车轮反作用力检测装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种车轮反作用力检测装置，其在轴承的刚性下降的情况下等，也能够防止车轮反作用力的检测精度下降。车轮反作用力检测装置具有：安装部，其固定在悬架装置上；轮毂，其固定车轮，并且，相对于安装部可围绕车轮的车轴旋转地被支撑；感受体，其配置在轮毂的内侧，并且，具有与车轴大致同轴配置的圆筒部，该圆筒部的一端部与安装部进行固定，圆筒部的另一端部经由轮毂轴承与轮毂连接；以及分力检测单元，其设置在感受体的圆筒部上，检测对车轮作用的分力。在与感应部嵌合的轮毂轴承的内圈和与轮毂嵌合的外圈中，外圈设置为相对于内圈在车轴的轴向上可自由调整位置。
【专利说明】车轮反作用力检测装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种车轮反作用力检测装置，其能够检测对固定在轮毂上的车轮作用 的反作用力，该轮毂经由轮毂轴承可自由旋转地被支撑。
【背景技术】
[0002] 近几年，在汽车中，为了进行其控制而需要各种信息，因此，提出了在轮毂上设置 传感器装置的方案，该轮毂固定车轮，经由轮毂轴承可旋转地被支撑（参照专利文献1)。在 该专利文献1中记载的传感器装置，在固定在车体侧的车体侧轨道部件的凸缘部上设置的 轴向通孔内，设置检测对车轮作用的反作用力的载荷传感器，在载荷传感器和轴向通孔的 内表面之间设置垫片部件，在载荷传感器和轴向通孔的外表面之间设置传感器按压部件， 通过变更垫片部件的厚度，能够调整载荷传感器的预压。
[0003] 该现有的设置有传感器的轮毂，在车体侧轨道部件的内侧，经由滚珠（转动体）可 自由旋转地设置内圈，在内圈的内侧插入内轴。在内轴的另一端部设置凸缘部，在凸缘部上 固定车轮。
[0004] 专利文献1 :日本特开2006-226683号公报
[0005] 该现有的设置有传感器的轮毂的内圈，通过在内轴的前端部螺合的螺母进行固 定，但如果螺母松弛，则夹在车体侧轨道部件和内圈之间的滚珠（转动体）的游隙增大。因 此，有可能导致利用载荷传感器进行的车轮反作用力的检测精度下降。另外，在由于时效老 化而由内圈、滚珠、车体侧轨道部件构成的轴承的刚性下降的情况下，也有可能导致利用载 荷传感器进行的车轮反作用力的检测精度下降。
【发明内容】
[0006] 本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种车轮反作用力检测装 置，其在设置于轮毂的轴承的滚珠的游隙增大、或者轴承的刚性下降的情况下，也能够防止 车轮反作用力的检测精度下降。
[0007] 为了实现上述目的，本发明的车轮反作用力检测装置，其特征在于，具有：安装部， 其固定在悬架装置上；轮毂，其固定车轮，并且相对于安装部可围绕车轮的车轴旋转地被支 撑；感受体，其配置在轮毂的内侧，并且具有与车轴大致同轴配置的筒状部，该筒状部的一 端部固定在安装部上，筒状部的另一端部经由轮毂轴承与轮毂连接；以及分力检测单元，其 设置在感受体的筒状部上，检测对车轮作用的分力，在轮毂轴承的与感受体侧接触的内圈、 和与轮毂侧接触的外圈中，外圈设置为相对于内圈在车轴的轴向上可自由调整位置。
[0008] 另外，本发明的特征在于，轮毂轴承的外圈设置在轮毂的内侧，并且可移动地嵌合 在安装凹部中，该安装凹部与车轴大致同轴地设置，轮毂在与车轮相反侧的端部，设置有轴 承按压部件，该轴承按压部件与该端部的外周螺合，相对于嵌合在安装凹部中的轮毂轴承 可接近且可远离，在轴承按压部件上，设置有按压突起部，其超过轮毂的端部而向安装凹部 侧延伸，并向轮毂轴承的外圈侧凸出。
[0009] 发明的效果
[0010] 如上述说明，根据本发明涉及的车轮反作用力检测装置，由于具有上述特征，因 此，能够提供下述的车轮反作用力检测装置，即，在设置于轮毂的轴承的滚珠的游隙增大、 或者轴承的刚性下降的情况下，也能够防止车轮反作用力的检测精度下降。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1示出本发明的一个实施方式涉及的车轮反作用力检测装置的剖视图。
[0012] 图2示出轮毂，图（a)是轮毂的侧视图，图（b)示出相当于图（a)的II- II箭头方 向的部分的局部剖视图。
[0013] 图3示出图2(b)的局部剖面的放大图。
[0014] 标号的说明
[0015] 1 车轮反作用力检测装置
[0016] 3 车轮
[0017] 5 车轴
[0018] 10 轮毂
[0019] 13d 安装凹部
[0020] 14 轴承按压部件
[0021] 14c 按压凸起部
[0022] 50 分力检测装置（分力检测单元）
[0023] 51 感受体
[0024] 51a 圆筒部（筒状部）
[0025] 60 安装部
[0026] 70 悬架装置
【具体实施方式】
[0027] 下面，基于图1?图3,对使用本发明的车轮反作用力检测装置进行说明。在本实 施例中，说明将本发明应用至轮毂的车轮反作用力检测装置。此外，在汽车等车辆中，轮毂 固定在立柱（壳体）上，并且，可自由旋转地支撑由轮胎及轮辋构成的车轮，该立柱（壳体） 被支撑在相对于车体摆动的悬架臂的前端部。
[0028] 如图1(剖视图）所示，车轮反作用力检测装置1构成为，具有：轮毂10 ;轮毂轴承 30,其设置在轮毂10内；感应部40,其配置在轮毂轴承30的内侧；以及分力检测装置50,其 检测对车轮3作用的分力。首先，说明轮毂10。
[0029] 轮毂10构成为，具有：圆盘部11，其形成为圆形状；圆筒状的中心部12,其从圆盘 部11的一侧的面凸出而形成；外筒部13,其从圆盘部11的周缘部向另一侧凸出而形成为 环状；以及轴承按压部件14,其设定为相对于外筒部13在车宽方向上可自由移动。
[0030] 如图1、图2(a)、图2(b)所示，作为圆盘部11，在中央部具有孔部11a，与车轴5大 致同轴地配置。在圆盘部11的车宽方向外侧侧面的径向外侧端部，在周方向上隔着规定的 间隔设置有多个可插入轮毂螺栓（未图示）的孔部lib。车轮3经由轮毂螺栓与该圆盘部 11紧固。中心部12插入至在车轮3的轮辋上设置的凹部中，在车轮组装时进行引导，使车 轮3和轮毂10能够同轴地组装。
[0031] 如图3 (放大图）所示，在外筒部13的车宽方向内侧的径向外侧端部，设置有向内 侧切开的环状的台阶部13a。在该台阶部13a的表面上，设置沿车宽方向延伸的外螺纹部 13b，在外螺纹部13b的车宽方向外侧端部，设置有倾斜面部13c，该倾斜面部13c随着向外 侧方向而向径向外侧倾斜。外螺纹部13b与轴承按压部件14螺合。如图1及图3所示，在 外筒部13的内表面上，形成有可嵌合轮毂轴承30的外圈31的安装凹部13d。安装凹部13d 的内径尺寸为，使所嵌合的外圈31可在安装凹部13d内滑动。安装凹部13d的中心轴与圆 盘部11的中心轴线大致同轴地设置。
[0032] 轴承按压部件14是与外筒部12的外螺纹部13b螺合而相对于外筒部13在车宽 方向上可自由移动的环状部件。轴承按压部件14设置有：按压主体部14a，其与外螺纹部 13b螺合；腕部14b，其从按压主体部14a的车宽方向内侧端部，超过外筒部13的端部而向 安装凹部13d侧延伸；以及按压凸起部14c，其在腕部14b的安装凹部13d侧的端部处向轮 毂轴承30的外圈33侧凸出。如果以使轴承按压部件14相对于外筒部13向车宽方向外侧 移动的方式，使轴承按压部件14转动，则能够使按压凸起部14c与轮毂轴承30的外圈31 的侧面抵接，相对于轮毂轴承30的内圈35,使外圈31向车宽方向外侧移动。
[0033] 与外筒部13嵌合的轮毂轴承30,可围绕车轴旋转地支撑轮毂10,例如是深沟球轴 承。轮毂轴承30构成为，具有：外圈31，其在内侧形成有轨道面；内圈35,其配置在外圈31 的内侧，且在外侧形成有轨道面；以及钢球33,其夹在外圈31及内圈35之间，起到作为转 动体的功能。外圈31相对于内圈35在周方向上可自由旋转，并且，相对于内圈35可沿宽 度方向移动。因此，如果利用上述的轴承按压部件14,向外圈宽度方向按压外圈31，则能够 使外圈31相对于内圈35移动，能够提高轮毂轴承30的刚性。
[0034] 在轮毂轴承30的内圈35的内侧配置有感应部40。感应部40与内圈35接触而将 内圈35固定。感应部40构成为，具有：圆盘部40a，其形成为环状；外筒部40b，其形成在圆 盘部40a的径向外侧端部；以及内圈固定环42,其安装在外筒部40b上。
[0035] 圆盘部40a是以使轴心与轮毂10的轴心大致同轴的方式形成的板状部件。在圆 盘部40a的中央部设置有孔部40c。在圆盘部40a的内周缘部形成有插入凹部40d，该插入 凹部40d用于与分力检测装置50的一部分即感受体51的一端部紧固。
[0036] 外筒部40b以从圆盘部40a的外周缘部向车宽方向内侧延伸的方式形成为圆筒 状。外筒部40b形成为，其中心轴线与轮毂10的中心轴线大致同轴。在外筒部40b的外周 面形成有台阶部40e，内圈35的车宽方向外侧端部与台阶部40e的台阶状部分接触，进行内 圈35的车宽方向外侧的定位。在台阶部40e的外周面的车宽方向的内侧端部，设置有外螺 纹部40f，该外螺纹部40f与内圈固定环42螺合。
[0037] 内圈固定环42形成为圆环状，在内表面形成有能够与形成在台阶部40e上的外螺 纹部40f螺合的内螺纹部。因此，内圈固定环42与台阶部40e螺合而相对于外筒部40b在 车宽方向上可自由移动。因此，与外筒部40b的台阶部40e的外周面嵌合的内圈35的内侧 侧面，与内圈固定环42抵接，由此能够进行内圈35的车宽方向内侧的定位，能够与台阶部 40e的台阶状部分相互作用，将内圈35固定在感应部40上。
[0038] 在感应部40的车宽方向内侧配置安装部60。安装部60是与悬架装置70连接的 环状部件。在安装部60的车宽方向外侧形成有插入凹部60a，该插入凹部60a用于紧固作 为分力检测装置50的一部分的感受体51的另一端部。在安装部60的中央部设置有通孔 60b。
[0039] 分力检测装置50构成为，具有；感受体51，其形成为圆筒状；以及多个应变计53， 它们设置在感受体51的周面上。感受体51构成为，具有：圆筒部51a，其形成为圆筒状；以 及环状的凸缘部51b，其在轴向两端部向径向外侧延伸。多个应变计53被分类为：Fx检测 系统，其检测相对于圆筒部51a沿径向（以下，记为"X轴方向"）作用的力；Fy检测系统，其 检测相对于圆筒部51a沿与X轴方向正交的上下的径向（以下，记为"Y轴方向"）的力；Fz 检测系统，其检测相对于圆筒部51a沿轴向（以下，记为"Z轴方向"）的力；Mx检测系统， 其检测相对于圆筒部51a围绕X轴的转矩Mx ;My检测系统，其检测相对于圆筒部51a围绕 Y轴的转矩Mx ;以及Mz检测系统，其检测相对于圆筒部51a围绕Z轴的转矩Mx。即，通过 多个应变计53,利用上述至少某一个检测系统，检测对车辆3作用的力。
[0040] 下面，参照图1，说明车轮反作用力检测装置1的作用。如图1所示，如果对车辆3 作用反作用力，则该反作用力经由车轴5传递至轮毂10。传递至轮毂10的反作用力经由轮 毂轴承30、感应部40,向感受体51传递，使感受体51变形。感受体51的变形量通过设置 在感受体51上的多个应变计53而变换为电压值，检测出向轮毂10传递的反作用力。
[0041] 在这里，如果轮毂轴承30由于时效老化等而刚性下降，则有时从轮毂10经由轮毂 轴承30传递的反作用力的大小变化。如果反作用力的大小变化，则不能进行正确的反作用 力的检测。然而，本发明的车轮反作用力检测装置1，能够利用轴承按压部件14使轮毂轴承 30的外圈31相对于内圈35移动。因此，在轮毂轴承30的刚性下降的情况下，也能够防止 轮胎反作用力的检测精度的下降。
【权利要求】
1. 一种车轮反作用力检测装置，其特征在于，具有： 安装部，其固定在悬架装置上； 轮毂，其固定车轮，并且相对于所述安装部可围绕所述车轮的车轴旋转地被支撑； 感受体，其配置在所述轮毂的内侧，并且具有与所述车轴大致同轴配置的筒状部，该 筒状部的一端部固定在所述安装部上，所述筒状部的另一端部经由轮毂轴承与所述轮毂连 接；以及 分力检测单元，其设置在所述感受体的所述筒状部上，检测对所述车轮作用的分力， 在所述轮毂轴承的与所述感受体侧接触的内圈、和与所述轮毂侧接触的外圈中，所述 外圈设置为相对于所述内圈在所述车轴的轴向上可自由调整位置。
2. 根据权利要求1所述的车轮反作用力检测装置，其特征在于， 所述轮毂轴承的所述外圈设置在所述轮毂的内侧，并且可移动地嵌合在安装凹部中， 该安装凹部与所述车轴大致同轴地设置， 所述轮毂在与所述车轮相反侧的端部，设置有轴承按压部件，该轴承按压部件与该端 部的外周螺合，相对于嵌合在所述安装凹部中的所述轮毂轴承可接近且可远离， 在所述轴承按压部件上，设置有按压突起部，其超过所述轮毂的所述端部而向所述安 装凹部侧延伸，并向所述轮毂轴承的所述外圈侧凸出。
【文档编号】G01L5/16GK104142200SQ201410185033
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2013年5月8日
【发明者】下山浩, 永野弘树 申请人:富士重工业株式会社