[发明专利]带有传感器的车轮用轴承

说明书

技术领域

本发明涉及内置有检测作用于车轮的轴承部的荷载的荷载传感器的带有传感器的车轮用轴承。

背景技术

在过去，为了实现汽车的安全行驶，在车轮用轴承上设置检测各车轮的旋转速度的传感器。过去的普通的汽车的行驶安全性确保措施通过检测各部分的车轮的旋转速度而进行，但是，仅仅借助车轮的旋转速度是不够的，要求可采用其它的传感器信号，进一步进行安全方面的控制。

于是，人们还考虑根据在车辆行驶时作用于各车辆上的荷载，谋求姿势控制。比如，在拐弯时，在外侧车轮上作用较大的荷载，另外，在左右倾斜面行驶时，在一侧车轮上，在制动的场合，产生荷载分别偏移到前轮上等的作用于各车轮上的荷载不均等的情况。另外，同样在装货荷载不均等的场合，作用于各车轮上的荷载不均等。由此，如果能够随时检测作用于车轮上的荷载，则根据该检测结果，通过事先控制悬架等，可进行车辆行驶时的姿势控制(拐弯时的摇摆防止、制动时的前轮下沉防止，装货荷载不均等造成的下沉防止等)。但是，没有检测作用于车轮上的荷载的传感器的适合的设置部位，难以实现荷载检测的姿势控制。

另外，如果在今后导入线控驾驶(ステアバイワイヤ)，形成未以机械方式将车轴和操纵部(ステアリング)连接的系统，则要求检测车轴方向荷载，将路面信息传递给驾驶人员所持握的方向盘。

作为应对这样的要求的措施，人们提出有在车轮用轴承的外圈上贴变形仪，检测变形的车轮用轴承(比如，专利文献1)。

专利文献1：日本特表2003-530565号文献

车轮用轴承的外圈为具有滚动面，要求强度的部件，为经过塑性加工、车削加工、热处理、研磨加工等的复杂的工序而生产的轴承部件。为此，在像专利文献1那样，在外圈上贴变形仪的场合，具有生产性差、批量生产时的成本增加的问题。另外，难以按照良好的灵敏度检测外圈的变形。

于是，人们尝试在传感器安装部件上，安装变形仪等的变形传感器，形成传感器组件，在外圈的周面上设置该传感器组件，谋求生产性的提高和检测灵敏度的提高。按照该方案，相对外圈的变形传感器的安装容易，另外，大于外圈的变形的变形出现于传感器安装部件中，由此，可以良好的灵敏度检测外圈的变形。

但是，在像上述那样，设置传感器组件的场合，具有伴随使用中的车轮用轴承的温度变化，上述传感器安装部件的温度也变化，对传感器安装部件的变形、变形传感器的动作造成影响的危险。去除这样的温度的影响，在平时进行精度良好的荷载测定，这一点对于进行适合的姿势控制的方面来说是重要的。另外，最好，可了解车轮用轴承的异常的温度变化，以便在产生车轮用轴承的故障的场合，能够发现该故障。

此外，在车轮用轴承上，不但设置上述变形仪等的荷载检测用的传感器，而且设置用于检测车轮用轴承的旋转角度、旋转方向用的传感器。在此场合，同样对于该旋转检测用的传感器，与荷载检测用的传感器相同，要求在增加成本的情况下进行安装。另外，最好，荷载检测用的、旋转检测用的两个传感器安装容易，将两个传感器和对其检测信号进行处理的电路连接的布线不复杂。

还有，车轮用轴承为在各种各样的严酷的状况下使用的汽车的组成部件。由此，为了适当地进行汽车的各种控制、车轴寿命、维修必要性的判断等，必须事先正确地把握车轴用轴承的状态。作为应事先把握车轴用轴承的状态的事项，列举有比如，旋转的加速度的值是多少，按照什么样的程度振动，水是否浸入轴承空间中等的情况。如果知道加速度，则可更加适合地进行汽车的控制。振动不但判断轴承寿命，而且是最重要的因素之一。水的浸入在油脂的性能变差方面产生较大影响。如果能够在不使检测系统复杂的情况下，低成本地设置这些检测车轴用轴承的状态的机构，则是最好的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有传感器的车轮用轴承，其通过能够在车辆上紧凑地设置荷载检测用的传感器与旋转检测用的传感器、温度检测用传感器、或检测车轮用轴承的状态的各种传感器，实现能够检测作用于车轮上的荷载和车轮的旋转；在与车辆用轴承的温度变化没有关系的情况下在平时以良好的灵敏度检测作用于车轮上的荷载能够检测车轮用轴承的异常；能够以良好的灵敏度检测作用于车辆上的荷载中的任意者，批量生产时的成本低。