JP2008174067A - Wheel bearing with sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車輪の軸受部にか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。 The present invention relates to a sensor-equipped wheel bearing with a built-in load sensor for detecting a load applied to a bearing portion of the wheel.
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く、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。
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、ブレーキングにおいては前輪にそれぞれ荷重が片寄るなど、各車輪にか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かかる荷重は不均等になる。このため、車輪にか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く、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。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a wheel bearing provided with a sensor for detecting the rotational speed of each wheel for safe driving of an automobile. Conventional measures to ensure driving safety of general automobiles are performed by detecting the rotational speed of the wheels of each part, but the rotational speed of the wheels is not sufficient, and it is further safer by using other sensor signals. It is required that the surface can be controlled.
Therefore, it is conceivable to control the posture from the load acting on each wheel during vehicle travel. For example, a large load is applied to the outer wheel in cornering, and the load applied to each wheel is not uniform. In addition, even when the load is uneven, the load applied to each wheel is uneven. For this reason, if the load applied to the wheel can be detected at any time, the suspension control etc. is controlled in advance based on the detection result, thereby controlling the attitude during vehicle travel (preventing rolling during cornering, preventing the front wheel from sinking during braking, It is possible to prevent subsidence due to uneven load capacity. However, there is no appropriate installation location of a sensor that detects a load acting on the wheel, and it is difficult to realize posture control by load detection.
In addition, when steer-by-wire is introduced in the future and the system becomes a system in which the axle and the steering are not mechanically coupled, it is required to detect the axle direction load and transmit the road surface information to the handle held by the driver.
このような要請に応えるものとして、外輪に超音波センサを設け、転動体と転走面の接触面積により変化するエコー比から荷重を検出する車輪用軸受が提案されている(例えば特許文献1)。
特許文献1に開示された技術の場合、印加荷重が大きくなると転動体と転走面の接触面積は大きくなるが、その変化量は小さい。また、超音波の場合、外輪から転動体を介して内輪側へ透過しても反射を繰り返して戻ってくる場合もあり、他の位置から発射される超音波の影響も受けやすい。そのため、荷重を正確に検出することが難しいといった問題がある。
In the case of the technique disclosed in
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、車輪にかかる荷重を正確に検出できるセンサ付車輪用軸受を提供することである。 An object of the present invention is to provide a sensor-equipped wheel bearing in which a load sensor can be compactly installed in a vehicle and a load applied to the wheel can be accurately detected.
この発明の車輪用軸受は、複列の転走面が形成された固定輪と、この固定輪の転走面と対向する転走面を形成した回転輪と、対向する両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、少なくても1列の転動体列に対して、磁束を発生する磁束発生部、および磁束を検出する磁束検出部を有するバイパス部材を、前記固定輪の軸受空間側の周面部に設置し、前記固定輪の一部と、少なくても1つの転動体と、前記バイパス部材と、エアギャップから構成される磁気回路を少なくても1つ設け、前記磁束検出部の検出出力から得られる前記磁気回路における磁気抵抗の変化より、タイヤと路面間の作用力もしくは車輪用軸受の予圧量を推定する推定手段を設けたことを特徴とする。
この構成における前記磁気回路は、車輪用軸受に荷重が印加して、磁気回路の一部となる転動体に加わる力が大きくなると、転動体と転走面の接触面積が大きくなるため、磁気抵抗が小さくなる。逆に、磁気回路の一部となる転動体へ加わる力が小さくなると、転動体と転走面の接触面積が小さくなるため、磁気抵抗が大きくなる。そこで、推定手段は、前記磁気回路の磁気抵抗の変化から、タイヤと路面間の作用力もしくは車輪用軸受の予圧量を推定することができる。この場合、磁気回路の長さが短いため、他の磁気回路の影響を受けにくくなり、正確に荷重を推定することがきる。この検出結果は自動車の車両制御に利用することができる。また、荷重検出のセンサの構成も簡単であるため、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。
The wheel bearing according to the present invention includes a fixed ring formed with a double row rolling surface, a rotating wheel formed with a rolling surface facing the rolling surface of the fixed wheel, and both facing rolling surfaces. In a wheel bearing that includes a plurality of intervening rolling elements and rotatably supports the wheel with respect to the vehicle body, a magnetic flux generating section that generates magnetic flux for at least one of the rolling element arrays, and a magnetic flux A bypass member having a magnetic flux detection portion for detecting the fixed ring is installed on a peripheral surface portion of the fixed ring on the bearing space side, and a part of the fixed ring, at least one rolling element, the bypass member, and an air gap At least one magnetic circuit comprising the above is provided, and the acting force between the tire and the road surface or the preload amount of the wheel bearing is estimated from the change in the magnetic resistance in the magnetic circuit obtained from the detection output of the magnetic flux detection unit. It is characterized by providing an estimation means.
In the magnetic circuit in this configuration, when a load is applied to the wheel bearing and a force applied to the rolling element that is a part of the magnetic circuit is increased, a contact area between the rolling element and the rolling surface is increased. Becomes smaller. On the contrary, when the force applied to the rolling element that is a part of the magnetic circuit is reduced, the contact area between the rolling element and the rolling surface is reduced, and thus the magnetic resistance is increased. Therefore, the estimation means can estimate the acting force between the tire and the road surface or the preload amount of the wheel bearing from the change in the magnetic resistance of the magnetic circuit. In this case, since the length of the magnetic circuit is short, it is difficult to be influenced by other magnetic circuits, and the load can be estimated accurately. This detection result can be used for vehicle control of an automobile. In addition, since the configuration of the load detection sensor is simple, it is possible to install the load sensor in a compact manner in the vehicle, and to improve the mass productivity, thereby reducing the cost.
この発明において、前記バイパス部材を、円周方向に隣合う2個の転動体にわたって延びる形状とし、前記固定輪または前記回転輪、隣合う2個の転動体のうち一方の転動体、前記バイパス部材、もう一方の転動体、およびエアギャップから構成される磁気回路を設けても良い。この構成の場合、荷重により変化する接触面積の総面積も大きくなるため、感度が良くなり、より正確に荷重を推定することができる。 In this invention, the said bypass member is made into the shape extended over two rolling elements adjacent in the circumferential direction, The said rolling ring, the said rotating wheel, one rolling element of two adjacent rolling elements, the said bypass member A magnetic circuit composed of the other rolling element and an air gap may be provided. In the case of this configuration, the total area of the contact area that changes depending on the load also increases, so that the sensitivity is improved and the load can be estimated more accurately.
この発明において、前記磁気回路は少なくても1列の転動体列に対し、上下左右方向の4箇所に設置しても良い。この構成の場合、様々な方向の荷重の大きさを推定できる。 In this invention, the magnetic circuit may be installed at four locations in the vertical and horizontal directions with respect to at least one row of rolling elements. In the case of this configuration, the magnitudes of loads in various directions can be estimated.
この発明において、前記磁気回路を複列の転動体列のそれぞれに対して設け、これら磁気回路を、前記複列の転動体列間に設けても良い。この構成の場合、荷重検出のセンサ構造をコンパクトなものにできる。このように、磁気回路が隣り合う配置であっても、この発明では、各磁気回路が互いに他方の磁気回路の磁束の影響を受けにくいので、このような磁気回路の配置が可能である。 In this invention, the magnetic circuit may be provided for each of the double row rolling element rows, and these magnetic circuits may be provided between the double row rolling element rows. In the case of this configuration, the load detection sensor structure can be made compact. As described above, even if the magnetic circuits are arranged adjacent to each other, in the present invention, each magnetic circuit is not easily affected by the magnetic flux of the other magnetic circuit, and thus such a magnetic circuit can be arranged.
この発明において、インボード側とアウトボード側にそれぞれ設置した前記バイパス部材の磁束発生部は、互いに同一方向に磁束を発生させるものとしても良い。ここで言う同一方向の磁束とは、インボード側およびアウトボード側の磁気回路において、転動体から固定輪への磁気回路の磁束の方向、もしくは転動体から回転輪への磁気回路の磁束の方向を同一にしたことを意味する。この構成の場合、各磁気回路が互いに他方の磁気回路の磁束の影響をさらに受けにくくなるため、より正確に荷重を推定することができる。 In the present invention, the magnetic flux generators of the bypass members installed on the inboard side and the outboard side may generate magnetic fluxes in the same direction. The same direction of magnetic flux here refers to the direction of magnetic flux of the magnetic circuit from the rolling element to the fixed wheel or the direction of magnetic flux of the magnetic circuit from the rolling element to the rotating wheel in the magnetic circuit on the inboard side and the outboard side. Means the same. In the case of this configuration, each magnetic circuit is more unlikely to be affected by the magnetic flux of the other magnetic circuit, so that the load can be estimated more accurately.
この発明のセンサ付車輪用軸受は、複列の転走面が形成された固定輪と、この固定輪の転走面と対向する転走面を形成した回転輪と、対向する両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、少なくても1列の転動体列に対して、磁束を発生する磁束発生部、および磁束を検出する磁束検出部を有するバイパス部材を、前記固定輪の軸受空間側の周面部に設置し、前記固定輪の一部と、少なくても1つの転動体と、前記バイパス部材と、エアギャップから構成される磁気回路を少なくても1つ設け、前記磁束検出部の検出出力から得られる前記磁気回路における磁気抵抗の変化より、タイヤと路面間の作用力もしくは車輪用軸受の予圧量を推定する推定手段を設けたため、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正確に検出できる。 The sensor-equipped wheel bearing according to the present invention includes a fixed wheel having a double-row rolling surface, a rotating wheel having a rolling surface facing the rolling surface of the fixed wheel, and both facing rolling surfaces. In a wheel bearing having a double row rolling element interposed therebetween and rotatably supporting the wheel with respect to the vehicle body, a magnetic flux generating unit that generates magnetic flux for at least one row of rolling element rows, And a bypass member having a magnetic flux detection unit for detecting magnetic flux is installed on a peripheral surface portion on the bearing space side of the fixed ring, a part of the fixed ring, at least one rolling element, and the bypass member, At least one magnetic circuit composed of an air gap is provided, and the acting force between the tire and the road surface or the preload amount of the wheel bearing is determined based on the change in magnetic resistance in the magnetic circuit obtained from the detection output of the magnetic flux detection unit. Since the estimation means for estimating the Pact and can be installed load sensors, can accurately detect the load applied to the wheel.
この発明の一実施形態を図1ないし図5と共に説明する。この実施形態は、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。
図1のように、この車輪用軸受10は、内周に複列の転走面4が形成された外方部材1と、これら転走面4にそれぞれ対向する転走面5が形成された内方部材2と、これら複列の転走面4,5間に介在した複列の転動体3とを備える。この車輪用軸受10は、複列のアンギュラ玉軸受型とされていて、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。上記各転走面4,5は断面円弧状であり、ボール接触角が背面合わせとなるように形成されている。内外の部材2,1間に形成される環状空間のアウトボード側およびインボード側の各開口端部は、それぞれ密封装置である接触式のシール7,8で密封されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is a third generation inner ring rotating type and is applied to a wheel bearing for driving wheel support. In this specification, the side closer to the outer side in the vehicle width direction of the vehicle when attached to the vehicle is referred to as the outboard side, and the side closer to the center of the vehicle is referred to as the inboard side. In FIG. 1, the left side is the outboard side and the right side is the inboard side.
As shown in FIG. 1, the wheel bearing 10 is formed with an
外方部材1は固定輪となるものであって、その外周に形成されたフランジ1aが車体側のナックル(図示せず)にボルトで締結される。
内方部材2は回転輪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のインボード側の外周に嵌合した別体の内輪2Bとからなり、ハブ輪2Aには等速ジョイント11の片方の継手部材となる外輪11aが連結される。ハブ輪2A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12を有し、この中央孔12に、等速ジョイント外輪11aに一体に形成されたステム13が挿通され、ステム13の先端に螺合するナット14の締め付けにより、等速ジョイント外輪11a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11aに設けられたアウトボード側に向く段面11aa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11aとナット14とで内方部材2が幅締めされる。ハブ輪2Aの中央孔12にはスプライン溝12aが形成されており、ステム13のスプライン溝13aとスプライン嵌合する。
The
The
この車輪用軸受10における固定輪である外方部材1の軸受空間側の周面部、つまり内周面部には、荷重センサとなるバイパス部材15が設けられている。このバイパス部材15は、図1のA部を拡大して示す図3のように、磁束を発生する磁束発生部16と、磁束を検出する磁束検出部17とを有し、ここではアウトボード側の転動体列に対して設置される。具体的には、前記バイパス部材15は、アウトボード側の転動体列に付加される垂直方向(z軸方向)の荷重Fzを、タイヤと路面間の作用力の一部として検出する荷重センサとなるものであり、図1、および図1のインボード側から見た正面図を示す図2のように、外方部材1の内周面におけるアウトボード側の転走面4とシール7との間の上位置と下位置とにそれぞれ設けられる。上位置のバイパス部材15は上向きの垂直方向荷重Fzの検出に用いられ、下位置のバイパス部材15は下向きの垂直方向荷重Fzの検出に用いられる。本実施では、垂直方向荷重Fzの検出方法としているが、前記バイパス部材15を上位置と下位置にそれぞれ配置した場合、垂直方向荷重Fzだけではなく、車両の車幅方向(y軸方向)の荷重Fyも検出できるが、ここでは垂直方向荷重Fzの検出方法として説明する。
A
前記上位置および下位置の各バイパス部材15は、図3のように、固定輪である外方部材1の一部と、アウトボード側の転動体列の1つの転動体3と、エアギャップ(バイパス部材15と転動体3との間の隙間)18とで磁気回路19を構成する。なお、前記磁気回路19を構成する上で必要であれば、バイパス部材15の構成要素として、磁性体部材を別に付加しても良い。これら各バイパス部材15の磁束検出部17は、図1に示すように推定手段20に接続される。
As shown in FIG. 3, each of the
前記推定手段20は、前記磁気回路19の磁気抵抗の変化よりタイヤと路面間の作用力もしくは車輪用軸受10の予圧量を推定する手段であり、この実施形態では前記した垂直方向荷重Fzを推定する。前記磁気回路19の磁気抵抗は、転動体3の有無により大きく変化し、転動体3と転走面4の接触面積によっても変化する。転動体3と転走面4の接触面積は転動体3に加わる荷重により変化するため、転動体3が前記バイパス部材15の設置位置を通過する時の磁気抵抗を測定することで、転動体列に加わる荷重Fzを推定することができる。そこで、前記推定手段20は、前記バイパス部材15の磁束検出部17が検出する磁束から前記磁気回路19の磁気抵抗を求め、その磁気抵抗から荷重Fzを推定する。この場合に、推定手段20は、例えば磁束検出部17が検出する磁束と磁気回路19の磁気抵抗の関係、およびこの磁気抵抗と前記垂直方向荷重Fzとの関係を設定したテーブル,演算式等の関係データを有していて、磁束検出部17が検出する磁束を前記関係データと照合することで、前記垂直方向荷重Fzを検出する。
The estimation means 20 is a means for estimating the acting force between the tire and the road surface or the preload amount of the wheel bearing 10 from the change in the magnetic resistance of the
なお、図3に示す磁気回路19では、別の磁束の通り道として、破線で示すようにインボード側の転動体列の転動体3を通って戻ってくる回路21もあるが、この回路21の磁気抵抗は大きい。そのため、アウトボード側の転動体列の転動体3と転走面4の接触面積の変化だけが、磁束検出部17で検出される磁束の変化に影響を与えると考えて良い。また、エアギャップ18での磁気抵抗は他部に比べて大きいことから、エアギャップ18をできるだけ狭くできれば、転動体3と転走面4の接触面積の変化を検出することが容易となる。
In addition, in the
図3では、前記バイパス部材15を外方部材1の内周面に接着等により直接取付けた例を示している。バイパス部材15の取付構造としては、例えば、非磁性体からなるリング状の取付部材(図示せず)にバイパス部材15を取付け、外方部材1の内周面とバイパス部材15が接触するように、取付部材を圧入等により外方部材1の内周面に設置しても良い。
FIG. 3 shows an example in which the
また、この実施形態では上下の2箇所にバイパス部材15を設けた例を示しているが、上下左右の4箇所に設けても良く、この場合には、車両の車幅方向(y軸方向)の荷重Fyや、前後方向(x軸方向)の荷重Fxなど様々な方向の荷重を推定することができる。また、図1において、アウトボード側のシール7を非磁性体とし、ハブ輪2Aの車輪取付フランジ2aの基部と外方部材1のアウトボード側端との間隔を十分大きくすれば、図3の磁気回路19からアウトボード側への磁束の流れを小さくすることができ、転動体3と転走面4の接触面積の変化をさらに容易に検出できる。また、例えばバイパス部材15の設置位置の近傍に、転動体3の位置を検出する転動体検出手段(図示せず)を別途設け、この転動体検出手段が転動体3を検出するタイミングで磁束検出部17の検出信号を取り込むようにしても良い。この場合には、バイパス部材15の設置位置を転動体3が通過するタイミング、つまり磁気回路19が図3の状態となるタイミングで磁束検出部17の検出信号を取り込むことになるので、転動体3と転走面4の接触面積の変化をさらに容易に検出できる。
Further, in this embodiment, an example in which the
図4は、前記バイパス部材15の具体的な構成例を示す。この構成例では、外方部材1の内周面に磁性体部材22を設けると共に、バイパス部材15の設置部を通過するアウトボード側の転動体列の転動体3に対向するように前記磁性体部材22に磁束発生部16
となる磁石を連結し、さらに前記磁性体部材22に磁束検出部17となるコイルを巻回している。磁束発生部16となる磁石の端面と転動体3の表面との隙間が前記磁気回路19のエアギャップ18となる。この場合、バイパス部材15の設置部を転動体3が通過するごとに磁気回路19の磁束が変化するので、磁束検出部17となるコイルにコイル内部の鎖交磁束の変化により発生する誘起電圧を測定し、この誘起電圧を磁気抵抗に換算することにより荷重を推定することができる。この誘起電圧は、通過速度によっても変化するため、通過速度を誘起電圧の波形もしくは別途設置したセンサから算出し、通過速度により誘起電圧を補正するとよい。
FIG. 4 shows a specific configuration example of the
Further, a coil that becomes the magnetic
図5は、前記バイパス部材15の他の具体的構成例を示す。この構成例では、バイパス部材15の設置部を通過するアウトボード側の転動体列の転動体3に先端が対向するように、外方部材1の内周面にL字状の磁性体部材22を設け、磁束発生部16および磁束検出部17となる1次コイルおよび2次コイルを前記磁性体部材22に巻回している。磁性体部材22の端面と転動体3の表面との隙間が前記磁気回路19のエアギャップ18となる。この場合、磁束発生部となる1次コイル16で交流磁界を発生させ、磁束検出部17となる2次コイルでコイル内部の鎖交磁束の変化により発生する誘起電圧を測定し、この誘起電圧を磁気抵抗に換算することにより荷重を推定することができる。また、2次コイルを巻回しなくても、磁気抵抗の変化をインダクタンスの変化として、1次コイルで検出することも可能である。
FIG. 5 shows another specific configuration example of the
このように、このセンサ付車輪用軸受10では、少なくとも 1列の転動体列(ここではアウトボード側の転動体列)に対して、磁束を発生する磁束発生部16、および磁束を検出する磁束検出部17を有するバイパス部材15を、固定輪(ここでは外方部材)1の軸受空間側の周面(ここでは内周面)部に設置し、固定輪1の一部と、1つの転動体3と、バイパス部材15と、エアギャップ18から構成される磁気回路19を少なくとも1つ設け、前記磁束検出部17の検出出力から得られる前記磁気回路19における磁気抵抗の変化より、タイヤと路面間の作用力を推定するようにしているので、車輪にかかる荷重を正確に検出することができ、この検出結果を自動車の車両制御に利用することができる。また、荷重検出のセンサの構成も簡単であるため、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。
Thus, in this sensor-equipped wheel bearing 10, for at least one rolling element row (here, the rolling body row on the outboard side), the magnetic
また、この実施形態では、上記センサ構造により、タイヤと路面間の作用力を検出する場合について説明したが、車輪用軸受の予圧量を検出する場合にも同様に適用できる。 Moreover, although this embodiment demonstrated the case where the acting force between a tire and a road surface was detected with the said sensor structure, it is applicable similarly when detecting the preload amount of a wheel bearing.
図6は、この発明の他の実施形態のセンサ付車輪用軸受10におけるバイパス部材15の設置部の断面図を示す。この実施形態では、先の実施形態において、バイパス部材15を、アウトボード側の転動体列の円周方向に隣合う2個の転動体3,3にわたって延びる形状としている。この場合、バイパス部材15は、例えば固定輪である外方部材1に固定される非磁性体からなる取付部材に設置される。これにより、図6のB部を拡大して示す図7のように、一つのバイパス部材15から2つの磁気回路19,19が構成される。すなわち、1つの磁気回路19は、固定輪である外方部材1の一部と、隣り合う2個の転動体3,3のうちの一方の転動体3と、バイパス部材15と、もう一方の転動体3と、エアギャップ(転動体3とバイパス部材15との隙間)18とで構成される。もう1つの磁気回路19は、回転輪である内方部材2の一部と、隣り合う2個の転動体3,3のうちの一方の転動体3と、バイパス部材15と、もう一方の転動体3と、エアギャップ18とで構成される。
なお、この実施形態では、バイパス部材15の構成として、先の実施形態における図5の構成例のものを示しているが、他の構成例のものを採用しても良い。また、この実施形態では、転動体列の上下位置のほか、左右位置にもバイパス部材15を設置している。その他の構成は先の実施形態の場合と同様である。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the installation portion of the
In this embodiment, as the configuration of the
この実施形態の場合にも、各バイパス部材15に対応する2つの磁気回路19において、転動体3と転走面4,5の接触面積の変化により磁気抵抗が変化するので、その磁気抵抗を測定することにより荷重を推定することができる。
Also in the case of this embodiment, in the two
図8は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図1〜図5に示す実施形態において、アウトボード側の転動体列に対するバイパス部材15とは別に、インボード側の転動体列に対してもバイパス部材15が設けられる。これら両バイパス部材15は、前記2列の転動体列の間に設けられる。すなわち、アウトボード側の転動体列に対するバイパス部材15などにより構成される1つの磁気回路と、インボード側の転動体列に対するバイパス部材15などにより構成される他の1つの磁気回路とが、前記2列の転動体列の間に並設される。その他の構成は図1〜図5の実施形態の場合と同様である。
FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, in the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the
先の実施形態でも説明したように、前記バイパス部材15などで構成される磁気回路は、他の磁気回路の磁束の影響を受けにくいという特徴があるため、上記したように2つのバイパス部材15を、アウトボード側の転動体列とインボード側の転動体列の間に隣り合わせとなるように設けても、正確に荷重を推定する上で妨げにはならない。これにより、荷重検出のセンサをコンパクトに構成することができる。
As described in the previous embodiment, the magnetic circuit composed of the
この場合、アウトボード側のバイパス部材15などで構成される磁気回路の磁束と、インボード側のバイパス部材15などで構成される磁気回路の磁束とが互いに影響を受けないように、アウトボード側とインボード側の磁気回路における磁束発生方向を同一とするのが望ましい。ここで言う同一方向の磁束とは、インボード側およびアウトボード側の磁気回路19において、転動体3から固定輪1への磁気回路19の磁束の方向、もしくは転動体3から回転輪2への磁気回路19の磁束の方向を同一にしたことを意味する。これにより、より正確に荷重を推定することができる。
In this case, the magnetic flux of the magnetic circuit composed of the
1…外方部材(固定輪)
2…内方部材(回転輪)
3…転動体
4,5…転走面
15…バイパス部材
16…磁束発生部
17…磁束検出部
18…エアギャップ
19…磁気回路
20…推定手段
1. Outer member (fixed ring)
2 ... Inward member (rotating wheel)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
少なくても1列の転動体列に対して、磁束を発生する磁束発生部、および磁束を検出する磁束検出部を有するバイパス部材を、前記固定輪の軸受空間側の周面部に設置し、前記固定輪の一部と、少なくても1つの転動体と、前記バイパス部材と、エアギャップから構成される磁気回路を少なくても1つ設け、前記磁束検出部の検出出力から得られる前記磁気回路における磁気抵抗の変化より、タイヤと路面間の作用力もしくは車輪用軸受の予圧量を推定する推定手段を設けたことを特徴とするセンサ付車輪用軸受。 A fixed wheel having a double-row rolling surface, a rotating wheel having a rolling surface facing the rolling surface of the fixed wheel, and a double-row rolling element interposed between the opposing rolling surfaces; In a wheel bearing that rotatably supports the wheel with respect to the vehicle body,
A bypass member having a magnetic flux generating part for generating magnetic flux and a magnetic flux detecting part for detecting magnetic flux is installed on the peripheral surface part on the bearing space side of the fixed ring, with respect to at least one row of rolling element rows, The magnetic circuit obtained from the detection output of the magnetic flux detection unit by providing at least one magnetic circuit including a part of a fixed ring, at least one rolling element, the bypass member, and an air gap. A sensor-equipped wheel bearing, comprising: an estimation means for estimating an acting force between a tire and a road surface or a preload amount of a wheel bearing from a change in magnetic resistance.
The sensor-equipped wheel bearing according to claim 4, wherein the magnetic flux generation portions of the bypass members respectively installed on the inboard side and the outboard side generate magnetic fluxes in the same direction.
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| WO2011144475A2 (en) | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Rolling bearing having an integrated generator and method for the energy management of a rolling bearing of said type |
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