JP5487450B2 - Processing method of encoder in bearing device - Google Patents

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Description

本発明は、軸受装置におけるエンコーダの加工方法に関し、より詳細には、工作機械の主軸等の回転軸に作用するアキシャル荷重を測定可能な荷重センサ付き軸受装置におけるエンコーダの加工方法に関する。   The present invention relates to a method for processing an encoder in a bearing device, and more particularly to a method for processing an encoder in a bearing device with a load sensor capable of measuring an axial load acting on a rotating shaft such as a main shaft of a machine tool.

工作機械において、スピンドル軸に作用するアキシャル荷重を測定することは、大きなメリットを有する。即ち、工作機械のスピンドル軸に働くアキシャル荷重は、加工精度、加工効率、工具寿命等に与える影響が大きい重要なパラメータである。従って、アキシャル荷重を知ることにより適正な加工条件の選定が可能となる。例えば、加工条件は、一般的に工具の回転数や、送り速度によって決められているが、摩擦や、加工によって発生する熱等の制御し難い要因の影響も受けるので、回転数や送り速度を一定に設定しても、常に同じ加工精度が得られることはない。加工面の変化に対応する切削荷重(即ち、スピンドル軸のアキシャル荷重)を新たなパラメータとして考慮することで、より厳密な加工条件の選定が可能となり、加工精度の向上が期待される。   In a machine tool, measuring an axial load acting on a spindle shaft has a great merit. That is, the axial load acting on the spindle axis of the machine tool is an important parameter having a great influence on machining accuracy, machining efficiency, tool life, and the like. Therefore, it is possible to select an appropriate machining condition by knowing the axial load. For example, machining conditions are generally determined by the rotation speed and feed rate of the tool, but are also affected by factors that are difficult to control, such as friction and heat generated by machining. Even if set to a constant value, the same machining accuracy is not always obtained. By considering the cutting load (that is, the axial load of the spindle shaft) corresponding to the change of the machining surface as a new parameter, it becomes possible to select a more strict machining condition and to improve the machining accuracy.

具体的には、切り屑排出量が同じであれば、切削荷重の小さい加工条件の方が効率的な加工条件であり、省エネルギ、工具寿命の延長に有利となる。また、切削荷重の増加から、工具の切削性(切れ味)の低下や、刃先摩耗等の発生を推測することができ、工具寿命や、工具交換時期を知ることが可能となる。更に、切削荷重の変化の履歴を管理することによって、無理な切削加工条件や工具とワークとの衝突(衝撃荷重)等の軸受損傷要因を推定することができ、また把握した工具の寿命特性から工具の改良、改善が可能となる。   Specifically, if the chip discharge amount is the same, the machining condition with a small cutting load is an efficient machining condition, which is advantageous for saving energy and extending the tool life. Further, from the increase in the cutting load, it is possible to estimate the deterioration of the cutting property (sharpness) of the tool and the occurrence of cutting edge wear and the like, and it becomes possible to know the tool life and the tool replacement time. Furthermore, by managing the history of changes in cutting load, it is possible to estimate bearing damage factors such as unreasonable cutting conditions and collisions (impact load) between the tool and workpiece, and from the grasped tool life characteristics The tool can be improved and improved.

アキシャル荷重を測定できる従来の装置としては、車両を支持するための転がり軸受ユニットに組み込まれたアキシャル荷重を測定する為の荷重測定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の荷重測定装置では、ハブの軸方向中間部で複数の内輪軌道同士の間部分に、図12に示すエンコーダ284を外嵌固定している。このエンコーダ284は、外周面に第1検出部である凸部293と、第2検出部である凹部294とが、円周方向に交互に且つ等間隔で形成されている。   As a conventional apparatus capable of measuring an axial load, a load measuring apparatus for measuring an axial load incorporated in a rolling bearing unit for supporting a vehicle is known (for example, see Patent Document 1). In the load measuring device described in Patent Document 1, an encoder 284 shown in FIG. 12 is externally fitted and fixed to a portion between a plurality of inner ring raceways at an intermediate portion in the axial direction of the hub. In the encoder 284, convex portions 293 that are first detection portions and concave portions 294 that are second detection portions are formed on the outer peripheral surface alternately and at equal intervals in the circumferential direction.

特開2006−317420号公報JP 2006-317420 A

ところで、図13に示すように、特許文献1に記載のエンコーダ284では、ミーリング加工機等の工具201を、エンコーダの中心軸O(図中のX軸方向)に垂直(図中のZ軸方向に平行)となるように当接させ、XY軸2軸方向に移動させることによって、エンコーダ284の外周面に凹部294が形成されている。   By the way, as shown in FIG. 13, in the encoder 284 described in Patent Document 1, a tool 201 such as a milling machine is placed perpendicularly to the central axis O (X-axis direction in the figure) of the encoder (Z-axis direction in the figure). The concave portion 294 is formed on the outer peripheral surface of the encoder 284 by moving in the biaxial directions of the XY axes.

しかしながら、図14に示すように、工具201のXY軸2軸送りにより凹部294を加工すると、そのY軸方向中間部(仮想線p)からY軸方向に切削加工するに従って、凹部294の深さは、仮想線p地点でΔl、仮想線q,q´地点でΔl、仮想線r,r´地点でΔl、と次第に浅くなる(Δl>Δl>Δl)。このように、凹部294の溝深さが異なることによって、センサによる変位の検出に誤差が発生し、分解能が悪くなる問題点があった。
特に、凹部294のY軸方向距離が長いとき、溝深さの相違は大きくなるため、この問題が顕在化しがちであった。
However, as shown in FIG. 14, when the recess 294 is machined by the XY-axis biaxial feed of the tool 201, the depth of the recess 294 increases as the Y-axis direction is cut from the Y-axis intermediate portion (virtual line p). Is gradually shallower with Δl 1 at the imaginary line p, Δl 2 at the imaginary lines q and q ′, Δl 3 at the imaginary lines r and r ′, and Δl 1 > Δl 2 > Δl 3 . As described above, since the groove depth of the concave portion 294 is different, there is a problem that an error occurs in detection of displacement by the sensor and resolution is deteriorated.
In particular, when the distance in the Y-axis direction of the concave portion 294 is long, the difference in groove depth becomes large, and this problem tends to become apparent.

本発明は、前述した課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、精度よく荷重測定ができるように、エンコーダの被検出面を構成する溝を形成する、軸受装置におけるエンコーダの加工方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for processing an encoder in a bearing device that forms a groove that constitutes a detected surface of the encoder so that load measurement can be performed with high accuracy. It is to provide.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 静止部材に嵌合固定される静止側軌道輪、回転部材に嵌合固定される回転側軌道輪、及び、前記静止側軌道輪の静止側軌道及び前記回転側軌道輪の回転側軌道間に転動自在に配置された複数の転動体を備える軸受と、
前記回転側軌道輪又は前記回転側軌道輪と共に回転する回転側間座の外周面に設けられた被検出面の特性が円周方向に交互に変化することによって構成されたエンコーダ、及び、該エンコーダの前記被検出面に対向配置されて前記被検出面の前記特性の変化を検出するセンサからなるセンサユニットと、を備える軸受装置におけるエンコーダの加工方法であって、
前記回転側軌道輪又は前記回転側間座を回転体に取り付ける工程と、
前記回転側軌道輪又は前記回転側間座を前記回転体とともに回転させながら、前記回転体の回転軸方向に直交して配置された工具を、前記回転軸方向に移動させ、前記回転側軌道輪又は前記回転側間座の外周面に溝を加工する工程と、を有し、
前記エンコーダの被検出面に、該加工された溝によって、円周方向に関して変化する特性のピッチが軸方向に関して連続的に変化する部分が軸方向に単列で構成されることを特徴とする軸受装置におけるエンコーダの加工方法。
(2) 静止部材に嵌合固定される静止側軌道輪、回転部材に嵌合固定される回転側軌道輪、及び、前記静止側軌道輪の静止側軌道及び前記回転側軌道輪の回転側軌道間に転動自在に配置された複数の転動体を備える軸受と、
前記回転側軌道輪又は前記回転側軌道輪と共に回転する回転側間座の外周面に設けられた被検出面の特性が円周方向に交互に変化することによって構成されたエンコーダ、及び、該エンコーダの前記被検出面に対向配置されて前記被検出面の前記特性の変化を検出するセンサからなるセンサユニットと、を備える軸受装置におけるエンコーダであって、
該エンコーダは、(1)に記載のエンコーダの加工方法によって製造され、
前記エンコーダの被検出面には、深さが均一な溝によって、円周方向に関して変化する特性のピッチが軸方向に関して連続的に変化する部分が軸方向に単列で構成されることを特徴とする軸受装置におけるエンコーダ。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A stationary side race ring fitted and fixed to a stationary member, a rotation side race ring fitted and fixed to a rotating member, a stationary side race of the stationary side race ring, and a rotational side race of the rotary side race ring A bearing provided with a plurality of rolling elements which are arranged so as to be freely rollable between,
An encoder configured by alternately changing characteristics of a detected surface provided on an outer peripheral surface of the rotation-side spacer rotating with the rotation-side raceway or the rotation-side raceway in a circumferential direction, and the encoder A sensor unit comprising a sensor that is disposed opposite to the detected surface and detects a change in the characteristic of the detected surface, and a processing method for an encoder in a bearing device comprising:
Attaching the rotating side raceway or the rotating side spacer to a rotating body;
While rotating the rotary side raceway or the rotary side spacer together with the rotary body, a tool arranged orthogonal to the rotary axis direction of the rotary body is moved in the rotary axis direction, and the rotary side raceway ring Or a step of machining a groove on the outer peripheral surface of the rotary spacer.
A bearing in which the pitch of the characteristic that changes in the circumferential direction continuously changes in the axial direction due to the processed groove is formed in the detected surface of the encoder in a single row in the axial direction. Processing method of encoder in apparatus.
(2) A stationary side race ring fitted and fixed to a stationary member, a rotation side race ring fitted and fixed to a rotary member, a stationary side race of the stationary side race ring, and a rotational side race of the rotary side race ring A bearing provided with a plurality of rolling elements which are arranged so as to be freely rollable between,
An encoder configured by alternately changing characteristics of a detected surface provided on an outer peripheral surface of the rotation-side spacer rotating with the rotation-side raceway or the rotation-side raceway in a circumferential direction, and the encoder An encoder in a bearing device comprising: a sensor unit that is disposed opposite to the detected surface and that includes a sensor that detects a change in the characteristic of the detected surface;
The encoder is manufactured by the encoder processing method according to (1),
The detected surface of the encoder is configured by a single row in the axial direction in which the pitch of the characteristic that changes in the circumferential direction continuously changes in the axial direction by a groove having a uniform depth. An encoder in a bearing device.

本発明の軸受装置におけるエンコーダの加工方法によれば、回転側軌道輪又は回転側間座を回転体とともに回転させながら、回転体の回転軸方向に直交して配置された工具を、回転軸方向に移動させ、回転側軌道輪又は回転側間座の外周面に溝を加工するため、エンコーダの被検出面を構成する溝を、均一な深さで設けることができ、精度のよい変位測定が可能となる。   According to the processing method of the encoder in the bearing device of the present invention, the tool arranged orthogonal to the rotational axis direction of the rotating body is rotated in the rotational axis direction while rotating the rotating side race ring or the rotating side spacer together with the rotating body. Since the groove is formed on the outer peripheral surface of the rotating raceway or the rotating spacer, the groove constituting the detection surface of the encoder can be provided with a uniform depth, and accurate displacement measurement can be performed. It becomes possible.

また、エンコーダの被検出面は、該加工された溝によって、円周方向に関して変化する特性のピッチが軸方向に関して連続的に変化する部分を軸方向に単列で構成されるため、センサを1つの磁気センサのみによって構成することができる。これにより、センサユニットのコスト低減が図られると共に、センサ、及びエンコーダを構成する回転側軌道輪又は回転側間座の軸方向幅を狭くすることができる。   Further, the surface to be detected of the encoder is constituted by a single row in the axial direction because the processed groove has a portion in which the pitch of the characteristic that changes in the circumferential direction continuously changes in the axial direction. It can be constituted by only one magnetic sensor. Thereby, the cost of the sensor unit can be reduced, and the axial width of the rotation side raceway or the rotation side spacer constituting the sensor and encoder can be reduced.

第1実施形態に係るエンコーダの加工方法を用いて加工されたエンコーダが採用された工作機械の主軸装置の断面図である。It is sectional drawing of the spindle apparatus of the machine tool by which the encoder processed using the processing method of the encoder which concerns on 1st Embodiment was employ | adopted. 図1の主軸装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the main axis | shaft apparatus of FIG. 第1実施形態に係るエンコーダの加工方法を説明する図であり、(a)はエンコーダの正面側から見た図であり、(b)はその側面側から見た図である。It is a figure explaining the processing method of the encoder which concerns on 1st Embodiment, (a) is the figure seen from the front side of the encoder, (b) is the figure seen from the side surface side. 第1実施形態に係るエンコーダの加工方法を用いて加工されたエンコーダの斜視図である。It is a perspective view of the encoder processed using the encoder processing method according to the first embodiment. (a)は図4のエンコーダを展開して外周側から見た図であり、(b)はそのエンコーダの要部側面図であり、(c)は正面図である。(A) is the figure which expand | deployed the encoder of FIG. 4 and was seen from the outer peripheral side, (b) is the principal part side view of the encoder, (c) is a front view. 第1実施形態に係るエンコーダの加工方法を用いて加工された、他の形態のエンコーダの斜視図である。It is a perspective view of the encoder of other forms processed using the processing method of the encoder concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係るエンコーダの加工方法を用いて加工された、さらに他の形態のエンコーダの斜視図である。It is a perspective view of the encoder of other forms processed using the processing method of the encoder concerning a 1st embodiment. 第2実施形態に係るエンコーダの加工方法を用いて加工されたエンコーダが採用された荷重センサ付き軸受装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the bearing apparatus with a load sensor by which the encoder processed using the processing method of the encoder which concerns on 2nd Embodiment was employ | adopted. (a)は第2実施形態に係るエンコーダの加工方法を用いて加工されたエンコーダの正面図であり、(b)はその斜視図である。(A) is a front view of the encoder processed using the encoder processing method according to the second embodiment, and (b) is a perspective view thereof. 第2実施形態に係るエンコーダの加工方法を用いて加工された、他の形態のエンコーダの斜視図である。It is a perspective view of the encoder of other forms processed using the processing method of the encoder concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係るエンコーダの加工方法を用いて加工された、さらに他の形態のエンコーダの斜視図である。It is a perspective view of the encoder of another form processed using the processing method of the encoder concerning a 2nd embodiment. 特許文献1に記載のエンコーダの斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of an encoder described in Patent Document 1. 従来のエンコーダの加工方法を説明する図であり、(a)はエンコーダの正面側から見た図であり、(b)はその側面側から見た図である。It is a figure explaining the processing method of the conventional encoder, (a) is the figure seen from the front side of the encoder, (b) is the figure seen from the side surface side. (a)は図12のエンコーダを展開して外周側から見た図であり、(b)はそのエンコーダの要部側面図であり、(c)は正面図である。(A) is the figure which unfolded the encoder of FIG. 12, and was seen from the outer peripheral side, (b) is the principal part side view of the encoder, (c) is a front view.

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1及び図2に示すように、第1実施形態に係るエンコーダの加工方法を用いて加工されたエンコーダ84は、例えば、工作機械の主軸装置10に採用される。
(First embodiment)
As shown in FIGS. 1 and 2, an encoder 84 machined using the encoder machining method according to the first embodiment is employed in, for example, a spindle device 10 of a machine tool.

主軸装置10は、モータビルトイン方式であり、その中心部には、回転部材である中空状の回転軸(スピンドル軸)11が設けられている。回転軸11の軸方向端部(図1において左側)には、不図示の工具が保持されている。   The spindle device 10 is a motor built-in system, and a hollow rotating shaft (spindle shaft) 11 that is a rotating member is provided at the center thereof. A tool (not shown) is held at the axial end of the rotating shaft 11 (left side in FIG. 1).

回転軸11は、その工具側を支承する一対の前側軸受20,30と、反工具側を支承する後側軸受40とによって、静止部材であるハウジング50に回転自在に支持されている。前側軸受20,30と後側軸受40間における回転軸11の外周面には、ロータ51が外嵌されている。また、ロータ51の周囲に配置されるステータ52は、ハウジング50に固定されており、ステータ52に電力を供給することで、ロータ51に回転力を発生させて、回転軸11を回転させる。尚、ハウジング50は、前側軸受30とステータ52との間で軸方向に2分割されたハウジング50aとハウジング50bとから構成されている。   The rotary shaft 11 is rotatably supported by a housing 50 that is a stationary member by a pair of front bearings 20 and 30 that support the tool side and a rear bearing 40 that supports the opposite tool side. A rotor 51 is fitted on the outer peripheral surface of the rotary shaft 11 between the front bearings 20 and 30 and the rear bearing 40. In addition, the stator 52 disposed around the rotor 51 is fixed to the housing 50, and by supplying electric power to the stator 52, a rotational force is generated in the rotor 51 to rotate the rotating shaft 11. The housing 50 includes a housing 50 a and a housing 50 b that are divided in the axial direction between the front bearing 30 and the stator 52.

前側軸受20,30は、背面組み合わせとなるように配置された略同一寸法の一対のアンギュラ玉軸受であり、静止側軌道輪である外輪21,31と、回転側軌道輪である内輪22,32と、静止側軌道である外輪軌道溝及び回転側軌道である内輪軌道溝間に、接触角を持って配置された転動体としての複数の玉23,33と、を備える。   The front bearings 20 and 30 are a pair of angular ball bearings having substantially the same dimensions arranged so as to form a rear combination, outer rings 21 and 31 that are stationary bearing rings, and inner rings 22 and 32 that are rotating bearing rings. And a plurality of balls 23 and 33 as rolling elements arranged with a contact angle between the outer ring raceway groove which is a stationary side raceway and the inner ring raceway groove which is a rotation side raceway.

前側軸受20,30の外輪21,31は、ハウジング50に内嵌され、ハウジング50にボルト締結された前側軸受外輪押え53によって静止側間座である外輪間座54を介してハウジング50に固定されている。   The outer rings 21 and 31 of the front bearings 20 and 30 are fitted in the housing 50 and fixed to the housing 50 via an outer ring spacer 54 which is a stationary side spacer by a front bearing outer ring presser 53 which is bolted to the housing 50. ing.

また、前側軸受20,30の内輪22,32は、回転軸11に外嵌され、回転軸11に締結されたナット55によって回転側間座である内輪間座81を介して回転軸11に固定されている。前側軸受20,30は、ナット55によって定位置予圧が負荷されており、前側軸受20,30によって回転軸11の軸方向位置が位置決めされる。   Further, the inner rings 22 and 32 of the front bearings 20 and 30 are externally fitted to the rotating shaft 11 and are fixed to the rotating shaft 11 via an inner ring spacer 81 which is a rotating side spacer by a nut 55 fastened to the rotating shaft 11. Has been. The front bearings 20 and 30 are loaded with a fixed position preload by a nut 55, and the axial position of the rotary shaft 11 is positioned by the front bearings 20 and 30.

後側軸受40は、円筒ころ軸受であり、外輪41と、内輪42と、転動体としての複数の円筒ころ43と、を有する。後側軸受40の外輪41はハウジング50に内嵌され、ハウジング50にボルト締結された後側軸受外輪押え56によって外輪間座44を介してハウジング50に固定されている。後側軸受40の内輪42は、回転軸11に締結された他のナット57によって内輪間座45を介して回転軸11に固定されている。   The rear bearing 40 is a cylindrical roller bearing and includes an outer ring 41, an inner ring 42, and a plurality of cylindrical rollers 43 as rolling elements. The outer ring 41 of the rear bearing 40 is fitted in the housing 50 and fixed to the housing 50 via the outer ring spacer 44 by a rear bearing outer ring retainer 56 that is bolted to the housing 50. The inner ring 42 of the rear bearing 40 is fixed to the rotating shaft 11 via an inner ring spacer 45 by another nut 57 fastened to the rotating shaft 11.

軸方向において前側軸受20,30、及びステータ52に対応するハウジング50の外周面には、円環状の冷却油溝58、59が形成されている。この冷却油溝58、59は、Oリング62、63が装着されてハウジング50に外嵌するリング状の冷却ジャケット60、61によって覆われている。そして、この冷却油溝58,59に供給された冷却油によって前側軸受20,30、及びステータ52が冷却される。   On the outer peripheral surface of the housing 50 corresponding to the front bearings 20 and 30 and the stator 52 in the axial direction, annular cooling oil grooves 58 and 59 are formed. The cooling oil grooves 58, 59 are covered with ring-shaped cooling jackets 60, 61 fitted with O-rings 62, 63 and fitted to the housing 50. The front bearings 20 and 30 and the stator 52 are cooled by the cooling oil supplied to the cooling oil grooves 58 and 59.

また、ハウジング50及び外輪間座54には、それぞれセンサ取付穴68及び貫通孔54aが径方向に連続して形成されている。センサ取付穴68には、センサユニット80を構成するセンサ82が配設される。   A sensor mounting hole 68 and a through hole 54a are formed in the housing 50 and the outer ring spacer 54 continuously in the radial direction, respectively. A sensor 82 constituting the sensor unit 80 is disposed in the sensor mounting hole 68.

第1配索穴70は、ハウジング50aの反工具側から加工されており、ハウジング50の外周面から傾斜して径方向に設けられた傾斜穴71、及び第1配索穴70と平行に反工具側に延設する第2配索穴72に連通している。このように第1配索穴70、傾斜穴71、及び第2配索穴72を屈曲形成することにより、センサ82の配線83をステータ52と干渉することなく配索可能としている。第1配索穴70の反工具側端部には、栓74が挿入されて閉鎖されており、モータ側からの異物侵入が阻止される。   The first wiring hole 70 is machined from the side opposite to the tool of the housing 50 a, and is inclined in parallel to the inclined hole 71 provided in the radial direction and inclined from the outer peripheral surface of the housing 50. It communicates with a second wiring hole 72 extending to the tool side. In this way, the first wiring hole 70, the inclined hole 71, and the second wiring hole 72 are bent, so that the wiring 83 of the sensor 82 can be routed without interfering with the stator 52. A plug 74 is inserted and closed at the end of the first wiring hole 70 on the side opposite to the tool, and foreign matter intrusion from the motor side is prevented.

尚、第1配索穴70、傾斜穴71、及び第2配索穴72に対する配線83の挿通作業は、上記したように一度に挿通することが困難な場合には、第1配索穴70、及び傾斜穴71に挿通した配線83を一旦傾斜穴71から外に出した後、再び傾斜穴71から第2配索穴72に挿通するようにしてもよい。また、配線83挿通後に、傾斜穴71の開口部に栓(図示せず)を挿入して閉鎖し、異物の侵入を阻止することもできる。このように配索された配線83の一端は、演算装置150に接続されてセンサ82で検出された出力信号が入力される。   In addition, the insertion work of the wiring 83 with respect to the 1st routing hole 70, the inclination hole 71, and the 2nd routing hole 72 is the 1st routing hole 70, when it is difficult to insert at once as mentioned above. In addition, the wiring 83 inserted through the inclined hole 71 may once be taken out of the inclined hole 71 and then inserted through the inclined hole 71 into the second routing hole 72 again. In addition, after the wiring 83 is inserted, a plug (not shown) is inserted into the opening of the inclined hole 71 and closed, thereby preventing foreign matter from entering. One end of the wiring 83 wired in this way is connected to the arithmetic unit 150 and an output signal detected by the sensor 82 is input.

センサ82は、Oリング91a、91bを装着し、センサ82の配線83を第1配索穴70、傾斜穴71、及び第2配索穴72に挿通させ、ハウジング50のセンサ取付穴68、及び外輪間座54の貫通孔54aに挿入することで組み付けられる。   The sensor 82 is mounted with O-rings 91a and 91b, and the wiring 83 of the sensor 82 is inserted through the first wiring hole 70, the inclined hole 71, and the second wiring hole 72, and the sensor mounting hole 68 of the housing 50, and The outer ring spacer 54 is assembled by being inserted into the through hole 54a.

そして、固定治具88をハウジング50に嵌合させて、雄ねじ89をハウジング50に螺合させて固定する。これにより、センサ82の先端に設けられた磁気センサ90は、所定の位置に位置決めされて、内輪間座81の外周面に形成されたエンコーダ84の被検出面に対向して配置される。   Then, the fixing jig 88 is fitted into the housing 50, and the male screw 89 is screwed into the housing 50 and fixed. As a result, the magnetic sensor 90 provided at the tip of the sensor 82 is positioned at a predetermined position and is disposed so as to face the detected surface of the encoder 84 formed on the outer peripheral surface of the inner ring spacer 81.

図3は、本実施形態のエンコーダ84の加工方法を示しており、図4,5は、その加工方法を用いて加工されたエンコーダを示している。以下、これらの図を用いて、エンコーダ84の加工方法を詳細に説明する。
なお、図中におけるX,Y,Z軸はそれぞれ、後述の回転体2の回転軸Cと平行な軸,回転軸Cと垂直且つ回転体2の径方向と垂直な軸,回転体2の該径方向と平行な軸,である。
FIG. 3 shows a processing method of the encoder 84 of the present embodiment, and FIGS. 4 and 5 show an encoder processed using the processing method. Hereinafter, the processing method of the encoder 84 will be described in detail with reference to these drawings.
In the drawing, the X, Y, and Z axes are respectively an axis parallel to the rotation axis C of the rotating body 2 described later, an axis perpendicular to the rotating axis C and perpendicular to the radial direction of the rotating body 2, and the rotation body 2 An axis parallel to the radial direction.

まず、磁性金属材からなる内輪間座81を、工作機械の回転体2の外周面に取り付ける。このとき、内輪間座81の中心軸は、回転体2の回転軸Cと略一致する。そして、内輪間座81を、回転体2とともに回転軸C周りに回転させる。   First, the inner ring spacer 81 made of a magnetic metal material is attached to the outer peripheral surface of the rotating body 2 of the machine tool. At this time, the central axis of the inner ring spacer 81 substantially coincides with the rotational axis C of the rotating body 2. Then, the inner ring spacer 81 is rotated around the rotation axis C together with the rotating body 2.

次に、エンドミルなどの工具1を、回転軸Cと直交させ(Z軸と平行となる)、内輪間座81の外周面におけるX軸方向一方部81aに当接させて、Z軸方向に所定の深さまで移動させた後、回転軸C方向(X軸方向)に所定長さに渡って、X軸方向他方部81bまで移動させることにより個性化部分86が凹設される。
その後、工具1を、一旦、内輪間座81の外周面から離間させ、再び、この外周面におけるX軸方向他方部81b´に当接させて、Z軸方向に所定の深さまで移動させた後、−X軸方向に所定長さに渡って、X軸方向一方部81a´まで移動させることにより、先述の個性化部分86とは特性の異なる個性化部分86が凹設される。
このように、特性の異なる1対の個性化部分86、86が形成され、被検出用組み合わせ部85が構成される。
Next, a tool 1 such as an end mill is orthogonal to the rotation axis C (parallel to the Z axis), and is brought into contact with the X axis direction one portion 81a on the outer peripheral surface of the inner ring spacer 81 to be predetermined in the Z axis direction. After being moved to the depth of, the individualized portion 86 is recessed by moving to the other portion 81b in the X-axis direction over a predetermined length in the rotation axis C direction (X-axis direction).
Thereafter, the tool 1 is once separated from the outer peripheral surface of the inner ring spacer 81, and again brought into contact with the other portion 81b 'in the X-axis direction on the outer peripheral surface and moved to a predetermined depth in the Z-axis direction. The individualized portion 86 having a characteristic different from that of the above-described individualized portion 86 is recessed by moving to the one portion 81a ′ in the X-axis direction over a predetermined length in the −X-axis direction.
In this way, a pair of personalized portions 86 and 86 having different characteristics are formed, and a combination part 85 for detection is configured.

そして、内輪間座81の外周面に、円周方向に渡り等間隔で、上記の工程を繰り返すことによって、複数の被検出用組み合わせ部85が設けられ、エンコーダ84が形成される。   Then, by repeating the above steps on the outer peripheral surface of the inner ring spacer 81 at equal intervals in the circumferential direction, a plurality of combination parts for detection 85 are provided, and an encoder 84 is formed.

なお、各被検出用組み合わせ部85、85を構成する1対ずつの個性化部分86、86同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部85、85で軸方向に関して同じ方向に連続的に変化している。即ち、各被検出用組み合わせ部85、85を構成する1対ずつの個性化部分86、86同士の円周方向に関する間隔が、エンコーダ84の軸方向一端(図4の右上端)程小さくなり、円周方向に隣り合う各被検出用組み合わせ部85、85を構成する個性化部分86、86同士の円周方向に関する間隔が、エンコーダ84の軸方向他端(図4の左下端)程小さくなる方向に傾斜している。このエンコーダ84は、センサ82と共にセンサユニット80を構成する。   In addition, the space | interval regarding the circumferential direction of each pair of individualization parts 86 and 86 which comprise each to-be-detected combination part 85 and 85 is the same direction regarding an axial direction in all the to-be-detected combination parts 85 and 85. It is changing continuously. That is, the interval in the circumferential direction between the pair of individualized portions 86, 86 constituting each detected combination portion 85, 85 becomes smaller in the axial direction one end (upper right end in FIG. 4) of the encoder 84, The interval in the circumferential direction between the individualized portions 86 and 86 constituting each of the detected combination portions 85 and 85 adjacent to each other in the circumferential direction becomes smaller as the other axial end of the encoder 84 (the lower left end in FIG. 4). Inclined in the direction. The encoder 84 constitutes a sensor unit 80 together with the sensor 82.

ここで、図5を参照して、本実施形態のエンコーダの加工方法によって加工されたエンコーダ84について、より具体的に説明する。なお、図5中、仮想線S,T,T´は全てX軸に平行な線であり、仮想線Sは、個性化部分86のY軸方向中間部を通り、仮想線T,T´はそれぞれ、個性化部分86のY軸方向一方側端部,Y軸方向他方側端部と接する。   Here, the encoder 84 processed by the encoder processing method of the present embodiment will be described more specifically with reference to FIG. In FIG. 5, the imaginary lines S, T, T ′ are all parallel to the X axis, the imaginary line S passes through the middle part of the individualized portion 86 in the Y axis direction, and the imaginary lines T, T ′ are Each of the individualized portions 86 is in contact with one end portion in the Y-axis direction and the other end portion in the Y-axis direction.

本実施形態のエンコーダの加工方法によれば、内輪間座81を、回転体2とともに回転軸C周りに回転させながら、工具1を回転軸C方向に移動させることによって、内輪間座81の外周面を加工したため、仮想線S,T,T´における、個性化部分86の外周面までのZ軸方向深さΔL,ΔL,ΔL,は等しくなる。即ち、エンコーダ84の被検出面を構成する個性化部分86を、均一な深さで設けることができ、センサによって精度よく変位測定することが可能となる。 According to the processing method of the encoder of the present embodiment, the outer ring spacer 81 has an outer periphery by moving the tool 1 in the direction of the rotation axis C while rotating the inner ring spacer 81 around the rotation axis C together with the rotating body 2. Since the surface is processed, the depths ΔL 1 , ΔL 2 , ΔL 2 in the Z-axis direction to the outer peripheral surface of the individualized portion 86 at the virtual lines S, T, T ′ are equal. That is, the individualized portion 86 constituting the detection surface of the encoder 84 can be provided with a uniform depth, and the displacement can be measured with high accuracy by the sensor.

特に、個性化部分86のY軸方向距離が長い場合であっても、従来の加工方法のようにZ軸方向深さのバラつきが大きくなることが防止でき、深さを均一に設けることができるため、変位検出の分解能に悪影響を及ぼすことがない。   In particular, even when the distance in the Y-axis direction of the individualized portion 86 is long, it is possible to prevent the variation in the depth in the Z-axis direction as in the conventional processing method, and the depth can be provided uniformly. Therefore, the resolution of displacement detection is not adversely affected.

また、本実施形態では、エンコーダ84の被検出面は、円周方向に関して変化する特性のピッチが、軸方向に関して連続的に変化する部分を軸方向に単列で構成しており、センサ82を一つの磁気センサ90のみによって構成することができる。これにより、センサユニットのコスト低減が図られると共に、センサ82、及びエンコーダ84を構成する内輪間座81の軸方向幅も狭くすることができる。これにより、主軸装置10の軸方向長さも短くすることができる。特に、5軸加工機などでスピンドル軸が旋回する(例えば、±120°前後で旋回)方式の場合、スピンドル軸長が短くなれば、旋回半径を小さくすることができ、工作機械全体の省スペース化や加工スペースを確保でき、3次元加工を行う場合など、主軸装置10の動作が容易となり、加工プログラム作成の容易性や加工性が向上できるメリットがある。   In the present embodiment, the detected surface of the encoder 84 is configured by a single row in the axial direction where the pitch of the characteristic that changes in the circumferential direction continuously changes in the axial direction. Only one magnetic sensor 90 can be used. As a result, the cost of the sensor unit can be reduced, and the axial width of the inner ring spacer 81 constituting the sensor 82 and the encoder 84 can also be reduced. Thereby, the axial direction length of the spindle device 10 can also be shortened. In particular, in the case of a spindle shaft turning (for example, turning around ± 120 °) with a 5-axis machine, etc., if the spindle shaft length is shortened, the turning radius can be reduced, saving space for the entire machine tool. Therefore, there is an advantage that the operation of the spindle device 10 is facilitated, such as when performing three-dimensional machining, and the ease of machining program creation and machinability can be improved.

なお、個性化部分86は、内輪間座81の外周面のX軸方向両端側に個性化部分86よりもZ軸方向深さが大きい環状溝を設けることで、これら環状溝に開口する形状であってもよい。その場合、個性化部分86は、工具1をX軸方向にこれら環状溝の間を切り通すことによって形成することができ、工具1をZ軸方向に移動させる必要がなくなる。
また、工具1が個性化部分86を切り通す際に、その軸方向端面近傍にバリが発生した場合であっても、バリが内輪22,32と当接する内輪間座81の軸方向端面に影響を及ぼすことがないので、内輪間座81端面の平行度が向上する。これによって、内輪22,32と内輪間座81を精度良く組み立てることが可能となる。
The individualized portion 86 has a shape that opens in these annular grooves by providing annular grooves having a depth greater in the Z-axis direction than the individualized portion 86 on both ends of the outer peripheral surface of the inner ring spacer 81 in the X-axis direction. There may be. In that case, the individualized portion 86 can be formed by cutting the tool 1 through these annular grooves in the X-axis direction, and it is not necessary to move the tool 1 in the Z-axis direction.
Further, when the tool 1 cuts through the individualized portion 86, even if a burr is generated in the vicinity of the axial end surface, the burr affects the axial end surface of the inner ring spacer 81 contacting the inner rings 22 and 32. Therefore, the parallelism of the end surface of the inner ring spacer 81 is improved. As a result, the inner rings 22, 32 and the inner ring spacer 81 can be assembled with high accuracy.

なお、本実施形態のエンコーダの加工方法は、他の形態のエンコーダにも適用可能である。   It should be noted that the encoder processing method of the present embodiment can be applied to encoders of other forms.

例えば、図6に示すエンコーダ84は、磁性金属材からなる内輪間座81の外周面に、互いに異なる特性を有する第1被検出部である凸部93と第2被検出部である凹部94とが円周方向に関して交互に且つ等間隔に形成されている。凸部93及び凹部94は、台形若しくは倒立台形に形成されており、凸部93の幅は、軸方向一端(図6の下端)側程広く、凹部94の幅は、軸方向他端(図6の上端)側程広い。   For example, the encoder 84 shown in FIG. 6 includes a convex portion 93 as a first detected portion and a concave portion 94 as a second detected portion having different characteristics on the outer peripheral surface of the inner ring spacer 81 made of a magnetic metal material. Are formed alternately and at equal intervals in the circumferential direction. The convex portion 93 and the concave portion 94 are formed in a trapezoidal shape or an inverted trapezoidal shape, and the width of the convex portion 93 is wider toward one end in the axial direction (lower end in FIG. 6), and the width of the concave portion 94 is the other end in the axial direction (see FIG. The upper end of 6 is wider.

このエンコーダ84は、内輪間座81の外周面に、工具1を用いて凹部94を凹設することによって形成されている。その際に、本実施形態のエンコーダの加工方法を適用し、内輪間座81を回転体2とともに回転軸C周りに回転させながら、工具1で切削加工を行うことによって、均一な深さの凹部94を設けることが可能となる。   The encoder 84 is formed by forming a concave portion 94 on the outer peripheral surface of the inner ring spacer 81 using the tool 1. At that time, by applying the machining method of the encoder of the present embodiment and performing cutting with the tool 1 while rotating the inner ring spacer 81 together with the rotating body 2 around the rotation axis C, the concave portion having a uniform depth is obtained. 94 can be provided.

また、本実施形態のエンコーダの加工方法は、例えば、図7に示すような、さらに他の形態のエンコーダ84にも同様に適用可能である。
このエンコーダ84は、その外周面に形成した凸部93、93と凹部94、94との形状を工夫する事により、磁気センサ90の出力信号を安定させるものである。即ち、本実施形態の場合には、各凸部93、93及び凹部94、94の軸方向両端部を、それぞれエンコーダ84の円周方向に関する幅寸法がこのエンコーダ84の軸方向に関して変化しない、平行部93a,93b、94a,94bとしている。従って、エンコーダ84の被検出面である外周面の特性が円周方向に関して変化するピッチは、この外周面の軸方向中間部では、軸方向位置により変動するが、軸方向両端部では軸方向位置に拘らず変動しない。
In addition, the processing method of the encoder of the present embodiment can be similarly applied to the encoder 84 of another form as shown in FIG. 7, for example.
The encoder 84 stabilizes the output signal of the magnetic sensor 90 by devising the shapes of the convex portions 93 and 93 and the concave portions 94 and 94 formed on the outer peripheral surface thereof. That is, in the case of this embodiment, the axial dimensions of the convex portions 93 and 93 and the concave portions 94 and 94 are parallel to each other so that the width dimension in the circumferential direction of the encoder 84 does not change in the axial direction of the encoder 84. The parts 93a, 93b, 94a, 94b are used. Therefore, the pitch at which the characteristic of the outer peripheral surface that is the detection surface of the encoder 84 changes in the circumferential direction varies depending on the axial position at the axial intermediate portion of the outer peripheral surface, but at the axial position at both axial end portions. Regardless of

なお、このエンコーダ84の場合、各平行部93a、93b、94a、94bを設ける事で、センサ82の出力信号を安定させられる理由は、次の通りである。
エンコーダ84の被検出面の特性変化のピッチを短くすべく、凹部と凸部との間隔を短くすると、センサの検出部がエンコーダの被検出面の幅方向両端部(軸方向両端部)近傍に対向する状態で、これら検出部と被検出面との間を流れる磁束の流れが不安定になり、上記センサの出力が不安定になり易い。例えば、図6に示したエンコーダ84で、凸部93、93と凹部94、94とのピッチを短くした場合、円周方向に隣り合う台形の凸部93、93の底辺同士が近接する。特に、エンコーダ84とセンサ82とが軸方向に大きくずれた場合でも回転軸11の回転速度検出を可能とすべく、これらエンコーダ84とセンサ82との間で許容される軸方向に関する相対変位量を確保する為に、台形形状の高さ寸法を大きくした場合に、上述の様に円周方向に隣り合う台形の凸部93、93の底辺同士が近接する傾向が著しくなる。
In the case of this encoder 84, the reason why the output signal of the sensor 82 can be stabilized by providing the parallel portions 93a, 93b, 94a, 94b is as follows.
If the distance between the concave and convex portions is shortened in order to shorten the pitch of the characteristic change of the detected surface of the encoder 84, the detection portion of the sensor will be close to both ends in the width direction (both axial ends) of the detected surface of the encoder. In a state of being opposed to each other, the flow of magnetic flux flowing between the detection unit and the surface to be detected becomes unstable, and the output of the sensor tends to become unstable. For example, when the pitch of the convex portions 93 and 93 and the concave portions 94 and 94 is shortened with the encoder 84 shown in FIG. 6, the bases of the trapezoidal convex portions 93 and 93 adjacent in the circumferential direction are close to each other. In particular, in order to enable detection of the rotational speed of the rotary shaft 11 even when the encoder 84 and the sensor 82 are greatly displaced in the axial direction, the relative displacement amount in the axial direction allowed between the encoder 84 and the sensor 82 is set. In order to ensure, when the height of the trapezoidal shape is increased, the tendency of the bases of the trapezoidal convex portions 93 and 93 adjacent in the circumferential direction to approach each other becomes remarkable as described above.

これに対して図7のエンコーダ84の場合には、各平行部93a、93b、94a、94bを設ける事に伴って、円周方向に隣り合う台形の凸部93、93の底辺同士が過度に近接する事を防止できる。そして、センサ82の検出部がエンコーダ84の外周面の軸方向端部で凸部93、93の底辺に対応する部分に対向した場合でも、センサ82の検出部とエンコーダ84の被検出面との間を流れる磁束の流れを安定させて、センサ82の出力を安定させる事ができる。また、エンコーダ84とセンサ82との軸方向の変位量が多少大きくなっても、センサ82による、回転軸11の回転速度検出を行なえる。   On the other hand, in the case of the encoder 84 in FIG. 7, the bases of the trapezoidal convex portions 93 and 93 adjacent in the circumferential direction are excessively provided with the provision of the parallel portions 93a, 93b, 94a, and 94b. Proximity can be prevented. Even when the detection portion of the sensor 82 faces the portion corresponding to the bottom sides of the convex portions 93 and 93 at the axial end portion of the outer peripheral surface of the encoder 84, the detection portion of the sensor 82 and the detected surface of the encoder 84 The output of the sensor 82 can be stabilized by stabilizing the flow of magnetic flux flowing between them. Further, even if the axial displacement amount between the encoder 84 and the sensor 82 is slightly increased, the rotational speed of the rotating shaft 11 can be detected by the sensor 82.

なお、各平行部93a、93b、94a、94bの円周方向両側縁の形状は、直線としているが、この部分の形状は必ずしも直線でなくても良い。例えば、センサ82の感度や感受範囲(スポット径)によって、軸方向に対し多少傾斜させたり、曲率半径の大きな円弧状にする事もできる。   In addition, although the shape of the both sides of the circumferential direction of each parallel part 93a, 93b, 94a, 94b is made into the straight line, the shape of this part does not necessarily need to be a straight line. For example, depending on the sensitivity of the sensor 82 and the sensitive range (spot diameter), the sensor 82 may be slightly inclined with respect to the axial direction or may be formed in an arc shape having a large curvature radius.

なお、凹部94は、内輪間座81の外周面のX軸方向両端側に凹部94よりもZ軸方向深さが大きい環状溝を設けることで、これら環状溝に開口する形状であってもよい。その場合、凹部94は、工具1をX軸方向にこれら環状溝の間を切り通すことによって形成することができ、工具1をZ軸方向に移動させる必要がなくなる。
また、工具1が凹部94を切り通す際に、その軸方向端面近傍にバリが発生した場合であっても、バリが内輪22,32と当接する内輪間座81の軸方向端面に影響を及ぼすことがないので、内輪間座81端面の平行度が向上する。これによって、内輪22,32と内輪間座81を精度良く組み立てることが可能となる。
In addition, the recessed part 94 may be a shape which opens to these annular grooves by providing annular grooves having a greater depth in the Z-axis direction than the recessed part 94 on both ends of the outer peripheral surface of the inner ring spacer 81 in the X-axis direction. . In that case, the recess 94 can be formed by cutting the tool 1 between these annular grooves in the X-axis direction, and it is not necessary to move the tool 1 in the Z-axis direction.
Further, when the tool 1 cuts through the recess 94, even if a burr is generated in the vicinity of the axial end surface, the burr affects the axial end surface of the inner ring spacer 81 that contacts the inner rings 22, 32. Therefore, the parallelism of the end surface of the inner ring spacer 81 is improved. As a result, the inner rings 22, 32 and the inner ring spacer 81 can be assembled with high accuracy.

(第2実施形態)
図8に示すように、第2実施形態に係るエンコーダの加工方法を用いて加工されたエンコーダは、例えば、荷重センサ付き軸受装置110に採用される。
荷重センサ付き軸受装置110は、静止側軌道輪である外輪111と、回転側軌道輪である内輪112と、静止側軌道である外輪軌道溝111a及び回転側軌道である内輪軌道溝112a間に接触角を持って配置され、保持器114によって回動自在に保持された転動体としての複数の玉113と、を備えるアンギュラ玉軸受120を有する。アンギュラ玉軸受120の外輪111は、静止部材であるハウジング(図示せず)に内嵌・固定され、内輪112は回転部材である回転軸(図示せず)に嵌合固定される。
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 8, the encoder machined using the encoder machining method according to the second embodiment is employed in a bearing device 110 with a load sensor, for example.
The bearing device 110 with a load sensor is in contact between an outer ring 111 that is a stationary side raceway, an inner ring 112 that is a rotation side raceway, an outer ring raceway groove 111a that is a stationary side raceway, and an inner ring raceway groove 112a that is a rotation side raceway. An angular ball bearing 120 including a plurality of balls 113 as rolling elements that are arranged with corners and are rotatably held by a cage 114. The outer ring 111 of the angular ball bearing 120 is fitted and fixed to a housing (not shown) that is a stationary member, and the inner ring 112 is fitted and fixed to a rotating shaft (not shown) that is a rotating member.

アンギュラ玉軸受120の軸方向一端側(図8において右側)には、エンコーダ131及びセンサ132を備えたセンサユニット130が配置されている。即ち、エンコーダ131が、内輪112の一端側の外周面にリング状に形成され、センサ132が、エンコーダ131に対向して外輪111に形成されたセンサ取付穴115に取り付けられている。   A sensor unit 130 including an encoder 131 and a sensor 132 is disposed on one end side (right side in FIG. 8) of the angular ball bearing 120 in the axial direction. That is, the encoder 131 is formed in a ring shape on the outer peripheral surface on one end side of the inner ring 112, and the sensor 132 is mounted in a sensor mounting hole 115 formed in the outer ring 111 so as to face the encoder 131.

センサ132は、検出部である磁気センサ136を内蔵しており、その検出信号を演算装置(不図示)に出力する信号線137が、センサ132の側面から導出されている。   The sensor 132 has a built-in magnetic sensor 136 as a detection unit, and a signal line 137 for outputting the detection signal to an arithmetic device (not shown) is led out from the side surface of the sensor 132.

これにより、センサ132の先端に設けられた磁気センサ136は、内輪112に設けられたエンコーダ131の被検出面に対向して、所定の位置に位置決めされる。即ち、エンコーダ131とセンサ132とは、磁気センサ136が被検出面の軸方向中間部P(図9参照)に位置する。   Thereby, the magnetic sensor 136 provided at the tip of the sensor 132 is positioned at a predetermined position so as to face the detection surface of the encoder 131 provided in the inner ring 112. That is, the encoder 131 and the sensor 132 are such that the magnetic sensor 136 is positioned at the axially intermediate portion P (see FIG. 9) of the detected surface.

本実施形態のエンコーダ131は、第1実施形態のエンコーダの加工方法と同様の方法により、加工される。
即ち、磁性金属部材である内輪112を、回転体2の外周面に取り付け、回転体2とともに回転軸C周りに回転させる。そして、工具1を、回転軸Cと直交するように内輪112の外周面に当接させ、回転軸C方向に移動させることによって、内輪112の外周面に、円周方向に等間隔に、各被検出用組み合わせ部133、133を構成する1対ずつの個性化部分134、134が凹設され、エンコーダ131が形成される。
The encoder 131 of this embodiment is processed by the same method as the encoder processing method of the first embodiment.
That is, the inner ring 112, which is a magnetic metal member, is attached to the outer peripheral surface of the rotating body 2 and is rotated around the rotation axis C together with the rotating body 2. Then, the tool 1 is brought into contact with the outer peripheral surface of the inner ring 112 so as to be orthogonal to the rotation axis C and moved in the direction of the rotation axis C, so that each of the tools 1 is arranged at equal intervals in the circumferential direction on the outer ring surface. A pair of individualized portions 134 and 134 constituting the detected combination portions 133 and 133 are recessed, and an encoder 131 is formed.

このエンコーダの加工方法によれば、エンコーダ131の被検出面を構成する個性化部分134を、均一な深さで設けることができ、センサによって精度よく変位測定することが可能となる。
特に、個性化部分134の円周方向距離が長い場合であっても、従来の加工方法のように深さのバラつきが大きくなることが防止でき、深さを均一に設けることができるため、変位検出の分解能に悪影響を及ぼすことがない。
According to this encoder processing method, the individualized portion 134 constituting the detection surface of the encoder 131 can be provided with a uniform depth, and the displacement can be accurately measured by the sensor.
In particular, even when the distance in the circumferential direction of the individualized portion 134 is long, the variation in depth can be prevented as in the conventional processing method, and the depth can be uniformly provided. Does not adversely affect detection resolution.

また、本実施形態では、エンコーダ131の被検出面は、円周方向に関して変化する特性のピッチが、軸方向に関して連続的に変化する部分を軸方向に単列で構成しており、センサ132を一つの磁気センサ136のみによって構成することができる。これにより、センサユニットのコスト低減が図られると共に、センサ132、及びエンコーダ131を構成する内輪112の軸方向幅も狭くすることができる。これにより、軸受装置110の軸方向長さも短くすることができ、軸受装置110を工作機械用主軸装置に適用した場合の主軸装置の軸長を短くすることができる。特に、5軸加工機などでスピンドル軸が旋回する(例えば、±120°前後で旋回)方式の場合、スピンドル軸長が短くなれば、旋回半径を小さくすることができ、工作機械全体の省スペース化や加工スペースを確保でき、3次元加工を行う場合など、軸受装置110の動作が容易となり、加工プログラム作成の容易性や加工性が向上できるメリットがある。   In the present embodiment, the detected surface of the encoder 131 is configured by a single row in the axial direction where the pitch of the characteristic that changes in the circumferential direction continuously changes in the axial direction. Only one magnetic sensor 136 can be used. Thereby, the cost of the sensor unit can be reduced and the axial width of the inner ring 112 constituting the sensor 132 and the encoder 131 can also be reduced. Thereby, the axial direction length of the bearing apparatus 110 can also be shortened, and the axial length of the main spindle apparatus when the bearing apparatus 110 is applied to the main spindle apparatus for machine tools can be shortened. In particular, in the case of a spindle shaft turning (for example, turning around ± 120 °) with a 5-axis machine, etc., if the spindle shaft length is shortened, the turning radius can be reduced, saving space for the entire machine tool. Therefore, there is an advantage that the operation of the bearing device 110 is facilitated, such as when three-dimensional machining is performed, and the ease of creating a machining program and workability can be improved.

また、本実施形態のエンコーダの加工方法は、図10に示すように、内輪112に凸部193及び均一な深さを有する凹部194を設けることによって、エンコーダ131を構成する場合や、図11に示すように、内輪112に平行部193a,193bを持った凸部193、及び平行部194a,194bを持ち、均一な深さを有する凹部194を設けることによって、エンコーダ131を構成する場合にも、適用可能である。   In addition, as shown in FIG. 10, the encoder processing method of the present embodiment includes a case where the encoder 131 is configured by providing the inner ring 112 with a convex portion 193 and a concave portion 194 having a uniform depth, as shown in FIG. As shown, the inner ring 112 has a convex portion 193 having parallel portions 193a and 193b, and a parallel portion 194a and 194b, and a concave portion 194 having a uniform depth. Applicable.

なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
工具1としてエンドミルを例示したが、切削加工可能な工具であれば良く、例えば放電加工機などを用いても良い。
In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
Although an end mill is illustrated as the tool 1, any tool that can be machined may be used. For example, an electric discharge machine may be used.

また、本実施形態では、内輪間座81又は内輪112を、回転体2とともに回転軸C周りに回転させながら、工具1を回転軸C方向(X軸1軸方向)に移動させることによって、内輪間座81又は内輪112の外周面を加工するとした。
しかしながら、他のエンコーダの加工方法として、内輪間座81又は内輪112は回転させず、工具1を、内輪間座81又は内輪112の外周面の曲率に合わせて、エンコーダの被検出面を構成する溝のZ軸方向深さが均一となるように制御しながら、XYZ軸3軸方向に移動させる加工方法を採用しても良い。
Further, in the present embodiment, the inner ring spacer 81 or the inner ring 112 is rotated around the rotation axis C together with the rotating body 2 while the tool 1 is moved in the rotation axis C direction (X-axis one axis direction), whereby the inner ring The outer peripheral surface of the spacer 81 or the inner ring 112 is processed.
However, as another encoder processing method, the inner ring spacer 81 or the inner ring 112 is not rotated, and the detected surface of the encoder is configured by matching the tool 1 with the curvature of the outer peripheral surface of the inner ring spacer 81 or the inner ring 112. You may employ | adopt the processing method moved to a XYZ axis | shaft 3 axial direction, controlling so that the Z-axis direction depth of a groove | channel may become uniform.

1 工具
2 回転体
C 回転軸
21 外輪(静止側軌道輪)
22 内輪(回転側軌道輪)
23 玉(転動体)
30 アンギュラ玉軸受(前側軸受)
31 外輪(静止側軌道論)
32 内輪(回転側軌道論)
33 玉(転動体)
50 ハウジング(静止部材)
80 センサユニット
81 内輪間座(回転側間座)
82 センサ
84 エンコーダ
86 個性化部分(溝)
94 凹部(溝)
111 外輪(静止側軌道輪)
112 内輪(回転側軌道輪)
113 玉(転動体)
120 アンギュラ玉軸受(軸受)
130 センサユニット
131 エンコーダ
132 センサ
134 個性化部分(溝)
194 凹部(溝)
1 Tool 2 Rotating body C Rotating shaft 21 Outer ring (stationary raceway)
22 Inner ring (Rotating raceway)
23 balls (rolling elements)
30 Angular contact ball bearing (front bearing)
31 Outer ring (stationary track theory)
32 Inner ring (rotation side trajectory)
33 balls (rolling elements)
50 Housing (stationary member)
80 Sensor unit 81 Inner ring spacer (rotating side spacer)
82 Sensor 84 Encoder 86 Individualized part (groove)
94 Recess (groove)
111 Outer ring (stationary raceway)
112 Inner ring (Rotating raceway)
113 balls (rolling elements)
120 Angular contact ball bearing
130 Sensor unit 131 Encoder 132 Sensor 134 Individualized part (groove)
194 Recess (groove)

Claims (1)

静止部材に嵌合固定される静止側軌道輪、回転部材に嵌合固定される回転側軌道輪、及び、前記静止側軌道輪の静止側軌道及び前記回転側軌道輪の回転側軌道間に転動自在に配置された複数の転動体を備える軸受と、
前記回転側軌道輪又は前記回転側軌道輪と共に回転する回転側間座の外周面に設けられた被検出面の特性が円周方向に交互に変化することによって構成されたエンコーダ、及び、該エンコーダの前記被検出面に対向配置されて前記被検出面の前記特性の変化を検出するセンサからなるセンサユニットと、を備える軸受装置におけるエンコーダの加工方法であって、
前記回転側軌道輪又は前記回転側間座を回転体に取り付ける工程と、
前記回転側軌道輪又は前記回転側間座を前記回転体とともに回転させながら、前記回転体の回転軸方向に直交して配置された工具を、前記回転軸方向に移動させ、前記回転側軌道輪又は前記回転側間座の外周面に溝を加工する工程と、を有し、
前記エンコーダの被検出面には、該加工された溝によって、円周方向に関して変化する前記特性のピッチが軸方向に関して連続的に変化する部分が軸方向に単列で構成されることを特徴とする軸受装置におけるエンコーダの加工方法。
The stationary side race ring fitted and fixed to the stationary member, the rotational side race ring fitted and fixed to the rotary member, and the stationary side raceway of the stationary side raceway and the rotational side raceway of the rotary side raceway A bearing provided with a plurality of rolling elements movably arranged;
An encoder configured by alternately changing characteristics of a detected surface provided on an outer peripheral surface of the rotation-side spacer rotating with the rotation-side raceway or the rotation-side raceway in a circumferential direction, and the encoder A sensor unit comprising a sensor that is disposed opposite to the detected surface and detects a change in the characteristic of the detected surface, and a processing method for an encoder in a bearing device comprising:
Attaching the rotating side raceway or the rotating side spacer to a rotating body;
While rotating the rotary side raceway or the rotary side spacer together with the rotary body, a tool arranged orthogonal to the rotary axis direction of the rotary body is moved in the rotary axis direction, and the rotary side raceway ring Or a step of machining a groove on the outer peripheral surface of the rotary spacer.
The detected surface of the encoder has a single row in the axial direction in which the pitch of the characteristic that changes in the circumferential direction continuously changes in the axial direction due to the processed grooves. A method for processing an encoder in a bearing device.
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