(57)【要約】【課題】車両制御を精度良く行う為の十分なデータを検出できる転がり軸受装置のセンサ取付構造を提供する。【解決手段】車体取付フランジ４２を有する外輪部材４と、軸方向一端側に車輪取付フランジ１４を有する内輪部材５と、車体取付フランジ４２に設けられたラジアルセンサ装置Ｓ１と、ナックル８の車体取付フランジ４２側に設けられたアキシャルセンサ装置Ｓ２とを備えており、アキシャルセンサ２５が、クランピングスクリュ２４により、当該センサ２５に取り付けられた円盤状の座金２６を介してナックル８に押し付けられて予圧が付与されている。【選択図】図３
2008304005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
懸架装置のナックルに取り付けられた車体取付フランジを有する外輪部材と、この外輪部材の径方向内方で転動体を介して当該外輪部材と同心に配置され、軸方向一端側に車輪取付フランジを有する内輪部材と、前記車体取付フランジに設けられたラジアル方向の荷重を検出するラジアルセンサと、前記ナックルの車体取付フランジ側に設けられたアキシャル方向の荷重を検出するアキシャルセンサとを備え、
前記アキシャルセンサの軸方向端面に、前記ナックルに当接されかつ当該軸方向端面よりも大きい円盤状の座金が取り付けられた状態で、前記車体取付フランジに軸方向から螺合するねじ部材により、前記アキシャルセンサが前記座金を介して前記ナックルに押し付けられて予圧が付与されていることを特徴とする転がり軸受装置のセンサ取付構造。
【請求項２】
前記ねじ部材は、先端にボール収容部を有するねじ本体と、一部を突出させた状態で前記ボール収容部内に収容され、かつ前記アキシャルセンサに接触している接触ボールとよりなる請求項１に記載の転がり軸受装置のセンサ取付構造。
【請求項３】
前記アキシャルセンサは、前記ナックルと前記車体取付フランジとを連結しているハブボルトの径方向内方に配置されている請求項１又は２に記載の転がり軸受装置のセンサ取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサが内蔵され、自動車の駆動輪を回転可能に支持する転がり軸受装置のセンサ取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の制御手段として、ＡＢＳ制御に加えて、発進時や加速時に駆動輪をスピンさせない駆動力制御やコーナリング時の横滑りを抑制するブレーキ力制御などが実施されているが、より精度のよい制御を行うために、これらの制御に有効に使用できるデータの検出が重要となっている。そのため、駆動軸に取り付けられた車輪を回転可能に支持する転がり軸受装置として、例えば、車体取付フランジを有する外輪部材と、この外輪部材と同心に配置され、軸方向一端側に車輪取付フランジを有する内輪部材とを備え、上記車体取付フランジにラジアルセンサが設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３６０７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１の転がり軸受装置では、ラジアルセンサで計測したデータに基づいて車輪の鉛直上下方向及び水平前後方向に作用する荷重を間接的に計測できるが、使用条件によっては車輪のアキシャル方向に作用する荷重については計測することができず、ＡＢＳ制御、駆動力制御、ブレーキ力制御等を精度良く行なう為のデータの検出が充分でないという場合がある。
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑み、車両制御を精度良く行う為の充分なデータを検出できる転がり軸受装置のセンサ取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、懸架装置のナックルに取り付けられた車体取付フランジを有する外輪部材と、この外輪部材の径方向内方で転動体を介して当該外輪部材と同心に配置され、軸方向一端側に車輪取付フランジを有する内輪部材と、前記車体取付フランジに設けられたラジアル方向の荷重を検出するラジアルセンサと、前記ナックルの車体取付フランジ側に設けられたアキシャル方向の荷重を検出するアキシャルセンサとを備え、前記アキシャルセンサの軸方向端面に、前記ナックルに当接されかつ当該軸方向端面よりも大きい円盤状の座金が取り付けられた状態で、前記車体取付フランジに軸方向から螺合するねじ部材により、前記アキシャルセンサが前記座金を介して前記ナックルに押し付けられて予圧が付与されていることを特徴とする転がり軸受装置のセンサ取付構造である。
【０００５】
上記本発明の転がり軸受装置のセンサ取付構造によれば、アキシャルセンサの軸方向端面に当該軸方向端面よりも大きい円盤状の座金が取り付けられた状態で、車体取付フランジに軸方向から螺合するねじ部材により、同アキシャルセンサがその座金を介してナックルに押し付けられているので、アキシャルセンサを取り付ける際、アキシャルセンサがナックルに対して傾いていても座金によって調芯され、ナックルに対する直角度が高くなっている。これにより、アキシャル方向に作用する荷重を精度良く計測することができる。
【０００６】
上記本発明において、前記ねじ部材は、先端にボール収容部が形成されたねじ本体と、一部を突出させた状態で前記ボール収容部内に収容され、かつ前記アキシャルセンサに接触している接触ボールとよりなることが好ましい。
この場合、接触ボールの動きによりねじ部材の傾きが緩和され、アキシャルセンサの直角度をより高めることができる。
【０００７】
上記本発明において、前記アキシャルセンサは、前記ナックルと前記車体取付フランジとを連結するハブボルトの径方向内方に配置されていることが好ましい。
ナックルの撓みはハブボルトによって抑制されているため、アキシャルセンサを同ハブボルトの径方向内方に配置することで、ナックルの撓みによる影響を排除した状態で荷重の計測を行うことができる。これにより、アキシャル方向に作用する荷重を高精度で検出できる。
【発明の効果】
【０００８】
上記の通り本発明によれば、アキシャル方向に作用する荷重を精度良く計測できるようにしたので、車両制御を精度良く行う為の充分なデータを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、本発明に係る転がり軸受装置のセンサ取付構造の一実施形態を示している。転がり軸受装置１は、ハブユニット２と、車両制御を行なう為の制御情報を得るためのラジアルセンサ装置Ｓ１及びアキシャルセンサ装置Ｓ２とを備えている。ハブユニット２は、車体側に固定される外輪部材４と、車輪が取り付けられる内輪部材５と、両部材４，５の間に２列に配置された複数の転動体である玉６と、各列の玉６をそれぞれ保持する保持器７とを備えている。
【００１０】
外輪部材４は、軸受の固定輪の機能を有しているもので、内周面に２列の外輪軌道ｇが形成された円筒部４１と、この円筒部４１の外周側で懸架装置のナックル８に取り付けられた車体取付フランジ４２とを有している。内輪部材５は、第１の内輪軌道ｎ１を有する大径部１０およびこの大径部１０よりも小さい外径を有する小径部１１を有している内輪５１と、第２の内輪軌道ｎ２を有すると共に、内輪５１の小径部１１に外嵌された軌道輪５２とからなる。軌道輪５２は、内輪５１のインナ側の端部に螺合している固定ナット１５により固定されている。内輪５１のアウタ側の端部には、ボルト１２が螺合しているボルト孔１４ａを有する車輪取付フランジ１４が設けられている。
【００１１】
ラジアルセンサ装置Ｓ１は、車輪に作用するラジアル方向の荷重を検出するものであり、図２に示すように外輪部材４の車体取付フランジ４２に、周方向に等間隔をおいて四つ設けられている。この装置Ｓ１は、軸方向に貫通するセンサ孔１９と、このセンサ孔１９内の内径側の面に軸方向に間隔をおいて形成された当接部２０と、この当接部２０と対抗するように車体取付フランジ４２の外周側から螺合する二つのねじ部材としてのクランピングスクリュ２１と、このクランピングスクリュ２１と当接部２０との間に配置された二つのラジアルセンサ２２とから構成されている。従って、当該ラジアルセンサ２２は、一つのラジアルセンサ装置Ｓ１に配置された二つを一組として合計八つ設けられている。
【００１２】
これにより、各ラジアルセンサ２２は、クランピングスクリュ２０の締め込み量の調整により、所定の予圧が付与された状態となって当接面２０に確実に当接させられている。なお、ラジアルセンサ２２としては、例えば圧力抵抗効果材料を分散させた電気絶縁性セラミック材料等の歪みゲージに、リード線が接続されたものが使用される。
【００１３】
車体取付フランジ４２には、ナックル８に取り付けるための四つのボルト孔４２ａが形成されており、当該ボルト孔４２ａの径方向内方に対応させて四つのアキシャルセンサ装置Ｓ２が設けられている。アキシャルセンサ装置Ｓ２は、車輪に作用するアキシャル方向の荷重を検出するものであり、車体取付フランジ４２に軸方向から螺合するクランピングスクリュ２４と、ナックル８の車体取付フランジ側に配置されたアキシャルセンサ２５と、このアキシャルセンサ２５とナックル８との間に配置された座金２６とから構成されている（図３参照）。座金２６は、円盤状の例えばＳ４５Ｃ鋼材からなり、かつその中央部にはアキシャルセンサ２５が当接する凸部２６ｔを有している。また、座金２６の両面は、アキシャルセンサ２５の軸方向端面よりも大きくなっており、アキシャルセンサ２５がナックル８へ押し付けられる際に、ナックル８へ直接的に当たらないようになっている。なお、アキシャルセンサ２５には、ラジアルセンサ２２と同じものが使用されている。
【００１４】
上記クランピングスクリュ２４は、先端にボール収容部が形成されかつ外周面にねじ山を有するスクリュ本体２４ｈと、一部を突出させた状態でボール収容部内に収容された接触ボール２４ｂとを備えている。また、スクリュ本体２４ｈの一端部にはレンチ穴ｈ１が設けられており、六角レンチにより当該クランピングスクリュ２４を回動させることができるようになっている。また、接触ボール２４ｂは、突出した先端に平面部を有しており、この平面部がアキシャルセンサ２５に当接している。当該クランピングスクリュ２４を用いることで、スクリュ本体２４ｈの傾きが緩和されアキシャルセンサ２５のナックル８に対する直角度を高めることができる
【００１５】
アキシャルセンサ２５の取り付け方法を説明する。車体取付フランジ４２のボルト孔４２ａの径方向内方には、クランピングスクリュ２４を螺合させるためのねじ孔４２ｂを設けている。このねじ孔４２ｂにクランピングスクリュ２４を螺合させ、その先端の接触ボール２４ｂにアキシャルセンサ２５の一端面を接着剤で固定し、当該アキシャルセンサ２５の他端面に座金２６の凸部２６ｔを接着剤で固定する。そして、ナックル８に車体取付フランジ４２をハブボルト２７で取り付け、クランピングスクリュ２４を締め込んでいき、座金２６をナックル８に当接させる。これにより、各アキシャルセンサ２５は、クランピングスクリュ２４の締め込み量の調整により所定の予圧が付与された状態となる。
【００１６】
その際、座金２６がアキシャルセンサ２５の軸方向端面よりも大きい円盤状に形成されているため、アキシャルセンサ２５がナックル８に対して傾いていても、アキシャルセンサ２５が調芯され、ナックル８に対する当該アキシャルセンサ２５の直角度を高めることができる。仮に、方形状の座金を介した状態でアキシャルセンサ２５をナックルに押し付けた場合、その座金が引っ掛かってアキシャルセンサ２５は調芯され難い。本実施形態では、上記形状の座金２６を用いることにより、アキシャルセンサ２５の調芯効果を高めている。
【００１７】
上記本実施形態の転がり軸受装置１のセンサ取付構造によれば、アキシャルセンサ２５が円盤状の座金２６を介してナックル８に押し付けられていることで、ナックル８に対するアキシャルセンサ２５の直角度が高くなっており、アキシャル方向に作用する荷重を精度良く計測することができる。さらに、ナックル８の撓みはハブボルト２７によって抑制されているため、アキシャルセンサ２５を同ハブボルト２７の径方向内方に配置することで、ナックル８の撓みによる影響を排除した状態で荷重の計測を行うことができる。従って、ラジアル方向の荷重だけでなく、アキシャル方向の荷重または変位を精度良く計測することができ、車両制御を精度良く行う為の充分なデータを検出することができる。
【００１８】
また、アキシャルセンサ２５が組み付けの際に調芯されるので、転がり軸受装置１の組み付け性を向上させることができる。更に、組み付けの際に、当該座金２６によりアキシャルセンサ２５の面圧が下げられるので、ナックル８の圧痕発生が防止されると共に、アキシャルセンサ２５に無理な力がかかり難くなり当該センサ２５の脱落や破損を防ぐことができる
【００１９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、円盤状の座金のナックル側の面の隅をＲ状に面取りしてもよい。この場合、クランピングスクリュを締め込んでいくときのアキシャルセンサの調芯効果が向上する。また、転がり軸受装置の仕様に応じて車体取付フランジにおけるアキシャルセンサの数、取り付け箇所を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態のセンサ付き転がり軸受装置の断面図である（図２のＡ−Ａ線）。
【図２】本実施形態のセンサ付き転がり軸受装置（ナックル無し）の正面図である。
【図３】アキシャルセンサ部近傍の断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１      転がり軸受受装置
２      ハブユニット
４      外輪部材
４２    車体取付フランジ
５      内輪部材
５１    内輪
８      ナックル
２２    ラジアルセンサ
２４    クランピングスクリュ
２５    アキシャルセンサ
２６    座金
Ｓ１    ラジアルセンサ装置
Ｓ２    アキシャルセンサ装置
【図１】
2008304005.tif 000003
【図２】
2008304005.tif 000004
【図３】
2008304005.tif 000005