JP5102083B2 - 回転センサユニット - Google Patents

Description

この発明は、軸の回転を磁気式エンコーダで検出する回転センサユニットに関する。

この種の回転センサユニットとして、転がり軸受の外輪が嵌合されるハウジングと、転がり軸受に支持される軸と、この軸の回転を検出する磁気式エンコーダとを備えたものが広く利用されている。磁気式エンコーダのエンコーダは、軸心回りの円周方向にＳ極とＮ極とが交互に並ぶ磁石とされている。エンコーダは、軸と同心で一体に回転するように配置されている。磁気式エンコーダの磁気検出素子は、上記エンコーダと軸方向に対向するように配置されている。エンコーダと磁気検出素子の軸方向の対向面積は、軸の一側端面よりずっと小さいものであり、それゆえ、検出精度を得るには、エンコーダの回転中心を安定させることが肝要である。

従来、軸の一側端面に穴部を形成し、その穴部の内周にエンコーダを嵌合することにより、エンコーダが軸と同心に位置決めされるようにした回転センサユニットがある。軸は、非磁性材からなり、その穴部に嵌合されたエンコーダから磁気検出素子に向かう磁束が軸に捕捉されないようになっている（特許文献１）。

特許第３０８６５６３号公報（段落０００５、００１２、００１４、図１）

しかしながら、前掲の特許文献１の回転センサユニットは、軸にエンコーダを嵌合するための穴あけ作業が必要である。また、特許文献１の回転センサユニットは、軸を非磁性材にしなければならず、素材が限定される点で不便である。

上記の事情に鑑み、この発明は、軸にエンコーダを嵌合するための穴部を形成することなく、エンコーダを軸と同心に位置決めすることにある。

上記の課題を達成するため、この発明は、転がり軸受の外輪が嵌合されるハウジングと、前記転がり軸受に支持される軸と、この軸の回転を検出する磁気式エンコーダとを備え、前記磁気式エンコーダのエンコーダを、軸心回りの円周方向にＳ極とＮ極とが交互に並ぶ磁石とし、前記エンコーダを前記軸と同心で一体に回転するように配置し、前記磁気式エンコーダの磁気検出素子を、前記エンコーダと軸方向に対向するように配置した回転センサユニットにおいて、前記エンコーダをラジアル方向に位置決めするホルダを備え、前記転がり軸受の内輪を、その内径面の一端部が前記軸の外径面の一端から突き出るように嵌合し、前記ホルダを前記内径面の一端部に嵌合することにより前記エンコーダを前記軸と同心に位置決めした構成を採用する。

この発明の構成によれば、内輪の内径面の一端部が軸の外径面の一端から突き出るため、その内径面の一端部に、エンコーダを保持するホルダを嵌合し、そのホルダを介してエンコーダをラジアル方向に位置決めすることができる。軸に装着される内輪の内径面は、軸と同心にあると考えてよい。したがって、ホルダを上記嵌合で軸と同心に配置することができる。そのホルダによるエンコーダの保持位置は、上記のホルダ嵌合状態でエンコーダが軸と同心になるように予め設定することが可能であるから、ホルダを内輪の内径面の一端部に嵌合することによりエンコーダを軸と同心に位置決めことができる。

上述のように、この発明は、内輪の内径面の一端部を用いることにより、軸にエンコーダを嵌合するための穴部を形成することなく、エンコーダを軸と同心に位置決めすることができる。

以下、この発明の実施形態を説明する。
第１実施形態に係る回転センサユニットは、前記ホルダを非磁性材とした構成を有する。

エンコーダから磁気検出素子側に出る磁束は、非磁性材のホルダに捕捉されない。したがって、第１実施形態に係る回転センサユニットは、ホルダでエンコーダをラジアル方向に位置決めしても、エンコーダの磁界形成に対する影響を抑えることができる。

第２実施形態に係る回転センサユニットは、前記ホルダに、前記エンコーダを保持する保持部と前記内輪の内径面の一端部との間に位置するねじ止め部を設け、このねじ止め部を非磁性材とし、このねじ止め部と前記軸とを非磁性材のねじ部材で締結した構成を有する。

ホルダは、軸に固定することができる。この固定には、ねじ止めを採用することができる。このためのねじ止め部及びねじ部材は、エンコーダを保持する保持部と内輪の内径面の一端部との間に位置することになる。それらを非磁性材とすれば、エンコーダから磁気検出素子側に出る磁束がねじ止め部及びねじ部材に捕捉されない。したがって、第３実施形態に係る回転センサユニットは、ホルダを軸にねじ止めしても、エンコーダの磁界形成に対する影響を抑えることができる。

第３実施形態に係る回転センサユニットは、前記エンコーダを前記軸の一側端面より前記磁気検出素子側に固定した構成を有する。

エンコーダを軸の一側端面より磁気検出素子側に固定すれば、軸を磁性材にしても、エンコーダから磁気検出素子側に出る磁束が軸に捕捉されることを防止することができる。したがって、第３実施形態に係る回転センサユニットは、軸を非磁性材にする必要がなく、磁性材料を用いて軸を形成することができる。

第４実施形態に係る回転センサユニットは、前記ハウジングの一側面に開放する軸受組込み口を閉じる蓋を備え、この蓋の前記軸の一側端面に臨む部分に前記磁気検出素子を配置し、前記蓋を前記外輪に軸方向に押し付けて予圧を与え、前記蓋、前記軸、及び前記外輪を磁性材とし、前記蓋、前記軸の一側端面、及び前記外輪で形成された磁気シールド空間に前記磁気検出素子を配置した構成を有する。

転がり軸受に予圧を与えれば、その転がり軸受の剛性が高まり、軸振れが防止される。軸振れが防止された軸にエンコーダを同心で一体回転させるため、磁気検出素子とエンコーダとの相対的な位置ずれが防止される。さらに、蓋で外輪を押す予圧構造としたため、蓋と軸の一側端面との間の空間は、蓋と外輪とで取り囲まれている。したがって、蓋と軸と外輪とを磁性材で形成すれば、これらで外部磁界の磁束が直入することができない磁気シールド空間を形成することができる。蓋のうち軸の一側端面に臨む部分に磁気検出素子を配置すれば、その磁気シールド空間に磁気検出素子を配置することができる。したがって、第４実施形態に係る回転センサユニットは、専用の磁気シールドカバーやハウジングに頼ることなく磁気検出素子を外部磁界から遮蔽することができ、ひいては回転センサユニットの部品数の抑制や小型化を図ることができる。

第５実施形態に係る回転センサユニットは、前記ホルダを合成樹脂で形成し、前記エンコーダを、前記保持部の内径面に圧入することで保持させ、前記エンコーダの外径面に、前記圧入により前記保持部の内径面に食い込んで該エンコーダを前記ホルダに対して回り止めする凹凸を形成した構成を有する。

前記ホルダに、前記エンコーダを軸方向に嵌めることによりラジアル方向に位置決めする保持部を設ければ、エンコーダを、保持部の内径面に圧入することで保持させることができる。この保持部を非磁性材とするとき、保持部を合成樹脂で形成することができる。合成樹脂製の保持部とすれば、一体射出成形によるホルダの製造が可能な利点がある。その代わり、エンコーダが圧入される保持部は、合成樹脂のクリープにより、時間の経過と共に保持部とエンコーダ間のしめしろが減少する。磁気式エンコーダにおいては、軸とエンコーダの一体回転性が求められるため、上記クリープ対策として、エンコーダを保持部に接着することが考えられる。この接着の代わりに、エンコーダの外径面に、前記圧入により保持部の内径面に食い込んでエンコーダをホルダに対して回り止めする凹凸を形成すれば、エンコーダを圧入するのと同時に、エンコーダの凹凸により回り止めが得られる。したがって、第５実施形態に係る回転センサユニットは、合成樹脂製の保持部にエンコーダを圧入で保持させながら、その圧入を利用してクリープによる回り止めを得ることができるので、接着剤を塗布する場合と比して容易に組み立てることができる。

第６実施形態に係る回転センサユニットは、前記凹凸を軸心に関して３６０度回転対称に形成した構成を有する。

第６実施形態に係る回転センサユニットは、凹凸を軸心に関して３６０度回転対称に形成したため、エンコーダからラジアル方向に出る磁束分布も同じく３６０度回転対称に形成することができ、凹凸の形成による検出精度への影響を避けることができる。

第７実施形態に係る回転センサユニットは、前記エンコーダを一体射出成形されたプラスチック磁石とした構成を有する。

第７実施形態に係る回転センサユニットは、前記凹凸をエンコーダの成形と同時に形成されるので、凹凸を後加工で形成する必要がない。

以下、この発明の実施例１に係る回転センサユニット（以下、単に「実施例１」と称する）を図１に基づいて説明する。
図１は、実施例１の全体構成をアキシヤル平面の切断面で示している。
図示のように、実施例１は、転がり軸受１の外輪１１が嵌合されるハウジング２と、転がり軸受１に支持される軸３と、この軸３の回転を検出する磁気式エンコーダ４とを備えている。

ハウジング２と軸３との間に、転がり軸受１と共に組み合せ軸受を構成する他の転がり軸受５が組み込まれている。転がり軸受１、５は、それぞれシール付きの玉軸受とされている。

ハウジング２は、外周に取付フランジ２１を有しており、回転センサユニットを組み立てた状態で他の機器のハウジングにねじ止めすることが可能になっている。

実施例１は、別途、保護カバーで外力から保護するか、ハウジング２が外力で破壊される心配がない使用条件を前提としている。このため、ハウジング２は、強度よりも軽量化、成形容易性を考慮し、樹脂射出成形により形成されている。なお、ハウジング２は、アルミニウムで形成することもできる。

軸３と、転がり軸受１の外輪１１、内輪１２及び両輪１１、１２間に介在する転動体１３とは、軟磁性材で形成されている。これらの磁性材としては、鉄系の軟磁性材を用いることができ、軸３等の磁石化を避けるため、常磁性材がよい。

転がり軸受１の各シール１４は、外輪１１のシール溝に圧入嵌合する取付端から先端に亘ってシールド板部を有している。各シール１４のシールド板部は、軟磁性材で形成されている。このため、外部磁界の磁束は、各シール１４のシールド板部を通過することができない。各シール１４のシールド板部の素材としては、例えば、軟磁性ステンレス鋼板を使用することができる。

ハウジング２の一側面に形成された軸受組込み口は、ハウジング２の一側端に軸方向に押し付ける蓋６で覆われている。蓋６の他側面に、ハウジング２の一側端及び外輪１１の一側面に押し付ける外周部６１と、軸３の一側端面及び内輪１２と対向する領域を前記外周部６１より軸方向一方側に凹ました逃げ部６２とが形成されている。蓋６は、その外周部６１をハウジング２に対してボルト７で締結することで固定される。この固定状態で、蓋６の逃げ部６２が軸３の一側端面に軸方向に臨むようになっており、蓋６と軸３の一側面との間に、磁気式エンコーダ４を配置するための空間が確保されている。

蓋６は、上記の使用条件から強度よりも加工性を考慮し、冷間圧延鋼板で形成されている。なお、蓋６は、一般構造用圧延鋼材で形成することもできる。

内輪１２は、その内径面の一端部が軸３の外径面の一端から突き出るように嵌合されている。これに伴い、内輪１２と同幅に形成された外輪１１も軸３の外径面の一端から突き出る位置になっている。蓋６の外周部６１をハウジング２の一側端にボルト７で押し付けると、転がり軸受１の外輪１２の一側面全周が蓋６の外周部６１により軸方向他方側に押される。その結果、ハウジング２の肩２２、軸３の間座部４ａ、蓋６で転がり軸受１、５に定位置予圧が与えられる。これにより、転がり軸受１、５の剛性が高まり、軸３の軸振れが防止されている。転がり軸受１は、予圧を与えて使用するものであれば、その構成を特に限定されない。

軸３の他側端面は、ハウジング２の他側面に形成された軸通口から露出しており、外部機器の軸に接続することが可能である。

なお、蓋６の外周部６１とハウジング２との間はパッキン８で密封されている。ハウジング２の軸通口と軸３との間は、オイルシール９ａ、スリンガ９ｂで密封されている。

磁気式エンコーダ４は、磁気検出素子４１と、エンコーダ４２と、磁気検出素子４１が実装された回路基板４３とを有している。磁気式エンコーダ４としては、軸３の回転角、回転位置、回転速度、回転数等を測定するための周知のものを利用することができる。エンコーダ４２は、軸３と同心で一体に回転するように配置される。磁気検出素子４１の感磁面は、エンコーダ４２と軸方向に対向するように配置される。

具体的には、磁気検出素子４１として、９０°の位相差をもって生じる２相の磁束変化を検出し、演算処理により回転角を求めるものが利用されている。

また、エンコーダ４２は、軸心回りの円周方向（以下、単に「円周方向」と称する。）にＳ極とＮ極とが交互に並ぶ磁石とされている。エンコーダ４２は、全体が磁石からなり、１のＳ極が半周を占め、１のＮ極が残り半周を占めるように形成されている。なお、エンコーダ４２は、軸３の回転に関する所定の物理量を所望の精度で符号化するものであればよく、例えば、複数のＳ極とＮ極を有する多極磁石を採用することもできる。

磁気検出素子４１は、回路基板４３を蓋６の逃げ部６２の底部に固定することにより、蓋６に支持させられている。蓋６の逃げ部６２は、回路基板４３の板面をラジアル平面で支持するようになっている。磁気検出素子４１を軸方向に向けるためである。なお、回路基板４３は、蓋６の逃げ部６２にねじ止めされ、回路基板４３と蓋６との間が絶縁されている。

実施例１は、エンコーダ４２をラジアル方向に位置決めするホルダ５０を備えている。

ホルダ５０は、合成樹脂の一体射出成形で形成することにより、全体が非磁性材とされている。

ホルダ５０は、エンコーダ４２を軸方向に嵌めることによりラジアル方向に位置決めする保持部５１と、保持部５１と内輪１２の内径面の一端部との間に位置するねじ止め部５２とからなる。

保持部５１は、エンコーダ４２の外周に嵌合する筒状になっており、一側面にエンコーダ４２を一側面側に抜け止めする内鍔が形成されている。保持部５１は、エンコーダ４２の磁極が磁気検出素子４１の感磁面に対して開放するように形成されている。このため、磁気検出素子４１とエンコーダ４２間に保持部５１が存在せず、これらの間を所望の軸方向のエアギャップに設定することや、これらの間におけるコンパクト化が可能になっている。保持部５１は、他側面にエンコーダ４２の入れ口が開放されている。エンコーダ４２は、接着により保持部５１に回り止めされている。

ねじ止め部５２は、保持部５１から外径側に突き出た円板状に形成されている。ねじ止め部５２の外径は、内輪１２の内径面の一端部に嵌合される。ねじ止め部５２を前記内径面の一端部に嵌合すると、エンコーダ４２が軸３と同心に位置決めされる。このとき、軸３の一側端面にエンコーダ４２、ホルダ５０が合さる。エンコーダ４２の他側面側への位置決めは、軸３の一側端面で行われる。エンコーダ４２、ホルダ５０は、全体として、上記の嵌合状態で軸３の軸心と同心になる形状中心を有しており、上記の嵌合によりエンコーダ４２を軸３と同心に位置決めすることができる。

上記のように、実施例１は、軸３にエンコーダ４２を嵌合するための穴部を形成することなく、エンコーダ４２を軸３と同心に位置決めすることができる。

なお、ねじ止め部５２は、円板状に限定されず、上記位置決めが可能な限り適宜の形状にすることができ、例えば、保持部５１から円周方向等配で複数の円弧部を突き出すように設けたり、切欠きや肉抜きを形成したりすることができる。

上記の嵌合状態で、ねじ止め部５２をねじ部材５３、５３で軸３の一側端面にねじ締結すると、ホルダ５０が軸３に固定される。この固定状態で、エンコーダ４２は、軸３の一側端面より磁気検出素子４１側にある。このため、軸３を磁性材にしても、エンコーダ４２から磁気検出素子側に出る磁束が軸３に捕捉されることを防止することができる。

なお、軸３の一側端面は、形状単純化のため、ラジアル平面に形成されているが、エンコーダ４２の位置決め以外の目的で凹部等を形成することは許される。軸３の一側端面をラジアル平面とすれば、内輪１２の内径面の一端部を軸３の外径面の一端から突き出した状態で、軸３、内輪１２に凹部を形成することなく、エンコーダ４２と前記内径面の一端部との間のラジアル方向空間を最大限に広げることができる。このため、ねじ止め部５２、ねじ部材５３、５３の配置空間を軸３と蓋６との間に最も効率よく得ることができる。

保持部５１は、非磁性材とされているため、エンコーダ４２から磁気検出素子４１側に出る磁束は保持部５１に捕捉されない。

また、ねじ部材５３、５３は、非磁性材とされている。エンコーダ４２から磁気検出素子４１側に出る磁束は、非磁性材のねじ止め部５２及びねじ部材５３、５３に捕捉されない。

上記のようにエンコーダ４２を軸３に固定し、回路基板４３が固定された蓋６をハウジング２の一側端にボルト７で押し付けると、磁気検出素子４１の第１相用の磁気検出素子と第２相用の磁気検出素子とが９０°の位相差をもってエンコーダ４２の着磁面と対向した位置関係に固定される。すなわち、軸振れが防止された軸３にエンコーダ４２が配置され、ハウジング２に押し付けられる蓋６に磁気検出素子４１が配置される。このため、磁気検出素子４１とエンコーダ４２の相対的な位置ずれが防止される。

回路基板４３の配線４４は、逃げ部６２に穿たれた貫通孔６３から外部に取り出されている。この貫通孔６３は、充填材で塞がれる。充填材は、回路基板４３の絶縁の都合上、磁性材にすることはできない。絶縁性を有する充填材を先に充填した後、磁性粉を混入した充填材を積層することで貫通孔６３に磁気シールドを設けることもできる。

上記蓋６の押し付けにより転がり軸受１、５に予圧を与えると、蓋６の外周部６１と外輪１１の一側面との接触は、全周に亘って維持される。蓋６の逃げ部６２と軸３の一側端面との間に形成された空間は、蓋６の外周部６１と外輪１１とで取り囲まれており、外部磁界の磁束が蓋６の貫通孔６３から直入する領域を除き、磁気シールド空間となっている。その磁気シールド空間に、磁気検出素子４１が配置されている。このように、実施例１は、予圧付与に必要な蓋６、回転センサユニットに必須の軸３及び外輪１１を利用して上記磁気シールド空間を形成したため、専用の磁気シールドカバーやハウジング２に頼ることなく、磁気検出素子４１を外部磁界から遮蔽することができる。

なお、転がり軸受１に対して軸方向他方側から接近する外部磁界の磁束は、ラジアル平面に対して軸方向他方側に傾斜角をもって内外輪１１、１２間の環状空間に入ることができる。内輪１２等が非磁性材だと、これらを通過して軸３の一側端面と蓋６との間の空間に直入する可能性が高くなる。外輪幅を大きくすれば、これを防止することはできるが、外輪幅を大きくすると重くなるから好ましくない。内輪１２やシール１４のシールド板を磁性材とすれば、転がり軸受１に対して軸方向他方側から接近する外部磁界の磁束は、内輪１２やシール１４のシールド板部でも捕捉される。仮に、シール１４と内輪１２間の僅かなシールすき間から転がり軸受１の内部空間に入ったとしても、磁性材で形成されたシールすき間が内輪１２の肩に臨むため、内輪１２に捕捉される。したがって、外部磁界の磁束は、転がり軸受１を抜けて蓋６と軸３の一側端面との間の空間に直入することができず、磁気シールド空間を広く得易い。

さらに、内輪１２と共に転動体１３を磁性材で形成すれば、転動体１３に捕捉された磁束は、転がり軸受１への予圧により転動体１３と内外輪１１、１２の接触が確保されているため、内外輪１１、１２に迂回させられる。このように、内輪１２と転動体１３とを磁性材で形成すれば、外部磁界の磁束は、内輪１２等でも捕捉されるので、転がり軸受１を通過して蓋６と軸３の一側端面間に直入し難くなり、磁気シールド空間をより広く得易く、標準的な内輪１２等をそのまま使用することもできる。

なお、シール１４を省略した場合、又はシール１４のシールド板部を磁性材としない場合でも、内輪１２及び転動体１３を磁性材で形成しておけば、外部磁界の磁束は、ラジアル平面に対して軸方向他方側に傾斜角をもって内外輪１１、１２間の環状空間に入ったとしても、公転する転動体１３や内輪１２に捕捉されるため、蓋６と軸３の一側端面との間の空間に直入することができない。内外輪１１、１２間を軸方向に抜ける外部磁界の磁束は、公転する転動体１３間をすり抜けることがあり得るが、そのまま蓋６に入るため、蓋６と軸３の一側端面との間の空間に直入することはない。

ハウジング２を軟磁性材で形成する場合でも、ハウジング２に内外を貫く多数の肉抜き孔を形成して軽量化を図ることができる。どのような配置で肉抜き孔を形成しても、蓋６、軸３及び外輪１１で磁気シールド空間が得られるためである。

軸３、蓋６、外輪１１、内輪１２、及び転動体１３を形成する各磁性材は、統一する必要なく、これらの機能上、適宜に異なる物性の磁性材を採用することができる。磁性材としては、例えば、鉄、ケイ素鋼、パーマロイ、センダスト、パーメンジュール、ソフトフェライトの中から採用することができる。

上記のように、実施例１は、ハウジング２に頼らずとも磁気シールド空間を形成することができるため、ハウジング２が磁性材又は非磁性材のいずれであるか、ハウジング２が密閉又は開放部を有する構成であるかを問わずに適用することができる。

特に、ハウジング２を樹脂又はアルミニウムで形成すれば、ハウジング２の軽量化を図ることができる。ここで、アルミニウムは、アルミニウム合金を含む意味である。一般にハウジング２と蓋６とは同じ素材で形成されているが、磁性材は、樹脂やアルミニウムより重い。ハウジング２を樹脂又はアルミニウムで形成しながら、敢えて蓋６を磁性材で形成することにより、上記磁気シールド空間の形成と回転センサユニットの軽量化とを両立させることができる。

ハウジング２を樹脂又はアルミニウムで形成することができるのは、ハウジング２に大きな外力が作用する心配がない場合であり、そのような場合、蓋６を形成する磁性材として、強度に優れた高炭素鋼材を用いる必要はない。したがって、蓋６を形成する前記磁性材として、冷間圧延鋼板又は一般構造用圧延鋼材を用いることができ、これにより、蓋６の加工性を高めることができる。

外輪１１の一側面を蓋６で軸方向に押して予圧を与える構成としては、蓋６と外輪１１の一側面との間に介在する無端環状のスペーサを介して予圧を与える構成を採用することもできる。蓋６で外輪１１の一側面を直接に押す場合、蓋６の他側面と軸３の一側端面とを平行に形成すると、蓋６と軸３の一側面との間で空間を得るのに限界があり、前記磁気シールド空間を十分な広さで形成することが困難である。この場合、蓋６の他側面および軸３の一側面の少なくとも一方に、逃げ部６２のような両面間の対向間隔を拡げる凹みを形成し、蓋６と軸３の一側面との間の空間を拡げることができる。一方、蓋６の他側面や軸３の一側端面に凹みを形成する手間を避けたい場合、外輪１１の一側面と蓋６との間にスペーサリングを介在させ、そのスペーサリングを磁性材で形成すればよい。蓋６の他側面と軸３の一側面との間をスペーサリングで離し、上記の空間を拡げることができる。このため、蓋６の他側面や軸３の一側端面を単純な平面に形成することができ、加工が簡単になる。

その一例として、この発明の実施例２に係る回転センサユニット（以下、単に「実施例２」と称する。）を図２に基づいて説明する。なお、以下では、上記実施例１との相違点を中心に述べ、同一に考えられる構成の説明を省略する。

実施例２のエンコーダ４２’は、保持部５１の内径面に圧入することで保持させられている。エンコーダ４２’の外径面に、前記圧入により保持部５１の内径面に食い込んで該エンコーダ４２’を保持部５１に対して回り止めする凹凸が形成されている。エンコーダ４２’の外径面に凹凸を形成すれば、エンコーダ４２’を圧入するのと同時に、エンコーダ４２’の凹凸により回り止めが得られる。したがって、実施例２は、合成樹脂製の保持部５１にエンコーダ４２’を圧入で保持させながら、その圧入を利用してクリープによる回り止めを得ることができるので、接着剤を塗布する実施例１と比して容易に組み立てることができる。なお、実施例２の凹凸に係る構成を実施例１に適用することも勿論可能である。

上記凹凸は、ローレット様に形勢されており、軸心に関して３６０度回転対称に形成されている。実施例２は、凹凸を軸心に関して３６０度回転対称に形成したため、エンコーダからラジアル方向に出る磁束分布も同じく３６０度回転対称に形成することができ、凹凸の形成による検出精度への影響を避けることができる。なお、凹凸はローレット様に限定されず、上記回り止め目的や、上記磁界の等分布性等を考慮して、例えば、編目模様のように適宜の形態にすることができる。

エンコーダ４２’は、一体射出成形されたプラスチック磁石とされている。実施例２は、前記凹凸をエンコーダ４２’の成形と同時に形成されるので、凹凸を後加工で形成する必要がない。なお、プラスチック磁石は、磁石粉をプラスチックのバインダーに練り込んだプラスチックマグネットを所望の形に射出成形される。

また、実施例２は、蓋６’の他側面を単一のラジアル平面に形成することにより、蓋６’の形状加工を容易にしたものである。

蓋６’の他側面と外輪１１の一側面との間に、スペーサリング１０が介在させられている。スペーサリング１０は、無端環状とされ、ハウジング２の内周に嵌合する外周を有している。スペーサリング１０の他側面は、外輪１１の一側面全周に亘って軸方向に突き当てられ、スペーサリング１０の一側面全周に亘って蓋６’の他側面が軸方向に突き当てられる。これにより、軸３の一側端面及び蓋６’の他側面をラジアル平面に形成しながらも、磁気検出素子４１等の配置空間が確保されている。

蓋６’のハウジング２への押し付けにより、スペーサリング１０が押し込まれ、外輪１１がスペーサリング１０を介して蓋６’に押されることにより、転がり軸受１、５に定位置予圧が与えられる。この状態で、スペーサリング１０は、蓋６’と軸３の一側端面との間の空間を取り囲む。スペーサリング１０は、軟磁性材で形成されている。このため、実施例２は、蓋６’の加工を容易にしながらも、上記磁気シールド空間を蓋６’、軸３、スペーサリング１０等で形成することができる。スペーサリング１０は転がり軸受１等の予圧付与に必要なものである。したがって、実施例２も、専用の磁気シールドカバーやハウジング２に頼ることなく、磁気検出素子４１を外部磁界から遮蔽することができる。

実施例１の全体構成を示す断面図 ａは実施例２の全体構成を示す断面図、ｂはａのホルダの分解斜視図

符号の説明

１、５ 転がり軸受
２ ハウジング
３ 軸
４ 磁気式エンコーダ
６、６’ 蓋
７ ボルト
８ パッキン
９ａ オイルシール
９ｂ スリンガ
１０ スペーサリング
１１ 外輪
１２ 内輪
１３ 転動体
１４ シール
２１ 取付フランジ
２２ 肩
４１ 磁気検出素子
４２、４２’ エンコーダ
４３ 回路基板
５０ ホルダ
５１ 保持部
５２ ねじ止め部
５３ ねじ部材
６１ 外周部
６２ 逃げ部
６３ 貫通孔

Claims (6)

1. 転がり軸受の外輪が嵌合されるハウジングと、前記転がり軸受に支持される軸と、この軸の回転を検出する磁気式エンコーダとを備え、前記磁気式エンコーダのエンコーダを、軸心回りの円周方向にＳ極とＮ極とが交互に並ぶ磁石とし、前記エンコーダを前記軸と同心で一体に回転するように配置し、前記磁気式エンコーダの磁気検出素子を、前記エンコーダと軸方向に対向するように配置した回転センサユニットにおいて、前記エンコーダをラジアル方向に位置決めするホルダを備え、前記転がり軸受の内輪を、その内径面の一端部が前記軸の外径面の一端から突き出るように嵌合し、前記ホルダを前記内径面の一端部に嵌合することにより前記エンコーダを前記軸と同心に位置決めし、
   前記ホルダを非磁性材とし、
   前記ハウジングを非磁性材で形成し、
   前記ハウジングの一側面に開放する軸受組込み口を閉じる蓋を備え、前記蓋を前記外輪、又は前記外輪と当該蓋間に介在する無端環状の磁性材製スペーサリングに軸方向に押し付けて予圧を与え、前記磁気検出素子を、前記蓋のうち前記軸の一側端面に臨む部分に配置し、前記蓋、前記軸、及び前記外輪を磁性材とし、前記蓋、前記軸の一側端面、及び前記外輪で形成された磁気シールド空間に前記磁気検出素子を配置し、
   前記内輪及びこの内輪と前記外輪間に介在する転動体を、磁性材で形成したことを特徴とする回転センサユニット。
2. 前記ホルダに、前記エンコーダを保持する保持部と前記内輪の内径面の一端部との間に位置するねじ止め部を設け、このねじ止め部と前記軸とを、非磁性材のねじ部材で締結したことを特徴とする請求項１に記載の回転センサユニット。
3. 前記エンコーダを、前記軸の一側端面より前記磁気検出素子側に固定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転センサユニット。
4. 転がり軸受の外輪が嵌合されるハウジングと、前記転がり軸受に支持される軸と、この軸の回転を検出する磁気式エンコーダとを備え、前記磁気式エンコーダのエンコーダを、軸心回りの円周方向にＳ極とＮ極とが交互に並ぶ磁石とし、前記エンコーダを前記軸と同心で一体に回転するように配置し、前記磁気式エンコーダの磁気検出素子を、前記エンコーダと軸方向に対向するように配置した回転センサユニットにおいて、前記エンコーダをラジアル方向に位置決めするホルダを備え、前記転がり軸受の内輪を、その内径面の一端部が前記軸の外径面の一端から突き出るように嵌合し、前記ホルダを前記内径面の一端部に嵌合することにより前記エンコーダを前記軸と同心に位置決めし、
   前記ホルダを非磁性材とし、
   前記ホルダを合成樹脂で形成し、前記エンコーダを、前記ホルダの保持部の内径面に圧入することで保持させ、前記エンコーダの外径面に、前記圧入により前記保持部の内径面に食い込んで該エンコーダを前記ホルダに対して回り止めする凹凸を形成したことを特徴とする回転センサユニット。
5. 前記凹凸を、軸心に関して３６０度回転対称に形成したことを特徴とする請求項４に記載の回転センサユニット。
6. 前記エンコーダを一体射出成形されたプラスチック磁石としたことを特徴とする請求項４又は５に記載の回転センサユニット。

Images