA1.
  • the second end of the pattern 112 is connected to the first end of the second layer pattern 113 via the second A via VA2.
  • the first end of the pattern 115 in the first layer is connected to the second end of the pattern 113 via the third A via VA3, the pattern 114, and the fourth A via VA4.
  • the second end of the pattern 115 is connected to the first end of the second layer pattern 116 via the fifth A via VA5.
  • the second receiving end portion 118 of the fourth layer is connected to the second end of the pattern 116 via the sixth A via VA6, the pattern 117, and the seventh A via VA7.
  • the second receiving end 118 is connected to the receiving circuit 95.
  • the receiving circuit 95 detects the potential difference between the first receiving end 111 and the second receiving end 118 as the first output voltage signal v1.
  • the first receiving coil 110 is provided in a region surrounded by the excitation coil 100 in a plan view of the substrate 91, as shown in FIG. 6(a). Further, when the excitation voltage is supplied to the excitation coil 100, the first reception coil 110 applies a voltage of the first polarity between the first reception end 111 and the second reception end 118 of the first reception coil 110. It consists of a first part that generates a voltage and a second part that generates a voltage of a second polarity that is opposite to the first polarity. Specifically, as shown in FIG.
  • the center portion of the first receiving coil 110 in the circumferential direction is the first portion 110A of one turn
  • the first portion 110A of the first receiving coil 110 is Both ends of the first portion 110A are a second portion 110B having the same number of turns (one turn) as the first portion 110A.
  • the pattern shape of the first and second portions 110A and 110B on one side with respect to the circumferential central axis Lt of the first receiving coil 110 and the pattern shape of the first and second portions 110A and 110B on the other side are changed. are symmetrical with respect to the central axis Lt.
  • the second receiving coil 120 is formed in the first to fourth layers, as shown in FIGS. 7 to 10. As shown in FIG. 9, a third receiving end portion 121 electrically connected to the receiving circuit 95 is formed in the third layer.
  • the first end of the second layer pattern 122 is connected to the third reception end portion 121 via the first B via VB1.
  • the second end of the pattern 122 is connected to the first end of the first layer pattern 123 via the second B via VB2.
  • the first end of the pattern 125 in the first layer is connected to the second end of the pattern 123 via the third A via VA3, the pattern 124, and the fourth B via VB4.
  • a first end of a second layer pattern 126 is connected to the second end of the pattern 125 via a fifth B via VB5.
  • the fourth reception end portion 128 of the fourth layer is connected to the second end of the pattern 126 via the sixth B via VB6, the pattern 127, and the seventh B via VB7.
  • the fourth receiving end 128 is connected to the receiving circuit 95.
  • the receiving circuit 95 detects the potential difference between the third receiving end 121 and the fourth receiving end 128 as a second output voltage signal v2.
  • the second receiving coil 120 is provided in a region surrounded by the excitation coil 100 in a plan view of the substrate 91, as shown in FIG. 6(a).
  • the circumferential length of the second receiving coil 120 is the same as the circumferential length of the first receiving coil 110.
  • the radial length of the second receiving coil 120 is the same as the radial length of the first receiving coil 110.
  • the positions of both ends of the second receiving coil 120 in the circumferential direction are the same as the positions of both ends of the first receiving coil 110 in the circumferential direction. Furthermore, in a plan view of the substrate 91, the position of the radially outer end of the second receiving coil 120 and the position of the radially outer end of the first receiving coil 110 are located on a concentric circle centered on the central axis LCo of the outer ring 51. exists in Further, in a plan view of the substrate 91, the position of the radially inner end of the second receiving coil 120 and the position of the radially inner end of the first receiving coil 110 exist on concentric circles centered on the central axis LCo. .
  • the second receiving coil 120 is composed of a first portion 120A and a second portion 120B.
  • one side with respect to the circumferential central axis Lt of the second receiving coil 120 is the first portion 120A, and the other side is the second portion 120B.
  • the circumferential length from the central axis Lt to the circumferential end is the same as the circumferential length L1 of the shielding portion 81 and the notch 82.
  • FIGS. 11 and 12 As shown in FIG. 11, when a high frequency excitation voltage vr(t) is supplied to the excitation coil, a high frequency current flows through the excitation coil. The current generates a magnetic flux ⁇ (t), which interlinks the receiving coil. A voltage ve(t) proportional to the time rate of change of the magnetic flux linkage is induced across the receiving coil.
  • FIG. 12 shows a state in which a part of the receiving coil is covered by a shielding part that is a metal part.
  • An eddy current flows through a portion of the shielding portion that faces the receiving coil due to interlinkage magnetic flux accompanying energization of the excitation coil.
  • This eddy current generates magnetic flux in a direction that weakens the magnetic flux that generates the induced voltage in the receiving coil, and the amplitude of the induced voltage in the receiving coil becomes smaller.
  • the amplitude of the potential difference between both ends of the receiving coil is proportional to the area of the receiving coil that is not covered by the shielding portion.
  • FIGS. 11 and 12 are diagrams showing the second receiving coil 120 and the shielding part 81 shown in FIG. 6 etc. in a straight line in the circumferential direction.
  • FIG. 14 is a diagram showing the relative positional relationship between the second receiving coil 120 and the shielding section 81 and the transition of the second output voltage signal v2 of the second receiving coil 120.
  • the direction (I+) in which current flows from the second receiving end 118 to the first receiving end 111 is referred to as the positive direction;
  • the direction in which the current flows (I-) will be referred to as the negative direction.
  • the magnetic flux from the excitation coil 100 passes from the front side to the back side of the paper.
  • the central half of the first portion 120A and the central half of the second portion 120B are covered by the shielding portion 81.
  • a voltage that causes current to flow in the positive direction is induced in the first portion 120A
  • a voltage that causes current to flow in the negative direction is induced in the second portion 120B.
  • the induced voltage generated in the first portion 120A and the induced voltage generated in the second portion 120B cancel each other out, and the amplitude of the second output voltage signal v2 becomes zero.
  • the second portion 120B of the first portion 120A and the second portion 120B is covered by the shielding portion 81.
  • a voltage that causes current to flow in the positive direction is induced in the first portion 120A, and the induced voltage in the second portion 120B becomes zero.
  • the amplitude of the second output voltage signal v2 becomes the maximum value on the first polarity (positive polarity) side. This maximum value increases as the lace portion 80 approaches the second receiving coil 120.
  • the end half of the first portion 120A and the end half of the second portion 120B are covered by the shielding portion 81.
  • a voltage that causes current to flow in the positive direction is induced in the first portion 120A
  • a voltage that causes current to flow in the negative direction is induced in the second portion 120B.
  • the induced voltage generated in the first portion 120A and the induced voltage generated in the second portion 120B cancel each other out, and the amplitude of the second output voltage signal v2 becomes zero.
  • the first portion 120A of the first portion 120A and the second portion 120B is covered by the shielding portion 81.
  • a voltage that causes current to flow in the negative direction is induced in the second portion 120B, and the induced voltage in the first portion 120A becomes zero.
  • the amplitude of the second output voltage signal v2 becomes the maximum value on the second polarity (negative polarity) side, which is opposite to the first polarity. This maximum value increases as the lace portion 80 approaches the second receiving coil 120.
  • shielding parts 81 and notches 82 are alternately formed at the radially outer end of the race part 80. Therefore, while the rotor 30 is rotating, the amplitude of the second output voltage signal v2 of the second receiving coil 120 changes periodically, and as shown by the broken line in FIGS. 14 and 15, the second output voltage signal v2 changes periodically.
  • the envelope of v2 (hereinafter referred to as second envelope ENV2) has a sine wave shape. For example, by setting the circumferential spacing between the magnetic pole positions of the magnet unit 32 and the circumferential lengths of the shielding portion 81 and the notch 82 in a related manner, it is possible to associate the amplitude or the envelope with the electrical angle ⁇ e.
  • the phase difference between the first output voltage signal v1 of the first reception coil 110 and the second output voltage signal v2 of the second reception coil 120 is 90 degrees. It is. Therefore, as shown by the dashed line in FIG. 15, the phase difference between the envelope of the first output voltage signal v1 (hereinafter referred to as first envelope ENV1) with respect to the second envelope ENV2 is also 90 degrees.
  • the receiving circuit 95 transmits the deviation amount of the actual amplitude of the first envelope ENV1 from the amplitude of the first envelope ES1 in the reference state to the processing unit 70 as a first displacement signal.
  • the reference state can be set arbitrarily.
  • the reference state is, for example, a state in which the vehicle is stopped, and specifically, for example, a state in which the vehicle is stopped on a horizontal road surface.
  • the receiving circuit 95 is configured so that the first displacement signal in the reference state is zero.
  • the first displacement signal has positive polarity when the upper end of the race portion 80 approaches the first and second receiving coils 110 and 120 from the position in the reference state.
  • the first displacement signal increases in the positive direction as the race portion 80 approaches the first and second receiving coils 110 and 120 from the position in the reference state.
  • the first displacement signal has negative polarity when the upper end of the race portion 80 is separated from the first and second receiving coils 110 and 120 with respect to the position in the reference state.
  • the first displacement signal increases in the negative direction as the upper end of the race portion 80 moves away from the first and second receiving coils 110 and 120 with respect to the position in the reference state.
  • the first displacement signal is updated every time the maximum amplitude value on the positive polarity side and the maximum amplitude value on the negative polarity side of the first envelope ENV1 appear.
  • the receiving circuit 95 outputs the deviation amount of the actual amplitude of the second envelope ENV2 from the amplitude of the second envelope ES2 in the reference state to the processing unit 70 as a second displacement signal.
  • the receiving circuit 95 is configured so that the second displacement signal in the reference state is zero.
  • the displacement calculating section 71 forming the processing section 70 calculates the displacement ⁇ L of the race section 80 in the axial direction based on the first displacement signal or the second displacement signal.
  • the displacement calculation unit 71 calculates the displacement ⁇ L based on map information or formula information in which the displacement signal and the displacement ⁇ L are associated.
  • the lateral force calculation unit 72 that constitutes the processing unit 70 calculates the lateral force based on the calculated displacement ⁇ L and map information or formula information in which the displacement ⁇ L and the lateral force Fy are related. Calculate Fy.
  • the lateral force Fy is a positive value
  • a lateral force acts on the wheels outward in the vehicle width direction
  • a lateral force Fy acts on the wheels in a direction inward in the vehicle width direction.
  • the lateral force calculation unit 72 calculates the lateral force based on the first displacement signal and map information or formula information in which the first displacement signal and the lateral force Fy are associated.
  • the force Fy may also be calculated.
  • the calculation of the lateral force Fy based on the displacement signal and the map information or mathematical information can be similarly applied to each of the following embodiments.
  • the angle calculation unit 73 configuring the processing unit 70 calculates the rotation angle (for example, electrical angle ⁇ e) of the rotor 30 based on at least one of the first output voltage signal v1 and the second output voltage signal v2.
  • the angle calculation unit 73 may calculate the electrical angle ⁇ e based on the first envelope ENV1 or the second envelope ENV2. This calculation method is based on the fact that the envelope is information indicating the transition of the amplitude of the output voltage signal and that the amplitude of the output voltage signal depends on the rotation angle.
  • the angle calculation unit 73 may calculate the electrical angle ⁇ e by using synchronous detection and a low-pass filter with the first output voltage signal v1, the second output voltage signal v2, and the excitation voltage vr as input.
  • This calculation method is a digital tracking method, and is described, for example, in paragraphs 0028 to 0030 of the specification of JP-A-2015-073407.
  • a detection unit 90 is provided in the stator base portion 42 at a position radially away from the bearing 50 and facing the radial end of the race portion 80 in the axial direction.
  • a portion of the race portion 80 that faces the detection unit 90 in the axial direction is a portion that is radially outwardly away from the bearing 50. Therefore, when a lateral force acts on the wheel, the axial displacement of the portion of the race portion 80 that faces the detection unit 90 in the axial direction can be increased. As a result, the accuracy in detecting the displacement ⁇ L can be improved, and in turn, the accuracy in calculating the lateral force Fy of the wheel forming the unsprung portion of the vehicle can be improved.
  • the in-wheel motor 20 has an outer rotor type configuration, the radial end portion of the race portion 80 can be placed at a position largely separated from the bearing 50 in the radial direction. Thereby, the detection accuracy of displacement ⁇ L can be improved.
  • the first receiving coil 110 and the second receiving coil 120 are provided closer to the wheel 10 in the axial direction than the coil end portions that constitute the stator winding 41. Thereby, it is possible to suppress the influence of noise and the like associated with energization of the stator winding 41 on the induced voltages of the first receiving coil 110 and the second receiving coil 120. As a result, the detection accuracy of displacement ⁇ L and rotation angle can be improved.
  • the lace portion is not limited to the configuration shown in FIG. 1 etc., but may have the configurations shown in (A) and (B) below, for example.
  • the race portion 83 is provided with shielding portions 85 and openings 84 passing through the race portion alternately in the circumferential direction.
  • 83a in FIG. 17 corresponds to the bent portion 80a shown in FIGS. 1 and 2.
  • the circumferential length of the opening 84 corresponds to the circumferential length of the notch 82 in FIG.
  • the race portion 86 includes a convex portion 87 that protrudes from the flat surface of the race portion 86 in the axial direction of the inner ring 52, and a convex portion 87 that protrudes from the flat surface of the race portion 86 in the axial direction.
  • concave portions 88 that are recessed in the axial direction of the inner ring 52 are provided alternately in the circumferential direction with respect to the convex portions 87 . Note that the circumferential length of the convex portion 87 corresponds to the circumferential length of the shielding portion 81 in FIG.
  • the circumferential length of the recessed portion 88 corresponds to the circumferential length of the notch 82 in FIG.
  • the detection unit 90 may be provided at a position facing the lower end of the race portion 80. Further, the detection unit 90 may be arranged on the disk portion 12 side with respect to the race portion 80.
  • a first detection unit 90A and a second detection unit 90B are provided as detection units.
  • the coil portion 92 (first and second receiving coils 110, 120) included in the first detection unit 90A is located in the protruding portion 45 of the stator base portion 42 and faces the upper end portion of the race portion 80 in the axial direction of the inner ring 52. It is located in a position where The coil section 92 (first and second receiving coils 110, 120) included in the second detection unit 90B is provided in the protrusion 45 at a position facing the lower end of the race section 80 in the axial direction of the inner ring 52.
  • the substrates 91 of the first and second detection units 90A and 90B are arranged on the same side of the race portion 80 in the axial direction. Note that in FIG. 20, HL indicates a horizontal axis passing through the central axis LCi of the inner ring 52.
  • the first and second output voltage signals v1A and v2A of the first and second receiving coils 110 and 120 of the first detection unit 90A are Each detection unit 90A, 90B is configured and arranged so that the phase difference between the first and second output voltage signals v1B, v2B of the two receiving coils 110, 120 is zero.
  • the processing section 70 includes a differential amplifier circuit AP.
  • the differential amplifier circuit AP amplifies the difference between the first output voltage signal v1A of the first detection unit 90A and the first output voltage signal v1B of the second detection unit 90B, and outputs it as a first amplified signal vt1. Further, the differential amplifier circuit AP amplifies the difference between the second output voltage signal v2A of the first detection unit 90A and the second output voltage signal v2B of the second detection unit 90B, and outputs it as a second amplified signal vt2. In the angle calculating section 73, the first and second amplified signals vt1 and vt2 are used to calculate the rotation angle instead of the first and second output voltage signals v1 and v2.
  • the rotation angle may be calculated based on the first and second output voltage signals v1A, v2A of the first detection unit 90A, or the first and second output voltage signals v1B, v2B of the second detection unit 90B.
  • the displacement calculation unit 71 calculates the amplitude of the envelope of the first amplified signal vt1 as a first displacement signal, and calculates the amplitude of the envelope of the second amplified signal vt2 as a second displacement signal. Since differential amplification is performed, it is possible to increase the amount of change in amplitude of the output voltage signal of each receiving coil 110, 120 with respect to the amount of change in axial displacement between coil portion 92 and race portion 80. In other words, the sensitivity of the inductive sensor can be increased. Thereby, the detection accuracy of displacement ⁇ L can be improved.
  • FIG. 21(a) shows the transition of the envelope ENV1A of the first output voltage signal v1A in the first detection unit 90A
  • FIG. 21(b) shows the envelope of the first output voltage signal v1B in the second detection unit 90B.
  • the transition of ENV1B is shown.
  • the phase difference between the first output voltage signal v1A of the first detection unit 90A and the first output voltage signal v1B of the second detection unit 90B is 0. Further, when no lateral force is acting on the wheel, the amplitude of the first output voltage signal v1A of the first detection unit 90A and the amplitude of the first output voltage signal v1B of the second detection unit 90B are the same. As a result, as shown by the broken line in the figure, the amplitudes of the envelopes ENV1A and ENV1B become the same, and the first amplified signal vt1 and the first displacement signal become zero.
  • the inner ring 52 is moved relative to the outer ring 51 so that the upper end of the race portion 80 approaches the stator base portion 42 side and the lower end approaches the wheel 10 side. is tilted.
  • the amplitude of the first output voltage signal v1A of the first detection unit 90A increases, and the amplitude of the first output voltage signal v1B of the second detection unit 90B decreases.
  • the displacement calculating section 71 constituting the processing section 70 calculates the amplitudes of the envelopes of the first and second amplified signals vt1 and vt2 as the first and second displacement signals, and calculates the calculated first and second displacements. Based on either of the signals, the displacement ⁇ L of the race portion 80 in the axial direction is calculated.
  • a coil part 92 of the first detection unit 90A is arranged at a position facing the upper end of the lace part 80
  • a coil part 92 of the second detection unit 90B is arranged at a position facing the lower end of the lace part 80.
  • the substrates 91 of the first and second detection units 90A and 90B are arranged on the same side in the axial direction with respect to the race portion 80.
  • the upper end of the race portion 80 approaches the stator base portion 42 side, and the lower end approaches the wheel 10 side with respect to the outer ring 51.
  • the inner ring 52 is tilted.
  • the amplitude of the output voltage signal of each receiving coil 110, 120 of the first detection unit 90A increases, and the amplitude of the output voltage signal of each receiving coil 110, 120 of the second detection unit 90B decreases.
  • a decrease in the amplitude of the output voltage signal on the second detection unit 90B side can be compensated for by an increase in the amplitude of the output voltage signal on the first detection unit 90A side.
  • the amplitude of the output voltage signal of each receiving coil 110, 120 of the first detection unit 90A decreases, and the amplitude of the output voltage signal of each receiving coil 110, 120 of the second detection unit 90B increases.
  • a decrease in the amplitude of the output voltage signal on the first detection unit 90A side can be compensated for by an increase in the amplitude of the output voltage signal on the second detection unit 90B side.
  • the direction of the lateral force acting on the wheel is inward and outward in the vehicle width direction.
  • the amplitude of the output voltage signal can be maintained as much as possible, regardless of which of the above conditions occurs. As a result, the detection accuracy of displacement ⁇ L can be maintained.
  • the second detection unit 90B may be arranged on the opposite side of the race portion 80 from the first detection unit 90A.
  • FIG. 22 is a diagram of the lace section 80 and each detection unit 90A, 90B viewed from above the lace section 80.
  • the second detection unit 90B detects the first and second output voltage signals v1A and v2A of the first and second receiving coils 110 and 120 included in the first detection unit 90A.
  • Each of the detection units 90A and 90B is configured and arranged so that the phase difference between the first and second output voltage signals v1B and v2B of the first and second receiving coils 110 and 120 of the detector is 0.
  • the angle calculation section 73 calculates the rotation angle as in the second embodiment, and the displacement calculation section 71 calculates the first and second displacement signals as in the second embodiment.
  • the first detection unit 90A and the second detection unit 90B may be provided at positions facing the lower end of the race portion 80.
  • the fourth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
  • the coil section 92 first and second receiving coils 110, 120
  • the coil section 92 straddles the horizontal axis HL passing through the rotation center of the race section 80 (the central axis LCi of the inner ring 52). It is set up as it was.
  • the circumferential centers of the first and second receiving coils 110 and 120 are shifted upward with respect to the horizontal axis HL.
  • This arrangement method will be described below using the second receiving coil 120 as an example.
  • the induced voltage generated in the first portion 120A of the second receiving coil 120 and the induced voltage generated in the second portion 120B are different. will be in a state where they cancel each other out.
  • the second output voltage signal v2 of the second receiving coil 120 becomes zero.
  • the amplitude of the second output voltage signal v2 increases.
  • the axial displacement of the race portion 80 near the horizontal axis HL is smaller than the radial end portion of the race portion 80 . Therefore, in a configuration in which the detection unit 90 is provided across the horizontal axis HL, the amplitude of the second output voltage signal v2 of the second receiving coil 120 tends to become small.
  • the circumferential centers of the first and second receiving coils 110 and 120 are shifted upward with respect to the horizontal axis HL.
  • the axial displacement between the second receiving coil 120 and the race portion 80 can be made as large as possible when the inner ring 52 is inclined with respect to the outer ring 51.
  • the detection accuracy of displacement ⁇ L can be improved.
  • a through hole 33a is formed in the radial center of the flat plate portion 33 constituting the rotor 30.
  • An annular stepped portion 33b extending from a radially inner end toward the radially outer side is formed on the inner surface of the flat plate portion 33 in the vehicle width direction.
  • the inner surface in the vehicle width direction of the stepped portion 33b is a flat surface.
  • An annular positioning portion 33c that protrudes inward in the vehicle width direction is formed at the radially inner end of the stepped portion 33b.
  • a through hole 80b is formed in the radially central portion of the race portion 80.
  • the positioning portion 33c is fitted into the through hole 80b of the race portion 80 with the flat surface of the race portion 80 in contact with the flat surface of the stepped portion 33b. Thereby, the rotation center axis of the rotor 30 and the rotation center axis of the race portion 80 are made coaxial.
  • a ring-shaped bearing-side step portion 52c that protrudes outward in the vehicle width direction is formed at the radially inner end of the flange portion 52b of the inner ring 52.
  • a radially inner portion of the flat plate portion 33 than the positioning portion 33c is formed with an annular recess 33d that is recessed outward in the vehicle width direction.
  • a first through hole that penetrates in the axial direction is formed in the flat plate portion 33, the race portion 80, and the flange portion 52b.
  • a plurality of first through holes are formed side by side in the circumferential direction (for example, lined up at equal intervals in the circumferential direction).
  • a bolt 200 is inserted into each first through hole. The bolt 200 is inserted into the first through hole with the head of the bolt 200 facing outward in the vehicle width direction and the shaft portion of the bolt 200 facing inward in the vehicle width direction. In this inserted state, the male thread at the tip of the shaft portion is screwed into the female thread of the nut 201. As a result, the overlapping flat plate portion 33, race portion 80, and flange portion 52b are sandwiched between the head of the bolt 200 and the nut 201. As a result, the rotor 30, race portion 80, and bearing 50 are integrated.
  • a second through hole that penetrates in the axial direction is formed in the flat plate portion 33, the race portion 80, the flange portion 52b, and the disk portion 12.
  • a plurality of second through-holes are formed at positions offset from the formation positions of the first through-holes and lined up in the circumferential direction (for example, lined up at equal intervals in the circumferential direction).
  • a bolt 210 is inserted into each second through hole. The bolt 210 is inserted into the second through hole with the head of the bolt 210 facing inward in the vehicle width direction and the shaft portion of the bolt 210 facing outside in the vehicle width direction. In this inserted state, the male thread of the bolt 210 is screwed into the female thread of the nut 211.
  • the positioning portion 33c is fitted into the through hole 80b of the race portion 80 with the flat surface of the race portion 80 in contact with the flat surface of the stepped portion 33b. Thereafter, the bearing side step part 52c is fitted into the recess 33d while the race part 80 is sandwiched between the step part 33b and the flange part 52b.
  • the bolt 200 is inserted into each first through hole with the head of the bolt 200 facing the outside of the rotor 30. Then, the female thread of the nut 201 is screwed into the male thread of the bolt 200. As a result, the overlapping flat plate portion 33, race portion 80, and flange portion 52b are sandwiched between the head of the bolt 200 and the nut 201.
  • the flat surface of the race portion 80 is brought into contact with the flat surface of the stepped portion 33b, warping of the race portion 80 when the nut 201 is screwed onto the bolt 200 can be suppressed.
  • the positioning portion 33c is fitted into the through hole 80b of the race portion 80 with the flat surface of the race portion 80 in contact with the flat surface of the stepped portion 33b. In this state, the race portion 80 and the stepped portion 33b are fixed by the bolts 220.
  • a first through hole that penetrates in the axial direction is formed in the flat plate portion 33 and the flange portion 52b.
  • a plurality of first through holes are formed side by side in the circumferential direction (for example, lined up at equal intervals in the circumferential direction).
  • a bolt 230 is inserted into each first through hole.
  • the bolt 230 is inserted into the first through hole with the head of the bolt 230 facing inward in the vehicle width direction and the shaft portion of the bolt 230 facing outside in the vehicle width direction.
  • the male thread of the bolt 230 is screwed into the female thread of the nut 231.
  • the overlapping flat plate portion 33 and flange portion 52b are sandwiched between the head of the bolt 230 and the nut 231.
  • the rotor 30, race portion 80, and bearing 50 are integrated.
  • a second through hole that penetrates in the axial direction is formed in the flat plate portion 33, the flange portion 52b, and the disk portion 12.
  • a plurality of second through-holes are formed in a row in the circumferential direction (for example, in a row at equal intervals in the circumferential direction) at positions shifted from the formation positions of the first through-holes in the radial direction.
  • a bolt 240 is inserted into each second through hole. The bolt 240 is inserted into the second through hole with the head of the bolt 240 facing inward in the vehicle width direction and the shaft portion of the bolt 240 facing outside in the vehicle width direction. In this inserted state, the male thread of the bolt 240 is screwed into the female thread of the nut 241. As a result, the overlapping flat plate portion 33, flange portion 52b, and disk portion 12 are sandwiched between the head of the bolt 240 and the nut 241. As a result, the rotor 30 and the wheel 10 are integrated.
  • the circumferential centers of the first and second receiving coils 110 and 120 may be shifted downward with respect to the horizontal axis HL.
  • a non-metallic part such as synthetic resin may be provided in the notch 82 in FIG. 2 or the opening 84 in FIG. 17.
  • a configuration in which metal portions and non-metal portions are alternately provided in the circumferential direction can be realized, and the rotation angle can be detected in the same manner as in the first embodiment.
  • the in-wheel motor 20 shown in FIG. 1 does not need to include the race portion 80.
  • shielding portions and openings may be formed alternately in the circumferential direction in a portion of the flat plate portion 33 of the in-wheel motor 20 that faces the coil portion 92 in the axial direction, or recessed portions and convex portions may be formed in the circumferential direction. They may be formed alternately in the directions.
  • the flat plate part 33 corresponds to the "detection rotating part".
  • the receiving coil formed on the substrate 91 may be either the first receiving coil 110 or the second receiving coil 120.
  • the sensor that detects displacement is not limited to an eddy current sensor, but may be a sensor that detects displacement using laser light, for example.
  • the bearing is not limited to one in which the outer ring 51 is fixed to the stator base part 42 and the inner ring 52 is fixed to the wheel 10, but it is also possible to use a bearing in which the outer ring is fixed to the wheel 10 and the inner ring is fixed to the stator base part 42. It may be something that you have. In this case, the inner ring corresponds to the "first bearing member” and the outer ring corresponds to the "second bearing member.”
  • the motor is not limited to one that is housed in a wheel, but may be an on-board motor provided in the vehicle body, for example. Further, the motor is not limited to an outer rotor type, but may be an inner rotor type.
  • control unit and the method described in the present disclosure are implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. May be realized.
  • the controller and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by a processor configured with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • the control unit and the method described in the present disclosure may be implemented using a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be implemented by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program may also be stored as instructions executed by a computer on a computer-readable non-transitory tangible storage medium.
  • a bearing (50); Of the outer ring member and the inner ring member, one of the first bearing members (52) is fixed to the wheel, and the other, the second bearing member (51), is fixed to the base part, a disc-shaped detection rotating part (80, 83, 86) that is provided to rotate integrally with the first bearing member and extends radially outward of the bearing with respect to the first bearing member;
  • the base portion is provided at a position away from the bearing in the radial direction and facing the detection rotation unit in the axial direction of the bearing, in a non-contact state with the detection rotation unit, a displacement detection section (90, 90A, 90B) that outputs a signal according to the displacement of the detection rotating section in the axial direction;
  • a vehicle detection device comprising: [Configuration 2] An annular detection target portion (81, 82, 84, 85, 87, 88) extending in the circumferential direction of the bearing is formed at a position away from the bearing in the radial direction of the detection rotating portion.
  • the displacement detection section includes: a planar receiving coil (110, 120) fixed to the base part, provided at a position facing the detection target part in the axial direction, and extending in a direction intersecting the axial direction; an excitation coil (100) to which an alternating current excitation voltage is supplied; has A voltage is induced in the receiving coil when the excitation voltage is supplied to the excitation coil,
  • the vehicle detection device according to configuration 1, further comprising a processing unit (70) that calculates the displacement of the detection rotating unit in the axial direction based on the output voltage signal of the receiving coil.
  • the detection target part is A configuration in which metal portions (81) and portions (82) penetrated in the axial direction are provided alternately in the circumferential direction; A configuration in which recessed portions (88) recessed in the axial direction and convex portions (87) protruding in the axial direction with respect to the recessed portions are provided alternately in the circumferential direction, or a metal portion and a non-metallic portion are provided in the It has a configuration in which they are arranged alternately in the circumferential direction,
  • the vehicle detection device according to configuration 2, wherein the processing section further calculates the rotation angle of the detection rotating section based on the output voltage signal of the receiving coil.
  • the receiving coil is a first receiving coil (110) in which a voltage is induced when the excitation voltage is supplied to the excitation coil; a second receiving coil (120) in which a voltage that is out of phase with the induced voltage of the first receiving coil is induced when the excitation voltage is supplied to the exciting coil;
  • the vehicle detection device according to configuration 3, wherein the processing unit calculates the rotation angle based on output voltage signals of the first receiving coil and the second receiving coil.
  • the displacement detection unit includes a first displacement detection unit (90A) and a second displacement detection unit (90B),
  • the receiving coil included in the first displacement detection section is provided at a position facing the upper end of the detection rotation section in the axial direction
  • the vehicle detection according to any one of configurations 2 to 4, wherein the receiving coil included in the second displacement detection section is provided at a position facing the lower end of the detection rotation section in the axial direction.
  • the displacement detection unit includes a first displacement detection unit (90A) and a second displacement detection unit (90B),
  • the receiving coil included in the first displacement detection section is provided at a position facing the upper end or the lower end of the detection rotating section in the axial direction
  • the receiving coil included in the second displacement detecting section is provided on a side opposite to the receiving coil provided in the first displacement detecting section across the detection rotating section in the axial direction, Configuration 2 to 4.
  • the vehicle detection device according to any one of 4.
  • the first displacement detection unit so that the phase of the output voltage signal of the reception coil included in the first displacement detection unit is the same as the phase of the output voltage signal of the reception coil included in the second displacement detection unit; and the second displacement detection section is configured, an amplification unit (AP) that amplifies and outputs a difference between an output voltage signal of the receiving coil included in the first displacement detection unit and an output voltage signal of the receiving coil included in the second displacement detection unit;
  • AP amplification unit
  • the receiving coil is a first portion (110A, 120A) that generates a voltage of a first polarity across the receiving coil when the excitation voltage is supplied to the excitation coil; a second portion (110B, 120B) that generates a voltage of a second polarity opposite to the first polarity across the receiving coil when the excitation voltage is supplied to the excitation coil; has The receiving coil is In a plan view of the receiving coil, the first portion (120A) is provided on one side with respect to the center of the receiving coil in the circumferential direction, and the second portion (120B) is provided on the other side, and , the first portion and the second portion are arranged in the circumferential direction, or the first portion (110A ) and the second part (110B) and the first part and the second part on the other side are configured symmetrically with respect to the center, The receiving coil is provided so as to straddle a horizontal axis passing through the rotation center axis of the detection rotating part, 5.

Landscapes

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Abstract

車両用検出装置は、車両の車体に対して固定されるベース部（４２）と、外輪部材（５１）、内輪部材（５２）及び転動体（５３）を有し、車両の車輪をベース部に対して回転可能に支持する軸受（５０）と、を備える。外輪，内輪部材のうち、一方である第１軸受部材（５２）が車輪に対して固定され、他方である第２軸受部材（５１）がベース部に対して固定されている。検出装置は、第１軸受部材に対して軸受の径方向外側に延びる円盤状の検出用回転部（８０，８３，８６）と、検出用回転部の軸方向の変位に応じた信号を出力する変位検出部（９０，９０Ａ，９０Ｂ）と、を備える。

Description

車両用検出装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２２年３月７日に出願された日本出願番号２０２２－０３４７１１号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、車両用検出装置に関する。
　従来、特許文献１に記載されているように、車輪に固定されたハブを車体に対して回転可能に支持する軸受ユニットが知られている。軸受ユニットは、車体に対して固定された外輪と、ハブに対して固定された内輪と、外輪及び内輪の間の転動体とを備えている。ここで、車両の走行を安定させるためには、車輪に作用する力（例えば横力）に基づいて、車両の走行制御が行われることが望まれる。
　車輪に作用する力を検出するための構成として、特許文献１には、内輪の内周側に設けられ、ハブに対して固定された被検出リングと、変位センサユニットとが記載されている。被検出リングは、円筒部と、円筒部の軸方向端部から径方向外側に屈曲した折れ曲がり部とを備えている。変位センサユニットの先端部は、内輪の内周側に配置されている。変位センサユニットの先端部には、軸受ユニットの軸方向において折れ曲がりと対向する変位測定素子が設けられている。
　車輪に力が作用すると、外輪の中心軸線に対する内輪の中心軸線の傾きが増加する。この場合、変位測定素子と折れ曲がり部との軸方向における距離が変化する。この距離の変化が、折れ曲がり部の軸方向の変位として検出される。そして、検出された変位が車輪に作用する力に換算される。
特許第３９０００３１号公報
　折れ曲がり部は、軸受ユニット内部に設けられているため、車輪に力が作用する場合における折れ曲がり部の軸方向の変位は小さい。この場合、変位の検出精度が悪化することが懸念される。
　本開示は、変位の検出精度を高めることができる車両用検出装置を提供することを主たる目的とする。
　本開示は、車両の車体に対して固定されるベース部と、
　外輪部材、内輪部材、及び前記外輪部材と前記内輪部材との間に設けられる転動体を有し、前記車両の車輪を前記ベース部に対して回転可能に支持する軸受と、を備え、
　前記外輪部材及び前記内輪部材のうち、一方である第１軸受部材が前記車輪に対して固定され、他方である第２軸受部材が前記ベース部に対して固定され、
　前記第１軸受部材と一体回転するように設けられ、前記第１軸受部材に対して前記軸受の径方向外側に延びる円盤状の検出用回転部と、
　前記ベース部のうち、前記径方向において前記軸受から離れた位置であって、前記軸受の軸方向において前記検出用回転部と対向する位置に前記検出用回転部と非接触の状態で設けられ、前記検出用回転部の前記軸方向の変位に応じた信号を出力する変位検出部と、を備える。
　本開示では、軸受を構成する第１軸受部材と一体回転するように検出用回転部が設けられている。このため、検出用回転部は、第１軸受部材に対して固定された車輪と一体回転する。
　ここで、車輪に横力が作用する場合における検出用回転部の軸方向の変位は、第１軸受部材から径方向外側に離れるほど大きくなる。変位が大きくなる位置に変位検出部が設けられることにより、変位の検出精度を高めることができる。そこで、本開示では、ベース部のうち、径方向において軸受から離れた位置であって、軸方向において検出用回転部と対向する位置に変位検出部が設けられている。このため、例えば軸受内に変位検出部が設けられる構成と比較して、検出用回転部の軸方向の変位の変化に対する変位検出部の出力信号（例えば出力信号の振幅）の変化を大きくすることができる。これにより、変位検出部による変位の検出精度を高めることができ、例えば、検出された変位に基づく横力の算出精度を高めることができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態に係る車輪の縦断面図であり、 図２は、レース部の平面図であり、 図３は、タイヤに横力が作用した場合に外輪に対して内輪が傾斜した状態を示す図であり、 図４は、検出ユニットを示す図であり、 図５は、検出ユニット及び処理部の電気的構成を示す図であり、 図６は、多層基板の平面視における励磁コイル及び第１，第２受信コイルの投影図であり、 図７は、多層基板の１層目に形成された配線パターン及びビアを示す図であり、 図８は、多層基板の２層目に形成された配線パターン及びビアを示す図であり、 図９は、多層基板の３層目に形成された配線パターン及びビアを示す図であり、 図１０は、多層基板の４層目に形成された配線パターン及びビアを示す図であり、 図１１は、変位及び回転角の検出原理を説明するための図であり、 図１２は、変位及び回転角の検出原理を説明するための図であり、 図１３は、簡略化した第２受信コイルの平面図であり、 図１４は、受信コイルの出力電圧信号及びこの信号の包絡線の推移を示す図であり、 図１５は、第１，第２受信コイルの出力電圧信号の包絡線の推移を示す図であり、 図１６は、出力電圧信号の振幅最大値、変位及び横力の関係を示す特性図であり、 図１７は、第１実施形態の変形例に係るレース部の平面図であり、 図１８は、第１実施形態の変形例に係るレース部の斜視図であり、 図１９は、第１実施形態の変形例に係るレース部の平面図であり、 図２０は、第２実施形態に係るレース部、検出ユニット及び処理部を示す図であり、 図２１は、各検出ユニットの出力電圧の包絡線等の推移を示す図であり、 図２２は、第３実施形態に係るレース部、検出ユニット及び処理部を示す図であり、 図２３は、第４実施形態に係るレース部及び検出ユニットを示す図であり、 図２４は、第５実施形態に係る車輪の縦断面図であり、 図２５は、第６実施形態に係る車輪の縦断面図である。
　＜第１実施形態＞
　以下、本開示に係る車両用検出装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態の検出装置は、インホイールモータを備える車輪（駆動輪）に作用する横力を算出可能に構成されている。車両は、例えば、２つの前輪及び２つの後輪を有する乗用の４輪車両である。ただし、車両としては、これに限らず、２輪車両等、４輪以外の車両であってもよい。また、車両の用途としては、乗用に限らない。
　図１に示すように、車輪は、ホイール１０及びインホイールモータ２０を備えている。ホイール１０は、円筒状のリム部１１と、リム部１１のうち車幅方向外側の端部に設けられた円板上のディスク部１２とを備えている。リム部１１の外周には、タイヤ１３が取り付けられている。
　インホイールモータ２０は、リム部１１及びディスク部１２により囲まれたホイール１０の内側空間に収容されており、ホイール１０に回転動力を付与する。インホイールモータ２０は、回転子３０と、回転子３０の径方向内側に配置された固定子４０とを備えるアウタロータ型のモータである。
　回転子３０は、円筒状の磁石保持部３１と、磁石保持部３１の内周面に設けられた磁石ユニット３２とを備えている。磁石保持部３１においてインホイールモータ２０の軸方向（車両の車幅方向）の外側端から内側端までにわたって、リム部１１の内周面と対向している。磁石ユニット３２は、回転子３０の回転中心軸線と同心の円筒状をなしており、磁石保持部３１の内周面に固定された複数の磁石を有している。つまり、本実施形態のインホイールモータ２０は表面磁石型の同期機（ＳＰＭＳＭ）である。磁石ユニット３２において、磁石は、回転子３０の周方向に沿って極性が交互に変わるように並べられている。これにより、磁石ユニット３２には、周方向に複数の磁極が形成されている。磁石は、例えば焼結ネオジム磁石である。ちなみに、インホイールモータ２０としては、埋込磁石型の同期機（ＩＰＭＳＭ）であってもよい。
　回転子３０は、磁石保持部３１のうち車幅方向外側端部に設けられ、磁石保持部３１とディスク部１２とを接続する円盤状の平板部３３を備えている。平板部３３には、ディスク部１２がボルトにより固定されている。これにより、回転子３０とホイール１０とが一体回転する。
　固定子４０は、径方向において磁石ユニット３２と対向する位置に配置された円筒状の固定子巻線４１と、固定子巻線４１の径方向内側に設けられた円筒状の固定子ベース部４２とを備えている。固定子巻線４１は、径方向において磁石ユニット３２と対向する位置に設けられたコイルサイド部と、コイルサイド部の軸方向両端に設けられたコイルエンド部とを備えている。
　固定子ベース部４２は、例えばナックル等を介して車体に固定され、固定子巻線４１等を保持する。固定子ベース部４２は、車体に対して固定された円筒部４３を備えている。円筒部４３のうち径方向において固定子巻線４１と隣り合う部分が固定子コア４３ａとされている。
　固定子ベース部４２は、円筒部４３の軸方向一端から径方向内側に延びる固定部４４を備えている。固定部４４及び軸受５０により、固定子ベース部４２に対して回転子３０が回転可能に支持されている。固定部４４のうち径方向外側端部は、平板部３３側に突出する円環状の突出部４５とされている。突出部４５のうち平板部３３に対向する部分は平坦面とされている。
　軸受５０は、転がり軸受（例えばラジアル玉軸受）であり、「第１軸受部材」に相当する外輪５１と、「第２軸受部材」に相当する内輪５２と、外輪５１及び内輪５２の間に配置された複数の転動体５３（例えば玉）とを備えている。外輪５１は、ボルトにより固定部４４に固定されている。内輪５２は、径方向において外輪５１と対向する円柱部５２ａと、円柱部５２ａの軸方向一端部から径方向外側に延びるフランジ部５２ｂとを備えている。フランジ部５２ｂは、ボルトにより平板部３３及びディスク部１２に固定されている。なお、図１には、内輪５２と外輪５１とが同軸になっている状態を示す。
　車両には、固定子巻線４１に電気的に接続されたインバータと、インバータに電気的に接続された蓄電部とが備えられている。蓄電部は、車体に設けられ、例えばリチウムイオン蓄電池等の蓄電池である。インバータを構成する上，下アームスイッチのスイッチング制御は、制御装置により行われる。これにより、回転子３０が回転し、車輪が回転する。なお、インバータ及び制御装置は、車体に設けられていてもよいし、インホイールモータ２０に内蔵されていてもよい。
　ホイール１０の内側空間には、「検出用回転部」に相当する円盤状のレース部８０と、「変位検出部」に相当する検出ユニット９０とが設けられている。レース部８０及び検出ユニット９０は、インホイールモータ２０の回転子３０の回転角（具体的には、電気角又は機械角）、車輪の回転速度、及び接地面（地面）ＧＬと車輪（タイヤ１３）との間に作用する横力Ｆｙを算出するために用いられる。例えば、算出された回転角（電気角）は、制御装置においてインバータのスイッチング制御に用いられ、車輪の回転速度及び横力は、制御装置において車両の走行制御に用いられる。
　図１及び図２に示すように、レース部８０は、円盤状をなし、金属材料（例えば、鉄又はアルミニウム）で構成されている。レース部８０の中央部には、貫通孔が形成されている。レース部８０のうち貫通孔の周縁部は、ディスク部１２方向に屈曲する屈曲部８０ａとされている。屈曲部８０ａは、回転子３０の平板部３３の中央部に形成された貫通孔に嵌め込まれている。レース部８０は、回転子３０の平板部３３から離間して、かつ、内輪５２のフランジ部５２ｂに面接触した状態で、ボルトにより固定されている。これにより、レース部８０と内輪５２とが同軸にされている。レース部８０、回転子３０及びホイール１０は一体回転する。
　レース部８０のうち径方向外側端部は、固定子ベース部４２の突出部４５と対向している。図２に示すように、レース部８０の径方向外側端部には、金属部分である遮蔽部８１と、レース部８０の板厚方向に貫かれた切欠８２とが周方向において交互に形成されている。遮蔽部８１及び切欠８２により、円環状の「検出対象部」が形成されている。本実施形態では、遮蔽部８１の周方向長さＬ１と、切欠８２の周方向長さＬ２とが等しくなっている。また、図２に示す例では、遮蔽部８１及び切欠８２が８組設けられている。なお、図２に示すＬＣｉは、内輪５２の中心軸線を示す。
　検出ユニット９０は、いわゆる渦電流式のインダクティブセンサである。検出ユニット９０は、図２、図４及び図５に示すように、基板９１と、基板９１に設けられたコイル部９２と、回路部９３とを備えている。図２は、ホイール１０側から見たレース部８０を示す図である。図４は、ホイール１０側から見た基板９１を示す図である。基板９１は、突出部４５の平坦面に固定されている。これにより、基板９１は、外輪５１の軸方向と直交する方向に延びている。本実施形態では、基板９１は、円環状の突出部４５のうち上端部の平坦面に固定されている。
　図１及び図５に示すように、回路部９３は、処理部７０と電気的に接続されている。詳しくは、突出部４５に挿通孔４６が形成され、挿通孔４６に挿通された配線を介して処理部７０と回路部９３とが電気的に接続されている。なお、処理部７０は、車体に設けられていてもよいし、インホイールモータ２０に内蔵されていてもよい。
　コイル部９２は、励磁コイル１００、第１受信コイル１１０及び第２受信コイル１２０を備えている。各コイル１００，１１０，１２０は平面コイルである。回路部９３は、集積回路で構成されている。回路部９３は、図５に示すように、励磁コイル１００に高周波の励磁電圧を供給する励磁回路９４と、受信回路９５とを備えている。励磁コイル１００に励磁電圧が供給されると、励磁電圧と同じ又は同等の周波数の電圧が第１受信コイル１１０及び第２受信コイル１２０に誘起される。受信回路９５は、各受信コイル１１０，１２０の両端の電圧を出力電圧信号として検出する。
　図１に示すように車輪に横力Ｆｙが作用すると、図３に示すように、外輪５１の中心軸線ＬＣｏに対する内輪５２の中心軸線ＬＣｉの傾きθが大きくなる。この場合、各受信コイル１１０，１２０と、レース部８０との軸方向距離が変化し、各受信コイル１１０，１２０の出力電圧信号の振幅が変化する。検出ユニット９０は、この振幅変化に基づいて、レース部８０の軸方向における変位ΔＬを算出し、算出した変位ΔＬに基づいて、横力Ｆｙを算出する。
　続いて、図６～図１０を用いて、コイル部９２について説明する。本実施形態において、基板９１は多層基板（具体的には４層の基板）であり、コイル部９２を構成する励磁コイル１００及び各受信コイル１１０，１２０は、多層基板上の配線パターンにより構成されている。図７～図１０には、レース部８０側から基板９１を見た場合における各層に形成された配線パターンを示す。図６（ａ）は、１層目の配線パターンに２～４層目の配線パターンを投影した図である。
　まず、励磁コイル１００について説明する。励磁コイル１００は、図７及び図８に示すように、基板９１の板厚方向に隣接する１層目及び２層目に形成されている。各層の配線パターンは、励磁側ビアＶＩに充填された導体により電気的に接続されている。１層目には、配線パターンとして、励磁回路９４に電気的に接続された第１励磁端部１０１と、第１励磁端部１０１から励磁側ビアＶＩまで時計回りに複数回（３回）周回して形成された第１励磁パターン１０２とが形成されている。２層目には、励磁回路９４に電気的に接続された第２励磁端部１０３と、第２励磁端部１０３から励磁側ビアＶＩまで反時計回りに複数回（３回）周回して形成された第２励磁パターン１０４とが形成されている。これにより、６ターンの平面コイルの励磁コイル１００が基板９１に形成されている。励磁コイル１００は、外輪５１の周方向に延びる円弧状をなしている。
　続いて、第１受信コイル１１０について説明する。第１受信コイル１１０は、図７～図１０に示すように、１～４層目に形成されている。図９に示すように、３層目には、受信回路９５に電気的に接続された第１受信端部１１１が形成されている。第１受信端部１１１には、第１ＡビアＶＡ１を介して、１層目のパターン１１２の第１端が接続されている。パターン１１２の第２端には、第２ＡビアＶＡ２を介して、２層目のパターン１１３の第１端が接続されている。パターン１１３の第２端には、第３ＡビアＶＡ３、パターン１１４及び第４ＡビアＶＡ４を介して、１層目のパターン１１５の第１端が接続されている。パターン１１５の第２端には、第５ＡビアＶＡ５を介して、２層目のパターン１１６の第１端が接続されている。パターン１１６の第２端には、第６ＡビアＶＡ６、パターン１１７及び第７ＡビアＶＡ７を介して、４層目の第２受信端部１１８が接続されている。第２受信端部１１８は、受信回路９５に接続されている。受信回路９５は、第１受信端部１１１及び第２受信端部１１８の電位差を第１出力電圧信号ｖ１として検出する。
　第１受信コイル１１０は、図６（ａ）に示すように、基板９１の平面視において励磁コイル１００に囲まれた領域に設けられている。また、第１受信コイル１１０は、励磁コイル１００に励磁電圧が供給されている場合、第１受信コイル１１０の第１受信端部１１１及び第２受信端部１１８の間に第１極性の電圧を発生させる第１部分と、第１極性とは逆極性の第２極性の電圧を発生する第２部分とから構成されることとなる。詳しくは、図６（ｂ）に示すように、基板９１の平面視において、第１受信コイル１１０の周方向の中央部が１ターンの第１部分１１０Ａとされ、第１受信コイル１１０のうち第１部分１１０Ａの両端部が、第１部分１１０Ａと同じターン数（１ターン）の第２部分１１０Ｂとされている。これにより、第１受信コイル１１０の周方向の中央軸線Ｌｔに対して一方側の第１，第２部分１１０Ａ，１１０Ｂのパターン形状と他方側の第１，第２部分１１０Ａ，１１０Ｂのパターン形状とが上記中央軸線Ｌｔに対して対称になっている。
　続いて、第２受信コイル１２０について説明する。第２受信コイル１２０は、図７～図１０に示すように、１～４層目に形成されている。図９に示すように、３層目には、受信回路９５に電気的に接続された第３受信端部１２１が形成されている。第３受信端部１２１には、第１ＢビアＶＢ１を介して、２層目のパターン１２２の第１端が接続されている。パターン１２２の第２端には、第２ＢビアＶＢ２を介して、１層目のパターン１２３の第１端が接続されている。パターン１２３の第２端には、第３ＡビアＶＡ３、パターン１２４及び第４ＢビアＶＢ４を介して、１層目のパターン１２５の第１端が接続されている。パターン１２５の第２端には、第５ＢビアＶＢ５を介して、２層目のパターン１２６の第１端が接続されている。パターン１２６の第２端には、第６ＢビアＶＢ６、パターン１２７及び第７ＢビアＶＢ７を介して、４層目の第４受信端部１２８が接続されている。第４受信端部１２８は、受信回路９５に接続されている。受信回路９５は、第３受信端部１２１及び第４受信端部１２８の電位差を第２出力電圧信号ｖ２として検出する。
　第２受信コイル１２０は、図６（ａ）に示すように、基板９１の平面視において励磁コイル１００に囲まれた領域に設けられている。第２受信コイル１２０の周方向長さは、第１受信コイル１１０の周方向長さと同じである。第２受信コイル１２０の径方向長さは、第１受信コイル１１０の径方向長さと同じである。
　基板９１の平面視において、第２受信コイル１２０の周方向両端位置は、第１受信コイル１１０の周方向両端位置と同じである。また、基板９１の平面視において、第２受信コイル１２０の径方向外側端の位置と、第１受信コイル１１０の径方向外側端の位置とは、外輪５１の中心軸線ＬＣｏを中心とする同心円上に存在する。また、基板９１の平面視において、第２受信コイル１２０の径方向内側端の位置と、第１受信コイル１１０の径方向内側端の位置とは、中心軸線ＬＣｏを中心とする同心円上に存在する。
　図６（ｃ）に示すように、第２受信コイル１２０は、第１受信コイル１１０と同様に、第１部分１２０Ａ及び第２部分１２０Ｂから構成されている。基板９１の平面視において、第２受信コイル１２０の周方向の中央軸線Ｌｔに対して一方側が第１部分１２０Ａとされ、他方側が第２部分１２０Ｂとされている。
　第１受信コイル１１０及び第２受信コイル１２０において、中央軸線Ｌｔから周方向端までの周方向長さは、遮蔽部８１及び切欠８２の周方向長さＬ１と同じである。
　続いて、図１１～図１６を用いて、検出ユニット９０によって変位及び回転角を検出できる原理について説明する。
　まず、図１１及び図１２を用いて、この原理の概要について説明する。図１１に示すように、励磁コイルに高周波の励磁電圧ｖｒ（ｔ）が供給されると、励磁コイルに高周波電流が流れる。その電流により磁束φ（ｔ）が発生し、磁束φ（ｔ）が受信コイルを鎖交する。受信コイルの両端には、鎖交磁束の時間変化率に比例した電圧ｖｅ（ｔ）が誘起される。
　図１２には、金属部分である遮蔽部により受信コイルの一部が覆われた状態を示す。遮蔽部のうち受信コイルと対向する部分には、励磁コイルの通電に伴う鎖交磁束により渦電流が流れる。この渦電流により、受信コイルに誘起電圧を発生させる磁束を弱める向きに磁束が発生し、受信コイルの誘起電圧の振幅が小さくなる。つまり、受信コイルの両端の電位差の振幅は、受信コイルのうち遮蔽部に覆われていない面積に比例する。
　図１１及び図１２の説明事項を踏まえ、図１３及び図１４を用いて、第２受信コイル１２０を例にして検出原理について説明する。図１３及び図１４は、図６等に示した第２受信コイル１２０及び遮蔽部８１を、周方向を直線状にして示した図である。図１４は、第２受信コイル１２０及び遮蔽部８１の相対的な位置関係と、第２受信コイル１２０の第２出力電圧信号ｖ２の推移とを示す図である。
　図１３及び図１４において、第２受信端部１１８から第１受信端部１１１へと電流が流れる方向（Ｉ＋）を正方向と称し、第１受信端部１１１から第２受信端部１１８へと電流が流れる方向（Ｉ－）を負方向と称すこととする。また、図１３及び図１４では、紙面手前側から奥側に、励磁コイル１００からの磁束が通過する。
　図１４の時刻ｔ１において、第１部分１２０Ａの中央側の半分と、第２部分１２０Ｂの中央側の半分とが遮蔽部８１により覆われている。第１部分１２０Ａには正方向に電流を流そうとする電圧が誘起され、第２部分１２０Ｂには負方向に電流を流そうとする電圧が誘起される。その結果、第１部分１２０Ａで発生する誘起電圧と第２部分１２０Ｂで発生する誘起電圧とが打ち消し合い、第２出力電圧信号ｖ２の振幅が０となる。
　時刻ｔ２において、第１部分１２０Ａ及び第２部分１２０Ｂのうち第２部分１２０Ｂが遮蔽部８１により覆われる。この場合、第１部分１２０Ａには正方向に電流を流そうとする電圧が誘起され、第２部分１２０Ｂの誘起電圧が０となる。その結果、第２出力電圧信号ｖ２の振幅が第１極性（正極性）側の最大値となる。この最大値は、レース部８０が第２受信コイル１２０に近づくほど大きくなる。
　時刻ｔ３において、第１部分１２０Ａの端部側の半分と、第２部分１２０Ｂの端部側の半分とが遮蔽部８１により覆われている。第１部分１２０Ａには正方向に電流を流そうとする電圧が誘起され、第２部分１２０Ｂには負方向に電流を流そうとする電圧が誘起される。その結果、第１部分１２０Ａで発生する誘起電圧と第２部分１２０Ｂで発生する誘起電圧とが打ち消し合い、第２出力電圧信号ｖ２の振幅が０となる。
　時刻ｔ４において、第１部分１２０Ａ及び第２部分１２０Ｂのうち第１部分１２０Ａが遮蔽部８１により覆われる。この場合、第２部分１２０Ｂには負方向に電流を流そうとする電圧が誘起され、第１部分１２０Ａの誘起電圧が０となる。その結果、第２出力電圧信号ｖ２の振幅が、第１極性とは逆極性の第２極性（負極性）側の最大値となる。この最大値は、レース部８０が第２受信コイル１２０に近づくほど大きくなる。
　本実施形態では、レース部８０の径方向外側端部に遮蔽部８１及び切欠８２が交互に形成されている。このため、回転子３０の回転中において、第２受信コイル１２０の第２出力電圧信号ｖ２の振幅は周期的に変化し、図１４及び図１５に破線にて示すように、第２出力電圧信号ｖ２の包絡線（以下、第２包絡線ＥＮＶ２）は、正弦波状になる。例えば、磁石ユニット３２の磁極位置の周方向間隔と、遮蔽部８１及び切欠８２の周方向長さとを関係付けて設定することにより、振幅又は包絡線と電気角θｅとを対応付けることができる。
　本実施形態では、励磁コイル１００に励磁電圧が供給されている場合において、第２受信コイル１２０の第２出力電圧信号ｖ２に対する第１受信コイル１１０の第１出力電圧信号ｖ１の位相差が９０度である。このため、図１５に一点鎖線にて示すように、第２包絡線ＥＮＶ２に対する第１出力電圧信号ｖ１の包絡線（以下、第１包絡線ＥＮＶ１）の位相差も９０度である。
　図１６に示すように、第１，第２包絡線ＥＮＶ１，ＥＮＶ２の振幅は、レース部８０が第１，第２受信コイル１１０，１２０に近づくほど大きくなる。第１包絡線ＥＮＶ１を例にして説明すると、受信回路９５は、基準状態における第１包絡線ＥＳ１の振幅に対する実際の第１包絡線ＥＮＶ１の振幅のずれ量を第１変位信号として処理部７０に出力する。基準状態は、任意に設定することができる。基準状態とは、例えば車両の停車状態であり、具体的には例えば水平な路面に車両が停車している状態である。本実施形態では、基準状態における第１変位信号が０となるように受信回路９５が構成されている。第１変位信号は、レース部８０の上端部が基準状態における位置から第１，第２受信コイル１１０，１２０に近づく場合に正極性となる。第１変位信号は、レース部８０が基準状態における位置から第１，第２受信コイル１１０，１２０に近づくほど正方向に大きくなる。一方、第１変位信号は、レース部８０の上端部が基準状態における位置に対して第１，第２受信コイル１１０，１２０から離れる場合に負極性となる。第１変位信号は、レース部８０の上端部が基準状態における位置に対して第１，第２受信コイル１１０，１２０から離れるほど負方向に大きくなる。第１変位信号は、第１包絡線ＥＮＶ１の正極性側の振幅最大値及び負極性側の振幅最大値が出現するたびに更新される。なお、受信回路９５は、基準状態における第２包絡線ＥＳ２の振幅に対する実際の第２包絡線ＥＮＶ２の振幅のずれ量を第２変位信号として処理部７０に出力する。本実施形態では、基準状態における第２変位信号が０となるように受信回路９５が構成されている。以上説明した関係を利用して、処理部７０を構成する変位算出部７１は、第１変位信号又は第２変位信号に基づいて、レース部８０の軸方向における変位ΔＬを算出する。詳しくは、変位算出部７１は、変位信号及び変位ΔＬが関係付けられたマップ情報又は数式情報に基づいて、変位ΔＬを算出する。
　図１６に示すように、変位ΔＬが大きくなるほど、横力Ｆｙが大きくなる。この関係を利用して、処理部７０を構成する横力算出部７２は、算出された変位ΔＬと、変位ΔＬ及び横力Ｆｙが関係付けられたマップ情報又は数式情報とに基づいて、横力Ｆｙを算出する。横力Ｆｙが正の値になる場合、車幅方向外側に向かう方向の横力が車輪に作用し、横力Ｆｙが負の値になる場合、車幅方向内側に向かう方向の横力が車輪に作用する。なお、第１変位信号を例にして説明すると、横力算出部７２は、第１変位信号と、第１変位信号及び横力Ｆｙが関係付けられたマップ情報又は数式情報とに基づいて、横力Ｆｙを算出してもよい。変位信号と、マップ情報又は数式情報とに基づく横力Ｆｙの算出は、以下の各実施形態においても同様に適用できる。
　処理部７０を構成する角度算出部７３は、第１出力電圧信号ｖ１及び第２出力電圧信号ｖ２の少なくとも一方に基づいて、回転子３０の回転角（例えば電気角θｅ）を算出する。
　具体的には例えば、角度算出部７３は、第１包絡線ＥＮＶ１又は第２包絡線ＥＮＶ２に基づいて、電気角θｅを算出すればよい。これは、包絡線が出力電圧信号の振幅の推移を示す情報であること、及び出力電圧信号の振幅が回転角に依存することに基づく算出方法である。
　また、例えば、角度算出部７３は、第１出力電圧信号ｖ１、第２出力電圧信号ｖ２及び励磁電圧ｖｒを入力として、同期検波及びローパスフィルタを用いることにより、電気角θｅを算出すればよい。この算出方法は、デジタルトラッキング方式のものであり、例えば、特開２０１５－０７３４０７の明細書の段落００２８～００３０に記載されている。
　以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
　固定子ベース部４２のうち、径方向において軸受５０から離れた位置であって、軸方向においてレース部８０の径方向端部と対向する位置に、検出ユニット９０が設けられている。レース部８０のうち軸方向において検出ユニット９０と対向する部分は、軸受５０から径方向外側に離れた部分である。このため、車輪に横力が作用する場合において、レース部８０のうち軸方向において検出ユニット９０と対向する部分の軸方向の変位を大きくすることができる。その結果、変位ΔＬの検出精度を高めることができ、ひいては車両のばね下を構成する車輪の横力Ｆｙの算出精度を高めることができる。
　インホイールモータ２０をアウタロータ型の構成としたため、レース部８０の径方向端部を、軸受５０から径方向に大きく離れた位置に配置することができる。これにより、変位ΔＬの検出精度を高めることができる。
　第１受信コイル１１０及び第２受信コイル１２０が、固定子巻線４１を構成するコイルエンド部よりも軸方向においてホイール１０側に設けられている。これにより、固定子巻線４１への通電に伴うノイズ等が第１受信コイル１１０及び第２受信コイル１２０の誘起電圧に及ぼす影響を抑制できる。その結果、変位ΔＬ及び回転角の検出精度を高めることができる。
　＜第１実施形態の変形例＞
　・レース部は、図１等に示した構成に限らず、例えば、以下（Ａ），（Ｂ）の構成であってもよい。
　（Ａ）図１７に示すように、レース部８３には、遮蔽部８５と、レース部を貫く開口８４とが周方向において交互に設けられている。なお、図１７の８３ａは、図１及び図２に示す屈曲部８０ａに相当する。また、開口８４の周方向長さが図２の切欠８２の周方向長さに対応する。
　（Ｂ）図１８及び図１９に示すように、レース部８６には、レース部８６の平坦面から内輪５２の軸方向に突出する凸部８７と、レース部８６の平坦面から軸方向に突出するとともに凸部８７に対して内輪５２の軸方向に凹む凹部８８とが周方向において交互に設けられている。なお、凸部８７の周方向長さが図２の遮蔽部８１の周方向長さに対応し、凹部８８の周方向長さが図２の切欠８２の周方向長さに対応する。凹部８８及び凸部８７が設けられていることにより、回転子３０の回転中において、各受信コイル１１０，１２０とレース部８６との軸方向距離が変化する。この変化を利用して、第１実施形態と同様に、変位ΔＬを検出することができる。
　・検出ユニット９０がレース部８０の下端部と対向する位置に設けられていてもよい。また、検出ユニット９０が、レース部８０に対してディスク部１２側に配置されていてもよい。
　＜第２実施形態＞
　以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図２０に示すように、検出ユニットとして、第１検出ユニット９０Ａ及び第２検出ユニット９０Ｂが設けられている。第１検出ユニット９０Ａが備えるコイル部９２（第１，第２受信コイル１１０，１２０）は、固定子ベース部４２の突出部４５のうち、内輪５２の軸方向においてレース部８０の上端部と対向する位置に設けられている。第２検出ユニット９０Ｂが備えるコイル部９２（第１，第２受信コイル１１０，１２０）は、突出部４５のうち、内輪５２の軸方向においてレース部８０の下端部と対向する位置に設けられている。第１，第２検出ユニット９０Ａ，９０Ｂの基板９１は、レース部８０に対して軸方向で同じ側に配置されている。なお、図２０において、ＨＬは、内輪５２の中心軸線ＬＣｉを通る水平軸線を示す。
　回転子３０の回転中において、第１検出ユニット９０Ａが備える第１，第２受信コイル１１０，１２０の第１，第２出力電圧信号ｖ１Ａ，ｖ２Ａに対する、第２検出ユニット９０Ｂが備える第１，第２受信コイル１１０，１２０の第１，第２出力電圧信号ｖ１Ｂ，ｖ２Ｂの位相差が０となるように、各検出ユニット９０Ａ，９０Ｂが構成及び配置されている。
　処理部７０は、差動増幅回路ＡＰを備えている。差動増幅回路ＡＰは、第１検出ユニット９０Ａの第１出力電圧信号ｖ１Ａと第２検出ユニット９０Ｂの第１出力電圧信号ｖ１Ｂとの差を増幅し、第１増幅信号ｖｔ１として出力する。また、差動増幅回路ＡＰは、第１検出ユニット９０Ａの第２出力電圧信号ｖ２Ａと第２検出ユニット９０Ｂの第２出力電圧信号ｖ２Ｂとの差を増幅し、第２増幅信号ｖｔ２として出力する。角度算出部７３において、第１，第２出力電圧信号ｖ１，ｖ２に代えて、第１，第２増幅信号ｖｔ１，ｖｔ２が回転角の算出に用いられる。なお、第１検出ユニット９０Ａの第１，第２出力電圧信号ｖ１Ａ，ｖ２Ａ、又は第２検出ユニット９０Ｂの第１，第２出力電圧信号ｖ１Ｂ，ｖ２Ｂに基づいて回転角が算出されてもよい。また、変位算出部７１は、第１増幅信号ｖｔ１の包絡線の振幅を第１変位信号として算出し、第２増幅信号ｖｔ２の包絡線の振幅を第２変位信号として算出する。差動増幅されているため、コイル部９２とレース部８０との軸方向変位の変化量に対する各受信コイル１１０，１２０の出力電圧信号の振幅変化量を大きくできる。つまり、インダクティブセンサの感度を高めることができる。これにより、変位ΔＬの検出精度を高めることができる。
　以下、図２１を用いて、差動増幅回路ＡＰ等の出力信号について説明する。図２１（ａ）は、第１検出ユニット９０Ａにおける第１出力電圧信号ｖ１Ａの包絡線ＥＮＶ１Ａの推移を示し、図２１（ｂ）は、第２検出ユニット９０Ｂにおける第１出力電圧信号ｖ１Ｂの包絡線ＥＮＶ１Ｂの推移を示す。図２１（ｃ）は、第１増幅信号ｖｔ１（＝ｖ１Ａ－ｖ１Ｂ）の包絡線ＥＮＶ１ｔの推移を示す。
　第１検出ユニット９０Ａの第１出力電圧信号ｖ１Ａと第２検出ユニット９０Ｂの第１出力電圧信号ｖ１Ｂとの位相差は０である。また、車輪に横力が作用していない場合、第１検出ユニット９０Ａの第１出力電圧信号ｖ１Ａの振幅と、第２検出ユニット９０Ｂの第１出力電圧信号ｖ１Ｂの振幅とが同じになる。その結果、図中破線にて示すように、各包絡線ＥＮＶ１Ａ，ＥＮＶ１Ｂの振幅が同じになり、第１増幅信号ｖｔ１及び第１変位信号が０となる。
　一方、車幅方向外側を向く横力が車輪に作用する場合、レース部８０の上端部が固定子ベース部４２側に近づき、下端部がホイール１０側に近づくように外輪５１に対して内輪５２が傾く。これにより、第１検出ユニット９０Ａの第１出力電圧信号ｖ１Ａの振幅が増加し、第２検出ユニット９０Ｂの第１出力電圧信号ｖ１Ｂの振幅が減少する。その結果、図中実線にて示すように、第１検出ユニット９０Ａにおける第１出力電圧信号ｖ１Ａの包絡線ＥＮＶ１Ａの振幅が増加し、第２検出ユニット９０Ｂにおける第１出力電圧信号ｖ１Ｂの包絡線ＥＮＶ１Ｂの振幅が減少する。したがって、第１増幅信号ｖｔ１の包絡線ＥＮＶ１ｔの振幅が増加する。以上から、処理部７０を構成する変位算出部７１は、第１，第２増幅信号ｖｔ１，ｖｔ２の包絡線の振幅を第１，第２変位信号として算出し、算出した第１，第２変位信号のいずれかに基づいて、レース部８０の軸方向における変位ΔＬを算出する。
　レース部８０の上端部に対向する位置に第１検出ユニット９０Ａのコイル部９２が配置され、レース部８０の下端部に対向する位置に第２検出ユニット９０Ｂのコイル部９２が配置されている。車輪に横力が作用する場合、レース部８０のうち上端部及び下端部の軸方向変位が大きくなる。このため、このような配置により、各検出ユニット９０Ａ，９０Ｂの各受信コイル１１０，１２０の出力電圧信号の振幅を大きくでき、変位ΔＬの検出精度を高めることができる。
　レース部８０に対して軸方向で同じ側に第１，第２検出ユニット９０Ａ，９０Ｂの基板９１が配置されている。車輪に作用する横力の方向が車幅方向外側を向いている場合、レース部８０の上端部が固定子ベース部４２側に近づき、下端部がホイール１０側に近づくように外輪５１に対して内輪５２が傾く。この場合、第１検出ユニット９０Ａの各受信コイル１１０，１２０の出力電圧信号の振幅が増加し、第２検出ユニット９０Ｂの各受信コイル１１０，１２０の出力電圧信号の振幅が減少する。つまり、第２検出ユニット９０Ｂ側の出力電圧信号の振幅の減少を、第１検出ユニット９０Ａ側の出力電圧信号の振幅の増加で補償できる。
　一方、車輪に作用する横力の方向が車幅方向内側を向いている場合、レース部８０の上端部がホイール１０側に近づき、下端部が固定子ベース部４２側に近づくように外輪５１に対して内輪５２が傾く。この場合、第１検出ユニット９０Ａの各受信コイル１１０，１２０の出力電圧信号の振幅が減少し、第２検出ユニット９０Ｂの各受信コイル１１０，１２０の出力電圧信号の振幅が増加する。つまり、第１検出ユニット９０Ａ側の出力電圧信号の振幅の減少を、第２検出ユニット９０Ｂ側の出力電圧信号の振幅の増加で補償できる。
　このように、レース部８０に対して同じ側に第１，第２検出ユニット９０Ａ，９０Ｂの基板９１が配置される構成によれば、車輪に作用する横力の方向が車幅方向内側及び外側のどちらになるかに依らず、出力電圧信号の振幅を極力維持できる。その結果、変位ΔＬの検出精度を維持することができる。
　＜第２実施形態の変形例＞
　第２検出ユニット９０Ｂが、レース部８０に対して第１検出ユニット９０Ａとは反対側に配置されていてもよい。
　＜第３実施形態＞
　以下、第３実施形態について、第２実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図２２に示すように、第２検出ユニット９０Ｂが備える基板９１及びコイル部９２は、外輪５１の中心軸線ＬＣｏの方向において、レース部８０を挟んで第１検出ユニット９０Ａが備える基板９１及びコイル部９２側とは反対側に設けられている。つまり、第１検出ユニット９０Ａ及び第２検出ユニット９０Ｂがレース部８０の上端部と対向する位置に設けられている。図２２は、レース部８０及び各検出ユニット９０Ａ，９０Ｂをレース部８０の上方から見た図である。本実施形態においても、回転子３０の回転中において、第１検出ユニット９０Ａが備える第１，第２受信コイル１１０，１２０の第１，第２出力電圧信号ｖ１Ａ，ｖ２Ａに対する、第２検出ユニット９０Ｂが備える第１，第２受信コイル１１０，１２０の第１，第２出力電圧信号ｖ１Ｂ，ｖ２Ｂの位相差が０となるように、各検出ユニット９０Ａ，９０Ｂが構成及び配置されている。角度算出部７３は、第２実施形態と同様に回転角を算出し、変位算出部７１は、第２実施形態と同様に第１，第２変位信号を算出する。
　以上説明した本実施形態によれば、第２実施形態と同様の効果を奏することができる。
　＜第３実施形態の変形例＞
　第１検出ユニット９０Ａ及び第２検出ユニット９０Ｂがレース部８０の下端部と対向する位置に設けられていてもよい。
　＜第４実施形態＞
　以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図２３に示すように、コイル部９２（第１，第２受信コイル１１０，１２０）が、レース部８０の回転中心（内輪５２の中心軸線ＬＣｉ）を通る水平軸線ＨＬを跨いた状態で設けられている。これにより、第１，第２受信コイル１１０，１２０の周方向の中央が水平軸線ＨＬに対して上方向にずれた位置になっている。以下、この配置方法について、第２受信コイル１２０を例にして説明する。
　上述したように、第２受信コイル１２０と遮蔽部８１との相対的な位置関係により、第２受信コイル１２０の第１部分１２０Ａで発生する誘起電圧と、第２部分１２０Ｂで発生する誘起電圧とが打ち消し合う状態となる。この場合、第２受信コイル１２０の第２出力電圧信号ｖ２が０となる。打ち消し合う状態が解消されるにつれて、第２出力電圧信号ｖ２の振幅が大きくなっていく。ただし、レース部８０のうち水平軸線ＨＬ付近における軸方向変位は、レース部８０の径方向端部よりも小さい。このため、水平軸線ＨＬを跨いた状態で検出ユニット９０が設けられる構成では、第２受信コイル１２０の第２出力電圧信号ｖ２の振幅が小さくなりやすい。
　そこで、本実施形態では、第１，第２受信コイル１１０，１２０の周方向の中央が水平軸線ＨＬに対して上方向にずれた位置になっている。これにより、外輪５１に対して内輪５２が傾斜した状態における、第２受信コイル１２０とレース部８０との軸方向変位を極力大きくできる。その結果、変位ΔＬの検出精度を高めることができる。
　＜第５実施形態＞
　以下、第５実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図２４に示すように、回転子３０、レース部８０及び軸受５０の同軸度を小さくできる構成が採用されている。なお、図２４において、先の図１等に示した構成と同一の構成又は対応する構成については、便宜上、同一の符号を付している。また、本実施形態のレース部８０には屈曲部８０ａが形成されていない。
　回転子３０を構成する平板部３３の径方向中央部には、貫通孔３３ａが形成されている。平板部３３のうち車幅方向内側の面には、径方向内側端部から径方向外側に向かって延びる円環状の段差部３３ｂが形成されている。段差部３３ｂのうち車幅方向内側の面は平坦面とされている。段差部３３ｂのうち径方向内側端部には、車幅方向内側に突出する円環状の位置決め部３３ｃが形成されている。
　レース部８０の径方向中央部には、貫通孔８０ｂが形成されている。段差部３３ｂの平坦面にレース部８０の平坦面が当接した状態で、レース部８０の貫通孔８０ｂに位置決め部３３ｃが嵌め合わされる。これにより、回転子３０の回転中心軸線とレース部８０の回転中心軸線とが同軸にされている。
　内輪５２のフランジ部５２ｂのうち径方向内側端部には、車幅方向外側に突出する円環状の軸受側段差部５２ｃが形成されている。平板部３３のうち位置決め部３３ｃよりも径方向内側部分は、車幅方向外側に凹む円環状の凹部３３ｄが形成されている。軸受側段差部５２ｃが凹部３３ｄに嵌め合わされることにより、内輪５２の中心軸線、回転子３０の回転中心軸線及びレース部８０の回転中心軸線が同軸にされている。特に本実施形態では、フランジ部５２ｂの車幅方向外側の平坦面と、レース部８０及び位置決め部３３ｃの平坦面とが当接している。これにより、回転子３０の回転中心軸線、レース部８０の回転中心軸線及び内輪５２の中心軸線の同軸度を好適に小さくできる。
　平板部３３、レース部８０及びフランジ部５２ｂには、軸方向に貫通する第１貫通孔が形成されている。第１貫通孔は、周方向に並んで（例えば、周方向に等間隔に並んで）複数形成されている。各第１貫通孔には、ボルト２００が挿通されている。ボルト２００の頭部を車幅方向外側に向けるとともにボルト２００の軸部を車幅方向内側に向けた状態で、ボルト２００が第１貫通孔に挿通されている。この挿通状態において、軸部の先端部の雄ネジがナット２０１の雌ネジにねじ込まれている。これにより、重ね合わされた状態の平板部３３、レース部８０及びフランジ部５２ｂがボルト２００の頭部とナット２０１とにより挟み込まれる。その結果、回転子３０、レース部８０及び軸受５０が一体化されている。
　平板部３３、レース部８０、フランジ部５２ｂ及びディスク部１２には、軸方向に貫通する第２貫通孔が形成されている。第２貫通孔は、第１貫通孔の形成位置からずれた位置に、周方向に並んで（例えば、周方向に等間隔に並んで）複数形成されている。各第２貫通孔には、ボルト２１０が挿通されている。ボルト２１０の頭部を車幅方向内側に向けるとともにボルト２１０の軸部を車幅方向外側に向けた状態で、ボルト２１０が第２貫通孔に挿通されている。この挿通状態において、ボルト２１０の雄ネジがナット２１１の雌ネジにねじ込まれている。これにより、重ね合わされた状態の平板部３３、フランジ部５２ｂ、レース部８０及びディスク部１２がボルト２１０の頭部とナット２１１とにより挟み込まれる。その結果、回転子３０、軸受５０、レース部８０及びホイール１０が一体化されている。
　続いて、駆動輪の製造方法について説明する。この製造方法では、レース部８０を備えるモータＡＳＳＹを組み立てた後、モータＡＳＳＹをホイール１０に組み付ける。
　段差部３３ｂの平坦面にレース部８０の平坦面を当接させた状態で、レース部８０の貫通孔８０ｂに位置決め部３３ｃを嵌め合わせる。その後、レース部８０を段差部３３ｂ及びフランジ部５２ｂで挟みつつ、軸受側段差部５２ｃを凹部３３ｄに嵌め合わせる。
　平板部３３、レース部８０及びフランジ部５２ｂを重ねた状態で、ボルト２００の頭部を回転子３０の外側に向けてボルト２００を各第１貫通孔に挿通する。そして、ボルト２００の雄ネジにナット２０１の雌ネジをねじ込む。これにより、重ね合わされた状態の平板部３３、レース部８０及びフランジ部５２ｂがボルト２００の頭部とナット２０１とにより挟み込まれる。これにより、回転子３０、レース部８０及び軸受５０が一体化されたモータＡＳＳＹとなる。ここで、段差部３３ｂの平坦面にレース部８０の平坦面を当接させているため、ボルト２００にナット２０１がねじ込まれる場合におけるレース部８０の反りを抑制することができる。
　モータＡＳＳＹとディスク部１２とを重ねた状態で、ボルト２１０の頭部を固定子ベース部４２側に向けてボルト２１０を各第２貫通孔に挿通する。そして、ボルト２１０の雄ネジにナット２１１の雌ネジをねじ込む。これにより、モータＡＳＳＹ及びホイール１０が一体化される。
　以上説明した本実施形態によれば、回転子３０、レース部８０及び軸受５０の同軸度を小さくした駆動輪を提供することができる。これにより、検出ユニット９０による検出精度を高めることができる。
　＜第６実施形態＞
　以下、第６実施形態について、第５実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図２５に示すように、レース部８０が、内輪５２ではなく、回転子３０に固定されている。なお、図２５において、先の図２４等に示した構成と同一の構成又は対応する構成については、便宜上、同一の符号を付している。
　段差部３３ｂの平坦面にレース部８０の平坦面が当接した状態で、レース部８０の貫通孔８０ｂに位置決め部３３ｃが嵌め合わされている。この状態で、ボルト２２０によりレース部８０と段差部３３ｂとが固定されている。
　平板部３３及びフランジ部５２ｂには、軸方向に貫通する第１貫通孔が形成されている。第１貫通孔は、周方向に並んで（例えば、周方向に等間隔に並んで）複数形成されている。各第１貫通孔には、ボルト２３０が挿通されている。ボルト２３０の頭部を車幅方向内側に向けるとともにボルト２３０の軸部を車幅方向外側に向けた状態で、ボルト２３０が第１貫通孔に挿通されている。この挿通状態において、ボルト２３０の雄ネジがナット２３１の雌ネジにねじ込まれている。これにより、重ね合わされた状態の平板部３３及びフランジ部５２ｂがボルト２３０の頭部とナット２３１とにより挟み込まれる。その結果、回転子３０、レース部８０及び軸受５０が一体化されている。
　平板部３３、フランジ部５２ｂ及びディスク部１２には、軸方向に貫通する第２貫通孔が形成されている。第２貫通孔は、径方向において第１貫通孔の形成位置からずれた位置に、周方向に並んで（例えば、周方向に等間隔に並んで）複数形成されている。各第２貫通孔には、ボルト２４０が挿通されている。ボルト２４０の頭部を車幅方向内側に向けるとともにボルト２４０の軸部を車幅方向外側に向けた状態で、ボルト２４０が第２貫通孔に挿通されている。この挿通状態において、ボルト２４０の雄ネジがナット２４１の雌ネジにねじ込まれている。これにより、重ね合わされた状態の平板部３３、フランジ部５２ｂ及びディスク部１２がボルト２４０の頭部とナット２４１とにより挟み込まれる。その結果、回転子３０及びホイール１０が一体化されている。
　＜その他の実施形態＞
　なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
　・第４実施形態において、第１，第２受信コイル１１０，１２０の周方向の中央が水平軸線ＨＬに対して下方向にずれた位置になっていてもよい。
　・図２の切欠８２又は図１７の開口８４に、合成樹脂等の非金属部が設けられていてもよい。この場合、レース部において、金属部分と非金属部分とが周方向において交互に設けられた構成を実現でき、第１実施形態等の同様に回転角を検出することができる。
　・図１に示すインホイールモータ２０がレース部８０を備えていなくてもよい。この場合、例えば、インホイールモータ２０の平板部３３のうち、軸方向においてコイル部９２と対向する部分に、遮蔽部と開口とが周方向に交互に形成されたり、凹部と凸部とが周方向に交互に形成されたりしてもよい。なお、この場合、平板部３３が「検出用回転部」に相当する。
　・基板９１に形成される受信コイルは、第１受信コイル１１０及び第２受信コイル１２０のいずれかであってもよい。
　・変位を検出するセンサとしては、渦電流式のセンサに限らず、例えばレーザ光で変位を検出するセンサであってもよい。
　・軸受としては、外輪５１が固定子ベース部４２に固定され、内輪５２がホイール１０に固定されているものに限らず、外輪がホイール１０に固定され、内輪が固定子ベース部４２に固定されているものであってもよい。この場合、内輪が「第１軸受部材」に相当し、外輪が「第２軸受部材」に相当する。
　・モータとしては、車輪に収容されるものに限らず、例えば、車体に設けられたオンボードモータであってもよい。また、モータとしては、アウタロータ型のものに限らず、インナロータ型のものであってもよい。
　・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
　以下、上述した各実施形態から抽出される特徴的な構成を記載する。
［構成１］
　車両の車体に対して固定されるベース部（４２）と、
　外輪部材（５１）、内輪部材（５２）、及び前記外輪部材と前記内輪部材との間に設けられる転動体（５３）を有し、前記車両の車輪を前記ベース部に対して回転可能に支持する軸受（５０）と、を備え、
　前記外輪部材及び前記内輪部材のうち、一方である第１軸受部材（５２）が前記車輪に対して固定され、他方である第２軸受部材（５１）が前記ベース部に対して固定され、
　前記第１軸受部材と一体回転するように設けられ、前記第１軸受部材に対して前記軸受の径方向外側に延びる円盤状の検出用回転部（８０，８３，８６）と、
　前記ベース部のうち、前記径方向において前記軸受から離れた位置であって、前記軸受の軸方向において前記検出用回転部と対向する位置に前記検出用回転部と非接触の状態で設けられ、前記検出用回転部の前記軸方向の変位に応じた信号を出力する変位検出部（９０，９０Ａ，９０Ｂ）と、
を備える、車両用検出装置。
［構成２］
　前記検出用回転部のうち前記径方向において前記軸受から離れた位置には、前記軸受の周方向に延びる円環状の検出対象部（８１，８２，８４，８５，８７，８８）が形成されており、
　前記変位検出部は、
　前記ベース部に対して固定されるとともに前記軸方向において前記検出対象部と対向する位置に設けられ、前記軸方向と交差する方向に延びる平面状の受信コイル（１１０，１２０）と、
　交流の励磁電圧が供給される励磁コイル（１００）と、
を有し、
　前記受信コイルは、前記励磁コイルに前記励磁電圧が供給されている場合に電圧が誘起され、
　前記受信コイルの出力電圧信号に基づいて、前記検出用回転部の前記軸方向の変位を算出する処理部（７０）を備える、構成１に記載の車両用検出装置。
［構成３］
　前記検出対象部は、
　金属部分（８１）と、前記軸方向において貫かれた部分（８２）とが前記周方向において交互に設けられた構成、
　前記軸方向に凹む凹部（８８）と、前記凹部に対して前記軸方向に突出する凸部（８７）とが前記周方向において交互に設けられた構成、又は
　金属部分と非金属部分とが前記周方向において交互に設けられた構成
になっており、
　前記処理部は、前記受信コイルの出力電圧信号に基づいて、前記検出用回転部の回転角を更に算出する、構成２に記載の車両用検出装置。
［構成４］
　前記受信コイルは、
　前記励磁コイルに前記励磁電圧が供給されている場合に電圧が誘起される第１受信コイル（１１０）と、
　前記励磁コイルに前記励磁電圧が供給されている場合に、前記第１受信コイルの誘起電圧に対して位相がずれた電圧が誘起される第２受信コイル（１２０）と、を含み、
　前記処理部は、前記第１受信コイル及び前記第２受信コイルの出力電圧信号に基づいて、前記回転角を算出する、構成３に記載の車両用検出装置。
［構成５］
　前記変位検出部として、第１変位検出部（９０Ａ）及び第２変位検出部（９０Ｂ）を備え、
　前記第１変位検出部が備える前記受信コイルは、前記軸方向において前記検出用回転部の上端部と対向する位置に設けられ、
　前記第２変位検出部が備える前記受信コイルは、前記軸方向において前記検出用回転部の下端部と対向する位置に設けられている、構成２～４のいずれか１つに記載の車両用検出装置。
［構成６］
　前記変位検出部として、第１変位検出部（９０Ａ）及び第２変位検出部（９０Ｂ）を備え、
　前記第１変位検出部が備える前記受信コイルは、前記軸方向において前記検出用回転部の上端部又は下端部と対向する位置に設けられ、
　前記第２変位検出部が備える前記受信コイルは、前記軸方向において前記検出用回転部を挟んで前記第１変位検出部が備える前記受信コイル側とは反対側に設けられている、構成２～４のいずれか１つに記載の車両用検出装置。
［構成７］
　前記第１変位検出部が備える前記受信コイルの出力電圧信号の位相と、前記第２変位検出部が備える前記受信コイルの出力電圧信号の位相とが同じになるように、前記第１変位検出部及び前記第２変位検出部が構成され、
　前記第１変位検出部が備える前記受信コイルの出力電圧信号と、前記第２変位検出部が備える前記受信コイルの出力電圧信号との差を増幅して出力する増幅部（ＡＰ）を備え、
　前記処理部は、前記増幅部の出力電圧信号に基づいて前記変位を算出する、構成５又は６に記載の車両用検出装置。
［構成８］
　前記受信コイルは、
　前記励磁コイルに前記励磁電圧が供給されている場合に前記受信コイルの両端に第１極性の電圧を発生させる第１部分（１１０Ａ，１２０Ａ）と、
　前記励磁コイルに前記励磁電圧が供給されている場合に前記受信コイルの両端に前記第１極性とは逆極性の第２極性の電圧を発生する第２部分（１１０Ｂ，１２０Ｂ）と、
を有し、
　前記受信コイルは、
　前記受信コイルの平面視において、前記受信コイルの前記周方向の中央に対して一方側に前記第１部分（１２０Ａ）が設けられるとともに他方側に前記第２部分（１２０Ｂ）が設けられて、かつ、前記第１部分と前記第２部分とが前記周方向に並んだ構成、又は
　前記受信コイルの平面視において、前記受信コイルの前記周方向の中央に対して一方側の前記第１部分（１１０Ａ）及び前記第２部分（１１０Ｂ）と他方側の前記第１部分及び前記第２部分とが、前記中央に対して対称の構成
になっており、
　前記受信コイルは、前記検出用回転部の回転中心軸線を通る水平軸線を跨いた状態で設けられ、
　前記受信コイルの前記周方向の中央が前記水平軸線に対して上下方向にずれた位置になっている、構成２～４のいずれか１つに記載の車両用検出装置。
［構成９］
　前記処理部は、算出した前記変位に基づいて、前記車輪に作用する横力を算出する、構成２～８のいずれか１つに記載の車両用検出装置。

Claims (9)

  1. 　車両の車体に対して固定されるベース部（４２）と、
    　外輪部材（５１）、内輪部材（５２）、及び前記外輪部材と前記内輪部材との間に設けられる転動体（５３）を有し、前記車両の車輪を前記ベース部に対して回転可能に支持する軸受（５０）と、を備え、
    　前記外輪部材及び前記内輪部材のうち、一方である第１軸受部材（５２）が前記車輪に対して固定され、他方である第２軸受部材（５１）が前記ベース部に対して固定され、
    　前記第１軸受部材と一体回転するように設けられ、前記第１軸受部材に対して前記軸受の径方向外側に延びる円盤状の検出用回転部（８０，８３，８６）と、
    　前記ベース部のうち、前記径方向において前記軸受から離れた位置であって、前記軸受の軸方向において前記検出用回転部と対向する位置に前記検出用回転部と非接触の状態で設けられ、前記検出用回転部の前記軸方向の変位に応じた信号を出力する変位検出部（９０，９０Ａ，９０Ｂ）と、
    を備える、車両用検出装置。
  2. 　前記検出用回転部のうち前記径方向において前記軸受から離れた位置には、前記軸受の周方向に延びる円環状の検出対象部（８１，８２，８４，８５，８７，８８）が形成されており、
    　前記変位検出部は、
    　前記ベース部に対して固定されるとともに前記軸方向において前記検出対象部と対向する位置に設けられ、前記軸方向と交差する方向に延びる平面状の受信コイル（１１０，１２０）と、
    　交流の励磁電圧が供給される励磁コイル（１００）と、
    を有し、
    　前記受信コイルは、前記励磁コイルに前記励磁電圧が供給されている場合に電圧が誘起され、
    　前記受信コイルの出力電圧信号に基づいて、前記検出用回転部の前記軸方向の変位を算出する処理部（７０）を備える、請求項１に記載の車両用検出装置。
  3. 　前記検出対象部は、
    　金属部分（８１）と、前記軸方向において貫かれた部分（８２）とが前記周方向において交互に設けられた構成、
    　前記軸方向に凹む凹部（８８）と、前記凹部に対して前記軸方向に突出する凸部（８７）とが前記周方向において交互に設けられた構成、又は
    　金属部分と非金属部分とが前記周方向において交互に設けられた構成
    になっており、
    　前記処理部は、前記受信コイルの出力電圧信号に基づいて、前記検出用回転部の回転角を更に算出する、請求項２に記載の車両用検出装置。
  4. 　前記受信コイルは、
    　前記励磁コイルに前記励磁電圧が供給されている場合に電圧が誘起される第１受信コイル（１１０）と、
    　前記励磁コイルに前記励磁電圧が供給されている場合に、前記第１受信コイルの誘起電圧に対して位相がずれた電圧が誘起される第２受信コイル（１２０）と、を含み、
    　前記処理部は、前記第１受信コイル及び前記第２受信コイルの出力電圧信号に基づいて、前記回転角を算出する、請求項３に記載の車両用検出装置。
  5. 　前記変位検出部として、第１変位検出部（９０Ａ）及び第２変位検出部（９０Ｂ）を備え、
    　前記第１変位検出部が備える前記受信コイルは、前記軸方向において前記検出用回転部の上端部と対向する位置に設けられ、
    　前記第２変位検出部が備える前記受信コイルは、前記軸方向において前記検出用回転部の下端部と対向する位置に設けられている、請求項２～４のいずれか１項に記載の車両用検出装置。
  6. 　前記変位検出部として、第１変位検出部（９０Ａ）及び第２変位検出部（９０Ｂ）を備え、
    　前記第１変位検出部が備える前記受信コイルは、前記軸方向において前記検出用回転部の上端部又は下端部と対向する位置に設けられ、
    　前記第２変位検出部が備える前記受信コイルは、前記軸方向において前記検出用回転部を挟んで前記第１変位検出部が備える前記受信コイル側とは反対側に設けられている、請求項２～４のいずれか１項に記載の車両用検出装置。
  7. 　前記第１変位検出部が備える前記受信コイルの出力電圧信号の位相と、前記第２変位検出部が備える前記受信コイルの出力電圧信号の位相とが同じになるように、前記第１変位検出部及び前記第２変位検出部が構成され、
    　前記第１変位検出部が備える前記受信コイルの出力電圧信号と、前記第２変位検出部が備える前記受信コイルの出力電圧信号との差を増幅して出力する増幅部（ＡＰ）を備え、
    　前記処理部は、前記増幅部の出力電圧信号に基づいて前記変位を算出する、請求項５に記載の車両用検出装置。
  8. 　前記受信コイルは、
    　前記励磁コイルに前記励磁電圧が供給されている場合に前記受信コイルの両端に第１極性の電圧を発生させる第１部分（１１０Ａ，１２０Ａ）と、
    　前記励磁コイルに前記励磁電圧が供給されている場合に前記受信コイルの両端に前記第１極性とは逆極性の第２極性の電圧を発生する第２部分（１１０Ｂ，１２０Ｂ）と、
    を有し、
    　前記受信コイルは、
    　前記受信コイルの平面視において、前記受信コイルの前記周方向の中央に対して一方側に前記第１部分（１２０Ａ）が設けられるとともに他方側に前記第２部分（１２０Ｂ）が設けられて、かつ、前記第１部分と前記第２部分とが前記周方向に並んだ構成、又は
    　前記受信コイルの平面視において、前記受信コイルの前記周方向の中央に対して一方側の前記第１部分（１１０Ａ）及び前記第２部分（１１０Ｂ）と他方側の前記第１部分及び前記第２部分とが、前記中央に対して対称の構成
    になっており、
    　前記受信コイルは、前記検出用回転部の回転中心軸線を通る水平軸線を跨いた状態で設けられ、
    　前記受信コイルの前記周方向の中央が前記水平軸線に対して上下方向にずれた位置になっている、請求項２～４のいずれか１項に記載の車両用検出装置。
  9. 　前記処理部は、算出した前記変位に基づいて、前記車輪に作用する横力を算出する、請求項２～４のいずれか１項に記載の車両用検出装置。
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