JP2002040037A - 回転センサ付軸受およびモータ - Google Patents

回転センサ付軸受およびモータ

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JP2002040037A
JP2002040037A JP2000225207A JP2000225207A JP2002040037A JP 2002040037 A JP2002040037 A JP 2002040037A JP 2000225207 A JP2000225207 A JP 2000225207A JP 2000225207 A JP2000225207 A JP 2000225207A JP 2002040037 A JP2002040037 A JP 2002040037A
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magnetic
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rotation sensor
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Kenichi Iwamoto
憲市 岩本
亨 ▲高▼橋
Toru Takahashi
Koichi Okada
浩一 岡田
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NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気センサに悪影響を与えることのない、信
頼性の高い回転センサ付軸受を提供することにある。 【解決手段】 外輪1、内輪3および転動体2を備え、
外輪1の内径面に磁性リング9aが嵌合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、回転センサ付軸
受に関し、より特定的には、回転検出機能を必要とする
汎用モータに用いられる軸受構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図5を参照して、従来の回転センサ付軸
受200の構造について説明する。なお、図5は、回転
センサ付軸受200の構造を示す断面図である。この回
転センサ付軸受200は、転がり軸受を構成し、外輪
1、内輪3および転動体2を備える。また、外輪1と内
輪3との間には、シールド部材10が設けられている。
【0003】内輪3を回転側軌動輪とした場合、この内
輪3にパルサリング4が芯金5を用いて固定されてい
る。また、外輪1を固定側軌動輪とした場合、この外輪
1に磁気センサ8が、センサケース7およびセンサケー
ス固定リング6を用いて固定されている。このような構
成からなる回転センサ付軸受200は、コンパクト、組
立て調節不要、堅牢等の特性を有しており、モータの回
転軸の支持軸受に利用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】次に、上記構成からな
る回転センサ付軸受200をモータに組込んだ一例を図
6に示す。なお、図6は、回転センサ付軸受200を組
込んだモータの構造を示す断面図である。回転軸12に
組込まれたモータロータ11は、フロント側軸受14と
リア側軸受15によってハウジング13に支持されてお
り、モータステータ10もハウジング13に固定されて
いる。図6に示すモータにおいては、リア側軸受15に
回転センサが内蔵されている。
【0005】ここで、モータステータ10に大きな電流
を流す場合には、磁束の流れを無視することはできな
い。図6中の矢印で示すように、モータロータ11→回
転軸12→内輪3→外輪1→ハウジング13を経由して
モータステータ10に戻る磁気ループが発生する。この
とき、内輪3と外輪1との間では、転動体2を除けば非
磁性部分が大部分を占める。また、磁性体である転動体
2は、内輪3および外輪1とは点接触であり、さらに、
円周上6ヶ所程度しか配置されていない。したがって、
内輪3→転動体2→外輪1の経路は、磁気抵抗が高い経
路となる。
【0006】その結果、軸受における磁気抵抗が大きく
なり、磁束が洩れやすくなる。この洩れた磁束は、磁性
部材である、センサケース7、固定リング6、および、
芯金5に流れ、磁気センサ8に悪影響を与え、センサ信
号が乱れる問題が挙げられる。
【0007】したがって、この発明の目的は、上記問題
を解決するためにあり、磁気センサに悪影響を与えるこ
とのない、信頼性の高い回転センサ付軸受を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の基づいた回転
センサ付軸受においては、内輪、外輪および上記内輪と
上記外輪との間に収容される複数の転動体を備え、回転
体の回転速度を検出するセンサを内蔵した回転センサ付
軸受であって、上記内輪または上記外輪のいずれか一方
が回転側軌動輪を構成し、この回転側軌動輪の一端部に
装着されるパルサリングと、上記内輪または上記外輪の
いずれか他方が固定側軌動輪を構成し、上記パルサリン
グに対向する位置において、上記固定側軌動輪に装着さ
れるセンサと、上記内輪および上記外輪の他端部に装着
され、上記内輪と上記外輪との間に磁気経路を形成する
ための磁性リングとを有する。
【0009】この発明の基づいた回転センサ付軸受によ
れば、外輪と内輪との間に磁性体を配置して、軸受部に
おける磁気抵抗を低下させることにより、軸受部におけ
る磁束の洩れを防止することが可能になる。その結果、
磁束の洩れによる磁気センサへの悪影響が回避され、回
転センサ付軸受の信頼性の向上を図ることが可能にな
る。
【0010】また、上記発明において好ましくは、上記
磁性リングは、上記内輪と上記外輪との間に形成される
環状空間を密閉するシールである。さらに好ましくは、
上記シールが、磁性粉を混入したゴムシールである。こ
の構成により、磁性リングに、上記内輪と上記外輪との
間に磁気経路を確保する機能と、上記内輪と上記外輪と
の間に形成される環状空間を密閉する機能とを備えさせ
ることが可能になる。
【0011】また、上記発明において好ましくは、上記
磁性リングには、外方に向かう突起が設けられる。この
ように、突起を設けることにより、この回転センサ付軸
受をモータの回転軸の軸受に使用した場合、突起をモー
タのハウジングに係合させることにより、固定側軌動輪
の回り止めを実現させることが可能になる。
【0012】また、上記発明において好ましくは、上記
センサを保持するセンサケース、上記センサケースを固
定するセンサケース固定リング、および、パルサリング
を保持する芯金をさらに備え、上記センサケース、上記
センサケース固定リング、および、上記芯金の少なくと
いずれかは、非磁性部材である。
【0013】このように、センサケース、センサケース
固定リング、および、芯金の少なくともいずれかを非磁
性体で構成することにより、磁気センサ部の磁気抵抗が
大きくなり、磁束が磁気センサ部を通過しないようにす
ることが可能になる。
【0014】この発明に基づいたモータにおいては、ハ
ウジングと、上記ハウジングに固定されたステータと、
上記ステータに対向配置され回転軸に固定されるロータ
とを備えるモータであって、上記回転センサ付軸受を上
記回転軸の支持に用いている。
【0015】このように、本発明に基づく回転センサ付
軸受をモータの回転軸の支持に用いることにより、モー
タの回転信号を正確に得ることが可能になる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本実施の形態における回転
センサ付軸受の構造について、図を参照して説明する。
【0017】(構成)なお、基本的構造は、図5に示し
た従来の回転センサ付軸受と同様の構成有していること
から、同一または相当部分には同一の参照番号を付し、
その詳細な説明は省略する。
【0018】図1を参照して、本実施の形態における回
転センサ付軸受100aの構造について説明する。な
お、図1は本実施の形態における回転センサ付軸受10
0aの構造を示す断面図である。
【0019】本実施の形態における回転センサ付軸受1
00aにおいて、従来の回転センサ付軸受200との相
違点は、外輪1の内径面に磁性リング9aが嵌合されて
いる点にある。磁性リング9aの内輪3側と内輪3の外
径面との間には、約0.1mm程度の隙間が設けられて
いる。
【0020】(作用・効果)このような、磁性リング9
aを設けることにより、内輪3から外輪1への磁束は、
最も磁気抵抗の小さい磁性リング9aを流れることな
り、軸受部での磁束洩れが回避され、磁気センサ8およ
びパルサリング4へ悪影響を及ぼさないようになる。な
お、磁性リング9aの内輪3側の部分には、内輪3と外
輪1との間に形成される環状空間を密閉するためのシー
ル機構(ゴム、ラビリンス構造等)が付加されているこ
とが好ましく、シール機構を構成するシール部材が、磁
性粉を混入したゴムシールであれば、軸受部の磁気抵抗
をさらに下げることが可能になる。
【0021】また、本実施の形態における回転センサ付
軸受においては、芯金5、センサケース固定リング6お
よびセンサケース7のいずれか、またはすべてが非磁性
体で構成されている。これにより、磁気センサ8側の磁
気抵抗が大きくなり、磁束が磁気センサ部を通過しない
ようにすることが可能になる。
【0022】また、芯金5、センサケース固定リング6
およびセンサケース7の材質については、芯金5および
センサケース固定リング6には、SUS304、SUS
303等が用いられ、センサケース7には、樹脂(PB
T)等が用いられる。また、パルサリング4の材質につ
いては、フェライト粉を混入させた磁気ゴム等が用いら
れる。
【0023】なお、磁性リング9aの磁気抵抗は、芯金
5、センサケース固定リング6およびセンサケース7間
の磁気抵抗の1/10程度であることが好ましい。
【0024】(変形例)次に、図2〜図4を参照して、
上記回転センサ付軸受100aの変形例を示す。なお、
図2〜図4は、上記回転センサ付軸受100aの変形例
である回転センサ付軸受100b〜100dの構造を示
す断面図である。
【0025】図2に示す回転センサ付軸受100bにお
いては、シールド板9bが設けられ、このシールド板9
bそのものが磁性体から構成されている。この回転セン
サ付軸受100bによっても、上記回転センサ付軸受1
00aと同様の作用効果を得ることができる。
【0026】次に、図3および図4に示す回転センサ付
軸受においては、磁性体をハウジング(図6参照)に係
合させて、磁性体の回り止め機能を付加した構成が採用
されている。まず、図3に示す回転センサ付軸受100
cにおいては、円周上の少なくとも1ヶ所以上に、ハウ
ジング側に突起部を有する磁性体16が設けられてい
る。また、図4に示す回転センサ付軸受100dにおい
ては、磁性体9にハウジング側に打ち込まれるピン17
が設けられている。
【0027】このような構成からなる回転センサ付軸受
100c,100dによっても、上記回転センサ付軸受
100aと同様の作用効果を得ることができる。また、
磁性体の回り止め機能を付加することにより、コネクタ
にストレスが生じることを防止することが可能になる。
【0028】なお、上述した回転センサ付軸受100a
〜100dにおいては、内輪3を回転側軌動輪とし、外
輪1を固定側軌動輪とした場合について述べたが、内輪
3を固定側軌動輪とし、外輪1を回転側軌動輪とする構
成の採用も可能である。
【0029】したがって、今回開示した実施の形態はす
べての点で例示であって制限的なものではない。本発明
の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によっ
て画定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内
でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0030】
【発明の効果】この発明に基づいた回転センサ付軸受に
よれば、磁気センサ領域とは反対側の領域の、内輪と外
輪との間に磁気抵抗を小さくする手段を設けることによ
り、モータで発生する洩れ磁束が磁気センサに影響をお
よぼすことを回避することが可能になる。また、磁気セ
ンサに悪影響がでないため、安定した回転パルス信号を
得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態に基づいた回転センサ付軸受10
0aの構造を示す断面図である。
【図2】 回転センサ付軸受100aの変形例である回
転センサ付軸受100bの構造を示す断面図である。
【図3】 回転センサ付軸受100aの変形例である回
転センサ付軸受100cの構造を示す断面図である。
【図4】 回転センサ付軸受100aの変形例である回
転センサ付軸受100dの構造を示す断面図である。
【図5】 従来の回転センサ付軸受200の構造を示す
断面図である。
【図6】 回転センサ付軸受200を組込んだモータの
構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 外輪、3 内輪、4 パルサリング、5 芯金、6
センサケース固定リング、7 センサケース、8 磁
気センサ、9a 磁性リング、9b シールド板、16
磁性体、17 ピン、100a〜100d回転センサ
付軸受。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01D 5/245 G01D 5/245 X G01P 3/488 G01P 3/488 F H02K 5/173 H02K 5/173 A (72)発明者 岡田 浩一 静岡県磐田市東貝塚1578番地 エヌティエ ヌ株式会社内 Fターム(参考) 2F077 AA21 AA49 CC02 NN04 PP05 UU26 VV02 VV11 VV13 3J016 AA01 BB02 BB12 CA01 3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA62 BA56 BA73 BA77 EA49 EA74 FA60 GA24 5H605 AA11 BB05 CC04 DD05 EB10 EB16 GG04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内輪、外輪および前記内輪と前記外輪と
    の間に収容される複数の転動体を備え、回転体の回転速
    度を検出するセンサを内蔵した回転センサ付軸受であっ
    て、 前記内輪または前記外輪のいずれか一方が回転側軌動輪
    を構成し、この回転側軌動輪の一端部に装着されるパル
    サリングと、 前記内輪または前記外輪のいずれか他方が固定側軌動輪
    を構成し、前記パルサリングに対向する位置において、
    前記固定側軌動輪に装着されるセンサと、 前記内輪および前記外輪の他端部に装着され、前記内輪
    と前記外輪との間に磁気経路を形成するための磁性リン
    グと、を有する、回転センサ付軸受。
  2. 【請求項2】 前記磁性リングは、前記内輪と前記外輪
    との間に形成される環状空間を密閉するシールである、
    請求項1に記載の回転センサ付軸受。
  3. 【請求項3】 前記シールが、磁性粉を混入したゴムシ
    ールである、請求項2に記載の回転センサ付軸受。
  4. 【請求項4】 前記磁性リングには、外方に向かう突起
    が設けられる、請求項1〜3のいずれかに記載の回転セ
    ンサ付軸受。
  5. 【請求項5】 前記センサを保持するセンサケース、前
    記センサケースを固定するセンサケース固定リング、お
    よび、前記パルサリングを保持する芯金をさらに備え、 前記センサケース、前記センサケース固定リング、およ
    び、前記芯金の少なくともいずれかは、非磁性部材であ
    る、請求項1〜4のいずれかに記載の回転センサ付軸
    受。
  6. 【請求項6】 ハウジングと、 前記ハウジングに固定されたステータと、 前記ステータに対向配置され回転軸に固定されるロータ
    とを備えるモータであって、 請求項1〜4のいずれかに記載の回転センサ付軸受を前
    記回転軸の支持に用いた、モータ。
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