JP2007210491A - Arithmetic unit and arithmetic network system for peripheral device of wheel - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce cost and save space in arithmetic devices (signal receivers) for composing a plurality of devices to be installed around a wheel 22 such as a load measuring device 28, an electric wheel drive device 29, an electric brake device 30, and a tire pneumatic pressure measuring device 31. <P>SOLUTION: The arithmetic devices (signal receivers) for composing the respective devices 28-31 are united into a single arithmetic unit 37. In this constitution, above-mentioned targets are achieved. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明に係る車輪周辺装置の演算器ユニット及び演算器ネットワークシステムは、自動車等の車両に搭載した、電動式車輪駆動装置、電動式ブレーキ装置、タイヤ空気圧測定装置、転がり軸受ユニットの荷重測定装置や、その他の運転関連装置の動作を制御する為に利用する。   An arithmetic unit and an arithmetic unit network system for a wheel peripheral device according to the present invention include an electric wheel driving device, an electric brake device, a tire air pressure measuring device, a load measuring device for a rolling bearing unit, It is used to control the operation of other driving-related devices.

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、例えば非特許文献１に記載されている様な、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。   For example, a wheel of an automobile is rotatably supported by a rolling bearing unit such as a double-row angular type with respect to a suspension device. In order to ensure the running stability of the automobile, for example, as described in Non-Patent Document 1, an antilock brake system (ABS), a traction control system (TCS), and an electronically controlled vehicle stability A vehicle travel stabilization device such as a control system (ESC) is used. In order to control such various vehicle running stabilization devices, signals representing the rotational speed of the wheels, acceleration in each direction applied to the vehicle body, and the like are required. In order to perform higher-level control, it may be preferable to know the magnitude of a load (for example, one or both of a radial load and an axial load) applied to the rolling bearing unit via a wheel.

この様な事情に鑑みて、特許文献１には、ラジアル荷重及びアキシアル荷重を測定自在な、荷重測定装置付転がり軸受ユニットが記載されている。図８〜１１は、この特許文献１に記載された荷重測定装置付転がり軸受ユニットを示している。静止側軌道輪である外輪１の軸方向中間部で複列アンギュラ型の外輪軌道２、２の間部分に形成した取付孔３にセンサユニット４を挿通し、このセンサユニット４の先端部５を、上記外輪１の内周面から突出させている。この先端部５には、１対の公転速度検出用センサ６ａ、６ｂと、１個の回転速度検出用センサ７とを設けている。   In view of such circumstances, Patent Document 1 discloses a rolling bearing unit with a load measuring device capable of measuring a radial load and an axial load. 8 to 11 show the rolling bearing unit with a load measuring device described in Patent Document 1. FIG. A sensor unit 4 is inserted into a mounting hole 3 formed in a portion between the outer ring raceways 2 and 2 of the double row angular type at an intermediate portion in the axial direction of the outer race 1 which is a stationary side race ring. The outer ring 1 protrudes from the inner peripheral surface. The tip portion 5 is provided with a pair of revolution speed detection sensors 6 a and 6 b and a single rotation speed detection sensor 7.

そして、このうちの各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの検出部を、複列に配置された、それぞれが転動体である各玉８ａ、８ｂを回転自在に保持した各保持器９ａ、９ｂに設けた、公転速度検出用エンコーダ１０ａ、１０ｂに近接対向させて、上記各玉８ａ、８ｂの公転速度を検出自在としている。又、上記回転速度検出用センサ７の検出部を、回転側軌道輪であるハブ１１の中間部に外嵌固定した回転速度検出用エンコーダ１２に近接対向させて、このハブ１１の回転速度を検出自在としている。この様な構成を有する荷重測定装置付転がり軸受ユニットによれば、上記ハブ１１の回転速度の変動に拘らず、上記外輪１とこのハブ１１との間に加わるラジアル荷重及びスラスト荷重を求められる。   And the detection part of each of these revolution speed detection sensors 6a, 6b is arranged in a double row, and each retainer 9a, 9b that holds each ball 8a, 8b, each of which is a rolling element, rotatably. The revolution speeds of the balls 8a and 8b can be detected by making the revolution speed detection encoders 10a and 10b close to each other. Further, the rotational speed of the hub 11 is detected by making the detection part of the rotational speed detection sensor 7 close to and opposed to the rotational speed detection encoder 12 fitted and fixed to the intermediate part of the hub 11 which is the rotating side raceway ring. It is free. According to the rolling bearing unit with a load measuring device having such a configuration, a radial load and a thrust load applied between the outer ring 1 and the hub 11 can be obtained regardless of fluctuations in the rotational speed of the hub 11.

即ち、上述の様な荷重測定装置付転がり軸受ユニットの場合、図示しない演算器が、上記各センサ６ａ、６ｂ、７から送り込まれる検出信号に基づいて、上記外輪１と上記ハブ１１との間に加わるラジアル荷重とアキシアル荷重とのうちの一方又は双方の荷重を算出する。例えば、このラジアル荷重を求める場合に上記演算器は、上記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂが検出する上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の和を求め、この和と、上記回転速度検出用センサ７が検出する上記ハブ１１の回転速度との比に基づいて、上記ラジアル荷重を算出する。又、上記アキシアル荷重は、上記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂが検出する上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の差を求め、この差と、上記回転速度検出用センサ７が検出する上記ハブ１１の回転速度との比に基づいて算出する。或は、上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の比によっても、上記アキシアル荷重を求められる。この点に就いて、図９を参照しつつ説明する。尚、以下の説明は、アキシアル荷重Ｆｙが加わらない状態での、上記各列の玉８ａ、８ｂの接触角α_a 、α_b が互いに同じであるとして行なう。 That is, in the case of the rolling bearing unit with a load measuring device as described above, an arithmetic unit (not shown) is arranged between the outer ring 1 and the hub 11 based on the detection signals sent from the sensors 6a, 6b, and 7. One or both of the applied radial load and axial load are calculated. For example, when calculating the radial load, the computing unit calculates the sum of the revolution speeds of the balls 8a and 8b in the rows detected by the revolution speed detection sensors 6a and 6b, and the sum and the rotation speed. The radial load is calculated based on a ratio with the rotational speed of the hub 11 detected by the detection sensor 7. The axial load is obtained by calculating the difference between the revolution speeds of the balls 8a and 8b in the respective rows detected by the revolution speed detection sensors 6a and 6b, and the difference and the rotational speed detection sensor 7 are detected. Calculation is based on the ratio to the rotational speed of the hub 11. Alternatively, the axial load can also be obtained by the ratio of the revolution speeds of the balls 8a and 8b in each row. This point will be described with reference to FIG. In the following description, it is assumed that the contact angles α _a and α _b of the balls 8a and 8b in each row are the same in a state where the axial load Fy is not applied.

図９は、上述の図８に示した車輪支持用の転がり軸受ユニットを模式化し、荷重の作用状態を示したものである。複列アンギュラ型の内輪軌道１３、１３と複列アンギュラ型の外輪軌道２、２との間に複列に配置された玉８ａ、８ｂには予圧Ｆ₀ 、Ｆ₀ を付与している。又、使用時に上記転がり軸受ユニットには、車体の質量等により、ラジアル荷重Ｆｚが加わる。更に、旋回走行時に加わる遠心力等により、アキシアル荷重Ｆｙが加わる。これら予圧Ｆ₀ 、Ｆ₀ 、ラジアル荷重Ｆｚ、アキシアル荷重Ｆｙは、何れも上記各玉８ａ、８ｂの接触角α（α_a 、α_b ）に影響を及ぼす。そして、この接触角α_a 、α_b が変化すると、これら各玉８ａ、８ｂの公転速度ｎ_c が変化する。これら各玉８ａ、８ｂのピッチ円直径をＤとし、これら各玉８ａ、８ｂの直径をｄとし、上記両内輪軌道１３、１３を設けたハブ１１の回転速度をｎ_i とし、上記両外輪軌道２、２を設けた外輪１の回転速度をｎ_o とすると、上記公転速度ｎ_c は、次の（１）式で表される。
ｎ_c ＝｛１−（ｄ・cos α／Ｄ）・（ｎ_i ／２）｝＋｛１＋（ｄ・cos α／Ｄ）・（ｎ_o ／２）｝ −−− （１） FIG. 9 schematically shows the rolling bearing unit for supporting the wheel shown in FIG. 8 and shows the action state of the load. Preloads F ₀ and F ₀ are applied to the balls 8 a and 8 b arranged in a double row between the double row angular type inner ring raceways 13 and 13 and the double row angular type outer ring raceways 2 and 2. Further, a radial load Fz is applied to the rolling bearing unit during use due to the mass of the vehicle body or the like. Further, an axial load Fy is applied due to centrifugal force applied during turning. These preloads F ₀ , F ₀ , radial load Fz, and axial load Fy all affect the contact angles α (α _a , α _b ) of the balls 8a, 8b. Then, the contact angle alpha _a, the alpha _b is changed, respective balls 8a, the revolution speed n _c and 8b changes. Each of these balls 8a, the pitch diameter 8b is D, each of these balls 8a, and 8b diameter is d, the rotational speed of the hub 11 provided with the two inner raceways 13, 13 and n _i, the outer ring raceways When the rotational speed of the outer race 1 provided with 2,2 to n _o, the revolution speed n _c is expressed by the following equation (1).
n _c = {1− (d · cos α / D) · (n _i / 2)} + {1+ (d · cos α / D) · (n _o / 2)} (1)

この（１）式から明らかな通り、上記各玉８ａ、８ｂの公転速度ｎ_c は、これら各玉８ａ、８ｂの接触角α（α_a 、α_b ）の変化に応じて変化するが、上述した様にこの接触角α_a 、α_b は、上記ラジアル荷重Ｆｚ及び上記アキシアル荷重Ｆｙに応じて変化する。従って上記公転速度ｎ_c は、これらラジアル荷重Ｆｚ及びアキシアル荷重Ｆｙに応じて変化する。本例の場合、上記ハブ１１が回転し、上記外輪１が回転しない為、具体的には、上記ラジアル荷重Ｆｚに関しては、図１０に示す様に、このラジアル荷重Ｆｚが大きくなる程、上記公転速度ｎ_c が遅くなる。又、上記アキシアル荷重Ｆｙに関しては、図１１に示す様に、このアキシアル荷重Ｆｙが大きくなる程、このアキシアル荷重Ｆｙを支承する列の公転速度ｎ_c が速くなり、このアキシアル荷重Ｆｙを支承しない列の公転速度ｎ_c が遅くなる。従って、この公転速度ｎ_c に基づいて、上記ラジアル荷重Ｆｚ及びアキシアル荷重Ｆｙを求められる事になる。 The (1) As apparent from the equation, the respective balls 8a, the revolution speed n _c and 8b, each of these balls 8a, the contact angle α (α _a, α _b) of 8b varies in response to changes in, above As described above, the contact angles α _a and α _b change according to the radial load Fz and the axial load Fy. Thus the revolution speed n _c is changed according to these radial load Fz and the axial load Fy. In this example, since the hub 11 rotates and the outer ring 1 does not rotate, specifically, with respect to the radial load Fz, as shown in FIG. The speed nc _decreases . Further, with respect to the axial load Fy, as shown in FIG. 11, as the the axial load Fy is large, the revolution speed n _c columns for supporting the axial load Fy is faster and does not support the axial load Fy column revolution speed n _c of the slower. Therefore, on the basis of the revolution speed n _c, it will be asked to the radial load Fz and the axial load Fy.

但し、上記公転速度ｎ_c の変化に結び付く上記接触角αは、上記ラジアル荷重Ｆｚと上記アキシアル荷重Ｆｙとが互いに関連しつつ変化するだけでなく、上記予圧Ｆ₀ 、Ｆ₀ によっても変化する。又、上記公転速度ｎ_c は、上記ハブ１１の回転速度ｎ_i に比例して変化する。尚、上記図１０中、実線イは、ラジアル荷重Ｆｚを支承する割合の大きい側の玉８ｂ、８ｂに関する、破線ロは、同じくラジアル荷重Ｆｚを支承する割合の小さい側の玉８ａ、８ａに関する、それぞれの公転速度（とハブ１１の回転速度との比）とラジアル荷重Ｆｚとの関係を示している。又、上記図１１中、破線ハは、上記アキシアル荷重Ｆｙとこのアキシアル荷重Ｆｙを支承する列の玉８ａ、８ａの公転速度との関係を、実線ニは、このアキシアル荷重Ｆｙとこのアキシアル荷重Ｆｙを支承しない列の玉８ｂ、８ｂの公転速度との関係を、それぞれ示している。この様な図１０、１１から、上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度ｎ_c に基づいて、上記ラジアル荷重Ｆｚ及びアキシアル荷重Ｆｙを求められる事が分かる。 However, the contact angle α which leads to a change in the revolution speed n _c, as well as the radial load Fz and the axial load Fy changes while associated with each other, also vary according to the preload F _0, F _0. Also, the revolution speed n _c is changed in proportion to the rotational speed n _i of the hub 11. In FIG. 10, the solid line A relates to the balls 8b and 8b on the side where the radial load Fz is supported, and the broken line B relates to the balls 8a and 8a on the side where the ratio which supports the radial load Fz is small. The relationship between each revolution speed (and the ratio of the rotational speed of the hub 11) and the radial load Fz is shown. In FIG. 11, the broken line C indicates the relationship between the axial load Fy and the revolution speed of the balls 8a, 8a of the row that supports the axial load Fy, and the solid line D indicates the axial load Fy and the axial load Fy. The relationship with the revolution speed of the balls 8b and 8b in the row that does not support is shown. From such 10 and 11, each row of balls 8a, based on the revolution speed n _c of 8b, it is seen to be asked to the radial load Fz and the axial load Fy.

但し、上記公転速度ｎ_c の変化に結び付く上記接触角αは、上述した様に、上記ラジアル荷重Ｆｚと上記アキシアル荷重Ｆｙとが互いに関連しつつ変化するだけでなく、上記予圧Ｆ₀ 、Ｆ₀ によっても変化する。又、上記公転速度ｎ_c は、上記ハブ１１の回転速度ｎ_i に比例して変化する。この為、これらラジアル荷重Ｆｚ、アキシアル荷重Ｆｙ、予圧Ｆ₀ 、Ｆ₀ 、ハブ１１の回転速度ｎ_i を総て関連させて考えなければ、上記公転速度ｎ_c から上記ラジアル荷重Ｆｚや上記アキシアル荷重Ｆｙを求める事はできない。このうちの予圧Ｆ₀ 、Ｆ₀ は、運転状態に応じて変化するものではないので、初期設定等によりその影響を排除する事は容易である。これに対して上記ラジアル荷重Ｆｚ、アキシアル荷重Ｆｙ、ハブ１１の回転速度ｎ_i は、運転状態に応じて絶えず変化するので、初期設定等によりその影響を排除する事はできない。 However, the contact angle α which leads to a change in the revolution speed n _c, as described above, not only the above radial load Fz and the axial load Fy changes while associated with each other, the preload F _0, F ₀ It also changes depending on. Also, the revolution speed n _c is changed in proportion to the rotational speed n _i of the hub 11. For this reason, unless the radial load Fz, the axial load Fy, the preloads F ₀ and F ₀ , and the rotational speed n _i of the hub 11 are all considered, the radial load Fz and the axial load are _calculated from the revolution speed n _c. You can't ask for Fy. Of these, the preloads F ₀ and F ₀ do not change according to the operating state, so it is easy to eliminate the influence by initial setting or the like. The radial load Fz with respect to this, the axial load Fy, the rotational speed n _i of the hub 11, so constantly changing in accordance with the operating state, it is impossible to eliminate the influence by such initialization.

この様な事情に鑑みて、前述した様に、ラジアル荷重Ｆｚを求める場合には、前記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂが検出する各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の和を求める事により、上記アキシアル荷重Ｆｙの影響を少なくしている。又、アキシアル荷重Ｆｙを求める場合には、上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の差を求める事で、上記ラジアル荷重Ｆｚの影響を少なくしている。更に、何れの場合でも、上記和又は差と、前記回転速度検出用センサ７が検出する上記ハブ１１の回転速度ｎ_i との比に基づいて上記ラジアル荷重Ｆｚ又は上記アキシアル荷重Ｆｙを算出する事により、上記ハブ１１の回転速度ｎ_i の影響を排除している。但し、上記アキシアル荷重Ｆｙを、上記各列の玉８ａ、８ｂの公転速度の比に基づいて算出する場合には、上記ハブ１１の回転速度ｎ_i は、必ずしも必要ではない。 In view of such circumstances, as described above, when the radial load Fz is obtained, the sum of the revolution speeds of the balls 8a and 8b in each row detected by the revolution speed detection sensors 6a and 6b is obtained. Thus, the influence of the axial load Fy is reduced. Further, when the axial load Fy is obtained, the influence of the radial load Fz is reduced by obtaining the difference between the revolution speeds of the balls 8a and 8b in each row. Furthermore, in any case, possible to calculate the radial load Fz or the axial load Fy on the basis of the ratio between the rotational speed n _i of the hub 11 and the sum or difference, the rotational speed detecting sensor 7 detects way, by eliminating the influence of the rotational speed n _i of the hub 11. However, the axial load Fy, when calculating on the basis of the ratio of the revolution speed of the respective rows of balls 8a, 8b is, the rotational speed n _i of the hub 11 is not necessarily required.

尚、上記各公転速度検出用センサ６ａ、６ｂの信号に基づいて上記ラジアル荷重Ｆｚとアキシアル荷重Ｆｙとのうちの一方又は双方の荷重を算出する方法は、他にも各種存在するが、この様な方法に就いては、前述した特許文献１等に詳しく説明されているし、本発明の要旨とも関係しないので、詳しい説明は省略する。   There are various other methods for calculating one or both of the radial load Fz and the axial load Fy based on the signals of the revolution speed detection sensors 6a and 6b. Such a method is described in detail in the above-mentioned Patent Document 1 and the like, and is not related to the gist of the present invention, and thus detailed description thereof is omitted.

又、未公開ではあるが、上述した荷重測定装置付転がり軸受ユニットとは荷重の測定原理を異にする、特殊なエンコーダを使用した荷重測定装置付転がり軸受ユニットが発明（例えば、特願２００５−１４７６４２号）され、その開発が進められている。図１２〜１６は、この様な特殊なエンコーダを使用した荷重測定装置付転がり軸受ユニットの第１例を示している。この先発明の第１例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、静止側軌道輪である外輪１の内径側に、回転側軌道輪であるハブ１１を、複数個の玉８、８を介して回転自在に支持している。具体的には、上記外輪１の内周面に複列に設けた外輪軌道２、２と、上記ハブ１１の外周面に複列に設けた内輪軌道１３、１３との間に、それぞれ上記玉８、８を複数個ずつ、転動自在に設けている。これら各玉８、８には、互いに逆向きの（図示の場合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、転動体として上記玉８を使用しているが、重量が嵩む自動車用の軸受ユニットでは、転動体として円すいころを使用する場合もある。又、上記外輪１の外周面の内端寄り部分に固定側フランジ１４を、上記ハブ１１の外周面の外端寄り部分に回転側フランジ１５を、それぞれ形成している。   In addition, although not disclosed, a rolling bearing unit with a load measuring device using a special encoder that differs in the load measuring principle from the above-described rolling bearing unit with a load measuring device has been invented (for example, Japanese Patent Application No. 2005-2005). No. 147642) and its development is ongoing. 12 to 16 show a first example of a rolling bearing unit with a load measuring device using such a special encoder. The rolling bearing unit with a load measuring device according to the first embodiment of the present invention rotates a hub 11 that is a rotating raceway through a plurality of balls 8 and 8 on the inner diameter side of an outer ring 1 that is a stationary raceway. Supports freely. Specifically, between the outer ring raceways 2 and 2 provided in a double row on the inner peripheral surface of the outer ring 1 and the inner ring raceways 13 and 13 provided in a double row on the outer peripheral surface of the hub 11, the balls A plurality of 8, 8 are provided so as to roll freely. A preload is applied to each of the balls 8 and 8 together with contact angles that are opposite to each other (in the illustrated case, a rear combination type). In the illustrated example, the ball 8 is used as a rolling element, but a tapered roller may be used as the rolling element in an automobile bearing unit that is heavy. A fixed flange 14 is formed near the inner end of the outer peripheral surface of the outer ring 1, and a rotation flange 15 is formed near the outer end of the outer peripheral surface of the hub 11.

そして、上記ハブ１１の軸方向中間部で複列に配置された上記各玉８、８の間部分に、円筒状のエンコーダ１６を外嵌固定している。又、上記外輪１の中間部に１対のセンサ１７、１７を支持固定すると共に、これら両センサ１７、１７の検出部を、上記エンコーダ１６の被検出面である外周面に近接対向させている。尚、上記１対のセンサ１７、１７の検出部にはそれぞれ、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。   A cylindrical encoder 16 is externally fitted and fixed to a portion between the balls 8 and 8 arranged in a double row at the axially intermediate portion of the hub 11. In addition, a pair of sensors 17 and 17 are supported and fixed at the intermediate portion of the outer ring 1, and the detection portions of both the sensors 17 and 17 are made to face and face each other on the outer peripheral surface, which is the detection surface of the encoder 16. . Note that magnetic detection elements such as a Hall IC, a Hall element, an MR element, and a GMR element are incorporated in the detection portions of the pair of sensors 17 and 17, respectively.

上記エンコーダ１６は、図１３〜１４に示す様に、永久磁石により全体を円筒状に構成すると共に、軟鋼板等の磁性金属板により全体を円筒状に構成した芯金１８の外周面に、全周に亙り添着固定している。そして、この芯金１８を上記ハブ１１の軸方向中間部に、締り嵌めで外嵌固定している。又、被検出面である、上記エンコーダ１６の外周面には、Ｎ極に着磁した部分（第一特性部）とＳ極に着磁した部分（第二特性部）とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。これらＮ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分との境界は、上記エンコーダ１６の軸方向（上記被検出面の幅方向）に対し同じ角度だけ傾斜させると共に、この軸方向に対する傾斜方向を、このエンコーダ１６の軸方向中間部を境に互いに逆方向としている。従って、上記Ｎ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分とは、軸方向中間部が円周方向に関して最も突出した（又は凹んだ）、「く」字形となっている。尚、上記被検出面のうち、軸方向の何れか一方の半部が第一の特性変化部に相当し、他方の半部が第二の特性変化部に相当する。   As shown in FIGS. 13 to 14, the encoder 16 is entirely formed of a permanent magnet in a cylindrical shape, and is entirely formed on an outer peripheral surface of a cored bar 18 formed of a magnetic metal plate such as a mild steel plate in a cylindrical shape. It is fixed around the circumference. The core 18 is externally fixed to the axially intermediate portion of the hub 11 by an interference fit. Further, on the outer peripheral surface of the encoder 16, which is a detected surface, a portion magnetized in the N pole (first characteristic portion) and a portion magnetized in the S pole (second characteristic portion) are arranged in the circumferential direction. Are arranged alternately and at equal intervals. The boundary between the part magnetized in the N pole and the part magnetized in the S pole is inclined by the same angle with respect to the axial direction of the encoder 16 (width direction of the detected surface), and this axial direction Are inclined in opposite directions with respect to the axial intermediate portion of the encoder 16. Therefore, the portion magnetized in the N pole and the portion magnetized in the S pole have a “<” shape with the axially middle portion protruding (or recessed) most in the circumferential direction. Of the detected surfaces, either half of the axial direction corresponds to the first characteristic changing portion, and the other half corresponds to the second characteristic changing portion.

又、上記外輪１の軸方向中間部の下端部に１対の取付孔１９、１９を形成すると共に、これら両取付孔１９、１９の内側に、上記１対のセンサ１７、１７を挿通支持している。そして、これら両センサ１７、１７の検出部を、それぞれ上記エンコーダ１６の外周面の下端部で、円周方向に関する位相が互いに等しい部分に近接対向させている。又、上記外輪１と上記ハブ１１との間にアキシアル荷重が作用しない状態で、上記Ｎ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分との軸方向中間部で円周方向に関して最も突出した部分（境界の傾斜方向が変化する部分）が、上記両センサ１７、１７の検出部同士の間の丁度中央位置に存在する様に、各部材１６、１７、１７の設置位置を規制している。   A pair of mounting holes 19 and 19 are formed at the lower end of the axially intermediate portion of the outer ring 1, and the pair of sensors 17 and 17 are inserted and supported inside the mounting holes 19 and 19. ing. The detection parts of both the sensors 17 and 17 are respectively close to and opposed to the lower end part of the outer peripheral surface of the encoder 16 to the parts having the same phase in the circumferential direction. Further, in the state where no axial load is applied between the outer ring 1 and the hub 11, the axial direction intermediate portion between the portion magnetized at the N pole and the portion magnetized at the S pole is related to the circumferential direction. The installation position of each member 16, 17 and 17 is regulated so that the most protruding part (the part where the inclination direction of the boundary changes) exists just at the center position between the detection parts of the two sensors 17 and 17. is doing.

上述の様に構成する荷重測定装置付転がり軸受ユニットを自動車に組み付ける場合には、図１５に略示する様に、上記外輪１の外周面に設けた固定側フランジ１４を、懸架装置を構成するナックル２０に対し、図示しない複数本のボルトにより結合固定する。これと共に、ディスクブレーキを構成するディスク２１、及び、車輪２２を構成するホイール２３を、上記ハブ１１の外周面に設けた回転側フランジ１５に対し、図示しない複数のスタッド及びナットにより結合固定する。   When the rolling bearing unit with a load measuring device configured as described above is assembled to an automobile, a stationary flange 14 provided on the outer peripheral surface of the outer ring 1 constitutes a suspension device, as schematically shown in FIG. The knuckle 20 is fixedly coupled with a plurality of bolts (not shown). At the same time, the disc 21 constituting the disc brake and the wheel 23 constituting the wheel 22 are coupled and fixed to the rotation side flange 15 provided on the outer peripheral surface of the hub 11 by a plurality of studs and nuts (not shown).

上述の様に自動車に組み付けた先発明の第１例の場合、自動車の旋回時等に、車輪２２を構成するタイヤ２４と路面２５との接触部（接地面部分）から、上記ハブ１１にアキシアル荷重が加わると、上記両センサ１７、１７の出力信号が変化する位相がずれる。即ち、上記外輪１とハブ１１との間にアキシアル荷重が作用しておらず、これら外輪１とハブ１１とが相対変位していない、中立状態では、上記両センサ１７、１７の検出部は、図１６の（Ａ）の実線イ、イ上、即ち、上記最も突出した部分から軸方向に同じだけずれた部分に対向する。従って、上記両センサ１７、１７の出力信号の位相は、同図の（Ｃ）に示す様に一致する。   In the case of the first example of the prior invention assembled in the automobile as described above, the hub 11 is axially contacted from the contact portion (ground surface portion) between the tire 24 and the road surface 25 constituting the wheel 22 when the automobile turns. When a load is applied, the phase in which the output signals of both sensors 17 and 17 change is shifted. That is, in the neutral state in which an axial load is not applied between the outer ring 1 and the hub 11 and the outer ring 1 and the hub 11 are not relatively displaced, the detection parts of the sensors 17 and 17 are It is opposed to the solid lines a and b in FIG. 16A, that is, the portion shifted from the most protruding portion by the same amount in the axial direction. Therefore, the phases of the output signals of the sensors 17 and 17 coincide with each other as shown in FIG.

これに対して、上記エンコーダ１６を固定したハブ１１に、図１６の（Ａ）で下向きのアキシアル荷重が作用（上記外輪１に対し上記ハブ１１が軸方向に変位）した場合には、上記両センサ１７、１７の検出部は、図１６の（Ａ）の破線ロ、ロ上、即ち、上記最も突出した部分からの軸方向に関するずれが互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１７、１７の出力信号の位相は、同図の（Ｂ）に示す様にずれる。更に、上記エンコーダ１６を固定したハブ１１に、図１６の（Ａ）で上向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記両センサ１７、１７の検出部は、図１６の（Ａ）の鎖線ハ、ハ上、即ち、上記最も突出した部分からの軸方向に関するずれが、逆方向に互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１７、１７の出力信号の位相は、同図の（Ｄ）に示す様にずれる。   In contrast, when a downward axial load acts on the hub 11 to which the encoder 16 is fixed in FIG. 16A (the hub 11 is displaced in the axial direction with respect to the outer ring 1), The detection portions of the sensors 17 and 17 are opposed to the portions indicated by the broken lines B and B in FIG. 16A, that is, the portions that are different from each other in the axial direction from the most protruding portion. In this state, the phases of the output signals of the sensors 17 and 17 are shifted as shown in FIG. Further, when an upward axial load is applied to the hub 11 to which the encoder 16 is fixed as shown in FIG. 16A, the detecting portions of both the sensors 17 and 17 are connected to the chain line hub of FIG. , C, that is, the deviation in the axial direction from the most projecting portion opposes different portions in the opposite direction. In this state, the phases of the output signals of the sensors 17 and 17 are shifted as shown in FIG.

上述の様に、先発明の第１例の場合には、上記両センサ１７、１７の出力信号の位相が、上記外輪１とハブ１１との間に加わるアキシアル荷重の作用方向に応じた方向にずれる。又、このアキシアル荷重により上記両センサ１７、１７の出力信号の位相がずれる程度（変位量）は、このアキシアル荷重が大きくなる程大きくなる。従って、先発明の第１例の場合には、上記両センサ１７、１７の出力信号の位相ずれの有無、ずれが存在する場合にはその方向及び大きさに基づいて、上記外輪１とハブ１１との間に作用しているアキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。尚、上記両センサ１７、１７の出力信号の位相差に基づいて上記アキシアル荷重を算出する処理は、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と上記アキシアル荷重との関係を、計算式やマップ等の形式で組み込んでおく。   As described above, in the case of the first example of the prior invention, the phases of the output signals of both the sensors 17, 17 are in a direction corresponding to the direction of action of the axial load applied between the outer ring 1 and the hub 11. Shift. Further, the degree to which the phase of the output signals of both the sensors 17 and 17 is displaced by this axial load (displacement amount) increases as the axial load increases. Therefore, in the case of the first example of the prior invention, the outer ring 1 and the hub 11 are based on the presence / absence of a phase shift between the output signals of the sensors 17 and 17 and, if there is a shift, the direction and magnitude. The acting direction and magnitude of the axial load acting between the two are obtained. The processing for calculating the axial load based on the phase difference between the output signals of both the sensors 17 and 17 is performed by an arithmetic unit (not shown). For this reason, in this computing unit, the relationship between the phase difference and the axial load, which have been examined in advance by theoretical calculation or experiment, is incorporated in the form of a calculation formula or a map.

次に、図１７〜１９は、先発明の第２例を示している。この先発明の第２例の場合も、上述した先発明の第１例の場合と同様、ハブ１１の軸方向中間部に外嵌固定した、永久磁石製で円筒状のエンコーダ１６ａの外周面（被検出面）に、Ｎ極に着磁した部分（第一特性部）とＳ極に着磁した部分（第二特性部）とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。但し、この先発明の第２例の場合、上記Ｎ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分との境界線を、上記エンコーダ１６ａの軸方向に対し同じ角度だけ傾斜した直線とすると共に、円周方向に隣り合う各境界線同士で、軸方向に対する傾斜方向を互いに逆にしている。これにより、上記Ｎ極に着磁された部分の円周方向に関する幅を軸方向片側｛図１８（Ｂ）の下側｝程広くし、且つ、上記Ｓ極に着磁された部分の円周方向に関する幅を軸方向他側｛図１８（Ｂ）の上側｝程広くしている。又、外輪１の軸方向中間部の下端部には、１つの取付孔１９のみを形成し、この取付孔１９の内側に１つのセンサ１７を支持固定している。そして、このセンサ１７の検出部を、上記エンコーダ１６ａの外周面の下端部に近接対向させている。   Next, FIGS. 17 to 19 show a second example of the prior invention. In the case of the second example of the prior invention, as in the case of the first example of the prior invention described above, the outer peripheral surface (covered) of the cylindrical magnet 16a made of a permanent magnet and fitted and fixed to the intermediate portion in the axial direction of the hub 11 is fixed. On the detection surface, portions magnetized in the N pole (first characteristic portion) and portions magnetized in the S pole (second characteristic portion) are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction. However, in the case of the second example of the present invention, the boundary line between the portion magnetized at the N pole and the portion magnetized at the S pole is a straight line inclined by the same angle with respect to the axial direction of the encoder 16a. In addition, the inclination directions with respect to the axial direction are opposite to each other at the boundary lines adjacent in the circumferential direction. As a result, the width in the circumferential direction of the portion magnetized in the N pole is increased toward one axial side {lower side in FIG. 18B), and the circumference of the portion magnetized in the S pole The width in the direction is made wider toward the other side in the axial direction {upper side in FIG. 18B). Further, only one mounting hole 19 is formed at the lower end of the axially intermediate portion of the outer ring 1, and one sensor 17 is supported and fixed inside the mounting hole 19. And the detection part of this sensor 17 is made to oppose and adjoin the lower end part of the outer peripheral surface of the said encoder 16a.

上述の様に構成する先発明の第２例の場合、自動車の旋回時等に、車輪２２を構成するタイヤ２４の外周面と路面２５（図１５参照）との接触部（接地面部分）から、上記ハブ１１にアキシアル荷重が加わると、上記センサ１７の出力信号のパターンが変化する。即ち、上記外輪１とハブ１１との間にアキシアル荷重が作用しておらず、これら外輪１とハブ１１とが相対変位していない、中立状態では、上記センサ１７の検出部は、図１９の（Ａ）の鎖線α上、即ち、上記エンコーダ１６ａの外周面の幅方向中央部分に対向する。この結果、上記センサ１７の出力信号のデューティ比（＝高電位継続時間／１周期）は、図１９の（Ｂ）に示す様に５０％となる。これに対して、上記エンコーダ１６ａを固定したハブ１１に、図１９の（Ａ）で上向きのアキシアル荷重が作用（上記外輪１に対し上記ハブ１１が軸方向に変位）した場合には、上記センサ１７の検出部は、図１９の（Ａ）の鎖線β上、即ち、上記エンコーダ１６ａの外周面のうち、幅方向中央部よりも下側にずれた部分に対向する。この結果、上記センサ１７の出力信号のデューティ比は、図１９の（Ｃ）に示す様に、５０％からずれた値（図示の例では３０％）となる。更に、上記エンコーダ１６ａを固定したハブ１１に、図１９の（Ａ）で下向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記センサ１７の検出部は、図１９の（Ａ）の鎖線γ上、即ち、上記エンコーダ１６ａの外周面のうち、幅方向中央部よりも上側にずれた部分に対向する。この結果、上記センサ１７の出力信号のデューティ比は、図１９（Ｄ）に示す様に、５０％から逆方向にずれた値（図示の例では７０％）となる。   In the case of the second example of the prior invention configured as described above, from the contact portion (ground surface portion) between the outer peripheral surface of the tire 24 constituting the wheel 22 and the road surface 25 (see FIG. 15) when the vehicle turns. When an axial load is applied to the hub 11, the output signal pattern of the sensor 17 changes. That is, in the neutral state where an axial load is not acting between the outer ring 1 and the hub 11 and the outer ring 1 and the hub 11 are not relatively displaced, the detection unit of the sensor 17 is shown in FIG. Opposite the chain line α in (A), that is, the central portion in the width direction of the outer peripheral surface of the encoder 16a. As a result, the duty ratio (= high potential duration / one cycle) of the output signal of the sensor 17 is 50% as shown in FIG. On the other hand, when the upward axial load acts on the hub 11 to which the encoder 16a is fixed in FIG. 19A (the hub 11 is displaced in the axial direction with respect to the outer ring 1), the sensor The detection unit 17 is opposed to a portion shifted on the chain line β in FIG. 19A, that is, on the outer peripheral surface of the encoder 16 a, which is shifted downward from the central portion in the width direction. As a result, the duty ratio of the output signal of the sensor 17 becomes a value deviated from 50% (30% in the illustrated example) as shown in FIG. Further, when a downward axial load is applied to the hub 11 to which the encoder 16a is fixed in FIG. 19A, the detecting portion of the sensor 17 is on the chain line γ in FIG. In the outer peripheral surface of the encoder 16a, it faces a portion shifted to the upper side from the central portion in the width direction. As a result, the duty ratio of the output signal of the sensor 17 becomes a value deviated from 50% in the reverse direction (70% in the illustrated example) as shown in FIG.

上述の様に、先発明の第２例の場合には、上記センサ１７の出力信号のデューティ比が、上記外輪１とハブ１１との間に加わるアキシアル荷重の作用方向に応じた方向にずれる。又、このアキシアル荷重により上記センサ１７の出力信号のデューティ比がずれる程度（変位量）は、このアキシアル荷重が大きくなる程大きくなる。従って、先発明の第２例の場合には、上記センサ１７の出力信号のデューティ比のずれの有無、ずれが存在する場合にはその方向及び大きさに基づいて、上記外輪１とハブ１１との間に作用しているアキシアル荷重の作用方向及び大きさを求められる。尚、上記センサ１７の出力信号のデューティ比に基づいて上記アキシアル荷重を算出する処理は、図示しない演算器により行なう。この為、この演算器には、予め理論計算や実験により調べておいた上記デューティ比と上記アキシアル荷重との関係を、計算式やマップ等の形式で組み込んでおく。   As described above, in the case of the second example of the present invention, the duty ratio of the output signal of the sensor 17 is shifted in a direction corresponding to the acting direction of the axial load applied between the outer ring 1 and the hub 11. Further, the degree to which the duty ratio of the output signal of the sensor 17 shifts due to this axial load (displacement amount) increases as the axial load increases. Therefore, in the case of the second example of the present invention, the outer ring 1 and the hub 11 are determined based on the presence / absence of the duty ratio deviation of the output signal of the sensor 17 and the direction and magnitude of the deviation, if any. The acting direction and magnitude of the axial load acting during The processing for calculating the axial load based on the duty ratio of the output signal of the sensor 17 is performed by an arithmetic unit (not shown). For this reason, in this computing unit, the relationship between the duty ratio and the axial load, which has been examined in advance by theoretical calculation or experiment, is incorporated in the form of a calculation formula or a map.

次に、図２０は、先発明の第３例を示している。この先発明の第３例の場合には、ハブ１１の内端部に、永久磁石により円筒状に構成したエンコーダ１６ｂを、軟鋼板等の磁性金属板により段付円筒状に形成した支持環２６を介して、上記ハブ１１と同心に支持固定している。被検出面である、このエンコーダ１６ｂの外周面には、Ｎ極に着磁した部分（第一特性部）とＳ極に着磁した部分（第二特性部）とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。又、上記Ｎ極に着磁した部分とＳ極に着磁した部分との境界線を、上記エンコーダ１６ｂの軸方向に対し同方向に同じ角度だけ傾斜した直線としている。そして、この様なエンコーダ１６ｂの外周面のうち、円周方向に関する位相が互いに１８０度異なる部分である、上下両端部に、１対のセンサ１７、１７の検出部を近接対向させている。即ち、外輪１の内端開口部に被着したカバー２７の内周面の上下両端部に上記両センサ１７、１７を支持固定すると共に、これら両センサ１７、１７の検出部を、上記エンコーダ１６ｂの外周面の上下両端部に近接対向させている。   Next, FIG. 20 shows a third example of the prior invention. In the case of the third example of the present invention, an encoder 16b configured in a cylindrical shape by a permanent magnet is provided at the inner end portion of the hub 11, and a support ring 26 formed in a stepped cylindrical shape by a magnetic metal plate such as a mild steel plate. And is fixed and concentrically with the hub 11. On the outer peripheral surface of the encoder 16b, which is the detected surface, the portion magnetized in the N pole (first characteristic portion) and the portion magnetized in the S pole (second characteristic portion) are alternately arranged in the circumferential direction. And at equal intervals. The boundary line between the portion magnetized at the N pole and the portion magnetized at the S pole is a straight line inclined at the same angle in the same direction with respect to the axial direction of the encoder 16b. And the detection part of a pair of sensors 17 and 17 is made to oppose and adjoin both the upper-and-lower both ends which are a part from which the phase regarding the circumferential direction differs 180 degree | times among the outer peripheral surfaces of such an encoder 16b. That is, the sensors 17 and 17 are supported and fixed at both upper and lower ends of the inner peripheral surface of the cover 27 attached to the inner end opening of the outer ring 1, and the detecting portions of the sensors 17 and 17 are connected to the encoder 16b. It is made to oppose and adjoin to the upper-and-lower-ends part of the outer peripheral surface.

自動車の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、上記外輪１とハブ１１との間に加わるアキシアル荷重は、車輪２２を構成するタイヤ２４の外周面と路面２５（図１５参照）との接触部（接地面部分）から入力される。この接地面部分は、上記外輪１及び上記ハブ１１の回転中心よりも径方向外方に存在する為、上記アキシアル荷重はこれら外輪１とハブ１１との間に、純アキシアル荷重としてではなく、これら外輪１及びハブ１１の中心軸と上記接地面部分の中心とを含む（鉛直方向の）仮想平面内での、モーメントを伴って加わる。そして、このモーメントの大きさは、上記接地面から入力されるアキシアル荷重の大きさに比例する。そこで、このモーメントを求めれば、このアキシアル荷重を求められる事になる。一方、上記ハブ１１にモーメントが加わると、これに応じて、上記エンコーダ１６ｂの上端部が軸方向に関して何れかの方向に、同じく下端部がこれと逆方向に、それぞれ変位する。この結果、上記エンコーダ１６ｂの外周面の上下両端部にそれぞれの検出部を近接対向させた、上記両センサ１７、１７の出力信号の位相が、それぞれ中立位置に対して、逆方向にずれる。そこで、これら両センサ１７、１７の出力信号の位相のずれの向き及び大きさに基づいて、上記外輪１とハブ１１との間に作用するアキシアル荷重を求められる。   In the case of a rolling bearing unit for supporting a wheel of an automobile, the axial load applied between the outer ring 1 and the hub 11 is a contact portion (contact) between the outer peripheral surface of the tire 24 constituting the wheel 22 and the road surface 25 (see FIG. 15). It is input from the ground part). Since this ground contact surface portion exists radially outward from the center of rotation of the outer ring 1 and the hub 11, the axial load is not a pure axial load between the outer ring 1 and the hub 11. It is applied with a moment in a virtual plane (in the vertical direction) including the center axis of the outer ring 1 and the hub 11 and the center of the ground contact surface portion. The magnitude of this moment is proportional to the magnitude of the axial load input from the ground plane. Therefore, if this moment is obtained, this axial load can be obtained. On the other hand, when a moment is applied to the hub 11, the upper end portion of the encoder 16b is displaced in any direction with respect to the axial direction, and the lower end portion is similarly displaced in the opposite direction. As a result, the phases of the output signals of the sensors 17 and 17 in which the detection units are brought close to and opposed to the upper and lower ends of the outer peripheral surface of the encoder 16b are shifted in opposite directions with respect to the neutral positions. Therefore, the axial load acting between the outer ring 1 and the hub 11 is obtained based on the direction and magnitude of the phase shift between the output signals of the sensors 17 and 17.

尚、上述した各先発明の場合、各センサ９の出力信号の周波数は、ハブ１１及び車輪２２の回転速度に比例する。この為、上記各センサ９の出力信号に基づいて、これらハブ１１及び車輪２２の回転速度を算出できる。又、上述した各先発明の場合には、エンコーダの被検出面を円筒面とすると共に、この被検出面にセンサの検出部を径方向に対向させる構成を採用している。但し、荷重測定装置付転がり軸受ユニットを実施する場合には、エンコーダの被検出面を円輪面とすると共に、この被検出面にセンサの検出部を軸方向に対向させる構成を採用する事もできる。この様な構成を採用すれば、静止側軌道輪と回転側軌道輪とが径方向に相対変位した場合に生じるセンサ出力情報（位相差、デューティ比）の変化に基づいて、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用するラジアル荷重を測定する事ができる。又、上述した各先発明の場合には、エンコーダを永久磁石製とすると共に、このエンコーダの被検出面に配置する第一特性部をＮ極とし、第二特性部をＳ極とする構成を採用している。但し、荷重測定装置付転がり軸受ユニットを実施する場合には、エンコーダを単なる磁性材製とすると共に、このエンコーダの被検出面に設ける第一特性部を透孔（又は凹部）とし、第二特性部を柱部（又は凸部）とする構成を採用する事もできる。尚、この様にエンコーダを単なる磁性材製とする場合には、センサ側に永久磁石を組み込む。   In the above-described prior inventions, the frequency of the output signal of each sensor 9 is proportional to the rotational speed of the hub 11 and the wheel 22. Therefore, the rotational speeds of the hub 11 and the wheels 22 can be calculated based on the output signals of the sensors 9. Further, in each of the above-described prior inventions, a configuration is adopted in which the detection surface of the encoder is a cylindrical surface and the detection portion of the sensor is opposed to the detection surface in the radial direction. However, when implementing a rolling bearing unit with a load measuring device, it is possible to adopt a configuration in which the detection surface of the encoder is an annular surface and the detection portion of the sensor is opposed to the detection surface in the axial direction. it can. If such a configuration is adopted, these stationary side bearing rings are based on changes in sensor output information (phase difference, duty ratio) generated when the stationary side bearing ring and the rotating side bearing ring are relatively displaced in the radial direction. It is possible to measure the radial load that acts between the rotor and the rotating raceway. In the case of each of the above-described prior inventions, the encoder is made of a permanent magnet, and the first characteristic portion arranged on the detection surface of the encoder is an N pole and the second characteristic portion is an S pole. Adopted. However, when implementing a rolling bearing unit with a load measuring device, the encoder is made of a simple magnetic material, and the first characteristic portion provided on the detected surface of the encoder is a through-hole (or recess), and the second characteristic The structure which makes a part a pillar part (or convex part) can also be employ | adopted. When the encoder is made of a simple magnetic material, a permanent magnet is incorporated on the sensor side.

ところで、自動車等の車両を構成する車輪２２の周辺部分には、例えば図２１に示す様に、上述した様な各種構造を有する荷重測定装置２８の他、上記車輪２２を回転駆動する為の電動式車輪駆動装置２９や、この車輪２２の制動を行なう為の電動式ブレーキ装置３０や、この車輪２２を構成するタイヤ２４の空気圧を測定する為のタイヤ空気圧測定装置３１等、それぞれが動作制御や測定解析を行なう演算器３２〜３５（図２２参照、図２１には省略。）を備えた装置を設置する事が考えられる。この様な場合に、上記各装置２８〜３１を構成する演算器３２〜３５は、何れも回転しない部分に設置する。例えば、上記タイヤ空気圧測定装置３１の場合、上記タイヤ２４の空気圧を検出するセンサユニット３６は、このタイヤ２４の内部に設置するが、演算器（受信器）３５は、タイヤハウスの内面等の回転しない部分に設置する。この様な演算器３５は、上記センサユニット３６から無線送信される検出信号を受信し、この検出信号に基づいて上記空気圧を算出する。   By the way, in the peripheral part of the wheel 22 constituting the vehicle such as an automobile, for example, as shown in FIG. 21, in addition to the load measuring device 28 having various structures as described above, an electric motor for rotationally driving the wheel 22 is provided. A wheel drive device 29, an electric brake device 30 for braking the wheel 22, a tire pressure measuring device 31 for measuring the air pressure of the tire 24 constituting the wheel 22, and the like. It is conceivable to install an apparatus provided with computing units 32 to 35 (see FIG. 22, omitted in FIG. 21) for performing measurement analysis. In such a case, the arithmetic units 32 to 35 constituting the devices 28 to 31 are all installed in a portion that does not rotate. For example, in the case of the tire pressure measuring device 31, the sensor unit 36 that detects the air pressure of the tire 24 is installed inside the tire 24, but the computing unit (receiver) 35 rotates on the inner surface of the tire house or the like. Install it on the part that is not. Such a calculator 35 receives a detection signal wirelessly transmitted from the sensor unit 36, and calculates the air pressure based on the detection signal.

何れにしても、上述の様な各装置２８〜３１を車輪２２の周辺部分に設置する場合には、通常、図２２に示す様に、これら各装置２８〜３１を構成する演算器３２〜３５を、これら各装置２８〜３１毎に別個に設ける事が考えられる。ところが、この様に別個に設けると、これら各演算器３２〜３５の点数、及び、これら各演算器３２〜３５に接続するハーネスの本数が多くなる。この結果、これら各演算器３２〜３５及びハーネスのコストが嵩んだり、或は設置スペースを確保するのが難しくなる等の不都合を生じる可能性がある。   In any case, when the devices 28 to 31 as described above are installed in the peripheral portion of the wheel 22, usually, as shown in FIG. 22, the arithmetic units 32 to 35 constituting the devices 28 to 31. It is conceivable to provide each of these devices 28 to 31 separately. However, when provided separately in this way, the number of the arithmetic units 32 to 35 and the number of harnesses connected to the arithmetic units 32 to 35 are increased. As a result, there is a possibility that the cost of each of the calculators 32 to 35 and the harness is increased or that it is difficult to secure an installation space.

特開２００５−３１０６３号公報JP 2005-31063 A 青山元男著、「レッドバッジスーパー図解シリーズ／クルマの最新メカがわかる本」、ｐ．１３８−１３９、ｐ．１４６−１４９、株式会社三推社／株式会社講談社、平成１３年１２月２０日Motoo Aoyama, “Red Badge Super Illustrated Series / A book that shows the latest mechanics of cars”, p. 138-139, p. 146-149, Sangensha Co., Ltd./Kodansha Co., Ltd., December 20, 2001

本発明の車輪周辺装置の演算器ユニット及び演算器ネットワークシステムは、上述の様な事情に鑑み、車輪の周辺に設置する複数の装置を構成する演算器の個数を少なくできる構造を実現すべく発明したものである。   The arithmetic unit unit and arithmetic unit network system of the wheel peripheral device of the present invention is an invention to realize a structure that can reduce the number of arithmetic units constituting a plurality of devices installed around the wheel in view of the above-described circumstances. It is a thing.

本発明の車輪周辺装置の演算器ユニット及び演算器ネットワークシステムのうち、請求項１に記載した車輪周辺装置の演算器ユニットは、車両の懸架装置に転がり軸受ユニットを介して回転自在に支持された車輪を回転駆動する為の電動式車輪駆動装置を構成し、この電動式車輪駆動装置の動作を制御する演算器と、上記車輪の制動を行なう為の電動式ブレーキ装置を構成し、この電動式ブレーキ装置の動作を制御する演算器と、上記車輪を構成するタイヤの空気圧を測定する為のタイヤ空気圧測定装置を構成し、センサ情報に基づいて上記空気圧を算出する演算器（受信器）とのうち、少なくとも１つの演算器と、上記転がり軸受ユニットに作用する荷重を測定する為の荷重測定装置を構成し、センサ情報に基づいて上記荷重を算出する演算器とを、互いに一体化して成る。尚、この一体化には、ＣＰＵ自体の一体化と、演算回路全体としての一体化との、双方を含む（何れでも良い）。   Of the computing unit of the wheel peripheral device and the computing device network system of the present invention, the computing unit of the wheel peripheral device according to claim 1 is rotatably supported by the suspension device of the vehicle via the rolling bearing unit. An electric wheel drive device for rotationally driving the wheel is constituted, an arithmetic unit for controlling the operation of the electric wheel drive device and an electric brake device for braking the wheel are constituted. An arithmetic unit that controls the operation of the brake device, and a tire air pressure measuring device that measures the air pressure of the tire that constitutes the wheel, and an arithmetic unit (receiver) that calculates the air pressure based on sensor information Among them, at least one calculator and a load measuring device for measuring the load acting on the rolling bearing unit are configured, and the load is calculated based on sensor information. A vessel, comprising integrated with each other. This integration includes both integration of the CPU itself and integration of the arithmetic circuit as a whole (any may be used).

上述の請求項１に記載した発明を実施する場合に、具体的には、例えば請求項２、４、５、６に記載した様な構成を採用する。これら請求項２、４、５、６に記載した構成の場合、上記転がり軸受ユニットは、懸架装置に結合固定された状態で、使用時にも回転しない静止側軌道輪と、この静止側軌道輪と同心に配置されると共に車輪を結合固定した状態で、この車輪と共に回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、１対の列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体とを備える。   In carrying out the invention described in claim 1 above, specifically, for example, a configuration as described in claims 2, 4, 5, and 6 is adopted. In the case of the configuration described in the second, fourth, fifth, and sixth aspects, the rolling bearing unit is coupled and fixed to the suspension device, and the stationary bearing ring that does not rotate during use, and the stationary bearing ring In a state where the wheels are coupled and fixed concentrically, the rotating side raceway that rotates with the wheel and the stationary side that is formed in two rows on the opposite sides of the stationary side raceway and the rotary side raceway respectively. A plurality of rolling elements are provided between the pair of rows and the rotation side tracks so as to be able to roll with a contact angle direction opposite to each other.

特に、上記請求項２に記載した発明の構成の場合、上記荷重測定装置は、上記両列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する為の１対の公転速度検出用センサと、これら両公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する演算器とを備える。
この様な請求項２に記載した発明を実施する場合に、好ましくは、請求項３に記載した様に、上記荷重測定装置を、上記回転側軌道輪の回転速度を検出する為の回転速度検出用センサを備えたものとする。 In particular, in the case of the configuration of the invention described in claim 2, the load measuring device includes a pair of revolution speed detecting sensors for detecting the revolution speeds of the rolling elements in both rows, and the both revolution speeds. An arithmetic unit that calculates a load applied between the stationary side raceway and the rotation side raceway based on a detection signal sent from a detection sensor;
When implementing the invention described in claim 2, preferably, as described in claim 3, the load measuring device is used to detect the rotation speed for detecting the rotation speed of the rotating raceway. It is assumed that a sensor is provided.

これに対し、上記請求項４に記載した発明の構成の場合、上記荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材（例えばブレーキ用のディスク）の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面のうち、互いにこの被検出面の幅方向に離れた２個所位置に、第一、第二の特性変化部を備える。そして、これら両特性変化部の特性が、円周方向に関して交互に且つ互いに同じピッチで変化しており、少なくとも上記第一の特性変化部の特性変化の位相が上記被検出面の幅方向に関し、上記第二の特性変化部と異なる状態で漸次変化している。
又、上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１対のセンサを備える。そして、これら１対のセンサの検出部が、上記第一、第二の両特性変化部のうち、円周方向の位相が互いに等しい部分に対向している。
又、上記演算器は、上記１対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有する。 On the other hand, in the case of the configuration according to the fourth aspect of the present invention, the load measuring device includes an encoder, a sensor device, and a calculator.
The encoder is supported and fixed to a part of the rotating raceway or the rotating member that rotates and displaces together with the rotating raceway (for example, a brake disk), and is concentric with the rotating raceway or the rotating member. The first and second characteristic changing portions are provided at two positions which are separated from each other in the width direction of the detected surface. And the characteristics of these two characteristic changing portions are alternately changed at the same pitch with respect to the circumferential direction, and at least the phase of the characteristic change of the first characteristic changing portion is related to the width direction of the detected surface, It gradually changes in a state different from that of the second characteristic change portion.
The sensor device is supported by a portion that does not rotate during use, and includes a pair of sensors. And the detection part of these one pair of sensors is facing the part from which the phase of the circumferential direction is mutually equal among both said 1st and 2nd characteristic change parts.
The computing unit has a function of calculating a load applied between the stationary side raceway and the rotation side raceway based on a phase difference existing between output signals of the pair of sensors. .

これに対し、上記請求項５に記載した発明の構成の場合、上記荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面に、互いに異なる特性を有する第一特性部と第二特性部とを、円周方向に関して交互に配置している。これと共に、このうちの第一特性部の円周方向に関する幅を、上記被検出面の幅方向片側程広くし、且つ、上記第二特性部の円周方向に関する幅を、この被検出面の幅方向他側程広くしている。
又、上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１つのセンサを備える。そして、このセンサの検出部が上記被検出面の一部に対向している。
又、上記演算器は、このセンサの出力信号のデューティ比に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有する。 On the other hand, in the case of the configuration of the invention described in claim 5, the load measuring device includes an encoder, a sensor device, and a computing unit.
The encoder is supported and fixed to a part of a rotating member that rotates and displaces together with the rotating side raceway or the rotating side raceway, and is mounted on a detected surface that is concentric with the rotating side raceway or the rotating member. The first characteristic portions and the second characteristic portions having different characteristics are alternately arranged in the circumferential direction. At the same time, the width of the first characteristic portion in the circumferential direction of the first characteristic portion is increased toward one side in the width direction of the detected surface, and the width of the second characteristic portion in the circumferential direction of the detected surface is increased. The other side in the width direction is wider.
The sensor device is supported by a portion that does not rotate during use, and includes one sensor. And the detection part of this sensor has opposed a part of said to-be-detected surface.
The computing unit has a function of calculating a load applied between the stationary side raceway and the rotation side raceway based on the duty ratio of the output signal of the sensor.

これに対し、上記請求項６に記載した発明の構成の場合、上記荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面に、互いに異なる特性を有する第一特性部と第二特性部とを円周方向に関して交互に配置している。これと共に、これら第一、第二両特性部同士の境界を、上記被検出面の幅方向片側に向かう程円周方向片側に向かう方向に傾斜させている。
又、上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１対のセンサを備える。そして、これら１対のセンサの検出部が、上記被検出面うち円周方向に関する位相が互いに１８０度異なる部分に対向している。
又、上記演算器は、上記１対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有する。 On the other hand, in the case of the configuration of the invention described in claim 6, the load measuring device includes an encoder, a sensor device, and a computing unit.
The encoder is supported and fixed to a part of a rotating member that rotates and displaces together with the rotating side raceway or the rotating side raceway, and is mounted on a detected surface that is concentric with the rotating side raceway or the rotating member. The first characteristic portions and the second characteristic portions having different characteristics are alternately arranged in the circumferential direction. At the same time, the boundary between the first and second characteristic portions is inclined in the direction toward the one side in the circumferential direction toward the one side in the width direction of the detected surface.
The sensor device is supported by a portion that does not rotate during use, and includes a pair of sensors. And the detection part of these one pair of sensors is facing the part from which the phase regarding the circumferential direction differs 180 degree | times among the said to-be-detected surfaces.
The computing unit has a function of calculating a load applied between the stationary side raceway and the rotation side raceway based on a phase difference existing between output signals of the pair of sensors. .

又、上述した請求項３〜６に記載した発明の構成を採用する場合に、好ましくは、請求項７に記載した様に、車輪周辺装置の演算器ユニットの機能として、前記回転速度検出用センサ又は上記センサ装置を構成するセンサの出力信号に基づいて、上記回転側軌道輪の回転速度を検出すると共に、この回転側軌道輪の回転速度に基づいて、前記電動式車輪駆動装置と前記電動式ブレーキ装置とのうち、その演算器を上記荷重測定装置の演算器と一体化させた装置の動作を制御する機能を付加する。   Further, when adopting the configuration of the invention described in claims 3 to 6 described above, preferably, as described in claim 7, as the function of the arithmetic unit of the wheel peripheral device, the sensor for detecting the rotational speed is used. Alternatively, the rotational speed of the rotating raceway is detected on the basis of an output signal of a sensor constituting the sensor device, and the electric wheel drive device and the electric type are detected based on the rotational speed of the rotational raceway. Among the brake devices, a function for controlling the operation of a device in which the computing unit is integrated with the computing unit of the load measuring device is added.

本発明の車輪周辺装置の演算器ユニット及び演算器ネットワークシステムのうち、請求項８に記載した演算器ネットワークシステムは、車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット同士を、車両ネットワーク媒体｛例えば、ＣＡＮやＦｌｅｘ−Ｒａｙ等｝により相互通信可能に接続して成る。   Of the computing unit unit and computing unit network system of the wheel peripheral device of the present invention, the computing unit network system described in claim 8 is provided for each wheel constituting the vehicle. Arithmetic unit units of the wheel peripheral device described in any one of them are connected to each other by a vehicle network medium {for example, CAN, Flex-Ray, etc.) so as to be able to communicate with each other.

又、請求項９に記載した演算器ネットワークシステムは、車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニットと、上記各車輪の周辺部分に設置した電動式車輪駆動装置及び電動式ブレーキ装置及びタイヤ空気圧測定装置及び転がり軸受ユニットの荷重測定装置以外の、車両に搭載した１乃至複数の運転関連装置を構成する演算器｛例えば、エンジン制御用演算器、操舵装置用演算器、ＡＢＳ用演算器、ＴＣＳ用演算器、車両走行安定化装置用演算器｝とを、車両ネットワーク媒体｛例えば、ＣＡＮやＦｌｅｘ−Ｒａｙ等｝により相互通信可能に接続して成る。
尚、この様な請求項９に記載した発明を実施する場合に、好ましくは、請求項１０に記載した様に、車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット同士を、車両ネットワーク媒体｛例えば、ＣＡＮやＦｌｅｘ−Ｒａｙ等｝により相互通信可能に接続する。 The computing unit network system according to claim 9 is provided with one computing unit unit for each of the wheel peripheral devices according to any one of claims 1 to 7, wherein one computing unit is provided for each wheel constituting the vehicle. And one or more driving-related devices mounted on the vehicle other than the electric wheel driving device, the electric braking device, the tire air pressure measuring device, and the rolling bearing unit load measuring device installed in the peripheral part of each wheel. A computing unit (for example, an engine controlling computing unit, a steering unit computing unit, an ABS computing unit, a TCS computing unit, a vehicle travel stabilization unit computing unit) and a vehicle network medium {eg CAN or Flex- And so on.
In carrying out the invention described in claim 9, preferably, as described in claim 10, one vehicle is provided for each wheel constituting the vehicle. The arithmetic unit units of the wheel peripheral devices described in any one of the above are connected to each other by a vehicle network medium {for example, CAN, Flex-Ray, etc.) so as to be able to communicate with each other.

上述の様に構成する本発明の車輪周辺装置の演算器ユニットを使用すれば、車輪の周辺に複数の装置（電動式車輪駆動装置、電動式ブレーキ装置、タイヤ空気圧測定装置、転がり軸受ユニットの荷重測定装置等）を設置する場合でも、これら各装置を構成する演算器（受信器）の数を、これら各装置の数よりも少なく（最も少ない場合には１個に）できる。これと共に、この演算器に接続するハーネスの数も少なくできる。従って、上記各装置を構成する演算器やこの演算器に接続するハーネスの低コスト化と省スペース化とを図れる。   If the arithmetic unit of the wheel peripheral device according to the present invention configured as described above is used, a plurality of devices (electric wheel drive device, electric brake device, tire air pressure measuring device, rolling bearing unit load) are provided around the wheel. Even when a measuring device or the like is installed, the number of arithmetic units (receivers) constituting each of the devices can be smaller than the number of these devices (one when the number is the smallest). At the same time, the number of harnesses connected to the calculator can be reduced. Accordingly, it is possible to reduce the cost and save space of the arithmetic unit constituting each of the above devices and the harness connected to the arithmetic unit.

又、請求項７に記載した演算器ユニットの様に、算出した回転速度に基づいて荷重測定装置以外の車輪周辺装置（電動式車輪駆動装置、電動式ブレーキ装置等）の動作を制御する機能を付加すれば、この機能を働かせる場合に、上記算出した回転速度を、制御情報として即時に利用できる。即ち、本発明の場合には、上記回転速度を算出する演算器と、この回転速度を制御情報として利用する演算器とを、一体化している為、これら両演算器同士の間でハーネスを介して信号のやり取りを行なう必要がなく、上記算出した回転速度を、制御情報として即時に利用できる。従って、より適切な駆動制御を行なえると共に、上記信号のやり取りを行なう為のハーネスが不要となる分、システムを簡素化できる。   Further, as in the arithmetic unit described in claim 7, the function of controlling the operation of the wheel peripheral devices (electric wheel drive device, electric brake device, etc.) other than the load measuring device based on the calculated rotational speed. If added, the calculated rotation speed can be immediately used as control information when this function is activated. That is, in the case of the present invention, the arithmetic unit that calculates the rotational speed and the arithmetic unit that uses the rotational speed as control information are integrated, so that a harness is interposed between the two arithmetic units. Thus, it is not necessary to exchange signals, and the calculated rotation speed can be used immediately as control information. Accordingly, more appropriate drive control can be performed, and the system can be simplified because the harness for exchanging the signals is not necessary.

又、請求項８に記載した演算器ネットワークシステムによれば、各車輪毎に１つずつ設けた演算器ユニット同士の間で、これら各車輪の駆動制御状態や測定結果に関する情報を共有できる。この為、これらの共有情報に基づいて、上記各車輪周辺装置を適切に制御できる。従って、安全走行を実現する為の車両制御を、より適切に行なえる。
又、請求項９に記載した演算器ネットワークシステムによれば、各車輪毎に１つずつ設けた演算器ユニットと、車両に搭載した１乃至複数の運転関連装置を構成する演算器｛例えば、エンジン制御用演算器、操舵装置用演算器、ＡＢＳ用演算器、ＴＣＳ用演算器、車両走行安定化装置用演算器｝との間で、それぞれの駆動制御状態や測定結果に関する情報を共有できる。この為、これらの共有情報に基づいて、上記各車輪周辺装置並びに上記各運転関連装置を適切に制御できる。従って、安全走行を実現する為の車両制御を、より適切に行なえる。
更に、請求項１０に記載した演算器ネットワークシステムによれば、上述した請求項８及び請求項９に記載した双方の演算器ネットワークシステムの作用効果を同時に得られる。 In addition, according to the computing unit network system described in claim 8, it is possible to share information on the drive control state and the measurement result of each wheel between the computing units provided for each wheel. For this reason, based on these shared information, each said wheel peripheral device can be controlled appropriately. Therefore, vehicle control for realizing safe driving can be performed more appropriately.
According to the computing unit network system described in claim 9, a computing unit provided for each wheel and a computing unit {for example, an engine constituting one or more driving-related devices mounted on the vehicle. Information regarding the respective drive control states and measurement results can be shared with the control arithmetic unit, the steering unit arithmetic unit, the ABS arithmetic unit, the TCS arithmetic unit, and the vehicle travel stabilization unit arithmetic unit}. Therefore, the wheel peripheral devices and the driving-related devices can be appropriately controlled based on the shared information. Therefore, vehicle control for realizing safe driving can be performed more appropriately.
Furthermore, according to the arithmetic unit network system described in claim 10, the operational effects of both the arithmetic unit network systems described in claims 8 and 9 can be obtained simultaneously.

［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１〜１０に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例は、四輪自動車（全電気自動車若しくは燃料電池車）に対して本発明を適用している。この四輪自動車を構成する各車輪２２（右前輪、左前輪、右後輪、左後輪）の周辺部分にはそれぞれ、図１に示す様に、前述の図２１に示した車輪周辺部分の構造と同様の装置を設置している。即ち、上記各車輪２２の周辺部分には、前述の図８〜２０に示した様な各種構造を有する荷重測定装置２８と、上記車輪２２を回転駆動する為の電動式車輪駆動装置２９と、この車輪２２の制動を行なう為の電動式ブレーキ装置３０と、この車輪２２を構成するタイヤ２４の空気圧を測定する為のタイヤ空気圧測定装置３１とを設置している。特に、本例の場合には、図２に示す様に、これら各装置２８〜３１を構成する、動作制御や測定解析を行なう為の演算器（受信器）を、１つの演算器（受信器）ユニット３７として一体化している。尚、本例を実施する場合、この様な各演算器の一体化は、ＣＰＵのレベルで行なっても良いし、演算回路のレベルで行なっても良い。何れにしても、本例の場合、上記演算器ユニット３７を、回転しない部分である、上記電動式車輪駆動装置２９を構成するケーシング３８の基端部外面（自動車の幅方向中央側の側面、図１の右側面）に固定している。 [First example of embodiment]
1 to 3 show a first example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 10. In this example, the present invention is applied to a four-wheeled vehicle (all-electric vehicle or fuel cell vehicle). As shown in FIG. 1, the peripheral portions of the wheels 22 (the right front wheel, the left front wheel, the right rear wheel, and the left rear wheel) constituting the four-wheeled vehicle are respectively the wheel peripheral portions shown in FIG. Equipment similar to the structure is installed. That is, in the peripheral portion of each wheel 22, a load measuring device 28 having various structures as shown in FIGS. 8 to 20 described above, an electric wheel driving device 29 for rotating the wheel 22, An electric brake device 30 for braking the wheel 22 and a tire air pressure measuring device 31 for measuring the air pressure of the tire 24 constituting the wheel 22 are installed. In particular, in the case of this example, as shown in FIG. 2, an arithmetic unit (receiver) for performing operation control and measurement analysis constituting each of the devices 28 to 31 is replaced by one arithmetic unit (receiver). ) Unit 37 is integrated. In the case of implementing this example, such integration of each arithmetic unit may be performed at the CPU level or at the arithmetic circuit level. In any case, in the case of this example, the calculator unit 37 is not rotated, and the outer surface of the base end portion of the casing 38 constituting the electric wheel drive device 29 (the side surface on the center side in the width direction of the automobile, It is fixed to the right side of FIG.

又、図３に示す様に、上記四輪自動車には、それぞれが運転関連装置を制御する為の演算器である、電動式パワーステアリング装置等の操舵装置用演算器４０と、ＡＢＳ用演算器４１と、ＴＣＳ用演算器４２と、ＥＳＣ等の車両走行安定化装置用演算器４３とを搭載している。そして、本例の場合には、これら各演算器４０〜４３と、上記各車輪２２（右前輪、左前輪、右後輪、左後輪）毎に１つずつ設けた、上記演算器ユニット３７、３７との、それぞれの演算器同士を、ＣＡＮやＦｌｅｘ−Ｒａｙ等の車両ネットワーク媒体４４により、相互通信可能に接続している。これにより、演算器ネットワークシステム４５を構築している。   Further, as shown in FIG. 3, the four-wheeled vehicle includes an arithmetic unit 40 for steering device such as an electric power steering device and an arithmetic unit for ABS, each of which is an arithmetic unit for controlling driving-related devices. 41, a TCS computing unit 42, and a vehicle running stabilization device computing unit 43 such as an ESC. And in the case of this example, each said calculator 40-43 and said calculator unit 37 provided one each for each said wheel 22 (a right front wheel, a left front wheel, a right rear wheel, a left rear wheel). , 37 are connected to each other by a vehicle network medium 44 such as CAN or Flex-Ray so that they can communicate with each other. Thereby, the computing unit network system 45 is constructed.

上述の様に、本例の演算器ユニット３７及び演算器ネットワークシステム４５を四輪自動車に搭載すれば、各車輪２２（右前輪、左前輪、右後輪、左後輪）の周辺部分に設置した複数の装置（荷重測定装置２８、電動式車輪駆動装置２９、電動式ブレーキ装置３０、タイヤ空気圧測定装置３１）を構成する演算器の数を、これら各装置２８〜３１の数に比べて少なくできる（上記演算器ユニット３７だけの、１個にできる）。従って、これら各装置２８〜３１を構成する演算器（上記演算器ユニット３７）に接続するハーネスの数も少なくできる。この結果、これら演算器及びハーネスの低コスト化と省スペース化とを図れる。   As described above, if the arithmetic unit 37 and the arithmetic unit network system 45 of this example are mounted on a four-wheeled vehicle, they are installed in the periphery of each wheel 22 (right front wheel, left front wheel, right rear wheel, left rear wheel). The number of calculators constituting the plurality of devices (load measuring device 28, electric wheel drive device 29, electric brake device 30, tire pressure measuring device 31) is smaller than the number of these devices 28 to 31. Yes (only one arithmetic unit 37 is possible). Accordingly, it is possible to reduce the number of harnesses connected to the computing units (the computing unit 37) constituting the devices 28 to 31. As a result, cost reduction and space saving of these arithmetic units and harnesses can be achieved.

又、本例の演算器ユニット３７によれば、上記荷重測定装置２８の機能により算出した回転速度を、上記電動式車輪駆動装置２９及び電動式ブレーキ装置３０の制御情報として、即時に利用できる。即ち、本例の演算器ユニット３７は、上記回転速度を算出する、上記荷重測定装置２８の演算器と、この回転速度を制御情報として利用する、上記電動式車輪駆動装置２９及び電動式ブレーキ装置３０の演算器とを、一体化したものである。この為、これら両演算器同士の間でハーネスを介して信号のやり取りを行なう必要がなく、上記算出した回転速度を、上記制御情報として即時に利用できる。従って、より適切な駆動制御を行なえると共に、上記信号のやり取りを行なう為のハーネスが不要となる分、システムを簡素化できる。   Further, according to the computing unit 37 of this example, the rotation speed calculated by the function of the load measuring device 28 can be used immediately as control information for the electric wheel drive device 29 and the electric brake device 30. That is, the arithmetic unit 37 of this example calculates the rotational speed, the arithmetic unit of the load measuring device 28, and the electric wheel drive device 29 and the electric brake device that use the rotational speed as control information. 30 arithmetic units are integrated. For this reason, there is no need to exchange signals between these two arithmetic units via a harness, and the calculated rotation speed can be used immediately as the control information. Accordingly, more appropriate drive control can be performed, and the system can be simplified because the harness for exchanging the signals is not necessary.

又、本例の演算器ネットワークシステム４５によれば、上記各演算器ユニット３７、３７及び上記各演算器４０〜４３同士の間で、上記各車輪周辺装置（荷重測定装置２８、電動式車輪駆動装置２９、電動式ブレーキ装置３０、タイヤ空気圧測定装置３１）及び上記各運転関連装置（操舵装置、ＡＢＳ、ＴＣＳ、車両走行安定化装置）の駆動制御状態や測定結果に関する情報を共有できる。この為、これらの共有情報に基づいて、上記各車輪周辺装置並びに上記各運転関連装置を適切に制御できる。従って、安全走行を実現する為の車両制御を、より適切に行なえる。   Further, according to the computing unit network system 45 of the present example, the wheel peripheral devices (load measuring device 28, electric wheel drive) between the computing unit units 37, 37 and the computing units 40-43. It is possible to share information on the drive control state and measurement results of the device 29, the electric brake device 30, the tire pressure measuring device 31) and the above driving-related devices (steering device, ABS, TCS, vehicle travel stabilization device). Therefore, the wheel peripheral devices and the driving-related devices can be appropriately controlled based on the shared information. Therefore, vehicle control for realizing safe driving can be performed more appropriately.

例えば、本例の演算器ネットワークシステム４５によれば、上記各車輪２２（右前輪、左前輪、右後輪、左後輪）のタイヤ空気圧の異常を監視する方式として、これら各車輪２２のタイヤ空気圧測定装置３１、３１の測定値に基づいてタイヤ空気圧の異常を判定する方式（直接式）と、上記各車輪２２の荷重測定装置２８、２８が測定した回転速度を互いに比較する事に基づいてタイヤ空気圧の異常を判定する方式（間接式）との、双方の方式を採用できる。この様に双方の方式を採用すれば、タイヤ空気圧を多面的に監視でき、しかも何れか一方の方式が故障した場合でも、他方の方式でタイヤ空気圧の異常を監視し続ける事ができる為、監視システムの信頼性（車両走行の安全性）を高める事ができる。尚、何れか一方の方式のみを採用するか、双方の方式を採用するかは、上記各演算器ユニット３７、３７にインストールするソフトウェアを書き換えるだけで変更できる為、双方の方式を採用する場合でも、さほどコストが嵩む事はない。   For example, according to the computing unit network system 45 of this example, as a method of monitoring abnormalities in tire air pressure of the wheels 22 (right front wheel, left front wheel, right rear wheel, left rear wheel), tires of these wheels 22 are used. Based on comparing the rotational speed measured by the load measuring devices 28 and 28 of each wheel 22 with each other, a method for determining abnormality of tire air pressure based on the measured values of the air pressure measuring devices 31 and 31 (direct type). Both methods, a method of determining abnormality in tire air pressure (indirect method), can be adopted. If both methods are adopted in this way, the tire pressure can be monitored from multiple sides, and even if one of the methods fails, the abnormality in the tire pressure can be continuously monitored using the other method. System reliability (vehicle driving safety) can be improved. It should be noted that whether either one of the methods or both methods is adopted can be changed simply by rewriting the software installed in each of the arithmetic unit units 37, 37. Therefore, even when both methods are adopted. The cost is not so high.

又、本例の演算器ネットワークシステム４５によれば、何れかの車輪２２に関する何れかの車輪周辺装置が故障した場合でも、残りの車輪２２に関する演算器ユニット３７、３７が当該故障情報を共有し、故障状況に応じた適切な制御を行なう事で、暫定的な走行安定性を確保する事ができる。   Further, according to the computing unit network system 45 of this example, even when any wheel peripheral device related to any wheel 22 fails, the computing units 37 and 37 related to the remaining wheels 22 share the failure information. By performing appropriate control according to the failure situation, provisional running stability can be ensured.

［実施の形態の第２〜４例］
次に、図４〜６は、本発明の実施の形態の第２〜４例を示している。上述した実施の形態の第１例では、演算器ユニット３７を、回転しない部分である、電動式車輪駆動装置２９を構成するケーシング３８の基端部外面に固定した（図１参照）。これに対し、図４に示す実施の形態の第２例では、上記演算器ユニット３７を、上記ケーシング３８の先端部内周面に固定している。又、図５に示す実施の形態の第３例では、上記演算器ユニット３７を、回転しない部分である、電動式ブレーキ装置３０の一部（キャリパ）外面に固定している。又、図６に示す実施の形態の第４例では、上記演算器ユニット３７を、回転しない部分である、懸架装置４６を構成するストラット４７の一部に固定している。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
尚、本発明を実施する場合、演算器ユニットは、上述した各実施の形態とは異なる部分に固定する事もできる。 [Second to Fourth Examples of Embodiment]
4 to 6 show second to fourth examples of the embodiment of the present invention. In the first example of the embodiment described above, the calculator unit 37 is fixed to the outer surface of the base end portion of the casing 38 constituting the electric wheel drive device 29, which is a non-rotating portion (see FIG. 1). On the other hand, in the second example of the embodiment shown in FIG. 4, the arithmetic unit 37 is fixed to the inner peripheral surface of the front end portion of the casing 38. Further, in the third example of the embodiment shown in FIG. 5, the arithmetic unit 37 is fixed to a part (caliper) outer surface of the electric brake device 30 which is a non-rotating part. Further, in the fourth example of the embodiment shown in FIG. 6, the arithmetic unit 37 is fixed to a part of a strut 47 constituting the suspension device 46, which is a portion that does not rotate. Other configurations and operations are the same as those in the first example of the embodiment described above.
When carrying out the present invention, the computing unit can be fixed to a different part from the above-described embodiments.

［実施の形態の第５例］
次に、図７は、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例は、後輪電動４ＷＤ車（前輪エンジン駆動、後輪電動駆動の四輪自動車）に対して本発明を適用している。この為、本例の場合、右前輪及び左前輪には、電動式車輪駆動装置を設けていない。又、演算器ネットワークシステム４５ａに、エンジン制御用演算器３９を組み込んで、このエンジン制御用演算器３９と他の演算器との間でも、駆動状況や測定結果に関する情報を共有できる様にしている。その他の構成及び作用は、上述した各実施の形態の場合と同様である。 [Fifth Example of Embodiment]
Next, FIG. 7 shows a fifth example of the embodiment of the present invention. In this example, the present invention is applied to a rear wheel electric 4WD vehicle (a front wheel engine drive, rear wheel electric drive four-wheeled vehicle). For this reason, in this example, the right front wheel and the left front wheel are not provided with electric wheel drive devices. Also, an engine control arithmetic unit 39 is incorporated in the arithmetic unit network system 45a so that information on the driving status and measurement results can be shared between the engine control arithmetic unit 39 and other arithmetic units. . Other configurations and operations are the same as those in the above-described embodiments.

本発明の実施の形態の第１例を示す、車輪周辺部分の断面図。Sectional drawing of the wheel periphery part which shows the 1st example of embodiment of this invention. 車輪周辺装置のブロック図。The block diagram of a wheel peripheral device. 演算器ネットワークシステムのブロック図。The block diagram of a computing unit network system. 本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。The figure similar to FIG. 1 which shows the 2nd example of embodiment of this invention. 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. 同第４例を示す、図１と同様の図。The figure similar to FIG. 1 which shows the 4th example. 同第５例を示す、図３と同様の図。The figure similar to FIG. 3 which shows the said 5th example. 荷重測定装置付転がり軸受ユニットの従来構造の１例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the conventional structure of a rolling bearing unit with a load measuring apparatus. 転がり軸受ユニットに加わる荷重を求められる理由を説明する為の模式図。The schematic diagram for demonstrating the reason for which the load added to a rolling bearing unit is calculated | required. 転動体の公転速度と回転輪の回転速度との比と、ラジアル荷重との関係を示す線図。The diagram which shows the relationship between the ratio of the revolution speed of a rolling element, and the rotational speed of a rotating wheel, and radial load. 転動体の公転速度と回転輪の回転速度との比と、アキシアル荷重との関係を示す線図。The diagram which shows the relationship between the ratio of the revolution speed of a rolling element, and the rotational speed of a rotating wheel, and an axial load. 荷重測定装置付転がり軸受ユニットの先発明の第１例を示す断面図。Sectional drawing which shows the 1st example of the prior invention of a rolling bearing unit with a load measuring device. エンコーダの斜視図。The perspective view of an encoder. エンコーダの被検出面の展開図。The expanded view of the to-be-detected surface of an encoder. 先発明の第１例を自動車の懸架装置と車輪との間に組み付けた状態を示す略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the first example of the prior invention is assembled between a suspension device and a wheel of an automobile. アキシアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。The diagram which shows the output signal of the sensor which changes with the fluctuation | variation of an axial load. 荷重測定装置付転がり軸受ユニットの先発明の第２例を示す断面図。Sectional drawing which shows the 2nd example of the prior invention of a rolling bearing unit with a load measuring device. エンコーダを示しており、（Ａ）は素材の、（Ｂ）は完成品の、それぞれ斜視図。The encoder is shown, (A) is a raw material, (B) is a perspective view of a finished product. アキシアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。The diagram which shows the output signal of the sensor which changes with the fluctuation | variation of an axial load. 荷重測定装置付転がり軸受ユニットの先発明の第３例を示す断面図。Sectional drawing which shows the 3rd example of the prior invention of a rolling bearing unit with a load measuring device. 車輪周辺部分の断面図。Sectional drawing of a wheel periphery part. 従来の車輪周辺装置のブロック図。The block diagram of the conventional wheel peripheral device.

符号の説明Explanation of symbols

１ 外輪
２ 外輪軌道
３ 取付孔
４ センサユニット
５ 先端部
６ａ、６ｂ 公転速度検出用センサ
７ 回転速度検出用センサ
８、８ａ、８ｂ 玉
９ａ、９ｂ 保持器
１０ａ、１０ｂ 公転速度検出用エンコーダ
１１ ハブ
１２ 回転速度検出用エンコーダ
１３ 内輪軌道
１４ 固定側フランジ
１５ 回転側フランジ
１６、１６ａ、１６ｂ エンコーダ
１７ センサ
１８ 芯金
１９ 取付孔
２０ ナックル
２１ ディスク
２２ 車輪
２３ ホイール
２４ タイヤ
２５ 路面
２６ 支持環
２７ カバー
２８ 荷重測定装置
２９ 電動式車輪駆動装置
３０ 電動式ブレーキ装置
３１ タイヤ空気圧測定装置
３２ 演算器
３３ 演算器
３４ 演算器
３５ 演算器（受信器）
３６ センサユニット
３７、３７ａ 演算器（受信器）ユニット
３８ ケーシング
３９ エンジン制御用演算器
４０ 操舵装置用演算器
４１ ＡＢＳ用演算器
４２ ＴＣＳ用演算器
４３ 車両走行安定化装置用演算器
４４ 車両ネットワーク媒体
４５、４５ａ 演算器ネットワークシステム
４６ 懸架装置
４７ ストラット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer ring 2 Outer ring raceway 3 Mounting hole 4 Sensor unit 5 Tip 6a, 6b Revolution speed detection sensor 7 Rotational speed detection sensor 8, 8a, 8b Ball 9a, 9b Retainer 10a, 10b Revolution speed detection encoder 11 Hub 12 Rotational speed detection encoder 13 Inner ring raceway 14 Fixed flange 15 Rotating flange 16, 16a, 16b Encoder 17 Sensor 18 Core 19 Mounting hole 20 Knuckle 21 Disc 22 Wheel 23 Wheel 24 Tire 25 Road surface 26 Support ring 27 Cover 28 Load measurement Device 29 Electric wheel drive device 30 Electric brake device 31 Tire pressure measuring device 32 Calculator 33 Calculator 34 Calculator 35 Calculator (receiver)
36 sensor unit 37, 37a computing unit (receiver) unit 38 casing 39 computing unit for engine control 40 computing unit for steering device 41 computing unit for ABS 42 computing unit for TCS 43 computing unit for vehicle travel stabilization device 44 vehicle network medium 45, 45a Computing unit network system 46 Suspension device 47 Strut

Claims (10)

車両の懸架装置に転がり軸受ユニットを介して回転自在に支持された車輪を回転駆動する為の電動式車輪駆動装置を構成し、この電動式車輪駆動装置の動作を制御する演算器と、上記車輪の制動を行なう為の電動式ブレーキ装置を構成し、この電動式ブレーキ装置の動作を制御する演算器と、上記車輪を構成するタイヤの空気圧を測定する為のタイヤ空気圧測定装置を構成し、センサ情報に基づいて上記空気圧を算出する演算器とのうち、少なくとも１つの演算器と、上記転がり軸受ユニットに作用する荷重を測定する為の荷重測定装置を構成し、センサ情報に基づいて上記荷重を算出する演算器とを、互いに一体化して成る、車輪周辺装置の演算器ユニット。   An electric wheel drive device for rotationally driving a wheel rotatably supported by a vehicle suspension device via a rolling bearing unit, and an arithmetic unit for controlling the operation of the electric wheel drive device, the wheel An electric brake device for braking the vehicle, an arithmetic unit for controlling the operation of the electric brake device, a tire air pressure measuring device for measuring the air pressure of the tire constituting the wheel, and a sensor Among the computing units that calculate the air pressure based on information, at least one computing unit and a load measuring device for measuring a load acting on the rolling bearing unit are configured, and the load is calculated based on sensor information. An arithmetic unit of a wheel peripheral device, wherein the arithmetic unit to be calculated is integrated with each other. 転がり軸受ユニットは、懸架装置に結合固定された状態で使用時にも回転しない静止側軌道輪と、この静止側軌道輪と同心に配置されると共に車輪を結合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、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、１対の列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体とを備えたものであり、
荷重測定装置は、上記両列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する為の１対の公転速度検出用センサと、これら両公転速度検出用センサから送り込まれる検出信号に基づいて上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する演算器とを備えたものである、
請求項１に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。 The rolling bearing unit is fixedly coupled to the suspension system and does not rotate during use, and the rolling bearing unit is disposed concentrically with the stationary bearing ring and rotates together with the wheel while the wheel is coupled and fixed. A pair of rows between the stationary side raceway and the stationary side raceway and the rotary side raceway formed on the opposite sides of the stationary side raceway and the stationary side raceway and the rotary side raceway. And a rolling element provided so as to be able to roll with the direction of the contact angle reversed between each other,
The load measuring device includes a pair of revolution speed detection sensors for detecting the revolution speeds of the rolling elements in both rows, and the stationary-side track ring based on a detection signal sent from both the revolution speed detection sensors. And a calculator for calculating a load applied between the rotating side raceway and the rotating side raceway,
The arithmetic unit of the wheel peripheral device according to claim 1. 荷重測定装置が、回転側軌道輪の回転速度を検出する為の回転速度検出用センサを備えている、請求項２に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。   The computing unit of the wheel peripheral device according to claim 2, wherein the load measuring device includes a rotation speed detection sensor for detecting the rotation speed of the rotation-side raceway. 転がり軸受ユニットは、懸架装置に結合固定された状態で使用時にも回転しない静止側軌道輪と、この静止側軌道輪と同心に配置されると共に車輪を結合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、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、１対の列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体とを備えたものであり、
荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備えたものであり、
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面のうち、互いにこの被検出面の幅方向に離れた２個所位置に第一、第二の特性変化部を備えたもので、これら両特性変化部の特性が円周方向に関して交互に且つ互いに同じピッチで変化しており、少なくとも上記第一の特性変化部の特性変化の位相が上記被検出面の幅方向に関し、上記第二の特性変化部と異なる状態で漸次変化しており、
上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１対のセンサを備えたもので、これら１対のセンサの検出部が、上記第一、第二の両特性変化部のうち、円周方向の位相が互いに等しい部分に対向しており、
上記演算器は、上記１対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有するものである、
請求項１に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。 The rolling bearing unit is fixedly coupled to the suspension system and does not rotate during use, and the rolling bearing unit is disposed concentrically with the stationary bearing ring and rotates together with the wheel while the wheel is coupled and fixed. A pair of rows between the stationary side raceway and the stationary side raceway and the rotary side raceway formed on the opposite sides of the stationary side raceway and the stationary side raceway and the rotary side raceway. And a rolling element provided so as to be able to roll with the direction of the contact angle reversed between each other,
The load measuring device includes an encoder, a sensor device, and a calculator.
Of these, the encoder is supported and fixed to the rotating side raceway or a part of a rotating member that rotates and displaces together with the rotating side raceway, and the detected surface provided concentrically with the rotating side raceway or the rotary member. Among them, the first and second characteristic change portions are provided at two positions apart from each other in the width direction of the detected surface, and the characteristics of both the characteristic change portions are alternately and the same pitch in the circumferential direction. And at least the phase of the characteristic change of the first characteristic change part is gradually changed in a state different from the second characteristic change part with respect to the width direction of the detected surface,
The sensor device is supported by a portion that does not rotate during use, and includes a pair of sensors, and the detection units of the pair of sensors are the first and second characteristic change units. , Opposite the circumferentially equal parts,
The computing unit has a function of calculating a load applied between the stationary side raceway and the rotation side raceway based on a phase difference existing between the output signals of the pair of sensors. is there,
The arithmetic unit of the wheel peripheral device according to claim 1. 転がり軸受ユニットは、懸架装置に結合固定された状態で使用時にも回転しない静止側軌道輪と、この静止側軌道輪と同心に配置されると共に車輪を結合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、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、１対の列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体とを備えたものであり、
荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備えたものであり、
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面に、互いに異なる特性を有する第一特性部と第二特性部とを円周方向に関して交互に配置すると共に、このうちの第一特性部の円周方向に関する幅を、上記被検出面の幅方向片側程広くし、且つ、上記第二特性部の円周方向に関する幅を、この被検出面の幅方向他側程広くしたものであり、
上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１つのセンサを備えたもので、このセンサの検出部が上記被検出面の一部に対向しており、
上記演算器は、このセンサの出力信号のデューティ比に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有するものである、
請求項１に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。 The rolling bearing unit is fixedly coupled to the suspension system and does not rotate during use, and the rolling bearing unit is disposed concentrically with the stationary bearing ring and rotates together with the wheel while the wheel is coupled and fixed. A pair of rows between the stationary side raceway and the stationary side raceway and the rotary side raceway formed on the opposite sides of the stationary side raceway and the stationary side raceway and the rotary side raceway. And a rolling element provided so as to be able to roll with the direction of the contact angle reversed between each other,
The load measuring device includes an encoder, a sensor device, and a calculator.
The encoder is supported and fixed to a part of a rotating member that rotates and displaces together with the rotating side raceway or the rotating side raceway, and is mounted on a detected surface that is concentric with the rotating side raceway or the rotating member. The first characteristic part and the second characteristic part having different characteristics are alternately arranged in the circumferential direction, and the width in the circumferential direction of the first characteristic part is set to one side in the width direction of the detected surface. The width in the circumferential direction of the second characteristic portion is increased toward the other side in the width direction of the detected surface,
The sensor device is supported by a portion that does not rotate during use, and includes one sensor, and the detection unit of the sensor faces a part of the detected surface,
The arithmetic unit has a function of calculating a load applied between the stationary side raceway and the rotation side raceway based on a duty ratio of an output signal of the sensor.
The arithmetic unit of the wheel peripheral device according to claim 1. 転がり軸受ユニットは、懸架装置に結合固定された状態で使用時にも回転しない静止側軌道輪と、この静止側軌道輪と同心に配置されると共に車輪を結合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、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する部分にそれぞれ２列ずつ形成された静止側軌道と回転側軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、１対の列同士の間で接触角の方向を互いに逆にして転動自在に設けられた転動体とを備えたものであり、
荷重測定装置は、エンコーダと、センサ装置と、演算器とを備えたものであり、
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪又はこの回転側軌道輪と共に回転及び変位する回転部材の一部に支持固定され、この回転側軌道輪又はこの回転部材と同心に設けた被検出面に、互いに異なる特性を有する第一特性部と第二特性部とを円周方向に関して交互に配置すると共に、これら第一、第二両特性部同士の境界を、上記被検出面の幅方向片側に向かう程円周方向片側に向かう方向に傾斜させたものであり、
上記センサ装置は、使用時にも回転しない部分に支持されると共に、１対のセンサを備えたもので、これら１対のセンサの検出部が、上記被検出面うち円周方向に関する位相が互いに１８０度異なる部分に対向しており、
上記演算器は、上記１対のセンサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わる荷重を算出する機能を有するものである、
請求項１に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。 The rolling bearing unit is fixedly coupled to the suspension system and does not rotate during use, and the rolling bearing unit is disposed concentrically with the stationary bearing ring and rotates together with the wheel while the wheel is coupled and fixed. A pair of rows between the stationary side raceway and the stationary side raceway and the rotary side raceway formed on the opposite sides of the stationary side raceway and the stationary side raceway and the rotary side raceway. And a rolling element provided so as to be able to roll with the direction of the contact angle reversed between each other,
The load measuring device includes an encoder, a sensor device, and a calculator.
The encoder is supported and fixed to a part of a rotating member that rotates and displaces together with the rotating side raceway or the rotating side raceway, and is mounted on a detected surface that is concentric with the rotating side raceway or the rotating member. The first characteristic portion and the second characteristic portion having different characteristics are alternately arranged in the circumferential direction, and the boundary between the first and second characteristic portions is arranged on one side in the width direction of the detected surface. It is inclined in the direction toward the one side in the circumferential direction as it goes,
The sensor device is supported by a portion that does not rotate during use, and includes a pair of sensors. The detection units of the pair of sensors have a phase in the circumferential direction of the detected surfaces that is 180 degrees. Facing different parts,
The computing unit has a function of calculating a load applied between the stationary side raceway and the rotation side raceway based on a phase difference existing between the output signals of the pair of sensors. is there,
The arithmetic unit of the wheel peripheral device according to claim 1. 回転速度検出用センサ又はセンサ装置を構成するセンサの出力信号に基づいて回転側軌道輪の回転速度を検出すると共に、この回転側軌道輪の回転速度に基づいて、電動式車輪駆動装置と電動式ブレーキ装置とのうち、その演算器を荷重測定装置の演算器と一体化させた装置の動作を制御する機能を有する、請求項３〜６のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット。   The rotational speed of the rotating side race is detected based on the output signal of the rotational speed detecting sensor or the sensor constituting the sensor device, and the electric wheel drive device and the electric type are detected based on the rotational speed of the rotating side race. The wheel peripheral device according to any one of claims 3 to 6, which has a function of controlling an operation of a device in which the arithmetic unit of the brake device is integrated with the arithmetic unit of the load measuring device. Arithmetic unit. 車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット同士を、車両ネットワーク媒体により相互通信可能に接続して成る、演算器ネットワークシステム。   The computing unit units of the wheel peripheral device according to any one of claims 1 to 7, which are provided for each wheel constituting the vehicle, are connected to each other by a vehicle network medium so as to be able to communicate with each other. An arithmetic unit network system. 車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニットと、上記各車輪の周辺部分に設置した電動式車輪駆動装置及び電動式ブレーキ装置及びタイヤ空気圧測定装置及び転がり軸受ユニットの荷重測定装置以外の、車両に搭載した１乃至複数の運転関連装置を構成する演算器とを、車両ネットワーク媒体により相互通信可能に接続して成る、演算器ネットワークシステム。   An arithmetic unit of the wheel peripheral device according to any one of claims 1 to 7 provided for each wheel constituting the vehicle, and an electric wheel installed at a peripheral portion of each wheel. Other than the drive device, the electric brake device, the tire air pressure measuring device, and the load measuring device of the rolling bearing unit, the arithmetic units constituting one or more driving-related devices mounted on the vehicle can be mutually communicated by the vehicle network medium. A computing unit network system that is connected. 車両を構成する各車輪毎に１つずつ設けた、請求項１〜７のうちの何れか１項に記載した車輪周辺装置の演算器ユニット同士を、車両ネットワーク媒体により相互通信可能に接続して成る、請求項９に記載した演算器ネットワークシステム。
The computing unit units of the wheel peripheral device according to any one of claims 1 to 7, which are provided for each wheel constituting the vehicle, are connected to each other by a vehicle network medium so as to be able to communicate with each other. The computing unit network system according to claim 9, comprising:

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