JP4285151B2 - VR resolver rotor and rolling bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、軸倍角2XのVR(バリアブルリラクタンス)型レゾルバ用ロータおよび軸倍角2XのVR型レゾルバ付き転がり軸受装置に関する。 The present invention relates to a rotor for a VR (variable reluctance) type resolver having a shaft angle multiplier of 2X and a rolling bearing device with a VR type resolver having a shaft angle multiplier of 2X.
レゾルバは、ステータと、ロータとからなり、特許文献1等に開示されているように、構造が堅牢で、しかも、検出分解能が高いことなどから、近年、回転検出センサとしてその利用開発が進められてきている。このレゾルバには、軸倍角が1X、2X等、各種のものがある。軸倍角は、出力角度信号の倍速比を表し、その倍速数に「X」を付けて示すもので、例えば、軸倍角2Xでは軸1回転で2回転分の出力信号が出ることになる。
ところで、軸倍角2XのVR型レゾルバ用のロータの断面形状には、楕円形、長円形等のものがある。しかしながら、ロータ用金属材を楕円形や長円形に成形するには手間やコストがかかるという課題や、楕円形や長円形の外周面は、その長軸に関して正確な対称形状に成形されていないと、精度の高い回転検出に難があるという課題もある。 By the way, the cross-sectional shape of a rotor for a VR resolver having a shaft angle multiplier of 2X includes an ellipse, an oval, and the like. However, it takes time and cost to form the rotor metal material into an oval or oval shape, and the oval or oval outer peripheral surface must be formed into an accurate symmetrical shape with respect to the major axis. There is also a problem that it is difficult to detect rotation with high accuracy.
(1)本発明のVR型レゾルバ用ロータは、その断面形状が、同一線上の異なる位置にそれぞれ円弧中心を有しかつ同一の半径を有する一対の円弧に囲まれた形状を有することを特徴とする。 (1) The VR resolver rotor of the present invention has a cross-sectional shape having a shape surrounded by a pair of arcs having arc centers at different positions on the same line and having the same radius. To do.
本発明のロータによれば、上記断面形状を備えるから、その製作に手間やコストがかからずに済み、また、その外周面も長軸に関して対称形状に容易かつ正確に成形でき、精度の高い回転検出が可能なレゾルバ用ロータを提供できる。 According to the rotor of the present invention, since the cross-sectional shape is provided, it is not necessary to take time and cost for its manufacture, and its outer peripheral surface can be easily and accurately formed into a symmetrical shape with respect to the long axis, and has high accuracy. A resolver rotor capable of detecting rotation can be provided.
(2)本発明の転がり軸受装置は、外輪にステータが、また、内輪にロータが設けられた、軸倍角2XのVR型レゾルバ付きの転がり軸受装置であって、そのロータが、同一線上の異なる位置にそれぞれ円弧中心を有しかつ同一の半径を有する一対の円弧に囲まれた断面形状を有することを特徴とする。 (2) The rolling bearing device of the present invention is a rolling bearing device with a VR type resolver having a shaft angle multiplier of 2X, in which a stator is provided on the outer ring and a rotor is provided on the inner ring, and the rotors are different on the same line. It has a cross-sectional shape surrounded by a pair of arcs each having a circular arc center at the position and having the same radius.
本発明の転がり軸受装置によれば、ロータの素材である金属材の外周部を2度、円弧状に旋削するだけで済むから、ロータの外周面を高精度に回転検出することが可能な外周面に作ることができ、このロータを備えた転がり軸受装置としては高精度な回転検出が可能な装置を安価に提供できる。 According to the rolling bearing device of the present invention, it is only necessary to turn the outer peripheral portion of the metal material, which is a material of the rotor, into an arc shape twice, so that the outer peripheral surface of the rotor can be detected with high accuracy. As a rolling bearing device equipped with this rotor, a device capable of detecting rotation with high accuracy can be provided at low cost.
本発明によれば、ロータの製作に手間やコストがかからずに済み、また、その外周面も対称形状に容易かつ正確に成形でき、精度の高い回転検出が可能なレゾルバ用ロータを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a resolver rotor that can save time and cost for manufacturing a rotor, and can easily and accurately form an outer peripheral surface thereof in a symmetrical shape and detect rotation with high accuracy. .
以下、本発明の詳細を図示の実施形態に基づいて説明すると、図1ないし図3は、本発明の最良の実施形態に係り、図1は、本発明に係る軸倍角2XのVR型レゾルバ(以下、レゾルバという)の概略構成を示す側面図、図2はその正面図、図3は、図1のロータの製作過程を示す説明図で、(A)は第1段の旋削過程を、(B)は第2段の旋削過程を、それぞれ示している。 Hereinafter, the details of the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments. FIGS. 1 to 3 relate to the best embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof, FIG. 3 is an explanatory view showing a manufacturing process of the rotor of FIG. 1, and FIG. 3A is a first-stage turning process. B) shows the second stage turning process, respectively.
これらの図を参照して、本発明の転がり軸受装置に用いるレゾルバ1は、ステータ2と、ロータ3とからなる。
With reference to these drawings, the
ステータ2は、外輪としての非回転部材4に取り付けられるもので、リング状で内径側円周方向にn個の極歯21a,21aを有する鉄心21と、鉄心21の各極歯21aそれぞれに巻装した巻線22とから構成されている。この巻線22は、各極歯21aそれぞれに巻装された励磁巻線と、1つ置きの極歯21aに巻装された第1の検出用巻線と、残りの1つ置きの極歯21aに巻装された第2の検出用巻線とで構成される。
The
ロータ3は、鉄系等の金属材からなり、ステータ2の内周側で回転するよう内輪としての回転部材5に同軸に設けられている。ロータ3は、直径一方向の両端にそれぞれ誘導子部31,31を有するよう、径方向断面が前記直径一方向に沿って長い、擬似楕円形状の筒体もしくは中実の柱体とされている。
The
ロータ3の断面形状は、要するに、同一線上の異なる位置にそれぞれ円弧中心P1,P2を有し、かつ同一の半径R1,R2(R2=R1)を有する第1と第2の円弧C1,C2により囲まれた形状である。
In short, the cross-sectional shape of the
詳しくは、両円弧C1,C2のうち、第1の円弧C1は、ロータ3の回転中心Oから距離s1だけ離れた位置に設定された点P1を円弧中心として、半径R1で約180度にわたって描かれる円弧である。この場合、第1の円弧C1とその円弧中心P1との間にロータ3の回転中心Oが位置する。
Specifically, of the two arcs C 1 and C 2 , the first arc C 1 has a radius R 1 with a point P 1 set at a position separated from the rotation center O of the
第2の円弧C2は、ロータ3の回転中心Oに関して第1の円弧C1とは逆側(図2では回転中心Oの下側)に約180度にわたって、第1の円弧C1の半径R1と同一の半径R2(R2=R1)で描かれる円弧である。その円弧中心P2は、ロータ3の回転中心Oに関して第1の円弧C1の円弧中心P1と点対称となる位置に設定された点である。したがって、ロータ3の回転中心Oから第2の円弧C2の円弧中心P2までの距離s2は、ロータ3の回転中心Oから第1の円弧C1の円弧中心P1までの距離s1と等しく、第1と第2の円弧C1,C2の両円弧中心P1,P2と、ロータ3の回転中心Oとは同一の直線上に並ぶ。
Second circular C 2 is for about 180 degrees on the first side opposite to the arc C 1 with respect to the rotational center O of the rotor 3 (the lower side of the rotation center O in FIG. 2), the first radius of the circular arc C 1 an arc drawn by R 1 and the same radius R 2 (R 2 = R 1 ). The arc center P 2 is a point set at a position that is point-symmetric with the arc center P 1 of the first arc C 1 with respect to the rotation center O of the
ロータ3は、回転部材5とは別体に構成して、これを回転部材5に同軸に取り付けてもよいし、回転部材5に一体に形成してもよい。
The
ロータ3の製作にあたっては、図3の(A)および(B)に示すように、ロータ3となる円柱状もしくは円筒状の金属材からなる素材30の外周部を2度、円弧状に旋削すればよい。
In manufacturing the
すなわち、図3の(A)に示すように、半径R0の円柱状もしくは円筒状の金属材からなる素材30を用意し、その中心をロータ3の回転中心Oとする。そして、この回転中心Oから一定距離s1だけ離れた位置に設定した点P1を円弧中心として、半径R1の第1の円弧C1を想定し、この円弧C1に沿って素材30の外周部の一部(図では上半部)を、180度より若干広い範囲にわたって旋削する。これが第1段の旋削で、これにより、外周部の約半部30aが旋削された素材30が得られる。
That is, as shown in FIG. 3A, a
図3の(B)は、第2段の旋削を示すものである。第2段の旋削では、ロータ3の回転中心Oに関して第1の円弧C1の円弧中心P1と点対称となる位置に別の点P2を設定した上で、その点P2を円弧中心として、第1の円弧C1と同一半径で描かれる第2の円弧C2を想定して、この第2の円弧C2に沿って素材30の外周部の残りの半部30bを旋削する。これで、外周部の各半部30a,30bが円弧状に旋削されて、断面が擬似楕円形状となったロータ3が得られる。
FIG. 3B shows the second stage of turning. The turning of the second stage, after setting another point P 2 to the position where the arc center P 1 and the point symmetry of the first arc C 1 with respect to the rotational center O of the
上記製作方法では、素材30の外周部を2度、円弧状に旋削すればよく、楕円形のような複雑な非円弧の曲線に沿って旋削する必要がないから、正確な旋削が可能で、高精度のロータ3が得られる。
In the above manufacturing method, it is only necessary to turn the outer peripheral portion of the
なお、ロータ3は、鋳造もしくは鍛造により、断面が前記した擬似楕円形状に成形してもよいし、また、鋳造もしくは鍛造により、断面が擬似楕円形状となった素材を製作した上で、その素材の外周部を旋削してもよい。
Note that the
図4を参照して本発明の転がり軸受装置を説明する。図4は、自動車等において車輪を支持する転がり軸受装置として、アンチスキッドブレーキシステム(ABS)のために、車輪の回転状態を検出するセンサ付きのものであり、このセンサにレゾルバを利用した例である。図4において、左側が車両アウタ側で、右側が車両インナ側である。 The rolling bearing device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an example of a rolling bearing device for supporting a wheel in an automobile or the like with a sensor for detecting the rotational state of the wheel for an anti-skid brake system (ABS), and using a resolver for this sensor. is there. In FIG. 4, the left side is the vehicle outer side, and the right side is the vehicle inner side.
本実施形態の転がり軸受装置は、自動車の従動輪を支持する複列アンギュラ玉軸受タイプの転がり軸受装置であって、外輪11と、内軸12と、内輪13と、複数の玉からなる転動体14,15と、二つの保持器16,17と、単一のシール18と、カバー19と、上記レゾルバ1とを含む。
The rolling bearing device according to the present embodiment is a double-row angular ball bearing type rolling bearing device that supports a driven wheel of an automobile, and includes a rolling element including an
外輪11は、キャリアのような車体側の部材に非回転に固定されるもので、内周に複列に軌道部11a,11bを有する。内軸12は、車両アウタ側にインロー部121と車輪取り付け用のフランジ部122とを有し、このフランジ部122よりも車両インナ側の外周面に、外輪11の車両アウタ側の軌道部11aに対向する軌道部12aが形成されている。フランジ部122には、これを貫通する状態で、車輪やブレーキ用のディスクロータ(いずれも図示せず)を固定するためのボルト23が圧入固定されている。
The
内輪13は、外周面に外輪11の車両インナ側の軌道部11bに対向する軌道部13bを有するもので、内軸12の車両インナ側に形成された小径部123の外周に嵌着されて、小径部123よりも車両インナ側に形成されたねじ部124に螺合されたナット24の締め付けにより、内軸12に固定されている。転動体14,15は、複数の玉からなり、外輪11の一方の軌道部11aと内軸12の軌道部12aとの間、および外輪11の他方の軌道部11bと内輪13の軌道部13bとの間にそれぞれ介装されて、保持器16,17により転動自在に保持されている。シール18は、外輪11の車両アウタ側端部と内軸12との間に設けられている。
The
カバー19は、有底円筒形の形状により外輪11の車両インナ側の開放部を閉塞するもので、その円筒部が、外輪11の車両インナ側に円筒状に形成された突出部11cの内周に圧入により嵌着されている。
The
レゾルバ1は、上述したステータ2と、ロータ3とからなり、カバー19の内側で内輪13の回転検出を行うように構成されている。
The
ステータ2は、外輪11の突出部11cの内周に、すきまばめもしくは中間ばめにより嵌合されている。前記したカバー19は、このステータ2より軸方向外方で、外輪11の突出部11cの内周に圧入により嵌着されている。ステータ2は、外輪11内周の段部11dと、カバー19の円筒部内端との間に挟み込まれて、その挟持により軸方向位置が固定されている。ステータ2の巻線22からのリード線22aは、カバー19に形成された孔19aから外部に引き出されるか、カバー19の前記孔19aに設けたコネクタに接続される。
The
ロータ3は、内輪13の肩部を、図2に示したような断面形状に旋削することにより、内輪13に一体に設けられている。
The
上記構成では、転がり軸受装置として必須の要素である内輪13の肩部を利用するから、装置全体を大型化することなく、安価で回転検出精度が高いレゾルバ付きの転がり軸受装置を製作することができる。
In the above configuration, since the shoulder portion of the
本発明のロータ3は、玉軸受の内輪13に限らず、円すいころ等の他の転動体に対応する内輪の肩部に旋削により一体に形成してもよい。また、ロータ3が一体に形成される内輪13は、内軸12の外周部に内軸12の一部をかしめることにより取り付けられる内輪であってもよい。このほか、本発明は、内軸12の外周部に単列に内輪13が設けられる、いわゆる第3世代の自動車の車輪支持用転がり軸受装置に限らず、内軸の外周部に内輪が複列に設けられる第2.5世代の転がり軸受装置にも実施しうる。
The
本発明のVR型レゾルバ用ロータは、自動車の車輪支持用転がり軸受装置に限らず、一般の転がり軸受装置にも適用可能である。 The VR resolver rotor of the present invention is not limited to a rolling bearing device for supporting a wheel of an automobile, but can also be applied to a general rolling bearing device.
1 レゾルバ
2 ステータ
3 ロータ
11 外輪
13 内輪
1
13 Inner ring
Claims (2)
その断面形状が、同一線上の異なる位置にそれぞれ円弧中心を有しかつ同一の半径を有する一対の円弧に囲まれた形状を有する、ことを特徴とするレゾルバ用ロータ。 A rotor for a VR type resolver with a shaft double angle of 2X,
A resolver rotor characterized in that the cross-sectional shape has a shape surrounded by a pair of arcs having arc centers at different positions on the same line and having the same radius.
ロータが、同一線上の異なる位置にそれぞれ円弧中心を有しかつ同一の半径を有する一対の円弧に囲まれた断面形状を有する、ことを特徴とする転がり軸受装置。
In a rolling bearing device with a VR type resolver having a shaft angle multiplier of 2X, in which a stator is provided on the outer ring and a rotor is provided on the inner ring,
The rotor has a cross-sectional shape surrounded by a pair of arcs having arc centers at different positions on the same line and having the same radius, respectively.
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