CN101258391A - 带有传感器的车轮用轴承 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种带有传感器的车轮用轴承，其实现能够检测作用于车轮上的荷载和车轮的旋转，或可在与车轮用轴承的温度变化无关的情况下以良好的灵敏度检测作用于车轮上的荷载，可检测车轮用轴承的异常，或可以良好的灵敏度检测作用于车轮上的荷载中的任意者，批量生产时的成本低。其包括外方部件(1)，在其内周形成多排滚动面(3、4)；内方部件(2)，其形成与该外方部件(1)的滚动面(3、4)面对的滚动面；介设于两滚动面之间的多排滚动体(5)，将车轮以可旋转的方式支承于车体上。在外方部件(1)和内方部件(2)中的固定侧部件的周面或端面上，安装安有变形传感器(23)的传感器安装部件(22)，在该传感器安装部件(22)上，还设置与变形传感器(23)种类不同的传感器(24)。

Description

带有传感器的车轮用轴承

技术领域

本发明涉及内置有检测作用于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

在过去，为了实现汽车的安全行驶，在车轮用轴承上设置检测各车轮的旋转速度的传感器。过去的普通的汽车的行驶安全性确保措施通过检测各部分的车轮的旋转速度而进行，但是，仅仅借助车轮的旋转速度是不够的，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，人们还考虑根据在车辆行驶时作用于各车辆上的荷载，谋求姿势控制。比如，在拐弯时，在外侧车轮上作用较大的荷载，另外，在左右倾斜面行驶时，在一侧车轮上，在制动的场合，产生荷载分别偏移到前轮上等的作用于各车轮上的荷载不均等的情况。另外，同样在装货荷载不均等的场合，作用于各车轮上的荷载不均等。由此，如果能够随时检测作用于车轮上的荷载，则根据该检测结果，通过事先控制悬架等，可进行车辆行驶时的姿势控制(拐弯时的摇摆防止、制动时的前轮下沉防止，装货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，难以实现荷载检测的姿势控制。

另外，如果在今后导入线控驾驶(ステアバイワイヤ)，形成未以机械方式将车轴和操纵部(ステアリング)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人员所持握的方向盘。

作为应对这样的要求的措施，人们提出有在车轮用轴承的外圈上贴变形仪，检测变形的车轮用轴承(比如，专利文献1)。

专利文献1：日本特表2003-530565号文献

车轮用轴承的外圈为具有滚动面，要求强度的部件，为经过塑性加工、车削加工、热处理、研磨加工等的复杂的工序而生产的轴承部件。为此，在像专利文献1那样，在外圈上贴变形仪的场合，具有生产性差、批量生产时的成本增加的问题。另外，难以按照良好的灵敏度检测外圈的变形。

于是，人们尝试在传感器安装部件上，安装变形仪等的变形传感器，形成传感器组件，在外圈的周面上设置该传感器组件，谋求生产性的提高和检测灵敏度的提高。按照该方案，相对外圈的变形传感器的安装容易，另外，大于外圈的变形的变形出现于传感器安装部件中，由此，可以良好的灵敏度检测外圈的变形。

但是，在像上述那样，设置传感器组件的场合，具有伴随使用中的车轮用轴承的温度变化，上述传感器安装部件的温度也变化，对传感器安装部件的变形、变形传感器的动作造成影响的危险。去除这样的温度的影响，在平时进行精度良好的荷载测定，这一点对于进行适合的姿势控制的方面来说是重要的。另外，最好，可了解车轮用轴承的异常的温度变化，以便在产生车轮用轴承的故障的场合，能够发现该故障。

此外，在车轮用轴承上，不但设置上述变形仪等的荷载检测用的传感器，而且设置用于检测车轮用轴承的旋转角度、旋转方向用的传感器。在此场合，同样对于该旋转检测用的传感器，与荷载检测用的传感器相同，要求在增加成本的情况下进行安装。另外，最好，荷载检测用的、旋转检测用的两个传感器安装容易，将两个传感器和对其检测信号进行处理的电路连接的布线不复杂。

还有，车轮用轴承为在各种各样的严酷的状况下使用的汽车的组成部件。由此，为了适当地进行汽车的各种控制、车轴寿命、维修必要性的判断等，必须事先正确地把握车轴用轴承的状态。作为应事先把握车轴用轴承的状态的事项，列举有比如，旋转的加速度的值是多少，按照什么样的程度振动，水是否浸入轴承空间中等的情况。如果知道加速度，则可更加适合地进行汽车的控制。振动不但判断轴承寿命，而且是最重要的因素之一。水的浸入在油脂的性能变差方面产生较大影响。如果能够在不使检测系统复杂的情况下，低成本地设置这些检测车轴用轴承的状态的机构，则是最好的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有传感器的车轮用轴承，其通过能够在车辆上紧凑地设置荷载检测用的传感器与旋转检测用的传感器、温度检测用传感器、或检测车轮用轴承的状态的各种传感器，实现能够检测作用于车轮上的荷载和车轮的旋转；在与车辆用轴承的温度变化没有关系的情况下在平时以良好的灵敏度检测作用于车轮上的荷载能够检测车轮用轴承的异常；能够以良好的灵敏度检测作用于车辆上的荷载中的任意者，批量生产时的成本低。

本发明的第1方案的带有传感器的车轮用轴承包括外方部件，在其内周形成多排滚动面；内方部件，其形成与该外方部件的滚动面面对的滚动面；介设于两滚动面之间的多排滚动体，将车轮以可旋转的方式支承于车体上，在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件的周面或端面上，安装安有变形传感器的传感器安装部件，在该传感器安装部件上还设置其种类与上述变形传感器不同的传感器。

在该第1方案的带有传感器的车轮用轴承中，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，该变形使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。如果预先通过实验模拟而计算变形和荷载之间的关系，则可根据变形传感器的输出，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，或轮胎和路面之间的作用力，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上的传感器安装部件上安装变形传感器和类型不同的传感器，故可在车辆上紧凑地设置荷载检测用传感器和不同类型的传感器。由于传感器安装部件为安装于固定侧部件的简单的部件，故通过在其上安装变形传感器和不同类型的传感器这两者，可使批量生产性优良，谋求成本的降低。

第1方案的带有传感器的车轮用轴承也可为下述的形式，其中，上述传感器安装部件为环状部件，多个上述变形传感器安装于该环状部件上，检测该环状部件的变形。其构成第2方案的带有传感器的车轮用轴承。

也可在第2方案的带有传感器的车轮用轴承中，上述环状部件在轴向的中间部，包括不与固定侧部件接触的第1非接触环状部分，在轴向的一侧具有与固定侧部件接触的接触环状部分，在轴向的另一侧具有壁厚大于上述第1非接触部分的第2非接触环状部分，在上述第1非接触部分设置测定环状部件的轴向的变形的传感器。其构成第3方案的带有传感器的车轮用轴承。

在该第3方案中，由于远离第1接触环状部分的第2非接触环状部分为其壁厚大于第1非接触环状部分的厚壁部，故刚性高而难以变形。于是，在该厚壁部和接触环状部分之间产生的变形为转移固定侧部件的径向变形、并且将其放大。

由此，可以良好的灵敏度检测固定侧部件的变形，可提高检测精度。

也可在第2方案的带有传感器的车轮用轴承中，上述环状部件在轴向的中间部包括不与固定侧部件接触的第1非接触环状部分，在轴向的一侧具有与固定侧部件接触的接触环状部分，在轴向的另一侧具有第2非接触环状部分，其由壁厚大于上述第1非接触部分、沿与上述接触环状部分相反的径向突出的法兰部形成，在上述第1非接触部分设置测定环状部件的轴向的变形的传感器。其构成第4方案的带有传感器的车轮用轴承。

在该第4方案中，远离接触环状部分的第2非接触环状部分由法兰部分形成，该法兰部的刚性高难以变形。于是，在该法兰部和接触环状部分之间产生的变形为将固定侧部件的径向转移、并且将其放大。

由此，可以良好的灵敏度检测固定侧部件的变形，可提高检测精度。

也可在第2方案的带有传感器的车轮用轴承中，上述环状部件在轴向的中间部包括不与固定侧部件接触的非接触环状部分，在轴向的一侧具有与固定侧部件接触的第1接触环状部分，在轴向的另一侧具有与固定侧部件接触的第2接触环状部分，在壁厚以最小程度设定的非接触环状部分设置测定环状部件的轴向的变形的传感器。其构成第5方案的带有传感器的车轮用轴承。

在该第5方案中，第1和第2接触环状部分的壁厚大于非接触环状部分，刚性高而难以变形，但是，非接触环状部分的刚性低而容易变形。于是，在非接触环状部分产生轴向的变形，但是，该变形为转移固定侧部件的轴向变形，并且为将其放大的变形。由此，通过设置于非接触环状部分的变形传感器，可以良好的灵敏度检测固定侧部件的变形，可提高检测精度。

也可在第2方案的带有传感器的车轮用轴承中，上述环状部件在轴向的中间部包括不与固定侧部件接触的非接触环状部分，在轴向的一侧具有与固定侧部件接触的第1接触环状部分，在轴向的另一侧具有与固定侧部件接触的第2接触环状部分，在壁厚以最小程度设定的第1接触环状部分设置测定环状部件的弯曲变形的传感器。其构成第6方案的带有传感器的车轮用轴承。

在该第6方案的场合，壁厚小的第1接触环状部分伴随固定侧部件的变形而变形，但是，第2接触环状部分和非接触环状部分的刚性高而难以变形。于是，在壁厚小的第1接触环状部分产生弯曲变形，但是，该变形为将固定侧部件的周面的轴向的变形转移、并且将其放大。由此，通过设置于壁厚小的第1接触环状部分上的变形传感器，可以良好的灵敏度检测固定侧部件的变形，可提高检测精度。

也可在第1方案的带有传感器的车轮用轴承中，上述传感器安装部件包括相对上述固定侧部件至少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。其构成第7方案的带有传感器的车轮用轴承。

在该第7方案中，由于传感器安装部件具有相对固定侧部件至少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，在该缺口部具有变形传感器，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，可以良好的灵敏度检测固定侧部件的变形。

也可在第1方案的带有传感器的车轮用轴承中，进一步，上述不同种类的传感器为旋转检测用的磁性传感器，按照与上述磁性传感器面对的方式在旋转侧部件上，设置由磁性体形成的被检测部。其构成第8方案的带有传感器的车轮用轴承。

在该第8方案的带有传感器的车轮用轴承中，如果旋转侧部件相对固定侧部件旋转，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上磁性传感器，沿周向而相对移动，由此，磁性传感器以脉冲方式输出。通过电控制装置对该磁性传感器的输出信号进行处理，检测车轮用轴承的旋转角度、旋转速度、旋转方向等。

像这样，通过变形传感器检测的作用于车轮的荷载等和通过磁性传感器检测的车轮的旋转可用于汽车的车轮控制。

另外，由于变形传感器和磁性传感器安装于共同的部件上，故可在1个部位测定荷载和旋转这两者。由此，可简化将两个传感器和对其检测信号进行处理的电路连接的布线。

也可在第1方案的带有传感器的车轮用轴承中，进一步，上述不同种类的传感器为温度传感器。其构成第9方案的带有传感器的车轮用轴承。

在该第9方案的带有传感器的车轮用轴承中，通过温度传感器，检测车辆行驶中的传感器安装部件的温度。可采用该温度传感器的输出，对变形传感器的温度特性进行补偿。如果对变形传感器的温度特性进行补偿，则去除变形传感器的温度的影响，可进行精度高的荷载检测。

另外，在通过密封机构从外部空间密封的车轮用轴承内部，设置传感器组件的场合，由于传感器安装部件的温度和车轮用轴承内部的温度没有很大差异，故可使温度传感器的输出为车轮用轴承内部的温度，用于轴承内部的温度的监视。在比如，通过温度传感器检测的车轮用轴承内部的温度高于通常使用时的场合，由于认为在车轮用轴承产生故障，向外部输出异常信号，可督促驾驶者注意。

也可在第1方案的带有传感器的车轮用轴承中，上述不同种类的传感器为加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器中的至少1个。其构成第10方案的带有传感器的车轮用轴承。

在该第10方案的带有传感器的车轮用轴承中，通过设置于传感器安装部件上的各种传感器，即，加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器中的至少1个的传感器，检测车轴用轴承的状态。各种传感器的输出与变形传感器的输出一起，用于汽车的车辆控制。

另外，由于在传感器安装部件上，设置变形传感器和各种传感器(加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器)，故可在1个部位测定荷载和车轮用轴承的状态。

附图说明

根据参考附图的下面的优选实施例的说明，会更加清楚地理解本发明。但是，实施例和附图用于单纯的图示和说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由后附的权利要求的范围确定。在附图中，多个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为表示本发明的第1、7和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3为本发明的第1、7和13实施方式的传感器组件的横向剖视图；

图4(a)为磁性编码器的主要部分的主视图，图4(b)为其剖视图；

图5为表示针对本发明的第1～6实施方式，传感器信号处理电路的外观结构的方框图；

图6为脉冲环的主要部分的主视图；

图7(a)为将磁性编码器的磁铁展开而表示的图，图7(b)为表示其磁化状态的曲线图；

图8为不同的脉冲环的主视图；

图9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10为表示本发明的第2、8和14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部分剖面的正视图；

图11(a)为本发明的第2、8和14实施方式的带有传感器的车轮用轴承的传感器组件的横向剖视图，图11(b)为其主要部分的放大图，图11(c)为不同的主要部分的放大图；

图12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13为表示本发明的第3、9和15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部分剖面的主视图；

图14(a)为本发明的第3、9和15实施方式的带有传感器的车轮用轴承的传感器组件的横向剖视图，图14(b)为主要部分的放大图，图14(c)为不同的主要部分的放大图；

图15为本发明的第4实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图；

图16为表示本发明第4、10和16实施方式的带有传感器的车辆用轴承的外方部件和传感器组件的部分剖面的主视图；

图17(a)为本发明的第4、10和16实施方式的带有传感器的车轮用轴承的传感器组件的横向剖视图，图17(b)为其主要部分的放大图，图17(c)为不同的主要部分的放大图；

图18为本发明的第5实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图；

图19为表示本发明的第5、11和17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部分剖面的主视图；

图20(a)为本发明的第5、11和17实施方式的带有传感器的车轮用轴承的传感器组件的横向剖视图，图20(b)为其主要部分的放大图，图20(c)为不同的主要部分的放大图；

图21为本发明的第6实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图；

图22为表示本发明的第6、12和第18实施方式的带有传感器的车轮用轴承的外方部件与传感器组件的主视图；

图23(a)为本发明的第6、12和第18实施方式的带有传感器的车轮用轴承的传感器组件的主视图，图23(b)为其仰视图；

图24为本发明的第7实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图；

图25为表示在本发明的第7～12实施方式中，荷载检测系统的外观结构的方框图；

图26为本发明的第8实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图；

图27为本发明的第9实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图；

图28为本发明的第10实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图；

图29为本发明的第11实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图；

图30为本发明的第12实施方式的带有传感器的车轮用轴承的剖视图；

图31为表示本发明第13～18实施方式中的荷载检测系统的外观结构的方框图。

具体实施方式

根据图1～图4，对本发明的第1实施方式进行说明。本实施方式为第3代的内圈旋转型，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外方部件1、内方部件2与多排滚动体5构成，在该外方部件1中，在内周形成多排滚动面3，该内方部件2形成与各滚动面3面对的滚动面4，该多排滚动体5介设于外方部件1和内方部件2的滚动面3、4之间。该车辆用轴承为多排的角接触型球轴承，滚动体5由滚珠形成，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分别通过密封机构7、8密封。

外方部件1构成固定侧部件，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，整体构成一体的部件。在法兰1a上的周向的多个部位开设车体安装孔14。

内方部件2为旋转侧部件，由轮毂9和内圈10构成，该轮毂9具有车轮安装用的轮毂法兰9a，该内圈10与该轮毂9的轴部9b的内侧端的外周嵌合。在该轮毂9和内圈10中，形成上述各排的滚动面4。在该轮毂9的内侧端的外周，设置具有台阶部而形成较小直径的内圈嵌合面12，内圈10与该内圈嵌合面12嵌合。在该轮毂9的中心开设通孔11。在轮毂法兰9a中的周向的多个部位，开设轮毂螺栓(图中未示出)的压入孔15。在轮毂9的轮毂法兰9a的根部附近，在外侧突出有对轮和制动部件(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。该传感器组件21由环状部件(传感器安装部件)22与多个变形传感器23和旋转检测用的磁性传感器24构成，该多个变形传感器23贴于该环状部件22上，测定环状部件22的变形，该传感器24的种类与变形传感器23不同，贴于该环状部件22上。变形传感器23均等地设置于传感器安装部件22的内周面的圆周方向的多个部位，在本实例中，设置于与车轮用轴承的上下和左右相对应的4个部位。磁性传感器24也设置于相同环状部件22的内周面上，该圆周方向位置位于邻接一对变形传感器23、23之间。另外，在本实例中，环状部件22的截面形状呈长方形。

作为上述磁性传感器24，可采用比如，利用霍尔效应的霍尔元件，利用磁阻效应的磁阻元件等。

在内方部件2的外周面的与上述磁性传感器24面对的位置，安装相对磁性传感器24的被检测部的磁性编码器25。通过磁性传感器24和磁性编码器25构成旋转传感器。磁性编码器25像图4所示的那样，由金属制的环状的芯铁25a与沿圆周方向设置于该芯铁25a的表面上的橡胶磁铁等的多极磁铁25b构成。沿圆周方向，按照多极对多极磁铁25b进行磁化，交替地形成磁极N，S。多极磁铁25b不但可为橡胶磁铁，还可为塑料磁铁、烧结磁铁，也可为铁氧体材料等。

在传感器组件21中，通过压配合方式在外方部件1的内周上安装环状部件22。该环状部件22优选为该压配合时不产生塑性变形的形状，另外，最好针对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，不产生塑性变形。其材质可不但采用钢材，而且可采用铜、黄铜、铝等的金属材料。环状部件22可为通过对这些金属材料进行冲压加工而获得的制品，也可为切削加工品。

像图5所示的那样，在变形传感器23上，连接外力计算机构31、路面作用力计算机构32、轴承预压量计算机构33、异常判断机构34，并且在磁性传感器24上连接旋转计算机构35，由此，构成对变形传感器23的输出进行处理，检测荷载等，对磁性传感器24的输出进行处理，检测旋转速度等的传感器信号处理电路。上述各机构31～35既可设置于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)上。

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9上外加荷载，则通过滚动体5，外方部件1变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周的环状部件22，环状部件22变形。通过变形传感器23测定该环状部件22的变形。

由于伴随荷载的方向、大小、变形的变化不同，故如果预先通过实验、模拟，计算变形和荷载之间的关系，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31和路面作用力计算机构32分别像这样，根据通过实验、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和轮胎和路面之间的作用力。

异常判断机构34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31和路面作用力计算机构32实时地输出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。

通过内圈10对车轮用轴承进行预压，但是，还由于该预压，环状部件22变形。由此，如果预先通过实验、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33根据像上述那样，通过实验、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33输出的预压量，容易调整车轮用轴承的装配时的预压。

如果伴随车轮的旋转，内方部件2旋转，设置于内方部件2上的磁性编码器25相对磁性传感器24沿圆周方向而移动。通过该磁性编码器25的相对移动，每当在磁性编码器25中的多极磁铁25b上沿圆周方向交替地形成的磁极N、S通过磁性传感器24的相对位置，磁性传感器24将输出信号输出。磁性传感器24的输出信号逐次地送给旋转计算机构35。旋转计算机构35计算单位时间内的输出信号数量，根据该数量，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。

如果在相位相互相差不为180度的2个部位设置磁性传感器24，则不但可检测旋转速度，而且可检测旋转方向。即使在于3个部位以上的地方设置磁性传感器24，仍可检测旋转速度和旋转方向。

如果像本实施方式的磁性编码器25那样，采用沿圆周方向多个磁极并列的多极磁铁25b，由于可正确地检测车轮的旋转速度，故可特别是适用于要求精度的旋转传感器，比如，用于防抱死系统(ABS)的旋转传感器。另外，在作为相对磁性传感器24的被检测部的磁性编码器中，可至少沿圆周方向并列一个以上的磁极。

作为相对磁性传感器24的被检测部，不但可采用磁性编码器，而且可采用图6所示的那样的由沿圆周方向设置周期性的凹凸部的磁性环形成的齿轮状的脉冲环26。在该脉冲环26的场合，每当凹部26a或凸部26b通过磁性传感器24的相对位置，磁性传感器24将输出信号输出。

另外，像图7所示的那样，如果对磁性编码器25的橡胶磁铁25b等，呈以1圈为1个周期的正弦波状进行磁化，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7(a)为环状磁铁25b呈直线状展开而表示的图，图7(b)为表示其磁化状态的曲线图。

像图8所示的那样，即使脉冲环27为相对车轮用轴承的旋转中心线而偏心的类型的情况下，由于与上述相同的理由，仍可检测车轮的绝对角度。

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和磁性传感器，故可在车辆上紧凑地设置荷载检测用传感器和旋转检测用传感器。由于传感器安装部件均为安装于固定侧部件上的简单的部件，故通过在其上安装变形传感器和磁性传感器，可使批量生产性优良，谋求成本的降低。

另外，由于变形传感器和磁性传感器安装于共同的部件上，故可在1个部位测定荷载和旋转的两者。由此，可简化将两个传感器和对其检测信号进行处理的电路连接的布线。

图9～图11表示第2实施方式。在本实施方式中，构成传感器组件21的环状部件22的形状与第1实施方式不同，但是，其它的结构与第1实施方式相同，共同部分采用同一标号，省略对其的说明。

本实施方式的环状部件22的横截面形状像图11所示的那样，呈下述的形状，其包括分别与外方部件1的内周面接触、非接触的接触环状部分(第1接触环状部分)22a和沿环状部件22的轴向延伸的非接触环状部分(第1非接触环状部分)22b，另外，在与第1非接触环状部分22b邻接，在远离接触环状部件22a一侧，包括其壁厚大于第1非接触环状部分22b和第1接触环状部分22a的厚壁部(第2非接触环状部分)22c。

在上述接触环状部分22a和厚壁部22c之间的非接触环状部分22b的外周面(接触环状部分22a与厚壁部22c之间的凹槽形状部的底部)的4个部位，贴有测定该环状部件22的轴向的变形的变形传感器23。另外，在非接触环状部分22b的内周面上，贴有作为其类型与变形传感器23不同的传感器24的旋转检测用的磁性传感器24，与此面对，在内方部件2的外周面上，安装作为被检测部的磁性编码器25。

同样在本实施方式的场合，与上述相同，如果在轮毂9上外加荷载，则通过滚动体5，外方部件1发生变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周上的环状部件22，环状部件22发生变形。通过变形传感器23测定该环状部件22的变形。在本实施方式的传感器组件21中，由于在远离环状部件22的接触环状部分22a的第2非接触环状部分22c构成其壁厚大于其它的部位的厚壁部22c，故该部分的刚性高而难以变形。于是，在该厚壁部22c和接触环状部分22a之间产生的变形为转移外方部件1的径向变形、并且将其放大。由此，通过变形传感器23，可以良好的灵敏度检测外方部件1的变形，变形测定精度增加。

另外，与第1实施方式相同，伴随内方部件2的旋转，每当磁性编码器25的磁极N、S通过磁性传感器24的相对位置，磁性传感器24将输出信号输出，由此，检测内方部件2的旋转。

同样在本实施方式中，可通过图5所示的传感器信号处理电路，与上述相同对变形传感器23的输出和磁性传感器24的输出进行处理。

图12～图14表示第3实施方式。同样在本实施方式中，构成传感器组件21的环状部件22的形状与第1、第2实施方式不同，其它方案与第1、第2实施方式相同，由此，共同部分采用同一标号，省略对其的说明。

本实施方式的环状部件22的横截面形状与第2实施方式相同的方面在于像图14所示的那样，包括分别与外方部件1的内周面分别接触、非接触的接触环状部分(第1接触环状部分)22a和沿环状部件22的轴向延伸的非接触环状部分(第1非接触环状部分)22b，而不同点在于还在与第1非接触环状部分22b邻接，在远离接触环状部分22a侧设置向内的法兰部(第2非接触环状部分)22d。

在此场合，在接触环状部分22a和法兰部22d之间的非接触环状部分22b的外周面(接触环状部分22a和法兰部22d之间的圆筒部外周面)，即，在第1非接触环状部分22b上，贴有测定该环状部件22的轴向变形的变形传感器23。另外，在第1非接触环状部分22b的内周面上，贴有作为其种类与变形传感器23不同的传感器24的旋转检测用的磁性传感器24，按照与此面对的方式，在内方部件2的外周面上安装有作为被检测部的磁性编码器25。

同样在本实施方式的场合，如果在轮毂9上外加荷载，则通过滚动体5，外方部件1发生变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周上的环状部件22，环状部件22变形。在本实施方式的传感器组件21中，由于在与第1非接触环状部分22b邻接、远离接触环状部分22a的一侧设置内向法兰部22d，故该法兰部22d的刚性高而难以变形。于是，在该法兰部22d和接触环状部分22a之间产生的变形为转移外方部件1的径向变形、并且将其放大，期待与上述相同的高精度的变形测定。

另外，与上述各实施方式相同，伴随内方部件2的旋转，每当磁性编码器25的磁极N、S通过磁性传感器24的相对位置时，磁性编码器24将输出信号输出，由此，检测内方部件2的旋转。

同样在本实施方式中，可通过图5所示的传感器信号处理电路，与上述方式相同对变形传感器23的输出和磁性传感器24的输出进行处理。

图15～图17表示第4实施方式。同样在本实施方式中，除了构成传感器组件21的环状部件22以外，第1～第3实施方式为相同的结构，共同的部分采用同一标号，省略对其的说明。

像图17所示的那样，本实施方式的环状部件22的横截面形状呈槽形，其包括分别与外方部件1的内周面接触、非接触的接触环状部分22a(第1接触环状部分22a)，接触环状部分22e(第2接触环状部分22e)与非接触环状部分(第1非接触环状部分)22f，非接触环状部分22f构成该槽状的底壁部分，接触环状部分22a、22e构成上述槽状的两侧的侧壁部分。两侧的接触环状部分22a、22e的壁厚大于非接触环状部分22f。在这里所说的壁厚针对非接触环状部分22f，指半径方向的厚度，针对接触环状部分22a、22e，指轴向的厚度。

在非接触环状部分22f的外周面，即，环状部件22的内底面贴有测定该环状部件22的轴向的变形的变形传感器23。另外，在非接触环状部分22f的内周面，贴有作为其种类与变形传感器23不同的传感器24的旋转检测用的磁性传感器24，按照与此相对的方式，在内方部件2的外周面贴有作为被检测部的磁性编码器25。

同样在本实施方式的场合，如果在轮毂9上作用荷载，通过滚动体5，外方部件1变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周的环状部件22，环状部件22变形。通过变形传感器23测定该环状部分22的变形。在此场合，非接触环状部分22f伴随外方部件1的主要是轴向的变形而变形。另一方面，由于接触环状部分22a、22e的壁厚大于非接触环状部分22f，故该部分的刚性高而难以变形。于是，在非接触环状部分22f上产生轴向的变形，但是，该变形为将外方部件1的内周的轴向变形转移、并且将其放大，由此，传感器23的变形的测定精度增加。

此外，与上述各实施方式相同，伴随内方部件2的旋转，每当磁性编码器25的磁极N、S通过磁性传感器24的相对位置时，磁性传感器24将输出信号输出，由此，检测内方部件2的旋转。

同样在本实施方式中，通过图5所示的传感器信号处理电路，与上述相同，可对变形传感器23的输出和磁性传感器24的输出进行处理。

图18～图20表示第5实施方式。同样在本实施方式中，除了构成传感器组件21的环状部件22以外，第1～第4实施方式为相同的结构，共同的部分采用同一标号，省略对其的说明。

本实施方式的环状部件22的横截面形状像20所示的那样，呈槽状，其包括分别与外方部件1的内周面接触、非接触的接触环状部分22g(第1接触环状部分22g)，接触环状部分22h(第2接触环状部分22h)与非接触环状部分(第1非接触环状部分)22i，这一点与第4实施方式相同。但是，在本实施方式的环状部件22中，两侧的接触环状部分22g、22h中的其中一个接触环状部分22g的壁厚大于另一接触环状部分22h，并且非接触环状部分22i的壁厚进一步大于它们。

在上述壁厚小的接触环状部分22h的内面，即，与接触环状部分22g面对的一侧的面上，贴有测定该环状部件22的弯曲方向的变形的变形传感器23。另外，在非接触环状部分22i的内周面，贴有作为其种类与变形传感器23不同的传感器24的旋转检测用的磁性传感器24，按照与其面对的方式，在内方部件2的外周面上安装作为被检测部的磁性编码器25。

同样在本实施方式中，如果在轮毂9上外加荷载，则通过滚动体5外方部件1变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周上的环状部件22，环状部件22产生变形。在本实施方式的传感器组件21中，由于贴有变形传感器23的接触环状部分22h伴随外方部件1的主要轴向的变形而变形，但是，由于一个接触环状部分22g和非接触环状部分22i的壁厚增加，故刚性高而难以变形，较薄的接触环状部分22h产生弯曲变形。该变形为将外方部件1的内周的轴向变形转移、并且将其放大，由此与第4实施方式相同，期待高精度的变形测定。

另外，与上述各实施方式相同，伴随内方部件2的旋转，每当磁性编码器25的磁极N、S通过磁性传感器24的相对位置，磁性传感器24将输出信号输出，由此，检测内方部件2的旋转。

同样在本实施方式中，可通过图5所示的传感器信号处理电路，与上述相同对变形传感器23的输出和磁性传感器24的输出进行处理。

图21～图23表示第6实施方式。同样在本实施方式中，传感器组件21的结构与第1～第5实施方式不同，传感器组件21由传感器安装部件22，变形传感器23和磁性传感器24构成，该传感器安装部件22安装于外方部件1的圆周方向的一部分上，该变形传感器23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，该磁性传感器24贴于上述传感器安装部件22上，为类型与变形传感器23不同的传感器24，用于旋转检测。此外的部分与第1～第5实施方式相同，共同部分采用同一标号，省略对其的说明。

像图23所示的那样，上述传感器安装部件22呈按照沿外方部件1的内周面的周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28a、28b。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28c。另外，在位于缺口部28c的背面的圆弧的内周侧的面上，设置变形检测传感器23。另外，在传感器安装部件22的内周侧的面上，贴有旋转检测用的磁性传感器24，其周向位置与上述变形传感器23错开，为类型与变形传感器23不同的传感器24。传感器安装部件22的剖面形状比如呈矩形状，但是，此外，可为其它的各种形状。

在该传感器组件21中，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28a、28b，固定于外方部件1的内周。这些接触固定部28a、28b相对外方部件1的固定通过螺栓的固定、粘接剂的粘接等方式实现。在传感器安装部件22的接触固定部28a、28b以外的部位，在其与外方部件1的内周面之间产生间隙。该接触固定部28a、28b中的任意一个的第1接触固定部28a在因作用于外方部件1上的荷载，外方部件1沿径向最大变形的周向部位固定于外方部件1上。第2接触固定部28b固定于其径向的变形小于上述固定部位的部位。

另外，在内方部件2的外周面上，按照与上述磁性传感器24面对的方式，安装作为被检测部的磁性编码器25。

在本实施方式的场合，如果在轮毂9上作用荷载，则通过滚动体5，外方部件1产生变形，该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，并且设置缺口部28c，在该缺口部28c的部位，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的变形传感器安装部位。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。

另外，与上述各实施方式相同，伴随内方部件2的旋转，每当磁性编码器25的磁极N、S通过磁性传感器24的相对位置，磁性传感器24将输出信号输出，由此，检测内方部件2的旋转。

同样在本实施方式中，可通过图5所示的传感器信号处理电路，与上述相同对变形传感器23的输出和磁性传感器24的输出进行处理。

下面结合图24和图25，以及针对第1实施方式而参照的图2和图3，对本发明的第7实施方式进行说明。在本实施方式中，与第1实施方式共同的方面的说明省略。

在该第7实施方式中，设置于外方部件1的外侧端的内周的传感器组件21由环状部件(传感器安装部件)22，多个变形传感器23和温度传感器24构成，该多个变形传感器23贴于该环状部件22上，测定环状部件22的变形，该温度传感器24为其类型与变形传感器23不同的传感器24，同样贴于上述环状部件22上，测定环状部件22的温度。即，在第1实施方式中，在环状部件22上设置变形传感器23和磁性传感器24，而在第7实施方式中，在环状部件22上设置变形传感器23和温度传感器24。像图2所示的那样，变形传感器23均等地设置于环状部件22的内周面的圆周方向的多个部位，在本实例中，设置于与车轮用轴承的上下和左右相对应的4个部位。温度传感器24也设置于相同环状部件22的内周面上，该圆周方向位置为相邻的一对变形传感器23，23之间。温度传感器24的安装位置并不限于上述位置。另外，在本实例中，环状部件22的截面形状呈长方形。

内侧的密封机构8由密封件8a和抛油环8b构成，该密封件8a安装于外方部件1的内周面上，由带有芯铁的橡胶等的弹性体形成，该抛油环8b安装于内圈10的外周面上，上述密封件8a与该抛油环8b接触。在该第7实施方式中，与第1实施方式不同，像上述那样，磁性传感器和磁性编码器不安装于环状部件22上，在抛油环8b上，设置由沿圆周方向交替地具有磁极的多极磁铁形成的旋转检测用的磁性编码器16。按照与该磁性编码器16面对的方式，在外方部件1上安装磁性传感器(图中未示出)。

像图25所示的那样，变形传感器23和温度传感器24与温度特性补偿机构30的输入侧连接，另外，在温度特性补偿机构30的输出侧，连接外力计算机构31、路面作用力计算机构32、轴承预压量计算机构33、异常判断机构34。另外，温度传感器24与温度上升判断机构36连接。各机构30～34，36既可设置于安装在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)上。

仅仅针对与第1实施方式不同的方面，对上述方案的带有传感器的车轮用轴承的作用进行说明。如果荷载作用于轮毂9上，则通过滚动体5，外方部件1变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周上的环状部件22，环状部件22产生变形。通过变形传感器23，测定该环状部件22的变形。该变形传感器23的输出传送给温度特性补偿机构30。在温度特性补偿机构30中，根据来自温度传感器24的输出，对变形传感器23的温度特性进行补偿。将像这样补偿的变形传感器23的输出用于下面的控制。

由于变形的变化伴随荷载的方向、值而不同，故如果预先通过实验、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31和路面作用力计算机构32分别根据像这样，通过实验、模拟计算而事先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和轮胎和路面之间的作用力。由于采用对温度特性进行补偿的变形传感器23的输出，故计算没有温度的影响的正确的值。

另外，通过内圈10，对车轮用轴承附加预压，但是，即使因该预压，环状部件22仍变形。由此，如果预先通过实验、模拟而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33根据像上述那样，通过实验、模拟预先计算而设定的变形和预压的关系，由变形传感器23的输出，输出轴承预压量。同样在此场合，由于采用对温度特性进行了补偿的变形传感器23的输出，故可输出没有温度的影响的正确的轴承预压量。另外，由于采用从轴承预压量计算机构33输出的预压量，故容易进行车轮用轴承的装配时的预压的调整。

由于传感器组件21设置于通过密封机构7、8与外部密封的车轮用轴承内部上，故环状部件22的温度和车轮用轴承内部的温度没有大的差异。于是，通过温度传感器24检测的温度指车轮用轴承内部的温度。该温度传感器24的输出传送给温度上升判断机构36，判断车轮用轴承内部的温度是否比通常使用时高。另外，在判定上升的场合，车轮用轴承产生故障，输出异常信号。由此，可催促驾驶者注意。

下面参照图26，以及针对第2实施方式而参照的图10和图11，对本发明的第8实施方式进行说明。另外，在通过第2实施方式参照的图11(c)中示出磁性编码器25，但是，在该第8实施方式中，磁性编码器25在图11(c)中没有出现，由此，图11(c)中的磁性编码器25以省略方式参照。在本实施方式中，构成传感器组件21的环状部件22的形状与第2实施方式相同，在环状部件22上与变形传感器23一起安装的不同的类型的传感器24与第7实施方式相同，由此，共同部分采用同一标号，省略对其的说明。

与第2实施方式相同，上述接触环状部分22a和厚壁部22c之间的非接触环状部分22b的外周面(接触环状部分22a和厚壁部22c之间的凹槽状部的底部)，贴有测定该环状部件22的轴方向的变形的变形传感器23。另外，在环状部件22的内周面上，贴有作为其类型与变形传感器23不同的传感器24的测定环状部件22的温度的温度传感器24。

同样在本实施方式的场合，与上述相同，如果在轮毂9上外加荷载，通过滚动体5、外方部件1产生变形，其变形传递给安装于外方部件1的内周上的环状部件22，环状部件22产生变形。通过变形传感器23测定该环状部件22的变形。该变形传感器23的输出传送给温度特性补偿机构30。在该温度特性补偿机构30中，根据来自温度传感器24的输出，对变形传感器23的温度特性进行补偿。

同样在该第8实施方式中，与第7实施方式相同，通过图25所示的荷载检测机构系统的各机构，与上述相同，可对变形传感器23和温度传感器24的输出进行处理。

下面结合图27和针对第3实施方式参照的图13和图14，对本发明的第9实施方式进行说明。其中，在第3实施方式中参照的图14(c)中示出磁性编码器25。但是，在该第9实施方式中，磁性编码器25未出现在图14(c)中，因此，图14(c)中的磁性编码器25以省略方式参照。在本实施方式中，构成传感器组件21的环状部件22的形状与第3实施方式相同，与变形传感器23一起安装于环状部件22上的不同种类的传感器24与第7和第8实施方式相同，共同的部分采用同一标号，省略对其的说明。

与第3实施方式相同，在接触环状部分22a和法兰部22d之间的非接触环状部分22b的外周面(接触环状部分22a与法兰部22d之间的圆筒部外周面)上，贴有测定该环状部件22的轴向的变形的变形传感器23。另外，在环状部件22的内周面，贴有作为其类型与变形传感器23不同的传感器24的测定环状部件22的温度的温度传感器24。

同样在本实施方式的场合，与第7和第8实施方式相同，如果在轮毂9上外加荷载，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的内周上的环状部件22，环状部件22变形。通过变形传感器23测定该环状部件22的变形。该变形传感器23的输出传送给温度特性补偿机构30。在该温度特性补偿机构30中，根据来自温度传感器24的输出，对变形传感器23的温度特性进行补偿。

下面结合图28和针对第4实施方式中参照的图16和图17，对本发明的第10实施方式进行说明。其中，在第4实施方式中参照的图17(c)中示出了磁性编码器25，但是，在该第10实施方式中，磁性编码器25未出现于图17(c)中，图17(c)中的磁性编码器25以省略方式参照。该实施方式构成传感器组件21的环状部件22的形状与第4实施方式相同，与变形传感器23一起安装于环状部件22上的不同种类的传感器24与第7～9实施方式相同，共同的部分采用同一标号，省略对其的说明。

与第4实施方式相同，在非接触环状部分22f的外周面，即，环状部件22的内底面，贴有测定该环状部件22的轴向的变形的变形传感器23。另外，在环状部件22的内周面上，贴有作为其类型与变形传感器23不同的传感器24的测定环状部件22的温度的温度传感器24。

同样在本实施方式中，与第7～9实施方式相同，如果在轮毂9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的内周上的环状部件22，环状部件22产生变形。通过变形传感器23，测定该环状部件22的变形。该变形传感器23的输出传送给温度特性补偿机构30。在该温度特性补偿机构30中，根据来自温度传感器24的输出，对变形传感器23的温度特性进行补偿。

下面结合图29和针对第5实施方式中参照的图19和图20，对本发明的第11实施方式进行说明。在第5实施方式中参照的图20(c)中示出磁性编码器25，但是，在该第11实施方式中，由于磁性编码器25未出现于图20(c)中，故图20(c)的磁性编码器25以省略的方式参照。在本实施方式中，构成传感器组件21的环状部件22的形状与第5实施方式相同，与变形传感器23一起安装于环状部件22上的不同种类的传感器24与第7～10实施方式相同，共同的部分采用同一标号，省略对其的说明。

与第5实施方式相同，在壁厚小的接触环状部分22h的内面，即在与接触环状部分22g相对的一侧的面上，贴有测定该环状部件22的弯曲方向的变形的变形传感器23。另外，在环状部件22的内周面上，贴有温度传感器24，该温度传感器24作为其种类与变形传感器23不同的传感器24的测定环状部件22的温度。

同样在本实施方式中，与第7～10实施方式相同，如果在轮毂9上外加荷载，则通过滚动体5外方部件1变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周的环状部件22，环状部件22变形。通过变形传感器23，测定该环状部件22的变形。该变形传感器23的输出传送给温度特性补偿机构30。在温度特性补偿机构30中，根据来自温度传感器24的输出，对变形传感器23的温度特性进行补偿。

下面结合图30，以及针对第6实施方式中参照的图22和图23一起对本发明的第12实施方式进行说明。在本实施方式中，传感器组件21的结构与第6实施方式相同，与变形传感器23一起安装于传感器安装部件22上的不同类型的传感器24与第7～11实施方式相同，由此，共同的部分采用同一标号，其说明省略。

与第6实施方式相同，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28c，在位于该缺口部28c的背面的圆弧的内周侧的面上，贴有变形传感器23。在传感器安装部件22的内周侧的面上，贴有作为其周向的位置与上述变形传感器23错开，其种类与变形传感器23不同的传感器24的上述温度传感器24。

在本实施方式的场合，如果在轮毂9上外加荷载，则通过滚动体5，外方部件1产生变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周的环状部件22，环状部件22产生变形。通过变形传感器23，测定该传感器安装部件22的变形。

同样在该本实施方式中，可通过图25所示的荷载检测系统的各机构，与上述相同对变形传感器23和温度传感器24的输出进行处理。

下面结合图31，与针对第1实施方式中参照的图2和图3，以及针对第7实施方式参照的图24对本发明的第13实施方式进行说明。在本实施方式中，与第1或第7实施方式共同的方面的说明省略。

在本13实施方式中，设置于外方部件1的外侧端的内周的传感器组件21由下述构成，环状部件(传感器安装部件)22；贴于该环状部件22上、测定环状部件22的变形的多个变形传感器23；各种传感器24，为类型与变形传感器23不同的传感器24，其贴于该环状部件22上，测定车轮用轴承的各种状况。各种传感器24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，检测水分是否位于轴承空间的水分检测传感器中的至少一个。即，在第1实施方式中，在环状部件22上设置变形传感器23和磁性传感器24，在第7实施方式中，在环状部件22中设置温度传感器24，而在第13实施方式中，在环状部件22上设置变形传感器23和各种传感器24。

像图2所示的那样，变形传感器23均等地设置于环状部件22的内周面的圆周方向的多个部位，在本实例中，设置于与车轮用轴承的上下与左右相对应的4个部位。各种传感器24也设置于相同环状部件22的内周面上，其圆周方向位置位于邻接的一对变形传感器23、23之间。各种传感器24的安装位置不限于上述位置。另外，在本实例中，环状部件22的截面形状呈长方形。

内侧的密封机构8由密封件8a和抛油环8b构成，该密封件8a安装于外方部件1的内周面上，由带有芯铁的橡胶等的弹性体形成，该抛油环8b安装于内圈10的外周面上，与上述密封件8a接触。同样在第13实施方式中，与第1实施方式不同，像上述那样，磁性传感器和磁性编码器未安装于环状部件22上，与第7实施方式相同，在抛油环8b上，设置有由沿圆周方向交替地具有磁极的多极磁铁形成的旋转检测用的磁性编码器16。按照与该磁性编码器16相对的方式，在外方部件1上安装磁性传感器(图中未示出)。

像图31所示的那样，在变形传感器23上，连接有外力计算机构31、路面作用力计算机构32、轴承预压量计算机构33、异常判断机构34，按照对变形传感器23的输出进行处理，检测荷载等的方式构成。各机构31～34既可设置于安装在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)上。

仅仅针对与第1或第7实施方式不同的方面，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9上外加荷载，则通过滚动体5，外方部件1产生变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周的环状部件22，环状部件22产生变形。通过变形传感器23测定该环状部件22的变形。

另外，通过各种传感器24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、维修判断等。比如，在设置作为各种传感器24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浸入轴承空间的内部的水分量，知晓浸入水分的油脂的性能变差状况。

下面结合针对第2实施方式参照的图10和图11，以及针对第8实施方式参照的图26对本发明的第14实施方式进行说明。其中，在第2实施方式中参照的图11(c)中示出磁性编码器25，但是，在该第14实施方式中，磁性编码器25没有出现在图11(c)中，由此，图11(c)中的磁性编码器25以省略方式参照。在本实施方式中，构成传感器组件21的环状部件22的形状与第2和第8实施方式相同，在环状部件22上与变形传感器23一起安装的不同类型的传感器24与第13实施方式相同，共同部分采用同一标号，省略其说明。

与第2和第8实施方式相同，在上述接触环状部分22a和壁厚部22c之间的非接触环状部分22b的外周面(接触环状部分22a和厚壁部22c之间的凹槽形状部的底部)，贴有测定该环状部件22的轴向的变形的变形传感器23。另外，在环状部件22的内周面上，贴有作为其类型与变形传感器23不同的传感器24的检测车轮用轴承的状态的各种传感器24。

同样在本实施方式的场合，与上述相同，如果在轮毂9上外加荷载，则通过滚动体5，外方部件1产生变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周的环状部件22上，环状部件22变形。通过变形传感器23测定该环状部件22的变形。

同样在该本实施方式中，与第13实施方式相同，通过图31所示的荷载检测系统的各机构，与上述相同，可对变形传感器23的输出进行处理。

下面结合针对第3实施方式而参照的图13和图14，以及针对第9实施方式而参照的图27，对第15实施方式进行说明。其中，在于第3实施方式中参照的图14(c)中示出磁性编码器25，但是，在本第15实施方式中，磁性编码器25未出现于图14(c)中，图14(c)中的磁性编码器25省略地参照。在本实施方式中，构成传感器组件21的环状部件22的形状与第3和第9实施方式相同，与变形传感器23一起安装于环状部件22上的不同种类的传感器24与第13和14实施方式相同，由此，共同部分采用同一标号，省略对其的说明。

与第3和第9实施方式相同，在接触环状部分22a和法兰部22d之间的非接触环状部分22b的外周面(接触环状部分22a和法兰部22d之间的圆筒部外周面)上，贴有测定该环状部件22的轴向的变形的变形传感器23。另外，在环状部件22的内周面上，贴有作为其种类与变形传感器23不同的传感器24的检测车轮用轴承的状态的各种传感器24。

同样在本实施方式的场合，如果在轮毂9上外加荷载，则通过滚动体5，外方部件1产生变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周的环状部件22上，环状部件22变形。

同样在该本实施方式中，与第13和14实施方式相同，通过图31所示的荷载检测系统的各机构，与上述相同，可对变形传感器23的输出进行处理。

结合针对第4实施方式参照的图16和图17，与针对第10实施方式参照的图28对本发明的第16实施方式进行说明。其中，在于第4实施方式中参照的图17(c)中，示出磁性编码器25，但是，在该第16实施方式中，由于磁性编码器25没有出现于图17(c)中，故图17(c)中的磁性编码器25省略地参照。在本实施方式中，构成传感器组件21的环状部件22的形状与第4和10实施方式相同，与变形传感器23一起安装于环状部件22上的不同种类的传感器24与第13～15实施相同，共同部分采用同一标号，省略对其的说明。

与第4和10实施方式相同，在非接触环状部分22b的外周面，即，环状部件22的内底面上，贴有测定该环状部件22的轴向的变形的变形传感器23。另外，在环状部件22的内周面上贴有各种传感器24，其为类型与变形传感器23不同的传感器24，检测车轮用轴承的状态。

同样在本实施方式的场合，如果在轮毂9上外加荷载，则通过滚动体5，外方部件1产生变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周的环状部件22，环状部件22变形。

同样在本实施方式中，与第13～15实施方式相同，可通过图31所示的荷载检测系统的各机构，与上述相同，对变形传感器23的输出进行处理。

下面结合针对第5实施方式参照的图19和图20，以及针对第11实施方式参照的图29，对本发明的第17实施方式进行说明。其中，在第5实施方式参照的图20(c)中示出磁性编码器25，但是，在本第17实施方式中，磁性编码器25未出现于图20(c)中，由此，图20(c)中的磁性编码器25省略地参照。在本实施方式中，构成传感器组件21的环状部件22的形状与第5和11的实施方式相同，与变形传感器23一起安装于环状部件22上的类型不同的传感器24与第13～第16实施方式相同，由此，共同部分采用同一标号，省略对其的说明。

与第5和第11实施方式相同，在壁厚小的接触环状部分22h的内面，即，与接触环状部分22g面对的一侧的面上，贴有测定该环状部件22的弯曲方向的变形的变形传感器23。另外，在环状部件22的内周面上，贴有各种传感器24，其为类型与变形传感器23不同的传感器24，检测车轮用轴承的状态。

同样在本实施方式中，如果在轮毂9上外加荷载，则通过滚动体5，外方部件1产生变形，该变形传递给安装于外方部件1的内周的环状部件22上，环状部件22产生变形。

同样在本实施方式中，与第13～16实施方式相同，可通过图31所示的荷载检测系统的各机构，与上述相同对变形传感器23的输出进行处理。

下面结合针对第6实施方式参照的图22和图23，以及针对第12实施方式参照的图30，对本发明的第18实施方式进行说明。该实施方式中，传感器组件21的结构与第6和12的实施方式相同，与变形传感器23一起安装于传感器安装部件22上的不同种类的传感器24与第13～17实施方式相同，由此，共同的部分采用同一标号，省略对其的说明。

与第6和第12实施方式相同，在传感器安装部件22的中间部形成开口于圆弧的外周侧的缺口部28c，在位于该缺口部28c的背面的圆弧的内周侧的面上贴有变形传感器23。在传感器安装部件22的内周侧的面上，贴有上述各种传感器24，其周向的位置与上述变形传感器23错开，为与变形传感器23不同的种类的传感器24。

在本实施方式的场合，如果在轮毂9上外加荷载，则通过滚动体5，外方部件1产生变形，该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产生变形。

同样在本实施方式中，与第13～17实施方式相同，可通过图31所示的荷载检测系统的各机构，与上述相同对变形传感器23的输出进行处理。

另外，在本实施方式中，传感器组件21设置于外方部件1的内周，但是，传感器组件21也可设置于外方部件1的外周。

此外，在上述各实施方式中，对外方部件为固定侧部件的场合进行了说明，但是，本发明也可适用于内方部件为固定侧部件的车轮用轴承，在此场合，传感器组件21设置于内方部件的外周或内周的周面上。

还有，在上述各实施方式中，对第3代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相互独立的部件的第1或第2代的车轮用轴承、内方部件的一部分由均速联轴节的外圈构成的第4代的车轮用轴承。另外，该车轮用轴承也可适用于从动轮用的车轮用轴承，另外，还可适用于各代的圆锥滚子型的车轮用轴承。

根据上述第1～第10方案的带有传感器的车轮用轴承，对可形成本发明的实施方式的方案总结如下。

(第11方案)涉及针对上述第1～10方案，上述固定侧部件为外方部件的带有传感器的车轮用轴承。

即，在第1～第10方案中，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，在外方部件上安装上述传感器安装部件。

(第12方案)涉及针对上述第9方案，上述磁性传感器为采用霍尔效应的磁性传感器的带有传感器的车轮用轴承。

即，上述磁性传感器可为比如，采用霍尔效应的磁性传感器。

(第13方案)涉及针对上述第9方案，上述磁性传感器为采用磁阻效应的磁性传感器的带有传感器的车轮用轴承。

即，上述磁性传感器也可为比如，采用磁阻效应的磁性传感器。

(第14方案)涉及针对上述第9方案，上述被检测部为至少沿圆周方向1个以上的磁极并列的磁性编码器的带有传感器的车轮用轴承。

即，上述被检测部可为比如，至少沿圆周方向1个磁极并列的磁性编码器。

(第15方案)涉及针对上述第9方案，上述被检测部呈至少沿圆周方向具有1个部位以上的凹凸部的形状的带有传感器的车轮用轴承。

即，上述检测部也可比如，呈至少沿圆周方向具有1个部位以上的凹凸部的形状。

(第16方案)涉及针对上述第9方案，上述被检测部呈相对上述旋转侧部件的旋转中心轴偏心的形状的带有传感器的车轮用轴承。

即，上述被检测部比如，也可呈相对上述旋转侧部件的旋转中心轴偏心的形状。如果使被检测部相对旋转侧部件的旋转中心轴偏心，由于通过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值变化，故可检测绝对角度。

(第17方案)涉及针对上述第10方案，上述温度传感器为白金测温电阻的带有传感器的车轮用轴承。

即，上述温度传感器可采用比如，白金测温电阻。

(第18方案)涉及针对上述第10方案，上述温度传感器为热电偶的带有传感器的车轮用轴承。

即，上述温度传感器可采用比如，热电偶。

(第19方案)涉及针对上述第10方案，上述温度传感器为温度计的带有传感器的车轮用轴承。

即，上述温度传感器可采用比如，温度计。

(第20方案)涉及针对上述第10方案，设置通过上述温度传感器的输出，对上述变形传感器的温度特性进行补偿的温度特性补偿机构的带有传感器的车轮用轴承。

即，最好，设置通过上述温度传感器的输出，对上述变形传感器的温度特性进行补偿的温度特性补偿机构。通过设置温度特性补偿机构，去除变形传感器的温度的影响，可进行精度高的荷载检测。

Claims (10)

1.一种带有传感器的车轮用轴承，在车轮用轴承中包括外方部件，在其内周形成多排滚动面；内方部件，其形成与该外方部件的滚动面面对的滚动面；介设于两滚动面之间的多排滚动体，将车轮以可旋转的方式支承于车体上；

在上述外方部件和内方部件中的固定侧部件的周面或端面上，安装安有变形传感器的传感器安装部件，在该传感器安装部件上还设置其种类与上述变形传感器不同的传感器。

2.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承，其特征在于上述传感器安装部件为环状部件，多个上述变形传感器安装于上述环状部件上，检测该环状部件的变形。

3.根据权利要求2所述的带有传感器的车轮用轴承，其特征在于上述环状部件在轴向的中间部，包括不与固定侧部件接触的第1非接触环状部分，在轴向的一侧具有与固定侧部件接触的接触环状部分，在轴向的另一侧具有壁厚大于上述第1非接触部分的第2非接触环状部分，在上述第1非接触部分设置测定环状部件的轴向的变形的传感器。

4.根据权利要求2所述的带有传感器的车轮用轴承，其特征在于上述环状部件在轴向的中间部包括不与固定侧部件接触的第1非接触环状部分，在轴向的一侧具有与固定侧部件接触的接触环状部分，在轴向的另一侧具有第2非接触环状部分，其由壁厚大于上述第1非接触部分、沿与上述接触环状部分相反的径向突出的法兰部形成，在上述第1非接触部分设置测定环状部件的轴向的变形的传感器。

5.根据权利要求2所述的带有传感器的车轮用轴承，其特征在于上述环状部件在轴向的中间部包括不与固定侧部件接触的非接触环状部分，在轴向的一侧具有与固定侧部件接触的第1接触环状部分，在轴向的另一侧具有与固定侧部件接触的第2接触环状部分，在壁厚以最小程度设定的非接触环状部分设置测定环状部件的轴向的变形的传感器。

6.根据权利要求2所述的带有传感器的车轮用轴承，其特征在于上述环状部件在轴向的中间部包括不与固定侧部件接触的非接触环状部分，在轴向的一侧具有与固定侧部件接触的第1接触环状部分，在轴向的另一侧具有与固定侧部件接触的第2非接触环状部分，在壁厚以最小程度设定的第1接触环状部分设置测定环状部件的弯曲变形的传感器。

7.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承，其特征在于上述传感器安装部件包括相对上述固定侧部件至少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。

8.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承，其特征在于上述不同种类的传感器为旋转检测用的磁性传感器，按照与上述磁性传感器面对的方式在旋转侧部件上，设置由磁性体形成的被检测部。

9.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承，其特征在于上述不同种类的传感器为温度传感器。

10.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承，其特征在于上述不同种类的传感器为加速度传感器、振动传感器、水分检测传感器中的至少1个。

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