車輪反作用力檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車輪反作用力檢測裝置，其在軸承的剛性下降的情況下等，也能夠防止車輪反作用力的檢測精度下降。車輪反作用力檢測裝置具有：安裝部，其固定在懸架裝置上；輪轂，其固定車輪，并且，相對于安裝部可圍繞車輪的車軸旋轉(zhuǎn)地被支撐；感受體，其配置在輪轂的內(nèi)側(cè)，并且，具有與車軸大致同軸配置的圓筒部，該圓筒部的一端部與安裝部進行固定，圓筒部的另一端部經(jīng)由輪轂軸承與輪轂連接；以及分力檢測單元，其設(shè)置在感受體的圓筒部上，檢測對車輪作用的分力。在與感應(yīng)部嵌合的輪轂軸承的內(nèi)圈和與輪轂嵌合的外圈中，外圈設(shè)置為相對于內(nèi)圈在車軸的軸向上可自由調(diào)整位置。
【專利說明】車輪反作用力檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車輪反作用力檢測裝置，其能夠檢測對固定在輪轂上的車輪作用 的反作用力，該輪轂經(jīng)由輪轂軸承可自由旋轉(zhuǎn)地被支撐。

【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年，在汽車中，為了進行其控制而需要各種信息，因此，提出了在輪轂上設(shè)置 傳感器裝置的方案，該輪轂固定車輪，經(jīng)由輪轂軸承可旋轉(zhuǎn)地被支撐（參照專利文獻1)。在 該專利文獻1中記載的傳感器裝置，在固定在車體側(cè)的車體側(cè)軌道部件的凸緣部上設(shè)置的 軸向通孔內(nèi)，設(shè)置檢測對車輪作用的反作用力的載荷傳感器，在載荷傳感器和軸向通孔的 內(nèi)表面之間設(shè)置墊片部件，在載荷傳感器和軸向通孔的外表面之間設(shè)置傳感器按壓部件， 通過變更墊片部件的厚度，能夠調(diào)整載荷傳感器的預(yù)壓。
[0003] 該現(xiàn)有的設(shè)置有傳感器的輪轂，在車體側(cè)軌道部件的內(nèi)側(cè)，經(jīng)由滾珠（轉(zhuǎn)動體）可 自由旋轉(zhuǎn)地設(shè)置內(nèi)圈，在內(nèi)圈的內(nèi)側(cè)插入內(nèi)軸。在內(nèi)軸的另一端部設(shè)置凸緣部，在凸緣部上 固定車輪。
[0004] 專利文獻1 :日本特開2006-226683號公報
[0005] 該現(xiàn)有的設(shè)置有傳感器的輪轂的內(nèi)圈，通過在內(nèi)軸的前端部螺合的螺母進行固 定，但如果螺母松弛，則夾在車體側(cè)軌道部件和內(nèi)圈之間的滾珠（轉(zhuǎn)動體）的游隙增大。因 此，有可能導(dǎo)致利用載荷傳感器進行的車輪反作用力的檢測精度下降。另外，在由于時效老 化而由內(nèi)圈、滾珠、車體側(cè)軌道部件構(gòu)成的軸承的剛性下降的情況下，也有可能導(dǎo)致利用載 荷傳感器進行的車輪反作用力的檢測精度下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種車輪反作用力檢測裝 置，其在設(shè)置于輪轂的軸承的滾珠的游隙增大、或者軸承的剛性下降的情況下，也能夠防止 車輪反作用力的檢測精度下降。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的車輪反作用力檢測裝置，其特征在于，具有：安裝部， 其固定在懸架裝置上；輪轂，其固定車輪，并且相對于安裝部可圍繞車輪的車軸旋轉(zhuǎn)地被支 撐；感受體，其配置在輪轂的內(nèi)側(cè)，并且具有與車軸大致同軸配置的筒狀部，該筒狀部的一 端部固定在安裝部上，筒狀部的另一端部經(jīng)由輪轂軸承與輪轂連接；以及分力檢測單元，其 設(shè)置在感受體的筒狀部上，檢測對車輪作用的分力，在輪轂軸承的與感受體側(cè)接觸的內(nèi)圈、 和與輪轂側(cè)接觸的外圈中，外圈設(shè)置為相對于內(nèi)圈在車軸的軸向上可自由調(diào)整位置。
[0008] 另外，本發(fā)明的特征在于，輪轂軸承的外圈設(shè)置在輪轂的內(nèi)側(cè)，并且可移動地嵌合 在安裝凹部中，該安裝凹部與車軸大致同軸地設(shè)置，輪轂在與車輪相反側(cè)的端部，設(shè)置有軸 承按壓部件，該軸承按壓部件與該端部的外周螺合，相對于嵌合在安裝凹部中的輪轂軸承 可接近且可遠離，在軸承按壓部件上，設(shè)置有按壓突起部，其超過輪轂的端部而向安裝凹部 側(cè)延伸，并向輪轂軸承的外圈側(cè)凸出。
[0009] 發(fā)明的效果
[0010] 如上述說明，根據(jù)本發(fā)明涉及的車輪反作用力檢測裝置，由于具有上述特征，因 此，能夠提供下述的車輪反作用力檢測裝置，即，在設(shè)置于輪轂的軸承的滾珠的游隙增大、 或者軸承的剛性下降的情況下，也能夠防止車輪反作用力的檢測精度下降。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1示出本發(fā)明的一個實施方式涉及的車輪反作用力檢測裝置的剖視圖。
[0012] 圖2示出輪轂，圖（a)是輪轂的側(cè)視圖，圖（b)示出相當(dāng)于圖（a)的II- II箭頭方 向的部分的局部剖視圖。
[0013] 圖3示出圖2(b)的局部剖面的放大圖。
[0014] 標(biāo)號的說明
[0015] 1 車輪反作用力檢測裝置
[0016] 3 車輪
[0017] 5 車軸
[0018] 10 輪轂
[0019] 13d 安裝凹部
[0020] 14 軸承按壓部件
[0021] 14c 按壓凸起部
[0022] 50 分力檢測裝置（分力檢測單元）
[0023] 51 感受體
[0024] 51a 圓筒部（筒狀部）
[0025] 60 安裝部
[0026] 70 懸架裝置

【具體實施方式】
[0027] 下面，基于圖1?圖3,對使用本發(fā)明的車輪反作用力檢測裝置進行說明。在本實 施例中，說明將本發(fā)明應(yīng)用至輪轂的車輪反作用力檢測裝置。此外，在汽車等車輛中，輪轂 固定在立柱（殼體）上，并且，可自由旋轉(zhuǎn)地支撐由輪胎及輪輞構(gòu)成的車輪，該立柱（殼體） 被支撐在相對于車體擺動的懸架臂的前端部。
[0028] 如圖1(剖視圖）所示，車輪反作用力檢測裝置1構(gòu)成為，具有：輪轂10 ;輪轂軸承 30,其設(shè)置在輪轂10內(nèi)；感應(yīng)部40,其配置在輪轂軸承30的內(nèi)側(cè)；以及分力檢測裝置50,其 檢測對車輪3作用的分力。首先，說明輪轂10。
[0029] 輪轂10構(gòu)成為，具有：圓盤部11，其形成為圓形狀；圓筒狀的中心部12,其從圓盤 部11的一側(cè)的面凸出而形成；外筒部13,其從圓盤部11的周緣部向另一側(cè)凸出而形成為 環(huán)狀；以及軸承按壓部件14,其設(shè)定為相對于外筒部13在車寬方向上可自由移動。
[0030] 如圖1、圖2(a)、圖2(b)所示，作為圓盤部11，在中央部具有孔部11a，與車軸5大 致同軸地配置。在圓盤部11的車寬方向外側(cè)側(cè)面的徑向外側(cè)端部，在周方向上隔著規(guī)定的 間隔設(shè)置有多個可插入輪轂螺栓（未圖示）的孔部lib。車輪3經(jīng)由輪轂螺栓與該圓盤部 11緊固。中心部12插入至在車輪3的輪輞上設(shè)置的凹部中，在車輪組裝時進行引導(dǎo)，使車 輪3和輪轂10能夠同軸地組裝。
[0031] 如圖3 (放大圖）所示，在外筒部13的車寬方向內(nèi)側(cè)的徑向外側(cè)端部，設(shè)置有向內(nèi) 側(cè)切開的環(huán)狀的臺階部13a。在該臺階部13a的表面上，設(shè)置沿車寬方向延伸的外螺紋部 13b，在外螺紋部13b的車寬方向外側(cè)端部，設(shè)置有傾斜面部13c，該傾斜面部13c隨著向外 側(cè)方向而向徑向外側(cè)傾斜。外螺紋部13b與軸承按壓部件14螺合。如圖1及圖3所示，在 外筒部13的內(nèi)表面上，形成有可嵌合輪轂軸承30的外圈31的安裝凹部13d。安裝凹部13d 的內(nèi)徑尺寸為，使所嵌合的外圈31可在安裝凹部13d內(nèi)滑動。安裝凹部13d的中心軸與圓 盤部11的中心軸線大致同軸地設(shè)置。
[0032] 軸承按壓部件14是與外筒部12的外螺紋部13b螺合而相對于外筒部13在車寬 方向上可自由移動的環(huán)狀部件。軸承按壓部件14設(shè)置有：按壓主體部14a，其與外螺紋部 13b螺合；腕部14b，其從按壓主體部14a的車寬方向內(nèi)側(cè)端部，超過外筒部13的端部而向 安裝凹部13d側(cè)延伸；以及按壓凸起部14c，其在腕部14b的安裝凹部13d側(cè)的端部處向輪 轂軸承30的外圈33側(cè)凸出。如果以使軸承按壓部件14相對于外筒部13向車寬方向外側(cè) 移動的方式，使軸承按壓部件14轉(zhuǎn)動，則能夠使按壓凸起部14c與輪轂軸承30的外圈31 的側(cè)面抵接，相對于輪轂軸承30的內(nèi)圈35,使外圈31向車寬方向外側(cè)移動。
[0033] 與外筒部13嵌合的輪轂軸承30,可圍繞車軸旋轉(zhuǎn)地支撐輪轂10,例如是深溝球軸 承。輪轂軸承30構(gòu)成為，具有：外圈31，其在內(nèi)側(cè)形成有軌道面；內(nèi)圈35,其配置在外圈31 的內(nèi)側(cè)，且在外側(cè)形成有軌道面；以及鋼球33,其夾在外圈31及內(nèi)圈35之間，起到作為轉(zhuǎn) 動體的功能。外圈31相對于內(nèi)圈35在周方向上可自由旋轉(zhuǎn)，并且，相對于內(nèi)圈35可沿寬 度方向移動。因此，如果利用上述的軸承按壓部件14,向外圈寬度方向按壓外圈31，則能夠 使外圈31相對于內(nèi)圈35移動，能夠提高輪轂軸承30的剛性。
[0034] 在輪轂軸承30的內(nèi)圈35的內(nèi)側(cè)配置有感應(yīng)部40。感應(yīng)部40與內(nèi)圈35接觸而將 內(nèi)圈35固定。感應(yīng)部40構(gòu)成為，具有：圓盤部40a，其形成為環(huán)狀；外筒部40b，其形成在圓 盤部40a的徑向外側(cè)端部；以及內(nèi)圈固定環(huán)42,其安裝在外筒部40b上。
[0035] 圓盤部40a是以使軸心與輪轂10的軸心大致同軸的方式形成的板狀部件。在圓 盤部40a的中央部設(shè)置有孔部40c。在圓盤部40a的內(nèi)周緣部形成有插入凹部40d，該插入 凹部40d用于與分力檢測裝置50的一部分即感受體51的一端部緊固。
[0036] 外筒部40b以從圓盤部40a的外周緣部向車寬方向內(nèi)側(cè)延伸的方式形成為圓筒 狀。外筒部40b形成為，其中心軸線與輪轂10的中心軸線大致同軸。在外筒部40b的外周 面形成有臺階部40e，內(nèi)圈35的車寬方向外側(cè)端部與臺階部40e的臺階狀部分接觸，進行內(nèi) 圈35的車寬方向外側(cè)的定位。在臺階部40e的外周面的車寬方向的內(nèi)側(cè)端部，設(shè)置有外螺 紋部40f，該外螺紋部40f與內(nèi)圈固定環(huán)42螺合。
[0037] 內(nèi)圈固定環(huán)42形成為圓環(huán)狀，在內(nèi)表面形成有能夠與形成在臺階部40e上的外螺 紋部40f螺合的內(nèi)螺紋部。因此，內(nèi)圈固定環(huán)42與臺階部40e螺合而相對于外筒部40b在 車寬方向上可自由移動。因此，與外筒部40b的臺階部40e的外周面嵌合的內(nèi)圈35的內(nèi)側(cè) 側(cè)面，與內(nèi)圈固定環(huán)42抵接，由此能夠進行內(nèi)圈35的車寬方向內(nèi)側(cè)的定位，能夠與臺階部 40e的臺階狀部分相互作用，將內(nèi)圈35固定在感應(yīng)部40上。
[0038] 在感應(yīng)部40的車寬方向內(nèi)側(cè)配置安裝部60。安裝部60是與懸架裝置70連接的 環(huán)狀部件。在安裝部60的車寬方向外側(cè)形成有插入凹部60a，該插入凹部60a用于緊固作 為分力檢測裝置50的一部分的感受體51的另一端部。在安裝部60的中央部設(shè)置有通孔 60b。
[0039] 分力檢測裝置50構(gòu)成為，具有；感受體51，其形成為圓筒狀；以及多個應(yīng)變計53， 它們設(shè)置在感受體51的周面上。感受體51構(gòu)成為，具有：圓筒部51a，其形成為圓筒狀；以 及環(huán)狀的凸緣部51b，其在軸向兩端部向徑向外側(cè)延伸。多個應(yīng)變計53被分類為：Fx檢測 系統(tǒng)，其檢測相對于圓筒部51a沿徑向（以下，記為"X軸方向"）作用的力；Fy檢測系統(tǒng)，其 檢測相對于圓筒部51a沿與X軸方向正交的上下的徑向（以下，記為"Y軸方向"）的力；Fz 檢測系統(tǒng)，其檢測相對于圓筒部51a沿軸向（以下，記為"Z軸方向"）的力；Mx檢測系統(tǒng)， 其檢測相對于圓筒部51a圍繞X軸的轉(zhuǎn)矩Mx ;My檢測系統(tǒng)，其檢測相對于圓筒部51a圍繞 Y軸的轉(zhuǎn)矩Mx ;以及Mz檢測系統(tǒng)，其檢測相對于圓筒部51a圍繞Z軸的轉(zhuǎn)矩Mx。即，通過 多個應(yīng)變計53,利用上述至少某一個檢測系統(tǒng)，檢測對車輛3作用的力。
[0040] 下面，參照圖1，說明車輪反作用力檢測裝置1的作用。如圖1所示，如果對車輛3 作用反作用力，則該反作用力經(jīng)由車軸5傳遞至輪轂10。傳遞至輪轂10的反作用力經(jīng)由輪 轂軸承30、感應(yīng)部40,向感受體51傳遞，使感受體51變形。感受體51的變形量通過設(shè)置 在感受體51上的多個應(yīng)變計53而變換為電壓值，檢測出向輪轂10傳遞的反作用力。
[0041] 在這里，如果輪轂軸承30由于時效老化等而剛性下降，則有時從輪轂10經(jīng)由輪轂 軸承30傳遞的反作用力的大小變化。如果反作用力的大小變化，則不能進行正確的反作用 力的檢測。然而，本發(fā)明的車輪反作用力檢測裝置1，能夠利用軸承按壓部件14使輪轂軸承 30的外圈31相對于內(nèi)圈35移動。因此，在輪轂軸承30的剛性下降的情況下，也能夠防止 輪胎反作用力的檢測精度的下降。
【權(quán)利要求】
1. 一種車輪反作用力檢測裝置，其特征在于，具有： 安裝部，其固定在懸架裝置上； 輪轂，其固定車輪，并且相對于所述安裝部可圍繞所述車輪的車軸旋轉(zhuǎn)地被支撐； 感受體，其配置在所述輪轂的內(nèi)側(cè)，并且具有與所述車軸大致同軸配置的筒狀部，該 筒狀部的一端部固定在所述安裝部上，所述筒狀部的另一端部經(jīng)由輪轂軸承與所述輪轂連 接；以及 分力檢測單元，其設(shè)置在所述感受體的所述筒狀部上，檢測對所述車輪作用的分力， 在所述輪轂軸承的與所述感受體側(cè)接觸的內(nèi)圈、和與所述輪轂側(cè)接觸的外圈中，所述 外圈設(shè)置為相對于所述內(nèi)圈在所述車軸的軸向上可自由調(diào)整位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪反作用力檢測裝置，其特征在于， 所述輪轂軸承的所述外圈設(shè)置在所述輪轂的內(nèi)側(cè)，并且可移動地嵌合在安裝凹部中， 該安裝凹部與所述車軸大致同軸地設(shè)置， 所述輪轂在與所述車輪相反側(cè)的端部，設(shè)置有軸承按壓部件，該軸承按壓部件與該端 部的外周螺合，相對于嵌合在所述安裝凹部中的所述輪轂軸承可接近且可遠離， 在所述軸承按壓部件上，設(shè)置有按壓突起部，其超過所述輪轂的所述端部而向所述安 裝凹部側(cè)延伸，并向所述輪轂軸承的所述外圈側(cè)凸出。
【文檔編號】G01L5/16GK104142200SQ201410185033
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月8日
【發(fā)明者】下山浩, 永野弘樹 申請人:富士重工業(yè)株式會社