(57)【要約】【課題】  ワイヤレス給電が不安定なときでも安定したセンサ出力を得ることができ、かつ省電力を図ることのできるワイヤレスセンサシステム、およびワイヤレスセンサ付軸受装置を提供する。【解決手段】  このワイヤレスセンサシステムは、ワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂとセンサ信号受信機５とを備える。ワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂは、検出対象を検出するセンサ部６Ａ，６Ｂと、そのセンサ信号をワイヤレスで送信するセンサ信号送信部９Ａ，９Ｂと、電源部１０とをそれぞれ有する。電源部１０は、ワイヤレスで送信された駆動電力を受信する電力受信部８Ａ，８Ｂを有する。この電源部１０に、キャパシタまたは二次電池等の蓄電手段７を設ける。【選択図】        図１
2005092705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象を検出するセンサ部と、このセンサ部が出力するセンサ信号をワイヤレスで送信するセンサ信号送信部と、上記センサ部およびセンサ信号送信部を駆動する動作電力をワイヤレスで受信する電力受信部とをそれぞれ有する１つまたは複数のワイヤレスセンサユニットと、上記センサ信号送信部から送信されたセンサ信号を受信するセンサ信号受信部と、上記電力受信部へ動作電力をワイヤレスで送信する給電電力送信部とを備えたワイヤレスセンサシステムであって、上記電力受信部の受信電力を蓄えるキャパシタまたは二次電池等の蓄電手段を上記ワイヤレスセンサユニットに設けたことを特徴とするワイヤレスセンサシステム。
【請求項２】
内方部材、外方部材、およびこれら内外の部材の間に介在した複数の転動体を有する転がり軸受に、検出対象を検出するセンサ部と、このセンサ部が出力するセンサ信号をワイヤレスで送信するセンサ信号送信部と、上記センサ部およびセンサ信号送信部を駆動する動作電力をワイヤレスで受信する電力受信部とを設けたワイヤレスセンサ付軸受装置であって、上記電力受信部の受信電力を蓄えるキャパシタまたは二次電池等の蓄電手段を上記転がり軸受に設けたことを特徴とするワイヤレスセンサ付軸受装置。
【請求項３】
請求項２において、上記センサが、上記検出対象として、転がり軸受の回転、温度、振動、加速度、荷重、トルク、軸受予圧のうちの少なく１種の検出対象を検出するものであるワイヤレスセンサ付軸受装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３において、上記転がり軸受が、複列の軌道面を有する外方部材と、上記軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する両列の軌道面間に介在した複数の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置であるワイヤレスセンサ付軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種のセンサ信号、例えば各種機械設備や、自動車における車輪用軸受装置に設けられた回転数等の検出信号をワイヤレスで送信するようにしたワイヤレスセンサシステム、および同システムを用いた車輪用軸受装置等のワイヤレスセンサ付軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や、各種産業機械等において、種々のセンサを設けることで、軸受や他の各部の回転速度、温度、振動等の各種の検出対象を検出し、機器の制御や状態管理等に用いられている。このようなセンサの出力は、一般的には有線で検出信号を送信するが、適切な配線場所が得難い場合がある。そのような場合に、検出信号を電磁波で送信するようにしたワイヤレスセンサシステムが用いられている。送信機は、小型電池を備えたものとされている。
【０００３】
また、一方で、回転センサにより車輪回転数を検出して車両の制動制御を行うＡＢＳ（Anti-lock Brake System）では、センサ電線の破損による事故の防止や組立コストの低減を図るために、車輪と車体と間のハーネスを無くし、回転センサとしてその検出信号を電磁波などとして送信するワイヤレス式のもの（例えば特許文献１）が提案されている。この種の回転センサの代表例では、多極の回転発電機を利用して、自己発電によるセンサ用電力および送信機用電力の供給と回転数検出を同時に行うことで、車体から回転センサへ電力供給を行うことなく、コンパクトに構成されている（例えば特許文献２）。
また、特許文献３はワイヤレス送信する回転センサ付き車輪用軸受において、自己診断回路を設けた発明であり、センサおよび無線送信機の電力供給が、回転センサを兼ねた発電機で行われることを前提としているが、ワイヤレス給電を行うことについても触れられている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５１０９０
【特許文献２】特開２００２−５５１１３
【特許文献３】特開２００３−１４６１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の電池を電源としたワイヤレスセンサシステムでは、電池に寿命があり、消耗に応じて電池交換の必要があって、電池の寿命管理が煩わしい。電池の処分に伴う環境の問題もある。
上記の自己発電を行う回転センサでは、車輪が回転して初めて発電が行われるため、ＡＢＳの動作領域である約１０Ｋｍ／ｈ以上では安定に動作するものの、停止に近い超低速では検出が不安定になる場合がある。また、回転検出以外の検出対象、例えば温度検出等に場合には単独で適用することができない。
また、ワイヤレス給電では、配線による給電や発電機に比べて効率が良くないため、給電のために大きな電力を送信する必要がある。しかし、給電不良を考慮して常に大電力を送信し続けるのは、システム全体の消費電力が大きくなってしまうという問題点がある。  このように、ワイヤレスセンサシステムでは、その安定した電源の確保が課題となっている。
【０００６】
この発明の目的は、ワイヤレス給電が不安定なときでも安定したセンサ出力を得ることができ、かつ省電力を図ることのできるワイヤレスセンサシステムを提供することである。
この発明の他の目的は、ワイヤレス給電による安定した電源確保、省電力を図ることができ、かつ軽量，コンパクトな構成とできるワイヤレスセンサ付軸受装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、車輪用軸受装置に適用されて車体と車輪間のハーネスを無くしながら、安定した電源確保、省電力、軽量、コンパクト化が図れるものとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のワイヤレスセンサシステムは、検出対象を検出するセンサ部（６Ａ，６Ｂ）と、このセンサ部（６Ａ，６Ｂ）が出力するセンサ信号をワイヤレスで送信するセンサ信号送信部（９Ａ，９Ｂ）と、上記センサ部（６Ａ，６Ｂ）およびセンサ信号送信部（９Ａ，９Ｂ）を駆動する動作電力をワイヤレスで受信する電力受信部（８Ａ，８Ｂ）とをそれぞれ有する１つまたは複数のワイヤレスセンサユニット（４Ａ，４Ｂ）と、上記センサ信号送信部（９Ａ，９Ｂ）から送信されたセンサ信号を受信するセンサ信号受信部（１３）と、上記電力受信部（８Ａ，８Ｂ）へ動作電力をワイヤレスで送信する給電電力送信部（１２）とを備えたワイヤレスセンサシステムであって、上記電力受信部（８Ａ，８Ｂ）の受信電力を蓄える蓄電手段（７）を上記ワイヤレスセンサユニット（４Ａ，４Ｂ）に設けたことを特徴とする。上記蓄電手段（７）としてはキャパシタまたは二次電池を用いる。センサ信号および動作電力の送受信は、電磁波による他に、磁気結合や、光波、赤外線、超音波等を用いた送受信であっても良く、ワイヤレスで送受信できれば良い。
この構成によると、動作電力をワイヤレスで受信する電力受信部（８Ａ，８Ｂ）を設けたので、センサ部（６Ａ，６Ｂ）およびセンサ信号送信部（９Ａ，９Ｂ）の電源として一次電池や発電機を設ける必要がなく、ワイヤレスセンサユニット（４Ａ，４Ｂ）をコンパクトで軽量に構成できる。電池交換が不要なため、メンテナンスも容易になる。また、電力受信部（８Ａ，８Ｂ）の受信電力を蓄えるキャパシタまたは二次電池等の蓄電手段（７）を設けたので、通常時に電力受信部（８Ａ，８Ｂ）で受信した余剰電力を蓄電手段（７）に蓄えておき、ワイヤレス給電の不安定なときに、そのキャパシタまたは二次電池に蓄えるられている電力をセンサ部（６Ａ，６Ｂ）やセンサ信号送信部（９Ａ，９Ｂ）の駆動に用いることができる。そのため、ワイヤレス給電の不安定に備えて大電力を常時送信する必要がなくなり、ワイヤレスセンサシステムの消費電力を少なくすることができる。蓄電手段（７）としてキャパシタを用いる場合、このようなワイヤレス給電の不安定を解消できる程度の容量を持つものを用いる。二次電池を用いる場合であっても、ワイヤレス給電の不安定を補える程度の蓄電容量のもので足りるため、一次電池を用いる場合よりも小型，軽量のもので済み、また電池交換も不要である。
【０００８】
この発明のワイヤレスセンサ付軸受装置は、内方部材、外方部材、およびこれな内外の部材の間に介在した複数の転動体を有する転がり軸受に、検出対象を検出するセンサ部（６Ａ，６Ｂ）と、このセンサ部（６Ａ，６Ｂ）が出力するセンサ信号をワイヤレスで送信するセンサ信号送信部（９Ａ，９Ｂ）と、上記センサ部（６Ａ，６Ｂ）およびセンサ信号送信部（９Ａ，９Ｂ）を駆動する動作電力をワイヤレスで受信する電力受信部（８Ａ，８Ｂ）とを設けたワイヤレスセンサ付軸受装置であって、上記電力受信部（８Ａ，８Ｂ）の受信電力を蓄えるキャパシタまたは二次電池等の蓄電手段（７）を上記転がり軸受に設けたことを特徴とする。
この構成の場合、軸受にセンサ部（６Ａ，６Ｂ）、センサ信号送信部（９Ａ，９Ｂ）、および電力受信部（８Ａ，８Ｂ）を搭載することで、軸受の知能化を図り、また配線系の簡素化を図り、軽量，コンパクトな構成としながら、上記キャパシタまたは二次電池等の蓄電手段（７）を設けたことで、安定した電源が確保でき、ワイヤレス給電の電力消費を少なくできる。
【０００９】
この発明のワイヤレスセンサ付軸受装置において、上記センサが、検出対象として、転がり軸受の回転、温度、振動、加速度、荷重、トルク、および軸受予圧のうちの少なく１種の検出対象を検出するものとしても良い。
検出対象が回転検出信号、加速度、荷重、トルク等である場合は、軸受を設置した機器の回転制御やその他の各種の制御が行える。検出対象が温度，振動，軸受の予圧である場合は、軸受の故障や、状態管理、寿命管理等が行える。
【００１０】
また、この発明のワイヤレスセンサ付軸受装置において、上記転がり軸受が、複列の軌道面を有する外方部材と、上記軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する両列の軌道面間に介在した複数の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置であって良い。
この構成の場合、車輪用軸受装置の知能化を図り、また車輪と車体間のハーネスを無くしながら、センサ部（６Ａ，６Ｂ）やセンサ信号送信部（９Ａ，９Ｂ）に安定して給電できて、制御の安定が図れ、しかもワイヤレス給電の消費電力が少なくて済む。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のワイヤレスセンサシステムは、センサ部と、センサ信号送信部と、上記センサ部およびセンサ信号送信部を駆動する動作電力をワイヤレスで受信する電力受信部とをそれぞれ有する１つまたは複数のワイヤレスセンサユニットと、上記センサ信号を受信するセンサ信号受信部と、上記電力受信部へ動作電力をワイヤレスで送信する給電電力送信部とを備えたワイヤレスセンサシステムにおいて、上記電力受信部の受信電力を蓄えるキャパシタまたは二次電池等の蓄電手段を上記ワイヤレスセンサユニットに設けたものであるため、ワイヤレス給電が不安定なときでも安定したセンサ出力を得ることができ、かつ省電力を図ることができる。
この発明のワイヤレスセンサ付軸受装置は、転がり軸受に、センサ部と、センサ信号送信部と、動作電力をワイヤレスで受信する電力受信部とを備え、この電力受信部の受信電力を蓄えるキャパシタまたは二次電池等の蓄電手段を設けたものであるため、ワイヤレス給電による安定した電源確保、省電力を図ることができ、かつ軽量，コンパクトな構成とできる。
この発明のワイヤレスセンサ付軸受装置を車輪用軸受装置に適用した場合は、車体と車輪間のハーネスを無くしながら、安定した電源確保、省電力、軽量、コンパクト化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の第１の実施形態にかかるワイヤレスセンサシステムを図１と共に説明する。このワイヤレスセンサシステムは、複数のワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂと、これら複数のワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂに対してワイヤレスで電力を供給しかつ各センサ信号を受信するセンサ信号受信機５とを備える。ワイヤレスセンサユニットの個数は特に制限がなく、１個であっても、３個以上であっても良いが、図１は２個の場合を示している。
【００１３】
各ワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂは、それぞれ検出対象を検出するセンサ部６Ａ，６Ｂと、このセンサ部６Ａ，６Ｂが出力するセンサ信号をワイヤレスで送信するセンサ信号送信部９Ａ，９Ｂと、上記センサ部６Ａ，６Ｂおよびセンサ信号送信部９Ａ，９Ｂに駆動電力を給電する電源部１０とをそれぞれ有する。
【００１４】
センサ部６Ａ，６Ｂは、それぞれ一つのセンサからなるものであっても、また複数のセンサを有するものであっても良い。センサ部６Ａ，６Ｂを構成するセンサは、例えば回転センサ、温度センサ、振動センサ、荷重センサ、トルクセンサ、軸受の予圧を検出する予圧センサ等である。回転センサを構成するセンサは、磁気抵抗素子型センサであっても、またホール素子型センサであっても良い。
【００１５】
電源部１０は、ワイヤレスで送信された駆動電力を受信する電力受信部８Ａ，８Ｂを備え、その受信電力をセンサ部６Ａ，６Ｂおよびセンサ信号送信部９Ａ，９Ｂに給電する手段であって、受信した電力のうち、余剰電力を蓄える蓄電手段７と、蓄電手段７に充電する充電回路１１とを有する。蓄電手段７は、キャパシタまたは二次電池とされる。キャパシタを用いる場合、ワイヤレス給電の不安定を補える程度の大電力を蓄電可能なものが好ましい。電力受信部８Ａ，８Ｂは、ワイヤレス給電を電磁波で行うものである場合、同調回路と、検波整流回路等により構成される。
【００１６】
センサ信号受信機５は、各ワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂのセンサ信号送信部９Ａ，９Ｂから送信されたセンサ信号を区別して受信するセンサ信号受信部１３と、ワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂの電力受信部８Ａ，８Ｂへ動作電力をワイヤレスで送信する給電電力送信部１２とを備えている。
センサ信号送信部９Ａ，９Ｂとセンサ信号受信部１３間、および給電電力送信部１２と電力受信部８Ａ，８Ｂ間の送受は、電磁波による行うものであっても、また光波、赤外線、超音波によるもの、あるいは磁気結合により行うものであっても良い。
【００１７】
ワイヤレス送信するセンサ信号と給電電力の周波数は互いに異なる周波数とされ、複数設けられる各センサ信号も、互いに異なる周波数とされる。ここでは、給電電力の周波数をｆ1 とし、各センサ信号の周波数をｆ2 ，ｆ3 としている。
【００１８】
この構成のワイヤレスセンサシステムによると、各ワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂは、動作電力がワイヤレスで供給されるので、センサ部６Ａ，６Ｂやセンサ信号送信部９Ａ，９Ｂの電源として一次電池や発電機を設ける必要がなく、ワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂをコンパクトで軽量に構成できる。電池交換が不要なため、メンテナンスも容易になる。また、電力受信部８Ａ，８Ｂの受信電力を蓄える蓄電手段７を設けたので、通常時、つまりワイヤレス給電の安定時に電力受信部８Ａ，８Ｂで受信した余剰電力が蓄電手段７に蓄えられ、ワイヤレス給電の不安定なときに、蓄電手段７に蓄えられている電力がセンサ部６Ａ，６Ｂやセンサ信号送信部９Ａ，９Ｂの駆動に用いられる。そのため、ワイヤレス給電の不安定に備えて給電電力送信部１２から大電力を常時送信する必要がなくなり、ワイヤレスセンサシステムの消費電力を少なくすることができる。また、複数のワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂに対して共通のセンサ信号受信機５からワイヤレスの電力供給とワイヤレスセンサ信号の受信とを行うようにしたため、ワイヤレスセンサシステムの全体が簡素な構成となる。
【００１９】
つぎに、この実施形態のワイヤレスセンサシステムを適用したワイヤレスセンサ付軸受装置の一例を図２と共に説明する。複数の軸受５１，５２にワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂがそれぞれ搭載されており、１つのセンサ信号受信機５が、各ワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂにワイヤレスで給電およびセンサ信号の受信を行う。上記複数の転がり軸受５１，５２は、機械設備５３の各部に設置されたものである。機械設備５３は、例えばローラコンベヤまたはベルトコンベヤ等のコンベヤラインであって、搬送ローラまたはベルト駆動ローラ等の軸となる回転軸５９が、上記軸受５１，５２によって回転自在に支持されている。軸受５１，５２は、転がり軸受であって、内輪５４，外輪５５との間に転動体５６を介在させ、シール５８を設けたものである。各転動体５６は、保持器５７に保持されている。上記内輪５４および外輪５５は、それぞれ請求項で言う内方部材および外方部材となる。
【００２０】
各軸受５１，５２に設置されたワイヤレスセンサユニット４Ａ，４Ｂのうちの一つのワイヤレスセンサユニット４Ａのセンサ部６Ａは回転センサとされ、他の軸受５２に設置されたワイヤレスセンサユニット４Ｂのセンサ部６Ｂは、回転以外の検出対象を検出するセンサ、例えば、温度センサ、振動センサ、荷重センサ、トルクセンサ、軸受の予圧センサ等である。これらのセンサを取付けて軸受５１，５２の状態を検出することで、軸受５１，５２の故障診断や工場ライン監視等に使用することができる。
【００２１】
回転センサとなるセンサ部６Ａは、パルサリング１７と、それに対向して取付けられている磁気センサ１８とで構成される。パルサリング１７は、円周方向に磁極が並ぶ多極に磁化された磁石、またはギヤー状の凹凸を施した磁性体リングなど、周方向に周期的な変化を有するものである。磁気センサ１８が、パルサリング１７の周方向の周期的な磁気的変化を検出して、内輪５４と外輪５５の相対回転を検出し、回転信号を出力する。この回転信号はパルス列である。磁気センサ１８は磁界センサであり、磁気抵抗素子型センサ（「ＭＲセンサ」と呼ばれる）以外に、ホール素子型センサ、フラックスゲート型磁界センサ、ＭＩセンサ等のアクティブ磁界センサを使用することができる。磁気センサ１８は、パルサリング１７の周方向の磁気的変化の周期に対して位相が略９０°離れたところに２ヵ所配置して、位相が略９０°異なる回転信号を送信するものとしても良い。この２つの回転信号により、軸５９の回転方向検出が可能になる。
【００２２】
磁気センサ１８は、磁気抵抗素子型の磁界センサであることが好ましい。磁気抵抗素子型磁界センサは、抵抗値を大きくすることで、消費電力を小さくすることができるので、ワイヤレス給電を行うには有利である。
【００２３】
このワイヤレスセンサ付軸受装置によると、センサ部６Ａ，６Ｂによって、軸受５１，５２の知能化を図り、またセンサ信号および給電のワイヤレス化によって配線系の簡素化を図りながら、キャパシタ，二次電池等の蓄電手段７を設けたことにより、安定した電源が確保できる。そのため、ワイヤレス給電の不良の場合に備えて大電力を常時送信する必要がなくなり、ワイヤレスセンサシステムの消費電力を小さくすることができる。
【００２４】
図３は、このワイヤレスセンサシステムを車輪用軸受装置に適用した実施形態を示す。この車輪用軸受装置３３は、複列の軌道面を有する外方部材１と、上記軌道面に対向する軌道面を有する内方部材２と、対向する両列の軌道面間に介在した複数の転動体３とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持するものである。同図の車輪用軸受装置３３は第４世代型のものであり、内方部材２は、ハブ輪２Ａと等速ジョイント１５の外輪１５ａとで構成され、これらハブ輪２Ａおよび等速ジョイント外輪１５ａに、内方部材２側の各列の軌道面が形成されている。
【００２５】
この車輪用軸受装置３３の外方部材１に、一つのワイヤレスセンサユニット４Ａが設置されている。図１における他のワイヤレスセンサユニット４Ｂは、省略されても良く、また車輪用軸受装置３３とは別に、例えば、車輪にタイヤ空気圧検出用として設置しても良い。
ワイヤレスセンサユニット４Ａは、センサ部６Ａを構成する一つのセンサとして回転センサ６Ａａを有している。この回転センサ６Ａａは、パルサリング１７と、それに対向して取付けられている磁気センサ１８とで構成される。パルサリング１７は、円周方向に磁極が並ぶ多極に磁化された磁石、またはギヤー状の凹凸を施した磁性体リングなど、周方向に周期的な変化を有するものである。磁気センサ１８が、パルサリング１７の周方向の周期的な磁気的変化を検出して、内方部材２と外方部材１の相対回転を検出し、回転信号を出力する。この回転信号はパルス列である。磁気センサ１８は磁界センサであり、磁気抵抗素子型センサ以外に、ホール素子型センサ、フラックスゲート型磁界センサ、ＭＩセンサ等のアクティブ磁界センサを使用することができる。磁気センサ１８は、パルサリング１７の周方向の磁気的変化の周期に対して位相が略９０°離れたところに２ヵ所配置して、位相が略９０°異なる回転信号を送信するものとしても良い。この２つの回転信号により、車輪の回転方向検出が可能になる。
【００２６】
ワイヤレスセンサユニット４Ａは、回路ボックス部２４とセンサ設置部２３とが一体化されてユニットとなったものであり、回路ボックス部２４は外方部材１の外面に設置されている。センサ設置部２３は、外方部材１に設けられた径方向の孔を通って軸受内空間に臨んでいる。回路ボックス部２４内に、図１の電力受信部８Ａやセンサ信号送信部９Ａで構成される通信機能部、および蓄電手段７を有する電源部１０が設けられ、センサ設置部２３に上記磁気センサ１８が設置されている。センサ設置部２３に、上記センサ部６Ａを構成する他のセンサとして、回転以外の別の情報を検出するセンサ２２が設置されている。このセンサ２２は、温度センサ、振動センサ、荷重センサ、予圧センサ等である。
【００２７】
センサ信号受信機５は、車体側に取付けられる。例えば車体のタイヤハウス内等に取付けられる。センサ信号受信機５で受信したセンサ信号は、車体に設けられた車両全体を制御する電気制御ユニット（ＥＣＵ）に送られ、各種制御や異常監視などに使用される。
回転センサ６Ａａは、パルサリング１７と磁気センサ１８とで回転を検出し、ワイヤレスで給電しているので、Ｏ速まで回転を検出することができ、アンチロックブレーキシステムやトラクションコントロール等に使用することができる。回転方向を検出することで、ヒルホールドコントロール、例えば上り動作時の後退検出やその逆の検出に対応する制御等に使用することができる。
他のセンサ２２により、荷重センサや温度センサなど、回転以外の検出も行うことで、軸受のインテリジェント化ができ、軸受の故障診断や各種自動制御に使用することができる。
【００２８】
このように車輪用軸受装置３３に適用した場合は、車輪用軸受装置３３の知能化を図り、また車輪と車体間のハーネスを無くしながら、図１のように蓄電手段７を設けたことにより、センサ部６Ａやセンサ信号送信部９Ａに安定して給電できて、制御の安定が図れ、しかもワイヤレス給電の消費電力が少なくて済む。すなわち、ワイヤレス給電の不安定に備えて大電力を常時送信する必要が無くなり、ワイヤレスセンサシステムの消費電力を小さくすることができる。このことは、燃費の向上につながる。
【００２９】
図４は、このワイヤレスセンサシステムを他の形式の車輪用軸受装置３３に適用した例を示す。この車輪用軸受装置３３は、第３世代型のものであり、内方部材２が、ハブ輪２Ａと、その一端の外周に嵌合した内輪２Ｂとで構成され、ハブ輪２Ａおよび内輪２Ｂの外周に、内方部材２側の各列の軌道面が形成されている。等速ジョイント１５は、その外輪１５ａに設けられた軸部がハブ輪２Ａ内に挿通され、ハブ輪２Ａにナットで結合されている。
ワイヤレスセンサユニット４Ａは、外方部材１の端部に取付けられている。ワイヤレスセンサユニット４Ａのセンサ部６Ａは、回転センサ６Ａａで構成され、内方部材２に取付けられたセパルサリング１７と、このパルサリング１７の軸方向に対向して設けられた磁気センサ１８を有する。パルサリング１７は、多極の磁石等からなる。パルサリング１７は、外方部材１と内方部材２の間の軸受空間を密封するシールの構成部品に設けられている。磁気センサ１８は、磁気抵抗型センサまたはホール素子型センサ等が用いられる。その他の構成は図３に示す例と同様である。
【００３０】
図５は、このワイヤレスセンサシステムをさらに他の形式の車輪用軸受装置３３に適用した例を示す。この車輪用軸受装置３３は、第３世代型の従動輪用のものである。この例では、軸受端部を覆うカバー２５に、ワイヤレスセンサユニット４Ａが取付けられている。ワイヤレスセンサユニット４Ａは、センサ部６Ａとして、パルサリング１７と磁気センサ１８とからなる回転センサ６Ａａを有している。カバー２５に設けられた孔に磁気センサ１８を有するセンサ部６Ａの先端が挿入され、回路ボックス２４がカバー２５の外面に設置されている。この実施形態における他の構成は、図４に示す例と同様である。なお、内輪２Ｂはハブ輪２Ａの端部をかしめて形成されたかしめ部１００により、ハブ輪２Ａと結合されている。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
この発明は、車輪用軸受装置の他、各種産業機械、工作機械、運搬機械等において、各部の軸受や、その他の部位の検出対象のワイヤレス検出に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかるワイヤレスセンサシステムの概念構成を示すブロック図である。
【図２】同ワイヤレスセンサシステムを適用した軸受装置の例を示す断面図である。
【図３】同ワイヤレスセンサシステムを適用した車輪用軸受装置の一例を示す断面図である。
【図４】同ワイヤレスセンサシステムを適用した車輪用軸受装置の他の例を示す断面図である。
【図５】同ワイヤレスセンサシステムを適用した車輪用軸受装置のさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…外方部材
２…内方部材
４Ａ，４Ｂ…ワイヤレスセンサユニット
５…センサ信号受信機
６Ａ，６Ｂ…センサ部
７…蓄電手段
８Ａ，８Ｂ…電力受信部
９Ａ，９Ｂ…センサ信号送信部
１０…電源部
１１…充電回路
１２…給電電力送信部
１３…センサ信号受信部
【図１】
2005092705.tif 000003
【図２】
2005092705.tif 000004
【図３】
2005092705.tif 000005
【図４】
2005092705.tif 000006
【図５】
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