WO2006100881A1

WO2006100881A1 - センサ付車輪用軸受

Info

Publication number: WO2006100881A1
Application number: PCT/JP2006/303879
Authority: WO
Inventors: Takayoshi Ozaki; Tomomi Ishikawa; Kentarou Nishikawa
Original assignee: Ntn Corporation
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-03-01
Publication date: 2006-09-28
Also published as: DE112006000667T5

Abstract

　車両にコンパクトに荷重センサを設置できて、車輪にかかる荷重を検出でき、量産時のコストが安価となるセンサ付車輪用軸受を提供する。このセンサ付車輪用軸受３０は、複列の転走面４が内周に形成された外方部材１と、前記転走面４と対向する転走面５を形成した内方部材２と、両転走面４，５間に介在した複列の転動体３と、外方部材１と内方部材２間の端部を密封する密封装置７，８とを備える。密封装置７，８には、この密封装置７，８の歪みを測定する歪みセンサ１５，１６を設ける。

Description

明細書

センサ付車輪用軸受

技術分野

[0001] この発明は、車輪の軸受部に力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。

背景技術

[0002] 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ぐ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。

[0003] 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、ブレーキングにぉ、ては前輪にそれぞれ荷重が片寄るなど、各車輪に力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力かる荷重は不均等になる。このため、車輪に力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ぐ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。

[0004] このような要請に応えるものとして、車輪用軸受の外輪に歪みゲージを貼り付け、歪みを検出するようにした車輪用軸受が提案されている（例えば特表 2003— 530565 号公報参照） [0005] しかし、車輪用軸受の外輪は、転走面を有し、強度が求められる部品であって、塑性加工や、旋削加工、熱処理、研削加工などの複雑な工程を経て生産される軸受部品であるため、外輪に歪みゲージを貼り付けるのでは、生産性が悪ぐ量産時のコストが高くなると、う問題点がある。

発明の開示

[0006] この発明の目的は、車両にコンパクトに荷重センサを設置できて、車輪に力かる荷重を検出でき、量産時のコストが安価となるセンサ付車輪用軸受を提供することである。

[0007] この発明のセンサ付車輪用軸受は、車体に対して車輪を回転自在に支持するセンサ付き車輪用軸受であって、複列の転走面が内周に形成された外方部材と、この外方部材の転走面と対向する転走面を形成した内方部材と、両転走面間に介在した複列の転動体とを備え、前記外方部材と内方部材の一方が固定側部材で、他方が回転側部材であり、リング体を前記固定側部材における回転側部材に対向する周面に取付け、このリング体の歪みを測定する歪みセンサを前記リング体に取付けた。車両走行に伴い、例えば内方部材に荷重が加わると、転動体を介して外方部材が変形し、その変形はリング体に歪みをもたらす。リング体に設けられた歪みセンサはリング体の歪みを検出する。この歪みと荷重の関係を予め実験やシミュレーションで求めておけば、歪みセンサの出力力も車輪に力かる荷重を検出することができる。リング体に歪みセンサを設けるので、車両にコンパクトに歪みセンサを設置できる。また、リング体は、外方部材などのように複雑な製造工程を経て生産される軸受構成部品に比べて簡易に生産されるため、これに歪みセンサを設けることで、量産性に優れたものとでき、コスト低下が図れる。

[0008] 前記リング体は、前記固定側部材と回転側部材間の端部を密封する密封装置としてもよい。この密封装置は、例えば前記固定側部材に固定された固定側芯金と、この固定側芯金に取付けられて回転側部材にシールリップで接する弾性部材とを有するもであり、前記固定側芯金に前記歪みセンサが取り付けられたものとすることができる

[0009] 上記構成において、車両走行に伴い内方部材に荷重が加わると、転動体を介して外方部材が変形し、その変形は固定側芯金に歪みをもたらす。固定側芯金に設けられた歪みセンサは、芯金の歪みを検出する。この歪みと荷重の関係を予め実験ゃシミュレーシヨンで求めておけば、歪みセンサの出力力も車輪に力かる荷重を検出することができる。

[0010] この発明において、前記密封装置は、前記固定側部材に固定された固定側芯金と

、この固定側芯金に取付けられて回転側部材にシールリップで接する弾性部材とを有し、前記シールリップに、このシールリップの歪みを測定する歪みセンサを設けたものとしてもよい。

例えば、外方部材が固定側部材、内方部材が回転側部材の場合、歪みセンサが設けられるシールリップを有する弾性部材は外方部材に取付けられる。また、前記密封装置の前記弾性部材は、回転側部材に設けられたスリンガに接するものとすることができる。

[0011] 上記構成において、車両走行に伴い外方部材である回転側部材に荷重が加わると、内方部材と外方部材との間に相対変位が生じる。この変位は密封装置における固定側部材との接触部位であるシールリップに歪みをもたらす。シールリップに設けられた歪みセンサは、このシールリップの歪みを検出する。歪みと荷重の関係を予め実験やシミュレーションで求めておけば、歪みセンサの出力から車輪にかかる荷重等を検出することができる。すなわち、前記歪みセンサの出力によって、車輪用軸受に作用する外力、またはタイヤと路面間の作用力、または車輪用軸受の予圧量を推定することができる。また、この検出した荷重等を自動車の車両制御に使用することが出来る。

このセンサ付車輪用軸受は、固定側部材に取付けられる弾性部材のシールリップに歪みセンサを取付けるので、車両にコンパクトに荷重センサを設置できる。密封装置は車輪用軸受に必要であり、また簡易な部品であるため、これに歪みセンサを取付けることで、量産性に優れたものとでき、コスト低下が図れる。

[0012] この発明において、前記リング体は、円筒部と立板部とでなる断面 L字状のリング部材であり、前記円筒部で前記固定側部材に取付け、前記歪みセンサを前記円筒部と立板部との両方にそれぞれ取付けたものとすることができる。前記リング部材は、例えば、 2つの転送面の間に位置している。

[0013] この構成の場合、リング部材の円筒部と立板部とに歪みセンサを取付けるので、外方部材の異なる方向の歪みが検出でき、車輪に力かる複数の方向の荷重が検出できる。また、リング部材は、 2つの転送面の間に位置しているので、荷重の検出が偏りなぐ精度よく行える。

[0014] この発明において、歪みセンサの出力を演算することで、内方部材に加わる荷重を検出する荷重演算手段を設けてもよい。

前記のように、予め実験やシミュレーションで求めた歪みと荷重との関係を示すデータに基づき、歪みセンサの出力に対応した荷重が演算できる。このような演算を行う荷重演算手段を設けることで、内方部材に作用する荷重の値として出力を得ることができる。

[0015] この発明において、歪みセンサの出力を演算することにより、前記車輪と路面間に作用する力を検出する路面作用力演算手段を設けてもよい。

この構成の場合も、予め実験やシミュレーションで求めた前記歪みと車輪'路面間に作用する力との関係を示すデータに基づき、車輪'路面間に作用する力を演算することができる。また、この構成の場合、路面情報を運転者に伝えることができる。図面の簡単な説明

[0016] この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しカゝしながら、実施形態および図面は単なる例示および説明のためのものであり、この発明の範囲は添付のクレームによって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一部分を示す。

[図 1]この発明の第 1実施形態に力かるセンサ付車輪用軸受の断面図である。

[図 2]同車輪用軸受におけるアウトボード側の密封装置の拡大断面図である。

[図 3]同車輪用軸受におけるインボード側の密封装置の拡大断面図である。

[図 4]この発明の第 2実施形態に力かるセンサ付車輪用軸受の断面図とその検出系の概念構成のブロック図とを組み合わせて示す説明図である。

[図 5]同要部の拡大断面図である。

[図 6]この発明の第 3実施形態に力かるセンサ付車輪用軸受の要部の拡大断面図である。

[図 7]この発明の第 4実施形態に力かるセンサ付車輪用軸受の断面図である。

発明を実施する為の最良の形態

[0017] この発明の第 1実施形態を図 1ないし図 3と共に説明する。この第 1実施形態は、第 3世代型の内輪回転タイプで、かつ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、車両に取付けた状態で車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と言い、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。図 1では、左側がアウトボード側、右側がインボード側となる。

[0018] この車輪用軸受 30は、内周に複列の転走面 4を形成した外方部材 1と、これら転走面 4にそれぞれ対向する転走面 5を形成した内方部材 2と、これら複列の転走面 4, 5 間に介在させた複列の転動体 3とを備える。この車輪用軸受 30は、複列のアンギユラ玉軸受型とされていて、上記各転走面 4, 5は断面円弧状であり、各転走面 4, 5は接触角が背面合わせとなるように形成されている。転動体 3はボールからなり、各列毎に保持器 6で保持されている。内外の部材 2, 1間に形成される環状の軸受空間 33 のアウトボード側およびインボード側の各開口端部は、それぞれ接触式の密封装置 7 , 8で密封されている。密封装置 7, 8は、本発明におけるリング体の一種である。

[0019] 外方部材 1は、固定側の部材となるものであって、車体側のナックル（図示せず)等の懸架装置にボルトで締結される。

内方部材 2は、回転側の部材となるものであって、外周に車輪取付フランジ 2aを有するハブ輪 2Aと、このハブ輪 2Aのインボード側端の外周に嵌合した別体の内輪 2B とからなる。これらハブ輪 2Aおよび内輪 2Bに、前記各列の転走面 5が形成されている。ハブ輪 2A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 29 が設けられ、この内輪嵌合面 29に内輪 2Bが嵌合している。ハブ輪 2Aには等速ジョイント 21の片方の継手部材となる等速ジョイント外輪 21aが連結されて、る。ハブ輪 2 Aおよび内輪 2Bに、各列の転走面 5がそれぞれ形成される。ハブ輪 2Aは中央孔 22 を有し、この中央孔 22に、等速ジョイント外輪 21aに一体に形成されたステム 23が挿通され、ステム 23の先端に螺合するナット 24の締め付けにより、等速ジョイント外輪 2 laが内方部材 2に連結される。このとき、等速ジョイント外輪 21aに設けられたアウトボード側に向く段面 21aaが、ハブ輪 2Aに圧入した内輪 2Bのインボード側に向く端面に押し付けられ、等速ジョイント外輪 21aとナット 24とで内方部材 2が幅締めされる、つまり、軸方向に締め付けられる。ハブ輪 2Aの中央孔 22にはスプライン溝 22aが形成されており、ステム 23のスプライン溝 23aとスプライン嵌合する。

[0020] 図 2に拡大断面図で示すように、図 1におけるアウトボード側の密封装置 7は、外方部材 1の内周に嵌合する芯金 9と、この芯金 9に一体に固着された弾性部材 10とで構成される。芯金 9は、円筒部 9aと立板部 9bとでなる断面 L字状とされ、円筒部 9aで回転側部材である外方部材 1の内周に嵌合して取付けられる。立板部 9bは、詳しくは基端側部分が断面台形状に屈曲している。弾性部材 10には、ハブ輪 2Aの外周に先端が接触する 3つのシールリップ 10a, 10b, 10cが形成されている。これらシールリップ 10a, 10b, 10cは、ハブ輪 2Aにおける車輪取付フランジ 2aへの立ち上がり部の周面、立ち上がり途中部分の周面、および転走面 4の付近の周面にそれぞれ弹性的に接する。

[0021] 芯金 9の円筒部 9aの内径面には、密封装置 7の歪みを測定する歪みセンサ 15が周方向に分配して固着状態に複数設けられている。ここでは、歪みセンサ 15として歪みゲージが用いられる。これら歪みセンサ 15の検出信号は、外方部材 1の前記密封装置 7の取付部近傍の外周から内周に貫通して設けられた貫通孔 17に挿通させて配線されたコード 19Aにより、荷重演算手段 20 (図 1)に入力される。

[0022] 図 3に拡大断面図で示すように、インボード側の密封装置 8は、芯金付きシール 34 とスリンガ 11とでなる組み合わせシールとされる。スリンガ 11は、円筒部 11aおよびこの円筒部 1 laの一端力も外径側へ延びる立板部 1 lbからなる断面 L字状の金属板からなり、円筒部 11aで内方部材 2における内輪 2Bの外周面に圧入状態に嵌合している。芯金付きシール 34は、外方部材 1の内周面に圧入嵌合する芯金 12と、この芯金 12に接着等で一体ィ匕されたゴム等の弾性部材 13からなる。弾性部材 13は、スリンガ 11に先端が接する複数のシールリップ 13a〜13cを有する。図示の例では、シールリップ 13aは、スリンガ 11の立板部 l ibに接するサイドリップとなる 1枚のシールリツプ 13aと、円筒部 11aの外周に接するラジアルリップとなる 2枚のシールリップ 13b, 1 3cとの合計 3枚が設けられている。ラジアルリップとなる 2枚のシールリップ 13b, 13c は、 1枚が軸受空間 33の内側を向き、他の 1枚が環状の軸受空間 33の外側を向いており、その内側を向くシールリップ 13cは、グリース漏れ防止用のものとされる。他の各シールリップ 13b, 13aは、塵埃や水の侵入を防止するものである。

[0023] スリンガ 11の立板部 l ibの一側面であるインボード側面には、周方向に複数の磁極 N, Sを着磁したゴム磁石などカゝらなる磁気エンコーダ 40が固定される。この磁気エンコーダ 40は、車輪用軸受 30に回転センサを搭載するときに、回転センサの被検出部となるものである。この形状の磁気エンコーダ 40では、これに対して軸方向に対向するように、外方部材 1にホール素子など力もなる図示しな、磁気センサを取り付けることで回転センサが構成される。内方部材 2の回転に伴う磁気エンコーダ 40の磁気変化を磁気センサが検出することで、内方部材 2の回転が検出される。

[0024] 密封装置 8の芯金 12は、円筒部 12aと立板部 12bとでなる断面 L字状とされ、円筒部 12aで外方部材 1の内周に嵌合して取付けられる。弾性部材 13の 3つのシールリップ 13a, 13b, 13cは、スジンガ 11の： L字の内佃】の面力らなるシーノレ面 l laa, l lba にそれぞれ先端が接触する。芯金 12の立板部 12bのアウトボード側を向く側面には、密封装置 8の歪みを測定する歪みセンサ 16が周方向に分配して複数設けられている。各歪みセンサ 16は、立板部 12bにそれぞれ固着されている。ここでも、歪みセンサ 16として歪みゲージが用いられる。

これら歪みセンサ 16の検出信号は、外方部材 1の前記密封装置 8の取付部近傍の外周から内周に貫通して設けられた貫通孔 18に揷通させて配線されたコード 19Bにより、前記荷重演算手段 20 (図 1)に入力される。

[0025] 次に、上記車輪用軸受 30に加わる荷重の検出動作について説明する。

車両走行に伴い、例えば内方部材 2に荷重が加わると、転動体 3を介して外方部材 1が変形し、その変形は密封装置 7, 8の芯金 9, 12に歪みをもたらす。これら芯金 9, 12に設けられた歪みセンサ 15, 16は、芯金 9, 12の歪みを検出し、それらの検出信号が荷重演算手段 20に入力される。荷重演算手段 20では、予め実験ゃシミュレ一シヨンで求めた前記歪みと荷重との関係を示すデータに基づき、各歪みセンサ 15, 1 6の検出信号に対応した荷重を算出する。

[0026] このように、この構成のセンサ付車輪用軸受 30では、密封装置 7, 8に、この密封装置 7, 8の歪みを測定する歪みセンサ 15, 16を設けているので、車両にコンパクトに荷重センサを設置できて、車輪に力かる荷重を安定して検出できる。また、密封装置 7, 8は、外方部材 1などのように複雑な製造工程を経て生産される軸受構成部品に比べて簡易に生産されるため、これに歪みセンサ 15, 16を設けることで、量産性に優れたものとでき、安価に量産することができる。

[0027] この発明の第 2実施形態を図 4および図 5と共に説明する。この第 2実施形態も、第 1実施形態のものと同様、第 3世代型の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受に適用したものである。図 4に示す第 2実施形態の基本的な構成は、図 1の第 1実施形態とほぼ同様であり、その詳しい説明は省略する。

[0028] 外方部材 1のフランジ laには、周方向の複数箇所に車体取付孔 31が設けられている。内方部材 2に設けた車輪取付フランジ 2aには、周方向複数箇所にハブボルト（図示せず）の圧入孔 32が設けられている。ハブ輪 2Aの車輪取付フランジ 2aの根元部付近には、ホイールおよび制動部品（図示せず)を案内する円筒状のパイロット部 30 がアウトボード側に突出している。

[0029] インボード側の密封装置 8には、歪みセンサ 35が設けられている。図 5に拡大して示すように、歪みセンサ 35は、この例では弾性部材 13におけるサイドリップとなるシールリップ 13aに貼り付けられている。歪みセンサ 35の取付けは、貼り付けに限らず、埋め込み状態としてもよい。歪みセンサ 35は、シールリップ 13aの円周方向の複数箇所に等配され、この例では、車輪用軸受の上下と左右に対応する 4箇所に設けられている。

[0030] 歪みセンサ 35の出力を処理する手段として、荷重演算手段 20、路面作用力演算手段 36、軸受予圧量演算手段 37、および異常判定手段 38が設けられている。これら各手段 20および 36〜38は、このセンサ付車輪用軸受 30の外方部材 1等に取付けられた回路基板等の電子回路装置（図示せず）に設けられたものであっても、また自動車の電気制御ユニット（ECU)に設けられたものであってもよ!/、。

[0031] 上記構成のセンサ付車輪用軸受の作用を説明する。ハブ輪 2Aに荷重が印加されると、外方部材 1と内方部材 2との間に相対変位が生じる。この変位は、密封装置 8を構成する弾性部材 13のスリンガ 11との接触部位であるシールリップ 13aに歪みをもたらす。シールリップ 13aに設けられた歪みセンサ 35はシールリップ 13の歪みを検出する。予め歪みと荷重の関係を実験やシミュレーションにて求めておけば、センサ付車輪用軸受 30に作用する外力 (荷重)、またはタイヤと路面間の作用力を算出することができる。荷重演算手段 20および路面作用力演算手段 36は、それぞれ、このように実験やシミュレーションにより予め求めて設定しておいた歪みと荷重の関係から、歪みセンサ 35の出力により、センサ付車輪用軸受 30に作用する外力およびタイヤと路面間の作用力をそれぞれ算出する。

[0032] 異常判定手段 38は、このように算出したセンサ付車輪用軸受 30に作用する外力、またはタイヤと路面間の作用力が、設定された許容値を超えたと判断される場合に、外部に異常信号を出力する。この異常信号を、自動車の車両制御に使用することが出来る。

また、荷重演算手段 20および路面作用力演算手段 36により、リアルタイムで車輪用軸受に作用する外力、またはタイヤと路面間の作用力を出力すると、よりきめ細や力な車両制御が可能となる。

[0033] また、センサ付車輪用軸受 30は内輪 2Bによって予圧が付加されるが、その予圧によってもシールリップ 13は変形する。このため、予め歪みと予圧の関係を実験ゃシミユレーシヨンにて求めておけば、センサ付車輪用軸受 30の予圧の状態を知ることが出来る。軸受予圧量演算手段 37は、上記のように実験やシミュレーションにより予め求めて設定しておいた歪みと予圧の関係から、歪みセンサ 35の出力により、軸受予圧量を出力する。また、軸受予圧量演算手段 37から出力される予圧量を用いることで、車輪用軸受の組立時における予圧の調整が容易になる。

[0034] この構成のセンサ付車輪用軸受 30は、固定側部材である外方部材 1に取付けられる密封装置 8における弾性部材 13のシールリップ 13aに歪みセンサ 35を取付けたので、車両にコンパクトに歪みセンサ 35を設置できる。密封装置 8は車輪用軸受に必要であり、また簡易な部品であるため、これに歪みセンサ 35を取付けることで、量産性に優れたものとでき、コスト低下が図れる。

[0035] 図 6は第 3実施形態における歪みセンサ取付部付近の拡大断面図である。この実施形態では、アウトボード側の密封装置 7における複数のシールリップ 10a〜10cのうち、軸受空間 33に対して最も外側のシールリップ 10aに、歪みセンサ 35が貼り付けられている。この実施形態におけるその他の構成は、図 4に示す第 2実施形態と同様である。

[0036] この第 3実施形態において、ハブ輪 2Aに荷重が負荷されると、外方部材 1と内方部材 (ノ、ブ輪 2A) 2との間に相対変位が生じる。この変位は、弾性部材 10のハブ輪 2A との接触部位であるシールリップ 10a〜： LOcに歪みをもたらす。シールリップ 10aに設けられた歪みセンサ 35はシールリップ 10a〜10cの歪みを検出する。従って、予め歪みと荷重の関係を実験やシミュレーションにて求めておけば、上記同様、車輪用軸受に作用する外力、またはタイヤと路面間の作用力を算出することができる。また、車輪用軸受はハブ輪 2Aによって予圧が付加される力その予圧によってもシールリップ 1 0は変形する。このため、予め歪みと予圧の関係を実験やシミュレーションにて求めておけば、上記同様車輪用軸受の予圧の状態を知ることが出来る。

[0037] 図 7は、この発明の第 4実施形態を示す。この第 4実施形態のセンサ付車輪用軸受 30は、先の第 1実施形態において密封装置 7, 8に歪みセンサ 15, 16を設けた構成に代えて、外方部材 1の内周にリング体の一種であるリング部材 25を嵌合させ、このリング部材 25に歪みセンサ 26を設けたものである。リング部材 25は、外方部材 1の内径面における両列の転走面 4, 4の間で、ほぼ中間位置に配置する。リング部材 2 5は、円筒部 25aと立板部 25bとでなる断面 L字状とされ、その円筒部 25aを外方部材 1の内周に嵌合して取付けられる。ここでも、歪みセンサ 26として歪みゲージが用いられる。歪みセンサ 26は、リング部材 25における円筒部 25aの内周面および立板部 25bの一側面に、周方向に分配して複数設けられ、それぞれ固着状態とされる。これら歪みセンサ 26の検出信号は、外方部材 1のリング部材 25の取付部近傍の外周力も内周に貫通して設けられた貫通孔 27に揷通させて配線されたコード 19Cにより、荷重演算手段 20に入力される。その他の構成は図 1の第 1実施形態の場合と同じである。

[0038] この構成のセンサ付車輪用軸受 30によると、車両走行に伴い内方部材 2に荷重が加わると、転動体 3を介して外方部材 1が変形し、その変形はリング部材 25に歪みをもたらす。リング部材 25に設けられた歪みセンサ 26はリング部材 25の歪みを検出する。それらの検出信号が荷重演算手段 20に入力され、荷重演算手段 20は歪みセンサ 26の検出信号に対応した荷重を算出する。この構成の場合、リング部材 25の円筒部 25aと立板部 25bとに歪みセンサ 26を取付けるので、外方部材 1の異なる方向の歪みが検出でき、車輪に力かる複数の方向の荷重が検出できる。さらに、 2つの転送面の中間位置に位置しているので、荷重の検出が偏りなぐ精度よく行える。

[0039] なお、歪みセンサ 26は、円筒部 25aと立板部 25bの一方のみに取り付けてもよい。

第 1、第 3および第 4の各実施形態でも、図 4の第 2実施形態と同様に、荷重演算手段 20に加えて、路面作用力演算手段 36、軸受与圧量演算手段 37および異常判定手段 38を設けることができる。路面作用力演算手段 36によって車輪と路面間に作用する力を求めた場合、その検出値を自動車の走行制御に効果的に使用することができ、特に路面情報を運転者に伝えることができる。

[0040] なお、上記各実施形態では、外方部材 1が固定側部材である場合につき説明した力この発明は、内方部材が固定側部材であるセンサ付車輪用軸受にも適用することができ、その場合、前記歪みセンサは内方部材の外周に配置されるリング体に取付けられる。

また、上記各実施形態では第 3世代型の車輪用軸受に適用した場合につき説明したが、この発明は、軸受部分とハブとが互いに独立した部品となる第 1または第 2世代型の車輪用軸受や、内方部材の一部が等速ジョイントの外輪で構成される第 4世代型の車輪用軸受にも適用することができる。また、このセンサ付車輪用軸受は、従動輪用の車輪用軸受にも適用でき、さらに各世代形式のテーパころタイプの車輪用軸受にも適用することができる。

[0041] 以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲力定まるこの発明の範囲内のものと解釈される。

Claims

請求の範囲

[1] 車体に対して車輪を回転自在に支持するセンサ付き車輪用軸受であって、

複列の転走面が内周に形成された外方部材と、この外方部材の転走面と対向する転走面を形成した内方部材と、両転走面間に介在した複列の転動体とを備え、前記外方部材と内方部材の一方が固定側部材で、他方が回転側部材であり、

リング体を前記固定側部材における回転側部材に対向する周面に取付け、このリング体の歪みを測定する歪みセンサを前記リング体に取付けたセンサ付車輪用軸受

[2] 請求項 1にお、て、前記リング体は、前記固定側部材と回転側部材間の端部を密封する密封装置であるセンサ付車輪用軸受。

[3] 請求項 2におヽて、前記密封装置は、前記固定側部材に固定された固定側芯金と、この固定側芯金に取付けられて回転側部材にシールリップで接する弾性部材とを有し、前記固定側芯金に前記歪みセンサを取り付けたセンサ付車輪用軸受。

[4] 請求項 2において、前記密封装置は、前記固定側部材に固定された固定側芯金と、この固定側芯金に取付けられて回転側部材にシールリップで接する弾性部材とを有し、前記シールリップに、このシールリップの歪みを測定する歪みセンサを設けたセンサ付車輪用軸受。

[5] 請求項 4において、前記密封装置の前記弾性部材は、回転側部材に設けられたスリンガに接するものであるセンサ付車輪用軸受。

[6] 請求項 1にお、て、前記固定側部材が外方部材であるセンサ付車輪用軸受。

[7] 請求項 1において、前記リング体は、円筒部と立板部とでなる断面 L字状のリング部材であり、前記円筒部で前記固定側部材に取付け、前記歪みセンサを前記円筒部と立板部との両方にそれぞれ取付けたセンサ付車輪用軸受。

[8] 請求項 7において、前記リング部材は、 2つの列の転送面の間に位置しているセンサ付車輪用軸受。

[9] 請求項 1において、歪みセンサの出力を演算することにより、回転側部材に加わる荷重を検出する荷重演算手段を設けたセンサ付車輪用軸受。

[10] 請求項 1において、歪みセンサの出力を演算することにより、前記車輪と路面間に作用する力を検出する路面作用力演算手段を設けたセンサ付車輪用軸受。