JPH11235411A - 回転速度を検知する装置、該装置を有するインラインスケート用車輪組立体 - Google Patents

回転速度を検知する装置、該装置を有するインラインスケート用車輪組立体

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JPH11235411A JP10360816A JP36081698A JPH11235411A JP H11235411 A JPH11235411 A JP H11235411A JP 10360816 A JP10360816 A JP 10360816A JP 36081698 A JP36081698 A JP 36081698A JP H11235411 A JPH11235411 A JP H11235411A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサおよびエンコーダの保護を図れる回転
速度を検知する装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 インラインスケートの車輪１の回転速度
を検知するための装置であって、車輪は、二個の転がり
軸受５,６の回転軌道輪７によって支持されており、二
個の転がり軸受の固定軌道輪９は、プレート２０に取り
付けた車軸１６に固定されている。検知装置は、軸方向
には二個の転がり軸受によって、そして半径方向には転
がり軸受と同軸で、転がり軸受の外軌道輪７の外径７ａ
と直径が等しい円筒型周面によって形成された空間に配
置されたセンサ手段３０とエンコーダ手段２９とを備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、車輪の回転を検知
するための装置、そして該装置が設けられているインラ
インローラスケートの分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、インラインスケートの車輪
は、ブーツに固定したプレートの両側縁に前後に並んで
取り付けてある。それぞれの車輪は、二個の転がり軸受
によって固定された車軸上を回転するように取り付けら
れており、上記車軸は、その両端がプレートの両縁に固
定されている。
【０００３】独国特許第２９７ ０８ ５３５号は、計器
を備えたインラインスケート装置に関する。スケートの
後輪は、スケートの非回転部分に固定されたセンサを通
過して回転しながら動くエンコーダを備えている。信号
を処理し、スケーターの手首に位置する表示腕輪へ無線
で送る。しかし、車輪が地面と同じ高さにあるため、回
転速度を検知する装置は、特に水、泥および他の汚れに
よって色々な種類の汚染にさらされる。また、スケート
は、スケーターの転倒、ジャンプ、カーブなどによって
頻繁に衝撃を受ける。上述の文献は、この主題について
論じていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、この種の組立体に起こりうるセンサおよびエン
コーダの保護という問題を解決することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】また、本発明は、車輪に
変更を加えずに、あるいは、元の部品を車輪組立体に残
したまま、センサ手段とエンコーダ手段を含む要素が元
の要素に置き換えられている、あるいは、元の要素上に
取り付けられている、回転速度を検知するための装置に
関する。
【０００６】したがって、本発明による検知システム
は、使用者が特別な技術や専用工具を使わずに従来のス
ケートに簡単に取り付けることができる。
【０００７】本発明による、車輪の回転速度を検知する
ための装置は、インラインスケートに使用することを意
図したものである。車輪は、二個の転がり軸受の回転外
軌道輪によって支持されている。二個の転がり軸受の固
定内軌道輪は、プレート上に取り付けた車軸に固定して
ある。検知装置は、軸方向には二個の転がり軸受によっ
て、そして半径方向には転がり軸受と同軸で、直径が転
がり軸受の外軌道輪の外径と等しい円筒型面によって形
成される空間に配置したセンサ手段とエンコーダ手段を
備えている。したがって、エンコーダは、外側の環境か
ら完全に保護された閉じられた空間の中に位置する。検
知装置は、要素を単純に交換することによって、あるい
は、追加の要素を取り付けることによって、予め検知手
段を備えていない標準のインラインスケートに、スケー
トの原型の部分に変更を加えずに容易に取り付けること
ができる。したがって、この検知装置は、使用が非常に
簡単である。エンコーダは、転がり軸受の回転軌道輪ま
たは固定要素に固定してあるエンコーダ支持ブロックに
組み込むことができる。
【０００８】本発明の一つの実施形態では、エンコーダ
手段は、車輪組立体の固定要素上に取り付けてある。
【０００９】もう一つの実施形態では、エンコーダ手段
は、車輪組立体の回転要素上に取り付けてある。エンコ
ーダ手段は、一方の転がり軸受の軌道輪上に、例えば、
シール部材の位置に取り付けることができる。また、エ
ンコーダは、車輪の内径に接触して取り付けることがで
きる。
【００１０】エンコーダ手段は、車軸を包囲し、転がり
軸受の内軌道輪を支持するスリーブの形状のブレース要
素に固定することができる。
【００１１】本発明の一つの実施形態では、検知装置
は、エンコーダ手段に面して配置され、エンコーダ手段
が回転要素に固定されている時は車輪組立体の固定要素
に固定してあり、エンコーダ手段が車輪組立体の固定要
素に固定されている時は回転要素に固定してあるセンサ
手段を備えている。センサ手段は、車軸の中に形成した
ハウジング内に配置してもよく、さらに 上記軸の一端
に配置した送信器を備えていてもよい。変形例として、
センサ手段は、一方の転がり軸受の軌道輪上に取り付け
たブロック内、または二個の転がり軸受の間の車軸上、
もしくは車輪の内径の中に配置することができる。ま
た、センサ手段は、二個の転がり軸受の半径方向の面と
接触させることができる。有利に、センサ手段は、ブロ
ック内に配置した送信器を備えている。
【００１２】送信器に電力を供給するため、バッテリま
たは回転発電機を備えることができる。
【００１３】センサ手段およびエンコーダ手段は、車輪
の元の構造と形状を維持したまま取り付けることができ
る。
【００１４】また、本発明は、そのような検知装置を備
えたインラインローラスケートに関する。
【００１５】したがって、検知装置が外的汚染や衝撃か
ら特にしっかりと保護されており、同じ検知装置を保持
したまま車輪を交換でき、元々装備していないスケート
にも検知装置を取り付けることができるようなスケート
を提供している。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は、全く制限を受けない例
として、添付の図面に基づいて示した幾つかの実施形態
の詳しい説明により、さらに明白に理解できよう。
【００１７】図１を見ればわかるように、インラインス
ケートの車輪１は、両端に形成された転がり軸受５およ
び６用の段付き円筒型取付け座３および４、そしてそれ
らの間に延在する内径２を備えている。二つの取付け座
３および４は、車輪の回転軸と同軸（同心）であり、同
じ直径を有しており、車輪１の穴の直径より大きい。転
がり軸受５および６は、同一であり、レース（軌道面）
８を備えた回転外軌道輪７と、レース（軌道面）１０を
備えた非回転内軌道輪９と、一列に並んだ転動体１１、
例えばレース８およびレース１０の間に保持器１２によ
って円周方向に間隔をおいて配置されているボールとを
備えている。
【００１８】それぞれの転がり軸受の外軌道輪７は、そ
の円筒型の外周面７ａによって、車輪１の対応する円筒
型の取付け座３または４の中に取り付けられている。車
輪１は、一体式であり、内径２と回転面は、同じ部品に
属している。
【００１９】転がり軸受５および６の内軌道輪９は、ブ
レース要素１３によってスリーブの形状で支持されてお
り、該ブレース要素１３はそれぞれの端部に転がり軸受
５および６用の段付き円筒型取付け座１４および１５を
備えている。ブレース要素１３は、ブレース要素１３と
車輪１の両側から突出している車軸１６に固定してあ
る。車軸の、控え要素から突出した部分は、プレート２
０の各縁部１８および１９に設けられた孔１７を貫通し
ている。車軸１６は、片側では、丸頭によって、また、
反対側では、車軸１６の端部にねじ込まれ、直径がプレ
ート２０の縁部１９の孔１７の直径より大きく、上記縁
部１９の半径方向の表面を支え、よって、車軸１６を固
定する広幅頭２３を有するねじ２２によって定位置に保
持されている。
【００２０】転がり軸受６は、転動体１１の列の各側に
シール２４および２５を備えている。シール２４は、外
側に配置され、シール２５は、内側に配置されて転がり
軸受５に面している。
【００２１】また、転がり軸受５は、外側シール２６を
備えているが、内側シールは有していない。その代わ
り、合成材からなり、シール２６と全く同じ方法で、転
がり軸受５の回転外軌道輪７に固定した、すなわち、レ
ース８に近接した外軌道輪７の溝２８に係合したエンコ
ーダ支持ブロック２７を備えている。
【００２２】エンコーダ２９は、エンコーダ支持ブロッ
ク２７に支持され、ブレース要素１３に近い半径方向の
位置に配置してある。すなわち、エンコーダ２９は、転
がり軸受５および６の間の、外軌道輪７の外側表面７ａ
と内軌道輪９の内径によって半径方向に形成された空間
の中に軸方向に配置してある。エンコーダ支持ブロック
２７は、車輪１の内径２とは接触していないため、エン
コーダ支持ブロック２７を設けた転がり軸受６の車輪１
への取り付けや、その逆の取り外し操作が行ないやす
い。
【００２３】センサ３０は、スケートの固定部分に固定
して配置してある。エンコーダ２９が磁石型の場合は、
磁気感知センサ３０、例えば、ホールプローブを使用す
る。センサ３０は、車軸１６の中に軸方向に形成された
溝３１内に配置してある。溝３１は、車軸１６の円筒型
の外周表面上に、車軸１６の頭部２１と実質的にエンコ
ーダ２９のレベルとの間に軸方向に延在して配置されて
おり、センサ３０がエンコーダ２９と同じ半径方向の面
上に位置するように構成されている。
【００２４】ブレース要素１３は、磁力線がセンサとエ
ンコーダとの間を自由に通れるよう、非磁性材で構成さ
れている。
【００２５】センサ３０は、溝３１に配置された接続ケ
ーブル３２によって車軸１６の丸頭２１の中に収容され
ている送信器３３と連結され、やはり丸頭の中に配置し
たバッテリ３４から電力を供給している。送信機３３
は、センサ３０から送信された信号をスケータ自身が身
につけた、もしくは、スケート場の固定観測点に位置す
る受信機へ送ることができる。バッテリ３４は、送信器
３３だけでなく、センサ３０が能動型である場合は、セ
ンサ３０にも電力を供給する。車軸１６の頭２１は車軸
１６の平頭を形成する円盤３５上で成形されたプラスチ
ックからなるものでもよい。
【００２６】回転速度を検知するための装置を車輪に装
備するのは、非常に簡単である。車軸と元の転がり軸受
を、それぞれがセンサ手段とエンコーダ手段を有する本
発明による車軸１６と転がり軸受５とを取り替えればよ
い。ブレース要素は、それが磁性材料からなるものでな
い場合のみ交換すればよい。車輪１の構造と形状は、完
全に元のままである。
【００２７】図２は、平行に並び、同じレベル面に配置
した車軸を有する４つの車輪１を備えたプレート２０上
にブーツ３６を取り付けたインラインスケートの略図で
ある。後ろの車輪１は、図１に示した車軸とは僅かに異
なった型の車軸１６を備えている。
【００２８】車軸１６（図３も参照のこと）は、上記円
盤３５上に成形したプラスチック製のアームにより、円
盤３５を超えて延在している。アーム３６は、スケート
の後部まで延在し、僅かに上昇しながら車輪１の後ろに
配置された、スケータが制動するためのブレーキヒール
３７上からその後ろまで延びている。したがって、アー
ム３６は、後部に向かって延在する第１の部分３８と、
第１の部分３８の自由端から延在し、ブレーキヒール３
７と接触する横方向の第２の部分３９を備えている。こ
のような車軸は、送信器３３とバッテリ３４を収容する
空間をより大きくとることができ、また、図１に示した
形状のものから得られる送信能力よりも長い範囲で送信
できるように設計してある。
【００２９】図４に示した実施形態では、車輪１は、図
１と同じ構造を有するが、エンコーダ２９がブレース要
素１３に固定してあり、二個の転がり軸受５および６の
間の、ブレース要素１３の円筒型外周面と同じ高さにな
っている。センサ３０は、センサ支持ブロック４０によ
って支持され、エンコーダ２９に向かって半径方向に、
エンコーダ２９から近い距離に配置してある。センサ支
持ブロック４０は、合成材料で半径方向に作られ、車輪
１の内径２と転がり軸受５および６の回転外軌道輪７の
半径方向内周表面７ｂに接触している。送信器３３およ
びバッテリ３４は、センサ支持ブロック４０に組み込ま
れている。
【００３０】この場合も、車輪１のうちの一つに回転速
度を検知するための装置を装備するのは、非常に簡単で
ある。元の転がり軸受５および６を取り外し、センサ３
０、送信器３３、およびバッテリ３４を備えた環状ブロ
ック４０を車輪１の内径２の中に配置し、元の控え要素
を磁石のようなエンコーダを有するブレース要素１３と
交換した後にそれらを再び取り付ける（または新しい回
転軸受を取り付け直す）だけでよい。
【００３１】車輪１は、何も変形されることはなく、そ
の元の構造や形状を維持する。もちろん、この実施形態
では、転がり軸受５は、二つのシール２６および４１を
備えている。センサおよびエンコーダの組み合わせは、
円筒型外周面７ａによって形成されるものよりも半径方
向の寸法が小さい円筒型の空間に、転がり軸受の軸上に
中心を合わせて配置してある。
【００３２】図５に示した実施形態では、車輪１は図１
と同じ構造を有している。転がり軸受５および６は、車
軸１６上に直接取り付けてある。エンコーダ支持ブロッ
ク２７は、図１に示したものと類似しており、寸法が僅
かに小さくなっている点のみが異なっている。センサ支
持ブロック４２は、車軸１６上に、転がり軸受５および
６の内軌道輪９と接触して軸方向に取り付けてあり、軸
方向のブレース要素の役割を果たすように構成してあ
る。また、センサ支持ブロック４２は、送信器３３とバ
ッテリ３４を含んでいる。
【００３３】図６および図７に示した実施形態は、前実
施形態と類似しているが、エンコーダ２９が円錐形であ
り、その歯４３がセンサ３０を超えて回転しながら動
き、エンコーダ２９は、磁性材料でできている点が異な
る。
【００３４】センサおよびエンコーダの組み合わせは、
受動型で、断面がＬ字型の磁性材料からなる磁束集信装
置４５の軸方向の分枝上に環状巻線４４を巻き付けた固
定センサと、上記集信装置の半径方向の分枝に軸方向に
巻き付けた上記巻線と、巻線４４に対して軸方向に、集
信装置４５の軸方向の分枝の回りに配置した磁石４５
（または、多重極励磁環）とを備えている。
【００３５】歯４３は、磁石４６の極を超えて、センサ
３０の巻線４４の回りを回転して移動する。エンコーダ
２９が回転すると、磁石４６の極は櫛の歯４３の前また
は櫛の二本の歯の間にくる。第１の場合は、磁力線は磁
石４６、エンコーダ２９、および磁束集信装置４５の間
の閉回路を進んで磁石４６に戻りながら巻線４４の回り
に接近する。第２の場合は、磁束線は櫛の歯によって流
れないため、巻線４４の回りに接近しない。
【００３６】したがって、このようにして生まれた磁界
の変化によりコイル４４に電流が流れ、その周波数はエ
ンコーダ２９の回転速度に比例する。電流の形状の信号
は、速度情報を伝えるためと、送信器３３用の電力を生
成するために使用することができる。したがって、この
実施形態は、発電機として機能するセンサおよびエンコ
ーダの組み合わせであり、そのステータはセンサを有
し、そのロータはエンコーダを含んでいるため、電力供
給バッテリを必要としない。センサ３０およびそれに伴
う送信器３３は、転がり軸受５の固定軌道輪９に固定し
た環状ブロック４７の中に収容してあり、エンコーダの
組み合わせは、回転軌道輪７に固定してある（逆の配
置、すなわち、センサブロックが回転し、エンコーダの
組み合わせが固定したものでも可能である）。
【００３７】スケートの車輪の一つは、転がり軸受のう
ちの一つと元の控え要素を、エンコーダ支持ブロック２
７を備えた転がり軸受５とセンサ支持ブロック４２とそ
れぞれ交換するだけで、回転速度を検知するための装置
を装備することができる。
【００３８】この場合も、車輪の構造と形状は完全に元
のままである。
【００３９】このように、本発明のこれら様々な実施形
態により、スケートのどの車輪にでも、車輪の回転パラ
メータを検知するための装置をたやすく装備することが
できる。これらの実施形態は、もちろん、いかなる制限
も受けるものではない。他のタイプのセンサを使用する
こともできる。本発明は、車輪の内径、車軸、および二
個の転がり軸受によって形成される閉じた空間の中で装
置をしっかり保護することにより、安価で信頼性の高
い、回転速度を検知するためのシステムを提供してい
る。
【００４０】さらに、装置の取付けが特に簡単であり、
車輪にいかなる変更をも加えることなく、また、元の部
品を車輪組立体に残したままで、単に要素を交換する
か、追加するだけで行なうことができる。
【００４１】最後に、この装置は特に小型である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による検知装置を装備したインラインス
ケートの車輪の車軸部を示した図である。
【図２】スケートの略図である。
【図３】図２のスケートに使用している車軸の平面図で
ある。
【図４】本発明のもう一つの実施形態によるスケート
の、図１に類似した図である。
【図５】本発明のもう一つの実施形態によるスケート
の、図１に類似した図である。
【図６】本発明のもう一つの実施形態によるスケートの
図１に類似した図である。
【図７】図６のエンコーダの拡大図である。
【符号の説明】
１ 車輪 ５ 軸受 ６ 軸受 ７ 回転外軌道輪 ７ａ 外径（外周表面） ９ 固定内軌道輪 １３ ブレース要素 １６ 車軸 ２０ プレート ２９ エンコーダ手段 ３０ センサ手段 ３１ ハウジング ３３ 送信器 ３４ バッテリ

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インラインスケートの車輪（１）の回転
    速度を検知するための装置であって、車輪は、二個の転
    がり軸受（５，６）の回転外軌道輪（７）によって支持
    されており、二個の転がり軸受の固定内軌道輪（９）
    は、プレート（２０）に取り付けた車軸（１６）に固定
    されているものにおいて、軸方向には二個の転がり軸受
    によって、そして半径方向には転がり軸受と同軸で、転
    がり軸受の外軌道輪（７）の外径（７ａ）と直径が等し
    い円筒型表面によって形成された空間に配置されたセン
    サ手段（３０）とエンコーダ手段（２９）とを備えてい
    ることを特徴とする回転速度を検知する装置。
  2. 【請求項２】 エンコーダ手段が、車輪組立体の固定要
    素上に取り付けられていることとする請求項１に記載の
    回転速度を検知する装置。
  3. 【請求項３】 エンコーダ手段が、車輪組立体の回転要
    素上に取り付けられていることとする請求項１に記載の
    回転速度を検知する装置。
  4. 【請求項４】 エンコーダ手段が、一方の転がり軸受の
    軌道輪上に取り付けられていることとする請求項１ない
    し請求項３のうちののいずれか一項に記載の回転速度を
    検知する装置。
  5. 【請求項５】 エンコーダ手段がシーリング部品の位置
    に取り付けられていることとする請求項４に記載の回転
    速度を検知する装置。
  6. 【請求項６】 エンコーダ手段が車輪の内径に接触して
    取り付けられていることとする請求項３に記載の回転速
    度を検知する装置。
  7. 【請求項７】 エンコーダ手段が車軸を取り囲むスリー
    ブの形状で、転がり軸受の内軌道輪を支持するブレース
    要素（１３）に固定されていることとする請求項２に記
    載の回転速度を検知する装置。
  8. 【請求項８】 検知装置は、エンコーダ手段に面して配
    置し、エンコーダ手段が回転要素に固定されているとき
    は、車輪組立体の固定要素に固定してあり、エンコーダ
    手段が車輪組立体の固定要素固定されているときは回転
    要素に固定してあるセンサ手段（３０）を備えているこ
    ととする上記請求項１ないし請求項７のうちののいずれ
    か一項に記載の回転速度を検知する装置。
  9. 【請求項９】 センサ手段が、車軸に形成されたハウジ
    ング（３１）内に配置されており、車軸の一端に配置し
    た送信器（３３）を備えていることとする請求項８に記
    載の回転速度を検知する装置。
  10. 【請求項１０】 センサ手段が、転がり軸受の軌道輪上
    に取り付けたブロック内に配置されていることとする請
    求項８に記載の回転速度を検知する装置。
  11. 【請求項１１】 センサ手段が、二個の転がり軸受の間
    でブロック内に取り付けられていることとする請求項８
    に記載の回転速度を検知する装置。
  12. 【請求項１２】 センサ手段が、車輪の内径に取り付け
    たブロック内に配置されていることとする請求項８に記
    載の回転速度を検知する装置。
  13. 【請求項１３】 センサ手段が、二個の転がり軸受の半
    径方向の表面と接触していることとする請求項１０、請
    求項１１、そして請求項１２のうちのいずれれか一項に
    記載の回転速度を検知する装置。
  14. 【請求項１４】 センサ手段がブロック内に配置した送
    信器を備えていることとする請求項１０ないし請求項１
    ３のうちのいずれか一項に記載の回転速度を検知する装
    置。
  15. 【請求項１５】 送信器に電力を供給するためのバッテ
    リ（３４）を備えていることとする請求項１４に記載の
    回転速度を検知する装置。
  16. 【請求項１６】 送信器に電力を供給するための回転発
    電機を備えていることとする請求項１４に記載の回転速
    度を検知する装置。
  17. 【請求項１７】 発電機が、センサとエンコーダの組み
    合わせによって形成され、これら二つの要素のうちの一
    方がステータとして働き、もう一方の要素がロータとし
    て働くこととする請求項１６に記載の回転速度を検知す
    る装置。
  18. 【請求項１８】 車輪（１）の構造と形状を元のままに
    保ちながら、センサとエンコーダ手段を取り付けている
    こととする請求項１ないし請求項１７のうちのいずれか
    一項に記載の回転速度を検知する装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１ないし請求項１８のうちのの
    いずれか一項による検知装置を備えたインラインローラ
    スケート。
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