JP2005017076A

JP2005017076A - Load measuring unit for automobile wheel

Info

Publication number: JP2005017076A
Application number: JP2003181100A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Mikami; 俊春三上; Kiyotaka Kinoshita; 清隆木下
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a load measuring unit installable between a bearing for an automobile wheel and a knuckle arm, and provide its mounting structure. <P>SOLUTION: This load measuring unit 10 is constituted as a unit interposed between the bearing 20 for the automobile wheel and the knuckle arm 30 for supporting the bearing 20. The load measuring unit 10 has an inner circumferential part 11 constituted to be fixed on the mounting bearing surface 211 of the bearing 20, an outer circumferential part 12 positioned on the outer circumferential side of the inner circumferential part 11, a first ceramic sensor 14 arranged between the outer circumferential part 12 and the inner circumferential part 11, for measuring the load working between both parts, and a second ceramic sensor 15 arranged on the inner circumferential part 11. The outer circumferential part 12 is constituted to hold elastically the inner circumferential part 11 and to fix it to the mounting bearing surface 311 of the knuckle arm 30. The second ceramic sensor 15 measures the load working in the axial direction between the inner circumferential part 11 and the mounting seat surface 211 of the bearing 20. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，自動車ホイール用の軸受に作用する荷重を計測する荷重計測ユニットに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来，自動車等の車輪に作用する荷重を計測して，タイヤに作用する摩擦力或いは摩擦係数を計測する装置が知られている。
例えば，車輪に作用する荷重を計測する装置としては，車輪を懸架するサスペンション機構に取り付けた荷重センサにより，車輪に作用する荷重を計測するものがある（例えば，特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６２−１１０５５４号公報（第２頁−第３頁，第２図）
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の装置には，次のような問題がある。すなわち，従来の装置は，上記のごとく，車輪に作用する荷重を上記サスペンション機構等を介して計測するため，上記荷重を精度良く計測できないおそれがある。
そのため，従来より，自動車ホイール用の軸受に近接して配設可能な荷重計測手段及び，その取り付け構造が検討されている。
【０００５】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，自動車ホイール用の軸受とナックルアームとの間に配設し得る荷重計測ユニット及び，その取り付け構造を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】
本発明は，自動車用ホイールに作用する荷重を計測するための荷重計測ユニットであって，
該荷重計測ユニットは，フランジ部を有する自動車ホイール用の軸受と，該軸受を支持するナックルアームとの間に介設され，
上記軸受の取り付け座面に固定するよう構成した内周部と，
該内周部の外周側に位置し，該内周部を弾性的に保持すると共に，上記ナックルアームの取り付け座面に固定するよう構成した外周部と，
上記外周部と上記内周部との間に配置されてなり，両者間に作用する荷重を計測するための第１のセラミックセンサと，
上記内周部に配置されてなり，該内周部と上記軸受の取り付け座面との間に軸方向に作用する荷重を計測するための第２のセラミックセンサとを有してなることを特徴とする自動車ホイール用の荷重計測ユニットにある（請求項１）。
【０００７】
本発明の荷重計測ユニットは，上記ナックルアームと，該ナックルアームに固定する上記軸受との間に配設するよう構成したユニットである。
上記軸受に隣接して配設する上記荷重計測ユニットによれば，上記軸受から直接的に伝達されてくる荷重を，精度良く計測することができる。
【０００８】
上記荷重計測ユニットは，上記軸受の取り付け座面にボルト固定するよう構成した内周部と，上記ナックルアームの取り付け座面にボルト固定するよう構成した外周部とを有してなる。この外周部は，上記内周部の外周側に位置し，内周部を弾性的に保持するように構成してある。
そして，本例の荷重計測ユニットでは，上記内周部と上記外周部との間に上記第１のセラミックセンサを配設してある。
そのため，上記荷重計測ユニットでは，上記軸受に固定した上記内周部と，上記ナックルアームに固定した上記外周部との間に作用する荷重を，上記第１のセラミックセンサに対して効率良く作用させることができる。
【０００９】
ここで，一般に，セラミックよりなる荷重センサは，荷重に対する変形量が小さく，高剛性であるという特徴を有している。
そのため，上記内周部と上記外周部との間に配設した上記セラミックセンサによれば，内周部と外周部との間の剛性を高めて，上記荷重計測ユニット全体における軸方向に直交する方向（径方向）の剛性を高めることができる。
【００１０】
さらに，上記軸受の取り付け座面を固定するよう構成した上記内周部には，上記第２のセラミックセンサを配設してある。
該第２のセラミックセンサによれば，上記軸受から上記内周部に作用する軸方向の荷重を直接的に，精度良く計測することができる。
また，上記のごとく高剛性を呈する上記第２のセラミックセンサによれば，上記軸受の取り付け剛性を高く確保することができる。
【００１１】
上記のごとく，剛性の高い上記セラミックセンサを構造部材として活用した上記荷重計測ユニットは，高い剛性を呈するユニットである。
そのため，この高剛性の荷重計測ユニットによれば，該荷重計測ユニットを介して，上記軸受と上記ナックルアームとを剛性高く連結できると共に，両者間に作用する荷重を精度高く計測することができる。
また，本発明の荷重計測ユニットを採用することで，軸受に直接，荷重センサを取り付ける構成と比較して，軸受のベアリングボールの回転による計測荷重の変動を低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明においては，上記セラミックセンサとしては，セラミック材料を主体としてなり，上記セラミック材料の固有の特性に応じて，作用する圧力を電気信号に変換する圧力抵抗効果素子を用いることができる。
セラミック材料を主体とした圧力抵抗効果素子によれば，高剛性を呈する上記セラミックセンサを構成できる。
なお，圧力抵抗効果素子材料としては，Ｌａ_１−ｘＳｒ_ｘ，ＭｎＯ_３，ＢａＴｉＯ_３又はＳｉＣ等がある。
【００１３】
また，上記内周部と上記外周部との間には，両者を連結するブリッジ部と，軸方向に貫通する貫通穴とを配設してあり，上記第１のセラミックセンサは，上記貫通穴における上記外周部の内周面と上記内周部の外周面との間に配置してあることが好ましい（請求項２）。
この場合には，上記ブリッジ部を介して，上記内周部と上記外周部とを連結することにより，両者を弾性的に連結することができる。
そして，上記貫通穴に上記第１のセラミックセンサを配置することで，上記内周部と上記外周部との間に作用する荷重を効率良く計測することができる。
【００１４】
また，上記第１のセラミックセンサは，上記内周部と上記外周部との間の静荷重である予荷重が作用する状態で配設してあることが好ましい（請求項３）。
この場合には，上記第１のセラミックセンサにより，該セラミックセンサを圧縮する方向に作用する荷重だけでなく，伸長方向に作用する荷重を計測することができる。
【００１５】
また，上記内周部には，該内周部の一方の端面から軸方向に凹んでいると共に，底面として荷重作用板部を有する凹部を設けてあり，該凹部には，平板状の当接プレートを嵌合してあり，上記荷重計測ユニットを上記軸受と上記ナックルアームとの間に介設する際には，上記荷重作用板部が上記軸受の取り付け座面に当接し，上記当接プレートが上記ナックルアームに当接するように構成してあり，上記第２のセラミックセンサは，上記荷重作用板部と上記当接プレートとの間に配置してあることが好ましい（請求項４）。
【００１６】
この場合には，上記凹部と，該凹部に嵌合する上記当接プレートとの間隙において，上記第２のセラミックセンサを確実性高く保持できる。
そして，上記軸受の取り付け座面に当接する上記荷重作用板部と，上記ナックルアームに当接する上記当接プレートとの間に配置した上記第２のセラミックセンサによれば，上記軸受から作用する軸方向の荷重を精度高く計測することができる。
【００１７】
また，上記内周部は，上記凹部の外周側に外縁部と弾性部とを有してなり，該弾性部の弾性変形により上記荷重作用板部の軸方向の変位を許容するよう該荷重作用板部が上記弾性部を介して，上記外縁部に保持されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には，上記軸受から作用する軸方向の荷重により上記弾性部に変形を生じさせることにより，上記軸方向の荷重を，上記荷重作用板部を介して上記第２のセラミックセンサに効率良く伝達することができる。
【００１８】
また，上記弾性部は，上記荷重作用板部よりも板厚が薄い部分であることが好ましい（請求項６）。
この場合には，周囲と比べて板厚の薄い上記弾性部に生じる弾性変形により，上記荷重作用板部を軸方向に変位させることができる。
【００１９】
また，上記第１のセラミックセンサは，周方向の等間隔にある４箇所の位置に配設してあることが好ましい（請求項７）。
この場合には，上記軸受から上記ナックルアームに作用する径方向の荷重を，相互に直交する荷重成分に分けて精度良く計測することができる。
【００２０】
また，上記第２のセラミックセンサは，周方向の等間隔にある４箇所の位置に配設してあることが好ましい（請求項８）。
この場合には，上記軸受から上記ナックルアームに作用する軸方向の荷重を，上記のごとく４箇所に配置した第２のセラミックセンサによって精度良く計測することができる。
さらに，上記軸受の軸芯から偏芯して配置した上記第２のセラミックセンサによれば，上記軸受を回動させるように作用するモーメントにより生じた荷重を計測することができる。
【００２１】
【実施例】
（実施例１）
本例の荷重計測ユニット１０について，図１〜図９を用いて説明する。
本例の荷重計測ユニット１０は，図１に示すごとく，自動車用ホイールに作用する荷重を計測するためのユニットである。
この荷重計測ユニット１０は，フランジ部２８を有する自動車ホイール用の軸受２０と，該軸受２０を支持するナックルアーム３０との間に介設されるユニットである。
【００２２】
荷重計測ユニット１０は，図１に示すごとく，軸受２０の取り付け座面２１１に固定するよう構成した内周部１１と，該内周部１１の外周側に位置し，該内周部１１を弾性的に保持すると共に，ナックルアーム３０の取り付け座面３１１に固定するよう構成した外周部１２と，外周部１２と内周部１１との間に配置されてなり，両者間に作用する荷重を計測するための第１のセラミックセンサ１４と，内周部１１に配置されてなり，該内周部１１と軸受２０の取り付け座面２１１との間に軸方向に作用する荷重を計測するための第２のセラミックセンサ１５とを有してなる。
この内容について，以下に詳しく説明する。
【００２３】
本例の荷重計測ユニット１０は，図２及び図３に示すごとく，ユニット本体１１０（図４〜図６）の内周部分に形成した凹部１１５に，当接プレート１２０（図７及び図８）を組み合わせてなる。
この荷重計測ユニット１０は，図２及び図３に示すごとく，同軸２重構造を呈するように配置した内周部１１と外周部１２とを有してなり，全体として平板状を呈している。
荷重計測ユニット１０における内周部１１と外周部１２との間には，図３に示すごとく，周方向の略等間隔にある４箇所の位置に，軸芯方向に貫通する貫通穴であるセンサ孔１００を設けてある。また，周方向に隣り合うセンサ孔１００の間隙には，周方向に延びる貫通穴１０２を穿孔してある。
【００２４】
そして，上記荷重計測ユニット１０は，図３に示すごとく，センサ穴１００と貫通穴１０２との境界をなすブリッジ部１０１を介して，内周部１１と外周部１２とを連結してなる。
そのため，この荷重計測ユニット１０では，上記ブリッジ部１０１に圧縮や伸長等の弾性変形を生じると，外周部１２と内周部１１との間に配置した第１のセラミックセンサ１４に荷重が作用することになる。
【００２５】
上記荷重計測ユニット１０は，図３に示すごとく，ナックルアーム３０の取り付け座面３１１（図１）に対してボルト固定するためのボルト孔１１２を，外周部１２に穿孔してなる。
また，荷重計測ユニット１０は，軸受２０の取り付け座面２１１（図１）に対してボルト固定するためのボルト孔１１１を，内周部１１に穿孔してなる。
【００２６】
ユニット本体１１０の凹部１１５は，図４〜図６に示すごとく，上記４箇所の位置に形成したボルト孔１１１の周囲を除く内周部１１に形成した窪みであって，全体として略十字形状を呈するように構成してある。そして，凹部１１５の外周には，その全周に渡って外縁部１１９を形成してある。
そして，この凹部１１５の中央には，荷重計測ユニット１０と組み合わせる軸受２０との干渉を回避するための貫通穴１０９を形成してある。
【００２７】
また，凹部１１５の底面をなす荷重作用板部１１６と外縁部１１９との間には，図４に示すごとく，凹部１１５と反対側の端面において凹む環状溝部１１７を形成してなる薄肉の弾性部１１８を配置してある。
荷重作用板部１１６は，弾性部１１８を介して，外縁部１１９に保持されるように構成してある。この弾性部１１８を介した保持構造のため，荷重作用板部１１６は，弾性部１１８の弾性変形により軸方向に変位できるように構成される。
【００２８】
この荷重作用板部１１６は，図１及び図４に示すごとく，軸受２０の取り付け座面２１１に内周部１１をボルト固定したとき，取り付け座面２１１に当接するように構成してある。
そのため，軸受２０の取り付け座面２１１から内周部１１に向けて，軸方向に作用する荷重は，弾性部１１８の変形を生じさせ，荷重作用板部１１６を軸方向に変位させることになる。
【００２９】
当接プレート１２０は，図７及び図８に示すごとく，凹部１１５（図５）の内周形状よりもひと回り小さい外形状を呈する平板状の部材であり，その中央に，上記ユニット本体の貫通穴１０９と略同一径の貫通穴１２５を形成してなる。
そして，この当接プレート１２０は，図２に示すごとく，第２のセラミックセンサ１５を介設した状態で，ユニット本体１１０の凹部１１５内に組み付けるように構成してある。
なお，上記当接プレート１２０を，凹部１１５内に圧入嵌合するように構成することもできる。この場合には，上記当接プレート１２０の外形状を，凹部１１５の内周形状よりもわずかに大きくしておくのが良い。
【００３０】
ナックルアーム３０に組み付けた荷重計測ユニット１０では，図１に示すごとく，当接プレート１２０は，該ナックルアーム３０の取り付け座面３１１との当接により，軸方向の位置を規制されるように構成してある。
【００３１】
上記第１のセラミックセンサ１４は，図２及び図３に示すごとく，その荷重計測面を内周部１１の外周面に当接した状態で，上記各センサ孔１００内に，それぞれ配置してある。
第１のセラミックセンサ１４によれば，内周部１１から外周部１２に向けて軸方向に直交する方向（径方向）に作用する荷重を，直接的に計測することができる。
【００３２】
なお，本例の荷重計測ユニット１０では，図３に示すごとく，周方向の等間隔にある４箇所に上記第１のセラミックセンサ１４を配置してある。
また，なお，本例の荷重計測ユニット１０では，外周部１２の内周面からセンサ孔１００に向けて突出させた位置決め用のガイド部（図示略）を，第１のセラミックセンサ１４に係合することで，センサ孔１００内における第１のセラミックセンサ１４の位置決めを確実にしてある。
【００３３】
また，この第１のセラミックセンサ１４をセンサ孔１００に収容するに当たっては，油圧ジャッキ等を用いてセンサ孔１００の開口部を径方向に強制的に拡げた状態で挿入した。
さらに，本例では，センサ孔１００内に収容した第１のセラミックセンサ１４に対しては，それぞれ５０ＭＰａの予荷重（静的荷重）が印加されるように，センサ孔１００及び貫通穴１０２の形状や，第１のセラミックセンサ１４の高さ等の各部寸法を設計してある。
【００３４】
そして，予荷重を付与した第１のセラミックセンサ１４によれば，小荷重の範囲に至るまで精度良く計測することができる。さらに，予荷重を下回る荷重，すなわち伸長側に作用する荷重の計測も可能である。
なお，本例の荷重計測ユニット１０を使用するに当たっては，組み付け前の状態で，各第１のセラミックセンサ１４に作用する予荷重値を実測しておき，この予荷重値を用いてゼロ点補正を行うのが良い。このゼロ点補正によれば，寸法誤差等に起因して生じるおそれのある予荷重の誤差の影響を抑制して，各第１のセラミックセンサ１４に作用する荷重を精度良く計測することができる。
【００３５】
上記第２のセラミックセンサ１５は，図２に示すごとく，荷重作用板部１１６と当接プレート１２０との間に挟持された状態で，ユニット本体１１０の凹部１１５内に配置してある。
本例では，図３に示すごとく，ナックルアーム３０の取り付け座面３１１（図１）と当接する当接プレート１２０と，軸受２０の取り付け座面２１１（図１）に当接する荷重作用板部１１６との間において，周方向の等間隔にある４箇所の位置に上記第２のセラミックセンサ１５を配置してある。
【００３６】
ここで，本例では，第２のセラミックセンサ１５と当接プレート１２０とを，凹部１１５内に配置したときの上記内周部１１の軸方向の長さが，適正組み付け時の長さよりも若干長くなるようにしてある。
そのため，ナックルアーム３０と軸受２０との間に組み付けた荷重計測ユニット１０では，荷重作用板部１１６と当接プレート１２０との間に挟持した第２のセラミックセンサ１５に，軸方向の静荷重である予荷重が作用することになる。
【００３７】
そして，予荷重を付与した第２のセラミックセンサ１５によれば，小荷重の範囲に至るまで精度良く計測することができる。さらに，予荷重を下回る荷重，すなわち伸長側に作用する軸方向の荷重の計測も可能である。
ここで，本例の荷重計測ユニット１０を使用するに当たっては，組み付けた状態で，各第２のセラミックセンサ１５に作用する予荷重値を計測しておき，該予荷重値を用いてゼロ点補正を実施するのが良い。ゼロ点補正によれば，各第２のセラミックセンサ１５に作用する荷重を精度良く計測することができる。
【００３８】
上記第１及び第２のセラミックセンサ１４，１５は，図９に示すごとく，セラミック材料を主体とした圧力抵抗効果素子よりなるセンサである。
上記セラミックセンサ１４，１５は，所定の大きさの荷重計測面（図中，荷重ＦＬが作用する面）を含むブロック状をなし，荷重計測面に略直交する両端面に，リード線４１８を接続する電極４１９を形成してなる。
なお，本例の第１のセラミックセンサ１４は，１００ＭＰａの荷重に対して，その荷重方向に約１μｍの変位を生じるように構成してある。
【００３９】
次に，本例の荷重計測ユニット１０の取り付け構造について説明する。この取り付け構造は，図１に示すごとく，内周部１１を取り付け座面２１１にボルト固定し，外周部１２を取り付け座面３１１にボルト固定した荷重計測ユニット１０を介して，軸受２０とナックルアーム３０とを連結する構造である。
【００４０】
上記軸受２０は，図１０に示すごとく，２列のベアリングボール列２３を介して，アウターレース２１に内挿したインナーレース２２を回転自在に支持する軸受である。
インナーレース２２は，上記ハブボルト２８１を係合するフランジ部２８を有してなる。該フランジ部２８は，上記ハブボルト２８１によるネジ結合により，上記ブレーキディスク及び車輪（図示略）を固定するように構成してある。
【００４１】
アウターレース２１は，図１０に示すごとく，その外周に，上記荷重計測ユニット１０を介在して，ナックルアーム３０に取り付ける車体側フランジ部２１０を形成してなる。
アウターレース２１の車体側フランジ部２１０には，荷重計測ユニット１０の内周部１１と当接する取り付け座面２１１を形成してあると共に，内周部１１のボルト孔１１１に螺入するボルト（図示略）を挿通するためのボルト孔（図示略）を穿孔してある。
【００４２】
上記ナックルアーム３０は，図１１及び図１２に示すごとく，車体側に連結するジョイント部（図示略）を有してなる構造部材である。
ナックルアーム３０は，荷重計測ユニット１０を介設して軸受２０を取り付けるための取り付け座面３１１を有してなる。
該取り付け座面３１１は，荷重計測ユニット１０の外周部１２をボルト結合すると同時に，荷重計測ユニット１０の内周部１１を構成する上記当接プレート１２０に当接するように構成してある。
【００４３】
取り付け座面３１１の中央には，図１１及び図１２に示すごとく，軸受２０の端部を収容するための貫通穴３１０を穿孔してある。また，取り付け座面３１１における周方向の４箇所には，荷重計測ユニット１０をボルト固定するためのネジ穴３１２を穿孔してある。
【００４４】
本例の荷重計測ユニット１０は，ナックルアーム３０と軸受２０との間に配設したとき，図１及び図３に示すごとく，上記第１及び第２のセラミックセンサ１４，１５が，自動車の鉛直上下方向及び水平前後方向に位置するように構成してある。
【００４５】
次に，本例の荷重計測ユニット１０によって計測される荷重について説明する。
この荷重計測ユニット１０では，軸受２０とナックルアーム３０との間で軸方向に略直交する方向（径方向）に作用する荷重は，弾性的に連結した内周部１１と外周部１２との間に配置した第１のセラミックセンサ１４に作用することになる。
【００４６】
特に，本例の荷重計測ユニット１０では，上記のごとく，自動車の鉛直上下方向及び，水平前後方向に対応して第１のセラミックセンサ１４を配置してある。そのため，このように配置した第１のセラミックセンサ１４によれば，軸受２０とナックルアーム３０との間で，鉛直上下方向及び水平前後方向に作用する荷重を，直接的に精度良く計測することができる。
【００４７】
さらに，本例の荷重計測ユニット１０では，軸受２０とナックルアーム３０との間で軸方向に作用する荷重は，上記のごとく内周部１１に配置した第２のセラミックセンサ１５に作用することになる。
また，軸受２０の軸芯からずれて配置した上記第２のセラミックセンサ１５によれば，軸受２０の軸方向に直交する軸の回りに，軸受２０を回動させるように作用するモーメントによる荷重を計測することができる。
【００４８】
特に，本例の荷重計測ユニット１０では，上記のごとく，自動車の鉛直上下方向及び，水平前後方向に対応して第２のセラミックセンサ１５を配置してある。そのため，上記のごとく配置した第２のセラミックセンサ１５によれば，軸受２０とナックルアーム３０との間で，車両の鉛直上下方向の軸回りに作用するモーメント荷重，及び，車両の水平前後方向の軸回りに作用するモーメント荷重を，直接的に精度良く計測することができる。
【００４９】
また，本例の荷重計測ユニット１０では，予荷重を作用した状態で，第１及び第２のセラミックセンサ１４，１５を組み付けてある。
そのため，本例のセラミックセンサ１４，１５によれば，圧縮側に作用する荷重だけでなく，伸長側に作用する荷重を計測することが可能である。
【００５０】
なお，上記当接プレート１２０を省略すると共に，上記凹部１１５に配置した第２のセラミックセンサ１５の端面が，直接，ナックルアーム３０の取り付け座面３１１に当接するように構成することもできる。
この場合には，荷重計測ユニット１０を構成する部品点数を低減できるという効果がある。
【００５１】
さらに，当接プレート１２０が軸受２０の取り付け座面２１１に当接するように荷重計測ユニットを構成すると共に，該荷重計測ユニットにおける凹部１１５の底面をなす部分であって，ナックルアーム３０側に配置される部分（上記荷重作用板部１１６に相当）の軸方向の剛性を高くすることも良い。
この場合には，軸受２０から作用する軸方向の荷重を，当接プレート１２０を介して第２のセラミックセンサに作用することができる。
【００５２】
そして，上記のごとく軸方向の剛性を高くした凹部１１５によれば，荷重計測ユニット１０自体の内部応力に基づく軸方向の反力を，第２のセラミックセンサに作用することができる。
そのため，上記の荷重計測ユニットによれば，その内周部１１をナックルアーム３０に当接させなくても軸方向の荷重を計測することができる。
【００５３】
（実施例２）
本例は，実施例１の荷重計測ユニットを基にして，第１のセラミックセンサ１４の保持構造を変更した例である。この内容について，図１３を用いて説明する。
本例の荷重計測ユニット１０は，外周部１２の外周面から軸方向に略直交して穿孔され，センサ穴１００に開口する保持穴１２８を有してなる。
該保持穴１２８は，スクリューネジ１２９を螺入するように構成してある。そして，該スクリューネジ１２９は，その先端面が，第１のセラミックセンサ１４の端面に当接して，該セラミックセンサ１４に対して当接荷重を作用できるように構成してある。
【００５４】
本例の荷重計測ユニット１０では，スクリューネジ１２９を後退させた状態で，第１のセラミックセンサ１４をセンサ穴１００に容易に挿入することができる。
また，第１のセラミックセンサ１４をセンサ穴１００に配置した後には，スクリューネジ１２９の締め付けトルク調整により，第１のセラミックセンサ１４に作用する予荷重を精度良く調節することができる。
【００５５】
さらに，スクリューネジ１２９の後端部には，回り止め用のロックナット１２７を係合するように構成してある。該ロックナット１２７によれば，スクリューネジ１２９の緩みを抑制でき，第１のセラミックセンサ１４に作用する上記所定の予荷重を，長期間に渡って安定して維持させることができる。
なお，その他の構成及び作用効果については実施例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，荷重計測ユニットの取り付け構造を説明する組み立て図。
【図２】実施例１における，荷重計測ユニットの断面構造を示す側断面図。
【図３】実施例１における，荷重計測ユニットを示すＡ視（図２）正面図。
【図４】実施例１における，ユニット本体を示す側断面図。
【図５】実施例１における，ユニット本体を示す正面図。
【図６】実施例１における，ユニット本体の断面構造を示すＢ−Ｂ線（図５）矢視断面図。
【図７】実施例１における，当接プレートを示す側断面図。
【図８】実施例１における，当接プレートを示すＣ視（図７）正面図。
【図９】実施例１における，セラミックセンサを説明する説明図。
【図１０】実施例１における，軸受の断面構造を示す断面図。
【図１１】実施例１における，ナックルアームを示す正面図。
【図１２】実施例１における，ナックルアームの断面構造を示すＤ−Ｄ線（図１１）矢視断面図。
【図１３】実施例２における，荷重計測ユニットの断面構造を示す側断面図。
【符号の説明】
１０．．．荷重計測ユニット，
１００．．．センサ穴，
１０１．．．ブリッジ部，
１０２．．．貫通穴，
１１．．．内周部，
１１０．．．ユニット本体，
１１５．．．凹部，
１２．．．外周部，
１２０．．．当接プレート，
１４，１５．．．セラミックセンサ，
２０．．．軸受，
２２０，２３０．．．ボルト孔，
３０．．．ナックルアーム，[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a load measuring unit that measures a load acting on a bearing for an automobile wheel.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an apparatus that measures a load acting on a wheel of an automobile or the like and measures a friction force or a friction coefficient acting on a tire.
For example, as a device for measuring a load acting on a wheel, there is a device that measures a load acting on a wheel by a load sensor attached to a suspension mechanism that suspends the wheel (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-110554 (Pages 2 to 3 and FIG. 2)
[0004]
[Problems to be solved]
However, the conventional apparatus has the following problems. That is, as described above, the conventional apparatus measures the load acting on the wheel via the suspension mechanism or the like, and thus there is a possibility that the load cannot be measured with high accuracy.
For this reason, conventionally, a load measuring means that can be disposed close to a bearing for an automobile wheel and its mounting structure have been studied.
[0005]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a load measuring unit that can be disposed between a bearing for an automobile wheel and a knuckle arm, and an attachment structure thereof.
[0006]
[Means for solving problems]
The present invention is a load measuring unit for measuring a load acting on an automobile wheel,
The load measuring unit is interposed between a bearing for an automobile wheel having a flange portion and a knuckle arm that supports the bearing.
An inner periphery configured to be fixed to a mounting seating surface of the bearing;
An outer peripheral portion located on the outer peripheral side of the inner peripheral portion, configured to elastically hold the inner peripheral portion and to be fixed to the mounting seat surface of the knuckle arm;
A first ceramic sensor disposed between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion for measuring a load acting between the two,
And a second ceramic sensor for measuring a load acting in the axial direction between the inner peripheral portion and the bearing seat of the bearing. (1).
[0007]
The load measuring unit of the present invention is a unit configured to be disposed between the knuckle arm and the bearing fixed to the knuckle arm.
According to the load measurement unit disposed adjacent to the bearing, the load directly transmitted from the bearing can be accurately measured.
[0008]
The load measuring unit includes an inner peripheral portion configured to be bolted to the mounting seat surface of the bearing, and an outer peripheral portion configured to be bolted to the mounting seat surface of the knuckle arm. The outer peripheral portion is located on the outer peripheral side of the inner peripheral portion, and is configured to elastically hold the inner peripheral portion.
In the load measuring unit of this example, the first ceramic sensor is disposed between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion.
Therefore, in the load measuring unit, the load acting between the inner peripheral portion fixed to the bearing and the outer peripheral portion fixed to the knuckle arm is efficiently applied to the first ceramic sensor. be able to.
[0009]
Here, in general, a load sensor made of ceramic is characterized by a small amount of deformation with respect to a load and high rigidity.
Therefore, according to the ceramic sensor disposed between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, the rigidity between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion is increased and orthogonal to the axial direction of the entire load measuring unit. The rigidity in the direction (radial direction) can be increased.
[0010]
Further, the second ceramic sensor is disposed on the inner peripheral portion configured to fix the mounting seating surface of the bearing.
According to the second ceramic sensor, the axial load acting on the inner peripheral portion from the bearing can be directly and accurately measured.
Moreover, according to the second ceramic sensor exhibiting high rigidity as described above, it is possible to ensure high mounting rigidity of the bearing.
[0011]
As described above, the load measuring unit using the ceramic sensor having high rigidity as a structural member is a unit exhibiting high rigidity.
Therefore, according to this highly rigid load measuring unit, the bearing and the knuckle arm can be connected with high rigidity via the load measuring unit, and the load acting between the two can be measured with high accuracy.
In addition, by adopting the load measuring unit of the present invention, it is possible to reduce the variation in the measured load due to the rotation of the bearing ball of the bearing as compared with the configuration in which the load sensor is directly attached to the bearing.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, as the ceramic sensor, a pressure resistance effect element that mainly includes a ceramic material and converts an acting pressure into an electric signal according to a characteristic characteristic of the ceramic material can be used.
According to the pressure resistance effect element mainly composed of a ceramic material, the above ceramic sensor exhibiting high rigidity can be configured.
Examples of the pressure resistance effect element material include La _1-x Sr _x , MnO ₃ , BaTiO _{3, and} SiC.
[0013]
Further, a bridge portion for connecting both the inner peripheral portion and the outer peripheral portion and a through hole penetrating in the axial direction are disposed between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, and the first ceramic sensor includes the through hole. It is preferable to arrange | position between the inner peripheral surface of the said outer peripheral part and the outer peripheral surface of the said inner peripheral part in (Claim 2).
In this case, by connecting the inner peripheral part and the outer peripheral part via the bridge part, both can be elastically connected.
And the load which acts between the said inner peripheral part and the said outer peripheral part can be efficiently measured by arrange | positioning the said 1st ceramic sensor in the said through-hole.
[0014]
The first ceramic sensor is preferably arranged in a state in which a preload, which is a static load between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, acts.
In this case, the first ceramic sensor can measure not only the load acting in the direction of compressing the ceramic sensor but also the load acting in the extension direction.
[0015]
The inner peripheral portion is recessed in the axial direction from one end face of the inner peripheral portion, and is provided with a concave portion having a load acting plate portion as a bottom surface. When the plate is fitted and the load measuring unit is interposed between the bearing and the knuckle arm, the load acting plate portion comes into contact with the mounting seat surface of the bearing, and the contact plate Is configured to contact the knuckle arm, and the second ceramic sensor is preferably disposed between the load acting plate portion and the contact plate.
[0016]
In this case, the second ceramic sensor can be held with high reliability in the gap between the concave portion and the contact plate that fits into the concave portion.
According to the second ceramic sensor disposed between the load acting plate portion that contacts the mounting seat surface of the bearing and the contact plate that contacts the knuckle arm, the shaft acting from the bearing The load in the direction can be measured with high accuracy.
[0017]
In addition, the inner peripheral portion has an outer edge portion and an elastic portion on the outer peripheral side of the concave portion, and the load acting plate is allowed to allow axial displacement of the load acting plate portion by elastic deformation of the elastic portion. It is preferable that the plate portion is held on the outer edge portion via the elastic portion.
In this case, the elastic portion is deformed by the axial load acting from the bearing, whereby the axial load is efficiently applied to the second ceramic sensor via the load acting plate portion. Can communicate.
[0018]
Moreover, it is preferable that the said elastic part is a part whose plate | board thickness is thinner than the said load action board part (Claim 6).
In this case, the load acting plate portion can be displaced in the axial direction by elastic deformation generated in the elastic portion having a thinner plate thickness than the surroundings.
[0019]
Further, the first ceramic sensor is preferably arranged at four positions at equal intervals in the circumferential direction (Claim 7).
In this case, the radial load acting on the knuckle arm from the bearing can be divided into load components orthogonal to each other and accurately measured.
[0020]
The second ceramic sensor is preferably disposed at four positions at equal intervals in the circumferential direction (claim 8).
In this case, the axial load acting on the knuckle arm from the bearing can be accurately measured by the second ceramic sensors arranged at the four positions as described above.
Furthermore, according to the second ceramic sensor arranged eccentric from the shaft center of the bearing, it is possible to measure a load generated by a moment acting to rotate the bearing.
[0021]
【Example】
(Example 1)
The load measuring unit 10 of this example will be described with reference to FIGS.
The load measuring unit 10 of this example is a unit for measuring a load acting on an automobile wheel as shown in FIG.
This load measuring unit 10 is a unit interposed between a bearing 20 for an automobile wheel having a flange portion 28 and a knuckle arm 30 that supports the bearing 20.
[0022]
As shown in FIG. 1, the load measuring unit 10 is positioned on the outer peripheral side of the inner peripheral portion 11 and the inner peripheral portion 11 configured to be fixed to the mounting seat surface 211 of the bearing 20, and the inner peripheral portion 11 is made elastic. The outer peripheral portion 12 is configured to be held on the mounting seat surface 311 of the knuckle arm 30 and is disposed between the outer peripheral portion 12 and the inner peripheral portion 11, and the load acting between the two is measured. The first ceramic sensor 14 is arranged on the inner peripheral portion 11, and the first ceramic sensor 14 is used to measure a load acting in the axial direction between the inner peripheral portion 11 and the mounting seat surface 211 of the bearing 20. 2 ceramic sensors 15.
This will be described in detail below.
[0023]
As shown in FIGS. 2 and 3, the load measuring unit 10 of the present example has a contact plate 120 (FIGS. 7 and 8) in a recess 115 formed in the inner peripheral portion of the unit main body 110 (FIGS. 4 to 6). Is a combination.
As shown in FIGS. 2 and 3, the load measuring unit 10 includes an inner peripheral portion 11 and an outer peripheral portion 12 arranged so as to exhibit a coaxial double structure, and has a flat plate shape as a whole.
As shown in FIG. 3, a sensor which is a through-hole penetrating in the axial direction at four positions at substantially equal intervals in the circumferential direction between the inner peripheral portion 11 and the outer peripheral portion 12 in the load measuring unit 10. A hole 100 is provided. A through hole 102 extending in the circumferential direction is drilled in the gap between the sensor holes 100 adjacent in the circumferential direction.
[0024]
As shown in FIG. 3, the load measuring unit 10 is formed by connecting the inner peripheral portion 11 and the outer peripheral portion 12 via a bridge portion 101 that forms a boundary between the sensor hole 100 and the through hole 102.
Therefore, in this load measuring unit 10, when an elastic deformation such as compression or expansion occurs in the bridge portion 101, a load acts on the first ceramic sensor 14 disposed between the outer peripheral portion 12 and the inner peripheral portion 11. It will be.
[0025]
As shown in FIG. 3, the load measuring unit 10 is formed by drilling a bolt hole 112 in the outer peripheral portion 12 for fixing the bolt to the mounting seat surface 311 (FIG. 1) of the knuckle arm 30.
Further, the load measuring unit 10 is formed by drilling a bolt hole 111 in the inner peripheral portion 11 for fixing the bolt to the mounting seat surface 211 (FIG. 1) of the bearing 20.
[0026]
As shown in FIGS. 4 to 6, the concave portion 115 of the unit main body 110 is a recess formed in the inner peripheral portion 11 excluding the periphery of the bolt holes 111 formed at the four positions, and has a substantially cross shape as a whole. It is configured to present. An outer edge portion 119 is formed on the outer periphery of the recess 115 over the entire periphery.
A through hole 109 for avoiding interference with the bearing 20 combined with the load measuring unit 10 is formed in the center of the recess 115.
[0027]
Further, as shown in FIG. 4, a thin elastic portion is formed between the load acting plate portion 116 forming the bottom surface of the concave portion 115 and the outer edge portion 119, as shown in FIG. 118 is arranged.
The load acting plate portion 116 is configured to be held by the outer edge portion 119 via the elastic portion 118. Due to the holding structure via the elastic portion 118, the load acting plate portion 116 is configured to be able to be displaced in the axial direction by elastic deformation of the elastic portion 118.
[0028]
As shown in FIGS. 1 and 4, the load acting plate portion 116 is configured to contact the mounting seat surface 211 when the inner peripheral portion 11 is bolted to the mounting seat surface 211 of the bearing 20.
Therefore, the load acting in the axial direction from the mounting seat surface 211 of the bearing 20 toward the inner peripheral portion 11 causes deformation of the elastic portion 118 and displaces the load acting plate portion 116 in the axial direction.
[0029]
As shown in FIGS. 7 and 8, the contact plate 120 is a flat plate member having an outer shape that is slightly smaller than the inner peripheral shape of the recess 115 (FIG. 5). A through hole 125 having substantially the same diameter as 109 is formed.
As shown in FIG. 2, the contact plate 120 is configured to be assembled in the recess 115 of the unit main body 110 with the second ceramic sensor 15 interposed therebetween.
Note that the contact plate 120 can be configured to be press-fitted into the recess 115. In this case, it is preferable that the outer shape of the contact plate 120 be slightly larger than the inner peripheral shape of the recess 115.
[0030]
In the load measuring unit 10 assembled to the knuckle arm 30, as shown in FIG. 1, the contact plate 120 is configured such that the position in the axial direction is regulated by contact with the mounting seat surface 311 of the knuckle arm 30. It is.
[0031]
As shown in FIGS. 2 and 3, the first ceramic sensor 14 is disposed in each sensor hole 100 with its load measurement surface in contact with the outer peripheral surface of the inner peripheral portion 11. .
According to the first ceramic sensor 14, a load acting in a direction (radial direction) orthogonal to the axial direction from the inner peripheral portion 11 toward the outer peripheral portion 12 can be directly measured.
[0032]
In the load measuring unit 10 of the present example, as shown in FIG. 3, the first ceramic sensors 14 are arranged at four locations at equal intervals in the circumferential direction.
Further, in the load measuring unit 10 of this example, a positioning guide portion (not shown) protruding from the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 12 toward the sensor hole 100 is engaged with the first ceramic sensor 14. This ensures the positioning of the first ceramic sensor 14 in the sensor hole 100.
[0033]
In order to accommodate the first ceramic sensor 14 in the sensor hole 100, the opening of the sensor hole 100 was forcibly expanded in the radial direction using a hydraulic jack or the like.
Furthermore, in this example, the shape of the sensor hole 100 and the through hole 102 is such that a preload (static load) of 50 MPa is applied to the first ceramic sensor 14 accommodated in the sensor hole 100. In addition, the dimensions of each part such as the height of the first ceramic sensor 14 are designed.
[0034]
And according to the 1st ceramic sensor 14 to which the preload was given, it can measure accurately until it reaches the range of a small load. Furthermore, it is possible to measure a load below the preload, that is, a load acting on the extension side.
When using the load measuring unit 10 of this example, the preload value acting on each first ceramic sensor 14 is measured in the state before assembly, and zero point correction is performed using this preload value. Good to do. According to this zero point correction, it is possible to accurately measure the load acting on each first ceramic sensor 14 while suppressing the influence of a preload error that may be caused by a dimensional error or the like.
[0035]
As shown in FIG. 2, the second ceramic sensor 15 is disposed in the concave portion 115 of the unit main body 110 while being sandwiched between the load acting plate portion 116 and the contact plate 120.
In this example, as shown in FIG. 3, the contact plate 120 that contacts the mounting seat surface 311 (FIG. 1) of the knuckle arm 30 and the load application plate portion 116 that contacts the mounting seat surface 211 (FIG. 1) of the bearing 20. The second ceramic sensor 15 is arranged at four positions at equal intervals in the circumferential direction.
[0036]
Here, in this example, the axial length of the inner peripheral portion 11 when the second ceramic sensor 15 and the contact plate 120 are disposed in the recess 115 is slightly longer than the length when properly assembled. It is designed to be long.
Therefore, in the load measuring unit 10 assembled between the knuckle arm 30 and the bearing 20, the second ceramic sensor 15 sandwiched between the load acting plate portion 116 and the contact plate 120 is subjected to an axial static load. A certain preload will act.
[0037]
And according to the 2nd ceramic sensor 15 which provided the preload, it can measure accurately until it reaches the range of a small load. Furthermore, it is possible to measure the load below the preload, that is, the axial load acting on the extension side.
Here, when using the load measuring unit 10 of this example, the preload value acting on each second ceramic sensor 15 is measured in the assembled state, and zero point correction is performed using the preload value. It is good to carry out. According to the zero point correction, the load acting on each second ceramic sensor 15 can be accurately measured.
[0038]
As shown in FIG. 9, the first and second ceramic sensors 14 and 15 are sensors composed of pressure resistance effect elements mainly composed of a ceramic material.
The ceramic sensors 14 and 15 have a block shape including a load measuring surface of a predetermined size (the surface on which the load FL acts) in the figure, and lead wires 418 are connected to both end surfaces substantially orthogonal to the load measuring surface. The electrode 419 to be formed is formed.
Note that the first ceramic sensor 14 of this example is configured to generate a displacement of about 1 μm in the load direction with respect to a load of 100 MPa.
[0039]
Next, the mounting structure of the load measuring unit 10 of this example will be described. As shown in FIG. 1, this mounting structure includes a bearing 20 and a knuckle arm via a load measuring unit 10 in which the inner peripheral portion 11 is bolted to the mounting seat surface 211 and the outer peripheral portion 12 is bolted to the mounting seat surface 311. 30.
[0040]
As shown in FIG. 10, the bearing 20 is a bearing that rotatably supports an inner race 22 inserted in an outer race 21 via two bearing ball rows 23.
The inner race 22 has a flange portion 28 that engages with the hub bolt 281. The flange portion 28 is configured to fix the brake disc and the wheel (not shown) by screw connection with the hub bolt 281.
[0041]
As shown in FIG. 10, the outer race 21 is formed with a vehicle body side flange portion 210 attached to the knuckle arm 30 through the load measuring unit 10 on the outer periphery thereof.
A mounting seat surface 211 that contacts the inner peripheral portion 11 of the load measuring unit 10 is formed in the vehicle body side flange portion 210 of the outer race 21, and a bolt (not shown) that is screwed into the bolt hole 111 of the inner peripheral portion 11. Bolt holes (not shown) through which (not shown) are inserted are drilled.
[0042]
As shown in FIGS. 11 and 12, the knuckle arm 30 is a structural member having a joint portion (not shown) connected to the vehicle body side.
The knuckle arm 30 has an attachment seat surface 311 for attaching the bearing 20 via the load measuring unit 10.
The mounting seat surface 311 is configured to abut on the contact plate 120 constituting the inner peripheral portion 11 of the load measuring unit 10 at the same time as the outer peripheral portion 12 of the load measuring unit 10 is bolted.
[0043]
As shown in FIGS. 11 and 12, a through hole 310 for receiving the end of the bearing 20 is drilled in the center of the mounting seat surface 311. In addition, screw holes 312 for fixing the load measuring unit 10 with bolts are drilled at four locations in the circumferential direction of the mounting seat surface 311.
[0044]
When the load measuring unit 10 of this example is disposed between the knuckle arm 30 and the bearing 20, as shown in FIGS. 1 and 3, the first and second ceramic sensors 14 and 15 are arranged in the vertical direction of the automobile. It is configured to be positioned in the vertical direction and the horizontal front-back direction.
[0045]
Next, the load measured by the load measurement unit 10 of this example will be described.
In this load measuring unit 10, the load acting between the bearing 20 and the knuckle arm 30 in the direction (radial direction) substantially orthogonal to the axial direction is between the inner peripheral portion 11 and the outer peripheral portion 12 that are elastically connected. It acts on the first ceramic sensor 14 arranged in the above.
[0046]
In particular, in the load measuring unit 10 of this example, as described above, the first ceramic sensor 14 is arranged corresponding to the vertical vertical direction and the horizontal front-rear direction of the automobile. Therefore, according to the first ceramic sensor 14 arranged in this way, the load acting in the vertical vertical direction and the horizontal front-back direction between the bearing 20 and the knuckle arm 30 can be directly and accurately measured. it can.
[0047]
Furthermore, in the load measuring unit 10 of this example, the load acting in the axial direction between the bearing 20 and the knuckle arm 30 acts on the second ceramic sensor 15 disposed on the inner peripheral portion 11 as described above. Become.
Further, according to the second ceramic sensor 15 arranged so as to be displaced from the axis of the bearing 20, a load due to a moment acting to rotate the bearing 20 around an axis orthogonal to the axial direction of the bearing 20 is applied. It can be measured.
[0048]
In particular, in the load measuring unit 10 of this example, as described above, the second ceramic sensor 15 is disposed corresponding to the vertical vertical direction and the horizontal front-rear direction of the automobile. Therefore, according to the second ceramic sensor 15 arranged as described above, the moment load acting around the vertical vertical axis of the vehicle between the bearing 20 and the knuckle arm 30 and the horizontal longitudinal direction of the vehicle The moment load acting around the axis can be directly and accurately measured.
[0049]
In the load measuring unit 10 of this example, the first and second ceramic sensors 14 and 15 are assembled in a state where a preload is applied.
Therefore, according to the ceramic sensors 14 and 15 of this example, not only the load acting on the compression side but also the load acting on the expansion side can be measured.
[0050]
The contact plate 120 may be omitted, and the end surface of the second ceramic sensor 15 disposed in the recess 115 may be configured to directly contact the mounting seat surface 311 of the knuckle arm 30.
In this case, there is an effect that the number of parts constituting the load measuring unit 10 can be reduced.
[0051]
Further, the load measuring unit is configured so that the contact plate 120 contacts the mounting seat surface 211 of the bearing 20, and is a portion forming the bottom surface of the recess 115 in the load measuring unit, and is disposed on the knuckle arm 30 side. It is also possible to increase the axial rigidity of the portion (corresponding to the load acting plate portion 116).
In this case, the axial load applied from the bearing 20 can be applied to the second ceramic sensor via the contact plate 120.
[0052]
As described above, according to the recess 115 having increased axial rigidity, an axial reaction force based on the internal stress of the load measuring unit 10 itself can be applied to the second ceramic sensor.
Therefore, according to the load measuring unit described above, the axial load can be measured without the inner peripheral portion 11 being in contact with the knuckle arm 30.
[0053]
(Example 2)
In this example, the holding structure of the first ceramic sensor 14 is changed based on the load measurement unit of the first embodiment. This will be described with reference to FIG.
The load measuring unit 10 of this example has a holding hole 128 that is drilled from the outer peripheral surface of the outer peripheral portion 12 substantially perpendicular to the axial direction and opens to the sensor hole 100.
The holding hole 128 is configured to be screwed with a screw screw 129. The screw screw 129 is configured such that the tip end surface thereof abuts against the end surface of the first ceramic sensor 14 so that a contact load can be applied to the ceramic sensor 14.
[0054]
In the load measuring unit 10 of this example, the first ceramic sensor 14 can be easily inserted into the sensor hole 100 with the screw screw 129 retracted.
In addition, after the first ceramic sensor 14 is disposed in the sensor hole 100, the preload acting on the first ceramic sensor 14 can be accurately adjusted by adjusting the tightening torque of the screw screw 129.
[0055]
Further, the rear end portion of the screw screw 129 is configured to engage a lock nut 127 for preventing rotation. According to the lock nut 127, the looseness of the screw screw 129 can be suppressed, and the predetermined preload acting on the first ceramic sensor 14 can be stably maintained over a long period of time.
Other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an assembly diagram illustrating a load measurement unit mounting structure in Embodiment 1. FIG.
FIG. 2 is a side sectional view showing a sectional structure of a load measuring unit in the first embodiment.
FIG. 3 is a front view (FIG. 2) showing the load measuring unit according to the first embodiment.
4 is a side sectional view showing a unit main body in Embodiment 1. FIG.
5 is a front view showing a unit main body in Embodiment 1. FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line BB (FIG. 5) showing the cross-sectional structure of the unit body in the first embodiment.
7 is a side cross-sectional view showing a contact plate in Embodiment 1. FIG.
8 is a front view (FIG. 7) showing the contact plate in Embodiment 1. FIG.
9 is an explanatory diagram for explaining a ceramic sensor in Embodiment 1. FIG.
10 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a bearing in Embodiment 1. FIG.
FIG. 11 is a front view showing the knuckle arm in the first embodiment.
12 is a cross-sectional view taken along line DD (FIG. 11) showing the cross-sectional structure of the knuckle arm in the first embodiment.
13 is a side sectional view showing a sectional structure of a load measuring unit in Embodiment 2. FIG.
[Explanation of symbols]
10. . . Load measuring unit,
100. . . Sensor hole,
101. . . Bridge part,
102. . . Through hole,
11. . . Inner circumference,
110. . . Unit body,
115. . . Recess,
12 . . The outer periphery,
120. . . Contact plate,
14,15. . . Ceramic sensor,
20. . . bearing,
220, 230. . . Bolt holes,
30. . . Knuckle arm,

Claims

A load measuring unit for measuring a load acting on an automobile wheel,
The load measuring unit is interposed between a bearing for an automobile wheel having a flange portion and a knuckle arm that supports the bearing.
An inner periphery configured to be fixed to a mounting seating surface of the bearing;
An outer peripheral portion located on the outer peripheral side of the inner peripheral portion, configured to elastically hold the inner peripheral portion and to be fixed to the mounting seat surface of the knuckle arm;
A first ceramic sensor disposed between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion for measuring a load acting between the two,
And a second ceramic sensor for measuring a load acting in the axial direction between the inner peripheral portion and the bearing seat of the bearing. Load measurement unit for automobile wheels.

In Claim 1, Between the said inner peripheral part and the said outer peripheral part, the bridge | bridging part which connects both and the through-hole penetrated to an axial direction are arrange | positioned, The said 1st ceramic sensor is A load measuring unit for an automobile wheel, wherein the load measuring unit is disposed between an inner peripheral surface of the outer peripheral portion and an outer peripheral surface of the inner peripheral portion in the through hole.

3. The automobile wheel according to claim 1, wherein the first ceramic sensor is disposed in a state in which a preload which is a static load between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion acts. Load measurement unit for use.

In any one of Claims 1-3, the said inner peripheral part is provided with the recessed part which has a load action board part as a bottom face while being recessed in the axial direction from one end surface of this inner peripheral part, A flat contact plate is fitted in the recess, and when the load measuring unit is interposed between the bearing and the knuckle arm, the load acting plate portion is attached to the bearing. Abutting against the seating surface, the abutting plate being configured to abut against the knuckle arm,
The load measuring unit for an automobile wheel, wherein the second ceramic sensor is disposed between the load acting plate portion and the contact plate.

5. The inner peripheral portion according to claim 4, wherein the inner peripheral portion has an outer edge portion and an elastic portion on the outer peripheral side of the concave portion, and the axial displacement of the load acting plate portion is allowed by elastic deformation of the elastic portion. The load measuring unit for an automobile wheel, wherein the load acting plate portion is held on the outer edge portion via the elastic portion.

6. The load measuring unit for an automobile wheel according to claim 5, wherein the elastic portion is a portion whose thickness is thinner than that of the load acting plate portion.

The load measuring unit for an automobile wheel according to any one of claims 1 to 6, wherein the first ceramic sensor is disposed at four positions at equal intervals in the circumferential direction.

8. The load measuring unit for an automobile wheel according to any one of claims 1 to 7, wherein the second ceramic sensor is arranged at four positions at equal intervals in the circumferential direction.