WO2023054058A1 - 回転検出装置付き転がり軸受 - Google Patents

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sensor housing
rolling bearing
groove
rotation
adhesive
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浩義 伊藤
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Ntn株式会社
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    • 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
    • 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
    • F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
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    • 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
    • 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
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
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    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train

Definitions

  • the present invention relates to a rolling bearing with a rotation detecting device, and for example, to a method of attaching a sensor housing to the rolling bearing for detecting the rotation speed or rotation angle of the output shaft of an engine or the rotating shaft of a motor.
  • a detection element detects the change in magnetism accompanying the rotation of a rotation element that is multipolarly magnetized with a ferromagnetic thin film or the like around the rotation drum.
  • a method using a rotation sensor that outputs as a pulse signal is known.
  • Various techniques for attaching the rotation sensor to the rolling bearing have been proposed (Patent Document 1).
  • a rotating element 6 magnetized in multiple poles is fitted.
  • a detection element 10 is attached to the electric circuit board 9 attached to the annular sensor housing 18 so as to face and be close to the rotating element 6, and a rotation sensor is mounted on the bearing.
  • the outer diameter of the press-fitted sensor housing 18 and The width, ie the axial length of the peripheral wall 18a shrinks.
  • a radial gap is generated between the cored bar 17 and the sensor housing 18, causing the sensor housing 18 to tilt with respect to the axial direction, rattle in the radial direction, or rotate in the circumferential direction.
  • the sensor housing may come out of the core metal, preventing the accurate detection of magnetic changes due to the rotation of the rotating element, resulting in an accurate output from the detecting element.
  • the waveform cannot be measured.
  • the interference during press-fitting is set large so that a gap in the radial direction does not occur between the core metal 17 and the sensor housing 18 even when the operating environment temperature is low, It becomes difficult to press-fit the sensor housing 18 into the cored bar 17 . Therefore, the sensor housing 18 may receive a large contact pressure due to press fitting.
  • the outer diameter and width of the sensor housing 18, that is, the axial length of the peripheral wall 18a expands, contrary to the case on the low temperature side. increases with radial expansion, creating an overload stress condition that increases the likelihood of excessive force acting on the sensor housing 18 .
  • the outer diameter surface of the sensor housing 18 is restrained by the metal core 17 under the action of the contact pressure in a high temperature range, creep deformation occurs, and when the operating environment temperature returns from a high temperature state to a normal temperature state, Since the sensor housing shrinks and the creep deformation eliminates the elastic recovery of the interference in the radial direction, the radial gap between the sensor housing 18 and the core bar 17 increases, and as in the case described above, , the inclination of the sensor housing 18, rattling in the radial direction, positional deviation in the circumferential direction, and the like are more likely to occur.
  • the sensor housing 18 expands in the width direction, i.e., the axial direction, and force acts in this direction, and the synergistic effect of the thermal stress at the time of contraction makes it easier for the sensor housing 18 to come off from the metal core. Become.
  • An object of the present invention is to provide a sensor housing that is mounted on a metal core fixed to a rolling bearing so that there is no backlash in any of the axial, circumferential, and radial directions, even at operating environmental temperatures ranging from low to high temperatures.
  • a rolling bearing with a rotation detecting device of the present invention is a rolling bearing with a rotation detecting device comprising a rolling bearing and a rotation detecting device attached to the rolling bearing,
  • the rotation detection device has a rotating element attached to the rotating race of the rolling bearing, and a sensor unit.
  • the sensor unit includes an annular core attached to the stationary race of the rolling bearing. It comprises an annular sensor housing mounted on the core bar, and a detection element mounted on the sensor housing and provided in the vicinity of and facing the rotating element.
  • a joint portion or a first engaged portion is provided, and a second engaged portion corresponding to the first engaged portion or a second engaged portion corresponding to the first engaged portion is provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the sensor housing.
  • An annular groove is provided on the outer periphery of the sensor housing continuously along the entire circumference in the circumferential direction, the groove is provided with an adhesive, and the groove width of the groove is 20 to 30% of the width dimension of the sensor housing.
  • the groove depth is 3 to 8% of the width dimension of the sensor housing.
  • each first engaging portion of the cored bar is engaged with the corresponding second engaged portion or the second engaging portion of the sensor housing, the sensor housing moves in the axial direction and comes off, or moves in the circumferential direction. Rotation and displacement can be prevented.
  • the sensor housing shrinks and the creep deformation eliminates the elastic recovery of the interference. Even if the gap becomes large, the elastic force of the adhesive can maintain the fixed state and prevent the rattling in the radial direction.
  • the axial displacement between the cored bar and the sensor housing due to the axial expansion due to the creep deformation is such that the first engaging portion and the second engaged portion, or the first engaged portion and the first engaging portion. Since it is restrained by the engagement with the two engaging portions, it is possible to prevent the sensor housing from slipping out of the core bar.
  • the engagement between the first engaging portion and the second engaged portion or between the first engaged portion and the second engaging portion can also prevent the sensor housing from being displaced in the circumferential direction.
  • the groove width is 20 to 30% (20% or more and 30% or less) of the width dimension of the sensor housing, and the groove depth is formed to be 3 to 8% (3% or more and 8% or less) of the width dimension of the sensor housing.
  • the core metal and the sensor housing are bonded with an adhesive in the annular groove portion, and the portions other than the groove portion (excluding the portion overflowing the groove) are in a non-bonded state.
  • the following effects (1) to (3) are achieved by the configuration including this bonding structure. (1) When there is little or no expansion or contraction of the sensor housing at room temperature, etc., the sensor housing is in close contact with the metal core except for the grooves, so the diameter of the sensor housing is not affected by the adhesive. Directional positioning is performed accurately.
  • the grooved portion maintains the sensor housing in a bonded state, thereby preventing radial gaps and tilting and rattling of the sensor housing.
  • the adhesive is intensively filled in the groove portion and elastically deformed, it does not disperse to the surroundings. The amount of elastic deformation increases. Therefore, the cooperative action of the adhesive filled in the annular groove and the engaging structure of the first engaging portion and the second engaged portion or the first engaged portion and the second engaging portion reduces the temperature.
  • the sensor housing which is attached to the core metal fixed to the rolling bearing, does not rattle or shift in any of the axial, circumferential, and radial directions, even at ambient temperatures ranging from high to high. Therefore, it is possible to accurately measure the rotation speed and the rotation angle (these are collectively referred to as "rotational speed, etc.”).
  • the sensor housing will remain bonded in the groove when the sensor housing is thermally deformed. it may not be done.
  • the groove width exceeds 30% of the width dimension of the sensor housing, or the groove depth exceeds 8% of the width dimension of the sensor housing, the portion other than the groove where the sensor housing and the core metal are in close contact is reduced, The adhesive may affect the radial positioning of the sensor housing inaccurately.
  • the adhesive and the core metal may have a tensile shear strength of 70 Kgf/cm 2 or more, and the adhesive and the sensor housing may have a tensile shear strength of 73 Kgf/cm 2 or more.
  • the tensile shear strength is defined by JIS K6850 of Japanese Industrial Standards. According to this configuration, it is possible to more reliably enhance the adhesion performance against the shear force acting between the cored bar and the sensor housing in the axial direction or the circumferential direction.
  • the first engaging portion is a claw-shaped locking piece formed on the peripheral wall of the core bar
  • the second engaged portion is a cutout groove formed in the sensor housing
  • the metal core and the sensor housing may be fixed by bending and fitting the stop piece into the notch groove.
  • FIG. 1 is a front view of a rolling bearing with a rotation detector according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a vertical cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1A
  • FIG. 10 is a perspective view showing a main part of fixation between the metal core attached to the rolling bearing with the rotation detecting device and the sensor housing.
  • FIG. 10 is a perspective view of a main part of a rolling bearing with a rotation detector according to a second embodiment of the present invention; It is a vertical cross-sectional view of the rolling bearing with the same rotation detection device.
  • FIG. 11 is a perspective view of a main part of a rolling bearing with a rotation detector according to a third embodiment of the invention; It is a vertical cross-sectional view of the rolling bearing with the same rotation detection device.
  • FIG. 11 is a perspective view of a main part of a rolling bearing with a rotation detector according to a fourth embodiment of the present invention; It is a vertical cross-sectional view of the rolling bearing with the same rotation detection device.
  • FIG. 11 is a perspective view of a main part of a rolling bearing with a rotation detector according to a fourth embodiment of the present invention; It is a vertical cross-sectional view of the rolling bearing with the same rotation detection device.
  • FIG. 11 is a perspective view of a main part of a rolling bearing with a rotation detector according to a fifth embodiment of the present invention; It is a vertical cross-sectional view of the rolling bearing with the same rotation detection device.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a rolling bearing with a rotation detector according to a sixth embodiment of the present invention;
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a rolling bearing with a rotation detector according to a seventh embodiment of the present invention;
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a rolling bearing with a rotation detector in which a filling groove having a shape different from that of FIG. 7 is formed;
  • FIG. 11 is a perspective view of a main part of a rolling bearing with a rotation detector according to a fifth embodiment of the present invention. It is a vertical cross-sectional view of the rolling bearing with the same rotation detection device.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a rolling bearing with a rotation detector according to
  • FIG. 8B is a vertical cross-sectional view of a rolling bearing with a rotation detector in which a filling groove having a shape different from that of FIG. 8A is formed;
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a rolling bearing with a rotation detector in which two filling grooves shown in FIG. 7 are formed;
  • FIG. 8B is a vertical cross-sectional view of the rolling bearing with a rotation detecting device in which two filling grooves shown in FIG. 8A are formed;
  • FIG. 8C is a vertical cross-sectional view of the rolling bearing with a rotation detector in which two filling grooves shown in FIG. 8B are formed;
  • 1 is a longitudinal sectional view of a conventional rolling bearing with a rotation sensor;
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of another conventional rolling bearing with a rotation sensor.
  • FIG. 1 A rolling bearing with a rotation detector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A, 1B and 2.
  • FIG. This rolling bearing with a rotation detector includes a rolling bearing 1 and a rotation detector Ru attached to the rolling bearing 1, as shown in FIGS. 1A and 1B.
  • a rotation detector Ru is attached to one axial end of the rolling bearing 1 .
  • a rolling bearing 1 includes an inner ring 2 that is a rotating bearing ring, an outer ring 3 that is a stationary bearing ring, a plurality of rolling elements 5 held between the inner and outer rings 2 and 3, and these rolling elements. and a holder 4 that holds the moving body 5 .
  • the rolling bearing 1 of this example is a deep groove ball bearing, and balls are applied as the rolling elements 5 .
  • This rolling bearing 1 is of the inner ring rotating type.
  • the rotation detection device Ru has a rotating element 6 and a sensor unit Su, and is a so-called radial gap type rotation detection device.
  • This rotation detector Ru detects the rotational speed or rotational angle of the rolling bearing 1 .
  • the rotational speed is synonymous with the number of revolutions per unit time.
  • a rotating element 6 is fitted to the outer diameter surface of the end portion of the inner ring 2 .
  • This rotating element 6 is multipolarly magnetized with a ferromagnetic thin film or the like around a rotating drum.
  • the sensor unit Su has an annular core metal 7 , an annular sensor housing 8 , an electric circuit board 9 , a detection element 10 and an electronic circuit component 11 .
  • the cored bar 7 is fitted and attached to the inner diameter surface of the end portion of the outer ring 3 .
  • a sensor housing 8 is attached to the cored bar 7 .
  • the sensor housing 8 is made of synthetic resin and has a peripheral wall 8a and a flange portion 8b extending radially inward from the axially outer end of the peripheral wall 8a.
  • a sensor housing 8 is press-fitted and fixed to the core metal 7 with an interference by using hydraulic pressure.
  • an arc-shaped groove 8c extending a predetermined length in the circumferential direction is formed in the outer surface of the flange portion 8b, and the electric circuit board 9 is attached to the groove 8c.
  • the sensing element 10 is mounted on the sensor housing 8 and provided adjacent to and radially facing the rotating element 6 .
  • the detection element 10 is mounted on the inner peripheral surface of the peripheral wall 8 a through the electric circuit board 9 so as to face the rotating element 6 in the radial direction of the sensor housing 8 .
  • the detection element 10 detects a magnetic change due to the rotation of the rotating element 6 and outputs an output waveform, that is, a pulse signal, so that the rotation speed or rotation angle of the rolling bearing 1 is measured.
  • locking pieces 12 which are first engaging portions, are provided at a plurality of locations (three locations in this example) in the circumferential direction of the core metal 7, and locking is performed at positions corresponding to these locking pieces 12.
  • Notch grooves (second engaged portions) 13 to be engaged with the pieces 12 are provided at a plurality of locations (three locations) in the sensor housing 8 in the circumferential direction.
  • claw-shaped locking pieces 12 are formed at three locations (FIG. 1A) in the circumferential direction at the large-diameter end of the cored bar 7 .
  • a notch groove 13 into which the locking piece 12 is fitted is formed in the outer surface of the corner portion from the peripheral wall 8a to the flange portion 8b of the sensor housing 8 shown in FIG. are formed at three locations.
  • the locking piece 12 is bent and fitted into the notch groove 13 to fix the core metal 7 and the sensor housing 8 .
  • An annular groove (sometimes referred to as a “filling groove”) 14 is provided on the outer periphery of the peripheral wall 8a of the sensor housing 8 and is continuous along the entire circumference.
  • the filling groove 14 has a rectangular cross section, and the groove width 14w of the filling groove 14 is 20% or more and 30% or less of the width 8w of the sensor housing 8, and the groove depth 14d of the filling groove 14 is the sensor. It is formed to be 3% or more and 8% or less of the width dimension 8w of the housing 8 .
  • the filling groove 14 in this example is formed, for example, near the axial middle of the outer periphery of the peripheral wall 8 a and within the axial position of the detection element 10 .
  • the sensor housing 8 is adhered to the core metal 7 with an elastic adhesive G filled in the filling groove 14 .
  • the adhesive G is an adhesive mainly composed of silicon polymer and epoxy resin.
  • the physical properties and the like of this adhesive G are as follows. ⁇ Physical property value> Maximum tensile strength (Kgf/cm2): 65 or more Elongation rate (%): 170 or more Hardness (JIS): Shore A hardness of 75 or less ⁇ Adhesive strength>
  • the tensile shear strength of the adhesive G and the core metal 7 is 70 Kgf/cm 2 or more and 80 Kgf/cm 2 or less, and the tensile shear strength of the adhesive G and the sensor housing 8 is 73 Kgf/cm 2 or more and 83 Kgf/cm 2 or less.
  • the tensile shear strength is defined by JIS K6850 of Japanese Industrial Standards.
  • the filling rate of the adhesive G is set to 100% or more with respect to the groove depth 14d of the filling groove 14 continuously formed in the circumferential direction. In this case, in the process of press-fitting the sensor housing 8 into the core metal 7, the adhesive G overflowing from the filling groove 14 can be visually confirmed. Therefore, it can be ensured that the adhesive G is surely filled between the sensor housing 8 and the core metal 7, and the quality and function are improved.
  • the adhesive G is a two-liquid mixing type and a room temperature curing type.
  • the two-liquid mixed type adhesive G is a mixture of a main agent and a curing agent, and is more economical than a one-liquid type adhesive because it is less likely to spontaneously harden during storage, Physical properties are generally high.
  • Ultraviolet (abbreviated as UV) curing type one liquid cannot irradiate UV in the case of this structure.
  • the room-temperature curing type does not require a heating device compared to the thermosetting type adhesive, so equipment costs can be reduced.
  • the convex portion formed by bending the locking piece 12 formed on the core metal 7 is fitted into the notch groove 13 formed in the sensor housing 8, that is, the concave portion. and are adhered with the adhesive G, the press-fitted sensor housing 8 is fixed to the core metal 7 .
  • the core bar 7 can also be fitted to the outer diameter surface of the end portion of the outer ring 3 .
  • each locking piece of the cored bar 7 can be secured. 12 are fitted into the corresponding notch grooves 13 of the sensor housing 8, it is possible to prevent the sensor housing 8 from moving in the axial direction and falling out, or from rotating in the circumferential direction and being out of position. .
  • the sensor housing 8 shrinks and the creep deformation eliminates the elastic recovery of the interference. Even if the gap in the radial direction becomes large, the elastic force of the adhesive G can maintain the fixed state and prevent rattling in the radial direction. Further, axial displacement between the core metal 7 and the sensor housing 8 due to axial expansion due to creep deformation is suppressed by fitting the locking pieces 12 into the notch grooves 13, so that the sensor housing 8 is It is possible to prevent slipping out of the core metal 7. - ⁇ Further, by fitting the locking piece 12 and the notch groove 13, it is possible to prevent the positional deviation of the sensor housing 8 in the circumferential direction.
  • the core metal 7 and the sensor housing 8 can be easily fixed simply by bending and fitting the claw-shaped locking pieces 12 formed on the core metal 7 into the notch grooves 13 formed in the sensor housing 8, as described above. It is possible to prevent the sensor housing 8 from slipping out in the axial direction and from being displaced in the circumferential direction.
  • the core metal 7 and the sensor housing 8 are adhered to each other by the adhesive G, and the portions other than the groove portion (excluding the portion overflowing the groove) are not adhered.
  • the following effects (1) to (3) are achieved by the configuration including this bonding structure. (1) When there is no or little expansion and contraction of the sensor housing 8 at room temperature, etc., the sensor housing 8 is in close contact with the core metal 7 except for the grooves, so that the adhesive G does not affect the operation. Accurate radial positioning of the sensor housing 8 is achieved.
  • the rolling resistance is maintained even at operating environmental temperatures ranging from low to high.
  • the sensor housing 8 attached to the core metal 7 fixed to the bearing 1 does not rattle or shift in any of the axial, circumferential, and radial directions, and can accurately detect the rotation speed and rotation angle. can be measured.
  • the tensile shear strength between the adhesive G and the core metal 7 is 70 kgf/cm2 or more, and the tensile shear strength between the adhesive G and the sensor housing 8 is 73 kgf/cm2 or more. It is possible to more reliably increase the adhesion ability against the shear force acting between them in the axial direction or the circumferential direction.
  • the claw-shaped locking piece 12 is a locking piece (second locking piece) in which the bending tip side of the locking piece 12 is on the side of the rolling bearing 1, contrary to the first embodiment.
  • 1 engaging portion) 12a can also be formed.
  • a recessed portion (second engaged portion) 13a is formed on the sensor housing 8 side to be fitted into the locking piece 12a. Also in this case, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
  • FIGS. 4A and 4B As shown in FIGS. 4A and 4B , convex portions (first engaging portions) 15 projecting radially inward and curving along the axial direction are formed at a plurality of positions in the circumferential direction of the core metal 7 . It is also possible to fix the core metal 7 and the sensor housing 8 by fitting the portion 15 into a concave portion (second engaged portion) 16 formed in the sensor housing 8 and curved along the axial direction. Also in this case, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
  • FIGS. 5A and 5B As shown in FIGS. 5A and 5B, a plurality of projections (first engagement portions) 15a having a V-shaped cross section in the axial direction are formed in the core metal 7 in the circumferential direction. It is also possible to fix the cored bar 7 and the sensor housing 8 by fitting them into a recessed portion (second engaged portion) 16 a having a V-shaped cross section formed in the sensor housing 8 . Also in this case, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
  • FIGS. 6A and 6B As shown in FIGS. 6A and 6B, a plurality of projections (first engagement portions) 15b having a U-shaped cross section in the axial direction are formed in the core metal 7 in the circumferential direction, and the projections 15b are attached to the sensor housing. It is also possible to fix the cored bar 7 and the sensor housing 8 by fitting into a concave portion (second engaged portion) 16b having a U-shaped cross section formed in the sensor housing 8 . Also in this case, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
  • Each of the projections 15 (FIG. 4A), 15a (FIG. 5A), and 15b (FIG. 6A) is formed in the core metal 7 in advance, and then the recess 16 (FIG. 4B) having a shape corresponding to each of these projections is formed. ), 16a (FIG. 5B), and 16b (FIG. 6B) formed on the outer peripheral surface may be press-fitted. Further, after the sensor housing 8 is press-fitted into the core metal 7, the core metal 7 may be crimped to form the respective convex portions, which may be fitted into the respective concave portions.
  • FIG. 6C As shown in FIG. 6C , recessed portions (first engaged portions) 7 a that are recessed radially outward are formed at a plurality of places in the circumferential direction of the core bar 7 , and the recessed portions 7 a are formed in the sensor housing 8 . It is also possible to fix the cored bar 7 and the sensor housing 8 by fitting them into a locking portion (second engaging portion) 8d that curves along the axial direction. Also in this case, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
  • the annular filling groove formed in the outer peripheral surface of the sensor housing 8 may be a filling groove 14a that is recessed radially inward and curved along the axial direction.
  • a filling groove 14b having a V-shaped cross section that is curved in the axial direction and recessed in the outer periphery of the sensor housing 8 may be provided.
  • the filling groove 14c may have a rectangular cross section.
  • a plurality of filling grooves 14a are provided on the outer peripheral surface of the sensor housing 8, for example two as shown in FIGS. 9 and 10A, 10B. may be formed. Further, these filling grooves 14a (FIG. 7), 14b (FIG. 8A), and 14c (FIG. 8B), the above-described protrusions formed on the core metal 7, and sensors corresponding to the shapes of these protrusions
  • the core metal 7 and the sensor housing 8 are bonded together as described above, and the projections are fitted into the recesses to form the sensor. It is possible to prevent the housing 8 from rattling in the radial direction, tilting in the axial direction, misalignment in the circumferential direction, and coming off from the metal core 7 .
  • the rotation detection device may be of a so-called axial gap type in which the detection element and the rotation element face each other in the axial direction.
  • the rolling bearing may be of the outer ring rotating type.
  • the rotating bearing ring is the outer ring and the fixed bearing ring is the inner ring.
  • Rolling bearings are not limited to deep groove ball bearings, and various roller bearings such as angular ball bearings, tapered roller bearings, cylindrical roller bearings, and self-aligning roller bearings may be used.

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
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Abstract

回転検出装置付き転がり軸受は、センサハウジング（８）の外周に周方向全周にわたって連続した環状の溝（１４）が設けられ、溝幅（１４ｗ）がセンサハウジング（８）の幅寸法（８ｗ）の２０～３０％、溝深さ（１４ｄ）がセンサハウジング（８）の幅寸法（８ｗ）の３～８％に形成され、溝（１４）に充填された接着剤（Ｇ）で芯金（７）にセンサハウジング（８）が接着されている。芯金（７）の周方向複数箇所に係止片（１２）が設けられ、これら係止片（１２）に対応した位置で係合される切欠き溝（１３）がセンサハウジング（８）の周方向複数箇所に設けられる。

Description

回転検出装置付き転がり軸受 関連出願
　この出願は、２０２１年９月２９日出願の特願２０２１－１６００３７の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　本発明は、回転検出装置付き転がり軸受に関し、例えば、エンジンの出力軸またはモータの回転軸などの回転数または回転角を検出するためのセンサハウジングの転がり軸受への取り付け方法に関する。
　前記の出力軸または回転軸の回転数または回転角の検出方法として、回転ドラムの周囲に強磁性薄膜などで多極に着磁した回転素子の回転に伴う磁気の変化を、検出素子によって検出し、パルス信号として出力する回転センサを用いる方法が知られている。前記回転センサを転がり軸受に取り付ける技術が種々提案されている（特許文献１）。
　従来、このような回転センサを、例えば、図１１に示す内輪２と、外輪３と、転動体５とからなる転がり軸受１に取り付ける場合、回転軌道輪側の内輪２の端部外径面に、多極に着磁された回転素子６が嵌着される。そして、固定軌道輪側の外輪３の端部内径面に嵌着された芯金１７に、周壁１８ａとその内方に延びるつば部１８ｂとからなる合成樹脂製の環状のセンサハウジング１８が締め代を設けて油圧を使用して圧入され、固定される。この環状のセンサハウジング１８に装着された電気回路基板９に、前記回転素子６に近接し、対向して検出素子１０が取り付けられ、回転センサが軸受に装備される。
特開平１０－３００５１６号公報
　しかし、前記回転センサ付き軸受の使用環境温度範囲が、例えば、－４０℃から１２０℃までの範囲で変化するとすれば、低温側での使用環境温度では、圧入されたセンサハウジング１８の外径及び幅、即ち周壁１８ａの軸方向の長さが収縮する。このため、芯金１７とセンサハウジング１８との間に半径方向の隙間を生じてセンサハウジング１８が軸方向に対して傾いたり、半径方向にガタついたり、周方向に回転して、前記回転素子と検出素子との位置ずれ等を生じたり、甚だしい場合には、センサハウジングが芯金から抜け出たりして、回転素子の回転に伴う磁気変化を精度良く検出できず、検出素子からの精度良い出力波形を測定できないという問題がある。
　このような問題を回避するために、使用環境温度が低温の場合でも、芯金１７とセンサハウジング１８との間に半径方向の隙間が発生しないように、圧入時の締め代を大きく設定すると、芯金１７にセンサハウジング１８が圧入しにくくなる。このため、センサハウジング１８が圧入による大きな接触圧力を受けるおそれがある。
　一方、使用環境温度が高温側の場合には、前記低温側の場合とは逆に、センサハウジング１８の外径及び幅、即ち周壁１８ａの軸方向の長さが膨張するため、圧入による接触圧力が、半径方向の膨張によって増大し、過負荷応力状態となって、センサハウジング１８に過度の力が作用するおそれが大きくなる。また、センサハウジング１８の外径面は、高温域での前記接触圧力の作用下で、芯金１７により拘束されているため、クリープ変形が生じ、使用環境温度が高温状態から常温状態に戻ると、センサハウジングが収縮する上に、前記クリープ変形により、半径方向の締め代の弾性回復がなくなるので、センサハウジング１８と芯金１７との半径方向の隙間が大きくなって、前述の場合と同様に、センサハウジング１８の傾き、半径方向のガタつき、周方向の位置ずれ等が生じるおそれが大きくなる。また、前記クリープ変形により、センサハウジング１８は幅方向、即ち軸方向に膨張し、この方向に力が作用し、前記収縮時の熱応力との相乗作用によって、センサハウジング１８が芯金から抜け出しやすくなる。
　このようなセンサハウジングの芯金からの抜け出しを防止するために、図１２に示すように、芯金１７ａの端部を、全周にわたってセンサハウジング１８の内径側に、その外面に形成されたテーパ部に沿うように折り曲げて、センサハウジング１８の軸方向の移動を抑制すれば、芯金からの抜け出しを防止することができる。しかし、このようにしても、前記の周方向の位置ずれは防止することができない。
　本発明の目的は、低温域から高温域にわたる使用環境温度においても、転がり軸受に固定された芯金に装着されるセンサハウジングに、軸方向、円周方向、半径方向のいずれの方向にもガタつきおよび位置ずれが発生せず、精度良く回転速度等を測定できる回転検出装置付き転がり軸受を提供することである。
　本発明の回転検出装置付き転がり軸受は、転がり軸受と、この転がり軸受に取り付けられた回転検出装置とを備えた回転検出装置付き転がり軸受であり、
　前記回転検出装置は、前記転がり軸受の回転軌道輪に取り付けられた回転素子と、センサユニットとを有し、このセンサユニットが、前記転がり軸受の固定軌道輪に取り付けられた環状の芯金と、この芯金に装着された環状のセンサハウジングと、このセンサハウジングに装着され前記回転素子に近接しかつ対向するように設けられる検出素子とを備え、前記芯金の周方向複数箇所に第１係合部または第１被係合部が設けられ、前記センサハウジングの周方向複数箇所に前記第１係合部に対応した第２被係合部または第１被係合部に対応した第２係合部を備えた回転検出装置付き転がり軸受において、
　前記センサハウジングの外周に周方向全周にわたって連続した環状の溝が設けられ、前記溝には接着剤を備え、前記溝の溝幅が前記センサハウジングの幅寸法の２０～３０％、前記溝の溝深さが前記センサハウジングの幅寸法の３～８％としたことを特徴とする。
　この構成によると、使用環境温度が低温域にある場合に、センサハウジングが半径方向に収縮しても、前記溝に接着剤を備えているために、接着剤が弾性変形して芯金とセンサハウジングとの接着状態を維持でき、センサハウジングが半径方向にガタつかず、センサハウジングが傾くことを防止できる。センサハウジングの外周に周方向全周にわたって連続した環状の溝に、接着剤が充填されているため、芯金とセンサハウジングとの総接着面積が広くなり、センサハウジングが半径方向にガタつくことを確実に防止できる。また芯金とセンサハウジングとの間に軸方向または周方向に作用する剪断力に対する接着能力が向上する。
　そして、芯金とセンサハウジングとの間に、軸方向または周方向に、振動等により、前記接着剤の接着能力よりも大きな剪断力が作用した場合でも、前記芯金の各第１係合部または第１被係合部が前記センサハウジングの対応する第２被係合部または第２係合部にそれぞれ係合しているため、センサハウジングが軸方向に移動して抜けたり、周方向に回転して位置ずれすることを防止することができる。
　また、使用環境温度が高温状態から常温状態に戻った場合に、センサハウジングが収縮する上に、前記クリープ変形により、前記締め代の弾性回復がなくなるので、センサハウジングと芯金との半径方向の隙間が大きくなる場合でも、前記接着剤の弾性力によって、固定状態を維持でき、半径方向のガタつきを防止できる。さらに、前記クリープ変形による軸方向の膨張に伴う芯金とセンサハウジングとの軸方向のずれは、前記第１係合部と前記第２被係合部または前記第１被係合部と前記第２係合部との係合により抑制されるので、センサハウジングが芯金から抜け出ることを防止できる。そして、前記第１係合部と前記第２被係合部または前記第１被係合部と前記第２係合部との係合によって、センサハウジングの周方向の位置ずれをも防止できる。
　また、溝幅がセンサハウジングの幅寸法の２０～３０％（２０％以上３０％以下）、溝深さがセンサハウジングの幅寸法の３～８％（３％以上８％以下）に形成される環状の溝部分において、芯金とセンサハウジングとが接着剤で接着され、溝部分以外（溝から溢れた部分を除く）が非接着状態となる。この接着構造を備えた構成により以下の（１）～（３）の効果を奏する。
　（１）常温時等において、センサハウジングの膨張収縮が無いかまたは少ない場合は、センサハウジングは溝以外の部分において芯金に密着しているため、接着剤の影響を受けることなくセンサハウジングの径方向の位置決めが正確に行われる。
　（２）センサハウジングが熱変形する場合、溝部分においてセンサハウジングの接着状態が維持されるので、半径方向の隙間の発生が防止され、センサハウジングの傾きおよびガタつきが防止される。
　（３）接着剤が溝部分に集中的に充填され弾性変形した場合に周囲に分散することがないため、芯金とセンサハウジングの間に接着剤が薄く展張される場合に比べ、径方向の弾性変形量が大きくなる。
　したがって、環状の溝内に充填された接着剤と、第１係合部と第２被係合部または第１被係合部と第２係合部の係合構造の協働作用により、低温域から高温域にわたる使用環境温度においても、転がり軸受に固定された芯金に装着されるセンサハウジングに、軸方向、円周方向、半径方向のいずれの方向にもガタつきおよび位置ずれが発生せず、精度良く回転速度および回転角（これらを総称して「回転速度等」を測定できる。
　溝幅がセンサハウジングの幅寸法の２０％未満、または溝深さがセンサハウジングの幅寸法の３％未満であると、センサハウジングが熱変形する場合に、溝部分においてセンサハウジングの接着状態が維持されないおそれがある。溝幅がセンサハウジングの幅寸法の３０％を超える、または溝深さがセンサハウジングの幅寸法の８％を超えると、溝以外の部分においてセンサハウジングと芯金とが密着する部分が低減し、接着剤の影響を受け過ぎてセンサハウジングの径方向の位置決めが正確に行われないおそれがある。
　前記接着剤と前記芯金の引張せん断強さが７０Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であり、前記接着剤と前記センサハウジングの引張せん断強さが７３Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であってもよい。
　前記引張せん断強さは、日本工業規格のＪＩＳ　Ｋ６８５０により規定される。
　この構成によると、芯金とセンサハウジングとの間で軸方向または周方向に作用する剪断力に対する接着能力をより確実に高めることができる。
　前記第１係合部が、前記芯金の周壁に形成される爪状の係止片であり、前記第２被係合部が、前記センサハウジングに形成される切欠き溝であり、前記係止片が前記切欠き溝に折り曲げて嵌め込まれることにより、前記芯金と前記センサハウジングが固定されていてもよい。この構成によると、芯金に対するセンサハウジングの軸方向の位置ずれおよび周方向の位置ずれをより確実に防止し得る。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
　本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
本発明の第１の実施形態に係る回転検出装置付き転がり軸受の正面図である。 図１ＡのＡ－Ａ線における縦断面図である。 同回転検出装置付き転がり軸受に取り付けた芯金とセンサハウジングとの固定の要部を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る回転検出装置付き転がり軸受の要部の斜視図である。 同回転検出装置付き転がり軸受の縦断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る回転検出装置付き転がり軸受の要部の斜視図である。 同回転検出装置付き転がり軸受の縦断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る回転検出装置付き転がり軸受の要部の斜視図である。 同回転検出装置付き転がり軸受の縦断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る回転検出装置付き転がり軸受の要部の斜視図である。 同回転検出装置付き転がり軸受の縦断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る回転検出装置付き転がり軸受の縦断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る回転検出装置付き転がり軸受の縦断面図である。 同図７とは異なる形状の充填用溝を形成した回転検出装置付き転がり軸受の縦断面図である。 同図８Ａとは異なる形状の充填用溝を形成した回転検出装置付き転がり軸受の縦断面図である。 図７に示した充填用溝を２本形成した回転検出装置付き転がり軸受の縦断面図である。 図８Ａに示した充填用溝を２本形成した回転検出装置付き転がり軸受の縦断面図である。 図８Ｂに示した充填用溝を２本形成した回転検出装置付き転がり軸受の縦断面図である。 従来技術の回転センサ付き転がり軸受の縦断面図である。 従来技術の他の回転センサ付き転がり軸受の縦断面図である。
　［第１の実施形態］
　本発明の実施形態に係る回転検出装置付き転がり軸受を図１Ａ，図１Ｂおよび図２と共に説明する。この回転検出装置付き転がり軸受は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、転がり軸受１と、この転がり軸受１に取り付けられた回転検出装置Ｒｕとを備える。転がり軸受１の軸方向一端部に回転検出装置Ｒｕが取り付けられている。
　＜転がり軸受１＞
　図１Ｂに示すように、転がり軸受１は、回転軌道輪である内輪２と、固定軌道輪である外輪３と、これら内外輪２，３間に保持される複数の転動体５と、これら転動体５を保持する保持器４とを有する。この例の転がり軸受１は、深溝玉軸受であり各転動体５として玉が適用される。この転がり軸受１は内輪回転形である。
　＜回転検出装置Ｒｕ＞
　回転検出装置Ｒｕは、回転素子６とセンサユニットＳｕとを有し、いわゆるラジアルギャップ型の回転検出装置である。この回転検出装置Ｒｕは、転がり軸受１の回転速度または回転角を検出する。前記回転速度は、単位時間当たりの回転数と同義である。内輪２の端部外径面に、回転素子６が嵌着されている。この回転素子６は、回転ドラムの周囲に強磁性薄膜などで多極に着磁されたものである。
　センサユニットＳｕは、環状の芯金７と、環状のセンサハウジング８と、電気回路基板９と、検出素子１０と、電子回路部品１１とを有する。
　芯金７は、外輪３の端部内径面に嵌着されて取り付けられている。この芯金７にセンサハウジング８が装着されている。センサハウジング８は、周壁８ａと、この周壁８ａの軸方向外側端部から径方向内方に延びるつば部８ｂとを有する合成樹脂製である。芯金７に、センサハウジング８が締め代を設けて油圧を使用して圧入され、固定されている。
　図１Ａに示すように、つば部８ｂの外側面に周方向に所定長さ延びる円弧状の溝８ｃが形成され、この溝８ｃに電気回路基板９が取り付けられている。図１Ｂに示すように、検出素子１０は、センサハウジング８に装着され回転素子６に近接しかつ径方向に対向するように設けられる。具体的には、電気回路基板９を介して、検出素子１０が周壁８ａの内周面に、センサハウジング８の半径方向に回転素子６に近接して対向するように装備され、電気回路基板９に電子回路部品１１が装備されて回転センサが形成されている。検出素子１０により、回転素子６の回転による磁気変化が検出されて出力波形、すなわちパルス信号が出力され、転がり軸受１の回転速度または回転角度が計測されるようになっている。
　図１Ａに示すように、芯金７の周方向複数箇所（この例では３箇所）に第１係合部である係止片１２が設けられ、これら係止片１２に対応した位置で係止片１２に係合される切欠き溝（第２被係合部）１３がセンサハウジング８の周方向複数箇所（３箇所）に設けられている。
　図２に示すように、芯金７の大径側の端部には、爪状の係止片１２が周方向に３箇所（図１Ａ）形成されている。図１Ｂに示すセンサハウジング８の周壁８ａからつば部８ｂにかけてのコーナー部の外面に、係止片１２に対応した位置で、係止片１２が嵌まり込む切欠き溝１３が、同様に周方向に３箇所形成されている。係止片１２が切欠き溝１３に折り曲げて嵌め込まれることにより、芯金７とセンサハウジング８が固定されている。
　＜充填用溝および接着剤＞
　センサハウジング８の周壁８ａの外周には、周方向全周にわたって連続した環状の溝（「充填用溝」と称す場合がある）１４が設けられている。充填用溝１４は、断面矩形状の溝であり、この充填用溝１４の溝幅１４ｗがセンサハウジング８の幅寸法８ｗの２０％以上３０％以下、充填用溝１４の溝深さ１４ｄがセンサハウジング８の幅寸法８ｗの３％以上８％以下に形成されている。この例の充填用溝１４は、例えば、周壁８ａの外周における軸方向中間付近で、かつ、検出素子１０の軸方向位置内に形成される。
　充填用溝１４に充填された弾性を有する接着剤Ｇで芯金７にセンサハウジング８が接着されている。接着剤Ｇは、シリコンポリマーとエポキシ樹脂を主成分とした接着剤である。
　この接着剤Ｇの物性値等は以下の通りである。
　＜物性値＞
　最大引張り強さ（Ｋｇｆ／ｃｍ２）：６５以上
　伸び率（％）：１７０以上
　硬度（ＪＩＳ）：ショアＡ硬度で７５以下
　＜接着強度＞
　接着剤Ｇと芯金７の引張せん断強さが７０Ｋｇｆ／ｃｍ２以上８０Ｋｇｆ／ｃｍ２以下であり、接着剤Ｇとセンサハウジング８の引張せん断強さが７３Ｋｇｆ／ｃｍ２以上８３Ｋｇｆ／ｃｍ２以下である。前記引張せん断強さは、日本工業規格のＪＩＳ　Ｋ６８５０により規定される。
　＜接着剤充填率＞
　周方向に連続して形成された充填用溝１４の溝深さ１４ｄに対して、接着剤Ｇの充填率を１００％以上とする。この場合、芯金７にセンサハウジング８を圧入する工程において、充填用溝１４から溢れた接着剤Ｇを目視確認できる。このため、接着剤Ｇがセンサハウジング８と芯金７との間に、確実に充填されたことを保証することができ、品質および機能が向上する。
　その他、接着剤Ｇは、２液混合タイプで室温硬化タイプを採用している。
　前記２液混合タイプの接着剤Ｇは、主剤と硬化剤とを混合したものであり、１液タイプの接着剤と比べて、接着剤を保管する上で自然硬化しにくいため経済的であり、一般的に物性値が高い。紫外線（ultraviolet:略称ＵＶ）硬化タイプ（１液）では、本構造の場合ＵＶを照射できない。また室温硬化タイプでは、熱硬化タイプの接着剤と比べて、加熱装置が不要なので、設備費用が削減できる。
　以上説明したように、芯金７に形成した係止片１２を折り曲げて形成した凸部を、センサハウジング８に形成した切欠き溝１３、すなわち凹部に嵌め合わせ、さらに芯金７とセンサハウジング８とを前記接着剤Ｇで接着することにより、圧入されたセンサハウジング８が芯金７に固定されている。なお、前記芯金７は、前記外輪３の端部外径面に嵌着することもできる。
　＜作用効果＞
　以上説明した回転検出装置付き転がり軸受によると、芯金７に対して、弾力性を有する接着剤Ｇで接着されているため、転がり軸受１の使用環境温度が低温域にある場合に、センサハウジング８が半径方向に収縮しても、接着剤Ｇが弾性変形して芯金７とセンサハウジング８との接着状態を維持でき、センサハウジング８が半径方向にガタつかず、センサハウジング８が傾くことを防止できる。センサハウジング８の外周に周方向全周にわたって連続した環状の溝１４に、弾性を有する接着剤Ｇが充填されているため、芯金７とセンサハウジング８との総接着面積が広くなり、センサハウジング８が半径方向にガタつくことを確実に防止できる。また芯金７とセンサハウジング８との間に軸方向または周方向に作用する剪断力に対する接着能力が向上する。
　そして、芯金７とセンサハウジング８との間に、軸方向または周方向に、振動等により、接着剤Ｇの接着能力よりも大きな剪断力が作用した場合でも、芯金７の各係止片１２がセンサハウジング８の対応する切欠き溝１３にそれぞれ嵌め合わされているために、センサハウジング８が軸方向に移動して抜けたり、周方向に回転して位置ずれすることを防止することができる。
　また、使用環境温度が高温状態から常温状態に戻った場合に、センサハウジング８が収縮する上に、前記クリープ変形により、前記締め代の弾性回復がなくなるので、センサハウジング８と芯金７との半径方向の隙間が大きくなる場合でも、前記接着剤Ｇの弾性力によって、固定状態を維持でき、半径方向のガタつきを防止できる。さらに、前記クリープ変形による軸方向の膨張に伴う芯金７とセンサハウジング８との軸方向のずれは、係止片１２と切欠き溝１３との嵌め合わせにより抑制されるので、センサハウジング８が芯金７から抜け出ることを防止できる。そして、係止片１２と切欠き溝１３との嵌め合わせによって、センサハウジング８の周方向の位置ずれをも防止できる。
　芯金７に形成された爪状の係止片１２を、センサハウジング８に形成された切欠き溝１３に折り曲げて嵌め込むだけで、芯金７とセンサハウジング８とを容易に固定でき、前述のようなセンサハウジング８の軸方向の抜け出しおよび周方向の位置ずれを防止できる。
　充填用溝１４の溝幅１４ｗがセンサハウジング８の幅寸法８ｗの２０％以上３０％以下、溝深さ１４ｄがセンサハウジング８の幅寸法８ｗの３％以上８％以下に形成される環状の溝部分において、芯金７とセンサハウジング８とが接着剤Ｇで接着され、溝部分以外（溝から溢れた部分を除く）が非接着状態となる。この接着構造を備えた構成により以下の（１）～（３）の効果を奏する。
　（１）常温時等において、センサハウジング８の膨張収縮が無いかまたは少ない場合は、センサハウジング８は溝以外の部分において芯金７に密着しているため、接着剤Ｇの影響を受けることなくセンサハウジング８の径方向の位置決めが正確に行われる。
　（２）センサハウジング８が熱変形する場合、溝部分においてセンサハウジング８の接着状態が維持されるので、半径方向の隙間の発生が防止され、センサハウジング８の傾きおよびガタつきが防止される。
　（３）接着剤Ｇが溝部分に集中的に充填され弾性変形した場合に周囲に分散することがないため、芯金とセンサハウジングの間に接着剤が薄く展張される場合に比べ、径方向の弾性変形量が大きくなる。
　したがって、環状の溝内に充填された弾性を有する接着剤Ｇと、係止片１２と切欠き溝１３の係合構造の協働作用により、低温域から高温域にわたる使用環境温度においても、転がり軸受１に固定された芯金７に装着されるセンサハウジング８に、軸方向、円周方向、半径方向のいずれの方向にもガタつきおよび位置ずれが発生せず、精度良く回転速度および回転角を測定できる。
　接着剤Ｇと芯金７の引張せん断強さが７０Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であり、接着剤Ｇとセンサハウジング８の引張せん断強さが７３Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であるため、芯金７とセンサハウジング８との間で軸方向または周方向に作用する剪断力に対する接着能力をより確実に高めることができる。
　＜他の実施形態について＞
　以下の説明においては、各実施形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している実施形態と同様とする。同一の構成は同一の作用効果を奏する。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
　［第２の実施形態：図３Ａ，図３Ｂ］
　前記爪状の係止片１２は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、係止片１２の折り曲げる先端側が、第１の実施形態とは逆に、転がり軸受１側になる係止片（第１係合部）１２ａのように形成することもできる。センサハウジング８側には、前記係止片１２ａに嵌め込まれる凹部（第２被係合部）１３ａが形成される。この場合にも、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
　［第３の実施形態：図４Ａ，図４Ｂ］
　図４Ａ，図４Ｂに示すように、芯金７の周方向複数箇所に、径方向内方に突出しかつ軸方向に沿って湾曲する凸部（第１係合部）１５を形成し、この凸部１５を、センサハウジング８に形成され軸方向に沿って湾曲する凹部（第２被係合部）１６に嵌め合わせて、芯金７とセンサハウジング８とを固定することも可能である。この場合にも、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
　［第４の実施形態：図５Ａ，図５Ｂ］
　図５Ａ，図５Ｂに示すように、芯金７に、その軸方向の断面形状がＶ字形の凸部（第１係合部）１５ａを周方向に複数形成し、この凸部１５ａをセンサハウジング８に形成した断面Ｖ字形状の凹部（第２被係合部）１６ａに嵌め合わせて、芯金７とセンサハウジング８とを固定することも可能である。この場合にも、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
　［第５の実施形態：図６Ａ，図６Ｂ］
　図６Ａ，図６Ｂに示すように、芯金７に、その軸方向の断面形状がコ字形の凸部（第１係合部）１５ｂを周方向に複数形成し、この凸部１５ｂをセンサハウジング８に形成した断面コ字形の凹部（第２被係合部）１６ｂに嵌め合わせて、芯金７とセンサハウジング８とを固定することも可能である。この場合にも、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
　前記の各凸部１５（図４Ａ）、１５ａ（図５Ａ）、１５ｂ（図６Ａ）は、いずれも予め芯金７に形成した後に、これらの各凸部に対応した形状の凹部１６（図４Ｂ）、１６ａ（図５Ｂ）、１６ｂ（図６Ｂ）を外周面に形成したセンサハウジング８を圧入してもよい。また、センサハウジング８を芯金７に圧入した後に、前記芯金７を加締めて前記各凸部を形成し、前記各凹部に嵌め合わせるようにしてもよい。
　［第６の実施形態：図６Ｃ］
　図６Ｃに示すように、芯金７の周方向複数箇所に、径方向外方に凹む凹み部（第１被係合部）７ａを形成し、この凹み部７ａを、センサハウジング８に形成され軸方向に沿って湾曲する係止部（第２係合部）８ｄに嵌め合わせて、芯金７とセンサハウジング８とを固定することも可能である。この場合にも、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
　［その他の実施形態］
　センサハウジング８の外周面に形成される環状の充填用溝は、図７に示すように、径方向内方に凹みかつ軸方向に沿って湾曲する充填用溝１４ａとしてもよい。
　図８Ａに示すように、センサハウジング８の外周に軸方向に湾曲して窪む断面Ｖ字形状の充填用溝１４ｂとしてもよい。図８Ｂに示すように、断面矩形状の充填用溝１４ｃであってもよい。
　各充填用溝１４ａ（図７）、１４ｂ（図８Ａ）および１４ｃ（図８Ｂ）を、センサハウジング８の外周面に複数本、例えば、図９および図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、２本形成してもよい。また、これらの充填用溝１４ａ（図７）、１４ｂ（図８Ａ）、１４ｃ（図８Ｂ）と、芯金７に形成される前記の各凸部およびこれらの凸部の形状に対応した、センサハウジング８に形成される前記の各凹部とを、任意に組み合わせて、前述のように、芯金７とセンサハウジング８とを接着し、かつ、前記各凸部を各凹部に嵌め合わせて、センサハウジング８の半径方向のガタつき、軸方向の傾き、周方向の位置ずれ、および芯金７からの抜け出しを防止することができる。
　以下、図示しないが、回転検出装置は、検出素子と回転素子とが軸方向に対向するいわゆるアキシアルギャップ型であってもよい。
　転がり軸受は、外輪回転形であってもよい。この場合、回転軌道輪は外輪であり、固定軌道輪は内輪である。
　転がり軸受は、深溝玉軸受に限定されるものではなく、アンギュラ玉軸受および円すいころ軸受、円筒ころ軸受、自動調心ころ軸受等の各種ころ軸受等を適用してもよい。
　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更、削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
１…転がり軸受
２…内輪（回転軌道輪）
３…外輪（固定軌道輪）
６…回転素子
７…芯金
７ａ…凹み部（第１被係合部）
８…センサハウジング
８ｄ…係止部（第２係合部）
１０…検出素子
１２…係止片（第１係合部）
１３…切欠き溝（第２被係合部）
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…充填用溝（溝）
１５，１５ａ，１５ｂ…凸部（第１係合部）
１６，１６ａ，１６ｂ…凹部（第２被係合部）
Ｇ…接着剤
Ｒｕ…回転検出装置
Ｓｕ…センサユニット

Claims (3)

  1. 　転がり軸受と、この転がり軸受に取り付けられた回転検出装置とを備えた回転検出装置付き転がり軸受であり、
    　前記回転検出装置は、前記転がり軸受の回転軌道輪に取り付けられた回転素子と、センサユニットとを有し、このセンサユニットが、前記転がり軸受の固定軌道輪に取り付けられた環状の芯金と、この芯金に装着された環状のセンサハウジングと、このセンサハウジングに装着され前記回転素子に近接しかつ対向するように設けられる検出素子とを備え、前記芯金の周方向複数箇所に第１係合部または第１被係合部が設けられ、前記センサハウジングの周方向複数箇所に前記第１係合部に対応した第２被係合部または第１被係合部に対応した第２係合部を備えた回転検出装置付き転がり軸受において、
    　前記センサハウジングの外周に周方向全周にわたって連続した環状の溝が設けられ、前記溝には接着剤を備え、前記溝の溝幅が前記センサハウジングの幅寸法の２０～３０％、前記溝の溝深さが前記センサハウジングの幅寸法の３～８％としたことを特徴とする回転検出装置付き転がり軸受。
  2. 　請求項１に記載の回転検出装置付き転がり軸受において、前記接着剤と前記芯金の引張せん断強さが７０Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であり、前記接着剤と前記センサハウジングの引張せん断強さが７３Ｋｇｆ／ｃｍ２以上である回転検出装置付き転がり軸受。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の回転検出装置付き転がり軸受において、前記第１係合部が、前記芯金の周壁に形成される爪状の係止片であり、前記第２被係合部が、前記センサハウジングに形成される切欠き溝であり、前記係止片が前記切欠き溝に折り曲げて嵌め込まれることにより、前記芯金と前記センサハウジングが固定されている回転検出装置付き転がり軸受。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10300516A (ja) * 1997-04-15 1998-11-13 Skf France ころがり軸受
JP2002295465A (ja) * 2001-03-28 2002-10-09 Ntn Corp 回転センサ付き転がり軸受
JP2004354156A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Nsk Ltd センサ付き転がり軸受装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10300516A (ja) * 1997-04-15 1998-11-13 Skf France ころがり軸受
JP2002295465A (ja) * 2001-03-28 2002-10-09 Ntn Corp 回転センサ付き転がり軸受
JP2004354156A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Nsk Ltd センサ付き転がり軸受装置

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