JP2003269477A

JP2003269477A - 発電機付き転がり軸受

Info

Publication number: JP2003269477A
Application number: JP2002073501A
Authority: JP
Inventors: Koichi Okada; 浩一岡田; Masatoshi Mizutani; 政敏水谷; Toru Takahashi; 亨高橋; Hiroaki Oba; 博明大庭
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2003-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】構成が簡単で組立も容易な発電機付き転がり
軸受を提供する。【解決手段】この発電機付き転がり軸受は、互いに転
動体４を介して相対回転自在な一対の部材２，３と、両
部材の相対回転によって発電する発電機１１とを備え
る。上記発電機１１を構成するヨーク１２の内部には、
発電機１１の出力を用いる電気回路２６を設ける。

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、回転検出装置用
の電源等として利用される発電機を備え、ワイヤレスＡ
ＢＳセンサ付き車輪用軸受など、種々の用途に用いられ
る発電機付き転がり軸受に関するものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】この種の
発電機付き転がり軸受の一例として、図１７（Ａ）に示
すように転がり軸受７１の固定側部材である内輪７２の
一端部に設けたステータ７４と、回転側部材である外輪
７３の一端部に設けたロータ７５とで発電機７６を構成
し、発電機７６の発電出力を回転検出信号として外部に
取り出すようにしたものが知られている。この場合、固
定側部材である内輪７２の一端部には、ステータ７４の
設置部から軸方向に延びて内輪端部の外側に電気回路部
７７が設けられる。この電気回路部７７は、例えば図１
７（Ｂ）に示すように金属製保護ケース７８内に回路基
板７９を配置して、この回路基板７９に電気部品を実装
することにより、信号処理回路、電源回路、送信回路等
を構成したものである。ステータ７４のコイル８０と電
気回路部７７とは電気配線８１で接続される。このよう
な構成により、発電機７６の発電出力は回転検出信号と
して取り出されると共に、電源回路により信号処理回路
や送信回路の電源として利用され、回転検出信号は送信
回路の送信アンテナ８２から電波によってワイヤレスで
別に設けられた受信回路に送信される。

【０００３】しかし、このような構成では、発電機７６
から離れた外部に、電源回路、回転検出信号の処理回
路、送信回路等を備えた電気回路部７７を別途配置する
必要があり、構成が複雑になるという問題点がある。ま
た、発電機ステータ７４のコイル８０と電気回路部７７
とを電気配線８１で接続する手間が必要となる。コイル
８０の巻線には細い電線を使用するため、外部に取り出
すために端線処理を行った上で配線を行う必要があり、
その作業に手間がかかる。また、電気配線８１による接
続部の断線を防止する対策や、電気回路部７７を外部環
境から保護するために保護ケース７８等が必要であるた
め、さらに構成が複雑になり組立が煩雑になる。

【０００４】図１８は、車輪用軸受装置に適用した発電
機付き転がり軸受の他の従来例を示す。この例は固定側
部材である外方部材８３の一端部に設けたステータ８４
と、内方部材８２の一端部外径側に設けたロータ８５と
で発電機８６が構成される。内方部材８２は、外方部材
８３の内周側に複列の転動体８８を介して配置されてい
る。ステータ８４の外径側に図１７の例と同様の電気回
路部８７が配置されている。発電機８６の回転信号は、
電気回路部８７に設けられたアンテナからワイヤレス送
信され、自動車のアンチロックブレーキシステム（ＡＢ
Ｓ）の制御等に用いられる。この例の場合も、発電機８
６と電気回路部８７とが分離して設置されているため、
図１７の構成の場合と同様の問題点を有する。

【０００５】この発明の目的は、構成が簡単で組立も容
易な発電機付き転がり軸受を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明の発電機付き転がり軸受は、互いに転動体
を介して相対回転自在な一対の部材と、両部材の相対回
転によって発電する発電機とを備え、上記発電機を構成
するヨークの内部に、発電機の出力を用いる電気回路を
設けたことを特徴とする。この構成によると、ヨークの
内部に電気回路が配置されるため、外部に電気回路を別
途に実装する必要がなくなる。外部に電気回路を別途に
搭載する場合に必要であった保護ケースも必要でなくな
るため、コンパクト化が可能である。また発電機のコイ
ルと電気回路とを電気的に接続する処理が容易となる。
これらのため、構成が簡単となり組立も容易に行うこと
ができる。コイルの電線は直接に上記電気回路の回路基
板に接続することも可能であり、その場合、電線の端線
処理も不要となる。外部に取り出す電線は回路基板から
取れるため、配線が容易になる。上記電気回路として、
発電機の特性に合わせた整流回路や出力保護回路までを
設けてヨークに内蔵すれば、安定した電源として使用で
きる発電機ユニットとなる。

【０００７】この発明の他の発電機付き転がり軸受は、
互いに転動体を介して相対回転自在な内方部材および外
方部材と、両部材の相対回転によって発電する発電機と
を備え、上記発電機を構成するヨークの内部に、発電機
の出力を用いる電気回路を設けたことを特徴とする。こ
の発明はラジアル軸受に適用した例であり、この構成の
場合も、上記発明と同様に構成が簡単となり組立も容易
に行うことができる。

【０００８】この発明において、上記発電機は、円周方
向に磁極が並ぶ多極磁石、およびコイルを収容して上記
多極磁石に対面するヨークである磁性体リングにより構
成されて上記多極磁石が内方部材および外方部材のうち
の一方の部材に取付けられ、上記磁性体リングが他方の
部材に取付けられたものであっても良い。このように多
極磁石を用いると、回転数の検出を精度良く行え、また
小型で効率の良い発電が行える。

【０００９】これらの発明において、発電機が出力する
回転数信号、または上記発電機を電源とするセンサの出
力をワイヤレスで送信するワイヤレス送信手段を有する
ものとしても良い。上記ヨークの内部に設ける電気回路
は、発電電力の整流回路、信号処理回路、およびワイヤ
レス送信手段の送信回路のうちのいずれかを含むものと
する。このように構成した場合には、ワイヤレス送信の
ための特別な電源を設けることなく、回転数信号等の検
出信号を軸受外部に断線の恐れなく送信できる。

【００１０】これらの発明において、上記電気回路を設
けた電気回路基板が発電機のコイルボビンに取付けられ
たものとしても良い。このように電気回路基板をコイル
ボビンに取付けると、発電機コイルと電気回路との電気
接続をさらに容易に行うことができる。

【００１１】これらの発明において、上記電気回路を設
けた電気回路基板が、発電機のコイルボビンの一部を構
成するものとしても良い。このように電気回路基板とコ
イルボビンを一体化させると、発電機の軸方向寸法を短
くでき、発電機のコンパクト化が可能となる。

【００１２】これらの発明において、上記電気回路を設
けた電気回路基板は円弧状またはドーナツ状の形状をし
ていても良い。このように円弧状またはドーナツ状の形
状とすると、電気回路がコイルボビンの外径側にはみ出
さないように、コイルボビンに電気回路をコンパクトに
設けることができる。

【００１３】これらの発明において、コイルおよび電気
回路基板が設けられたコイルボビンを、弾性接着剤また
は弾性を有するモールド樹脂からなる弾性材層を介して
ヨーク内に嵌合状態に設けても良い。弾性材層を介在さ
せると、ヨークの変形や振動がコイルに直接伝わるのを
防止できる。

【００１４】これらの発明において、コイルおよび電気
回路基板が設けられたコイルボビンとヨークの内壁面と
の間に弾性スペーサを介在させても良い。この弾性スペ
ーサにより、電気回路基板の軸方向への固定を補助する
ことができる。

【００１５】この発明の発電機付き車輪用軸受は、この
発明における上記いずれかの構成の発電機付き転がり軸
受を用いたものであって、内周に複列の転走面を有する
外方部材と、これら転走面にそれぞれ対面する転走面を
有する内方部材と、両転走面間に収容される複列の転動
体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持するも
のとしている。車輪用軸受は、路面に曝される厳しい環
境下にあり、回転検出器の出力用や電源用の配線を行う
と、その断線の問題が生じ易い。また泥水に対する防水
処理も必要になる。このため、この発明の発電機付き転
がり軸受における組立が容易で簡単な構成でありなが
ら、発電機能を備えるという利点が効果的に発揮され
る。

【００１６】

【発明の実施形態】図１はこの発明の第１の実施形態に
かかる発電機付き転がり軸受の一例である車輪用軸受装
置を示す。この車輪用軸受装置の固定部材１は、外方部
材２とナックル１０よりなる。外方部材２はフランジ２
ａを介してナックル１０に取付けられる。そのナックル
１０は車体に固定される。回転部材７は、内方部材３と
その内径面に固定された等速自在継手１５の外輪１５ａ
より構成される。外方部材２は、内周に複列の転走面５
ａ，５ｂを有し、これら転走面５ａ，５ｂにそれぞれ対
向する転走面６ａ，６ｂが内方部材３の外周に設けられ
ている。内方部材３は、ハブ輪３ａと、他の内輪構成部
材３ｂを組み合わせたものとされ、ハブ輪３ａおよび内
輪構成部材３ｂのそれぞれに上記複列の転走面６ａ，６
ｂのうちの各列の転走面６ａ，６ｂが形成されている。
複列の転動体４は、転走面５ａ，６ａ間、および転走面
５ｂ，６ｂ間に収容される。転動体４は各列毎に保持器
８で保持されている。外方部材２，内方部材３，転動体
４および保持器８により転がり軸受が構成され、外方部
材２および内方部材３はその軌道輪となる。アウター側
の転動体４の外側において、外方部材２と内方部材３と
の間の環状空間がシール部材９によりシールされてい
る。

【００１７】発電機１１は、コイルを収容したヨークで
ある磁性体リング１２の内周側に対峙させて多極磁石１
３を設けたものである。磁性体リング１２は、外径面が
小径部分と大径部分とでなる段付の円筒面形状とされ、
小径部分で外方部材２の内径面に嵌合している。磁性体
リング１２は発電機１１のステータとなる。多極磁石１
３は、周方向に等間隔に磁極が並ぶように多極に着磁さ
れている。多極磁石１３は内方部材３に装着され，この
実施形態では発電機１１のロータとなる。

【００１８】図３に示すように、磁性体リング１２は、
軸方向に対面する２つの強磁性体リング３０ａ，３０ｂ
と、これら両リング３０ａ，３０ｂの外径部で挟まれる
他の１つの強磁性体リング３０ｃとを備える。強磁性体
リング３０ａ，３０ｂ，３０ｃは，同図（Ａ）に示す断
面形状を持った環状部材であり、最外周部３５，３６，
３７で互いに嵌合している。強磁性体リング３０ａ，３
０ｂの一端には，側面部３２，３３から対向する側面へ
折れ曲がった櫛歯状の複数の爪３１ａ，３１ｂが形成さ
れている。櫛歯状の爪３１ａ，３１ｂは、周方向に互い
に所定の間隔をもって交互に配置されている。この櫛歯
状の爪３１ａ，３１ｂが多極磁石１３と所定の間隔をお
いて対向してクローポール型発電機となる。強磁性体リ
ング３０ａ，３０ｂ，３０ｃには、フェライト系のステ
ンレス鋼（JIS 規格のSUS430系等）などの防錆性を有す
る磁性体が用いられる。

【００１９】図２に示すように、発電機１１のヨークで
ある磁性体リング１２の内部には、ボビン２４に巻き付
けられたコイル２５が収容されている。ボビン２４は、
断面が外径側に開放された溝形のリング部材で、その両
側壁２４ａ，２４ｂで挟まれる溝部内にコイル２５が巻
き付けられている。ボビン２４の溝底部２４ｃは側壁２
４ｂから軸方向に延長して突出円筒部２４ｃａとされお
り、側壁２４ｂと突出円筒部２４ｃａとで囲まれる環状
空間に発電機１１の出力を用いる電気回路２６が設置さ
れている。コイルボビン２４は弾性接着剤などからなる
弾性材層６３（図５）により磁性体リング部材１２に固
定され、その弾性材層６３によってボビン２４と磁性体
リング１２の軸方向隙間２８、および径方向隙間２９が
埋められている。弾性材層６３は、弾性を有するモール
ド樹脂であっても良い。このように、コイルボビン２４
を磁性体リング１２に弾性材層６３を介して弾性的に固
定することで、磁性体リング１２の変形や振動がコイル
２５に直接伝わるのを防止している。電気回路２６は、
電気回路基板２７に電気部品を実装して構成され、その
電気回路基板２７が前記ボビン２４の側壁２４ｂに取付
けられる。図４は磁性体リング１２の１つの構成部材で
ある強磁性体リング３０ａと、これに取付けられるコイ
ルボビン２４との関係を示す断面図であり、図５はその
拡大図を示す。図５に示すように、コイル２５の電線３
８は、電気回路基板２７の入力端子３９に直接に接続さ
れる。これにより、従来例の場合のようにコイルの電線
を他の太い電線と接続するなどの端線処理が不要とな
る。電気回路基板２７は、ボビン２４の側壁２４ｂに沿
うように、図６（Ａ）のような円弧状、あるいは図６
（Ｂ）のようなドーナツ状の形状とされる。これによ
り、電気回路２６がコイルボビン２４の外径側にはみ出
さないように、ボビン２４に電気回路２６をコンパクト
に設けることができる。

【００２０】電気回路２６は、図７にブロック図で示す
ように、発電機１１の発電出力を処理して回転検出信号
として取り出す信号処理回路４０と、この回路で処理さ
れた回転検出信号を電波としてワイヤレスで送信する送
信回路４２と、発電機１１の発電出力を信号処理回路４
０や送信回路４２の電源として供給する電源回路４３と
を備えている。送信回路４２は発振・変調回路からな
る。送信回路４２と送信アンテナ４４とでワイヤレス送
信手段４１の送信部４１Ａが構成される。ワイヤレス送
信手段４１は、上記送信部４１Ａと受信部４１Ｂとで構
成される。受信部４１Ｂは、受信アンテナ５２と、受信
信号を同調して復調する同調・復調回路からなる受信回
路５３とで構成される。なお、車輪回転信号の検出に
は、この実施形態の場合のように発電機１１の発電出力
を用いるのに代えて、専用のセンサを別に設けても良
い。受信部４１Ｂで受信した車輪回転信号は、アンチロ
ックブレーキシステムの制御等に利用される。

【００２１】送信部４１Ａの送信アンテナ４４は、図２
に示すように、磁性体リング１２の構成部材の１つであ
る強磁性体リング３０ｃにおける小径部３０ｃａの外周
側に、他の外部部材５４と共に配置されている。この送
信アンテナ４４と、電気回路２６における送信回路４２
とは、磁性体リング１２の一側面部３３に貫通させた小
径孔に挿通される配線（図示せず）によって接続されて
いる。磁性体リング側面部３３における配線挿通用の小
径孔には、送信アンテナ４４と共に設けられる外部部材
５４の取付け時に防水処理が施され、これにより外部か
ら前記小径孔を経て磁性体リング１２内に泥水などが浸
入するのを防止している。

【００２２】図８は上記電源回路４３の一例を示す。発
電機１１で発電された電流は、整流回路４７と平滑用コ
ンデンサ４８とで整流・平滑され、ダイオード４９を介
して電源出力端子ＶＣＣから出力される。ダイオード４
９よりも後段で、プラス側の電源出力端子ＶＣＣおよび
アース端子ＧＮＤの間には、スーパーキャパシタ５０が
介在させてある。スーパーキャパシタ５０のプラス側と
出力電源端子ＶＣＣとの間には、ダイオードと抵抗の並
列回路５１が介在させてある。

【００２３】図２に示すように、多極磁石１３は、多極
の磁石部材１６と環状の芯金１７より形成される。磁石
部材１６は、例えばゴム磁石とされ、芯金１７に加硫接
着される。芯金１７を設ける場合、芯金１７は磁性体，
特に強磁性体で形成するのが望ましい。芯金１７は断面
がＬ字型の環状部材でもよく、断面凹字型の環状部材で
もよい。環状の芯金１７は内方部材３の外径面に締まり
嵌め状態に嵌合して固定される。多極磁石１３は、プラ
スチック磁石や焼結磁石で形成されたものであっても良
く、また接着剤などで内方部材３の外径面に装着されて
もよい。多極磁石１３を、プラスチック磁石または焼結
磁石とする場合、芯金１７は必ずしも設けなくても良
い。

【００２４】磁性体リング１２の一構成部材である強磁
性体リング３０ｃにおける小径部３０ｃａの内周側には
シール部材１８が装着される。シール部材１８は、芯金
１９に弾性材料でなるシール２０を接合一体化したもの
である。芯金１９は、Ｌ字形の断面形状とされている。
シール２０はリップを有している。リップの枚数は任意
でよいが，図の例では，１つのラジアルリップ２１と２
つのサイドリップ２２を設けている。シール部材１８に
対向して、回転部材７に、シール接触部となるスリンガ
２３が設けられている。スリンガ２３はステンレス鋼製
である。

【００２５】上記構成の作用を説明する。発電機１１の
発電出力は発電機ヨークである磁性体リング１２内に設
けられた電気回路２６に入力され、その信号処理回路４
０によって回転検出信号として取り出される。また、発
電機１１の発電出力は電源回路４３にも入力されて整流
・平滑化され、信号処理回路４０や送信回路４２の電源
として供給される。得られた回転検出信号は、送信回路
４２から送信アンテナ４４を経て電波として受信部４１
Ｂに送信される。

【００２６】電源回路４３では、充電回路としてスーパ
ーキャパシタ５０を組み込んでいるので、回転部材７の
高速回転時に発電電力を充電しておいて、回転部材７が
低速回転になって発電電力が電源として不十分になった
ときに、充電電力を電源として供給することにより低速
回転時の電源不足を補うことができる。図９（Ａ）は高
速回転時の充電動作を示し、図９（Ｂ）は低速回転時の
放電動作を示す。すなわち、高速回転時には、整流回路
４７と平滑用コンデンサ４８で発電電圧が直流電圧に整
流・平滑化され、その直流電圧が電源として供給される
共に、直流電圧の一部は図９（Ａ）のように並列回路５
１の抵抗を経てスーパーキャパシタ５０に充電される。
低速回転時には、図９（Ｂ）のようにスーパーキャパシ
タ５０から並列回路のダイオードを経て電力が供給され
る。このようにして、発電電力の不十分な低速回転時に
も回転検出信号を確実に送信することができる。

【００２７】特に、この実施形態では、発電機１１のヨ
ークである磁性体リング１２の内部に発電機１１の出力
を用いる電気回路２６を設けているので、発電機１１の
コイル２５と電気回路２６とを電気的に接続する処理が
容易で、その配線の断線を防止する特別な措置も、電気
回路２６を外部環境から保護する保護ケースも不要とな
り、構成が簡単で組立も容易に行うことができる。しか
も、電気回路２６を設けた電気回路基板２７が発電機１
１のコイルボビン２４に取付けられているので、発電機
コイル２５と電気回路２６との電気接続をさらに容易に
行うことができる。

【００２８】また、発電機１１は、円周方向に磁極が並
ぶ多極磁石１３、およびコイル２５を収容した磁性体リ
ング１２により構成されているため、多極化により回転
数の検出を精度良く行え、また小型で効率の良い発電が
行える。磁性体リング１２が多数の磁極の爪３１ａ，３
１ｂを持つクローポール型とされているため、多極磁石
１３の使用とあいまって、より一層の多極化による回転
検出精度の向上効果を得ることができる。

【００２９】さらに、発電機１１が出力する車輪回転数
信号、または発電機１１を電源とする回転センサの出力
をワイヤレスで送信するワイヤレス送信手段４１を設
け、発電機ヨークである磁性体リング１２の内部に設け
る電気回路２６は、発電電力の整流回路４７や、信号処
理回路４０や、ワイヤレス送信手段４１の送信回路４２
を含むものとしているので、ワイヤレス送信のための特
別な電源を設けることなく、車輪回転数信号を軸受外部
に断線の恐れなく送信できる。

【００３０】図１０〜図１６は、それぞれコイルボビン
２４へ電気回路２６を取付ける取付構造の各種変形例を
示す。これらの変形例は、いずれも第１の実施形態に適
用することができる。図１０の例では、ボビン２４にお
ける突出円筒部２４ｃａの外周側に回路基板固定用の突
起５５を設けている。この突起５５により、ボビン側壁
２４ｂに沿わせて配置した電気回路基板２７の軸方向の
固定を行っている。

【００３１】図１１の例では、ボビン２４における側壁
２４ｂの外径側端部に、回路基板固定用の係合爪５６を
設け、この係合爪５６によりボビン側壁２４ｂに取付け
る電気回路基板２７の軸方向の固定を行っている。係合
爪５６は、側壁２４ｂの外径側端部から電気回路基板２
７の略厚さ分だけ軸方向へ延び、先端が内径側に突出し
たものとしてある。

【００３２】図１２の例では、電気回路基板２７の内径
端の一部に位置決め用の切欠５７を設け、ボビン２４に
おける側壁２４ｂの基端に、上記切欠５７に対応する回
り止め突起部５８を設けている。突起部５８に切欠５７
を係合させることにより、電気回路基板２７の回転方向
の位置決めが行われる。

【００３３】図１３の例では、電気回路基板２７に固定
用の係合穴５９を設け、ボビン２４の側壁２４ｂに、係
合穴５９に対応する位置決め用突起６０を設けている。
突起６０に係合穴５９を係合させることにより、電気回
路基板２７の回転方向の位置決めと軸方向の固定が同時
に行われる。

【００３４】図１４の例では、第１の実施形態における
ボビン２４の一方の側壁２４ｂを省略し、ドーナツ状と
した電気回路基板２７を、側壁２４ｂの代用としてい
る。換言すると、電気回路基板２７がボビン２４の一部
を構成する。この場合、ボビン２４の突出円筒円筒部２
４ｃａの外周に設けた突起６１と、コイル２５の側面と
で電気回路基板２７をボビン２４に固定する。このよう
に、電気回路基板２７でボビン２４の側壁２４ｂを代用
することにより、発電機１１の全体の軸方向寸法を短く
することができる。

【００３５】図１５の例では、ボビン２４の側壁２４ｂ
に電気回路２６の配線パターンを直接に形成し、この側
壁２４ｂに電気部品を実装することで電気回路２６を構
成している。すなわち、ボビン側壁２４ｂを電気回路基
板２７として用いている。これにより、発電機１１の全
体の軸方向寸法を短くすることができる。

【００３６】図１６の例は、第１の実施形態において、
３つの強磁性体リング３０ａ，３０ｂ，３０ｃを組み合
わせて磁性体リング１２を組み立てる際に、電気回路基
板２７と磁性体リング１２の側面部３３との間に弾性材
料からなるスペーサ６２を周方向の数カ所にわたって配
置し、電気回路基板２７の軸方向への固定を補助したも
のである。この場合、電気回路基板２７の表面におい
て、スペーサ６２を配置する部分に、電気部品を実装し
ない領域を設けておくようにする。

【００３７】なお、上記各実施形態では、電気回路２６
の全体を発電機ヨークである磁性体リング１２内に設置
する例について示したが、その電気回路２６における調
整の必要のある高周波回路部などについては、送信アン
テナ４４や外部部材５４と共に、磁性体リング１２の外
部に設けても良い。例えば、磁性体リング１２を構成す
る強磁性体リング３０ｃにおける小径部３０ｃａの外周
側に高周波回路部や送信アンテナ４４を配置する。調整
不要の電源回路４３や信号処理回路４０などは磁性体リ
ング１２内に設置する。このように構成した場合、電源
回路内蔵の発電機ユニットとして、ワイヤレス送信に限
らず他の用途にも使用可能となる。

【００３８】

【発明の効果】この発明の発電機付き転がり軸受は、互
いに転動体を介して相対回転自在な一対の部材と、両部
材の相対回転によって発電する発電機とを備え、上記発
電機を構成するヨークの内部に、発電機の出力を用いる
電気回路を設けたため、外部に電気回路を別途に実装す
る必要がなくなり、構成が簡単で組立も容易なものとな
る。ワイヤレス送信手段の送信回路もヨークに内蔵すれ
ば、ヨークの外部に出すのは送信アンテナだけで済み、
ワイヤレス送信機能を備えながら、簡素な構成となる。
コイルと共に、上記電気回路を設けた電気回路基板をヨ
ーク内部に固定した場合は、ヨークが回路の保護ケース
となり、泥水からの保護や振動からの保護をコイルと一
体で行え、保護のための構成が簡素となる。特に、この
発明を車輪用軸受装置に適用した場合は、車輪用軸受装
置に要求さる各種の厳しい条件に対して、この発明の発
電機付き転がり軸受における構成が簡単で組立が容易と
いう効果が、効果的に発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかる発電機付き転が
り軸受の断面図である。

【図２】その発電機の拡大断面図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ同発電機における磁
性体リングの断面図および正面図である。

【図４】同磁性体リングの一構成部材とコイルボビンと
の関係を示す断面図である。

【図５】図４の部分拡大断面図である。

【図６】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ発電機に設ける電気
回路基板の各例を示す平面図である。

【図７】発電機および発電機に設ける電気回路の構成を
示すブロック図である。

【図８】前記電気回路における電源回路の一例を示す回
路図である。

【図９】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ同電源回路の充電動
作および放電動作を示す説明図である。

【図１０】コイルボビンへの電気回路の取付け構造の他
の例を示す断面図である。

【図１１】コイルボビンへの電気回路の取付け構造のさ
らに他の例を示す断面図である。

【図１２】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれコイルボビンへの
電気回路の取付け構造のさらに他の例を示す断面図およ
び部分正面図である。

【図１３】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれコイルボビンへの
電気回路の取付け構造のさらに他の例を示す断面図およ
び部分正面図である。

【図１４】コイルボビンへの電気回路の取付け構造のさ
らに他の例を示す断面図である。

【図１５】コイルボビンへの電気回路の取付け構造のさ
らに他の例を示す断面図である。

【図１６】コイルボビンへの電気回路の取付け構造のさ
らに他の例を示す断面図である。

【図１７】（Ａ）は従来例の断面図、（Ｂ）の（Ａ）に
おける電気回路部の詳細を示す断面図である。

【図１８】他の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

２…外方部材３…内方部材４…転動体５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ…転走面１１…発電機１２…磁性体リング１３…多極磁石２４…ボビン２５…コイル２６…電気回路２７…電気回路基板４０…信号処理回路４１…ワイヤレス送信手段４２…送信回路４７…整流回路６２…スペーサ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 5/173 Ｈ０２Ｋ 5/173 Ａ５Ｈ６２２Ｂ 11/00 21/14 Ｈ 21/14 11/00 Ｘ (72)発明者高橋亨静岡県磐田市東貝塚1578番地エヌティエヌ株式会社内 (72)発明者大庭博明静岡県磐田市東貝塚1578番地エヌティエヌ株式会社内Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 AA77 FA23 FA26 GA02 GA03 5H604 AA08 BB05 BB10 BB14 CC01 CC04 CC19 DB01 DB16 DB18 5H605 AA08 BB01 BB10 CC01 CC04 CC09 DD16 EB10 EB18 EB33 FF06 GG01 GG18 5H611 AA01 BB02 BB06 PP05 QQ01 RR01 TT01 TT03 UA01 UB00 UB02 5H621 BB07 BB08 GA07 GB08 HH01 JK08 JK15 5H622 CA05 CA10 DD01 DD04 DD05 PP03 PP19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに転動体を介して相対回転自在な一
対の部材と、両部材の相対回転によって発電する発電機
とを備え、上記発電機を構成するヨークの内部に、発電
機の出力を用いる電気回路を設けたことを特徴とする発
電機付き転がり軸受。
【請求項２】互いに転動体を介して相対回転自在な内
方部材および外方部材と、両部材の相対回転によって発
電する発電機とを備え、上記発電機を構成するヨークの
内部に、発電機の出力を用いる電気回路を設けたことを
特徴とする発電機付き転がり軸受。
【請求項３】上記発電機は、円周方向に磁極が並ぶ多
極磁石、およびコイルを収容して上記多極磁石に対面す
るヨークである磁性体リングにより構成されて上記多極
磁石が内方部材および外方部材のうちの一方の部材に取
付けられ、上記磁性体リングが他方の部材に取付けられ
たものである請求項２に記載の発電機付き転がり軸受。
【請求項４】発電機が出力する回転数信号、または上
記発電機を電源とするセンサの出力をワイヤレスで送信
するワイヤレス送信手段を有し、上記ヨークの内部に設
ける電気回路は、発電電流の整流回路、信号処理回路、
およびワイヤレス送信手段の送信回路のうちのいずれか
を含む請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の発電
機付き転がり軸受。
【請求項５】上記電気回路を設けた電気回路基板が発
電機のコイルボビンに取付けられた請求項１ないし請求
項４のいずれかに記載の発電機付き転がり軸受。
【請求項６】上記電気回路を設けた電気回路基板が、
発電機のコイルボビンの一部を構成する請求項１ないし
請求項４のいずれかに記載の発電機付き転がり軸受。
【請求項７】上記電気回路を設けた電気回路基板が円
弧状またはドーナツ状の形状をしている請求項５または
請求項６に記載の発電機付き転がり軸受。
【請求項８】コイルおよび電気回路基板が設けられた
コイルボビンを、弾性接着剤または弾性を有するモール
ド樹脂からなる弾性材層を介してヨーク内に嵌合状態に
設けた請求項５ないし請求項７のいずいれかに記載の発
電機付き転がり軸受。
【請求項９】コイルおよび電気回路基板が設けられた
コイルボビンとヨークの内壁面との間に弾性スペーサを
介在させた請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の
発電機付き転がり軸受。
【請求項１０】請求項１ないし請求項９のいずれかに
記載の発電機付き転がり軸受であって、内周に複列の転
走面を有する外方部材と、これら転走面にそれぞれ対面
する転走面を有する内方部材と、両転走面間に収容され
る複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在
に支持する発電機付き車輪用軸受。