JP2002541417A - エンコーダを有するボールベアリング - Google Patents
エンコーダを有するボールベアリングInfo
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、固定リング(2)、回転部材(5)に取り付けられる回転リング(3)、及びそれらの間の転動要素(4)と、磁力パルスを生成する環状手段の形態をなすコーダ(22)と、コーダ(22)のための支持部と、回転部材(5)と回転リング(3)との間の強固な連結手段とを形成する枠(13)とを含み、回転レース(3)は前記手段上に収縮嵌めされ、前記手段は回転部材(5)と回転リング(3)との間に介挿されるベアリング要素に関する。
Description
【0001】 本発明は機器に備えられたベアリング要素の分野に関する。 より詳細には、コーダが組込まれたベアリング要素に関し、該コーダは電磁パ
ルスを発生する環状手段である。
ルスを発生する環状手段である。
【0002】 また、本発明はこのようなベアリング要素及びセンサからなるアセンブリに関
しており、センサはコーダにより生成されるパルスを検出するための装置である
。
しており、センサはコーダにより生成されるパルスを検出するための装置である
。
【0003】 また、本発明は上述したベアリング要素及びアセンブリからなる車両操舵装置
に関する。 このようなベアリング要素は、一方では固定部材に対して回転部材の回転を許
容し、他方では、位置もしくは角速度、またはこれらの関数の検出ができるよう
意図されている。
に関する。 このようなベアリング要素は、一方では固定部材に対して回転部材の回転を許
容し、他方では、位置もしくは角速度、またはこれらの関数の検出ができるよう
意図されている。
【0004】 このようなベアリング要素は、車両操舵装置における用途がある。従来方法に
おいて、このような装置はステアリングコラム内に回転可能に取り付けられるス
テアリングシャフトと、ラックハウジングとを含み、コラム及びラックハウジン
グは互いに一体回転するように車両シャーシに対して固定される。
おいて、このような装置はステアリングコラム内に回転可能に取り付けられるス
テアリングシャフトと、ラックハウジングとを含み、コラム及びラックハウジン
グは互いに一体回転するように車両シャーシに対して固定される。
【0005】 ベアリング要素またはアセンブリは、シャフトとコラムとの間、または、シャ
フトとラックハウジングとの間に介挿され得る。 固定レース、回転レース、及び互いに転動可能な本体とからなり、内部にコー
ダが設けられているタイプのベアリング要素が公知である。
フトとラックハウジングとの間に介挿され得る。 固定レース、回転レース、及び互いに転動可能な本体とからなり、内部にコー
ダが設けられているタイプのベアリング要素が公知である。
【0006】 大部分の構造においては、ベアリング要素はシール手段を内蔵し、これらはコ
ーダを支持するために用いられる。 ローラーベアリングの回転速度を検出するための装置を記載するフランス特許
第FR−2717266号が出願人によって引用される。前記ローラーベアリン
グにおいて、コーディング要素はベアリングの回転部に固定されている。
ーダを支持するために用いられる。 ローラーベアリングの回転速度を検出するための装置を記載するフランス特許
第FR−2717266号が出願人によって引用される。前記ローラーベアリン
グにおいて、コーディング要素はベアリングの回転部に固定されている。
【0007】 この装置において、コーディング要素はベアリング要素のシールジョイントと
結合される。 用途によっては、シール手段を有する必要はなく、ベアリング要素における軸
の長さは制限されなければならない。よって、ベアリングの嵩の制限が大きな設
計上の制約となる。
結合される。 用途によっては、シール手段を有する必要はなく、ベアリング要素における軸
の長さは制限されなければならない。よって、ベアリングの嵩の制限が大きな設
計上の制約となる。
【0008】 このような用途において、操舵装置のラックハウジングに関する先行技術が引
用され得る。 欧州特許第EP−856720号は、操舵機構のためのアンギュラーステアリ
ングロックセンサを開示しており、このセンサはステアリングシャフトの端近く
に配置された磁石を有する固定センサである。
用され得る。 欧州特許第EP−856720号は、操舵機構のためのアンギュラーステアリ
ングロックセンサを開示しており、このセンサはステアリングシャフトの端近く
に配置された磁石を有する固定センサである。
【0009】 この場合、提案される構造は、角度位置を読取ることを可能にするが、ベアリ
ング要素にコーダを組み込むことを提案する構造とは全く異なる。 この形状は多くの欠陥を有する。 一方では、センサを配置するために必要な空間を設けるために、センサ支持体
、この場合にはラックの設計を見直す必要がある。
ング要素にコーダを組み込むことを提案する構造とは全く異なる。 この形状は多くの欠陥を有する。 一方では、センサを配置するために必要な空間を設けるために、センサ支持体
、この場合にはラックの設計を見直す必要がある。
【0010】 そのうえ、センサをシャフトの端に配置することにより、センサは塵埃、砂利
または泥の飛散などの環境からの攻撃に曝される。 出願人による欧州特許第EP−326454号は、センサ装置を有するローラ
ーベアリングの実装を開示している。前記センサ装置のタイプは、固定レース、
回転レース、センサ素子の前方に位置する回転ディスクの表面により保持される
環状溝内に配置されるコーディング要素、及び固定レースに固着された別の固定
円盤の表面に固定されるセンサ要素とからなり、前記センサ要素は回転レースに
対して固定され、固定レースにおいて、コーダまたはセンサ要素は、ベアリング
要素に対して軸線方向に配置される円筒形面を有するハブにより延長される。
または泥の飛散などの環境からの攻撃に曝される。 出願人による欧州特許第EP−326454号は、センサ装置を有するローラ
ーベアリングの実装を開示している。前記センサ装置のタイプは、固定レース、
回転レース、センサ素子の前方に位置する回転ディスクの表面により保持される
環状溝内に配置されるコーディング要素、及び固定レースに固着された別の固定
円盤の表面に固定されるセンサ要素とからなり、前記センサ要素は回転レースに
対して固定され、固定レースにおいて、コーダまたはセンサ要素は、ベアリング
要素に対して軸線方向に配置される円筒形面を有するハブにより延長される。
【0011】 比較的、嵩が大きく、脆弱なこの実装は、大部分の用途において完全に満足が
できる。しかし、前記実装は非常に嵩が大きく、周囲の構成部品を変更すること
によってのみ空間不足の問題が解決され得るため、いくつかの用途においては使
用が不可能となる。 そのうえ、この実装は多数の別個の部品を含み、その強度は機械的な力に基づ
く応力及び周囲環境による腐食が著しい用途における使用を困難にする。
できる。しかし、前記実装は非常に嵩が大きく、周囲の構成部品を変更すること
によってのみ空間不足の問題が解決され得るため、いくつかの用途においては使
用が不可能となる。 そのうえ、この実装は多数の別個の部品を含み、その強度は機械的な力に基づ
く応力及び周囲環境による腐食が著しい用途における使用を困難にする。
【0012】 本発明は、コンパクトで強健なベアリング要素を提案することにより、これら
の欠点を軽減することを目指している。前記ベアリング要素は、例えば、現代的
技術手段を使用して位置または角速度に関する情報を検出させ、一方、周囲の機
械的構成要素への変更を回避することを可能にする。
の欠点を軽減することを目指している。前記ベアリング要素は、例えば、現代的
技術手段を使用して位置または角速度に関する情報を検出させ、一方、周囲の機
械的構成要素への変更を回避することを可能にする。
【0013】 このために、本発明の第1目的は、 ・固定レース、回転部材に取り付けられるよう意図される回転レース、及び互
いに回転する複数の本体;及び ・電磁パルスを生成する環状手段の形態をなすコーダ; ・一方ではコーダを支持するための支持部を形成し、他方では、回転部材と回
転レースとの間の硬直な連結手段を形成し、回転レースは前記連結手段上に嵌合
され、回転部材と回転レートとの間に挿入されることが企図されるフレーム を含む内蔵コーダ付ベアリング要素である。
いに回転する複数の本体;及び ・電磁パルスを生成する環状手段の形態をなすコーダ; ・一方ではコーダを支持するための支持部を形成し、他方では、回転部材と回
転レースとの間の硬直な連結手段を形成し、回転レースは前記連結手段上に嵌合
され、回転部材と回転レートとの間に挿入されることが企図されるフレーム を含む内蔵コーダ付ベアリング要素である。
【0014】 コーダを備えるこのベアリング要素は、コーダを有さないベアリング要素と同
じくらいコンパクトであり、ベアリング要素のレースを変更することに頼らずに
、狭い場所において実装する際の問題、またはシールのないベアリング要素に伴
う問題を顕著に解決するという利点を有する。
じくらいコンパクトであり、ベアリング要素のレースを変更することに頼らずに
、狭い場所において実装する際の問題、またはシールのないベアリング要素に伴
う問題を顕著に解決するという利点を有する。
【0015】 また、このベアリング要素は剛性が選択の基準となる用途における使用を許容
する機械的性質を有し、そのうえ、その耐用年数は、機器を備えていない従来の
ベアリング要素のものとほぼ同じである。
する機械的性質を有し、そのうえ、その耐用年数は、機器を備えていない従来の
ベアリング要素のものとほぼ同じである。
【0016】 一実施例において、フレームは円筒形の軸部と、環状の半径方向に拡がる部分
を有し、回転レースは回転部材に外嵌される軸部自身に外嵌し、回転レースは半
径方向に拡がる部分に達し、それとは反対側の半径方向に拡がる部分上にコーダ
が固定される。
を有し、回転レースは回転部材に外嵌される軸部自身に外嵌し、回転レースは半
径方向に拡がる部分に達し、それとは反対側の半径方向に拡がる部分上にコーダ
が固定される。
【0017】 また、このようなベアリング要素は、シール手段、またはシール手段を支持す
る手段を有さなくてもよい。 一実施例において、ベアリング要素の回転レースは、圧入及び/又は圧着(ク
リンピング)、スナップ留め、接着、溶接等によりフレームに対して結合される
。 一実施例によると、フレームは強磁性体材料から形成される。
る手段を有さなくてもよい。 一実施例において、ベアリング要素の回転レースは、圧入及び/又は圧着(ク
リンピング)、スナップ留め、接着、溶接等によりフレームに対して結合される
。 一実施例によると、フレームは強磁性体材料から形成される。
【0018】 例えば、フレームは金属シートを直角に折り曲げることにより形成され得る。 一実施例においては、フレームの軸部の軸線方向における寸法は、ベアリング
要素の回転レースの軸線方向における寸法にほぼ等しい。 一方、フレームの半径方向に拡がる部分の半径方向の寸法は、回転レースの半
径方向の寸法よりも実質的に大きい。
要素の回転レースの軸線方向における寸法にほぼ等しい。 一方、フレームの半径方向に拡がる部分の半径方向の寸法は、回転レースの半
径方向の寸法よりも実質的に大きい。
【0019】 1つの特徴によると、コーダはフェライト粒子を含む合成物質から形成された
環状部材であり、同環状部材は連続する複数の領域を有し、うち任意の1個の領
域は隣接する2つの領域に対して逆の磁性方向を有する。
環状部材であり、同環状部材は連続する複数の領域を有し、うち任意の1個の領
域は隣接する2つの領域に対して逆の磁性方向を有する。
【0020】 コーダはオーバーモールディングにより、フレームに固定され得る。 例えば、コーダは、回転レースとは反対側においてフレームの半径方向に拡が
る部分の一面上に延びている。 一実施例によると、ベアリング要素は、いかなるセンサまたは一体化されたセ
ンサ支持部を有さず、センサはコーダにより生成されるパルスを検出するための
装置の形態をなし、センサはベアリング要素から構造的に独立している。
る部分の一面上に延びている。 一実施例によると、ベアリング要素は、いかなるセンサまたは一体化されたセ
ンサ支持部を有さず、センサはコーダにより生成されるパルスを検出するための
装置の形態をなし、センサはベアリング要素から構造的に独立している。
【0021】 ベアリング要素は、コーダにより生成されるパルスを検出する装置の形態をな
すセンサの位置決めを行うための一体化された手段を含み得る。これらの手段は
、固定レースにより保持される。
すセンサの位置決めを行うための一体化された手段を含み得る。これらの手段は
、固定レースにより保持される。
【0022】 一実施例において、センサ位置決め手段はベアリング要素の固定レース内に内
嵌されたリングの形態をなす。 センサを位置決めするこれらの手段は、センサ支持手段及び/又はセンサにス
ナップ留めされる手段を含み得る。 また、ベアリング要素は、コーダにより生成されるパルスを検出するための装
置の形態をなすセンサ、及びセンサのための一体化された支持手段を含み得る。
嵌されたリングの形態をなす。 センサを位置決めするこれらの手段は、センサ支持手段及び/又はセンサにス
ナップ留めされる手段を含み得る。 また、ベアリング要素は、コーダにより生成されるパルスを検出するための装
置の形態をなすセンサ、及びセンサのための一体化された支持手段を含み得る。
【0023】 このセンサは、第2フレームにより固定レースと連結される。第2フレームは
一方では、センサの支持手段を形成し、他方では固定レースと固定部材との間の
堅固な連結手段を形成する。
一方では、センサの支持手段を形成し、他方では固定レースと固定部材との間の
堅固な連結手段を形成する。
【0024】 一実施例によると、第2フレームは円筒形の軸部及び環状の半径方向に拡がる
部分を有し、軸部は一方では固定レースに外嵌し、他方では固定部材と嵌合され
るようになっている。固定レースは半径方向に拡がる部分に達し、これと反対側
にセンサが固定される。
部分を有し、軸部は一方では固定レースに外嵌し、他方では固定部材と嵌合され
るようになっている。固定レースは半径方向に拡がる部分に達し、これと反対側
にセンサが固定される。
【0025】 例えば、第2フレームは、圧入及び/またはクランピング、スナップ留め、接
着、溶接もしくは同様のものにより、固定レースに結合される。 1つの特徴によると、センサは少なくとも1つの感知素子、例えば複数の配列
された感知素子からなる。前記素子は、コーダに対向して配置され、かつホール
効果に基づくセンサ及び磁気抵抗器のうちから選択される。
着、溶接もしくは同様のものにより、固定レースに結合される。 1つの特徴によると、センサは少なくとも1つの感知素子、例えば複数の配列
された感知素子からなる。前記素子は、コーダに対向して配置され、かつホール
効果に基づくセンサ及び磁気抵抗器のうちから選択される。
【0026】 本発明の別の目的は、上述されるベアリング要素及びセンサからなるアセンブ
リにあり、該センサは固定部材により支持される。 例えば、センサは当接手段に当接され、さらに/又はスナップ留め手段上に嵌
合される。 本発明の別の目的は、ステアリングシャフト、ステアリングコラム、及びラッ
クハウジング、及び上述されるベアリング要素または上述されたアセンブリを有
し、前記ベアリング要素またはアセンブリが、ステアリングシャフトとステアリ
ングコラムとの間、またはステアリングシャフトとラックハウジングとの間に介
挿される車両操舵装置にある。
リにあり、該センサは固定部材により支持される。 例えば、センサは当接手段に当接され、さらに/又はスナップ留め手段上に嵌
合される。 本発明の別の目的は、ステアリングシャフト、ステアリングコラム、及びラッ
クハウジング、及び上述されるベアリング要素または上述されたアセンブリを有
し、前記ベアリング要素またはアセンブリが、ステアリングシャフトとステアリ
ングコラムとの間、またはステアリングシャフトとラックハウジングとの間に介
挿される車両操舵装置にある。
【0027】 本発明の他の目的及び利点は、添付図面を参照して述べられる以下の記載にお
いて明らかになる。 図において、長手方向の軸線Xは、ベアリング要素の回転の軸線と実質的に同
一に示される。 「軸線方向」、「長手方向」、「前方」及び「後方」という語は、この軸線に
関して規定される。
いて明らかになる。 図において、長手方向の軸線Xは、ベアリング要素の回転の軸線と実質的に同
一に示される。 「軸線方向」、「長手方向」、「前方」及び「後方」という語は、この軸線に
関して規定される。
【0028】 半径方向または横方向とは、長手方向の軸線Xに対して直交する平面上に規定
される。 内側の位置と、軸線Xの近くに位置しており、一方、外側の位置とは軸線Xか
ら離れて位置する。 図1に示されるベアリング要素1は、固定レース2、回転レース3、及び固定
レース2と回転レース3との間に配置される転動要素4とを有する。
される。 内側の位置と、軸線Xの近くに位置しており、一方、外側の位置とは軸線Xか
ら離れて位置する。 図1に示されるベアリング要素1は、固定レース2、回転レース3、及び固定
レース2と回転レース3との間に配置される転動要素4とを有する。
【0029】 ベアリング要素は、固定部材6に対して回転部材5を回転させるために、回転
部材5と固定部材6との間に設けられる。 ケーシングに対して回転して駆動されるシャフトの場合、便宜上、回転部材は
「シャフト」6、固定部材は「ケーシング」7と呼ばれる。
部材5と固定部材6との間に設けられる。 ケーシングに対して回転して駆動されるシャフトの場合、便宜上、回転部材は
「シャフト」6、固定部材は「ケーシング」7と呼ばれる。
【0030】 次に、ベアリング要素の回転レース3は内レース3であり、固定レース2は外
レース2である。この構成は本記載のために選択された構成である。 本発明は逆の場合、すなわち、ベアリング要素の内レースが固定され、外レー
スが回転する場合にも適用される。
レース2である。この構成は本記載のために選択された構成である。 本発明は逆の場合、すなわち、ベアリング要素の内レースが固定され、外レー
スが回転する場合にも適用される。
【0031】 従来のように、内レース3は、孔7と、2つの側面、すなわち前面8及び後面
9とを有し、一方、外レース2は外周面10と、2つの側面、すなわち前面11
及び後面12とを有する。
9とを有し、一方、外レース2は外周面10と、2つの側面、すなわち前面11
及び後面12とを有する。
【0032】 ベアリング要素の内レース3は、円筒軸部14及び外側に突出した環状の半径
方向に拡がる部分15とからなる剛体の一体フレーム13に対して連結され、こ
のフレームはほぼL字形状の横断面を有する。 軸部14は外周面16、内周面17及び自由軸端18を含み、一方、半径方向
に拡がる部分15は前壁面19、後壁面20及び自由周縁部21を含む。
方向に拡がる部分15とからなる剛体の一体フレーム13に対して連結され、こ
のフレームはほぼL字形状の横断面を有する。 軸部14は外周面16、内周面17及び自由軸端18を含み、一方、半径方向
に拡がる部分15は前壁面19、後壁面20及び自由周縁部21を含む。
【0033】 好ましくは、このフレーム13は強磁性体材料を機械加工またはプレス加工す
ることにより形成される。 環状形状のコーダ22はフレーム13の半径方向に拡がる部分15の前壁面1
9に固定され、半径方向に延びてフレーム13に向かっている。このようなコー
ダ22は、フェライト粒子を含む高分子やエラストマなどの樹脂材料から形成さ
れ得る。
ることにより形成される。 環状形状のコーダ22はフレーム13の半径方向に拡がる部分15の前壁面1
9に固定され、半径方向に延びてフレーム13に向かっている。このようなコー
ダ22は、フェライト粒子を含む高分子やエラストマなどの樹脂材料から形成さ
れ得る。
【0034】 コーダ22は、接着剤接合またはオーバーモールディングによりフレーム13
に固定され得る。一実施例において、コーダ22は複数の隣接領域を有し、各領
域は、隣接する2つの領域とは反対の極性を有する。 このようなコーダ22の構造は、それ自体が公知であり、以下においてこれ以
上言及しない。
に固定され得る。一実施例において、コーダ22は複数の隣接領域を有し、各領
域は、隣接する2つの領域とは反対の極性を有する。 このようなコーダ22の構造は、それ自体が公知であり、以下においてこれ以
上言及しない。
【0035】 内レース3とフレーム13との連結は、内レース3の内径17を軸部14の外
周面16と協働させるために、ベアリング要素1の内レース3をフレームの軸部
14上に圧入する段階を含む。
周面16と協働させるために、ベアリング要素1の内レース3をフレームの軸部
14上に圧入する段階を含む。
【0036】 使用中に内レース3とフレーム13とが外れるのを防ぐために、前述した連結
の仕方として、フレーム13の軸端18を複数の点、例えば120°毎に配置さ
れた3点において、外側に変形させることにより圧着(クリンピング)すること
も考えられる。
の仕方として、フレーム13の軸端18を複数の点、例えば120°毎に配置さ
れた3点において、外側に変形させることにより圧着(クリンピング)すること
も考えられる。
【0037】 他の実施例において、内レース3とフレーム13とは接着されるか、溶接され
るか、スナップ留めされるか、または同様の手段により連結され得る。 一旦、内レース3がフレーム13の軸部14上に嵌合されると、内リング3の
前面8は半径方向に拡がる部分15の後壁面20に対して当接される。
るか、スナップ留めされるか、または同様の手段により連結され得る。 一旦、内レース3がフレーム13の軸部14上に嵌合されると、内リング3の
前面8は半径方向に拡がる部分15の後壁面20に対して当接される。
【0038】 同時に、軸部14の軸端18は内レース3の後方面9に対して凹む。従って、
軸部14の軸端18と内レース3の後方面9との間に隙間Jが形成される。 この嵌合の1つの利点は、該嵌合がフレーム13の半径方向に拡がる部分15
の製造時に円錐度を調整することを可能にし、よって、使用中におけるコーダ2
のほぼ水平面上の回転を保証し、これをすべての情況下において保証することで
ある。 ベアリング要素1はシャフト5上に以下のように取り付けられる。
軸部14の軸端18と内レース3の後方面9との間に隙間Jが形成される。 この嵌合の1つの利点は、該嵌合がフレーム13の半径方向に拡がる部分15
の製造時に円錐度を調整することを可能にし、よって、使用中におけるコーダ2
のほぼ水平面上の回転を保証し、これをすべての情況下において保証することで
ある。 ベアリング要素1はシャフト5上に以下のように取り付けられる。
【0039】 フレーム13はシャフトの外周面23上に嵌合され、よってフレーム13の軸
部14の内周面17とシャフト5の外周面23とが協働し、かつ内レース3の後
方面9がシャフト5上の肩部24に対して当接する。
部14の内周面17とシャフト5の外周面23とが協働し、かつ内レース3の後
方面9がシャフト5上の肩部24に対して当接する。
【0040】 この当接部は軸部14の軸端18と内レース3の後方面9との間の隙間Jの存
在のために形成される。 その後、サークリップなどのような止め輪25がシャフト5に設けられた溝2
6に挿入される。この止め輪25はフレーム13の半径方向に拡がる部分15の
前壁面19に接触しており、かつフレーム13がシャフト5上の所定の位置にお
いて保持されるのを保証する。
在のために形成される。 その後、サークリップなどのような止め輪25がシャフト5に設けられた溝2
6に挿入される。この止め輪25はフレーム13の半径方向に拡がる部分15の
前壁面19に接触しており、かつフレーム13がシャフト5上の所定の位置にお
いて保持されるのを保証する。
【0041】 次に、シャフト5及びベアリング要素1からなるアセンブリはケーシング6内
に挿入され、外レース2は該外レース2をほぼ相補する形状にある受容部27内
に内嵌され、外レース2の前方面11は受容部27の半径方向に拡がる当接面2
8に対して当接する。
に挿入され、外レース2は該外レース2をほぼ相補する形状にある受容部27内
に内嵌され、外レース2の前方面11は受容部27の半径方向に拡がる当接面2
8に対して当接する。
【0042】 最後に、センサ29がケーシング6にネジ留め、スナップ留めなどにより固定
され、センサ29の読取り部30はコーダ22に対向して配置される。 少なくとも1つ、例えば複数の読取り素子が、読取り部30に設けられ、これ
らの素子はコーダ22により発せられる電磁パルスを読取ることが可能である。 コーダ22の角度位置及び外レース2に対するベアリング1の内レース3の角
度位置もしくはその角速度、または角度位置もしくは角速度の関数をそこから導
くために、センサ29はこの読取りから発する情報を信号処理手段に伝達する。
され、センサ29の読取り部30はコーダ22に対向して配置される。 少なくとも1つ、例えば複数の読取り素子が、読取り部30に設けられ、これ
らの素子はコーダ22により発せられる電磁パルスを読取ることが可能である。 コーダ22の角度位置及び外レース2に対するベアリング1の内レース3の角
度位置もしくはその角速度、または角度位置もしくは角速度の関数をそこから導
くために、センサ29はこの読取りから発する情報を信号処理手段に伝達する。
【0043】 このベアリング要素の構造は、相当数の利点を呈する。 フレームの剛性及びフレームをシャフト5に接近して取り付けることにより、
回転レース3の交換が可能である。 フレーム13は、例えば、その剛性を付与するため以外にも、稼動中における
ベアリング要素と周囲の構成部材との間、特に回転レース3とシャフト5との間
のガルバニック効果を防止するためにステンレス鋼から形成される。
回転レース3の交換が可能である。 フレーム13は、例えば、その剛性を付与するため以外にも、稼動中における
ベアリング要素と周囲の構成部材との間、特に回転レース3とシャフト5との間
のガルバニック効果を防止するためにステンレス鋼から形成される。
【0044】 フレーム13は、シャフト5と回転リングとの間の機械的な力と、シャフト5
及び/または回転レース3の腐食による力との双方を吸収する。 さらに、フレーム13は、コーダ22により生成される電磁場に付加される電
磁場を生成する強磁性体から形成され得る。これは「鏡効果」である。
及び/または回転レース3の腐食による力との双方を吸収する。 さらに、フレーム13は、コーダ22により生成される電磁場に付加される電
磁場を生成する強磁性体から形成され得る。これは「鏡効果」である。
【0045】 この鏡効果は、コーダ22から離れて配置されるセンサにより検出されるのに
十分強力な磁場を保持すると同時に、コーダ22の厚みを減少させる。 従って、鏡効果は、ベアリング要素の厚さを減少させることを可能にし、ベア
リング要素の軸線方向における寸法は、コーダのあるなしにかかわらずほぼ同一
である。
十分強力な磁場を保持すると同時に、コーダ22の厚みを減少させる。 従って、鏡効果は、ベアリング要素の厚さを減少させることを可能にし、ベア
リング要素の軸線方向における寸法は、コーダのあるなしにかかわらずほぼ同一
である。
【0046】 以上に記載した実施例は、単独で、または以下に記載する別例の1つとの組み
合わせにて採用され得る。 図3〜図6に示される第1の別例においては、金属または高分子材料などのよ
うな剛体物質または半剛体物質から形成される円筒形リング31が設けられ、少
なくともその後端部32は外レース2内に内嵌されている。
合わせにて採用され得る。 図3〜図6に示される第1の別例においては、金属または高分子材料などのよ
うな剛体物質または半剛体物質から形成される円筒形リング31が設けられ、少
なくともその後端部32は外レース2内に内嵌されている。
【0047】 このリング31は、センサ29がケーシング6に固定されるとき、センサ29
に対して当接するよう設計された前端部33を有する。この当接部は、センサ2
9の読取り部30をコーダ22から所定の必要距離に維持することを可能にする
。このような距離は、エアギャップと呼ばれる。
に対して当接するよう設計された前端部33を有する。この当接部は、センサ2
9の読取り部30をコーダ22から所定の必要距離に維持することを可能にする
。このような距離は、エアギャップと呼ばれる。
【0048】 さらに、リング31は、その前端部33の近くに、リング31の外側に向かっ
て半径方向に突出する縁部34を有してよく、この縁部34はセンサ29に設け
られる爪35と相補し、係合する。
て半径方向に突出する縁部34を有してよく、この縁部34はセンサ29に設け
られる爪35と相補し、係合する。
【0049】 従って、一旦、センサ29がケーシング6に取り付けられると、縁部34及び
爪35により、センサ29はリング32上にスナップ留めされ、それにより使用
中にエアギャップを一定に保つことを可能にする。
爪35により、センサ29はリング32上にスナップ留めされ、それにより使用
中にエアギャップを一定に保つことを可能にする。
【0050】 例えば、リング31の軸方向における位置は調節可能であり、それにより当接
部上におけるセンサ29の位置、従ってコーダ22からセンサ29が離間する距
離を調整可能にする。
部上におけるセンサ29の位置、従ってコーダ22からセンサ29が離間する距
離を調整可能にする。
【0051】 図2に示される第2の別例においては、ベアリング要素1の外レース2と連結
する第2フレーム36が備えられ、第2フレーム36は、円柱状に形成された軸
部37と内側に突出した環状の半径方向に拡がる部分38からなる。
する第2フレーム36が備えられ、第2フレーム36は、円柱状に形成された軸
部37と内側に突出した環状の半径方向に拡がる部分38からなる。
【0052】 軸部37は外周面39、内周面40及び自由軸端41からなり、半径方向に拡
がる部分は前壁面42、後壁面43及び自由周縁部44を含む。 この第2フレーム36は、ケーシング6の受容部27に内嵌するよう形成され
、この受容部27は第2フレーム36と相補する形状にあり、よって、半径方向
に拡がる部分28の前壁面42が受容部27の接合面28に対して当接する。
がる部分は前壁面42、後壁面43及び自由周縁部44を含む。 この第2フレーム36は、ケーシング6の受容部27に内嵌するよう形成され
、この受容部27は第2フレーム36と相補する形状にあり、よって、半径方向
に拡がる部分28の前壁面42が受容部27の接合面28に対して当接する。
【0053】 ベアリング要素の第2フレーム36と外リング2との結合は、外レース2の外
周面10を軸部37の内周面40と協働させるために第2フレーム36を外レー
ス2に外嵌させる段階からなる。
周面10を軸部37の内周面40と協働させるために第2フレーム36を外レー
ス2に外嵌させる段階からなる。
【0054】 一旦、この嵌合が行われると、フレーム36の半径方向に拡がる部分39の後
壁面43はベアリング要素1の外レース2の前面11に対して当接する。 第1フレーム13と同様に、使用中に外レース2と第2フレーム36とが離脱
するのを防ぐために、両者の連結は、複数の箇所、例えば120°毎に配置され
る3箇所において、フレームの軸端41を内側に変形させることからなる圧着段
階も含み得る。
壁面43はベアリング要素1の外レース2の前面11に対して当接する。 第1フレーム13と同様に、使用中に外レース2と第2フレーム36とが離脱
するのを防ぐために、両者の連結は、複数の箇所、例えば120°毎に配置され
る3箇所において、フレームの軸端41を内側に変形させることからなる圧着段
階も含み得る。
【0055】 圧着段階に代わり、またはそれに加えて、第2フレーム36を外レース2に接
着または溶接する段階が考えられる。 この別例において、センサ29は、ネジ留め、スナップ留め、または同様のも
のにより、第2フレーム36、例えば半径方向に拡がる部分38の前壁面42に
対して固定されるよう形成される。それにより、読取り部30がコーダ22に対
向し、それらを隔てるエアギャップを有して配置される。
着または溶接する段階が考えられる。 この別例において、センサ29は、ネジ留め、スナップ留め、または同様のも
のにより、第2フレーム36、例えば半径方向に拡がる部分38の前壁面42に
対して固定されるよう形成される。それにより、読取り部30がコーダ22に対
向し、それらを隔てるエアギャップを有して配置される。
【0056】 以上は、回転内レース3及び固定外レース2を有するベアリング要素1に基づ
いて述べてきたが、本発明は内レースが固定され、外レースが回転するベアリン
グ要素2にも適用され得る。
いて述べてきたが、本発明は内レースが固定され、外レースが回転するベアリン
グ要素2にも適用され得る。
【0057】 この場合、コーダ22はオーバーモールディングまたは同様のものにより、上
述された第2フレーム36に固定され得る。一方、センサ29は前述したように
第1フレーム13に固定されるか、または固定部材に直接固定され得る。
述された第2フレーム36に固定され得る。一方、センサ29は前述したように
第1フレーム13に固定されるか、または固定部材に直接固定され得る。
【図1】 本発明に従ったベアリング要素を示す部分横断面図。
【図2】 異なる実施例において、第2フレームを備えることを示す部分横
断面図。
断面図。
【図3】 別の異なる実施例において、センサのための当接手段を形成する
リングが設けられることを示す部分横断面図。
リングが設けられることを示す部分横断面図。
【図4】 センサが示される図3と同様の部分横断面図。
【図5】 センサ上にスナップ留めする手段を形成する縁部がリング上に設
けられた図3と同様の部分横断面図。
けられた図3と同様の部分横断面図。
【図6】 センサが示される図5と同様の部分横断面図。
【図7】 車両操舵装置のラックハウジングに適用された本発明によるベア
リング要素を示す部分横断面図。
リング要素を示す部分横断面図。
Claims (28)
- 【請求項1】 固定レース(2)、回転部材(5)に取り付けられるように
なっている回転レース(3)、及び互いに回転する複数の本体(4);と 電磁パルスを生成する環状手段の形態をなすコーダ(22); を備えたコーダ付ベアリング要素であって、 コーダ(22)を支持するための支持部を形成するとともに、回転部材(5)
と回転レース(3)との間の堅固な連結手段を形成するフレーム(13)を有し
、回転レース(3)が前記連結手段上に嵌合され、前記連結手段は回転部材(5
)と回転レース(3)との間に挿入されることを特徴とするベアリング要素。 - 【請求項2】 フレーム(13)は円筒形の軸部(14)と、環状の半径方
向に拡がる部分(15)とを有し、回転レース(3)は回転部材(5)に外嵌す
るようになっている軸部(14)に外嵌し、回転レース(3)は半径方向に拡が
る部分(15)に達し、その反対側の半径方向に拡がる部分(15)上にコーダ
(22)が固定されることを特徴とする請求項1に記載のベアリング要素。 - 【請求項3】 シール手段、またはシール手段を支持する手段を有さないこ
とを特徴とする請求項1または2に記載のベアリング要素。 - 【請求項4】 ベアリング要素(1)の回転リング(3)が、圧入によりフ
レームに対して連結されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記
載のベアリング要素。 - 【請求項5】 回転リング(3)が、圧着(クリンピング)、スナップ留め
、接着、溶接等によりフレームに対して連結されることを特徴とする請求項1乃
至4のいずれか1項に記載のベアリング要素。 - 【請求項6】 フレーム(13)が強磁性体材料から形成されることを特徴
とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のベアリング要素。 - 【請求項7】 フレーム(13)が金属シートを直角に折り曲げることによ
り形成されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のベアリン
グ要素。 - 【請求項8】 フレーム(13)の軸部(14)の軸線方向の寸法は、ベア
リング要素(1)の回転レース(3)の軸線方向の寸法にほぼ等しいことを特徴
とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載のベアリング要素。 - 【請求項9】 フレーム(13)の半径方向に拡がる部分(15)の半径方
向における寸法が、回転レース(3)の半径方向における寸法よりも実質的に大
きいことを特徴とする請求項2乃至8のいずれか1項に記載のベアリング要素。 - 【請求項10】 コーダ(22)がフェライト粒子を含む合成物質から形成
された環状部材であり、かつ隣接する2つの領域に対して反対の磁性方向を有す
る複数の隣接する領域から形成されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれ
か1項に記載のベアリング要素。 - 【請求項11】 コーダ(22)がフレーム(13)に対してオーバーモー
ルディングにより固定されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項
に記載のベアリング要素。 - 【請求項12】 コーダ(22)が、回転レース(3)とは反対側のフレー
ム(13)の半径方向に拡がる部分の壁面(19)上に延びていることを特徴と
する請求項1乃至11のいずれか1項に記載のベアリング要素。 - 【請求項13】 センサ(29)または一体化されたセンサ(29)支持部
を有さず、センサ(29)はコーダ(22)により生成されるパルスを検出する
ための装置の形態にあり、該センサはベアリング要素(1)から構造的に独立し
ていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のベアリング要
素。 - 【請求項14】 センサ(29)の位置決めを行う一体化された手段を有し
、これらの手段が固定レース(2)により保持されることを特徴とする請求項1
3に記載のベアリング要素。 - 【請求項15】 センサ位置決め手段がベアリング要素(1)の固定レース
(2)に内嵌するリング(31)の形態をなすことを特徴とする請求項14に記
載のベアリング要素。 - 【請求項16】 センサ位置決め手段が、センサを支持手段する手段を含む
ことを特徴とする請求項14または15に記載のベアリング要素。 - 【請求項17】 センサ位置決め手段が、センサ上にスナップ留めする手段
よりなることを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1項に記載のベアリン
グ要素。 - 【請求項18】 コーダ(22)により生成されるパルスを検出するための
装置の形態をなすセンサ(29)、及びセンサ(29)のための一体化された支
持手段を含むことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のベアリ
ング要素。 - 【請求項19】 センサ(29)は、第2フレーム(36)により固定レー
ス(2)と連結され、第2フレーム(36)は一方では、センサ(29)の支持
手段を形成し、他方では固定レース(2)と固定部材(6)との間の堅固な連結
手段を形成することを特徴とする請求項18に記載のベアリング要素。 - 【請求項20】 第2フレーム(36)が円筒形の軸部(37)及び環状の
半径方向に拡がる部分(38)を有し、軸部(37)は、固定レース(2)に外
嵌するとともに、固定部材(6)と嵌合するようになっており、固定レース(2
)はセンサ(29)がその反対側に固定される半径方向に拡がる部分(38)に
達することを特徴とする請求項19に記載のベアリング要素。 - 【請求項21】 第2フレーム(36)が、圧入により固定レース(2)に
連結されることを特徴とする請求項20に記載のベアリング要素。 - 【請求項22】 第2フレーム(36)が、圧着、スナップ留め、接着、溶
接もしくは同様のものにより固定レース(2)に連結されることを特徴とする請
求項20または21に記載のベアリング要素。 - 【請求項23】 センサ(29)がコーダ(22)に対向して配置される少
なくとも1つの感知素子からなり、前記素子はホール効果センサ及び磁気抵抗器
のうちから選択されるものであることを特徴とする請求項13乃至22のいずれ
か1項に記載のベアリング要素。 - 【請求項24】 センサ(29)が複数の配列された感知素子からなること
を特徴とする請求項23に記載のベアリング要素。 - 【請求項25】 請求項1乃至17のいずれか1項に記載のベアリング要素
(1)、及びコーダ(22)により生成されるパルスを検出する装置の形態をな
すセンサ(29)からなり、このセンサ(29)は固定部材(6)により保持さ
れるアセンブリ。 - 【請求項26】 請求項16に記載のベアリング要素(1)、及びコーダ(
22)により生成されるパルスを検出する装置の形態をなすセンサ(29)から
なり、このセンサ(29)は固定部材(6)により保持され、かつ当接手段に当
接するアセンブリ。 - 【請求項27】 請求項17に記載のベアリング要素(1)、及びコーダ(
22)により生成されるパルスを検出する装置の形態をなすセンサ(29)から
なり、このセンサ(29)は固定部材(6)により保持され、かつスナップ留め
手段よりスナップ留めされるアセンブリ。 - 【請求項28】 センサ(29)がコーダ(22)に対向して配置される少
なくとも1つの感知素子からなり、前記素子はホール効果センサ及び磁気抵抗器
のうちから選択されるものであることを特徴とする請求項25乃至27のいずれ
か1項に記載のアセンブリ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9904671A FR2792381B1 (fr) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | Roulement a codeur incorpore |
FR99/04671 | 1999-04-14 | ||
PCT/FR2000/000975 WO2000062080A1 (fr) | 1999-04-14 | 2000-04-14 | Roulement a codeur incorpore |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002541417A true JP2002541417A (ja) | 2002-12-03 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000611091A Pending JP2002541417A (ja) | 1999-04-14 | 2000-04-14 | エンコーダを有するボールベアリング |
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Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP1088236B1 (ja) |
JP (1) | JP2002541417A (ja) |
BR (1) | BR0006036A (ja) |
DE (1) | DE60008474T2 (ja) |
FR (1) | FR2792381B1 (ja) |
WO (1) | WO2000062080A1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006233985A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Ntn Corp | 回転検出装置付き軸受 |
US7988363B2 (en) | 2005-02-22 | 2011-08-02 | Ntn Corporation | Bearing with rotation detection device |
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FR2845212B1 (fr) * | 2002-09-27 | 2005-03-18 | Roulements Soc Nouvelle | Dispositif de pilotage d'un moteur a commutation electronique au moyen d'un signal de position |
FR2854443B1 (fr) * | 2003-05-02 | 2006-05-26 | Skf Ab | Dispositif de roulement instrumente |
DE102005022451A1 (de) * | 2005-05-14 | 2006-11-16 | Carl Freudenberg Kg | Multipol-Encoder und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE102005049312A1 (de) * | 2005-10-12 | 2007-04-19 | Siemens Ag | Sensoranordnung |
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