JP6713269B2 - 回転検出装置付き軸受 - Google Patents
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Description
他の回転センサ付き転がり軸受は、電気回路基板をプラスチックフィルムで形成し、そのフィルムの厚さに対する軸受外輪の外径半径の比率を一定の範囲(50から200)に設定することにより、前記電気回路基板の断線等を防止している(特許文献2)。
特に、磁気センサの内部で磁気信号を処理して着磁極対数よりも多くのパルスを出力可能な高分解能検出、あるいは絶対角検出が可能な磁気センサを用いる場合、磁気センサと磁気エンコーダとの位置合わせ(隙間、偏心)が検出精度に影響するため、重要になる。
前記磁気エンコーダはN極、S極が交互に着磁された磁気トラックを有し、この磁気トラックに隙間を空けて対峙する磁気センサが前記プリント基板に実装された回転検出装置付き軸受であって、
前記プリント基板における、前記磁気センサが実装される実装面とは反対側の裏面に、補強板が設けられ、かつ、前記磁気センサの設置位置と前記補強板の設置位置が軸方向および周方向で重複し、
前記センサハウジングに前記補強板の表面を押し当てる基準面が形成され、
前記センサハウジングには、前記磁気センサを前記センサハウジングに対し軸方向および周方向に位置決めする位置決め手段が設けられ、
前記補強板が基準面に押し当てられた状態で、前記プリント基板もしくは前記補強板は前記センサハウジングに固定され、前記センサハウジングに前記磁気センサが挿入される開口部が形成され、前記位置決め手段は、前記磁気センサの軸方向一端面が当接する前記開口部における底面を成す軸方向位置決め部と、前記磁気センサの側面が当接する前記開口部における周方向側面を成す周方向位置決め部とを有することを特徴とする。
またセンサハウジングにプリント基板を固定すべく樹脂モールド材を充填する際、センサハウジングに設けた溝の幅は、補強板を挿入する箇所で広くなるので、充填作業が容易になる。
この場合、センサハウジングの開口部における底面に、磁気センサの軸方向一端面を当接させることで、センサハウジングに対する磁気センサの軸方向の位置決めを容易に行うことができる。センサハウジングの開口部における周方向側面に磁気センサの側面が当接することで、センサハウジングに対する磁気センサの周方向の位置決めを容易に行うことができる。
この場合、フレキシブルなプリント基板の剛性が高くなり配線の半田付け作業が容易になる。またセンサハウジングにプリント基板を固定すべく樹脂モールド材を充填する際、センサハウジングに設けた溝の幅は、補強部材を挿入する箇所でも広くなるので、充填作業が容易になる。
先ず、軸受1について説明する。
軸受1は、この例では深溝玉軸受から成る転がり軸受が適用される。軸受1は、固定輪である外輪2と、回転輪である内輪3と、これら内外輪3,2間に介在された複数の転動体4と、これら転動体4を保持する保持器5と、シール6とを有する。
図1および図2に示すように、回転検出装置Ksは、磁気エンコーダ7と、センサユニットSuとを有する。軸受1のうち、シール6とは軸方向反対側にこれら磁気エンコーダ7、センサユニットSuが設けられている。磁気エンコーダ7は、環状の芯金7aと、この芯金7aの外周の全周に設けられた磁気トラック7bとを有する。内輪3の外径面における軸方向一端側の部分に、芯金7aの内周面の先端部分が嵌着され固定されている。芯金7aは、例えば、焼結部材または他の金属部材で構成される。磁気トラック7bは、N極、S極が交互に着磁された回転素子であり、略円筒状に形成されている。
図3(A)は、プリント基板12における部品実装面12aとは反対側から見た平面図であり、図3(B)はプリント基板12の側面図である。
プリント基板12の部品実装面12aには、ケーブル15を半田付けする配線引き出し用パターン領域Paが設けられる。プリント基板12における、配線引き出し用パターン領域Paとは反対側の面つまり裏面12bに、補強部材18が固定されている。
プリント基板12における、磁気センサ13が実装される実装面12aとは反対側の裏面12bに、補強板16が設けられるため、プリント基板12が湾曲しても磁気センサ13の半田接続部に応力が発生せず、半田クラックの発生を回避することができる。またセンサハウジング9の基準面17に補強板16の表面16aを押し当てるだけで、磁気トラック7bと磁気センサ13との隙間δが定められた大きさだけ確保される。このため、前記隙間δを調整するのが容易になる。
補強板16の表面16aとセンサハウジング9の基準面17とは面接触するため、センサハウジング9の基準面17に対し磁気センサ13が不所望に傾くことを防止し、磁気エンコーダ7と磁気センサ13との平行が保たれる。
以下の説明においては、先行する形態で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形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各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、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
各実施形態において、プリント基板12から補強部材18を除いた構成としても良い。
回転輪を外輪2とし、固定輪を内輪3としても良い。
軸受は、深溝玉軸受以外の軸受形式も適用可能である。
2…外輪(固定輪)
3…内輪(回転輪)
7…磁気エンコーダ
7b、7b1,7b2…磁気トラック
9…センサハウジング
11…開口部
12…プリント基板
13…磁気センサ
13c…補間手段
16…補強板
18…補強部材
21…位置決め手段
Claims (5)
- 軸受の回転輪に固定された磁気エンコーダと、前記軸受の固定輪に固定されたセンサハウジングと、このセンサハウジングに設けられるフレキシブルなプリント基板とを備え、
前記磁気エンコーダはN極、S極が交互に着磁された磁気トラックを有し、この磁気トラックに隙間を空けて対峙する磁気センサが前記プリント基板に実装された回転検出装置付き軸受であって、
前記プリント基板における、前記磁気センサが実装される実装面とは反対側の裏面に、補強板が設けられ、かつ、前記磁気センサの設置位置と前記補強板の設置位置が軸方向および周方向で重複し、
前記センサハウジングに前記補強板の表面を押し当てる基準面が形成され、
前記センサハウジングには、前記磁気センサを前記センサハウジングに対し軸方向および周方向に位置決めする位置決め手段が設けられ、
前記補強板が基準面に押し当てられた状態で、前記プリント基板もしくは前記補強板は前記センサハウジングに固定され、前記センサハウジングに前記磁気センサが挿入される開口部が形成され、前記位置決め手段は、前記磁気センサの軸方向一端面が当接する前記開口部における底面を成す軸方向位置決め部と、前記磁気センサの側面が当接する前記開口部における周方向側面を成す周方向位置決め部とを有することを特徴とする回転検出装置付き軸受。 - 請求項1に記載の回転検出装置付き軸受において、前記補強板の表面と前記センサハウジングの前記基準面とは面接触する回転検出装置付き軸受。
- 請求項1または請求項2に記載の回転検出装置付き軸受において、前記プリント基板の前記実装面および前記裏面のいずれか一方の面に配線引き出し用パターン領域が設けられ、前記プリント基板における、前記配線引き出し用パターン領域とは反対側の面に補強部材が設けられた回転検出装置付き軸受。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の回転検出装置付き軸受において、前記磁気センサは、電気的な補間を行って、前記N極、S極の極対数よりも多いパルス出力がされる補間手段を有する回転検出装置付き軸受。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の回転検出装置付き軸受において、前記磁気エンコーダは互いに異なる着磁極数に着磁された複数の磁気トラックを有し、前記磁気センサは、これら複数の磁気トラックから検出される磁気信号から、前記回転輪の絶対角を検出する機能を有する回転検出装置付き軸受。
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