JP2021042803A - 発電ユニット及び軸受ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】カバーを配置するスペースに制約がある場合でも、より大きなカバーを設けることができる発電ユニット及び軸受ユニットを提供する。【解決手段】発電ユニットは、筐体の内周側に配置され大径部と前記大径部よりも外径が小さい小径部とが軸心の軸方向に沿って位置し前記軸心を中心として回転可能な回転シャフトの前記小径部を支持する軸受と、前記大径部と、の間に設けられる発電ユニットであって、前記軸受に含まれる外輪に固定され径方向内側に向けて延び且つ発電コイルを含む部品が設けられる板状のカバーを備え、前記カバーの径方向内側端は、前記大径部の外周面よりも径方向内側に位置する。【選択図】図６

Description

本開示は、発電ユニット及び軸受ユニットに関する。

例えば車両の車軸等を支持する軸受装置において、軸受装置に異常が生じていないかどうかを検出するために、センサを搭載した間座を軸受装置に隣接して設ける場合がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の間座には、センサに電力を供給する発電部品が搭載される。このように、間座には、センサや発電部品等の各種の部品が搭載されるものがある。

特開２００３−３０７４３５号公報

間座に搭載する部品のうち、例えば発電部品に着目すると、発電部品を大きくしたり発電部品の数を増やしたりすると発電容量が増大するなどのメリットがあるため、間座をより大型化して発電部品の大型化や個数増大を図ることが好ましい。しかし、間座を配置するスペースに制約がある場合、間座の大型化が困難となる可能性がある。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、間座を配置するスペースに制約がある場合でも、より大きな間座を備える発電ユニット及び軸受ユニットを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本開示の一態様の発電ユニットは、筐体の内周側に配置され大径部と前記大径部よりも外径が小さい小径部とが軸心の軸方向に沿って位置し前記軸心を中心として回転可能な回転シャフトの前記小径部を支持する軸受と、前記大径部と、の間に設けられる発電ユニットであって、前記軸受に含まれる外輪に固定され径方向内側に向けて延び且つ発電コイルを含む部品が設けられる板状のカバーを備え、前記カバーの径方向内側端は、前記大径部の外周面よりも径方向内側に位置する。

このように、間座の一部となるカバーの径方向内側端は、大径部の外周面よりも径方向内側に位置するため、カバーの径方向の長さをより大きく設定することができる。従って、カバーの大型化を図ることができるため、カバーに搭載する発電コイル等の部品の数を増やしたり、より大きな部品にしたりすることも可能となる。このように、カバー（間座）を配置するスペースに制約がある場合でも、より大きなカバー（間座）を設けることができる。

上記の発電ユニットの望ましい態様として、前記発電コイルと軸方向で対向するマグネットを更に備える発電ユニットであって、前記軸受は、前記筐体に固定される外輪と、前記回転シャフトの前記小径部に固定される内輪と、前記外輪と前記内輪との間に設けられる転動体と、を有し、前記マグネットの径方向外側端は、前記軸受の前記内輪の径方向外側端よりも径方向外側に位置し且つ前記発電コイルの径方向外側端と軸方向で並ぶことが望ましい。これにより、マグネットの径方向の長さをより大きく設定することができるため、マグネットをより大型化することが可能となる。よって、前記発電コイルとマグネットとで発電される発電容量をより大きくすることができる。

上記の発電ユニットの望ましい態様として、前記マグネットを挟むリテーナとスペーサとを更に備える発電ユニットであって、前記大径部と前記小径部とは軸方向に隣接して位置し、前記大径部と前記小径部との境界部には、径方向に延びる平坦な第１壁が設けられ、前記内輪には、前記第１壁から軸方向に離隔して位置し径方向に延びる平坦な第２壁が設けられ、前記第１壁と前記第２壁との間には、径方向に延び且つ前記第１壁に接する平坦な第３壁と、前記第３壁の軸方向の反対側に位置し且つ径方向に延びる平坦な第４壁と、を有する前記リテーナと、径方向に延び前記第２壁に接する平板状の前記スペーサと、前記スペーサと前記第４壁との間に挟まれる前記マグネットと、が設けられることが望ましい。マグネットは、回転シャフトと共に回転し、回転の際に軸方向にブレやすいため、軸心との直交度（直交性）を維持しにくい。よって、スペーサと第４壁とを径方向に延びる平坦状にすることにより、マグネットの延びる方向と軸心との直交度（直交性）の精度が高くなる。これにより、マグネットが回転する際に、発電コイルとマグネットとの直交度が向上するため、発電コイルとマグネットとで発電される発電容量を、より大きくすることができる。

上記の発電ユニットの望ましい態様として、前記第１壁と前記カバーの径方向内側の端部とは、軸方向に離隔して配置されることが望ましい。これにより、回転シャフトの第１壁が回転する際に、第１壁とカバーとが接触しにくいというメリットが得られる。なお、第１壁とカバーの径方向内側の端部との離隔距離は、回転シャフトが回転する際における軸受の外輪と内輪との軸方向の変位量以上が望ましい。

また、本開示の一態様の軸受ユニットは、軸心を中心として回転可能であって、大径部と前記大径部よりも外径が小さい小径部とが前記軸心の軸方向に沿って位置する回転シャフトと、前記回転シャフトの径方向外側に位置する筐体に固定される外輪と、前記回転シャフトの前記小径部に固定される内輪と、前記外輪と前記内輪との間に設けられる転動体と、を有する軸受と、前記外輪に固定され径方向内側に向けて延び且つ部品が設けられる板状のカバーと、を備え、前記カバーの径方向内側端は、前記大径部の外周面よりも径方向内側に位置する。

このように、カバーの径方向内側端は、大径部の外周面よりも径方向内側に位置するため、カバーの径方向の長さをより大きく設定することができる。従って、カバーに搭載する発電コイル等の部品の数を増やしたり、より大きな部品にすることも可能となる。このように、カバー（間座）を配置するスペースに制約がある場合でも、より大きなカバー（間座）を設けることができる。

上記の軸受ユニットの望ましい態様として、前記部品は、発電コイルを含み、前記内輪の軸方向の側方には、径方向に延び且つ前記発電コイルと軸方向で対向するマグネットが設けられ、前記マグネットの径方向外側端は、前記軸受の前記内輪の径方向外側端よりも径方向外側に位置し且つ前記発電コイルの径方向外側端と軸方向で並ぶ。これにより、マグネットの径方向の長さをより大きく設定することができるため、マグネットをより大型化することが可能となる。よって、前記発電コイルとマグネットとで発電される発電容量をより大きくすることができる。

上記の軸受ユニットの望ましい態様として、前記大径部と前記小径部とは軸方向に隣接して位置し、前記大径部と前記小径部との境界部には、径方向に延びる平坦な第１壁が設けられ、前記内輪には、前記第１壁から軸方向に離隔して位置し径方向に延びる平坦な第２壁が設けられ、前記第１壁と前記第２壁との間には、径方向に延び且つ前記第１壁に接する平坦な第３壁と、前記第３壁の軸方向の反対側に位置し且つ径方向に延びる平坦な第４壁と、を有するリテーナと、径方向に延び前記第２壁に接する平板状のスペーサと、前記スペーサと前記第４壁との間に挟まれる前記マグネットと、が設けられる。マグネットは、回転シャフトと共に回転し、回転の際に軸方向にブレやすいため、軸心との直交度（直交性）を維持しにくい。よって、スペーサと第４壁とを径方向に延びる平坦状にすることにより、マグネットの延びる方向と軸心との直交度（直交性）の精度が高くなる。これにより、マグネットが回転する際に、発電コイルとマグネットとの直交度が向上するため、発電コイルとマグネットとで発電される発電容量を、より大きくすることができる。

上記の軸受ユニットの望ましい態様として、前記第１壁と前記カバーの径方向内側の端部とは、軸方向に離隔して配置される。これにより、回転シャフトの第１壁が回転する際に、第１壁とカバーとが接触しにくいというメリットが得られる。なお、第１壁とカバーの径方向内側の端部との離隔距離は、回転シャフトが回転する際における軸受の外輪と内輪との軸方向の変位量以上が望ましい。

本開示によれば、カバーの径方向内側端は、大径部の外周面よりも径方向内側に位置するため、カバーを配置するスペースに制約がある場合でも、より大きなカバーを設けることができる。

図１は、本実施形態のセンサ付き軸受の斜視図である。 図２は、本実施形態のセンサ付き軸受の分解斜視図である。 図３は、本実施形態のセンサ付き軸受の分解斜視図である。 図４は、本実施形態のカバーとコイル基板の構成例を示す平面図である。 図５は、回転シャフト、センサ付き軸受及び筐体の断面図である。 図６は、図５の一部を拡大した断面図である。 図７は、図６の一部を拡大した断面図である。 図８は、リテーナ、マグネット及びスペーサの断面図である。

発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

図１は、本実施形態のセンサ付き軸受の斜視図である。図２及び図３は、本実施形態のセンサ付き軸受の分解斜視図である。図２はセンサ付き軸受１００をカバー１０側から見た図であり、図３はセンサ付き軸受１００を軸受１２０側から見た図である。図１から図３に示すように、センサ付き軸受１００は、センサ付き発電ユニット１１０（発電ユニット）と、軸受１２０と、を備える。軸受１２０の一方の側面に、センサ付き発電ユニット１１０が取り付けられる。図２及び図３に示すように、センサ付き発電ユニット１１０（発電ユニット）は、カバー１０と、コイル基板２０（発電コイル、部品）と、マグネット３１と、スペーサ３３と、回路基板４０（部品）と、シール材６０と、後述するリテーナ５０（図５等参照）と、を備える。なお、本実施形態に係る「部品」には、コイル基板２０などの発電コイルと、回路基板４０などの電子部品と、が少なくとも含まれる。ただし、本発明では、「部品」は、これらの発電コイル及び電子部品に限定されず、種々の電気部品や構成部品等も「部品」に含まれる。

カバー１０は、リング状の天板１２と、天板１２の外周に設けられた筒状の側板１１とを有する。カバー１０は、ケイ素鋼板、炭素鋼（ＪＩＳ規格 ＳＳ４００又はＳ４５Ｃ）、マルテンサイト系ステンレス（ＪＩＳ規格 ＳＵＳ４２０）又はフェライト系ステンレス（ＪＩＳ規格 ＳＵＳ４３０）のいずれかのような磁性を有する材料で形成される。

図３に示すように、回路基板４０（部品）及びコイル基板２０は、天板１２の裏面１２ａに取り付けられている。ここで、裏面１２ａは、軸受１２０と対向する側の第２面である。後述する図５等で説明する天板１２の表面１２ｄは、第１面である。回路基板４０は、電源基板４１と、センサ基板４２とを有する。例えば、図１及び図２に示すように、天板１２に開けられた雌ねじ穴に、黄銅など非磁性材料のボルト１９Ｂが締結することで、電源基板４１とセンサ基板４２とが天板１２に固定される。図１及び図２に示すように、ボルト１９Ｂは、カバー１０に取り付けられた状態で、カバー１０から突出しない長さを有する。

また、カバー１０には、貫通孔が開けられている。この貫通孔は、樹脂などの非磁性材料で形成された非磁性蓋１７で密閉されている。後述するように、センサ基板４２には、アンテナ４７（図４参照）が実装される。

図４は、本実施形態のカバーとコイル基板の構成例を示す平面図である。図４に示すように、天板１２の裏面１２ａには、電源基板４１とセンサ基板４２とが取り付けられている。電源基板４１とセンサ基板４２は、平面視で、側板１１とコイル基板２０との間に位置する。電源基板４１には、電源部４３が実装されている。コイル基板２０とマグネット３１とで発電部が構成される。電源部４３は、発電部から供給された単相交流電力を直流電圧に変換して、センサ基板４２へ供給する。

センサ基板４２には、センサ４４と、通信回路を有する制御部４５と、アンテナ４７とが実装されている。電源部４３からの直流電力は、センサ４４及び制御部４５に供給される。センサ４４、制御部４５及びアンテナ４７は、別々のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップで構成されていてもよいし、それらの一部又は全部が１つのＩＣチップで構成されていてもよい。また、センサ４４は、例えば、加速度センサ４４１と、温度センサ４４２及び角度センサ４４３を有する。

図４に示すように、コイル基板２０は、フレキシブル基板２１と、フレキシブル基板２１に設けられたコイルパターン２３と、フレキシブル基板２１に設けられた複数のヨーク２５と、を有する。フレキシブル基板２１の平面視による形状は、軸心Ａｘを中心とする正円のリング状である。コイルパターン２３は、フレキシブル基板２１の厚さ方向に積層された複数の平面コイルを有する。平面コイルとは、絶縁体の所定の面上にパターニングされて設けられた導電体のパターンである。本実施形態においては、導電体のパターンが絶縁体の複数の面上に形成されている。これに限られず、導電体のパターンが絶縁体の１つの面上に形成されていてもよい。

図４に示すように、コイルパターン２３の両端は、リード線１６を介して電源基板４１に接続される。なお、本実施形態において、コイルパターン２３と電源基板４１との接続は、リード線１６ではなく、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）コネクタを介して行われてもよい。または、コイル基板２０を延長して電源基板４１と直接接続されてもよい。ＦＰＣコネクタを使用した接続では、半田が不要となるので、センサ付き発電ユニット１１０の生産性をさらに高めることができる。

図４に示すように、コイルパターン２３は、複数の第１導電部２３１と、複数の第２導電部２３２と、を有する。第１導電部２３１は、軸心Ａｘを中心とする円の周方向に延びる。第２導電部２３２は、軸心Ａｘを中心とする円の径方向に延びる。第１導電部２３１と第２導電部２３２は、交互に直列に接続されている。

ヨーク２５は、平面視で、第１導電部２３１の一方の側に位置する第１ヨーク２５Ａと、第１導電部２３１の他方の側に位置する第２ヨーク２５Ｂとを有する。例えば、第１ヨーク２５Ａは、第１導電部２３１よりも軸心Ａｘから遠い側に位置する。第２ヨーク２５Ｂは、第１導電部２３１よりも軸心Ａｘから近い側に位置する。但し、第１ヨーク２５Ａと軸心Ａｘとの距離と、第２ヨーク２５Ｂと軸心Ａｘとの距離は、互いに同じ長さである。

例えば、コイルパターン２３は、平面視で、軸心Ａｘを中心とする円の円周方向に沿って凹凸が交互に並ぶように延設されている。この凹凸の凹部２３３にヨーク２５が１つずつ配置されている。

本実施形態では、マグネット３１は、磁気トラックと基材とが一体となったエンコーダマグネットである。例えば、エンコーダマグネットは、金属製の基材の一方の面にプラスチックマグネットが形成され、形成されたプラスチックマグネットの表面にＮ極とＳ極とが交互に着磁されることにより形成される。

図５は、回転シャフト、センサ付き軸受及び筐体の断面図である。図６は、図５の一部を拡大した断面図である。図７は、図６の一部を拡大した断面図である。図８は、リテーナ、マグネット及びスペーサの断面図である。

本実施形態に係る軸受ユニット１は、回転シャフト７０と、センサ付き軸受１００（図１から図３を参照）と、を備える。センサ付き軸受１００は、軸受１２０と、センサ付き発電ユニット１１０と、を有する。また、センサ付き発電ユニット１１０（発電ユニット）は、軸受１２０と、大径部７１と、の間に設けられる。軸受１２０は、回転シャフト７０の小径部７２を支持する。

回転シャフト７０は、軸心Ａｘを中心として回転可能である。回転シャフト７０は、大径部７１と、小径部７２と、を有する。小径部７２は、大径部７１よりも外径が小さい。よって、小径部７２の外周面７２ａは、大径部７１の外周面７１ａよりも径方向内側に位置する。大径部７１の外周面７１ａと小径部７２の外周面７２ａとの境界部には、第１壁７１ｂが設けられる。第１壁７１ｂは、大径部７１の外周面７１ａにおける小径部７２側の端縁と、小径部７２の外周面７２ａにおける大径部７１側の端縁と、を連結する。第１壁７１ｂは、径方向に延びる平坦な壁である。

筐体８０は、回転シャフト７０の径方向外側に回転シャフト７０から離隔して配置される。筐体８０は、内周面８０ａと、縦壁面８０ｂと、を有する。内周面８０ａは、軸心Ａｘを中心として周方向に延びる。縦壁面８０ｂは、径方向に延びる。筐体８０は、例えば工作機械等の種々の設備に設けられたケース（筐体）である。

軸受１２０は、外輪１２２と、内輪１２１と、転動体１２３と、を有する。

外輪１２２は、外周面１２２ａと、内周面１２２ｂと、外側壁１２２ｃと、内側壁１２２ｄと、を有する。外周面１２２ａ及び内周面１２２ｂは、軸心Ａｘを中心として周方向に延びる。外側壁１２２ｃ及び内側壁１２２ｄは、径方向に延びる平坦な壁である。外側壁１２２ｃと内周面１２２ｂとの角部には、切欠部１２２ｅが設けられる。内側壁１２２ｄと内周面１２２ｂとの角部には、切欠部１２２ｆが設けられる。

内輪１２１は、外周面１２１ｂ（径方向外側端）と、内周面１２１ａと、外側壁１２１ｃ（第２壁）と、内側壁１２１ｄと、を有する。図７に示すように、内周面１２１ａと外側壁１２１ｃとの角部は、円弧状に湾曲した湾曲部１２１ｇの形状を有する。外周面１２１ｂ及び内周面１２１ａは、軸心Ａｘを中心として周方向に延びる。外側壁１２１ｃ（第２壁）及び内側壁１２１ｄは、径方向に延びる平坦な壁である。外側壁１２１ｃと外周面１２１ｂとの角部には、切欠部１２１ｅが設けられる。内側壁１２１ｄと外周面１２１ｂとの角部には、切欠部１２１ｆが設けられる。転動体１２３は、外輪１２２と内輪１２１との間に設けられる。また、シール材６０の外周端部は、切欠部１２２ｅに挿入されて接着剤を介して外輪１２２に固定される。シール材６１の外周端部は、切欠部１２２ｆに挿入されて接着剤を介して外輪１２２に固定される。

前述のように、カバー１０は、天板１２と、側板１１とを有する。天板１２の裏面１２ａには、コイル基板２０（発電コイル、部品）と、回路基板４０（部品）と、が固定される。具体的には、裏面１２ａにおいて、径方向内側の端部にコイル基板２０が位置し、コイル基板２０よりも径方向外側に回路基板４０が位置する。また、図６及び図７に示すように、天板１２の径方向内側の端部は、径方向外側の部位よりも板厚が大きい厚肉部である。即ち、径方向内側の端部の裏面１２ａは、径方向外側の部位の裏面１２ａよりも軸受１２０側（図６及び図７の右側）に突出している。そして、この径方向内側の端部に設けられた前記厚肉部の裏面１２ａにコイル基板２０が固定されている。コイル基板２０は、例えば接着剤を介して固定される。なお、本発明では、径方向内側の端部を径方向外側の部位よりも薄肉部としてもよい。即ち、径方向内側の端部の裏面１２ａを、径方向外側の部位の裏面１２ａよりも軸受１２０の反対側（図６及び図７の左側）に凹ませて、凹部としてもよい。この場合、コイル基板２０は、この凹部に嵌め込まれることによって、天板１２に対して位置決めされ、また、天板１２の裏面１２ａとコイル基板２０の表面とは略面一となる。さらに、図６及び図７に示すように、カバー１０の径方向内側端１２ｂは、大径部７１の外周面７１ａよりも径方向内側に位置する。具体的には、径方向内側端１２ｂと外周面７１ａとの径方向に沿った距離は、第１距離Ｄ１である。カバー１０の径方向内側の端部１０ａにおける径方向内側の端縁が径方向内側端１２ｂである。カバー１０の径方向内側の端部１０ａの表面１２ｄと第１壁７１ｂとは、軸方向に沿って第４距離Ｄ４だけ離隔される。この第４距離Ｄ４は、回転シャフト７０が回転する際に軸受１２０の外輪１２２と内輪１２１との軸方向の変位量以上の距離である。カバー１０は、外輪間座とも称せられる。

内輪１２１の外側壁１２１ｃ（第２壁）は、第１壁７１ｂから軸心Ａｘの軸方向に離隔して位置する。外側壁１２１ｃ（第２壁）と、第１壁７１ｂとの間には、リテーナ５０と、マグネット３１と、スペーサ３３と、が設けられる。

リテーナ５０は、第３壁５４と、第４壁５５と、切欠底面５６と、底壁５１と、第１上壁５２と、第２上壁５３と、を有する。第４壁５５と切欠底面５６とで切欠部が構成される。第２上壁５３は、第１上壁５２よりも径方向外側に位置する。第３壁５４は、径方向に延びる平坦な壁である。第３壁５４は、第１壁７１ｂと接する。底壁５１は、小径部７２の外周面７２ａに接する。第４壁５５は、径方向に延びる平坦な壁である。第４壁５５は、マグネット３１における薄肉部３１ｂと接する。リテーナ５０は、内輪間座とも称せられる。

マグネット３１は、径方向内側の薄肉部３１ｂと、径方向外側の厚肉部３１ａと、を有する。マグネット３１の径方向外側端３１ｃと、コイル基板２０の径方向外側端２０ａとは、径方向の位置が略同一である。換言すると、径方向外側端３１ｃと径方向外側端２０ａとは、軸方向に並んで位置する。マグネット３１の径方向内側端３１ｄは、切欠底面５６の上に載置される。マグネット３１の径方向外側端３１ｃは、内輪１２１の外周面１２１ｂ（径方向外側端）よりも第２距離Ｄ２だけ径方向外側に位置する。

スペーサ３３は、軸方向の厚さが一定である平板状の形状を有する。スペーサ３３は、径方向に延びる。スペーサ３３の径方向外側端３３ａは、切欠部１２１ｅよりも径方向内側に位置する。スペーサ３３の径方向内側端３３ｂは、切欠底面５６に接する。スペーサ３３は、外側壁１２１ｃ（第２壁）に接する。スペーサ３３と第４壁５５との間に、マグネット３１の薄肉部３１ｂが挟まれる。

このように、軸受１２０の内輪１２１における外側壁１２１ｃ（第２壁）と、回転シャフト７０の大径部７１における第１壁７１ｂとによって、リテーナ５０、マグネット３１及びスペーサ３３が軸方向に挟まれて固定される。スペーサ３３の径方向内側端３３ｂと第１上壁５２との径方向に沿った距離は、第３距離Ｄ３である。なお、軸受１２０の内輪１２１における内側壁１２１ｄは、図示しない固定手段によって軸方向に固定される。

また、図５に示すように、筐体８０の縦壁面８０ｂと、固定部材８１と、の間には、カバー１０の側板１１と外輪１２２とが軸方向に挟持される。天板１２の表面１２ｄの上端部１２ｃは、固定部材８１によって軸方向に押圧される。つまり、外輪１２２は、縦壁面８０ｂと、固定部材８１及び側板１１とによって軸方向に押圧されて、筐体８０に固定される。これにより、転動体１２３が転動することにより、外輪１２２と内輪１２１とが相対的に回転する。

本実施形態では、外輪１２２及びカバー１０が筐体８０に固定されるため、外輪１２２は回転せず、内輪１２１、リテーナ５０、マグネット３１及びスペーサ３３が回転シャフト７０と一体に回転する。また、コイル基板２０とマグネット３１とは軸方向に対向して配置されるため、コイル基板２０とマグネット３１との相対的な回転によって発電が行われる。

以上説明したように、本実施形態に係る軸受ユニット１は、大径部７１と小径部７２とを有する回転シャフト７０と、外輪１２２と内輪１２１と転動体１２３とを有する軸受１２０と、外輪１２２に固定されるカバー１０と、を備える。カバー１０の径方向内側端１２ｂは、大径部７１の外周面７１ａよりも径方向内側に位置する。また、センサ付き発電ユニット１１０（発電ユニット）は、軸受１２０と、大径部７１と、の間に設けられる。軸受１２０は、回転シャフト７０の小径部７２を支持する。

このように、カバー１０の径方向内側端１２ｂは、大径部７１の外周面７１ａよりも径方向内側に位置するため、カバー１０の径方向の長さをより大きく設定することができる。従って、カバー１０の大型化を図ることができるため、カバー１０に搭載する部品の数を増やすことが可能となる。また、より大きな部品をカバー１０に搭載することも可能となる。

内輪１２１の軸方向の側方には、マグネット３１が設けられ、マグネット３１の径方向外側端３１ｃは、内輪１２１の外周面１２１ｂ（径方向外側端）よりも径方向外側に位置する。これにより、マグネット３１の径方向の長さをより大きく設定することができるため、マグネット３１をより大型化することが可能となる。よって、コイル基板２０とマグネット３１とで発電される発電容量をより大きくすることができる。

大径部７１と小径部７２とは軸方向に隣接して位置し、大径部７１と小径部７２との境界部には、第１壁７１ｂが設けられ、内輪１２１には、外側壁１２１ｃ（第２壁）が設けられる。第１壁７１ｂと外側壁１２１ｃ（第２壁）との間には、リテーナ５０と、スペーサ３３と、マグネット３１と、が設けられる。マグネット３１は、回転シャフト７０と共に回転し、回転の際に軸方向にブレやすいため、軸心Ａｘとの直交度（直交性）を維持しにくい。よって、スペーサ３３と第４壁５５とを径方向に延びる平坦状にすることにより、マグネット３１の延びる方向と軸心Ａｘとの直交度（直交性）の精度が高くなる。これにより、マグネット３１が回転する際に、コイル基板２０とマグネット３１との直交度が向上するため、コイル基板２０とマグネット３１とで発電される発電容量を、より大きくすることができる。

第１壁７１ｂとカバー１０の径方向内側の端部１０ａとは、軸方向に離隔して配置される。これにより、回転シャフト７０が回転する際に、第１壁７１ｂとカバー１０とが接触しにくいというメリットが得られる。なお、第１壁７１ｂとカバー１０の径方向内側の端部１０ａとの離隔距離は、回転シャフト７０が回転する際における軸受１２０の外輪１２２と内輪１２１との軸方向の変位量以上が望ましい。

１ 軸受ユニット
１０ カバー
１０ａ 径方向内側の端部
１２ｂ 径方向内側端
２０ コイル基板（発電コイル、部品）
２０ａ 径方向外側端
３１ マグネット
３１ｃ 径方向外側端
３３ スペーサ
４０ 回路基板（部品）
５０ リテーナ
５４ 第３壁
５５ 第４壁
７０ 回転シャフト
７１ 大径部
７１ａ 外周面
７１ｂ 第１壁
７２ 小径部
７２ａ 外周面
８０ 筐体
１１０ センサ付き発電ユニット（発電ユニット）
１２０ 軸受
１２１ 内輪
１２１ｂ 外周面（径方向外側端）
１２１ｃ 外側壁（第２壁）
１２２ 外輪
１２３ 転動体
Ａｘ 軸心
Ｄ１ 第１距離
Ｄ２ 第２距離
Ｄ３ 第３距離
Ｄ４ 第４距離

Claims (8)

1. 筐体の内周側に配置され大径部と前記大径部よりも外径が小さい小径部とが軸心の軸方向に沿って位置し前記軸心を中心として回転可能な回転シャフトの前記小径部を支持する軸受と、前記大径部と、の間に設けられる発電ユニットであって、
   前記軸受に含まれる外輪に固定され径方向内側に向けて延び且つ発電コイルを含む部品が設けられる板状のカバーを備え、
   前記カバーの径方向内側端は、前記大径部の外周面よりも径方向内側に位置する、
   発電ユニット。
2. 前記発電コイルと軸方向で対向するマグネットを更に備える発電ユニットであって、
   前記軸受は、前記筐体に固定される外輪と、前記回転シャフトの前記小径部に固定される内輪と、前記外輪と前記内輪との間に設けられる転動体と、を有し、
   前記マグネットの径方向外側端は、前記軸受の前記内輪の径方向外側端よりも径方向外側に位置し且つ前記発電コイルの径方向外側端と軸方向で並ぶ、
   請求項１に記載の発電ユニット。
3. 前記マグネットを挟むリテーナとスペーサとを更に備える発電ユニットであって、
   前記大径部と前記小径部とは軸方向に隣接して位置し、前記大径部と前記小径部との境界部には、径方向に延びる平坦な第１壁が設けられ、前記内輪には、前記第１壁から軸方向に離隔して位置し径方向に延びる平坦な第２壁が設けられ、
   前記第１壁と前記第２壁との間には、
   径方向に延び且つ前記第１壁に接する平坦な第３壁と、前記第３壁の軸方向の反対側に位置し且つ径方向に延びる平坦な第４壁と、を有する前記リテーナと、
   径方向に延び前記第２壁に接する平板状の前記スペーサと、
   前記スペーサと前記第４壁との間に挟まれる前記マグネットと、が設けられる、
   請求項２に記載の発電ユニット。
4. 前記第１壁と前記カバーの径方向内側の端部とは、軸方向に離隔して配置される、
   請求項３に記載の発電ユニット。
5. 軸心を中心として回転可能であって、大径部と前記大径部よりも外径が小さい小径部とが前記軸心の軸方向に沿って位置する回転シャフトと、
   前記回転シャフトの径方向外側に位置する筐体に固定される外輪と、前記回転シャフトの前記小径部に固定される内輪と、前記外輪と前記内輪との間に設けられる転動体と、を有する軸受と、
   前記外輪に固定され径方向内側に向けて延び且つ部品が設けられる板状のカバーと、
   を備え、
   前記カバーの径方向内側端は、前記大径部の外周面よりも径方向内側に位置する、
   軸受ユニット。
6. 前記部品は、発電コイルを含み、
   前記内輪の軸方向の側方には、径方向に延び且つ前記発電コイルと軸方向で対向するマグネットが設けられ、前記マグネットの径方向外側端は、前記軸受の前記内輪の径方向外側端よりも径方向外側に位置し且つ前記発電コイルの径方向外側端と軸方向で並ぶ、
   請求項５に記載の軸受ユニット。
7. 前記大径部と前記小径部とは軸方向に隣接して位置し、前記大径部と前記小径部との境界部には、径方向に延びる平坦な第１壁が設けられ、前記内輪には、前記第１壁から軸方向に離隔して位置し径方向に延びる平坦な第２壁が設けられ、
   前記第１壁と前記第２壁との間には、
   径方向に延び且つ前記第１壁に接する平坦な第３壁と、前記第３壁の軸方向の反対側に位置し且つ径方向に延びる平坦な第４壁と、を有するリテーナと、
   径方向に延び前記第２壁に接する平板状のスペーサと、
   前記スペーサと前記第４壁との間に挟まれる前記マグネットと、が設けられる、
   請求項６に記載の軸受ユニット。
8. 前記第１壁と前記カバーの径方向内側の端部とは、軸方向に離隔して配置される、
   請求項７に記載の軸受ユニット。

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