JP2004077159A - Pulser ring and bearing unit having sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のABSなどで使用される回転速度センサを構成するパルサリングおよびこのパルサリングを有するセンサ付き軸受ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄道車両や自動車において、車軸あるいは車軸に回転を伝達する回転軸を支持するとともに軸の回転速度を検出するために、1つのN極および1つのS極を1要素としてこの要素が複数配置されて回転信号を出力するパルサリングと、パルサリングに対向して配置された磁気センサおよび磁気センサからの出力に基づいた信号処理を行う信号処理手段を有するセンサ装置とが相対的に回転させられるセンサ付き軸受ユニットが使用されているが、このユニットでは、軸受の振れは検出できないため、従来は、マイクロゲージ等を用いることによって軸受の回転振れ等の測定が行われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の回転振れ測定方法では、余分なゲージが必要であるうえに、自動化が難しいという問題があった。
【0004】
この発明の目的は、従来使用されていたパルサおよびセンサ付き軸受ユニットをベースにし、余分な構成を追加することなく回転振れの測定を容易に自動化することができるパルサおよびセンサ付き軸受ユニットを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によるパルサリングは、1つのN極および1つのS極を1要素としてこの要素が複数配置されて回転信号を出力するパルサリングにおいて、パルサリングの1つの要素について、外周寄り部分では、N極およびS極のうちのいずれか一方の幅が大きくなされ、内周寄り部分では、同他方の幅が大きくなされていることを特徴とするものである。
【0006】
この発明によるセンサ付き軸受ユニットは、1つのN極および1つのS極を1要素としてこの要素が複数配置されて回転信号を出力するパルサリングと、パルサリングに対向して配置された磁気センサおよび磁気センサからの出力に基づいた信号処理を行う信号処理手段を有するセンサ装置とが相対的に回転させられるセンサ付き軸受ユニットにおいて、パルサリングの1つの要素について、外周寄り部分では、N極およびS極のうちのいずれか一方の幅が大きくなされ、内周寄り部分では、同他方の幅が大きくなされており、センサ装置は、パルサリングの周方向の磁力変化に基づいて回転体の偏心を検出する芯振れ検出部を有していることを特徴とするものである。
【0007】
着磁体は、例えばゴム状弾性体のように、可撓性を有するものとされる。着磁体は、例えば、シート状のゴム磁性体を帯状に切断することにより得ることができる。この場合に、着磁は、シート状の磁性体に対して行ってもよいし、帯状に切断した後に行ってもよい。帯状の着磁体は、支持部材の周長に応じた長さとなるように切断された後、支持部材のほぼ全周にわたって貼り付けられる。
【0008】
パルサリングの1つの要素について、外周寄り部分では、N極およびS極のうちのいずれか一方の幅が大きくなされ、内周寄り部分では、同他方の幅が大きくなされているようにするには、例えば、1つの極の形状を台形(等脚台形)として、1つの要素の形状が平行四辺形となるようにすればよい。また、1つの極の形状を台形に代えて三角形(二等辺三角形、直角三角形など)にしてもよく、波形すなわちN極とS極との境界線がサインカーブとなるようにしてもよい。
【0009】
この発明のパルサリングによると、パルサリングの1つの要素について、外周寄り部分では、N極およびS極のうちのいずれか一方の幅が大きくなされ、内周寄り部分では、同他方の幅が大きくなされているので、軸受に振れが存在して、軸受中心から各磁極の中心までの距離が変化していく場合には、この距離が大のところでは、S極およびN極のいずれか一方の磁力が強く、この距離が小のところでは、同じ磁極の磁力が弱くなり、外周部分=中央部分=内周部分となるように各磁極が形成されているものに比べると、周方向に沿った磁力変化が大きくなる。したがって、振れに対して敏感となり、精度の高い芯振れ情報を取り出すことができる。このパルサリングは、従来のパルサリングを形成している帯状の着磁体の全体としての形状はそのままとして、1つの極の形状を方形から例えば台形に変更することによって得ることができ、また、回転速度を検知するための回転信号は従来のパルサリングと同じものを出力することができるので、従来のセンサ付き軸受ユニットで使用されているパルサリングをこの発明のパルサリングに容易に置き換えることができる。
【0010】
この発明のセンサ付き軸受ユニットによると、パルサリングの1つの要素について、外周寄り部分では、N極およびS極のうちのいずれか一方の幅が大きくなされ、内周寄り部分では、同他方の幅が大きくなされているので、軸受に振れが存在して、軸受中心から各磁極の中心までの距離が変化していく場合には、この距離が大のところでは、S極およびN極のいずれか一方の磁力が強く、この距離が小のところでは、同じ磁極の磁力が弱くなり、外周部分=中央部分=内周部分となるように各磁極が形成されているものに比べると、周方向に沿った磁力変化が大きくなる。したがって、振れに対して敏感となり、精度の高い芯振れ情報を取り出すことができる。なお、負荷による振れの増大量を検出するには、振幅比(A/B)を求め、初期振幅比と負荷により大きくなった振幅比とを比較することによって行うことができる。このパルサリングは、従来のパルサリングを形成している帯状の着磁体の全体としての形状はそのままとして、1つの極の形状を方形から例えば台形に変更することによって得ることができ、また、回転速度を検知するための回転信号は従来のパルサリングと同じものを出力することができるので、従来のセンサ付き軸受ユニットで使用されているパルサリングをこの発明のパルサリングに容易に置き換えることができる。こうして、回転速度、角度等を検知することができるとともに、芯振れ情報も取り出すことができ、しかも、自動制御が容易なセンサ付き軸受ユニットを得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【0012】
図1は、この発明のセンサ付き軸受ユニットの一実施形態の上半部を示している。以下の説明において、左右とは、図の左右をいうものとする。
【0013】
図1に示すように、センサ付き転がり軸受ユニットは、転がり軸受(1),ならびにそれに設けられたセンサ装置(2)および被検出部であるパルサリング(3)を備えている。
【0014】
転がり軸受(1)は、固定輪である外輪(4)、回転輪である内輪(5)、これらの間に配置された複数の転動体である玉(6)を備えている。図示は省略したが、外輪(4)はハウジングなどに固定され、内輪(5)には回転軸などが固定される。
【0015】
パルサリング(3)は、内輪(5)に固定された支持部材(7)と、支持部材(7)に固定された着磁体(8)とよりなる。支持部材(7)は、内輪(5)の外周に嵌め被せられた小径円筒部(7a)と、小径円筒部(7a)の右端から径方向外方にのびる穴あき円板部(フランジ部)(7b)と、穴あき円板部(7b)の外周縁部から右方にのびる大径円筒部(7c)とよりなり、全体として環状をなす。
【0016】
外輪(4)の右端部の内径の肩部に、環状シールみぞ(9)が形成されている。このシールみぞ(9)に接触シール(10)の外周縁部が嵌合され、シール(10)の内周縁部がパルサリング(3)の支持部材(7)の小径円筒部(7a)の左端部に接触している。
【0017】
センサ装置(2)は、外輪(4)に固定されたケース(11)と、ケース(11)内に設けられたセンサ(12)およびセンサ(12)からの出力に基づいた信号処理を行う信号処理手段(13)とを有している。センサ(12)としては、ホール素子センサや磁気抵抗(MR)素子センサなどの磁気センサが使用される。
【0018】
ケース(11)は、短円筒状の外周壁(11a)および内周壁(11b)、ならびにこれらの右端部同士を連結する穴あき円板状の側壁(11c)よりなり、全体として環状をなし、その中空部分の断面は略コ字状をなす。外周壁(11a)の自由端部(左端部)は内周壁(11b)より左側にのびており、この外周壁(11a)の自由端が外輪(4)の右端部の肩部に密にはめ止められ、内周壁(11b)の自由端部が内輪(5)の内径寄りの右端面に近接している。
【0019】
パルサリング(3)は、図2に示すように、着磁体(8)が、表側の磁極がN極とS極とが交互にかつ等ピッチとなるように帯状に形成されており、この着磁体(8)がその端部同士を互いに対向させて支持部材(7)の外周面全面にわたって固着されて形成されているものである。各N極および各S極は、等脚台形状とされており、1つのN極および1つのS極を1要素とした場合に、この要素の形状は、平行四辺形となっている。そして、この要素が複数隙間なく配置されることにより、パルサリング(3)が形成されている。
【0020】
着磁体(8)の端部は、各極が等脚台形状であることから、長さ方向に直角な面に対して傾斜した端面を有しており、製造工程で誤差が生じた場合であっても、突き合わせ部分(J)における極端な磁性変化が防止され、これにより、不連続部分に起因するノイズが抑制されるようになされている。
【0021】
このパルサリング(3)から出力される回転信号は、図3に示すように、磁気センサ(12)で検出され、さらに、アンプ(14)で増幅されて、信号処理手段の処理部へと出力される。この処理部には、パルサリング(3)の周方向の磁力変化に基づいて内輪(5)の回転速度を検出する回転速度検出部と、パルサリング(3)の周方向の磁力変化に基づいて内輪(5)の偏心を検出する芯振れ検出部とが設けられている
各N極および各S極が等脚台形状とされていることから、パルサリング(3)の1つの要素について、図4にIで示す部分(外周寄り部分とする)では、N極およびS極のうちのS極の幅が大きくなされ、図4にIIIで示す部分(内周寄り部分とする)では、N極の幅が大きくなされている。図4にIIで示す中央部分では、N極およびS極の幅が互いに等しくなっている。したがって、N極を正にとって、磁力の変化をグラフ化すると、図4(I)に示すように、外周寄り部分では、N極による磁力の大きさAが小さく、S極による磁力の大きさBが大きく、図4(II)に示すように、中央部分では、N極による磁力の大きさAとS極による磁力の大きさBとが等しく、図4(III)に示すように、内周寄り部分では、N極による磁力の大きさAが大きく、S極による磁力の大きさBが小さくなっている。
【0022】
このように形成されたパルサリング(3)は、偏心がゼロの場合には、図4(II)に示す磁力を出力することになる。偏心がある場合の磁力の変化を図5に示す。図5において、▲1▼のグラフは、偏心がゼロ、すなわち、図4(II)と同じグラフである。▲2▼のグラフは、偏心のある場合を示すもので、図の左から右に行くに連れて、まず、上方すなわち外周寄りにずれ、その後、下方すなわち内周寄りにずれた場合を示している。▲2▼の磁極長さに関しては、▲1▼の場合に比べて、図の一番左のN極は、やや長く、左から2番目のS極も長く、左から3番目のN極は短く、左から4番目のS極はやや長く、左から5番目のN極は短く、左から6番目のS極は短く、左から7番目のN極は長く、左から8番目のS極は、短くなっている。したがって、これに対応するグラフは、図の▲2▼のグラフに示すように、左から順に、▲1▼の場合に比べてやや大きい(ほぼ等しい)磁力のN極、▲1▼の場合に比べて大きい磁力のS極、▲1▼の場合に比べて小さい磁力のN極、▲1▼の場合に比べて大きい磁力のS極、▲1▼の場合に比べて小さい磁力のN極、▲1▼の場合に比べてやや大きい(ほぼ等しい)磁力のS極、▲1▼の場合に比べて大きい磁力のN極、▲1▼の場合に比べて小さい磁力のS極というように並ぶことになる。
【0023】
図6は、従来のパルサリングについて、図5に対応するグラフを示すもので、同図に▲3▼で示しているのが偏心がゼロの場合、▲4▼で示しているのが偏心がある場合であり、このグラフから、長方形の磁極が繰り返されて形成された着磁体を有する従来のパルサリングでは、偏心がある場合でも、偏心がゼロの場合とほぼ同じグラフとなることが分かる。
【0024】
図5と図6との比較から分かるように、本発明のパルサリングは、偏心がある場合に、その振れが出力されやすいように形成されたものであり、したがって、振れに対して敏感となり、精度の高い芯振れ情報を取り出すことができる。なお、負荷により増大した振れの検出は、振幅比(A’/B’)を求め、例えば、初期振幅比A’/B’=1.02に対し、負荷によりA’/B’=1.1に悪化したというように、初期の振幅比からの変動率を演算することによって行うことができる。このパルサリングは、従来のパルサリングを形成している帯状の着磁体の全体としての形状はそのままとして、1つの極の形状を方形から例えば台形に変更することによって得ることができ、また、回転速度を検知するための回転信号は従来のパルサリングと同じものを出力することができるので、従来のセンサ付き軸受ユニットで使用されているパルサリングをこの発明のパルサリングに容易に置き換えることができる。こうして、回転速度、角度等を検知することができるとともに、芯振れ情報も取り出すことができ、しかも、自動制御が容易なセンサ付き軸受ユニットを得ることができる。
【0025】
なお、図1において、パルサリング(3)は内輪(5)に固定されているが、パルサリング(3)は、外輪(4)に固定して使用することもできる。また、着磁体は、支持部材のフランジ部に設けられるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明によるセンサ付き軸受ユニットの1実施形態を示す横断面図である。
【図2】図2は、この発明によるセンサ付き軸受ユニットで使用されているパルサリングの一例を示す斜視図である。
【図3】図3は、この発明によるセンサ付き軸受ユニットの信号処理部分を示す図である。
【図4】図4は、この発明によるパルサリングの磁力の大きさを、外周寄り部分、中央部分および内周寄り部分のそれぞれについて示す図である。
【図5】図5は、この発明によるパルサリングの磁力の大きさを、偏心が有りの場合と無い場合とについて示す図である。
【図6】図6は、従来のパルサリングの磁力の大きさを、偏心が有りの場合と無い場合とについて示す図である。
【符号の説明】
(1) 転がり軸受
(2) センサ装置
(3) パルサリング
(8) 着磁体
(12) 磁気センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
In a railway vehicle or an automobile, in order to support an axle or a rotating shaft that transmits rotation to the axle and to detect a rotating speed of the axle, a plurality of such elements are arranged with one N pole and one S pole as one element. A bearing unit with a sensor in which a pulsar ring that outputs a rotation signal and a sensor device that has a magnetic sensor disposed opposite to the pulsar ring and a signal processing unit that performs signal processing based on an output from the magnetic sensor are relatively rotated. However, since this unit cannot detect the run-out of the bearing, conventionally, the measurement of the run-out of the bearing has been performed by using a micro gauge or the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described conventional method for measuring rotational runout has a problem that an extra gauge is required and automation is difficult.
[0004]
An object of the present invention is to provide a pulser and a sensor-equipped bearing unit that can easily automate the measurement of rotational runout without adding an extra configuration, based on a conventionally used pulser and a sensor-equipped bearing unit. It is in.
[0005]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
According to the pulsaring according to the present invention, in a pulsaring in which a plurality of elements are arranged with one N-pole and one S-pole as one element and a rotation signal is output, one element of the pulsaring includes an N-pole and an S-pole in a portion closer to the outer periphery. The width of one of the poles is increased, and the width of the other pole is increased in the portion closer to the inner periphery.
[0006]
A bearing unit with a sensor according to the present invention includes a pulsar ring in which one N pole and one S pole are arranged as one element and a plurality of these elements are arranged to output a rotation signal, a magnetic sensor and a magnetic sensor arranged to face the pulsar ring In a bearing unit with a sensor in which a sensor device having a signal processing means for performing signal processing based on the output from the sensor unit is relatively rotated, one of the pulsar rings has an N-pole and an S-pole in a portion closer to the outer periphery. The width of one of them is increased, and the width of the other is increased in the portion closer to the inner periphery, and the sensor device detects the eccentricity of the rotating body based on the magnetic force change in the circumferential direction of the pulsar ring. Characterized by having a portion.
[0007]
The magnetized body has flexibility, for example, a rubber-like elastic body. The magnetized body can be obtained, for example, by cutting a sheet-shaped rubber magnetic body into a band shape. In this case, the magnetization may be performed on the sheet-shaped magnetic body, or may be performed after cutting into a strip shape. The strip-shaped magnetized body is cut so as to have a length corresponding to the peripheral length of the support member, and is then attached over substantially the entire periphery of the support member.
[0008]
For one element of the pulsaring, the width of one of the N-pole and the S-pole is increased in the outer portion and the width of the other is increased in the inner portion. For example, the shape of one pole may be trapezoidal (equilateral trapezoidal), and the shape of one element may be a parallelogram. Also, the shape of one pole may be a triangle (an isosceles triangle, a right triangle, etc.) instead of a trapezoid, and the waveform, that is, the boundary between the north pole and the south pole may be a sine curve.
[0009]
According to the pulsaring of the present invention, for one element of the pulsaring, the width of one of the N-pole and the S-pole is increased in the portion closer to the outer periphery, and the width of the other is increased in the portion closer to the inner periphery. When the distance from the center of the bearing to the center of each magnetic pole changes due to the presence of runout in the bearing, where the distance is large, the magnetic force of either the S pole or the N pole is reduced. Strongly, when the distance is small, the magnetic force of the same magnetic pole becomes weak, and the magnetic force changes along the circumferential direction compared to the case where each magnetic pole is formed such that outer circumference = center = inner circumference. Becomes larger. Therefore, it is sensitive to shake, and highly accurate center shake information can be extracted. This pulsaring can be obtained by changing the shape of one pole from a square to, for example, a trapezoid, while keeping the overall shape of the belt-shaped magnetized body forming the conventional pulsaring, and reducing the rotation speed. Since the same rotation signal as that of the conventional pulser ring can be output as the detection signal, the pulser ring used in the conventional bearing unit with a sensor can be easily replaced with the pulser ring of the present invention.
[0010]
According to the bearing unit with a sensor of the present invention, for one element of the pulsar ring, the width of one of the N pole and the S pole is increased in the portion closer to the outer periphery, and the width of the other is increased in the portion closer to the inner periphery. If the distance from the center of the bearing to the center of each magnetic pole changes due to the presence of run-out in the bearing, where the distance is large, one of the S-pole and the N-pole is used. When the distance is small, the magnetic force of the same magnetic pole becomes weaker, and the magnetic force along the circumferential direction is smaller than that in the case where each magnetic pole is formed such that the outer peripheral portion = the central portion = the inner peripheral portion. The magnetic force change becomes large. Therefore, it is sensitive to shake, and highly accurate center shake information can be extracted. Note that the amount of increase in vibration due to the load can be detected by obtaining the amplitude ratio (A / B) and comparing the initial amplitude ratio with the amplitude ratio increased by the load. This pulsaring can be obtained by changing the shape of one pole from a square to, for example, a trapezoid, while keeping the overall shape of the belt-shaped magnetized body forming the conventional pulsaring, and reducing the rotation speed. Since the same rotation signal as that of the conventional pulser ring can be output as the detection signal, the pulser ring used in the conventional bearing unit with a sensor can be easily replaced with the pulser ring of the present invention. In this way, it is possible to obtain a bearing unit with a sensor that can detect the rotation speed, the angle, and the like, can extract the center runout information, and can easily perform automatic control.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 shows the upper half of one embodiment of a bearing unit with a sensor according to the present invention. In the following description, left and right refer to left and right in the figure.
[0013]
As shown in FIG. 1, the rolling bearing unit with a sensor includes a rolling bearing (1), a sensor device (2) provided on the rolling bearing (1), and a pulsar ring (3) that is a detected portion.
[0014]
The rolling bearing (1) includes an outer ring (4) that is a fixed ring, an inner ring (5) that is a rotating ring, and balls (6) that are a plurality of rolling elements disposed therebetween. Although not shown, the outer ring (4) is fixed to a housing or the like, and the inner ring (5) is fixed to a rotating shaft or the like.
[0015]
The pulsar ring (3) includes a support member (7) fixed to the inner ring (5) and a magnetized body (8) fixed to the support member (7). The support member (7) includes a small-diameter cylindrical portion (7a) fitted over the outer periphery of the inner ring (5), and a perforated disk portion (flange portion) extending radially outward from the right end of the small-diameter cylindrical portion (7a). (7b) and a large-diameter cylindrical portion (7c) extending rightward from the outer peripheral edge of the perforated disk portion (7b), and form a ring as a whole.
[0016]
An annular seal groove (9) is formed at the shoulder of the inner diameter at the right end of the outer ring (4). The outer peripheral edge of the contact seal (10) is fitted into the seal groove (9), and the inner peripheral edge of the seal (10) is the left end of the small-diameter cylindrical portion (7a) of the support member (7) of the pulsaring (3). Is in contact with
[0017]
The sensor device (2) includes a case (11) fixed to the outer ring (4), a sensor (12) provided in the case (11), and a signal for performing signal processing based on an output from the sensor (12). Processing means (13). As the sensor (12), a magnetic sensor such as a Hall element sensor or a magnetoresistive (MR) element sensor is used.
[0018]
The case (11) is composed of a short cylindrical outer peripheral wall (11a) and an inner peripheral wall (11b), and a perforated disk-shaped side wall (11c) connecting these right ends to each other. The cross section of the hollow portion is substantially U-shaped. The free end (left end) of the outer peripheral wall (11a) extends leftward from the inner peripheral wall (11b), and the free end of the outer peripheral wall (11a) is tightly fitted to the shoulder at the right end of the outer ring (4). The free end of the inner peripheral wall (11b) is close to the right end face near the inner diameter of the inner ring (5).
[0019]
As shown in FIG. 2, the pulsaring ring (3) has a magnetized body (8) which is formed in a band shape such that the magnetic poles on the front side are alternately N-poles and S-poles at an equal pitch. (8) is formed by fixing the entire outer peripheral surface of the support member (7) with its ends facing each other. Each N pole and each S pole are trapezoidal shaped, and when one N pole and one S pole are considered as one element, the shape of this element is a parallelogram. The pulsar ring (3) is formed by arranging a plurality of these elements without gaps.
[0020]
The end of the magnetized body (8) has an end face inclined with respect to a plane perpendicular to the length direction since each pole is in the shape of an equilateral trapezoid, so that an error may occur in the manufacturing process. Even if there is, an extreme magnetic change in the abutting portion (J) is prevented, so that noise caused by the discontinuous portion is suppressed.
[0021]
As shown in FIG. 3, the rotation signal output from the pulser ring (3) is detected by a magnetic sensor (12), further amplified by an amplifier (14), and output to a processing unit of a signal processing unit. You. The processing unit includes a rotation speed detection unit that detects the rotation speed of the inner ring (5) based on a change in the circumferential magnetic force of the pulsar ring (3), and an inner ring (based on a change in the circumferential magnetic force of the pulsar ring (3)). Since each N-pole and each S-pole provided with the center runout detecting unit for detecting the eccentricity of 5) are in the shape of an equilateral trapezoid, one element of the pulsaring (3) is shown in FIG. In the part indicated by (), the width of the S pole of the N pole and the S pole is increased. In the part indicated by III in FIG. 4 (the part closer to the inner circumference), the width of the N pole is increased. Has been made big. In the central portion indicated by II in FIG. 4, the widths of the north pole and the south pole are equal to each other. Therefore, when the change in magnetic force is graphed with the N pole taken as positive, the magnitude A of the magnetic force due to the N pole is small and the magnitude B of the magnetic force due to the S pole is small in the portion near the outer periphery as shown in FIG. As shown in FIG. 4 (II), the magnitude of the magnetic force A due to the N-pole and the magnitude B of the magnetic force due to the S-pole are equal at the center portion, as shown in FIG. 4 (III). In the deviated portion, the magnitude A of the magnetic force due to the N pole is large, and the magnitude B of the magnetic force due to the S pole is small.
[0022]
When the eccentricity is zero, the pulser ring (3) thus formed outputs the magnetic force shown in FIG. 4 (II). FIG. 5 shows a change in magnetic force when there is eccentricity. In FIG. 5, the graph (1) has zero eccentricity, that is, the same graph as FIG. 4 (II). The graph of (2) shows a case where there is eccentricity, and shows a case where, from the left to the right of the figure, first, it shifts upward, that is, toward the outer periphery, and thereafter, shifts downward, that is, toward the inner periphery. I have. Regarding the magnetic pole length of (2), the leftmost N pole in the figure is slightly longer than that of (1), the second S pole from the left is also longer, and the third N pole from the left is Short, the fourth south pole from the left is slightly longer, the fifth north pole from the left is short, the sixth south pole from the left is short, the seventh north pole from the left is long, and the eighth south pole from the left. Is shorter. Accordingly, as shown in the graph of (2) in the figure, the corresponding graph shows, in order from the left, an N pole having a magnetic force slightly larger (substantially equal) than that of (1), and a graph of (1) S-pole with a larger magnetic force, N-pole with a smaller magnetic force than in (1), S-pole with a larger magnetic force as in (1), N-pole with a smaller magnetic force as in (1), An S-pole with a magnetic force slightly larger (almost equal) than in the case of (1), an N-pole with a larger magnetic force than in the case of (1), and an S-pole with a smaller magnetic force than in (1) Will be.
[0023]
FIG. 6 shows a graph corresponding to FIG. 5 for the conventional pulsaring. In FIG. 6, (3) indicates that the eccentricity is zero, and (4) indicates eccentricity. From this graph, it can be seen that the conventional pulsar ring having a magnetized body formed by repeating rectangular magnetic poles has almost the same graph as the case where the eccentricity is zero even when there is eccentricity.
[0024]
As can be seen from a comparison between FIG. 5 and FIG. 6, the pulsaring of the present invention is formed so that its undulation is easily output when there is eccentricity. Can be obtained. In addition, to detect the shake increased by the load, the amplitude ratio (A ′ / B ′) is obtained. For example, while the initial amplitude ratio A ′ / B ′ = 1.02, A ′ / B ′ = 1. It can be performed by calculating the rate of change from the initial amplitude ratio as if it had deteriorated to 1. This pulsaring can be obtained by changing the shape of one pole from a square to, for example, a trapezoid, while keeping the overall shape of the belt-shaped magnetized body forming the conventional pulsaring, and reducing the rotation speed. Since the same rotation signal as that of the conventional pulser ring can be output as the detection signal, the pulser ring used in the conventional bearing unit with a sensor can be easily replaced with the pulser ring of the present invention. In this way, it is possible to obtain a bearing unit with a sensor that can detect the rotation speed, the angle, and the like, can extract the center runout information, and can easily perform automatic control.
[0025]
Although the pulsar ring (3) is fixed to the inner ring (5) in FIG. 1, the pulsar ring (3) can be fixed to the outer ring (4) for use. Further, the magnetized body may be provided on a flange portion of the support member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a sensor-equipped bearing unit according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a pulsar ring used in the sensor-equipped bearing unit according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a signal processing portion of the sensor-equipped bearing unit according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing the magnitude of the magnetic force of the pulsaring according to the present invention for each of an outer peripheral portion, a central portion, and an inner peripheral portion.
FIG. 5 is a diagram showing the magnitude of the magnetic force of the pulsaring according to the present invention with and without eccentricity.
FIG. 6 is a diagram showing the magnitude of the magnetic force of a conventional pulsaring with and without eccentricity.
[Explanation of symbols]
(1) Rolling bearing (2) Sensor device (3) Pulser ring (8) Magnetized body (12) Magnetic sensor
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