(57)【要約】【課題】  リング状の芯金を介して回転側軌道輪に取付けられる原点位置検出用の磁気発生体を、芯金へ確実に固定できる回転センサ付軸受を提供する。【解決手段】  この回転センサ付軸受は、内輪２、外輪３、および内外両輪２，３間に介在した複数の転動体４を有する転がり軸受１に、回転センサ７を取付けたものである。回転センサ７は、回転側軌道輪となる内輪２に取付けられた回転方向の原点位置検出用の磁気発生体８と、固定側軌道輪である外輪５に取付けられて磁気発生体８を検出する磁気センサ９とを備える。磁気発生体８は、内輪２に取付けられるリング状の芯金１０に設けられた半径方向の取付孔１１に固定する。磁気発生体８は、前記取付孔１１の芯金内径側の開口縁に係合し、または芯金内径側および芯金外径側の開口縁の両方にそれぞれ係合する鍔部８ａを有する断面形状とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転側軌道輪、固定側軌道輪、および両軌道輪間に介在した複数の転動体を有する転がり軸受と、前記回転側軌道輪に取付けられた回転方向の原点位置検出用の磁気発生体と、前記固定側軌道輪に取付けられて前記磁気発生体を検出する磁気センサとを備え、前記磁気発生体を、前記回転側軌道輪に取付けられるリング状の芯金に設けられた半径方向の取付孔に固定し、前記磁気発生体を、前記取付孔の芯金内径側の開口縁に係合し、または芯金内径側および芯金外径側の開口縁の両方にそれぞれ係合する鍔部を有する断面形状としたことを特徴とする回転センサ付軸受。
【請求項２】
請求項１において、前記取付孔を、前記磁気発生体の鍔部が嵌合する座繰り部を有するものとした回転センサ付軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記磁気発生体が永久磁石からなり、この永久磁石は、ゴムをバインダとするゴム磁石とした回転センサ付軸受。
【請求項４】
回転側軌道輪、固定側軌道輪、および両軌道輪間に介在した複数の転動体を有する転がり軸受と、前記回転側軌道輪に取付けられた回転方向の原点位置検出用の磁気発生体と、前記固定側軌道輪に取付けられて前記磁気発生体を検出する磁気センサとを備え、前記磁気発生体を、前記回転側軌道輪に取付けられるリング状の芯金に設けられた半径方向の取付孔に、接着剤により固定したことを特徴とする回転センサ付軸受。
【請求項５】
請求項４において、前記接着剤が、エポキシ系またはシリコーン系である回転センサ付軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータやエンジン、その他各種の機器に設置される回転センサ付軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転センサ付軸受として、原点信号検出用の磁気発生体となる磁石を、軸受の内輪外径部に固定されたリング状の芯金に設けたものが提案されている（例えば特許文献１）。上記磁気発生体は、芯金の周方向の一箇所に設けられた取付孔に嵌合状態に取付けられる。固定側軌道輪である外輪には、磁気発生体の磁気を検出する磁気センサを設け、その検出により原点信号を得る。
【特許文献１】特開２００４−１３８４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記構成の回転センサ付軸受では、軸受内輪の回転によって磁気発生体が芯金の取付孔から遠心力により半径方向の外側へ抜け出す可能性がある。また、低温時には、芯金と磁気発生体の線膨張係数の違いによって、芯金と磁気発生体との間にガタが発生することから、この場合も上記と同様に芯金の取付孔から磁気発生体が外径方向に抜け出す可能性がある。
【０００４】
この発明の目的は、芯金を介して回転側軌道輪に取付けられる原点位置検出用の磁気発生体が、遠心力の作用や低温時のガタの発生等によって、半径方向外側へ抜け出すことがなく、確実に固定できる回転センサ付軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の回転センサ付軸受は、回転側軌道輪、固定側軌道輪、および両軌道輪間に介在した複数の転動体を有する転がり軸受と、前記回転側軌道輪に取付けられた回転方向の原点位置検出用の磁気発生体と、前記固定側軌道輪に取付けられて前記磁気発生体を検出する磁気センサとを備え、前記磁気発生体を、前記回転側軌道輪に取付けられるリング状の芯金に設けられた半径方向の取付孔に固定し、前記磁気発生体を、前記取付孔の芯金内径側の開口縁に係合し、または芯金内径側および芯金外径側の開口縁の両方にそれぞれ係合する鍔部を有する断面形状としたことを特徴とする。
この構成によると、芯金の取付孔の芯金内径側の開口縁に係合する鍔部を磁気発生体に設けたため、回転側軌道輪の回転による遠心力が磁気発生体に作用しても、前記鍔部が取付孔の開口縁に係合するため、磁気発生体が取付孔から半径方向に抜け出すことが防止される。また、低温時に、芯金と磁気発生体との間に線膨張係数の違いによってガタが発生した場合でも、上記鍔部の係合のため、磁気発生体の半径方向への抜け出しが防止される。したがって、磁気発生体を芯金に確実に固定することができて、遠心力や温度変化に対する耐強度が増して信頼性が向上する。
【０００６】
この発明において、前記取付孔を、前記磁気発生体の鍔部が嵌合する座繰り部を有するものとしても良い。座繰り部があると、磁気発生体の鍔部が芯金から突出することが避けられ、鍔部が邪魔になることがない。
【０００７】
この発明において、前記磁気発生体が永久磁石からなり、この永久磁石が、ゴムをバインダとするゴム磁石であっても良い。この構成の場合、ゴム磁石の弾性を利用して、芯金の取付孔へ磁気発生体を圧入状態に固定することが簡単に行える。鍔部の形成についても、成形加工等により容易に行える。
【０００８】
この発明の他の回転センサ付軸受は、回転側軌道輪、固定側軌道輪、および両軌道輪間に介在した複数の転動体を有する転がり軸受と、前記回転側軌道輪に取付けられた回転方向の原点位置検出用の磁気発生体と、前記固定側軌道輪に取付けられて前記磁気発生体を検出する磁気センサとを備え、前記磁気発生体を、前記回転側軌道輪に取付けられるリング状の芯金に設けられた半径方向の取付孔に、接着剤により固定したことを特徴とする。前記接着剤としては、耐油性や温度変化の観点からエポキシ系またはシリコーン系であることが好ましい。
この構成によると、芯金の取付孔に接着剤で磁気発生体が固定されるので、取付孔への磁気発生体の固定が確実になり、遠心力や、低温時の線膨張係数の違いによって、芯金の取付孔から磁気発生体が半径方向に抜け出すことを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の回転センサ付軸受は、回転側軌道輪、固定側軌道輪、および両軌道輪間に介在した複数の転動体を有する転がり軸受と、前記回転側軌道輪に取付けられた回転方向の原点位置検出用の磁気発生体と、前記固定側軌道輪に取付けられて前記磁気発生体を検出する磁気センサとを備え、前記磁気発生体を、前記回転側軌道輪に取付けられるリング状の芯金に設けられた半径方向の取付孔に固定し、前記磁気発生体を、前記取付孔の芯金内径側の開口縁に係合し、または芯金内径側および芯金外径側の開口縁の両方にそれぞれ係合する鍔部を有する断面形状としたため、磁気発生体が遠心力の作用や低温時のガタの発生等によって、半径方向外側へ抜け出すことがなく、確実に固定することができる。
この発明の他の回転センサ付軸受は、前記磁気発生体を、前記回転側軌道輪に取付けられるリング状の芯金に設けられた半径方向の取付孔に、接着剤により固定したため、この場合も、磁気発生体が遠心力の作用や低温時のガタの発生等によって、半径方向外側へ抜け出すことがなく、確実に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の第１の実施形態を図１〜図３と共に説明する。この回転センサ付軸受は、複数の転動体４を介して互いに回転自在な内輪２および外輪３を有する転がり軸受１と、この転がり軸受１の一端部に設けられた回転センサ７とからなる。回転センサ７は、内輪２の一端部に取付けられた回転方向の原点位置検出用の磁気発生体８と、外輪３の一端部に取付けられて前記磁気発生体８を検出する磁気センサ９とからなる。ここでは内輪２が回転側軌道輪、外輪３が固定側軌道輪とされ、内輪２に磁気発生体８が、外輪３に磁気センサ９がそれぞれ取付けられる。
【００１１】
磁気発生体８は、原点位置検出用のいわば磁気エンコーダであって、永久磁石からなり、リング状の芯金１０の周方向の１箇所に設けられた半径方向の取付孔１１に固定されている。芯金１０は、内輪２の一端部の外径面に圧入嵌合され、これにより芯金１０を介して磁気発生体８が内輪２の一端部に取付けられる。
磁気発生体８は、この実施形態では、図１における芯金１０のII−II矢視断面を示す図２のように、取付孔１１の芯金内径側の開口縁に係合する鍔部８ａを有する断面Ｔ字状とされている。取付孔１１は、磁気発生体８の鍔部８ａが嵌合する座繰り部１１ａを、芯金内径側の開口縁に有する形状とされている。磁気発生体８ａの軸受軸方向の位置は、内輪２の外径面に干渉する位置とされている。
取付孔１１への磁気発生体８の固定にあたっては、磁気発生体８の各磁極Ｓ，Ｎを芯金１０の内径側および外径側に向けた状態、すなわちこの例ではＳ極を外径方向に、Ｎ極を内径方向に向けた状態で固定される。
【００１２】
磁気発生体８は、この例ではゴムをバインダとするゴム磁石からなり、そのゴムの弾性力を利用することで、芯金取付孔１１へ磁気発生体８を圧入状態に固定している。なお、磁気発生体８は、芯金１０の取付孔１１へ固定する前に着磁したものを使用するのが望ましいが、取付孔１１に固定した後に着磁しても良い。
【００１３】
図１において、磁気センサ９は、例えばホール素子などからなり、基板１２と共に樹脂製のセンサハウジング１３内に挿入された状態で、樹脂１４により樹脂モールドされている。センサハウジング１３は、金属製外環１５を介して外輪３に取付けられる。前記基板１２は、磁気センサ９を実装するものであって、この基板１２を通して外部のセンサ信号受信機（図示せず）との間で電力やセンサ信号の授受が行われる。
【００１４】
前記転がり軸受１は深溝玉軸受からなり、内輪２の外径面および外輪３の内径面にはそれぞれ転動体４の軌道面２ａ，３ａが形成され、転動体４は保持器５で保持されている。内輪２と外輪３の間の環状空間は、回転センサ７の設置側とは反対側の端部がシール部材６で密封されている。
【００１５】
図３は、内輪２の回転に伴い磁気センサ９の出力する検出信号の波形図を示す。この場合には、内輪２が１回転する間に、磁気発生体である磁気発生体８の磁気を磁気センサ９が１回検出し、磁気センサ９から１パルスの検出信号が出力される。これにより内輪２の回転数、および回転位相を知ることができる。
【００１６】
上記したように、この回転センサ付軸受では、芯金１０に設けられた半径方向の取付孔１１に固定する磁気発生体８を、前記取付孔１１の芯金内径側の開口縁に係合する鍔部８ａを有するＴ字状の断面形状としているので、軸受内輪２の回転による遠心力で磁気発生体８が芯金１０の取付孔１１から半径方向に抜け出すことが防止される。また低温時に、芯金１０と磁気発生体８間の線膨張係数の違いによってガタが発生した場合でも、上記した取付孔１１への磁気発生体８の固定構造により、磁気発生体８の半径方向への抜け出しが防止される。すなわち、磁気発生体８を芯金１０に確実に固定することができ、遠心力や温度変化に対する耐強度が増して信頼性が向上する。
【００１７】
この実施形態では、芯金１０の取付孔１１における内径側の開口縁に、磁気発生体８の鍔部８ａが嵌合する座繰り部１１ａを形成しているので、鍔部８ａが芯金１０から突出状態となることが回避され、鍔部８ａが芯金１０の回転側軌道輪２への取付け等の障害となることがない。この実施形態では、座繰り部１１ａ内に収まった鍔部８ａが内輪２の外径面に干渉する軸受軸方向の位置にあるため、磁気発生体８が取付孔１１から内径側へ抜けることも防止される。
また、この実施形態では、磁気発生体８がゴムをバインダとするゴム磁石からなるので、その弾性を利用して芯金１０の取付孔１１へ磁気発生体８を圧入状態に簡単に固定することができる。
【００１８】
図４は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態の回転センサ付軸受は、図１〜図３に示す第１の実施形態において、磁気発生体８を、芯金１０の取付孔１１の内径側および外径側の両開口縁にそれぞれ係合する鍔部８ａ，８ｂを有するＨ字状の断面形状としたものである。芯金１０の取付孔１１の内径側および外径側の開口縁には、磁気発生体８の両鍔部８ａ，８ｂが嵌合する座繰り部１１ａ，１１ｂが形成されている。その他の構成は図１〜図３の実施形態の場合と同じである。
【００１９】
この実施形態の場合、磁気発生体８の両側の鍔部８ａ，８ｂが、芯金１０の取付孔１１の外径側開口縁および内径側開口縁にそれぞれ係合するので、磁気発生体８は、取付孔１１の半径方向の内外両方の抜け出しが防止される。このため、磁気発生体８は、同図のように内輪２と干渉しない軸受軸方向位置であっても良い。
【００２０】
図４では、磁気発生体８を、その両鍔部８ａ，８ｂの張り出し量が大きい断面Ｈ字状としたが、両鍔部８ａ，８ｂの張り出し量が小さい断面Ｉ字状としても取付孔１１からの抜け出し防止効果が得られ、磁気発生体８を芯金１０に確実に固定することができる。
【００２１】
図５は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の回転センサ付軸受は、図１〜図３に示す第１の実施形態において、磁気発生体８を鍔無しの軸状とし、この磁気発生体８を、芯金１０に設けられた半径方向の取付孔１１に接着剤により固定したものである。この接着剤としては、耐油性や温度変化などを考慮したものが好ましく、例えばエポキシ系やシリコーン系のものを用いることができる。
【００２２】
この実施形態の場合、磁気発生体８は芯金１０の取付孔１１に接着固定されるので、この場合も取付孔１１への磁気発生体８の固定が確実になり、遠心力や、低温時の線膨張係数の違いによって、芯金１０の取付孔１１から磁気発生体８が半径方向に抜け出すことが防止される。
【００２３】
本発明では内輪回転について開示したが、外輪回転であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかる回転センサ付軸受の断面図である。
【図２】図１における芯金のII−II矢視断面図を示す。
【図３】磁気センサの出力信号を示す波形図である。
【図４】この発明の他の実施形態にかかる回転センサ付軸受の断面図である。
【図５】この発明のさらに他の実施形態にかかる回転センサ付軸受の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…転がり軸受
２…内輪（回転側軌道輪）
３…外輪（固定側軌道輪）
４…転動体
７…回転センサ
８…磁気発生体
８ａ，８ｂ…鍔部
９…磁気センサ
１０…芯金
１１…取付孔
１１ａ，１１ｂ…座繰り部
【図１】
2006234709.tif 000003
【図２】
2006234709.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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