JP2003120702A - センサー付き転がり軸受ユニット - Google Patents

センサー付き転がり軸受ユニット

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池の交換、充電を不要とし、センサーを内
蔵化しかつメンテナンスフリーのセンサー付き転がり軸
受ユニットを提供する。 【解決手段】 センサー付き転がり軸受ユニットは、外
輪、内輪およびこれらの間に配置された複数の転動体を
有する転がり軸受と、外輪および内輪のいずれか一方に
設けられかつ周方向に等間隔をおいて交互に異なる磁気
特性を有するパルサーリングと、同他方に設けられたセ
ンサー装置2とを備えている。センサー装置2は、センサ
ー13、センサー13が検出した情報を無線送信する送信部
15、送信部15に電力を供給する電源部12を有している。
電源部12は、相対回転するパルサーリングによって生成
される電磁誘導電流を送信部15への供給電力とする発電
部16,17,18を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、センサー付き転
がり軸受ユニット、さらに詳しくは、センサーを含むセ
ンサー装置が転がり軸受の固定輪側または回転輪側に一
体的に取り付けられたユニットに関する。
【0002】センサー付き転がり軸受ユニットは、たと
えば、鉄道車両や自動車において、車軸あるいは車軸に
回転を伝達する回転軸を支持するとともに、軸の回転速
度などを検出するために用いられる。
【0003】
【従来の技術】軸の回転速度を検出するには、センサー
装置およびパルサーリングのうちいずれか一方が固定側
に、他方が回転側に取り付けられる。回転速度検出用に
使用される従来の転がり軸受ユニットでは、外輪または
内輪にパルサーリングが取り付けられているものは知ら
れているが、センサーは外付けとされることが多く、ま
た、内蔵化は設計上容易ではなかった。
【0004】そのため、センサー装置を無線式とするこ
とで、コネクタ、ワイヤ等の接続部分をなくし、内蔵化
を容易にすることが考えられている。このような無線式
センサー装置では、無線送信する送信部に電源を供給す
る電源として、1次電池または2次電池が使用されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】電源供給に1次電池ま
たは2次電池を使用した際には、交換、充電等のメンテ
ナンスが必要であり、また、車両走行中での電池切れの
心配があった。
【0006】この発明の目的は、上記の問題を解決し、
電池の交換、充電を不要とし、センサーを内蔵化しかつ
メンテナンスフリーのセンサー付き転がり軸受ユニット
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明によるセンサー付き転がり軸受ユニットは、外輪、内
輪およびこれらの間に配置された複数の転動体を有する
転がり軸受と、外輪および内輪のいずれか一方に設けら
れかつ周方向に等間隔をおいて交互に異なる磁気特性を
有するパルサーリングと、同他方に設けられかつセンサ
ー、センサーが検出した情報を無線送信する送信部、送
信部に電力を供給する電源部を有するセンサー装置とを
備えており、電源部は、相対回転するパルサーリングに
よって生成される電磁誘導電流を送信部への供給電力と
する発電部を有していることを特徴とするものである。
【0008】外輪が固定輪で、内輪が回転輪であっても
よく、内輪が固定輪で、外輪が回転輪であってもよい。
【0009】センサーとしては、ホール素子センサー、
磁気抵抗(MR)素子センサーなどが使用される。
【0010】パルサーリングは、回転速度検出のため
に、周方向に等間隔をおいて交互に異なる磁気特性を有
するものとされる。このようなパルサーリングとして
は、周方向に多数の磁極(N極およびS極)が等間隔を
おいて形成されたもの、磁性板の周方向にスリットが等
間隔をおいて形成されたものなどがある。
【0011】発電部は、パルサーリングに対向するよう
に配されたマグネット、磁場を増大させるヨーク、およ
びパルサーリングが相対的に回転した際に生じる磁場の
変化に伴って誘導電流が生成されるコイルなどから構成
される。マグネットは、多極であっても単極であっても
よい。
【0012】この発明のセンサー付き転がり軸受ユニッ
トによれば、車両の走行に伴って軸が回転することによ
って、磁場を変化させ、これによって生じる電磁誘導電
流をセンサー装置へ供給することにより、電池が不要と
なり、メンテナンスフリーとすることができる。
【0013】電源部は、発電部から供給された電力を蓄
える2次電池をさらに有していることが好ましい。
【0014】このようにすると、軸受ユニットの回転中
に2次電池へ充電し、軸受ユニットの非回転中には、2
次電池からセンサー装置へ供給することにより、電池の
交換および充電作業が不要となり、メンテナンスフリー
とすることができる。
【0015】センサー、送信部、電池および発電部は、
環状の支持部材に周方向に配置されて固定されているこ
とが好ましい。発電部にマグネットを設ける際には、セ
ンサーと例えば180°離して配置し、マグネットがセ
ンサーに悪影響を与えないようにすることが好ましい。
【0016】支持部材は、例えば、一端部が内輪または
外輪にはめ止められた円筒部および円筒部の他端部に設
けられたフランジ部を有し、円筒部の他端部とフランジ
部とによってセンサー装置を支持するものとされる。
【0017】センサー装置を構成するセンサー、送信
部、電池および発電部を周方向に配置することにより、
センサー装置の取付けスペースを少なくすることができ
る。したがって、軸受ユニットへのセンサー装置の内蔵
化が容易となり、また、ワイヤの配回しのための設計上
の制約がなく、ワイヤ断線の危険性もなくなる。
【0018】例えば、パルサーリングが、磁性体でかつ
周方向に等間隔のスリットを有している場合には、発電
部は、マグネット、ヨークおよびコイルを有しているも
のとされ、また、パルサーリングが、周方向に等間隔を
おいて交互に異なる磁極を有している場合には、発電部
は、ヨークおよびコイルを有しているものとされる。
【0019】そして、パルサーリングの磁気特性によっ
て磁場を変化させ、これによって生じる電磁誘導電流を
電力の供給源とする。こうして、パルサーリングに検出
用機能と発電用機能とを兼ねさせることにより、センサ
ー装置の電力供給源を小型化することができる。
【0020】内輪にパルサーリングが、外輪にセンサー
装置が設けられる場合に、パルサーリングが軸方向内側
に配されて、センサー装置がパルサーリングの軸方向外
側から対向させられてもよく、また、パルサーリングが
軸方向外側に配されて、センサー装置がパルサーリング
の軸方向内側から対向させられてもよい。また、内輪に
センサー装置が、外輪にパルサーリングが設けられる場
合についても、パルサーリングが軸方向内側に配され
て、センサー装置がパルサーリングの軸方向外側から対
向させられてもよく、パルサーリングが軸方向外側に配
されて、センサー装置がパルサーリングの軸方向内側か
ら対向させられてもよい。
【0021】内輪の端面と外輪の端面とがほぼ面一とさ
れていることがあり、また、内輪が、外輪端部より軸方
向に突出した突出部を有していることがある。
【0022】内輪が、外輪端部より軸方向に突出した突
出部を有しているものでは、外輪に懸架装置を取り付け
て外輪固定とするとともに、内輪の一端部に車輪を取り
付けて内輪回転とし、内輪の他端部の突出部を等速ジョ
イントの外輪となるハウジング部とすることができる。
これにより、独立懸架式サスペンションに支持された駆
動輪でかつ等速ジョイントを有するもののセンサー付き
転がり軸受ユニットとしての使用が可能となる。
【0023】内輪が外輪端部より軸方向に突出した突出
部を有しているセンサー付き転がり軸受ユニットでは、
パルサーリングが、内輪の突出部外径にはめ止められた
円筒状支持部およびこれの外周面に設けられた検出部よ
りなり、センサー装置は、外輪端部に設けられて径方向
外側からパルサーリングの検出部に対向させられている
ことがあり、また、外輪端部の内径にはめ止められた円
筒状支持部および支持部の内向きフランジの外側面に設
けられた検出部よりなり、センサー装置は、内輪の突出
部に設けられて軸方向外側からパルサーリングの検出部
に対向させられていることがある。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について説明する。
【0025】図1は、この発明のセンサー付き転がり軸
受ユニットが適用される転がり軸受(ハブユニット)の
一例を示している。以下の説明において、左右は図1に
ついていうものとする。
【0026】図1に示す転がり軸受(1)は、外輪が回転
輪、内輪が固定輪とされている一例を示すもので、フラ
ンジ部(4a)を有する外輪(4)、内輪(5)、これらの間に配
置された複数の転動体である玉(6)、保持器(7)およびシ
ール(8)を備えており、外輪(4)のフランジ部(4a)には、
車輪を取り付けるための複数のボルト(9)が固定されて
いる。外輪(4)の右端面および内輪(5)の右端面は、面一
とされている。
【0027】図2から図4までに示すこの発明によるセ
ンサー付き転がり軸受ユニットの第1実施形態は、図1
に示した外輪回転の転がり軸受に適用されるもので、転
がり軸受(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置
(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備えてお
り、外輪(4)にセンサー装置(2)が、内輪(5)にパルサー
リング(3)が設けられている。
【0028】センサー装置(2)は、外輪(4)に固定された
支持部材(11)、電源部(12)、ホール素子センサーや磁気
抵抗(MR)素子センサーなどの回転速度検出用センサ
ー(13)、処理回路(14)および送信部(15)を備えている。
電源部(12)は、マグネット(16)、コイル(17)、ヨーク(1
8)、整流器(19)および2次電池(20)を備えている。
【0029】支持部材(11)は、短円筒状の外周壁(11a)
および内周壁(11b)、ならびにこれらの右端部同士を連
結するフランジ(11c)よりなり、全体として環状をな
し、その中空部分の断面は略コ字状をなす。外周壁(11
a)の自由端部(左端部)は内周壁(11b)より左側にのび
ており、この外周壁(11a)の自由端部が外輪(4)の右端部
の外径に密にはめ止められ、内周壁(11b)の自由端部が
内輪(5)の内径寄りの右端面に近接している。
【0030】パルサーリング(3)は、円筒部(3a)および
その右端部に設けられた外向きフランジ部(3b)よりな
り、そのフランジ部(3b)の外側面に、スリット(21)が非
スリット部分と同じ幅でかつ等間隔に設けられている。
パルサーリング(3)は、フランジ部(3b)が内輪(5)の右端
面よりも軸方向に突出するように、その円筒部(3a)が内
輪(5)の外径に密にはめ止められている。センサー装置
(2)は、パルサーリング(3)の軸方向外側からこれに対向
させられている。
【0031】図3に示すように、センサー(13)、処理回
路(14)、送信部(15)、マグネット(16)、コイル(17)、ヨ
ーク(18)、整流器(19)および2次電池(20)は、支持部材
(11)のフランジ(11c)に沿って周方向に配置されて固定
されている。センサー(13)は、パルサーリング(3)にち
ょうど対向するよう径方向内寄りに配置され、マグネッ
ト(16)は、センサー(13)に影響を与えないように、セン
サー(13)から最も離れた位置に配置されている。
【0032】外輪(4)の回転に伴って、相対的に回転さ
せられるパルサーリング(3)の磁気特性の変化が、セン
サー(13)に感知され、処理回路(14)を経て送信部(15)か
ら車側に設けられた受信部に発信される。センサー(1
3)、処理回路(14)および送信部(15)には、2次電池(20)
から電力が供給される。相対的に回転させられるパルサ
ーリング(3)の磁気特性の変化は、また、マグネット(1
6)の磁場を変化させ、コイル(17)に電磁誘導電流が生成
される。この電流(交流)は、整流器(19)で整流されて
2次電池(20)に供給され、2次電池(20)が充電される。
2次電池(20)は、省略することが可能であり、この場合
には、整流器(19)で整流された電流がセンサー(13)、処
理回路(14)および送信部(15)に直接供給される。
【0033】なお、センサー装置(2)の各構成部材(13)
(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)の配置は、図3のものに
限られるものではなく、センサー(13)とマグネット(16)
とを近接させないようにしさえすれば、種々の変更が可
能である。
【0034】図5から図7までに示すこの発明によるセ
ンサー付き転がり軸受ユニットの第2実施形態は、図1
に示した外輪回転の転がり軸受に適用されるもので、転
がり軸受(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置
(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備えてお
り、外輪(4)にセンサー装置(2)が、内輪(5)にパルサー
リング(3)が設けられている。
【0035】センサー装置(2)は、外輪(4)に固定された
支持部材(31)、電源部(32)、ホール素子センサーや磁気
抵抗(MR)素子センサーなどの回転速度検出用センサ
ー(33)、処理回路(34)および送信部(35)を備えている。
電源部(32)は、コイル(36)、ヨーク(37)および2次電池
(38)を備えている。
【0036】支持部材(31)は、短円筒状の外周壁(31a)
および内周壁(31b)、ならびにこれらの右端部同士を連
結するフランジ(31c)よりなり、全体として環状をな
し、その中空部分の断面は略コ字状をなす。外周壁(31
a)の自由端部(左端部)は内周壁(31b)より左側にのび
ており、この外周壁(31a)の自由端部が外輪(4)の右端部
の外径に密にはめ止められ、内周壁(31b)の自由端部が
内輪(5)の内径寄りの右端面に近接している。
【0037】パルサーリング(3)は、円筒部(39a)および
その右端部に設けられた外向きフランジ部(39b)よりな
る支持部材(39)と、支持部材(39)のフランジ部(39b)の
外側面に設けられた着磁体(40)とよりなる。支持部材(3
9)は、フランジ部(39b)が内輪(5)の右端面よりも軸方向
に突出するように、その円筒部(39a)が内輪(5)の外径に
密にはめ止められている。着磁体(40)には、多数の磁極
(N極およびS極)が等間隔をおいて交互に形成されて
いる。センサー装置(2)は、パルサーリング(3)の軸方向
外側からこれに対向させられている。
【0038】図8に示すこの発明によるセンサー付き転
がり軸受ユニットの第3実施形態は、図1に示した外輪
回転の転がり軸受に適用されるもので、転がり軸受
(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および
被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪
(4)にパルサーリング(3)が、内輪(5)にセンサー装置(2)
が設けられている。
【0039】センサー装置(2)は、外輪(4)に固定された
支持部材(41)、電源部(42)、ホール素子センサーや磁気
抵抗(MR)素子センサーなどの回転速度検出用センサ
ー(43)、処理回路(44)および送信部(図示略)を備えてい
る。
【0040】電源部(42)は、コイル(46)、ヨーク(47)お
よび2次電池(図示略)を備えている。ヨーク(47)は、環
状とされ、コイル(46)も環状に巻かれている。
【0041】センサー装置(2)の支持部材(41)は、短円
筒状の外周壁(41a)および内周壁(41b)、ならびにこれら
の右端部同士を連結するフランジ(41c)よりなり、全体
として環状をなし、その中空部分の断面は略コ字状をな
す。内周壁(41b)の自由端部(左端部)は外周壁(41a)よ
り左側にのびており、この内周壁(41b)の自由端部が内
輪(5)の右端部の外径に密にはめ止められ、外周壁(41a)
の自由端部が外輪(4)の外径寄りの右端面に近接してい
る。
【0042】パルサーリング(3)は、円筒部(49a)および
その右端部に設けられた内向きフランジ部(49b)よりな
る支持部材(49)と、支持部材(49)のフランジ部(49b)の
外側面に設けられた着磁体(50)とよりなる。支持部材(4
9)は、フランジ部(49b)の内側面(左面)が外輪(4)の右
端面に当接するように、その円筒部(49a)が外輪(4)の外
径に密にはめ止められている。着磁体(50)には、多数の
磁極(N極およびS極)が等間隔をおいて交互に形成さ
れている。センサー装置(2)は、パルサーリング(3)の軸
方向外側からこれに対向させられている。
【0043】図9に示すこの発明によるセンサー付き転
がり軸受ユニットの第4実施形態は、図1に示した外輪
回転の転がり軸受に適用されるもので、転がり軸受
(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および
被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪
(4)にパルサーリング(3)が、内輪(5)にセンサー装置(2)
が設けられている。
【0044】センサー装置(2)は、内輪(5)に固定された
支持部材(61)、電源部(62)、ホール素子センサーや磁気
抵抗(MR)素子センサーなどの回転速度検出用センサ
ー(63)、処理回路(64)および送信部(図示略)を備えてい
る。電源部(62)は、コイル(66)、ヨーク(67)および2次
電池(図示略)を備えている。
【0045】センサー装置(2)の支持部材(61)は、短円
筒状の外周壁(61a)および内周壁(61b)、ならびに外周壁
(61a)の左端部と内周壁(61b)の右端部を連結するフラン
ジ(61c)よりなり、全体として環状をなす。フランジ(61
c)は、内周壁(61b)の右端部から径方向内方にのばされ
た後に折り返されて外周壁(61a)の左端部に至るように
形成されている。この結果、外周壁(61a)は、内輪(5)の
外径と外輪(4)の内径との中間に位置させられ、内輪(5)
の内径部分にある突出部(5a)との干渉を避け得るように
なされている。そして、内周壁(61b)が内輪(5)の右端部
の外径に密にはめ止められ、フランジ(61c)が内輪(5)の
右端面に接している。センサー装置(2)は、フランジ(61
c)と外周壁(61a)とによって形成された断面L字状の部
分に納められている。センサー装置(2)の支持部材(61)
は、磁性体製とされ、フランジ部(61c)の外側部分およ
び外周壁(61a)がヨーク(67)を兼ねるようになされてい
る。
【0046】パルサーリング(3)は、円筒部(69a)および
その右端部に設けられた内向きフランジ部(69b)よりな
る支持部材(69)と、支持部材(69)のフランジ部(69b)の
内側面に設けられた着磁体(70)とよりなる。支持部材(6
9)は、着磁体(70)がセンサー装置(2)に軸方向外側から
対向するように、その円筒部(69a)の左端部が外輪(5)の
内径に密にはめ止められている。支持部材(69)の円筒部
(69a)の中間部分には、外輪(4)の右端面に当接している
外向き突出部(69c)が設けられている。着磁体(70)に
は、多数の磁極(N極およびS極)が等間隔をおいて交
互に形成されている。
【0047】図10に示すこの発明によるセンサー付き
転がり軸受ユニットの第5実施形態は、図1に示した外
輪回転の転がり軸受に適用されるもので、転がり軸受
(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および
被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪
(4)にセンサー装置(2)が、内輪(5)にパルサーリング(3)
が設けられている。
【0048】センサー装置(2)は、外輪(4)に固定された
支持部材(71)、電源部(72)、ホール素子センサーや磁気
抵抗(MR)素子センサーなどの回転速度検出用センサ
ー(73)、処理回路(74)および送信部(図示略)を備えてい
る。電源部(72)は、コイル(76)、ヨーク(77)および2次
電池(図示略)を備えている。
【0049】センサー装置(2)の支持部材(71)は、円筒
部(71a)およびその右端部に設けられた内向きフランジ
部(71b)よりなり、全体として断面がL字状の環状をな
す。円筒部(71a)の中間部分には、外輪(4)の右端面に当
接している外向き突出部(71c)が設けられており、円筒
部(71a)の外向き突出部(71c)よりも左側の部分が外輪
(4)の内径に密にはめ止められている。
【0050】パルサーリング(3)は、円筒部(79a)および
その右端部に設けられたフランジ部(79b)よりなる断面
T字状の支持部材(79)と、支持部材(79)のフランジ部(7
9b)の外側面に設けられた着磁体(80)とよりなる。支持
部材(79)は、フランジ部(79b)の内向き部分の内側面
(左面)が内輪(5)の右端面に当接するように、その円
筒部(79a)が内輪(5)の外径に密にはめ止められている。
着磁体(80)には、多数の磁極(N極およびS極)が等間
隔をおいて交互に形成されている。センサー装置(2)
は、パルサーリング(3)の軸方向外側からこれに対向さ
せられている。
【0051】なお、上記第1から第5までの実施形態に
おいては、外輪(4)が回転輪で、内輪(5)が固定輪として
説明したが、第1から第5までの各実施形態のセンサー
付き転がり軸受ユニットは、外輪が固定輪で、内輪が回
転輪である転がり軸受にも同様に適用できる。例えば、
図1に示した転がり軸受において、外輪(4)の車輪取付
用のフランジ部(4a)を懸架装置支持用のフランジ部に変
更したものは、外輪が固定輪で、内輪が回転輪である転
がり軸受の一例となる。
【0052】図11は、この発明のセンサー付き転がり
軸受ユニットが適用される転がり軸受(ハブユニット)
の他の例を示している。
【0053】図11に示す転がり軸受(51)は、内輪(52)
が、第1の部分(53)と、これの左部にはめ止められた第
2の部分(54)とよりなる。そして、第2の部分(54)に、
車輪取付用のフランジ部(54a)が設けられ、第1の部分
(53)の右部は、等速ジョイントの外輪となるハウジング
部(53a)とされており、第1の部分(53)と第2の部分(5
4)とが一体となって回転する内輪回転とされている。第
2の部分(54)の右端部とこれに連なる第1の部分(53)の
中央部とに、内輪軌道(52a)が形成されている。外輪(5
5)は、懸架装置に取り付けられるフランジ部(55a)を有
しており、懸架装置に支持されて回転しない固定輪とさ
れている。外輪(55)の内周面に外輪軌道(55b)が形成さ
れ、両軌道(52a)(55b)間に複数の転動体である玉(56)お
よび保持器(57)が配置されている。
【0054】この転がり軸受(51)では、外輪(55)の右端
面と内輪(52)の右端面とが面一でなく、第1の部分(53)
のハウジング部(53a)が、外輪(55)の右端部より軸方向
に突出した突出部となっている。
【0055】図12に示すこの発明によるセンサー付き
転がり軸受ユニットの第6実施形態は、図11に示した
内輪回転の転がり軸受に適用されるもので、転がり軸受
(51)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)およ
び被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外
輪(55)にパルサーリング(3)が、内輪(52)にセンサー装
置(2)が設けられている。
【0056】センサー装置(2)は、内輪(52)に固定され
た支持部材(81)、電源部(82)、ホール素子センサーや磁
気抵抗(MR)素子センサーなどの回転速度検出用セン
サー(83)、処理回路(84)および送信部(図示略)を備えて
いる。電源部(82)は、コイル(86)、ヨーク(87)および2
次電池(図示略)を備えている。
【0057】センサー装置(2)の支持部材(81)は、円筒
部(81a)およびその左端部に設けられた内向きフランジ
部(81b)よりなり、全体として断面がL字状の環状をな
す。円筒部(81a)は、その右部が内輪(52)の突出部(53a)
の外径に密にはめ止められている。センサー装置(2)
は、円筒部(81a)の左部および内向きフランジ部(81b)に
よって支持されている。センサー装置(2)の支持部材(8
1)は、磁性体製とされ、内向きフランジ部(81b)がヨー
ク(87)を兼ねるようになされている。センサー装置(2)
のセンサー(83)は、径方向内側に臨まされている。
【0058】パルサーリング(3)は、短円筒状の外周壁
(89a)および内周壁(89b)、ならびに外周壁(89a)の右端
部と内周壁(89b)の左端部を連結するフランジ(89c)より
なる支持部材(89)と、支持部材(89)の内周壁(89b)の外
周面に設けられた着磁体(90)とよりなる。着磁体(90)に
は、多数の磁極(N極およびS極)が等間隔をおいて交
互に形成されている。フランジ(89c)は、外周壁(89a)の
右端部から径方向外方にのばされた後に折り返されて内
周壁(89b)の左端部に至るように形成されている。この
結果、内周壁(89b)は、内輪(52)の外径と外輪(55)の端
部内径との中間に位置させられ、内輪(52)の突出部(53
a)との干渉が避けられている。そして、外周壁(89a)が
外輪(55)の右端部の内径に密にはめ止められ、フランジ
(89c)が外輪(55)の右端面に接している。
【0059】図13に示すこの発明によるセンサー付き
転がり軸受ユニットの第7実施形態は、図11に示した
内輪回転の転がり軸受に適用されるもので、転がり軸受
(51)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)およ
び被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外
輪(55)にセンサー装置(2)が、内輪(52)にパルサーリン
グ(3)が設けられている。
【0060】センサー装置(2)は、外輪(55)に固定され
た支持部材(91)、電源部(92)、ホール素子センサーや磁
気抵抗(MR)素子センサーなどの回転速度検出用セン
サー(93)、処理回路(94)および送信部(図示略)を備えて
いる。電源部(92)は、コイル(96)、ヨーク(97)および2
次電池(図示略)を備えている。
【0061】センサー装置(2)の支持部材(91)は、円筒
部(91a)およびその右端部に設けられた内向きフランジ
部(91b)よりなり、全体として断面がL字状の環状をな
す。円筒部(91a)は、その左部が外輪(55)の右端部の外
径に密にはめ止められている。支持部材(91)は、磁性体
製とされ、内向きフランジ部(91b)がヨーク(97)を兼ね
るようになされている。
【0062】パルサーリング(3)は、径方向内側からセ
ンサー装置(2)に対向するように、内輪(52)の第2の部
分(53)に固定されている。パルサーリング(3)は、円筒
状支持部材(99)と、支持部材(99)の外周面に設けられた
着磁体(100)とよりなる。着磁体(100)には、多数の磁極
(N極およびS極)が等間隔をおいて交互に形成されて
いる。内輪(52)の第2の部分(53)には、支持部材(99)が
内輪(52)の外径に密にはめ止められるように、平坦な円
周部が形成されている。
【0063】なお、上記第3から第7までの実施形態
は、パルサーリングが、図7に示すような着磁体を有し
ているものとしたが、これに代えて、第3から第7まで
の各実施形態において、パルサーリングを図4に示すよ
うなスリットを有しているものとするとともに、センサ
ー装置側を図3に示すような構成としてももちろんよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユ
ニットが適用される転がり軸受の一例を示す縦断面図で
ある。
【図2】図2は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユ
ニット第1実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【図3】図3は、第1実施形態のユニットのセンサー装
置の配置の形態を示すブロック図である。
【図4】図4は、第1実施形態のユニットのパルサーリ
ングの一部を示す軸方向外側からから見た図である。
【図5】図5は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユ
ニット第2実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【図6】図6は、第2実施形態のユニットのセンサー装
置の配置の形態を示す横断面図である。
【図7】図7は、第2実施形態のユニットのパルサーリ
ングの一部を示す軸方向外側からから見た図である。
【図8】図8は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユ
ニット第3実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【図9】図9は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユ
ニット第4実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【図10】図10は、この発明のセンサー付き転がり軸
受ユニット第5実施形態を示す上半部の縦断面図であ
る。
【図11】図11は、この発明のセンサー付き転がり軸
受ユニットが適用される転がり軸受の他の例を示す縦断
面図である。
【図12】図12は、この発明のセンサー付き転がり軸
受ユニット第6実施形態を示す上半部の縦断面図であ
る。
【図13】図13は、この発明のセンサー付き転がり軸
受ユニット第7実施形態を示す上半部の縦断面図であ
る。
【符号の説明】
(1)(51) 転がり軸受 (2) センサー装置 (3) パルサーリング (4)(55) 外輪 (5)(52) 内輪 (11)(31)(41)(61)(71)(81)(91) 支持部材 (12)(32)(42)(62)(72)(82)(92) 電源部 (13)(33)(43)(63)(73)(83)(93) センサー (15) 送信部 (16) マグネット (17)(36)(46)(66)(76)(86)(96) コイル (18)(37)(47)(67)(77)(87)(97) ヨーク (20) 2次電池 (21) スリット (40)(50)(70)(80)(90)(100) 着磁体

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外輪、内輪およびこれらの間に配置され
    た複数の転動体を有する転がり軸受と、外輪および内輪
    のいずれか一方に設けられかつ周方向に等間隔をおいて
    交互に異なる磁気特性を有するパルサーリングと、同他
    方に設けられかつセンサー、センサーが検出した情報を
    無線送信する送信部、送信部に電力を供給する電源部を
    有するセンサー装置とを備えており、電源部は、相対回
    転するパルサーリングによって生成される電磁誘導電流
    を送信部への供給電力とする発電部を有していることを
    特徴とするセンサー付き転がり軸受ユニット。
  2. 【請求項2】 電源部は、発電部から供給された電力を
    蓄える2次電池をさらに有している請求項1のセンサー
    付き転がり軸受ユニット。
  3. 【請求項3】 センサー、送信部および電源部は、環状
    の支持部材に周方向に配置されて固定されていることを
    特徴とする請求項1のセンサー付き転がり軸受ユニッ
    ト。
  4. 【請求項4】 パルサーリングは、磁性体でかつ周方向
    に等間隔のスリットを有しており、発電部は、パルサー
    リングに対向するように配されたマグネット、磁場を増
    大させるヨーク、およびパルサーリングが相対的に回転
    した際に生じる磁場の変化に伴って誘導電流が生成され
    るコイルを有している請求項1のセンサー付き転がり軸
    受ユニット。
  5. 【請求項5】 パルサーリングは、周方向に等間隔をお
    いて交互に異なる磁極を有しており、発電部は、ヨーク
    およびコイルを有している請求項1のセンサー付き転が
    り軸受ユニット。
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