CN113022221B 车辆用传感器化悬架组件以及关联的方法和车轮轮毂单元 （斯凯孚公司）

US2014086517A1,2014.03.27车辆用传感器化悬架组件以及关联的方法(5)的被构造用于联接到悬架立柱或转向节(3)的径向外圆柱形表面(13)具有四个周向平坦部用于滚动体(9)的一对环形轨道(10)上沿轴向延伸计彼此平行地定位并且每个引伸计在相应的2配置，每个平坦部在轴向上在形成在所述外圈的径向内侧表面(11)上的用于所述滚动体(9)的至少一个环形滚动轨道(10)上延伸，并且在横向于所述外圈的径向外侧圆柱形表面及-电路(16)，用于获取由每个所述感测模块(14)发出或与每个所述感测模块(14)相关以在使用时实时检测施加在安装在所述轮毂轴承单元上的车轮的轮胎上的力和扭矩；所述轮毂轴承单元的径向外圈(5)具有在轴向上一前一后配置的用于所述滚动体的一对环形滚动轨道(10)，每个所述平坦部(12)在轴向上与一对所述环形滚动轨道(10)对应地延(10)的轴向位置实质上相同的轴向位置的所述平坦部中的每个平坦部的相应部分(180)过干涉的方式装配在所述悬架立柱或转向节(3)的第一孔(20)中，所述第一孔(20)被形成述第二面(22)背离所述外圈的第一端(7)的相对侧；所述传感器化系统还包括至少一个销及安装部(25)，通过在轴向上穿过所述外圈的与所述第一端(7)相对的第二端(27)的凸缘4.一种用于车辆悬架组(1)的轮毂轴承单元(2)，所述轮毂轴承单元(2)被构造为与所述悬架组(1)的悬架立柱或转向节(3)联接并且包括用于检测作用在所述轮毂轴承单元上3圈的在使用时面朝所述车辆的外部的第一端(7)的所在侧、在径向上同轴地插入在所述径四个平坦部(12)，在所述外圈(5)的径向外侧圆柱形表面(13)上彼此在角度上间隔开配置，每个平坦部在轴向上在形成在所述外圈的径向内侧表面(11)上的用于所述滚动体(9)的至少一个环形滚动轨道(10)上延伸，每个平坦部(12)在横向于所述外圈的径向外侧圆柱形表面(13)的对称轴线(A)的周-电路(16)，用于获取由每个所述感测模块(14)发出或与每个所述感测模块(14)相关-所述变形传感器(15)在所述平坦部(12)上的位置与由所述平坦部(12)中的每个平坦部界定的平坦表面(19)的相应部分(180)的位置对应，所述变形传感器(15)一体地固定在动轨道(10)的接触或工作角度的线或带相对于由每个平坦部(12)界定的所述平坦表面(19)的交叉点处；所述轮毂轴承单元的径向外圈(5)具有在轴向上一前一后至少一个安装部(25)，在轴向上穿过所述外圈的与所述第一端(7)相对的第二端(27)的凸方式插入所述悬架立柱或转向节中，以使所述外圈(5)与所述悬架立柱或转向节在角度上述销(23)的圆周的一半的圆周部分与所述销(23)仅6.根据权利要求4或5所述的轮毂轴承单元，越过每个感测模块(14)并被构造为将所述感测模块与被构造为在使用时与所述悬架立柱7.根据权利要求6所述的轮毂轴承单元，其特征在于，所述导电带(30)在所述平坦部(12)中的两个之间或在一个所述平坦部处以一定角度朝向所述外圈的与所述第一端相对48.根据权利要求4或5所述的轮毂轴承单元，其特征在于述平坦表面(19)与外圈的径向外侧圆柱形表面(13)的对称轴线(A)的法线垂直地配置；所9.一种用于实时检测施加在安装在轮毂轴承单元(2)上的车辆车轮(17)的轮胎(160)上的力和力矩的传感器化系统(4)，所述轮毂轴承单元(2)包括径向外圈(5)、带凸缘轮毂在固定位置，所述带凸缘轮毂(6)被构造为以一体的方式在角度上支撑所述车辆车轮并被-所述外圈的径向外侧圆柱形表面(13)，被构造为联接在所述悬架立柱或转向节的第-至少四个周向平坦部(12)，在所述外圈的径向外侧圆柱形表面(13)上彼此在角度上动体的所述一对环形滚动轨道(10)中的两个轨道上延伸并且横向于所述外圈的径向外侧及-第二孔(24)，在所述悬架立柱或转向节中在径向上形成在容纳所述轮毂轴承单元的-提供包括插入在滚动轴承(34)中的带凸缘轮毂(6)的轮毂轴承单元(2)，所述滚动轴与所述外圈之间并与形成在所述外圈的径向内侧表面上的一对环形滚-提供一体地联接在所述外圈(5)的径向外侧圆柱形表面(13)的至少一个变形传感器-提供电路(16)，所述电路(16)用于获取由所述变形传感器发出或与所述变形传感器i)将所述外圈的径向外侧圆柱形表面(13)构造为联接在所述悬架立柱或转向节的第5ii)将至少四个周向平坦部(12)彼此在角度上间隔开地配置在所述外圈的径向外侧圆述滚动体的所述一对环形滚动轨道(10)中的两个轨道上延伸并横向于所述外圈的径向外iii)固定四个变形感测模块(14)，每个变形感测模块(14)一体化在相应的平坦部上，每个感测模块包括彼此平行配置的一对变形传感器(15)或应变计，并且每个变形传感器iv)将所述滚动轴承(34)联接至所述悬架立柱或转向节(3)，使得将所述外圈(5)压配v)在所述悬架立柱或转向节中，在径向上在容纳所述轮毂轴承单元的外圈的第一孔(20)或安装部(25)的外侧且在所述第一孔(20)或安装部(25)的旁边形成第二孔(24)或安vi)将所述带凸缘轮毂(6)插入所述滚动轴承(34)的外圈(5)内，使得将所述带凸缘轮6[0002]在目前使用的悬架组件中，仅使用能够检测车辆的每个车轮的旋转速度的传感[0003]US6619102B2描述了一种包括滚动轴承的车轮轮毂单元，滚动轴承的外圈具有用个平坦部在轴向上在形成在所述外圈的径向内侧表面上的用于所述滚动体的至少一个环7[0010]以在使用时实时检测施加在安装在所述轮毂轴承单元上的车轮的轮胎上的力和[0012]图1和图2示意性地示出了根据本发明的车辆的传感器化悬架组件(sensorized[0013]图3以放大比例示意性地示出了沿着图1的传感器化悬架组件的平面III-III截取[0014]图4示意性地示出了形成图1和图2的悬架组件的一部分的车轮轮毂单元的径向外图6以进一步放大的比例示意性地示出了根据2、用于车轮轮毂单元2的悬架立柱(sus及通常被构造用于检测作用在车轮轮毂单元2上的机械应力的传感器化系统(/感测系统)在轮毂6的外部上径向地且突出地延伸的凸缘8)的第一端7的所在侧(图3)插入到滚动轴承[0020]在所有情况下，滚动体9被构造用于接合形成在外圈5的径向内侧表面11(图3)上[0021]滚动体9还以已知的方式与在径向上形成在内圈35的外侧(或者在没有内圈35的8[0022]根据本发明的一方面，传感器化系统4包括(图4)四个平坦部12(在图中只能看到圈5的径向外侧圆柱形表面(/径向外侧向圆柱形表面)13上彼此在角度上(/成角度地)间隔[0023]每个平坦部12在轴向上在用于滚动体9的环形滚动轨道10中的至少一个环形滚动轨道10上(/在轴向上遍及滚动轨道10延伸/在轴向上延伸超过滚动轨道10/在轴向上在滚[0024]每个平坦部12还在与外圈5的径向外侧圆柱形表面13的对称轴线A相横向的周向[0025]传感器化系统4还包括一体地固定到每个平坦部12的应变传感器模块14(图5和图[0026]根据本发明的另一方面，每个传感器模块14进而包括已知类型的应变传感器15获取(pickingup)由每个传感器模块14发送的或仅仅与每个传感器模块14于滚动体9的前述一对滚动轨道中的轨道10的轴向位置基本的外侧表面(在本情况下为外圈5的径向外侧圆柱形表面13)相交(/拦截轴承的外侧表面)确切地在平坦部12中的每个的位置处(尤其是在设计阶段限定的相应点处)与表面13相交，所述相应点根据本发明的另一方面必须与传感器或引伸计15所位于的角度位置和轴向位滚动轴承34的各个轨道10的接触(工作)角度的线/带与界定平坦部12自身的表面19的相9辆上使用时，已令人惊讶地证明了传感器化系统4能够实时检测施加到安装在车轮轮毂单精确地检测平坦部12的由于与滚动体9交换的力(由于轮胎160在使用时接收的应力而得到包括柔性塑料材料的片材(诸如MylarB)，该柔性塑料材料的片材承载应用到其表面中的的方式胶粘到相应的平坦部12上。另一方面，传感器15可以例如通过原位激光沉积(situ为平坦或平面的并且垂直于外圈5的径向外侧圆柱形表面13的[0038]基本上，平坦部12沿着与径向外侧圆柱形表面13的横截面对应的圆周的弦线(/向孔20垂直于悬架立柱或转向节3的彼此相对的第一面21和第二面22形成，其中第一面21[0041]根据该优选构造，传感器化系统4以与已描述的内容组合的方式包括的至少一个式穿过外圈5的第二端27的带凸缘边缘26(图4)而形成，带凸缘边缘26与第一端7相对并且通过支承抵靠悬架立柱或转向节3的第二面22而相互作[0043]带凸缘边缘(flangedrim)26的轴向穿透的安装部25包括位于边缘26中的径向凹所承受的操作应力而导致的每个平坦部12的平坦[0045]特别地，包括位于边缘26中的径向缺口或凹部的安装部25导电带30基本上与环形槽28齐平并与底壁29接触，从而以接触的方式越过每个感测模块电连接，该数据插座31一体地固定到悬架立柱或转向节3的与外圈5的第一端7的相对侧背[0049]导电带30在槽28的内部在外圈5上缠绕成环，并且在导电带30自身闭合以形成环[0050]更具体地，导电带30朝向外圈5的第二端27的带凸缘边缘26弯曲一定角度以延伸[0051]导电带30经由在径向上穿过带凸缘边缘26形成的轴向槽32而在轴向上穿过带凸架33通过螺丝或其他等同的连接构件固定到悬架立柱(suspensi得平坦部12按相对且交替的对(所述对分别是水平的的两个轨道10上轴向地延伸并且横向于外圈5的径向外侧面圆柱形表面13的对称轴线A延[0058]四个应变传感器模块14，每个应变传感器模块一体地固定及向上形成在容纳车轮轮毂单元的外圈5的第一孔20的外侧并且在第一孔20的旁边(/至第一[0061]从上面的描述明显的是，本发明还涉及所描述的车轮轮毂单元2以及一种用于检节3(对悬架立柱或转向节3进行最小的修改)一体化，而四对应变传感器或引伸计(extensometer)15(每个平坦部12两个)可以在平面图中在特定区域(在轨道10的位置处)阶段的该深度的选择是基于轨道10的回火硬化轮廓以及引伸计15的信号的优化的)，特定尺寸基于所使用的引伸计15的尺寸以及悬架立柱或转向节3经发现该位置对应于相对于引伸计15或胶合表面19的轴承防旋转功能(已发现其对于正确操作是极其重要的)，在轴承34安装在悬架立柱或转向节3元2的安装期间发生在由孔20限定的容纳安装部内的[0069]当滚动轴承34通