JP5355058B2 - センサ付車輪用軸受 - Google Patents
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Description
とくに、複数のセンサユニットと、センサユニットのセンサの出力信号を処理する信号処理用ICと、処理された前記出力信号を軸受外部に取り出す信号ケーブルとを含む電子部品を、円環状の保護カバーの内側に配置して円環状のセンサ組立品とし、このセンサ組立品をシール部材を介して前記固定側部材の周面に固定側部材と同心に取付けているので、前記電子部品を保護カバーで被覆できて、固定側部材の変形に保護カバーが追従できない条件下であっても外部環境の影響によるセンサの故障を防止して、車輪用軸受やタイヤ接地面に作用する荷重を長期にわたり正確に検出できる。例えば、外部からの飛び石や泥水,塩水等から、センサ,信号処理用IC,信号ケーブル等の電子部品を確実に保護することができる。また、信号ケーブルの配線処理やセンサの組付けも容易となる。
この発明において、前記シール部材は、前記保護カバーの周面に沿う円環状の芯金と、この芯金の両側縁全周にその内径面から外径面にわたって接合した一対の円環状の弾性体とでなるものとしても良い。換言すれば、弾性体を、芯金の内径面と外径面に渡って回り込ませる。
このように芯金の両側縁に、その内径面から外径面にわたって接合される弾性体を設けた場合、シール部材の両側縁の弾性体が前記固定側部材の周面と保護カバーの周面との間に挟まれることになる。そのため、保護カバーの内部と外部とを前記弾性体で完全に遮断でき、シール部材のシール効果を上げることができる。
芯金の両側縁が拡径曲げ部とされていると、この拡径曲げ部と一般部との間で生じる段差等により、弾性体の位置が規制される。そのため、接着剤などを用いることなく、芯金の両側縁へ弾性体を圧入などにより簡単かつ確実に接合できる。
このように面取り部を設けた場合、弾性体を芯金の内径側と外径側とに回り込ませた構造でありながら、弾性体が厚くなり過ぎることが回避できる。また、面取り部により芯金の側縁の先端が狭くなっているため、弾性体に円周溝等を設けて芯金の側縁に圧入等で嵌合させる場合に、嵌合作業が容易に行える。
この構成の場合、固定側部材の周面にシール部材を圧入固定した後からでも、センサ組立品におけるセンサユニットを固定側部材の周面に直接密着して取付けることができる。
このように、外方部材の周面に耐食性または防食性を有する表面処理を施した場合、外方部材の周面の錆によりセンサ組立品の取付部が盛り上がったり、センサ組立品におけるセンサユニットにもらい錆が発生するのを防止でき、錆に起因する歪みセンサの誤動作を解消でき、荷重検出をさらに長期にわたり正確に行うことができる。
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15の圧入孔16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。
なお、歪み発生部材21は、固定側部材である外方部材1に作用する外力、またはタイヤと路面間に作用する作用力として、想定される最大の力が印加された状態においても、塑性変形しないものとするのが望ましい。塑性変形が生じると、外方部材1の変形がセンサユニット20に伝わらず、歪みの測定に影響を及ぼすからである。
前記シール部材40は、円環状のセンサ組立品28に先立ち、軸受の外方部材1の外径面に圧入固定される。
とくに、センサ組立品28をシール部材40を介して外方部材1の周面に取付けていることから、外方部材1の変形に保護カバー27が追従できない条件下であっても外部環境の影響による歪みセンサ22などの電子部品の故障を確実に防止できる。
このセンサ付車輪用軸受から得られた検出荷重を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。
2…内方部材
3,4…転走面
5…転動体
20…センサユニット
21…歪み発生部材
22…歪みセンサ
25…信号処理用IC
26…信号ケーブル
27…保護カバー
28…センサ組立品
29B…保護カバーの内径側溝部
35…表面処理層
40…シール部材
41…円環状の芯金
41a…拡径曲げ部
41b,42c…面取り部
42…円環状の弾性体
43…センサユニット露出用開口
Claims (12)
- 複列の転走面が内周に形成された外方部材と、前記転走面と対向する転走面が外周に形成された内方部材と、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、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、
上記外方部材の周面に沿って設けられこの周面に接触して固定される歪み発生部材、およびこの歪み発生部材に取付けられてこの歪み発生部材の歪みを検出するセンサからなる複数のセンサユニットと、前記センサの出力信号を処理する信号処理用ICと、処理された前記出力信号を軸受外部へ取り出す信号ケーブルとを含む電子部品を、円環状の保護カバーの内側に配置して円環状のセンサ組立品とし、このセンサ組立品をシール部材を介して前記外方部材の周面にこの外方部材と同心に取付け、前記歪み発生部材は、平面概形が全長にわたり均一幅で中央の両側辺部に切欠き部を有し、前記センサを、前記歪み発生部材の外面側における、両側辺部の前記切欠き部間の中央部位に取付け、前記歪み発生部材における前記切欠き部が位置する中間部位を、前記外方部材の周面に非接触としたことを特徴とするセンサ付車輪用軸受。 - 請求項1において、前記保護カバーの内径面に、前記シール部材の弾性体と密着する溝部を設け、前記保護カバーは、その内径面における円周方向の前記各センサユニットの配置部となる箇所をそれぞれ平面状のフラット部とし、各フラット部が設けられた箇所に、径方向に貫通する開口部を設けたセンサ付車輪用軸受。
- 請求項1または請求項2において、前記シール部材は、前記保護カバーの周面に沿う円環状の芯金と、この芯金の両側縁全周にその内径面から外径面にわたって接合した一対の円環状の弾性体とでなるセンサ付車輪用軸受。
- 請求項3において、前記シール部材の前記円環状の芯金がプレス成形品であり、この芯金の前記円環状の弾性体が接合される両側縁が、外径側へ拡径する拡径曲げ部とされているセンサ付車輪用軸受。
- 請求項3において、前記シール部材の芯金の前記円環状の弾性体が接合される両側縁は、内径面が幅方向内側に向けて縮径変化する面取り部を有し、または内径面が幅方向内側に向けて縮径変化する面取り部、および外径面が幅方向内側に向けて拡径変化する面取り部を有する断面形状とされているセンサ付車輪用軸受。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、前記シール部材は、前記センサ組立品における前記センサユニットの配置部と対面する位置に、径方向に貫通するセンサユニット露出用開口を有するセンサ付車輪用軸受。
- 請求項2ないし請求項6のいずれか1項において、前記シール部材の芯金が耐食性鋼材のプレス成形品からなるセンサ付車輪用軸受。
- 請求項1ないし請求項7のいずれか1項において、前記センサ組立品を前記外方部材の外径面に取付けたセンサ付車輪用軸受。
- 請求項8において、前記シール部材は、前記保護カバーの周面に沿う円環状の芯金と、この芯金の両側縁全周にその内径面から外径面にわたって接合した一対の円環状の弾性体とでなり、このシール部材を前記外方部材の外径面へ、前記芯金および弾性体の両方に締代を持たせて圧入固定したセンサ付車輪用軸受。
- 請求項8において、前記シール部材は、前記保護カバーの内径面に沿う円環状の芯金と、この芯金の両側縁全周にその内径面から外径面にわたって接合した一対の円環状の弾性体とでなり、前記保護カバーの内径面に、前記シール部材の弾性体と密着する溝部を設けたセンサ付車輪用軸受。
- 請求項1ないし請求項10のいずれか1項において、前記円環状のセンサ組立品が取付けられる前記外方部材の周面における少なくとも前記センサ組立品との接触部分に、耐食性また防食性を有する表面処理を施したセンサ付車輪用軸受。
- 請求項11において、前記表面処理が金属メッキ、または塗装、またはコーティング処理であるセンサ付車輪用軸受。
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