JP5052178B2 - Wheel bearing with bidirectional communication function - Google Patents

Wheel bearing with bidirectional communication function Download PDF

Info

Publication number
JP5052178B2
JP5052178B2 JP2007090298A JP2007090298A JP5052178B2 JP 5052178 B2 JP5052178 B2 JP 5052178B2 JP 2007090298 A JP2007090298 A JP 2007090298A JP 2007090298 A JP2007090298 A JP 2007090298A JP 5052178 B2 JP5052178 B2 JP 5052178B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
bidirectional communication
fixed
rotating
connector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007090298A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008249005A (en
Inventor
亨 高橋
浩 磯部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp filed Critical NTN Corp
Priority to JP2007090298A priority Critical patent/JP5052178B2/en
Priority to PCT/JP2008/000587 priority patent/WO2008129787A1/en
Publication of JP2008249005A publication Critical patent/JP2008249005A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5052178B2 publication Critical patent/JP5052178B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)

Description

この発明は、回転輪と固定輪との間で非接触で信号や電力の受け渡しを行う双方向通信機能を備えた双方向通信機能付車輪用軸受に関する。   The present invention relates to a wheel bearing with a bidirectional communication function having a bidirectional communication function for exchanging signals and electric power between a rotating wheel and a fixed wheel in a non-contact manner.

近年、自動車の安定性向上のために、タイヤに異常が発生した時にその異常を検出し、必要に応じてドライバに警報を発するタイヤ異常検出装置の開発が盛んに行われている。例えば、タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置(特許文献1)や、タイヤの温度や摩耗量に基づいてタイヤの異常を検出するタイヤ異常検出装置などが挙げられる。また、タイヤ接地力を検出する手段においても、回転側に荷重センサを設ける構造が提案されている(特許文献3)。このように、回転側へセンサを設置する場合には、センサや送信機を駆動するための電力を回転側へ供給する必要がある。   2. Description of the Related Art In recent years, in order to improve the stability of automobiles, tire abnormality detection devices that detect an abnormality when a tire occurs and issue a warning to a driver as necessary have been actively developed. For example, a tire air pressure monitoring device (Patent Document 1) that monitors tire air pressure, a tire abnormality detecting device that detects tire abnormality based on tire temperature and wear amount, and the like can be cited. Moreover, a structure in which a load sensor is provided on the rotation side has also been proposed as means for detecting the tire contact force (Patent Document 3). As described above, when the sensor is installed on the rotation side, it is necessary to supply power for driving the sensor and the transmitter to the rotation side.

このような要望に応えるものとして、タイヤ内部に空気圧変動により形状変形を生じて発電を行う発電板を有するものが提案されている(例えば、特許文献1)。また、タイヤの回転側に電磁コイル、非回転側に磁界発生手段を設けたタイヤ電源供給装置が提案されている(例えば、特許文献2)。また、車輪用軸受に発電装置を組み込んだ車輪用軸受装置が提案されている(特許文献4)。また、軸受に非接触信号伝達機構を設けた非接触信号伝達機構付き軸受が提案されている(例えば、特許文献5)。その他、スリップリングや無線給電などの方法で回転側へ電力を供給する手段が挙げられる。
特開2006−329772号 特開2006‐232195号 特開2003‐246201号 特開2002‐055113号 特開2002‐130262号
In order to meet such a demand, there has been proposed one having a power generation plate that generates power by generating a shape deformation due to air pressure fluctuation in the tire (for example, Patent Document 1). In addition, a tire power supply device has been proposed in which an electromagnetic coil is provided on the rotating side of the tire and a magnetic field generating means is provided on the non-rotating side (for example, Patent Document 2). Further, a wheel bearing device in which a power generation device is incorporated in a wheel bearing has been proposed (Patent Document 4). Further, a bearing with a non-contact signal transmission mechanism in which a non-contact signal transmission mechanism is provided on the bearing has been proposed (for example, Patent Document 5). In addition, there is a means for supplying power to the rotating side by a method such as slip ring or wireless power feeding.
JP 2006-329772 A JP 2006-232195 A JP 2003-246201 A JP 2002-055113 A JP 2002-130262 A

特許文献1のタイヤの空気圧変動で形状変形する発電板により発電を行うものや、特許文献2の回転側に電磁コイル,非回転側に磁界発生手段を設けたタイヤ電源供給装置、特許文献4の車輪用軸受に発電装置を組み込んだものでは、いずれも、回転側への電力供給しか行えない。そのため、別途に光や無線等でセンサ出力を伝達する手段を設ける必要があり、部品点数が多くなり、設計の自由度が狭くなる。
特許文献4では、車輪用軸受で発電しているが、回転側への電力供給や通信手段として用いられていない。
また、特許文献1〜4の構成は、いずれも回転中しか電力を供給することができない。 特許文献5の構成ではコネクタを搭載していないため、回転側での配線が困難である。 また、スリップリングを利用した場合、摩擦や配線の取り回しが問題となる。
Patent Literature 1 discloses a tire power supply device that generates power using a power generation plate that deforms due to a change in tire air pressure, Patent Literature 2 discloses an electromagnetic coil on the rotating side, and a magnetic field generating means on the non-rotating side. In any case where a power generator is incorporated in a wheel bearing, power can only be supplied to the rotating side. For this reason, it is necessary to provide a means for transmitting the sensor output separately by light, wireless, or the like, which increases the number of parts and reduces the degree of freedom in design.
In Patent Document 4, power is generated by the wheel bearing, but it is not used as power supply or communication means to the rotating side.
In addition, all of the configurations of Patent Documents 1 to 4 can supply power only during rotation. In the configuration of Patent Document 5, since no connector is mounted, wiring on the rotation side is difficult. In addition, when the slip ring is used, friction and wiring are problematic.

この発明の目的は、回転側と固定側間の双方向に通信が行えて、部品点数の削減、設計の自由度向上が図れ、また回転中,回転停止時を問わず通信が行え、配線も容易で、通信のための摩擦の増大の問題のない双方向通信機能付車輪用軸受を提供することである。   The object of the present invention is to enable bidirectional communication between the rotating side and the stationary side, reducing the number of parts and improving the degree of design freedom, and performing communication regardless of whether the rotation is stopped or stopped, and wiring is also possible. An object of the present invention is to provide a wheel bearing with a bidirectional communication function that is easy and does not have a problem of increased friction for communication.

この発明の双方向通信機能付車輪用軸受は、複列の転走面が形成された固定輪と、この固定輪の転走面と対向する転走面を形成した回転輪と、対向する転走面間に介在した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において、
前記固定輪と前記回転輪の間で、非接触で双方向に通信する双方向通信手段を設け、前記固定輪および前記回転輪のいずれか一方または両方に、前記双方向通信手段に接続されたコネクタを有することを特徴とする。前記固定輪または回転輪に設けるコネクタは、例えば差し込み接続型のものであって、互いに差し込み接続される一対のコネクタ対における片方のものであり、プラグ型およびソケット型のうちのいずれであっても良い。上記コネクタ対におけるもう片方のコネクタは、上記固定輪または回転輪に設けるコネクタに対して接続する配線側に設ける。
The wheel bearing with bidirectional communication function according to the present invention includes a fixed wheel having a double-row rolling surface, a rotating wheel having a rolling surface facing the rolling surface of the fixed wheel, and an opposing rolling wheel. In a wheel bearing comprising a double row rolling element interposed between running surfaces, and rotatably supporting the wheel with respect to the vehicle body,
Bidirectional communication means for bidirectionally communicating in a non-contact manner is provided between the fixed wheel and the rotating wheel, and one or both of the fixed wheel and the rotating wheel are connected to the bidirectional communication means. It has a connector. The connector provided on the fixed wheel or the rotating wheel is, for example, a plug-and-connect type, and is one of a pair of connectors that are plugged and connected to each other, and can be either a plug type or a socket type. good. The other connector in the connector pair is provided on the wiring side connected to the connector provided on the fixed ring or the rotating ring.

この構成によると、固定輪と回転輪の間で双方向の通信を行う双方向通信手段を設けたため、例えばタイヤ等の回転側に取付けたセンサの信号を、双方向通信手段を介して固定側に伝達することで、センサの信号を無線で送信する手段を設けることが不要となる。多数のセンサがあっても、中継機でまとめてバスにデータを流すことも可能であるため、必要な数だけのセンサを少ない配線で接続することができる。その場合、例えば通信データをCAN(Controller Area Network)バスなどのシリアル通信プロトコルに基づくインタフェース等を使用することで、やり取りすれば良い。また、双方向通信手段を利用することで、固定側から回転側への電力供給を容易に行うことができる。双方向通信手段は、発電機と異なり、回転しなくても電力の供給が可能となる。そのため、タイヤなどに取り付けたセンサに必要な無線給電機能、電池、単体での発電機能、などを不要にできる。また、固定輪または回転輪の少なくとも一方にコネクタを設けたため、車輪用軸受と車体側の配線または車輪用軸受とタイヤやホイール側への配線が容易となる。車輪用軸受を車体やホイールに組み込んだ後でも配線できるため、組立てが容易になる。双方向通信手段は非接触で通信を行うものであるため、摩擦の増大の問題も生じない。
このように、回転側と固定側間の双方向に通信が行えて、部品点数の削減、設計の自由度向上が図れ、また回転中,回転停止時を問わず通信が行え、配線も容易で、通信のための摩擦の増大の問題も生じない。
According to this configuration, since the bidirectional communication means for performing bidirectional communication between the fixed wheel and the rotating wheel is provided, the signal of the sensor attached to the rotating side of, for example, a tire is transmitted to the fixed side via the bidirectional communication means. Therefore, it is not necessary to provide means for wirelessly transmitting the sensor signal. Even if there are a large number of sensors, it is possible to send data to the bus collectively by a relay device, so that only the necessary number of sensors can be connected with a small number of wires. In this case, for example, communication data may be exchanged by using an interface based on a serial communication protocol such as a CAN (Controller Area Network) bus. Further, by using the bidirectional communication means, it is possible to easily supply power from the fixed side to the rotating side. Unlike the generator, the bidirectional communication means can supply electric power without rotating. Therefore, a wireless power feeding function, a battery, a single power generation function, and the like necessary for a sensor attached to a tire or the like can be eliminated. Further, since the connector is provided on at least one of the fixed wheel and the rotating wheel, wiring on the wheel bearing and the vehicle body side or wiring on the wheel bearing and the tire or wheel side is facilitated. Wiring can be performed even after the wheel bearing is incorporated into the vehicle body or wheel, so that assembly is facilitated. Since the bidirectional communication means performs non-contact communication, there is no problem of increased friction.
In this way, communication can be performed in both directions between the rotating side and the fixed side, reducing the number of parts and improving the degree of freedom of design. In addition, communication can be performed during rotation and when rotation is stopped, and wiring is easy. Also, the problem of increased friction for communication does not occur.

この発明において、前記双方向通信手段は、前記固定輪に設けられるコアに巻回された1次コイルと、前記回転輪に設けられるコアに巻回された2次コイルとでなり、前記1次コイルと前記2次コイルとで磁気回路を構成するものであっても良い。いわゆるロータリトランスとする。これにより、回転体である回転側輪を有する車輪用軸受に適した構造となる。   In this invention, the bidirectional communication means includes a primary coil wound around a core provided on the fixed wheel and a secondary coil wound around a core provided on the rotating wheel, and the primary coil A magnetic circuit may be constituted by the coil and the secondary coil. A so-called rotary transformer is used. Thereby, it becomes a structure suitable for the wheel bearing which has the rotation side wheel which is a rotary body.

このように、1次コイルおよび2次コイルを用いた場合に、前記双方向通信手段は、データの通信と電力の伝達とを互いに異なる周波数で行うものとしても良い。例えば、電力の伝送を低周波側で行い、データの伝送を高周波側で行う。これにより、共通の1次コイルおよび2次コイルを用いて、データと電力の通信が行える。   As described above, when the primary coil and the secondary coil are used, the bidirectional communication unit may perform data communication and power transmission at different frequencies. For example, power transmission is performed on the low frequency side, and data transmission is performed on the high frequency side. Thereby, communication of data and electric power can be performed using a common primary coil and secondary coil.

上記のようにデータの通信と電力の伝達とを互いに異なる周波数で行うものとする場合に、前記1次コイルおよび2次コイルのコアを、低周波側のコアと高周波側のコアとに分割して設けても良い。このようにコアを周波数に応じて分割することで、伝達の効率を上げることができる。   When data communication and power transmission are performed at different frequencies as described above, the primary coil and secondary coil cores are divided into a low frequency core and a high frequency core. May be provided. In this way, the efficiency of transmission can be increased by dividing the core according to the frequency.

この発明において、前記双方向通信手段による通信が正常に確立さているか否かを確認する確認手段を設けても良い。通信が正常に確立しているか否かを認識する機能を備えると、装置としての信頼性が向上する。   In the present invention, confirmation means for confirming whether communication by the bidirectional communication means is normally established may be provided. When a function for recognizing whether or not communication is normally established is provided, the reliability of the apparatus is improved.

前記双方向通信手段における磁気回路は、前記固定輪の一部および前記回転輪の一部のどちらか一方または両方を含むものとしても良い。磁気回路が固定輪の一部または回転輪の一部を含むように構成すれば、磁気回路を構成し易く、ロータコアやステータコアの形状を簡素化できる。   The magnetic circuit in the bidirectional communication means may include one or both of a part of the fixed wheel and a part of the rotating wheel. If the magnetic circuit is configured to include a part of the fixed ring or a part of the rotating wheel, the magnetic circuit can be easily configured, and the shapes of the rotor core and the stator core can be simplified.

前記コネクタは、前記回転輪または前記固定輪に固定しても良い。コネクタを回転輪または固定輪に固定すれば、ホイールなどの組立時に配線が邪魔にならず、タイヤ側や車体側への配線も容易に行える。   The connector may be fixed to the rotating wheel or the fixed wheel. If the connector is fixed to the rotating wheel or the fixed wheel, the wiring does not get in the way when the wheel is assembled, and wiring to the tire side or the vehicle body side can be easily performed.

タイヤやホイール側へ配線を連結するコネクタを、回転輪の内径部または回転輪に設けられたフランジに設ける。これによりタイヤやホイールへの通信が容易となる。また、コネクタが回転輪の内径部またはフランジに配置されることで、コネクタが周辺部品の邪魔とならず、配線も行い易い。 A connector for connecting wires to the tire and the wheel side, Keru set to a flange formed in the inner diameter portion or the rotating wheel of the rotating wheel. This facilitates communication with tires and wheels. In addition, since the connector is disposed on the inner diameter portion or the flange of the rotating wheel, the connector does not interfere with peripheral components and wiring is easy.

前記固定輪および前記回転輪のいずれか一方または両方に、これら固定輪と回転輪の対向する周面から軸受外部に配線を出すための配線孔または配線溝を設けても良い。このような配線孔または配線溝を設けると、配線を外部に引き出すことが容易となり、また車輪用軸受に等速ジョイントを組み付けるときなどに、配線を断線することが防止される。
前記配線孔または前記配線溝の一部をモールドしても良い。配線孔や配線溝の一部をモールドすることで、内部へ水等の異物が侵入することが防止できる。
Either one or both of the fixed ring and the rotating ring may be provided with a wiring hole or a wiring groove for leading the wiring to the outside of the bearing from the peripheral surfaces of the fixed ring and the rotating ring facing each other. Providing such wiring holes or wiring grooves facilitates drawing the wiring to the outside, and prevents the wiring from being disconnected when a constant velocity joint is assembled to the wheel bearing.
A part of the wiring hole or the wiring groove may be molded. By molding a part of the wiring hole or the wiring groove, foreign matter such as water can be prevented from entering the inside.

この発明において、前記固定輪および前記回転輪のいずれか一方または両方に、伝達する電力の安定化を行う制御回路を設けても良い。この制御回路は、例えば、整流回路、レギュレータ、インバータ等を含む回路とされる。このような制御回路を設けることで安定した電力を供給することができる。   In this invention, you may provide the control circuit which stabilizes the electric power to transmit to either one or both of the said fixed wheel and the said rotating wheel. This control circuit is, for example, a circuit including a rectifier circuit, a regulator, an inverter, and the like. By providing such a control circuit, stable power can be supplied.

この発明において、前記双方向通信手段に固定輪側から回転輪側へ電力を伝達するための交流電圧を発生する手段を有する固定側の双方向通信補助手段、および前記双方向通信手段に回転輪側から固定輪側へデータを送信するための搬送波の発生および搬送波への信号の重畳の処理を行う手段を有する回転側の双方向通信補助手段を設けても良い。このような双方向通信補助手段を設けることで、上記1次コイルおよび2次コイルで構成される双方向通信手段を用いた双方向通信が実現される。   In this invention, the bidirectional communication means has means for generating AC voltage for transmitting electric power from the fixed wheel side to the rotating wheel side, and fixed bidirectional communication auxiliary means, and the bidirectional communication means has rotating wheels. Rotation-side bidirectional communication auxiliary means having means for generating a carrier wave for transmitting data from the side to the fixed wheel side and superimposing a signal on the carrier wave may be provided. By providing such bi-directional communication auxiliary means, bi-directional communication using the bi-directional communication means composed of the primary coil and the secondary coil is realized.

なお、前記1次コイルおよび前記2次コイルのいずれか一方または両方が、コイルを保護するための隔壁を有するものとしても良い。このように隔壁を設けることで、コイルを保護することができる。また、双方向通信手段の周辺にグリースがある状況では、グリースによるコイルの絶縁被覆の劣化を防ぐことができる。
また、前記コネクタは、このコネクタに対して接続されるコネクタとの差し込み接続状態で防水性を有するものとしても良い。このように防水性を持たせれば、塩泥水を浴びるような環境が悪い条件でも使用可能となる。
Note that one or both of the primary coil and the secondary coil may have a partition wall for protecting the coil. By providing the partition wall in this way, the coil can be protected. In addition, in a situation where there is grease around the bidirectional communication means, it is possible to prevent deterioration of the insulating coating of the coil due to the grease.
Moreover, the said connector is good also as what has waterproofness in the insertion connection state with the connector connected with respect to this connector. If waterproofing is provided in this way, it can be used even under conditions in which the environment is exposed to salt mud.

この発明の双方向通信機能付車輪用軸受は、複列の転走面が形成された固定輪と、この固定輪の転走面と対向する転走面を形成した回転輪と、対向する転走面間に介在した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において、前記固定輪と前記回転輪の間で、非接触で双方向に通信する双方向通信手段を設け、前記固定輪および前記回転輪のいずれか一方または両方に、前記双方向通信手段に接続されたコネクタを有するため、回転側と固定側間の双方向に通信が行えて、部品点数の削減、設計の自由度向上が図れ、また回転中,回転停止時を問わず通信が行え、配線も容易で、通信のための摩擦増大の問題も生じないという効果が得られる。さらに、タイヤやホイール側へ配線を連結するコネクタを、回転輪の内径部または回転輪に設けられたフランジに設ける。これによりタイヤやホイールへの通信が容易となる。また、コネクタが回転輪の内径部またはフランジに配置されることで、コネクタが周辺部品の邪魔とならず、配線も行い易い。 The wheel bearing with bidirectional communication function according to the present invention includes a fixed wheel having a double-row rolling surface, a rotating wheel having a rolling surface facing the rolling surface of the fixed wheel, and an opposing rolling wheel. In a wheel bearing having a double row rolling element interposed between running surfaces and rotatably supporting a wheel with respect to a vehicle body, non-contact communication is performed in a non-contact manner between the fixed wheel and the rotating wheel. Since a bidirectional communication means is provided, and either one or both of the fixed wheel and the rotating wheel has a connector connected to the bidirectional communication means, bidirectional communication between the rotating side and the fixed side can be performed. In addition, the number of parts can be reduced, the degree of freedom in design can be improved, communication can be performed regardless of rotation and when rotation is stopped, wiring is easy, and there is an effect that there is no problem of increased friction for communication . Further, a connector for connecting the wiring to the tire or wheel side is provided on the inner diameter portion of the rotating wheel or a flange provided on the rotating wheel. This facilitates communication with tires and wheels. In addition, since the connector is disposed on the inner diameter portion or the flange of the rotating wheel, the connector does not interfere with peripheral components and wiring is easy.

この発明の一実施形態を図1ないし図3と共に説明する。図1は図2のI−O−I′線に沿う断面図である。この実施形態は、第3世代型の内輪回転タイプで、駆動輪支持用の車輪用軸受に適用したものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
この双方向通信機能付車輪用軸受における軸受は、図1に断面図で示すように、内周に複列の転走面3を形成した外方部材1と、これら各転走面3に対向する転走面4を形成した内方部材2と、これら外方部材1および内方部材2の転走面3,4間に介在した複列の転動体5とで構成される。この車輪用軸受は、複列のアンギュラ玉軸受型とされていて、転動体5はボールからなり、各列毎に保持器6で保持されている。上記転走面3,4は断面円弧状であり、各転走面3,4は接触角が背面合わせとなるように形成されている。外方部材1と内方部材2との間の軸受空間の両端は、密封装置となるシール7,8によってそれぞれ密封されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a cross-sectional view taken along the line I-O-I 'of FIG. This embodiment is a third generation inner ring rotating type and is applied to a wheel bearing for driving wheel support. In this specification, the side closer to the outer side in the vehicle width direction of the vehicle when attached to the vehicle is referred to as the outboard side, and the side closer to the center of the vehicle is referred to as the inboard side.
As shown in a cross-sectional view in FIG. 1, the bearing for the wheel bearing with bidirectional communication function is opposed to the outer member 1 in which a double row rolling surface 3 is formed on the inner periphery, and the respective rolling surfaces 3. The inner member 2 in which the rolling surface 4 to be formed is formed, and the outer member 1 and the double row rolling elements 5 interposed between the rolling surfaces 3 and 4 of the inner member 2. This wheel bearing is a double-row angular ball bearing type, and the rolling elements 5 are made of balls and are held by a cage 6 for each row. The rolling surfaces 3 and 4 have a circular arc shape in cross section, and the rolling surfaces 3 and 4 are formed so that the contact angles are aligned with the back surface. Both ends of the bearing space between the outer member 1 and the inner member 2 are respectively sealed by seals 7 and 8 serving as sealing devices.

外方部材1は固定輪であり、車体の懸架装置(図示せず)におけるナックルに取付ける車体取付用のフランジ1aを外周に有し、全体が一体の部品とされている。フランジ1aには、周方向の複数箇所に車体取付用のボルト孔14が設けられている。
内方部材2は回転輪であって、車輪取付用のハブフランジ9aを有するハブ輪9と、このハブ輪9の軸部9bのインボード側端の外周に嵌合した内輪10とでなる。これらハブ輪9および内輪10に、前記各列の転走面4が形成されている。ハブ輪9のインボード側端の外周には段差を持って小径となる内輪嵌合面12が設けられ、この内輪嵌合面12に内輪10が嵌合している。ハブ輪9の中心には貫通孔11が設けられている。ハブフランジ9aには、周方向複数箇所にハブボルトの圧入孔16が設けられている。ハブ輪9のハブフランジ9aの根元部付近には、車輪および制動部品(図示せず)を案内する円筒状のパイロット部13がアウトボード側に突出している。
The outer member 1 is a fixed wheel, and has a flange 1a for mounting a vehicle body attached to a knuckle in a suspension device (not shown) of the vehicle body on the outer periphery, and the whole is an integral part. Bolt holes 14 for mounting the vehicle body are provided in the flange 1a at a plurality of locations in the circumferential direction.
The inner member 2 is a rotating wheel, and includes a hub wheel 9 having a hub flange 9a for wheel mounting, and an inner ring 10 fitted to the outer periphery of the end portion of the shaft portion 9b of the hub wheel 9 on the inboard side. The hub wheel 9 and the inner ring 10 are formed with the rolling surfaces 4 of the respective rows. An inner ring fitting surface 12 having a small diameter with a step is provided on the outer periphery of the inboard side end of the hub wheel 9, and the inner ring 10 is fitted to the inner ring fitting surface 12. A through hole 11 is provided at the center of the hub wheel 9. The hub flange 9a is provided with press-fit holes 16 for hub bolts at a plurality of locations in the circumferential direction. In the vicinity of the base portion of the hub flange 9a of the hub wheel 9, a cylindrical pilot portion 13 for guiding a wheel and a braking component (not shown) protrudes toward the outboard side.

この車輪用軸受に、固定輪である外方部材1と回転輪である内方部材2の間で非接触で電力を伝達する双方向通信手段21が設けられている。双方向通信手段21は、複列の転走面3,3(4,4)間に配置されている。   The wheel bearing is provided with bidirectional communication means 21 that transmits electric power in a non-contact manner between the outer member 1 that is a fixed wheel and the inner member 2 that is a rotating wheel. The bidirectional communication means 21 is disposed between the double row rolling surfaces 3 and 3 (4, 4).

双方向通信手段21は、1次コイル22、ステータコア23、2次コイル24、ロータコア25、および配線26,27から構成される。1次コイル22および2次コイル24は互いに一つの磁気回路を構成するように設けられる。ステータコア23は、内径面に溝があるリング状部材からなり、その溝部内に1次コイル22が巻かれている。ロータコア25は外径面に溝があるリング状部材からなり、その溝部内に2次コイル24が巻かれている。ステータコア23およびロータコア25の一部には、配線を通すための配線孔(図示せず)が設けられている。ステータコア23および1次コイル22は、固定輪である外方部材1の内径面に、またロータコア25および2次コイル24は、回転輪である内方部材2の外径面に、お互いがラジアル方向に対向するように設置されている。ステータコア23およびロータコア25は、外方部材1および内方部材2に対して圧入または接着などの方法で固定される。なお、ステータコア23およびロータコア25のアキシャル方向の位置決めをするために、外方部材1の内径面や内方部材2の外径面に、段差や突起(図示せず)などを設けてもよい。   The bidirectional communication means 21 includes a primary coil 22, a stator core 23, a secondary coil 24, a rotor core 25, and wirings 26 and 27. The primary coil 22 and the secondary coil 24 are provided so as to constitute one magnetic circuit. The stator core 23 is made of a ring-shaped member having a groove on the inner diameter surface, and a primary coil 22 is wound in the groove. The rotor core 25 is made of a ring-shaped member having a groove on the outer diameter surface, and a secondary coil 24 is wound in the groove. A part of the stator core 23 and the rotor core 25 is provided with a wiring hole (not shown) for passing wiring. The stator core 23 and the primary coil 22 are in the radial direction on the inner diameter surface of the outer member 1 that is a fixed ring, and the rotor core 25 and the secondary coil 24 are on the outer diameter surface of the inner member 2 that is a rotating wheel. It is installed so as to face. The stator core 23 and the rotor core 25 are fixed to the outer member 1 and the inner member 2 by a method such as press fitting or adhesion. In order to position the stator core 23 and the rotor core 25 in the axial direction, a step, a projection (not shown), or the like may be provided on the inner diameter surface of the outer member 1 or the outer diameter surface of the inner member 2.

固定輪である外方部材1には、1次コイル22に接続された配線26を通す配線孔28が、内径面から外径面に貫通して設けられている。回転輪である内方部材2のハブ輪9には、2次コイル24に接続された配線27を通す配線孔29が外径面から内径面に貫通して設けられ、内径面の円周方向の一部に、上記配線27を軸方向に沿って内部に這わす配線溝30が設けられている。1次コイル22およびステータコア23を組立てる場合、配線26を予め配線孔28を通した状態で、軸方向から外方部材1の内径面に嵌合すれば良い。   The outer member 1 that is a fixed ring is provided with a wiring hole 28 through which the wiring 26 connected to the primary coil 22 passes from the inner diameter surface to the outer diameter surface. The hub wheel 9 of the inner member 2 that is a rotating wheel is provided with a wiring hole 29 through which the wiring 27 connected to the secondary coil 24 passes from the outer diameter surface to the inner diameter surface. A wiring groove 30 is provided in a part of the wiring groove 27 so as to extend the wiring 27 in the axial direction. When assembling the primary coil 22 and the stator core 23, the wire 26 may be fitted to the inner diameter surface of the outer member 1 from the axial direction in a state where the wire 26 is passed through in advance.

各配線26,27の先端には、車体側およびタイヤやホイール側に配線26,27を接続するためのコネクタ31,32を設けている。タイヤやホイール側へ連結するコネクタ32は、内方部材2におけるハブ輪9の、パイロット部13よりも内径部でアウトボード側端面に固定されている。車体側へ連結するためのコネクタ31は、外方部材1の外径面に固定されない状態で設けられている。   Connectors 31 and 32 for connecting the wirings 26 and 27 to the vehicle body side and the tire or wheel side are provided at the ends of the wirings 26 and 27, respectively. The connector 32 connected to the tire or wheel side is fixed to the end face on the outboard side of the hub wheel 9 in the inner member 2 at an inner diameter portion than the pilot portion 13. The connector 31 for connecting to the vehicle body side is provided in a state where it is not fixed to the outer diameter surface of the outer member 1.

コネクタ31,32は、上記配線26,27として、固定側から回転側へ電力を供給する場合は電源線、回転側から固定側へセンサ等の出力信号を送信する場合は信号線を接続している。電源線および信号線の両方を接続しても良い。   The connectors 31 and 32 are connected to the power lines 26 and 27 when the power is supplied from the fixed side to the rotating side, and the signal lines are connected when the output signal of the sensor or the like is transmitted from the rotating side to the fixed side. Yes. Both the power line and the signal line may be connected.

コネクタ31,32は、一対のコネクタを互いに差し込み接続する差し込み接続型のコネクタ対における片方のものであり、プラグ型およびソケット型のうちのいずれであっても良い。コネクタ31,32は、多極のものであっても、同軸のものであっても良い。
図3は、ハブ輪9に固定したコネクタ32と、このコネクタ32に接続されるタイヤ側の配線34のコネクタ33の一例を、概略図で示す。
The connectors 31 and 32 are one of plug-in connector pairs in which a pair of connectors are inserted and connected to each other, and may be either a plug type or a socket type. The connectors 31 and 32 may be multipolar or coaxial.
FIG. 3 is a schematic view showing an example of the connector 32 fixed to the hub wheel 9 and the connector 33 of the tire-side wiring 34 connected to the connector 32.

上記固定側のコネクタ31および回転側のコネクタ32は、これら各コネクタ31,32に差し込み接続されたコネクタ35,33およびその配線37,34を介して、固定側および回転側の双方向通信補助手段38,39に接続される。これら双方向通信補助手段38,39を介して、電源やセンサ等に接続される。   The fixed-side connector 31 and the rotary-side connector 32 are connected to the connectors 31 and 32 through the connectors 35 and 33 and their wirings 37 and 34. 38, 39. Via these two-way communication auxiliary means 38 and 39, it is connected to a power source, a sensor and the like.

双方向通信補助手段38,39は、双方向通信手段21を機能させて双方向通信を行うための電気回路などであり、例えば電力を伝達するための交流電圧を発生する手段や、データを送信するための搬送波の発生および搬送波への信号の重畳等の処理を行う。
例えば、固定側から回転側へ電力を送信し、回転側からセンサのデータを送信する場合の例を説明する。この場合、固定側の双方向通信補助手段38は、電源(図示せず)の直流電流を、双方向通信手段21を介して伝達するための周波数の交流電流に変換する交流電流発生機能部と、受信した電流から信号成分を抽出する復調手段等を備えるものとされる。回転側の双方向通信手段39は、受信した交流電流をセンサ(図示せず)の電源として利用するために直流電流に変換する整流手段と、センサ(図示せず)の出力信号を搬送波に重畳させる変調手段とを有するものとされる。
双方向通信補助手段38,39は、この例では、データの通信と電力の伝達とを互いに異なる周波数で行うものとされる。この場合に、電力を低周波側で、データを高周波側で行うようにする。
The bidirectional communication auxiliary means 38, 39 is an electric circuit or the like for performing bidirectional communication by causing the bidirectional communication means 21 to function, for example, means for generating an alternating voltage for transmitting electric power, or transmitting data. Processing such as generation of a carrier wave to be performed and superimposition of a signal on the carrier wave are performed.
For example, an example in which power is transmitted from the fixed side to the rotating side and sensor data is transmitted from the rotating side will be described. In this case, the fixed-side bidirectional communication assisting means 38 includes an alternating current generating function unit that converts a direct current of a power source (not shown) into an alternating current having a frequency for transmission via the bidirectional communication means 21. , And a demodulating means for extracting a signal component from the received current. The bidirectional communication means 39 on the rotation side superimposes the output signal of the sensor (not shown) on the carrier wave, the rectifying means for converting the received alternating current into the direct current to be used as the power source of the sensor (not shown). Modulation means to be used.
In this example, the two-way communication auxiliary means 38 and 39 perform data communication and power transmission at different frequencies. In this case, power is performed on the low frequency side and data is performed on the high frequency side.

また、回転側に多数のセンサを設ける場合は、回転側の双方向通信補助手段39に中継機を設け、この中継機に、複数のセンサ出力等の通信データをシリアル通信で受信するためのインタフェースを設ける。このインタフェースとしては、例えば、CANなどのシリアル通信プロトコルを用いるものとされる。固定側の双方向通信補助手段38には、シリアル通信で送信された信号を個々のセンサの出力として抽出する手段を設ける。
なお、固定側の双方向通信補助手段38は、独立して設けられたものであっても、また自動車の電気制御ユニット(ECU)等に組み込まれたものであっても良い。また、回転側の双方向通信補助手段39は、独立して設けられたものであっても、センサと一体の部品として組まれたものであっても良い。
In addition, when a large number of sensors are provided on the rotation side, a relay device is provided in the bidirectional communication auxiliary means 39 on the rotation side, and this relay device receives an interface for receiving communication data such as a plurality of sensor outputs by serial communication Is provided. As this interface, for example, a serial communication protocol such as CAN is used. The fixed-side bidirectional communication auxiliary means 38 is provided with means for extracting signals transmitted by serial communication as outputs of individual sensors.
The fixed-side bidirectional communication auxiliary means 38 may be provided independently, or may be incorporated in an electric control unit (ECU) of an automobile. Further, the two-way communication auxiliary means 39 on the rotation side may be provided independently or may be assembled as a part integrated with the sensor.

また、前記双方向通信手段21による通信が正常に確立されているか否かを確認する確認手段49を設けても良い。確認手段49は、例えば、固定側の双方向通信補助手段38に設けても良く、また固定側のコネクタ31や、このコネクタ31と1次コイル22との間等に設けても良い。   Further, a confirmation means 49 for confirming whether or not the communication by the bidirectional communication means 21 is normally established may be provided. The confirmation means 49 may be provided, for example, in the fixed-side bidirectional communication auxiliary means 38, or may be provided in the fixed-side connector 31 or between the connector 31 and the primary coil 22.

上記構成の双方向通信機能付車輪用軸受によると、双方向通信手段21を設けたため、例えば、固定輪である外方部材1側から回転輪である内方部材2側に電力を供給する場合、1次コイル22に交流電圧を加えると、コア23,25に発生した磁束により、誘導電力として2次コイル24に伝達される。そのため、非接触で電力の供給を行うことができる。この場合に、双方向通信手段21は、発電機と異なり、回転しなくても電力の供給が可能となる。そのため、タイヤなどに取り付けたセンサに必要な無線給電機能、電池、単体での発電機能、などを不要にできる。   According to the wheel bearing with a bidirectional communication function configured as described above, since the bidirectional communication means 21 is provided, for example, power is supplied from the outer member 1 side that is a fixed wheel to the inner member 2 side that is a rotating wheel. When an AC voltage is applied to the primary coil 22, the magnetic flux generated in the cores 23 and 25 is transmitted to the secondary coil 24 as inductive power. Therefore, power can be supplied without contact. In this case, unlike the generator, the bidirectional communication means 21 can supply electric power without rotating. Therefore, a wireless power feeding function, a battery, a single power generation function, and the like necessary for a sensor attached to a tire or the like can be eliminated.

また、双方向通信手段21により、例えばタイヤ等の回転側に取付けたセンサ(図示せず)の信号を、双方向通信手段21を介して固定側に伝達することで、センサの信号を無線で送信する手段を設けることが不要となる。多数のセンサがあっても、上記のように中継機でまとめてバスにデータを流すことも可能であるため、必要な数だけのセンサを少ない配線で接続することができる。その場合、上記のように通信データをCANバスなどのシリアル通信プロトコルに基づくインタフェース等を使用することで、やり取りすれば良い。   Further, the bidirectional communication means 21 transmits the signal of a sensor (not shown) attached to the rotation side of, for example, a tire to the fixed side via the bidirectional communication means 21, so that the sensor signal is transmitted wirelessly. It is not necessary to provide a means for transmitting. Even if there are a large number of sensors, it is possible to send data to the bus by using a repeater as described above, so that the required number of sensors can be connected with a small number of wires. In that case, the communication data may be exchanged by using an interface based on a serial communication protocol such as a CAN bus as described above.

さらに、コネクタ32を介してタイヤやホイールと連結することにより、車輪用軸受をホイールへ設置する際に配線が邪魔にならず、車輪用軸受を設置する前でもタイヤ内での配線を行うことが可能になる。コネクタ31,32は、嵌合状態となる差し込み接続状態で防水性を有するものを使用すると良い。そうすることで、自動車の足回りのような環境が悪い条件でも使用できる。また、ハブ輪9側の配線27は、配線溝30に固定しておくと良い。そうすれば、等速ジョイントを組み込む際にも、配線27が邪魔にならず、断線することなく組み込むことが可能となる。配線孔28,29や配線溝30の一部をモールド樹脂(図示せず)等でモールドしておけば、軸受内部へ水などが浸入することを防止できる。1次コイル22および2次コイル24には、保護用の隔壁となる樹脂等のカバー(図示せず)で覆っても良く、これによりコイル22,24を保護することが出来る。   Further, by connecting to the tire or wheel via the connector 32, the wiring does not get in the way when the wheel bearing is installed on the wheel, and the wiring in the tire can be performed even before the wheel bearing is installed. It becomes possible. As the connectors 31 and 32, it is preferable to use a connector that is waterproof in a plugged connection state that is in a fitted state. By doing so, it can be used even under poor conditions such as undercarriage of automobiles. The wiring 27 on the hub wheel 9 side is preferably fixed in the wiring groove 30. Then, when the constant velocity joint is assembled, the wiring 27 does not get in the way and can be assembled without being disconnected. If parts of the wiring holes 28 and 29 and the wiring groove 30 are molded with a molding resin (not shown) or the like, water or the like can be prevented from entering the bearing. The primary coil 22 and the secondary coil 24 may be covered with a cover (not shown) made of resin or the like that serves as a protective partition, thereby protecting the coils 22 and 24.

なお、この実施形態では、双方向通信手段21として1次コイル22と2次コイル24からなるロータリトランス構造を示しているが、双方向通信手段21は、非接触でデータの通信や電力の供給が可能なものであれば良く、この他に、赤外線、光、電波、超音波、容量カップリング、磁気結合、などを利用して電力を伝送するものであっても良い。ただし、車輪用軸受のような回転体の場合は、この実施形態のようなロータリトランス構造が適していると考えられる。   In this embodiment, a rotary transformer structure composed of a primary coil 22 and a secondary coil 24 is shown as the bidirectional communication means 21, but the bidirectional communication means 21 is non-contact data communication and power supply. In addition, the power may be transmitted using infrared rays, light, radio waves, ultrasonic waves, capacitive coupling, magnetic coupling, or the like. However, in the case of a rotating body such as a wheel bearing, a rotary transformer structure like this embodiment is considered suitable.

図4は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、双方向通信手段21における1次コイル22および2次コイル24を、互いがアキシャル方向に対向するように設置したものである。ステータコア23Aおよびロータコア25Aは、L字形断面となるリング状部材とし、その内部に1次コイル22および2次コイル24が巻かれている。
1次コイル22または2次コイル24に交流電圧を加えた場合の磁路つまり磁気回路は、回転輪を構成するハブ輪9の一部を含んでいる。このように磁気回路がハブ輪9の一部を含むように構成すれば、磁気回路を構成し易く、ロータコア25Aやステータコア23Aの形状を簡素化できる。その他の構成,効果については、図1の実施形態と同様である。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the primary coil 22 and the secondary coil 24 in the bidirectional communication means 21 are installed so as to face each other in the axial direction. Stator core 23A and rotor core 25A are ring-shaped members having an L-shaped cross section, and primary coil 22 and secondary coil 24 are wound therein.
A magnetic path, that is, a magnetic circuit when an alternating voltage is applied to the primary coil 22 or the secondary coil 24 includes a part of the hub wheel 9 constituting the rotating wheel. If the magnetic circuit is configured to include a part of the hub wheel 9 in this way, the magnetic circuit can be easily configured, and the shapes of the rotor core 25A and the stator core 23A can be simplified. Other configurations and effects are the same as those of the embodiment of FIG.

図5は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、双方向通信手段21は、回転輪を構成するハブ9のハブフランジ9aの基端と、固定輪となる外方部材1のアウトボード側端の内径面との間に配置されている。1次コイル22と2次コイル24は、アキシャル方向に対向するように配置されている。回転輪のハブフランジ9aと外方部材1のアウトボード側の端面との間には密封装置7Bを設けている。ハブフランジ9aの円周方向の一部には、2次コイルの配線27を這わす配線溝36が設けられており、ハブフランジ9aの外径面から配線27に連結されたコネクタ32を外に出している。この配線27のハブフランジ9aから外に出された部分は、ブレーキロータ40の一部に配線孔41を設けて外径側へ引き出すと良い。それ以外の構成は、図4と共に前述した実施形態と同じである。   FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the two-way communication means 21 is disposed between the proximal end of the hub flange 9a of the hub 9 constituting the rotating wheel and the inner diameter surface of the outer board 1 end of the outer member 1 serving as a fixed ring. ing. The primary coil 22 and the secondary coil 24 are arranged so as to face each other in the axial direction. A sealing device 7B is provided between the hub flange 9a of the rotating wheel and the end face of the outer member 1 on the outboard side. A part of the hub flange 9a in the circumferential direction is provided with a wiring groove 36 that extends the wiring 27 of the secondary coil, and the connector 32 connected to the wiring 27 is exposed to the outside from the outer diameter surface of the hub flange 9a. I'm out. The portion of the wiring 27 that protrudes from the hub flange 9a is preferably provided with a wiring hole 41 in a part of the brake rotor 40 and pulled out to the outer diameter side. Other configurations are the same as those of the embodiment described above with reference to FIG.

図6は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、回転輪を構成する内方部材2のハブ輪9と、固定輪である外方部材1に、それぞれ制御回路53,54を設置している。制御回路53,54は、回路基板に回路素子を実装したもの、または回路チップからなり、ハブ輪9のハブフランジ9aの側面、および外方部材1の外径面に固定されている。これら制御回路53,54は、伝達する電力の安定化を行うものであり、整流回路、レギュレータ、インバータなどを含む。例えば、固定輪である外方部材1側の制御回路54にインバータ、回転輪を構成するハブ輪9側に整流回路およびレギュレータを設ける。これにより、車体側からの直流電圧を交流電圧に変換し、1次コイル22に交流電圧を加える。1次コイル22に交流電圧を加えると、誘導電力として2次コイル24に伝達されるため、2次コイル24で発生した交流電圧を整流回路で直流電圧に変換し、レギュレータで平滑、定電圧化して出力すれば、タイヤやホイールに設置したセンサへ安定した電力を供給できる。ハブフランジ9aに設ける配線27の案内用の溝36は、ハブフランジの内径部から、制御回路53の取付位置までとされている。この実施形態におけるその他の構成は、図5に示す実施形態と同様である。
なお、制御回路53,54は、図1と共に前述した回転側の双方向通信補助手段39および固定側の双方向通信補助手段38の機能を備えるものであっても良い。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, control circuits 53 and 54 are installed on the hub wheel 9 of the inner member 2 constituting the rotating wheel and the outer member 1 which is a fixed wheel, respectively. The control circuits 53 and 54 are formed by mounting circuit elements on a circuit board or a circuit chip, and are fixed to the side surface of the hub flange 9 a of the hub wheel 9 and the outer diameter surface of the outer member 1. These control circuits 53 and 54 stabilize the transmitted power and include a rectifier circuit, a regulator, an inverter, and the like. For example, an inverter is provided in the control circuit 54 on the outer member 1 side which is a fixed wheel, and a rectifier circuit and a regulator are provided on the hub wheel 9 side constituting the rotating wheel. Thereby, the DC voltage from the vehicle body side is converted into an AC voltage, and the AC voltage is applied to the primary coil 22. When an AC voltage is applied to the primary coil 22, it is transmitted as inductive power to the secondary coil 24. Therefore, the AC voltage generated in the secondary coil 24 is converted into a DC voltage by a rectifier circuit, and smoothed and made constant by a regulator. Can output stable power to sensors installed on tires and wheels. The guide groove 36 of the wiring 27 provided in the hub flange 9 a extends from the inner diameter portion of the hub flange to the mounting position of the control circuit 53. Other configurations in this embodiment are the same as those in the embodiment shown in FIG.
The control circuits 53 and 54 may be provided with the functions of the rotation-side bidirectional communication auxiliary means 39 and the fixed-side bidirectional communication auxiliary means 38 described above with reference to FIG.

図7は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この双方向通信機能付車輪用軸受は、双方向通信手段21が、ステータコア23に設けられた送信用1次コイル22aおよび受信用1次コイル22bと、ロータコア25に設けられた信用2次コイル24aおよび信用2次コイル24bとでなる。
ステータコア23は、内周に2本の溝があるリング状部材であり、各溝内に送信用1次コイル22aおよび受信用1次コイル22bが収容されて、これら送信用および受信用の1次コイル22a,22bに共通のものとされている。ロータコア25は、外周に2本の溝があるリング状部材であり、各溝内に信用2次コイル24aおよび信用2次コイル24bが収容されて、これら信用および信用の1次コイル24a,24bに共通のものとされている。
FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention. This two-way communication function equipped wheel support bearing, two-way communication means 21, a primary coil 22a and the receiving primary coil 22b for transmission provided on the stator core 23, receiving credit secondary coil provided in the rotor core 25 consisting of a 24a and send credit secondary coil 24b.
The stator core 23 is a ring-shaped member having two grooves on the inner periphery, and a primary coil for transmission 22a and a primary coil for reception 22b are accommodated in each groove, and the primary for transmission and reception are contained therein. The coils 22a and 22b are common. The rotor core 25 is a ring-shaped member has two grooves in the outer periphery, received credit secondary coil 24a and fed credit secondary coil 24b in each groove is accommodated, the primary coil of receiving credit and transmission credit 24a and 24b are common.

ステータコア23は、固定輪である外方部材1の内周面に取付けられ、ロータコア25は回転輪を構成するハブ輪9の外周面に取付けられている。ステータコア23の送信用1次コイル22aとロータコア25の受信用2次コイル24aとが互いに対向して磁気回路を構成し、またステータコア23の受信用1次コイル22bとロータコア25の信用2次コイル24bとが互いに対向して磁気回路を構成する。 The stator core 23 is attached to the inner peripheral surface of the outer member 1 that is a fixed wheel, and the rotor core 25 is attached to the outer peripheral surface of the hub wheel 9 constituting the rotating wheel. A magnetic circuit and the receiving secondary coil 24a of the transmitting primary coil 22a and the rotor core 25 of the stator core 23 to face each other and feed credit secondary coil of the receiving primary coil 22b and the rotor core 25 of the stator core 23 24b face each other to constitute a magnetic circuit.

固定側の配線26は電力配線およびデータ配線を有し、電力配線が送信用1次コイル22aに接続され、データ配線が受信用1次コイル22bに接続されている。回転側の配線27は、電源線および信号線を有し、電源線が受信用2次コイル24aに接続され、信号線が受信用2次コイル24bに接続されている。 Wiring 26 of the fixed side having a power line and data lines, power lines are connected to the transmitting primary coil 22a, the data line is connected to the receiving 1 Tsugiko yl 2 2b. Line 27 of the rotating side includes a power supply line and signal line, the power line is connected to the receiving secondary coil 24a, signal line is connected to the reception 2 Tsugiko yl 2 4b.

この実施形態の場合、電力が1次コイル22a,2次コイル24a間で伝達され、データが1次コイル22b,2次コイル24b間で伝送される。この実施形態におけるその他の構成は、第1の実施形態と同様である。   In this embodiment, electric power is transmitted between the primary coil 22a and the secondary coil 24a, and data is transmitted between the primary coil 22b and the secondary coil 24b. Other configurations in this embodiment are the same as those in the first embodiment.

図8は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、双方向通信手段21として、第1および第2の双方向通信手段部211 ,212 を備える。第1の双方向通信手段部211 は、図7に共に前述した双方向通信手段21と同じである。
第2の双方向通信手段部212 は、1次コイル22および2次コイル24を、固定輪である外方部材1の外周に位置させ、互いに軸方向に対向させている。ステータコア23Bは外方部材1の外径面に固定し、ロータコア25Bはハブフランジ9aの側面に固定している。ステータコア23Bおよびロータコア25Bは、側面に溝を有するリング状とされ、それぞれ溝内に1次コイル22および2次コイル24を収容している。1次コイル22は、そのステータコア23Bに取付けられたコネクタ31′に配線(図示せず)で接続されている。2次コイル24は、配線27′を介してコネクタ32′に接続されている。配線27′は、ハブフランジ9aに設けられた配線孔42内に挿通され、コネクタ32′は、ハブフランジ9aの側面に固定されている。なお、ハブフランジ9aに重ねて取付けられるホイールおよびブレーキロータには、コネクタ32′が内部に入る逃がし溝(図示せず)を成形する。コネクタ32′には、センサ(図示せず)等が、コネクタを介して接続される。
FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the bidirectional communication means 21 includes first and second bidirectional communication means sections 211 and 212. The first bidirectional communication unit 21 1 is the same as the bidirectional communication unit 21 described above with reference to FIG.
Second bidirectional communication hand stepped portion 2 12 a primary coil 22 and secondary coil 24, is positioned on the outer periphery of the outer member 1 is a fixed ring, and is opposed to each other in the axial direction. The stator core 23B is fixed to the outer diameter surface of the outer member 1, and the rotor core 25B is fixed to the side surface of the hub flange 9a. The stator core 23B and the rotor core 25B are ring-shaped with grooves on the side surfaces, and the primary coil 22 and the secondary coil 24 are accommodated in the grooves, respectively. The primary coil 22 is connected to a connector 31 ′ attached to the stator core 23B by wiring (not shown). The secondary coil 24 is connected to the connector 32 'via a wiring 27'. The wiring 27 'is inserted into a wiring hole 42 provided in the hub flange 9a, and the connector 32' is fixed to the side surface of the hub flange 9a. Note that a relief groove (not shown) into which the connector 32 ′ enters is formed in the wheel and the brake rotor that are attached to the hub flange 9 a in an overlapping manner. A sensor (not shown) or the like is connected to the connector 32 'via the connector.

このように、双方向通信手段21として、2系統の双方向通信手段部211 ,212 を設けた場合、ホイール等の回転側に設けられる各種のセンサ等に応じて、両双方向通信手段部211 ,212 を使い分けるようにしても良い。また、いずれか片方、例えば第2の双方向通信手段212 を、電力の伝達用に用い、もう片方となる第1の双方向通信手段211 を、データの送信および受信に用いても良い。この場合に、電力の伝達とデータの通信とで周波数を異ならせ、電力を低周波側で、データを高周波側で伝達するようにしても良い。また、図8の例において、第1の双方向通信手段部211 は、同図の構成のものに代えて、図1の第1の実施形態等に示される1つの1次コイル22および1つの2次コイル24を有するものとしても良い。このように、双方向通信手段21のコアを、2系統の双方向通信手段部211 ,212 を設けることや、または1系統内で、電力伝達用の低周波用とデータ通信のための低周波用とに分割した場合、効率の良い伝達を行うことができる。
なお、双方向通信手段21として、図8の例における第2の双方向通信手段部212 のみを設けても良い。
As described above, when the two-way bidirectional communication means 21 1, 21 2 is provided as the bidirectional communication means 21, the two-way communication means 21 1 according to various sensors provided on the rotating side of the wheel or the like. , 212 may be used properly. Further, either one, for example, the second bidirectional communication means 21 2 may be used for power transmission, and the other first bidirectional communication means 211 may be used for data transmission and reception. In this case, the frequency may be different between power transmission and data communication so that power is transmitted on the low frequency side and data is transmitted on the high frequency side. Further, in the example of FIG. 8, the first bidirectional communication means 21 1 is replaced with one primary coil 22 shown in the first embodiment of FIG. The secondary coil 24 may be included. As described above, the bidirectional communication means 21 is provided with the two-way bidirectional communication means portions 211 and 212, or within one system for low frequency for power transmission and low frequency for data communication. When divided into use, efficient transmission can be performed.
As the bidirectional communication means 21, only the second bidirectional communication means portion 21 2 in the example of FIG. 8 may be provided.

なお、上記各実施形態では、双方向通信手段21を複列の転走面3,3間か、または車輪用軸受装置のアウトボード側端に配置したが、車輪用軸受装置のインボード側部に双方向通信手段21を設け、等速ジョイントに設置したセンサに対して電力供給および出力信号の伝達を行うようにしても良い。その場合、固定輪となる外方部材1のインボード側端面に1次コイル22を設置し、内輪10に2次コイル24を設けても良い。
また、上記各実施形態は、外方部材1が固定側輪としたが、この発明は内方部材が固定側輪で外方部材が回転側輪となる車輪用軸受装置にも適用することができる。
さらに、この発明は、駆動輪用の車輪用軸受に限らず、従動輪用の車輪用軸受に適用することができる。
In each of the above embodiments, the two-way communication means 21 is disposed between the double row rolling surfaces 3 and 3 or at the outboard side end of the wheel bearing device. Bi-directional communication means 21 may be provided to supply power and transmit output signals to the sensor installed at the constant velocity joint. In that case, the primary coil 22 may be provided on the inboard side end surface of the outer member 1 serving as a fixed ring, and the secondary coil 24 may be provided on the inner ring 10.
In each of the above embodiments, the outer member 1 is a fixed side wheel, but the present invention can also be applied to a wheel bearing device in which the inner member is a fixed side wheel and the outer member is a rotating side wheel. it can.
Furthermore, this invention can be applied not only to wheel bearings for driving wheels but also to wheel bearings for driven wheels.

この発明の第1の実施形態にかかる双方向通信機能付車輪用軸受の断面図である。It is sectional drawing of the bearing for wheels with a bidirectional | two-way communication function concerning 1st Embodiment of this invention. 同双方向通信機能付車輪用軸受をインボード側から見た側面図である。It is the side view which looked at the same bearing for wheels with a bidirectional communication function from the inboard side. コネクタの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of a connector. この発明の他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other embodiment of this invention. この発明のさらに他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…外方部材(固定輪)
2…内方部材(回転輪)
3,4…転走面
5…転動体
21…双方向通信手段
22…1次コイル
23…ステータコア
24…2次コイル
25…ロータコア
26,27…配線
28,29…配線孔
30…配線溝
31,32…コネクタ
38,39…双方向通信補助手段
1. Outer member (fixed ring)
2 ... Inward member (rotating wheel)
3, 4 ... rolling surface 5 ... rolling element 21 ... bi-directional communication means 22 ... primary coil 23 ... stator core 24 ... secondary coil 25 ... rotor cores 26, 27 ... wiring 28, 29 ... wiring hole 30 ... wiring groove 31, 32 ... Connectors 38, 39 ... Bidirectional communication auxiliary means

Claims (11)

複列の転走面が形成された固定輪と、この固定輪の転走面と対向する転走面を形成した回転輪と、対向する転走面間に介在した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において、
前記固定輪と前記回転輪の間で、非接触で双方向に通信する双方向通信手段を設け、前記固定輪および前記回転輪のいずれか一方または両方に、前記双方向通信手段に接続されたコネクタを有し、前記コネクタとして、タイヤまたはホイール側へ配線を接続するコネクタを有し、このコネクタは前記回転輪の内径部に配置したことを特徴とする双方向通信機能付車輪用軸受。
A fixed ring having a double row rolling surface, a rotating wheel having a rolling surface facing the rolling surface of the fixed wheel, and a double row rolling element interposed between the facing rolling surfaces. In the wheel bearing that supports the wheel rotatably with respect to the vehicle body,
Bidirectional communication means for bidirectionally communicating in a non-contact manner is provided between the fixed wheel and the rotating wheel, and one or both of the fixed wheel and the rotating wheel are connected to the bidirectional communication means. A wheel bearing with bidirectional communication function, comprising a connector, wherein the connector has a connector for connecting wiring to a tire or a wheel side, and the connector is disposed on an inner diameter portion of the rotating wheel.
複列の転走面が形成された固定輪と、この固定輪の転走面と対向する転走面を形成した回転輪と、対向する転走面間に介在した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において、
前記固定輪と前記回転輪の間で、非接触で双方向に通信する双方向通信手段を設け、前記固定輪および前記回転輪のいずれか一方または両方に、前記双方向通信手段に接続されたコネクタを有し、前記コネクタとして、タイヤまたはホイール側へ配線を連結するコネクタを有し、このコネクタは前記回転輪に設けられたフランジに配置したことを特徴とする双方向通信機能付車輪用軸受。
A fixed ring having a double row rolling surface, a rotating wheel having a rolling surface facing the rolling surface of the fixed wheel, and a double row rolling element interposed between the facing rolling surfaces. In the wheel bearing that supports the wheel rotatably with respect to the vehicle body,
Bidirectional communication means for bidirectionally communicating in a non-contact manner is provided between the fixed wheel and the rotating wheel, and one or both of the fixed wheel and the rotating wheel are connected to the bidirectional communication means. A wheel bearing with two-way communication function, characterized in that it has a connector and has a connector for connecting wiring to the tire or wheel side as the connector, and this connector is arranged on a flange provided on the rotating wheel. .
請求項1または請求項2において、前記双方向通信手段は、前記固定輪に設けられるコアに巻回された1次コイルと、前記回転輪に設けられるコアに巻回された2次コイルとでなり、前記1次コイルと前記2次コイルとで磁気回路を構成することを特徴とした双方向通信機能付車輪用軸受。 3. The bidirectional communication unit according to claim 1 , wherein the bidirectional communication means includes a primary coil wound around a core provided on the fixed wheel and a secondary coil wound around a core provided on the rotating wheel. A magnetic bearing is constituted by the primary coil and the secondary coil, and the wheel bearing with bidirectional communication function is provided. 請求項において、前記双方向通信手段は、データの通信と電力の伝達とを互いに異なる周波数で行うものである双方向通信機能付車輪用軸受。 4. The wheel bearing with bidirectional communication function according to claim 3 , wherein the bidirectional communication means performs data communication and power transmission at different frequencies. 請求項において、前記1次コイルおよび2次コイルのコアを、低周波側のコアと高周波側のコアとに分割して設けた双方向通信機能付車輪用軸受。 The wheel bearing with a bidirectional communication function according to claim 4 , wherein the cores of the primary coil and the secondary coil are divided into a low-frequency core and a high-frequency core. 請求項1ないし請求項のいずれか1項において、前記双方向通信手段による通信が正常に確立されているか否かを確認する確認手段を設けた双方向通信機能付車輪用軸受。 The wheel bearing with bidirectional communication function according to any one of claims 1 to 5 , further comprising confirmation means for confirming whether communication by the bidirectional communication means is normally established. 請求項1ないし請求項6のいずれか1項において、前記双方向通信手段における磁気回路は、前記固定輪の一部および前記回転輪の一部のどちらか一方または両方を含むことを特徴とする双方向通信機能付車輪用軸受。 7. The magnetic circuit according to claim 1 , wherein the magnetic circuit in the bidirectional communication unit includes one or both of a part of the fixed wheel and a part of the rotating wheel. Wheel bearing with bidirectional communication function. 請求項1ないし請求項のいずれか1項において、前記コネクタは、前記回転輪または前記固定輪に固定したことを特徴とする双方向通信機能付車輪用軸受。 In any one of claims 1 to 7, wherein the connector, the rotary wheel or wheel bearing with two-way communication function, characterized in that fixed to the fixed ring. 請求項1ないし請求項のいずれか1項において、前記固定輪および前記回転輪のいずれか一方または両方に、これら固定輪と回転輪の対向する周面から軸受外部に配線を出すための配線孔または配線溝を有することを特徴とする双方向通信機能付車輪用軸受。 In any one of claims 1 to 8, wherein either or both of the stationary ring and the rotating ring, the wiring for exiting wire outside of the bearing from the peripheral surface facing with these fixed wheel rotation wheel A bearing for a wheel with a bidirectional communication function, comprising a hole or a wiring groove. 請求項1ないし請求項のいずれか1項において、前記双方向通信手段が電力を伝達する機能を有し、前記固定輪および前記回転輪のいずれか一方または両方に、伝達する電力の安定化を行う制御回路を有することを特徴とした双方向通信機能付車輪用軸受。 In any one of claims 1 to 9, has the function of the bidirectional communication means for transmitting the power to either one or both of the fixed ring and the rotating ring, the stabilization of the power transmitting A wheel bearing with a bidirectional communication function, comprising a control circuit for performing 請求項1ないし請求項10のいずれか1項において、前記双方向通信手段に固定輪側から回転輪側へ電力を伝達するための交流電圧を発生する手段を有する固定側の双方向通信補助手段、および前記双方向通信手段に回転輪側から固定輪側へデータを送信するための搬送波の発生および搬送波への信号の重畳の処理を行う手段を有する回転側の双方向通信補助手段を設けた双方向通信機能付車輪用軸受。 In any one of claims 1 to 10, the fixed side of the two-way communication auxiliary means having means for generating an AC voltage for transmitting the power to the rotating wheel side from the stationary wheel side to the bidirectional communication means Rotating-side bidirectional communication auxiliary means having means for generating a carrier wave for transmitting data from the rotating wheel side to the fixed wheel side and superimposing a signal on the carrier wave is provided in the bidirectional communication means. Wheel bearing with bidirectional communication function.
JP2007090298A 2007-03-30 2007-03-30 Wheel bearing with bidirectional communication function Expired - Fee Related JP5052178B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007090298A JP5052178B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Wheel bearing with bidirectional communication function
PCT/JP2008/000587 WO2008129787A1 (en) 2007-03-30 2008-03-14 Bearing for wheel with communication function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007090298A JP5052178B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Wheel bearing with bidirectional communication function

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008249005A JP2008249005A (en) 2008-10-16
JP5052178B2 true JP5052178B2 (en) 2012-10-17

Family

ID=39974196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007090298A Expired - Fee Related JP5052178B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Wheel bearing with bidirectional communication function

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5052178B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101472383B1 (en) * 2013-10-08 2014-12-12 한국지질자원연구원 Hybrid power generating system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3790375B2 (en) * 1998-11-30 2006-06-28 Ntn株式会社 Wheel bearing
JP2002055113A (en) * 2000-08-09 2002-02-20 Ntn Corp Bearing device for wheel
JP2002130262A (en) * 2000-10-27 2002-05-09 Ntn Corp Bearing with non-contact signal transmitting mechanism
JP2003157485A (en) * 2001-11-21 2003-05-30 Nsk Ltd Transmission device of signal for showing state of wheel support part
JP2006170626A (en) * 2004-12-10 2006-06-29 Ntn Corp Bearing with rotation sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008249005A (en) 2008-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4963006B2 (en) Wireless sensor system and wheel bearing device with wireless sensor
US6830379B2 (en) Rotation-speed sensor device
US5583482A (en) Device for monitoring tires with transmission of electric signals through the wheel disks
US10502753B2 (en) Rolling bearing unit for wheel support
WO2005024750A1 (en) Wireless sensor system, and bearing apparatus with wireless sensor
JP2009005430A (en) Bearing with power generator
JP2018131035A (en) Tire wheel assembly with sensor
JP2008260449A (en) Bearing for wheel with bidirectional communication function
JP5052178B2 (en) Wheel bearing with bidirectional communication function
JP5085173B2 (en) Wheel bearing with power transmission device
JP2007057302A (en) Wheel bearing with sensor
JP2006005978A (en) Wireless sensor system and bearing device with wireless sensor
JP2008269042A (en) Wheel bearing with bidirectional communication function
JP2005078341A (en) Wireless sensor system and bearing device with wireless sensor
JP2018001769A (en) Rolling bearing unit for supporting wheel
JP2008260450A (en) Bearing for wheel with bidirectional communication function
JP2008267422A (en) Wheel bearing with bidirectional communication function
JP2005100164A (en) Wireless sensor system and bearing device with wireless sensor
JP2021156887A (en) Device for monitoring set of bearings
JP2016088269A (en) Attachment structure of vehicle wire harness
JP3533375B2 (en) Rotary non-contact connector
JP2007112163A (en) Wheel sensor device
JP2005304154A (en) Rectenna and bearing device fitted with rectenna
JP2006327460A (en) Tire air pressure warning system
JP2003157485A (en) Transmission device of signal for showing state of wheel support part

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120501

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120621

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120724

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120724

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5052178

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees