JP2012210860A - Camber angle adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪のキャンバ角を変更できるようにしたキャンバ角調整装置に関する。 The present invention relates to a camber angle adjusting device that can change a camber angle of a wheel.
従来、車輪にネガティブキャンバを付与することにより安定な走行を実現するため、車体に対する車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角調整装置があった。このようなキャンバ角調整装置として、てこクランク機構を用いることで、アクチュエータへの負荷を軽減し、且つ、強度を確保したものがある(特許文献1)。 Conventionally, there has been a camber angle adjusting device that changes a camber angle of a wheel with respect to a vehicle body in order to realize stable traveling by applying a negative camber to the wheel. As such a camber angle adjusting device, there is one that reduces the load on the actuator and secures the strength by using a lever crank mechanism (Patent Document 1).
クランク部の死点位置の検出を位置センサのみによって行う場合、原点復帰が不要で絶対角度が検出可能なアブソリュートタイプのエンコーダを用いなくてはならない。しかしながら、アブソリュートタイプのエンコーダは高価なので、装置全体の単価も上がってしまう。 When detecting the dead center position of the crank part only with the position sensor, it is necessary to use an absolute type encoder that does not need to return to the origin and can detect the absolute angle. However, since the absolute type encoder is expensive, the unit price of the entire apparatus also increases.
本発明は、上記課題を解決するものであって、安価でありながら、信頼性のあるキャンバ角調整装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a camber angle adjusting device that is inexpensive but reliable.
そのために本発明のキャンバ角制御装置は、車体に設置され駆動力を発生するモータ及び前記モータの発生した駆動力を出力する出力軸を有する駆動部材と、前記駆動部材と連結されるクランク軸及び前記クランク軸に対して偏心したクランクピンを有するクランク部と、一端の第1連結部で前記クランクピンに連結される連結部材と、前記車体に連結されると共にキャンバ軸を形成するキャンバ部材と、前記車輪を回転可能に支持すると共に、鉛直方向の一方側で前記キャンバ部材に回動可能に支持され、他方側で前記連結部材の他端に第2連結部で連結される回動部材と、前記クランク部の回転角度を検出するインクリメント式のロータリーエンコーダと、前記クランク部の回転位置を検出する回転位置検出部と、前記回転位置検出部の検出値に応じて前記ロータリーエンコーダの原点を補正する制御部と、を備えることを特徴とする。 Therefore, the camber angle control device of the present invention includes a motor installed on a vehicle body that generates a driving force, a driving member that has an output shaft that outputs the driving force generated by the motor, a crankshaft connected to the driving member, A crank portion having a crankpin eccentric with respect to the crankshaft; a connecting member connected to the crankpin at a first connecting portion at one end; a camber member connected to the vehicle body and forming a camber shaft; A rotating member that rotatably supports the wheel, is rotatably supported by the camber member on one side in the vertical direction, and is connected to the other end of the connecting member by a second connecting portion on the other side; An incremental rotary encoder that detects a rotation angle of the crank portion, a rotation position detection portion that detects a rotation position of the crank portion, and a rotation position detection portion. Depending on the output value, characterized in that it comprises a control unit for correcting the origin of the rotary encoder.
また、前記モータに流れる電流を検出する電流検出部材と、前記制御部は、前記回転位置検出部に異常がある場合、前記電流検出部材の検出値に応じて前記ロータリーエンコーダの原点を補正することを特徴とする。 Further, the current detection member for detecting the current flowing through the motor and the control unit correct the origin of the rotary encoder according to the detection value of the current detection member when the rotation position detection unit is abnormal. It is characterized by.
また、前記制御部は、前記電流検出部材の検出値が最大の時点の前記ロータリーエンコーダの角度に所定の角度を付加した角度を原点に補正することを特徴とする。 The control unit may correct an angle obtained by adding a predetermined angle to the angle of the rotary encoder at the time when the detected value of the current detection member is maximum.
また、前記所定の角度は、90°であることを特徴とする。 The predetermined angle is 90 °.
また、前記制御部は、前記ロータリーエンコーダに異常がある場合、前記回転位置検出部の検出した位置に応じて前記クランク部の回転位置を保持することを特徴とする。 The control unit may hold the rotation position of the crank unit according to the position detected by the rotation position detection unit when there is an abnormality in the rotary encoder.
また、前記回転位置検出部は、前記クランク軸の外周に対向して設けられるホールICと、前記クランク軸の外周に設けられた第1の磁石と、前記クランク軸の外周に設けられた前記第1の磁石と極性の異なる第2の磁石と、を有することを特徴とする。 The rotational position detector includes a Hall IC provided opposite to the outer periphery of the crankshaft, a first magnet provided on the outer periphery of the crankshaft, and the first magnet provided on the outer periphery of the crankshaft. It has the 1st magnet and the 2nd magnet from which polarity differs, It is characterized by the above-mentioned.
請求項1記載の発明によれば、車体に設置され駆動力を発生するモータ及び前記モータの発生した駆動力を出力する出力軸を有する駆動部材と、前記駆動部材と連結されるクランク軸及び前記クランク軸に対して偏心したクランクピンを有するクランク部と、一端の第1連結部で前記クランクピンに連結される連結部材と、前記車体に連結されると共にキャンバ軸を形成するキャンバ部材と、前記車輪を回転可能に支持すると共に、鉛直方向の一方側で前記キャンバ部材に回動可能に支持され、他方側で前記連結部材の他端に第2連結部で連結される回動部材と、前記クランク部の回転角度を検出するインクリメント式のロータリーエンコーダと、前記クランク部の回転位置を検出する回転位置検出部と、前記回転位置検出部の検出値に応じて前記ロータリーエンコーダの原点を補正する制御部と、を備えるので、新たな構成を付加する必要が無く、安価でありながら、信頼性のあるキャンバ角調整装置を提供することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the motor installed in the vehicle body that generates the driving force, the driving member that has the output shaft that outputs the driving force generated by the motor, the crankshaft connected to the driving member, and the A crank portion having a crankpin eccentric with respect to the crankshaft; a connecting member connected to the crankpin at a first connecting portion at one end; a camber member connected to the vehicle body and forming a camber shaft; A rotating member that rotatably supports the wheel, is rotatably supported by the camber member on one side in the vertical direction, and is connected to the other end of the connecting member by a second connecting portion on the other side; Incremental rotary encoder that detects the rotation angle of the crank portion, a rotation position detection portion that detects the rotation position of the crank portion, and a detection value of the rotation position detection portion Because and a control unit for correcting the origin of the rotary encoder, it is not necessary to add a new configuration, yet inexpensive, it is possible to provide a camber angle adjusting device reliable.
また、請求項2記載の発明によれば、前記モータに流れる電流を検出する電流検出部材と、前記制御部は、前記回転位置検出部に異常がある場合、前記電流検出部材の検出値に応じて前記ロータリーエンコーダの原点を補正するので、ロータリーエンコーダを簡単で的確に原点に復帰させることが可能となる。 According to a second aspect of the present invention, the current detection member that detects the current flowing through the motor and the control unit, depending on the detected value of the current detection member, when the rotational position detection unit is abnormal. Thus, since the origin of the rotary encoder is corrected, the rotary encoder can be easily and accurately returned to the origin.
また、請求項3記載の発明によれば、前記制御部は、前記電流検出部材の検出値が最大の時点の前記ロータリーエンコーダの角度に所定の角度を付加した角度を原点に補正するので、ロータリーエンコーダをさらに簡単で的確に原点に復帰させることが可能となる。
According to the invention of
また、請求項4記載の発明によれば、前記所定の角度は、90°であるので、設定が容易になり、ロータリーエンコーダをさらに簡単で的確に原点に復帰させることが可能となる。 According to the fourth aspect of the invention, since the predetermined angle is 90 °, setting becomes easy, and the rotary encoder can be returned to the origin more simply and accurately.
また、請求項5記載の発明によれば、前記制御部は、前記ロータリーエンコーダに異常がある場合、前記回転位置検出部の検出した位置に応じて前記クランク部の回転位置を保持するので、クランク部を的確に死点位置に保持することが可能となる。 According to a fifth aspect of the present invention, the control unit holds the rotational position of the crank unit according to the position detected by the rotational position detection unit when there is an abnormality in the rotary encoder. It is possible to accurately hold the part at the dead center position.
また、請求項6記載の発明によれば、前記回転位置検出部は、前記クランク軸の外周に対向して設けられるホールICと、前記クランク軸の外周に設けられた第1の磁石と、前記クランク軸の外周に設けられた前記第1の磁石と極性の異なる第2の磁石と、を有するので、簡単な構成で低コストに的確にクランク部の回転位置を検出することが可能となる。 According to a sixth aspect of the present invention, the rotational position detector includes a Hall IC provided opposite to the outer periphery of the crankshaft, a first magnet provided on the outer periphery of the crankshaft, Since the first magnet provided on the outer periphery of the crankshaft and the second magnet having a different polarity are provided, it is possible to accurately detect the rotational position of the crank portion with a simple configuration at low cost.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は第1実施形態のキャンバ角調整装置1の前方斜視図、図2は第1実施形態のキャンバ角調整装置を前方から見た図、図3は第1実施形態のキャンバ角調整装置を上方から見た図、図4は図2のA−A断面図である。ただし、車輪は前方半分をカットした図である。また、矢印Fは車両前方、矢印Wは車両前後方向に直交する車両の車体幅方向を示す。 1 is a front perspective view of the camber angle adjusting device 1 of the first embodiment, FIG. 2 is a view of the camber angle adjusting device of the first embodiment as viewed from the front, and FIG. 3 is a camber angle adjusting device of the first embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. However, the wheel is the figure which cut the front half. An arrow F indicates the front of the vehicle, and an arrow W indicates the vehicle body width direction orthogonal to the vehicle longitudinal direction.
図1乃至図4において、1はキャンバ角調整装置、2は駆動部材、3は減速部、4はクランク部、5は軸受部材、6はロータリーエンコーダ、20は車体、21は第1サスペンションメンバ、22は第2サスペンションメンバ、23はユニット支持部材、30はハブ、31はハブ部材、32はディスクブレーキ、33は回動部材としてのハブ支持部材、40は車輪、41はホイール、42はタイヤである。50は懸架装置、51は連結部材としてのアッパーアーム、52は第1ロアアーム、53はスプリング、54はショックアブソーバ、55はトレーリングアーム、56は第2ロアアーム、60は電流検出部材、CAはキャンバ部材である。 1 to 4, 1 is a camber angle adjusting device, 2 is a drive member, 3 is a speed reduction portion, 4 is a crank portion, 5 is a bearing member, 6 is a rotary encoder, 20 is a vehicle body, 21 is a first suspension member, 22 is a second suspension member, 23 is a unit support member, 30 is a hub, 31 is a hub member, 32 is a disc brake, 33 is a hub support member as a rotating member, 40 is a wheel, 41 is a wheel, and 42 is a tire. is there. 50 is a suspension device, 51 is an upper arm as a connecting member, 52 is a first lower arm, 53 is a spring, 54 is a shock absorber, 55 is a trailing arm, 56 is a second lower arm, 60 is a current detection member, and CA is a camber. It is a member.
本実施形態のキャンバ角調整装置1は、車体20に設置され駆動力を発生するモータ2a及びモータ2aの発生した駆動力を出力する出力軸2bを有する駆動部材2と、駆動部材2と連結されるクランク軸4a1,4b2及びクランク軸4a1,4b2に対して偏心したクランクピン4a2,4b1を有するクランク部4と、一端の第1連結部でクランクピン4a2,4b1に連結されるアッパーアーム51と、車体20に連結されると共にキャンバ軸を形成するキャンバ部材CAと、車輪40を回転可能に支持すると共に、鉛直方向の一方側でキャンバ部材CAに回動可能に支持され、他方側でアッパーアーム51の他端に第2連結部で連結されるハブ支持部材33と、クランク部4の回転角度を検出するインクリメント式のロータリーエンコーダ6と、クランク部4の回転位置を検出する回転位置検出部60と、回転位置検出部60の検出値に応じてロータリーエンコーダ6の原点を補正する制御部と、を備える。
The camber angle adjusting device 1 according to the present embodiment is connected to the
また、本実施形態は、キャンバ角調整装置1をユニットとして考えてもよい。この場合、1はキャンバ角調整装置としてのキャンバ角調整ユニットとなる。 In the present embodiment, the camber angle adjusting device 1 may be considered as a unit. In this case, 1 is a camber angle adjusting unit as a camber angle adjusting device.
本実施形態のキャンバ角調整ユニット1を取り付ける車両について説明する。 A vehicle to which the camber angle adjusting unit 1 of this embodiment is attached will be described.
本実施形態の車両は、ダブルウィッシュボーン式サスペンションを用いた車両である。車両は、車体20と、車輪40と、車体20に対して車輪40を回転可能に支持するハブ30と、車輪40及びハブ30を車体20に対して懸架する懸架装置50とを有する。
The vehicle of this embodiment is a vehicle using a double wishbone suspension. The vehicle includes a
車体20は、第1サスペンションメンバ21と、第2サスペンションメンバ22と、第1サスペンションメンバ21及び第2サスペンションメンバ22に掛け渡して設けられたユニット支持部材23と、を有する。
The
ハブ30は、図示しないドライブシャフトに連結されエンジンやモータ等の駆動力により回転する回転部31と、回転部31と共に回転するディスクブレーキ部32と、車体20と懸架装置30を介して連結され、回転部31及びディスクブレーキ部32を回転可能に支持するハブ支持部材33と、を有する。また、ハブ支持部材33は、鉛直方向の一方側で第1ロアアーム52の他端のキャンバ部材CAとしての第1キャンバ部材CA1に回動可能に支持され、他方側でアッパーアーム51の他端に連結される。
The
車輪40は、ハブ30の回転部31にボルト等により締着され、回転部31と共に回転するホイール41と、ホイール41の外周に組み付けられるタイヤ42と、を有する。
The
懸架装置50は、アッパーアーム51と、第1ロアアーム52と、スプリング53と、ショックアブソーバ54と、トレーリングアーム55と、第2ロアアーム56とからなる。
The
アッパーアーム51は、一端の第1連結部51aでクランク部材4のクランクピン部4a2に滑り軸受等の軸受7を介して回転可能に連結され、他端の第2連結部51bでハブ30のハブ支持部材33にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回転可能に連結される。
The
第1ロアアーム52は、図示しない一端の第1連結部52aにおいて、車体20の第2サスペンションメンバ22に対して、ゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回動可能に連結される。また、第1ロアアーム52は、他端の車両前後方向又は略前後方向のキャンバ軸を形成するキャンバ部材CAとしての第1キャンバ部材CA1において、ハブ30のハブ支持部材33に対して、ゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して回動可能に連結される。
The first
スプリング53は、上方で第1スプリング受け53aを介して車体20に連結され、下方で第2スプリング受け53bを介して第1ロアアーム52に連結される。
The
ショックアブソーバ54は、図示しないが、上方で車体20に連結され、下方で第1ロアアーム52に連結される。
Although not shown, the
トレーリングアーム55は、前方端の第1連結部55aで車体20にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両幅方向又は略幅方向の軸に対して回転可能に連結され、後方端上方の第2連結部55bでハブ30のハブ支持部材33にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両幅方向又は略幅方向の軸に対して回転可能に連結され、後方端下方の第3連結部55cでハブ30のハブ支持部材33にボルト等で締結される。
The trailing
第2ロアアーム56は、一端の第1連結部56aで車体20の第1サスペンションメンバ21にゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して車両前後方向又は略前後方向の軸に対して回動可能に連結される。また、第2ロアアーム56は、他端の車両前後方向又は略前後方向のキャンバ軸を形成するキャンバ部材CAとしての第2キャンバ部材CA2において、ハブ30のハブ支持部材33に対して、ゴムブッシュやピロボール等の軸受を介して連結される。なお、本実施形態では、第2ロアアーム56は、アライメント時のトウ角を調整するトウコントロールリンクとしての機能を有する。
The second
次に、本実施形態のキャンバ角調整ユニット1について説明する。 Next, the camber angle adjustment unit 1 of this embodiment will be described.
本実施形態のキャンバ角調整ユニット1は、ダブルウィッシュボーン式懸架装置50のアッパーアーム51とロアアーム52を介して車体20に懸架される車輪40のキャンバ角を変更するキャンバ角調整ユニット1において、キャンバ角調整ユニット1の駆動力を発生する駆動部材2と、駆動部材2の回転を減速する減速部3と、減速部3と連結されたクランク軸としての第1クランク軸部4a1及びアッパーアーム51に連結されたクランクピンとしてのクランクピン部4a2を有するクランク部4と、を備える。
The camber angle adjustment unit 1 of the present embodiment is a camber angle adjustment unit 1 that changes the camber angle of a
駆動部材2は、DCモータ等からなるモータ2a、モータの駆動力を出力する出力軸2b等からなる。モータ2aは、車体20の第1サスペンションメンバ21及び第2サスペンションメンバ22に掛け渡して設けられたユニット支持部材23に設置されている。すなわち、懸架装置30に対してバネ上に取り付けられている。なお、ユニット支持部材23は、あらかじめ車体20に設けるのではなく、キャンバ角調整ユニット1の一部として設置してもよい。
The driving
このように、モータ2aをバネ上に設置することにより、バネ下の軽量化が実現でき、乗り心地及び車両の運動性能が向上する。
Thus, by installing the
また、図4に示すように、モータ2aは、軸方向の長さが径方向の長さよりも短い扁平モータが好ましい。また、モータ2aの外径は、減速部3aの各ギヤの外径よりも大きいことが好ましい。
Further, as shown in FIG. 4, the
このように、モータ2aを扁平モータとすることにより、設置スペースを小さくすることが可能となる。
Thus, the installation space can be reduced by making the
減速部3は、駆動部材2の出力軸2bに取り付けられクランク部材4にモータ2aの駆動力を減速して伝達するものである。図4に示すように、本実施形態の減速部3は、ケース3aと、ケース3aに固定されたリング状のアウターギヤ3bと、モータ2aの出力軸2bに連結されたサンギヤ3cと、サンギヤ3cとアウターギヤ3bとに噛み合いサンギヤ3cの駆動力によりサンギヤ3cの周囲を回転する複数の第1プラネタリギヤ3dと、第1プラネタリギヤ3dを支持する第1プラネタリ軸3eと、第1プラネタリ軸3eに固定され、第1プラネタリギヤ3dがサンギヤ3cの周囲を回転することにより回転軸3f1を中心に回転するプラネタリキャリア3fと、プラネタリキャリア3fの回転軸3f1とアウターギヤ3bとに噛み合い、プラネタリキャリア3fの回転軸3f1の周囲を回転する複数の第2プラネタリギヤ3gと、第2プラネタリギヤ3gを支持する第2プラネタリ軸3hと、第2プラネタリ軸3hに固定され、第2プラネタリギヤ3gがプラネタリキャリア3fの回転軸3f1の周囲を回転することにより回転する出力部材3jと、を有する。なお、本実施形態では、第1プラネタリギヤ3d及び第2プラネタリギヤ3gは、それぞれ3個使用している。なお、本実施形態では、第1プラネタリギヤ3dと第2プラネタリギヤ3gを有する2段の構成となっているが、第1プラネタリギヤ3dの第1プラネタリ軸3eを出力部材3jに固定する1段の構成でもよい。
The
このように、減速部3をプラネタリギヤで構成することにより、設置スペースを小さくすることが可能となる。
In this manner, the installation space can be reduced by configuring the
クランク部4は、減速部3の出力部材3jと一体に回転する第1クランク軸部4a1及びアッパーアーム31に連結されるクランクピン部4a2を有する第1クランク部材4aと、第1クランク部材4aのクランクピン部4a2に一体的に回転可能となるように取り付けられるクランクピン接合部4b1及びユニット支持部23に転がり軸受、滑り軸受け等の軸受5で回転可能に支持される第2クランク軸部4b2を有する第2クランク部材4bとからなる。なお、第1クランク軸部4a1及び第2クランク軸部4b2でクランク軸を構成する。また、クランクピン部4a2及びクランクピン接合部4b1でクランクピンを構成する。
The
次に、本実施形態のキャンバ角調整ユニット1の作動について説明する。 Next, the operation of the camber angle adjusting unit 1 of the present embodiment will be described.
図5は本実施形態の作動状態のキャンバ角調整装置を前方から見た図、図6は図5のB−B断面図である。 FIG. 5 is a front view of the camber angle adjusting device in the operating state of the present embodiment, and FIG.
まず、図示しない制御装置等によりキャンバ角を調整するよう指示があると、駆動部材2のモータ2aが駆動する。モータ2aの駆動力は、減速部2bで減速される。
First, when an instruction to adjust the camber angle is given by a control device or the like (not shown), the
減速部3では、まず、モータ2aの出力軸2bに連結されたサンギヤ3cが回転する。サンギヤ3cが回転すると、サンギヤ3cの周囲に配置された複数の第1プラネタリギヤ3dがサンギヤ3cとアウターギヤ3bとの間を回転しながら移動する。第1プラネタリギヤ3dが移動すると、第1プラネタリギヤ3dを支持する第1プラネタリ軸3eが移動し、第1プラネタリ軸3eに固定されたプラネタリキャリア3fが、回転軸3f1を中心に回転する。プラネタリキャリア3fの回転軸3f1が回転すると、回転軸3f1とアウターギヤ3bとに噛み合う複数の第2プラネタリギヤ3gが回転軸3f1の周囲を回転しながら移動する。第2プラネタリギヤ3gが移動すると、第2プラネタリギヤ3gを支持する第2プラネタリ軸3hが移動し、第2プラネタリ軸3hに固定された出力部材3jが回転する。
In the
減速部3の出力部材3jの回転は、クランク部4に伝達され、第1クランク部材4a及び第2クランク部材4bが第1クランク軸部4a1及び第2クランク軸部4b2のクランク軸を中心に回転する。
Rotation of the
第1クランク部材4a及び第2クランク部材4bが回転すると、クランク軸と偏心して配置されたクランクピン部4a2がクランク軸を中心に図4に示す状態から、図6に示すように車幅方向に略180°回転した状態となる。
When the first crank
クランク部4が回転することにより、クランクピン部4a2に連結されたアッパーアーム51の第1連結部51aがクランクピン部4a2と共に回転する。第1連結部51aが回転すると、アッパーアーム51が第1連結部51aに引っ張られ矢印C方向に移動する。アッパーアーム51は第2連結部51bを引っ張り、第2連結部51bに連結されたハブ支持部材33を引っ張る。
By crank
アッパーアーム51に引っ張られたハブ支持部材33は、キャンバ部材CAの形成するキャンバ軸を中心に矢印Dの方向に回転する。
The
ハブ支持部材33が矢印Dの方向に回転すると、ハブ部材31及び車輪40も矢印Dの方向に回転し、車輪40にネガティブキャンバが付与される。
When the
次に、検出部材について説明する。 Next, the detection member will be described.
図7はキャンバ角0°の時のキャンバ角調整ユニット1の一部と検出部材を示す図、及び図8はキャンバ角−3°の時のキャンバ角調整ユニット1の一部と検出部材を示す図、図9はクランク部の回転状態を示す図である。 7 shows a part of the camber angle adjustment unit 1 and the detection member when the camber angle is 0 °, and FIG. 8 shows a part of the camber angle adjustment unit 1 and the detection member when the camber angle is −3 °. FIGS. 9 and 9 are views showing the rotation state of the crank portion.
本実施形態では、クランク部4の角度を検出するために、安価なインクリメントタイプのロータリーエンコーダ6を使用する。インクリメントタイプのロータリーエンコーダ6は、検出対象の軸に結合して、回転角度を検出するものであるが、相対的な値を出力するので、原点を復帰させなければならない。
In the present embodiment, an inexpensive increment
本実施形態では、原点を復帰させる際に、回転位置検出部60を用いる。回転位置検出部60は、極性判別タイプのホールIC61と、磁石62とを有する。
In the present embodiment, the
極性判別タイプのホールIC61は、極性判別回路を有し、N極用の出力とS極用の出力が可能なセンサである。ホールIC61は、第2クランク軸4b2の外周の径方向に対向して配置する。
The polarity discrimination
磁石62は、N極62aとS極62bを第2クランク軸4b2の外周の回転中心に対してそれぞれ径方向の反対側に、180°ずらして配置する。なお、磁石62は、一本の棒磁石を径方向に配置してもよく、二本の磁石を径方向に離して設けてもよい。
キャンバ軸部材CAをタイヤ42の幅中心より車両内側に設けることにより、車両停止時の車輪40にはネガティブキャンバ方向に規制するイニシャル荷重が常に発生し、アッパーアーム51には圧縮荷重Fuが矢印方向に発生する。
By providing the camber shaft member CA on the vehicle inner side from the center of the width of the
図9(a)は、荷重Fuに対してモータ2aの回転負荷が最大の時のクランク部4の状態を示している。
FIG. 9A shows the state of the
図9(b)は、図9(a)からクランク部4が90°回転した状態を示している。図7及び図9(b)に示すように、キャンバ角0°でクランク部4が図9(b)に示すような死点の状態の時、モータ2aの回転負荷は荷重Fuの影響を受けない。位置センサ部60は、磁石62のN極62aがホールIC61に対向する。
FIG. 9B shows a state in which the
図9(c)は、荷重Fuに対してモータ2aの回転負荷が最小の時のクランク部4の状態を示している。
FIG. 9C shows a state of the
図9(d)は、図9(c)からクランク部4が90°回転した状態を示している。図8及び図9(d)に示すように、キャンバ角−3°でクランク部4が図9(d)に示すような死点の状態の時、モータ2aの回転負荷は荷重Fuの影響を受けない。
FIG.9 (d) has shown the state which the crank
ここで、死点の位置とは、図9(b)及び図9(d)に示すように、クランク軸部4a1,4b2と、クランクピン部4a2,4b1と、アッパーアーム51の第2連結部51bと、が一直線上にある位置である。
Here, the positions of the dead points are the
続いて、ロータリーエンコーダ6の原点補正の具体的な方法を示す。ロータリーエンコーダ6の原点補正は、図示しないCPU等の制御部によって行われる。
Next, a specific method for correcting the origin of the
図10は、ロータリーエンコーダ6の原点補正のフローチャートを示す図である。
FIG. 10 is a flowchart of the origin correction of the
まず、ステップ1で、イグニッションスイッチをONとする(ST1)。続いて、ステップ2で、ロータリーエンコーダ6の検出する回転位置を取得する(ST2)。
First, in step 1, the ignition switch is turned on (ST1). Subsequently, in
次に、ステップ3で、車輪40のキャンバ角が0°か否かを判断する(ST3)。
Next, in
ステップ3において、車輪40のキャンバ角が0°でない場合、ステップ4で、モータ2aを回転させる(ST4)。
If the camber angle of the
ステップ3において、車輪40のキャンバ角が0°の場合、ステップ5で、現在の角度をロータリーエンコーダ6の原点として補正して(ST5)、終了する。
If the camber angle of the
続いて、キャンバ角調整装置1の異常時の作動について説明する。 Next, the operation when the camber angle adjusting device 1 is abnormal will be described.
図11は、キャンバ角調整装置1の異常時の作動のフローチャートを示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a flowchart of operation when the camber angle adjusting device 1 is abnormal.
まず、ステップ11で、ホールIC60又はロータリーエンコーダ6
が正常か否かを判断する(ST11)。
First, in step 11, the
Is determined to be normal (ST11).
ここで、ホールIC60又はロータリーエンコーダ6が正常か否かの判断について説明する。キャンバ制御の指令が行われ、モータ2aが正常に動作したにも関わらず、ホールIC60又はロータリーエンコーダ6の出力値が変化しなかった場合、ホールIC60又はロータリーエンコーダ6は、故障して異常な状態であると判断する。また、モータ2aが正常に動いているかの判断は、図示しないモータ電流センサ等で検知する。
Here, determination of whether the
ステップ11において、ホールIC60又はロータリーエンコーダ6が正常であると判断した場合、制御を終了する。
If it is determined in step 11 that the
ステップ11において、ホールIC60又はロータリーエンコーダ6のうちいずれかが異常であると判断した場合、ステップ12で、ホールIC60が異常か否かを判断する(ST12)。
If it is determined in step 11 that either the
ステップ12において、ホールIC60が異常であると判断した場合、ステップ13で、警告灯を点灯する(ST13)。
If it is determined in step 12 that the
次に、ステップ14で、起動時のロータリーエンコーダ6の原点補正にモータ電流センサ70の使用を設定する(ST14)。
Next, in step 14, the use of the motor
次に、ステップ15で、ロータリーエンコーダ6を用いて、通常のキャンバ角調整制御を続ける(ST15)。 Next, in step 15, normal camber angle adjustment control is continued using the rotary encoder 6 (ST15).
ステップ12において、ホールIC60が異常でない、すなわち、ホールIC60は正常で、ロータリーエンコーダ6が異常であると判断した場合、ステップ16で、警告灯を点灯する(ST16)。
If it is determined in step 12 that the
次に、ステップ17で、ホールIC60を使用して、車輪40のキャンバ角を0°又は−3°に保持する(ST17)。
Next, in step 17, using the
次に、ステップ18で、通常のキャンバ角調整制御を中止する(ST18)。 Next, in step 18, normal camber angle adjustment control is stopped (ST18).
ここで、ステップ14に示した、起動時のロータリーエンコーダ6の原点補正にモータ電流センサ70を使用する方法について説明する。
Here, a method of using the motor
本実施形態では、起動時のロータリーエンコーダ6の原点補正に通常使用しているホールIC60が異常である場合、原点を復帰させる際に、モータ電流検出部材60を用いる。モータ電流検出部材60は、通常、モータ2aに異常が存在するか否かを判断するため、モータ2aの電流値を検出している。
In the present embodiment, when the
モータ電流値は、クランクの回転角度と関係があり、モータ電流値を検出すれば、クランクの回転角度が取得可能である。 The motor current value is related to the rotation angle of the crank, and if the motor current value is detected, the rotation angle of the crank can be acquired.
図12はモータ電流値とクランク部の回転角度との関係を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the motor current value and the rotation angle of the crank portion.
クランク部4が図9(a)の状態の時、荷重Fuに対してモータ2aの回転負荷が最大となり、モータ2aの電流値は、図12の(a)に示したように、最大ピーク値PMAXとなる。
When the
クランク部4が図9(a)から90°回転した図7及び図9(b)に示すような死点の状態の時、モータ2aの回転負荷は荷重Fuの影響を受けない。電流値は、図12の(b)に示したように、最大ピーク値PMAXと最小ピーク値PMINとの中間となる。
When the
クランク部4が図9(c)の状態の時、荷重Fuに対してモータ2aの回転負荷が最小となり、モータ2aの電流値は、図12の(c)に示したように、最小ピーク値PMINとなる。
When the
クランク部4が図9(d)に示すように、図9(c)からクランク部4が90°回転した図8及び図9(d)に示すような死点の状態の時、モータ2aの回転負荷は荷重Fuの影響を受けない。電流値は、図12の(d)に示したように、最小ピーク値PMINと最大ピーク値PMAXとの中間となる。
As shown in FIG. 9 (d), when the
また、図12(A)は、原点補正前のロータリーエンコーダ6の検出値、図12(B)は、原点補正後のロータリーエンコーダ6の検出値を示している。
FIG. 12A shows the detected value of the
原点復帰前、図12(A)に示すように、モータ電流値が最大ピーク値PMAXにある(a)の状態の時、ロータリーエンコーダ6は、クランク部材4aがA°の位置にあると検出している。しかしながら、実際には、モータ電流値が最大ピーク値PMAXの時には、クランク部材4aの回転位置は死点の90°前の位置である。したがって、モータ電流値が最大ピーク値PMAXの後、原点復帰前のロータリーエンコーダ6がA°+90°を検出した(b)の時点を原点として、図12(B)に示すように、原点を補正する。
Before the return to origin, as shown in FIG. 12A, when the motor current value is in the maximum peak value P MAX (a), the
なお、本実施形態では、モータ電流値が最大ピーク値PMAXの後、原点復帰前のロータリーエンコーダ6がA°+90°を検出した(b)の時点を原点として補正した。しかしながら、装置の構造等によっては、90°に限らない場合があるので、90°でない場合には、所定の角度を設定すればよい。
In the present embodiment, after the motor current value is the maximum peak value P MAX , the point of time (b) when the
続いて、ロータリーエンコーダ6の原点補正の具体的な方法を示す。ロータリーエンコーダ6の原点補正は、図示しないCPU等の制御部によって行われる。
Next, a specific method for correcting the origin of the
図13は、ロータリーエンコーダ6の原点補正のフローチャートを示す図である。
FIG. 13 is a flowchart illustrating the origin correction of the
まず、ステップ21で、イグニッションスイッチをONとする(ST21)。続いて、ステップ22で、モータ2aを一定電圧でゆっくりと回転させる(ST22)。
First, in
次に、ステップ23で、図12に示すように、モータ電流値及びロータリーエンコーダ6の検出値を取得する(ST23)。
Next, in
次に、ステップ24で、モータ電流のピーク値を取得した時点のロータリーエンコーダ6の検出角度から90°位相が進んだ角度がロータリーエンコーダ6の原点となっているか否かを判断する(ST24)。
Next, in step 24, it is determined whether or not the angle advanced by 90 ° from the detected angle of the
ステップ24において、モータ電流のピーク値を取得した時点のロータリーエンコーダ6の検出角度から90°位相が進んだ角度がロータリーエンコーダ6の原点となっている場合には、原点が正しく設定されているので、そのまま終了する。
In step 24, when the origin of the
ステップ24において、モータ電流のピーク値を取得した時点のロータリーエンコーダ6の検出角度から90°位相が進んだ角度がロータリーエンコーダ6の原点となっていない場合には、ステップ25で、モータ電流のピーク値を取得した時点のロータリーエンコーダ6の検出角度から90°位相が進んだ角度をロータリーエンコーダ6の原点として補正して(ST25)、終了する。
In step 24, when the angle advanced by 90 ° from the detected angle of the
図14は、他の実施形態を示す図である。本実施形態では、ロータリーエンコーダ6を、モータ2a側の第1クランク軸部4a1に対向して配置したが、図14に示すように、モータ2aとは反対側のクランク部4の第2クランク軸部4b2に対向して配置してもよい。
FIG. 14 is a diagram showing another embodiment. In the present embodiment, the
図15は、他の実施形態を示す図である。図15に示すように、ロータリーエンコーダ6を、モータ2aの出力軸2bの径方向に対向して配置してもよい。この場合、ロータリーエンコーダ6の検出値×減速比がクランク部4の角度となる。
FIG. 15 is a diagram showing another embodiment. As shown in FIG. 15, the
図16は他の実施形態を示す図、図17は図16のE−E断面図である。 FIG. 16 is a view showing another embodiment, and FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG.
図16及び図17に示すように、クランク軸部4の回転位置検出部80を使用してもよい。回転位置検出部80は、発光部と受光部を内蔵した光学センサ81と、クランク部4の第2クランク軸部4b2に形成した径方向に深さを持つ凹部82と、を有する。
As shown in FIGS. 16 and 17, a
凹部82は、第1凹部82aと、クランク軸の回転中心に対して第1凹部82aと反対側に設けられ深さの異なる第2凹部82bと、を有する。光学センサ81は、深さの異なる第1凹部82aの位置と、第2凹部82bの位置を検出することで、クランク部4の回転位置を検出することができ、死点の位置を取得することが可能である。
The
このように、本実施形態によれば、キャンバ角制御装置1は、車体20に設置され駆動力を発生するモータ2a及びモータ2aの発生した駆動力を出力する出力軸2bを有する駆動部材2と、駆動部材2と連結されるクランク軸4a1,4b2及びクランク軸4a1,4b2に対して偏心したクランクピン4a2,4b1を有するクランク部4と、一端の第1連結部51aでクランクピン4a2,4b1に連結される連結部材51と、車体20に連結されると共にキャンバ軸を形成するキャンバ部材CAと、車輪40を回転可能に支持すると共に、鉛直方向の一方側でキャンバ部材CAに回動可能に支持され、他方側で連結部材51の他端に第2連結部51bで連結される回動部材33と、クランク部4の回転角度を検出するインクリメント式のロータリーエンコーダ6と、クランク部4の回転位置を検出する回転位置検出部60と、回転位置検出部60の検出値に応じてロータリーエンコーダ6の原点を補正する制御部と、を備えるので、新たな構成を付加する必要が無く、安価でありながら、信頼性のあるキャンバ角調整装置を提供することが可能となる。
Thus, according to the present embodiment, the camber angle control device 1 includes the
また、モータ2aに流れる電流を検出する電流検出部材70と、制御部は、回転位置検出部60に異常がある場合、電流検出部材70の検出値に応じてロータリーエンコーダ6の原点を補正するので、ロータリーエンコーダ6を簡単で的確に原点に復帰させることが可能となる。
Further, the
また、制御部は、電流検出部材60の検出値が最大の時点のロータリーエンコーダ6の角度に所定の角度を付加した角度を原点に補正するので、ロータリーエンコーダ6を簡単で的確に原点に復帰させることが可能となる。
Further, the control unit corrects the angle obtained by adding a predetermined angle to the angle of the
また、所定の角度は、90°であるので、設定が容易になり、ロータリーエンコーダ6をさらに簡単で的確に原点に復帰させることが可能となる。
Further, since the predetermined angle is 90 °, the setting becomes easy, and the
また、制御部は、ロータリーエンコーダ6に異常がある場合、回転位置検出部60の検出した位置に応じてクランク部4の回転位置を保持するので、クランク部4を的確に死点位置に保持することが可能となる。
Further, when there is an abnormality in the
また、回転位置検出部60は、クランク軸4a1,4b2の外周に対向して設けられるホールIC61と、クランク軸4a1,4b2の外周に設けられた第1の磁石62aと、クランク軸4a1,4b2の外周に設けられた第1の磁石62aと極性の異なる第2の磁石62bと、を有するので、簡単な構成で低コストに的確にクランク部4の回転位置を検出することが可能となる。
Further, rotational
1…キャンバ角調整ユニット(キャンバ角調整装置)、2…駆動部材、2a…モータ、2b…出力軸、3…減速部、4…クランク部、4a…第1クランク部材、4a1…第1クランク軸部、4a2…第1クランクピン部、4b…第2クランク部材、4b1…第2クランクピン部、4b2…第2クランク軸部、5…軸受部材、6…ロータリーエンコーダ、20…車体、21…第1サスペンションメンバ、22…第2サスペンションメンバ、23…ユニット支持部材、30…ハブ、31…ハブ部材、32…ディスクブレーキ、33…ハブ支持部材(回動部材)、40…車輪、41…ホイール、42…タイヤ、50…懸架装置、51…アッパーアーム(連結部材)、51a…第1連結部、51b…第2連結部、52…第1ロアアーム、53…スプリング、54…ショックアブソーバ、55…トレーリングアーム、56…第2ロアアーム、60…回転位置検出部、61…ホールIC、62…磁石、62a…N極、62b…S極、70…モータ電流検出部材、80…回転位置検出部、81…光学センサ、82…凹部、82a…第1凹部、82b…第2凹部、CA…キャンバ部材
1 ... camber angle adjusting unit (camber angle adjusting device), 2 ... drive member, 2a ... motor, 2b ... output shaft, 3 ... reduction unit, 4 ... crank portion, 4a ... first crank member, 4a 1 ... first crank Shaft part, 4a 2 ... 1st crankpin part, 4b ... 2nd crank member, 4b 1 ... 2nd crankpin part, 4b 2 ... 2nd crankshaft part, 5 ... Bearing member, 6 ... Rotary encoder, 20 ... Car body , 21 ... 1st suspension member, 22 ... 2nd suspension member, 23 ... Unit support member, 30 ... Hub, 31 ... Hub member, 32 ... Disc brake, 33 ... Hub support member (rotating member), 40 ... Wheel, DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記駆動部材と連結されるクランク軸及び前記クランク軸に対して偏心したクランクピンを有するクランク部と、
一端の第1連結部で前記クランクピンに連結される連結部材と、
前記車体に連結されると共にキャンバ軸を形成するキャンバ部材と、
前記車輪を回転可能に支持すると共に、鉛直方向の一方側で前記キャンバ部材に回動可能に支持され、他方側で前記連結部材の他端に第2連結部で連結される回動部材と、
前記クランク部の回転角度を検出するインクリメント式のロータリーエンコーダと、
前記クランク部の回転位置を検出する回転位置検出部と、
前記回転位置検出部の検出値に応じて前記ロータリーエンコーダの原点を補正する制御部と、
を備えることを特徴とするキャンバ角制御装置。 A drive member installed on the vehicle body for generating a driving force and an output shaft for outputting the driving force generated by the motor;
A crank portion having a crank shaft coupled to the drive member and a crank pin eccentric with respect to the crank shaft;
A connecting member connected to the crank pin at a first connecting portion at one end;
A camber member connected to the vehicle body and forming a camber shaft;
A rotating member that rotatably supports the wheel, is rotatably supported by the camber member on one side in the vertical direction, and is connected to the other end of the connecting member by a second connecting portion on the other side;
An incremental rotary encoder that detects the rotation angle of the crank portion;
A rotational position detector for detecting a rotational position of the crank part;
A control unit that corrects the origin of the rotary encoder according to a detection value of the rotational position detection unit;
A camber angle control device comprising:
前記制御部は、前記回転位置検出部に異常がある場合、前記電流検出部材の検出値に応じて前記ロータリーエンコーダの原点を補正する
ことを特徴とする請求項1に記載のキャンバ角制御装置。 A current detection member for detecting a current flowing through the motor;
2. The camber angle control device according to claim 1, wherein the control unit corrects the origin of the rotary encoder according to a detection value of the current detection member when the rotational position detection unit is abnormal.
ことを特徴とする請求項2に記載のキャンバ角制御装置。 The camber angle control device according to claim 2, wherein the control unit corrects an angle obtained by adding a predetermined angle to the angle of the rotary encoder when the detection value of the current detection member is maximum. .
ことを特徴とする請求項3に記載のキャンバ角制御装置。 The camber angle control device according to claim 3, wherein the predetermined angle is 90 °.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のキャンバ角制御装置。 The said control part hold | maintains the rotational position of the said crank part according to the position which the said rotational position detection part detected when there is abnormality in the said rotary encoder. 2. A camber angle control device according to item 1.
前記クランク軸の外周に対向して設けられるホールICと、
前記クランク軸の外周に設けられた第1の磁石と、
前記クランク軸の外周に設けられた前記第1の磁石と極性の異なる第2の磁石と、
を有する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のキャンバ角制御装置。 The rotational position detector is
Hall IC provided facing the outer periphery of the crankshaft;
A first magnet provided on an outer periphery of the crankshaft;
A second magnet having a polarity different from that of the first magnet provided on an outer periphery of the crankshaft;
The camber angle control device according to claim 1, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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