WO2009116445A1 - 回転センサ付軸受 - Google Patents

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WO2009116445A1
WO2009116445A1 PCT/JP2009/054740 JP2009054740W WO2009116445A1 WO 2009116445 A1 WO2009116445 A1 WO 2009116445A1 JP 2009054740 W JP2009054740 W JP 2009054740W WO 2009116445 A1 WO2009116445 A1 WO 2009116445A1
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circuit board
sensor array
sensor
bearing
ring
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PCT/JP2009/054740
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Inventor
伊藤　浩義
Original Assignee
Ntn株式会社
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    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
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    • G—PHYSICS
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    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/02—Housings
    • G01P1/026—Housings for speed measuring devices, e.g. pulse generator
    • 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
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings 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
    • F16C19/06—Bearings 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

Definitions

  • the present invention relates to a bearing with a rotation sensor provided with a rolling bearing and a rotation sensor that converts a physical quantity related to rotation into an output signal.
  • This type of bearing with a rotation sensor employs a magnetic rotary encoder as a rotation sensor and is used as a bearing for supporting a motor shaft, an automobile axle, or the like.
  • the magnetic encoder is installed so as to rotate integrally with a rotating shaft such as a motor shaft supported by a rolling bearing, and is mounted on the rotating shaft or mounted on the rotating side race.
  • the magnetic sensor is fixed to a sensor case in advance, and the sensor case is attached to a stationary side race that is attached to a stationary member such as a motor housing or an automobile suspension.
  • the rotation sensor is configured to appropriately detect a rotation direction, a rotation speed, a rotation angle, a rotation acceleration, and the like as necessary, and an output signal thereof is used for rotation control of a rotation shaft such as a motor shaft.
  • a rotation sensor has a plurality of magnetic sensors so as to correspond to count multiplication using a two-phase output method of A phase and B phase and reading of a double-row magnetic encoder for high resolution.
  • Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 are examples of Patent Documents so as to correspond to count multiplication using a two-phase output method of A phase and B phase and reading of a double-row magnetic encoder for high resolution.
  • the above-described sensor case of Patent Document 1 has a resin ring for fixing a circuit board on which a plurality of magnetic sensors are mounted with a sealing body.
  • the circuit board is sealed by resin molding in a sealing recess of the resin ring.
  • the magnetic sensitive surfaces of the plurality of magnetic sensors are opposed to the tracks of the magnetic encoder in the radial direction.
  • An air gap is provided between the magnetic sensitive surface and the track.
  • the sensing direction is set to the radial direction because the apparent fluctuation of the magnetic pole width hardly occurs due to the influence of the rotational runout of the rotating raceway compared to the case where the axial direction is set, and it is suitable for high resolution. is there.
  • the bearing with a rotation sensor described in the above-mentioned Patent Document 1 mounts a plurality of magnetic sensors on a circuit board, but in order to avoid the trouble of mounting these individually, a sensor including a plurality of magnetic sensors in one package An array may be employed.
  • the applicant of the present application mounts the sensor array on the circuit board, solders the input / output lines to one side of the sensor array, and attaches the circuit board in this state to the resin ring.
  • a bearing with a rotation sensor that can be inserted into a sealing recess through a slot opened to the side, and at the same time an input / output line can be taken out (Japanese Patent Application No. 2007-040616, Application No.
  • the proposed sealing recess allows a circuit board with a sensor array or the like to be inserted on a fixed reference plane. Further, the sealing recess is formed with a pair of protrusions that form a gap between the sensor array and a portion between both ends orthogonal to the circuit board insertion direction and the fixed reference surface. When the circuit board is supported on the fixed reference surface, the other end of the circuit board is brought into contact with the inner wall of the sealing recess from one side, and the projecting part is brought into contact with both ends of the sensor array package.
  • the magnetic surface can be determined as a sealing position that can be opposed to the track in the radial direction.
  • the sensor array when the sensor array is employed, the sensor array can be determined as a sealing position where all the magnetic sensitive surfaces are opposed to the track in the radial direction by using the package. Positioning the magnetosensitive surface via the circuit board results in indirect positioning including an error in the mounting position of the sensor array and a molding error in the edge of the circuit board. Therefore, it is better to position the package directly.
  • Non-Patent Document 1 a sensor array has come to include a highly functional signal processing circuit in a package. When such a sensor array is employed, the package becomes larger, and therefore the space of the sealing recess becomes a problem in the above proposal.
  • an object of the present invention is to enable the input / output lines to be taken out simultaneously with the insertion of the circuit board with the sensor array and the input / output lines into the sealing recess of the resin ring, and It is to make the sealing recess compact while positioning with high accuracy in the sealing recess.
  • the present invention comprises a magnetic encoder that rotates integrally with a rotating shaft that is supported by a rolling bearing, and a sensor case that is mounted from one side to the stationary bearing ring of the rolling bearing, and the sensor
  • the case has a resin ring for fixing a circuit board with a magnetic sensor with a sealing body, and the magnetic encoder is provided with tracks in which S poles and N poles are alternately arranged in a circumferential direction.
  • the magnetic sensor includes a sensor array in which a plurality of the magnetic sensors are included in one package, and the resin ring is open on one side.
  • a sealing recess is formed through which the circuit board with the sensor array and the input / output lines can be inserted on the fixed reference surface toward the other side surface, and the insertion direction of the circuit board is directly
  • the sensor array is mounted on a portion separated from one end, an input / output line is connected between the other end of the circuit board and the sensor array, and one end of the circuit board and the sensor array are connected to the sealing recess.
  • a projecting portion is formed between the fixed reference plane and the other end of the circuit board in a state where the circuit board is supported by the fixed reference plane. To the inner wall of the sealing recess from one side, and the projecting portion and one end of the package are brought into contact with each other so that the plurality of magnetosensitive surfaces face the track in the radial direction.
  • one side surface refers to the side surface on the same side as one side surface of the stationary side raceway
  • other side surface refers to the side surface on the same side as the other side surface of the stationary side raceway ring.
  • one end means one end orthogonal to the insertion direction of the circuit board.
  • the gap between one end of the circuit board and the sensor array is inserted when the circuit board is inserted into the sealing recess. Can be formed between the fixed reference plane and the projection. If the other end of the circuit board is brought into contact with the inner wall of the sealing recess from one side while the circuit board is supported on the fixed reference surface, the sealing position of the sensor array is resinated via the circuit board. It can be determined on the other side of the ring. That is, when the bearing with the rotation sensor is assembled, the positions of the plurality of magnetic sensitive surfaces in the axial direction can be determined.
  • a plurality of sensitivity is determined based on the magnetic pole arrangement and the track shape.
  • the magnetic surface is directed in the radial direction, and the position in the chord direction in the resin ring of the sensor array that affects the air gap from the track shape is particularly important. If the circuit board is supported by a fixed reference plane, the orientation of the plurality of magnetosensitive surfaces can be determined by setting the orientation of the substrate surface. The sealing position of the sensor array can be determined so as to face in the radial direction.
  • the position in the string direction with respect to the resin ring of the sensor array can be determined directly. Even if the sensor array is positioned only at one end of the package, it can be fixed at that position if the operator fills the sealing recess while holding it with a finger. There is no need to use both ends. Therefore, in a state where the circuit board is supported on the fixed reference surface, the other side end of the circuit board is brought into contact with the inner wall of the sealing recess from one side surface, and the projecting portion and one end of the package are brought into contact with each other.
  • the sensor array can be determined at a sealing position where a plurality of magnetosensitive surfaces are opposed to the track in the radial direction.
  • the projecting portion that contacts the other end of the package as described above can be eliminated, and the other end of the circuit board and the sensor Even if I / O lines are connected to the array, a space for taking out the I / O lines in one side or in the radial direction can be formed in the sealing recess while the sensor array is determined as the sealing position.
  • the input / output lines can be taken out simultaneously with the insertion of the circuit board with the sensor array and the input / output lines into the sealing recess of the resin ring.
  • the length of the sealing recess in the chord direction with respect to the resin ring is increased by forming a space for taking out the input / output lines, it is better to bring the connection position of the input / output lines closer to the sensor array.
  • the circuit board is more compact in the axial direction than the configuration connected to one side of the sensor array.
  • the sealing recess can be made compact in the axial direction.
  • the sensor array and the input / output line can be taken out simultaneously with the insertion of the circuit board with the sensor array and the input / output line into the sealing recess of the resin ring. Therefore, it is possible to directly position with high accuracy and to make the sealing recess compact.
  • a is a sectional view showing the bearing with a rotation sensor according to the embodiment in a cut surface of an axial plane
  • b is a side view of the bearing with the rotation sensor according to the embodiment.
  • the exploded perspective view which showed the sensor case of the bearing with a rotation sensor of FIG. 1 from the one side surface side a is an enlarged view of the vicinity of the sealing recess in FIG. 1A
  • b is an enlarged view of a cut surface of a line bb.
  • the sensor-equipped bearing includes a rolling bearing 10, a magnetic encoder 20 that rotates together with a rotating shaft (not shown), and a stationary raceway ring 12. And a sensor case 30 mounted from the side.
  • the sensor case 30 holds a sensor unit 40 in which a sensor array 41 is mounted on a circuit board 42 and input / output lines 43 are connected to the circuit board 42.
  • the inner ring 11 of the rolling bearing 10 is set as a rotation-side bearing ring that is mounted on a rotating shaft
  • the outer ring 12 is set as a stationary-side bearing ring that is mounted
  • a plurality of rolling elements 13 and 13 are interposed between the two wheels 11 and 12. It has been made.
  • the magnetic encoder 20 includes a cored bar 21 fitted to the outer diameter of the inner ring 11 and a track 22 formed of a magnetic rubber material on the outer periphery of the cored bar 21.
  • the magnetic encoder 20 is rotated integrally with the rotating shaft by fitting the core metal 21 to the inner ring 11 that rotates integrally with the rotating shaft.
  • the cored bar 21 is made of a magnetic material so as to function as a magnetic shield surrounding the inner diameter portion of the track 22.
  • the cored bar 21 can be formed, for example, by press molding an SPCC plate material.
  • a magnetic material obtained by kneading magnetic powder in rubber and a cored bar 21 are vulcanized and bonded and magnetized so that S poles and N poles are alternately arranged in the circumferential direction is used. ing.
  • heat-resistant nitrile rubber (HNBR), nitrile rubber (NBR), fluorine rubber (FKM), acrylic rubber (ACM), silicone rubber (VMQ), or the like can be used as the rubber as necessary.
  • HNBR heat-resistant nitrile rubber
  • NBR nitrile rubber
  • FKM fluorine rubber
  • ACM acrylic rubber
  • silicone rubber silicone rubber
  • the magnetic powder ferrite, rare earth, alnico, and the like can be used as required. It is desirable to use rare earth (neodymium, samarium) or alnico.
  • the track 22 can be a sintered ring.
  • the track 22 may be a plastic magnet ring formed by injection molding.
  • the track 22 can be a press-fit to the cored bar 21 or a track 22 fixed in an outer fitting state by an adhesive.
  • the sensor case 30 has a resin ring 31 for fixing the circuit board 42 of the sensor unit 40 with a sealing body, and a metal plate ring 32 made of a magnetic material fitted to the resin ring 31.
  • the sensor case 30 is fixed to the outer ring 12 by fitting a metal plate ring 32 to the inner diameter of the outer ring 12 from one side.
  • the metal plate ring 32 prevents the external magnetic field from affecting the sensor array 41.
  • the resin ring 31 is positioned in the radial direction and the axial direction by fitting to the outer ring 12. For this reason, although a seal and a shield can be provided on the other side of the rolling bearing 10, a seal and a shield cannot be provided on the one side. Therefore, the resin ring 31 has an L-shaped cross section, and when the sensor case 30 is attached, the flange portion of the resin ring 31 faces one end of the magnetic encoder 20. The flange portion of the resin ring 31 serves as a shield that protects the inside of the bearing from one side surface side. Further, a labyrinth seal is formed between the track 22 of the magnetic encoder 20 and the inner periphery and the flange portion of the resin ring 31.
  • the diameter difference portion of the metal plate ring 32 is used to abut one side surface of the outer ring 12 to position the sensor case 30 in the axial direction. Furthermore, the diameter difference portion of the metal plate ring 32 can be positioned on the other side surface by abutting the resin ring 31.
  • the metal plate ring 32 has a plurality of bending claws 33 formed at a plurality of locations in the circumferential direction with a cut from one end to the other end.
  • a plurality of concave portions 34 having chamfered portions in the circumferential direction are formed at corner portions connecting the cylindrical portion and the flange portion fitted to the metal plate ring 32 of the resin ring 31.
  • the resin ring 31 is in the radial direction with respect to the metal plate ring 32, Since it is positioned in the axial direction and the circumferential direction, the resin ring 31 can be held on the metal plate ring 32 only by a simple operation of bending the bending claw 33.
  • the resin ring 31 is integrally provided by injection molding in order to reduce the manufacturing cost and the number of parts.
  • the resin ring 31 is provided with a sensor unit 40 from a slot opened on one side, that is, a circuit board 42 with a sensor array 41 and input / output lines 43, 43. Is formed on the fixed reference surface toward the other side surface. This is because the resin ring 31 becomes longer in the axial direction when the circuit board 42 is formed as a sealing recess that can be inserted from the inner peripheral side of the resin ring 31 while avoiding the flange portion of the resin ring 31.
  • the sensor array 41 of the sensor unit 40 generates a plurality of magnetic sensors 41a and 41b and an output signal that can detect the rotational speed and direction of the rotary shaft from the outputs of the magnetic sensors 41a and 41b.
  • a signal processing circuit 41c to be included in one package is used.
  • the plurality of magnetic sensors 41a and 41b are A-phase and B-phase two-phase output systems, and the electrical phase difference between the A-phase output signal and the B-phase output signal is 90 degrees.
  • the signal processing circuit 41c can be programmed from the outside to set the resolution in accordance with the count multiplication and the magnetic pole width of the track 22. For example, even if the magnetic pole width of the track 22 is changed, the sensor array 41 can be adjusted by programming, and can flexibly cope with a specification change.
  • an MPS 40S manufactured by SNR disclosed in Non-Patent Document 1 is employed as the sensor array 41 that satisfies the above-described high functions, and the track 22 is also formed correspondingly.
  • sensors can be used.
  • a plurality of hall elements, a hall element, and an analog-digital signal conversion circuit that detect a magnetic field and output an analog signal based on the detected magnetic field
  • Hall IC that outputs a digital signal based on the detected magnetic field
  • a linear Hall IC in which a plurality of Hall elements and an amplifier circuit are packaged in one package, and the resistance value varies depending on the magnetic field due to a plurality of magnetoresistance effects
  • An MR-IC or the like that outputs a digital signal based on a detected resistance value by packaging a plurality of MR elements and an analog-digital signal conversion circuit in one package can be used.
  • the circuit board 42 is made of glass-filled epoxy resin on which the sensor array 41 can be mounted by reflow soldering.
  • the sensor array 41 is surface-mounted on the circuit board 42. If reflow soldering is adopted, it can be performed by an automatic machine, which is advantageous for reducing manufacturing costs.
  • the sensor array 41 is mounted at a portion away from one end orthogonal to the insertion direction of the circuit board 42 so that the longitudinal direction in which the lead frames are aligned faces the chord direction of the resin ring 31. This is to prevent the circuit board 42 from becoming larger in the axial direction.
  • Each input / output line 43 is connected between the other end of the circuit board 42 and the sensor array 41. Accordingly, the circuit board 42 is more compact in the axial direction than the configuration connected to one side of the sensor array 41.
  • Each input / output line 43 is soldered in a state of being inserted into a through hole from the side of the substrate surface opposite to the sensor array 41 of the circuit board 42. This is because each input / output line 43 is taken out in the radial direction.
  • the input / output line 43 may be a multi-core cable, a plurality of which may be bundled, or each may be a single-core cable. When a single-core cable is used, it is preferable to protect everything from the outside with a heat-shrinkable tube.
  • solder used for mounting the sensor array 41 and the like it is preferable to use lead-free solder in consideration of the environment.
  • a protruding portion 35b that forms a gap between the one end of the circuit board 42 and one end between the sensor array 41 and the fixed reference surface 35a in the sealing recess 35, and the fixed reference surface 35a.
  • An inner wall other side end surface 35c against which the other side end of the circuit board 42 inserted so as to slide is abutted is formed.
  • the circuit board 42 is supported on the fixed reference surface 35a and the other side end of the circuit board 42 is brought into contact with the inner wall other side end face 35c of the sealing recess 35 from one side, the circuit board 42 is interposed.
  • the sealing position of the sensor array 41 can be determined on the other side with respect to the resin ring 31. That is, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the position in the axial direction of the magnetic sensitive surfaces of the plurality of magnetic sensors 41a and 41b can be determined in a state where the bearing with the rotation sensor is assembled.
  • the circuit board 42 is brought into contact with the inner wall other end surface 35c because the lead frame arrangement of the package of the sensor array 41 is on one side surface and the other side surface, and the lead frame side protrudes from the inner wall other end surface 35c. This is because it cannot be applied.
  • the bearing with the rotation sensor is assembled as shown in FIGS. 1A and 1B by the orientation of the board surface of the circuit board 42 by the fixed reference surface 35a.
  • the sealing position of the sensor array 41 can be determined so that the magnetic sensitive surfaces of the plurality of magnetic sensors 41a and 41b face in the radial direction.
  • the sensor array 41 By direct positioning of the sensor array 41 and indirect positioning via the circuit board 42, the sensor array 41 has a plurality of magnetic sensors 41a and 41b, the magnetic sensitive surfaces of which are track 22 as shown in FIGS. And a sealing position that can be opposed in the radial direction.
  • chordal positioning is performed only at one end of the package of the sensor array 41, even if each input / output line 43 is connected between the other end of the circuit board 42 and the sensor array 41, A space for taking out each input / output line 43 in the radial direction in a state where the sensor array 41 is determined as a sealing position can be formed in the sealing recess 35.
  • the resin ring 31 is formed with a sealing recess 35 and a series of line extraction grooves 36 that open to one side and the other end of the fixed reference surface 35 a. .
  • the substrate connection portion of each input / output line 43 is inserted into the line extraction groove 36, and each The input / output line 43 can be taken out from the resin ring 31 in the radial direction.
  • the line takeout groove 36 protrudes from the notch of the metal plate ring 32 to the outer diameter side in order to direct each input / output line 43 in the radial direction.
  • each input / output line 43 is inserted into the line extraction groove 36 at the same time when the circuit board 42 with the sensor array 41 and each input / output line 43 is inserted into the sealing recess 35 of the resin ring 31.
  • the sensor array 41 can be directly positioned with high accuracy by the protruding portion 35b of the sealing recess 35, and the sealing recess 35 can be made compact.
  • locking grooves 37a and 37b into which the cover member 38 is slid and inserted along the groove direction are formed on both groove walls of the line extraction groove 36.
  • the locking grooves 37a, 37b are open at the outer diameter side ends of both groove walls of the line extraction groove 36 and closed at the inner diameter side ends.
  • the cover member 38 stops in the locking grooves 37a and 37b by slide insertion. If the cover member 38 is slid and inserted in the groove direction, it is difficult to bite the input / output lines 43 that have entered the line extraction groove 36. By attaching the cover member 38 as described above, the line extraction groove 36 is closed on one side of the circuit board 42. For this reason, each input / output line 43 can be held in the extraction direction by the line extraction groove 36 and the cover member 38.
  • the material of the sealing body can be filled from the open portions where the sealing recesses 35 and the line extraction grooves 36 remain. With the formed sealing body, the sealing recess 35 and the line extraction groove 36 are sealed, and the sensor unit 40 is fixed to the resin ring 31.
  • the material of the sealing body is not particularly limited, but can be appropriately selected in consideration of insulation, water resistance, shock absorption, heat resistance, etc. For example, epoxy resin, urethane resin, silicone rubber, etc. Can be used.
  • the groove wall 37 on the other end side of the line extraction groove 36 has the same height as the contact height between the one end portion of the circuit board 42 and the projecting portion 35b (indicated by a one-dot chain line in FIG. 3A). The other end of the substrate 42 is received, and the circuit substrate 42 is positioned on the other end side. If the groove wall 37 on the other end side of the line extraction groove 36 is formed in this way, guidance can be obtained on the other end side when the circuit board 42 is inserted, so that the work can be easily performed.
  • the protrusion 35b and the groove wall 37 on the other end side similarly regulate the amount of separation from the fixed reference surface 35a at both ends of the circuit board 42, and the protrusion 35b
  • the circuit board 42 is guided in the insertion direction by sliding contact with one end of the package of the sensor array 41 and sliding contact between the other end of the circuit board 42 and the groove wall 37 on the other end side.
  • the groove wall 37 on the other end side of the line extraction groove 36 is formed as described above, sealing positioning to the other end side of the sensor array 41 via the other end of the circuit board 42 can be obtained.
  • the sealing and positioning of the array 41 can be performed more reliably and easily.
  • the sensor unit 40 is held in the sealing position during the above filling without pressing the sensor array 41 with a finger.
  • the circuit board 42 when it is assumed that there is no groove wall 37 on the other end side, the circuit board 42 has a length in the chord direction so as to protrude out of the resin ring 31. Even if it is the board
  • the groove wall 37 on the other end side is an inclined wall that can come into contact with the other end of the circuit board 42 as described above, but may be formed in other forms such as received by a stepped portion.
  • the reason why the groove wall 37 is an inclined wall is to form the locking grooves 37a and 37b extending to one side of the circuit board 42 as described above with the molding die of the line extraction groove 36 inserted in the groove direction. is there.

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Abstract

　センサアレイ及び入出力線を付けた回路基板を樹脂環の封止凹部に挿入するのと同時に入出力線を取り出すことを可能とし、かつセンサアレイを封止凹部で高精度に位置決めしながら、しかも封止凹部をコンパクト化する。 　樹脂環３１に、センサアレイ４１、入出力線４３の付いた回路基板４２を一側面から固定基準面３５ａ上に挿入する封止凹部３５を形成し、回路基板４２の一端から離してセンサアレイ４１を実装し、回路基板４２の他端とセンサアレイ４１との間に入出力線４３を接続し、封止凹部３５に回路基板４２の一端部が挿入される間隙を固定基準面３５ａとの間に形成する突出部３５ｂを形成し、封止凹部３５の固定基準面３５ａ及び内壁他側端面３５ｃと回路基板４２との接触、かつ突出部３５ｂとセンサアレイ４１のパッケージの一端との接触により、磁気センサ４１ａ、４１ｂの感磁面がトラック２２とラジアル方向に対向させられる封止位置に決まるようにした。

Description

回転センサ付軸受
　この発明は、転がり軸受と、回転に関する物理量を出力信号に変換する回転センサとを備えた回転センサ付軸受に関する。
　この種の回転センサ付軸受は、回転センサとして磁気式のロータリエンコーダを採用し、モータ軸や自動車の車軸等を支持する軸受として利用されている。磁気エンコーダは、転がり軸受で支持されたモータ軸等の回転軸と一体回転するように設置され、回転軸に装着されたり、回転側軌道輪に装着されたりする。磁気センサは、予めセンサケースに固定されており、そのセンサケースをモータハウジングや自動車の懸架装置のような静止部材に装着される静止側軌道輪に装着するようになっている。回転センサは、必要に応じて回転方向、回転速度、回転角、回転加速度等の検出を適宜に行うように構成され、その出力信号がモータ軸等の回転軸の回転制御に利用されている。近年、回転センサは、高分解能化のため、Ａ相、Ｂ相の２相出力方式を用いたカウント逓倍や、複列磁気エンコーダの読み取りに対応させられるよう、複数の磁気センサを備えるようになっている（例えば、特許文献１、非特許文献１）。
　前掲の特許文献１のセンサケースは、複数の磁気センサが実装された回路基板を封止体で固定する樹脂環を有している。その回路基板は、樹脂環の封止凹部に樹脂モールドすることで封止されている。センサケースを装着すると、複数の磁気センサの感磁面は、磁気エンコーダのトラックとラジアル方向に対向させられる。感磁面とトラックの間にエアギャップが設けられる。なお、センシング方向をラジアル方向としたのは、アキシアル方向に設定した場合と比して回転側軌道輪の回転振れによる影響で磁極幅の見かけ上の変動が生じ難く、高分解能化に好適だからである。
特開２００５－２４９５４５号公報（図１、段落００１３、００１５～００１８） ＮＴＮ　ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ　ＲＥＶＩＥＷ　Ｎｏ．７５　第３６頁～第４１頁
　前掲の特許文献１に記載された回転センサ付軸受は、複数の磁気センサを回路基板にそれぞれ実装するが、これらを個々に実装する手間を避けるため、複数の磁気センサを１パッケージに含めたセンサアレイを採用することがある。本願出願人は、センサケースの組み立てを簡単にするため、回路基板にセンサアレイを実装し、そのセンサアレイの一側面側に入出力線を半田付けし、その状態の回路基板を樹脂環の一側面に開放する入れ口から封止凹部に挿入可能とし、回路基板を挿入するのと同時に入出力線を取り出すことが可能な回転センサ付軸受を提案している（特願２００７－０４０６１６号、特願２００７－２１８３１６号）。この提案の封止凹部は、センサアレイ等の付いた回路基板を固定基準面上に挿入可能になっている。さらに、封止凹部には、回路基板の挿入方向と直交する両端とセンサアレイとの間の部分が挿入される間隙を固定基準面との間に形成する一対の突出部が形成されている。固定基準面に回路基板が支持された状態で、その回路基板の他側端を封止凹部の内壁に一側面側から接触させ、かつ突出部とセンサアレイのパッケージ両端とを接触させると、感磁面をトラックとラジアル方向に対向させられる封止位置に決めることができる。このように、センサアレイを採用すれば、そのパッケージを利用してセンサアレイを、全ての感磁面がトラックとラジアル方向に対向させられる封止位置に決めることができる。回路基板を介して感磁面を位置決めすると、センサアレイの実装位置の誤差、回路基板の端縁の成形誤差を含む間接的な位置決めになるため、パッケージを直接に位置決めする方が精度に優れる。
　しかしながら、上記のように、回路基板のセンサアレイの一側面側に入出力線を半田付けすると、その分、封止凹部にアキシアル方向の長さを要し、樹脂環のアキシアル方向の大型化につながる。特に、近年では、非特許文献１のように、センサアレイがパッケージ内に高機能な信号処理回路を含むものが登場するに至っている。そのようなセンサアレイを採用すると、パッケージがより大型化するため、上記提案では封止凹部のスペースが問題になる。
　上記の事情に鑑み、この発明の課題は、センサアレイ及び入出力線を付けた回路基板を樹脂環の封止凹部に挿入するのと同時に入出力線を取り出すことを可能とし、かつセンサアレイを封止凹部で高精度に位置決めしながら、しかも封止凹部をコンパクト化することにある。
　上記の課題を達成するため、この発明は、転がり軸受で支持する回転軸と一体回転させる磁気エンコーダと、前記転がり軸受の静止側軌道輪に一側面側から装着するセンサケースとを備え、前記センサケースは、磁気センサを付けた回路基板を封止体で固定する樹脂環を有し、前記磁気エンコーダに、円周方向にＳ極とＮ極とが交互に並ぶトラックを形成し、前記複数の磁気センサの感磁面を前記トラックとラジアル方向に対向させるようにした回転センサ付軸受において、複数の前記磁気センサが１パッケージに含まれたセンサアレイを備え、前記樹脂環に、一側面に開放する入れ口から前記センサアレイ及び入出力線の付いた前記回路基板を他側面側に向かって固定基準面上に挿入可能な封止凹部を形成し、前記回路基板の挿入方向と直交する一端から離した部分に前記センサアレイを実装し、前記回路基板の他端と前記センサアレイとの間に入出力線を接続し、前記封止凹部に、前記回路基板の一端と前記センサアレイとの間の一端部が挿入される間隙を前記固定基準面との間に形成する突出部を形成し、前記固定基準面に前記回路基板が支持された状態で、その回路基板の他側端を前記封止凹部の内壁に一側面側から接触させ、かつ前記突出部と前記パッケージの一端とを接触させることにより、前記センサアレイを前記複数の感磁面が前記トラックとラジアル方向に対向させられる封止位置に決まる構成を採用した。
　この発明において、「一側面」とは、静止側軌道輪の一側面と同側の側面のことをいい、「他側面」とは、静止側軌道輪の他側面と同側の側面のことをいう。また、「一端」は、全て、回路基板の挿入方向と直交する一端を意味する。
　センサアレイを回路基板の挿入方向と直交する一端から離した部分に実装すれば、封止凹部に回路基板を挿入するとき、回路基板の一端とセンサアレイとの間の一端部が挿入される間隙を固定基準面との間に形成する突出部を形成することができる。
　固定基準面に回路基板が支持された状態で、その回路基板の他側端を封止凹部の内壁に一側面側から接触させれば、回路基板を介して、センサアレイの封止位置を樹脂環に対して他側面側に決めることができる。すなわち、回転センサ付軸受が組み立てられた状態で考えると、複数の感磁面のアキシアル方向の位置を決めることができる。
　ここで、上記のように、円周方向に磁極が並ぶトラックに対して複数の感磁面を所定のエアギャップでラジアル方向に対向させるには、磁極配置とトラック形状からして、複数の感磁面がラジアル方向に向くことと、及びトラック形状からエアギャップに影響するセンサアレイの樹脂環における弦方向の位置とが特に重要である。
　固定基準面で回路基板を支持すれば、その基板面の向き設定によって複数の感磁面の向きを決めることができ、回転センサ付軸受が組み立てられた状態で考えると、複数の感磁面がラジアル方向に向くようにセンサアレイの封止位置を決めることができる。パッケージの一端と突出部とを接触させれば、センサアレイの樹脂環に対する弦方向の位置を直接に決めることができる。このセンサアレイの弦方向の位置決めは、パッケージの一端のみで行っても、作業者が指で押さえながら封止凹部に充填を行えばその位置に固定することができるので、上記提案のようにパッケージの両端を利用する必要はない。
　したがって、固定基準面に前記回路基板が支持された状態で、その回路基板の他側端を封止凹部の内壁に一側面側から接触させ、かつ突出部とパッケージの一端とを接触させるようにすれば、センサアレイを複数の感磁面が前記トラックとラジアル方向に対向させられる封止位置に決めることができる。
　そして、上記のように、パッケージの一端のみで弦方向の位置決めを行うようにすれば、上記提案のようなパッケージの他端に接触させる突出部を無くすことができ、回路基板の他端とセンサアレイとの間に入出力線を接続しても、封止凹部に、センサアレイが封止位置に決まる状態で入出力線を一側面側やラジアル方向に取り出すための空間を形成することができ、センサアレイ及び入出力線を付けた回路基板を樹脂環の封止凹部に挿入するのと同時に入出力線を取り出すことができる。なお、入出力線を取り出すための空間形成によって封止凹部の樹脂環に対する弦方向の長さが大きくなるため、入出力線の接続位置をセンサアレイに近づける程よい。
　上記のように、回路基板の他端とセンサアレイとの間に入出力線を接続すれば、センサアレイの一側面側に接続する構成と比して、その分、回路基板がアキシアル方向にコンパクトになり、封止凹部をアキシアル方向にコンパクトにすることができる。
　上記のように、この発明によれば、センサアレイ及び入出力線を付けた回路基板を樹脂環の封止凹部に挿入するのと同時に入出力線を取り出すことができ、センサアレイを封止凹部で直接に高精度に位置決めすることができ、しかも封止凹部をコンパクト化することができる。
ａは、実施形態に係る回転センサ付軸受をアキシアル平面の切断面で示した断面図、ｂは、実施形態に係る回転センサ付軸受の一側面図 図１の回転センサ付軸受のセンサケースを一側面側から示した分解斜視図 ａは、図１（ａ）の封止凹部付近の拡大図、ｂは、ａのｂ－ｂ線の切断面の拡大図
符号の説明
１０　転がり軸受
１１　内輪
１２　外輪
２０　磁気エンコーダ
２２　トラック
３０　センサケース
３１　樹脂環
３２　金属板環
３３　曲げ爪
３４　凹部
３５　封止凹部
３５ａ　固定基準面
３５ｂ　突出部
３５ｃ　内壁他側端面
３６　ライン取出溝
３７　他端側の溝壁
３７ａ、３７ｂ　係止溝
３８　カバー部材
４０　センサユニット
４１　センサアレイ
４１ａ、４１ｂ　磁気センサ
４１ｃ　信号処理回路
４２　回路基板
４３　入出力線
　以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
　図１（ａ）、（ｂ）に示すように、実施形態に係るセンサ付軸受は、転がり軸受１０と、回転軸（図示省略）と一体回転させる磁気エンコーダ２０と、静止側軌道輪１２に一側面側から装着するセンサケース３０とを備えている。センサケース３０は、センサアレイ４１を回路基板４２に実装し、その回路基板４２に入出力線４３を接続したセンサユニット４０を保持している。
　転がり軸受１０の内輪１１は、回転軸に装着する回転側軌道輪に設定され、外輪１２は装着する静止側軌道輪に設定され、両輪１１、１２の間に複数の転動体１３、１３が介在させられている。
　磁気エンコーダ２０は、内輪１１の外径に嵌着される芯金２１と、芯金２１の外周に磁性ゴム材料で形成されたトラック２２とを有している。磁気エンコーダ２０は、回転軸と一体回転する内輪１１に対する芯金２１の嵌着により回転軸と一体回転させられる。
　芯金２１は、トラック２２の内径部を取り囲む磁気シールドとして機能させるため、磁性材料で形成されている。なお、芯金２１は、例えば、ＳＰＣＣ板材のプレス成形により形成することができる。
　トラック２２としては、ゴムに磁性粉を練り込んだ磁性材料と芯金２１とが加硫接着され、円周方向にＳ極とＮ極とが交互に並ぶように着磁されたものが利用されている。なお、上記のゴムには、耐熱ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）などを所要に応じて使用することができる。上記磁性粉には、フェライト系、希土類系、アルニコ系等のものを所要に応じて使用することができる。希土類系（ネオジウム系、サマリウム系）や、アルニコ系を用いることが望ましい。これらの希土類系又はアルニコ系磁性材料は従来のフェライト系のものより強い磁力が得られるので、モータ等に組み込んで用いる際にモータ等から発生する漏洩磁界の影響を受け難くなる。また、希土類系磁性粉又はアルニコ系磁性粉を用いる場合、トラック２２を焼結製のリングにすることができる。また、トラック２２は、射出成形によって成形されるプラスチックマグネット製のリングにすることも可能である。トラック２２を焼結製のリング、又はプラスチックマグネット製のリングにする場合、芯金２１に対する圧入、又は接着剤により外嵌状態に固定されたトラック２２とすることができる。
　上記センサケース３０は、センサユニット４０の回路基板４２を封止体で固定する樹脂環３１と、樹脂環３１に嵌合される磁性材料製の金属板環３２とを有している。センサケース３０は、金属板環３２を外輪１２の内径に一側面側から嵌着することにより外輪１２に固定されている。金属板環３２は、センサアレイ４１に外部磁界が影響することを防止する。
　樹脂環３１は、外輪１２に嵌合することによりラジアル方向及びアキシアル方向に位置決めされる。このため、転がり軸受１０の他側面側にシールやシールドを設けることはできても、一側面側にシールやシールドを設けることができない。そこで、樹脂環３１は、断面Ｌ字状とされており、センサケース３０を装着すると、樹脂環３１の鍔部が磁気エンコーダ２０の一側端に臨むようになっている。この樹脂環３１の鍔部は、軸受内部を一側面側から防護するシールドになる。また、磁気エンコーダ２０のトラック２２と樹脂環３１の内周及び鍔部との間に、ラビリンスシールが構成されている。
　金属板環３２の径差部は、外輪１２の一側面に突き当ててセンサケース３０をアキシアル方向に位置決めするために利用される。さらに、金属板環３２の径差部は、樹脂環３１を突き当てて他側面側に位置決めすることができる。金属板環３２は、周方向の複数個所に一側端から他側端に向かって切れ目を入れて形成された複数の曲げ爪３３を有している。樹脂環３１の金属板環３２に嵌合される筒部と鍔部とをつなぐ角部に、周方向の一部を面取り状とした凹部３４が複数個所に形成されている。金属板環３２の径差部に樹脂環３１を突き当てた状態で、各凹部３４に曲げ爪３３を塑性曲げさせて一側面側から掛けることにより、樹脂環３１が金属板環３２に保持される。
　上記のように、樹脂環３１が金属板環３２の径差部に突き当たる状態で複数の曲げ爪３３を凹部３４に掛けるようにすれば、樹脂環３１が金属板環３２に対してラジアル方向、アキシアル方向、及び円周方向に位置決めされるので、曲げ爪３３を曲げる単純な作業だけで樹脂環３１を金属板環３２に保持させることができる。
　樹脂環３１は、製造コストや部品数を抑えるため、射出成形で一体に設けられている。樹脂環３１には、図２、図３に示すように、一側面に開放する入れ口からセンサユニット４０を、すなわち、センサアレイ４１及び入出力線４３、４３・・・の付いた回路基板４２を他側面側に向かって固定基準面上に挿入可能な封止凹部３５が形成されている。樹脂環３１の鍔部を避けて回路基板４２を樹脂環３１の内周側から挿入可能な封止凹部にすると、樹脂環３１がアキシアル方向に長くなるためである。
　具体的には、上記センサユニット４０のセンサアレイ４１は、複数の磁気センサ４１ａ、４１ｂ、及びこれら磁気センサ４１ａ、４１ｂの出力から前記回転軸の回転速度及び回転方向を検出可能な出力信号を生成する信号処理回路４１ｃが１パッケージに含まれたものが利用されている。複数の磁気センサ４１ａ、４１ｂは、Ａ相及びＢ相の２相出力方式で、Ａ相出力信号とＢ相出力信号の電気的な位相差が９０度になっている。
　信号処理回路４１ｃは、カウント逓倍やトラック２２の磁極幅に応じた分解能の設定を外部からプログラム可能になっている。センサアレイ４１は、例えば、トラック２２の磁極幅が変更されても、プログラミングで調整することができ、仕様変更に柔軟に対応することができる。
　この実施形態では、上記の高機能を満足するセンサアレイ４１として、非特許文献１に開示されたＳＮＲ社製のＭＰＳ４０Ｓが採用されており、トラック２２もそれに対応させて形成されている。
　なお、センサアレイ４１としては、他のものを採用することもでき、例えば、磁界を検出し、検出した磁界に基づくアナログ信号を出力する複数のホール素子、ホール素子とアナログ－デジタル信号変換回路とを１パッケージ化し、検出した磁界に基づくデジタル信号を出力するホールＩＣ、複数のホール素子と増幅回路を１パッケージ化したリニアホールＩＣ、複数の磁気抵抗効果のためにその抵抗値が磁界によって変化する複数のＭＲ素子とアナログ－デジタル信号変換回路とを１パッケージ化し、検出した抵抗値に基づくデジタル信号を出力するＭＲ－ＩＣ等を使用することができる。
　回路基板４２は、センサアレイ４１をリフロー半田により実装可能なガラス入りエポキシ樹脂製とされている。センサアレイ４１は、回路基板４２に表面実装されている。リフロー半田を採用すれば、自動機で行うことができ、製造コストの削減に有利である。
　センサアレイ４１は、回路基板４２の挿入方向と直交する一端から離した部分に、リードフレームが並ぶ長手方向が樹脂環３１の弦方向を向くように実装されている。回路基板４２がアキシアル方向に大きくなるのを避けるためである。
　各入出力線４３は、回路基板４２の他端とセンサアレイ４１との間に接続されている。その分、回路基板４２は、センサアレイ４１の一側面側に接続する構成と比してアキシアル方向にコンパクトになっている。
　各入出力線４３は、回路基板４２のセンサアレイ４１と反対側の基板面側からスルーホールに差し込まれた状態で半田付けされている。各入出力線４３をラジアル方向に取り出すためである。
　入出力線４３は、多芯ケーブルで複数本がまとまっていてもよいし、それぞれが単芯ケーブルであってもよい。単芯ケーブルにする場合は、全てをまとめて熱収縮チューブで外部から保護することが好ましい。
　上記センサアレイ４１等の実装に使用する半田として、環境への配慮から、鉛レス半田を使用することが好ましい。
　一方、封止凹部３５に、回路基板４２の一端とセンサアレイ４１との間の一端部が挿入される間隙を固定基準面３５ａとの間に形成する突出部３５ｂと、固定基準面３５ａ上を滑らすようにして挿入される回路基板４２の他側端が突き当る内壁他側端面３５ｃとが形成されている。
　固定基準面３５ａに回路基板４２が支持された状態で、その回路基板４２の他側端を封止凹部３５の内壁他側端面３５ｃに一側面側から接触させれば、回路基板４２を介して、センサアレイ４１の封止位置を樹脂環３１に対して他側面側に決めることができる。すなわち、図１（ａ）、（ｂ）のように、回転センサ付軸受が組み立てられた状態で、複数の磁気センサ４１ａ、４１ｂの感磁面のアキシアル方向の位置を決めることができる。ここで、回路基板４２を内壁他側端面３５ｃに接触させるのは、センサアレイ４１のパッケージのリードフレーム配置が一側面及び他側面側となっており、内壁他側端面３５ｃにリードフレーム側を突き当てることができないからである。
　さらに、図２、図３に示すように、固定基準面３５ａによる回路基板４２の基板面の向き決めにより、図１（ａ）、（ｂ）のように、回転センサ付軸受が組み立てられた状態で、複数の磁気センサ４１ａ、４１ｂの感磁面がラジアル方向に向くようにセンサアレイ４１の封止位置を決めることができる。
　さらに、図２、図３に示すように、固定基準面３５ａに回路基板４２が支持された状態で、センサアレイ４１のパッケージの一端と突出部３５ｂとを接触させれば、センサアレイ４１の樹脂環３１に対する弦方向の位置を直接に決めることができる。
　上記センサアレイ４１の直接及び回路基板４２を介した間接の位置決めにより、センサアレイ４１は、図１（ａ）、図３に示すように、複数の磁気センサ４１ａ、４１ｂの感磁面がトラック２２とラジアル方向に対向させられる封止位置に決めることができる。
　上記のように、センサアレイ４１のパッケージの一端のみで弦方向の位置決めを行うようにすれば、回路基板４２の他端とセンサアレイ４１との間に各入出力線４３を接続しても、センサアレイ４１が封止位置に決まる状態で各入出力線４３をラジアル方向に取り出すための空間を封止凹部３５に形成することができる。
　具体的には、図２、図３に示すように、樹脂環３１に、封止凹部３５と一連で一側面及び固定基準面３５aの他端側に開放するライン取出溝３６が形成されている。封止凹部３５と一連で一側面及び固定基準面３５aの他端側に開放するため、センサユニット４０を挿入することにより、各入出力線４３の基板接続部をライン取出溝３６に入れ、各入出力線４３を樹脂環３１からラジアル方向に取り出すことができる。なお、ライン取出溝３６は、各入出力線４３をラジアル方向に方向付けるため、金属板環３２の切欠きより外径側に突き出ている。
　上記のように、この実施形態は、センサアレイ４１及び各入出力線４３を付けた回路基板４２を樹脂環３１の封止凹部３５に挿入するのと同時に各入出力線４３をライン取出溝３６から取り出すことができ、センサアレイ４１を封止凹部３５の突出部３５ｂで直接に高精度に位置決めすることができ、しかも封止凹部３５をコンパクト化することができる。
　なお、ライン取出溝３６の両溝壁に、溝方向に沿ってカバー部材３８がスライド挿入される係止溝３７ａ、３７ｂが形成されている。係止溝３７ａ、３７ｂは、ライン取出溝３６の両溝壁の外径側端が開放され、内径側端が閉塞されている。カバー部材３８は、スライド挿入により、係止溝３７ａ、３７ｂに止まる。カバー部材３８を溝方向にスライド挿入させれば、ライン取出溝３６に入った各入出力線４３を噛み込み難い。上記のようにカバー部材３８を装着することにより、ライン取出溝３６が回路基板４２の一側面側で閉じられる。このため、各入出力線４３をライン取出溝３６とカバー部材３８とで取出方向に保持することができる。
　カバー部材３８で各入出力線４３を保持した状態で、封止体の材料を封止凹部３５、ライン取出溝３６の残った開放部から充填することができる。形成された封止体により、封止凹部３５とライン取出溝３６は封され、センサユニット４０は樹脂環３１に固定される。なお、封止体の材料は、特に限定されないが、絶縁性、耐水性、衝撃吸収性、耐熱性等を考慮して適宜に選択することができ、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーンゴムなどを使用することができる。
　さらに、ライン取出溝３６の他端側の溝壁３７は、回路基板４２の一端部と突出部３５ｂの接触高さ（図３（ａ）中に一点鎖線で示す。）と同高さで回路基板４２の他端を受け、かつ回路基板４２を他端側に位置決めするように形成されている。このようにライン取出溝３６の他端側の溝壁３７を形成すれば、回路基板４２の挿入時に他端側で案内を得られるため、作業を容易に行うことができる。すなわち、回路基板４２を挿入するとき、突出部３５ｂと他端側の溝壁３７とにより、回路基板４２の両端部において固定基準面３５ａからの遊離量が同じように規制され、突出部３５ｂとセンサアレイ４１のパッケージの一端との滑り接触、及び回路基板４２の他端と他端側の溝壁３７との滑り接触により回路基板４２が挿入方向に導かれる。
　また、上記のようにライン取出溝３６の他端側の溝壁３７を形成すれば、回路基板４２の他端を介したセンサアレイ４１の他端側への封止位置決めを得られるため、センサアレイ４１の封止位置決めをより確実、簡単に行なうことができる。特にセンサアレイ４１を指で押さえずとも、上記の充填時にセンサユニット４０を封止位置に保持される。
　また、この実施形態は、他端側の溝壁３７がないと仮定したとき、回路基板４２が樹脂環３１の外に突き出るほどに弦方向の長さを有しているが、そのような回路基板４２であっても、上記のようにライン取出溝３６の他端側の溝壁３７を形成すれば、ライン取出溝３６を利用して封止凹部３５を封止体の材料を充填可能な空間にすることができ、ライン取出溝３６の溝壁３７で樹脂環３１の強度も確保することができる。
　なお、上記他端側の溝壁３７は、上記のように回路基板４２の他端と接触可能な傾斜壁としたが、例えば、段部で受けるような他の形態にすることもできる。溝壁３７を傾斜壁としたのは、溝方向に挿入されるライン取出溝３６の成形金型で上記のように回路基板４２の一側面側に及ぶ係止溝３７ａ、３７ｂを形成するためである。
　なお、この実施形態においては、樹脂環３１の径と回路基板４２の弦方向の長さとの関係から許容される場合は、ライン取出溝３６を無くし、各入出力線４３を封止凹部３５からアキシアル方向に取り出すようにすることもできる。また、この実施形態は、内外関係を逆にして外輪回転型にも同様に適用することができる。

Claims (7)

  1. 　転がり軸受で支持する回転軸と一体回転させる磁気エンコーダと、前記転がり軸受の静止側軌道輪に一側面側から装着するセンサケースとを備え、前記センサケースは、磁気センサを付けた回路基板を封止体で固定する樹脂環を有し、前記磁気エンコーダに、円周方向にＳ極とＮ極とが交互に並ぶトラックを形成し、前記複数の磁気センサの感磁面を前記トラックとラジアル方向に対向させるようにした回転センサ付軸受において、複数の前記磁気センサが１パッケージに含まれたセンサアレイを備え、前記樹脂環に、一側面に開放する入れ口から前記センサアレイ及び入出力線の付いた前記回路基板を他側面側に向かって固定基準面上に挿入可能な封止凹部を形成し、前記回路基板の挿入方向と直交する一端から離した部分に前記センサアレイを実装し、前記回路基板の他端と前記センサアレイとの間に入出力線を接続し、前記封止凹部に、前記回路基板の一端と前記センサアレイとの間の一端部が挿入される間隙を前記固定基準面との間に形成する突出部を形成し、前記固定基準面に前記回路基板が支持された状態で、その回路基板の他側端を前記封止凹部の内壁に一側面側から接触させ、かつ前記突出部と前記パッケージの一端とを接触させることにより、前記センサアレイを前記複数の感磁面が前記トラックとラジアル方向に対向させられる封止位置に決まるようにしたことを特徴とする回転センサ付軸受。
  2. 　前記樹脂環に、前記封止凹部と一連で一側面及び前記固定基準面の他端側に開放するライン取出溝を形成し、このライン取出溝の両溝壁に、溝方向に沿ってカバー部材がスライド挿入される係止溝を形成し、この係止溝に止まる前記カバー部材により前記ライン取出溝が前記回路基板の一側面側で閉じられるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回転センサ付軸受。
  3. 　前記センサアレイのパッケージに、分解能の設定を外部からプログラム可能な信号処理回路を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転センサ付き軸受。
  4. 　前記センサアレイのパッケージに、前記複数の磁気センサの出力から前記回転軸の回転速度及び回転方向を検出可能な出力信号を生成する信号処理回路を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の回転センサ付き軸受。
  5. 　前記センサアレイを前記回路基板に表面実装したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の回転センサ付軸受。
  6. 　前記回路基板をガラス入りエポキシ樹脂製とし、前記センサアレイをリフロー半田により実装したことを特徴とする請求項５に記載の回転センサ付軸受。
  7. 　前記センサケースが、前記樹脂環に嵌合される磁性材料製の金属板環を有し、この金属板環が、嵌合される前記樹脂環が突き当る径差部と、周方向の複数個所に一側端から他側端に向かって切れ目を入れて形成された複数の曲げ爪とを有し、前記樹脂環が前記径差部に突き当たる状態で前記複数の曲げ爪を樹脂環の凹部に掛けることにより該樹脂環が前記金属板環に保持されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の回転センサ付軸受。
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