CN102597729A - 带有传感器的车轮用轴承 - Google Patents

带有传感器的车轮用轴承 Download PDF

Info

Publication number
CN102597729A
CN102597729A CN2010800465583A CN201080046558A CN102597729A CN 102597729 A CN102597729 A CN 102597729A CN 2010800465583 A CN2010800465583 A CN 2010800465583A CN 201080046558 A CN201080046558 A CN 201080046558A CN 102597729 A CN102597729 A CN 102597729A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
sensor
parts
sensory package
foreign side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800465583A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102597729B (zh
Inventor
乘松孝幸
冈阪诚
河村浩志
西川健太郎
柴田清武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thoracic Technology Co ltd
NTN Corp
Original Assignee
Thoracic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2009237081A external-priority patent/JP2011085439A/ja
Priority claimed from JP2009244303A external-priority patent/JP5511304B2/ja
Priority claimed from JP2009293815A external-priority patent/JP5409336B2/ja
Application filed by Thoracic Technology Co ltd filed Critical Thoracic Technology Co ltd
Publication of CN102597729A publication Critical patent/CN102597729A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102597729B publication Critical patent/CN102597729B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0009Force sensors associated with a bearing
    • G01L5/0019Force sensors associated with a bearing by using strain gages, piezoelectric, piezo-resistive or other ohmic-resistance based sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F16C19/522Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to load on the bearing, e.g. bearings with load sensors or means to protect the bearing against overload
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/583Details of specific parts of races
    • F16C33/586Details of specific parts of races outside the space between the races, e.g. end faces or bore of inner ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7869Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward
    • F16C33/7873Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a single sealing ring of generally L-shaped cross-section
    • F16C33/7876Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a single sealing ring of generally L-shaped cross-section with sealing lips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7886Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted outside the gap between the inner and outer races, e.g. sealing rings mounted to an end face or outer surface of a race
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80Labyrinth sealings
    • F16C33/805Labyrinth sealings in addition to other sealings, e.g. dirt guards to protect sealings with sealing lips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2233/00Monitoring condition, e.g. temperature, load, vibration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02Wheel hubs or castors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

本发明的课题在于提供一种带有传感器的车轮用轴承,其减轻外方部件的形状造成的检测误差,可正确地推算作用于车轮上的载荷。车轮用轴承的外方部件(1)的车体安装用法兰(1a)的正面形状呈:相对与轴承轴心相垂直的线段而保持线对称,或相对轴承轴心而保持点对称。传感组件(20)由形变发生部件(21)和检测其形变的传感器(22)构成,该形变发生部件(21)具有接触固定于外方部件(1)外周上的两个以上的接触固定部(21a),该传感组件(20)设置于从法兰(1a)的外侧的侧面基端连续到外方部件(1)的外周的截面圆弧状部(1aa)或与其外侧邻接的外方部件(1)的外周面部分上,或设置于:与通过外方部件(1)的外周的外侧滚动体(5)的中心、沿形成滚动体接触角的方向延伸的线段(Lθ)的交叉位置,或与其邻接的位置。或者,多个传感组件(20)在外方部件(1)的外周的周向均分而设置。

Description

带有传感器的车轮用轴承
相关申请
本申请要求申请日为2009年10月14日、申请号为日本特愿2009-237081号;与申请日为2009年10月23日、申请号为日本特愿2009-244303号;以及申请日为2009年12月25日、申请号为日本特愿2009-293815号申请的优先权,通过参照,其整体作为构成本申请的一部分的内容而引用。
技术领域
本发明涉及一种带有传感器的车轮用轴承,其内置有载荷传感器,用于检测作用于车轮的轴承部上的载荷。
背景技术
作为检测作用于汽车的各车轮上的载荷的技术,提出有一种带有传感器的车轮用轴承,其通过检测形变而检测载荷,该形变为:作为车轮用轴承的固定圈的外圈(外方部件)的法兰部外径面的形变(比如,专利文献1)。另外,人们还提出下述的车轮用轴承,其中,像图43那样,在车轮用轴承的外圈50上粘贴形变仪51,检测形变(比如,专利文献2)。
此外,本发明人等提出有一种带有传感器的车轮用轴承,其中,在轴承的固定圈上安装传感组件,该传感组件由形变发生部件和安装于形变发生部件上的形变传感器构成,该形变发生部件包括具有相对上述固定圈的至少两个部位的接触固定部,在邻接的接触固定部之间,在至少一个部位具有缺口部,在该缺口部配置上述形变传感器(比如,专利文献3)。
按照在专利文献3中公开的带有传感器的车轮用轴承,由于在伴随车辆的行驶,载荷作用于旋转圈上时,经由滚动体,固定圈产生变形,故该变形使传感组件产生形变。设置于传感组件上的形变传感器检测传感组件的形变。如果预先通过实验、模拟求出形变和载荷的关系,则可根据形变传感器的输出,检测作用于车轮上的载荷等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-098138号公报
专利文献2:日本特表2003-530565号公报
专利文献3:日本特开2007-57299号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中公开的技术中,检测因固定圈的法兰部的变形而产生的形变。但是,由于在固定圈的法兰部的变形中,在法兰面和转向节面之间,在作用超过静止摩擦力的力的场合,伴随有滑动,如果施加反复载荷,此时具有输出信号产生滞后现象的问题。
在专利文献2中公开的带有传感器的车轮用轴承中,在像图43那样,形变仪51粘贴于车辆用轴承的外圈50上的结构中,传感器相对外部环境没有受到保护。由此,具有在车辆行驶中跳起的小石等碰撞传感器,导致传感器发生破损,或覆盖泥盐水使传感器发生腐蚀的危险。另外,具有装配性的问题。
作为解决上述课题的方案,本发明人等提出图44、图46所示的方案。在图44的带有传感器的车轮用轴承中,在圆环状的保护罩52的内侧设置电子器件,形成圆环状传感装配件54,该电子器件包括:载荷检测用的多个传感组件53;对这些传感组件53的传感器的输出信号进行处理的信号处理用IC;将已处理的上述输出信号输出到轴承外部的信号缆线,经由密封部件55,将该传感装配件54按照与外圈56同心的方式安装于作为车轮用轴承的固定侧部件的比如外圈56的外周面上。
此外,在图46的带有传感器的车轮用轴承中,呈环状而连接图44的带有传感器的车轮用轴承中的上述电子器件,形成传感装配件64,将该传感装配件64按照与外圈65同心的方式安装于作为车轮用轴承的固定侧部件的比如外圈65的外周面上,并且通过朝向内侧而内径扩大的筒状的保护罩62覆盖该传感装配件64,将该保护罩62的内侧端嵌合于外圈65的外周面上,将保护罩62的外侧端经由弹性体的密封件66安装于外圈65的外周面上。
但是,在图44的方案的轴承中,传感装配件54的形状复杂,另外,保护罩52像图45(A)、图45(B)那样,经由铰链57呈对半分割形状,由此,具有密封性、装配性、成本上升的问题。
另外,在图46的方案的轴承中,必须将独立于保护罩62的密封件66安装在形成于作为固定侧部件的外圈65的外周面上的槽中,具有装配性、成本上升的问题。
在专利文献3中公开的带有传感器的车轮用轴承中,如果安装有传感组件的固定圈为比如第3代的车轮用轴承的外圈,则该外圈的转向节安装用法兰为复杂的形状,故具有受到其形状的影响,在传感组件的输出中产生检测误差的问题。
即,上述外圈的法兰具有用于通过螺栓而固定于转向节上的丝锥孔或螺栓通孔,但是,在一般的场合,按照为了减轻重量,全周的外径不相同,具有丝锥孔、螺栓通孔的周向部分为突出部,其它的周向部分为没有突出的部分或突出长度最小部分,正面形状呈花瓣形的方式形成。其结果是,在轴承使用时,如果除了载荷以外,还产生温度上升、冷却造成的膨胀/收缩形变,由于上述外圈法兰的复杂的形状,故外圈的各部分的温度分布、膨胀/收缩量不均匀,如果将传感组件安装于不规则部位,则对检测信号产生温度分布、膨胀/收缩量的影响,对消除该影响的处理是困难的。如果比如,在上述外圈中,在即使施加相同程度的载荷,对相对刚性高、形变量小的部分设置传感组件,则由于在该位置,负荷载荷影响造成的形变变化量也小,故传感组件可输出误差大的检测信号。
本发明的第1目的在于提供一种带有传感器的车轮用轴承,其可减轻外方部件的形状造成的检测误差,可正确地推算作用于车轮上的载荷。
本发明的第2目的在于提供一种带有传感器的车轮用轴承,其可防止外部环境的影响造成的传感器的故障,可长期而正确地检测作用于车轮用轴承、轮胎触地面上的载荷,信号缆线的布线处理或传感器的装配、保护罩或其密封机构的安装也容易,可降低成本。
用于解决课题的技术方案
本发明的第1种带有传感器的车轮用轴承,其包括在其内周上形成多排滚动面的外方部件;内方部件,在其外周上形成与上述滚动面面对的滚动面;介设于两个部件的面对的滚动面之间的多排滚动体,该车轮用轴承以能旋转的方式将车轮支承于车体上,在上述外方部件的外周上设置安装于转向节上的车体安装用的法兰,并且一个以上的传感组件设置于截面圆弧状部或与该圆弧状部的外侧邻接的外方部件的外周面部分上,该截面圆弧状部从朝向上述法兰的外侧的侧面的基端连续到外方部件的外周而形成,该传感组件由形变发生部件与传感器构成,该形变发生部件具有接触而固定于上述外方部件的外周上的两个以上的接触固定部,该传感器安装于该形变发生部件上,检测该形变发生部件的形变,并且上述法兰的正面形状呈:相对与轴承轴心相垂直的线段而保持线对称的形状,或相对轴承轴心而保持点对称的形状。
也可在本发明中,上述一个以上的上述传感组件设置于:与下述方向延伸的线段的交叉位置或与其邻接的位置,该方向为通过上述外方部件的外周的外侧的滚动体的中心,形成滚动体接触角的方向。
特别是最好,上述传感组件为多个,这些传感组件在上述外方部件的外周的周向均分而设置。
在上述方案中,如果在车轮的轮胎和路面之间作用载荷,则同样在车轮用轴承的外方部件上施加载荷,产生变形。由于在这里,传感组件中的形变发生部件中的两个以上的接触固定部接触固定于外方部件的外周,故外方部件的形变容易放大而传递给形变发生部件,通过传感器,以良好的灵敏度检测该形变。由于特别是,像上述那样,上述法兰的正面形状呈:相对与轴承轴心相垂直的线段而保持线对称的形状,或相对轴承轴心而保持点对称的形状,故可使外方部件的形状简单,可降低外方部件的形状的复杂造成的温度分布或膨胀/收缩量的偏差。由此,可充分地降低外方部件的温度分布、膨胀/收缩量的偏差而产生的影响,可在传感组件中检测载荷产生的形变量。
此外,不但外方部件的形状的简单,而且传感组件设置于截面圆弧状部或与该圆弧状部的外侧邻接的外方部件的外周面部分,该截面圆弧状部从朝向上述法兰的外侧的侧面的基端连续到外方部件的外周而形成,在此场合,由于传感组件的设置部的形变大,故即使在外方部件的温度分布、膨胀/收缩量产生多少的偏差的情况下,仍可减小其影响,可在传感组件中检测载荷产生的形变量。由此,可减轻外方部件的形状造成的检测误差,可正确地推算作用于车轮上的载荷。
还有,不但外方部件的形状简单,而且同样在传感组件设置于与下述方向延伸的线段的交叉位置或与其邻接的位置的场合(该方向为通过上述外方部件的外周中的外侧的滚动体的中心,形成滚动体接触角的方向),由于传感组件的设置部的形变大,故即使在外方部件的温度分布、膨胀/收缩量产生多少的偏差的情况下,仍可减小其影响,在传感组件中检测载荷产生的形变量。由此,可减轻外方部件的形状造成的检测误差,可正确地推算作用于车轮上的载荷。
也可在本发明中,上述传感组件设置于外方部件的外周面部,该外方部件的外周面部距朝向上述法兰的外侧的侧面中的上述圆弧状部的终端,在轴向5mm的范围内。在从朝向上述法兰的外侧的侧面的基端连续到外方部件的外周而形成的截面圆弧状部的外侧所邻接的外方部件的外周面部分,设置传感组件,在该场合,如果在距上述圆弧状部的终端向轴向离开5mm的范围内,即使在外方部件中的温度分布、膨胀/收缩量产生多少的偏差的情况下,仍可充分地减小其影响,在传感组件中检测载荷产生的形变量。
还可在本发明中,通过包围上述外方部件的外周的筒状的保护罩覆盖上述一个以上的传感组件,该保护罩的外侧端嵌合于上述外方部件的外周面,由沿保护罩的内侧端的开口缘而设置的环状的弹性体形成的唇部接触于朝向上述法兰的外侧的侧面或上述外方部件的外周面。
按照该方案,设置固定于外方部件的外周面上的载荷检测用的多个传感组件,该多个传感组件通过包围上述外方部件的外周的筒状的保护罩而覆盖。该保护罩的外侧端嵌合于上述外方部件的外周面,由沿保护罩的内侧端的开口缘而设置的环状的弹性体形成的唇部接触于朝向上述法兰的外侧的侧面或外方部件的外周面,由此,可通过保护罩覆盖传感组件,可防止外部环境的影响造成的传感器的故障,可长期而正确地检测作用于车轮用轴承、轮胎触地面上的载荷。比如,可可靠避免传感组件受到来自外部的飞石或泥水、盐水等的影响。另外,信号缆线的布线处理、传感组件的装配也容易,可降低成本。上述保护罩安装于外方部件的外周面上,但是,在此场合,容易安装保护罩,容易实现保护罩对传感组件的保护。
在本发明中,通过包围上述外方部件的外周的筒状的保护罩,覆盖上述一个以上的传感组件,该保护罩的内侧端嵌合于上述外方部件的法兰的外径面,由沿保护罩的外侧端的开口缘而设置的环状的弹性体形成的唇部接触于上述外方部件的外周面或上述内方部件的表面。
按照该方案,设置固定于外方部件的外周面上的载荷检测用的多个传感组件,该多个传感组件通过包围上述外方部件的外周的筒状的保护罩而覆盖。该保护罩的内侧端嵌合于上述外方部件的法兰的外径面上,由沿保护罩的外侧端的开口缘而设置的环状的弹性体构成的唇部接触于上述外方部件的外周面或上述内方部件的表面上,由此,可通过保护罩覆盖传感组件,可防止外部环境的影响造成的传感器的故障,可长期而正确地检测作用于车轮用轴承或轮胎触地面上的载荷。比如,可可靠避免传感组件受到来自外部的飞石或泥水、盐水等的影响。
此外,信号缆线的布线处理、传感组件的装配也容易,可降低成本。由于保护罩的内侧端嵌合而安装于上述外方部件的法兰的外径面上,故容易进行保护罩的安装作业。另外,由于接触外方部件的外周面的唇部成一体地安装于保护罩上,故不必独立于保护罩而安装唇部等的密封机构,通过保护罩的安装,安装由唇部构成的密封机构,由此密封机构的安装作业也减轻。此外,上述保护罩安装于外方部件的外周上,但是,在此场合,更进一步地容易安装保护罩,容易进行保护罩对传感组件的保护。
也可在本发明中,传感装配件通过呈环状将电子器件连接的方式构成,该电子器件包括:上述传感组件、对该传感组件的输出信号进行处理的信号处理用IC、与将已处理的上述输出信号输出到轴承外部的信号缆线,该传感装配件按照与外方部件同心的方式安装于上述外方部件的外周面上,并且通过上述保护罩覆盖该传感装配件。在该方案的场合,呈环状而连接包含传感组件的电子器件而构成的传感装配件可通过保护罩而覆盖。
还可在本发明中,上述传感组件安装于柔性衬底上,传感装配件通过呈环状将电子器件连接的方式构成,该电子器件包括:上述传感组件、对该传感组件的输出信号进行处理的信号处理用IC、与将已处理的上述输出信号输出到轴承外部的信号缆线,该传感装配件按照与外方部件同心的方式安装于上述外方部件的外周面上,并且通过上述保护罩覆盖该传感装配件,在上述柔性衬底上安装上述信号处理用IC和信号缆线。像这样,通过在柔性衬底上安装传感组件,容易进行传感组件的安装。另外,通过在柔性衬底上安装传感组件、信号处理用IC和信号缆线,在柔性衬底上形成布线电路的布图,这样,可容易实现传感组件、信号处理用IC、信号缆线之间的连接。
还可在本发明中,上述保护罩的外侧端突出于上述外方部件的外侧,在该外侧端和上述内方部件之间形成非接触密封间隙。在该方案的场合,由于保护罩和外方部件之间的密封即使在外侧仍是可靠的,故可进一步可靠地防止外部环境的影响造成的传感器的故障,可正确地进行载荷检测。
也可在本发明中,上述唇部呈朝向内侧而直径扩大的形状。在该方案的场合,可更加可靠地防止泥水、盐水等从内侧端侵入到保护罩的内部。
还可在本发明中,上述唇部呈前端朝向外侧而直径逐渐缩小而延伸的形状,该唇部接触于上述外方部件的外周面上。在此方案的场合,可更加可靠地防止泥水、盐水等从外侧端侵入到保护罩的内部。
也可在本发明中,上述唇部的一部分延长到上述保护罩的外周面的一部分上,形成罩外周面覆盖部分。上述罩外周面覆盖部分在将唇部安装于保护罩的外周面上的场合,为了获得对于其安装来说必要的强度,延伸而设置于比位于保护罩的外周面的范围更深的内侧。在该方案的场合,在保护罩的外周面的外侧端,由上述罩外周面覆盖部分形成的壁在外径侧伸出,可通过该壁阻止泥水、盐水等流入唇部与外方部件的外周面接触的部分。由此,可更加可靠地防止泥水、盐水等侵入保护罩的内部。
还可在本发明中,上述内方部件具有车轮安装用的轮毂法兰,在朝向该轮毂法兰的内侧的侧面上接触有上述唇部。在该方案的场合,由于旋转侧部件的轮毂法兰和保护罩的外侧端之间通过唇部密封,故可可靠防止泥水、盐水等从外侧端侵入到保护罩的内部。
也可在本发明中,上述传感组件按照圆周方向90度的相位差而4等分地设置于:位于轮胎触地面的上下位置和左右位置的上述外方部件的外周面的顶面部、底面部、右面部与左面部。在该方案的场合,无论在什么样的载荷条件,均能以良好的精度而推算载荷。即,如果某方向的载荷增大,由于滚动体和滚动面接触的部分和不接触的部分呈现180度的相位差,故如果对应于该方向,按照180度相位差设置传感组件,则在任意的传感组件上,必须传递经由滚动体外加于外方部件上的载荷,可通过传感器检测该载荷。
也可在本发明中,上述传感组件具有3个以上的接触固定部和两个传感器,在邻接的第1和第2接触固定部之间、以及邻接的第2和第3接触固定部之间分别安装各自的传感器,邻接的接触固定部或邻接的传感器的上述外方部件的圆周方向的间距为滚动体的排列间距的{1/2+n(n为整数)}倍,将上述两个传感器的输出信号的和用作平均值,进行载荷推算。在该方案的场合,两个传感器的输出信号具有180度的相位差,其平均值成为消除了滚动体通过造成的变动成分后的值。由此,采用上述平均值的载荷推算更加正确。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明,会更清楚地理解本发明。但是,实施形式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书确定。在附图中,多个附图中的同一部件标号表示同一或相当的部分。
图1为按照将本发明的第1实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图及其检测系统的构思结构的方框图组合而表示的图;
图2为从外侧观看该带有传感器的车轮用轴承的外圈的主视图;
图3为该带有传感器的车轮用轴承中的传感组件的放大俯视图;
图4为沿图3中的IV-IV向箭头观看的剖视图;
图5为表示传感组件的另一设置例的剖视图;
图6为滚动体位置对传感组件的输出信号的影响的说明图;
图7为本发明的第2实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图;
图8为本发明的第3实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图;
图9为从外侧观看该带有传感器的车轮用轴承的外圈的主视图;
图10为本发明的第4实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图;
图11为从外侧观看该带有传感器的车轮用轴承的外圈的主视图;
图12为图10的部分放大俯视图;
图13为沿图11中的XIII-XIII向箭头观看的剖视图;
图14为该带有传感器的车轮用轴承中的传感组件的放大俯视图;
图15为沿图14中的XV-XV向箭头观看的剖视图;
图16(A)为设置于传感装配件中的电子器件的设置的一个实例的展开俯视图,图16(B)为沿图16(A)中的XVIb-XVIb向箭头观看的剖视图;
图17(A)为设置于传感装配件中的电子器件的设置的另一实例的展开俯视图,图17(B)为其剖视图;
图18(A)为设置于传感装配件中的电子器件的设置的另一实例的展开俯视图,图18(B)为其剖视图;
图19(A)为设置于传感装配件中的电子器件的设置的又一实例的展开俯视图,图19(B)为其剖视图;
图20为滚动体位置相对传感组件的输出信号的影响的说明图;
图21为本发明的第5实施方式的轴承的纵向剖视图;
图22为本发明的第6实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图;
图23为该带有传感器的车轮用轴承的部分放大剖视图;
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纵向剖视图;
图25为该带有传感器的车轮用轴承的部分放大剖视图;
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纵向剖视图;
图27为该带有传感器的车轮用轴承的部分放大剖视图;
图28为本发明的第9实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图;
图29为该带有传感器的车轮用轴承的部分放大剖视图;
图30为本发明的第10实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图;
图31为从外侧观看该带有传感器的车轮用轴承的外圈的主视图;
图32为图30的部分放大剖视图;
图33为沿图31中的XXXIII-XXXIII向箭头观看的剖视图;
图34为本发明的第11实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图;
图35为该带有传感器的车轮用轴承的部分放大剖视图;
图36为本发明的第12实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图;
图37为带有传感器的车轮用轴承的部分放大剖视图;
图38为本发明的第13实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图;
图39为该带有传感器的车轮用轴承的部分放大剖视图;
图40为本发明的第14实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图;
图41为该带有传感器的车轮用轴承的部分放大剖视图;
图42为表示采用图30的带有传感器的车轮用轴承的内轮型电动机内置车轮用轴承装置的外观结构的剖视图;
图43为已有例的立体图;
图44为建议方案例的剖视图;
图45为用于该建议方案例的保护罩的说明图;
图46为另一建议方案例的剖视图。
具体实施方式
结合图1~6,对本发明的第1实施形式进行说明。该实施形式为第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,将安装于车辆上的状态下,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中的轴承像图1的纵向剖视图所示的那样,由外圈1、内方部件2和多排滚动体5构成,在外方部件1的内周上形成多排的滚动面3,在内方部件2的外周上形成与各滚动面3面对的滚动面4,该多排滚动体5介设于该外圈1和内方部件2的滚动面3、4之间。该车轮用轴承为多排的角接触球轴承型,滚动体5由滚珠形成,针对每排而通过保持器6保持。上述滚动面3、4的截面呈圆弧状,按照滚珠接触角在背面对准的方式形成。外圈1和内方部件2之间的轴承空间的两端通过一对密封件7、8而分别密封。
外圈1构成固定侧部件,在其外周上具有安装于车体的悬架装置(图中未示出)中的转向节上的车体安装用法兰1a,整体为一体的部件。在法兰1a中的圆周方向的多个部位,开设有转向节安装用的螺纹孔14,通过将从内侧穿过转向节的螺栓通孔的转向节螺栓(图中未示出)与上述螺纹孔14螺合,将车体安装用法兰1a安装于转向节上。车体安装用法兰1a安装于转向节上。另外,在法兰1a中的朝向外侧的侧面上,按照从其基端连续于外圈1的外周的方式形成截面圆弧状部1aa。
内方部件2为旋转侧部件,其由轮毂圈9和内圈10构成,该轮毂圈9具有车轮安装用的轮毂法兰9a,该内圈10嵌合于该轮毂圈9的轴部9b的内侧端的外周。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的内侧端的外周上,设置具有高差而直径变小的内圈嵌合面12,该内圈10嵌合于该内圈嵌合面12上。在轮毂圈9的中心开设通孔11。在该轮毂法兰9a中的周向多个部位,开设有轮毂螺栓15的压配合孔16。在轮毂圈9的轮毂法兰9a的根部附近,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向外侧突出。
图2表示从外侧观看该车轮用轴承的外圈1的主视图。上述车体安装用法兰1a的正面形状呈相对与轴承轴心相垂直的线段(比如,图2中的纵向线段LV或横向线段LH)而保持对称的形状,或呈相对轴承轴心O而保持点对称的形状。具体来说,在该例子中,其正面形状呈相对上述横向线段LH而保持线对称的圆形。
在作为固定侧部件的外圈1的外径面上,设置4个传感组件20(20A、20B、20C、20D)。在这里,这些传感组件20A~20D沿周向均分而设置于外圈1中的与上述车体安装用法兰1a的截面圆弧状部的外侧邻接的外圈外周面部分上。具体来说,两个传感组件20A、20B设置于位于轮胎触地面的上下位置的外圈1的外径面中的顶面部和底面部,另外,另两个传感组件20C、20D分别设置于位于轮胎触地面的左右位置的、外圈1的外径面中的左面部和右面部。这些传感组件20A~20B也可设置于上述法兰1a的截面圆弧状部1aa上,虽然关于这一点在图中未示出。
此外,传感组件20A~20B也可像图1所示的那样,设置于与线段Lθ交叉的位置或与其邻接的位置,该线段Lθ通过外圈1的外周中的外侧的滚动体5的中心而沿形成滚动体接触角的方向延伸。在本实施方式中,给出传感组件20A~20B的安装位置为在与上述法兰1a的截面圆弧状部1aa的外侧邻接的外圈外周面部,并且与上述线段Lθ交叉的位置或与其邻接的位置的例子,但是,该交叉位置或与其邻接的位置也可为:从与法兰1a的截面圆弧状部1aa的外侧邻接的外圈外周面部离开的位置。
这些传感组件20A~20D像图3和图4的放大俯视图和放大剖视图所示的那样,由形变发生部件21与两个以上的形变传感器22(22A、22B)构成,该形变传感器22安装于该形变发生部件21上,检测该形变发生部件21的形变。形变发生部件21采用钢材等的可弹性变形的金属而制成,由2mm以下的薄板件形成,平面的大致形状在全长的范围内具有一定宽度的带状,在中间的两侧边部具有缺口部21b。该缺口部21b的角部的截面呈圆弧状。另外,形变发生部件21在外圈1的外径面上,具有经由间距件23而接触固定的两个以上(在这里,为3个)的接触固定部21a。此外,3个接触固定部21a朝向形变发生部件21的纵向而按照1排并列而设置。
即,在图4中,在左端的接触固定部21a和中间的接触固定部21a之间,设置一个形变传感器22A,在中间的接触固定部21a和右端的接触固定部21a之间,设置另一个形变传感器22B。缺口部21b像图3那样,分别形成于形变发生部件21的2侧边部中的与上述形变传感器22的设置部相对应的两个部位的位置。由此,形变传感器22检测形变发生部件21的缺口部21b的周边的纵向的形变。另外,最好,形变发生部件21即使在外加作用于作为固定侧部件的外圈1上的外力、或作用于轮胎和路面之间的作用力的假定的最大的力的状态的情况下,仍不发生塑性变形。其原因在于:如果产生塑性变形,则外圈1的变形不传递给传感组件20A~20D,不对形变的测定造成影响。
上述传感组件20按照该形变发生部件21中的3个接触固定部21a到达在外圈1的轴向而相同的位置的方式设置,并且各接触固定部21a按照到达相互沿圆周方向离开的位置的方式设置,这些接触固定部21a分别经由间隔件23,由螺栓24固定于外圈1的外径面上。上述各螺栓24分别从螺栓通孔25穿过间隔件23的螺栓通孔26,与开设于外圈1的外周部上的螺纹孔27螺合,该通孔25开设于接触固定部21a中,沿径向贯通。在螺栓24的头部和形变发生部件21之间介设有垫圈28。像这样,通过经由间隔件23将接触固定部21a固定于外圈1的外径面上,由此薄板状的形变发生部件21中的具有缺口部21b的各部位处于与外圈1的外径面离开的状态,缺口部21b的周边的形变变形变得容易。在以良好的稳定性将传感组件20A~20D固定于外圈1的外径面上的基础上,在外圈1的外径面中的接触固定上述间隔件23的部位形成平坦部1b。
此外,也可像图5中的放大剖视图所示的那样,在外圈1的外径面中的固定上述形变发生部件21的3个接触固定部21a的3个部位的各中间部,开设有槽1c,由此,省略上述间隔件23,使形变发生部件21中的缺口部21b所在的各部位离开外圈1的外径面。
形变传感器22可采用各种类型。比如,可通过金属箔应变仪,构成形变传感器22。在此场合,通常,与形变发生部件21进行粘接固定。另外,也可通过厚膜电阻体,在形变发生部件21上形成形变传感器22。
各传感组件20A~20D的两个形变传感器22A、22B与推算机构45(图1)连接。推算机构45为下述机构,根据各传感组件20A~20D的传感器输出信号,对作用于车轮用轴承或车轮和路面之间(轮胎触地面)上的力F(比如,垂直方向载荷Fz)进行运算、推算。
下面对上述推算机构45的载荷的运算、推算的一个例子进行说明。一般,如果作用于车轮用轴承上的载荷矢量F和多个形变传感器的输出信号矢量S之间的关系为:在线性范围内除去偏差成分的场合,可通过下述的关系而表示,可根据该关系式(1)推算载荷F。
F=M1×S......(1)
在这里,M1为规定的补偿系数行列。
在推算机构45中,作为前级的运算处理,对各传感组件20A~20D中的两个形变传感器22A、22B的输出信号的和与差值进行运算,将其和作为平均值A而输出。另外,从该差值中输出变化成分,求出振幅值B。
在推算机构45的后级的运算处理中,作为第1载荷推算处理,采用从来自多个传感组件的平均值信号中,去除了偏差量而得到的平均值矢量A,根据将规定的补偿系数M1与该变量相乘的一次式,即,
F=M1×A......(2)
而对载荷F进行运算、推算。
另外,在推算机构45的后级的运算处理中,作为第2载荷推算处理,将上述平均值矢量A和振幅值矢量B用作输入变量,将规定的补偿系数M2、M3与这些变量相乘的一次式,即,
F=M2×A+M3×B......(3)
而对载荷F运算、推算。像这样,采用2种变量,由此,可进一步提高载荷推算精度。
上述各运算式中的各补偿系数的值预先通过试验、模拟而求出,进行设定。上述第1载荷推算处理和第2载荷推算处理并行地进行。另外,在式(3)中,也可省略作为变量的平均值A。即,在第2载荷推算处理中,也可仅仅将振幅值B用作变量,对载荷F进行运算、推算。
图6(C)所示的形变传感器22A、22B的输出信号a、b像图6(B)那样,受到通过传感组件20的设置部的附近的滚动体5的影响。即,滚动体5的影响用作上述的偏差量。另外,即使在轴承停止时,形变传感器22A、22B的输出信号a、b受到滚动体5的位置的影响。即,在滚动体5通过最接近传感组件20的形变传感器22A、22B的位置时(或者,滚动体5位于该位置时),形变传感器22A、22B的输出信号a、b为最大值,伴随像图6(A)、图6(B)那样,滚动体5相对该位置的离开(或者,滚动体5位于离开该位置的位置时)而降低。在轴承旋转时,滚动体5按照规定的排列间距P,依次通过传感组件20的设置部的附近,由此,形变传感器22A、22B的输出信号a、b的振幅为接近正弦波的波形,其中,以滚动体5的排列间距P为周期,像图6(C)中的实线所示的那样,周期性地变化。
在这里,上述两个形变传感器22A、22B的输出信号a、b的和构成上述的平均值A,根据振幅的差分(绝对值)求出振幅,得到上述振幅值B。由此,平均值A构成消除滚动体5的通过的变动量的值。另外,由于振幅值难以受到温度的影响,故是稳定的,另外,由于采用两个信号,故检测精度提高。
作为传感组件20,在表示图5的结构例子的场合的图6(A)~图6(C)中,在作为固定侧部件的外圈1的外径面的圆周方向并列的3个接触固定部21a中,位于该排列的两端的两个接触固定部21a的间距按照与滚动体5的排列间距P相同的程度设定。在此场合,分别设置于邻接的接触固定部21a的中间位置的两个形变传感器22A、22B之间的上述圆周方向的间距为滚动体5的排列间距P的大致1/2。其结果是,两个形变传感器22A、22B的输出信号a、b具有大致180度的相位差,作为其和而求出的平均值A为消除了滚动体5的通过产生的变动成分后的值。另外,由于该差分难以受到温度的影响,故是稳定的,另外,由于采用两个信号,故检测精度提高。
此外,在图6(A)、图6(B)中,接触固定部21a的间距按照与滚动体5的排列间距P相同的方式设定,分别在邻接的接触固定部21a的中间位置,设置各一个形变传感器22A、22B,由此,两个形变传感器22A、22B之间的上述圆周方向的间距为滚动体5的排列间距P的大约1/2。也可与此不同,而直接将两个形变传感器22A、22B之间的上述圆周方向的间距设定为滚动体5的排列间距P的1/2。在此场合,也可使两个形变传感器22A、22B的上述圆周方向的间距为滚动体5的排列间距P的{1/2+n(n为整数)}倍,或近似于这些值的值。同样在该场合,作为两个形变传感器22A、22B的输出信号a、b的和而求出的平均值A为消除了滚动体5的通过产生的变动成分后的值,根据差分而求出的振幅值B难以受到温度的影响,由此是稳定的,另外由于采用两个信号,故检测精度提高。
在上述推算机构45的后级的处理中,进一步进行选择输出处理,其中,对应于车轮旋转速度,进行切换而选择根据上述第1和第2载荷推算处理中的任意者而求出的推算载荷值。具体来说,在车轮旋转速度小于规定的下限速度的场合,选择而输出第1载荷推算处理产生的推算载荷值。上述规定的下限速度也可任意地设定,但是,为比如人步行的速度(时速4Km)或小于它的速度。在车轮的低速旋转时,用于检测传感器输出信号的振幅的处理时间变长,另外,在静止时,振幅的检测本身是不可能的。于是,像这样,在车轮旋转速度低于规定的下限速度的场合,选择而输出来自仅仅采用平均值A的第1载荷推算处理的载荷推算值,由此,可在不延迟的情况下输出已检测的载荷信号。
在本实施方式中,像图2所示的那样,在位于轮胎触地面的上下位置和左右位置的、作为上述固定侧部件的外圈1的外径面的顶面部、底面部、右面部与左面部,按照圆周方向90度的相位差均分而设置4个传感组件20A~20D,由此,可推算作用于车轮用轴承上的垂直方向载荷Fz、构成驱动力或制动力的载荷Fx、轴向载荷Fy。
如果在车轮的轮胎和路面之间作用载荷,则还对作为车轮用轴承的固定侧部件的外圈1施加载荷,产生变形。在这里,由于传感组件20A~20D中的形变发生部件21的两个以上的接触固定部21a接触固定于外圈1上,故外圈1的形变容易以放大方式传递给形变发生部件21,该形变通过形变传感器22A、22B以良好的灵敏度而检测。
特别是,由于外圈1的外周的车体安装用法兰1a的正面形状呈:相对与轴承轴心相垂直的线段而保持线对称的形状、或相对轴承轴心而保持点对称的形状,故可使外圈1的形状简单,可降低外圈形状复杂造成的温度分布、膨胀/收缩量的偏差。由此,可充分地减小外圈1中的温度分布、膨胀/收缩量的偏差的影响,可在传感组件20A~20D中检测载荷产生的形变量。另外,由于不但上述外圈形状的简单,而且将传感组件20A~20D设置于从朝向上述法兰1a的外侧的侧面的基端连续到外圈1的外周而形成的截面圆弧状部1aa、或与该圆弧状部1aa的外侧邻接的外圈外周面部分上,故即使在传感组件20A~20D的设置部的形变变大、外圈1的温度分布或膨胀/收缩量产生多少的偏差的情况下,仍可减小其影响,在传感组件20A~20D中检测载荷产生的形变量。由此,可减轻外圈形状造成的检测误差,正确地推算作用于车轮上的载荷。
也可在此场合,作为与截面圆弧状部1aa的外侧邻接的外圈外周面部分(其中,截面圆弧状部1aa从朝向上述法兰1a的外侧的侧面的基端,连续到外圈1的外周而形成),像图7所示的第2实施方式那样,在从上述圆弧状部1aa的终端沿轴向离开5mm的范围内的外圈外周面部上设置传感组件20A~20D。如果像这样,使传感组件20A~20D的设置位置在从上述圆弧状部1aa的终端沿轴向离开5mm的范围内,则即使在外圈1中温度分布、膨胀/收缩量产生多少的误差的情况下,仍可充分地减小该影响,在传感组件20A~20D中检测载荷的形变量。
另外,在上述外圈形状的简单的基础上,传感组件20A~20D设置于下述位置,即与通过外圈1的外周的外侧的滚动体5的中心、沿形成滚动体接触角的方向延伸的线段Lθ的交叉位置,或与其邻接的位置,故传感组件20A~20D的设置部的形变变大,即使在于外圈1的温度分布、膨胀/收缩量产生多少的差异的情况下,仍可减小其影响,可在传感组件20A~20D中检测载荷的形变量。由此,可减少外圈形状造成的检测误差,可正确地推算作用于车轮上的载荷。
此外,由于传感组件20A~20D为多个(在这里,为4个),这些传感组件20A~20D在外圈1的外周的周向均分而设置,故可在温度分布、膨胀/收缩量共同的各部分上设置传感组件20A~20D,可减小温度分布、膨胀/收缩量的偏差的影响,可在传感组件20A~20D中,检测载荷的形变量。由此,减轻外圈形状造成的检测误差,可正确地推算作用于车轮上的载荷。
还有,在本实施方式中,给出作为传感组件20A~20D的设置位置的上述多个条件一致的场合,但是,不但上述外圈形状的简单,而且可至少满足上述传感组件设置位置的条件的任意一者,由此,可减轻外圈形状造成的检测误差,可正确地推算作用于车轮上的载荷。另外,在本实施方式中,给出采用4个传感组件20A~20D的场合,但是,传感组件20也可为一个。
图8表示本发明的带有传感器的车轮用轴承的第3实施方式的纵向剖视图,图9表示从外侧观看外圈的主视图。在本实施方式中,省略在先的实施方式的外圈1的车体安装用法兰1a,取而代之,在外圈1的内侧端设置于外周具有外螺纹部1da的转向节固定用的小直径高差部1d。该小直径高差部1d的外螺纹部1da与设置于转向节17的内周上的内螺纹部17a螺合,由此,可将外圈1固定于转向节17上。其它的结构与在先的实施方式的场合相同。
即,由于作为传感组件20A~20D的设置位置条件,在外圈1上没有车轮安装用法兰,故其截面圆弧状部1aa或与其圆弧状部1aa的外侧邻接的外圈外周面部的设置位置条件是没有的,但是,其它的设置位置条件与在先的实施方式的场合相同。
像这样,在本实施方式中,在外圈1上没有车体安装用法兰,在外圈1的内侧端设置转向节固定用的小直径高差部1d,在其外周上具有外螺纹部1da,该外螺纹部1da与设置于转向节16的内周上的内螺纹部16a螺合,将外圈1固定于转向节16上,由此,可使外圈形状简单,可降低外圈形状的复杂造成的温度分布、膨胀·收缩量的偏差。由此,可充分地降低外圈的温度分布、膨胀/收缩量的偏差的影响,可在传感组件20A~20D中检测载荷的形变量。另外,不但外圈形状的简单,而且将传感组件20A~20D设置于下述位置,即与通过外圈1的外周的外侧的滚动体5的中心、沿构成滚动体接触角的方向延伸的线段Lθ的交叉位置,或与其邻接的位置,由此,传感组件20A~20D的设置部的形变变大,即使在外圈1的温度分布、膨胀/收缩量产生多少的偏差的情况下,仍可减小其影响,可在传感组件20A~20D中检测载荷的形变量。由此,可减轻外圈形状造成的检测误差,可正确地推算作用于车轮上的载荷。
另外,不但外圈形状的简单,而且传感组件20A~20D为多个(在这里,为4个),这些传感组件20A~20D在外圈1的外周的周向均分而设置,由此,可在温度分布、膨胀/收缩量共同的各部分设置传感组件20A~20D,可减小温度分布、膨胀/收缩量的偏差的影响,在传感组件20A~20D中检测载荷的形变量。由此,可减轻外圈形状造成的检测误差,可正确地推算作用于车轮上的载荷。
根据图10~图20,对本发明的第4实施方式进行说明。另外,在这些附图中,对于与表示第1实施方式的图1~图6相同的或相当的部分,采用同一标号,其具体的说明省略。在该实施方式中,多个传感组件20A~20D在通过包围外圈的保护罩29而覆盖的方面,不同于上述第1实施方式。
图11与上述第1实施方式的图2相对应,该图11表示从外侧观看该车轮用轴承的外圈1的主视图。对于与图2相同或相应的部分采用同一标号,其具体的说明省略。图11与图2相比较,不同点在于设置后述的信号缆线引出部32B。
图14和图15与上述第1实施方式的图3和图4相对应,对于同一或相应的部分采用同一标号,具体的描述省略。图14和图15所示的传感组件20A~20D与上述图3和图4相比较,不同点在于:在后具体描述的柔性衬底30设置于形变发生部件21的里面侧。
上述传感组件20A~20D按照下述方式设置,该方式为:该形变发生部件21的3个接触固定部21a到达作为外方部件的外圈1的轴向相同的位置,并且各接触固定部21a到达相互沿圆周方向离开的位置,这些接触固定部21a分别经由柔性衬底30和间隔件23,借助螺栓24而固定于外圈1的外周面上。柔性衬底30为沿外圈1的外周面,呈环状设置的带状的一个衬底。即,4个传感组件20A~20D安装于一个柔性衬底30上,另外与柔性衬底30一起而固定于外圈1的外周面上。上述各螺栓24分别从设置于接触固定部21a上的沿径向贯通的螺栓通孔25,穿过柔性衬底30的螺栓通孔30a、间隔件23的螺栓通孔26,与开设于外圈1的外周部上的螺纹孔27螺合。像这样,通过将传感组件20A~20D安装于柔性衬底30上,传感组件20A~20D的安装容易。
上述4个传感组件20A~20D与下述等的电子器件一起,呈环状连接,构成传感器装配件33,该电子器件分别为:作为对这些形变传感器22A、22B的输出信号进行处理的集成电路芯片的信号处理用IC31;将已处理的上述输出信号输出到轴承外部的信号缆线32(图16(A),图16(B)),该呈环状的传感器装配件33按照与外圈1同心的方式安装于外圈1的外周面上。此时,由于柔性衬底30沿外圈1的外周面呈环状设置,故其基底材质最好为聚酰亚胺。如果柔性衬底30为聚酰亚胺,则可使柔性衬底30具有充分的弯曲性和耐热性,可容易沿外圈1的周向延伸。
图16(A)、图16(B)表示上述传感装配件33的电子器件的一个配置例子的平面展开图和其剖视图。在该配置例中,与4个传感组件20A~20D一起,信号处理用IC31、信号缆线32的布线部32A直接安装于柔性衬底30上。传感组件20A~20D安装于柔性衬底30的里面(与外圈1的外周面面对的面)侧。信号处理用IC31安装于柔性衬底30上的外面侧。像这样,通过在柔性衬底30上安装传感组件20A~20D、信号处理用IC31和信号缆线32,在柔性衬底30上形成布线电路的布图,由此,可容易进行传感组件20A~20D、信号处理用IC31和信号缆线32之间的连接。
此外,在柔性衬底30上,在各传感组件20A~20D、信号处理用IC31、信号缆线32A之间进行布线的布线电路34作为电路布图而印刷。传感组件20A~20D和信号处理用IC31通过焊锡等方式而连接于上述布线电路34上,或信号缆线32向车体侧的伸出部32B通过焊锡等方式而连接于上述信号缆线布线部32A上。传感组件20A~20D按照下述方式安装于柔性衬底30上,该方式为:该形变发生部件21中的与外圈1的接触面相反一侧的外面构成电路印刷面,该电路印刷面与柔性衬底30的布线电路34的印刷面对合。在本实例中,在柔性衬底30的传感组件20的设置部中的与传感组件20A~20D的两侧部相对应的部分,形成沿柔性衬底30的纵向延伸的带状的开口30b。由此,传感组件20A~20D中的与外圈1的紧贴面构成没有电路印刷面、焊锡的平坦面,可在外圈1上紧贴而安装传感组件20A~20D。
信号处理用IC31构成推算机构,该机构通过形变传感器22A、22B的输出信号,推算作用于车轮用轴承、车轮和路面之间(轮胎触地面)的力(垂直方向载荷Fz、构成驱动力或制动力的载荷Fx、轴向载荷Fy),包含进行形变信号的处理的信号处理电路或补偿电路等。该信号处理用IC31包括借助运算式或表格等而设定上述作用力和形变传感器22A、22B的输出信号之间的关系的关系设定机构(在图中未示出),根据传感组件20A~20D的输出信号,采用上述关系设定机构,输出作用力的值。上述关系设定机构的内容预先通过试验、模拟而求出,进行设定。
下面对信号处理用IC31的载荷推算的一个例子进行说明。在信号处理用IC31中,首先作为前级的处理,对传感组件20A~20D的形变传感器22A、22B的输出信号的和进行运算,将该和作为平均值A而输出。另外,对两个传感组件22A、22B的输出信号的差分进行运算,输出变动成分,求出振幅值B。
作为后级的处理,信号处理用IC31采用上述平均值A和振幅值B,像下述那样,对作用于车轮用轴承上的载荷F进行运算、推算。在下面,信号处理用IC31的载荷推算基本上与上述推算机构45的场合相同,具体的描述省略。
由于上述第1实施方式的图6(A)~图6(C)的说明可照原样地适用,故图20(A)~图20(C)中的滚动体5对传感组件20A~20D的输出信号的影响的具体说明省略。另外,与图6(A)相比较,图20(A)~图20(C)和图6(A)~图6(C)的区别仅仅在于设置柔性衬底30。也可将上述传感组件安装于柔性衬底上,包含上述传感组件20A~20D、与对该传感组件20A~20D的输出信号进行处理的信号处理用IC、与将已处理的上述输出信号输出到轴承外部的信号缆线的电子器件呈环状连接的传感装配件,按照与外圈同心的方式安装于上述外圈的外周面上,同时通过上述保护罩覆盖该传感装配件。在该方案的场合,可通过保护罩29覆盖包含传感组件20A~20D的电子器件呈环状连接的传感装配件。
通过信号处理用IC31求出的第1和第2载荷推算处理的载荷推算值对应于车轮旋转速度进行切换选择而输出。具体来说,在车轮旋转速度小于规定的下限速度的场合,选择而输出第1载荷推算处理的推算载荷值。上述规定的下限速度可为任意地设定的值,但是,比如,为人步行的程度的速度(时速4Km),或慢于它的速度。在车轮的低速旋转时,用于检测传感器输出信号的振幅的处理时间变长,另外在静止时,振幅的检测本身是不可能的。于是,像这样,在车轮旋转速度低于规定的下限速度的场合,通过选择而输出仅仅采用平均值A的第1载荷推算处理的载荷推算值,由此,可在不延迟的情况下,输出已检测的载荷信号。
在本实施方式中,像图11那样,位于轮胎触地面的上下位置和左右位置的、外圈1的外周面的顶面部、底面部、右面部与左面部,按照圆周方向90度的相位差均分而设置4个传感组件20A~20D,由此,可推算作用于车轮用轴承上的垂直方向载荷Fz、构成驱动力或制动力的载荷Fx、轴向载荷Fy。
安装于外圈1的外周面上的上述传感装配件33像图10那样,通过保护罩29而覆盖。保护罩29为包围外圈1的外周的筒状的部件,其外侧端嵌合于外圈1的外周面上。在保护罩29的内侧端,沿其开口缘而设置由环状的弹性体形成的唇部35。该唇部35接触于朝向外圈1的车体安装用法兰1a的外侧的侧面。由此,保护罩29的外侧端和内侧端与外圈1的外周面之间密封。唇部35也可接触于上述法兰1a的外周面上。
构成上述唇部35的弹性体最好为橡胶材料。由此,可使唇部35的保护罩29的内侧端的密封性可靠。此外,也可将唇部35成一体地形成于保护罩29上。在这里,像图12的放大剖视图所示的那样,唇部35呈朝向内侧而直径扩大的形状。由此,可更加可靠地防止泥水、盐水等从内侧端向保护罩29的内部的侵入。
保护罩29按照对具有比如,耐腐蚀性的钢板进行冲压加工的方式成形。由此,可防止因外部环境使保护罩29腐蚀的情况。此外,也可对钢板进行冲压加工,对保护罩29成形,在其表面上,进行金属电镀或涂敷处理。同样在此场合,可防止因外部环境使保护罩29腐蚀的情况。此外,保护罩29的材质也可为塑料、橡胶。
像表示沿图11中的XIII-XIII箭头方向观看的剖视图的图13那样,在保护罩29的内侧端部开设孔部36,该孔部36使上述传感装配件33中的信号缆线32的引出部32B伸出到外侧,从该孔部36被引出的信号缆线引出部32B的部分上涂布密封材料37。由此,可使信号缆线引出部32B从保护罩29而伸出的部分的密封性可靠。
图17(A)、图17(B)表示通过保护罩29覆盖的传感装配件33的上述电子器件的另一设置例子的平面展开图和剖视图。同样在该电子器件的设置例子中,将传感组件20A~20D、信号处理用IC31与信号缆线布线部32A全部地安装于柔性衬底30上。在设置例子中,在柔性衬底30的传感组件20的设置部上,形成传感组件20的基本整体露出的方形的开口30c。像这样,在柔性衬底30的传感组件20A~20D的设置部上,形成传感组件20A~20D的基本整体露出的方形的开口30c,由此,能可靠地防止传感组件20A~20D中的形变发生部件21的变形由柔性衬底30限制的情况,可由此而提高载荷的检测精度。其它的结构与图16(A)、图16(B)所示的配置例子的场合相同。
图18(A)、图18(B)表示通过保护罩29覆盖的传感装配件33中的上述电子器件的还一设置例子的平面展开图和其剖视图。在该电子器件的设置例子中,除了与柔性衬底30的布线电路34的连接部以外,各传感组件20A~20D与柔性衬底30分离开。另外,在柔性衬底30中,信号处理用IC31的安装部为宽幅部,其以外的部分为窄宽部,在柔性衬底30的窄宽部的侧部设置各传感组件20A~20D,由此,整体的配置结构的宽度不变宽。由此,可紧凑地构成传感装配件33。其它的结构与图16(A)、图16(B)所示的设置例子的场合相同。
图19(A)、图19(B)表示通过保护罩29覆盖的传感装配件33中的上述电子器件的又一设置例子的平面展开图和其剖视图。同样在该电子器件的设置例子中,与图18(A)、图18(B)的场合相同,除了与柔性衬底30的布线电路34的连接部以外,各传感组件20A~20D与柔性衬底30分离开。但是,在该设置例子中,柔性衬底30呈同一宽度的带状,在该柔性衬底30的一侧部上,沿柔性衬底30设置传感组件20A~20D。其它的结构与图16(A)、图16(B)所示的设置例子的场合相同。
该带有传感器的车轮用轴承的装配按照下述的次序而进行。首先,在外圈1的单体的状态或滚动体5组装于外圈1上的状态,在外圈1的外周面上安装由包含传感组件20A~20D的电子器件构成的传感装配件33。接着,将筒状的保护罩29从外圈1的外侧压配合于其外周面上,将其外侧端嵌合于外圈1的外周面上,并且保护罩29的内侧端的唇部35接触于朝向外圈1的车体安装用法兰1a的外侧的侧面或外周面上,由此,通过保护罩29覆盖由包含传感组件20A~20D的电子器件构成的传感装配件33。然后,对轴承的整体进行装配。按照此次序装配,由此,可容易装配带有传感器的车轮用轴承,在该带有传感器的车轮用轴承中,安装于外圈1上的传感组件20A~20D,或包含传感组件20A~20D的传感装配件33通过保护罩29而覆盖。
上述带有传感器的车轮用轴承的载荷检测动作也基本上与上述第1实施方式相同,具体的说明省略,但是,在本实施方式的场合,特别是,多个传感组件20A~20D通过包围作为固定侧部件的外圈1的外周的筒状的保护罩29而覆盖,该保护罩29的外侧端嵌合于外圈1的外周面,由沿保护罩29的内侧端的开口缘而设置的环状的弹性体形成的唇部35接触于朝向外圈1的车体安装用法兰1a的外侧的侧面或外周面,由此,可防止因外部环境导致传感组件20A~20D发生故障(飞石造成的破损、泥水、盐水等造成的腐蚀),可长期正确地检测载荷,信号缆线32的布线处理、传感组件20A~20D的组装也容易,可降低成本。
在上面的说明中,给出对车轮的轮胎和路面之间的作用力进行检测的场合,但是,不仅检测车轮的轮胎和路面之间的作用力,而且也可检测作用于车轮用轴承上的力(比如,预压量)。将根据该带有传感器的车轮用轴承获得的检测载荷用于车辆控制,由此,可有助于汽车的稳定行驶。另外,如果采用该带有传感器的车轮用轴承,可在车辆上紧凑地设置载荷传感器,量产性优良,可谋求成本的降低。
此外,在本实施方式中,包含传感组件20A~20D、对该传感组件20A~20D的输出信号进行处理的信号处理用IC31、将已处理的上述输出信号输出到轴承外部的信号缆线32的电子器件呈环状连接,形成传感装配件33,按照与外圈1同心的方式将该传感装配件33安装于作为固定侧部件的外圈1的外周面上,通过上述保护罩29而覆盖该传感装配件33,由此,不仅保护传感组件20A~20D,而且从外部环境造成的故障来说,可保护构成传感装配件33的信号处理用IC31、信号缆线32等的其它的电子器件。
图21表示本发明的第5实施方式。在该带有传感器的车轮用轴承中,针对图10~图20(A)~图20(C)所示的第4实施方式,在安装上述传感组件20A~20D的外圈1的外周面中的至少与传感组件20A~20D的接触部分,形成具有耐腐蚀性或防腐蚀性的表面处理层38。在这里,给出了在外圈1的外周面的全部区域,形成表面处理层38的场合,但是,也可限定在车体安装用法兰1a的外侧的外周面形成表面处理层38。
作为耐腐蚀性或防腐蚀性的表面处理层38,列举有比如,金属镀覆处理的镀层、涂漆处理的涂漆膜、涂敷处理的涂敷层等。作为金属镀覆处理,可适用镀锌、镀锌光泽处理、镀铬酸盐、镀镍、镀铬、非电解镀镍、卡宁吉恩化学镀镍、四氧化三铁表面膜(染黑)、电解镍(Raydent)等的处理。作为涂漆处理,可适用阳离子电沉积涂覆、阴离子电沉积涂覆、氟类电沉积涂覆等的电沉积涂覆。作为涂敷处理,可适用氮化硅等的陶瓷涂敷等。
像这样,通过在作为固定侧部件的外圈1的外周面的至少传感组件20A~20D的接触部分形成具有耐腐蚀性或防腐蚀性的表面处理层38,由此,可防止因外圈1的外周面的锈蚀,传感组件20A~20D的安装部隆起,或传感组件20A~20D所带来的锈蚀的发生,可消除锈蚀造成的形变传感器22A、22B的误动作,可更加长期而正确地进行载荷检测。
此外,在安装有包含传感组件20A~20D的上述传感装配件33的外圈1的外周面上形成上述表面处理层38的场合,可防止传感装配件33的安装部因锈蚀而隆起的情况,可进一步消除锈蚀造成的形变传感器22A、22B的误动作。
还有,在仅限定于外圈1的外周面的车体安装用法兰1a的外侧,形成表面处理层38的场合,在对外圈1的滚动面3进行磨削加工时,可保持外圈1的外周面的内侧端的表面未处理部,可高精度地对滚动面3进行磨削加工。
图22和图23表示本发明的第6实施方式。在该带有传感器的车轮用轴承中,针对图10~图20(A)~图20(C)所示的第4实施方式中,保护罩29的外侧端向外圈1的外侧突出,在该外侧端与作为旋转侧部件的内方部件2之间,形成非接触密封间隙39,即迷宫式密封件。在这里,像图23的放大剖视图所示的那样,在保护罩29的外侧端形成沿外圈1的外侧端,在内径侧弯曲的内侧弯曲部29a,接着形成从其内侧折射部29a的前端向外径侧折回,与内侧弯曲部29a重合的外侧弯曲部29b,另外,形成从外侧弯曲部29b的前端朝向内方部件2的轮毂法兰9a的基部的曲面部分9aa而延伸的筒部29c。由此,在从上述外侧弯曲部29b到筒部29c的部分和轮毂法兰9a的基部曲面部分9aa之间,形成窄幅的非接触密封间隙39。其它的结构与图10~图20(A)~图20(C)的第4实施方式的场合相同。
像这样,在保护罩29的外侧端和内方部件2之间形成非接触密封间隙39,由此,保护罩29的外侧端的密封性可提高,可进一步可靠地防止外部环境的影响造成的传感器的故障,可正确地进行载荷检测。
图24和图25表示本发明的第7实施方式。在该带有传感器的车轮用轴承中,针对图22和图23所示的第6实施方式,保护罩29的外侧端的外侧弯曲部29b的前端的筒部29c的截面呈像图25的放大剖视图所示的那样,呈沿轮毂法兰9a的侧面的L状。其它的结构与图22和图23所示的第6实施方式的场合相同。
像这样,通过使保护罩29的外侧端的外侧弯曲部29b的前端的筒部29c的截面呈沿轮毂法兰9a的侧面的L状,形成于从上述外侧弯曲部29b到筒部29c的部分和轮毂法兰9a的基部曲面部分9aa之间的非接触密封间隙39呈沿轮毂法兰9a的侧面的形状。由此,在保护罩29的外侧,侵入的泥水等容易从沿轮毂法兰9a的侧面的上述非接触密封间隙39朝向外侧流动,保护罩29的外侧端的密封性进一步提高。
图26和图27表示本发明的第8实施方式。在该带有传感器的车轮用轴承中,针对图22和图23所示的第6实施方式,保护罩29的外侧端的外侧弯曲部29b像图27的放大剖视图所示的那样,从内侧弯曲部29a的外径侧基端,进一步延伸到外径侧。其它的结构与图22和图23所示的第6实施方式的场合相同。
像这样,通过使保护罩29的外侧端的外侧弯曲部29b从内侧弯曲部29a的外径侧基端进一步延伸到外径侧,从上述外侧弯曲部29b到筒部29c的部分和轮毂法兰9a的基部曲面部分9aa之间形成的非接触密封间隙39的径向距离进一步变长。由此,保护罩29的外侧端的密封性进一步地提高。
图28和图29表示本发明的第9实施方式。在该带有传感器的车轮用轴承中,像图29的放大剖视图所示的那样,保护罩29的外侧端向外圈1的外侧突出,形成从该外侧端弯向于外径侧的外侧弯曲部29d,接着,形成从该外侧弯曲部29d的前端向内径侧折回,与外侧弯曲部29d重合的内侧弯曲部29e,然后形成从内侧弯曲部29e的前端朝向内方部件2的轮毂法兰9a的基部的曲面部分9aa而延伸的筒部29f。由此,在从上述内侧弯曲部29e到筒部29f的部分和轮毂法兰9a的基部曲面部分9aa之间形成窄幅,沿径向较长的非接触密封间隙39。其它的结构与图10~图20的第4实施方式的场合相同。
同样在该场合,由于在保护罩29的外侧端,在从上述内侧弯曲部29e到筒部29f的部分和轮毂法兰9a的基部曲面部分9aa之间,形成窄幅、且沿径向较长的非接触密封间隙39,故保护罩29的外侧端的密封性提高,可进一步可靠地防止外部环境造成的传感器的故障,可正确地进行载荷检测。
根据图30~图33,对本发明的第10实施方式进行说明。另外,在这些附图中,对于与表示第4实施方式的图10~图20相同或相应的部分,采用同一标号,其具体的说明省略。
图31为与上述第4实施方式的图11相对应的图,不同点仅仅在于涂敷于引出信号缆线引出部32B的部分的密封材料37的涂敷位置不同,其它的方面与图11的结构相同。
在本第10实施方式的场合,不同于上述图10所示的第4实施方式,包围外圈1的外周的保护罩29呈其外径从外侧朝向内侧分级地扩大的形状。另外,在该第4实施方式中,在保护罩29的外侧端,沿其开口缘而设置由呈环状的弹性体构成的唇部35,该唇部35与朝向外圈1的车体安装用法兰1a的外侧的侧面接触,相对该情况,在该第10实施方式中,在保护罩29的外侧端,沿其开口缘而设置由呈环状的弹性体构成的唇部35,该唇部35与外圈1的外周面接触。由此,保护罩29的外侧端和外圈1的外周面之间,以及保护罩29的外侧端和外方部件1的法兰1a的外径面之间被密封,可防止泥水、盐水等从外侧端侵入到保护罩29的内部。其结果是,能可靠防止外部环境造成的传感器的故障,可正确地进行载荷检测,其它的结构与上述第4实施方式相同。
此外,在唇部35上形成罩外周面覆盖部35a,其一部分延伸到保护罩29的外周面的一部分。由此,在保护罩29的外周面的外侧端,由罩外周面覆盖部分35a构成的壁在外径侧伸出,可通过该壁阻止泥水·盐水等流入唇部35与外圈1的外周面接触的部分,可更加可靠地防止泥水、盐水等侵入到保护罩29的内部。罩外周面覆盖部分35a按照在唇部35安装于保护罩29的外周面的场合,为了获得该安装所必要的强度延伸到位于保护罩29的外周面的范围的更外侧的方式设置。
该带有传感器的车轮用轴承的装配顺序与上述第4实施方式的场合的不同之处仅仅在于:通过使保护罩29的外侧端的唇部35接触于外圈1的外周面上,通过保护罩29覆盖由包含传感组件20A~20D的电子器件构成的传感装配件33,其它的步骤与上述第4实施方式的场合,具体的描述省略。
上述带有传感器的车轮用轴承的载荷检测动作也基本上与上述第4实施方式相同,具体的说明省略,但是,在该第10实施方式的场合,对于保护罩29,由于其内侧端嵌合而安装于外方部件1的法兰1a的外径面,故容易安装保护罩29。另外,由于与外圈1的外周面接触的唇部35成一体安装于保护罩29上,故唇部等的密封机构不必独立于保护罩29而安装,通过保护罩29的安装,安装由唇部35形成的密封机构,密封机构的安装作业也减轻。
此外,在本第10实施方式中,像图31那样,外圈1的车体安装用法兰1a的正面形状呈相对与轴承轴心O相垂直的线段而保持线对称的形状,或呈相对轴承轴心O而保持点对称的形状,由此,使固定侧部件的外圈1的形状简单,可降低外圈1的形状的复杂造成的温度分布或膨胀/收缩量的偏差。这样,可充分地减小温度分布或膨胀/收缩量的偏差的影响,可在传感组件20A~20D中检测载荷产生的形变量。另外,在外方部件1的法兰1a的正面形状像图31那样而呈圆形的场合,也可容易将保护罩29嵌合于其外径面上。
图34和图35表示本发明的第11实施方式。在该带有传感器的车轮用轴承中,针对图30~图33所示的第10实施方式,设置于保护罩29的外侧端的唇部35的罩外周面覆盖部分35a的外周面为像图35的放大剖视图所示的那样,朝向外侧而直径扩大的倾斜面。其它的结构与图30~图33所示的第10实施方式的场合相同。
像这样,由于唇部35的罩外周面覆盖部分35a的外周面为朝向外侧而直径扩大的倾斜面,故可阻止泥水、盐水等流入唇部35与外方部件1的外周面接触的部分,可更加可靠地防止泥水、盐水等侵入保护罩29的内部。
图36和图37表示本发明的第12实施方式。在该带有传感器的车轮用轴承中,针对图30~图33所示的第10实施方式,保护罩29的外侧端向外圈1的外侧突出,在该外侧端与作为旋转侧部件的内方部件2之间,形成非接触密封间隙39,即,迷宫式密封件。非接触密封间隙39为在像前述那样,产生内方部件2和外圈1的相对旋转的状态,防止水等的侵入的程度的狭窄的间隙。在这里,像图37的放大剖视图所示的那样,保护罩29的外侧端突出到朝向内方部件2的轮毂法兰9a的内侧的侧面附近,形成从其前端弯曲于内径侧,朝向内侧的弯曲部29a,另外,形成从该弯曲部29a的前端朝向内径侧弯曲的内侧弯曲部29b,在该内侧弯曲部29b上成一体地设置唇部35。其它的结构与图30~图33所示的第10实施例的场合相同。
像这样,在保护罩29的外侧端和内方部件2之间,形成非接触密封间隙39,由此,保护罩29的外侧端中的与外圈1之间的密封件由二重的密封结构构成,该结构通过唇部35与外圈1的外周面的接触、与形成于保护罩29的外侧端和内方部件2的轮毂法兰9a之间的非接触密封件39而构成,由此,外侧的密封更加可靠,可更加可靠地防止外部环境的影响造成的传感器的故障,可正确地进行载荷检测。
图38和图39表示本发明的第13实施方式。在该带有传感器的车轮用轴承中,针对图36~图37所示的第12实施方式,保护罩29的外侧端的弯曲部29a呈像图37的放大剖视图所示的那样,朝向内侧、直径缩小而发生倾斜的形状。其它的结构与图36和图37所示的第12实施方式的场合相同。
像这样,保护罩29的外侧端的弯曲部29a呈朝向内侧,直径缩小而发生倾斜的形状,由此,从非接触密封间隙39侵入外圈1的外侧端的泥水、盐水等容易沿上述弯曲部29a的倾斜面从非接触密封间隙39朝向外侧而排出,保护罩29的外侧端的的密封性进一步提高。
图40和图41表示本发明的第14实施方式。在该带有传感器的车轮用轴承中,针对图30~图33所示的第10实施方式,设置于保护罩29的外侧端的唇部35接触于作为旋转侧部件的内方部件2的表面。具体来说,像图41的放大剖视图所示的那样,保护罩29的外侧端突出于外圈1的外侧,上述唇部35接触于朝向作为内方部件2的组成部件的轮毂圈9的轮毂法兰9a的内侧的侧面。其它的结构与图30~图33所示的第10实施方式的场合相同。
像这样,同样在设置于保护罩29的外侧端的唇部35接触于内方部件2的轮毂法兰9a的场合,由于能可靠防止泥水、盐水等从保护罩29的外侧端侵入保护罩29的内部,故可可靠地防止外部环境的影响造成的传感器的故障,可正确地进行载荷检测。另外,在此场合,由于还将形成于外圈1和内方部件2之间的轴承空间的外侧端密封,故也可省略外侧的密封件7。
图42为表示装载有图30~图33所示的第10实施方式的带有传感器的车轮用轴承A的内轮型电动机内置车轮用轴承装置的外观结构的剖视图。在该内轮型电动机内置车轮用轴承装置中,以可旋转的方式支承驱动轮40的轮毂的上述带有传感器的车轮用轴承A、作为旋转驱动源的电动电动机B、减小该电动电动机B的旋转速度而将其传递给轮毂的减速器C、与对轮毂施加制动力的制动器D设置于驱动轮40的中心轴上。电动电动机B为径向间隙型,其中,在固定于筒状的外壳41上的定子42和安装于输出轴43上的转子44之间,设置径向间隙。减速器C由摆线减速器构成。
在像这样,将本发明的带有传感器的车轮用轴承A用作内轮型电动机内置车轮用轴承装置的场合,可形成下述的内轮型电动机内置车轮用轴承装置,其中,可防止外部环境造成的传感器的故障,可长期而正确地检测作用于车轮用轴承、轮胎触地面上的载荷。另外,图42表示装载图30~图33所示的第10实施方式的带有传感器的车轮用轴承A的例子,并不限于此,同样在采用本发明的其它的实施方式的带有传感器的车轮用轴承的场合,可实现相同的效果。
另外,在上述各实施方式中,对适用于第3代的车轮用轴承的场合进行了说明,但是,本发明也可用于轴承部分和轮毂为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等速接头的外圈构成的第4代的车轮用轴承。另外,该带有传感器的车轮用轴承也可用于从动轮用的车轮用轴承,此外还可用于各代的锥形滚子型的车轮用轴承。另外,外方部件也适用于构成旋转侧部件的车轮用轴承。在此场合,在内方部件的外周设置传感组件。
下面对对各实施方式以外的形态进行说明。
(形态1)
形态1的带有传感器的车轮用轴承包括:外圈,在其内周上形成多排的滚动面;内方部件,在其外周上形成与该滚动面面对的滚动面;介设于两个部件中的面对的滚动面之间的多排的滚动体,该车轮用轴承以可旋转的方式将车轮支承于车体上,在上述外圈的外周上设置安装于转向节上的车体安装用的法兰,并且一个以上的传感组件由形变发生部件和传感器构成,该形变发生部件具有接触而固定于上述外圈的外周的两个以上的接触固定部,该传感器安装于该设置于形变发生部件上,检测该形变发生部件的形变,该一个以上的传感组件设置于:与通过上述外圈的外周中的外侧的滚动体的中心、沿构成滚动体接触角的方向延伸的线段的交叉位置,或与其邻接的位置,并且上述法兰的正面形状呈相对与轴承轴心相垂直的线段而保持线对称的形状,或相对轴承轴心而保持点对称的形状。
(形态2)
形态2的带有传感器的车轮用轴承包括:外圈,在其内周上形成多排的滚动面;内方部件,在其外周上形成与该滚动面面对的滚动面;介设于两个部件中的面对的滚动面之间的多排的滚动体,该车轮用轴承以可旋转的方式将车轮支承于车体上,在上述外圈的内侧端,设置在外周具有外螺纹部的转向节固定用的小直径高差部,并且一个以上的传感组件设置于:与通过上述外圈的外周中的外侧的滚动体的中心、沿构成滚动体接触角的方向延伸的线段的交叉位置,或与其邻接的位置,该传感组件由形变发生部件与传感器构成,该形变发生部件具有接触而固定于上述外圈的上述小直径高差部的外侧的外周的两个以上的接触固定部,该传感器安装于该形变发生部件上,检测该形变发生部件的形变,在设置于转向节的内周上的内螺纹部上,螺合上述小直径高差部的外螺纹部,将外圈固定于转向节上。
(形态3)
形态3的带有传感器的车轮用轴承包括:外方部件,在其内周上形成多排的滚动面;内方部件,在其外周上形成与该滚动面面对的滚动面;介设于两个部件中的面对的滚动面之间的多排的滚动体,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规定侧部件的外周,设置安装于转向节上的车体安装用的法兰,并且设置固定于上述固定侧部件的外周面上的载荷检测用的多个传感组件,通过包围上述固定侧部件的外周的筒状的保护罩覆盖该多个传感组件,将该保护罩的外侧端嵌合于上述固定侧部件的外周面上,由沿该保护罩的内侧端的开口缘而设置的环状弹性体构成的唇部接触于朝向上述法兰的外侧的侧面或上述固定侧部件的外周面。
(形态4)
形态4的带有传感器的车轮用轴承包括:外方部件,在其内周上形成多排的滚动面;内方部件,在其外周上形成与该滚动面面对的滚动面;介设于两个部件中的面对的滚动面之间的多排的滚动体,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外周设置安装于转向节上的车体安装用的法兰,并且设置固定于上述固定侧部件的外周面上的载荷检测用的多个传感组件,通过包围上述固定侧部件的外周的筒状的保护罩覆盖该多个传感组件,将该保护罩的内侧端嵌合于上述固定侧部件的外径面上,由沿该保护罩的外侧端的开口缘而设置的环状弹性体构成的唇部接触于上述固定侧部件的外周面,或上述外方部件和内方部件中的旋转侧部件的表面上。
如上所述,参照附图,对优选的实施形式进行了说明,但是,如果是本领域的技术人员,观看本申请说明书后,会在显然的范围内,容易想到各种变更和修改方式。于是,对于这样的变更和修改方式,解释为在根据权利要求书而确定的发明的范围内的方式。
标号说明
标号1表示外圈(外方部件);
标号1a表示车体安装用法兰;
标号1aa表示截面圆弧状部;
标号1d表示小直径高差部;
标号1da表示外螺纹部;
标号2表示内方部件;
标号3、4表示滚动面;
标号5表示滚动体;
标号20、20A~20D表示传感组件;
标号21表示形变发生部件;
标号21a表示接触固定部;
标号22、22A、22B表示形变传感器;
标号29表示保护罩;
标号30表示柔性衬底;
标号31表示信号处理用IC;
标号32表示信号缆线;
标号33表示传感装配件;
标号35表示唇部;
标号35a表示外罩外周面覆盖部分;
标号36表示孔部;
标号37表示密封件;
标号38表示表面处理层;
标号39表示非接触间隙。

Claims (15)

1.一种带有传感器的车轮用轴承,其包括:外方部件,在其内周上形成多排滚动面;内方部件,在其外周上形成与上述滚动面面对的滚动面;介设于两个部件的面对的滚动面之间的多排滚动体,该车轮用轴承以能旋转的方式将车轮支承于车体上,
在上述外方部件的外周上设置安装于转向节上的车体安装用的法兰,并且一个以上的传感组件设置于:截面圆弧状部、或与该圆弧状部的外侧邻接的外方部件的外周面部分上,该截面圆弧状部从朝向上述法兰的外侧的侧面的基端连续到外方部件的外周而形成,该传感组件由形变发生部件与传感器构成,该形变发生部件具有接触而固定于上述外方部件的外周上的两个以上的接触固定部,该传感器安装于该形变发生部件上,检测该形变发生部件的形变,并且上述法兰的正面形状呈:相对与轴承轴心相垂直的线段而保持线对称的形状,或相对轴承轴心而保持点对称的形状。
2.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述一个以上的传感组件设置于:与下述方向延伸的线段的交叉位置,或与其邻接的位置,该方向为通过上述外方部件的外周的外侧的滚动体的中心、形成滚动体接触角的方向。
3.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述传感组件为多个,这些传感组件在上述外方部件的外周的周向均分而设置。
4.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述传感组件设置于外方部件的外周面部,该外方部件的外周面部距朝向上述法兰的外侧的侧面中的上述圆弧状部的终端,在轴向5mm的范围内。
5.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,通过包围上述外方部件的外周的筒状的保护罩覆盖上述一个以上的传感组件,该保护罩的外侧端嵌合于上述外方部件的外周面,由沿保护罩的内侧端的开口缘而设置的环状的弹性体形成的唇部接触于朝向上述法兰的外侧的侧面或上述外方部件的外周面。
6.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,通过包围上述外方部件的外周的筒状的保护罩,覆盖上述一个以上的传感组件,该保护罩的内侧端嵌合于上述外方部件的法兰的外径面,由沿保护罩的外侧端的开口缘而设置的环状的弹性体形成的唇部接触于上述外方部件的外周面,或上述内方部件的表面。
7.根据权利要求5或6所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,传感装配件通过呈环状将电子器件连接的方式构成,该电子器件包括:上述传感组件、对该传感组件的输出信号进行处理的信号处理用IC、与将已处理的上述输出信号输出到轴承外部的信号缆线,该传感装配件按照与外方部件同心的方式安装于上述外方部件的外周面上,并且通过上述保护罩覆盖该传感装配件。
8.根据权利要求5或6所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述传感组件安装于柔性衬底上,传感装配件通过呈环状将电子器件连接的方式构成,该电子器件包括:上述传感组件、对该传感组件的输出信号进行处理的信号处理用IC、与将已处理的上述输出信号输出到轴承外部的信号缆线,该传感装配件按照与外方部件同心的方式安装于上述外方部件的外周面上,并且通过上述保护罩覆盖该传感装配件,在上述柔性衬底上安装上述信号处理用IC和信号缆线。
9.根据权利要求5或6所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述保护罩的外侧端突出于上述外方部件的外侧,在该外侧端和上述内方部件之间形成非接触密封间隙。
10.根据权利要求5所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述唇部呈朝向内侧而直径扩大的形状。
11.根据权利要求6所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述唇部呈前端朝向外侧而直径逐渐缩小而延伸的形状,该唇部接触于上述外方部件的外周面上。
12.根据权利要求6所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述唇部的一部分延长到上述保护罩的外周面的一部分上,形成罩外周面覆盖部分。
13.根据权利要求6所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述内方部件具有车轮安装用的轮毂法兰,在朝向该轮毂法兰的内侧的侧面上接触有上述唇部。
14.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述传感组件按照圆周方向90度的相位差而4等分地设置于:位于轮胎触地面的上下位置和左右位置的上述外方部件的外周面的顶面部、底面部、右面部与左面部。
15.根据权利要求1所述的带有传感器的车轮用轴承,其中,上述传感组件具有3个以上的接触固定部和两个传感器,在邻接的第1和第2接触固定部之间、以及邻接的第2和第3接触固定部之间分别安装各自的传感器,邻接的接触固定部或邻接的传感器的上述外方部件的圆周方向的间距为滚动体的排列间距的{1/2+n(n为整数)}倍,将上述两个传感器的输出信号的和用作平均值,进行载荷推算。
CN201080046558.3A 2009-10-14 2010-10-12 带有传感器的车轮用轴承 Active CN102597729B (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-237081 2009-10-14
JP2009237081A JP2011085439A (ja) 2009-10-14 2009-10-14 センサ付車輪用軸受
JP2009-244303 2009-10-23
JP2009244303A JP5511304B2 (ja) 2009-10-23 2009-10-23 センサ付車輪用軸受
JP2009-293815 2009-12-25
JP2009293815A JP5409336B2 (ja) 2009-12-25 2009-12-25 センサ付車輪用軸受
PCT/JP2010/067829 WO2011046095A1 (ja) 2009-10-14 2010-10-12 センサ付車輪用軸受

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102597729A true CN102597729A (zh) 2012-07-18
CN102597729B CN102597729B (zh) 2014-10-01

Family

ID=43876145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080046558.3A Active CN102597729B (zh) 2009-10-14 2010-10-12 带有传感器的车轮用轴承

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8528391B2 (zh)
CN (1) CN102597729B (zh)
DE (1) DE112010004041T5 (zh)
WO (1) WO2011046095A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105675021A (zh) * 2014-12-08 2016-06-15 斯凯孚公司 具有安装器件的传感器装置
CN111238711A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 中国航发商用航空发动机有限责任公司 转子轴向力测试装置和测试方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102906436B (zh) * 2010-05-24 2015-04-29 Ntn株式会社 带有传感器的车轮用轴承
JP6067241B2 (ja) * 2011-05-09 2017-01-25 Ntn株式会社 センサ付車輪用軸受
WO2012153721A1 (ja) * 2011-05-09 2012-11-15 Ntn株式会社 センサ付車輪用軸受
JP2012255544A (ja) * 2011-05-16 2012-12-27 Ntn Corp センサ付車輪用軸受
WO2016158153A1 (ja) * 2015-03-27 2016-10-06 日本精工株式会社 車両用の車輪軸受ユニット
CA3078961C (en) * 2017-10-24 2022-05-03 Hendrickson Usa, L.L.C. Tone ring mounting structure for an antilock braking system and manufacturing method
FR3101925B1 (fr) * 2019-10-15 2021-11-12 Ntn Snr Roulements Montage comprenant un ensemble roulant de véhicule automobile et un palier de guidage en rotation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1573150A (zh) * 2003-06-23 2005-02-02 Ntn株式会社 车轮用滚动轴承及使用该轴承的半浮式车轮用轴承装置
CN1699081A (zh) * 2004-05-17 2005-11-23 Ntn株式会社 用于车辆车轮的轴承装置
CN101238302A (zh) * 2005-08-08 2008-08-06 Ntn株式会社 带有传感器的车轮用轴承
JP2009192392A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Ntn Corp センサ付車輪用軸受
WO2009119068A1 (ja) * 2008-03-26 2009-10-01 Ntn株式会社 センサ付車輪用軸受

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1358453B1 (en) 2000-04-10 2007-11-21 The Timken Company Bearing assembly with sensors for monitoring loads
FR2812356B1 (fr) 2000-07-28 2002-12-06 Roulements Soc Nouvelle Roulement comprenant au moins une zone de deformation elastique et ensemble de freinage le comprenant
EP1506883A4 (en) * 2002-05-17 2009-06-24 Jtekt Corp SENSOR HUB UNIT
DE10228412B4 (de) * 2002-06-25 2015-02-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Radlager mit Sensoren
US7628540B2 (en) * 2004-02-18 2009-12-08 Ntn Corporation Bearing device for wheel
JP2006010477A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Ntn Corp 荷重センサ内蔵車輪用軸受装置
DE102005032222A1 (de) * 2005-07-09 2007-01-25 Schaeffler Kg Lageranordnung zur Lagerung wenigstens eines Maschinenelements an einer Stütze
JP4925624B2 (ja) 2005-08-23 2012-05-09 Ntn株式会社 センサ付車輪用軸受
WO2007018072A1 (ja) 2005-08-08 2007-02-15 Ntn Corporation センサ付車輪用軸受
JP4889324B2 (ja) * 2006-03-08 2012-03-07 Ntn株式会社 センサ付車輪用軸受
WO2007105367A1 (ja) 2006-03-08 2007-09-20 Ntn Corporation センサ付車輪用軸受
JP2008051239A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Ntn Corp センサ付車輪用軸受
DE112007001902B4 (de) 2006-08-25 2018-01-18 Ntn Corporation Radlagerbaugruppe mit Sensor
JP5036610B2 (ja) 2008-03-26 2012-09-26 学校法人 中央大学 擬似位相整合波長変換デバイスの製造方法
JP2009244303A (ja) 2008-03-28 2009-10-22 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
JP5211862B2 (ja) 2008-06-02 2013-06-12 株式会社デンソー 熱交換器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1573150A (zh) * 2003-06-23 2005-02-02 Ntn株式会社 车轮用滚动轴承及使用该轴承的半浮式车轮用轴承装置
CN1699081A (zh) * 2004-05-17 2005-11-23 Ntn株式会社 用于车辆车轮的轴承装置
CN101238302A (zh) * 2005-08-08 2008-08-06 Ntn株式会社 带有传感器的车轮用轴承
JP2009192392A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Ntn Corp センサ付車輪用軸受
WO2009119068A1 (ja) * 2008-03-26 2009-10-01 Ntn株式会社 センサ付車輪用軸受

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105675021A (zh) * 2014-12-08 2016-06-15 斯凯孚公司 具有安装器件的传感器装置
CN105675299A (zh) * 2014-12-08 2016-06-15 斯凯孚公司 具有安装装置的传感器装置
US10539179B2 (en) 2014-12-08 2020-01-21 Aktiebolaget Skf Sensor device with mounting element
CN105675299B (zh) * 2014-12-08 2020-12-04 斯凯孚公司 具有安装装置的传感器装置
CN111238711A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 中国航发商用航空发动机有限责任公司 转子轴向力测试装置和测试方法
CN111238711B (zh) * 2018-11-29 2021-06-22 中国航发商用航空发动机有限责任公司 转子轴向力测试方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011046095A1 (ja) 2011-04-21
US20120192636A1 (en) 2012-08-02
US8528391B2 (en) 2013-09-10
CN102597729B (zh) 2014-10-01
DE112010004041T5 (de) 2012-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102597729A (zh) 带有传感器的车轮用轴承
CN103502786B (zh) 带有传感器的车轮用轴承
CN102187189B (zh) 带有传感器的车轮用轴承
EP2006653B1 (en) Bearing for wheel with sensor
US8167497B2 (en) Sensor-equipped bearing for wheel
CN102906436B (zh) 带有传感器的车轮用轴承
CN101765519B (zh) 带有传感器的车轮用轴承
US8123411B2 (en) Sensor-equipped bearing for wheel
US8439568B2 (en) Wheel support bearing assembly equipped with sensor
CN102216635B (zh) 带有传感器的车轮轴承
WO2010052864A1 (ja) センサ付車輪用軸受
CN103210291B (zh) 带有传感器的车轮用轴承
JP5171589B2 (ja) センサ付車輪用軸受
CN103140745B (zh) 带有传感器的车轮用轴承
CN101946167B (zh) 带有传感器的车轮用轴承
JP5409336B2 (ja) センサ付車輪用軸受
JP2008292223A (ja) 転がり軸受ユニットの状態量測定装置
JP5349022B2 (ja) センサ付車輪用軸受
JP2012255544A (ja) センサ付車輪用軸受
JP5511304B2 (ja) センサ付車輪用軸受
JP5571460B2 (ja) センサ付車輪用軸受
JP6067241B2 (ja) センサ付車輪用軸受
JP2010242921A (ja) センサ付車輪用軸受
JP5484204B2 (ja) センサ付車輪用軸受
JP2014001822A (ja) センサ付車輪用軸受装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant