JPH09297151A - 転がり接触型軸受けのレース間の相対変位および／または速度の計測デバイス - Google Patents

転がり接触型軸受けのレース間の相対変位および／または速度の計測デバイス

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JPH09297151A
JPH09297151A JP9004827A JP482797A JPH09297151A JP H09297151 A JPH09297151 A JP H09297151A JP 9004827 A JP9004827 A JP 9004827A JP 482797 A JP482797 A JP 482797A JP H09297151 A JPH09297151 A JP H09297151A
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JP
Japan
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measuring device
wheel
light
code wheel
optical encoder
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JP9004827A
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English (en)
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Paolo Audagnotto
オウダグノット・パオロ
Mario Micca
ミッカ・マリオ
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SKF Industrie SpA
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SKF Industrie SpA
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Abstract

(57)【要約】 【課題】転がり接触型軸受けのレース間の相対変位およ
び／または速度の計測デバイス 【解決手段】軸受けの固定、回転両レースの間の相対的
な回転運動および／または変位を計測するデバイスが、
回転するレースによって作動され、非回転センサーに接
続されるパルス発生器とを含む。パルス発生器は、コー
ドホイールと光学エンコーダーとで構成する。コードホ
イールは、光を反射しない複数のゾーンまたは窓を備え
る光反射材料のディスクを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、２つの相対回転
部材の間の相対的角度変位および／または相対的回転速
度を計測するデバイスの技術分野に属する。より特定し
ていえば、この発明は、転がり接触型軸受けのレースの
間の相対的角度変位および／または回転を感知する光学
デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在では、２つのレースのうちの一方レ
ースの他方のレースに対する移動および／または位置に
関する情報を伝達する信号を供給する計測デバイスを伴
う転がり接触型軸受けが知られている。そのような計測
デバイスは、移動するパルス発生部材と固定されたセン
サーとで構成される。当技術分野において、インパルス
リングの名で知られるパルス発生部材は、軸受けのレー
スとともに回転するようにレースに固定される。パルス
発生部材は、通常は、制御が可能な状態で装着された歯
付きまたは磁化リングである。通常はホール効果センサ
ーであるセンサーは、インパルスリングの歯付き部また
は磁化部と作動的に向き合うように、固定部材の近傍ま
たは、ここから予定の距離を置いて前記固定部材に組み
込まれる。
【０００３】上に引用したデバイスは満足できる性能を
示すけれども、これらは、供給可能な１回転当たりのパ
ルス発生数に関して限界がある。このことは、結果的
に、特別な種類の計測デバイスによって利用することが
できる情報の数および／または種類に限界があることに
なる。
【０００４】既知のタイプの計測デバイスが遭遇する他
の不便は、デバイスのコンポネントに不可避的に蓄積さ
れやすい汚れが、長時間に亘る正確な作動を危うくする
点である。さらには、これらのデバイスが、高温条件の
下で作動するのには適していない点であり、この場合に
は適応できないこともある。
【０００５】加えて、軸受けが乗り物のホイールのハブ
に使用された例においては、従来の計測デバイスによっ
て発生する大きな磁界が乗り物のブレーキ機構から金属
粒子を吸着し、その結果、これらの金属粒子が軸受けに
付着して滞留する。
【０００６】別の欠点は、磁気インパルスリングとホー
ル効果センサーがかなり高価なことである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、上
記の先行技術の欠点と限界を克服することができるデバ
イスを提供することである。特に、多数の異なる分野に
適用できる融通性のある安価なデバイスを提供すること
がこの発明の目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】特許請求の範囲に記載さ
れたこの発明の１つの特徴によれば、これらの諸目的
は、回転するレースによって作動され、回転しないセン
サー手段に接続されるパルス発生手段で構成するタイプ
の軸受けのレース同士の間の相対的回転運動および／ま
たは変位を計測するデバイスの提供によって達成され
る。この場合、前記パルス発生手段は、１つのコードホ
イールを構成し、前記センサー手段が１つの光学エンコ
ーダーを構成する。
【０００９】
【発明の実施の形態】この発明をよく理解するために、
添付図面を参照しつつ幾つかの好ましい実施例を説明す
る。
【００１０】先ず、図１、２を参照すれば、符号１０、
１１は、転がり接触式軸受けの外側の回転しないレース
および内側の回転するレースを、それぞれ表している。
この発明によれば、内側の回転するレース１１と一緒に
回転するように固定されたコードホイールに作動的に向
き合う光学エンコーダー１２からなる１つの計測センサ
ーが、外側の固定レース１０に装着されている。光学エ
ンコーダー１２は、コードホイール１３に光ビームを送
り、前記コードホイール１３によって反射される光ビー
ムを受ける光電デバイスを含む。コードホイール１３
は、その内部に複数の窓または光を反射しないゾーンが
形成される光反射材料からなるディスクである。ホイー
ルが回転するにつれて、これらのゾーンが反射ビームを
連続して遮断し、それによって、コードホイールの位置
に関する情報を発生する。光学エンコーダーすなわち光
電デバイス１２は、この情報を対応するデジタルデータ
に加工し、ケーブル１４を経て（図示しない）遠隔のデ
ータ加工ユニットに伝達する。
【００１１】図１、２の例においては、光学エンコーダ
ー１２は、メタルインサート１７の湾曲端部１６によっ
て支持されるリング部材１５に座着している。メタルイ
ンサート１７は、回転しないレースの溝１８に固定され
る。溝１８は、従来の軸受けのレース内に一般に設けら
れており、軸受けの反対側に符号１９で示すようなシー
ルド部材その他のシール部材（図１）を装着する。
【００１２】図３の変形例を参照すると、光学エンコー
ダー１２の本体は２つの枝部１２ａ、１２ｂを備えるブ
リッジの態様で構築されており、その内部には光ビーム
投光器（単純化するために図示しない）と投光器から到
達するビームを直接受光する受光器（図示しない）とが
各々配置される。窓型のコードホイール１３は、図１、
２の例に関して行った説明に類似した態様で、投光器か
ら受光器に向かう光信号を連続して遮断するために、投
光部と受光部の間に作動的に挿入される。
【００１３】この発明のさらに別の実施例である図４の
実施例においては、１つの歯付きキラウン２１が、内側
の回転レース１１とともに回転するように、これに固定
される。歯付きクラウン２１は、クラウン２１の回転面
とは実質的に直交する面内で回転する歯車２２と噛み合
う。歯車２２は、回転によって可撓性軸２３を駆動す
る。（図示しない）前記軸の遠い端部は、離れた場所に
ある光学エンコーダーに接続されたコードホイールを、
図１、図３に関してすでに説明したのと同様の態様で回
転させる。この実施例は、特に、逆境で、例えば光学計
測デバイスを損傷しやすい高温の下で作用する軸受けに
適している。例えば、図４の装置は、ギアーボックス中
の高温の潤滑油と接触する軸受けに好適である。
【００１４】
【発明の効果】光学センサーを利用する計測デバイスを
転がり接触式軸受けに応用することによって、１回転当
たりに拾い上げることができるパルスの数を、2048パル
ス／1回転に向上することが可能になる点が理解できる
であろう。また、位置、速度その他の時間の関数として
の空間的な重要パラメーターに関する情報が、この発明
が提供する解決案によって得られる。
【００１５】さらにまた、この型のセンサーは、汚れに
よって影響を受けることは滅多になく、これまでは汚れ
や高温に起因する逆影響のために可能ではなかった幾多
の応用に理想的である。汚れや高温が問題になる場合
は、図４に示す実施例によって問題が解決される。
【００１６】さらにまた、この発明のデバイスによれ
ば、商業的に入手が可能で信頼性の高い光学センサーの
利用によって可なりのコスト節減が可能になる。
【００１７】この発明の特定の実施例を開示したが、こ
の開示は単に説明を目的とするものであって、発明がい
かなる態様においても、それによって制限を受けない点
を理解すべきである。上に述べた実施例に関しては幾多
の変形が当業者には自明である。
【００１８】この出願が、優先権を主張するイタリー特
許出願第TO96A000023 号および同出願に添付された要約
に開示された事項をともに参考のためにここに引用す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のデバイスの第１実施例の軸線方向断
面の一部。
【図２】図１の矢印Ａによって示す正面図。
【図３】この発明の第２実施例の軸線方向断面の一部。
【図４】この発明の第３実施例の軸線方向断面の一部。
【符号の説明】
１０…外側レース，１１…内側レース，１２…光学エン
コーダー，１３…コードホイール，１５…リング部材，
１６…端部，１７…メタルインサート，１８…溝，１２
ａ，１２ｂ…枝部，２０…シールデバイス，２１…歯付
きクラウン，２２…歯車，２３…可撓性軸。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パルス発生器手段が１つのコードホイー
    ルで構成され、 センサー手段が１つの光学エンコーダーで構成される点
    に特徴を有する、 回転するレース(11)によって作動され、回転しないセン
    サー手段(12)に接続されたパルス発生器手段(13)からな
    るタイプの、軸受けの両レース(10,11) の間の相対的回
    転運動および／または変位を計測するデバイス。
  2. 【請求項２】 コードホイール(13)が、光を反射しない
    複数のゾーンが設けられる光反射性材料のディスクを含
    む点に特徴を有する請求項１記載の計測デバイス。
  3. 【請求項３】 前記の光を反射しない複数のゾーンが、
    窓で構成される点に特徴を有する請求項２記載の計測デ
    バイス。
  4. 【請求項４】 コードホイール(13)が窓を備えており、 前記コードホイールは、投光手段と、前記ホイール内の
    前記窓を直接通過する光を拾い上げるための光電手段と
    の間に挿入される点に特徴を有する請求項１記載の計測
    デバイス。
  5. 【請求項５】 コードホイール(13)が、軸受けの回転す
    るレース(11)に装着されており、光学エンコーダーが、
    回転しないレース(10)に装着されている点に特徴を有す
    る請求項１記載の計測デバイス。
  6. 【請求項６】 内側の回転するレース(11)に装着された
    ラビリンスシールデバイス(20)をさらに含んでおり、 前記シールデバイスは、汚れおよびその他の汚染媒体が
    前記光学エンコーダー(12)に到達することを妨げるため
    に設けられる点に特徴を有する請求項５記載の計測デバ
    イス。
  7. 【請求項７】 前記コードホイール(13)と前記光学エン
    コーダー(12)とが、軸受けから離れた場所に配置されて
    おり、 前記コードホイールは、可撓性を備える回転駆動手段に
    よって、軸受けの前記の回転するレース(11)に接続され
    る点に特徴を有する請求項１ー４のいずれか１記載の計
    測デバイス。
JP9004827A 1996-01-18 1997-01-14 転がり接触型軸受けのレース間の相対変位および／または速度の計測デバイス Pending JPH09297151A (ja)

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IT96TO000023A IT1284323B1 (it) 1996-01-18 1996-01-18 Dispositivo ottico per il rilevamento di dati di posizione e/o velocita' di rotazione relativa degli anelli di un cuscinetto
IT96A000023 1996-04-10

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KR (1) KR100440761B1 (ja)
DE (1) DE69632946T2 (ja)
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