JP2005121172A - 発電機付車輪用軸受装置 - Google Patents

発電機付車輪用軸受装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005121172A
JP2005121172A JP2003358708A JP2003358708A JP2005121172A JP 2005121172 A JP2005121172 A JP 2005121172A JP 2003358708 A JP2003358708 A JP 2003358708A JP 2003358708 A JP2003358708 A JP 2003358708A JP 2005121172 A JP2005121172 A JP 2005121172A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
wheel
hub
power generation
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003358708A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Saito
剛 齋藤
Kenichi Iwamoto
憲市 岩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2003358708A priority Critical patent/JP2005121172A/ja
Publication of JP2005121172A publication Critical patent/JP2005121172A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/004Electro-dynamic machines, e.g. motors, generators, actuators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/01Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02Wheel hubs or castors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

【課題】 十分な発電容量を確保できる発電機付車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】 この軸受装置は、内周に複列の軌道面6,7を有する外方部材1と、これら軌道面6,7に対向する軌道面8,9を有する内方部材2と、対向する軌道面間に介在した複列の転動体3とを備える。この構成において、永久磁石からなるロータ17と、積層鋼板型の鉄心18aおよびコイル18bを有するステータ18とでなる発電機構5を設ける。上記ロータ17は、外方部材1および内方部材2のうちの回転側の部材に同心に設ける。ステータ18は、外方部材1および内方部材2のうちの静止側の部材に一体に取付ける。
【選択図】 図1

Description

この発明は、自動車における車輪用軸受装置に関し、特に発電機構を搭載した発電機付車輪用軸受装置に関する。
従来、車輪用軸受装置において、回転センサ兼用の発電機を設け、その発電出力を回転検出信号のワイヤレス送信手段の電源に利用するものが提案されている(例えば、特許文献1)。上記発電機のロータは、円周方向に交互に磁極を設けたパルス発生用の多極磁石とされている。また、発電機の上記ロータおよびこれに対向するステータコイルは、車輪用軸受装置における両列の軌道面間に配置されている。このように発電機を車輪用軸受装置に設けることで、車体と車輪間のハーネスを無くし、組立性の向上と、石跳ね等によるハーネスの断線による支障回避とが図れる。
特開2002−55113号公報
しかし、上記従来の多極磁石をロータとして用いた回転センサ兼用の発電機付車輪用軸受装置では、発電電力が非常に小さい。そのため、走行中の回転検出信号を外部にワイヤレスで送信する送信手段の電源として利用することはできるが、例えば自動車が停止してから、再発進するまでの短い時間などでの回転検出において、送信手段の電源を確保するために蓄電するには不十分である。また、回転検出センサの他に複数の各種センサを搭載する場合に、それらのセンサの駆動や信号送信用の電源として用いるには不十分なものである。
この発明の目的は、十分な発電容量を確保でき、しかも、コンパクト化できる発電機付車輪用軸受装置を提供することである。
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在した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、永久磁石からなるロータと、積層鋼板型の鉄心およびコイルを有するステータとでなる発電機構を設け、上記外方部材および内方部材のうちの回転側の部材に上記ロータを同心に固定し、静止側の部材に上記ステータを固定したことを特徴とする。積層鋼板型の鉄心は、例えばケイ素鋼板を積層したものとされる。
この構成によると、発電機構を、永久磁石からなるロータと、積層鋼板型の鉄心およびコイルを有するステータとでなるものとしたため、一般の発電専用の発電機と同様に発電効率が高く得られ、小型でも発電機構の発電容量を大きく確保できる。そのため、限られた空間に設置される車輪用軸受装置を、十分な発電容量を確保できる発電機付車輪用軸受装置とすることができる。また、車輪用軸受装置とは別に発電機を設ける構成のものよりも構成をコンパクト化できる。
この発明において、上記発電機構がインナロータ型の発電機であり、上記外方部材、内方部材、および転動体により構成される軸受部と軸方向に並んで上記発電機構が位置し、上記ステータのハウジングが上記外方部材に固定され、上記ロータのロータ軸が上記内方部材に固定されたものであっても良い。
この構成の場合、軸受部の軸長に制限されずに発電機構を設けることができて、発電機構の軸長を十分長く確保することができ、それだけ発電容量を高めることができる。
軸受部と軸方向に並べて発電機構を設けても、従動輪用の車輪用軸受装置の場合、駆動軸の連結が不要なため、発電機構が邪魔とならない。
このように軸受部と軸方向に並んで上記発電機構を設ける場合に、次の構成としても良い。例えば、この発明において、上記内方部材がハブ輪とこのハブ輪のインボード側端の外周に設けられた内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に各列の上記軌道面が形成されたものである場合に、上記発電機構がインナロータ型の発電機であって、上記外方部材、内方部材、および転動体により構成される軸受部と軸方向に並んで上記発電機構が位置するものとしてもよい。この場合に、上記ステータのハウジングが外方部材に固定され、上記ロータのロータ軸が上記内方部材の内径孔内に挿通されてこの内径孔にセレーション結合され、上記ロータ軸に設けられたフランジ部のアウトボード側を向く端面が上記内輪の幅面に係合し、上記ロータ軸の先端の上記ハブ輪から突出した部分に螺合したナットの締め付けにより、上記軸受部に予圧を与えるものとしても良い。
この構成の場合、ロータ軸の先端のナットを締め付けることで、軸受の予圧付与と、発電機構のロータの固定との両方を同時に行うことができる。そのため、組立工数が削減され、また予圧付与およびロータの固定に別々の手段を設ける場合に比べて構成がコンパクト化できる。
また、この発明において、上記内方部材がハブ輪とこのハブ輪のインボード側端の外周に設けられた内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に各列の上記軌道面が形成され、上記発電機構がインナロータ型の発電機であって、上記外方部材、内方部材、および転動体により構成される軸受部と軸方向に並んで上記発電機構が位置し、上記ステータのハウジングが上記外方部材に固定され、上記ロータのロータ軸が上記内方部材の内径孔内に挿通されてこの内径孔にセレーション結合され、かつこのロータ軸のインボード側端が上記ハウジングに位置決め用の軸受を介して支持され、上記ロータ軸に設けられたフランジ部のアウトボード側を向く端面が上記内輪の端面に係合し、上記ロータ軸の先端の上記ハブ輪から突出した部分に螺合したナットの締め付けにより、上記軸受部に予圧を与えるものとしても良い。
ロータ軸のインボード側端は、特に支持せずに片持ち状態とすることも可能であるが、上記位置決め用の軸受を設けることで、ロータ部分が両端支持となる。そのため、振動等が作用しても、ロータとステータとの間に適正なギャップが保たれるようにロータを支持することができる。
また、この発明において、上記外方部材および内方部材に、両列の軌道面間の長さを長くする軌道面間延長部をそれぞれ設け、上記発電機構の上記ロータおよびステータを、両列の軌道面の間に配置しても良い。上記軌道面間延長部は、発電機構の設置のために外方部材および内方部材の両列の軌道面間の長さを長くした部分のことである。
このように、外方部材および内方部材に軌道面間延長部設け、発電機構のロータおよびステータを両列の軌道面の間に配置することで、ロータやステータの軸方向幅を広げることができ、これにより発電電力を増大することができる。
両列の軌道面の間に発電機構を設ける場合に、次の構成としても良い。例えば、この発明において、上記内方部材がハブ輪とこのハブ輪のインボード側端の外周に設けられた内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に各列の上記軌道面が形成されたものである場合に、上記ロータが上記ハブ輪の外周に嵌合してこのロータの一端が上記ハブ輪に設けられた段面に、他端が上記内輪の幅面にそれぞれ係合し、上記ハブ輪のインボード側端の径方向外側へ塑性変形させた加締部により、上記内輪およびロータをハブ輪に対して軸方向に固定させたものとしても良い。
この構成の場合、ハブ輪の加締で内輪を固定することで、発電機構のロータも固定される。そのため、組立工数が削減され、またロータを固定する専用の固定手段が不要で、構成がコンパクト化される。
また、この発明において、上記内方部材がハブ輪とこのハブ輪のインボード側端の外周に設けられた内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に各列の上記軌道面が形成され、上記ロータが上記内輪の外周に嵌合してこのロータの一端が上記ハブ輪に設けられた段面に、他端が上記内輪に設けられた段面にそれぞれ係合し、上記ハブ輪のインボード側端の径方向外側へ塑性変形させた加締部により、上記内輪およびロータをハブ輪に対して軸方向に固定しても良い。
この構成の場合も、ハブ輪の加締で内輪を固定することで、発電機構のロータも固定される。そのため、組立工数が削減され、またロータを固定する専用の固定手段が不要で、構成がコンパクト化される。
さらに、この発明において、内方部材に設けられたフランジの外周部に上記永久磁石からなるロータを設け、外方部材に設けられたフランジの外周部に、上記ロータと軸方向に対面してステータの鉄心およびコイルを設けても良い。
このようにロータとステータとが軸方向に対面する構成とした場合、ハブ輪のフランジおよび外方部材のフランジを径方向外方に延ばすことで発電機構の径寸法を大きくできるので、軸受装置の軸方向長さを長くすることなく、大きな発電容量を確保できると共に、構成もコンパクト化できる。
この発明の発電機付車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在した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、永久磁石からなるロータと、積層鋼板型の鉄心およびコイルを有するステータとでなる発電機構を設け、上記外方部材および内方部材のうちの回転側の部材に上記ロータを同心に固定し、静止側の部材に上記ステータを固定したため、発電機構の発電容量を十分に確保できる。
この発明の第1の実施形態にかかる発電機付車輪用軸受装置を、図1および図2と共に説明する。この発電機付車輪用軸受装置は従動輪支持用の軸受装置であって、外方部材1と内方部材2の間に複列の転動体3を介在させて構成される軸受部4に、発電機構5が軸方向に並べて一体に設けられている。外方部材1は、内周に複列の軌道面6,7を有し、これら軌道面6,7にそれぞれ対向する軌道面8,9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、軌道面6,8間、および軌道面7,9間に収容される。この車輪用軸受装置は、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軌道面6〜9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11で密封されている。
外方部材1は、一端に外径側に延ばした車体取付片1aを有し、この車体取付片1aを介して車体(具体的にはナックル)12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を有し、この車輪取付フランジ2aに車輪13がハブボルト14で取付けられる。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のインボード側端の外周に設けられた内輪2Bとでなり、これらハブ輪2Aおよび内輪2Bのそれぞれに、上記各列の軌道面8,9が形成されている。
発電機構5はインナロータ型の発電機であって、図2に断面図で示すように、永久磁石からなるロータ17と、ケイ素鋼板を積層した鉄心18aにコイル18bを巻回してなるステータ18とを備える。ロータ17は回転部材である内方部材2側に取付けられる。詳しくは、ロータ17は、上記ハブ輪2Aの内径孔2Aa内に挿通されてこの内径孔2Aaにセレーション結合されたロータ軸19のインボード側部分の外周に取付けられている。ステータ18は、外方部材1に固定されるステータハウジング20の内周に前記ロータ17と所定のギャップを持って対向させて設けられている。
ロータ軸19は、アウトボード側にセレーション軸部19aとねじ軸部19bを有し、ロータ軸19の回転中心がハブ輪2Aの回転中心つまり軸受部4の回転中心と同心となるように、前記セレーション軸部19aがハブ輪2Aに結合されている。ロータ軸19は、前記セレーション軸部19aとインボード側のロータ取付部19dとの間にフランジ部19cを有し、このフランジ部19cのアウトボード側を向く端面が、内輪2Bの幅面に係合する。この状態で、ハブ輪2Aからアウトボード側に突出したロータ軸19の先端のねじ軸部19bにナット21を螺合させ、ナット21の締め付けにより、上記軸受部4に軸方向への所定の予圧が与えられる。ロータ軸19のインボード側端は、位置決め用の軸受22を介して前記ステータハウジング20に回転自在に支持されている。
ステータハウジング20は、インボード側が閉じた概ね円筒状に形成され、外方部材1の外周に嵌合される。ステータハウジング20は、アウトボード側端に外径側に延びる取付片20aを有し、この取付片20aを外方部材1の取付片1aに重ね、両取付片1a,20aをナックル12にボルト止めすることにより、ステータハウジング20が外方部材1に固定される。
この構成の発電機付車輪用軸装置によると、永久磁石からなるロータ17とケイ素鋼板を積層した鉄心18aにコイル18bを巻回してなるステータ18とで発電機構4を構成しているため、一般の発電専用の発電機と同様に発電効率が高く得られ、小型でも発電機構の発電容量を大きく確保できる。ステータ18の鉄心18aがケイ素鋼板を積層したものである場合は、発熱や発電効率低下を引き起こす「うず電流」の発生を抑えて発電効率を高めることができ、より一層発電容量を高めることができる。これらのため、限られた空間に設置される車輪用軸受装置を、十分な発電容量を確保できる発電機付車輪用軸受装置とすることができる。また、車輪用軸受装置とは別に発電機を設ける構成のもよりも構成をコンパクト化できる。
また、発電機構5を軸受部4と軸方向に並んで位置させたため、軸受部4の長さに制限されずに、発電機構5の軸長を十分長く確保することができ、それだけ発電容量を高めることができる。ロータ軸19は、フランジ部19cを内輪2Bの幅面に係合させ、ロータ軸19の先端に設けたねじ軸部19aにナット21を締め付けることにより、上記軸受部4に予圧を与えるようにしているので、軸受部4の予圧付与と発電機構5のロータ17の固定を同時に行うことができる。そのため、組立工数が削減され、また予圧付与およびロータの固定に別々の手段を設ける場合に比べて構成がコンパクト化できる。例えば、ハブ輪2Aの加締めにより内輪2Bを固定し、さらに軸受装置に発電機を取付ける構成の場合よりも、加工工数を減らすことができる。
ロータ軸19のインボード側端は、位置決め用の軸受22を介してステータハウジング20に支持されるので、ロータ軸19が両端支持となり、ステータ18との間に適正なギャップを保った状態でロータ17を軸受部4の軸方向に並んだ位置に支持することができる。
図3は、この発明の他の実施形態を示す。この車輪用軸受装置は、図1および図2に示す第1の実施形態の車輪用軸受装置において、ロータ軸19のインボード側端のステータハウジング20への位置決め用軸受を省略したものである。ロータ軸19は、片持ち支持となるが、フランジ部19cの内輪2Bの端面への係合と、ロータ軸19のねじ軸部19aに螺合するナット21の締め付けによって内方部材2に安定して支持させ、発電機構4のロータ17とステータ18のギャップを一定に保つようにしている。
このように、ロータ軸19のインボード側端の支持構造を省略した場合、第1の実施形態の場合に比べて部品点数を削減することができる。
図4は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この車輪用軸受装置は、図1および図2に示す第1の実施形態の車輪用軸受装置において、外方部材1および内方部材2に、両列の軌道面6,7間および軌道面8,9間の長さを長くする軌道面間延長部1b,2bをそれぞれ設け、発電機構5のロータ17およびステータ18を、両列の軌道面6,7の間、および軌道面8,9の間にそれぞれ配置したものである。軌道面間延長部1b,2bは、車輪用軸受装置として必要な両列の軌道面間の長さよりも、発電機構5の設置のために外方部材1および内方部材2をそれぞれ長くした部分である。
ロータ17は、軌道面間延長部2bを構成する部分として、ハブ輪2Aの内輪嵌合部からアウトボード側に延ばして設けられたロータ取付部2Abの外周に取付ける。ステータ18は、外方部材1の両列の軌道面6,7の間を軸方向に延ばして設けられた軌道面間延長部1bの内周に、ロータ17と所定のギャップをもって対向するように取付ける。ハブ輪2Aのインボード側端には、径方向外側へ塑性変形させた加締部2Acを設け、この加締部2Acにより内輪2Bおよびロータ17をハブ輪2Aに対して軸方向に固定している。ハブ輪2Aの軌道面間延長部2Abのアウトボード側端は、ロータ17の一端が係合する段面2Adとされ、ロータ17の他端は内輪2Bの幅面に係合させてある。
この構成の車輪用軸受装置の組立では、インボード側端を塑性変形させる前のハブ輪2Aのロータ取付部2Abの外周にロータ17を取付ける。また、ステータ取付部1bの内周にステータ18を取付けた外方部材1をハブ輪2Aの外径側に配置してから、ハブ輪2Aのインボード側の外周に内輪2Bを嵌合させる。その後、ハブ輪2Aのインボード側端を塑性変形させて加締部2Acとする。これにより、組立の容易化および構成のコンパクト化が可能となる。
図5は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この車輪用軸受装置も、図1および図2に示す第1の実施形態の車輪用軸受装置において、外方部材1および内方部材2に、両列の軌道面6,7間および軌道面8,9間の長さを長くする軌道面間延長部1b,2bをそれぞれ設け、発電機構5のロータ17およびステータ18を、両列の軌道面6,7の間、および軌道面8,9の間にそれぞれ配置している。
発電機構4のロータ17は、内輪2Bのアウトボード側へ延ばして設けたロータ取付部2Baの外周に取付ける。ステータ18は、外方部材1の上記軌道面間延長部1bの内周にロータ17と所定のギャップをもって対向するように取付ける。ハブ輪2Aのインボード側端には径方向外側へ塑性変形させた加締部2Acを設け、この加締部2Acにより内輪2Bおよびロータ17をハブ輪2Aに対して軸方向に固定している。ハブ輪2Aにおける内輪嵌合部のアウトボード側端はロータ17の一端が係合する段面2Adとされ、内輪2Bにおけるロータ取付部2Baのインボード側端はロータ17の他端が係合する段面2Bbとされている。
この車輪用軸受装置の組立では、内周にステータ18を取付けた外方部材1を、インボード側端を加締める前のハブ輪2Aの外径側に配置する。この後、インボード側外周にロータ17を取付けた内輪2Bをハブ輪2Aの外周に嵌合させ、ロータ17をステータ18に対向させる。この後に、ハブ輪2Aのインボード側端を塑性変形させて加締部2Acとする。これにより、組立の容易化および構成のコンパクト化が可能となる。
図6および図7は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この車輪用軸受装置は、図1および図2に示す第1の実施形態の車輪用軸受装置において、ロータ軸19およびステータハウジング20を省略し、ハブ輪2Aの車輪取付フランジ2aの外周部、および外方部材1の車体取付フランジ1cの外径を通常よりも大きくして、ロータ27およびステータ28を取付けている。すなわち、車輪取付フランジ2aのインボード側の端面に、周方向に永久磁石をリング状に配列してなるロータ27を取付けている。外方部材1の車体取付片1cは、全周にわたって形成されたものとし、この車体取付フランジ1cの外周部のアウトボード側の端面に、ロータ27と所定のギャップをもって対面するステータ28の鉄心28aおよびコイル28bを取付けている。ハブ輪2Aのインボード側端には、径方向外側へ塑性変形させた加締部2Acを設け、この加締部2Acにより内輪2Bをハブ輪2Aに対して軸方向に固定している。鉄心28aは、ケイ素鋼板を積層してなるものである。
この構成の車輪用軸受装置の場合、ハブ輪2Aのフランジ2aおよび外方部材1のフランジ1cを径方向外方に延ばすことで発電機構4の径寸法を大きくできるので、軸受装置の軸方向長さを長くすることなく、大きな発電容量を確保できると共に、構成もコンパクト化できる。また、ステータ28の鉄心28aが積層ケイ素鋼板からなるので、発熱や発電効率低下を引き起こす「うず電流」の発生を抑えることができる。
図8および図9は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この車輪用軸受装置は、図6および図7に示す実施形態の車輪用軸受装置において、ナックルボル30を螺合させるねじ孔31を、ステータ28の鉄心28aの固定用に兼用したものである。外方部材1の車体取付フランジ1cは、車体のナックル12にナックルボルト30でボルト止めするが、このナックルボルト30を螺合させるためのねじ孔31が、車体取付フランジ1cの周方向に並べて複数設けられる。このねじ孔31が鉄心28aの固定に兼用される。
ステータ28は、フランジ1cのねじ孔31の配置部と重なる径範囲に配置され、鉄心28aをねじ孔31に螺合させることで、ステータ28がフランジ1cに取付けられる。また、ステータ28に対面させてハブ輪2Aのフランジ2aに取付けるロータ27は、図9のように、そのフランジ2aの周方向に並べて形成されるボルト挿通孔32に一部が重なるように、永久磁石27aを周方向に並べて構成される。ハブボルト14は、ボルト挿通孔32に挿通されてフランジ2aのインボード側端面に頭部14aが露出する。このため、ボルト挿通孔32と重なる永久磁石27aには、車輪固定用のハブボルト14の頭部14aと干渉するのを避けるための座ぐり部27aaが形成される。
この構成の車輪用軸受装置の場合、外方部材1のフランジ1cへのステータ28の取付けを、フランジ1cにナックルボルト30を螺合させるねじ孔31を共用して行っているので、軸受装置の外径をできるだけ小さく抑えることができる。また、軸方向だけでなく径方向の寸法も小さくできてコンパクト化が可能となる。ロータ27を構成する磁石27aは、ハブボルト14の頭部14aを避ける座ぐり部27aaを設けているため、ハブボルト14の位置に重ねてロータ27を配置することも、軸受装置の径方向寸法を小さくするうえで有効である。
なお、上記各実施形態では、外方部材1が静止側、内方部材2が回転側の軸受装置に発電機構5を一体化した構成例について説明したが、この発明は、外方部材1が回転側、内方部材2が静止側の軸受装置の場合にも適用できる。その場合は、外方部材1にロータ17,27を、内方部材にステータ18,28を取付けることで、上記と同様に発電機構5を一体化できて、発電容量を高めることができる。
この発明の第1の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。 図1のII−II線に沿う断面図である。 この発明の他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。 図6のVII −VII 線に沿う断面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。 図8のIX−IX線に沿う断面図である。
符号の説明
1…外方部材
1b…軌道面間延長部
1c…車体取付フランジ
2…内方部材
2a…車輪取付フランジ
2b…軌道面間延長部
2A…ハブ輪
2Aa…内径孔
2Ac…加締部
2Ad…段面
2B…内輪
2Bb…段面
3…転動体
4…軸受部
5…発電機構
6,7…外方部材の軌道面
8,9…内方部材の軌道面
12…車体
13…車輪
17…ロータ
18…ステータ
18a…鉄心
18b…コイル
19…ロータ軸
19a…セレーション軸部
19b…ねじ軸部
19c…フランジ部
20…ステータハウジング
21…ナット
22…位置決め用の軸受
27…ロータ
28…ステータ
28a…鉄心
28b…コイル

Claims (8)

  1. 内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在した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、永久磁石からなるロータと、積層鋼板型の鉄心およびコイルを有するステータとでなる発電機構を設け、上記外方部材および内方部材のうちの回転側の部材に上記ロータを同心に固定し、静止側の部材に上記ステータを固定したことを特徴とする発電機付車輪用軸受装置。
  2. 請求項1において、上記発電機構がインナロータ型の発電機であり、上記外方部材、内方部材、および転動体により構成される軸受部と軸方向に並んで上記発電機構が位置し、上記ステータのハウジングが上記外方部材に固定され、上記ロータのロータ軸が上記内方部材に固定されたものである発電機付車輪用軸受装置。
  3. 請求項1において、上記内方部材がハブ輪とこのハブ輪のインボード側端の外周に設けられた内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に各列の上記軌道面が形成され、上記発電機構がインナロータ型の発電機であって、上記外方部材、内方部材、および転動体により構成される軸受部と軸方向に並んで上記発電機構が位置し、上記ステータのハウジングが上記外方部材に固定され、上記ロータのロータ軸が上記内方部材の内径孔内に挿通されてこの内径孔にセレーション結合され、上記ロータ軸に設けられたフランジ部のアウトボード側の端面が上記内輪の幅面に係合し、上記ロータ軸の先端の上記ハブ輪から突出した部分に螺合したナットの締め付けにより、上記軸受部に予圧を与えた発電機付車輪用軸受装置。
  4. 請求項1において、上記内方部材がハブ輪とこのハブ輪のインボード側端の外周に設けられた内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に各列の上記軌道面が形成され、上記発電機構がインナロータ型の発電機であって、上記外方部材、内方部材、および転動体により構成される軸受部と軸方向に並んで上記発電機構が位置し、上記ステータのハウジングが上記外方部材に固定され、上記ロータのロータ軸が上記内方部材の内径孔内に挿通されてこの内径孔にセレーション結合され、かつこのロータ軸のインボード側端が上記ハウジングに位置決め用の軸受を介して支持され、上記ロータ軸に設けられたフランジ部のアウトボード側の端面が上記内輪の端面に係合し、上記ロータ軸の先端の上記ハブ輪から突出した部分に螺合したナットの締め付けにより、上記軸受部に予圧を与える発電機付車輪用軸受装置。
  5. 請求項1において、上記外方部材および内方部材に、両列の軌道面間の長さを長くする軌道面間延長部をそれぞれ設け、上記発電機構の上記ロータおよびステータを、両列の軌道面の間に配置した発電機付車輪用軸受装置。
  6. 請求項1において、上記内方部材がハブ輪とこのハブ輪のインボード側端の外周に設けられた内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に各列の上記軌道面が形成され、上記ロータが上記ハブ輪の外周に嵌合してこのロータの一端が上記ハブ輪に設けられた段面に、他端が上記内輪の幅面にそれぞれ係合し、上記ハブ輪のインボード側端の径方向外側へ塑性変形させた加締部により、上記内輪およびロータをハブ輪に対して軸方向に固定した発電機付車輪用軸受装置。
  7. 請求項1において、上記内方部材がハブ輪とこのハブ輪のインボード側端の外周に設けられた内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に各列の上記軌道面が形成され、上記ロータが上記内輪の外周に嵌合してこのロータの一端が上記ハブ輪に設けられた段面に、他端が上記内輪に設けられた段面にそれぞれ係合し、上記ハブ輪のインボード側端の径方向外側へ塑性変形させた加締部により、上記内輪およびロータをハブ輪に対して軸方向に固定した発電機付車輪用軸受装置。
  8. 請求項1において、内方部材に設けられたフランジの外周部に上記永久磁石からなるロータを設け、外方部材に設けられたフランジの外周部に、上記ロータと軸方向に対面してステータの鉄心およびコイルを設けた発電機付車輪用軸受装置。
JP2003358708A 2003-10-20 2003-10-20 発電機付車輪用軸受装置 Pending JP2005121172A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003358708A JP2005121172A (ja) 2003-10-20 2003-10-20 発電機付車輪用軸受装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003358708A JP2005121172A (ja) 2003-10-20 2003-10-20 発電機付車輪用軸受装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005121172A true JP2005121172A (ja) 2005-05-12

Family

ID=34615149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003358708A Pending JP2005121172A (ja) 2003-10-20 2003-10-20 発電機付車輪用軸受装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005121172A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012020349A3 (en) * 2010-08-11 2012-11-08 Protean Electric Limited Outer rotor machine for vehicle
WO2022034860A1 (ja) * 2020-08-11 2022-02-17 タカノ株式会社 回転駆動装置
KR20220060060A (ko) * 2020-11-03 2022-05-11 주식회사 글로비즈 철도 차량용 발전기 일체형 커버 조립체 및 이를 포함하는 차축 조립체

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012020349A3 (en) * 2010-08-11 2012-11-08 Protean Electric Limited Outer rotor machine for vehicle
WO2022034860A1 (ja) * 2020-08-11 2022-02-17 タカノ株式会社 回転駆動装置
KR20220060060A (ko) * 2020-11-03 2022-05-11 주식회사 글로비즈 철도 차량용 발전기 일체형 커버 조립체 및 이를 포함하는 차축 조립체
KR102438901B1 (ko) * 2020-11-03 2022-09-02 주식회사 글로비즈 철도 차량용 발전기 일체형 커버 조립체 및 이를 포함하는 차축 조립체

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5102460B2 (ja) 回転電気機器のロータの位置をモニタする手段に属するターゲット、およびかかるターゲットを備えた回転電気機器
US9729026B2 (en) In-wheel motor and in-wheel motor driving device
US6838794B2 (en) Bearing assembly with electric power generator
JP3868974B2 (ja) ハイブリッド車両用駆動装置およびハイブリッド車両用駆動装置の製造方法
US9263923B2 (en) Electric motor having first frame and second frame fastened together with through bolt
JP6238054B2 (ja) インナーロータ型モータ
US11190081B2 (en) Electric linear motion actuator
JP2013093985A (ja) ステータ固定構造
JP4543709B2 (ja) アキシャルギャップ回転電機
US10418867B2 (en) Switched reluctance motor
JP2011172345A (ja) レゾルバセンサの固定構造
JP2019187167A (ja) ロータ、モータ及びブラシレスワイパーモータ
CN104428981A (zh) 旋转电机
JP2012228024A (ja) レゾルバ
JP2005121172A (ja) 発電機付車輪用軸受装置
CN112659812B (zh) 带发电机的轮毂单元轴承
JP2008271644A (ja) 発電装置付車輪用軸受
JP2007221947A (ja) 電動モータ
JP2005076730A (ja) 転がり軸受装置
JPH09117090A (ja) 電動ホイールモータ
JP2020045985A (ja) 電動アクチュエータ
CN215596312U (zh) 电动致动器
JP3337327B2 (ja) ホイールモータ
CN215596313U (zh) 电动致动器
JP7153998B2 (ja) モータ