JP2006064147A - 回転センサ付軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 被検出部品や磁気検出部品を圧入する場合のような取付に伴う軌道輪の傾斜の問題がなくて、回転精度の悪化や短寿命化を伴うことなく、回転センサの磁気検出部および被検出部を軸受に一体に組み込むことができる回転センサ付軸受を提供する。
【解決手段】 この回転センサ付軸受は、固定側軌道輪３、回転側軌道輪２、および両軌道輪２，３の軌道面２ａ，３ａ間に介在した複数の転動体４とを備える転がり軸受１と、被検出部品７と、磁気検出部品８とからなる。被検出部品７は、円周方向に磁気特性が変化する部品である。磁気検出部品８は、被検出部品７に対向して被検出部品７の磁気変化を検出する部品である。これら被検出部品７および磁気検出部品８を、互いに反対側の軌道輪にそれぞれボルト１３，２０で固定する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、インホイールモータ等のモータや他の各種の機器に使用される回転センサ付軸受に関する。

コンパクトで組立が容易になる利点に着目して、回転センサを転がり軸受に内蔵したものがある。このような回転センサ付軸受の一例として、ハウジングの内周面に圧入される固定側軌道輪の外径面に磁気検出部を圧入し、固定側軌道輪の外径面とハウジングの内周面とで磁気検出部を挟み付けて固定すると共に、回転側軌道輪の外径面に前記磁気検出部で検出される被検出部を圧入固定するものがある（例えば特許文献１）。
また、回転センサ付軸受の他の例として、回転センサの磁気検出部および被検出部を、固定側軌道輪の内径面および回転側軌道輪の外径面にそれぞれ圧入固定する構成のものがある（例えば特許文献２）。
特開平１１−３０３８５９号公報 特開２００３−３３６６５４号公報

しかし、特許文献１に開示の回転センサ付軸受では、軸受と磁気検出部を別々に組み込まなければならず、また温度変化によって回転側軌道輪の嵌め合い締代が無くなった場合に、被検出部の圧入によって回転側軌道輪が傾くので、回転精度が悪化し、短寿命となる恐れがある。
また、特許文献２に開示の回転センサ付軸受では、被検出部および磁気検出部が軸受に一体に組み込まれるので組立工数を低減できるが、固定側軌道輪が組込み性を考慮して通常ルーズ設定で使用されることや、回転側軌道輪の嵌め合い締代が温度変化により減少することから、各軌道輪への被検出部および磁気検出部の圧入によって軌道輪が傾く。そのため、やはり回転精度が悪化し、短寿命となる恐れがある。

この発明の目的は、被検出部品等の取付に伴う軌道輪の傾斜の問題がなくて、回転精度の悪化や短寿命化を伴うことなく、回転センサの磁気検出部および被検出部を軸受に一体に組み込むことができる回転センサ付軸受を提供することである。

この発明の回転センサ付軸受は、固定側軌道輪、回転側軌道輪、およびこれら両軌道輪の軌道面間に介在した複数の転動体とを備える転がり軸受において、円周方向に磁気特性が変化する被検出部品およびこの被検出部品に対向して前記被検出部品の磁気変化を検出する磁気検出部品を、互いに反対側の軌道輪にそれぞれ止め具で固定したことを特徴とする。前記止め具は、軌道輪の円周方向の１か所または複数箇所に位置して前記被検出部品または磁気検出部品を抜け止めおよび回り止め状態に止め付けるものであり、ボルトの他に、ピン状やクリップ状のもの等であっても良い。
この構成によると、軌道輪に被検出部品や磁気検出部品をボルト等の止め具で固定し、抜け止めおよび回り止めを行う。このため、被検出部品や磁気検出部品を圧入により取り付ける場合と異なり、軌道輪がルーズ設定で使用される場合であっても、上記圧入で傾斜した状態になることが回避され、軌道輪の傾斜による回転精度の悪化や短寿命化を防止できる。

この発明において、被検出部品が芯金とこの芯金に固着された着磁体とでなり、前記芯金が回転側軌道輪の周面に嵌合する円筒部、および回転側軌道輪の端面に接する鍔部を有し、前記鍔部で前記ボルト等の止め具により回転側軌道輪に固定しても良い。
この構成の場合、芯金円筒部を回転側軌道輪の周面に嵌合させた後で、被検出部品を回転側軌道輪にボルト等の止め具で固定でき、被検出部品の固定作業を容易に行うことができる。

この構成の場合に、前記回転側軌道輪の前記芯金が嵌合する周面に周方向溝を設け、この周方向溝に係止される係止突部を前記芯金に設けても良い。
この構成の場合、芯金の円筒部を回転側軌道輪の内径面に嵌合させた仮止め状態で、前記周方向溝と係止突部との係合により、回転側軌道輪から被検出部品が抜け出すことが防止される。そのため、ボルト等の止め具により被検出部品を回転側軌道輪に固定するまでの間の半製品管理が容易になり、組立作業を容易に行うことができる。

前記係止突部は切り起こし片であっても良く、また芯金にプレス加工されたカウンタシンク状の突部であっても良い。これら切り起こし片やプレス加工による突部であると、係止突部の形成が簡単に行える。

この発明において、固定側軌道輪は回転側軌道輪と対向する周面に、軌道輪間隙間を広げた隙間広げ凹部を有し、前記磁気検出部品は、前記隙間広げ凹部に嵌合する嵌合部と、前記固定側軌道輪の幅面に当接する幅面当接部とを有し、この幅面当接部で前記ボルト等の止め具により前記固定側軌道輪に取付けても良い。上記隙間広げ凹部を設けることで、軌道輪間の隙間が狭くても、被検出部品および磁気検出部品を対向して軸受内に配置することができ、また磁気検出部品を安定良く取付けることができる。

この発明の回転センサ付軸受は、固定側軌道輪、回転側軌道輪、およびこれら軌道輪の軌道面間に介在した複数の転動体を備える転がり軸受において、円周方向に磁気特性が変化する被検出部品およびこの被検出部品に対向して前記被検出部品の磁気変化を検出する磁気検出部品を、互いに反対側の軌道輪にそれぞれボルト等の止め具で固定したため、被検出部品や磁気検出部品の取付に伴う軌道輪の傾斜が防止されて、回転精度の悪化や短寿命化を伴うことなく、回転センサの磁気検出部品および被検出部品を軸受に一体に組み込むことができる。

この発明の一実施形態を図１ないし図４と共に説明する。この回転センサ付軸受は、図１（Ａ）に示すように、転動体４を介して互いに回転自在な回転側軌道輪２および固定側軌道輪３を有する転がり軸受１と、回転側軌道輪２の一端部に一体に取付けられた被検出部品７と、この被検出部品７に対向して固定側軌道輪３の一端部に一体に取付けられた磁気検出部品８とを備える。ここでは外輪が回転側軌道輪２とされ、内輪が固定側軌道輪３とされている。転動体４はボールからなり、保持器５で保持されている。回転側軌道輪２の内径面および固定側軌道輪３の外径面には、転動体４の軌道面２ａ，３ａが円弧状断面の溝状に形成されている。

被検出部品７はラジアル型の物であって、複数の磁極Ｎ，Ｓを円周方向に沿って等間隔に交互に配列した環状とされている。具体的には、被検出部品７は、環状の芯金１１と、その内周側に固着され円周方向に沿って磁極Ｎ，Ｓが交互に着磁された着磁体１２とを有する。着磁体１２は、例えばゴム材料に磁性体粉を混入した複合材料のゴム磁石とされ、芯金１１に加硫接着される。着磁体１２は、この他にプラスチック磁石や焼結磁石、フェライト磁石等であっても良い。
芯金１１は、回転側軌道輪２の内径面に嵌合する円筒部１１ａと、回転側軌道輪２の端面２ｂに接する鍔部１１ｂとを有する略Ｌ字状の断面形状とされており、その鍔部１１ｂで止め具であるボルト１３により回転側軌道輪２に固定されている。すなわち、芯金鍔部１１ｂには、図１（Ｂ）に示すように、着磁体１２に跨がって貫通する座繰り付きのボルト孔１４が形成され、このボルト孔１４に挿通させたボルト１３を、回転側軌道輪２の端面２ｂに形成されたねじ孔１５にねじ込むことにより、芯金鍔部１１ｂが回転側軌道輪２の端面２ｂに締付け固定されている。また、芯金円筒部１１ａには、回転側軌道輪２の芯金１１が嵌合する内径面に設けられた周方向溝１６に係止される係止突部１７が設けられている。この係止突部１７は、ここでは切り起こし片とされている。

固定側軌道輪３は、回転側軌道輪２と対向する外径面に、両軌道輪２，３間の隙間を広げた隙間広げ凹部３ｂを有する。磁気検出部品８は、環状の芯金１８と、その外周側に設けられて透過する磁束の変化に対応した出力信号を発生する磁気センサ１９とを有する。芯金１８は、固定側軌道輪３の前記隙間広げ凹部３ｂに嵌合する嵌合部１８ａと、固定側軌道輪３の幅面３ｃに当接する幅面当接部１８ｂとを有する略Ｌ字状の断面形状とされており、その幅面当接部１８ｂでボルト２０により固定側軌道輪３に固定されている。すなわち、芯金１８の幅面当接部１８ｂには、座繰り付きのボルト孔２１が形成され、このボルト孔２１に挿通させたボルト２０を、固定側軌道輪３の幅面３ｃに形成されたねじ孔２２にねじ込むことにより、芯金１８の幅面当接部１８ｂが固定側軌道輪３の幅面３ｃに締付け固定されている。前記磁気センサ１９は、芯金嵌合部１８ａの外径面に配置し樹脂モールドされている。

この構成の回転センサ付軸受によると、転がり軸受１の回転側軌道輪２に被検出部品７を、固定側軌道輪３に磁気検出部品８をそれぞれボルト１３，２０で固定したので、これら被検出部品７および磁気検出部品８を、抜け止め、および回り止め状態に固定できる。このため、回転側軌道輪２や固定側軌道輪３のハウジングや軸等への嵌め合い締代が温度変化で減少しても、被検出部品７や磁気検出部品８を圧入する場合と異なり、軌道輪２，３の傾斜が生じ難く、上記傾斜による回転精度の悪化や短寿命化が防止される。

また、被検出部品７の芯金１１が、回転側軌道輪２の内径面に嵌合する円筒部１１ａ、および回転側軌道輪２の端面２ｂに接する鍔部１１ｂを有し、この鍔部１１ｂでボルト１３により回転側軌道輪２に固定しているので、芯金円筒部１１ａを回転側軌道輪２の内径面に嵌合させた後で、被検出部品７を回転側軌道輪２にボルト固定でき、被検出部品７の固定作業を容易に行うことができる。

芯金１１の円筒部１１ａには、回転側軌道輪２の内径面に設けられた周方向溝１６に係止する係止突部１７を設けているので、芯金円筒部１１ａを回転側軌道輪２の内径面に嵌合させた仮止め状態で、回転側軌道輪２から被検出部品７が抜け出すことを防止できる。そのため、ボルト１３により被検出部品７を回転側軌道輪２に固定するまでの間の半製品管理が容易になり、組立作業を容易に行うことができる。

なお、上記実施形態では、被検出部品７における芯金円筒部１１ａの係止突部１６を図１（Ｂ）のように切り起こし片としたが、これに限らず、図２や図３のように、芯金１１にプレス加工されたカウンタシンク状の突条や突部であっても良く、さらには図４のように研削加工した突条であっても良い。
また、上記実施形態では、被検出部品７および磁気検出部品８をボルト１３，２０で固定するようにしたが、ボルト１３，２０の代わりに、抜け止めおよび回り止め可能な適宜の止め具、例えばピン状，クリップ状，フック状等の止め具を用いても良い。

さらに、上記実施形態では、被検出部品７の固定される回転側軌道輪２が外輪で、磁気検出部品８の固定される固定側軌道輪３が内輪の場合を示したが、回転側軌道輪２が内輪で、固定側軌道輪３が外輪の場合にも、同様に適用できる。また、被検出部品７を固定側軌道輪３に、磁気検出部品８を回転側軌道輪２に固定した構成の場合にも、同様に適用できる。

（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる回転センサ付軸受の断面図、（Ｂ）は同軸受における被検出部の拡大断面図である。 被検出部の変形例を示す断面図である。 被検出部の他の変形例を示す断面図である。 被検出部のさらに他の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１…転がり軸受
２…回転側軌道輪
２ａ…軌道面
２ｂ…端面
３…固定側軌道輪
３ａ…軌道面
３ｂ…隙間広げ凹部
４…転動体
７…被検出部品
８…磁気検出部品
１１…芯金
１１ａ…円筒部
１１ｂ…鍔部
１２…着磁体
１３…ボルト（止め具）
１６…周方向溝
１７…係止突部
１８…芯金
１８ａ…嵌合部
１８ｂ…幅面当接部
１９…磁気センサ
２０…ボルト（止め具）

Claims (6)

1. 固定側軌道輪、回転側軌道輪、およびこれら両軌道輪の軌道面間に介在した複数の転動体とを備える転がり軸受において、円周方向に磁気特性が変化する被検出部品およびこの被検出部品に対向して前記被検出部品の磁気変化を検出する磁気検出部品を、互いに反対側の軌道輪にそれぞれ止め具で固定し、前記止め具は、軌道輪の円周方向の１か所または複数箇所に位置して前記被検出部品または磁気検出部品を抜け止めおよび回り止め状態に止め付けるものであることを特徴とする回転センサ付軸受。
2. 請求項１において、前記止め具がボルトである回転センサ付軸受。
3. 請求項１または請求項２において、被検出部品が芯金とこの芯金に固着された着磁体とでなり、前記芯金が回転側軌道輪の周面に嵌合する円筒部、および回転側軌道輪の端面に接する鍔部を有し、前記鍔部で前記ボルトにより回転側軌道輪に固定した回転センサ付軸受。
4. 請求項３において、前記回転側軌道輪の前記芯金が嵌合する周面に周方向溝を設け、この周方向溝に係止される係止突部を前記芯金に設けた回転センサ付軸受。
5. 請求項４において、前記係止突部は、切り起こし片、または前記芯金にプレス加工されたカウンタシンク状の突部である回転センサ付軸受。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、固定側軌道輪は回転側軌道輪と対向する周面に、軌道輪間隙間を広げた隙間広げ凹部を有し、前記磁気検出部品は、前記隙間広げ凹部に嵌合する嵌合部と、前記固定側軌道輪の幅面に当接する幅面当接部とを有し、この幅面当接部で前記止め具により前記固定側軌道輪に取付けた回転センサ付軸受。

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