JP7200633B2 - 回転装置 - Google Patents
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Description
前記軸受部は、前記軸を回転可能として支持する転がり軸受と、当該転がり軸受を支える弾性部材と、を有するのが好ましい。この構成により、第一回転体が第一中心線に直交する方向に変位すると、第二回転体を第一回転体と同じ方向に変位可能とする構成が得られる。
また、前記第二回転体及び前記センサは、前記第一中心線を中心として90°間隔で周方向に沿って四つ設けられているのが好ましい。この構成により、第一中心線に直交するどの方向に第一回転体が変位しても、四つのセンサの検出結果を用いて演算することで、前記荷重が容易に求められる。
図1は、回転装置10の一例を示す模式図であり、回転装置10の上側半分を、その中心線C1を含む断面で示している。本実施形態の回転装置10は自動車用のハブユニット(車輪用軸受装置)である。回転装置10は、ハブ軸(内軸部材)11と、ハブ軸11の径方向外方に設けられた筒状の外輪(外輪部材)12と、転動体である玉13とを備える。この回転装置10において、中心線C1に沿った方向を「軸方向」と称する。ここでは、「軸方向」に、中心線C1に平行な方向も含まれるものとする。中心線C1に直交する方向が、回転装置10の径方向であり、単に「径方向」と称する。本実施形態では、ハブ軸11が中心線C1回りに回転する。中心線C1回りの回転方向を「周方向」と称する。また、中心線C1に沿った方向をY軸方向とする。中心線C1に直交する水平方向をX軸方向とする。中心線C1に直交する鉛直方向をZ軸方向とする。各図において、X軸、Y軸、及びZ軸による直交座標系が定義される。ハブユニットである回転装置10が自動車の車体側に固定された状態で、ステアリング操舵角がゼロの状態において、自動車の前後方向はX軸に沿った方向と一致し、左右方向はY軸に沿った方向と一致し、上下方向はZ軸に沿った方向と一致する。
図3(B)に示す上側及び下側の各支持部19において、転がり軸受28をX軸方向に挟む一対の弾性部材29,29が設けられている。このため、ハブ軸11及び大歯車14が第一中心線C1を中心とした径方向(X軸方向)の成分を有して変位すると、大歯車14が小歯車16C(16D)を同じ径方向(X軸方向)に押して変位させる。この変位により小歯車16C(16D)を含む第二回転体20C(20D)、及び第二回転体20C(20D)を支持する転がり軸受28は、弾性部材29,29に抗して、第二中心線C2を中心とした径方向(X軸方向)に変位する。つまり、第二中心線C2が、第一中心線C1を中心とした径方向(X軸方向)に変位する。
センサ7が出力するセンサ信号(波形信号)及びその処理の概略についてまず説明する。図4は、回転状態にある回転装置10(ハブ軸11)に負荷が作用していない状態(非負荷状態)における、センサ7A,7B,7C,7Dの出力を示す図である。センサ7A,7B,7C,7Dそれぞれは、前記のとおりSIN信号及びCOS信号を出力する。図5は、回転状態にある回転装置10(ハブ軸11)に、Z軸方向に沿って下向きの荷重(以下、「Fz荷重」と称する)が作用した場合のセンサ7A,7B,7C,7Dの出力を示す図である。図5において、非負荷状態の信号が破線で示されている。Fz荷重が作用すると、センサ7A,7Bそれぞれにおいて、センサロータ17との間隔は変化しないが、センサロータ17との間に相対的なZ軸方向の平行移動が生じる。この平行移動は、センサロータ17の外周面の回転移動と等価であるとみなすことができる。そこで、後の具体例でも説明するが、センサ7Aとセンサ7Bとのうち一方の出力から他方の出力を引き算することで、Fz荷重が作用していない状態の基準位置からの二倍の平行移動量、つまり、回転角度差が求められる。なお、回転角度差の算出では、センサ7A及びセンサ7Bの出力(SIN信号とCOS信号)それぞれのアークタンジェントによる値を用いるのが好ましい。
以上のように、本実施形態の回転装置10は(図1及び図2参照)、固定体となる外輪12と、ハブ軸11及び大歯車14により構成されている第一回転体31と、センサロータ17を含む第二回転体20と、センサ7と、支持部19とを備えている。ハブ軸11及び大歯車14(第一回転体31)は、外輪12に対して第一中心線C1回りに回転する。小歯車16及びセンサロータ17を含む第二回転体20は、ハブ軸11及び大歯車14の回転力によってこれらハブ軸11及び大歯車14よりも高い回転速度で第二中心線C2回りに回転する。センサ7は、第二回転体20それぞれの回転角度を検出する。支持部19は、第二回転体20(小歯車16)を、第一回転体31(大歯車14)に接触状態として支持している。更に、支持部19は、第一回転体31に含まれるハブ軸11及び大歯車14が、第一中心線C1に直交する方向(直交する方向の成分を有する方向)に変位すると、この変位に応じて第二回転体20が、第一回転体31と同じ方向に変位することを許容する。
12:外輪(固定体) 18:軸 19:支持部
20:第二回転体 28:転がり軸受 29:弾性部材
31:第一回転体 35:軸受部 C1:第一中心線
C2:第二中心線
Claims (5)
- 固定体と、
前記固定体に対して第一中心線回りに回転する第一回転体と、
前記第一回転体の回転力によって当該第一回転体よりも高い回転速度で第二中心線回りに回転する第二回転体と、
前記第二回転体の回転角度を検出するセンサと、
前記第二回転体を前記第一回転体に接触状態として支持すると共に、当該第一回転体が前記第一中心線に直交する方向に変位すると当該変位に応じて前記第二回転体が当該第一回転体と同じ方向に変位可能として支持する支持部と、
を備える、回転装置。 - 前記支持部は、前記第二中心線を中心とし前記第二回転体を支持する軸と、当該軸を前記第二中心線に直交する方向に変位可能として支持する軸受部と、を有し、
前記軸受部は、前記軸を回転可能として支持する転がり軸受と、当該転がり軸受を支える弾性部材と、を有する、請求項1に記載の回転装置。 - 前記第二回転体及び前記センサは、前記第一中心線を中心とする周方向に沿って等間隔で少なくとも三つ設けられている、請求項1又は2に記載の回転装置。
- 前記第二回転体及び前記センサは、前記第一中心線を中心として90°間隔で周方向に沿って四つ設けられている、請求項1又は2に記載の回転装置。
- 前記第二回転体は、一対を一組として前記第一回転体の周囲に配置され、
前記センサとして、一組の前記第二回転体それぞれを検出対象とする第一のセンサ及び第二のセンサが設けられ、
前記第一のセンサ及び前記第二のセンサそれぞれは、前記第二回転体それぞれが一回転する間に周期的な波形信号を複数周期について出力し、前記第二回転体が変位すると、当該第一のセンサは位相が遅れた波形信号を出力し、当該第二のセンサは位相が進んだ波形信号を出力し、
前記波形信号に基づいて、前記第一のセンサの検出対象位置における前記第二回転体の回転角度及び前記第二のセンサの検出対象位置における前記第二回転体の回転角度を求めると共に、一対の前記第二回転体の前記回転角度の差に基づいて当該第二回転体の変位量を求める、請求項1~4のいずれか一項に記載の回転装置。
Priority Applications (1)
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JP2018224962A JP7200633B2 (ja) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 回転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018224962A JP7200633B2 (ja) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 回転装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2020085832A JP2020085832A (ja) | 2020-06-04 |
JP7200633B2 true JP7200633B2 (ja) | 2023-01-10 |
Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP7200633B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007111031A1 (ja) | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corporation | モータ及び駆動制御装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63169515A (ja) * | 1987-01-06 | 1988-07-13 | Mitsubishi Electric Corp | 回転位置検出装置 |
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2018
- 2018-11-30 JP JP2018224962A patent/JP7200633B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007111031A1 (ja) | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corporation | モータ及び駆動制御装置 |
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JP2020085832A (ja) | 2020-06-04 |
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