DE112004001197T5 - Radträger-Lager-Anordnung mit eingebautem Lastsensor - Google Patents

Radträger-Lager-Anordnung mit eingebautem Lastsensor Download PDF

Info

Publication number
DE112004001197T5
DE112004001197T5 DE112004001197T DE112004001197T DE112004001197T5 DE 112004001197 T5 DE112004001197 T5 DE 112004001197T5 DE 112004001197 T DE112004001197 T DE 112004001197T DE 112004001197 T DE112004001197 T DE 112004001197T DE 112004001197 T5 DE112004001197 T5 DE 112004001197T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
wheel carrier
force
detected
axle hub
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.)
Withdrawn
Application number
DE112004001197T
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Iwata Koike
Tomomi Iwata Ishikawa
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.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing 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
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Publication of DE112004001197T5 publication Critical patent/DE112004001197T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G19/00Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/08Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
    • G01G19/12Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles having electrical weight-sensitive devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/15Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of magnetic properties
    • 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
    • G01L5/0023Force sensors associated with a bearing by using magnetic 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
    • 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

Abstract

Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung zum rotierbaren Tragen eines Fahrzeugrads relativ zu einem Fahrzeugaufbau, wobei die Anordnung umfasst:
ein Außenelement mit einer Mehrzahl von Laufflächenrillen, welche in einer inneren Umfangsfläche davon definiert sind;
ein Innenelement mit einer entsprechenden Anzahl darin definierter Laufflächenrillen, welche auf die jeweiligen Laufflächenrillen im Außenelement ausgerichtet sind, wobei das Innenelement im Außenelement angeordnet ist und wobei zwischen diesem und dem Außenelement ein Ringlagerzwischenraum definiert ist;
mehrere Reihen Wälzkörper, welche zwischen den Laufflächenrillen im Außenelement und den Laufflächenrillen im Innenelement liegen;
Dichtelemente zum Abdichten gegenüberliegender offener Enden der Ringlagerzwischenräume zwischen dem Außen- und Innenelement; und
einen im Ringlagerzwischenraum angeordneten Lastsensor zum Erfassen einer Änderung einer magnetischen Spannung, um dadurch eine auf die Lageranordnung wirkende Last zu erfassen.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radträger-Lager-Anordnung mit einem darin eingebauten Lastsensor zum Erfassen einer auf eine Lagereinheit eines Fahrzeugrads ausgeübten Last.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bisher bekannt ist die Sensor enthaltende Radträger-Lager-Anordnung, bei welcher zum Zwecke der Sicherstellung der Fahrsicherheit eines Kraftfahrzeugs ein Sensor zum Erfassen der Rotationsgeschwindigkeit oder der Anzahl der Umdrehungen eines Fahrzeugrads vorgesehen ist. In der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2002-0340922 wird beispielsweise vorgeschlagen, dass bei dieser Art Radträger-Lager-Anordnung zusätzlich verschiedene Sensoren verwendet werden, wie z. B. ein Temperatursensor und ein Vibrationssensor, so dass andere Parameter als die Rotationsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugrads, welche zur Steuerung der Fahrt des Kraftfahrzeugs nützlich sind, zusammen mit der Rotationsgeschwindigkeit erfasst werden können.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Bei den bisher verwendeten Maßnahmen zur Sicherstellung der Fahrsicherheit des Kraftfahrzeugs wird im Allgemeinen die Rotationsgeschwindigkeit jedes Fahrzeugrads erfasst. Jedoch wurde herausgefunden, dass lediglich die Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit unzureichend ist, und deshalb ist es zunehmend wünschenswert, dass die sicherheitsseitige Steuerung mit irgendwelchen zusätzlichen Sensorsignalen erreicht werden kann. Um diesem Wunsch gerecht zu werden, kann darüber nach gedacht werden, eine Information über eine auf jedes der Fahrzeugräder bei der Fahrt des Kraftfahrzeugs ausgeübte Last zum Steuern des Verhaltens des Kraftfahrzeugs zu verwenden. Wie ein Fachmann weiß, wirkt eine Last bei der Fahrt des Kraftfahrzeugs nicht immer gleichmäßig auf die Fahrzeugräder. Beispielsweise wirkt bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs eine hohe Last auf die äußeren Fahrzeugräder; bei einer Fahrt auf einer nach links oder rechts geneigten Fläche eine hohe Last auf die Fahrzeugräder auf einer Seite des Kraftfahrzeugs und beim Bremsen eine hohe Last auf die vorderen Fahrzeugräder. Außerdem führt eine ungleichmäßige Verteilung von Nutzlasten zu einer ungleichmäßigen Belastung der Fahrzeugräder.
  • Falls auf die Fahrzeugräder wirkende Lasten bei Bedarf erfasst werden können, kann im Hinblick auf das oben gesagte die Fahrzeugaufhängung basierend auf den Ergebnissen einer Erfassung dieser Lasten im Voraus gesteuert werden, so dass eine Steuerung des Verhaltens des Kraftfahrzeugs als solches erreicht werden kann. Beispielsweise kann das Schlingern bzw. Schwanken bei der Kurvenfahrt, das Bremstauchen beim Bremsen, eine sich aus einer ungleichmäßigen Verteilung von Nutzlasten ergebende Absenkung des Niveaus des Kraftfahrzeugs usw. vermieden werden. Jedoch ist zur Installation von Lastsensoren zum Erfassen jeweils auf die Fahrzeugräder wirkender Lasten kein Platz vorhanden, weswegen die Steuerung des Verhaltens durch das Erfassen der Lasten als schwer erreichbar angesehen wird.
  • Im Hinblick auf das Vorangehende wurde die vorliegende Erfindung mit der Absicht die vorangehenden Probleme zu lösen entwickelt, und ist dazu bestimmt, eine Radträger-Lager-Anordnung mit einem darin eingebauten Lastsensor zum Erfassen der auf das Fahrzeugrad wirkenden Last bereitzustellen, bei welcher der Lastsensor problemlos und übersichtlich eingebaut werden kann.
  • Zur Lösung der vorangehenden Aufgabe enthält die Sensor enthaltende Radträger-Lager-Anordnung zum rotierbaren Tragen eines Fahrzeugrads relativ zu einem Fahrzeugaufbau nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Außenelement mit einer Mehrzahl von Laufflächenrillen, welche in einer inneren Umfangsfläche davon definiert sind, ein im Außenelement angeordnetes Innenelement mit einem zwischen diesem und dem Außenelement definierten Ringlagerzwischenraum und mit einer darin definierten entsprechenden Anzahl von Laufflächenrillen, welche auf die jeweiligen Laufflächenrillen im Außenelement ausgerichtet sind, mehrere Reihen Wälzkörper, welche zwischen den Laufflächenrillen im Außenelement und den Laufflächenrillen im Innenelement liegen, Dichtelemente zum Abdichten gegenüberliegender offener Enden der Ringlagerzwischenräume zwischen dem Außen- und Innenelement und einen im Ringlagerzwischenraum angeordneten Lastsensor zum Erfassen einer Änderung einer magnetischen Spannung (Magnetostriktion), um dadurch eine auf die Lageranordnung wirkende Last zu erfassen.
  • Weil gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung der Lastsensor zum Erfassen der auf die Lageranordnung wirkenden Last durch Erfassen einer Änderung einer magnetischen Spannung im zwischen dem Außen- und Innenelement begrenzten Ringlagerzwischenraum vorgesehen ist, ist außerhalb der Lageranordnung kein Raum zum Einbauen des Lastsensors erforderlich, weshalb der Lastsensor zum Erfassen der auf das Fahrzeugrad wirkenden Last problemlos und übersichtlich aufgenommen werden kann.
  • Das oben genannte Innenelement enthält vorzugsweise eine Achsnabe und ein außen auf einem inneren Endabschnitt der Achsnabe montiertes Innenlaufringsegment, wobei der Lastsensor vorzugsweise ein zu erfassendes Element in Form eines magnetostriktiven Elements enthält, welches in einem Abschnitt eines Außenumfangs der Achsnabe zwischen dessen innerem Endabschnitt und der Laufflächenrille vorgesehen ist, und zumindest eine im Außenelement ausgebildete Krafterfassungseinheit zum Erfassen einer Änderung einer magnetischen Spannung des zu erfassenden Elements.
  • Gemäß dieser Strukturmerkmale variiert die magnetostriktive Charakteristik des zu erfassenden Elements in Abhängigkeit einer Änderung der auf eine mit dem Innenelement gekoppelte Welle wirkenden Last, und die Krafterfassungseinheit erfasst eine solche Änderung der magnetischen Spannung, um schließlich die auf das Fahrzeugrad wirkende Last zu erfassen. Weil es ausreicht, das zu erfassende Element auf dem Abschnitt des Außenumfangs der Achsnabe auszubilden, welcher an den inneren Endabschnitt angrenzt, und weil es andererseits ausreicht, die Krafterfassungseinheit innerhalb der Lageranordnung gegenüberliegend des zu erfassenden Elements anzuordnen, ist außerhalb der Lageranordnung kein Platz zum Einbau des Sensors erforderlich, wodurch es möglich ist, den Lastsensor problemlos und übersichtlich im Kraftfahrzeug unterzubringen.
  • Das oben genannte zu erfassende Element kann in Form eines aus einer Fe-Al-Legierung hergestellten magnetostriktiven Elements, und die Krafterfassungseinheit kann in Form einer Spule ausgebildet sein. Durch Verwenden des Elements aus der Fe-Al-Legierung wird die magnetostriktive Charakteristik des zu erfassenden Elements effektiv verbessert, und daher kann die Erfassungsgenauigkeit des Lastsensors verbessert werden. Durch Verwenden der Spule als Krafterfassungseinheit kann außerdem die Änderung der magnetischen Spannung im magnetostriktiven Element, welches das zu erfassende Element ausbildet, mit einer vereinfachten Struktur effektiv erfasst werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann das zu erfassende Element im Wesentlichen zwischen den Laufflächenrillen angeordnet sein. In einem solchen Fall können der Ringlagerzwischenraum, welcher zwischen den Laufflächenrillen für die Doppelreihe der Wälzkörper vorhanden ist, und in Elementen vorhandene innere Zwischenräume effektiv und effizient verwendet werden, um das zu erfassende Element und die Krafterfassungseinheit unterzubringen.
  • Das zu erfassende Element kann eine Mehrzahl darin definierter sich umlaufend erstreckender Axialrillen enthalten. Die sich umlaufend erstreckenden Axialrillen ermöglichen vorteilhafterweise eine Konzentration der Richtung der durch die Axiallast verursachten magnetischen Spannung in eine axiale Richtung, um dadurch die Empfindlichkeit zu verbessern.
  • Falls eine tatsächliche Wirkung der sich umlaufend erstreckenden Rillen zur Verbesserung der Empfindlichkeit erwünscht ist, hat jede der sich umlaufend erstreckenden Rillen eine Tiefe, welche vorzugsweise größer oder gleich 1,0 mm ist.
  • Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Krafterfassungseinheit zumindest zwei Krafterfassungselemente und des Weiteren eine Schaltung zum Erfassen eines Betrags einer Kraft und einer Richtung, in welche die Kraft wirkt, unter Berücksichtigung eines von jedem Krafterfassungselement ausgegebenen Erfassungssignals enthalten. Die Krafterfassungseinheit kann bei dieser Ausgestaltung auch als Spule ausgebildet sein. Falls die Krafterfassungseinheit zumindest zwei Krafterfassungselemente enthält, kann nicht nur der Betrag, sondern auch die Richtung, z. B. eine Torsionsrichtung, der auf das Fahrzeugrad wirkenden Last erfasst werden.
  • Falls die Krafterfassungseinheit zumindest zwei Krafterfassungselemente enthält, können diese Krafterfassungselemente in vertikaler Richtung voneinander beabstandet sein, und die Krafterfassungseinheit kann des Weiteren eine Schaltung zum getrennten Erfassen einer durch ein Biegemoment und durch eine axial wirkende Kraft verursachten Kraft unter Berücksichtigung des von jedem Krafterfassungselement ausgegebenen Richtungssignals umfassen. Durch Verwenden zumindest zweier in vertikaler Richtung voneinander beabstandeter Krafterfassungselemente kann die nachfolgende Erfassung effektiv durchgeführt werden. Falls auf das Fahrzeugrad ein Biegemoment wirkt, wirkt auf das obere Krafterfassungselement, welches an einer oberen Stelle über dem Innenelement gehalten wird, eine Zugkraft oder Druckkraft, und andererseits wirkt auf das untere Krafterfassungselement, welches an einer unteren Stelle unter dem Innenelement gehalten wird, eine Druckkraft oder Zugkraft, im Wesentlichen entgegengesetzt zu derjenigen, welche auf das obere Krafterfassungselement wirkt. Die magnetischen Widerstände, der in Form von Erfassungsspulen oder dgl. ausgebildeten Krafterfassungselemente, welche oberhalb bzw. unterhalb des Innenelements angeordnet sind, ändern sich in Abhängigkeit des Betrags der Zug- und Druckkraft, wobei eine solche Änderung eine Änderung der auf das Fahrzeugrad wirkenden Last anzeigt. Im Hinblick darauf kann die auf die Achsnabe wirkende Biegelast und deren Richtung erfasst werden, wenn der Unterschied zwischen den jeweiligen magnetischen Widerständen der oberen und unteren Krafterfassungselemente berechnet wird.
  • Falls ähnliche, z. B. in Form einer Erfassungsspule ausgebildete, Krafterfassungselemente in einer horizontalen Richtung hinzugefügt werden, kann zusätzlich die auf das Fahrzeugrad horizontal wirkende Biegelast und dessen Richtung erfasst werden. Wenn die magnetischen Widerstände der jeweils in Form einer Erfassungsspule ausgebildeten Krafterfassungselemente addiert werden, kann die in eine axiale Richtung der Welle wirkende Last ebenfalls erfasst werden. Folglich können die durch das auf das Fahrzeugrad wirkende Biegemoment verursachte Kraft und die in einer axialen Richtung der Welle wirkende Kraft mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
  • Bei einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann ein Durchmesser des zylindrischen Montagebereichs der Achsnabe, an welchem das Innenlaufringsegment montiert ist, relativ zur Laufflächenrille ein Untermaß aufweisen und sich über einen axialen Bereich, in welchem das Innenlaufringsegment sitzt, ein Stück in Richtung einer äußeren Seite erstrecken, wobei ein ringförmiges magnetostriktives Element auf diesen Abschnitt des zylindrischen Montagebereichs der Achsnabe pressgepasst ist.
  • Falls das magnetostriktive Material, welches ein eigenständiges Element ist, wie oben beschrieben wurde verwendet wird, braucht das zu erfassende Element weder direkt in der Achsnabe noch im Innenlaufringsegment ausgebildet werden und deshalb kann eine getrennt erfolgende Fertigung der Achsnabe und des Innenlaufringsegments vorteilhafterweise vereinfacht werden. Weil außerdem das magnetostriktive Element auf dem sich axial erstreckenden Abschnitt des zylindrischen Montagebereichs der Achsnabe montiert ist, kann nicht nur das magnetostriktive Element einfach in die Lageranordnung eingebaut werden, sondern es ist auch keine spezielle Bearbeitung erforderlich, um das magnetostriktive Element auf der Achsnabe zu montieren, was den Einbau der Achsnabe in die Lageranordnung vereinfacht.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung zum rotierbaren Halten eines Fahrzeugrads relativ zu einem Fahrzeugaufbau vorgesehen, wobei die Anordnung enthält: ein Außenelement mit einer Mehrzahl von Laufflächenrillen, welche in einer Umfangsfläche davon definiert sind, ein im Außenelement angeordnetes Innenelement mit einem zwischen diesem und dem Außenelement definierten Ringlagerzwischenraum und mit einer darin definierten entsprechenden Anzahl von Laufflächenrillen, welche auf die jeweiligen Laufflächenrillen im Außenelement ausgerichtet sind, wobei das Innenelement aus einer Achsnabe und einem auf einem inneren Endabschnitt der Achsnabe montierten Innenlaufringsegment zusammengesetzt ist, Reihen von Wälzkörpern, welche zwischen den Laufflächenrillen im Außenelement und den Laufflächenrillen im Innenelement liegen, und einen Lastsensor, welcher ein in Form eines magnetostriktiven Elements ausgebildetes zu erfassendes Element, welches auf einem Abschnitt des Außenumfangs der Achsnabe zwischen einem äußeren Endabschnitt des Innenlaufringsegments und der Laufflächenrille vorgesehen ist, und zumindest eine im Außenelement vorgesehene Krafterfassungseinheit zum Erfassen einer Änderung der magnetischen Spannung des zu erfassenden Elements enthält.
  • Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei welchem das zu erfassende Element im Innenlaufringsegment vorgesehen ist, kann die Bearbeitung vereinfacht werden, weil bei der Ausbildung des zu erfassenden Elements das Innenlaufringsegment verglichen zur Achsnabe relativ klein ist. Es soll jedoch bemerkt werden, dass bei einer Verwendung von Dichtelementen zum Abdichten entgegengesetzter Enden sowohl des Außen- als auch des Innenelements das oben genannte zu erfassende Element entweder innerhalb des beim Abdichten der entgegengesetzten Enden durch die jeweiligen Dichtelemente ausgebildeten Zwischenraums oder außerhalb dieses abgedichteten Zwischenraums angeordnet werden kann.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anord nung ein Übertragungsmittel zum drahtlosen Übertragen eines vom Lastsensor erfassten Kraftsignals enthalten. Durch Verwenden des drahtlosen Übertragungsmittels kann auf jegliche Verdrahtung zwischen einer im Fahrzeugaufbau vorgesehenen Steuervorrichtung zum Empfangen des erfassten Kraftsignals und der Krafterfassungseinheit verzichtet werden, wodurch das Verdrahtungssystem vorteilhafterweise vereinfacht werden kann.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Radträger-Lager-Anordnung zusätzlich einen Rotationssensor und/oder einen Temperatursensor enthalten. In einem solchen Fall können nicht nur die auf eine Welle wirkende Last, sondern auch die Rotationsgeschwindigkeit und die Temperatur der Radträger-Lager-Anordnung erfasst werden, und deshalb kann das Fahrzeugverhalten komplex gesteuert oder eine Warnung bei einer Unregelmäßigkeit erzeugt werden. Weil diese Mehrzahl an Erfassungsfunktionen in der einzelnen Lageranordnung vorgesehen ist, kann der zum Aufnehmen einer Mehrzahl von Sensorarten erforderliche Platz vorteilhafterweise minimiert und außerdem der Einbau dieser Sensoren vereinfacht werden.
  • Beim Gebrauch der vorliegenden Erfindung kann das vom Lastsensor erhaltene Lastsignal für eine Verhaltenssteuerung des Fahrzeugaufbaus verwendet werden. Das von der Krafterfassungseinheit erhaltene Lastsignal gibt eine Änderung des Verhaltens des Fahrzeugaufbaus genau wieder, und deshalb ist bei einer Verwendung dieses Lastsignals eine präzise Fahrzeugverhaltenssteuerung effektiv möglich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausgestaltungen in Kombination mit den an liegenden Zeichnungen noch klarer verständlich. Jedoch dienen die Ausgestaltungen und Zeichnungen nur zum Zwecke der Darstellung und Erläuterung und beschränken den Umfang der vorliegenden Erfindung in keinster Weise, wobei der Umfang durch die anhängenden Patentansprüche bestimmt ist. In den anliegenden Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen durchwegs gleiche Teile der mehreren Ansichten und:
  • 1 ist eine Teillängsschnittansicht einer Radträger-Lager-Anordnung mit einem darin eingebauten Lastsensor gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung und zeigt die Struktur zum rotierbaren Tragen eines Fahrzeug-Antriebsrads;
  • 2 ist eine vergrößerte Teillängsschnittansicht und zeigt die Radträger-Lager-Anordnung mit einem darin eingebauten Lastsensor;
  • 3 ist eine Teilschnittansicht und zeigt vergrößert ein zu erfassendes Element, welches bei der Radträger-Lager-Anordnung mit dem darin eingebauten Lastsensor verwendet wird;
  • 4A ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV in 3;
  • 4B ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV in 3 und zeigt eine abgewandelte Form des zu erfassenden Elements;
  • 5A ist eine Schnittansicht und zeigt zwei gegenüberliegend dem zu erfassenden Element angeordnete Spulen;
  • 5B ist eine Schnittansicht und zeigt vier gegenüberliegend dem zu erfassenden Element angeordnete Spulen;
  • 6A ist eine Schnittansicht und zeigt Krafterfassungselemente;
  • 6B ist eine Teillängsschnittansicht und zeigt eines der Krafterfassungselemente;
  • 7 ist ein Blockschaltdiagramm und zeigt einen elektronischen Verarbeitungsschaltkreis;
  • 8 ist ein Blockschaltdiagramm und zeigt eine abgewandelte Form des elektronischen Verarbeitungsschaltkreises;
  • 9 ist eine Längsschnittansicht der Radträger-Lager-Anordnung mit dem darin eingebauten Lastsensor nach einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; und
  • 10 ist eine Längsschnittansicht der Radträger-Lager-Anordnung mit dem darin eingebauten Lastsensor gemäß einer dritten bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
  • BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Besonders mit Bezug zu 1 bis 8 wird nun eine Radträger-Lager-Anordnung mit einem darin eingebauten Lastsensor nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Radträger-Lager-Anordnung gemäß dieser ersten Ausgestaltung repräsentiert ein Modell der dritten Generation mit einer rotierbaren inneren Lauffläche und ist zum rotierbaren Tragen eines Fahrzeug-Antriebsrads ausgeführt und konfiguriert.
  • Die in 2, auf welche zuerst Bezug genommen wird, gezeigte Radträger-Lager-Anordnung enthält ein im Allgemeinen röh renförmiges Außenelement 1 mit einer inneren Umfangsfläche, in welcher eine Mehrzahl von Laufflächenrillen 4, beispielsweise zwei, ausgebildet sind, ein im Allgemeinen röhrenförmiges im Außenelement 1 angeordnetes Innenelement 2 mit einer Außenumfangsfläche, in welcher auf die jeweiligen Laufflächenrillen 4 ausgerichtete Laufflächenrillen 5 ausgebildet sind, wobei zwischen diesem und dem Außenelement 1 ein Ringlagerzwischenraum eingegrenzt ist, und Doppelreihen von Wälzkörpern 3, welche rollbar zwischen den Laufflächenrillen 4 im Außenelement 1 und den Laufflächenrillen 5 im Innenelement 2 liegen. Die dargestellte Radträger-Lager-Anordnung ist ein doppelreihiges Ring-Schrägkugellager, bei welchem die Laufflächenrillen 4 und 5 einen im Allgemeinen bogenförmigen Querschnitt zeigen und deren Kontaktwinkel mit einer Rücken-an-Rücken-Beziehung ausgebildet sind. Die Wälzkörper 3 einer jeden Reihe sind kugelförmig und werden von einem Kugelkäfig 6 gehalten.
  • Das Außenelement 1 dient als stationäres oder nicht rotierbares Element und hat einen integriert ausgebildeten, sich radial nach außen erstreckenden Fahrzeugaufbauanschlussflansch 1a. Der Fahrzeugaufbauanschlussflansch 1a ist an einem Achsschenkel 14 befestigt und an einem (nicht gezeigten) Fahrzeugfahrgestell oder einem Fahrzeugaufbau mittels einer Mehrzahl von umlaufend beabstandeten Schraubenbolzen 19 montiert. Genauer hat der Fahrzeugaufbauanschlussflansch 1a Schraubenbolzen-Einsetzlöcher 21 mit einem Innengewinde, in welche die entsprechenden durch im Achsschenkel 14 definierte Durchgangslöcher durchgehenden Schraubenbolzen 19 fest eingeschraubt werden, um dadurch das Außenelement 1 fest mit dem Achsschenkel 14 zu verbinden. Es muss jedoch bemerkt werden, dass anstelle der Schraubenbolzen-Einsetzlöcher 21 mit einem Innengewinde, die Schraubenbolzen-Einsetzlöcher 21 reine Durchgangslöcher zum Aufnehmen der entsprechenden Schraubenbolzen 19 sein können, so dass die durch die Durchgangslöcher im Achsschenkel 14 und den Fahrzeugaufbauanschlussflansch 1a durchgehenden Schraubenbolzen 19 mit jeweiligen (nicht gezeigten) Muttern befestigt werden können.
  • Das Innenelement 2 dient als ein rotierbares Element und ist aus einer Achsnabe 2A mit einem integrierten sich radial nach außen erstreckenden Radmontageflansch 2a und einem separaten Innenlaufringsegment 2B zusammengesetzt, welches auf einem inneren Ende der Achsnabe 2A fest montiert ist. Die wie im Innenelement 2 definierten, gezeigten und beschriebenen Laufflächenrillen 5 sind in der Praxis in einer Außenumfangsfläche der Achsnabe 2A bzw. einer Außenumfangsfläche des Innenlaufringsegments 2B ausgebildet.
  • Wie in 1 am besten zu sehen ist, hat die Achsnabe 2A eine darin definierte Bohrung und ist mit einem Gleichlaufgelenk 15 verbunden, wobei ein Außenlaufring 15a des Gelenks 15 gemeinsam rotierbar in die Axialbohrung eingesetzt ist. Genauer ist der Außenlaufring 15a des Gleichlaufgelenks 15 integriert mit einem Achsstummel 16 ausgebildet, welcher durch die Axialbohrung der Achsnabe 2A gesteckt und dann mit einer Mutter befestigt wird, um dadurch die Achsnabe 2A fest mit dem Außenlaufring 15a des Gleichlaufgelenks 15 zu verbinden. Um die Achsnabe 2A auf dem Achsstummel 16 des Gelenk-Außenlaufrings 15a zu befestigen, sind umlaufend in den Achsstummel Axialrillen oder Keilverzahnungen 16 und passende Rillen in die Achsnabe 2A geschnitten, um es dadurch zu ermöglichen, dass die Achsnabe 2A und daher das Innenelement 2 zusammen mit dem Gelenk-Außenlaufring 15a rotieren.
  • Der Radmontageflansch 2a befindet sich an einem äußeren Ende des Innenelements 2, und ein Fahrzeugrad 18 ist am Radmontageflansch 2a mittels einer Mehrzahl von Schraubenbolzen 20 befestigt, wobei zwischen dem Radmontageflansch 2a und dem Fahrzeugrad 18 eine Bremsscheibe 17 angeordnet ist, wie am besten in 1 zu sehen ist. Das Innenlaufringsegment 2B, welches einen Teil des Innenelements 2 bildet, ist auf dem inneren Ende der Achsnabe 2A montiert und ist am äußersten Ende der Achsnabe 2A, welches gebördelt oder radial nach außen erhöht ist, auf dem inneren Ende der Achsnabe 2A fixiert.
  • Die entgegengesetzten äußeren und inneren offenen Enden des zwischen dem Außenelement 1 und dem Innenelement 2 eingegrenzten Radlagerzwischenraums sind durch jeweilige Kontaktdichtelemente 7 und 8, welche in 2 am besten zu sehen sind, abgedichtet, wobei die Elemente 7 und 8 jeweilige Dichtelemente bilden.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist in dem zwischen dem Außenelement 1 und dem Innenelement 2 eingegrenzten Ringlagerzwischenraum ein Lastsensor 9 aufgenommen, welcher im Wesentlichen zwischen den äußeren Laufflächenrillen 4 und 5 und den inneren Laufflächenrillen 4 und 5, d. h. zwischen der äußeren und inneren Reihe der Wälzkörper 3, angeordnet ist. Dieser Lastsensor 9 ist aus einem zu erfassenden Element 2b und zumindest einer Krafterfassungseinheit 22 zum Erfassen einer Änderung einer magnetischen Spannung des zu erfassenden Elements 2b zusammengesetzt.
  • Das zu erfassende Element 2b enthält ein magnetostriktives Element 2b, welches mittels eines eine magnetostriktive Charakteristik verleihenden Prozesses in einem zylindrischen Oberflächenbereich der Außenumfangsfläche des Innenelements 2, insbesondere der Achsnabe 2A, ausgebildet ist, und welches zwischen den Laufflächenrillen 5 und 5 und auf einer inneren Seite der in der Achsnabe 2A definierten Laufflächenrille 5 angeordnet ist. Während als Material für die Achsnabe 2A im Allgemeinen ein Formstahl, wie z. B. ein unlegierter Stahl, verwendet wird, wird zumindest im zylindrischen Oberflächenbereich der Außenumfangsfläche der Achsnabe 2A eine Fe-Al- Legierung ausgebildet, indem Aluminium (Al) eindiffundiert wird, so dass das zylindrische Oberflächengebiet der Außenumfangsfläche der Achsnabe 2A eine verbesserte magnetostriktive Charakteristik aufweisen kann. Das zu erfassende Element 2b kann leicht erhalten werden, indem dieser zylindrische Oberflächenbereich der Außenumfangsfläche der Achsnabe 2A zur Ausbildung der Fe-Al-Legierung durch Eindiffundieren von Aluminium legiert wird. Jedoch kann dieses zu erfassende Element 2b auch erhalten werden, indem nach Legieren der gesamten Außenumfangsfläche der Achsnabe 2A zur Ausbildung der Fe-Al-Legierung ein überflüssiger Abschnitt der gesamten Außenumfangsfläche der Achsnabe 2A abgeschliffen wird, um einen Teil der in diesem überflüssigen Teil ausgebildeten Fe-Al-Legierung zu entfernen.
  • Bei einem Verfahren zum Eindiffundieren von Aluminium in eine metallische Oberfläche kann das Eindiffundieren ausgeführt werden, indem ein die Achsnabe 2A und ein Aluminiumpulver enthaltendes Gefäßes auf eine Temperatur von ungefähr 900°C aufgeheizt wird. Abhängig vom verwendeten Verfahren und der Dauer der Diffusion kann die Eindringtiefe von Aluminium eingestellt werden, welche bei der Fertigung im Bereich zwischen einigen 10 bis 100 μm liegt. Die Diffusion von Aluminium wird in einer solchen Art und Weise ausgeführt, dass die Konzentration von Aluminium im Formstahl, welcher eine Matrix der Achsnabe 2A ausbildet, mit zunehmender Tiefe allmählich abnimmt. Deshalb kann die Fe-Al-Legierung in der magnetostriktiven Diffusionsschicht mit einer guten magnetostriktiven Charakteristik erhalten werden, ohne dass die mechanische Festigkeit der Achsnabe 2A zu verringert wird.
  • Speziell, wenn das Aluminium in eine Oberfläche des zylindrischen Oberflächenbereichs der Achsnabe 2A bei einer Hochtemperaturatmosphäre eindiffundiert wird, so dass das Aluminium ausgehend von der Oberfläche in einer Gradientenkonzentration verteilt werden kann, ist es möglich, im Stahlmaterial, welches eine Matrix der Achsnabe 2A bildet, eine Aluminiumdiffusionsschicht zu bilden, in welcher die Konzentration des eindiffundierten Aluminiums einen Gradienten darstellt, welcher von der Außenumfangsfläche der Achsnabe 2A in einer radialen Richtung nach innen langsam abnimmt. Die Diffusionsschicht mit einer solchen Gradientenkonzentration an Aluminium ist als eine homogene Legierungsschicht ohne Poren, wie sie z. B. bei einer Sprüh-Überzugbeschichtung gefunden werden, ausgebildet und das Auftreten einer sich ansonsten aus einer Ermüdung ergebenden frühen Rissbildung kann beachtlich unterdrückt werden. Selbst bei einer Wärmebehandlung tritt keine Rissbildung auf.
  • Falls es sich um ein aus einem vollen Material einer Fe-Al-Legierung gefertigtes magnetostriktives Material handelt, ist dieses so brüchig, dass die Verarbeitungsfähigkeit verringert sein kann. Mit der oben beschriebenen Diffusionsbehandlung ist die Verarbeitungsfähigkeit jedoch ähnlich zu der von Standardstahlmaterial und die Produktivität kann beachtlich verbessert werden, wenn die Aluminiumdiffusion nach Beendigung einer mechanischen Bearbeitung der Achsnabe 2A ausgeführt wird. Aus diesem Grund können geringe Kosten erreicht werden.
  • Der Oberflächenbereich, welcher die Laufflächenrille 5 und den zylindrischen Oberflächenbereich 2b (das zu erfassende Element) der Achsnabe 2A enthält und welcher zur Ausbildung der Fe-Al-Legierung bearbeitet wurde, kann härtebehandelt und anschließend zur Erhöhung der Restspannung verfestigungsgestrahlt werden.
  • Außerdem kann das die Al-Diffusionsschicht bildende zu erfassende Element 2b eine sich umlaufend erstreckende Rille 2c enthalten, welche an der Grenze zwischen der Al-Diffusions schicht und jeder Nichtdiffusionsschicht auf jeweiligen Seiten der Al-Diffusionsschicht definiert ist, wie in 3 gezeigt ist. 4A und 4B zeigen verschiedene Beispiele des zu erfassenden Elements 2b in einer Querschnittsdarstellung längs der Linie IV-IV in 3. Speziell hat das im Beispiel der 4A gezeigte zu erfassende Element 2b eine Konfiguration, bei welcher das Aluminium in den gesamten zylindrischen Oberflächenbereich der Außenumfangsfläche der Achsnabe 2A eindiffundiert ist. Alternativ kann, wie in 4B gezeigt ist, zur Ausbildung des zu erfassenden Bereichs 2b in diesen zylindrischen Oberflächenbereich der Außenumfangsfläche der Achsnabe 2A Aluminium eindiffundiert werden, nachdem darin eine Mehrzahl axial aneinander grenzender Rillen 2d ausgebildet worden sind.
  • Falls die axial aneinander grenzenden Rillen 2d im zylindrischen Oberflächenbereich der Außenumfangsfläche der Achsnabe 2A ausgebildet sind, wie in 4B gezeigt ist, kann die Empfindlichkeit erhöht werden, weil die Richtung elektromagnetischer Spannungen, welche infolge einer darin wirkenden Axiallast erzeugt werden, auf eine axiale Richtung konzentriert werden können. Die axial aneinander grenzenden Rillen 2d können unter Verwendung entweder eines beliebigen bekannten Schleifprozesses oder eines beliebigen bekannten Rändelprozesses ausgebildet werden und können eine Tiefe haben, welche vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm liegt.
  • Die Struktur der Krafterfassungseinheit 22 wird jetzt mit besonderer Bezugnahme zu 5 beschrieben. Bei einem in 5A gezeigten Beispiel enthält die Krafterfassungseinheit 22 zwei Krafterfassungselemente, welche radial außerhalb und in der Nähe des Innenelements 2 an jeweiligen oberen und unteren Stellen angeordnet sind, in einer vertikalen Richtung senkrecht zur Längsachse des Innenelements 2, insbesondere der Achsnabe 2A, liegen und voneinander bezüglich der Längsachse des Innenelements 2 um 180° beabstandet sind. Diese beiden Krafterfassungselemente haben die Form von spulenartigen Windungen 24a und 24b, welche an den jeweiligen oberen und unteren Stellen gegenüberstehend dem zu erfassenden Element 2b, welches die Form des auf diesem zylindrischen Oberflächenbereich der Außenumfangsfläche der Achsnabe 2A ausgebildeten magnetostriktiven Elements hat, gehalten werden, um eine Änderung einer magnetischen Spannung zu erfassen. Falls daher eine vertikal wirkendes Biegemomentlast, durch welches das Fahrzeugrad 18 gewöhnlich geneigt wird, auf das Innenelement 2 wirkt, wirkt eine Zugkraft (oder eine Druckkraft) auf das an der oberen Stelle gehaltene obere zu erfassende Element 2b und andererseits wirkt eine Druckkraft (oder Zugkraft) auf das untere zu erfassende Element 2b.
  • Jeweilige magnetische Widerstände dieser spulenartigen Windungen 24a und 24b ändern sich in Abhängigkeit von der Zugkraft bzw. der Druckkraft, welche jeweils auf das obere bzw. das untere zu erfassende Element 2b wirkt, und der Betrag einer solchen Änderung zeigt die auf das Fahrzeugrad 18 wirkende Biegemomentlast an. Speziell, falls der Unterschied zwischen den jeweiligen magnetischen Widerständen der oberen und unteren spulenartigen Windung 24a und 24b berechnet wird, kann die auf die Achsnabe 2A vertikal wirkende Biegelast erfasst werden. Falls andererseits die Summe der jeweiligen magnetischen Widerstände der oberen und unteren spulenartigen Windung 24a und 24b berechnet wird, kann die auf die Achsnabe 2A axial wirkende Last erfasst werden.
  • Bei einem in 5B gezeigten alternativen Beispiel werden bei der in 5B gezeigten und bezüglich 5 beschriebenen Anordnung zusätzlich zwei Krafterfassungselementen verwendet. Diese beiden zusätzlichen Krafterfassungselemente sind in einer ähnlichen Art und Weise radial außerhalb und in der Nähe des Innenelements 2 angeordnet, jedoch an jeweiligen rechten und linken Stellen, welche in einer horizontalen Richtung senkrecht zur Längsachse des Innenelements 2 liegen und bezüglich der Längsachse des Innenelements 2 voneinander um 180° beabstandet sind. Die rechten und linken Krafterfassungselemente haben gleichermaßen die Form von spulenartigen Windungen 24c bzw. 24d.
  • Mit der Krafterfassungseinheit 22 mit der in 5B gezeigten und bezüglich 5B beschriebenen Struktur kann nicht nur die vertikal wirkende Biegelast mit den oberen und unteren spulenartigen Windungen 24a und 24b erfasst werden, sondern es kann auch die horizontal wirkende Biegelast mit den rechten und linken spulenartigen Windungen 24c und 24d erfasst werden. Bei der Krafterfassungseinheit 22, bei welcher die vier spulenartigen Windungen 24a bis 24d bezüglich des Innenelements 2 an der oberen, unteren, rechten und linken Stelle verwendet werden, kann die auf die Achsnabe 2A axial wirkende Last durch die Summe von Änderungen der jeweils von den vier spulenartigen Windungen 24a bis 24d erfassten magnetischen Widerstände angegeben werden.
  • Die Einzelheiten der in 5B gezeigten und bezüglich 5B beschriebenen Krafterfassungseinheit 22 sind am besten in 6 zu sehen. Wie darin gezeigt ist, enthält die Krafterfassungseinheit 22 einen aus einem Harz hergestellten Spulenkörper 25, welcher an einem äußeren Umfang der Achsnabe 2A koaxial zur Achsnabe 2A angeordnet ist. Dieser Spulenkörper 25 hat umlaufend äquidistant beabstandete radiale Vorsprünge 25a, welche radial nach außen vorstehen, wobei zwei in der vertikalen Richtung senkrecht zur Längsachse des Innenelements 2 liegen und die anderen beiden in der horizontalen Richtung senkrecht zur Längsachse des Innenelements 2 liegen. Die vorangehend genannten Windungen 24a bis 24d sind jeweils um diese radialen Vorsprünge 25a gewickelt. Der Spulenkörper 25, welcher die um die jeweiligen radialen Vorsprünge 25a ge wickelten spulenartigen Windungen 24a bis 24d trägt, ist mit einem im Allgemeinen im Querschnitt U-förmig konfigurierten ringförmigen Joch bzw. Bügel 26 bedeckt, welcher aus einem magnetischen Material hergestellt ist und sich von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite über einen Außenumfang erstreckt, wobei in das Joch 26 anschließend ein Kunstharz gegossen wird. Das Joch 26 ist aus einem im Allgemeinen L-Profil-förmigen rechten Jochelement 26A und einem im Allgemeinen L-Profil-förmigen linken Jochelement 26B hergestellt und der Spulenkörper 25 liegt im Wesentlichen zwischen dem rechten und linken Jochelement 26A und 26B, so dass das Joch 26 den Spulenkörper 25 bedeckt.
  • Die Krafterfassungseinheit 22 der oben beschriebenen Struktur ist in das Außenelement 1 pressgepasst, so dass diese an einer Stelle zwischen den Laufflächenrillen 4 sitzt und auf das im Außenumfangsbereich der Achsnabe 2A definierte zu erfassende Element 2b ausgerichtet ist. Zu diesem Zeitpunkt hat die innere Umfangsfläche des Jochs 26 einen vorgegebenen Abstand vom zu erfassenden Element 2b auf der Achsnabe 2A. Ein Ausgang der Krafterfassungseinheit 22, welche radial innen am Außenelement 1 angeordnet ist, ist mittels eines Verbindungskabels 35, wie in 2 gezeigt ist, zur Außenseite des Außenelements 1 geführt.
  • 7 zeigt ein Beispiel eines Verarbeitungsschaltkreises 12 zum Verarbeiten eines von der Krafterfassungseinheit 22 ausgegebenen Erfassungssignals. Dieser Verarbeitungsschaltkreis 12 ist verwendbar bei und betreibbar mit der Krafterfassungseinheit 22, deren Struktur die in 5A gezeigten oberen und unteren spulenartigen Windungen 24a und 24b aufweist, und wird zur Erfassung der vertikal wirkenden Biegelast und der axial wirkenden Last verwendet.
  • Der Verarbeitungsschaltkreis 12 enthält eine erste aus einer spulenartigen Windung 24a und einem Widerstand R1 zusammengesetzte erste Reihenschaltung 32, eine aus der spulenartigen Windung 24b und einem Widerstand R2 zusammengesetzte zweite Reihenschaltung 33, welche parallel zur ersten Reihenschaltung 32 geschaltet ist, und einen Oszillator 27 zum Versorgen der ersten und zweiten Reihenschaltung 32 und 33 mit einer Wechselstromspannung mit einigen 10 kHz, wobei besonders auf 7 verwiesen wird. Eine über die erste spulenartige Windung 24a abfallende Teilspannung wird mit mittels eines Gleichrichters 28 und eines Tiefpassfilters 29 in eine Gleichstromspannung umgewandelt, welche anschließend einem ersten Eingangsanschluss eines Differenzverstärkers 30 zugeführt wird. Außerdem wird eine über die zweite spulenartige Windung 24b abfallende Teilspannung mittels eines Gleichrichters 28 und eines Tiefpassfilters 29 in eine Gleichstromspannung umgewandelt, welche nachfolgend einem zweiten Eingangsanschluss des Differenzverstärkers 30 zugeführt wird. Der Differenzverstärker 30 gibt ein Signal aus, welches den Unterschied zwischen diesen beiden zugeführten Spannungen von der ersten und zweiten Reihenschaltung 32 und 33 anzeigt. Eine Ausgabe des Differenzverstärkers 30 zeigt eine Neigungskomponente der Last an, d. h. der vertikal auf die Achsnabe 2A (in die Biegerichtung) wirkenden Last. Die beiden oben genannten zugeführten Spannungen werden über jeweilige Widerstände R5 und R6 einem Addierer 31 zugeführt und folglich von diesem addiert. Eine Summenausgabe des Addierers 31 zeigt einen Betrag der Last an, d. h. der in einer axialen Richtung auf die Achsnabe 2A wirkenden Last. Daher können durch Hinzufügen der Information des Addierers sowohl der Betrag der Biegelast einschließlich der Biegerichtung als auch die axial wirkende Last genau erfasst werden.
  • Diese Ausgaben können auf einer Schaltungsplatte verarbeitet werden, welche entweder in einem von der Radträger-Lager-An ordnung entfernten Abschnitt des Fahrzeugaufbaus vorgesehen ist oder am Fahrzeugaufbauanschlussflansch 1a befestigt ist, welcher fest mit dem Achsschenkel 14 verbunden ist. Falls die Schaltungsplatte am Fahrzeugaufbauanschlussflansch 1a befestigt ist, kann eine mit einer solchen Schaltungsplatte verarbeitete Information über die Last drahtlos zu einem am Fahrzeugaufbau montierten Empfangsmittel mittels eines in 1 gezeigten Übertragungsmittels 34 übertragen werden. In einem solchen Fall kann eine Zufuhr von elektrischer Energie zur Schaltungsplatte ebenfalls drahtlos erfolgen.
  • 8 zeigt ein anderes Beispiel des Verarbeitungsschaltkreises zum Verarbeiten eines von der Krafterfassungseinheit 22 ausgegebenen Erfassungssignals. Dieser Verarbeitungsschaltkreis 12A ist verwendbar bei und betreibbar mit der Krafterfassungseinheit 22, deren Struktur die in 5B gezeigte obere, untere, rechte und linke spulenartige Windung 24a, 24b, 24c und 24d enthält, und wird zur Erfassung der vertikal und horizontal wirkenden Biegelasten und der axial wirkenden Last verwendet.
  • Die von diesem Verarbeitungsschaltkreis 12A durchgeführte Erfassung der horizontal wirkenden Last wird im Wesentlichen ähnlich wie beim Verarbeitungsschaltkreis 12 ausgeführt, welcher in 7 gezeigt und mit Bezug zu 7 beschrieben ist. Falls jeweilige Signale der vier spulenartigen Windungen 24a bis 24d, welche die entsprechenden Tiefpassfilter 29 durchlaufen haben, über zugehörige Widerstände R5, R6, R7 und R8 einem Eingabeanschluss des Addierers 31 zugeführt werden, um die axial wirkende Last zu erfassen, kann außerdem die auf die Achsnabe 2A axial wirkende Last erfasst werden. In diesem Fall können durch Hinzunahme der Information des Addierers sowohl der Betrag der Biegelast einschließlich der Biegerichtung als auch die axial wirkende Last erfasst werden.
  • Weil bei dieser Radträger-Lager-Anordnung der Lastsensor 9 in dem zwischen den Laufflächenrillen 4 und 5 für die Doppelreihe der Wälzkörper 3 eingegrenzten Raum angeordnet ist, kann der Lastsensor 9, wie vorstehend beschrieben wurde, problemlos und übersichtlich am Kraftfahrzeug montiert werden. Außerdem, weil sich die Ausgabe des Lastsensors 9 ändert, wenn die Biegelast oder die Last in Form der Druckkraft oder Zugkraft auf die Achsnabe 2A wirkt, kann die Änderung der auf das Fahrzeugrad 18 wirkenden Last erfasst werden. Folglich, wenn das Kraftfahrzeugaufhängungssystem im Voraus gesteuert wird, indem beispielsweise die Änderung der Ausgabe des Lastsensors 9 als Information ermittelt wird, kann das Verhalten des Kraftfahrzeugs als solches gesteuert werden. Z. B. kann ein Schlingern bei einer Kurvenfahrt, das Bremstauchen beim Bremsen, eine sich durch eine ungleichmäßige Verteilung von Nutzlasten ergebende Absenkung des Fahrzeugniveaus usw. vermieden werden.
  • Außerdem, weil der oben genannte Lastsensor 9 mit dem Lasterfassungselement zusammenwirkt, dessen elektrische Charakteristika in Abhängigkeit von der ausgeübten Last variieren, wobei das Element in Form der Fe-Al-legierten Schicht verwendet wird, welche einen beachtlichen magnetostriktiven Effekt zeigt, kann nicht nur eine hochgenaue Erfassung der auf die Achsnabe 2A wirkenden Last einfach erreicht werden, sondern es kann auch der Signalverarbeitungsschaltkreis 12 oder 12A zum Verarbeiten des erfassten Lastsignals einfach zusammengebaut werden, was in 7 bzw. 8 gezeigt ist.
  • Obwohl die Fe-Al-Legierung, welche einen hohen magnetostriktiven Effekt zeigt, im Allgemeinen brüchig ist, wird angenommen, dass die Bildung der Fe-Al-Legierung auf einem Abschnitt der Oberfläche des Formstahls durch Verwendung der Aluminiumdiffusionstechnik zu keiner wesentlichen Verringerung der Fe stigkeit und daher zu einer mechanischen Festigkeit führt, welche mit derjenigen vom Formstahl vergleichbar ist.
  • Außerdem, obwohl bei der vorhergehenden Ausgestaltung gezeigt und beschrieben wurde, dass das erfasste Lastsignal des Lastsensors 9 über das Verbindungskabel 35 übertragen wird, kann ein (in 1 und 2 durch die gestrichelte Linie gezeigtes) Übertragungsmittel 34 verwendet werden, so dass das erfasste Lastsignal drahtlos übertragen werden kann. In einem solchen Fall kann auf die Verwendung des Verbindungskabels 35 oder einer beliebigen anderen Verdrahtung zwischen dem Lastsensor 9 und einer das Lastsignal empfangenden Steuereinrichtung auf der Seite der Kraftfahrzeugstruktur vorteilhafterweise verzichtet werden, und der Lastsensor 9 kann problemlos und übersichtlich eingebaut werden.
  • Die Radträger-Lager-Anordnung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist in 9 gezeigt. Diese in 9 gezeigte Radträger-Lager-Anordnung ist größtenteils ähnlich zu der im Zusammenhang mit der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in 1 bis 8 gezeigten und diesbezüglich beschriebenen, unterscheidet sich von dieser jedoch darin, dass anstelle des zu erfassenden Elements 2b in Form des magnetostriktiven Elements, welches auf diesem bestimmten Oberflächenbereich der Umfangsfläche der Achsnabe 2A der vorher beschriebenen ersten Ausgestaltung ausgebildet ist, das zu erfassende Element 2b in einem zylindrischen Oberflächenbereich einer Außenumfangsfläche des Innenlaufringsegments 2B ausgebildet ist, speziell zwischen einem äußeren Ende davon und der Laufflächenrille 5.
  • Andere Strukturmerkmale der Radträger-Lager-Anordnung gemäß der zweiten Ausgestaltung sind ähnlich zu denen der Radträger-Lager-Anordnung gemäß der vorher beschriebenen ersten Ausgestaltung, und deswegen werden Einzelheiten aus Gründen der Kürze nicht wiederholt.
  • Bei der oben beschriebenen zweiten Ausgestaltung kann die Aluminiumdiffusionsbehandlung zum Ausbilden des zu erfassenden Elements 2b im Innenlaufringsegment 2B vorteilhafterweise vereinfacht werden, weil das Innenlaufringsegment 2B verglichen mit der Achsnabe 2A relativ klein ist.
  • 10 zeigt die Radträger-Lager-Anordnung gemäß einer dritten bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. Diese in 10 gezeigte Radträger-Lager-Anordnung ist größtenteils ähnlich zu der im Zusammenhang mit der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung in 1 bis 8 gezeigten und diesbezüglich beschriebenen, unterscheidet sich von dieser jedoch darin, dass ein Durchmesser eines zylindrischen Montagebereichs 2e der Achsnabe 2A, in welchem das Innenlaufringsegment 2B montiert ist, relativ zur Laufflächenrille 5 ein Untermaß aufweist und sich über den axialen Bereich, in welchem das Innenlaufringsegment 2B sitzt, ein Stück in Richtung der äußeren Seite erstreckt, und dass auf diesen sich in Richtung der äußeren Seite erstreckenden Abschnitt des zylindrischen Montagebereichs 2e der Achsnabe 2A ein ringförmiges magnetostriktives Element 23 pressgepasst ist. Das ringförmige magnetostriktive Element 23 weist das zu erfassende Element 2b auf, welches in Form der Aluminiumdiffusionsschicht auf einer Oberflächenschicht davon gebildet ist. Es soll jedoch bemerkt werden, dass das magnetostriktive Element 23 mittels Laserschweißen auf der Achsnabe 2B an der Schnittstelle zwischen diesem und der Achsnabe 2A befestigt werden kann.
  • Bei der dritten Ausgestaltung braucht das zu erfassende Element 2b nicht direkt in der Achsnabe 2A oder dem Innenlaufringsegment 2B ausgebildet werden, und deshalb kann die Bear beitung der Achsnabe 2A oder des Innenlaufringsegments 2B vorteilhafterweise vereinfacht werden.
  • Es soll bemerkt werden, dass das zu erfassende Element 2b in Form der Aluminiumdiffusionsschicht bei jeder der in 9 bzw. 10 gezeigten und diesbezüglich beschriebenen Ausgestaltungen die sich umlaufend erstreckenden Rillen 2c, wie in 3 gezeigt ist, und/oder die axial aneinander grenzenden Rillen 2d aufweisen kann.
  • Obwohl es nicht gezeigt ist, kann bei jeder der vorhergehenden ersten bis dritten Ausgestaltung ein Rotationssensor und/oder ein Temperatursensor in Kombination mit dem vorher beschriebenen Lastsensor 9 verwendet werden. Obwohl jedoch für jede der ersten bis dritten Ausgestaltung gezeigt und beschrieben wurde, dass das Innenelement 2 aus der Achsnabe 2A und dem Innenlaufringsegment 2B zusammengesetzt ist, kann die vorliegende Erfindung ebenso bei der Radträger-Lager-Anordnung verwendet werden, bei welcher das Innenelement aus der Achsnabe und einer Mehrzahl von Innenlaufringsegmenten zusammengesetzt ist, und ebenso bei der Radträger-Lager-Anordnung der vierten Generation, bei welcher das Innenelement 2 aus der Achsnabe und einem Außenlaufringelement eines Gleichlaufgelenks zusammengesetzt ist.
  • Es soll nochmals bemerkt werden, dass das zu erfassende Element 2b nicht notwendigerweise im Innenelement 2 vorgesehen sein muss, und dass das zu erfassende Element 2b in Form des magnetostriktiven Elements im Außen- oder Innenelement 1 oder 2 vorgesehen sein kann, während die Krafterfassungseinheit 22 zum Erfassen der Änderung der magnetischen Spannung im zu erfassenden Element 2b im Innen- bzw. Außenelement 2 bzw. 1 vorgesehen sein kann. Alternativ können sowohl das zu erfassende Element 2b und die Krafterfassungseinheit 22 im Außen- bzw. Innenelement 1 bzw. 2 vorgesehen sein. Beispielsweise kann das zu erfassende Element eine zu einem rillenförmigen Ring ähnliche Querschnittsform aufweisen, wobei die Krafterfassungseinheit in Form einer Spule innerhalb des zu erfassenden Elements angeordnet ist. Obwohl bei jedem der obigen Fälle das Außen- bzw. Innenelement 1 bzw. 2 als stationäres Element dienen kann, und das Innen- bzw. Außenelement 1 bzw. 2 als ein rotierbares Element dient, ist die Krafterfassungseinheit vorzugsweise in dem als stationären Element dienenden Außen- bzw. Innenelement 1 bzw. 2 zur Vereinfachung der elektrischen Verdrahtung vorgesehen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • Radträger-Lager-Anordnung mit einem Lastsensor, bei welcher der Lastsensor zum Erfassen einer Last auf ein Fahrzeugrad kompakt angeordnet werden kann, enthält ein Außenelement (1) mit mehreren Laufflächen (4) in einer inneren Umfangsfläche davon, und ein aus einer Achsnabe (2A) und einem inneren Laufring (2B) an einem inneren Ende der Achsnabe (2A) zusammengesetztes Innenelement (2). Das Innenelement (2) hat in der Achsnabe (2A) und im inneren Laufring (2B) Laufflächen (5), welche den Laufflächen (4) gegenüberliegen. Zwischen den Laufflächen (4) und (5) liegen Reihen von Wälzkörpern zum rotierbaren Tragen des Fahrzeugrads. Ein zu erfassendes Element (2b) ist als ein magnetostriktives Element zwischen einem inneren Ende der Achsnabe (2A) und der Lauffläche (5) ausgebildet. Eine Krafterfassungseinheit zum Erfassen einer Änderung einer magnetischen Spannung im zu erfassenden Element (2b) ist in einem Außenlaufring vorgesehen.

Claims (16)

  1. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung zum rotierbaren Tragen eines Fahrzeugrads relativ zu einem Fahrzeugaufbau, wobei die Anordnung umfasst: ein Außenelement mit einer Mehrzahl von Laufflächenrillen, welche in einer inneren Umfangsfläche davon definiert sind; ein Innenelement mit einer entsprechenden Anzahl darin definierter Laufflächenrillen, welche auf die jeweiligen Laufflächenrillen im Außenelement ausgerichtet sind, wobei das Innenelement im Außenelement angeordnet ist und wobei zwischen diesem und dem Außenelement ein Ringlagerzwischenraum definiert ist; mehrere Reihen Wälzkörper, welche zwischen den Laufflächenrillen im Außenelement und den Laufflächenrillen im Innenelement liegen; Dichtelemente zum Abdichten gegenüberliegender offener Enden der Ringlagerzwischenräume zwischen dem Außen- und Innenelement; und einen im Ringlagerzwischenraum angeordneten Lastsensor zum Erfassen einer Änderung einer magnetischen Spannung, um dadurch eine auf die Lageranordnung wirkende Last zu erfassen.
  2. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Innenelement umfasst: eine Achsnabe und ein außen auf einem inneren Endabschnitt der Achsnabe montiertes Innenlaufringsegment, wobei der Lastsensor ein zu erfassendes Element in Form eines magnetostriktiven Elements umfasst, welches auf einem Abschnitt eines Au ßenumfangs der Achsnabe zwischen dem inneren Endabschnitt und der Laufflächenrille vorgesehen ist, und zumindest eine im Außenelement vorgesehene Krafterfassungseinheit zum Erfassen einer Änderung einer magnetischen Spannung des zu erfassenden Elements.
  3. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 2, wobei das zu erfassende Element die Form eines magnetostriktiven Elements aufweist, welches aus einer Fe-Al-Legierung hergestellt ist und wobei die Krafterfassungseinheit die Form einer Spule aufweist.
  4. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 2, wobei das zu erfassende Element im Wesentlichen zwischen den Laufflächenrillen angeordnet ist.
  5. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 2, wobei das zu erfassende Element eine Mehrzahl darin definierter, sich umlaufend erstreckender Axialrillen enthält.
  6. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 5, wobei jede der Rillen eine Tiefe aufweist, welche größer oder gleich 1 mm ist.
  7. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 2, wobei die Krafterfassungseinheit zumindest zwei Krafterfassungselemente und des Weiteren eine Schaltung zum Erfassen eines Betrags einer Kraft und einer Richtung, in welche die Kraft wirkt, unter Bezugnahme auf ein von jedem Krafterfassungselement ausgegebenes Erfassungssignal umfasst.
  8. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 7, wobei die Krafterfassungseinheit zumindest zwei in einer vertikalen Richtung voneinander beabstandete Krafterfassungs elemente und des Weiteren eine Schaltung zum getrennten Erfassen einer durch ein Biegemoment und durch eine axial wirkende Kraft verursachten Kraft unter Bezugnahme auf das von jedem Krafterfassungselement ausgegebene Erfassungssignal umfasst.
  9. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 2, wobei die Achsnabe einen zylindrischen Montagebereich hat, in welchem das Innenlaufringsegment befestigt ist, wobei ein Durchmesser des zylindrischen Montagebereichs relativ zur Laufflächenrille 5 ein Untermaß aufweist und sich über einen axialen Bereich, in welchem das Innenlaufringsegment sitzt, ein Stück in Richtung der äußeren Seite erstreckt und des Weiteren ein ringförmiges magnetostriktives Element umfasst, welches auf diesen Abschnitt des zylindrischen Montagebereichs der Achsnabe pressgepasst ist.
  10. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine Übertragungseinrichtung zum drahtlosen Übertragen eines vom Kraftsensor erfassten Kraftsignals.
  11. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Rotationssensor und/oder einen Temperatursensor.
  12. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 1, wobei ein von einem Lastsensor erhaltenes Lastsignal zur Verhaltenssteuerung des Fahrzeugaufbaus verwendet wird.
  13. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung zum rotierbaren Tragen eines Fahrzeugrads relativ zu einem Fahrzeugaufbau, wobei die Anordnung umfasst: ein Außenelement mit einer Mehrzahl von Laufflächenrillen, welche in einer inneren Umfangsfläche davon definiert sind; ein Innenelement mit einer entsprechenden Anzahl darin definierter Laufflächenrillen, welche auf die jeweiligen Laufflächenrillen im Außenelement ausgerichtet sind, wobei das Innenelement im Außenelement angeordnet ist, wobei zwischen diesem und dem Außenelement ein Ringlagerzwischenraum definiert ist und wobei das Innenelement eine Achsnabe und ein auf einem inneren Endabschnitt der Achsnabe montiertes Innenlaufringsegment umfasst; mehrere Reihen Wälzkörper, welche zwischen den Laufflächenrillen im Außenelement und den Laufflächenrillen im Innenelement liegen; und einen Lastsensor umfassend ein zu erfassendes Element in Form eines magnetostriktiven Elements, welches auf einem Abschnitt eines Außenumfangs der Achsnabe zwischen einem inneren Endabschnitt des Innenlaufringsegments und der Laufflächenrille vorgesehen ist, und zumindest eine Krafterfassungseinheit, welche im Außenelement zum Erfassen einer Änderung einer magnetischen Spannung des zu erfassenden Elements vorgesehen ist.
  14. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 13, des Weiteren umfassend eine Übertragungseinrichtung zum drahtlosen Übertragen eines vom Kraftsensor erfassten Kraftsignals.
  15. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 13, des Weiteren umfassend einen Rotationssensor und/oder einen Temperatursensor.
  16. Sensor-enthaltende Radträger-Lager-Anordnung nach Anspruch 13, wobei ein vom Lastsensor erhaltenes Lastsignal zur Verhaltenssteuerung des Fahrzeugaufbaus verwendet wird.
DE112004001197T 2003-07-04 2004-06-16 Radträger-Lager-Anordnung mit eingebautem Lastsensor Withdrawn DE112004001197T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003192223 2003-07-04
JP2003-192223 2003-07-04
PCT/JP2004/008444 WO2005003709A1 (ja) 2003-07-04 2004-06-16 荷重センサ内蔵の車輪用軸受

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112004001197T5 true DE112004001197T5 (de) 2006-06-08

Family

ID=33562393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112004001197T Withdrawn DE112004001197T5 (de) 2003-07-04 2004-06-16 Radträger-Lager-Anordnung mit eingebautem Lastsensor

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20070065060A1 (de)
DE (1) DE112004001197T5 (de)
WO (1) WO2005003709A1 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007011718A1 (de) * 2007-03-10 2008-09-11 Schaeffler Kg Wälzlager, insbesondere Kugelrollenlager
DE102007016414A1 (de) * 2007-04-05 2008-10-09 Schaeffler Kg Radlagereinheit
DE102008049910A1 (de) * 2008-10-02 2010-07-01 Ab Skf Einrichtung
DE102010018236A1 (de) * 2010-04-23 2011-10-27 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern in den Laufflächen der Lagerschalen und in den Wälzkörpern von Keramik-Hybrid-Lagern
DE102013205491A1 (de) * 2013-03-27 2014-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Lagerungsvorrichtung zum Lagern eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil sowie Verfahren zum Erfassen von auf ein Lagerelement wirkenden Belastungen
DE102016209313A1 (de) * 2016-05-30 2017-11-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Messzapfen, insbesondere für Radlager, sowie Radlageranordnung
DE102017103610A1 (de) 2017-02-22 2018-08-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radträger zur Erfassung von Kräften
DE102017109651A1 (de) * 2017-05-05 2018-11-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Fahrzeuggewicht und Verteilung durch Radkraftmessung
DE102006031456B4 (de) * 2006-07-07 2019-11-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lagerungsanordnung mit integrierter Drehmomentmessung und Vorrichtung zur Regelung einer Momentenverteilung

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006266278A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Ntn Corp センサ付車輪用軸受
JP2007292158A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Ntn Corp センサ付車輪用軸受
DE102006027090A1 (de) * 2006-06-10 2007-12-13 Schaeffler Kg Lagerungsanordnung mit integrierter Drehmomentmessung und Vorrichtung zur Regelung einer Momentenverteilung
EP2341327B1 (de) * 2008-10-15 2013-09-18 NTN Corporation Mit sensor ausgestattetes radlager
JP5074552B2 (ja) * 2010-05-13 2012-11-14 上銀科技股▲分▼有限公司 検測装置を具える伝動部材
GB201516035D0 (en) * 2015-09-10 2015-10-28 Agco Int Gmbh Vehicle axle wheel
WO2017051881A1 (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 日本精工株式会社 車輪支持用転がり軸受ユニット
WO2017073646A1 (ja) 2015-10-27 2017-05-04 日本精工株式会社 車輪支持用転がり軸受ユニット
JP6878029B2 (ja) 2016-06-22 2021-05-26 株式会社神戸製鋼所 荷重検出装置及びそれを備えるクレーンの巻上装置
EP3379222B1 (de) 2017-03-22 2020-12-30 Methode Electronics Malta Ltd. Auf magnetoelastik basierte sensoranordnung
US11221262B2 (en) 2018-02-27 2022-01-11 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11084342B2 (en) 2018-02-27 2021-08-10 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11135882B2 (en) 2018-02-27 2021-10-05 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11014417B2 (en) 2018-02-27 2021-05-25 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
WO2019168565A1 (en) 2018-02-27 2019-09-06 Methode Electronics,Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11491832B2 (en) 2018-02-27 2022-11-08 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
IT201800003697A1 (it) 2018-03-16 2019-09-16 Milano Politecnico Cerchio con sensore e ruota comprendente tale cerchio
DE102018111841A1 (de) * 2018-05-15 2019-11-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radnabe zur Lagerung eines Fahrzeugrades

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07158636A (ja) * 1993-12-07 1995-06-20 Daibea Kk トルク検出装置を内蔵した軸受ユニット
DE19612825C2 (de) * 1996-03-30 2000-05-11 Fag Automobiltechnik Ag Wälzlager, insbesondere Radlager für Kraftfahrzeuge
CN1080396C (zh) * 1996-09-13 2002-03-06 迪姆肯公司 带有传感器组件的轴承及结合体
FR2762652B1 (fr) * 1997-04-29 1999-06-18 Skf France Palier a roulement a capteur d'informations
JP2001021577A (ja) * 1999-07-12 2001-01-26 Nsk Ltd 車輪支持用転がり軸受ユニット
AU2001250927A1 (en) * 2000-04-10 2001-10-23 The Timken Company Bearing assembly with sensors for monitoring loads
JP2002340922A (ja) * 2001-01-25 2002-11-27 Nsk Ltd 車輪用回転検出装置
JP2003207402A (ja) * 2002-01-09 2003-07-25 Nsk Ltd ねじりトルクの検出方法およびその検出装置並びにそれを用いた車両用転がり軸受装置
US6802208B2 (en) * 2002-03-04 2004-10-12 Delphi Technologies, Inc. Vehicle wheel bearing and method for controlling a vehicle
JP4963006B2 (ja) * 2002-09-09 2012-06-27 Ntn株式会社 ワイヤレスセンサシステムおよびワイヤレスセンサ付車輪用軸受装置
JP2004127276A (ja) * 2002-09-09 2004-04-22 Ntn Corp ワイヤレスセンサシステムおよびワイヤレスセンサ付軸受装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006031456B4 (de) * 2006-07-07 2019-11-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lagerungsanordnung mit integrierter Drehmomentmessung und Vorrichtung zur Regelung einer Momentenverteilung
DE102007011718A1 (de) * 2007-03-10 2008-09-11 Schaeffler Kg Wälzlager, insbesondere Kugelrollenlager
DE102007016414A1 (de) * 2007-04-05 2008-10-09 Schaeffler Kg Radlagereinheit
DE102008049910A1 (de) * 2008-10-02 2010-07-01 Ab Skf Einrichtung
DE102010018236A1 (de) * 2010-04-23 2011-10-27 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern in den Laufflächen der Lagerschalen und in den Wälzkörpern von Keramik-Hybrid-Lagern
US8701499B2 (en) 2010-04-23 2014-04-22 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Method and apparatus for the detection of defects in the raceways of bearing shells and in the rolling elements of ceramic hybrid bearings
DE102013205491A1 (de) * 2013-03-27 2014-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Lagerungsvorrichtung zum Lagern eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil sowie Verfahren zum Erfassen von auf ein Lagerelement wirkenden Belastungen
DE102016209313A1 (de) * 2016-05-30 2017-11-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Messzapfen, insbesondere für Radlager, sowie Radlageranordnung
DE102017103610A1 (de) 2017-02-22 2018-08-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radträger zur Erfassung von Kräften
DE102017109651A1 (de) * 2017-05-05 2018-11-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Fahrzeuggewicht und Verteilung durch Radkraftmessung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005003709A1 (ja) 2005-01-13
US20070065060A1 (en) 2007-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112004001197T5 (de) Radträger-Lager-Anordnung mit eingebautem Lastsensor
DE112005002750B4 (de) Lagerbaugruppe mit integriertem Sensor für Räder
DE60131571T2 (de) Lageranordnung mit sensoren zur überwachung von lasten
DE4110165C2 (de) Naben- und Lageranordnung für ein Antiblockiersystem aufweisende Kraftfahrzeuge
DE4447996B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Achslageranordnung
DE60106262T2 (de) Verfahren zum zusammensetzen einer zweireihigen kegelrollenlagereinheit und verfahren für dieselbe
DE112006000766T5 (de) Radhalterungslagerbaugruppe mit integriertem Sensor
DE69634353T2 (de) Wälzlagereinheit mit Drehgeschwindigkeitssensor
DE112007001902B4 (de) Radlagerbaugruppe mit Sensor
DE69913404T2 (de) Rollenlagereinheit mit Geschwindigkeitsmessinstrument zur Verwendung in Kraftfahrzeugen
DE19748664B4 (de) Verfahren zur Messung einer an ein zweireihiges Wälzlager angelegten Vorspannung
DE112007002204T5 (de) Mit einem Sensor ausgestattete und einen eingebauten radintegrierten Motor aufweisende Achseinheit
DE112015003183B4 (de) Drehwinkelerfassungsvorrichtung und Servolenkvorrichtung.
DE60038092T2 (de) Rollenträger für Rad und Herstellungsverfahren
DE4429440A1 (de) Sensor-Anordnung für die Raddrehzahl eines Fahrzeuges
EP2406087B1 (de) Radlageranordnung mit mittenzentrierung
DE112006000653T5 (de) Radhalterungslagerbaugruppe mit integriertem Sensor
DE102014106183A1 (de) Detektiervorrichtung für Radkraftkomponenten
DE102004036716A1 (de) Kugelgelenk-Verbundlager für eine Kugelgelenkanordnung
WO2003019126A1 (de) Einrichtung zur ermittlung von auf die radaufhängung eines rades eines fahrzeuges einwirkenden kräften und/oder momenten
DE2137595A1 (de) Achsenspindel und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE19861265B4 (de) Wälzlagereinheit mit Drehzahlsensor
DE60201602T2 (de) Lenkbare radaufhängung mit geteiltem achsschenkelbolzenträger
DE3909557A1 (de) Waelzlagerung
EP2632741B1 (de) Achssystem

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee