JP5007616B2 - 転がり軸受ユニットの状態量測定装置 - Google Patents

Description

この発明に係る転がり軸受ユニットの状態量測定装置は、転がり軸受ユニットを構成する外輪とハブとの間に作用する外力等の状態量を測定する為に利用する。更に、この求めた状態量を、自動車等の車両の走行安定性確保を図る為に利用する。

例えば自動車の車輪は懸架装置に対し、複列アンギュラ型等の転がり軸受ユニットにより回転自在に支持する。又、自動車の走行安定性を確保する為に、例えばアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）、更には、電子制御式ビークルスタビリティコントロールシステム（ＥＳＣ）等の車両用走行安定化装置が使用されている。この様な各種車両用走行安定化装置を制御する為には、車輪の回転速度、車体に加わる各方向の加速度等を表す信号が必要になる。そして、より高度の制御を行なう為には、車輪を介して上記転がり軸受ユニットに加わる荷重（例えばラジアル荷重とアキシアル荷重との一方又は双方）の大きさを知る事が好ましい場合がある。

この様な事情に鑑みて、特許文献１には、特殊なエンコーダを使用して、転がり軸受ユニットに加わる荷重の大きさを測定する発明が記載されている。図７〜８は、この特許文献１に記載された構造と同じ荷重の測定原理を採用している、転がり軸受ユニットの状態量測定装置に関する先発明の構造の１例として、特願２００７−９７０４２に記載されたものを示している。この先発明の構造は、使用時にも回転しない外輪１の内径側に、使用時に車輪を支持固定した状態でこの車輪と共に回転する、内輪相当部材であるハブ２を、複数個の転動体３、３を介して、回転自在に支持している。これら各転動体３、３には、背面組み合わせ型の接触角と共に、予圧を付与している。尚、図示の例では、これら各転動体３、３として玉を使用しているが、重量が嵩む自動車用の軸受ユニットの場合には、玉に代えて円すいころを使用する場合もある。

又、上記ハブ２の軸方向内端部（軸方向に関して「内」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側を言い、図１、７の右側。反対に、車両の幅方向外側となる、図１、７の左側を、軸方向に関して「外」と言う。本明細書全体で同じ。）には、円筒状のエンコーダ４を、上記ハブ２と同心に支持固定している。このエンコーダ４は、上記ハブ２を構成する内輪７の軸方向内端部に外嵌固定した、磁性金属製で円環状の芯金５と、この芯金５の外周面の軸方向外端部乃至中間部の全周に添着固定した、永久磁石製で円筒状のエンコーダ本体６とから成る。被検出面である、このエンコーダ本体６の外周面には、Ｓ極とＮ極とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔に配置している。これらＳ極とＮ極との境界は、軸方向中央部が円周方向に関して最も突出した、「く」字形となっている。

又、上記外輪１の軸方向内端部に、金属板製で円環状のカバー８を支持固定すると共に、このカバー８の内側に、１対のセンサ９ａ、９ｂを包埋した、合成樹脂製で円環状のセンサホルダ１０を保持している。そして、この状態で、上記両センサ９ａ、９ｂの検出部を、上記エンコーダ４の被検出面の軸方向両半部に、それぞれ１つずつ近接対向させている。尚、上記両センサ９ａ、９ｂの検出部には、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子等の磁気検知素子を組み込んでいる。又、上記両センサ９ａ、９ｂはそれぞれ、このセンサ９ａ（９ｂ）に複数本のセンサリード（図示せず）を接続して成る、センサモジュールとした状態で、上記センサホルダ１０に包埋支持している。上記複数本のセンサリードはそれぞれ、上記センサ９ａ（９ｂ）の出力信号を取り出したり、このセンサ９ａ（９ｂ）に電力を供給する役目を有する。

又、上記カバー８は、大径円筒部１１と、この大径円筒部１１の軸方向内端部から径方向内方に向け直角に折れ曲がった円輪部１２と、この円輪部１２の径方向内端部から軸方向外方に向け直角に折れ曲がった小径円筒部１３とを備える。一方、上記外輪１の外周面の軸方向中間部に、この外輪１を懸架装置を構成するナックル等に取り付け固定する為の取付フランジ１４を、同じく軸方向内端寄り部分に取付用円筒面１５を、同じく軸方向内端部に、この取付用円筒面１５よりも外径が小さくなった嵌合用小径部１６を、それぞれ設けている。上記カバー８は、上記大径円筒部１１の軸方向外端部を、上記嵌合用小径部１６に締り嵌めで外嵌する事により、上記外輪１に対し支持固定している。この状態で、上記大径円筒部１１の外径は、上記取付用円筒面１５の外径以下である。この取付用円筒面１５は、上記外輪１を上記ナックル等に取り付け固定する際に、このナックル等に設けた取付孔に内嵌するが、この際、上記カバー８がこの内嵌作業の妨げとはならない。

又、上記センサホルダ１０は、射出成形する事に伴って、上記両センサ９ａ、９ｂを包埋支持すると共に、上記カバー８に対し一体的に結合している。又、この状態で、上記センサホルダ１０の一部、及び、上記各センサモジュールを構成する各センサリードに接続したハーネス１７を、上記カバー８の円輪部１２の１個所に形成した通孔１８を通じて、外部空間に引き出している。

又、上記カバー８を構成する小径円筒部１３の内周面と、上記エンコーダ４を構成する芯金５の外周面の軸方向内端部に形成した小径部１９との間に、このエンコーダ４を設置した空間２０と外部空間との間を遮断する、シールリング２１を組み付けている。このシールリング２１は、上記小径部１９に締り嵌めで外嵌固定した芯金２２と、その先端縁を上記小径円筒部１３の内周面の全周に摺接させた弾性材２３とから成る。又、上記外輪１の内周面の軸方向内端寄り部分と、前記内輪７の外周面の軸方向内端寄り部分との間に、上記エンコーダ４を設置した空間２０と前記各転動体３、３を設置した空間２４との間を遮断する、組み合わせシールリング２５を組み付けている。更に、図示の転がり軸受ユニットは、自動車の駆動輪を支持する為のものである為、前記ハブ２の中心部に、スプライン孔２６を設けている。そして、このスプライン孔２６に、等速ジョイント２７のスプライン軸２８を係合させた状態で、このスプライン軸２８の先端部に螺合したボルト２９を締め付ける事により、上記ハブ２と上記等速ジョイント２７とを結合固定している。

上述の様に構成する転がり軸受ユニットの状態量測定装置の場合、外輪１とハブ２との間にアキシアル荷重が作用する事により、これら外輪１とハブ２とがアキシアル方向に相対変位すると、これに伴って、上記両センサ９ａ、９ｂの出力信号同士の間に存在する位相差比（＝位相差／１周期）が変化する。この位相差比は、上記アキシアル荷重の作用方向及び大きさ（上記相対変位の方向及び大きさ）に見合った値をとる。従って、この位相差比に基づいて、上記アキシアル荷重の作用方向及び大きさ（上記相対変位の方向及び大きさ）を求める事ができる。尚、これらを求める処理は、図示しない演算器により行なう。この為、この演算器のメモリ中には、予め理論計算や実験により調べておいた、上記位相差比と、上記アキシアル方向の相対変位又は荷重との関係（零点及びゲイン）を表す、式やマップを記憶させておく。

上述した先発明の構造の場合には、エンコーダ４の被検出面にその検出部を対向させるセンサ（センサモジュール）の数を、２個としている。これに対し、特許文献２〜３及び特願２００６−３４５８４９には、当該センサ（センサモジュール）の数を３個以上に増やす（例えば、３個、４個、６個等に増やす）事で、多方向の変位或いは外力を求められる構造が記載されている。

ところで、上述の図７〜８に示した先発明の構造の様に、駆動輪支持用の転がり軸受ユニットを対象とし、且つ、外輪１の軸方向内端部にカバー８を介してセンサホルダ１０を支持固定する構造の場合、これらカバー８及びセンサホルダ１０の設置空間は、上記外輪１と、エンコーダ４と、等速ジョイント２７と、図示しないナックル等に設けた取付孔とにより周囲を囲まれた、環状の狭小空間となる。この為、上記センサホルダ１０の体積を余り大きくできない。特に、上述の図７〜８に示した先発明の構造の場合には、上記カバー８を上記センサホルダ１０の外殻部材とする様な構造を採用している。この為、このカバー８の板厚が、上記センサホルダ１０の体積をより小さくする要因になっている。従って、この様な図７〜８に示した先発明の構造の場合には、上記センサホルダ１０内に包埋するセンサモジュールの個数を６〜７個等と多くする場合に、これら各センサモジュールのレイアウトを適切にする事が、不可能ではないが困難になる可能性がある。

特開２００６−３１７４２０号公報 特開２００６−３２２９２８号公報 特開２００７−９３５８０号公報

本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置は、上述の様な事情に鑑み、駆動輪用の転がり軸受ユニットを対象とすると共に、外輪の軸方向内端部にカバーを介してセンサホルダを支持固定し、しかもこのセンサホルダ内に包埋するセンサモジュールの個数を６〜７個等と多くする場合でも、これら各センサモジュールのレイアウトを適切にする事が容易となる構造を実現すべく発明したものである。

本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置は、転がり軸受ユニットと、状態量測定装置とを備える。
このうちの転がり軸受ユニットは、内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪相当部材と、これら両内輪軌道と上記両外輪軌道との間に、各列毎にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた転動体とを備える。
又、上記状態量測定装置は、エンコーダと、複数個のセンサと、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記内輪相当部材の軸方向一端部にこの内輪相当部材と同心に支持固定されたものであって、この内輪相当部材と同心の被検出面を備え、この被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させている。
又、上記各センサはそれぞれ、検出部を上記被検出面に対向させた状態で、上記外輪の軸方向一端部に支持固定された金属製で円環状のカバーに対し、合成樹脂製のセンサホルダを介して支持され、上記被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させる。
又、上記演算器は、上記各センサのうちの少なくとも一部のセンサの出力信号に基づいて、上記内輪相当部材の回転速度と、上記外輪とこの内輪相当部材との間の相対変位と、これら外輪と内輪相当部材との間に作用する外力とのうちの、少なくともこの相対変位又は外力を含む、１種類以上の状態量を算出する機能を有する。
又、上記センサホルダは、合成樹脂の射出成形により造ったもので、この射出成形に伴って、上記各センサを包埋支持すると共に上記カバーに対し一体的に結合している。

特に、本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置の場合には、上記カバーと、上記内輪相当部材若しくはこの内輪相当部材に結合固定されてこの内輪相当部材と共に回転する回転部材との間に、上記エンコーダを設置した空間を外部空間から遮断するシールリングを、全周に亙って設けている。これと共に、上記カバーを、金属板製で、上記外輪の軸方向一端部に嵌合固定する為の大径円筒部と、軸方向に関してこの大径円筒部よりも上記外輪と反対側に存在し、その内周面を上記シールリングを構成する弾性材の先端縁を全周に亙って摺接させる為のシール摺接面とした小径円筒部と、この小径円筒部と上記大径円筒部との互いに近い側の軸方向端部同士を連結する連結部とを備える。又、上記カバーを構成する上記連結部の円周方向複数個所に、それぞれ透孔を形成している。これと共に、それぞれが上記各センサに複数本ずつのセンサリードを接続して成る、複数個のセンサモジュールを、それぞれ上記各透孔のうちの何れかの透孔の内側に配置している。そして、この状態で、上記各センサモジュールを上記センサホルダ内に包埋支持すると共に、このセンサホルダの一部を上記各透孔の内側に密に進入させて、これら各透孔を塞いでいる。
尚、本発明を実施する場合、上記カバーに形成する上記各透孔の個数、位置、大きさ等は、上記センサホルダ内での上記各センサモジュールのレイアウトを適切にできる様に、適宜決定する。
この様な特徴を有する本発明を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した様に、上記カバーに形成した各透孔の周縁部分を、上記センサホルダ内に包埋する。

又、上述の請求項１〜２に記載した発明を実施する場合には、例えば請求項３に記載した様に、上記転がり軸受ユニットを自動車の車輪支持用のハブユニットとする。そして、使用状態で上記外輪を自動車の懸架装置に支持し、上記内輪相当部材であるハブに、車輪を結合固定する。

上述の様に、本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置の場合には、複数個のセンサモジュールをそれぞれ、カバーの円周方向複数個所に形成した何れかの透孔の内側に配置した状態で、センサホルダ内に包埋する。この為、本発明によれば、駆動輪用の転がり軸受ユニットを対象とすると共に、外輪の軸方向内端部にカバーを介してセンサホルダを支持固定し、しかも上記センサモジュールの個数を６〜７個と多くする場合でも、上記カバーの存在に拘らず、上記各センサモジュールを、空間的な余裕を持って、適切なレイアウトで容易に配置できる。尚、この空間的な余裕を無くす限界設計を行なえば、その分だけ、上記センサホルダの小型化を図れる。
又、本発明の場合には、上記カバーに対し上記センサホルダを一体的に結合した状態で、このカバーに形成した上記各透孔を塞ぐべく、これら各透孔の内側に上記センサホルダの一部を密に進入（係合）させている。この為、上記カバーに対するこのセンサホルダの結合強度を大きくでき、これらカバーとセンサホルダとの間のあらゆる方向に関する相対変位を有効に防止できる。特に、請求項２に記載した構成を採用すれば、上記結合強度をより大きくできる為、上記相対変位をより有効に防止できる。
又、本発明の場合には、シールリングにより、エンコーダを設置した空間を外部空間から遮断できる。これと共に、上記シールリングを構成する弾性材の先端縁を摺接させる為のシール摺接面を備えたカバーを、加工が容易な形状に構成できる。この為、このカバーの製造コストを抑えられる。

図１〜６は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、７個のセンサモジュール３６ｓ_１ 〜３６ｓ_７ を包埋した合成樹脂製のセンサホルダ１０ａ、並びに、このセンサホルダ１０ａを保持する金属板製のカバー８ａの構造にある。その他の部分の構造及び作用は、基本的には、前述の図７〜８に示した先発明の構造の場合と同様であるから、同等部分に関する重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分、並びに、上記先発明の構造と異なる部分を中心に説明する。

本例の場合、図１、２、３、５に示す様に、上記金属板製のカバー８ａは、断面クランク形で全体を円環状に形成している。この様なカバー８ａは、第一円筒部３０と、この第一円筒部３０の軸方向内端部から径方向内方に向け直角に折れ曲がった第一円輪部３１と、この第一円輪部３１の径方向内端部から軸方向内方に向け直角に折れ曲がった第二円筒部３２と、この第二円筒部３２の軸方向内端部から径方向内方に向け直角に折れ曲がった第二円輪部３３と、この第二円輪部３３の径方向内端部から軸方向内方に向け直角に折れ曲がった第三円筒部３４とを備える。これら各部位のうち、上記第一円筒部３０が、特許請求の範囲の請求項１に記載した「大径円筒部」に相当し、上記第三円筒部３４が、同じく「小径円筒部」に相当し、上記第一円輪部３１と第二円筒部３２と第二円輪部３３とが、同じく「連結部」に相当する。

更に、本例の場合、上記カバー８ａの軸方向中間部（上記第一円輪部３１の径方向中間部から上記第二円輪部３３の径方向内端寄り部までの間部分）に、３個の大透孔３５ａ、３５ａ及び６個の小透孔３５ｂ、３５ｂを、それぞれ円周方向に関して等間隔に形成している。具体的には、円周方向等間隔の３個所に、それぞれ上記各大透孔３５ａ、３５ａを１個ずつ形成し、且つ、円周方向に関してこれら各大透孔３５ａ、３５ａ同士の間部分に、それぞれ上記各小透孔３５ｂ、３５ｂを２個ずつ形成している。軸方向及び径方向から見た、上記各大透孔３５ａ、３５ａ及び上記各小透孔３５ｂ、３５ｂの形状は、それぞれ略矩形としている。又、円周方向に関する上記各大透孔３５ａ、３５ａの幅寸法は、同じく上記各小透孔３５ｂ、３５ｂの幅寸法の、約２倍の大きさとしている。

又、本例の場合、図１、６に示す様に、前記７個のセンサモジュール３６ｓ₁ （３６ｓ₂ 〜３６ｓ₇ ）はそれぞれ、センサ９ｓ₁ （９ｓ₂ 〜９ｓ₇ ）に対し、互いに平行に配置した２本のセンサリード３７、３７の基端部を接続して成る。これら両センサリード３７、３７の中間部には、これら両センサリード３７、３７同士の接触を防止する為の絶縁部材３８を組み付けている。尚、本発明を実施する場合、上記各センサリード３７、３７の形状は、特に問わない。本例の場合には、２つの形状例を示す為に、便宜上、図１、２に示したセンサリード３７の形状（クランク形状）と、図６に示したセンサリード３７、３７の形状（直線形状）とを異ならせている。何れにしても、本例の場合、上記７個のセンサモジュール３６ｓ₁ 〜３６ｓ₇ のうちの、６個のセンサモジュール３６ｓ₁ 〜３６ｓ₆ を構成する各センサ９ｓ₁ 〜９ｓ₆ の出力信号は、それぞれ外輪１とハブ２（図７参照）との間の相対変位や、これら外輪１とハブ２との間に作用する外力を測定する為に利用する。これに対し、残り１個のセンサモジュール３６ｓ₇ を構成するセンサ９ｓ₇ の出力信号は、上記ハブ２に支持固定する車輪の回転速度を測定する為（ＡＢＳ制御用）に利用する。

更に、本例の場合、図６に詳示する様に、上記７個のセンサモジュール３６ｓ₁ 〜３６ｓ₇ を構成する各センサリード３７、３７の先端部を、それぞれ円環状のバスバー３９に接続している。この状態で、上記各センサ９ｓ₁ 〜９ｓ₇ 同士の位置関係は、使用状態での位置関係になっている。又、上記バスバー３９の両端部を、それぞれハーネス１７（図１）の端部に接続している。これにより、使用時に、上記各センサリード３７、３７及び上記バスバー３９及び上記ハーネス１７を通じて、上記各センサ９ｓ₁ 〜９ｓ₇ の出力信号を、それぞれ上記相対変位や外力を算出する機能を有する演算器や、ＡＢＳコントローラ等に送れる様にしている。

又、本例の場合、図１、３、４に示す様に、前記合成樹脂製のセンサホルダ１０ａは、全体が略円筒状である。この様なセンサホルダ１０ａは、射出成形により造る事に伴い、上記７個のセンサモジュール３６ｓ₁ 〜３６ｓ₇ 及び上記バスバー３９及び上記ハーネス１７の端部を包埋支持している。これと共に、上記カバー８ａに形成した大小各透孔３５ａ、３５ｂを密に塞ぎ、且つ、これら大小各透孔３５ａ、３５ｂの周縁部分のほぼ全体（径方向内端部を除く部分）を、図１のＡ部に示す様に包埋した状態で、上記カバー８ａに対して一体的に結合している。即ち、上述の様なセンサホルダ１０ａは、上記カバー８ａの外面に添設する状態で、このカバー８ａの外部に設けられた、上記センサホルダ１０ａの大部分を占める主部４０を備える。これと共に、上記大小各透孔３５ａ、３５ｂの内側を密に埋める（内側に密に進入する）状態で、これら大小各透孔３５ａ、３５ｂの内側部分に設けられた、塞ぎ部４１ａ、４１ｂを備える。更には、これら各塞ぎ部４１ａ、４１ｂを介して上記主部４０に連結された状態で、上記カバー８ａの内部に設けられた、副部４２ａ、４２ｂを備える。これら各部位のうち、上記主部４０の外径は、上記カバー８ａを構成する第一円筒部３０の外径よりも小さくしている。又、上記各副部４２ａ、４２ｂのうち、上記各大透孔３５ａ、３５ａに対応する部分に存在する３つの副部４２ａ、４２ａの軸方向外端面は、上記各小透孔３５ｂ、３５ｂに対応する部分に存在する６つの副部４２ｂ、４２ｂの軸方向外端面よりも、軸方向外方に存在させている。

又、本例の場合、上記７個のセンサモジュール３６ｓ₁ 〜３６ｓ₇ は、それぞれの中間部を、上記大小各透孔３５ａ、３５ｂのうちの何れかの透孔の内側に配置すると共に、それぞれのセンサ９ｓ₁ 〜９ｓ₇ を、上記カバー８ａ内に配置した状態で、上記センサホルダ１０ａ内に包埋支持している。具体的には、図２、５に示す様に、上述した相対変位や外力を測定する為に使用する６個のセンサモジュール３６ｓ₁ 〜３６ｓ₆ を、上記各大透孔３５ａ、３５ａの内側にそれぞれ２個ずつ配置すると共に、上述した回転速度を測定する為の１個のセンサモジュール３６ｓ₇ を、上記各小透孔３５ｂ、３５ｂのうちの１個の小透孔３５ｂの内側に配置している。又、上記バスバー３９及び上記ハーネス１７の端部は、上記センサホルダ１０ａを構成する主部４０内に包埋支持している。

尚、以上に述べた様なセンサホルダ１０ａを保持したカバー８ａを造る際には、先ず、このカバー８ａと、上記７個のセンサモジュール３６ｓ₁ 〜３６ｓ₇ と、上記バスバー３９と、上記ハーネス１７の端部とを、それぞれ射出成形装置のキャビティ内の所定位置に保持する。そして、この状態で、このキャビティ内に合成樹脂を射出成形する事で、上記センサホルダ１０ａを完成させる。

上述の様なセンサホルダ１０ａを保持したカバー８ａを、外輪１（図７参照）の軸方向内端部に支持固定する場合には、この外輪１の外周面の軸方向内端部に設けた嵌合用小径部１６に、上記カバー８ａを構成する第一円筒部３０を、締り嵌めで外嵌固定する。これと共に、このカバー８ａを構成する第一円輪部３１の軸方向外側面の径方向外半部を、上記外輪１の軸方向内端面に当接させる事により、この外輪１に対する、上記カバー８ａの軸方向の位置決めを図る。又、この状態で、上述した相対変位や外力を測定する為に使用する６個のセンサ９ｓ₁ 〜９ｓ₆ のうちの、３個のセンサ９ｓ₁ 、９ｓ₃ 、９ｓ₅ の検出部を、被検出面である、エンコーダ４（図７〜８参照）の外周面の軸方向外半部に、残り３個のセンサ９ｓ₂ 、９ｓ₄ 、９ｓ₆ の検出部を、この被検出面の軸方向内半部に、それぞれ近接対向させる。これと共に、上述した回転速度を測定する為の１個のセンサ９ｓ₇ の検出部を、上記被検出面の軸方向中間部に近接対向させる。更に、この状態で、上記エンコーダ４の軸方向内端部に外嵌固定したシールリング２１を構成する弾性材２３（図７参照）の先端部を、上記カバー８ａを構成する第三円筒部３４の内周面に、全周に亙り摺接させる。

上述の様に、本例の転がり軸受ユニットの状態量測定装置の場合には、７個のセンサモジュール３６ｓ₁ 〜３６ｓ₇ の中間部をそれぞれ、カバー８ａの円周方向９個所に形成した大小各透孔３５ａ、３５ｂのうちの何れかの透孔の内側に配置した状態で、センサホルダ１０ａ内に包埋支持する。この為、本例の場合には、駆動輪用の転がり軸受ユニットを対象とすると共に、外輪１（図７参照）の軸方向内端部にカバー８ａを介してセンサホルダ１０ａを支持固定し、しかも上記センサモジュール３６ｓ₁ 〜３６ｓ₇ の個数を７個と多くする構造でありながら、上記カバー８ａの存在に拘らず、上記各センサモジュール３６ｓ₁ 〜３６ｓ₇ を、空間的な余裕を持って、適切なレイアウトで容易に配置できる。

又、本例の場合には、上記カバー８ａに対し上記センサホルダ１０ａを一体的に結合した状態で、このカバー８ａに形成した上記大小各透孔３５ａ、３５ｂを塞ぐべく、これら大小各透孔３５ａ、３５ｂの内側に、それぞれ上記センサホルダ１０ａを構成する塞ぎ部４１ａ、４１ｂの一部を密に進入（係合）させている。これと共に、上記大小各透孔３５ａ、３５ｂの周縁部分のほぼ全体（径方向内端部を除く部分）を、図１のＡ部に示す様に、上記センサホルダ１０ａ内に包埋している。この為、上記カバー８ａに対するこのセンサホルダ１０ａの結合強度を十分に大きくでき、これらカバー８ａとセンサホルダ１０ａとの間の、あらゆる方向に関する相対変位を有効に防止できる。

又、本例の場合には、上記カバー８ａの断面形状をクランク形としている。この為、前述の図７に示した先発明の構造に組み付けたカバー８の様に、軸方向内半部の断面形状がコ字形であるものに比べて、上記カバー８ａを造る際の金属板の加工を容易に行なえる。この為、このカバー８ａの製造コストを抑えられる。
尚、本発明を実施する場合、カバーに形成する複数個の透孔の具体的な個数、位置、形状、寸法等はそれぞれ、複数個のセンサモジュールの具体的な個数、配置個所、形状、寸法等に応じて、適宜決定する。

本発明の実施の形態の１例を示す、複数個のセンサモジュールを包埋したセンサホルダ及びカバーの断面図。 カバーと複数個のセンサモジュールのみを取り出して示す、図１の左方から見た図。 複数個のセンサモジュールを包埋したセンサホルダ及びカバーの斜視図。 センサホルダのみを取り出して示す斜視図。 カバーと複数個のセンサモジュールのみを取り出して示す斜視図。 複数個のセンサモジュール及び欠円環状のバスバーのみを取り出して示す斜視図。 転がり軸受ユニットの状態量測定装置に関する先発明の構造の１例を示す断面図。 エンコーダの被検出面の一部を径方向から見た図。

符号の説明

１ 外輪
２ ハブ
３ 転動体
４ エンコーダ
５ 芯金
６ エンコーダ本体
７ 内輪
８、８ａ カバー
９ａ、９ｂ、９ｓ₁ 〜９ｓ₇ センサ
１０、１０ａ センサホルダ
１１ 大径円筒部
１２ 円輪部
１３ 小径円筒部
１４ 取付フランジ
１５ 取付用円筒面
１６ 嵌合用小径部
１７ ハーネス
１８ 通孔
１９ 小径部
２０ 空間
２１ シールリング
２２ 芯金
２３ 弾性材
２４ 空間
２５ 組み合わせシールリング
２６ スプライン孔
２７ 等速ジョイント
２８ スプライン軸
２９ ボルト
３０ 第一円筒部
３１ 第一円輪部
３２ 第二円筒部
３３ 第二円輪部
３４ 第三円筒部
３５ａ 大透孔
３５ｂ 小透孔
３６ｓ₁ 〜３６ｓ₇ センサモジュール
３７ センサリード
３８ 絶縁部材
３９ バスバー
４０ 主部
４１ａ、４１ｂ 塞ぎ部
４２ａ、４２ｂ 副部

Claims (3)

1. 転がり軸受ユニットと、状態量測定装置とを備え、
   このうちの転がり軸受ユニットは、内周面に複列の外輪軌道を有し、使用時にも回転しない外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有し、使用時に回転する内輪相当部材と、これら両内輪軌道と上記両外輪軌道との間に、各列毎にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた転動体とを備えたものであり、
   上記状態量測定装置は、エンコーダと、複数個のセンサと、演算器とを備え、
   このうちのエンコーダは、上記内輪相当部材の軸方向一端部にこの内輪相当部材と同心に支持固定されたものであって、この内輪相当部材と同心の被検出面を備え、この被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたものであり、
   上記各センサはそれぞれ、検出部を上記被検出面に対向させた状態で、上記外輪の軸方向一端部に支持固定された金属製で円環状のカバーに対し、合成樹脂製のセンサホルダを介して支持され、上記被検出面の特性変化に対応して出力信号を変化させるものであり、
   上記演算器は、上記各センサのうちの少なくとも一部のセンサの出力信号に基づいて、上記内輪相当部材の回転速度と、上記外輪とこの内輪相当部材との間の相対変位と、これら外輪と内輪相当部材との間に作用する外力とのうちの、少なくともこの相対変位又は外力を含む、１種類以上の状態量を算出する機能を有するものであり、
   上記センサホルダは、合成樹脂の射出成形により造ったもので、この射出成形に伴って、上記各センサを包埋支持すると共に上記カバーに対し一体的に結合している
   転がり軸受ユニットの状態量測定装置であって、
   上記カバーと、上記内輪相当部材若しくはこの内輪相当部材に結合固定されてこの内輪相当部材と共に回転する回転部材との間に、上記エンコーダを設置した空間を外部空間から遮断するシールリングを、全周に亙って設けており、
   上記カバーが、金属板製で、上記外輪の軸方向一端部に嵌合固定する為の大径円筒部と、軸方向に関してこの大径円筒部よりも上記外輪と反対側に存在し、その内周面を上記シールリングを構成する弾性材の先端縁を全周に亙って摺接させる為のシール摺接面とした小径円筒部と、この小径円筒部と上記大径円筒部との互いに近い側の軸方向端部同士を連結する連結部とを備えたものであり、
   上記カバーを構成する上記連結部の円周方向複数個所にそれぞれ透孔を形成すると共に、それぞれが上記各センサに複数本ずつのセンサリードを接続して成る、複数個のセンサモジュールを、それぞれ上記各透孔のうちの何れかの透孔の内側に配置した状態で、これら各センサモジュールを上記センサホルダ内に包埋支持すると共に、このセンサホルダの一部を上記各透孔の内側に密に進入させて、これら各透孔を塞いでいる事を特徴とする転がり軸受ユニットの状態量測定装置。
2. カバーに形成した各透孔の周縁部分をセンサホルダ内に包埋している、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置。
3. 転がり軸受ユニットが自動車の車輪支持用のハブユニットであり、使用状態で外輪が自動車の懸架装置に支持され、内輪相当部材であるハブに車輪が結合固定される、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した転がり軸受ユニットの状態量測定装置。

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