JP2003336653A - センサ付きハブユニット - Google Patents

センサ付きハブユニット

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JP2003336653A
JP2003336653A JP2002142415A JP2002142415A JP2003336653A JP 2003336653 A JP2003336653 A JP 2003336653A JP 2002142415 A JP2002142415 A JP 2002142415A JP 2002142415 A JP2002142415 A JP 2002142415A JP 2003336653 A JP2003336653 A JP 2003336653A
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Masahiro Inoue
昌弘 井上
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Koyo Seiko Co Ltd
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Koyo Seiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接地荷重を精度よく求めることができ、しか
も、部品数の増加を抑えかつセンサ設置スペースを増加
させることがないセンサ付きハブユニットを提供する。 【解決手段】 センサ付きハブユニットは、車輪側軌道
部材4、車体側軌道部材5および二列の転動体6を有する
ハブユニット1と、ハブユニット1に設けられたセンサ装
置2とを備えている。車体側軌道部材5は、ハブユニット
1を車体に取り付ける取り付け面が設けられているフラ
ンジ部17を有しており、このフランジ部17の基端部17a
が曲面状に形成されている。センサ装置2は、フランジ
部17の曲面状基端部17aに設けられた歪みセンサ30を有
している。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、自動車を構成す
るハブユニットと自動車の各種情報を検出するセンサ装
置とが一体化されたセンサ付きハブユニットに関する。 【0002】 【従来の技術】自動車においては、その制御を行うため
に種々の情報が必要であることから、車輪が取り付けら
れる車輪側軌道部材、車体側に固定される車体側軌道部
材、および両軌道部材の間に配置された二列の転動体を
有するハブユニットに、センサ装置を設けることが提案
されている。 【0003】例えば、特開平3−209016号公報に
は、車体側軌道部材の内端面に環状の支持部材を取り付
け、この環状支持部材に歪みセンサを貼り付けたセンサ
付きハブユニットが開示されている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】近年、自動車の制御手
段として、ABS制御(アンチロックブレーキシステ
ム)に加えて、発進時や加速時に駆動輪をスピンさせな
い駆動力制御やコーナリング時の横滑りを抑制するブレ
ーキ力制御などが実施されているが、より精度のよい制
御を行うために、これらの制御に有効に使用できるデー
タの検出が重要となっている。 【0005】このような実情に鑑み、本願発明者は、タ
イヤの接地荷重を精度よく測定して、車両制御の向上を
図るという課題を創出した。 【0006】しかしながら、上記従来のセンサ付きハブ
ユニットでは、環状支持部材の歪みを測定するものであ
るので、この歪みから接地荷重を求める場合に、誤差が
大きくなり、歪みセンサの測定値から精度よく接地荷重
を得ることができないという問題があった。しかも、歪
みセンサを支持して車体側軌道部材に取り付けられる支
持部材が必要であり、部品数およびセンサ設置スペース
が増加するという問題もあった。 【0007】この発明の目的は、接地荷重を精度よく求
めることができ、しかも、部品数の増加を抑えかつセン
サ設置スペースを増加させることがないセンサ付きハブ
ユニットを提供することにある。 【0008】 【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明によるセンサ付きハブユニットは、車輪が取り付けら
れる車輪側軌道部材、車体側に固定される車体側軌道部
材、および両軌道部材の間に配置された二列の転動体を
有するハブユニットと、車体側軌道部材に設けられたセ
ンサ装置とを備えているセンサ付きハブユニットにおい
て、車体側軌道部材は、ハブユニットを車体に取り付け
る取り付け面が設けられているフランジ部を有し、この
フランジ部の基端部が曲面状に形成されており、センサ
装置は、曲面状基端部に設けられた歪みセンサを有して
いることを特徴とするものである。 【0009】歪みセンサとしては、例えば、被検出部の
変形により抵抗値が変化する電気的歪みゲージが使用さ
れる。歪みゲージのほか、光ファイバ歪みセンサを使用
することもできる。歪みゲージは、通常、複数枚使用さ
れ、フランジの基端部の所要箇所に接着剤で貼り付けら
れる。走行する車両の速度変化や姿勢変化に伴って、各
タイヤに掛かる接地荷重が変化するが、この際、ボルト
によって車体と結合されている車体側軌道部材のフラン
ジ部が接地荷重に応じて変形し、歪みゲージが貼り付け
られているフランジ部の曲面状基端部には、接地荷重に
応じた歪みおよび応力が発生する。したがって、歪みセ
ンサで得られた歪みから接地荷重を求めることができ
る。なお、歪みゲージの貼り付けに際しては、4枚の歪
みゲージによってホイートストンブリッジを組み、出力
を4倍にすることも可能である。 【0010】この発明のセンサ付きハブユニットによる
と、歪みセンサが車体側軌道部材のフランジの曲面状基
端部に設けられているので、車体側軌道部材の歪みを直
接しかも精度よく測定でき、したがって、車体側軌道部
材が接地面から受けている力すなわち接地荷重を精度よ
く検出することができる。しかも、歪みセンサを支持し
て車体側軌道部材に取り付けられる部品が不要であり、
部品数の増加を抑えかつセンサ設置スペースを増加する
ことなく接地荷重測定用センサ装置を車両に設置するこ
とができる。 【0011】こうして得られたタイヤ接地荷重は、AB
S制御におけるスリップ率の代替えデータとして使用さ
れるほか、駆動力制御やブレーキ力制御などにおいて使
用され、車両制御の精度向上に資することができる。 【0012】 【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下図
面を参照して説明する。 【0013】図1および図2は、この発明のセンサ付き
ハブユニットを示している。以下の説明において、左右
は図1の左右をいうものとする。なお、左が車両の外側
に、右が車両の内側となっている。 【0014】図1に示すように、センサ付きハブユニッ
トは、車輪(図示略)が取り付けられる車輪側軌道部材
(4)、車体(3)側に固定される車体側軌道部材(5)、およ
び両軌道部材(4)(5)の間に配置された二列の転動体(6)
を有するハブユニット(1)と、ハブユニット(1)の両軌道
部材(4)(5)の少なくとも一方に設けられたセンサ装置
(2)とを備えている。 【0015】このハブユニット(1)は、自動車の駆動輪
側に使用されるタイプであって、等速ジョイント(7)と
結合されている。 【0016】車輪側軌道部材(4)は、中空状のハブホイ
ール(11)と、ハブホイール(11)の右端部外径に嵌め止め
られた内輪部材(12)とからなる。ハブホイール(11)の左
端近くには、フランジ部(13)が設けられている。フラン
ジ部(13)と内輪部材(12)との間にあるハブホイール(11)
の外径部分には、内輪軌道(11a)が形成されており、内
輪部材(12)には、この内輪軌道(11a)と並列するよう
に、内輪軌道(12a)が形成されている。ハブホイール(1
1)のフランジ部(13)には、車輪を取り付ける複数のボル
ト(14)が固定されており、ディスクブレーキ装置のディ
スクロータ(15)がここに取り付けられている。 【0017】車体側軌道部材(5)は、軸受の外輪(固定
輪)機能を有しているもので、内周面に二列の外輪軌道
(16a)が形成されている円筒部(16)と、円筒部(16)の右
端部に設けられて懸架装置(車体)(3)にボルト(図示
略)で取り付けられているフランジ部(17)とを有してい
る。フランジ部(17)には、ボルト挿通孔(図示略)が設
けられており、円筒部(16)に連なっているその基端部(1
7a)は、フランジ部(17)の左側面および円筒部(16)の右
部外周面にそれぞれスムーズに連なる曲面状に形成され
ている。フランジ部(17)の右面の外径側部分は、環状に
切り欠かれており、切り欠き部(17b)の底面(軸方向に
直交する面)がハブユニット(1)を車体(3)に取り付ける
ための取り付け面とされている。 【0018】二列の転動体(6)は、それぞれ保持器(18)
に保持されて両軌道部材(4)(5)の軌道(11a)(12a)(16a)
間に配置されている。車体側軌道部材(5)の左端部とハ
ブホイール(11)との間および車体側軌道部材(5)の右端
部と内輪部材(12)の右端部とのには、それぞれシール装
置(19)(20)が設けられている。 【0019】等速ジョイント(7)は、バーフィールド型
と称されるもので、ハブホイール(11)内に嵌め入れられ
て固定されている軸部(21)と、軸部(21)の右端部に連な
る凹球面状の外輪(22)と、外輪(22)に対向しかつデファ
レンシャル装置(図示略)に取り付けられている駆動シ
ャフト(26)に固定されている内輪(23)と、両輪(22)(23)
間に配置された玉(24)および保持器(25)などとからな
る。 【0020】センサ装置(2)は、車体側軌道部材(5)に取
り付けられた歪みセンサ(30)と、歪みセンサ(30)の出力
を処理する処理手段(32)(図1には現れず)とを備えて
いる。 【0021】歪みセンサ(30)は、材料の伸び縮みを電気
抵抗値の変化として計測する歪みゲージ複数枚からな
り、車体側軌道部材(5)のフランジ部(17)の曲面状基端
部(17a)に接着剤で貼り付けられている。フランジ部(1
7)の基端部(17a)は、ハブユニット(1)の各部分のうち、
最も変形が大きい箇所であり、ここに歪みゲージが貼り
付けられることにより、測定値に対する誤差の影響が最
小に抑えられている。 【0022】このセンサ付きハブユニットによると、図
2に示すように、タイヤの接地荷重が変動すると、車体
側軌道部材(5)に歪みが生じ、歪みセンサ(30)の電気抵
抗値が変動し、これが、電圧の変動量に変えられて出力
される。センサ装置(2)の処理手段(32)には、電圧の変
動値から接地荷重の変動値を求める演算式が蓄えられて
おり、この処理手段(32)によって、歪みセンサ(30)の出
力に基づいた接地荷重の変動量が求められる。得られた
接地荷重の変動量は、車両制御手段に出力され、車両に
適正な制御が施される。
【図面の簡単な説明】 【図1】この発明によるセンサ付きハブユニットを示す
縦断面図である。 【図2】この発明によるセンサ付きハブユニットのセン
サ装置のブロック図である。 【符号の説明】 (1) ハブユニット (2) センサ装置 (4) 車輪側軌道部材 (5) 車体側軌道部材 (6) 転動体 (17) フランジ部 (17a) 基端部 (30) 歪みゲージ(歪みセンサ)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 車輪が取り付けられる車輪側軌道部材、
    車体側に固定される車体側軌道部材、および両軌道部材
    の間に配置された二列の転動体を有するハブユニット
    と、車体側軌道部材に設けられたセンサ装置とを備えて
    いるセンサ付きハブユニットにおいて、 車体側軌道部材は、ハブユニットを車体に取り付ける取
    り付け面が設けられているフランジ部を有し、このフラ
    ンジ部の基端部が曲面状に形成されており、センサ装置
    は、曲面状基端部に設けられた歪みセンサを有している
    ことを特徴とするセンサ付きハブユニット。
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