CN102666173A - 带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其可正确地检测驱动轮的旋转状态,对于以良好的精度控制电动机、车辆的方面是有效的。带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置包括:以可旋转的方式支承驱动轮(70)的轮毂的车轮用轴承(A);构成驱动轮(70)的旋转驱动源的电动机(B);介设于该电动机(B)和车轮用轴承(A)之间的减速器(C)。还设置有检测减速器(C)的输出轴(37)的旋转的旋转检测装置(101)。
Description
相关申请
本申请要求申请日为2009年12月21日、申请号为2009-288914号日本申请的优先权,通过参照其整体作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
技术领域
本发明涉及一种带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,在内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置中,组合有车轮用轴承、减速器和电动机,并设置有检测驱动轮的旋转的旋转检测装置。
背景技术
在采用组合有车轮用轴承、减速器和电动机与制动器而得到的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置的电动汽车中,作为行驶稳定性的控制技术,人们提出有下述的类型,其中,设置传感器,该传感器根据车轮用轴承、电动机、减速器、制动器中的至少1个组成部件的状态,测定从驱动轮和路面的触地点相垂直的3轴方向的力(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献:
专利文献1:日本特开2008-74135号公报
专利文献2:日本特开2008-249353号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置中,在电动机中设置有控制用的旋转检测装置,但是,由于电动机的输出经由减速器而传递给车轮用轴承,故电动机的旋转特性不同于驱动轮。由此,从驱动轮侧经过减速器而传递给电动机的转矩难以正确地传递给电动机的转子,在检测上述电动机的旋转的旋转检测装置的检测信号中,难以反映驱动轮侧的转矩。反之,该场合的旋转检测装置的检测信号较大地反映电动机的旋转不均匀。
于是,在要采用设置于电动机中的旋转检测装置的检测信号,观测驱动轮的旋转的场合,难以检测正确的旋转状态。
另外,在为了观测驱动轮的旋转,设置普通的过去的车轮用旋转检测装置的场合,由于该旋转检测装置的分辨率针对驱动轮的每圈在40~50脉冲的范围内,故旋转检测能力不足,无法进行精密的旋转检测。于是,在采用内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置的电动汽车中,为了以良好的精度对电动机、车辆进行控制,必须具有正确地检测驱动轮的旋转状态的功能。
另外,作为旋转检测装置,人们提出有下述的类型,其中,可通过将磁性编码器和具有倍增功能的传感器组合,以高的分辨率进行旋转检测,另外,抵消倍增电路的误差,检测旋转速度(专利文献2),但是没有将这样的旋转检测装置用于内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置中的例子。
本发明的目的在于提供一种内置有内轮型电动机的带有传感器的车轮用轴承装置,其能够正确地检测驱动轮的旋转状态,对于以良好的精度控制电动机、车辆的方面是有效的。
用于解决课题的技术方案
本发明的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置包括:以可旋转的方式支承驱动轮的轮毂的车轮用轴承;构成上述驱动轮的旋转驱动源的电动机;介设于该电动机和上述车轮用轴承之间的减速器;检测该减速器的输出轴的旋转的旋转检测装置。按照该方案,由于设置了检测减速器的输出轴的旋转的旋转检测装置,故能够正确地检测驱动轮的旋转状态。由此,能够正确地推测路面的状态、驱动轮和路面的触地状态,对于以良好的精度控制电动机、车辆的方面是有效的。
在本发明中,最好,上述旋转检测装置包括:编码器,该编码器设置于上述车轮用轴承的旋转侧轨道圈或与该旋转侧轨道圈成一体的部件上,均等设置沿圆周方向并列的多个被检测极;传感器,其设置于上述车轮用轴承的静止侧轨道圈或与该静止侧轨道圈成一体的部件上,检测上述编码器的被检测极,产生脉冲;倍增机构,其使该传感器产生的脉冲倍增,产生倍增脉冲。在该方案的场合,由于通过倍增机构将传感器产生的脉冲倍增,形成倍增脉冲,故能够以高的分辨率,进行驱动轮的旋转检测。
也可在本发明中,上述旋转检测装置包括速度检测机构,每当上述倍增机构产生倍增脉冲时,该速度检测机构根据该倍增脉冲检测在过去产生倍增数的倍增脉冲的区间的上述编码器的平均速度。在该方案的场合,由于可抵消倍增电路的误差,检测旋转速度,故可高精度地检测驱动轮的旋转速度。
还可在本发明中,包括触地状态检测机构,该机构对上述旋转检测装置检测的旋转速度的变化进行运算,输出涉及上述驱动轮和路面的触地状态的信息。在该方案的场合,可更加正确地推测路面的状态、驱动轮与路面的触地状态。另外,将通过触地状态检测机构获得的信息用于车辆、电动机的控制,由此,可提高安全性、经济性。
也可在本发明中,设置对上述驱动轮的轮毂施加制动力的制动器,上述触地状态检测机构不但进行上述旋转速度的变化的运算,而且采用上述电动机的驱动转矩和作用于上述制动器上的制动力的推算值或测定值,输出涉及上述触地状态的信息。在该方案的场合,可根据电动机的驱动转矩和作用于上述制动器上的制动力,判断通过触地状态检测机构运算的旋转速度变化是按照什么样的状态发生。由此,可提高路面状态等的推算精度。
还可在本发明中,来自上述旋转检测装置的输出缆线与来自上述电动机的控制组件的输出缆线集中为1个,取出到外部。在该方案的场合,由于上述旋转检测装置的输出缆线与上述电动机的输出缆线从1个部位集中而取出到外部,故容易进行缆线的取回,可靠性也提高。
也可在本发明中,将上述旋转检测装置中的编码器设置于上述车轮用轴承中的多排的滚动面之间。
还可在本发明中,将上述旋转检测装置中的编码器设置于上述车轮用轴承中的内侧端。
也可在本发明中,将上述旋转检测装置中的编码器作为密封部件的一部分而设置,该密封部件封闭形成于上述车轮用轴承中的静止侧轨道圈和旋转侧轨道圈之间的环状空间的内侧端。
还可在本发明中,将上述旋转检测装置中的编码器设置于上述减速器的输出轴上。
可在本发明中,设置测定上述电动机的电流值的电流传感器,还设置载荷推算机构,根据该电流传感器的输出,该载荷推算机构推算作用于上述驱动轮和路面的触地点的行进方向的作用力。由于根据作用于驱动轮和路面的触地点的行进方向的作用力的大小,流过电动机的电流量不同,故预先借助实验、模拟方式求出上述作用力和电流量的关系,由此,可计算上述作用力的大小。载荷推算机构根据像这样借助实验、模拟方式预先求出而设定的作用力和电流量的关系,通过电流传感器的输出,计算作用于驱动轮和路面的触地点的行进方向的力。通过借助该方法,求出行进方向的作用力,由此,可以良好的精度检测该作用力。
还可在本发明中,设置:对上述驱动轮的轮毂施加制动力的制动器;测定作用于该制动器上的制动力的制动力传感器,还设置载荷推算机构,根据该制动力传感器的输出,该载荷推算机构推算作用于上述驱动轮和路面的触地点的行进方向的作用力。由于因作用于驱动轮和路面的触地点的行进方向的作用力的大小,作用于制动器上的制动力的大小不同,故预先借助实验、模拟方式求出上述作用力和制动力的关系,由此,可计算上述作用力的大小。载荷推算机构根据像这样,借助实验、模拟方式预先求出而设定的作用力和制动力的关系,通过制动力传感器的输出,计算作用于驱动轮和路面的触地点的行进方向的力。通过借助该方法,求出行进方向的作用力,由此,可以良好的精度检测该作用力。
也可在本发明中,在上述车轮用轴承的静止侧轨道圈上设置测定该轨道圈的形变的形变传感器,还设置载荷推算机构,该机构根据该形变传感器的输出而推算作用于上述驱动轮和路面的触地点的相互垂直的3轴方向的作用力中的至少1轴方向的作用力。由于根据作用于驱动轮和路面的触地点的行进方向的作用力的大小,静止侧轨道圈的轴向形变的变化不同,故预先借助实验、模拟方式求出上述作用力和轴向形变的关系,由此,可计算上述作用力的大小。载荷推算机构根据像这样,借助实验、模拟方式预先求出而设定的作用力和轴向形变的关系,通过轴向传感器的输出,计算作用于驱动轮和路面的触地点的驱动轮的轴向的力。通过借助该方法,求出轴向的作用力,由此,可以良好的精度检测该作用力。
也可在本发明中,在上述车轮用轴承的静止侧轨道圈上设置测定该轨道圈的形变的至少3个以上的形变传感器,还设置载荷推算机构,根据这些形变传感器的输出,该载荷推算机构推算作用于上述驱动轮和路面的触地点的相互垂直的3轴方向的力。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明,会更清楚地理解本发明。但是,实施形式和附图用于单纯的图示和说明,不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由后附的权利要求书确定。在附图中,多个附图中的同一部件标号表示同一或相当的部分。
图1为本发明的第1实施方式的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置的概要图;
图2为该车辆用轴承装置的车轮用轴承和减速器的剖视图;
图3为沿图2中的III-III线的剖视图;
图4为以放大方式表示图3的主要部分的剖视图;
图5为该车辆用轴承装置的制动器的剖视图;
图6为表示设置于该车辆用轴承装置中的旋转检测装置的外观结构的方框图;
图7(A)为表示旋转检测装置中的编码器的一个结构例子的半剖视图,图7(B)为该编码器的立体图;
图8(A)为表示该旋转检测装置中的编码器的另一结构例子的半部剖视图,图8(B)为该编码器的立体图;
图9为表示该旋转检测装置中的速度检测机构的结构的方框图;
图10为表示该速度检测机构中的脉冲发生时刻存储机构和速度计算机构的结构的方框图;
图11为速度计算机构中的差分运算部的动作说明图;
图12为对通过速度计算机构获得的速度的变化和通过已有例子的方法获得的速度的变化进行比较而表示的曲线图;
图13为采用全倍增脉冲而获得的检测速度的坐标图,与在未采用倍增脉冲的场合获得的检测速度的坐标图进行比较而表示的曲线图;
图14为车轮用轴承装置的控制***的方框图;
图15为将该车轮用轴承装置的轴向形变传感器的安装部放大的剖视图;
图16为表示车轮用轴承的外方部件和轴向形变传感器用传感组件的主视图;
图17(A)为该传感组件的俯视图,图17(B)为其侧视图;
图18为将该车轮用轴承装置的径向形变传感器的安装部放大的剖视图;
图19为表示车轮用轴承的外方部件和径向形变传感器用传感组件的主视图;
图20(A)为该传感组件的俯视图,图20(B)为其仰视图;
图21为不同的控制***的方框图;
图22为又一不同的控制***的方框图;
图23为本发明的第2实施方式的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置中的车轮用轴承和减速器的剖视图和旋转检测装置的安装部的放大剖视图;
图24为本发明的第3实施方式的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置中的车轮用轴承和减速器的剖视图以及旋转检测装置的安装部的放大剖视图;
图25为本发明的第4实施方式的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置中的车轮用轴承和减速器的剖视图。
具体实施方式
图1~图22表示本发明的第1实施方式。首先,根据图1对该实施方式的概要进行说明。在该带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置中,在驱动轮70的中心轴O上设置:以可旋转的方式支承驱动轮70的轮毂的车轮用轴承A;作为旋转驱动源的电动机B;减小该电动机B的旋转速度,然后将其传递给轮毂的减速器C;对轮毂提供制动力的制动器D。如这里所说的那样,各组成部件不必位于中心轴O上,而是各组成部件从功能上作用于中心轴O上。另外,在本说明书中,将在安装于车辆上的状态靠近车辆的车宽方向的外侧的一侧称为外侧,将靠近车辆的中间的一侧称为内侧。
像图2所示的那样,车轮用轴承A由外方部件1、内方部件2与多排滚动体5构成,在该外方部件1的内周形成多排的滚动面3,该内方部件2形成与各滚动面3面对的滚动面4,该多排滚动体5介设于该外方部件1和内方部件2的滚动面3、4之间。该车轮用轴承A为多排的角接触滚珠轴承型,滚动体5由滚珠构成,针对各排而通过保持器6保持。上述滚动面3、4的截面呈圆弧状,各滚动面3、4按照接触角在背面对合的方式形成。外方部件1和内方部件2之间的轴承空间的外侧端和内侧端分别通过密封部件7、8而密封。
外方部件1构成静止侧轨道圈,在其外周上具有安装于减速器C的外壳33上的法兰1a,其整体构成一体的部件。在法兰1a中的周向的多个部位开设有螺栓插孔14。外方部件1通过将穿过法兰1a的螺栓插孔14的安装螺栓15与上述外壳33的螺纹孔33a螺合,安装于上述外壳33上。
内方部件2为旋转侧轨道圈,由具有驱动轮70和制动轮46的安装用的轮毂法兰9a的轮毂圈9,与嵌合于该轮毂圈9的轴部9b的内侧端的外周的内圈10构成。在轮毂圈9和内圈10上形成上述各排的滚动面4。在轮毂圈9的内侧端的外周,设置具有高差而直径小的内圈嵌合面12,在该内圈嵌合面12上嵌合内圈10。在轮毂圈9的中心,开设有通孔11。在轮毂法兰9a中的周向多个部位开设轮毂螺栓16的压配合孔17。在轮毂圈9的轮毂法兰9a的根部附近,对驱动轮70和制动轮46进行导向的圆筒状的导向部13向外侧突出。在该导向部13的内周,安装将该通孔11的外侧端堵塞的盖18。另外,轮毂圈9相当于权利要求书中所说的轮毂。
电动机B像图1那样,为径向间隙型,其中,在固定于筒状的外壳22上的定子23和安装于输出轴24上的转子25之间,设置径向间隙。输出轴24通过2个轴承26支承于外壳22上。
像图2和图3所示的那样,减速器C由摆线型减速器构成。即,在该减速器C中,外形由平缓的波状的次摆线曲线形成的2个曲线板34a、34b分别经由轴承35安装于旋转输入轴32的各偏心部32a、32b上,通过跨接于外壳33的内侧壁和外侧壁之间的多个外销36,在外周侧对各曲线板34a、34b的偏心运动进行导向,并且安装于通过花键而嵌合于轮毂圈10的通孔11中,成一体旋转的输出轴37上的多个内销38以***状态而嵌合***于多个通孔39内,该多个通孔39开设于各曲线板34a、34b的内部。输入轴32通过花键与电动机B的输出轴24连接,成一体旋转。另外,输入轴32通过输出轴37的内径面和轴承40而支承。另外,构成曲线板34a、34b的外形的次摆线最好为摆线曲线,但是也可为其它的次摆线曲线。上述“摆线型减速器”包括次摆线型减速器。
如果电动机B的输出轴24旋转,则安装于与其成一体旋转的输入轴32上的各曲线板34a、34b进行偏心运动。该各曲线板34a、34b的偏心运动通过内销38和通孔39的卡合,作为旋转运动而传递给构成车辆的轮毂的内方部件2。相对输出轴24的旋转,内方部件2的旋转的速度减小。比如,可通过1级的摆线减速器获得1/10以上的减速比。
上述2个曲线板34a、34b按照相位错开180°而偏心运动相互抵消的方式安装于输入轴32的各偏心部32a、32b上,在各偏心部32a、32b的两侧,按照抵消各曲线板34a、34b的偏心运动带来的振动的方式,安装沿与各偏心部32a、32b的偏心方向相反的方向偏心的配重41。
像图4所示的那样,在上述每个外销36和内销38上安装轴承42、43,这些轴承42、43的外圈42a、43a分别与各曲线板34a、34b的外周和各通孔39的内周滚动接触。进而,可降低外销36和各曲线板34a、34b的外周的接触阻力,以及降低内销38和各通孔39的内周的接触阻力,将各曲线板34a、34b的偏心运动作为旋转运动而顺利地传递给内方部件2。
像图5所示的那样,制动器D为电动制动器,其包括:具有制动轮46和制动垫47的动作部48,该制动轮46与驱动轮70(图1)一起安装于轮毂法兰9a上,该制动垫47可与该制动轮46摩擦接触;驱动部49,其使制动垫47动作,该驱动部49的驱动源采用制动用电动机50。该制动轮46由制动盘构成。该制动垫47按照夹持制动轮46的方式成对设置。一个制动垫47固定于制动架51上,另一制动垫47安装于进退部件52上,该进退部件52按照可直线进退的方式设置于制动架51上。该进退部件52的可进退方向为与制动轮46面对的方向。该进退部件52相对制动架51而不旋转。
驱动部49包括上述制动用电动机50;滚珠丝杠53,其将该电动机50的旋转输出变换为往复直线运动,作为制动力而传递给制动垫47,电动机50的输出经由减速传递机构58,传递给滚珠丝杠53。滚珠丝杠53的丝杠轴54经由轴承57,以可仅仅旋转的方式支承于制动架51上,螺母55固定于上述进退部件52上。进退部件52和螺母55也可为相互一体的部件。
滚珠丝杠53包括丝杠轴54和螺母55与多个滚珠56,该多个滚珠56介设于与该丝杠轴54的外周面和螺母55的内周面面对而形成的螺纹槽之间。在螺母55中,具有循环机构(图中未示出),其通过循环的通路,使夹设于丝杠轴54和螺母55之间的滚珠56循环。循环机构既可为采用返回管、导向板的外部循环形式,也可为端盖、垫片的内部循环形式。另外,由于该滚珠丝杠53按较短距离而往复动作,还可为不具有上述循环机构的形式,比如,丝杠轴54和螺母55之间的滚珠56通过保持器(图中未示出)保持的保持器式。
减速传递机构58由齿轮排构成,该机构将制动用电动机50的旋转的速度降低,传递给滚珠丝杠53的丝杠轴54。减速传递机构58在本例子的场合,由设置于电动机50的输出轴上的齿轮59与设置于丝杠轴54上且与齿轮59啮合的齿轮60构成。此外,减速传递机构58也可由比如蜗杆和蜗轮(图中未示出)构成。
该制动器D具有操作部62,该操作部62按照制动踏板等的操作部件61的操作,对上述电动机50进行控制。在该操作部62中设置防抱死控制机构65。该操作部62由上述操作部件61、传感器64与控制装置63构成,该传感器64可检测该操作部件61的动作量和动作方向,该控制装置63对该传感器64的检测信号作出反应,控制电动机50。在该控制装置63上设置上述防抱死控制机构65。该控制装置63包括形成电动机控制信号的机构和可通过该电动机控制信号而控制电动机电流的电动机驱动电路(均未在图中示出)。
防抱死控制机构65为在操作部件61的操作的制动时,通过对应于驱动轮70(图1)的旋转调整电动机50的制动力,防止驱动轮70的旋转锁定的机构。防抱死控制机构65进行下述的处理,即,在上述制动时,检测驱动轮70的旋转速度,在根据检测速度检测到驱动轮70的旋转抱死或其征兆时,降低电动机50的驱动电流,或暂时地产生逆旋转输出等,调整制动力,即制动垫47的紧固力。驱动轮70的旋转速度的检测采用后述的旋转检测装置101的输出。
像图1所示的那样,在车轮用轴承A的轮毂法兰9a上与上述制动轮46一起而安装有驱动轮70。在驱动轮70中,在轮71的周围设置轮胎72。在于轮毂法兰9a和轮71之间夹持制动轮46的状态,将压配合于轮毂法兰9a的压配合孔17中的轮毂螺栓16螺接于轮71上,由此,将轮71和制动轮46固定于轮毂法兰9a上。
图6为表示旋转检测装置101的外观结构的方框图。该旋转检测装置101包括环状的编码器102,其中,均等设置沿圆周方向并列的多个被检测极;传感器103,其检测该编码器102的上述被检测极,产生脉冲a;倍增机构104,其按照已设定的倍增数量N使该传感器103产生的脉冲a倍增,形成倍增脉冲b;速度检测机构105,其根据由该倍增机构104产生的倍增脉冲b,检测编码器102的旋转速度。
编码器102按照与轴心一致的方式以嵌合状态设置于图2的车轮用轴承A的内方部件2的外周面的多排的滚动面4、4之间。传感器103在图2所示的例子中,按照相对上述编码器102,经由微小的间隙沿径向面对的方式,设置于车轮用轴承A中的外方部件1一侧。
编码器102在为径向型的图2的例子的场合,像图7(A)、图7(B)的半剖视图和立体图所示的那样,由环状的磁性编码器构成,在该磁性编码器中,作为被检测极沿周面的圆周方向在均等位置并列多个磁极对(磁极N和S的对)102a而磁化。在图2中,在芯铁120的外周设置橡胶磁铁、塑料磁铁等的多极磁铁121,构成编码器102。
图7(A)、图7(B)的编码器102的结构例子为在周面由磁极对102a磁化的径向型,但是,编码器102也可为由图8(A)、图8(B)的半剖视图和立体图表示的轴向型。在8(A)、图8(B)的结构例子中,在比如从截面呈L状的环状的芯铁112的圆筒部112a的一端,在外径侧延伸的法兰部112b的侧面的圆周方向,在均等设置位置并列多个磁极对102a,进行磁化。在此场合,传感器103按照与编码器102的磁化面面对的方式朝向轴向而设置。另外,上述传感器103和上述倍增机构104也可由多个对齐的磁性检测元件(图中未示出)构成,根据对该多个磁性检测元件的输出进行运算而形成的内部信号,形成预定的倍增数的输出。
旋转检测装置101中的除了上述编码器102的结构部作为传感器侧组件111而成一体地构成。在传感器侧组件111中,在图2的例子中,在车轮用轴承A的外方部件1上按照穿过沿径向贯穿2个滚动体5、5之间的传感器安装孔87的方式安装,设置于组件111的前端的传感器103沿径向经由间隙而与上述编码器102面对。传感器安装孔87为比如截面形状为圆形的通孔。传感器安装孔87的内周面和传感器侧组件111之间通过O形密封圈等的接触密封件、粘接剂或螺纹等而密封固定。
旋转检测装置101的传感器侧组件111包括基本与传感器安装孔87嵌合的外径的轴状的***部111a与作为非***部的头部111b,该头部111b与外方部件1的外周面接触而设置。输出缆线122从该头部111b而伸出。该输出缆线122像图1那样,与电动机B的输出缆线100、图中未示出的其它的缆线一起汇集成一根,从一个部位而取出到外部。由此,输出缆线100、122的取回容易,可靠性也提高。
每当上述倍增机构104产生倍增脉冲b时,速度检测机构105依次检测产生该发生的倍增脉冲b的过去的倍增数N的倍增脉冲b的区间的编码器102的平均旋转速度。在此场合,速度检测机构105采用从倍增机构104输出的倍增信息c,进行上述旋转速度的检测。倍增信息c为所设定的倍增数的状态等的速度检测机构105的运算所必需的倍增机构104的动作状态的信息。上述速度检测机构105具体来说,像图9所示的那样,包括脉冲形成时刻存储机构(存储器)106、计时器107与速度计算机构108。
脉冲形成时刻存储机构106包括存储上述倍增数N的倍增脉冲b的形成时刻的存储区域。图10表示该脉冲形成时刻存储机构106的存储区域的一个结构例子。在该图中,时刻t1、t2、……、tN-1、tN为连续的N个的倍增脉冲b的形成时刻。脉冲形成时刻存储机构106为按照先进先出的形式存储最新的倍增数N个的时刻的队列(キユ一:queue)等的存储机构,按照删除最早的存储内容的方式,将存储内容移动到存储区域列的依次邻接的存储区域,在空的起始的存储区域输入最新的时刻。计时器107每当产生倍增脉冲b时,对该形成时刻(具体来说,倍增脉冲的上升时的时刻)进行计时,将其存储于上述脉冲形成时刻存储机构106中。此时,像上述那样,脉冲形成时刻存储机构106的存储内容按照为最新的倍增数N的倍增脉冲b的形成时刻的方式进行更新。另外,在这里所说的“计时器107”指下述计时输入处理机构,该机构包括:还具有本来的计时器的功能的计时部与输入处理部,该输入处理部将在该计时部计时的时刻输入到脉冲形成时刻存储机构106中。
在速度计算机构108中,在脉冲形成时刻存储机构106中存储最新的倍增脉冲的形成时刻,同时,像图10所示的那样,通过差分运算部108a,对上述最新的倍增脉冲的形成时刻和存储于脉冲形成时刻存储机构106中的倍增数N的过去的倍增脉冲b的形成时刻的差分进行计算,采用该差分,通过平均速度运算部108b对上述平均旋转速度进行计算。
比如,在表示连续而形成的倍增脉冲b的输出波形的图11中,最新的倍增脉冲b的形成时刻tN存储于图10的脉冲形成时刻存储机构106中,同时,在速度计算机构108中,通过差分运算部108a对上述形成时刻tN和倍增数N的过去的倍增脉冲b的形成时刻t1的差分(tN-t1)进行计算,采用该差分,按照v=Δθ/(tN-t1),通过平均速度运算部108b,对上述平均旋转速度(角速度)v进行计算,但是,Δθ为上述编码器102的1个磁极对102a的公转角度。即,如果上述编码器102的磁极对102a(图7、图8)的数量为m,则Δθ为按照Δθ=360°/m而求出的值。
同样,如果将下一个倍增脉冲b的形成时刻tN+1存储于脉冲形成时刻存储机构106中,则在速度计算机构108中,通过差分运算部108a对该形成时刻tN+1和倍增数N的过去的倍增脉冲的形成时刻t2的差分(tN+1-t2)进行计算,按照v=Δθ/(tN+1-t2),通过平均速度运算部108b,对上述平均旋转速度v进行计算。
在通过倍增机构104而形成的倍增脉冲b中,像图11那样,具有节距误差,但是,该误差形态(pattern)包括:具有针对每个编码器102的磁极对102a而反复的再现性的特性。于是,像上述那样,如果将磁极对102a的公转角度Δθ除以对传感器103所产生的脉冲a倍增而产生的N个的倍增脉冲b的区间(比如tN-t1),检测旋转角度v,则对该节距误差的偏差进行平均化处理,像图12中的符号A所示的那样,可以较小程度抑制检测速度的误差。另外,由于与倍增脉冲b的形成同步进行速度检测,故还可提高检测分辨率。
相对该情况,在根据相当于图11的倍增脉冲b的一个一个的脉冲间隔的旋转角度Δθi、上述脉冲间隔的时间间隔T,按照v=Δθ/T而对速度v进行计算的场合,像图12中的符号B所示的那样,检测速度的误差的变化大。
另外,在本实施方式的旋转检测装置101中,像图6所示的那样,包括将由上述倍增机构104形成的倍增脉冲作为旋转脉冲而输出的旋转脉冲输出机构109;将由上述速度检测机构105检测的平均旋转速度作为速度信号而输出的速度信号输出机构110。来自速度信号输出机构110的速度信号与来自旋转脉冲输出机构109的旋转脉冲的输出同步而输出。如果像这样,输出旋转脉冲和速度信号的两者,可省略或简化装载该旋转检测装置101的、带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置的处理电路,可实现整体的紧凑化。
也可针对图6的方案,将传感器103、倍增机构104与速度检测机构105集成于共同的传感器芯片上,或设置于共同的衬底上而形成一体。在像这样构成的场合,由于从1个传感器芯片或衬底输出旋转脉冲和速度信号,故可实现旋转检测装置101的整体的紧凑化,可省略信号处理电路。
像这样,在该旋转检测装置101中,由于全部地采用使传感器103产生的脉冲a倍增的倍增脉冲b,进行速度检测,像图13中的×标记所示的那样,可增加速度检测的速度,即速度检测的取样次数,可在采用该检测速度v的防抱死控制机构65(图5)的电动机50的控制、内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置本身的电动机B的控制等中,提高控制的反应性。另外,可高精度地检测细微的速度变化。另外,在该图中,▲标记表示在不采用倍增脉冲b的场合,即,仅仅采用传感器103产生的脉冲a,进行速度检测的场合的检测速度v的变化。
该车轮用轴承装置经由安装于电动机B的外壳22的外周部上的悬架73而固定于车身(图中未示出)上。在悬架73上,设置衰减机构74,该机构将作用于驱动轮70和路面的触地点的力衰减,然后将其传递给车身。该衰减机构74由阻尼器、振动吸收器等构成。该衰减机构74通过电动方式动作,改变衰减的程度。
在作用于驱动轮70和路面的触地点的力中,复合有相互垂直的行进方向的力Fx、驱动轮的轴向的力Fy与竖直方向的力Fz。在车轮用轴承装置中,设置分别各自地测定该3轴方向的力的传感器。行进方向的力Fx根据检测电动机B的电流值I的电流传感器80的输出而求出。驱动轮的轴向的力Fy根据检测作为车轮用轴承A的静止侧轨道圈的外方部件1的轴向形变εy的轴向形变传感器81(图1)的输出而求出。竖直方向的力Fz根据作为车轮用轴承A的静止侧轨道圈的外方部件1的径向形变εz的径向形变传感器82(图1)的输出而求出。
像图14所示的那样,上述旋转检测装置101与触地状态检测机构90连接。该触地状态检测机构90为对上述旋转检测装置101所检测的旋转速度的变化进行运算,输出涉及驱动轮70和路面的触地状态的信息的机构,比如,设置于汽车的电控制组件(ECU)85上。该触地状态检测机构90包括对上述各传感器80、81、82的输出进行处理的载荷推算机构83和异常判断机构84。载荷推算机构83根据上述各传感器80、81、82的输出,推算作用于驱动轮70的触地点的力。该触地状态检测机构90也可组装于针对各车轮用轴承装置而设置的电路衬底等的电子电路装置(图中未示出)中。在电控制组件85的输出侧连接有电动机B、制动器D的电动机50、悬架73的衰减机构74。
在触地状态检测机构90上,不但连接有上述旋转检测装置101,还连接有检测电动机B的驱动转矩的转矩传感器130、检测作用于制动器D上的制动力的制动力传感器88,不但采用上述旋转速度的变化,而且还采用电动机B的驱动转矩和制动力的推算值或测定值,输出有关触地状态的信息。
由于因作用于驱动轮70和路面的触地点的行进方向的作用力的大小,流过电动机B的电流不同,故预先通过实验、模拟而求出上述作用力和电流量的关系,由此可计算上述作用力的大小。载荷推算机构83根据像这样借助实验、模拟而预先求出、以进行设定的作用力和电流量的关系,借助电流传感器80的输出,计算作用于驱动轮和路面的触地点的行进方向的作用力。
另外,由于因作用于驱动轮70和路面的触地点的驱动轮70的轴向的作用力的大小,作为静止侧轨道圈的外方部件1的轴向形变不同,故预先通过实验、模拟而求出上述作用力和轴向形变的关系,这样可计算上述作用力的大小。载荷推算机构83根据像这样借助实验、模拟而预先求出、以进行设定的作用力和轴向形变的关系,借助轴向形变传感器81的输出,计算作用于驱动轮和路面的触地点的驱动轮70的轴向的作用力。
此外,由于因作用于驱动轮70和路面的触地点的竖直方向的作用力的大小,作为静止侧轨道圈的外方部件1的径向形变的变化不同,故预先通过实验、模拟而求出上述作用力和径向形变的关系,这样可计算上述作用力的大小。载荷推算机构83根据像这样借助实验、模拟而预先求出、以进行设定的作用力和径向形变的关系,借助径向形变传感器82的输出,计算作用于驱动轮和路面的触地点的竖直方向的作用力。
像这样,在触地状态检测机构90中,由于对驱动轮70的旋转速度的变化进行运算,输出涉及路面的状态、驱动轮70和路面的触地状态的信息,故可更加正确地推测路面的状态,触地状态。可通过将像这样获得的各种信息用于电动机B的控制、车辆的姿势控制,使安全性、经济性提高。比如,按照顺利地进行车辆的回转的方式,将上述信息输出给电动机B,控制左右的驱动轮70的旋转速度。按照在制动时不产生驱动轮70的抱死的方式,将上述信息输出给制动器D的电动机50,对制动进行控制。为了防止在回转时,车身在左右大大倾斜,或在加速时或制动时车身在前后大大倾斜的情况,将上述信息输出给悬架73的衰减机构74,进行悬架控制。另外,异常判断机构84在判断上述3轴方向的作用力超过允许值的场合,输出异常信号。该异常信号也可用于汽车的车辆控制。另外,如果实时地输出驱动轮70和路面之间的作用力,则可进行更加精细的姿势控制。
此外,在触地状态检测机构90中,由于不但采用驱动轮70的旋转速度变化,而且还采用电动机B的驱动转矩和作用于制动器D上的制动力的推测值或测定值,输出涉及触地状态的信息,故可判断所获得的旋转速度变化以怎样的驱动状态产生。由此,可提高路面的状态、触地状态的推算状态的推算精度。比如,通过设置对应于驱动转矩的值而改变上述载荷推算机构83中的计算参数的映射(mapping)方法改变机构,可推算更加正确的载荷。
轴向形变传感器81像比如图15~图17(A)、图17(B)所示的那样设置。即,像图15和图16所示的那样,在传感器安装部件92上安装轴向形变传感器81,形成传感组件91,将该传感组件91固定于车轮用轴承A的外方部件1的外周部上。传感器安装部件92像图17(A)、图17(B)所示的那样,包括接触固定于外方部件1的螺纹孔14的附近的第1接触固定部92a、接触固定于外方部件1的外周面上的第2接触固定部92b。另外,传感器安装部件92由径向部位92c、轴向部位92d呈L状而构成,该径向部位92c包括上述第1接触固定部92a而沿径向延伸,该轴向部位92d包括上述第2接触固定部92b而沿轴向延伸。径向部位92c的厚度小于轴向部位92d,从而刚性低。轴向形变传感器81安装于该刚性低的径向部位92c。
上述传感组件91通过传感器安装部件92的第1和第2接触固定部92a、92b,按照两个接触固定部92a、92b相对外方部件1的周向,位于相同相位的位置的方式固定于外方部件1的外周部上。如果第1和第2接触固定部92a、92b在周向为相同相位,由于可缩短传感器安装部件92的长度,故容易设置传感组件91。轴向形变传感器81采用比如粘接剂而固定于传感器安装部件92上。
传感器安装部件92为不因向外方部件1上的固定而产生塑性变形的形状、材质。另外,传感器安装部件92必须呈即使在于车轮用轴承A上施加预计的最大的载荷的情况下,仍不产生塑性变形的形状。上述假定的最大的力为针对不导致车辆故障的行驶而假定的最大的力。其原因在于:如果在传感器安装部件92中产生塑性变形,则外方部件1的变形不正确地传递给传感器安装部件92,对形变的测定造成影响。
传感器安装部件92可通过比如冲压加工而制作。如果传感器安装部件92为冲压加工件,则可降低成本。另外,传感器安装部件92也可为金属粉末注射成形的烧结金属件。金属粉末注射成形为金属、金属间化合物等的成形技术中的一种,包含将金属粉末与粘接剂混合的步骤;采用该混合物进行注射成形的步骤;进行成形体的脱脂处理的步骤;进行成形体的烧结的步骤。按照该金属粉末注射成形,则与普通的粉末冶金相比较,具有下述的优点,即,可获得烧结密度高的烧结体,能以较高的尺寸精度制作烧结金属件,另外,机械强度也较高。
轴向形变传感器81可采用各种类型。比如,在轴向形变传感器81由金属箔应变仪构成的场合,如果考虑到该金属箔应变仪的耐久性,则最好即使在对车轮用轴承施加预计的最大的载荷的情况下,传感器安装部件92中的轴向形变传感器81的安装部分的形变量仍小于1500微应变。由于同样的理由,在轴向形变传感器81由半导体应变仪构成的场合,其形变量最好小于1000微应变。另外,在轴向形变传感器81由厚膜式传感器构成的场合,其形变量最好小于1500微应变。
由于形成下述结构,即将由传感器安装部件92和安装于该传感器安装部件92上的轴向形变传感器81构成的传感组件91安装于外方部件1上,故可紧凑地设置轴向载荷检测用的传感器。由于传感器安装部件92为安装于外方部件1上的简单的部件,故通过将轴向形变传感器81安装于其上,可使量产性优良,谋求成本的降低。
如果通过作用于驱动轮70和路面的触地点的轴向的作用力,对作为驱动轮70的轮毂的内方部件2施加载荷,则经由滚动体5,外方部件1产生变形,该变形传递给安装于外方部件1上的传感器安装部件92,传感器安装部件92变形。通过轴向形变传感器81测定该传感器安装部件92的形变。此时,传感器安装部件92的径向部位92c伴随外方部件1的法兰1a的变形而变形。在本实施方式的场合,由于与外方部件1相比较,上述径向部位92c的刚性低,并且传感器安装部件92由刚性低的径向部位92c和刚性高的轴向部位92d构成,呈L状,故形变集中于位于径向部位92c和轴向部位92d之间的径向部位92c侧的角部92e附近,出现大于外方部件1的形变。即,在径向部位92c和轴向部位92d之间产生的形变成为转印并且扩大法兰1a的基端的R部1b的形变。由于通过轴向形变传感器81测定其形变,故可以良好的灵敏度检测外方部件1的形变,形变测定精度提高。另外,通过高精度地测定的轴向形变,计算作用于驱动轮70和路面的触地点的轴向的作用力,故所计算的轴向的作用力的精度也是高的。
径向形变传感器82像比如图18~图20(A)、图20(B)那样设置。即,像图18和图19所示的那样,在传感器安装部件94上安装径向形变传感器82,形成传感组件93,该传感组件93固定于图1所示的减速器C的外壳33的外侧面上。像图20(A)、图20(B)所示的那样,传感器安装部件94为前端呈垫片状弯曲的细长的部件,在该传感器安装部件94的前端,安装由位移传感器构成的径向形变传感器82。该传感器安装部件94的基部构成用于安装于外壳33上的接触固定部94a。
通过借助粘接剂等将传感器安装部件94的接触固定部94a固定于外壳33的外侧面上,将传感组件93固定于外壳33上。在本实施方式的场合,径向形变传感器82比如为涡电流式等的非接触型的位移传感器,径向形变传感器82按照测定外方部件1的外周面的径向的位移的方式,相对外方部件1的外周面以规定间隔而安装于传感组件93上。面对径向形变传感器82的外方部件1的轴向部位位于比如外侧排的滚动面3的附近、或滚动面3的外侧的位置。由于外方部件1中的滚动面3的外侧的部分与其它的部分相比较,载荷的径向的变形较大。传感器安装部件94由在将传感组件93安装于外壳33上的状态,具有不因外力而变形的刚性的材质。
径向形变传感器82用的位移传感器不但可为涡电流式,而且可采用光学式、超声波式、接触式等的传感器,或它们以外的形式的可检测位移的传感器。可对应于各种条件,选择适合的传感器。
由于形成下述结构,即由传感器安装部件94和安装于该传感器安装部件94的径向形变传感器82构成的传感组件93安装于外壳33上,故可紧凑地设置竖直方向载荷检测用的传感器。由于传感器安装部件94为安装于外方部件1上的简单的部件,故通过将径向形变传感器82安装于其上,可使量产性优良,谋求成本的降低。
如果通过作用于驱动轮70和路面的触地点的竖直方向的作用力,对作为驱动轮70的轮毂的内方部件2施加载荷,则外方部件1经由滚动体5而变形,通过在安装于减速器C的外壳33的外侧的传感器安装部件94上设置的径向形变传感器82,测定该形变造成的外方部件1的径向位移。此时,由于构成测定对像的外方部件1的外周面为与周围相比较沿径向有较大位移的部位,故可以良好的灵敏度,检测外方部件1的径向位移。另外,由于通过高精度地测定的径向位移,计算作用于驱动轮70和路面的触地点的竖直方向的作用力,故所计算的竖直方向的作用力的精度也是高的。
也可在本实施方式中,对从上述旋转检测装置101输出的倍增脉冲进行分频的分频电路设置于电动机B的组件内部,将通过旋转检测装置101获得的高分辨率的旋转信号变换为与过去的ABS(防抱死制动***)控制器所采用的分辨率相对应的旋转信号。在此场合,可将通过旋转检测装置101获得的高分辨率的旋转信号用于电动机B的控制,照原样地采用已有的车辆控制器。
在本实施方式中,对通过轴向形变传感器81和径向形变传感器82测定外方部件1的轴向形变和径向形变的场合进行了说明,但是,也可通过轴向形变传感器81和径向形变传感器82测定车轮用轴承A的其它的组成部件,比如,内方部件2的轴向形变和径向形变。另外,在本实施方式中,内方部件为构成轮毂的一部分的第3代的车轮用轴承A,但是,也可为内方部件和车轮的轮毂相互独立的第1或第2代的车轮用轴承。另外,还可为作为各代的锥辊式的车轮用轴承。
比如,在将该车轮用轴承装置设置于汽车的4个轮子上,4个轮子独立地通过电动机B而驱动的场合,构成下述算法,即通过上述旋转检测装置101检测相应的驱动轮70的转数,使车辆姿势稳定。
在该车轮用轴承装置中,由于制动器D为通过电动机50移动制动垫47的电动制动器,故可避免在液压式制动器中产生的漏油而造成的环境污染。另外,由于为电动制动器,故可快速地调整制动垫47的移动量,使回转时的左右的驱动轮70的旋转速度控制的反应性提高。
此外,在该车轮用轴承装置中,由于通过电动方式使悬架73的衰减机构74动作,故可提高悬架控制的反应性,使车辆姿势稳定。
上述实施方式的控制***根据检测电动机B的电流值I的电流传感器80的输出,求出作用于驱动轮70和路面的触地点的行进方向的作用力Fx,但是也可像图21所示的那样,根据检测作用于制动器D的制动垫47的制动力εd的制动力传感器88的输出,求出行进方向的作用力Fx。
由于伴随作用于驱动轮70和路面的触地点的行进方向的作用力的大小,作用于制动器D的制动垫47的制动力的值不同,故可通过预先以试验、模拟方式求出上述作用力和制动力的关系的方式,计算上述作用力的大小。推算机构83根据像这样以试验、模拟方式而预先求出的作用力和制动力的关系,计算作用于驱动轮70和路面的触地点的行进方向的作用力。
另外,像图22所示的那样,如果对检测电动机B的电流值I的电流传感器80的输出、检测作用于制动器D的制动垫47的制动力εd的制动力传感器88的输出的两者进行比较对照,求出作用于驱动轮70和路面的触地点的行进方向的作用力Fx,则使行进方向的作用力Fx的检测精度提高。
在制动器D为液压式的场合,比如,在对制动垫施加按压力时承受载荷的部件,比如,制动器支架(brake carrier)上安装形变传感器,可根据该形变传感器的输出,求出作用于驱动轮和路面的触地点的行进方向的作用力。
在以上的说明中,根据测定作用于驱动轮70和路面的3轴方向的作用力的传感器80、81、82的输出,控制电动机B的驱动、制动器D的动作、悬架73的动作,但是,如果进行还包括来自转向装置的信号在内的各种控制,则特别是最好进行符合实际的行驶的控制。另外,在本发明的车轮用轴承装置中,既可设置于汽车的车轮的全部上,也可仅仅设置于一部分的车轮上。
图23表示本发明的第2实施方式。在该实施方式中,针对图1~图22所示的第1实施方式的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,旋转检测装置101的编码器102设置于减速器C的输出轴37的外周。该场合的编码器102为与图8(A)、图8(B)所示的场合相同的轴向型,在从截面呈L形的环状的芯铁112的圆筒部112a的一端,在外径侧延伸的法兰部112b的侧面的圆周方向,在均等设置位置并列多个磁极对102a,使其磁化。通过将该芯铁112的圆筒部112a压配合于输出轴37的外周面上,编码器102以具有该磁极对102a的侧面朝向外侧的姿势,安装于减速器C的输出轴37的外周。内置有传感器103的传感器侧组件111按照穿过传感器安装孔123的方式安装,该传感器安装孔123在径向贯穿减速器C的外壳33的外侧端,设置于组件111的前端的传感器103在径向经由间隙而与具有上述编码器102的磁极对102a的侧面面对。
同样在这里,传感器安装孔123的内周面和传感器侧组件111之间通过O形密封圈等的接触密封件、粘接剂或螺钉等而密封固定。其它的结构与在先的第1实施方式的场合相同。
图24表示本发明的第3实施方式。在本实施方式中,针对图23所示的第2实施方式的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,将旋转检测装置101的编码器102作为密封部件8的一部分而设置,该密封部件8将形成于车轮用轴承A中的外方部件1和内方部件2之间的环状空间的内侧端封闭。即,该场合的密封部件8由轴向型的编码器102与另一密封板124构成,该另一密封板124将该编码器102作为甩油环,与其滑动接触。编码器102安装于内方部件2的内圈10的外周面上。在此场合,具有编码器102的磁极对102a的侧面按照朝向内侧的方式设置。传感器侧组件111按照穿过传感器安装孔123的方式安装,该传感器安装孔123在径向贯穿减速器C的外壳33的外侧端,设置于组件111的前端的传感器103在径向经由间隙而与具有上述编码器102的磁极对102a的侧面面对这一点与图23的第2实施方式的场合相同。
上述密封板124为截面呈L状的环状的部件,该部件由压配合于外方部件1的内周面的圆筒部124a和从该圆筒部124a的外侧端向内径侧延伸的法兰部124b构成,该密封板124成一体地包括:侧肋125a,其与编码器102的芯铁法兰部112b滑动接触;径向肋125b、125c,其与芯铁圆筒部112a滑动接触。这些肋125a~125c作为经硬化而粘接于密封板124上的弹性部件125的一部分而设置。该密封板124的圆筒部124a和编码器102的芯铁法兰部112b按照具有稍稍的径向间隙的方式面对,在该间隙中,构成迷宫式密封。其它的结构与图1~图22所示的第1实施方式的场合相同。
像这样,在本实施方式中,由于设置于车轮用轴承A的内方部件1的内侧端的编码器102作为内侧的密封部件8的一部分而设置,故不妨碍车轮用轴承A的内侧端的密封性,可将旋转检测装置101安装于车轮用轴承A的内侧端。
图25表示本发明的第4实施方式。在该实施方式中,针对图2所示的第1实施方式的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,旋转检测装置101的编码器102安装于减速器C的输出轴37的外周面上,将传感器侧组件111设置于减速器C的外壳33的外侧端。其它的结构与图1~图22所示的第1实施方式的场合相同。
另外,在上述各实施方式中,均针对轮毂由下述构成的场合进行了说明,即由构成车轮用轴承的内方部件等的组成部件的轮毂圈9构成,但是,本发明也可适用于采用独立于车轮用轴承而设置的轮毂的车轮用轴承装置。
如上所述,参照附图,对优选的实施形式进行了说明,但是,如果是本领域的技术人员,在观看本申请说明书的情况下,会在显然的范围内,容易想到各种变更和修改方式。于是,对于这样的变更和修改方式,应被解释在根据权利要求书而确定的发明的范围内。
标号说明
标号1表示外方部件(静止侧轨道圈);
标号2表示内方部件(旋转侧轨道圈);
标号3、4表示轨道面;
标号8表示密封部件;
标号9表示轮毂圈(轮毂);
标号37表示减速器的输出轴;
标号70表示驱动轮;
标号80表示电流传感器;
标号81表示轴向形变传感器;
标号82表示径向形变传感器;
标号83表示载荷推算机构;
标号88表示制动力传感器;
标号90表示触地状态检测机构;
标号100表示电动机的输出缆线;
标号101表示旋转检测装置;
标号102表示编码器;
标号102a表示磁极对;
标号103表示传感器;
标号104表示倍增机构;
标号105表示速度检测机构;
标号122表示旋转检测装置的输出缆线;
符号A表示车轮用轴承;
符号B表示电动机;
符号C表示减速器;
符号D表示制动器。
Claims (14)
1.一种带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其包括:以能旋转的方式支承驱动轮的轮毂的车轮用轴承;构成上述驱动轮的旋转驱动源的电动机;介设于该电动机和上述车轮用轴承之间的减速器;检测该减速器的输出轴的旋转的旋转检测装置。
2.根据权利要求1所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,上述旋转检测装置包括:编码器,该编码器设置于上述车轮用轴承的旋转侧轨道圈或与该旋转侧轨道圈成一体的部件上,均等设置沿圆周方向并列的多个被检测极;传感器,其设置于上述车轮用轴承的静止侧轨道圈或与该静止侧轨道圈成一体的部件上,检测上述编码器的被检测极,产生脉冲;倍增机构,其使该传感器产生的脉冲倍增,产生倍增脉冲。
3.根据权利要求2所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,上述旋转检测装置包括速度检测机构,每当上述倍增机构产生倍增脉冲时,该速度检测机构根据该倍增脉冲检测在过去产生倍增数的倍增脉冲的区间的上述编码器的平均速度。
4.根据权利要求1所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,包括触地状态检测机构,该机构对上述旋转检测装置检测的旋转速度的变化进行运算,输出涉及上述驱动轮和路面的触地状态的信息。
5.根据权利要求4所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,设置对上述驱动轮的轮毂施加制动力的制动器,上述触地状态检测机构不但进行上述旋转速度的变化的运算,而且采用上述电动机的驱动转矩和作用于上述制动器的制动力的推算值或测定值,输出涉及上述触地状态的信息。
6.根据权利要求1所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,来自上述旋转检测装置的输出缆线与来自上述电动机的控制组件的输出缆线集中为1个。
7.根据权利要求1所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,上述旋转检测装置中的编码器设置于上述车轮用轴承中的多排的滚动面之间。
8.根据权利要求1所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,上述旋转检测装置中的编码器设置于上述车轮用轴承中的内侧端。
9.根据权利要求8所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,上述旋转检测装置中的编码器作为密封部件的一部分而设置,该密封部件封闭形成于上述车轮用轴承中的静止侧轨道圈和旋转侧轨道圈之间的环状空间的内侧端。
10.根据权利要求1所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,上述旋转检测装置中的编码器设置于上述减速器的输出轴上。
11.根据权利要求1所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,设置测定上述电动机的电流值的电流传感器,还设置载荷推算机构,根据该电流传感器的输出,该载荷推算机构推算作用于上述驱动轮和路面的触地点的行进方向的力。
12.根据权利要求1所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,设置:对上述驱动轮的轮毂施加制动力的制动器;测定作用于该制动器上的制动力的制动力传感器,还设置载荷推算机构,根据该制动力传感器的输出,该载荷推算机构推算作用于上述驱动轮和路面的触地点的行进方向的力。
13.根据权利要求1所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,在上述车轮用轴承的静止侧轨道圈上设置测定该轨道圈的形变的形变传感器,还设置载荷推算机构,该机构根据该形变传感器的输出而推算作用于上述驱动轮和路面的触地点的相互垂直的3轴方向的力中的至少1轴方向的力。
14.根据权利要求1所述的带有传感器的内置有内轮型电动机的车轮用轴承装置,其中,在上述车轮用轴承的静止侧轨道圈上设置测定该轨道圈的形变的至少3个以上的形变传感器,还设置载荷推算机构,根据这些形变传感器的输出,该载荷推算机构推算作用于上述驱动轮和路面的触地点的相互垂直的3轴方向的力。
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