專利名稱:帶有傳感器的車輪用軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及內(nèi)置有檢測(cè)作用于車輪的軸承部的荷載的荷載傳 感器的帶有傳感器的車輪用軸承。
背景技術(shù):
在過去,為了實(shí)現(xiàn)汽車的安全行駛,在車輪用軸承上設(shè)置檢 測(cè)各車輪的旋轉(zhuǎn)速度的傳感器。過去的普通的汽車的行駛安全性 確保措施通過檢測(cè)各部分的車輪的旋轉(zhuǎn)速度而進(jìn)行,但是,僅僅 借助車輪的旋轉(zhuǎn)速度是不夠的,要求可采用其它的傳感器信號(hào), 進(jìn)一步進(jìn)行安全方面的控制。謀求姿勢(shì)控制。比如,在拐彎時(shí),在外側(cè)車輪上作用較大的荷載, 另外,在左右傾斜面行駛時(shí),在一側(cè)車輪上,在制動(dòng)的場(chǎng)合,產(chǎn) 生荷載分別偏移到前輪上等的作用于各車輪上的荷載不均等的情 況。另外,同樣在裝貨荷載不均等的場(chǎng)合,作用于各車輪上的荷 載不均等。由此,如果能夠隨時(shí)檢測(cè)作用于車輪上的荷載,則根 據(jù)該檢測(cè)結(jié)果,通過事先控制懸架等,可進(jìn)行車輛行駛時(shí)的姿勢(shì) 控制(拐彎時(shí)的搖擺防止、制動(dòng)時(shí)的前輪下沉防止,裝貨荷載不均 等造成的下沉防止等)。但是,沒有檢測(cè)作用于車輪上的荷載的傳 感器的適合的設(shè)置部位,難以實(shí)現(xiàn)荷載檢測(cè)的姿勢(shì)控制。另外,如果在今后導(dǎo)入線控駕駛(7亍7*/《,!7^亇),形成未以機(jī)械方式將車軸和操縱部(只x了 y y^、)連接的系統(tǒng),則要求檢測(cè)車軸方向荷載,將路面信息傳遞給駕駛?cè)藛T所持握的方向盤。作為應(yīng)對(duì)這樣的要求的措施,人們提出有在車輪用軸承的外 圈上貼變形儀,檢測(cè)變形的車輪用軸承(比如,專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1:日本特表2003 - 530565號(hào)文獻(xiàn)車輪用軸承的外圏為具有滾動(dòng)面,要求強(qiáng)度的部件,為經(jīng)過 塑性加工、車削加工、熱處理、研磨加工等的復(fù)雜的工序而生產(chǎn) 的軸承部件。為此,在像專利文獻(xiàn)1那樣,在外圏上貼變形儀的 場(chǎng)合,具有生產(chǎn)性差、批量生產(chǎn)時(shí)的成本增加的問題。另外,難 以按照良好的靈敏度檢測(cè)外圈的變形。于是,人們嘗試在傳感器安裝部件上,安裝變形儀等的變形 傳感器,形成傳感器組件,在外圈的周面上設(shè)置該傳感器組件, 謀求生產(chǎn)性的提高和檢測(cè)靈敏度的提高。按照該方案,相對(duì)外圏 的變形傳感器的安裝容易,另外,大于外圏的變形的變形出現(xiàn)于 傳感器安裝部件中,由此,可以良好的靈敏度檢測(cè)外圏的變形。但是,在像上述那樣,設(shè)置傳感器組件的場(chǎng)合,具有伴隨使 用中的車輪用軸承的溫度變化,上述傳感器安裝部件的溫度也變 化,對(duì)傳感器安裝部件的變形、變形傳感器的動(dòng)作造成影響的危 險(xiǎn)。去除這樣的溫度的影響,在平時(shí)進(jìn)行精度良好的荷載測(cè)定, 這一點(diǎn)對(duì)于進(jìn)行適合的姿勢(shì)控制的方面來說是重要的。另外,最 好,可了解車輪用軸承的異常的溫度變化,以便在產(chǎn)生車輪用軸 承的故障的場(chǎng)合,能夠發(fā)現(xiàn)該故障。此外,在車輪用軸承上,不但設(shè)置上述變形儀等的荷載檢測(cè) 用的傳感器,而且設(shè)置用于檢測(cè)車輪用軸承的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)方 向用的傳感器。在此場(chǎng)合,同樣對(duì)于該旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的傳感器,與 荷載檢測(cè)用的傳感器相同,要求在增加成本的情況下進(jìn)行安裝。 另外,最好,荷載檢測(cè)用的、旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的兩個(gè)傳感器安裝容易,將兩個(gè)傳感器和對(duì)其檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理的電路連接的布線不復(fù) 雜。還有,車輪用軸承為在各種各樣的嚴(yán)酷的狀況下使用的汽車 的組成部件。由此,為了適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行汽車的各種控制、車軸壽命、 維修必要性的判斷等,必須事先正確地把握車軸用軸承的狀態(tài)。 作為應(yīng)事先把握車軸用軸承的狀態(tài)的事項(xiàng),列舉有比如,旋轉(zhuǎn)的 加速度的值是多少,按照什么樣的程度振動(dòng),水是否浸入軸承空 間中等的情況。如果知道加速度,則可更加適合地進(jìn)行汽車的控 制。振動(dòng)不但判斷軸承壽命,而且是最重要的因素之一。水的浸 入在油脂的性能變差方面產(chǎn)生較大影響。如果能夠在不使檢測(cè)系 統(tǒng)復(fù)雜的情況下,低成本地設(shè)置這些檢測(cè)車軸用軸承的狀態(tài)的機(jī) 構(gòu),則是最好的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種帶有傳感器的車輪用軸承,其通 過能夠在車輛上緊湊地設(shè)置荷載檢測(cè)用的傳感器與旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的 傳感器、溫度檢測(cè)用傳感器、或檢測(cè)車輪用軸承的狀態(tài)的各種傳感器,實(shí)現(xiàn)能夠檢測(cè)作用于車輪上的荷載和車輪的旋轉(zhuǎn);在與車 輛用軸承的溫度變化沒有關(guān)系的情況下在平時(shí)以良好的靈敏度檢 測(cè)作用于車輪上的荷載能夠檢測(cè)車輪用軸承的異常;能夠以良好 的靈敏度檢測(cè)作用于車輛上的荷載中的任意者,批量生產(chǎn)時(shí)的成 本低。本發(fā)明的第1方案的帶有傳感器的車輪用軸承包括外方部件, 在其內(nèi)周形成多排滾動(dòng)面;內(nèi)方部件,其形成與該外方部件的滾 動(dòng)面面對(duì)的滾動(dòng)面;介設(shè)于兩滾動(dòng)面之間的多排滾動(dòng)體,將車輪 以可旋轉(zhuǎn)的方式支7K于車體上,在上述外方部件和內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件的周面或端面上,安裝安有變形傳感器的傳感器安裝 部件,在該傳感器安裝部件上還設(shè)置其種類與上述變形傳感器不 同的傳感器。在該第1方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,如果伴隨車輛 的行駛,荷載作用于旋轉(zhuǎn)側(cè)部件上,則通過滾動(dòng)體,固定側(cè)部件 變形,該變形使傳感器安裝部件變形。設(shè)置于傳感器安裝部件上 的變形傳感器檢測(cè)傳感器安裝部件的變形。如果預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)?zāi)?擬而計(jì)算變形和荷載之間的關(guān)系,則可根據(jù)變形傳感器的輸出, 檢測(cè)作用于車輪上的荷載等。即,可通過上述變形傳感器的輸出 推定作用于車輪用軸承上的外力,或輪胎和路面之間的作用力, 或車輪用軸承的預(yù)壓量。另外,可將該已檢測(cè)的荷載等用于汽車 的車輛控制。在該帶有傳感器的車輪用軸承中,由于在安裝于固定側(cè)部件 上的傳感器安裝部件上安裝變形傳感器和類型不同的傳感器,故 可在車輛上緊湊地設(shè)置荷載檢測(cè)用傳感器和不同類型的傳感器。 由于傳感器安裝部件為安裝于固定側(cè)部件的簡(jiǎn)單的部件,故通過 在其上安裝變形傳感器和不同類型的傳感器這兩者,可使批量生 產(chǎn)性優(yōu)良,謀求成本的降低。第1方案的帶有傳感器的車輪用軸承也可為下述的形式,其 中,上述傳感器安裝部件為環(huán)狀部件,多個(gè)上述變形傳感器安裝于該環(huán)狀部件上,檢測(cè)該環(huán)狀部件的變形。其構(gòu)成第2方案的帶有傳感器的車輪用軸承。也可在第2方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,上述環(huán)狀部 件在軸向的中間部,包括不與固定側(cè)部件接觸的第1非接觸環(huán)狀 部分,在軸向的一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的接觸環(huán)狀部分,在 軸向的另一側(cè)具有壁厚大于上述第1非接觸部分的第2非接觸環(huán)狀部分,在上述第1非接觸部分設(shè)置測(cè)定環(huán)狀部件的軸向的變形的傳感器。其構(gòu)成第3方案的帶有傳感器的車輪用軸承。在該第3方案中,由于遠(yuǎn)離第1接觸環(huán)狀部分的第2非接觸環(huán)狀部分為其壁厚大于第1非接觸環(huán)狀部分的厚壁部,故剛性高而難以變形。于是,在該厚壁部和接觸環(huán)狀部分之間產(chǎn)生的變形為轉(zhuǎn)移固定側(cè)部件的徑向變形、并且將其放大。由此,可以良好的靈敏度檢測(cè)固定側(cè)部件的變形,可提高檢測(cè)精度。也可在第2方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,上述環(huán)狀部 件在軸向的中間部包括不與固定側(cè)部件接觸的第1非接觸環(huán)狀部 分,在軸向的一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的接觸環(huán)狀部分,在軸 向的另 一側(cè)具有第2非接觸環(huán)狀部分,其由壁厚大于上述第1非 接觸部分、沿與上述接觸環(huán)狀部分相反的徑向突出的法蘭部形成, 在上述第1非接觸部分設(shè)置測(cè)定環(huán)狀部件的軸向的變形的傳感器。 其構(gòu)成第4方案的帶有傳感器的車輪用軸承。在該第4方案中,遠(yuǎn)離接觸環(huán)狀部分的第2非接觸環(huán)狀部分 由法蘭部分形成,該法蘭部的剛性高難以變形。于是,在該法蘭 部和接觸環(huán)狀部分之間產(chǎn)生的變形為將固定側(cè)部件的徑向轉(zhuǎn)移、 并且將其放大。由此,可以良好的靈敏度檢測(cè)固定側(cè)部件的變形,可提高檢 測(cè)精度。也可在第2方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,上述環(huán)狀部 件在軸向的中間部包括不與固定側(cè)部件接觸的非接觸環(huán)狀部分, 在軸向的一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的第1接觸環(huán)狀部分,在軸 向的另一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的第2接觸環(huán)狀部分,在壁厚 以最小程度設(shè)定的非接觸環(huán)狀部分設(shè)置測(cè)定環(huán)狀部件的軸向的變形的傳感器。其構(gòu)成第5方案的帶有傳感器的車輪用軸承。在該第5方案中,第1和第2接觸環(huán)狀部分的壁厚大于非接 觸環(huán)狀部分,剛性高而難以變形,但是,非接觸環(huán)狀部分的剛性 低而容易變形。于是,在非接觸環(huán)狀部分產(chǎn)生軸向的變形,但是, 該變形為轉(zhuǎn)移固定側(cè)部件的軸向變形,并且為將其放大的變形。 由此,通過設(shè)置于非接觸環(huán)狀部分的變形傳感器,可以良好的靈 敏度檢測(cè)固定側(cè)部件的變形,可提高檢測(cè)精度。也可在第2方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,上述環(huán)狀部 件在軸向的中間部包括不與固定側(cè)部件接觸的非接觸環(huán)狀部分, 在軸向的一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的第1接觸環(huán)狀部分,在軸 向的另一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的第2接觸環(huán)狀部分,在壁厚 以最小程度設(shè)定的第1接觸環(huán)狀部分設(shè)置測(cè)定環(huán)狀部件的彎曲變 形的傳感器。其構(gòu)成第6方案的帶有傳感器的車輪用軸承。在該第6方案的場(chǎng)合,壁厚小的第1接觸環(huán)狀部分伴隨固定 側(cè)部件的變形而變形,{旦是,第2接觸環(huán)狀部分和非接觸環(huán)狀部 分的剛性高而難以變形。于是,在壁厚小的第1接觸環(huán)狀部分產(chǎn) 生彎曲變形,但是,該變形為將固定側(cè)部件的周面的軸向的變形 轉(zhuǎn)移、并且將其放大。由此,通過設(shè)置于壁厚小的第1接觸環(huán)狀 部分上的變形傳感器,可以良好的靈敏度檢測(cè)固定側(cè)部件的變形, 可提高檢測(cè)精度。也可在第1方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,上述傳感器 安裝部件包括相對(duì)上述固定側(cè)部件至少2個(gè)部位的接觸固定部, 在鄰接的接觸固定部之間在至少1個(gè)部位具有缺口部,在該缺口 部設(shè)置上述變形傳感器。其構(gòu)成第7方案的帶有傳感器的車輪用 軸承。在該第7方案中,由于傳感器安裝部件具有相對(duì)固定側(cè)部件至少2個(gè)部位的接觸固定部,在鄰接的接觸固定部之間,在至少1 個(gè)部位具有缺口部,在該缺口部具有變形傳感器,由此,傳感器 安裝部件的變形傳感器的設(shè)置部位因其剛性的降低,產(chǎn)生大于固 定側(cè)部件的變形,可以良好的靈敏度檢測(cè)固定側(cè)部件的變形。也可在第1方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,進(jìn)一步,上 述不同種類的傳感器為旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的磁性傳感器,按照與上述磁 性傳感器面對(duì)的方式在旋轉(zhuǎn)側(cè)部件上,設(shè)置由磁性體形成的被檢測(cè)部。其構(gòu)成第8方案的帶有傳感器的車輪用軸承。在該第8方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,如果旋轉(zhuǎn)側(cè)部 件相對(duì)固定側(cè)部件旋轉(zhuǎn),則設(shè)置于旋轉(zhuǎn)側(cè)部件上的被檢測(cè)部相對(duì) 設(shè)置于固定側(cè)部件上》茲性傳感器,沿周向而相對(duì)移動(dòng),由此,》茲 性傳感器以脈沖方式輸出。通過電控制裝置對(duì)該磁性傳感器的輸 出信號(hào)進(jìn)行處理,檢測(cè)車輪用軸承的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn) 方向等。像這樣,通過變形傳感器檢測(cè)的作用于車輪的荷載等和通過 磁性傳感器檢測(cè)的車輪的旋轉(zhuǎn)可用于汽車的車輪控制。另外,由于變形傳感器和磁性傳感器安裝于共同的部件上, 故可在1個(gè)部位測(cè)定荷載和旋轉(zhuǎn)這兩者。由此,可簡(jiǎn)化將兩個(gè)傳 感器和對(duì)其檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理的電路連接的布線。也可在第1方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,進(jìn)一步,上 述不同種類的傳感器為溫度傳感器。其構(gòu)成第9方案的帶有傳感 器的車輪用軸承。在該第9方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,通過溫度傳感 器,檢測(cè)車輛行駛中的傳感器安裝部件的溫度??刹捎迷摐囟葌?感器的輸出,對(duì)變形傳感器的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償。如果對(duì)變形傳 感器的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償,則去除變形傳感器的溫度的影響,可進(jìn)行精度高的荷載檢測(cè)。另外,在通過密封機(jī)構(gòu)從外部空間密封的車輪用軸承內(nèi)部, 設(shè)置傳感器組件的場(chǎng)合,由于傳感器安裝部件的溫度和車輪用軸 承內(nèi)部的溫度沒有很大差異,故可使溫度傳感器的輸出為車輪用 軸承內(nèi)部的溫度,用于軸承內(nèi)部的溫度的監(jiān)^見。在比如,通過溫 度傳感器檢測(cè)的車輪用軸承內(nèi)部的溫度高于通常使用時(shí)的場(chǎng)合, 由于認(rèn)為在車輪用軸承產(chǎn)生故障,向外部輸出異常信號(hào),可督促 駕駛者注意。也可在第1方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,上述不同種 類的傳感器為加速度傳感器、振動(dòng)傳感器、水分檢測(cè)傳感器中的 至少1個(gè)。其構(gòu)成第io方案的帶有傳感器的車輪用軸承。在該第10方案的帶有傳感器的車輪用軸承中,通過設(shè)置于傳 感器安裝部件上的各種傳感器,即,加速度傳感器、振動(dòng)傳感器、 水分檢測(cè)傳感器中的至少l個(gè)的傳感器,檢測(cè)車軸用軸承的狀態(tài)。 各種傳感器的輸出與變形傳感器的輸出一起,用于汽車的車輛控 制。另外,由于在傳感器安裝部件上,設(shè)置變形傳感器和各種傳 感器(加速度傳感器、振動(dòng)傳感器、水分檢測(cè)傳感器),故可在1個(gè) 部位測(cè)定荷載和車輪用軸承的狀態(tài)。
根據(jù)參考附圖的下面的優(yōu)選實(shí)施例的說明,會(huì)更加清楚地理 解本發(fā)明。但是,實(shí)施例和附圖用于單純的圖示和說明,不應(yīng)用 于確定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由后附的權(quán)利要求的范圍確 定。在附圖中,多個(gè)附圖中的同一部件標(biāo)號(hào)表示同一部分。圖1為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的剖-現(xiàn)圖;圖2為表示本發(fā)明的第1、 7和13實(shí)施方式的帶有傳感器的 車輪用軸承的外方部件和傳感器組件的主視圖;圖3為本發(fā)明的第1、 7和13實(shí)施方式的傳感器組件的橫向 剖視圖;圖4(a)為磁性編碼器的主要部分的主視圖,圖4(b)為其剖視圖;圖5為表示針對(duì)本發(fā)明的第1 6實(shí)施方式,傳感器信號(hào)處理 電路的外觀結(jié)構(gòu)的方框圖;圖6為脈沖環(huán)的主要部分的主i見圖;圖7(a)為將磁性編碼器的磁鐵展開而表示的圖,圖7(b)為表 示其磁化狀態(tài)的曲線圖;圖8為不同的脈沖環(huán)的主視圖;圖9為本發(fā)明的第2實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的 剖視圖;圖10為表示本發(fā)明的第2、 8和14實(shí)施方式的帶有傳感器的 車4侖用軸^^的外方部件和傳感器組件的部分剖面的正^L圖;圖ll(a)為本發(fā)明的第2、 8和14實(shí)施方式的帶有傳感器的車 輪用軸承的傳感器組件的橫向剖視圖,圖ll(b)為其主要部分的放 大圖,圖ll(c)為不同的主要部分的放大圖;圖12為本發(fā)明的第3實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的 剖4見圖;圖13為表示本發(fā)明的第3、 9和15實(shí)施方式的帶有傳感器的 車輪用軸承的外方部件和傳感器組件的部分剖面的主視圖;圖14(a)為本發(fā)明的第3、 9和15實(shí)施方式的帶有傳感器的車 輪用軸承的傳感器組件的橫向剖視圖,圖14(b)為主要部分的放大圖,圖14(c)為不同的主要部分的放大圖;圖15為本發(fā)明的第4實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的 剖-f見圖;圖16為表示本發(fā)明第4、 10和16實(shí)施方式的帶有傳感器的圖17(a)為本發(fā)明的第4、 10和16實(shí)施方式的帶有傳感器的 車輪用軸承的傳感器組件的橫向剖視圖,圖17(b)為其主要部分的 放大圖,圖17(c)為不同的主要部分的放大圖;圖18為本發(fā)明的第5實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的 剖#見圖;圖19為表示本發(fā)明的第5、 11和17實(shí)施方式的帶有傳感器 的車輪用軸承的外方部件和傳感器組件的部分剖面的主視圖;圖20(a)為本發(fā)明的第5、 11和17實(shí)施方式的帶有傳感器的 車輪用軸承的傳感器組件的橫向剖視圖,圖20(b)為其主要部分的 放大圖,圖20(c)為不同的主要部分的放大圖;圖21為本發(fā)明的第6實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的 剖視圖;圖22為表示本發(fā)明的第6、 12和第18實(shí)施方式的帶有傳感 器的車輪用軸承的外方部件與傳感器組件的主視圖;圖23(a)為本發(fā)明的第6、 12和第18實(shí)施方式的帶有傳感器 的車輪用軸承的傳感器組件的主視圖,圖23(b)為其仰視圖;圖24為本發(fā)明的第7實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的 剖視圖;圖25為表示在本發(fā)明的第7~12實(shí)施方式中,荷載檢測(cè)系統(tǒng) 的外觀結(jié)構(gòu)的方框圖;圖26為本發(fā)明的第8實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的13剖視圖;圖27為本發(fā)明的第9實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的 剖3見圖;圖28為本發(fā)明的第10實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承 的剖視圖;圖29為本發(fā)明的第11實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承 的剖視圖;圖30為本發(fā)明的第12實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承 的剖視圖;圖31為表示本發(fā)明第13~18實(shí)施方式中的荷載檢測(cè)系統(tǒng)的外 觀結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖1~圖4,對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施 方式為第3代的內(nèi)圏旋轉(zhuǎn)型,適用于驅(qū)動(dòng)輪支承用的車輪用軸承。 另外,在本說明書中,將在安裝于車輛上的狀態(tài),靠近車輛的車 寬方向的外側(cè)的 一 側(cè)稱為外側(cè),將靠近車輛的中間的 一 側(cè)稱為內(nèi)側(cè)。該帶有傳感器的車輪用軸承由外方部件1、內(nèi)方部件2與多排 滾動(dòng)體5構(gòu)成,在該外方部件1中,在內(nèi)周形成多排滾動(dòng)面3,該 內(nèi)方部件2形成與各滾動(dòng)面3面對(duì)的滾動(dòng)面4,該多排滾動(dòng)體5 介i殳于外方部件1和內(nèi)方部件2的滾動(dòng)面3 、 4之間。該車輛用軸 承為多排的角接觸型球軸承,滾動(dòng)體5由滾珠形成,針對(duì)各排通 過護(hù)圈6保持。上述滾動(dòng)面3、 4的截面呈圓弧狀,各滾動(dòng)面3、 4 按照接觸角向外的方式形成。外方部件l和內(nèi)方部件2之間的軸 承空間的兩端分別通過密封機(jī)構(gòu)7 、 8密封。外方部件1構(gòu)成固定側(cè)部件,在外周具有安裝于車體的懸架裝置(圖中未示出)中的轉(zhuǎn)向節(jié)上的法蘭la,整體構(gòu)成一體的部件。 在法蘭la上的周向的多個(gè)部位開設(shè)車體安裝孔14。內(nèi)方部件2為旋轉(zhuǎn)側(cè)部件,由輪轂9和內(nèi)圏IO構(gòu)成,該輪轂 9具有車輪安裝用的輪轂法蘭9a,該內(nèi)圏10與該輪轂9的軸部9b 的內(nèi)側(cè)端的外周嵌合。在該輪轂9和內(nèi)圈10中,形成上述各排的 滾動(dòng)面4。在該輪轂9的內(nèi)側(cè)端的外周,設(shè)置具有臺(tái)階部而形成較 小直徑的內(nèi)圏嵌合面12,內(nèi)圏IO與該內(nèi)圏嵌合面12嵌合。在該 輪轂9的中心開設(shè)通孔11。在輪轂法蘭9a中的周向的多個(gè)部位, 開設(shè)輪轂螺栓(圖中未示出)的壓入孔15。在輪轂9的輪轂法蘭9a 的根部附近,在外側(cè)突出有對(duì)輪和制動(dòng)部件(圖中未示出)進(jìn)行導(dǎo)向 的圓筒狀的導(dǎo)向部13。在外方部件1的外側(cè)端的內(nèi)周設(shè)置傳感器組件21。傳感器組 件21的軸向位置位于密封機(jī)構(gòu)7和滾動(dòng)面3之間。該傳感器組件 21由環(huán)狀部件(傳感器安裝部件)22與多個(gè)變形傳感器23和旋轉(zhuǎn)檢 測(cè)用的磁性傳感器24構(gòu)成,該多個(gè)變形傳感器23貼于該環(huán)狀部 件22上,測(cè)定環(huán)狀部件22的變形,該傳感器24的種類與變形傳 感器23不同,貼于該環(huán)狀部件22上。變形傳感器23均等地設(shè)置 于傳感器安裝部件22的內(nèi)周面的圓周方向的多個(gè)部位,在本實(shí)例 中,設(shè)置于與車輪用軸承的上下和左右相對(duì)應(yīng)的4個(gè)部位。磁性 傳感器24也設(shè)置于相同環(huán)狀部件22的內(nèi)周面上,該圓周方向位 置位于鄰接一對(duì)變形傳感器23、 23之間。另外,在本實(shí)例中,環(huán) 狀部件22的截面形狀呈長(zhǎng)方形。作為上述磁性傳感器24,可采用比如,利用霍爾效應(yīng)的霍爾 元件,利用磁阻效應(yīng)的l茲阻元件等。在內(nèi)方部件2的外周面的與上述磁性傳感器24面對(duì)的位置,安裝相對(duì)磁性傳感器24的被檢測(cè)部的磁性編碼器25 。通過磁性傳 感器24和磁性編碼器25構(gòu)成旋轉(zhuǎn)傳感器。磁性編碼器25像圖4 所示的那樣,由金屬制的環(huán)狀的芯鐵25a與沿圓周方向設(shè)置于該 芯鐵25a的表面上的橡膠磁鐵等的多極磁鐵25b構(gòu)成。沿圓周方 向,按照多極對(duì)多極磁鐵25b進(jìn)行磁化,交替地形成i茲極N, S。 多極磁鐵25b不但可為橡膠磁鐵,還可為塑料磁鐵、燒結(jié)磁鐵, 也可為鐵氧體材料等。在傳感器組件21中,通過壓配合方式在外方部件1的內(nèi)周上 安裝環(huán)狀部件22。該環(huán)狀部件22優(yōu)選為該壓配合時(shí)不產(chǎn)生塑性變 形的形狀,另外,最好針對(duì)作用于車輪用軸承上的外力,或輪胎 和路面之間的作用力的預(yù)計(jì)的最大值,不產(chǎn)生塑性變形。其材質(zhì) 可不但采用鋼材,而且可采用銅、黃銅、鋁等的金屬材料。環(huán)狀 部件22可為通過對(duì)這些金屬材料進(jìn)行沖壓加工而獲得的制品,也 可為切削力口工品。像圖5所示的那樣,在變形傳感器23上,連接外力計(jì)算機(jī)構(gòu) 31、路面作用力計(jì)算機(jī)構(gòu)32、軸承預(yù)壓量計(jì)算機(jī)構(gòu)33、異常判斷 機(jī)構(gòu)34,并且在磁性傳感器24上連接旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)構(gòu)35,由此, 構(gòu)成對(duì)變形傳感器23的輸出進(jìn)行處理,檢測(cè)荷載等,對(duì)磁性傳感 器24的輸出進(jìn)行處理,檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度等的傳感器信號(hào)處理電路。 上述各機(jī)構(gòu)31 35既可設(shè)置于安裝于該車輪用軸承的外方部件1 等上的電路基板等的電子電路裝置(圖中未示出)上,也可設(shè)置于汽 車的電控制組件(ECU)上。對(duì)上述方案的帶有傳感器的車輪用軸承的作用進(jìn)行說明。如 果在輪轂9上外加荷載,則通過滾動(dòng)體5,外方部件l變形,該變 形傳遞給安裝于外方部件1的內(nèi)周的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22 變形。通過變形傳感器23測(cè)定該環(huán)狀部件22的變形。由于伴隨荷載的方向、大小、變形的變化不同,故如果預(yù)先 通過實(shí)驗(yàn)、模擬,計(jì)算變形和荷載之間的關(guān)系,則可計(jì)算作用于 車輪用軸承的外力,或輪胎和路面之間的作用力。外力計(jì)算機(jī)構(gòu)31和路面作用力計(jì)算機(jī)構(gòu)32分別像這樣,根據(jù)通過實(shí)驗(yàn)、模擬預(yù) 先計(jì)算而設(shè)定的變形和荷載的關(guān)系,通過變形傳感器23的輸出, 分別計(jì)算作用于車輪用軸承的外力和輪胎和路面之間的作用力。異常判斷機(jī)構(gòu)34在判定像這樣計(jì)算的作用于車輪用軸承的外 力,或輪胎和路面之間的作用力超過已設(shè)定的允許值的場(chǎng)合,將 異常信號(hào)輸出給外部??蓪⒃摦惓P盘?hào)用于汽車的車輛控制。另外,如果通過外力計(jì)算機(jī)構(gòu)31和路面作用力計(jì)算機(jī)構(gòu)32 實(shí)時(shí)地輸出作用于車輪用軸承的外力,或輪胎和路面之間的作用 力,則可進(jìn)行更加精細(xì)的車輛控制。通過內(nèi)圏IO對(duì)車輪用軸承進(jìn)行預(yù)壓,但是,還由于該預(yù)壓, 環(huán)狀部件22變形。由此,如果預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)、模擬計(jì)算變形和預(yù) 壓的關(guān)系,則可知道車輪用軸承的預(yù)壓的狀態(tài)。軸承預(yù)壓量計(jì)算 機(jī)構(gòu)33根據(jù)像上述那樣,通過實(shí)驗(yàn)、模擬預(yù)先計(jì)算而設(shè)定的變形 和預(yù)壓的關(guān)系,通過變形傳感器23的輸出,輸出軸承預(yù)壓量。另 外,通過采用從軸承預(yù)壓量計(jì)算機(jī)構(gòu)33輸出的預(yù)壓量,容易調(diào)整 車輪用軸承的裝配時(shí)的預(yù)壓。如果伴隨車輪的旋轉(zhuǎn),內(nèi)方部件2旋轉(zhuǎn),設(shè)置于內(nèi)方部件2 上的^f茲性編碼器25相對(duì)》茲性傳感器24沿圓周方向而移動(dòng)。通過 該磁性編碼器25的相對(duì)移動(dòng),每當(dāng)在磁性編碼器25中的多極磁 鐵25b上沿圓周方向交替地形成的磁極N、 S通過磁性傳感器24 的相對(duì)位置,磁性傳感器24將輸出信號(hào)輸出。磁性傳感器24的 輸出信號(hào)逐次地送給旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)構(gòu)35。旋轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)構(gòu)35計(jì)算單位 時(shí)間內(nèi)的輸出信號(hào)數(shù)量,根據(jù)該數(shù)量,計(jì)算車輪的旋轉(zhuǎn)速度,換言之,計(jì)算車速。像這樣檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)速度可用于汽車的車輛控制。如果在相位相互相差不為180度的2個(gè)部位設(shè)置磁性傳感器 24,則不但可檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度,而且可檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向。即使在于3 個(gè)部位以上的地方設(shè)置磁性傳感器24,仍可檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn) 方向。如果像本實(shí)施方式的磁性編碼器25那樣,采用沿圓周方向多 個(gè)》茲極并列的多極磁鐵25b,由于可正確地檢測(cè)車輪的旋轉(zhuǎn)速度,故可特別是適用于要求精度的旋轉(zhuǎn)傳感器,比如,用于防抱死系 統(tǒng)(ABS)的旋轉(zhuǎn)傳感器。另外,在作為相對(duì)磁性傳感器24的被檢 測(cè)部的l茲性編碼器中,可至少沿圓周方向并列 一 個(gè)以上的》茲才及。作為相對(duì)磁性傳感器24的被檢測(cè)部,不但可采用磁性編碼器, 而且可采用圖6所示的那樣的由沿圓周方向設(shè)置周期性的凹凸部 的石茲性環(huán)形成的齒輪狀的脈沖環(huán)26。在該脈沖環(huán)26的場(chǎng)合,每當(dāng) 凹部26a'或凸部26b通過》茲性傳感器24的相對(duì)位置,i茲性傳感器 24將輸出信號(hào)輸出。另外,像圖7所示的那樣,如果對(duì)磁性編碼器25的橡膠磁鐵 25b等,呈以1圏為1個(gè)周期的正弦波狀進(jìn)行磁化,由于伴隨旋轉(zhuǎn) 側(cè)部件的旋轉(zhuǎn)角度,被檢測(cè)部作用于磁性傳感器的磁通的大小變 化,故可檢測(cè)絕對(duì)角度。另外,圖7(a)為環(huán)狀磁鐵25b呈直線狀 展開而表示的圖,圖7(b)為表示其磁化狀態(tài)的曲線圖。像圖8所示的那樣,即使脈沖環(huán)27為相對(duì)車輪用軸承的旋轉(zhuǎn) 中心線而偏心的類型的情況下,由于與上述相同的理由,仍可檢 測(cè)車輪的絕對(duì)角度。由于在該帶有傳感器的車輪用軸承中,在安裝于固定側(cè)部件 上的傳感器安裝部件上安裝變形傳感器和磁性傳感器,故可在車 輛上緊湊地設(shè)置荷載檢測(cè)用傳感器和旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用傳感器。由于傳感器安裝部件均為安裝于固定側(cè)部件上的筒單的部件,故通過在 其上安裝變形傳感器和磁性傳感器,可使批量生產(chǎn)性優(yōu)良,謀求 成本的降低。另外,由于變形傳感器和磁性傳感器安裝于共同的部件上, 故可在1個(gè)部位測(cè)定荷載和旋轉(zhuǎn)的兩者。由此,可簡(jiǎn)化將兩個(gè)傳 感器和對(duì)其檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理的電路連接的布線。圖9~圖ll表示第2實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中,構(gòu)成傳感器 組件21的環(huán)狀部件22的形狀與第1實(shí)施方式不同,但是,其它 的結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式相同,共同部分采用同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其 的說明。本實(shí)施方式的環(huán)狀部件22的橫截面形狀像圖11所示的那樣, 呈下述的形狀,其包括分別與外方部件1的內(nèi)周面接觸、非接觸 的"l妻觸環(huán)狀部分(第1接觸環(huán)狀部分)22a和沿環(huán)狀部件22的軸向 延伸的非接觸環(huán)狀部分(第1非接觸環(huán)狀部分)22b,另外,在與第 1非接觸環(huán)狀部分22b鄰接,在遠(yuǎn)離接觸環(huán)狀部件22a—側(cè),包括 其壁厚大于第1非接觸環(huán)狀部分22b和第1接觸環(huán)狀部分22a的 厚壁部(第2非接觸環(huán)狀部分)22c。在上述接觸環(huán)狀部分22a和厚壁部22c之間的非接觸環(huán)狀部 分22b的外周面(接觸環(huán)狀部分22a與厚壁部22c之間的凹槽形狀 部的底部)的4個(gè)部位,貼有測(cè)定該環(huán)狀部件22的軸向的變形的 變形傳感器23。另外,在非接觸環(huán)狀部分22b的內(nèi)周面上,貼有 作為其類型與變形傳感器23不同的傳感器24的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的磁 性傳感器24,與此面對(duì),在內(nèi)方部件2的外周面上,安裝作為被 檢測(cè)部的石茲性編碼器25 。同樣在本實(shí)施方式的場(chǎng)合,與上述相同,如果在輪轂9上外 加荷載,則通過滾動(dòng)體5,外方部件l發(fā)生變形,該變形傳遞給安裝于外方部件1的內(nèi)周上的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22發(fā)生變形。 通過變形傳感器23測(cè)定該環(huán)狀部件22的變形。在本實(shí)施方式的 傳感器組件21中,由于在遠(yuǎn)離環(huán)狀部件22的接觸環(huán)狀部分22a 的第2非接觸環(huán)狀部分22c構(gòu)成其壁厚大于其它的部位的厚壁部 22c,故該部分的剛性高而難以變形。于是,在該厚壁部22c和接 觸環(huán)狀部分22a之間產(chǎn)生的變形為轉(zhuǎn)移外方部件1的徑向變形、 并且將其放大。由此,通過變形傳感器23,可以良好的靈敏度檢 測(cè)外方部件l的變形,變形測(cè)定精度增加。另外,與第1實(shí)施方式相同,伴隨內(nèi)方部件2的旋轉(zhuǎn),每當(dāng) 磁性編碼器25的磁極N、 S通過磁性傳感器24的相對(duì)位置,磁性 傳感器24將輸出信號(hào)輸出,由此,檢測(cè)內(nèi)方部件2的旋轉(zhuǎn)。同樣在本實(shí)施方式中,可通過圖5所示的傳感器信號(hào)處理電 路,與上述相同對(duì)變形傳感器23的輸出和磁性傳感器24的輸出 進(jìn)行處理。圖12~圖14表示第3實(shí)施方式。同樣在本實(shí)施方式中,構(gòu)成 傳感器組件21的環(huán)狀部件22的形狀與第1、第2實(shí)施方式不同, 其它方案與第1、第2實(shí)施方式相同,由此,共同部分采用同一標(biāo) 號(hào),省略對(duì)其的說明。本實(shí)施方式的環(huán)狀部件22的橫截面形狀與第2實(shí)施方式相同 的方面在于像圖14所示的那樣,包括分別與外方部件1的內(nèi)周面 分別接觸、非接觸的接觸環(huán)狀部分(第1接觸環(huán)狀部分)22a和沿環(huán) 狀部件22的軸向延伸的非接觸環(huán)狀部分(第1非接觸環(huán)狀部 分)22b,而不同點(diǎn)在于還在與第1非接觸環(huán)狀部分22b鄰接,在 遠(yuǎn)離接觸環(huán)狀部分22a側(cè)設(shè)置向內(nèi)的法蘭部(第2非接觸環(huán)狀部 分)22d。在此場(chǎng)合,在接觸環(huán)狀部分22a和法蘭部22d之間的非接觸環(huán)狀部分22b的外周面(接觸環(huán)狀部分22a和法蘭部22d之間的圓 筒部外周面),即,在第1非接觸環(huán)狀部分22b上,貼有測(cè)定該環(huán) 狀部件22的軸向變形的變形傳感器23。另外,在第1非接觸環(huán)狀 部分22b的內(nèi)周面上,貼有作為其種類與變形傳感器23不同的傳 感器24的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的磁性傳感器24,按照與此面對(duì)的方式,在 內(nèi)方部件2的外周面上安裝有作為被檢測(cè)部的磁性編碼器25。同樣在本實(shí)施方式的場(chǎng)合,如果在輪轂9上外加荷載,則通 過滾動(dòng)體5,外方部件1發(fā)生變形,該變形傳遞給安裝于外方部件 1的內(nèi)周上的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22變形。在本實(shí)施方式的傳 感器組件21中,由于在與第1非接觸環(huán)狀部分22b鄰接、遠(yuǎn)離接 觸環(huán)狀部分22a的一側(cè)設(shè)置內(nèi)向法蘭部22d,故該法蘭部22d的剛 性高而難以變形。于是,在該法蘭部22d和接觸環(huán)狀部分22a之 間產(chǎn)生的變形為轉(zhuǎn)移外方部件1的徑向變形、并且將其放大,期 待與上述相同的高精度的變形測(cè)定。另外,與上述各實(shí)施方式相同,伴隨內(nèi)方部件2的旋轉(zhuǎn),每 當(dāng)磁性編碼器25的磁極N、 S通過磁性傳感器24的相對(duì)位置時(shí), 磁性編碼器24將輸出信號(hào)輸出,由此,檢測(cè)內(nèi)方部件2的旋轉(zhuǎn)。同樣在本實(shí)施方式中,可通過圖5所示的傳感器信號(hào)處理電 路,與上述方式相同對(duì)變形傳感器23的輸出和磁性傳感器24的 輸出進(jìn)4亍處理。圖15~圖17表示第4實(shí)施方式。同樣在本實(shí)施方式中,除了 構(gòu)成傳感器組件21的環(huán)狀部件22以外,第1~第3實(shí)施方式為相 同的結(jié)構(gòu),共同的部分采用同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其的說明。像圖17所示的那樣,本實(shí)施方式的環(huán)狀部件22的橫截面形 狀呈槽形,其包括分別與外方部件1的內(nèi)周面接觸、非接觸的接 觸環(huán)狀部分22a(第1接觸環(huán)狀部分22a),接觸環(huán)狀部分22e(第2接觸環(huán)狀部分22e)與非接觸環(huán)狀部分(第1非接觸環(huán)狀部分)22f, 非接觸環(huán)狀部分22f構(gòu)成該槽狀的底壁部分,接觸環(huán)狀部分22a、 22e構(gòu)成上述槽狀的兩側(cè)的側(cè)壁部分。兩側(cè)的^妻觸環(huán)狀部分22a、 22e的壁厚大于非接觸環(huán)狀部分22f。在這里所說的壁厚針對(duì)非接 觸環(huán)狀部分22f,指半徑方向的厚度,針對(duì)接觸環(huán)狀部分22a、 22e, 指軸向的厚度。在非接觸環(huán)狀部分22f的外周面,即,環(huán)狀部件22的內(nèi)底面 貼有測(cè)定該環(huán)狀部件22的軸向的變形的變形傳感器23。另外,在 非接觸環(huán)狀部分22f的內(nèi)周面,貼有作為其種類與變形傳感器23 不同的傳感器24的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的磁性傳感器24,按照與此相對(duì)的 方式,在內(nèi)方部件2的外周面貼有作為^皮;險(xiǎn)測(cè)部的》茲性編碼器25。同樣在本實(shí)施方式的場(chǎng)合,如果在輪轂9上作用荷載,通過 滾動(dòng)體5,外方部件1變形,該變形傳遞給安裝于外方部件1的內(nèi) 周的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22變形。通過變形傳感器23測(cè)定該 環(huán)狀部分22的變形。在此場(chǎng)合,非接觸環(huán)狀部分22f伴隨外方部 件1的主要是軸向的變形而變形。另一方面,由于接觸環(huán)狀部分 22a、 22e的壁厚大于非接觸環(huán)狀部分22f,故該部分的剛性高而難 以變形。于是,在非接觸環(huán)狀部分22f上產(chǎn)生軸向的變形,但是, 該變形為將外方部件1的內(nèi)周的軸向變形轉(zhuǎn)移、并且將其放大, 由此,傳感器23的變形的測(cè)定精度增加。此外,與上述各實(shí)施方式相同,伴隨內(nèi)方部件2的旋轉(zhuǎn),每 當(dāng)磁性編碼器25的磁極N、 S通過磁性傳感器24的相對(duì)位置時(shí), 磁性傳感器24將輸出信號(hào)輸出,由此,檢測(cè)內(nèi)方部件2的旋轉(zhuǎn)。同樣在本實(shí)施方式中,通過圖5所示的傳感器信號(hào)處理電路, 與上述相同,可對(duì)變形傳感器23的輸出和磁性傳感器24的輸出 進(jìn)4亍處理。圖18 圖20表示第5實(shí)施方式。同樣在本實(shí)施方式中,除了 構(gòu)成傳感器組件21的環(huán)狀部件22以外,第1 第4實(shí)施方式為相 同的結(jié)構(gòu),共同的部分采用同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其的說明。本實(shí)施方式的環(huán)狀部件22的橫截面形狀像20所示的那樣, 呈槽狀,其包括分別與外方部件1的內(nèi)周面接觸、非接觸的接觸 環(huán)狀部分22g(第1接觸環(huán)狀部分22g),接觸環(huán)狀部分22h(第2接 觸環(huán)狀部分22h)與非接觸環(huán)狀部分(第1非接觸環(huán)狀部分)22i,這 一點(diǎn)與第4實(shí)施方式相同。但是,在本實(shí)施方式的環(huán)狀部件22中, 兩側(cè)的接觸環(huán)狀部分22g、 22h中的其中一個(gè)接觸環(huán)狀部分22g的 壁厚大于另 一接觸環(huán)狀部分22h,并且非接觸環(huán)狀部分22i的壁厚 進(jìn)一步大于它們。在上述壁厚小的接觸環(huán)狀部分22h的內(nèi)面,即,與接觸環(huán)狀 部分22g面對(duì)的一側(cè)的面上,貼有測(cè)定該環(huán)狀部件22的彎曲方向 的變形的變形傳感器23。另外,在非接觸環(huán)狀部分22i的內(nèi)周面, 貼有作為其種類與變形傳感器23不同的傳感器24的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用 的磁性傳感器24,按照與其面對(duì)的方式,在內(nèi)方部件2的外周面 上安裝作為被檢測(cè)部的磁性編碼器25。同樣在本實(shí)施方式中,如果在輪轂9上外加荷載,則通過滾 動(dòng)體5外方部件1變形,該變形傳遞給安裝于外方部件1的內(nèi)周 上的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22產(chǎn)生變形。在本實(shí)施方式的傳感器 組件21中,由于貼有變形傳感器23的接觸環(huán)狀部分22h伴隨外 方部件1的主要軸向的變形而變形,但是,由于一個(gè)接觸環(huán)狀部 分22g和非接觸環(huán)狀部分22i的壁厚增加,故剛性高而難以變形, 較薄的接觸環(huán)狀部分22h產(chǎn)生彎曲變形。該變形為將外方部件1 的內(nèi)周的軸向變形轉(zhuǎn)移、并且將其放大,由此與第4實(shí)施方式相 同,期待高精度的變形測(cè)定。另外,與上述各實(shí)施方式相同,伴隨內(nèi)方部件2的旋轉(zhuǎn),每 當(dāng)磁性編碼器25的磁極N、 S通過磁性傳感器24的相對(duì)位置,磁 性傳感器24將輸出信號(hào)輸出,由此,檢測(cè)內(nèi)方部件2的旋轉(zhuǎn)。同樣在本實(shí)施方式中,可通過圖5所示的傳感器信號(hào)處理電 路,與上述相同對(duì)變形傳感器23的輸出和磁性傳感器24的輸出 進(jìn)4亍處理。圖21 圖23表示第6實(shí)施方式。同樣在本實(shí)施方式中,傳感 器組件21的結(jié)構(gòu)與第1~第5實(shí)施方式不同,傳感器組件21由傳 感器安裝部件22,變形傳感器23和磁性傳感器24構(gòu)成,該傳感 器安裝部件22安裝于外方部件1的圓周方向的一部分上,該變形 傳感器23貼于該傳感器安裝部件22上,測(cè)定傳感器安裝部件22 的變形,該磁性傳感器24貼于上述傳感器安裝部件22上,為類 型與變形傳感器23不同的傳感器24,用于旋轉(zhuǎn)檢測(cè)。此外的部分 與第1~第5實(shí)施方式相同,共同部分采用同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其的 說明。像圖23所示的那樣,上述傳感器安裝部件22呈按照沿外方 部件1的內(nèi)周面的周向細(xì)長(zhǎng)的基本圓弧狀,在其兩端部形成在圓 弧的外周側(cè)伸出的接觸固定部28a、 28b。另外,在傳感器安裝部 件22的中間部,形成在圓弧的外周側(cè)開口的缺口部28c。另外, 在位于缺口部28c的背面的圓弧的內(nèi)周側(cè)的面上,設(shè)置變形4全測(cè) 傳感器23。另外,在傳感器安裝部件22的內(nèi)周側(cè)的面上,貼有旋 轉(zhuǎn)檢測(cè)用的磁性傳感器24,其周向位置與上述變形傳感器23錯(cuò) 開,為類型與變形傳感器23不同的傳感器24。傳感器安裝部件 22的剖面形狀比如呈矩形狀,但是,此外,可為其它的各種形狀。在該傳感器組件21中,按照傳感器安裝部件22的縱向朝向 外方部件1的周向的方式,通過傳感器安裝部件22的接觸固定部28a、 28b,固定于外方部件1的內(nèi)周。這些接觸固定部28a、 28b 相對(duì)外方部件1的固定通過螺栓的固定、粘接劑的粘接等方式實(shí) 現(xiàn)。在傳感器安裝部件22的接觸固定部28a、 28b以外的部位, 在其與外方部件l的內(nèi)周面之間產(chǎn)生間隙。該接觸固定部28a、 28b 中的任意一個(gè)的第1接觸固定部28a在因作用于外方部件1上的 荷載,外方部件1沿徑向最大變形的周向部位固定于外方部件1 上。第2接觸固定部28b固定于其徑向的變形小于上述固定部位 的部位。另外,在內(nèi)方部件2的外周面上,按照與上述磁性傳感器24 面對(duì)的方式,安裝作為被檢測(cè)部的^茲性編碼器25 。在本實(shí)施方式的場(chǎng)合,如果在輪轂9上作用荷載,則通過滾 動(dòng)體5,外方部件1產(chǎn)生變形,該變形傳遞給安裝于外方部件1 的內(nèi)周的傳感器安裝部件22,傳感器安裝部件22變形。通過變形 傳感器23測(cè)定該傳感器安裝部件22的變形。此時(shí),傳感器安裝 部件22伴隨外方部件1的傳感器安裝部件22的固定部位的徑向 的變形而變形,但是,與外方部件l相比較,傳感器安裝部件22 呈圓弧狀,并且設(shè)置缺口部28c,在該缺口部28c的部位,剛性降 低,由此,大于外方部件1的變形的變形呈現(xiàn)于傳感器安裝部件 22的變形傳感器安裝部位。由此,可通過變形傳感器23正確地檢 測(cè)外方部件1的微小變形。另外,與上述各實(shí)施方式相同,伴隨內(nèi)方部件2的旋轉(zhuǎn),每 當(dāng)磁性編碼器25的磁極N、 S通過磁性傳感器24的相對(duì)位置,磁 性傳感器24將輸出信號(hào)輸出,由此,檢測(cè)內(nèi)方部件2的旋轉(zhuǎn)。同樣在本實(shí)施方式中,可通過圖5所示的傳感器信號(hào)處理電 路,與上述相同對(duì)變形傳感器23的輸出和磁性傳感器24的輸出 進(jìn)行處理。下面結(jié)合圖24和圖25,以及針對(duì)第1實(shí)施方式而參照的圖2 和圖3,對(duì)本發(fā)明的第7實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,與 第1實(shí)施方式共同的方面的iJt明省略。在該第7實(shí)施方式中,設(shè)置于外方部件1的外側(cè)端的內(nèi)周的 傳感器組件21由環(huán)狀部件(傳感器安裝部件)22,多個(gè)變形傳感器 23和溫度傳感器24構(gòu)成,該多個(gè)變形傳感器23貼于該環(huán)狀部件 22上,測(cè)定環(huán)狀部件22的變形,該溫度傳感器24為其類型與變 形傳感器23不同的傳感器24,同樣貼于上述環(huán)狀部件22上,測(cè) 定環(huán)狀部件22的溫度。即,在第1實(shí)施方式中,在環(huán)狀部件22 上設(shè)置變形傳感器23和磁性傳感器24,而在第7實(shí)施方式中,在 環(huán)狀部件22上設(shè)置變形傳感器23和溫度傳感器24。像圖2所示 的那樣,變形傳感器23均等地設(shè)置于環(huán)狀部件22的內(nèi)周面的圓 周方向的多個(gè)部位,在本實(shí)例中,設(shè)置于與車輪用軸承的上下和 左右相對(duì)應(yīng)的4個(gè)部位。溫度傳感器24也設(shè)置于相同環(huán)狀部件22 的內(nèi)周面上,該圓周方向位置為相鄰的一對(duì)變形傳感器23, 23之 間。溫度傳感器24的安裝位置并不限于上述位置。另外,在本實(shí) 例中,環(huán)狀部件22的截面形狀呈長(zhǎng)方形。內(nèi)側(cè)的密封才幾構(gòu)8由密封件8a和拋油環(huán)8b構(gòu)成,該密封件 8a安裝于外方部件1的內(nèi)周面上,由帶有芯鐵的橡膠等的彈性體 形成,該拋油環(huán)8b安裝于內(nèi)圈10的外周面上,上述密封件8a與 該拋油環(huán)8b接觸。在該第7實(shí)施方式中,與第1實(shí)施方式不同, 像上述那樣,磁性傳感器和磁性編碼器不安裝于環(huán)狀部件22上, 在拋油環(huán)8b上,設(shè)置由沿圓周方向交替地具有》茲才及的多極磁鐵形 成的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的》茲性編碼器16。按照與該磁性編碼器16面對(duì)的 方式,在外方部件1上安裝磁性傳感器(圖中未示出)。像圖25所示的那樣,變形傳感器23和溫度傳感器24與溫度特性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)30的輸入側(cè)連接,另外,在溫度特性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)30 的輸出側(cè),連接外力計(jì)算機(jī)構(gòu)31、路面作用力計(jì)算機(jī)構(gòu)32、軸承 預(yù)壓量計(jì)算機(jī)構(gòu)33、異常判斷機(jī)構(gòu)34。另外,溫度傳感器24與 溫度上升判斷機(jī)構(gòu)36連接。各機(jī)構(gòu)30-34, 36既可設(shè)置于安裝在 該車輪用軸承的外方部件1等上的電路基板等的電子電路裝置(圖 中未示出)上,也可設(shè)置于汽車的電控制組件(ECU)上。僅僅針對(duì)與第1實(shí)施方式不同的方面,對(duì)上述方案的帶有傳 感器的車輪用軸承的作用進(jìn)行說明。如果荷載作用于輪轂9上, 則通過滾動(dòng)體5,外方部件1變形,該變形傳遞給安裝于外方部件 1的內(nèi)周上的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22產(chǎn)生變形。通過變形傳感 器23,測(cè)定該環(huán)狀部件22的變形。該變形傳感器23的輸出傳送 給溫度特性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)30。在溫度特性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)30中,根據(jù)來自溫 度傳感器24的輸出,對(duì)變形傳感器23的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償。將 像這樣補(bǔ)償?shù)淖冃蝹鞲衅?3的輸出用于下面的控制。由于變形的變化伴隨荷載的方向、值而不同,故如果預(yù)先通 過實(shí)驗(yàn)、模擬而計(jì)算變形和荷載的關(guān)系,則可計(jì)算作用于車輪用 軸承上的外力,或輪胎和路面之間的作用力。外力計(jì)算機(jī)構(gòu)31和 路面作用力計(jì)算機(jī)構(gòu)32分別根據(jù)像這樣,通過實(shí)驗(yàn)、模擬計(jì)算而 事先設(shè)定的變形和荷載的關(guān)系,通過變形傳感器23的輸出,分別 計(jì)算作用于車輪用軸承的外力和輪胎和路面之間的作用力。由于 采用對(duì)溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖冃蝹鞲衅?3的輸出,故計(jì)算沒有溫 度的影響的正確的值。另外,通過內(nèi)圏10,對(duì)車輪用軸承附加預(yù)壓,但是,即使因 該預(yù)壓,環(huán)狀部件22仍變形。由此,如果預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)、模擬而 計(jì)算變形和預(yù)壓的關(guān)系,則可知道車輪用軸承的預(yù)壓的狀態(tài)。軸 承預(yù)壓量計(jì)算機(jī)構(gòu)33根據(jù)像上述那樣,通過實(shí)驗(yàn)、模擬預(yù)先計(jì)算而設(shè)定的變形和預(yù)壓的關(guān)系,由變形傳感器23的輸出,輸出軸承 預(yù)壓量。同樣在此場(chǎng)合,由于釆用對(duì)溫度特性進(jìn)行了補(bǔ)償?shù)淖冃?傳感器23的輸出,故可輸出沒有溫度的影響的正確的軸承預(yù)壓量。 另外,由于采用從軸承預(yù)壓量計(jì)算機(jī)構(gòu)33輸出的預(yù)壓量,故容易 進(jìn)行車輪用軸承的裝配時(shí)的預(yù)壓的調(diào)整。由于傳感器組件21設(shè)置于通過密封機(jī)構(gòu)7、 8與外部密封的 車輪用軸承內(nèi)部上,故環(huán)狀部件22的溫度和車輪用軸承內(nèi)部的溫 度沒有大的差異。于是,通過溫度傳感器24檢測(cè)的溫度指車輪用 軸承內(nèi)部的溫度。該溫度傳感器24的輸出傳送給溫度上升判斷機(jī) 構(gòu)36,判斷車輪用軸承內(nèi)部的溫度是否比通常使用時(shí)高。另外, 在判定上升的場(chǎng)合,車輪用軸承產(chǎn)生故障,輸出異常信號(hào)。由此, 可催促駕駛者注意。下面參照?qǐng)D26,以及針對(duì)第2實(shí)施方式而參照的圖10和圖 11,對(duì)本發(fā)明的第8實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外,在通過第2實(shí)施 方式參照的圖ll(c)中示出磁性編碼器25,但是,在該第8實(shí)施方 式中,磁性編碼器25在圖ll(c)中沒有出現(xiàn),由此,圖ll(c)中的 》茲性編碼器25以省略方式參照。在本實(shí)施方式中,構(gòu)成傳感器組 件21的環(huán)狀部件22的形狀與第2實(shí)施方式相同,在環(huán)狀部件22 上與變形傳感器23 —起安裝的不同的類型的傳感器24與第7實(shí) 施方式相同,由此,共同部分采用同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其的說明。與第2實(shí)施方式相同,上述接觸環(huán)狀部分22a和厚壁部22c 之間的非接觸環(huán)狀部分22b的外周面(接觸環(huán)狀部分22a和厚壁部 22c之間的凹槽狀部的底部),貼有測(cè)定該環(huán)狀部件22的軸方向的 變形的變形傳感器23。另外,在環(huán)狀部件22的內(nèi)周面上,貼有作 為其類型與變形傳感器23不同的傳感器24的測(cè)定環(huán)狀部件22的 溫度的溫度傳感器24。同樣在本實(shí)施方式的場(chǎng)合,與上述相同,如果在輪轂9上外加荷載,通過滾動(dòng)體5、外方部件1產(chǎn)生變形,其變形傳遞給安裝 于外方部件1的內(nèi)周上的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22產(chǎn)生變形。通 過變形傳感器23測(cè)定該環(huán)狀部件22的變形。該變形傳感器23的 輸出傳送給溫度特性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)30。在該溫度特性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)30中, 根據(jù)來自溫度傳感器24的輸出,對(duì)變形傳感器23的溫度特性進(jìn) 行補(bǔ)償。同樣在該第8實(shí)施方式中,與第7實(shí)施方式相同,通過圖25 所示的荷載檢測(cè);f幾構(gòu)系統(tǒng)的各才幾構(gòu),與上述相同,可對(duì)變形傳感 器23和溫度傳感器24的輸出進(jìn)行處理。下面結(jié)合圖27和針對(duì)第3實(shí)施方式參照的圖13和圖14,對(duì) 本發(fā)明的第9實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中,在第3實(shí)施方式中參照 的圖14(c)中示出磁性編碼器25。但是,在該第9實(shí)施方式中,磁 性編碼器25未出現(xiàn)在圖14(c)中,因此,圖14(c)中的磁性編碼器 25以省略方式參照。在本實(shí)施方式中,構(gòu)成傳感器組件21的環(huán)狀 部件22的形狀與第3實(shí)施方式相同,與變形傳感器23 —起安裝 于環(huán)狀部件22上的不同種類的傳感器24與第7和第8實(shí)施方式 相同,共同的部分采用同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其的說明。與第3實(shí)施方式相同,在接觸環(huán)狀部分22a和法蘭部22d之 間的非接觸環(huán)狀部分22b的外周面(接觸環(huán)狀部分22a與法蘭部 22d之間的圓筒部外周面)上,貼有測(cè)定該環(huán)狀部件22的軸向的變 形的變形傳感器23。另外,在環(huán)狀部件22的內(nèi)周面,貼有作為其 類型與變形傳感器23不同的傳感器24的測(cè)定環(huán)狀部件22的溫度 的溫度傳感器24。同樣在本實(shí)施方式的場(chǎng)合,與第7和第8實(shí)施方式相同,如 果在輪轂9上外加荷載,通過滾動(dòng)體5,外方部件1變形,其變形傳遞給安裝于外方部件1的內(nèi)周上的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22 變形。通過變形傳感器23測(cè)定該環(huán)狀部件22的變形。該變形傳 感器23的輸出傳送給溫度特性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)30。在該溫度特性補(bǔ)償機(jī) 構(gòu)30中,根據(jù)來自溫度傳感器24的輸出,對(duì)變形傳感器23的溫 度特性進(jìn)行補(bǔ)償。下面結(jié)合圖28和針對(duì)第4實(shí)施方式中參照的圖16和圖17, 對(duì)本發(fā)明的第10實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中,在笫4實(shí)施方式中參 照的圖17(c)中示出了磁性編碼器25,但是,在該第10實(shí)施方式 中,》茲性編碼器25未出現(xiàn)于圖17(c)中,圖17(c)中的^P茲性編碼器 25以省略方式參照。該實(shí)施方式構(gòu)成傳感器組件21的環(huán)狀部件 22的形狀與第4實(shí)施方式相同,與變形傳感器23 —起安裝于環(huán)狀 部件22上的不同種類的傳感器24與第7~9實(shí)施方式相同,共同 的部分釆用同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其的說明。與第4實(shí)施方式相同,在非接觸環(huán)狀部分22f的外周面,即, 環(huán)狀部件22的內(nèi)底面,貼有測(cè)定該環(huán)狀部件22的軸向的變形的 變形傳感器23。另外,在環(huán)狀部件22的內(nèi)周面上,貼有作為其類 型與變形傳感器23不同的傳感器24的測(cè)定環(huán)狀部件22的溫度的 溫度傳感器24。同樣在本實(shí)施方式中,與第7~9實(shí)施方式相同,如果在輪轂9 上外加荷載,則通過滾動(dòng)體5,外方部件l變形,其變形傳遞給安 裝于外方部件1的內(nèi)周上的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22產(chǎn)生變形。 通過變形傳感器23,測(cè)定該環(huán)狀部件22的變形。該變形傳感器 23的輸出傳送給溫度特性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)30。在該溫度特性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)30 中,根據(jù)來自溫度傳感器24的輸出,對(duì)變形傳感器23的溫度特 性進(jìn)行補(bǔ)償。下面結(jié)合圖29和針對(duì)第5實(shí)施方式中參照的圖19和圖20,對(duì)本發(fā)明的第11實(shí)施方式進(jìn)行說明。在第5實(shí)施方式中參照的圖 20(c)中示出磁性編碼器25,但是,在該第11實(shí)施方式中,由于 ^磁性編碼器25未出現(xiàn)于圖20(c)中,故圖20(c)的》茲性編碼器25 以省略的方式參照。在本實(shí)施方式中,構(gòu)成傳感器組件21的環(huán)狀 部件22的形狀與第5實(shí)施方式相同,與變形傳感器23 —起安裝 于環(huán)狀部件22上的不同種類的傳感器24與第7 10實(shí)施方式相同, 共同的部分采用同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其的說明。與第5實(shí)施方式相同,在壁厚小的接觸環(huán)狀部分22h的內(nèi)面, 即在與接觸環(huán)狀部分22g相對(duì)的一側(cè)的面上,貼有測(cè)定該環(huán)狀部 件22的彎曲方向的變形的變形傳感器23。另外,在環(huán)狀部件22 的內(nèi)周面上,貼有溫度傳感器24,該溫度傳感器24作為其種類與 變形傳感器23不同的傳感器24的測(cè)定環(huán)狀部件22的溫度。同樣在本實(shí)施方式中,與第7~10實(shí)施方式相同,如果在輪轂 9上外加荷載,則通過滾動(dòng)體5外方部件1變形,該變形傳遞給安 裝于外方部件1的內(nèi)周的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22變形。通過變 形傳感器23,測(cè)定該環(huán)狀部件22的變形。該變形傳感器23的輸 出傳送給溫度特性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)30。在溫度特性補(bǔ)償機(jī)構(gòu)30中,根據(jù) 來自溫度傳感器24的輸出,對(duì)變形傳感器23的溫度特性進(jìn)行補(bǔ) 償。下面結(jié)合圖30,以及針對(duì)第6實(shí)施方式中參照的圖22和圖 23 —起對(duì)本發(fā)明的第12實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,傳 感器組件21的結(jié)構(gòu)與第6實(shí)施方式相同,與變形傳感器23 —起 安裝于傳感器安裝部件22上的不同類型的傳感器24與第7~11實(shí) 施方式相同,由此,共同的部分采用同一標(biāo)號(hào),其說明省略。與第6實(shí)施方式相同,在傳感器安裝部件22的中間部,形成 在圓弧的外周側(cè)開口的缺口部28c,在位于該缺口部28c的背面的圓弧的內(nèi)周側(cè)的面上,貼有變形傳感器23。在傳感器安裝部件22 的內(nèi)周側(cè)的面上,貼有作為其周向的位置與上述變形傳感器23錯(cuò) 開,其種類與變形傳感器23不同的傳感器24的上述溫度傳感器 24。在本實(shí)施方式的場(chǎng)合,如果在輪穀9上外加荷載,則通過滾 動(dòng)體5,外方部件1產(chǎn)生變形,該變形傳遞給安裝于外方部件1 的內(nèi)周的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22產(chǎn)生變形。通過變形傳感器 23,測(cè)定該傳感器安裝部件22的變形。同樣在該本實(shí)施方式中,可通過圖25所示的荷載檢測(cè)系統(tǒng)的 各機(jī)構(gòu),與上述相同對(duì)變形傳感器23和溫度傳感器24的輸出進(jìn) 行處理。下面結(jié)合圖31,與針對(duì)第1實(shí)施方式中參照的圖2和圖3, 以及針對(duì)第7實(shí)施方式參照的圖24對(duì)本發(fā)明的第13實(shí)施方式進(jìn) 行說明。在本實(shí)施方式中,與第l或第7實(shí)施方式共同的方面的 說明省略。在本13實(shí)施方式中,設(shè)置于外方部件1的外側(cè)端的內(nèi)周的傳 感器組件21由下述構(gòu)成,環(huán)狀部件(傳感器安裝部件)22;貼于該 環(huán)狀部件22上、測(cè)定環(huán)狀部件22的變形的多個(gè)變形傳感器23; 各種傳感器24,為類型與變形傳感器23不同的傳感器24,其貼 于該環(huán)狀部件22上,測(cè)定車輪用軸承的各種狀況。各種傳感器24 為檢測(cè)旋轉(zhuǎn)的加速度的加速度傳感器,檢測(cè)外方部件1的振動(dòng)的 振動(dòng)傳感器,檢測(cè)水分是否位于軸承空間的水分檢測(cè)傳感器中的 至少一個(gè)。即,在第l實(shí)施方式中,在環(huán)狀部件22上設(shè)置變形傳 感器23和磁性傳感器24,在第7實(shí)施方式中,在環(huán)狀部件22中 設(shè)置溫度傳感器24,而在第13實(shí)施方式中,在環(huán)狀部件22上設(shè) 置變形傳感器23和各種傳感器24。像圖2所示的那樣,變形傳感器23均等地設(shè)置于環(huán)狀部件22 的內(nèi)周面的圓周方向的多個(gè)部位,在本實(shí)例中,設(shè)置于與車輪用 軸承的上下與左右相對(duì)應(yīng)的4個(gè)部位。各種傳感器24也設(shè)置于相 同環(huán)狀部件22的內(nèi)周面上,其圓周方向位置位于鄰接的一對(duì)變形 傳感器23、 23之間。各種傳感器24的安裝位置不限于上述位置。 另外,在本實(shí)例中,環(huán)狀部件22的截面形狀呈長(zhǎng)方形。內(nèi)側(cè)的密封;f幾構(gòu)8由密封件8a和拋油環(huán)8b構(gòu)成,該密封件 8a安裝于外方部件1的內(nèi)周面上,由帶有芯鐵的橡膠等的彈性體 形成,該拋油環(huán)8b安裝于內(nèi)圈10的外周面上,與上述密封件8a 接觸。同樣在第13實(shí)施方式中,與第l實(shí)施方式不同,像上述那 樣,磁性傳感器和磁性編碼器未安裝于環(huán)狀部件22上,與第7實(shí) 施方式相同,在拋油環(huán)8b上,設(shè)置有由沿圓周方向交替地具有》茲 極的多極磁鐵形成的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的磁性編碼器16。按照與該磁性 編碼器16相對(duì)的方式,在外方部件1上安裝磁性傳感器(圖中未 示出)。像圖31所示的那樣,在變形傳感器23上,連接有外力計(jì)算 機(jī)構(gòu)31、路面作用力計(jì)算機(jī)構(gòu)32、軸承預(yù)壓量計(jì)算機(jī)構(gòu)33、異常 判斷機(jī)構(gòu)34,按照對(duì)變形傳感器23的輸出進(jìn)行處理,檢測(cè)荷栽等 的方式構(gòu)成。各機(jī)構(gòu)31 34既可設(shè)置于安裝在該車輪用軸承的外 方部件1等上的電路基板等的電子電路裝置(圖中未示出)上,也可 設(shè)置于汽車的電控制組件(ECU)上。僅僅針對(duì)與第1或第7實(shí)施方式不同的方面,對(duì)上述方案的 帶有傳感器的車輪用軸承的作用進(jìn)行說明。如果在輪轂9上外加 荷載,則通過滾動(dòng)體5,外方部件1產(chǎn)生變形,該變形傳遞給安裝 于外方部件1的內(nèi)周的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22產(chǎn)生變形。通過 變形傳感器23測(cè)定該環(huán)狀部件22的變形。另外,通過各種傳感器24檢測(cè)車輪用軸承的狀態(tài)。已檢測(cè)的 車輪用軸承的狀態(tài)可用于汽車的車輛控制、壽命判斷、維修判斷等。比如,在設(shè)置作為各種傳感器24的加速度傳感器的場(chǎng)合,可 用于汽車的行駛控制。在設(shè)置振動(dòng)傳感器的場(chǎng)合,根據(jù)振動(dòng)狀況, 進(jìn)行軸承壽命的預(yù)測(cè)、管理。在設(shè)置水分檢測(cè)傳感器的場(chǎng)合,可 檢測(cè)從密封機(jī)構(gòu)7、 8浸入軸承空間的內(nèi)部的水分量,知曉浸入水 分的油脂的性能變差狀況。下面結(jié)合針對(duì)第2實(shí)施方式參照的圖10和圖11,以及針對(duì)第 8實(shí)施方式參照的圖26對(duì)本發(fā)明的第14實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中, 在第2實(shí)施方式中參照的圖ll(c)中示出磁性編碼器25,但是,在 該第14實(shí)施方式中,磁性編碼器25沒有出現(xiàn)在圖ll(c)中,由此, 圖ll(c)中的磁性編碼器25以省略方式參照。在本實(shí)施方式中, 構(gòu)成傳感器組件21的環(huán)狀部件22的形狀與第2和第8實(shí)施方式 相同,在環(huán)狀部件22上與變形傳感器23 —起安裝的不同類型的 傳感器24與第13實(shí)施方式相同,共同部分采用同一標(biāo)號(hào),省略 其說明。與第2和第8實(shí)施方式相同,在上述接觸環(huán)狀部分22a和壁 厚部22c之間的非接觸環(huán)狀部分22b的外周面(接觸環(huán)狀部分22a 和厚壁部22c之間的凹槽形狀部的底部),貼有測(cè)定該環(huán)狀部件22 的軸向的變形的變形傳感器23。另夕卜,在環(huán)狀部件22的內(nèi)周面上, 貼有作為其類型與變形傳感器23不同的傳感器24的檢測(cè)車輪用 軸承的狀態(tài)的各種傳感器24。同樣在本實(shí)施方式的場(chǎng)合,與上述相同,如果在輪轂9上外 加荷載,則通過滾動(dòng)體5,外方部件l產(chǎn)生變形,該變形傳遞給安 裝于外方部件1的內(nèi)周的環(huán)狀部件22上,環(huán)狀部件22變形。通 過變形傳感器23測(cè)定該環(huán)狀部件22的變形。同樣在該本實(shí)施方式中,與第13實(shí)施方式相同,通過圖31 所示的荷載檢測(cè)系統(tǒng)的各機(jī)構(gòu),與上述相同,可對(duì)變形傳感器23 的輸出進(jìn)行處理。下面結(jié)合針對(duì)第3實(shí)施方式而參照的圖13和圖14,以及針對(duì) 第9實(shí)施方式而參照的圖27,對(duì)第15實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中, 在于第3實(shí)施方式中參照的圖14(c)中示出磁性編碼器25,但是, 在本第15實(shí)施方式中,磁性編碼器25未出現(xiàn)于圖14(c)中,圖14(e) 中的磁性編碼器25省略地參照。在本實(shí)施方式中,構(gòu)成傳感器組 件21的環(huán)狀部件22的形狀與第3和第9實(shí)施方式相同,與變形 傳感器23 —起安裝于環(huán)狀部件22上的不同種類的傳感器24與第 13和14實(shí)施方式相同,由此,共同部分采用同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其 的說明。與第3和第9實(shí)施方式相同,在接觸環(huán)狀部分22a和法蘭部 22d之間的非接觸環(huán)狀部分22b的外周面(接觸環(huán)狀部分22a和法 蘭部22d之間的圓筒部外周面)上,貼有測(cè)定該環(huán)狀部件22的軸 向的變形的變形傳感器23。另外,在環(huán)狀部件22的內(nèi)周面上,貼 有作為其種類與變形傳感器23不同的傳感器24的檢測(cè)車輪用軸 承的狀態(tài)的各種傳感器24。同樣在本實(shí)施方式的場(chǎng)合,如果在輪轂9上外加荷載,則通 過滾動(dòng)體5,外方部件1產(chǎn)生變形,該變形傳遞給安裝于外方部件 1的內(nèi)周的環(huán)狀部件22上,環(huán)狀部件22變形。同樣在該本實(shí)施方式中,與第13和14實(shí)施方式相同,通過 圖31所示的荷載檢測(cè)系統(tǒng)的各機(jī)構(gòu),與上述相同,可對(duì)變形傳感 器23的輸出進(jìn)行處理。結(jié)合針對(duì)第4實(shí)施方式參照的圖16和圖17,與針對(duì)第10實(shí) 施方式參照的圖28對(duì)本發(fā)明的第16實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中,在于第4實(shí)施方式中參照的圖17(c)中,示出磁性編碼器25,但是, 在該第16實(shí)施方式中,由于^f茲性編碼器25沒有出現(xiàn)于圖17(c)中, 故圖17(c)中的磁性編碼器25省略地參照。在本實(shí)施方式中,構(gòu) 成傳感器組件21的環(huán)狀部件22的形狀與第4和10實(shí)施方式相同, 與變形傳感器23 —起安裝于環(huán)狀部件22上的不同種類的傳感器 24與第13~15實(shí)施相同,共同部分采用同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其的說 明。與第4和10實(shí)施方式相同,在非接觸環(huán)狀部分22b的外周面, 即,環(huán)狀部件22的內(nèi)底面上,貼有測(cè)定該環(huán)狀部件22的軸向的 變形的變形傳感器23。另外,在環(huán)狀部件22的內(nèi)周面上貼有各種 傳感器24,其為類型與變形傳感器23不同的傳感器24,檢測(cè)車 輪用軸承的狀態(tài)。同樣在本實(shí)施方式的場(chǎng)合,如果在輪轂9上外加荷載,則通 過滾動(dòng)體5,外方部件1產(chǎn)生變形,該變形傳遞給安裝于外方部件 l的內(nèi)周的環(huán)狀部件22,環(huán)狀部件22變形。同樣在本實(shí)施方式中,與第13~15實(shí)施方式相同,可通過圖 31所示的荷載檢測(cè)系統(tǒng)的各機(jī)構(gòu),與上述相同,對(duì)變形傳感器23 的輸出進(jìn)行處理。下面結(jié)合針對(duì)第5實(shí)施方式參照的圖19和圖20,以及針對(duì)第 11實(shí)施方式參照的圖29,對(duì)本發(fā)明的第17實(shí)施方式進(jìn)行說明。 其中,在第5實(shí)施方式參照的圖20(c)中示出磁性編碼器25,但是, 在本第17實(shí)施方式中,磁性編碼器25未出現(xiàn)于圖20(c)中,由此, 圖20(c)中的磁性編碼器25省略地參照。在本實(shí)施方式中,構(gòu)成 傳感器組件21的環(huán)狀部件22的形狀與第5和11的實(shí)施方式相同, 與變形傳感器23 —起安裝于環(huán)狀部件22上的類型不同的傳感器 24與第13~第16實(shí)施方式相同,由此,共同部分采用同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其的說明。與第5和第11實(shí)施方式相同,在壁厚小的接觸環(huán)狀部分22h 的內(nèi)面,即,與接觸環(huán)狀部分22g面對(duì)的一側(cè)的面上,貼有測(cè)定 該環(huán)狀部件22的彎曲方向的變形的變形傳感器23。另外,在環(huán)狀 部件22的內(nèi)周面上,貼有各種傳感器24,其為類型與變形傳感器 23不同的傳感器24,檢測(cè)車輪用軸承的狀態(tài)。同樣在本實(shí)施方式中,如果在輪轂9上外加荷載,則通過滾 動(dòng)體5,外方部件1產(chǎn)生變形,該變形傳遞給安裝于外方部件1 的內(nèi)周的環(huán)狀部件22上,環(huán)狀部件22產(chǎn)生變形。同樣在本實(shí)施方式中,與第13 16實(shí)施方式相同,可通過圖 31所示的荷載檢測(cè)系統(tǒng)的各機(jī)構(gòu),與上述相同對(duì)變形傳感器23 的輸出進(jìn)行處理。下面結(jié)合針對(duì)第6實(shí)施方式參照的圖22和圖23,以及針對(duì)第 12實(shí)施方式參照的圖30,對(duì)本發(fā)明的第18實(shí)施方式進(jìn)行說明。 該實(shí)施方式中,傳感器組件21的結(jié)構(gòu)與第6和12的實(shí)施方式相 同,與變形傳感器23 —起安裝于傳感器安裝部件22上的不同種 類的傳感器24與第13 17實(shí)施方式相同,由此,共同的部分采用 同一標(biāo)號(hào),省略對(duì)其的說明。與第6和第12實(shí)施方式相同,在傳感器安裝部件22的中間 部形成開口于圓弧的外周側(cè)的缺口部28c,在位于該缺口部28c的 背面的圓弧的內(nèi)周側(cè)的面上貼有變形傳感器23。在傳感器安裝部 件22的內(nèi)周側(cè)的面上,貼有上述各種傳感器24,其周向的位置與 上述變形傳感器23錯(cuò)開,為與變形傳感器23不同的種類的傳感 器24。在本實(shí)施方式的場(chǎng)合,如果在輪轂9上外加荷載,則通過滾 動(dòng)體5,外方部件1產(chǎn)生變形,該變形傳遞給安裝于外方部件1的內(nèi)周的傳感器安裝部件22,傳感器安裝部件22產(chǎn)生變形。同樣在本實(shí)施方式中,與第13~17實(shí)施方式相同,可通過圖 31所示的荷載檢測(cè)系統(tǒng)的各機(jī)構(gòu),與上述相同對(duì)變形傳感器23 的輸出進(jìn)行處理。另外,在本實(shí)施方式中,傳感器組件21設(shè)置于外方部件1的 內(nèi)周,但是,傳感器組件21也可設(shè)置于外方部件1的外周。此外,在上述各實(shí)施方式中,對(duì)外方部件為固定側(cè)部件的場(chǎng) 合進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明也可適用于內(nèi)方部件為固定側(cè)部件 的車輪用軸承,在此場(chǎng)合,傳感器組件21設(shè)置于內(nèi)方部件的外周 或內(nèi)周的周面上。還有,在上述各實(shí)施方式中,對(duì)第3代的車輪用軸承的場(chǎng)合 進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明也可適用于軸承部分和輪轂相互獨(dú)立 的部件的第l或第2代的車輪用軸承、內(nèi)方部件的一部分由均速 聯(lián)軸節(jié)的外圈構(gòu)成的第4代的車輪用軸承。另外,該車輪用軸承 也可適用于從動(dòng)輪用的車輪用軸承,另外,還可適用于各代的圓 錐滾子型的車輪用軸承。根據(jù)上述第1~第10方案的帶有傳感器的車輪用軸承,對(duì)可形 成本發(fā)明的實(shí)施方式的方案總結(jié)如下。(第ll方案)涉及針對(duì)上述第1~10方案,上述固定側(cè)部件為外 方部件的帶有傳感器的車輪用軸承。即,在第1~第IO方案中,在比如,外方部件為固定側(cè)部件, 內(nèi)方部件為旋轉(zhuǎn)側(cè)部件的場(chǎng)合,在外方部件上安裝上述傳感器安 裝部件。(第12方案)涉及針對(duì)上述第9方案,上述磁性傳感器為采用 霍爾效應(yīng)的磁性傳感器的帶有傳感器的車輪用軸承。即,上述磁性傳感器可為比如,采用霍爾效應(yīng)的磁性傳感器。(第13方案)涉及針對(duì)上述第9方案,上述磁性傳感器為采用 磁阻效應(yīng)的磁性傳感器的帶有傳感器的車輪用軸承。即,上述》茲性傳感器也可為比如,采用磁阻效應(yīng)的磁性傳感器。(第14方案)涉及針對(duì)上述第9方案,上述被檢測(cè)部為至少沿 圓周方向1個(gè)以上的磁極并列的磁性編碼器的帶有傳感器的車輪 用軸承。即,上述被檢測(cè)部可為比如,至少沿圓周方向1個(gè)磁才及并列 的^P茲性編碼器。(第15方案)涉及針對(duì)上述第9方案,上述被檢測(cè)部呈至少沿 圓周方向具有1個(gè)部位以上的凹凸部的形狀的帶有傳感器的車輪 用軸承。即,上述檢測(cè)部也可比如,呈至少沿圓周方向具有1個(gè)部位 以上的凹凸部的形;|犬。(第16方案)涉及針對(duì)上述第9方案,上述被檢測(cè)部呈相對(duì)上 述旋轉(zhuǎn)側(cè)部件的旋轉(zhuǎn)中心軸偏心的形狀的帶有傳感器的車輪用軸 承。即,上述被4企測(cè)部比如,也可呈相對(duì)上述旋轉(zhuǎn)側(cè)部件的旋轉(zhuǎn)中心軸偏心的形狀。如果使祐:;險(xiǎn)測(cè)部相對(duì)旋轉(zhuǎn)側(cè)部件的旋轉(zhuǎn)中心軸偏心,由于通過旋轉(zhuǎn)側(cè)部件的旋轉(zhuǎn)角度,被檢測(cè)部作用于磁性 傳感器的磁通的值變化,故可檢測(cè)絕對(duì)角度。(第17方案)涉及針對(duì)上述第10方案,上述溫度傳感器為白金測(cè)溫電阻的帶有傳感器的車輪用軸承。即,上述溫度傳感器可采用比如,白金測(cè)溫電阻。(第18方案)涉及針對(duì)上述第10方案,上述溫度傳感器為熱電偶的帶有傳感器的車輪用軸承。即,上述溫度傳感器可采用比如,熱電偶。
(第19方案)涉及針對(duì)上述第10方案,上述溫度傳感器為溫度 計(jì)的帶有傳感器的車輪用軸承。
即,上述溫度傳感器可采用比如,溫度計(jì)。
(第20方案)涉及針對(duì)上述第10方案,設(shè)置通過上述溫度傳感
器的輸出,對(duì)上述變形傳感器的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臏囟忍匦匝a(bǔ) 償機(jī)構(gòu)的帶有傳感器的車輪用軸承。
即,最好,設(shè)置通過上述溫度傳感器的輸出,對(duì)上述變形傳 感器的溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臏囟忍匦匝a(bǔ)償機(jī)構(gòu)。通過設(shè)置溫度特 性補(bǔ)償機(jī)構(gòu),去除變形傳感器的溫度的影響,可進(jìn)行精度高的荷 載檢測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種帶有傳感器的車輪用軸承,在車輪用軸承中包括外方部件,在其內(nèi)周形成多排滾動(dòng)面;內(nèi)方部件,其形成與該外方部件的滾動(dòng)面面對(duì)的滾動(dòng)面;介設(shè)于兩滾動(dòng)面之間的多排滾動(dòng)體,將車輪以可旋轉(zhuǎn)的方式支承于車體上;在上述外方部件和內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件的周面或端面上,安裝安有變形傳感器的傳感器安裝部件,在該傳感器安裝部件上還設(shè)置其種類與上述變形傳感器不同的傳感器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承,其特征在 于上述傳感器安裝部件為環(huán)狀部件,多個(gè)上述變形傳感器安裝于 上述環(huán)狀部件上,;險(xiǎn)測(cè)該環(huán)狀部件的變形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有傳感器的車輪用軸承,其特征在 于上述環(huán)狀部件在軸向的中間部,包括不與固定側(cè)部件接觸的第1 非接觸環(huán)狀部分,在軸向的一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的接觸環(huán) 狀部分,在軸向的另一側(cè)具有壁厚大于上述第1非接觸部分的第2 非接觸環(huán)狀部分,在上述第1非接觸部分設(shè)置測(cè)定環(huán)狀部件的軸 向的變形的傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有傳感器的車輪用軸承,其特征在 于上述環(huán)狀部件在軸向的中間部包括不與固定側(cè)部件接觸的第1 非接觸環(huán)狀部分,在軸向的一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的接觸環(huán) 狀部分,在軸向的另一側(cè)具有第2非接觸環(huán)狀部分,其由壁厚大 于上述第1非接觸部分、沿與上述接觸環(huán)狀部分相反的徑向突出 的法蘭部形成,在上述第1非接觸部分設(shè)置測(cè)定環(huán)狀部件的軸向 的變形的傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有傳感器的車輪用軸承,其特征在于上述環(huán)狀部件在軸向的中間部包括不與固定側(cè)部件接觸的非接 觸環(huán)狀部分,在軸向的一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的第1接觸環(huán) 狀部分,在軸向的另一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的第2接觸環(huán)狀 部分,在壁厚以最小程度設(shè)定的非接觸環(huán)狀部分設(shè)置測(cè)定環(huán)狀部 件的軸向的變形的傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有傳感器的車輪用軸承,其特征在 于上述環(huán)狀部件在軸向的中間部包括不與固定側(cè)部件接觸的非接 觸環(huán)狀部分,在軸向的一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的第1接觸環(huán) 狀部分,在軸向的另一側(cè)具有與固定側(cè)部件接觸的第2非接觸環(huán) 狀部分,在壁厚以最小程度設(shè)定的第1接觸環(huán)狀部分設(shè)置測(cè)定環(huán) 狀部件的彎曲變形的傳感器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承,其特征在 于上述傳感器安裝部件包括相對(duì)上述固定側(cè)部件至少2個(gè)部位的 接觸固定部,在鄰接的接觸固定部之間在至少1個(gè)部位具有缺口 部,在該缺口部設(shè)置上述變形傳感器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承,其特征在 于上述不同種類的傳感器為旋轉(zhuǎn)檢測(cè)用的磁性傳感器,按照與上 述磁性傳感器面對(duì)的方式在旋轉(zhuǎn)側(cè)部件上,設(shè)置由磁性體形成的 4皮檢測(cè)部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承,其特征在 于上述不同種類的傳感器為溫度傳感器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承,其特征 在于上述不同種類的傳感器為加速度傳感器、振動(dòng)傳感器、水分 檢測(cè)傳感器中的至少1個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供一種帶有傳感器的車輪用軸承,其實(shí)現(xiàn)能夠檢測(cè)作用于車輪上的荷載和車輪的旋轉(zhuǎn),或可在與車輪用軸承的溫度變化無關(guān)的情況下以良好的靈敏度檢測(cè)作用于車輪上的荷載,可檢測(cè)車輪用軸承的異常,或可以良好的靈敏度檢測(cè)作用于車輪上的荷載中的任意者,批量生產(chǎn)時(shí)的成本低。其包括外方部件(1),在其內(nèi)周形成多排滾動(dòng)面(3、4);內(nèi)方部件(2),其形成與該外方部件(1)的滾動(dòng)面(3、4)面對(duì)的滾動(dòng)面;介設(shè)于兩滾動(dòng)面之間的多排滾動(dòng)體(5),將車輪以可旋轉(zhuǎn)的方式支承于車體上。在外方部件(1)和內(nèi)方部件(2)中的固定側(cè)部件的周面或端面上,安裝安有變形傳感器(23)的傳感器安裝部件(22),在該傳感器安裝部件(22)上,還設(shè)置與變形傳感器(23)種類不同的傳感器(24)。
文檔編號(hào)B60B35/00GK101258391SQ20068003270
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2006年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者尾崎孝美, 石河智海, 西川健太郎 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社