JP2012145462A - 回転検出機能付き滑り軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転検出機能部の外径寸法を小さく抑えることができ、回転検出精度を向上させることができる回転検出機能付き滑り軸受装置を提供する。
【解決手段】 内周面が軸５に対して接する滑り軸受部６、および軸５の回転を検出する回転センサ部１５を軸方向に並べて一体に設ける。軸５と一体に、その外周面に被検出部４を設け、この被検出部４を回転センサ部１５のセンサ１２で検出する。被検出部４は、例えば、多極着磁されたゴム磁石またはプラスチック磁石からなる環状の磁気エンコーダとされる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、軽荷重等を受ける滑り軸受、例えば複写機やプリンタ等の事務機器等に用いられる回転検出機能付き滑り軸受装置に関する。

回転センサ付軸受として、転がり軸受の内輪にエンコーダを設け、静止部である外輪にセンサハウジングを設け、センサハウジングで支持したセンサによりエンコーダの回転を検出するようにしたものがある（例えば特許文献１）。また、滑り軸受において回転検出機能を持たせたものもある（例えば特許文献２）。

特開２００７−２２４９６８号公報 特開２００６−２６６９６２号公報

転がり軸受に回転センサを取付けた場合、エンコーダ部を軸受の内輪に圧入して取付けるため、エンコーダの再利用は不可能となり、軸受またはセンサの独立した交換ができない。
上記特許文献２の滑り軸受は、センサハウジングに対して滑り軸受部の設置側に、センサが実装されたセンサ実装基板が設けられていて、滑り軸受部に対してセンサの取り外しができない構造になっている。そのため、センサに故障等の問題がなく、滑り軸受部を交換したい場合に、センサの再利用が不可能となっている。また、センサへの電気配線は配線用コネクタを経由せずに直接に接続されているため、組立に手間がかかる。

本発明者らは、これらの課題を解決するために、図１７に示す構成の回転検出機能付き滑り軸受装置を提案している（特願２０１０−１４９０２９号）。この回転検出機能付き滑り軸受装置は、内周面が軸３５に対して接する滑り軸受部３６、および前記軸３５の外周を囲む環状のセンサハウジング部３７を、軸方向に並べて一体に設けたセンサハウジング付き軸受本体３１と、前記軸３５に装着されて前記センサハウジング部３７内に位置するエンコーダ部３４と、このエンコーダ部３４を検出するセンサ４２が実装され前記センサハウジング部３７内に、前記滑り軸受部３６と反対側の端部から挿脱可能に装着されたセンサ実装基板３２とを備える。

この構成によると、滑り軸受部３６と一体化されたセンサハウジング部３７に対して、センサ実装基板３２が滑り軸受部３６と反対側の端部から挿脱可能に装着されている。そのため、滑り軸受部３６とセンサ実装基板３２との相互の分解が容易であり、これら滑り軸受部３６とセンサ実装基板３２との、いずれか不良となった部品のみを交換し、他の部品を再利用することができる。

しかし、上記提案例の構成では、センサ４２の検出対象物であるエンコーダ部３４が軸３５に装着されているため、このエンコーダ部３４やセンサ実装基板３２などからなる回転検出機能部の外径寸法が大きくなるという問題が生じる。また、軸３５に対するエンコーダ部３４の回転方向への相対的なガタツキが生じやすく、回転検出機能の精度低下を招くという問題もある。

この発明の目的は、回転検出機能部の外径寸法を小さく抑えることができ、回転検出精度を向上させることができる回転検出機能付き滑り軸受装置を提供することである。

この発明の回転検出機能付き滑り軸受装置は、内周面が軸に対して接する滑り軸受部、および前記軸の回転を検出する回転センサ部を軸方向に並べて一体に設けた回転検出機能付き滑り軸受装置において、前記軸と一体に、その外周面に被検出部を設け、この被検出部を前記回転センサ部のセンサで検出するものとする。
この構成によると、回転センサ部のセンサで検出される被検出部が、軸と一体に、その外周面に設けられているので、回転センサ部の外径寸法を小さくすることができ、それだけ滑り軸受装置を小型化できる。また、軸と被検出部との間で回転方向への相対的なガタツキが生じず、センサの検出精度が向上する。

この発明において、前記被検出部が、多極着磁されたゴム磁石からなる環状の磁気エンコーダであっても良い。磁気式であると、グリース等による汚れがあっても、正確な回転検出が行える。

この場合に、前記磁気エンコーダの内径寸法を、前記軸外周面における磁気エンコーダの固定部での外径寸法よりも小さくし、磁気エンコーダを拡径して軸外周面に締まり嵌め状態に装着固定しても良い。このように磁気エンコーダを締まり嵌めとした場合、磁気エンコーダの取付が簡単である。

また、この場合に、前記軸外周面における前記磁気エンコーダの固定部を、周方向に延びるエンコーダ固定用溝で構成しても良い。さらに、前記エンコーダ固定用溝の底面に、周方向に延びる接着剤溜まり用溝を設けても良い。エンコーダ固定用溝を設けた場合、磁気エンコーダを軸外周面と同径とすることが可能で、よりコンパトクト化が図れる。またエンコーダ固定用溝が、被検出部の軸方向への位置決め手段にもなる。

この発明において、前記被検出部が、多極着磁されたプラスチック磁石からなる環状の磁気エンコーダであっても良い。

この場合に、前記軸外周面における前記磁気エンコーダの固定部を、軸方向に隣接する軸外周面に対して小径となった段付き部とし、この段付き部で磁気エンコーダを軸方向に位置決めしても良い。さらに、前記段付き部とされる軸外周面に、周方向に延びる接着剤溜まり用溝を設けても良い。軸外周面における磁気エンコーダの固定部を段付き部とした場合、エンコーダ固定用溝を設けた場合と同様に、磁気エンコーダを軸外周面と同径とすることが可能で、よりコンパトクト化が図れ、また溝と異なり、軸端から磁気エンコーダを装着できて、装着作業が行い易い。また、段付き部により磁気エンコーダの軸方向の位置決めが行える。

この発明において、前記被検出部が、複数のセグメント状プラスチック磁石を、それらのＮ極とＳ極が周方向に交互に並ぶように配置してなる磁気エンコーダであっても良い。セグメント状プラスチック磁石を用いた場合、着磁時に隣の磁極と干渉する問題がなくて、磁束密度の高い着磁が行え、精度の良い回転検出が行える。

この発明において、前記被検出部が、径方向に貫通する貫通孔と、この貫通孔を有しない柱部とを周方向に交互に並べた低炭素鋼製のパルサリングであっても良い。この場合に、前記被検出部を検出する前記センサがバックマグネット式磁気センサであっても良い。被検出部を貫通孔で形成すると、軸に別部品を取付ける手間やその別部品が不要となる。

この発明において、前記被検出部が、光を反射する反射部と、光を反射しない非反射部とを周方向に交互に並べたコードホイールであっても良い。この場合に、前記コードホイールはシート状であり、前記軸外周面に貼り付けるものとしても良い。光学式であると、分解能の高い回転検出が行える。

この発明において、前記被検出部が、前記軸の外周面に、光を反射する反射部と、光を反射しない非反射部とを周方向に交互に並べて形成したものであっても良い。

また、これらの場合に、前記被検出部を検出する前記センサが反射型の光学式センサであっても良い。

この発明において、前記被検出部が、前記軸の外周面に、Ｎ極とＳ極とを周方向に交互に並べて多極着磁した磁気エンコーダであっても良い。この場合に、前記軸の材質がＭｎ−Ａｌ−ＣまたはＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏであるのが望ましい。

この発明において、前記被検出部が、前記軸の外周面に磁石材料を溶射し、その磁石材料にＮ極とＳ極とを周方向に交互に並べて多極着磁した磁気エンコーダであっても良い。被検出部が磁石材料の溶射層であると、軸を細くすることなく、かつ被検出部の外径を小さくできて、コンパクト化が図れる。

この発明における上記いずれかの構成において、前記軸の外周を囲む環状のセンサハウジング部を、前記滑り軸受部に対し軸方向に並べて一体に設けてセンサハウジング付き軸受本体とし、前記回転センサ部は、前記被検出部を検出するセンサを実装したセンサ実装基板を有し、このセンサ基板を、前記センサハウジング部内に、前記滑り軸受部と反対側の端部から挿脱可能に装着しても良い。
この構成の場合、滑り軸受部とセンサ実装基板との相互の分解が容易であり、これら滑り軸受部とセンサ実装基板のいずれか一方が不良となった場合に、その不良部品のみを交換し、他の部品を再利用することができる。

この発明の回転検出機能付き滑り軸受装置は、内周面が軸に対して接する滑り軸受部、および前記軸の回転を検出する回転センサ部を軸方向に並べて一体に設けた回転検出機能付き滑り軸受装置において、前記軸と一体に、その外周面に被検出部を設け、この被検出部を前記回転センサ部のセンサで検出するものとしたため、回転検出機能部の外径寸法を小さく抑えることができ、回転検出精度を向上させることができる。

この発明の一実施形態に係る回転検出機能付き滑り軸受装置の破断側面図である。 図１のII−II矢視断面図である。 （Ａ）は同回転検出機能付き滑り軸受装置におけるセンサハウジング付き軸受本体の破断側面図、（Ｂ）はその背面図である。 （Ａ）は同回転検出機能付き滑り軸受装置における軸の側面図、（Ｂ）は（Ａ）のIV−IV矢視断面図である。 同回転検出機能付き滑り軸受装置における回転センサ部の検出信号である。 （Ａ）はこの発明の他の実施形態に係る回転検出機能付き滑り軸受装置の破断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のVI−VI矢視断面図である。 同回転検出機能付き滑り軸受装置における軸の側面図である。 （Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態に係る回転検出機能付き滑り軸受装置の破断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のVIII−VIII矢視断面図である。 （Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態に係る回転検出機能付き滑り軸受装置の破断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のIX−IX矢視断面図である。 同回転検出機能付き滑り軸受装置における回転センサ部の検出信号の波形図である。 同回転検出機能付き滑り軸受装置における被検出部の他の構成例を示す断面図および側面図である。 （Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態に係る回転検出機能付き滑り軸受装置の破断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のXII −XII 矢視断面図である。 （Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態に係る回転検出機能付き滑り軸受装置の破断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のXIII−XIII矢視断面図である。 （Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態に係る回転検出機能付き滑り軸受装置の破断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のXIV −XIV 矢視断面図である。 （Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態に係る回転検出機能付き滑り軸受装置の破断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のXV−XV矢視断面図である。 （Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態に係る回転検出機能付き滑り軸受装置の破断側面図、（Ｂ）は（Ａ）のXVI −XVI 矢視断面図である。 提案例の破断側面図および背面図である。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図５と共に説明する。この回転検出機能付き滑り軸受装置は、滑り軸受部６と回転センサ部１５とを軸方向に並べて一体に設けてなる。滑り軸受部６は、軸５に対して接する円筒面状の内周面６ａを有し、軸５のラジアル荷重を受けることができる。また、その内周面６ａの摩擦係数は小さく設定される。

この滑り軸受部６と、軸５の外周を囲む環状のセンサハウジング部７とを軸方向に並べて一体に設けることで、センサハウジング付き軸受本体１が構成される。ここではセンサハウジング付き軸受本体１は、全体が熱可塑性樹脂を主成分とする材質からなるが、材質は例えば金属であっても良い。図示の例では、センサハウジング付き軸受本体１は全体が同材質の一体品とされているが、滑り軸受部６における軸５に対して滑り接触する内周面６ａを構成する部分に、他の部分よりも耐摩耗性に優れた素材を用いても良い。これにより、滑り軸受部６の長寿命化が可能となる。この場合、滑り軸受部６の内周面６ａを構成する部分はスリーブ等で構成し、他の部分に対して、溶接、圧入、接着、一体成形等で一体に固定されたものとする。軸５は、センサハウジング付き軸受本体１に対して滑り軸受部６側から挿入される。

軸５と一体に、その外周面には前記回転センサ部１５のセンサ１２で検出される被検出部４が設けられる。回転センサ部１５は、軸５の回転を検出する機能部分であって、前記被検出部４を検出するセンサ１２が実装されたセンサ実装基板２を有する。センサ１２として、ここでは磁気センサが用いられる。

前記被検出部４として、軸５の外周面における前記回転センサ部１５のセンサ１２と径方向に対向する軸方向位置に、多極着磁されたゴム磁石からなる環状の磁気エンコーダが固定される。具体的には、被検出部４となる磁気エンコーダには、Ｎ極とＳ極の磁極が周方向に交互に等ピッチで設けられている。センサ実装基板２のセンサ１２は、被検出部４の磁極を検出して図５のような検出信号を出力する。この場合の被検出部４を構成するゴム磁石に用いる磁性材料として、フェライト系、ネオジウム系、サマリウム系などが挙げられるが、これらに限定されない。また、ゴム磁石に用いるゴム材質として、ニトリルゴム系、フッ素ゴム系、シリコンゴム系などが挙げられるが、これらに限定されない。

軸５の外周面における被検出部４が固定される軸方向位置には、図４のように、周方向に延びるエンコーダ固定用溝５ａが設けられる。被検出部４となる環状の磁気エンコーダの内径寸法は、軸５の外周面における被検出部４の固定位置での外径寸法、つまり前記エンコーダ固定用溝５ａの外径寸法よりも小さく設定される。このエンコーダ固定用溝５ａ内に被検出部４となる環状の磁気エンコーダを装着する際には、磁気エンコーダの内径を拡径させながら軸５の端部から挿入し、エンコーダ固定用溝５ａ内に装着する。装着後は、ゴムの弾性収縮力により磁気エンコーダがエンコーダ固定用溝５ａに固定される。同時に、エンコーダ固定用溝５ａは被検出部４の軸方向の位置決め手段として作用する。このとき、磁気エンコーダの内周面と軸５のエンコーダ固定用溝５ａの底面との間に接着剤を介在させることで、磁気エンコーダを接着固定しても良い。また、エンコーダ固定用溝５ａの底面に、想像線で示すように、周方向に延びる接着剤溜まり用溝５ａａを設け、この接着剤溜まり用溝に接着剤を塗布充填することで、エンコーダ固定用溝５ａへ磁気エンコーダを接着固定するようにしても良い。

被検出部４となる磁気エンコーダの成形では、前記磁性材料とゴムとを予め混練りした後、加硫成形金型に入れて加硫し、その後、着磁装置により径方向に磁界を与えて多極着磁する。着磁作業時には、環状に成形されたゴム磁石素材の内周面に、軸５のエンコーダ固定用溝５ａの底面と等しい外径寸法を持つリング状の磁性治具を装着するのが望ましい。

図１に示すように、センサハウジング付き軸受本体１の滑り軸受部６となる部分の外周には、円筒面状等の機器嵌合面６ｂと、環状の機器係合突部６ｃとが設けられ、この回転検出機能付き滑り軸受装置を取付ける事務機器などの取付フレーム８に取付穴８ａで嵌合し、かつ取付フレーム８の側面に機器係合突部６ｃの側面で係合して位置決めされる。

センサハウジング部７は、滑り軸受部６に対して内外径が略同径の円筒状部とされている。その内周面における滑り軸受部６に対する反対側端には、円周溝からなる蓋取付用溝９が形成され、板状の蓋部材３が、その外周の環状の係合用突部３ａで嵌合する。蓋部材３は中央に軸挿通穴３ｂを有する環状に形成され、その内周部は軸５のラジアル荷重を受けることができる。

センサハウジング部７の円周方向の一部には、径方向の内外に貫通した基板配置用窓１０が設けられている。図３のように、基板配置用窓１０の内周面には、軸方向の一端に位置する凹部である溝状の基板受け部１１ａおよび円周方向の両側に位置する凹部である溝状の基板受け部１１ｂが、互いに続いて設けられている。図１のように、センサ実装基板２は、これら溝状の基板受け部１１ａ、１１ｂに外周の３辺が嵌合することで、これら基板受け部１１ａ，１１ｂにより、軸方向にのみ挿脱自在に受けられる。この基板受け部１１ａ，１１ｂで軸方向に挿脱自在に受けられたセンサ実装基板２は、センサハウジング部７に蓋部材３を嵌合させることで、蓋部材３により抜け止めされ、センサハウジング部７に対して固定状態となる。なお、基板受け部１１ａ、１１ｂは、基板配置用窓１０内に突出した凸部であっても良い。

センサ実装基板２は、矩形状の印刷配線基板２ａにセンサ１２と回路部品（図示せず）を実装したものである。この例では、印刷配線基板２ａは、両面に配線パターン（図示せず）を有し、両面の配線パターンが互いにスルーホール部で導体により接続されたものを用い、センサ１２の取付面と反対側の面に配線用コネクタ１３を実装している。配線用コネクタ１３は、互いに差し込み接続されるソケット側およびプラグ側のコネクタ部品１３ａ，１３ｂを有し、ソケット側のコネクタ部品１３ａが印刷配線基板２ａに実装されている。プラグ側のコネクタ部品１３ｂには配線１４が接続されている。

この構成の回転検出機能付き滑り軸受装置によると、回転センサ部１５のセンサ１２で検出される被検出部４が、軸５と一体に、その外周面に固定されているので、回転センサ部１５の外径寸法を小さくすることができ、それだけ滑り軸受装置を小型化できる。また、軸５と被検出部４との間で回転方向への相対的なガタツキが生じないため、センサ１２の検出精度が向上する。

この実施形態では、軸５の外周を囲む環状のセンサハウジング部７を、滑り軸受部６に対し軸方向に並べて一体に設けてセンサハウジング付き軸受本体１としている。さらに、回転センサ部１５は、前記被検出部４を検出するセンサ１２を実装したセンサ実装基板２を有し、このセンサ実装基板２を、センサハウジング部７内に、滑り軸受部６と反対側の端部から挿脱可能に装着している。そのため、滑り軸受部６とセンサ実装基板２との相互の分解が容易であり、これら滑り軸受部６とセンサ実装基板２のいずれか一方が不良となった場合に、その不良部品のみを交換し、他の部品を再利用することができる。

図６および図７は、この発明の他の実施形態を示す。この回転検出機能付き滑り軸受装置は、図１〜図５に示した第１の実施形態において、被検出部４を、ゴム磁石に代えて多極着磁されたプラスチック磁石からなる環状の磁気エンコーダとしている。軸５の外周面における前記被検出部４の固定部は、図７のように、軸方向に隣接して滑り面となる部分に対して小径となった段付き部５ｂとされ、この段付き部５ｂで被検出部４を軸方向に位置決めしている。

プラスチック磁石からなる被検出部４の内径寸法は、軸５の外周面における被検出部４の固定位置の外径寸法よりも若干大きく設定される。この被検出部４を軸５に装着する際には、被検出部４の内周面と軸５の段付き部５ｂの外周面との間に接着剤を介在させ、被検出部４を段付き部５ｂの外周面に接着固定する。この実施形態の場合も、軸５の段付き部５ｂの外周面の被検出部４の固定位置に周方向に延びる接着剤溜まり用溝（図示せず）を設け、この接着剤溜まり用溝に接着剤を塗布充填することで、軸５の段付き部５ｂの外周面に被検出部４を接着固定するようにしても良い。また、被検出部４を構成するプラスチック磁石に用いる磁性材料として、図１〜図５の実施形態の場合と同じものを用いても良い。プラスチック磁石に用いるプラスチック材料としては、ＰＰＳやＰＡなどが一般的である。この実施形態におけるその他の構成は、図１〜図５に示した第１の実施形態と同様である。

この実施形態の場合も、回転センサ部１５のセンサ１２で検出される被検出部４が、軸５と一体に、その外周面に固定されているので、回転センサ部１５の外径寸法を小さくすることができ、それだけ滑り軸受装置を小型化できる。また、軸５と被検出部４との間で回転方向への相対的なガタツキが生じないため、センサ１２の検出精度が向上する。

図８は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この回転検出機能付き滑り軸受装置は、図１〜図５に示した第１の実施形態において、被検出部４として環状のゴム磁石からなる磁気エンコーダを用いる代わりに、複数のセグメント状磁石４ａを、それらのＮ極とＳ極が周方向に交互に並ぶように配置することで、被検出部４を構成している。軸５の外周面における被検出部４の固定部となる軸方向位置に周方向に延びるエンコーダ固定用溝５ａが設けられることは、図１〜図５に示した第１の実施形態の場合と同様である。このエンコーダ固定用溝５ａの全周にわたってセグメント状磁石４ａが並べられ、接着剤により固定することで環状の磁気エンコーダとされる。この場合も、エンコーダ固定用溝５ａは、被検出部４の軸方向の位置決め手段として作用する。各セグメント状磁石４ａは、エンコーダ固定用溝５ａに配置された姿勢において、径方向となる方向から着磁されている。ここでは、各セグメント状磁石４ａの形状を、所定の厚みを持った断面円弧状としているが、例えば直方体であっても良い。セグメント状磁石４ａの材質として、例えばプラスチック磁石を用いても良い。セグメント状磁石４ａを配列したものであると、環状の磁気エンコーダに比べて、磁束密度を高めることが容易である。その他の構成および作用効果は、図１〜図５の実施形態の場合と同様である。

図９ないし図１１は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この回転検出機能付き滑り軸受装置は、図８に示した実施形態において、被検出部４として、軸５の外周面の周方向の一部に、複数のセグメント状磁石４ａを、それらのＮ極とＳ極が周方向に交互に並ぶように配置している。ここでは、Ｎ極−Ｓ極−Ｎ極と並ぶ３つのセグメント状磁石４ａを用いて被検出部４となる磁気エンコーダが構成される。この実施形態では、軸５の外周面における被検出部４の固定部となる軸方向位置に、周方向に延びるエンコーダ固定用溝５ａの代わりに円周方向の一部に凹部５ｃが設けられ、この凹部５ｃにセグメント状磁石４ａが装着され、接着剤で固定される。セグンメト状磁石４ａの形状は、図９では所定の厚みを持った断面円弧状としているが、図１１に示すような直方体であっても良い。

この実施形態で用いる回転センサ部１５のセンサ１２は磁気センサであるが、その磁気センサとしては、各セグメント状磁石４ａのＮ極およびＳ極の磁束密度が、ある一定のしきい値を超える時にオンおよびオフ（またはオフおよびオン）するタイプのものが望ましい。この実施形態では、軸５が１回転する間に、周方向の一部に並ぶセグメント状磁石４ａの磁極をセンサ１２が検出して、図１０に示すように１パルスの検出信号を出力する単純回転検出機能付きの滑り軸受装置としている。その他の構成および作用効果は、図１〜図５に示す実施形態の場合と同様である。

図１２は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この回転検出機能付き滑り軸受装置は、図６および図７に示した実施形態において、被検出部４として、プラスチック磁石からなる環状の磁気エンコーダに代えて、低炭素鋼（一般的に炭素含有率が約０．３％以下）製のパルサリングを用いている。パルサリングは、径方向に貫通する貫通孔である窓抜き部４ｂと貫通孔を有しない部分である柱部４ｃとを周方向に交互に並べた環状部材である。

軸５の外周面における被検出部４の固定部は、図６および図７に示した実施形態の場合と同様に段付き部５ｂとされ、この段付き部５ｂに被検出部４となるパルサリングが装着固定される。この段付き部５ｂで被検出部４が軸方向に位置決めされる。パルサリングからなる被検出部４の内径寸法は、軸５の外周面における被検出部４の固定位置の外径寸法よりも若干大きく設定される。この被検出部４を軸５に装着する際には、被検出部４の内周面と軸５の段付き部５ｂの外周面との間に接着剤を介在させ、被検出部４を段付き部５ｂの外周面に接着固定する。この実施形態の場合も、軸５の段付き部５ｂの外周面の被検出部４の固定位置に周方向に延びる接着剤溜まり用溝（図示せず）を設け、この接着剤溜まり用溝に接着剤を塗布充填することで、軸５の段付き部５ｂの外周面に被検出部４を接着固定するようにしても良い。このほか、軸５の段付き部５ｂに圧入することで被検出部４を固定しても良い。

この実施形態では、パルサリングからなる被検出部４を検出する回転センサ部１５のセンサ１２として、バックマグネット式磁気センサが用いられる。その他の構成および作用効果は、図１〜図５に示した第１の実施形態の場合と同様である。

図１３は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この回転検出機能付き滑り軸受装置は、図６および図７に示した実施形態において、被検出部４として、プラスチック磁石からなる環状の磁気エンコーダに代えて、反射型のコードホイールを用いている。コードホイールは、光を反射する反射部４ｄと、光を反射しない非反射部４ｅとを周方向に交互に並べた環状部材である。反射部４ｄは、光の反射率を高くするために、一般的に鏡面仕上げが施される。非反射部４ｅは、反射部４ｄにエッチングを施して梨地状にすることが一般的である。

軸５の外周面における被検出部４の固定部は、図６および図７に示した実施形態の場合と同様に段付き部５ｂとされ、この段付き部５ｂに被検出部４となるコードホイールが装着固定される。また、この段付き部５ｂで被検出部４が軸方向に位置決めされる。コードホイールからなる被検出部４の内径寸法は、軸５の外周面における被検出部４の固定位置の外径寸法よりも若干大きく設定される。この被検出部４を軸５に装着する際には、被検出部４の内周面と軸５の段付き部５ｂの外周面との間に接着剤を介在させ、被検出部４を段付き部５ｂの外周面に接着固定する。

被検出部４となるコードホイールとして、光反射率の高いアルミニウムをシート状のＰＥＴ材表面に蒸着し、さらにその上に黒色のインクを一方向に間欠的に並べて印刷し非反射部とし、インクを印刷しない部分を反射部としたシート状のコードホイールを用いても良い。シート状のコードホイールを用いる場合、これを軸５の外周面における被検出部４の固定位置に巻き付け、接着剤により貼り付けて固定するのが良い。

この実施形態では、コードホイールからなる被検出部４を検出する回転センサ部１５のセンサ１２として、反射型の光学式センサが用いられる。その他の構成および作用効果は、図１〜図５に示した第１の実施形態の場合と同様である。

図１４は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この回転検出機能付き滑り軸受装置も、図１３の実施形態の場合と同様に、被検出部４を検出する回転センサ部１５のセンサ１２として反射型の光学式センサが用いられる。ここでは、被検出部４として、軸５の外周面における前記センサ１２と径方向に対向する軸方向位置に、光を反射する反射部５ｄと、光を反射しない非反射部５ｅとを周方向に交互に並べて形成している。反射部５ｄには、光の反射率を高くするために、鏡面仕上げが施される。非反射部５ｅは、エッチングを施して梨地状にされる。その他の構成および作用効果は、図１〜図５に示した第１の実施形態の場合と同様である。

図１５は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この回転検出機能付き滑り軸受装置も、図１３の実施形態の場合と同様に、被検出部４を検出する回転センサ部１５のセンサ１２として反射型の光学式センサが用いられ、図１４の実施形態の場合と同様に被検出部４として、軸５の外周面における前記センサ１２と径方向に対向する軸方向位置に、光を反射する反射部５ｄと、光を反射しない非反射部５ｅとを周方向に並べて形成している。ただし、非反射部５ｅは周方向の一箇所にのみ形成している。これにより、センサ１２の検出信号は、軸５が１回転する間に、図１０に示すように１パルスとなる。すなわち、この実施形態は、単純回転検出機能付きの滑り軸受装置となる。その他の構成および作用効果は図１〜図５に示した第１の実施形態の場合と同様である。

図１６は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この回転検出機能付き滑り軸受装置では、図１〜図５に示す実施形態の場合と同様に、被検出部４を検出する回転センサ部１５のセンサ１２として磁気センサが用いられる。ここでは、被検出部４として、軸５の外周面における前記センサ１２と径方向に対向する軸方向位置に、Ｎ極とＳ極とを周方向に交互に並べて多極着磁した磁気エンコーダが用いられる。この場合の軸５の材質として、Ｍｎ−Ａｌ−ＣまたはＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏが用いられる。材質をＭｎ−Ａｌ−Ｃとする軸５は、熱間押出加工や熱間鍛造加工により製造され、材質をＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏとする軸５は、鍛造や圧延により加工される。

この実施形態では、軸５の外周面に被検出部４となる磁気エンコーダが直接多極着磁して形成されるので、軸５の外周面に図４のような磁エンコーダ固定用溝５ａや、図７のような段付き部５ｂを形成しなくても回転センサ部１５の外径寸法を小さくすることができ、それだけ滑り軸受装置を小型化できる。また、軸５と被検出部４との間で回転方向への相対的なガタツキは全く生じないため、センサ１２の検出精度が向上する。その他の構成および作用効果は、図１〜図５に示した第１の実施形態の場合と同様である。

被検出部４として、このほか、軸５の外周面における前記センサ１２と径方向に対向する軸方向位置に磁石材料を溶射し、その磁石材料にＮ極とＳ極とを周方向に交互に並べて多極着磁した磁気エンコーダを用いても良い。この場合、図１６に示した実施形態の場合のように、軸５の材質を限定する必要がないので、軸５を容易に製造することができる。その他の構成および作用効果は、図１〜図５に示した第１の実施形態の場合と同様である。

なお、上記した各実施形態では、１つのセンサ１２を設けた例を示したが、センサ実装基板２に実装するセンサ１２の個数、被検出部４の数を増やすことにより、単純回転検出機能だけでなく、回転方向検出機能や原点検出機能などを付加することができる。また、センサ１２の出力する検出信号から、回転速度や回転角度の検出も可能である。また、上記した各実施形態では、軸５を水平姿勢とした場合を例示したが、軸５の姿勢は限定しない。

１…センサハウジング付き軸受本体
２…センサ実装基板
４…被検出部
４ａ…セグメント状磁石
４ｂ…窓抜き部
４ｃ…柱部
４ｄ…反射部
４ｅ…非反射部
５…軸
５ａ…エンコーダ固定用溝
５ｂ…段付き部
５ｄ…反射部
５ｅ…非反射部
６…滑り軸受部
７…センサハウジング部
１２…センサ
１５…回転センサ部

Claims (19)

1. 内周面が軸に対して接する滑り軸受部、および前記軸の回転を検出する回転センサ部を軸方向に並べて一体に設けた回転検出機能付き滑り軸受装置において、
   前記軸と一体に、その外周面に被検出部を設け、この被検出部を前記回転センサ部のセンサで検出するものとした回転検出機能付き滑り軸受装置。
2. 請求項１において、前記被検出部が、多極着磁されたゴム磁石からなる環状の磁気エンコーダである回転検出機能付き滑り軸受装置。
3. 請求項２において、前記磁気エンコーダの内径寸法を、前記軸外周面における磁気エンコーダの固定部での外径寸法よりも小さくし、磁気エンコーダを拡径して軸外周面に締まり嵌め状態に装着固定した回転検出機能付き滑り軸受装置。
4. 請求項２または請求項３において、前記軸外周面における前記磁気エンコーダの固定部を、周方向に延びるエンコーダ固定用溝で構成した回転検出機能付き滑り軸受装置。
5. 請求項４において、前記エンコーダ固定用溝の底面に、周方向に延びる接着剤溜まり用溝を設けた回転検出機能付き滑り軸受装置。
6. 請求項１において、前記被検出部が、多極着磁されたプラスチック磁石からなる環状の磁気エンコーダである回転検出機能付き滑り軸受装置。
7. 請求項６において、前記軸外周面における前記磁気エンコーダの固定部を、軸方向に隣接する軸外周面に対して小径となった段付き部とし、この段付き部で磁気エンコーダを軸方向に位置決めした回転検出機能付き滑り軸受装置。
8. 請求項７において、前記段付き部とされる軸外周面に、周方向に延びる接着剤溜まり用溝を設けた回転検出機能付き滑り軸受装置。
9. 請求項１において、前記被検出部が、複数のセグメント状プラスチック磁石を、それらのＮ極とＳ極が周方向に交互に並ぶように配置してなる磁気エンコーダである回転検出機能付き滑り軸受装置。
10. 請求項１において、前記被検出部が、径方向に貫通する貫通孔と、この貫通孔を有しない柱部とを周方向に交互に並べた低炭素鋼製のパルサリングである回転検出機能付き滑り軸受装置。
11. 請求項１０において、前記被検出部を検出する前記センサがバックマグネット式磁気センサである回転検出機能付き滑り軸受装置。
12. 請求項１において、前記被検出部が、光を反射する反射部と、光を反射しない非反射部とを周方向に交互に並べたコードホイールである回転検出機能付き滑り軸受装置。
13. 請求項１２において、前記コードホイールはシート状であり、前記軸外周面に貼り付けられる回転検出機能付き滑り軸受装置。
14. 請求項１において、前記被検出部が、前記軸の外周面に、光を反射する反射部と、光を反射しない非反射部とを周方向に交互に並べて形成したものである回転検出機能付き滑り軸受装置。
15. 請求項１２ないし請求項１４のいずれか１項において、前記被検出部を検出する前記センサが反射型の光学式センサである回転検出機能付き滑り軸受装置。
16. 請求項１において、前記被検出部が、前記軸の外周面に、Ｎ極とＳ極とを周方向に交互に並べて多極着磁した磁気エンコーダである回転検出機能付き滑り軸受装置。
17. 請求項１６において、前記軸の材質がＭｎ−Ａｌ−ＣまたはＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏである回転検出機能付き滑り軸受装置。
18. 請求項１において、前記被検出部が、前記軸の外周面に磁石材料を溶射し、その磁石材料にＮ極とＳ極とを周方向に交互に並べて多極着磁した磁気エンコーダである回転検出機能付き滑り軸受装置。
19. 請求項１ないし請求項１８のいずれか１項において、前記軸の外周を囲む環状のセンサハウジング部を、前記滑り軸受部に対し軸方向に並べて一体に設けてセンサハウジング付き軸受本体とし、前記回転センサ部は、前記被検出部を検出するセンサを実装したセンサ実装基板を有し、このセンサ基板を、前記センサハウジング部内に、前記滑り軸受部と反対側の端部から挿脱可能に装着した回転検出機能付き滑り軸受装置。

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