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)明涉及一種帶有傳感器的車輪用軸承，其內(nèi)置有對(duì)施加于車輪的軸承部上的荷載進(jìn)行檢測(cè)的荷載傳感器。
背景技術(shù)：
作為檢測(cè)施加于汽車的各車輪上的荷載的技術(shù)，人們提出有下述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，像圖42那樣，在車輪用軸承的作為固定圈的外圈90上粘貼形變儀91，通過(guò)檢測(cè)形變以檢測(cè)荷載(比如，專利文獻(xiàn)I)。另外，人們還提出有下述的運(yùn)算方法，其中，根據(jù)設(shè)置于車輪上的多個(gè)形變傳感器的輸出信號(hào)，估算施加于車輪上的荷載(比如，專利文獻(xiàn)2) ο現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特表2003-530565號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特表2008-542735號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2008-185496號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)2008-185497號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題像在專利文獻(xiàn)1、2中公開(kāi)的技術(shù)那樣，在采用形變傳感器測(cè)定施加于車輪上的荷載的場(chǎng)合，具有環(huán)境溫度造成的傳感器的漂移、伴隨傳感組件的安裝的形變帶來(lái)的初始漂移的問(wèn)題。伴隨該傳感組件的安裝而產(chǎn)生的形變帶來(lái)的漂移可通過(guò)下述的方式消除，以正確地檢測(cè)形變信號(hào)。該方式為在設(shè)置形變傳感器的狀態(tài)進(jìn)行偏移調(diào)整，將相對(duì)該位置的變化量作為信號(hào)輸出而換算。作為具有上述的傳感器輸出信號(hào)的補(bǔ)償功能的荷載估算機(jī)構(gòu)，考慮比如，圖43 圖45的方框圖所示的結(jié)構(gòu)的類型。本例子的傳感組件110由形變發(fā)生部件與形變傳感器構(gòu)成，該形變發(fā)生部件安裝于車輪用軸承的作為固定圈的外圈上，該形變傳感器固定于該形變發(fā)生部件上。
圖43的荷載估算機(jī)構(gòu)包括放大電路101、偏移調(diào)整電路102、存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)103、各種的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)104、信號(hào)輸出電路106與控制電路107。控制電路107進(jìn)行上述偏移調(diào)整電路102、存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)103、各種的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)104、信號(hào)輸出電路106等的控制，并且通過(guò)具有12 16比特的分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器108 (圖45)，對(duì)進(jìn)行了偏移調(diào)整等的前處理的傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，根據(jù)該經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理的傳感器輸出信號(hào)，通過(guò)其荷載運(yùn)算功能，對(duì)施加于車輪用軸承上的荷載進(jìn)行運(yùn)算、估算。偏移調(diào)整電路102將傳感組件110的初始偏移或向車輪用軸承的固定造成的偏移調(diào)整到正規(guī)的值，可進(jìn)行基于控制電路107的調(diào)整，或基于來(lái)自外部的指令的調(diào)整。圖44表示傳感組件110、放大電路101與偏移調(diào)整電路102的具體連接結(jié)構(gòu)例子。偏移調(diào)整電路102由加法器構(gòu)成，該加法器由運(yùn)算放大器0P、電阻器R3、R4、可變電阻器VR1、VR2等構(gòu)成。在該場(chǎng)合，按照在帶有傳感器的車輪用軸承的組裝完畢后，傳感器輸出為規(guī)定值(零點(diǎn)電壓)的方式，調(diào)整而固定可變電阻器VR1、VR2的電阻值。但是，即使作為圖43所示的荷載估算機(jī)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)，為了覆蓋伴隨傳感組件 110的安裝的形變的程度、傳感元件Rg(圖44)本身的特性差異，必須使電路具有大的偏移的調(diào)整幅度，其調(diào)整步驟也是必須的，由此，制造成本增加。另外，在于長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生大的偏移變化的場(chǎng)合，因該值，后級(jí)的放大電路101飽和，荷載的檢測(cè)困難。另外，像圖45那樣，在裝載于軸承的外圈120上的形變傳感器111的數(shù)量增加的場(chǎng)合，由于包括上述放大電路101和偏移調(diào)整電路102的前級(jí)處理電路也按照與元件數(shù)量相同而增加，故電路襯底的尺寸增大，難以裝載于軸承外圈120上。由此，采取在將前級(jí)處理電路設(shè)置于離開(kāi)軸承的部位，將傳感器輸出信號(hào)以彎繞地傳送的方式而使用，但是，在該場(chǎng)合，纜線的根數(shù)增加，從懸架系統(tǒng)部件到車身側(cè)需設(shè)置粗的電線，使作業(yè)性、可靠性降低。另外，由于通過(guò)長(zhǎng)的布線將微弱的傳感器輸出信號(hào)引出，故還具有噪音的影響也變大的問(wèn)題。于是，考慮下述的結(jié)構(gòu)，其中，圖45所示的A/D轉(zhuǎn)換器108像圖46、圖47那樣設(shè)置于軸承的外圈120上，降低電線根數(shù)。但是，在該場(chǎng)合，必須針對(duì)每個(gè)傳感組件110設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器108，成本上升。在圖46、圖47中，給出一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器108為兩個(gè)傳感組件110所共用，或一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器108為四個(gè)傳感組件110所共用的例子，但是，如何固定A/D轉(zhuǎn)換器108這一點(diǎn)成為新的問(wèn)題。比如，在于外圈120的圓筒部外周面上設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器108的場(chǎng)合，必須在外圈120的外徑面上設(shè)置與傳感組件安裝用的類型相同的臺(tái)座，但是由于在此場(chǎng)合，外圈120的圓筒部在上下左右是非對(duì)稱的，故構(gòu)成傳感組件110的組成部件的多個(gè)形變傳感器的傳感器輸出信號(hào)復(fù)雜化。在于外圈120的外周上設(shè)置覆蓋傳感組件110的保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)例子的場(chǎng)合，還考慮將A/D轉(zhuǎn)換器108固定于該保護(hù)罩上。但是，在該場(chǎng)合，由于在保護(hù)罩的安裝時(shí)必須進(jìn)行電路的布線，故軸承的組裝性差。在像這樣，在對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行處理的運(yùn)算處理電路中附加上述A/D轉(zhuǎn)換器等的場(chǎng)合，如何設(shè)置該運(yùn)算處理電路這一點(diǎn)構(gòu)成新的問(wèn)題。即，作為第一問(wèn)題，在像上述那樣，運(yùn)算處理電路直接安裝于軸承外圈上的場(chǎng)合，必須在外圈的圓筒部外周面上設(shè)置運(yùn)算處理電路安裝用的臺(tái)座，但是在此場(chǎng)合，針對(duì)荷載的傳感器輸出信號(hào)相對(duì)軸承不是線對(duì)稱的，無(wú)法正確地檢測(cè)荷載。此外，作為第二問(wèn)題，由于運(yùn)算處理電路直接接觸軸承外圈，受到外圈的熱的影響，故從此方面來(lái)說(shuō)，無(wú)法正確地檢測(cè)荷載。另外，作為第三問(wèn)題，還具有下述的危險(xiǎn)，即，如果照原樣地將運(yùn)算處理電路的電路襯底安裝于軸承外圈上，則電路襯底承受振動(dòng)等的負(fù)荷，發(fā)生破損。本發(fā)明的目的在于提供一種帶有傳感器的車輪用軸承，其中，結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)算處理電路等的組裝性也良好，可正確地檢測(cè)施加于車輪的軸承部上的荷載。用于解決課題的技術(shù)方案本發(fā)明的帶有傳感器的車輪用軸承包括外方部件，在該外方部件的內(nèi)周形成多排滾動(dòng)面；內(nèi)方部件，在該內(nèi)方部件的外周形成與上述滾動(dòng)面相對(duì)的滾動(dòng)面；多排滾動(dòng)體，該多排滾動(dòng)體夾設(shè)于兩個(gè)部件的相對(duì)的滾動(dòng)面之間，上述外方部件和內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件的外周具有安裝于轉(zhuǎn)向節(jié)上的車輛安裝用的法蘭，該車輪用軸承以能旋轉(zhuǎn)的方式將車輪支承于車身上，在上述固定側(cè)部件的外徑面上設(shè)置一個(gè)以上的荷載檢測(cè)用傳感組件，該傳感組件由形變發(fā)生部件與一個(gè)以上的傳感器構(gòu)成，該形變發(fā)生部件包括接觸而固定于上述固定側(cè)部件上的兩個(gè)以上的接觸固定部，該傳感器安裝于該形變發(fā)生部件上，檢測(cè)該形變發(fā)生部件的形變，對(duì)上述傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的運(yùn)算處理電路以下述方式安 裝，經(jīng)由電路固定用支撐件安裝于上述車身安裝用的法蘭的側(cè)面上，或在安裝于圓弧狀的電路襯底上的狀態(tài)直接地安裝于上述車身安裝用的法蘭的側(cè)面上。本場(chǎng)合的固定側(cè)部件為比如，軸承的外方部件。如果荷載作用于車輪用軸承、車輪的輪胎和路面之間，則荷載還施加于車輪用軸承的固定側(cè)部件(比如外方部件)上，產(chǎn)生形變。由于傳感組件中的形變發(fā)生部件接觸而固定于固定側(cè)部件上，故固定側(cè)部件的形變放大而傳遞給形變發(fā)生部件，該形變通過(guò)傳感器，以良好的靈敏度而檢測(cè)，可以良好的精度估算荷載。特別是，由于在固定側(cè)部件的車身安裝用的法蘭的側(cè)面上設(shè)置電路固定用支撐件，在該支撐件上安裝對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的運(yùn)算處理電路，故固定側(cè)部件的圓筒狀的周面的形狀不變化，可以緊湊的結(jié)構(gòu)安裝包括A/D轉(zhuǎn)換器等的運(yùn)算處理電路，組裝性也良好，可正確地檢測(cè)施加于車輪的軸承部上的荷載。在本發(fā)明中，上述電路固定用支撐件也可通過(guò)對(duì)具有耐腐蝕性的鋼板進(jìn)行沖壓加工成形而得到，還可對(duì)經(jīng)過(guò)沖壓加工而成形的鋼板進(jìn)行金屬鍍覆或涂飾處理而得到。在像上述那樣構(gòu)成的場(chǎng)合，可防止因上述電路固定用支撐件的銹蝕，使運(yùn)算處理電路的安裝部堆起，或運(yùn)算處理電路生銹的情況，可消除銹蝕造成的運(yùn)算處理的誤動(dòng)作。還可在本發(fā)明中，上述電路固定用支撐件和上述運(yùn)算處理電路成一體地通過(guò)樹(shù)脂模制。同樣在該場(chǎng)合，可防止因上述電路固定用支撐件的銹蝕導(dǎo)致運(yùn)算處理電路的安裝部堆起，或運(yùn)算處理電路生銹的情況，可消除銹蝕造成的運(yùn)算處理的誤動(dòng)作。也可在本發(fā)明中，上述電路固定用支撐件通過(guò)樹(shù)脂成形。在該場(chǎng)合，運(yùn)算處理電路也可以嵌入方式成形于上述電路固定用支撐件上。同樣在該場(chǎng)合，可防止因上述電路固定用支撐件的銹蝕導(dǎo)致運(yùn)算處理電路的安裝部堆起，或運(yùn)算處理電路生銹的情況，可消除銹蝕造成的運(yùn)算處理的誤動(dòng)作。在于電路固定用支撐件中嵌入成形運(yùn)算處理電路的場(chǎng)合，可省略電路固定用支撐件的運(yùn)算處理電路的安裝作業(yè)。還在本發(fā)明中，上述運(yùn)算處理電路包括直接對(duì)上述傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換器。也可在本發(fā)明中，上述運(yùn)算處理電路包括將上述傳感器的偏移調(diào)整到正規(guī)的值的偏移調(diào)整電路、與對(duì)上述傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路。還可在本發(fā)明中，上述運(yùn)算處理電路包括荷載估算機(jī)構(gòu)，該荷載估算機(jī)構(gòu)根據(jù)上述傳感器的輸出信號(hào)估算作用于車輪上的荷載。 也可在本發(fā)明中，上述運(yùn)算處理電路包括第一荷載估算機(jī)構(gòu)，該第一荷載估算機(jī)構(gòu)采用上述傳感器的輸出信號(hào)的平均值，估算作用于車輪用軸承上的荷載；第二荷載估算機(jī)構(gòu)，該第二荷載估算機(jī)構(gòu)采用上述傳感器的輸出信號(hào)的振幅值、或采用該振幅值與上述平均值，估算作用于車輪用軸承上的荷載；選擇輸出機(jī)構(gòu)，該選擇輸出機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于車輪旋轉(zhuǎn)速度，切換而選擇上述第一和第二荷載估算機(jī)構(gòu)中的任意者的估算荷載值，將其輸出。在該方案的場(chǎng)合，輸出根據(jù)在車輪靜止或低速狀態(tài)時(shí)不進(jìn)行時(shí)間平均處理而求出的平均值而獲得的第一荷載估算機(jī)構(gòu)的估算荷載值，由此，可縮短檢測(cè)處理時(shí)間。另外，在車輪處于普通旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，由于可以良好的精度對(duì)傳感器輸出信號(hào)的平均值和振幅值進(jìn)行運(yùn)算，故通過(guò)輸出根據(jù)振幅值、或平均值和振幅值而獲得的第二荷載估算機(jī)構(gòu)的估算荷載值，由此估算荷載值的誤差變小，檢測(cè)延遲時(shí)間也充分地變短。其結(jié)果是，可正確地估算施加于車輪上的荷載，并且可在沒(méi)有延遲的情況下輸出 已檢測(cè)的荷載信號(hào)。由此，利用該荷載信號(hào)的車輛的控制的反應(yīng)性、控制性提高，可進(jìn)一步提高安全性、行駛穩(wěn)定性。也可在該場(chǎng)合，上述傳感組件包括三個(gè)以上的接觸固定部和兩個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器分別安裝于鄰接的第一和第二接觸固定部之間，以及鄰接的第二和第三接觸固定部之間，鄰接的接觸固定部或鄰接的傳感器的上述固定側(cè)部件的圓周方向的間隔設(shè)為滾動(dòng)體的排列間距的{l/2+n(n :整數(shù))}倍，上述第一和第二荷載估算機(jī)構(gòu)將上述兩個(gè)傳感器的輸出信號(hào)的和用作平均值。還可在本發(fā)明中，在上述固定側(cè)部件的周面上，與固定側(cè)部件同心地安裝環(huán)狀的保護(hù)罩，通過(guò)該保護(hù)罩覆蓋上述傳感組件和上述運(yùn)算處理電路。在該方案的場(chǎng)合，可通過(guò)保護(hù)罩覆蓋傳感組件和運(yùn)算處理電路，可防止外部環(huán)境的影響造成的傳感組件、運(yùn)算處理電路的故障，長(zhǎng)期而正確地檢測(cè)出作用于車輪用軸承、輪胎觸地面上的荷載。比如，可確實(shí)地避免傳感組件和運(yùn)算處理電路受到比如來(lái)自外部的飛石、泥水、鹽水等的影響。也可在本發(fā)明中，在上述運(yùn)算處理電路上安裝信號(hào)纜線，該信號(hào)纜線將通過(guò)運(yùn)算處理電路處理后的信號(hào)輸出到軸承外部，在上述保護(hù)罩中的上述車身安裝用法蘭的外側(cè)的圓筒部開(kāi)設(shè)孔部，以使上述信號(hào)纜線的伸出部從保護(hù)罩伸出，在信號(hào)纜線伸出部從上述孔部伸出的部分涂敷密封材料。在該方案的場(chǎng)合，可進(jìn)一步提高保護(hù)罩的密封性，還可限制信號(hào)纜線的周向的位移。還可在本發(fā)明中，在上述運(yùn)算處理電路上安裝信號(hào)纜線，該信號(hào)纜線將通過(guò)運(yùn)算處理電路處理后的信號(hào)輸出到軸承外部，在上述保護(hù)罩中的上述車身安裝用法蘭的外側(cè)的圓筒部開(kāi)設(shè)孔部，以使上述信號(hào)纜線的伸出部從保護(hù)罩伸出，在信號(hào)纜線伸出部從上述孔部伸出的部分安裝由彈性材料形成的襯套。同樣在該方案的場(chǎng)合，可進(jìn)一步提高保護(hù)罩的密封性。也可在本發(fā)明中，在上述運(yùn)算處理電路上安裝信號(hào)纜線，該信號(hào)纜線將通過(guò)運(yùn)算處理電路處理后的信號(hào)輸出到軸承外部，在上述保護(hù)罩中的上述車身安裝用法蘭的外側(cè)的圓筒部開(kāi)設(shè)孔部，以使上述信號(hào)纜線的伸出部從保護(hù)罩伸出，在信號(hào)纜線伸出部從上述孔部伸出的部分涂敷進(jìn)行了防銹處理的密封材料，并且安裝由彈性材料形成的襯套。在該方案的場(chǎng)合，由于密封材料和襯套重復(fù)地使用，故可進(jìn)一步提高保護(hù)罩的密封性。還可在本發(fā)明中，在上述固定側(cè)部件的周面上，與固定側(cè)部件同心地安裝柔性襯底，在該柔性襯底上成一體地成形有上述運(yùn)算處理電路。在該場(chǎng)合，可省略柔性襯底在運(yùn)算處理電路上的連接作業(yè)。也可在本發(fā)明中，在上述固定側(cè)部件的周面上，與固定側(cè)部件同心地安裝柔性襯底，在該柔性襯底上安裝上述傳感組件。通過(guò)像這樣，將傳感組件安裝于柔性襯底上，由此傳感組件的安裝容易。還可在本發(fā)明中，在構(gòu)成相對(duì)輪胎觸地面的上下位置和左右位置的上述固定側(cè)部件的外徑面的頂面部、底面部、右面部與左面部，以圓周方向90度的相位差均等配置四個(gè)上述傳感組件。通過(guò)像這樣設(shè)置四個(gè)傳感組件，可估算作用于車輪用軸承上的垂直方向荷載Fz ;構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力、控制力的荷載Fx ;軸向荷載Fy。
也可在本發(fā)明中，在上述固定側(cè)部件中的設(shè)置法蘭的周面上進(jìn)行具有耐腐蝕性或防腐蝕性的表面處理。該場(chǎng)合的表面處理為比如，金屬鍍覆、涂飾或涂層處理。像這樣，在固定側(cè)部件中的設(shè)置法蘭的周面上進(jìn)行具有耐腐蝕性或防腐蝕性的表面處理的場(chǎng)合，可防止因固定側(cè)部件的周面的銹蝕導(dǎo)致傳感組件的安裝部堆起，或傳感組件生銹的情況，可消除銹蝕造成的傳感器的誤動(dòng)作，可進(jìn)一步長(zhǎng)期而正確地進(jìn)行荷載檢測(cè)。本發(fā)明的帶有傳感器的車輪用軸承的組裝方法為本發(fā)明的帶有傳感器的車輪用軸承的組裝方法，在該方法中，在上述固定側(cè)部件的單體的狀態(tài)，或?qū)⑸鲜鰸L動(dòng)體組裝于固定側(cè)部件上的狀態(tài)，將上述傳感組件安裝于上述固定側(cè)部件的周面上，另外將上述保護(hù)罩安裝于固定側(cè)部件的周面上，然后組裝軸承。按照該組裝方法，可容易組裝帶有傳感器的車輪用軸承，其中，在固定側(cè)部件上安裝傳感組件、保護(hù)罩。權(quán)利要求書(shū)和/或說(shuō)明書(shū)和/或附圖中公開(kāi)的至少兩個(gè)方案的任意的組合均包括在本發(fā)明中。特別是，權(quán)利要求書(shū)中的各項(xiàng)權(quán)利要求的兩個(gè)以上的任意的組合均包括在本發(fā)明中。


根據(jù)參照附圖的下面的優(yōu)選的實(shí)施形式的說(shuō)明，會(huì)更清楚地理解本發(fā)明。但是，實(shí)施形式和附圖用于單純的圖示和說(shuō)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)利要求書(shū)確定。在附圖中，多個(gè)附圖中的同一部件標(biāo)號(hào)表示同一或相當(dāng)?shù)牟糠帧DI為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的縱向剖視圖；圖2為該帶有傳感器的車輪用軸承中的外方部件的一個(gè)例子的縱向剖視圖；圖3為從外側(cè)觀看該外方部件的主視圖；圖4為該外方部件的另一例子的縱向剖視圖；圖5為從外側(cè)觀看該外方部件的主視圖；圖6為設(shè)置于該外方部件上的電路固定用支撐件的展開(kāi)圖；圖7為該外方部件的還一例子的縱向剖視圖；圖8為從外側(cè)觀看該外方部件的主視圖；圖9為帶有該傳感器的車輪用軸承中的傳感組件的放大俯視圖10為沿圖9中的X-X線的剖視圖；圖11㈧為剖開(kāi)柔性襯底的一個(gè)例子的一部分而表示的展開(kāi)俯視圖，圖11⑶為沿圖11㈧中的XIb-XIb箭頭的剖視圖；圖12(A)為剖開(kāi)柔性襯底的另一例子的一部分而表示的展開(kāi)俯視圖，圖12(B)為其剖視圖；圖13(A)為剖開(kāi)柔性襯底的還一例子的一部分而表示的展開(kāi)俯視圖，圖13(B)為其剖視圖；圖14(A) 圖14(C)為滾動(dòng)體位置對(duì)傳感組件的輸出信號(hào)的影響的說(shuō)明圖；圖15為表示該帶有傳感器的車輪用軸承中的檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖； 圖16為表示該帶有傳感器的車輪用軸承中的檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的另一例子的方框圖；圖17為對(duì)傳感器輸出信號(hào)的平均值和振幅值進(jìn)行運(yùn)算的運(yùn)算部的電路例子的方框圖；圖18為根據(jù)平均值和振幅值而估算、輸出荷載的電路部的方框圖；圖19為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承中的外方部件的一個(gè)例子的縱向剖視圖；圖20為該外方部件的另一例子的縱向剖視圖；圖21為本發(fā)明的第三實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的縱向剖視圖；圖22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縱向剖視圖；圖23為該帶有傳感器的車輪用軸承中的外方部件的一個(gè)例子的縱向剖視圖；圖24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中的外方部件的一個(gè)例子的縱向剖視圖；圖25為該外方部件的另一例子的縱向剖視圖；圖26為本發(fā)明的第一應(yīng)用方式的帶有傳感器的車輪用軸承的縱向剖視圖；圖27為該帶有傳感器的車輪用軸承的外方部件的縱向剖視圖；圖28為從外側(cè)觀看該外方部件的主視圖；圖29 (A)為柔性襯底的一個(gè)例子的展開(kāi)俯視圖，圖29 (B)為沿XXIXb-XXIXb線的首丨J視圖;圖30(A)為柔性襯底的另一例子的展開(kāi)剖視圖，圖30(B)為其剖視圖；圖31⑷為柔性襯底的還一例子的展開(kāi)俯視圖，圖31⑶為其剖視圖；圖32⑷為柔性襯底的又一例子的展開(kāi)俯視圖，圖32⑶為其剖視圖；圖33為本發(fā)明的第二應(yīng)用方式的帶有傳感器的車輪用軸承中的外方部件的縱向首丨J視圖;圖34為從外側(cè)觀看該外方部件的主視圖；圖35為本發(fā)明的第三應(yīng)用方式的帶有傳感器的車輪用軸承的縱向剖視圖；圖36為該帶有傳感器的車輪用軸承的外方部件的縱向剖視圖；圖37為從外側(cè)觀看該外方部件的主視圖；圖38為本發(fā)明的第4應(yīng)用方式的帶有傳感器的車輪用軸承中的外方部件的縱向首丨J視圖;圖39為從外側(cè)觀看該外方部件的主視圖；圖40為本發(fā)明的第5應(yīng)用方式的帶有傳感器的車輪用軸承中的外方部件的縱向首丨J視圖;圖41為從外側(cè)觀看該外方部件的主視圖；圖42為已有例子的立體圖；圖43為表示提案例中的檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例子的方框圖；
圖44為表示該檢測(cè)系統(tǒng)中的放大電路和偏移調(diào)整電路的具體例子的電路結(jié)構(gòu)圖；圖45為表示在提案例中傳感器數(shù)量增加時(shí)的檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖46為表示提案例的A/D轉(zhuǎn)換器的設(shè)置結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的剖視圖；圖47為表示提案例的A/D轉(zhuǎn)換器的另一設(shè)置結(jié)構(gòu)例子的剖視圖；圖48為提案例的主視圖；圖49為提案例的剖視圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖I 圖18，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。該實(shí)施方式為第三代的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)型，適用于驅(qū)動(dòng)輪支承用的車輪用軸承。又，在本說(shuō)明書(shū)中，將處于安裝于車輛上的狀態(tài)下，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中的軸承像圖I中的縱向剖視圖所示的那樣，由外方部件I、內(nèi)方部件2與多排滾動(dòng)體5構(gòu)成，在該外方部件I的內(nèi)周形成多排滾動(dòng)面3，在該內(nèi)方部件2的外周形成與各滾動(dòng)面3面對(duì)的滾動(dòng)面4，該多排滾動(dòng)體5夾設(shè)于該外方部件I和內(nèi)方部件2的滾動(dòng)面3、4之間。該車輪用軸承為多排的角接觸滾珠軸承型，滾動(dòng)體5由滾珠構(gòu)成，各排均由保持器6保持。上述滾動(dòng)面3、4的截面呈圓弧狀，該滾動(dòng)面3、4按照滾珠接觸角在背面對(duì)合的方式形成。外方部件I和內(nèi)方部件2之間的軸承空間的兩端通過(guò)一對(duì)密封件7、8而分別密封。外方部件I構(gòu)成固定側(cè)部件，在其外周上具有安裝于車身的懸架裝置(圖中未示出)中的轉(zhuǎn)向節(jié)16上的車身安裝用法蘭la，整體為一體的部件。在法蘭Ia的周向的多個(gè)部位，開(kāi)設(shè)有轉(zhuǎn)向節(jié)安裝用的螺紋孔14,將從內(nèi)側(cè)穿插轉(zhuǎn)向節(jié)16的螺栓穿插孔17的轉(zhuǎn)向節(jié)螺栓(圖中未示出)與上述螺紋孔14螺合，由此，將車身安裝用法蘭Ia安裝于轉(zhuǎn)向節(jié)16上。內(nèi)方部件2構(gòu)成旋轉(zhuǎn)側(cè)部件，由輪轂圈9與內(nèi)圈10構(gòu)成，該輪轂圈9具有車身安裝用的輪轂法蘭9a，該內(nèi)圈10嵌合于該輪轂圈9的軸部9b的內(nèi)側(cè)端的外周。在該輪轂圈9與內(nèi)圈10上形成上述各排滾動(dòng)面4。在輪轂圈9的內(nèi)側(cè)端的外周設(shè)置具有高差而為小直徑的內(nèi)圈嵌合面12，在該內(nèi)圈嵌合面12上嵌合內(nèi)圈10。在該輪轂圈9的中心開(kāi)設(shè)通孔11。在輪轂法蘭9a的周向多個(gè)部位開(kāi)設(shè)輪轂螺栓(圖中未示出)的壓配合孔15。在該輪轂圈9的輪轂法蘭9a的根部附近，對(duì)車輪和制動(dòng)部件(圖中未示出)進(jìn)行導(dǎo)向的圓筒狀的導(dǎo)向部13向外側(cè)而突出。圖2表示該車輪用軸承中的外方部件I的一個(gè)例子的剖視圖，圖3表示從外側(cè)觀看該外方部件I的主視圖。另外，圖2表示沿圖3中的II-II箭頭的剖視圖。上述車身安裝用法蘭Ia的正面形狀為相對(duì)與軸承軸心O相垂直的線段(比如，圖3的縱向線段LV或橫向線段LH)而保持線對(duì)稱的形狀，或相對(duì)軸承軸心O而保持點(diǎn)對(duì)稱的形狀。具體來(lái)說(shuō)，在本例子中，其正面形狀為相對(duì)上述縱向線段LV而保持線對(duì)稱的圓形。在作為固定側(cè)部件的外方部件I的外徑面上設(shè)置四個(gè)傳感組件20。在這里，這些傳感組件20按照?qǐng)A周方向90°的 相位差均等配置于位于輪胎觸地面的上下位置和前后位置的外方部件I的外徑面中的頂面部、底面部、右面部與左面部。這些傳感組件20像圖9和圖10的放大主視圖和放大剖視圖所示的那樣，由形變發(fā)生部件21與兩個(gè)形變傳感器22A、22B構(gòu)成，該兩個(gè)形變傳感器22A、22B安裝于形變發(fā)生部件21上，檢測(cè)形變發(fā)生部件21的形變。形變發(fā)生部件21由鋼材等的可彈性變形的金屬制成，由2mm以下的薄板材構(gòu)成，平面大致形狀在全長(zhǎng)的范圍內(nèi)，為均勻?qū)挾鹊膸?，在兩?cè)邊部具有缺口部21b。缺口部21b的角部的截面呈圓弧狀。另外，形變發(fā)生部件21具有三個(gè)接觸固定部21a，該三個(gè)接觸固定部21a經(jīng)由間隔件23而接觸固定于外方部件I的外徑面上。三個(gè)接觸固定部21a朝向形變發(fā)生部件21的長(zhǎng)度方向而按照I排并列地設(shè)置。即，在圖10中，在左端的接觸固定部2 Ia和中間的接觸固定部2Ia之間，設(shè)置一個(gè)形變傳感器22A，在中間的接觸固定部21a和右端的接觸固定部21a之間，設(shè)置另一形變傳感器22B。缺口部21b像圖9那樣，分別形成于形變發(fā)生部件21的兩側(cè)邊部中的與上述形變傳感器22A、22B的設(shè)置部相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)部位的位置。由此，形變傳感器22A、22B檢測(cè)形變發(fā)生部件21的缺口部21b的周邊的長(zhǎng)度方向的形變。另外，形變發(fā)生部件21最好為即使在施加下述力的狀態(tài)的情況下，仍不產(chǎn)生塑性變形的形式，其中，該力為作為作用于作為固定側(cè)部件的外方部件I上的外力，或作用于輪胎和路面之間的作用力被假定為最大的情況。其原因在于如果產(chǎn)生塑性變形，則外方部件I的變形不傳遞給傳感器組件20，對(duì)形變的測(cè)定造成影響。假定的最大的力為即使在比如作用該力的情況下，車輪用軸承未損傷，如果去除該力，則在恢復(fù)車輪用軸承的正常的功能的范圍內(nèi)為最大的力。上述傳感組件20按照在該形變發(fā)生部件21的三個(gè)接觸固定部21a針對(duì)外方部件I的軸向?yàn)橄嗤恢?，并且各接觸固定部21a到達(dá)相互在圓周方向離開(kāi)的位置的方式設(shè)置，這些接觸固定部21a分別經(jīng)由間隔件23，借助螺栓24以固定于外方部件I的外徑面上。此時(shí)，設(shè)置于傳感組件20的頂面上的柔性襯底30也與傳感組件20 —起固定于外方部件I的外徑面上。柔性襯底30為沿外方部件I的外徑面與外方部件I同心地呈環(huán)狀設(shè)置的帶狀的一個(gè)襯底。S卩，四個(gè)傳感組件20安裝于一個(gè)柔性襯底30的內(nèi)面?zhèn)壬?，與柔性襯底30 —起固定于外方部件I的外徑面上。由于柔性襯底30沿外方部件I的外徑面而呈環(huán)狀設(shè)置，故其主體材料最好為聚酰亞胺。如果柔性襯底30的主體材料為聚酰亞胺，則可使柔性襯底30具有充分的彎曲性和耐熱性，可容易沿外方部件I的周向而延伸。上述各螺栓24分別從柔性襯底30的螺栓穿插孔30a穿插下述的孔，與設(shè)置于外方部件I的外周部上的螺紋孔27螺合，該下述的孔指設(shè)置于形變發(fā)生部件21的接觸固定部21a上的沿徑向貫通的螺栓穿插孔25、間隔件23的螺栓穿插孔26。在螺栓24的頭部和形變發(fā)生部件21之間夾設(shè)有墊片28。像這樣，經(jīng)由間隔件23將接觸固定部21a固定于外方部件I的外徑面上，由此，具有薄板狀的形變發(fā)生部件21中的缺口部21b的各部位處于與外方部件I的外徑面離開(kāi)的狀態(tài)，缺口部21b的周邊的形變變形容易。作為設(shè)置接觸固定部21a的軸向位置，在這里，選擇構(gòu)成外方部件I的外側(cè)排的滾動(dòng)面3的周邊的軸向位置。在這里所說(shuō)的外側(cè)排的滾動(dòng)面3的周邊為從內(nèi)側(cè)排和外側(cè)排的滾動(dòng)面3的中間位置，到夕卜側(cè)排的滾動(dòng)面3的形成部的范圍。從以良好的穩(wěn)定性將傳感組件20固定于外方部件I的外徑面上的方面來(lái)說(shuō)，在外方部件I的外徑面中的接觸固定上述間隔件23的部位形成平坦部Ib。形變傳感器22A、22B可采用各種類型。比如，形變傳感器22A、22B可由金屬箔應(yīng)變儀構(gòu)成。在此場(chǎng)合，通常，相對(duì)形變發(fā)生部件21進(jìn)行粘接的固定。另外，還可通過(guò)厚膜電阻，在形變發(fā)生部件21上形成形變傳感器22A、22B。圖11 (A)、圖11 (B)表示上述柔性襯底30的傳感組件20的一個(gè)配置例子的平面展開(kāi)圖和其剖視圖。在該配置例子中，在柔性襯底30上直接安裝有四個(gè)傳感組件20。傳感組件20安裝于柔性襯底30的內(nèi)面(與外方部件I的外徑面相對(duì)的面)側(cè)，布線電路34作為電路布圖而印刷于柔性襯底30的內(nèi)面或內(nèi)外兩個(gè)表面上。傳感組件20通過(guò)焊接等方式，連接于上述布線電路34上。傳感組件20按照下述方式安裝于柔性襯底30上，該方式 為與形變發(fā)生部件21的外方部件I的接觸面相反一側(cè)的表面構(gòu)成電路印刷面，該電路印刷面與柔性襯底30的布線電路34的印刷面相向。在本例子中，在柔性襯底30的傳感組件設(shè)置部中的相當(dāng)于傳感組件20的兩側(cè)部的部分，形成在柔性襯底30的長(zhǎng)度方向延伸的帶狀的開(kāi)口 30b。由此，與傳感組件20的外方部件I的密貼面為電路印刷部、沒(méi)有焊錫部的平坦部，可在外方部件I上密貼而安裝傳感組件20。圖12 (A)、圖12 (B)表示上述柔性襯底30的傳感組件20的另一配置例子的平面展開(kāi)圖和剖視圖。同樣在該配置例子中，傳感組件20的全部安裝于柔性襯底30上。在該配置例子中，在柔性襯底30的傳感組件配置部形成傳感組件20的基本整體露出的方形的開(kāi)口 30c。像這樣，在柔性襯底30中的傳感組件30的配置部形成傳感組件20的基本整體露出的方形的開(kāi)口 30c，由此，可確實(shí)地防止傳感組件20中的形變發(fā)生部件21的變形由柔性襯底30限制的情況，可由此而提高荷載的檢測(cè)精度。其它的結(jié)構(gòu)與圖11(A)、圖11⑶所示的配置例子的場(chǎng)合相同。圖13 (A)、圖13 (B)表示上述柔性襯底30的傳感組件20的還一配置例子的平面展開(kāi)圖和剖視圖。在該配置例子中，各傳感組件20除了與柔性襯底30的布線電路34的連接部以外，與柔性襯底30切斷開(kāi)。但是，在本配置例子中，柔性襯底30為同一寬度的帶狀，在該柔性襯底30的一側(cè)部，沿柔性襯底30設(shè)置各傳感組件20。其它的結(jié)構(gòu)與圖11(A)、圖Il(B)所示的配置例子的場(chǎng)合相同。各傳感組件20的形變傳感器22A、22B經(jīng)由上述柔性襯底30的布線電路34而與運(yùn)算處理電路31 (圖I 圖3)連接。運(yùn)算處理電路31為對(duì)形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，估算作用于車輪用軸承、車輪與路面之間(輪胎觸地面)的力(垂直方向荷載Fz，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力、控制力的荷載Fx，軸向荷載Fy)的電路，圖15和圖16的方框圖表示其結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。運(yùn)算處理電路31的電路襯底像圖I那樣，經(jīng)由電路固定用支撐件32安裝于外方部件I的車身安裝用的法蘭Ia的朝向外側(cè)的側(cè)面上。在圖I 圖3的結(jié)構(gòu)例子中，電路固定用支撐件32由半圓的圓弧形的板部件構(gòu)成，在上述法蘭Ia的朝向外側(cè)的側(cè)面上，與外方部件I同心地經(jīng)由間隔件33而設(shè)置。另外，運(yùn)算處理電路31的電路襯底也呈與電路固定用支撐件32基本相同的圓弧狀，在電路固定用支撐件32的前面，與其重合地設(shè)置，與電路固定用支撐件32 —起地通過(guò)多個(gè)螺栓35固定于法蘭Ia的側(cè)面上。在運(yùn)算處理電路31的電路襯底和電路固定用支撐件32上，開(kāi)設(shè)在它們重合的狀態(tài)相互對(duì)齊的多個(gè)螺栓穿插孔36、37，上述間隔件33設(shè)置于與這些螺栓穿插孔36、37對(duì)齊的各位置。各螺栓35從運(yùn)算處理電路31的電路襯底的螺栓穿插孔36，穿插電路固定用支撐件32的螺栓穿插孔37、間隔件33的螺栓穿插孔38，與開(kāi)設(shè)于車身安裝用法蘭Ia中的螺紋孔39螺合。另外，也可不通過(guò)螺栓35固定，而是通過(guò)粘接將電路固定用支撐件32固定于法蘭Ia的側(cè)面上，此外在電路固定用支撐件32的前面上，通過(guò)粘接而固定運(yùn)算處理電路31的電路襯底。柔性襯底30的布線電路34 (圖11 (A))和運(yùn)算處理電路31經(jīng)由連接纜線40 (圖3)而連接。在運(yùn)算處理電路31上連接有信號(hào)纜線41，該信號(hào)纜線41將通過(guò)該電路處理的輸出信號(hào)輸出到軸承外部。圖4圖6表示運(yùn)算處理電路31的安裝的另一結(jié)構(gòu)例子。同樣在該結(jié)構(gòu)例子的場(chǎng)合，運(yùn)算處理電路31的電路襯底呈圓弧狀，在電路固定用支撐件32的前面上，與其重合地 設(shè)置。電路固定用支撐件32像圖6的展開(kāi)俯視圖所示的那樣，在呈圓弧狀的主體板部32a的外周緣的多個(gè)部位設(shè)置向外徑側(cè)突出的安裝片32b，在主體板部32a上，在各安裝片32b突出的周向位置設(shè)置半圓形的窺探窗42 (圖5、圖6)，并且在與運(yùn)算處理電路31的螺栓穿插孔36對(duì)齊的其它的周向位置開(kāi)設(shè)螺紋孔43，在安裝片32b中開(kāi)設(shè)螺栓穿插孔44。此場(chǎng)合的電路固定用支撐件32通過(guò)下述方式，未經(jīng)由圖I 圖3的場(chǎng)合的間隔件33與外方部件I同心地設(shè)置，像圖5那樣通過(guò)多個(gè)螺栓45而固定，該方式為各安裝片32b朝向主體板部32a的內(nèi)面?zhèn)?，截面呈倒L狀而彎曲，該安裝片32b中的與主體板部32a平行的彎曲部32ba按壓于車身安裝用的法蘭Ia的朝向外側(cè)的側(cè)面上。安裝片32b的螺栓穿插孔44開(kāi)設(shè)于上述彎曲部32ba中，與主體板部32a的窺探窗42對(duì)齊。各螺栓45從主體板部32a的窺探窗42穿插安裝片32b的螺栓穿插孔44，與開(kāi)設(shè)于車身安裝用法蘭Ia中的螺紋孔39螺合。另外，圖5表示在電路固定用支撐件32上安裝運(yùn)算處理電路31之前的狀態(tài)。電路固定用支撐件32的前面上的運(yùn)算處理電路31的固定通過(guò)將圖中未示出的螺栓穿插運(yùn)算處理電路31的電路襯底的螺栓穿插孔36，與支撐件主體板部32a的螺紋孔43螺合的方式進(jìn)行,但是,也可通過(guò)粘接方式固定。柔性襯底30的布線電路34和運(yùn)算處理電路31經(jīng)由連接纜線40而連接的方面、以及信號(hào)纜線41連接于運(yùn)算處理電路31上的方面與圖3的場(chǎng)合相同，雖然關(guān)于這一點(diǎn)未在圖中不出。圖7和圖8表示運(yùn)算處理電路31的安裝的還一結(jié)構(gòu)例子。在該結(jié)構(gòu)例子中，在電路固定用支撐件32中，像圖8那樣設(shè)置一對(duì)安裝片32d，該對(duì)安裝片32d在平板狀的主體板部32c的一側(cè)緣呈截面L狀彎曲而突出。該對(duì)安裝片32d按壓于車身安裝用的法蘭Ia的朝向外側(cè)的側(cè)面上，將其通過(guò)螺栓46固定于法蘭Ia上，由此，電路固定用支撐件32按照其主體板部32c與法蘭Ia的側(cè)面相垂直,在相對(duì)外方部件I的圓筒部外徑面的切線方向延伸的姿勢(shì)固定。在該電路固定用支撐件32的主體板部32c的頂面上，其平板形狀與該主體板部32c基本相同的運(yùn)算處理電路31的電路襯底通過(guò)圖中未示出的螺栓或粘接而安裝。由此，運(yùn)算處理電路31按照在相對(duì)外方部件I的外徑面的切線方向延伸的姿勢(shì)安裝。柔性襯底30的布線電路34和運(yùn)算處理電路31連接的方面，將信號(hào)纜線41連接于運(yùn)算處理電路31上的方面與圖3的場(chǎng)合相同。在上述運(yùn)算處理電路31的各結(jié)構(gòu)例子中，上述電路固定用支撐件32采用比如，對(duì)具有耐腐蝕性的鋼板進(jìn)行沖壓加工而成形的類型。此外，還可采用在進(jìn)行沖壓加工而成形的鋼板上進(jìn)行鍍覆金屬或涂飾的類型。另外，電路固定用支撐件32和運(yùn)算處理電路31的電路襯底也可成一體地通過(guò)樹(shù)脂模制。此外，電路固定用支撐件32也可采用樹(shù)脂成形的類型。由此，可防止因電路固定用支撐件32的銹蝕，運(yùn)算處理電路31的安裝部堆起，或在運(yùn)算處理電路31上生銹的情況，可消除銹蝕造成的運(yùn)算處理的誤動(dòng)作。在電路固定用支撐件32為樹(shù)脂成形件的場(chǎng)合，也可將運(yùn)算處理電路31嵌入成形于電路固定用支撐件32中。在該場(chǎng)合，可省略運(yùn)算處理電路31向電路固定用支撐件32上的安裝作業(yè)。還有，在上述各結(jié)構(gòu)例子中，柔性襯底30經(jīng)由連接纜線40，與運(yùn)算處理電路31連接，但是，也可在柔性襯底30上成一體地成形運(yùn)算處理電路31。在該場(chǎng)合，可省略柔性襯底30向運(yùn)算處理電路31上的連接作業(yè)。另外，柔性襯底30和運(yùn)算處理電路31的連接也 可采用防水連接器。在圖15所示的運(yùn)算處理電路31的結(jié)構(gòu)例子中，各傳感組件20的形變傳感器22經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器49與荷載估算機(jī)構(gòu)50連接。S卩，形變傳感器22的輸出信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器49直接進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換的形變傳感器22的輸出信號(hào)輸入到荷載估算機(jī)構(gòu)50中。作為本場(chǎng)合的A/D轉(zhuǎn)換器49，采用具有至少20比特以上的分辨率的類型。另外，A/D轉(zhuǎn)換器49構(gòu)成作為多通道輸入的小型元件的下述的轉(zhuǎn)換組件59，其將來(lái)自多個(gè)傳感組件20的傳感器輸出信號(hào)匯集成一個(gè)，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。從高精度、較高速的特征的方面來(lái)說(shuō)，最好A/D轉(zhuǎn)換器49的方式為數(shù)字、sigma型轉(zhuǎn)換器。荷載估算機(jī)構(gòu)50為下述的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)根據(jù)傳感組件20的形變傳感器22的經(jīng)過(guò)了 A/D轉(zhuǎn)換處理的輸出信號(hào)，估算作用于車輪用軸承或車輪和路面之間(輪胎觸地面)上的力(垂直方向荷載Fz，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力的荷載Fx，軸向荷載Fy)，比如，由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成。由該微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的荷載估算機(jī)構(gòu)50既可為于一個(gè)襯底上安裝各種電子器件的類型，也可為單芯片型。荷載估算機(jī)構(gòu)50包括偏移調(diào)整電路51、溫度補(bǔ)償電路52、低通濾波器等的濾波處理電路53、荷載估算運(yùn)算電路54、控制電路55等。偏移調(diào)整電路51將形變傳感器22的初始偏移、車身用軸承的固定的偏移等調(diào)整到正規(guī)的值，其按照下述方式構(gòu)成，該方式為可進(jìn)行控制電路55的調(diào)整或來(lái)自外部的指令的偏移調(diào)整。由于偏移的原因在于形變傳感器22的變化、傳感器固定時(shí)的形變等，故最好在車輪用軸承上安裝形變傳感器22，在組裝完成的階段調(diào)整偏移。如果像這樣，在帶有傳感器的車輪用軸承的組成完成后，按照形變傳感器22的輸出信號(hào)為規(guī)定值的方式，通過(guò)偏移調(diào)整電路51調(diào)整偏移，由于可使帶有傳感器的車輪用軸承成為完成件的時(shí)刻的傳感器輸出為零點(diǎn)，故可確保傳感器輸出信號(hào)的品質(zhì)。另外，在形變傳感器22的輸出信號(hào)中存在形變傳感器本身的溫度特性、作為固定側(cè)部件的外方部件I的溫度形變等的漂移量。溫度補(bǔ)償電路52為下述的電路，該電路對(duì)經(jīng)過(guò)偏移調(diào)整的形變傳感器22的輸出信號(hào)的溫度造成的漂移進(jìn)行補(bǔ)償。為了對(duì)溫度造成的漂移進(jìn)行補(bǔ)償，像圖9那樣，在至少一個(gè)傳感組件20的形變發(fā)生部件21上設(shè)置溫度傳感器29，該溫度傳感器29的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器49而進(jìn)行數(shù)字處理，然后輸入到上述溫度補(bǔ)償電路52中。在荷載估算運(yùn)算電路54中，根據(jù)通過(guò)上述偏移調(diào)整電路51、溫度補(bǔ)償電路52、濾波器處理電路53而進(jìn)行了偏移調(diào)整處理、溫度補(bǔ)償處理、濾波處理等的形變傳感器22的經(jīng)過(guò)數(shù)字處理的輸出信號(hào)進(jìn)行荷載估算運(yùn)算。該荷載估算運(yùn)算電路54包括通過(guò)運(yùn)算式或表格等而設(shè)定上述垂直方向荷載Fz ;構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力的荷載Fx ;軸向荷載Fy的關(guān)系的關(guān)系設(shè)定機(jī)構(gòu)(圖中未示出)，根據(jù)形變傳感器22的輸出信號(hào)，采用上述關(guān)系設(shè)定機(jī)構(gòu)估算作用力(垂直方向荷載Fz、構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力的荷載Fx、軸向荷載Fy)。關(guān)系設(shè)定機(jī)構(gòu)的設(shè)定內(nèi)容預(yù)先通過(guò)試驗(yàn)、模擬方式求出而設(shè)定。通過(guò)荷載估算機(jī)構(gòu)50的荷載估算運(yùn)算電路54獲得的荷載數(shù)據(jù)通過(guò)車內(nèi)通信總線(比如，CAN總線)等而輸出到設(shè)置于車身側(cè)的上位的電子控制單元(EOT)。該通信通路也可為無(wú)線化的類型，還可形成分別在軸承側(cè)和車身側(cè)設(shè)置接收發(fā)送器，進(jìn)行荷載數(shù)據(jù)等的
輸出。在該場(chǎng)合，通過(guò)形成借助電線而將電源供給等的必需的纜線連接，使傳感器動(dòng)作，已獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線發(fā)送的方案，可減少必要的纜線的根數(shù)，向車身上的安裝變簡(jiǎn)單。電子控制單元為比如，控制車身的整體的機(jī)構(gòu)，由微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。也可為根據(jù)需要通過(guò)模擬電壓而輸出的類型。在圖16所示的運(yùn)算處理電路31的結(jié)構(gòu)例子中，對(duì)各形變傳感器22的輸出信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路56與上述偏移調(diào)整電路51作為前級(jí)處理電路而設(shè)置于荷載估算機(jī)構(gòu)50的前級(jí)部。將來(lái)自多傳感組件20的傳感器輸出信號(hào)匯集為一個(gè)、轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換組件59、以及其后級(jí)的荷載估算機(jī)構(gòu)50的結(jié)構(gòu)與圖15的結(jié)構(gòu)例子的場(chǎng)合相同。荷載估算機(jī)構(gòu)50的荷載估算運(yùn)算電路54包括圖17所示的平均運(yùn)算部68與振幅運(yùn)算部69。平均運(yùn)算部68由加法器構(gòu)成，對(duì)傳感組件20的兩個(gè)形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)的和進(jìn)行運(yùn)算，將該和作為平均值A(chǔ)輸出。振幅值運(yùn)算部69由減法器構(gòu)成，對(duì)兩個(gè)形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)的差分進(jìn)行運(yùn)算，將該差分作為振幅值B輸出。在荷載估算運(yùn)算電路54中，根據(jù)通過(guò)上述平均運(yùn)算部68和振幅值運(yùn)算部69運(yùn)算的平均值A(chǔ)和振幅值B，對(duì)作用于車輪用軸承、車輪和路面間(輪胎觸地面)的力F(比如，垂直方向荷載Fz)進(jìn)行運(yùn)算、估算。為了進(jìn)行該運(yùn)算、估算，荷載估算運(yùn)算電路54包括圖18所示的兩個(gè)荷載估算機(jī)構(gòu)71、72。第一荷載估算機(jī)構(gòu)71采用上述平均值A(chǔ)，對(duì)作用車輪用軸承上的荷載F進(jìn)行運(yùn)算、估算。第二荷載估算機(jī)構(gòu)72采用上述平均值A(chǔ)和振幅值B，對(duì)作用車輪用軸承上的荷載F進(jìn)行運(yùn)算、估算。作用于車輪用軸承上的荷載F和形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)S的關(guān)系在線性的范圍，除了偏移量以外，可通過(guò)下述的關(guān)系F = MlXS......(I)的關(guān)系而表示，可根據(jù)該關(guān)系式(I)估算荷載F。在這里，Ml為規(guī)定的補(bǔ)償系數(shù)。上述第一荷載估算機(jī)構(gòu)71采用作為從形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)中去除了偏移量而獲得的變量的上述平均值A(chǔ)，根據(jù)將規(guī)定的補(bǔ)償系數(shù)Ml與該變量相乘的一次式，即F = MlXA......(2)對(duì)荷載F進(jìn)行運(yùn)算、估算。像這樣，可通過(guò)采用除了偏移量的以外的變量，提高荷載估算精度。
在上述第二荷載估算機(jī)構(gòu)72中，將上述平均值A(chǔ)和振幅值B用作變量，根據(jù)將規(guī)定的補(bǔ)償系數(shù)M2、M3與這些變量相乘的一次式，即，F(xiàn) = M2XA+M3XB......(3)對(duì)荷載F進(jìn)行運(yùn)算、估算。像這樣，可通過(guò)采用兩種變量，進(jìn)一步提高荷載估算精度。上述各運(yùn)算式的各補(bǔ)償系數(shù)的值預(yù)先通過(guò)試驗(yàn)，模擬而求出，進(jìn)行設(shè)定。上述第一荷載估算機(jī)構(gòu)71和第二荷載估算機(jī)構(gòu)72的運(yùn)算平行地進(jìn)行。另外，在式(3)中，也可省略作為變量的平均值B。即，在第二荷載估算機(jī)構(gòu)72中，也可僅僅將振幅值B用作變量，對(duì)荷載F進(jìn)行運(yùn)算、估算。由于傳感組件20像圖I那樣，設(shè)置于位于外方部件I的外側(cè)排的滾動(dòng)面3的周邊的軸向位置，故形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)a、b像圖14(C)那樣，受到通過(guò)傳感組件20的設(shè)置部的附近的滾動(dòng)體5的影響。即，該滾動(dòng)體5的影響用作偏移量。另外，即使在軸承 的停止時(shí)，形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)a、b仍受到滾動(dòng)體5的影響。即，在滾動(dòng)體5通過(guò)最接近傳感組件20的形變傳感器22A、22B的位置時(shí)(或滾動(dòng)體5位于該位置時(shí))，形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)a、b的振幅為最大值，像圖14(A)、圖14(B)那樣，伴隨滾動(dòng)體5相對(duì)該位置的遠(yuǎn)離(或，滾動(dòng)體5位于離開(kāi)該位置時(shí))而降低。由于在軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體5按照規(guī)定的排列間距P依次通過(guò)上述傳感組件20的設(shè)置部的附近，故形變傳感器22A、22B的模擬輸出信號(hào)a、b為接近下述的正弦波的波形，在該正弦波中，其振幅以滾動(dòng)體5的排列間距P為周期，像圖14(C)那樣周期性地變化。于是，在運(yùn)算處理電路31中的上述荷載估算運(yùn)算電路54中，將作為求出荷載的數(shù)據(jù)的形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)a、b的振幅的和作為上述平均值A(chǔ)，將振幅的差分(絕對(duì)值)|a-b|作為上述振幅值B。由此，平均值A(chǔ)為消除了滾動(dòng)體5的通過(guò)造成的變動(dòng)成分的值。另外，振幅值B抵消了在兩個(gè)形變傳感器22A、22B的各輸出信號(hào)a、b中出現(xiàn)的溫度的影響、轉(zhuǎn)向節(jié)、法蘭面間等的滑動(dòng)的影響的值。于是，可通過(guò)采用該平均值A(chǔ)和振幅值B，正確地檢測(cè)作用于車輪用軸承、輪胎觸地面上的荷載。在這里，傳感組件20按照與滾動(dòng)體5的排列間距P相同的方式設(shè)定間距，該間距為在作為固定側(cè)部件的外方部件I的外徑面的圓周方向并列的三個(gè)接觸固定部21a中，位于該排列的兩端的兩個(gè)接觸固定部21a的間距。在該場(chǎng)合，分別設(shè)置于鄰接的接觸固定部21a的中間位置的兩個(gè)形變傳感器22A、22B之間的上述圓周方向的間距為滾動(dòng)體5的排列間距P的基本1/2。其結(jié)果是，兩個(gè)形變傳感器22A、22B的模擬輸出信號(hào)a、b具有基本180度的相位差，作為其和而求出的平均值A(chǔ)為消除了滾動(dòng)體5的通過(guò)造成的變動(dòng)成分的值。另夕卜，作為其差分而求出的振幅值B為抵消了溫度的影響、轉(zhuǎn)向節(jié)、法蘭面間等的滑動(dòng)的影響的值。另外，在圖14(A) 圖14(C)中，接觸固定部21a的間距按照與滾動(dòng)體5的排列間距P相同的方式設(shè)定，在鄰接的接觸固定部21a的中間位置分別設(shè)置兩個(gè)形變傳感器22A、22B，由此，使兩個(gè)形變傳感器22A、22B間的上述圓周方向的間距為滾動(dòng)體5的排列間距P的基本1/2。也可與此不同，將兩個(gè)形變傳感器22A、22B間的上述圓周方向的間距直接設(shè)定在滾動(dòng)體5的排列間距P的基本1/2。在該場(chǎng)合，也可使兩個(gè)形變傳感器22A、22B的上述圓周方向的間距為滾動(dòng)體5的排列間距P的{l/2+n(n為整數(shù))}倍，或近似它們的值的值。同樣在該場(chǎng)合，作為兩個(gè)形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)a、b的和而求出的平均值A(chǔ)為消除了滾動(dòng)體5的通過(guò)造成的變動(dòng)成分的值，作為差分而求出的振幅值B為抵消了溫度的影響、轉(zhuǎn)向節(jié)、法蘭面間等的滑動(dòng)的影響的值。像圖18那樣，荷載估算運(yùn)算電路54的兩個(gè)荷載估算機(jī)構(gòu)71、72與下一級(jí)的選擇輸出機(jī)構(gòu)73連接。該選擇輸出機(jī)構(gòu)73對(duì)應(yīng)于車輪旋轉(zhuǎn)速度，切換選擇而輸出上述第一和第二荷載估算機(jī)構(gòu)71、72中的任意者的估算荷載值。具體來(lái)說(shuō)，在車輪旋轉(zhuǎn)速度低于規(guī)定的下限速度的場(chǎng)合，選擇輸出機(jī)構(gòu)73選擇而輸出第一荷載估算機(jī)構(gòu)71的估算荷載值。在車輪的低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，用于檢測(cè)傳感器輸出信號(hào)的振幅的處理時(shí)間變長(zhǎng)，另外在靜止時(shí)，振幅的檢測(cè)本身是不可能的。于是，像這樣，在車輪旋轉(zhuǎn)速度低于規(guī)定的下限速度的場(chǎng)合，選擇而輸出來(lái)自僅僅采用平均值A(chǔ)的第一荷載估算機(jī)構(gòu)71的估算荷載值，由此，可在沒(méi)有延遲的情況下輸出已檢測(cè)到的荷載信號(hào)。在本實(shí)施方式中，為了將車輪的旋轉(zhuǎn)速度信息提供給上述選擇輸出機(jī)構(gòu)73，像圖I那樣，在外方部件I的內(nèi)周設(shè)置檢測(cè)滾動(dòng)體5的位置的滾動(dòng)體檢測(cè)傳感器60，根據(jù)該滾動(dòng)體檢測(cè)傳感器60的輸出信號(hào)，求出車輪的旋轉(zhuǎn)速度。在選擇輸出機(jī)構(gòu)73中，也可從外部輸 入車輪旋轉(zhuǎn)速度的信息。在該場(chǎng)合，也可來(lái)自外部的車輪旋轉(zhuǎn)速度的信息采用來(lái)自車身側(cè)的ABS傳感器等的旋轉(zhuǎn)傳感器信號(hào)，由此，估算車輪旋轉(zhuǎn)速度。另外，還可形成下述的方案，其中，從與車身側(cè)的車內(nèi)通信總線連接的上位控制裝置，選擇輸出機(jī)構(gòu)73代替車輪旋轉(zhuǎn)速度的信息，而接收切換選擇指令。另外，作為車輪旋轉(zhuǎn)速度的信息，也可根據(jù)上述形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)a、b檢測(cè)滾動(dòng)體5的通過(guò)頻率，估算車輪旋轉(zhuǎn)速度。在本實(shí)施方式中，由于在位于輪胎觸地面的上下位置和左右位置的、作為上述固定側(cè)部件的外方部件I的外徑面的頂面部，底面部、右面部與左面部，按照?qǐng)A周方向90度的相位差均等設(shè)置四個(gè)傳感組件20，故可估算作用于車輪用軸承上的垂直方向荷載Fz、構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力、制動(dòng)力的荷載Fx、軸向荷載Fy。如果荷載作用于車輪的輪胎和路面之間，則還對(duì)作為車輪用軸承的固定側(cè)部件的外方部件I外加荷載、產(chǎn)生變形。由于在這里，傳感組件20中的形變發(fā)生部件21a接觸而固定于外方部件I上，故外方部件I的形變?nèi)菀追糯蠖鴤鬟f給形變發(fā)生部件21a，該形變通過(guò)形變傳感器22以良好的精度而被檢測(cè)。特別是由于在作為固定側(cè)部件的外方部件I的車身安裝用的法蘭Ia的側(cè)面設(shè)置電路固定用支撐件32，在該電路固定用支撐件32上安裝對(duì)傳感組件20的形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的運(yùn)算處理電路31，故外方部件I的圓筒部的周面形狀沒(méi)有改變，能以緊湊的結(jié)構(gòu)安裝包括A/D轉(zhuǎn)換器49等的運(yùn)算處理電路31，并且組裝也容易，可正確地檢測(cè)車輪的軸承部上作用的荷載。另外，在本實(shí)施方式中，由于作為固定側(cè)部件的外方部件I的車身安裝用法蘭Ia的正面形狀為像圖3那樣相對(duì)與軸承軸心O相垂直的線段LV、LH而保持線對(duì)稱的形狀，或相對(duì)軸承軸心O而保持點(diǎn)對(duì)稱的形狀，故使外方部件I的形狀簡(jiǎn)單，可降低外方部件I的形狀的復(fù)雜造成的溫度分布、膨脹、收縮量的變化。由此，充分地減小外方部件I的形狀的復(fù)雜造成的溫度分布、膨脹、收縮量的變化帶來(lái)的影響，可在傳感組件中檢測(cè)荷載帶來(lái)的形變。圖19和圖20表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式。在該帶有傳感器的車輪用軸承中，針對(duì)圖I 18的第一實(shí)施方式，在作為固定側(cè)部件的外方部件I的外周面上，與外方部件I同心地安裝圓環(huán)狀的保護(hù)罩80，通過(guò)該保護(hù)罩80，覆蓋上述各傳感組件20和運(yùn)算處理電路31。圖19表示保護(hù)罩80向外方部件I上的安裝的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子，圖20表示另一結(jié)構(gòu)例子。另外，在這里的運(yùn)算處理電路31的安裝與在先的第一實(shí)施方式的圖4 圖6所示的結(jié)構(gòu)例子的場(chǎng)合相同。針對(duì)圖19的結(jié)構(gòu)例子，上述保護(hù)罩80呈其內(nèi)徑朝向內(nèi)側(cè)而擴(kuò)大的筒狀，具體來(lái)說(shuō)，呈帶臺(tái)階的圓筒狀，其中，內(nèi)側(cè)半部為大直徑部80a、外側(cè)半部為小直徑部80b。該保護(hù)罩80的內(nèi)側(cè)端嵌合于車身安裝用的法蘭Ia的外徑面上，保護(hù)罩80的外側(cè)端嵌合于外方部件I的外側(cè)端的外徑面上。保護(hù)罩80的材料采用對(duì)不銹鋼等的具有耐腐蝕性的鋼板進(jìn)行沖壓加工而成形的材料，對(duì)經(jīng)過(guò)沖壓加工而成形的鋼板進(jìn)行金屬鍍覆或涂飾的材料。與運(yùn)算處理電路31連接的信號(hào)纜線41向車身側(cè)的伸出部41a從保護(hù)罩80的一個(gè)部位伸出到外側(cè)。具體來(lái)說(shuō)，在作為保護(hù)罩80的外側(cè)半部的小直徑部80b，即外方部件I的車身安裝用法蘭Ia的外側(cè)的圓筒部，設(shè)置使信號(hào)纜線的伸出部41a伸出的孔部81，在信號(hào)纜線伸出部41a中的使上述孔部81伸出的部分，涂敷密封材料82，將信號(hào)纜線伸出部 41a的伸出部位密封。由此，保護(hù)罩80的密封性高，確實(shí)地避免通過(guò)保護(hù)罩80覆蓋的傳感組件20、運(yùn)算處理電路31受到來(lái)自外部的飛石、泥水、鹽水等的影響。另外，還可限制信號(hào)纜線41向周向的位移。在圖20的結(jié)構(gòu)例子中，在保護(hù)罩80的孔部81上嵌合橡膠襯套83，從該橡膠襯套83的孔使信號(hào)纜線的伸出部41a向外側(cè)伸出。同樣在該場(chǎng)合，保護(hù)罩80的密封性高，可確實(shí)避免由保護(hù)罩80覆蓋的傳感組件20、運(yùn)算處理電路31受到來(lái)自外部的飛石、泥水、鹽水
等的影響。本實(shí)施方式的帶有傳感器的車輪用軸承的組裝按照下述的程序而進(jìn)行。首先，在外方部件I的單體的狀態(tài)，或滾動(dòng)體5組裝于外方部件I上的狀態(tài)，在外方部件I上安裝傳感組件20、柔性襯底30、運(yùn)算處理電路31。接著，從外方部件I的外側(cè)而插入保護(hù)罩80，將其內(nèi)側(cè)端嵌合于外方部件I的法蘭Ia的外徑面上，將外側(cè)端嵌合于外方部件I的外側(cè)圓筒部外徑面上，由此，通過(guò)保護(hù)罩80覆蓋傳感組件20、柔性襯底30與運(yùn)算處理電路31。然后，組裝軸承的整體。通過(guò)按照該流程組裝，可容易組裝通過(guò)保護(hù)罩80而覆蓋安裝于外方部件I上的傳感組件20、柔性襯底30、與運(yùn)算處理電路31的帶有傳感器的車輪用軸承。圖21表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式。在該帶有傳感器的車輪用軸承中，針對(duì)圖I 圖18所示的第一實(shí)施方式，圖19、圖20所示的第二實(shí)施方式，在作為固定側(cè)部件的外方部件I中的設(shè)置法蘭Ia的外徑面上，形成具有耐腐蝕性或防腐蝕性的表面處理層84。在像這樣，形成有表面處理層84的外方部件I的外徑面上，像圖I 圖20那樣安裝傳感組件20、柔性襯底30、與運(yùn)算處理電路31、保護(hù)罩80。其它的結(jié)構(gòu)與圖I 圖20所示的第一和第二實(shí)施方式的場(chǎng)合相同。作為具有耐腐蝕性或防腐蝕性的表面處理層84。列舉有比如進(jìn)行了金屬鍍覆處理的表層、進(jìn)行了涂飾處理的表層、進(jìn)行了涂層處理的表層等。作為金屬鍍覆處理，可采用鍍鋅、光澤鍍鋅、光澤鍍鉻酸鹽處理、鍍鎳、鍍鉻、化學(xué)鍍鎳、康尼根鍍覆(力-七' > > # Kanigen plating)、四氧化三鐵表面膜(滲黑)、電解鎳(l^yf于''> 卜raydent)等的處理。作為涂飾處理、涂層處理，可采用陰極電沉積、陽(yáng)極電沉積、氟類電沉積、氮化硅等的陶瓷涂敷等。像這樣，在該第三實(shí)施方式中，由于在外方部件I的外徑面上形成具有耐腐蝕性或防腐蝕性的表面處理層84，故可防止因外方部件I的外徑面上的銹蝕導(dǎo)致傳感組件20、柔性襯底30、運(yùn)算處理電路31、保護(hù)罩80等的安裝部堆起，或在傳感組件20、柔性襯底30、與運(yùn)算處理電路31上生銹的情況，可消除銹造成的形變傳感器22A、22B等的誤動(dòng)作，可長(zhǎng)期而正確地進(jìn)行荷載檢測(cè)。下面根據(jù)圖22 圖23，對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在圖I 圖2所示的第一實(shí)施方式中，對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的運(yùn)算處理電路31經(jīng)由電路固定用支撐件32，安裝于外方部件I的車身安裝用的法蘭Ia中的朝向外側(cè)的側(cè)面上，相對(duì)該情況，該第4實(shí)施方式將上述運(yùn)算處理電路31不經(jīng)由上述電路固定用支撐件32，而在安裝于圓弧狀的電路襯底上的狀態(tài)直接安裝于上述車身安裝用的法蘭Ia中的朝向外側(cè)的側(cè)面上。本第4實(shí)施方式的其它的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同，另外，由于圖3 圖18也可適用于該第4實(shí)施方式，故它們的具體描述省略。 運(yùn)算處理電路31的圓弧狀的電路襯底像圖22那樣，安裝于外方部件I的車身安裝用的法蘭Ia中的朝向外側(cè)的側(cè)面上。在圖22 圖23的結(jié)構(gòu)例子中，在車身安裝用的法蘭Ia中的朝向外側(cè)的側(cè)面上，運(yùn)算處理電路31與外方部件I同心地經(jīng)由間隔件33而設(shè)置，通過(guò)多個(gè)螺栓35直接固定于法蘭Ia的側(cè)面上。在運(yùn)算處理電路31的電路襯底中開(kāi)設(shè)有多個(gè)螺栓穿插孔36 (圖22)，上述間隔件33設(shè)置于與這些螺栓穿插孔36對(duì)齊的各位置。各螺栓35從運(yùn)算處理電路31的電路襯底的螺栓穿插孔36穿過(guò)間隔件33的螺栓穿插孔38，與開(kāi)設(shè)于車身安裝用的法蘭Ia中的螺紋孔39螺合。其它的結(jié)構(gòu)與圖22相對(duì)應(yīng)的圖I、圖2相同。圖24和圖25表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式。該帶有傳感器的車輪用軸承在圖22和圖23的第4實(shí)施方式中，在作為固定側(cè)部件的外方部件I的外周面上，與外方部件I同心地安裝圓弧狀的保護(hù)罩80，通過(guò)該保護(hù)罩80覆蓋傳感組件20和運(yùn)算處理電路31。圖24表示該保護(hù)罩80向外方部件I上的安裝的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子，通過(guò)密封材料82將纜線伸出用的孔部81密封(與圖19相同)。圖25表示另一結(jié)構(gòu)例子，通過(guò)橡膠襯套83將纜線伸出用的孔部81密封(與圖20相同)。保護(hù)罩80與圖19和圖20的相同。下面對(duì)不將上述各實(shí)施方式中的“將對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的運(yùn)算處理電路31經(jīng)由電路固定用支撐件32安裝于車身安裝用的法蘭Ia的側(cè)面上，或在安裝于圓弧狀的電路襯底上的狀態(tài)直接安裝于車身安裝用的法蘭Ia的側(cè)面上”的情況作為條件的應(yīng)用方式進(jìn)行說(shuō)明。針對(duì)內(nèi)置有檢測(cè)作用于車輪的軸承部上的荷載的荷載傳感器的帶有傳感器的車輪用軸承，本發(fā)明人等不但提出有前述專利文獻(xiàn)1、2的類型，而且提出了下述的方案，其中，作為具有上述傳感器輸出信號(hào)的補(bǔ)償功能的荷載估算機(jī)構(gòu)，包括放大電路、偏移調(diào)整電路、線性補(bǔ)償電路、控制器、外部Ι/F等，其與形變傳感器一起地裝載于車輪用軸承的外圈上(比如，專利文獻(xiàn)3、4)。但是，在上述現(xiàn)有例子的結(jié)構(gòu)中，無(wú)法避免傳感器受到外部環(huán)境的影響。由此，具有在車輛行駛中跳動(dòng)的小石塊等碰撞傳感器，傳感器破損，或覆蓋泥鹽水，傳感器腐蝕的危險(xiǎn)。
作為解決上述課題的方案，本發(fā)明人等提出有比如，圖48、圖49所示的的結(jié)構(gòu)的方案(日本特開(kāi)2011-089604號(hào)公報(bào))。在本提出方案例子中，像圖48那樣，在作為車輪用軸承的固定圈的外方部件101的外周面上，設(shè)置荷載檢測(cè)用的多個(gè)傳感組件120，通過(guò)包圍外方部件101的筒狀的保護(hù)罩129覆蓋該多個(gè)傳感組件120。保護(hù)罩129的外側(cè)端嵌合于外方部件101的外周面上，像圖49那樣，沿保護(hù)罩129的內(nèi)側(cè)端的開(kāi)口緣而設(shè)置的由環(huán)狀的彈性體形成的唇部135與設(shè)置于外方部件101的外周上的車身安裝用的法蘭IOla的朝向外側(cè)的側(cè)面接觸。
另外，與上述傳感組件120 —起地將對(duì)該傳感組件120的輸出信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路、與將經(jīng)過(guò)處理的輸出信號(hào)輸出到軸承外部的信號(hào)纜線安裝于柔性襯底130上，構(gòu)成圓環(huán)狀的傳感器組合件，將該傳感器組合件按照與其同心地安裝于外方部件101的外周上。在保護(hù)罩129的內(nèi)側(cè)端部，像圖49那樣設(shè)置使信號(hào)纜線中的相對(duì)保護(hù)罩129的伸出部132B伸出的孔部136，在信號(hào)纜線伸出部132B從上述孔部136而伸出的部分，涂敷密封材料137。由此，可通過(guò)保護(hù)罩129覆蓋傳感組件120，其它的電子器件可避免它們受到外部環(huán)境的影響。但是，在上述提出方案例子中，在信號(hào)纜線安裝于保護(hù)罩129上的場(chǎng)合，必須在軸承組裝時(shí)，按照信號(hào)纜線不妨礙的方式進(jìn)行處理，即使在取下保護(hù)罩129時(shí)，必須要求將設(shè)置于保護(hù)罩129和信號(hào)纜線之間的密封材料137剝離等的作業(yè)。由此，具有將保護(hù)罩129安裝于車輪用軸承的外方部件101上的場(chǎng)合的安裝步驟復(fù)雜的問(wèn)題。于是，根據(jù)圖26 圖32(A)、圖32(B)，對(duì)作為本發(fā)明的第一應(yīng)用方式的帶有傳感器的車輪用軸承進(jìn)行說(shuō)明，其結(jié)構(gòu)緊湊，信號(hào)纜線的伸出等的組裝性也良好，可正確地檢測(cè)作用于車輪的軸承部上的荷載。另外，圖26與圖I相對(duì)應(yīng)，圖27與圖2相對(duì)應(yīng)，圖28與圖3相對(duì)應(yīng)，對(duì)同一或相應(yīng)的部分標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)，其具體的說(shuō)明省略，對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。像圖26和圖27所示的那樣，在本應(yīng)用方式中，對(duì)傳感組件20的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的運(yùn)算處理電路31 (圖29(A)、圖29(B))、將該運(yùn)算處理電路31的輸出信號(hào)輸出到軸承外部的信號(hào)纜線41被設(shè)置于外方部件I的外周的車身安裝用的法蘭Ia的外側(cè)，在上述法蘭Ia中開(kāi)設(shè)有信號(hào)纜線穿插用的通孔85，將上述信號(hào)纜線41穿過(guò)上述通孔85，向內(nèi)側(cè)伸出，在穿過(guò)上述通孔85的部分，作為防止處理而設(shè)置由橡膠等的彈性材料形成的襯套83。圖28為從外側(cè)觀看外方部件I的主視圖，上述信號(hào)纜線41和襯套83位于作為與軸承軸心O相垂直的線段的縱向線段LV上。圖29 (A)、圖29 (B)與圖11 (A)、圖11 (B)相對(duì)應(yīng)，表示柔性襯底30的傳感組件20的一個(gè)配置例子的平面展開(kāi)圖和其剖視圖。在該應(yīng)用方式的場(chǎng)合，在柔性襯底30上，與四個(gè)傳感組件20 —起地對(duì)它們的形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)進(jìn)行處理的運(yùn)算處理電路31、將運(yùn)算處理電路31的輸出信號(hào)輸出到軸承外部的信號(hào)纜線41等的電子器件呈環(huán)狀被連接，構(gòu)成傳感器組合件48。運(yùn)算處理電路31由比如集成電路芯片構(gòu)成。像這樣呈環(huán)狀的傳感器組合件48與外方部件I同心地安裝于外方部件I的外徑面的法蘭Ia的外側(cè)。運(yùn)算處理電路31也可與柔性襯底30成一體地成形。圖30 (A)、圖30 (B)與圖12(A)、圖12(B)相對(duì)應(yīng)，表示柔性襯底30的傳感組件20的一個(gè)配置例子的平面展開(kāi)圖和其剖視圖。同樣在該配置例子的場(chǎng)合，與圖29(A)、圖29(B)相同，不同點(diǎn)僅僅在于將運(yùn)算處理電路31的輸出信號(hào)輸出到軸承外部的信號(hào)纜線41等的電子器件呈環(huán)狀連接，構(gòu)成傳感器組合件48，而其它的結(jié)構(gòu)與圖12(A)、圖12(B)相同。圖31 (A)、圖31 (B)表示柔性襯底30的傳感組件20的還一個(gè)配置例子的平面展開(kāi)圖和其剖視圖。同樣在該配置例子的場(chǎng)合，除了與柔性襯底30的布線電路34的連接部以外，各傳感組件20與柔性襯底30切斷開(kāi)。另外，在柔性襯底30中，運(yùn)算處理電路31的安裝部為寬幅部，其以外的部分為窄幅部，在柔性襯底30的窄幅部的側(cè)部設(shè)置各傳感組件20，由此，整體的配置結(jié)構(gòu)的寬度不變寬。這樣，可緊湊地構(gòu)成傳感器組合件48。其它的結(jié)構(gòu)與圖29(A)、圖29(B)所示的配置例子的場(chǎng)合相同。圖32 (A)、圖32⑶與圖13 (A)、圖13⑶相對(duì)應(yīng)，表示柔性襯底30上的傳感組件20的又一個(gè)配置例子的平面展開(kāi)圖和其剖視圖。該配置例子的場(chǎng)合也與圖29(A)、圖29(B)相同，不同點(diǎn)僅僅在于將運(yùn)算處理電路31的輸出信號(hào)輸出到軸承外部的信號(hào)纜線41等的·電子器件呈環(huán)狀連接，構(gòu)成傳感器組合件48，而其它的結(jié)構(gòu)與圖13(A)、圖13(B)相同。包括安裝于外方部件I的外徑面的法蘭Ia的外側(cè)的上述傳感組件20的傳感器組合件48像圖26那樣，由保護(hù)罩80覆蓋。保護(hù)罩80為包圍外方部件I的外周的筒狀的部件，具體來(lái)說(shuō)，呈帶有臺(tái)階的圓筒狀，其中，內(nèi)側(cè)半部為大直徑部80a，外側(cè)半部為小直徑部80b。該保護(hù)罩80從外方部件I的法蘭Ia跨到外側(cè)端而設(shè)置。具體來(lái)說(shuō)，保護(hù)罩80的內(nèi)側(cè)端嵌合于車身安裝用的法蘭Ia的外徑面上，保護(hù)罩80的外側(cè)端嵌合于外方部件I的外側(cè)端的外徑面上。由于像上述那樣，上述傳感器組合件48中的信號(hào)纜線41穿過(guò)開(kāi)設(shè)于外方部件I的法蘭Ia中的通孔85，在內(nèi)側(cè)伸出，故在將保護(hù)罩80安裝于外方部件I上時(shí)，信號(hào)纜線41不對(duì)保護(hù)罩80構(gòu)成妨礙，能以少的步驟數(shù)量將保護(hù)罩80安裝于外方部件I上。同樣關(guān)于本應(yīng)用方式所采用的保護(hù)罩80的材料，采用與前述第一實(shí)施方式所采用的材料相同的材料。本應(yīng)用方式的帶有傳感器的車輪用軸承的組裝也與前述實(shí)施方式的場(chǎng)合基本相同，具體的說(shuō)明省略，但是，特別是在本場(chǎng)合，與前述實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于在外方部件I上安裝包括傳感組件20、柔性襯底30、運(yùn)算處理電路31和信號(hào)纜線41的傳感器組合件48，通過(guò)保護(hù)罩80覆蓋該傳感器組合件48。在荷載作用于車輪的輪胎和路面之間的場(chǎng)合的動(dòng)作與上述第一實(shí)施方式基本相同，具體的說(shuō)明省略，但是，在本應(yīng)用方式的場(chǎng)合，特別是，由于在作為固定側(cè)部件的外方部件I的車身安裝用的法蘭Ia中開(kāi)設(shè)信號(hào)纜線穿插用的通孔85，設(shè)置于外方部件I的外徑面的法蘭Ia的外側(cè)的信號(hào)纜線41與傳感組件20、運(yùn)算處理電路31等一起地穿過(guò)該通孔85，向內(nèi)側(cè)伸出，故同樣在設(shè)置包圍外方部件I的外周的筒狀的保護(hù)罩80的場(chǎng)合，信號(hào)纜線41不對(duì)保護(hù)罩80構(gòu)成妨礙，可容易進(jìn)行保護(hù)罩80的安裝，結(jié)構(gòu)緊湊，組裝性也良好，可正確地檢測(cè)作用于車輪的軸承部上的荷載。另外，由于包括傳感組件20的傳感器組合件48由保護(hù)罩80覆蓋，故可避免構(gòu)成傳感器組合件48的多個(gè)傳感組件20、其它的電子器件受到外部環(huán)境的影響，可防止外部環(huán)境造成的傳感組件20、其它的電子器件的故障，可長(zhǎng)期而正確地檢測(cè)作用于車輪用軸承、輪胎觸地面上的荷載。在本實(shí)施方式中，由于在信號(hào)纜線41貫穿外方部件I的法蘭Ia的通孔85的部分，作為防止處理而設(shè)置由橡膠等的彈性材料形成的襯套83，故保護(hù)罩80的密封性提高，進(jìn)一步提高避免構(gòu)成傳感器組合件48的多個(gè)傳感組件20、其它的電子器件受到外部環(huán)境的影響的效果。在外方部件I為固定側(cè)部件的本實(shí)施方式的場(chǎng)合，保護(hù)罩80向外方部件I上的安裝更加容易，保護(hù)罩80對(duì)傳感組件20、其它的電子器件的保護(hù)容易進(jìn)行。圖33和圖34表示本發(fā)明的第二應(yīng)用方式。在該帶有傳感器的車輪用軸承中，針對(duì)圖26 圖32 (A)、圖32⑶的第一應(yīng)用方式，在信號(hào)纜線41貫穿外方部件I的法蘭Ia的通孔85的部分，作為防止處理涂敷密封材料82。其它的結(jié)構(gòu)與圖26 圖32(A)、圖32(B)所不的實(shí)施方式的場(chǎng)合相同。同樣在本應(yīng)用方式的場(chǎng)合，由于對(duì)法蘭Ia的通孔85進(jìn)行密封材料82的防水處理，故保護(hù)罩80的密封性提高，避免構(gòu)成傳感器組合件48的多個(gè)傳感組件20、其它的電子器件受到外部環(huán)境的影響的效果進(jìn)一步提高。另外，同樣在前述應(yīng)用方式中，與圖21所示的第三實(shí)施方式相同，也可在外方部 件I的外徑面上形成具有耐腐蝕性或防腐蝕性的表面處理層84，可防止因外方部件I的外徑面的銹蝕，傳感組件20、柔性襯底30、運(yùn)算處理電路31、信號(hào)纜線41、保護(hù)罩80等的安裝部的堆起，或在傳感組件20、柔性襯底30、運(yùn)算處理電路31、信號(hào)纜線41上生銹的情況，可消除銹蝕造成的形變傳感器22A、22B等的誤動(dòng)作，可長(zhǎng)期而正確地進(jìn)行荷載檢測(cè)。根據(jù)圖35 圖37對(duì)本發(fā)明的第三應(yīng)用方式進(jìn)行說(shuō)明。本應(yīng)用方式涉及傳感組件的保護(hù)可靠、檢測(cè)的可靠性高的帶有傳感器的車輪用軸承，與圖I 圖3所示的第一實(shí)施方式相同或相應(yīng)的部分，標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)，其具體的說(shuō)明省略，以下對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。在本應(yīng)用方式中，設(shè)置防水型的連接器86A，其通過(guò)包圍外方部件I的外周的筒狀的保護(hù)罩80而覆蓋，與該保護(hù)罩80成一體，用于將傳感組件20的輸出信號(hào)或?qū)敵鲂盘?hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的信號(hào)輸出到軸承外部。在圖35所示的帶有傳感器的車輪用軸承的柔性襯底30上，像圖37所示的那樣，與四個(gè)傳感組件20 —起地將對(duì)形變傳感器22A、22B的輸出信號(hào)進(jìn)行處理的運(yùn)算處理電路31、使該運(yùn)算處理電路31的輸出端子與防水型的連接器86A(圖35)連接的信號(hào)纜線41等的電子器件呈環(huán)狀連接，與第一應(yīng)用方式相同，構(gòu)成圖29所示的那樣的傳感器組合件48。運(yùn)算處理電路31由比如集成電路芯片構(gòu)成。像這樣呈環(huán)狀的傳感器組合件48按照與外方部件I同心的方式安裝于外方部件I的外徑面上。防水型的連接器86A為構(gòu)成由插座和插頭構(gòu)成的插入連接形式的連接器組86中的插座的連接器，包括一端開(kāi)口的方筒狀的連接器主體86Aa、與從該連接器主體86Aa的底面而突出的多個(gè)插腳狀的連接端子86Ab。多個(gè)連接端子86Ab既可安裝于端子板上，經(jīng)由該端子板安裝于連接器主體86Aa上，也可直接安裝于連接器主體86Aa上。上述信號(hào)纜線41與上述連接端子86Ab連接。在構(gòu)成該插座的連接器86A中插入而連接構(gòu)成插頭的連接器86B。構(gòu)成插頭的連接器86B設(shè)置于相對(duì)車輪用軸承的信號(hào)輸出用的纜線89的前端。構(gòu)成插頭的連接器86B由連接器主體86Ba與多個(gè)連接端子86Bb構(gòu)成，該連接器主體86Ba插入而嵌合于構(gòu)成插座的連接器86A的連接器主體86Aa內(nèi)部，該多個(gè)連接端子86Bb設(shè)置于設(shè)在該連接器主體86B a的前端面上的凹部?jī)?nèi)部，分別與構(gòu)成上述插座的連接器86A的各連接端子86Ab接觸而連接。構(gòu)成上述插座的連接器86A中的連接器主體86Aa構(gòu)成為下述形狀，即，作為插頭的連接器86B的連接器主體68Ba的周面在沒(méi)有間隙的情況下被插入。由此，構(gòu)成水不從兩個(gè)連接器86A、86B的嵌合面而浸入的防水型。包括安裝于外方部件I的外徑面上的上述傳感組件20的傳感器組合件48像圖35那樣，由保護(hù)罩80而覆蓋。由于關(guān)于該保護(hù)罩80的形狀、安裝、材料與前述第一應(yīng)用方式的場(chǎng)合基本相同，故具體的說(shuō)明省略。另外，在保護(hù)罩80上，與其成一體地設(shè)置防水連接器86A，該防水連接器86A用于將上述運(yùn)算處理電路31的輸出信號(hào)輸出到軸承外部，運(yùn)算處理電路31和防水連接器86A經(jīng)由上述信號(hào)纜線41而連接。防水連接器86A通過(guò)將該連接器主體86Aa粘接或焊接于保護(hù)罩80上等的方式，與保護(hù)罩80形成一體。將信號(hào)纜線41與防水連接器86A連接的作業(yè)在將保護(hù)罩80安裝于外方部件I上時(shí)進(jìn)行。在本應(yīng)用方式中，對(duì)傳感組件20的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的運(yùn)算處理電路31也設(shè)置于外方部件I的外周上，但是省略運(yùn)算處理電路31，將傳感組件20的輸出信號(hào)照原樣地輸出到軸承外部，比如，在車身側(cè)，進(jìn)行輸出信號(hào)的運(yùn)算處理，進(jìn)行荷載估算，在該場(chǎng)合，傳感組件20的輸出端子經(jīng)由上述信號(hào)纜線41與防水連接器86A連接。此外，在本應(yīng)用方式中，也可與上述防水連接器86A成一體地通過(guò)樹(shù)脂對(duì)上述運(yùn) 算處理電路31進(jìn)行模制，成一體地對(duì)防水連接器86A和運(yùn)算處理電路31進(jìn)行注射成形。在與防水連接器86A成一體地通過(guò)樹(shù)脂對(duì)運(yùn)算處理電路31進(jìn)行模制的場(chǎng)合，可省略在保護(hù)罩80的安裝時(shí)，將運(yùn)算處理電路31和防水連接器86A連接的作業(yè)。另外，在成一體地對(duì)防水連接器86A和運(yùn)算處理電路31進(jìn)行注射成形的場(chǎng)合，不僅可省略它們的連接作業(yè)，還可簡(jiǎn)化它們的制造步驟。在這些場(chǎng)合，傳感組件20和運(yùn)算處理電路31的連接在將保護(hù)罩80安裝于作為固定側(cè)部件的外方部件I上時(shí)進(jìn)行。還有，由于通過(guò)包圍作為固定側(cè)部件的外方部件I的外周的筒狀的保護(hù)罩80，覆蓋包括多個(gè)傳感組件20的傳感器組合件48，故可避免構(gòu)成傳感器組合件48的多個(gè)傳感組件20、其它的電子器件受到外部環(huán)境的影響，防止外部環(huán)境造成的傳感組件20、其它的電子器件的故障，可長(zhǎng)期而正確地檢測(cè)作用于車輪用軸承、輪胎觸地面上的荷載。特別是，由于與保護(hù)罩80成一體地設(shè)置防水連接器86A，該防水連接器86A用于將傳感組件20的輸出信號(hào)，或?qū)υ撦敵鲂盘?hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的信號(hào)輸出到軸承外部，故在軸承組裝時(shí)，不必要求下述復(fù)雜的作業(yè)，即，按照不對(duì)保護(hù)罩80造成妨礙的方式從保護(hù)罩80上輸出與運(yùn)算處理電路31或傳感組件20連接的信號(hào)纜線，由此結(jié)構(gòu)緊湊、組裝性也良好，可正確地檢測(cè)施加于車輪的軸承部上的荷載。在外方部件I為固定側(cè)部件的本實(shí)施方式的場(chǎng)合，容易將保護(hù)罩80安裝于外方部件I上，通過(guò)保護(hù)罩80對(duì)傳感組件20、其它的電子器件的保護(hù)容易進(jìn)行。圖38和圖39表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式。該帶有傳感器的車輪用軸承針對(duì)圖35 圖37的應(yīng)用方式，將上述保護(hù)罩80的外側(cè)端經(jīng)由密封圈87安裝于外方部件I的外徑面上。其它的結(jié)構(gòu)與圖35 圖37所示的應(yīng)用方式的場(chǎng)合相同。如果像這樣，將上述保護(hù)罩80的外側(cè)端經(jīng)由密封圈87安裝于外方部件I的外徑面上，則可使保護(hù)罩80的外側(cè)端的密封性可靠，可進(jìn)一步提高通過(guò)保護(hù)罩80對(duì)傳感組件
20、其它的電子器件的保護(hù)效果。圖40和圖41表示本發(fā)明的第5應(yīng)用方式。該帶有傳感器的車輪用軸承針對(duì)圖35 圖37的應(yīng)用方式，在上述保護(hù)罩80的內(nèi)側(cè)端，沿其開(kāi)口緣設(shè)置由環(huán)狀的彈性體構(gòu)成的唇部88，該唇部88與外方部件中的車身安裝用法蘭Ia的朝向外側(cè)的側(cè)面接觸。在該場(chǎng)合，可使保護(hù)罩80的外側(cè)端的密封性可靠，可進(jìn)一步提高通過(guò)保護(hù)罩80對(duì)傳感組件20、其它的電子器件的保護(hù)效果。
最好，構(gòu)成上述唇部88的彈性體為橡膠材料。此外，唇部88也可成一體形成于保護(hù)罩80上。在這里，保護(hù)罩88呈朝向內(nèi)側(cè)而直徑擴(kuò)大的形狀。由此，可更加確實(shí)地防止泥水、鹽水等從內(nèi)側(cè)端向保護(hù)罩80內(nèi)部的浸入。其它的結(jié)構(gòu)與圖35 圖37所示的應(yīng)用方式的場(chǎng)合相同。在上述各實(shí)施方式中，對(duì)外方部件I為固定側(cè)部件的場(chǎng)合進(jìn)行了說(shuō)明，但是，本發(fā)明也可用于內(nèi)方部件為固定側(cè)部件的車輪用軸承，在該場(chǎng)合，傳感組件20設(shè)置于構(gòu)成內(nèi)方部件的內(nèi)周的周面上。另外，在這些實(shí)施方式中，對(duì)用于第三代的車輪用軸承的場(chǎng)合進(jìn)行了說(shuō)明，但是，本發(fā)明也可適用于軸承部分和輪轂為相互獨(dú)立的部件的第一或第二代的車輪用軸承、內(nèi)方部件的一部分由等速接頭的外圈構(gòu)成的第4代的車輪用軸承。另外，該帶有傳感器的車輪用軸承也適用于從動(dòng)輪用的車輪用軸承，還可適用于各代的圓錐滾子型的車輪用軸承。下面對(duì)不將本發(fā)明的實(shí)施方式中的“將對(duì)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的運(yùn)算處理電路31經(jīng)由電路固定用支撐件32，安裝于車身安裝用的法蘭Ia的側(cè)面上，或在安裝于圓弧狀的電路襯底上的狀態(tài)，直接安裝于車身安裝用的法蘭Ia的側(cè)面上”的情況作為條件的應(yīng)用方式進(jìn)行說(shuō)明。方式I方式I的帶有傳感器的車輪用軸承為下述的車輪用軸承，該車輪用軸承包括夕卜方部件，在該外方部件的內(nèi)周形成多排滾動(dòng)面；內(nèi)方部件，在內(nèi)方部件的外周形成與上述滾動(dòng)面相對(duì)的滾動(dòng)面；多排滾動(dòng)體，該多排滾動(dòng)體夾設(shè)于兩個(gè)部件的相對(duì)的滾動(dòng)面之間，上述外方部件和內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件在外周具有安裝于轉(zhuǎn)向節(jié)上的車身安裝用的法蘭，該車輪用軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式將車輪支承于車身上，將荷載檢測(cè)用的多個(gè)傳感組件、運(yùn)算處理電路與信號(hào)纜線設(shè)置于固定側(cè)部件的外周的上述法蘭的外側(cè)，該多個(gè)傳感組件固定于上述固定側(cè)部件的外周面上，該運(yùn)算處理電路對(duì)這些傳感組件的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，該信號(hào)纜線將該運(yùn)算處理電路的輸出信號(hào)輸出到軸承外部，在上述法蘭中，開(kāi)設(shè)有信號(hào)纜線穿插用的通孔，上述信號(hào)纜線穿過(guò)上述通孔，向內(nèi)側(cè)伸出。方式2也可針對(duì)方式I的帶有傳感器的車輪用軸承，從上述固定側(cè)部件的法蘭到外側(cè)端設(shè)置包圍固定側(cè)部件的外周的筒狀的保護(hù)罩，通過(guò)該保護(hù)罩覆蓋上述傳感組件、運(yùn)算處理電路和信號(hào)纜線的一部分。方式3還可針對(duì)方式2的帶有傳感器的車輪用軸承，在上述法蘭的通孔和上述信號(hào)纜線之間進(jìn)行防水處理。方式4也可針對(duì)方式3的帶有傳感器的車輪用軸承，在上述防水處理中，在貫穿上述信號(hào)纜線的上述法蘭的通孔的部分設(shè)置由彈性材料形成的襯套。方式5還可針對(duì)方式3的帶有傳感器的車輪用軸承，在上述防水處理中，在貫穿上述信號(hào)纜線的上述法蘭的通孔的部分涂敷密封材料。方式6
方式6的帶有傳感器的車輪用軸承的組裝方法為上述帶有傳感器的車輪用軸承的組裝方法，在上述固定側(cè)部件的單體的狀態(tài)，或于固定側(cè)部件上組裝上述滾動(dòng)體的狀態(tài)，在上述固定側(cè)部件上安裝上述傳感組件、運(yùn)算處理電路和信號(hào)纜線，另外在將上述保護(hù)罩安裝于固定側(cè)部件的外周上后組裝軸承。方式7方式7的帶有傳感器的車輪用軸承為下述的車輪用軸承，該車輪用軸承包括夕卜方部件，在該外方部件的內(nèi)周形成多排滾動(dòng)面；內(nèi)方部件，在內(nèi)方部件的外周形成與上述滾動(dòng)面面對(duì)的滾動(dòng)面；多排滾動(dòng)體，該多排滾動(dòng)體夾設(shè)于兩個(gè)部件的相對(duì)的滾動(dòng)面之間，上述外方部件和內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件在外周具有安裝于轉(zhuǎn)向節(jié)上的車身安裝用的法蘭，該車輪用軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式將車輪支承于車身上，設(shè)置荷載檢測(cè)用的多個(gè)傳感組件，該多個(gè)傳感組件固定于上述固定側(cè)部件的外周面上，并且通過(guò)包圍上述固定側(cè)部件的外周的筒狀的保護(hù)罩覆蓋該多個(gè)傳感組件，與該保護(hù)罩成一體地設(shè)置防水型的連接器，該防水型的連接器用于將上述傳感組件的輸出信號(hào)或?qū)敵鲂盘?hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的信號(hào)輸出到軸承外部。 方式8也可針對(duì)方式7的帶有傳感器的車輪用軸承，上述保護(hù)罩的外側(cè)端嵌合于上述固定側(cè)部件的外周面上，沿保護(hù)罩的內(nèi)側(cè)端的開(kāi)口緣而設(shè)置的由環(huán)狀的彈性體形成的唇部與上述固定側(cè)部件中的法蘭的朝向外側(cè)的側(cè)面接觸。方式9還可針對(duì)方式8的帶有傳感器的車輪用軸承，上述唇部成一體地形成于上述保護(hù)罩上。方式10也可針對(duì)方式8的帶有傳感器的車輪用軸承，構(gòu)成上述唇部的彈性體由橡膠材料形成。方式11還可針對(duì)方式8的帶有傳感器的車輪用軸承，上述唇部呈朝向內(nèi)側(cè)而直徑擴(kuò)大的形狀。方式I2方式12的帶有傳感器的車輪用軸承的組裝方法為方式7的帶有傳感器的車輪用軸承的組裝方法，在上述固定側(cè)部件的單體的狀態(tài)，或于固定側(cè)部件上組裝上述滾動(dòng)體的狀態(tài)，在上述固定側(cè)部件的周面上安裝上述傳感組件，另外在將上述保護(hù)罩安裝于固定側(cè)部件的周面上后，組裝軸承。如上所述，參照附圖，對(duì)優(yōu)選的實(shí)施形式進(jìn)行了說(shuō)明，但是，如果是本領(lǐng)域的技術(shù)人員，觀看本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)后，會(huì)在顯然的范圍內(nèi)容易想到各種變更和修改方式。于是，對(duì)于這樣的變更和修改方式，應(yīng)被解釋為根據(jù)權(quán)利要求書(shū)而確定的發(fā)明的范圍內(nèi)。標(biāo)號(hào)的說(shuō)明標(biāo)號(hào)I表不外方部件；標(biāo)號(hào)Ia表示車身安裝用法蘭；標(biāo)號(hào)2表示內(nèi)方部件；
標(biāo)號(hào)3、4表示滾動(dòng)面；標(biāo)號(hào)5表示滾動(dòng)體；標(biāo)號(hào)20表示傳感組件；標(biāo)號(hào)21表示形變發(fā)生部件；標(biāo)號(hào)21a表示接觸固定部；標(biāo)號(hào)22、22A、22B表不形變傳感器；標(biāo)號(hào)30表示柔性襯底；標(biāo)號(hào)31表示運(yùn)算處理電路；標(biāo)號(hào)32表示電路固定用支撐件； 標(biāo)號(hào)41表信號(hào)纜線；標(biāo)號(hào)41a表信號(hào)纜線伸出部；標(biāo)號(hào)49表不A/D轉(zhuǎn)換器；標(biāo)號(hào)51表不偏移調(diào)整電路；標(biāo)號(hào)54表示荷載估算運(yùn)算電路；標(biāo)號(hào)71表不第一荷載估算機(jī)構(gòu)；標(biāo)號(hào)72表示第二荷載估算機(jī)構(gòu)；標(biāo)號(hào)73表不選擇輸出機(jī)構(gòu)；標(biāo)號(hào)80表不保護(hù)罩；標(biāo)號(hào)81表示孔部；標(biāo)號(hào)82表不密封件；標(biāo)號(hào)83表不襯套；標(biāo)號(hào)84表不表面處理層；標(biāo)號(hào)85表示通孔；標(biāo)號(hào)86A表不防水連接器；標(biāo)號(hào)88表不唇部。
權(quán)利要求
1.一種帶有傳感器的車輪用軸承，該車輪用軸承包括外方部件，在該外方部件的內(nèi)周形成多排滾動(dòng)面；內(nèi)方部件，在該內(nèi)方部件的外周形成與上述滾動(dòng)面相對(duì)的滾動(dòng)面；多排滾動(dòng)體，該多排滾動(dòng)體夾設(shè)于兩個(gè)部件的相對(duì)的滾動(dòng)面之間，上述外方部件和內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件的外周具有安裝于轉(zhuǎn)向節(jié)上的車輛安裝用的法蘭，該車輪用軸承以能旋轉(zhuǎn)的方式將車輪支承于車身上， 在上述固定側(cè)部件的外徑面上設(shè)置一個(gè)以上的荷載檢測(cè)用傳感組件，該傳感組件由形變發(fā)生部件與一個(gè)以上的傳感器構(gòu)成，該形變發(fā)生部件包括接觸而固定于上述固定側(cè)部件上的兩個(gè)以上的接觸固定部，該傳感器安裝于該形變發(fā)生部件上，檢測(cè)該形變發(fā)生部件的形變， 對(duì)上述傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的運(yùn)算處理電路以下述方式安裝，經(jīng)由電路固定用支撐件安裝于上述車身安裝用的法蘭的側(cè)面上，或在安裝于圓弧狀的電路襯底上的狀態(tài)直接地安裝于上述車身安裝用的法蘭的側(cè)面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述固定側(cè)部件為外方部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述電路固定用支撐件通過(guò)對(duì)具有耐腐蝕性的鋼板進(jìn)行沖壓加工成形而得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述電路固定用支撐件通過(guò)對(duì)經(jīng)過(guò)沖壓加工而成形的鋼板進(jìn)行金屬鍍敷或涂飾處理而得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述電路固定用支撐件和上述運(yùn)算處理電路成一體地通過(guò)樹(shù)脂模制。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述電路固定用支撐件通過(guò)樹(shù)脂成形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述電路固定用支撐件插入成形于上述運(yùn)算處理電路上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述運(yùn)算處理電路包括對(duì)上述傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的AD轉(zhuǎn)換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述運(yùn)算處理電路包括將上述傳感器的偏差調(diào)整到正規(guī)的值的偏差調(diào)整電路與對(duì)上述傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述運(yùn)算處理電路包括荷載估算機(jī)構(gòu)，該荷載估算機(jī)構(gòu)根據(jù)上述傳感器的輸出信號(hào)估算作用于車輪上的荷載。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述運(yùn)算處理電路包括第一荷載估算機(jī)構(gòu)，該第一荷載估算機(jī)構(gòu)采用上述傳感器的輸出信號(hào)的平均值，估算作用于車輪用軸承上的荷載；第二荷載估算機(jī)構(gòu)，該第二荷載估算機(jī)構(gòu)采用上述傳感器的輸出信號(hào)的振幅值、或采用該振幅值與上述平均值，估算作用于車輪用軸承上的荷載；選擇輸出機(jī)構(gòu)，該選擇輸出機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于車輪旋轉(zhuǎn)速度，切換而選擇上述第一和第二荷載估算機(jī)構(gòu)中的任意者的估算荷載值，將其輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述傳感組件包括三個(gè)以上的接觸固定部和兩個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器分別安裝于鄰接的第一和第二接觸固定部之間，以及鄰接的第二和第三接觸固定部之間，鄰接的接觸固定部或鄰接的傳感器的上述固定側(cè)部件的圓周方向的間隔設(shè)為滾動(dòng)體的排列間距的{l/2+n(n :整數(shù))}倍，上述第一和第二荷載估算機(jī)構(gòu)將上述兩個(gè)傳感器的輸出信號(hào)的和用作平均值。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，在上述固定側(cè)部件的周面上，與固定側(cè)部件同心地安裝環(huán)狀的保護(hù)罩，通過(guò)該保護(hù)罩覆蓋上述傳感組件和上述運(yùn)算處理電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，在上述運(yùn)算處理電路上安裝信號(hào)纜線，該信號(hào)纜線將通過(guò)上述運(yùn)算處理電路處理后的信號(hào)輸出到軸承外部，在上述保護(hù)罩中的上述車身安裝用法蘭的外側(cè)的圓筒部開(kāi)設(shè)孔部，以使上述信號(hào)纜線的伸出部從保護(hù)罩伸出，在信號(hào)纜線伸出部從上述孔部伸出的部分涂敷密封材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，在上述運(yùn)算處理電路上安裝信號(hào)纜線，該信號(hào)纜線將通過(guò)上述運(yùn)算處理電路處理后的信號(hào)輸出到軸承外部，在上述保護(hù)罩中的上述車身安裝用法蘭的外側(cè)的圓筒部開(kāi)設(shè)孔部，以使上述信號(hào)纜線的伸出部從保護(hù)罩伸出，在信號(hào)纜線伸出部從上述孔部伸出的部分安裝由彈性材料形成的襯套。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，在上述運(yùn)算處理電路上安裝信號(hào)纜線，該信號(hào)纜線將通過(guò)上述運(yùn)算處理電路處理后的信號(hào)輸出到軸承外部，在上述保護(hù)罩中的上述車身安裝用法蘭的外側(cè)的圓筒部開(kāi)設(shè)孔部，以使上述信號(hào)纜線的伸出部從保護(hù)罩伸出，在信號(hào)纜線伸出部從上述孔部伸出的部分涂敷進(jìn)行了防銹處理的密封材料，并且安裝由彈性材料形成的襯套。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，在上述固定側(cè)部件的周面上，與固定側(cè)部件同心地安裝柔性襯底，在該柔性襯底上成一體地成形有上述運(yùn)算處理電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，在上述固定側(cè)部件的周面上，與固定側(cè)部件同心地安裝柔性襯底，在該柔性襯底上安裝上述傳感組件。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，在構(gòu)成相對(duì)輪胎觸地面的上下位置和左右位置的上述固定側(cè)部件的外徑面的頂面部、底面部、右面部與左面部，以圓周方向90度的相位差均等配置四個(gè)上述傳感組件。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，在上述固定側(cè)部件中的設(shè)置法蘭的周面上進(jìn)行具有耐腐蝕性或防腐蝕性的表面處理。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的帶有傳感器的車輪用軸承，其中，上述表面處理為金屬鍍覆、涂飾或者涂層處理。
22.—種如權(quán)利要求13所述的帶有傳感器的車輪用軸承的組裝方法，在該方法中，在上述固定側(cè)部件的單體的狀態(tài)，或?qū)⑸鲜鰸L動(dòng)體組裝于固定側(cè)部件上的狀態(tài)，將上述傳感組件安裝于上述固定側(cè)部件的周面上，另外將上述保護(hù)罩安裝于固定側(cè)部件的周面上，然后組裝軸承。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶有傳感器的車輪用軸承，其結(jié)構(gòu)緊湊、組裝性也良好、可正確地檢測(cè)施加于車輪的軸承部上的荷載。在車輪用軸承中，由在外方部件(1)和內(nèi)方部件(2)的相對(duì)的多排滾動(dòng)面(3、4)之間夾設(shè)滾動(dòng)體(5)而形成。外方部件(1)和內(nèi)方部件(2)中的固定側(cè)部件在外周具有安裝于轉(zhuǎn)向節(jié)的車輛安裝用的法蘭(1a)。在固定側(cè)部件的外徑面上設(shè)置一個(gè)以上的荷載檢測(cè)用傳感組件(20)。該傳感組件(20)由形變發(fā)生部件(21)和一個(gè)以上的傳感器構(gòu)成，該形變發(fā)生部件(21)具有接觸而固定于固定側(cè)部件上的兩個(gè)以上的接觸固定部，該傳感器安裝于該形變發(fā)生部件(21)上，檢測(cè)該形變發(fā)生部件(21)的形變。在車身安裝用的法蘭(1a)的側(cè)面上設(shè)置電路固定用支撐件(32)，在該支撐件(32)上安裝對(duì)上述傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理的運(yùn)算處理電路(31)。
文檔編號(hào)F16C19/52GK102906436SQ20118002568
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者西川健太郎, 乘松孝幸, 高橋亨 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社