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JP5459059B2 - Rolling bearing unit for wheel support with physical quantity measuring device - Google Patents
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JP5459059B2 - Rolling bearing unit for wheel support with physical quantity measuring device - Google Patents

Rolling bearing unit for wheel support with physical quantity measuring device Download PDF

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Description

本発明は、自動車等の車両の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットと、この車輪に作用する荷重、及び、この車輪の回転速度等の物理量を測定する為の物理量測定装置とを組み合わせて成る、物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの改良に関する。   The present invention measures a wheel bearing rolling bearing unit for rotatably supporting a wheel of a vehicle such as an automobile with respect to a suspension device, a load acting on the wheel, and a physical quantity such as a rotation speed of the wheel. The present invention relates to an improvement of a rolling bearing unit for supporting a wheel with a physical quantity measuring device, which is combined with a physical quantity measuring device for performing the above.

自動車の走行安定性を確保する為のスタビリティコントロール装置の制御を、より高度に行わせる為に、自動車の車輪支持用転がり軸受ユニットに、物理量測定装置の一種である、荷重測定装置を組み込み、各車輪に加わるアキシアル荷重やラジアル荷重を測定する事が考えられている。図5〜6は、この様な荷重測定装置付転がり軸受ユニットの従来構造の1例として、特許文献1に記載されたものを示している。この従来構造の1例は、車輪支持用転がり軸受ユニット1と、それぞれが荷重測定装置を構成する、エンコーダ2と、1対のセンサ3a、3bと、図示しない演算器とを備える。   In order to make the control of the stability control device to ensure the running stability of the car more sophisticated, a load measuring device, which is a kind of physical quantity measuring device, is incorporated in the rolling bearing unit for wheel support of the car, It is considered to measure the axial load and radial load applied to each wheel. 5-6 has shown what was described in patent document 1 as an example of the conventional structure of such a rolling bearing unit with a load measuring device. One example of this conventional structure includes a wheel-supporting rolling bearing unit 1, an encoder 2, a pair of sensors 3a and 3b, each of which constitutes a load measuring device, and a calculator (not shown).

このうちの車輪支持用転がり軸受ユニット1は、図5に示す様に、静止側軌道輪である外輪4と、回転側軌道輪であるハブ5と、それぞれが転動体である複数個の玉6、6とを備える。このうちの外輪4は、内周面に複列の外輪軌道7a、7bを、外周面に静止側フランジ8を、それぞれ有する。又、前記ハブ5は、前記外輪4の内径側に、この外輪4と同心に配置されており、外周面のうちで、前記両外輪軌道7a、7bと対向する部分に複列の内輪軌道9a、9bを、前記外輪4の内径側から軸方向外側(軸方向に関して「外」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側を言い、図1〜3、5、8の左側。反対に、車両の幅方向中央側となる、図1〜3、5、8の右側を、軸方向に関して「内」と言う。本明細書及び特許請求の範囲の全体で同じ。)に突出した部分に回転側フランジ10を、それぞれ有する。又、前記各玉6、6は、前記両外輪軌道7a、7bと前記両内輪軌道9a、9bとの間に、両列毎に複数個ずつ、転動自在に設けられている。これら両列の玉6、6には、背面組み合わせ型の接触角と共に、予圧が付与されている。この様な車輪支持用転がり軸受ユニット1の使用時には、自動車の懸架装置を構成するナックル等の車体側支持部材に、前記外輪4の静止側フランジ8を結合固定すると共に、前記ハブ5の回転側フランジ10に、車輪を支持固定する。これにより、この車輪を、前記懸架装置に対して回転自在に支持する。   As shown in FIG. 5, the wheel bearing rolling bearing unit 1 includes an outer ring 4 that is a stationary side race ring, a hub 5 that is a rotary side race ring, and a plurality of balls 6 each of which is a rolling element. , 6. Outer ring 4 has double-row outer ring raceways 7a and 7b on the inner peripheral surface and stationary flange 8 on the outer peripheral surface. The hub 5 is disposed concentrically with the outer ring 4 on the inner diameter side of the outer ring 4, and a double row of inner ring raceways 9a is arranged on the outer peripheral surface of the hub 5 opposite to the outer ring raceways 7a and 7b. 9b from the inner diameter side of the outer ring 4 to the outside in the axial direction ("outside" with respect to the axial direction means the outside in the width direction of the vehicle when assembled to the automobile, and the left side in FIGS. 1, 5, 8, which is the central side in the width direction of the vehicle, is referred to as “inside” with respect to the axial direction, and is the same as the entirety of the present specification and claims. Each has a rotation side flange 10. Further, a plurality of balls 6, 6 are provided between the outer ring raceways 7a, 7b and the inner ring raceways 9a, 9b so as to roll freely for each row. A preload is applied to these rows of balls 6 and 6 together with the contact angle of the rear combination type. When such a wheel-supporting rolling bearing unit 1 is used, the stationary-side flange 8 of the outer ring 4 is coupled and fixed to a vehicle body-side support member such as a knuckle that constitutes a suspension device of an automobile, and the rotation side of the hub 5 is also fixed. A wheel is supported and fixed to the flange 10. Thereby, this wheel is rotatably supported with respect to the said suspension apparatus.

又、前記エンコーダ2は、磁性金属板製で円筒状の芯金11と、この芯金11の外周面に全周に亙り添着固定された、永久磁石製で円筒状のエンコーダ本体12とから成る。被検出面である、このエンコーダ本体12の外周面には、S極とN極とが、円周方向に関して交互に且つ等間隔に配置されている。これらS極とN極との境界は、前記被検出面の幅方向中央部に折れ曲がり部を配置した「V」字形になっている。又、この被検出面のうち、この「V」字形の折れ曲がり部を挟んだ幅方向両半部を、第一特性変化部13及び第二特性変化部14としている。この様なエンコーダ2は、前記ハブ5の軸方向中間部で前記両内輪軌道9a、9b同士の間に挟まれた部分に、このハブ5と同心に外嵌固定されている。   The encoder 2 includes a cylindrical metal core 11 made of a magnetic metal plate, and a permanent magnet cylindrical encoder body 12 fixedly attached to the outer peripheral surface of the metal core 11 over the entire circumference. . On the outer peripheral surface of the encoder main body 12, which is a detected surface, S poles and N poles are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction. The boundary between the S pole and the N pole has a “V” shape in which a bent portion is arranged at the center in the width direction of the detected surface. Moreover, the width direction both half parts which pinched | interposed this "V" -shaped bending part are made into the 1st characteristic change part 13 and the 2nd characteristic change part 14 among this to-be-detected surface. Such an encoder 2 is externally fitted and fixed concentrically to the hub 5 at a portion sandwiched between the inner ring raceways 9a and 9b at the axially intermediate portion of the hub 5.

又、前記1対のセンサ3a、3bは、それぞれの先端部に検出部として、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。一方、前記外輪4の軸方向中間部で前記両外輪軌道7a、7b同士の間部分には、1対の支持孔15、15が形成されている。前記両センサ3a、3bは、一方のセンサ3aの検出部を前記第一特性変化部13に、他方のセンサ3bの検出部を前記第二特性変化部14に、それぞれ対向させた状態で、前記両支持孔15、15の内側に支持固定されている。   The pair of sensors 3a and 3b incorporate magnetic sensing elements such as a Hall IC, a Hall element, an MR element, and a GMR element as detection parts at their respective distal ends. On the other hand, a pair of support holes 15 and 15 are formed in a portion between the outer ring raceways 7a and 7b at an intermediate portion in the axial direction of the outer ring 4. The two sensors 3a and 3b are configured such that the detection part of one sensor 3a faces the first characteristic change part 13 and the detection part of the other sensor 3b faces the second characteristic change part 14, respectively. It is supported and fixed inside the support holes 15 and 15.

上述の様に構成する従来構造の1例の場合、前記外輪4と前記ハブ5との間にアキシアル荷重が作用する事に基づいて、これら外輪4とハブ5とが軸方向に相対変位すると、前記第一、第二両特性変化部13、14に対する前記両センサ3a、3bの検出部の走査位置が軸方向にずれる。この結果、これら両センサ3a、3bの出力信号同士の間の位相差比(=位相差/1周期)が変化する。この場合に、この位相差比は、当該アキシアル荷重(軸方向の相対変位)に見合った値をとる。従って、この位相差比に基づいて、当該アキシアル荷重(軸方向の相対変位)を算出する事ができる。尚、この算出処理は、前記演算器により行う。この為、この演算器には、予め理論計算や実験により調べておいた、前記位相差比と前記アキシアル荷重(軸方向の相対変位)との関係を、計算式やマップ等の型式で組み込んでおく。   In the case of an example of the conventional structure configured as described above, when an axial load acts between the outer ring 4 and the hub 5, when the outer ring 4 and the hub 5 are relatively displaced in the axial direction, The scanning positions of the detection units of the sensors 3a and 3b with respect to the first and second characteristic change units 13 and 14 are shifted in the axial direction. As a result, the phase difference ratio (= phase difference / 1 period) between the output signals of these sensors 3a and 3b changes. In this case, this phase difference ratio takes a value commensurate with the axial load (relative displacement in the axial direction). Therefore, the axial load (relative displacement in the axial direction) can be calculated based on this phase difference ratio. This calculation process is performed by the calculator. For this reason, in this computing unit, the relationship between the phase difference ratio and the axial load (relative displacement in the axial direction), which has been studied in advance by theoretical calculation or experiment, is incorporated in a calculation formula or a model such as a map. deep.

上述した従来構造の1例の場合、前記両センサ3a、3bの出力信号の周波数(周期)は、前記車輪の回転速度に応じて変化する。この為、これら両センサ3a、3bの出力信号を、前記車輪の回転速度を表す信号として、ABS等の制御に使用する事も可能であると考えられる。但し、この場合に従来と遜色のないレベルでABS等の制御を行わせる為には、前記両センサ3a、3bの出力信号のパルス波形を、従来からABS等の制御に使用されている、物理量測定装置の一種である、回転速度検出装置を構成するセンサの出力信号のパルス波形と同一の仕様に近づける必要がある。この為に具体的には、少なくとも次の2つの条件を満たす必要がある。   In the case of one example of the conventional structure described above, the frequency (cycle) of the output signals of both sensors 3a and 3b changes according to the rotational speed of the wheel. For this reason, it is considered that the output signals of both the sensors 3a and 3b can be used for the control of the ABS or the like as a signal representing the rotational speed of the wheel. However, in this case, in order to control the ABS or the like at a level comparable to the conventional level, the pulse waveforms of the output signals of the sensors 3a and 3b are used as physical quantities that have been conventionally used for the control of the ABS and the like. It is necessary to approach the same specification as the pulse waveform of the output signal of the sensor that constitutes the rotational speed detection device, which is a kind of measurement device. Specifically, at least the following two conditions must be satisfied.

先ず、1つ目の条件は、前記エンコーダ2の被検出面の1周当たりの特性変化回数を、前記回転速度検出装置を構成するエンコーダの被検出面の1周当たりの特性変化回数と同程度に多くすると言う条件である。この1つ目の条件は、前記エンコーダ2の構成をその様に定める事で、容易に満たす事ができる。
次に、2つ目の条件は、前記両センサ3a、3bの検出部を通過する磁束の密度を、前記回転速度検出装置を構成するセンサの検出部を通過する磁束の密度と同程度に高くすると言う条件である。この2つ目の条件を満たす方法に就いて、以下に説明する。
First, the first condition is that the number of characteristic changes per revolution of the detected surface of the encoder 2 is approximately the same as the number of characteristic changes per revolution of the detected surface of the encoder constituting the rotational speed detection device. It is a condition to say that it is more. This first condition can be easily satisfied by determining the configuration of the encoder 2 as such.
Next, the second condition is that the density of the magnetic flux passing through the detection units of both the sensors 3a and 3b is as high as the density of the magnetic flux passing through the detection unit of the sensor constituting the rotational speed detection device. It is a condition to say. A method that satisfies the second condition will be described below.

図7は、従来からABS等の制御に使用されている、回転速度検出装置を構成するラジアル対向型のエンコーダ16の被検出面を示している。尚、エンコーダに関して、ラジアル対向型とは、自身の周面を被検出面として、この被検出面にセンサの検出部をラジアル方向(径方向)に対向させる型式のものを言う。従って、前述の図5〜6に示したエンコーダ2も、ラジアル対向型である。これに対して、自身の側面を被検出面として、この被検出面にセンサの検出部をアキシアル方向(軸方向)に対向させる型式のものを、アキシアル対向型と言う。   FIG. 7 shows a surface to be detected of a radially opposed encoder 16 constituting a rotational speed detection device that has been conventionally used for control of ABS and the like. As for the encoder, the radial facing type means a type in which its peripheral surface is a surface to be detected, and the detection portion of the sensor faces the surface to be detected in the radial direction (radial direction). Therefore, the encoder 2 shown in FIGS. 5 to 6 is also of a radial facing type. On the other hand, a type in which its side surface is a detection surface and the detection part of the sensor is opposed to the detection surface in the axial direction (axial direction) is referred to as an axial opposed type.

図7に示した回転速度検出装置を構成するエンコーダ16の場合には、図6に示した荷重測定装置を構成するエンコーダ2の場合と異なり、被検出面に存在する特性境界は、この被検出面の幅方向に対して傾斜しておらず、この被検出面の幅方向と平行になっている。これら両エンコーダ16、2の被検出面の径寸法が互いに等しく、且つ、前記1つ目の条件を満たす場合、即ち、これら両被検出面の1周当たりの特性変化回数が互いに等しい場合には、これら両被検出面に存在するS極とN極との境界である特性境界の周方向のピッチ幅Pも、互いに等しくなる。但し、これら両被検出面の周囲に発生する磁束の密度に寄与するピッチ幅は、S極とN極との幾何学的近接度合いを表すピッチ幅である。即ち、図7に示したエンコーダ16の場合には、周方向のピッチ幅Pが、そのまま前記磁束密度に寄与するピッチ幅になる。これに対して、図6に示したエンコーダ2の場合には、特性境界の形状が90度開きの「V」字形状である為、斜め45度のピッチ幅Pdが、前記磁束密度に寄与するピッチ幅になる。この斜め45度のピッチ幅Pdは、周方向のピッチ幅Pの1/√2倍(約0.7倍)と短い。この為、図6に示したエンコーダ2の場合には、図7に示したエンコーダ16の場合よりも、被検出面からの距離が等しい位置に於ける磁束密度が低くなる。 In the case of the encoder 16 that constitutes the rotational speed detection device shown in FIG. 7, unlike the encoder 2 that constitutes the load measuring device shown in FIG. It is not inclined with respect to the width direction of the surface, and is parallel to the width direction of the detected surface. When the diameters of the surfaces to be detected of both the encoders 16 and 2 are equal to each other and the first condition is satisfied, that is, when the number of characteristic changes per round of the both surfaces to be detected is equal to each other. The pitch width P in the circumferential direction of the characteristic boundary that is the boundary between the S pole and the N pole existing on both of the detected surfaces is also equal to each other. However, the pitch width that contributes to the density of magnetic flux generated around both of the detected surfaces is a pitch width that represents the degree of geometric proximity between the S pole and the N pole. That is, in the case of the encoder 16 shown in FIG. 7, the pitch width P in the circumferential direction becomes the pitch width that contributes to the magnetic flux density as it is. On the other hand, in the case of the encoder 2 shown in FIG. 6, since the shape of the characteristic boundary is a “V” shape with an opening of 90 degrees, the pitch width P d of 45 degrees obliquely contributes to the magnetic flux density. It becomes the pitch width. Pitch P d of this oblique 45 °, 1 / √2 times the circumferential direction of the pitch width P (about 0.7 times) shorter. For this reason, in the case of the encoder 2 shown in FIG. 6, the magnetic flux density at the position where the distance from the detection surface is equal is lower than in the case of the encoder 16 shown in FIG.

この様な場合に、前記2つ目の条件、即ち、前記荷重測定装置を構成する1対のセンサ3a、3bの検出部を通過する磁束の密度を、前記回転速度検出装置を構成するセンサの検出部を通過する磁束の密度と同程度に高くすると言う条件を満たす為には、前記エンコーダ2の被検出面と前記両センサ3a、3bの検出部との対向間隔であるエアギャップを、前記エンコーダ16の被検出面と前記センサの検出部とのエアギャップよりも小さくする必要がある。この理由は、前記両エンコーダ16、2の被検出面の周囲に発生する磁束の密度は、これら両被検出面から遠ざかるほど低くなり、近づくほど高くなる為である。   In such a case, the second condition, that is, the density of the magnetic flux passing through the detection units of the pair of sensors 3a and 3b constituting the load measuring device is determined by the sensor constituting the rotational speed detecting device. In order to satisfy the condition that it is as high as the density of the magnetic flux passing through the detection unit, an air gap, which is a distance between the detection surface of the encoder 2 and the detection units of the sensors 3a and 3b, It is necessary to make it smaller than the air gap between the detected surface of the encoder 16 and the detection part of the sensor. This is because the density of the magnetic flux generated around the detection surfaces of the encoders 16 and 2 decreases as the distance from the detection surfaces increases, and increases as the distance from the detection surfaces increases.

又、この様な方法で前記2つ目の条件を満たす場合、前述の図5に示した従来構造の1例の様に、前記両センサ3a、3bを前記外輪4に直接支持固定する構造を採用すれば、これら両センサ3a、3bを前記外輪4に支持部材を介して支持固定する場合や、これら両センサ3a、3bを車体の一部に支持固定する場合に比べて、組み付け誤差を小さくできる分、前記エアギャップを精度良く設定する事ができる。この為、このエアギャップを所望通りに小さくする事が容易となる。
しかしながら、前記エアギャップを幾ら小さくしても、前記両センサ3a、3bの検出部を通過する磁束の密度を所望通りの高さにまで高める事ができない場合もあり得る。従って、前記エアギャップを小さくすると言った方法は、確実な対処方法であるとは言えない。
Further, when the second condition is satisfied by such a method, a structure in which both the sensors 3a and 3b are directly supported and fixed to the outer ring 4 as in the example of the conventional structure shown in FIG. If this is adopted, the assembly error can be reduced as compared with the case where both the sensors 3a, 3b are supported and fixed to the outer ring 4 via a support member, and the case where these sensors 3a, 3b are supported and fixed to a part of the vehicle body. As much as possible, the air gap can be set with high accuracy. For this reason, it becomes easy to make this air gap small as desired.
However, even if the air gap is made small, the density of the magnetic flux passing through the detection parts of the sensors 3a and 3b may not be increased to a desired height. Therefore, it cannot be said that the method of reducing the air gap is a reliable countermeasure.

以上の点を考慮すると、ABS等の制御を行う場合には、車輪の回転速度を表す信号として、荷重測定装置を構成するセンサの出力信号を使用せずに、従来通り、回転速度検出装置を構成するセンサの出力信号を使用する事が、当該制御に関する信頼性を低下させない、最も確実な方法であると言える。   In consideration of the above points, when performing control of ABS or the like, the rotation speed detection device is not used as the signal indicating the rotation speed of the wheel, but the output signal of the sensor constituting the load measuring device is used as usual. It can be said that using the output signal of the constituent sensor is the most reliable method that does not reduce the reliability related to the control.

[先発明の説明]
図8〜10は、未公開ではあるが、上述の様な事情に鑑みて開発され、特願2009−215463によって開示された、物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットに関する先発明の構造を示している。尚、この先発明の構造の特徴は、車輪支持用転がり軸受ユニット1aに対して、外輪4aとハブ5aとの間に作用するアキシアル荷重を測定する為の第一エンコーダ2a及び1対の第一センサ3c、3dとは別個に、前記ハブ5aの回転速度を検出する為の第二エンコーダ16a及び第二センサ17を備えている点、並びに、これら各エンコーダ2a、16a及び各第一センサ3c、3d、17の設置箇所、設置方法等を工夫した点にある。前記車輪支持用転がり軸受ユニット1aが、従動輪を支持する型式のものから、駆動輪を支持する型式のものに変わった点を除き、その他の構成及び作用は、前述の図5〜6に示した従来構造の場合とほぼ同様である。
[Description of Prior Invention]
8 to 10 show the structure of the prior invention relating to a wheel bearing rolling bearing unit with a physical quantity measuring device, which has not been disclosed, but was developed in view of the above-described circumstances and disclosed in Japanese Patent Application No. 2009-215463. ing. The structure of this prior invention is characterized in that a first encoder 2a and a pair of first sensors for measuring an axial load acting between the outer ring 4a and the hub 5a with respect to the wheel support rolling bearing unit 1a. 3c and 3d are provided with a second encoder 16a and a second sensor 17 for detecting the rotational speed of the hub 5a, and the encoders 2a and 16a and the first sensors 3c and 3d. , 17 installation points, installation methods and the like. Except for the point that the wheel bearing rolling bearing unit 1a is changed from the type supporting the driven wheel to the type supporting the driving wheel, other configurations and operations are shown in FIGS. This is almost the same as the conventional structure.

前記第一エンコーダ2aは、前記ハブ5aの軸方向内端部に支持固定されている。この第一エンコーダ2aは、磁性金属板製で円環状の芯金11aと、永久磁石製で円筒状の第一エンコーダ本体12aとから成る。このうちの芯金11aは、小径円筒部18と、この小径円筒部18の軸方向内端縁から径方向外方に折れ曲がった円輪部19と、この円輪部19の外周縁から軸方向内方に直角に折れ曲がった大径円筒部20とから成る。又、前記第一エンコーダ本体12aは、この大径円筒部20の外周面に、全周に亙り添着固定されている。図9に示す様に、第一被検出面である、前記第一エンコーダ本体12aの外周面には、前述の図5〜6に示したエンコーダ2の場合と同様、S極とN極とが、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置されている。これと共に、これらS極とN極との境界の形状が、「V」字形状になっている。そして、この第一被検出面のうち、この「V」字形の折れ曲がり部を挟んだ幅方向両半部を、第一特性変化部13及び第二特性変化部14としている。この様な第一エンコーダ2aは、前記芯金11aを構成する小径円筒部18の軸方向外半部を、前記ハブ5aの軸方向内端部に締り嵌めで外嵌する事により、このハブ5aに対し、このハブ5aと同心に支持固定されている。又、図示の構造の場合、前記第一エンコーダ2aの第一被検出面の外径寸法D2aは、後述する車体側支持部材21の一部に形成された円形の支持孔22の内径寸法D22に近づけて大きくしている。 The first encoder 2a is supported and fixed to the inner end in the axial direction of the hub 5a. The first encoder 2a includes an annular cored bar 11a made of a magnetic metal plate and a cylindrical first encoder body 12a made of a permanent magnet. The core metal 11a includes a small-diameter cylindrical portion 18, an annular portion 19 that is bent radially outward from an axial inner end edge of the small-diameter cylindrical portion 18, and an axial direction from the outer peripheral edge of the annular portion 19. The large-diameter cylindrical portion 20 is bent inward at a right angle. The first encoder body 12a is fixedly attached to the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 20 over the entire periphery. As shown in FIG. 9, on the outer peripheral surface of the first encoder body 12a, which is the first detected surface, there are S and N poles as in the case of the encoder 2 shown in FIGS. These are arranged alternately and at equal intervals in the circumferential direction. At the same time, the shape of the boundary between the S pole and the N pole is a “V” shape. In the first detected surface, the half halves in the width direction sandwiching the bent portion of the “V” shape are used as the first characteristic changing unit 13 and the second characteristic changing unit 14. Such a first encoder 2a is configured such that the outer half in the axial direction of the small-diameter cylindrical portion 18 constituting the core metal 11a is externally fitted to the inner end in the axial direction of the hub 5a by an interference fit. On the other hand, it is supported and fixed concentrically with the hub 5a. In the case of the illustrated structure, the outer diameter D 2a of the first detection target surface of the first encoder 2a has an inner diameter dimension D of the circular support hole 22 formed in a part of the vehicle body-side support member 21 to be described later Closer to 22 and larger.

又、前記1対の第一センサ3c、3dはそれぞれ、検出部として、ホールIC、ホール素子、MR素子、GMR素子等の磁気検知素子を備えたもので、合成樹脂製の第一センサホルダ23の先端部(図8に於ける上端部)に包埋されている。後述する車体への組み付け状態で、この第一センサホルダ23は、前記両第一センサ3c、3dのうちの一方の第一センサ3cの検出部を前記第一特性変化部13に、他方のセンサ3dの検出部を前記第二特性変化部14に、それぞれ径方向に近接対向させた状態で、図示しない車体の一部に支持固定される。   Each of the pair of first sensors 3c and 3d includes a magnetic sensing element such as a Hall IC, a Hall element, an MR element, and a GMR element as a detection unit, and a first sensor holder 23 made of synthetic resin. Embedded in the tip (upper end in FIG. 8). In an assembled state to the vehicle body, which will be described later, the first sensor holder 23 is configured such that the detection part of one of the first sensors 3c and 3d is used as the first characteristic changing part 13 and the other sensor. The 3d detection unit is supported and fixed to a part of a vehicle body (not shown) in a state where the detection unit 3d is opposed to the second characteristic change unit 14 in the radial direction.

又、前記第二エンコーダ16aは、前記ハブ5aの外周面の軸方向内端寄り部分で、軸方向に関して内側の内輪軌道9bと前記第一エンコーダ2aとの間部分に支持固定されている。この第二エンコーダ16aは、磁性金属板により断面L字形で全体を円環状に構成された芯金24と、この芯金24を構成する円輪部の軸方向内側面に全周に亙り添着固定された、永久磁石製で円輪状の第二エンコーダ本体25とから成る。図10に示す様に、第二被検出面である、この第二エンコーダ本体25の軸方向内側面には、S極とN極とが、円周方向に関して交互に且つ等間隔に配置されている。これらS極とN極との境界の形状は、前記第二被検出面の幅方向(径方向)に平行な直線になっている。この様な第二エンコーダ16aは、前記芯金24を前記ハブ5aの軸方向内端寄り部分に締り嵌めで外嵌する事により、このハブ5aに対し、このハブ5aと同心に支持固定されている。   The second encoder 16a is supported and fixed at a portion near the inner end in the axial direction of the outer peripheral surface of the hub 5a between the inner ring raceway 9b and the first encoder 2a in the axial direction. The second encoder 16a is fixedly attached to the entire circumference of a cored bar 24 that is L-shaped in cross section with a magnetic metal plate and is configured to be annular as a whole. The second encoder body 25 is made of a permanent magnet and has a ring shape. As shown in FIG. 10, S poles and N poles are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction on the inner surface in the axial direction of the second encoder body 25 which is the second detected surface. Yes. The shape of the boundary between the S pole and the N pole is a straight line parallel to the width direction (radial direction) of the second detected surface. Such a second encoder 16a is supported and fixed to the hub 5a concentrically with the hub 5a by fitting the core metal 24 to the axially inner end portion of the hub 5a with an interference fit. Yes.

又、前記第二センサ17は、検出部として、ホールIC、ホール素子、MR素子、GMR素子等の磁気検知素子を備えたもので、合成樹脂製の第二センサホルダ26の先端部(図8に於ける下端部)に包埋されている。後述する車体への組み付け状態で、この第二センサホルダ26は、前記第二センサ17の検出部を前記第二エンコーダ16aの第二被検出部に軸方向に近接対向させた状態で、図示しない車体の一部に支持固定される。   The second sensor 17 includes a magnetic sensing element such as a Hall IC, a Hall element, an MR element, and a GMR element as a detection unit, and the tip of the second sensor holder 26 made of synthetic resin (FIG. 8). Embedded in the lower end). The second sensor holder 26 is not shown in a state in which the detection part of the second sensor 17 is closely opposed to the second detection part of the second encoder 16a in the axial direction in an assembled state to the vehicle body described later. Supported and fixed to a part of the vehicle body.

上述した様な先発明の構造の場合、前記車輪支持用転がり軸受ユニット1aを車体に組み付ける際には、図8に示す様に、前記外輪4aの軸方向内端部を、懸架装置を構成するナックル等の車体側支持部材21に形成した円形の支持孔22の内側に挿入する。これにより、前記外輪4aの外周面に設けた静止側フランジ8の内側面を、前記車体側支持部材21の外側面に当接させる。そして、この状態で、この静止側フランジ8をこの車体側支持部材21に、図示しない複数本のボルトにより結合固定する。又、前記ハブ5aの径方向中心部に軸方向に亙って形成したスプライン孔27に、等速ジョイント用外輪28の軸方向外端面の中央部に固設したスプライン軸29を、軸方向内側から挿入する。これにより、前記スプライン孔27に前記スプライン軸29をスプライン係合させると共に、前記等速ジョイント用外輪28の軸方向外端面の外周縁部分を、前記ハブ5aの軸方向内端面に当接させる。そして、この状態で、前記スプライン軸29の先端部に抑えボルト30を螺合し、更に締め付ける事により、前記ハブ5aと前記等速ジョイント用外輪28とを、回転力の伝達を可能に結合固定する。又、前記第一、第二各センサホルダ23、26を、それぞれ前述した様な状態で図示しない車体の一部に支持固定する。更に、前記ハブ5aの外周面の軸方向外端寄り部分に設けた回転側フランジ10に、図示しない車輪を支持固定する。   In the case of the structure of the prior invention as described above, when the wheel bearing rolling bearing unit 1a is assembled to the vehicle body, as shown in FIG. 8, the axially inner end of the outer ring 4a constitutes a suspension device. It is inserted inside a circular support hole 22 formed in the vehicle body side support member 21 such as a knuckle. As a result, the inner surface of the stationary flange 8 provided on the outer peripheral surface of the outer ring 4 a is brought into contact with the outer surface of the vehicle body side support member 21. In this state, the stationary flange 8 is coupled and fixed to the vehicle body support member 21 with a plurality of bolts (not shown). In addition, a spline shaft 29 fixed to the central portion of the outer end surface in the axial direction of the outer ring 28 for the constant velocity joint is connected to the spline hole 27 formed in the axial center portion of the hub 5a in the axial direction. Insert from. As a result, the spline shaft 29 is spline-engaged with the spline hole 27, and the outer peripheral edge portion of the axial outer end face of the constant velocity joint outer ring 28 is brought into contact with the axial inner end face of the hub 5a. In this state, the hub 5a and the constant velocity joint outer ring 28 are coupled and fixed so as to be able to transmit a rotational force by screwing and tightening a holding bolt 30 to the tip of the spline shaft 29. To do. The first and second sensor holders 23 and 26 are supported and fixed to a part of a vehicle body (not shown) in the state described above. Further, a wheel (not shown) is supported and fixed to the rotation side flange 10 provided on the outer peripheral surface of the hub 5a near the outer end in the axial direction.

上述した様な先発明の構造の場合には、前記外輪4aと前記ハブ5aとのアキシアル方向の相対変位や、これら外輪4aとハブ5aとの間に作用するアキシアル荷重を測定する為に使用する、第一エンコーダ2a及び1対の第一センサ3c、3dとは別個に、前記ハブ5aの回転速度を測定する為に使用する、第二エンコーダ16a及び第二センサ17を備えている。これら第二エンコーダ16a及び第二センサ17は、従来からABS等の制御を行う為に使用されている、回転速度検出装置を構成するエンコーダ及びセンサと、同じ構成を有するものである。この為、本例の場合には、前記第二エンコーダ16aの出力信号を、車輪の回転速度を表す信号として、ABS等の制御に好適に使用できる。   In the case of the structure of the prior invention as described above, it is used to measure the relative displacement in the axial direction between the outer ring 4a and the hub 5a and the axial load acting between the outer ring 4a and the hub 5a. In addition to the first encoder 2a and the pair of first sensors 3c and 3d, a second encoder 16a and a second sensor 17 are provided which are used to measure the rotational speed of the hub 5a. The second encoder 16a and the second sensor 17 have the same configuration as the encoder and sensor that constitute the rotational speed detection device that has been conventionally used for controlling ABS and the like. For this reason, in the case of this example, the output signal of the second encoder 16a can be suitably used for control of ABS or the like as a signal representing the rotational speed of the wheel.

又、上述した先発明の構造の場合には、前記両第一センサ3c、3dの出力信号を、車輪の回転速度を表す信号として、ABS等の制御に使用する必要がない。従って、これら両第一センサ3c、3dの検出部を通過する磁束の密度を高める為に、これら両第一センサ3c、3dの検出部と前記第一エンコーダ2aの第一被検出面とのエアギャップを、通常の設定値よりも小さくすると言った措置を採る必要がない。この為、上述した先発明の構造の場合には、当該措置を採り易い構造、即ち、前記両第一センサ3c、3dを保持した第一センサホルダ23を前記外輪4aに対して直接支持固定する構造を採用する必要がない。この様な事情もあって、上述した先発明の構造の場合には、前記第一センサホルダ23を、車体の一部に支持固定する構造を採用している。更に、前記第二センサ17を保持した第二センサホルダ26に就いても、前記外輪4aに対して直接支持固定せず、車体の一部に支持固定する構造を採用している。   Further, in the case of the structure of the above-described prior invention, it is not necessary to use the output signals of the first sensors 3c and 3d as signals representing the rotational speed of the wheels for the control of ABS or the like. Therefore, in order to increase the density of the magnetic flux passing through the detection parts of the first sensors 3c and 3d, the air between the detection parts of the first sensors 3c and 3d and the first detected surface of the first encoder 2a. There is no need to take measures such as making the gap smaller than the normal setting. For this reason, in the case of the structure of the prior invention described above, the structure in which the measure is easily taken, that is, the first sensor holder 23 holding the first sensors 3c and 3d is directly supported and fixed to the outer ring 4a. There is no need to adopt a structure. Under such circumstances, the structure of the above-described prior invention employs a structure in which the first sensor holder 23 is supported and fixed to a part of the vehicle body. Further, the second sensor holder 26 that holds the second sensor 17 is not directly supported and fixed to the outer ring 4a but is supported and fixed to a part of the vehicle body.

前記第一、第二各センサホルダ23、26を前記外輪4aに対して直接支持固定する構造を採用する場合には、この外輪4aとして、前記第一、各センサホルダ23、26を支持する為の支持孔等を形成したものを使用する必要がある。即ち、前記外輪4aとして、汎用のものを使用できなくなる。これに対して、上述した先発明の構造の場合には、前記第一、第二各センサホルダ23、26を車体の一部に支持固定する構造を採用している。この為、前記外輪4aとして汎用のものを使用できる。従って、その分だけ製品コストを抑えられる。   When the structure in which the first and second sensor holders 23 and 26 are directly supported and fixed to the outer ring 4a is adopted, the first and second sensor holders 23 and 26 are supported as the outer ring 4a. It is necessary to use the one formed with the support holes. That is, a general-purpose one cannot be used as the outer ring 4a. On the other hand, in the case of the structure of the prior invention described above, a structure is employed in which the first and second sensor holders 23 and 26 are supported and fixed to a part of the vehicle body. For this reason, a general-purpose outer ring 4a can be used. Therefore, the product cost can be reduced accordingly.

又、上述した先発明の構造の場合には、前記車輪支持用転がり軸受ユニット1aを前記車体側支持部材21に組み付けた後に、前記第一センサホルダ23の設置を行える。この為、この第一センサホルダ23の存在を考慮する事なく、前記第一エンコーダ2aの第一被検出面の外径寸法D2aを、前記車体側支持部材21の一部に形成した支持孔22の内径寸法D22に近づけて大きくしている。前記第一被検出面の1周当たりの特性変化回数が一定である場合には、この第一被検出面の外径寸法が大きい程、前記両第一センサ3c、3dの出力信号の特性が良好になる。従って、上述した先発明の構造の場合には、上述の様に第一被検出面の外径寸法D2aを大きくした分だけ、前記両第一センサ3c、3dの出力信号の特性を良好にする事ができる。 Further, in the case of the structure of the above-described invention, the first sensor holder 23 can be installed after the wheel-supporting rolling bearing unit 1a is assembled to the vehicle body-side support member 21. Therefore, without considering the presence of the first sensor holder 23, a first outer diameter D 2a of the detection surface of the first encoder 2a, a support hole formed in a portion of the vehicle body-side support member 21 The inner diameter dimension D22 of 22 is made close and larger. When the number of characteristic changes per round of the first detected surface is constant, the characteristics of the output signals of the first sensors 3c and 3d increase as the outer diameter of the first detected surface increases. Become good. Therefore, in the case of the structure of the prior invention described above, by the amount of increasing the outer diameter D 2a of the first detection target surface as described above, good characteristics of both the first sensor 3c, 3d the output signal of the I can do it.

又、上述した先発明の構造の場合、前記第一エンコーダ2aの大部分である、前記小径円筒部18の軸方向外半部以外の部分は、前記ハブ5aの軸方向内端部よりも軸方向内方に突出する状態で配置されている。但し、このうちの前記大径円筒部20の内径寸法が、前記等速ジョイント用外輪28の凸曲面状の外周面との干渉を回避できる程度に大きくなっている。この為、当該干渉を回避する為に、前記等速ジョイント用外輪28の凸曲面状の外周面の位置を軸方向内方に退避させる必要はない。従って、車体側駆動系の再設計が必要となる事はない。   In the case of the structure of the prior invention described above, the portion of the first encoder 2a other than the outer half portion in the axial direction of the small-diameter cylindrical portion 18 is more axial than the inner end portion in the axial direction of the hub 5a. It is arranged in a state protruding inward in the direction. However, the inner diameter dimension of the large-diameter cylindrical portion 20 is large enough to avoid interference with the convex outer peripheral surface of the constant velocity joint outer ring 28. For this reason, in order to avoid the interference, it is not necessary to retract the position of the convex outer peripheral surface of the constant velocity joint outer ring 28 inward in the axial direction. Therefore, it is not necessary to redesign the vehicle body side drive system.

ところが、上述した先発明の構造の場合には、前記第一、第二各エンコーダ2a、16a同士が互いに近い位置に設置されている。この為、これら第一エンコーダ2aの第一被検出面と第二エンコーダ16aの第二被検出面との間で磁気干渉が起こり、その影響を受けて、前記第一、第二各センサ3c、3d、17の出力信号のピッチ精度が悪化する可能性がある。但し、前記両第一センサ3c、3dに関しては、前記第二被検出面からの距離が或る程度離れている為、この第二被検出面の存在に基づく磁気干渉の影響は小さいと考えられる。これに対し、前記第二センサ17に関しては、前記第一被検出面からの距離が近い為、この第一被検出面の存在に基づく磁気干渉の影響が大きく、使用時に検出エラーを引き起こす可能性がある。従って、少なくとも前記第二センサ17に関して、前記磁気干渉の影響を低減若しくは排除できる構造を実現する事が望まれる。尚、前記第一、第二各エンコーダ2a、16a同士の設置間隔を十分に拡げれば、かかる要望に応えられるが、前記車輪支持用転がり軸受ユニット1aの軸方向内端部の限られた空間内でその様な構造を実現する事は難しい。   However, in the case of the structure of the above-described invention, the first and second encoders 2a and 16a are installed at positions close to each other. For this reason, magnetic interference occurs between the first detected surface of the first encoder 2a and the second detected surface of the second encoder 16a, and the first and second sensors 3c, There is a possibility that the pitch accuracy of the output signals of 3d and 17 deteriorates. However, both the first sensors 3c and 3d are considered to have a small influence of magnetic interference based on the presence of the second detected surface because the distance from the second detected surface is somewhat apart. . On the other hand, since the second sensor 17 has a short distance from the first detected surface, the influence of magnetic interference based on the presence of the first detected surface is large and may cause a detection error during use. There is. Therefore, it is desirable to realize a structure capable of reducing or eliminating the influence of the magnetic interference at least with respect to the second sensor 17. In addition, if the installation interval between the first and second encoders 2a and 16a is sufficiently widened, such a demand can be met, but a limited space in the axially inner end of the wheel support rolling bearing unit 1a. It is difficult to realize such a structure within.

特開2006−317420号公報JP 2006-317420 A 特開2006−322928号公報JP 2006-322928 A 特開2008−64731号公報JP 2008-64731 A

本発明の物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットは、上述の様な事情に鑑み、両軌道輪同士の間に作用する荷重等を測定する為の第一エンコーダ及び第一センサとは別に、車輪の回転速度を検出する為の第二エンコーダ及び第二センサを設け、このうちの第二センサと第一エンコーダとを互いに近い位置に配置する場合に、この第一エンコーダの存在に基づいて前記第二センサに及ぼされる磁気干渉の影響を抑制若しくは排除できる構造を実現すべく発明したものである。   The rolling bearing unit for supporting a wheel with a physical quantity measuring device of the present invention, in view of the circumstances as described above, separately from the first encoder and the first sensor for measuring the load acting between both races, A second encoder and a second sensor for detecting the rotational speed of the wheel are provided, and when the second sensor and the first encoder are arranged at positions close to each other, the presence of the first encoder The present invention was invented to realize a structure capable of suppressing or eliminating the influence of magnetic interference exerted on the second sensor.

本発明の物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットは、車輪支持用転がり軸受ユニットと、第一エンコーダと、第一センサと、第二エンコーダと、第二センサとを備える。
このうちの車輪支持用転がり軸受ユニットは、使用時に懸架装置に結合固定された状態で回転しない静止側軌道輪と、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回転側軌道輪とを、複数個の転動体を介して相対回転自在に組み合わせて成る。
又、前記第一エンコーダは、前記回転側軌道輪に支持固定されていて、この回転側軌道輪と同心の第一被検出面を有し、この第一被検出面にS極とN極とを円周方向に関して交互に配置すると共に、円周方向に隣り合うS極とN極との境界を前記第一被検出面の幅方向に対して傾斜させている。
又、前記第一センサは、自身の検出部を通過する磁束の変化に対応して自身の出力信号を変化させるもので、使用時に、自身の検出部を前記第一被検出面に対向させた状態で、前記静止側軌道輪又はこの静止側軌道輪に対して変位しない部材に支持固定される。
又、前記第二エンコーダは、前記回転側軌道輪のうちで前記第一エンコーダから外れた部分に支持固定されていて、この回転側軌道輪と同心の第二被検出面を有し、この第二被検出面にS極とN極とを円周方向に関して交互に配置すると共に、円周方向に隣り合うS極とN極との境界を前記第二被検出面の幅方向と平行にしている。
又、前記第二センサは、自身の検出部を通過する磁束の変化に対応して自身の出力信号を変化させるもので、使用時に、自身の検出部を前記第二被検出面に対向させた状態で、前記静止側軌道輪又はこの静止側軌道輪に対して変位しない部材に支持固定されている。
又、前記第一センサの出力信号は、前記両軌道輪同士の間の相対変位と、これら両軌道輪同士の間に作用する外力とのうちの、少なくとも一方を測定する為に利用される。
又、前記第二センサの出力信号は、前記回転側軌道輪の回転速度を検出する為に利用される。
又、使用時の前記第二センサの検出部と前記第一被検出面との間の距離が、使用時の前記第一センサの検出部と前記第二被検出面との間の距離よりも短い。
特に、本発明の物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、磁性材製の磁気シールド部材を備えている。そして、前記第二センサの周囲を取り囲む位置のうち、この第二センサの検出部と前記第二被検出面との間に挟まれた位置を除く、何れかの位置であって、前記磁気シールド部材によって、前記第一被検出面の存在に基づく磁気干渉の影響が前記第二センサに及ぶ事を抑制若しくは排除できる位置に、前記磁気シールド部材が設けられている。
A wheel support rolling bearing unit with a physical quantity measuring device of the present invention includes a wheel support rolling bearing unit, a first encoder, a first sensor, a second encoder, and a second sensor.
Of these, the rolling bearing unit for supporting the wheel includes a stationary side bearing ring that does not rotate while being coupled and fixed to a suspension device in use, and a rotating side bearing ring that rotates together with the wheel while supporting and fixing the wheel during use. , And are combined in a relatively rotatable manner via a plurality of rolling elements.
The first encoder is supported and fixed to the rotation-side raceway and has a first detection surface concentric with the rotation-side raceway. The first detection surface includes an S pole and an N pole. Are alternately arranged in the circumferential direction, and the boundary between the S pole and the N pole adjacent in the circumferential direction is inclined with respect to the width direction of the first detected surface.
In addition, the first sensor changes its output signal in response to a change in magnetic flux passing through its own detection unit, and when used, its own detection unit is made to face the first detection surface. In this state, it is supported and fixed to the stationary side race ring or a member that is not displaced relative to the stationary side race ring.
Further, the second encoder is supported and fixed to a portion of the rotation side raceway that is disengaged from the first encoder, and has a second detected surface concentric with the rotation side raceway. S poles and N poles are alternately arranged in the circumferential direction on the two detected surfaces, and the boundary between the S pole and the N pole adjacent in the circumferential direction is made parallel to the width direction of the second detected surface. Yes.
The second sensor changes its output signal in response to a change in magnetic flux passing through its own detection unit, and when used, its own detection unit is made to face the second detection surface. In the state, it is supported and fixed to the stationary side race ring or a member that is not displaced with respect to the stationary side race ring.
The output signal of the first sensor is used to measure at least one of a relative displacement between the two races and an external force acting between the races.
The output signal of the second sensor is used to detect the rotational speed of the rotating side race.
In addition, the distance between the detection unit of the second sensor and the first detected surface during use is greater than the distance between the detection unit of the first sensor and the second detected surface during use. short.
In particular, the wheel support rolling bearing unit with a physical quantity measuring device of the present invention includes a magnetic shield member made of a magnetic material. And any one of the positions surrounding the second sensor, excluding the position sandwiched between the detection portion of the second sensor and the second detected surface, and the magnetic shield The magnetic shield member is provided at a position where the member can suppress or eliminate the influence of the magnetic interference based on the presence of the first detected surface from reaching the second sensor.

本発明を実施する場合には、例えば、請求項2に記載した発明の構成を採用する事ができる。
この請求項2に記載した発明の構成を採用する場合には、前記車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する前記静止側軌道輪を、内周面に複列の外輪軌道を有する外輪とする。又、同じく前記回転側軌道輪を、この外輪の内径側にこの外輪と同心に配置されていて、外周面のうちで、前記両外輪軌道と対向する部分に複列の内輪軌道を、前記外輪の内径側から軸方向外側に突出した部分に車輪を支持固定する為の回転側フランジを、それぞれ有するハブとする。又、同じく前記各転動体を、前記両外輪軌道と前記両内輪軌道との間に、両列毎に複数個ずつ転動自在に設ける。
又、前記第一エンコーダを、前記ハブの外周面のうちで、前記両内輪軌道よりも軸方向内側部分に支持固定されていて、第一被検出面を外周面に有するものとする。
又、前記第一センサを、使用時に、自身の検出部を前記第一被検出面に径方向に対向させるものとする。
又、前記第二エンコーダを、前記ハブの外周面のうちで、軸方向に関して前記両内輪軌道と前記第一エンコーダとの間部分に支持固定されていて、第二被検出面を軸方向内側面に有するものとする。
又、前記第二センサを、使用時に、自身の検出部を前記第二被検出面に軸方向に対向させるものとする。
In carrying out the present invention, for example, the configuration of the invention described in claim 2 can be adopted.
When the configuration of the invention described in claim 2 is adopted, the stationary-side bearing ring constituting the wheel-supporting rolling bearing unit is an outer ring having double-row outer ring raceways on the inner peripheral surface. Similarly, the rotation side raceway is arranged concentrically with the outer race on the inner diameter side of the outer race, and a double row of inner raceways are arranged on the outer peripheral surface of the outer race in a portion facing both outer raceways. Each hub has a rotation-side flange for supporting and fixing a wheel to a portion protruding axially outward from the inner diameter side. Similarly, a plurality of the rolling elements are provided between the outer ring raceways and the inner ring raceways so as to be freely rollable in both rows.
In addition, the first encoder is supported and fixed to the inner side in the axial direction of the outer peripheral surface of the hub with respect to the inner ring raceways, and the first detected surface is provided on the outer peripheral surface.
In addition, when the first sensor is used, its own detection unit is opposed to the first detected surface in the radial direction.
The second encoder is supported and fixed to a portion of the outer peripheral surface of the hub between the inner ring raceways and the first encoder with respect to the axial direction, and the second detected surface is the inner surface in the axial direction. It shall have in.
In addition, when the second sensor is used, its own detection unit is made to face the second detection surface in the axial direction.

又、本発明を実施する場合に、好ましくは、請求項3に記載した発明の様に、前記第二センサを、合成樹脂製のセンサホルダ中に包埋する。これと共に、前記磁気シールド部材を、前記第二センサの検出部と前記第一エンコーダの被検出面との間に挟まれた位置に配置した状態で、前記センサホルダに結合固定する。
又、この様な請求項3に記載した発明を実施する場合に、好ましくは、請求項4に記載した発明の様に、前記磁気シールド部材を、その内側に、前記第二センサを包埋したセンサホルダを収納した状態で、この第二センサの検出部と前記第二エンコーダの第二被検出面との間に挟まれた位置に開口部を有するセンサケースとする。
又、これら請求項3〜4に記載された発明を実施する場合に、好ましくは、請求項5に記載した発明の様に、前記磁気シールド部材を、前記センサホルダの射出成形に伴って、このセンサホルダに結合固定する。
In carrying out the present invention, preferably, the second sensor is embedded in a sensor holder made of synthetic resin, as in the invention described in claim 3. At the same time, the magnetic shield member is coupled and fixed to the sensor holder in a state where the magnetic shield member is disposed at a position sandwiched between the detection portion of the second sensor and the detection surface of the first encoder.
In carrying out the invention described in claim 3, preferably, the magnetic shield member is embedded inside the second sensor as in the invention described in claim 4. A sensor case having an opening at a position sandwiched between the detection portion of the second sensor and the second detected surface of the second encoder in a state where the sensor holder is housed.
In carrying out the inventions described in the third to fourth aspects, preferably, as in the invention described in the fifth aspect, the magnetic shield member is moved along with the injection molding of the sensor holder. Connect and fix to the sensor holder.

上述の様な構成を有する本発明の物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、両軌道輪同士の間に作用する荷重等を測定する為の第一エンコーダ及び第一センサとは別に、車輪の回転速度を検出する為の第二エンコーダ及び第二センサを設け、しかも、このうちの第二センサの検出部と第一エンコーダの第一被検出面とを互いに近い位置に配置した構造でありながら、この第一エンコーダの存在に基づいて前記第二センサに及ぼされる磁気干渉の影響を、磁気シールド部材により抑制若しくは排除できる。即ち、前記第一エンコーダの第一被検出面と前記磁気シールド部材との間に磁路が構成される為、この第一被検出面から前記第二センサの検出部への漏れ磁束が減少する。従って、前記第一エンコーダの存在に基づいて前記第二センサに及ぼされる磁気干渉の影響を、前記磁気シールド部材により抑制若しくは排除できる。この結果、前記第二センサの出力信号のピッチ精度を、実用上問題のないレベルで確保する事が可能となる。   In the case of the rolling bearing unit for supporting a wheel with a physical quantity measuring device of the present invention having the above-described configuration, the first encoder and the first sensor for measuring the load acting between the two race rings are Separately, a second encoder and a second sensor for detecting the rotational speed of the wheel are provided, and the detection part of the second sensor and the first detected surface of the first encoder are arranged close to each other. Although it is a structure, the magnetic shield member can suppress or eliminate the influence of magnetic interference exerted on the second sensor based on the presence of the first encoder. That is, since a magnetic path is formed between the first detected surface of the first encoder and the magnetic shield member, leakage magnetic flux from the first detected surface to the detecting portion of the second sensor is reduced. . Therefore, the magnetic shield member can suppress or eliminate the influence of magnetic interference exerted on the second sensor based on the presence of the first encoder. As a result, it is possible to ensure the pitch accuracy of the output signal of the second sensor at a level with no practical problem.

又、請求項3に記載した発明の構成を採用すれば、前記第二センサの検出部と前記第一エンコーダの被検出面とが、前記磁気シールド部材により隔てられた状態になる。この為、前記第一エンコーダの存在に基づいて前記第二センサに及ぼされる磁気干渉の影響を、前記磁気シールド部材によって、効果的に抑制若しくは排除する事ができる。
又、請求項4に記載した発明の構成を採用すれば、前記第二センサの周囲のうち、少なくとも前記第二エンコーダの第二被検出面と対向する側を除く大部分が、前記磁気シールド部材であるセンサケースによって囲まれた状態になる。この為、前記第一エンコーダの存在に基づいて前記第二センサに及ぼされる磁気干渉の影響を、磁気シールド部材によって、より効果的に抑制若しくは排除する事ができる。
又、請求項5に記載した発明の構成を採用すれば、前記センサホルダに対する前記磁気シールド部材の結合固定作業を、容易且つ効率的に行える。
If the configuration of the invention described in claim 3 is adopted, the detection part of the second sensor and the detection surface of the first encoder are separated by the magnetic shield member. For this reason, the influence of magnetic interference exerted on the second sensor based on the presence of the first encoder can be effectively suppressed or eliminated by the magnetic shield member.
In addition, if the configuration of the invention described in claim 4 is adopted, most of the periphery of the second sensor excluding the side facing the second detection surface of the second encoder is the magnetic shield member. It will be in the state surrounded by the sensor case which is. For this reason, the influence of the magnetic interference exerted on the second sensor based on the presence of the first encoder can be more effectively suppressed or eliminated by the magnetic shield member.
If the configuration of the invention described in claim 5 is adopted, the magnetic shield member can be easily and efficiently fixed and fixed to the sensor holder.

本発明の実施の形態の第1例を示す、図8のX部に相当する拡大図。The enlarged view equivalent to the X section of FIG. 8 which shows the 1st example of embodiment of this invention. 同第2例を示す、図1と同様の図。The figure similar to FIG. 1 which shows the 2nd example. 同第3例を示す、図1と同様の図。The figure similar to FIG. 1 which shows the 3rd example. この第3例に組み込む、第二センサ、第二センサホルダ、及び磁気シールド部材であるセンサケースの斜視図。The perspective view of the sensor case which is a 2nd sensor incorporated in this 3rd example, a 2nd sensor holder, and a magnetic shielding member. 従来構造の1例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of a conventional structure. エンコーダの被検出面の一部を外径側から見た図。The figure which looked at a part of the to-be-detected surface of an encoder from the outer-diameter side. 回転速度検出装置を構成するエンコーダの被検出面の一部を外径側から見た図。The figure which looked at a part of to-be-detected surface of the encoder which comprises a rotational speed detection apparatus from the outer-diameter side. 先発明の構造を車体に組み付けた状態で示す断面図。Sectional drawing shown in the state assembled | attached to the vehicle body. 第一エンコーダを径方向から見た図。The figure which looked at the 1st encoder from the diameter direction. 第二エンコーダの第二被検出面の一部を軸方向から見た図。The figure which looked at a part of 2nd to-be-detected surface of the 2nd encoder from the axial direction.

[実施の形態の第1例]
図1は、請求項1〜3、5に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の特徴は、第二センサ17を包埋した合成樹脂製の第二センサホルダ26aに磁気シールド部材31を結合固定した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図8〜10に示した先発明の構造の場合と同様である。この為、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
[First example of embodiment]
FIG. 1 shows a first example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 5. The feature of this example is that the magnetic shield member 31 is coupled and fixed to the second sensor holder 26a made of synthetic resin in which the second sensor 17 is embedded. The structure and operation of other parts are the same as those of the structure of the prior invention shown in FIGS. For this reason, overlapping illustrations and descriptions will be omitted or simplified, and the following description will focus on the features of this example.

本例の場合、前記第二センサ17を包埋した第二センサホルダ26aは、挿入部32と、この挿入部32の基端部(図1に於ける上端部)に一体形成されたフランジ部33とを備える。そして、このうちの挿入部32の先端部(図1に於ける下端部)を、車体側支持部材21aの一部に形成された挿通孔34を通じて、この車体側支持部材21aの内径側に挿入している。これと共に、前記フランジ部33を、この車体側支持部材21aにねじ止め固定している。又、前記第二センサ17は、前記挿入部32の先端部(図1に於ける下端部)のうちで、第二エンコーダ16aの第二被検出面と対向する側の側面(図1に於ける左側面)の表層部に包埋されている。   In the case of this example, the second sensor holder 26a embedding the second sensor 17 includes an insertion portion 32 and a flange portion formed integrally with the proximal end portion (upper end portion in FIG. 1) of the insertion portion 32. 33. And the front-end | tip part (lower end part in FIG. 1) of the insertion part 32 is inserted in the inner diameter side of this vehicle body side support member 21a through the insertion hole 34 formed in a part of the vehicle body side support member 21a. doing. At the same time, the flange portion 33 is screwed and fixed to the vehicle body side support member 21a. The second sensor 17 has a side surface (in FIG. 1) that faces the second detected surface of the second encoder 16a in the distal end portion (lower end portion in FIG. 1) of the insertion portion 32. Embedded in the surface layer of the left side).

又、前記磁気シールド部材31は、鋼板、パーマロイ(商標名)の如き磁性合金等の磁性板材により、矩形板状に造られている。本例の場合には、この様な磁気シールド部材31を、前記挿入部32のうちで、前記第二エンコーダ16aの第二被検出面と反対側の側面(図1に於ける右側面)に結合固定している。これにより、前記第二センサ17の検出部と、第一エンコーダ2aの外周面である第一被検出面とを、前記磁気シールド部材31により隔てた状態にしている。尚、前記第二センサホルダ26aに対して前記磁気シールド部材31を結合固定する作業は、この第二センサホルダ26aの射出成形に伴って行う事もできるし、或いは、この第二センサホルダ26aの射出成形後、接着により行う事もできる。   The magnetic shield member 31 is formed in a rectangular plate shape using a magnetic plate material such as a steel plate or a magnetic alloy such as Permalloy (trade name). In the case of this example, such a magnetic shield member 31 is provided on the side surface (the right side surface in FIG. 1) of the insertion portion 32 opposite to the second detected surface of the second encoder 16a. Bonded and fixed. Thereby, the detection part of said 2nd sensor 17 and the 1st to-be-detected surface which is the outer peripheral surface of the 1st encoder 2a are made into the state separated by the said magnetic shield member 31. FIG. The operation of coupling and fixing the magnetic shield member 31 to the second sensor holder 26a can be performed along with the injection molding of the second sensor holder 26a, or the operation of the second sensor holder 26a can be performed. It can also be performed by adhesion after injection molding.

上述の様に構成する本例の物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、外輪4aとハブ5aとの間に作用するアキシアル荷重等を測定する為の第一エンコーダ2a及び第一センサ3c、3d(図8参照)とは別に、車輪の回転速度を検出する為の第二エンコーダ16a及び第二センサ17を設け、しかも、このうちの第二センサ17の検出部と第一エンコーダ2aの第一被検出面とを互いに近い位置に配置した構造でありながら、この第一エンコーダ2aの存在に基づいて前記第二センサ17に及ぼされる磁気干渉の影響を、前記磁気シールド部材31により抑制若しくは排除できる。即ち、本例の場合には、前記第二センサ17の検出部と、前記第一エンコーダ2aの第一被検出面とが、前記磁気シールド部材31により隔てられた状態になっている。この為、これら第一被検出面と磁気シールド部材31との間に磁路が構成され、この第一被検出面から前記第二センサ17の検出部への漏れ磁束を減少させる事ができる。従って、前記第一エンコーダ2aの存在に基づいて前記第二センサ17に及ぼされる磁気干渉の影響を、前記磁気シールド部材31により抑制若しくは排除できる。この結果、前記第二センサ17の出力信号のピッチ精度を、実用上問題のないレベルに保持する事が可能となる。   In the case of the wheel bearing rolling bearing unit with a physical quantity measuring device of this example configured as described above, the first encoder 2a and the first encoder for measuring the axial load acting between the outer ring 4a and the hub 5a. In addition to the sensors 3c and 3d (see FIG. 8), a second encoder 16a and a second sensor 17 for detecting the rotational speed of the wheel are provided. The magnetic shield member 31 causes the magnetic shield member 31 to influence the magnetic interference exerted on the second sensor 17 based on the presence of the first encoder 2a. Can be suppressed or eliminated. That is, in the case of this example, the detection part of the second sensor 17 and the first detected surface of the first encoder 2 a are separated by the magnetic shield member 31. For this reason, a magnetic path is formed between the first detected surface and the magnetic shield member 31, and the leakage magnetic flux from the first detected surface to the detecting portion of the second sensor 17 can be reduced. Therefore, the magnetic shield member 31 can suppress or eliminate the influence of magnetic interference exerted on the second sensor 17 based on the presence of the first encoder 2a. As a result, it is possible to maintain the pitch accuracy of the output signal of the second sensor 17 at a level that causes no problem in practice.

[実施の形態の第2例]
図2は、請求項1〜3、5に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、磁気シールド部材31を、第二センサホルダ26aの挿入部32の幅方向(図2の左右方向)中間部に包埋している。即ち、本例の場合には、前記第二センサホルダ26aの射出成形に伴って、この第二センサホルダ26aに前記磁気シールド部材31を一体的に結合固定する構造を採用している。その他の構成及び作用は、上述した第1例の場合と同様である。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 2 shows a second example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 5. In the case of this example, the magnetic shield member 31 is embedded in the intermediate portion in the width direction (left-right direction in FIG. 2) of the insertion portion 32 of the second sensor holder 26a. That is, in the case of this example, a structure is adopted in which the magnetic shield member 31 is integrally coupled and fixed to the second sensor holder 26a as the second sensor holder 26a is injection molded. Other configurations and operations are the same as those of the first example described above.

[実施の形態の第3例]
図3〜4は、請求項1〜5に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合には、第二センサホルダ26bに結合固定する磁気シールド部材31aを、その内側にこの第二センサホルダ26bの挿入部32aを収納するセンサケースとしている。この様な磁気シールド部材31aは、第二エンコーダ16aの第二被検出面と対向する部分に開口部35を有する有底円筒状の収納部36と、この収納部36の基端部(図3〜4に於ける上端部)に固設したフランジ部37とを備える。そして、このうちの収納部36の内側に前記第二センサホルダ26bの挿入部32aを収納した状態で、この第二センサホルダ26bに前記磁気シールド部材31aを結合固定している。これと共に、前記フランジ部37を車体側支持部材21aにねじ止め固定している。尚、この状態で、前記磁気シールド部材31aと前記センサホルダ26bに包埋した第二センサ17との間で磁路が構成されるのを防止すべく、これら磁気シールド部材31aと第二センサ17とを接触させない様にしている。又、本例の場合も、前記第二センサホルダ26bに対して前記磁気シールド部材31aを結合固定する作業は、この第二センサホルダ26bの射出成形に伴って行う事もできるし、或いは、この第二センサホルダ26bの射出成形後、接着により行う事もできる。又、本例の場合、前記第二センサホルダ26bに包埋した第二センサ17の検出部は、前記磁気シールド部材31aの開口部35を通じて、第二エンコーダ16aの第二被検出面に対向させている。
[Third example of embodiment]
FIGS. 3-4 has shown the 3rd example of embodiment of this invention corresponding to Claims 1-5. In the case of this example, the magnetic shield member 31a that is coupled and fixed to the second sensor holder 26b is used as a sensor case that houses the insertion portion 32a of the second sensor holder 26b. Such a magnetic shield member 31a includes a bottomed cylindrical storage portion 36 having an opening 35 in a portion facing the second detection surface of the second encoder 16a, and a base end portion of the storage portion 36 (FIG. 3). And a flange portion 37 fixed to the upper end portion in 4. The magnetic shield member 31a is coupled and fixed to the second sensor holder 26b in a state where the insertion portion 32a of the second sensor holder 26b is housed inside the housing portion 36. At the same time, the flange portion 37 is screwed and fixed to the vehicle body side support member 21a. In this state, in order to prevent a magnetic path from being formed between the magnetic shield member 31a and the second sensor 17 embedded in the sensor holder 26b, the magnetic shield member 31a and the second sensor 17 are prevented. To avoid contact. Also in this example, the operation of coupling and fixing the magnetic shield member 31a to the second sensor holder 26b can be performed along with the injection molding of the second sensor holder 26b. It can also carry out by adhesion after the injection molding of the second sensor holder 26b. In the case of this example, the detection portion of the second sensor 17 embedded in the second sensor holder 26b is opposed to the second detected surface of the second encoder 16a through the opening 35 of the magnetic shield member 31a. ing.

上述の様に構成する本例の場合には、前記第二センサ17の周囲を広範囲に、前記磁気シールド部材31aにより囲んでいる。この為、第一エンコーダ2aの第一被検出面から前記第二センサ17の検出部への漏れ磁束をより減少させる事ができる。従って、前記第一エンコーダ2aの存在に基づいて前記第二センサ17に及ぼされる磁気干渉の影響を、前記磁気シールド部材31aによって、より効果的に抑制若しくは排除する事ができる。   In the case of this example configured as described above, the second sensor 17 is surrounded by the magnetic shield member 31a over a wide range. For this reason, the leakage magnetic flux from the 1st to-be-detected surface of the 1st encoder 2a to the detection part of the said 2nd sensor 17 can be reduced more. Therefore, the magnetic shield member 31a can more effectively suppress or eliminate the influence of magnetic interference exerted on the second sensor 17 based on the presence of the first encoder 2a.

尚、上述した各実施の形態では、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する静止側、回転側両軌道輪同士の間の相対変位と、これら両軌道輪同士の間に作用する外力とのうちの、少なくとも一方を測定する為に使用する、第一エンコーダと第一センサとの組み合わせとして、被検出面に「V」字形の特性境界を有するエンコーダと、1対のセンサとの組み合わせを採用した。但し、本発明を実施する場合には、当該組み合わせとして、前記特許文献1〜3等に記載されて従来から知られている、他の種類の組み合わせを採用する事もできる。
又、本発明を実施する場合、第二エンコーダは、アキシアル対向型に限らず、ラジアル対向型にしても良い。
又、本発明を実施する場合、磁気シールド部材の形状及び設置位置に関する態様は、本発明の目的を達成できる限り、各種の態様を採用する事ができる。
更に、本発明を実施する場合、第二センサに及ぶ磁気干渉の影響を抑制若しくは排除する為の磁気シールド部材とは別個に、第一センサに及ぶ磁気干渉の影響を抑制若しくは排除する為の磁気シールド部材を設けても良い。即ち、この場合には、前記第一センサの周囲を取り囲む位置のうち、この第一センサの検出部と第一被検出面との間に挟まれた位置を除く、何れかの位置であって、前記磁気シールド部材によって、第二被検出面の存在に基づく磁気干渉の影響が前記第一センサに及ぶ事を抑制若しくは排除できる位置に、前記磁気シールド部材を設ける。
In each of the above-described embodiments, the relative displacement between the stationary and rotating side raceways constituting the wheel support rolling bearing unit and the external force acting between these raceways are included. As a combination of the first encoder and the first sensor used for measuring at least one of them, a combination of an encoder having a “V” -shaped characteristic boundary on the detection surface and a pair of sensors was adopted. However, when the present invention is implemented, other types of combinations described in Patent Documents 1 to 3 and the like that have been conventionally known can be adopted as the combination.
When the present invention is implemented, the second encoder is not limited to the axially opposed type, but may be a radially opposed type.
Moreover, when implementing this invention, the aspect regarding the shape and installation position of a magnetic shield member can employ | adopt various aspects, as long as the objective of this invention can be achieved.
Furthermore, when practicing the present invention, the magnetic force for suppressing or eliminating the influence of magnetic interference on the first sensor is separated from the magnetic shield member for suppressing or eliminating the influence of magnetic interference on the second sensor. A shield member may be provided. That is, in this case, the position surrounding the periphery of the first sensor is any position excluding the position sandwiched between the detection unit of the first sensor and the first detection surface. The magnetic shield member is provided at a position where the magnetic shield member can suppress or eliminate the influence of magnetic interference based on the presence of the second detected surface from reaching the first sensor.

又、本発明では、使用時の第二センサの検出部と第一被検出面との間の距離が、使用時の第一センサの検出部と第二被検出面との間の距離よりも短い構造を対象とし、少なくとも前記第二センサに及ぶ磁気干渉の影響を抑制若しくは排除できる位置に、磁気シールド部材を設ける構造を採用した。
これに対し、使用時の第一センサの検出部と第二被検出面との間の距離が、使用時の第二センサの検出部と第一被検出面との間の距離よりも短い構造を対象とする場合には、少なくとも前記第一センサに及ぶ磁気干渉の影響を抑制若しくは排除できる位置に、磁気シールド部材を設ける構造を採用する事ができる。
In the present invention, the distance between the detection part of the second sensor and the first detection surface during use is greater than the distance between the detection part of the first sensor and the second detection surface during use. For a short structure, a structure in which a magnetic shield member is provided at a position where at least the influence of magnetic interference on the second sensor can be suppressed or eliminated was adopted.
On the other hand, the structure in which the distance between the detection unit of the first sensor and the second detection surface during use is shorter than the distance between the detection unit of the second sensor and the first detection surface during use. When a target is used, a structure in which a magnetic shield member is provided at a position where at least the influence of magnetic interference on the first sensor can be suppressed or eliminated can be employed.

1、1a 車輪支持用転がり軸受ユニット
2 エンコーダ
2a 第一エンコーダ
3a、3b センサ
3c、3d 第一センサ
4、4a 外輪
5、5a ハブ
6 玉
7a、7b 外輪軌道
8 静止側フランジ
9a、9b 内輪軌道
10 回転側フランジ
11、11a 芯金
12 エンコーダ本体
12a 第一エンコーダ本体
13 第一特性変化部
14 第二特性変化部
15 支持孔
16 エンコーダ
16a 第二エンコーダ
17 第二センサ
18 小径円筒部
19 円輪部
20 大径円筒部
21、21a 車体側支持部材
22 支持孔
23 第一センサホルダ
24 芯金
25 第二エンコーダ本体
26、26a、26b 第二センサホルダ
27 スプライン孔
28 等速ジョイント用外輪
29 スプライン軸
30 抑えボルト
31、31a 磁気シールド部材
32、32a 挿入部
33 フランジ部
34 挿通孔
35 開口部
36 収納部
37 フランジ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a Rolling bearing unit for wheel support 2 Encoder 2a 1st encoder 3a, 3b Sensor 3c, 3d 1st sensor 4, 4a Outer ring 5, 5a Hub 6 Ball 7a, 7b Outer ring track 8 Stationary side flange 9a, 9b Inner ring track 10 Rotation side flange 11, 11a Core metal 12 Encoder body 12a First encoder body 13 First characteristic changing part 14 Second characteristic changing part 15 Support hole 16 Encoder 16a Second encoder 17 Second sensor 18 Small diameter cylindrical part 19 Circular ring part 20 Large diameter cylindrical portion 21, 21a Car body side support member 22 Support hole 23 First sensor holder 24 Core metal 25 Second encoder body 26, 26a, 26b Second sensor holder 27 Spline hole 28 Outer ring for constant velocity joint 29 Spline shaft 30 Suppression Bolt 31, 31a Magnetic shield member 32, 32 a Insertion part 33 Flange part 34 Insertion hole 35 Opening part 36 Storage part 37 Flange part

Claims (5)

車輪支持用転がり軸受ユニットと、第一エンコーダと、第一センサと、第二エンコーダと、第二センサとを備え、
このうちの車輪支持用転がり軸受ユニットは、使用時に懸架装置に結合固定された状態で回転しない静止側軌道輪と、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回転側軌道輪とを、複数個の転動体を介して相対回転自在に組み合わせて成るものであり、
前記第一エンコーダは、前記回転側軌道輪に支持固定されていて、この回転側軌道輪と同心の第一被検出面を有し、この第一被検出面にS極とN極とを円周方向に関して交互に配置すると共に、円周方向に隣り合うS極とN極との境界を前記第一被検出面の幅方向に対して傾斜させたものであり、
前記第一センサは、自身の検出部を通過する磁束の変化に対応して自身の出力信号を変化させるもので、使用時に自身の検出部を前記第一被検出面に対向させた状態で前記静止側軌道輪又はこの静止側軌道輪に対して変位しない部材に支持固定されるものであり、
前記第二エンコーダは、前記回転側軌道輪のうちで前記第一エンコーダから外れた部分に支持固定されていて、この回転側軌道輪と同心の第二被検出面を有し、この第二被検出面にS極とN極とを円周方向に関して交互に配置すると共に、円周方向に隣り合うS極とN極との境界を前記第二被検出面の幅方向と平行にしたものであり、
前記第二センサは、自身の検出部を通過する磁束の変化に対応して自身の出力信号を変化させるもので、使用時に自身の検出部を前記第二被検出面に対向させた状態で前記静止側軌道輪又はこの静止側軌道輪に対して変位しない部材に支持固定されるものであり、
前記第一センサの出力信号は、前記両軌道輪同士の間の相対変位と、これら両軌道輪同士の間に作用する外力とのうちの、少なくとも一方を測定する為に利用されるものであり、
前記第二センサの出力信号は、前記回転側軌道輪の回転速度を検出する為に利用されるものであり、
使用時の前記第二センサの検出部と前記第一被検出面との間の距離が、使用時の前記第一センサの検出部と前記第二被検出面との間の距離よりも短い、
物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットであって、
磁性材製の磁気シールド部材を備えており、前記第二センサの周囲を取り囲む位置のうち、この第二センサの検出部と前記第二被検出面との間に挟まれた位置を除く、何れかの位置であって、前記磁気シールド部材によって、前記第一被検出面の存在に基づく磁気干渉の影響が前記第二センサに及ぶ事を抑制若しくは排除できる位置に、前記磁気シールド部材が設けられている事を特徴とする物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。
A wheel bearing rolling bearing unit, a first encoder, a first sensor, a second encoder, and a second sensor;
Of these, the rolling bearing unit for supporting a wheel includes a stationary side bearing ring that does not rotate while being coupled and fixed to a suspension device in use, and a rotating side bearing ring that rotates together with the wheel while supporting and fixing the wheel during use. , Which are combined in a relatively rotatable manner via a plurality of rolling elements,
The first encoder is supported and fixed to the rotation-side raceway and has a first detected surface concentric with the rotation-side raceway. While alternately arranged in the circumferential direction, the boundary between the S pole and the N pole adjacent in the circumferential direction is inclined with respect to the width direction of the first detected surface,
The first sensor changes its output signal in response to a change in the magnetic flux passing through its own detection unit, and is used in a state where its detection unit is opposed to the first detection surface during use. It is supported and fixed to a stationary side race ring or a member that is not displaced with respect to the stationary side race ring,
The second encoder is supported and fixed to a portion of the rotation side raceway that is separated from the first encoder, and has a second detection surface concentric with the rotation side raceway. S poles and N poles are alternately arranged on the detection surface in the circumferential direction, and the boundary between the S pole and N pole adjacent in the circumferential direction is parallel to the width direction of the second detection surface. Yes,
The second sensor changes its output signal in response to a change in magnetic flux passing through its own detection unit, and when used, the detection unit faces the second detection surface in a state where the detection unit faces the second detection surface. It is supported and fixed to a stationary side race ring or a member that is not displaced with respect to the stationary side race ring,
The output signal of the first sensor is used to measure at least one of a relative displacement between the two races and an external force acting between the races. ,
The output signal of the second sensor is used to detect the rotational speed of the rotating side race ring,
The distance between the detection unit of the second sensor and the first detection surface during use is shorter than the distance between the detection unit of the first sensor and the second detection surface during use,
A rolling bearing unit for supporting wheels with a physical quantity measuring device,
A magnetic shield member made of a magnetic material is provided, and the position surrounding the periphery of the second sensor, excluding the position sandwiched between the detection portion of the second sensor and the second detection surface, The magnetic shield member is provided at a position where the magnetic shield member can suppress or eliminate the influence of the magnetic interference based on the presence of the first detected surface from reaching the second sensor. A rolling bearing unit for supporting wheels with a physical quantity measuring device.
前記車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する前記静止側軌道輪は、内周面に複列の外輪軌道を有する外輪であり、同じく前記回転側軌道輪は、この外輪の内径側にこの外輪と同心に配置されていて、外周面のうちで、前記両外輪軌道と対向する部分に複列の内輪軌道を、前記外輪の内径側から軸方向外側に突出した部分に車輪を支持固定する為の回転側フランジを、それぞれ有するハブであり、同じく前記各転動体は、前記両外輪軌道と前記両内輪軌道との間に両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられており、
前記第一エンコーダは、前記ハブの外周面のうちで、前記両内輪軌道よりも軸方向内側部分に支持固定されていて、第一被検出面を外周面に有するものであり、
前記第一センサは、使用時に、自身の検出部を前記第一被検出面に径方向に対向させるものであり、
前記第二エンコーダは、前記ハブの外周面のうちで、軸方向に関して前記両内輪軌道と前記第一エンコーダとの間部分に支持固定されていて、第二被検出面を軸方向内側面に有するものであり、
前記第二センサは、使用時に、自身の検出部を前記第二被検出面に軸方向に対向させるものである、
請求項1に記載した物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。
The stationary bearing ring constituting the wheel support rolling bearing unit is an outer ring having a double row outer ring raceway on the inner peripheral surface, and the rotating side race ring is concentric with the outer ring on the inner diameter side of the outer ring. Rotation for supporting and fixing a double row of inner ring raceways in a portion of the outer peripheral surface facing the both outer ring raceways, and a wheel in a portion protruding axially outward from the inner diameter side of the outer ring. Each of the rolling elements is a hub having side flanges, and each of the rolling elements is provided between the outer ring raceways and the inner ring raceways so as to be capable of rolling plurally in both rows.
The first encoder is supported and fixed to the inner side in the axial direction from the inner ring raceway among the outer peripheral surfaces of the hub, and has a first detected surface on the outer peripheral surface,
The first sensor, when in use, has its detection unit opposed to the first detection surface in the radial direction,
The second encoder is supported and fixed at a portion between the inner ring raceways and the first encoder in the axial direction on the outer peripheral surface of the hub, and has a second detected surface on the inner surface in the axial direction. Is,
The second sensor, when in use, has its detection unit opposed to the second detected surface in the axial direction.
The wheel bearing rolling bearing unit with a physical quantity measuring device according to claim 1.
前記第二センサは、合成樹脂製のセンサホルダ中に包埋されており、前記磁気シールド部材は、前記第二センサの検出部と前記第一エンコーダの被検出面との間に挟まれた位置に配置された状態で、前記センサホルダに結合固定されている、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。   The second sensor is embedded in a sensor holder made of synthetic resin, and the magnetic shield member is sandwiched between a detection portion of the second sensor and a detection surface of the first encoder. The wheel bearing rolling bearing unit with a physical quantity measuring device according to any one of claims 1 and 2, wherein the wheel bearing rolling bearing unit is coupled and fixed to the sensor holder in a state of being disposed on the wheel. 前記磁気シールド部材は、その内側に、前記第二センサを包埋したセンサホルダを収納した状態で、この第二センサの検出部と前記第二エンコーダの第二被検出面との間に挟まれた位置に開口部を有するセンサケースである、請求項3に記載した物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。   The magnetic shield member is sandwiched between the detection part of the second sensor and the second detected surface of the second encoder in a state where the sensor holder in which the second sensor is embedded is housed inside. The rolling bearing unit for supporting a wheel with a physical quantity measuring device according to claim 3, which is a sensor case having an opening at a certain position. 前記磁気シールド部材は、前記センサホルダの射出成形に伴って、このセンサホルダに結合固定されている、請求項3〜4のうちの何れか1項に記載した物理量測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニット。   The wheel support rolling bearing with a physical quantity measuring device according to any one of claims 3 to 4, wherein the magnetic shield member is coupled and fixed to the sensor holder along with the injection molding of the sensor holder. unit.
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