JP2003207514A - 車輪用回転検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪の回転速度と共に、この車輪の接地する
路面の凹凸状態を、自動車の旋回に伴う懸架装置の伸縮
等に拘らず、正確に検出できる構造を実現する。 【解決手段】 センサユニット２１を構成するホルダ２
５内に、回転検出センサと振動センサとを設ける。そし
て、この振動センサにより、上記車輪が接地する路面の
凹凸状態を検出する。この結果、路面の凹凸状態を検知
するセンサを車体に設ける場合に比べて、この路面の凹
凸状態をより正確に知る事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る車輪用回転検
出装置は、懸架装置に支持した自動車の車輪の回転速度
（回転数を含む）を検出すると共に、この自動車が走行
する路面の凹凸状態を検出する為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】アンチロックブレーキシステム（ＡＢ
Ｓ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）を
制御すべく車輪の回転速度を知る為に従来から、懸架装
置に対し車輪を支持する為の転がり軸受ユニットに回転
速度検出装置を組み込んだ、回転速度検出装置付車輪支
持用転がり軸受ユニットが、各種知られている。図６
は、この様な目的で使用される回転速度検出装置付車輪
支持用転がり軸受ユニットの１例として、特許第２８３
８７０１号公報に記載されたものを示している。

【０００３】請求項に記載した静止輪に対応する外輪１
は、外周面に形成した外向フランジ状の取付部２により
懸架装置を構成するナックル等に支持された状態で、使
用時にも回転しない。この様な外輪１の内径側に配置し
た回転輪３は、ハブ４の内端部（軸方向に関して内と
は、自動車への幅方向中央側で、図１、４〜６の右側）
に内輪５を内嵌固定して成る。上記外輪１の内周面に形
成した、それぞれが静止側軌道である外輪軌道６、６
と、上記ハブ４及び内輪５の外周面に形成した、それぞ
れが回転側軌道である内輪軌道７、７との間には、それ
ぞれが転動体である玉８、８を複数個ずつ、それぞれ保
持器９、９により保持した状態で、転動自在に設けてい
る。

【０００４】上述の様な構成により上記回転輪３を、上
記外輪１の内径側に回転自在に支持している。この様な
回転輪３を構成する上記ハブ４の外端部（軸方向に関し
て外とは、自動車への幅方向端部側で、図１、４〜６の
左側）には、図示しない車輪を支持する為のフランジ１
０を設けている。又、上記外輪１の両端部内周面と、上
記ハブ４の中間部外周面及び上記内輪５の内端部外周面
との間には、それぞれシールリング１１、１１を設け
て、上記各玉８、８を設置した空間１２と外部とを遮断
し、この空間１２内に封入したグリースが外部に漏洩し
たり、外部に浮遊する異物がこの空間１２内に侵入する
事を防止している。

【０００５】又、上記ハブ４の中間部で２列に配置した
上記各玉８、８同士の間部分にエンコーダ１３を、締り
嵌めで外嵌固定している。このエンコーダ１３は、図示
の例の場合、軟鋼等の磁性金属材を円環状に形成すると
共に、外周面に歯車状の凹凸を形成した、所謂パルサギ
ヤと呼ばれるもので、この外周面の磁気特性を円周方向
に関して交互に且つ等間隔で変化させている。一方、上
記外輪１の中間部に、この外輪１の内外両周面同士を連
通させる状態で形成した取付孔１５に、回転検出センサ
１４を挿通支持し、この回転検出センサ１４の先端面
（図６の下端面）に設けた検出部を、上記エンコーダ１
３の外周面に近接対向させている。

【０００６】上述の様に構成する回転速度検出装置付車
輪支持用転がり軸受ユニットを懸架装置と車輪との間に
組み付けた状態での使用時に、この車輪が回転すると、
上記回転検出センサ１４の検出面を上記エンコーダ１３
の外周面に存在する凹部と凸部とが交互に通過する。こ
の結果、上記回転検出センサ１４内を流れる磁束の密度
が変化し、この回転検出センサ１４の出力が変化する。
この出力が変化する周波数は、上記車輪の回転速度に比
例するので、この出力信号を図示しない制御器に送れ
ば、ＡＢＳやＴＣＳを適正に制御できる。又、変化の回
数から、回転数も知る事ができる。この為、上記回転検
出センサ１４の出力信号を、ＡＢＳやＴＣＳの他、カー
ナビゲーションシステムやＩＴＳ（Intelligent Transp
ort System）を制御する為の信号として利用する事も、
近年行なわれる様になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した様な従来の回
転速度検出装置付車輪支持用転がり軸受ユニットの場
合、車輪の回転速度や回転数を検出できても、この車輪
支持用転がり軸受ユニットから他の情報は得られない。
これに対して、近年に於ける自動車技術の高度化によ
り、車輪支持用軸受ユニット部分からより多くの情報を
得る事が求められる様になっている。特に、自動車が走
行する路面の凹凸が分かれば、この自動車が蛇行、スピ
ン等の危険な状態となる前に、エンジンの出力を低減さ
せたり、制動装置を作動させたり等の制御を適正に行な
える。又、懸架装置に付属のダンパーの減衰力や、ステ
アリングの操舵力を自動的に変化させる事で、上記路面
の凹凸により乗り心地が低下する事や、上記ステアリン
グが取られる事を防止できる。

【０００８】尚、この様な路面の凹凸を検知すべく、車
体等に設けたセンサにより懸架装置を構成するサスペン
ション等の伸縮を検出する事により、上記路面の凹凸状
態を知る事も考えられる。ところが、この様にサスペン
ション等の伸縮を検出する場合には、自動車の旋回時に
加わる遠心力に基づく伸縮を、上記路面の凹凸による伸
縮と見分ける事ができず、路面の凹凸状態の判断に関し
て正確性に欠ける可能性がある。本発明の車輪用回転検
出装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の車輪用回転検出
装置は、前述した回転速度検出装置付車輪支持用転がり
軸受ユニットの如き、従来から知られている車輪用回転
検出装置と同様に、静止輪と、回転輪と、複数個の転動
体と、エンコーダと、回転検出センサとを備える。この
うちの静止輪は、懸架装置に支持された状態で使用時に
も回転しない。又、上記回転輪は、車輪を支持した状態
でこの車輪と共に回転する。又、上記各転動体は、上記
静止輪の周面に形成された静止側軌道と回転輪の周面に
形成された回転側軌道との間に転動自在に設けられてい
る。又、上記エンコーダは、上記回転輪の回転を検出す
る為のもので、この回転輪若しくは回転輪に対し取り付
けられた部分に支持されている。又、上記回転検出セン
サは、検出部を上記エンコーダに対向させた状態で、上
記静止輪自体、若しくは、カバー或は懸架装置の一部
等、この静止輪に対し固定された部分に支持されてい
る。

【００１０】特に、本発明の車輪用回転検出装置に於い
ては、上記回転検出センサにより上記車輪の回転速度を
検出する。又、これと共に、この回転検出センサ、若し
くは、この回転検出センサを保持したホルダ内にこの回
転検出センサとは別に設けた振動センサにより、上記車
輪が接地する路面の凹凸状態を検出自在としている。
又、より好ましくは、上記路面の凹凸状況を検出する回
転検出センサ若しくは振動センサを、自動車の組み付け
状態で、上記車輪の接地部分のうちのこの車輪の前進方
向先端縁と回転輪の中心軸とを通過する仮想平面の近
傍、又は、キャスター角と一致する仮想平面の近傍に位
置させる。

【００１１】尚、上記回転検出センサを、例えば磁性材
製の芯材にコイルを巻回し、このコイルに惹起される誘
導電圧を出力信号とする、所謂パッシブ型のものとすれ
ば、車輪の回転速度、並びに、路面の凹凸状態を、この
回転検出センサのみで検出する事ができる。即ち、この
路面の凹凸に基づいて上記車輪から回転輪に加わる荷重
は、この回転輪の中心軸を撓ませる方向のモーメント荷
重として加わる。そして、この様なモーメント荷重に基
づいて、上記回転輪と上記静止輪との径方向に関する相
対距離が微妙に変化し、この相対距離の変化に伴って上
記エンコーダの被検出面と上記回転検出センサの検出面
との隙間が変化する。上記パッシブ型の回転検出センサ
の場合は、この検出面と被検出面との隙間の変化が、こ
の回転検出センサの出力信号（誘導電圧）の強弱（振幅
の大きさ）として現れる為、この振幅の大きさの変化を
検出すれば、上記路面の凹凸状態を知る事ができる。

【００１２】

【作用】上述の様に構成する本発明の車輪用回転検出装
置によれば、前述した従来装置の場合と同様に、懸架装
置に対し車輪を回転自在に支持すると共に、回転検出セ
ンサにより、走行時に於けるこの車輪の回転速度（回転
数を含む）を検出できる。更には、路面の凹凸状態を、
静止輪自体、或は、この静止輪に対し固定された部分に
支持された上記回転速度センサ若しくは振動センサによ
り検出する。この為、路面の凹凸状態を検知するセンサ
を車体側に設ける場合に比べ、この路面の凹凸状態を正
確に知る事ができる。即ち、自動車の旋回に伴う懸架装
置の伸縮等に拘らず、上記路面の凹凸により回転輪に加
わる荷重に基づく、この回転輪と上記静止輪との径方向
に関する相対距離の変化や、この荷重に基づく静止輪の
振動を検出する事により、正確に路面の凹凸状態を知る
事ができる。しかも、この路面の凹凸状態を、上記回転
検出センサ、若しくは、この回転検出センサを保持した
ホルダ内に設けた振動センサにより検出する為、上記路
面の凹凸状態を検知する為のセンサの組み付けスペース
が嵩んだり、組み付け工程数が増大して自動車の製造コ
ストが徒に増大したりする事もない。

【００１３】又、上記路面の凹凸状態を検出する上記回
転検出センサ若しくは振動センサを、上記車輪の接地部
分のうちのこの車輪の前進方向先端縁と上記回転輪の中
心軸とを通過する仮想平面の近傍（例えばこの仮想平面
を中心とする±１０度の範囲内）、又は、キャスター角
と一致する仮想平面の近傍（例えばこの仮想平面を中心
とする±１０度の範囲内）に位置させれば、上記路面の
凹凸に基づく上記回転輪と静止輪との径方向に関する相
対距離の変化やこの静止輪の振動を、より確実に検出で
きる。即ち、上記路面の凹凸に基づく上記相対距離の変
化や上記振動が顕著に現れる部分に、上記回転検出セン
サ若しくは振動センサを位置させる事により、これら各
センサの出力増大を図れ、上記路面の凹凸状態をより検
出し易くできる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜３は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。中空円筒状に形成したハブ４の
外端部外周面に形成したフランジ１０には、図示しない
複数本のスタッドにより、車輪を構成するホイールと、
制動装置を構成するディスクロータとを固定する。この
様なハブ４の中間部外周面には外側の内輪軌道７を形成
し、内端部に形成した段部１６には、外周面に内側の内
輪軌道７を有する内輪５を外嵌固定して、回転輪３を構
成している。この様な回転輪３を構成する上記ハブ４の
中心部に形成したスプライン孔１７には、自動車への組
み付け状態で、図示しない等速ジョイントに付属したス
プライン軸を挿入する。

【００１５】一方、上記回転輪３の周囲には、内周面に
複列の外輪軌道６、６を、外周面に取付部２を、それぞ
れ形成した静止輪である外輪１を、上記回転輪３と同心
に配置している。このうちの取付部２は、ナックル等の
図示しない懸架装置に対し上記外輪１を支持固定する為
に使用する。又、上記各外輪軌道６、６と上記各内輪軌
道７、７との間に、それぞれが転動体である玉８、８を
複数個ずつ設けて、上記懸架装置に固定する外輪１の内
径側に、ホイールを含む車輪を固定する上記回転輪３
を、回転自在に支持できる様にしている。尚、重量の嵩
む自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、上記各転
動体として、図示の様な玉８、８に代えて、円すいころ
を使用する場合もある。又、外側の内輪軌道７を、上記
ハブ４の外周面に直接形成するのに代えて、別体の内輪
の外周面に形成する場合もある。

【００１６】又、上記外輪１の両端部内周面と、上記ハ
ブ４の中間部外周面及び上記内輪５の内端部外周面との
間には、ぞれぞれシールリング１１、１１を装着して、
上記複数の玉８、８を設けた空間１２の両端開口部を塞
いでいる。そして、この空間１２内に封入したグリース
が外部に漏洩したり、外部に浮遊する異物がこの空間１
２内に侵入する事を防止している。

【００１７】又、上記ハブ４の中間部外周面で、上記外
側の内輪軌道７と前記段部１６の間部分に円筒面部１８
を、上記ハブ４と同心に形成している。そして、この円
筒面部１８にエンコーダ１３ａを、締り嵌めにより外嵌
固定している。このエンコーダ１３ａは、円筒状の芯金
の外周面に、フェライト粉末や希土類磁石粉末等を混入
したゴム磁石であるエンコーダ本体を、全周に亙って添
着して成る。このうちのエンコーダ本体は、プラスチッ
ク磁石やボンド磁石でも良い。又、上記芯金として好ま
しくは、炭素鋼板等の磁性金属板を使用する。そして、
上記エンコーダ本体の外周面から出る磁束の強度を大き
くし、このエンコーダ本体の外周面と後述する回転検出
センサ１９の検出部との間の微小隙間２０を広くしても
回転検出の信頼性確保を図れる様にする。

【００１８】上記エンコーダ本体は直径方向に着磁され
ており、着磁方向は円周方向に関して交互に且つ等間隔
に変化させている。従って上記エンコーダ１３ａ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
間隔で配置されている。尚、上記エンコーダ本体の着磁
パターンは、交互に且つ等間隔とする事が一般的ではあ
るが、必ずしもそうする必要はない。例えば、特開２０
００−３４６６７３号公報に記載されている様に、Ｓ極
とＮ極と無着磁領域とを交互に繰り返す様な着磁パター
ンを採用すれば、回転速度だけでなく回転方向の検出も
可能になる。要は、必要とする機能に合わせて所望の着
磁パターンを採用する。

【００１９】一方、上記外輪１の軸方向中間部で上記エ
ンコーダ１３ａの外周面に対向する部分には取付孔１５
ａを、上記外輪１の外周面から内周面にまで貫通する状
態で形成している。そして、この取付孔１５ａにセンサ
ユニット２１を、外径側開口から挿入し、このセンサユ
ニット２１の先端面（図１の下端面）を、上記エンコー
ダ１３ａの外周面に近接対向させている。この様に上記
取付孔１５ａに上記センサユニット２１を挿通自在とす
べく、前記取付部２は、この取付孔１５ａの外径側開口
の周囲部分で不連続とし、代わりに取付座２２を、上記
外輪１の外周面に形成している。上記センサユニット２
１は、基端部（図１の上端部）に設けたフランジ２３を
上記取付座２２にねじ止めする事により、上記外輪１に
対し固定している。又、上記取付孔１５ａの内周面と上
記センサユニット２１の外周面との間は、Ｏリング２４
によりシールしている。

【００２０】上記センサユニット２１は、図２に示す様
に、合成樹脂製のホルダ（ケース）２５内に、回転検出
センサ１９と振動センサ２６とを設置（包埋支持）して
いる。このうちの回転検出センサ１９は、ホール素子、
ＭＲ素子等の、磁束の方向、或は通過磁束量に応じて特
性を変化させる磁気検出素子２７と、この磁気検出素子
２７の特性変化に伴う信号の波形を整える（矩形波にす
る）波形整形回路２８とから成る。そして、このうちの
磁気検出素子２７を、上記エンコーダ１３ａの軸方向中
間部外周面に、微小隙間２０を介して近接対向させてい
る。尚、本例の場合は、上記エンコーダ１３ａを構成す
るエンコーダ本体が、上記磁気検出素子２７を通過する
磁束の発生源となる為、回転検出センサ側に永久磁石を
設ける必要はない。

【００２１】又、上記振動センサ２６は、例えば圧電素
子を用いた小型の加速度センサと信号処理回路とを、基
板２９に実装した状態で、上記ホルダ２５内にモールド
して成る。この様な振動センサ２６は、上記センサユニ
ット２１全体を小型化する為に、上記ホルダ２５の軸方
向（図２の上下方向）に関して、上記磁気検出素子２７
と直列に、これら両部材よりも基端側（図２の上側）に
設置する事が好ましい。この様なセンサユニット２１を
固定した前記外輪１には、路面の凹凸に基づく車輪の振
動が前記ハブ４並びに各玉８、８を介して伝達される。
従って、上記振動センサ２６から出力される信号を図示
しない制御器に入力すれば、上記車輪が接地している路
面の凹凸状態を知る事ができる。そして、この路面の凹
凸状態に基づいて、エンジンの出力や制動装置を制御す
る事により、自動車が蛇行、スピン等の危険な状態にな
るのを未然に防止する。又、懸架装置に組み込んだダン
パーの減衰量やステアリングの操舵力を調整する事によ
り、このステアリングが取られたり、乗り心地が低下し
たりする事を防止する。

【００２２】尚、この様な振動センサ２６並びに回転検
出センサ１９を組み込んだセンサユニット２１は、図３
に示す様に、自動車の組み付け状態で、車輪３０の（設
計上の標準状態での）接地部分のうちのこの車輪３０の
前進方向先端縁と上記ハブ４の中心軸とを通過する仮想
平面α上、又は、図示は省略するがキャスター角と一致
する仮想平面上に位置させる。又、上記振動センサ２６
を一般的な圧電素子により構成する場合には、この振動
センサ２６により検出する振動の方向も、上記車輪３０
の前進方向先端縁と上記ハブ４の中心軸とを通過する仮
想平面α、又は、キャスター角と一致する仮想平面と同
方向にする事が好ましい。この様に振動センサ２６の検
出方向を、上記外輪１が振動し易い方向、即ち、上記車
輪３０が凹凸を捉えた場合にこの車輪３０に加わる荷重
が上記外輪１に直接加わる方向と一致させれば、この外
輪１の振動を効果的に検出できる。

【００２３】又、上記センサユニット２１を構成する前
記回転検出センサ１９は、次の様にして、車輪３０の回
転速度を検出する。即ち、この車輪３０の回転に伴って
上記ハブ４に外嵌固定したエンコーダ１３ａが回転する
と、上記磁気検出素子２７の近傍部分を、前記エンコー
ダ本体を構成する永久磁石のＮ極とＳ極とが交互に通過
する。この結果、上記磁気検出素子２７内を流れる磁束
の方向が変化し、上記回転検出センサ１９の出力が変化
する。この出力が変化する周波数は、上記車輪３０の回
転速度に比例する為、出力信号を図示しないハーネスを
通じて制御器に入力すれば、上記車輪３０の回転速度を
求め、ＡＢＳやＴＣＳを適切に制御できる。又、上記出
力が変化する回数で車輪３０の回転数も求められるの
で、この回転数から走行距離を求め、カーナビゲーショ
ンシステムの制御に利用する事もできる。

【００２４】上述の様に構成する本例の車輪用回転検出
装置によれば、路面の凹凸状態を、上記外輪１に支持し
たセンサユニット２１に設けた振動センサ２６により検
出する為、路面の凹凸状態を検知するセンサを車体に設
ける場合に比べて、この路面の凹凸状態を正確に知る事
ができる。即ち、自動車の旋回に伴う懸架装置の伸縮等
に拘らず、上記路面の凹凸により前記ハブ４に加わる荷
重に基づく上記外輪１の振動を検出する事により、正確
に路面の凹凸状態を知る事ができる。しかも、この路面
の凹凸状態を、上記回転検出センサ１９を保持したホル
ダ２５内に設けた上記振動センサ２６により検出する
為、この振動センサ２６の組み付けスペースが嵩んだ
り、組み付け工程数が増大して自動車の製造コストが徒
に増大したりする事もない。

【００２５】又、上記振動センサ２６を、上記車輪３０
の接地部分のうちのこの車輪３０の前進方向先端縁とハ
ブ４の中心軸とを通過する仮想平面α上、又は、キャス
ター角と一致する仮想平面上に位置させている為、上記
路面の凹凸に基づく上記外輪１の振動を、より正確に検
出できる。即ち、上記路面の凹凸に基づく振動が顕著に
現れる部分、即ち、上記車輪３０が凹凸を捉えた場合に
この車輪３０に加わる荷重が上記外輪１に直接加わる部
分に、上記振動センサ２６を位置させる事により、この
振動センサ２６の出力増大を図れる。この為、上記路面
の凹凸状態を、より正確に検知し易くできる。

【００２６】尚、前記エンコーダ１３ａとして、鋼板等
の磁性金属板により全体を円筒状に形成すると共に、軸
方向中間部に、除肉部として機能する多数の透孔を、円
周方向に亙って等間隔に形成したものでも良い。又、前
述の図６に示した従来構造の様な、磁性金属材を円環状
に形成すると共に、外周面に周方向に亙り凹凸を交互に
形成した歯車状のものでも良い。但し、この様な磁性金
属製のエンコーダを使用する場合には、回転検出センサ
側に永久磁石を設ける必要がある。即ち、この永久磁石
がこの回転検出センサに設けた磁気検出素子を通過する
磁束の発生源となる。又、上記振動センサ２６も、前述
した様な圧電型に限定されるものではない。例えば、静
電容量型やストレインゲージ式、マイクロマシン技術を
応用したものでも良い。

【００２７】次に、図４は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。前述の実施の形態の第１例が駆動輪用
の回転速度検出装置転付車輪支持用転がり軸受ユニット
に本発明を適用した場合に就いて示したのに対して、本
例の場合は、従動輪用の回転速度検出装置転付車輪支持
用転がり軸受ユニットに本発明を適用した場合に就いて
示している。又、本例の場合、ハブ４ａの内端部に外嵌
した内輪５を軸方向に抑え付ける為のナット３２を螺合
した雄ねじ部３３の先端（図４の右端）部に、エンコー
ダ１３ｂを外嵌固定している。このエンコーダ１３ｂ
は、ＳＰＣＣの如き鋼板等の磁性金属板に塑性加工を施
す事により、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成したもの
で、円筒部３４と円輪部３５とを備え、このうちの円筒
部３４を上記雄ねじ部３３の先端部に締まり嵌めで外嵌
する事により、上記ハブ４ａの内端部に固定している。
又、上記円輪部３５には、除肉部として機能する多数の
透孔３１、３１を、放射状に、円周方向に関して等間隔
で形成している。これら各透孔３１、３１は、それぞれ
が直径方向に長いスリット状である。又、円周方向に隣
り合うこれら各透孔３１、３１同士の間部分は、充実部
として機能する柱部としている。この構成により、上記
エンコーダ１３ｂを構成する円輪部３５の円周方向中間
部の磁気特性を、円周方向に亙って交互に且つ等間隔で
変化させている。

【００２８】一方、外輪１の内端開口部にカバー３６
を、上記エンコーダ１３ｂの円輪部３５の内側面に対向
する状態で嵌合固定して、上記カバー３６により上記外
輪１の内端開口部を塞いでいる。金属板を塑性加工して
成る、このカバー３６は、上記外輪１の内端開口部に内
嵌固定自在な嵌合筒部３７と、この内端開口部を塞ぐ塞
ぎ板部３８とを有する。又、この塞ぎ板部３８の外周寄
り部分にセンサユニットを支持する為の支持筒部３９を
形成し、この支持筒部３９にセンサユニット２１ａの検
知部を、収納自在としている。そして、この支持筒部３
９にセンサユニット２１ａを固定した状態で、上記検知
部の先端（図４の左端）面を、上記エンコーダ１３ｂを
構成する円輪部３５の内側面に、微小隙間を介して対向
させている。

【００２９】上記センサユニット２１ａを構成する合成
樹脂製のケース（ホルダ）２５ａ内には、回転検出セン
サ１９ａと振動センサ２６ａとを設置している。このう
ちの回転検出センサ１９ａは、ホール素子、ＭＲ素子等
の通過磁束量に応じて特性を変化させる磁気検出素子
と、この磁気検出素子を通過する磁束の発生源となる、
図６の左右方向に着磁した永久磁石と、この磁気検出素
子の特性変化に伴う信号の波形を整える（矩形波にす
る）波形整形回路とから成る。そして、この様な回転検
出センサ１９ａと上記振動センサ２６ａとの検出信号
は、上記センサユニット２１ａに接続自在のハーネスを
通じて制御器に送られる。尚、本例の場合は、このセン
サユニット２１ａの軸方向寸法を小さくすべく、上記振
動センサ２６ａと上記回転検出センサ１９ａとを、径方
向に重畳させている。又、この振動センサ２６ａを、図
示しない車輪の接地部分のうちのこの車輪の前進方向先
端縁と前記ハブ４ａの中心軸とを通過する仮想平面上、
又は、キャスター角と一致する仮想平面上に位置させる
事により、この車輪の接地する路面の凹凸に基づく振動
を検知し易くしている。

【００３０】上述の様なセンサユニット２１ａを構成す
る上記回転検出センサ１９ａは、次の様にして、車輪の
回転速度を検出する。この車輪の回転に伴って上記ハブ
４ａの内端部に外嵌固定したエンコーダ１３ｂが回転す
ると、上記磁気検出素子の近傍部分を、このエンコーダ
１３ｂの円輪部３５の径方向中間部に形成した除肉部で
ある透孔３１、３１と、円周方向に隣り合うこれら各透
孔３１、３１同士の間に存在する柱部とが交互に通過す
る。この結果、上記磁気検出素子内を流れる磁束量が変
化し、上記回転検出センサ１９ａの出力が変化する。こ
の出力が変化する周波数は、車輪の回転速度に比例する
為、出力信号を上記ハーネスを通じて図示しない制御器
に入力すれば、上記車輪の回転速度を求め、ＡＢＳやＴ
ＣＳを適切に制御できる。又、上記出力が変化する回数
で車輪の回転数を求め、更にこの回転数から走行距離を
求められるので、カーナビゲーションシステムの制御に
利用できる。

【００３１】一方、上記振動センサ２６ａには、路面の
凹凸に基づく上記車輪の振動が、上記ハブ４ａ、各玉
８、８、外輪１、カバー３６を介して伝達される。従っ
て、上記振動センサ２６から出力される信号を図示しな
い制御器に入力すれば、上記車輪が接地している路面の
凹凸状態を知る事ができる。そして、この路面の凹凸状
態から、エンジンの出力や制動装置を制御する事によ
り、自動車が蛇行、スピン等の危険な状態になるのを未
然に防止できる。又、懸架装置に組み込んだダンパーの
減衰量やステアリングの操舵力を調整する事により、こ
のステアリングが取られたり、乗り心地が低下したりす
る事を防止する。その他の構成及び作用は、前述した第
１例と同様であるので、重複する説明は省略する。

【００３２】次に、図５は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合は、前述の実施の形態の第
１例と同様に、駆動輪用の回転速度検出装置転付車輪支
持用転がり軸受ユニットに本発明を適用した場合に就い
て示している。又、本例の場合には、回転速度センサ１
９ｂのみで、回転速度、並びに、車輪が接地する路面の
凹凸状態を検知する。この為に、ハブ４ｂの内端部に外
嵌固定したエンコーダ１３ｃを、前述の実施の形態の第
２例のエンコーダ１３ｂと同様に、磁性金属板製で円周
方向に関して等間隔に多数の透孔３１、３１を放射状に
形成する事により、磁気特性を円周方向に亙って交互に
且つ等間隔に変化させたものとしている。又、これと共
に、上記回転検出センサ１９ｂとして、磁性材製の芯材
にコイルを巻回し、このコイルに惹起される誘導電圧を
出力信号とする、所謂パッシブ型のものを使用してい
る。

【００３３】この様なパッシブ型の回転速度センサ１９
ｂの場合は、上述の様に回転速度、並びに、路面の凹凸
状態を、この回転検出センサ１９ｂのみで検出できる。
即ち、上記路面の凹凸に基づいて上記ハブ４ｂに加わる
車輪からの荷重は、このハブ４ｂの中心軸を撓ませる方
向のモーメント荷重として加わる。そして、この様なモ
ーメント荷重に基づいて、上記ハブ４ｂと外輪１との径
方向に関する相対距離が微妙に変化し、この相対距離の
変化に伴って上記エンコーダ１３ｃの被検出面と上記回
転検出センサ１９ｂの検出面との隙間が変化する。即
ち、上記エンコーダを構成する円輪部３５の内側面と、
上記回転検出センサ１９ｂの検出面との軸方向に関する
距離が増減する。そして、上記回転検出センサ１９ｂを
パッシブ型のものとした場合には、上記検出面と被検出
面（円輪部３５の内側面）との隙間の変化が、この回転
検出センサ１９ｂの出力信号（誘導電圧）の強弱（振幅
の大きさ）として現れる。即ち、上記隙間が大きくなる
と出力信号が弱く（振幅が小さく）、小さくなると強く
（振幅が大きく）なる。この為、この出力信号の振幅の
変化を検出すれば、上記路面の凹凸状態を知る事ができ
る。この様に回転速度検出センサ１９ｂで回転速度、並
びに、路面の凹凸状態を検出する場合は、振動センサを
設けない分だけセンサ（センサユニット）の小型化を図
れる。その他の構成及び作用は、前述した第１例と同様
であるので、重複する説明は省略する。

【００３４】

【発明の効果】本発明の車輪用回転検出装置は、以上に
述べた通り構成され作用するので、車輪の回転速度と共
に、この車輪の接地する路面の凹凸状態を正確に検出で
きる。この結果、この路面の凹凸状態の検出の信頼性を
向上できる他、自動車の走行状態を路面の凹凸状態に応
じて最適に制御するシステムの実現に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。

【図２】第１例に組み込むセンサユニットの断面図。

【図３】センサの組み付け位置を示す模式図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。

【図５】同第３例を示す断面図。

【図６】従来構造の１例を示す断面図。

【符号の説明】

１ 外輪 ２ 取付部 ３ 回転輪 ４、４ａ、４ｂ ハブ ５ 内輪 ６ 外輪軌道 ７ 内輪軌道 ８ 玉 ９ 保持器 １０ フランジ １１ シールリング １２ 空間 １３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ エンコーダ １４ 回転検出センサ １５、１５ａ 取付孔 １６ 段部 １７ スプライン孔 １８ 円筒面部 １９、１９ａ、１９ｂ 回転検出センサ ２０ 微小隙間 ２１、２１ａ センサユニット ２２ 取付座 ２３ フランジ ２４ ０リング ２５、２５ａ ホルダ（ケース） ２６、２６ａ 振動センサ ２７ 磁気検出素子 ２８ 波形整形回路 ２９ 基板 ３０ 車輪 ３１ 透孔 ３２ ナット ３３ 雄ねじ部 ３４ 円筒部 ３５ 円輪部 ３６ カバー ３７ 嵌合筒部 ３８ 塞ぎ板部 ３９ 支持筒部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 懸架装置に支持された状態で使用時にも
   回転しない静止輪と、車輪を支持した状態でこの車輪と
   共に回転する回転輪と、これら静止輪の周面に形成され
   た静止側軌道と回転輪の周面に形成された回転側軌道と
   の間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、上記回
   転輪若しくは回転輪に対し取り付けられた部分に支持さ
   れた、この回転輪の回転を検出する為のエンコーダと、
   このエンコーダに対向させた状態で、上記静止輪若しく
   は静止輪に対し取り付けられた部分に支持された回転検
   出センサとを備えた車輪用回転検出装置に於いて、この
   回転検出センサにより上記車輪の回転速度を検出すると
   共に、この回転検出センサ、若しくは、この回転検出セ
   ンサを保持したホルダ内にこの回転検出センサとは別に
   設けた振動センサにより、上記車輪が接地する路面の凹
   凸状態を検出自在とした事を特徴とする車輪用回転検出
   装置。
2. 【請求項２】 路面の凹凸状態を検出する回転検出セン
   サ若しくは振動センサを、自動車の組み付け状態で、車
   輪の接地部分のうちのこの車輪の前進方向先端縁と回転
   輪の中心軸とを通過する仮想平面の近傍に位置させた、
   請求項１に記載した車輪用回転検出装置。
3. 【請求項３】 路面の凹凸状態を検出する回転検出セン
   サ若しくは振動センサを、自動車の組み付け状態で、キ
   ャスター角と一致する仮想平面の近傍に位置させた、請
   求項１に記載した車輪用回転検出装置。