CN103477193A - 带有旋转检测功能的滚动轴承装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其包括滚动轴承(1)、传感器外壳(2)、编码器(3)与传感器安装基板(4)。滚动轴承(1)与轴(5)的外周面接触。传感器外壳(2)为环状,滚动轴承(1)的外圈(12)嵌合于作为轴向的一部分的轴承嵌合部(21),编码器(3)收纳于编码器接纳部(22)的内周空间,该编码器接纳部(22)相对轴承嵌合部(21)位于轴向错开的部分。编码器(3)与轴(5)一体地旋转。在传感器安装基板(4)中安装有检测编码器(3)的传感器(42A、42B、42C),传感器安装基板(4)设置于编码器接纳部(21)和编码器(3)之间。
Description
相关申请
本申请要求申请日为2011年4月4日、申请号为日本特愿2011—082413的申请的优先权,通过参照其整体,将其作为本申请的一部分的内容而进行引用。
技术领域
本发明涉及用于比如复印机、打印机等的办公设备等,可检测所支承的轴的旋转的带有旋转检测功能的滚动轴承装置。
背景技术
作为带有旋转传感器的轴承,包括下述的类型,其中,在作为滚动轴承的旋转部的内圈上设置有编码器,并且在作为静止部的外圈上设置有传感器外壳,通过由传感器外壳支承的传感器检测编码器的旋转(比如,专利文献1、2)。另外,同样在滑动轴承中,包括具有旋转检测功能的类型(比如,专利文献3、4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007—224968号公报
专利文献2:日本特开平8—184603号公报
专利文献3:日本特开2006—266962号公报
专利文献4:日本特开2003—254347号公报
发明内容
发明要解决的问题
像上述现有技术那样,在滚动轴承上安装旋转传感器的场合,将旋转传感器的编码器压入内圈中,难以取下编码器。由此,在滚动轴承和旋转传感器中的某一者发生不良的场合,无法再次使用没有发生不良的一者,必须更换带有旋转传感器的轴承整体。另外,在过去的带有旋转传感器的轴承中,由于向传感器的电线配线不经由布线用连接器而直接与传感器连接,故组装较费事。
同样在滑动轴承中,与滚动轴承的场合一样,由于以无法取下旋转传感器的结构组装于传感器外壳中,故不可能再次利用旋转传感器。进一步,在滑动轴承中,滑动面的发热量大,无法获得较大允许旋转速度。滑动面的磨耗即使在一定荷载的条件下,仍较大程度地受到轴的材料、表面粗糙度以及润滑状态的影响,大部分轴承难以获得一定的寿命。另外,如果要获得长寿命,则必须定期向滑动面供给润滑剂。由于这些原因,像用于复印机、打印机等的办公设备等的带有旋转传感器的轴承那样,必须要求以较轻的荷载,获得较大允许旋转速度,在要求长寿命的类型方面,优选为滚动轴承。
本发明的目的在于提供一种带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其能容易地分解,仅仅更换滚动轴承、传感器安装基板中的某一个不良发生部分,可再次利用其它的部分。
解决问题用的技术方案
本发明的带有旋转检测功能的滚动轴承装置包括:与轴的外周面接触的滚动轴承;环状的传感器外壳,在该环状的传感器外壳中,上述滚动轴承的外圈嵌合于作为轴向的一部分的轴承嵌合部上;编码器,该编码器位于下述编码器接纳部的内周空间,与上述轴一体地旋转,该编码器接纳部相对上述传感器外壳中的上述轴承嵌合部位于轴向错开的部分;以及传感器安装基板,在该传感器安装基板中,安装有检测该编码器的传感器,该传感器安装基板设置于上述编码器接纳部和上述编码器之间。
按照上述方案,传感器外壳具有在轴向相互并列的轴承嵌合部和编码器接纳部,滚动轴承的外圈嵌合于轴承嵌合部上,编码器和传感器安装基板配置于编码器接纳部的内周空间。由此,滚动轴承和传感器安装基板的相互分离较容易,该滚动轴承和传感器安装基板中的某一者不良的场合,仅仅更换不良的一者,可再次利用没有不良的另一者。另外,由于采用滚动轴承,故与滑动轴承相比较,可提高允许旋转速度。另外,不同于滑动轴承,轴的材质不影响寿命。
在本发明中,可在上述传感器安装基板中的与上述滚动轴承相反一侧的端部,设置有将上述传感器和外部的电线电连接的布线用连接器,该传感器安装基板可装卸于上述编码器接纳部和上述编码器之间。在这里所说的“外部”指相对于带有旋转检测功能的滚动轴承整体的外部。在传感器安装基板的与滚动轴承相反一侧的端部,设置有布线用连接器,由此,传感器安装基板容易装卸于编码器接纳部和编码器之间。
在本发明中,上述传感器安装基板可从与上述滚动轴承相反的一侧,装卸于上述编码器接纳部和上述编码器之间。在该方案的场合,不受到滚动轴承的妨碍,可将传感器安装基板装卸于编码器接纳部和编码器之间。
在本发明中,上述滚动轴承可从与上述编码器接纳部相反一侧,装卸于上述传感器外壳的上述轴承嵌合部上。在该方案的场合,不受到编码器的妨碍,可将滚动轴承装卸于传感器外壳上。
在上述滚动轴承从与上述编码器接纳部相反的一侧装卸于上述传感器外壳的上述轴承嵌合部上的场合,在上述滚动轴承没有嵌合于上述传感器外壳的上述轴承嵌合部上的状态,可穿过上述轴承嵌合部的内周空间,将上述编码器装卸于上述编码器接纳部内部。在该方案的场合,通过将滚动轴承从传感器外壳的轴承嵌合部上取下,则能取下编码器接纳部的编码器。
另外,在上述滚动轴承从与上述编码器接纳部相反的一侧装卸于上述传感器外壳的上述轴承嵌合部上的场合,通过将设置于上述传感器外壳上的卡扣部与上述外圈的端面卡扣,防止上述滚动轴承向轴向抽出。或者,还可通过将设置于上述传感器外壳上的卡合部卡合于设置在上述外圈的外周面上的圆周方向槽中,防止上述滚动轴承向轴向抽出。或者,可通过将上述外圈压配合于上述传感器外壳的上述轴承嵌合部中,防止上述滚动轴承向轴向抽出。无论为哪一种的抽出防止结构,均可有效地在轴向防止滚动轴承的抽出。
在本发明中,上述轴在外周面的圆周方向的一部分上,具有以平坦面切除的形状的平坦面部,上述编码器呈环状,嵌合于上述轴的外周,并且在上述编码器的内周面的圆周方向的一部分上突出而设置且前端为平坦面的平坦面状卡合突部卡合于上述平坦面部。如果为这样的平坦面部的嵌合,即所谓基于D切口部的嵌合,则相对于轴的编码器的安装相位是确定的。
像上述那样,为基于D切口部的嵌合的场合,上述编码器的上述平坦面状卡合突部的一部分相对上述编码器的端面而向轴向突出。如果平坦面状卡合突部的一部分相对编码器的端面而向轴向突出,则该突出部能从外部观察到,可通过目视而容易地确认安装相位。
在本发明中,上述编码器的与中心轴相垂直的截面呈C形状,在上述轴的外周上,通过弹性形变,在沿径向扩大的状态进行嵌合。通过适当调整编码器的径向的厚度与圆周方向间隙的尺寸,可在抑制旋转时的离心膨胀、保持嵌合力的同时,按照安装相位固定的方式将编码器固定于轴上。
也可在编码器的截面呈C形状的场合,在上述编码器中的圆周方向间隙的部分上设定圆周方向相位的原点。由此,可通过目视容易地确认原点位置。
在本发明中,上述编码器具有在圆周方向使磁极呈并列环状的旋转检测用磁道。在该方案的场合,可具有仅仅检测旋转速度或旋转相位的单纯旋转检测功能。
另外,上述编码器还可具有多排在圆周方向使磁极呈并列环状的旋转检测用磁道,各旋转检测用磁道的相位或间距相互不同,作为上述传感器,设置多个传感器,该多个传感器分别检测上述各旋转检测用磁道。在该方案的场合,不仅具有单纯旋转检测功能,而且可根据两旋转检测用磁道的检测信号的相位的错开,具有旋转方向的检测功能。
此外,上述编码器也可在圆周方向的一部分上具有原点检测用磁化部,作为上述传感器,也可设置有检测上述原点检测用磁化部的传感器。在该方案的场合,可具有轴的一圈为一次的原点的检测功能。
在本发明中,上述滚动轴承也可为具有外圈、保持器、滚子,该滚子为与轴接触的滚子轴承。由此,在用于承受较大的荷载的部位的带有旋转检测功能的滚动轴承装置中,滚动轴承为滚子轴承。
该带有旋转检测功能的滚动轴承装置也可用于办公设备的轴的支承。办公设备为比如复印机、打印机等。在上述办公设备中,虽然该轴承承受较轻的荷载,但是降低成本的要求强烈,另外,强烈地希望组成部件的再利用。由此,仅更换本发明的滚动轴承、传感器安装基板中的某一者等的不良发生部件的效果,更加进一步地被有效地发挥。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少两个方案中的任意的组合均包含在本发明中。特别是,权利要求书中的各项权利要求的两个以上的任意组合也包含在本发明中。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明,会更清楚地理解本发明。但是,实施形式和附图用于单纯的图示和说明,不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由后附的权利要求书确定。在附图中,多个附图中的同一部件标号表示同一或相当的部分。
图1(A)为本发明的第1实施方式的带有旋转检测功能的滚动轴承装置的纵向剖视图,图1(B)为其左侧视图;
图2为图1(A)中的轴承防抽出部的部分放大图;
图3(A)为该带有旋转检测功能的滚动轴承装置中的传感器外壳的纵向剖视图,图3(B)为其左侧视图;
图4(A)为该带有旋转检测功能的滚动轴承装置中的编码器的主视图,图4(B)为其左侧视图;
图5(A)为该带有旋转检测功能的滚动轴承装置中的传感器安装基板的主视图,图5(B)为其仰视图;
图6为表示轴承防抽出部的不同结构的纵向剖视图;
图7为表示轴承防抽出部的另一不同结构的纵向剖视图;
图8(A)为不同的编码器的主视图,图8(B)为其左侧视图;
图9(A)为本发明的第2实施方式的带有旋转检测功能的滚动轴承装置的纵向剖视图,图9(B)为其左侧视图;
图10(A)为图9(A)中的轴承防抽出部的部分放大图;
图11为表示轴承防抽出部的还一不同结构的纵向剖视图;
图12为表示轴承防抽出部的又一不同结构的纵向剖视图。
具体实施方式
根据图1(A)、图1(B)~图5(A)、图5(B),对本发明的第1实施方式进行说明。像图1(A)、图1(B)所示的那样,该带有旋转检测功能的滚动轴承装置由滚动轴承1、传感器外壳2、编码器3、传感器安装基板4构成。该带有旋转检测功能的滚动轴承装置通过滚动轴承1以可旋转的方式支承轴5。
像作为图1(A)的部分放大图的图2所示的那样,滚动轴承1包括内圈11;外圈12;夹设于内外圈11、12的各轨道面之间的多个滚动体13。图例的滚动轴承1为深槽球轴承,滚动体13由滚珠构成。各滚动体13保持于沿保持器14的圆周方向并列的兜孔部内部。内外圈11、12之间的轴承空间的两端通过环状的密封部件15而密封。密封部件15安装于外圈12上,其为内径侧端接近内圈11的金属板制的非接触密封件。由于滚动轴承1采用密封型的轴承,故不必供给润滑剂。
像图3(A)、图3(B)所示的那样,传感器外壳2为环状的部件,包括轴承嵌合部21与编码器接纳部22,该轴承嵌合部21与滚动轴承1的外圈12(图2)嵌合,该编码器接纳部22为相对轴承嵌合部21而在轴向错开的部分,接纳有编码器3。轴承嵌合部21的内径稍大于编码器接纳部22。由此,在滚动轴承1没有嵌合于轴承嵌合部21中的状态,通过轴承嵌合部21的内周空间,可将编码器3相对编码器接纳部22的内部而插入脱离。
在图3(A)所示的轴承嵌合部21的内周面中的与编码器接纳部22相反一侧的端部,设置有向内径侧稍突出的卡扣部23。另外,像图2那样,该卡扣部23与嵌合于轴承嵌合部21上的外圈12的端面卡扣,由此,在轴方向,防止滚动轴承1的抽出。作为防止滚动轴承1抽出的方式,也可通过下述方式进行,该方式为:像图6那样,使设置于滚动轴承1的外圈12的外周面上的圆周方向槽16,卡合于设置在传感器外壳2上的突起状的卡合部24。或者,还可像图7那样,通过将滚动轴承1的外圈12压配合于传感器外壳2上的轴承嵌合部21上的方式进行。
在图3(A)、图3(B)中,在编码器接纳部22的内周面中的圆周方向的一部分,形成有沿轴向延长的槽状的基板接纳部25。在该基板接纳部25的底部(图3(A)、图3(B)中的顶端部)的圆周方向两侧,分别形成沿轴向延伸的一对基板嵌入槽26。另外,在编码器接纳部22的轴向端,设置有向内径侧突出的内径凸缘部27。内径凸缘部27与上述基板接纳部25相同的圆周相位的部分被切掉,基板接纳部25穿过内径凸缘部27,向轴向延伸。
在上述基板接纳部25的开口侧端,防抽出用突起28按照从基板接纳部25的内周面向内径侧突出的方式设置,该防抽出用突起28用于防止接纳于基板接纳部25中的传感器安装基板4的抽出。该防抽出用突起28的轴向外侧的面28a为越靠近内侧直径越小的倾斜面,轴向内侧的面28b为与中心轴O相垂直的面。在轴承嵌合部21和编码器接纳部22的边界部的外周,设置有外径凸缘部29。
像图1(A)所示的那样,轴5按照下述方式设置,即,通过压配合等方式与滚动轴承1的内圈11成一体旋转。另外,像图1(B)所示的那样,轴5中的安装有编码器3的轴向部分呈现出:在外周面的圆周方向的一部分上,形成有以平坦面切除的形状的平坦面部51,即所谓的D切口形状。平坦面部51从安装编码器3的部分一直延续到轴5的端面。
图4(A)、图4(B)表示编码器3。编码器3由一个环状的部件构成。具体来说,呈圆环状,与轴5的外周嵌合(参照图1(A)、图1(B))。在该状态,通过上述内径凸缘部27,编码器3进行轴向的定位。另外,在将滚动轴承1嵌合于轴承嵌合部21之前,编码器3穿过轴承嵌合部21的内周空间,插入到编码器接纳部22内。然后,将轴5嵌合于编码器3的内周。
在编码器3中,作为止转部,在内周面的圆周方向的一部分上,前端按照平坦面的平坦面状卡合突部31突出的方式设置,通过该平坦面状卡合突部31,整体按照接触的方式卡合于轴5的平坦面部51。在平坦面状卡合突部31中的与滚动轴承1相反一侧的轴向端,构成了相对编码器3的端面而向轴向突出的突出部31a。
编码器3的整体可由磁性材料构成,或在树脂、金属的母材上通过涂敷等方式设置磁性材料层而形成,具有后面详述的传感器42A、42B、42C可检测出的磁力。具体来说,像图4(A)所示的那样,在外周上,环状的第1和第2旋转检测用磁道32、33以及原点检测用磁道34在轴向并列地设置。
像图4(B)所示的那样,第1旋转检测用磁道32例如按照将N极与S极的磁极在圆周方向上以相等的间距交替的方式设置。第2旋转检测用磁道33与第1旋转检测用磁道32相同,也将N极与S极的磁极在圆周方向上交替设置,但是,设置为与第1旋转检测用磁道32的相位不同或者间距不同的磁道。例如,仅仅将圆周方向的磁极设置为圆周方向宽度较宽的磁极,其余的各磁极可设为等间距。
像图4(A)所示的那样,原点检测用磁道34为上述原点检测用磁化部,由N极或S极的单极的磁极构成。该原点检测用磁道34也可设置于平坦面状卡合突部31的突出部31a上。
像图5(A)、图5(B)所示的那样,在传感器安装基板4中的矩形的印刷电路基板41上安装有传感器42A、42B、42C、电路部件(图中未示出)等。在本例子中,印刷电路基板41的朝向内周侧的面(图5(A)的底面)处具有电路布图(图中未示出),在该电路布图上设置有分别与上述第1旋转检测用磁道32、第2旋转检测用磁道33以及原点检测用磁道34相对应的传感器42A、42B、42C。各传感器42A、42B、42C由磁性传感器构成。
在印刷电路基板41中的与滚动轴承1相反一侧的端部,安装有布线用连接器43的插座部件43a。布线用连接器43将传感器42A、42B、42C和外部的电线44电连接,布线用连接器43由上述插座部件43a与插入该插座部件43a中而连接的插头部件43b构成。在插头部件43b上连接有布线44。在印刷电路基板41中设置有通孔45,该通孔45卡合传感器外壳2的上述防抽出用突起28。
像图1(A)所示的那样,在位于编码器接纳部22和编码器3之间的上述基板接纳部25(图3(A)、图3(B))处,从与滚动轴承1相反一侧插入而安装传感器安装基板4。具体来说,在印刷电路基板41的圆周方向两端嵌入上述一对基板嵌入槽26(图1(B))中的状态,将传感器安装基板4向滚动轴承1侧压入。一旦传感器安装基板4压入至基板接纳部25的确定的轴向位置,传感器外壳2的抽出防止用突起28嵌入印刷电路基板41的通孔45中,传感器安装基板4处于抽出防止的状态,防抽出用突起28的轴向外侧的面28a为上述倾斜面,故不妨碍传感器安装基板4的压入,另外,像图3(A)所示的那样,由于轴向内侧的面28b为与中心轴O相垂直的面,故如果防抽出用突起28嵌入通孔45(图5(A)、图5(B)),则可确实地防止抽出。
在该结构的带有旋转检测功能的滚动轴承装置中,传感器外壳2具有都在轴向并列的轴承嵌合部21和编码器接纳部22,滚动轴承1的外圈12嵌合于轴承嵌合部21中,在编码器接纳部22的内周空间中,设置有编码器3和传感器安装基板4。由此,滚动轴承1和传感器安装基板4的相互分离较容易,在该滚动轴承1和传感器安装基板4中的某一者不良的场合,仅仅更换不良的一者,可再次利用没有不良的一者。
更具体地说,由于相对于传感器外壳2的轴承嵌合部21,滚动轴承1从与编码器接纳部22相反的一侧而装卸,故在装卸时,编码器3等不造成妨碍。另外,由于相对于编码器接纳部25,传感器安装基板4从滚动轴承1相反一侧而装卸,故在装卸时,滚动轴承1不造成妨碍。另外,由于在传感器安装基板4中的与滚动轴承1相反一侧的端部设置有布线用连接器43,故编码器接纳部22和编码器3之间的基板接纳部25中的传感器安装基板4的装卸较容易。
关于编码器3,由于使止转动用的平坦面状卡合突部31的一部分在轴向突出于编码器3的端面,形成突出部31a,故轴5的对位容易,并且可将该突出部31a用于目视的原点检测。
也可像图8(A)、图8(B)所示的那样,与编码器3的中心轴相垂直的截面呈C形状,在轴5(图1(A)、图1(B))的外周,将该编码器3通过弹性形变,在径向扩大的状态嵌合。在该场合,通过适当调整编码器3的径向的厚度t和圆周间隙35的尺寸δ,可在抑制旋转时的离心膨胀、保持嵌合力的同时,按照安装相位固定的方式将编码器3固定于轴5上。如果在编码器3中的圆周方向间隙35的部分设定圆周方向相位的原点,则可通过目视容易地确认原点位置。另外,在该例子中,不同于图4(A)的例子,原点检测用磁道34设置于圆周方向间隙35的轴心上。
另外,在上述实施方式中,设置有作为传感器的3个传感器42A、42B、42C,但是,可通过改变安装于传感器安装基板4上的传感器的个数、编码器3的磁道的数量,变更为下述情况,即,仅仅具有单纯旋转检测功能的情况;不但具有单纯旋转检测功能,而且添加了旋转方向检测功能的情况;进一步添加了原点检测功能的情况。作为组合例子,具有下述的表1所示的情况。
(表1)
*表示传感器的检测能力,每个传感器为1相。
**传感器的排列为周向的场合是1,为轴向的场合是2。
在按照多种方式改变传感器的个数、磁道的数量的场合,如果准备将除了传感器安装基板4的印刷电路基板41的电路布图以外的形状、编码器3的外观形状进行统一后而得到的部件,则获得互换性。由此,同样在改变传感器安装基板4和编码器3的场合,传感器外壳2可采用共用件。
图9(A)、图9(B)、图10表示本发明的第2实施方式。该带有旋转检测功能的滚动轴承装置与上述第1实施方式相同,由滚动轴承1、传感器外壳2、编码器3与传感器安装基板4构成,但是滚动轴承1为不具有内圈的针状滚子轴承等的滚子轴承的方面与上述第1实施方式不同。其它的结构与第1实施方式相同,获得相同的作用和效果。
作为滚子轴承的滚动轴承1包括外圈12与由针状滚子等的滚子构成的多个滚动体13。各滚动体13沿保持器14的圆周方向并列,保持于兜孔14a的内部。滚动轴承1的外圈12嵌合于传感器外壳2的轴承嵌合部21,各滚动体13以可滚动的方式与轴5的外周面接触。
同样在滚动轴承1为针状滚子轴承的场合,与为深槽球轴承等的球轴承的场合一样,可实现轴向的抽出防止。在该例子中,像图10所示的那样,在轴承嵌合部21的内周面中的与编码器接纳部22相反的一侧的端部,设置有仅仅向内径侧突出的卡扣部23,将该卡扣部23与外圈12的端面卡扣,从而防止滚动轴承1向轴向的抽出。另外,还可像图11那样,将设置于滚动轴承1的外圈12的外周面上的圆周方向槽16与设置于传感器外壳2上的突起状的卡合部24卡合,从而防止抽出。在图11的例子中,多排地设置了滚动体13,但是也可为单排。此外,还可像图12那样,将滚动轴承1的外圈12压入传感器外壳2的轴承嵌合部21中,从而防止抽出。
如上所述,参照附图,对优选的实施形式进行了说明,但是,如果是本领域的技术人员,在阅读本申请说明书后,会在显然的范围内容易想到各种变更和修改方式。于是,对于这样的变更和修改方式,应被解释为属于根据权利要求书而确定的发明的范围内。
标号的说明:
标号1表示滚动轴承;
标号12表示外圈;
标号14表示保持器;
标号16表示圆周方向槽;
标号2表示传感器外壳;
标号3表示编码器;
标号4表示传感器安装基板;
标号5表示轴;
标号21表示轴承嵌合部;
标号22表示编码器接纳部;
标号23表示卡扣部;
标号24表示卡合部;
标号31表示平坦面状卡合突部;
标号31a表示突出部;
标号32表示第1旋转检测用磁道;
标号33表示第2旋转检测用磁道;
标号34表示原点检测用磁道(原点检测用磁化部);
标号42A、42B、42C表示传感器;
标号43表示布线用连接器;
标号44表示电线;
标号51表示平坦面部;
标号O表示中心轴。
Claims (17)
1.一种带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其包括:与轴的外周面接触的滚动轴承;环状的传感器外壳,在该环状的传感器外壳中,上述滚动轴承的外圈嵌合于作为轴向的一部分的轴承嵌合部上;编码器,该编码器位于编码器接纳部的内周空间,与上述轴一体地旋转,该编码器接纳部相对上述传感器外壳中的上述轴承嵌合部位于轴向错开的部分;以及传感器安装基板,在该传感器安装基板中安装有检测该编码器的传感器,该传感器安装基板设置于上述编码器接纳部和上述编码器之间。
2.根据权利要求1所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,在上述传感器安装基板中的与上述滚动轴承相反一侧的端部,设置有将上述传感器和外部的电线电连接的布线用连接器,该传感器安装基板能装卸于上述编码器接纳部和上述编码器之间。
3.根据权利要求1所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,上述传感器安装基板能从与上述滚动轴承相反的一侧装卸于上述编码器接纳部和上述编码器之间。
4.根据权利要求1所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,上述滚动轴承能从与上述编码器接纳部相反的一侧装卸于上述传感器外壳的上述轴承嵌合部上。
5.根据权利要求4所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,在上述滚动轴承没有嵌合于上述传感器外壳的上述轴承嵌合部上的状态,能穿过上述轴承嵌合部的内周空间,将上述编码器装卸于上述编码器接纳部内部。
6.根据权利要求4所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,通过将设置于上述传感器外壳上的卡扣部与上述外圈的端面卡扣,防止上述滚动轴承向轴向抽出。
7.根据权利要求4所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,通过将设置于上述传感器外壳上的卡合部卡合于设置在上述外圈的外周面上的圆周方向槽中,防止上述滚动轴承向轴向抽出。
8.根据权利要求4所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,通过将上述外圈压配合于上述传感器外壳的上述轴承嵌合部中,防止上述滚动轴承向轴向抽出。
9.根据权利要求1所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,上述轴在外周面的圆周方向的一部分上,具有以平坦面切除的形状的平坦面部,上述编码器呈环状,嵌合于上述轴的外周,并且在上述编码器的内周面的圆周方向的一部分上突出而设置且前端为平坦面的平坦面状卡合突部卡合于上述平坦面部。
10.根据权利要求9所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,上述编码器的上述平坦面状卡合突部的一部分相对于上述编码器的端面而向轴向突出。
11.根据权利要求1所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,上述编码器的与中心轴相垂直的截面呈C形状,在上述轴的外周上,通过弹性形变,在沿径向扩大的状态进行嵌合。
12.根据权利要求11所示的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,在上述编码器中的圆周方向间隙的部分上设定圆周方向相位的原点。
13.根据权利要求1所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,上述编码器具有在圆周方向使磁极呈并列环状的旋转检测用磁道。
14.根据权利要求1所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,上述编码器具有多排在圆周方向磁极呈并列环状的旋转检测用磁道,各旋转检测用磁道的相位或间距相互不同,作为上述传感器设置多个,分别检测上述各旋转检测用磁道。
15.根据权利要求1所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,上述编码器在圆周方向的一部分上具有原点检测用磁化部,作为上述传感器,设置有检测上述原点检测用磁化部的传感器。
16.根据权利要求1所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,上述滚动轴承具有外圈、保持器、滚子,该滚子是与轴接触的滚子轴承。
17.根据权利要求1所述的带有旋转检测功能的滚动轴承装置,其中,其用于办公设备的轴的支承。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103697070A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 江苏李国栋轴承研究所股份有限公司 | 冗余滚动轴承机构 |
CN106065903A (zh) * | 2015-04-24 | 2016-11-02 | 斯凯孚公司 | 装备有平移的位移检测装置的轴承 |
CN103697070B (zh) * | 2013-12-27 | 2016-11-30 | 江苏李国栋轴承研究所股份有限公司 | 冗余滚动轴承机构 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9851220B2 (en) * | 2012-11-12 | 2017-12-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Rotational position sensor structure for an intake manifold |
WO2016188556A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-12-01 | Aktiebolaget Skf | Shaft supporting system for an electric motor, electric motor comprising such a system and process for assembling such a shaft supporting system |
CN115362350A (zh) * | 2020-04-24 | 2022-11-18 | 谐波传动系统有限公司 | 旋转编码器 |
JP2022139964A (ja) * | 2021-03-12 | 2022-09-26 | ナブテスコ株式会社 | 導電性粒体検出装置、及び、機械動作装置 |
JP2022139855A (ja) * | 2021-03-12 | 2022-09-26 | ナブテスコ株式会社 | 配線構造体、導電性粒体検出装置、及び、減速機 |
US11369417B1 (en) | 2021-06-08 | 2022-06-28 | Curiteva, Inc. | Modular polyaxial pedicle screw assembly with split ring |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030173956A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-18 | Ntn Corporation | Bearing assembly equipped with rotation sensor capable of detecting home position |
US20040126043A1 (en) * | 2001-03-28 | 2004-07-01 | Hiroyoshi Ito | Rolling bearing with rotation sensor |
US20040202392A1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-10-14 | Francois Niarfeix | Instrumented rolling bearing |
US20050082926A1 (en) * | 2003-10-16 | 2005-04-21 | Grzywacz Keith E. | Electric motor with hall effect memory module |
US20070205759A1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-06 | Ntn Corporation | Bearing with integrated rotation sensor |
CN100565210C (zh) * | 2002-10-28 | 2009-12-02 | 日本精工株式会社 | 带传感器轴承装置以及带传感器滚动轴承 |
CN101677784A (zh) * | 2006-11-07 | 2010-03-24 | 艾多斯米德有限责任公司 | 数字深度计 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2532469B2 (ja) * | 1987-05-28 | 1996-09-11 | 松下電器産業株式会社 | ステアリングシャフトの回転角検出装置 |
JPS6416923A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Rotational angle detector |
US5081416A (en) * | 1989-02-24 | 1992-01-14 | The Torrington Company | Magnetic encoder with retainer ring for retaining magnetic encoder ring on a rotating shaft |
JP2518183Y2 (ja) * | 1991-12-27 | 1996-11-20 | 愛知電機株式会社 | 電動機の速度検出素子取付装置 |
JPH07325098A (ja) * | 1994-05-30 | 1995-12-12 | Ntn Corp | 磁気センサ内蔵軸受ユニット |
JPH08184603A (ja) | 1994-10-31 | 1996-07-16 | Ntn Corp | 磁気センサ内蔵軸受ユニット |
IT235948Y1 (it) * | 1995-10-05 | 2000-07-18 | Skf Ind Spa | Dispositivo di rilevamento della velocita' di rotazione relativa tragli anelli di un cuscinetto con sistema di aggancio e sgancio rapido. |
JP2001132741A (ja) * | 1999-11-04 | 2001-05-18 | Viv Engineering Kk | ミニアチュア軸受 |
JP2003270258A (ja) * | 2002-03-13 | 2003-09-25 | Koyo Seiko Co Ltd | センサー付き軸受ユニット |
JP2003254347A (ja) | 2002-03-07 | 2003-09-10 | Koyo Seiko Co Ltd | センサー付き軸受ユニット |
JP4275444B2 (ja) * | 2002-04-12 | 2009-06-10 | Ntn株式会社 | アブソリュートエンコーダ付軸受 |
JP2004218814A (ja) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Nsk Ltd | 軸受装置 |
EP1557676B1 (en) * | 2002-10-28 | 2015-05-06 | NSK Ltd. | Rolling bearing with sensor |
US20040145365A1 (en) * | 2003-01-24 | 2004-07-29 | Carl Freudenberg Kg | Annular sensor housing |
JP2006207750A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Ntn Corp | センサ付軸受および軸受装置 |
JP2006266962A (ja) | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Ntn Corp | 回転センサ付軸受 |
JP4731352B2 (ja) | 2006-02-22 | 2011-07-20 | Ntn株式会社 | 回転センサ付き軸受 |
JP2008157900A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-07-10 | Nok Corp | 磁気エンコーダ |
JP2008170170A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Ntn Corp | 車輪用軸受装置 |
JP2009228762A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Ntn Corp | 回転センサ付軸受 |
JP2010038290A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Ntn Corp | リユース軸受およびそのリユース方法 |
WO2012002318A1 (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Ntn株式会社 | 回転センサ付軸受 |
-
2011
- 2011-04-04 JP JP2011082413A patent/JP2012220192A/ja active Pending
-
2012
- 2012-03-19 WO PCT/JP2012/057061 patent/WO2012137595A1/ja active Application Filing
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- 2012-03-19 CN CN2012800167367A patent/CN103477193A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040126043A1 (en) * | 2001-03-28 | 2004-07-01 | Hiroyoshi Ito | Rolling bearing with rotation sensor |
US20030173956A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-18 | Ntn Corporation | Bearing assembly equipped with rotation sensor capable of detecting home position |
CN100565210C (zh) * | 2002-10-28 | 2009-12-02 | 日本精工株式会社 | 带传感器轴承装置以及带传感器滚动轴承 |
US20040202392A1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-10-14 | Francois Niarfeix | Instrumented rolling bearing |
US20050082926A1 (en) * | 2003-10-16 | 2005-04-21 | Grzywacz Keith E. | Electric motor with hall effect memory module |
US20070205759A1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-06 | Ntn Corporation | Bearing with integrated rotation sensor |
CN101677784A (zh) * | 2006-11-07 | 2010-03-24 | 艾多斯米德有限责任公司 | 数字深度计 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103697070A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-02 | 江苏李国栋轴承研究所股份有限公司 | 冗余滚动轴承机构 |
CN103697070B (zh) * | 2013-12-27 | 2016-11-30 | 江苏李国栋轴承研究所股份有限公司 | 冗余滚动轴承机构 |
CN106065903A (zh) * | 2015-04-24 | 2016-11-02 | 斯凯孚公司 | 装备有平移的位移检测装置的轴承 |
CN106065903B (zh) * | 2015-04-24 | 2020-10-16 | 斯凯孚公司 | 装备有平移的位移检测装置的轴承 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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WO2012137595A1 (ja) | 2012-10-11 |
EP2696172A4 (en) | 2014-09-10 |
US20140021945A1 (en) | 2014-01-23 |
EP2696172A1 (en) | 2014-02-12 |
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