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公開番号2025158827
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2024061725
出願日2024-04-05
発明の名称検出装置、検出装置の製造方法
出願人株式会社デンソー,株式会社SOKEN
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01L 5/20 20060101AFI20251009BHJP(測定;試験)
要約【課題】ハブベアリングの形状が変わる場合であっても、センサ基板の形状の変更を極力抑制できる検出装置、及び検出装置の製造方法を提供する。
【解決手段】検出装置は、車輪ユニットに適用される。車輪ユニットは、外輪部材及び内輪部材を備えるハブベアリング40を備えている。検出装置は、内輪部材のフランジ部62に設けられたターゲット部材80と、センサ基板100と、基板取付部材120とを備えている。車両のナックル15には、外輪部材の外側円筒部51が嵌め合わされる貫通孔15aが形成されている。基板取付部材120は、軸線方向においてナックル15とターゲット部材80との間に配置されている。基板取付部材120のうち軸線方向においてターゲット部材80と対向する部分には、センサ基板100の第2板面102b側の部分が取り付けられている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
機械装置（１０）に適用される検出装置において、
前記機械装置は、
回転体（１１，１４）と、
前記回転体をベース部（１５）に対して回転可能に支持するハブベアリング（４０）と、
を備え、
前記ハブベアリングは、
前記ハブベアリングの回転中心軸線が延びる方向である軸線方向に延びる第１円筒部（５１）を有するとともに、前記ベース部に対して固定される第１軸受部材（５０）と、
前記軸線方向と直交する径方向において前記第１円筒部に対向する位置に設けられた第２円筒部（６１）、及び前記第２円筒部から前記径方向に延びるとともに前記回転体が固定されるフランジ部（６２）を有する第２軸受部材（６０）と、
前記第１円筒部と前記第２円筒部との間に設けられた転動体（４１）と、
を有し、前記ベース部に対して前記第２軸受部材を回転可能に支持し、
前記フランジ部のうち前記軸線方向において前記ベース部側に設けられた検出対象部（８０）と、
前記軸線方向において前記検出対象部と対向する第１板面（１０２ａ）、及び前記第１板面の裏面である第２板面（１０２ｂ）を有するセンサ基板（１００）と、
前記センサ基板が取り付けられるとともに、前記第１軸受部材に対して固定される基板取付部材（１２０，１７０，２２０，３２０，４２０）と、
を備え、
前記検出対象部は、前記回転中心軸線を中心にして、前記第２円筒部の周方向に延びる円環状をなしており、
前記センサ基板は、前記センサ基板に対する前記検出対象部の相対変位に応じた電圧信号を出力し、
前記基板取付部材は、前記第１円筒部が前記ベース部に対して固定された状態で、前記軸線方向において前記ベース部と前記検出対象部との間に配置され、
前記基板取付部材のうち前記軸線方向において前記検出対象部と対向する部分には、前記センサ基板の前記第２板面側の部分が取り付けられている、検出装置。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記基板取付部材は、前記周方向に延びる環状をなしており、
前記基板取付部材には、前記第１円筒部が嵌め合わされる貫通孔（１２２，７２，３２２）が形成されている、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記機械装置は、前記基板取付部材の前記第２板面と対向する壁部（７３）を有する遮熱板（７０）を備え、
前記壁部の中央部には、前記第１円筒部が嵌め合わされる貫通孔（７２）が形成され、
前記ベース部には、前記第１円筒部が嵌め合わされる貫通孔（１５ａ）が形成され、
前記ベース部、前記遮熱板及び前記基板取付部材それぞれの前記貫通孔に前記第１円筒部が嵌め合わされるとともに、前記ベース部と前記基板取付部材との間に前記壁部が挟まれた状態で、前記第１円筒部が前記ベース部に対して固定されている、請求項２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記基板取付部材は、面積が前記センサ基板よりも広い壁部（７３）を有する遮熱板（１７０）である、請求項２に記載の検出装置。
【請求項５】
前記ベース部の前記貫通孔のうち前記ハブベアリング側は、内径寸法が前記貫通孔の内径寸法よりも大きい拡径部（１５ｄ）とされており、
前記基板取付部材の前記貫通孔の周縁部には、前記軸線方向において前記ベース部側に延びる延出部（１２４，１８０）が形成されており、
前記ベース部及び前記基板取付部材それぞれの前記貫通孔に前記第１円筒部が嵌め合わされるとともに、前記延出部が前記拡径部に嵌め合わされている、請求項１～４のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項６】
前記第１軸受部材は、前記第１円筒部として、前記軸線方向において前記フランジ部よりも前記ベース部側に配置される外側円筒部を有する外輪部材であり、
前記第２軸受部材は、前記第２円筒部として、前記径方向において前記外側円筒部よりも内側に対向する位置に設けられた内側円筒部を有する内輪部材であり、
前記外側円筒部のうち前記軸線方向における中間部分には、前記径方向の外側に延びるハブ取付部（５２）が設けられており、
前記ハブ取付部のうち前記軸線方向において前記ベース部側の部分には、前記軸線方向と直交する方向に延びる平坦面（５２ｂ）が形成されており、
前記基板取付部材は、前記平坦面に当接している、請求項１～４のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記センサ基板は、前記周方向に延びる円弧状をなしており、
前記センサ基板には、前記基板取付部材（２２０）に固定するための固定部（１０１）が前記周方向に離間して複数設けられており、
前記基板取付部材は、前記各固定部に対応する部材であって、互いに離間して配置される複数の分割部材（２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ）である、請求項１に記載の検出装置。
【請求項８】
前記センサ基板は、
励磁電圧が供給される励磁コイル（１１０）と、
前記励磁コイルに励磁電圧が供給されている場合に電圧が誘起される受信コイル（１１１，１１２）と、
を有し、
前記受信コイルは、前記センサ基板に対する前記検出対象部の相対変位に応じた電圧信号を出力し、
前記基板取付部材（３２０）は、
板状をなす環状の環状板部（３４０）と、
前記環状板部のうち前記軸線方向において前記センサ基板の前記第２板面側の部分に設けられ、前記センサ基板の前記第２板面側の部分が取り付けられる取付部（３３０）と、
を有し、
前記環状板部の中央部には、前記第１円筒部が嵌め合わされる前記貫通孔（３２２）が形成され、
前記センサ基板は、前記環状板部に沿う円弧状をなすとともに、前記環状板部から離間した状態となるように前記取付部に取り付けられ、
前記基板取付部材は、導電性材料で構成され、
前記センサ基板を前記軸線方向から見た場合において、前記センサ基板のうち所定の領域が、前記励磁コイル及び前記受信コイルが設けられるコイル設置領域（１１８）とされ、前記センサ基板のうち前記コイル設置領域以外の少なくとも一部の領域がコイル非設置領域（１１９）とされ、
前記基板取付部材は、前記環状板部のうち前記軸線方向において前記コイル非設置領域と対向する部分から前記軸線方向において前記センサ基板側に向かって延びる厚肉部（３５０）を有している、請求項２～４のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項９】
前記機械装置は、前記回転体として車両の車輪（１１，１４）を備える車輪ユニット（１０）であり、
前記ベース部は、前記車両のナックル（１５）であり、
前記車輪ユニットは、前記回転中心軸線を中心として前記周方向に延びるディスクロータ（２１）を備え、
前記ディスクロータは、
前記フランジ部及び前記センサ基板の前記径方向の外側において前記軸線方向に延びる円筒状をなすディスク周壁部（２５）と、
前記ディスク周壁部の前記軸線方向の端部から前記径方向の外側に延びる円環状の摺動部（２３）と、
を有し、
前記基板取付部材は、前記径方向において前記ディスクロータの内側に設けられ、
前記基板取付部材は、前記環状板部の外周縁部から前記軸線方向において前記センサ基板側に向かって延びる側壁部（３６０～３６２）を有し、
前記側壁部は、前記環状板部の外周縁部から、少なくとも、前記径方向において前記センサ基板と対向する位置まで延びている、請求項８に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記基板取付部材は、前記環状板部の板面に設けられた放熱フィンを有している、請求項８に記載の検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、検出装置、及び検出装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ハブベアリングの外輪部材に対する内輪部材の相対変位を利用して変位を検出するセンサ付きハブベアリングが知られている。なお、センサ付きハブベアリングは、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－２７５５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
機械装置に適用される検出装置が知られている。機械装置は、回転体と、ハブベアリングとを備えている。ハブベアリングは、第１軸受部材（例えば外輪部材）と、第２軸受部材（例えば内輪部材）と、転動体とを備えている。第１軸受部材は、ハブベアリングの回転中心軸線が延びる方向である軸線方向に延びる第１円筒部を有するとともに、機械装置のベース部（例えばナックル）に対して固定されている。第２軸受部材は、軸線方向と直交する径方向において第１円筒部に対向する位置に設けられた第２円筒部、及び第２円筒部から径方向に延びるとともに回転体が固定されるフランジ部を有している。第１円筒部と第２円筒部との間には、転動体が設けられている。これにより、ハブベアリングは、回転体をベース部に対して回転可能に支持する。
【０００５】
検出装置は、変位又は力を検出するための構成として、検出対象部と、センサ基板とを備えている。検出対象部は、フランジ部のうち軸線方向において第２円筒部の側に設けられている。検出対象部は、回転中心軸線を中心にして、第２円筒部の周方向に延びる円環状をなしている。センサ基板は、軸線方向において検出対象部と対向する第１板面、及び第１板面の裏面である第２板面を有している。センサ基板は、センサ基板に対する検出対象部の相対変位に応じた電圧信号を出力する。出力された電圧信号に基づいて、変位又は力が検出される。
【０００６】
検出装置の搭載対象となる機械装置の種類が変わると、ハブベアリングの形状が変わることがある。この場合、形状に応じたセンサ基板の固定態様を選択することとなり、形状に応じてセンサ基板の形状を変える必要に迫られることが懸念される。
【０００７】
本開示は、ハブベアリングの形状が変わる場合であっても、センサ基板の形状の変更を極力抑制できる検出装置、及び検出装置の製造方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、機械装置に適用される検出装置において、
前記機械装置は、
回転体と、
前記回転体をベース部に対して回転可能に支持するハブベアリングと、
を備え、
前記ハブベアリングは、
前記ハブベアリングの回転中心軸線が延びる軸線方向に延びる第１円筒部を有するとともに、前記ベース部に対して固定される第１軸受部材と、
前記軸線方向と直交する径方向において前記第１円筒部に対向する位置に設けられた第２円筒部、及び前記第２円筒部から前記径方向に延びるとともに前記回転体が固定されるフランジ部を有する第２軸受部材と、
前記第１円筒部と前記第２円筒部との間に設けられた転動体と、
を有し、前記ベース部に対して前記第２軸受部材を回転可能に支持し、
前記フランジ部のうち前記軸線方向において前記ベース部側に設けられた検出対象部と、
前記軸線方向において前記検出対象部と対向する第１板面、及び前記第１板面の裏面である第２板面を有するセンサ基板と、
前記センサ基板が取り付けられるとともに、前記第１軸受部材に対して固定される基板取付部材と、
を備え、
前記検出対象部は、前記回転中心軸線を中心にして、前記第２円筒部の周方向に延びる円環状をなしており、
前記センサ基板は、前記センサ基板に対する前記検出対象部の相対変位に応じた電圧信号を出力し、
前記基板取付部材は、前記第１円筒部が前記ベース部に対して固定された状態で、前記軸線方向において前記ベース部と前記検出対象部との間に配置され、
前記基板取付部材のうち前記軸線方向において前記検出対象部と対向する部分には、前記センサ基板の前記第２板面側の部分が取り付けられている。
【０００９】
本開示の検出装置は、第１軸受部材に対して固定される基板取付部材を備えている。基板取付部材は、第１円筒部がベース部に対して固定された状態で、軸線方向においてベース部と検出対象部との間に配置されている。この配置状態において、基板取付部材のうち軸線方向において検出対象部と対向する部分に、センサ基板の第２板面側の部分が取り付けられている。
【００１０】
このように、第１軸受部材に対して固定された基板取付部材により、センサ基板と検出対象部との相対位置を定めることができる。これにより、センサ基板の第１板面を検出対象部に対向させた状態にするためのセンサ基板の取り付け態様に、ハブベアリングの形状の変更が及ぼす影響を抑制できる。その結果、例えば機械装置の種類に応じてハブベアリングの形状が変わる場合であっても、センサ基板の形状の変更を極力抑制できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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