JP2003278778A

JP2003278778A - 発電機付き転がり軸受

Info

Publication number: JP2003278778A
Application number: JP2002077848A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Mizutani; 政敏水谷; Toru Takahashi; 亨高橋; Hiroaki Oba; 博明大庭; Hideji Tajima; 英児田島
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】発電機ステータと送信手段との接続作業が容
易に行え、また接続の都合上でステータの回転方向の組
立精度が要求されず、組立作業が簡単に行える発電機付
き転がり軸受を提供する。【解決手段】内周に複列の転走面３１，３２を有する
外方部材１と、これら転走面３１，３２に対向する転走
面３３，３４を有する内方部材２と、複列の転動体３と
を備える。外方部材１の内径部に装着されたステータ４
１および内方部材２に装着されたロータ４２からなる回
転センサ兼用の発電機４を設ける。ステータ４１の半径
方向に沿う端面には電極４３を形成する。外方部材１に
は半径方向に向く挿通孔５０を形成し、この挿通孔５０
に先端部に接触端子５２ａを有する電気接続用ロッド５
２を挿通する。このロッド５２の挿通により接触端子５
２ａと電極４３との電気的接続がなされる

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、自動車の車輪用
軸受装置やその他各種の用途に用いられる発電機付き転
がり軸受に関し、例えばアンチロックブレーキシステム
用の回転センサとなる発電機を搭載した転がり軸受に関
する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】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。

【０００３】センサ内蔵の転がり軸受としては、従来、
図１３に示すように、固定輪となる外方部材１の内径面
にステータ４１を、回転輪となる内方部材２の外径面に
ロータ４２を組み込んだものが提案されている。この軸
受は複列の転がり軸受であって、外方部材１と内方部材
２の対向する転走面３１，３２，３３，３４の間に転動
体３が収容されている。上記ステータ４１およびロータ
４２は、隣り合う転走面３１，３２，３３，３４の間で
外方部材１の内径面および内方部材２の外径面に互いに
対向するよう設けられ、発電機４を構成する。

【０００４】外方部材１の外面にはワイヤレスの送信手
段５が取り付けられている。この送信手段５は発電機４
から出力される車輪の回転数の信号をワイヤレスで送信
するものであり、車体に取り付けられた受信手段（図示
せず）を介してアンチロックブレーキシステムの制御部
に信号伝達する。この送信手段５の電源は、発電機４か
ら供給されるようになされており、外方部材１の径方向
に形成された挿通孔５０に挿通された電線５１によっ
て、ステータ４１内のコイル４１ａと送信手段５とが電
気的に結線されている。

【０００５】上記のような転がり軸受においては、電線
（出力ケーブル）５１が、ステータ４１に取り付けられ
ており、これら軸受部材を組付ける際、電線５１を外方
部材１の径方向に形成された挿通孔５０に通しながら軸
受内部から外部に導出させる必要があった。このような
電線挿通作業は大変煩雑且つ複雑であり、これを自動化
することはできなかった。また、ステータ４１を外方部
材１の内径面に圧入する際には、電線５１のステータ４
１からの導出位置と挿通孔５０の位置とを合わせる為に
回転方向の高精度な位置決めが必要とされた。さらに、
電線５１を挿通孔５０に挿通するときに、挿通孔５０の
入口が鋭角になっていると電線５１の被覆を損傷するこ
とになるので、この部分の面取り加工を行う必要があ
り、コスト高になっていた。また、電線５１を挿通した
後、挿通孔５０には泥水などの浸入を防止するために防
水シールを施す必要があった。

【０００６】このような課題を解決するものとして、本
出願人は、図１３の例における送信機５とステータ４１
とをワンタッチで接続可能な差し込み式のコネクタ（図
示せず）を設けたものを提案した（特願２０００−２４
１２０７）。しかし、プラグピンによる差し込み式のコ
ネクタであるため、ステータ４１に取付けられるソケッ
トの位置が円周方向に僅かでもずれていると、コネクタ
の接続が行えない。そのため、ステータ４１の外方部材
１に対する円周方向の位置精度が要求されて、円周方向
の位置精度上の要求を改善することができず、依然、組
み立て性が悪いという問題点があった。

【０００７】この発明の目的は、発電機ステータと送信
手段との接続作業が容易に行え、また接続の都合上でス
テータの回転方向の組立精度が要求されず、組立作業が
簡単に行え、密封性の向上を図ることもできる発電機付
き転がり軸受を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の発電機付き転
がり軸受は、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、対向する転走面間に収容される複列の転動体と、
隣合う転走面の間で外方部材の内径面に設けられたステ
ータおよびこのステータに対向して内方部材の外径面に
設けられたロータを有する発電機とを備えた発電機付き
転がり軸受において、次の構成としたものである。すな
わち、上記ステータの軸受半径方向に沿う端面に、この
ステータのコイルに接続された電極を設け、この電極は
ステータの周方向に沿う円弧状ないし円環状に形成され
たものとし、上記外方部材の上記電極と対応する位置に
半径方向の挿通孔を設け、この挿通孔に挿入されて上記
電極に接触する電気接続用のロッドを設ける。上記ロッ
ドは、上記電極に接触する接触端子を有するものとす
る。上記電極とコイルとの接続は、直接に接続する場合
の他に、例えば整流回路など、電気回路を介して接続さ
れた接続状態であってもよい。

【０００９】この構成によると、ステータの端面に電極
を設け、この電極と対応して外方部材に半径方向の挿通
孔を設けたため、電気接続用のロッドを上記挿通孔に差
し込むことで、電極とロッドの接続が行われ、簡単に接
続することができる。ステータの電極は、円弧状ないし
円環状として周方向に幅を持たせて設けたため、組立作
業時に外方部材の挿通孔の位置とステータの回転方向位
置を、粗く位置決めするだけで接続が確保される。挿通
孔にロッドを差し込む構成のため、配線の場合に比べて
挿通孔の密封性も簡単に確保することができる。

【００１０】上記電極としては、ステータ端面の径方向
の内外に２つ設け、これら２つの電極に上記コイルの両
端を接続し、各電極に接触するロッドを設けるようにし
たものであって良い。電極は２つ設けるが、径方向の内
外に並ぶため、ステータ組立位置の円周方向の許容範囲
が狭まらない。内外に並ぶ２つの電極に対するロッドの
接続は、ロッドの各接触端子の露出部分をロッド長さ方
向に異ならせることなどで対応できる。また、上記電極
は１端子のものとして上記コイルの一端を接続し、コイ
ルの他端はステータのヨークにアース接続するようにし
ても良い。この構成の場合、外部導出用の電極は１個で
済むことになる。上記ステータの端面に電気回路基板を
設け、この電気回路基板上に上記電極となる電極パター
ンを形成したものであっても良い。この構成によると、
電気配線の簡略化が図られる。さらに、電極基板上に回
路素子を実装し、この電気回路基板に、上記ロッドに接
触する電極として、上記回路素子の出力を取り出す電極
パターンを設けたものであっても良い。この場合も、電
気配線の簡略化が図られる。

【００１１】この発明において、上記電気接続用のロッ
ドの外周に、上記外方部材の挿通孔とロッドとの隙間を
塞ぐ弾性部材を取り付けたものとすることも可能であ
る。こうすることによりロッドを挿入するだけで軸受内
外の密封性が確立される。

【００１２】この発明において、上記外方部材の外部に
はワイヤレス送信手段を取付け、このワイヤレス送信手
段に上記ロッドを設けるようにしても良い。こうするこ
とにより、ワイヤレス送信手段の取り付けと同時に、そ
の給電の接続もなされる。この発明の軸受において、上
記外方部材が、ナックルを介して車体に取付けられるも
のとし、また上記内方部材に車輪が取付けられるものと
して車輪用軸受装置を構成するようにしても良い。

【００１３】この発明において、上記ステータの内部ま
たは近傍で、上記外方部材の内径面にワイヤレス送信手
段の送信回路を設け、この送信回路は上記発電機の発電
電力が供給されるものとし、上記外方部材に設ける上記
挿通孔を、外方部材のナックルへの取付面の付近に設
け、ナックルと外方部材との間に合成樹脂性のスペーサ
を挟みこみ、上記スペーサの内部にアンテナを設け、こ
のアンテナと上記送信回路とを上記ロッドを介して接続
するようにしても良い。このように、ナックルと外方部
材間に介在させるスペーサ内にアンテナを設けることに
より、アンテナの配置空間を別途に設けることが不要
で、コンパクト化されるうえ、アンテナケースを外部に
取付ける手間も省ける。また、送信回路をステータの内
部または近傍に配置することにより、送信回路の配置空
間を軸受外に設けることが不要で、より一層コンパクト
化される。この構成の場合に、上記スペーサを外方部材
の外径面に嵌合するリング状のものとし、このスペーサ
に上記アンテナと上記ロッドとを接続する端子を設け、
この端子は、スペーサを外方部材に軸方向に嵌合させる
ことで、上記ロッドの上記外方部材から突出した外側端
部に接続されるものとしても良い。これにより、スペー
サを外方部材に嵌合させるだけで、電気接続まで行え、
組立の手間がより一層簡略化される。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図６と共に説明する。この転がり軸受は、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、これ
ら内外の部材２，１間の環状空間内に発電機４を内蔵
し、この発電機４の回転数信号をワイヤレスで送信する
送信手段５を設けている。発電機４は、回転センサ兼用
のものである。発電機４は、両列の転動体３，３間に配
置され、そのステータ４１と送信手段５とは、後述する
電極４３と電気接続用ロッド５２との接触により電気的
に接続される。外方部材１は、内周に複列の転走面３
１，３２を有し、これら転走面３１，３２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３１，３３間、およ
び転走面３２，３４間に収容される。この転がり軸受装
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１１で密封されて
いる。

【００１５】外方部材１は、一端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がボルト１４で取付け
られる。

【００１６】内方部材２は、車輪取付フランジ２ａを有
するハブ輪であるフランジ付き部材２Ａと、他の内輪構
成部材２Ｂとを組合わせたものとされ、これらフランジ
付き部材２Ａおよび内輪構成部材２Ｂのそれぞれに、上
記各列の転走面３３，３４が形成されている。内輪構成
部材２Ｂは、等速ジョイント１５の外輪１５ａが一体に
形成された部材であり、等速ジョイント１５の内輪（図
示せず）には駆動軸（図示せず）が接続される。内輪構
成部材２Ｂは、等速ジョイント外輪１５ａから一体に延
びる軸部１６が、基端側の大径部１６ａと、この大径部
１６ａに段差を介して続く小径部１６ｂとで形成され、
小径部１６ｂの外周にフランジ付き部材２Ａが嵌合す
る。上記転走面３４は大径部１６ａに形成されている。

【００１７】発電機４は、ステータ４１の内周側に対峙
させてロータ４２を設けたものである。ステータ４１
は、外方部材１の内径面に取付けられ、ロータ４２は内
方部材２の外径面、詳しくはフランジ付き部材２Ａの外
径面に取付けられている。

【００１８】ワイヤレスの送信手段５は、外方部材１の
外面に取付けられる。ワイヤレス送信手段５は、例え
ば、電子部品を外装用のケースに収容した送信器からな
り、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５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。ワイヤレス送信手段５
の電源には、発電機４が用いられる。ワイヤレス送信手
段５に対する受信手段（図示せず）は、例えば車体１２
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。

【００１９】ステータ４１の半径方向に沿う端面には、
図４に示すように、円弧状の電極４３が同心状に２条形
成されている。この電極４３は、ステータ４１の端面全
周にわたる円環状であっても良い。ステータ４１は金属
部材からなるので、その表面には絶縁層４４が形成さ
れ、この絶縁層４４上に上記電極４３が設けられてい
る。絶縁層４４は、ステータ４１の金属端面に表面処理
を施し、あるいは樹脂フイルムを貼付けることによって
も得られる。電極４３は、ステータ４１内部のコイル４
１ａから端面に形成された透孔４１ｂを通して導出され
た電線４３ａに接続されている。また、別途製作した回
路基板（図示せず）に電極４３を形成しておき、この回
路基板をステータ４１の端面に固定しても良い。

【００２０】図２に示すように、外方部材１の適所に内
外を貫通する径方向の挿通孔５０が形成され、この挿通
孔５０に電気接続用ロッド５２が挿通されている。この
ロッド５２の先端部には２つの接触端子５２ａが形成さ
れており、上記２つの電極４３に軸方向に接触圧（弾圧
力）を持ってそれぞれ接触する。ロッド５２の外端部は
ワイヤレス送信手段５に接続または一体固着されてい
る。ロッド５２の長手方向の途中２箇所にはその全周に
わたって樹脂材料等からなる弾性部材５２ｂが取付けら
れている。ロッド５２を挿通孔５０に挿通させた際に、
この弾性部材５２ｂが挿通孔５０の壁面との間で弾性変
形した状態で介在されて隙間を埋めることになり、この
部分の防水性が確保される。弾性部材５２ｂの取付け個
数は２個に限らず１個若しくは３個以上であっても良
い。

【００２１】上記のステータ４１を組付ける場合は、外
方部材１の内径面にステータ４１を軸方向に圧入嵌合さ
せることになるが、この場合、電極４３が端面に円弧状
に形成されているから、円周方向ではおおよその位置合
わせ状態で圧入作業を行うことができる。電極４３が円
環状に形成されている場合は、ほとんど円周方向での位
置合わせは要しない。軸方向の位置決めは、軸受端面な
どを基準面としてステータ４１を押し込み、寸法管理す
ることで位置決めされる。また、ロッド５２を挿通孔５
０に予め挿通させておき、接触端子５２ａの接触状態を
モニタしながらステータ４１を押し込んでいき、接触が
確認されてから微動の押し込み量を加えて接触端子５２
ａの接触圧を管理することもできる。

【００２２】図５に示すように、ステータ４１はクロー
ポール型とされている。すなわち、ステータ４１は、ポ
ール状の爪４１ｃ，４１ｄからなる多数の磁極を並べた
形式のものとされる。ステータ４１は、詳しくは、磁性
体のリング部材４０とこのリング部材４０内に収容され
たコイル４１ａとを備える。リング部材４０は、断面形
状が内周側に向く溝形とされ、すなわち内周側に向くコ
字状の断面形状とされ、かつ両側の側板部４０ａ，４０
ｂの内周縁から対向する側板部４０ａ，４０ｂ側へ折れ
曲がった櫛歯状の複数の爪４１ｃ，４１ｄを有する。こ
れら両側板部４０ａ，４０ｂの櫛歯状の各爪４１ｃ，４
１ｄは、周方向に互いに所定の隙間をもって交互に配列
されている。各爪４１ｃ，４１ｄは、突出方向に長い細
長形状とされている。各爪４１ｃ，４１ｄは、爪幅が先
端に向けて漸減する形状とされているが、長方形状であ
っても良い。

【００２３】リング部材４０の側板部４０ａ，４０ｂの
内周縁には、各爪４１ｃ，４１ｄの形成部分の間に切欠
部４１ｅが設けられ、これら切欠部４１ｅに対向側の各
爪４１ｃ，４１ｄの先端が臨んでいる。リング部材４０
は、ウエブ４０ｃで幅方向に２つのリング部材分割体に
分割されており、両リング部材分割体がウエブ４０ｃで
重なり部を生じるよう互いに結合されている。なお、リ
ング部材４０は、このような分割体とせずに一体型とし
ても良い。リング部材４０は、板金のプレス加工品とさ
れ、板金材料にはステンレス板等の磁性部材が用いられ
る。

【００２４】この構成の転がり軸受の組立過程を説明す
る。図６に示すように、外方部材１と内方部材２のフラ
ンジ付き部材２Ａとを、片方の転動体３の列を介して組
立てた状態とする。この状態で、発電機４のステータ４
１とロータ４２とを、外方部材１の内径面およびフラン
ジ付き部材２Ａの外径面にそれぞれ組み込む。この後内
方部材２の内輪構成部材２Ｂを、残り１列の転動体３の
列と共に組立てる。ついで、送信手段５を、ロッド５２
が外方部材１の挿通孔５０に挿通された状態で設置す
る。これによりロッド５２の接触端子５２ａがステータ
４１の端面に形成された電極４３に圧接する。このよう
に送信手段５とステータ４１とは嵌め込むだけで電気接
続され、また結線ケーブル無しで接続できて、組立工数
が削減される。特に、ステータ４１に設けられた電極４
３が円弧状または円環状に形成されて周方向に幅を持つ
ため、ステータ４１の周方向での高度な位置精度を必要
としない。接続用の電線を用いた場合のように、孔入口
縁部で擦れることにより電線被覆が損傷するような問題
も生じない。したがって、挿通孔５０の開口部に面取を
施す必要がない。また、前述の通り、ロッド５２を挿通
孔５０に挿通させると同時に、弾性部材５２ｂがロッド
５２と挿通孔５０との隙間を塞ぐことになるから、塵埃
や水の浸入が防止できる。このように弾性部材５２ｂを
有する送信手段５を設置するだけでシール作業まで完了
し、より一層組立工数が削減される。これらの組立上の
効果が得られるため、組立作業の自動化も容易である。
なお、送信手段５を設置する作業は、内輪構成部材２Ｂ
を外方部材に対して組み立てる前、さらにはステータ４
１を外方部材１に組み込む前でも良い。

【００２５】また、この構成の転がり軸受によると、上
記の組立上の利点の他に、次の各作用、効果が得られ
る。すなわち、回転センサ兼用の発電機４を外方部材１
と内方部材２の間の環状空間内に内蔵したため、軸受装
置が一層小型化される。また、ワイヤレス送信手段５を
設けたため、回転数の検出信号を制御部まで引き出す電
線が不要となる。発電機４をセンサとして用いるため、
センサへの給電用の電線も不要となる。また、発電機４
で得られる電力は、ワイヤレス送信手段５の電源として
利用され、車体１２からワイヤレス送信手段５への給電
用の電線は不要である。これらのため、電線類が車外に
露出せず、断線の支障を起こすことがないうえ、煩雑な
配線固定作業も不要となり、自動車の軽量化、コスト低
下にもつながる。更に、発電機４の全体を外方部材１と
内方部材２との間の環状空間に内蔵することから、発電
機４の一部を露出させる孔を設けることが不要で、軸受
の密封性も向上する。ロッド５２を挿通する挿通孔５０
は、外方部材１に設けることが必要であるが、この孔５
０は小さな孔で済み、上記のように送信手段５の設置と
共に弾性部材５２ｂでシールをすることもできる。発電
機４は、櫛歯状の爪４１ｃ，４１ｄを有するリング部材
４０と、コイル４１ｃとでなるステータ４１を用い、多
極磁石からなるロータ４２と組み合わせているため、多
極化、小型化が容易で、磁束の利用効率に優れた効率の
良い発電が行える。

【００２６】図７にステータ４１とロッド５２との電気
的接続形態の別の例を示す。ステータ４１の半径方向に
沿った端面にコイル４１ａに電気的接続された断面Ｌ字
形の電極部材４３０が導出している。このＬ形の電極部
材４３０はその両面が電極４３とされ、一方、ロッド５
２の先端部は二股状に形成され、この二股部の対向内面
に接触端子５２ａが形成されている。ステータ４１を組
み込み、ロッド５２を挿通孔５０に挿通したときには、
図７（Ａ）に示すようにロッド５２の先端の二股部分が
上記Ｌ形の電極部材４３０を両面から挟み込むように結
合される。これにより、この二股部分の内面に形成され
た接触端子５２ａ，５２ａが電極部材４３０両面の電極
４３，４３に当接する。この場合、ステータ組み込み時
の軸方向の精度が必要とされるが、接触端子５２ａ，５
２ａ間の間隔を電極部材の厚みより若干小さくしておけ
ば、二股部分を押し広げるように上記結合がなされるか
ら、二股部分の復元弾力により、電極４３と接触端子５
２ａとの接触性能が向上する。

【００２７】図８および図９に示す例は、電極を１端子
のものとしてコイルの一端をこれに接続し、コイルの他
端はステータのヨークに接続したものである。図9
（Ａ）に示すように、コイルボビン４１０の一方の端面
にアース用電極４３１を形成し、コイル４１ｃの電線の
片側を接続する。リング状部材（ヨーク）４０にコイル
ボビン４１０を組み込んでステータ４１を組立てるとき
に、ヨーク４０と電極４３１とが接触するからステータ
４１がアースされることになる。そして、ステータ４１
が外方部材１に嵌合固定されるから、外方部材１をアー
スとして使用することができ、結果として外部の回路と
接続する電線を１本とすることができる。ステータ４１
の他端面には図9 （Ｂ）に示すようにコイル４１ｃの電
線の他端が接続された１個の電極４３が形成される。電
極４３は１個なので、ロッド５２の接触端子５２ａも１
個で済み、またロッド５２内に挿入される接触端子５２
ａ用の電線も１本で良い。したがって、この電線の代用
として、周囲に絶縁材料を巻きつけた金属棒も使用可能
である。なお、ワイヤレス送信手段５は、外方部材１へ
の取付部からアースをとり、ロッド５２経由の電線を介
して発電機４の出力を取り出すことで動作する。その他
の構成部分は前記実施例と同じであるので、同一の符号
を付してここではその説明を省略する。

【００２８】図１０は、さらに別の実施形態を示す。ス
テータ４１の内部に電気回路基板４５を組込み、この電
気回路基板４５上に送信用の回路素子が実装してある。
電気回路基板４５には電極パターンが形成され、この電
極パターンに連結されて、ステータ４１のヨークを貫通
してその端面に電気接続用ロッド５２の接触端子５２ａ
と接触する電極４６が形成されている。この電極４６
は、アンテナ用の１個の電極であって、外方部材１の外
径部に設置されたアンテナボックス６と、上記接触端子
５２ａおよびこの接触端子５２ａに接続されロッド５２
内に設けられた電線（図示せず）を介して接続されてい
る。アンテナボックス６は、発電機４から、上記送信用
回路素子、アンテナ電極４６、接触端子５２ａおよび上
記電線を介して送信される電波信号を受信して放射する
機能を奏するものである。このように構成すれば、より
一層のコンパクト化が図られる。

【００２９】図１１および図１２は、上記実施例の変形
例を示す。ステータ４１内には上記と同様に送信用回路
素子を搭載した電気回路基板４５が設けられ、ステータ
４１の端面にはこれも上記同様の電極４６が形成されて
いる。この例では、外方部材１にナックル７が取付けら
れ、このナックル７の取付け面付近の外方部材１にロッ
ド５２を挿通するための挿通孔５０が形成されている。
また、ナックル７と外方部材１の取付面との間に図１２
に示すようなリング形状の合成樹脂製のアンテナ保持用
スペーサ８が介在されている。このスペーサ８には開環
状のアンテナワイヤ９が埋め込まれており、このアンテ
ナワイヤ９の基端部に電気接続用ロッド５２の基端接点
５２ｃと接触的に接続される接続部９１が形成されてい
る。図１１の拡大図に示すように、スペーサ８の接続部
９１付近は開口され、スペーサ８から接続部９１が露出
している。接続部９１は、スペーサ８の外方部材１に対
する装着方向に沿って下り勾配もしくは平坦に加工され
ており、外方部材１にスペーサ８を嵌合装着させる際、
この接続部９１の勾配面がロッド５２の基端部を押し上
げるよう作用し、この結果接続部９１とロッド５２の基
端接点５２ｃとの電気的接続が良好に保たれる。なお、
この接続部９１とロッド５２内の電線との電気的接続
は、この例に限らず、半田付け、圧着、加締め接続等が
適宜採用される。

【００３０】アンテナワイヤ９は、上記のように電気接
続ロッド５２を介してステータ４１内の電気回路基板４
５に接続され、この電気回路基板４５に搭載されたワイ
ヤレス送信用回路素子からの信号を送出する。このよう
なアンテナワイヤ９は、電波の放射強度を確保するた
め、周囲導体金属と１．５ｍｍ以上離しておく必要があ
る。絶縁性合成樹脂からなる上記スペーサ８は、通常ア
ルミ製のナックル７と鉄製の外方部材１との間に介在し
てこの放射強度を維持するよう機能する。したがって軸
受の外部に突出する送信機ケースやアンテナケースを不
要とする。また、スペーサ８は絶縁体であり、ナックル
７と外方部材１との直接接触を防止する形態とされ、異
種金属同士の接触による腐食を防止する効果も有する。
そのため、外方部材１に施される腐食防止のための防錆
処理も不要となる。

【００３１】上記スペーサ８は、外方部材１の外周に内
径面８１で外嵌され、ナックル７と外方部材1 との間に
介在して、これら３者は図１１に示すようにボルト８０
にて一体に締結される。図１２の二点鎖線８２は、スペ
ーサ８の取付部の外方部材外縁を示す。ボルト挿通孔８
３は、ナックル７を固定するための孔であり、その内周
部に金属製カラー８４が埋め込まれている。上記ボルト
締結の際に、この金属製カラー８４で力を受けるように
なされている。なお、この例では軸受組立の際、ステー
タ４１を外方部材１に圧入嵌合させた後に、ロッド５２
を挿通孔５０に挿通させることになる。その他の構成は
前記実施例と同じであるので、ここでも同一符号を付し
てその説明を省略する。

【００３２】なお、上記実施形態は、発電機４が回転検
出手段を兼用するものとしたが、発電機４とは別に、こ
の発電機４の発電電力を用いて回転検出等を行うセンサ
（図示せず）をステータ４１の付近や内部に設け、その
センサの電極を、ステータ４１の軸受半径方向に沿う端
面に設けても良い。この電極に、外方部材１の挿通孔５
０に挿通された電気接続用のロッドを接触させ、外部に
センサ出力を取り出すようにする。

【００３３】

【発明の効果】この発明の送信機付き転がり軸受けは、
隣合う転走面の間で外方部材の内径面に設けられたステ
ータおよびこのステータに対向して内方部材の外径面に
設けられたロータを有する発電機とを備えた発電機付き
転がり軸受において、上記ステータの軸受半径方向に沿
う端面に、このステータのコイルに接続された電極を設
け、この電極はステータの周方向に沿う円弧状ないし円
環状に形成されたものとし、上記外方部材の上記電極と
対応する位置に半径方向の挿通孔を設け、この挿通孔に
挿入されて上記電極に接触する電気接続用のロッドを設
けたものであるため、発電機ステータと送信手段との接
続作業が容易に行え、また接続の都合上でステータの回
転方向の組立精度が要求されず、組立作業が簡単に行
え、密封性の向上を図ることもできる。電気接続用ロッ
ドの周囲に弾性部材を巻きつけておけば、外方部材の挿
通孔にロッドを挿通させると同時に防水性が確保され
る。コイル出力の一方をステータのヨークにアース接続
するようにすれば、接続用電極を１個とすることがで
き、電気配線機構を簡略化することができる。ステータ
に電気回路基板を設け、これに電極パターンやワイヤレ
ス送信用回路素子を実装するようにすれば、軸受のコン
パクト化と電気配線機構の簡略化が図られる。外方部材
とナックルとの間に樹脂スペーサを介在させ、この樹脂
スペーサ内にアンテナワイヤを埋め込むようにすれば、
送信機ケースやアンテナケースを外方部材の外部に取付
ける必要がなく、省スペース化が可能となる上に、外方
部材の腐食防止の処理も不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかる転がり軸受の断
面図である。

【図２】同軸受の部分断面図である。

【図３】同軸受の側面図である。

【図４】同軸受におけるステータ端面の要部を示す図で
ある。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は各々発電機のステータを示す
破断側面図、正面図、および同図（Ｂ）の部分拡大図で
ある。

【図６】同実施形態の組立方法の説明図である。

【図７】同実施形態の変形例を示すもので、（Ａ）は要
部の断面図、（Ｂ）はステータの要部斜視図、（Ｃ）は
ロッドの部分斜視図である。

【図８】この発明の他の実施形態の部分拡大断面図であ
る。

【図９】（Ａ）（Ｂ）は各々同実施形態におけるステー
タの拡大断面図、ステータ端面の要部拡大図である。

【図１０】この発明のさらに他の実施形態の部分拡大断
面図である。

【図１１】この発明のさらに他の実施形態の部分拡大断
面図と要部拡大図である。

【図１２】同実施形態のスペーサの平面図である。

【図１３】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…ワイヤレスの送信手段７…ナックル８…スペーサ９…アンテナ３１，３２，３３，３４…転走面４１…ステータ４０…ヨーク４１ａ…コイル４２…ロータ４３，４６…電極４５…電気回路基板５０…挿通孔５２…電気接続用ロッド５２ｃ…接触端子５２ｂ…弾性部材

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０８Ｃ 17/02 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 AB07 BB02 BC02 CC01 DD02 EE12 FF02 2F077 CC02 FF36 VV02 WW06 3D046 BB11 BB28 HH36 3J101 AA02 AA43 AA54 AA62 FA26 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【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、対向する転走面間に収容される複列の転動体
と、隣合う転走面の間で外方部材の内径面に設けられた
ステータおよびこのステータに対向して内方部材の外径
面に設けられたロータを有する発電機とを備えた発電機
付き転がり軸受において、上記ステータの軸受半径方向に沿う端面に、このステー
タのコイルに接続された電極を設け、この電極はステー
タの周方向に沿う円弧状ないし円環状に形成されたもの
とし、上記外方部材の上記電極と対応する位置に半径方
向の挿通孔を設け、この挿通孔に挿入されて上記電極に
接触する電気接続用のロッド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】上記電極を径方向の内外に並べて２つ設
け、これら２つの電極に上記コイルの両端を接続し、各
電極に接続するロッドを設けた請求項１に記載の発電機
付き転がり軸受。
【請求項３】上記電極は１端子のものとして上記コイ
ルの一端を接続し、上記コイルの他端はステータのヨー
クにアース接続した請求項１に記載の発電機付き転がり
軸受。
【請求項４】上記ステータの端面に電気回路基板を設
け、この電気回路基板上に上記電極となる電極パターン
を形成した請求項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】上記ステータの端面に電気回路基板を設
け、この電気回路基板上に回路素子を実装し、この電気
回路基板に、上記ロッドに接触する電極として、上記回
路素子の出力を取り出す電極パターンを設けた請求項１
に記載の発電機付き転がり軸受。
【請求項６】上記接続用のロッドの外周に、上記外方
部材の挿通孔とロッドとの隙間を塞ぐ弾性部材を取付け
た請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発電機付
き転がり軸受。
【請求項７】上記外方部材の外部にワイヤレス送信手
段を設け、このワイヤレス送信手段に上記ロッドを設け
た請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の発電機付
き転がり軸受。
【請求項８】上記外方部材が車体にナックルを介して
取付けられ、上記内方部材に車輪が取付けられる車輪用
軸受装置である請求項１ないし請求項７のいずれかに記
載の発電機付き転がり軸受。
【請求項９】上記ステータの内部または近傍におい
て、上記外方部材の内径面にワイヤレス送信手段の送信
回路を設け、この送信回路は上記発電機の発電電力が供
給されるものとし、上記外方部材に設ける上記挿通孔
を、外方部材のナックルへの取付面の付近に設け、ナッ
クルと外方部材との間に合成樹脂性のスペーサを挟みこ
み、上記スペーサの内部にアンテナを設け、このアンテ
ナと上記送信回路とを上記ロッドを介して接続した請求
項８に記載の発電機付き転がり軸受。
【請求項１０】上記スペーサを外方部材の外径面に嵌
合するリング状のものとし、このスペーサに上記アンテ
ナと上記ロッドとを接続する端子を設け、この端子は、
スペーサを外方部材に軸方向に嵌合させることで、上記
ロッドの上記外方部材から突出した外側端部に接続され
るものとした請求項９に記載の発電機付き転がり軸受。