WO2004033995A1 - 転がり軸受装置 - Google Patents

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WO2004033995A1
WO2004033995A1 PCT/JP2003/013036 JP0313036W WO2004033995A1 WO 2004033995 A1 WO2004033995 A1 WO 2004033995A1 JP 0313036 W JP0313036 W JP 0313036W WO 2004033995 A1 WO2004033995 A1 WO 2004033995A1
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rotor
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vehicle
bearing device
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Masahiro Inoue
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Koyo Seiko Co., Ltd.
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    • F16C33/723—Shaft end sealing means, e.g. cup-shaped caps or covers

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle wheel axle difficulties, and more particularly, to a roller bearing device incorporating a rotation detector.
  • a rotation detector is incorporated in a rolling bearing device.
  • Such a rotation detector includes a passive type and an active type.
  • the active type has a high rotation detection accuracy in that a non-rotational state can be detected.
  • Active type rotation detectors include a pulsar ring and a magnetic sensor.
  • the NOR ring consists of a multi-pole magnet in which N and S poles are alternately arranged in the circumferential direction, and is mounted on the 51st round of the inner and outer rings of the re-bearing.
  • the magnetic cell 91 is mounted facing the pal ring on the 5 ⁇ non-rotating side of the rolling bearing.
  • the operation is such that a pulse signal is output from the magnetic sensor in accordance with the rotation of the palling that rotates synchronously with the 5 ⁇ wheel, and this pulse signal is processed to determine the rotational state of the wheel. To detect. To further improve the accuracy of rotation detection in such an active type rotation detector, it is proposed to reduce the pitch of each magnetic pole of the pulsar ring. However, there is a limit in reducing this pitch, which limits the improvement in rotation detection accuracy. Disclosure of the invention
  • the “ ⁇ ” shaft reads five wheels, a non-wheel which is coaxially arranged with the five wheels, and an input excitation reading, and reads five i! B wheels.
  • a rotation detector that converts the output into a cord corresponding to the rotational state relative to the turning book and outputs it.
  • the rotation detector includes a rotor provided on five self-turning wheels, a stator provided on five non-ilH turning wheels, and an excitation winding and an output winding wound on the stator.
  • the 1S output winding is subjected to SE according to a gap permeance between the rotor and the stator in response to an excitation voltage input to the excitation winding.
  • the knitting stator comprises a plurality of pole teeth provided in a circumferential direction on a surface of the ⁇ 5 non-turning wheels ⁇ facing the knitting rotation Si, and ⁇ the excitation winding and the output winding ⁇ is wound around each pole tooth of the stator, and the knitting rotor is ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ And a flat portion formed on the circumference of the surface facing the plurality of pole teeth.
  • the five ilB wheels are inner rings, and the rotor is formed by the outer peripheral shoulder of the inner ring, and a flat portion is formed on the circumference of the outer peripheral shoulder.
  • the stop state of the five rotating wheels can be detected by the occupation, and a signal indicating that the state changes to zero according to the rotating state of the five rotating wheels is output. Can be detected with high accuracy.
  • the above-mentioned five-turn wheel includes a sound such as an inner ring, a wheel, a nut, etc., which rotates coaxially with the non-turn wheel.
  • the non-circular wheel is an outer ring
  • the five wheels are disposed radially inward with respect to the outer ring, and include an inner ring, a hub, a nut, and the like.
  • FIG. 1 is a ⁇ diagram of a wheel bearing device according to the best mode of the present invention.
  • Fig. 2 is a side view of the rolling bearing device of Fig. 1 viewed from the brushless resolver side.
  • Fig. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the brushless resol / of Fig. 1.
  • FIG. 4 is an f® diagram of a rolling bearing device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram of a 5th bearing device for a commercial vehicle according to still another embodiment of the present invention.
  • Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line (6)-(6) in Fig. 5.
  • Fig. 7 is a diagram schematically showing the configuration of the brushless resol / of Fig. 5.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a commercial vehicle according to still another embodiment of the present invention.
  • Fig. 9 is a view of arrow (9)
  • FIG. 10 is a sectional view of an axle rolling bearing device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an f® diagram of a rolling bearing device according to still another embodiment of the present invention.
  • Fig. 12 is an arrow view of the section (1 2)-(1 2) of Fig. 11
  • Fig. 13 is a diagram schematically showing the configuration of the rolling bearing device in Fig. 1.
  • FIG. 14 is a perspective view of a rolling bearing device according to still another embodiment of the present invention.
  • Fig. 15 is a cross-sectional view taken along the line (15)-(15) in Fig. 14.
  • Fig. 16 is a diagram schematically showing the configuration of the rolling bearing device in Fig. 14.
  • FIG. 17 is a schematic view of a rolling bearing device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 shows a vehicle according to still another embodiment of the present invention.
  • the rolling bearing device is an inner ring as a rotating body. 2, an outer ring 3 as 5f non-rotating wheels, a plurality of balls 4, and a retainer 5.
  • the outer ring 3 is not illustrated, and is fitted with a hole in a housing or the like to make five non-rotating wheels, and is arranged concentrically with the outer peripheral side of the inner ring 2.
  • the balls 4 are housed in a plurality of pockets provided in the cover # 5, so that the balls 4 are interposed circumferentially at equal intervals in the annular space between the inner and outer rings 2 and 3.
  • the brushless resol / ⁇ 10 is of the VR (/ ⁇ * reable 'reluctance) type, which is incorporated as a rotation detector in the car SJ ⁇ re-bearing device.
  • the resolver 10 detects the rotation state of the inner ring 2 (turning stopped state, rotation angle, turning and rotation direction, etc.).
  • the resolver 10 uses the inner ring 2 as a rotor.
  • the resol / ⁇ 10 comprises a stator 12, an excitation winding 13, and two output windings 14, 15.
  • the resolver 10 is, for example, a one-phase excitation output type.
  • the inner ring 2 is made of a magnetic material.
  • the outer peripheral surface of the inner ring 2 has a flat portion 2a in a predetermined angular region on the circumference, and the other outer peripheral surface is circular.
  • the shape of the shoulder of the outer peripheral surface of the inner ring 2 may be an elliptical shape, a tapered shape, or the like as long as the gap permeance between the outer peripheral surface of each pole tooth 12a and the outer peripheral surface of the inner tooth 2a is changed with the rotation. .
  • the rotor may be separate from the inner ring 2.
  • the stator 12 is fitted and fixed to the shoulder of the inner peripheral surface of the outer ring 3 by press fitting or the like made of a magnetic material.
  • the inner peripheral shape of the stator 12 is comb-like.
  • Excitation winding 13 and output windings 14 and 15 are applied to the pole teeth 12 a provided at several places around the circumference of the stator 12.
  • the thin connecting portion 12b is provided magnetically between the pole teeth 12a.
  • the number of the pole teeth 12a is eight, but in FIG. 3, the number of the pole teeth 12a is four for convenience of explanation.
  • the minimum number of the pole teeth 12a is two, which is 90 degrees shifted in the circumferential direction.
  • the diameter of the inscribed circle of the pole teeth 12 a of the stator 12 is set slightly larger than the diameter of the inner ring 2.
  • the rotor / stator is preferably made of a material having a low magnetic resistance and a high magnetic saturation density, for example, a fine magnetic material.
  • a material having a low magnetic resistance and a high magnetic saturation density for example, a fine magnetic material.
  • magnetic materials containing iron as a main component or magnetic materials containing nickel as a main component such as those made of a laminated or single-layered gay rigid plate, and permalloy (iron and two-sided ⁇ ), Ferrite, soft ferrite ceramic, etc.
  • the reluctance is small as described above, and the magnetic material of the rotor and the stator associated with the rotation of the rotor is vj.
  • the change in gap permeance between the coils clearly appears, and the detection accuracy of the H-rotational state detection of the winding due to the change is reduced, which is preferable for improving the detection accuracy of the rotational state.
  • the exciting winding 13 is wound in series with each pole tooth 12 a of the stator 12.
  • the output windings 14 and 15 are distributed and wound around each pole tooth 12a such that the 1 ⁇ ® ⁇ distribution has a regular three-skin distribution.
  • the output windings 14 and 15 output a two-phase AC voltage signal having a waveform that is electrically 90 ° out of phase with each other.
  • a sine wave signal from the output winding 14 with respect to a positive magnetic input to the excitation winding 13 and a 90-degree phase from the sine wave signal from the output winding 15 are given.
  • a shifted cosine wave signal is output.
  • the signal processing circuit 20 is a well-known RZD (resolver Z digital) converter, a DSP (digital-signal processor), or the like.
  • the well-known signal processing based on the input signal causes the rotation state of the inner wheel 2 (stop position, turning position, etc.). Recognition processing such as visiting, rotation angle, turning S3 ⁇ 4).
  • the resolver 10 is built into the vehicle axle, so that the non-rotational state in which the inner ring 2 is stopped can be reliably detected, and the rotational state of the inner ring 2 is used as an active type.
  • the rotation detector Since the rotor of the resolver 10 is formed by the inner ring 2, the configuration can be simplified and the cost can be reduced. Since the dimensions of the inner peripheral surface of the outer ring 3 are precisely adjusted by polishing or the like, the mounting accuracy of the resolver 10 is improved, which contributes to the improvement of the rotation detection accuracy by the resolver 10.
  • the resolver 10 is integrally combined with the vehicle ⁇ reaxis difficulties; hH ⁇ , the performance of the resolver / body can be exhibited, and the detection accuracy of the rotation state can be improved. If we raise H3 ⁇ 4, with a typical resolver, the permissible value of the radial accuracy of the rotor and stator in the radial direction (presence) is 50 m or less, and the permissible axial movement of the rotor and stator is 2 50 im or less.
  • Age of inner ring inner diameter d is 1 Omm to 80 mm, age and radial vibration; Ht degree (radial internal clearance) is approximately 3 to 30 mm, permissible amount of axial movement (axial internal clearance) ) Is about 0 to 220 im, which satisfies the degree of resolver attachment.
  • the above values are the accuracy of the wheel bearing alone. When the wheel bearing is installed between the housing and the shaft, the internal clearance is further reduced and the accuracy is further improved.
  • Car 3 ⁇ 4) Re-bearing device 1 The balls of 1 may be double rows.
  • the rolling bearing device 1 may be various types of ball bearings, roller bearings, tapered roller bearings, and the like.
  • the re-bearing device is of the anguilla ball bearing type and has five non-turning outer rings 3 and two turning inner rings 2 ⁇ and 2 ⁇ .
  • Ball 4 two holders 1 3 ⁇ 45 ⁇ , 5 ⁇ and two seals 6, 7.
  • Two grooves 3 a and 3 b are formed on the inner peripheral surface of the outer ring 3 so as to be spaced apart in the direction of arrival.
  • the stator 12 of the resolver 10 is mounted in a region between the
  • the rotor 11 of the resolver 10 is disposed on the outer periphery of a portion of the inner races 2A and 2B that are abutted in the axial direction.
  • the rotor 11 includes a flat portion 11a in a predetermined angle range on the outer peripheral surface thereof.
  • the axially half area 1 1b of the inner peripheral surface of the rotor 11 1 is press-fitted and fixed to the axially inner end side of the first inner ring 2A, and the axially other half area “! 1”.
  • the inner diameter of c is larger than that of region 11b, so that region 11c is
  • the inner ring of 2 is non- ⁇ on 2B.
  • the exciting winding 13 and the output windings 14 and 15 are drawn out through a through hole 3 c provided at one place on the circumference at the center in the axial direction of the outer ring 3.
  • the rolling bearing device is used to support a driven wheel of an automobile.
  • the rolling bearing device includes c: ⁇ 22 and a double row rolling bearing 23.
  • a flange 22 a extending radially outward is formed on the outer peripheral surface near one axial end of / 142.
  • the double train re-bearing 23 is provided on the outer peripheral surface of the vehicle inner H rather than the flange 22 a of the hub axle 22.
  • the small-diameter screw shaft portion 2 2 b is provided on the inner side of the vehicle of the hub shaft 22.
  • Double train 3 ⁇ 46 re-bearing 23 is a double row outward-facing anguilla ball bearing, which has a single outer ring 31 with two rows of
  • the large-diameter outer peripheral surface of C2 is an inner ring raceway surface of a group of balls 33 in one row.
  • Flange 3 extending radially outward
  • the flange 36 is bolted to a carrier or knuckle that is a part of the vehicle body.
  • the disc rotor and mil of the disc brake device are screwed into bolts 25 which are fixed to the outer surface of the vehicle hood H at the flange 22a of the cylinder 22 and several places around the circumference of the flange 22a. It is clamped and fixed between the nuts.
  • the inner ring 32 is a hexagonal nut 26 as a wheel to be screwed to the screw shaft 22b.
  • the cap 27 is attached to the SSSP of the vehicle inner HIJ of the outer race 31 to close the opening of the outer race 31 on the vehicle inner side.
  • the seal ring 28 is attached to the outer ring 3 "I on the vehicle outer side to form a contact seal between the outer ring 3 and the outer peripheral surface of the hub axle 22.
  • Kamio incorporates a VR type resolver 10 as a rotation detector in the re-bearing device.
  • the resolver 10 detects the rotation state of the c22 (rotation stop state, rotation angle, rotation S3 ⁇ 4g, rotation direction, etc.).
  • the resolver 10 includes a stator 12, excitation windings 13, output windings 14 and 15, and uses a hexagon nut 26, which is a Si wheel, as a rotor.
  • the resolver 10 is a one-phase excitation Z two-phase output type.
  • the hexagon nut 26 is made of magnetic material. It is considered to be a job to change the gap permeance with the inner diameter surface of the member.
  • the rotor may not be shared by the hex nut 26 and may be provided as a separate component.
  • the stator 12 is fitted and fixed to the inner periphery of the cylindrical portion 27a of the cap 27 by press fitting or the like made of a magnetic material.
  • the inner peripheral shape of the stator 12 is comb-shaped.
  • the excitation winding 13 and the output windings 14 and 15 are wound around pole teeth 12 a at several places around the circumference of the stator 12.
  • the thin connecting portion 12b is provided between each pole tooth 12a as a magnetic if ⁇ .
  • the resolver 10 can detect the non-rotational state in which the rehabilitation & The status can be detected with higher accuracy than the active type rotation detector. For this reason, vehicles that use this hard-to-reach shaft can expand their applications, for example, the output of resolver 10 can be used as mobile 1 IfiS for global positioning system (GPS). .
  • GPS global positioning system
  • the rotor of the resolver 10 is also used for the hexagon nut 26, the structure can be reduced and the cost can be reduced.
  • the stator can be arranged on the inner diameter side and the rotor can be arranged on the outer side, contrary to the arrangement described in the above embodiments.
  • the inner ring is made non-rotating by rotating the outer ring as a re-bearing device.
  • the rotor of the brushless resolver is integrated with the outer ring, contrary to the above structure.
  • the resolver may be attached to the inner ring.
  • Other types of resolvers or brushless sinks can be used as rotation detectors.
  • the cylinder 3 ⁇ 4 on the vehicle inner side of the cylinder 22 is formed into a cylindrical shape, and this cylindrical portion is expanded radially outward by rolling and caulking to form an outer end surface of the inner ring 32.
  • the shaft 22 and the inner ring 32 may be integrated.
  • the outer diameter surface of the caulked portion formed on the vehicle inner side 3 ⁇ 435 of the cylinder 22 may be formed into a shape that plays the role of the rotor of the resolver 10 or may be formed on the outer periphery of the caulked portion.
  • the rotor may be mounted on the ⁇ ⁇ .
  • the resolver 10 is disposed in a region between two rows of flit grooves 31a and 31b of the outer ring 31 which is a non-rotating body.
  • the stator 12 of the resol / ⁇ 10 is mounted on the inner peripheral surface of the outer race 31 in the middle in the axial direction.
  • Notches 2 2 c are provided at several locations on the outer peripheral surface radially facing stator 12 of c 2, which is a 5 ⁇ wheel.
  • the IS outer peripheral area 2 is a resolver 10 rotor.
  • the stator 12 is fitted and fixed to the outer ring 31 by press fitting or the like.
  • the excitation winding 13 and the output windings 14 and 15 can be drawn out of the outer ring 31 through a through hole provided at one location in the center of the outer ring 31 in the axial direction.
  • the rotor of the resolver 10 may be externally mounted on a predetermined area of the rotor 22 separately from the rotor 2. Since the inner peripheral surface of the outer ring 31 is precisely dimensioned by polishing or the like, the mounting accuracy of the resolver 10 is improved, which contributes to the improvement of the resolver "! 0" detection accuracy.
  • the circle diameter (PCD) connecting the centers of the balls 33 in the row of vehicle outer H is set to be larger than the PCD of the balls 33 in the row of vehicle inner Hlj.
  • the outer wheel 3 1 vehicle outer Hiilil / groove 3 1 a has a larger diameter than the vehicle inner H fiber groove 3 1 b, and the rail 51 of the groove 22; the groove 2 2 d has the inner ring 3 2
  • the diameter is larger than 32a.
  • the area of the resorno on the outer ring 31 has a large diameter.
  • the area of the resole 10 on the outer ring 31 and the hidden groove 3 1b The displacement of the resolver 10 to the vehicle inner Hll can be actually restricted by the radially inward flange 3 1c that makes the M.
  • the above E3 ⁇ 45 ⁇ It may be hollow, and the horse gifiifi may be spliced into the center hole of c22 to form an iEiiifi type.
  • various single-row double-row rolling bearings such as tapered rollers may be used. If a double row ball bearing is used, the relative position between the rotor and the stator of the resolver 10 can be maintained with high accuracy, and the detection accuracy of the rotational state of the resolver 10 can be improved. In addition, for other types of wheels such as tapered roller bearings and cylindrical roller bearings, the accuracy in the radial and rope directions is controlled with high accuracy, which improves the detection accuracy of the rotational state of the resolver 10. I do.
  • the rolling bearing device includes an inner ring 2, an outer ring 3, a plurality of balls 4, and a holder 5. These are the same as in FIG.
  • the resolver 10 and the AC generator 40 are incorporated in the vehicle bearing device.
  • the exciting winding "! 3" of the resolver 10 is wound in series with the pole teeth 12a of the stator 12.
  • the output windings 14 and 15 have a sine wave distribution and a separated distribution.
  • sine wave excitation is applied to the excitation winding 13
  • the output windings 14 and 15 electrically connect to each other.
  • a signal that is a two-phase AC voltage with a waveform that is 90 degrees out of phase is output, for example, a sine wave signal is output from the output winding 14 in response to a sine magnetic input to the excitation winding 13 From 15 ⁇
  • a cosine wave signal 90 degrees out of phase with the sine wave signal is output.
  • the AC generator 40 generates a sinusoidal pressure as the inner ring 2 rotates, and applies the sinusoidal pressure to the resolver 10 as an input excitation.
  • the AC generator 40 includes a power generation rotor 41 provided integrally on the inner ring 2 side and a power generation stator 42 provided integrally on the outer ring 3 side.
  • the power generation rotor 41 includes a bracket 43 attached to the outer side of the resolver 10 on the inner ring 2, and a bracket 43.
  • ⁇ S4 4 attached to the racket 43, and an annular magnet 45 attached to the core 44 in a state where only the everted lj is exposed and having magnetic poles having alternately different polarities in the circumferential direction. I have.
  • the power generation stator 42 includes a bracket 46 attached to the outer ring 3 outside the resolver 10, an iron core 47 attached to the bracket 46, and an inner diameter side with respect to the iron core 47. And a power generating coil 48 wound only in a state of being exposed.
  • the AC generator 40 When the inner ring 2 rotates, the AC generator 40 generates a sine wave string.
  • the sine wave WE generated by the AC generator 40 is applied to the excitation winding 13 of the resolver 10 as a one-phase AC® (input excitation SE).
  • the gap permeance force between the outer peripheral surface of the inner ring 2 and the inner peripheral surface of each pole tooth 12 a of the detection stator 12 of the resolver 10 changes, and the resolver
  • the ItlB signal whose amplitude changes steplessly is output from the 10 output windings 14 and 15 and these signals are input to the signal processing unit 20 through a signal (not shown).
  • the resolver 10 and the AC generator 40 are arranged close to each other, the trouble of electrically connecting the resolver 10 and the AC generator 40 can be simplified, and the equipment cost can be reduced.
  • this rolling bearing device is further equipped with a vertical transmission 60.
  • the wireless transmitter 60 transmits the output signal of the resolver 10 to an external signal processing unit 20 by radio waves, infrared rays, ultrasonic waves, or the like.
  • the signal processing unit 20 includes a receiving unit 20a that receives a transmission signal from the fiberless transceiver 60.
  • the wireless transmitter 60 may be configured to perform transmission by magnetic coupling.
  • the wireless transmitter 60 is configured by a transmission coil that excites at an arbitrary frequency, and the signal processing unit 20 generates an SE by conduction. What is necessary is just to provide a coil as a receiving part.
  • the vertical transmission 60 is integrally attached to the outer diameter side of the bracket 46 on the power generation stator 42 side of the AC generator 40.
  • the AC generator 40 when the inner ring 2 rotates, the AC generator 40 generates a sine wave 3 ⁇ 4E, and the sine wave generated by the AC generator 40 is applied to the exciting windings 13 of the resolver 10 by the excitation winding 13. In addition to being applied as a phase-change cord (input excitation voltage), it is also supplied to the thighless transmission 60 as a horse hide.
  • the gap permeance between the outer peripheral surface of the inner ring 2 and the inner peripheral surface of each pole tooth 12 a of the stator 12 of the resolver 10 changes, and the output winding 1 of the resolver 10 changes.
  • a signal whose amplitude changes steplessly is output from 4, 15 and this signal is input to the receiver 20a of the transmitter 20 through the fiberless transceiver 20.
  • the signal processing unit 20 recognizes the rotation state (turning direction, rotation angle, turning wheel, etc.) of the inner ring 2 based on the signal received by the receiving unit 20a.
  • the rotating state of the inner ring 2 can be detected with higher accuracy than the active-type rotation detector of j »j.
  • the resolver 10 detection rotor is Since it is decorated with the inner ring 2, it is possible to reduce courage and cost.
  • the inner peripheral surface of the outer ring 3 is dimensionally adjusted with high precision by polishing or the like, the mounting accuracy of the resolver 10 is improved, and the detection accuracy of the resolver 10 is also improved.
  • the vehicle bearing device has a double-row ball bearing structure, in which a resolver 10 and an AC generator 40 are incorporated.
  • Resolver 10 is outer ring 3 1 of 2! ⁇ It is arranged in the inner peripheral area between the grooves.
  • the alternator 40 is provided inside the cap 27.
  • the stator 12 of the resolver 10 is attached to the axially intermediate inner peripheral surface area of the outer ring 31 which is a non-rotating body, and the rotor of the resolver 10 is a 5 ⁇ C: ⁇ 22 is also used.
  • the generator stator 42 of the AC generator 40 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 27 a of the cap 27 via a non-magnetic member 29.
  • the power generation rotor 41 is fixed to the outer periphery of a hexagonal nut 26 which is a rotating body for connecting the inner ring 32 to the hub shaft 22 on the vehicle inner side of the housing 22.
  • the operation of the resolver 10 and the AC generator 40 in the rolling bearing device is basically the same as described above.
  • the present invention is generally applied to various types of well-known vehicle bearing devices.
  • the invention can be applied.
  • this rolling can incorporate a radio transmitter into the re-bearing device.
  • the transceiver can be attached to, for example, a predetermined circumferential area on the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the cap 27. The operation in this case is the same as in the above embodiment.
  • a resolver 10 a fiberless transmission device 60, and an AC generator 40 are incorporated in the rolling bearing device, and a signal processing unit 20 is provided on the outer peripheral surface of the cap 27.
  • the resolver 10 is disposed in the inner peripheral area between the two
  • the alternator 40 is provided inside the cap 27.
  • the stator 12 of the resolver 10 is attached to the axially intermediate inner peripheral surface area of the outer race 31, and the rotor of the resolver 10 is also used by the hub comer 22.
  • a flat portion 22c force is provided, and the outer peripheral surface has a different diameter by the flat portion 22c.
  • C: ⁇ 22 is used as a detection port.
  • the power generator 42 of the AC generator 40 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the cap 27 via a non-magnetic sound attachment 29, and the power generator 42 of the AC generator 40 is
  • rotor 4 1 Is fixed to the outer periphery of a hexagon nut 26 for connecting the inner ring 32 to the hub 22 on one side of the vehicle inner side of the hub 22.
  • the operations of the resolver 10, the fiberless transceiver 60, and the AC generator 40 are substantially the same as those described above.
  • the stator 12 can also be arranged inside J [ % , and the rotor is everted I], contrary to the above. (For example, upper IH $ 3 ⁇ 4) ⁇
  • a roller bearing device there is a case where the outer ring 31 is rotated to make the inner ring 32 non-rotating, in which case, the outer ring 31 having 5 wheels is used. It is preferable that the rotor of the resolver 10 is integrally attached, and the stator 12 of the resolver 10 is attached to the inner ring 32 which is a non-rotating wheel.
  • the present invention can be used for a device for detecting a turning state of a vehicle such as an automobile.

Abstract

転がり軸受装置は、回転体と、前記回転体に同軸に配置された非回転体と、入力励磁電圧を、前記回転体と前記非回転体との相対的な回転状態に応じた誘起電圧に変換して出力する回転検出器とを備える。回転検出器は、回転体に設けられるロータと、非回転体に設けられるステータと、ステータに巻回される励磁巻線および出力巻線とを有する。出力巻線は、前記励磁巻線に入力する励磁電圧に応答して前記ロータと前記ステータとの間のギャップパーミアンスに応じた電圧を誘起する。

Description

車 軸受装置 技 野
本発明は、車动リ軸難置に関し、 より詳しくは、 回転検出器を組み込んでなる^)り軸受 装置にする。 背景技術
従来から転がリ軸受装置に回転検出器を組み込んだものがある。このような回転検出器には、 パッシブタイプとアクティブタイプとがあり、アクティブタイプは、非回転状態を検出できる 点、回転検出精度が い。アクティブタイプの回転検出器は、パルサーリングと、磁気センサ とを含む。ノ ルザ一リングは、周方向交互に N極と S極とを配置した多極磁石からなり、 リ軸受の内輪と外輪とのうち回章 51本側に装着される。磁気セ 91ま、転がリ軸受の非回車 5ί本側 にパル リングと対向して取り付けられる。 動作としては、 回車 5ί本と同期回転するパル リングの回転に応じて磁気センサからパルス信号を出力するようになっておリ、このパルス信 号を信号処理して回車 本の回転状態を検出する。このようなァクティブタイプの回転検出器に おいて、回転検出の精度の一層の向上を図るには、パルサーリングの磁極それぞれのピッチを 小さくすることが提案される。 しかしながら、 このピッチを小さくするには限界があり、 この ことは回転検出精度の向上に限界をもたらす。 発明の開示
本発明による串动"」軸 置は、 回車 5ί本と、 前記回車 5ί本に同軸に配置される非回車 ¾ί本と、 入 力励磁読を、 i!B回車 5ί本と 非回車 本との相対的な回転状態に応じた離紐に変換して 出力する回転検出器とを備えることを特徴とする。
好ましくは、回転検出器は、 ΙίίΙ己回車 5ί本に設けられるロータと、 ilH非回車 5ί本に設けられる ステータと、前記ステータに巻回される励磁巻線および出力巻線とを有し、 1S出力巻線は、 前記励磁巻線に入力する励磁電圧に応答して前記ロータと前記ステータとの間のギャップパ ーミアンスに応じた SEを される。
好ましくは、編己ステータは、 ΙΐϋΒ非回車 5ί本において編己回車 Si本と対向する面の円周方向に 設けられた複数の極歯からなり、かつ、 ΙίίΙΒ励磁巻線および出力巻線は、 ΙίίΙΒステータの各極 歯に対して卷回されてなり、編己ロータは、 ΙίΠΞ回 本において ϋΙΒ非回車 本に設けられた前 記複数の極歯と対向する面の円周上に形成された平坦部を備える。
好ましくは、 ilB回車 5ί本が、内輪であり、 ΙίίΙΗロータは、 ΙΗ内輪の外周面肩部により形成 され、 当該外周面肩部の円周上に平坦部が形成されている。
本発明によれば、回車 5ί本の停止状態を職に検出できる他、回車 5ί本の回転忧態に応じて劂畐が 無 に変化する を出力するから、回車 5ί本の回転状態を つ高精度に検出できるよ うになる。
上記回車 5ί本には、内輪、ハ 、ナツ卜、など、非回車 本に対して同軸に位置して回転する 音附を含む。特に、非回章 ¾ί本が外輪の場合、回車 5ί本は、外輪に対して径方向内側に配置される として、 内輪、ハブ 、ナットなどを含む。 図面の簡単な説明
図 1は、本発明の最良の形態に係る車 《り軸受装置の β図
図 2は、 図 1の転がリ軸受装置をブラシレスレゾルバ側から見た側面図
図 3は、 図 1のブラシレスレゾル / の構成を概略的に示す図
図 4は、本発明の他の形態に係る転がリ軸受装置の f®図
図 5は、本発明のさらに他の形態に係る雜用車 ¾5リ軸受装置の麵図
図 6は、 図 5の （6) — ( 6 ) 線断面の矢視図
図 7は、 図 5のブラシレスレゾル/ の構成を概略的に示す図
図 8は、本発明のさらに他の形態に係る雜用車 ¾)リ軸受装置の議図
図 9は、 図 8の （9)一 (9) «面の矢視図
図 1 0は本発明のさらに他の形態に係る車軸用転がリ軸受装置の断面図
図 1 1は本発明のさらに他の形態に係る転がリ軸受装置の f®図
図 1 2は図 1 1の （1 2) — （1 2) 線断面の矢視図
図 1 3は、 図 Ί 1の転がリ軸受装置の構成を概略的に示す図
図 1 4は、本発明のさらに他の形態に係る転がリ軸受装置の麵図
図 1 5は、 図 1 4の （1 5) ― ( 1 5)線断面の矢視図
図 1 6は、 図 1 4の転がリ軸受装置の構成を概略的に示す図
図 1 7は、本発明のさらに他の形態に係る転がリ軸受装置の謹図
図 1 8は、本発明のさらに他の形態に係る車 《リ軸受装置の 図 発明を実施するための最良の形態
図 1から図 3に本発明の最良の形態を示している。転がリ軸受装置は、回転体としての内輪 2と、非回車 5f本としての外輪 3と、複数の玉 4と、保持器 5とを備える。外輪 3は、図示しな し、ハウジングなどの孔内に嵌合されることによリ非回車 5ί本とされるものであり、内輪 2の外周 側に対して同心に配置される。玉 4は、保 ί#¾5に備える複数のポケット内に収納されること で、 内'外輪 2 , 3間の環状空間に円周等間隔に介装される。
ブラシレスのレゾル /《 1 0は、 V R (/ \*リアブル'リラクタンス） タイプであり、車 SJ^リ軸 受装置に回転検出器として組み込まれる。 このレゾルバ 1 0は、内輪 2の回転状態（回車 止 状態、 回転角度、回車 や回転方向等） を検出する。 レゾルバ 1 0は、 内輪 2をロータとし て用いる。 レゾル /《1 0は、ステータ 1 2と、励磁巻線 1 3と、 2つの出力巻線 1 4、 1 5と を備える。 レゾルバ 1 0は、一例として 1相励 相出力タイプである。 内輪 2は、磁性材 からなる。内輪 2の外周面肩部は、円周上の所定角度領域に平坦部 2 aが設けられ、他の外周 面は円形である。内輪 2の外周面肩部の形状は、その回転に伴ない、各極歯 1 2 aの外周面と の間のギャップパーミアンスを変化させる職であればよ 楕円形、おむすび形などでもよ しゝ。 ロータは、 内輪 2とは別 "でもよい。
ステータ 1 2は、磁性材からなリ、 外輪 3の内周面肩部に圧入などにより嵌合固定される。 ステータ 1 2の内周形状は、櫛歯状である。ステ一タ 1 2の円周数ケ所に設けられる極歯 1 2 aに対し、励磁巻線 1 3、 出力卷線 1 4、 1 5力《適宜巻回される。薄肉連結部 1 2 bは、磁気 として各極歯 1 2 aそれぞれの間【こ設けられる。図 2では、極歯 1 2 aの数は 8個とされ るが、 図 3では、説明の都合で、極歯 1 2 aの数が 4個とされる。極歯 1 2 aの最小数は、周 方向に 9 0度ずれた 2つとなるが、多くする場合には 2の倍数とする。ステ一タ 1 2の極歯 1 2 aの内接円の直径寸法は、 内輪 2の直径寸法よりも僅かに大きく設定される。
ロータゃステータは、磁気抵抗が小さくかつ磁気飽和密度が し 性材料、例え ί微磁性材 料が好ましい。具体的には、例えば鉄を主成分として含む磁性材料、 あるいはニッケルを主成 分として含む磁性材料などがあり、 積層や単層ゲイ素剛板からなるもの、 パーマロイ (鉄と二 ツケ^^との合^)、 フェライト、 ソフトフェライトセラミック、 など種々ある。 言うまでもな しゝが、 このようなレゾルバを構成するロータゃステータの磁性材料としては、上記のようにリ ラクタンスが小さし vjオ^ f呈、ロータの回転に伴なうロータとステ一タとの間におけるギャップ パーミアンスの変化が明瞭にあらわれ、 その変化に伴なう巻線の離 ®H回転状態検出 ¾Ξ) の発生精度が まり、 回転状態の検出精度の向上に好ましい。
励磁巻線 1 3は、ステータ 1 2の各極歯 1 2 aに直列に巻回される。出力巻線 1 4、 1 5は、 1^®Ξ分布が各々正 3 皮分布となるように各極歯 1 2 aに分布巻きされる。励磁巻線 1 3に 正弦波励磁 ¾ が入力されると、各出力巻線 1 4、 1 5から互いに電気的に 9 0度位相がずれ た波形の 2相交流電圧信号が出力される。例えば、励磁巻線 1 3への正¾»磁入力に対して 出力巻線 1 4カゝら正弦波信号が、また、出力巻線 1 5からは ΙΐίΙΗ正弦波信号から 9 0度位相が ずれた余弦波信号が出力される。
レゾルバ 1 0では、励磁巻線 1 3に対する 1相交流紐の印加状態で、内輪 2が回転すると、 その外周面とステータ 1 2の各極歯 1 2 aの内周面との間のギャップパーミアンスが内輪 2 の平坦部 2 aで順次変化し、各出力卷線 1 4 , 1 5からギャップパ一ミアンスの変化に応じて 振幅が無段階に変化する正弦波や余弦波信号が出力される。この出力信号は信号処理回路 2 0 に入力される。内輪 2力停止しているときは、その外周面とステータ 1 2の各極歯 1 2 aの内 周面との間のギャップパーミアンスが 化しなし、ので、各出力巻線 1 , 1 5からそれぞれほ ぼ一定の振幅の正弦波や余弦波の信号が出力される。
信号処理回路 2 0は、周知の RZD (レゾルバ Zデジタル）コンバータや D S P (デジタル- シグナル■プロセッサ）などとされ、入力信号に基づく周知の信号処理により、内輪 2の回転 状態 （停止位置、 回車訪向、 回転角度、 回車 S¾ など） を認識処理する。
1¾±議したように、車动り軸 置にレゾルバ 1 0を組み込んだ構成にしているから、内輪 2が停止している非回転状態を確実に検出できる他、内輪 2の回転状態をアクティブタイプの回 転検出器よりも；^度に検出できる。 レゾルバ 1 0のロータを内輪 2で させてし、るから、構 成簡素化、 ローコス卜化が 能となる。外輪 3の内周面ま、研磨などによって高精度に寸法調 整されているので、 レゾルバ 1 0の取り付け精度が向上し、 レゾルバ 1 0による回転検出精度 の向上に貢献する。
本発明では、車动《リ軸難置にレゾルバ 1 0を一体的に組み合; hH±たから、 レゾル /体来の性 能を発揮でき、回転状態の検出精度を向上できる。 H¾をあげると、一般的なレゾルバでは、 口 ータとステータの径方向の振れ精度（車娠^度）の許容値は 5 0 m以下、 ロータとステータ との軸方向許雜動量は土 2 5 0 i m以下とされている。本形態のミ 輕¾受では、例え【
Figure imgf000006_0001
内輪内径 dの呼び寸法が 1 Omm〜8 0 mmのものの齢、径方向の振; H t 度（ラジアル内部すきま） がぉょそ3〃 ~ 3 0〃 、 向許繊動量（アキシァル内部すき ま） はおよそ 0〜2 2 0 i mであり、 レゾルバの取り付け許籠度を十分に満たしている。上記 値は、車动リ軸受単体の精度であり、車 ¾)リ軸受をハウジングと軸との間に組み込んだ状態では さらに内部すきまが縮小し、さら [^度が向上する。車 ¾)リ軸受装置 1の玉は、複列でもよい。 転がリ軸受装置 1は、各種の玉軸受、 ころ軸受、 円すいころ軸受などでもよい。
(他の形態）
以下、本発明 の形態を翻する。
図 4を参照して、車 ¾)《リ軸受装置は、アンギユラ玉軸受タイプであり、非回車 5ί本である外輪 3と、回車 本である 2つの内輪 2 Α， 2 Βと、複数の玉 4と、 2つの保 1 ¾5 Α, 5 Βと、 2 つのシール 6 , 7とを備える。外輪 3の内周面に 2つの 溝 3 a , 3 bが瀚方向に離隔形成 される。 レゾルバ 1 0のステータ 1 2は両 |^溝3 a , 3 b間の領域に取り付けられる。ステ -タ 1 2は外輪 3に圧入により固定される。 レゾルバ 1 0のロータ 1 1は、内輪 2 A, 2 Bの 軸方向で突き合わされる部分の外周に配置される。
ロータ 1 1は、その外周面の所定角度範囲に平坦部 1 1 aを備える。 ロータ 1 1の内周面の 軸方向一半分の領域 1 1 bは第 1の内輪 2 Aの軸方向内端側に圧入によリ嵌合固定され、軸方 向他半分の領域"！ 1 cの内径は領域 1 1 bよりも大径とされる。これによつて領域 1 1 cは第
2の内輪 2 Bに非赚である。励磁巻線 1 3と出力巻線 1 4、 1 5〖ま、外輪 3の軸方向中央で 円周 1ケ所に設けられた貫通孔 3 cから外部に引き出されている。
図 5ないし図 7を参照して、転がリ軸受装置は、 自動車の従動輪の支持に用いられる。 この 転がリ軸受装置は、ハ:^ 2 2と複列転がリ軸受 2 3とを備える。径方向外向きに延びるフラ ンジ 2 2 aが/、^ 142 2の一方軸端寄り外周面に形成されている。複列車 リ軸受 2 3はハブ 軸 2 2のフランジ 2 2 aよりも車両インナ H の外周面に外装される。小径のねじ軸部 2 2 b は、 ハブ軸 2 2の車両インナ ~<1の¾¾に設けられている。
複列車 ¾6リ軸受 2 3は、複列外向きアンギユラ玉軸受であり、二列の |¾ 溝を有する単一の 外輪 3 1と、一列の纖溝を有しかつハ^ ¾ 2 2の小径外周面に外嵌される単一の内輪 3 2と、 二列で配設される複数の玉 3 3と、二つの冠形麟器 3 4 , 3 5とを備える。ハ 2の大 径外周面は、片方列の玉 3 3群の内輪軌道面とされている。径方向外向きに延びるフランジ 3
6が外輪 3 1の外周面に形成されている。 このフランジ 3 6は、車体の一部となるキャリアま たはナックルにボル卜で固定される。 ディスクブレーキ装置のディスクロータおよび milは、 ハ:^ 2 2のフランジ 2 2 aの車両ァウタ H の外側面と、フランジ 2 2 aの円周数ケ所に貫 ^着されるボルト 2 5に螺合されるナットとで挟持されて固定される。
内輪 3 2は、ねじ軸 2 2 bに対して螺合装着される回車 本としての六角ナツト 2 6でハ^ fi
2 2に一体結合され、 これにより、ノ、ブ軸 2 2は回車 本となり、 外輪 3 1が非回車 5f本となる。 キャップ 2 7は、外輪 3 1の車両インナ HIJの SSSPに取り付けられて外輪 3 1の車両インナー 側開口を閉塞している。シージレリング 2 8は、外輪 3 "Iの車両アウター側の に取り付けら れてハブ軸 2 2の外周面との間で接触密封部を作っている。図示しないグリースは、キヤップ
2 7とシールリング 2 8とによって作られる外輪 3 1と内輪 3 2との対向空間内部に封入さ れる。
上雄がリ軸受装置に回転検出器として V Rタイプのレゾルバ 1 0が組み込まれている。レ ゾルバ 1 0は、 ハ 2 2の回転状態 （回車 ¾ 止状態、 回転角度、 回章 S¾gや回章 向など） を検出する。 レゾルバ 1 0は、ステータ 1 2、励磁巻線 1 3、 出力巻線 1 4、 1 5を備えると ともに、回車 Si本である六角ナット 2 6をロータとしている。 レゾルバ 1 0は、 1相励磁 Z 2相 出力タイプである。
六角ナット 2 6は、磁性材からなリ、その外周面形状は、 その回転に伴ない、ステータ 1 2 の内径面との間のギャップパーミアンスを変化させる職とされ、上記以外に楕円形、おむす び形などとされる。 ロータは、六角ナット 2 6で兼用せず、別個の部財として設けられてもよ し、。
ステ一タ 1 2は、磁性材からなリ、キャップ 2 7の円筒部 2 7 aの内周に圧入などにより嵌 合固定される。ステ一タ 1 2の内周形状は櫛歯状とされる。励磁卷線 1 3、出力巻線 1 4、 1 5はステータ 1 2の円周数ケ所の極歯 1 2 aに巻回される。薄肉連結部 1 2 bは磁気 if ^とし て各極歯 1 2 aそれぞれの間に設けられる。
の構成を備えた図 5ないし図 7の車动り軸 置は、 レゾルバ 1 0によリハ^ ¾&2 2が停 止している非回転状態を翻に検出できる他、ハ^ |fi2 2の回転状態をアクティブタイプの回転 検出器よりも高精度に検出できる。そのため、 この軸難置を纖した車両では、 レゾルバ 1 0 の出力を、例えばグローバル'ポジショニング-システム （G P S) などの移動1 IfiSとして利 用することができるなど、応用用途が拡大できるようになる。一方、 レゾルバ 1 0のロータが 六角ナット 2 6で兼用されるから、構 j¾m素化、 ローコスト化できる。
上言 HI动り軸難置の：！^、通常は予圧を与えて負すきまで棚される。 このため、径方向お よ 方向ともに移動量は「0」であり、 レゾルバの取り付け許 度を十分に満たしており、 レゾルバの回転状態の検出精度を向上できる。また、円錐ころ軸受ゃ円筒ころ軸受などの他形式 の車动《リ軸受におしゝても、径方向およ ϋ ^向の精度が 度に 1¾されているので、 レゾルバ 1 0の回転状態の検出精度が向上する。
ステ一タとロータの配置関係は、上記各実施形態で説明したものと逆に、ステータを内径側 に、また、 ロータを外 ¾ϋに配置することもできる。例えば、車 ¾)リ軸受装置としては、外輪 を回転させて内輪を非回転とする場合があるが、その場合には、上記構造とは逆に、外輪に対 してブラシレスレゾルバのロータを一体的に取り付けるようにし、内輪に対してレゾルバのス テ一タを取り付けるようにすればよい。回転検出器として、他のタイプのレゾルバや、 ブラシ レスシンク口を用いることができる。
六角ナツト 2 6を用しゝずに、ハ^ ¾2 2の車両ィンナー側の¾を円筒形にして、この円筒 形部分をローリングかしめでもって径方向外向きに広げて内輪 3 2の外端面に押し付けるこ とにより、ハ^ ft 2 2と内輪 3 2とを一体化してもよい。 この場合、ハ ^ 2 2の車両インナ 一側 ¾35に形成される ΙίΓΪΒかしめ部分の外径面を、レゾルバ 1 0のロータの役割を果たす形状 に形成してもよいし、 このかしめ部分の外周に另嗰にロータを装着してもよい。
図 8および図 9を参照してレゾルバ 1 0は非回転体である外輪 3 1の軸方向 2列の flit溝 3 1 a , 3 1 b間の領域に配置される。 レゾル /《1 0のステータ 1 2は、外輪 3 1の軸方向中 間の内周面こ取り付けられる。切り欠き 2 2 cが、回車 5ί本であるハ 2のステータ 1 2と 径方向で対向する外周面の円周数ケ所に設けられる。この切り欠き 2 2 cによって、ハ： 2 2の IS外周面領域は、 レゾルバ 1 0のロータとされる。ス亍ータ 1 2は、外輪 3 1に圧入な どで嵌合固定される。励磁巻線 1 3、出力巻線 1 4、 1 5は、外輪 3 1の軸方向中央の円周 1 ケ所に設けられた貫通孔から外部に引き出されることができる。図示しないが、 レゾルバ 1 0 のロータは、ハ 2とは別体としてハ ^ 2 2の所定領域に外雜着されてもよい。外輪 3 1の内周面は、研磨などによって高精度に寸法調整されているので、 レゾルバ 1 0の取り付 け精度が向上し、 レゾルバ"！ 0の検出精度の向上にも貢献する。
図 1 0を参照して車両ァウタ H の列の玉 3 3群の中心それぞれを結ぶ円径 （P C D) は、 車両インナ Hljの列の玉 3 3群の P C Dよりも大きく設定される。具体的に、外輪 3 1の車両 ァウタ Hiilil/溝 3 1 aは、車両インナ H 纖溝 3 1 bよりも大径とされ、ハ ^ 2 2の軌 51；溝 2 2 dは、内輪 3 2の |¾ 溝 3 2 aよりも大径とされる。 これによつて、外輪 3 1におけ るレゾルノく"！ 0の装^ ^域は大径にされている。この場合、外輪 3 1におけるレゾゾレハ1 0の 装^ 域と隱溝 3 1 bとの間に; Mする径方向内向きのフランジ 3 1 cによって、レゾルバ 1 0の車両インナ Hllへの変位が H実に規制されることができる。上言 E¾5《リ軸受装置におい て、ノヽ 2を中空赚とし、ハ 2 2の中心孔に馬 gifiifiをスプライ ^させて、 iEiiifiタ イブとしてもよい。
上記軸受装置の形式は、円すいころ等の各種 1»式の複列転がリ軸受であっても構わない。 糾^式の複列玉軸受とするとレゾルバ 1 0のロータとステ一タとの相対位置を高精度に維持 することができ、 レゾルバ 1 0の回転状態の検出精度が向上する。また、円すいころ軸受ゃ円筒 ころ軸受などの他形式の車动《り軸受においても、径方向おょ繩方向の精度が 精度に管理され ているので、 レゾルバ 1 0の回転状態の検出精度が向上する。
図 1 1ないし図 1 3を参照して転がリ軸受装置は、内輪 2と、外輪 3と、複数の玉 4と、保 5とを備える。これらは図 1と同様である。 レゾルバ 1 0と交流発電機 4 0とがこの車 リ軸受装置に組み込まれる。
レゾルバ 1 0の励磁巻線"！ 3は、ステ一タ 1 2の極歯 1 2 aに直列巻回されている。出力巻 線 1 4、 1 5は、離 ¾Ξ分布が各々正弦波分布となるように各極歯 1 2 aに分布巻きされて いる。励磁巻線 1 3に対して正弦波励磁 ®Ξが入力されると、出力巻線 1 4、 1 5それぞれか ら互いに電気的に 9 0度位相がずれた波形の 2相交流電圧である信号が出力される。例えば、 励磁巻線 1 3への正弦 磁入力に対して出力巻線 1 4から正弦波信号が、出力巻線 1 5から ΙίίϊΞ正弦波信号から 9 0度位相がずれた余弦波信号が出力される。
交流発電機 4 0は、内輪 2の回転に伴しゝ正弦 圧を発生し、その ¾Εをレゾルバ 1 0に入 力励磁 ¾Ξとして印加するものである。交流発電機 4 0は、内輪 2側に一体的に設けられる発 電用ロータ 4 1と、外輪 3側に一体的に設けられる発電用ステ一タ 4 2とで構成される。発電 用ロータ 4 1は、内輪 2においてレゾルバ 1 0の外側に取り付けられるブラケット 4 3と、ブ ラケット 4 3に装着される^ S4 4と、この 芯 4 4に対して外翻 ljのみ露出される状態で装 着されかつ周方向交互に極性が異なる磁極を有する環状磁石 4 5とを備えている。発電用ステ ータ 4 2は、外輪 3においてレゾルバ 1 0の外側に取り付けられるブラケッ卜 4 6と、ブラケ ット 4 6に装着される鉄芯 4 7と、鉄芯 4 7に対して内径側のみ露出される状態で巻回される 発電コイル 4 8とを備える。
動作を説明する。内輪 2が回転すると、交流発電機 4 0が正弦波紐を発生する。交流発電 機 4 0で発生する正弦波 WEは、レゾルバ 1 0の励磁巻線 1 3に 1相交流 ®Ξ (入力励磁 SE) として印加される。一方、内輪 2の回転に伴い、内輪 2の外周面とレゾルバ 1 0の検出用ス亍 ータ 1 2の各極歯 1 2 aの内周面との間のギャップパーミアンス力変化して、レゾルバ 1 0の 出力巻線 1 4 , 1 5から振幅が無段階に変化する ItlB信号が出力され、これら信号は不図示の 信^を通じて信号処理部 2 0に入力される。
上 リ軸 置は交 ¾ ^識 4 0力 且み込まれているから、その外部に励磁 ®Ξ入力手段 を ISttせずに済む他、レゾルバ 1 0と外部の励磁 ®E入力手段とを信 で嫌する がな い。 また、 レゾルバ 1 0と交流発電機 4 0とが近接配置されているので、 レゾルバ 1 0と交流 発電機 4 0とを電気的に する手間が簡単となり、設備コストを低減できる。
図 1 4ないし図 1 6を参照して、この転がリ軸受装置には、無縦信機 6 0がさらに装備さ れている。無線送信機 6 0は、 レゾルバ 1 0の出力信号を外部の信号処理部 2 0に電波、赤外 線または超音波等によリ無驢信するものである。信号処理部 2 0は無纖信機 6 0からの送 信信号を受信する受信部 2 0 aを備える。無線送信機 6 0は、磁気結合による伝送を行うもの としてもよい、その 式の場合、任意の周波数で励磁する送信コイルで構成し、信号処理 部 2 0に電麵導で SEを発生する受信コイルを受信部として設ければよい。無縦信機 6 0 は、交流発電機 4 0の発電用ステータ 4 2側のブラケッ卜 4 6の外径側に一体的に取り付けら れる。
以上の構成より、内輪 2が回転すると、交流発電機 4 0が正弦波 ¾Eを発生し、 この交流発 電機 4 0で発生する正弦波 ®Ξが、 レゾルバ 1 0の励磁巻線 1 3に 1相交流紐（入力励磁電 圧） として印加される他、無腿信機 6 0にその馬隱 として供給される。一方、内輪 2の 回転に伴い、内輪 2の外周面とレゾルバ 1 0のステータ 1 2の各極歯 1 2 aの内周面との間の ギャップパーミアンスが 化してレゾルバ 1 0の出力巻線 1 4 , 1 5から振幅が無段階に変化 する信号が出力され、この信号は無纖信機 2 0を通じて信 理部 2 0の受信部 2 0 aに入 力される。信号処理部 2 0では、受信部 2 0 aで受信した信号に基づいて、内輪 2の回転状態 (回車^向、 回転角度、 回車^など） を認識する。
Ι¾Β月したように、上廳リ軸魏置では、内輪 2の回転状態を ¾»jのアクティブタイ プの回転検出器に比べて高精度に検出できるようになる。また、 レゾルバ 1 0の検出用ロータを 内輪 2で飾させてしゝるから、構膽素化、 ローコスト化が^ Γ能となる。 しかも、外輪 3の内周 面は、研磨などによって高精度に寸法調整されているので、 レゾルバ 1 0の取り付け精度が向 上し、 レゾルバ 1 0の検出精度の向上にも貢献する。
レゾルバ 1 0と無縦信機 6 0と交流発電機 4 0とを近接配置しているので、レゾルバ 1 0 と無^!信機 2 0とを、また、 レゾルバ 1 0および無^!信機 6 0と発電機 4 0とをそれぞれ 電気的に謹する手間も簡単になり、設備コストを低減できる。
図 1 7を参照して車 ¾)リ軸受装置は、複列玉軸受構造になっており、 レゾルバ 1 0と交流発 電機 4 0とが組み込まれている。 レゾルバ 1 0は、外輪 3 1の 2つの！ ^溝間の内周面領域に 配設されている。交流発電機 4 0は、キャップ 2 7の内部に配設されている。詳しくは、 レゾ ルバ 1 0のステータ 1 2は、非回転体である外輪 3 1の軸方向中間の内周面領域に取リ付けら れており、 レゾルバ 1 0のロータは、回車 5ί本であるハ:^ 2 2で兼用される。すなわち、ハブ 軸 2 2の外周面においてステ一夕 1 2と径方向で対向する領域には、平坦部 2 2 0カ《設けられ ており、この平坦部 2 2 cによって外周面が異径とされるハ:？ ¾ 2 2を検出用ロータとして用 いている。交流発電機 4 0の発電用ステ一タ 4 2は、キャップ 2 7の円筒部 2 7 aの内周面に 非磁性謝 2 9を介して嵌合固定されており、交流発電機 4 0の発電用ロータ 4 1は、ハ^ ¾ 2 2の車両ィンナー側に内輪 3 2をハブ軸 2 2に結合するための回転体である六角ナツ卜 2 6の外周に固定されている。この転がリ軸受装置においても、 レゾルバ 1 0と交流発電機 4 0 の動作は、上記と基本的に同様である。
なお、 この形態において、各列の玉 3 3の中心を結ぶ円径（P C D) を同一としたものも本 発明に含まれる他、周知のいろいろなタイプの:^用車 リ軸受装置全般に本発明を適用でき る。 さらに、 この転がリ軸受装置に対して無^!信機を組み込むこともできる。その場合、無 ^信機は、例えばキャップ 2 7の円筒部外周面の円周所定領域に対して取り付けることがで きる。 この場合の動作については、上記形態と *^的に同様である。
図 Ί 8を参照して転がリ軸受装置にレゾルバ 1 0、無纖信機 6 0、交流発電機 4 0が組み 込まれているとともに、キャップ 2 7の外周面に信号処理部 2 0が設けられている。 レゾルバ 1 0は、外輪 3 1の 2つの |Λϋ /溝間の内周面領域に配設されていて、無纖信機 6 0は、キヤ ップ 2 7の円筒部 2 7 aの外周面に取り付けられ、 さらに、交流発電機 4 0は、キャップ 2 7 の内部に配設されている。詳しくは、 レゾルバ 1 0のステータ 1 2は、外輪 3 1の軸方向中間 の内周面領域に取り付けられており、レゾルバ 1 0のロータは、ハブ瀚 2 2で兼用されている。 つまり、ハ:^ 2 2の外周面においてステータ 1 2と径方向で対向する領域には、平坦部 2 2 c力《設けられており、この平坦部 2 2 cによって外周面が異径とされるハ:^ 2 2を検出用口 ータとして用いられる。交流発電機 4 0の発電用ス亍一タ 4 2は、キャップ 2 7の円筒部内周 面に対して非磁性音附 2 9を介して嵌合固定されており、交流発電機 4 0の発電用ロータ 4 1 は、ハ 2 2の車両インナ一側に内輪 3 2をハ 2 2に結合するための六角ナツト 2 6の 外周に固定されている。 この形態においても、 レゾルバ 1 0、無纖信機 6 0、交流発電機 4 0の動作は、 上記と ¾ ^的に同様である。
レゾルバ 1 0のステータ 1 2と検出用ロータの配置関係は、上記と逆に、ステータ 1 2を内 »J[ % また、 ロータを外翻 I]に配置することもできる。例えば、上 IH$¾)《り軸受装置として は、外輪 3 1を回転させて内輪 3 2を非回転とする場合があるが、その場合には、回車 5ί本とな る外輪 3 1にレゾルバ 1 0のロータを一体的に取り付けるようにし、非回車 ¾ί本となる内輪 3 2 にレゾルバ 1 0のステータ 1 2を取り付けるとよい。 産業上の利用可能性
本発明は、 自動車等の車両においてその回車云状態の検出装置に利用できる。

Claims

請求の範囲
1 .回転体と、
ilB回車 5ί本に同軸に配置される非回車 5ί本と、
入力励磁 ΒΞを、 ΙΗ回車 5ί本と ΙΗ非回車 5ί本との相対的な回転状態に応じた離 SEに変換し て出力する回転検出器と
を備える、転がリ軸受装置。
2. 前記回転検出器は、
編己回車 ¾ί本に設けられるロータと、
ΙΪΪΕ非回章 本に設けられるステ一夕と、
爾5ステータに巻回される励磁巻線および出力巻線と
を有し、
読出力巻線は、 ΪΒ励磁巻線に入力する励磁 ¾Εに応答して ISロータと編己ステータとの 間のギャップパーミアンスに応じた S を離する、 請求項 1の転がリ軸受装置。
3. fiiSBステータは、 ΙίίΙΒ非回章 5ί本にお ( て謂己回車 5ί本と対向する面の円周方向に設けられた 複数の極歯からなり、かつ、 1B励磁巻線および出力巻線は、 ilBステータの各極歯に対して 巻回されてなり、
SBロータは、編己回車 ¾ί本において編己非回車 5ί本に設けられた編己複数の極歯と対向する面の 円周上に形成された平坦部を備える、請求項 2の転がリ軸受装置。
4. Ι5回車 5ί本が、 内輪であり、 iBロータは、 Ιίίϊ己内輪の外周面肩部により形成され、 当該 外周面肩部の円周上に平坦部が形成されている、請求項 2の転がリ軸受装置。
5. IH回車 5ί本が、 軸方向隣り合わせに配置された 2つの内輪からなり、
輔己ロータ力 ris両内輪の軸方向で突き合わされる部分の外周面に設けられ、
ΙίϊίΒ非回車 5ί本が、 1513両内輪に径方向外側に同心に配置されかつ内周面に歸己両内輪の各霞 溝に対向して軸方向に離間した 2つの！^冓を備えた外輪であリ、
tinsステータが、 is外輪の両 間の領域に設けられている、請求項 2の転がリ軸受装置。
6. IBロータが、当該ロータの内周面におしゝて軸方向一半分の領域を一方の内輪の軸方向内 端側に嵌合固定し、軸方向他半分の領域の内径を IIB¾方向一半分の領域よリも大径として当 該他半分の領域を他方の内輪に非難にしてなる請求項 5の転がリ軸受装置。
7. ItilB励磁巻線および前記出力巻線が miH外輪の軸方向中央の円周 1ケ所に設けられた貫通 孔から外部に引き出されている請求項 5の転がリ軸受装置。
8. ΙίϊϊΒ回車 本が、ハ と、 、 の外周に嵌合された内輪と、 tins、ブ軸の軸方向一 端側に取リ付けられて 151己内輪を ヽ に結合するナットとからなり、 歸5ナツ卜が ロータとされている、 請求項 2の車 リ軸受装置。
9. 前記回車 本が、一方軸端寄りの外周に径方向外側のフランジを備えかつ前 iem両インナ側 の外周面に小径外周面を有するハ と、 ΙίίΙΒハ^ ϋの小径外周面に外嵌された内輪と、 |tlH、 ^の車両ィンナ側 に形成されたねじ軸部と、 ϋϊ¾じ軸部に螺合装着されるナツ 卜とを含み、
ΙίίΙΒロータ力、 ΙΙίΙΒナットにより構成されており、
ΙίίϊΒ非回車 5ί本が、 ilE、¾の外周側に配置される外輪であり、
ΙίίΙΒ外輪の車両ィンナ側開口にキヤップが又リ付けられておリ、
i!Bキャップの内周に編己ステータが固定され、 MI5ステータは、 l己ナツ卜と径方向で対向 している、 請求項 2の転がリ軸受装置。
1 0. 前記回章 5f本が、一方軸端寄りの外周に径方向外側のフランジを備えかつ前記フランジょ リ車両インナ側の外周面に大径外周面と小径外周面とを有するハ:^と、 、 の小径外 周面に外嵌された内輪とを含み、
ilB非回車 ¾ί本が、 、ブ軸の外周側に配置される外輪であリ、
前記ステータが、 ilf己外輪の内周面の軸方向中央の領域に取り付けられており、
ロータが、 ΙΒ、 の大径外周面において filBステータに対して径方向で対向する外周 面領域の円周数ケ所に形成された切り欠きによリ形成されている、請求項 2の車 《り軸受装置。
1 1 . lift己回車 5ί本が、一 端寄りの外周に径方向外側のフランジを備えかつ前記フランジょ リ車両ィンナ側の外周面に大径外周面と小径外周面とを有しかつ該大径外周面に内輪軌道溝 を有するハ:^ ίと、 HUB、ブ瀚の小径外周面に外嵌された内輪とを含み、
ilS非回車 5ί本が、編己両内輪に径方向外側に同心に配置されかつ内周画こ ΙίίϊΕ両内輪の各 溝に対向して軸方向に離間した 2つの ΙΙιϋϋを備えた外輪であリ、
f!B外輪の車両ァウタ側 溝が、車両インナ側纏溝よりも大径とされ、
Figure imgf000014_0001
溝を編己内輪の纖溝よリも大径とされ、 IB各輸溝間に介装される車両ィンナ側と車 両ァウタ側との 2つの玉群のうち、車両ァウタ側の玉群の P C Dを車両ィンナ側の玉群の P C Dよりも大径とされ、
ΐίϋΞステータが、 n己外輪の内周面の軸方向中央の領域に取リ付けられておリ、
前記ロータが、前B ブ軸において前記ステータに対して径方向で対向する外周面領域の円周 数ケ所に形成された切リ欠きによリ形成されている、 請求項 2の転がリ軸受装置。
1 2. l己回車 5ί本の回転に伴し、電圧を発生し、その ®Ξを fiiB回転検出器に対して入力励磁電 圧として入力する発電機をさらに備える、 請求項 1の転がリ軸受装置。
1 3. 発電機が、 ΙϋΙΒ回転体に設けられかつ周方向交互に極性が異なる磁極を配置してな る発電用ロータと、 iiS非回車 5ί本に設けられかつ ΙίίΙΒ発電用ロータの磁極に対して径方向で対 向する発電コイルを有する発電用ステータとを備える、 請求項 1 2の転がリ軸受装置。
1 4.歸己回転検出器から出力される信号を外部に設けられる信号処理部に対して無^!信す る無縦信機;をさらに備える、 請求項 1の転がリ軸受装置。
1 5. 嫌己回車 5ί本の回転に伴しゝ 1Eを発生し、その ¾Ξを ΙΒ回転検出器に対して入力励磁電 圧として入力するとともに、 it己無^^信機に対してその駆動 IEとして供給する発電機をさ らに備える、 請求項 1 4の転がし J軸受装置。
1 6. ΙίίΙΒ回転検出器の出力信号を処理する信 理部をさらに備える、請求項 1の車 ¾)《リ軸
1 7.歸己発電機の出力を処理する信号処理部をさらに備える、請求項 1 2の車 ¾)《リ軸受装置。
Ί 8. ΙίίΙΒ無縦信機の出力信号を処理する信号処理部をさらに備える、請求項 1 4の転がり
1 9. 151己回転検出器が、編己回車 本に設けられるロータと、 ΙίΠΞ非回車 ¾ί本に設けられるステ —タと、 ΙΒステータに巻回される励磁巻線および出力巻線とを有し、かつ、 liS出力巻 ヽ ら前記励磁巻線に入力する励磁電圧に応答して前記ロータと前記ステータとの間のギヤップ パーミアンスに応じた mEを離するレゾルバによ y構成されている、請求項 1の転がリ軸受
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