JP5458498B2 - 転がり軸受ユニットの状態量測定装置 - Google Patents
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Description
このうちの転がり軸受ユニットは、使用時にも回転しない静止側軌道輪と、複数個の転動体を介してこの静止側軌道輪と同心に支持され、使用時に回転する回転側軌道輪とを備える。
又、上記状態量測定装置は、エンコーダと、2個以上のセンサと、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪の一部に直接又は他の部材を介して支持固定されたもので、この回転側軌道輪と同心の被検出面を備える。そして、この被検出面に互いに異なる2種類の磁気特性部を円周方向に関して交互に配置すると共に、この被検出面の磁気特性が円周方向に関して交互に変化する位相を、少なくとも上記被検出面の幅方向一部分で、この幅方向に関して連続的に変化させている。
又、上記各センサはそれぞれ、自身の検出部を上記エンコーダの被検出面のうちで互いに異なる部分に近接対向させた状態で、使用時にも回転しない部分に支持固定されている。そして、上記被検出面のうちで自身の検出部を対向させた部分の磁気特性の変化に対応して、出力信号を変化させる。
又、上記演算器は、上記各センサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記両軌道輪同士の間の相対変位と、これら両軌道輪同士の間に作用する外力とのうちの、少なくとも1種類の状態量を算出する機能を有する。
特に、本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置に於いては、上記静止側軌道輪を外輪とし、上記回転側軌道輪をハブとしている。
又、上記エンコーダを、永久磁石製とし、上記ハブの軸方向内端部に支持固定している。
又、上記各センサを、上記外輪の軸方向内端開口を塞ぐカバーの内側に設けられた合成樹脂製のセンサホルダに包埋支持している。そして、それぞれが上記各センサから選択された2個のセンサの組み合わせのうち、少なくとも1つの組み合わせを構成する為に、次の様な構成を有する磁気検出用ICを使用する。
即ち、本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置に使用する磁気検出用ICは、1個のIC本体と、複数本のリード端子とを備える。
このうちのIC本体は、それぞれが自身を通過する磁束の向き又は密度(向きと密度との一方又は双方)に応じた信号を生成する1対の信号生成部(例えばホール素子)と、これら両信号生成部で生成された信号を処理(増幅、ディジタル信号への変換等)する為の信号処理部とを備える。
又、上記複数本のリード端子はそれぞれ、上記IC本体の周縁部に存在する複数の辺のうち、1つの辺のみから引き出される状態で設けられている。又、これら各リード端子の中には、少なくとも、上記信号処理部で処理された上記両信号を取り出す為の1対の出力端子が含まれている。
又、これと共に、上記両信号生成部の前面に近接対向する部分を、上記エンコーダの被検出面に設けた互いに異なる2種類の磁気特性部が、それぞれ交互に、且つ、互いに同位相で通過する場合に、上記両出力端子から、互いの位相が反転した(互いの位相差比が0.5となる)1対の信号が取り出される回路構成を有する。尚、この様な回路構成は、例えば、上記両ホール素子に1対ずつ接続する電圧電極の接続方向を、これら両ホール素子同士で互いに反転させたり、或いは、この様に電圧電極の接続方向を互いに反転させる事なく、上記信号処理部で何れか一方の信号の位相のみを反転させる処理を行わせる等により、容易に行なえる。
本発明の転がり軸受ユニットの状態量測定装置は、上述した様な磁気検出用ICを備え、且つ、上記外輪と上記ハブとの間に外力が作用しておらず、これら外輪とハブ同士が相対変位していない、中立状態で、上記磁気検出用ICを構成する1対の信号生成部の前面を、それぞれ上記被検出面のうちで磁気特性の変化の位相が互いに等しい部分に近接対向させる。
2 ハブ
3 転動体
4 エンコーダ
5 芯金
6 エンコーダ本体
7 カバー
8 センサホルダ
9a、9b センサ
10、10a ホールIC
11、11a IC本体
12 リード端子
13 ホール素子
Claims (1)
- 転がり軸受ユニットと、状態量測定装置とを備え、
このうちの転がり軸受ユニットは、使用時にも回転しない静止側軌道輪と、複数個の転動体を介してこの静止側軌道輪と同心に支持され、使用時に回転する回転側軌道輪とを備えたものであり、
上記状態量測定装置は、エンコーダと、2個以上のセンサと、演算器とを備えたものであって、
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪の一部に直接又は他の部材を介して支持固定されたもので、この回転側軌道輪と同心の被検出面を備え、この被検出面に互いに異なる2種類の磁気特性部を円周方向に関して交互に配置すると共に、この被検出面の磁気特性が円周方向に関して交互に変化する位相を、少なくとも上記被検出面の幅方向一部分で、この幅方向に関して連続的に変化させており、
上記各センサはそれぞれ、自身の検出部を上記エンコーダの被検出面のうちで互いに異なる部分に対向させた状態で、使用時にも回転しない部分に支持固定されていて、上記被検出面のうちで自身の検出部を対向させた部分の磁気特性の変化に対応して出力信号を変化させるものであり、
上記演算器は、上記各センサの出力信号同士の間に存在する位相差に基づいて、上記両軌道輪同士の間の相対変位と、これら両軌道輪同士の間に作用する外力とのうちの、少なくとも1種類の状態量を算出する機能を有するものである、
転がり軸受ユニットの状態量測定装置に於いて、
上記静止側軌道輪が外輪であり、上記回転側軌道輪がハブであり、
上記エンコーダが、永久磁石製で、このハブの軸方向内端部に支持固定されており、
上記各センサは、上記外輪の軸方向内端開口を塞ぐカバーの内側に設けられた合成樹脂製のセンサホルダに包埋支持されており、
それぞれが上記各センサから選択された2個のセンサの組み合わせのうち、少なくとも1つの組み合わせを構成する為に、それぞれが自身を通過する磁束の向き又は密度に応じた信号を生成する1対の信号生成部と、これら両信号生成部で生成された信号を処理する為の信号処理部とを備えた1個のIC本体と、それぞれがこのIC本体の周縁部に存在する複数の辺のうちの1つの辺のみから引き出される状態で設けられた、上記信号処理部で処理された上記両信号を取り出す為の1対の出力端子を含む複数本のリード端子とを備えると共に、上記両信号生成部の前面に対向する部分を、上記エンコーダの被検出面に設けた互いに異なる2種類の磁気特性部が、それぞれ交互に、且つ、互いに同位相で通過する場合に、上記両出力端子から、互いの位相が反転した1対の信号が取り出される回路構成を有する磁気検出用ICを使用し、且つ、上記外輪と上記ハブとの間に外力が作用しておらず、これら外輪とハブ同士が相対変位していない、中立状態で、上記磁気検出用ICを構成する1対の信号生成部の前面を、それぞれ上記被検出面のうちで磁気特性の変化の位相が互いに等しい部分に対向させている事を特徴とする転がり軸受ユニットの状態量測定装置。
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