JP2004354156A - Rolling bearing device with sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内輪または外輪に固定された回転部材の回転数、回転角度(回転位相)、等を検出できるセンサ付き転がり軸受装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えばエンジンの出力軸やモータの回転軸などの回転部材の回転数や回転角度(回転位相)を検出するために、回転ドラムの周囲に多極に着磁した回転素子を設け、その回転素子の回転に伴う磁気の変動を、検出素子によって検出し、例えばパルス信号、等の電気信号に変換して出力するセンサ付き転がり軸受装置が用いられている。
【0003】
従来のセンサ付き転がり軸受装置の一例として図7に示されるセンサ付き転がり軸受装置70は、内輪72と、外輪73と、保持器74に転動自在に保持された転動体75と、を備えた軸受部71の内輪72の端部外周面に、回転ドラムの周囲に強磁性薄膜などで多極に着磁された回転素子76が嵌着されている。そして、外輪73の端部内周面に嵌着された芯金77に、周壁78aと、つば部78bと、からなる合成樹脂製の環状のセンサハウジング78が、締め代を設けられながら圧入固定されている。このセンサハウジング78のつば部78bに形成された溝78cに電子回路基板79が取り付けられ、この電子回路基板79を介して、検出素子80が周壁78aの内周面に、センサハウジング78の半径方向に回転素子76に近接して対向するように装備され、電子回路基板79に電子回路部品81が装備されて回転センサが形成されている。そして、この検出素子80により、回転素子76の回転による磁気変動が検出されてパルス信号が出力され、軸受部71の回転速度が計測される。
【0004】
センサ付き転がり軸受装置70は、図8に示されるように、芯金77の大径側の端部に、爪状の係止片82が周方向に3箇所形成されており、この係止片82に対応して、センサハウジング78の周壁78aからつば部78bにかけてのコーナー部の外面に、係止片82が嵌まり込む切欠き溝83が、同様に周方向に3箇所形成されている。係止片82は、図9に示されるように、折り曲げられて切欠き溝83に嵌め込まれ、芯金77とセンサハウジング78とを固定するのに用いられる。また、センサハウジング78の周壁78aの外周には、周方向に連続して接着剤の充填用溝84が形成され、この充填用溝84に接着剤が充填され、センサハウジング78が芯金77に接着されている。
【0005】
このように、センサ付き転がり軸受装置70は、芯金77とセンサハウジング78とを接着剤で接着し、芯金77に形成した係止片82を、センサハウジング78に形成した切欠き溝83に嵌め合わせることにより、圧入されたセンサハウジング78が芯金77に固定されている(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−295465号公報(第4〜5頁、第1,2図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記センサ付き転がり軸受装置70では、センサハウジング78の充填用溝84に接着剤を充填して、センサハウジング78を芯金77に接着し、且つ芯金77の係止片82をセンサハウジング78の切欠き溝83に嵌め合わせることにより、センサハウジング78を芯金77に固定しているため、組付工程に、係止片82を切欠き溝83に合わせる工程、係止片82を切欠き溝83に加締める工程、およびセンサハウジング78の周壁78aの充填用溝84に接着剤を充填する工程、といった複数の工程が含まれ且つ、特に加締めのための加締め加工機を必要とするため、生産性の向上が困難であった。
【0008】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の工程を必要とせず、簡単に精度良く組み付けを行なうことができ、これにより生産性の飛躍的な向上を図ることができるセンサ付き転がり軸受装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置は、下記(1)に記載したように、
(1) 内輪、外輪、および当該内外輪の間で周方向に転動自在に配設された複数の転動体を有する軸受部と、
前記内輪および前記外輪それぞれの一端部に隣接しており且つ、前記内輪の一端部に密着固定された第1ホルダ、前記外輪の一端部に密着固定された第2ホルダ、前記第1ホルダおよび前記第2ホルダのいずれか一方に固定された磁気発生器、および前記磁気発生器に非接触に近接して前記第1ホルダおよび前記第2ホルダのいずれか他方に固定され前記磁気発生器が発生した磁気を受けて電気信号を発生する磁気検出器、を有するセンサ部と、
を備えたセンサ付き転がり軸受装置であって、
前記磁気発生器または前記磁気検出器を保持するセンサハウジングを更に備え、当該センサハウジングに形成された係合部が、前記第1ホルダまたは第2ホルダに形成された係合部受に嵌着固定されていることを特徴としている。
【0010】
上記(1)に記載の発明によれば、磁気発生器または磁気検出器を保持するセンサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けに際し、センサハウジングの係合部を第1ホルダまたは第2ホルダの係合部受に嵌め付けることにより組み付けが完了する。従って、センサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けをワンタッチで行なえる。即ち、従来のもののように、係止片を切欠き溝に合わせる工程、係止片を切欠き溝に加締める工程、センサハウジングの周壁の充填用溝に接着剤を充填する工程、といった複数の工程を伴うことなく、極めて簡単に組み付けを行なうことができる。このように、複数の工程を必要とせずに簡単に精度良く組み付けを行なうことができるので、生産性の飛躍的な向上を図ることができる。
【0011】
また、本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置は、下記(2)に記載したように、上記(1)に記載のセンサ付き転がり軸受装置において、
(2) 前記係合部が、前記センサハウジングの外周面に形成された突起部であり、前記係合部受が、前記第1ホルダまたは前記第2ホルダの周板に形成された孔部であることを特徴としている。
【0012】
上記(2)に記載の発明によれば、センサハウジングの突起部を第1ホルダまたは第2ホルダの孔部に嵌め付けることによりセンサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けが完了する。そのため、従来のような複数の工程を伴うことなく、極めて簡単に組み付けを行なうことができるので、生産性の飛躍的な向上を図ることができる。
【0013】
また、本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置は、下記(3)に記載したように、上記(2)に記載のセンサ付き転がり軸受装置において、
(3) 前記第1ホルダまたは前記第2ホルダの周板が、前記孔部に連通して前記突起部を誘導する切込みを有することを特徴としている。
【0014】
上記(3)に記載の発明によれば、センサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けに際し、センサハウジングの突起部が第1ホルダまたは第2ホルダの孔部に嵌め付けられるときに切込みにより突起部が誘導(即ち、案内)されるので、大きな挿入力を必要とせず、小さな挿入力でセンサハウジングのスムースな組み付けを行なうことができる。
【0015】
また、本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置は、下記(4)に記載したように、上記(2)または(3)に記載のセンサ付き転がり軸受装置において、
(4) 前記突起部が半球形状に突出して形成され、そして前記孔部が前記突起部の形状に対応した円孔形状に形成されていることを特徴としている。
【0016】
上記(4)に記載の発明によれば、センサハウジングの半球形状の突起部を第1ホルダまたは第2ホルダの円孔形状の孔部に嵌め付けることによりセンサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けが完了する。半球形状の突起部および円孔形状の孔部が、成形が比較的容易な形状であるため、成形に用いる金型が複雑にならず、金型にかかる設備投資も少なくて済む。
【0017】
また、本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置は、下記(5)に記載したように、上記(2)に記載のセンサ付き転がり軸受装置において、
(5) 前記突起部が多角形状に突出して形成され、そして前記孔部が前記突起部の形状に対応した多角形状に形成されていることを特徴としている。
【0018】
上記(5)に記載の発明によれば、センサハウジングの多角形状の突起部を第1ホルダまたは第2ホルダの多角形状の孔部に嵌め付けることによりセンサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けが行なわれるので、孔部に対する突起部の位置決めが容易になされるとともに、抜け止めが確実になされる。尚、多角形状の突起部の一頂点が孔部への挿入方向前方に配置されるように突起部を形成し且つ当該突起部の形状ならびに配置に合わせて孔部を形成すれば、突起部の孔部への挿入が容易となり、大きな挿入力を必要とせず、小さな挿入力でセンサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへのよりスムースな組み付けを行なうことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る複数の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0020】
(第1実施形態)
図1は本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第1実施形態の縦断面図、そして図2は図1に示すセンサ付き転がり軸受装置の要部の組み付けを説明するための外観斜視図である。
【0021】
図1に示される本発明の第1実施形態であるセンサ付き転がり軸受装置10は、円環状の軸受部11および該軸受部11の側方に隣接する円環状のセンサ部12を有している。軸受部11は、外周面に内輪軌道面13aが形成された回転軌道輪である内輪13と、内周面に外輪軌道面14aが形成された固定軌道輪である外輪14と、保持器15によって周方向に整列させて保持され、内輪13および外輪14の間に転動自在に配設された複数個の転動体である玉16と、を備えている。
【0022】
尚、本実施形態では転動体として玉16を用いているが、代わりにころを用いてもよい。また、本実施形態では、内輪13を回転軌道輪とし、そして外輪14を固定軌道輪としているが、外輪14を回転軌道輪とし、そして内輪13を固定軌道輪としてもよい。また、本実施形態では、内輪13が軸(不図示)に外嵌し、そして外輪14がハウジング(不図示)に内嵌して、軸(不図示)が軸受部11によりハウジング(不図示)に対して回転自在に支持される。
【0023】
軸方向における軸受部11の一周端部に取り付けられるセンサ部12は、磁性金属製(例えば、鉄製等)の第1ホルダ17と、磁性金属製(例えば、鉄製等)の第2ホルダ18と、第1ホルダ17の外周部に配された磁気発生器である多極磁石19と、第2ホルダ18の内周部に配されたセンサハウジング20と、センサハウジング20の内周部に配された磁気検出器である磁気感応センサ21と、を備えている。多極磁石19と磁気感応センサ21とは、第1ホルダ17と第2ホルダ18とによって囲繞されて画成されたセンサ室22内に配置されている。
【0024】
第1ホルダ17は、薄肉の円環状部材を2段の外径を有するものとして連続して成形されており、大径側が、内輪13の一端部の外周面13bに圧入嵌合または加締め加工されて、内輪13の一端部に密着固定されている。そして第1ホルダ17の小径側の外周面に多極磁石19が固定されている。
【0025】
第2ホルダ18は、第1ホルダ17よりも大きい薄肉の円環状部材を2段の外径を有するものとして連続して成形されており、小径部18aが、外輪14の一端部の内周面14bに圧入嵌合または加締め加工されて、外輪14の一端部に密着固定されている。そして第2ホルダ18の大径部18bに、係合部受である円孔形状をなす孔部18cが形成されている。孔部18cは、第2ホルダ18の大径部18bの内周面にセンサハウジング20を装着固定するのに用いられる。
【0026】
多極磁石19は、円環形状に形成された永久磁石であり、外周面の円周方向に、N極,S極が、順次着磁されている。多極磁石19は、センサ室22内において外周方向に磁気を常時発生する。
【0027】
磁気感応センサ21は、ホール素子と増幅器とを組み合わせてIC化したホールICであり、センサハウジング20の内周面の一部に形成されたセンサ収容部20aにおいて多極磁石19の外周側に非接触に近接して固定されている。磁気感応センサ21は、軸受部11が運転中に、内輪13および第1ホルダ17とともに回転する多極磁石19より与えられた磁界の変化に応じた電圧信号を発生し、ケーブル(不図示)を通じて外部測定機器(不図示)に送信することにより、当該外部測定機器(不図示)によって内輪13に内嵌された軸の回転数、回転角度(回転位相)、等が検出(測定)される。ここで、磁気感応センサ21は、センサハウジング20の内周面に1個配されているが、1個に限らず、予め定められた位相差を置いて2個配することにより、軸の回転方向を検出することもできる。また、ホールICに代えて、MRセンサやGMRセンサ等の磁気感応センサを適用しても良い。
【0028】
センサハウジング20は、非磁性の樹脂製であって、第1ホルダ17の内径に略等しい内径を有し、第2ホルダ18の内径よりもわずかに小さい外径で、第2ホルダ18の大径部18bと同一の軸方向長さを有する円環形状に形成されている。そしてセンサハウジング20は、外周面20bに、第2ホルダ18の孔部18cに対応した、係合部である半球形状をなして突出した突起部20cが形成されている。突起部20cは、孔部18cに対応してセンサハウジング20の外周面20bに形成されている。突起部20cは、センサハウジング20を第2ホルダ18に装着する際に、第2ホルダ18の大径部18bの端部を介して孔部18cに嵌入されることにより、第2ホルダ18に嵌着固定するのに用いられる。
【0029】
図2に示されるように、第2ホルダ18は、その孔部18cが、大径部18bの円周方向に等間隔で複数形成されている。そしてセンサハウジング20は、その突起部20cが、第2ホルダ18の孔部18cに対応して、外周面20bの円周方向に等間隔で複数形成されている。
【0030】
多極磁石19と磁気感応センサ21は、対向した際に、それらの間に僅かな隙間が設けられて配置される。多極磁石19と磁気センサ21との間の隙間は、第1ホルダ17および/または第2ホルダ18の曲げ位置を調整することによって、容易に精度良く調整できる。第1ホルダ17および第2ホルダ18は、本センサ付き転がり軸受装置10の外部の磁気によって磁気感応センサ21や多極磁石19に影響が与えられないように磁性材料で形成されており、磁気シールドの役割も担っている。
【0031】
上記のセンサ付き転がり軸受装置10では、センサ部12の組み付けに際し、多極磁石19が外周部に固定された第1ホルダ17が、内輪13の一端部の外周面13bに圧入嵌合または加締め加工されて密着固定され、第2ホルダ18が外輪14の一端部の内周面14bに圧入嵌合または加締め加工されて密着固定されてから、センサ収容部20aに磁気感応センサ21が固定されたセンサハウジング20が、第2ホルダ18の内周部に合わせられる。そして第2ホルダ18の孔部18cにセンサハウジング20の突起部20cを合わせながら、センサハウジング20を第2ホルダ18内に挿入していく。センサハウジング20が第2ホルダ18内に挿入されていくと、センサハウジング20の突起部20cが第2ホルダ18の大径部18bの端部を介して孔部18cに嵌入され、センサハウジング20が第2ホルダ18に嵌着固定される。
【0032】
そして内輪13が回転すると、これに伴って多極磁石19が回転する。このとき、磁気感応センサ21が多極磁石19の着磁パターンに応じた磁気の変化を検出し、電気信号に変換してケーブルを介して外部に出力する。出力された電気信号を外部測定機器によって適宜処理することにより、軸の回転数、回転速度、回転角度(回転位相)、等といったセンサ付き転がり軸受装置10の情報を得ることができる。
【0033】
センサ付き転がり軸受装置10によれば、センサハウジング20の半球形状に突出した突起部20cを第2ホルダ18の円孔形状の孔部18cに嵌め付けることにより、センサハウジング20の第2ホルダ18への組み付けが完了する。
【0034】
従って、センサハウジング20の第2ホルダ18への組み付けをワンタッチで行なえる。よって、従来のもののように、係止片を切欠き溝に合わせる工程、係止片を切欠き溝に加締める工程、センサハウジングの周壁の充填用溝に接着剤を充填する工程、といった複数の工程を伴うことなく、極めて簡単に組み付けを行なうことができる。このように、複数の工程を必要とせずに簡単に精度良く組み付けを行なうことができるので、生産性の飛躍的な向上を図ることができる。また、半球形状の突起部20cおよび円孔形状の孔部18cが、成形が比較的容易な形状であるため、成形に用いる金型が複雑にならず、金型にかかる設備投資も少なくて済む。
【0035】
(第2実施形態)
次に、図3および図4を参照して本発明に係る第2実施形態を説明する。図3は本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第2実施形態の要部の組み付けを説明するための外観斜視図、そして図4は図3に示すセンサ付き転がり軸受装置の要部拡大図である。尚、第2実施形態以下の各実施形態において、既に説明した第1実施形態の部材等と同様な構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号または相当符号を付することにより、説明を簡略化或いは省略する。
【0036】
図3に示される本発明の第2実施形態であるセンサ付き転がり軸受装置30は、第2ホルダ31の大径部31bに有する円孔形状の孔部31cに切込み31dが形成されている。切込み31dは、センサハウジング32を第2ホルダ31に組み付ける際に、センサハウジング32の外周面32bに形成された半球形状の突起部32cを誘導(案内)する機能を持つ。
【0037】
センサハウジング32を第2ホルダ31内に挿入するに際し、センサハウジング32の突起部32cを第2ホルダ31の大径部31bに当接させたときに、突起部32cが切込み31dの一対の口元31d1に当接するようにし、更にこの状態からセンサハウジング20を第2ホルダ18内に挿入していくと、図4中に仮想線で示すように切込み31dが外周方向に弾性変形して突起部32cの進入を案内する。この案内によって、突起部32cが孔部31c内に確実に嵌入され、センサハウジング20が第2ホルダ18に嵌着固定される。
【0038】
センサ付き転がり軸受装置30によれば、センサハウジング32が第2ホルダ31に組み付けられるに際し、センサハウジング32の突起部32cが第2ホルダ31の孔部31cに嵌め付けられるときに切込み31dにより突起部32cが誘導(即ち、案内)されるので、大きな挿入力を必要とせず、小さな挿入力でセンサハウジング32のスムースな組み付けを行なうことができる。そのため、従来のような複数の工程を伴うことなく、極めて簡単に精度良く組み付けを行なうことができるので、生産性の飛躍的な向上を図ることができる。
【0039】
(第3実施形態)
続いて、図5および図6を参照して本発明に係る第3実施形態を説明する。図5は本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第3実施形態の要部の組み付けを説明するための外観斜視図、そして図6は図5に示すセンサ付き転がり軸受装置の要部拡大図である。
【0040】
図5に示される本発明の第3実施形態であるセンサ付き転がり軸受装置40は、第2ホルダ41の大径部41bに、多角形状(三角形状)の孔部41cが形成され、孔部41cに切込み41dが形成され、そしてセンサハウジング42の外周面42bに孔部41cに対応して多角形状(三角形状)の突起部42cが形成されている。切込み41dは、センサハウジング42を第2ホルダ41に組み付ける際に、センサハウジング42の三角形状の突起部42cを誘導(案内)する機能を持つ。
【0041】
図6に示されるように、突起部42cは、センサハウジング42の第2ホルダ41に対する進行方向に対応して、進行方向の前側が低く、進行方向の後側が高くされたテーパ面42dを有する。
【0042】
センサ付き転がり軸受装置40では、センサハウジング42を第2ホルダ41内に挿入するに際し、センサハウジング42の三角形状の突起部42cにおける頂部42c1を第2ホルダ41の大径部41bに当接させたときに、頂部42c1が切込み41dの一対の口元41d1に当接するようにし、更にこの状態からセンサハウジング42を第2ホルダ41内に挿入していくと、切込み41dが外周方向に弾性変形されて突起部42cの進入を案内し且つ、突起部42cのテーパ面42dによってセンサハウジング42の第2ホルダ41に対する進行が更に促進される。よって、孔部41c内に突起部42cが確実に嵌入され、センサハウジング42が第2ホルダ41に嵌着固定される。
【0043】
センサ付き転がり軸受装置40によれば、センサハウジング42の三角形状の突起部42cが第2ホルダ41の三角形状の孔部41cに嵌め付けられるときに、切込み41dにより突起部42cが誘導(案内)されるとともに、突起部42cのテーパ面42dにより当該突起部42cの孔部41cへの進行が促進されるので、センサハウジング42の第2ホルダ41への組み付けに大きな挿入力を必要とせず、小さな挿入力でセンサハウジング42のスムースな組み付けを行なうことができる。また、このとき、孔部41cに対する突起部42cの位置決めが容易になされるとともに、抜け止めが確実になされる。そのため、従来のような複数の工程を伴うことなく、極めて簡単に精度良く組み付けを行なうことができるので、生産性の飛躍的な向上を図ることができる。尚、三角形状の突起部42cの一頂点が孔部41cへの挿入方向前方に配置されるように突起部42cが形成され且つ当該突起部42cの形状ならびに配置に合わせて孔部41cが形成されているので、突起部42cの孔部41cへの挿入が容易となり、大きな挿入力を必要とせず、小さな挿入力でセンサハウジング42の第2ホルダ41へのよりスムースな組み付けを行なうことができる。
【0044】
尚、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、変形、改良、等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【0045】
例えば、上述した実施形態においては、第1ホルダに磁気発生器である多極磁石を配置し、第2ホルダにセンサハウジングを介して磁気感応センサを配置するようにしたが、これとは逆に、第1ホルダにセンサハウジングを介して磁気感応センサを配置し、第2ホルダに多極磁石を配置するようにしてもよい。この場合は、内輪を固定軌道輪とし、外輪を回転軌道輪として設定することが構造上望ましい(特に、ケーブルの配索上好ましい)。
【0046】
また、第3実施形態における突起部および孔部の形状は、三角形状に代えて、五角形状、六角形状、等にしても良い。
【0047】
尚、本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の実施形態として深列玉軸受装置を例示して説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、アンギュラ玉軸受装置、円筒ころ軸受装置、針状ころ軸受装置、スラスト玉軸受装置、スラスト円筒ころ軸受装置、等の他形態の転がり軸受装置でもよい。
【0048】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、磁気発生器または磁気検出器を保持するセンサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けに際し、センサハウジングの係合部を第1ホルダまたは第2ホルダの係合部受に嵌め付けることにより組み付けが完了する。従って、センサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けをワンタッチで行なえる。即ち、従来のもののように、係止片を切欠き溝に合わせる工程、係止片を切欠き溝に加締める工程、センサハウジングの周壁の充填用溝に接着剤を充填する工程、といった複数の工程を伴うことなく、極めて簡単に組み付けを行なうことができる。このように、複数の工程を必要とせずに簡単に精度良く組み付けを行なうことができるので、生産性の飛躍的な向上を図ることができる。
【0049】
また、本発明によれば、センサハウジングの突起部を第1ホルダまたは第2ホルダの孔部に嵌め付けることによりセンサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けが完了する。そのため、従来のような複数の工程を伴うことなく、極めて簡単に組み付けを行なうことができるので、生産性の飛躍的な向上を図ることができる。
【0050】
また、本発明によれば、センサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けに際し、センサハウジングの突起部が第1ホルダまたは第2ホルダの孔部に嵌め付けられるときに切込みにより突起部が誘導(即ち、案内)されるので、大きな挿入力を必要とせず、小さな挿入力でセンサハウジングのスムースな組み付けを行なうことができる。
【0051】
また、本発明によれば、センサハウジングの半球形状の突起部を第1ホルダまたは第2ホルダの円孔形状の孔部に嵌め付けることによりセンサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けが完了する。半球形状の突起部および円孔形状の孔部が、成形が比較的容易な形状であるため、成形に用いる金型が複雑にならず、金型にかかる設備投資も少なくて済む。
【0052】
また、本発明によれば、センサハウジングの多角形状の突起部を第1ホルダまたは第2ホルダの多角形状の孔部に嵌め付けることによりセンサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへの組み付けが行なわれるので、孔部に対する突起部の位置決めが容易になされるとともに、抜け止めが確実になされる。尚、多角形状の突起部の一頂点が孔部への挿入方向前方に配置されるように突起部を形成し且つ当該突起部の形状ならびに配置に合わせて孔部を形成すれば、突起部の孔部への挿入が容易となり、大きな挿入力を必要とせず、小さな挿入力でセンサハウジングの第1ホルダまたは第2ホルダへのよりスムースな組み付けを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第1実施形態の縦断面図である。
【図2】図1に示したセンサ付き転がり軸受装置の要部の組み付けを説明するための外観斜視図である。
【図3】本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第2実施形態の要部の組み付けを説明するための外観斜視図である。
【図4】図3に示したセンサ付き転がり軸受装置の要部拡大図である。
【図5】本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第3実施形態の要部の組み付けを説明するための外観斜視図である。
【図6】図5に示したセンサ付き転がり軸受装置の要部拡大図である。
【図7】特許文献1で開示されている従来のセンサ付き転がり軸受装置の縦断面図である。
【図8】特許文献1で開示されている従来のセンサ付き転がり軸受装置の側面図である。
【図9】特許文献1で開示されている従来のセンサ付き転がり軸受装置の要部外観斜視図である。
【符号の説明】
10,30,40 センサ付き転がり軸受装置
11 軸受部
12 センサ部
13 内輪
14 外輪
16 玉(転動体)
17 第1ホルダ
18,31,41 第2ホルダ
18b,31b,41b 大径部(周板)
18c,31c,41c 孔部(係合部受)
19 多極磁石(磁気発生器)
20 センサハウジング
20b,32b,42b 外周面
20c,32c,42c 突起部(係合部)
21 磁気感応センサ(磁気検出器)
31d,41d 切込み[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a rolling bearing device with a sensor that can detect a rotation speed, a rotation angle (rotation phase), and the like of a rotation member fixed to an inner ring or an outer ring.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to detect the number of rotations and the rotation angle (rotation phase) of a rotating member such as an output shaft of an engine or a rotation shaft of a motor, for example, a multi-pole magnetized rotating element is provided around a rotating drum. 2. Description of the Related Art A rolling bearing device with a sensor that detects a change in magnetism due to rotation of a rotating element by a detection element, converts the fluctuation into an electric signal such as a pulse signal, and outputs the electric signal is used.
[0003]
As an example of a conventional rolling bearing device with a sensor, a rolling bearing device with a
[0004]
As shown in FIG. 8, the rolling bearing device with a
[0005]
As described above, the sensor-equipped rolling bearing
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-295465 (pages 4 to 5, FIGS. 1 and 2)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described rolling bearing device with
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to easily and accurately assemble without requiring a plurality of steps, thereby dramatically improving productivity. The object of the present invention is to provide a rolling bearing device with a sensor which can be used.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a rolling bearing device with a sensor according to the present invention is provided as described in (1) below.
(1) an inner ring, an outer ring, and a bearing portion having a plurality of rolling elements disposed so as to freely roll in the circumferential direction between the inner and outer rings;
A first holder that is adjacent to one end of each of the inner ring and the outer ring and that is tightly fixed to one end of the inner ring; a second holder that is tightly fixed to one end of the outer ring; A magnetic generator fixed to one of the second holders, and the magnetic generator generated fixed to one of the first holder and the second holder in a non-contact proximity to the magnetic generator; A sensor unit having a magnetic detector that generates an electric signal by receiving magnetism,
A rolling bearing device with a sensor comprising:
A sensor housing for holding the magnetic generator or the magnetic detector, wherein an engaging portion formed on the sensor housing is fitted and fixed to an engaging portion receiver formed on the first holder or the second holder. It is characterized by being.
[0010]
According to the invention described in the above (1), when assembling the sensor housing holding the magnetic generator or the magnetic detector to the first holder or the second holder, the engaging portion of the sensor housing is connected to the first holder or the second holder. The assembling is completed by fitting the holder into the engaging portion receiver of the holder. Therefore, the sensor housing can be attached to the first holder or the second holder with one touch. That is, as in the conventional case, a step of aligning the locking piece with the notch groove, a step of caulking the locking piece to the notch groove, a step of filling the filling groove in the peripheral wall of the sensor housing with an adhesive, and the like. The assembling can be performed very easily without any steps. As described above, the assembling can be easily and accurately performed without the necessity of a plurality of steps, so that the productivity can be dramatically improved.
[0011]
Further, as described in the following (2), the sensor-equipped rolling bearing device according to the present invention provides the sensor-equipped rolling bearing device according to the above (1),
(2) The engaging portion is a protrusion formed on the outer peripheral surface of the sensor housing, and the engaging portion receiver is a hole formed on a peripheral plate of the first holder or the second holder. It is characterized by having.
[0012]
According to the invention described in (2) above, the fitting of the sensor housing to the first holder or the second holder is completed by fitting the projection of the sensor housing into the hole of the first holder or the second holder. Therefore, assembling can be performed extremely easily without involving a plurality of steps as in the related art, so that the productivity can be dramatically improved.
[0013]
Further, as described in the following (3), the sensor-equipped rolling bearing device according to the present invention includes the sensor-equipped rolling bearing device according to the above (2),
(3) The peripheral plate of the first holder or the second holder has a notch that communicates with the hole and guides the protrusion.
[0014]
According to the invention described in the above (3), when the sensor housing is assembled to the first holder or the second holder, the notch is formed when the projection of the sensor housing is fitted into the hole of the first holder or the second holder. As a result, the protrusion is guided (that is, guided), so that a large insertion force is not required, and the sensor housing can be smoothly assembled with a small insertion force.
[0015]
Further, as described in the following (4), the sensor-equipped rolling bearing device according to the present invention provides the sensor-equipped rolling bearing device according to the above (2) or (3),
(4) The projection is formed to project in a hemispherical shape, and the hole is formed in a circular shape corresponding to the shape of the projection.
[0016]
According to the invention described in the above (4), the hemispherical projection of the sensor housing is fitted into the circular hole of the first holder or the second holder, so that the first holder or the second holder of the sensor housing is fitted. Assembly to is completed. Since the hemispherical projections and the circular holes are relatively easy to mold, the mold used for molding does not become complicated, and the capital investment for the mold can be reduced.
[0017]
Further, as described in the following (5), the sensor-equipped rolling bearing device according to the present invention provides the sensor-equipped rolling bearing device according to the above (2),
(5) The projection is formed to project in a polygonal shape, and the hole is formed in a polygonal shape corresponding to the shape of the projection.
[0018]
According to the invention described in the above (5), the polygonal projection of the sensor housing is fitted to the polygonal hole of the first holder or the second holder, so that the sensor housing is fitted to the first holder or the second holder. As a result, the positioning of the projection with respect to the hole is facilitated, and the protrusion is reliably prevented. In addition, if the protrusion is formed so that one vertex of the polygonal protrusion is disposed forward in the insertion direction into the hole, and the hole is formed in accordance with the shape and arrangement of the protrusion, the protrusion may be formed. The insertion into the hole becomes easy, and a large insertion force is not required, and the sensor housing can be more smoothly assembled to the first holder or the second holder with a small insertion force.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a plurality of preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of a rolling bearing device with a sensor according to the present invention, and FIG. 2 is an external perspective view for explaining assembly of a main part of the rolling bearing device with a sensor shown in FIG. .
[0021]
A sensor-equipped
[0022]
In this embodiment, the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The magnetically
[0028]
The
[0029]
As shown in FIG. 2, the
[0030]
When the
[0031]
In the above-described rolling bearing device with
[0032]
When the
[0033]
According to the sensor-equipped
[0034]
Therefore, the
[0035]
(2nd Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of a rolling bearing device with a sensor according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an enlarged view of the rolling bearing device with a sensor shown in FIG. is there. In each of the second and subsequent embodiments, members having the same configuration and operation as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals or corresponding reference numerals in the drawings. The description will be simplified or omitted.
[0036]
In the rolling
[0037]
When the
[0038]
According to the sensor-equipped
[0039]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an external perspective view for explaining the assembling of the main part of the third embodiment of the rolling bearing device with the sensor according to the present invention, and FIG. 6 is an enlarged view of the main part of the rolling bearing device with the sensor shown in FIG. is there.
[0040]
In a rolling
[0041]
As shown in FIG. 6, the
[0042]
In the sensor-equipped
[0043]
According to the rolling
[0044]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified and improved. In addition, the material, shape, dimensions, form, number, location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
[0045]
For example, in the above-described embodiment, the multi-pole magnet, which is a magnetic generator, is arranged in the first holder, and the magnetically responsive sensor is arranged in the second holder via the sensor housing. Alternatively, the magnetically responsive sensor may be arranged on the first holder via the sensor housing, and the multi-pole magnet may be arranged on the second holder. In this case, it is structurally desirable to set the inner race as a fixed race and the outer race as a rotating race (especially preferable for cable routing).
[0046]
In addition, the shapes of the protrusions and the holes in the third embodiment may be pentagonal, hexagonal, or the like, instead of triangular.
[0047]
Although the embodiment of the rolling bearing device with a sensor according to the present invention has been described by exemplifying a deep row ball bearing device, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. Rolling bearing devices of other forms, such as needle roller bearing devices, thrust ball bearing devices, thrust cylindrical roller bearing devices, etc.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when assembling the sensor housing holding the magnetic generator or the magnetic detector to the first holder or the second holder, the engaging portion of the sensor housing is connected to the first holder or the second holder. The fitting is completed by fitting the two holders into the receiving portions of the engaging portions. Therefore, the sensor housing can be attached to the first holder or the second holder with one touch. That is, as in the conventional case, a step of aligning the locking piece with the notch groove, a step of caulking the locking piece to the notch groove, a step of filling the filling groove in the peripheral wall of the sensor housing with an adhesive, and the like. The assembling can be performed very easily without any steps. As described above, the assembling can be easily and accurately performed without the necessity of a plurality of steps, so that the productivity can be dramatically improved.
[0049]
Further, according to the present invention, the fitting of the sensor housing to the first holder or the second holder is completed by fitting the protrusion of the sensor housing into the hole of the first holder or the second holder. Therefore, assembling can be performed extremely easily without involving a plurality of steps as in the related art, so that the productivity can be dramatically improved.
[0050]
Further, according to the present invention, when the sensor housing is assembled to the first holder or the second holder, the projection is cut by the notch when the projection of the sensor housing is fitted into the hole of the first holder or the second holder. Since it is guided (that is, guided), a large insertion force is not required, and the sensor housing can be smoothly assembled with a small insertion force.
[0051]
Further, according to the present invention, the hemispherical projection of the sensor housing is fitted into the circular hole of the first holder or the second holder, whereby the sensor housing can be assembled to the first holder or the second holder. Complete. Since the hemispherical projections and the circular holes are relatively easy to mold, the mold used for molding does not become complicated, and the capital investment for the mold can be reduced.
[0052]
According to the present invention, the sensor housing is attached to the first holder or the second holder by fitting the polygonal projection of the sensor housing into the polygonal hole of the first holder or the second holder. As a result, the positioning of the projection with respect to the hole is facilitated, and the retaining is reliably prevented. In addition, if the protrusion is formed so that one vertex of the polygonal protrusion is disposed forward in the insertion direction into the hole, and the hole is formed in accordance with the shape and arrangement of the protrusion, the protrusion may be formed. The insertion into the hole becomes easy, and a large insertion force is not required, and the sensor housing can be more smoothly assembled to the first holder or the second holder with a small insertion force.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a first embodiment of a rolling bearing device with a sensor according to the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view for explaining assembly of a main part of the rolling bearing device with a sensor shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an external perspective view for explaining assembly of a main part of a second embodiment of a rolling bearing device with a sensor according to the present invention.
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the rolling bearing device with a sensor shown in FIG. 3;
FIG. 5 is an external perspective view for explaining assembly of a main part of a third embodiment of a rolling bearing device with a sensor according to the present invention.
FIG. 6 is an enlarged view of a main part of the rolling bearing device with the sensor shown in FIG. 5;
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a conventional rolling bearing device with a sensor disclosed in Patent Document 1.
FIG. 8 is a side view of a conventional rolling bearing device with a sensor disclosed in Patent Document 1.
FIG. 9 is an external perspective view of a main part of a conventional rolling bearing device with a sensor disclosed in Patent Document 1.
[Explanation of symbols]
10,30,40 Rolling bearing device with sensor
11 Bearing
12 Sensor part
13 Inner ring
14 Outer ring
16 balls (rolling element)
17 First holder
18, 31, 41 Second holder
18b, 31b, 41b Large diameter part (peripheral plate)
18c, 31c, 41c hole (engagement part receiving)
19 Multi-pole magnet (magnetic generator)
20 Sensor housing
20b, 32b, 42b Outer peripheral surface
20c, 32c, 42c Projection (engagement part)
21 Magnetic sensor (magnetic detector)
31d, 41d notch
Claims (5)
前記内輪および前記外輪それぞれの一端部に隣接しており且つ、前記内輪の一端部に密着固定された第1ホルダ、前記外輪の一端部に密着固定された第2ホルダ、前記第1ホルダおよび前記第2ホルダのいずれか一方に固定された磁気発生器、および前記磁気発生器に非接触に近接して前記第1ホルダおよび前記第2ホルダのいずれか他方に固定され前記磁気発生器が発生した磁気を受けて電気信号を発生する磁気検出器、を有するセンサ部と、
を備えたセンサ付き転がり軸受装置であって、
前記磁気発生器または前記磁気検出器を保持するセンサハウジングを更に備え、当該センサハウジングに形成された係合部が、前記第1ホルダまたは第2ホルダに形成された係合部受に嵌着固定されていることを特徴とするセンサ付き転がり軸受装置。An inner ring, an outer ring, and a bearing portion having a plurality of rolling elements disposed so as to be able to roll in the circumferential direction between the inner and outer rings,
A first holder that is adjacent to one end of each of the inner ring and the outer ring and that is tightly fixed to one end of the inner ring; a second holder that is tightly fixed to one end of the outer ring; A magnetic generator fixed to one of the second holders, and the magnetic generator generated fixed to one of the first holder and the second holder in a non-contact proximity to the magnetic generator; A sensor unit having a magnetic detector that generates an electric signal by receiving magnetism,
A rolling bearing device with a sensor comprising:
A sensor housing for holding the magnetic generator or the magnetic detector, wherein an engaging portion formed on the sensor housing is fitted and fixed to an engaging portion receiver formed on the first holder or the second holder. A rolling bearing device with a sensor, characterized in that:
前記係合部受が、前記第1ホルダまたは前記第2ホルダの周板に形成された孔部であることを特徴とする請求項1に記載のセンサ付き転がり軸受装置。The engagement portion is a protrusion formed on the outer peripheral surface of the sensor housing,
The rolling bearing device with a sensor according to claim 1, wherein the engagement portion receiver is a hole formed in a peripheral plate of the first holder or the second holder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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