带有传感器的车轮用轴承的制作方法

专利名称：带有传感器的车轮用轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有传感器的车轮用轴承，其内置有对施加于车轮的轴承部上的荷载进行检测的荷载传感器。
背景技术：
作为检测施加于汽车的各车轮上的荷载的技术，人们提出有下述的带有传感器的车轮用轴承，其中，像图42那样，在车轮用轴承的作为固定圈的外圈90上粘贴形变仪91，通过检测形变以检测荷载(比如，专利文献I)。另外，人们还提出有下述的运算方法，其中，根据设置于车轮上的多个形变传感器的输出信号，估算施加于车轮上的荷载(比如，专利文献2) ο现有技术文献专利文献专利文献I :日本特表2003-530565号公报专利文献2 日本特表2008-542735号公报专利文献3 日本特开2008-185496号公报专利文献4 :日本特开2008-185497号公报

发明内容
发明要解决的课题像在专利文献1、2中公开的技术那样，在采用形变传感器测定施加于车轮上的荷载的场合，具有环境温度造成的传感器的漂移、伴随传感组件的安装的形变带来的初始漂移的问题。伴随该传感组件的安装而产生的形变带来的漂移可通过下述的方式消除，以正确地检测形变信号。该方式为在设置形变传感器的状态进行偏移调整，将相对该位置的变化量作为信号输出而换算。作为具有上述的传感器输出信号的补偿功能的荷载估算机构，考虑比如，图43 图45的方框图所示的结构的类型。本例子的传感组件110由形变发生部件与形变传感器构成，该形变发生部件安装于车轮用轴承的作为固定圈的外圈上，该形变传感器固定于该形变发生部件上。
图43的荷载估算机构包括放大电路101、偏移调整电路102、存储机构103、各种的补偿机构104、信号输出电路106与控制电路107。控制电路107进行上述偏移调整电路102、存储机构103、各种的补偿机构104、信号输出电路106等的控制，并且通过具有12 16比特的分辨率的A/D转换器108 (图45)，对进行了偏移调整等的前处理的传感器输出信号进行数字化处理，根据该经过数字化处理的传感器输出信号，通过其荷载运算功能，对施加于车轮用轴承上的荷载进行运算、估算。偏移调整电路102将传感组件110的初始偏移或向车轮用轴承的固定造成的偏移调整到正规的值，可进行基于控制电路107的调整，或基于来自外部的指令的调整。图44表示传感组件110、放大电路101与偏移调整电路102的具体连接结构例子。偏移调整电路102由加法器构成，该加法器由运算放大器0P、电阻器R3、R4、可变电阻器VR1、VR2等构成。在该场合，按照在带有传感器的车轮用轴承的组装完毕后，传感器输出为规定值(零点电压)的方式，调整而固定可变电阻器VR1、VR2的电阻值。但是，即使作为图43所示的荷载估算机构的电路结构，为了覆盖伴随传感组件 110的安装的形变的程度、传感元件Rg(图44)本身的特性差异，必须使电路具有大的偏移的调整幅度，其调整步骤也是必须的，由此，制造成本增加。另外，在于长期运转中产生大的偏移变化的场合，因该值，后级的放大电路101饱和，荷载的检测困难。另外，像图45那样，在装载于轴承的外圈120上的形变传感器111的数量增加的场合，由于包括上述放大电路101和偏移调整电路102的前级处理电路也按照与元件数量相同而增加，故电路衬底的尺寸增大，难以装载于轴承外圈120上。由此，采取在将前级处理电路设置于离开轴承的部位，将传感器输出信号以弯绕地传送的方式而使用，但是，在该场合，缆线的根数增加，从悬架系统部件到车身侧需设置粗的电线，使作业性、可靠性降低。另外，由于通过长的布线将微弱的传感器输出信号引出，故还具有噪音的影响也变大的问题。于是，考虑下述的结构，其中，图45所示的A/D转换器108像图46、图47那样设置于轴承的外圈120上，降低电线根数。但是，在该场合，必须针对每个传感组件110设置A/D转换器108，成本上升。在图46、图47中，给出一个A/D转换器108为两个传感组件110所共用，或一个A/D转换器108为四个传感组件110所共用的例子，但是，如何固定A/D转换器108这一点成为新的问题。比如，在于外圈120的圆筒部外周面上设置A/D转换器108的场合，必须在外圈120的外径面上设置与传感组件安装用的类型相同的台座，但是由于在此场合，外圈120的圆筒部在上下左右是非对称的，故构成传感组件110的组成部件的多个形变传感器的传感器输出信号复杂化。在于外圈120的外周上设置覆盖传感组件110的保护罩的结构例子的场合，还考虑将A/D转换器108固定于该保护罩上。但是，在该场合，由于在保护罩的安装时必须进行电路的布线，故轴承的组装性差。在像这样，在对传感器输出信号进行处理的运算处理电路中附加上述A/D转换器等的场合，如何设置该运算处理电路这一点构成新的问题。即，作为第一问题，在像上述那样，运算处理电路直接安装于轴承外圈上的场合，必须在外圈的圆筒部外周面上设置运算处理电路安装用的台座，但是在此场合，针对荷载的传感器输出信号相对轴承不是线对称的，无法正确地检测荷载。此外，作为第二问题，由于运算处理电路直接接触轴承外圈，受到外圈的热的影响，故从此方面来说，无法正确地检测荷载。另外，作为第三问题，还具有下述的危险，即，如果照原样地将运算处理电路的电路衬底安装于轴承外圈上，则电路衬底承受振动等的负荷，发生破损。本发明的目的在于提供一种带有传感器的车轮用轴承，其中，结构紧凑、运算处理电路等的组装性也良好，可正确地检测施加于车轮的轴承部上的荷载。用于解决课题的技术方案本发明的带有传感器的车轮用轴承包括外方部件，在该外方部件的内周形成多排滚动面；内方部件，在该内方部件的外周形成与上述滚动面相对的滚动面；多排滚动体，该多排滚动体夹设于两个部件的相对的滚动面之间，上述外方部件和内方部件中的固定侧部件的外周具有安装于转向节上的车辆安装用的法兰，该车轮用轴承以能旋转的方式将车轮支承于车身上，在上述固定侧部件的外径面上设置一个以上的荷载检测用传感组件，该传感组件由形变发生部件与一个以上的传感器构成，该形变发生部件包括接触而固定于上述固定侧部件上的两个以上的接触固定部，该传感器安装于该形变发生部件上，检测该形变发生部件的形变，对上述传感器的输出信号进行运算处理的运算处理电路以下述方式安 装，经由电路固定用支撑件安装于上述车身安装用的法兰的侧面上，或在安装于圆弧状的电路衬底上的状态直接地安装于上述车身安装用的法兰的侧面上。本场合的固定侧部件为比如，轴承的外方部件。如果荷载作用于车轮用轴承、车轮的轮胎和路面之间，则荷载还施加于车轮用轴承的固定侧部件(比如外方部件)上，产生形变。由于传感组件中的形变发生部件接触而固定于固定侧部件上，故固定侧部件的形变放大而传递给形变发生部件，该形变通过传感器，以良好的灵敏度而检测，可以良好的精度估算荷载。特别是，由于在固定侧部件的车身安装用的法兰的侧面上设置电路固定用支撑件，在该支撑件上安装对传感器输出信号进行运算处理的运算处理电路，故固定侧部件的圆筒状的周面的形状不变化，可以紧凑的结构安装包括A/D转换器等的运算处理电路，组装性也良好，可正确地检测施加于车轮的轴承部上的荷载。在本发明中，上述电路固定用支撑件也可通过对具有耐腐蚀性的钢板进行冲压加工成形而得到，还可对经过冲压加工而成形的钢板进行金属镀覆或涂饰处理而得到。在像上述那样构成的场合，可防止因上述电路固定用支撑件的锈蚀，使运算处理电路的安装部堆起，或运算处理电路生锈的情况，可消除锈蚀造成的运算处理的误动作。还可在本发明中，上述电路固定用支撑件和上述运算处理电路成一体地通过树脂模制。同样在该场合，可防止因上述电路固定用支撑件的锈蚀导致运算处理电路的安装部堆起，或运算处理电路生锈的情况，可消除锈蚀造成的运算处理的误动作。也可在本发明中，上述电路固定用支撑件通过树脂成形。在该场合，运算处理电路也可以嵌入方式成形于上述电路固定用支撑件上。同样在该场合，可防止因上述电路固定用支撑件的锈蚀导致运算处理电路的安装部堆起，或运算处理电路生锈的情况，可消除锈蚀造成的运算处理的误动作。在于电路固定用支撑件中嵌入成形运算处理电路的场合，可省略电路固定用支撑件的运算处理电路的安装作业。还在本发明中，上述运算处理电路包括直接对上述传感器的输出信号进行A/D转换的A/D转换器。也可在本发明中，上述运算处理电路包括将上述传感器的偏移调整到正规的值的偏移调整电路、与对上述传感器的输出信号进行放大的放大电路。还可在本发明中，上述运算处理电路包括荷载估算机构，该荷载估算机构根据上述传感器的输出信号估算作用于车轮上的荷载。 也可在本发明中，上述运算处理电路包括第一荷载估算机构，该第一荷载估算机构采用上述传感器的输出信号的平均值，估算作用于车轮用轴承上的荷载；第二荷载估算机构，该第二荷载估算机构采用上述传感器的输出信号的振幅值、或采用该振幅值与上述平均值，估算作用于车轮用轴承上的荷载；选择输出机构，该选择输出机构对应于车轮旋转速度，切换而选择上述第一和第二荷载估算机构中的任意者的估算荷载值，将其输出。在该方案的场合，输出根据在车轮静止或低速状态时不进行时间平均处理而求出的平均值而获得的第一荷载估算机构的估算荷载值，由此，可缩短检测处理时间。另外，在车轮处于普通旋转状态时，由于可以良好的精度对传感器输出信号的平均值和振幅值进行运算，故通过输出根据振幅值、或平均值和振幅值而获得的第二荷载估算机构的估算荷载值，由此估算荷载值的误差变小，检测延迟时间也充分地变短。其结果是，可正确地估算施加于车轮上的荷载，并且可在没有延迟的情况下输出 已检测的荷载信号。由此，利用该荷载信号的车辆的控制的反应性、控制性提高，可进一步提高安全性、行驶稳定性。也可在该场合，上述传感组件包括三个以上的接触固定部和两个传感器，每个传感器分别安装于邻接的第一和第二接触固定部之间，以及邻接的第二和第三接触固定部之间，邻接的接触固定部或邻接的传感器的上述固定侧部件的圆周方向的间隔设为滚动体的排列间距的{l/2+n(n :整数)}倍，上述第一和第二荷载估算机构将上述两个传感器的输出信号的和用作平均值。还可在本发明中，在上述固定侧部件的周面上，与固定侧部件同心地安装环状的保护罩，通过该保护罩覆盖上述传感组件和上述运算处理电路。在该方案的场合，可通过保护罩覆盖传感组件和运算处理电路，可防止外部环境的影响造成的传感组件、运算处理电路的故障，长期而正确地检测出作用于车轮用轴承、轮胎触地面上的荷载。比如，可确实地避免传感组件和运算处理电路受到比如来自外部的飞石、泥水、盐水等的影响。也可在本发明中，在上述运算处理电路上安装信号缆线，该信号缆线将通过运算处理电路处理后的信号输出到轴承外部，在上述保护罩中的上述车身安装用法兰的外侧的圆筒部开设孔部，以使上述信号缆线的伸出部从保护罩伸出，在信号缆线伸出部从上述孔部伸出的部分涂敷密封材料。在该方案的场合，可进一步提高保护罩的密封性，还可限制信号缆线的周向的位移。还可在本发明中，在上述运算处理电路上安装信号缆线，该信号缆线将通过运算处理电路处理后的信号输出到轴承外部，在上述保护罩中的上述车身安装用法兰的外侧的圆筒部开设孔部，以使上述信号缆线的伸出部从保护罩伸出，在信号缆线伸出部从上述孔部伸出的部分安装由弹性材料形成的衬套。同样在该方案的场合，可进一步提高保护罩的密封性。也可在本发明中，在上述运算处理电路上安装信号缆线，该信号缆线将通过运算处理电路处理后的信号输出到轴承外部，在上述保护罩中的上述车身安装用法兰的外侧的圆筒部开设孔部，以使上述信号缆线的伸出部从保护罩伸出，在信号缆线伸出部从上述孔部伸出的部分涂敷进行了防锈处理的密封材料，并且安装由弹性材料形成的衬套。在该方案的场合，由于密封材料和衬套重复地使用，故可进一步提高保护罩的密封性。还可在本发明中，在上述固定侧部件的周面上，与固定侧部件同心地安装柔性衬底，在该柔性衬底上成一体地成形有上述运算处理电路。在该场合，可省略柔性衬底在运算处理电路上的连接作业。也可在本发明中，在上述固定侧部件的周面上，与固定侧部件同心地安装柔性衬底，在该柔性衬底上安装上述传感组件。通过像这样，将传感组件安装于柔性衬底上，由此传感组件的安装容易。还可在本发明中，在构成相对轮胎触地面的上下位置和左右位置的上述固定侧部件的外径面的顶面部、底面部、右面部与左面部，以圆周方向90度的相位差均等配置四个上述传感组件。通过像这样设置四个传感组件，可估算作用于车轮用轴承上的垂直方向荷载Fz ;构成驱动力、控制力的荷载Fx ;轴向荷载Fy。
也可在本发明中，在上述固定侧部件中的设置法兰的周面上进行具有耐腐蚀性或防腐蚀性的表面处理。该场合的表面处理为比如，金属镀覆、涂饰或涂层处理。像这样，在固定侧部件中的设置法兰的周面上进行具有耐腐蚀性或防腐蚀性的表面处理的场合，可防止因固定侧部件的周面的锈蚀导致传感组件的安装部堆起，或传感组件生锈的情况，可消除锈蚀造成的传感器的误动作，可进一步长期而正确地进行荷载检测。本发明的带有传感器的车轮用轴承的组装方法为本发明的带有传感器的车轮用轴承的组装方法，在该方法中，在上述固定侧部件的单体的状态，或将上述滚动体组装于固定侧部件上的状态，将上述传感组件安装于上述固定侧部件的周面上，另外将上述保护罩安装于固定侧部件的周面上，然后组装轴承。按照该组装方法，可容易组装带有传感器的车轮用轴承，其中，在固定侧部件上安装传感组件、保护罩。权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个方案的任意的组合均包括在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的两个以上的任意的组合均包括在本发明中。


根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由后附的权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相当的部分。图I为本发明的第一实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图；图2为该带有传感器的车轮用轴承中的外方部件的一个例子的纵向剖视图；图3为从外侧观看该外方部件的主视图；图4为该外方部件的另一例子的纵向剖视图；图5为从外侧观看该外方部件的主视图；图6为设置于该外方部件上的电路固定用支撑件的展开图；图7为该外方部件的还一例子的纵向剖视图；图8为从外侧观看该外方部件的主视图；图9为带有该传感器的车轮用轴承中的传感组件的放大俯视图10为沿图9中的X-X线的剖视图；图11㈧为剖开柔性衬底的一个例子的一部分而表示的展开俯视图，图11⑶为沿图11㈧中的XIb-XIb箭头的剖视图；图12(A)为剖开柔性衬底的另一例子的一部分而表示的展开俯视图，图12(B)为其剖视图；图13(A)为剖开柔性衬底的还一例子的一部分而表示的展开俯视图，图13(B)为其剖视图；图14(A) 图14(C)为滚动体位置对传感组件的输出信号的影响的说明图；图15为表示该带有传感器的车轮用轴承中的检测系统的整体结构的一个例子的方框图； 图16为表示该带有传感器的车轮用轴承中的检测系统的整体结构的另一例子的方框图；图17为对传感器输出信号的平均值和振幅值进行运算的运算部的电路例子的方框图；图18为根据平均值和振幅值而估算、输出荷载的电路部的方框图；图19为本发明的第二实施方式的带有传感器的车轮用轴承中的外方部件的一个例子的纵向剖视图；图20为该外方部件的另一例子的纵向剖视图；图21为本发明的第三实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图；图22为本发明的第4实施方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图；图23为该带有传感器的车轮用轴承中的外方部件的一个例子的纵向剖视图；图24为本发明的第5实施方式的带有传感器的车轮用轴承中的外方部件的一个例子的纵向剖视图；图25为该外方部件的另一例子的纵向剖视图；图26为本发明的第一应用方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图；图27为该带有传感器的车轮用轴承的外方部件的纵向剖视图；图28为从外侧观看该外方部件的主视图；图29 (A)为柔性衬底的一个例子的展开俯视图，图29 (B)为沿XXIXb-XXIXb线的首丨J视图;图30(A)为柔性衬底的另一例子的展开剖视图，图30(B)为其剖视图；图31⑷为柔性衬底的还一例子的展开俯视图，图31⑶为其剖视图；图32⑷为柔性衬底的又一例子的展开俯视图，图32⑶为其剖视图；图33为本发明的第二应用方式的带有传感器的车轮用轴承中的外方部件的纵向首丨J视图;图34为从外侧观看该外方部件的主视图；图35为本发明的第三应用方式的带有传感器的车轮用轴承的纵向剖视图；图36为该带有传感器的车轮用轴承的外方部件的纵向剖视图；图37为从外侧观看该外方部件的主视图；图38为本发明的第4应用方式的带有传感器的车轮用轴承中的外方部件的纵向首丨J视图;图39为从外侧观看该外方部件的主视图；图40为本发明的第5应用方式的带有传感器的车轮用轴承中的外方部件的纵向首丨J视图;图41为从外侧观看该外方部件的主视图；图42为已有例子的立体图；图43为表示提案例中的检测系统的结构例子的方框图；
图44为表示该检测系统中的放大电路和偏移调整电路的具体例子的电路结构图；图45为表示在提案例中传感器数量增加时的检测系统的结构的方框图；图46为表示提案例的A/D转换器的设置结构的一个例子的剖视图；图47为表示提案例的A/D转换器的另一设置结构例子的剖视图；图48为提案例的主视图；图49为提案例的剖视图。
具体实施例方式根据图I 图18，对本发明的第一实施方式进行说明。该实施方式为第三代的内圈旋转型，适用于驱动轮支承用的车轮用轴承。又，在本说明书中，将处于安装于车辆上的状态下，靠近车辆的车宽方向的外侧的一侧称为外侧，将靠近车辆的中间的一侧称为内侧。该带有传感器的车轮用轴承中的轴承像图I中的纵向剖视图所示的那样，由外方部件I、内方部件2与多排滚动体5构成，在该外方部件I的内周形成多排滚动面3，在该内方部件2的外周形成与各滚动面3面对的滚动面4，该多排滚动体5夹设于该外方部件I和内方部件2的滚动面3、4之间。该车轮用轴承为多排的角接触滚珠轴承型，滚动体5由滚珠构成，各排均由保持器6保持。上述滚动面3、4的截面呈圆弧状，该滚动面3、4按照滚珠接触角在背面对合的方式形成。外方部件I和内方部件2之间的轴承空间的两端通过一对密封件7、8而分别密封。外方部件I构成固定侧部件，在其外周上具有安装于车身的悬架装置(图中未示出)中的转向节16上的车身安装用法兰la，整体为一体的部件。在法兰Ia的周向的多个部位，开设有转向节安装用的螺纹孔14,将从内侧穿插转向节16的螺栓穿插孔17的转向节螺栓(图中未示出)与上述螺纹孔14螺合，由此，将车身安装用法兰Ia安装于转向节16上。内方部件2构成旋转侧部件，由轮毂圈9与内圈10构成，该轮毂圈9具有车身安装用的轮毂法兰9a，该内圈10嵌合于该轮毂圈9的轴部9b的内侧端的外周。在该轮毂圈9与内圈10上形成上述各排滚动面4。在轮毂圈9的内侧端的外周设置具有高差而为小直径的内圈嵌合面12，在该内圈嵌合面12上嵌合内圈10。在该轮毂圈9的中心开设通孔11。在轮毂法兰9a的周向多个部位开设轮毂螺栓(图中未示出)的压配合孔15。在该轮毂圈9的轮毂法兰9a的根部附近，对车轮和制动部件(图中未示出)进行导向的圆筒状的导向部13向外侧而突出。图2表示该车轮用轴承中的外方部件I的一个例子的剖视图，图3表示从外侧观看该外方部件I的主视图。另外，图2表示沿图3中的II-II箭头的剖视图。上述车身安装用法兰Ia的正面形状为相对与轴承轴心O相垂直的线段(比如，图3的纵向线段LV或横向线段LH)而保持线对称的形状，或相对轴承轴心O而保持点对称的形状。具体来说，在本例子中，其正面形状为相对上述纵向线段LV而保持线对称的圆形。在作为固定侧部件的外方部件I的外径面上设置四个传感组件20。在这里，这些传感组件20按照圆周方向90°的 相位差均等配置于位于轮胎触地面的上下位置和前后位置的外方部件I的外径面中的顶面部、底面部、右面部与左面部。这些传感组件20像图9和图10的放大主视图和放大剖视图所示的那样，由形变发生部件21与两个形变传感器22A、22B构成，该两个形变传感器22A、22B安装于形变发生部件21上，检测形变发生部件21的形变。形变发生部件21由钢材等的可弹性变形的金属制成，由2mm以下的薄板材构成，平面大致形状在全长的范围内，为均匀宽度的带状，在两侧边部具有缺口部21b。缺口部21b的角部的截面呈圆弧状。另外，形变发生部件21具有三个接触固定部21a，该三个接触固定部21a经由间隔件23而接触固定于外方部件I的外径面上。三个接触固定部21a朝向形变发生部件21的长度方向而按照I排并列地设置。即，在图10中，在左端的接触固定部2 Ia和中间的接触固定部2Ia之间，设置一个形变传感器22A，在中间的接触固定部21a和右端的接触固定部21a之间，设置另一形变传感器22B。缺口部21b像图9那样，分别形成于形变发生部件21的两侧边部中的与上述形变传感器22A、22B的设置部相对应的两个部位的位置。由此，形变传感器22A、22B检测形变发生部件21的缺口部21b的周边的长度方向的形变。另外，形变发生部件21最好为即使在施加下述力的状态的情况下，仍不产生塑性变形的形式，其中，该力为作为作用于作为固定侧部件的外方部件I上的外力，或作用于轮胎和路面之间的作用力被假定为最大的情况。其原因在于如果产生塑性变形，则外方部件I的变形不传递给传感器组件20，对形变的测定造成影响。假定的最大的力为即使在比如作用该力的情况下，车轮用轴承未损伤，如果去除该力，则在恢复车轮用轴承的正常的功能的范围内为最大的力。上述传感组件20按照在该形变发生部件21的三个接触固定部21a针对外方部件I的轴向为相同位置，并且各接触固定部21a到达相互在圆周方向离开的位置的方式设置，这些接触固定部21a分别经由间隔件23，借助螺栓24以固定于外方部件I的外径面上。此时，设置于传感组件20的顶面上的柔性衬底30也与传感组件20 —起固定于外方部件I的外径面上。柔性衬底30为沿外方部件I的外径面与外方部件I同心地呈环状设置的带状的一个衬底。S卩，四个传感组件20安装于一个柔性衬底30的内面侧上，与柔性衬底30 —起固定于外方部件I的外径面上。由于柔性衬底30沿外方部件I的外径面而呈环状设置，故其主体材料最好为聚酰亚胺。如果柔性衬底30的主体材料为聚酰亚胺，则可使柔性衬底30具有充分的弯曲性和耐热性，可容易沿外方部件I的周向而延伸。上述各螺栓24分别从柔性衬底30的螺栓穿插孔30a穿插下述的孔，与设置于外方部件I的外周部上的螺纹孔27螺合，该下述的孔指设置于形变发生部件21的接触固定部21a上的沿径向贯通的螺栓穿插孔25、间隔件23的螺栓穿插孔26。在螺栓24的头部和形变发生部件21之间夹设有垫片28。像这样，经由间隔件23将接触固定部21a固定于外方部件I的外径面上，由此，具有薄板状的形变发生部件21中的缺口部21b的各部位处于与外方部件I的外径面离开的状态，缺口部21b的周边的形变变形容易。作为设置接触固定部21a的轴向位置，在这里，选择构成外方部件I的外侧排的滚动面3的周边的轴向位置。在这里所说的外侧排的滚动面3的周边为从内侧排和外侧排的滚动面3的中间位置，到夕卜侧排的滚动面3的形成部的范围。从以良好的稳定性将传感组件20固定于外方部件I的外径面上的方面来说，在外方部件I的外径面中的接触固定上述间隔件23的部位形成平坦部Ib。形变传感器22A、22B可采用各种类型。比如，形变传感器22A、22B可由金属箔应变仪构成。在此场合，通常，相对形变发生部件21进行粘接的固定。另外，还可通过厚膜电阻，在形变发生部件21上形成形变传感器22A、22B。图11 (A)、图11 (B)表示上述柔性衬底30的传感组件20的一个配置例子的平面展开图和其剖视图。在该配置例子中，在柔性衬底30上直接安装有四个传感组件20。传感组件20安装于柔性衬底30的内面(与外方部件I的外径面相对的面)侧，布线电路34作为电路布图而印刷于柔性衬底30的内面或内外两个表面上。传感组件20通过焊接等方式，连接于上述布线电路34上。传感组件20按照下述方式安装于柔性衬底30上，该方式 为与形变发生部件21的外方部件I的接触面相反一侧的表面构成电路印刷面，该电路印刷面与柔性衬底30的布线电路34的印刷面相向。在本例子中，在柔性衬底30的传感组件设置部中的相当于传感组件20的两侧部的部分，形成在柔性衬底30的长度方向延伸的带状的开口 30b。由此，与传感组件20的外方部件I的密贴面为电路印刷部、没有焊锡部的平坦部，可在外方部件I上密贴而安装传感组件20。图12 (A)、图12 (B)表示上述柔性衬底30的传感组件20的另一配置例子的平面展开图和剖视图。同样在该配置例子中，传感组件20的全部安装于柔性衬底30上。在该配置例子中，在柔性衬底30的传感组件配置部形成传感组件20的基本整体露出的方形的开口 30c。像这样，在柔性衬底30中的传感组件30的配置部形成传感组件20的基本整体露出的方形的开口 30c，由此，可确实地防止传感组件20中的形变发生部件21的变形由柔性衬底30限制的情况，可由此而提高荷载的检测精度。其它的结构与图11(A)、图11⑶所示的配置例子的场合相同。图13 (A)、图13 (B)表示上述柔性衬底30的传感组件20的还一配置例子的平面展开图和剖视图。在该配置例子中，各传感组件20除了与柔性衬底30的布线电路34的连接部以外，与柔性衬底30切断开。但是，在本配置例子中，柔性衬底30为同一宽度的带状，在该柔性衬底30的一侧部，沿柔性衬底30设置各传感组件20。其它的结构与图11(A)、图Il(B)所示的配置例子的场合相同。各传感组件20的形变传感器22A、22B经由上述柔性衬底30的布线电路34而与运算处理电路31 (图I 图3)连接。运算处理电路31为对形变传感器22A、22B的输出信号进行运算处理，估算作用于车轮用轴承、车轮与路面之间(轮胎触地面)的力(垂直方向荷载Fz，构成驱动力、控制力的荷载Fx，轴向荷载Fy)的电路，图15和图16的方框图表示其结构的一个例子。运算处理电路31的电路衬底像图I那样，经由电路固定用支撑件32安装于外方部件I的车身安装用的法兰Ia的朝向外侧的侧面上。在图I 图3的结构例子中，电路固定用支撑件32由半圆的圆弧形的板部件构成，在上述法兰Ia的朝向外侧的侧面上，与外方部件I同心地经由间隔件33而设置。另外，运算处理电路31的电路衬底也呈与电路固定用支撑件32基本相同的圆弧状，在电路固定用支撑件32的前面，与其重合地设置，与电路固定用支撑件32 —起地通过多个螺栓35固定于法兰Ia的侧面上。在运算处理电路31的电路衬底和电路固定用支撑件32上，开设在它们重合的状态相互对齐的多个螺栓穿插孔36、37，上述间隔件33设置于与这些螺栓穿插孔36、37对齐的各位置。各螺栓35从运算处理电路31的电路衬底的螺栓穿插孔36，穿插电路固定用支撑件32的螺栓穿插孔37、间隔件33的螺栓穿插孔38，与开设于车身安装用法兰Ia中的螺纹孔39螺合。另外，也可不通过螺栓35固定，而是通过粘接将电路固定用支撑件32固定于法兰Ia的侧面上，此外在电路固定用支撑件32的前面上，通过粘接而固定运算处理电路31的电路衬底。柔性衬底30的布线电路34 (图11 (A))和运算处理电路31经由连接缆线40 (图3)而连接。在运算处理电路31上连接有信号缆线41，该信号缆线41将通过该电路处理的输出信号输出到轴承外部。图4图6表示运算处理电路31的安装的另一结构例子。同样在该结构例子的场合，运算处理电路31的电路衬底呈圆弧状，在电路固定用支撑件32的前面上，与其重合地 设置。电路固定用支撑件32像图6的展开俯视图所示的那样，在呈圆弧状的主体板部32a的外周缘的多个部位设置向外径侧突出的安装片32b，在主体板部32a上，在各安装片32b突出的周向位置设置半圆形的窥探窗42 (图5、图6)，并且在与运算处理电路31的螺栓穿插孔36对齐的其它的周向位置开设螺纹孔43，在安装片32b中开设螺栓穿插孔44。此场合的电路固定用支撑件32通过下述方式，未经由图I 图3的场合的间隔件33与外方部件I同心地设置，像图5那样通过多个螺栓45而固定，该方式为各安装片32b朝向主体板部32a的内面侧，截面呈倒L状而弯曲，该安装片32b中的与主体板部32a平行的弯曲部32ba按压于车身安装用的法兰Ia的朝向外侧的侧面上。安装片32b的螺栓穿插孔44开设于上述弯曲部32ba中，与主体板部32a的窥探窗42对齐。各螺栓45从主体板部32a的窥探窗42穿插安装片32b的螺栓穿插孔44，与开设于车身安装用法兰Ia中的螺纹孔39螺合。另外，图5表示在电路固定用支撑件32上安装运算处理电路31之前的状态。电路固定用支撑件32的前面上的运算处理电路31的固定通过将图中未示出的螺栓穿插运算处理电路31的电路衬底的螺栓穿插孔36，与支撑件主体板部32a的螺纹孔43螺合的方式进行,但是,也可通过粘接方式固定。柔性衬底30的布线电路34和运算处理电路31经由连接缆线40而连接的方面、以及信号缆线41连接于运算处理电路31上的方面与图3的场合相同，虽然关于这一点未在图中不出。图7和图8表示运算处理电路31的安装的还一结构例子。在该结构例子中，在电路固定用支撑件32中，像图8那样设置一对安装片32d，该对安装片32d在平板状的主体板部32c的一侧缘呈截面L状弯曲而突出。该对安装片32d按压于车身安装用的法兰Ia的朝向外侧的侧面上，将其通过螺栓46固定于法兰Ia上，由此，电路固定用支撑件32按照其主体板部32c与法兰Ia的侧面相垂直,在相对外方部件I的圆筒部外径面的切线方向延伸的姿势固定。在该电路固定用支撑件32的主体板部32c的顶面上，其平板形状与该主体板部32c基本相同的运算处理电路31的电路衬底通过图中未示出的螺栓或粘接而安装。由此，运算处理电路31按照在相对外方部件I的外径面的切线方向延伸的姿势安装。柔性衬底30的布线电路34和运算处理电路31连接的方面，将信号缆线41连接于运算处理电路31上的方面与图3的场合相同。在上述运算处理电路31的各结构例子中，上述电路固定用支撑件32采用比如，对具有耐腐蚀性的钢板进行冲压加工而成形的类型。此外，还可采用在进行冲压加工而成形的钢板上进行镀覆金属或涂饰的类型。另外，电路固定用支撑件32和运算处理电路31的电路衬底也可成一体地通过树脂模制。此外，电路固定用支撑件32也可采用树脂成形的类型。由此，可防止因电路固定用支撑件32的锈蚀，运算处理电路31的安装部堆起，或在运算处理电路31上生锈的情况，可消除锈蚀造成的运算处理的误动作。在电路固定用支撑件32为树脂成形件的场合，也可将运算处理电路31嵌入成形于电路固定用支撑件32中。在该场合，可省略运算处理电路31向电路固定用支撑件32上的安装作业。还有，在上述各结构例子中，柔性衬底30经由连接缆线40，与运算处理电路31连接，但是，也可在柔性衬底30上成一体地成形运算处理电路31。在该场合，可省略柔性衬底30向运算处理电路31上的连接作业。另外，柔性衬底30和运算处理电路31的连接也 可采用防水连接器。在图15所示的运算处理电路31的结构例子中，各传感组件20的形变传感器22经由A/D转换器49与荷载估算机构50连接。S卩，形变传感器22的输出信号通过A/D转换器49直接进行A/D转换，经过A/D转换的形变传感器22的输出信号输入到荷载估算机构50中。作为本场合的A/D转换器49，采用具有至少20比特以上的分辨率的类型。另外，A/D转换器49构成作为多通道输入的小型元件的下述的转换组件59，其将来自多个传感组件20的传感器输出信号汇集成一个，转换为数字信号。从高精度、较高速的特征的方面来说，最好A/D转换器49的方式为数字、sigma型转换器。荷载估算机构50为下述的机构，该机构根据传感组件20的形变传感器22的经过了 A/D转换处理的输出信号，估算作用于车轮用轴承或车轮和路面之间(轮胎触地面)上的力(垂直方向荷载Fz，构成驱动力、制动力的荷载Fx，轴向荷载Fy)，比如，由微型计算机构成。由该微型计算机构成的荷载估算机构50既可为于一个衬底上安装各种电子器件的类型，也可为单芯片型。荷载估算机构50包括偏移调整电路51、温度补偿电路52、低通滤波器等的滤波处理电路53、荷载估算运算电路54、控制电路55等。偏移调整电路51将形变传感器22的初始偏移、车身用轴承的固定的偏移等调整到正规的值，其按照下述方式构成，该方式为可进行控制电路55的调整或来自外部的指令的偏移调整。由于偏移的原因在于形变传感器22的变化、传感器固定时的形变等，故最好在车轮用轴承上安装形变传感器22，在组装完成的阶段调整偏移。如果像这样，在带有传感器的车轮用轴承的组成完成后，按照形变传感器22的输出信号为规定值的方式，通过偏移调整电路51调整偏移，由于可使带有传感器的车轮用轴承成为完成件的时刻的传感器输出为零点，故可确保传感器输出信号的品质。另外，在形变传感器22的输出信号中存在形变传感器本身的温度特性、作为固定侧部件的外方部件I的温度形变等的漂移量。温度补偿电路52为下述的电路，该电路对经过偏移调整的形变传感器22的输出信号的温度造成的漂移进行补偿。为了对温度造成的漂移进行补偿，像图9那样，在至少一个传感组件20的形变发生部件21上设置温度传感器29，该温度传感器29的输出信号经过A/D转换器49而进行数字处理，然后输入到上述温度补偿电路52中。在荷载估算运算电路54中，根据通过上述偏移调整电路51、温度补偿电路52、滤波器处理电路53而进行了偏移调整处理、温度补偿处理、滤波处理等的形变传感器22的经过数字处理的输出信号进行荷载估算运算。该荷载估算运算电路54包括通过运算式或表格等而设定上述垂直方向荷载Fz ;构成驱动力、制动力的荷载Fx ;轴向荷载Fy的关系的关系设定机构(图中未示出)，根据形变传感器22的输出信号，采用上述关系设定机构估算作用力(垂直方向荷载Fz、构成驱动力、制动力的荷载Fx、轴向荷载Fy)。关系设定机构的设定内容预先通过试验、模拟方式求出而设定。通过荷载估算机构50的荷载估算运算电路54获得的荷载数据通过车内通信总线(比如，CAN总线)等而输出到设置于车身侧的上位的电子控制单元(EOT)。该通信通路也可为无线化的类型，还可形成分别在轴承侧和车身侧设置接收发送器，进行荷载数据等的
输出。在该场合，通过形成借助电线而将电源供给等的必需的缆线连接，使传感器动作，已获得的数据通过无线发送的方案，可减少必要的缆线的根数，向车身上的安装变简单。电子控制单元为比如，控制车身的整体的机构，由微型计算机等构成。也可为根据需要通过模拟电压而输出的类型。在图16所示的运算处理电路31的结构例子中，对各形变传感器22的输出信号进行放大的放大电路56与上述偏移调整电路51作为前级处理电路而设置于荷载估算机构50的前级部。将来自多传感组件20的传感器输出信号汇集为一个、转换为数字数据的转换组件59、以及其后级的荷载估算机构50的结构与图15的结构例子的场合相同。荷载估算机构50的荷载估算运算电路54包括图17所示的平均运算部68与振幅运算部69。平均运算部68由加法器构成，对传感组件20的两个形变传感器22A、22B的输出信号的和进行运算，将该和作为平均值A输出。振幅值运算部69由减法器构成，对两个形变传感器22A、22B的输出信号的差分进行运算，将该差分作为振幅值B输出。在荷载估算运算电路54中，根据通过上述平均运算部68和振幅值运算部69运算的平均值A和振幅值B，对作用于车轮用轴承、车轮和路面间(轮胎触地面)的力F(比如，垂直方向荷载Fz)进行运算、估算。为了进行该运算、估算，荷载估算运算电路54包括图18所示的两个荷载估算机构71、72。第一荷载估算机构71采用上述平均值A，对作用车轮用轴承上的荷载F进行运算、估算。第二荷载估算机构72采用上述平均值A和振幅值B，对作用车轮用轴承上的荷载F进行运算、估算。作用于车轮用轴承上的荷载F和形变传感器22A、22B的输出信号S的关系在线性的范围，除了偏移量以外，可通过下述的关系F = MlXS......(I)的关系而表示，可根据该关系式(I)估算荷载F。在这里，Ml为规定的补偿系数。上述第一荷载估算机构71采用作为从形变传感器22A、22B的输出信号中去除了偏移量而获得的变量的上述平均值A，根据将规定的补偿系数Ml与该变量相乘的一次式，即F = MlXA......(2)对荷载F进行运算、估算。像这样，可通过采用除了偏移量的以外的变量，提高荷载估算精度。
在上述第二荷载估算机构72中，将上述平均值A和振幅值B用作变量，根据将规定的补偿系数M2、M3与这些变量相乘的一次式，即，F = M2XA+M3XB......(3)对荷载F进行运算、估算。像这样，可通过采用两种变量，进一步提高荷载估算精度。上述各运算式的各补偿系数的值预先通过试验，模拟而求出，进行设定。上述第一荷载估算机构71和第二荷载估算机构72的运算平行地进行。另外，在式(3)中，也可省略作为变量的平均值B。即，在第二荷载估算机构72中，也可仅仅将振幅值B用作变量，对荷载F进行运算、估算。由于传感组件20像图I那样，设置于位于外方部件I的外侧排的滚动面3的周边的轴向位置，故形变传感器22A、22B的输出信号a、b像图14(C)那样，受到通过传感组件20的设置部的附近的滚动体5的影响。即，该滚动体5的影响用作偏移量。另外，即使在轴承 的停止时，形变传感器22A、22B的输出信号a、b仍受到滚动体5的影响。即，在滚动体5通过最接近传感组件20的形变传感器22A、22B的位置时(或滚动体5位于该位置时)，形变传感器22A、22B的输出信号a、b的振幅为最大值，像图14(A)、图14(B)那样，伴随滚动体5相对该位置的远离(或，滚动体5位于离开该位置时)而降低。由于在轴承旋转时，滚动体5按照规定的排列间距P依次通过上述传感组件20的设置部的附近，故形变传感器22A、22B的模拟输出信号a、b为接近下述的正弦波的波形，在该正弦波中，其振幅以滚动体5的排列间距P为周期，像图14(C)那样周期性地变化。于是，在运算处理电路31中的上述荷载估算运算电路54中，将作为求出荷载的数据的形变传感器22A、22B的输出信号a、b的振幅的和作为上述平均值A，将振幅的差分(绝对值)|a-b|作为上述振幅值B。由此，平均值A为消除了滚动体5的通过造成的变动成分的值。另外，振幅值B抵消了在两个形变传感器22A、22B的各输出信号a、b中出现的温度的影响、转向节、法兰面间等的滑动的影响的值。于是，可通过采用该平均值A和振幅值B，正确地检测作用于车轮用轴承、轮胎触地面上的荷载。在这里，传感组件20按照与滚动体5的排列间距P相同的方式设定间距，该间距为在作为固定侧部件的外方部件I的外径面的圆周方向并列的三个接触固定部21a中，位于该排列的两端的两个接触固定部21a的间距。在该场合，分别设置于邻接的接触固定部21a的中间位置的两个形变传感器22A、22B之间的上述圆周方向的间距为滚动体5的排列间距P的基本1/2。其结果是，两个形变传感器22A、22B的模拟输出信号a、b具有基本180度的相位差，作为其和而求出的平均值A为消除了滚动体5的通过造成的变动成分的值。另夕卜，作为其差分而求出的振幅值B为抵消了温度的影响、转向节、法兰面间等的滑动的影响的值。另外，在图14(A) 图14(C)中，接触固定部21a的间距按照与滚动体5的排列间距P相同的方式设定，在邻接的接触固定部21a的中间位置分别设置两个形变传感器22A、22B，由此，使两个形变传感器22A、22B间的上述圆周方向的间距为滚动体5的排列间距P的基本1/2。也可与此不同，将两个形变传感器22A、22B间的上述圆周方向的间距直接设定在滚动体5的排列间距P的基本1/2。在该场合，也可使两个形变传感器22A、22B的上述圆周方向的间距为滚动体5的排列间距P的{l/2+n(n为整数)}倍，或近似它们的值的值。同样在该场合，作为两个形变传感器22A、22B的输出信号a、b的和而求出的平均值A为消除了滚动体5的通过造成的变动成分的值，作为差分而求出的振幅值B为抵消了温度的影响、转向节、法兰面间等的滑动的影响的值。像图18那样，荷载估算运算电路54的两个荷载估算机构71、72与下一级的选择输出机构73连接。该选择输出机构73对应于车轮旋转速度，切换选择而输出上述第一和第二荷载估算机构71、72中的任意者的估算荷载值。具体来说，在车轮旋转速度低于规定的下限速度的场合，选择输出机构73选择而输出第一荷载估算机构71的估算荷载值。在车轮的低速旋转时，用于检测传感器输出信号的振幅的处理时间变长，另外在静止时，振幅的检测本身是不可能的。于是，像这样，在车轮旋转速度低于规定的下限速度的场合，选择而输出来自仅仅采用平均值A的第一荷载估算机构71的估算荷载值，由此，可在没有延迟的情况下输出已检测到的荷载信号。在本实施方式中，为了将车轮的旋转速度信息提供给上述选择输出机构73，像图I那样，在外方部件I的内周设置检测滚动体5的位置的滚动体检测传感器60，根据该滚动体检测传感器60的输出信号，求出车轮的旋转速度。在选择输出机构73中，也可从外部输 入车轮旋转速度的信息。在该场合，也可来自外部的车轮旋转速度的信息采用来自车身侧的ABS传感器等的旋转传感器信号，由此，估算车轮旋转速度。另外，还可形成下述的方案，其中，从与车身侧的车内通信总线连接的上位控制装置，选择输出机构73代替车轮旋转速度的信息，而接收切换选择指令。另外，作为车轮旋转速度的信息，也可根据上述形变传感器22A、22B的输出信号a、b检测滚动体5的通过频率，估算车轮旋转速度。在本实施方式中，由于在位于轮胎触地面的上下位置和左右位置的、作为上述固定侧部件的外方部件I的外径面的顶面部，底面部、右面部与左面部，按照圆周方向90度的相位差均等设置四个传感组件20，故可估算作用于车轮用轴承上的垂直方向荷载Fz、构成驱动力、制动力的荷载Fx、轴向荷载Fy。如果荷载作用于车轮的轮胎和路面之间，则还对作为车轮用轴承的固定侧部件的外方部件I外加荷载、产生变形。由于在这里，传感组件20中的形变发生部件21a接触而固定于外方部件I上，故外方部件I的形变容易放大而传递给形变发生部件21a，该形变通过形变传感器22以良好的精度而被检测。特别是由于在作为固定侧部件的外方部件I的车身安装用的法兰Ia的侧面设置电路固定用支撑件32，在该电路固定用支撑件32上安装对传感组件20的形变传感器22A、22B的输出信号进行运算处理的运算处理电路31，故外方部件I的圆筒部的周面形状没有改变，能以紧凑的结构安装包括A/D转换器49等的运算处理电路31，并且组装也容易，可正确地检测车轮的轴承部上作用的荷载。另外，在本实施方式中，由于作为固定侧部件的外方部件I的车身安装用法兰Ia的正面形状为像图3那样相对与轴承轴心O相垂直的线段LV、LH而保持线对称的形状，或相对轴承轴心O而保持点对称的形状，故使外方部件I的形状简单，可降低外方部件I的形状的复杂造成的温度分布、膨胀、收缩量的变化。由此，充分地减小外方部件I的形状的复杂造成的温度分布、膨胀、收缩量的变化带来的影响，可在传感组件中检测荷载带来的形变。图19和图20表示本发明的第二实施方式。在该带有传感器的车轮用轴承中，针对图I 18的第一实施方式，在作为固定侧部件的外方部件I的外周面上，与外方部件I同心地安装圆环状的保护罩80，通过该保护罩80，覆盖上述各传感组件20和运算处理电路31。图19表示保护罩80向外方部件I上的安装的一个结构例子，图20表示另一结构例子。另外，在这里的运算处理电路31的安装与在先的第一实施方式的图4 图6所示的结构例子的场合相同。针对图19的结构例子，上述保护罩80呈其内径朝向内侧而扩大的筒状，具体来说，呈带台阶的圆筒状，其中，内侧半部为大直径部80a、外侧半部为小直径部80b。该保护罩80的内侧端嵌合于车身安装用的法兰Ia的外径面上，保护罩80的外侧端嵌合于外方部件I的外侧端的外径面上。保护罩80的材料采用对不锈钢等的具有耐腐蚀性的钢板进行冲压加工而成形的材料，对经过冲压加工而成形的钢板进行金属镀覆或涂饰的材料。与运算处理电路31连接的信号缆线41向车身侧的伸出部41a从保护罩80的一个部位伸出到外侧。具体来说，在作为保护罩80的外侧半部的小直径部80b，即外方部件I的车身安装用法兰Ia的外侧的圆筒部，设置使信号缆线的伸出部41a伸出的孔部81，在信号缆线伸出部41a中的使上述孔部81伸出的部分，涂敷密封材料82，将信号缆线伸出部 41a的伸出部位密封。由此，保护罩80的密封性高，确实地避免通过保护罩80覆盖的传感组件20、运算处理电路31受到来自外部的飞石、泥水、盐水等的影响。另外，还可限制信号缆线41向周向的位移。在图20的结构例子中，在保护罩80的孔部81上嵌合橡胶衬套83，从该橡胶衬套83的孔使信号缆线的伸出部41a向外侧伸出。同样在该场合，保护罩80的密封性高，可确实避免由保护罩80覆盖的传感组件20、运算处理电路31受到来自外部的飞石、泥水、盐水
等的影响。本实施方式的带有传感器的车轮用轴承的组装按照下述的程序而进行。首先，在外方部件I的单体的状态，或滚动体5组装于外方部件I上的状态，在外方部件I上安装传感组件20、柔性衬底30、运算处理电路31。接着，从外方部件I的外侧而插入保护罩80，将其内侧端嵌合于外方部件I的法兰Ia的外径面上，将外侧端嵌合于外方部件I的外侧圆筒部外径面上，由此，通过保护罩80覆盖传感组件20、柔性衬底30与运算处理电路31。然后，组装轴承的整体。通过按照该流程组装，可容易组装通过保护罩80而覆盖安装于外方部件I上的传感组件20、柔性衬底30、与运算处理电路31的带有传感器的车轮用轴承。图21表示本发明的第三实施方式。在该带有传感器的车轮用轴承中，针对图I 图18所示的第一实施方式，图19、图20所示的第二实施方式，在作为固定侧部件的外方部件I中的设置法兰Ia的外径面上，形成具有耐腐蚀性或防腐蚀性的表面处理层84。在像这样，形成有表面处理层84的外方部件I的外径面上，像图I 图20那样安装传感组件20、柔性衬底30、与运算处理电路31、保护罩80。其它的结构与图I 图20所示的第一和第二实施方式的场合相同。作为具有耐腐蚀性或防腐蚀性的表面处理层84。列举有比如进行了金属镀覆处理的表层、进行了涂饰处理的表层、进行了涂层处理的表层等。作为金属镀覆处理，可采用镀锌、光泽镀锌、光泽镀铬酸盐处理、镀镍、镀铬、化学镀镍、康尼根镀覆(力-七' > > # Kanigen plating)、四氧化三铁表面膜(渗黑)、电解镍(l^yf于''> 卜raydent)等的处理。作为涂饰处理、涂层处理，可采用阴极电沉积、阳极电沉积、氟类电沉积、氮化硅等的陶瓷涂敷等。像这样，在该第三实施方式中，由于在外方部件I的外径面上形成具有耐腐蚀性或防腐蚀性的表面处理层84，故可防止因外方部件I的外径面上的锈蚀导致传感组件20、柔性衬底30、运算处理电路31、保护罩80等的安装部堆起，或在传感组件20、柔性衬底30、与运算处理电路31上生锈的情况，可消除锈造成的形变传感器22A、22B等的误动作，可长期而正确地进行荷载检测。下面根据图22 图23，对本发明的第4实施方式进行说明。在图I 图2所示的第一实施方式中，对传感器的输出信号进行运算处理的运算处理电路31经由电路固定用支撑件32，安装于外方部件I的车身安装用的法兰Ia中的朝向外侧的侧面上，相对该情况，该第4实施方式将上述运算处理电路31不经由上述电路固定用支撑件32，而在安装于圆弧状的电路衬底上的状态直接安装于上述车身安装用的法兰Ia中的朝向外侧的侧面上。本第4实施方式的其它的结构与第一实施方式相同，另外，由于图3 图18也可适用于该第4实施方式，故它们的具体描述省略。 运算处理电路31的圆弧状的电路衬底像图22那样，安装于外方部件I的车身安装用的法兰Ia中的朝向外侧的侧面上。在图22 图23的结构例子中，在车身安装用的法兰Ia中的朝向外侧的侧面上，运算处理电路31与外方部件I同心地经由间隔件33而设置，通过多个螺栓35直接固定于法兰Ia的侧面上。在运算处理电路31的电路衬底中开设有多个螺栓穿插孔36 (图22)，上述间隔件33设置于与这些螺栓穿插孔36对齐的各位置。各螺栓35从运算处理电路31的电路衬底的螺栓穿插孔36穿过间隔件33的螺栓穿插孔38，与开设于车身安装用的法兰Ia中的螺纹孔39螺合。其它的结构与图22相对应的图I、图2相同。图24和图25表示本发明的第5实施方式。该带有传感器的车轮用轴承在图22和图23的第4实施方式中，在作为固定侧部件的外方部件I的外周面上，与外方部件I同心地安装圆弧状的保护罩80，通过该保护罩80覆盖传感组件20和运算处理电路31。图24表示该保护罩80向外方部件I上的安装的一个结构例子，通过密封材料82将缆线伸出用的孔部81密封(与图19相同)。图25表示另一结构例子，通过橡胶衬套83将缆线伸出用的孔部81密封(与图20相同)。保护罩80与图19和图20的相同。下面对不将上述各实施方式中的“将对传感器的输出信号进行运算处理的运算处理电路31经由电路固定用支撑件32安装于车身安装用的法兰Ia的侧面上，或在安装于圆弧状的电路衬底上的状态直接安装于车身安装用的法兰Ia的侧面上”的情况作为条件的应用方式进行说明。针对内置有检测作用于车轮的轴承部上的荷载的荷载传感器的带有传感器的车轮用轴承，本发明人等不但提出有前述专利文献1、2的类型，而且提出了下述的方案，其中，作为具有上述传感器输出信号的补偿功能的荷载估算机构，包括放大电路、偏移调整电路、线性补偿电路、控制器、外部Ι/F等，其与形变传感器一起地装载于车轮用轴承的外圈上(比如，专利文献3、4)。但是，在上述现有例子的结构中，无法避免传感器受到外部环境的影响。由此，具有在车辆行驶中跳动的小石块等碰撞传感器，传感器破损，或覆盖泥盐水，传感器腐蚀的危险。
作为解决上述课题的方案，本发明人等提出有比如，图48、图49所示的的结构的方案(日本特开2011-089604号公报)。在本提出方案例子中，像图48那样，在作为车轮用轴承的固定圈的外方部件101的外周面上，设置荷载检测用的多个传感组件120，通过包围外方部件101的筒状的保护罩129覆盖该多个传感组件120。保护罩129的外侧端嵌合于外方部件101的外周面上，像图49那样，沿保护罩129的内侧端的开口缘而设置的由环状的弹性体形成的唇部135与设置于外方部件101的外周上的车身安装用的法兰IOla的朝向外侧的侧面接触。
另外，与上述传感组件120 —起地将对该传感组件120的输出信号进行处理的信号处理电路、与将经过处理的输出信号输出到轴承外部的信号缆线安装于柔性衬底130上，构成圆环状的传感器组合件，将该传感器组合件按照与其同心地安装于外方部件101的外周上。在保护罩129的内侧端部，像图49那样设置使信号缆线中的相对保护罩129的伸出部132B伸出的孔部136，在信号缆线伸出部132B从上述孔部136而伸出的部分，涂敷密封材料137。由此，可通过保护罩129覆盖传感组件120，其它的电子器件可避免它们受到外部环境的影响。但是，在上述提出方案例子中，在信号缆线安装于保护罩129上的场合，必须在轴承组装时，按照信号缆线不妨碍的方式进行处理，即使在取下保护罩129时，必须要求将设置于保护罩129和信号缆线之间的密封材料137剥离等的作业。由此，具有将保护罩129安装于车轮用轴承的外方部件101上的场合的安装步骤复杂的问题。于是，根据图26 图32(A)、图32(B)，对作为本发明的第一应用方式的带有传感器的车轮用轴承进行说明，其结构紧凑，信号缆线的伸出等的组装性也良好，可正确地检测作用于车轮的轴承部上的荷载。另外，图26与图I相对应，图27与图2相对应，图28与图3相对应，对同一或相应的部分标注同一标号，其具体的说明省略，对不同点进行说明。像图26和图27所示的那样，在本应用方式中，对传感组件20的输出信号进行运算处理的运算处理电路31 (图29(A)、图29(B))、将该运算处理电路31的输出信号输出到轴承外部的信号缆线41被设置于外方部件I的外周的车身安装用的法兰Ia的外侧，在上述法兰Ia中开设有信号缆线穿插用的通孔85，将上述信号缆线41穿过上述通孔85，向内侧伸出，在穿过上述通孔85的部分，作为防止处理而设置由橡胶等的弹性材料形成的衬套83。图28为从外侧观看外方部件I的主视图，上述信号缆线41和衬套83位于作为与轴承轴心O相垂直的线段的纵向线段LV上。图29 (A)、图29 (B)与图11 (A)、图11 (B)相对应，表示柔性衬底30的传感组件20的一个配置例子的平面展开图和其剖视图。在该应用方式的场合，在柔性衬底30上，与四个传感组件20 —起地对它们的形变传感器22A、22B的输出信号进行处理的运算处理电路31、将运算处理电路31的输出信号输出到轴承外部的信号缆线41等的电子器件呈环状被连接，构成传感器组合件48。运算处理电路31由比如集成电路芯片构成。像这样呈环状的传感器组合件48与外方部件I同心地安装于外方部件I的外径面的法兰Ia的外侧。运算处理电路31也可与柔性衬底30成一体地成形。图30 (A)、图30 (B)与图12(A)、图12(B)相对应，表示柔性衬底30的传感组件20的一个配置例子的平面展开图和其剖视图。同样在该配置例子的场合，与图29(A)、图29(B)相同，不同点仅仅在于将运算处理电路31的输出信号输出到轴承外部的信号缆线41等的电子器件呈环状连接，构成传感器组合件48，而其它的结构与图12(A)、图12(B)相同。图31 (A)、图31 (B)表示柔性衬底30的传感组件20的还一个配置例子的平面展开图和其剖视图。同样在该配置例子的场合，除了与柔性衬底30的布线电路34的连接部以外，各传感组件20与柔性衬底30切断开。另外，在柔性衬底30中，运算处理电路31的安装部为宽幅部，其以外的部分为窄幅部，在柔性衬底30的窄幅部的侧部设置各传感组件20，由此，整体的配置结构的宽度不变宽。这样，可紧凑地构成传感器组合件48。其它的结构与图29(A)、图29(B)所示的配置例子的场合相同。图32 (A)、图32⑶与图13 (A)、图13⑶相对应，表示柔性衬底30上的传感组件20的又一个配置例子的平面展开图和其剖视图。该配置例子的场合也与图29(A)、图29(B)相同，不同点仅仅在于将运算处理电路31的输出信号输出到轴承外部的信号缆线41等的·电子器件呈环状连接，构成传感器组合件48，而其它的结构与图13(A)、图13(B)相同。包括安装于外方部件I的外径面的法兰Ia的外侧的上述传感组件20的传感器组合件48像图26那样，由保护罩80覆盖。保护罩80为包围外方部件I的外周的筒状的部件，具体来说，呈带有台阶的圆筒状，其中，内侧半部为大直径部80a，外侧半部为小直径部80b。该保护罩80从外方部件I的法兰Ia跨到外侧端而设置。具体来说，保护罩80的内侧端嵌合于车身安装用的法兰Ia的外径面上，保护罩80的外侧端嵌合于外方部件I的外侧端的外径面上。由于像上述那样，上述传感器组合件48中的信号缆线41穿过开设于外方部件I的法兰Ia中的通孔85，在内侧伸出，故在将保护罩80安装于外方部件I上时，信号缆线41不对保护罩80构成妨碍，能以少的步骤数量将保护罩80安装于外方部件I上。同样关于本应用方式所采用的保护罩80的材料，采用与前述第一实施方式所采用的材料相同的材料。本应用方式的带有传感器的车轮用轴承的组装也与前述实施方式的场合基本相同，具体的说明省略，但是，特别是在本场合，与前述实施方式的不同点在于在外方部件I上安装包括传感组件20、柔性衬底30、运算处理电路31和信号缆线41的传感器组合件48，通过保护罩80覆盖该传感器组合件48。在荷载作用于车轮的轮胎和路面之间的场合的动作与上述第一实施方式基本相同，具体的说明省略，但是，在本应用方式的场合，特别是，由于在作为固定侧部件的外方部件I的车身安装用的法兰Ia中开设信号缆线穿插用的通孔85，设置于外方部件I的外径面的法兰Ia的外侧的信号缆线41与传感组件20、运算处理电路31等一起地穿过该通孔85，向内侧伸出，故同样在设置包围外方部件I的外周的筒状的保护罩80的场合，信号缆线41不对保护罩80构成妨碍，可容易进行保护罩80的安装，结构紧凑，组装性也良好，可正确地检测作用于车轮的轴承部上的荷载。另外，由于包括传感组件20的传感器组合件48由保护罩80覆盖，故可避免构成传感器组合件48的多个传感组件20、其它的电子器件受到外部环境的影响，可防止外部环境造成的传感组件20、其它的电子器件的故障，可长期而正确地检测作用于车轮用轴承、轮胎触地面上的荷载。在本实施方式中，由于在信号缆线41贯穿外方部件I的法兰Ia的通孔85的部分，作为防止处理而设置由橡胶等的弹性材料形成的衬套83，故保护罩80的密封性提高，进一步提高避免构成传感器组合件48的多个传感组件20、其它的电子器件受到外部环境的影响的效果。在外方部件I为固定侧部件的本实施方式的场合，保护罩80向外方部件I上的安装更加容易，保护罩80对传感组件20、其它的电子器件的保护容易进行。图33和图34表示本发明的第二应用方式。在该带有传感器的车轮用轴承中，针对图26 图32 (A)、图32⑶的第一应用方式，在信号缆线41贯穿外方部件I的法兰Ia的通孔85的部分，作为防止处理涂敷密封材料82。其它的结构与图26 图32(A)、图32(B)所不的实施方式的场合相同。同样在本应用方式的场合，由于对法兰Ia的通孔85进行密封材料82的防水处理，故保护罩80的密封性提高，避免构成传感器组合件48的多个传感组件20、其它的电子器件受到外部环境的影响的效果进一步提高。另外，同样在前述应用方式中，与图21所示的第三实施方式相同，也可在外方部 件I的外径面上形成具有耐腐蚀性或防腐蚀性的表面处理层84，可防止因外方部件I的外径面的锈蚀，传感组件20、柔性衬底30、运算处理电路31、信号缆线41、保护罩80等的安装部的堆起，或在传感组件20、柔性衬底30、运算处理电路31、信号缆线41上生锈的情况，可消除锈蚀造成的形变传感器22A、22B等的误动作，可长期而正确地进行荷载检测。根据图35 图37对本发明的第三应用方式进行说明。本应用方式涉及传感组件的保护可靠、检测的可靠性高的带有传感器的车轮用轴承，与图I 图3所示的第一实施方式相同或相应的部分，标注同一标号，其具体的说明省略，以下对不同点进行说明。在本应用方式中，设置防水型的连接器86A，其通过包围外方部件I的外周的筒状的保护罩80而覆盖，与该保护罩80成一体，用于将传感组件20的输出信号或对输出信号进行运算处理的信号输出到轴承外部。在图35所示的带有传感器的车轮用轴承的柔性衬底30上，像图37所示的那样，与四个传感组件20 —起地将对形变传感器22A、22B的输出信号进行处理的运算处理电路31、使该运算处理电路31的输出端子与防水型的连接器86A(图35)连接的信号缆线41等的电子器件呈环状连接，与第一应用方式相同，构成图29所示的那样的传感器组合件48。运算处理电路31由比如集成电路芯片构成。像这样呈环状的传感器组合件48按照与外方部件I同心的方式安装于外方部件I的外径面上。防水型的连接器86A为构成由插座和插头构成的插入连接形式的连接器组86中的插座的连接器，包括一端开口的方筒状的连接器主体86Aa、与从该连接器主体86Aa的底面而突出的多个插脚状的连接端子86Ab。多个连接端子86Ab既可安装于端子板上，经由该端子板安装于连接器主体86Aa上，也可直接安装于连接器主体86Aa上。上述信号缆线41与上述连接端子86Ab连接。在构成该插座的连接器86A中插入而连接构成插头的连接器86B。构成插头的连接器86B设置于相对车轮用轴承的信号输出用的缆线89的前端。构成插头的连接器86B由连接器主体86Ba与多个连接端子86Bb构成，该连接器主体86Ba插入而嵌合于构成插座的连接器86A的连接器主体86Aa内部，该多个连接端子86Bb设置于设在该连接器主体86B a的前端面上的凹部内部，分别与构成上述插座的连接器86A的各连接端子86Ab接触而连接。构成上述插座的连接器86A中的连接器主体86Aa构成为下述形状，即，作为插头的连接器86B的连接器主体68Ba的周面在没有间隙的情况下被插入。由此，构成水不从两个连接器86A、86B的嵌合面而浸入的防水型。包括安装于外方部件I的外径面上的上述传感组件20的传感器组合件48像图35那样，由保护罩80而覆盖。由于关于该保护罩80的形状、安装、材料与前述第一应用方式的场合基本相同，故具体的说明省略。另外，在保护罩80上，与其成一体地设置防水连接器86A，该防水连接器86A用于将上述运算处理电路31的输出信号输出到轴承外部，运算处理电路31和防水连接器86A经由上述信号缆线41而连接。防水连接器86A通过将该连接器主体86Aa粘接或焊接于保护罩80上等的方式，与保护罩80形成一体。将信号缆线41与防水连接器86A连接的作业在将保护罩80安装于外方部件I上时进行。在本应用方式中，对传感组件20的输出信号进行运算处理的运算处理电路31也设置于外方部件I的外周上，但是省略运算处理电路31，将传感组件20的输出信号照原样地输出到轴承外部，比如，在车身侧，进行输出信号的运算处理，进行荷载估算，在该场合，传感组件20的输出端子经由上述信号缆线41与防水连接器86A连接。此外，在本应用方式中，也可与上述防水连接器86A成一体地通过树脂对上述运 算处理电路31进行模制，成一体地对防水连接器86A和运算处理电路31进行注射成形。在与防水连接器86A成一体地通过树脂对运算处理电路31进行模制的场合，可省略在保护罩80的安装时，将运算处理电路31和防水连接器86A连接的作业。另外，在成一体地对防水连接器86A和运算处理电路31进行注射成形的场合，不仅可省略它们的连接作业，还可简化它们的制造步骤。在这些场合，传感组件20和运算处理电路31的连接在将保护罩80安装于作为固定侧部件的外方部件I上时进行。还有，由于通过包围作为固定侧部件的外方部件I的外周的筒状的保护罩80，覆盖包括多个传感组件20的传感器组合件48，故可避免构成传感器组合件48的多个传感组件20、其它的电子器件受到外部环境的影响，防止外部环境造成的传感组件20、其它的电子器件的故障，可长期而正确地检测作用于车轮用轴承、轮胎触地面上的荷载。特别是，由于与保护罩80成一体地设置防水连接器86A，该防水连接器86A用于将传感组件20的输出信号，或对该输出信号进行运算处理的信号输出到轴承外部，故在轴承组装时，不必要求下述复杂的作业，即，按照不对保护罩80造成妨碍的方式从保护罩80上输出与运算处理电路31或传感组件20连接的信号缆线，由此结构紧凑、组装性也良好，可正确地检测施加于车轮的轴承部上的荷载。在外方部件I为固定侧部件的本实施方式的场合，容易将保护罩80安装于外方部件I上，通过保护罩80对传感组件20、其它的电子器件的保护容易进行。图38和图39表示本发明的第4实施方式。该带有传感器的车轮用轴承针对图35 图37的应用方式，将上述保护罩80的外侧端经由密封圈87安装于外方部件I的外径面上。其它的结构与图35 图37所示的应用方式的场合相同。如果像这样，将上述保护罩80的外侧端经由密封圈87安装于外方部件I的外径面上，则可使保护罩80的外侧端的密封性可靠，可进一步提高通过保护罩80对传感组件
20、其它的电子器件的保护效果。图40和图41表示本发明的第5应用方式。该带有传感器的车轮用轴承针对图35 图37的应用方式，在上述保护罩80的内侧端，沿其开口缘设置由环状的弹性体构成的唇部88，该唇部88与外方部件中的车身安装用法兰Ia的朝向外侧的侧面接触。在该场合，可使保护罩80的外侧端的密封性可靠，可进一步提高通过保护罩80对传感组件20、其它的电子器件的保护效果。
最好，构成上述唇部88的弹性体为橡胶材料。此外，唇部88也可成一体形成于保护罩80上。在这里，保护罩88呈朝向内侧而直径扩大的形状。由此，可更加确实地防止泥水、盐水等从内侧端向保护罩80内部的浸入。其它的结构与图35 图37所示的应用方式的场合相同。在上述各实施方式中，对外方部件I为固定侧部件的场合进行了说明，但是，本发明也可用于内方部件为固定侧部件的车轮用轴承，在该场合，传感组件20设置于构成内方部件的内周的周面上。另外，在这些实施方式中，对用于第三代的车轮用轴承的场合进行了说明，但是，本发明也可适用于轴承部分和轮毂为相互独立的部件的第一或第二代的车轮用轴承、内方部件的一部分由等速接头的外圈构成的第4代的车轮用轴承。另外，该带有传感器的车轮用轴承也适用于从动轮用的车轮用轴承，还可适用于各代的圆锥滚子型的车轮用轴承。下面对不将本发明的实施方式中的“将对传感器的输出信号进行运算处理的运算处理电路31经由电路固定用支撑件32，安装于车身安装用的法兰Ia的侧面上，或在安装于圆弧状的电路衬底上的状态，直接安装于车身安装用的法兰Ia的侧面上”的情况作为条件的应用方式进行说明。方式I方式I的带有传感器的车轮用轴承为下述的车轮用轴承，该车轮用轴承包括夕卜方部件，在该外方部件的内周形成多排滚动面；内方部件，在内方部件的外周形成与上述滚动面相对的滚动面；多排滚动体，该多排滚动体夹设于两个部件的相对的滚动面之间，上述外方部件和内方部件中的固定侧部件在外周具有安装于转向节上的车身安装用的法兰，该车轮用轴承以可旋转的方式将车轮支承于车身上，将荷载检测用的多个传感组件、运算处理电路与信号缆线设置于固定侧部件的外周的上述法兰的外侧，该多个传感组件固定于上述固定侧部件的外周面上，该运算处理电路对这些传感组件的输出信号进行运算处理，该信号缆线将该运算处理电路的输出信号输出到轴承外部，在上述法兰中，开设有信号缆线穿插用的通孔，上述信号缆线穿过上述通孔，向内侧伸出。方式2也可针对方式I的带有传感器的车轮用轴承，从上述固定侧部件的法兰到外侧端设置包围固定侧部件的外周的筒状的保护罩，通过该保护罩覆盖上述传感组件、运算处理电路和信号缆线的一部分。方式3还可针对方式2的带有传感器的车轮用轴承，在上述法兰的通孔和上述信号缆线之间进行防水处理。方式4也可针对方式3的带有传感器的车轮用轴承，在上述防水处理中，在贯穿上述信号缆线的上述法兰的通孔的部分设置由弹性材料形成的衬套。方式5还可针对方式3的带有传感器的车轮用轴承，在上述防水处理中，在贯穿上述信号缆线的上述法兰的通孔的部分涂敷密封材料。方式6
方式6的带有传感器的车轮用轴承的组装方法为上述带有传感器的车轮用轴承的组装方法，在上述固定侧部件的单体的状态，或于固定侧部件上组装上述滚动体的状态，在上述固定侧部件上安装上述传感组件、运算处理电路和信号缆线，另外在将上述保护罩安装于固定侧部件的外周上后组装轴承。方式7方式7的带有传感器的车轮用轴承为下述的车轮用轴承，该车轮用轴承包括夕卜方部件，在该外方部件的内周形成多排滚动面；内方部件，在内方部件的外周形成与上述滚动面面对的滚动面；多排滚动体，该多排滚动体夹设于两个部件的相对的滚动面之间，上述外方部件和内方部件中的固定侧部件在外周具有安装于转向节上的车身安装用的法兰，该车轮用轴承以可旋转的方式将车轮支承于车身上，设置荷载检测用的多个传感组件，该多个传感组件固定于上述固定侧部件的外周面上，并且通过包围上述固定侧部件的外周的筒状的保护罩覆盖该多个传感组件，与该保护罩成一体地设置防水型的连接器，该防水型的连接器用于将上述传感组件的输出信号或对输出信号进行运算处理的信号输出到轴承外部。 方式8也可针对方式7的带有传感器的车轮用轴承，上述保护罩的外侧端嵌合于上述固定侧部件的外周面上，沿保护罩的内侧端的开口缘而设置的由环状的弹性体形成的唇部与上述固定侧部件中的法兰的朝向外侧的侧面接触。方式9还可针对方式8的带有传感器的车轮用轴承，上述唇部成一体地形成于上述保护罩上。方式10也可针对方式8的带有传感器的车轮用轴承，构成上述唇部的弹性体由橡胶材料形成。方式11还可针对方式8的带有传感器的车轮用轴承，上述唇部呈朝向内侧而直径扩大的形状。方式I2方式12的带有传感器的车轮用轴承的组装方法为方式7的带有传感器的车轮用轴承的组装方法，在上述固定侧部件的单体的状态，或于固定侧部件上组装上述滚动体的状态，在上述固定侧部件的周面上安装上述传感组件，另外在将上述保护罩安装于固定侧部件的周面上后，组装轴承。如上所述，参照附图，对优选的实施形式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，观看本申请说明书后，会在显然的范围内容易想到各种变更和修改方式。于是，对于这样的变更和修改方式，应被解释为根据权利要求书而确定的发明的范围内。标号的说明标号I表不外方部件；标号Ia表示车身安装用法兰；标号2表示内方部件；
标号3、4表示滚动面；标号5表示滚动体；标号20表示传感组件；标号21表示形变发生部件；标号21a表示接触固定部；标号22、22A、22B表不形变传感器；标号30表示柔性衬底；标号31表示运算处理电路；标号32表示电路固定用支撑件； 标号41表信号缆线；标号41a表信号缆线伸出部；标号49表不A/D转换器；标号51表不偏移调整电路；标号54表示荷载估算运算电路；标号71表不第一荷载估算机构；标号72表示第二荷载估算机构；标号73表不选择输出机构；标号80表不保护罩；标号81表示孔部；标号82表不密封件；标号83表不衬套；标号84表不表面处理层；标号85表示通孔；标号86A表不防水连接器；标号88表不唇部。
权利要求
1.一种带有传感器的车轮用轴承，该车轮用轴承包括外方部件，在该外方部件的内周形成多排滚动面；内方部件，在该内方部件的外周形成与上述滚动面相对的滚动面；多排滚动体，该多排滚动体夹设于两个部件的相对的滚动面之间，上述外方部件和内方部件中的固定侧部件的外周具有安装于转向节上的车辆安装用的法兰，该车轮用轴承以能旋转的方式将车轮支承于车身上， 在上述固定侧部件的外径面上设置一个以上的荷载检测用传感组件，该传感组件由形变发生部件与一个以上的传感器构成，该形变发生部件包括接触而固定于上述固定侧部件上的两个以上的接触固定部，该传感器安装于该形变发生部件上，检测该形变发生部件的形变， 对上述传感器的输出信号进行运算处理的运算处理电路以下述方式安装，经由电路固定用支撑件安装于上述车身安装用的法兰的侧面上，或在安装于圆弧状的电路衬底上的状态直接地安装于上述车身安装用的法兰的侧面上。
2.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述固定侧部件为外方部件。
3.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述电路固定用支撑件通过对具有耐腐蚀性的钢板进行冲压加工成形而得到。
4.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述电路固定用支撑件通过对经过冲压加工而成形的钢板进行金属镀敷或涂饰处理而得到。
5.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述电路固定用支撑件和上述运算处理电路成一体地通过树脂模制。
6.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述电路固定用支撑件通过树脂成形。
7.根据权利要求6所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述电路固定用支撑件插入成形于上述运算处理电路上。
8.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述运算处理电路包括对上述传感器的输出信号进行AD转换的AD转换器。
9.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述运算处理电路包括将上述传感器的偏差调整到正规的值的偏差调整电路与对上述传感器的输出信号进行放大的放大电路。
10.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述运算处理电路包括荷载估算机构，该荷载估算机构根据上述传感器的输出信号估算作用于车轮上的荷载。
11.根据权利要求10所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述运算处理电路包括第一荷载估算机构，该第一荷载估算机构采用上述传感器的输出信号的平均值，估算作用于车轮用轴承上的荷载；第二荷载估算机构，该第二荷载估算机构采用上述传感器的输出信号的振幅值、或采用该振幅值与上述平均值，估算作用于车轮用轴承上的荷载；选择输出机构，该选择输出机构对应于车轮旋转速度，切换而选择上述第一和第二荷载估算机构中的任意者的估算荷载值，将其输出。
12.根据权利要求11所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述传感组件包括三个以上的接触固定部和两个传感器，每个传感器分别安装于邻接的第一和第二接触固定部之间，以及邻接的第二和第三接触固定部之间，邻接的接触固定部或邻接的传感器的上述固定侧部件的圆周方向的间隔设为滚动体的排列间距的{l/2+n(n :整数)}倍，上述第一和第二荷载估算机构将上述两个传感器的输出信号的和用作平均值。
13.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，在上述固定侧部件的周面上，与固定侧部件同心地安装环状的保护罩，通过该保护罩覆盖上述传感组件和上述运算处理电路。
14.根据权利要求13所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，在上述运算处理电路上安装信号缆线，该信号缆线将通过上述运算处理电路处理后的信号输出到轴承外部，在上述保护罩中的上述车身安装用法兰的外侧的圆筒部开设孔部，以使上述信号缆线的伸出部从保护罩伸出，在信号缆线伸出部从上述孔部伸出的部分涂敷密封材料。
15.根据权利要求13所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，在上述运算处理电路上安装信号缆线，该信号缆线将通过上述运算处理电路处理后的信号输出到轴承外部，在上述保护罩中的上述车身安装用法兰的外侧的圆筒部开设孔部，以使上述信号缆线的伸出部从保护罩伸出，在信号缆线伸出部从上述孔部伸出的部分安装由弹性材料形成的衬套。
16.根据权利要求13所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，在上述运算处理电路上安装信号缆线，该信号缆线将通过上述运算处理电路处理后的信号输出到轴承外部，在上述保护罩中的上述车身安装用法兰的外侧的圆筒部开设孔部，以使上述信号缆线的伸出部从保护罩伸出，在信号缆线伸出部从上述孔部伸出的部分涂敷进行了防锈处理的密封材料，并且安装由弹性材料形成的衬套。
17.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，在上述固定侧部件的周面上，与固定侧部件同心地安装柔性衬底，在该柔性衬底上成一体地成形有上述运算处理电路。
18.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，在上述固定侧部件的周面上，与固定侧部件同心地安装柔性衬底，在该柔性衬底上安装上述传感组件。
19.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，在构成相对轮胎触地面的上下位置和左右位置的上述固定侧部件的外径面的顶面部、底面部、右面部与左面部，以圆周方向90度的相位差均等配置四个上述传感组件。
20.根据权利要求I所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，在上述固定侧部件中的设置法兰的周面上进行具有耐腐蚀性或防腐蚀性的表面处理。
21.根据权利要求20所述的带有传感器的车轮用轴承，其中，上述表面处理为金属镀覆、涂饰或者涂层处理。
22.—种如权利要求13所述的带有传感器的车轮用轴承的组装方法，在该方法中，在上述固定侧部件的单体的状态，或将上述滚动体组装于固定侧部件上的状态，将上述传感组件安装于上述固定侧部件的周面上，另外将上述保护罩安装于固定侧部件的周面上，然后组装轴承。
全文摘要
本发明提供一种带有传感器的车轮用轴承，其结构紧凑、组装性也良好、可正确地检测施加于车轮的轴承部上的荷载。在车轮用轴承中，由在外方部件(1)和内方部件(2)的相对的多排滚动面(3、4)之间夹设滚动体(5)而形成。外方部件(1)和内方部件(2)中的固定侧部件在外周具有安装于转向节的车辆安装用的法兰(1a)。在固定侧部件的外径面上设置一个以上的荷载检测用传感组件(20)。该传感组件(20)由形变发生部件(21)和一个以上的传感器构成，该形变发生部件(21)具有接触而固定于固定侧部件上的两个以上的接触固定部，该传感器安装于该形变发生部件(21)上，检测该形变发生部件(21)的形变。在车身安装用的法兰(1a)的侧面上设置电路固定用支撑件(32)，在该支撑件(32)上安装对上述传感器的输出信号进行运算处理的运算处理电路(31)。
文档编号F16C19/52GK102906436SQ20118002568
公开日2013年1月30日 申请日期2011年5月19日 优先权日2010年5月24日
发明者西川健太郎, 乘松孝幸, 高桥亨 申请人:Ntn株式会社