JP2004361362A

JP2004361362A - 回転センサ付き転がり軸受

Info

Publication number: JP2004361362A
Application number: JP2003163240A
Authority: JP
Inventors: Takashi Koike; 孝誌小池; Tomoumi Ishikawa; 智海石河; Yasumitsu Ishikawa; 恭光石川
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】回転センサ付き転がり軸受のセンサハウジングを、簡単な手段で芯金に精度よく固定することである。
【解決手段】回転軌道輪側の内輪１に被検出素子５を取り付け、固定軌道輪側の外輪２に取り付ける芯金７に、センサハウジング９の外周面に沿う環状部を設けて、この芯金７の環状部とセンサハウジング９との隙間に樹脂モールド材８を充填することにより、被検出素子５に対向する検出素子１０を装着するセンサハウジング９を、簡単に精度よく芯金７に固定できるようにした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転軸の回転数や回転角を検出する回転センサを取り付けた回転センサ付き転がり軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転軸の回転数や回転角を検出する回転センサを取り付けた回転センサ付き転がり軸受には、回転軌道輪側に回転センサの被検出素子を取り付け、固定軌道輪側に芯金を介して取り付けた環状のセンサハウジングに、被検出素子に対向する検出素子を装着したものがある。
【０００３】
回転センサとしては、多極に着磁した被検出素子の回転に伴う磁気の変化を検出素子で検出し、この検出信号を回路基板に組み込んだ電子回路で処理するものが多く用いられている。センサハウジングは、検出素子や回路基板を装着するために複雑な形状となり、かつ、検出素子に対する磁気外乱を抑制する必要があるので、樹脂で形成されたものが多い。
【０００４】
この種の回転センサ付き転がり軸受では、使用環境温度の変化により、芯金と樹脂製センサハウジングの膨張差に起因して、芯金に固定したセンサハウジングが緩むことがある。センサハウジングが緩むと、これに装着した検出素子がずれて正確な回転検出ができなくなる。また、緩みが大きくなって、センサハウジングが芯金から外れることもある。
【０００５】
このようなセンサハウジングの緩みや外れを防止するために、センサハウジングを弾性接着剤で芯金に接着するとともに、芯金に形成した凸部とセンサハウジングに形成した凹部とを嵌め合わせて、センサハウジングを芯金に固定するようにした回転センサ付き転がり軸受がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２９５４６５号公報（第３−５頁、第１−１０図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の回転センサ付き転がり軸受は、弾性接着剤による接着と、嵌め合わせ用の凹凸部を精度よく形成するために、センサハウジングの固定に手間がかかり、コスト高となる問題がある。また、凹凸部を嵌合するときの圧入圧力により、センサハウジングが位置ずれする恐れもある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、回転センサ付き転がり軸受のセンサハウジングを、簡単な手段で芯金に精度よく固定することである。
【０００９】
【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、回転軌道輪側に回転センサの被検出素子を取り付け、固定軌道輪側に芯金を介して取り付けた環状の樹脂製センサハウジングに、前記被検出素子に対向する検出素子を装着した回転センサ付き転がり軸受において、前記芯金に前記センサハウジングの外周面または内周面に沿う環状部を設け、この芯金の環状部とセンサハウジングとの隙間に樹脂モールド材を充填して、前記センサハウジングを前記芯金に固定する構成を採用した。
【００１０】
すなわち、芯金にセンサハウジングの外周面または内周面に沿う環状部を設けて、この芯金の環状部とセンサハウジングとの隙間に樹脂モールド材を充填することにより、圧入を必要とする嵌合等を行うことなく、センサハウジングを簡単に精度よく芯金に固定できるようにした。
【００１１】
前記芯金の環状部が沿うセンサハウジングの外周面または内周面に、前記樹脂モールド材が充填される溝を設けることにより、この溝への樹脂モールド材の充填で、より強固にセンサハウジングを芯金に固定することができる。
【００１２】
前記センサハウジングに沿う芯金の環状部に、前記樹脂モールド材が係合する凹凸部を設けることによっても、より強固にセンサハウジングを芯金に固定することができる。
【００１３】
また、この発明は、回転軌道輪側に回転センサの被検出素子を取り付け、固定軌道輪側に芯金を介して取り付けた環状の樹脂製センサハウジングに、前記被検出素子に対向する検出素子を装着した回転センサ付き転がり軸受において、前記芯金を前記センサハウジングにアウトサート成形またはインサート成形して、前記芯金と前記センサハウジングとを固定する構成も採用した。
【００１４】
すなわち、芯金をセンサハウジングにアウトサート成形またはインサート成形することによっても、センサハウジングを簡単に精度よく芯金に固定できるようにした。
【００１５】
前記芯金に前記センサハウジングの外周面または内周面に沿う環状部を設け、この環状部に、前記センサハウジングを成形する樹脂が係合する凹凸部を設けることにより、センサハウジング成形時の樹脂の凹凸部への係合で、より強固にセンサハウジングと芯金を固定することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図１０に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１および図２は、第１の実施形態を示す。この回転センサ付き転がり軸受は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、内輪１と外輪２間にボール３が保持器４で保持された玉軸受の回転軌道輪側の内輪１に、多極に着磁した環状の被検出素子５を外嵌したバックメタル６を取り付けるとともに、固定軌道輪側の外輪２に環状部を設けた芯金７を取り付け、その環状部の内周側に樹脂モールド材８の充填で固定した環状の樹脂製センサハウジング９に、被検出素子５に対向する磁気検出素子１０と、その検出信号を処理する回路基板１１を装着したものである。
【００１７】
前記環状のセンサハウジング９は、周壁部９ａとその軸方向先端側から内向きに張り出す鍔部９ｂとからなり、鍔部９ｂが設けられた軸方向先端面の概ね半周に渡って、外周面に連なる扇形の凹み段差部１２が形成されている。また、周壁部９ａの外周面には、図２に示すように、軸方向に延びて段差部１２に連なる複数の溝１３が設けられ、周壁部９ａの内周面には、磁気検出素子１０を被検出素子５に対向させて収納する凹部１４が設けられて、段差部１２と穴１５で連なっている。
【００１８】
前記段差部１２とこれに連なる各溝１３および穴１５には樹脂モールド材８が充填され、磁気検出素子１０の端子に接続された扇形の回路基板１１が、段差部１２で樹脂モールド材８に埋め込まれている。この樹脂モールド材８の充填により、センサハウジング９が軸方向と周方向で芯金７に精度よく固定されている。また、被検出素子５に対向する磁気検出素子１０も、樹脂モールド材８の充填でセンサハウジング９の凹部１４に固定されている。
【００１９】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、前記センサハウジング９の溝１３の変形例を示す。図３（ａ）は、軸方向に延びる溝１３を外周面の全長に渡って延長した例、図３（ｂ）は、溝１３に連なって周方向に延びる溝１３ａを設けた例である。この周方向の溝１３ａは、複数に設けてもよい。また、図３（ｃ）は、前記扇形の凹み段差部１２に連なる部分の外周面に、溝１３よりも幅広の凹み段差１３ｂを設けた例である。
【００２０】
図４（ａ）、（ｂ）は、第２の実施形態を示す。この回転センサ付き転がり軸受は、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、前記芯金７の環状部に、センサハウジング９の各溝１３位置に合致する位相で、凹凸部としての複数の貫通孔１６を設けた点が異なる。この実施形態では、樹脂モールド材８が各貫通孔１６に充填されて係合するので、センサハウジング９がより強固に芯金７に固定される。
【００２１】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第２の実施形態の芯金７の変形例を示す。図５（ａ）は、前記凹凸部としての貫通孔１６の替りに、環状部の内径面に突出する凸部１６ａを設けた例、図５（ｂ）は、環状部の内径面に周方向に延びる凸条１６ｂを設けた例、図５（ｃ）は、同じく周方向に延びる凹溝１６ｃを設けた例である。これらの各変形例は、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したセンサハウジング９の各変形例と組み合わせることもできる。
【００２２】
図６は、第３の実施形態を示す。この回転センサ付き転がり軸受も、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、環状の樹脂製センサハウジング９に、環状部を有する芯金７をアウトサート成形して、芯金７とセンサハウジング９とを固定した点が異なる。センサハウジング９の鍔部９ｂを設けた軸方向先端面には、第１の実施形態のものと同様に、外周面に連なる扇形の凹み段差部１２が形成され、周壁部９ａの内周面には、磁気検出素子１０を収納する凹部１４が設けられて、段差部１２と穴１５で連なっており、段差部１２に充填された樹脂モールド材８に回路基板１１が埋め込まれるとともに、磁気検出素子１０が凹部１４に固定されている。
【００２３】
図７（ａ）、（ｂ）は、第４の実施形態を示す。この回転センサ付き転がり軸受は、第３の実施形態と同様に、樹脂製センサハウジング９に芯金７をアウトサート成形したものであり、芯金７の環状部に凹凸部としての複数の貫通孔１６を設けた点のみが異なる。この実施形態では、センサハウジング９を成形する樹脂が、アウトサート成形時に芯金７の各貫通孔１６に入り込んで係合するので、芯金７とセンサハウジング９がより強固に固定される。
【００２４】
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第４の実施形態の芯金７の変形例を示す。図８（ａ）は、前記凹凸部としての貫通孔１６の替りに、環状部の内径面に突出する凸部１６ａを設けた例、図８（ｂ）は、環状部の内径面に周方向に延びる凸条１６ｂを設けた例、図８（ｃ）は、同じく周方向に延びる凹溝１６ｃを設けた例である。
【００２５】
図９（ａ）、（ｂ）は、第４の実施形態のアウトサート成形方法の変形例を示す。図９（ａ）は、アウトサート成形される芯金７の環状部の長さを、環状のセンサハウジング９の長さの半分程度に短くした例、図９（ｂ）は、センサハウジング９の軸方向基端面に、環状部をなくした芯金７をアウトサート成形した例である。
【００２６】
図１０（ａ）は、第５の実施形態を示す。この回転センサ付き転がり軸受は、第４の実施形態のアウトサート成形の替りに、短い環状部を有する芯金７をセンサハウジング９にインサート成形したものである。その他の基本的な構成は、第１の実施形態のものと同じである。図１０（ｂ）は、センサハウジング９の軸方向基端面に、環状部をなくした芯金７をインサート成形した変形例である。
【００２７】
上述した各実施形態では、内輪が回転軌道輪となる玉軸受に回転センサを取り付けたものとしたが、本発明に係る回転センサ付き転がり軸受は、外輪が回転軌道輪となる玉軸受やころ軸受にも適用することができる。この場合は、外輪側に被検出素子を取り付け、内輪側に芯金を介してセンサハウジングを取り付けて、被検出素子に対向する検出素子を装着すればよく、樹脂モールド材の充填でセンサハウジングを固定する場合は、環状のセンサハウジングの内周面に沿わせて芯金の環状部を設ければよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、この発明の回転センサ付き転がり軸受は、固定軌道輪側に取り付けられる芯金に、センサハウジングの外周面または内周面に沿う環状部を設けて、この芯金の環状部とセンサハウジングとの隙間に樹脂モールド材を充填する構成を採用したので、センサハウジングを簡単に精度よく芯金に固定することができる。
【００２９】
前記芯金の環状部が沿うセンサハウジングの外周面または内周面に、樹脂モールド材が充填される溝を設けたり、前記センサハウジングに沿う芯金の環状部に、凹凸部を設けたりすることにより、より強固にセンサハウジングを芯金に固定することができる。
【００３０】
また、この発明の回転センサ付き転がり軸受は、固定軌道輪側に取り付ける芯金を、センサハウジングにアウトサート成形またはインサート成形する構成も採用したので、センサハウジングを簡単に精度よく芯金に固定することができる。
【００３１】
この構成の場合は、前記芯金にセンサハウジングの外周面または内周面に沿う環状部を設け、この環状部に凹凸部を設けることにより、センサハウジング成形時の樹脂の凹凸部への係合で、より強固にセンサハウジングと芯金を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａは第１の実施形態の回転センサ付き転がり軸受を示す切欠き正面図、ｂはａのＩＢ−ＩＢ線における縦断側面図
【図２】図１のセンサハウジングを示す側面図
【図３】ａ、ｂ、ｃは、それぞれ図２のセンサハウジングの変形例を示す側面図
【図４】ａは第２の実施形態の回転センサ付き転がり軸受を示す一部省略縦断側面図、ｂはａの芯金を示す縦断側面図
【図５】ａ、ｂ、ｃは、それぞれ図４（ｂ）の芯金の変形例を示す縦断側面図
【図６】第３の実施形態の回転センサ付き転がり軸受を示す一部省略縦断側面図
【図７】ａは第４の実施形態の回転センサ付き転がり軸受を示す一部省略縦断側面図、ｂはａの芯金を示す縦断側面図
【図８】ａ、ｂ、ｃは、それぞれ図７（ｂ）の芯金の変形例を示す縦断側面図
【図９】ａ、ｂは、それぞれ第４の実施形態の回転センサ付き転がり軸受の変形例を示す一部省略縦断側面図
【図１０】ａは第５の実施形態の回転センサ付き転がり軸受を示す一部省略縦断側面図、ｂはａの変形例を示す一部省略縦断側面図
【符号の説明】
１内輪
２外輪
３ボール
４保持器
５被検出素子
６バックメタル
７芯金
８樹脂モールド材
９センサハウジング
９ａ周壁部
９ｂ鍔部
１０検出素子
１１回路基板
１２段差部
１３、１３ａ溝
１３ｂ凹み段差
１４凹部
１５穴
１６貫通孔
１６ａ凸部
１６ｂ凸条
１６ｃ凹溝

Claims

回転軌道輪側に回転センサの被検出素子を取り付け、固定軌道輪側に芯金を介して取り付けた環状の樹脂製センサハウジングに、前記被検出素子に対向する検出素子を装着した回転センサ付き転がり軸受において、前記芯金に前記センサハウジングの外周面または内周面に沿う環状部を設け、この芯金の環状部とセンサハウジングとの隙間に樹脂モールド材を充填して、前記センサハウジングを前記芯金に固定するようにしたことを特徴とする回転センサ付き転がり軸受。
前記芯金の環状部が沿うセンサハウジングの外周面または内周面に、前記樹脂モールド材が充填される溝を設けた請求項１に記載の回転センサ付き転がり軸受。
前記センサハウジングに沿う芯金の環状部に、前記樹脂モールド材が係合する凹凸部を設けた請求項１または２に記載の回転センサ付き転がり軸受。
回転軌道輪側に回転センサの被検出素子を取り付け、固定軌道輪側に芯金を介して取り付けた環状の樹脂製センサハウジングに、前記被検出素子に対向する検出素子を装着した回転センサ付き転がり軸受において、前記芯金を前記センサハウジングにアウトサート成形またはインサート成形して、前記芯金と前記センサハウジングとを固定するようにしたことを特徴とする回転センサ付き転がり軸受。
前記芯金に前記センサハウジングの外周面または内周面に沿う環状部を設け、この環状部に、前記センサハウジングを成形する樹脂が係合する凹凸部を設けた請求項４に記載の回転センサ付き転がり軸受。