JP2017101783A - Bearing with rotation detection device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、軸受に回転検出装置を装備した回転検出装置付き軸受に関し、特に、センサ素子を実装したフレキシブルなプリント基板を固定する際に適用される技術に関する。 The present invention relates to a bearing with a rotation detection device equipped with a rotation detection device on the bearing, and more particularly to a technique applied when fixing a flexible printed board on which a sensor element is mounted.
従来、回転センサ付き転がり軸受は、例えば、電気回路基板としてフレキシブルなプラスチック基板を用いることで、基板を湾曲させてセンサハウジングの周壁等の限られたスペースに装着でき、その軸方向長さを短縮することが可能となる(特許文献1)。
他の回転センサ付き転がり軸受は、電気回路基板をプラスチックフィルムで形成し、そのフィルムの厚さに対する軸受外輪の外径半径の比率を一定の範囲(50から200)に設定することにより、前記電気回路基板の断線等を防止している(特許文献2)。
Conventionally, a rolling bearing with a rotation sensor can be mounted in a limited space such as a peripheral wall of a sensor housing by bending the substrate by using a flexible plastic substrate as an electric circuit substrate, for example, and shortening its axial length (Patent Document 1).
In another rolling bearing with a rotation sensor, the electric circuit board is formed of a plastic film, and the ratio of the outer diameter radius of the bearing outer ring to the thickness of the film is set within a certain range (50 to 200). Circuit board disconnection and the like are prevented (Patent Document 2).
特許文献1,2に開示されている回転センサ付き軸受は、電気回路基板(プリント基板)としてフレキシブル性を有する基板を用いることで、センサハウジングの軸方向の長さを短縮することが可能とされる。フレキシブル性のある基板には検出素子(センサ素子)や電子部品が実装され、センサハウジングに設けた円弧状の溝に基板が嵌め込まれる。その後、通常、樹脂モールド材が溝内に流し込まれて、センサハウジング内に電気回路基板を固定する。
The bearings with rotation sensors disclosed in
しかしながら、フレキシブル性のある基板は薄くて柔軟性があるため、検出素子部で湾曲による応力が発生し、半田クラックが発生することも想定される。また、センサハウジングに設けた溝に、フレキシブル性を有する基板を挿入後、磁気センサ(検出素子)と磁気エンコーダとの隙間を調整しようとしても、センサの位置合わせが難しい。
特に、磁気センサの内部で磁気信号を処理して着磁極対数よりも多くのパルスを出力可能な高分解能検出、あるいは絶対角検出が可能な磁気センサを用いる場合、磁気センサと磁気エンコーダとの位置合わせ(隙間、偏心)が検出精度に影響するため、重要になる。
However, since the flexible substrate is thin and flexible, it is assumed that stress due to bending occurs in the detection element portion and solder cracks occur. Further, even if an attempt is made to adjust the gap between the magnetic sensor (detecting element) and the magnetic encoder after inserting a flexible substrate into the groove provided in the sensor housing, it is difficult to align the sensor.
In particular, when using a magnetic sensor capable of high-resolution detection or absolute angle detection that can process magnetic signals inside the magnetic sensor and output more pulses than the number of pole pairs, the position of the magnetic sensor and the magnetic encoder Matching (gap, eccentricity) is important because it affects detection accuracy.
また、検出素子や電子部品を実装したフレキシブル基板の厚みに合わせて形成した溝は、検出素子のがたつきを抑えるいわゆる「ガタ詰め」を考慮すると狭く設計される。このため、樹脂モールド材を溝内に流し込むには、ノズル径の小さな充填針を用いる必要があり、溝底までしっかり充填されない場合も想定される。 In addition, the groove formed in accordance with the thickness of the flexible substrate on which the detection element and the electronic component are mounted is designed to be narrow in consideration of so-called “backlash” that suppresses rattling of the detection element. For this reason, in order to pour the resin mold material into the groove, it is necessary to use a filling needle with a small nozzle diameter, and it is also assumed that the groove bottom may not be filled firmly.
この発明の目的は、フレキシブル性を有するプリント基板を用いても、高分解能検出または絶対角検出が可能な磁気センサをセンサハウジングに対して正確に位置決めすると共に、センサハウジングにプリント基板を固定する作業を容易化することが可能な回転検出装置付き軸受を提供することである。 An object of the present invention is to accurately position a magnetic sensor capable of high-resolution detection or absolute angle detection with respect to a sensor housing even when using a flexible printed circuit board, and to fix the printed circuit board to the sensor housing. It is an object of the present invention to provide a bearing with a rotation detection device that can facilitate the above.
この発明の回転検出装置付き軸受は、軸受の回転輪に固定された磁気エンコーダと、前記軸受の固定輪に固定されたセンサハウジングと、このセンサハウジングに設けられるフレキシブルなプリント基板とを備え、
前記磁気エンコーダはN極、S極が交互に着磁された磁気トラックを有し、この磁気トラックに隙間を空けて対峙する磁気センサが前記プリント基板に実装された回転検出装置付き軸受であって、
前記プリント基板における、前記磁気センサが実装される実装面とは反対側の裏面に、補強板が設けられ、
前記センサハウジングに前記補強板の表面を押し当てる基準面が形成され、
前記センサハウジングには、前記磁気センサを前記センサハウジングに対し軸方向および周方向に位置決めする位置決め手段が設けられ、
前記補強板が基準面に押し当てられた状態で、前記プリント基板もしくは前記補強板は前記センサハウジングに固定されることを特徴とする。
A bearing with a rotation detector of the present invention includes a magnetic encoder fixed to a rotating ring of the bearing, a sensor housing fixed to the fixed ring of the bearing, and a flexible printed board provided in the sensor housing,
The magnetic encoder has a magnetic sensor having a magnetic track in which N poles and S poles are alternately magnetized, and a magnetic sensor facing the magnetic track with a gap is mounted on the printed circuit board. ,
A reinforcing plate is provided on the back surface of the printed circuit board opposite to the mounting surface on which the magnetic sensor is mounted,
A reference surface that presses the surface of the reinforcing plate against the sensor housing is formed,
The sensor housing is provided with positioning means for positioning the magnetic sensor in the axial direction and the circumferential direction with respect to the sensor housing,
The printed circuit board or the reinforcing plate is fixed to the sensor housing in a state where the reinforcing plate is pressed against a reference surface.
この構成によると、プリント基板における、磁気センサが実装される実装面とは反対側の裏面に、補強板が設けられるため、プリント基板が湾曲しても磁気センサの半田接続部に応力が発生せず、半田クラックの発生を回避することができる。またセンサハウジングの基準面に補強板の表面を押し当てるだけで、磁気トラックと磁気センサとの隙間が定められた大きさだけ確保される。このため、前記隙間を調整するのが容易になる。 According to this configuration, since the reinforcing plate is provided on the back surface of the printed circuit board opposite to the mounting surface on which the magnetic sensor is mounted, even if the printed circuit board is bent, stress is generated in the solder connection portion of the magnetic sensor. Therefore, the occurrence of solder cracks can be avoided. Further, only by pressing the surface of the reinforcing plate against the reference surface of the sensor housing, the gap between the magnetic track and the magnetic sensor is secured by a predetermined size. For this reason, it becomes easy to adjust the gap.
位置決め手段は、磁気センサをセンサハウジングに対し軸方向および周方向に位置決めする。このため、補強板をプリント基板に接着する際の位置調整は不要となり、工程を簡略化できる。位置決め手段により磁気センサの位置決め精度が向上するため、高分解能検出または絶対角検出が可能な磁気センサを用いる場合でも、精度良く出力される。
またセンサハウジングにプリント基板を固定すべく樹脂モールド材を充填する際、センサハウジングに設けた溝の幅は、補強板を挿入する箇所で広くなるので、充填作業が容易になる。
The positioning means positions the magnetic sensor relative to the sensor housing in the axial direction and the circumferential direction. For this reason, position adjustment at the time of adhering a reinforcement board to a printed circuit board becomes unnecessary, and a process can be simplified. Since positioning accuracy of the magnetic sensor is improved by the positioning means, even when a magnetic sensor capable of high resolution detection or absolute angle detection is used, it is output with high accuracy.
Further, when the resin mold material is filled in order to fix the printed circuit board to the sensor housing, the width of the groove provided in the sensor housing becomes wide at the portion where the reinforcing plate is inserted, so that the filling operation is facilitated.
前記補強板の表面と前記センサハウジングの前記基準面とは面接触するものとしても良い。この場合、センサハウジング基準面に対し磁気センサが不所望に傾くことを防止し、磁気エンコーダと磁気センサとの平行が保たれる。 The surface of the reinforcing plate and the reference surface of the sensor housing may be in surface contact. In this case, the magnetic sensor is prevented from being undesirably tilted with respect to the sensor housing reference plane, and the parallelism between the magnetic encoder and the magnetic sensor is maintained.
前記センサハウジングに前記磁気センサが挿入される開口部が形成され、前記位置決め手段は、前記磁気センサの軸方向一端面が当接する前記開口部における底面を成す軸方向位置決め部と、前記磁気センサの側面が当接する前記開口部における周方向側面を成す周方向位置決め部とを有するものとしても良い。
この場合、センサハウジングの開口部における底面に、磁気センサの軸方向一端面を当接させることで、センサハウジングに対する磁気センサの軸方向の位置決めを容易に行うことができる。センサハウジングの開口部における周方向側面に磁気センサの側面が当接することで、センサハウジングに対する磁気センサの周方向の位置決めを容易に行うことができる。
An opening for inserting the magnetic sensor is formed in the sensor housing, and the positioning means includes an axial positioning portion that forms a bottom surface of the opening that is in contact with one axial end surface of the magnetic sensor; It is good also as what has the circumferential direction positioning part which comprises the circumferential direction side surface in the said opening part which a side surface contacts.
In this case, the axial end of the magnetic sensor relative to the sensor housing can be easily positioned by bringing the axial end of the magnetic sensor into contact with the bottom surface of the opening of the sensor housing. Positioning of the magnetic sensor in the circumferential direction with respect to the sensor housing can be easily performed by contacting the side surface of the magnetic sensor with the circumferential side surface of the opening of the sensor housing.
前記プリント基板の前記実装面および前記裏面のいずれか一方の面に配線引き出し用パターン領域が設けられ、前記プリント基板における、前記配線引き出し用パターン領域とは反対側の面に補強部材が設けられても良い。
この場合、フレキシブルなプリント基板の剛性が高くなり配線の半田付け作業が容易になる。またセンサハウジングにプリント基板を固定すべく樹脂モールド材を充填する際、センサハウジングに設けた溝の幅は、補強部材を挿入する箇所でも広くなるので、充填作業が容易になる。
A wiring drawing pattern region is provided on one of the mounting surface and the back surface of the printed circuit board, and a reinforcing member is provided on a surface of the printed circuit board opposite to the wiring drawing pattern region. Also good.
In this case, the rigidity of the flexible printed circuit board is increased, and the wiring soldering operation is facilitated. Further, when the resin mold material is filled in order to fix the printed circuit board to the sensor housing, the width of the groove provided in the sensor housing becomes wide even at the portion where the reinforcing member is inserted, so that the filling operation is facilitated.
前記磁気センサは、電気的な補間を行って、前記N極、S極の極対数よりも多いパルス出力がされる補間手段を有するものとしても良い。位置決め手段により磁気センサの位置決め精度が向上するため、補間手段によりN極、S極の極対数よりも多いパルス出力がされても検出精度の向上を図ることができる。 The magnetic sensor may include interpolation means that performs electrical interpolation and outputs a pulse that is larger than the number of pole pairs of the N pole and the S pole. Since the positioning unit improves the positioning accuracy of the magnetic sensor, the detection accuracy can be improved even if the interpolating unit outputs more pulses than the N pole and S pole pairs.
前記磁気エンコーダは互いに異なる着磁極数に着磁された複数の磁気トラックを有し、前記磁気センサは、これら複数の磁気トラックから検出される磁気信号から、前記回転輪の絶対角を検出する機能を有するものとしても良い。この場合、センサハウジングに対する磁気センサの位置決め精度が絶対角の検出精度に影響するが、位置決め手段により磁気センサの位置決め精度が向上するため、絶対角の検出精度の向上を図ることができる。 The magnetic encoder has a plurality of magnetic tracks magnetized with different numbers of magnetic poles, and the magnetic sensor has a function of detecting an absolute angle of the rotating wheel from magnetic signals detected from the plurality of magnetic tracks. It is good also as what has. In this case, the positioning accuracy of the magnetic sensor with respect to the sensor housing affects the detection accuracy of the absolute angle. However, since the positioning accuracy of the magnetic sensor is improved by the positioning means, the detection accuracy of the absolute angle can be improved.
この発明の回転検出装置付き軸受は、軸受の回転輪に固定された磁気エンコーダと、前記軸受の固定輪に固定されたセンサハウジングと、このセンサハウジングに設けられるフレキシブルなプリント基板とを備え、前記磁気エンコーダはN極、S極が交互に着磁された磁気トラックを有し、この磁気トラックに隙間を空けて対峙する磁気センサが前記プリント基板に実装された回転検出装置付き軸受であって、前記プリント基板における、前記磁気センサが実装される実装面とは反対側の裏面に、補強板が設けられ、前記センサハウジングに前記補強板の表面を押し当てる基準面が形成され、前記センサハウジングには、前記磁気センサを前記センサハウジングに対し軸方向および周方向に位置決めする位置決め手段が設けられ、前記補強板が基準面に押し当てられた状態で、前記プリント基板もしくは前記補強板は前記センサハウジングに固定される。このため、フレキシブル性を有するプリント基板を用いても、高分解能検出または絶対角検出が可能な磁気センサをセンサハウジングに対して正確に位置決めすると共に、センサハウジングにプリント基板を固定する作業を容易化することが可能となる。 A bearing with a rotation detection device of the present invention includes a magnetic encoder fixed to a rotating ring of the bearing, a sensor housing fixed to the fixed ring of the bearing, and a flexible printed circuit board provided on the sensor housing, The magnetic encoder has a magnetic track having a magnetic track in which N poles and S poles are alternately magnetized, and a magnetic sensor facing the magnetic track with a gap is mounted on the printed circuit board. A reinforcing plate is provided on the back surface of the printed board opposite to the mounting surface on which the magnetic sensor is mounted, and a reference surface for pressing the surface of the reinforcing plate against the sensor housing is formed on the sensor housing. Is provided with positioning means for positioning the magnetic sensor with respect to the sensor housing in an axial direction and a circumferential direction, and the reinforcing plate In a state of being pressed against the reference surface, the printed circuit board or the reinforcing plate is fixed to the sensor housing. For this reason, even when using a flexible printed circuit board, a magnetic sensor capable of high resolution detection or absolute angle detection is accurately positioned with respect to the sensor housing, and the work for fixing the printed circuit board to the sensor housing is facilitated. It becomes possible to do.
この発明の実施形態に係る回転検出装置付き軸受を図1ないし図5と共に説明する。図1に示すように、この回転検出装置付き軸受は、軸受1と、回転検出装置Ksとを有する。
先ず、軸受1について説明する。
軸受1は、この例では深溝玉軸受から成る転がり軸受が適用される。軸受1は、固定輪である外輪2と、回転輪である内輪3と、これら内外輪3,2間に介在された複数の転動体4と、これら転動体4を保持する保持器5と、シール6とを有する。
A bearing with a rotation detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the bearing with the rotation detection device includes a bearing 1 and a rotation detection device Ks.
First, the bearing 1 will be described.
In this example, the bearing 1 is a rolling bearing made of a deep groove ball bearing. The bearing 1 includes an
シール6は、回転検出装置Ksが設けられる反対側の面に設けられ、内輪3と外輪2との軸受空間を塞ぐ。シール6は、例えば、外輪2に取り付けられてシール先端が内輪3のシール溝に接触する接触シールである。但し、シール6は、内輪3の外径面に接触する形式でも良く、その他接触シールに限定されるものではなく非接触シールであっても良い。
The
回転検出装置Ksについて説明する。
図1および図2に示すように、回転検出装置Ksは、磁気エンコーダ7と、センサユニットSuとを有する。軸受1のうち、シール6とは軸方向反対側にこれら磁気エンコーダ7、センサユニットSuが設けられている。磁気エンコーダ7は、環状の芯金7aと、この芯金7aの外周の全周に設けられた磁気トラック7bとを有する。内輪3の外径面における軸方向一端側の部分に、芯金7aの内周面の先端部分が嵌着され固定されている。芯金7aは、例えば、焼結部材または他の金属部材で構成される。磁気トラック7bは、N極、S極が交互に着磁された回転素子であり、略円筒状に形成されている。
The rotation detection device Ks will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotation detection device Ks includes a
センサユニットSuは、磁気センサ13を収納したセンサハウジング9を、金属環8に固定したものである。金属環8は、円筒状の金属環本体8aと、フランジ部8bと、嵌合筒部8cとを有する。フランジ部8bは、金属環本体8aの軸方向一端から内径側に延びる。このフランジ部8bの内径縁から嵌合筒部8cが軸方向軸受空間内に延びて段差形状を成している。外輪2の内径面における軸方向一端側の部分に、嵌合筒部8cの外周面が圧入されることで、センサユニットSuが外輪2に固定される。またフランジ部8bの一側面が外輪2の端面に当接することで、軸受1に対するセンサユニットSuの軸方向の位置決めが行われる。
The sensor unit Su is obtained by fixing a
センサハウジング9は、例えば、樹脂製で環状に形成されている。金属環本体8aの内周面にセンサハウジング9が取り付けられ、金属環8とセンサハウジング9とが同芯状に設けられる。センサハウジング9には、有底円弧状の溝10と、この溝10に連通する凹状の開口部11が設けられている。センサハウジング9における溝10内に、フレキシブルなプリント基板12が湾曲して装着される。
The
プリント基板12は、例えば、電気絶縁性に優れたポリエチレンテレフタレートからなる厚みがおよそ200μmのフィルム状である。このプリント基板12に、検出素子である磁気センサ13、その他の電気部品14、およびケーブル15がそれぞれ実装されている。電気部品14としては、例えば、抵抗、コンデンサ等の受動部品が挙げられる。ケーブル15は、磁気センサ13の信号を外部に出力するものである。
The printed
センサハウジング9における凹状の開口部11に、磁気センサ13が挿入されて位置決めされる(後述する)。この磁気センサ13は、磁気トラック7bに径方向の定められた隙間δを空けて対峙する。磁気センサ13は、電気的な補間を行って、磁気トラック7bのN極、S極の極対数よりも多いパルス出力がされる補間手段13cを有する。
A
プリント基板12における、磁気センサ13が実装される実装面12aとは反対側の裏面12bには、補強板16が設けられる。この補強板16は、例えば、ガラスエポキシ基板である。
図3(A)は、プリント基板12における部品実装面12aとは反対側から見た平面図であり、図3(B)はプリント基板12の側面図である。
A reinforcing
3A is a plan view of the printed
図3(A),(B)に示すように、補強板16は、磁気センサ13よりも一回り大きな面積を有し、且つ、磁気センサ13の位置に重なるようにプリント基板12の裏面12bに接着され固定される。
プリント基板12の部品実装面12aには、ケーブル15を半田付けする配線引き出し用パターン領域Paが設けられる。プリント基板12における、配線引き出し用パターン領域Paとは反対側の面つまり裏面12bに、補強部材18が固定されている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the reinforcing
On the
図1および図2に示すように、センサハウジング9には、有底円弧状の溝10における円周方向中間付近部に繋がる基準面17が設けられている。この基準面17は、補強板16の表面16aを押し当てる基準となる平坦面である。補強板16の表面16aとセンサハウジング9の基準面17とは面接触する。補強板16の厚さは、基準面17にこの補強板16を押し当てたとき、前記隙間δが定められた大きさ(設計隙間)だけ確保される大きさである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図4は、図1の回転検出装置付き軸受からセンサハウジング9のみを抜き出した断面図である。図5は、図2からセンサハウジング9のみを抜き出した断面図である。図4および図5に示すように、センサハウジング9には、フレキシブルなプリント基板12に実装した磁気センサ13(図1)をセンサハウジング9に対し軸方向L1および周方向L2に位置決めする位置決め手段21が設けられる。
4 is a cross-sectional view of only the
位置決め手段21は、軸方向位置決め部と、周方向位置決め部とを有する。図1および図4に示すように、軸方向位置決め部は、磁気センサ13の軸方向一端面13bが当接する開口部11における底面20を成す。磁気センサ13の軸方向一端面13bが、センサハウジング9における開口部11の底面20に当接することで、磁気センサ13がセンサハウジング9に対し深さ方向つまり前記軸方向L1に位置決めされる。
The positioning means 21 has an axial direction positioning part and a circumferential direction positioning part. As shown in FIGS. 1 and 4, the axial positioning portion forms a
図2および図5に示すように、周方向位置決め部は、磁気センサ13の左右の側面13a,13aが当接する開口部11における左右の側壁(周方向側面)19,19を成す。磁気センサ13の左右の側面13a,13aが、センサハウジング9における開口部11の左右の側壁19,19に当接することで、磁気センサ13がセンサハウジング9に対し偏心方向つまり前記周方向L2に位置決めされる。
As shown in FIGS. 2 and 5, the circumferential positioning portion forms left and right side walls (circumferential side surfaces) 19, 19 in the opening
センサハウジング9の溝10のうち、円周方向中間付近部は、補強板16が収容される分、電気部品14が実装される円周方向付近部等よりも溝幅が広く設定されている。またセンサハウジング9の溝10のうち、補強部材18および配線引き出し用パターン領域Paが収容される付近部も、電気部品14が実装される円周方向付近部等よりも溝幅が広く設定されている。またセンサハウジング9にプリント基板12を固定するため、溝10に樹脂モールド材(図示せず)が充填されている。
Of the
作用効果について説明する。
プリント基板12における、磁気センサ13が実装される実装面12aとは反対側の裏面12bに、補強板16が設けられるため、プリント基板12が湾曲しても磁気センサ13の半田接続部に応力が発生せず、半田クラックの発生を回避することができる。またセンサハウジング9の基準面17に補強板16の表面16aを押し当てるだけで、磁気トラック7bと磁気センサ13との隙間δが定められた大きさだけ確保される。このため、前記隙間δを調整するのが容易になる。
The effect will be described.
Since the reinforcing
位置決め手段21は、磁気センサ13をセンサハウジング9に対し軸方向L1および周方向L2に位置決めする。すなわちセンサハウジング9の開口部11における底面20に、磁気センサ13の軸方向一端面13bを当接させることで、センサハウジング9に対する磁気センサ13の軸方向L1の位置決めを容易に行うことができる。センサハウジング9の開口部11における左右の側壁19,19に磁気センサ13の左右の側面13a,13aがそれぞれ当接することで、センサハウジング9に対する磁気センサ13の周方向L2の位置決めを容易に行うことができる。このため、補強板16をプリント基板12に接着する際の位置調整は不要となり、工程を簡略化できる。位置決め手段21により磁気センサ13の位置決め精度が向上するため、高分解能検出または絶対角検出が可能な磁気センサ13を用いる場合でも、精度良く出力される。
The positioning means 21 positions the
センサハウジング9にプリント基板12を固定すべく溝10に樹脂モールド材を充填する際、センサハウジング9に設けた溝10の幅は、補強板16を挿入する箇所で広くなっているので、充填作業が容易になる。補強板16が基準面17に押し当てられた状態で、樹脂モールド材が充填されてプリント基板12および補強板16がセンサハウジング9に固定される。このため磁気センサ13の位置決め精度の向上を図れるうえ、磁気センサ13がセンサハウジング9に確実に固定される。また前記の充填作業の工程を容易化できるため回転検出装置付き軸受の製造コストの低減を図ることができる。
補強板16の表面16aとセンサハウジング9の基準面17とは面接触するため、センサハウジング9の基準面17に対し磁気センサ13が不所望に傾くことを防止し、磁気エンコーダ7と磁気センサ13との平行が保たれる。
When the resin mold material is filled into the
Since the
プリント基板12の部品実装面12aに配線引き出し用パターン領域Paが設けられ、プリント基板12における、配線引き出し用パターン領域Paとは反対側の裏面12bに補強部材18が設けられている。このため、フレキシブルなプリント基板12の剛性が高くなり配線の半田付け作業が容易になる。またセンサハウジング9にプリント基板12を固定すべく樹脂モールド材を充填する際、センサハウジング9に設けた溝10の幅は、補強部材18を挿入する箇所でも広くなるので、充填作業が容易になる。
A wiring drawing pattern area Pa is provided on the
磁気センサ13は、電気的な補間を行って、N極、S極の極対数よりも多いパルス出力がされる補間手段13cを有する。位置決め手段21により磁気センサ13の位置決め精度が向上するため、補間手段13cによりN極、S極の極対数よりも多いパルス出力がされても検出精度の向上を図ることができる。
The
他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
Another embodiment will be described.
In the following description, the same reference numerals are assigned to portions corresponding to the matters described in the preceding embodiment, and overlapping descriptions are omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in advance unless otherwise specified. The same effect is obtained from the same configuration. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.
図6に示すように、磁気エンコーダ7が複数(この例では二列)の磁気トラック7b1,7b2を有し、これら磁気トラック7b1,7b2は互いに異なる着磁極数に着磁された構成としても良い。例えば、着磁極対数が32極対の第1磁気トラック7b1と、着磁極対数が31極対の第2磁気トラック7b2の構成とすることができる。但し、これらの着磁極対数に限定されるものではない。磁気センサ13は、第1,第2磁気トラック7b1,7b2から検出される磁気信号から、回転輪である内輪3の絶対角を検出し得る。
As shown in FIG. 6, the
図7は、図6の回転検出装置付き軸受において、絶対角検出を行う信号処理例を示す説明図である。二列の第1,第2磁気トラック7b1,7b2に対峙する磁気センサ13から得られる位相出力の位相差を取ると、1回転で電気角360度の信号が得られる。この値を元に絶対角を算出する。また第1磁気トラック7b1のNS極を合わせた1周期から得られる磁気信号を電気的に逓倍することで分解能を向上する。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of signal processing for performing absolute angle detection in the bearing with the rotation detection device of FIG. When the phase difference between the phase outputs obtained from the
プリント基板12としては、ポリエチレン、ポリイミドや塩化ビニル等の電気絶縁性に優れた他の熱可塑性のプラスチックフィルムを用いることができる。これらのプラスチックフィルムは、従来のロール加工や押出し加工によるフィルム成形方法により、成形することが可能である。
各実施形態において、プリント基板12から補強部材18を除いた構成としても良い。
回転輪を外輪2とし、固定輪を内輪3としても良い。
軸受は、深溝玉軸受以外の軸受形式も適用可能である。
As the printed
In each embodiment, the configuration may be such that the reinforcing
The rotating wheel may be the
Bearing types other than deep groove ball bearings are also applicable.
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 As mentioned above, although the form for implementing this invention based on embodiment was demonstrated, embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1…軸受
2…外輪(固定輪)
3…内輪(回転輪)
7…磁気エンコーダ
7b、7b1,7b2…磁気トラック
9…センサハウジング
11…開口部
12…プリント基板
13…磁気センサ
13c…補間手段
16…補強板
18…補強部材
21…位置決め手段
1 ...
3 ... Inner ring (rotating wheel)
7 ...
Claims (6)
前記磁気エンコーダはN極、S極が交互に着磁された磁気トラックを有し、この磁気トラックに隙間を空けて対峙する磁気センサが前記プリント基板に実装された回転検出装置付き軸受であって、
前記プリント基板における、前記磁気センサが実装される実装面とは反対側の裏面に、補強板が設けられ、
前記センサハウジングに前記補強板の表面を押し当てる基準面が形成され、
前記センサハウジングには、前記磁気センサを前記センサハウジングに対し軸方向および周方向に位置決めする位置決め手段が設けられ、
前記補強板が基準面に押し当てられた状態で、前記プリント基板もしくは前記補強板は前記センサハウジングに固定されることを特徴とする回転検出装置付き軸受。 A magnetic encoder fixed to a rotating ring of the bearing, a sensor housing fixed to the fixed ring of the bearing, and a flexible printed circuit board provided in the sensor housing,
The magnetic encoder has a magnetic sensor having a magnetic track in which N poles and S poles are alternately magnetized, and a magnetic sensor facing the magnetic track with a gap is mounted on the printed circuit board. ,
A reinforcing plate is provided on the back surface of the printed circuit board opposite to the mounting surface on which the magnetic sensor is mounted,
A reference surface that presses the surface of the reinforcing plate against the sensor housing is formed,
The sensor housing is provided with positioning means for positioning the magnetic sensor in the axial direction and the circumferential direction with respect to the sensor housing,
A bearing with a rotation detecting device, wherein the printed circuit board or the reinforcing plate is fixed to the sensor housing in a state where the reinforcing plate is pressed against a reference surface.
The bearing with a rotation detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the magnetic encoder has a plurality of magnetic tracks magnetized with different numbers of magnetic poles, and the magnetic sensor includes: A bearing with a rotation detection device having a function of detecting an absolute angle of the rotating wheel from magnetic signals detected from a plurality of magnetic tracks.
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