JP3983509B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等に用いられ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数検出手段となる発電機を備え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。
また、従来、センサ内蔵の車輪用軸受装置として、図２８に示すように、固定輪となる軸受外輪５１に、センサ部５７を組み込んだものが提案されている（例えば、実開平１−１５６４６４号）。この軸受装置は、車体取付用の外輪５１と、ハブ輪５４の軸部に嵌合させた内輪５２の間に転動体５３を介在させ、シール６０を設けたものである。回転センサ５５は、内輪５２の外径面に設けられたパルサーリング５６に対峙するように、センサ部５７を、外輪５１に設けられた孔５８に差し込んで設置したものである。このようにセンサ内蔵とすることにより、パルサリングおよびセンサ部を軸受外部の端部に配置したものに比べて、車輪用軸受装置の小型化が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車輪回転数のセンサを設けた車輪用軸受装置は、いずれもセンサの検出信号やセンサへの電力供給を、電線で車体部とやりとりするようにしている。図２８の従来例では、電線５９で信号の取り出しおよび電力供給が行われる。このように、従来の車輪用軸受装置は、センサ出力の取り出し等に電線を用いており、この電線は、車輪用軸受装置と車体との間では車外に露出することになる。そのため、石跳ねやタイヤハウス内の雪の凍結等により、断線等の支障を起こし易い。また、操舵輪の場合は、電線に予め捩れを与えておく必要があったり、電線の固定に多大な工数が必要であったりする。上記の電線は、その被覆も必要で、自動車の軽量化の妨げとなり、また電線の固定の工数が多いことから、コスト高となっている。
また、従来の図２８に示したようなセンサ内蔵タイプの車輪用軸受装置は、比較的小型化が図れるが、回転センサ５５の保守のためには、車輪用軸受装置の外，内輪５１，５２を分解する必要があり、保守性が悪いという課題がある。このため、回転センサ５５の故障時に、軸受装置の全体を交換することが必要になることがある。また同図の従来例は、内蔵タイプであるが、センサ部５７の一部が軸受外に突出するため、今一つ、小型化が十分でない。さらに同図の例は、センサ部５７を差し込む外輪５１の孔５８のシールが施し難く、異物の侵入を防ぎ難いという課題もある。
【０００４】
この発明の目的は、車輪回転数の検知機能を有していて、車外での断線の恐れがなく、また自動車の軽量化、コスト低下が図れる車輪用軸受装置を提供することである。
この発明の他の目的は、車輪回転数の検知機能を有しながら、コンパクト化が図れるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、車輪回転数の検知手段の保守性に優れたものとすることである。
この発明のさらに他の目的は、コンパクトな構成で、シール機能に優れたものとすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面を有する外方部材と、これら転走面にそれぞれ対向する転走面を有する内方部材と、前記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、外方部材と内方部材との相対回転によって発電する発電機を有し、発電機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送信手段を設け、次の構成としたことを特徴とする。前記発電機は、前記外方部材にこの外方部材と同心に取付けられコイルを収容した磁性体のリング部材と、前記内方部材にこの内方部材と同心に取付けられた一対のリング状の多極磁石とでなる。前記リング部材は、前記コイルを収容した収容部分、およびこの収容部分に対して内径側に位置する磁極部を有し、前記収容部分は、リング部材の軸心を含む平面で断面した断面形状が、内周壁部、外周壁部、および一対の側壁部からなる略矩形の管状であって、前記内周壁部と一方の側壁部とが不連続である。前記磁極部は、前記一方の側壁部から延びて円周方向に櫛歯状に並ぶ複数の爪と、前記内周壁部から延びて円周方向に櫛歯状に並ぶ複数の爪とを、円周方向に互いに隙間を介して交互に並べてなる。前記一方の側壁部から延びる複数の爪は、この側壁部の内径側端から内径側に延びてさらに他方の側壁部側へ折れ曲がって延びる形状であり、前記内周壁部から延びる複数の爪は、この内周壁部における前記一方の側壁部側の端部から内径側へ折れ曲がって延びてさらに他方の側壁部側へ折れ曲がって延びる形状である。前記一対のリング状の多極磁石はそれぞれ円周方向に並ぶ複数の磁極を有し、これら一対のリング状の多極磁石は、前記リング部材における前記磁極部の内径側の面と外径側の面とにそれぞれラジアル方向に対面させる。
この構成によると、外方部材と内方部材との相対回転によって発電する発電機を設けたため、発電機の出力を車輪の回転数の信号として利用し、車輪回転数を検知することができる。また、発電機から出力される信号を、ワイヤレスで送信する送信手段を設けたため、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。発電機で得られる電力は、ワイヤレス送信手段の電源として利用することもできる。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。
上記ワイヤレス送信手段は、電波に限らず、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など、空間を伝送する信号を用いるものであれば良い。
【０００６】
この発明において、前記外方部材と内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジを設けても良い。また外方部材と内方部材のいずれか一方に車体に取付けるためのフランジを設けても良い。例えば、外方部材と内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジを設け、他方に車体に取付けるためのフランジを設けても良い。車輪取付フランジ，車体取付フランジを有する車輪用軸受装置は、部品の統合による軽量化・コンパクト化を図った軸受装置であるが、このような軸受装置において、この発明の回転検出用の発電機およびワイヤレスの送信手段を設けた構成が効果的なものとなる。
【０００７】
また、発電機を多極磁石を有するものとしたため、回転数に応じた周波数の交流電圧が、高い周波数で発生し、その交流周波数を回転数検出に精度良く利用することができる。また、コイルを収容した磁性体をリング部材とし、これを多極磁石と組み合わせて発電機とするため、小型で効率の良い発電が行える。
【０００８】
この発明において、発電機が、コイルを収容した磁性体のリング部材と多極磁石からなるものである場合に、外方部材および内方部材に形成した複列の転走面間に、前記リング部材と多極磁石が配置されたものとしても良い。
このように、複列の転走面間にリング部材，多極磁石を配置することより、転走面間の空間を有効に利用して、発電機を軸受装置に内蔵することができ、発電機を備えながら、車輪用軸受装置が小型化される。また、発電機がリング部材と多極磁石とでなるため、発電機の全体を軸受装置内に収めることができ、センサ挿入口等を設ける必要がなくて、センサ挿入口からの軸受内への異物混入の問題が生じない。
【００１１】
上記のような櫛歯状の爪を有するリング部材を用いることにより、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。この櫛歯状の爪を有するリング部材を多極磁石と組み合わせて用いるため、より一層、効率の良い発電が行える。そのため、送信手段の電源を上記発電機から得る場合も、十分な電力を得ることができる。
【００１２】
上記のようにリング部材の爪間に隙間を持たせることで、隣接磁極からの磁束漏れが少なくなり、磁束の利用効率が高く得られる。
【００１３】
また、コイルを収容した磁性体のリング部材の磁極部の両側に多極磁石を配置したため、多極磁石と対向する面積が増大し、コイルと鎖交する磁束を増やすことができて、発電機出力を増加させることができる。
【００１４】
この発明において、前記送信手段が環状の送信機を有するものとしても良い。送信機を環状とすると、一部に纏まった箱状の送信機とする場合に比べて、同じ送信出力のものとする場合に、送信機の横断面の寸法が小さいもので済む。一般的に、車輪用軸受装置の周辺には、ナックル等の車体への取付手段や、等速ジョイント等があって、広い配置空間を得ることが難しいが、上記のように送信機を環状とすると、断面寸法が小さくなるため、車輪用軸受装置の周囲の小さな空間を利用して送信機を配置することができる。また、送信機を環状とすると、送信機を設置する部材が回転側の部材であっても、送信手段から受信手段への信号送信を、受信信号に大きな変動を生じさせずに行うことができる。
【００１５】
この発明において、発電機が、コイルを収容した磁性体のリング部材と多極磁石からなるものである場合に、前記送信手段が環状の送信機を有し、この送信機が前記発電機を構成するリング部材と一体となっているものとしても良い。
このように環状の送信機と発電機のリング部材とを一体化させた場合、発電機と送信手段の組み合わが、より一層コンパクト化され、また部品点数が削減される。そのため、車輪用軸受装置の組立性も向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の基礎となる第１の提案例を図１ないし図５と共に説明する。この提案例は第４世代の内輪回転タイプであって、駆動輪支持用の軸受装置に適用した例である。
この車輪用軸受装置は、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、これら内外の部材２，１間の環状空間内に回転センサ兼用の発電機４を内蔵し、この発電機４から出力される回転数信号をワイヤレスで送信する送信手段５を設けたものである。発電機４は両列の転動体３，３間に配置されている。
外方部材１は、内周に複列の転走面６，７を有し、これら転走面６，７にそれぞれ対向する転走面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、転走面６，８間、および転走面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転走面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１１，１１Ａで密封されている。
外方部材１は、一端に車体取付フランジ１ａを有し、この車体取付フランジ１ａを介して車体１２のナックル等の車輪軸受支持部品１２ａに取付けられる。外方部材１は、車体取付フランジ１ａを含めて、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。
【００２０】
内方部材２は、車輪取付フランジ２ａを一体に有するハブ輪２Ａと、他の内輪構成部材２Ｂとを組合わせたものとされ、これらハブ輪２Ａおよび内輪構成部材２Ｂのそれぞれに、上記複列の転走面８，９のうちの各列の転走面８，９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の外周にハブ輪２Ａが嵌合する。上記転走面９は大径部１６ａに形成されている。ハブ輪２Ａと内輪構成部材２Ｂとは加締等の塑性結合により一体固着されている。
【００２１】
発電機４は、コイルを内蔵したリング状のコイル・磁性体組１７の内周側に対峙させて多極磁石１８を設けたものである。コイル・磁性体組１７は、固定側の部材である外方部材１の内径面に取付けられ、発電機４のステータとなる。多極磁石１８は回転側の部材である内方部材２の外径面、詳しくはハブ輪２Ａの外径面に取付けられ、発電機４のロータとなる。
【００２２】
ワイヤレスの送信手段５は、外方部材１の外径面における周方向の一部に設置されており、電子部品を外装用のケースに収容した送信機からなる。上記ケースは箱型のものであり、内部に送信アンテナ（図示せず）が設けられている。ワイヤレスの送信手段５は、例えば、微弱電波で信号伝送する送信機とされる。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。受信手段は、送信手段５から発信される電波等の信号を効率良く受信するために、金属等の障害物がないように、送信手段５が見通せる位置に固定される。送信手段５と発電機４のコイル・磁性体組１７のコイルとの間には、発電機４の発電電力および回転検出信号の取出し用の電線（図示せず）が接続される。この電線は、外方部材１の周壁を径方向に貫通して設けられた配線孔（図示せず）に挿通され、上記配線孔は弾性体や湿式シール等のシール部材で密封される。上記電線に代えてコネクタ（図示せず）を設けても良い。
【００２３】
発電機４は、例えば図３〜図５に示すものが使用される。図３に示すように、多極磁石１８は、リング状の部材であって、円周方向に並べて磁極Ｎ，Ｓが設けられている。
【００２４】
図４に示すように、コイル・磁性体組１７は、爪２１ａ，２１ｂからなる多数の磁極を並べた形式のものとされる。爪２１ａ，２１ｂは、例えばポール状とされ、このコイル・磁性体組１７はクローポール型等と呼ばれる。コイル・磁性体組１７は、図５（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ図４（Ａ），（Ｂ）の一部を拡大した図である。
コイル・磁性体組１７は、詳しくは、磁性体のリング部材１９とこのリング部材１９内に収容されたコイル２０とを備える。リング部材１９は、コイル２０を収容する収容部分の断面形状が、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、かつ溝側面をなす両フランジ１９ａ，１９ｂの開口縁から対向する側面側へ折れ曲がった櫛歯状の複数の爪２１ａ，２１ｂを有する。これら両フランジ１９ａ，１９ｂの櫛歯状の各爪２１ａ，２１ｂ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２１ａ，２１ｂの並びにより、それぞれ環状の磁極部が構成される。各爪２１ａ，２１ｂは、突出方向に長い長方形状とされ、同じ方向の各爪２１ａ，２１ｂ間の隙間ｄの幅は、例えば爪２１ａ，２１ｂの幅の３倍程度とする。
リング部材１９の両フランジ１９ａ，１９ｂの内周縁には、各爪２１ａ，２１ｂの形成部分の間に切欠部２２ａ，２２ｂが設けられ、これら２２ａ，２２ｂに、対向側のフランジ１９ｂ，１９ａの各爪２１ｂ，２１ａの先端が臨んでいる。切欠部２２ａ，２２ｂは、半円状ないしＵ字状に形成されている。
リング部材１９は、板金のプレス加工品とされ、板金材料には例えばステンレス板等の磁性部材が用いられる。
なお、リング部材１９は、幅方向の中央、つまりウェブの中央で２分割されているが、一体の部材であっても良い。
【００２５】
この構成の車輪用軸受装置によると、外方部材１と内方部材２との相対回転によって発電する発電機４を設けたため、発電機４の出力を車輪１３の回転数の信号として利用し、車輪回転数を検知することができる。発電機４は、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、回転数検出機能を備えながら、軸受装置が小型化される。また、発電機４から出力される車輪回転数の検出信号を、ワイヤレスで送信する送信手段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。さらに、発電機４の全体を外方部材１と内方部材２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。発電機４とワイヤレス送信手段５間の電線を通す孔は、外方部材１に設けることが必要であるが、電線挿通用の孔は小さな孔で済むため、密封が容易に行える。
【００２６】
発電機４は、櫛歯状の爪２１ａ，２１ｂを有するリング部材１９と、コイル２０とでなるコイル・磁性体組１７を用い、リング状の多極磁石１８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。特に、コイル・磁性体組１７は、対向して延びる爪２１ａ，２１ｂ間の隙間を大きく取り、隣接磁極からの磁束漏れを少なくする構造であるため、磁束の利用効率が高く得られる。
【００２７】
発電機４は、上記構成のものに代えて、コイル・磁性体組１７を図６に示す構成のものとしても良い。図６に示すコイル・磁性体組１７は、リング部材１９の爪２１ａ，２１ｂの形状を、爪幅が先端に向けて漸減する形状としたものである。
リング部材１９は一対のリング部材構成材１９Ａ，１９Ｂに分割されている。各リング部材構成材１９Ａ，１９Ｂは、それぞれフランジ１９ａ，１９ｂと、これらフランジ１９ａ，１９ｂの外径縁から径方向に延びるウェブ構成片１９ｃａ，１９ｃｂと有し、これらウェブ構成片１９ｃａ，１９ｃｂが、互いに幅方向の一部で重なるように、両リング部材構成材１９Ａ，１９Ｂが組み合わせられる。各リング部材構成材１９Ａ，１９Ｂは、それぞれ前記の櫛歯状の爪２１ａ，２１ｂがフランジ１９ａ，１９ｂの内径縁から折り曲げて形成され、これらの対向する爪２１ａ，２１ｂ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。
同図のコイル・磁性体組１７におけるその他の構成は、図４，図５の例のコイル・磁性体組１７と同じである。図４，図５の例と、図６の例とにおいて、対応部分には同一符号を付してある。
【００２８】
図４，図５に示す矩形の爪２１ａ，２１ｂを持つコイル・磁性体組１７と、図６に示すテーパ状の爪２１ａ，２１ｂを持つコイル・磁性体組１７とを比較すると、次の得失がある。
図４，図５の矩形の爪２１ａ，２１ｂを持つコイル・磁性体組１７の場合、磁束の利用効率としては最も良いと考えられるが、爪２１ａ，２１ｂの折り曲げ部である基端の磁束密度が大きくなり、磁気飽和を起こさないためにはある程度の断面積が必要である。そのため、多極化、小型化には制限がある。
図６のテーパ状の爪２１ａ，２１ｂを持つコイル・磁性体組１７の場合、爪２１ａ，２１ｂの曲げ部の磁気飽和が起きず、多極化，小型化が可能である。すなわち、ＮＳ隣接磁石の磁界強度は正弦波状をしているため、ＮＳ切換り点の磁界は非常に弱く、隣接磁極爪２１ａ，２１ｂに漏れても影響は少ないと考え、曲げ部の磁気飽和が起こらないように、爪２１ａ，２１ｂをテーパ状にしたものである。
リング部材１９を分割型としたのは、加工の都合上であり、図６の例においてリング部材１９を一体型としても良い。また、図６の例において、一対のリング部材構成材１９Ａ，１９Ｂを、図４，図５の例と同様にウェブ部１９ｃで突き合わせるようにしても良い。また、図４，図５の例において、リング部材１９を図６の例と同様にウェブ構成片が一部で重なる分割型としても良い。
【００２９】
なお、上記提案例では、発電機４を複列の転走面間に配置したが、発電機４は、以下の各実施形態等に示すように、内方部材２と外方部材１間の開口端部に設けても良い。
また、上記実施形態では、ワイヤレスの送信手段５を、円周方向の一部に設けられた箱型送信機からなるものとしたが、ワイヤレスの送信手段５は、環状の送信機で構成されるものであっても良い。その場合に、環状の送信機を発電機４のリング部材１９と一体化しても良い。
次に、発電機４をシール１１の構成部品とし、かつワイヤレス送信手段５を環状の送信機として発電機４のリング部材と一体化した各種提案例を説明する。
【００３０】
図７〜図２２は、それぞれさらに他の提案例を示す。まず、これらの提案例に共通する事項を説明する。これらの各提案例は、いずれも、内周に複列の転走面６，７を有する外方部材１と、これら転走面６，７にそれぞれ対向する転走面８，９を有する内方部材２と、前記転走面６，８間、転走面７，９間に収容される複列の転動体３とを備え、車体１２に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置である。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転走面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間に形成される環状空間は、両側の開口端部が、それぞれシール１１，１１Ａで密封されている。シール１１はインボード側の開口端部を、シール１１Ａはアウトボード側の開口端部をそれぞれシールする。
外方部材１と内方部材２との相対回転によって発電する発電機４を有し、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送信手段５が設けられている。
発電機４は、コイル２０を収容した磁性体のリング部材１９と、リング状の多極磁石１８とからなる。リング部材１９を外方部材１および内方部材２のうちのいずれか一方に設け、他方の部材に多極磁石１８を設けている。発電機４は、コイル・磁性体組１７と多極磁石１８とが対面する方向、つまり磁極が向く方向が、軸受軸方向に向くスラスト型のものか、または第１の提案例のように軸受径方向に向くラジアル型のものとされている。
リング部材１９と多極磁石１８の少なくとも一方は、外方部材１と内方部材２間の開口端部をシールするシール１１の構成部材であるシール部材と一体に形成されている。
送信手段５は、環状の送信機５Ａで構成され、この送信機５Ａは、発電機４を構成するリング部材１９と一体となっている。送信機５Ａとコイル２０とは、電線または接続用コネクタ（図示せず）で接続される。
以下、個々の提案例を説明する。
【００３１】
図７は、第２の提案例を示す。この提案例の車輪用軸受装置は第３世代の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の軸受装置である。発電機４はスラスト型である。
外方部材１は車体取付フランジ１ａを有し、第１の実施形態と同様に、車体１２のナックル等の車輪軸受支持部品１２ａに取付けられる。内方部材２は、ハブ輪２Ａと、ハブ輪２Ａの端部外径に嵌合した別の内輪構成部材２Ｃとで構成される。ハブ輪２Ａは車輪取付フランジ２ａを一体に有する。内方部材２における各列の転走面８，９は、ハブ輪２Ａと内輪構成部材２Ｃに形成されている。
内方部材２には、この車輪用軸受装置とは別に製造された等速ジョイント１５の外輪１５ａが連結される。等速ジョイント外輪１５ａは、その外底部から軸部１６が一体に延びており、この軸部１６がハブ輪２Ａの内径面に挿通され、ナット止めされることにより、内方部材２に連結される。等速ジョイント外輪１５ａの外底部に設けられた軸方向に向く平坦段部１６ｃは、内輪構成部材２Ｃの端面に当接し、内輪構成部材２Ｃを止め付けている。
【００３２】
軸受背面側のシール１１は、図７（Ｂ）に拡大して示すように、内方部材２と外方部材３に各々取付けられた第１および第２の環状のシール部材３１，３２を有する。これらシール部材３１，３２は、各々内方部材２および外方部材３に圧入状態に嵌合させることで取付けられている。両シール部材３１，３２は、いずれも板状の部材であり、各々円筒部３１ａ，３２ａと立板部３１ｂ，３２ｂとでなる断面Ｌ字状に形成されて互いに対向する。
第１のシール部材３１は、内方部材２および外方部材１のうちの回転側の部材である内方部材２に嵌合される。第１のシール部材３１の立板部３１ｂは、軸受外方側に配され、その外方側の側面に、多極磁石１８の磁石部材３４が設けられている。この磁石部材３４は、第１のシール部材３１と共に発電機４の多極磁石１８を構成するものであり、第１のシール部材３１は磁性体とされる。磁石部材３４は、図８のように周方向に交互に磁極Ｎ，Ｓが形成され、磁極Ｎ，Ｓは、ピッチ円直径（ＰＣＤ）において、所定のピッチｐとなるように形成されている。この多極磁石１８の磁石部材３４に対面して、図７（Ｂ）のようにコイル・磁性体組１７を配置することにより、回転センサ兼用の発電機４が構成される。
多極磁石１８の磁石部材３４は、磁性体粉の混入された弾性部材からなり、第１のシール部材３１に加硫接着されており、いわゆるゴム磁石とされている。なお、多極磁石１８の磁石部材３４は、加硫接着に代えて、磁性体粉をボンドで固めたもの（ネオジムボンド磁石など）を用い、これを第１のシール部材３１に接着固定したものであっても良い。
【００３３】
第２のシール部材３２は、第１のシール部材３１の立板部３１ｂに摺接するサイドリップ３６ａと円筒部３１ａに摺接するラジアルリップ３６ｂ，３６ｃとを一体に有する。これらリップ３６ａ〜３６ｃは、第２のシール部材３２に加硫接着された弾性部材３６の一部として設けられている。第２のシール部材３２の円筒部３２ａと第１のシール部材３１の立板部３１ｂの先端とは僅かな径方向隙間をもって対峙させ、その隙間でラビリンスシール３７を構成している。
【００３４】
コイル・磁性体組１７は、コイル２０を収容した磁性体のリング部材１９からなる。リング部材１９は、第１の提案例（図１）における図４，図５と共に説明したコイル・磁性体組１７におけるリング部材１９と、磁極の向く方向が異なる他は、同じである。すなわち、図７の例のリング部材１９は、図４，図５の例におけるリング部材１９と同様に、断面形状が溝型であって、溝の側面の開口縁から対向する側面側へ折れ曲がった櫛歯状の複数の爪２１ａ，２２ａを有し、これら両側面の櫛歯状の爪２１ａ，２２ａが周方向に交互に並ぶものである。ただし、図７の提案例におけるコイル・磁性体組１７は、図４，図５の例とは異なり、溝開口方向が軸方向となっており、櫛歯状の爪２１ａ，２２ａで形成される磁極は、軸方向に向く。図７の例のリング部材１９においても、図６の例と同様に、櫛歯状の爪２１ａ，２２ａをテーパ状にしたものであっても良い。
【００３５】
図７（Ｂ）において、コイル・磁性体組１７は、そのリング部材１９が取付リング４９に取付けられており、この取付リング４９に、送信手段５における環状の送信機５Ａが取付けられている。このように、送信機５Ａとコイル・磁性体組１７のリング部材１９とを同じ取付リング４９に取付けることにより、これら送信機５Ａとコイル・磁性体組１７のリング部材１９とが一体となっている。環状の送信機５Ａは、リング部材１９の外周に配置されている。
取付リング４９は、金属板の成形品からなり、コイル・磁性体組１７が嵌合した横向きの溝形部分４９ａと、この溝形部分４９ａの外周側開口縁から径方向外側に延びて溝形部分４９ａの開口方向と同じ方向に延びる逆Ｌ形部分４９ｂとを有する。取付リング４９は、逆Ｌ形部分４９ｂが外方部材１の端部外径面に圧入状態に嵌合することにより外方部材１に取付けられる。このように取付けることにより、コイル・磁性体組１７は、外方部材１と内方部材２間の開口端部に対向して位置し、したがって多極磁石１８と対向し、送信機５Ａは外方部材１の端面に対向して位置する。
取付リング４９は、外方部材１と内方部材２間の端部開口を略覆っていて、この端部開口のシール手段を兼ねており、取付リング４９と内方部材２との間の残りの隙間を覆うシール３８が、取付リング４９の溝形部分４９ａにおける内径側の開口縁に取付けられている。シール３８は、ゴム等の弾性体からなり、内方部材２の端面に摺接する。このシール３８は、コイル・磁性体組１７を構成するリング部材１９と多極磁石１８の磁石部材３４との隙間に異物が入り込むことを防止するものであり、発電機４が損傷するのを防止する。
【００３６】
この提案例の場合、次の各作用，効果が得られる。発電機４が、外方部材１と内方部材２の開口端部に配置されているため、第１の提案例のように軸受内部に発電機４を配置したものと異なり、軸受の外方部材１と内方部材２とを分解することなく、発電機４の着脱が行え、発電機４の保守・修理を容易に行うことができる。また、発電機４の多極磁石１８が、外方部材１と内方部材２間の開口端部のシール部材３１と一体に形成されているため、コンパクトに発電機４を構成することができ、部品点数が少なく、組立性にも優れたものとなる。
送信手段５は、環状の送信機５Ａで構成されるため、送信機５Ａの横断面を小さなものとでき、軸受装置の周辺の小さな空き空間を利用して送信機５Ａを配置することができる。すなわち、図１の提案例のように、箱型の送信手段５を設けた場合、送信手段５が嵩張るために、その箱型送信手段５の取付スペースが得られるように車輪用軸受装置の周辺の設計を行う必要があるが、環状の送信機５Ａとした場合、車輪用軸受装置の周辺に通常に生じる空間を送信機５Ａの配置に利用できる。車輪用軸受装置の周辺に通常に生じる空間、特に端部開口付近に生じる空間は、図７からもわかるように、等速ジョイント１５や車輪軸受取付部材１２ａが周囲にあって、非常に限られた小さな空間となることが多い。このような小さな周辺空間にも、送信機５Ａを環状とすることにより、配置することができる。特に、上記の周辺空間は、等速ジョイント１５が迫っているために、軸方向よりも径方向に比較的余裕のある形状となっているが、この提案例では、送信機５Ａをコイル・磁性体組１７の外周に重ねて配置しているため、両者を軸方向に並べる場合に比べて、上記の周辺空間に効率良く収めることができる。
また、この提案例では、環状の送信機５Ａと発電機４のリング部材１９とを一体としたため、これら送信機５Ａと発電機４の組み合わせがより一層コンパクト化されて、配置空間が確保し易く、また部品点数もさらに削減できる。
【００３７】
コイル・磁性体組１７および送信機５Ａを取付ける取付リング４９は、多極磁石１８を覆っており、またこの取付リング４９と内方部材２との間をシールするシール３８を取付けているため、多極磁石１８とコイル・磁性体組１７との隙間に異物が入り込むことが防止される。この取付リング４９およびシール３８により、発電機４の異物の侵入による損傷が防止される。
シール１１は、第２のシール部材３２に設けられた各シールリップ３６ａ〜３６ｃの第１のシール部材３１との摺接と、ラビリンスシール３７とにより、その軸受端部の密封性を得る。
【００３８】
図９は、第３の提案例を示す。この提案例は、第１世代の内輪回転タイプの車輪用軸受装置であり、回転センサとなる発電機４はスラスト型である。
外方部材１は、固定側の部材となるものであって、単独の軸受外輪からなる。内方部材２は、回転側の部材となるものであって、２つの軸受内輪２Ｄを軸方向に並べたものからなる。外方部材１および内方部材２は、車輪取付フランジおよび車体取付けフランジを、いずれも有しない。
【００３９】
軸受背面側の開口端部に設けられたシール１１は、第２の提案例（図７）におけるシール１１と同じ構成のものであり、第１および第２のシール部材３１，３２を有している。発電機４も第２の提案例と同じ構成のものであり、その多極磁石１８が、第１のシール部材３１に一体に設けられている。発電機４のコイル・磁性体組１７は、第２の提案例と同じく、そのリング部材１９が取付リング４９によって外方部材１に取付けられている。取付リング４９は、第２の提案例と同じ構成のものであり、シール３８が取付けられている。
送信手段５は、第２の提案例と同じく環状の送信機５Ａからなるが、その取付位置は、コイル・磁性体組１７と軸方向に並べた位置とされている。この環状送信機５Ａは、取付リング４９における溝形部４９ａの外底面に取付けられている。
【００４０】
この提案例も、発電機４の多極磁石１８をシール１１の構成部品とし、かつワイヤレス送信手段５を環状の送信機５Ａとして発電機４のリング部材１９と一体化したため、発電機４の保守性が良く、かつ発電機４および送信手段５の設置スペースが小さくて済むという効果が得られる。この効果は、以下の各提案例または実施形態においても同様に得られる。
【００４１】
図１０は、この発明の第４の提案例を示す。この車輪用軸受装置は第２世代の内輪回転タイプの車輪用軸受装置であり、回転センサとなる発電機４はスラスト型である。
この提案例は、外方部材１１に車体取付フランジ１ａが設けられており、その他の構成は図９に示す第３の提案例と同じである。
【００４２】
図１１は、この発明の第５の提案例を示す。この車輪用軸受装置は第３世代の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受装置である。
この提案例は、第３世代の車輪用軸受装置において、シール１１にスラスト型の回転センサ兼用の発電機４を組み込み、かつ発電機４のリング部材１９を環状の送信機５Ａと軸方向に並べた例である。シール１１、発電機４、および送信手段５は、特に説明する事項を除き、図７と共に説明した第２の提案例と同じである。簡単に説明すると、多極磁石１８は第１のシール部材３１と共に内方部材２に固定されている。コイル・磁性体組１７は、そのリング部材１９が取付リング４９を介して外方部材１に固定されている。環状の送信機５Ａは、取付リング４９に固定され、コイル・磁性体組１７とは取付リング４９に対して反対側に位置する。
外方部材１は、車体取付フランジ１ａを有する一体の部材である。内方部材２は、ハブ輪２Ａと、このハブ輪２Ａの端部外径に嵌合した別体の内輪構成部材２Ｃとで構成される。内輪構成部材２Ｃは、ハブ輪２Ａに設けられた加締部でハブ輪２Ａに軸方向に締め付け固定される。内方部材２は、車輪取フランジ２ａを有し、内方部材２にはその内径孔に等速ジョイント（図示せず）の軸部が挿通されて固定される。
【００４３】
図１２は、この発明の第６の提案例を示す。この提案例は、図１１に示す第５の提案例において、軸受の開口部、つまりシール１１を配置する部分に、内輪外径を小径とした小径化部８１を設け、シール１１の容積を内径方向に拡大して多極磁石１８の表面積と発電機４の容積を増やしたものである。小径化部８１は、段差を持って小径に形成してあり、内輪構成部材２Ｃに形成されている。
このように小径化部８１を設けることにより、発電機４の軸方向の長さをよりコンパクトにできる。つまり径方向に長くした分、軸方向に短くできる。このように内輪外径に小径化部８１を設けてシール１１の容積を内径方向に拡大する構成は、シール１１と発電機４の構成部品を一体化させた車輪用軸受装置一般に適用することができる。
なお、この提案例では、送信手段５における環状の送信機５Ａの配置は、コイル・磁性体組１７の外周とし、送信機５Ａを取付リング４９に固定してある。
【００４４】
図１３は、この発明の第７の提案例を示す。この車輪用軸受装置は第３世代の内輪回転タイプで、かつ従動輪支持用の車輪用軸受装置である。回転センサとなる発電機４は、スラスト型である。
この例は、従動輪用であるため、内方部材２が内径孔を有しない形状とされている。その他の構成は図１１と共に説明した第５の提案例と同じである。
【００４５】
図１４は、この発明の第８の提案例を示す。この提案例は、第２世代で外輪回転タイプの車輪用軸受装置であり、回転センサとなる発電機４はスラスト型である。
外方部材１は、正面側となる一端に車輪取付フランジ１ｂを有する。内方部材２は、２つの軸受内輪２Ｄを軸方向に並べた分割型のものとされている。シール１１、発電機４、および送信手段５は、図９と共に説明した第３の提案例と同じである。この提案例の場合、外方部材１が回転側の部材となるため、外方部材１に取付けられた送信手段５の送信機５Ａが回転することになるが、送信機５Ａは環状のものであるため、送信機５Ａの回転が受信側で検出信号の変動として影響しない。
【００４６】
図１５は、この発明の第９の提案例を示す。この提案例は、第１世代で内輪回転タイプの車輪用軸受装置であり、回転センサとなる発電機４はスラスト型である。
外方部材１は、固定側の部材となるものであって、単独の軸受外輪からなる。内方部材２は、回転側の部材となるものであって、２つの軸受内輪２Ｄを軸方向に並べたものからなる。外方部材１および内方部材２は、車輪取付フランジおよび車体取付けフランジを、いずれも有しない。
シール１１、発電機４、および送信手段５は、次の事項を除いて、図９と共に説明した第３の提案例と同じである。この提案例では、シール１１の第１のシール部材３１は、円筒部３１ａと、この円筒部３１ａから外径側に曲がった立板部３１ｂと、この立板部３１ｂの先端から内径側に折り返された折り返し立板部３１ｃと、この折り返し立板部３１ｃの内径側端部から折れ曲がって軸受外方に延びる外側円筒部３１ｄとからなる。折り返し立板部３１ｃは、円筒部３１ａよりも内径側に延びている。多極磁石１８の磁石部材３４は、折り返し立板部３１ｃにおける軸受外方側の側面に設けられる。シール部材３１は、内方部材２の端部外径面に圧入状態に嵌合し、折り返し立板部３１ｃは内周部分が内方部材２の端面の外側に位置する。
発電機４のコイル・磁性体組１７および送信機５Ａは、第３の提案例と同じ取付リング４９により外方部材１に取付けられるが、この取付リング４９の内周部に設けられるシール３８は、第１のシール部材３１の外側円筒部３１ｄの外径面となる。
この提案例の場合、第３の提案例に比べて、シール１１、発電機４、および送信機５Ａの組み合わせ体が軸方向に若干長くなるが、シール３８が外側円筒部３１ｄの外径面に接するため、第１のシール部材３１の軸方向の取付位置が若干変動しても、シール３８によるシール機能が低下しない。
【００４７】
図１６は、この発明の第１０の提案例を示す。この提案例は第３世代の外輪回転タイプで、かつ従動輪支持用の車輪用軸受装置である。回転センサとなる発電機４はスラスト型である。
外方部材１は、正面側である一端に車輪取付フランジ１ｂを有する。内方部材２は、２つの内輪構成部材２Ｅ，２Ｆとで構成され、内輪構成部材２Ｆに車体取付フランジ２ｂが設けられている。車体取付フランジ２ｂは、外方部材１の背面側の端部よりもさらに背面側に位置して設けられている。内輪構成部材２Ｅは、正面側の端部に配置され、内輪構成部材２Ｆに設けられた加締部により固定される。
シール１１、発電機４、および送信手段５は、次の事項を除いて、図９と共に説明した第３の提案例と同じである。この提案例では、シール１１の第１のシール部材３１は、内方部材２の外径面における軌道面９と車体取付フランジ２ｂとの間の部分に圧入状態に嵌合する。発電機４のコイル・磁性体組１７および送信機５Ａは、第３の提案例と同じ取付リング４９により外方部材１に取付けられるが、この取付リング４９の内周部に設けられるシール３８は、内方部材２の外径面に摺接する。
この提案例の場合、内方部材２の外周において、外方部材１の端部と車体取付フランジ２ｂとの間に溝状の空間が生じるが、発電機４と環状の送信機５Ａとが軸方向に重なるため、上記の内方部材２の外周空間を効果的に利用して発電機４および送信機５Ａが配置できる。
【００４８】
図１７は、この発明の第１１の提案例を示す。この提案例は、第２世代で外輪回転タイプの車輪用軸受装置であり、回転センサとなる発電機４はスラスト型である。
外方部材１は回転側の部材であり、正面側となる一端に車輪取付フランジ１ｂを有する。内方部材２は固定側の部材であり、２つの軸受内輪２Ｄを軸方向に並べた分割型のものとされている。
送信手段５は、環状の送信機５Ａで構成される。この送信機５Ａは、発電機４を構成するコイル・磁性体組１７と共通の取付リング４９Ａに取付けることにより、コイル・磁性体組１７のリング部材１９と一体となっている。取付リング４９Ａは、円筒部４９Ａａと立板部４９Ａｂとでなる断面Ｌ字状の板状の部材であり、円筒部４９Ａａの外周にコイル・磁性体組１７が取付けられ、立板部４９Ａｂの外側の側面に環状の送信機５Ａが取付けられる。取付リング４９Ａは、内方部材２の外径面に円筒部４９Ａａで圧入状態に嵌合して取付けられ、これによりコイル・磁性体組１７のリング部材１９および送信機５Ａが内方部材２の端部外周に取付けられる。
【００４９】
発電機４は、互いに対面する多極磁石１８とコイル・磁性体組１７とで構成され、多極磁石１８は外方部材１の内径面に取付けられている。多極磁石１８は、リング状基板４８と磁石部材３４とで構成される。リング状基板４８は、円筒部４８ａと立板部４８ｂとでなる断面逆Ｌ字状に形成され、円筒部４８ａで外方部材１の内径面に圧入状態に嵌合して取付けられる。磁石部材３４は、リング状基板４８に固定されたものであることを別にして、図８と共に前述した磁石部材３４と同じである。
コイル・磁性体組１７は、図７以降の各提案例におけるコイル・磁性体組１７と同じであり、溝型のリング部材１９内にコイル２０を収容したものである。コイル・磁性体組１７の断面形状は、軸方向幅が径方向幅に比べて広い偏平形状としてあるが、必ずしも偏平形状としなくても良い。
シール１１は、外方部材１に取付けられたシール部材４５を有し、このシール部材４５は、溝型のリング部材１９の溝側壁部分である外径面に摺接する。シール部材４５は、芯金４７と、この芯金４７に一体化された弾性部材４６とで構成される。芯金４７は、断面逆Ｌ字状に形成され、外方部材１の端部外周に圧入状態に嵌合する。弾性部材４６は、コイル・磁性体組１７のリング部材１９の外径面に摺接するリップ４６ｂ，４６ｃと、取付リング４９Ａの立板部４９Ａｂに摺接するリップ４６ａとを有する。
【００５０】
この構成の場合、発電機４のコイル２０を収容したリング部材１９にシール部材４５を接触させてシールを行う構成であるため、リング部材１９自体がシールを行う部材としての機能を兼ねることになり、シールのための構成がより一層コンパクト化される。また、発電機４の多極磁石１８だけでなく、コイル・磁性体組１７の一部が、外方部材１と内方部材２間の内部に配置されるため、発電機４および送信機５Ａの軸受から突出部分が少なく、より一層配置空間が小さくて済む。
【００５１】
図１８は、この発明の第１２の提案例を示す。この提案例は、第３世代の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受装置であり、回転センサとなる発電機４は、スラスト型である。
外方部材１は、車体取付フランジ１ａを有する一体の部材である。内方部材２は、ハブ輪２Ａと、このハブ輪２Ａの端部外径に嵌合した別体の内輪構成部材２Ｂとで構成される
【００５２】
図１９は、この発明の第１３の提案例を示す。この提案例は、第１世代で内輪回転タイプの車輪用軸受装置であり、回転センサとなる発電機４はラジアル型である。
この提案例、および以降の各提案例または実施形態は、送信機５Ａおよびリング部材１９により構成される組立部品Ａと、多極磁石１８およびシール部材４５Ｂにより構成される組立部品Ｂとの２部品により、外方部材１と内方部材２間の開口端部をシールするものである。
【００５３】
第１３の提案例において、外方部材１は、固定側の部材となるものであって、単独の軸受外輪からなる。内方部材２は、回転側の部材となるものであって、２つの軸受内輪２Ｄを軸方向に並べたものからなる。外方部材１および内方部材２は、車輪取付フランジおよび車体取付けフランジを、いずれも有しない。
送信手段５は、環状の送信機５Ａで構成される。この送信機５Ａは、発電機４を構成するコイル・磁性体組１７と共通の取付リング４９Ｂに取付けることにより、コイル・磁性体組１７のリング部材１９と一体となっている。この一体化されたものが、コイル側の組立部品Ａとなる。開口端部をシールするシール１１は、シール部材４５Ｂを有し、このシール部材４５Ｂに発電機４の多極磁石１８が取付けられている。シール部材４５Ｂは、シール芯金４７Ｂと弾性部材４６Ｂとを有し、弾性部材４６Ｂが取付リング４９Ｂに摺接する。シール部材４５Ｂと多極磁石１８とでなるものが、磁石側の組立部品Ｂとなる。コイル・磁性体組１７のリング部材１９は、取付リング４９Ｂを介して内方部材２の端部外径面に取付けられており、外方部材１の端部は、略コイル・磁性体組１７の幅だけ内方部材２よりも軸受中央側に引っ込ませてある。
【００５４】
取付リング４９Ｂは、第１の円筒部４９Ｂａの一端側に、外径側へ延びる第１の立板部４９Ｂｂ、第２の円筒部４９Ｂｃ、およびその外径側へ延びる第２の立板部４９Ｂｄが続く形状とされている。コイル・磁性体組１７は、そのリング部材１９が取付リング４９Ｂの第１の円筒部４９Ｂａの外径面に嵌合し、かつ第１の立板部４９Ｂｂに接するように、取付リング４９Ｂに取付けられる。環状の送信機５Ａは、取付リング４９Ｂの第２の立板部４９Ｂｄの外側面に取付けられる。取付リング４９Ｂは、内方部材２の端部外径面に第１の円筒部４９Ｂａで圧入状態に嵌合して取付けられる。
シール芯金４７Ｂは、第１の円筒部４７Ｂａの一端側に、内径側へ延びる第１の立板部４７Ｂｂ、第２の円筒部４７Ｂｃ、およびその内径側へ延びる第２の立板部４７Ｂｄが続く形状とされている。シール芯金４７Ｂは、第１の円筒部４７Ｂａで外方部材１の端部外径面に圧入状態に嵌合して取付けられる。弾性部材４６Ｂは、取付リング４９Ｂの第２の円筒部４９Ｂｃおよび第２の立板部４９Ｂｄに接する複数のリップ４６Ｂａ〜４６Ｂｃを有する。
【００５５】
発電機４は、図１ないし図５に示す第１の提案例と同様にラジアル型ではあるが、第１の提案例とは逆に多極磁石１８が外径側に、コイル・磁性体組１７が内径側に配置される。
多極磁石１８は、円筒状基板４８Ｃと磁石部材３４とで構成され、シール芯金４７Ｂの第２の円筒部４７Ｂｃの内径面に嵌合して取付けられる。磁石部材３４は、円筒状基板４８Ｃに固定されたものであることを別にして、図３と共に前述した磁石部材３４と同じである。
コイル・磁性体組１７は、コイル２０を収容した磁性体のリング部材１９からなる。リング部材１９は、第１の提案例（図１）における図４，図５と共に説明したコイル・磁性体組１７におけるリング部材１９と、磁極の向く方向が異なる他は、同じである。すなわち、図１９の例のリング部材１９は、図４，図５の例におけるリング部材１９と同様に、断面形状が溝型であって、溝の側面の開口縁から対向する側面側へ折れ曲がった櫛歯状の複数の爪２１ａ，２２ａを有し、これら両側面の櫛歯状の爪２１ａ，２２ａが周方向に交互に並ぶものである。ただし、図１９の提案例におけるコイル・磁性体組１７は、図４，図５の例とは異なり、溝開口方向が外径側となっており、櫛歯状の爪２１ａ，２２ａで形成される磁極は、外径側に向く。図１９の例のリング部材１９においても、図６の例と同様に、櫛歯状の爪２１ａ，２２ａをテーパ状にしたものであっても良い。
【００５６】
この構成の場合、２つの組立部品でシール１１と発電機４と送信手段５が構成されるため、部品点数が少なく、組立性に優れる。
【００５７】
図２０は、この発明の第１４の提案例を示す。この提案例は、第２世代で内輪回転タイプの車輪用軸受装置であり、回転センサとなる発電機４はラジアル型である。
外方部材１は、外周に車輪取付フランジ１ａを有する一体の部材である。内方部材２は、２つの軸受内輪２Ｄを軸方向に並べて構成される。
シール１１、発電機４、および送信手段５は、図１９に示した第１３の提案例と同じであり、２つの組立部品Ａ，Ｂで構成される。
【００５８】
図２１は、この発明の第１５の提案例を示す。この提案例は、第３世代の内輪回転タイプで、かつ従動輪支持用の車輪用軸受装置である。回転センサとなる発電機４は、ラジアル型である。
外方部材１は、車体取付フランジ１ａを有する一体の部材である。内方部材２は、ハブ輪２Ａと、このハブ輪２Ａの端部外径に嵌合した別体の内輪構成部材２Ｃとで構成される。内輪構成部材２Ｃは、ハブ輪２Ａに設けられた加締部でハブ輪２Ａに軸方向に締め付け固定される。内方部材２は、内径孔を有しない非貫通部材であり、車輪取付フランジ２ａを一端に有している。
シール１１、発電機４、および送信手段５は、図１９に示した第１３の提案例と同じであり、２つの組立部品Ａ，Ｂで構成される。
【００５９】
図２２は、この発明の第１６の提案例を示す。この提案例は、第３世代の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受装置である。回転センサとなる発電機４は、ラジアル型である。
この提案例は、内方部材２が内径孔２ｈを有している。その他の構成は図２１に示した第１５の提案例と同じである。
【００６０】
図２３は、この発明の第１７の提案例を示す。この提案例は、第２世代で外輪回転タイプの車輪用軸受装置であり、回転センサとなる発電機４はラジアル型である。
外方部材１は、外周に車輪取付フランジ１ａを有する一体の部材である。内方部材２は、２つの軸受内輪２Ｄを軸方向に並べて構成される。
シール１１、発電機４、および送信手段５は、図１９に示した第１３の提案例と同じであり、２つの組立部品Ａ，Ｂで構成される。
【００６１】
図２４は、第１８の提案例を示す。この提案例は、図２２に示す第１６の提案例において、次に説明する構成を変えたものである。すなわち多極磁石１８を内径側に、発電機４のコイル・磁性体組１７を外径側に配置している。また、送信機５Ａは環状とし、発電機４の外周に配置した。
この構成の場合、送信機５Ａは環状とし、発電機４の外周に配置したため、第１６の提案例（図２２）よりも軸方向の突出部分が少なく、等速ジョイントが車輪用軸受装置に迫っている場合に、効率良く周辺空間を利用できる。また、送信機５Ａと発電機４との配線が無くなる。
【００６２】
図２５〜図２７は、この発明の第１の実施形態を示す。この実施形態は、発電機４を次の構成としたものである。すなわち、発電機４のコイル２０を収容したリング部材６９における磁極部６９ｂの両面にそれぞれ対向させて一対の多極磁石１８，１８を設けたものである。磁極部６９ｂは、リング部材６９のコイル２０を収容する収容部分６９ａに対して内径側に設けられ、磁極部６９ｂと多極磁石１８，１８とはラジアル方向に対面している。リング部材６９は外方部材１に取付けられ、両多極磁石１８，１８は内方部材２に取付けられている。両多極磁石１８，１８は、共通の取付部材７１に取付けられ、この取付部材７１を介して内方部材２に取付けられている。取付部材７１は、各多極磁石１８，１８に個別に設けてもよく、また取付リング４９Ｂを介して内方部材２に取付けてもよい。
【００６３】
リング部材６９は、コイル２０を収容する収容部分６９ａの断面形状がＣ字型とされ、図２６，図２７に示すように、収容部分６９ａの両側の側面から櫛歯状の複数の爪２１ａ，２１ｂが延びている。図２６と図２７は、同じリング部材６９を方向を変えて図示している。下方の側面から延びる爪２１ａは、詳しくは収容部分６９ａの内周部分から延びている。これらの爪２１ａ，２１ｂは図５，図６等に示した溝型のリング部材１９の例と同様に、互いに隙間を介して交互に噛み合っており、各爪２１ａ，２１ｂが磁極を形成する。これらの爪２１ａ，２１ｂの環状の並びが、リング部材６９における上記磁極部６９ｂとなる。リング部材６９は全体が磁性体からなる。
このリング部材６９の構成を纏め直すと次の通りである。図２６，２７に示すように、リング部材６９は、前記コイルを収容した収容部分６９ａ、およびこの収容部分６９ａに対して内径側に位置する磁極部６９ｂを有し、前記収容部分６９ａは、リング部材６９の軸心を含む平面で断面した断面形状が、内周壁部６９ａ、外周壁部６９ｂ、および一対の側壁部６９ｃ，６９ｄからなる略矩形の管状であって、前記内周壁部６９ａａと一方の側壁部６９ａｃとが不連続であり、前記磁極部６９ａｂは、前記一方の側壁部６９ａｃから延びて円周方向に櫛歯状に並ぶ複数の爪２１ｂと、前記内周壁部６９ａｃから延びて円周方向に櫛歯状に並ぶ複数の爪２１ａとを、円周方向に互いに隙間を介して交互に並べてなり、前記一方の側壁部６９ａｃから延びる複数の爪２１ｂは、この側壁部６９ａｃの内径側端から内径側に延びてさらに他方の側壁部６９ａｄ側へ折れ曲がって延びる形状であり、前記内周壁部６９ａａから延びる複数の爪２１ａは、この内周壁部６９ａａにおける前記一方の側壁部６９ａｃ側の端部から内径側へ折れ曲がって延びてさらに他方の側壁部６９ａｄ側へ折れ曲がって延びる形状である。
【００６４】
この実施形態における車輪用軸受装置の発電機４を除く構成は、図２２と共に説明した第１６の提案例において、送信機５Ａの配置を発電機４の外径側に配置し、取付リング４５Ｂに取付けた構成としてある。
【００６５】
この実施形態の場合、コイル２０を収容したリング部材６９の磁極部６９ｂの両側に多極磁石１８，１８を配置したため、爪２１ａ，２１ｂからなる磁極部６９ｂの面積を変えないで、多極磁石１８，１８と対向する面積が増大する。これにより、コイル２０と鎖交する磁束を増やすことができて、発電機４の出力を増加させることができる。例えば、多極磁石１８が１枚の場合に比べて、略２倍の磁束を集めることができ、発電電力が略２倍となる。
【００６６】
この種の車輪用軸受装置に装備する発電機４は、配置空間が厳しく制限されるため、コンパクトな構成で発電機出力を増大させることが望まれる。特に、小径の軸受の場合には、発電機４のコイル２０の横断面の面積を同じにしても（コイルの巻き数を変えない）、多極磁石１８の表面が小さくなるので発電電力が小さくなるという課題がある。
発電機出力を増大させるには、磁力アップ、ギャップ縮小、コイル巻き数の増大（容積増大）、磁石対向面積を増やす、という４つの要因が主に上げられる。このうち、磁力アップは材質面で限りがあり、ギャップ縮小は精度面で難しく、コイル巻き数の増大はコンパクト化の妨げとなる。
この実施形態によると、２枚の多極磁石１８，１８を同じ磁極部６９ｂの両側に対面配置したため、発電機４のコイル２０の容積や磁力を変えずに、鎖交磁束を増やし、発電機出力を増加させることができる。多極磁石１８，１８は２枚となるが、コイル容積の増大に比べて、コンパクト化が容易である。ヨークとなるリング部材６９の形状を、図２６，図２７に示すようにＣ字型の収容部分６９ａと、これより延びる磁極部６９ｂとで形成した場合、リング部材６９と２枚の多極磁石１８Ａ，１８Ｂの配置がコンパクトに納まり、発電機４と多極磁石１８，１８を合わせた容積を小さくすることができ、システムのより小型化が可能となる。
また、このように磁極部６９ｂの両側に多極磁石１８，１８を配置する構成であると、磁極部６９ｂが組立時や回転時に径方向に変位しても、磁極部６９ｂと各多極磁石１８，１８との間の磁気ギャップの和は変動しないので、上記変位が発電性能に与える影響が、１枚の多極磁石１８の場合に比べて小さい。
【００６７】
なお、この実施形態は、第３世代で、駆動側の車輪用軸受装置に適用した場合につき説明したが、この磁極部６９ｂの両側に多極磁石１８，１８を配置する構成は、第２または第４世代など、軸受の世代形式にかかわらず、また駆動側であるか従動側であるかを問わず、適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面を有する外方部材と、これら転走面にそれぞれ対向する転走面を有する内方部材と、前記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、外方部材と内方部材との相対回転によって発電する発電機を有し、発電機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送信手段を設けたものであるため、車輪回転数の検知機能を有しながら、車外での断線の恐れがなく、また自動車の軽量化、コスト低下が図れる。
前記発電機が、コイルを収容した磁性体のリング部材と多極磁石からなり、このリング部材を前記外方部材に設け、内方部材に多極磁石を設けたため、回転数の検出を精度良く行え、また小型で効率の良い発電が行える。
発電機のリング部材が、前記コイルを収容する部分と、この収容部分の両側からそれぞれ延びた櫛歯状の複数の爪とを有し、これら両側の櫛歯状の爪が周方向に交互に並ぶものとしたため、隣接磁極からの磁束漏れが少なくなり、磁束の利用効率が高く得られる。
前記発電機の前記コイルを収容した前記磁性体のリング部材が、円周方向に沿って磁極が並ぶ環状の磁極部を有し、この磁極部の両面にそれぞれ対向させて前記多極磁石を配置したため、発電機出力を増加させることができる。
【００６９】
前記送信手段が環状の送信機を有するものである場合は、車輪用軸受装置の周囲の小さな空間を利用して送信機を配置することができ、また送信機を回転側の部材に取付けることもできる。
送信手段が環状の送信機を有し、この送信機が発電機を構成するリング部材と一体となったものである場合は、より一層コンパクト化され、また部品点数が削減され、組立性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の基礎となる第１の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図２】 同車輪用軸受装置を等速ジョイント側から見た側面図である。
【図３】 （Ａ），（Ｂ）は各々発電機の多極磁石の断面図および正面図である。
【図４】 （Ａ），（Ｂ）は各々発電機のリング部材の破断側面図および正面図である。
【図５】 （Ａ），（Ｂ）は各々図４（Ａ），（Ｂ）の一部を拡大した拡大図である。
【図６】 （Ａ）〜（Ｃ）は各々発電機のリング部材の変形例を示す破断側面図、正面図、および同図（Ｂ）の部分拡大図である。
【図７】 （Ａ），（Ｂ）は第２の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図、およびその要部拡大断面図である。
【図８】 その軸受装置における発電機の多極磁石となる弾性部材の部分正面図である。
【図９】 （Ａ），（Ｂ）は第３の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図、およびその要部拡大断面図である。
【図１０】 第４の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図１１】 第５の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図１２】 第６の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図１３】 第７の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図１４】 第８の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図１５】 第９の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図１６】 （Ａ），（Ｂ）は第１０の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図、およびその要部拡大断面図である。
【図１７】 （Ａ），（Ｂ）は第１１の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図、およびその要部拡大断面図である。
【図１８】 第１２の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図１９】 （Ａ），（Ｂ）は第１３の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図、およびその要部拡大断面図である。
【図２０】 第１４の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図２１】 第１５の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図２２】 第１６の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図２３】 第１７の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図２４】 第１８の提案例にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図２５】 （Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図、（Ｂ）はその部分拡大断面図である。
【図２６】 同実施形態におけるリング部材の部分斜視図である。
【図２７】 同リング部材を方向を変えて示す部分斜視図である。
【図２８】 従来の車輪用軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
１…外方部材
２…内方部材
１ａ，２ｂ…車体取付フランジ
１ｂ，２ａ…車輪取付フランジ
３…転動体
４…発電機
５…ワイヤレスの送信手段
５Ａ…送信機
６〜９…転走面
１１…シール
１２…車体
１３…車輪
１７…コイル・磁性体組
１８…多極磁石
１９…リング部材
２０…コイル
２１ａ，２１ｂ…爪
３１…シール部材
３４…磁石部材
３８…シール
４５…シール部材
４８…リング状基板
４９，４９Ａ，４９Ｂ…取付リング
６９…リング部材
６９ａ…収容部分
６９ｂ…磁極部
Ａ，Ｂ…組立部品

Claims (6)

1. 内周に複列の転走面を有する外方部材と、これら転走面にそれぞれ対向する転走面を有する内方部材と、前記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、外方部材と内方部材との相対回転によって発電する発電機を有し、発電機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送信手段を設け、前記発電機が、前記外方部材にこの外方部材と同心に取付けられコイルを収容した磁性体のリング部材と、前記内方部材にこの内方部材と同心に取付けられた一対のリング状の多極磁石とでなり、前記リング部材は、前記コイルを収容した収容部分、およびこの収容部分に対して内径側に位置する磁極部を有し、前記収容部分は、リング部材の軸心を含む平面で断面した断面形状が、内周壁部、外周壁部、および一対の側壁部からなる略矩形の管状であって、前記内周壁部と一方の側壁部とが不連続であり、前記磁極部は、前記一方の側壁部から延びて円周方向に櫛歯状に並ぶ複数の爪と、前記内周壁部から延びて円周方向に櫛歯状に並ぶ複数の爪とを、円周方向に互いに隙間を介して交互に並べてなり、前記一方の側壁部から延びる複数の爪は、この側壁部の内径側端から内径側に延びてさらに他方の側壁部側へ折れ曲がって延びる形状であり、前記内周壁部から延びる複数の爪は、この内周壁部における前記一方の側壁部側の端部から内径側へ折れ曲がって延びてさらに他方の側壁部側へ折れ曲がって延びる形状であり、前記一対のリング状の多極磁石はそれぞれ円周方向に並ぶ複数の磁極を有し、これら一対のリング状の多極磁石は、前記リング部材における前記磁極部の内径側の面と外径側の面とにそれぞれラジアル方向に対面させたことを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記外方部材と内方部材のいずれか一方に車輪取付けフランジを設けた請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記外方部材と内方部材のいずれか一方に車体に取付けるためのフランジを設けた請求項１または請求項２に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記一対の多極磁石が、共通の取付部材に取付けられ、この取付部材を介して前記内方部材に取付けられている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
5. 前記送信手段が環状の送信機を有する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の車輪用軸受装置。
6. 前記送信手段が環状の送信機を有し、この送信機が前記発電機を構成するリング部材と一体となっている請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の車輪用軸受装置。

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