JP2012053002A - Bearing with rotation sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、この発明は、転がり軸受と、磁気式回転センサとを備えた回転センサ付軸受に関する。 This invention relates to the bearing with a rotation sensor provided with the rolling bearing and the magnetic rotation sensor.
この種の回転センサ付軸受の代表的なものとして、モータ軸、自動車の車軸の回転速度制御、回転方向制御、回転角度制御等に利用されるものがある。回転センサ付軸受は、転がり軸受を構成する一方の軌道輪を、モータハウジングや自動車の懸架装置のような固定部材に嵌合される静止側軌道輪とし、他方の軌道輪を、固定部材に対して軸線回りに回転する回転側部材に装着される回転側軌道輪としている。 Typical examples of this type of bearing with a rotation sensor include those used for motor shaft, rotation speed control, rotation direction control, rotation angle control, etc. of an automobile axle. In a bearing with a rotation sensor, one bearing ring that constitutes a rolling bearing is a stationary bearing ring that is fitted to a fixed member such as a motor housing or an automobile suspension, and the other bearing ring is fixed to the fixed member. Thus, the rotating side ring is attached to a rotating side member that rotates about the axis.
静止側軌道輪とする一方の軌道輪は、配線やセンサ位置決めに好都合なことから、センサホルダを支持させるベースとして利用されている。センサホルダは、一方の軌道輪側に対する嵌め込みを利用した取り付け構造にするため、環状とされている。この嵌め込みを圧入とすることにより、センサホルダは、磁気センサを保持させた状態で一方の軌道輪に固定されている。他方の軌道輪と一体に回転するエンコーダは、その回転運動を磁界の変化に変換する。エンコーダは、適宜に芯金を介して、又は直接に他方の軌道輪の軌道側周面に圧入したり、適宜に回転側部材、他方の軌道輪、ナット等を利用したりすることで容易に固定されている。 One of the bearing rings, which is a stationary-side bearing ring, is used as a base for supporting the sensor holder because it is convenient for wiring and sensor positioning. The sensor holder has an annular shape so as to have a mounting structure that uses fitting on one of the race rings. By making this fitting into press-fitting, the sensor holder is fixed to one of the race rings while holding the magnetic sensor. The encoder that rotates integrally with the other race ring converts the rotational motion into a change in magnetic field. The encoder can be easily inserted into the raceway peripheral surface of the other raceway through a metal core, or by using a rotation side member, the other raceway, a nut, etc. It is fixed.
上記のように転がり軸受が固定部材と回転部材との間に組み込まれ、センサホルダが一方の軌道輪に取り付けられ、かつセンサホルダから外部に出ている配線により磁気センサからの信号が外部機器側に入力された状態で、エンコーダと磁気センサとによる検出を行うことが可能である(例えば、特許文献1)。 As described above, the rolling bearing is incorporated between the fixed member and the rotating member, the sensor holder is attached to one of the race rings, and the signal from the magnetic sensor is connected to the external device side by the wiring extending from the sensor holder to the outside. Can be detected by an encoder and a magnetic sensor (for example, Patent Document 1).
内輪又は外輪のいずれを静止側軌道輪とする場合でも、固定部材に対する嵌合によって装着すると、軸のアンバランスにより、静止側軌道輪にクリープが発生する場合がある。このような場合には、静止側軌道輪を固定部材に圧入することが考えられる。 Regardless of whether the inner ring or the outer ring is a stationary ring, if it is attached by fitting to a fixed member, creep may occur in the stationary ring due to shaft unbalance. In such a case, it is conceivable to press-fit the stationary side race ring into the fixed member.
しかしながら、軸受組み込み上の問題により圧入を採用できない場合には、クリープが発生すると、センサホルダから出ている配線が切断される恐れがある。 However, in the case where press-fitting cannot be employed due to a problem in assembling the bearing, if creep occurs, there is a possibility that the wiring coming out from the sensor holder is cut.
そこで、この発明の課題は、センサホルダを取り付けた軌道輪がクリープを発生するような箇所に回転センサ付軸受を組み込んだ場合でも、配線の切断を防止することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to prevent the wiring from being cut even when a bearing with a rotation sensor is incorporated at a location where a raceway ring to which a sensor holder is attached generates creep.
上記の課題を達成するため、この発明は、要するに、センサホルダが内外輪の一方の軌道輪に対して軸回り方向に滑り自在に取り付けられるようにしたのである。検出を行う状態で一方の軌道輪にクリープが発生する恐れがある場合、予めセンサホルダを軸回り方向に回り止めしておけば、クリープが発生したとき、センサホルダが一方の軌道輪に対して滑り、かつ固定部材に対して軸回りに回転しないため、配線の切断が防止される。 In order to achieve the above object, in short, the present invention is such that the sensor holder is slidably attached to one of the inner and outer races in the direction around the axis. If there is a risk of creep on one of the races in the detection state, if the sensor holder is prevented from rotating around the axis in advance, the sensor holder will move against one of the races when creep occurs. The wiring is prevented from being cut because it slides and does not rotate about the axis with respect to the fixed member.
具体的には、上記一方の軌道輪が嵌合された上記固定部材にセンサホルダを連結する固定具を備え、固定具で連結されたセンサホルダが、固定部材と一方の軌道輪の嵌め合い面間で生じた相対回転に応じて上記の滑りを生じるようにすることができる。センサホルダを取り付けた軌道輪がクリープを発生するような箇所に回転センサ付軸受を組み込む場合、備え付けの固定具を用いて上記の回り止めを容易に行うことができる。 Specifically, a fixing tool for connecting a sensor holder to the fixing member to which the one bearing ring is fitted is provided, and the sensor holder connected by the fixing tool has a fitting surface between the fixing member and one of the bearing rings. The above-mentioned slip can be generated according to the relative rotation generated between the two. In the case where the bearing with the rotation sensor is incorporated at a location where the bearing ring to which the sensor holder is attached generates creep, the above-described detent can be easily performed using the provided fixing tool.
上記センサホルダは、上記固定部材に連結した状態で検出及び滑りに支障なく上記一方の軌道輪に対して径方向、軸方向に位置決め可能な限り、無端環状、有端環状のいずれの形態に形成してもよく、また、一方の軌道輪に直接嵌め込む取り付け構造、一方の軌道輪に固定した他の部材に嵌め込む取り付け構造のいずれを採用してもよい。 The sensor holder is formed in either an endless annular shape or an endless annular shape as long as the sensor holder can be positioned in the radial direction and the axial direction with respect to the one raceway without any trouble in detection and slipping in a state where the sensor holder is connected Alternatively, either an attachment structure that fits directly into one of the race rings or an attachment structure that fits into another member fixed to one of the race rings may be employed.
例えば、上記一方の軌道輪に軸回り方向に亘る周溝が形成されており、上記センサホルダは、軸回り方向一箇所で分断された有端環状に形成されており、上記センサホルダの軸方向一端部に、有端環状の両端部間の間隙を軸回り方向に弾性的に変化させることで周溝に入れ込み可能な凸部が形成されている取り付け構造を採用することができる。有端環状の両端部を軸回り方向に弾性的に変化させることができるので、センサホルダの軸方向一端部の径方向寸法を一方の軌道輪に対して嵌め合いが緩くなるように変化させて、嵌め込み、周溝に凸部を入れ込むことが容易になる。センサホルダを弾性的に変化させるだけなので、弾性回復させた後は、凸部を含むセンサホルダの軸方向一端部が一方の軌道輪に沿う。したがって、上記固定具でセンサホルダを上記固定部材に連結するまで、センサホルダを軸方向一端部で径方向及び軸方向に位置決めすることができる。軸回り方向に亘る周溝に凸部が入り込んでいるので、一方の軌道輪にどれだけクリープが生じても上記滑りを許容することができる。 For example, a circumferential groove extending in the direction around the axis is formed in the one of the race rings, and the sensor holder is formed in an end ring that is divided at one place in the direction around the axis, and the axial direction of the sensor holder A mounting structure in which a convex portion that can be inserted into the circumferential groove is formed at one end portion by elastically changing the gap between both end portions of the annular end in the axial direction. Since both ends of the end ring can be elastically changed in the direction around the axis, the radial dimension of one end of the sensor holder in the axial direction can be changed so that the fitting with one of the race rings is loosened. It becomes easy to fit and insert the convex part into the circumferential groove. Since only the sensor holder is elastically changed, one end of the sensor holder in the axial direction including the convex portion follows one of the races after the elastic recovery. Therefore, the sensor holder can be positioned in the radial direction and the axial direction at one end in the axial direction until the sensor holder is connected to the fixing member by the fixing tool. Since the convex portion enters the circumferential groove extending in the direction around the axis, the above-described slip can be allowed no matter how much creep occurs on one of the raceways.
例えば、上記センサホルダの上記分断箇所を境とした両側がそれぞれ上記固定具で上記固定部材に連結可能になっており、これら連結により上記有端環状の両端部間の間隔が固定されるようにすれば、固定具による連結を利用して不意に有端環状の両端部が遠近することを防ぎ、センサホルダの脱落を防止することができる。 For example, the sensor holder can be connected to the fixing member at both sides of the sensor holder by the fixing tool so that the distance between the end portions of the end ring is fixed. Then, it is possible to prevent the end portions of both ends of the ring from being inadvertently approached by utilizing the connection by the fixing tool, and to prevent the sensor holder from falling off.
上記一方の軌道輪として、軌道側周面に一対でシール溝が形成されたものを利用する場合、一方のシール溝を上記周溝とすることにより、上記凸部用の周溝を追加工する手間がない。 When a pair of seal grooves is formed on the raceway side peripheral surface as the one raceway, the peripheral groove for the convex portion is additionally machined by using the one seal groove as the circumferential groove. There is no hassle.
別の例として、上記一方の軌道輪の軌道側周面に固定されたガイド部材を備え、上記センサホルダは、ガイド部材と軸方向に突き当り、かつ軸回り方向に亘って嵌り合う滑り面をもった無端環状体からなり、ガイド部材を介して一方の軌道輪に取り付けられたセンサホルダを上記固定具で上記固定部材に連結する取り付け構造を採用することもできる。センサホルダとガイド部材とは、軸方向に突き当り、かつ軸回り方向に亘って嵌り合うので、ガイド部材を介してセンサホルダを一方の軌道輪に支持し、固定具の連結で軸方向及び径方向に位置決めした状態を保つことができる。ガイド部材により、センサホルダを直接に軌道輪に嵌め込むと滑り難い場合に上記滑りを可能としたり、センサホルダ形状の都合で磁気センサとエンコーダ間の磁気ギャップを所定値にしたりすることが可能である。ガイド部材を一方の軌道輪に圧入で固定すれば周溝が不要である。 As another example, a guide member fixed to the track-side peripheral surface of the one raceway is provided, and the sensor holder has a sliding surface that abuts the guide member in the axial direction and fits around the axis. It is also possible to employ a mounting structure that is made of an endless annular body and is connected to the fixing member by the fixing tool, and is attached to one of the race rings via a guide member. Since the sensor holder and the guide member abut against each other in the axial direction and fit around the axis, the sensor holder is supported on one of the races via the guide member, and the axial direction and the radial direction are connected by connecting the fixture. It is possible to keep the state of being positioned in the position. The guide member allows the above-mentioned slipping when it is difficult to slip when the sensor holder is directly fitted into the race, or the magnetic gap between the magnetic sensor and the encoder can be set to a predetermined value due to the shape of the sensor holder. is there. If the guide member is fixed to one of the race rings by press fitting, a circumferential groove is unnecessary.
さらに、上記一方の軌道輪の軌道側周面に固定されたホルダストッパを備え、一方の軌道輪に取り付けられたセンサホルダがホルダストッパと軸方向に突き当たるようにすれば、ガイド部材の固定時の軸方向位置決めが容易になり、センサホルダの軸方向に対する傾きをホルダストッパとの突き当たり箇所で防止することができる。 Furthermore, if a holder stopper fixed to the raceway side peripheral surface of the one raceway is provided and the sensor holder attached to the one raceway abuts against the holder stopper in the axial direction, the guide member can be fixed. Positioning in the axial direction is facilitated, and the inclination of the sensor holder with respect to the axial direction can be prevented at the abutting portion with the holder stopper.
前記ガイド部材を採用しつつ、一方の軌道輪にホルダストッパを固定することなく、センサホルダを取り付けることも可能である。 While adopting the guide member, the sensor holder can be attached without fixing the holder stopper to one of the races.
例えば、前記一方の軌道輪にホルダストッパを軸回りに回転可能に取り付け、前記ガイド部材を前記一方の軌道輪に圧入し、前記ホルダストッパと前記センサホルダを固定することにより、前記センサホルダが前記一方の軌道輪に対して回転可能に取り付けられるようにすれば、固定部材にセンサホルダを連結する前でも、センサホルダを一方の軌道輪とユニット化することができる。 For example, a holder stopper is attached to the one raceway so as to be rotatable around an axis, the guide member is press-fitted into the one raceway, and the holder stopper and the sensor holder are fixed. If the sensor holder is rotatably attached to one of the bearing rings, the sensor holder can be unitized with one of the bearing rings even before the sensor holder is connected to the fixing member.
上記固定具として、例えば、上記一方の軌道輪から外部に突き出た上記センサホルダの連結部と、上記固定部材とを軸方向に締結するねじ部材を採用することができる。センサホルダに連結部が存在するので、固定部材にねじ止め作業だけで連結することができる。 As the fixing tool, for example, a screw member that fastens the connecting member of the sensor holder protruding from the one raceway and the fixing member in the axial direction can be employed. Since the sensor holder has a connecting portion, it can be connected to the fixing member only by screwing.
別の固定具として、上記固定部材と上記センサホルダとの間に径方向に亘る係合部材を介して連結可能になっており、係合部材は、上記一方の軌道輪から外部に突き出たセンサホルダの軸方向他端部を径方向に支持する周囲部と、当該軸方向他端部を軸方向に支持する側面部とを有するものを採用することができる。係合部材を固定部材に連結することでセンサホルダを一方の軌道輪側に対して軸方向及び径方向に位置決めすることができると共に、検出中、センサホルダの軸方向他端側が振れることも係合部材で防止することができる。係合部材と固定部材の連結は、ねじ止め等の適宜の手段で行えばよい。 As another fixture, the fixing member and the sensor holder can be connected via an engaging member extending in the radial direction, and the engaging member protrudes from the one raceway to the outside. A holder having a peripheral portion that supports the other axial end portion of the holder in the radial direction and a side surface portion that supports the other axial end portion in the axial direction can be employed. By connecting the engaging member to the fixed member, the sensor holder can be positioned in the axial direction and the radial direction with respect to one of the races, and the other end side of the sensor holder in the axial direction may swing during detection. This can be prevented with a joint member. The engagement member and the fixing member may be connected by an appropriate means such as screwing.
上記係合部材は、前記センサホルダの軸方向他端部に形成された凹凸部に軸回り方向に係合する凹凸部を有することが好ましい。上記周囲部とセンサホルダ間のしめしろによる回り止めを採用した場合と比して、上記滑りが生じた際にセンサホルダと係合部材間の回り止めをより高めることができる。 It is preferable that the engaging member has a concavo-convex portion that engages with a concavo-convex portion formed at the other axial end portion of the sensor holder in the direction around the axis. Compared with the case where the rotation prevention by the interference between the peripheral portion and the sensor holder is employed, the rotation prevention between the sensor holder and the engagement member can be further enhanced when the slip occurs.
上述のように、この発明は、センサホルダが内外輪の一方の軌道輪に対して軸回り方向に滑り自在に取り付けられるようにしたので、センサホルダを取り付けた軌道輪がクリープを発生するような箇所に回転センサ付軸受を組み込んだ場合でも、配線の切断を防止することができる。 As described above, according to the present invention, since the sensor holder is slidably attached to one of the inner and outer races in the direction around the axis, the race to which the sensor holder is attached generates creep. Even when a bearing with a rotation sensor is incorporated at a location, cutting of the wiring can be prevented.
この発明の第1実施形態を図1、図2に基づいて説明する。
第1実施形態に係る回転センサ付軸受は、図1、図2に示すように、内輪1及び外輪2を有する転がり軸受3と、磁気センサ4を保持する環状のセンサホルダ5とを備える。
1st Embodiment of this invention is described based on FIG. 1, FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the bearing with a rotation sensor according to the first embodiment includes a rolling
この回転センサ付軸受は、転がり軸受3を非分離形とし、内外輪1、2の一方の軌道輪2にセンサホルダ5を取り付け、他方の軌道輪1にエンコーダ6を取り付けたユニットに組み立てられている。
This bearing with a rotation sensor is assembled into a unit in which the rolling
一方の軌道輪2には、軸回り方向に亘る周溝7が形成されている。周溝7は、一方の軌道輪2の軌道側周面に一対で形成されたシール8用のシール溝からなる。転がり軸受3は、片シール付きの深溝玉軸受とされている。
One
一方の軌道輪2は、固定部材9に対して嵌合により取り付けられる。他方の軌道輪1は、固定部材9に対して回転する回転部材10に固定される。固定部材9と回転部材10との間に組み込まれた転がり軸受3と、回転部材10とは、所定の同軸度をもっている。軸回り方向は、転がり軸受3の軸受中心軸回りの方向といえる。この発明において、「軸方向」とは、転がり軸受3の軸受中心軸に沿った方向をいい、「径方向」とは、当該軸受中心軸に直交する方向をいう。
One
磁気センサ4とエンコーダ6は、周知の磁気式回転センサのものである。ここで、「回転センサ」とは、回転角度、回転速度、回転方向の少なくとも1種の検出信号を電気信号として出力できるものをいう。エンコーダ6として、無端円環状であって、軸回り方向にN極とS極が交互に並ぶゴム磁石が採用されている。エンコーダ6は、他方の軌道輪1の軌道側周面に芯金11を介して装着されている。磁気センサ4は、エンコーダ6の回転による磁界の変化を電気信号に変換する素子からなる。
The
センサホルダ5は、軸回り方向一箇所で分断された有端環状に形成されている。センサホルダ5は、部品点数を少なくするため、射出成形により一部品に形成されている。センサホルダ5は、エンコーダ6に軸方向一方側から臨む側面壁12を有し、センサホルダ5とエンコーダ6とでラビリンスシールを形成するようになっている。センサホルダ5は、磁気センサ4を含む集積回路やコネクタ13が実装された回路基板14を所定の位置に保持するようになっている。回路基板14の保持は樹脂封止で行われている。センサホルダ5を一方の軌道輪2に取り付けると、他方の軌道輪1に取り付けたエンコーダ6と径方向に対向する位置になる。なお、磁気センサ4等を回路基板14に表面実装した例に限らず、配線や各素子を個別に回路基板に直接半田付けすることもできる。
The
センサホルダ5は、一方の軌道輪2に直接に嵌め込む軸方向一端15を有する。軸方向一端15には、有端環状の両端部16、17間の空隙を利用して両端部16、17を弾性的に遠近させることで一方の周溝7に入れ込み可能な凸部18が形成されている。軸方向一端15の凸部18以外の周面部は、軌道輪2に嵌合する円筒面状になっている。凸部18は、両端部16、17間に軸回り方向に亘って連なっている。
The
センサホルダ5の両端部16、17を軸回り方向に接近させるように、両端部16、17間の間隙を軸回り方向に弾性的に変化させ、軸方向一端15を軌道輪2に対して軸方向一方側から挿入して凸部18を周溝7に入れ込んだ後、センサホルダ5を弾性回復させることで、凸部18を含む軸方向一端部15が弾性で軌道輪2の周溝7内を含む軌道側周面に沿うので、センサホルダ5が一方の軌道輪2の軌道側周面に嵌め込んだ状態になる。この状態では、センサホルダ5が軸方向一端部15で径方向及び軸方向に位置決めされるので、転がり軸受3と一体に固定部材9と回転部材10間に組み込み可能な結合強度で軌道輪2に対して取り付けられている。
The gap between both ends 16 and 17 is elastically changed in the direction around the axis so that both ends 16 and 17 of the
上記のように取り付けられたセンサホルダ5と一方の軌道輪2とは、互いの軸回り方向に連続する表面で接しているので、センサホルダ5が軌道輪2に対して滑り自在になっている。樹脂製のセンサホルダ5なので、センサホルダ5が軌道輪2の表面と凝着する心配はなく、軸方向一端部15を沿わせるためのしめしろを与えても滑り性をもたせることができる。
Since the
センサホルダ5は、センサホルダ5の軸方向一端部15等が温度クリープで変形することを防ぐため、ポリアミドイミド樹脂を主材料に用いて射出成形することができる。ポリアミドイミド樹脂としては、例えば、三菱ガス化学製の製品シリーズ名:エーアイポリマーMSを採用することができる。
The
この回転センサ付軸受は、一方の軌道輪2が嵌合された固定部材9にセンサホルダ5を連結する固定具19を備える。固定具19は、軌道輪2から外部に突き出たセンサホルダ5の連結部20と、固定部材9とを軸方向に締結するねじ部材からなる。ねじ部材は少なくとも1本あればよい。固定具19、連結部20を使用する場合、固定部材9の側面には、連結部20に対応する配置でねじ孔が形成される。
This bearing with a rotation sensor includes a
センサホルダ5の前記分断箇所を境とした両側がそれぞれ固定具19、19で固定部材9に連結可能になっている。連結は、これら2箇所のねじ止めを行うだけで済む。これら連結により、センサホルダ5の両端部16、17間の軸回り方向の間隔が固定される。したがって、上記滑りが生じても、通常、滑り抵抗は、両端部16、17間を軸回り方向に接近させる方向に作用せず、遠ざける方向に作用するため、センサホルダ5が脱落する心配はない。固定具19で両端部16、17間の軸回り方向の間隔を固定すれば、センサホルダ5の脱落をより防止することができ、一方の軌道輪を内輪1とする場合でも脱落をより防止することができる。
Both sides of the
上記のようにセンサホルダ5が一方の軌道輪2に取り付けられ、転がり軸受3が固定部材9と回転部材10との間に組み込まれた状態で、コネクタ13に配線21が接続され、センサホルダ5から外部に出ている配線21によって磁気センサ4が外部機器(図示省略)側に接続される。配線21は、1本のケーブルにまとめられている。この接続状態で、他方の軌道輪1と一体に回転するエンコーダ6と磁気センサ4とによる検出を行うことができる。検出のための入出力は、配線21を介して送受される。
In the state where the
固定具19で固定部材9に連結されたセンサホルダ5は、固定部材9と一方の軌道輪2の嵌め合い面間で相対回転(クリープ)が生じたとき、固定具19の抵抗で上記滑りを生じ、固定部材9に対しては回転しない。このため、配線21の切断が防止される。
The
第2実施形態を図3〜図5に基いて説明する。第2実施形態に係る回転センサ付軸受は、転がり軸受の周溝を利用して有端環状のセンサホルダを取り付け、固定具で固定部材に連結する点で第1実施形態と共通する。以下、第1実施形態との相違点を中心に述べ、同一に考えられる構成の説明を省略する。 A second embodiment will be described with reference to FIGS. The bearing with a rotation sensor according to the second embodiment is common to the first embodiment in that an annular sensor holder is attached using a circumferential groove of a rolling bearing and is connected to a fixing member with a fixture. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the description of the same conceivable configuration will be omitted.
図示のように、固定具30は、固定部材9とセンサホルダ31との間に径方向に亘る係合部材32を介して連結可能になっている。固定具30は、係合部材32と、係合部材32を固定部材9に締結するねじ部材33とからなる。
As shown in the figure, the
センサホルダ31は、一方の軌道輪2から外部に突き出た軸方向他端部34を有し、この軸方向他端部34の軸方向外側の側面に、軸方向に段差をもった凹凸部35を追加したものとなっている。
The
係合部材32は、軸回り方向に連なる周囲部36と、周囲部36の軸方向一端部から径方向に突き出た側面部37とを有する。
The engaging
周囲部36は、一方の軌道輪2に取り付けたセンサホルダ31の軸方向他端部34に嵌合するようになっている。係合部材32には、その嵌合中にコネクタ13を通すため(配線を接続するため)の切欠き部38が形成されている。側面部37は、この軸方向内側の側面に、嵌合された軸方向他端部34の凹凸部35に軸回り方向に係合する凹凸部39を有する。凹凸部35、39は、上記分断箇所である両端部16、17間の間隙を固定するため、この間隙を境とした両側でそれぞれ係合するようになっている。
The
係合部材32は、軸方向他端部34に嵌合された状態でねじ部材33により固定部材9と締結可能な鍔部40を有する。このねじ止めによりセンサホルダ31が固定部材9に連結されると、周囲部36が軸方向他端部34を径方向に支持し、側面部37が軸方向他端部34を軸方向一端側から他端側に向って支持し、凹凸部35、39が噛みあってセンサホルダ31が係合部材32により回り止めされる。したがって、軌道輪2にクリープが生じた場合、固定具30の抵抗により、センサホルダ31が上記滑りを生じる。また、軸方向他端部34の振れが周囲部36で防止される。また、センサホルダ31の脱落が側面部37でより防止される。
The engaging
第3実施形態を図6、図7に基いて説明する。第3実施形態に係る回転センサ付軸受は、転がり軸受の周溝を利用して有端環状のセンサホルダを取り付け、周囲部、側面部、凹凸部を有する係合部材等の固定具で固定部材に連結する点で第2実施形態と共通する。以下、第2実施形態との相違点を中心に述べ、同一に考えられる構成の説明を省略する。 A third embodiment will be described with reference to FIGS. The bearing with a rotation sensor according to the third embodiment attaches a ring-shaped sensor holder using a circumferential groove of a rolling bearing, and is a fixing member using a fixture such as an engaging member having a peripheral part, a side part, and an uneven part. It is common to 2nd Embodiment by the point connected to. Hereinafter, differences from the second embodiment will be mainly described, and description of the same conceivable configuration will be omitted.
図示のように、第3実施形態に係る回転センサ付軸受は、分離形の転がり軸受41を有する。転がり軸受41は、円錐ころ軸受とされている。一方の軌道輪42は、シール溝をもたず、センサホルダ43の凸部44を入れ込むために周溝45を追加したものとなっている。センサホルダ43の凹凸部46は、回路基板保持用の突出部47をも利用して構成されているので、係合部材48による回り止め箇所を第2実施形態よりも増加させ、回り止め性能を高めることができる。なお、エンコーダ49は、芯金をなくし、他方の軌道輪の軌道側周面に直接に嵌着されたゴム磁石となっている。
As shown in the drawing, the bearing with a rotation sensor according to the third embodiment has a separation
第4実施形態を図8〜図9に基いて説明する。第4実施形態に係る回転センサ付軸受は、シール溝のない一方の軌道輪を有する点、周囲部、側面部、凹凸部を有する係合部材等の固定具で固定部材に連結する点で第3実施形態と共通する。以下、第3実施形態との相違点を中心に述べ、同一に考えられる構成の説明を省略する。 A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. The bearing with a rotation sensor according to the fourth embodiment is the first in that it has one bearing ring without a seal groove, and is connected to the fixing member by a fixing tool such as an engaging member having a peripheral portion, a side surface portion, and an uneven portion. Common to the third embodiment. Hereinafter, differences from the third embodiment will be mainly described, and description of the same conceivable configuration will be omitted.
図示のように、第4実施形態に係る回転センサ付軸受は、一方の軌道輪50の軌道側周面に固定されたガイド部材51及びホルダストッパ52を備える。センサホルダ53は、無端環状体からなる。センサホルダ53は、ガイド部材51と軸方向に突き当り、かつ嵌り合う滑り面54をもっている。
As illustrated, the bearing with a rotation sensor according to the fourth embodiment includes a
先ず、ホルダストッパ52を一方の軌道輪50に圧入することにより、ホルダストッパ52が固定される。次に、ガイド部材51をホルダストッパ52に軸方向に突き当たるまで一方の軌道輪50に圧入することにより、ガイド部材51が固定される。次に、センサホルダ53をホルダストッパ52に軸方向に突き当たり、滑り面54がガイド部材51に軸方向に突き当たるまで嵌合することにより、センサホルダ53がガイド部材51を介して軌道輪50に取り付けられる。このように軌道輪50に取り付けられたセンサホルダ53が固定部材(図示省略)に連結されると、センサホルダ53の脱落が防止される。連結は、ねじ止めのみ、係合部材の併用のいずれでもよい。
First, the
ガイド部材51やホルダストッパ52とをそれぞれ円筒面状の嵌め合い面の圧入で固定しているので、軌道輪50に周溝の追加が不要である。
Since the
ホルダストッパ52に突き当ててガイド部材51を圧入することができるため、ガイド部材51の固定時の軸方向位置決めが容易になり、センサホルダ53の軸方向に対する傾きをホルダストッパ52との突き当たり箇所で防止することができる。センサホルダ53のガイド部材51に対する軸方向の突き当たり範囲が上記取り付けに十分な場合、ホルダストッパ52を省略することもできる。
Since the
ガイド部材51、ホルダストッパ52、センサホルダ53は、圧入のため、それぞれ金属材料で形成することができる。センサホルダ53の滑り面54と接するガイド部材51の表面は、軌道輪50の表面よりも滑り性に優れている。ガイド部材51は、センサホルダ53を支持するブシュとして組み込むことができる。ホルダストッパ52は、センサホルダ53に軸方向から回路基板を挿入、位置決めするための壁面としても利用することができる。
The
シール溝等の周溝をもたない軌道輪に対して別部材を利用することにより、センサホルダを滑り自在に取り付ける手段は、他の態様でも可能である。その一例として第5実施形態を図10に基いて説明する。第5実施形態は、第4実施形態からの変更例なので、その相違点を中心に述べ、共通の構成要素に同じ名称を用いる。 The means for slidably attaching the sensor holder by using a separate member for the raceway having no circumferential groove such as a seal groove may be in other modes. As an example, the fifth embodiment will be described with reference to FIG. Since the fifth embodiment is a modified example from the fourth embodiment, the differences are mainly described and the same names are used for common components.
図示のように、第5実施形態に係る回転センサ付軸受は、ホルダストッパ62を一方の軌道輪60に回転可能に取り付ける点で相違する。ガイド部材61を軌道輪60に圧入した後、センサホルダ63の滑り面64を軸方向からガイド部材61に嵌めてセンサホルダ63を軌道輪60に取り付ける。また、ホルダストッパ62をセンサホルダ63と反対方向から軌道輪60に取り付ける。そして、ホルダストッパ62とセンサホルダ63を固定すると、センサホルダ63が軌道輪60に対して回転可能に取り付けられる。
As illustrated, the bearing with the rotation sensor according to the fifth embodiment is different in that the
具体的には、固定されたセンサホルダ63及びホルダストッパ62が、軸方向両側から挟み込むガイド部材61により軌道輪60に対して軸方向に位置決めされると共に、軌道輪60に対して径方向に位置決めされる。このように第5実施形態は、センサホルダ63を固定部材に連結する前の段階でも、センサホルダ63がシール溝等の周溝をもたない軌道輪60に回転可能にユニット化される点で第4実施形態よりも優れる。
Specifically, the fixed
上記ホルダストッパ62とセンサホルダ63の固定は、ねじ部材65をセンサホルダ63にねじ込む締結による。この固定は、ホルダストッパ62やセンサホルダ63に適宜に形成された爪部や爪穴部を係合させる連結で行ってもよい。軌道輪60が分離形なので、ガイド部材61、ホルダストッパ62、センサホルダ63のユニット化を適宜の広い作業空間で実施することができる。非分離形に適用する場合、先ず、ホルダストッパ62を取り付け、次に、ガイド部材61を圧入し、ホルダストッパ63を取り付け、外部からホルダストッパ62にねじ部材をねじ込むこと等でユニット化が可能である。一方の軌道輪60を分離形にすれば、先にホルダストッパ62を取り付ける必要はない。また、ねじ部材65をセンサホルダ63にねじ込むようにすれば、係合部材用の凹凸部の形態、例えば、ねじ部材用のざぐり孔の形成や、ねじ部材を避けた凹凸部の形成がねじ部材の配置に制限されない。
The
この発明の技術的範囲は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載に基く技術的思想の範囲内での全ての変更を含むものである。例えば、内輪を一方の軌道輪とし、固定部材を内輪に嵌合する軸状部材とする場合でも、有端環状のセンサホルダ、係合部材、ガイド部材等の取り付け構造を採用することができる。また、外輪を一方の軌道輪とし、回転センサ付軸受を回転部材の軸方向一端部と固定部材との間に組み込む場合、係合部材に軸通孔は不要なので、回転センサ付軸受を側方から覆う蓋状の係合部材とし、回転センサ付軸受内の隙間への異物侵入を防止にすることができる。また、配線の一端を磁気センサ側に接続した状態でセンサホルダを固定部材に連結する場合、係合部材の嵌合に配線が煩わしくなるときもあり得るので、第1実施形態のようにねじ止めのみで連結すればよい。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes all modifications within the scope of the technical idea based on the description of the scope of claims. For example, even when the inner ring is one track ring and the fixing member is a shaft-like member fitted to the inner ring, an attachment structure such as an end ring-shaped sensor holder, an engaging member, and a guide member can be employed. Also, when the outer ring is one raceway and the bearing with a rotation sensor is installed between one end of the rotating member in the axial direction and the fixed member, the engaging member does not require a shaft through hole. A lid-like engaging member that covers from the outside can prevent foreign matter from entering the gap in the bearing with the rotation sensor. In addition, when the sensor holder is coupled to the fixing member with one end of the wiring connected to the magnetic sensor side, the wiring may be troublesome for fitting the engaging member. Only need to be connected.
1 内輪(他方の軌道輪)
2、42、50、60 外輪(一方の軌道輪)
3、41 転がり軸受
4 磁気センサ
5、31、43、53、63 センサホルダ
6、49 エンコーダ
7、45 周溝
8 シール
9 固定部材
10 回転部材
13 コネクタ
15 軸方向一端部
16、17 端部
18、44 凸部
19、30 固定具
20 連結部
21 配線
32、48 係合部材
33、65 ねじ部材
34 軸方向他端部
35、39、46 凹凸部
36 周囲部
37 側面部
40 鍔部
47 突出部
51、61 ガイド部材
52、62 ホルダストッパ
54、64 滑り面
1 Inner ring (the other race ring)
2, 42, 50, 60 Outer ring (one raceway ring)
3, 41 Rolling bearing 4
Claims (11)
前記センサホルダを前記内外輪の一方側に嵌め込むことにより当該センサホルダを当該軌道輪に取り付け可能になっており、
前記転がり軸受が固定部材と回転部材との間に組み込まれ、前記センサホルダが前記一方の軌道輪に取り付けられ、かつ前記センサホルダから外部に出ている配線により前記磁気センサからの信号が外部機器側に入力された状態で、前記内外輪の他方と一体に回転するエンコーダと前記磁気センサとによる検出を行う回転センサ付軸受において、
前記センサホルダは、前記一方の軌道輪に対して軸回り方向に滑り自在に取り付けられることを特徴とする回転センサ付軸受。 A rolling bearing having an inner ring and an outer ring, and an annular sensor holder for holding a magnetic sensor;
The sensor holder can be attached to the raceway by fitting the sensor holder to one side of the inner and outer rings,
The rolling bearing is incorporated between the fixed member and the rotating member, the sensor holder is attached to the one bearing ring, and the signal from the magnetic sensor is transmitted to the external device by the wiring extending out from the sensor holder. In a bearing with a rotation sensor that performs detection by an encoder that rotates integrally with the other of the inner and outer rings and the magnetic sensor in a state of being input to the side,
The bearing with a rotation sensor, wherein the sensor holder is slidably attached to the one raceway in a direction around an axis.
前記固定具で連結された前記センサホルダが、前記固定部材と前記一方の軌道輪の嵌め合い面間で生じた相対回転に応じて前記滑りを生じる請求項1に記載の回転センサ付軸受。 A fixing tool for connecting the sensor holder to the fixing member to which the one raceway ring is fitted;
2. The bearing with a rotation sensor according to claim 1, wherein the sensor holder connected by the fixture generates the slip in response to a relative rotation generated between the fitting surfaces of the fixing member and the one raceway ring.
前記センサホルダは、軸回り方向一箇所で分断された有端環状に形成されており、
前記センサホルダの軸方向一端部に、有端環状の両端部間の間隙を軸回り方向に弾性的に変化させることで前記周溝に入れ込み可能な凸部が形成されている請求項2に記載の回転センサ付軸受。 A circumferential groove extending in the direction around the axis is formed in the one raceway ring,
The sensor holder is formed in an end ring that is divided at one place around the axis,
The convex part which can be inserted in the said circumferential groove is formed in the axial direction one end part of the said sensor holder by elastically changing the clearance gap between both ends of a ring-shaped end to the axial direction. Bearing with rotation sensor.
前記センサホルダは、前記ガイド部材と軸方向に突き当り、かつ軸回り方向に亘って嵌り合う滑り面をもった無端環状体からなり、
前記ガイド部材を介して前記一方の軌道輪に取り付けられた前記センサホルダを前記固定具で前記固定部材に連結する請求項2に記載の回転センサ付軸受。 A guide member fixed to the raceway side peripheral surface of the one raceway ring,
The sensor holder is composed of an endless annular body having a sliding surface that strikes the guide member in the axial direction and fits around the axis.
The bearing with a rotation sensor according to claim 2, wherein the sensor holder attached to the one bearing ring is connected to the fixing member by the fixing member via the guide member.
前記一方の軌道輪に取り付けられたセンサホルダが前記ホルダストッパと軸方向に突き当たる請求項6に記載の回転センサ付軸受。 A holder stopper fixed to the raceway side peripheral surface of the one raceway,
The bearing with a rotation sensor according to claim 6, wherein a sensor holder attached to the one raceway abuts against the holder stopper in an axial direction.
前記係合部材は、前記一方の軌道輪から外部に突き出た前記センサホルダの軸方向他端部を径方向に支持する周囲部と、当該軸方向他端部を軸方向に支持する側面部とを有する請求項2から8のいずれか1項に記載の回転センサ付軸受。 The fixture is connectable via an engagement member extending in the radial direction between the fixing member and the sensor holder.
The engaging member includes a peripheral portion that radially supports the other axial end portion of the sensor holder protruding outward from the one raceway, and a side surface portion that axially supports the other axial end portion. The bearing with a rotation sensor according to claim 2, wherein the bearing has a rotation sensor.
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