CN101238302A - 带有传感器的车轮用轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带有传感器的车轮用轴承,其中,在车辆上紧凑地设置荷载检测用的传感器,可检测作用于车轮上的荷载,实现批量生产时的成本低。在外方部件(1)和内方部件(2)之间介设有多排滚动体(3)的车轮用轴承中,安装传感器组件(21)。该传感器组件(21)由安装于作为固定侧部件的外方部件(1)的内周面上的传感器安装部件(22),与测定该传感器安装部件(22)的变形的多个变形传感器(23)构成。另外,在内方部件(2)为固定侧部件的场合,在内方部件(2)上安装上述传感器安装部件(22)。
Description
技术领域
本发明涉及内置有检测车轮的轴承部的荷载的荷载传感器的带有传感器的车轮用轴承。
背景技术
过去,为了汽车的安全行驶,在车轮用轴承上设置检测各车轮的旋转速度的传感器。过去一般的汽车行驶安全性确保措施通过检测各部分的车轮的旋转速度的方式进行,但是,仅仅凭借车轮的旋转速度并不充分,人们要求可采用其它的传感器信号,进一步进行安全方面的控制。
于是,人们还考虑在车辆行驶时从作用于各车轮上的荷载谋求姿势控制。比如,在急转弯时,较大的荷载作用于外侧车轮上,另外在左右倾斜面行驶的场合,在一侧车轮上,制动时荷载分别偏于前轮等,作用于各车轮上的荷载不均等。另外,在装载荷载不均等的场合,各车轮上的荷载也变得不均等。由此,如果能够随时地检测作用于车轮上的荷载,则根据其检测结果,通过事先控制悬架等,可对车辆行驶时的姿势进行控制(急转弯时的摆动防止、制动时的前轮下沉防止、装载荷载不均等造成的下沉防止等)。但是,没有检测作用于车轮上的荷载的传感器的适合的设置部位,难以实现基于荷载检测的姿势控制。
另外,今后导入操纵双金属丝(stare bi wire),形成车轴和操纵环(steering)未以机械方式连接的系统,则要求检测车轴方向荷载,将路面信息传递给驾驶员所持握的方向盘。
作为应对这样要求的方案,在比如日本特表2003-530565号文献中,提出了一种车轮用轴承,其中,在车轮用轴承的外圈上粘贴变形测量仪,检测变形。
车轮用轴承的外圈为具有滚动面且要求强度的部件,是经过塑性加工,车削加工、热处理、磨削加工等的复杂的工序而生产的轴承部件。由此,像上述公报那样,在外圈上粘贴变形测量仪,具有生产性变差,批量生产时的成本增加的问题。
面对该问题,人们尝试将变形传感器安装于传感器安装部件上形成传感器组件,并且将该传感器组件安装于外圈上。在此场合,如果传感器安装部件的加工花费的成本过大,则不能够实现成本的降低。于是,人们希望通过使加工传感器安装部件更容易,而谋求批量生产时的成本的降低。
另外,如果像上述公报那样,在外圈上以露出的方式设置变形测量仪,则具有变形测量仪曝露于腐蚀性气体或腐蚀性液体中的机会多,变形测量仪因腐蚀无法进行正确的信号传感处理的问题。车轮用轴承处于曝露于路面,且覆盖盐性泥水的严酷条件下,即使在密封的轴承空间内设置变形测量仪的情况下,腐蚀性气体或腐蚀性液体有时仍会侵入轴承空间内。由此,无法完全防止变形测量仪的腐蚀。
此外,变形测量仪等的荷载检测用的传感器的输出信号发送给比如,设置于汽车的电控制组件的传感器信号处理电路,用于计算作用于车轮用轴承上的外力以及轮胎和路面的作用力或者各种车辆控制,但是,在过去,具有将荷载检测用的传感器和传感器信号处理电路连接的布线复杂,其布线作业不容易的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种带有传感器的车轮用轴承,其中,在车辆上紧凑地设置荷载检测用的传感器,可检测作用于车轮上的荷载,批量生产时的成本低。本发明的另一目的在于荷载检测用的传感器为腐蚀功能性降低程度小,可靠性高的类型,另外,将传感器和传感器信号处理电路连接的布线简化。
本发明的带有传感器的车轮用轴承包括在内周形成多排滚动面的外方部件;形成有与该外方部件的滚动面面对的滚动面的内方部件;介设于两滚动面之间的多排滚动体,该车轮用轴承以可旋转的方式将车轮支承于车体上,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件的周面上安装传感器安装部件,在该传感器安装部件上安装测定上述传感器安装部件的变形的多个变形传感器。该传感器安装部件为比如,环状部件或圆弧状部件。
如果伴随车辆的行驶,荷载作用于旋转侧部件上,则通过滚动体固定侧部件变形,且其变形导致传感器安装部件变形。设置于传感器安装部件上的变形传感器检测传感器安装部件的变形。如果预先通过实验或模拟计算出变形与荷载的关系,则从变形传感器的输出,可以检测作用于车轮上的荷载等。即,可通过上述变形传感器的输出,推定作用于车轮用轴承上的外力,或轮胎与路面之间的作用力,或车轮用轴承的预压量。另外,可将该已检测的荷载等用于汽车的车辆控制。
在该带有传感器的车轮用轴承中,由于在安装于固定侧部件的周面上的环状部件这样的传感器安装部件上安装变形传感器,故可在车辆上紧凑地设置荷载传感器。由于传感器安装部件可由安装于固定侧部件上的简单的部件形成,故通过在其上安装变形传感器,可形成批量生产性优良的轴承,谋取成本的降低。
在本发明中,也可在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对上述固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部设置上述变形传感器。
另外,传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部设置上述变形传感器,由此,传感器安装部件的变形传感器的设置部位因其刚性的降低,产生大于固定侧部件的变形,可以灵敏度良好地检测固定侧部件的变形。
在本发明中,也可在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件的端部附近设置脆弱部,在该脆弱部安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于该传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部设置上述变形传感器。
一般,为了确保其性能,车轮用轴承的各部分的刚性高。由此,固定侧部件的变形小,传感器组件难以对轮胎与路面之间的作用力进行检测的场合多。在此方面,如果像本发明的带有传感器的车轮用轴承那样,传感器组件的安装部位为设置于固定侧部件的端部附近的刚性低的脆弱部,则传感器安装部件的变形相对固定侧部件的变形变大,仍可通过传感器组件检测固定侧部件的微小变形。由于脆弱部设置于与轮胎支承无关的固定侧部件的端部附近,故即使降低该部分的刚性,仍不对轮胎的支承造成妨碍。
另外,由于传感器组件的传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部设置变形传感器,故传感器安装部件的变形传感器的设置部位因其刚性的降低,产生大于固定侧部件的变形,可以精度良好地检测固定侧部件的变形。
在本发明中,也可在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装由上述传感器安装部件和安装于该传感器安装部件上的变形传感器构成的传感器组件,上述传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部设置上述变形传感器,上述传感器安装部件的上述接触固定部之间的部分呈2个平行的平板和将两个平板连接的圆弧板形成的形状,上述缺口部设置于上述平板上。
由于上述传感器组件的传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部设置变形传感器,故传感器安装部件的变形传感器的设置部位因其刚性的降低,产生大于固定侧部件的变形,可以精度良好地检测固定侧部件的变形。
上述传感器安装部件的结构,即,相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部的结构通过下述方式容易获得,该方式为:呈截面コ字状将形成有缺口部的2个平行的平板与将两个平板连接的圆弧板组合,对上述接触固定部之间的部分进行成形。由于像这样成形的传感器安装部件中的除了缺口部以外的部分的截面呈コ字状,故具有可呈整体的刚性高,同时具有缺口部的部分的刚性降低,产生较大的变形的形状,简单地制作的优点,由于可轻质地制作,故在将该传感器安装部件安装于车轮用轴承上的场合,具有不对车轮用轴承的重量平衡造成不利影响的优点。由于平板和圆弧板为钢板的冲压加工的冲压件,故可容易而低价格地制作。在将分别制作的2个平行的平板和圆弧板组合的场合,也可通过任意的方法将2个平行的平板和圆弧板接合,通过比如熔接或焊接而接合。
在本发明中,还可在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件中的与旋转侧部件面对的面上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于该传感器安装部件上的变形传感器构成,在上述传感器组件上设置保护性阳极。保护性阳极为以电化学方式进行离子化的倾向高于传感器安装部件、变形传感器以及车轮用轴承的组成部件的材料。
由于上述传感器组件设置于通过密封机构密封的外方部件和内方部件之间的轴承空间中,故在平时不曝露于腐蚀性气体或腐蚀性液体中。但是,在恶劣条件下,有时腐蚀性气体或腐蚀性液体侵入轴承空间中,在此场合,通过将保护性阳极设置于传感器组件上,侵入的腐蚀性气体或腐蚀性液体与保护性阳极发生反应,于是,防止其周边部件的离子化,即析出,因此防止变形传感器和传感器安装部件的腐蚀,该保护性阳极为以电化学方式进行离子化的倾向高于传感器安装部件、变形传感器以及车轮用轴承的组成部件的材料。
在本发明中,也可在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部安装上述变形传感器,在上述固定侧部件的上述传感器组件的附近,设置传感器信号处理电路组件,其具有对上述变形传感器的输出信号进行处理的传感器信号处理电路。
上述传感器组件的传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部设置变形传感器,由此,传感器安装部件的变形传感器的设置部位因其刚性的降低,产生大于固定侧部件的变形,可以精度良好地检测固定侧部件的变形。
另外,由于传感器信号处理电路组件设置于传感器组件的附近,故将变形传感器和传感器信号处理电路连接的布线简化,该布线的布置变得容易的同时,与在车轮用轴承以外的部位上设置传感器信号处理电路的场合相比较,可实现检测系统整体的紧凑。
在本发明中,还可在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对上述固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部安装上述变形传感器,在上述固定侧部件的上述传感器组件的附近,设置传感器信号处理电路组件,其对上述变形传感器的输出信号进行处理,在该传感器信号处理电路组件中,设置加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器中的至少1个。
上述传感器组件的传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部设置变形传感器,故传感器安装部件的变形传感器的设置部位因其刚性的降低,产生大于固定例部件的变形,可以精度良好地检测固定侧部件的变形。
另外,通过设置于传感器信号处理电路组件中的各种传感器,即,加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器中的至少1个传感器,检测车轮用轴承的状态。各种传感器的输出信号根据需要,通过传感器信号处理电路组件进行处理。另外,与通过变形传感器检测的荷载等一起用于汽车的车辆控制。
由于在该带有传感器的车轮用轴承中,在安装于固定侧部件上的传感器安装部件上安装变形传感器,在安装于固定侧部件上的传感器信号处理电路组件上安装各种传感器,故可在车辆上紧凑地设置变形传感器和各种传感器。由于传感器安装部件和传感器信号处理电路组件均为安装于固定侧部件上的简单的部件,故通过在其上分别安装变形传感器、各种传感器(加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器中的至少1个),批量生产性优良,谋求成本降低。
由于传感器信号处理电路组件设置于传感器组件的附近,故将变形传感器和传感器信号处理电路连接的布线简化,该布线的布置变得容易。另外,由于检测车轮用轴承的状态的各种传感器(加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器中的至少1个)安装于传感器信号处理电路组件上,故将各种传感器和传感器信号处理电路组件连接的布线是不需要的。另外,通过在传感器信号处理电路组件上设置各种传感器(加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器),可在1个部位检测荷载和车轮用轴承的状态。于是,与在车轮用轴承以外设置传感器信号处理电路的场合相比较,检测系统整体紧凑,可简化布线。
此外,在本发明中,还可在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对上述固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部安装上述变形传感器,在上述固定侧部件的上述传感器组件的附近,设置传感器信号处理电路组件,其对上述变形传感器的输出信号进行处理,在该传感器信号处理电路组件中设置磁性传感器,在上述外方部件和内方部件中的旋转侧部件中的与上述磁性传感器面对的位置,设置由磁性体形成的旋转检测用的被检测部。
由于上述传感器组件的传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部设置变形传感器,故传感器安装部件的变形传感器的设置部位因其刚性的降低,产生大于固定侧部件的变形,可以精度良好地检测固定侧部件的变形。
另外,如果相对固定侧部件,旋转侧部件旋转,则设置于旋转侧部件上的被检测部相对设置于固定侧部件的磁性传感器,沿周向而相对地运动,由此,输出磁性传感器检测脉冲等。可通过传感器信号处理电路组件,对该磁性传感器的输出信号进行处理,检测车轮的旋转。
像这样检测的车轮上作用的荷载等和车轮的旋转可用于汽车的车辆控制。
在该带有传感器的车轮用轴承中,由于在安装于固定侧部件上的传感器安装部件上安装变形传感器,在安装于固定侧部件上的传感器信号处理电路组件上安装磁性传感器,故可紧凑地在车辆上设置荷载传感器和旋转传感器。通过在传感器信号处理电路组件上设置形成旋转传感器的磁性传感器,可在1个部位检测荷载和旋转这两者。由于传感器安装部件和传感器信号处理电路组件均为安装于固定侧部件上的简单的部件,故通过在其上分别安装变形传感器、磁性传感器,可批量生产性优良,谋求成本的降低。
由于传感器信号处理电路组件设置于传感器组件的附近,将变形传感器和传感器信号处理电路连接的布线简化,其布线的布线作业变得容易。另外,由于磁性传感器安装于传感器信号处理电路组件,故将磁性传感器和传感器信号处理电路组件连接的布线是不需要的。于是,与在车轮用轴承以外设置传感器信号处理电路的场合相比,检测系统整体紧凑,可简化布线。
附图说明
根据参照附图的以下的优选实施方式的说明,会清楚地理解本发明。但是,实施方式和附图为用于单纯的列举和说明,本发明的范围通过权利要求确定。在附图中,多幅附图中的同一部件标号表示同一部分。
图1为本发明的第1实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图;
图2为表示上述带有传感器的车轮用轴承的外方部件和传感器组件的主视图;
图3为传感器组件的主视图;
图4为本发明的第2实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图;
图5为表示带有传感器的车轮用轴承的外方部件和传感器组件的剖开的主视图;
图6为本发明的第3实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图;
图7为表示上述车轮用轴承的外方部件和传感器组件的主视图;
图8(A)为上述传感器组件的主视图,图8(B)为其仰视图;
图9为表示本发明的第4实施方式的带有传感器的车轮用轴承的外方部件和传感器组件的主视图;
图10为本发明的第5实施方式的车轮用轴承的剖视图;
图11为表示该车轮用轴承的外方部件和传感器组件的主视图;
图12为本发明的第6实施方式的车轮用轴承的剖视图;
图13为表示上述车轮用轴承的外方部件和传感器组件的主视图;
图14为本发明的第7实施方式的车轮用轴承的剖视图和其检测系统的外观结构的方框图组合而表示的说明图;
图15为表示上述车轮用轴承的外方部件的上半部的主视图;
图16为沿图15中的XVI-XVI线的剖视图;
图17为表示本发明的第8实施方式的带有传感器的车轮用轴承的外方部件的上半部的主视图;
图18为沿图17中的XVIII-XVIII线的剖视图;
图19为表示本发明的第9实施方式的带有传感器的车轮用轴承的外方部件的上半部的主视图;
图20为沿图19中的XX-XX线的剖视图;
图21为表示本发明的第10实施方式的带有传感器的车轮用轴承的外方部件的上半部的主视图;
图22为沿图21中的XXII-XXII线的剖视图;
图23为表示本发明的第11实施方式的带有传感器的车轮用轴承的外方部件和传感器组件的主视图;
图24(A)为平板的主视图,图24(B)为其俯视图;
图25(A)为圆弧板的主视图,图25(B)为其俯视图;
图26(A)为传感器组件的主视图,图26(B)为沿其XXVI-XXVI线的剖视图;
图27(A)为增强件的主视图,图27(B)为其俯视图;
图28(A)为传感器组件的主视图,图28(B)为沿其XXVIII-XXVIII线的剖视图;
图29为表示本发明的第12实施方式的带有传感器的车轮用轴承的外方部件和传感器组件的主视图;
图30为将传感器安装部件以剖面表示的传感器组件的主视图;
图31为不同的传感器组件的主视图;
图32为表示本发明的第13实施方式的带有传感器的车轮用轴承的外方部件和传感器组件的主视图;
图33(A)为传感器组件的主视图,图33(B)为沿其XXXIII-XXXIII线的剖视图;
图34为不同的传感器组件的主视图;
图35为表示本发明的第14实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图;
图36为表示上述车轮用轴承的外方部件、传感器组件和传感器信号处理电路组件的主视图;
图37(A)为传感器组件的主视图,图37(B)为其俯视图;
图38为传感器信号处理电路组件的主视图;
图39为传感器信号处理电路组件的方框图;
图40为本发明的第15实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图;
图41为表示上述车轮用轴承的外方部件、传感器组件和传感器信号处理电路组件的主视图;
图42为本发明的第16实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图;
图43为传感器信号处理电路组件的主视图;
图44为传感器信号处理电路组件的方框图;
图45为本发明的第17实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图;
图46(A)为磁性编码器的主要部分的主视图,图46(B)为其剖视图;
图47为传感器信号处理电路组件的方框图;
图48为脉冲环的主视图;
图49(A)为将磁性编码器的磁铁展开而表示的图,图49(B)为表示其着磁状态的曲线图;
图50为不同的脉冲环的主视图。
具体实施方式
下面通过图1~图3,对本发明的第1实施方式进行说明。该第1实施方式为第3代型的内圈旋转式,其适用于驱动轮支承用的车轮用轴承。另外,在本说明书中,将在安装于车辆上的状态靠近车辆的车宽方向的外侧的一侧称为外侧,将靠近车辆的中间的一侧称为内侧。
该带有传感器的车轮用轴承由在内周形成多排滚动面3的外方部件1;形成与这些滚动面3中的每个面对的滚动面4的内方部件2;介设于这些外方部件1和内方部件2的滚动面3,4之间的多排滚动体5构成。该车轮用轴承为多排的角接触球轴承型,滚动体5由滚珠构成,针对各排通过护圈6保持。上述滚动面3,4的截面呈圆弧状,各滚动面3,4按照接触角向外的方式形成。外方部件1和内方部件2之间的轴承空间的两端通过密封机构7,8分别密封。
外方部件1为固定侧部件,在外周具有安装于车体的悬架装置(图中未示出)中的转向节上的法兰1a,整体为一体的部件。在法兰1a上,在周方向的多个部位设置车体安装孔14。
内方部件2为旋转侧部件,由具有车轮安装用的轮毂法兰9a的轮毂圈9,与和该轮毂圈9的轴部9b的内侧端的外周嵌合的内圈10构成。在该轮毂圈9和内圈10上,形成上述各排的滚动面4。在轮毂圈9的内侧端的外周,设置具有高差的、较小直径的内圈嵌合面12。在该内圈嵌合面12上嵌合内圈10。在轮毂圈9的中心开设通孔11。在轮毂法兰9a中,在周向多个部位开设轮毂螺栓(图中未示出)的压入孔15。在轮毂圈9的轮毂法兰9a的根部附近,在外侧突出对车轮和制动部件(图中未示出)进行导向的圆筒状的导向部13。
在外方部件1的外侧端的内周,设置传感器组件21。传感器组件21的轴向位置位于密封机构7和滚动面3之间。像图2所示的那样,该传感器组件21由通过环状部件形成的传感器安装部件22,与贴于该传感器安装部件22的内周面,测定传感器安装部件22的变形的多个变形传感器23构成。变形传感器23均等地设置于传感器安装部件22的圆周方向的多个部位,在图3所示的实例中,设置于与车轮用轴承的上下和左右相对应的4个部位。
在传感器组件21中,虽然在外方部件1的内周以压配合方式固定有传感器安装部件22,但是,该传感器安装部件22针对此时的压配合、作用于车轮用轴承的外力或轮胎和路面之间的作用力的预计的最大值,为不产生塑性变形的形状和材质。作为传感器安装部件22的材质,除了钢材以外,还可采用铜、黄铜、铝等的金属材料。
作为对传感器组件21的输出进行处理的机构,设有外力计算机构40、路面作用力计算机构41、轴承预压量计算机构42,与异常判断机构43。各机构40~43既可设置在安装于该车轮用轴承的外方部件1等上的电路基板等的电子电路装置(图中未示出)上,也可设置于汽车的电控制组件(ECU)。
另外,内侧的密封机构8由安装于外方部件1的内周面上的芯铁突部的橡胶等的弹性体形成的密封体8a;安装于内圈10的外周面上,上述密封体8a所接触的甩油环8b构成,在甩油环8b上,设置由沿圆周方向交替地具有磁极的多个磁铁形成的旋转检测用的磁性编码器16。面对磁性编码器16,在外方部件1上安装磁性传感器(图中未示出)。
对上述方案的带有传感器的车轮用轴承的作用进行说明。如果在轮毂圈6上外加荷载,则通过滚动体5,外方部件1变形,其变形传递给安装于外方部件1的内周的传感器安装部件22,传感器安装部件22变形。通过变形传感器23,测定传感器安装部件22的变形。
由于伴随荷载的方向或大小不同,变形的变化不同,故如果预先通过实验或模拟,计算变形和荷载的关系,则可计算作用于车轮用轴承的外力,或轮胎和路面之间的作用力。外力计算机构40和路面作用力计算机构41分别根据像这样,通过实验或模拟预先计算而设定的变形和荷载的关系,通过变形传感器23的输出,分别计算作用于车轮用轴承的外力以及轮胎和路面之间的作用力。
异常判断机构43在判定像这样计算的作用于车轮用轴承的外力,或轮胎和路面之间的作用力超过已设定的允许值的场合,将异常信号输出给外部。可将该异常信号用于汽车的车辆控制。
另外,如果通过外力计算机构40和路面作用力计算机构41,输出通过实时作用于车轮用轴承的外力,或轮胎和路面之间的作用力,则可进行更加精细的车辆控制。
此外,通过内圈10,对车轮用轴承进行预压,但是,还由于该预压,传感器安装部件22变形。由此,如果预先通过实验或模拟,计算变形和预压的关系,则可知道车轮用轴承的预压的状态。轴承预压量计算机构42根据像上述那样,通过实验或模拟预先计算而设定的变形和预压的关系,通过变形传感器23的输出,输出轴承预压量。另外,通过采用从轴承预压量计算机构42输出的预压量,容易调整车轮用轴承的装配时的预压。
传感器安装部件22即使在预计的最大的荷载外加于车轮用轴承上的情况下,仍不产生塑性变形,并且不在其与外方部件1的内周面的连接部产生间隙。如果产生塑性变形或在外方部件1的内周的连接部产生间隙,则外方部件1的变形不正确地传递给传感器安装部件22,对变形的测定造成影响。
由于与此相同的理由,在传感器安装部件22和外方部件1的内周面的连接部,并不容易产生间隙,于是,也可在传感器安装部件22和外方部件1的内周面的连接部采用粘接剂。另外,还可像图4,图5所示的第2实施方式那样,传感器安装部件22和外方部件1的内周面的连接采用螺栓37。在本实例中,从设置于外方部件1的周向多个部位的螺栓插入孔26,插入螺栓37,该螺栓37拧入设置于传感器安装部件22上的螺纹孔27中,由此,将传感器安装部件22固定。
在带有传感器的车轮用轴承中,由于安装于作为固定侧部件的外方部件1的内周面上的环状部件这样的传感器安装部件22上安装变形传感器23,故可在车辆上紧凑地设置变形传感器23。由于传感器安装部件22可通过安装于外方部件1上的简单的部件形成,故通过在其上安装变形传感器23,可使批量生产性优良,谋求成本的降低。
另外,在上述第1,第2实施方式中,传感器安装部件22安装于外方部件1的内周,但是,也可将传感器安装部件22安装于外方部件1的外周。
对本发明的第3实施方式的带有传感器的车轮用轴承进行说明。图6为本发明的第3实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图。在本第3实施方式中,在外方部件1的外侧端的内周的1个部位,设置传感器组件21。传感器组件21的轴向位置与上述第1实施方式相同,位于密封机构7和滚动面3之间。该传感器组件21由安装于外方部件1上的传感器安装部件22,和贴于该传感器安装部件22上,测定传感器安装部件22的变形的变形传感器23构成。
像图7所示的那样,传感器安装部件22呈沿外方部件1的内周面的周方向细长的基本圆弧状,在其两端部,形成在圆弧的外周侧伸出的接触固定部22a,22b。另外,像图8所示的那样,在传感器安装部件22的中间部,形成在圆弧的外周侧开口的缺口部22c,位于该缺口部22c的背面的圆弧的内周面侧的面,贴有变形传感器23。传感器安装部件22的截面形状比如,呈矩形状,但是,此外,可呈各种形状。
该传感器组件21按照传感器安装部件22的纵向朝向外方部件1的周向的方式通过传感器安装部件22的接触固定部22a,22b,固定于外方部件1的内周。这些接触固定部22a,22b在外方部件1上的固定通过螺栓固定或粘接剂的粘接等进行。在传感器安装部件22中的接触固定部22a,22b以外的部位,在其与外方部件1的内周面之间产生间隙。作为接触固定部22a,22b中的任意一个的第1接触固定部22a在因作用于外方部件1上的荷载,外方部件1沿径向发生最大变形的周向部位,固定于外方部件1上。第2接触固定部22b固定在径向的变形少于上述固定部位的部位。
在第3实施方式的场合,第1接触固定部22a位于外方部件1的全周的正上位置(反路面侧位置),第2接触固定部22b位于从正上的位置数十度的位置,比如,30~45度的下方。
变形传感器23可采用各种形式,比如,其为金属箔应变仪。在变形传感器23由金属箔应变仪构成的场合,即使在传感器安装部件22在车轮用轴承上外加预计的最大的荷载的情况下,如果考虑金属箔应变仪的耐久性,则最好变形传感器23的变形量在1500微应变以下。在变形传感器23由半导体应变仪构成的场合,即使在传感器安装部件22在车轮用轴承上外加预计的最大的荷载的情况下,如果考虑半导体应变仪的耐久性,则最好变形传感器23的变形量在1000微应变以下。
上述第3实施方式的车轮用轴承的基本作用与上述第1实施方式相同,其具体的说明省略。在第3实施方式中,传感器安装部件22相对作为固定侧部件的外方部件1,具有至少2个部位的接触固定部22a,22b,在邻接的接触固定部22a,22b之间,在至少1个部位具有缺口部22c,在该缺口部22c上设置变形传感器23,由此,传感器安装部件22的变形传感器23的设置部位因其刚性的降低,产生大于外方部件1的变形,可以良好的灵敏度检测外方部件1的变形。
传感器安装部件22伴随外方部件1的传感器安装部件22的固定部位的径向的变形而变形,与外方部件1相比较,传感器安装部件22呈圆弧状,并且设置缺口部22c,在该缺口部22c的部位,刚性降低,由此,比外方部件1的变形大的变形呈现于传感器安装部件22中。由此,即使外方部件1的微小变形,仍可通过变形传感器23,正确地进行检测。
最好,传感器安装部件22的2个部位的接触固定部22a,22b中的,第1接触固定部22a通过作用于外方部件1上的外力,或轮胎和路面之间的作用力,安装于径向的变形显著大于外方部件1的其它部位的部位。在外方部件1中,因圆周方向的各部分,上述外力或作用力的径向变形的程度不同。如果FEM(有限元法)分析的结果,则作用于轮胎和路面之间的接触点的轴向荷载的外方部件1的径向的变形在反路面侧和路面侧的位置,即,垂直方向的正上位置和正下位置最大。在本实施方式中,由于在外方部件1的径向的变形的最大位置的垂直方向的正上位置,设置第1接触固定部22a,故可以良好的灵敏度,进而以良好的精度检测外方部件1的变形。
即,如果第1接触固定部22a安装于沿径向的变形大于外方部件1的其它的部位的部位,则传感器安装部件22以变形小的第2接触固定部22b为支点,第1接触固定部22a的变形伴随外方部件1的变形的增加而增加。由此,传感器安装部件22的变形传感器23的安装位置产生更进一步增加的变形,可通过变形传感器23,以更进一步良好的灵敏度检测外方部件1的变形。
另外,上述接触固定部22a,22b中的第2接触固定部22b也可相对第1接触固定部22a,因作用于外方部件1的外力,或轮胎和路面之间的作用力产生的径向的变形的方向正反不同的部位。在比如,外方部件1的正横位置(从路面侧位置90度上方的位置)的上侧的位置,和正横位置的下侧(接近路面侧的位置),作用于轮胎和路面之间的接触点的轴向荷载的外方部件1的径向的变形的方向为正反不同的方向。在第1接触固定部22a为外方部件1的正上位置(反路面侧位置)的场合,如果第2接触固定部22b为外方部件1的正横位置的下侧部件,则两个接触固定部22a,22b的外方部件1的变形的方向为正反不同的方向。如果像这样,第2接触固定部22b和第1接触固定部22a为外方部件1的径向的变形的方向正反不同的部位,则对两侧的变形进行加法运算,外方部件1的变形通过传感器安装部件22大大传递,更进一步检测大的变形,可以更加良好的灵敏度检测外方部件1的变形。
传感器组件21安装于外方部件1的轴方向位置既可像实施方式那样,为外方部件1的外侧的滚动面3的外侧位置,也可为两排的滚动面3,3之间的位置,另外还可为内侧的滚动面3的内侧位置,但是,如果为外侧的滚动面3的外侧位置,则可对应于荷载的方向,使变形产生正负的方向性,检测荷载的正反的方向。
按照FEM分析和试验结果,根据外方部件1的径向变形和周向变形,伴随上述外力或作用力等的荷载的正负,具有正负的方向性就部分仅仅在于外方部件1中的分为上述3个部位的位置中的外侧的部分。于是,为了检测荷载的正负的方向,必须将传感器组件21设置于外方部件1的外侧的位置。
在传感器组件21安装于外侧位置的场合,由于在正上方位置的周向的两侧,变形的方向为正负相反,故同样通过第1接触固定部22a和第2接触部22b设置于正上位置的两侧,可以良好的灵敏度检测变形。可根据像这样检测的变形的值,检测作用于车轮用轴承的外力等。
另外,在上述第3实施方式中,传感器组件21仅仅设置于外方部件1的1个部位,但是,也可比如,像图9所示的第4实施方式那样,将传感器组件21设置于2个部位。如果通过车轮用轴承的剖视图,表示该第4实施方式,则与图1相同。由此,可进行更高精度的荷载的检测。同样,可通过将传感器组件21设置于3个部位以上的多个部位,实现精度更进一步高的荷载的检测。此时,在因空间上的理由等,难以设置多个传感器组件21的场合,也可像图10,图11所示的第5实施方式那样,2个传感器组件21共用与外方部件1的内周接触固定的接触固定部。
此外,在上述各实施方式中,传感器组件21设置于外方部件1的内周,但是,也可像图12,图13所示的第6实施方式那样,传感器组件21设置于外方部件1的外周。
根据图14~图16,对本发明的第7实施方式进行说明。在图14所示的第7实施方式中,外方部件1的外侧的内周,在密封机构7和滚动面3之间的轴向位置,形成刚性低于周围的脆弱部的圆周槽20,在该圆周槽20的适当部位,设置传感器组件21。由于外方部件1的外侧端部分不与轮胎支承相关,故即使在降低该部分的刚性的情况下,不对轮胎支承造成特别的妨碍。传感器组件21由固定于圆周槽20的底面的传感器安装部件22,与贴于该传感器安装部件22上,测定传感器安装部件22的变形的变形传感器23构成。
传感器安装部件22像图16所示的那样,沿圆周槽20的底面的周向呈细长的基本圆弧状,在两端部形成圆弧的外周侧和横向宽度方向伸出的接触固定部22a,22b。另外,在传感器安装部件22的中间部,形成在圆弧的外侧开口的缺口部22c,在位于该缺口部22c的背面的圆弧的内周侧的面上,贴有变形传感器23。传感器安装部件22的横向剖面形状呈比如,矩形状,但是,可形成其它的各种形状。
该传感器组件21通过传感器安装部件22的接触固定部22a,22b,固定于圆周槽20的底面上。这些接触固定部22a,22b的圆周槽20相对底面的固定通过螺栓的固定或粘接剂的粘接等进行。在传感器安装部件22的接触固定部22a,22b以外的部位,在圆周槽20的底面和圆周槽20的侧壁面之间,产生间隙。
在该第7实施例的场合,按照一个接触固定部22a位于外方部件1的全周的正上的位置,另一接触固定部22b位于从正上位置数十度下方的位置的方式,设置传感器组件21。外方部件1的全周的正上位置,为因作用于外方部件1上的轴向荷载,外方部件1沿径向最大变形的部位,另外,从正上位置,数十度下方的位置为径向的变形小于正上位置的部位。
在上述方案的带有传感器的车轮用轴承中,传感器安装部件22伴随外方部件1的传感器安装部件22的固定部位的径向的变形而变形,但是,由于安装传感器安装部件22的部位为刚性低于周围的脆弱部,故传感器安装部件22的变形增加,固定侧部件的微小变形也可通过传感器组件21检测。另外,与外方部件1相比较,传感器安装部件22呈圆弧状,并且设置缺口部22c,该缺口部22c的部位的刚性降低,由此,大于外方部件1的变形的变形呈现于传感器安装部件22中,可通过变形传感器23,更进一步正确地检测外方部件1的微小变形。
另外,传感器安装部件22的2个部位的接触固定部22a,22b中的,一个接触固定部22a位于作为因作用于外方部件1上的荷载,外方部件1沿径向最大变形的部位的全周的正上的位置,另一接触固定部22b位于从径向的变形小于正上位置的正上位置数十度下方的位置,由此,在以接触固定部22b为支点,接触固定部22a较大变形时,传感器安装部件22的变形传感器23的安装部分产生更大的变形,可通过变形传感器23,以良好的灵敏度检测外方部件1的变形。
在上述第7实施方式中,作为设置传感器组件21的脆弱部的圆周槽20形成于外方部件1的内周,但是,也可像图17和图18所示的第8实施方式那样,在外方部件1的外周,形成圆周槽20,在该圆周槽20,设置传感器组件21。
此外,设置传感器组件21的脆弱部还可为轴向槽,以代替圆周槽。图19和图20表示在外方部件1的内周,形成轴向槽24,在该轴向槽24,设置传感器组件21的第9实施方式,图21和图22表示轴向槽24形成于外方部件1的外周,在该轴向槽24中设置传感器组件21的第10实施方式。另外,像图21和图22所示的第10实施方式那样,在轴向槽24形成于外方部件1的内周的场合,为了保持轴承空间的密封性,必须在轴向槽24的传感器组件21的外侧,填充密封材料。
图23为表示本发明的第11实施方式的带有传感器的车轮用轴承的外方部件和传感器组件的主视图。该图所示的传感器安装部件22为由图24所示的2个平板38,图25所示的圆弧板25组合成的圆弧状的部件。平板38为其外观形状沿周向细长的板件,其中,车轮用轴承的旋转轴的轴心为中心的2个同心圆弧为外周缘和内周缘,两端部38a,38b按照在外周侧稍稍伸出的方式形成,在中间部,形成在内周侧开口的缺口部38c。圆弧板25为呈和平板38的外周缘相对应的圆弧状弯曲的板件,在两端部25a,25b,对应于平板38的两端部38a,38b,设置高差。
平行地设置2个平板38,38,在其之间,设置上述圆弧板25,将两个平板38,24的面对面的外周缘部和圆弧板25的端面接合,由此,像图26所示的那样,获得2个平板38,38和圆弧板25呈截面コ字状组合的传感器安装部22。在2个平板38的端部38a,38b和圆弧板25的端部25a,25b,形成传感器安装部件22的接触固定部22a,22b。2个平板38,38和圆弧板25由比如,钢板的冲压加工的冲压件形成。平板38,38和圆弧板25的接合方法没有特别限制,但是,适合采用比如熔接或焊接。另外,像这样成形的传感器安装部件22的圆弧板25的内周面的中间部,即,沿圆周方向与平板38的缺口部38c相同的位置,贴有变形传感器23。
该传感器组件21通过传感器安装部件22的接触固定部22a,22b,固定于外方部件1的内周上。这些接触固定部22a,22b相对外方部件1的固定,通过螺栓的固定或粘接剂的粘接等进行。在传感器安装部件22的接触固定部22a,22b以外的部位,在外方部件1的内周面之间,产生间隙。
在该第11实施方式的场合,按照其中一个接触固定部22a位于外方部件1的全周的正上的位置,另一个接触固定部22b位于从正上位置数十度下方的位置的方式,设置传感器组件21。外方部件1的全周的正上的位置为因作用于外方部件1的荷载,外方部件1沿径向最大变形的部位,另外,从正上位置数十度下方的位置为径向的变形小于正上位置的部位。
在上述方案的带有传感器的车轮用轴承中,传感器安装部件22伴随外方部件1的传感器安装部件22的固定部位的径向的变形而变形,但是,由于传感器安装部件22的变形传感器23的安装部位为沿圆周方向与平板38,38的缺口部38c,38c相同的位置的刚性低的部位,故比外方部件1的变形大的变形呈现于传感器安装部位,并且可通过变形传感器23,正确地检测外方部件1的微小变形。另外,传感器安装部件22的结构,即,相对作为固定侧部件的外方部件1,具有至少2个部位的接触固定部22a,22b,在邻接的接触固定部22a,22b之间,在至少1个部位具有缺口部38c的结构容易通过下述方式获得,该方式为:接触固定部22a,22b之间的部分由形成有缺口部38c的2个平行的平板38,38,与将两个平板连接的圆弧板25呈截面コ字状组合而成形。由于像这样成形的传感器安装部件22除了缺口部38c以外的部分为截面呈コ字状,故可呈具有整体的刚性高,同时降低具有缺口部38c的部分的刚性,产生较大的变形的形状简单地制作的优点,另外,由于可轻质地制作,故在将该传感器安装部件22安装于车轮用轴承上的场合,具有不对车轮用轴承的重量平衡造成不利影响的优点。平板38和圆弧板25为钢板的冲压加工的冲压件,由此,可容易而低价格地制作。在将分别制作的2个平行的平板38和圆弧板25组合的场合,也可通过任意的方法,将2个平行的平板38和圆弧板25接合,可通过比如,熔接或焊接而接合。
另外,传感器安装部件22的2个部位的接触固定部22a,22b中的,其中一个接触固定部22a位于作为因作用于外方部件1上的荷载,外方部件1沿径向最大变形的部位的全周的正上的位置,另一个接触固定部22b位于从径向的变形小于正上位置的正上位置数十度下方的位置,由此,在以接触固定部22b为支点,接触固定部22a较大变形时,传感器安装部件22的变形传感器23的安装部件产生更大的变形,可通过变形传感器23,以良好的灵敏度检测外方部件1的变形。
在上述实施方式中,分别单独形成的2个平板38,38和圆弧板25接合,形成所需形状的传感器安装部件22,但是,也可通过冲压加工而对整体进行一体成型。如果传感器安装部件22的整体为一体冲压件,由于加工步骤少,故可低价格地提供传感器安装部件22。
传感器安装部件22必须呈即使在对车轮用轴承,外加预计的最大的荷载的情况下,仍不产生塑性变形的形状。上述实施方式的传感器安装部件22具有截面呈コ字状,整体具有较高的刚性,但是即使这样,在传感器安装部件22的整体刚性不充分的场合,图24所示的平板38,和图25所示的圆弧板25可各自地,通过组合图27所示的增强件36,形成传感器安装部件22。增强件36为按照与平板38的内周缘相对应的方式呈圆弧状弯曲的板件,其圆周方向的长度为从平板38的内周缘端,到缺口部38c的长度。另外,图27表示并列2个增强件36。
像图28所示的那样,将平行设置的2个平板38,38的面对面的外周缘部和圆弧板25的端面接合,并且将2个平板38,38的面对面的内周缘部和增强件36,36的端面接合,2个平板38,38,1个圆弧板25以及2个增强件36,36呈截面口形状而组合。像这样成形的传感器安装部件22的整体刚性进一步提高。
图29为表示本发明的第12实施方式的带有传感器的车轮用轴承的外方部件和传感器组件的主视图。对于用于该图所示的带有传感器的车轮用轴承的传感器组件21的传感器安装部件22,像图30的剖视图所示的那样,圆弧状的传感器安装部件22由保护性阳极39的覆盖膜覆盖。保护性阳极39必须为其电化学离子倾向高于传感器安装部件22,变形传感器23以及车轮用轴承的组成部件的材料,比如,适合采用锌或锌合金。在保护性阳极39为锌或锌合金的场合,可通过电镀方法在传感器安装部件22的表面上形成保护性阳极39的覆盖膜。
作为上述方案的带有传感器的车轮用轴承的作用,特别是,传感器安装部件22伴随外方部件1的传感器安装部件22的固定部位的径向的变形而变形,但是,由于与外方部件1相比较,传感器安装部件22呈圆弧状,并且设置缺口部22c,在该缺口部22c的部位,刚性降低,比外方部件1的变形大的变形呈现于传感器安装部位。由此,可通过变形传感器23,正确地检测外方部件1的微小变形。可根据像这样检测的变形的值,检测作用于车轮用轴承上的外力等。
由于传感器组件21设置于通过密封机构7密封的轴承空间中,故通常,不受到外部环境的影响。但是,在恶劣的条件下,从外方部件1以及内方部件2与密封机构7的微小间隙,腐蚀性气体或腐蚀性液体侵入轴承空间。作为这样的恶劣的条件,考虑比如,车轮驶过洒有盐水的道路或路床包括盐水的道路的场合,在此场合,盐水会侵入轴承空间。
在腐蚀性气体或腐蚀性液体侵入轴承空间的场合,腐蚀性气体或腐蚀性液体由于与作为电化学离子化倾向高的材料的保护性阳极39反应,故防止其周边部件的离子化,即析出。即,防止变形传感器23和传感器安装部件22的腐蚀。
在上述实施方式中,通过保护性阳极39,完全覆盖传感器安装部件22,但是,即使在像图31所示的那样,形成保护性阳极39为松散材料,在传感器安装部件22中的没有特别指定位置的一部分,安装保护性阳极39的方案的情况下,仍可获得变形传感器23和传感器安装部件22的腐蚀的效果。松散材料可采用比如,锌、锌合金等。
另外,并不限于像上述实施方式那样,在外方部件1的内周的周向一部分,安装传感器组件21的方案,也可形成像图1,图32所示的那样,形成将传感器安装部件22与外方部件1的内周嵌合的环状,该环状传感器安装部件22的内周面的多个部位,设置而贴有变形传感器23的方案。在本实例中,在传感器安装部件22中的与车轮用轴承的上下和左右相对应的4个部位,设置变形传感器23。如果像这样,在多个部位设置变形传感器23,则外方部件1的多个部位的变形通过多个变形传感器23检测,根据多个变形传感器23的输出,检测作用于车轮上的荷载等,这样,作用于车轮上的荷载等的检测精度提高。
在传感器组件21的传感器安装部件22呈环状的场合,也可像图33所示的那样,通过保护性阳极39,完全地覆盖传感器安装部件22,另外,也可像图34所示的那样,在传感器安装部件22中的没有特别指定部位的一部分,安装保护性阳极39。
下面参照图35,对本发明的第14实施方式的带有传感器的车轮用轴承进行说明。图35为本发明的第14实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图。在该图示的带有传感器的车轮用轴承中,在外方部件1的外侧端的内周,设置2个传感器组件21和与这些传感器组件21电连接的传感器信号处理电路组件45。各组件21,21,45的轴向位置相互为相同的位置,另外,位于外侧的滚动面3的外侧,更具体地说,外侧滚动面3与密封机构7之间。
像图36,图37所示的那样,传感器安装部件22沿外方部件1的内周面的周向呈细长的基本圆弧状,在其两端部,形成在圆弧的外周侧伸出的接触固定部22a,22b。另外,在传感器安装部件22的中间部,形成在圆弧的外周侧开口的缺口部22c,在位于该缺口部22c的背面的圆弧的内周侧的面上贴有变形传感器23。传感器安装部件22的横截面形状比如,为矩形状,但是,可采用其它的各种形式。
在第14实施方式的场合,传感器组件21设置于外方部件1的内周面的周向的2个部位。第1传感器组件21(1)按照其中一个接触固定部22a位于外方部件1的全周的正上位置,另一个接触固定部22b位于从正上位置数十度下方的方式设置。另外,第2传感器组件21(2)按照其中一个接触固定部22a位于外方部件1的全周的正下位置,另一个接触固定部22b位于从正上位置数十度上方的方式设置。外方部件1的全周的正上位置和正下位置为因作用于外方部件1上的荷载,外方部件1沿径向最大变形的部位,另外,从正上位置数十度下方的位置和从正下位置数十度上方的位置为径向的变形小于正上位置和正下位置的部位。
像图36,图38所示的那样,传感器信号处理电路组件45具有沿由树脂等形成的外方部件1的内周面的圆弧状的外壳34,在该外壳34的内部,接纳有通过环氧玻璃树脂等制作的电路基板46,设置于该电路基板46上的多个电气、电子部件28。多个电气、电子部件28由对变形传感器23的输出信号进行处理的运算放大器、电阻、微型计算机等,或驱动变形传感器23的电源用部件构成。通过电路基板46和各个电气、电子部件28,构成对变形传感器23的输出信号进行处理的传感器信号处理电路。另外,在设置于外壳34的两端部的接合部29,接合有与变形传感器23连接的布线30的端部。另外,在外壳34的中间部上,从外部向传感器信号处理电路供电的同时,将通过传感器信号处理电路处理的信号输出给外部用的缆线31。
像图39的方框图所示的那样,上述传感器信号处理电路组件45由外力计算机构40,路面作用力计算机构41,轴承预压量计算机构42,和异常判断机构43构成。
在上述方案的带有传感器的车轮用轴承中,传感器组件21的传感器安装部件22相对作为固定侧部件的外方部件1,具有至少2个部位的接触固定部22a,22b,在邻接的接触固定部22a,22b之间,在至少1个部位,具有缺口部22c,在该缺口部22c,设置变形传感器23,由此,因刚性降低,传感器安装部件22的变形传感器23的设置部位的变形大于外方部件1,可以良好的精度检测外方部件1的变形。另外,由于在传感器组件21的附近,设置传感器信号处理电路组件45,故将变形传感器23和传感器信号处理电路连接的布线简化,该布线作业容易,与在车轮用轴承以外的场合,设置传感器信号处理电路的场合相比较,可使检测系统整体紧凑。
另外,由于传感器组件21设置于外侧的滚动面3的外侧的位置,故外方部件1的变形大大地呈现于传感器安装部件22中。通过变形传感器23,测定该传感器安装部件22的变形。此时,传感器安装部件22伴随外方部件1的传感器安装部件22的固定部位的径向的变形而变形,但是,与外方部件1相比较,传感器安装部件22呈圆弧状,并且设置有缺口部22c,该缺口部22c的部位的刚性降低,由此,比外方部件1的变形大的变形呈现于传感器安装部件22上。由此,即使外方部件1的微小的变形,仍可通过变形传感器23正确地检测。
通过传感器信号处理电路组件45的传感器信号处理电路,对变形传感器23的输出信号进行处理,由此,检测作用于车轮用轴承上的外力等。由于因荷载的方向或大小不同,变形的变化不同,故如果预先通过实验或模拟而计算变形和荷载的关系,则可计算作用于车轮用轴承上的外力,或轮胎和路面之间的作用力。外力计算机构40和路面作用力计算机构41分别基于像这样根据实验或模拟预先计算而设定的变形与荷载的关系,通过变形传感器23的输出,分别计算作用于车轮用轴承上的外力和轮胎和路面之间的作用力。
在上述第14实施方式中,传感器组件21和传感器信号处理电路组件45设置于外方部件1的内周,但是,在像图40,图41所示的第15实施方式那样,在外方部件1的内周面的外侧滚动面3和密封机构7之间没有适合的空间的场合,也可将传感器组件21和传感器信号处理电路组件45设置于外方部件1的端面。同样在该场合,在传感器组件21的附近,设置传感器信号处理电路组件45。
下面参照图42,图43,对第16实施方式的带有传感器的车轮用轴承进行说明。图42为本发明的第16实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图。图43为传感器信号处理电路组件45的主视图。在上述第14实施方式的结构基础上,还在传感器信号处理电路组件45中,成一体地安装用于检测车轮用轴承的状态的各种传感器32。该各种传感器32为检测旋转的加速度的加速度传感器、检测外方部件1的振动的振动传感器、检测在轴承空间中是否具有水分的水分检测传感器中的至少1个。
像图44的方框图所示的那样,上述传感器信号处理电路组件45包括由外力计算机构40,路面作用力计算机构41,轴承预压量计算机构42,和异常判断判断机构43,还包括各种传感器32。
通过各种传感器32,检测车轮用轴承的状态。已检测的车轮用轴承的状态可用于汽车的车辆控制、寿命判断、维修判定等。比如,在设置作为各种传感器32的加速度传感器的场合,可用于汽车的行驶控制。在设置振动传感器的场合,根据振动状况,进行轴承寿命的预测、管理。在设置水分检测传感器的场合,可检测从密封机构7,8而侵入轴承空间内的水分量,了解浸水水分导致的泄漏的性能退化状况。
像这样,由于在传感器组件21的附近设置传感器信号处理电路组件45,故将变形传感器23和传感器信号处理电路连接的布线简化,该布线的布置作业容易。另外,由于在传感器信号处理电路组件45上安装检测车轮用轴承的状态的各种传感器32(加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器中的至少1个),故将各种传感器32和传感器信号处理电路组件45连接的布线是不需要的。另外,通过在该传感器信号处理电路组件45上设置各种传感器32(加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器),可在1个部位,测定荷载和车轮用轴承的状态。于是,与在车轮用轴承以外,设置传感器信号处理电路的场合相比较,检测系统整体紧凑,可简化布线。
下面参照图45,对本发明的第17实施方式的带有传感器的车轮用轴承进行说明。图45为本发明的第17实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图。在该第17实施方式中,另外,在传感器信号处理电路组件45上,成一体安装作为各种传感器的磁性传感器32。作为磁性传感器32,可采用比如,利用霍尔效应的霍尔元件,采用磁阻效应的磁阻元件等。
该第17实施方式的带有传感器的车轮用轴承的传感器组件21的结构为与图8(A),图8(B)所示的第3实施方式的传感器组件21相同的结构。
在内方部件2的外周面中的与上述磁性传感器32面对的位置,安装作为磁性传感器32的被检测部的磁性编码器33。由该磁性传感器32和磁性编码器33,构成旋转传感器。磁性编码器33像图46所示的那样,由金属制的环状芯铁33a,与沿圆周方向设置于该芯铁33a的表面上的橡胶磁铁等的多极磁铁33b构成。多极磁铁33b沿圆周方向进行多极磁化,交替地形成磁极N,S。多极磁铁33b不但可为橡胶磁铁,还可为塑料磁铁,烧结磁铁,另外还可为铁氧体材料等。
像图47的方框图所示的那样,上述传感器信号处理电路由外力计算机构40,路面作用力计算机构41,轴承预压量计算机构42,异常判断机构43,和旋转速度计算机构44构成。下面对各机构的作用进行描述。
如果伴随车轮的旋转,内方部件2旋转,则设置于内方部件2上的磁性编码器33相对磁性传感器32,沿圆周方向而相对运动。通过该磁性编码器33的相对运动,每当在磁性编码器33的多极磁铁33b上沿圆周方向交替地形成的磁极N,S通过磁性传感器32的面对位置时,磁性传感器32给出输出信号。磁性传感器32的输出信号逐次地发送给旋转速度计算机构44。该旋转速度计算机构44计算单位时间内的输出信号数量,根据它,计算车轮的旋转速度,换言之计算车速。像这样检测的旋转速度可用于汽车的车辆控制。
如果在相位差不是180度的2个部位,设置磁性传感器32,则不但可检测旋转速度,而且可检测旋转方向。即使在3个部位以上设置磁性传感器32,仍可检测旋转速度和旋转方向。
像该第17实施方式的磁性编码器33那样,如果采用沿圆周方向并列有多个磁极的多极磁铁(橡胶磁铁33b),则可正确地检测车轮的旋转速度,这样,可适用于特别要精度的旋转传感器,比如,用于防抱死制动系统(ABS)的旋转传感器。另外,在作为磁性传感器32的被检测部的磁性编码器中,可至少沿圆周方向并列1个以上的磁极。
作为磁性传感器32的被检测部,不但可为磁性编码器,而且可采用图48所示的那样的,由沿圆周方向设置周期性的凹凸部磁性体环形成的齿轮状的脉冲发生环35。在该脉冲发生环35的场合,每当凹部35a或凸部35b通过磁性传感器32的面对位置时,磁性传感器32便给出输出信号。
另外,如果像图49所示的那样,按照1圈为1个周期的正弦波,对磁性编码器33的橡胶磁铁等33b进行着磁处理,由于伴随旋转侧部件的旋转角度,被检测部作用于磁性传感器的磁通的大小变化,故可检测绝对角度。另外,图49(A)为呈直线状将环状的磁铁33b展开而表示的图,图49(B)为表示着磁状态的曲线图。
像图50所示的那样,即使在使脉冲发生环35相对车轮用轴承的旋转中心线,发生偏离的情况下,由于与上述相同的理由,仍可检测车轮的绝对角度。
像这样,在第17实施方式的带有传感器的车轮用轴承中,由于变形传感器23安装于安装在固定侧部件上的传感器安装部件22上,磁性传感器32安装于同样安装在固定侧部件上的传感器信号处理电路组件45上,故可在车辆中紧凑地设置荷载传感器和旋转传感器。通过在传感器信号处理电路组件45上设置构成旋转传感器的磁性传感器32,可在1个部位检测荷载和旋转这两者。由于传感器安装部件22和传感器信号处理电路组件45均可由安装于固定侧部件上的简单的部件构成,故通过在其上分别单独地安装变形传感器23,磁性传感器32,可使批量生产性优良,谋求成本的降低。
由于在传感器组件的附近设置传感器信号处理电路组件45,故将变形传感器23和传感器信号处理电路45连接的布线简化,该布线的布置作业容易。另外,由于在传感器信号处理电路组件45上安装磁性传感器32,故将磁性传感器32和传感器信号处理电路组件45连接的布线是不需要的。于是,与在车轮用轴承以外,设置传感器信号处理电路的场合相比较,检测系统整体紧凑,可简化布线。
同样在以上描述的第1~第17实施方式中的任意者,传感器安装部件22必须呈即使在对车轮用轴承,施加预计的最大的荷载的情况下,仍不产生塑性变形的形状。
另外,上述各实施方式对外方部件1为固定侧部件的场合进行了说明,但是,该说明也可适用于内方部件为固定侧部件的带有传感器的车轮用轴承,在此场合,上述传感器安装部件安装于形成内方部件的外周或内周的周面上。
此外,在上述各实施方式中,对适用于第3代型的车轮用轴承的场合进行了说明,但是,本发明也可适用于轴承部分和轮毂为相互独立的部件的第1或第2代型的车轮用轴承,或者内方部件的一部分由均速联轴节的外圈构成的第4代型的车轮用轴承。另外,该带有传感器的车轮用轴承也可适用于从动轮用的车轮用轴承,此外,还可适用于各代型的圆锥滚子型的车轮用轴承。
如果总结以上描述的本发明的优选方式,则如下所述。
构成本发明的各实施方式的基本结构的带有传感器的车轮用轴承包括在内周形成多排滚动面的外方部件;形成有与该外方部件的滚动面面对的滚动面的内方部件;介设于两滚动面之间的多排滚动体,该车轮用轴承以可旋转的方式将车轮支承于车体上,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件的周面上安装传感器安装部件,在上述传感器安装部件上安装测定上述传感器安装部件的变形的多个变形传感器。上述固定侧部件为外方部件。在比如,外方部件为固定侧部件,内方部件为旋转侧部件的场合,上述传感器安装部件安装于外方部件上。
(第1方式组)
本发明的第1方式组中包括的带有传感器的车轮用轴承为形成上述基本结构的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述传感器安装部件在与固定侧部件压配合时,没有塑性变形。即使在特别是,作用于车轮用轴承上的外力,或轮胎和路面之间的作用力的预计的最大值的情况下,上述环部件仍不发生塑性变形,或在其与上述固定侧部件之间没有缝隙。
如果为下述的结构,其中,传感器安装部件在压配合时等的场合不发生塑性变形,另外,即使在作用于车轮用轴承上的外力等的预计的各作用力的最大值的情况下,仍不产生塑性变形,在其与固定侧部件之间不产生缝隙,则将固定侧部件的变形正确地传递给传感器安装部件,可以良好的精度检测固定侧部件的变形。
上述固定侧部件和上述传感器安装部件的固定也可同时采用粘接剂,该固定还可同时采用螺栓。如果同时采用粘接剂,或螺栓而进行固定,则避免传感器安装部件和固定侧部件之间产生缝隙的情况,可将固定侧部件的变形更加正确地传递给传感器安装部件,可以更良好的精度检测固定侧部件的变形。
也可设置异常判断机构,其判断作用于上述车轮用轴承上的外力,或轮胎与路面之间的作用力是否超过允许值,在判定超过的场合,向外部输出异常信号。
在像这样,外力或作用力超过允许值的场合,输出异常信号的场合,可以更加适合地进行汽车的行驶姿势等的控制。
(第2方式组)
本发明的第2方式组中包括的带有传感器的车轮用轴承为形成上述基本结构的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对上述固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部,设置上述变形传感器。
上述传感器安装部件的接触固定部中的第1接触固定部因作用于上述固定侧部件上的外力或轮胎与路面之间的作用力,安装于沿径向的变形大于固定侧部件的其它部位。在固定侧部件中,伴随圆周方向的各部分,由上述外力或作用力产生的径向的变形程度不同。按照分析结果,作用于轮胎和路面的接触点的轴向的固定侧部件的径向的变形在作为相反路面侧的正上位置和作为路面侧的正下位置为最大。如果第1接触固定部安装于其沿径向的变形大于上述那样的固定侧部件的其它的部位的部位,则在传感器安装部件中,变形小的第2接触固定部为支点,第1接触固定部的变形伴随固定侧部件的变形的增加而上升。因此,传感器安装部件的变形传感器的安装部件产生更进一步增加的变形,通过变形传感器,可以更加良好的灵敏度检测固定侧部件的变形。
另外,上述接触固定部中的第2接触固定部也可为相对第1接触固定部,由作用于固定侧部件上的外力,或轮胎与路面之间的作用力产生的径向的变形的方向正反不同的部位。
如果第2接触固定部和第1接触固定部为固定侧部件的径向的变形的方向为正反不同的部位,则对两个方向的变形进行加法运算,固定侧部件的变形通过传感器安装部件而以较大程度传递,可检测更进一步大的变形,可以良好的灵敏度检测固定侧部件的变形。
上述传感器组件也可为多个。如果传感器组件为多个,则固定侧部件的多个部位的变形通过多个变形传感器检测,根据该多个变形传感器的输出,检测作用于车轮上的荷载等,这样,作用于车轮上的荷载等的检测精度提高。
上述传感器组件设置于上述固定侧部件的外侧的滚动面的外侧的位置。按照分析和试验结果,固定侧部件的径向变形和周向变形均因上述外力或作用力等的荷载的正负而使变形具有正负的方向性,这一点仅仅出现在固定侧部件的外侧的部分。于是,为了检测荷载的正负的方向,必须将传感器组件设置于固定侧部件的外侧的位置。
另外,上述传感器组件安装于上述固定侧部件的周面上。传感器组件也可安装于固定侧部件的周面和端面中的任意者上,但是,在安装于周面上的场合,可容易将固定侧部件的变形传递给传感器安装部件上,以更加良好的灵敏度检测固定侧部件的变形。
在传感器组件安装于固定侧部件的内周侧的周面的场合,在上述传感器组件的外侧,设置将上述外方部件和内方部件之间的轴承空间密封的密封机构。
在传感器组件安装于固定侧部件的内周侧的周面的场合,如果在传感器组件的外侧,设置轴承空间的密封用的密封机构,则传感器组件不受到泥水等的影响,另外,不需要设置传感器组件专用的密封机构。
针对作用于车轮用轴承的外力,或轮胎和路面之间的作用力的预计的最大值,上述传感器安装部件没有塑性变形。
如果产生塑性变形,则固定侧部件的变形不正确地传递给传感器安装部件,虽然对变形测定造成影响,但是,如果在上述外力,作用力的预计的最大值,没有塑性变形,则固定侧部件的变形正确地传递给传感器安装部件,可以良好的精度检测固定侧部件的变形。
(第3方式组)
本发明的第3方式组中包括的带有传感器的车轮用轴承为形成上述基本结构的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上设置脆弱部,在该脆弱部,安装传感器组件,其由上述传感器安装部件和安装于该传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位,具有缺口部,在该缺口部中,设置上述变形传感器。
上述脆弱部为在比如,在上述固定侧部件上形成圆周槽的部分,可在该圆周槽的内部,设置上述传感器组件。另外,上述脆弱部为在上述固定侧部件,形成轴向槽的部分,可在该轴向槽的内部,设置上述传感器组件。任意的脆弱部也容易加工,另外,不对轮胎支承造成妨碍,可降低脆弱部的刚性。如果脆弱部满足刚性低于周围部分的条件,则其形状并不特别限定,也可为圆周槽和轴向槽以外的形状。
(第4方式组)
本发明的第4方式组中包括的带有传感器的车轮用轴承为形成上述基本结构的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装由上述传感器安装部件和安装于该传感器安装部件上的变形传感器构成的传感器组件,上述传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位,具有缺口部,在该缺口部设置上述变形传感器,上述传感器安装部件的上述接触固定部之间的部分呈2个平行的平板和将两个平板连接的圆弧板形成的形状,上述缺口部设置于上述平板上。
上述传感器安装部件为挤压件,如果上述2个平行的平板和将两个平板连接的圆弧板为一体,故加工工序变少,这样可以更低的价格提供传感器安装部件。
也可在上述传感器安装部件的上述平板的上述缺口部以外的部分接合增强件。如果在上述缺口部以外的部分接合增强件,则可在缺口部的部位的刚性低的状态,更进一步提高传感器安装部件整体的刚性。
(第5方式组)
本发明的第5方式组中包括的带有传感器的车轮用轴承为形成上述基本结构的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件中的与旋转侧部件面对的面上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于该传感器安装部件上的变形传感器构成,在上述传感器组件上设置保护性阳极。
上述保护性阳极可为设置于上述传感器安装部件上的覆盖膜,在此场合,可通过电镀方式形成上述覆盖膜。
如果上述保护性阳极为设置于上述传感器安装部件上的覆盖膜,由于传感器安装部件由保护性阳极的覆盖膜覆盖,故可完全防止传感器安装部件的腐蚀,由于变形传感器处于由保护性阳极围绕的状态,故对于变形传感器的腐蚀防止是有效的。如果通过电镀方式形成覆盖膜,则覆盖膜的形成是容易的。
最好,上述保护性阳极为锌或锌合金。在锌或锌合金的离子化倾向高,周边部件放置于腐蚀环境中的场合,首先,锌或锌合金本身离子化而析出,由此,可防止该周边部件的离子化,即析出。于是,如果保护性阳极为锌或锌合金,则在水分或盐分侵入轴承空间的场合,对于防止传感器组件腐蚀的方面是有效的。
另外,保护性阳极可由离子化倾向高,即,容易腐蚀的材料形成,也可根据使用环境,采用铝或镁,还可为其合金。
此外,上述保护性阳极也可为松散材料。即,也可不必通过保护性阳极,完全覆盖传感器安装部件,而在传感器安装部件中的,特别是未指定部位的一部分上安装保护性阳极。作为该松散材料,可采用锌或锌合金。
(第6方式组)
本发明的第6方式组中包括的带有传感器的车轮用轴承为形成上述基本结构的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对上述固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部,安装上述变形传感器,在上述固定侧部件的上述传感器组件的附近,设置对上述变形传感器的输出信号进行处理的传感器信号处理电路。
上述传感器组件和上述传感器信号处理电路组件设置于上述固定侧部件的周面上。根据情况,也可将上述传感器组件和上述传感器信号处理电路组件设置于上述固定侧部件的端面上。
在传感器组件和传感器信号处理电路组件设置于固定侧部件的周面上,特别是固定侧部件中的与旋转侧部件面对的一侧的周面上的场合,外方部件和内方部件之间的端部通过密封机构密封,由此,传感器组件和传感器信号处理电路组件设置于密封的轴承空间内,并且两个组件不受到泥水等的影响。如果上述传感器组件和传感器信号处理电路组件设置于上述固定侧部件的端面,则即使在轴承空间内没有刚好设置传感器组件和传感器信号处理电路组件的空间的情况下,可仍在不强制的情况下将传感器组件和传感器信号处理电路组件设置于车轮用轴承上。
最好,上述传感器组件设置于上述固定侧部件的外侧的滚动面的外侧的位置。
一般,在车轮用轴承中,在外侧的滚动面的外侧,延伸有外方部件和内方部件的延长部,在其端部之间设置密封机构。由此,如果在固定侧部件的外侧的滚动面的外侧的位置,设置传感器组件,则可在密封的轴承空间中,设置传感器组件和位于其附近的传感器信号处理电路组件。另外,由于固定侧部件的延长部与其它的部位相比,固定侧部件的变形较大呈现,故可通过变形传感器,以良好的精度检测变形。
(第7方式组)
本发明的第7方式组中包括的带有传感器的车轮用轴承为形成上述基本结构的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对上述固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部,安装上述变形传感器,在上述固定侧部件的上述传感器组件的附近,设置传感器信号处理电路组件,其对上述变形传感器的输出信号进行处理,在该传感器信号处理电路组件中,设置加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器中的至少1个。
(第8方式组)
本发明的第8方式组中包括的带有传感器的车轮用轴承为形成上述基本结构的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对上述固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部安装上述变形传感器,在上述固定侧部件的上述传感器组件的附近,设置传感器信号处理电路组件,其对上述变形传感器的输出信号进行处理,在该传感器信号处理电路组件中设置磁性传感器,在上述外方部件和内方部件中的旋转侧部件中的与上述磁性传感器面对的位置,设置由磁性体形成的旋转检测用的被检测部。
上述磁性传感器可为比如,采用霍尔效应的磁性传感器。此外,也可为采用磁阻效应的磁性传感器。
上述被检测部比如,可为至少沿圆周方向1个以上的磁极并列的磁性编码器。此外,也可为至少沿圆周方向具有1个以上的凹凸部的形状的类型。
另外,可为相对上述旋转侧部件的旋转中心轴偏心的形状的被检测部。如果使被检测部相对上述旋转侧部件的旋转中心轴偏心,则由于伴随旋转侧部件的旋转角度,被检测部作用于磁性传感器的磁通的大小改变,故可检测绝对角度。
如上所述,参照附图,对优选的实施方式进行了说明,但是,如果是本领域的普通技术人员,在观看本说明书之后,可以在显然的范围内,进行各种变更和修正。于是,这样的变更和修正,在由后附的权利要求确定的本发明的范围内被解释。
Claims (8)
1.一种带有传感器的车轮用轴承,该车轮用轴承包括在内周形成多排滚动面的外方部件;形成有与该外方部件的滚动面面对的滚动面的内方部件;介设于两滚动面之间的多排滚动体,该车轮用轴承以可旋转的方式将车轮支承于车体上;
在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件的周面上安装传感器安装部件,在上述传感器安装部件上安装测定上述传感器安装部件的变形的多个变形传感器。
2.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对上述固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部,设置上述变形传感器。
3.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件的端部附近设置脆弱部,在该脆弱部安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于该传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部设置上述变形传感器。
4.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装由上述传感器安装部件和安装于该传感器安装部件上的变形传感器构成的传感器组件,上述传感器安装部件相对固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部设置上述变形传感器,上述传感器安装部件的上述接触固定部之间的部分呈2个平行的平板和将两个平板连接的圆弧板形成的形状,上述缺口部设置于上述平板上。
5.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件中的与旋转侧部件面对的面上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于该传感器安装部件上的变形传感器构成,在上述传感器组件上设置保护性阳极。
6.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对上述固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部安装上述变形传感器,在上述固定侧部件的上述传感器组件的附近,设置传感器信号处理电路组件,其具有对上述变形传感器的输出信号进行处理的传感器信号处理电路。
7.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对上述固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部,安装上述变形传感器,在上述固定侧部件的上述传感器组件的附近,设置传感器信号处理电路组件,其对上述变形传感器的输出信号进行处理,在该传感器信号处理电路组件中,设置加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器中的至少1个。
8.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件上安装传感器组件,该传感器组件由上述传感器安装部件和安装于上述传感器安装部件上的变形传感器构成,上述传感器安装部件相对上述固定侧部件,具有至少2个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少1个部位具有缺口部,在该缺口部安装上述变形传感器,在上述固定侧部件的上述传感器组件的附近,设置传感器信号处理电路组件,其对上述变形传感器的输出信号进行处理,在该传感器信号处理电路组件中设置磁性传感器,在上述外方部件和内方部件中的旋转侧部件中的与上述磁性传感器面对的位置,设置由磁性体形成的旋转检测用的被检测部。
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