(57)【要約】【課題】センサ出力にヒステリシスや非線形性が発生しないセンサ付き転がり軸受装置の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に設けられたセンサ装置３とを備え、懸架装置のナックル８と車体取付フランジ４２との間に、これら両部材８，４２間の接触を防止するスペーサ３０を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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車輪に作用する荷重を検出するセンサとを備え、前記車体取付フランジが懸架装置のナックルに取り付けられたセンサ付き転がり軸受の取付構造において、
前記ナックルと前記車体取付フランジとの間に、これら両部材間の接触を防止するスペーサが設けられていることを特徴とするセンサ付き転がり軸受装置の取付構造。
【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センサ付き転がり軸受装置のナックルへの取付構造に関する。
【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、車輪に作用する荷重を検出するためのセンサが上記車体取付フランジに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】
特許文献１の転がり軸受装置では、車体取付フランジが取り付けられるナックルは、当該フランジに面接触するため、取付条件によっては接触面の摩擦力によりセンサ出力にヒステリシスや非線形性が生じ、高精度な制御情報を検出し難い場合があった。
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑み、センサ出力にヒステリシスや非線形性が発生しないセンサ付き転がり軸受装置のナックルへの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、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車輪に作用する荷重を検出するセンサとを備え、前記車体取付フランジが懸架装置のナックルに取り付けられたセンサ付き転がり軸受の取付構造において、前記ナックルと前記車体取付フランジとの間に、これら両部材間の接触を防止するスペーサが設けられていることを特徴とする。
【０００５】
上記本発明のセンサ付き転がり軸受装置の取付構造によれば、ナックルと車体取付フランジ間の接触を防止するスペーサにより、ナックルが車体取付フランジに直接接触していないので、車体取付フランジに設けられたセンサの出力のヒステリシスや非線形性を小さくすることができる。
【発明の効果】
【０００６】
上記の通り本発明によれば、スペーサを設けることにより、ナックルが車体取付フランジに直接接触していないので、センサ出力のヒステリシスや非線形性を小さくでき、高精度な制御情報を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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、本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置のナックルへの取付構造の一実施形態を示している。センサ付き転がり軸受装置１は、ハブユニット２と、車輪に作用する荷重または変位を検出するためのセンサ装置３とを備えている。また、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。
【０００８】
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が形成されている円筒部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。
【０００９】
センサ装置３は、外輪部材４の車体取付フランジ４２に設けられており、ラジアル方向の荷重を検出するものである。図２に示すように、センサ装置３は、周方向に等間隔をおいて四つ配置されており、軸方向に貫通するセンサ孔１９と、このセンサ孔１９内の内径側の面に形成された当接部２０と、この当接部２０と対向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角柱状の二つのラジアルセンサ２２とから構成されている。
【００１０】
従って、ラジアルセンサ２２は、一つのセンサ装置３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。そして、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部２０に当接させられている。なお、同ラジアルセンサ２２として、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で形成された荷重センサや金属棒に歪みゲージを貼付して形成された荷重センサが使用されている。
【００１１】
車体取付フランジ４２には、ネジ山を有する四つのボルト孔４２ａが形成されており、ナックル８には、当該ボルト孔４２ａと対応する位置に四つのナックル孔８ａが形成されている。また、ナックル８と車体取付フランジ４２との間には、中央部に挿通孔３０ａを有する四つの円盤状のスペーサ３０が配置されている。そして、ハブボルト３１が、ナックル孔８ａ、スペーサ３０の挿通孔３０ａを通ってボルト孔４２ａに螺合されており、ナックル８と車体取付フランジ４２との間にスペーサ３０が挟まれた状態で、センサ付き転がり軸受装置１が当該ナックル８に取り付けられている。これにより、ナックル８と車体取付フランジ４２間の接触がスペーサ３０によって防止され、ナックル８が車体取付フランジ４２に直接接触しないようになっている。なお、スペーサ３０を構成する素材は限定されるものではなく、金属や樹脂を使用することができる。
【００１２】
上記本実施形態のセンサ付き転がり軸受装置１の取付構造によれば、ナックル８と車体取付フランジ４２間の接触を防止するスペーサ３０により、車体取付フランジ４２がナックル８に直接接触しないので、センサ出力のヒステリシスや非線形性を小さくすることができる。これにより、車輪に作用する荷重を高精度で計測することができ、高精度な制御情報を得ることができる。
【００１３】
ここで、上記実施形態のセンサ付き転がり軸受装置１（スペーサ有り）と、この装置からスペーサ３０を外した装置（スペーサ無し）とで比較試験を行った。図３及び図４は、それらのセンサ装置３によるセンサ出力の結果である。図３（ａ）、（ｂ）は、車輪に鉛直方向のラジアル荷重Ｆｚを作用させたときのものであり、図４（ａ）、（ｂ）は、車輪に鉛直方向のラジアル荷重Ｆｚとモーメント荷重Ｍｘを作用させたときのものである。
鉛直方向のラジアル荷重Ｆｚを作用させたときのＦｚ出力を見ると、スペーサ無し（図３（ａ））に対して、スペーサ有り（図３（ｂ））のヒステリシスが改善されている。また、鉛直方向のラジアル荷重Ｆｚとモーメント荷重Ｍｘを作用させたときのＦｚ出力を見ると、スペーサ無し（図４（ａ））に対して、スペーサ有り（図４（ｂ））の非線形性が小さくなって改善されている。
【００１４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、スペーサの大きさ及び厚みは、センサ付き転がり軸受装置の仕様に応じて適宜変更される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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（ハブボルト無し）の正面図である。
【図３】（ａ）はスペーサ無しの装置で、車輪に鉛直方向のラジアル荷重Ｆｚを作用させたときの試験結果であり、（ｂ）はスペーサ有りの装置で、車輪に鉛直方向のラジアル荷重Ｆｚを作用させたときの試験結果である。
【図４】（ａ）はスペーサ無しの装置で、車輪に鉛直方向のラジアル荷重Ｆｚとモーメント荷重Ｍｘを作用させたときの試験結果であり、（ｂ）はスペーサ有りの装置で、車輪に鉛直方向のラジアル荷重Ｆｚとモーメント荷重Ｍｘを作用させたときの試験結果である。
【符号の説明】
【００１６】
１      センサ付き転がり軸受受装置
２      ハブユニット
３      センサ装置
４      外輪部材
４２    車体取付フランジ
５      内輪部材
８      ナックル
２２    ラジアルセンサ
３０    スペーサ
【図１】
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【図２】
2008304007.tif 000004
【図３】
2008304007.tif 000005
【図４】
2008304007.tif 000006