帶有傳感器的車輪用軸承裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的帶有傳感器的車輪用軸承裝置在車輪用軸承(100)中設(shè)置有多個傳感器(20)以檢測施加于其上的荷載，并具有：對其輸出信號進行處理，產(chǎn)生信號矢量的信號處理機構(gòu)(31)；根據(jù)該信號矢量，對施加于車輪上的荷載進行運算的荷載運算處理機構(gòu)(32)。荷載運算處理機構(gòu)(32)包括系數(shù)變換處理部(33)，該系數(shù)變換處理部(33)根據(jù)作為已確定的軸承(100)的標(biāo)準(zhǔn)的荷載推算系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)(MB)，計算作為安裝于實際的車輛上的狀態(tài)的荷載推算系數(shù)的實際狀況荷載推算系數(shù)(MC)；荷載運算部(34)，其根據(jù)通過該系數(shù)變換處理部(33)而計算的實際狀況荷載推算系數(shù)(MC)與上述信號矢量，對施加于車輪上的荷載進行運算。
【專利說明】帶有傳感器的車輪用軸承裝置
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求申請日為2012年6月27日、申請?zhí)枮镴P特愿2012—144458號申請的優(yōu)先權(quán)，通過參照其整體，將其作為構(gòu)成本申請的一部分的內(nèi)容而進行引用。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其包括檢測施加于車輪的軸承部上的荷載的荷載傳感器。

【背景技術(shù)】
[0004]作為檢測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，在車輪用軸承的外圈外徑面上粘貼形變儀，根據(jù)外圈外徑面的形變檢測荷載(比如專利文獻I)。另外，人們還提出有根據(jù)設(shè)置于車輪上的多個形變傳感器的輸出信號，推算施加于車輪上的荷載的運算方法(比如專利文獻2)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻I JP特表2003— 530565號公報
[0008]專利文獻2 JP特表2008— 542735號公報
[0009]專利文獻3 JP特開2010— 242902號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]像在專利文獻1、2中公開的技術(shù)那樣，在采用形變傳感器推算施加于車輪上的荷載的場合，環(huán)境溫度導(dǎo)致傳感器的漂移、伴隨傳感器的安裝的形變造成的初始漂移是成問題的。
[0012]作為解決上述課題的方案，人們還提出有下述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，在該帶有傳感器的車輪用軸承裝置中，于軸承固定圈上設(shè)置多個傳感單元，針對面對配置的傳感單元的輸出信號求出振幅的差分，根據(jù)該值，分情況進行運算，由此，推算輸入荷載(專利文獻3)。另外，還可進行下述的處理，其中，通過對運算處理結(jié)果產(chǎn)生影響的制動器的0N/0FF信息等，切換用于帶有傳感器的車輪用軸承裝置的荷載運算的荷載推算系數(shù)，以進行運算處理。
[0013]但是，在于專利文獻3中公開的帶有傳感器的車輪用軸承裝置中，必須要求根據(jù)作為用于荷載運算的荷載推算系數(shù)的像在下面描述的那樣，預(yù)先通過荷載試驗機而求出的荷載推算系數(shù)求出不同的使用條件的荷載推算系數(shù)的處理。
[0014]可根據(jù)試驗機的荷載試驗的結(jié)果，求出施加于車輪用軸承上的各方向的荷載Fx、Fy、Fz，或力矩荷載Mx、Mz等，求出傳感器輸出信號的對應(yīng)關(guān)系。但是，即使在將通過試驗機而求出的荷載推算系數(shù)MB以原樣地用于荷載運算的情況下，仍無法在車的行駛狀態(tài)正確地求出荷載。其原因在于在試驗機和實際車輛的場合，具有車輪用軸承的安裝姿勢的不同、安裝部件周邊的剛性的不同。
[0015]可在試驗機中進行基于各種安裝姿勢的荷載施加試驗，但是具有必須要求還再現(xiàn)實際車輛的轉(zhuǎn)向節(jié)部件、懸架部件的剛性的影響，導(dǎo)致花費試驗的功夫，具有不現(xiàn)實的問題。另外，還具有將該軸承安裝于車輛的任意位置而使用的情況，人們希望無論在安裝于車的前后左右等的哪個位置，均求出荷載。由此，必須要求采用通過試驗機而獲得的標(biāo)準(zhǔn)的荷載推算系數(shù)MB，計算與實際的使用條件相對應(yīng)的荷載推算系數(shù)MC的處理。
[0016]本發(fā)明的目的在于提供一種帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其可采用與車輪用軸承的使用條件相對應(yīng)的荷載推算系數(shù)，推算而輸出正確的荷載。
[0017]用于解決課題的技術(shù)方案
[0018]本發(fā)明的帶有傳感器的車輪用軸承裝置包括:
[0019]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)周形成有多排滾動面；內(nèi)方部件，在該內(nèi)方部件的外周，形成與該滾動面面對的滾動面；多排滾動體，該多排滾動體介設(shè)于該兩個部件的面對的滾動面之間，該車輪用軸承以能旋轉(zhuǎn)的方式將車輪支承于車身上；
[0020]多個傳感器20，該多個傳感器20安裝于該車輪用軸承上，檢測施加于該軸承上的荷載；信號處理機構(gòu)31,該信號處理機構(gòu)31對上述各傳感器20的輸出信號進行處理,產(chǎn)生信號矢量；荷載運算處理機構(gòu)32，該荷載運算處理機構(gòu)32根據(jù)該信號矢量，對施加于上述車輪上的荷載進行運算，
[0021]上述荷載運算處理機構(gòu)32包括:系數(shù)變換處理部33，該系數(shù)變換處理部33根據(jù)作為已確定的軸承的標(biāo)準(zhǔn)的荷載推算系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，計算作為安裝于實際的車輛上的狀態(tài)的荷載推算系數(shù)的實際狀況荷載推算系數(shù)MC ;荷載運算部34，該荷載運算部34根據(jù)通過該系數(shù)變換處理部33而計算的實際狀況荷載推算系數(shù)MC和上述信號矢量，對施加于上述車輪上的荷載進行運算。在這里，上述已確定的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB為比如，通過相對安裝于車輛上之前的軸承而進行的荷載試驗而求出的荷載推算系數(shù)。上述傳感器20安裝于上述車輪用軸承上，但是上述信號處理機構(gòu)31和荷載運算處理機構(gòu)32既可安裝于上述車輪用軸承上，也可與車輪用軸承離開，設(shè)置于車輛的E⑶、變頻裝置等上。
[0022]按照該方案，如果通過試驗機而求出包括車輪用軸承的個體差的特性，事先準(zhǔn)備個別的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，在荷載運算處理機構(gòu)32的系數(shù)變換處理部33中，可通過變換系數(shù)對固定有軸承的轉(zhuǎn)向節(jié)部件的材質(zhì)、形狀以及左右輪的差、軸承安裝姿勢的不同等，基于使用條件的特性的不同進行補償，計算與使用條件相對應(yīng)的實際狀況荷載推算系數(shù)MC。由此，可采用與車輪用軸承的使用條件相對應(yīng)的荷載推算系數(shù)，運算而輸出正確的荷載。
[0023]也可在本發(fā)明中，上述荷載運算處理機構(gòu)32的上述系數(shù)變換處理部33包括:變換系數(shù)存儲部35，在該變換系數(shù)存儲部35中寫入有變換系數(shù)T (k)，該變換系數(shù)T (k)用于從上述標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB變換為上述實際狀況荷載推算系數(shù)MC ;參數(shù)存儲部36，在該參數(shù)存儲部36中寫入?yún)?shù)k，該參數(shù)k指定將上述軸承安裝于車輛上的狀態(tài)。
[0024]還可在本發(fā)明中，寫入上述參數(shù)存儲部36中的參數(shù)k包括:指定車輛的種類、上述軸承的裝載位置以及制動器的0N/0FF狀態(tài)進行指定的參數(shù)中的至少I個。
[0025]也可在本發(fā)明中，上述荷載運算處理機構(gòu)32的系數(shù)變換處理部33包括車輪位置對應(yīng)變換指令部，該車輪位置對應(yīng)變換指令部對應(yīng)于車輪的左右裝載位置給出下述指令:從上述信號處理機構(gòu)31而輸入到荷載運算處理機構(gòu)32中的上述荷載運算部中的信號矢量的排列變換；以及從系數(shù)變換處理部33提供給荷載運算部的上述實際狀況荷載推算系數(shù)MC的排列變換。
[0026]在該方案的場合，在軸承為左右對稱形狀的場合，由于可通過借助來自車輪位置對應(yīng)變換指令部的指令，進行信號電平的排列的替換處理以及實際狀況荷載推算系數(shù)MC的排列變換處理的方式來對應(yīng)，故可僅僅配備一個裝載位置的變換系數(shù)，由于不必要求配備全部的變換系數(shù)，故可節(jié)約存儲器區(qū)域。
[0027]在該場合，上述信號處理機構(gòu)31也可包括交換電路43，該交換電路43對應(yīng)于來自上述車輪位置對應(yīng)變換指令部的指令，進行信號矢量的排列變換。
[0028]還可在本發(fā)明中，上述荷載運算處理機構(gòu)32的系數(shù)變換處理部33中的用于計算上述實際狀況荷載推算系數(shù)MC的一系列的序列(sequence)處理在初始化處理中進行。
[0029]也可在本發(fā)明中，在上述軸承中設(shè)置ID存儲器38，在該ID存儲器38中寫入有指定該軸承的ID信息，上述荷載運算處理機構(gòu)32的系數(shù)變換處理部33包括ID非易失性存儲器40，該ID非易失性存儲器40在初始化處理時，從上述ID存儲器38中讀取而存儲ID信息。
[0030]在該場合，上述荷載運算處理機構(gòu)32的系數(shù)變換處理部33也可具有下述功能，該功能指在電源接通時，從上述ID存儲器38中讀取ID信息，將其與上述ID非易失性存儲器40所存儲的ID信息進行比較，確認是否與在初始設(shè)定中被關(guān)聯(lián)的正規(guī)的軸承連接。上述的“電源接通時”指上述荷載運算處理機構(gòu)32的電源接通時，比如車輛的起動開關(guān)中的輔助模式ON時。
[0031]還可在本發(fā)明中，在上述軸承中設(shè)置寫入上述標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB的MB存儲器39，上述荷載運算處理機構(gòu)32的系數(shù)變換處理部33能從上述MB存儲器39中讀取上述標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB。
[0032]也可在本發(fā)明中，在荷載運算處理機構(gòu)32的系數(shù)變換處理部33中，從外部而單獨供給:通過特別指定上述軸承的ID信息而指定的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB的數(shù)據(jù)文件。
[0033]還可在本發(fā)明中，設(shè)置3個以上的檢測施加于軸承上的荷載的傳感器20，上述荷載運算處理機構(gòu)32根據(jù)上述3個以上的傳感器20的輸出信號，對作用于車輪用軸承上的垂直方向荷載Fz、前后方向的荷載Fx與軸向荷載Fy進行運算。
[0034]也可在本發(fā)明中，檢測施加于軸承上的荷載的上述傳感器20檢測上述外方部件和內(nèi)方部件之間的相對變位。
[0035]還可在本發(fā)明中，檢測施加于軸承上的荷載的上述傳感器20檢測上述外方部件和內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件的形變。
[0036]也可在本發(fā)明中，上述傳感器20為傳感單元20，該傳感單元20設(shè)置于上述外方部件和內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件的外徑面上，該傳感單元20包括形變發(fā)生部件和I個以上的形變檢測元件，該形變發(fā)生部件接觸而固定于上述固定側(cè)部件的外徑面上，該I個以上的形變檢測元件檢測該形變發(fā)生部件的形變。
[0037]還可在該場合，上述傳感單元20以圓周方向90度的相位差，按照4個而均等配置于位于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、右面部與左面部上。
[0038]可通過像這樣，設(shè)置4個傳感單元20，推算作用于車輪用軸承上的垂直方向荷載Fz、前后方向的荷載Fx與軸向荷載Fy。另外，即使在軸承的荷載狀態(tài)變化的情況下，仍可根據(jù)設(shè)置于負荷圈側(cè)的傳感單元20的輸出信號，穩(wěn)定地檢測滾動體周期，可提高荷載推算輸出的精度。
[0039]另外，也可在該場合，上述傳感單元20包括形變發(fā)生部件和2個以上的形變檢測元件，該形變發(fā)生部件具有接觸而固定于上述固定側(cè)部件的外徑面上的3個以上的接觸固定部，該2個以上的形變檢測元件安裝于該形變發(fā)生部件上，檢測該形變發(fā)生部件的形變。
[0040]還可在該場合，上述形變檢測元件分別設(shè)置于上述形變發(fā)生部件的鄰接的第I和第2接觸固定部之間、以及鄰接的第2和第3接觸固定部之間，鄰接的上述接觸固定部的間隔、或鄰接的上述形變檢測元件的間隔按照滾動體的排列間距的(n+1/2)倍而設(shè)定，其中η為整數(shù)。
[0041]權(quán)利要求書和/或說明書和/或附圖中公開的至少2個方案中的任意的組合均包含在本發(fā)明中。特別是，權(quán)利要求書中的各項權(quán)利要求的2個以上的任意的組合也包含在本發(fā)明中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]根據(jù)參照附圖的下面的優(yōu)選的實施形式的說明，會更清楚地理解本發(fā)明。但是，實施形式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)明的范圍由權(quán)利要求書確定。在附圖中，多個附圖中的同一部件標(biāo)號表示同一或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> [0043]圖1為將本發(fā)明的一個實施方式的帶有傳感器的車輪用軸承裝置的軸承的剖視圖和其檢測系統(tǒng)的構(gòu)思結(jié)構(gòu)的方框圖組合而表示的圖；
[0044]圖2為從外側(cè)而觀看該軸承的外方部件的主視圖；
[0045]圖3為該帶有傳感器的車輪用軸承裝置中的傳感單元的一個例子的放大剖視圖；
[0046]圖4為沿圖3中的IV — IV線的剖視圖；
[0047]圖5為表示檢測系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)例子的方框圖；
[0048]圖6Α為表示將該車輪用軸承安裝于左側(cè)車輪上的場合的傳感器輸出信號的排列的說明圖；
[0049]圖6Β為表示將該車輪用軸承安裝于右側(cè)車輪上的場合的傳感器輸出信號的排列的說明圖。

【具體實施方式】
[0050]根據(jù)圖1?圖6Α、圖6Β，對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。該實施方式為第3代型的內(nèi)輪旋轉(zhuǎn)型，用于驅(qū)動輪支承用的車輪用軸承100。另外，在本說明書中，將在安裝于車輛上的狀態(tài)時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)。
[0051]該帶有傳感器的車輪用軸承中的車輪用軸承100像圖1的縱向剖視圖所示的那樣，由外方部件1、內(nèi)方部件2與多排滾動體5構(gòu)成，在該外方部件I的內(nèi)周形成多排滾動面3，在該內(nèi)方部件2的外周形成與各滾動面3面對的滾動面4，該多排滾動體5介設(shè)于外方部件I和內(nèi)方部件2的滾動面3、4之間。該車輪用軸承100為多排的角接觸滾珠軸承型，滾動體5由滾珠構(gòu)成，針對各排通過保持器6保持。上述滾動面3、4的截面呈圓弧狀，按照滾珠接觸角在背面對合的方式形成。外方部件I和內(nèi)方部件2之間的軸承空間的兩端分別通過一對密封件7、8密封。
[0052]外方部件I構(gòu)成固定側(cè)部件，在其外周具有安裝于車體的懸架裝置(在圖中未示出)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中的圓周方向的多個部位，開設(shè)有轉(zhuǎn)向節(jié)安裝用的螺紋孔14，通過將從內(nèi)側(cè)穿過轉(zhuǎn)向節(jié)16的螺栓插孔17的轉(zhuǎn)向節(jié)螺栓(圖中未示出)與上述螺紋孔14螺合，將車身安裝用法蘭Ia安裝于轉(zhuǎn)向節(jié)16上。
[0053]內(nèi)方部件2為旋轉(zhuǎn)側(cè)部件，其由輪轂圈9和內(nèi)圈10構(gòu)成，該輪轂圈9具有車輪安裝用的輪轂法蘭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和內(nèi)圈10上形成上述各排的滾動面4。在輪轂圈9的內(nèi)側(cè)端的外周上，設(shè)置具有高差而直徑變小的內(nèi)圈嵌合面12，該內(nèi)圈10嵌合于該內(nèi)圈嵌合面12上。在輪轂圈9的中心開設(shè)通孔11。在該輪轂法蘭9a中的周向多個部位，開設(shè)有輪轂螺栓(圖中未示出)的壓配合孔15。在輪轂圈9的輪轂法蘭9a的根部附近，對車輪和制動部件(圖中未示出)進行導(dǎo)向的圓筒狀的導(dǎo)向部13向外側(cè)突出。
[0054]圖2表示從外側(cè)觀看該車輪用軸承100的外方部件I的主視圖。另外，圖1表示沿圖2中的I一I線的剖視圖。上述車身安裝用法蘭Ia像圖2那樣，為設(shè)置有各螺紋孔14的圓周方向部分突出于其它的部分的外徑側(cè)的突片laa。
[0055]在作為固定側(cè)部件的外方部件I的外徑面上設(shè)置作為荷載檢測用傳感器的4個傳感單元20。在這里，這些傳感單元20設(shè)置于位于相對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、右面部與左面部上。
[0056]各傳感單元20的形變檢測元件22與通過圖1的方框圖而表示的檢測系統(tǒng)單元30連接。該檢測系統(tǒng)單元30由信號處理機構(gòu)31與荷載運算處理機構(gòu)32構(gòu)成，該信號處理機構(gòu)31對上述各傳感單元20的輸出信號進行處理，形成信號矢量，該荷載運算處理機構(gòu)32根據(jù)該信號矢量，對施加于車輪上的荷載進行運算。信號處理機構(gòu)31與荷載運算處理機構(gòu)32既也可不一定作為檢測系統(tǒng)單元30而一體化，也可相互分離地設(shè)置。另外，該信號處理機構(gòu)31、荷載運算處理機構(gòu)32既可裝載于車輪用軸承100上，也可與車輪用軸承100分離，而位于車輛中的主E⑶(電子控制單元)的附近等處，還可作為E⑶的總控制部的下位控制部等而設(shè)置。
[0057]在本實施方式中，作為檢測施加于車輪上的各方向的荷載的傳感器，米用圖2?圖4中的給出一個結(jié)構(gòu)例子的傳感單元20。各傳感單元20像在后面具體描述的那樣，由形變發(fā)生部件21和形變檢測元件22 (22A、22B)構(gòu)成(圖3、圖4)，該形變發(fā)生部件21通過接觸固定部21a固定于外方部件I上，該形變檢測元件22(22A、22B)安裝于形變發(fā)生部件21上，檢測形變發(fā)生部件21的形變。在該圖3、圖4的結(jié)構(gòu)例子中，I個傳感單元20采用2個形變檢測元件22 (22A、22B)，但是，也可為I個傳感單元20采用I個形變檢測元件22的結(jié)構(gòu)。
[0058]荷載檢測用的傳感器并不限定于上述圖2?圖4的形式，也可將比如位移傳感器(渦電流傳感器、磁性傳感器、磁阻傳感器等)設(shè)置于外方部件I和內(nèi)方部件2中的固定側(cè)部件上，檢測目標(biāo)設(shè)置于旋轉(zhuǎn)輪上，求出外方部件和內(nèi)方部件之間的相對位移量，根據(jù)預(yù)先求出的荷載和位移的關(guān)系，求出所施加的荷載。即，本實施方式的結(jié)構(gòu)適用于作用于外方部件I和內(nèi)方部件2之間的力通過設(shè)置于固定側(cè)部件上的傳感器進行直接/間接地檢測、通過運算推算輸入荷載的方式的荷載傳感器。
[0059]另外，為了計算X、Y、Z方向的三方向的各荷載Fx、Fy、Fz或相應(yīng)的方向的力矩荷載，必須要求采用至少3個以上的傳感器信息(傳感器的輸出信號)的運算處理結(jié)構(gòu)。即，形成下述的結(jié)構(gòu)，其包括荷載檢測系統(tǒng)單元30，該荷載檢測系統(tǒng)單元30根據(jù)需要形成對多個傳感器信號進行加工處理，將其抽取的信號矢量，采用它，進行荷載推算運算處理，求出輸入荷載 F( = {Fx、Fy、Fz...})。
[0060]在這樣的結(jié)構(gòu)的荷載檢測系統(tǒng)單元30中，在近似線性成立的范圍內(nèi)，如果通過S而表示各傳感器信號的信號矢量，則輸入該信號電平S，按照滿足下述關(guān)系式的方式，通過數(shù)值解析、實驗而確定運算系數(shù)行列M和偏差(OfTset)MO,由此可進行荷載推算處理。
[0061]F = M* S+M0......(I)
[0062]如果對應(yīng)于荷載輸入范圍，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定近似線性范圍，則可通過荷載推算系數(shù)，推算寬幅的輸入荷載。
[0063]在這里，輸入荷載和傳感器信號的信號矢量S的關(guān)系可通過下述方式求出，該方式為:比如，通過施加荷載的試驗機施加各方向的荷載Fx、Fy、Fz以及各方向的力矩荷載Mx、Mz等的荷載，測定相對該荷載的傳感器信號。在這里，將式(I)的系數(shù)M和偏差Mo相力口，將通過試驗機而求出的標(biāo)準(zhǔn)的荷載推算系數(shù)(在下面稱為標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù))表示為MB。于是，式(I)通過下述的關(guān)系式而表達:
[0064]F = MB.S......(2)
[0065]但是，在這里求出的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB原樣地適用于實際的車輛行駛時而獲得的傳感器數(shù)據(jù)的場合，計算不同于實際的輸入荷載值的荷載推算值，無法正確地求出荷載。其原因在于如通過“發(fā)明要解決的課題”說明的那樣，在試驗機和實際車輛中，因車輪用軸承100的安裝姿勢的不同、安裝軸承100的周邊部件的剛性的不同，發(fā)生于軸承100的形變、變形狀態(tài)產(chǎn)生差異?？捎谠囼灆C中再現(xiàn)安裝于實際車輛上的狀態(tài)，進行各種安裝姿勢的荷載施加試驗，但是為了具體地再現(xiàn)實際車輛的轉(zhuǎn)向節(jié)部件、懸架部件的影響，具有必須要求復(fù)雜的設(shè)定和大型的裝置，試驗花費時間，無法進行現(xiàn)實的校準(zhǔn)的問題。
[0066]于是，在該帶有傳感器的車輪用軸承裝置中，于圖1的荷載運算處理機構(gòu)32中設(shè)置系數(shù)變換處理部33，該系數(shù)變換處理部33對通過試驗機而獲得的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB進行與實際的使用條件相對應(yīng)的變換操作，計算實際的車輛的荷載推算系數(shù)(在下面稱為實際狀況荷載推算系數(shù))MC ;荷載運算部34，該荷載運算部34根據(jù)通過系數(shù)變換處理部33而計算的實際狀況荷載推算系數(shù)MC和通過上述信號處理機構(gòu)31而產(chǎn)生的信號矢量，對施加于車輪上的荷載進行運算。
[0067]上述系數(shù)變換處理部33包括:變換系數(shù)存儲部35，在該變換系數(shù)存儲部35中，寫入用于從上述標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB變換為上述實際狀況荷載推算系數(shù)MC;參數(shù)存儲部36，在該參數(shù)存儲部36中，寫入指定裝載有軸承100的車輛的種類等的信息、裝載車輪位置、將軸承100安裝于車輛上的狀態(tài)等的參數(shù)k ；MC存儲部37，該MC存儲部37存儲經(jīng)變換而獲得的實際狀況荷載推算系數(shù)MC。變換系數(shù)存儲部35、參數(shù)存儲部36與MC存儲部由非易失性存儲器構(gòu)成。作為上述參數(shù)k，還包括指定制動器的ON/OFF狀態(tài)的參數(shù)。
[0068]另一方面，在車輪用軸承100上，設(shè)置寫入特別指定該軸承100的ID信息的ID存儲器38 ;寫入上述標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB的MB存儲器39。另外，在荷載運算處理機構(gòu)32的系數(shù)變換處理部33中，設(shè)置有ID非易失性存儲器40和MB非易失性存儲器41，該ID非易失性存儲器40和MB非易失性存儲器41通過通信機構(gòu)，從上述ID存儲器38和MB存儲器39讀取而存儲該ID信息和標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB。
[0069]在荷載運算處理機構(gòu)32的系數(shù)變換處理部33中，如果處于將軸承100裝載于車輛上，與檢測系統(tǒng)單元30連接的狀態(tài)，則首先進行下述那樣的初始化處理。在該初始化處理中，從軸承100上的ID存儲器38和MB存儲器39讀取ID信息和標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，將其復(fù)制于ID非易失性存儲器40和MB非易失性存儲器41中。然后，進行采用指定寫入?yún)?shù)存儲部36中的車輛信息、裝載車輪位置等的參數(shù)k，將標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB變換為實際狀況荷載推算系數(shù)MC的處理。在該變換中，進行從預(yù)先寫入變換系數(shù)存儲部35中的變換系數(shù)T(k)選擇適合于已設(shè)定的使用條件，即參數(shù)k的變換系數(shù)T(k)，對標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB進行變換的處理。
[0070]比如，可作為按照下述式那樣，加上變換系數(shù)的方案而進行處理。
[0071]MC = MB+T (k)......(3)
[0072]變換系數(shù)T (k)的值可采用通過實際車輛條件而求出的傳感器輸出信號的實際狀況荷載推算系數(shù)MC、與通過標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的試驗條件而求出的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，作為下述式等而求出:
[0073]T (k) = MC — MB......(4)
[0074]另外，在圖1所示的系數(shù)變換處理部33中，按照實際狀況荷載推算系數(shù)MC僅僅為I種的方式表示，但是，由于根據(jù)實際上，輸入荷載的狀態(tài)，比如回轉(zhuǎn)內(nèi)側(cè)/外側(cè)、車輪的旋轉(zhuǎn)速度、制動器的0N/0FF狀態(tài)等，切換數(shù)種的系數(shù)進行運算處理，故配備多個實際狀況荷載推算系數(shù)MC。對于標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，同樣地設(shè)定與輸入荷載的狀態(tài)相對應(yīng)的多個標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB。
[0075]在初始化處理中，于系數(shù)變換處理部33中，根據(jù)由軸承100的MB存儲器39而讀取的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，求出對應(yīng)于使用條件而變換的多個實際狀況荷載推算系數(shù)MC，將其存儲于MC存儲器37中。在像這樣,結(jié)束初始化處理后，處于對應(yīng)于所輸入的傳感器輸出信號的信號矢量、通過荷載運算部34求出推算荷載、將其輸出的狀態(tài)。
[0076]不僅采用上述方案，而且還可按照下述方式構(gòu)成，該方式為:僅僅將存儲有ID信息的ID存儲器38裝載于軸承100上，標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB的數(shù)據(jù)本身通過單獨數(shù)據(jù)文件，供給系數(shù)變換處理部33。在該場合，如果與ID信息相對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件供給到網(wǎng)絡(luò)上等處，則可讀入與從ID存儲器38而讀取的ID信息一致的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB的數(shù)據(jù)，不必要求事先于軸承100上裝載標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB用的大的存儲器。
[0077]在這里，從軸承100上的ID存儲器38而讀取且存儲于ID非易失性存儲器40中的ID信息可用于確認軸承100和檢測系統(tǒng)單元30的連接。即，在電源接通時，一次地從軸承100上的ID存儲器38而讀取ID信息，在該值進行初始化處理時，確認是否與存儲于系數(shù)變換處理部33中的ID非易失性存儲器40中的ID信息一致，在不同的場合，可判定為具有連接不同，或變更軸承100。接著，可根據(jù)該判斷結(jié)果輸出錯誤信息，催促確認，或可根據(jù)需要進行再次實施初始化處理等的處理。另外，上述的“電源接通時”指上述檢測系統(tǒng)單元30或上述荷載運算處理機構(gòu)32的電源接通的場合，比如，車輛的啟動開關(guān)中的輔助模式為ON的場合。
[0078]圖6A、圖6B表示將該車輪用軸承100安裝于左側(cè)車輪上的場合和安裝于右側(cè)車輪上的傳感器輸出信號的排列的不同，圖6A表示安裝于左側(cè)車輪上的場合，圖6B表示安裝于右側(cè)車輪上的場合。在像該例子的那樣，僅僅軸承100的安裝姿勢不同，其它的特性對稱的場合，可僅僅通過變換坐標(biāo)系統(tǒng)求出荷載推算系數(shù)。由于在表示安裝于左側(cè)車輪上的場合的圖6A的場合，與位于車輛前方的傳感器相對應(yīng)的傳感器輸出信號為S4，在由全部的傳感器輸出信號構(gòu)成的信號矢量S中，與(S1、S2、S3、S4)并列，故形成按照(上、前、下、后)的順序而傳感器輸出信號并列的結(jié)構(gòu)。
[0079]相對該情況，在表示安裝于右側(cè)車輪上的場合的圖6B的場合，由于與位于車輛前方的傳感器相對應(yīng)的傳感器輸出信號為S2,故形成由全部傳感器的輸出信號構(gòu)成的矢量S(S1、S2、S3、S4)的排列，按照(上、前、下、后)的順序而并列。如果進行替換它的操作，形成(S1、S2、S3、S4)的排列的信號矢量S’，則可形成與安裝于左側(cè)車輪上的場合的信號矢量S相同的信號結(jié)構(gòu)，在運算處理中，可原樣地輸入。
[0080]另外，由于還具有通過左右反轉(zhuǎn)，荷載的方向反轉(zhuǎn)的情況，故可在系數(shù)變換處理部33中，根據(jù)需要實施相當(dāng)于軸承100的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB的仿射變換(符號反轉(zhuǎn)處理等)的運算處理。于是，如果通過行駛數(shù)據(jù)和試驗機的數(shù)據(jù)的比較，計算左側(cè)車輪的變換系數(shù)T (k)，則相對右側(cè)車輪，不必要求配備全部的變換系數(shù)T (k)，可削減變換系數(shù)用的存儲器容量。
[0081]圖5表示采取這樣的對策的檢測系統(tǒng)單元30的結(jié)構(gòu)例子。在該結(jié)構(gòu)例子中，在荷載運算處理機構(gòu)32中的系數(shù)變換處理部33中，設(shè)置車輪的位置對應(yīng)變換指令部42，該車輪位置對應(yīng)變換指令部42對應(yīng)于車輪的左右裝載位置，給出從上述信號處理機構(gòu)31輸入到荷載運算處理機構(gòu)32的荷載運算部34中的信號矢量的排列變換；以及從系數(shù)變換處理部33提供給上述荷載運算部34的實際狀況荷載推算系數(shù)MC的排列變換的指令。另外，對應(yīng)于該情況，在信號處理機構(gòu)31中設(shè)置交換電路43，該交換電路43對應(yīng)于來自上述車輪位置對應(yīng)變換指令部42的指令，進行信號矢量的排列變換。其它的結(jié)構(gòu)與圖1的結(jié)構(gòu)例子的場合相同。
[0082]還在該結(jié)構(gòu)例子的場合，與在先描述的初始化處理相同，根據(jù)軸承100的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，采用實際車輛的左側(cè)車輪用的變換系數(shù)T (k)，計算實際車輛的左側(cè)車輪用的實際狀況荷載推算系數(shù)MC。緊接于它，通過將上述車輪位置對應(yīng)變換指令部42的參數(shù)(LtoR Transform，左右變換)設(shè)定在0N，進行右側(cè)車輪的變換設(shè)定。由此，信號處理機構(gòu)31的交換電路43為0N，將信號矢量的排列變換為右側(cè)車輪用的并列，并且進行實際狀況荷載推算系數(shù)MC的仿射變換處理，進行實際狀況荷載推算系數(shù)MC的再設(shè)定處理。
[0083]下面針對圖1的傳感單元20的一個結(jié)構(gòu)例子的具體結(jié)構(gòu)進行說明。設(shè)置于圖2的4個部位的各傳感單元20像圖3和圖4的放大俯視圖和放大剖視圖所示的那樣，由形變發(fā)生部件21和2個形變檢測元件22 (22A、22B)構(gòu)成，2個形變檢測元件22 (22A、22B)安裝于該形變發(fā)生部件21上，檢測形變發(fā)生部件21的形變。形變發(fā)生部件21為厚度小于2_的薄板件，該薄板件由鋼材等的可彈性變形的金屬制成，平面的基本形狀在全長的范圍內(nèi)，呈均勻?qū)挾鹊膸?。另外，形變發(fā)生部件21包括3個接觸固定部21a，該接觸固定部21a經(jīng)由間隔件23，接觸而固定于外方部件I的外徑面上。3個接觸固定部21a朝向形變發(fā)生部件21的縱向，按照I排并列而設(shè)置。2個形變發(fā)生部件22中的I個形變檢測元件22A，在圖4中，設(shè)置于左端的接觸固定部2Ia和中間的接觸固定部2Ia之間，在中間的接觸固定部21a和右端的接觸固定部21a之間，設(shè)置另一形變檢測元件22B。
[0084]像圖3那樣，在形變發(fā)生部件21的兩側(cè)邊部中的與上述各形變檢測元件22A、22B的設(shè)置部相對應(yīng)的2個部位的位置，分別形成缺口部21b。缺口部21b的角部的截面呈圓弧狀。形變檢測元件22檢測缺口部21b周邊的周向的形變。另外，形變發(fā)生部件21最好為即使在施加假定的最大的力的狀態(tài)的情況下，仍不發(fā)生塑性變形的部件，該假定的最大的力作為: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。其原因在于:如果產(chǎn)生塑性變形，則外方部件的變形不傳遞給傳感單元20，對形變的測定產(chǎn)生影響。所假定的最大的力為比如，即使在作用有該力的情況下，車輪用軸承100仍不損傷，如果去除該力，恢復(fù)車輪用軸承100的正常的功能的范圍內(nèi)的最大的力。
[0085]上述傳感單元20按照下述方式設(shè)置，該方式為:該形變發(fā)生部件21的3個接觸固定部21a到達外方部件I的軸方向的相同尺寸的位置，并且到達各接觸固定部21a相互于圓周方向離開的位置，這些接觸固定部21a分別經(jīng)由間隔件23，通過螺栓24固定于外方部件I的外徑面上。上述各螺栓24分別從設(shè)置于接觸固定部21a上的于徑向貫通的螺栓插孔25，穿過間隔件23的螺栓插孔26，與開設(shè)于外方部件I的外周部上的螺紋孔27螺合。通過像這樣，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，作為薄板狀的形變發(fā)生部件21中的具有缺口部21b的各部位處于與外方部件I的外徑面離開的狀態(tài)，缺口部21b的周邊的形變變形容易。
[0086]作為設(shè)置接觸固定部21a的軸向位置，在這里選擇位于外方部件I的外側(cè)排的滾動面3的周邊的軸向位置。在這里所說的外側(cè)排的滾動面3的周邊為從內(nèi)側(cè)排和外側(cè)排的滾動面3的中間位置到外側(cè)排的滾動面3的形成部的范圍。在以良好的穩(wěn)定性將傳感單元20固定于外方部件I的外徑面上的方面，在外方部件I的外徑面中的接觸固定有上述間隔件23的部位，形成平坦部lb。
[0087]此外，還可在外方部件I的外徑面中的固定有上述形變發(fā)生部件21的3個接觸固定部21a的3個部位的各中間部，開設(shè)有槽(圖中未示出)，省略上述間隔件23，形變發(fā)生部件21中的缺口部21b所在的各部位從外方部件I的外徑面離開。
[0088]形變檢測元件22可采用各種類型。比如，通過金屬箔應(yīng)變儀構(gòu)成形變檢測元件22。在該場合，通常與形變發(fā)生部件21粘接固定。另外，通過厚膜電阻體，在形變發(fā)生部件21上形成形變檢測元件22。
[0089]還有，在圖3和圖4所示的結(jié)構(gòu)中，于作為固定側(cè)部件的外方部件I的外徑面的圓周方向而并列的3個接觸固定部21a中，位于其排列的兩端的接觸固定部21a的間隔按照與滾動體5的排列間隔P相同的程度而設(shè)定。在該場合，分別設(shè)置于鄰接的接觸固定部21a的中間位置的2個形變檢測元件22A、22B之間的上述圓周方向的間隔為滾動體5的排列間隔P的基本1/2。其結(jié)果是，2個形變檢測元件22A、22B的輸出信號S0、S1具有基本180度的相位差。
[0090]另外，在圖3和圖4所示的結(jié)構(gòu)中，位于其排列的兩端的接觸固定部2Ia的間距按照與滾動體5的排列間隔P相同的程度而設(shè)定，鄰接的接觸固定部21a的中間位置分別設(shè)置各I個形變檢測元件22A、22B，由此，2個形變檢測元件22A、22B之間的上述圓周方向的間距為滾動體5的排列間隔P的基本1/2。也可不同于此，而直接將2個形變檢測元件22A、22B之間的上述圓周方向的間距設(shè)定為滾動體5的排列間隔P的1/2。
[0091]在該場合，2個形變檢測元件22A、22B之間的上述圓周方向的間距也可為滾動體5的排列間隔P的{l/2+n(n:整數(shù))}倍，或近似于它們的值。
[0092]由于傳感單元20設(shè)置于位于外方部件I的外側(cè)排的滾動面3的周邊的軸向位置，故形變檢測元件22A，22B的輸出信號受到通過傳感單元20的設(shè)置部的附近的滾動體5的影響。另外，即使在軸承的停止時的情況下，形變檢測元件22A、22B的輸出信號仍受到滾動體5的位置的影響。即，在滾動體5通過傳感單元20中的最接近于形變檢測元件22A、22B的位置時(或滾動體5位于該位置時)，形變檢測元件22A、22B的輸出信號為最大值，其伴隨滾動體5相對該位置的遠離(或滾動體5位于與該位置離開的位置)而降低。由于在軸承旋轉(zhuǎn)時，滾動體5以規(guī)定的排列間隔P，依次通過傳感單元20的設(shè)置部的附近，故形變檢測元件22A、22B的輸出信號形成以滾動體5的排列間距為周期，接近周期性地變化的正弦波的波形。另外，形變檢測元件22A、22B的輸出信號受到溫度的影響、轉(zhuǎn)向節(jié)16和車身安裝用法蘭la(圖1)的面間等的滑動的滯后(hysteresis)的影響。
[0093]也可在將像這樣構(gòu)成的傳感單元20用作荷載檢測傳感器的場合，比如在信號處理機構(gòu)31中，對上述2個形變檢測元件22A、22B的輸出信號的差分進行運算，輸出構(gòu)成振幅值的信號矢量。在該場合，由于像上述那樣，2個形變檢測元件22A、22B的輸出信號具有基本180度的相位差，故構(gòu)成振幅值的信號矢量為抵消2個形變檢測元件22A、22B的各輸出信號中出現(xiàn)的溫度的影響、轉(zhuǎn)向節(jié)/法蘭面間等的滑動的影響的值。于是，可通過將該信號矢量用作下一級的荷載運算處理機構(gòu)32的運算的變量，更加正確地運算/推算作用于車輪用軸承100、輪胎觸地面上的荷載。
[0094]整理通過本發(fā)明的實施方式而獲得的效果，在下面給出。
[0095].如果通過試驗機求出包括車輪用軸承100的個體差異的特性，事先配備個別的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，則可通過變換系數(shù)T (k)而對固定有軸承100的轉(zhuǎn)向節(jié)部件的材質(zhì)、形狀以及左右輪的差、軸承安裝姿勢的不同等，使用條件的特性的不同進行補償，計算與使用條件相對應(yīng)的實際狀況荷載推算系數(shù)MC。
[0096].由于可采用通過試驗機而獲得的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，計算與實際的使用條件相對應(yīng)的實際狀況荷載推算系數(shù)MC，故相對將車輪用軸承100裝載于實際車輛上的各條件，不必要求在全部的車輪用軸承100中，進行荷載外加試驗。
[0097].通過最低限的試驗，可進行有效的校準(zhǔn)，可降低制造成本。
[0098].車輪用軸承100的出廠時管理的參數(shù)僅僅為標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，管理和處理容易。其結(jié)果是，可降低管理成本。
[0099].由于即使在同類型的車輪用軸承100安裝于不同的車輪位置、不同的車型的情況下，軸承個別的參數(shù)和與車輛的使用條件有關(guān)的參數(shù)被分別管理，故可根據(jù)記錄于軸承100中的個體信息，自動地進行相關(guān)的變化處理，可確實地進行適合的設(shè)定。
[0100].在圖5的結(jié)構(gòu)例子中，在軸承100為左右對稱形狀的場合，可通過進行輸入傳感器信號的替換處理、實際狀況荷載推算系數(shù)MC的仿射變換處理(系數(shù)的標(biāo)號替換處理等)的功能，僅僅配備一個裝載位置的變換系數(shù)即可，不必要求配備全部的變換系數(shù)，節(jié)約存儲器區(qū)域。
[0101]如果像這樣，采用該帶有傳感器的車輪用軸承裝置，由于設(shè)置作為檢測施加于軸承100上的I個以上的傳感單元20，通過信號處理機構(gòu)31，對各傳感單元20的輸出信號S進行處理，產(chǎn)生信號矢量，根據(jù)該信號矢量，通過荷載運算處理機構(gòu)32對施加于車輪上的荷載進行運算，該荷載運算處理機構(gòu)32包括:系數(shù)變換處理部33，該系數(shù)變換處理部33根據(jù)作為已確定的軸承100的標(biāo)準(zhǔn)的荷載推算系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，計算安裝于實際的車輛上的狀態(tài)的作為荷載推算系數(shù)的實際狀況荷載推算系數(shù)MC ;荷載運算部34，該荷載運算部34根據(jù)通過該系數(shù)變換處理部33而計算的實際狀況荷載推算系數(shù)MC和上述信號矢量，對施加于上述車輪上的荷載進行運算，故可采用與軸承100相對應(yīng)的荷載推算系數(shù)，運算而輸出正確的荷載。
[0102]如果荷載作用于車輪的輪胎和路面之間，則還在作為車輪用軸承100的固定側(cè)部件的外方部件I上施加荷載，產(chǎn)生變形。在圖3和圖4的結(jié)構(gòu)例子中，由于傳感單元20中的形變發(fā)生部件21的3個接觸固定部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21，通過形變檢測元件22A、22B以良好的靈敏度而檢測其形變。
[0103]在本實施方式中，由于設(shè)置4個上述傳感單元20，各傳感單元20以圓周方向90度的相位差，按照4個而均等配置于位于輪胎觸地面的上下位置和左右位置的上述外方部件I的外徑面的頂面部、底面部、右面部與左面部上，故可推算作用于車輪用軸承100上的垂直方向荷載Fz、前后方向的荷載Fx、軸向荷載Fy。
[0104]另外，在本實施方式中，對外方部件I為固定側(cè)部件的場合進行了說明，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，在該場合，傳感單元20設(shè)置于位于內(nèi)方部件的內(nèi)周的周面上。
[0105]此外，在本實施方式中，對適用于第3代的車輪用軸承100的場合進行了說明，但是，本發(fā)明還可適用于構(gòu)成軸承部分和輪轂相互獨立的部件的第I或第2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。還有，該帶有傳感器的車輪用軸承裝置也可適用于從動輪用的車輪用軸承，另外還可適用于各代的錐滾型的車輪用軸承。
[0106]如上所述，參照附圖對優(yōu)選的實施形式進行了說明，但是，如果是本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在閱讀本申請說明書后，會在顯然的范圍內(nèi)容易想到各種變更和修改方式。于是，對于這樣的變更和修改方式，應(yīng)被解釋為屬于根據(jù)權(quán)利要求書而確定的發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0107]標(biāo)號的說明:
[0108]標(biāo)號I表不外方部件；
[0109]標(biāo)號2表不內(nèi)方部件；
[0110]標(biāo)號3、4表示滾動面；
[0111]標(biāo)號5表不滾動體；
[0112]標(biāo)號20表示傳感單元；
[0113]標(biāo)號21表示形變發(fā)生部件；
[0114]標(biāo)號21a表示接觸固定部；
[0115]標(biāo)號22、22A、22B表示形變檢測元件；
[0116]標(biāo)號31表不信號處理機構(gòu)；
[0117]標(biāo)號32表示荷載運算處理機構(gòu)；
[0118]標(biāo)號33表不系數(shù)變換處理部；
[0119]標(biāo)號34表示荷載運算部；
[0120]標(biāo)號35表示變換系數(shù)存儲部；
[0121 ]標(biāo)號36表示參數(shù)存儲部；
[0122]標(biāo)號37表示MC存儲部；
[0123]標(biāo)號38表不ID存儲器；
[0124]標(biāo)號39表不MB存儲器；
[0125]標(biāo)號40表示ID非易失性存儲器；
[0126]標(biāo)號41表不MB非易失性存儲器；
[0127]標(biāo)號42表示車輪位置對應(yīng)變換指令部；
[0128]標(biāo)號43表交換電路；
[0129]標(biāo)號100表不車輪用軸承。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有傳感器的車輪用軸承裝置，該帶有傳感器的車輪用軸承裝置包括: 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)周形成有多排滾動面；內(nèi)方部件，在該內(nèi)方部件的外周，形成與該滾動面面對的滾動面；多排滾動體，該多排滾動體介設(shè)于該兩個部件的面對的滾動面之間，該車輪用軸承以能旋轉(zhuǎn)的方式將車輪支承于車身上； 多個傳感器，該多個傳感器安裝于該車輪用軸承上，檢測施加于該軸承上的荷載；信號處理機構(gòu)，該信號處理機構(gòu)對上述各傳感器的輸出信號進行處理，產(chǎn)生信號矢量；荷載運算處理機構(gòu)，該荷載運算處理機構(gòu)根據(jù)該信號矢量，對施加于上述車輪上的荷載進行運算， 上述荷載運算處理機構(gòu)包括:系數(shù)變換處理部，該系數(shù)變換處理部根據(jù)作為已確定的軸承的標(biāo)準(zhǔn)的荷載推算系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB，計算作為安裝于實際的車輛上的狀態(tài)的荷載推算系數(shù)的實際狀況荷載推算系數(shù)MC ;荷載運算部，該荷載運算部根據(jù)通過該系數(shù)變換處理部而計算的實際狀況荷載推算系數(shù)MC和上述信號矢量，對施加于上述車輪上的荷載進行運算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，上述荷載運算處理機構(gòu)的上述系數(shù)變換處理部包括:變換系數(shù)存儲部，在該變換系數(shù)存儲部中寫入有變換系數(shù)T(k)，該變換系數(shù)T(k)用于從上述標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB變換為上述實際狀況荷載推算系數(shù)MC ;參數(shù)存儲部,在該參數(shù)存儲部中寫入?yún)?shù)k,該參數(shù)k指定將上述軸承安裝于車輛上的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，寫入上述參數(shù)存儲部中的參數(shù)k包括:對車輛的種類、上述軸承的裝載位置以及制動器的ON/OFF狀態(tài)進行指定的參數(shù)中的至少I個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，上述荷載運算處理機構(gòu)的系數(shù)變換處理部包括車輪位置對應(yīng)變換指令部，該車輪位置對應(yīng)變換指令部對應(yīng)于車輪的左右裝載位置給出下述指令:從上述信號處理機構(gòu)而輸入到荷載運算處理機構(gòu)中的上述荷載運算部中的信號矢量的排列變換；以及從系數(shù)變換處理部提供給荷載運算部的上述實際狀況荷載推算系數(shù)MC的排列變換。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，上述信號處理機構(gòu)包括交換電路，該交換電路對應(yīng)于來自上述車輪位置對應(yīng)變換指令部的指令，進行信號矢量的排列變換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，上述荷載運算處理機構(gòu)的系數(shù)變換處理部中的用于計算上述實際狀況荷載推算系數(shù)MC的一系列的序列處理在初始化處理中進行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，在上述軸承中設(shè)置ID存儲器，在該ID存儲器中寫入有指定該軸承的ID信息，上述荷載運算處理機構(gòu)的系數(shù)變換處理部包括ID非易失性存儲器，該ID非易失性存儲器在初始化處理時，從上述ID存儲器中讀取而存儲ID信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，上述荷載運算處理機構(gòu)的系數(shù)變換處理部具有下述功能，該功能指在上述荷載運算處理機構(gòu)的電源接通時，從該ID存儲器中讀取ID信息，將其與上述ID非易失性存儲器所存儲的ID信息進行比較，確認是否與在初始設(shè)定中被關(guān)聯(lián)的正規(guī)的軸承連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，在上述軸承中設(shè)置寫入上述標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB的MB存儲器，上述荷載運算處理機構(gòu)的系數(shù)變換處理部能從上述MB存儲器中讀取上述標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，在上述荷載運算處理機構(gòu)的系數(shù)變換處理部中，從外部而單獨供給:通過特別指定上述軸承的ID信息而指定的標(biāo)準(zhǔn)荷載推算系數(shù)MB的數(shù)據(jù)文件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，設(shè)置3個以上的檢測施加于軸承上的荷載的傳感器，上述荷載運算處理機構(gòu)根據(jù)上述3個以上的傳感器的輸出信號，對作用于車輪用軸承上的垂直方向荷載Fz、前后方向的荷載Fx與軸向荷載Fy進行運笪
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，檢測施加于軸承上的荷載的上述傳感器檢測上述外方部件和內(nèi)方部件之間的相對變位。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，檢測施加于軸承上的荷載的上述傳感器檢測上述外方部件和內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件的形變。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，上述傳感器為傳感單元，該傳感單元設(shè)置于上述外方部件和內(nèi)方部件中的固定側(cè)部件的外徑面上，該傳感單元包括形變發(fā)生部件和I個以上的形變檢測元件，該形變發(fā)生部件接觸而固定于上述固定側(cè)部件的外徑面上，該I個以上的形變檢測元件檢測該形變發(fā)生部件的形變。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，上述傳感單元以圓周方向90度的相位差，按照4個而均等配置于位于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、右面部與左面部上。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，上述傳感單元包括形變發(fā)生部件和2個以上的形變檢測元件，該形變發(fā)生部件具有接觸而固定于上述固定側(cè)部件的外徑面上的3個以上的接觸固定部，該2個以上的形變檢測元件安裝于該形變發(fā)生部件上，檢測該形變發(fā)生部件的形變。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的帶有傳感器的車輪用軸承裝置，其中，上述形變檢測元件分別設(shè)置于上述形變發(fā)生部件的鄰接的第I和第2接觸固定部之間、以及鄰接的第2和第3接觸固定部之間，鄰接的上述接觸固定部的間隔、或鄰接的上述形變檢測元件的間隔按照滾動體的排列間距的(n+1/2)倍而設(shè)定，其中η為整數(shù)。
【文檔編號】F16C19/08GK104428645SQ201380033252
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月27日
【發(fā)明者】高橋亨 申請人:Ntn株式會社