CN106687704B - 车辆用推力轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明提供精度良好地测量在悬架的上下方向对行驶时的每个车轮加载的负荷的车辆用推力轴承。所述车辆用推力轴承(100)包括:上部壳(110),与车身侧安装部相抵接;以及下部壳(120),相对于所述上部壳(110)重叠为绕用于车辆的悬架减震器的活塞杆的轴心(AX)转动自如,所述车辆用推力轴承(100)设置有负荷传感器(140),所述负荷传感器(140)用于测量在悬架的上下方向上加载的负荷。

Description

车辆用推力轴承
技术领域
本发明涉及具有上部壳及下部壳并相对旋转的车辆用推力轴承,尤其涉及作为四轮汽车的前轮中的滑柱式悬架(麦克弗森式)的推力轴承,而组装在车辆中的车辆用推力轴承。
背景技术
通常,用于四轮汽车的前轮的滑柱式悬架具有在与主轴形成为一体的外筒中内置有液压式及气体式减震器的滑柱总成上组合有阻尼弹簧的结构。
在滑柱式悬架中,存在当在转向操作中滑柱总成与阻尼弹簧一同旋转时,滑柱总成的活塞杆旋转的形式和活塞杆不旋转的形式,但无论在哪种形式中,为了使滑柱总成能够顺畅地转动,在滑柱总成的对于车辆的安装机构与阻尼弹簧的上端部之间,都可使用车辆用推力轴承。
以往,作为车辆用推力轴承,已知有这样的悬架控制装置,其包括:顶杯,供在车辆的滑柱式悬架减震器所使用的活塞杆的上方的顶端部插入;底杯,相对于顶杯重叠为绕活塞杆的轴心转动自如;旋转体,经由在连结于顶杯的固定顶滚道与连接于底杯的旋转底滚道之间形成的环状空间,而承受活塞杆的推力负荷;编码器,以可旋转的方式安装于旋转底滚道并产生脉冲;以及传感器,相对于该编码器固定,为了测量旋转底滚道的旋转角度而检测脉冲(例如专利文献1)
另外,作为车辆用推力轴承,已知这样的悬架控制装置,其包括:顶杯,供在车辆的滑柱式悬架减震器所使用的活塞杆的上方的顶端部插入;底杯,相对于顶杯重叠为绕活塞杆的轴心转动自如;旋转体,经由在连结于顶杯的固定顶滚道与连接于底杯的旋转底滚道之间形成的环状空间,而承受活塞杆的推力负荷;以及变形传感器,与作为会在作用于车轮的力的作用发生变形的固定部件的顶杯或顶滚道相连接(例如专利文献2)。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1:日本特开2004-182223号公报
专利文献2:日本特开2004-177411号公报
发明内容
(发明所要解决的问题)
然而,在上述前者的以往的悬架控制装置中,采用了利用旋转角度测量传感器来测量底滚道相对于顶滚道的旋转角度,来计算上下方向的力的结构,因此存在如下问题,即:无法精度良好地测量出行驶时针对每个车轮在悬架的上下方向上所加载的负荷。
另外,在所述后者的以往的悬架控制装置中,采用了利用变形传感器来连续测量作为固定部件的顶杯或顶滚道的变形量,来间接地计算出在上下方向上的力的结构,因此存在如下问题,即:无法精度良好地测量出行驶时针对每个车轮在悬架的上下方向上所加载的负荷。
于是,本发明是为了解决如上所述的现有技术的问题而提出的,即,本发明的目的在于提供精度良好地测量行驶时针对每个车轮在悬架的上下方向上所加载的负荷的车辆用推力轴承。
(解决问题的方案)
根据本发明的第一技术方案,通过包括:上部壳,与车身侧安装部相抵接;以及下部壳,相对于所述上部壳重叠为绕车辆的悬架减震器所用的活塞杆的轴心转动自如,其中,所述车辆用推力轴承设置有负荷传感器,所述负荷传感器用于测量在所述悬架的上下方向上加载的负荷,由此可以解决所述问题。
根据本发明的第二技术方案,在第一技术方案中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,用于承受所加载的推力负荷的圆环状轴承片设置在形成于所述上部壳与下部壳之间的环状空间内,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第三技术方案,在第二技术方案中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述负荷传感器设置于所述上部壳、所述轴承片和下部壳当中的任一者,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第四技术方案,在第一技术方案至第三技术方案中任一项中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述负荷传感器为用于测量所述负荷的液压式负荷传感器,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第五技术方案,在第四技术方案中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述液压式负荷传感器包括:环状液体密封体,用于承受在所述悬架的上下方向上加载的负荷;以及压力-信号转换器,与所述环状液体密封体相连接,将环状液体密封体内的液体的压力转换为信号,所述环状液体密封体设置为相对于推力轴承呈同心圆状,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第六技术方案,在第五技术方案中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述环状液体密封体安装于在所述上部壳的壳上部面设置的环状凹部,处于所述环状液体密封体的上端侧并与车身侧安装部相接触而承受负荷的负荷承载面形成为从所述上部壳的壳上部面向上方突出,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第七技术方案,在第一技术方案至第三技术方案中任一项中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述负荷传感器为用于测量所述负荷的膜式负荷传感器,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第八技术方案,在第七技术方案中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述膜式负荷传感器具有膜层,所述膜层根据在所述悬架的上下方向上加载的负荷的大小而变形,所述膜层的电阻根据在所述悬架的上下方向上加载的负荷所引起的变形量而变化,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第九技术方案,在第八技术方案中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述膜层配设于在所述上部壳的壳上部面上设置的凹部的底面上,层叠在所述凹部的膜层上而配设的间隔部件的上部面侧的至少一部分从所述上部壳的壳上部面向上方突出,而与车身侧安装部相接触,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第十技术方案,在第八技术方案或第九技术方案中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述膜层在所述活塞杆的周向上排列有多个,所述多个膜层的总电阻值用作所述上下方向上的负荷值,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第十一技术方案,在第一技术方案至第三技术方案中任一项中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述负荷传感器为用于测量所述负荷的光纤式负荷传感器,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第十二技术方案,在第十一技术方案中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述光纤式负荷传感器具有:发光部,用于发光;光纤,用于引导来自所述发光部的光,并根据在悬架的上下方向上加载的负荷的大小而变形;以及受光部,用于接收在所述光纤的内部传输的光来测量所述光的相位,在所述光纤的内部传输的波形相位根据在所述悬架的上下方向上加载的负荷所引起的变形量而变化,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第十三技术方案,在第十二技术方案中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述光纤配设于在所述上部壳的壳上部面上设置的凹部的底面上,层叠在所述凹部的光纤上而配设的间隔部件的上部面侧的至少一部分从所述上部壳的壳上部面向上方突出,而与车身侧安装部相接触,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第十四技术方案,在第一技术方案至第十三技术方案中任一项中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述悬架为滑柱式悬架,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第十五技术方案,在第一技术方案至第十四技术方案中任一项中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述负荷传感器与用于接收所述负荷传感器的输出信号并对车辆的制动器进行控制的控制部相连接,所述控制部根据所述车辆的驾驶员操作制动器时在所述悬架的上下方向上产生的负荷的大小,来控制制动器的制动力,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第十六技术方案,在第一技术方案至第十四技术方案中任一项中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述负荷传感器通过通信线路而与用于接收所述负荷传感器的输出信号并对车辆装载量进行管理的装载量管理部相连接,所述装载量管理部对每台所述车辆的装载量进行在线管理,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第十七技术方案,在第一技术方案至第十四技术方案中任一项中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述负荷传感器与控制部相连接,所述控制部接收所述负荷传感器的输出信号,并对减震器的减震力及空气悬架的弹簧常数的至少一者进行控制,所述控制部根据在所述悬架的上下方向上产生的负荷的大小,来控制所述减震力和所述弹簧常数中的至少一者,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第十八技术方案,在第一技术方案至第十四技术方案中任一项中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述负荷传感器与控制部相连接,所述控制部接收所述负荷传感器的输出信号,监视车辆的前后左右平衡,并对减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者进行控制,所述控制部控制所述减震力和所述弹簧常数中的至少一者,以便根据所述悬架的上下方向上产生的负荷的大小的左右之差及前后之差,来减小车辆的倾斜,由此可进一步解决所述问题。
根据本发明的第十九技术方案,在第一技术方案至第十四技术方案中任一项中记载的车辆用推力轴承的结构的基础上,所述负荷传感器与控制部相连接,所述控制部接收所述负荷传感器的输出信号,由此监视来自轮胎的输入负荷,并主动地进行对减震器的减震力的控制,由此可进一步解决所述问题。
(发明的效果)
本发明的车辆用推力轴承包括:上部壳,与车身侧安装部相抵接;以及下部壳,相对于所述上部壳重叠为绕车辆的悬架减震器所用的活塞杆的轴心转动自如,由此不仅可以实现上部壳与下部壳之间的顺畅的相对的转动,而且可以起到如下的特有效果。
根据本发明的第一技术方案的车辆用推力轴承,设置有负荷传感器,所述负荷传感器用于测量在所述悬架的上下方向上加载的负荷,由此,在装配于汽车或货车等车辆的车轮的悬架的各个中,负荷作用于负荷传感器,因此可以精度良好地测量出行驶时针对每个车轮在滑柱式悬架的上下方向上加载的负荷。
根据本发明的第二技术方案的车辆用推力轴承,在根据第一技术方案起到的效果的基础上,用于承受所加载的推力负荷的圆环状轴承片设置在形成于上部壳与下部壳之间的环状空间内,由此上部壳与下部壳之间的摩擦阻力变小,因此可以更加顺畅地进行上部壳与下部壳之间的相对的转动。
根据本发明的第三技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第二技术方案起到的效果的基础上,负荷传感器设置于上部壳、轴承片和下部壳当中的任一者,由此,负荷能够利用负荷传感器而更加可靠地发挥作用,因此能够更加精度良好地测量出行驶时针对每个车轮在滑柱式悬架的上下方向上承载的负荷。
根据本发明的第四技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第一技术方案至第三技术方案中任一项起到的效果的基础上,负荷传感器为用于测量负荷的液压式负荷传感器,由此可更精度良好地测量负荷。
根据本发明的第五技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第四技术方案起到的效果的基础上,液压式负荷传感器包括:环状液体密封体,用于承受在所述悬架的上下方向上被加载的负荷;以及压力-信号转换器,与所述环状液体密封体相连接,将环状液体密封体内的液体的压力转换为信号,环状液体密封体设置为相对于推力轴承呈同心圆状,由此,即使在行驶时在悬架的上下方向上产生的负荷在推力轴承的轴心的周围以局部不均匀的方式承载,由于环状液体密封体内的液体的压力均匀地作用于整个环状液体密封体,因此也可精度良好地测量负荷。
根据本发明的第六技术方案的车辆用推力轴承,在本发明第五技术方案起到的效果的基础上,环状液体密封体安装在设置于上部壳的壳上部面上的环状凹部,在环状液体密封体的上端侧与车身侧安装部相接触并承受负荷的负荷承载面形成为从所述上部壳的壳上部面向上方突出,由此,所述负荷承载面可以从车身侧安装部以与不与周边部件接触的状态并以无不均匀的方式用整个面来承受负荷并发生位移,因此可以更加精度良好地测量作用于各悬架的上下方向上的负荷。
根据本发明的第七技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第一技术方案至第三技术方案中任一项起到的效果的基础上,负荷传感器为用于测量负荷的膜式负荷传感器,由此可精度良好地测量负荷。
根据本发明的第八技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第七技术方案起到的效果的基础上,膜式负荷传感器具有膜层,所述膜层根据在悬架的上下方向上负载的负荷的大小而变形,膜层的电阻根据基于在悬架的上下方向上所负载的负荷的变形量而变化,由此电流值根据在上下方向上的负荷的大小而变化,因此可以仅通过测量电流值即可精度良好地测量负荷。
根据本发明的第九技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第八技术方案起到的效果的基础上,膜层配设于设置在上部壳的壳上部面上的凹部的底面上,层叠在所述凹部的膜层上而配设的间隔部件的上部面侧的至少一部分从上部壳的壳上部面向上方突出,并与车身侧安装部相接触,由此,车辆的负荷经由间隔部件而作用于膜层,而几乎不受其他部件的影响,因此可更精度良好地测量出作用于各悬架的车辆的负荷。
根据本发明的第十技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第八技术方案或第九技术方案起到的作用的基础上,所述膜层在所述活塞杆的周向上排列有多个,所述多个膜层的总电阻值可用作上下方向上的负荷值,由此,不会受周向上的负荷不均的影响,因此可更加精度良好地测量出作用于各悬架的车辆的负荷。
根据本发明的第十一技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第一技术方案至第三技术方案中任一项起到的效果的基础上,负荷传感器为用于测量负荷的光纤式负荷传感器,由此可精度良好地测量负荷。
根据本发明的第十二技术方案的车辆用推力轴承,在第十一技术方案起到的效果的基础上,光纤式负荷传感器具有:发光部,用于发光;光纤,用于引导来自所述发光部的光,并根据在悬架的上下方向上加载的负荷的大小而变形;以及受光部,用于接收在所述光纤的内部传输的光来测量所述光的相位,在所述光纤的内部传输的波形的相位根据基于在所述悬架的上下方向上加载的负荷引起的变形量而变化,由此波形的相位根据上下方向上的负荷的大小而变化,因此通过仅测量波形相位即可精度良好地测量出负荷。
根据本发明的第十三技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第十二技术方案起到的效果的基础上,光纤配设于设置在上部壳的壳上部面上的凹部的底面上,层叠在所述凹部的光纤上而配设的间隔部件的上部面侧的至少一部分从上部壳的壳上部面向上方突出,并与车身侧安装部相接触,由此,车辆的负荷经由间隔部件而作用于光纤,几乎不会受其他部件的影响,因此可更加精度良好地测量出作用于各悬架上的车辆的负荷。
根据本发明的第十四技术方案的车辆用推力轴承,在第一技术方案至第十三技术方案中任一项起到的效果的基础上,悬架为滑柱式悬架,由此在转向操作中滑柱总成与阻尼弹簧一同旋转并产生旋转力,因此能够使滑柱总成顺畅地转动。
根据本发明的第十五技术方案的车辆用推力轴承,在第一技术方案至第十四技术方案中任一项起到的发明的基础上,负荷传感器与通过接收负荷传感器的输出信号来对车辆的制动器进行控制的控制部相连接,所述控制部根据车辆的驾驶员操作制动器时在悬架的上下方向上产生的负荷的大小来控制制动器的制动力,由此,例如,若将制动力控制得大,则随着作用于悬架的负荷的增加,驾驶员在进行制动器操作时的制动器的制动力也变大,因此即使车辆装载量变化,也可以使车辆稳定减速,能够减小由车辆装载量的差异而导致的制动距离的差异。
根据本发明的第十六技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第一技术方案至第十四技术方案中任一项起到的效果的基础上,负荷传感器通过通信线路与接收负荷传感器的输出信号并对车辆装载量进行管理的装载量管理部相连接,装载量管理部对每台车辆的装载量进行在线管理,由此,例如,各个车辆的装载量的信息收集于运输业者的指挥室中,因此运输业者的指挥室掌握当前各个车辆的装载量,可以高效地向各个车辆发出集中货物的指示。
根据本发明第十七技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第一技术方案至第十四技术方案中任一项起到的效果的基础上,负荷传感器与控制部相连接,所述控制部通过接收负荷传感器的输出信号,对减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者进行控制,所述控制部根据在悬架的上下方向上产生的负荷的大小来控制减震力和所述弹簧常数中的至少一者,由此,例如,如果进行根据负荷的大小来增加减震力或弹簧常数的控制,则可以承受负荷的增加部分,因此即使车辆装载量变化,也可确保车辆的行驶稳定性。
根据本发明的第十八技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第一技术方案至第十四技术方案中任一项起到的效果的基础上,负荷传感器与控制部相连接,所述控制部接收负荷传感器的输出信号,监视车辆的前后左右平衡,并对减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者进行控制,所述控制部对减震力和弹簧常数中的至少一者进行控制,以便根据悬架的上下方向上产生的负荷的大小的左右之差及前后之差,来减小车辆的倾斜,由此,例如,如果进行增加装载重量大的一侧的减震力或弹簧常数就能够减小车辆的倾斜,因此即使装载重量的平衡从车辆的中心偏移,也能够控制车辆的姿态,能够确保行驶稳定性。
根据本发明的第十九技术方案的车辆用推力轴承,在本发明的第一技术方案至第十四技术方案中任一项起到的效果的基础上,负荷传感器与控制部相连接,所述控制部通过接收负荷传感器的输出信号,来监视来自轮胎的输入负荷,并主动地进行减震器的减震力的控制,由此,例如,若在行驶至恶劣的路面时进行使减震力减小的控制,就能够使输入负荷在时间上分散并承受,因此可确保车辆的行驶稳定性。
附图说明
图1A为本发明的第一实施例的车辆用推力滑动轴承的俯视图及侧视图。
图1B为本发明的第一实施例的车辆用推力滑动轴承的俯视图及侧视图。
图2为沿图1A所示的附图标记2-2观察的剖视图。
图3为示出将本发明的第一实施例的车辆用推力滑动轴承组装到滑柱式悬架的状态的剖视图。
图4为图2所示的附图标记4所表示的部分的放大剖视图。
图5A为本发明的第二实施例的车辆用推力滑动轴承的俯视图及侧视图。
图5B为本发明的第二实施例的车辆用推力滑动轴承的俯视图及侧视图。
图6为沿图5A所示的附图标记6-6观察的剖视图。
图7为示出将本发明的第二实施例的车辆用推力滑动轴承组装到滑柱式悬架的状态地剖视图。
图8为图6所示的附图标记8所表示的部分的放大剖视图。
图9A为本发明的第三实施例的车辆用推力滑动轴承的俯视图及侧视图。
图9B为本发明的第三实施例的车辆用推力滑动轴承的俯视图及侧视图。
图10为沿图9A所示的附图标记10-10观察的剖视图。
图11为示出将本发明的第三实施例的车辆用推力滑动轴承组装到滑柱式悬架上的状态的剖视图。
图12为图10所示的附图标记12所表示的部分的放大剖视图。
图13A为示出光纤式负荷传感器的原理的图。
图13B为示出光纤式负荷传感器的原理的图。
具体实施方式
本发明的车辆用推力轴承包括:上部壳,与车身侧安装部相抵接;以及下部壳,相对于所述上部壳重叠为绕车辆的悬架的减震器所用的活塞杆的轴心转动自如,所述车辆用推力轴承设置有用于测量在悬架的上下方向上加载的负荷的负荷传感器,由此,只要能够精度良好地测量出行驶时针对每个车轮在悬架的上下方向上加载的负荷,则该具体的实施方式可以采取任意形式。
例如,车辆用推力轴承可以是包括轴承片的结构,所述轴承片介入于在上部壳与下部壳之间形成的环状空间内,由此来承受从轮胎侧加载的推力负荷;也可以是不包括轴承片而是上部壳与下部壳直接滑动的结构。
另外,在包括轴承片的情况下,所述轴承片可以是相对于上部壳或下部壳滑动的滑动轴承片,也可以是滚动自如地保持滚珠等的滚动体的滚动轴承片。
负荷传感器只要能够测量出在悬架的上下方向上加载的负荷,则可以是液压式负荷传感器、膜式负荷传感器及光纤式负荷传感器等任何结构。
车辆的悬架只要是从轮胎侧加载推力负荷的结构,则可以为任意结构。
上部壳可与车身侧安装部相抵接,作为悬架的一个示例的滑柱式悬架可以是减震器的活塞杆的上端部嵌合于车身侧安装部的类型,也可为嵌合于上部壳的类型中的任一种。
(实施例1)
以下,参照图1A至图4,对作为本发明的第一实施例的车辆用推力轴承的车辆用推力滑动轴承100进行说明。
在此,图1A为本发明的第一实施例的车辆用推力滑动轴承100的俯视图,图1B为从图1A中示出的附图标记1B观察的侧视图,图2为在图1A中示出的附图标记2-2处观察的剖视图,图3为示出将本发明的第一实施例的车辆用推力滑动轴承100装配在滑柱式悬架上的状态的剖视图,图4为图2所示的附图标记4所表示的部分的放大剖视图。
如图1A至图4所示,本发明的第一实施例的车辆用推力滑动轴承100包括:合成树脂制的上部壳110;合成树脂制的下部壳120;以及作为轴承片的合成树脂制的滑动轴承片130。
其中,上部壳110构成为与作为车身侧安装部的车辆侧的安装部件VA相抵接。
在本实施例中,上部壳110分别以一体的形式具有:圆环状的上部壳基部111,在活塞杆的轴向Y上形成圆环状的上部壳上部面111a及上部壳下部面111b,并安装于车辆侧;内周侧圆筒部112,从所述上部壳基部111的径向X的内周端垂下;以及外周侧圆筒部113,从上部壳基部111的径向X的外周端垂下。
在上部壳基部111的上部壳上部面111a上形成有作为环状凹部的环状凹处111aa,在所述环状凹处111aa中配设有后述的油压式负荷传感器140的环状油密封体141及压力-信号转换器142。
另外,下部壳120构成为相对于上部壳110重叠为绕活塞杆的轴心AX转动自如。
在本实施例中,下部壳120分别以一体的形式具有:圆环状的下部壳基部121,相对于上部壳110,与上部壳110重叠为绕轴心AX转动自如;内周侧圆筒部122,从下部壳基部121的径向内侧垂下。
在下部壳基部121的径向外侧形成有内侧环状卡合爪121a,内侧环状卡合爪121a在周向R上与形成于上部壳110的外周侧圆筒部113的外侧环状卡合爪113a转动自如地相卡合。
另外,在比下部壳基部121的内侧环状卡合爪121a更靠径向内侧的位置处形成外侧环状卡合槽121b,外侧环状卡合槽121b与形成于上部壳基部111的上部壳下部面111b的外侧环状卡合突条111ba以留有微小的空隙来啮合的方式相卡合。
由此,防止异物从径向外侧侵入在上部壳110与下部壳120之间形成的环状空间内。
进而,在下部壳120的内周侧圆筒部122的内侧形成内侧环状卡合突条122a,内侧环状卡合突条122a与在上部壳110的内周侧圆筒部112的下端形成的内侧环状卡合槽112a以留有微小的空隙来啮合的方式相卡合。
由此,防止异物从径向内侧侵入在上部壳110与下部壳120之间形成的环状空间内。
另外,滑动轴承片130构成为通过介入于在上部壳110与下部壳120之间形成的环状空间内,来承受从轮胎侧加载的推力负荷及径向负荷。
在本实施例中,滑动轴承片130配设于在上部壳基部111的上部壳下部面111b与下部壳基部121的下部壳上部面121c之间的环状空间、以及在内周侧圆筒部112的外周面112b与下部壳基部121的内周面121d之间的环状空间内。
此外,滑动轴承片130具有:圆环状的推力滑动轴承片部131;圆筒状的径向滑动轴承片部132;以及防旋转突起部133,从推力滑动轴承片部131向下方突出。
推力滑动轴承片部131具有:轴承上部面131a,与上部壳基部111的上部壳下部面111b滑动自如地相接触;以及轴承下部面131b,与下部壳120的下部壳基部121的下部壳上部面121c相接触。
另一方面,径向滑动轴承片部132具有:轴承内周面132a,与上部壳110的内周侧圆筒部112的外周面112b滑动自如地相接触;以及轴承外周面132b,与下部壳120的下部壳基部121的内周面121d相接触。
另外,防旋转突起部133与在下部壳120的下部壳上部面121c上形成的防旋转凹部123相卡合,来限制滑动轴承片130相对于下部壳120的旋转。
此外,在本实施例中,作为一个示例,设置了防旋转突起部133及防旋转凹部123,使得滑动轴承片130不会相对于下部壳120旋转,但是也可以不设置这些而采用使滑动轴承片130可以相对于下部壳120旋转的结构。
如图3所示,在下部壳基部121的下部壳下部面121e上配设有由橡胶形成为环状的弹簧片SP。
在滑柱式悬架(麦克弗森式)中,如下所述,关于车辆用推力滑动轴承100,使设置在上部壳110的环状凹处111aa的油压式负荷传感器140的环状油密封体141的负荷承载面141a与作为车身侧安装部的车辆侧的安装部件VA的车辆侧承受面VA1相抵接,另一方面,使弹簧片SP与阻尼弹簧SS的上端部相抵接,将车辆用推力滑动轴承100配设于车辆侧的安装部件VA的车辆侧承受面VA1与阻尼弹簧SS之间并装配。
在本实施例中,作为测量作为在滑柱式悬架的上下方向上加载的负荷的装载重量的液压式负荷传感器的油压式负荷传感器140,安装在作为上部壳110及下部壳120之中的一个示例的上部壳110的环状凹处111aa。
由此,在装配在汽车或货车等的车辆中的车轮的滑柱式悬架的各个中,装载重量作用于油压式负荷传感器140。
具体地,油压式负荷传感器140包括:环状油密封体141,用于承受在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量;以及压力-信号转换器142,与所述环状油密封体141相连接,将环状油密封体141内的油OL的压力转换成信号。
此外,环状油密封体141设置为相对于活塞杆的轴心AX呈同心圆状。
由此,在行驶时,即使滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量在活塞杆的轴心AX的周围以局部不均的方式加载,也会使环状油密封体141内的油OL的压力均匀地作用于整个环状油密封体141。
此外,在环状油密封体141的上端侧突出为环状的负荷承载面141a形成为从上部壳110的上部壳上部面111a向上方突出,构成为与车辆侧的安装部件VA相接触来承受装载重量。
由此,所述负荷承载面141a可以在与周边部件处于非接触状态下以整个面接收来自车辆侧的安装部件VA的装载重量并位移,而不会发生不均匀。
另外,在本实施例中,油压式负荷传感器140经由连接器143而与用于接收油压式负荷传感器140的输出信号并对车辆的制动器进行控制的控制部CT相连接。
此外,该控制部CT构成为根据车辆的驾驶员操作制动器时在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小来控制制动器的制动力,例如将制动力控制得大。
由此,随着作用于滑柱式悬架的装载重量的增加,驾驶员执行制动器操作时的制动器的制动力也变大。
此外,关于控制部CT,可由CPU等的运算单元等构成,也可以将控制部CT与油压式负荷传感器140一体地设置于上部壳110的内部。
此外,在本实施例中,油压式负荷传感器140通过通信线路与用于接收油压式负荷传感器140的输出信号并管理车辆装载量的装载量管理部AD相连接。
此外,装载量管理部AD构成为对每台车辆的装载量进行在线管理。
由此,例如,各个车辆的装载量的信息集中于运输业者的指挥室。
另外,在本实施例中,油压式负荷传感器140经由连接器143与用于接收油压式负荷传感器140的输出信号并对减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者进行控制的控制部CT相连接。
此外,该控制部CT构成为,根据在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小,来进行例如使减震力和弹簧常数中的至少一者增大的控制。
由此,根据装载重量的大小来增大减震力或弹簧常数,能够承受装载重量的増加部分。
此外,在本实施例中,油压式负荷传感器140经由连接器143与控制部CT相连接,该控制部CT接收油压式负荷传感器140的输出信号,监视车辆的前后左右的平衡,并控制减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者。
此外,该控制部CT构成为,根据在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小的左右之差及前后之差,来对减震力和弹簧常数中的至少一者进行例如使装载重量大的一侧的减震力或弹簧常数增大等的控制,以便减小车辆的倾斜。
由此,车辆的倾斜减小。
此外,在由车辆的四轮各自的四个油压式负荷传感器140检测的装载重量的大小的左右之差及前后之差超出规定的容许值的情况下,可以针对车辆的驾驶员而在驾驶舱的显示面板上示出改变装载位置的意思来提醒注意,也可以发出警报声来提醒注意。
在这种情况下,若进行将货物的一部分或全部从装载重量的最大的位置向装载重量的最小的位置移动的指导,则驾驶员可容易地实现前后左右的装载平衡。
另外,在本实施例中,油压式负荷传感器140经由连接器143与控制部CT相连接,该控制部CT接收油压式负荷传感器140的输出信号,监视来自轮胎(悬架)的输入负荷,并主动地进行减震器的减震力的控制。
由此,例如,若当从铺装路面改变为诸如非铺装路面等恶劣的路面时进行减小减震力的控制,则可使输入负荷在时间上分散并承受。
此外,液压式负荷传感器的形状只要为可精度良好地测量在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量,则可以为任意结构。
另外,液压式负荷传感器只要能够经由膜片(不锈钢膜片、硅膜片等)并利用压敏元件来测量液体的压力,并转换成电信号来输出,则可以为半导体压阻式扩散压力传感器类型、电容式压力传感器类型等任意结构。
在此,半导体压阻式扩散压力传感器类型为这样的类型:在膜片的表面形成半导体应变计,将由外部施加的力(压力)而使膜片变形所产生的、由压阻效应而引起的电阻的变化转换成电信号。
另外,电容式压力传感器类型为这样的类型:使玻璃的固定电极与硅的可移动电极对置来形成电容器,将由外部施加的力(压力)而使可移动电极变形所产生的静电容量的变化转换成电信号。
作为液压式负荷传感器的压力检测媒介的液体,只要能够精度良好地测量油或水等负荷,则可以为任意液体。
关于如此获得的本发明的第一实施例的车辆用推力轴承的车辆用推力滑动轴承100,作为测量作为在滑柱式悬架的上下方向上加载的负荷的、装载重量的液压式负荷传感器的油压式负荷传感器140设置于上部壳110、下部壳120和滑动轴承片130中的任何一者的上部壳110,由此,能够精度良好地测量在行驶时针对每个车轮在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量。
另外,油压式负荷传感器140包括:环状油密封体141,作为承受在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量的环状液体密封体;以及压力-信号转换器142,与所述环状油密封体141相连接,将环状油密封体141内的油OL的压力转换成信号,环状油密封体141设置为相对于与推力轴承100的轴心处于同心状态的活塞杆的轴心AX呈同心圆状,由此可精度良好地测量负荷。
此外,环状油密封体141安装在作为设置于上部壳110的上部壳上部面111a的环状凹部的环状凹处111aa,在环状油密封体141的上端侧与作为车身侧安装部的车辆侧的安装部件VA的车辆侧承受面VA1相接触来承受装载重量的负荷承载面141a形成为从上部壳110的上部壳上部面111a向上方突出,由此可更加精度良好地测量作用于各滑柱式悬架的上下方向上的装载重量。
另外,油压式负荷传感器140与接收油压式负荷传感器140的输出信号并进行对车辆的制动器的控制的控制部CT相连接,所述控制部CT在车辆的驾驶员操作制动器时,根据在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小来控制制动器的制动力,由此,例如,即使车辆装载量变化,也能够平稳地使车辆减速,可减小由车辆装载量之差而导致的制动距离的差异。
此外,油压式负荷传感器140通过通信线路与装载量管理部AD相连接,该装载量管理部AD接收油压式负荷传感器140的输出信号并进行车辆装载量的管理,该装载量管理部AD对每台车辆的装载量进行在线管理,由此,例如,运输业者的指挥室可掌握目前各个车辆的装载量,并向各个车辆高效地发出集中货物的指示。
另外,油压式负荷传感器140与控制部CT相连接,该控制部CT接收油压式负荷传感器140的输出信号并对减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者进行控制,该控制部CT根据在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小来控制减震力和弹簧常数中的至少一者,由此,例如,如果根据装载重量的大小来进行控制使减震力或弹簧常数的增大,则即使车辆装载量发生变化,也可确保车辆的行驶稳定性。
此外,油压式负荷传感器140与控制部CT相连接,该控制部CT接收油压式负荷传感器140的输出信号并监视车辆的前后左右的平衡来对减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者进行控制,该控制部CT根据在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小的左右之差及前后之差,来对减震力和弹簧常数中的至少一者进行控制,以减小车辆的倾斜,由此,例如,若进行使装载重量大的一侧的减震力或弹簧常数的增大的控制,则即使装载重量的平衡从车辆的中心偏移,也能够控制车辆的姿态,确保行驶稳定性。
另外,油压式负荷传感器140与接收油压式负荷传感器140的输出信号并监视来自轮胎的输入负荷来主动地控制减震器的减震力的控制部CT相连接,由此,例如,若行驶至恶劣的路面时进行使减震力减小的控制,则可确保车辆的行驶稳定性等,其效果甚为显著。
(实施例2)
接着,基于图5A至图8,对作为本发明的第二实施例的车辆用推力轴承的车辆用推力滑动轴承200进行说明。
在此,图5A为本发明的第二实施例的车辆用推力滑动轴承200的俯视图,图5B为从图5A所示的附图标记5B观察的侧视图,图6为沿图5A所示的附图标记6-6观察的剖视图,图7为示出将本发明的第二实施例的车辆用推力滑动轴承200组装到滑柱式悬架的状态的剖视图,图8为图6所示的附图标记8所表示部分的放大剖视图。
如图5A至图8所示,本发明的第二实施例的车辆用推力滑动轴承200包括:合成树脂制的上部壳210;合成树脂制的下部壳220;以及作为轴承片的合成树脂制的滑动轴承片230。
其中,上部壳210构成为与作为车身侧安装部的车辆侧的安装部件VA相抵接。
在本实施例中,上部壳210分别以一体的形式具有:圆环状的上部壳基部211,在活塞杆的轴向Y上形成圆环状的上部壳上部面211a及上部壳下部面211b,并安装于车辆侧;内周侧圆筒部212,从所述上部壳基部211的径向X的内周端垂下;外周侧圆筒部213,从上部壳基部211的径向X的外周端垂下。
在上部壳基部211的上部壳上部面211a上形成有作为凹部的环状凹处211aa,在该环状凹处211aa的底面上配设有后述的膜式负荷传感器240的膜层241。
另外,在环状凹处211aa内,间隔部件250配置为层叠在膜层241上。
另外,下部壳220构成为相对于上部壳210重叠为绕活塞杆的轴心AX转动自如。
在本实施例中,下部壳220分别以一体的形式具有:圆环状的下部壳基部221,与上部壳210重叠为相对于上部壳210绕轴心AX旋转自如;以及内周侧圆筒部222,从下部壳基部221的径向内侧垂下。
在下部壳基部221的径向外侧形成内侧环状卡合爪221a,内侧环状卡合爪221a与形成于上部壳210的外周侧圆筒部213的外侧环状卡合爪213a以在周向R上转动自如的方式相卡合。
另外,在比下部壳基部221的内侧环状卡合爪221a更靠径向内侧形成外侧环状卡合槽221b,外侧环状卡合槽221b与在上部壳基部211的上部壳下部面211b上形成的外侧环状卡合突条211ba以留有微小的空隙而啮合的方式相卡合。
由此,可以防止异物从径向外侧侵入在上部壳210与下部壳220之间形成的环状空间内。
尤其是,在下部壳220的内周侧圆筒部222的内侧形成内侧环状卡合突条222a,内侧环状卡合突条222a与在上部壳210的内周侧圆筒部212的下端形成的的内侧环状卡合槽212a以稍微留有空隙而啮合的方式相卡合。
由此,可以防止异物从径向内侧侵入在上部壳210与下部壳220之间形成的环状空间内。
另外,滑动轴承片230构成为介入于形成在上部壳210与下部壳220之间的环状空间内来承受活塞杆的推力负荷。
在本实施例中,滑动轴承片230配设于在上部壳基部211的上部壳下部面211b与下部壳基部221的下部壳上部面221c之间的环状空间以及在内周侧圆筒部212的外周面212b与下部壳基部221的内周面221d之间的环状空间内。
此外,滑动轴承片230具有:圆环状的推力滑动轴承片部231;圆筒状的径向滑动轴承片部232;以及防旋转突起部233,从推力滑动轴承片部231向下方突出。
推力滑动轴承片部231具有:轴承上部面231a,与上部壳基部211的上部壳下部面211b滑动自如地相接触;轴承下部面231b,与下部壳220的下部壳基部221的下部壳上部面221c相接触。
另一方面,径向滑动轴承片部232具有:轴承内周面232a,与上部壳210的内周侧圆筒部212的外周面212b滑动自如地相接触;轴承外周面232b,与下部壳220的下部壳基部221的内周面221d相接触。
另外,防旋转突起部233与在下部壳220的下部壳上部面221c上形成的防旋转凹部223相卡合,来限制滑动轴承片230相对于下部壳220的旋转。
此外,在本实施例中,作为一个示例,设置有防旋转突起部233及防旋转凹部223,使得滑动轴承片230不会相对于下部壳220旋转,但也可以不设置这些而使滑动轴承片230相对于下部壳220旋转。
如图7所示,在下部壳基部221的下部壳下部面221e上配设有由橡胶形成为环状的弹簧片SP。
在滑柱式悬架(麦克弗森式)中,关于车辆用推力滑动轴承200,如下所述,使作为在上部壳210的环状凹处211aa配设的间隔部件250的上部面侧的至少一部分的间隔件上部面251与作为车身侧安装部的车辆侧的安装部件VA的车辆侧承受面VA1相抵接,另一方面,使弹簧片SP与阻尼弹簧SS的上端部相抵接,将车辆用推力滑动轴承200配设于车辆侧的安装部件VA的车辆侧承受面VA1与阻尼弹簧SS之间并组装。
在本实施例中,用于测量在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量的膜式负荷传感器240配设于作为上部壳210及下部壳220的一个示例的上部壳210的环状凹处211aa。
由此,在装配在汽车或货车等的车辆中的车轮的各个滑柱式悬架中,装载重量作用于膜式负荷传感器240。
具体地,膜式负荷传感器240具有膜层241,所述膜层241根据在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量的大小而变形。
此外,膜层241的电阻构成为根据由在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量而引起的变形量而变化。
由此,电流值根据上下方向上的装载重量的大小而变化。
另外,在本实施例中,膜层241配设于作为在上部壳210的上部壳上部面211a上配设的凹部的环状凹处211aa的底面上。
此外,在环状凹处211aa中,间隔部件250配设为层叠在膜层241上。
作为间隔部件250的上部面侧的至少一部分的间隔件上部面251从上部壳210的上部壳上部面211a向上方突出,而与车辆侧的安装部件VA相接触。
由此,车辆的装载重量经由间隔部件250作用于膜层241,而几乎不受其他部件的影响。
此外,在本实施例中,在活塞杆的周向上排列有多个膜层241。
另外,构成为,将该多个膜层241的总电阻值用作上下方向上的装载重量值。
由此,不会受周向上的装载重量的不均的影响。
另外,在本实施例中,膜式负荷传感器240经由连接器242与控制部CT相连接,该控制部CT接收膜式负荷传感器240的输出信号,并对车辆的制动器进行控制。
此外,所述控制部CT构成为根据当车辆的驾驶员操作制动器时在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小,进行例如增大制动器的制动力的控制。
由此,随着作用于滑柱式悬架的装载重量的增大,而驾驶员操作制动器时的制动器的制动力也变大。
此外,控制部CT也可由CPU等的运算单元等构成,并可以将控制部CT以与膜式负荷传感器240一体的方式设置于上部壳210的内部。
此外,在本实施例中,膜式负荷传感器240通过通信线路与用于接收膜式负荷传感器240的输出信号并管理车辆装载量的装载量管理部AD相连接。
此外,装载量管理部AD构成为对每台车辆的装载量进行在线管理。
由此,例如,各个车辆的装载量的信息集中于运输业者的指挥室内。
另外,在本实施例中,膜式负荷传感器240经由连接器242与控制部CT相连接,该控制部CT接收膜式负荷传感器240的输出信号,并控制减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者。
此外,该控制部CT构成为根据在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小来进行例如使减震力和弹簧常数中的至少一者增大的控制。
由此,减震力或弹簧常数可根据装载重量的大小而增大,而承受装载重量的増加部分。
此外,在本实施例中,膜式负荷传感器240经由连接器242与控制部CT相连接,该控制部CT接收膜式负荷传感器240的输出信号,监视车辆的前后左右的平衡,并对减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者进行控制。
此外,该控制部CT构成为根据在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小的左右之差及前后之差,针对减震力和弹簧常数中的至少一者进行例如使装载重量大的一侧的减震力或弹簧常熟增大的控制,来减小车辆的倾斜。
由此,车辆的倾斜减小。
此外,在由车辆的四轮各自的四个膜式负荷传感器240检测的装载重量的大小的左右之差及前后之差超出规定的容许值的情况下,可以针对车辆的驾驶员在驾驶舱的显示面板上示出更改装载位置的意思来提醒注意,也可以发出警报声来提醒注意。
在这种情况下,若进行引导将货物的一部分或整个部分从装载重量的最大的位置向装载重量的最小的位置移动,则驾驶员可以容易地实现前后左右的装载平衡。
另外,在本实施例中,膜式负荷传感器240经由连接器242与控制部CT相连接,该控制部CT通过接收膜式负荷传感器240的输出信号来监视来自轮胎(悬架)的输入负荷,主动地进行对减震器的减震力的控制。
由此,例如,若在从铺装路面行使至如非铺装路面等的恶劣路面时进行使减震力减小的控制,则可将输入负荷在时间上分散并承受。
此外,只要能够精度良好地测量在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量,则膜式负荷传感器的形状可以为任意形状。
另外,关于膜式负荷传感器,只要膜层能够根据来自外部的力(压力)而变形,而使电阻或电压发生变化,则可从电极电阻类型、压电膜类型及电容变化类型等任意类型。
在此,关于电阻或电压根据压力大小的变化,只要压力的大小与电阻或电压的大小之间的对应关系唯一地确定,则可以是随着压力变大而増加的结构,也可以是随着压力增大而减小的结构。
另外,电极电阻类型可为这样的类型:在电极与例如碳片之间形成空隙,若压力发生作用则电极与碳片相接触而使电阻发生变化,电极与碳片之间的接触范围根据压力的变化而发生变化,而使电阻发生变化。
此外,电极电阻类型可为,例如,分别针对两片膜层进行行、列的银电极的布线,并在银电极上涂敷压敏导电油墨,不仅可检测压力的大小,而且也可检测压力的分布。
另外,压电膜类型是膜层内的压电(piezo)根据压力的变化而变形,从而将压力变为电压的结构,也是电压变化的结构。
电容变化类型是在膜层内使两个电极对置来形成电容器,两个电极之间的距离根据压力的变化而变化,从而阻抗也发生变化。
作为由此获得的本发明的第二实施例的车辆用推力轴承的车辆用推力滑动轴承200,通过将测量在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量的膜式负荷传感器240设置于上部壳210、下部壳220和滑动轴承片230中的任何一者,可针对行驶时的每个车轮精度良好地测量出在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量。
另外,膜式负荷传感器240具有根据在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量的大小而变形的膜层241,膜层241的电阻根据在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量引起的变形量而变化,由此仅通过测量电流值,就可精度良好地测量出装载重量。
此外,膜层241配设于作为设置在上部壳210的上部壳上部面211a上的凹部的环状凹处211aa的底面上,作为以层叠在环状凹处211aa的膜层241上的方式配设的间隔部件250的上部面侧的至少一部分的间隔件上部面251从上部壳210的上部壳上部面211a向上方突出,而与作为车身侧安装部的车辆侧的安装部件VA相接触,由此,可精度良好地测量出作用于各悬架的车辆的装载重量。
另外,膜层241在活塞杆的周向上排列有多个,所述多个膜层241的总电阻值用作上下方向上的装载重量值,由此,能够更精度良好地测量出作用于各滑柱式悬架的车辆的装载重量。
此外,膜式负荷传感器240与接收膜式负荷传感器240的输出信号并对车辆的制动器进行控制的控制部CT相连接,所述控制部CT通过根据当车辆的驾驶员操作制动器时在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小,来控制制动器的制动力,由此例如,即使车辆装载量发生变化也能够稳定地使车辆减速,从而能够减小由车辆装载量之差导致的制动距离之差。
另外,膜式负荷传感器240通过通信线路与接收膜式负荷传感器240的输出信号,并对车辆装载量进行管理的装载量管理部AD相连接,装载量管理部AD通过对每台车辆的装载量进行在线管理,例如,运输业者的指挥室掌握当前各个车辆的装载量并高效地向各个车辆发出集中货物的指示等,其效果甚为显著。
(实施例3)
接下来,参照图9A至图13B,对作为本发明的第三实施例的车辆用推力轴承的车辆用推力滑动轴承300进行说明。
在此,图9A为本发明的第三实施例的车辆用推力滑动轴承300的俯视图,图9B为从图9A所示的附图标记9B观察的侧视图,图10为从图9A所示的附图标记10-10观察的剖视图,图11为示出将本发明的第三实施例的车辆用推力滑动轴承300组装到滑柱式悬架的状态的剖视图,图12为由图10所示的附图标记12示出的部分的放大剖视图,图13A为示出在无装载重量的作用的情况下或装载重量的作用小的情况下的光纤式负荷传感器340的原理的图,图13B为示出在装载重量的作用大的情况下的光纤式负荷传感器340的原理的图。
如图9A至图12所示,本发明的第三实施例的车辆用推力滑动轴承300包括合成树脂制的上部壳310、合成树脂制的下部壳320以及作为轴承片的合成树脂制的滑动轴承片330。
其中,上部壳310构成为与作为车身侧安装部的车辆侧的安装部件VA相抵接。
在本实施例中,上部壳310分别以一体的形式具有:圆环状的上部壳基部311,在活塞杆的轴向Y上形成圆环状的上部壳上部面311a及上部壳下部面311b,并安装在车辆侧;内周侧圆筒部312,从该上部壳基部311的径向X的内周端垂下;以及外周侧圆筒部313,从上部壳基部311的径向X的外周端垂下。
在上部壳基部311的上部壳上部面311a上形成有作为凹部的环状凹处311aa,在形成在所述环状凹处311aa的底面上的上部壳侧光纤卡合槽311ab中配设有作为后述的光纤式负荷传感器340的光纤的环状光纤341。
另外,在环状凹处311aa内,间隔部件350配设为层叠在环状光纤341上。
在间隔部件350的间隔件下部面352上形成有间隔侧光纤卡合槽352a。
此外,环状光纤341的大致上半部分与间隔侧光纤卡合槽352a相卡合,环状光纤341的大致下半部分与上部壳侧光纤卡合槽311ab相卡合。
此外,在间隔件下部面352与环状凹处311aa的底面之间形成有微小的空隙,使得装载重量作用于环状光纤341。
另外,下部壳320构成为相对于上部壳310重叠为绕活塞杆的轴心AX转动自如。
在本实施例中,下部壳320分别以一体的形式具有:圆环状的下部壳基部321,与上部壳310重叠为相对于上部壳310绕轴心AX转动自如;以及内周侧圆筒部322,从下部壳基部321的径向内侧垂下。
在下部壳基部321的径向外侧形成有内侧环状卡合爪321a,内侧环状卡合爪321a与形成在上部壳310的外周侧圆筒部313的外侧环状卡合爪313a卡合为在周向R上转动自如。
另外,在比下部壳基部321的内侧环状卡合爪321a更靠径向内侧形成外侧环状卡合槽321b,外侧环状卡合槽321b与形成在上部壳基部311的上部壳下部面311b上的外侧环状卡合突条311ba以留有微小的空隙而啮合的方式相卡合。
由此,防止异物从径向外侧侵入形成于上部壳310与下部壳320之间的环状空间内。
此外,在下部壳320的内周侧圆筒部322的内侧形成内侧环状卡合突条322a,内侧环状卡合突条322a与在上部壳310的内周侧圆筒部312的下端形成的内侧环状卡合槽312a以留有微小的空隙而啮合的方式相卡合。
由此,防止异物从径向内侧侵入形成在上部壳310与下部壳320之间的环状空间内。
另外,滑动轴承片330构成为介入于形成在上部壳310与下部壳320之间的环状空间内而承受活塞杆的推力负荷。
在本实施例中,滑动轴承片330配设于上部壳基部311的上部壳下部面311b与下部壳基部321的下部壳上部面321c之间的环状空间、以及内周侧圆筒部312的外周面312b与下部壳基部321的内周面321d之间的环状空间内。
此外,滑动轴承片330具有:圆环状的推力滑动轴承片部331;圆筒状的径向滑动轴承片部332;以及防旋转突起部333,从推力滑动轴承片部331向下方突出。
推力滑动轴承片部331具有:轴承上部面331a,与上部壳基部311的上部壳下部面311b滑动自如地相接触;轴承下部面331b,与下部壳320的下部壳基部321的下部壳上部面321c相接触。
另一方面,径向滑动轴承片部332具有:轴承内周面332a,与上部壳310的内周侧圆筒部312的外周面312b滑动自如地相接触;轴承外周面332b,与下部壳320的下部壳基部321的内周面321d相接触。
另外,防旋转突起部333与在下部壳320的下部壳上部面321c上形成的防旋转凹部323相卡合,来限制滑动轴承片330相对于下部壳320的旋转。
此外,在本实施例中,作为一个示例设置了防旋转突起部333及防旋转凹部323,以使滑动轴承片330不会相对于下部壳320旋转,但是也可以构成为不设置这些而滑动轴承片330相对于下部壳320旋转。
如图11所示,在下部壳基部321的下部壳下部面321e上配设有由橡胶形成为环状的弹簧片SP。
在滑柱式悬架(麦克弗森式)中,如下所述,关于车辆用推力滑动轴承300,使作为配设于上部壳310的环状凹处311aa的间隔部件350的上部面侧的至少一部分的间隔件上部面351与作为车身侧安装部的车辆侧的安装部件VA的车辆侧承受面VA1相抵接,另一方面,使弹簧片SP与阻尼弹簧SS的上端部相抵接,将车辆用推力滑动轴承300配设于车辆侧的安装部件VA的车辆侧承受面VA1与阻尼弹簧SS之间并组装。
在本实施例中,测量在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量的光纤式负荷传感器340配设于作为上部壳310和下部壳320中的任一个的示例的上部壳310的环状凹处311aa。
由此,在装配在汽车或货车等的各个车辆中的车轮的滑柱式悬架的各自上的装载重量作用于光纤式负荷传感器340。
具体地,光纤式负荷传感器340具有:发光受光部342,作为一个示例,将作为发光部的发光部分342a与作为受光部的受光部分342b一体地形成;以及环状光纤341。
发光部分342a构成为配置于发光受光部342的周向一端侧,并发光。
受光部分342b构成为配置于发光受光部342的周向另一端侧,接收在环状光纤341的内部传输的光,并测量该光的相位。
环状光纤341构成为引导来自发光部分342a的光,根据在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量的大小而变形。
例如,如图13B所示,环状光纤341从如图13A所示的状态,根据装载重量的大小而变形。
由此,在环状光纤341的内部传输的光W的波形的相位或传输路径根据由在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量引起的环状光纤341的变形量而变化。
在此,关于由装载重量引起的环状光纤341的变形,也可以通过在上部壳侧光纤卡合槽311ab内或间隔侧光纤卡合槽352a内形成在上下方向上突出的突起部或相对于周向倾斜的倾斜部等,使环状光纤341的变形量根据装载重量的大小而变大。
此外,当装载重量的大小减小时,环状光纤341的变形量也减小。
另外,在本实施例中,环状光纤341配设于作为设置在上部壳310的上部壳上部面311a的凹部的环状凹处311aa的底面上。
此外,间隔部件350配设为层叠在环状凹处311aa的环状光纤341上。
作为间隔部件350的上部面侧的至少一部分的间隔件上部面351从上部壳310的上部壳上部面311a向上方突出,并与车辆侧的安装部件VA相接触。
由此,车辆的装载重量经由间隔部件350作用于环状光纤341,而几乎不受其他部件的影响。
另外,在本实施例中,光纤式负荷传感器340经由连接器343与控制部CT相连接,该控制部CT接收光纤式负荷传感器340的输出信号,并进行对车辆的制动器的控制。
此外,该控制部CT构成为根据车辆驾驶员操作制动器时在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小,来进行制动器的制动力的控制,例如使制动力变大。
由此,随着作用于滑柱式悬架的装载重量的增大,驾驶员操作制动器时的制动器的制动力也变大。
此外,控制部CT可由CPU等的运算单元等构成,并可将控制部CT与光纤式负荷传感器340一体地配设于上部壳310的内部。
此外,在本实施例中,光纤式负荷传感器340通过通信线路与接收光纤式负荷传感器340的输出信号并对车辆装载量进行管理的装载量管理部AD相连接。
此外,装载量管理部AD构成为对每台车辆的装载量进行在线管理。
由此,例如,各个车辆的装载量的信息集中于运输业者的指挥室内。
另外,在本实施例中,光纤式负荷传感器340经由连接器343与控制部CT相连接,该控制部CT接收光纤式负荷传感器340的输出信号,并进行对减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者的控制。
此外,所述控制部CT构成为根据在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小,进行使减震力和弹簧常数中的至少一者例如增大的控制。
由此,根据装载重量的大小,来增大减震力或弹簧常数,从而承受装载重量的増加部分。
此外,在本实施例中,光纤式负荷传感器340经由连接器343与控制部CT相连接,该控制部CT接收光纤式负荷传感器340的输出信号,监视车辆的前后左右的平衡,并进行对控制减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者的控制。
此外,该控制部CT构成为根据在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小的左右之差及前后之差,对减震力和弹簧常数中的至少一者进行例如使装载重量大的一侧的减震力或弹簧常数增大的控制,以便减小车辆的倾斜。
由此,车辆的倾斜减小。
此外,在分别由车辆的四轮各自的四个光纤式负荷传感器340检测到的、装载重量的大小的左右之差及前后之差超出规定的容许值的情况下,可以针对车辆的驾驶员在驾驶舱的显示面板上示出更改装载位置的意思来提醒注意,也可以发出警报声来提醒注意。
在这种情况下,若进行货物的一部分或全部从装载重量最大位置向装载重量最小的位置移动的指导,则驾驶员可容易地实现在前后左右方向上的装载平衡。
另外,在本实施例中,光纤式负荷传感器340经由连接器343与控制部CT相连接,该控制部CT通过接收光纤式负荷传感器340的输出信号,来监视来自轮胎(悬架)的输入负荷,而主动地进行对减震器的减震力的控制。
由此,例如,从铺装路面行驶至非铺装路面等的恶劣路面时,若进行使减震力减小的控制,则输入负荷在时间上被分散并承受。
此外,只要光纤式负荷传感器的形状为可以精度良好地测量出在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量的形状,则可以为任意形状。
另外,关于光纤式负荷传感器,只要为利用光纤来测量装载重量的传感器,则可以为光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Granting,FBG)类型、散射光(分布)类型、相位变化检测类型及传输路径变化检测类型等任何类型的传感器。
在此,光纤布拉格光栅类型利用在光纤内通过细微加工而成的传感器,在光纤内多级制作不同折射率的层,来使之起到衍射光栅的作用,仅反射某个特定波长的光,而使除此以外的波长的光透过,来测量应力、应变以及压力等。
散射光(分布)类型将光纤自身作为传感器来检测光纤内的散射光,由此测量出长度方向的应变等。
另外,相位变化检测类型在来自外部的力(压力)导致光纤变形从而光波长的相位发生变化时,通过检测该相位的变化来测量应力、应变、压力等。
在此,关于与由压力而引起的光纤的变形量的大小相对应的光波长的相位的变化,只要能够唯一地确定压力的大小与从光波长的相位的基准位置起的变化量之间的对应关系,则随着压力的变大而变化的光波长的相位的方向可以为任意。
传输路径变化检测类型在由来自外部的力(压力)导致光纤变形,而使在光纤内传输的光的路径发生变化时,通过检测该路径的变化,来测量应力、应变以及压力等。
作为由此获得的本发明的第三实施例的车辆用推力轴承的车辆用推力滑动轴承300,通过将测量在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量的光纤式负荷传感器340设置于上部壳310、下部壳320和滑动轴承片330中的任意一者,能够精度良好地测量出行驶时针对每个车轮在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量。
另外,光纤式负荷传感器340具有:用作发光的发光部的发光部分342a;环状光纤341,作为引导来自发光部分342a的光并根据在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量的大小而变形的光纤;以及受光部分342b,作为接收在所述环状光纤341的内部传输的光并测量所述光的相位的受光部,其中,使在环状光纤341的内部传输的波形的相位根据在滑柱式悬架的上下方向上加载的装载重量引起的变形量而变化,由此仅测量波形的相位,就能够精度良好地测量出装载重量。
此外,环状光纤341配设于作为设置在上部壳310的上部壳上部面311a上的凹部的环状凹处311aa的底面上,作为层叠在环状凹处311aa的环状光纤341上的间隔部件350的上部面侧的至少一部分的间隔件上部面351从上部壳310的上部壳上部面311a向上方突出,而与作为车身侧安装部的车辆侧的安装部件VA相接触,由此能够更精度良好地测量出作用于各滑柱式悬架的车辆的装载重量。
另外,光纤式负荷传感器340与接收光纤式负荷传感器340的输出信号,并控制车辆的制动器的控制部CT相连接,该控制部CT根据车辆的驾驶员操作制动器时在滑柱式悬架的上下方向上产生的装载重量的大小,来控制制动器的制动力,由此,即使车辆装载量变化,也能够稳定地使车辆减速,可以减小由车辆装载量的差异引起的制动距离的差异。
此外,光纤式负荷传感器340通过通信线路与接收光纤式负荷传感器340的输出信号,并对车辆装载量进行管理的装载量管理部AD相连接,装载量管理部AD对每台车辆的装载量进行在线管理,由此,例如,可以在运输业者的指挥室中掌握当前各个车辆的装载量,高效地向各个车辆发出集中货物的指示等,其效果甚为显著。
(附图标记的说明)
100、200、300:车辆用推力滑动轴承;110、210、310:上部壳;
111、211、311:上部壳基部;111a、211a、311a:上部壳上部面;
111aa、211aa、311aa:环状凹处(环状凹部);311ab:上部壳侧光纤卡合槽;
111b、211b、311b:上部壳下部面;111ba、211ba、311ba:外侧环状卡合突条;
112、212、312:内周侧圆筒部;112a、212a、312a:内侧环状卡合槽;
112b、212b、312b:外周面;113、213、313:外周侧圆筒部;
113a、213a、313a:外侧环状卡合爪;120、220、320:下部壳;
121、221、321:下部壳基部;121a、221a、321a:内侧环状卡合爪;
121b、221b、321b:外侧环状卡合槽;121c、221c、321c:下部壳上部面;
121d、221d、321d:内周面;121e、221e、321e:下部壳下部面;
122、222、322:内周侧圆筒部;122a、222a、322a:内侧环状卡合突条;
123、223、323:防旋转凹部;130、230、330:滑动轴承片(轴承片);
131、231、331:推力滑动轴承片部;131a、231a、331a:轴承上部面;
131b、231b、331b:轴承下部面;132、232、332:径向滑动轴承片部;
132a、232a、332a:轴承内周面;132b、232b、332b:轴承外周面;
133、233、333:防旋转突起部;140:油压式负荷传感器(液压式负荷传感器);
141:环状油密封体(环状液体密封体);141a:负荷承载面;142:压力-信号转换器;
143:连接器;240:膜式负荷传感器;241:膜层;242:连接器;250:间隔部件;
251:间隔件上部面;340:光纤式负荷传感器;341:环状光纤;342:发光受光部;
342a:发光部分;342b:受光部分;343:连接器;350:间隔部件;
351:间隔件上部面;352:间隔件下部面;52a:间隔侧光纤卡合槽;AD:装载量管理部;
AX:活塞杆的轴心;CT:控制部;R:周向;SS:阻尼弹簧;SP:弹簧片;
VA:车辆侧的安装部件(车身侧安装部);VA1:车辆侧承受面;
X:径向;Y:轴向。

Claims (11)

1.一种车辆用推力轴承,其包括:
上部壳,与车身侧安装部相抵接;以及
下部壳,相对于所述上部壳重叠为绕车辆的悬架减震器所用的活塞杆的轴心转动自如,其特征在于,
所述车辆用推力轴承包括:负荷传感器,其用于测量在所述悬架的上下方向上加载的负荷;以及
间隔部件,层叠配设于该负荷传感器上而与所述车身安装部相接触。
2.根据权利要求1所述的车辆用推力轴承,其特征在于,
用于承受所加载的推力负荷的圆环状轴承片设置在形成于所述上部壳与下部壳之间的环状空间内。
3.根据权利要求2所述的车辆用推力轴承,其特征在于,
所述负荷传感器设置于所述上部壳、所述轴承片和下部壳中的任一者。
4.根据权利要求1所述的车辆用推力轴承,其特征在于,
所述负荷传感器为用于测量所述负荷的液压式负荷传感器。
5.根据权利要求4所述的车辆用推力轴承,其特征在于,
所述液压式负荷传感器包括:
环状液体密封体,用于承受在所述悬架的上下方向上加载的负荷;以及
压力-信号转换器,与所述环状液体密封体相连接,将环状液体密封体内的液体的压力转换为信号,
所述环状液体密封体设置为相对于推力轴承的轴心呈同心圆状。
6.根据权利要求1所述的车辆用推力轴承,其特征在于,所述悬架为滑柱式悬架。
7.根据权利要求1所述的车辆用推力轴承,其特征在于,
所述负荷传感器与用于接收所述负荷传感器的输出信号并对车辆的制动器进行控制的控制部相连接,
所述控制部根据所述车辆的驾驶员操作制动器时在所述悬架的上下方向上产生的负荷的大小,来控制制动器的制动力。
8.根据权利要求1所述的车辆用推力轴承,其特征在于,
所述负荷传感器通过通信线路而与用于接收所述负荷传感器的输出信号并对车辆装载量进行管理的装载量管理部相连接,
所述装载量管理部对每台所述车辆的装载量进行在线管理。
9.根据权利要求1所述的车辆用推力轴承,其特征在于,
所述负荷传感器与控制部相连接,所述控制部接收所述负荷传感器的输出信号,并对减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者进行控制,
所述控制部根据在所述悬架的上下方向上产生的负荷的大小,来控制所述减震力和所述弹簧常数中的至少一者。
10.根据权利要求1所述的车辆用推力轴承,其特征在于,
所述负荷传感器与控制部相连接,所述控制部接收所述负荷传感器的输出信号,监视车辆的前后左右平衡,并对减震器的减震力和空气悬架的弹簧常数中的至少一者进行控制,
所述控制部控制所述减震力和所述弹簧常数中的至少一者,以便根据所述悬架的上下方向上产生的负荷的大小的左右之差及前后之差,来减小车辆的倾斜。
11.根据权利要求1所述的车辆用推力轴承,其特征在于,
所述负荷传感器与控制部相连接,所述控制部接收所述负荷传感器的输出信号,由此监视来自轮胎的输入负荷,并主动地进行对减震器的减震力的控制。
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