JP2003287025A - 検出器及びセンサ付転動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐振動性、耐衝撃性、耐水性等に優れて、転
動装置の状態を正確に外部に知らせることができる検出
器及びセンサ付転動装置を提供する。 【解決手段】 転動装置１７の状態を検出する検出器２
０であって、検出部２６を収容するセンサケース２５
と、センサケース２５に形成された開口部２４ａを挿通
して一端が検出部に接続されると共に他端が外部へと延
びたケーブル３８とを備え、且つ、開口部２４ａの周縁
部にはセンサケース２５の外部に向かって突出する突起
部６９が設けられ、ケーブル３８が突起部６９に固定さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサ付転動装置
に関し、機械装置などの予防保全、例えば振動を受け易
い環境下で使用される鉄道車両、自動車、搬送車などの
移動体の軸受装置やギヤボックス等の予防保全に最適な
ものである。また、映像情報機器等に使用される軸受装
置にも適用でき、更にボールねじやリニアガイドなどの
直動部品にも適用できる。

【０００２】

【従来の技術】産業機械の軸受装置や、鉄道車両及び自
動車等の車両の軸受装置、あるいはギヤボックスには、
保全のために振動や温度等を検出するセンサを備えた検
出器（センサユニット）を取り付ける場合がある。図１
４に示すように、従来の検出器１４０は、温度センサ、
回転速度センサ等の検出部を含む電子部品１４１が実装
されたプリント基板１４７を、センサケース１４３内に
樹脂１４５でモールド固定していた。電源ケーブル及び
信号ケーブル等のケーブル１４８の一端は、プリント基
板１４７に直にハンダ付けされたり、コネクタや端子台
等の中継部品を介してプリント基板１４７に接続された
りしていた。そして、ケーブル１４８は直接センサケー
ス１４３の外部に引き出されたり、センサケース１４３
にケーブルグランドを取り付けて、該ケーブルグランド
を介してケーブル１４８を引き出すこともあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ケーブル１４
８をプリント基板１４７に直にハンダ付けしたり、ケー
ブル１４８をそのままセンサケース１４３から外部に引
き出す場合は、下記のような問題がある。すなわち、セ
ンサケース１４３内でケーブル１４８が自由な状態で配
されているため、大きな振動や衝撃が作用すると、ケー
ブル１４８にも振動や衝撃の加速度が作用し、ケーブル
１４８が力を受けることになる。その結果、ケーブル１
４８の自重分の荷重がプリント基板１４７に作用し、プ
リント基板１４７が繰返し応力によって割れたり、ケー
ブル１４８やコネクタ、端子台などの中継部品をハンダ
付けするためのランド（回路パターン）が剥がれたりす
ることがあった。また、ケーブル１４８に振動や衝撃が
繰返し作用することで、ケーブル１４８をプリント基板
１４７にハンダ付けした部分でケーブル１４８の芯線が
折れてしまうことがあった。

【０００４】また、ケーブルの引き出しにケーブルグラ
ンドを用いた場合は、ケーブルグランドのねじ部から、
センサケース内に水が浸入することがあった。その水に
よって、回路が正常に動作しない場合があった。

【０００５】このようなケーブル挿通部の微小な隙間に
よる浸水等の不都合、或いはケーブルの折れによる不都
合を回避するために、図１５に示す構造が利用されるこ
とも少なくない。この構造は、特開平０８−１２２３５
１号公報に開示されたもので、内輪１５２に回転センサ
１５３を取り付けたセンサ付軸受１５４において、回転
センサ１５３に接続するケーブル１５５の周囲に樹脂１
５６をモールドすることで、ケーブル挿通部の隙間を封
止して、防水性を確保すると同時に、ケーブル１５５を
モールドした樹脂１５６でしっかりと固定して、ケーブ
ルの折れを防止するものである。

【０００６】ところが、ケーブル１５５を樹脂１５６の
モールドで固める方法は、モールド成形に、多大な手間
と時間がかかり、コストアップと、生産性の低下を招く
という問題があった。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、耐振動性、耐衝撃性、耐水性等に優れ
て、転動装置の状態を正確に外部に知らせることができ
る検出器及びセンサ付転動装置を提供すること、また、
検出器に接続したケーブルを手間を掛けずに固定でき
て、コストの低減及び生産性の向上を図ることのできる
検出器及びセンサ付転動装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成により達成される。 （１） 転動装置の状態を検出する検出器であって、検
出部を収容するセンサケースと、前記センサケースに形
成された開口部を挿通して一端が前記検出部に接続され
ると共に他端が外部へと延びたケーブルとを備え、且
つ、前記開口部の周縁部には前記センサケースの外部に
向かって突出する突起部が設けられ、前記ケーブルが前
記突起部に固定されていることを特徴とする検出器。 （２） 前記検出部を実装したプリント基板と、前記セ
ンサケース内で前記プリント基板を所定位置に固定する
固定用治具とを備え、前記ケーブルが前記プリント基板
近傍で前記固定用治具に固定されていることを特徴とす
る請求項１に記載の検出器。 （３） 前記センサケースに取り付けられたケーブルグ
ランドを備え、前記センサケースの外部で、前記ケーブ
ルグランドと前記ケーブルのケーブルグランド近傍箇所
とが密着性を有する被覆材によって被覆されていること
を特徴とする請求項１に記載の検出器。 （４） 前記突起部が、前記センサケースの一部に切り
込みを設けることで区画された折り曲げ片を前記センサ
ケースの外部に向かって立ち上げることで形成されてい
ることことを特徴とする前記（１）から（３）のいずれ
か１つに記載の検出器。 （５） 前記突起部と前記ケーブルの突起部近傍箇所と
を、これらの部位の外周に被嵌された熱収縮チューブで
密着状態に被覆したことを特徴とする前記（１）から
（４）のいずれか１つに記載の検出器。 （６） 前記検出部は、温度センサ、振動センサ、速度
センサの少なくとも一つである前記（１）〜（５）のい
ずれか１つに記載の検出器。 （７） 前記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の検
出器を転動装置に備え、前記検出器により前記転動装置
の状態を検出するセンサ付転動装置。 （８） 前記転動装置が、外方部材と、内方部材と、前
記外方部材及び内方部材間に配された転動体とを有し、
前記外方部材及び内方部材のうち、一方が静止部材、他
方が可動部材とされており、前記検出器が前記静止部材
又は該静止部材に固定された部材に取り付けられている
前記（７）に記載のセンサ付転動装置。 （９） 前記転動装置が転がり軸受である前記（７）又
は（８）に記載のセンサ付転動装置。 （１０） 前記転動装置がボールねじである前記（７）
又は（８）に記載のセンサ付転動装置。 （１１） 前記転動装置がリニアガイドである前記
（７）又は（８）に記載のセンサ付転動装置。

【０００９】上記構成の検出器及びセンサ付転動装置に
よれば、プリント基板から引き出したケーブルを、セン
サケースに形成された突起部に固定しているので、振動
や衝撃が作用しても、ケーブルの自重分の力はその固定
部分で支持され、ケーブルが接続された検出部には力が
作用しない。その結果、振動や衝撃が繰り返し作用して
も、検出部が破損したり、ケーブルが折れたりすること
がなくなり、長期間にわたって検出器及びセンサ付転動
装置の性能を維持することができる。また、センサケー
スの外部でケーブルグランドとケーブルのケーブルグラ
ンド近傍箇所とを密着性を有する被覆材によって被覆し
た場合、ケーブルグランドのねじ部から水が浸入するの
を顕著に防止できる。また、被覆材によってケーブルを
ケーブルグランドに補強固定した状態になる。したがっ
て、長期間にわたって検出器及びセンサ付転動装置の性
能が維持される。なお、上記（９）においていう「転が
り軸受」には、複数の転がり軸受の外輪にハウジングが
外嵌されてなる、いわゆる軸受装置も、含まれる。

【００１０】また、ケーブルをセンサケースの開口部の
周縁部に設けた突起部に固定しているため、突起部がケ
ーブルを弾性的に（塑性変形させて）挟んで固定する構
成とすることで、ケーブルの固定のために結束バンドや
ねじ等の部品点数が増加を抑えることができ、また、ケ
ーブルをセンサケースの開口部に挿通するだけでケーブ
ルを固定することができ、樹脂のモールド成形によって
ケーブルの固定を行う従来の方法と比較すると、検出器
に接続したケーブルを手間を掛けずに固定できて、コス
トの低減及び生産性の向上を図ることができる。更に、
突起部をセンサケースの一部を切り起こすことによって
形成する構成の場合には、突起部の装備が部品点数の増
加を招くことがなく、部品点数の削減及び組み立て工程
数の低減によって、コストの低減及び生産性の向上を図
ることができる。また、（５）に記載のように、突起部
とその近傍のケーブルとを熱収縮チューブで密着状態に
被覆する構成では、収縮していない状態の熱収縮チュー
ブの被嵌、被嵌した熱収縮チューブの加熱処理といった
単純で簡単な操作で、ケーブル挿通部におけるケーブル
周囲の隙間を無くすことができ、ケーブルの固定強度の
向上と、ケーブル挿通部における防水性や防塵性を、安
価に得ることができる。さらに、熱収縮チューブによっ
てケーブルを固定することができるため突起部を塑性変
形可能に構成する必要がない。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を図
面に基づいて詳しく説明する。図１に、本発明の第１実
施形態のセンサ付転動装置（センサ付軸受装置）１０を
示す。センサ付転動装置１０は、軸方向に間隔をあけて
配された一対の転がり軸受（ここでは玉軸受）１１，１
１と、それら転がり軸受の外輪１２，１２に外嵌された
ハウジング１８と、を備えた転がり軸受装置１７に、セ
ンサユニット（検出器）２０を取り付けた構成になって
いる。転がり軸受の内輪１３，１３に、軸１５が内嵌さ
れている。ここでは、外輪１２，１２及びハウジング１
８が外方部材かつ静止部材として機能し、内輪１３，１
３及び軸１５が内方部材かつ可動部材として機能し、両
者の間には複数の転動体（ここでは玉）１４が配されて
いる。

【００１２】ハウジング１８内における軸１５の端部に
は、被検出部材としての速度検出用歯車１６が設けられ
ている。速度検出用歯車１６は、鋼材等の磁性金属材料
からなり、その外周縁部における磁気特性を円周方向に
関して交互に且つ等間隔で変化させている。軸１５が回
転することで、歯車１６が回転する。速度検出用歯車１
６の代わりに、Ｓ極、Ｎ極が互い違いに着磁された磁極
部がその外周面に形成された速度検出用エンコーダを採
用することもできる。

【００１３】ハウジング１８は円筒形状に形成されてお
り、一方の（図中右方の）転がり軸受１１よりも軸方向
に突出して延びており、その端部には、エンドカバー１
９が固定されている。ハウジング１８の、一方の転がり
軸受１１よりも軸方向に突出した位置であって、前記速
度検出用歯車１６と同等な軸方向位置には、ハウジング
１８の内面と外面とを貫通する取付孔１８ａが設けられ
ている。そして、取付孔１８ａを介してセンサユニット
２０がハウジング１８に固定されている。

【００１４】センサユニット２０は、ケース本体２３と
ケースカバー２４とで構成されるセンサケース２５と、
センサ本体２６とを備えている。センサ本体２６は、プ
リント基板に、温度センサ、振動センサ（加速度セン
サ）、回転速度センサ、及び信号を処理するための検出
部として機能する電子部品などが実装されてなる。圧力
センサをプリント基板に実装すれば、軸受装置１７内部
の圧力を測定することができる。

【００１５】図２は、センサユニット２０の拡大図であ
る。図２に示すように、センサケース２５のケース本体
２３は、中空筒状に形成されたセンサ本体収容部２３ａ
と、センサ本体収容部２３ａの一端側に（図では上端側
に）設けられてセンサ本体収容部２３ａの外周側に突出
したフランジ２３ｂとを有している。フランジ２３ｂ
は、ハウジング１８の外面上に載置される。フランジ２
３ｂに挿通されるボルト３９により、センサユニット２
０がハウジング１８に固定される。

【００１６】ケース本体２３の、センサ本体収容部２３
ａ内には、速度センサ２８、センサ本体２６のプリント
基板２７に実装された温度センサ２９、振動センサ３
０、これらセンサ２８，２９，３０で検出した信号を処
理する電子部品３４が収容されている。プリント基板２
７は、長方形板状に形成され、その長手方向及び面方向
が鉛直方向に平行になるようにセンサ本体収容部２３ａ
内に配置されている。

【００１７】プリント基板２７をケース本体２３に固定
するために、固定用治具３１が用いられている。固定用
治具３１は、センサ本体収容部２３ａ内に収容され、セ
ンサ本体収容部２３ａの外側（外周面）からねじ込まれ
た固定ねじ３２によってセンサ本体収容部２３ａ内に固
定されている。その固定用治具３１に、プリント基板２
７が、基板固定ねじ２７ａによって固定されている。こ
こでは、固定用治具３１が、センサ本体収容部２３ａの
長手方向と同様な長手方向を有する柱状に形成され、固
定用治具３１の一方の側面（取付面）がセンサ本体収容
部２３ａの内周面の一部に固定されている。固定用治具
３１の他方の側面には、基板支持凸部３１ｂが突設され
ている。基板支持凸部３１ｂ上にプリント基板２７を置
いた状態で、基板固定ねじ２７ａをプリント基板２７に
貫通させ且つ基板支持凸部３１ｂにねじ込んでいる。

【００１８】固定用治具３１には、ケースカバー２４側
の端部（図では上端部）に、ケーブル支持部３１ａが設
けられている。ケースカバー２４のケーブル挿通孔２４
ａを介して挿通されたケーブル３８は、プリント基板２
７近傍において、ケーブル支持部３１ａに固定され、そ
の先がプリント基板２７に接続されている。ここでは、
そのケーブル支持部３１ａに、固定具としての結束バン
ド３３によりケーブル３８が固定されている。ケーブル
３８は、電源ケーブル及び信号ケーブルを一体化して図
示したものである。電源ケーブルはプリント基板２７に
電源を供給し、信号ケーブルは温度センサ、振動セン
サ、速度センサ等の検出部によって検出した信号をセン
サユニット２０の外部に伝送する。

【００１９】結束バンド３３によりケーブル３８をケー
ブル支持部３１ａに固定することで、振動や衝撃が作用
した際のケーブル３８の自重分の力は固定用治具３１で
支持されるようになり、プリント基板２７には力が作用
しなくなる。すなわち、振動や衝撃が作用すると、ケー
ブル３８には、Ｆ＝ｍ・α（ｍはケーブルの質量；αは
加速度）の力が作用する。例えば、ケーブル３８のケー
ス本体２３内の部分の質量が１０ｇで、９８０ｍ／ｓｅ
ｃ^２（＝１００Ｇ）の加速度が作用したときは、ケーブ
ルには、Ｆ＝０．０１×９８０＝９．８Ｎ（＝１ｋｇ
ｆ）の力が作用する。ケーブル３８が結束バンド３３に
より固定されていない場合は、プリント基板２７にこの
力が作用し、プリント基板２７に曲げ応力が発生する。
このような振動や衝撃が繰り返し作用すると、プリント
基板２７が割れたり、ケーブル３８のプリント基板２７
へのハンダ付け部が折れたりするなどの問題が生じる。

【００２０】本実施形態においては、ケーブル３８を挿
通させるための開口部としてケースカバー２４に形成さ
れたケーブル挿通孔２４ａの周縁部に、前記センサ本体
２５の外部に向かって突出する一対の突起部６９ａ，６
９ｂが追加されており、前記ケーブル３８が前記突起部
６９ａ，６９ｂの挾持によって固定されている。

【００２１】突起部６９ａ，６９ｂは、図３（ａ）に示
すようにケースカバー２４の一部に切り込み７０を設け
ることで区画された折り曲げ片７１ａ，７１ｂを、図７
（ｂ）に示すようにセンサケース２５の外部に向かって
立ち上げることによって形成されている。各折り曲げ片
７１ａ，７１ｂの立ち上げによって開いた箇所が、ケー
ブルをセンサケース２５の外部に挿通させる開口部とし
て機能する。

【００２２】一対の突起部６９ａ，６９ｂは、ケースカ
バー２４が薄肉の金属板の場合は、ケーブル３８を挟む
弾性力を発生するように、先端をケーブル３８側に傾斜
させた板ばね状に切り起こす。このように一対の突起部
６９ａ，６９ｂに挾持力を持たせると、ケーブル３８の
固定のために結束バンドやねじ等の部品点数が増えるこ
とがなく、また、ケーブル３８をセンサケース２５を構
成しているケースカバー２４のケーブル挿通孔２４ａに
挿通するだけでケーブル３８を固定することができ、樹
脂のモールド成形によってケーブルの固定を行う従来の
方法と比較すると、検出器に接続したケーブル３８を手
間を掛けずに固定できて、コストの低減及び生産性の向
上を図ることができる。

【００２３】さらに、本実施形態では、突起部６９ａ，
６９ｂが、ケースカバー２４の一部を切り起こすことに
よって形成しているため、突起部６９ａ，６９ｂの装備
が部品点数の増加を招くことがなく、部品点数の削減及
び組み立て工程数の低減によって、コストの低減及び生
産性の向上を図ることもできる。

【００２４】なお、ケーブル３８を固定するためにケー
スカバー２４に装備する突起部６９ａ、６９ｂの具体的
な形態は、上記実施形態に限定するものではない。例え
ば、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、十字形状の切
れ込み８０を設けることで区画された４つの折り曲げ片
８１ａを、センサケースの外部に立ち上げることでケー
ブル挿通孔８４ａを形成される構成としてもよい。例え
ば、ケースカバー２４が樹脂等の一体成形品の場合等
は、突起部を円筒状又はテーパ管状に突出させることも
可能である。その場合に、ケーブル３８を締め付ける挾
持力が得られるように、周方向の数カ所にスリット（切
り離し部）を形成することが好ましい。

【００２５】また、ケーブル挿通孔２４ａの周縁に突設
した突起部６９ａ、６９ｂだけで、プリント基板２７付
近のケーブル３８に対して十分な固定強度が得られる場
合には、図５に示すように、固定用治具３１のケーブル
支持部３１ａへの固定を廃止してもよく、それによっ
て、結束バンドを装着する手間が省け、生産性を向上さ
せることができる。また、ケーブルを介して外部の振動
や衝撃等がプリント基板２７側に伝達されないように、
突起部６９ａ、６９ｂだけで十分なケーブル固定強度が
得られる場合には、ケーブル支持部３１ａを廃止して、
固定用治具３１の構造を単純化することもできる。

【００２６】なお、突起部６９ａ，６９ｂは、その外周
をテープ巻きや結束バンドで締め付けて、ケーブル３８
の固定強度を向上させることができる。また、図６に示
すように、センサケース２５の外部で、突起部６９ａ，
６９ｂとケーブル３８の突起部近傍箇所とを、これらの
部位の外周に被嵌された熱収縮チューブ７４で密着状態
に被覆するようにしてもよい。このようにすると、未収
縮状態の熱収縮チューブの被嵌、被嵌した熱収縮チュー
ブの加熱処理といった単純で簡単な操作で、ケーブル挿
通部におけるケーブル周囲の隙間を無くすことができ、
ケーブルの固定強度の向上と、ケーブル挿通部における
防水性や防塵性を、安価に得ることができる。

【００２７】図１及び図２に示すように、結束バンド３
３によりケーブル３８をケーブル支持部３１ａに固定す
ると、ケーブル３８に作用する力は固定用治具３１及び
ケース本体２３が支持されるようになり、プリント基板
２７には力が作用しなくなる。したがって、繰返し振動
や衝撃が作用してもプリント基板２７が破損することは
ない。また、ランドが剥がれたり、ケーブル３８が折れ
たりすることもない。つまり、結束バンド３３によりケ
ーブル３８をケーブル支持部３１ａに固定する構成とす
れば、ケーブル３８の芯線が太い場合や、ケーブル３８
の芯数が多い場合にケーブルの固定強度をより一層向上
させることができる。また図１及び図２に示す構成で
は、振動センサ３０が実装されたプリント基板２７が、
固定用治具３１を介して機械的にケース本体２３に固定
されているので、ケース本体２３に伝わる振動を高精度
で測定することができる。本実施形態は、鉄道車両の車
軸の軸受装置や、圧延機用軸受装置のように、大きな振
動や衝撃が作用する軸受装置に最適である。

【００２８】なお、固定具として、結束バンド３３以外
のものを用いてもよく、例えば、ねじ等を用いてケーブ
ル３８をケーブル支持部３１ａないし固定用治具３１に
固定してもよい。結束バンド３３と接着剤とを併用して
ケーブル３８を固定用治具３１に固定してもよい。固定
用治具３１をケース本体２３に固定する固定ねじ３２の
頭部は、センサ本体収容部２３ａの外周面から突出して
いないことが好ましい。また、固定ねじ３２の頭部近傍
を、シリコン樹脂やエポキシ樹脂などでモールドして防
水構造とすると、センサユニット内部に水が浸入しない
ので好ましい。

【００２９】検出部として温度センサ２９を使用する場
合は、温度センサ２９とケース本体２３との間に熱伝導
性の良いシリコン樹脂などを充填しておくと、熱の伝わ
りが早くなり、温度を正確に測定することができるので
好ましい。プリント基板２７の防湿を目的として、セン
サ及び電子部品が実装されたプリント基板２７の表面
を、シリコン樹脂などでコーティングしてもよい。ま
た、プリント基板２７や固定用治具３１をケース本体２
３内に固定した後、それらプリント基板２７や固定用治
具３１をシリコン樹脂やエポキシ樹脂でモールドしても
よい。

【００３０】なお、硬度が高いエポキシ樹脂でモールド
する場合は、プリント基板２７のセンサや電子部品が実
装された部分を、前もって軟らかいシリコン樹脂などで
コーティングし、その後硬いエポキエシ樹脂でモールド
するのが好ましい。さらに、シリコン樹脂等の上に独立
気泡を有する緩衝材を貼り付けた状態でモールドすると
さらに好ましい。その理由は以下の通りである。外側の
ケース本体２３の材質としては、一般的にステンレス鋼
やアルミ合金が使用されており、中のプリント基板２７
やモールド材とはケース本体２３の熱膨張係数が異な
る。また、プリント基板２７とモールド材も熱膨張係数
が異なることが多い。そのため、温度が変化するとケー
ス本体２３とモールド材とプリント基板２７の熱膨張量
に差が生じ、その差によって各部材間に大きな力が発生
し、その結果、電子部品が破損したり、ハンダが剥がれ
たりすることがある。シリコン樹脂等のやわらかい樹脂
で予め電子部品を保護しておけば、温度変化に伴うそれ
らの寸法変化を、やわらかい樹脂が吸収するので、電子
部品等に大きな力が作用せず、上記のような問題は発生
しない。さらに、独立気泡を有する緩衝材をシリコン樹
脂の上面に貼り付けると、この緩衝材は発泡スチロール
のような独立気泡を有していることから、温度変化によ
ってモールド材内部の圧力が上昇した際にはこの独立気
泡が圧縮され、その変形分で圧力上昇を緩和できる。こ
うして、電子部品の損傷をより確実に防止できる。

【００３１】基板固定ねじ２７ａによる、プリント基板
２７の固定用治具３１へのねじ止め位置は、プリント基
板２７の大きさや板厚あるいは剛性などを考慮して、検
出対象の振動と共振しないように適宜設定される。基板
固定ねじ２７ａと接着剤とを併用してプリント基板２７
を固定用治具３１に固定してもよく、こうすれば基板固
定ねじ２７ａがゆるむのを防止できる。図７に示すよう
に、固定用治具３１の、センサ本体収容部２３ａへの取
付面は、センサ本体収容部２３ａの内周面形状にならう
円筒面にされているが、この取付面の曲率半径Ｒ２は、
センサ本体収容部２３ａの内周面の曲率半径Ｒ１よりわ
ずかに大きくしておくことが好ましい。

【００３２】図８に、本発明の第２実施形態のセンサ付
転動装置に係るセンサユニット４０を示す。なお、以下
に説明する実施形態において、既に説明した部材等と同
様な構成・作用を有する部材等については、図中に同一
符号又は相当符号を付すことにより、説明を簡略化或い
は省略する。第２実施形態では、センサ本体４３のセン
サ本体収容部４３ａ内に、検出部及び電子部品が実装さ
れたプリント基板２７が収容され、プリント基板２７か
ら延びた電源供給線や信号線が、ケーブルグランド４７
を介して、一本のケーブル３８として外部に引き出され
ている。ケーブルグランド４７は、センサ本体４３のケ
ースカバー４４に設けられたねじ孔４４ａに取り付けら
れている（ねじ込まれている）。

【００３３】ねじ孔の内周面下方（図８に向かって下
側）には内周側に突出するように設されたフランジの先
端からケーブルグランド４７側に立設された突起部８９
が設けられている。ケーブル３８の外周面は突起部８９
の内周面に嵌め込まれることで固定されている。本実施
形態の構造によれば、突起部８９とケーブルグランド４
７とがそれぞれセンサケースに固定されているため、ケ
ーブルの固定強度をより一層向上させることができる。

【００３４】そして、センサ本体４３の外部で、ケーブ
ルグランド４７と、ケーブル３８のケーブルグランド４
７近傍箇所とが、密着性を有する被覆材４８によって覆
われている。被覆材４８としては、熱収縮チューブを用
いるのが好ましい。熱収縮チューブを、ケーブルグラン
ド４７及びそれに繋がるケーブル３８に被せ、その後、
熱風を吹き付けてチューブを収縮させることができる。
図８に示すように、被覆材（熱収縮チューブ）４８の端
部を結束バンド４９、４９で結束して、被覆材４８の密
着性を上げることはさらに好ましい。被覆材４８の一端
（ケーブル３８を覆った部分）と、他端（ケーブルグラ
ンド４７を覆った部分）とを、結束バンド４９、４９で
巻き締めることができるが、片側だけでもよい。

【００３５】また、被覆材４９として、接着効果を有す
る、防水性の熱収縮チューブを用いることは好ましい。
防水性の熱収縮チューブは、内面に接着剤が塗布されて
おり、熱を加えることで接着剤が溶融し、その接着剤に
より熱収縮チューブとその内側のケーブルグランド４７
やケーブル３８を接着できる。したがって、高い防水性
を得ることができる。

【００３６】また、密着性を有する被覆材４８として、
熱収縮チューブの代わりに、自己融着テープや熱収縮テ
ープを使用してもよい。これらを用いれば、被覆材４８
を取り付けるのが容易になる。自己融着テープは、ブチ
ルゴムからできており、接着剤は塗布されていないもの
の、２〜３倍に伸ばしながらケーブルグランド４７及び
ケーブル３８に巻き付けると、それらに一体化される。

【００３７】上記構成のセンサユニット４０によれば、
被覆材４８によって、ケーブルグランド４７のねじ部か
ら内部に水が浸入するのを顕著に防止できる。また、被
覆材４８によってケーブル３８をケーブルグランド４７
に補強固定した状態になる。

【００３８】なお、上記実施形態において、ケーブルの
プリント基板近傍箇所を固定用治具に固定し、かつ、ケ
ーブルグランド及びケーブルのケーブルグランド近傍箇
所を密着性を有する被覆材で覆ってもよい。また、軸受
装置１７における転がり軸受は玉軸受に限らず、円筒こ
ろ軸受、円錐ころ軸受や、各種の複列軸受でもよい。ま
た、プリント基板２７近傍で、ケーブル３８をケース本
体２３に直に固定してもよい。

【００３９】例えば、本発明のセンサ付転動装置は、上
記の軸受装置１７に限らず、図９に示すようにボールね
じ５０に本発明を適用することもできる。ボールねじ５
０では、ナット５１にセンサユニット６０を取り付ける
ことにより、ねじ軸５２とナット５１との係合部におけ
る剥離等の異常を検知することができる。なお、センサ
ユニット６０の取付け相手はナット５１に限らず、ねじ
軸５２をサポートしている固定側のサポートユニット５
３や単純支持側のサポートユニット５４に取り付けても
よい。ねじ軸５２はロックナット５５により固定側のサ
ポートユニット５３に軸方向に固定されており、カップ
リング５６を介して結合された駆動モータ５７によって
回転する。また、ボールねじに限らず、リニアガイドや
その他の直同部品における可動部やレールにセンサユニ
ット６０を取り付けることによって、剥離等の異常を検
知することもできる。

【００４０】図１０は、本発明の第４実施形態を示した
ものである。図１０に示すように、本実施形態のセンサ
付転動装置１１０は、軸受装置１１７の軸方向側にセン
サユニット１２０を備えた構造を有している。センサユ
ニット１２０は、板金からなる環状のセンサケース１２
５とセンサ本体１２６とを備えている。センサ本体１２
６は、回転側である内輪１１３に取り付けられたシール
部材１１６が軸方向に延長した箇所に取り付けられた多
極マグネット１２９と、環状に形成されたセンサ支持部
材１２１の外周面に取り付けられた位置検出用ホールＩ
Ｃ１３０及び回転数用ホールＩＣ１３１とを備えてい
る。多極マグネット１２９と位置検出用ホールＩＣ１３
０及び回転数用ホールＩＣ１３１とは軸の径方向で対向
するようにそれぞれ配されている。センサ支持部材１２
１の中空の部分には図示しない軸が挿通されている。

【００４１】図１１に示すように、センサケース１２５
は略環状の部材で、軸受装置１１７の軸方向に延びる側
面１２５ａと該側面１２５ａの一方の周縁部を垂直に内
周側に折り曲げることで形成された底面１２５ｂとを有
している。側面１２５ａにおける他方の周縁部、つま
り、底面１２５ｂと反対側の周縁部が、図１０に示すよ
うに軸受装置１１７の外輪に固定されている。センサ支
持部材１２１の外周面にはフランジ部１２１ａが形成さ
れている。センサケース１２５の底面１２５ｂが、セン
サ支持部材１２１のフランジ部１２１ａに固定されてい
る。

【００４２】本実施形態は、前記の実施形態と同様に外
輪１１２が外方部材かつ静止部材として機能し、内輪１
１３が内方部材かつ可動部材として機能している。つま
り、可動部材である内輪１１３と一体に回転する多極マ
グネット１２９の周方向の移動を位置検出用ホールＩＣ
１３０及び回転数用ホールＩＣ１３１で検出した信号を
図示しない電子部品で処理する。ここで、外極マグネッ
ト１２９、位置検出用ホールＩＣ１３０、回転数用ホー
ルＩＣ１３１は検出部として機能している。

【００４３】図１１に示すように、底面１２５ｂには、
一端が位置検出用ホールＩＣ１３０、回転数用ホールＩ
Ｃ１３１などの固定側（回転しない側）の検出部に接続
されたケーブル３８をセンサケース１２５の外部へ導出
する開口部１２４ａが形成されている。開口部１２４ａ
の周縁部には、センサケース１２５の外部に向かって突
出するように形成された半円形状の一組の突起部１６９
が凹部の湾曲面を対向させる状態で設けられている。突
起部１６９は塑性変形可能に構成されている。このた
め、本実施形態のセンサケース１２５は、突起部１６９
を変形させ、開口部１２４ａ（つまり、突起部１６９の
内周側）を介してセンサケース１２５外部に導き出され
たケーブル１３８の外周面を挟み込むことで固定する。

【００４４】上記のセンサケース１２５の突起部１６９
は、上記実施形態と同様に、センサケースの一部に切れ
込みを設けることで区画された折り曲げ片をセンサケー
スの外部に立ち上げることで形成される構造とすること
ができる。図１２（ａ）から（ｃ）は、本実施形態にお
ける突起部の一例を示す、センサケース１２５の要部拡
大図である。まず、図１２（ａ）に示すように、センサ
ケース１２５の一部に略Ｓ字状の切れ込み１７０が設け
られている。この切れ込み１７０で区画された折り曲げ
片１７１ａ、１７１ｂを、図１２（ｂ）に示すように、
センサケースの外部（図１２（ａ）から（ｃ）において
手前側）に立ち上げる。すると、切れ込み１７０を開放
することで開口部１２４ａが形成され、同時に、立ち上
げられて折り曲げ片１７１ａ、１７１ｂがそれぞれ突起
部１６９ａ、１６９ｂとなる。そして、開口部１２４ａ
に挿通させることで外部に導き出されたケーブル３８
を、図１２（ｃ）に示すように、突起部１６９ａと１６
９ｂとを変形させて挟み込むことで固定する構造を有し
ている。

【００４５】センサケースに設ける切れ込み及び突起部
は適宜に変形することが可能である。例えば、センサケ
ースに、図４で示した構成のような十字上の切れ込みを
設けて４つの折り曲げ片を区画し、これらの折り曲げ片
を立ち上げて形成された突起部としてもよい。本実施形
態の構成によれば、軸受装置の軸方向位置に検出部を備
え付けても上記実施形態と同様に、ケーブルの固定強度
を向上させた検出器及びセンサ付転動装置を得ることが
できる。

【００４６】本実施形態において、図１３に示すように
突起部１６９ａ及び１６９ｂに熱収縮チューブ１３３を
かぶせる構成とすれば、ケーブル３８の固定強度をより
一層向上させることができ、かつ、防塵性も向上させる
ことができる。また、このように熱収縮チューブ１３３
を突起部にかぶせる構成においては、突起部１６９ａ、
１６９ｂを塑性変形させてケーブル３８を挟み込むこと
で固定する必要がない。このため、突起部１６９ａ、１
６９ｂの形状及び材質について、熱収縮チューブを適宜
に取り付けることができる範囲で自由に設定することが
できる。

【００４７】なお、本発明は、前述した実施形態に限定
されるものではなく、適宜な変形、改良などが可能であ
る。上記の実施形態においては、センサケースに切れ込
みを設けてこの切れ込みによって区画された折り曲げ部
を立ち上げることで形成される突起部を例として取り上
げたがこの構成に限られない。例えば、切り込みの数、
大きさ、形状は任意に選ぶことができる。また、切れ込
みを設けず、センサケースに一体に、かつ、円環状、角
筒状などの突起部が形成された構成としてもよい。例え
ば、センサケースは板金に限らず、樹脂を射出成形した
ものであってもよい。こうすれば、突起形状や長さは自
由に設定することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐振動性、耐衝撃性、耐水性等に優れて、転動装置の状
態を正確に外部に知らせることができる検出器及びセン
サ付転動装置を提供できる。また、検出器及びセンサ付
転動装置の生産性の向上と、製造コストの低減を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の縦断面図である。

【図２】第１実施形態の要部拡大図である。

【図３】第１実施形態のセンサカバーを示す斜視図であ
る。

【図４】図３のセンサカバーの変形例を示す斜視図であ
る。

【図５】第１実施形態の変形例を示す縦断面図である。

【図６】第１実施形態の要部拡大図である。

【図７】図２に示すセンサ本体の断面図である。

【図８】第２実施形態の要部拡大図である。

【図９】本発明が適用されるボールねじを示す図であ
る。

【図１０】第３実施形態を示す縦断面図である。

【図１１】図１０のセンサケースの全体斜視図である。

【図１２】第３実施形態の要部拡大図である。

【図１３】図１２の突起部に熱収縮チューブを配した構
成を説明する図である。

【図１４】従来の検出器の断面図である。

【図１５】従来の別の検出器のケーブル接続構造を示す
断面図である。

【符号の説明】

１０ センサ付軸受装置（センサ付転動装
置） １１ 転がり軸受 １２ 外輪 １３ 内輪 １５ 軸 １７ 転がり軸受装置（転動装置） １８ ハウジング ２０，４０，６０ センサユニット（検出器） ２３ ケース本体 ２３ｂ，４３ｂ フランジ ２４ａ ケーブル挿通孔（開口部） ２５，４３ センサケース ３１ 固定用治具 ３８ ケーブル ４７ ケーブルグランド ４８ 被覆材 ５０ ボールねじ（転動装置） ６８ センサユニット ６９ａ，６９ｂ 突起部 ７４ 熱収縮チューブ

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０２Ｇ 3/30 Ｈ０２Ｇ 3/26 Ｐ (72)発明者 坂谷 郁紀 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 遠藤 茂 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 滝澤 岳史 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J062 AA02 AA04 AB22 AC07 BA21 BA22 CD42 3J101 AA02 AA62 AA64 BA77 FA22 FA23 FA24 GA01 GA11 5G361 AA06 AB09 AC01 AC11 AD01 AE01 5G363 AA01 BA01 CB08 DC02

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転動装置の状態を検出する検出器であっ
   て、検出部を収容するセンサケースと、前記センサケー
   スに形成された開口部を挿通して一端が前記検出部に接
   続されると共に他端が外部へと延びたケーブルとを備
   え、且つ、前記開口部の周縁部には前記センサケースの
   外部に向かって突出する突起部が設けられ、前記ケーブ
   ルが前記突起部に固定されていることを特徴とする検出
   器。
2. 【請求項２】 前記検出部を実装したプリント基板と、
   前記センサケース内で前記プリント基板を所定位置に固
   定する固定用治具とを備え、前記ケーブルが前記プリン
   ト基板近傍で前記固定用治具に固定されていることを特
   徴とする請求項１に記載の検出器。
3. 【請求項３】 前記センサケースに取り付けられたケー
   ブルグランドを備え、前記センサケースの外部で、前記
   ケーブルグランドと前記ケーブルのケーブルグランド近
   傍箇所とが密着性を有する被覆材によって被覆されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の検出器。
4. 【請求項４】 前記突起部が、前記センサケースの一部
   に切り込みを設けることで区画された折り曲げ片を前記
   センサケースの外部に向かって立ち上げることで形成さ
   れていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１
   つに記載の検出器。
5. 【請求項５】 前記突起部と前記ケーブルの突起部近傍
   箇所とを、これらの部位の外周に被嵌された熱収縮チュ
   ーブで密着状態に被覆したことを特徴とする請求項１か
   ら４のいずれか１つに記載の検出器。
6. 【請求項６】 前記検出部は、温度センサ、振動セン
   サ、速度センサの少なくとも１つである請求項１〜５の
   いずれか１つに記載の検出器。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１つに記載の検
   出器を転動装置に備え、前記検出器により前記転動装置
   の状態を検出するセンサ付転動装置。
8. 【請求項８】 前記転動装置が、外方部材と、内方部材
   と、前記外方部材及び内方部材間に配された転動体とを
   有し、前記外方部材及び内方部材のうち、一方が静止部
   材、他方が可動部材とされており、前記検出器が前記静
   止部材又は該静止部材に固定された部材に取り付けられ
   ている請求項７に記載のセンサ付転動装置。
9. 【請求項９】 前記転動装置が転がり軸受である請求項
   ７又は８に記載のセンサ付転動装置。
10. 【請求項１０】 前記転動装置がボールねじである請求
    項７又は８に記載のセンサ付転動装置。
11. 【請求項１１】 前記転動装置がリニアガイドである請
    求項７又は８に記載のセンサ付転動装置。