JPH06100474B2 - 磁界検出器付スラスト軸受 - Google Patents
磁界検出器付スラスト軸受Info
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- JPH06100474B2 JPH06100474B2 JP63281532A JP28153288A JPH06100474B2 JP H06100474 B2 JPH06100474 B2 JP H06100474B2 JP 63281532 A JP63281532 A JP 63281532A JP 28153288 A JP28153288 A JP 28153288A JP H06100474 B2 JPH06100474 B2 JP H06100474B2
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- annular
- thrust plate
- magnetic field
- detector
- pole
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
- F16C41/007—Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/30—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for axial load mainly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/44—Needle bearings
- F16C19/46—Needle bearings with one row or needles
- F16C19/466—Needle bearings with one row or needles comprising needle rollers and an outer ring, i.e. subunit without inner ring
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/443—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
-
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軸受に関する。さらに詳しくいえば、本発明
は、一つの部材の第２の部材に対する角回転を指示する
一つ以上の磁界検出器を備えた型のスラスト軸受であ
る。
は、一つの部材の第２の部材に対する角回転を指示する
一つ以上の磁界検出器を備えた型のスラスト軸受であ
る。
現在は、誘導ピツクアツプまたは可変リラクタンス検出
器のような種々の検出器が回転要素のための位置、速度
または加速度信号を検出するのに用いられる。これらの
検出器は、普通は、強磁性回転体または歯車の歯が検出
器を通過するときの磁界強さの変化を測定する。検出器
の信号の周波数は、回転部材の回転速度を計算するのに
用いられる。これらの検出器は、空間を節約し、精度を
増大し、設置を簡単にするということを考えて軸受組立
体に追加されてきた。
器のような種々の検出器が回転要素のための位置、速度
または加速度信号を検出するのに用いられる。これらの
検出器は、普通は、強磁性回転体または歯車の歯が検出
器を通過するときの磁界強さの変化を測定する。検出器
の信号の周波数は、回転部材の回転速度を計算するのに
用いられる。これらの検出器は、空間を節約し、精度を
増大し、設置を簡単にするということを考えて軸受組立
体に追加されてきた。
西田の米国特許第3,716,788号において、可変リラクタ
ンス検出器が車軸速度を測定するために車輪軸受組立体
に追加されている。歯付き回転子が延動自在な内側軸受
リング上に固定外側軸受リングに固定された歯付き固定
子を向かい合せに形成される。軸受外リングはまた、回
転中に回転子の歯と固定子の歯が一直線に並ぶことによ
つて誘起される磁束の変化によつて電圧を生ずる磁気コ
イルピツクアツプを支える。生じた交流電流の周波数
は、車輪の回転速度に比例している。同様の型の速度検
出器がアンセルミノ（Anselmino）の米国特許第3,826,9
33号に開示されている。この速度検出器は、軸受の固定
リングに固着された磁気ピツクアツプコイルを備え、強
磁性の歯をもつた車輪がころ軸受の回転自在なリングに
固着されている。
ンス検出器が車軸速度を測定するために車輪軸受組立体
に追加されている。歯付き回転子が延動自在な内側軸受
リング上に固定外側軸受リングに固定された歯付き固定
子を向かい合せに形成される。軸受外リングはまた、回
転中に回転子の歯と固定子の歯が一直線に並ぶことによ
つて誘起される磁束の変化によつて電圧を生ずる磁気コ
イルピツクアツプを支える。生じた交流電流の周波数
は、車輪の回転速度に比例している。同様の型の速度検
出器がアンセルミノ（Anselmino）の米国特許第3,826,9
33号に開示されている。この速度検出器は、軸受の固定
リングに固着された磁気ピツクアツプコイルを備え、強
磁性の歯をもつた車輪がころ軸受の回転自在なリングに
固着されている。
ウオンナスコグ（Wannerskog）の米国特許第4,069,435
号が軸受内の相対運動を検出する装置を開示している。
この装置は、軸受の非回転外側リングシールに取付けら
れた磁気ピツクアツプコイルを備えている。歯付き車輪
が軸受の回転リングに取付けられている。歯が回転する
と、磁界の変化が磁気ピツクアツプコイルによつて検出
される。検出された変化の周波数は、速度と加速度を計
算するのに使用できる。
号が軸受内の相対運動を検出する装置を開示している。
この装置は、軸受の非回転外側リングシールに取付けら
れた磁気ピツクアツプコイルを備えている。歯付き車輪
が軸受の回転リングに取付けられている。歯が回転する
と、磁界の変化が磁気ピツクアツプコイルによつて検出
される。検出された変化の周波数は、速度と加速度を計
算するのに使用できる。
ゲルス（Guers）の米国特許第4,688,951号においては、
磁界を作り出すのに電流を必要とする。磁界を作る複雑
な電気装置が二つの軸受軸道輪の一つに固定されてい
る。上述の周知の検出装置は、多くの欠点をもつてい
る。変動リラクタンス検出器は、速度に比例する周波数
と振幅を有する電圧出力信号を生ずる。低速度では、出
力信号は、弱くて、不正確になりやすい。さらに、上記
検出器が軸受集合体に追加されると、集合体の寸法は、
追加の検出器構成部品のために大きくなる。機械的精度
および信号の確度は、公差の積み重ねのために低下し、
全体の構成は、より複雑になる。また、この軸受組立体
は、取付け難く、検出器を取付けるために別個の取付け
工程を必要とすることがある。
磁界を作り出すのに電流を必要とする。磁界を作る複雑
な電気装置が二つの軸受軸道輪の一つに固定されてい
る。上述の周知の検出装置は、多くの欠点をもつてい
る。変動リラクタンス検出器は、速度に比例する周波数
と振幅を有する電圧出力信号を生ずる。低速度では、出
力信号は、弱くて、不正確になりやすい。さらに、上記
検出器が軸受集合体に追加されると、集合体の寸法は、
追加の検出器構成部品のために大きくなる。機械的精度
および信号の確度は、公差の積み重ねのために低下し、
全体の構成は、より複雑になる。また、この軸受組立体
は、取付け難く、検出器を取付けるために別個の取付け
工程を必要とすることがある。
新しい自動制御装置、例えば、自動車のものは、完全な
動作範囲にわたつて、特に低速度またはゼロ速度におい
て精密な回転速度の測定を必要とする。速度検出器は、
また低コストで、信頼性があり、構成が小型で据付けや
すいのが好ましい。
動作範囲にわたつて、特に低速度またはゼロ速度におい
て精密な回転速度の測定を必要とする。速度検出器は、
また低コストで、信頼性があり、構成が小型で据付けや
すいのが好ましい。
一つの部材のもう一つの部材に対する角回転を指示する
磁界検出器を含む型のスラスト軸受であつて、磁界発生
に特別の回路装置を必要とせず、低速度の相対回転にお
いても精密な測定が可能で、かつ低価格で信頼性があ
り、構成が小型で据付けやすいスラスト軸受を提供する
ことである。
磁界検出器を含む型のスラスト軸受であつて、磁界発生
に特別の回路装置を必要とせず、低速度の相対回転にお
いても精密な測定が可能で、かつ低価格で信頼性があ
り、構成が小型で据付けやすいスラスト軸受を提供する
ことである。
上記課題は、環状の転動部材軌道を有する第１の環状ス
ラスト板と、前記第１の環状スラスト板から軸方向に間
隔をあけており、前記第１の環状スラスト板の軌道と心
が合って間隔をあけて配置された環状の転動部材軌道を
有し、前記第１の環状スラスト板に対して回転可能な第
２の環状スラスト板と、前記軌道の間の空間にある転動
部材と、前記第１の環状スラスト板の半径方向の一部分
の全周の回りに取付けられた磁界を恒久的に与える手段
と、前記第２の環状スラスト板より大きな外径を有し、
前記第２の環状スラスト板を保持できる環状検出器支持
体と、前記環状検出器支持体の磁界を恒久的に与える前
記手段に面する半径方向の部分に保持された磁界を検出
する手段を備えるスラスト軸受を提供することによって
達成される。
ラスト板と、前記第１の環状スラスト板から軸方向に間
隔をあけており、前記第１の環状スラスト板の軌道と心
が合って間隔をあけて配置された環状の転動部材軌道を
有し、前記第１の環状スラスト板に対して回転可能な第
２の環状スラスト板と、前記軌道の間の空間にある転動
部材と、前記第１の環状スラスト板の半径方向の一部分
の全周の回りに取付けられた磁界を恒久的に与える手段
と、前記第２の環状スラスト板より大きな外径を有し、
前記第２の環状スラスト板を保持できる環状検出器支持
体と、前記環状検出器支持体の磁界を恒久的に与える前
記手段に面する半径方向の部分に保持された磁界を検出
する手段を備えるスラスト軸受を提供することによって
達成される。
本発明およびその多くの利点は、次下の詳細な説明と図
面を参照することによつてさらに理解できる。
面を参照することによつてさらに理解できる。
種々の図において、同様の部品は、同じ番号で表されて
いる。
いる。
各図面そして、さらに具体的には、第１図を参照する
と、回転自在な軸12が前記回転自在な軸12から半径方向
に間隔をおいた共軸の環状軌道輪14を通して伸びてい
る。複数のころ16が回転自在な軸と共軸軌道輪との間の
環状空間の中に置かれている。ころは、回転自在な軸の
円い表面の軸方向部分18の上を回転自在な軸の周りを転
動する。軸方向部分18は、回転自在な軸の上の軌道とし
て働く。共軸環状軌道輪の内面20もまたころ軌道として
働く。
と、回転自在な軸12が前記回転自在な軸12から半径方向
に間隔をおいた共軸の環状軌道輪14を通して伸びてい
る。複数のころ16が回転自在な軸と共軸軌道輪との間の
環状空間の中に置かれている。ころは、回転自在な軸の
円い表面の軸方向部分18の上を回転自在な軸の周りを転
動する。軸方向部分18は、回転自在な軸の上の軌道とし
て働く。共軸環状軌道輪の内面20もまたころ軌道として
働く。
本明細書で用いられているように、「軌道輪」は、ころ
16のような転動部材が転がるとき沿うすべての表面を意
味するように考えられている。
16のような転動部材が転がるとき沿うすべての表面を意
味するように考えられている。
環状軌道輪14の上に軌道20は、軸12上の軌道18と半径方
向に位置を合されかつ軸12の上の軌道18から半径方向に
間隔をおいている。ころ16は、軌道上の適切な軸方向位
置に軌道輪の環状フランジ22および環状フランジ24によ
つて保たれる。
向に位置を合されかつ軸12の上の軌道18から半径方向に
間隔をおいている。ころ16は、軌道上の適切な軸方向位
置に軌道輪の環状フランジ22および環状フランジ24によ
つて保たれる。
磁石26が環状軌道輪14の内面28に取付けられている。磁
石は、ころから環状フランジ24によつて軸方向に分離さ
れている。ホール効果検出器、ウイーガンド効果検出器
または磁気抵抗検出器などの磁界検出器もまた環状軌道
輪の内面に接続されている検出器取付台29に取付けられ
ている。磁界検出器は、磁石26と軸方向に位置を合され
磁石26から軸方向に間隔をあけられている。
石は、ころから環状フランジ24によつて軸方向に分離さ
れている。ホール効果検出器、ウイーガンド効果検出器
または磁気抵抗検出器などの磁界検出器もまた環状軌道
輪の内面に接続されている検出器取付台29に取付けられ
ている。磁界検出器は、磁石26と軸方向に位置を合され
磁石26から軸方向に間隔をあけられている。
透磁性環状部材32が回転自在な軸12の周りに堅く取付け
られている。透磁性環状部材は、永久磁石26と磁界検出
器30との間に半径方向に伸びている。透磁性環状部材
は、例えば、回転自在な軸に固定され、その軸を一緒に
回転する羽根形インタラブタ（第２図参照）であつても
よい。
られている。透磁性環状部材は、永久磁石26と磁界検出
器30との間に半径方向に伸びている。透磁性環状部材
は、例えば、回転自在な軸に固定され、その軸を一緒に
回転する羽根形インタラブタ（第２図参照）であつても
よい。
第２図を参照すると、羽根形インタラブタ32は、複数の
円周上に等間隔に並んだ歯34を備えているので、円周上
に等間隔に並んだ孔すなわちみぞ36を形成している。み
ぞは、みぞが磁石および検出器と軸方向に位置が合つて
いるとき、磁石が磁路26からみぞを通つて磁界検出器30
へゆき、次いで環状軌道輪14に沿つて磁石に戻ることが
できるように半径方向に位置決めされている。
円周上に等間隔に並んだ歯34を備えているので、円周上
に等間隔に並んだ孔すなわちみぞ36を形成している。み
ぞは、みぞが磁石および検出器と軸方向に位置が合つて
いるとき、磁石が磁路26からみぞを通つて磁界検出器30
へゆき、次いで環状軌道輪14に沿つて磁石に戻ることが
できるように半径方向に位置決めされている。
動作について説明すると、磁石26は、永久磁界を与え
る。磁路は、常時は、磁界検出器30と環状軌道輪14を通
つて磁石に戻る完全な経路を進む。しかし、羽根形イン
タラブタ32が回転すると、歯34は、磁束が環状軌道輪14
へゆき検出器を通過しないで磁石に戻るように磁路を分
路する。従つて、磁界検出器は、軸12の固定環状軌道輪
に対する角変位を増分単位で表す断続信号を発生する。
る。磁路は、常時は、磁界検出器30と環状軌道輪14を通
つて磁石に戻る完全な経路を進む。しかし、羽根形イン
タラブタ32が回転すると、歯34は、磁束が環状軌道輪14
へゆき検出器を通過しないで磁石に戻るように磁路を分
路する。従つて、磁界検出器は、軸12の固定環状軌道輪
に対する角変位を増分単位で表す断続信号を発生する。
磁界検出器の信号調整電子回路次第で、出力信号は、ア
ナログまたはデイジタルにすることができる。出力信号
の絶対振幅の変化が角変位を増分単位で表す。
ナログまたはデイジタルにすることができる。出力信号
の絶対振幅の変化が角変位を増分単位で表す。
第３図の実施例において、回転自在な軸12は、回転自在
な軸12にある軌道40と共軸環状軌道輪38の面にある軌道
42とを分離する環状空間内を転動するのに適応したころ
と一緒に共軸環状軌道輪38の中に取付けられる。
な軸12にある軌道40と共軸環状軌道輪38の面にある軌道
42とを分離する環状空間内を転動するのに適応したころ
と一緒に共軸環状軌道輪38の中に取付けられる。
検出器44が軌道輪38の内面46に取付けられている。検出
器は、環状肩50に押しつけてはめられた座金48と軌道輪
38の一端にある環状フランジ52とによつて軸方向に適所
に保たれる。ころ16は、回転自在な軸12および軌道輪38
にそれぞれある軌道40および42に座金48と軌道輪38の他
方の端にある環状フランジ54とによつて保たれる。
器は、環状肩50に押しつけてはめられた座金48と軌道輪
38の一端にある環状フランジ52とによつて軸方向に適所
に保たれる。ころ16は、回転自在な軸12および軌道輪38
にそれぞれある軌道40および42に座金48と軌道輪38の他
方の端にある環状フランジ54とによつて保たれる。
恒久的に磁界を与える手段は、回転自在な軸12に圧入さ
れた恒久的に磁化された強磁性リング56である。本明細
書において用いられているように、「強磁性」材料は、
一度磁化されると、外部磁界がないときに恒久的に磁化
された状態に留まる物質を意味する。強磁性リンク56の
軸方向に伸びる部分58がその全周のまわりに複数の透極
セグメントを備えている。各磁極セグメント60は、北極
と南極をもつている。各磁極セグメントは、各北極が二
つの電極の間にあり、各南極が二つの北極の間にあるよ
うに配列されている。
れた恒久的に磁化された強磁性リング56である。本明細
書において用いられているように、「強磁性」材料は、
一度磁化されると、外部磁界がないときに恒久的に磁化
された状態に留まる物質を意味する。強磁性リンク56の
軸方向に伸びる部分58がその全周のまわりに複数の透極
セグメントを備えている。各磁極セグメント60は、北極
と南極をもつている。各磁極セグメントは、各北極が二
つの電極の間にあり、各南極が二つの北極の間にあるよ
うに配列されている。
第５図の実施例において、回転自在な軸12は、深座ぐり
64のある環状軌道輪62の中に取付けられている。ころ16
は、環状軌道輪および回転自在な軸にそれぞれある軌道
65および67の中にころの一方の軸方向端に隣接した環状
フランジ68によつて形成された環状肩66およびころの他
方の軸方向端に隣接した環状肩70によつて軸方向に保た
れる。
64のある環状軌道輪62の中に取付けられている。ころ16
は、環状軌道輪および回転自在な軸にそれぞれある軌道
65および67の中にころの一方の軸方向端に隣接した環状
フランジ68によつて形成された環状肩66およびころの他
方の軸方向端に隣接した環状肩70によつて軸方向に保た
れる。
検出器72が深座ぐり64の内側環状表面76に固定されてそ
こから突き出ている検出器取付台74に取付けられてい
る。
こから突き出ている検出器取付台74に取付けられてい
る。
磁界を恒久的に与える手段は、回転自在な軸12に環状リ
ング取付台78を用いて取付けられた強磁性環状リング77
である。強磁性リング77は、その円周全体のまわりに複
数の磁極セグメント60を持つように恒久的に磁化され
る。各磁極セグメントは、北極および南極を持つてい
る。
ング取付台78を用いて取付けられた強磁性環状リング77
である。強磁性リング77は、その円周全体のまわりに複
数の磁極セグメント60を持つように恒久的に磁化され
る。各磁極セグメントは、北極および南極を持つてい
る。
磁極セグメントは、各北極が二つの南極の間にあり、各
南極が二つの北極の間にあるように配列されている。
南極が二つの北極の間にあるように配列されている。
第８図に示された実施例においては、ころの代りに転動
部材は、玉80であり、玉80のための軌道の一つが回転軸
によつて与えられる軌道の一つの代りに、環状軌道輪82
によつて与えられている。共軸環状外側軌道輪84が環状
内側軌道輪82から半径方向に間隔をあけて配置されてい
る。玉80のための軌道は、環状内側軌道輪82の円周みぞ
86および共軸環状外側軌道輪84の内側表面にある円周み
ぞ87によつて与えられる。
部材は、玉80であり、玉80のための軌道の一つが回転軸
によつて与えられる軌道の一つの代りに、環状軌道輪82
によつて与えられている。共軸環状外側軌道輪84が環状
内側軌道輪82から半径方向に間隔をあけて配置されてい
る。玉80のための軌道は、環状内側軌道輪82の円周みぞ
86および共軸環状外側軌道輪84の内側表面にある円周み
ぞ87によつて与えられる。
深座ぐり88が環状外側軌道輪84の一方の軸方向端から伸
びている。検出器90が深座ぐり88の軸方向に伸びる内側
表面94に固定されてそこから半径方向に内方に伸びてい
る検出器取付台92に取付られている。
びている。検出器90が深座ぐり88の軸方向に伸びる内側
表面94に固定されてそこから半径方向に内方に伸びてい
る検出器取付台92に取付られている。
環状内側軌道輪82の縦に伸びる部分96がその円周全体の
まわりに所定の磁気模様で恒久的に磁化される。
まわりに所定の磁気模様で恒久的に磁化される。
この磁気模様は、前に説明した各実施例の磁界発生部分
の磁気模様と同じである。
の磁気模様と同じである。
第9,10および11図は、第１の環状スラスト板98と第１の
環状スラスト板から軸方向に間隔をあけて第２の環状ス
ラスト板100とのあるスラスト軸受を示している。環状
スラスト板98上の半径方向に伸びるころ軌道輪102およ
び環状スラスト板100の半径方向に伸びるころ軌道輪104
は互いに向かい合つている。前記磁界を恒久的に与える
手段は、複数の恒久的に磁化した磁極セグメント106
（第10図参照）である。磁極セグメントは、スラスト板
98の半径方向部分108の円周全体の周りに一つの模様で
配列されている。第10図に示されているように、各セグ
メント106には北極と南極があつて各北極が二つの南極
の間にあり、各南極が二つの北極の間にあるように各セ
グメントが配列されている。
環状スラスト板から軸方向に間隔をあけて第２の環状ス
ラスト板100とのあるスラスト軸受を示している。環状
スラスト板98上の半径方向に伸びるころ軌道輪102およ
び環状スラスト板100の半径方向に伸びるころ軌道輪104
は互いに向かい合つている。前記磁界を恒久的に与える
手段は、複数の恒久的に磁化した磁極セグメント106
（第10図参照）である。磁極セグメントは、スラスト板
98の半径方向部分108の円周全体の周りに一つの模様で
配列されている。第10図に示されているように、各セグ
メント106には北極と南極があつて各北極が二つの南極
の間にあり、各南極が二つの北極の間にあるように各セ
グメントが配列されている。
環状プラスチツク検出器支持体109にはスラスト板100が
取付けられている深座ぐり110がある。外周辺壁111のへ
り部分は、ころ114の入つているころ保持器113の外周辺
へりを越えて内方に伸びる拘束部分112の形に形成され
ている。
取付けられている深座ぐり110がある。外周辺壁111のへ
り部分は、ころ114の入つているころ保持器113の外周辺
へりを越えて内方に伸びる拘束部分112の形に形成され
ている。
みぞ115が検出器支持体109の外周辺から深座ぐり110ま
で伸びている（第11図参照）。磁界を検出する前記手段
は、スラスト板98の磁極にごく接近してみぞ115の中に
樹脂117によつて取付けられた検出器116である。自由選
択の磁束集中装置118（第11図参照）を検出器116に円周
上で隣接して取付けてもよい。磁束集中装置は、回転リ
ングにある一つの交互の対の磁極から固定リングにある
検出器に至る磁束を完成するのを助ける。従つて、検出
器116を一つの磁極セグメントの上に中心に置くと、磁
束集中装置118は完全な磁束経路を与えるように隣接し
た反対の極性の磁極セグメントの上に中心を置かれる。
で伸びている（第11図参照）。磁界を検出する前記手段
は、スラスト板98の磁極にごく接近してみぞ115の中に
樹脂117によつて取付けられた検出器116である。自由選
択の磁束集中装置118（第11図参照）を検出器116に円周
上で隣接して取付けてもよい。磁束集中装置は、回転リ
ングにある一つの交互の対の磁極から固定リングにある
検出器に至る磁束を完成するのを助ける。従つて、検出
器116を一つの磁極セグメントの上に中心に置くと、磁
束集中装置118は完全な磁束経路を与えるように隣接し
た反対の極性の磁極セグメントの上に中心を置かれる。
第３図ないし第11図のすべての実施例の動作において、
各交互の磁性のセグメントが検出器を通るとき、磁界の
極性と強さが検出器に電気信号を作らせる。
各交互の磁性のセグメントが検出器を通るとき、磁界の
極性と強さが検出器に電気信号を作らせる。
この電圧信号は、さらに角変位の増分単位を示す出力信
号を作る回路によつて処理できる。増分角変位単位は、
各磁極セグメント内の弧の度数に等しい。本発明におい
ては、磁界強さ検出器を用いているのですべての速度、
たとえゼロの速度でも首尾一貫した信号を発生する。
号を作る回路によつて処理できる。増分角変位単位は、
各磁極セグメント内の弧の度数に等しい。本発明におい
ては、磁界強さ検出器を用いているのですべての速度、
たとえゼロの速度でも首尾一貫した信号を発生する。
検出器の信号調整電子回路次第で、出力信号をアナログ
信号またはデイジタル信号にできる。出力信号の大きさ
の変化が増分角変位を示す。角変位出力信号は、さら
に、検出器中の集積回路によつて処理されて位置信号、
速度信号または加速度信号を発生する。
信号またはデイジタル信号にできる。出力信号の大きさ
の変化が増分角変位を示す。角変位出力信号は、さら
に、検出器中の集積回路によつて処理されて位置信号、
速度信号または加速度信号を発生する。
増分角運動を示すべき回転部材に磁気模様を一体化する
ことによつて別個の指示器構成要素を軸受に追加しなく
てもよいようになる。
ことによつて別個の指示器構成要素を軸受に追加しなく
てもよいようになる。
回転部材を多数のセグメントに分けて磁化することによ
つてまた非常に高い分解能を可能にする。
つてまた非常に高い分解能を可能にする。
磁化模様を回転部材につけて検出器を固定部材の中に取
付けることによつて軸受の精度が検出器の精度を左右す
る結果になる。使用する軸受精度によつて検出器とター
ゲツトの間の空隙を最小にできる。従つて、本発明の構
成は、検出器信号の歪みと不正確さを最小にする。
付けることによつて軸受の精度が検出器の精度を左右す
る結果になる。使用する軸受精度によつて検出器とター
ゲツトの間の空隙を最小にできる。従つて、本発明の構
成は、検出器信号の歪みと不正確さを最小にする。
本明細書で詳細に説明した実施例は、転動要素を備えて
いるが、本発明は、転動要素を含まない軸受に用いるこ
ともできる。必要なことのすべては、一方の軸受部材が
他方の軸受部材に対して相対的に回転できるようになつ
た１対の軸受部材があることである。なお、磁界を恒久
的に与える手段を備えている必要があり、もちろん、磁
束を検出する少なくとも一つの検出器を備えていなけれ
ばならない。従つて、転動要素のないジヤーナル軸受は
本発明の範囲内に含まれる。
いるが、本発明は、転動要素を含まない軸受に用いるこ
ともできる。必要なことのすべては、一方の軸受部材が
他方の軸受部材に対して相対的に回転できるようになつ
た１対の軸受部材があることである。なお、磁界を恒久
的に与える手段を備えている必要があり、もちろん、磁
束を検出する少なくとも一つの検出器を備えていなけれ
ばならない。従つて、転動要素のないジヤーナル軸受は
本発明の範囲内に含まれる。
第８図の実施例は、回転自在な内側軌道輪と固定外側軌
道輪を備えている。しかし、所望ならば、検出器を固定
内側軌道輪に置き、磁化模様を回転自在な外側軌道輪に
一体化できる。また、すべての実施例を固定部材と回転
自在な部材とをもつているとして説明したが、両部材が
回転自在な部材であつてもよいし、一方の部材の他方の
部材に対する回転を指示してもよい。
道輪を備えている。しかし、所望ならば、検出器を固定
内側軌道輪に置き、磁化模様を回転自在な外側軌道輪に
一体化できる。また、すべての実施例を固定部材と回転
自在な部材とをもつているとして説明したが、両部材が
回転自在な部材であつてもよいし、一方の部材の他方の
部材に対する回転を指示してもよい。
説明したすべての実施例において、磁化模様は、回転部
材にあり、検出器は、固定部材に取付けられている。こ
の配置の利点は、回転部材に配線および電子回路がない
ことである。しかし、回転部材に配線および電子回路が
ついていても問題がない場合、は、磁気模様を固定部材
に一体化し検出器を回転部材に取付けてもよい。
材にあり、検出器は、固定部材に取付けられている。こ
の配置の利点は、回転部材に配線および電子回路がない
ことである。しかし、回転部材に配線および電子回路が
ついていても問題がない場合、は、磁気模様を固定部材
に一体化し検出器を回転部材に取付けてもよい。
本発明は、以上に説明したように、スラスト軸受に磁界
発生手段と磁界検出器をコンパクトに取付けできる構成
を得ることができたので、スラスト軸受において以下の
効果を達成できる。
発生手段と磁界検出器をコンパクトに取付けできる構成
を得ることができたので、スラスト軸受において以下の
効果を達成できる。
磁石を用いて磁界を恒久的に与えているので、磁界発生
に必要な電源を必要とせず、小型にできる。
に必要な電源を必要とせず、小型にできる。
磁界の検出にホール効果検出器などの磁界の強さに比例
する出力を発生する検出器を用いることによつて、被測
定体の回転速度に関係なく被測定体の角位置を測定でき
るので、雑音の影響のない信頼性の高い測定ができる。
する出力を発生する検出器を用いることによつて、被測
定体の回転速度に関係なく被測定体の角位置を測定でき
るので、雑音の影響のない信頼性の高い測定ができる。
配線の必要な検出器を固定部材に付けることができるの
で、電気回路の構成が簡単で、取付けが容易である。
で、電気回路の構成が簡単で、取付けが容易である。
磁石は、北極と南極を対にしたセグメントを回転部材の
周囲に配置した構成になつているので、セグメントの数
を大きくすることによつて分解能を非常に高くできる。
周囲に配置した構成になつているので、セグメントの数
を大きくすることによつて分解能を非常に高くできる。
磁気模様を増分的角運動を示すように回転部材に一体化
して組込むことによつて、軸受に別個の指示器を追加す
る必要がなくなる。
して組込むことによつて、軸受に別個の指示器を追加す
る必要がなくなる。
第１図は、本発明の一つの実施例の一部断面になつた側
面図、 第２図は、第１図の透磁性環状部材の前面図、 第３図は、本発明の第２の実施例の一部断面になつた側
面図、 第４図は、第３図の圧力ばめリング斜視図、 第５図は、本発明の第３の実施例の一部断面になつた側
面図、 第６図は、第５図の実施例の磁化リングの斜視図、 第７図は、第５図の実施例の外側軌道輪の斜視図、 第８図は、本発明の第４の実施例の一部断面になつた側
面図、 第９図は、本発明の第５の実施例の側断面図、 第10図は、第９図の恒久的に磁化されたスラスト板の前
面図、 第11図は、磁界検出器が取付けられている第９図のスラ
スト板の前面図である。 12……軸、14,38,62,84……軌道輪、16……ころ、26…
…磁石、30,44,72,90,116……磁界検出器、32……羽根
形インタラプタ、56,77……強磁性リング、98……第１
のスラスト板、100……第２のスラスト板。
面図、 第２図は、第１図の透磁性環状部材の前面図、 第３図は、本発明の第２の実施例の一部断面になつた側
面図、 第４図は、第３図の圧力ばめリング斜視図、 第５図は、本発明の第３の実施例の一部断面になつた側
面図、 第６図は、第５図の実施例の磁化リングの斜視図、 第７図は、第５図の実施例の外側軌道輪の斜視図、 第８図は、本発明の第４の実施例の一部断面になつた側
面図、 第９図は、本発明の第５の実施例の側断面図、 第10図は、第９図の恒久的に磁化されたスラスト板の前
面図、 第11図は、磁界検出器が取付けられている第９図のスラ
スト板の前面図である。 12……軸、14,38,62,84……軌道輪、16……ころ、26…
…磁石、30,44,72,90,116……磁界検出器、32……羽根
形インタラプタ、56,77……強磁性リング、98……第１
のスラスト板、100……第２のスラスト板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スコツト・エム・ダンカン アメリカ合衆国コネチカツト州エイボン. アンビル・ドライブ121 (56)参考文献 特開 昭64−15608（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−157514（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】環状の転動部材軌道を有する第１の環状ス
ラスト板と、前記第１の環状スラスト板から軸方向に間
隔をあけており、前記第１の環状スラスト板の軌道と心
が合って間隔をあけて配置された環状の転動部材軌道を
有し、前記第１の環状スラスト板に対して回転可能な第
２の環状スラスト板と、前記軌道の間の空間にある転動
部材と、前記第１の環状スラスト板の半径方向の一部分
の全周の回りに取付けられた磁界を恒久的に与える手段
と、前記第２の環状スラスト板より大きな外径を有し、
前記第２の環状スラスト板を保持できる環状検出器支持
体と、前記環状検出器支持体の磁界を恒久的に与える前
記手段に面する半径方向の部分に保持された磁界を検出
する手段を備えるスラスト軸受。 - 【請求項２】互いに対して相対的に回転可能な第１乃び
第２のスラスト板を備え、前記第１の半径方向の部分の
全周の回りに複数の恒久的に磁化された磁極セグメント
が設けられ、各セグメントが北極と南極を有し、各セグ
メントは各磁極が反対極性の二つの磁極の間にあるよう
に配置されており、前記第１のスラスト板にある恒久的
に磁化された磁極セグメントに面する半径方向表面を有
する環状部材が前記第２のスラスト板を半径方向内方に
保持し、前記恒久的に磁化された磁極セグメントに面す
る前記環状部材の前記半径方向表面に少なくとも一つの
磁界検出器が取付けられているスラスト軸受。 - 【請求項３】互いに対して相対的に回転可能で、軸方向
に一直線に並んで間隔をあけたころ軌道を有する第１及
び第２のスラスト板を備え、前記軌道間の空間にころが
配設され、前記第１のスラスト板の半径方向の部分の全
周の回りに複数の恒久的に磁化された磁極セグメントが
設けられ、各セグメントが北極と南極を有し、各セグメ
ントは各磁極が反対極性の二つの磁極の間にあるように
配置されており、また前記第１のスラスト板にある恒久
的に磁化された磁極セグメントに面する半径方向表面を
有する環状部材が前記第２のスラスト板を保持し、前記
恒久的に磁化された磁極セグメントに面する前記環状部
材の前記半径方向表面に少なくとも一つの磁界検出器が
取付けられているスラスト軸受。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12040687A | 1987-11-13 | 1987-11-13 | |
| US120406 | 1987-11-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01162113A JPH01162113A (ja) | 1989-06-26 |
| JPH06100474B2 true JPH06100474B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=22390071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63281532A Expired - Lifetime JPH06100474B2 (ja) | 1987-11-13 | 1988-11-09 | 磁界検出器付スラスト軸受 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0319355B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06100474B2 (ja) |
| KR (1) | KR970007464B1 (ja) |
| CN (1) | CN1008763B (ja) |
| AU (2) | AU605882B2 (ja) |
| BR (1) | BR8804759A (ja) |
| DE (2) | DE3877167T2 (ja) |
| ES (2) | ES2039674T3 (ja) |
| FR (2) | FR2623260B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US4987415A (en) * | 1989-09-18 | 1991-01-22 | The Torrington Company | High resolution encoder |
| AU620714B2 (en) * | 1990-02-20 | 1992-02-20 | Torrington Company, The | Transmission output speed sensor |
| US5248939A (en) * | 1990-02-22 | 1993-09-28 | The Torrington Company | Apparatus for sensing the direction and speed of a steering wheel shaft using hall effect sensors in a detachable sensor mounting |
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| JPH089445Y2 (ja) * | 1990-03-28 | 1996-03-21 | 日本精工株式会社 | 異常検出センサ付転がり軸受 |
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| ES2043517B1 (es) * | 1991-08-05 | 1997-05-01 | Alcatel Standard Electrica | Sistema magneto-optico de medicion de la velocidad angular de un eje. |
| FR2698421B1 (fr) * | 1992-11-24 | 1995-06-02 | Skf France | Logement pour fixation radiale d'un roulement. |
| DE4428092A1 (de) * | 1994-08-09 | 1996-02-15 | Kugelfischer G Schaefer & Co | Wälzlager mit Sensor |
| FR2750181B1 (fr) * | 1996-06-21 | 1998-07-31 | Rks Sa | Roulement d'orientation a capteur integre |
| DE19625489A1 (de) * | 1996-06-26 | 1998-01-02 | Bosch Gmbh Robert | Drehzahlmeßsystem mit einem umlaufenden bereichsweise magnetisierten Rotor |
| US5967669A (en) * | 1996-10-11 | 1999-10-19 | Nsk Ltd. | Rolling bearing unit with rotational speed sensor |
| FR2762652B1 (fr) | 1997-04-29 | 1999-06-18 | Skf France | Palier a roulement a capteur d'informations |
| US8229682B2 (en) * | 2009-08-17 | 2012-07-24 | General Electric Company | Apparatus and method for bearing condition monitoring |
| EP3390848B1 (en) * | 2015-12-18 | 2020-03-25 | Saint-Gobain Performance Plastics Pampus GmbH | Integrated function of encoder in plain bearing |
| CN106248376A (zh) * | 2016-10-12 | 2016-12-21 | 北京汽车研究总院有限公司 | 一种传动轴扭转振动检测系统及检测方法 |
| CN114613634B (zh) * | 2022-04-11 | 2024-08-30 | 歌尔股份有限公司 | 按键结构和电子设备 |
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|---|---|---|---|---|
| US3508241A (en) * | 1967-09-06 | 1970-04-21 | Bendix Corp | Bearing failure sensing device |
| DE2111499B2 (de) * | 1971-03-10 | 1973-09-06 | Elektrischer drehgeschwindigkeitsgeber | |
| US4225200A (en) * | 1978-07-31 | 1980-09-30 | Keene Corporation | Grease and cup retained unitized thrust bearing and method of making same |
| JPS6023714U (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関制御用回転角検出装置 |
| JPS60157514A (ja) * | 1984-01-27 | 1985-08-17 | Hitachi Ltd | 回転変位検出器付回転軸受 |
| JPS6225267A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-03 | Honda Motor Co Ltd | 磁気信号発生リング |
| JPS62124506U (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-07 | ||
| FR2599794B1 (fr) * | 1986-06-10 | 1991-06-07 | Roulements Soc Nouvelle | Palier ou roulement a capteur d'informations |
| JPS6415608A (en) * | 1987-07-10 | 1989-01-19 | Olympus Optical Co | Rotation detector |
-
1988
- 1988-06-24 AU AU18345/88A patent/AU605882B2/en not_active Ceased
- 1988-08-08 KR KR1019880010119A patent/KR970007464B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-08-13 CN CN88106053A patent/CN1008763B/zh not_active Expired
- 1988-09-15 BR BR8804759A patent/BR8804759A/pt not_active IP Right Cessation
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- 1988-10-28 FR FR8814111A patent/FR2623259B1/fr not_active Expired - Fee Related
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- 1988-11-04 EP EP88402778A patent/EP0319355B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-04 DE DE8888402779T patent/DE3877167T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-11-04 ES ES198888402779T patent/ES2036705T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-04 EP EP88402779A patent/EP0320322B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-11-04 DE DE88402778T patent/DE3880639T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-11-09 JP JP63281532A patent/JPH06100474B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-07-16 AU AU59000/90A patent/AU5900090A/en not_active Abandoned
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