JP4731352B2

JP4731352B2 - 回転センサ付き軸受

Info

Publication number: JP4731352B2
Application number: JP2006044781A
Authority: JP
Inventors: 裕嗣原田
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2026-02-22
Also published as: JP2007224968A

Description

この発明は、内輪の回転を外輪に設けたセンサで検出する回転センサ付き軸受に関する。

回転側軌道輪である内輪にエンコーダを設け、固定側軌道輪である外輪に回転検出用のセンサおよびこのセンサが実装された回路基板を含むセンサ部を設け、このセンサ部に配線部の配線を接続して、前記センサの出力を配線を介して外部に取り出すように構成した回転センサ付き軸受がある（例えば特許文献１）。この種の回転センサ付き軸受では、従来、図４に示すように、回路基板３０に配線３１が直接結線されており、その結線作業を手作業による半田付けで行っていた。
特開２００２−２１３４７２号公報

上記のように回路基板３０に配線３１を手作業で半田付けして結線する方法は、半田付けの精度にムラが生じやすく、結線精度の安定性に問題があった。半田付け作業に失敗した場合、その部品は廃棄しなければならず、経済的損失となる。
また、上記従来の結線方法では、回路基板３０と配線３１とが直接半田付けされるため、一度結線してしまうと、後で他のセンサや配線（コネクタ）に付け替えることが不可能であった。このため、センサ部精度、コネクタの種類等に対する、客先からの様々な要求バリエーションに対応することが難しかった。

この発明の目的は、内輪の回転を外輪に設けたセンサで検出する回転センサ付き軸受において、配線の結線作業の能率向上および結線精度の安定化を図ることである。
この発明の他の目的は、センサやコネクタの互換性を高め、多品種少量生産を実現でき、客先からの様々な要求バリエーションにも対応できるようにすることである。

この発明の回転センサ付き軸受は、内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間に収容された複数の転動体と、前記内輪の一端に取付けられたエンコーダと、このエンコーダに対向して前記外輪に取付けられたセンサとを備える回転センサ付き軸受において、前記センサおよびこのセンサが実装された回路基板を含み前記外輪に取付けられるセンサ部と、このセンサ部から前記センサの出力を取り出す配線部とを有し、前記センサ部は、前記配線部の配線が着脱自在に結線可能な配線結合部品を前記回路基板に実装したものであることを特徴とする。

この構成による回転センサ付き軸受は、配線結合部品に配線を結線することにより、センサの出力が取り出される。配線結合部品と配線とは着脱自在に結線可能であるため、センサおよび配線を任意に選択することができる。このため、多品種少量生産を実現でき、客先からの様々な要求バリエーションにも対応できる。例えば、ユーザはセンサ部の精度（スペック）と配線部の種類を好きなように選定し、組み合わせることが可能となる。
センサ部はセンサ、回路基板、および配線結合部品がユニット化されたものであるため、これらの軸受外輪への取付けを一度の作業で行うことが可能となり、組立工数を削減させることができる。また、センサ部がユニット化されていることにより、センサ部を軸受に組み付けるまでの前段階で、回路基板と配線結合部品との半田付けによる結線作業を実装機により自動で行うことができる。それにより、結線作業の能率が向上し、かつ半田付けのムラを無くして結線精度の安定化を図れる。

前記配線結合部品は、前記配線部の配線を通すための配線挿入孔を有する結合部品本体と、一端が前記配線挿入孔に挿入され他端が前記回路基板に半田付けされるリード線とを有し、前記配線は複数本の芯線を有し、各芯線は外周に導電性金属製の圧着ピンが圧着によって取付けられ、前記結合部品本体の配線挿入孔は、配線の各芯線毎に設けられ、前記リード線は、前記配線挿入孔内の内壁面に沿うように片方に寄せて挿入してあり、その配線挿入孔内の前記リード線の片寄せ側と反対側には、前記圧着ピンを挿入するための空間部が形成されている。
その場合、前記配線部は、配線の前記配線結合部品側の端部が被覆から芯線を露出させてあり、その露出した芯線の外周に圧着ピンが取付けられ、この圧着ピンが前記配線結合部品の前記配線挿入孔に挿入されてこの圧着ピンの外面が前記リード線と接触してセンサ部と配線部とを電気的に接続させている。

配線結合部品は結合部品本体とリード線とを有し、リード線は結合部品本体の配線挿入孔に挿入された配線部の配線に接触するものとすると、センサ部の種類および配線部の種類を問わず、センサ部と配線部との結合部品が固定（統一）される。これにより、センサ部の種類および配線部の種類が異なるあらゆる回転センサ付き軸受を製造できる。また、ユーザの急な要求にもスピーディに対応できる。
配線部を、配線の配線結合部品側の端部が被覆から芯線を露出させてあり、その露出した芯線の外周に圧着ピンが取付けられ、この圧着ピンが前記配線結合部品の前記配線挿入孔に挿入されて前記リード線と接触するものとしたため、配線結合部品と配線との着脱操作が簡略化される。
前記配線部の配線は、平行に配置した複数本の芯線の外周に絶縁性被覆を施したものであっても良い。

この発明の回転センサ付き軸受は、内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間に収容された複数の転動体と、前記内輪の一端に取付けられたエンコーダと、このエンコーダに対向して前記外輪に取付けられたセンサとを備える回転センサ付き軸受において、前記センサおよびこのセンサが実装された回路基板を含み前記外輪に取付けられるセンサ部と、このセンサ部から前記センサの出力を取り出す配線部とを有し、前記センサ部は、前記配線部の配線が着脱自在に結線可能な配線結合部品を前記回路基板に実装したものであり、前記配線結合部品は、前記配線部の配線を通すための配線挿入孔を有する結合部品本体と、一端が前記配線挿入孔に挿入され他端が前記回路基板に半田付けされるリード線とを有し、前記配線は複数本の芯線を有し、各芯線は外周に導電性金属製の圧着ピンが圧着によって取付けられ、前記結合部品本体の配線挿入孔は、配線の各芯線毎に設けられ、前記リード線は、前記配線挿入孔内の内壁面に沿うように片方に寄せて挿入してあり、その配線挿入孔内の前記リード線の片寄せ側と反対側には、前記圧着ピンを挿入するための空間部が形成され、前記配線部は、配線の前記配線結合部品側の端部が被覆から芯線を露出させてあり、その露出した芯線の外周に前記圧着ピンが取付けられ、この圧着ピンが前記配線結合部品の前記配線挿入孔に挿入されてこの圧着ピンの外面が前記リード線と接触してセンサ部と配線部とを電気的に接続させたため、内輪の回転を外輪に設けたセンサで検出する回転センサ付き軸受における配線の結線作業の能率向上および結線精度の安定化を図ることができる。また、センサやコネクタの互換性を高め、多品種少量生産を実現でき、客先からの様々な要求バリエーションにも対応できる。

この発明の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この回転センサ付き軸受は、図１に示すように、内輪１と、外輪２と、これら内輪１と外輪２との間に収容された複数の転動体３と、各転動体３を所定ピッチで転動自在に収容する保持器４と、内輪１の回転を検出する回転センサ５とを備える。

回転センサ５は、内輪１に設けた磁気エンコーダ等のエンコーダ１１と、このエンコーダ１１に対向させて外輪２に設けたセンサ１２と、このセンサ１２が実装された回路基板１３と、この回路基板１３に実装された配線結合部品１４と、配線部２０とからなる。センサ１２で検出した電気信号は、回路基板１３に組込まれた回路によって処理され、その出力が配線結合部品１４に結線された配線部２０の配線２１を介して外部に取り出される。センサ１２、回路基板１３、および配線結合部品１４はセンサ部１５としてユニット化されており、このセンサ部１５は、外輪２の内径部に装着された芯金１６に圧入によって固定されたセンサハウジング１７に組み付けられている。

前記配線結合部品１４は、図２に示すように、配線を通すための配線挿入孔１４ａを有する結合部品本体１４ｂと、一端が前記配線挿入孔１４ａに挿入され他端が前記回路基板１３に半田付けされる複数本のリード線１４ｃとからなる部品である。配線挿入孔１４ａは、配線２１の各芯線２１ａ毎に設けられている。この実施形態の場合、リード線１４ｃは配線挿入孔１４ａ内の片方（図２では下方）に寄せて挿入してあり、その反対側（図２では上方）には後述する圧着ピン２２を挿入するための空間部１８が形成されている。

図３（Ｂ）に示すように、配線部２０の配線２１は、平行に配置した複数本の芯線２１ａの外周に絶縁用被覆２１ｂを施したものである。この配線２１の前記配線結合部品１４との結合側の端部は、被覆２１ｂから芯線２１ａを露出させてあり、その露出した各芯線２１ａの外周に導電性金属製の圧着ピン２２がそれぞれ圧着によって取付けられている。この圧着ピン２２を配線結合部品１４の配線挿入孔１４ａに挿入した場合、圧着ピン２２と前記リード線１４ｃとが接触して、センサ部１５と配線部２０とが電気的に接続するようになっている。

回転センサ５の組立方法について説明する。センサ１２のリード線１２ａに回路基板１３を半田付けし、かつ回路基板１３に配線結合部品１４のリード線１４ｃを半田付けする。これらの半田付け作業は、実装機により自動で行うことができる。このようにしてセンサ１２、回路基板１３、および配線結合部品１４をユニット化したセンサ部１５を、センサハウジング１７に組み付ける。一方、配線２１の露出した芯線２１ａに圧着ピン２２を取り付ける。そして、この圧着ピン２２を取付けた配線２１を配線結合部品１４の配線挿入孔１４ａに挿入し、配線２１と配線結合部品１４のリード線１４ｃとを結線する。最後に、配線挿入孔１４ａに封止剤としてシリコンを詰め、防水する。

この実施形態の回転センサ付き軸受は、配線結合部品１５と配線２１とが着脱自在に結線可能であるため、センサ１２および配線２１を任意に選択することができる。このため、多品種少量生産を実現でき、客先からの様々な要求バリエーションにも対応できる。特に圧着ピン２２を取付けた配線２１を配線結合部品１４の配線挿入孔１４ａに挿入することにより、センサ部１５と配線部２０とが結合される構成としたため、センサ部１５の種類および配線部２０の種類を問わず、センサ部１５と配線部２０との結合部品（配線結合部品１４）を固定あるいは統一することができ、上記多品種少量生産の実現、および要求バリエーションへの対応をより一層効果的に行うことができる。この配線結合部品１４と配線２１との着脱は簡単な操作で行える。

また、センサ部１５はセンサ１２、回路基板１３、および配線結合部品１４がユニット化されたものであるため、これらの軸受外輪２への取付けを一度の作業で行うことが可能となり、組立工数を削減させることができる。また、回路基板１３と配線結合部品１４との半田付けによる結線作業を実装機により自動で行うので、結線作業の能率が向上し、かつ半田付けのムラを無くして結線精度の安定化を図れる。

この発明の実施形態にかかる回転センサ付き軸受の断面図である。配線結合部品の断面図である。（Ａ）はセンサ部品と配線との結線状態を示す正面図、（Ｂ）はそのIIIＢ−IIIＢ断面図である。従来のセンサ部と配線との結線状態を示す図である。

符号の説明

１…内輪
２…外輪
３…転動体
４…保持器
５…回転センサ
１１…エンコーダ
１２…センサ
１３…回路基板
１４…配線結合部品
１４ａ…配線挿入孔
１４ｂ…結合部品本体
１４ｃ…リード線
１５…センサ部
２０…配線部
２１…配線
２１ａ…芯線
２１ｂ…被覆
２２…圧着ピン

Claims

内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間に収容された複数の転動体と、前記内輪の一端に取付けられたエンコーダと、このエンコーダに対向して前記外輪に取付けられたセンサとを備える回転センサ付き軸受において、
前記センサおよびこのセンサが実装された回路基板を含み前記外輪に取付けられるセンサ部と、このセンサ部から前記センサの出力を取り出す配線部とを有し、前記センサ部は、前記配線部の配線が着脱自在に結線可能な配線結合部品を前記回路基板に実装したものであり、前記配線結合部品は、前記配線部の配線を通すための配線挿入孔を有する結合部品本体と、一端が前記配線挿入孔に挿入され他端が前記回路基板に半田付けされるリード線とを有し、前記配線は複数本の芯線を有し、各芯線は外周に導電性金属製の圧着ピンが圧着によって取付けられ、前記結合部品本体の配線挿入孔は、配線の各芯線毎に設けられ、前記リード線は、前記配線挿入孔内の内壁面に沿うように片方に寄せて挿入してあり、その配線挿入孔内の前記リード線の片寄せ側と反対側には、前記圧着ピンを挿入するための空間部が形成され、
前記配線部は、配線の前記配線結合部品側の端部が被覆から芯線を露出させてあり、その露出した芯線の外周に前記圧着ピンが取付けられ、この圧着ピンが前記配線結合部品の前記配線挿入孔に挿入されてこの圧着ピンの外面が前記リード線と接触してセンサ部と配線部とを電気的に接続させたことを特徴とする回転センサ付き軸受。
請求項１において、前記配線部の配線は、平行に配置した複数本の芯線の外周に絶縁性被覆を施したものである回転センサ付き軸受。