JP2007224968A - Bearing with rotation sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、内輪の回転を外輪に設けたセンサで検出する回転センサ付き軸受に関する。 The present invention relates to a bearing with a rotation sensor that detects rotation of an inner ring with a sensor provided on an outer ring.
回転側軌道輪である内輪にエンコーダを設け、固定側軌道輪である外輪に回転検出用のセンサおよびこのセンサが実装された回路基板を含むセンサ部を設け、このセンサ部に配線部の配線を接続して、前記センサの出力を配線を介して外部に取り出すように構成した回転センサ付き軸受がある(例えば特許文献1)。この種の回転センサ付き軸受では、従来、図4に示すように、回路基板30に配線31が直接結線されており、その結線作業を手作業による半田付けで行っていた。
上記のように回路基板30に配線31を手作業で半田付けして結線する方法は、半田付けの精度にムラが生じやすく、結線精度の安定性に問題があった。半田付け作業に失敗した場合、その部品は廃棄しなければならず、経済的損失となる。
また、上記従来の結線方法では、回路基板30と配線31とが直接半田付けされるため、一度結線してしまうと、後で他のセンサや配線(コネクタ)に付け替えることが不可能であった。このため、センサ部精度、コネクタの種類等に対する、客先からの様々な要求バリエーションに対応することが難しかった。
As described above, the method of manually soldering and connecting the
Further, in the above conventional connection method, since the
この発明の目的は、内輪の回転を外輪に設けたセンサで検出する回転センサ付き軸受において、配線の結線作業の能率向上および結線精度の安定化を図ることである。
この発明の他の目的は、センサやコネクタの互換性を高め、多品種少量生産を実現でき、客先からの様々な要求バリエーションにも対応できるようにすることである。
An object of the present invention is to improve efficiency of wiring connection work and stabilize connection accuracy in a bearing with a rotation sensor that detects rotation of an inner ring with a sensor provided on an outer ring.
Another object of the present invention is to increase the compatibility of sensors and connectors, to realize high-mix low-volume production, and to respond to various demand variations from customers.
この発明の回転センサ付き軸受は、内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間に収容された複数の転動体と、前記内輪の一端に取付けられたエンコーダと、このエンコーダに対向して前記外輪に取付けられたセンサとを備える回転センサ付き軸受において、前記センサおよびこのセンサが実装された回路基板を含み前記外輪に取付けられるセンサ部と、このセンサ部から前記センサの出力を取り出す配線部とを有し、前記センサ部は、前記配線部の配線が着脱自在に結線可能な配線結合部品を前記回路基板に実装したものであることを特徴とする。 A bearing with a rotation sensor of the present invention includes an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements housed between the inner ring and the outer ring, an encoder attached to one end of the inner ring, and the encoder facing the encoder. In a bearing with a rotation sensor comprising a sensor attached to an outer ring, a sensor part including the sensor and a circuit board on which the sensor is mounted and attached to the outer ring, and a wiring part for taking out the output of the sensor from the sensor part The sensor unit is characterized in that a wiring coupling component capable of detachably connecting the wiring of the wiring unit is mounted on the circuit board.
この構成による回転センサ付き軸受は、配線結合部品に配線を結線することにより、センサの出力が取り出される。配線結合部品と配線とは着脱自在に結線可能であるため、センサおよび配線を任意に選択することができる。このため、多品種少量生産を実現でき、客先からの様々な要求バリエーションにも対応できる。例えば、ユーザはセンサ部の精度(スペック)と配線部の種類を好きなように選定し、組み合わせることが可能となる。
センサ部はセンサ、回路基板、および配線結合部品がユニット化されたものであるため、これらの軸受外輪への取付けを一度の作業で行うことが可能となり、組立工数を削減させることができる。また、センサ部がユニット化されていることにより、センサ部を軸受に組み付けるまでの前段階で、回路基板と配線結合部品との半田付けによる結線作業を実装機により自動で行うことができる。それにより、結線作業の能率が向上し、かつ半田付けのムラを無くして結線精度の安定化を図れる。
In the bearing with the rotation sensor having this configuration, the output of the sensor is taken out by connecting the wiring to the wiring coupling component. Since the wiring coupling component and the wiring can be detachably connected, the sensor and the wiring can be arbitrarily selected. For this reason, high-mix low-volume production can be realized, and it can respond to various demand variations from customers. For example, the user can select and combine the accuracy (spec) of the sensor unit and the type of the wiring unit as desired.
Since the sensor unit is a unit in which the sensor, the circuit board, and the wiring coupling parts are unitized, it is possible to attach these to the bearing outer ring in a single operation, thereby reducing the number of assembly steps. Further, since the sensor unit is unitized, the connection work by soldering the circuit board and the wiring coupling component can be automatically performed by the mounting machine before the sensor unit is assembled to the bearing. As a result, the efficiency of the wiring work can be improved and the soldering unevenness can be eliminated to stabilize the wiring accuracy.
この発明において、前記配線結合部品は、差込み接続により着脱自在に接続されるものとしてもよい。例えば、この配線結合部品は、前記配線部の配線を通すための配線挿入孔を有する結合部品本体と、一端が前記配線挿入孔に挿入され他端が前記回路基板に半田付けされるリード線とを有し、このリード線は、前記配線挿入孔に挿入された前記配線部の配線に接触するものとするのが良い。
その場合、前記配線部は、配線の前記配線結合部品側の端部が被覆から芯線を露出させてあり、その露出した芯線の外周に圧着ピンが取付けられ、この圧着ピンが前記配線結合部品の前記配線挿入孔に挿入されて前記リード線と接触するものとするのが良い。
In this invention, the said wiring coupling component is good also as what is connected detachably by insertion connection. For example, the wiring coupling component includes a coupling component body having a wiring insertion hole for passing the wiring of the wiring portion, a lead wire having one end inserted into the wiring insertion hole and the other end soldered to the circuit board. It is preferable that this lead wire is in contact with the wiring of the wiring portion inserted into the wiring insertion hole.
In that case, in the wiring portion, the end of the wiring on the side of the wiring coupling component has a core wire exposed from the coating, and a crimp pin is attached to the outer periphery of the exposed core wire, and this crimp pin is connected to the wiring coupling component. It is preferable that the lead wire is inserted into the wiring insertion hole.
配線結合部品は結合部品本体とリード線とを有し、リード線は結合部品本体の配線挿入孔に挿入された配線部の配線に接触するものとすると、センサ部の種類および配線部の種類を問わず、センサ部と配線部との結合部品が固定(統一)される。これにより、センサ部の種類および配線部の種類が異なるあらゆる回転センサ付き軸受を製造できる。また、ユーザの急な要求にもスピーディに対応できる。
配線部を、配線の配線結合部品側の端部が被覆から芯線を露出させてあり、その露出した芯線の外周に圧着ピンが取付けられ、この圧着ピンが前記配線結合部品の前記配線挿入孔に挿入されて前記リード線と接触するものとした場合は、配線結合部品と配線との着脱操作が簡略化される。
The wiring connection component has a connection component main body and a lead wire, and the lead wire contacts the wiring of the wiring portion inserted into the wiring insertion hole of the connection component main body. Regardless, the coupling part of the sensor part and the wiring part is fixed (unified). Thereby, all the bearings with a rotation sensor from which the kind of sensor part and the kind of wiring part differ can be manufactured. In addition, it is possible to respond quickly to sudden user requests.
The wiring portion has an end on the wiring coupling component side of the wiring that exposes the core wire from the coating, and a crimp pin is attached to the outer periphery of the exposed core wire, and this crimp pin is inserted into the wiring insertion hole of the wiring coupling component. In the case where the lead wire is inserted and attached, the attaching / detaching operation between the wiring coupling component and the wiring is simplified.
この発明の回転センサ付き軸受は、内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間に収容された複数の転動体と、前記内輪の一端に取付けられたエンコーダと、このエンコーダに対向して前記外輪に取付けられたセンサとを備える回転センサ付き軸受において、前記センサおよびこのセンサが実装された回路基板を含み前記外輪に取付けられるセンサ部と、このセンサ部から前記センサの出力を取り出す配線部とを有し、前記センサ部は、前記配線部の配線が着脱自在に結線可能な配線結合部品を前記回路基板に実装したものとしたため、内輪の回転を外輪に設けたセンサで検出する回転センサ付き軸受における配線の結線作業の能率向上および結線精度の安定化を図ることができる。また、センサやコネクタの互換性を高め、多品種少量生産を実現でき、客先からの様々な要求バリエーションにも対応できる。 A bearing with a rotation sensor of the present invention includes an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements housed between the inner ring and the outer ring, an encoder attached to one end of the inner ring, and the encoder facing the encoder. In a bearing with a rotation sensor comprising a sensor attached to an outer ring, a sensor part including the sensor and a circuit board on which the sensor is mounted and attached to the outer ring, and a wiring part for taking out the output of the sensor from the sensor part And the sensor unit is mounted with a wiring coupling component on which the wiring of the wiring unit can be detachably mounted on the circuit board, and therefore has a rotation sensor that detects rotation of the inner ring with a sensor provided on the outer ring. It is possible to improve the efficiency of wire connection work in the bearing and stabilize the connection accuracy. In addition, the compatibility of sensors and connectors can be improved to realize high-mix low-volume production, and it can respond to various demand variations from customers.
この発明の実施形態を図1ないし図3と共に説明する。この回転センサ付き軸受は、図1に示すように、内輪1と、外輪2と、これら内輪1と外輪2との間に収容された複数の転動体3と、各転動体3を所定ピッチで転動自在に収容する保持器4と、内輪1の回転を検出する回転センサ5とを備える。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, this bearing with a rotation sensor has an
回転センサ5は、内輪1に設けた磁気エンコーダ等のエンコーダ11と、このエンコーダ11に対向させて外輪2に設けたセンサ12と、このセンサ12が実装された回路基板13と、この回路基板13に実装された配線結合部品14と、配線部20とからなる。センサ12で検出した電気信号は、回路基板13に組込まれた回路によって処理され、その出力が配線結合部品14に結線された配線部20の配線21を介して外部に取り出される。センサ12、回路基板13、および配線結合部品14はセンサ部15としてユニット化されており、このセンサ部15は、外輪2の内径部に装着された芯金16に圧入によって固定されたセンサハウジング17に組み付けられている。
The
前記配線結合部品14は、図2に示すように、配線を通すための配線挿入孔14aを有する結合部品本体14bと、一端が前記配線挿入孔14aに挿入され他端が前記回路基板13に半田付けされる複数本のリード線14cとからなる部品である。配線挿入孔14aは、配線21の各芯線21a毎に設けられている。この実施形態の場合、リード線14cは配線挿入孔14a内の片方(図2では下方)に寄せて挿入してあり、その反対側(図2では上方)には後述する圧着ピン22を挿入するための空間部18が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
図3(B)に示すように、配線部20の配線21は、平行に配置した複数本の芯線21aの外周に絶縁用被覆21bを施したものである。この配線21の前記配線結合部品14との結合側の端部は、被覆21bから芯線21aを露出させてあり、その露出した各芯線21aの外周に導電性金属製の圧着ピン22がそれぞれ圧着によって取付けられている。この圧着ピン22を配線結合部品14の配線挿入孔14aに挿入した場合、圧着ピン22と前記リード線14cとが接触して、センサ部15と配線部20とが電気的に接続するようになっている。
As shown in FIG. 3B, the
回転センサ5の組立方法について説明する。センサ12のリード線12aに回路基板13を半田付けし、かつ回路基板13に配線結合部品14のリード線14cを半田付けする。これらの半田付け作業は、実装機により自動で行うことができる。このようにしてセンサ12、回路基板13、および配線結合部品14をユニット化したセンサ部15を、センサハウジング17に組み付ける。一方、配線21の露出した芯線21aに圧着ピン22を取り付ける。そして、この圧着ピン22を取付けた配線21を配線結合部品14の配線挿入孔14aに挿入し、配線21と配線結合部品14のリード線14cとを結線する。最後に、配線挿入孔14aに封止剤としてシリコンを詰め、防水する。
A method for assembling the
この実施形態の回転センサ付き軸受は、配線結合部品15と配線21とが着脱自在に結線可能であるため、センサ12および配線21を任意に選択することができる。このため、多品種少量生産を実現でき、客先からの様々な要求バリエーションにも対応できる。特に圧着ピン22を取付けた配線21を配線結合部品14の配線挿入孔14aに挿入することにより、センサ部15と配線部20とが結合される構成としたため、センサ部15の種類および配線部20の種類を問わず、センサ部15と配線部20との結合部品(配線結合部品14)を固定あるいは統一することができ、上記多品種少量生産の実現、および要求バリエーションへの対応をより一層効果的に行うことができる。この配線結合部品14と配線21との着脱は簡単な操作で行える。
In the bearing with a rotation sensor of this embodiment, since the
また、センサ部15はセンサ12、回路基板13、および配線結合部品14がユニット化されたものであるため、これらの軸受外輪2への取付けを一度の作業で行うことが可能となり、組立工数を削減させることができる。また、回路基板13と配線結合部品14との半田付けによる結線作業を実装機により自動で行うので、結線作業の能率が向上し、かつ半田付けのムラを無くして結線精度の安定化を図れる。
Further, since the
1…内輪
2…外輪
3…転動体
4…保持器
5…回転センサ
11…エンコーダ
12…センサ
13…回路基板
14…配線結合部品
14a…配線挿入孔
14b…結合部品本体
14c…リード線
15…センサ部
20…配線部
21…配線
21a…芯線
21b…被覆
22…圧着ピン
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記センサおよびこのセンサが実装された回路基板を含み前記外輪に取付けられるセンサ部と、このセンサ部から前記センサの出力を取り出す配線部とを有し、前記センサ部は、前記配線部の配線が着脱自在に結線可能な配線結合部品を前記回路基板に実装したものであることを特徴とする回転センサ付き軸受。 An inner ring; an outer ring; a plurality of rolling elements housed between the inner ring and the outer ring; an encoder attached to one end of the inner ring; and a sensor attached to the outer ring facing the encoder. For bearings with rotation sensors,
A sensor part including the sensor and a circuit board on which the sensor is mounted and attached to the outer ring; and a wiring part for taking out the output of the sensor from the sensor part. A bearing with a rotation sensor, wherein a wiring coupling component that can be detachably connected is mounted on the circuit board.
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