JP5018114B2 - センサ付き軸受 - Google Patents
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Description
これにより、センサ60は、エンコーダ62がホールIC64と対向した状態で、内輪42とともに回転する構造となる。
しかしながら、軸受Bのサイズが大きくなるにしたがって、余剰部分も大きくなり、当該余剰部分を形成するために大量の構成材が必要となるため、かかるコストの発生は軽視することができなくなってしまう。また、軸受Bのサイズが小さい場合であっても、センサハウジング66の構成材の種類によっては(例えば、非常に高価な樹脂材などを使用した場合)、余剰部分が小さくともコストの発生を軽視することはできない。
これにより、センサハウジングを環状に構成した場合と比べ、その構成材の量を減らすことができ、センサ付き軸受の製造コスト削減を図ることができる。
かかるセンサ付き軸受においては、一例として、センサの被検出体を多極磁石とし、検出体を当該多極磁石が回転することにより生じる磁気状態の変化を検出する磁気検出素子として構成されている。これにより、前記多極磁石の回転以外の要因により磁気状態が変化されることを防止し、前記多極磁石の回転による磁気状態の変化のみを磁気検出素子で検出することができる。
この場合、センサハウジングを前記回路基板と略同一形状で、当該回路基板を組付可能な大きさに構成すればよい。これにより、センサハウジングの構成材の量を必要最小限に止めることができ、センサ付き軸受の製造コスト削減をさらに確実に図ることができる。
この場合、内輪が軸受Aの回転軸(図示しない)とともに回転する回転輪2として構成されているとともに、外輪が常時非回転状態に維持される静止輪4として構成されており、当該内外輪2,4間には、保持器8のポケット内に1つずつ回転自在に保持された状態で、複数の転動体(玉)6が転動可能に組み込まれている。かかる内輪2の外周面、並びに外輪4の内周面には、それぞれ転動体(玉)6を転動させるための軌道面2a,4aが全周に亘って形成されている。
また、転動体6として、図1(b)に示すような玉に代えて、円筒ころ、円すいころ及び球面ころ(たる形ころ)など、各種のころを適用してもよいし、保持器8として、同図に示すようないわゆる波型の合わせタイプに代えて、冠型、かご型及びもみ抜き型など各種のタイプの保持器を適用してもよい。また、保持器8の材料についても、特に種類は問わず、金属材やポリアミド(一例として、ガラス繊維を添加したポリアミド)などの樹脂材を適用すればよい。
これにより、軸受Aはその内部が密封状態に維持され、例えば、軸受内部に封入された潤滑剤(例えば、潤滑油やグリース)の軸受外部への漏洩や、軸受外部の異物(例えば、水や塵埃)の軸受内部への侵入を防止することができる。
なお、軸受Aのサイズやセンサハウジング26の構成材の種類にかかわらず、センサハウジング26自体を小型化することができるため、軸受Aの軽量化を容易に図ることができる。
これにより、軸受Aの製造コスト削減メリットを最大限に得ることができ、特に軸受Aが大型化した場合、非常に有効な構成となる。
これにより、エンコーダ22は、外輪4及びセンサハウジング26と接触することなく、内輪2とともに、当該内輪2と同一の回転状態で回転することができる。
また、ホールIC24(より具体的には、ホール素子)とエンコーダ22の磁極面(本実施形態においては、内周面)との対向間隔は、可能な限り狭めて設定することが好ましいが、その具体的な間隔は、ホールIC24の磁気変化の検出精度やエンコーダ22の磁力の大きさ、あるいは、軸受Aの大きさや形状などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
なお、内径側カバー28aは、センサカバー28の内径部に連続し、軸受Aへ向けて(図1(b)の下方向へ)延出し、その先端部が内輪2の端面(同図の上側の面)と所定間隔を空けて対向する構成となっている。
このような構成にすることで、センサ20のホールIC24及び回路基板30が金属製のセンサカバー28及び内径側カバー28aで覆われた構成とすることができ、当該センサカバー28及び内径側カバー28aが磁気シールドとしての機能を果たすため、センサ外部の磁界を遮断し、その影響を排除することができる。すなわち、エンコーダ22の回転以外の要因により磁気状態が変化されることを防止し、当該エンコーダ22の回転による磁気状態の変化のみをホールIC24で検出することができる。この結果、ホールIC24においてかかる磁気状態の変化を正確、且つ確実に検出し易くなり、内輪2の回転状態(回転速度、回転方向あるいは回転角度など)の計測精度を高めることができる。
これにより、センサハウジング26をハウジング取付部28bに密着させることができ、当該センサハウジング26をセンサカバーに対して安定して取り付けることができる。なお、センサハウジング26とセンサカバー28(ハウジング取付部28b)との取り付けは、例えば、接着や溶接、嵌合、あるいは締結など各種の方法、若しくはこれらを組み合わせた方法で行えばよい。
なお、この場合、センサ20の回路基板30(ホールIC24)と信号処理部(図示しない)とは、所定の信号ケーブル(図示しない)で接続され、当該信号ケーブルを介して上述した電気信号が信号処理部(図示しない)へ送信(出力)されている。
4 静止輪(外輪)
20 センサ
22 被検出体(エンコーダ)
24 検出体(ホールIC)
26 センサハウジング
28 センサカバー
28a 異物侵入防止部(内径側カバー)
30 回路基板
A センサ付き軸受
S 空間部
Claims (5)
- 相対回転可能に対向して配置された回転輪及び静止輪と、当該回転輪の回転状態を検出するセンサを備えており、
前記センサには、前記回転輪と同一の回転状態で回転する被検出体、当該被検出体の回転状態を検出する検出体、並びに当該検出体を収容するセンサハウジングが設けられたセンサ付き軸受であって、
被検出体は、前記回転輪に固定されて当該回転輪とともに回転するのに対し、検出体は、前記被検出体と所定間隔を空けて対向可能となるようにセンサハウジングへ収容された状態で前記静止輪に固定されており、
センサハウジングは、軸受端面の周方向の領域を部分的に覆うように延在した非環状形を成して構成されていると共に、環状を成すセンサカバーに取り付けられ、当該センサカバーを介して前記静止輪に対して位置決めされ、
センサカバーには、前記被検出体及び検出体が配設された空間部への異物の侵入を防止するための異物侵入防止部が設けられていると共に、
センサカバー及び異物侵入防止部は、磁気シールドとしての機能を果たす磁性体として構成されており、
前記異物侵入防止部は、前記センサカバーの内周側に周方向に沿って連続して形成され、当該センサカバーの内周側において前記空間部を閉塞し、かつ、回転輪と所定間隔を空けて対向する構成となっていることを特徴とするセンサ付き軸受。 - 異物侵入防止部は、前記センサカバーと一体を成して構成されているとともに、当該センサカバーの内周側に全周に亘って連続して形成されていることを特徴とする請求項1に記載のセンサ付き軸受。
- センサは、被検出体を多極磁石とし、検出体を当該多極磁石が回転することにより生じる磁気状態の変化を検出する磁気検出素子として構成されていることを特徴とする請求項2に記載のセンサ付き軸受。
- センサには、前記検出体に対して電源装置から電力を供給するとともに、当該検出体から出力された前記被検出体の回転状態を示す検出信号を信号処理装置へ送信するための回路基板が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のセンサ付き軸受。
- センサハウジングは、前記回路基板と略同一形状を成すとともに、当該回路基板を組付可能な大きさに構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のセンサ付き軸受。
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