JP2008528911A5 - - Google Patents

Claims (41)

1. 軸線周りの回転に対応する転がり軸受において、
   前記軸線から離れるように設けられた軌道を有する内輪と、
   内向きに前記軸線に向かって、前記内輪の前記軌道に向かうように設けられた軌道を有する外輪と、
   前記内輪と外輪の間に配置され、前記内外輪の前記軌道と接触し、前記内外輪の間に相対回転が生じるときに前記軌道に沿って転がる転動体と、
   前記内輪と外輪の間に配置され、ポケットと、パワー受信コイルと、前記軸受の状態を検出するセンシングユニットと、アンテナを有するとともに前記軸受の被検出状態を示す信号を前記外輪の前記アンテナに送信する送信部とを有する保持器と、を備え、
   前記外輪がパワー送信コイルとアンテナとを有し、
   ポケットの中には、前記転動体が前記軌道に沿って転がるときに前記内外輪の間で回転可能な保持器とともに前記転動体が受容される転がり軸受。
2. 前記センシングユニットが、前記保持器に配置され前記転動体の一つに加わる荷重を検出するコイルを備えることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
3. 前記センシングユニットの前記コイルが、前記転動体の一つにおける渦電流の存在を検出し、前記転動体に加わる応力を示す出力信号を生成するように構成され、
   前記送信部により送信される前記信号が、前記コイルの前記出力信号への応答であることを特徴とする請求項２の転がり軸受。
4. 前記センシングユニットが、前記ポケットの各々の周りで前記保持器に配置され前記転動体の各々に加わる荷重を検出する検出コイルを備えることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
5. 前記保持器の前記ポケットの各々の周りに配置され、電磁場を生成し、各ポケット内部の前記転動体内に渦電流を励起する励起コイルをさらに備える請求項４の転がり軸受。
6. 前記励起コイルが、前記パワー受信コイルからの交流と、前記パワー受信コイルに連結された前記保持器上に配置された整流器から生成される直流との少なくとも一方から励起エネルギーを受信することを特徴とする請求項５の転がり軸受。
7. 前記センシングユニットがプロセッサを備え、このプロセッサが、各検出コイルから入力を受信するように構成され、前記保持器の各ポケット内の各転動体についての前記被検出状態の各々を示す前記受信されたセンサ入力を処理し、被処理信号を生成するように構成され、
   前記送信部が、前記プロセッサから前記被処理信号を受信し、前記被処理信号を前記被検出状態の各々を示す無線周波数信号に変換するように構成されることを特徴とする請求項６の転がり軸受。
8. 前記センシングユニットがプローブを備え、このプローブが前記ポケットの各々の周りで前記保持器に配置され、前記転動体の各々に加わる荷重を検出することを特徴とする請求項１の転がり軸受。
9. 前記保持器の前記ポケットの各々の周りに配置され、電磁場を生成し、各ポケット内部の前記転動体内に渦電流を励起する励起コイルをさらに備える請求項８の転がり軸受。
10. 前記センシングユニットが、磁束を生成するように構成された磁束生成器と、前記内外輪の一方におけるねじり応力を検出する磁束検出器とを備えることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
11. 前記磁束生成器が、コイルと強磁性コアとを備えることを特徴とする請求項１０の転がり軸受。
12. 前記コイルが、交流電力か直流電力の少なくとも一方を、極性が交互する磁束を生成するための交流電力を前記パワー受信コイルから、極性一定の磁束を生成するための直流電力を前記保持器上に配置され前記パワー受信コイルに連結された整流器から受信するように構成されることを特徴とする請求項１１の転がり軸受。
13. 前記磁束生成器が永久磁石であることを特徴とする請求項１０の転がり軸受。
14. 前記内輪軌道における磁束を検出するために、前記磁束検出器が前記保持器の内面上に配置されることを特徴とする請求項１０の転がり軸受。
15. 前記外輪軌道における磁束を検出するために、前記磁束検出器が前記保持器の外面上に配置されることを特徴とする請求項１０の転がり軸受。
16. 前記センシングユニットがプロセッサを備え、このプロセッサは、前記磁束検出器に連結され、前記軌道の一方における磁束の変動を検出するように構成され、
    前記プロセッサが、磁束の前記変動に応じて、ねじり応力を決定することを特徴とする請求項１０の転がり軸受。
17. 前記保持器が、前記転動体の間にブリッジを備え、
    前記センシングユニットが、交互のブリッジに配置された磁束生成器と、残りのブリッジに配置された磁束検出器と、を備えることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
18. 前記内外輪の一方におけるねじり応力を検出するために前記磁束検出器が互いに差動接続されることを特徴とする請求項１７の転がり軸受。
19. 前記センシングユニットが前記内外輪の一方の温度を検出する温度センサを備えることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
20. 前記保持器が、前記転動体の間にブリッジを備え、
    前記センシングユニットが、前記ブリッジの各々に一つマウントされ前記内外輪の一方の温度を検出する温度センサを備えることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
21. 前記温度センサの各々が、軸方向に交互にずらされ、検出される前記内外輪の種々の領域を検出することを特徴とする請求項２０の転がり軸受。
22. 前記センシングユニットが、前記温度センサの各々に連結されたプロセッサを備え、
    前記プロセッサが前記被検出輪の平均温度を決定するように構成されていることを特徴とする請求項２１の転がり軸受。
23. 前記センシングユニットが、前記内輪軌道の温度を検出するセンサを前記保持器の内面近くに備えることを特徴とする請求項２０の転がり軸受。
24. 前記センシングユニットが、前記外輪軌道の温度を検出するセンサを前記保持器の外面近くに備えることを特徴とする請求項２０の転がり軸受。
25. 前記内外輪の少なくとも一つに取り付けられた不連続を有する位置基準をさらに備え、
    前記センシングユニットが、前記保持器にマウントされ前記位置基準に対する前記保持器の速度を検出可能な速度センサを備えることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
26. 前記速度センサが、可変リラクタンスセンサ、渦電流センサ、ホール効果センサ、磁気抵抗センサ、巨大磁気抵抗、及び巨大磁気抵抗センサからなる一群から選択されることを特徴とする請求項２５の転がり軸受。
27. 前記位置基準が、１つ以上の不連続を有するターゲット車であることを特徴とする請求項２５の転がり軸受。
28. 前記パワー受信コイルが前記パワー送信コイルと位置合わせされ、
    前記保持器の前記アンテナが前記外輪の前記アンテナと位置合わせされることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
29. 前記磁束検出器が、前記外側軌道の磁束を検出するために、前記保持器の外面上に配置されることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
30. 前記保持器が、前記パワー受信コイルにより受信された交流電力を直流電力に変換する電力整流器を備えることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
31. 前記センシングユニットが、被検出状態信号を生成するセンサとプロセッサとを備え、
    このプロセッサが、前記被検出状態信号を受信する前記センサに連結され、前記被検出状態信号を処理し、前記被検出状態を示す信号を前記送信部に出力することを特徴とする請求項１の転がり軸受。
32. 前記保持器の前記送信部が、前記保持器の周りに周方向に配置された巻き線を有するアンテナを備え、
    前記外輪の前記アンテナが、コイルから構成され、前記送信部の前記アンテナから前記信号を受信することに適し、
    前記外輪アンテナは、前記保持器の前記アンテナと対向かつ囲むように位置し、前記信号が前記送信部により送信されるとき、前記信号を受信するように構成されていることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
33. 受信される信号を受信するための前記外輪の前記アンテナに連結される受信部と、
    前記受信部に連結され、前記受信された信号を解析して、前記被検出状態を識別するプロセッサと、をさらに備える請求項１の転がり軸受。
34. 前記センシングユニットが複数のセンサを備え、
    前記センサの２つ以上が、前記軸受の状態を前記保持器の異なる位置で検出し、異なる位置の各々についての被検出信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
35. 前記センシングユニットがプロセッサを備え、このプロセッサが、各センサから各被検出信号を受信する各センサに連結され、前記受信された被検出信号を処理し、前記軸受の状態を決定し、前記受信された１つ以上の被検出信号の関数として被処理信号を生成し、
    前記送信部が、前記被処理信号を受信するとともに前記受信された被検出信号に応じて前記軸受の前記被検出状態を示す信号を送信する前記プロセッサに連結されることを特徴とする請求項３４の転がり軸受。
36. 前記外輪が、内向きに前記軸線に向かうように設けられた環状溝を確定し、
    前記アンテナが、円周方向に前記環状溝内に配置される巻き線を備え、
    前記パワー送信コイルが、円周方向に前記溝内に配置されることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
37. 前記パワー送信部が交流電力を送信するように構成され、
    前記パワー受信部が交流電力を受信するように構成され、
    前記保持器が、前記受信された交流電力を直流電力に変換する整流器を備えることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
38. 前記センシングユニットが、前記転動体の一つを通る荷重、前記内外輪の一方におけるねじり応力、前記内外輪の一方の温度、及び前記内外輪の一方の角速度からなる一群から選択された状態を検出するように構成されることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
39. 保持器が、前記パワー受信コイルに連結されるとともに前記保持器上で直流電力を生成する整流器を備え、
    前記保持器の前記センシングユニットが、前記軸受の動作特性を検出する１つ以上のセンサとプロセッサとを備え、このプロセッサは、前記動作特性が検出されるとそれを受信する前記１つ以上のセンサに連結され、前記受信された動作特性に応じて前記軸受の状態を決定するように構成され、前記状態を前記送信部に提供して前記送信部により送信するために前記送信部に連結されていることを特徴とする請求項１の転がり軸受。
40. 前記センシングユニットが、電磁束を励起するように構成された励起源を備え、
    前記センシングユニットが、前記状態を検出する際に、前記励起された電磁束の変動を受信するように構成されることを特徴とする請求項３９の転がり軸受。
41. 前記センシングユニットが、センサ信号を生成するように構成された１つ以上のセンサと、前記１つ以上のセンサと連結され前記センサ信号を受信及び処理するプロセッサとを備え、
    前記プロセッサが前記送信部に連結され、前記軸受の前記被検出状態を示す信号を前記送信部に提供することを特徴とする請求項１の転がり軸受アセンブリ。