JP2003287045A - 発電機付き車輪用軸受装置 - Google Patents

発電機付き車輪用軸受装置

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JP2003287045A
JP2003287045A JP2002094096A JP2002094096A JP2003287045A JP 2003287045 A JP2003287045 A JP 2003287045A JP 2002094096 A JP2002094096 A JP 2002094096A JP 2002094096 A JP2002094096 A JP 2002094096A JP 2003287045 A JP2003287045 A JP 2003287045A
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wheel
bearing device
yoke
support plate
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Masatoshi Mizutani
政敏 水谷
Akihiro Matsunaga
顕宏 松永
Hiroaki Oba
博明 大庭
Hideji Tajima
英児 田島
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電機の設置スペースが確保し易く、発電機
の設置のためにシール性能の低下や周辺部品の配置制限
を受けることのない発電機付き車輪用軸受装置を提供す
る。 【解決手段】 複列の転動体3を介して内外に位置する
外方部材1および内方部材2を備える。外方部材1は車
体に取付けられる。内方部材2は車輪取付フランジ2a
を有していて、車輪が取付けられる。この軸受における
転動体3の配置空間よりもアウトボード側に発電機4を
設ける。発電機4は、内方部材2と外方部材1の相対回
転により発電するものである。発電機4は、内方部材2
に取付けられた多極磁石42と、コイル40を収容して
外方部材2に取付けられたヨーク41からなる。

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、自動車等におけ
る車輪用軸受装置に関し、特に、アンチロックブレーキ
用の回転センサやワイヤレスの送信機の電源となる発電
機を搭載した車輪用軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】アンチロックブレーキ装置(ABS)
は、低摩擦路やパニックブレーキ時のタイヤロックを検
知し、ブレーキを緩めてタイヤグリップを確保すること
で、操舵安定性を得るものである。タイヤロックを検知
する車輪回転数のセンサは、車輪用軸受装置に設けられ
る。このセンサは、一般には、軸受外部における軌道輪
の端部等にパルサリングを設け、このパルサリングに対
峙してセンサ部を設けている。しかし、パルサリングお
よびセンサ部が露出するため、車輪用軸受装置の小型化
の妨げになるという課題がある。このような課題を解消
するものとして、車輪回転数のセンサとなる発電機が設
けたものや、さらにその検出信号をワイヤレスで送信可
能としたものが提案されている。
【0003】図8は、この種の発電機付き車輪用軸受装
置の提案例を示す。この軸受は、軸受のインボード側に
おいて、内方部材63に取付けた多極磁石73と、この
多極磁石73に径方向に対面して外方部材62に取付け
たリング状のヨーク72とで発電機71を構成し、内外
部材63,62の相対回転により発電出力を得るように
したものである。ヨーク72内にはコイルが設けられて
いる。ヨーク72は、外方部材62に嵌着されるリング
状の固定用部材76の内径面に固定されている。多極磁
石73は、内方部材63に嵌着されるリング状の固定用
部材75の外径面に固定されている。固定用部材75
は、多極磁石73の芯金となる部材であり、シール部材
79に対するスリンガ75aとなる部分を有している。
ヨーク72が固定される固定用部材76にはワイヤレス
送信手段78が設置され、発電機71の発電出力が回転
検出信号として、ワイヤレス送信手段78によって電波
として軸受外に送信される。外方部材62はナックル8
0に取付けられ、内方部材81には等速自在継手の外輪
81が結合される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】車輪用軸受装置におい
て、インボード側は、車輪やタイヤハウスとの位置関係
で、路面から跳ねた塩泥水や塵埃に曝され易い厳しい環
境にあり、軸受内の転走面の保護や発電機71の保護の
ため、確実なシール性能が要求される。シール性能の確
実のため、インボード側のシール精度は高くなければな
らない。しかし、図8の例の車輪用軸受装置では、固定
用部材75,76の間にシール部材79が設けられるた
め、固定用部材75,76の取付位置の誤差等によって
シール部材79の接触圧が確保できず、シール不完全と
なる恐れがある。このため、シール部材79の断面積を
大きくしなければならないが、ナックル80や等速自在
継手外輪81等の周囲部品との関係からシール部材79
にそのような大きな断面積を確保することができない場
合がある。また、周囲部品のため、発電機71の断面積
を大きくすることができず、発電できる電力の確保が難
しい。
【0005】発電機71のない一般の車輪用軸受装置の
ように、外方部材62と内方部材63の間に直接にシー
ル部材79を配置すると、シール性能の確保はできる
が、その外部に発電機71を配置しようとすると、発電
機71の配置空間を確保することがより難しくなり、ま
た発電機71をシールする手段が別に必要となる。
【0006】シール部材79に対するスリンガ75aを
等速自在継手外輪81に配置し、発電機71の設置スペ
ースやシール部材79の設置スペースを広げることも提
案されているが、それでも発電機71等の十分な設置ス
ペースを確保することが難しい。発電機71とシール部
材79の大きさによっては、等速自在継手外輪81のカ
ップ部の必要な肉厚を確保できないこともある。
【0007】これらのため、インボード側に発電機71
を設けようとすると、必要なシール性を得るためには、
発電機71やシール部材79の設置スペースの確保が難
しい。ワイヤレス送信手段78を設ける場合は、設置ス
ペースがさらに制限される。スペース確保ができても、
等速自在継手外輪81を軸受装置に組み込むときに、ま
た、発電機71が近くにあるために、発電機71に接触
して損傷する恐れがあり、組立作業性が悪い。
【0008】この発明の目的は、発電機の設置スペース
が確保し易く、発電機の設置のためにシール性能の低下
や周辺部品の配置制限を受けることの少ない発電機付き
車輪用軸受装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の発電機付き車
輪用軸受装置は、内周に複列の転送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車輪用軸受
装置において、多極磁石と、コイルを収容して上記多極
磁石に対面するヨークからなる発電機を、この軸受装置
のアウトボード側に配置したものである。例えば、複列
の転動体を配置する空間よりもアウトボード側に発電機
を配置する。この発電機の多極磁石は上記外方部材およ
び内方部材のいずれか一方に、上記ヨークは他方に取付
ける。この構成によると、多極磁石およびヨークからな
る発電機を軸受装置のアウトボード側に配置したため、
発電機設置のために、インボード側で各部品の寸法制限
等を生じることがなく、シール条件の厳しいインボード
側のシール性能の確保、および等速自在継手外輪の肉厚
確保等の部品寸法確保が行える。車輪用軸受のアウトボ
ード側は、インボード側に比べて塩泥水や塵埃の環境が
緩やかであり、耐水性の低いシールで済む。そのため、
簡単なシールを設けるだけで、軸受内部や発電機の必要
な保護ができ、発電機の設置スペースが確保し易い。ま
た、インボード側の発電機がないため、等速自在継手を
内方部材に組み込むときに、発電機と接触する心配がな
く、組立が容易になる。上記発電機は、例えば、上記多
極磁石が円周方向に磁極が並ぶリング状のものとされ、
ヨークが磁性体リングからなるものとされる。この形式
の発電機は、多極磁石とヨークとの相互回転作用により
両者の間に電力が発生するが、小さな断面寸法で発電出
力が確保し易く、また発電機を回転検出に利用する場合
に、多極化によって高精度の回転検出が行える。
【0010】この発明において、外方部材の外径面に嵌
合して取付けられる支持板を設け、この支持板の内径面
に上記ヨークを嵌合させても良い。このような支持板を
設けることで、ヨークを嵌合作業によって外方部材に取
付けることができ、そのためヨークの取付が簡単に行え
る。また、外方部材の内径面にヨークを嵌合させるもの
と異なり、ヨークは外方部材の端部に並べて外方部材の
外部に配置でき、そのためヨークの断面寸法の確保が容
易で、発電出力を大きく得られる。上記支持板を設ける
場合に、支持板と内方部材との間にシール部材を設け、
このシール部材よりも内側に発電機を配置しても良い。
シール部材の内側に発電機を配置した場合、耐水性の低
い材料を発電機の材料として使用できる。そのため、磁
気特性に優れた材料を自由に選択することができて、発
電性能の向上が図れる。上記支持板は、外方部材と内方
部材との間の環状空間の端部を密封するシール部材の芯
金を兼用するものであっても良い。このようにシール部
材の芯金とヨークの取付用の部材とを一つの支持板で兼
用させることにより、部品点数が削減され、また組立工
数も削減され、コスト低下が図れる。上記のようにアウ
トボード側はシール環境が穏やかであるため、シール部
材が耐水性の低いもので済み、このように芯金を兼用部
品とする構成が容易に実現できる。
【0011】上記支持板とヨークとの間には、弾性材層
を介在させても良い。この弾性材層は、支持板とヨーク
の間に介在するため、外部からの浸水を防止する機能が
得られ、また組立て時や通常使用時におけるヨークの衝
撃緩和の機能が得られる。上記支持板を設ける場合に、
発電機を熱から保護する保護カバーを支持板の外周に設
けても良い。車輪用軸受のアウトボード側は、ブレーキ
ロータの放射熱を受け易い部位であるが、保護カバーを
設けることで、発電機をブレーキロータ熱から保護する
ことができる。保護カバーは支持板の外周に設けるた
め、支持板が高温になって発電機に伝わることも防止さ
れる。
【0012】この発明において、上記外方部材に上記ヨ
ークを、上記内方部材に上記多極磁石をそれぞれ設け、
上記外方部材に上記外方部材と内方部材との間の環状空
間の端部を密封するシール部材を取付け、上記多極磁石
の外径を上記シール部材のシールリップの最小径より小
さくしても良い。このように多極磁石の外径を上記シー
ル部材のシールリップの最小径より小さくすると、外径
面に多極磁石を設けた内方部材を、シール部材を取付け
た状態の外方部材に挿入組付ける際に、多極磁石とシー
ル部材との干渉がなく、スムースな組付けが行える。発
電機は、上記シール部材よりも内側に設けても良い。そ
の場合、発電機の材質に耐水性の低い材質が使用でき
る。
【0013】この発明において、上記発電機の発電電力
を電源として動作するセンサを設けても良い。このセン
サは、回転数を検出するものであっても、また温度や振
動など、回転以外の事項を検出するものであっても良
い。発電機を電源とするため、電源配線を引き回すこと
が不要で、配線系が簡素となる。また、この発明におい
て、発電機が出力する車輪回転数信号、および上記発電
機の発電電力を電源として動作するセンサの出力信号の
少なくとも片方をワイヤレスで送信する送信手段を上記
ヨークの近傍に設けても良い。ワイヤレスの送信手段
は、上記発電機の発電電力を電源とするものが好まし
い。このようにワイヤレスの送信手段を設けることで、
車輪用軸受と車体間の信号配線を無くすことができる。
また、発電機を回転検出またはセンサ電源に利用するた
め、電源配線を無くすことも可能である。このため、検
出機能付きの軸受装置としながら、配線作業が省けて、
車体への組立を簡単に行うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】この発明の第1の実施形態を図1
ないし図3と共に説明する。この車輪用軸受装置は、転
がり軸受であって、外方部材1と内方部材2との間に複
列の転動体3を介在させている。外方部材1は、内周に
複列の転走面31,32を有し、これら転走面31,3
2にそれぞれ対向する転走面33,34が内方部材2の
外周に設けられている。複列の転動体3は、転走面3
1,33間、および転走面32,34間に収容される。
この軸受装置は、複列のアンギュラ玉軸受とされ、背面
合わせとなるように各転走面31〜34の接触角が形成
されている。転動体3は各列毎に保持器10で保持され
ている。内外の部材2,1間の両端は、シール部材1
1,11Aで密封されている。
【0015】外方部材1は、外周に車体取付フランジ1
aを有し、この車体取付フランジ1aを介して車体13
に取付けられる。外方部材1は、全体が一体の部材であ
る。内方部材2は、車輪取付フランジ2aをアウトボー
ド側の端部に有している。内方部材2は、車輪取付フラ
ンジ2aを有するハブ輪2Aと、このハブ輪2Aの他端
に形成された小径部に嵌合した単列内輪である内輪構成
部材2Bとでなり、ハブ輪2Aおよび内輪構成部材2B
に各列の転走面33,34が形成されている。車輪取付
フランジ2aには、ブレーキロータ14を有する車輪
(図示せず)がボルト15で取付けられる。内方部材2
の内周には、等速自在継手(図示せず)の外輪カップ部
から突出した軸部が挿入され、等速自在継手が内方部材
2に結合される。
【0016】発電機4は、この軸受装置における複列の
転動体3が配置された軸受空間に対するアウトボード側
に配置されている。この発電機4は、外方部材1のアウ
トボード側の端面に並んで配置されたリング状のヨーク
41と、このヨーク41の内周側に対峙して内方部材2
の外径面に取付けられたリング状の多極磁石42とを備
える。ヨーク41は内部に設けられたコイル40と共
に、発電機4のステータを構成する。多極磁石42は発
電機4のロータとなるものであり、内方部材2の外径面
に圧入嵌合または接着等によって取付けられている。
【0017】図3(A)に示すように、多極磁石42
は、周方向に等間隔に磁極NSが並ぶように多極に着磁
されている。ヨーク41は、クローポール型のものであ
る。ヨーク41は、同図(B)に示すように、軸方向に
向けて開口する溝形の断面形状とされた2つの磁性体リ
ング部材41a,41bを、その開口が互いに対向する
ように向き合わせて嵌合させたものであり、断面が方形
のリング状とされている。両磁性体リング部材41a,
41bの外周部分は、嵌合面に隙間ができないように嵌
合させてあり、これにより、ヨーク41の内部の磁気回
路における磁気抵抗を小さくしている。各磁性体リング
部材41a,41bの多極磁石42との対向面となる部
分、この実施形態では内周壁部分は、互いに軸方向に対
向して延びる櫛歯状の爪41aa,41baが形成さ
れ、この2組の各爪41aa,41baは、円周方向に
隙間を介して交互に配列されている。各磁性体リング部
材41a,41bは、プレス形成により製作される。
【0018】図2において、ヨーク41は、上記のよう
に内部にコイル40が設けられ、多極磁石42の回転に
よる鎖交磁束変化を電力として取り出すようになってい
る。また、コイル40と共に、発電出力を整流する整流
回路(図示せず)等をヨーク41内に設けても良い。ヨ
ーク41の内面とコイル40との隙間には弾性接着剤層
等からなる内部弾性層43が設けてある。内部弾性層4
3は、ヨーク41とコイル40との電気的絶縁をなすと
共に両者の相対的振動抑制を行う。この内部弾性層43
は、ヨーク41を軸受に圧入取付ける際に発生する力を
緩衝し、内部のコイル40等へ影響を及ぼさない効果も
持っている。
【0019】ヨーク41は、環状の支持板5に内嵌し、
支持板5を介して外方部材1に取付けられる。支持板5
は環状の部材であり、軸方向の一部が外方部材1の外径
面に嵌合して取付けられる。支持板5は、大径部51と
小径部52とよりなる段付き円筒状に形成され、大径部
51の内周面にヨーク41が弾性材層44を介して嵌装
されている。この弾性材層44は、外部からの浸水防止
と、衝撃の緩衝とを奏する。弾性材層44は、支持板5
の内周面およびヨーク41の外周面のどちらに貼着され
ても良い。支持板5は、大径部51で、外方部材1の外
径面に、圧入による金属嵌合などの強固な嵌合方法で取
付けられる。支持板5は、大径部51と小径部52との
間の曲げ部分53でヨーク41に側面に係合し、ヨーク
41の抜けを防止する。ヨーク41は、上記曲げ部分5
3と外方部材1の端面との間に挟まれて軸方向に固定さ
れる。
【0020】支持板5の小径部52の内周面にはシール
部材11が取付けられる。シール部材11は、芯金11
aと、ゴムまたは合成樹脂等の弾性体11bとでなり、
弾性体11bは内方部材2(ハブ輪)に先端が弾性的に
接するリップを有する。リップの枚数は複数枚であって
も1枚であっても良い。芯金11aの外径部は円筒状に
形成されていて、その外周面をシール部材11の弾性体
11bの一部で覆っている。シール部材11は、この弾
性体11bの一部で覆われた最外周部11cで、支持板
5の内周面に嵌合し、支持板5との嵌合部からの浸水を
防止する。シール部材11の最外周部11cにおける弾
性体部分の外周面には、円周溝等からなる周方向の係合
溝11dが設けてあり、支持板5に設けられた周方向複
数箇所の突起部52aが係合溝11dに嵌まり込んで、
シール部材11の抜けを防止している。上記突起部52
aは、支持板5の一部を内側へ曲げた切り起し片からな
る。
【0021】シール部材11の芯金11aの円筒状とな
った外径部は、ヨーク41に近接する位置まで軸方向内
側へ延びている。そのため、支持板5の外周に後述の保
護カバー7を嵌合させた際に、その支持板5の弾性変形
による縮径で、シール部材11の支持板5に対する嵌合
がより強固になる。シール部材11の最小径は、多極磁
石42の外径より大とされている。そのため、多極磁石
42とシールリップ11bとが干渉することがなく、こ
れらの組付けがスムースになされる。シール部材11の
最小径となる部分は、弾性体11bのリップ部分の先端
である。
【0022】支持板5の外面、例えば大径部51の外面
には、図1のようにワイヤレスの送信手段6が取付けら
れる。この送信手段6は、ケース内に部品を収容したも
のであり、そのケースの外形は、箱型、円弧型、または
環状とされ、支持板5の外面に、溶接、ピン加締、また
は嵌合等により固定される。送信手段6のケースの内部
には、上記部品として整流回路,送信回路等を設けた回
路部分である回路基板とアンテナとが格納されている。
送信手段6は、例えば微弱電波で信号伝送するものとさ
れる。信号は、電波をオン・オフするものであっても良
く、また搬送波を周波数変調等で変調するものであって
も良い。ワイヤレス送信手段6は、電波により伝送する
ものの他に、磁気結合による伝送、赤外線等の光による
伝送、または超音波による伝送を行うものとしても良
く、空間を伝送する信号を用いるものであれば良い。送
信手段6の回路部分はヨーク41の内部に配置しても良
い。ワイヤレス送信手段6の電源には、発電機4が用い
られる。発電機4の発電出力は、直接に供給する他に、
コンデンサや二次電池等に蓄電してワイヤレス送信手段
6に供給するようにする。ワイヤレス送信手段6に対す
る受信手段(図示せず)は、例えば車体13のタイヤハ
ウス(図示せず)等に設置され、受信手段からアンチロ
ックブレーキシステムの制御部に信号伝達される。
【0023】支持板5の外面には保護カバー7が取付け
られている。保護カバー7は、リング状の取付部7aを
有していて、この取付部7aで支持板5の小径部52の
外周に嵌合することにより、支持板5に取付けられてい
る。この保護カバー7は、ワイヤレス送信手段6を覆う
ように形成されており、車輪側に取付けられるブレーキ
ロータ14の熱放射から発電機4および送信機6を保護
するよう機能する。保護カバー7は、送信機6を覆う部
分ではインボード側が開口しており、この開口部から車
体側に設置された受信手段に送信がなされる。このた
め、ワイヤレス送信手段6の送信が保護カバー7によっ
て阻害されることがない。保護カバー7は、支持板5と
の嵌合部のみ発電機4に接触し、その他の部分は大気に
露出するようになされている。このため、保護カバー7
の放熱作用により遮熱が効率的になされる。なお、保護
カバー7と送信手段6との隙間に熱伝導性の低い樹脂材
料を充填しても良い。この充填により、遮熱効果を低下
させることなく、この隙間に泥などが浸入することが防
止できる。保護カバー7および支持板5としては、ステ
ンレス鋼などの錆びない金属が望ましい。
【0024】この構成の発電機付き車輪用軸受装置によ
ると、発電機4がアウトボード側に取付けられているの
で、発電機4を設置するために、インボード側で各部品
の寸法制限等を生じることがない。このため、シール条
件の厳しいインボード側のシール部材11Aを十分な大
きさのものとして、シール性能を確保することができ、
またこの軸受装置のインボード側に結合される等速自在
継手外輪(図示せず)の肉厚も確保できる。アウトボー
ド側は、インボード側に比べて塩泥水や塵埃の環境が緩
やかであり、シール部材11は耐水性の低いもので済
む。そのため、簡単なシール部材11を設けるだけで、
軸受内部や発電機4の必要な保護ができ、発電機4の設
置スペースが確保し易い。また、インボード側の発電機
4がないため、等速自在継手を内方部材2に組み込むと
きに、発電機4と接触する心配がなく、組立が容易にな
る。
【0025】図4は上記実施形態の変形例を示す。この
例では、回転検出用のセンサ45を発電機4のヨーク4
1内に組み込んだものである。このセンサ45は、例え
ばホール素子からなり、対向する多極磁石42の回転に
伴う磁気に感応してこれを回転数信号として出力するも
のである。このセンサ45の電源電力は発電機4から供
給される。その他の構成は上記と同様であるので、共通
部分には同一符号を付してその説明を省略する。なお、
センサ45は、回転検出を行うものに限らず、温度や振
動等を検出するものとしても良く、またその設置位置
は、ヨーク41内に限らず、外方部材1やその近傍であ
っても良い。
【0026】図5は、この発明の第2の実施形態を示
す。この実施形態は、支持板5がシール部材11の芯金
を兼用するものとしてある。支持板5は、小径部52か
らさらに内径部側に延出したシール芯金部54が形成さ
れている。このシール芯金部54にはシール部材11の
弾性体11bが一体的に取付けられている。このように
支持板5がシール部材11の芯金を兼用するものとした
場合、部品点数が1個少なくなり、それだけ組立工数も
削減される。この実施形態におけるその他の構成は第1
の実施形態と同じである。
【0027】図6はこの発明の第3の実施形態を示す。
この実施形態の車輪用軸受装置は、発電機4をアキシア
ル型としたものであり、ヨーク41と多極磁石42とが
軸方向に対向配置されている。ステータとなるヨーク4
1は、上記各実施形態と同じく外方部材1のアウトボー
ド側の車輪側端面に配置され、外方部材1の外径面に嵌
合した支持板5の内径面に嵌合して固定されている。ロ
ータとなる多極磁石42は、ヨーク41と対向して内方
部材2に取付けられている。多極磁石42は、詳細に
は、内方部材2を構成するハブ輪2Aの車輪取付フラン
ジ2aの基部に接してハブ輪2Aの外径面に嵌合し、軸
方向に位置決めされている。ヨーク41はクローポール
型としてあるが、その櫛歯状の爪は多極磁石42と対向
する面に設けられている。この実施形態は、径方向のス
ペース確保が難しいような場合に好適である。この実施
形態におけるその他の構成は第1の実施形態と同じであ
る。
【0028】図7は、この発明の第4の実施形態を示
す。この実施形態は、第3の実施形態と同じくヨーク4
1と多極磁石42とを軸方向に対向配置したものである
が、ヨーク41を固定する為の支持板5を、第2の実施
形態(図5)と同じくシール部材11の芯金を兼用する
ものとしてある。支持板5は、小径部52からさらに内
径部側に延出してシール芯金部54が形成されている。
このシール芯金部54にシール部材11の弾性体11b
が一体的に取付けられる。その他の構成は図6に示す第
3の実施形態と同じである。
【0029】なお、上記各実施形態では外方部材1側に
ヨーク41を、内方部材2側に多極磁石42をそれぞれ
取付けた例について述べたが、これとは逆に、外方部材
1にヨークを取付け、内方部材2に多極磁石を取付けて
も良い。また、第1の実施形態の変形例として、発電機
4の発電電力を電源として動作するセンサ45を設けた
例(図4)を示したが、このセンサ45の配置および電
源系を他の実施形態にも適用することも可能である。
【0030】
【発明の効果】この発明の発電機付き車輪用軸受装置
は、発電機をアウトボード側に配置したため、発電機の
設置スペースが確保し易く、発電機の設置のためにシー
ル性能の低下や周辺部品の配置制限を受けることが少な
い。例えば、高精度のシール性が求められるインボード
側では、等速自在継手外輪などの肉厚を確保しながら
も、シールリップの接触代を大きくするなど、求められ
るシール性を維持する為のスペースを確保することがで
きる。アウトボード側はインボード側に比べてシール条
件が緩いため、発電機を設けても簡易なシールで軸受内
および発電機のシールが確保できる。また、インボード
側に発電機がないため、等速自在継手を組み付けるとき
に発電機に接触する心配がなく、組立が容易になる。
【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車輪
用軸受装置の断面図である。
【図2】同部分拡大断面図である。
【図3】同軸受装置の発電機の正面図およびそのヨーク
の破断側面図である。
【図4】同実施形態の変形例を示す部分拡大断面図であ
る。
【図5】第2の実施形態の部分拡大断面図である。
【図6】第3の実施形態の部分拡大断面図である。
【図7】第4の実施形態の部分拡大断面図である。
【図8】従来例の断面図である。
【符号の説明】
1…外方部材 2…内方部材 3…転動体 4…発電機 5…支持板 6…ワイヤレス送信手段 7…保護カバー 11…シール部材 31,32,33,34…転走面 40…コイル 41…ヨーク 42…多極磁石 44…弾性材層 45…センサ
───────────────────────────────────────────────────── 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) G01P 3/487 G01P 3/487 C 5H621 G08C 17/02 H02K 5/00 A H02K 5/00 21/12 G 21/12 G08C 17/00 B (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 (72)発明者 田島 英児 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) 2F073 AA35 AB11 BB01 BC02 CC01 EE11 GG04 3D046 BB11 BB28 HH36 3J016 AA01 BB03 CA02 CA03 CA06 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 BA77 FA46 GA03 5H605 AA07 BB01 BB16 CC03 CC04 DD09 DD17 DD36 EA06 EB10 EB32 EB33 EB38 5H621 GA02 GA16 GB03 HH01 JK04 JK08 JK10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周に複列の転送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車輪用軸受
    装置において、多極磁石と、コイルを収容して上記多極
    磁石に対面するヨークとからなる発電機を、この軸受装
    置のアウトボード側に配置し、この発電機の多極磁石を
    上記外方部材および内方部材のいずれか一方に、上記ヨ
    ークを他方に取付けたことを特徴とする発電機付き車輪
    用軸受装置。
  2. 【請求項2】 上記多極磁石が、円周方向に磁極が並ぶ
    リング状のものであり、上記ヨークが磁性体リングから
    なる請求項1に記載の発電機付き車輪用軸受装置。
  3. 【請求項3】 外方部材の外径面に嵌合して取付けられ
    る支持板を設け、この支持板の内径面に上記ヨークを嵌
    合させた請求項1または請求項2に記載の発電機付き車
    輪用軸受装置。
  4. 【請求項4】 上記支持板と内方部材との間にシール部
    材を設け、このシール部材よりも内側に発電機を配置し
    た請求項3に記載の発電機付き車輪用軸受装置。
  5. 【請求項5】 上記支持板が、外方部材と内方部材との
    間の環状空間の端部を密封するシール部材の芯金を兼用
    するものである請求項3または請求項4に記載の発電機
    付き車輪用軸受装置。
  6. 【請求項6】 上記支持板とヨークとの間に、電気絶縁
    性の弾性材層を介在させた請求項3ないし請求項5のい
    ずれかに記載の発電機付き車輪用軸受装置。
  7. 【請求項7】 上記発電機を熱から保護する保護カバー
    を上記支持板の外周に設けた請求項3ないし請求項6の
    いずれかに記載の発電機付き車輪用軸受装置。
  8. 【請求項8】 上記外方部材に上記ヨークを、上記内方
    部材に上記多極磁石をそれぞれ設け、上記外方部材に上
    記外方部材と内方部材との間の環状空間の端部を密封す
    るシール部材を取付け、上記多極磁石の外径を上記シー
    ル部材のシールリップの最小径より小さくした請求項1
    ないし請求項7のいずれかに記載の発電機付き車輪用軸
    受装置。
  9. 【請求項9】 上記発電機の発電電力を電源として動作
    するセンサを設けた請求項1ないし請求項8のいずれか
    に記載の発電機付き車輪用軸受装置。
  10. 【請求項10】 発電機が出力する車輪回転数信号、お
    よび上記発電機の発電電力を電源として動作するセンサ
    の出力信号の少なくとも片方をワイヤレスで送信する送
    信手段を上記ヨークの近傍に設けた請求項1ないし請求
    項9のいずれかに記載の発電機付き車輪用軸受装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005351408A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Ntn Corp 回転センサ付車輪用軸受装置
WO2007074703A1 (ja) * 2005-12-28 2007-07-05 Yukinobu Mori 鉛フリーバッテリー並びにそれを用いる車両システム
JP2008501096A (ja) * 2004-05-28 2008-01-17 シエフレル・コマンデイトゲゼルシヤフト エンコーダ及びセンサを有する車輪軸受装置
JP2008512629A (ja) * 2004-09-11 2008-04-24 シエフレル・コマンデイトゲゼルシヤフト 放射状フランジ側エンコーダを持つ車輪軸受装置
KR101550905B1 (ko) * 2014-01-28 2015-09-07 주식회사 일진베어링 휠 베어링
JP2020148676A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 日本精工株式会社 発電機付きセンサ及びセンサ付き軸受
KR20220126096A (ko) * 2021-03-08 2022-09-15 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) 발전기용 실링장치

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008501096A (ja) * 2004-05-28 2008-01-17 シエフレル・コマンデイトゲゼルシヤフト エンコーダ及びセンサを有する車輪軸受装置
JP2005351408A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Ntn Corp 回転センサ付車輪用軸受装置
JP4675063B2 (ja) * 2004-06-11 2011-04-20 Ntn株式会社 回転センサ付車輪用軸受装置
JP2008512629A (ja) * 2004-09-11 2008-04-24 シエフレル・コマンデイトゲゼルシヤフト 放射状フランジ側エンコーダを持つ車輪軸受装置
JP4877556B2 (ja) * 2004-09-11 2012-02-15 シエフレル・コマンデイトゲゼルシヤフト 放射状フランジ側エンコーダを持つ車輪軸受装置
WO2007074703A1 (ja) * 2005-12-28 2007-07-05 Yukinobu Mori 鉛フリーバッテリー並びにそれを用いる車両システム
JPWO2007074703A1 (ja) * 2005-12-28 2009-06-04 森 幸信 鉛フリーバッテリー並びにそれを用いる車両システム
KR101550905B1 (ko) * 2014-01-28 2015-09-07 주식회사 일진베어링 휠 베어링
JP2020148676A (ja) * 2019-03-14 2020-09-17 日本精工株式会社 発電機付きセンサ及びセンサ付き軸受
JP7247674B2 (ja) 2019-03-14 2023-03-29 日本精工株式会社 発電機付きセンサ及びセンサ付き軸受
KR20220126096A (ko) * 2021-03-08 2022-09-15 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) 발전기용 실링장치
KR102551712B1 (ko) * 2021-03-08 2023-07-06 에이치디현대일렉트릭 주식회사 발전기용 실링장치

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