JP2005077388A - Hub unit with sensor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hub unit with sensors capable of accurately determining the ground loads of tires through the use of the sensors and reducing the number of the sensors for each wheel into one. <P>SOLUTION: The hub unit with the sensors is provided with both a hub unit 1 having a vehicle-body-side raceway track member 3; a wheel-side raceway track member 4; and two rows of rolling elements 5 and a sensor device 2. The sensor device 2 comprises a magnetostrictive sensor 8 for detecting the inverse magnetostrictive effect. The magnetostrictive sensor 8 is mounted to the vehicle-body-side raceway track member 3 so as to measure distortions of an inner ring 17 of the wheel-side raceway track member 4. The magnetostrictive sensor 8 is installed only to one location on the circumference of the vehicle-body-side raceway track member 3, and the location of its installation is a location A or a location B in Fig. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

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。   The present invention relates to a sensor-equipped hub unit in which a hub unit constituting an automobile and a sensor device for detecting various information of the automobile are integrated.

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、車体側に固定される車体側軌道部材、車輪が取り付けられる車輪側軌道部材、および両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。例えば、特許文献1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。
特開平3−209016号公報
In automobiles, various information is necessary to perform the control. Therefore, a vehicle body side track member fixed to the vehicle body side, a wheel side track member to which a wheel is attached, and two members disposed between both members. It has been proposed to provide a sensor device in a hub unit having a row of rolling elements. For example, Patent Literature 1 discloses a sensor-equipped hub unit in which an annular support member is attached to an inner end surface of a vehicle body side track member, and a strain sensor is attached to the annular support member.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-209016

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。このような実情に鑑み、本発明者らは、タイヤ(車輪)にかかる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。   In recent years, in addition to ABS control (anti-lock brake system), driving force control that does not spin the driving wheel when starting or accelerating, and braking force control that suppresses side slip during cornering have been implemented as a vehicle control means. However, in order to perform more accurate control, it is important to detect data that can be used effectively for these controls. In view of such circumstances, the present inventors have created a problem of measuring the ground load applied to the tire (wheel) with high accuracy to improve vehicle control.

これに対し、特許文献1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、この歪みからタイヤ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タイヤ接地荷重を得ることができないという問題があった。また、タイヤ接地荷重のうち、上下方向、左右方向および前後方向の各成分を求めるためには、センサの数が例えば3つ必要となり、コストが高くつくという問題もあった。   On the other hand, the sensor-equipped hub unit of Patent Document 1 measures the strain of the annular support member. Therefore, when obtaining the tire ground contact load from this strain, an error increases, and the accuracy is determined from the measured value of the strain sensor. There was a problem that the tire contact load could not be obtained well. In addition, in order to obtain each component in the vertical direction, the horizontal direction, and the front-rear direction of the tire ground contact load, for example, three sensors are required, which increases the cost.

この発明の目的は、センサを使用してタイヤ接地荷重を精度よく求めることができるようにするとともに、このためのセンサの数を各車輪につき1つにすることが可能なセンサ付きハブユニットを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sensor-equipped hub unit that makes it possible to accurately determine a tire ground contact load using a sensor, and that the number of sensors for this can be one for each wheel. There is to do.

第1の発明によるセンサ付きハブユニットは、車体側に固定される車体側軌道部材、車輪取付け用のフランジを有する内軸および内軸に嵌められた内輪を有し車輪が取り付けられる車輪側軌道部材、ならびに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、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、センサ装置は、逆磁歪効果を検知する磁歪センサを有し、磁歪センサは、車体側軌道部材の周上1カ所のみに設置されており、その設置箇所は、最上部または最下部から所定角度離れた位置とされていることを特徴とするものである。   A hub unit with a sensor according to a first invention includes a vehicle body side track member fixed to the vehicle body side, an inner shaft having a wheel mounting flange, and a wheel side track member to which a wheel is mounted having an inner ring fitted to the inner shaft. In addition, a sensor-equipped hub unit including a hub unit having two rows of rolling elements disposed between both raceway members and a sensor device, the sensor device includes a magnetostrictive sensor that detects an inverse magnetostrictive effect. The magnetostrictive sensor is installed at only one place on the circumference of the vehicle body side track member, and the installation place is located at a position away from the uppermost part or the lowermost part by a predetermined angle.

ハブユニットの最上部または最下部に生じる歪みは、左右方向タイヤ接地荷重によるもの(前後方向タイヤ接地荷重の影響がほとんどゼロ)であり、ハブユニットの最上部と最下部とのちょうど中間部(最上部または最下部から90°離れた位置)では、前後方向タイヤ接地荷重によるもの(左右方向タイヤ接地荷重の影響がほとんどゼロ)である。そして、ハブユニットの最上部または最下部から所定角度離れた位置で生じる歪みは、左右方向タイヤ接地荷重および前後方向タイヤ接地荷重の両方によるものとなり、これが磁歪センサで検知される。ここで、「所定角度」は、例えば、ほぼ45°とされるが、30〜60°程度の範囲で適宜決められてもよく、要するに、左右方向タイヤ接地荷重および前後方向タイヤ接地荷重の両方の影響が現れる範囲で適宜決定される。   The distortion that occurs at the top or bottom of the hub unit is due to the tire contact load in the left-right direction (the effect of the tire contact load in the front-rear direction is almost zero), and is exactly the middle (the lowest) between the top and bottom of the hub unit. At a position 90 ° away from the upper part or the lowermost part), it is due to the front and rear tire contact load (the influence of the left and right tire contact load is almost zero). The distortion generated at a position away from the uppermost part or the lowermost part of the hub unit by a predetermined angle is due to both the left and right tire contact loads and the front and rear tire contact loads, and this is detected by the magnetostrictive sensor. Here, the “predetermined angle” is, for example, approximately 45 °, but may be appropriately determined in a range of about 30 to 60 °. In short, both the left and right tire contact loads and the front and rear tire contact loads are determined. It is determined appropriately within the range where the influence appears.

磁歪センサは、逆磁歪効果(物質が歪むあるいは変形すると磁力が現れる現象)を計測するセンサであり、磁歪センサとしては、例えば、透磁率の高い磁性線に高周波電流を印加したときの磁性線両端間のインピーダンスが外部磁場によって変化する電磁気現象を利用して外部磁場を計測する磁気インピーダンスセンサ(MIセンサ)、インピーダンスが応力により変化することを利用した応力インピーダンスセンサ(SIセンサ)などが挙げられる。   A magnetostrictive sensor is a sensor that measures the inverse magnetostrictive effect (a phenomenon in which a magnetic force appears when a material is distorted or deformed). For example, the magnetostrictive sensor can be configured such that both ends of a magnetic wire when a high-frequency current is applied to a magnetic wire with high permeability Examples thereof include a magnetic impedance sensor (MI sensor) that measures an external magnetic field using an electromagnetic phenomenon in which the impedance changes depending on the external magnetic field, and a stress impedance sensor (SI sensor) that uses a change in impedance due to stress.

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動するが、この際、転動体が車輪側軌道部材および車体側軌道部材に及ぼす力がタイヤ接地荷重に応じて変化する。この力の変化は、転動体近傍の車輪側軌道部材および車体側軌道部材の歪み変動量として現れ、歪みの変動量を磁歪センサで検知して逆算することにより、タイヤ接地荷重の変動量を求めることができる。   The ground load applied to each tire fluctuates with changes in the speed and posture of the traveling vehicle. At this time, the force that the rolling element exerts on the wheel side track member and the vehicle body side track member changes according to the tire ground load. To do. This change in force appears as a strain fluctuation amount of the wheel side raceway member and the vehicle body side raceway member in the vicinity of the rolling elements, and the fluctuation amount of the tire ground contact load is obtained by detecting the strain fluctuation amount by a magnetostrictive sensor and calculating back. be able to.

センサは、車両の前後左右4カ所のハブユニットにそれぞれ取り付けられる。最上部または最下部から所定角度離れた位置に磁歪センサを設置した場合、タイヤ接地荷重の上下方向、左右方向および前後方向のすべての成分がセンサの出力に含まれる。例えば、車両が左へ旋回すれば、右側(前後共)のハブユニットのセンサの出力が増加し、この状態で減速すれば、右前側のハブユニットのセンサの出力がさらに増加する。したがって、各センサの出力から、各タイヤにかかる合成接地荷重が求まるほか、左輪側の前後センサの出力合計と右輪側の前後センサの出力合計との差からは、旋回時の荷重移動量が、前輪側の左右センサの出力合計と後輪側の左右センサの出力合計との差から制動時の荷重移動量がそれぞれ求まり、これにより、タイヤ接地荷重を使用した車両制御が可能となる。   The sensors are respectively attached to four hub units at the front, rear, left and right sides of the vehicle. When the magnetostrictive sensor is installed at a position away from the uppermost part or the lowermost part by a predetermined angle, all components of the tire ground contact load in the vertical direction, the horizontal direction, and the front-back direction are included in the sensor output. For example, if the vehicle turns to the left, the output of the right hub unit sensor increases, and if the vehicle decelerates in this state, the output of the right front hub unit sensor further increases. Therefore, the combined grounding load applied to each tire can be obtained from the output of each sensor, and the difference in the total output of the front and rear sensors on the left wheel side and the total output of the front and rear sensors on the right wheel side indicates the amount of load movement during turning. The load movement amount during braking is determined from the difference between the total output of the left and right sensors on the front wheel side and the total output of the left and right sensors on the rear wheel side, thereby enabling vehicle control using the tire ground contact load.

磁歪センサは、内輪の軸方向の引張り歪みを測定可能なように、内輪の肩部端面に臨まされていることがあり、また、磁歪センサは、内輪の径方向の引張り歪みを測定可能なように、内輪の肩部外周面に臨まされていることがある。また、車体側軌道部材の圧縮歪みを測定可能なように、車体側軌道部材の径方向外方から臨まされているようにしてもよい。   The magnetostrictive sensor may face the shoulder end face of the inner ring so that the axial strain of the inner ring can be measured, and the magnetostrictive sensor can measure the tensile strain in the radial direction of the inner ring. Furthermore, it may face the outer peripheral surface of the shoulder portion of the inner ring. Moreover, you may make it face from the radial direction outer side of a vehicle body side track member so that the compressive distortion of a vehicle body side track member can be measured.

この発明のセンサ付きハブユニットを備えた車両の制御に際しては、上記磁歪センサの出力と、ステアリング角度、アクセル踏み量、ブレーキ踏み量などとを組み合わせることにより、タイヤ接地荷重に基づいたより精度の高い制御を行うことができる。   When controlling a vehicle equipped with a sensor-equipped hub unit according to the present invention, a more accurate control based on the tire ground contact load is achieved by combining the output of the magnetostrictive sensor with the steering angle, the accelerator pedal stroke, the brake pedal stroke, and the like. It can be performed.

内輪の引張り歪みを測定する磁歪センサを有するセンサ付きハブユニットが車両の前後左右4カ所に配置されており、前輪側のハブユニットでは磁歪センサが進行方向前寄りに、後輪側のハブユニットでは磁歪センサが進行方向後寄りにそれぞれ位置させられていることがあり、また、車体側軌道部材の圧縮歪みを測定する磁歪センサを有するセンサ付きハブユニットが車両の前後左右4カ所に配置されており、前輪側のハブユニットでは磁歪センサが進行方向前寄りに、後輪側のハブユニットでは磁歪センサが進行方向後寄りにそれぞれ位置させられていることがある。磁歪センサは、歪みが引張り歪みか圧縮歪みかによってその出力特性が異なるため、すべての磁歪センサを例えば進行方向前寄りに設置すると、内輪の引張り歪みを測定するものでは、減速時のみ、車体側軌道部材の圧縮歪みを測定するものでは、加速時のみしか適切に前後方向タイヤ接地荷重を検知できないが、前輪側では進行方向の前寄りに、後輪側では進行方向の後寄りに磁歪センサを設置することにより、前輪側および後輪側のいずれか一方で減速時の前後方向荷重の測定が、同他方で加速時の前後方向タイヤ接地荷重の測定が可能となり、加速時および減速時にかかわらず、前後方向タイヤ接地荷重を求めることができる。   Sensor-equipped hub units with magnetostrictive sensors that measure the tensile strain of the inner ring are arranged at four locations on the front, rear, left and right sides of the vehicle. Magnetostrictive sensors may be positioned behind the traveling direction, and sensor-equipped hub units having magnetostrictive sensors for measuring the compressive strain of the vehicle body side track member are arranged at four locations on the front, rear, left and right sides of the vehicle. In some cases, the magnetostrictive sensor is positioned forward in the traveling direction in the hub unit on the front wheel side, and the magnetostrictive sensor is positioned rearward in the traveling direction in the hub unit on the rear wheel side. Magnetostrictive sensors have different output characteristics depending on whether the strain is tensile strain or compressive strain. For example, if all the magnetostrictive sensors are installed in front of the traveling direction, the tensile strain of the inner ring is measured. When measuring the compressive strain of a track member, the tire ground contact load can be properly detected only during acceleration, but a magnetostrictive sensor is installed on the front wheel side toward the front in the traveling direction and on the rear wheel side toward the rear in the traveling direction. By installing it, it is possible to measure the longitudinal load at the time of deceleration on either the front wheel side or the rear wheel side, and the front and rear tire contact load at the time of acceleration on the other side, regardless of when accelerating or decelerating. The tire contact load in the front-rear direction can be obtained.

第2の発明によるセンサ付きハブユニットは、車体側に固定される車体側軌道部材、車輪取付け用のフランジを有する内軸および内軸に嵌められた内輪を有し車輪が取り付けられる車輪側軌道部材、ならびに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、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、センサ装置は、変位センサを有し、変位センサは、車体側軌道部材の周上1カ所のみに設置されており、その設置箇所は、最上部または最下部から所定角度離れた位置とされていることを特徴とするものである。   A hub unit with a sensor according to a second invention includes a vehicle body side track member fixed to the vehicle body side, an inner shaft having a wheel mounting flange, and a wheel side track member to which a wheel is mounted having an inner ring fitted to the inner shaft. , And a hub unit with a sensor comprising a hub unit having two rows of rolling elements disposed between both track members and a sensor device, the sensor device has a displacement sensor, and the displacement sensor It is installed only in one place on the circumference of the side track member, and the installation place is located at a predetermined angle away from the uppermost part or the lowermost part.

ハブユニットの最上部または最下部に生じる変位は、左右方向タイヤ接地荷重によるもの(前後方向タイヤ接地荷重の影響がほとんどゼロ)であり、ハブユニットの最上部と最下部とのちょうど中間部(最上部または最下部から90°離れた位置)では、前後方向タイヤ接地荷重によるもの(左右方向タイヤ接地荷重の影響がほとんどゼロ)である。そして、ハブユニットの最上部または最下部から所定角度離れた位置で生じる変位は、左右方向タイヤ接地荷重および前後方向タイヤ接地荷重の両方によるものとなり、これが変位センサで検知される。ここで、「所定角度」は、例えば、ほぼ45°とされるが、30〜60°程度の範囲で適宜決められてもよく、要するに、左右方向タイヤ接地荷重および前後方向タイヤ接地荷重の両方の影響が現れる範囲で適宜決定される。   The displacement that occurs at the top or bottom of the hub unit is due to the tire contact load in the left-right direction (the effect of the tire contact load in the front-rear direction is almost zero), and is exactly the middle (the lowest) between the top and bottom of the hub unit. At a position 90 ° away from the upper part or the lowermost part), it is due to the front and rear tire contact load (the influence of the left and right tire contact load is almost zero). The displacement generated at a position away from the uppermost part or the lowermost part of the hub unit by a predetermined angle is caused by both the left and right tire contact loads and the front and rear tire contact loads, and this is detected by a displacement sensor. Here, the “predetermined angle” is, for example, approximately 45 °, but may be appropriately determined in a range of about 30 to 60 °. In short, both the left and right tire contact loads and the front and rear tire contact loads are determined. It is determined appropriately within the range where the influence appears.

変位センサとしては、渦電流式のもの、レーザー式のもの、PSDを使用した光学式のもの、超音波式のもの、磁気式のもの、磁歪式のものなどのいずれであってもよく、また、非接触式でなく接触式であってもよい。   The displacement sensor may be any of eddy current type, laser type, optical type using PSD, ultrasonic type, magnetic type, magnetostrictive type, etc. The contact type may be used instead of the non-contact type.

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動するが、この際、車輪側軌道部材(特に内輪)および車体側軌道部材の変位がタイヤ接地荷重に応じて変化する。この変位の変化を変位センサで検知して逆算することにより、タイヤ接地荷重の変動量を求めることができる。   The ground load applied to each tire varies with changes in the speed and posture of the traveling vehicle. At this time, the displacement of the wheel side track member (especially the inner ring) and the vehicle body side track member changes according to the tire ground load. To do. By detecting this change in displacement with a displacement sensor and calculating backward, the amount of variation in the tire ground contact load can be obtained.

センサは、車両の前後左右4カ所のハブユニットにそれぞれ取り付けられる。最上部または最下部から所定角度離れた位置に変位センサを設置した場合、タイヤ接地荷重の上下方向、左右方向および前後方向のすべての成分が変位センサの出力に含まれる。例えば、車両が左へ旋回すれば、右側(前後共)のハブユニットのセンサの出力が増加し、この状態で減速すれば、右前側のハブユニットのセンサの出力が増加する。したがって、各センサの出力から、各タイヤにかかる合成接地荷重が求まるほか、左輪側の前後センサの出力合計と右輪側の前後センサの出力合計との差からは、旋回時の荷重移動量が、前輪側の左右センサの出力合計と後輪側の左右センサの出力合計との差から制動時の荷重移動量がそれぞれ求まり、これにより、タイヤ接地荷重を使用した車両制御が可能となる。   The sensors are respectively attached to four hub units at the front, rear, left and right sides of the vehicle. When the displacement sensor is installed at a position away from the uppermost part or the lowermost part by a predetermined angle, all components of the tire contact load in the vertical direction, the horizontal direction, and the front-rear direction are included in the output of the displacement sensor. For example, if the vehicle turns to the left, the output of the sensor on the right (both front and rear) hub unit increases, and if the vehicle decelerates in this state, the output of the sensor on the right front hub unit increases. Therefore, the combined grounding load applied to each tire can be obtained from the output of each sensor, and the difference in the total output of the front and rear sensors on the left wheel side and the total output of the front and rear sensors on the right wheel side indicates the amount of load movement during turning. The load movement amount during braking is determined from the difference between the total output of the left and right sensors on the front wheel side and the total output of the left and right sensors on the rear wheel side, thereby enabling vehicle control using the tire ground contact load.

第2の発明によるセンサ付きハブユニットにおいて、変位センサは、内輪の径方向の変位を測定可能なように、内輪の肩部端面に臨まされていることがあり、変位センサは、車体側軌道部材に径方向外方から臨まされていることがあり、変位センサは、車体側軌道部材のフランジに軸方向内方から臨まされていることがある。   In the hub unit with a sensor according to the second invention, the displacement sensor may face the shoulder end face of the inner ring so as to be able to measure the displacement in the radial direction of the inner ring. The displacement sensor may face the flange of the vehicle body side raceway member from the axially inner side.

第1の発明のセンサ付きハブユニットによると、磁歪センサが逆磁歪効果を検出するので、タイヤ接地荷重を精度よく検出することができる。そして、前後または左右のセンサの出力の差を求めることにより、荷重移動量を検出することができる。こうして得られたタイヤ接地荷重および荷重移動量は、ABS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。   According to the hub unit with a sensor of the first invention, since the magnetostrictive sensor detects the inverse magnetostrictive effect, the tire ground contact load can be accurately detected. The load movement amount can be detected by obtaining the difference between the outputs of the front and rear or left and right sensors. The tire ground contact load and the amount of load movement obtained in this way are used as substitute data for the slip ratio in ABS control, and are used in driving force control, braking force control, and the like, which can contribute to improvement in vehicle control accuracy.

第2の発明のセンサ付きハブユニットによると、各ハブユニットに付き1つの変位センサを設置するだけで、タイヤ接地荷重を検出することができ、さらに、前後または左右のセンサの出力の差を求めることにより、荷重移動量を検出することができる。こうして得られたタイヤ接地荷重および荷重移動量は、ABS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。   According to the sensor-equipped hub unit of the second invention, the tire ground contact load can be detected simply by installing one displacement sensor for each hub unit, and the difference between the outputs of the front and rear or left and right sensors is obtained. Thus, the load movement amount can be detected. The tire ground contact load and the amount of load movement obtained in this way are used as substitute data for the slip ratio in ABS control, and are used in driving force control, braking force control, and the like, which can contribute to improvement in vehicle control accuracy.

この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、第1の発明のセンサ付きハブユニットの第1実施形態を示している。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、左が車両の内側に、右が車両の外側となっている。   FIG. 1 shows a first embodiment of a hub unit with a sensor according to a first invention. In the following description, the left and right refer to the left and right in FIG. Note that the left is inside the vehicle and the right is outside the vehicle.

このセンサ付きハブユニットは、ハブユニット(1)と、その回転およびタイヤ接地荷重を検出するセンサ装置(2)とを備えている。   This sensor-equipped hub unit includes a hub unit (1) and a sensor device (2) for detecting the rotation and tire ground contact load.

ハブユニット(1)は、車体側に固定される車体側軌道部材(3)、車輪が取り付けられる車輪側軌道部材(4)、両部材(3)(4)の間に2列に配置された複数の転動体である玉(5)、および各列の玉(5)をそれぞれ保持する保持器(6)を備えている。   The hub unit (1) is arranged in two rows between the vehicle body side track member (3) fixed to the vehicle body side, the wheel side track member (4) to which the wheel is attached, and both members (3) and (4). A ball (5), which is a plurality of rolling elements, and a cage (6) for holding each row of balls (5) are provided.

車体側軌道部材(3)は、軸受の外輪(固定輪)機能を有しているもので、内周面に2列の外輪軌道が形成されている円筒部(12)と、円筒部(12)の左端部近くに設けられて懸架装置(車体)にボルトで取り付けられるフランジ部(13)とを有している。   The vehicle body side raceway member (3) has a function of an outer ring (fixed ring) of the bearing. A cylindrical part (12) in which two rows of outer ring raceways are formed on the inner peripheral surface, and a cylindrical part (12 ) And a flange portion (13) attached to the suspension device (vehicle body) with a bolt.

車輪側軌道部材(4)は、第1の軌道溝(15a)を有する大径部(15)および第1の軌道溝(15a)の径よりも小さい外径を有する小径部(16)を有している内軸(14)と、内軸(14)の小径部(16)外径に嵌め止められて右面が内軸(14)の大径部(15)左面に密接させられている内輪(17)とからなる。内軸(14)の右端近くには、車輪を取り付けるための複数のボルト(19)が固定されたフランジ部(18)が設けられている。内輪(17)の右部には、内軸(14)の軌道溝(15a)と並列するように、軌道溝(17a)が形成されており、内輪(17)の左部に肩部(17b)が形成されている。車体側軌道部材(3)の右端部と内軸(14)との間には、シール装置(20)が設けられている。内軸(14)の小径部(16)の左端部には、おねじ部が設けられており、このおねじ部にねじ合わされたナット(21)によって、内輪(17)が内軸(14)に固定されている。車体側軌道部材(3)の左端部には、カバー(22)が被せ止められている。   The wheel side raceway member (4) has a large diameter portion (15) having a first raceway groove (15a) and a small diameter portion (16) having an outer diameter smaller than the diameter of the first raceway groove (15a). The inner ring (14), and the inner ring (14), the inner ring (14), which has a small diameter part (16) and is fitted to the outer diameter, and the right side is in close contact with the left side of the large diameter part (15) of the inner axis (14) (17) Near the right end of the inner shaft (14), a flange portion (18) to which a plurality of bolts (19) for attaching a wheel is fixed is provided. A raceway groove (17a) is formed in the right part of the inner ring (17) so as to be parallel to the raceway groove (15a) of the inner shaft (14), and a shoulder part (17b ) Is formed. A seal device (20) is provided between the right end of the vehicle body side raceway member (3) and the inner shaft (14). A male screw is provided at the left end of the small diameter portion (16) of the inner shaft (14), and the inner ring (17) is connected to the inner shaft (14) by a nut (21) screwed to the male screw. It is fixed to. A cover (22) is covered with the left end portion of the vehicle body side track member (3).

センサ装置(2)は、車体側軌道部材(3)に取り付けられた支持部材(7)と、支持部材(7)に取り付けられた磁歪センサ(8)と、磁歪センサ(8)の出力を処理する処理手段(図示略)とを備えている。磁歪センサ(8)は、磁気インピーダンスセンサとされており、そのセンシング面は、車輪側軌道部材(4)の内輪(17)の左端面における引張り歪みを測定するように、内輪(17)の左端面に径方向外方から臨まされている。   The sensor device (2) processes the output of the support member (7) attached to the vehicle body side track member (3), the magnetostrictive sensor (8) attached to the support member (7), and the magnetostrictive sensor (8). Processing means (not shown). The magnetostrictive sensor (8) is a magneto-impedance sensor, the sensing surface of which is the left end of the inner ring (17) so as to measure the tensile strain at the left end face of the inner ring (17) of the wheel side raceway member (4). It faces the surface from the outside in the radial direction.

磁歪センサ(8)は、被検出部材が鉄系材料の場合には、圧縮歪みに対しては、これに直交する方向から、また、引張り歪みに対しては、これと同じ方向から臨まされたときに最大の感度を示す。したがって、図1に示すように、この内輪(17)の左端面の引張り歪みを検知するように、磁歪センサ(8)を内輪肩部(17b)のすぐ外方に配置することにより、大きな逆磁歪効果が検知される。   When the member to be detected is an iron-based material, the magnetostrictive sensor (8) faced the compressive strain from the direction orthogonal thereto and the tensile strain from the same direction. Sometimes shows maximum sensitivity. Accordingly, as shown in FIG. 1, the magnetostrictive sensor (8) is arranged just outside the inner ring shoulder (17b) so as to detect the tensile strain on the left end surface of the inner ring (17). A magnetostrictive effect is detected.

ここで、図1において、磁歪センサ(8)は、最上部に位置するように示されているが、これは便宜上のもので、実際には、1台の車両において、前輪側のハブユニット(1)では、磁歪センサ(8)が図6にAで示す進行方向前寄りに(図に示す左向きの矢印が進行方向を示している。)、後輪側のハブユニット(1)では、磁歪センサ(8)が図6にBで示す進行方向後寄りにそれぞれ位置させられている。こうして、この実施形態の磁歪センサ(8)は、最上部から約45°周方向に離れた位置に1つだけ設置されている。   Here, in FIG. 1, the magnetostrictive sensor (8) is shown to be positioned at the top, but this is for convenience. In fact, in one vehicle, the front wheel side hub unit ( In 1), the magnetostrictive sensor (8) is moved forward in the direction of travel indicated by A in FIG. 6 (the left-pointing arrow in the figure indicates the direction of travel), and the hub unit (1) on the rear wheel side is magnetostrictive. The sensors (8) are respectively positioned behind the traveling direction indicated by B in FIG. Thus, only one magnetostrictive sensor (8) of this embodiment is installed at a position away from the uppermost portion by about 45 ° in the circumferential direction.

タイヤに接地荷重(ラジアル荷重およびアキシアル荷重)が作用すると、ハブユニット(1)各部には圧縮または引張りの歪みが生じる。ハブユニット(1)の最上部または最下部に生じる歪みは、左右方向タイヤ接地荷重によるもの(前後方向タイヤ接地荷重の影響がほとんどゼロ)であり、ハブユニット(1)の最上部と最下部とのちょうど中間部(最上部または最下部から90°離れた位置)では、前後方向タイヤ接地荷重によるもの(左右方向タイヤ接地荷重の影響がほとんどゼロ)である。そして、図6にAまたはBで示す位置で生じる歪みは、左右方向タイヤ接地荷重および前後方向タイヤ接地荷重の両方によるものとなり、これが磁歪センサ(8)で検知される。   When contact load (radial load and axial load) acts on the tire, compression or tension distortion occurs in each part of the hub unit (1). The distortion that occurs at the top or bottom of the hub unit (1) is due to the left and right tire contact loads (the effect of the front and rear tire contact loads is almost zero). The middle part of the tire (position 90 ° away from the uppermost part or the lowermost part) is caused by the tire contact load in the front-rear direction (the influence of the tire contact load in the left-right direction is almost zero). The distortion generated at the position indicated by A or B in FIG. 6 is due to both the left and right tire contact loads and the front and rear tire contact loads, and this is detected by the magnetostrictive sensor (8).

例えば、車両が左へ旋回すれば、右側(前後共)のハブユニット(1)のセンサ(8)の出力が増加し、左側(前後共)のハブユニット(1)のセンサ(8)の出力が減少する。車両が右へ旋回したときは、この逆となる。また、車両が減速すれば、前側(左右共)のハブユニット(1)のセンサ(8)の出力が増加し、後側(左右共)のハブユニット(1)のセンサ(8)の出力が減少する。車両が加速したときは、この逆になる。また、車両が左へ旋回しかつ減速すれば、右前側のハブユニット(1)のセンサ(8)の出力が最大に、左後側のハブユニット(1)のセンサ(8)の出力が最小となり、右後側と左前側のハブユニット(1)のセンサ(8)については、旋回の大きさと減速の大きさとの相対的大小関係に応じて、その出力が増加または減少する。   For example, if the vehicle turns to the left, the output of the sensor (8) of the hub unit (1) on the right side (both front and rear) increases and the output of the sensor (8) of the hub unit (1) on the left side (both front and rear) Decrease. The opposite is true when the vehicle turns to the right. In addition, if the vehicle decelerates, the output of the sensor (8) of the hub unit (1) on the front side (both left and right) increases, and the output of the sensor (8) on the hub unit (1) on the rear side (both left and right) Decrease. The reverse occurs when the vehicle accelerates. If the vehicle turns to the left and decelerates, the output of the sensor (8) of the right front hub unit (1) is maximized, and the output of the sensor (8) of the left rear hub unit (1) is minimized. Thus, the outputs of the sensors (8) of the hub unit (1) on the right rear side and the left front side increase or decrease depending on the relative magnitude relationship between the turning magnitude and the deceleration magnitude.

したがって、各センサ(8)の出力から、各タイヤにかかる合成接地荷重が求まるほか、左輪側の前後センサの出力合計と右輪側の前後センサの出力合計との差からは、旋回時の荷重移動量が、前輪側の左右センサの出力合計と後輪側の左右センサの出力合計との差から制動時の荷重移動量がそれぞれ求まり、これにより、タイヤ接地荷重を使用した車両制御が可能となる。  Therefore, the combined grounding load applied to each tire can be obtained from the output of each sensor (8), and the difference between the total output of the front and rear sensors on the left wheel side and the total output of the front and rear sensors on the right wheel side indicates the load during turning. The amount of movement is determined from the difference between the total output of the left and right sensors on the front wheel side and the total output of the left and right sensors on the rear wheel side. Become.

図2は、第1の発明のセンサ付きハブユニットの第2実施形態を示している。この第2実施形態のセンサ付きハブユニットは、センサ装置の構成が第1実施形態のものと異なっており、以下の説明においては、同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。   FIG. 2 shows a second embodiment of the sensor-equipped hub unit according to the first invention. The sensor-equipped hub unit of the second embodiment is different from that of the first embodiment in the configuration of the sensor device. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第2実施形態のセンサ付きハブユニットのセンサ装置(2)は、車体側軌道部材(3)に取り付けられた支持部材(7)と、支持部材(7)に取り付けられた磁歪センサ(9)と、磁歪センサ(9)の出力を処理する処理手段(図示略)とを備えている。そして、磁歪センサ(9)は、磁気インピーダンスセンサとされており、そのセンシング面は、車輪側軌道部材(4)の内輪(17)の外周面における引張り歪みを測定するように、車輪側軌道部材(4)の内輪肩部(17b)の左端部に軸方向左方から臨まされている。こうして、内輪(17)の軸方向引張り歪みを検知するように、磁歪センサ(9)を内輪肩部(17b)のすぐ左方に配置することにより、大きな逆磁歪効果が検知される。   The sensor device (2) of the hub unit with sensor of the second embodiment includes a support member (7) attached to the vehicle body side track member (3), and a magnetostrictive sensor (9) attached to the support member (7). And a processing means (not shown) for processing the output of the magnetostrictive sensor (9). The magnetostrictive sensor (9) is a magneto-impedance sensor, and the sensing surface of the magnetostrictive sensor (9) measures the tensile strain on the outer peripheral surface of the inner ring (17) of the wheel-side track member (4). It faces the left end of the inner ring shoulder (17b) of (4) from the left in the axial direction. Thus, by disposing the magnetostrictive sensor (9) immediately to the left of the inner ring shoulder (17b) so as to detect the axial tensile strain of the inner ring (17), a large inverse magnetostrictive effect is detected.

ここで、図2において、磁歪センサ(9)は、最上部に位置するように示されているが、これは便宜上のもので、実際には、1台の車両において、前輪側のハブユニット(1)では、磁歪センサ(9)が図6にAで示す進行方向前寄りに、後輪側のハブユニット(1)では、磁歪センサ(9)が図6にBで示す進行方向後寄りにそれぞれ位置させられている。こうして、この実施形態の磁歪センサ(9)は、最上部から約45°周方向に離れた位置に1つだけ設置されている。   Here, in FIG. 2, the magnetostrictive sensor (9) is shown to be positioned at the top, but this is for convenience. In fact, in one vehicle, the front wheel side hub unit ( In 1), the magnetostrictive sensor (9) is closer to the front in the direction of travel shown by A in FIG. 6, and in the rear wheel side hub unit (1), the magnetostrictive sensor (9) is closer to the rear in the direction of travel shown in FIG. Each is located. Thus, only one magnetostrictive sensor (9) of this embodiment is installed at a position away from the uppermost portion by about 45 ° in the circumferential direction.

この実施形態でも磁歪センサ(9)の出力に対し第1実施形態と同様の処理が可能であり、各センサ(9)の出力から、各タイヤにかかる合成接地荷重が求まるほか、左輪側の前後センサの出力合計と右輪側の前後センサの出力合計との差からは、旋回時の荷重移動量が、前輪側の左右センサの出力合計と後輪側の左右センサの出力合計との差から制動時の荷重移動量がそれぞれ求まり、これにより、タイヤ接地荷重を使用した車両制御が可能となる。   In this embodiment, the output of the magnetostrictive sensor (9) can be processed in the same way as in the first embodiment. From the output of each sensor (9), the composite ground load applied to each tire can be obtained, and the front and rear of the left wheel side can be obtained. From the difference between the total output of the sensor and the total output of the front and rear sensors on the right wheel side, the amount of load movement during turning depends on the difference between the total output of the left and right sensors on the front wheel side and the total output of the left and right sensors on the rear wheel side. The amount of load movement at the time of braking is obtained, and this enables vehicle control using the tire ground contact load.

図3は、第1の発明のセンサ付きハブユニットの第3実施形態を示している。この第3実施形態のセンサ付きハブユニットは、センサ装置の構成が第1実施形態のものと異なっており、以下の説明においては、第1実施形態と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。   FIG. 3 shows a third embodiment of the sensor-equipped hub unit of the first invention. The sensor-equipped hub unit according to the third embodiment is different from that of the first embodiment in the configuration of the sensor device. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Is omitted.

センサ装置(2)は、車体側軌道部材(3)に取り付けられた支持部材(7)と、支持部材(7)に取り付けられた磁歪センサ(10)と、磁歪センサ(10)の出力を処理する処理手段(図示略)とを備えている。そして、磁歪センサ(10)は、磁気インピーダンスセンサとされており、そのセンシング面は、車体側軌道部材(3)の外周面に径方向外方から臨まされている。   The sensor device (2) processes the output of the support member (7) attached to the vehicle body side track member (3), the magnetostrictive sensor (10) attached to the support member (7), and the magnetostrictive sensor (10). Processing means (not shown). The magnetostrictive sensor (10) is a magnetic impedance sensor, and its sensing surface faces the outer peripheral surface of the vehicle body side raceway member (3) from the outside in the radial direction.

ここで、図3において、磁歪センサ(10)は、最下部に位置するように示されているが、これは便宜上のもので、実際には、1台の車両において、前輪側のハブユニット(1)では、磁歪センサ(10)が図6にCで示す進行方向前寄りに、後輪側のハブユニット(1)では、磁歪センサ(10)が図6にDで示す進行方向後寄りにそれぞれ位置させられている。こうして、この実施形態の磁歪センサ(10)は、最下部から約45°周方向に離れた位置に1つだけ設置されている。   Here, in FIG. 3, the magnetostrictive sensor (10) is shown to be positioned at the bottom, but this is for convenience, and in fact, in one vehicle, the front wheel side hub unit ( In 1), the magnetostrictive sensor (10) is closer to the front in the traveling direction indicated by C in FIG. 6, and in the rear wheel side hub unit (1), the magnetostrictive sensor (10) is closer to the rear in the traveling direction indicated by D in FIG. Each is located. Thus, only one magnetostrictive sensor (10) of this embodiment is installed at a position separated from the lowermost portion by about 45 ° in the circumferential direction.

タイヤに接地荷重(ラジアル荷重およびアキシアル荷重)が作用すると、ハブユニット(1)各部には圧縮または引張りの歪みが生じる。通常、ハブユニット(1)の二列の玉(5)間の中央を通る鉛直線(C)は、タイヤの中心(O)を通る鉛直線よりも軸方向外側にあり、ハブユニット(1)の車体側軌道部材(3)では、2列の玉(5)間の中央を通る鉛直線の近傍で相対的に大きな歪みが生じる。この車体側軌道部材(3)の歪みは、接地中心側である最下部において最大となる圧縮方向の歪みとなり、また、接地中心の反対側である最上部において、引張り方向で最大の歪みとなる。磁歪センサ(10)は、被検出部材が鉄系材料の場合には、圧縮歪みに対しては、これに直交する方向から、また、引張り歪みに対しては、これと同じ方向から臨まされたときに最大の感度を示す。したがって、図3に示すように、この車体側軌道部材(3)の軸方向圧縮歪みを検知するように、磁歪センサ(10)を車体側軌道部材(3)の玉近傍部の外周面のすぐ外方に配置することにより、大きな逆磁歪効果が検知される。   When contact load (radial load and axial load) acts on the tire, compression or tension distortion occurs in each part of the hub unit (1). Usually, the vertical line (C) passing through the center between the two rows of balls (5) of the hub unit (1) is axially outside the vertical line passing through the center (O) of the tire, and the hub unit (1) In the vehicle body side raceway member (3), a relatively large distortion occurs in the vicinity of a vertical line passing through the center between the two rows of balls (5). The distortion of the vehicle body side raceway member (3) is the maximum distortion in the compression direction at the lowest part on the grounding center side, and the maximum distortion in the pulling direction on the uppermost part on the side opposite to the grounding center. . When the member to be detected is an iron-based material, the magnetostrictive sensor (10) was exposed from the direction orthogonal to the compressive strain and from the same direction as the tensile strain. Sometimes shows maximum sensitivity. Therefore, as shown in FIG. 3, in order to detect the axial compressive strain of the vehicle body side track member (3), the magnetostrictive sensor (10) is placed immediately on the outer peripheral surface of the vehicle side track member (3) near the ball. A large inverse magnetostriction effect is detected by disposing outward.

この実施形態でも磁歪センサ(10)の出力に対し第1実施形態と同様の処理が可能であり、各センサ(10)の出力から、各タイヤにかかる合成接地荷重が求まるほか、左輪側の前後センサの出力合計と右輪側の前後センサの出力合計との差からは、旋回時の荷重移動量が、前輪側の左右センサの出力合計と後輪側の左右センサの出力合計との差から制動時の荷重移動量がそれぞれ求まり、これにより、タイヤ接地荷重を使用した車両制御が可能となる。   In this embodiment, the output of the magnetostrictive sensor (10) can be processed in the same way as in the first embodiment. From the output of each sensor (10), the composite ground load applied to each tire can be obtained, and the front and rear of the left wheel side can be obtained. From the difference between the total output of the sensor and the total output of the front and rear sensors on the right wheel side, the amount of load movement during turning depends on the difference between the total output of the left and right sensors on the front wheel side and the total output of the left and right sensors on the rear wheel side. The amount of load movement at the time of braking is obtained, and this enables vehicle control using the tire ground contact load.

なお、第3実施形態において、磁歪センサ(10)は、左列の玉(5)の近傍に臨まされているが、この位置と二列の玉(5)間の中央を通る鉛直線(C)を介して対称位置となる右列の玉(5)の近傍位置に磁歪センサ(10)を設けても上記と同様の効果を得ることができる。   In the third embodiment, the magnetostrictive sensor (10) is faced in the vicinity of the left row of balls (5), but the vertical line passing through the center between this position and the two rows of balls (5) (C If the magnetostrictive sensor (10) is provided in the vicinity of the ball (5) in the right row, which is a symmetric position via), the same effect as described above can be obtained.

また、各実施形態において磁歪センサ(8)(9)(10)を支持する支持部材(7)については、取付け位置およびその形状は特に限定されるものではない。   In each embodiment, the attachment position and the shape of the support member (7) for supporting the magnetostrictive sensors (8), (9), and (10) are not particularly limited.

上記第1から第3までの各実施形態において、車体側軌道部材(3)および車輪側軌道部材(4)は、鉄系磁性体である機械構造用炭素鋼(S55C)製、転動部材(5)は、高炭素クロム軸受鋼(SUJ2)またはセラミックス製、保持器(6)は、樹脂製(ポリアミド66)とされている。ここで、転動部材(5)をセラミックス製とする場合、車体側軌道部材(3)および車輪側軌道部材(4)が磁性を有しているのに対し、転動部材(5)および保持器(6)は、非磁性材料によって形成されていることから、内輪(17)および内軸(14)の回転に伴ってこれらが磁歪センサ(8)(9)(10)に対し近づいたり遠ざかったりしても、内輪(17)の肩部(17b)近傍および内軸(14)の玉近傍部の磁場には影響を及ぼさないため、玉(5)および保持器(6)の回転に起因する誤差(ノイズ)が生じず、高感度の磁歪センサ(8)(9)(10)が検知するデータに含まれる誤差を非常に小さくすることができる。こうして、このセンサ付きハブユニットによると、磁歪センサ(8)(9)(10)によって、ハブユニット(1)の回転(回転数、回転速度、回転角度など)が求められるとともに、ハブユニット(1)にかかる力が精度よく検出される。   In each of the first to third embodiments, the vehicle body side race member (3) and the wheel side race member (4) are made of carbon steel for machine structure (S55C), which is an iron-based magnetic body, and rolling members ( 5) is made of high carbon chromium bearing steel (SUJ2) or ceramics, and the cage (6) is made of resin (polyamide 66). Here, when the rolling member (5) is made of ceramics, the vehicle body side race member (3) and the wheel side race member (4) have magnetism, whereas the rolling member (5) and the holding member Since the vessel (6) is made of a non-magnetic material, it approaches or moves away from the magnetostrictive sensors (8), (9), and (10) as the inner ring (17) and the inner shaft (14) rotate. This does not affect the magnetic field in the vicinity of the shoulder (17b) of the inner ring (17) and in the vicinity of the ball of the inner shaft (14), which is caused by the rotation of the ball (5) and the cage (6). The error included in the data detected by the high-sensitivity magnetostrictive sensors (8), (9), and (10) can be made very small. Thus, according to this sensor-equipped hub unit, the rotation (number of rotations, rotation speed, rotation angle, etc.) of the hub unit (1) is determined by the magnetostrictive sensors (8), (9), and (10), and the hub unit (1 ) Is accurately detected.

次いで、第2の発明によるセンサ付きハブユニットについて説明する。   Next, a sensor-equipped hub unit according to the second invention will be described.

第2の発明のセンサ付きハブユニットの第1実施形態を図4に示す。この実施形態では、図1ではセンサが磁歪センサ(8)とされているのに対し、磁歪センサに代えて変位センサ(11)が使用されている。そして、この変位センサ(11)により、内輪(17)肩部(17b)の外周面の径方向変位が検知されるようになされている。なお、図4において、センサ(11)以外は、図1に示したものと同じであり、同じ構成には同じ符号を付してその説明を省略する。   A first embodiment of the sensor-equipped hub unit according to the second invention is shown in FIG. In this embodiment, the sensor is a magnetostrictive sensor (8) in FIG. 1, but a displacement sensor (11) is used instead of the magnetostrictive sensor. The displacement sensor (11) detects the radial displacement of the outer peripheral surface of the inner ring (17) and the shoulder (17b). 4 is the same as that shown in FIG. 1 except for the sensor (11), and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

なお、第2の発明のセンサ付きハブユニットの第1実施形態においては、変位センサ(8)は、周上1カ所のみに設けられるが、図6のA,B,CおよびDのうちのどの位置に設置してもよい。   In the first embodiment of the sensor-equipped hub unit according to the second aspect of the invention, the displacement sensor (8) is provided only at one place on the circumference, which of A, B, C and D in FIG. You may install in the position.

第2の発明のセンサ付きハブユニットの第2実施形態は、図3における磁歪センサ(10)を変位センサに置き換え、この変位センサにより、車体側軌道部材(3)の外周面の径方向変位を検知するようになされたものである。センサ(10)の内部構造は異なるが、この実施形態の図は、図3と同じであるので、その図示は省略する。   The second embodiment of the sensor-equipped hub unit according to the second aspect of the invention replaces the magnetostrictive sensor (10) in FIG. 3 with a displacement sensor, and this displacement sensor reduces the radial displacement of the outer peripheral surface of the vehicle body side track member (3). It was made to detect. Although the internal structure of the sensor (10) is different, the drawing of this embodiment is the same as FIG.

なお、この第2実施形態においても、変位センサは、周上1カ所のみに設けられるが、図6のA,B,CおよびDのうちのどの位置に設置してもよい。   In the second embodiment, the displacement sensor is provided only at one place on the circumference, but it may be installed at any position among A, B, C, and D in FIG.

図5は、第2の発明のセンサ付きハブユニットの第3実施形態を示す。この第3実施形態のセンサ付きハブユニットは、センサ装置の構成が第1実施形態のものと異なっており、以下の説明においては、第1実施形態と同じ構成には同じ符号を付しその説明を省略する。   FIG. 5 shows a third embodiment of the sensor-equipped hub unit of the second invention. The sensor-equipped hub unit according to the third embodiment is different from that of the first embodiment in the configuration of the sensor device. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Is omitted.

センサ装置(2)は、車体側軌道部材(3)に取り付けられた支持部材(7)と、支持部材(7)に取り付けられた変位センサ(11)と、変位センサ(11)の出力を処理する処理手段(図示略)とを備えている。そして、変位センサ(11)は、磁気インピーダンスセンサとされており、そのセンシング面は、車体側軌道部材(3)のフランジ(18)の左側面に軸方向内方(左方)から臨まされている。   The sensor device (2) processes the outputs of the support member (7) attached to the vehicle body side track member (3), the displacement sensor (11) attached to the support member (7), and the displacement sensor (11). Processing means (not shown). The displacement sensor (11) is a magnetic impedance sensor, and its sensing surface faces the left side surface of the flange (18) of the vehicle body side track member (3) from the axially inner side (left side). Yes.

なお、この第3実施形態においても、変位センサ(11)は、周上1カ所のみに設けられるが、図6のA,B,CおよびDのうちのどの位置に設置してもよい。   In the third embodiment, the displacement sensor (11) is provided only at one place on the circumference, but may be installed at any position among A, B, C, and D in FIG.

第2の発明のセンサ付きハブユニットの各実施形態において、その変位センサ(11)の出力に対し、第1の発明のセンサ付きハブユニットの各実施形態と同様の処理が可能である。すなわち、各センサ(11)の出力から、各タイヤにかかる合成接地荷重が求まるほか、左輪側の前後センサの出力合計と右輪側の前後センサの出力合計との差からは、旋回時の荷重移動量が、前輪側の左右センサの出力合計と後輪側の左右センサの出力合計との差から制動時の荷重移動量がそれぞれ求まり、これにより、タイヤ接地荷重を使用した車両制御が可能となる。   In each embodiment of the hub unit with sensor of the second invention, the same processing as that of each embodiment of the hub unit with sensor of the first invention can be performed on the output of the displacement sensor (11). In other words, the combined grounding load on each tire can be obtained from the output of each sensor (11), and the difference between the total output of the front and rear sensors on the left wheel side and the total output of the front and rear sensors on the right wheel side indicates the load during turning. The amount of movement is determined from the difference between the total output of the left and right sensors on the front wheel side and the total output of the left and right sensors on the rear wheel side. Become.

なお、第2の発明のセンサ付きハブユニットの各実施形態において、変位センサ(11)を支持する支持部材(7)については、取付け位置およびその形状は特に限定されるものではないが、支持部材(7)の基部は、車体側軌道部材(3)の車体に固定される部分近傍に固定されることが好ましい。   In each embodiment of the sensor-equipped hub unit of the second invention, the mounting position and shape of the support member (7) for supporting the displacement sensor (11) are not particularly limited. The base of (7) is preferably fixed in the vicinity of a portion of the vehicle body side track member (3) fixed to the vehicle body.

第1の発明によるセンサ付きハブユニットの第1実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 1st Embodiment of the hub unit with a sensor by 1st invention. 第1の発明によるセンサ付きハブユニットの第2実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 2nd Embodiment of the hub unit with a sensor by 1st invention. 第1の発明によるセンサ付きハブユニットの第3実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 3rd Embodiment of the hub unit with a sensor by 1st invention. 第2の発明によるセンサ付きハブユニットの第1実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 1st Embodiment of the hub unit with a sensor by 2nd invention. 第2の発明によるセンサ付きハブユニットの第3実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 3rd Embodiment of the hub unit with a sensor by 2nd invention. 各実施形態のセンサ付きハブユニットを軸方向内方から見た図であり、各実施形態のセンサの径方向配置位置を説明するための図である。It is the figure which looked at the hub unit with a sensor of each embodiment from the axial direction inner side, and is a figure for explaining the radial direction arrangement position of the sensor of each embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

(1) ハブユニット
(2) センサ装置
(3) 車体側軌道部材
(4) 車輪側軌道部材
(5) 玉(転動体)
(8) 径方向引張り歪み測定用磁歪センサ
(9) 軸方向引張り歪み測定用磁歪センサ
(10) 軸方向圧縮歪み測定用磁歪センサ
(11) 変位センサ
(17) 内輪
(17b) 内輪肩部
(1) Hub unit
(2) Sensor device
(3) Car body side track member
(4) Wheel-side track member
(5) Ball (rolling element)
(8) Magnetostrictive sensor for measuring radial tensile strain
(9) Magnetostrictive sensor for measuring axial tensile strain
(10) Magnetostrictive sensor for measuring axial compressive strain
(11) Displacement sensor
(17) Inner ring
(17b) Inner ring shoulder

Claims (4)

車体側に固定される車体側軌道部材、車輪取付け用のフランジを有する内軸および内軸に嵌められた内輪を有し車輪が取り付けられる車輪側軌道部材、ならびに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、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、
センサ装置は、逆磁歪効果を検知する磁歪センサを有し、磁歪センサは、内輪の引張り歪みおよび車体側軌道部材の圧縮歪みのいずれか一方を測定可能なように、車体側軌道部材の周上1カ所のみに設置されており、その設置箇所は、最上部または最下部から所定角度離れた位置とされていることを特徴とするセンサ付きハブユニット。
A vehicle body side track member fixed to the vehicle body side, an inner shaft having a wheel mounting flange, a wheel side track member having an inner ring fitted to the inner shaft and to which a wheel is mounted, and disposed between both track members. In a hub unit with a sensor comprising a hub unit having two rows of rolling elements and a sensor device,
The sensor device includes a magnetostrictive sensor that detects an inverse magnetostrictive effect, and the magnetostrictive sensor is configured so as to measure either the tensile strain of the inner ring or the compressive strain of the vehicle body side track member. A hub unit with a sensor, wherein the hub unit with a sensor is installed at only one location, and the installation location is a predetermined angle away from the uppermost portion or the lowermost portion.
内輪の引張り歪みを測定する磁歪センサを有するセンサ付きハブユニットが車両の前後左右4カ所に配置されており、前輪側のハブユニットでは磁歪センサが進行方向前寄りに、後輪側のハブユニットでは磁歪センサが進行方向後寄りにそれぞれ位置させられている請求項1のセンサ付きハブユニット。 Sensor-equipped hub units with magnetostrictive sensors that measure the tensile strain of the inner ring are arranged at four locations on the front, rear, left, and right of the vehicle. 2. The sensor-equipped hub unit according to claim 1, wherein the magnetostrictive sensors are respectively positioned rearward in the traveling direction. 車体側軌道部材の圧縮歪みを測定する磁歪センサを有するセンサ付きハブユニットが車両の前後左右4カ所に配置されており、前輪側のハブユニットでは磁歪センサが進行方向前寄りに、後輪側のハブユニットでは磁歪センサが進行方向後寄りにそれぞれ位置させられている請求項1のセンサ付きハブユニット。 Sensor-equipped hub units having magnetostrictive sensors for measuring the compressive strain of the vehicle body side track member are arranged at four locations on the front, rear, left and right sides of the vehicle. The sensor-equipped hub unit according to claim 1, wherein the magnetostrictive sensor is positioned rearward in the traveling direction in the hub unit. 車体側に固定される車体側軌道部材、車輪取付け用のフランジを有する内軸および内軸に嵌められた内輪を有し車輪が取り付けられる車輪側軌道部材、ならびに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、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、
センサ装置は、変位センサを有し、変位センサは、車体側軌道部材の周上1カ所のみに設置されており、その設置箇所は、最上部または最下部から所定角度離れた位置とされていることを特徴とするセンサ付きハブユニット。
A vehicle body side track member fixed to the vehicle body side, an inner shaft having a wheel mounting flange, a wheel side track member having an inner ring fitted to the inner shaft and to which a wheel is mounted, and disposed between both track members. In a hub unit with a sensor comprising a hub unit having two rows of rolling elements and a sensor device,
The sensor device has a displacement sensor, and the displacement sensor is installed only at one place on the circumference of the vehicle body side track member, and the installation place is located at a position away from the uppermost part or the lowermost part by a predetermined angle. A sensor-equipped hub unit.
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