[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轮上的荷载，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，荷载分别偏移到前轮上等，作用于各车轮上的荷载不均等。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(拐弯时的横摇防止、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，导入前轮电子转向(steering by wire)，形成未以机械方式将车轴和操纵部(steering)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。

作为应对这样的需求的措施，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号公报

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，批量生产时的成本高的问题。另外，难以按照良好的灵敏度检测外圈的变形。

于是，人们尝试在外圈的周面上安装环状部件，在该环状部件上安装变形仪，谋求生产性的提高。但是，对于以良好的灵敏度检测外圈的变形的课题来说，尚未解决。

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，其可紧凑地在车辆上设置荷载检测用的传感器，可以良好的灵敏度检测作用于车轮上的荷载，批量生产时的成本低。

本发明的带有传感器的车轮用轴承涉及一种车轮用轴承，其包括在内周形成多排滚动面的外方部件；形成与该外方部件的滚动面面对的滚动面的内方部件；介设于两滚动面之间的多排滚动体；将上述外方部件和内方部件之间的端部密封的密封机构，以可旋转的方式将车轮支承于车体上，环状部件安装于上述外方部件和内方部件中的固定侧部件的周面或端面上，该环状部件在中间部，具有不与固定侧部件接触的第1非接触环状部分，在一侧具有与固定侧部件接触的第1接触环状部分，在另一侧具有下述(A)和(B)中的任意一者。(A)指其壁厚大于上述第1非接触环状部分的第2非接触环状部分；(B)指与固定侧部件接触的第2接触环状部分；在上述(A)的场合，在上述第1非接触环状部分，设置测定环状部件的变形的传感器，在上述(B)的场合，在壁厚以最小程度设定的第1非接触环状部分或第1接触环状部分，设置测定环状部件的变形的传感器。

如果伴随车辆行驶，荷载作用于旋转侧部件上，则通过滚动体，固定侧部件变形，该变形使环状部件变形。设置于环状部件上的传感器检测环状部件的变形。如果预先通过实验，模拟而计算变形与荷载之间的关系，则可根据传感器的输出，检测作用于车轮上的荷载等。即，可通过上述传感器的输出，推定作用于车轮用轴承上的外力，或轮胎与路面之间的作用力，或车轮用轴承的预压量。另外，可将该已检测的荷载等用于汽车的车辆控制。

在该带有传感器的车轮用轴承中，由于传感器安装于安装在固定侧部件的周面上的环状部件上，故可在车辆上紧凑地设置荷载传感器。由于环状部件为安装于固定侧部件上的简单的部件，故通过将传感器安装于其上，批量生产性优良，可谋求成本的降低。