JP2008057785A - センサ付き転がり軸受 - Google Patents

センサ付き転がり軸受 Download PDF

Info

Publication number
JP2008057785A
JP2008057785A JP2007245446A JP2007245446A JP2008057785A JP 2008057785 A JP2008057785 A JP 2008057785A JP 2007245446 A JP2007245446 A JP 2007245446A JP 2007245446 A JP2007245446 A JP 2007245446A JP 2008057785 A JP2008057785 A JP 2008057785A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
holding member
rolling bearing
detected
outer ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007245446A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4371160B2 (ja
Inventor
Yuzuru Aoki
譲 青木
Hiroo Ishikawa
寛朗 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2007245446A priority Critical patent/JP4371160B2/ja
Publication of JP2008057785A publication Critical patent/JP2008057785A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4371160B2 publication Critical patent/JP4371160B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

【課題】漏洩磁束等の外乱を遮断でき、高い検出精度を維持可能としたセンサ付き転がり軸受を提供する。
【解決手段】内輪12と、外輪11と、内外輪間に介在された転動体13と、内外輪の軸方向一方側に設けられたセンサ19と、センサ19によってセンシングされる被検出部材21とを備えたセンサ付き転がり軸受10であって、センサ19及び被検出部材21の近傍にノイズ用シールド16,17,18が配されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、回転数等を検出するためのセンサを備えたセンサ付き転がり軸受に関する。
従来、センサ付き転がり軸受として、例えば特開平7−311212号公報や特開平10−311740号公報に開示されたものがある。
これらの構成はいずれも、静止輪である外輪に保持部材を介してセンサを取り付け、回転輪である内輪に多極磁石等の被検出部材を取り付けたものである。
しかしながら、上記のセンサ付き転がり軸受では、電動機や高周波電源等の磁束を発生する機器の近傍に設置されると、これら機器から漏洩した磁束がセンサを構成する回路に影響し、センサが誤作動することがあった。
また、機器のハウジングを通じて交流電源のアース接地がなされている機器に上記のセンサ付き転がり軸受を取り付けて使用する場合、ハウジングのアース接地が不完全であると、センサにも交流電源の電圧が印加される。それに伴い微弱電流がセンサに流れ、電源の周波数等に起因するノイズがセンサの出力信号に入ることがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、漏洩磁束等の外乱を遮断でき、高い検出精度を維持可能としたセンサ付き転がり軸受を提供することにある。
本発明の目的は、下記構成により達成される。
(1) 内輪と、外輪と、前記内外輪間に介在された転動体と、前記内外輪の軸方向一方側に設けられたセンサと、前記センサによってセンシングされる被検出部材とを備えたセンサ付き転がり軸受であって、前記センサ及び前記被検出部材の近傍にノイズ用シールドが配されたことを特徴とするセンサ付き転がり軸受。(2) 前記センサが、前記被検出部材から発せられる磁気を感知する磁気感応センサである前記(1)に記載のセンサ付き転がり軸受。
(3) 前記センサ及び前記被検出部材のうち一方が磁性材からなる第一保持部材を介して前記外輪に保持され、他方が磁性材からなる第二保持部材を介して前記内輪に保持され、前記第一保持部材及び前記第二保持部材が前記ノイズ用シールドとして機能する前記(1)又は(2)に記載のセンサ付き転がり軸受。
(4) 前記第一保持部材及び第二保持部材の少なくとも一方が、前記センサ及び前記被検出部材の反転動体側で径方向に延びた側壁を有し、前記第一保持部材及び第二保持部材が断面視においてコ字状を呈しつつ前記センサ及び前記被検出部材を覆っている前記(3)に記載のセンサ付き転がり軸受。
(5) 前記センサ及び前記被検出部材の転動体側で径方向に延びた介在側壁を有し、該介在側壁もノイズ用シールドとして機能する前記(3)又は(4)に記載のセンサ付き転がり軸受。
(6) 前記センサ及び前記被検出部材が径方向に対向するように、それらが前記第一保持部材及び前記第二保持部材によって保持されている前記(3)〜(5)のいずれかに記載のセンサ付き転がり軸受。
上記構成のセンサ付き転がり軸受によれば、センサ及び被検出部材の近傍に配されたノイズ用シールドにより、電動機や高周波電源等の機器から漏洩した磁束が遮断される。したがって、耐漏洩磁束性が向上して、センサによる高い検出精度が維持される。
また、センサが磁気感応センサである場合、ノイズ用シールドによって漏洩磁束が遮断されるため、被検出部材が発生した磁気がセンサに確実に取り込まれる。したがって、被検出部材からの情報を、センサにより高精度で検出できる。
そして、センサ及び被検出部材のうち一方が磁性材からなる第一保持部材を介して外輪に保持され、他方が磁性材からなる第二保持部材を介して内輪に保持されて、第一保持部材及び第二保持部材がノイズ用シールドとして機能する場合、別途のノイズシールド部材が不要となり、コストダウンを図れる。
また、第一保持部材及び第二保持部材の少なくとも一方が、センサ及び被検出部材の反転動体側で径方向に延びた側壁を有し、第一保持部材及び第二保持部材が断面視においてコ字状を呈しつつセンサ及び被検出部材を覆うようにすれば、第一保持部材及び第二保持部材のみによって漏洩磁束をより確実に遮断することができる。
また、センサ及び被検出部材の転動体側に径方向に延びた介在側壁を設けた場合、転動体側からセンサ及び被検出部材に向く方向に作用する漏洩磁束も遮断できるとともに、軸受空間内の潤滑剤がセンサに影響を及ぼすことも防止できる。
そして、センサ及び被検出部材が径方向に対向するように、それらが第一保持部材及び第二保持部材によって保持されるようにすれば、センサ付き転がり軸受全体の軸方向の大きさ(幅寸法)をコンパクトにすることができる。
本発明によれば、漏洩磁束等の外乱を遮断でき、高い検出精度を維持可能としたセンサ付き転がり軸受を提供できる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1に、本発明の第1実施形態のセンサ付き転がり軸受10を示す。センサ付き転がり軸受10は、外輪11と内輪12との間に複数の玉(転動体)13が介在されている。複数の玉13は、保持器14によって周方向に間隔をあけて転動自在に保持されている。
ここでは、外輪11が静止輪となり、内輪12が回転輪となる。
転がり軸受10の軸方向一方側(図では左側)には、シール部材15が設けられている。シール部材15は、基端部(外周部)を外輪11に固定されている。シール部材15の先端部(内周部)は、内輪12に接しておらず、このシール部材15は非接触式のシール部材である。
図示しないが、接触式のシール部材を用いることも可能である。
転がり軸受10の軸方向他方側(図では右側)には、外輪11内径面から内輪12側に向かって径方向に延びるように介在側壁16が設けられている。介在側壁16は、円環状に形成され、その外周部が外輪11のシール溝内に嵌合している。また、外輪11に第一保持部材17が固定され、内輪12に第二保持部材18が固定されている。
介在側壁16、第一保持部材17及び第二保持部材18は、磁束を遮断できる磁性材等の材料からなっている。磁性材としては、SPCC材やマルテンサイト系あるいはフェライト系のステンレス鋼材等が用いられる。
第一保持部材17は、外輪11の内径面に嵌合された円筒状の取付部17aと、取付部17aに接続されて外輪11端面に沿って径方向外方に延びたフランジ部17bと、取付部17aと同様な径方向位置でフランジ部17bに接続されて軸方向に延びた延長部17cと、延長部17cの軸方向端部に接続されて径方向内方に延びた側壁部17dとを有している。取付部17aの、フランジ部17bが接続された側とは反対側(図では左側)の先端は、介在側壁16の側面に当接している。介在側壁16は、取付部17aの先端と外輪11のシール溝の肩との間で挟持されている。
第一保持部材17の取付部17a及び延長部17cの内周面には、センサとしての磁気感応センサ19が保持されている。磁気感応センサ19は、樹脂ブロック20を介して第一保持部材17に固定されている。磁気感応センサ19は、軸方向の玉13側が介在側壁16に、径方向外方が取付部17a及び延長部17cに、軸方向の玉13とは反対側が側壁部17dによって、その径方向内方を除く三方が囲まれている。磁気感応センサ19は、後述する多極磁石21が発生する磁束に基づいた電気信号を発生する。その電気信号は外部配線22を通じて図示しない制御回路に伝送される。制御回路では、その電気信号を増幅・波形整形してパルス状の回転信号に変換し、内輪12の回転速度を検出するのに用いる。
第二保持部材18は、内輪12の外径面に嵌合された円筒状の取付部18aと、取付部18aに接続されて内輪12端面に沿って径方向内方に延びたフランジ部18bと、取付部18aと同様な径方向位置でフランジ部18bに接続されて軸方向に延びた延長部18cとを有している。
第二保持部材18の取付部18a及び延長部18cの外周面に、被検出部材としての円環状の多極磁石21が保持されている。
多極磁石21の外径面には、S極、N極が周方向に交互に複数着磁されている。多極磁石21は、磁気感応センサ19の径方向内方に所定の隙間を介して磁気感応センサ19に非接触で対向配置されている。多極磁石21は、軸方向の玉13とは反対側が第一保持部材17の側壁部17dに、径方向内方が取付部18a及び延長部18cによって、その径方向外方及び軸方向の玉13側を除く二方が囲まれている。介在側壁16の内径を小さくして(介在側壁16を内輪12側に延長させて)、多極磁石21の軸方向玉13側を介在側壁16によって遮断するようにしてもよい。多極磁石21は、外周側に磁束を常時発生する。
第一保持部材17の側壁部17dの先端は、多極磁石21及び第二保持部材18に接近しているが、接してはいない。
こうして、介在側壁16、第一保持部材17及び第二保持部材18は、断面視においてロ字状を呈しつつ磁気感応センサ19及び多極磁石21を覆っている。
第一保持部材17のフランジ部17bは、隙間無くU字状に折り曲げられて径方向に延びるように形成されており、その一方の側面が外輪11の端面に接している。センサ付き転がり軸受10を図示しないハウジング等に圧入するために、フランジ部17bの他方の側面に押圧荷重がかけられても、フランジ部17bは外輪端面に支えられるため、全く変形せず、押圧荷重がそのまま外輪11に伝わる。
第二保持部材18のフランジ部18bも、同様な作用を奏する。
以上のような構成のセンサ付き転がり軸受10によれば、磁気感応センサ19及び多極磁石21が、ノイズ用シールドとして機能する、介在側壁16、第一保持部材17及び第二保持部材18によって囲まれたことにより、電動機や高周波電源等の機器から漏洩した磁束が遮断される。したがって、耐漏洩磁束性が向上して、磁気感応センサ19による高い検出精度が得られる。また、多極磁石21が発生した磁気が磁気感応センサ19に確実に取り込まれるので、磁気感応センサ19による高い検出精度が得られる。
また、磁気感応センサ19及び多極磁石21の玉13側に介在側壁16が設けられているので、玉13側から磁気感応センサ19及び多極磁石21に向く方向に作用する漏洩磁束も遮断できるとともに、軸受空間内の潤滑剤が磁気感応センサ19に影響を及ぼすことも防止できる。
そして、磁気感応センサ19及び多極磁石21が径方向に対向するように、それらを第一保持部材17及び第二保持部材18によって保持することで、センサ付き転がり軸受10全体の軸方向の幅寸法をコンパクトにしている。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、図2に示すセンサ付き転がり軸受30のように、介在側壁31eが第一保持部材31に一体成形されていてもよい。また、図3に示すセンサ付き転がり軸受40のように、介在側壁41eが第二保持部材41に一体成形されていてもよい。
例えば、磁気感応センサ19に発信機を設け、制御回路に受信機を設けて、無線通信可能とすることで、信号伝送用の外部配線22を省略するようにしてもよい。
また、センサとして、温度センサや振動センサを用いてもよい。
さらに、多極磁石として、着磁パターンの異なる、第一部分と、第一部分に軸方向に隣接した第二部分とを有するものを用いてもよい。第一部分は、S極及びN極を周方向に交互に複数配置した構成とし、第二部分は、周方向に1箇所のみS極及びN極を配置した構成とすることができる。この場合、磁気感応センサも、第一部分と第二部分とを有する構成にすることができる。
第1実施形態の要部断面図である。 第2実施形態の要部断面図である。 第3実施形態の要部断面図である。
符号の説明
10,30,40 センサ付き転がり軸受
11 内輪
12 外輪
13 玉(転動体)
16 介在側壁(ノイズ用シールド)
17,31 第一保持部材(ノイズ用シールド)
17d,31d 側壁部(側壁)
18,41 第二保持部材(ノイズ用シールド)
19 磁気感応センサ(センサ)
21 多極磁石(被検出部材)

Claims (6)

  1. 内輪と、外輪と、前記内輪及び外輪の間に介在する転動体と、前記内輪及び外輪の一方における軸方向の一端部に設けられたセンサと、前記内輪及び外輪の他方における軸方向の一端部に設けられた、前記センサによってセンシングされる被検出部材とを備えたセンサ付き転がり軸受であって、
    前記センサ及び前記被検出部材のうち一方が磁性材からなる第一保持部材を介して前記外輪に保持されるとともに他方が磁性材からなる第二保持部材を介して前記内輪に保持されて、前記第一保持部材及び前記第二保持部材が前記センサ及び前記被検出部材の近傍に配されたノイズ用シールドとして機能し、そして
    前記磁性材は、SPCC材、マルテンサイト系ステンレス鋼材、フェライト系ステンレス鋼材のいずれかである
    ことを特徴とするセンサ付き転がり軸受。
  2. 前記センサが、前記被検出部材から発せられる磁気を感知する磁気感応センサである
    請求項1に記載のセンサ付き転がり軸受。
  3. 前記センサは、樹脂ブロックを介して前記第1保持部材又は第2保持部材に固定されている
    請求項1又は2に記載のセンサ付き転がり軸受。
  4. 前記第一保持部材及び前記第二保持部材の少なくとも一方が、前記センサ及び前記被検出部材の反転動体側で径方向に延びた側壁を有し、前記第一保持部材及び前記第二保持部材が断面視においてコ字状を呈しつつ前記センサ及び前記被検出部材を覆っている
    請求項1〜3のいずれかに記載のセンサ付き転がり軸受。
  5. 前記センサ及び前記被検出部材の転動体側で径方向に延びた介在側壁を有し、該介在側壁もノイズ用シールドとして機能する
    請求項1〜4のいずれかに記載のセンサ付き転がり軸受。
  6. 前記センサ及び前記被検出部材が径方向に対向するように、それらが前記第一保持部材及び前記第二保持部材によって保持されている
    請求項1〜5のいずれかに記載のセンサ付き転がり軸受。
JP2007245446A 2007-09-21 2007-09-21 センサ付き転がり軸受 Expired - Fee Related JP4371160B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007245446A JP4371160B2 (ja) 2007-09-21 2007-09-21 センサ付き転がり軸受

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007245446A JP4371160B2 (ja) 2007-09-21 2007-09-21 センサ付き転がり軸受

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002022105A Division JP4174652B2 (ja) 2001-11-22 2002-01-30 センサ付き転がり軸受

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008057785A true JP2008057785A (ja) 2008-03-13
JP4371160B2 JP4371160B2 (ja) 2009-11-25

Family

ID=39240755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007245446A Expired - Fee Related JP4371160B2 (ja) 2007-09-21 2007-09-21 センサ付き転がり軸受

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4371160B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JP4371160B2 (ja) 2009-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4942665B2 (ja) 保持器にマウントされたセンサを備える軸受
WO2003044381A1 (fr) Palier a roulement equipe d'un detecteur et dispositif de detection d'un mode de rotation
JP2005083537A (ja) 密封装置
CN101096979A (zh) 带传感器的滚动轴承
JP5857470B2 (ja) センサ付き転がり軸受装置
JP2006336753A (ja) センサ付転がり軸受ユニット
JP4174652B2 (ja) センサ付き転がり軸受
JP4371160B2 (ja) センサ付き転がり軸受
CN105890833B (zh) 轴向通量聚焦型小直径低成本转矩传感器
JP4869760B2 (ja) 回転検出装置付き軸受
JP2006090501A (ja) 発電機付き転がり軸受装置
JP2009030712A (ja) センサ付き軸受
JP4325381B2 (ja) モータ用センサ付き転がり軸受
JP5321115B2 (ja) 回転センサ付き転がり軸受
JP5670539B2 (ja) センサを備えたベアリングユニット
JP2017187061A5 (ja)
JP2004258028A (ja) 回転パラメータをコード化する装置、これを有するころがり軸受そして電動モータ
JP4066145B2 (ja) センサ付き転がり軸受
JP2005221412A (ja) 回転センサ付軸受
JP2006064094A (ja) 発電機付き転がり軸受装置
JP5817105B2 (ja) センサ付き転がり軸受、自動車、鉄道車両、製鉄設備及び工作機械
JP3930353B2 (ja) 発電機付き転がり軸受
JP2006234846A (ja) 転がり軸受
JP5533027B2 (ja) センサ付き軸受及び機械装置
JP2005098509A (ja) センサ付き転がり軸受

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090414

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090609

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090811

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090824

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4371160

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130911

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees