JP2004360720A - 回転センサ付き軸受 - Google Patents

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ring
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浩義 伊藤
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
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Abstract

【課題】可動側軌道輪に磁気エンコーダ、固定側軌道輪に磁気センサを取付けてなる回転センサ付き軸受において、前記磁気センサを固定側軌道輪に容易に取付けることができる低コストのセンサ取付け具を用いたものを提供することである。
【解決手段】スナップリング9にセンサ収納ケース10をかしめ、溶接等で一体化することによりセンサ取付け具11を形成し、前記センサ収納ケース10に磁気センサ12を装着したのち、スナップリング9を軸受の固定側軌道輪のシール溝に嵌着する。
【選択図】 図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転センサ付き軸受に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
各種回転装置の回転数を検出するために、軸受に磁気エンコーダと磁気センサとからなる回転センサを装着することが従来から知られている(特許文献1)。特許文献1に開示された回転センサ付き軸受は、軸受として転がり軸受を使用し、その内輪を回転軌道輪として使用する内輪回転型のものであり、その内輪外径面の端部に磁気エンコーダが装着された芯金が取付けられる。また、固定軌道輪である外輪内径の端部に磁気センサが装着された芯金が取付けられ、その磁気センサが前記の磁気エンコーダに対し半径方向に接近し、内輪の回転に伴う磁気的変化を感知し、電気信号として外部に出力するようになっている。
【0003】
前記の磁気センサを装着した芯金は、外輪内径面に圧入される第1の円環部とその外端に設けられたつば部、さらにそのつば部の外周に形成された第2の円環部とからなる断面形状がクランク形のものであり、そのつば部と第2の円環部とが作るコーナ部の全周にわたりセンサハウジングが一体に設けられ、磁気センサがその内部に埋設される。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−296288号公報(段落0011、0015、図1、図3)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記の磁気センサを装着した芯金は、前記のようなクランク形の断面形状をもったものであるから、これを製造するにはプレス加工による打ち抜きや絞り加工が必要となるため、その加工に必要な金型費用が高くつき、また、軸受に固定する際にも専用の治具が必要となり加工コストも高くつく。さらに、その芯金にはセンサハウジングが装着されるためこの点もコスト高の原因となっていた。また、万一センサ部が故障した場合、芯金が圧入により軸受に固定されているため、センサ部の取外しが困難である問題もあった。
【0006】
そこで、この発明は加工コストが低く、かつセンサ部の着脱も容易に行えるようにした軸受用回転センサ取付け具を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、軸受に取付けられるスナップリングと、そのスナップリングに設けられたセンサ取付け手段と、該センサ取付け手段に取付けられたセンサとからなる回転センサ付き軸受において、前記センサ取付け手段がセンサ収納ケースにより形成され、該センサ収納ケースに前記センサが収納され、該センサ収納ケースに径方向に開放されエンコーダに対向した検知用開放部と、軸方向に開放され前記センサの装着に使用されるセンサ装着用開放部を設けた構成を採用したものである。
【0008】
前記の構成の回転センサ付き軸受においては、固定側軌道輪のシール溝にスナップリングをその弾性を残存した状態で装着する。センサは予めセンサ収納ケースのセンサ装着用開放部から挿入され取付けられる。取付けられたセンサは検知用開放部を通じて回転軌道輪側のエンコーダに微小間隔をおいて対向する。
【0009】
なお、前記のセンサ収納ケースを前記スナップリングに固定する手段として、かしめ、リベット留め、又は溶接のいずれかの手段を選択することができる。また、前記のセンサ収納ケースを前記スナップリングに固定するその他の手段として、該スナップリングに予め該センサ収納ケースの展開形状部を一体に設け、その展開形状部に所定の加工を施してセンサ収納ケースを形成する構成を採用することもできる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図1及び図2に示した第1の実施の形態は、内輪1と外輪2との対向面に設けた軌道3、4間に保持器5により保持された玉6を介在した玉軸受の場合であり、内輪1を回転側軌道輪、外輪2を固定側軌道輪として使用する内輪回転型のものである。内輪1と外輪2との一側部にシール部材7が装着され、他側部において内輪1に磁気エンコーダ8が取付けられる。磁気エンコーダ8に対向した外輪2の端部に、スナップリング9とセンサ収納ケース10とからなる回転センサ取付け具11が装着され、そのセンサ収納ケース10に磁気センサ12が収納される。
【0011】
前記のスナップリング9は、図3(a)に示すように、高炭素工具鋼等の鋼材を打ち抜いて形成されたC形リング状のものであり、両端部に工具係止穴13、13を有し、その両端部から中央部に至るに従い次第に幅が広くなり、その幅が最も広い中間部において取付け穴14が設けられる。このスナップリング9としてはJIS規格品(B2804止め輪)を用いることができる。
【0012】
また、前記のセンサ収納ケース10は、図3(b)から(d)に示すように、熱間圧延鋼材を打ち抜いて折り曲げ加工されたものであり、平坦部15の両側を下向きに巻き曲げて鋭角状の屈曲部16、16が形成されると共に、平坦部15の先端部に屈曲リブ17を介して前方に突き出したかしめ部18が設けられる。かしめ部18はその先端部が二股に分かれる。
【0013】
前記の平坦部15と、両側の屈曲部16、16とによりセンサ収納部19が形成され、該センサ収納部19の後端(かしめ部18と反対側の端部)は開放され、センサ装着用開放部21となっている。また、センサ収納部19の下方、即ち屈曲部16、16の下端相互間は開放され、検知用開放部22となっている。
【0014】
前記のセンサ収納ケース10は、そのかしめ部18をスナップリング9の前記の取付け穴14に挿入し、反対面で先端の二股部分をかしめることにより(図4(a)(b)参照)スナップリング9に固定される。これによりスナップリング9とセンサ収納ケース10とからなる前記の回転センサ取付け具11が構成される。
【0015】
前記センサ収納ケース10のセンサ装着用開放部21から磁気センサ12が装着され、ケーブル24とともに樹脂モールドにより一体化される。磁気センサ12は両側の屈曲部16、16(図3(d)参照)間で保持される。その後、スナップリング9を工具係止穴13,13に工具を掛け縮径させた状態で前記外輪2のシール溝23(図1参照)に合わせて組み付け、工具を外すことにより該シール溝23内に拡径方向の弾性を付与した状態で嵌着(スナップ・イン)させる。磁気センサ12は検知用開放部22を通じて前記の磁気エンコーダ8に微小な間隔をもって対向する(図1参照)。
【0016】
次に、図5(a)から(c)は、センサ収納ケース10をスナップリング9にかしめる場合の他の例である。この場合は、センサ収納ケース10の先端部に設けられたかしめ部18は平板状であり、これをスナップリング9の取付け穴14に挿入し反対側からかしめて固定する。
【0017】
図6(a)(b)に示したものは、センサ収納ケース10の先端に取付け台25を設け、その取付け台25をリベット26によりスナップリング9に固定するようにしたものである。
【0018】
図7(a)(b)に示したものは、センサ収納ケース10をスナップリング9に連続溶接又はスポット溶接することにより取付けたものである。符号28は溶接部である。
【0019】
図8(a)から(c)に示したものは、スナップリング9を素材鋼板から打ち抜く際に、センサ収納ケース10の展開形状部29を一体に設けて打ち抜いたのち、その展開形状部29に折り曲げ加工を施して、スナップリング9と一体のセンサ収納ケース10を形成したものである。前記の展開形状部29はスナップリング9の内周中央部において、内方に突き出した角形部分の左右両側に下端開放の逆L形のスリット30、30を設け、またそれらのスリット30、30の内端間に両端閉塞の上向きコ字状のスリット31を設けている。スリット30の内端とコ字状スリット31の上端は同一高さにあってその間が折り曲げ部32となっている。
【0020】
前記の展開形状部29は、折り曲げ部32においてスナップリング9の一方の面に対して直角に立ち上がるように屈曲され、図8(b)に示すように、さらに平坦部15の左右両側縁を下方に巻き曲げて屈曲部16、16を形成する。これによりセンサ収納ケース10が形成される。センサ収納ケース10は、前述の場合と同様に、内部にセンサ収納部19が形成され(図8(c)参照)、そのセンサ収納部19は、その後端にセンサ装着用開放部21を有するとともに、屈曲部16、16間に検知用開放部22が形成される。
【0021】
以上述べた各実施の形態は、内輪回転型であってスナップリング9を固定側外輪2の内周面に装着するようにしているが、外輪回転型の場合はスナップリング9を固定側内輪1の外周面のシール溝23に装着される。その一例を図9、図10に示す。この場合は、外輪2側に磁気エンコーダ8が装着される。
【0022】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る回転センサ付き軸受は、センサ収納ケースが一体化されたスナップリングを用いるものであるから、センサ収納ケースにセンサとケーブルを樹脂モールドにより取付けるだけでよく、センサを取付けるためのセンサハウジングが不要となるので製作コストを低減することができる。スナップリングを軸受に着脱する作業が容易にできるので、組立コストを低減することができる。さらに、スナップリングは固定側軌道輪のシール溝を利用して装着できるので、当該固定側軌道輪としては特別の加工は不要であり標準加工の軸受を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の断面図
【図2】同上の正面図
【図3】(a)同上の一部分解斜視図
(b)(a)図のセンサ収納ケースの斜視図
(c)(a)図のセンサ収納ケースの断面図
(d)(a)図のセンサ収納ケースの正面図
【図4】(a)同上の一部斜視図
(b)(a)図の部分の横断平面図
【図5】(a)他の実施の形態の一部分解斜視図
(b)(a)図の組立状態の斜視図
(c)(a)図の組立状態の横断平面図
【図6】(a)他の実施の形態の一部正面図
(b)(a)図の一部平面図
【図7】(a)他の実施の形態の一部正面図
(b)(a)図の一部平面図
【図8】(a)他の実施の形態のスナップリング打ち抜き状態の斜視図
(b)(a)図の加工後の斜視図
(c)(b)図の一部断面図
【図9】外輪回転型の一部断面図
【図10】同上の一部斜視図
【符号の説明】
1 内輪
2 外輪
3 軌道
4 軌道
5 保持器
6 玉
7 シール部材
8 磁気エンコーダ
9 スナップリング
10 センサ収納ケース
11 回転センサ取付け具
12 磁気センサ
13 工具係止穴
14 取付け穴
15 平坦部
16 屈曲部
17 屈曲リブ
18 かしめ部
19 センサ収納部
21 センサ装着用開放部
22 検知用開放部
23 シール溝
24 ケーブル
25 取付け台
26 リベット
27 スナップリング
28 溶接部
29 展開形状部
30 スリット
31 スリット
32 折り曲げ部

Claims (3)

  1. 軸受に取付けられるスナップリングと、そのスナップリングに設けられたセンサ取付け手段と、該センサ取付け手段に取付けられたセンサとからなる回転センサ付き軸受において、前記センサ取付け手段がセンサ収納ケースにより形成され、該センサ収納ケースに前記センサが収納され、該センサ収納ケースに径方向に開放されエンコーダに対向した検知用開放部と、軸方向に開放され前記センサの装着に使用されるセンサ装着用開放部を設けたことを特徴とする回転センサ付き軸受。
  2. 前記センサ収納ケースを前記スナップリングに固定する手段として、かしめ、リベット留め、又は溶接のいずれかの手段によることを特徴とする請求項1に記載の回転センサ付き軸受。
  3. 前記センサ収納ケースを前記スナップリングに固定する手段として、該スナップリングに予めセンサ収納ケースの展開形状部を一体に設け、その展開形状部に所定の加工を施して前記のセンサ収納ケースを形成することを特徴とする請求項1に記載の回転センサ付き軸受。
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