JP5085173B2 - 電力伝送装置付車輪用軸受 - Google Patents
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特許文献2の構成では、軸受の外側に発電装置を設けており、全体が大きくなることでバネ下荷重が増加する。また、組立て性や発電装置のシール性が良いとも言えない。さらに、ホイールへの取付時に配線が邪魔になるという問題がある。
特許文献3の構成では、車輪用軸受で発電しているが、回転側への電力供給として利用されていない。
特許文献4のような通常の軸受に設置した場合は、回転側と固定側で電力の送受信ができても、そこからセンサ等へ配線することが困難である。
また、特許文献1〜3の構成では、いずれも回転中にしか電力を供給することができない。
その他、無線給電では、送信側と受信側の位置関係が重要となり、設計の自由度が狭くなるという問題がある。また、スリップリングを利用した場合、摩耗や配線の取り回しが問題となる。
この電力伝送装置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。
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。
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。
また、上記のように、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。また、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。また、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。
この電力伝送装置付車輪用軸受は、その固定輪である外方部材1をナックル60にボルト61で連結している。内方部材2には、等速ジョイント62の外輪63のステム部63aを挿通し、ステム部63aの基端周辺の段面と先端のナット64との間で内方部材2を挟み込むことで、車輪用軸受装置と等速ジョイント62とを連結している。車輪用軸受装置の回転輪である内方部材2には、そのハブフランジ9aにブレーキロータ40とホイール50とを重ね、ハブボルト15で固定する。ホイール50にはタイヤ50aが取付けられている。
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。
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。
2…内方部材(回転輪)
3,4…転走面
5…転動体
7,8…シール(密封装置)
21…電力伝送装置
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…孔
30…溝
31,32…コネクタ
40…ブレーキロータ
50…ホイール
50a…タイヤ
Claims (10)
- 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、前記固定輪と前記回転輪間の端部を密封する密封装置とを備え、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電力を伝達する電力伝送装置を設け、前記固定輪または前記回転輪の少なくても一方に、前記電力伝送装置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電力伝送装置付車輪用軸受。 - 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、前記固定輪と前記回転輪間の端部を密封する密封装置とを備え、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電力を伝達する電力伝送装置を設け、前記固定輪または前記回転輪の少なくても一方に、前記電力伝送装置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電力伝送装置付車輪用軸受。 - 請求項1または請求項2において、前記電力伝送装置は、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電力伝送装置付車輪用軸受。
- 請求項3において、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ことを特徴とする電力伝送装置付車輪用軸受。
- 請求項3または請求項4において、前記電力伝送装置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電力伝送装置付車輪用軸受。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、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たことを特徴とした電力伝送装置付車輪用軸受。
- 請求項1ないし請求項6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電力伝送装置付車輪用軸受。
- 請求項1ないし請求項7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電力伝送装置付車輪用軸受。
- 請求項8において、前記配線孔または前記配線溝の一部をモールドしたことを特徴とする電力伝送装置付車輪用軸受。
- 請求項1ないし請求項9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、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電力伝送装置付車輪用軸受。
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