[发明专利]带有传感器的车轮用轴承

说明书

技术领域

本发明涉及内置了检测施加于车轮的轴承部的负荷的负荷传感器的带有传感器的车轮用轴承。

背景技术

以往，为了汽车的安全行驶，在车轮用轴承设置有检测各车轮的转速的传感器。以往的通常的汽车的行驶安全性确保对策通过检测各部的车轮的转速而进行，但仅检测车轮的转速还不充分，寻求使用其他的传感器信号，进而能够进行安全方面的控制的技术。

因此，还考虑由在车辆行驶时作用于各车轮的负荷实现姿势控制的技术。例如，在转弯时，大的负荷施加于外侧车轮，另外，在左右倾斜面行驶时，负荷集中施加于单侧车轮，在制动时，负荷集中施加于前轮等，施加于各车轮的负荷不均等。另外，装载负荷不均等的情况下，施加于各车轮的负荷不均等。因此，只要能够随时检测施加于车轮的负荷，就能够基于其检测结果，事先控制悬架，由此进行车轮行驶时的姿势控制(防止转弯时的左右摇晃，防止制动时的前轮下沉，防止装载负荷不均等引起的下沉等)。但是，没有检测作用于车轮的负荷的传感器的适当的设置场所，难以实现利用负荷检测的姿势控制。

另外，若今后导入转向器金属线，构成车轴与转向器非机械结合的系统，则寻求检测车轴方向负荷，向驾驶人握持的方向盘传递路面信息的技术。

作为满足这样的要求的技术，提出了在车轮用轴承的外圈贴附变形测量仪表，检测变形的车轮用轴承(例如，专利文献1)。

专利文献1：WO01/077634(特表2003-530565号公报)

车轮用轴承的外圈是具有滚动面，且要求强度的部件，是经过塑性加工、车削加工、热处理、磨削加工等复杂的工序生产的轴承部件。因此，如专利文献1一样，在外圈贴附变形测量仪表时，存在生产率变差，批量生产时的成本变高的问题。另外，以专利文献1中的结构为代表的以往的车轮用轴承的轴承各部的刚性高，固定侧部件的变形小，因此，还存在难以灵敏度良好地检测施加于车轮的负荷的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供能够在车辆上紧凑地设置负荷检测用传感器，能够灵敏度良好地检测施加于车轮的负荷，批量生产时的成本廉价的车轮用轴承。

本发明的带有传感器的车轮用轴承，其具备：在内周形成有多列滚动面的外方部件；形成有与该外方部件的滚动面对置的滚动面的内方部件；夹在两个滚动面之间的多列滚动体，将车轮支承为相对于车体旋转自如，其中，

在所述外方部件及内方部件中的固定侧部件具有的车体安装用凸缘中的车体安装孔的周围和车体的悬挂装置中的关节(kunckle)之间设置有衬垫(spacer)部，除了所述衬垫部之外，所述固定侧部件和关节的相互对置面间形成有间隙，

使固定侧部件和关节通过衬垫部接触，

在所述固定侧部件安装有包括传感器安装部件及安装于该传感器安装部件的变形传感器的传感器单元，

所述传感器安装部件相对于固定侧部件具有至少两处接触固定部，在相邻的接触固定部之间具有至少一处槽口部，在该槽口部配置有所述变形传感器。

例如，外方部件为固定侧部件，内方部件为旋转侧部件的情况下，在外方部件上安装所述传感器单元。

若负荷伴随车辆行驶而施加于旋转侧部件，则固定侧部件经由滚动体变形，该变形导致传感器单元的变形。设置于传感器单元的变形传感器检测传感器单元的变形。若通过实验或模拟预先求出变形和负荷的关系，则能够由变形传感器的输出检测施加于车轮的负荷等。即，利用所述变形传感器的输出，能够推测作用于车轮用轴承的外力、或轮胎和路面间的作用力、或车轮用轴承的预压量。另外，能够将该检测出的负荷等使用于汽车的车辆控制。

该带有传感器的车轮用轴承在安装于固定侧部件的传感器安装部件上安装变形传感器，因此，能够在车辆上紧凑地设置负荷传感器。磁极是安装于固定侧部件的简单的部件，因此，通过在其上安装变形传感器，批量生产率能够优越，实现成本降低。

通常，车轮用轴承为了确保其性能，各部的刚性高。因此，固定侧部件的变形小，有时根据固定侧部件和关节的干扰及安装位置，传感器单元处的变形、轮胎、和路面间的作用力的关系变化，因此，难以用传感器单元检测负荷的情况居多。在这方面，本发明的带有传感器的车轮用轴承中，衬垫部夹在所述外方部件及内方部件中的固定侧部件具有的向车体的车体安装孔的周围和车体悬挂装置中的关节之间，固定侧部件和关节通过衬垫部接触，在除了两者间的衬垫部的对置面之间存在有间隙，因此，固定侧部件和关节之间的密接面接变小，固定侧部件的变形量变大，其结果，能够精度良好地检测传感器安装部件的变形，固定侧部件的稍许的变形也能够由传感器单元检测出。