JPH11326353A - 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット - Google Patents

回転速度検出装置付転がり軸受ユニット

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JPH11326353A
JPH11326353A JP12749298A JP12749298A JPH11326353A JP H11326353 A JPH11326353 A JP H11326353A JP 12749298 A JP12749298 A JP 12749298A JP 12749298 A JP12749298 A JP 12749298A JP H11326353 A JPH11326353 A JP H11326353A
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JP
Japan
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race
track
encoder
sensor
bearing unit
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Pending
Application number
JP12749298A
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English (en)
Inventor
Hideo Ouchi
英男 大内
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
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Publication of JPH11326353A publication Critical patent/JPH11326353A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保持器27に影響される事なく、エンコーダ
7の回転速度検出を安定して行なわせる。 【解決手段】 保持器27として、合成樹脂製のものを
使用する。保持器27の回転に伴って、センサ24を通
過する磁束の量が影響を受ける事がなくなる。この為、
小型・軽量化の為に軸方向寸法を短縮しても、信頼性の
高い回転速度検出を行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明に係る回転速度検出
装置付転がり軸受ユニットは、例えば自動車用自動変速
機を構成する回転軸を支承すると共にこの回転軸の回転
速度を検出する為に、この自動車用自動変速機に組み込
んだ状態で利用する。
【0002】
【従来の技術】自動車用自動変速機を構成する回転軸を
ケーシングの内側に回転自在に支持すると共に、この回
転軸の回転速度を検出する為に、回転速度検出装置付転
がり軸受ユニットが使用される。この様な用途に使用可
能な回転速度検出装置付転がり軸受ユニットとして従来
から、例えば英国特許公開GB 2292193 Aに記載されたも
のが知られている。図6〜7は、この刊行物に記載され
た回転速度検出装置付転がり軸受ユニットを示してい
る。
【0003】静止輪である外輪1の内周面には、静止側
軌道である外輪軌道2を形成している。又、回転輪であ
る内輪3の外周面には、回転側軌道である内輪軌道4を
形成している。上記外輪軌道2と内輪軌道4との間に
は、それぞれが転動体である複数個の玉5、5を、保持
器6により保持した状態で転動自在に設け、上記外輪1
の内径側に上記内輪3を、回転自在に支持している。
又、上記内輪3の端部外周面にはエンコーダ7を、外嵌
固定している。このエンコーダ7は、磁性金属板等によ
り、断面L字形で全体を円環状に形成したもので、磁気
特性を円周方向に亙り交互に且つ等間隔に変化させてい
る。一方、上記外輪1の端部内周面には、センサハウジ
ング8の基端部を内嵌固定している。そして、このセン
サハウジング8に設けた厚肉部9内に包埋したセンサ1
0の検知部を上記エンコーダ7の被検知部に、スラスト
方向に亙る微小隙間を介して対向させている。又、上記
センサ10の検出信号を取り出す為のハーネス11は、
上記厚肉部9の円周方向端面から導出し、上記センサハ
ウジング8の内周縁部に形成した円筒部12に巻回して
いる。この構成により、輸送時や保管時に、上記ハーネ
ス11の基端部が大きな曲率で折れ曲がるのを防止して
いる。
【0004】上述の様な回転速度検出装置付転がり軸受
ユニットの使用時には、上記外輪1を自動変速機のハウ
ジング等の固定部分に内嵌固定し、上記内輪3を回転軸
等の回転部分に外嵌固定する。この状態で上記内輪3が
回転すると、上記エンコーダ7と微小隙間を介して対向
した、上記センサ10の出力が変化する。この様にセン
サ10の出力信号が変化する周波数は、上記内輪3の回
転速度に比例するので、この出力信号を上記ハーネス1
1を介して図示しない制御器に送れば、上記回転部分の
回転速度を知る事ができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した英国特許公開
GB 2292193 Aに記載された回転速度検出装置付転がり軸
受ユニットの場合には、複数の玉5、5を保持する為の
保持器6として、それぞれを波形で円環状に形成した1
対の素子を組み合わせて成る、波形保持器を使用してい
る。従って、上記保持器6の一部が、上記各玉5、5の
転動面よりも、外輪1及び内輪3の軸方向(図6の左右
方向)両側に突出する事が避けられない。
【0006】この為、上記保持器6を構成する金属が磁
性材である場合、この保持器6の側面の凹凸が、センサ
10の出力に影響を及ぼす可能性を否定できない。特
に、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの小型・軽
量化を図るべく、上記外輪1及び内輪3の軸方向寸法を
短縮し、上記保持器6とエンコーダ7との距離が短くな
った場合に、このエンコーダ7に形成した除肉部(透孔
或は切り欠き)を通過して上記保持器6に流れる磁束が
多くなる為、上記影響を無視できなくなる可能性があ
る。即ち、このエンコーダ7とセンサ10とを流れる磁
束の一部が上記保持器6に流れる事により、このセンサ
10を流れる磁束の変化が、この保持器6の回転の影響
を受ける可能性が生じる。この保持器6の回転速度は回
転輪である内輪3の回転速度とは異なり、凡そ半分程度
である。従って、上記保持器6の回転が上記センサ10
を流れる磁束の変化に影響を及ぼすと、上記内輪3の回
転速度を正確に検出できなくなる可能性がある。本発明
の回転速度検出装置付転がり軸受ユニットは、この様な
事情に鑑みて発明したものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の回転速度検出装
置付転がり軸受ユニットは、前述した従来の回転速度検
出装置付転がり軸受ユニットと同様に、静止側軌道を持
ち使用時にも回転しない静止輪と、回転側軌道を持ち使
用時に回転する回転輪と、上記静止側軌道と回転側軌道
との間に転動自在に設けた複数個の転動体と、これら各
転動体を保持する保持器と、除肉部と充実部とを円周方
向に亙り交互に配置する事により、円周方向に亙る磁気
特性を交互に且つ等間隔に変化させた被検出部を設けた
円輪部を有し、この円輪部を上記回転輪と同心にした状
態でこの回転輪の一部に支持固定されたエンコーダと、
このエンコーダの上記円輪部に、アキシアル方向に亙る
微小隙間を介して対向する、上記静止輪の一部に支持さ
れたセンサとを備える。特に、本発明の回転速度検出装
置付転がり軸受ユニットに於いては、上記複数の転動体
のピッチ円直径と上記被検出部のピッチ円直径とがほぼ
同じであり、上記保持器が合成樹脂製である。
【0008】
【作用】上述の様に構成する本発明の回転速度検出装置
付転がり軸受ユニットによれば、保持器の回転がセンサ
を通過する磁束の量の変化に影響を及ぼさない。この
為、回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの軸方向寸
法を短縮する事による小型・軽量化が可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1〜4は、本発明の実施の形態
の第1例を示している。静止輪である外輪1の内周面に
は、静止側軌道である外輪軌道2を形成している。又、
回転輪である内輪3の外周面には、回転側軌道である内
輪軌道4を形成している。上記外輪軌道2と内輪軌道4
との間には、それぞれが転動体である複数個の玉5、5
を転動自在に設け、上記外輪1の内径側に上記内輪3
を、回転自在に支持している。又、上記内輪3の端部外
周面にはエンコーダ7を、外嵌固定している。このエン
コーダ7は、軟鋼板等の磁性金属板により、断面L字形
で全体を円環状に形成したもので、円筒部13と、この
円筒部13の一端縁(図2の左端縁)から直径方向外方
に折れ曲がった円輪部14とを有する。この円輪部14
には、それぞれが除肉部である、多数のスリット状の透
孔15、15を放射状に、円周方向に亙り互いに等間隔
で形成している。そして、円周方向に隣り合う透孔1
5、15同士の間を、それぞれが充実部である柱部1
6、16として、上記円輪部14の磁気特性を円周方向
に亙り交互に且つ等間隔に変化させている。
【0010】従って、本例の場合には、上記円輪部14
の直径方向中間部で、上記各透孔15、15及び柱部1
6、16を形成した部分が、被検出部となる。この被検
出部のピッチ円直径は、上記複数個の玉5、5のピッチ
円直径とほぼ同じである。この為、球面である上記各玉
5、5の転動面は、上記被検出部の直径方向中央部に最
も近接する。この様な複数の玉5、5は、図2、4に示
す様な、合成樹脂製で冠型の保持器27により、転動自
在に保持している。この保持器27は、円環状のリム部
28の軸方向片面(図2の左面、図4の上面)に複数の
ポケット29、29を設けて成る。上記各玉5、5は、
これら各ポケット29、29内に、これら各ポケット2
9、29の開口部を弾性的に押し広げつつ挿入し、挿入
した状態でこれら各ポケット29、29内に転動自在に
保持される。転がり軸受ユニットへの装着状態で、上記
保持器27のリム部28は、上記エンコーダ7と反対側
に位置させて、このエンコーダ7との干渉を防止する。
【0011】一方、上記外輪1の端部外周面には、セン
サハウジング8aの基端部(図2の右端部)を外嵌固定
している。このセンサハウジング8aは、SPCCの如
き軟鋼板等の磁性金属板製のカバー17と、このカバー
17の内側に保持された合成樹脂製の保持環18とから
成る。このうちのカバー17は、断面クランク形で全体
を円環状に形成したもので、外径寄り部分に形成した突
き当て板部19の外周縁部に嵌合筒部20を、内周縁部
に保持部21を、それぞれ形成している。そして、この
うちの嵌合筒部20を、上記外輪1の端部外周面に形成
した小径段部22に締り嵌めで外嵌すると共に、上記突
き当て板部19を上記外輪1の端面に突き当てた状態
で、上記カバー17を上記外輪1に結合固定している。
【0012】又、上記保持部21は、断面L字形で全体
を円環状に形成している。そして、この保持部21の円
周方向の一部を軸方向に膨出させて、収納部23として
いる。この収納部23を含む、上記保持部21内には、
ガラス繊維を混入したポリアミド66又はPBT等の合
成樹脂製の保持環18を保持固定している。尚、より高
い(例えば150℃程度の)耐熱性を必要とするなら
ば、上記合成樹脂としてポリアミド46を使用する事が
好ましい。何れにしても、上記保持環18のうち、上記
収納部23内に位置する部分に、センサ24を包埋支持
している。このセンサ24の構造は、磁束の変化に対応
して出力を変化させるものであれば特に問わないが、図
示の例では、アクティブ型のものを使用している。即
ち、ホール素子、磁気抵抗素子等の、磁束の変化に対応
して特性を変化させる磁気検出素子と、この磁気検出素
子の特性変化を出力信号に変換する為の処理回路とをI
C化した基板25若しくはパッケージと、上記磁気検出
素子に流れる磁束を供給する永久磁石26とにより、上
記センサ24を構成している。
【0013】上述の様に構成する本発明の回転速度検出
装置付転がり軸受ユニットによれば、前記内輪3に固定
した上記エンコーダ7の回転に伴って、上記センサ24
を構成する磁気検出素子内を流れる磁束の量が変化す
る。即ち、この磁気検出素子が前記柱部16に対向した
瞬間には、この磁気検出素子内を流れる磁束の量が多く
なり、前記透孔15に対向した瞬間には、この磁気検出
素子内を流れる磁束の量が少なくなる。この様な、内部
を流れる磁束の量の変化に対応して、上記磁気検出素子
の特性が変化し、上記センサ24の出力信号が変化す
る。この出力信号が変化する周波数は、上記内輪3の回
転速度に比例するので、この出力信号を上記ハーネス1
1を介して図示しない制御器に送れば、上記内輪3の回
転速度を知る事ができる。
【0014】特に、本発明の回転速度検出装置付転がり
軸受ユニットによれば、前記保持器27の回転が上記セ
ンサ24を通過する磁束の量の変化に影響を及ぼさな
い。即ち、上記保持器27は合成樹脂製であり、しかも
上記エンコーダ7との干渉を防止する為、全周に亙り連
続するリム部28は、前記複数の玉5、5に関して、上
記エンコーダ7と反対側に配置している。これら各玉
5、5とエンコーダ7との間には、前述の図6に示した
従来構造の様に、磁性材製の保持器の一部が存在する様
な事はない。この為、回転速度検出装置付転がり軸受ユ
ニットの軸方向寸法を短縮する事による小型・軽量化が
可能になる。尚、上記各玉5、5は一般的に磁性材製で
ある為、これら各玉5、5とエンコーダ7とを近づけ過
ぎると、これら各玉5、5が上記センサ24を構成する
磁気検出素子内を流れる磁束の量に影響を及ぼす可能性
がある。但し、この場合でも、上記従来構造に比べれ
ば、上記各玉5、5とエンコーダ7との間に保持器が存
在しない分、上記軸方向寸法を短縮する事による小型・
軽量化が可能になる。
【0015】次に、図5は、本発明の実施の形態の第2
例を示している。本例の場合には、エンコーダ7aを構
成する円輪部14の外周縁部に、それぞれが放射方向に
長い切り欠き30、30を、円周方向に亙り等間隔に多
数形成し、円周方向に隣り合う切り欠き30、30同士
の間を舌片31、31としている。本例の場合には、こ
れら各切り欠き30、30が除肉部であり、各舌片3
1、31が充実部である。この様なエンコーダ7aを回
転速度検出装置付転がり軸受ユニットに組み込んだ場合
でも、保持器を合成樹脂製とする事により、上述した第
1例の場合と同様の作用・効果を得られる。
【0016】
【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、小型且つ軽量で、信頼性の高い回転速度検
出を行なえる回転速度検出装置付転がり軸受ユニットの
実現に寄与する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す部分正面
図。
【図2】図1のA−O−A断面図。
【図3】エンコーダの一部を図2の左方から見た図。
【図4】合成樹脂製保持器の斜視図。
【図5】本発明の実施の形態の第2例を示す、図3と同
様の図。
【図6】従来構造の1例を示す断面図。
【図7】図6の右方から見た図。
【符号の説明】
1 外輪 2 外輪軌道 3 内輪 4 内輪軌道 5 玉 6 保持器 7、7a エンコーダ 8、8a センサハウジング 9 厚肉部 10 センサ 11 ハーネス 12 円筒部 13 円筒部 14 円輪部 15 透孔 16 柱部 17 カバー 18 保持環 19 突き当て板部 20 嵌合筒部 21 保持部 22 小径段部 23 収納部 24 センサ 25 基板 26 永久磁石 27 保持器 28 リム部 29 ポケット 30 切り欠き 31 舌片

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静止側軌道を持ち使用時にも回転しない
    静止輪と、回転側軌道を持ち使用時に回転する回転輪
    と、上記静止側軌道と回転側軌道との間に転動自在に設
    けた複数個の転動体と、これら各転動体を保持する保持
    器と、除肉部と充実部とを円周方向に亙り交互に配置す
    る事により、円周方向に亙る磁気特性を交互に且つ等間
    隔に変化させた被検出部を設けた円輪部を有し、この円
    輪部を上記回転輪と同心にした状態でこの回転輪の一部
    に支持固定されたエンコーダと、このエンコーダの上記
    円輪部に、アキシアル方向に亙る微小隙間を介して対向
    する、上記静止輪の一部に支持されたセンサとを備えた
    回転速度検出装置付転がり軸受ユニットに於いて、上記
    複数の転動体のピッチ円直径と上記被検出部のピッチ円
    直径とがほぼ同じであり、上記保持器が合成樹脂製であ
    る事を特徴とする回転速度検出装置付転がり軸受ユニッ
    ト。
JP12749298A 1998-05-11 1998-05-11 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット Pending JPH11326353A (ja)

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Cited By (3)

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