JP2008241492A - センサ付車輪用軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】静止時や低速時を問わず車輪のタイヤと路面間の作用力を正確に検出できるセンサ付車輪用軸受を提供する。
【解決手段】固定側部材である外方部材１は、その外周にナックルへ取付ける車体取付用のフランジ１ａを有し、このフランジ１ａの円周方向の複数箇所にボルト孔１４が設けられる。前記フランジ１ａは、各ボルト孔１４が設けられた円周方向部分が他の部分よりも外径側へ突出した突片１ａａとされる。各突片１ａａの基端における円周方向の両側の端面部分は、フランジ１ａａにおける前記突片１ａａの非成形部の外径面に対して円弧状の正面形状となって続く円弧面部１ａａ１とされている。この円弧面部１ａａ１に、外方部材１の歪みを拡大する歪み拡大手段２０を設け、この歪み拡大手段２０に歪みゲージ１６を貼り付ける。この歪みゲージ１６の出力信号により、車輪のタイヤと路面間の作用力を推定する推定手段を設ける。
【選択図】図２

Description

この発明は、車輪の軸受部にかかる荷重を検出する荷重センサを内蔵したセンサ付車輪用軸受に関する。

従来、自動車の安全走行のために、各車輪の回転速度を検出するセンサを車輪用軸受に設けたものがある。従来の一般的な自動車の走行安全性確保対策は、各部の車輪の回転速度を検出することで行われているが、車輪の回転速度だけでは十分でなく、その他のセンサ信号を用いてさらに安全面の制御が可能なことが求められている。

そこで、車両走行時に各車輪に作用する荷重から姿勢制御を図ることも考えられる。例えばコーナリングにおいては外側車輪に大きな荷重がかかり、また左右傾斜面走行では片側車輪に、ブレーキングにおいては前輪にそれぞれ荷重が片寄るなど、各車輪にかかる荷重は均等ではない。また、積載荷重不均等の場合にも各車輪にかかる荷重は不均等になる。このため、車輪にかかる荷重を随時検出できれば、その検出結果に基づき、事前にサスペンション等を制御することで、車両走行時の姿勢制御（コーナリング時のローリング防止、ブレーキング時の前輪沈み込み防止、積載荷重不均等による沈み込み防止等）を行うことが可能となる。しかし、車輪に作用する荷重を検出するセンサの適切な設置場所がなく、荷重検出による姿勢制御の実現が難しい。

また、今後ステアバイワイヤが導入されて、車軸とステアリングが機械的に結合しないシステムになってくると、車軸方向荷重を検出して運転手が握るハンドルに路面情報を伝達することが求められる。

このような要請に応えるものとして、車輪用軸受の固定輪や回転輪に歪みゲージを貼り付け、歪みゲージの検出する歪みから車輪にかかる荷重を推定するようにしたものが提案されている（例えば特許文献１，２）。
特許文献１に開示の車輪用軸受では、固定輪である外輪の外周に歪みゲージを貼り付け、転動体が通過するときの外輪の歪みを歪みゲージで検出する。また、特許文献２に開示の車輪用軸受では、回転輪であるハブ輪の車輪取付用フランジに周方向に隣り合う複数の透孔を設け、隣り合う透孔同士の間の柱部に歪みゲージを貼り付け、柱部の歪みを歪みゲージで検出する。
また、車輪用軸受の固定輪と固定構造物である車体との間に介在させるインターフェースとして、回転部材であるハブ輪に力を作用する装置であるブレーキ装置のキャリパを固定できる例えばナックルを設け、このナックルにおける弾性変形領域に歪みゲージなどのセンサを設けて車両に作用する力を推定するようにしたものも提案されている（例えば特許文献３）。
特表２００３−５３０５６５号公報 特開２００４−０５３３３１号公報 特開２００２−０９８６００号公報

しかし、特許文献１に開示の車輪用軸受では、転動体の通過時の歪みを検出するため、転走面と外輪外周との間の肉厚を薄くしないと歪みを検出できず、軸受剛性が低くなる可能性がある。また、転動体通過時の歪みを検出するため、静止時や低速時の荷重を推定するのが困難である。

特許文献２に開示の車輪用軸受では、ハブ輪の車輪取付用フランジに透孔を設けて歪みゲージを貼り付けているため、やはり軸受剛性が低くなるという問題がある。

特許文献３に開示の車輪用軸受では、ハブ輪とは別部材のインターフェースを設置し、その部分の歪みから車両に作用する荷重を推定するので、部品点数や組立工数が増加し、コストが高くなり、ばね下荷重が大きくなるという問題がある。

この発明の目的は、車輪用軸受への追加工をほとんど要さず、軸受剛性を低下させることなく荷重センサを取付けることができ、静止時や低速時を問わず車輪のタイヤと路面間の作用力を正確に検出できるセンサ付車輪用軸受を提供することである。

この発明のセンサ付車輪用軸受は、複列の転走面が内周に形成された外方部材と、この転走面と対向する転走面を外周に形成した内方部材と、両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、 前記外方部材および内方部材のうちの固定側部材の外周に、ナックルへ取付ける車体取付用のフランジを有し、このフランジの円周方向の複数箇所にボルト孔が設けられ、上記フランジは、各ボルト孔が設けられた円周方向部分が他の部分よりも外径側へ突出した突片とされ、各突片の基端における円周方向の両側の端面部が、前記フランジの前記突片の非成形部の外径面に対して断面円弧状に続く円弧面部とされ、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受において、前記フランジの前記突片における前記円弧面部に、前記固定側部材の歪みを拡大する歪み拡大手段を設け、この歪み拡大手段に歪みゲージを１つ以上貼り付け、この歪みゲージの出力信号により、前記車輪のタイヤと路面間の作用力を推定する推定手段を設けたものである。

車輪のタイヤと路面間に荷重が作用すると、車輪用軸受の固定側部材にも荷重が印加されて変形が生じる。このとき、固定側部材のフランジに設けられたボルト孔と同位相の位置は、ボルトにより車体の懸架装置におけるナックルに固定されているのでほとんど変形せず、隣り合うボルト孔とボルト孔の間の位相の部位が変形する。これにより、前記円弧面部に歪みが集中し、荷重により歪み量が大きく変化するが、円弧面部に設けられた歪み拡大手段では特に歪みが拡大して現れるため、歪み拡大手段に貼り付けられた歪みゲージは、荷重の印加に伴う固定側部材の歪みを感度良く検出することがきる。この歪みゲージの出力信号から、車輪のタイヤと路面間の作用力を推定手段で推定するようにしているので、静止時や低速時を問わず車輪のタイヤと路面間の作用力を正確に検出することができる。また、荷重センサである歪みゲージの取付けにおいては、車輪用軸受への追加工をほとんど必要とせず、軸受剛性を低下させることもない。
また、このように構成したセンサ付車輪用軸受によると、車両への荷重センサの搭載が容易となり、量産性に優れたものとでき、コスト低減を図ることができる。

この発明において、前記歪み拡大手段は、前記突片の前記円弧面部に設けた切欠部であり、この切欠部内に前記歪みゲージを貼り付けても良い。歪み拡大手段を上記切欠部とした場合、固定側部材に若干の追い加工が必要となる場合があるが、突片の部分に切欠部を設けるため、車輪用軸受としての剛性の低下の問題は生じず、また別体の歪み拡大手段を設ける場合に比べて、部品点数の増大が回避できる。

この発明において、前記歪み拡大手段は、前記固定側部材に接する２つ以上の接触固定部および１つ以上の切欠部を有する歪み発生部材であり、この歪み発生部材の切欠部が前記突片の前記円弧面部に位置し、かつ前記２つ以上の接触固定部が突片の先端側と前記突片の非成形部側とに離れるように、この歪み発生部材を前記各接触固定部で前記固定側部材に固定し、前記歪み発生部材の前記切欠部に前記歪みゲージを貼り付けても良い。
この構成の場合、固定側部材におけるフランジのボルト孔と同位相の位置の突片の基端における円周方向の両側の端面部分である円弧面部が変形すると、その変形が歪み発生部材に伝わり、歪み発生部材が変形する。この歪み発生部材の歪みをその切欠部に貼り付けられた歪みゲージが測定する。
この際、歪み発生部材は、その固定箇所である固定側部材のフランジのラジアル方向の変形に従って変形するが、歪み発生部材はラジアル方向に最も大きく変形する箇所である円弧面部に取付けられているので、歪み発生部材の歪みが大きくなり、固定側部材のわずかな歪みも歪みゲージで感度良く検出できる。
さらに、歪み発生部材には切欠部が設けられ、この切欠部の箇所の剛性が低下しているので、固定側部材の歪みよりも大きな歪みが歪み発生部材に現れることになり、より一層固定側部材のわずかな歪みを歪みゲージで正確に検出することができる。

この発明において、前記歪みゲージは、前記固定側部材の周方向の歪みを検出する方向に貼っても良い。
固定側部材における前記円弧面部の位置では周方向に歪むため、歪みゲージを固定側部材の周方向の歪みを検出する方向に貼り付けた場合、歪みゲージによる固定側部材の歪み検出をより感度良く行うことができる。

この発明において、前記固定側部材のフランジとナックルの互いの対向面を、スペーサまたは前記フランジもしくはナックルに設けられた突部からなる介在部を介して、前記各ボルト孔の周縁で接触させ、前記対向面の残りの範囲を互いに非接触としても良い。
この構成の場合、固定側部材のフランジにおけるナックルとの対向面は、各ボルト孔の周縁においてのみスペーサまたは介在部を介してナックルの対向面に接触し、周方向に並ぶボルト孔とボルト孔の間の対向面は摩擦力の働かない非接触面となるので、荷重の印加に伴う固定側部材の変形は、隣り合うボルト孔とボルト孔の間の位相の部位で特に顕著となり、ボルト孔の位相の部位に歪みがさらに集中しやすくなる。その結果、歪みゲージによる歪みの検出感度がさらに向上する。

この発明において、前記推定手段は、前記歪みゲージの出力信号より、車輪に対して垂直な方向となる上下方向の荷重を推定するものとしても良い。
車軸に対して垂直な方向に荷重が作用する場合、車輪用軸受に対しては純ラジアル荷重に近い荷重が印加されるため、両列の転動体に対して同じ方向の荷重が加わる。そのため、荷重方向に対して固定側部材の外径面が外方向へ変形する。この場合も、フランジのボルト孔と同位相の位置では変形量が小さく、隣り合うボルト孔とボルト孔の間の位相の部位で特に顕著となるので、フランジにおける突片の基端の円周方向の両側の端面部分である円弧面部に歪みが集中しやすくなる。このことから、このセンサ付車輪用軸受では、歪みゲージの出力信号により、車軸に対して垂直な方向となる上下方向の荷重を推定手段で推定するのに特に好適である。

この発明のセンサ付車輪用軸受は、複列の転走面が内周に形成された外方部材と、この転走面と対向する転走面を外周に形成した内方部材と、両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、 前記外方部材および内方部材のうちの固定側部材の外周に、ナックルへ取付ける車体取付用のフランジを有し、このフランジの円周方向の複数箇所にボルト孔が設けられ、上記フランジは、各ボルト孔が設けられた円周方向部分が他の部分よりも外径側へ突出した突片とされ、各突片の基端における円周方向の両側の端面部が、前記フランジの前記突片の非成形部の外径面に対して断面円弧状に続く円弧面部とされ、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受において、前記フランジの前記突片における前記円弧面部に、前記固定側部材の歪みを拡大する歪み拡大手段を設け、この歪み拡大手段に歪みゲージを１つ以上貼り付け、この歪みゲージの出力信号により、前記車輪のタイヤと路面間の作用力を推定する推定手段を設けたため、車輪用軸受への追加工をほとんど要さず、軸受剛性を低下させることなく荷重センサを取付けることができ、静止時や低速時を問わず車輪のタイヤと路面間の作用力を正確に検出できる。

この発明の一実施形態を図１および図２と共に説明する。この実施形態は、第３世代型の内輪回転タイプで、駆動輪支持用の車輪用軸受に適用したものである。なお、この明細書において、車両に取り付けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。

このセンサ付車輪用軸受における軸受は、図１に断面図で示すように、内周に複列の転走面３を形成した外方部材１と、これら各転走面３に対向する転走面４を形成した内方部材２と、これら外方部材１および内方部材２の転走面３，４間に介在した複列の転動体５とで構成される。この車輪用軸受は、複列のアンギュラ玉軸受型とされていて、転動体５はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。上記転走面３，４は断面円弧状であり、ボール接触角が背面合わせとなるように形成されている。外方部材１と内方部材２との間の軸受空間の両端は、一対のシール７，８によってそれぞれ密封されている。

外方部材１は固定側部材となるものであって、車体の懸架装置（図示せず）におけるナックルに取付ける車体取付用フランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部品とされている。フランジ１ａには円周方向の複数箇所に車体取付用のボルト孔１４が設けられている。 内方部材２は回転側部材となるものであって、車輪取付用のハブフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９の軸部９ｂのインボード側端の外周に嵌合した内輪１０とでなる。これらハブ輪９および内輪１０に、前記各列の転走面４が形成されている。ハブ輪９のインボード側端の外周には段差を持って小径となる内輪嵌合面１２が設けられ、この内輪嵌合面１２に内輪１０が嵌合している。ハブ輪９の中心には貫通孔１１が設けられている。ハブフランジ９ａには、周方向複数箇所にハブボルト（図示せず）の圧入孔１５が設けられている。ハブ輪９のハブフランジ９ａの根元部付近には、車輪および制動部品（図示せず）を案内する円筒状のパイロット部１３がアウトボード側に突出している。

図２は、この車輪用軸受のインボード側から見た正面図を示す。なお、図１は、図２におけるＩ−Ｏ−Ｉ矢視断面図を示す。前記車体取付用フランジ１ａは、図２のように、各ボルト孔１４が設けられた円周方向部分が他の部分よりも外径側へ突出した突片１ａａとされている。これら各突片１ａａの基端における円周方向の両側の端面部分１ａａ１は、車体取付用フランジ１ａにおける突片１ａａの非成形部１ａｂの外径面に対して円弧状の正面形状となって続く円弧面部とされている。この円弧面部１ａａ１の外径面には、外方部材１の歪みを拡大する歪み拡大手段となる切欠部２０が設けられており、この切欠部２０内に荷重センサとして１つ以上（ここでは、各円弧面部１ａａ１の切欠部２０毎に各１個で合計８個）の歪みゲージ１６が貼り付けられている。なお、歪みゲージ１６の個数は特に指定しない。ここでは、これらの歪みゲージ１６は、外方部材１の周方向の歪みを検出する方向に貼り付けられている。歪みゲージ１６として、例えば抵抗線歪みゲージが用いられるが、そのほか半導体歪みゲージを用いても良い。歪みゲージ１６には、保護用のカバー等を設けるのが好ましい。

これらの歪みゲージ１６は推定手段１７に接続される。推定手段１７は、歪みゲージ１６の出力信号により、車輪のタイヤと路面間の作用力を推定する手段である。推定手段１７は、車輪のタイヤと路面間の作用力と歪みゲージ１６の出力信号との関係を演算式またはテーブル等により設定した関係設定手段（図示せず）を有し、入力された出力信号から前記関係設定手段を用いて作用力を出力する。前記関係設定手段の設定内容は、予め試験やシミュレーションで求めておいて設定する。

車輪のタイヤと路面間に荷重が作用すると、車輪用軸受の固定側部材である外方部材１にも荷重が印加されて変形が生じる。このとき、外方部材１のフランジ１ａに設けられたボルト孔１４と同位相の位置は、ボルトにより車体の懸架装置におけるナックルに固定されているのでほとんど変形せず、車体取付用フランジ１ａにおける突片１ａａの非成形部１ａｂの外径面が外方向へ変形する。これにより、前記円弧面部１ａａ１に歪みが集中し、荷重により歪み量が大きく変化するが、円弧面部１ａａ１の切欠部２０では特に歪みが拡大して現れるため、円弧面部１ａａ１の切欠部２０内に貼り付けられた歪みゲージ１６は、荷重の印加に伴う外方部材１のわずかな歪みでも感度良く検出することがきる。この歪みゲージ１６の出力信号から、車輪のタイヤと路面間の作用力を推定手段１７で推定するようにしているので、静止時や低速時を問わず車輪のタイヤと路面間の作用力を正確に検出することができる。
また、荷重センサである歪みゲージ１６の取付けにおいては、車輪用軸受への追加工をほとんど必要としないので、軸受剛性を低下させることもない。
また、車輪のタイヤと路面間の作用力だけでなく、車輪用軸受に作用する力（例えば予圧量）を検出するものとしても良い。
このセンサ付車輪用軸受から得られた検出荷重を自動車の車両制御に使用することにより、自動車の安定走行に寄与できる。また、このセンサ付車輪用軸受を用いると、車両にコンパクトに荷重センサを設置でき、量産性に優れたものとでき、コスト低減を図ることができる。

図３は、この発明の他の実施形態を示す。このセンサ付車輪用軸受では、図１の実施形態において、外方部材１のフランジ１ａの突片１ａａにおける基端の円弧面部１ａａ１に外方部材１の歪みを拡大する手段として切欠部２０を設けるのに代えて、図３（Ａ）のように歪み拡大手段として、前記フランジ１ａａの外径面に接する２つ以上の接触固定部２２ａおよび１つ以上の切欠部２２ｂを有する歪み発生部材２２を、前記フランジ１ａの外径面に周方向に並べて１つまたは複数個（ここではフランジ１ａａの各円弧面部１ａａ１に対応させて８個）設けたものである。歪みゲージ１６は、前記歪み発生部材２２の切欠部２２ｂに貼り付けられ、歪み発生部材２２と歪みゲージ１６とで歪みセンサ２１が構成される。

ここでは、歪み発生部材２２は、図３（Ｂ）に拡大した側面図で示すように、前記フランジ１ａａの突片１ａａにおける基端の円弧面部１ａａ１に沿う周方向に長い略円弧状とされ、その両端部に円弧の外周側に張り出した一対の接触固定部２２ａ，２２ａが形成されている。また、切欠部２２ｂは、歪み発生部材２２の中央部に円弧の内周側に開口するように１つ形成され、この切欠部２２ｂの内面に歪みゲージ１６が貼り付けられている。

この歪み発生部材２２の前記フランジ１ａの外径面への取付けにおいては、切欠部２２ｂが前記突片１ａａの前記円弧面部１ａａ１に位置し、かつ一対の接触固定部２２ａ，２２ａが突片１ａａの先端側と突片１ａａの非形成部１ａｂ側とに離れるように、各接触固定部２２ａでフランジ１ａに固定される。これら接触固定部２２ａのフランジ１ａへの固定は、接触固定部２２ａに設けられた径方向に貫通するボルト挿通孔から挿入したボルト２３を、フランジ１ａの外径面に設けられたボルト孔（いずれも図示せず）に螺合させて締結することで行われるが、接着剤により接着固定しても良い。歪み発生部材２２の接触固定部２２ａ以外の箇所では、フランジ１ａとの間に隙間が生じている。

歪み発生部材２２は、車輪のタイヤと路面間の作用力の予想される最大値において、塑性変形しないものであることが好ましい。歪み発生部材２２の材質としては、鋼材の他、銅、黄銅、アルミニウム等の金属材料を用いることができる。

この実施形態の場合、外方部材１のフランジ突片１ａａにおける歪みが集中する前記円弧面部１ａａ１の変形が歪み発生部材２２に伝わり、この歪み発生部材２２の歪みを歪みゲージ１６が測定する。
この際、歪み発生部材２２は、その固定箇所である外方部材１のフランジ１ａのラジアル方向の変形に従って変形するが、歪み発生部材２２はラジアル方向に最も大きく変形する箇所と変形しない箇所の間である円弧面部１ａａ１に取付けられているので、歪み発生部材２２の歪みが大きくなり、固定側部材である外方部材１のわずかな歪みも歪みゲージ１６で感度良く検出できる。
さらに、歪み発生部材２２には切欠部２２ｂが設けられ、この切欠部２２ｂの箇所の剛性が低下しているので、外方部材１の歪みよりも大きな歪みが歪み発生部材２２に現れることになり、より一層外方部材１のわずかな歪みを歪みゲージ１６で正確に検出することができる。

図４は、図３の実施形態のセンサ付車輪用軸受を搭載した自動車において、車輪のタイヤと路面間に垂直方向荷重Ｆｚが作用した場合の外方部材１の変形の説明図である。この場合、車輪用軸受に対しては純ラジアル荷重に近い荷重が印加されるため、両列の転動体５に対して同じ方向の荷重が加わる。そのため、荷重方向に対して外方部材１の外径面が同図に矢印で示すように外方向へ変形する。なお、同図中の矢印の長さは、変形量の大きさを示す。この場合も、フランジ１ａのボルト孔１４と同位相の位置では変形量が小さく、転動体５への荷重が上部方向に集中するため、車体取付用フランジ１ａにおける突片１ａａの非成形部１ａｂの外径面が外方向へ変形する。その結果、前記円弧面部１ａａ１の位置に設けられた歪み発生部材２２に歪みが集中しやすくなる。そのため、歪みゲージ１６が貼り付けられた歪み発生部材２２の切欠部２２ｂにも歪みが集中しやすくなり、このセンサ付車輪用軸受では、歪みゲージ１６の出力信号により、車軸に対して垂直な方向となる上下方向の荷重Ｆｚを推定手段１７で推定するのに特に好適である。

また、上記したように、外方部材１における前記円弧面部１ａａ１の位置では周方向に歪むため、この実施形態のように、歪みゲージ１６を外方部材１の周方向の歪みを検出する方向に貼り付けた場合、歪みセンサ１６による外方部材１の歪み検出をより感度良く行うことができる。

図５は、この発明のさらに他の実施形態を示す。このセンサ付車輪用軸受では、図１の実施形態において、外方部材１のフランジ１ａと車体の懸架装置のナックル１８との互いの対向面を、フランジ１ａの各ボルト孔１４の周縁においてスペーサ１９を介在させることで接触させ、前記対向面の残りの範囲を互いに非接触としたものである。スペーサ１９を介在させるのに代えて、フランジ１ａまたはナックル１８の前記対向面に突部からなる介在部を設け、この介在部を相手側の対向面に接触させるようにしても良い。その他の構成は図１の実施形態の場合と同様である。

この実施形態の場合、外方部材１のフランジ１ａにおけるナックル１８との対向面は、各ボルト孔１４の周縁においてのみスペーサ（または介在部）１９を介してナックル１８の対向面に接触し、周方向に並ぶボルト孔１４とボルト孔１４の間の対向面は摩擦力の働かない非接触面となるので、荷重の印加に伴う外方部材１の変形は、隣り合うボルト孔１４とボルト孔１４の間の位相の部位で特に顕著となり、フランジ１ａにおける突片１ａａの基端の円周方向の両側の端面部分である円弧面部１ａａ１に歪みがさらに集中しやすくなる。その結果、歪みゲージ１６による歪みの検出感度がさらに向上する。

この発明の一実施形態に係るセンサ付車輪用軸受の断面図である。 同センサ付車輪用軸受をインボード側から見た正面図である。 （Ａ）はこの発明の他の実施形態に係るセンサ付車輪用軸受をインボード側から見た正面図、（Ｂ）は歪み発生部材の拡大側面図である。 同センサ付車輪用軸受における垂直方向荷重の印加に伴う外方部材の変形の説明図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るセンサ付車輪用軸受の断面図である。

符号の説明

１…外方部材
１ａ…車体取付用フランジ
１ａａ…突片
１ａａ１…円弧面部
１ａｂ…突片の非成形部
２…内方部材
３，４…転走面
５…転動体
１４…ボルト孔
１５…圧入孔
１６…歪みゲージ
１７…推定手段
１８…ナックル
１９…スペーサ
２０…切欠部（歪み拡大手段）
２１…歪みセンサ
２２…歪み発生部材（歪み拡大手段）
２２ａ…接触固定部
２２ｂ…切欠部

Claims (6)

1. 複列の転走面が内周に形成された外方部材と、この転走面と対向する転走面を外周に形成した内方部材と、両部材の対向する転走面間に介在した複列の転動体とを備え、 前記外方部材および内方部材のうちの固定側部材の外周に、ナックルへ取付ける車体取付用のフランジを有し、このフランジの円周方向の複数箇所にボルト孔が設けられ、上記フランジは、各ボルト孔が設けられた円周方向部分が他の部分よりも外径側へ突出した突片とされ、各突片の基端における円周方向の両側の端面部が、前記フランジの前記突片の非成形部の外径面に対して円弧状の正面形状となって続く円弧面部とされ、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受において、
   前記フランジの前記突片における前記円弧面部に、前記固定側部材の歪みを拡大する歪み拡大手段を設け、この歪み拡大手段に歪みゲージを１つ以上貼り付け、この歪みゲージの出力信号により、前記車輪のタイヤと路面間の作用力を推定する推定手段を設けたセンサ付車輪用軸受。
2. 請求項１において、前記歪み拡大手段は、前記突片の前記円弧面部に設けた切欠部であり、この切欠部内に前記歪みゲージを貼り付けたセンサ付車輪用軸受。
3. 請求項１において、前記歪み拡大手段は、前記固定側部材に接する２つ以上の接触固定部および１つ以上の切欠部を有する歪み発生部材であり、この歪み発生部材の切欠部が前記突片の前記円弧面部に位置し、かつ前記２つ以上の接触固定部が突片の先端側と前記突片の非成形部側とに離れるように、この歪み発生部材を前記各接触固定部で前記固定側部材に固定し、前記歪み発生部材の前記切欠部に前記歪みゲージを貼り付けたセンサ付車輪用軸受。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記歪みゲージは、前記固定側部材の周方向の歪みを検出する方向に貼ったセンサ付車輪用軸受。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記固定側部材のフランジとナックルの互いの対向面を、スペーサまたは前記フランジもしくはナックルに設けられた突部からなる介在部を介して、前記各ボルト孔の周縁で接触させ、前記対向面の残りの範囲を互いに非接触としたセンサ付車輪用軸受。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記推定手段は、前記歪みゲージの出力信号より、車輪に対して垂直な方向となる上下方向の荷重を推定するものとしたセンサ付車輪用軸受。

Images