JP2007192249A

JP2007192249A - 複列転がり軸受

Info

Publication number: JP2007192249A
Application number: JP2006008640A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Takada; 声一高田; Hiroyoshi Ito; 浩義伊藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-01-17
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2007-08-02

Abstract

【課題】予圧付与手段を設けた回転センサ付きの複列転がり軸受を、部品点数を少なくして組立てに手間がかからないようにすることである。
【解決手段】回転輪である２分割された内輪３ａ、３ｂ間の軸方向隙間７を縮小させて予圧を付与する環状の押さえ部材８の外径面に、回転センサを構成する磁気エンコーダ１１を一体に組み込み、磁気エンコーダ１１の回転に伴う磁極の変化を検出するセンサ素子１４を、固定輪である外輪１の側方に磁気エンコーダ１１と対向させて装着することにより、磁気エンコーダ１１を装着するためのサポート部材と、磁気エンコーダ１１を装着する手間をなくし、予圧付与手段を設けた回転センサ付きの複列転がり軸受を、部品点数が少なく、組立てに手間がかからないものとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、予圧付与手段を設けた複列転がり軸受に関する。

医療機器やロボット等の回転部を支持する複列転がり軸受には、回転部のがたつきや振動を抑えるために、予圧付与手段を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたものでは、外輪に設けられた複列の軌道面と対向するように、１列ずつの軌道面が設けられた２分割の内輪間に軸方向隙間を設け、２分割された一方の内輪の側方に環状の押さえ部材を配設して、この押さえ部材で軸方向隙間を縮小させることにより、予圧を付与するようにしている。

一方、このように医療機器やロボット等の回転部を支持する複列転がり軸受では、回転部の回転を検出するために、回転センサを取り付けることが望まれている。一般的な回転センサ付き転がり軸受としては、内外輪のうちの回転輪に磁気エンコーダを装着し、固定輪に磁気エンコーダの回転に伴う磁極の変化を検出するセンサ素子を、微小な隙間を開けて磁気エンコーダと対向させるように装着したものがある（例えば、特許文献２参照）。通常、磁気エンコーダはサポート部材を介して回転輪に装着され、センサ素子はセンサユニットに組み込まれて固定輪に装着される。また、センサユニットには電気回路基板も組み込まれることが多く、電気回路基板に出力ケーブルが接続される。

特開２０００−３２９１４３号公報特開平１０−１３２６０３号公報

特許文献１に記載されたような予圧付与手段を設けた複列転がり軸受に、特許文献２に記載されたような回転センサを取り付けると、もとより部品点数が多い複列転がり軸受に、回転センサの磁気エンコーダやセンサ素子を装着することになり、さらに、部品点数が多くなって組立てに手間がかかる問題がある。

そこで、本発明の課題は、予圧付与手段を設けた回転センサ付きの複列転がり軸受を、部品点数を少なくして組立てに手間がかからないようにすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、内径面または外径面に複列の軌道面が設けられた固定輪と、この固定輪の各軌道面と対向する１列ずつの軌道面が設けられるように２分割された回転輪と、これらの固定輪と回転輪の各軌道面間に複列に配列された転動体とを備え、前記２分割された回転輪間に軸方向隙間を設けて、この軸方向隙間を縮小させて予圧を付与する環状の押さえ部材を、前記２分割された一方の回転輪の側方に配設した複列転がり軸受において、前記環状の押さえ部材に磁気エンコーダを一体に組み込み、この磁気エンコーダの回転に伴う磁極の変化を検出するセンサ素子を、前記固定輪の側方に前記磁気エンコーダと対向させて装着した構成を採用した。

すなわち、予圧を付与する環状の押さえ部材に磁気エンコーダを一体に組み込み、この磁気エンコーダの回転に伴う磁極の変化を検出するセンサ素子を、固定輪の側方に磁気エンコーダと対向させて装着することにより、磁気エンコーダを装着するためのサポート部材と、磁気エンコーダを装着する手間をなくし、予圧付与手段を設けた回転センサ付きの複列転がり軸受を、部品点数が少なく、組立てに手間がかからないものとした。

前記磁気エンコーダとセンサ素子とを半径方向で対向させ、前記環状の押さえ部材に、前記一方の回転輪の軌道面と反対側の径面に当接される筒部を設けることにより、センサ素子と微小な隙間を開けて半径方向で対向する磁気エンコーダを容易に位置決めすることができる。

本発明の複列転がり軸受は、予圧を付与する環状の押さえ部材に磁気エンコーダを一体に組み込み、この磁気エンコーダの回転に伴う磁極の変化を検出するセンサ素子を、固定輪の側方に磁気エンコーダと対向させて装着したので、磁気エンコーダを装着するためのサポート部材と、磁気エンコーダを装着する手間をなくし、予圧付与手段を設けた回転センサ付きの複列転がり軸受を、部品点数が少なく、組立てに手間がかからないものとすることができる。

前記磁気エンコーダとセンサ素子とを半径方向で対向させ、環状の押さえ部材に、一方の回転輪の軌道面と反対側の径面に当接される筒部を設けることにより、センサ素子と微小な隙間を開けて半径方向で対向する磁気エンコーダを容易に位置決めすることができる。

以下、図面に基づき、本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。この複列転がり軸受は、図１に示すように、固定輪としての外輪１の内径面に２列の軌道面２ａ、２ｂが設けられ、回転輪としての２分割された内輪３ａ、３ｂの外径面に各軌道面２ａ、２ｂと対向する軌道面４ａ、４ｂが１列ずつ設けられて、これらの外輪１の各軌道面２ａ、２ｂと内輪３ａ、３ｂの各軌道面４ａ、４ｂの間に、転動体としての２列のボール５が保持器６で保持された複列玉軸受であり、一方の内輪３ａが他方の内輪３ｂの外径段差部に軸方向隙間７を設けて外嵌され、内輪３ａの側方に配設された環状の押さえ部材８で軸方向隙間７を縮小させて予圧を付与するようになっている。外輪１の外周部にはハウジング等への固定用のボルト孔９が設けられ、外輪１の両端部の内径面には軸受空間をシールするシール１０が取り付けられている。

図１および図２（ａ）に示すように、前記押さえ部材８にはボルト孔８ａが設けられ、ボルト孔８ａに通されるボルトで内輪３ｂに締め付けられて、内輪３ａの側面を押圧することにより、軸方向隙間７を縮小させて予圧が付与される。また、押さえ部材８の外径面には、回転センサを構成する磁気エンコーダ１１が外嵌によって一体に組み込まれ、後述するセンサ素子１４に対して所定の隙間で磁気エンコーダ１１を位置決めできるように、押さえ部材８には内輪３ａの内径面に当接される筒部８ｂも設けられている。磁気エンコーダ１１は、図２（ｂ）に示すように、周方向にＮ極とＳ極が交互に存在する所望の磁極数に着磁されている。

また、前記外輪１の側端面にはセンサユニット１２がねじ止めされ、センサユニット１２内にモールドで固定された電気回路基板１３に、磁気エンコーダ１１の回転に伴う磁極の変化を検出するセンサ素子１４が、磁気エンコーダ１１と微小な隙間を開けて対向するように装着されている。電気回路基板１３には、検出された回転速度を出力する出力ケーブル１５が接続されている。

図３は、第２の実施形態を示す。この複列転がり軸受は、前記２分割された回転輪としての内輪３ａ、３ｂが、内方部材１６の外径面に軸方向隙間７を設けて外嵌され、内輪３ｂが内方部材１６の段差面１６ａで軸方向を位置決めされている点が第１の実施形態のものと異なる。その他の部分は第１の実施形態のものと同じであり、外径面に回転センサの磁気エンコーダ１１が一体に組み込まれた押さえ部材８により、軸方向隙間７を縮小させて予圧を付与するようになっている。

図４は、第３の実施形態を示す。この複列転がり軸受は、固定輪としての外輪１ａ、１ｂも２分割され、軌道面２ａが設けられた外輪１ａが、ボルト孔９を設けられた外輪１ｂの内径段差部に内嵌され、外輪１ｂの側端面にねじ止めさたセンサユニット１２で抜け止めされている点が第１の実施形態のものと異なる。その他の部分は第１の実施形態のものと同じであり、外径面に回転センサの磁気エンコーダ１１が一体に組み込まれた押さえ部材８により、軸方向隙間７を縮小させて予圧を付与するようになっている。

上述した各実施形態では、転がり軸受を内輪が回転輪とされた複列玉軸受とし、回転センサの磁気エンコーダとセンサ素子を半径方向で対向させたが、本発明に係る回転センサ付き転がり軸受は、複列ころ軸受等の他のタイプの複列転がり軸受にも適用することができる。また、外輪が回転輪とされた転がり軸受にも適用でき、この場合は、回転センサの磁気エンコーダを２分割された外輪の押さえ部材に一体に組み込み、センサ素子を内輪に装着すればよい。さらに、磁気エンコーダとセンサ素子を軸方向で対向させることもでき、この場合は、磁気エンコーダを押さえ部材の側端面に一体に組み込めばよい。

第１の複列転がり軸受の実施形態を示す縦断面図ａは図１のIIa−IIa線に沿った断面図、ｂはａの磁気エンコーダの着磁状態を示す概念図第２の複列転がり軸受の実施形態を示す縦断面図第３の複列転がり軸受の実施形態を示す縦断面図

符号の説明

１、１ａ、１ｂ外輪
２ａ、２ｂ軌道面
３ａ、３ｂ内輪
４ａ、４ｂ軌道面
５ボール
６保持器
７軸方向隙間
８押さえ部材
８ａボルト孔
８ｂ筒部
９ボルト孔
１０シール
１１磁気エンコーダ
１２センサユニット
１３電気回路基板
１４センサ素子
１５出力ケーブル
１６内方部材
１６ａ段差面

Claims

内径面または外径面に複列の軌道面が設けられた固定輪と、この固定輪の各軌道面と対向する１列ずつの軌道面が設けられるように２分割された回転輪と、これらの固定輪と回転輪の各軌道面間に複列に配列された転動体とを備え、前記２分割された回転輪間に軸方向隙間を設けて、この軸方向隙間を縮小させて予圧を付与する環状の押さえ部材を、前記２分割された一方の回転輪の側方に配設した複列転がり軸受において、前記環状の押さえ部材に磁気エンコーダを一体に組み込み、この磁気エンコーダの回転に伴う磁極の変化を検出するセンサ素子を、前記固定輪の側方に前記磁気エンコーダと対向させて装着したことを特徴とする複列転がり軸受。
前記磁気エンコーダとセンサ素子とを半径方向で対向させ、前記環状の押さえ部材に、前記一方の回転輪の軌道面と反対側の径面に当接される筒部を設けた請求項１に記載の複列転がり軸受。