JP4106893B2

JP4106893B2 - Rolling bearing unit with sensor

Info

Publication number: JP4106893B2
Application number: JP2001312344A
Authority: JP
Inventors: 稔千徳
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: JP2003120701A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、センサー付き転がり軸受ユニット、さらに詳しくは、センサーを含むセンサー装置が転がり軸受の固定輪側または回転輪側に一体的に取り付けられたユニットに関する。
【０００２】
センサー付き転がり軸受ユニットは、たとえば、鉄道車両や自動車において、車軸あるいは車軸に回転を伝達する回転軸を支持するとともに、軸の回転速度などを検出するために用いられる。
【０００３】
【従来の技術】
軸の回転速度を検出するには、センサー装置およびパルサーリングのうちいずれか一方が固定側に、他方が回転側に取り付けられる。回転速度検出用に使用される従来の転がり軸受ユニットでは、外輪または内輪に検出リングが取り付けられているものは知られているが、センサーは外付けとされることが多く、また、内蔵化は設計上容易ではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
センサーの内蔵化が容易ではない理由は、コネクタ、ワイヤ等の配線の取付スペース確保が困難なためである。そこで、センサー装置を無線式とし、コネクタ、ワイヤ等の接続部分をなくすことによりセンサを内蔵することが考えられるが、この場合、電源を供給する電池の交換性が悪く、また、交換を考えた構造をなすため、強度、耐久性の悪化を招くという問題があり、内蔵化が実現されないでいる。
【０００５】
この発明の目的は、上記の問題を解決し、電池の交換を不要とすることにより、センサーを内蔵化したセンサー付き転がり軸受ユニットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によるセンサー付き転がり軸受ユニットは、固定輪、回転輪およびこれらの間に配置された複数の転動体を有する転がり軸受と、センサー、センサーが検出した情報を無線送信する送信部および外部から非接触で供給される電力を送信部に供給する受電部を有するセンサー装置とを備えており、前記センサー装置のセンサー、送信部および受電部は、固定輪および回転輪のいずれか一方に固定された環状の非磁性体製支持部材に周方向に並んで配置されて固定され、固定輪および回転輪のうちセンサー装置が設けられていない方に、センサー装置に対向するパルサーリングが固定されており、前記センサー装置は、センサーを挟んで、周方向一方側に送信部が、周方向他方側に受電部が配置されていることを特徴とするものである。
【０００７】
外輪が固定輪で、内輪が回転輪であってもよく、内輪が固定輪で、外輪が回転輪であってもよい。
【０００８】
センサーとしては、温度センサー、歪みゲージなどの荷重センサー、ホール素子センサー、磁気抵抗（ＭＲ）素子センサーなどが使用される。
【０００９】
支持部材は、例えば、一端部が内輪または外輪にはめ止められた円筒部および円筒部の他端部に設けられたフランジ部を有し、円筒部の他端部とフランジ部とによってセンサー装置を支持するものとされる。
【００１０】
この発明のセンサー付き転がり軸受ユニットによれば、電池が、非接触式電磁結合による電源供給方式によって充電可能な２次電池であるので、この２次電池を外部から充電することによって、電池を交換しなくても、センサー装置に常に電力を供給することができる。
【００１２】
センサー装置を構成するセンサー、送信部および電池を環状に配置することにより、センサー装置の取付けスペースを少なくすることができる。したがって、軸受ユニットへのセンサー装置の内蔵化が容易となり、また、ワイヤの配回しのための設計上の制約がなく、ワイヤ断線の危険性もなくなる。そして、支持部材を非磁性体とすることにより、非接触式電磁結合を妨げないようにすることができる。
【００１４】
外輪および内輪のうちセンサー装置が設けられていない方に、センサー装置に対向するパルサーリングが固定されていることがある。
【００１５】
この場合のセンサーは、ホール素子センサー、磁気抵抗素子センサー、電磁誘導型センサーなどの回転速度検出用のものが使用される。
【００１６】
パルサーリングは、例えば、内向きまたは外向きフランジ部付きの円筒状支持部材と、フランジ部の側面に設けられた着磁体とよりなりものとされ、電磁誘導型のセンサーを用いる場合には、スリットや打抜き窓を周方向に形成した磁性板でもよい。
【００１７】
パルサーリングが着磁体を有する場合には、センサー装置に、相対回転するパルサーリングによって生成される電磁誘導電流が流されるコイルが設けられ、このコイルからの電力供給によって２次電池が充電されることがある。
【００１８】
このようにすると、内輪および外輪の相対回転に伴って、２次電池が充電されるので、充電装置を簡素化することができる。
【００１９】
コイルは、非磁性体製支持部材の全周に設けられていることが好ましい。
【００２０】
内輪にパルサーリングが、外輪にセンサー装置が設けられる場合に、パルサーリングが軸方向内側に配されて、センサー装置がパルサーリングの軸方向外側から対向させられてもよく、また、パルサーリングが軸方向外側に配されて、センサー装置がパルサーリングの軸方向内側から対向させられてもよい。また、内輪にセンサー装置が、外輪にパルサーリングが設けられる場合についても、パルサーリングが軸方向内側に配されて、センサー装置がパルサーリングの軸方向外側から対向させられてもよく、パルサーリングが軸方向外側に配されて、センサー装置がパルサーリングの軸方向内側から対向させられてもよい。
【００２１】
この発明によるセンサー付き転がり軸受ユニットは、外輪、内輪およびこれらの間に配置された複数の転動体を有する転がり軸受と、センサー、センサーが検出した情報を無線送信する送信部および外部から非接触で供給される電力を送信部に供給する受電部を有するセンサー装置と、センサー装置に対向するパルサーリングとを備えており、前記センサー装置のセンサー、送信部および受電部は、外輪に固定された環状の非磁性体製支持部材に周方向に並んで配置されて固定され、前記パルサーリングは、内輪の外周面に取り付けられ、前記支持部材は、短円筒状の外周壁および内周壁、ならびにこれらの端部同士を連結するフランジよりなり、全体として環状をなし、その中空部分の断面は略コ字状をなし、外周壁の自由端部は内周壁より軸方向にのびており、この外周壁の自由端部が外輪の外径に嵌め止められ、内周壁の自由端部が内輪の端面に近接させられており、前記センサー装置の受電部は、外部に配置された送電部と前記支持部材を挟んで対向する位置に配置されていることを特徴とするものである。
【００２２】
内輪の端面と外輪の端面とがほぼ面一とされていることがあり、また、内輪が、外輪端部より軸方向に突出した突出部を有していることがある。
【００２３】
内輪が、外輪端部より軸方向に突出した突出部を有しているものでは、外輪に懸架装置を取り付けて外輪固定とするとともに、内輪の一端部に車輪を取り付けて内輪回転とし、内輪の他端部の突出部を等速ジョイントの外輪となるハウジング部とすることができる。これにより、独立懸架式サスペンションに支持された駆動輪でかつ等速ジョイントを有するもののセンサー付き転がり軸受ユニットとしての使用が可能となる。
【００２４】
内輪が外輪端部より軸方向に突出した突出部を有しているセンサー付き転がり軸受ユニットでは、パルサーリングが、内輪の突出部外径にはめ止められた円筒状支持部およびこれの外周面に設けられた検出部よりなり、センサー装置は、外輪端部に設けられて径方向外側からパルサーリングの検出部に対向させられていることがある。
【００２５】
内輪が外輪端部より軸方向に突出した突出部を有しているセンサー付き転がり軸受ユニットでは、また、外輪端部の内径にはめ止められた円筒状支持部および支持部の内向きフランジの外側面に設けられた検出部よりなり、センサー装置は、内輪の突出部に設けられて軸方向外側からパルサーリングの検出部に対向させられていることがある。
【００２６】
この発明によるセンサー付き転がり軸受ユニットは、外輪、内輪およびこれらの間に配置された複数の転動体を有する転がり軸受と、内輪に一体化された等速ジョイントの外輪と、センサー、センサーが検出した情報を無線送信する送信部および外部から非接触で供給される電力を送信部に供給する受電部を有するセンサー装置と、センサー装置に対向するパルサーリングとを備えており、前記センサー装置のセンサー、送信部および受電部は、外輪に固定された環状の非磁性体製支持部材に周方向に並んで配置されて固定され、前記パルサーリングは、等速ジョイントの外輪の外周面に取り付けられていることを特徴とするものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
【００２８】
図１は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニットが適用される転がり軸受（ハブユニット）の一例を示している。以下の説明において、左右は図１についていうものとする。
【００２９】
図１に示す転がり軸受(1)は、外輪が回転輪、内輪が固定輪とされている一例を示すもので、フランジ部(4a)を有する外輪(4)、内輪(5)、これらの間に配置された複数の転動体である玉(6)、保持器(7)およびシール(8)を備えており、外輪(4)のフランジ部(4a)には、車輪を取り付けるための複数のボルト(9)が固定されている。外輪(4)の右端面および内輪(5)の右端面は、面一とされている。
【００３０】
図２および図３に示すこの発明によるセンサー付き転がり軸受ユニットの第１実施形態は、図１に示した外輪回転の転がり軸受に適用されるもので、転がり軸受(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪(4)にセンサー装置(2)が、内輪(5)にパルサーリング(3)が設けられている。
【００３１】
センサー装置(2)は、外輪(4)に固定された支持部材(11)、電源である２次電池(12)、ホール素子センサーや磁気抵抗（ＭＲ）素子センサーなどの回転速度検出用センサー(13)、処理回路(14)、送信部(15)および受電部(18)を備えている。
【００３２】
支持部材(11)は、非磁性体製であり、短円筒状の外周壁(11a)および内周壁(11b)、ならびにこれらの右端部同士を連結するフランジ(11c)よりなり、全体として環状をなし、その中空部分の断面は略コ字状をなす。外周壁(11a)の自由端部（左端部）は内周壁(11b)より左側にのびており、この外周壁(11a)の自由端部が外輪(4)の右端部の外径に密にはめ止められ、内周壁(11b)の自由端部が内輪(5)の内径寄りの右端面に近接している。
【００３３】
パルサーリング(3)は、円筒部(16a)およびその右端部に設けられた外向きフランジ部(16b)よりなる支持部材(16)と、支持部材(16)のフランジ部(16b)の外側面に設けられた検出部としての着磁体(17)とよりなる。支持部材(16)は、フランジ部(16b)の外側面（右面）が内輪(5)の右端面とほぼ面一になるように、その円筒部(16a)が内輪(5)の外径に密にはめ止められている。着磁体(17)には、多数の磁極（Ｎ極およびＳ極）が等間隔をおいて交互に形成されている。センサー装置(2)は、パルサーリング(3)の軸方向外側からこれに対向させられている。
【００３４】
２次電池(12)、センサー(13)、処理回路(14)、送信部(15)および受電部(18)は、図３に示すように、支持部材(11)のフランジ(11c)に沿って環状に配置されて固定されている。センサー(13)は、パルサーリング(3)の着磁体(17)にちょうど対向するよう径方向内寄りに配置され、センサー(13)を囲むように処理回路(14)が設けられ、処理回路(14)の一側に電池(12)および受電部(18)が、他側に送信部(15)が配置されている。２次電池(12)、センサー(13)、処理回路(14)、送信部(15)および受電部(18)の配置は、環状でありさえすればよく、図３の配置に限られるものではない。
【００３５】
この発明によるセンサー付き転がり軸受ユニットでは、図４に示すように、センサー装置(2)の２次電池(12)は、外部の充電装置(10)によって充電されるようになされている。充電装置(10)は、電源部(101)および送電部(102)を有している。そして、この送電部(102)とセンサー装置(2)の受電部(18)とが、非接触式電磁結合によって結合されており、この結果、外部から供給された電力が受電部(18)を介して２次電池(12)に供給される。外部の充電装置(10)側には、電源部(101)から電力供給を受けている受信部(103)が設けられており、センサー装置(2)からの信号を受信するようになっている。
【００３６】
センサー装置(2)の受電部(18)および充電装置(10)の送電部(102)は、図５に示すように、それぞれコイル(18a)(102a)およびヨーク(18b)(102b)を有しており、互いに対向するように配置される。この場合に、充電装置(10)の送電部(102)のコイル(102a)を全周に設けることにより、回転中常に充電可能なタイプとしてもよく、また、送電部(102)のコイル(102a)を周上１カ所に設けることにより、回転中充電装置(10)の送電部(102)とセンサー装置(2)の受電部(18)とが対向したときにだけ充電可能なタイプとしてもよい。
【００３７】
センサー装置(2)の受電部(18)は、また、図６に示すように、パルサーリング(3)と対向させられたコイル(19)およびヨーク(20)によって構成されていてもよい。このようにすると、相対回転するパルサーリング(3)によって生成される電磁誘導電流がコイル(19)に流され、このコイル(19)からの電力供給によってセンサー装置(2)の２次電池(12)が充電される。したがって、充電装置(10)の送電部(102)が軸受ユニット側に内蔵されたのと同じことになり、充電装置(10)を簡素化することができる。
【００３８】
前述したセンサー装置(2)の２次電池(12)、センサー(13)、処理回路(14)、送信部(15)および受電部(18)については、以下の各実施形態においても同様であるので、その図示および説明は省略する。
【００３９】
図７に示すこの発明によるセンサー付き転がり軸受ユニットの第２実施形態は、図１に示した外輪回転の転がり軸受に適用されるもので、転がり軸受(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪(4)にパルサーリング(3)が、内輪(5)にセンサー装置(2)が設けられている。
【００４０】
センサー装置(2)の支持部材(21)は、非磁性体製で、短円筒状の外周壁(21a)および内周壁(21b)、ならびにこれらの右端部同士を連結するフランジ(21c)よりなり、全体として環状をなし、その中空部分の断面は略コ字状をなす。内周壁(21b)の自由端部（左端部）は外周壁(21a)より左側にのびており、この内周壁(21b)の自由端部が内輪(5)の右端部の外径に密にはめ止められ、外周壁(21a)の自由端部が外輪(4)の外径寄りの右端面に近接している。
【００４１】
パルサーリング(3)は、円筒部(26a)およびその右端部に設けられた内向きフランジ部(26b)よりなる支持部材(26)と、支持部材(26)のフランジ部(26b)の外側面に設けられた検出部としての着磁体(27)とよりなる。支持部材(26)は、フランジ部(26b)の内側面（左面）が外輪(4)の右端面に当接するように、その円筒部(26a)が外輪(4)の外径に密にはめ止められている。着磁体(27)には、多数の磁極（Ｎ極およびＳ極）が等間隔をおいて交互に形成されている。センサー装置(2)は、パルサーリング(3)の軸方向外側からこれに対向させられている。
【００４２】
図８に示すこの発明によるセンサー付き転がり軸受ユニットの第３実施形態は、図１に示した外輪回転の転がり軸受に適用されるもので、転がり軸受(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪(4)にパルサーリング(3)が、内輪(5)にセンサー装置(2)が設けられている。
【００４３】
センサー装置(2)の支持部材(31)は、非磁性体製で、短円筒状の外周壁(31a)および内周壁(31b)、ならびに外周壁(31a)の右端部と内周壁(31b)の左端部を連結するフランジ(31c)よりなり、全体として環状をなす。フランジ(31c)は、外周壁(31a)の右端部から径方向外方にのばされた後に折り返されて内周壁(31b)の左端部に至るように形成されている。この結果、内周壁(31b)は、内輪(5)の内径と外径との中間に位置させられ、内輪(5)の内径部分にある突出部との干渉を避け得るようになされている。そして、外周壁(31a)が内輪(5)の右端部の外径に密にはめ止められ、フランジ(31c)が内輪(5)の右端面に接している。センサー装置(2)は、フランジ(31c)と内周壁(31b)とによって形成された断面Ｌ字状の部分に納められている。
【００４４】
パルサーリング(3)は、円筒部(36a)およびその右端部に設けられた内向きフランジ部(36b)よりなる支持部材(36)と、支持部材(36)のフランジ部(36b)の内側面に設けられた検出部としての着磁体(37)とよりなる。支持部材(36)は、着磁体(37)がセンサー装置(2)に軸方向外側から対向するように、その円筒部(36a)の左端部が外輪(4)の内径に密にはめ止められている。支持部材(36)の円筒部(36a)の中間部分には、外輪(4)の右端面に当接している外向き突出部(36c)が設けられている。着磁体(37)には、多数の磁極（Ｎ極およびＳ極）が等間隔をおいて交互に形成されている。
【００４５】
図９に示すこの発明によるセンサー付き転がり軸受ユニットの第４実施形態は、図１に示した外輪回転の転がり軸受に適用されるもので、転がり軸受(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪(4)にセンサー装置(2)が、内輪(5)にパルサーリング(3)が設けられている。
【００４６】
センサー装置(2)の支持部材(41)は、円筒部(41a)およびその右端部に設けられた内向きフランジ部(41b)よりなり、全体として断面がＬ字状の環状をなす。円筒部(41a)の中間部分には、外輪(4)の右端面に当接している外向き突出部(41c)が設けられており、円筒部(41a)の外向き突出部(41c)よりも左側の部分が外輪(4)の内径に密にはめ止められている。
【００４７】
パルサーリング(3)は、円筒部(46a)およびその右端部に設けられた外向きフランジ部(46b)よりなる支持部材(46)と、支持部材(46)のフランジ部(46b)の外側面に設けられた検出部としての着磁体(47)とよりなる。支持部材(46)は、フランジ部(46b)の外側面（右面）が内輪(5)の右端面とほぼ面一になるように、その円筒部(46a)が内輪(5)の外径に密にはめ止められている。着磁体(47)には、多数の磁極（Ｎ極およびＳ極）が等間隔をおいて交互に形成されている。センサー装置(2)は、パルサーリング(3)の軸方向外側からこれに対向させられている。
【００４８】
なお、上記第１から第４までの実施形態においては、外輪(4)が回転輪で、内輪(5)が固定輪として説明したが、第１から第４までの各実施形態のセンサー付き転がり軸受ユニットは、外輪が固定輪で、内輪が回転輪である転がり軸受にも同様に適用できる。例えば、図１に示した転がり軸受において、外輪(4)の車輪取付用のフランジ部(4a)を懸架装置支持用のフランジ部に変更したものは、外輪が固定輪で、内輪が回転輪である転がり軸受の一例となる。
【００４９】
図１０は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニットが適用される転がり軸受（ハブユニット）の他の例を示している。
【００５０】
図１０に示す転がり軸受(51)は、内輪(52)が、第１の部分(53)と、これの左部の外径にはめ止められた第２の部分(54)とよりなる。そして、第２の部分(54)に、車輪取付用のフランジ部(54a)が設けられ、第１の部分(53)の右部は、等速ジョイントの外輪となるハウジング部(53a)とされており、第１の部分(53)と第２の部分(54)とが一体となって回転する内輪回転とされている。第２の部分(54)の右端部とこれに連なる第１の部分(53)の中央部とに、内輪軌道(52a)が形成されている。外輪(55)は、懸架装置に取り付けられるフランジ部(55a)を有しており、懸架装置に支持されて回転しない固定輪とされている。外輪(55)の内周面に外輪軌道(55b)が形成され、両軌道(52a)(55b)間に複数の転動体である玉(56)および保持器(57)が配置されている。
【００５１】
この転がり軸受(51)では、外輪(55)の右端面と内輪(52)の右端面とが面一でなく、第１の部分(53)のハウジング部(53a)が、外輪(55)の右端部より軸方向に突出した突出部となっている。
【００５２】
図１１に示すこの発明によるセンサー付き転がり軸受ユニットの第５実施形態は、図１０に示した内輪回転の転がり軸受に適用されるもので、転がり軸受(51)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪(55)にセンサー装置(2)が、内輪(52)にパルサーリング(3)が設けられている。
【００５３】
センサー装置(2)の支持部材(61)は、非磁性体製で、円筒部(61a)およびその右端部に設けられた内向きフランジ部(61b)よりなり、全体として断面がＬ字状の環状をなす。円筒部(61a)は、その左部が外輪(55)の右端部の外径に密にはめ止められている。
【００５４】
パルサーリング(3)は、径方向内側からセンサー装置(2)に対向するように、内輪(52)の第２の部分(53)に固定されている。パルサーリング(3)は、円筒状支持部材(66)と、支持部材(66)の外周面に設けられた検出部としての着磁体(67)とよりなる。着磁体(67)には、多数の磁極（Ｎ極およびＳ極）が等間隔をおいて交互に形成されている。内輪(52)の第２の部分(53)には、支持部材(66)が内輪(52)の外径に密にはめ止められるように、平坦な円周部が形成されている。
【００５５】
図１２に示すこの発明によるセンサー付き転がり軸受ユニットの第６実施形態は、図１０に示した内輪回転の転がり軸受に適用されるもので、転がり軸受(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪(55)にパルサーリング(3)が、内輪(52)にセンサー装置(2)が設けられている。
【００５６】
センサー装置(2)の支持部材(71)は、非磁性体製で、円筒部(71a)およびその左端部に設けられた内向きフランジ部(71b)よりなり、全体として断面がＬ字状の環状をなす。円筒部(71a)は、その右部が内輪(52)の突出部(53a)の外径に密にはめ止められている。センサー装置(2)は、円筒部(71a)の左部および内向きフランジ部(71b)によって支持されている。内向きフランジ部(71b)は、小さくなされており、センサー装置(2)のセンサー(13)は、軸方向内側に臨まされている。
【００５７】
パルサーリング(3)は、円筒部(76a)およびその右端部に設けられた内向きフランジ部(76b)よりなる支持部材(76)と、支持部材(76)のフランジ部(76b)の外側面に設けられた検出部としての着磁体(77)とよりなる。支持部材(76)は、内向きフランジ部(76b)の外側面（右面）が外輪(55)の右端面に面一になるように、その円筒部(76a)が外輪(55)の内径に密にはめ止められている。着磁体(77)には、多数の磁極（Ｎ極およびＳ極）が等間隔をおいて交互に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニットが適用される転がり軸受の一例を示す縦断面図である。
【図２】図２は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニット第１実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態のユニットのセンサー装置の配置の形態を示す横断面図である。
【図４】図４は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニットのセンサー装置および充電装置を示すブロック図である。
【図５】図５は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニット第２実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【図６】図６は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニット第３実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【図７】図７は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニット第４実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【図８】図８は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニット第５実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【図９】図９は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニット第６実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【図１０】図１０は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニットが適用される転がり軸受の他の例を示す縦断面図である。
【図１１】図１１は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニット第７実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【図１２】図１２は、この発明のセンサー付き転がり軸受ユニット第８実施形態を示す上半部の縦断面図である。
【符号の説明】
(1)(51) 転がり軸受
(2) センサー装置
(3) パルサーリング
(4)(55) 外輪
(5)(52) 内輪
(10) 充電装置
(11)(21)(31)(41)(61)(71) センサー支持部材
(11a) 外周壁
(11b) 内周壁
(11c) フランジ
(12) ２次電池
(13) センサー（感知部）
(15) 送信部
(16)(26)(36)(46)(66)(76) 環状支持部材
(17)(27)(37)(47)(67)(77) 着磁体
(18) 受電部
(19a) センサー装置内蔵コイル
(53a) ハウジング部（等速ジョイント外輪）
(102) 送電部 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling bearing unit with a sensor, and more particularly to a unit in which a sensor device including a sensor is integrally attached to a fixed ring side or a rotating wheel side of a rolling bearing.
[0002]
The rolling bearing unit with a sensor is used, for example, in a railway vehicle or an automobile to support an axle or a rotating shaft that transmits rotation to the axle and detect the rotational speed of the shaft.
[0003]
[Prior art]
In order to detect the rotational speed of the shaft, one of the sensor device and the pulsar ring is attached to the fixed side, and the other is attached to the rotational side. In the conventional rolling bearing unit used for detecting the rotational speed, it is known that the detection ring is attached to the outer ring or the inner ring, but the sensor is often externally attached. It was not easy to design.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The reason why it is not easy to incorporate the sensor is that it is difficult to secure a mounting space for wiring such as connectors and wires. Therefore, it is conceivable that the sensor device is wireless, and the sensor is built in by eliminating connection parts such as connectors and wires, but in this case, the battery for supplying power is not replaceable and the replacement is considered. Due to the structure, there is a problem that the strength and durability are deteriorated, and the internalization is not realized.
[0005]
An object of the present invention is to provide a sensor-equipped rolling bearing unit that incorporates a sensor by solving the above-described problems and eliminating the need for battery replacement.
[0006]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
A rolling bearing unit with a sensor according to the present invention includes a rolling bearing having a fixed ring, a rotating ring, and a plurality of rolling elements arranged therebetween, a sensor, a transmitter that wirelessly transmits information detected by the sensor, and a non-externally mounted And a sensor device having a power receiving unit that supplies power supplied by contact to the transmitting unit, and the sensor, the transmitting unit, and the power receiving unit of the sensor device are fixed to one of a fixed wheel and a rotating wheel. A pulsar ring facing the sensor device is fixed to the annular non-magnetic support member arranged and fixed in the circumferential direction, and the fixed wheel and the rotating wheel where the sensor device is not provided are fixed . The sensor device is characterized in that a transmitter is disposed on one side in the circumferential direction and a power receiving unit is disposed on the other side in the circumferential direction with the sensor interposed therebetween .
[0007]
The outer ring may be a fixed ring, the inner ring may be a rotating ring, the inner ring may be a fixed ring, and the outer ring may be a rotating ring.
[0008]
As the sensor, a temperature sensor, a load sensor such as a strain gauge, a Hall element sensor, a magnetoresistive (MR) element sensor, or the like is used.
[0009]
The support member has, for example, a cylindrical portion whose one end is fixed to the inner ring or the outer ring and a flange portion provided at the other end of the cylindrical portion, and the sensor device is connected to the other end of the cylindrical portion and the flange portion. It is supposed to support.
[0010]
According to the rolling bearing unit with sensor of the present invention, since the battery is a secondary battery that can be charged by a power supply method using non-contact electromagnetic coupling, the battery is replaced by charging the secondary battery from the outside. Even if not, it is possible to always supply power to the sensor device.
[0012]
By arranging the sensor, the transmitter, and the battery constituting the sensor device in an annular shape, the mounting space for the sensor device can be reduced. Therefore, it is easy to incorporate the sensor device into the bearing unit, and there is no design restriction for the wire distribution, and the risk of wire breakage is eliminated. And by making a supporting member into a nonmagnetic material, it can avoid preventing non-contact electromagnetic coupling.
[0014]
The pulsar ring facing the sensor device may be fixed to the outer ring or the inner ring where the sensor device is not provided.
[0015]
In this case, a sensor for detecting the rotational speed such as a Hall element sensor, a magnetoresistive element sensor, or an electromagnetic induction sensor is used.
[0016]
The pulsar ring is composed of, for example, a cylindrical support member with an inward or outward flange portion and a magnetized body provided on the side surface of the flange portion. Alternatively, a magnetic plate in which punched windows are formed in the circumferential direction may be used.
[0017]
When the pulsar ring has a magnetized body, the sensor device is provided with a coil through which an electromagnetic induction current generated by the relatively rotating pulsar ring flows, and the secondary battery is charged by supplying power from the coil. There is.
[0018]
If it does in this way, since a secondary battery is charged with relative rotation of an inner ring and an outer ring, a charging device can be simplified.
[0019]
The coil is preferably provided on the entire circumference of the nonmagnetic support member .
[0020]
When a pulsar ring is provided on the inner ring and a sensor device is provided on the outer ring, the pulsar ring may be arranged on the inner side in the axial direction, and the sensor device may be opposed from the outer side in the axial direction of the pulsar ring. The sensor device may be arranged on the outer side in the direction so as to be opposed from the inner side in the axial direction of the pulsar ring. Also, in the case where a sensor device is provided on the inner ring and a pulsar ring is provided on the outer ring, the pulsar ring may be arranged on the inner side in the axial direction so that the sensor device is opposed from the outer side in the axial direction of the pulsar ring. The sensor device may be arranged on the outer side in the axial direction and faced from the inner side in the axial direction of the pulsar ring.
[0021]
A rolling bearing unit with a sensor according to the present invention includes a rolling bearing having an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements arranged therebetween, a sensor, a transmitter for wirelessly transmitting information detected by the sensor, and a non-contact from the outside. A sensor device having a power receiving unit for supplying supplied power to the transmitting unit; and a pulsar ring facing the sensor device, wherein the sensor, the transmitting unit, and the power receiving unit of the sensor device are annularly fixed to the outer ring. The pulsar ring is attached to the outer peripheral surface of the inner ring, the support member includes a short cylindrical outer peripheral wall and an inner peripheral wall, and these It consists of a flange that connects the ends, and has an annular shape as a whole. The hollow part has a substantially U-shaped cross section, and the free end of the outer peripheral wall is the inner peripheral wall. And extends in the axial direction, stopped fitted free end of the outer peripheral wall to the outer diameter of the outer ring, the free end portion of the inner peripheral wall has been brought close to the end face of the inner ring, the power receiving portion of the sensor device, to the outside It arrange | positions in the position which opposes the arrange | positioned power transmission part and the said supporting member on both sides .
[0022]
The end surface of the inner ring and the end surface of the outer ring may be substantially flush with each other, and the inner ring may have a protruding portion that protrudes in the axial direction from the end portion of the outer ring.
[0023]
If the inner ring has a protruding part that protrudes in the axial direction from the end of the outer ring, a suspension device is attached to the outer ring to fix the outer ring, and a wheel is attached to one end of the inner ring to rotate the inner ring. The protruding portion at the other end can be a housing portion serving as the outer ring of the constant velocity joint. Thereby, although it is a driving wheel supported by the independent suspension type suspension and has a constant velocity joint, it can be used as a rolling bearing unit with a sensor.
[0024]
In a rolling bearing unit with a sensor in which the inner ring has a protruding portion that protrudes in the axial direction from the end of the outer ring, the pulsar ring is attached to the cylindrical support portion fixed to the outer diameter of the protruding portion of the inner ring and the outer peripheral surface thereof. The sensor device may be provided at the outer ring end portion and may be opposed to the pulsar ring detection portion from the radially outer side.
[0025]
In a rolling bearing unit with a sensor in which the inner ring has a protruding part protruding in the axial direction from the end part of the outer ring, the cylindrical support part fixed to the inner diameter of the outer ring end part and the outside of the inward flange of the support part The sensor device may be provided on a protruding portion of the inner ring and may be opposed to the detection portion of the pulsar ring from the outside in the axial direction.
[0026]
The rolling bearing unit with a sensor according to the present invention is detected by a rolling bearing having an outer ring, an inner ring and a plurality of rolling elements disposed therebetween, an outer ring of a constant velocity joint integrated with the inner ring, a sensor, and a sensor. A sensor unit having a transmission unit that wirelessly transmits information and a power reception unit that supplies electric power supplied from outside without contact to the transmission unit, and a pulsar ring facing the sensor device, the sensor of the sensor device, The transmitting unit and the power receiving unit are arranged and fixed in a circumferential direction on a support member made of an annular nonmagnetic material fixed to the outer ring, and the pulsar ring is attached to the outer peripheral surface of the outer ring of the constant velocity joint. It is characterized by this .
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 shows an example of a rolling bearing (hub unit) to which the sensor-equipped rolling bearing unit of the present invention is applied. In the following description, the left and right refer to FIG.
[0029]
The rolling bearing (1) shown in FIG. 1 shows an example in which the outer ring is a rotating ring and the inner ring is a fixed ring. The outer ring (4) having a flange portion (4a), the inner ring (5), The ball (6), the cage (7), and the seal (8), which are a plurality of rolling elements arranged on the outer ring (4), are provided on the flange portion (4a) of the outer ring (4). Bolt (9) is fixed. The right end surface of the outer ring (4) and the right end surface of the inner ring (5) are flush with each other.
[0030]
The first embodiment of the sensor-equipped rolling bearing unit shown in FIGS. 2 and 3 is applied to the outer ring rotating rolling bearing shown in FIG. 1, and includes the rolling bearing (1) and the rolling bearing unit (1) provided therein. A sensor device (2) and a pulsar ring (3) as a detected part are provided, the sensor device (2) is provided on the outer ring (4), and the pulsar ring (3) is provided on the inner ring (5).
[0031]
The sensor device (2) includes a support member (11) fixed to the outer ring (4), a secondary battery (12) as a power source, a rotational speed detection sensor such as a Hall element sensor or a magnetoresistive (MR) element sensor ( 13), a processing circuit (14), a transmission unit (15), and a power reception unit (18).
[0032]
The support member (11) is made of a non-magnetic material, and includes a short cylindrical outer peripheral wall (11a) and an inner peripheral wall (11b), and a flange (11c) that connects these right ends to each other. None, the cross section of the hollow part is substantially U-shaped. The free end (left end) of the outer peripheral wall (11a) extends to the left of the inner peripheral wall (11b), and the free end of the outer peripheral wall (11a) is closely fitted to the outer diameter of the right end of the outer ring (4). The free end of the inner peripheral wall (11b) is close to the right end surface near the inner diameter of the inner ring (5).
[0033]
The pulsar ring (3) includes a cylindrical member (16a) and an outward flange portion (16b) provided at the right end thereof, and an outer surface of the flange portion (16b) of the support member (16). And a magnetized body (17) as a detecting unit provided in. The support member (16) has a cylindrical portion (16a) with an outer diameter of the inner ring (5) so that the outer surface (right surface) of the flange portion (16b) is substantially flush with the right end surface of the inner ring (5). It is closed tightly. A large number of magnetic poles (N poles and S poles) are alternately formed at equal intervals on the magnetized body (17). The sensor device (2) is opposed to the pulsar ring (3) from the outside in the axial direction.
[0034]
The secondary battery (12), sensor (13), processing circuit (14), transmitter (15) and power receiver (18) are arranged along the flange (11c) of the support member (11) as shown in FIG. It is arranged in a ring and fixed. The sensor (13) is arranged inward in the radial direction so as to face the magnetized body (17) of the pulsar ring (3), and a processing circuit (14) is provided so as to surround the sensor (13). The battery (12) and the power receiving unit (18) are arranged on one side of 14), and the transmitting unit (15) is arranged on the other side. The secondary battery (12), sensor (13), processing circuit (14), transmitter (15), and power receiver (18) need only be arranged in a ring, and are not limited to those shown in FIG. Absent.
[0035]
In the rolling bearing unit with a sensor according to the present invention, as shown in FIG. 4, the secondary battery (12) of the sensor device (2) is charged by an external charging device (10). The charging device (10) includes a power supply unit (101) and a power transmission unit (102). Then, the power transmission unit (102) and the power reception unit (18) of the sensor device (2) are coupled by non-contact electromagnetic coupling, and as a result, the electric power supplied from the outside is connected to the power reception unit (18). To the secondary battery (12). On the external charging device (10) side, a receiving unit (103) receiving power supply from the power supply unit (101) is provided to receive a signal from the sensor device (2). .
[0036]
The power receiving unit (18) of the sensor device (2) and the power transmitting unit (102) of the charging device (10) have coils (18a) (102a) and yokes (18b) (102b), respectively, as shown in FIG. And are arranged so as to face each other. In this case, by providing the coil (102a) of the power transmission unit (102) of the charging device (10) around the entire circumference, it may be a type that can be charged at all times during rotation, and the coil (102a) of the power transmission unit (102) ) Is provided at one place on the circumference so that it can be charged only when the power transmitting unit (102) of the rotating charging device (10) and the power receiving unit (18) of the sensor device (2) face each other. .
[0037]
The power receiving unit (18) of the sensor device (2) may also be configured by a coil (19) and a yoke (20) opposed to the pulsar ring (3), as shown in FIG. If it does in this way, the electromagnetic induction current produced | generated by the pulsar ring (3) which rotates relatively will be sent through the coil (19), and the secondary battery (12) of a sensor apparatus (2) will be supplied with the electric power from this coil (19). ) Is charged. Therefore, the power transmission unit (102) of the charging device (10) is the same as that built in the bearing unit, and the charging device (10) can be simplified.
[0038]
The above-described secondary battery (12), sensor (13), processing circuit (14), transmitter (15), and power receiver (18) of the sensor device (2) are the same in the following embodiments. Therefore, illustration and description thereof are omitted.
[0039]
The second embodiment of the rolling bearing unit with a sensor according to the present invention shown in FIG. 7 is applied to the rolling bearing for rotating the outer ring shown in FIG. 1, and includes a rolling bearing (1) and a sensor device ( 2) and a pulsar ring (3) as a detected portion, the pulsar ring (3) is provided on the outer ring (4), and the sensor device (2) is provided on the inner ring (5).
[0040]
The support member (21) of the sensor device (2) is made of a non-magnetic material, and includes a short cylindrical outer peripheral wall (21a) and an inner peripheral wall (21b), and a flange (21c) that connects these right ends. As a whole, an annular shape is formed, and the cross section of the hollow portion is substantially U-shaped. The free end (left end) of the inner peripheral wall (21b) extends to the left of the outer peripheral wall (21a), and the free end of the inner peripheral wall (21b) is closely fitted to the outer diameter of the right end of the inner ring (5). The free end of the outer peripheral wall (21a) is close to the right end surface near the outer diameter of the outer ring (4).
[0041]
The pulsar ring (3) includes a cylindrical member (26a) and an inward flange portion (26b) provided at the right end portion thereof, a support member (26), and an outer surface of the flange portion (26b) of the support member (26). And a magnetized body (27) as a detecting unit provided in. The support member (26) has a cylindrical portion (26a) closely fitted to the outer diameter of the outer ring (4) so that the inner surface (left surface) of the flange portion (26b) contacts the right end surface of the outer ring (4). Stopped. A large number of magnetic poles (N poles and S poles) are alternately formed at equal intervals on the magnetized body (27). The sensor device (2) is opposed to the pulsar ring (3) from the outside in the axial direction.
[0042]
The third embodiment of the rolling bearing unit with sensor according to the present invention shown in FIG. 8 is applied to the rolling bearing for rotating the outer ring shown in FIG. 1, and includes a rolling bearing (1) and a sensor device ( 2) and a pulsar ring (3) as a detected portion, the pulsar ring (3) is provided on the outer ring (4), and the sensor device (2) is provided on the inner ring (5).
[0043]
The support member (31) of the sensor device (2) is made of a non-magnetic material, and has a short cylindrical outer peripheral wall (31a) and an inner peripheral wall (31b), and a right end portion and an inner peripheral wall (31b) of the outer peripheral wall (31a). It consists of a flange (31c) that connects the left ends of the two, and forms a ring as a whole. The flange (31c) is formed to extend from the right end portion of the outer peripheral wall (31a) radially outward and then be folded back to reach the left end portion of the inner peripheral wall (31b). As a result, the inner peripheral wall (31b) is positioned in the middle between the inner diameter and the outer diameter of the inner ring (5), and can avoid interference with the protruding portion at the inner diameter portion of the inner ring (5). The outer peripheral wall (31a) is closely fitted to the outer diameter of the right end of the inner ring (5), and the flange (31c) is in contact with the right end surface of the inner ring (5). The sensor device (2) is housed in an L-shaped section formed by the flange (31c) and the inner peripheral wall (31b).
[0044]
The pulsar ring (3) is composed of a cylindrical member (36a) and an inward flange portion (36b) provided at the right end of the cylindrical member (36a), and an inner surface of the flange portion (36b) of the support member (36). And a magnetized body (37) as a detecting unit provided in. The support member (36) is closely fitted to the inner diameter of the outer ring (4) at the left end of the cylindrical portion (36a) so that the magnetized body (37) faces the sensor device (2) from the outside in the axial direction. ing. An outward projecting portion (36c) that is in contact with the right end surface of the outer ring (4) is provided at an intermediate portion of the cylindrical portion (36a) of the support member (36). A large number of magnetic poles (N poles and S poles) are alternately formed at equal intervals on the magnetized body (37).
[0045]
The fourth embodiment of the rolling bearing unit with sensor according to the present invention shown in FIG. 9 is applied to the rolling bearing for rotating the outer ring shown in FIG. 1, and includes a rolling bearing (1) and a sensor device ( 2) and a pulsar ring (3) which is a detected part, the outer ring (4) is provided with a sensor device (2), and the inner ring (5) is provided with a pulsar ring (3).
[0046]
The support member (41) of the sensor device (2) includes a cylindrical portion (41a) and an inward flange portion (41b) provided at the right end portion thereof, and has an L-shaped annular shape as a whole. An outward projecting portion (41c) that is in contact with the right end surface of the outer ring (4) is provided at an intermediate portion of the cylindrical portion (41a), and from the outward projecting portion (41c) of the cylindrical portion (41a). Also, the left part is closely fitted to the inner diameter of the outer ring (4).
[0047]
The pulsar ring (3) includes a cylindrical member (46a) and an outward flange portion (46b) provided at the right end thereof, and an outer surface of the flange portion (46b) of the support member (46). And a magnetized body (47) as a detecting unit provided in. The support member (46) has a cylindrical portion (46a) with an outer diameter of the inner ring (5) so that the outer surface (right surface) of the flange portion (46b) is substantially flush with the right end surface of the inner ring (5). It is closed tightly. A large number of magnetic poles (N poles and S poles) are alternately formed at equal intervals on the magnetized body (47). The sensor device (2) is opposed to the pulsar ring (3) from the outside in the axial direction.
[0048]
In the first to fourth embodiments, the outer ring (4) is a rotating wheel and the inner ring (5) is a fixed ring. However, the sensor-equipped rolling of each of the first to fourth embodiments. The bearing unit can be similarly applied to a rolling bearing in which the outer ring is a fixed ring and the inner ring is a rotating ring. For example, in the rolling bearing shown in FIG. 1, the outer ring (4) wheel mounting flange part (4a) is changed to a suspension supporting flange part. The outer ring is a fixed ring and the inner ring is a rotating ring. It becomes an example of a certain rolling bearing.
[0049]
FIG. 10 shows another example of a rolling bearing (hub unit) to which the sensor-equipped rolling bearing unit of the present invention is applied.
[0050]
In the rolling bearing (51) shown in FIG. 10, an inner ring (52) is composed of a first portion (53) and a second portion (54) which is fixed to the outer diameter of the left portion thereof. And the flange part (54a) for wheel attachment is provided in the 2nd part (54), and the right part of the 1st part (53) is made into the housing part (53a) used as the outer ring | wheel of a constant velocity joint. Thus, the first part (53) and the second part (54) are rotated as an inner ring. An inner ring raceway (52a) is formed at the right end portion of the second portion (54) and the central portion of the first portion (53) connected thereto. The outer ring (55) has a flange portion (55a) attached to the suspension device, and is a fixed wheel that is supported by the suspension device and does not rotate. An outer ring raceway (55b) is formed on the inner peripheral surface of the outer ring (55), and a plurality of rolling elements (56) and a cage (57) are arranged between both raceways (52a) (55b).
[0051]
In this rolling bearing (51), the right end surface of the outer ring (55) and the right end surface of the inner ring (52) are not flush with each other, and the housing portion (53a) of the first portion (53) is not connected to the outer ring (55). It is the protrusion part which protruded in the axial direction from the right end part.
[0052]
The fifth embodiment of the rolling bearing unit with sensor according to the present invention shown in FIG. 11 is applied to the rolling bearing for inner ring rotation shown in FIG. 10, and includes a rolling bearing (51) and a sensor device ( 2) and a pulsar ring (3) as a detected portion, the sensor device (2) is provided on the outer ring (55), and the pulsar ring (3) is provided on the inner ring (52).
[0053]
The support member (61) of the sensor device (2) is made of a non-magnetic material, and includes a cylindrical portion (61a) and an inward flange portion (61b) provided at the right end portion thereof, and has an L-shaped cross section as a whole. Make a ring. The left portion of the cylindrical portion (61a) is closely fitted to the outer diameter of the right end portion of the outer ring (55).
[0054]
The pulsar ring (3) is fixed to the second portion (53) of the inner ring (52) so as to face the sensor device (2) from the radially inner side. The pulsar ring (3) includes a cylindrical support member (66) and a magnetized body (67) as a detection unit provided on the outer peripheral surface of the support member (66). A large number of magnetic poles (N poles and S poles) are alternately formed at equal intervals on the magnetized body (67). A flat circumferential portion is formed in the second portion (53) of the inner ring (52) so that the support member (66) is closely fitted to the outer diameter of the inner ring (52).
[0055]
A sixth embodiment of the rolling bearing unit with sensor according to the present invention shown in FIG. 12 is applied to the rolling bearing for inner ring rotation shown in FIG. 10, and includes a rolling bearing (1) and a sensor device ( 2) and a pulsar ring (3) as a detected part, the pulsar ring (3) is provided on the outer ring (55), and the sensor device (2) is provided on the inner ring (52).
[0056]
The support member (71) of the sensor device (2) is made of a non-magnetic material, and includes a cylindrical portion (71a) and an inward flange portion (71b) provided at the left end portion thereof, and has an L-shaped cross section as a whole. Make a ring. The right portion of the cylindrical portion (71a) is closely fitted to the outer diameter of the protruding portion (53a) of the inner ring (52). The sensor device (2) is supported by the left part of the cylindrical part (71a) and the inward flange part (71b). The inward flange portion (71b) is made small, and the sensor (13) of the sensor device (2) faces the inner side in the axial direction.
[0057]
The pulsar ring (3) includes a cylindrical member (76a) and an inward flange portion (76b) provided at the right end portion thereof, a support member (76), and an outer surface of the flange portion (76b) of the support member (76). And a magnetized body (77) as a detecting unit provided in. The support member (76) has a cylindrical portion (76a) that is flush with the inner diameter of the outer ring (55) so that the outer surface (right surface) of the inward flange portion (76b) is flush with the right end surface of the outer ring (55). It is closed tightly. A large number of magnetic poles (N poles and S poles) are alternately formed at equal intervals on the magnetized body (77).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a rolling bearing to which a sensor-equipped rolling bearing unit of the present invention is applied.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an upper half portion showing a rolling bearing unit with a sensor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an arrangement form of the sensor device of the unit according to the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing a sensor device and a charging device of a rolling bearing unit with a sensor according to the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an upper half portion showing a sensor-equipped rolling bearing unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an upper half portion showing a third embodiment of the rolling bearing unit with sensor according to the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of an upper half portion showing a rolling bearing unit with a sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of an upper half portion showing a sensor-equipped rolling bearing unit according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the upper half portion showing a sensor-equipped rolling bearing unit according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing another example of a rolling bearing to which the sensor-equipped rolling bearing unit of the present invention is applied.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of an upper half portion showing a seventh embodiment of the rolling bearing unit with sensor according to the present invention.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of an upper half portion showing a rolling bearing unit with sensor according to an eighth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
(1) (51) Rolling bearing
(2) Sensor device
(3) Pulsar ring
(4) (55) Outer ring
(5) (52) Inner ring
(10) Charging device
(11) (21) (31) (41) (61) (71) Sensor support member
(11a) Outer wall
(11b) Inner wall
(11c) Flange
(12) Secondary battery
(13) Sensor (sensor)
(15) Transmitter
(16) (26) (36) (46) (66) (76) Annular support member
(17) (27) (37) (47) (67) (77) Magnetized body
(18) Power receiving unit
(19a) Coil with built-in sensor device
(53a) Housing (Constant velocity joint outer ring)
(102) Power transmission

Claims

A rolling bearing having a fixed wheel, a rotating wheel, and a plurality of rolling elements arranged between them, a sensor, a transmitter that wirelessly transmits information detected by the sensor, and electric power supplied in a non-contact manner from the outside to the transmitter And a sensor device having a power receiving unit to supply,
The sensor, the transmitter, and the power receiver of the sensor device are arranged and fixed side by side in a circumferential direction on an annular nonmagnetic support member fixed to one of a fixed wheel and a rotating wheel, and the fixed wheel and the rotating member. The pulsar ring that faces the sensor device is fixed to the wheel without the sensor device .
The sensor device includes a sensor-equipped rolling bearing unit in which a transmitter is disposed on one side in the circumferential direction and a power receiving unit is disposed on the other side in the circumferential direction with the sensor interposed therebetween .

A rolling bearing having an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements arranged between them, a sensor, a transmitter that wirelessly transmits information detected by the sensor, and electric power supplied in a non-contact manner from the outside are supplied to the transmitter. A sensor device having a power reception unit, and a pulsar ring facing the sensor device,
The sensor, the transmitter and the power receiver of the sensor device are arranged and fixed in a circumferential direction on an annular nonmagnetic support member fixed to the outer ring, and the pulsar ring is attached to the outer peripheral surface of the inner ring. The support member includes a short cylindrical outer peripheral wall and an inner peripheral wall, and a flange connecting the end portions thereof, and has an annular shape as a whole, and the hollow portion has a substantially U-shaped cross section. the free end portion of which extends from the inner circumferential wall in the axial direction, the free end portion of the outer peripheral wall is stopped fitted to the outer diameter of the outer ring, the free end portion of the inner peripheral wall has been brought close to the end face of the inner ring, the sensor A rolling bearing unit with a sensor , wherein a power reception unit of the device is disposed at a position facing an external power transmission unit with the support member interposed therebetween .

A rolling bearing having an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements disposed between them, an outer ring of a constant velocity joint integrated with the inner ring, a sensor, a transmitter that wirelessly transmits information detected by the sensor, and an external device It has a sensor device having a power receiving unit that supplies power supplied in a non-contact manner to a transmitting unit, and a pulsar ring facing the sensor device,
The sensor, the transmission unit, and the power reception unit of the sensor device are arranged and fixed in a circumferential direction on an annular nonmagnetic support member fixed to the outer ring, and the pulsar ring is an outer periphery of the outer ring of the constant velocity joint. Rolling bearing unit with sensor, characterized in that it is mounted on a surface.