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公開番号2024042273
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-28
出願番号2022146871
出願日2022-09-15
発明の名称回転支持装置
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F16C 41/00 20060101AFI20240321BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】センサユニットのセンサ基板及びクローポール型発電機のコイルを一回の作業工程で保護することが可能な回転支持装置にする。
【解決手段】回転部材1と、軸受2と、相手部材3と、クローポール型発電機4と、センサユニット5とを備える。クローポール型発電機4が、センサユニット5に設けられたステータ10と、回転部材1に固定される磁気リング11とを有する。センサユニット5の開口部13にセンサ基板12を収める。ヨーク20が、内部のコイル22の一部をヨーク20の外部に露出させかつ開口部13に連通した複数の切欠き部35を有する。切欠き部35が、周方向に間隔を置いた複数個所に配置されている。開口部13から封止材14を注入すれば、センサ基板12及びコイル22を保護することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転部材と、前記回転部材を回転自在に支持する軸受と、前記回転部材と同軸に配置される相手部材と、前記回転部材の回転運動を電気に変換するクローポール型発電機と、前記相手部材に取り付けられるセンサユニットと、を備え、
前記クローポール型発電機が、前記センサユニットに設けられたステータと、前記回転部材に固定される磁気リングとを有し、
前記ステータが、前記磁気リングと対向する位置に配置されるヨークと、前記ヨークの内部空間で周方向全周に延びるコイルとを有し、
前記ヨークが、周方向に間隔を置いて交互に配置された第一のクローポール部と第二のクローポール部を有し、
前記センサユニットが、センサ基板と、前記センサ基板を収められる開口部とを有する回転支持装置において、
前記ヨークが、前記コイルの一部を前記ヨークの外部に露出させかつ前記開口部に連通した複数の切欠き部を有し、
前記切欠き部が、周方向に間隔を置いた複数個所に配置されていることを特徴とする回転支持装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記センサユニットが、前記開口部に充填された第一の封止部と、前記切欠き部に充填された第二の封止部と、前記ヨークの内部空間に充填された第三の封止部とを一連に有する請求項１に記載の回転支持装置。
【請求項３】
前記第一の封止部のデュロメータ硬さが、４０以上５０以下である請求項２に記載の回転支持装置。
【請求項４】
前記ヨークが、前記磁気リングと径方向に対向する位置に配置されており、
前記センサ基板が、前記ヨークに対して前記磁気リングとは径方向に反対側の位置に配置されており、
前記複数の切欠き部が、前記開口部と径方向に対向する位置に配置されている請求項１又は２に記載の回転支持装置。
【請求項５】
前記ヨークが、前記磁気リングを取り囲む位置に配置されており、
前記センサユニットが、前記コイルを巻いた状態で前記ヨークの内部空間に配置されたボビンを有し、
前記ボビンが、前記第一及び第二のクローポール部と前記コイルとを周方向全周で隔てる内周を有する請求項１又は２に記載の回転支持装置。
【請求項６】
前記ヨークが、第一の磁性体部材と、前記第一の磁性体部材に組み合わされた第二の磁性体部材とからなり、
前記第一の磁性体部材が、前記相手部材に固定される環状板部と、前記環状板部から径方向に延びる側板部と、前記側板部から軸方向一方に延びる前記第一のクローポール部とを有し、
前記センサ基板が、前記第一の磁性体部材に取り付けられている請求項１又は２に記載の回転支持装置。
【請求項７】
前記第二の磁性体部材が、前記側板部に軸方向に対向する対向板部と、前記対向板部から前記軸方向一方とは反対の軸方向他方に延びる前記第二のクローポール部と、前記対向板部から軸方向他方に前記側板部まで延びる接続板部とを有し、
前記ヨークの内部空間が、前記側板部と前記対向板部と前記接続板部と前記第一及び第二のクローポール部とで形成された空間であり、
前記開口部が、前記環状板部と、前記側板部と、前記接続板部とで形成されており、
前記切欠き部が、前記接続板部に形成されている請求項６に記載の回転支持装置。
【請求項８】
前記回転部材が、第一の軌道輪からなり、
前記相手部材が、第二の軌道輪からなり、
前記軸受が、前記回転部材と前記相手部材との間に転動体を有する転がり軸受になっている請求項１又は２に記載の回転支持装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転部材を軸受で支持し、その回転部材の回転運動をクローポール型発電機で電気エネルギに変換し、その電気エネルギでセンサ等を駆動するように構成された回転支持装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の回転支持装置として、従来、転がり軸受と、クローポール型発電機と、センサ及び無線通信機を含む回路とをユニット化したワイヤレスセンサ付き軸受が知られている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示されたワイヤレスセンサ付き軸受は、外輪にセンサユニットが固定される。センサユニットの外環には、クローポール型発電機のステータと、センサユニットのケースが固定される。ステータは、ヨークと、コイルと、ボビンとで構成されている。ヨークは、二つの環状の磁性体部材を組み合わせた構造になっている。コイルの巻線は、ボビンの全周に複数回巻かれている。ボビンとコイルの巻線は、ヨークの内部空間に収容されている。コイルの両端は、センサ基板に接続されている。センサ基板は、回路基板と、回路基板に実装されたセンサ等とで構成されている。センサ基板は、ケースの開口部の内側に取り付けられる。ケースの開口部は、回路基板を保護するため、ケースに取り付けられた蓋によって覆われる。又は、蓋の代わりに、回路基板を封止するための樹脂モールド剤がケースの開口部に充填される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１２７８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、ステータに収納されるコイルの保護について言及されていない。一般に、絶縁、耐熱、防塵、防湿、擦れ防止の目的でコイルの保護を図る場合、コイルをワニスに浸けてコーティングするワニス処理が行われている。あるいは、自己融着性のあるマグネットワイヤをコイルとして採用し、コイル巻き工程の終了後に、加熱してコイルの巻線同士を融着固定することが行われている。
【０００６】
しかしながら、ワニス処理やマグネットワイヤの融着作業は、回路基板の封止作業とは別工程で行うため、作業工程（作業時間）が増える問題がある。
【０００７】
そこで、この発明が解決しようとする課題は、センサユニットのセンサ基板及びクローポール型発電機のコイルを一回の作業工程で保護することが可能な回転支持装置にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、この発明は、回転部材と、前記回転部材を回転自在に支持する軸受と、前記回転部材と同軸に配置される相手部材と、前記回転部材の回転運動を電気に変換するクローポール型発電機と、前記相手部材に取り付けられるセンサユニットと、を備え、前記クローポール型発電機が、前記センサユニットに設けられたステータと、前記回転部材に固定される磁気リングとを有し、前記ステータが、前記磁気リングと対向する位置に配置されるヨークと、前記ヨークの内部空間で周方向全周に延びるコイルとを有し、前記ヨークが、周方向に間隔を置いて交互に配置された第一のクローポール部と第二のクローポール部を有し、前記センサユニットが、センサ基板と、前記センサ基板を収められる開口部とを有する回転支持装置において、前記ヨークが、前記コイルの一部を前記ヨークの外部に向けて露出させかつ前記開口部に連通した複数の切欠き部を有し、前記切欠き部が、周方向に間隔を置いた複数個所に配置されていることを特徴とする回転支持装置、という構成１を採用した。
【０００９】
上記構成１によると、センサ基板が収められた開口部に封止材を注入すれば、封止材が、開口部から複数の切欠き部にも流れ、さらに周方向に分散した各切欠き部からヨークの内部空間にも流れる。このため、一回の封止作業においてセンサ基板及びコイルを封止材で覆って保護することが可能になる。
【００１０】
上記構成１において、前記センサユニットが、前記開口部に充填された第一の封止部と、前記切欠き部に充填された第二の封止部と、前記ヨークの内部空間に充填された第三の封止部とを一連に有する、という構成２を採用することができる。この構成２によると、一回の封止作業でセンサユニットの回路を保護した回転支持装置として提供することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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