(57)【要約】【課題】軸受と磁気エンコーダユニットとを別体に構成した回転センサ付き軸受ユニットの取り扱い、又は軸への組付け作業が容易にできるようにすることである。【解決手段】回転センサ付き軸受ユニットＡを弾性体でなる弾性円筒体１６の外周面に若干縮径させた状態で嵌合させて一旦回転センサ付き軸受ユニット組立て体を構成し、前記弾性円筒体１６を軸１８の端面に突き当て、その状態で圧入リング１９を介して回転センサ付き軸受ユニットＡを弾性円筒体１６上を移動させて軸１８上に移行させるようにした。【選択図】図３
2006132611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受と、その転がり軸受の外輪の一端部に取付けられたセンサユニットと、該転がり軸受の内輪から独立し、該内輪と同一内径を有するとともに前記センサユニットに対し内径側から対向したエンコーダユニットとからなる回転センサ付き軸受ユニットを適宜な結合部材により結合一体化してなる回転センサ付き軸受ユニット組立て体において、前記結合部材を所要径に縮径した場合の外径が前記回転センサユニットの内径以下に小さくなる弾性円筒体により形成し、前記エンコーダユニットと内輪の内径面に該弾性円筒体を所要径に縮径した状態で挿入したのちこれを弾性的に拡径させ、該弾性円筒体の外径面に前記回転センサ付き軸受ユニットを嵌合一体化させたことを特徴とする回転センサ付き軸受ユニット組立て体。
【請求項２】
前記弾性円筒体が、全長にスリットを有するＣ形断面形状に形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の回転センサ付き軸受ユニット組立て体。
【請求項３】
回転センサ付き軸受ユニットの軸に対する組込み方法において、請求項１又は２に記載の回転センサ付き軸受ユニット組立て体を構成したのち、その弾性円筒体の一端面を前記軸の端面に同軸状態に突き合わせ、前記回転センサ付き軸受ユニットに圧入リングを突き当てその圧入リングを介して外部から軸方向の圧入力を加えることにより、該回転センサ付き軸受ユニットを前記弾性円筒体から軸上に移動させることを特徴とする回転センサ付き軸受ユニットの組込み方法。
【請求項４】
前記回転センサ付き軸受ユニットの組立て体は、弾性円筒体と前記センサユニットとの間に径方向すき間を有し、そのすき間を通して挿入した前記圧入リングを前記エンコーダユニットに突き当てるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の回転センサ付き軸受ユニットの組込み方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転体の回転速度検出に用いられる回転センサ付き軸受ユニットに関し、特に軸に組み込む前の段階にある組立て体とその組立て体を用いた組込み方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転体の回転速度検出に用いられる回転センサ付き軸受ユニットには、磁気式、光学式等があるが、いずれの場合も転がり軸受の内輪（回転輪）端部に装着されたエンコーダ及び外輪（固定輪）端部に該エンコーダに対向して装着されたセンサユニットから構成される。前記エンコーダの環状の芯金内端部は内輪外径面に圧入により固定され、また前記センサユニットの環状の固定部材内端部は外輪内径面に圧入・固定される（特許文献１、２参照）。
【０００３】
上記磁気式及び光学式のいずれの場合も、内輪にエンコーダが組込まれているため、内輪と軸との間にクリープ（差動滑り）が生じた場合や、急加減速の激しい運転条件の場合においては、軸回転の正確な信号を取り出すことができない問題がある。
【０００４】
このような問題点を解消するため、当出願人はエンコーダとこれと一体の芯金からなるエンコーダユニットを軸受とは別体に構成し、前記エンコーダユニットを直接軸に組み込むようにした回転センサ付き軸受ユニットを先に特許出願した（特願２００４−０６６５１０号）。
【特許文献１】特開２００２−３４９５５６号公報
【特許文献２】特開平９−２９７１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記の特許出願に係る発明は、エンコーダユニットが直接軸に組み込まれ内輪の回転とは無関係となるため軸の回転を正確に検知できる効果がある一方、エンコーダユニットが軸受と別体であることから搬送時おいてエンコーダユニットが振動を受け易い問題がある。また、別体であることから取り扱いが難しく、これを軸に組込むことが困難であるなどの問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、エンコーダユニットを軸受と別体に構成した回転センサ付き軸受ユニットにおいて、その取り扱いや組み込みが容易にできる手段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】
【０００７】
前記の課題を解決するために、この発明は、転がり軸受と、その転がり軸受の外輪の一端部に取付けられたセンサユニットと、該転がり軸受の内輪から独立し、該内輪と同一内径を有するとともに前記センサユニットに対し内径側から対向したエンコーダユニットとからなる回転センサ付き軸受ユニットを適宜な結合部材により結合一体化してなる回転センサ付き軸受ユニット組立て体において、前記結合部材を所要径に縮径した場合の外径が前記回転センサユニットの内径以下に小さくなる弾性円筒体により形成し、前記エンコーダユニットと内輪の内径面に該弾性円筒体を所要径に縮径した状態で挿入したのちこれを弾性的に拡径させ、該弾性円筒体の外径面に前記回転センサ付き軸受ユニットを嵌合一体化させた構成を採用した。
【０００８】
上記構成の回転センサ付き軸受ユニット組立て体は、軸に組み込む前段階における中間体であるが、軸受と、これとは別体のエンコーダユニットが弾性円筒体によって結合一体化されることにより、回転センサ付き軸受ユニットと弾性円筒体との組立て体が構成される。その組立て体の状態で取り扱うことにより、搬送・保管等が容易になるとともに、搬送時におけるエンコーダユニットに加わる振動も低減される。また、前記の弾性円筒体は、後述のように、回転センサ付き軸受ユニットを軸に組み込む際の治具としての機能をもつ。
【０００９】
この発明に係る回転センサ付き軸受ユニットの軸に対する組込み方法は、前述の回転センサ付き軸受ユニット組立て体を一旦製作したのち、その弾性円筒体の一端面を前記軸の端面に同軸状態に突き合わせ、前記回転センサ付き軸受ユニットに圧入リングを突き当てその圧入リングを介して外部から軸方向の圧入力を加えることにより、該回転センサ付き軸受ユニットを前記弾性円筒体から軸上に移動させることにより行う。
【００１０】
上記の方法によると、圧入作業開始前においては、回転センサ付き軸受ユニットは弾性円筒体によって一体化された組立て体の状態にあるので、搬送その他の取り扱いが容易にできる。また、前記弾性円筒体と圧入リングを治具として用いることにより、該弾性円筒体上から一体化の状態を保持したまま回転センサ付き軸受ユニットを軸上に移動させることも容易にできる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、この発明は弾性円筒体を結合部材として用いることにより、別体に構成されたエンコーダユニットと軸受が一体化され、軸に組み込む前の段階において回転センサ付き軸受ユニット組立て体が構成される。これにより、搬送や取り扱いが容易になるとともに、搬送時におけるエンコーダユニットに対する振動の影響も無くすることができる。また、前記弾性円筒体の一端部を軸端面に同軸状態に突き当て、反対側から圧入リングを介して回転センサ付き軸受ユニットを軸方向に押圧するだけで、回転センサ付き軸受ユニットの一体化の状態を保持したまま軸上に移動させこれを組込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を説明する。図１に示した実施の形態に係る回転センサ付き軸受ユニットＡは転がり軸受１と磁気センサユニット２との組み合わせからなる。転がり軸受１は、内輪３と外輪４、これらの転走溝間において保持器５により一定間隔に配置されたボール６、内外輪３、４の一端面において対向面間に装着されたシール部材７からなる。
【００１３】
磁気センサユニット２は、前記シール部材７の装着側と反対側において内輪３と別体のエンコーダユニット１０を有する。エンコーダユニット１０は、内輪３と同一内径をもった芯金８と、その芯金８の外径面に設けられた磁気エンコーダ９とからなる。
【００１４】
前記の磁気エンコーダ９の径方向外方に対向して、外輪４の内径面端部に外環部材１１が固定され、その外環部材１１の内径面にセンサハウジング１２が設けられる。そのセンサハウジング１２に基板１３とそのモールド部１４が埋め込まれ、モールド部１４の内径面に前記磁気エンコーダ９に所要のすき間をおいて対向する磁気センサ１５が設けられる。なお、図１（ａ）において、内輪３の内径（＝芯金８の内径）をφ１で示す。
【００１５】
上記の回転センサ付き軸受ユニットＡにおいて、エンコーダユニット１０を軸受１等の他の構成部材と一体化するために、結合部材としてＣ形断面の弾性円筒体１６を用いる。この弾性円筒体１６は、図１（ｂ）に示したようにその１箇所に長さ方向の全長にわたるスリット１７を形成したものであり、通常の状態では内輪３、芯金８の内径φ１より若干大きい外径φ２を有する（図１（ａ）参照）。その外径φ２は内径φ１又はそれ以下に弾性的に縮径され得る。また、その長さは、後述の軸１８の長さとほぼ等しい（図５参照）。
【００１６】
前記の弾性円筒体１６を縮径させ、これを芯金８と内輪３の内径面に挿入したのち弾性的に拡径させると、図２に示したように、軸受１と磁気センサユニット２から構成される回転センサ付き軸受ユニットＡが、弾性円筒体１６とともに結合一体化された回転センサ付き軸受ユニット組立て体が構成される。この組立て体の状態で搬送、保管等を行うことにより取り扱いが容易となり、またエンコーダユニット１０に対する振動の影響を無くすることができる。
【００１７】
なお、センサハウジング１２の内径面と弾性円筒体１６の外径面との間には一定のすき間Ｓが存在する。
【００１８】
次に、前記の組立て体を構成したのちこれを軸１８（その外径は内輪３等の内径φ１に等しい。）に組込む方法を図３から図６に基づいて説明する。先ず、図３に示したように、弾性円筒体１６のシール部材７側の端面を軸１８の端面に同軸状態に突き当てる。このとき縮径状態にある弾性円筒体１６の外径と軸１８の外径が一致する。また、弾性円筒体１６の反対側の端部外径面に圧入リング１９を嵌合し、前記のすき間Ｓに通してエンコーダユニット１０の芯金８の端面に当てる。しかるのちに、該圧入リング１９の後端面にエアハンマー等の圧入部材２１を当て軸方向の力を加え圧入作業を開始する。
【００１９】
上記の作業により回転センサ付き軸受ユニットＡは弾性円筒体１６上を進み、軸１８上に乗り移る（図４及び図５参照）。乗り移った分だけ弾性円筒体１６が反対側（圧入リング１９側）に抜け出す。
【００２０】
圧入が最終段階にまで進み内輪３の端面が軸１８の段差面２２に当った状態で回転センサ付き軸受ユニットＡは軸１８上に完全に移動するとともに密に嵌合される。これと同時に弾性円筒体１６は後方に抜け出す（図５参照）。圧入リング１９を除去すると軸１８上に組付けられた回転センサ付き軸受ユニットＡが得られる（図６参照）。なお、抜け出した円筒体１６、除去した圧入リング１９は再利用される。
【００２１】
図７は、転がり軸受１に光センサユニット２’を組み合わせた回転センサ付き軸受ユニットＡの実施の形態である。転がり軸受１の構成は前述の場合と同じである。光センサユニット２’はコードホイール８’が内輪３とは別体に形成される。そのコードホイール８’にエンコーダ９’が設けられ、エンコーダユニット１０が構成される。センサハウジング１２’が外輪４に一体化され、そのセンサハウジング１２’に埋め込まれた光センサ１５’が前記のエンコーダ９’と軸方向に所要のすき間をおいて対向する。
【００２２】
上記構成の回転センサ付き軸受ユニットＡを予め縮径させた弾性円筒体１６の外径面に嵌合して回転センサ付き軸受ユニット組立て体を構成し、その後圧入リング１９を介して軸１８に組込む手順は前記の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）実施形態の断面図、（ｂ）弾性円筒体の斜視図
【図２】同上の組込み準備段階の断面図
【図３】同上の組込み途中の断面図
【図４】同上の組込み途中の断面図
【図５】同上の組込み途中の断面図
【図６】同上の組込み完了状態の断面図
【図７】他の実施形態の組込み準備段階の断面図
【符号の説明】
【００２４】
１  転がり軸受
２  磁気センサユニット
２’  光センサユニット
３  内輪
４  外輪
５  保持器
６  ボール
７  シール部材
８  芯金
８’  コードホイール
９  磁気エンコーダ
９’  エンコーダ
１０  エンコーダユニット
１１  外環部材
１２、１２’  センサハウジング
１３  基板
１４  モールド部
１５  磁気センサ
１５’  光センサ
１６  円筒体
１７  スリット
１８  軸
１９  圧入リング
２１  圧入部材
２２  段差面
【図１】
2006132611.tif 000003
【図２】
2006132611.tif 000004
【図３】
2006132611.tif 000005
【図４】
2006132611.tif 000006
【図５】
2006132611.tif 000007
【図６】
2006132611.tif 000008
【図７】
2006132611.tif 000009