(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な回転輪と、前記回転輪を回転可能に支持する固定輪と、前記回転輪が有する軌道面と前記固定輪が有する軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記回転輪の回転の状態を測定するセンサと、を備え、以下の７つの条件を満足するセンサ付き転がり軸受装置。
条件Ａ：前記センサは、前記回転輪と一体に回転可能に前記回転輪に取り付けられた被検出部と、前記被検出部とセンサギャップを空けて対向するように前記固定輪に取り付けられた検出部と、を有し、前記回転輪の回転に伴う前記被検出部の回転の状態を前記検出部によって測定するようになっている。
条件Ｂ：前記検出部を保持する略環状のセンサハウジングが、前記固定輪の軸方向端部に取り付けられている。
条件Ｃ：略円筒状のラビリンスシール形成部を前記回転輪から軸方向に突出するように設け、前記センサハウジングの周面と前記ラビリンスシール形成部の周面とを、径方向隙間を空けて対向させ、これら両周面間にラビリンスシールを形成する。
条件Ｄ：前記センサハウジングの軸方向端面に対向するラビリンス経路形成部を、前記回転輪から径方向に突出するように設け、前記センサハウジングの軸方向端面と前記ラビリンス経路形成部との間に形成される軸方向隙間と、前記ラビリンスシールを構成する前記径方向隙間とを連通させ、これら両隙間により断面略Ｌ字状のラビリンス経路を形成する。
条件Ｉ：前記回転輪の軸方向端部に取り付けられた円筒状部材が、前記ラビリンスシール形成部を有する。
条件Ｊ：前記円筒状部材は、同軸の大径円筒部と小径円筒部とが環状平板部で連結されてなる断面略凸字状の部材であり、前記大径円筒部又は前記小径円筒部を前記回転輪の周面に嵌合した。
条件Ｋ：大径部及び小径部を有する段付シャフトと軸受ハウジングとの間に介装され、前記段付シャフトと前記軸受ハウジングとを相対回転可能とし、
前記円筒状部材の小径円筒部が、前記回転輪となる内輪の内周面に嵌合されるとともに、前記円筒状部材の環状平板部が、前記段付シャフトの大径部の軸方向端面と前記内輪の軸方向端面との間に挟まれる。
【請求項２】
回転可能な回転輪と、前記回転輪を回転可能に支持する固定輪と、前記回転輪が有する軌道面と前記固定輪が有する軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記回転輪の回転の状態を測定するセンサと、を備え、以下の７つの条件を満足するセンサ付き転がり軸受装置。
条件Ｅ：前記センサは、前記回転輪と一体に回転可能に前記回転輪に取り付けられた被検出部と、前記被検出部とセンサギャップを空けて対向するように前記固定輪に取り付けられた検出部と、を有し、前記回転輪の回転に伴う前記被検出部の回転の状態を前記検出部によって測定するようになっている。
条件Ｆ：前記検出部を保持する略環状のセンサハウジングと、前記センサハウジングを収容しつつ前記固定輪の軸方向端部に取り付けられた略環状のセンサカバーと、を備えている。
条件Ｇ：前記センサカバーは、前記センサハウジングの周面を覆う円筒部を有しており、略円筒状のラビリンスシール形成部を前記回転輪から軸方向に突出するように設け、前記センサカバーの円筒部の周面と前記ラビリンスシール形成部の周面とを、径方向隙間を空けて対向させ、これら両周面間にラビリンスシールを形成する。
条件Ｈ：前記センサハウジングの軸方向端面に対向するラビリンス経路形成部を、前記回転輪から径方向に突出するように設け、前記センサハウジングの軸方向端面と前記ラビリンス経路形成部との間に形成される軸方向隙間と、前記ラビリンスシールを構成する前記径方向隙間とを連通させ、これら両隙間により断面略Ｌ字状のラビリンス経路を形成する。
条件Ｌ：前記回転輪の軸方向端部に取り付けられた円筒状部材が、前記ラビリンスシール形成部を有する。
条件Ｍ：前記円筒状部材は、同軸の大径円筒部と小径円筒部とが環状平板部で連結されてなる断面略凸字状の部材であり、前記大径円筒部又は前記小径円筒部を前記回転輪の周面に嵌合した。
条件Ｎ：大径部及び小径部を有する段付シャフトと軸受ハウジングとの間に介装され、前記段付シャフトと前記軸受ハウジングとを相対回転可能とし、
前記円筒状部材の小径円筒部が、前記回転輪となる内輪の内周面に嵌合されるとともに、前記円筒状部材の環状平板部が、前記段付シャフトの大径部の軸方向端面と前記内輪の軸方向端面との間に挟まれる。
【請求項３】
前記円筒状部材を軟磁性材料で構成し帯磁させた請求項１又は請求項２に記載のセンサ付き転がり軸受装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサ付き転がり軸受装置を備えたモータ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサ付き転がり軸受装置を備えた電動フォークリフト。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンサ付き転がり軸受装置を備えた昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンサ付き転がり軸受装置、モータ、電動フォークリフト、及び昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転輪の回転状態（例えば回転速度、回転方向）を測定するセンサを備えた転がり軸受が知られている。このようなセンサ付き転がり軸受においては、センサが転がり軸受の軸方向一端側に取り付けられているので、軸方向他端側はシールを取り付けることにより密封可能であるものの、センサが取り付けられた軸方向一端側の密封には工夫が必要であった。
【０００３】
例えば特許文献１には、センサが取り付けられた軸方向一端側にラビリンスシールを設けて、センサや軸受内部への異物の侵入を抑制するセンサ付き転がり軸受が開示されている。このセンサ付き転がり軸受は、回転側軌道輪である内輪と、固定側軌道輪（非回転輪）である外輪と、これら両輪の間に転動自在に配された転動体と、回転センサと、を備えている。この回転センサは、転がり軸受の軸方向一端側に取り付けられており、軸方向他端側にはシールが取り付けられている。
【０００４】
また、回転センサは、回転側軌道輪である内輪に取付けられ内輪と同一の回転状態で回転するリング状のエンコーダ（被検出体）と、固定側軌道輪である外輪に取付けられエンコーダに径方向隙間を介して対向するリング状のセンサユニット（検出体）と、で構成される。そして、センサユニットは、該センサユニットを保持するセンサハウジングを介して、回転側軌道輪である内輪に取付けられている。
【０００５】
センサハウジングは、エンコーダの径方向外方に位置する円筒部と、この円筒部の軸方向先端から径方向内方側へ延びてエンコーダの軸方向外側に位置する内鍔部とからなり、断面Ｌ字状に形成されている。そして、センサハウジングとエンコーダとの間に形成される微小隙間によりラビリンスシールが構成されており、転がり軸受の軸方向一端側が密封されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２３３８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示のセンサ付き転がり軸受では、ラビリンスシールのラビリンス経路の形状が単純であるため、ラビリンスシールを構成する微小隙間の大きさよりも小さい異物については通過してしまうおそれがあった。ラビリンスシールを通過した異物は、エンコーダ及びセンサユニットに容易に到達するため、回転輪の回転状態の測定に支障が生じるおそれがあった。また、転がり軸受内部に異物が到達して、転がり軸受に損傷が生じるおそれもあった。
【０００８】
より具体的には、異物として磁性体（例えば鉄粉）が侵入するとエンコーダの磁路に悪影響が出るため、パルス周期の変動やパルス抜けなどが生じて、回転状態の正確な測定が困難となるおそれがある。また、埃、塵等のゴミ類が異物として侵入すると、センサの電気回路に悪影響が出たり、軸受性能が低下したりするおそれがある。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、異物の侵入が生じにくいセンサ付き転がり軸受装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明の態様は次のような構成からなる。すなわち、本発明の一態様に係るセンサ付き転がり軸受装置は、回転可能な回転輪と、前記回転輪を回転可能に支持する固定輪と、前記回転輪が有する軌道面と前記固定輪が有する軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記回転輪の回転の状態を測定するセンサと、を備え、以下の４つの条件を満足する。
【００１０】
条件Ａ：前記センサは、前記回転輪と一体に回転可能に前記回転輪に取り付けられた被検出部と、前記被検出部とセンサギャップを空けて対向するように前記固定輪に取り付けられた検出部と、を有し、前記回転輪の回転に伴う前記被検出部の回転の状態を前記検出部によって測定するようになっている。
条件Ｂ：前記検出部を保持する略環状のセンサハウジングが、前記固定輪の軸方向端部に取り付けられている。
【００１１】
条件Ｃ：略円筒状のラビリンスシール形成部を前記回転輪から軸方向に突出するように設け、前記センサハウジングの周面と前記ラビリンスシール形成部の周面とを、径方向隙間を空けて対向させ、これら両周面間にラビリンスシールを形成する。
条件Ｄ：前記センサハウジングの軸方向端面に対向するラビリンス経路形成部を、前記回転輪から径方向に突出するように設け、前記センサハウジングの軸方向端面と前記ラビリンス経路形成部との間に形成される軸方向隙間と、前記ラビリンスシールを構成する前記径方向隙間とを連通させ、これら両隙間により断面略Ｌ字状のラビリンス経路を形成する。
【００１２】
また、本発明の他の態様に係るセンサ付き転がり軸受装置は、回転可能な回転輪と、前記回転輪を回転可能に支持する固定輪と、前記回転輪が有する軌道面と前記固定輪が有する軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体と、前記回転輪の回転の状態を測定するセンサと、を備え、以下の４つの条件を満足する。
条件Ｅ：前記センサは、前記回転輪と一体に回転可能に前記回転輪に取り付けられた被検出部と、前記被検出部とセンサギャップを空けて対向するように前記固定輪に取り付けられた検出部と、を有し、前記回転輪の回転に伴う前記被検出部の回転の状態を前記検出部によって測定するようになっている。
【００１３】
条件Ｆ：前記検出部を保持する略環状のセンサハウジングと、前記センサハウジングを収容しつつ前記固定輪の軸方向端部に取り付けられた略環状のセンサカバーと、を備えている。
条件Ｇ：前記センサカバーは、前記センサハウジングの周面を覆う円筒部を有しており、略円筒状のラビリンスシール形成部を前記回転輪から軸方向に突出するように設け、前記センサカバーの円筒部の周面と前記ラビリンスシール形成部の周面とを、径方向隙間を空けて対向させ、これら両周面間にラビリンスシールを形成する。
【００１４】
条件Ｈ：前記センサハウジングの軸方向端面に対向するラビリンス経路形成部を、前記回転輪から径方向に突出するように設け、前記センサハウジングの軸方向端面と前記ラビリンス経路形成部との間に形成される軸方向隙間と、前記ラビリンスシールを構成する前記径方向隙間とを連通させ、これら両隙間により断面略Ｌ字状のラビリンス経路を形成する。
【００１５】
これらの態様のセンサ付き転がり軸受装置においては、円筒状部材を前記回転輪の軸方向端部に取り付けることにより、前記ラビリンスシール形成部を設けることができる。この円筒状部材は、軟磁性材料で構成し帯磁させてもよい。また、この円筒状部材を、同軸の大径円筒部と小径円筒部とが環状平板部で連結されてなる断面略凸字状の部材とし、前記大径円筒部又は前記小径円筒部を前記回転輪の周面に圧入して取り付けてもよい。
【００１６】
さらに、これらの態様のセンサ付き転がり軸受装置は、大径部及び小径部を有する段付シャフトと軸受ハウジングとの間に介装され、前記段付シャフトと前記軸受ハウジングとを相対回転可能とし、前記円筒状部材の小径円筒部が、前記回転輪となる内輪の内周面に圧入されるとともに、前記円筒状部材の環状平板部が、前記段付シャフトの大径部の軸方向端面と前記内輪の軸方向端面との間に挟まれるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のセンサ付き転がり軸受装置は、センサに構成されたラビリンス経路の形状が複雑であるため、異物の侵入が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のセンサ付き転がり軸受装置の製造方法を説明する図である。
【図３】回転シャフトに装着されたセンサ付き転がり軸受装置の断面図である。
【図４】スリンガの帯磁状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第二実施形態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
〔第一実施形態〕
図１は、本発明に係るセンサ付き転がり軸受装置の第一実施形態を示す縦断面図である。また、図２は、図１のセンサ付き転がり軸受装置の製造方法を説明する図である。さらに、図３は、図１のセンサ付き転がり軸受装置を回転シャフトに装着した状態を説明する縦断面図である。
【００２０】
第一実施形態の深溝玉軸受１０は、外周面に軌道面１ａを有する内輪１と、軌道面１ａに対向する軌道面２ａを内周面に有する外輪２と、両軌道面１ａ，２ａ間に転動自在に配された複数の転動体（玉）３と、内輪１及び外輪２の間に転動体３を保持する保持器４と、を備えている。なお、保持器４は備えていなくてもよい。また、内輪１の外周面及び外輪２の内周面の間に形成された軸受内部空間に、潤滑剤（例えば潤滑油，グリース）を封入してもよい。
【００２１】
この深溝玉軸受１０においては、内輪１の内周面が例えば回転シャフト５０に嵌合されて回転可能な回転輪とされ、外輪２の外周面が例えば軸受ハウジング（図示せず）に固定されて、回転輪である内輪１を回転可能に支持する固定輪（すなわち非回転輪）とされている。すなわち、深溝玉軸受１０は、回転シャフト５０と図示しない軸受ハウジングとの間に介装され、軸受ハウジングに対して回転シャフト５０を回転可能に支持している。ただし、これとは逆に、内輪１を固定輪とし、外輪２を回転輪としてもよいことは勿論である。
【００２２】
そして、内輪１及び外輪２の間の隙間の開口を覆う密封装置５（接触式、非接触式いずれでもよく、例えば鋼製のシールドやゴムシールがあげられる）が、深溝玉軸受１０の軸方向（軸受中心軸方向）の一方の端部のみに備えられており、他方の端部には、回転輪である内輪１の回転の状態（例えば回転速度、回転方向）を測定するセンサ２０が取り付けられている。なお、深溝玉軸受１０の軸方向両端部のうち、センサ２０が取り付けられている側を「センサ側」、センサ２０が取り付けられていない側を「反センサ側」と記すこともある。さらに、深溝玉軸受１０の軸方向の他方の端部には、略円筒状のラビリンスシール形成部材４０が取り付けられており、これによりセンサ側を密封するラビリンスシールが形成されている。
【００２３】
次に、センサ２０の構成について説明する。センサ２０は、回転輪である内輪１と一体に回転可能に内輪１に取り付けられた被検出部２２と、被検出部２２とセンサギャップを空けて対向するように固定輪である外輪２に取り付けられた検出部２４と、を有している。そして、内輪１の回転に伴って内輪１と同一の回転状態で回転する被検出部２２の回転の状態を、検出部２４によって測定できるようになっている。
【００２４】
センサ２０としては、例えば、磁気状態の変化（磁界の強弱や向き（具体的には、磁束密度の変動）など）を検知する磁気センサ、あるいは照射光に対する反射光の状態変化を検出する光学センサなどを任意に選択して用いることができる。本実施形態においては、一例として、センサ２０が磁気センサである場合を説明する。そして、この磁気センサの被検出部２２として、多極に着磁された環状の磁石（以下、「エンコーダ２２」と記すこともある）を適用するとともに、検出部２４として、磁気状態の変化（例えば磁束密度の変動）を検出する磁気検出素子（以下、「磁気検出素子２４」と記すこともある）を適用している。この磁気検出素子としては、例えばホールＩＣ、ホール素子、ＭＲ素子、ＧＭＲ素子が使用可能である。
【００２５】
なお、エンコーダ２２に着磁させる磁極数は、内輪１の回転速度や磁気検出素子２４の検出精度などに応じて任意に設定すればよい。例えば、エンコーダ２２は、その内周面（磁極面）に、Ｎ極とＳ極とを交互に５０個ずつ一定のピッチで周方向に着磁させた合計１００極の磁極を有する環状磁石とすることができる。
ただし、被検出部２２として、上記したエンコーダに代えて、例えば、ギア（歯車状の磁性体など) 、窓開けされたプレス品（周方向に所定間隔で貫通孔が形成された環状磁性体など) を適用してもよい。
【００２６】
また、センサ２０には、所定の回路が配線された基板３０（以下、「回路基板３０」と記す) が設けられており、回路基板３０によって磁気検出素子２４に所定の電源装置（図示せず) から電力が供給されるとともに、磁気検出素子２４から出力された信号（エンコーダ２２の回転状態を示す電気信号) が所定の信号処理部（図示せず) に送信されるセンサ構造となっている。この場合、磁気検出素子２４や信号処理部は、回路基板３０に直接接続させてもよいし、信号ケーブル（図示せず) などを介して接続させてもよい。
【００２７】
さらに、本実施形態の深溝玉軸受１０において、エンコーダ２２は、内輪１に固定されて、内輪１とともに回転している。図１に示す構成においては、一例として、エンコーダ２２が磁石保持具３２（以下、「エンコーダホルダ３２」と記す) の外径部に、例えば接着、溶接等の慣用の固着手段で固定され、エンコーダホルダ３２を内輪１に取り付けることで、内輪１に対して固定されている。
【００２８】
なお、エンコーダホルダ３２は環状をなし、外輪２、転動体３、保持器４、及び後述するセンサハウジング２６と接触しないように、その内径部が内輪１の外周面に設けられた溝に圧入され加締め固定されている。これにより、センサ２０は、エンコーダ２２が磁気検出素子２４と対向した状態で、外輪２、転動体３、及び保持器４といずれも接触することなく、内輪１と同一の回転状態で内輪１とともに回転することができる。
【００２９】
一方、磁気検出素子２４は、径方向のセンサギャップを空けてエンコーダ２２と対向するように、回路基板３０と接続された状態で略環状のセンサハウジング２６に保持されており、センサハウジング２６を収容する略環状のセンサカバー２８を外輪２の軸方向端部（センサ側）に取り付けることで、外輪２に対して固定されている。センサカバー２８は、その外径部が外輪２に固定され、深溝玉軸受１０が回転シャフト５０に取り付けられた際にはセンサカバー２８の内径部の先端と回転シャフト５０の外周面との間に所定の隙間が生じるように構成されている。ただし、センサハウジング２６を直接外輪２に取り付けることが可能ならば、深溝玉軸受１０はセンサカバー２８を備えていなくてもよい。
【００３０】
なお、図１に示す例では、磁気検出素子２４の径方向外方の面とエンコーダ２２の内周面（磁極面) とが径方向のセンサギャップを空けて対向するように、磁気検出素子２４がエンコーダ２２に対して位置付けられているが、磁気検出素子２４とエンコーダ２２の相対的な位置関係は、磁気検出素子２４の素子配設面とエンコーダ２２の磁極面とが対向していれば、図１に示す相対位置に限定されるものではない。
【００３１】
例えば、磁気検出素子２４の径方向内方の面とエンコーダ２２の外周面とを対向させてもよいし、磁気検出素子２４の軸方向端面とエンコーダ２２の軸方向端面とを対向させてもよい。これらの場合には、相互の対向面である磁気検出素子２４の径方向内方の面又は軸方向端面を素子配設面として構成するとともに、エンコーダ２２の外周面又は軸方向端面を磁極面として構成すればよい。
【００３２】
センサハウジング２６は、その外径寸法が外輪２の外径寸法よりも小寸、且つ外輪２の内径寸法よりも大寸で、その内径寸法が内輪１の外径寸法よりも小寸、且つ内輪１の内径寸法よりも大寸の環状に形成されている。また、センサハウジング２６には、エンコーダホルダ３２を介して内輪１に固定されたエンコーダ２２と非接触状態となるように、軸方向端面に全周にわたって凹状の溝２６ｍ（以下、「エンコーダ軌道溝２６ｍ」と記す) が形成されている。
【００３３】
なお、センサハウジング２６にエンコーダ軌道溝２６ｍを形成することなく、前記軸方向端面がエンコーダ２２の端面と非接触状態となるように、センサハウジング２６の径方向長さを設定してもよいし、あるいは、センサハウジング２６が固定されたセンサカバー２８を外輪２に対して位置決めしてもよい。
また、センサカバー２８は、その外径寸法が外輪２の外径寸法と略同寸で、その内径寸法が内輪１の外径寸法よりも小寸、且つ内輪１の内径寸法よりも大寸の環状に形成され、外径部が外輪２に固定された状態で、内径部の先端と深溝玉軸受１０の回転シャフト５０の外周面との間に所定の隙間が生じるように位置決めされている。
【００３４】
一例として、図１，３に示す構成においては、センサカバー２８を、その内径部の先端がセンサハウジング２６の内周面２６ａと略面一となるように構成しているが、センサハウジング２６の内周面２６ａよりもセンサカバー２８の内径部の先端が径方向内方に突出する、すなわち、センサカバー２８の内径寸法よりもセンサハウジング２６の内径寸法の方が大きくともよい。あるいは、センサハウジング２６の内周面２６ａよりもセンサカバー２８の内径部の先端が引っ込む、すなわちセンサカバー２８の内径寸法よりもセンサハウジング２６の内径寸法の方が小さくともよい。
【００３５】
この場合は、外輪２の外周面には、そのセンサ側の端部に全周にわたって凹状の溝２ｇ（以下、「カバー取付部２ｇ」と記す) が形成されており、カバー取付部２ｇにセンサカバー２８の外周部の先端を嵌合させることで、センサカバー２８を外輪２に対して固定させている。なお、センサカバー２８は、例えば、カバー取付部２ｇに対して接着剤により接着固定してもよいし、締結部材により締結固定してもよい。あるいは、これらの方法を任意に組み合わせて固定してもよい。また、外輪２にカバー取付部２ｇを形成することなく、外周面に対してセンサカバー２８を直接嵌合させてもよいし、接着又は締結させてもよい。
【００３６】
また、一例として、センサカバー２８は、内径部と外径部の間に所定の段差部２８ｓが設けられており、段差部２８ｓに内側からその外周面及び軸方向端面を当接させた状態でセンサハウジング２６が固定されることにより、センサカバー２８とセンサハウジング２６とが一体化されている。この場合、段差部２８ｓは、その内径寸法がセンサハウジング２６の外径寸法と略同寸となるように形成すればよい。なお、センサハウジング２６とセンサカバー２８との固定方法としては、例えば、嵌合、溶着、接着や溶接、あるいは締結など、任意の方法を用いればよい。
【００３７】
ここで、センサ２０に設ける磁気検出素子２４の数は、深溝玉軸受１０の回転状態の測定に対して要求されるアプリケーションなどに応じて任意に設定すればよい。すなわち、センサ２０は、１つの磁気検出素子２４でのみ深溝玉軸受１０の回転状態を測定する構成であってもよいし、２つ以上の磁気検出素子２４で深溝玉軸受１０の回転状態を測定する構成であってもよい。
【００３８】
２つ以上の磁気検出素子２４を取り付ける場合には、その周方向位置を考慮することが望ましい。例えば、２つの磁気検出素子２４をセンサ２０に対して設けた場合は、当該２つの磁気検出素子２４は、磁気状態の変化を検出するタイミングにおいて、その電気角（信号正弦波の１周期を３６０°とした場合の位相) を９０°ずらして（９０°の位相差を設けて) 位置付けられるように、回路基板３０に対して接続すればよい。これにより、かかる位相差を考慮して各磁気検出素子２４における磁気変化の検出結果を比較することで回転方向を検出できるなど、より正確に深溝玉軸受１０（具体的には、内輪１及びエンコーダ２２) の回転状態を測定することができる。
【００３９】
なお、上記した本実施形態においては、センサハウジング２６、センサカバー２８、及びエンコーダホルダ３２の材質については特に説明しなかったが、センサ付き転がり軸受装置の用途に応じて任意の材料を選択することができる。
エンコーダ２２と磁気検出素子２４を、前述したように内輪１及び外輪２に対して位置付けることで、エンコーダ２２が磁気検出素子２４と対向した状態、具体的には、エンコーダ２２の内周面（磁極面) が磁気検出素子２４の径方向外方面（素子配設面) と対向した状態で、内輪１とともに回転する構造とすることができる。
【００４０】
すなわち、深溝玉軸受１０において、内輪１が回転すると、これとともにエンコーダ２２も回転し、磁気検出素子２４に対する磁極（Ｎ極及びＳ極) の位置が交互に連続して変化する。このとき、磁気検出素子２４を通過する磁束（より具体的には、磁束の磁束密度) が連続的に変化し、かかる変化を磁気検出素子２４により検出することで、エンコーダ２２の位置や角度などの情報を得ることができる。
【００４１】
そして、磁気検出素子２４によって検出された磁束密度の変化を回路基板３０で電気信号に変換するとともに、当該電気信号（データ) を信号処理部（図示せず) に送信し、当該信号処理部において、単位時間当たりのエンコーダ２２の位置や角度などの変動量を演算処理することで、深溝玉軸受１０（具体的には、エンコーダ２２が固定された内輪１) の回転状態を測定することが可能となる。
【００４２】
なお、この場合は、センサ２０の回路基板３０（磁気検出素子２４) と信号処理部とは、図示しない信号ケーブルで接続され、当該信号ケーブルを介して前述した電気信号が信号処理部へ送信（出力) されている。
このような本実施形態の深溝玉軸受１０には、図１に示すように、被検出部であるエンコーダ２２と検出部である磁気検出素子２４との対向部分、具体的には、エンコーダ２２の内周面（磁極面) と磁気検出素子２４の径方向外方面（素子配設面) との対向部分への鉄粉、塵埃等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。この異物侵入防止部について、以下に説明する。
【００４３】
内輪１のセンサ側軸方向端部には、略円筒状のラビリンスシール形成部材４０（本発明の構成要件である円筒状部材に相当し、以下「スリンガ４０」と記す）が取り付けられている。
まず、スリンガ４０の形状について説明する。スリンガ４０は、図１，２に示すように、同軸の大径円筒部４０ａと小径円筒部４０ｂとが環状平板部４０ｃで連結されてなる断面略凸字状の部材である。このスリンガ４０は、小径円筒部４０ｂが内輪１の内周面に圧入されて取り付けられており、環状平板部４０ｃが内輪１の軸方向端面に突き当てられている。詳述すると、図２に示すように、内輪１の内周面のうちセンサ側の部分に円周溝１ｂが形成され、そこにスリンガ４０の小径円筒部４０ｂが圧入されている。
【００４４】
そして、回転シャフト５０を挿通できるように、小径円筒部４０ｂの内径と内輪１の内径とが同一とされ、小径円筒部４０ｂの内周面と内輪１の内周面とで１つの円柱面が形成されるようになっている。よって、スリンガ４０が内輪１の内周面に嵌合されるものの、回転シャフトの直径を変更する必要はなく、この深溝玉軸受１０に本来用いられる回転シャフトをそのまま使用することができる。ただし、小径円筒部４０ｂの内径を内輪１の内径よりも大径としてもよい。スリンガ４０を内輪１に固定する方法は特に限定されるものではないが、上記のような圧入法を採用すれば、固定のための他部材を必要としないため好ましい。
【００４５】
図３は、回転シャフト５０に装着された深溝玉軸受１０の図である。この回転シャフト５０は、段差が形成された段付シャフトであり、図３に示すように大径部及び小径部を有する。そして、スリンガ４０の環状平板部４０ｃには、内輪１の軸方向端面が突き当てられているとともに、その反対側の面には回転シャフト５０の大径部の軸方向端面５０ａが突き当てられている。すなわち、スリンガ４０の環状平板部４０ｃは、回転シャフト５０の大径部の軸方向端面５０ａと内輪１のセンサ側軸方向端面との間に挟まれている。よって、深溝玉軸受１０からのスリンガ４０の脱落が防止される。
【００４６】
上記のようにしてスリンガ４０を内輪１に取り付けると、大径円筒部４０ａが内輪１のセンサ側軸方向端面から軸方向に突出するように配されることとなる。大径円筒部４０ａの外径寸法はセンサハウジング２６の内径寸法よりも小寸であるので、大径円筒部４０ａの外周面４１とセンサハウジング２６の内周面２６ａとが微小な径方向隙間を空けて対向することとなり、この径方向隙間によってラビリンスシールが形成される。すなわち、スリンガ４０の大径円筒部４０ａの外周面４１が、本発明の構成要件であるラビリンスシール形成部に相当する。
【００４７】
さらに、図１，３から分かるように、エンコーダホルダ３２が内輪１の外周面から径方向外方に突出するように設けられていて、センサハウジング２６の軸方向端面と全周にわたって対向している。そして、センサハウジング２６の軸方向端面とエンコーダホルダ３２との間には軸方向隙間が形成されており、この軸方向隙間は、ラビリンスシールを構成する径方向隙間と連通している。
【００４８】
連通する両隙間からなる空間は、全体として断面略Ｌ字状（詳述すると、軸方向に直交する平面で切断した場合の断面が略Ｌ字状である）をなしている。この空間はラビリンス経路を形成するが、断面略Ｌ字状という複雑な形状をなしているため、異物がラビリンス経路を通過しにくい。なお、エンコーダホルダ３２が、本発明の構成要件であるラビリンス経路形成部に相当する。
【００４９】
本実施形態の深溝玉軸受１０は、密封装置５によって反センサ側が密封されているとともに、センサ２０に形成されたラビリンスシールによってセンサ側が密封されている。そして、ラビリンス経路が断面略Ｌ字状の複雑な形状をなしているので、異物がセンサ２０まで到達しにくい。そのため、センサ２０及び軸受内部に異物が侵入することが防止される。
【００５０】
鉄粉等の磁性体がエンコーダ２２や磁気検出素子２４に到達することがほとんどないため、長期間にわたって内輪１の回転の状態をセンサ２０で高精度に測定することができる。また、埃、塵等のゴミ類が深溝玉軸受１０の内部に到達することがほとんどないため、長期間にわたって深溝玉軸受１０の軸受性能が維持される。よって、本実施形態の深溝玉軸受１０は、例えば、電動フォークリフトの走行モータや昇降装置の巻上げモータ等のモータ軸を支持する転がり軸受に好適である。
【００５１】
〔第二実施形態〕
本発明に係る回転センサ付き転がり軸受の第二実施形態を、図５を参照しながら詳細に説明する。ただし、第二実施形態の回転センサ付き転がり軸受の構成及び作用効果は、第一実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。また、図５においては、図１〜３と同一又は相当する部分には、図１〜３と同一の符号を付してある。
【００５２】
第一実施形態と第二実施形態の差異は、センサカバー２８である。第二実施形態の深溝玉軸受１０のセンサカバー２８の形状は、第一実施形態とほぼ同様であるが、センサカバー２８の内径部の先端は径方向内方を向いておらず（回転シャフト５０の外周面に対向しない）、軸方向に屈曲して延出し内輪１のセンサ側軸方向端部に対向している。この軸方向に延出した内径部によって円筒部２８ｃが形成され、これにより、軸方向に直交する平面で切断した場合のセンサカバー２８の断面形状は略コ字状をなし、円筒部２８ｃと段差部２８ｓとの間にセンサハウジング２６が収容されている。
【００５３】
その結果、センサハウジング２６の内周面２６ａはセンサカバー２８の円筒部２８ｃに覆われているので、大径円筒部４０ａの外周面４１とセンサカバー２８の円筒部２８ｃの内周面とが微小な径方向隙間を空けて対向することとなり、この径方向隙間によってラビリンスシールが形成される。
なお、以上説明した第一及び第二実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は第一及び第二実施形態に限定されるものではない。例えば、第一及び第二実施形態においては、内輪１にスリンガ４０を取り付けて、スリンガ４０の大径円筒部４０ａの外周面４１によりラビリンスシール形成部を構成したが、センサハウジング２６の内周面２６ａ又はセンサカバー２８の円筒部２８ｃの内周面と径方向隙間を空けて対向しラビリンスシールを形成することができるならば、スリンガ４０以外のものでラビリンスシール形成部を構成してもよい。例えば、内輪１のセンサ側軸方向端面から軸方向に突出する壁体部を、内輪１に一体的に形成してもよい。
【００５４】
また、第一及び第二実施形態においては、エンコーダホルダ３２によりラビリンス経路形成部を構成したが、センサハウジング２６の軸方向端面との間に軸方向隙間を形成することができるならば、エンコーダホルダ３２以外のもので軸方向隙間を形成してもよい。例えば、内輪１の外周面から径方向外方に突出する壁体部を、内輪１に一体的に形成してもよい。
【００５５】
さらに、スリンガ４０の材質は特に限定されるものではないが、金属が好ましく、加工性とコストを考慮すると軟磁性材料がより好ましい。軟磁性材料としては、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）、パーマロイ、電磁鋼板等があげられる。
そして、スリンガ４０を軟磁性材料で構成し、帯磁させることがさらに好ましい。回転輪と固定輪の接触を避けるためには、ラビリンスシールを構成する径方向隙間の大きさを、深溝玉軸受１０のラジアル隙間及びアキシアル隙間以下に設定することはできない。したがって、鉄粉等の微細な磁性体がラビリンスシールを通過してしまう可能性は否定できない。
【００５６】
そこで、図４に示すように、軟磁性材料で構成されたスリンガ４０を帯磁させた上で深溝玉軸受１０に取り付ければ、鉄粉等の微細な磁性体がスリンガ４０に吸着されるので、鉄粉等の微細な磁性体がラビリンスシールを通過することはほとんどない。なお、図４においては、スリンガ４０の内周面側をＳ極、外周面側をＮ極に帯磁させているが、逆でも差し支えない。
【００５７】
さらに、深溝玉軸受１０へのスリンガ４０の取り付けは、深溝玉軸受１０の製造工程におけるいずれのタイミングで行ってもよい。例えば、内輪１にスリンガ４０を取り付けた後に、スリンガ４０が装着された内輪１を用いて軸受の組立を行ってもよいし、組み立てられた軸受の内輪１に対してスリンガ４０を取り付けてもよい。また、組み立てられた軸受の内輪１に対してスリンガ４０を取り付ける場合には、スリンガ４０の取り付けは、軸受にセンサ２０、センサハウジング２６、センサカバー２８を取り付ける前に行ってもよいし、取り付けた後に行ってもよい。
【００５８】
よって、十分な異物侵入防止策がなされていない状態で使用されていたセンサ付き転がり軸受装置に対して、スリンガ４０を取り付けることにより、ラビリンスシールと複雑なラビリンス経路を形成して、異物侵入防止策を施すこともできる。
さらに、第一及び第二実施形態においては、転がり軸受の例として深溝玉軸受をあげて説明したが、本発明は、他の種類の様々な転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，自動調心ころ軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。
【符号の説明】
【００５９】
１      内輪
１ａ    軌道面
１ｂ    円周溝
２      外輪
２ａ    軌道面
３      転動体
１０      深溝玉軸受
２０      センサ
２２      エンコーダ
２４      磁気検出素子
２６      センサハウジング
２６ａ    センサハウジングの内周面
２８      センサカバー
２８ｃ    円筒部
３２      エンコーダホルダ
４０      スリンガ
４０ａ    大径円筒部
４０ｂ    小径円筒部
４０ｃ    環状平板部
４１      大径円筒部の外周面
５０      回転シャフト
５０ａ    大径部の軸方向端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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