(57)【要約】【課題】車両にコンパクトにかつ取扱性良くトルクセンサを設置することができ、車軸に作用するトルクを検出することのできるトルクセンサ内蔵車輪用軸受を提供することを目的とする。【解決手段】複列の転走面４が内周面に形成された外方部材１と、この外方部材１の転走面４と対向する複列の転走面５が形成された内方部材２とを設け、両転走面４，５間に複列の転動体３を介在させて、車体に対して車輪１８を回転自在に支持する。内方部材２の外周部に磁歪材で形成される被検出部９を設ける。外方部材１に、被検出部９の磁気的特性の変化を検出することで内方部材２の取付けられる軸の作用トルクを検出するトルク検出部１０を設ける。【選択図】      図２
2004332809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複列の転走面が内周面に形成された外方部材と、この外方部材の転走面と対向する複列の転走面が形成された内方部材と、両転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受において、外方部材と内方部材のうちの回転側の部材に、磁歪材で形成される被検出部を形成し、他方の部材である静止側の部材に、上記被検出部の磁気的特性の変化を検出することで作用トルクを検出するトルク検出部を設けたことを特徴とするトルクセンサ内蔵車輪用軸受。
【請求項２】
請求項１において、上記被検出部の磁歪材が鉄とアルミニウムの合金であり、上記トルク検出部が、上記被検出部を周回するように上記外方部材に設けられたコイルであるトルクセンサ内蔵車輪用軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、上記被検出部が上記複列の転走面の中間に位置しているトルクセンサ内蔵車輪用軸受。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、上記内方部材が回転側の部材であって、この内方部材が等速ジョイントの外輪を有し、上記被検出部が上記等速ジョイントの外輪の外周に設けらたトルクセンサ内蔵車輪用軸受。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、上記被検出部が、磁歪材からなる円筒状体に、軸方向に対して傾斜して延びる傾斜溝を円周方向に複数個並べて形成したものであるトルクセンサ内蔵車輪用軸受。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、上記被検出部が、磁歪材からなる円筒状体に、軸方向に対して傾斜して延びる傾斜溝を、２列で円周方向に複数個並べて形成し、両列の傾斜溝の傾斜方向を互いに逆向きとしたものであるトルクセンサ内蔵車輪用軸受。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、上記傾斜溝の深さが０．１ｍｍ以上であるトルクセンサ内蔵車輪用軸受。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかにおいて、上記トルク検出部の検出信号をワイヤレスで送信する送信手段を設けたトルクセンサ内蔵車輪用軸受。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかにおいて、内方部材の回転速度を検出する回転検出センサ、内方部材に作用する荷重を検出する荷重センサ、および車輪用軸受の温度を検出する温度センサのうちの少なくとも一つを設けたトルクセンサ内蔵車輪用軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車軸に作用するトルクの検出機能を備えたトルクセンサ内蔵車輪用軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両走行時の姿勢制御のために、車両各部の車輪の回転速度を検出するセンサを設けた車輪用軸受がある。また従来、汎用の軸受において、内輪外周面に設けられた磁歪材パターンと外輪に設けられたコイルとでなるトルクセンサを内蔵したトルク検出機能付き軸受が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３３３２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の各車輪の回転速度の比較によって姿勢制御を行うものでは、今一つ、適切な姿勢制御が難しい点があった。より適切な走行姿勢制御を行うためには、さらに多くの車両状態情報、または走行姿勢の変化をより的確に反映する情報の検出が必要になる。車両の走行姿勢が変化したときには、車両の左右や前後等の各部に作用する種々の荷重等の状態が変化するため、その変化する何らかの状態情報を得ることが、より適切な姿勢制御に繋がる。しかし、そのような車両各部の状態情報を検出するにはセンサ類が必要であり、また自動車において、センサ類を追加するには、その設置スペース、取付作業、配線等の問題もある。自動車では、量産性や軽量化が強く求められており、そのような要望を満たす必要もある。そのため、上記のような要望を全て満たした上で、より適切な姿勢制御等のために追加するセンサ類として、どのような種類の車両状態情報を得るセンサを選択するのか、またそのセンサをどこに配置するか等の問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、上記のような課題を解消し、車両にコンパクトにかつ取扱性良くトルクセンサを設置することができ、車軸に作用するトルクを検出することのできるトルクセンサ内蔵車輪用軸受を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明のトルクセンサ内蔵車輪用軸受は、複列の転走面が内周面に形成された外方部材と、この外方部材の転走面と対向する複列の転走面が形成された内方部材と、両転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受において、上記内方部材と外方部材のうちの回転側の部材に、磁歪材で形成される被検出部を形成し、他方の部材である静止側の部材に、上記被検出部の磁気的特性の変化を検出することで作用トルクを検出するトルク検出部を設けたことを特徴とする。上記被検出部とトルク検出部とでトルクセンサが構成される。
この構成によると、回転側の部材にトルクが作用したときに、回転側の部材に生じる捩じりによって被検出部に歪みが発生する。磁歪材からなる被検出部は、この歪みによって磁気特性が変化し、その磁気特性の変化がトルク検出部によって検出される。そのため、回転側の部材に作用するトルクが検出される。このように検出される各車輪の車輪用軸受のトルクを、走行姿勢制御装置に取り込み、車両の姿勢の変化情報として利用して、事前に車両の駆動系を制御することにより、車両走行時の姿勢制御を行うことができる。上記被検出部およびトルク検出部からなるトルクセンサは、車輪用軸受に内蔵されるため、専用の設置場所が不要で、車両にコンパクトに設置できる。また、車輪用軸受の設置によってトルクセンサも設置されることになり、別個に取付ける作業が不要で取扱性が良い。
上記回転側の部材が内方部材である場合は、例えば、内方部材の外周部に磁歪材で形成される被検出部を形成し、上記外方部材に、上記被検出部の磁気的特性の変化を検出することで上記内方部材の取付けられる軸の作用トルクを検出するトルク検出部を設ける。この構成の場合、内方部材に取付けられた軸にトルクが作用したときに、内方部材に生じる捩じりによって被検出部に歪みが発生する。磁歪材からなる被検出部は、この歪みによって磁気特性が変化し、その磁気特性の変化がトルク検出部によって検出される。そのため、軸に作用するトルクが検出される。
【０００７】
この発明において、上記被検出部の磁歪材が鉄とアルミニウムの合金であり、上記トルク検出部が、上記被検出部を周回するように上記外方部材に設けられたコイルであっても良い。
鉄とアルミニウムの合金からなる磁歪材は、磁歪特性として、透磁率の変化が大きく、感度良くトルク検出が行える。また、磁歪材の製造も容易である。
【０００８】
この発明において、上記被検出部が上記複列の転走面の中間に位置したものであっても良い。
この構成の場合、両列の転走面間の部分を、被検出部やトルク検出部の配置に有効に利用でき、そのためトルクセンサを軸受内により一層コンパクトに設置することができる。
【０００９】
この発明において、上記内方部材が回転側の部材であって、この内方部材が等速ジョイントの外輪を有し、上記被検出部が上記等速ジョイントの外輪の外周に設けられたものとしても良い。
駆動輪では、車輪用軸受の駆動伝達に等速ジョイントが用いられ、その等速ジョイントは外輪が車輪用軸受の内方部材側に用いられる。この等速ジョイント外輪の外周に被検出部を設けることにより、被検出部やこれに対向配置されるトルク検出部を配置するためのスペースをより広く確保できる。そのため、より一層コンパクトにトルクセンサを設置できる。
【００１０】
この発明において、上記被検出部が、磁歪材からなる円筒状体に、軸方向に対して傾斜して延びる傾斜溝を円周方向に複数個並べて形成したものであっても良い。
このように傾斜溝の並びを設けると、軸にトルクが作用したときに傾斜溝に引張応力または圧縮応力が作用して、被検出部の透磁率変化がより強調される。そのため、感度の良いトルク検出を行うことができる。また、内方部材と別体の磁歪材からなる円筒状体を設け、これに傾斜溝を設けるため、内方部材に直接に磁歪材パターンを形成する場合に比べ、内方部材に磁歪材パターンの形成のための熱的影響等も考慮する必要がなく、製造が簡単になる。
【００１１】
この発明において、上記被検出部が、磁歪材からなる円筒状体に、軸方向に対して傾斜して延びる傾斜溝を、２列で円周方向に複数個並べて形成し、両列の傾斜溝の傾斜方向を互いに逆向きとしたものであっても良い。
この構成の場合、軸にトルクが作用して片方の１列の傾斜溝に引張応力が作用すると、他の１列の傾斜溝に圧縮応力が作用する。そのため、両列の傾斜溝に対応する各コイル等のトルク検出部の検出値の差分をトルク変化の検出信号として出力することで、その出力の正負および大きさがわかり、軸に作用した捩じりトルクの方向および大きさを知ることができる。
【００１２】
上記のように磁歪材からなる円筒状体に傾斜溝を設ける場合、傾斜溝の深さは０．１ｍｍ以上とすることが好ましい。傾斜溝の形成による感度良好化の作用の実効を得るには、傾斜溝の深さは０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１３】
この発明において、上記トルク検出センサの検出信号をワイヤレスで送信する送信手段を設けても良い。
ワイヤレスの送信手段を設けた場合、トルク検出信号を取込む車体側の制御装置とトルク検出センサとの間の配線を省略でき、トルク検出センサの設置をよりコンパクトに行うことができる。
【００１４】
この発明において、内方部材の回転速度を検出する回転検出センサ、内方部材に作用する荷重を検出する荷重センサ、および車輪用軸受の温度を検出する温度センサのうちの少なくとも一つを設けても良い。
これにより、軸に作用するトルクだけでなく、回転速度、荷重、または温度を車輪用軸受から検出することができ、より高度な車両姿勢制御、あるいは異常警報の発信等が行える。これらの複数の検出機能が一つの軸受内に備えられるため、複数種類のセンサを設置にするにつき、場所をとらず、また設置作業も容易になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図６と共に説明する。この実施形態は第３世代の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受に適用した例である。図２に示すように、この車輪用軸受は、内周に複列の転走面４を有する外方部材１と、これら転走面４にそれぞれ対向する転走面５を有する内方部材２と、これら複列の転走面４，５間に介在させた複列の転動体３とを備える。この車輪用軸受は、複列のアンギュラ玉軸受とされていて、各転走面４，５は断面円弧状であり、両転走面４，５は接触角が背面合わせとなるように形成されている。転動体３はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。内外の部材２，１間の環状空間のアウトボード側およびインボード側の各開口端部は、それぞれ接触式のシール７，８で密封されている。
【００１６】
外方部材１は、固定側の部材となるものであって、車輪取付フランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部材とされている。車体取付フランジ１ａは、図１のように車体（図示せず）に固定されたナックル１６にナックルボルト１９で締結される。
図２において、内方部材２は、回転側の部材となるものであって、車輪取付フランジ２ａを有するハブ輪２Ａと、このハブ輪２Ａの端部外径面に嵌合した別体の内輪構成部材２Ｂと、ハブ輪２Ａの内径面に嵌合した別体の等速ジョイント２１の構成部材となる外輪２Ｃとで構成される。ハブ輪２Ａおよび内輪構成部材２Ｂに各列の転走面５がそれぞれ形成されている。等速ジョイント外輪２Ｃは、カップ部２ｂと軸部２ｃとが一体に形成された部材であって、その軸部２ｃがハブ輪２Ａの内径面に挿通され、軸部２ｃの先端の螺合したナットによりハブ輪２Ａに締め付け固定される。ハブ輪２Ａの内径面はスプライン溝が形成してあり、これに噛み合うスプラインが等速ジョイント外輪２Ｃの軸部２ｃの外径面に形成されている。車輪取付フランジ２ａは内方部材２のアウトボード側端部に位置しており、この車輪取付フランジ２ａに、図１のようにブレーキロータ１７を介して車輪１８がボルト２０で取付けられる。内輪構成部材２Ｂは、ハブ輪２Ａのインボード側端部に設けられた加締部でハブ輪２Ａに軸方向に締め付け固定される。
【００１７】
図２に示すように、内方部材２の外周部には磁歪材からなる被検出部９が形成されている。この被検出部９は、上記複列の転走面５，５の中間に位置している。この被検出部９に対向して、外方部材１にトルク検出部１０が設けられ、これら被検出部９とトルク検出部１０とでトルクセンサ３０が構成される。トルク検出部１０は、被検出部９の磁気的特性の変化を検出することで内方部材２の取付けられる駆動軸の作用トルクを検出する手段である。この実施形態では、被検出部９の磁歪材として、鉄とアルミニウムの合金が使用される。トルク検出部１０は、被検出部９を周回するように外方部材１に設けられた１つのコイルで構成され、このコイル１１を回路素子の１つとする検出回路１２（図５，図６）が設けられている。
【００１８】
図３は被検出部９の構成の一例を示す。図３（Ａ）はその被検出部９（トルク検出部１０も図示）の上半部を破断した正面図を示し、図３（Ｂ）はその被検出部９の側面断面図を示す。この被検出部９は、磁歪材からなる円筒状体１３に、軸方向に対して所定の傾斜角度θだけ傾斜して延びる複数の傾斜溝１４を、円周方向に複数個並べて形成したものである。円筒状体１３に用いる磁歪材は、上記の鉄とアルミニウムの合金とされる。上記傾斜角度θは例えば４５°とされる。傾斜溝１４の深さは０．１ｍｍ以上とされている。傾斜溝１４は、円筒状体１３の内外の周面間に貫通したものであっても、また内外のいずれかの周面にのみ形成されたものであっても良い。
【００１９】
図４は被検出部９の他の例であり、図４（Ａ）はその被検出部９（トルク検出部１０も図示）の上半部を破断した正面図を示し、図４（Ｂ）はその被検出部９の側面断面図を示す。この被検出部９は、磁歪材からなる円筒状体１３に、軸方向に対して所定角度だけ傾斜して延びる傾斜溝１４Ａ，１４Ｂを、２列で円周方向に複数個並べて形成したものである。軸心に対する片方の１列の傾斜溝１４Ａの傾斜角度θ１と、他の１列の傾斜溝１４Ｂの傾斜角度θ２とは、逆向きとなるように設定されている。上記傾斜角度θ１，θ２の大きさは、互いに等しくされており、例えば４５°とされる。各傾斜溝１４Ａ，１４Ｂの深さは、この場合も０．１ｍｍ以上とされている。この被検出部９を用いる場合、トルク検出部１０は、両傾斜溝１４Ａ，１４Ｂの各列に対向する２つのコイル１１Ａ，１１Ｂを有するものとされる。２つのコイル１１Ａ，１１Ｂのインダクタンスは、トルク変化のない状態で同じ値とされている。
なお、上記被検出部９は、上記円筒状体１３に傾斜溝１４，１４Ａ，１４Ｂを設ける代わりに、ハブ輪２Ａの外周面に直接に磁歪材の層を溶射等で形成してその磁歪材の層に上記傾斜溝を設けても良く、また傾斜溝を設ける代わりに、これら傾斜溝１４，１４Ａ，１４Ｂと同様に斜めに延びる形状の磁歪材のパターン（図示せず）を設けて被検出部９としても良い。また、上記円筒状体１３を磁歪性のない材質とし、その傾斜溝１４，１４Ａ，１４Ｂ内に磁歪材を設けても良い。
【００２０】
図５は、１列の傾斜溝１４を有する被検出部９を用いる場合の、トルクセンサ３０における検出回路１２の構成例を示す。この検出回路１２では、抵抗Ｒ１とトルク検出部であるコイル１１とからなる第１の直列回路部３１と、２つの抵抗Ｒ２，Ｒ３からなり第１の直列回路部３１に対して並列に接続される第２の直列回路部３２とに、発信器２２から交流電圧が印加される。コイル１１にかかる分圧（分割電圧）は、整流器２３およびローパスフィルタ２４で直流電圧に変換されて、差動増幅器２５の第１入力端子に入力される。また、前記第２の直列回路部３２の抵抗Ｒ３にかかる電圧は差動増幅器２５の第２入力端子に、整流器２３およびローパスフィルタ２４を通して基準電圧として入力され、前記コイル１１にかかる分圧を直流電圧に変換した値と前記基準電圧との差分が前記差動増幅器２５から出力される。被検出部９にかかるトルクにより、被検出部９を構成する磁歪材の透磁率が変化することでコイル１１のインダクタンスが変化し、これに伴いコイル１１にかかる分圧が変化するので、その変化量だけ差動増幅器２５の出力が変化する。その出力は、駆動軸にかかるトルク変化を検出することになる。トルク検出部１０の検出信号である前記差動増幅器２５の出力は、送信手段２６（図１）によって車体側に設けられた受信手段（図示せず）にワイヤレスで送信される。
【００２１】
図６は、２列の傾斜溝１４Ａ，１４Ｂを有する被検出部９を用いる場合の、トルク検出部１０における検出回路１２の構成例を示す。この検出回路１２では、被検出部９の１列の傾斜溝１４Ａに対向配置されたコイル１１Ａと抵抗Ｒ１とからなる第１の直列回路部３１Ａと、被検出部９の他の１列の傾斜溝１４Ｂに対向配置されたコイル１１Ｂと抵抗Ｒ４とからなり第１の直列回路部３１Ａと並列に接続される第２の直列回路部３１Ｂとに、発信器２２から交流電圧が印加される。コイル１１Ａにかかる分圧は、整流器２３およびローパスフィルタ２４で直流電圧に変換されて差動増幅器２５の第１入力端子に入力される。また、コイル１１Ｂにかかる分圧も、整流器２３およびローパスフィルタ２４で直流電圧に変換されて、差動増幅器２５の第２入力端子に入力される。差動増幅器２５はこれら２入力の差分を出力する。この出力は、車輪（駆動輪）１８の軸にかかるトルクを検出したものとなる。その出力が、前記送信手段２６によって車体側の受信手段にワイヤレスで送信させることは、図５の例の場合と同様である。
【００２２】
上記構成の車輪用軸受によると、内方部材２の外周に磁歪材からなる被検出部９を設け、この被検出部９に対向するトルク検出部１０を外方部材１に設けたので、被検出部９およびトルク検出部１０からなるトルクセンサ３０を車両にコンパクトに設置することができる。各車輪を支持する車輪用軸受に設けられたトルクセンサ３０のトルク検出情報等から、事前に車両の駆動系を制御することにより、車両走行時の姿勢制御を行うことができる。
被検出部は、複列の転走面５，５の間に設けられているので、両転走面５，５間の空間を有効に利用できて、被検出部９やこれに対向配置されるトルク検出部１０を設けるためのスペースを特別に用意する必要がなく、軸受の大型化を招くことなく、軸受内により一層コンパクトにトルク検出部１０を設置できる。
被検出部９は磁歪材として鉄とアルミニウムの合金を用いているので、磁歪特性に優れ、感度の良いトルク検出が行える。
被検出部９が、図３のように磁歪材からなる円筒状体１３に、軸方向に対して傾斜して延びる複数の傾斜溝１４を円周方向複数箇所に形成したものである場合は、軸にトルクが作用したときに、傾斜溝１４に引張応力または圧縮応力が作用して、被検出部９の透磁率変化がより強調される。そのため、図５のような検出回路１２を用いて感度の良いトルク検出を行うことができる。また、前記傾斜溝１４は、内方部材２の外周に直接形成せず、内方部材２の外周に嵌合する円筒状体１３に形成するので、内方部材２の製造や強度に影響を及ぼすことがない。傾斜溝１４の深さは０．１ｍｍ以上とされているため、検出感度が確保される。
【００２３】
被検出部９が、図４のように傾斜溝１４Ａ，１４Ｂを２列に並べて設け、両列の傾斜溝１４Ａ，１４Ｂの傾斜方向を互いに逆向きとした場合は、軸にトルクが作用して１列の傾斜溝１４Ａに引張応力が作用すると、他の１列の傾斜溝１４Ｂに圧縮応力が作用することになる。そのため、両列の傾斜溝１４Ａ，１４Ｂに対応する各コイル１１Ａ，１１Ｂの検出値（インピーダンス変化）の差分を図６のようにトルク変化の検出信号として出力することで、その出力の正負および大きさから、軸に作用した捩じりトルクの方向および大きさを知ることができる。
【００２４】
また、この実施形態では、トルク検出部１０の検出信号を送信手段２６（図１）によりワイヤレスで送信するようにしているので、トルク検出信号を取込む車体側の制御装置とトルク検出部１０との間の配線を省略でき、トルクセンサ３０の設置をよりコンパクトに行うことができる。
【００２５】
図７はこの発明の他の実施形態を示す。このトルクセンサ内蔵車輪用軸受は、図１に示す第１の実施形態において、被検出部９の配置箇所を、内方部材２の構成部品である等速ジョイント外輪２Ｃの外周に設けたものである。トルク検出部１０は、被検出部９の外径側に対向して、被検出部９を周回するように外方部材１の内周に設けられる。その他の構成は第１の実施形態の場合と同様である。
【００２６】
この構成の場合、被検出部９やこれに対向配置されるトルク検出部１０を設けるためのスペースをより広く確保できるので、軸受の大型化を招くことなく軸受内によりコンパクトにトルク検出部１０を設置できる。
【００２７】
図８は、この発明のさらに他の実施形態を示す。このトルクセンサ内蔵車輪用軸受は、第２．５世代の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受である。この場合、内方部材２は、ハブ輪２Ａと、このハブ輪２Ａの軸部の外周に嵌合する一対の分割型の内輪２Ｄ，２Ｅと、ハブ輪２Ａの内周に嵌合される等速ジョイント外輪（図示せず）とからなる。等速ジョイント外輪は、第１の実施形態における等速ジョイント外輪２Ｃと同じである。各内輪２Ｄ，２Ｅの外周には各転動体列の転走面５，５がそれぞれ形成されている。その他の構成は第１の実施形態の場合と同様である。
【００２８】
図９は、この発明のさらに他の実施形態を示す。このトルクセンサ内蔵車輪用軸受は、第３世代の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受である。第１の実施形態の駆動輪支持用の場合と異なるのは、転動体３をボールから円すいころに変えて複列円すいころ軸受とした点である。その他の構成は第１の実施形態の場合と同様である。
【００２９】
図１０は、この発明のさらに他の実施形態を示す。このトルクセンサ内蔵車輪用軸受は、第２．５世代の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受である。図９の実施形態の駆動輪支持用の場合と異なるのは、内方部材２が、ハブ輪２Ａと、このハブ輪２Ａの軸部の外周に嵌合する一対の分割型の内輪２Ｄ，２Ｅと、ハブ輪２Ａの内周に嵌合される等速ジョイント外輪（図示せず）とからなることである。等速ジョイント外輪は第１の実施形態における等速ジョイント外輪２Ｃと同じである。各内輪２Ｄ，２Ｅの外周には各転動体列の転走面５，５がそれぞれ形成されている。その他の構成は図９の実施形態の場合と同様である。
【００３０】
なお、上記各実施形態では、車輪用軸受にトルクセンサ３０だけを設けた場合について説明したが、これに限らず、図１１のように、トルクセンサ３０の他のセンサ４０を設けても良い。図１１の例におけるその他の構成は図２に示す第１の実施形態と同じである。他のセンサ４０は、内方部材２の回転速度を検出する回転検出センサ、内方部材２に作用する荷重を検出する荷重センサ、および車輪用軸受の温度を検出する温度センサのうちのいずれであっても良く、またこれらのうちの複数種のものを設けても良い。
これにより、軸に作用するトルクだけでなく、回転速度、荷重、または温度を軸受から検出することができ、より高度な車両姿勢制御、あるいは異常警報の発信等が行える。これらの複数の機能が一つの軸受内に備えられるため、複数種類のセンサを設置にするにつき、場所をとらず、また設置作業も容易になる。
【００３１】
なお、上記各実施形態では、いずれも内方部材が回転側の部材である場合につき説明したが、この発明は、外方部材が回転側の部材である場合にも適用することができる。その場合、外方部材に磁歪材で形成される被検出部を形成し、内方部材にトルク検出部を設ける。
【００３２】
【発明の効果】
この発明のトルクセンサ内蔵車輪用軸受は、複列の転走面が内周面に形成された外方部材と、この外方部材の転走面と対向する複列の転走面が形成された内方部材と、両転走面間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受において、上記外方部材と内方部材のうちの回転側の部材に、磁歪材で形成される被検出部を形成し、他方の部材である静止側の部材に、上記被検出部の磁気的特性の変化を検出することで作用トルクを検出するトルク検出部を設けたため、車両にコンパクトにかつ取扱性良くトルクセンサを設置することができ、軸等の回転側の部材に作用するトルクを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかるトルクセンサ内蔵車輪用軸受による駆動輪支持構造を示す断面図である。
【図２】同トルクセンサ内蔵車輪用軸受の断面図である。
【図３】（Ａ）は同軸受に設けられる被検出部の一例の上半部を破断して示す正面図，（Ｂ）はその被検出部の側部断面図である。
【図４】（Ａ）は同軸受に設けられる被検出部の他の一例の上半部を破断して示す正面図，（Ｂ）はその被検出部の側部断面図である。
【図５】図３の例の被検出部に対応するトルクセンサにおける検出回路の構成を示す回路図である。
【図６】図４の例の被検出部に対応するトルクセンサにおける検出回路の構成を示す回路図である。
【図７】この発明の他の実施形態にかかるトルクセンサ内蔵車輪用軸受による駆動輪支持構造を示す断面図である。
【図８】この発明のさらに他の実施形態にかかるトルクセンサ内蔵車輪用軸受を示す断面図である。
【図９】この発明のさらに他の実施形態にかかるトルクセンサ内蔵車輪用軸受を示す断面図である。
【図１０】この発明のさらに他の実施形態にかかるトルクセンサ内蔵車輪用軸受を示す断面図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施形態にかかるトルクセンサ内蔵車輪用軸受を示す断面図である。
【符号の説明】
１…外方部材
２…内方部材
２Ｃ…等速ジョイント外輪
３…転動体
４，５…転走面
９…被検出部
１０…トルク検出部
１１，１１Ａ，１１Ｂ…コイル
１２…検出回路
１３…円筒状体
１４，１４Ａ，１４Ｂ…傾斜溝
１８…車輪
２６…送信手段
３０…トルクセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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