JP2012145129A - Bearing unit with encoder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受の回転状態を検出するためのエンコーダを備えたエンコーダ付き軸受ユニットに関する。 The present invention relates to a bearing unit with an encoder provided with an encoder for detecting a rotation state of a bearing.
従来、自動車等の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して回転自在に支持しつつ、軸受の回転状態を検出するためのエンコーダを備えたエンコーダ付き軸受ユニットが知られている(特許文献1参照)。かかる軸受ユニットは、インボード(車体)側の構成品に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪(例えば、外輪)と、静止輪に対向して設けられ、かつアウトボード(車輪)側の構成品に接続されて車輪と共に回転する回転輪(例えば、内輪)とを備えている。この場合、これら静止輪と回転輪との間に複数の転動体(例えば、玉、コロ)を転動自在に組み込むことにより、当該転動体を介して静止輪と回転輪とは、回転輪の回転軸を中心に相対回転可能に構成されることになる。 Conventionally, a bearing unit with an encoder provided with an encoder for detecting a rotation state of a bearing while rotatably supporting a wheel (for example, a disc wheel) of an automobile or the like with respect to a vehicle body (for example, a suspension device (suspension)). Is known (see Patent Document 1). Such a bearing unit is fixed to a component on the inboard (vehicle body) side and is always provided in a non-rotating state, and is provided to face the stationary wheel, and outboard (wheel). And a rotating wheel (for example, an inner ring) that is connected to the side component and rotates together with the wheel. In this case, by incorporating a plurality of rolling elements (for example, balls, rollers) between the stationary wheel and the rotating wheel so as to roll freely, the stationary wheel and the rotating wheel are connected to each other via the rolling element. It is configured to be rotatable relative to the rotation axis.
また、軸受ユニットには、軸受の回転状態を検出する検出装置が設けられている。検出装置は、回転輪に固定され、共に回転する円環状のエンコーダと、静止輪又はインボード(車体)側の構成品に固定され、エンコーダに対向配置されるセンサとを備えている。エンコーダは、所定の符号化情報が周方向に沿って付加された中空円板状のエンコーダ本体と、エンコーダ本体を支持しつつ、回転輪のインボード(車体)側端部外周に嵌合された円板状のエンコーダ芯金とを備えている。なお、エンコーダ本体は、例えば磁性ゴムや樹脂、金属等で形成されており、そこに、磁気的又は光学的に読み取り可能な符号化情報が周方向に沿って付加されている。 The bearing unit is provided with a detection device that detects the rotation state of the bearing. The detection device includes an annular encoder fixed to the rotating wheel and rotating together, and a sensor fixed to a stationary wheel or a component on the inboard (vehicle body) side and disposed opposite to the encoder. The encoder is fitted to the outer periphery of the inboard (vehicle body) side end of the rotating wheel while supporting the encoder body with a hollow disk-shaped encoder body to which predetermined encoded information is added along the circumferential direction. It has a disk-shaped encoder core. The encoder body is made of, for example, magnetic rubber, resin, metal or the like, and encoded information that can be read magnetically or optically is added to the encoder body along the circumferential direction.
このような検出装置によれば、軸受回転中において、回転輪と共にエンコーダ(即ち、エンコーダ本体)が回転すると、当該エンコーダ本体に周方向に沿って付加された符号化情報が、センサによって磁気的又は光学的に読み取られることにより、その読取結果に基づいて、軸受の回転状態(例えば、回転速度、回転方向)を検出することができる。 According to such a detection device, when the encoder (that is, the encoder body) rotates together with the rotating wheel during the rotation of the bearing, the encoded information added to the encoder body along the circumferential direction is magnetically or by the sensor. By optically reading, the rotation state (for example, rotation speed, rotation direction) of the bearing can be detected based on the reading result.
ところで、上記した検出装置による軸受の回転検出精度を一定に維持するためには、軸受回転中において、エンコーダ本体を、アキシアル方向(回転輪の回転軸に沿った方向)及びラジアル方向(回転輪の回転軸に直交する方向)に対して常に一定の位置関係に保持させることが必要となる。この場合、軸受回転中に、例えばエンコーダ本体がアキシアル方向及びラジアル方向に変位すると、当該エンコーダ本体と上記したセンサとの間の位置関係が不安定となり、その結果、軸受の回転状態を高精度に検出することが困難になってしまう虞がある。 By the way, in order to maintain a constant rotation detection accuracy of the bearing by the above-described detection device, the encoder main body is moved in the axial direction (direction along the rotation axis of the rotating wheel) and the radial direction (of the rotating wheel) while the bearing is rotating. It is necessary to always maintain a fixed positional relationship with respect to the direction orthogonal to the rotation axis. In this case, for example, if the encoder body is displaced in the axial direction and the radial direction during the rotation of the bearing, the positional relationship between the encoder body and the sensor described above becomes unstable, and as a result, the rotation state of the bearing can be accurately determined. It may be difficult to detect.
また、上記した特許文献1のエンコーダ付き軸受ユニットをはじめ従来の軸受ユニットにおいて、エンコーダは、そのエンコーダ芯金を回転輪のインボード(車体)側端部外周に嵌合させることで回転輪に固定されている。このため、当該嵌合の程度(例えば、嵌合締め代、嵌合力などの大きさ)によっては、例えばエンコーダと回転輪との間にクリープ現象が発生し、その結果、エンコーダ本体を、長期に亘ってアキシアル方向及びラジアル方向に対して常に一定の位置関係に保持させることが困難になってしまう虞がある。 Further, in the conventional bearing unit including the bearing unit with an encoder disclosed in Patent Document 1 described above, the encoder is fixed to the rotating wheel by fitting the encoder core metal to the outer periphery of the inboard (vehicle body) side end of the rotating wheel. Has been. For this reason, depending on the degree of the fitting (for example, the size of the fitting tightening margin, the fitting force, etc.), for example, a creep phenomenon occurs between the encoder and the rotating wheel. There is a risk that it may be difficult to maintain a constant positional relationship with respect to the axial direction and the radial direction.
更に、上記した従来の軸受ユニットにおいて、エンコーダ本体をアキシアル方向及びラジアル方向に対して位置決めする際に、エンコーダ芯金を回転輪のインボード(車体)側端部外周に嵌合させてエンコーダを回転輪に固定するプロセス(手順)は、それに要する時間と手間がかかるため、当該軸受ユニットの製造コストが上昇してしまう。 Furthermore, in the conventional bearing unit described above, when the encoder body is positioned in the axial direction and the radial direction, the encoder core is fitted to the outer periphery of the inboard (vehicle body) side end of the rotating wheel to rotate the encoder. The process (procedure) for fixing to the wheel takes time and labor, and the manufacturing cost of the bearing unit increases.
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、符号化情報が周方向に沿って付加されたエンコーダ本体を、アキシアル方向及びラジアル方向に対して短時間で簡単に位置決めし、当該各方向に対して長期に亘って常に一定の位置関係に保持させることを可能にする低コストのエンコーダ付き軸受ユニットを提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to easily add an encoder body to which encoded information is added along the circumferential direction in a short time in the axial direction and the radial direction. An object of the present invention is to provide a low-cost bearing unit with an encoder that can be positioned and always kept in a fixed positional relationship for a long time in each direction.
このような目的を達成するために、本発明は、インボード側の構成品に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、静止輪に対向して設けられ、かつアウトボード側の構成品に接続されて共に回転する回転輪と、回転輪に固定され、共に回転する円環状のエンコーダとを備えているエンコーダ付き軸受ユニットであって、エンコーダは、所定の符号化情報が周方向に沿って付加された中空円板状のエンコーダ本体と、エンコーダ本体を支持しつつ、回転輪に嵌合させることが可能な円板状のエンコーダ芯金とを有し、回転輪には、その回転軸方向における側端面の一部を、当該回転軸を中心に同心状にかつ当該回転軸方向に沿って窪ませた中空円筒状の嵌合凹部が形成されていると共に、エンコーダ芯金には、回転輪の側端面に向けてかつ当該回転軸方向に沿って突出し、嵌合凹部に嵌合させることが可能な円筒状の嵌合凸部が形成されており、嵌合凹部に嵌合凸部を嵌合させた状態において、回転軸方向に沿って締結部材を嵌合凸部から嵌合凹部に亘って締結することで、エンコーダを回転輪に固定させる。
本発明において、回転輪の嵌合凹部は、回転軸方向に沿って延在する円筒状内周面と、当該回転軸に直交する方向に沿って延在する円形状底面とで構成されていると共に、エンコーダ芯金の嵌合凸部は、回転軸方向に沿って延在する円筒状外周面と、当該回転軸に直交する方向に沿って延在する円形状端面とで構成されており、嵌合凹部に嵌合凸部を嵌合させた状態において、円筒状内周面と円筒状外周面とが相互に接することで、エンコーダ本体をラジアル方向に対して位置決めさせる。
本発明では、嵌合凹部に嵌合凸部を嵌合させた状態において、円形状底面と円形状端面とが相互に接することで、或いは、嵌合凹部の周囲に回転軸に直交する方向に沿って延在した部位と、嵌合凸部の周囲に回転軸に直交する方向に沿って延在した部位とが相互に接することで、エンコーダ本体をアキシアル方向に対して位置決めさせる。
In order to achieve such an object, the present invention provides a stationary wheel that is fixed to a component on the inboard side and is maintained in a non-rotating state at all times, a stationary wheel that faces the stationary wheel, and that A bearing unit with an encoder comprising a rotating wheel connected to a component and rotating together, and an annular encoder fixed to the rotating wheel and rotating together. The encoder has predetermined encoded information in the circumferential direction. A hollow disk-shaped encoder body that is attached along the disk, and a disk-shaped encoder core that can be fitted to the rotating wheel while supporting the encoder body. A hollow cylindrical fitting recess in which a part of the side end surface in the rotation axis direction is recessed concentrically with respect to the rotation axis and along the rotation axis direction is formed. Toward the side edge of the rotating wheel The cylindrical fitting convex part which protrudes along the rotation axis direction and can be fitted into the fitting concave part is formed, and in the state where the fitting convex part is fitted to the fitting concave part, The encoder is fixed to the rotating wheel by fastening the fastening member from the fitting convex portion to the fitting concave portion along the rotation axis direction.
In the present invention, the fitting recess of the rotating wheel is composed of a cylindrical inner peripheral surface extending along the rotation axis direction and a circular bottom surface extending along a direction orthogonal to the rotation axis. And the fitting convex part of the encoder core is composed of a cylindrical outer peripheral surface extending along the rotation axis direction and a circular end surface extending along the direction orthogonal to the rotation axis. In a state where the fitting convex portion is fitted to the fitting concave portion, the cylindrical inner peripheral surface and the cylindrical outer peripheral surface are in contact with each other, thereby positioning the encoder body in the radial direction.
In the present invention, in a state where the fitting convex portion is fitted to the fitting concave portion, the circular bottom surface and the circular end surface are in contact with each other, or in the direction perpendicular to the rotation axis around the fitting concave portion. The encoder body is positioned with respect to the axial direction by contacting the portion extending along the portion and the portion extending along the direction orthogonal to the rotation axis around the fitting convex portion.
本発明によれば、符号化情報が周方向に沿って付加されたエンコーダ本体を、アキシアル方向及びラジアル方向に対して短時間で簡単に位置決めし、当該各方向に対して長期に亘って常に一定の位置関係に保持させることを可能にする低コストのエンコーダ付き軸受ユニットを実現することができる。 According to the present invention, an encoder body to which encoded information is added along the circumferential direction is easily positioned in a short time in the axial direction and the radial direction, and is always constant for a long time in each direction. Thus, it is possible to realize a low-cost bearing unit with an encoder that can be held in the positional relationship.
以下、本発明の一実施形態に係るエンコーダ付き軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。
図1(a),(b)には、従動輪用のエンコーダ付き軸受ユニットが示されている。かかる軸受ユニットは、インボード(車体)側の構成品に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪2(例えば、外輪)と、静止輪2の内側に対向して設けられ、かつアウトボード(車輪)側の構成品に接続されて車輪と共に回転する回転輪4(例えば、内輪)とを備えている。この場合、これら静止輪2と回転輪4との間に複列(例えば2列)で複数の転動体6,8(例えば、玉、コロ)を転動自在に組み込むことにより、当該転動体6,8を介して静止輪2と回転輪4とは、回転輪4の回転軸Axを中心に相対回転可能に構成されることになる。
Hereinafter, a bearing unit with an encoder according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 (a) and 1 (b) show a bearing unit with an encoder for a driven wheel. Such a bearing unit is fixed to a component on the inboard (vehicle body) side and is always provided in a non-rotating state so as to be opposed to the inside of the
静止輪2は、回転輪4の外周を覆うような中空円筒状を成して構成配置されており、静止輪2と回転輪4との間には、軸受内部を密封するシール部材が設けられている。シール部材としては、アウトボード(車輪)側にリップシール10aが設けられ、一方、インボード(車体)側にカバー10bが設けられている。なお、カバー10bは、車体側における軸受内部を軸受外部から密封可能な円板形状を成しており、その周縁を静止輪2の外周に嵌合させて取り付けられている。また、図面では、転動体6,8として玉を示したが、軸受ユニットの形式や種類、或いは、使用目的や使用環境に応じて、コロが適用される場合もある。
The
静止輪2には、その外周から外方に向って放射状に突出した固定フランジ2aが一体成形されており、固定フランジ2aの固定孔2bに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪2を図示しない懸架装置(ナックル)に固定することができる。また、回転輪4には、例えば自動車のディスクホイール(図示しない)を支持しつつ共に回転する略円筒形状のハブ12が設けられており、ハブ12には、ディスクホイールが取り付けられるハブフランジ12aが突設されている。
The
ハブフランジ12aは、静止輪2を越えて外方(ハブ12の半径方向外側)に向って放射状に延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト14が設けられている。この場合、複数のハブボルト14をディスクホイールに形成されたボルト孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることにより、当該ディスクホイールをハブフランジ12aに対して位置決めして固定することができる。このとき、ハブ12の車輪側に突設されたパイロット部12dによって車輪の径方向の位置決めが成される。
The
また、ハブ12(回転輪4)には、その車体側の嵌合面4fに環状の回転輪構成体16(ハブ12と共に回転輪4を構成する部材)が嵌合されるようになっている。この場合、例えば静止輪2と回転輪4との間に各転動体6,8を保持器18で保持した状態で、回転輪構成体16を嵌合面4fに形成された段部12bまで嵌合させた後、ハブ12の車体側端部の加締め領域12cを塑性変形させて、当該加締め領域12cを回転輪構成体16の周端部16sに沿って加締める(密着させる)ことで、当該回転輪構成体16を回転輪4(ハブ12)に固定することができる。
The hub 12 (rotating wheel 4) is fitted with an annular rotating wheel structure 16 (a member constituting the rotating wheel 4 together with the hub 12) on a
このとき、軸受ユニットには所定の予圧が付与された状態となり、この状態において、各転動体6,8は、互いに所定の接触角を成して静止輪2と回転輪4の軌道面(静止軌道面2s、回転軌道面4s)にそれぞれ接触して転動自在に組み込まれる。この場合、2つの接触点を結んだ作用線(図示しない)は、各軌道面2s, 4sに直交し、かつ各転動体6,8の中心を通り、軸受ユニットの中心線上の1点(作用点)で交わる。これにより背面組合せ形(DB)軸受が構成される。
At this time, a predetermined preload is applied to the bearing unit, and in this state, the rolling
このような軸受構成において、自動車走行中に車輪に作用した力は、全てディスクホイールから軸受ユニットを通じて懸架装置に伝達されることになり、その際、軸受ユニットには、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)が作用する。しかし、軸受ユニットは、上述したような背面組合せ形(DB)軸受となっているため、各種の荷重に対して高い剛性が維持される。 In such a bearing configuration, all of the force acting on the wheel during traveling of the vehicle is transmitted from the disk wheel to the suspension device through the bearing unit. At that time, the bearing unit has various loads (radial load, Axial load, moment load, etc.) are applied. However, since the bearing unit is a back combination (DB) bearing as described above, high rigidity is maintained against various loads.
また、上記した軸受ユニットは、回転輪4(具体的には、ハブ12)に固定され、共に回転する円環状のエンコーダ20を備えている。エンコーダ20は、所定の符号化情報が周方向に沿って付加された中空円板状のエンコーダ本体24と、エンコーダ本体24を支持しつつ、回転輪4(ハブ12)に嵌合させることが可能な円板状のエンコーダ芯金26とを有している。なお、エンコーダ本体24は、例えば磁性ゴムや樹脂、金属等で形成されており、そこに、磁気的又は光学的に読み取り可能な符号化情報が周方向に沿って付加されている。
The bearing unit described above includes an
回転輪4(具体的には、ハブ12)には、その回転軸Ax方向における側端面(具体的には、ハブ12の車体側端部面)の一部を、当該回転軸Axを中心に同心状にかつ当該回転軸Ax方向に沿って窪ませた中空円筒状の嵌合凹部12gが形成されている。また、エンコーダ芯金26には、回転輪4(ハブ12)の側端面に向けてかつ当該回転軸Ax方向に沿って突出し、嵌合凹部12gに嵌合させることが可能な円筒状の嵌合凸部26pが形成されている。なお、ここでは、回転輪4(ハブ12)の側端面として、上記した加締め領域12cの内側(具体的には、内径側)に延在する中実領域の端面を想定する。
The rotating wheel 4 (specifically, the hub 12) has a part of a side end surface (specifically, an end surface on the vehicle body side of the hub 12) in the direction of the rotational axis Ax, with the rotational axis Ax as a center. A hollow cylindrical
この場合、回転輪4(ハブ12)の嵌合凹部12gは、回転軸Ax方向に沿って(平行に)延在する円筒状内周面Gaと、当該回転軸Axに直交する方向に沿って(平行に)延在する円形状底面Gbとで構成されている。また、エンコーダ芯金26の嵌合凸部26pは、回転軸Ax方向に沿って(平行に)延在する円筒状外周面Paと、当該回転軸Axに直交する方向に沿って(平行に)延在する円形状端面Pbとで構成されている。
In this case, the
ここで、円筒状内周面Gaの内径は、円筒状外周面Paの外径と同一寸法、或いは、円筒状外周面Paの外径よりも僅かに大きな寸法に設定することが好ましい。また、円形状底面Gbと円形状端面Pbとは、互いに平行を成す平坦面状に構成することが好ましい。なお、嵌合凹部12gの窪ませ量(窪ませ深さ)、これに伴う円筒状内周面Gaの内径、並びに、嵌合凸部26pの突出量(突出高さ)、これに伴う円筒状外周面Paの外径については、上記した回転輪4(ハブ12)の側端面(ハブ12の車体側端部面)の形状や大きさ、エンコーダ芯金26の形状や大きさ等に応じて設定されるため、ここでは特に数値限定はしない。
Here, the inner diameter of the cylindrical inner peripheral surface Ga is preferably set to the same size as the outer diameter of the cylindrical outer peripheral surface Pa or slightly larger than the outer diameter of the cylindrical outer peripheral surface Pa. In addition, the circular bottom surface Gb and the circular end surface Pb are preferably configured to be flat surfaces that are parallel to each other. In addition, the amount of depression (gap depth) of the
かかる構成によれば、嵌合凹部12gに嵌合凸部26pを嵌合させた状態において、上記した円筒状内周面Gaと円筒状外周面Paとが相互に接することで、エンコーダ本体24をラジアル方向(回転輪4の回転軸Axに直交する方向)に対して高精度に位置決めさせることができる。また、嵌合凹部12gに嵌合凸部26pを嵌合させた状態において、上記した円形状底面Gbと円形状端面Pbとが相互に接することで、エンコーダ本体24をアキシアル方向(回転輪4の回転軸Axに沿った方向)に対して高精度に位置決めさせることができる。
According to this configuration, the cylindrical inner peripheral surface Ga and the cylindrical outer peripheral surface Pa are in contact with each other in the state where the fitting
なお、上記した嵌合凹部12gを構成する円筒状内周面Ga及び円形状底面Gbには、例えば機械仕上げ加工等による表面処理を施すことが好ましい。これにより、双方の面Ga,Gb同士を面状に密接させることができるため、ラジアル方向及びアキシアル方向に対するエンコーダ本体24の位置決め精度を更に向上させることができる。
The cylindrical inner peripheral surface Ga and the circular bottom surface Gb constituting the
そして、嵌合凹部12gに嵌合凸部26pを嵌合させた状態(即ち、エンコーダ本体24をラジアル方向及びアキシアル方向に位置決めさせた状態)において、回転軸Ax方向に沿って締結部材28を嵌合凸部26pから嵌合凹部12gに亘って締結することで、エンコーダ20(具体的には、エンコーダ芯金26)を回転輪4(ハブ12)に固定させることができる。この場合、締結部材28としては、例えばボルトやタッピングネジなどを適用することができるが、図面では一例として、締結部材28としてボルトが示されている。
Then, in the state where the fitting
なお、嵌合凹部12gの円形状底面Gbには、回転軸Ax方向に沿ってネジ穴12hが形成されており、嵌合凸部26pの円形状端面Pbには、嵌合凹部12gに嵌合凸部26pを嵌合させた状態において、上記したネジ穴12hに対向する位置にネジ挿通孔26hが穿孔されている。これによれば、嵌合凹部12gに嵌合凸部26pを嵌合させた状態において、ネジ挿通孔26hとネジ穴12hとが回転軸Ax方向に沿って連通するため、締結部材28を嵌合凸部26pから嵌合凹部12gに亘って締結することができる。
The circular bottom surface Gb of the fitting
この場合、嵌合凹部12gのネジ穴12hは、センタ穴12tの下穴を雌ネジとすれば(換言すると、雌ネジの入口面取としてセンタ穴12tを構成すれば)、当該ネジ穴12hの中心を回転軸Ax方向に一致させることができると共に、嵌合凸部26pのネジ挿通孔26hの孔径を小さくする(即ち、ネジ穴12hの呼び径に近くする)ことができる。これにより、センタ穴12tの直径(円錐部分の開口径)と、締結部材28の頭部28aの直径とが近い場合でも、エンコーダ20(エンコーダ芯金26)を確実かつ堅牢に回転輪4(ハブ12)に固定させることができる。
In this case, if the
以上、本実施形態によれば、回転輪4(ハブ12)の嵌合凹部12gにエンコーダ20の嵌合凸部26pを嵌合させるだけで(所謂、ワンタッチで)、エンコーダ本体24をラジアル方向及びアキシアル方向に位置決めさせることができる。これにより、エンコーダ本体24を、ラジアル方向及びアキシアル方向に対して短時間で簡単に位置決めすることができるため、当該軸受ユニットの製造コストを大幅に低減させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the encoder
そして、エンコーダ本体24をラジアル方向及びアキシアル方向に位置決めさせた状態において、回転軸Ax方向に沿って締結部材28を嵌合凸部26pから嵌合凹部12gに亘って締結することで、エンコーダ20(エンコーダ芯金26)を確実かつ堅牢に回転輪4(ハブ12)に固定させることができる。これにより、軸受回転中に、エンコーダ20(エンコーダ芯金26)と回転輪4(ハブ12)との間でクリープ現象が発生することを防止できるため、エンコーダ本体24を、長期に亘ってラジアル方向及びアキシアル方向に対して常に一定の位置関係に保持させることができる。
Then, in a state where the encoder
この結果、軸受回転中において、静止輪2又はインボード(車体)側の構成品に固定され、エンコーダ20に対向配置されるセンサ30と、エンコーダ本体24との間の位置関係を常に一定に維持することができる。これにより、当該エンコーダ本体24に付加された符号化情報に対するセンサ30の読み取り精度を安定化させることができるため、その読取結果に基づいて、軸受の回転状態(例えば、回転速度、回転方向)を高精度に検出することができる。
As a result, during the rotation of the bearing, the positional relationship between the
また、本実施形態によれば、エンコーダ芯金26の大きさ(径寸法)を縮小することにより、これに支持させるエンコーダ本体24の大きさ(径寸法)も同様に縮小することが可能となる。これにより、当該エンコーダ20全体の大きさ(径寸法)を、回転輪4の大きさ(径寸法)の範囲内で回転軸Ax方向に沿って重畳させるように構成することができる。この結果、エンコーダ付き軸受ユニット全体のコンパクト化、並びに、高出力化を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, by reducing the size (diameter dimension) of the
この場合、エンコーダ芯金26の大きさ(径寸法)を縮小することにより、センシング径の変更の自由度を向上させることができるため、センサ30の共通化を図ることができる。更に、当該エンコーダ20と静止輪2との距離を大きくとることができるため、例えば、エンコーダ本体24に付加された符号化情報を、センサ30によって磁気的に読み取る場合には、静止輪2に磁束が吸収されたり、静止輪2に向けて磁束が曲げられたりすることを防止することができる。
In this case, since the degree of freedom in changing the sensing diameter can be improved by reducing the size (diameter dimension) of the
次に、本発明の他の実施形態に係るエンコーダ付き軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。
上記した一実施形態(図1)では、嵌合凹部12gに嵌合凸部26pを嵌合させた状態において、上記した円形状底面Gbと円形状端面Pbとが相互に接することで、エンコーダ本体24をアキシアル方向に対して位置決めさせる場合を想定したが、当該他の実施形態では、図2(a),(b)に示すように、嵌合凹部12gに嵌合凸部26pを嵌合させた状態において、嵌合凹部12gの周囲に回転軸Axに直交する方向に沿って延在した部位12mと、嵌合凸部26pの周囲に回転軸Axに直交する方向に沿って延在した部位26mとが相互に接することで、エンコーダ本体24をアキシアル方向に対して位置決めさせる場合を想定する。
Next, a bearing unit with an encoder according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In the above-described embodiment (FIG. 1), the circular bottom surface Gb and the circular end surface Pb are in contact with each other in a state where the fitting
ここで、嵌合凹部12g周囲の部位12mと、嵌合凸部26p周囲の部位26mとは、互いに平行を成す平坦面として構成することが好ましい。
かかる構成によれば、嵌合凹部12gに嵌合凸部26pを嵌合させた状態において、上記した円筒状内周面Gaと円筒状外周面Paとが相互に接することで、エンコーダ本体24をラジアル方向(回転輪4の回転軸Axに直交する方向)に対して高精度に位置決めさせることができる。また、嵌合凹部12gに嵌合凸部26pを嵌合させた状態において、上記した双方の平坦面12m,26mが相互に接することで、エンコーダ本体24をアキシアル方向(回転輪4の回転軸Axに沿った方向)に対して高精度に位置決めさせることができる。
Here, the
According to this configuration, the cylindrical inner peripheral surface Ga and the cylindrical outer peripheral surface Pa are in contact with each other in the state where the fitting
なお、上記した一実施形態では、嵌合凹部12gを構成する円筒状内周面Ga及び円形状底面Gbの双方に表面処理(機械仕上げ加工)を施したが、当該他の実施形態では、円筒状内周面Gaにのみ表面処理(機械仕上げ加工)を施せばよい。この場合、円筒状内周面Gaと共に、上記した双方の平坦面12m,26mにも同様に表面処理(機械仕上げ加工)を施すことが好ましい。これにより、ラジアル方向及びアキシアル方向に対するエンコーダ本体24の位置決め精度を更に向上させることができる。
In the above-described embodiment, both the cylindrical inner peripheral surface Ga and the circular bottom surface Gb constituting the
そして、嵌合凹部12gに嵌合凸部26pを嵌合させた状態(即ち、エンコーダ本体24をラジアル方向及びアキシアル方向に位置決めさせた状態)において、回転軸Ax方向に沿って締結部材28を嵌合凸部26pから嵌合凹部12gに亘って締結することで、エンコーダ20(具体的には、エンコーダ芯金26)を回転輪4(ハブ12)に固定させることができる。この場合、締結部材28としては、例えばボルトやタッピングネジなどを適用することができるが、図面では一例として、締結部材28としてタッピングネジが示されている。
Then, in the state where the fitting
この場合、嵌合凹部12gに嵌合凸部26pを嵌合させ、ネジ挿通孔26hとネジ穴12hとを回転軸Ax方向に沿って連通させた状態において、締結部材28を、バネ部材32(例えば、皿バネ)を介して嵌合凸部26pから嵌合凹部12gに亘って締結する。そうすると、締結部材28の締結量(ねじ込み量)に応じて、締結部材28の頭部28aによって押圧されたバネ部材32の付勢力がエンコーダ芯金26(具体的には、嵌合凸部26p)に作用し、これにより、当該嵌合凸部26p周囲の部位(平坦面)26mを、嵌合凹部12g周囲の部位(平坦面)12mに圧接させる。この結果、エンコーダ20(エンコーダ芯金26)を確実かつ堅牢に回転輪4(ハブ12)に固定させることができる。
In this case, in the state in which the fitting
以上、本実施形態によれば、嵌合凸部26p周囲の部位(平坦面)26mと、嵌合凹部12g周囲の部位(平坦面)12mとを相互に接するようにしたことにより、上記した一実施形態の場合(即ち、円形状底面Gbと円形状端面Pbとを相互に接するようにした場合)に比べて、よりエンコーダ本体24に接近した領域でエンコーダ芯金26を回転輪4(ハブ12)に圧接させて固定させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the portion (flat surface) 26m around the fitting
別の捉え方をすると、エンコーダ芯金26に対する回転輪4(ハブ12)の受け面、即ち、嵌合凹部12g周囲の部位(平坦面)12mを、円形状底面Gbよりも大径化させることができる。この場合、軸受回転中に生じる遠心力の影響を受けることなく、エンコーダ芯金26を常に一定の姿勢に維持することができる。これにより、エンコーダ本体24の振れを抑制することができるため、エンコーダ本体24を、長期に亘ってラジアル方向及びアキシアル方向に対して常に一定の位置関係に保持させることができる。
In other words, the receiving surface of the rotating wheel 4 (hub 12) with respect to the
また、本実施形態によれば、締結部材28をタッピングネジとしたことにより、当該締結部材28の緩み耐性を向上させることができる。即ち、緩み難くさせることができる。これにより、エンコーダ20(エンコーダ芯金26)を長期に亘って堅牢に回転輪4(ハブ12)に固定させることができる。
Moreover, according to this embodiment, since the
なお、本実施形態において、上記した構成以外の他の構成、並びに、効果については、上記した一実施形態(図1)と同様であるため、その説明は省略する。また、上記した一実施形態(図1)及び他の実施形態(図2)では、静止輪2を外輪、回転輪4を内輪とした軸受ユニットを想定したが、これとは逆に、静止輪2を内輪、回転輪4を外輪とした軸受ユニットにも、上記した各実施形態に係る技術思想を適用し、同様の効果を得ることができる。
In addition, in this embodiment, since it is the same as that of above-described one Embodiment (FIG. 1) about the structure other than the above-mentioned structure, and an effect, the description is abbreviate | omitted. In the above-described embodiment (FIG. 1) and other embodiments (FIG. 2), a bearing unit in which the
2 静止輪
4 回転輪
12 ハブ
12g 嵌合凹部
20 エンコーダ
24 エンコーダ本体
26 エンコーダ芯金
26p 嵌合凸部
28 締結部材
Ax 回転軸
2 Static wheel 4
Claims (3)
エンコーダは、所定の符号化情報が周方向に沿って付加された中空円板状のエンコーダ本体と、エンコーダ本体を支持しつつ、回転輪に嵌合させることが可能な円板状のエンコーダ芯金とを有し、
回転輪には、その回転軸方向における側端面の一部を、当該回転軸を中心に同心状にかつ当該回転軸方向に沿って窪ませた中空円筒状の嵌合凹部が形成されていると共に、
エンコーダ芯金には、回転輪の側端面に向けてかつ当該回転軸方向に沿って突出し、嵌合凹部に嵌合させることが可能な円筒状の嵌合凸部が形成されており、
嵌合凹部に嵌合凸部を嵌合させた状態において、回転軸方向に沿って締結部材を嵌合凸部から嵌合凹部に亘って締結することで、エンコーダを回転輪に固定させることを特徴とするエンコーダ付き軸受ユニット。 A stationary wheel that is fixed to the inboard side component and is maintained in a non-rotating state at all times, a rotating wheel that is provided opposite the stationary wheel and is connected to the outboard side component and rotates together, A bearing unit with an encoder, which is fixed to a ring and includes an annular encoder that rotates together,
The encoder includes a hollow disk-shaped encoder body to which predetermined encoding information is added along the circumferential direction, and a disk-shaped encoder core that can be fitted to a rotating wheel while supporting the encoder body. And
The rotating wheel has a hollow cylindrical fitting recess in which a part of the side end surface in the rotating shaft direction is recessed concentrically about the rotating shaft and along the rotating shaft direction. ,
The encoder core bar is formed with a cylindrical fitting convex portion that protrudes toward the side end surface of the rotating wheel and along the rotation axis direction and can be fitted into the fitting concave portion.
In a state where the fitting convex portion is fitted to the fitting concave portion, the encoder is fixed to the rotating wheel by fastening the fastening member from the fitting convex portion to the fitting concave portion along the rotation axis direction. Features bearing unit with encoder.
エンコーダ芯金の嵌合凸部は、回転軸方向に沿って延在する円筒状外周面と、当該回転軸に直交する方向に沿って延在する円形状端面とで構成されており、
嵌合凹部に嵌合凸部を嵌合させた状態において、円筒状内周面と円筒状外周面とが相互に接することで、エンコーダ本体をラジアル方向に対して位置決めさせることを特徴とする請求項1に記載のエンコーダ付き軸受ユニット。 The fitting recess of the rotating wheel is composed of a cylindrical inner peripheral surface extending along the rotation axis direction and a circular bottom surface extending along a direction orthogonal to the rotation axis,
The encoder core metal fitting convex portion is composed of a cylindrical outer peripheral surface extending along the rotation axis direction and a circular end surface extending along the direction orthogonal to the rotation axis.
The encoder main body is positioned in the radial direction by contacting the cylindrical inner peripheral surface and the cylindrical outer peripheral surface with each other in a state where the fitting convex portion is fitted to the fitting concave portion. Item 6. A bearing unit with an encoder according to Item 1.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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