JP4325376B2 - Attitude stabilization device for vehicles - Google Patents

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Description

この発明は、自動車の旋回走行時に車体がローリングしたり、或は加減速時に車体がピッチングする事を防止して、この車体と路面とを平行に近く維持する為の、車両用姿勢安定化装置の改良に関する。   The present invention is directed to a vehicle attitude stabilization device for preventing a vehicle body from rolling during turning of an automobile or a vehicle body from pitching during acceleration / deceleration and maintaining the vehicle body and a road surface close to parallel. Regarding improvements.

自動車の旋回走行時には、車体に加わる遠心力により、この車体が、旋回方向外側が低く、同じく内側が高くなる方向に、幅方向に関して傾斜(ローリング)する。又、制動時には前方への荷重移動に伴って車体前部で懸架装置の構成部品が縮み、加速時には後方への荷重移動に伴って車体後部で懸架装置の構成部品が縮む、ピッチングが生じる。
ローリング、ピッチング、何れの揺れにしても、乗員に不快感を与え、乗り物酔いの原因となるだけでなく、著しい場合には走行安定性を損なう原因ともなる。
When the vehicle is turning, the vehicle body is tilted (rolled) in the width direction in a direction in which the outside in the turning direction is low and the inside is also high due to the centrifugal force applied to the vehicle body. In addition, when braking, the components of the suspension device shrink at the front of the vehicle body as the load moves forward, and during acceleration, pitching occurs, where the components of the suspension device shrink at the rear of the vehicle body as the load moves backward.
Either rolling or pitching causes discomfort to the occupant and causes motion sickness, but in a significant case, it also impairs running stability.

例えば、ローリングに基づく車体の傾斜が著しくなると、この車体の荷重が旋回方向外側に大きく移動し、旋回方向外側の車輪に過大な荷重が加わる反面、旋回方向内側の車輪に加わる荷重が過小になる。この状態では、各車輪全体で得られるグリップ力が、各車輪に加わる荷重が均等である場合に比べて小さくなり、走行安定性を確保する事が難しくなる。
又、制動時に車体の前側が後側に比べて大きく沈み込むと、前輪に装着した制動装置に過大な負荷が加わる反面、後輪に装着した制動装置に加わる負荷が過小になる。この状態では、各車輪全体で得られる制動力が、各車輪が負荷すべき制動力が均等である場合に比べて小さくなり、制動距離が長くなる。
更に、急加速時に車体の後側が前側に比べて大きく沈み込むと、前輪と路面との当接部(接地部)の面圧が、後輪に関する接地部の面圧に比べて著しく低くなる。この為、前輪駆動車の場合には、駆動輪(前輪)に関する接地部で著しい滑りが発生し、運転者が意図する加速を得られないだけでなく、走行安定性が悪化し、更にはタイヤに著しい摩耗が発生する。
For example, if the inclination of the vehicle body due to rolling becomes significant, the load of this vehicle body moves greatly outward in the turning direction, and an excessive load is applied to the wheels outside the turning direction, while the load applied to the wheels inside the turning direction becomes too small. . In this state, the grip force obtained for each wheel as a whole becomes smaller than when the load applied to each wheel is equal, and it becomes difficult to ensure running stability.
Further, if the front side of the vehicle body sinks more greatly than the rear side during braking, an excessive load is applied to the braking device attached to the front wheel, but the load applied to the braking device attached to the rear wheel becomes too small. In this state, the braking force obtained by the entire wheel is smaller than that when the braking force to be applied to each wheel is equal, and the braking distance is increased.
Further, when the rear side of the vehicle body sinks more greatly than the front side during sudden acceleration, the surface pressure of the contact portion (grounding portion) between the front wheel and the road surface becomes significantly lower than the surface pressure of the grounding portion related to the rear wheel. For this reason, in the case of a front-wheel drive vehicle, a significant slip occurs at the ground contact portion for the drive wheel (front wheel), and not only the acceleration intended by the driver cannot be obtained, but also the running stability is deteriorated, and further, the tire Noticeable wear.

この様な各種不具合を発生するローリングやピッチングを抑える事は、懸架装置に組み込んだダンパ(ショックアブソーバ)の減衰力を大きくし、車体の荷重が偏った部分でこの車体が沈み込まない様にする事により可能ではある。但し、単にダンパの減衰力を大きくすると、乗り心地が悪化する為、スポーツカーや競技用車両等の特殊な自動車を除いて、採用する事は難しい。この為従来から、非特許文献1に記載されている様な電子制御サスペンション、或は非特許文献2、3に記載されている様なアクティブサスペンションが、一部の自動車で実施されている。   Suppressing rolling and pitching that cause various problems like this increases the damping force of the damper (shock absorber) built into the suspension system so that the vehicle body does not sink at the part where the vehicle body load is biased. It is possible by things. However, if the damping force of the damper is simply increased, the ride comfort is deteriorated, so that it is difficult to employ it except for special vehicles such as sports cars and competition vehicles. For this reason, an electronically controlled suspension as described in Non-Patent Document 1 or an active suspension as described in Non-Patent Documents 2 and 3 has been conventionally implemented in some automobiles.

これら電子制御サスペンションやアクティブサスペンションでは、車速センサ、舵角センサ、車体に設けた加速度センサやヨーレートセンサ等の複数のセンサからの信号に基づいて、各車輪を支持した懸架装置に組み込んだダンパの減衰力を変えたり、アクチュエータへの油圧の導入状態を変更する。具体的には、上記加速度センサからの信号に基づいて、ダンパの減衰力を大きく(伸縮しにくく)したり、或は荷重が加わる側のアクチュエータに油圧を導入する。この場合に、車速が速い程、舵角が大きい程、ダンパの減衰力を大きくしたり、アクチュエータに油圧を導入する程度を著しくする。 In these electronically controlled suspensions and active suspensions, damping of dampers built into suspension systems that support each wheel based on signals from multiple sensors such as vehicle speed sensors, steering angle sensors, acceleration sensors and yaw rate sensors provided on the vehicle body Change the force or change the state of hydraulic pressure to the actuator. Specifically, based on the signal from the acceleration sensor, the damping force of the damper is increased (it is difficult to expand and contract), or the hydraulic pressure is introduced to the actuator to which the load is applied. In this case, the higher the vehicle speed and the larger the steering angle, the greater the damping force of the damper and the greater the degree of introduction of hydraulic pressure to the actuator.

この様な電子制御サスペンションやアクティブサスペンションを制御する為に従来は、主として車体側に設置した加速度センサやヨーレートセンサの信号を利用していた。但し、車体は、懸架装置を構成するスプリングよりも上側に存在する、所謂ばね上荷重であり、その挙動はこのスプリングの共振周波数の影響を受ける事になる。一方、車体の挙動が変化する場合には、車輪から入力された力に対する反力として、この車体の慣性質量に基づく力が逆方向に発生し、これら両方向の力により、上記スプリングが縮められる。要するに、路面に対する車体の姿勢が変化する際の機構は、[第一段階として車輪側で力が発生]→[第二段階として車体の慣性質量に基づいて反力が発生]→[第三段階として懸架装置のスプリングが縮まる]となる。   Conventionally, in order to control such electronically controlled suspension and active suspension, signals from an acceleration sensor and a yaw rate sensor installed mainly on the vehicle body side have been used. However, the vehicle body is a so-called sprung load that exists above the spring that constitutes the suspension device, and its behavior is affected by the resonance frequency of this spring. On the other hand, when the behavior of the vehicle body changes, a force based on the inertial mass of the vehicle body is generated in the opposite direction as a reaction force against the force input from the wheel, and the spring is contracted by the forces in both directions. In short, the mechanism when the posture of the vehicle body changes with respect to the road surface is as follows: [force is generated on the wheel side as the first stage] → [reaction force is generated based on the inertial mass of the vehicle body as the second stage] → [third stage As the spring of the suspension device is shrunk].

従来の電子制御サスペンションやアクティブサスペンションの場合、上記第二段階で反力を発生させる際の車体の挙動を上記加速度センサやヨーレートセンサにより測定して、上記ダンパの減衰力を変えたり、上記シリンダ部への油圧の導入状態を変更したりする様に構成している。この為、制御の為の信号を得るタイミングが、極短時間とは言え遅れる事が避けられない。   In the case of a conventional electronically controlled suspension or active suspension, the behavior of the vehicle body when the reaction force is generated in the second stage is measured by the acceleration sensor or the yaw rate sensor, and the damping force of the damper is changed. It is configured to change the state of introduction of hydraulic pressure to. For this reason, it is inevitable that the timing for obtaining a signal for control is delayed although it is an extremely short time.

一方、車輪側で自動車の走行状態に応じて変化する状態値を測定するセンサとして、特許文献1、2に記載されたものが知られている。図6は、このうちの特許文献1に記載された荷重測定装置付転がり軸受ユニットを示している。この従来構造の第1例は、車輪に加わるラジアル荷重を測定するもので、懸架装置に支持される静止輪である外輪1の内径側に、車輪を結合固定する回転輪であるハブ2を支持している。このハブ2は、車輪を固定する為の回転側フランジ3をその外端部(車両への組み付け状態で幅方向外側となる端部で、図3を除く各図の左端部)に有するハブ本体4と、このハブ本体4の内端部(車両への組み付け状態で幅方向中央側となる端部で、図3を除く各図の右端部)に外嵌されてナット5により抑え付けられた内輪6とを備える。そして、上記外輪1の内周面に形成した、それぞれが静止側軌道である複列の外輪軌道7、7と、上記ハブ2の外周面に形成した、それぞれが回転側軌道である複列の内輪軌道8、8との間に、それぞれ複数個ずつの転動体(玉)9a、9bを配置して、上記外輪1の内径側での上記ハブ2の回転を自在としている。   On the other hand, what was described in patent documents 1 and 2 is known as a sensor which measures the state value which changes according to the running state of a car on the wheel side. FIG. 6 shows a rolling bearing unit with a load measuring device described in Patent Document 1 among them. In the first example of this conventional structure, a radial load applied to a wheel is measured, and a hub 2 which is a rotating wheel for coupling and fixing a wheel is supported on an inner diameter side of an outer ring 1 which is a stationary wheel supported by a suspension device. is doing. The hub 2 has a hub body having a rotation side flange 3 for fixing a wheel at an outer end portion thereof (an end portion on the outer side in the width direction when assembled to a vehicle, and a left end portion of each drawing excluding FIG. 3). 4 and the inner end portion of the hub body 4 (the end portion on the center side in the width direction in the assembled state in the vehicle, the right end portion of each drawing except FIG. 3) and are held down by the nut 5. And an inner ring 6. And the double row outer ring raceways 7 and 7 each formed on the inner peripheral surface of the outer ring 1 and each of which is a stationary side track, and the double row each formed on the outer peripheral surface of the hub 2 and each of which is a rotation side track. A plurality of rolling elements (balls) 9 a and 9 b are arranged between the inner ring raceways 8 and 8, respectively, so that the hub 2 can freely rotate on the inner diameter side of the outer ring 1.

上記外輪1の軸方向中間部で複列の外輪軌道7、7の間部分に、この外輪1を直径方向に貫通する取付孔10を、この外輪1の上端部にほぼ鉛直方向に形成している。そして、この取付孔10内に、荷重測定用のセンサである、円杆状(丸棒状)の変位センサ11を装着している。この変位センサ11は非接触式で、先端面(下端面)に設けた検出面は、ハブ2の軸方向中間部に外嵌固定したセンサリング12の外周面に近接対向させている。上記変位センサ11は、上記検出面と上記センサリング12の外周面との距離が変化した場合に、その変化量に対応した信号を出力する。   A mounting hole 10 that diametrically penetrates the outer ring 1 is formed in a substantially vertical direction at an upper end portion of the outer ring 1 in a portion between the double row outer ring raceways 7 and 7 at an intermediate portion in the axial direction of the outer ring 1. Yes. In the mounting hole 10, a circular rod-shaped (round bar-shaped) displacement sensor 11, which is a load measuring sensor, is mounted. This displacement sensor 11 is a non-contact type, and the detection surface provided on the front end surface (lower end surface) is closely opposed to the outer peripheral surface of the sensor ring 12 fitted and fixed to the intermediate portion in the axial direction of the hub 2. When the distance between the detection surface and the outer peripheral surface of the sensor ring 12 changes, the displacement sensor 11 outputs a signal corresponding to the amount of change.

上述の様に構成する荷重測定装置付転がり軸受ユニットによれば、上記変位センサ11の検出信号に基づいて、転がり軸受ユニットに加わる荷重を求める事ができる。即ち、車両の懸架装置に支持した上記外輪1は、この車両の重量により下方に押されるのに対して、車輪を支持固定したハブ2は、そのままの位置に止まろうとする。この為、上記重量が嵩む程、上記外輪1やハブ2、並びに転動体9a、9bの弾性変形に基づいて、これら外輪1の中心とハブ2の中心とのずれが大きくなる。そして、この外輪1の上端部に設けた、上記変位センサ11の検出面と上記センサリング12の外周面との距離は、上記重量が嵩む程短くなる。そこで、上記変位センサ11の検出信号を制御器に送れば、予め実験等により求めた関係式或はマップ等から、当該変位センサ11を組み込んだ転がり軸受ユニットに加わるラジアル荷重を求める事ができる。特許文献1には、この様にして求めたラジアル荷重を表す信号を、ABSの制御や積載状態の不良検知に利用するとしている。この荷重を表す信号を、ローリングやピッチングを抑える為に利用する事に関しては、上記特許文献1には記載されていない。   According to the rolling bearing unit with a load measuring device configured as described above, the load applied to the rolling bearing unit can be obtained based on the detection signal of the displacement sensor 11. That is, the outer ring 1 supported by the vehicle suspension device is pushed downward by the weight of the vehicle, whereas the hub 2 supporting and fixing the wheel tends to stop at the same position. For this reason, the greater the weight, the greater the deviation between the center of the outer ring 1 and the center of the hub 2 based on the elastic deformation of the outer ring 1, the hub 2, and the rolling elements 9a, 9b. The distance between the detection surface of the displacement sensor 11 and the outer peripheral surface of the sensor ring 12 provided at the upper end of the outer ring 1 becomes shorter as the weight increases. Therefore, if the detection signal of the displacement sensor 11 is sent to the controller, the radial load applied to the rolling bearing unit in which the displacement sensor 11 is incorporated can be obtained from a relational expression or a map obtained beforehand through experiments or the like. In Patent Document 1, a signal representing the radial load obtained in this way is used for ABS control and loading state defect detection. The use of a signal representing this load for suppressing rolling and pitching is not described in Patent Document 1.

尚、図6に示した従来構造は、上記転がり軸受ユニットに加わる荷重に加えて、上記ハブ2の回転速度も検出自在としている。この為に、前記内輪6の内端部に回転速度検出用エンコーダ13を外嵌固定すると共に、上記外輪1の内端開口部に被着したカバー14に回転速度検出用センサ15を支持している。そして、この回転速度検出用センサ15の検知部を、上記回転速度検出用エンコーダ13の被検出部に、測定隙間を介して対向させている。転がり軸受ユニットの使用時、車輪を固定したハブ2と共に上記回転速度検出用エンコーダ13が回転し、この回転速度検出用エンコーダ13の被検知部が上記回転速度検出用センサ15の検知部の近傍を走行すると、この回転速度検出用センサ15の出力が変化する。この様にして回転速度検出用センサ15の出力が変化する周波数は、上記車輪の回転数に比例する。従って、この回転速度検出用センサ15の出力信号を図示しない制御器に送れば、ABSやTCSを適切に制御できる。   In the conventional structure shown in FIG. 6, in addition to the load applied to the rolling bearing unit, the rotational speed of the hub 2 can also be detected. For this purpose, the rotational speed detecting encoder 13 is fitted and fixed to the inner end of the inner ring 6, and the rotational speed detecting sensor 15 is supported on the cover 14 attached to the inner end opening of the outer ring 1. Yes. And the detection part of this rotational speed detection sensor 15 is made to oppose the to-be-detected part of the said encoder 13 for rotational speed detection through the measurement clearance gap. When the rolling bearing unit is used, the rotational speed detection encoder 13 rotates with the hub 2 to which the wheel is fixed, and the detected part of the rotational speed detection encoder 13 is located near the detection part of the rotational speed detection sensor 15. When the vehicle travels, the output of the rotational speed detection sensor 15 changes. The frequency at which the output of the rotational speed detection sensor 15 changes in this way is proportional to the rotational speed of the wheel. Therefore, if the output signal of the rotational speed detection sensor 15 is sent to a controller (not shown), ABS and TCS can be controlled appropriately.

又、特許文献2には、転がり軸受ユニットに加わるアキシアル荷重を測定する構造が記載されている。この特許文献2に記載された荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、図7に示す様に、ハブ2aの外端部外周面に、車輪を支持する為の回転側フランジ3aを固設している。又、外輪1aの外周面に、この外輪1aを懸架装置を構成するナックル16に支持固定する為の、固定側フランジ17を固設している。そして、上記外輪1aの内周面に形成した複列の外輪軌道7、7と、上記ハブ2aの外周面に形成した複列の内輪軌道8、8との間に、それぞれ複数個ずつの転動体9a、9bを転動自在に設ける事により、上記外輪1aの内径側に上記ハブ2aを回転自在に支持している。   Patent document 2 describes a structure for measuring an axial load applied to a rolling bearing unit. As shown in FIG. 7, the rolling bearing unit with a load measuring device described in Patent Document 2 is provided with a rotation side flange 3a for supporting a wheel on the outer peripheral surface of the outer end of the hub 2a. . A fixed-side flange 17 is fixed to the outer peripheral surface of the outer ring 1a for supporting and fixing the outer ring 1a to a knuckle 16 constituting a suspension device. A plurality of rolling rings are respectively provided between the double row outer ring raceways 7 and 7 formed on the inner peripheral surface of the outer ring 1a and the double row inner ring raceways 8 and 8 formed on the outer peripheral surface of the hub 2a. By providing the moving bodies 9a and 9b so as to be able to roll, the hub 2a is rotatably supported on the inner diameter side of the outer ring 1a.

更に、上記固定側フランジ17の内側面複数個所で、この固定側フランジ17を上記ナックル16に結合する為のボルト18を螺合する為のねじ孔19を囲む部分に、それぞれ荷重センサ20を添設している。上記外輪1aを上記ナックル16に支持固定した状態でこれら各荷重センサ20は、このナックル16の外側面と上記固定側フランジ17の内側面との間で挟持される。   Further, a load sensor 20 is attached to a part surrounding the screw hole 19 for screwing the bolt 18 for connecting the fixed side flange 17 to the knuckle 16 at a plurality of positions on the inner side surface of the fixed side flange 17. Has been established. Each load sensor 20 is sandwiched between the outer side surface of the knuckle 16 and the inner side surface of the fixed-side flange 17 in a state where the outer ring 1 a is supported and fixed to the knuckle 16.

この様な従来構造の第2例の転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合、図示しない車輪と上記ナックル16との間にアキシアル荷重が加わると、上記ナックル16の外側面と上記固定側フランジ17の内側面とが、上記各荷重センサ20を、軸方向両面から強く押し付け合う。従って、これら各荷重センサ20の測定値を合計する事で、上記車輪と上記ナックル16との間に加わるアキシアル荷重を求める事ができる。特許文献2には、この様にして求めたアキシアル荷重を表す信号を、後輪操舵の為の信号を得る為に利用すると記載されている。この荷重を表す信号を、ローリングやピッチングを抑える為に利用する事に関しては、上記特許文献2にも記載されていない。   In the case of the load measuring device of the rolling bearing unit of the second example having such a conventional structure, when an axial load is applied between a wheel (not shown) and the knuckle 16, the outer surface of the knuckle 16 and the fixed side flange 17 The inner surface strongly presses the load sensors 20 from both sides in the axial direction. Therefore, the axial load applied between the wheel and the knuckle 16 can be obtained by summing up the measured values of the load sensors 20. Patent Document 2 describes that a signal representing the axial load thus obtained is used to obtain a signal for rear wheel steering. The use of a signal representing this load in order to suppress rolling and pitching is not described in Patent Document 2.

特開2001−21577号公報JP 2001-21577 A 特開平3−209016号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-209016 青山元男著、「レッドバッジシリーズ/245/スーパー図解/クルマの最新メカが分かる本」、株式会社三推社/株式会社講談社、2001年12月20日、p.168−170Motoo Aoyama, “Red Badge Series / 245 / Super Illustration / A book that understands the latest mechanics of cars”, Sangensha Co., Ltd./Kodansha Co., Ltd., December 20, 2001, p. 168-170 黒田光彦著、「自動車工学入門」、株式会社グランプリ出版、1990年4月25日、p.182−183Mitsuhiko Kuroda, “Introduction to Automotive Engineering”, Grand Prix Publishing, Inc., April 25, 1990, p. 182-183 舘内 端著、「自動車進化論」、株式会社グランプリ出版、1987年11月5日、p.181−211Hatanauchi Hata, “Evolution of automobiles”, Grand Prix Publishing Co., Ltd., November 5, 1987, p. 181-211

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、車体の姿勢を変化させる為の力の存在をいち早く検知し、この姿勢を安定させる為の制御を迅速に行なえる車両用姿勢安定化装置を実現すべく発明したものである。   In view of the circumstances as described above, the present invention realizes a vehicle posture stabilization device that can quickly detect the presence of force for changing the posture of a vehicle body and quickly perform control to stabilize the posture. Invented as much as possible.

本発明の車両用姿勢安定化装置は、車体に対して水平方向に加わる荷重に拘らず、この車体が路面に対し傾斜する事を抑える為、これら車体と路面との距離が短くなる側に存在する懸架装置の構成部品が縮むのを抑えるものである。
特に、本発明の車両用姿勢安定化装置に於いては、上記車体と路面との距離が短くなる事を、この車体に対し車輪を回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットに組み込んだ荷重測定装置が測定する荷重の大きさにより判断する。
The vehicle posture stabilization device of the present invention is present on the side where the distance between the vehicle body and the road surface is shortened in order to prevent the vehicle body from being inclined with respect to the road surface regardless of the load applied to the vehicle body in the horizontal direction. This suppresses the shrinkage of the components of the suspension device.
In particular, in the vehicle posture stabilization device of the present invention, the load measurement incorporated in the rolling bearing unit for rotatably supporting the wheel with respect to the vehicle body, because the distance between the vehicle body and the road surface is shortened. Judgment is based on the magnitude of the load measured by the device.

このうちの転がり軸受ユニットは、走行時にも回転しない静止輪と、この静止輪と同心に配置されて使用時に回転する回転輪と、これら静止輪と回転輪との互いに対向する部分にそれぞれ複列ずつ設けられた静止側軌道と回転側軌道との間に複数個ずつ、両列同士の間で互いに逆の接触角を付与された状態で転動自在に設けられた転動体とを備える。Of these, the rolling bearing unit is composed of a stationary wheel that does not rotate even when traveling, a rotating wheel that is arranged concentrically with the stationary wheel and that rotates when in use, and a portion of the stationary wheel and the rotating wheel that face each other. A plurality of rolling elements are provided between the stationary-side track and the rotation-side track, which are provided respectively, and are provided so as to be able to roll in a state in which opposite contact angles are provided between the two rows.
又、上記荷重測定装置は、これら両列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する為の1対の公転速度検出用センサと、上記回転輪の回転速度を検出する為の回転速度検出用センサと、これら両公転速度検出用センサと回転速度検出用センサとから送り込まれる検出信号に基づいて上記静止輪と上記回転輪との間に加わる荷重を算出する演算器とを備える。The load measuring device includes a pair of revolution speed detection sensors for detecting the revolution speeds of the rolling elements in both rows, a rotation speed detection sensor for detecting the rotation speed of the rotating wheel, And a calculator for calculating a load applied between the stationary wheel and the rotating wheel based on detection signals sent from both the revolution speed detecting sensor and the rotational speed detecting sensor.
そして、この演算器は、上記両列の転動体の公転速度と上記回転輪の回転速度とに基づいて、上記静止輪と上記回転輪との間に加わる荷重を算出する。The computing unit calculates a load applied between the stationary wheel and the rotating wheel based on the revolution speed of the rolling elements in both rows and the rotating speed of the rotating wheel.

上述の様に構成する本発明の車両用姿勢安定化装置によれば、車体の姿勢を変化させる為の力の存在をいち早く検知し、この姿勢を安定させる為の制御を迅速に行なえる。即ち、前述した様に、車体がローリング或はピッチングする際には、第一段階として車輪側で力が発生し、次いで第二段階として車体の慣性質量に基づいて反力が発生する。前述の非特許文献1〜3に記載されている従来構造の場合、この第二段階で発生する反力を検知して制御を行なっているのに対して、本発明の場合には、上記第一段階で発生する力を検知して制御を行なう。この為、上述の様に、車体の姿勢を安定させる為の制御を迅速に行なえる。
更に、本発明の車両用姿勢安定化装置は、荷重測定装置を、1対の公転速度検出用センサと、回転速度検出用センサと、演算器とにより構成しているので、低コストで造れる構造により、静止輪と回転輪との間に加わる荷重を精度良く測定できる。
According to the vehicle posture stabilization device of the present invention configured as described above, the presence of a force for changing the posture of the vehicle body can be detected quickly, and control for stabilizing the posture can be quickly performed. That is, as described above, when the vehicle body rolls or pitches, a force is generated on the wheel side as the first stage, and then a reaction force is generated based on the inertial mass of the vehicle body as the second stage. In the case of the conventional structure described in Non-Patent Documents 1 to 3 described above, the reaction force generated in the second stage is detected and controlled, whereas in the present invention, Control is performed by detecting the force generated in one stage. For this reason, as described above, control for stabilizing the posture of the vehicle body can be quickly performed.
Furthermore, the vehicle posture stabilization device of the present invention is constructed at a low cost because the load measuring device is composed of a pair of revolution speed detection sensors, a rotational speed detection sensor, and a calculator. Thus, it is possible to accurately measure the load applied between the stationary wheel and the rotating wheel.

本発明を実施する場合に、例えば請求項2に記載した様に、車体がローリングする事に伴って、この車体と路面との距離が、この車体の幅方向片側で短くなる事を防止する為に、荷重測定装置が測定するアキシアル荷重とラジアル荷重とのうちの少なくとも一方の荷重が大きくなる側で、懸架装置の構成部品が縮む事を抑える。
或は、請求項3に記載した様に、車体がピッチングする事に伴って、この車体と路面との距離が、この車体の前後方向片側で短くなる事を防止する為に、荷重測定装置が測定するラジアル荷重が大きくなる側で、懸架装置の構成部品が縮む事を抑える。
この様に構成する事で、路面に対して車体が傾斜する状態の典型である、ローリング或はピッチングを効果的に抑えられる。
When carrying out the present invention, for example, as described in claim 2, in order to prevent the distance between the vehicle body and the road surface from being shortened on one side in the width direction of the vehicle body as the vehicle body rolls. In addition, on the side where at least one of the axial load and the radial load measured by the load measuring device becomes large, it is possible to prevent the components of the suspension device from shrinking.
Alternatively, as described in claim 3, in order to prevent the distance between the vehicle body and the road surface from becoming shorter on one side in the front-rear direction of the vehicle body as the vehicle body pitches, On the side where the radial load to be measured is increased, the components of the suspension device are prevented from shrinking.
By configuring in this way, rolling or pitching, which is a typical state in which the vehicle body is inclined with respect to the road surface, can be effectively suppressed.

図1〜3により、本発明に関する参考例の1例に就いて説明する。本参考例の車両用姿勢安定化装置の特徴は、自動車の旋回走行時に車体がローリングしたり、或は加減速時に車体がピッチングする事を防止して、この車体と路面とを平行に近く維持する為に、各車輪に加わる荷重(=この車輪を回転自在に支持した転がり軸受の静止輪と回転輪との間に加わる荷重)を表す信号を利用する点にある。即ち、ローリング或はピッチングが発生する際には、自動車に設けた4個の車輪のうちの一部の車輪に加わる荷重が残りの車輪に加わる荷重に比べて大きくなる。そして、この荷重が大きくなった一部の車輪側で、上記車体が沈み込む(車体と路面との距離が短くなる)傾向になる。そこで本参考例を実施する場合には、荷重が大きくなる側で、懸架装置の構成部品が縮む事を抑える。 An example of a reference example related to the present invention will be described with reference to FIGS. The feature of the vehicle posture stabilization device of this reference example is to keep the vehicle body and the road surface close in parallel by preventing the vehicle body from rolling when the vehicle is turning or from being pitched during acceleration / deceleration. Therefore, a signal representing a load applied to each wheel (= a load applied between a stationary wheel and a rotating wheel of a rolling bearing which rotatably supports the wheel) is used. That is, when rolling or pitching occurs, the load applied to some of the four wheels provided in the automobile is greater than the load applied to the remaining wheels. Then, the vehicle body tends to sink (the distance between the vehicle body and the road surface is shortened) on the side of some wheels where the load is increased. Therefore, when the present reference example is carried out, the components of the suspension device are prevented from shrinking on the side where the load increases.

具体的には、制御の対象が前述した非特許文献1に記載された様な電子制御サスペンションである場合には、大きな荷重を支承する車輪を支持した懸架装置を構成するダンパの減衰力を高め、このダンパの全長が縮みにくくする。この結果、上記大きな荷重を支承する車輪側で、車体の沈み込みが抑えられる。尚、上記ダンパの減衰力を高める為には、上記非特許文献1に記載されている様に、このダンパに組み込んだ可変オリフィスの開口面積を狭くする。この開口面積は、上記荷重が大きい程狭くする。又、制御の対象が、前述した非特許文献2、3に記載された様な、アクティブサスペンションである場合には、大きな荷重を支承する車輪を支持した懸架装置を構成するアクチュエータの全長が縮まらない様にする。この結果、上記大きな荷重を支承する車輪側で、車体の沈み込みが抑えられる。尚、上記アクチュエータの全長が縮まらない様にするのは、このアクチュエータと、圧油の供給する為のポンプとの間に設けた電磁弁の切り換えにより、このアクチュエータの収縮側の油圧室内の圧力を高くする事で行なう。何れの場合でも、各車輪に加わる荷重の大きさと、当該車輪を支持した懸架装置のダンパの減衰力を変化させる程度、或はアクチュエータの全長を縮まりにくくする程度との関係は、実験により求めて、マップ或は実験式としてソフトウェア中に組み込み、制御器を構成するマイクロコンピュータにインストールしておく。   Specifically, when the control target is an electronically controlled suspension as described in Non-Patent Document 1 described above, the damping force of the damper that constitutes the suspension device that supports the wheel that supports a large load is increased. , Making the total length of this damper difficult to shrink. As a result, the sinking of the vehicle body is suppressed on the wheel side that supports the large load. In order to increase the damping force of the damper, as described in Non-Patent Document 1, the opening area of the variable orifice incorporated in the damper is reduced. The opening area is narrowed as the load is increased. In addition, when the object of control is an active suspension as described in Non-Patent Documents 2 and 3 described above, the overall length of the actuator constituting the suspension device that supports the wheel that supports a large load is not reduced. Like. As a result, the sinking of the vehicle body is suppressed on the wheel side that supports the large load. In order to prevent the overall length of the actuator from shrinking, the pressure in the hydraulic chamber on the contraction side of the actuator can be reduced by switching a solenoid valve provided between the actuator and a pump for supplying pressure oil. Do it by raising it. In any case, the relationship between the magnitude of the load applied to each wheel and the degree to which the damping force of the damper of the suspension system that supports the wheel is changed or the degree to which the total length of the actuator is difficult to shrink is determined by experiment. They are installed in software as maps or empirical formulas and installed in a microcomputer constituting the controller.

何れにしろ、縮むのを抑えるべきダンパ或はアクチュエータの位置、並びに縮むのを抑える程度が決まった後の制御は、上記非特許文献1〜3等に記載されたり、実際に市販車に搭載される等により従来から知られている、電子制御サスペンション或はアクティブサスペンションの場合とほぼ同様である。就いては、縮むのを抑えるダンパ或はアクチュエータの位置、並びに縮むのを抑える程度を決定する為に、各車輪に加わる荷重を測定する構造に就いて説明する。これら各車輪に加わる荷重を測定する事は、前述の図6に示した特許文献1に記載された構造、或は前述の図7に示した特許文献2に記載された構造によっても行なえる。但し、上記図6に示した構造の場合、変位センサ11が検出する、外輪1とハブ2との径方向に関する変位量は僅かである為、この荷重を精度良く求める為には、上記変位センサ11として、高精度のものを使用する必要がある。高精度の非接触式センサは高価である為、荷重測定装置付転がり軸受ユニット全体としてコストが嵩む事が避けられない。又、上記図7に示した構造の場合、ナックル16に対し外輪1aを支持固定する為のボルト18と同数だけ、荷重センサ20を設ける必要がある。この為、荷重センサ20自体が高価である事と相まって、転がり軸受ユニットの荷重測定装置全体としてのコストが相当に嵩む事が避けられない。   In any case, the position of the damper or actuator that should be prevented from shrinking, and the control after the degree to which shrinkage is to be restrained are described in Non-Patent Documents 1 to 3, etc., or actually installed in a commercial vehicle. This is almost the same as the case of an electronically controlled suspension or an active suspension that has been conventionally known. The structure of measuring the load applied to each wheel in order to determine the position of the damper or actuator that suppresses the contraction and the degree to suppress the contraction will be described. The load applied to each wheel can be measured by the structure described in Patent Document 1 shown in FIG. 6 or the structure described in Patent Document 2 shown in FIG. However, in the case of the structure shown in FIG. 6, since the displacement amount detected by the displacement sensor 11 in the radial direction between the outer ring 1 and the hub 2 is very small, in order to obtain this load accurately, the displacement sensor 11, it is necessary to use a highly accurate one. Since high-precision non-contact sensors are expensive, it is inevitable that the cost of the entire rolling bearing unit with a load measuring device increases. In the case of the structure shown in FIG. 7, it is necessary to provide the same number of load sensors 20 as the number of bolts 18 for supporting and fixing the outer ring 1 a to the knuckle 16. For this reason, coupled with the fact that the load sensor 20 itself is expensive, it is inevitable that the cost of the entire load measuring device of the rolling bearing unit is considerably increased.

これに対して本参考例の場合には、転がり軸受ユニットの荷重測定装置の構造を工夫する事により、低コストで造れる構造で、各車輪に加わる荷重を精度良く測定できる様にしている。就いては、本参考例を構成する、上記転がり軸受ユニットの荷重測定装置の構造及び作用に就いて、図1〜3を参照しつつ説明する。本参考例は、自動車の駆動輪(FR車、RR車、MR車の後輪、FF車の前輪、4WD車の全輪)を支持する為の転がり軸受ユニットに荷重測定装置を組み込んだ構造に就いて示している。回転輪であるハブ2bは、ハブ本体4aの内端部に内輪6を外嵌固定して成る。このうちのハブ本体4aの外周面外端寄り部分に、車輪を支持する為の回転側フランジ3bを固設している。又、このハブ本体4aの中間部外周面と上記内輪6の外周面とに、それぞれ回転側軌道である内輪軌道8、8を形成する事により、上記ハブ2bの外周面に、複列アンギュラ型の内輪軌道を設けている。 On the other hand, in the case of this reference example , by devising the structure of the load measuring device of the rolling bearing unit, the load applied to each wheel can be accurately measured with a structure that can be manufactured at low cost. Then, the structure and operation of the load measuring device of the rolling bearing unit constituting the present reference example will be described with reference to FIGS. This reference example has a structure in which a load measuring device is incorporated into a rolling bearing unit for supporting driving wheels of an automobile (FR wheel, RR vehicle, rear wheel of MR vehicle, front wheel of FF vehicle, all wheels of 4WD vehicle). It shows. The hub 2b, which is a rotating wheel, is formed by fitting and fixing an inner ring 6 to the inner end of the hub body 4a. A rotation-side flange 3b for supporting the wheel is fixed to a portion near the outer end of the outer peripheral surface of the hub body 4a. Further, by forming inner ring raceways 8 and 8 which are rotation side raceways on the outer peripheral surface of the intermediate part of the hub body 4a and the outer peripheral surface of the inner ring 6, respectively, the double-row angular type is provided on the outer peripheral surface of the hub 2b. The inner ring raceway is provided.

一方、上記ハブ2bの周囲にこのハブ2bと同心に配置された、静止輪である外輪1bの外周面には、この外輪1bを懸架装置を構成するナックル16に支持固定する為の、固定側フランジ17を固設している。又、上記外輪1bの内周面には、それぞれが静止側軌道である複列アンギュラ型の外輪軌道7、7を形成している。そして、これら各外輪軌道7、7と上記各内輪軌道8、8との間に、それぞれ転動体(玉)9a、9bを、それぞれ複数個ずつ転動自在に設ける事により、上記外輪1bの内径側に上記ハブ2bを回転自在に支持している。   On the other hand, on the outer peripheral surface of the outer ring 1b, which is a stationary ring, arranged concentrically with the hub 2b around the hub 2b, a fixed side for supporting and fixing the outer ring 1b to the knuckle 16 constituting the suspension device. The flange 17 is fixed. Further, on the inner peripheral surface of the outer ring 1b, double-row angular type outer ring raceways 7 and 7, each of which is a stationary side raceway, are formed. A plurality of rolling elements (balls) 9a and 9b are provided between the outer ring raceways 7 and 7 and the inner ring raceways 8 and 8, respectively, so that the inner diameter of the outer ring 1b is increased. The hub 2b is rotatably supported on the side.

上述の様な転がり軸受ユニットの使用時には、上記ハブ本体4aの中心部に形成したスプライン孔21に、等速ジョイント22に付属のスプライン軸23を挿入する。上記ハブ2bは、このスプライン軸23の先端部に螺合したナット24と、上記等速ジョイント22のハウジング25との間で、軸方向両側から挟持される。又、上記固定側フランジ17を上記ナックル16に、複数本のボルト26により、支持固定する。又、上記回転側フランジ3bに、制動用のディスク27と、車輪のホイール28とを、複数本のスタッド29とナット30とにより支持固定する。   When the rolling bearing unit as described above is used, the spline shaft 23 attached to the constant velocity joint 22 is inserted into the spline hole 21 formed in the center portion of the hub body 4a. The hub 2b is sandwiched from both sides in the axial direction between a nut 24 screwed to the tip of the spline shaft 23 and the housing 25 of the constant velocity joint 22. The fixed flange 17 is supported and fixed to the knuckle 16 by a plurality of bolts 26. Further, the braking disk 27 and the wheel 28 of the wheel are supported and fixed to the rotation side flange 3 b by a plurality of studs 29 and nuts 30.

上述の様な転がり軸受ユニット或はナックル16には、公転速度検出用センサ31と回転速度検出用センサ15aとを設けている。このうちの公転速度検出用センサ31は、軸方向外側の列の転動体9a、9aの公転速度を測定する為のもので、上記外輪1bの一部で上記複列の外輪軌道7、7の間部分に、この外輪1bを径方向に貫通する状態で形成した取付孔10a部分に装着している。即ち、上記公転速度検出用センサ31は、この取付孔10aを径方向外方から内方に向け挿通した状態で設けられ、その先端部に設けた検出部を、上記外側の列の転動体9a、9aを保持した保持器33のリム部に全周に亙って設置した、公転速度検出用エンコーダ34の被検出面(軸方向片側面)に対向させている。   The rolling bearing unit or knuckle 16 as described above is provided with a revolution speed detecting sensor 31 and a rotational speed detecting sensor 15a. Among these, the revolution speed detection sensor 31 is for measuring the revolution speed of the rolling elements 9a, 9a in the outer row in the axial direction. A part of the outer ring 1b is used to measure the revolution speed of the double row outer ring raceways 7, 7. A mounting hole 10a formed so as to penetrate the outer ring 1b in the radial direction is attached to the intermediate portion. That is, the revolution speed detection sensor 31 is provided in a state where the mounting hole 10a is inserted from the radially outer side to the inner side, and the detection portion provided at the tip thereof is used as the rolling element 9a of the outer row. , 9a is opposed to the detected surface (one side surface in the axial direction) of the revolution speed detecting encoder 34, which is installed on the entire circumference of the rim portion of the cage 33.

又、前記内輪6の内端部外周面に、回転速度検出用エンコーダ13aを外嵌固定すると共に、この回転速度検出用エンコーダ13aの被検出面(軸方向片側面)に、上記ナックル16に支持した回転速度検出用センサ15aの先端部に設けた検出部を対向させている。この回転速度検出用エンコーダ13aとしては、従来からABSやTCSの制御用の信号を得るべく、車輪の回転速度を検出する為に利用していた各種構造のものを使用できる。例えば、上記各転動体9a、9bを設置した空間36の内端開口部を塞ぐ為の組み合わせシールリング37を構成するスリンガの内側面に、上記回転速度検出用エンコーダ13aを添設する事もできる。この場合に使用する回転速度検出用エンコーダ13aとしては、内側面にN極とS極とを交互に配置した、多極磁石製のものが、好ましく使用できる。但し、単なる磁性材製のエンコーダや、光学的特性を円周方向に亙って交互に且つ等間隔に変化させたものも、(光学式の回転検出センサと組み合わせる事で)使用可能である。   Further, the rotational speed detecting encoder 13a is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the inner end portion of the inner ring 6, and the detected surface (one side surface in the axial direction) of the rotational speed detecting encoder 13a is supported by the knuckle 16. The detection unit provided at the tip of the rotation speed detection sensor 15a is opposed to the sensor. As the rotational speed detecting encoder 13a, those having various structures that have been used for detecting the rotational speed of the wheel in order to obtain signals for controlling ABS and TCS can be used. For example, the rotational speed detecting encoder 13a can be additionally provided on the inner surface of the slinger constituting the combination seal ring 37 for closing the inner end opening of the space 36 in which the rolling elements 9a and 9b are installed. . As the rotational speed detecting encoder 13a used in this case, a multipolar magnet having N poles and S poles alternately arranged on the inner surface can be preferably used. However, a simple encoder made of a magnetic material or one whose optical characteristics are changed alternately and at equal intervals in the circumferential direction can be used (in combination with an optical rotation detection sensor).

又、何れも回転速度を検出するセンサである、上記公転速度検出用センサ31及び上記回転速度検出用センサ15aとしては、磁気式の回転速度検出用センサが、好ましく使用できる。又、この磁気式の回転速度検出用センサとしては、ホール素子、ホールIC、磁気抵抗素子、MI素子等の磁気検出素子を組み込んだアクティブ型のものが、好ましく使用できる。この様な磁気検出素子を組み込んだアクティブ型の回転速度検出用センサを構成するには、例えば、この磁気検出素子の一側面を、直接又は磁性材製のステータを介して、上記公転速度検出用エンコーダ34(公転速度検出用センサ31の場合)又は回転速度検出用エンコーダ13a(回転速度検出用センサ15aの場合)の被検出面に対向させる。尚、永久磁石製のエンコーダを使用する場合には、センサ側の永久磁石は不要である。   In addition, as the revolution speed detection sensor 31 and the rotation speed detection sensor 15a, which are sensors that detect the rotation speed, magnetic rotation speed detection sensors can be preferably used. As this magnetic rotation speed detection sensor, an active sensor incorporating a magnetic detection element such as a Hall element, Hall IC, magnetoresistive element, MI element or the like can be preferably used. In order to construct an active type rotational speed detection sensor incorporating such a magnetic detection element, for example, one side surface of the magnetic detection element is directly or via a stator made of a magnetic material for detecting the revolution speed. It is made to oppose the to-be-detected surface of the encoder 34 (in the case of the revolution speed detection sensor 31) or the rotation speed detection encoder 13a (in the case of the rotation speed detection sensor 15a). When a permanent magnet encoder is used, a permanent magnet on the sensor side is not necessary.

例えば、上記外側の列の転動体9a、9aの公転速度検出の為の公転速度検出用センサ31を上述の様に構成すると、これら各転動体9a、9aの公転に伴って、この公転速度検出用センサ31を構成する磁気検出素子の特性が変化する。即ち、上記各転動体9a、9aの公転に伴って、これら各転動体9a、9aを保持した、軸方向外側の保持器33が回転し、この保持器33のリム部に設置した前記公転速度検出用エンコーダ34の被検出面に存在するS極とN極とが、上記公転速度検出用センサ31の検出面の近傍を交互に通過する。公転速度検出用エンコーダとして単なる(永久磁石ではない)磁性材製のものを使用し、公転速度検出用センサの側に永久磁石を設置した場合には、上記公転速度検出用エンコーダの回転に伴って、この公転速度検出用センサに内蔵した磁気検出素子を流れる磁束の量が変化する。何れの場合でも、この磁気検出素子の特性が変化する周波数は、上記各転動体9a、9aの公転速度に比例する。そこで、この磁気検出素子を組み込んだ、上記公転速度検出用センサ31の検出信号に基づいて、上記公転速度を求められる。   For example, when the revolution speed detection sensor 31 for detecting the revolution speed of the rolling elements 9a, 9a in the outer row is configured as described above, this revolution speed detection is performed along with the revolution of each of the rolling elements 9a, 9a. The characteristics of the magnetic detection elements that constitute the sensor 31 change. That is, with the revolution of the rolling elements 9a, 9a, the axially outer retainer 33 holding the rolling elements 9a, 9a rotates, and the revolution speed installed on the rim portion of the retainer 33 is rotated. S poles and N poles existing on the detection surface of the detection encoder 34 alternately pass in the vicinity of the detection surface of the revolution speed detection sensor 31. When a revolving speed detection encoder is made of a magnetic material (not a permanent magnet) and a permanent magnet is installed on the side of the revolving speed detection sensor, the revolving speed detection encoder is rotated. The amount of magnetic flux flowing through the magnetic detection element built in this revolution speed detection sensor changes. In any case, the frequency at which the characteristics of the magnetic detection element change is proportional to the revolution speed of the rolling elements 9a, 9a. Therefore, the revolution speed can be obtained based on the detection signal of the revolution speed detection sensor 31 incorporating this magnetic detection element.

本参考例の場合、上述の様に構成する転がり軸受ユニットの荷重測定装置により、前記車輪を構成するホイール28と前記ナックル16との間に作用し、転がり軸受ユニットに加わるアキシアル荷重を検出する。即ち、複列アンギュラ型の玉軸受である上記転がり軸受ユニットがアキシアル荷重を負荷すると、上記各転動体9a、9aの接触角が変化する。例えば、図1に矢印αで示す様に、内向のアキシアル荷重が加わると、外側(図1の左側)の列の転動体9a、9aの接触角が大きくなる。転がり軸受の技術分野で周知の様に、アンギュラ型の玉軸受を構成する転動体9a、9aの公転速度は、これら各転動体9a、9aの接触角が変化すると変化する。具体的には、上記アキシアル荷重を支承する、上記外側の列に関しては、このアキシアル荷重が大きくなる程、上記各転動体9a、9aの公転速度が速くなる。従って、この公転速度の変化を測定する事で、上記転がり軸受ユニットに加わるアキシアル荷重を求める事ができる。 In the case of this reference example, the axial load applied to the rolling bearing unit is detected by acting between the wheel 28 constituting the wheel and the knuckle 16 by the load measuring device for the rolling bearing unit configured as described above. That is, when the rolling bearing unit, which is a double row angular ball bearing, applies an axial load, the contact angle of the rolling elements 9a, 9a changes. For example, as shown by an arrow α in FIG. 1, when an inward axial load is applied, the contact angle of the rolling elements 9a, 9a in the outer (left side in FIG. 1) row increases. As is well known in the technical field of rolling bearings, the revolution speed of the rolling elements 9a, 9a constituting the angular ball bearing changes as the contact angle of these rolling elements 9a, 9a changes. Specifically, bears the axial load, with respect to the outer column, as the the axial load is increased, the rolling elements 9a, the revolution speed of 9a increases. Therefore, the axial load applied to the rolling bearing unit can be obtained by measuring the change in the revolution speed.

例えば、図3は、図1〜2に示した様な構造を有する、背面組み合わせ型の複列転がり軸受ユニットに上記矢印α方向のアキシアル荷重を付与した場合に於ける、このアキシアル荷重の大きさと転動体9a、9bの公転速度との関係を示している。図3の実線aがアキシアル荷重と外側(図1の左側)の列の転動体9a、9aの公転速度との関係を、破線bがアキシアル荷重と内側の列の転動体9b、9bの公転速度との関係を、それぞれ表している。尚、ラジアル荷重は一定とした。   For example, FIG. 3 shows the magnitude of the axial load when the axial load in the direction of the arrow α is applied to the back-row combined double row rolling bearing unit having the structure shown in FIGS. The relationship with the revolution speed of the rolling elements 9a and 9b is shown. The solid line a in FIG. 3 shows the relationship between the axial load and the revolution speed of the outer rolling elements 9a and 9a (the left side in FIG. 1), and the broken line b shows the axial load and the revolution speed of the inner rolling elements 9b and 9b. And the relationship with each other. The radial load was constant.

この様な図3から明らかな通り、アキシアル荷重を受ける側の列の転動体9a、9aに関しては、アキシアル荷重の大きさとこれら各転動体9a、9aの公転速度とは、ほぼ比例関係にある。従って、これら各転動体9a、9aの公転速度を測定する事により、上記複列転がり軸受ユニットに作用するアキシアル荷重を算出できる。又、上記公転速度を測定する為の、前記公転速度検出用センサ31は、従来からABSやTCSの制御用信号を得る為に広く使用されている、安価な速度センサを使用できる。この為、上記複列転がり軸受ユニットに加わるアキシアル荷重を測定する為の装置を安価に構成できる。上記アキシアル荷重を求める為の、図3の実線aに示す様な関係は、実験により、或は計算により、予め求めて、上記アキシアル荷重を算出する為の演算器に入力しておく。   As is clear from FIG. 3, regarding the rolling elements 9a and 9a in the row receiving the axial load, the magnitude of the axial load and the revolution speed of each of the rolling elements 9a and 9a are substantially proportional. Therefore, the axial load acting on the double row rolling bearing unit can be calculated by measuring the revolution speed of the rolling elements 9a, 9a. As the revolution speed detection sensor 31 for measuring the revolution speed, an inexpensive speed sensor that has been widely used for obtaining ABS or TCS control signals can be used. For this reason, the apparatus for measuring the axial load added to the said double row rolling bearing unit can be comprised at low cost. The relationship shown by the solid line a in FIG. 3 for obtaining the axial load is obtained in advance by experiment or calculation, and is input to an arithmetic unit for calculating the axial load.

尚、上記各転動体9a、9aの公転速度は、アキシアル荷重の変動に基づいて変化する他、これら各転動体9a、9aに付与された予圧やラジアル荷重によっても変化する。このうちの予圧は、走行状態で変化するものではないので、予め初期設定によりその影響を除去できる。これに対して、上記ラジアル荷重は、走行状態で変化する。但し、本参考例は、旋回走行時に発生するローリングを抑える事を目的としており、このローリングの発生には、車輪に加わるアキシアル荷重とラジアル荷重との両方が影響する。従って、これらアキシアル荷重とラジアル荷重とが複合して各車輪に加わる荷重と、車体がローリングする程度との関係が分かれば、このローリングを抑える為に前記ダンパの減衰力制御や前記アクチュエータへの油圧の導入状態の制御を行なえる。言い換えれば、本参考例の場合、車体のローリングを抑える為のものである為、上記車輪に加わるアキシアル荷重とラジアル荷重とを分離して求める必要はない。従って、旋回走行時に旋回円の径方向外側に位置する車輪を支持する為の転がり軸受ユニットで、旋回走行時にアキシアル荷重を受ける、外側の転動体9a、9aの公転速度を求めれば足りる。要するに、これら各転動体9a、9aの公転速度と、上記車体がローリングする程度とが分かれば、このローリングを抑える為の上記制御を行なえる。 In addition, the revolution speed of each of the rolling elements 9a and 9a changes based on a change in the axial load, and also changes depending on a preload and a radial load applied to the respective rolling elements 9a and 9a. Of these, the preload does not change depending on the running state, and therefore the influence can be removed by initial setting in advance. On the other hand, the radial load changes depending on the running state. However, this reference example is intended to suppress rolling that occurs during cornering, and both the axial load and the radial load applied to the wheels affect the occurrence of this rolling. Therefore, if the relationship between the load applied to each wheel by the combination of the axial load and the radial load and the degree to which the vehicle body rolls is known, the damping force control of the damper and the hydraulic pressure to the actuator are suppressed to suppress this rolling. It is possible to control the installation state of. In other words, in the case of this reference example , since it is for suppressing rolling of the vehicle body, it is not necessary to separately obtain the axial load and the radial load applied to the wheel. Therefore, it is only necessary to obtain the revolution speed of the outer rolling elements 9a, 9a that receive the axial load during the turning movement in the rolling bearing unit for supporting the wheel positioned on the radially outer side of the turning circle during the turning movement. In short, if the revolution speed of each of the rolling elements 9a, 9a and the degree to which the vehicle body rolls are known, the control for suppressing the rolling can be performed.

但し、自動車の車輪を支持する為の複列転がり軸受ユニットの場合には、使用時に、回転輪である前記ハブ2bの回転速度が変化し、上記各転動体9a、9aの公転速度も、車輪に加わる荷重に関係なく、この回転速度に比例して変化する。従って、この回転速度の影響を排除しない限り、上記車輪に加わる荷重を求める事はできない。この為に本参考例の場合には、前記公転速度検出用センサ31に加えて、前記回転速度検出用センサ15aを設け、上記ハブ2bの回転速度を検出自在としている。そして、この回転速度検出用センサ15aが検出する上記ハブ2bの回転速度と、上記公転速度検出用センサ31が検出する上記各転動体9a、9aの公転速度とにより、上記アキシアル荷重(車輪に加わる荷重)を算出する様にしている。 However, in the case of a double row rolling bearing unit for supporting the wheels of an automobile, the rotational speed of the hub 2b, which is a rotating wheel, changes during use, and the revolution speed of the rolling elements 9a, 9a is also the It changes in proportion to this rotational speed regardless of the load applied to. Therefore, the load applied to the wheel cannot be obtained unless the influence of the rotational speed is excluded. Therefore, in the case of this reference example , in addition to the revolution speed detection sensor 31, the rotation speed detection sensor 15a is provided so that the rotation speed of the hub 2b can be detected. The axial load (applied to the wheel) is determined by the rotational speed of the hub 2b detected by the rotational speed detection sensor 15a and the revolution speed of the rolling elements 9a, 9a detected by the revolution speed detection sensor 31. (Load) is calculated.

上記公転速度検出用センサ31から送り込まれる、上記公転速度を表す信号と、上記回転速度検出用センサ15aから送り込まれる、上記ハブ2bの回転速度を表す信号とに基づいて、前記図示しない制御器に組み込まれた演算器は、先ず、上記公転速度と回転速度との比である速度比(=各転動体9a、9aの公転速度/ハブ2bの回転速度)を計算する。そして、この速度比の変化に基づいて、上記各転動体9a、9aの公転速度の変化の程度を求める。この様に、速度比に基づく公転速度の変化の程度を求め、この変化の程度に基づいて、上記複列転がり軸受ユニットに加わるアキシアル荷重(車輪に加わる荷重)を算出すれば、上記ハブ2bの回転速度が変化した場合でも、このアキシアル荷重(車輪に加わる荷重)を正確に算出できる。尚、上記速度比とアキシアル荷重(車輪に加わる荷重)との関係に就いても、予め実験或は計算により求めて、(アキシアル)荷重算出用の演算器に入力しておく。   Based on the signal representing the revolution speed sent from the revolution speed detection sensor 31 and the signal representing the rotation speed of the hub 2b sent from the rotation speed detection sensor 15a, the controller (not shown) The built-in calculator first calculates a speed ratio (= revolution speed of each rolling element 9a, 9a / rotation speed of the hub 2b) which is a ratio between the revolution speed and the rotation speed. Based on the change in the speed ratio, the degree of change in the revolution speed of the rolling elements 9a and 9a is obtained. Thus, if the degree of change in revolution speed based on the speed ratio is obtained, and the axial load (load applied to the wheel) applied to the double row rolling bearing unit is calculated based on the degree of change, the hub 2b Even when the rotational speed changes, the axial load (the load applied to the wheel) can be accurately calculated. It should be noted that the relationship between the speed ratio and the axial load (load applied to the wheel) is also obtained in advance by experiment or calculation and input to an arithmetic unit for (axial) load calculation.

本参考例の車両用姿勢安定化装置を、車体のローリングを抑える為に実施する場合、上述の様な構成を有する荷重測定装置を、車体の前後左右に設けた4個の車輪を懸架装置に回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットに組み込む。そして、これら各車輪に加わる荷重を表す信号を、前記ダンパの減衰力制御や前記アクチュエータへの油圧の導入状態を制御する為の制御器に送る。この制御器は、前述した様に、予め実験により求めたマップ或は実験式により、上記減衰力制御又は油圧の導入状態の制御を行なう。 When the vehicle posture stabilization device of this reference example is implemented to suppress rolling of the vehicle body, the load measuring device having the above-described configuration is used as a suspension device with four wheels provided on the front, rear, left and right of the vehicle body. Incorporated into a rolling bearing unit to support it freely. And the signal showing the load added to each wheel is sent to the controller for controlling the damping force control of the damper and the introduction state of the hydraulic pressure to the actuator. As described above, this controller performs the damping force control or the hydraulic pressure introduction state control based on a map or an empirical formula obtained in advance through experiments.

図4〜5は、本発明の実施の形態の1例を示している。本例の場合には、車輪に加わるアキシアル荷重とラジアル荷重とを、互いに独立して測定自在としている。従って本例の場合には、車体のローリングを抑える事は勿論、加減速時に生じるピッチングを抑える事もできる。以下、本例を構成する、転がり軸受ユニット用荷重測定装置の構造及び機能に就いて説明する。 4 to 5 show an example of the embodiment of the present invention . In the case of this example, the axial load and the radial load applied to the wheel can be measured independently of each other. Therefore, in the case of this example , not only rolling of the vehicle body can be suppressed, but also pitching that occurs during acceleration / deceleration can be suppressed. Hereinafter, the structure and function of the load measuring device for a rolling bearing unit constituting this example will be described.

静止輪である外輪1の軸方向中間部で複列の外輪軌道7、7の間部分に形成した取付孔10bにセンサユニット38を挿通し、このセンサユニット38の先端部に設けた検出部39を、上記外輪1の内周面から突出させている。この検出部39には、1対の公転速度検出用センサ31a、31bと、1個の回転速度検出用センサ15bとを設けている。   A sensor unit 38 is inserted into a mounting hole 10b formed in a portion between the double-row outer ring raceways 7 and 7 at an intermediate portion in the axial direction of the outer ring 1 which is a stationary ring, and a detection unit 39 provided at the tip of the sensor unit 38 is provided. Projecting from the inner peripheral surface of the outer ring 1. The detection unit 39 is provided with a pair of revolution speed detection sensors 31a and 31b and one rotational speed detection sensor 15b.

そして、このうちの各公転速度検出用センサ31a、31bの検出部を、複列に配置された各転動体9a、9bを回転自在に保持した各保持器33a、33bに設けた、公転速度検出用エンコーダ34a、34bに近接対向させて、各転動体9a、9bの公転速度を検出自在としている。又、上記回転速度検出用センサ15bの検出部を、回転輪であるハブ2の中間部に外嵌固定した回転速度検出用エンコーダ13bに近接対向させて、このハブ2の回転速度を検出自在としている。この様な構成を有する、本例に使用する転がり軸受ユニットの荷重測定装置によれば、上記ハブ2の回転速度の変動に拘らず、上記外輪1と上記ハブ2との間に加わる荷重(ラジアル荷重及びアキシアル荷重)を求められる。 And the detection part of each revolution speed detection sensor 31a, 31b of these is provided in each retainer 33a, 33b which hold | maintained each rolling element 9a, 9b arrange | positioned in a double row rotatably, The revolution speed detection The revolving speeds of the rolling elements 9a and 9b are made freely detectable by being close to and facing the encoders 34a and 34b. Further, the detecting portion of the rotation speed detecting sensor 15b is brought close to and opposed to the rotating speed detecting encoder 13b fitted and fixed to the intermediate portion of the hub 2 as a rotating wheel so that the rotating speed of the hub 2 can be detected. Yes. According to the load measuring device of the rolling bearing unit used in this example having such a configuration, the load (radial) applied between the outer ring 1 and the hub 2 regardless of the fluctuation of the rotational speed of the hub 2. Load and axial load).

即ち、上述の様な、本例に使用する転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合、図示しない演算器が、上記各センサ31a、31b、15bから送り込まれる検出信号に基づいて、上記外輪1と上記ハブ2との間に加わるラジアル荷重とアキシアル荷重とのうちの一方又は双方の荷重を算出する。例えば、このラジアル荷重を求める場合に上記演算器は、上記各公転速度検出用センサ31a、31bが検出する各列の転動体9a、9bの公転速度の和を求め、この和と、上記回転速度検出用センサ15bが検出する上記ハブ2の回転速度との比に基づいて、上記ラジアル荷重を算出する。又、上記アキシアル荷重は、上記各公転速度検出用センサ31a、31bが検出する各列の転動体9a、9bの公転速度の差を求め、この差と、上記回転速度検出用センサ15bが検出する上記ハブ2の回転速度との比に基づいて算出する。この点に就いて、図5を参照しつつ説明する。尚、以下の説明は、アキシアル荷重Fyが加わらない状態での、上記各列の転動体9a、9bの接触角αa 、αb が互いに同じであるとして行なう。 That is, in the case of the load measuring device for the rolling bearing unit used in the present example as described above, an arithmetic unit (not shown) is used to detect the outer ring 1 and the above-described one based on the detection signals sent from the respective sensors 31a, 31b, 15b. One or both of a radial load and an axial load applied to the hub 2 are calculated. For example, when the radial load is obtained, the computing unit obtains the sum of the revolution speeds of the rolling elements 9a and 9b in each row detected by the revolution speed detection sensors 31a and 31b, and the sum and the rotation speed. The radial load is calculated based on the ratio to the rotational speed of the hub 2 detected by the detection sensor 15b. Further, the axial load is obtained by calculating a difference between the revolution speeds of the rolling elements 9a and 9b in the respective rows detected by the revolution speed detection sensors 31a and 31b, and the difference is detected by the rotation speed detection sensor 15b. Calculation is based on the ratio to the rotational speed of the hub 2. This point will be described with reference to FIG. In the following description, it is assumed that the contact angles α a and α b of the rolling elements 9 a and 9 b in the respective rows are the same in a state where the axial load Fy is not applied.

図5は、上述の図4に示した車輪支持用の転がり軸受ユニットを模式化し、荷重の作用状態を示したものである。それぞれが回転側軌道である複列の内輪軌道8、8とそれぞれが静止側軌道である複列の外輪軌道7、7との間に複列に配置された転動体9a、9bには予圧F0 、F0 を付与している。又、使用時に上記転がり軸受ユニットには、車体の重量等により、ラジアル荷重Fzが加わる。更に、旋回走行時に加わる遠心力等により、アキシアル荷重Fyが加わる。これら予圧F0 、F0 、ラジアル荷重Fz、アキシアル荷重Fyは、何れも上記各転動体9a、9bの接触角α(αa 、αb )に影響を及ぼす。そして、この接触角αa 、αb が変化すると、これら各転動体9a、9bの公転速度nc が変化する。これら各転動体9a、9bのピッチ円直径をDとし、これら各転動体9a、9bの直径をdとし、上記各内輪軌道8、8を設けたハブ2の回転速度をni とし、上記各外輪軌道7、7を設けた外輪1の回転速度をno とすると、上記公転速度nc は、次の式で表される。
c ={1−(d・cosα/D)・(ni /2)}+{1+(d・cosα/D)・(no /2)}
FIG. 5 schematically shows the rolling bearing unit for supporting the wheel shown in FIG. 4 and shows the action state of the load. Preload F is applied to the rolling elements 9a and 9b arranged in a double row between the double row inner ring raceways 8 and 8 each being a rotation side raceway and the double row outer ring raceways 7 and 7 each being a stationary side raceway. 0 and F 0 are assigned. Further, a radial load Fz is applied to the rolling bearing unit during use due to the weight of the vehicle body or the like. Further, an axial load Fy is applied due to centrifugal force applied during turning. These preloads F 0 , F 0 , radial load Fz, and axial load Fy all affect the contact angles α (α a , α b ) of the rolling elements 9a, 9b. Then, the contact angle alpha a, the alpha b is changed, these rolling elements 9a, the revolution speed n c of 9b changes. The diameter of the pitch circle of each of these rolling elements 9a, 9b is D, the diameter of each of these rolling elements 9a, 9b is d, the rotational speed of the hub 2 provided with each of the inner ring raceways 8, 8 is n i , When the rotational speed of the outer race 1 provided with the outer ring raceway 7, 7 and n o, the revolution speed n c is expressed by the following equation.
n c = {1− (d · cos α / D) · (n i / 2)} + {1+ (d · cos α / D) · (n o / 2)}

この式から明らかな通り、上記各転動体9a、9bの公転速度nc は、これら各転動体9a、9bの接触角α(αa 、αb )の変化に応じて変化するが、上述した様にこの接触角αa 、αb は、上記ラジアル荷重Fz及び上記アキシアル荷重Fyに応じて変化する。従って上記公転速度nc は、これらラジアル荷重Fz及びアキシアル荷重Fyに応じて変化する。本例の場合、上記ハブ2が回転し、上記外輪1が回転しない為、具体的には、上記ラジアル荷重Fzに関しては、大きくなる程上記公転速度nc が遅くなる。又、アキシアル荷重Fyに関しては、このアキシアル荷重Fyを支承する列の公転速度が速くなり、このアキシアル荷重Fyを支承しない列の公転速度が遅くなる。従って、この公転速度nc に基づいて、上記ラジアル荷重Fz及びアキシアル荷重Fyを求められる事になる。 As is evident from this equation, the rolling elements 9a, revolution speed n c of 9b, these rolling elements 9a, the contact angle α (α a, α b) of 9b varies in response to changes in, the above-described Similarly, the contact angles α a and α b vary according to the radial load Fz and the axial load Fy. Thus the revolution speed n c is changed according to these radial load Fz and the axial load Fy. In this example, the hub 2 is rotated, since the outer ring 1 is not rotated, specifically, with respect to the radial load Fz, the revolution speed n c is slow enough to increase. As for the axial load Fy, the revolution speed of the row that supports the axial load Fy is increased, and the revolution speed of the row that does not support the axial load Fy is decreased. Therefore, on the basis of the revolution speed n c, it will be asked to the radial load Fz and the axial load Fy.

但し、上記公転速度nc の変化に結び付く上記接触角αは、上記ラジアル荷重Fzと上記アキシアル荷重Fyとが互いに関連しつつ変化するだけでなく、上記予圧F0 、F0 によっても変化する。又、上記公転速度nc は、上記ハブ2の回転速度ni に比例して変化する。この為、これらラジアル荷重Fz、上記アキシアル荷重Fy、予圧F0 、F0 、ハブ2の回転速度ni を総て関連させて考えなければ、上記公転速度nc から荷重を正確に求める事はできない。このうちの予圧F0 、F0 は、運転状態に応じて変化するものではないので、初期設定等によりその影響を排除する事は容易である。これに対して上記ラジアル荷重Fz、アキシアル荷重Fy、ハブ2の回転速度ni は、運転状態に応じて絶えず変化するので、初期設定等によりその影響を排除する事はできない。 However, the contact angle α which leads to a change in the revolution speed n c, as well as the radial load Fz and the axial load Fy changes while associated with each other, also vary according to the preload F 0, F 0. Also, the revolution speed n c is changed in proportion to the rotational speed n i of the hub 2. Therefore, these radial load Fz, the axial load Fy, the preload F 0, F 0, to be considered in conjunction all the rotational speed n i of the hub 2, it obtains a load accurately by the revolution speed n c is Can not. Of these, the preloads F 0 and F 0 do not change according to the operating state, so it is easy to eliminate the influence by initial setting or the like. The radial load Fz with respect to this, the axial load Fy, the rotational speed n i of the hub 2, since the constantly changing depending on the operating conditions, it is impossible to eliminate the influence by such initialization.

この様な事情に鑑みて、本例に使用する転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合、前述した様に、ラジアル荷重Fzを求める場合には、前記各公転速度検出用センサ31a、31bが検出する各列の転動体9a、9bの公転速度の和を求める事で、上記アキシアル荷重Fyの影響を少なくしている。又、アキシアル荷重Fyを求める場合には、上記各列の転動体9a、9bの公転速度の差を求める事で、上記ラジアル荷重Fzの影響を少なくしている。更に、何れの場合でも、上記和又は差と、前記回転速度検出用センサ15bが検出する上記ハブ2の回転速度ni との比に基づいて上記ラジアル荷重Fz又は上記アキシアル荷重Fyを算出する事により、上記ハブ2の回転速度ni の影響を排除している。但し、上記アキシアル荷重Fyを、上記各列の転動体9a、9bの公転速度の比に基づいて算出する場合には、上記ハブ2の回転速度ni は、必ずしも必要ではない。尚、本例の場合には、前述の参考例とは異なり、上記アキシアル荷重Fyを支承しない列の転動体に関しても、このアキシアル荷重Fyの作用時に、十分な予圧が残る様にする事が好ましい。 In view of such circumstances, in the case of the load measuring device for the rolling bearing unit used in this example , as described above, when the radial load Fz is obtained, the respective revolution speed detection sensors 31a and 31b detect. By determining the sum of the revolution speeds of the rolling elements 9a and 9b in each row, the influence of the axial load Fy is reduced. Further, when the axial load Fy is obtained, the influence of the radial load Fz is reduced by obtaining the difference between the revolution speeds of the rolling elements 9a and 9b in each row. Furthermore, in any case, possible to calculate the radial load Fz or the axial load Fy on the basis of the ratio of the above sum or difference, the rotational speed detecting sensor 15b is a rotational speed n i of the hub 2 for detecting way, by eliminating the influence of the rotational speed n i of the hub 2. However, the axial load Fy, when calculating on the basis of the rolling elements 9a, 9b ratio of the revolution speed of said each row, the rotational speed n i of the hub 2 is not necessarily required. In the case of this example , unlike the above-described reference example, it is preferable that a sufficient preload remains when the axial load Fy is applied to the rolling elements in a row not supporting the axial load Fy. .

本例の場合も、上述の様な構成を有する転がり軸受ユニットの荷重測定装置を、車体の前後左右に設けた4個の車輪を懸架装置に回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットに組み込む。そして、これら各車輪に加わる荷重を表す信号を、前述したダンパの減衰力制御やアクチュエータへの油圧の導入状態を制御する為の制御器に送る。この制御器は、前述した様に、予め実験により求めたマップ或は実験式により、上記荷重を表す信号に基づき、上記減衰力制御又は油圧の導入状態の制御を行なう。 Also in this example , the load measuring device of the rolling bearing unit having the above-described configuration is incorporated in a rolling bearing unit for rotatably supporting four wheels provided on the front, rear, left and right sides of the vehicle body on the suspension device. And the signal showing the load added to each wheel is sent to the controller for controlling the damping force control of the damper and the hydraulic pressure introduction state to the actuator described above. As described above, the controller controls the damping force control or the hydraulic pressure introduction state based on a signal representing the load based on a map or an empirical formula obtained in advance through experiments.

本例の場合、ローリングを抑える際の制御は、前述した参考例とほぼ同様にして行なう。即ち、ローリングを抑える際には、車輪に加わるアキシアル荷重Fyとラジアル荷重Fzとを勘案して、予め実験等により求めたマップ或は実験式により、ダンパの減衰力制御やアクチュエータへの油圧の導入状態を制御する。
更に、本例の場合には、各車輪に加わるラジアル荷重Fzを、アキシアル荷重Fyと独立して求められるので、車体のピッチングを抑える事もできる。この場合には、大きなラジアル荷重Fzを支承する車輪を支持した懸架装置を構成するダンパの減衰力を高めてこのダンパの全長が縮みにくくしたり、大きな荷重支承する車輪を支持した懸架装置を構成するアクチュエータの全長が縮まらない様にしたりする。
In the case of this example , the control for suppressing rolling is performed in substantially the same manner as in the reference example described above. In other words, when suppressing rolling, the damping force control of the damper and the introduction of hydraulic pressure to the actuator are performed based on a map or experimental formula obtained in advance by taking into account the axial load Fy and the radial load Fz applied to the wheel. Control the state.
Furthermore, in the case of this example, since the radial load Fz applied to each wheel is obtained independently of the axial load Fy, the pitching of the vehicle body can be suppressed. In this case, the damping force of the damper that constitutes the suspension device that supports the wheel that supports the large radial load Fz is increased so that the entire length of the damper does not easily shrink, or the suspension device that supports the wheel that supports the large load is configured. To prevent the overall length of the actuator to shrink.

本発明に関する参考例の1例を示す、荷重測定装置を組み込んだ転がり軸受ユニットの断面図。Sectional drawing of the rolling bearing unit incorporating the load measuring device which shows one example of the reference example regarding this invention . 図1のA部拡大図。The A section enlarged view of FIG. アキシアル荷重と各列の転動体の公転速度との関係を示す線図。The diagram which shows the relationship between an axial load and the revolution speed of the rolling element of each row | line | column. 本発明の実施の形態の1例を示す、荷重測定装置を組み込んだ転がり軸受ユニットの断面図。The sectional view of the rolling bearing unit which built in the load measuring device which shows one example of an embodiment of the invention. 公転速度の変動により荷重を測定できる理由を説明する為の模式図。The schematic diagram for demonstrating the reason which can measure a load by the fluctuation | variation of revolution speed. 従来から知られている、荷重測定装置を組み込んだ転がり軸受ユニットの第1例を示す断面図。Sectional drawing which shows the 1st example of the rolling bearing unit which incorporated the load measuring apparatus known conventionally. 同第2例を示す断面図。Sectional drawing which shows the 2nd example.

1、1a、1b 外輪
2、2a、2b ハブ
3、3a、3b 回転側フランジ
4、4a ハブ本体
5 ナット
6 内輪
7 外輪軌道
8 内輪軌道
9a、9b 転動体
10、10a、10b 取付孔
11 変位センサ
12 センサリング
13、13a、13b 回転速度検出用エンコーダ
14 カバー
15、15a、15b 回転速度検出用センサ
16 ナックル
17 固定側フランジ
18 ボルト
19 ねじ孔
20 荷重センサ
21 スプライン孔
22 等速ジョイント
23 スプライン軸
24 ナット
25 ハウジング
26 ボルト
27 ディスク
28 ホイール
29 スタッド
30 ナット
31、31a、31b 公転速度検出用センサ
33、33a、33b 保持器
34、34a、34b 公転速度検出用エンコーダ
36 空間
37 組み合わせシールリング
38 センサユニット
39 検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b Outer ring 2, 2a, 2b Hub 3, 3a, 3b Rotation side flange 4, 4a Hub body 5 Nut 6 Inner ring 7 Outer ring race 8 Inner ring raceway 9a, 9b Rolling element 10, 10a, 10b Mounting hole 11 Displacement sensor 12 Sensor rings 13, 13a, 13b Rotation speed detection encoder 14 Covers 15, 15a, 15b Rotation speed detection sensor 16 Knuckle 17 Fixed flange 18 Bolt 19 Screw hole 20 Load sensor 21 Spline hole 22 Constant velocity joint 23 Spline shaft 24 Nut 25 Housing 26 Bolt 27 Disc 28 Wheel 29 Stud 30 Nut 31, 31a, 31b Revolution speed detection sensor 33, 33a, 33b Retainer 34, 34a, 34b Revolution speed detection encoder 36 Space 37 Combination seal ring 38 Sensor unit 9 detection unit

Claims (3)

車体に対して水平方向に加わる荷重に拘らず、この車体が路面に対し傾斜する事を抑える為、これら車体と路面との距離が短くなる側に存在する懸架装置の構成部品が縮むのを抑える車両用姿勢安定化装置に於いて、上記車体と路面との距離が短くなる事を、この車体に対し車輪を回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットに組み込んだ荷重測定装置が測定する荷重の大きさにより判断するものであり、このうちの転がり軸受ユニットは、走行時にも回転しない静止輪と、この静止輪と同心に配置されて使用時に回転する回転輪と、これら静止輪と回転輪との互いに対向する部分にそれぞれ複列ずつ設けられた静止側軌道と回転側軌道との間に複数個ずつ、両列同士の間で互いに逆の接触角を付与された状態で転動自在に設けられた転動体とを備えたものであり、上記荷重測定装置は、これら両列の転動体の公転速度をそれぞれ検出する為の1対の公転速度検出用センサと、上記回転輪の回転速度を検出する為の回転速度検出用センサと、これら両公転速度検出用センサと回転速度検出用センサとから送り込まれる検出信号に基づいて上記静止輪と上記回転輪との間に加わる荷重を算出する演算器とを備え、この演算器は、上記両列の転動体の公転速度と上記回転輪の回転速度とに基づいて、上記静止輪と上記回転輪との間に加わる荷重を算出するものである事を特徴とする車両用姿勢安定化装置。 Regardless of the load applied to the vehicle body in the horizontal direction, in order to prevent the vehicle body from inclining with respect to the road surface, the components of the suspension system existing on the side where the distance between the vehicle body and the road surface is shortened are prevented from shrinking. In a vehicle attitude stabilization device, the fact that the distance between the vehicle body and the road surface is shortened indicates that the load measuring device incorporated in the rolling bearing unit for rotatably supporting the wheel with respect to the vehicle body measures the load. Of these, the rolling bearing unit includes a stationary wheel that does not rotate during traveling, a rotating wheel that is arranged concentrically with the stationary wheel and that rotates when in use, and the stationary wheel and the rotating wheel. A plurality of rows are provided between the stationary-side track and the rotary-side track, which are provided in double rows on the opposite sides of each other, and are provided so as to be able to roll freely with opposite contact angles between the rows. Rolling element The load measuring device includes a pair of revolution speed detection sensors for detecting the revolution speeds of the rolling elements in both rows, and a rotation for detecting the rotation speed of the rotating wheel. A speed detection sensor, and a calculator that calculates a load applied between the stationary wheel and the rotating wheel based on detection signals sent from both the revolution speed detection sensor and the rotation speed detection sensor, This computing unit calculates a load applied between the stationary wheel and the rotating wheel based on the revolution speed of the rolling elements in both rows and the rotating speed of the rotating wheel. Attitude stabilization device for vehicles. 車体がローリングする事に伴って、この車体と路面との距離が、この車体の幅方向片側で短くなる事を防止する為に、荷重測定装置が測定するアキシアル荷重とラジアル荷重とのうちの少なくとも一方の荷重が大きくなる側で、懸架装置の構成部品が縮む事を抑える、請求項1に記載した車両用姿勢安定化装置。   In order to prevent the distance between the vehicle body and the road surface from being shortened on one side in the width direction of the vehicle body as the vehicle body rolls, at least one of the axial load and the radial load measured by the load measuring device. The vehicle attitude stabilization device according to claim 1, wherein the suspension component is prevented from contracting on the side of increasing one load. 車体がピッチングする事に伴って、この車体と路面との距離が、この車体の前後方向片側で短くなる事を防止する為に、荷重測定装置が測定するラジアル荷重が大きくなる側で、懸架装置の構成部品が縮む事を抑える、請求項1に記載した車両用姿勢安定化装置。   In order to prevent the distance between the vehicle body and the road surface from becoming shorter on one side in the longitudinal direction of the vehicle body as the vehicle body is pitched, the suspension device on the side where the radial load measured by the load measuring device increases. The posture stabilization device for a vehicle according to claim 1, wherein the component parts of the vehicle are prevented from shrinking.
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