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JP2004198247A - 転がり軸受ユニット用荷重測定装置 - Google Patents

転がり軸受ユニット用荷重測定装置 Download PDF

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JP2004198247A
JP2004198247A JP2002366883A JP2002366883A JP2004198247A JP 2004198247 A JP2004198247 A JP 2004198247A JP 2002366883 A JP2002366883 A JP 2002366883A JP 2002366883 A JP2002366883 A JP 2002366883A JP 2004198247 A JP2004198247 A JP 2004198247A
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load
displacement
temperature
rolling bearing
sensor
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JP2002366883A
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Hiroo Ishikawa
寛朗 石川
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F16C19/522Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to load on the bearing, e.g. bearings with load sensors or means to protect the bearing against overload
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
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  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)

Abstract

【課題】温度変化に拘らず、外輪1とハブ2との間に作用する荷重を正確に求める。
【解決手段】各変位センサ11b、11bに設けた変位測定素子16a、16bと被検出リング12aとの距離変動に基づき、上記荷重を算出する。温度センサ21を、上記各変位側測定素子16a、16bに隣接させて設ける。この温度センサ21の検出信号を、これら各変位側測定素子16a、16bの検出信号と共に、上記荷重を算出する為の演算器に入力する。この演算器は、上記温度センサ21の検出信号に基づき、上記各変位側測定素子16a、16bの検出信号の温度ドリフトを除去した状態で、上記荷重を算出する。この結果、上記課題を解決できる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る転がり軸受ユニット用荷重測定装置は、例えば車両(自動車)の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、少なくともこの車輪に加わる力の大きさを測定して、車両の安定運行に寄与せしめるものである。
【0002】
【従来の技術】
車両の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するのに、転がり軸受ユニットを使用する。又、アンチロックブレーキシステム(ABS)やトラクションコントロールシステム(TCS)等、各種車両用姿勢安定装置を制御する為には、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。この為、上記転がり軸受ユニットに回転速度検出装置を組み込んだ回転速度検出装置付転がり軸受ユニットにより、上記車輪を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度を検出する事が、近年広く行なわれる様になっている。
【0003】
この様な目的で使用される回転速度検出装置付転がり軸受ユニットとしては、特許文献1に記載されたもの等、多くの構造が知られている。回転速度検出装置付転がり軸受ユニットで検出した、車輪の回転速度を表す信号を制御器に送れば、ABSやTCSを適切に制御できる。この様に、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットによれば、制動時や加速時に於ける車両の走行姿勢の安定性確保を図れるが、より厳しい条件でもこの安定性の確保を図る為には、車両の走行安定性に影響するより多くの情報を取り入れて、ブレーキやエンジンの制御を行なう事が必要になる。これに対して、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを利用したABSやTCSの場合には、タイヤと路面との滑りを検知してブレーキやエンジンを制御する、所謂フィードバック制御を行なっている。この為、これらブレーキやエンジンの制御が一瞬とは言え遅れる為、厳しい条件下での性能向上の面からは改良が望まれる。即ち、従来構造の場合には、所謂フィードフォワード制御により、タイヤと路面との間に滑りが発生しない様にしたり、左右の車輪の制動力が極端に異なる所謂ブレーキの片効きを防止する事はできない。更には、トラック等で、積載状態が不良である事に基づいて走行安定性が不良になるのを防止する事もできない。
【0004】
この様な事情に鑑みて、前記特許文献1には、図9に示す様な、転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定自在とした荷重測定装置付転がり軸受ユニットが記載されている。この従来の荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、懸架装置に支持される外輪1の内径側に、車輪を結合固定するハブ2を支持している。このハブ2は、車輪を固定する為のフランジ3をその外端部(車両への組み付け状態で幅方向外側となる端部)に有するハブ本体4と、このハブ本体4の内端部(車両への組み付け状態で幅方向中央側となる端部)に外嵌されてナット5により抑え付けられた内輪6とを備える。そして、上記外輪1の内周面に形成した複列の外輪軌道7、7と上記ハブ2の外周面に形成した複列の内輪軌道8、8との間にそれぞれ複数個ずつの転動体9、9を配置して、上記外輪1の内径側での上記ハブ2の回転を自在としている。
【0005】
上記外輪1の軸方向中間部で複列の外輪軌道7、7の間部分に、この外輪1を直径方向に貫通する取付孔10を、この外輪1の上端部にほぼ鉛直方向に形成している。そして、この取付孔10内に、荷重測定用のセンサである、円杆状(棒状)の変位センサ11を装着している。この変位センサ11の先端面(下端面)に設けた検出面は、ハブ2の軸方向中間部に外嵌固定した被検出リング12の外周面に近接対向させている。上記変位センサ11は、上記検出面と上記被検出リング12の外周面との距離が変化した場合に、その変化量に対応した信号を出力する。
【0006】
上述の様に構成する従来の荷重測定装置付転がり軸受ユニットの場合には、上記変位センサ11の検出信号に基づいて、転がり軸受ユニットに加わる荷重を求める事ができる。即ち、車両の懸架装置に支持した上記外輪1は、この車両の重量により下方に押されるのに対して、車輪を支持固定したハブ2は、そのままの位置に止まろうとする。この為、上記重量が嵩む程、上記外輪1やハブ2、並びに転動体9、9の弾性変形に基づいて、これら外輪1の中心とハブ2の中心とのずれが大きくなる。そして、この外輪1の上端部に設けた、上記変位センサ11の検出面と上記被検出リング12の外周面との距離は、上記重量が嵩む程短くなる。そこで、上記変位センサ11の検出信号を制御器に送れば、予め実験等により求めた関係式或はマップ等から、当該変位センサ11を組み込んだ転がり軸受ユニットに加わる荷重を求める事ができる。この様にして求めた、各転がり軸受ユニットに加わる荷重に基づいて、ABSを適正に制御する他、積載状態の不良を運転者に知らせる。
【0007】
尚、図9に示した従来構造は、上記転がり軸受ユニットに加わる荷重に加えて、上記ハブ2の回転速度も検出自在としている。この為に、前記内輪6の内端部にセンサロータ13を外嵌固定すると共に、上記外輪1の内端開口部に被着したカバー14に回転検出センサ15を支持している。そして、この回転検出センサ15の検知部を、上記センサロータ13の被検出部に、検出隙間を介して対向させている。
【0008】
上述の様な回転速度検出装置を組み込んだ転がり軸受ユニットの使用時、車輪を固定したハブ2と共に上記センサロータ13が回転し、このセンサロータ13の被検知部が上記回転検出センサ15の検知部の近傍を走行すると、この回転検出センサ15の出力が変化する。この様にして回転検出センサ15の出力が変化する周波数は、上記車輪の回転数に比例する。従って、この回転検出センサ15の出力を図示しない制御器に送れば、ABSやTCSを適切に制御できる。
【0009】
ところで、図9に示した様な、従来から知られている荷重測定装置付転がり軸受ユニットの場合、車両の重量に基づいて鉛直方向に加わる荷重を測定できるが、例えば旋回走行時に遠心力等に基づいて加わるモーメント荷重を測定する事はできない。この為、車両のあらゆる走行状態に応じて、安定走行の為に適切な制御を行なう為の信号を得る面からは、改良が望まれる。この様な場合に使用可能な構造として、特許文献2、3に記載された構造が知られている。これら各特許文献2、3に記載された構造によれば、上記モーメント荷重を含め、車両の走行時に車輪に加わる各方向の荷重を測定できる。
尚、特許文献4には、転がり軸受ユニットの運転状態を監視する為に、この転がり軸受ユニットに、温度センサを含む複数種類のセンサを組み込んだ構造が記載されている。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−21577号公報
【特許文献2】
特開平10−73501号公報
【特許文献3】
特開平11−218542号公報
【特許文献4】
特表2001−500597号公報
【0011】
【先発明の説明】
更に、特願2002−203072号には、ハブに加わる荷重の方向及び大きさを、比較的簡単な構造で正確に求める事を目的に考えられた、図10〜12に示す様な、荷重測定装置付転がり軸受ユニットが開示されている。この先発明に係る構造の場合には、外輪1の軸方向中間部分の円周方向等間隔4個所位置に取付孔10、10を、それぞれ上記外輪1の内外両周面同士を連通させる状態で形成している。そして、これら各取付孔10、10内に、それぞれ変位センサ11a、11aを挿入している。
【0012】
これら各変位センサ11a、11aはそれぞれ、ハブ2のラジアル方向(径方向)の変位及びスラスト方向(軸方向)の変位を測定自在とするもので、それぞれが非接触式である、2個の変位測定素子16a、16bを有する。これら各変位測定素子16a、16bは、静電容量式、渦電流式、磁気誘導式の近接センサの如き、非接触式で微小変位量を測定自在なもので、上記各変位センサ11a、11aを構成する合成樹脂製のホルダ17の先端面部分と先端部側面部分とに包埋支持している。
【0013】
一方、複列の内輪軌道8、8の間に位置する、上記ハブ2の中間部に、被検出リング12aを外嵌固定している。この被検出リング12aは、上記変位測定素子16a、16bの型式に応じた材質である金属板に、プレス加工等の塑性加工を施す事により、断面L字形で全体を円環状としたもので、円筒部18と、この円筒部18の軸方向一端部から径方向外方に直角に折れ曲がった折れ曲がり部19とを備える。
【0014】
この様な被検出リング12aに対して、上記各変位センサ11a、11aの変位測定素子16a、16bの検出部を、それぞれ近接対向させている。即ち、変位測定素子16aを上記円筒部18の外周面に近接対向させて、前記外輪1に対する上記ハブ2のラジアル方向(径方向)の変位を測定自在としている。又、上記変位測定素子16bを上記折れ曲がり部19の片側面に近接対向させて、上記外輪1に対する上記ハブ2のスラスト方向の変位を測定自在としている。
【0015】
上述の様に構成する、先発明に係る荷重測定装置付転がり軸受ユニットの場合には、上記4個の変位センサ11a、11aにより、円周方向4個所位置で、上記外輪1に対する上記ハブ2の、ラジアル方向及びスラスト方向の変位を測定する。上記各変位センサ11a、11aが測定した、これら各変位センサ11a、11a毎に2種類ずつ合計8種類の検出信号は、それぞれハーネス20、20により取り出して、図示しない制御器に入力している。そして、この制御器が、上記各変位センサ11a、11aから送り込まれる検出信号に基づき、転がり軸受ユニットに加わる、各方向の荷重を求める。
【0016】
例えば、上記各転がり軸受ユニットに、車重等に基づく鉛直方向(下向き)の荷重が加わった場合には、鉛直方向に存在する2個の変位センサ11a、11aのうち、上側の変位センサ11aで、ラジアル検出部を構成する変位測定素子16aと、ラジアル被検出面である上記円筒部18の外周面との距離が狭まり、下側の変位センサ11aでこの距離が広がる。この際の距離の変化量は、上記荷重が大きくなる程大きくなる。水平方向(前後方向)に存在する2個の変位センサ11a、11aに関しては、この距離は変化しない。
【0017】
これに対して、何らかの原因で(例えば加速や制動に伴って)前記ハブ2に水平方向の荷重が加わった場合には、水平方向に存在する2個の変位センサ11a、11aのうち、荷重の作用方向前側の変位センサ11aで、ラジアル検出部を構成する変位測定素子16aと、ラジアル被検出面である上記円筒部18の外周面との距離が縮まり、同じく作用方向後側の変位センサ11aでこの距離が広がる。この際の距離の変化量も、上記荷重が大きくなる程大きくなる。鉛直方向に存在する2個の変位センサ11a、11aに関しては、この距離は変化しない。斜め方向の荷重によっては、総ての変位センサ11a、11aに関して、上記距離が変化する。
【0018】
従って、円周方向に関して等間隔に配置された4個の変位センサ11a、11aのラジアル検出部を構成する変位測定素子16a、16aの検出信号を比較すれば、ラジアル荷重の作用する方向とその大きさとを知る事ができる。尚、上記各部の距離の変化量とラジアル荷重の大きさ及び作用方向は、予め計算式や多数の実験、或はコンピュータ解析により求めておく。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
前述の図9に示した従来構造にしても、或は上述の図10〜12に示した先発明に係る構造にしても、温度変化に伴って生じる測定誤差に就いては、特に考慮していない。これに対して、車輪を支持する為の転がり軸受ユニットの場合、使用温度範囲が極めて広い。例えば、寒冷地で冬期に屋外に放置された場合には、−30℃にまで温度低下する可能性があるのに対して、夏期に山岳走行等により制動を繰り返した場合には100℃を越える場合もある。
【0020】
この様に使用温度範囲が広い場合には、変位センサの出力が温度により変化する、所謂温度ドリフトの影響が無視できなくなる。即ち、1対の軌道輪同士の間の変位量が同じであっても、低温時と高温時とで上記変位センサの出力に差が生じ、そのままでは上記両軌道輪同士の間に作用する荷重を正確に求める事ができなくなる。又、温度変化に伴う被検出リング12、12aの熱膨張、熱収縮によって、上記両軌道輪同士の間に加わる荷重が同じであっても、上記変位センサが検出する、これら両軌道輪同士の間の距離が変動する事も考えられる。この場合でも、やはりこれら両軌道輪同士の間に作用する荷重を正確に求める事ができなくなる。
【0021】
特許文献4には、転がり軸受ユニットに温度センサを組み込んだ構造が記載されているが、この構造は、この転がり軸受ユニットの運転状態を観察しつつ、異常時に警報を発する為のものであって、温度変化に拘らず上記荷重を正確に求める事は意図していない。
本発明は、この様な事情に鑑み、温度変化に基づく影響を排除して、正確な荷重測定を行なえる転がり軸受ユニット用荷重測定装置を実現すべく発明したものである。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明の転がり軸受ユニット用荷重測定装置は、1対の軌道輪と、変位センサと、温度センサと、演算器とを備える。
このうちの1対の軌道輪は、複数個の転動体を介して相対回転を自在に組み合わされている。
又、上記変位センサは、上記両軌道輪同士の間の距離の変化に対応して出力を変化させる。
又、上記演算器は、上記変位センサの出力の変化に基づいて上記両軌道輪同士の間に作用する荷重を算出する。
そして、上記演算器は、上記変位センサが検出する上記距離の変化に基づいて算出する荷重の値を、上記温度センサが検出する温度に基づいて補正する機能を有する。
【0023】
【作用】
上述の様に本発明の転がり軸受ユニット用荷重測定装置は、演算器が、変位センサが検出する上記距離の変化に基づいて1対の軌道輪同士の間に作用する荷重を、温度センサの信号に基づいて、温度変化の影響を補正して算出する。この為、転がり軸受ユニットに加わる荷重を、温度変化に拘らず、正確に測定できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1〜4は、請求項1、2に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の特徴は、各変位センサ11b、11bに温度センサ21を組み込む事により、これら各変位センサ11b、11bを構成する変位測定素子16a、16bの出力信号に、温度変化に伴ってドリフトが生じた場合にも、このドリフトの影響を除いて、外輪1とハブ2との間に作用する荷重を正確に求める点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図10〜12に示した先発明に係る構造と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略し、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【0025】
上記各変位センサ11b、11bの先端部には温度センサ21を、上記各変位測定素子16a、16bに隣接する状態で設置(これら各変位測定素子16a、16bと共に合成樹脂中に包埋支持)している。上記温度センサ21としては、熱電対、サーミスタ等、小型に構成できる適宜のものを使用するが、何れにしても、上記各変位測定素子16a、16bと共に温度変化して、これら各変位測定素子16a、16bの温度を検出する。
【0026】
この様な温度センサ21の検出信号は、上記各変位測定素子16a、16bの検出信号と共に図示しない制御器に入力し、この制御器中に設けた演算器による荷重算出の際の補正に利用する。即ち、この演算器は、上記各変位測定素子16a、16bの検出信号から求められる、上記外輪1とハブ2との距離の変化に基づいてこれら外輪1とハブ2との間に作用する荷重を算出する際に、上記温度センサ21の検出信号に基づいて補正を加える。この補正により、上記各変位測定素子16a、16bの出力信号に温度変化に伴って生じたドリフトの影響を排除し、上記外輪1とハブ2との間に作用する荷重を正確に求める。
【0027】
尚、上記各変位測定素子16a、16bの出力信号に温度変化に伴って生じるドリフトの影響に就いては、例えば次述する様な実験により予め求めて、上記演算器に付属のメモリーに記憶させておく。即ち、図3に示す様に、変位センサ11bの検出面と、鋼板等の被検出板22とを、セラミック等、非金属製で線膨張係数が小さい材料により造られたスペーサ23を介して突き合わせた状態で、図示しない恒温槽内に設置する。このスペーサ23の厚さは既知であり、上記変位センサ11bの検出可能距離(フルスケール)の1/2程度の厚さとする。又、上記変位センサ11bは、図示しないばね等により、上記被検出板22に向け軽く押し付ける。そして、この恒温槽内の温度を変化させつつ、上記変位センサ11bの出力信号を観察する。
【0028】
この結果、上記変位センサ11bの出力信号が、温度変化に伴ってドリフトする為、図4に示す様な、温度と出力信号との関係が求められる。尚、この関係を厳密に求める為には、上記スペーサ23の熱膨張、熱収縮量も考慮して補正する必要があるが、この熱膨張、熱収縮量分の補正は、上記スペーサ23を構成する材料の線膨張係数(既知)に基づいて容易に行なえる。この様にして求めた、図4に示す様な関係を、例えば数式に置き換えて、或はマップとして、上記演算器に付属のメモリーに記憶させておけば、前述の様に、上記変位センサ11bを構成する各変位測定素子16a、16bの出力信号に温度変化に伴って生じたドリフトの影響を排除し、前記外輪1とハブ2との間に作用する荷重を正確に、且つリアルタイムで求める事ができる。尚、上記変位センサ11bを構成する各変位測定素子16a、16bに関しては、それぞれに就いて、上記図4に示す様な、温度変化とドリフトとの関係を求めて、上記メモリーに記憶させておく。
【0029】
次に、図5〜6は、やはり請求項1、2に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、ハブ2の内端部に外嵌固定した内輪6の内端部に、ラジアル方向及びスラスト方向の変位を検出する為の被検出リング12bの基端部(図1〜2の左端部)を外嵌固定している。この被検出リング12bの形状は前述の図9〜10に示した従来構造及び先発明構造に組み込んだセンサロータ13と同様であるが、磁気特性を変化させる為の透孔は設けていない。又、外輪1の内端開口部を塞いだカバー14に、変位センサユニット24を保持固定している。そして、この変位センサユニット24の円周方向4個所位置にそれぞれ1対ずつ支持した変位測定素子16a、16bの検出面を、上記被検出リング12bの内周面或は内側面に、ラジアル方向或はスラスト方向に近接対向させている。
【0030】
この様な構造に本発明を適用する為に、本例の場合には、上記各変位測定素子16a、16b毎に、これら各変位測定素子16a、16bの温度を検出する為の温度センサ21、21を設けている。本例の場合、この様に温度センサ21、21を上記各変位測定素子16a、16b毎に設けている為、これら各変位測定素子16a、16bの温度を正確に検出して、温度ドリフトの影響を排除する為の補正を、より正確に行なえる。その他の構成及び作用は、前述した第1例の場合と同様である。
【0031】
次に、図7〜8は、請求項1、3に対応する、本発明の実施の形態の第3〜4例を示している。本例の場合には、変位センサユニット24の外周面(図7に示した第3例)又は先端面(図8に示した第4例)に、非接触式の温度センサ21aを支持し、この温度センサ21aの検出面を、被検出リング12bの内周面(図7に示した第3例)又は内側面(図8に示した第4例)に対向させている。そして、この温度センサ21aにより、上記変位センサユニット24の検出部である変位測定素子16aが径方向に対向する被検出面を有する、上記被検出リング12bの温度を測定自在としている。
【0032】
この様な構造を有する本例の場合、上記変位測定素子16aと温度センサ21aとの検出信号を入力した演算器は、上記被検出リング12bの温度に基づいて求まるこの被検出リング12bの内周面の直径と、基準状態(例えば常温時)でのこの内周面の直径との差を求める。そして上記演算器は、上記変位測定素子16aの検出信号から求められる、この変位測定素子16aの検出部と上記内周面との距離に対し、上記差を加減して、この距離に関する補正値を求める。更に上記演算器は、この補正値に基づいて、外輪1とハブ2(図1参照)との間に作用するラジアル方向の荷重を求める。この結果、このラジアル荷重を、温度変化に伴う上記被検出リング12bの熱膨張、熱収縮分を補正して、正確に求める事ができる。
【0033】
尚、上記被接触式の温度センサ21aの構造は、特に問わないが、例えば赤外線放射温度計を使用する事が考えられる。この場合には、上記被検出リング12bの内周面に異物が付着していると、正確な温度測定を行なえなくなる。そこで、この場合には、図7〜8に示す様に、上記被検出リング12bの外周面とカバー14の内周面との間にシールリング25を設けて、上記被検出リング12bの内周面に、転がり軸受ユニット内に存在する、グリース等の異物が付着する事を防止する。
【0034】
又、本発明を実施する場合に、請求項2に係る発明と請求項3に係る発明とを組み合わせる事は、より正確な荷重測定を行なう面から好ましい。又、温度センサの信号を、正確な荷重を求める為の補正用としてだけでなく、転がり軸受ユニット部分の異常を検出する為に利用し、温度の異常上昇時に何らかの警告を発する様に構成する、運転状態監視装置を構成する事もできる。
更には、本発明は、自動車の車輪を支持する為の転がり軸受ユニットに限らず、産業機械等、各種機械装置の回転支持部を構成する転がり軸受ユニットにも適用できる。
【0035】
【発明の効果】
本発明の転がり軸受ユニット用荷重測定装置は、以上に述べた通り構成され作用するので、温度変化に伴う転がり軸受ユニットの構成部材の寸法変化に拘らず、この転がり軸受ユニットに加わる荷重を正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す断面図。
【図2】一部を省略して示す、図1のA部拡大図。
【図3】変位センサのドリフトと温度との関係を求める為の実験の実施状況を示す斜視図。
【図4】ドリフトに伴う変位センサの出力変化と温度との関係を示す線図。
【図5】本発明の実施の形態の第2例を示す断面図。
【図6】図5のB部拡大図。
【図7】本発明の実施の形態の第3例を示す、図6と同様の図。
【図8】同第4例を示す、図6と同様の図。
【図9】従来から知られている荷重測定装置付転がり軸受ユニットの1例を示す断面図。
【図10】先発明に係る荷重測定装置付転がり軸受ユニットの1例を示す断面図。
【図11】一部を省略して示す、図10のC−C断面図。
【図12】図10のD部拡大図。
【符号の説明】
1 外輪
2 ハブ
3 フランジ
4 ハブ本体
5 ナット
6 内輪
7 外輪軌道
8 内輪軌道
9 転動体
10 取付孔
11、11a、11b 変位センサ
12、12a、12b 被検出リング
13、13a センサロータ
14 カバー
15、15a 回転検出センサ
16a、16b 変位測定素子
17 ホルダ
18 円筒部
19 折れ曲がり部
20 ハーネス
21、21a 温度センサ
22 被検出板
23 スペーサ
24、24a 変位センサユニット
25 シールリング

Claims (3)

  1. 複数個の転動体を介して相対回転を自在に組み合わされた1対の軌道輪と、これら両軌道輪同士の間の距離の変化に対応して出力を変化させる変位センサと、温度センサと、このうちの変位センサの出力の変化に基づいて上記1対の軌道輪同士の間に作用する荷重を算出する演算器とを備え、この演算器は、上記変位センサが検出する上記距離の変化に基づいて算出する荷重の値を、上記温度センサが検出する温度に基づいて補正する機能を有する転がり軸受ユニット用荷重測定装置。
  2. 温度センサが、変位センサに隣接して配置されており、演算器は、変位センサの設置部分の温度変化に基づくこの変位センサの出力の変動を補正して荷重を算出する、請求項1に記載した転がり軸受ユニット用荷重測定装置。
  3. 非接触式の温度センサの検出面が、変位センサの検出部が対向する被検出面を有する部材の一部に対向してこの部材の温度を測定し、演算器は、この部材の温度に基づいて求まるこの部材の被検出面の直径と、基準状態でのこの被検出面の直径との差を、上記変位センサが検出する距離に加減する事により、この距離に基づいて求める荷重の値を補正する、請求項1〜2の何れかに記載した転がり軸受ユニット用荷重測定装置。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006177835A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Jtekt Corp センサ付き転がり軸受ユニット
JP2006226937A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Nsk Ltd 転がり軸受ユニットの荷重測定装置
WO2006100881A1 (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Ntn Corporation センサ付車輪用軸受
WO2007066593A1 (ja) * 2005-12-08 2007-06-14 Ntn Corporation センサ付車輪用軸受
JP2007163247A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Ntn Corp センサ付き車輪用軸受
JP2007198414A (ja) * 2006-01-24 2007-08-09 Jtekt Corp センサ付き転がり軸受装置
WO2008059899A1 (fr) * 2006-11-16 2008-05-22 Jtekt Corporation Dispositif de palier à roulement pour une roue
US7819026B2 (en) 2005-09-06 2010-10-26 Ntn Corporation Sensor-equipped wheel support bearing assembly
US7856893B2 (en) 2006-03-08 2010-12-28 Ntn Corporation Bearing for wheel with sensor
CN102072259A (zh) * 2011-01-24 2011-05-25 南京工大数控科技有限公司 一种内植传感器的智能回转支承
CN102109010A (zh) * 2011-01-24 2011-06-29 南京工业大学 一种可在线监测的转盘轴承
US8021052B2 (en) 2005-12-08 2011-09-20 Ntn Corporation Sensor-equipped bearing for wheel
CN102680123A (zh) * 2012-05-30 2012-09-19 西安交通大学 一种保持架温度及应力在线监测系统及其方法
WO2013047346A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 Ntn株式会社 センサ付車輪用軸受装置
JP2013076573A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Ntn Corp センサ付車輪用軸受装置
US8439568B2 (en) 2006-08-25 2013-05-14 Ntn Corporation Wheel support bearing assembly equipped with sensor
JP2013117405A (ja) * 2011-12-02 2013-06-13 Ntn Corp センサ付車輪用軸受装置
JP2013140125A (ja) * 2012-01-06 2013-07-18 Ntn Corp センサ付車輪用軸受装置およびそのセンサ出力を用いる車両制御装置
CN115342118A (zh) * 2022-08-16 2022-11-15 杭州鑫凯传动机械有限公司 一种自动循环液冷式万向节十字轴

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006177835A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Jtekt Corp センサ付き転がり軸受ユニット
JP2006226937A (ja) * 2005-02-21 2006-08-31 Nsk Ltd 転がり軸受ユニットの荷重測定装置
WO2006100881A1 (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Ntn Corporation センサ付車輪用軸受
US7819026B2 (en) 2005-09-06 2010-10-26 Ntn Corporation Sensor-equipped wheel support bearing assembly
US8021052B2 (en) 2005-12-08 2011-09-20 Ntn Corporation Sensor-equipped bearing for wheel
WO2007066593A1 (ja) * 2005-12-08 2007-06-14 Ntn Corporation センサ付車輪用軸受
US7882752B2 (en) 2005-12-08 2011-02-08 Ntn Corporation Sensor-equipped bearing for wheel
JP2007163247A (ja) * 2005-12-13 2007-06-28 Ntn Corp センサ付き車輪用軸受
JP2007198414A (ja) * 2006-01-24 2007-08-09 Jtekt Corp センサ付き転がり軸受装置
US7856893B2 (en) 2006-03-08 2010-12-28 Ntn Corporation Bearing for wheel with sensor
US8439568B2 (en) 2006-08-25 2013-05-14 Ntn Corporation Wheel support bearing assembly equipped with sensor
WO2008059899A1 (fr) * 2006-11-16 2008-05-22 Jtekt Corporation Dispositif de palier à roulement pour une roue
US8033734B2 (en) 2006-11-16 2011-10-11 Jtekt Corporation Vehicle-wheel rolling bearing
CN102072259A (zh) * 2011-01-24 2011-05-25 南京工大数控科技有限公司 一种内植传感器的智能回转支承
CN102109010A (zh) * 2011-01-24 2011-06-29 南京工业大学 一种可在线监测的转盘轴承
CN103842787B (zh) * 2011-09-29 2015-08-12 Ntn株式会社 带有传感器的车轮用轴承装置
JP2013076573A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Ntn Corp センサ付車輪用軸受装置
WO2013047346A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 Ntn株式会社 センサ付車輪用軸受装置
CN103842787A (zh) * 2011-09-29 2014-06-04 Ntn株式会社 带有传感器的车轮用轴承装置
US9404540B2 (en) 2011-09-29 2016-08-02 Ntn Corporation Wheel bearing apparatus with sensor
JP2013117405A (ja) * 2011-12-02 2013-06-13 Ntn Corp センサ付車輪用軸受装置
JP2013140125A (ja) * 2012-01-06 2013-07-18 Ntn Corp センサ付車輪用軸受装置およびそのセンサ出力を用いる車両制御装置
CN102680123A (zh) * 2012-05-30 2012-09-19 西安交通大学 一种保持架温度及应力在线监测系统及其方法
CN115342118A (zh) * 2022-08-16 2022-11-15 杭州鑫凯传动机械有限公司 一种自动循环液冷式万向节十字轴
CN115342118B (zh) * 2022-08-16 2023-12-15 杭州鑫凯传动机械有限公司 一种自动循环液冷式万向节十字轴

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