(57)【要約】【課題】アキシアル荷重の変動に基づく外輪３とハブ４ａとのアキシアル方向に関する変位を大きくできて、この荷重の測定精度を十分に確保できる玉軸受ユニットを実現する。【解決手段】上記ハブ４ａに、被検出面の特性変化のピッチが、軸方向に関して漸次変化するエンコーダ１２を外嵌固定する。このエンコーダ１２に対向させたセンサ１３の検出信号のデューティ比の変化により、上記外輪３とハブ４ａとのアキシアル方向に関する変位を検出する。そして、この変位により、これら外輪３とハブ４ａとの間に加わるアキシアル荷重を求める。各玉５、５の直径ｄとピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄを０．１２〜０．４の範囲に規制し、荷重変動に伴う上記デューティ比の変動を大きくする事で、上記課題を解決する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
玉軸受ユニットと変位測定装置とを備え、
このうちの玉軸受ユニットは、使用状態でも回転しない鋼製の静止側軌道輪と、使用状態で回転する鋼製の回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する周面に存在する静止側軌道と回転側軌道との間に接触角を付与された状態で設けられた、それぞれが鋼製である複数個の玉とを備え、これら各玉の直径とこれら各玉のピッチ円直径との比を０．１２〜０．４の範囲に規制したものであり、
上記変位測定装置は、上記回転側軌道輪の一部にこの回転側軌道輪と同心に支持された、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、その検出部をこの被検出面に対向させた状態で回転しない部分に支持され、この被検出面の特性変化に対応してその出力信号を変化させるセンサと、このセンサの出力信号に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との相対変位量を算出する演算器とを備えたものであり、
上記被検出面の特性が円周方向に関して変化するピッチ若しくは位相は、検出すべき変位の方向に一致する、上記被検出面の幅方向に関して連続的に変化している、
変位測定装置付玉軸受ユニット。
【請求項２】
エンコーダの被検出面に、互いに異なる特性を有する第一被検出部と第二被検出部とが円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置されており、これら両被検出部の円周方向に関する幅のうち、第一被検出部の幅は上記被検出面の幅方向の片側程広く、第二被検出部の幅はこの被検出面の幅方向の他側程広く、センサの出力信号は、第一被検出部と第二被検出部との円周方向に関する幅の差に対応して周期若しくは振幅に関する値を変化させる、パルス状信号若しくは正弦波状信号であり、演算器は、この周期若しくは振幅に関する比を表す信号に基づいて相対変位量を求める、請求項１に記載した変位測定装置付玉軸受ユニット。
【請求項３】
エンコーダの被検出面に、それぞれが他の部分とは特性が異なる１対の個性化部分より成る複数の被検出用組み合わせ部を、円周方向に亙り等間隔で配置しており、これら各被検出用組み合わせ部を構成する１対ずつの個性化部分同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部で、上記被検出面の幅方向に関して同じ方向に連続的に変化しており、センサの出力信号の変化の位相は、このセンサの検出部が対向する、上記エンコーダの被検出面の幅方向位置に対応して変化するものであり、演算器は、この変化の位相を表す信号に基づいて相対変位量を求める、請求項１に記載した変位測定装置付玉軸受ユニット。
【請求項４】
エンコーダの被検出面の幅方向に離隔した位置にそれぞれの検出部を位置させた状態で設置された１対のセンサを備え、この被検出面のうちで、少なくとも一方のセンサの検出部が対向する部分は、円周方向に関して特性が変化する境界が、上記幅方向に対し傾斜しており、上記少なくとも一方のセンサの出力信号の変化の位相は、当該センサの検出部が対向する、上記エンコーダの被検出面の幅方向位置に対応して変化するものであり、演算器は、この変化の位相を表す信号に基づいて相対変位量を求める、請求項１に記載した変位測定装置付玉軸受ユニット。
【請求項５】
自動車の懸架装置に車輪を回転自在に支持すると共に、これら車輪と懸架装置との間に作用する荷重を求める為に使用する、請求項１〜４の何れか１項に記載した変位測定装置付玉軸受ユニット。
【請求項６】
玉軸受ユニットと荷重測定装置とを備え、
このうちの玉軸受ユニットは、使用状態でも回転しない鋼製の静止側軌道輪と、使用状態で回転する鋼製の回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する周面に存在する静止側軌道と回転側軌道との間に接触角を付与された状態で設けられた、それぞれが鋼製である複数個の玉とを備え、これら各玉の直径とこれら各玉のピッチ円直径との比を０．１２〜０．４の範囲に規制したものであり、
上記荷重測定装置は、上記回転側軌道輪の一部にこの回転側軌道輪と同心に支持された、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、その検出部をこの被検出面に対向させた状態で回転しない部分に支持され、この被検出面の特性変化に対応してその出力信号を変化させるセンサと、このセンサの出力信号に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に作用する荷重を算出する演算器とを備えたものであり、
上記被検出面の特性が円周方向に関して変化するピッチ若しくは位相は、検出すべき荷重の作用に対応して上記両軌道輪同士が変位する方向に一致する、上記被検出面の幅方向に関して連続的に変化している、
荷重測定装置付玉軸受ユニット。
【請求項７】
エンコーダの被検出面に、互いに異なる特性を有する第一被検出部と第二被検出部とが円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置されており、これら両被検出部の円周方向に関する幅のうち、第一被検出部の幅は上記被検出面の幅方向の片側程広く、第二被検出部の幅はこの被検出面の幅方向の他側程広く、センサの出力信号は、第一被検出部と第二被検出部との円周方向に関する幅の差に対応して周期若しくは振幅に関する値を変化させる、パルス状信号若しくは正弦波状信号であり、演算器は、この周期若しくは振幅に関する比を表す信号に基づいて、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用する荷重を求める、請求項６に記載した荷重測定装置付玉軸受ユニット。
【請求項８】
エンコーダの被検出面に、それぞれが他の部分とは特性が異なる１対の個性化部分より成る複数の被検出用組み合わせ部を、円周方向に亙り等間隔で配置しており、これら各被検出用組み合わせ部を構成する１対ずつの個性化部分同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部で、上記被検出面の幅方向に関して同じ方向に連続的に変化しており、センサの出力信号の変化の位相は、このセンサの検出部が対向する、上記エンコーダの被検出面の幅方向位置に対応して変化するものであり、演算器は、この変化の位相を表す信号に基づいて、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用する荷重を求める、請求項６に記載した荷重測定装置付玉軸受ユニット。
【請求項９】
エンコーダの被検出面の幅方向に離隔した位置にそれぞれの検出部を位置させた状態で設置された１対のセンサを備え、この被検出面のうちで、少なくとも一方のセンサの検出部が対向する部分は、円周方向に関して特性が変化する境界が、上記幅方向に対し傾斜しており、上記少なくとも一方のセンサの出力信号の変化の位相は、当該センサの検出部が対向する、上記エンコーダの被検出面の幅方向位置に対応して変化するものであり、演算器は、この変化の位相を表す信号に基づいて、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用する荷重を求める、請求項６に記載した荷重測定装置付玉軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る変位測定装置付玉軸受ユニット及び荷重測定装置付玉軸受ユニットは、複数個の玉を介して相対回転自在に組み合わされた外輪相当部材と内輪相当部材との相対変位量（ラジアル方向の変位量とアキシアル方向の変位量との一方又は双方）或いは荷重を検出するものである。そして、変位量を介して、或いは直接求めた、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材との間に加わる荷重（ラジアル荷重とアキシアル荷重との一方又は双方）を表す信号を、自動車等の車両の走行安定性確保を図る為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車の車輪は懸架装置に対し、複列アンギュラ型の玉軸受ユニット等の転がり軸受ユニットにより回転自在に支持する。又、自動車の走行安定性を確保する為に、例えば非特許文献１に記載されている様な、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）、更には、ビークルスタビリティコントロールシステム（ＶＳＣ）等の車両用走行安定化装置が使用されている。この様な各種車両用走行安定化装置を制御する為には、車輪の回転速度、車体に加わる各方向の加速度等の信号が必要になる。そして、より高度の制御を行なう為には、車輪を介して上記転がり軸受ユニットに加わる荷重（ラジアル荷重とアキシアル荷重との一方又は双方）の大きさを知る事が好ましい場合がある。
【０００３】
この様な事情に鑑みて、特許文献１には、ラジアル荷重を測定自在な、荷重測定装置付転がり軸受ユニットが記載されている。この従来構造の第１例の場合には、非接触式の変位センサで、回転しない外輪と、この外輪の内径側で回転するハブとの径方向に関する変位を測定する事により、これら外輪とハブとの間に加わるラジアル荷重を求める様にしている。求めたラジアル荷重は、ＡＢＳを適正に制御する他、積載状態の不良を運転者に知らせる為に利用する。
【０００４】
又、特許文献２には、転がり軸受ユニットに加わるアキシアル荷重を測定する構造が記載されている。この特許文献２に記載された従来構造の第２例の場合、外輪の外周面に設けた固定側フランジの内側面複数個所で、この固定側フランジをナックルに結合する為のボルトを螺合する為のねじ孔を囲む部分に、それぞれ荷重センサを添設している。上記外輪を上記ナックルに支持固定した状態でこれら各荷重センサは、このナックルの外側面と上記固定側フランジの内側面との間で挟持される。この様な従来構造の第２例の転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合、車輪と上記ナックルとの間に加わるアキシアル荷重は、上記各荷重センサにより測定される。更に、特許文献３には、一部の剛性を低くした外輪相当部材に動的歪みを検出する為のストレンゲージを設け、このストレンゲージが検出する転動体の通過周波数から転動体の公転速度を求め、更に、転がり軸受に加わるアキシアル荷重を測定する方法が記載されている。
【０００５】
前述の特許文献１に記載された従来構造の第１例の場合、変位センサにより、外輪とハブとの径方向に関する変位を測定する事で、転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定する。但し、この径方向に関する変位量は僅かである為、この荷重を精度良く求める為には、上記変位センサとして、高精度のものを使用する必要がある。高精度の非接触式センサは高価である為、荷重測定装置付転がり軸受ユニット全体としてコストが嵩む事が避けられない。
【０００６】
又、特許文献２に記載された従来構造の第２例の場合、ナックルに対し外輪を支持固定する為のボルトと同数だけ、荷重センサを設ける必要がある。この為、荷重センサ自体が高価である事と相まって、転がり軸受ユニットの荷重測定装置全体としてのコストが相当に嵩む事が避けられない。又、特許文献３に記載された方法は、外輪相当部材の一部の剛性を低くする必要があり、この外輪相当部材の耐久性確保が難しくなる可能性がある他、十分な測定精度を得る事が難しいと考えられる。
【０００７】
この様な事情に鑑みて本発明者等は先に、複列アンギュラ型の玉軸受ユニットを構成する回転側軌道輪にエンコーダを、この回転側軌道輪と同心に支持固定し、このエンコーダの被検出面の変位を検出する事で、この回転側軌道輪と静止側軌道輪との相対変位量を求める発明（先発明）を行なった（特願２００５−１４７６４２号）。この先発明に係る構造の場合、上記エンコーダの被検出面の特性が円周方向に関して変化するピッチ若しくは位相は、検出すべき変位の方向に一致する、上記被検出面の幅方向に関して連続的に変化している。そして、上記静止側軌道輪等の固定部分に支持したセンサの検出部を、上記エンコーダの被検出面に近接対向させて、このセンサの出力信号が、上記相対変位量に応じて変化する様にしている。
【０００８】
図８〜９は、この様な先発明に係る構造の第１例を示している。この先発明の第１例の変位測定装置付玉軸受ユニット及び荷重測定装置付玉軸受ユニットは、車輪支持用玉軸受ユニット１と、回転速度検出装置としての機能を兼ね備えた、変位測定装置（或いは荷重測定装置。以下同じ）２とを備える。
このうちの車輪支持用玉軸受ユニット１は、図８に示す様に、それぞれが中炭素鋼或は軸受鋼等の鋼製である、外輪３と、ハブ４と、複数の玉５、５とを備える。このうちの外輪３は、使用状態で懸架装置に支持固定される静止側軌道輪であって、内周面に複列の外輪軌道６、６を、外周面にこの懸架装置に結合する為の外向フランジ状の取付部７を、それぞれ有する。又、上記ハブ４は、使用状態で車輪を支持固定してこの車輪と共に回転する回転側軌道輪であって、ハブ本体８と内輪９とを組み合わせ固定して成る。この様なハブ４は、外周面の軸方向外端部（懸架装置への組み付け状態で車体の幅方向外側となる端部）に車輪を支持固定する為のフランジ１０を、軸方向中間部及び内輪９の外周面に複列の内輪軌道１１、１１を、それぞれ設けている。上記各玉５、５は、これら各内輪軌道１１、１１と上記各外輪軌道６、６との間にそれぞれ複数個ずつ、互いに逆方向の（背面組み合わせ型の）接触角を付与した状態で、転動自在に設けて、上記外輪３の内径側に上記ハブ４を、この外輪３と同心に回転自在に支持している。
【０００９】
一方、上記変位測定装置２は、図８に示す様に、エンコーダ１２と、センサ１３と、図示しない演算器とを備える。
このうちのエンコーダ１２は、軟鋼板等の磁性材製で、それぞれがスリット状である複数の透孔１４ａ、１４ｂを、交互に形成している。これら各透孔１４ａ、１４ｂは、上記エンコーダ１２の中心軸の方向に関して傾斜している。又、円周方向に隣り合う透孔１４ａ、１４ｂ同士の間で、傾斜方向は互いに逆になっている。又、円周方向に隣り合う透孔１４ａ、１４ｂ同士のピッチは、交互に大小を繰り返している。この様なエンコーダ１２は、上記ハブ４の中間部に外嵌固定している。一方、上記センサ１３は、上記外輪３の中間部に形成した取付孔１５に、径方向外方から内方に挿通する状態で設け、先端部に設けた検出部を上記外輪３の内周面から径方向内方に突出させて、被検出面である、上記エンコーダ１２の外周面に近接対向させている。
【００１０】
上述の様に構成する先発明の変位測定装置の第１例の場合、アキシアル荷重に基づいて上記ハブ４と上記外輪３とが軸方向に相対変位すると、上記センサ１３の検出信号が変化するパターンが変化する。そこで、このパターンの変化に基づいて、上記相対変位の大きさ、更には上記アキシアル荷重の大きさを求められる。尚、同方向に傾斜した透孔１４ａ、１４ａ（１４ｂ、１４ｂ）に基づいて上記検出信号が変化する周期は、上記相対変位に拘らず変化しない。従って、この周期に基づいて、上記ハブ４の回転速度を求める事もできる。
【００１１】
次に、図１０は、先発明に係る構造の第２例に組み込むエンコーダ１２ａを示している。このエンコーダ１２ａは、磁性金属板により円筒状に形成されたもので、幅方向片半部と他半部とに、それぞれスリット状の透孔１４ｃ、１４ｄを、それぞれ上記エンコーダ１２ａの中心軸の方向に対し傾斜させた状態で、円周方向に関して等間隔に形成している。幅方向片半部の透孔１４ｃ、１４ｃの傾斜方向と、他半部の透孔１４ｄ、１４ｄの傾斜方向とは互いに逆である。この様なエンコーダ１２ａの外周面には、軸方向に離隔した状態で配置した１対のセンサの検出部を、近接対向させる。
【００１２】
上述の様なエンコーダ１２ａを含んで構成する、先発明の変位測定装置の第２例の場合、アキシアル荷重に基づいてハブと外輪とが軸方向に相対変位すると、上記１対のセンサの検出信号の位相がずれる。そこで、このずれの大きさに基づいて、上記相対変位の大きさ、更には上記アキシアル荷重の大きさを求められる。尚、上記ハブの回転速度は、何れかのセンサの検出信号に基づいて求められる。
【００１３】
次に、図１１〜１２は、先発明に係る構造の第３例を示している。この先発明の第３例の場合には、ハブ４の内端部に外嵌固定した内輪９の内端部に、図１２に示す様なエンコーダ１２ｂの基端部を外嵌して、このエンコーダ１２ｂを上記ハブ４に対し、このハブ４と同心に支持固定している。このエンコーダ１２ｂは、磁性金属板製で、先半部に設けた円筒状部に、それぞれが「く」字形でスリット状の透孔１４ｅ、１４ｅを、円周方向に関して等間隔に形成している。又、外輪３の内端部に嵌合固定したカバー１６に支持したセンサホルダ１７内に１対のセンサを、軸方向に離隔した状態で保持している。そして、これら両センサの検出部を、上記エンコーダ１２ｂの内周面に近接対向させている。
【００１４】
上述の様な先発明の変位測定装置の第３例の場合も、アキシアル荷重に基づいてハブ４と外輪３とが軸方向に相対変位すると、上記１対のセンサの検出信号の位相がずれる。そこで、このずれの大きさに基づいて、上記相対変位の大きさ、更には上記アキシアル荷重の大きさを求められる。尚、上記ハブ４の回転速度は、何れかのセンサの検出信号に基づいて求められる。
【００１５】
次に、図１３は、先発明に係る構造の第４例に組み込むエンコーダ１２ｃを示している。このエンコーダ１２ｃは、磁性金属板により円輪状に形成されたもので、それぞれが径方向外側程円周方向に関する幅が大きくなる、台形の透孔１４ｆ、１４ｆを、円周方向に関して等間隔に形成している。この様なエンコーダ１２ｃの軸方向片側面にはセンサの検出部を、近接対向させる。
【００１６】
上述の様なエンコーダ１２ｃを含んで構成する、先発明の変位測定装置の第４例の場合、ラジアル荷重に基づいてハブと外輪とが径方向に相対変位すると、上記センサの検出信号のデューティ比（高電位継続時間／１周期）が変化する。そこで、このデューティ比に基づいて、上記相対変位の大きさ、更には上記ラジアル荷重の大きさを求められる。尚、上記ハブの回転速度は、上記センサの検出信号の周期に基づいて求められる。
【００１７】
尚、上述の先発明の変位測定装置の第１〜４例は何れも、エンコーダ１２〜１２ｃとして単なる磁性材製のものを使用し、センサの側に永久磁石を組み込む事を意図している。これに対して、前記特願２００５−１４７６４２号には、永久磁石製のエンコーダを使用し、センサの側の永久磁石を省略する構造に就いても記載されている。更には、被検出面に、凹部と凸部とを交互に形成した磁性材製のエンコーダと永久磁石を組み込んだセンサとを組み合わせた構造に就いても記載されている。何れの場合でも、エンコーダの被検出面が円周方向に関して変化するピッチ若しくは位相は、検出すべき変位の方向に一致する、この被検出面の幅方向に関して連続的に変化している。
【００１８】
何れにしても、上述の様な先発明に係る変位測定装置付玉軸受ユニットにより求めた、ラジアル方向又はアキシアル方向の変位量は、前記回転側軌道輪と静止側軌道輪との間に加わるラジアル荷重又はアキシアル荷重と関連する（比例若しくは比例に近い関係にある）。従って、上記変位量から、これらラジアル荷重又はアキシアル荷重を求める事ができる。更に、この様にして変位量を介して求めた、或いは変位量を介さずに荷重測定装置付玉軸受ユニットにより直接求めた荷重（ラジアル荷重とアキシアル荷重との一方又は双方）は、路面と車輪（タイヤ）との接触面で生じている荷重と等価である。従って、上記求めた荷重に基づいて車両の走行状態を安定化させる為の制御を行なえば、車両の姿勢が不安定になる事を予防する為のフィードフォワード制御が可能になる等、車両の走行安定性確保の為の高度な制御が可能になる。
【００１９】
ところで、上述の様な先発明に係る変位測定装置付玉軸受ユニット或いは荷重測定装置付玉軸受ユニットを実施する場合、次の様な点に留意する必要がある。即ち、上記ラジアル荷重又は上記アキシアル荷重の測定精度を向上させる為には、これら各荷重の変動に基づく、上記回転側軌道輪と上記静止側軌道輪との相対変位量が大きい方が望ましい。これに対して、変位測定装置或いは荷重測定装置を組み込む玉軸受ユニットの仕様によっては、上記各荷重の変動に拘らず、上記回転側軌道輪と上記静止側軌道輪とが僅かしか相対変位しない場合がある。この様な場合には、上記各荷重の測定精度を十分に確保する事が難しくなる。
【００２０】
【特許文献１】特開２００１−２１５７７号公報
【特許文献２】特開平３−２０９０１６号公報
【特許文献３】特公昭６２−３３６５号公報
【非特許文献１】青山元男著、「レッドバッジスーパー図解シリーズ／クルマの最新メカがわかる本」、ｐ．１３８−１３９、ｐ．１４６−１４９、株式会社三推社／株式会社講談社、平成１３年１２月２０日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、荷重の変動に基づく回転側軌道輪と静止側軌道輪との相対変位量を大きくできて、この相対変位量に基づく荷重の測定精度を十分に確保できる、変位測定装置付玉軸受ユニット及び荷重測定装置付玉軸受ユニットを実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の変位測定装置付玉軸受ユニット及び荷重測定装置付玉軸受ユニットのうち、変位測定装置付玉軸受ユニットは、玉軸受ユニットと変位測定装置とを備える。
このうちの玉軸受ユニットは、使用状態でも回転しない鋼製の静止側軌道輪と、使用状態で回転する鋼製の回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する周面に存在する静止側軌道と回転側軌道との間に接触角を付与された状態で設けられた、それぞれが鋼製である複数個の玉とを備える。そして、これら各玉の直径とこれら各玉のピッチ円直径との比を、０．１２〜０．４の範囲に規制している。
又、上記変位測定装置は、上記回転側軌道輪の一部にこの回転側軌道輪と同心に支持された、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、その検出部をこの被検出面に対向させた状態で回転しない部分に支持され、この被検出面の特性変化に対応してその出力信号を変化させるセンサと、このセンサの出力信号に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との相対変位量を算出する演算器とを備える。
そして、上記被検出面の特性が円周方向に関して変化するピッチ若しくは位相は、検出すべき変位の方向に一致する、上記被検出面の幅方向に関して連続的に変化している。
尚、回転側軌道輪と静止側軌道輪との間に作用する荷重を求める為には、必ずしもこれら回転側軌道輪と静止側軌道輪との相対変位量を求める必要はない。即ち、請求項６に記載した様に、演算器に、センサの出力信号に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に作用する荷重を直接（上記相対変位量を求める過程を経る事なく）算出する機能を持たせる事もできる。
【発明の効果】
【００２３】
上述の様に構成する本発明の変位測定装置付玉軸受ユニット及び荷重測定装置付玉軸受ユニットの使用時には、センサの出力信号を演算器に送る。すると、この演算器は、このセンサの出力信号に基づいて、静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用する荷重を、直接又はこれら両軌道輪の相対変位量を介して算出する。即ち、玉軸受ユニットに荷重が負荷されると、この玉軸受の構成部材の弾性変形に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪とが相対変位し、このうちの回転側軌道輪に支持したエンコーダの被検出面の特性変化に対応する、上記センサの出力信号の変化のパターンが変化する。そこで、この変化のパターンに基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との相対変位量、更にはこれら静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用する荷重を求められる。
【００２４】
特に、本発明の変位測定装置付玉軸受ユニット及び荷重測定装置付玉軸受ユニットの場合には、各玉の直径と各玉のピッチ円直径との比を０．１２〜０．４の範囲に規制した事に伴い、荷重の変動に基づく、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との相対変位量を大きくできる。この為、この相対変位量を測定し易くなり、この相対変位量に基づく、上記荷重の測定精度を十分に確保できる。この点に就いて、図１〜３を参照しつつ説明する。
【００２５】
このうちの図１は、本発明の効果を確認する為に行なった、シミュレーションの前提とした車輪支持用玉軸受ユニット１ａを示している。尚、この車輪支持用玉軸受ユニット１ａは、駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車及びＭＲ車の後輪、４ＷＤ車の全輪）を懸架装置に支持する為のもので、ハブ４ａを構成するハブ本体８ａの中心部に、等速ジョイントに付属のスプライン軸を挿入する為の、スプライン孔１８を設けている。この様な車輪支持用玉軸受ユニット１ａの構造に関しては、従来から広く知られており、又、本発明の要旨でもない為、詳しい説明は省略する。又、対象となる車輪支持用玉軸受ユニットが、図１に示す様な駆動輪用であるか、或いは前述の図８、１１に示す様な従動輪（ＦＦ車の後輪、ＦＲ車及びＭＲ車の前輪）用であるかは、本発明の要旨には何ら関係するものではない。図１に示した構造にしろ、図８、１１に示した構造にしろ、上記各玉５、５の直径ｄとこれら各玉５、５のピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄが異なると、アキシアル荷重の変動に伴って、外輪３と上記ハブ４ａとがアキシアル方向に亙り相対変位する程度が異なる。
【００２６】
上記シミュレーション及び考察は、上記複列アンギュラ型の車輪支持用玉軸受ユニット１ａを構成する、複列に配置された各玉５、５の直径ｄとこれら各玉５、５のピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄが、アキシアル荷重の変動に伴う上記外輪３と上記ハブ４ａとのアキシアル方向に亙る相対変位に及ぼす影響を知り、上記比ｄ／Ｄの適正範囲を知る為に行なった。図１中の（Ａ）は上記比ｄ／Ｄが比較的小さい（０．１５）玉軸受ユニットを、同じく（Ｂ）はこの比ｄ／Ｄが比較的大きい（０．２５）玉軸受ユニットを、それぞれ示している。尚、上記各玉５、５には、何れも予圧を付与するものとした。
【００２７】
尚、上記アキシアル方向の相対変位を求める為に、上記ハブ本体８ａの中間部に、永久磁石製のエンコーダを外嵌固定する事を考慮した。被検出面である、このエンコーダの外周面には、Ｓ極とＮ極とを等間隔に、円周方向に亙り交互に着するとした。これらＳ極とＮ極との着磁範囲は、それぞれ台形とし、それぞれの円周方向に関する幅が、上記エンコーダの軸方向に関して漸次変化するとした。即ち、Ｓ極の幅が軸方向一端から他端に向けて漸次広がり、Ｎ極の幅が軸方向一端から他端に向けて漸次狭くなるとした。従って、円周方向に隣り合うＳ極とＮ極との境界は、上記エンコーダの中心軸の方向に対して所定角度ずつ傾斜している。この所定角度を４５度とした。又、上記エンコーダの直径を６０mmとし、このエンコーダの外周面に存在するＳ極とＮ極との合計を９６極とした。
【００２８】
センサの検出部をこの様なエンコーダの外周面に対向させると、上記ハブ４ａの回転に伴ってこのセンサの検出信号が変化する。この検出信号が変化する周期は、上記検出部が上記エンコーダの外周面の軸方向位置に拘らず、上記ハブ４ａの回転速度に反比例したものとなる。これに対して、上記検出信号の変化のパターン（デューティ比又は１対のセンサの検出信号同士の位相差）は、上記エンコーダの外周面の軸方向に関して、上記検出部が何れの部分に対向しているかにより変化する。そこで、上記デューティ比又は位相差に基づき、上記アキシアル方向の相対変位量、更には前記アキシアル荷重を求める事ができる。この場合に、この相対変位量に基づく上記デューティ比又は位相差の変化が大きい程、上記アキシアル方向の相対変位量、延ては上記アキシアル荷重を精度良く求められる事になる。そこで、このアキシアル荷重と上記デューティ比又は位相差との関係に就いて、コンピュータによるシミュレーションを行なった。
【００２９】
図２は、上記アキシアル荷重と上記デューティ比又は位相差との関係を示している。この様な図２中、実線イは上記比ｄ／Ｄが０．１である場合の、破線ロは同じく０．２５である場合の、鎖線ハは同じく０．４である場合の、それぞれ上記アキシアル荷重と上記デューティ比又は位相差の変化量との関係を示している。尚、図２は、外輪３及び上記ハブ４ａを中炭素鋼製とし、上記各玉５、５を軸受鋼製とした場合に就いて示している。
【００３０】
この様な図２から明らかな通り、上記各玉５、５の直径ｄとこれら各玉５、５のピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄを大きくすれば、上記アキシアル荷重の変動に伴う、外輪３と上記ハブ４ａとの間のアキシアル方向の変位を大きくし、上記デューティ比又は位相差の変動を大きくできる。図３は、これら各玉５、５の直径ｄとピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄが、上記アキシアル荷重の変動に伴う、上記センサの検出信号のデューティ比又は位相差の変動に及ぼす影響を示している。この図３中の横軸は、上記比ｄ／Ｄを表している。又、縦軸は、上記アキシアル荷重の変動に伴って上記検出信号のデューティ比又は位相差が変動する程度で、上記図２の各線イ〜ハの勾配の程度である。具体的には、上記アキシアル荷重が７０００Ｎ変化した場合に、上記センサの検出信号のデューティ比又は位相差が変動する割合（ポイント［％］）である。例えば、上記比ｄ／Ｄが０．１の場合、上記アキシアル荷重が７０００Ｎ変化すると、上記検出信号のデューティ比又は位相差が凡そ１．４ポイント［％］変動する事を表している。
【００３１】
上述の様な図２、３から明らかな通り、上記アキシアル荷重の変動に基づく上記検出信号のデューティ比又は位相差の変化を大きくし、このアキシアル荷重の測定精度を向上させる為には、上記比ｄ／Ｄを大きくすれば良い。逆に言えば、この比ｄ／Ｄが小さ過ぎた場合には、上記アキシアル荷重の測定精度を十分に確保できない。但し、上記比ｄ／Ｄを大きくすべく、上記各玉５、５の直径ｄを大きくし過ぎると、玉軸受ユニット全体が大きくなったり（外輪３の外径を大きくする場合）、この外輪３やハブ４ａの肉厚が小さくなり過ぎて、これら外輪３やハブ４ａの耐久性が損なわれる可能性を生じる。又、上記比ｄ／Ｄを大きくすべく、上記ピッチ円直径Ｄを小さくすると、モーメント荷重に対する剛性や転がり疲れ寿命が低下する可能性を生じる。従って、上記比ｄ／Ｄは、むやみに大きくする事はできない。
【００３２】
そこで本発明者は、上記玉軸受ユニット本来の機能を確保しつつ、上記アキシアル荷重に基づく上記センサの検出信号のデューティ比又は位相差の変化を大きくし、このアキシアル荷重の測定精度を確保できる範囲を知る為の考察を行なった。
先ず、本発明をＡＢＳ、ＴＣＳ、ＶＳＣ等の車両用走行安定化装置の制御に利用する事を考慮した場合、車両の走行状態を安定させる為には、上記アキシアル荷重を検出する分解能は、１０００Ｎ程度、好ましくは５００Ｎ程度に抑える必要がある。分解能がこれよりも悪い（１０００Ｎよりも大きな分解能でしか測定できない）と、走行安定性確保の為の制御に上記アキシアル荷重を利用する意味がなくなる。又、この制御にこのアキシアル荷重を利用する場合、このアキシアル荷重の測定範囲に関しては、−１０００Ｎ〜６０００Ｎ程度（フルスケールを７０００Ｎ程度）は必要である。
【００３３】
一方、上記アキシアル荷重を検出する際には、エンコーダの被検出面の特性変化に対応してその出力信号を変化させるセンサの検出誤差が存在する。例えば、このセンサを、ホール素子や磁気抵抗素子等の磁気検出素子を組み込んだアクティブ型の磁気センサとした場合、このセンサの検出誤差は０．２％程度考慮する必要がある。上記アキシアル荷重の分解能がこの検出誤差よりも大きい（悪い）場合には、上記アキシアル荷重による制御の信頼性を十分に確保できなくなる可能性がある。
【００３４】
例えば、上記アキシアル荷重の大きさを上記フルスケールの間で複数の階層（例えば７〜１４の階層）に分けて判定し、その時に生じているアキシアル荷重が属する階層に応じてＡＢＳ、ＴＣＳ、ＶＳＣ等の車両用走行安定化装置の制御を行なう場合に、実際に作用しているアキシアル荷重が属する階層と、演算器が算出したアキシアル荷重の属する階層とが、２段階以上ずれる可能性を生じる。このアキシアル荷重を検出する分解能を、上述した様な１０００Ｎ程度、好ましくは５００Ｎ程度にすれば、上述の様な２段階以上のずれを生じさせずに済む。そして、この様な２段階以上のずれを生じさせない為には、上記アキシアル荷重が１０００Ｎ（好ましくは５００Ｎ）変動した場合に、上記センサの検出信号のデューティ比又は位相差が０．２ポイント［％］以上変動する構造とする必要がある。この場合に、上述した測定の全範囲（−１０００Ｎ〜６０００Ｎ、フルスケール：７０００Ｎ）では、上記検出信号のデューティ比又は位相差が１．４ポイント［％］以上変動する事が必要となる｛∵０．２ポイント×（７０００Ｎ／１０００Ｎ）＝１．４ポイント｝。尚、１段階のずれは、実際に作用しているアキシアル荷重が、階層分けの境界近傍に存在する可能性を考慮すれば、上記検出誤差が僅かでも存在する限り、なくす事はできない。
【００３５】
この様な前提で図３を見れば、上記各玉５、５の直径ｄとこれら各玉５、５のピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄを０．１２以上にする必要がある事が分かる。即ち、上記図３の縦軸が１．４ポイントとなる上記比ｄ／Ｄの値をこの図３の横軸から読み取れば、上記０．１２なる値が導き出せる。
更に、上記比ｄ／Ｄが０．４である場合、上記７０００Ｎなるフルスケールの範囲で、上記アキシアル荷重の変動に基づく前記検出信号のデューティ比又は位相差の変化が凡そ２．４５ポイント［％］変動する。この為、上記アキシアル荷重を５７０Ｎ程度の分解能で測定できる。前記所定角度を４５度よりも少し大きくすれば、５００Ｎ程度の分解能を実現できる。上記比ｄ／Ｄを０．４よりも大きくすれば、このアキシアル荷重の分解能をより更に良好にできる。但し、上記比ｄ／Ｄを０．４よりも大きくすべく、上記各玉５、５の直径ｄを大きくしたり、これら各玉のピッチ円直径Ｄを小さくしたりすると、玉軸受ユニット本来の性能が損なわれる。これに対して本願発明の場合には、上記比ｄ／Ｄを０．１２〜０．４としたので、上記玉軸受ユニット本来の性能を確保しつつ、上記アキシアル荷重の測定精度を十分に確保できる。
【００３６】
尚、より好ましくは、上記比ｄ／Ｄを０．２〜０．３の範囲に規制する。この比ｄ／Ｄをこの様に規制すれば、玉軸受ユニットの大型化や外輪３及びハブ４ａの肉厚の過度の低下を防止しつつ、上記アキシアル荷重の測定精度向上を図れる。
尚、前記図１に示した２例の玉軸受ユニットのうち、（Ａ）に示した構造は、上記比ｄ／Ｄが０．１５であり、７０００Ｎなるフルスケールの範囲での、上記検出信号のデューティ比又は位相差の変化は１．６ポイント、分解能は８７５Ｎである。
又、（Ｂ）に示した構造は、上記比ｄ／Ｄが０．２５であり、７０００Ｎなるフルスケールの範囲での、上記検出信号のデューティ比又は位相差の変化は２．０ポイント、分解能は７００Ｎである。
【００３７】
上記アキシアル荷重の変動に伴って上記検出信号のデューティ比又は位相差が変化する程度は、上述した様に、上記各玉５、５の直径ｄとこれら各玉のピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄを大きくする事で大きくできる。但し、上記検出信号のデューティ比又は位相差が変化する程度は、上記各玉５、５の直径ｄと、外輪３の内周面に形成した外輪軌道６、６並びにハブ４ａの外周面に形成した内輪軌道１１、１１の断面の曲率半径ｒとの比（ｒ／ｄ）によっても調節できる。即ち、上記変化する程度は、この比ｒ／ｄを変える事により、この変化する程度のリニアリティ（直線性）やゲインを変化させる事ができる。実際の場合、上記比ｒ／ｄは０．５０５〜０．６の範囲で調節できる。上記比ｒ／ｄを上記範囲内でどの様な値とするかは、必要とするリニアリティ（直線性）、ゲイン（勾配）、アキシアル荷重を測定可能とする範囲等に応じて、実験結果を基にして、設計的に定める。前記図２〜３は、上記ｒ／ｄが標準的な値（０．５２〜０．５３）の場合に就いて示している。上記各玉５、５の接触角に就いても、標準的な値（３０〜４０度）である場合に就いて示している。
【００３８】
又、上記各玉５、５に付与している予圧を変える事によっても、リニアリティ（直線性）やゲイン特性を変える事ができる。この場合に上記予圧は、９８０Ｎ〜９８００Ｎ（１００kgf 〜１０００kgf ）の範囲で変更可能である。上記図２〜３は、上記予圧の値が標準的な値（１９６０Ｎ程度）の場合に就いて示している。
尚、上述の様な、上記アキシアル荷重の変動に伴って上記検出信号のデューティ比又は位相差が変化する程度を変える各種方法は、それぞれ単独で採用しても、組み合わせて採用しても良い。
又、本発明を実施する場合、図１〜２に示す様に、両列の玉５、５に関して直径ｄとピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄを大きくするだけでなく、片側の列の比ｄ／Ｄのみを大きくする事もできる。又、複列玉軸受ユニットに限らず、単列の玉軸受ユニットに適用する事もできる。
更に、アキシアル荷重を測定する場合に限らず、ラジアル荷重を測定する場合に就いても、同様の考え方で実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明を実施する場合に、例えば、請求項２、７に記載した様に、エンコーダの被検出面に、互いに異なる特性を有する第一被検出部と第二被検出部とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置する。又、これら両被検出部の円周方向に関する幅のうち、第一被検出部の幅を、上記被検出面の幅方向の片側程広く、第二被検出部の幅はこの被検出面の幅方向の他側程広くする。この場合に、センサの出力信号は、第一被検出部と第二被検出部との円周方向に関する幅の差に対応して周期若しくは振幅に関する値を変化させる、パルス状信号若しくは正弦波状信号となる。そして、演算器は、この周期若しくは振幅に関する比を表す信号に基づいて、相対変位量、或いは静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用する荷重を求める。
【００４０】
或いは、請求項３、８に記載した様に、エンコーダの被検出面に、それぞれが他の部分とは特性が異なる１対の個性化部分より成る複数の被検出用組み合わせ部を、円周方向に亙り等間隔で配置する。これら各被検出用組み合わせ部を構成する１対ずつの個性化部分同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部で、上記被検出面の幅方向に関して同じ方向に連続的に変化させる。この場合に、センサの出力信号の変化の位相は、このセンサの検出部が対向する、上記エンコーダの被検出面の幅方向位置に対応して変化する。そして、演算器は、この変化の位相を表す信号に基づいて相対変位量、或いは静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用する荷重を求める。
【００４１】
或いは、請求項４、９に記載した様に、エンコーダの被検出面の幅方向に離隔した位置にそれぞれの検出部を位置させた状態で設置された１対のセンサを備える。そして、この被検出面のうちで、少なくとも一方のセンサの検出部が対向する部分は、円周方向に関して特性が変化する境界を、上記幅方向に対し傾斜させる。この場合に、上記少なくとも一方のセンサの出力信号の変化の位相は、当該センサの検出部が対向する、上記エンコーダの被検出面の幅方向位置に対応して変化する。そして、演算器は、この変化の位相を表す信号に基づいて相対変位量、或いは静止側軌道輪と回転側軌道輪との間に作用する荷重を求める。
何れの場合でも、上記エンコーダの被検出面の幅方向に関する変位を確実に測定できる。
【００４２】
更に、本発明を実施する場合に、好ましくは、請求項５に記載した様に、変位測定装置付玉軸受ユニットを、自動車の懸架装置に車輪を回転自在に支持すると共に、これら車輪と懸架装置との間に作用する荷重を求める為に使用する。
この様な状態で本発明を実施すれば、車輪と懸架装置との間に加わる荷重を求めて、ＡＢＳ、ＴＣＳ、ＶＳＣ等の車両用走行安定化装置の制御を適切に行なえる。
【実施例１】
【００４３】
図４は、請求項１、３、５、６、８に対応する、本発明の実施例１を示している。本実施例の場合には、駆動輪支持用の車輪支持用玉軸受ユニット１ａを構成する、中炭素鋼製のハブ本体８ａと軸受鋼製の内輪９とから成るハブ４ａの中間部に、前述の図９に示す様なエンコーダ１２を外嵌固定している。そして、中炭素鋼製の外輪３の中間部に形成した取付孔１５にセンサ１３を、径方向外方から内方に挿通する状態で設け、このセンサ１３の先端部に設けた検出部を上記外輪３の内周面から径方向内方に突出させて、被検出面である、上記エンコーダ１２の外周面に近接対向させている。
【００４４】
この様な本実施例の場合、それぞれが軸受鋼製である、各玉５、５の直径ｄとピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄを、０．１５としている。従って、上記エンコーダ１２に形成した透孔１４ａ、１４ｂの、このエンコーダの中心軸の方向に対する傾斜角度を４５度とした場合には、−１０００Ｎ〜６０００Ｎ程度（フルスケールを７０００Ｎ程度）の範囲内で、上記センサ１３の検出信号のデューティ比を１．６ポイント（％）程度変化させる事ができる。そして、上記ハブ４ａと上記外輪３との間に加わるアキシアル荷重を、８７５Ｎ程度の分解能で測定できる。この結果、上記センサ１３の検出信号に基づいて求めた上記アキシアル荷重を、走行安定性確保の為の制御に有効に利用できる。
【００４５】
尚、上記図９に示す様なエンコーダに代えて、全体が円筒状で、台形若しくは三角形の透孔（台形の透孔に関しては図１３参照）を形成したエンコーダをハブ４ａの中間部に外嵌固定すれば、請求項１、２、５、６、７に対応する構造を実施できる。前述した様な、着磁範囲が台形である永久磁石製のエンコーダ、或いは、被検出面に、それぞれが台形である凹部と凸部とを交互に形成した磁性材製のエンコーダを使用した場合も同様である。
【実施例２】
【００４６】
次に、図５は、請求項１、４、５、６、９に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、駆動輪支持用の車輪支持用玉軸受ユニット１ａを構成するハブ４ａの中間部に、前述の図１０に示す様なエンコーダ１２ａを外嵌固定している。そして、外輪３の中間部に形成した取付孔１５部分に装着したセンサ１３ａ、１３ｂの検出部を、被検出面である上記エンコーダ１２ａの外周面の、軸方向に離隔した２個所位置に近接対向させている。尚、上記両センサ１３ａ、１３ｂは、上記取付孔１５に挿通した単一のセンサホルダの先端部に、上記外輪３の軸方向に離隔した状態で設けている。
【００４７】
この様な本実施例の場合も、各玉５、５の直径ｄとピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄを０．１５としている。従って、上記エンコーダ１２ａに形成した透孔１４ｃ、１４ｄの、このエンコーダの中心軸の方向に対する傾斜角度を４５度とした場合には、−１０００Ｎ〜６０００Ｎ程度（フルスケールを７０００Ｎ程度）の範囲内で、上記両センサ１３ａ、１３ｂの検出信号の位相差を、１．６ポイント（％）程度変化させる事ができる。そして、上記ハブ４ａと上記外輪３との間に加わるアキシアル荷重を、８７５Ｎ程度の分解能で測定できる。この結果、上記両センサ１３ａ、１３ｂの検出信号の位相差に基づいて求めた上記アキシアル荷重を、走行安定性確保の為の制御に有効に利用できる。尚、上記位相差の変化ポイントとは、上記両センサ１３ａ、１３ｂの検出信号の位相差を、これら両センサ１３ａ、１３ｂの周期で除した（位相差／周期）値である。
【実施例３】
【００４８】
図６は、請求項１、３、５、６、８に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例は、各玉５、５の直径ｄとピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄを０．２５としている。従って本実施例の場合には、−１０００Ｎ〜６０００Ｎ程度（フルスケールを７０００Ｎ程度）の範囲内で、センサ１３の検出信号のデューティ比を２．０ポイント（％）程度変化させて、ハブ４ａと外輪３との間に加わるアキシアル荷重を、７００Ｎ程度の分解能で測定できる。その他の構成及び作用は、前述した実施例１と同様である。
【実施例４】
【００４９】
次に、図７は、請求項１、４、５、６、９に対応する、本発明の実施例４を示している。本実施例は、各玉５、５の直径ｄとピッチ円直径Ｄとの比ｄ／Ｄを０．２５としている。従って本実施例の場合には、−１０００Ｎ〜６０００Ｎ程度（フルスケールを７０００Ｎ程度）の範囲内で、センサ１３ａ、１３ｂの検出信号同士の位相差を２．０ポイント（％）程度変化させて、ハブ４ａと外輪３との間に加わるアキシアル荷重を、７００Ｎ程度の分解能で測定できる。その他の構成及び作用は、前述した実施例２と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の効果を確認する為のシミュレーションに使用した玉軸受ユニットの２例を示す断面図。
【図２】アキシアル荷重と、センサの検出信号のデューティ比又は位相差が変化する程度との関係を、各玉の直径とこれら各玉のピッチ円直径との比が互いに異なる３種類の試料毎に示す線図。
【図３】各玉の直径とこれら各玉のピッチ円直径との比の相違が、アキシアル荷重の変動に伴う、センサの検出信号のデューティ比又は位相差の変動に及ぼす影響を示す線図。
【図４】本発明の実施例１を示す断面図。
【図５】同実施例２を示す断面図。
【図６】同実施例３を示す断面図。
【図７】同実施例４を示す断面図。
【図８】先発明に係る変位測定装置付玉軸受ユニットの第１例の断面図。
【図９】この第１例に組み込むエンコーダの斜視図。
【図１０】先発明に係る変位測定装置付玉軸受ユニットの第２例に組み込むエンコーダの斜視図。
【図１１】先発明に係る変位測定装置付玉軸受ユニットの第３例の断面図。
【図１２】この第３例に組み込むエンコーダの断面図。
【図１３】先発明に係る変位測定装置付玉軸受ユニットの第４例に組み込むエンコーダを軸方向から見た側面図。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ  車輪支持用玉軸受ユニット
２    変位測定装置
３    外輪
４、４ａ  ハブ
５    玉
６    外輪軌道
７    取付部
８、８ａ  ハブ本体
９    内輪
１０    フランジ
１１    内輪軌道
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  エンコーダ
１３、１３ａ、１３ｂ  センサ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ  透孔
１５    取付孔
１６    カバー
１７    センサホルダ
１８    スプライン孔
【図１】
2006201157.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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