(57)【要約】【課題】  センサ７による検出精度をより向上させる事ができると共に、保持器５ａと各転動体４との間の摩耗の増大を防止できる構造を実現する。【解決手段】  上記センサ７とエンコーダ６とが存在する部分を、磁性材製のカバー１４と磁性部材２６とにより囲んで、外部に存在する磁束がこの部分を通過しない様にする。又、上記保持器５ａを非磁性材である合成樹脂製とする。この結果、外部磁束やこの保持器５ａが上記センサ７の検出精度に影響を及ぼす事を防止できる。又、上記エンコーダ６の磁界により上記保持器５ａが磁化されない為、この保持器５ａと上記各転動体４との間で磁気吸引力の発生を防止して、摩耗の増大を防止できる。【選択図】  図１
2006336753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止側軌道を有し使用時にも回転しない静止輪と、回転側軌道を有し使用時に回転する回転輪と、これら静止側軌道と回転側軌道との間に転動自在に設けた複数個の転動体と、これら各転動体を保持する保持器と、上記回転輪の端部に支持された、被検出面の磁気特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、上記静止輪の端部に支持され、このエンコーダの被検出部と対向する検出部を有しこのエンコーダの回転に伴う磁束の変化を検出するセンサとを備えたセンサ付転がり軸受ユニットに於いて、このセンサと上記エンコーダとが存在する部分の少なくとも一部を磁性材製の部材により囲む事により、外部に存在する磁束がこの部分を通過しない様にすると共に、上記保持器を非磁性材製とした事を特徴とするセンサ付転がり軸受ユニット。
【請求項２】
エンコーダ若しくはセンサに組み込む磁石を希土類磁石とした、請求項１に記載したセンサ付転がり軸受ユニット。
【請求項３】
各転動体を非磁性材製とした、請求項１又は請求項２に記載したセンサ付転がり軸受ユニット。
【請求項４】
回転輪の端部に支持されたエンコーダと各転動体が存在する空間との間に密封板を設けた、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したセンサ付転がり軸受ユニット。
【請求項５】
保持器を軸方向に関して一方にのみリム部を有する冠型保持器として、このリム部をセンサと反対側に配置した、請求項４に記載したセンサ付転がり軸受ユニット。
【請求項６】
密封板が、静止輪の端部周面に形成した係止溝に係止されている、請求項４又は請求項５に記載したセンサ付転がり軸受ユニット。
【請求項７】
密封板が非磁性材製である、請求項４〜６のうちの何れか１項に記載したセンサ付転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機や産業用機械等の回転軸を支承すると共に、この回転軸の回転速度等を検出可能なセンサ付転がり軸受ユニットの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の制御技術の進展に伴って、電動機や産業用機械等の各種機械装置の回転機構を構成する回転体の各種情報を検出するセンサを転がり軸受に組み込んだ、センサ付転がり軸受ユニットが従来から知られている。この様なセンサ付転がり軸受ユニットは、上記回転体を回転駆動する回転軸を回転自在に支承すると共に、この回転軸の回転速度等を検出する。この結果、コンパクトな構造で各種機械装置の回転速度等を検出できる。この様なセンサ付転がり軸受ユニットの利用例として、例えば、通常のインダクションモータの回転軸を支承する深溝型玉軸受に回転速度センサを組み込む事が考えられる。これにより、負荷変動によるモータの出力回転速度の変化を検出し、この変化を入力電圧にフィードバックすれば、コンパクトな構造で、負荷変動に拘らず上記出力回転速度を一定に保つ事が可能なモータを得られる。
【０００３】
上述のセンサ付転がり軸受ユニットとして、従来から各種構造のものが知られている。特に、例えば特許文献１〜３に記載されている様に、磁束の変化を利用する構造のものが多く知られている。図４は、このうちの特許文献１に記載された構造を示している。センサ付転がり軸受ユニット１は、静止輪である外輪２と、回転輪である内輪３と、複数個の転動体４、４と、保持器５と、エンコーダ６と、センサ７とを備える。このうちの外輪２は、内周面に静止側軌道である外輪軌道８を有し、ハウジング等の固定の部分に内嵌固定されて、使用時にも回転しない。又、上記内輪３は、外周面に回転側軌道である内輪軌道９を有し、回転軸に外嵌固定されて、使用時に回転する。又、上記各転動体４、４は、軸受鋼製で、上記外輪軌道８と内輪軌道９との間に転動自在に設けられている。又、上記保持器５は、鋼板を波型にプレスした１対の保持器素子を組み合わせて成る鋼板製の波形プレス保持器で、上記各転動体４、４を保持するものである。
【０００４】
又、上記エンコーダ６は、上記内輪３の一端部（図４の右端部）外周面に係止されたホルダ１０に支持されている。このホルダ１０は、鋼板等の金属板をプレス成形して成る。即ち、このホルダ１０は、円輪部１１とこの円輪部１１の外周縁から軸方向外方（軸方向に関して外とは、転動体４、４が設置されている部分と反対側に向かう方向を言い、内とは、その逆を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）に折れ曲がった円筒部１２とから構成される。そして、上記円輪部１１の内周縁部を上記内輪３の一端部外周面に設けた溝に係止すると共に、上記円筒部１２の内周面に、円輪状に形成された上記エンコーダ６を支持している。尚、上記円輪部１１の内周縁部を係止する溝は、通常の（センサ付でない）転がり軸受に組み込まれる一方（図４でセンサ７を設置する側）のシールリングのシールリップが摺接するシール溝である。この様に、ホルダ１０を介して内輪３に固定されるエンコーダ６は、径方向に着磁されており、円周方向に関して交互に且つ等間隔に、Ｎ極とＳ極とを配置している。
【０００５】
又、上記センサ７は、ホール素子や磁気抵抗素子等の、磁束の変化に対応して特性を変化させるものを組み込んでいる。又、このセンサ７は、前記外輪２の端部に支持されたセンサハウジング１３に支持された状態で、検出部を上記エンコーダ６の被検出部に対向させている。上記センサハウジング１３は、ＳＰＣＣの如き軟鋼板等の磁性金属板製のカバー１４と、このカバー１４の内側に保持された合成樹脂製の保持環１５とから成る。このうちのカバー１４は、断面クランク形で全体を円環状に形成したもので、外径寄り部分に形成した突き当て板部１６の外周縁部に嵌合筒部１７を、内周縁部に保持部１８を、それぞれ形成している。そして、このうちの嵌合筒部１７を、上記外輪２の端部外周面に形成した小径部１９に締り嵌めで外嵌すると共に、この嵌合筒部１７の先端部を、上記外輪２の外周面でこの小径部１９よりも軸方向内側に形成した段差部２０にかしめ付けている。これにより、上記突き当て板部１６を上記外輪２の端面に突き当てた状態で、上記カバー１４をこの外輪２に結合固定している。
【０００６】
又、上記保持部１８は、断面略Ｌ字型で全体を円環状に形成している。そして、この保持部１８内には、上記保持環１５を保持固定している。即ち、この保持環１５の円周方向複数個所に軸方向外方に向けて突設した係止凸部２１を、上記保持部１８の外周寄り部分の円周方向複数個所に設けた係止孔部２２にそれぞれ係止している。これにより、上記保持環１５が上記保持部１８内に保持固定される。この保持環１５内には、上記センサ７を包埋支持して、上記エンコーダ６の被検出部である内周面と径方向に対向させている。この為に、上記保持環１５の内側面に、軸方外方に凹んだ凹部２３を、全周に亙り形成している。そして、この凹部２３内に上記エンコーダ６を進入させると共に、この凹部２３の内面の一部に上記センサ７の上面の一部を露出させ、上記エンコーダ６の内周面とこのセンサ７の上面の一部とを対向させている。従って、このセンサ７の上面の一部が、前述した検出部となる。
【０００７】
又、上記保持環１５には基板２４を支持している。この基板２４は、上記センサ７の特性変化を出力信号に変換する為の処理回路を有するもので、上記保持環１５に形成された係止凸部２１に係止された状態で、この保持環１５の外側面に固定されている。又、上記基板２４の一部には、上記センサ７の検出信号を取り出す為のハーネス２５を接続し、このハーネス２５を、前記センサハウジング１３の一部から外部に導出している。
【０００８】
又、上記図４の構造の場合、円筒状に形成された磁性部材２６を、上記保持環１５の内周面に固設している。この磁性部材２６は、例えば、合成樹脂に鉄粉、磁性粉等を混入して、磁性を有する構造としている。そして、上記保持環１５の内周面に内嵌固定されている。これにより、上記センサ７と上記エンコーダ６とが存在する部分の軸方向内方を除く周囲を、磁性金属板製の前記カバー１４と上記磁性部材２６とにより囲んでいる。
【０００９】
上述の様に構成されるセンサ付転がり軸受ユニット１は、例えば、モータ等の回転軸を回転自在に支持すると共に、この回転軸の回転速度を検出する為に使用する。この為に、前記外輪２をハウジング等の固定の部分に内嵌固定すると共に、前記内輪３を上記回転軸に外嵌固定する。これにより、この回転軸を上記固定の部分に対して回転自在に支持できる。又、この回転軸と共に上記内輪３が回転すると、この内輪３の一端部外周面に前記ホルダ１０を介して支持された上記エンコーダ６も回転する。このエンコーダ６の回転に伴って、上記センサ７内を流れる磁束の方向が交互に変化する。そして、このセンサ７内を流れる磁束の変化に対応して、上記センサ７の特性が変化し、このセンサ７の出力信号が変化する。この出力信号が変化する周波数は、上記内輪３の回転速度に比例するので、この出力信号を上記ハーネス２５を介して図示しない制御器に送れば、上記内輪３の回転速度を知る事ができる。
【００１０】
又、上記センサ付転がり軸受ユニット１の場合、上記センサ７と上記エンコーダ６とが存在する部分の軸方向内方を除く周囲を、磁性金属板製のカバー１４と磁性部材２６とにより囲んでいる。この為、例えばモータから漏洩した磁束等、上記エンコーダ６の磁束以外の外部磁束が、上記センサ７と上記エンコーダ６とが存在する部分を通過する事を防止できる。即ち、これらセンサ７とエンコーダ６とが存在する部分を通過しようとする外部磁束は、上記カバー１４及び磁性部材２６に沿って流れ、この部分に達する事はない。この結果、上記センサ７内を流れる磁束は、上記エンコーダ６による磁束のみとなる。従って、外部磁束によるこのセンサ７の誤作動を防止して、上記エンコーダ６の磁束の変化をより確実に検知する事ができる為、回転速度検出の精度を向上させる事ができる。
【００１１】
上述した様に、図４に示したセンサ付転がり軸受ユニット１によれば、小型化を図れる構造で回転速度検出の精度を向上させる事ができるが、近年のより高い検出精度の要求に対して十分に応えられない可能性がある。即ち、上記センサ付転がり軸受ユニット１の場合、各転動体４、４を保持する保持器５を、磁性を有する鋼板製としている為、これら各転動体４、４と共にこの保持器５が回転すると、上記エンコーダ６による磁界が乱れる可能性がある。具体的には、保持器５を波形プレス保持器としている為、この保持器５の一部（各転動体４、４を保持する部分）で上記エンコーダ６との距離が近くなり、この保持器５の他部（各転動体４、４の間部分）で上記エンコーダ６との距離が遠くなる。この為、この保持器５の回転により、このエンコーダ６に対して磁性材が近づいたり遠ざかったりして、このエンコーダ６の磁界が乱れる。又、近年の装置の小型化の要求に伴い、センサ付転がり軸受ユニット１の軸方向寸法を小さくした場合には、上記エンコーダ６と各転動体４、４との距離も近くなる。これら各転動体４、４は、前述した様に、軸受鋼製である為、これら各転動体４、４の公転が、上記エンコーダ６の磁界に影響を及ぼす可能性がある。この様に、上記保持器５或は転動体４、４が磁性材製である場合には、上記エンコーダ６の磁界を乱し、上記センサ７による検出に誤差が生じる可能性がある。
【００１２】
又、上述の様に、保持器５を磁性材製とした場合、センサ付転がり軸受ユニット１の音響寿命や破損に至るまでの寿命が短くなり易い。即ち、前記内輪３に固定されたエンコーダ６が磁石により構成されている為、このエンコーダ６の磁界の中で、磁性材である保持器５と転動体４、４とが励磁され、これら保持器５と転動体４、４との間に磁気吸着力が発生する。この結果、この保持器５の各ポケット２７の内側面と、これら各ポケット２７内に保持された上記各転動体４、４の転動面との間の摩耗が増大する。これら各ポケット２７の内側面とこれら各転動体４、４の転動面とは滑り接触する為、或る程度の摩耗は許容される。しかし、上述の様に、上記各ポケット２７の内側面と上記各転動体４、４の転動面との間に磁気吸着力が生じれば、上記滑り接触による摩耗量が想定以上に増大する。この結果、摩耗粉が増大し、上記センサ付転がり軸受ユニット１内のグリースが早期に劣化して、軸受内に破損が生じ易くなる。そして、センサが付いてない通常の転がり軸受と比べて、早期に騒音が大きくなり易くなる（音響寿命が低下する）と共に、早期に破損し易くなる。
【００１３】
又、上述の様な現象は、エンコーダ６の磁力が強くなる程顕著になる。このエンコーダ６として使用される磁石として、アルニコ磁石等の鋳造系の磁石、フェライト磁石、ネオジウム−ボロン等の希土類磁石等が挙げられる。この中で最も磁力が強いのは希土類磁石であるが、近年、センサ７による検出精度をより向上させる為、この希土類磁石の様に磁力が強い磁石をエンコーダ６の磁石として使用する場合が多くなってきた。従って、上述の様な、保持器５や転動体４、４が磁界を乱す事によるセンサ７の検出精度の低下、保持器５と各転動体４、４との磁化に伴う摩耗増大と言う問題が、より注目されてきている。  
【００１４】
尚、例えば特許文献２〜３に記載されている様に、保持器を合成樹脂製とすれば、上述の様な問題は生じない。但し、これら各特許文献２〜３に記載された構造の場合、保持器と転動体とが磁化する事による摩耗の増大を考慮して保持器を合成樹脂製とした訳ではない。又、外部磁束の影響に就いて考慮していない為、センサとエンコーダとが存在する部分を磁性材により囲む構成としていない。従って、上記特許文献２〜３の構造の場合、センサの検出精度をより向上させる事は難しい。
【００１５】
又、上述の図４に示した構造の場合、外輪２の内周面と内輪３の外周面との間に存在し、転動体４、４が存在する環状空間２８のセンサ７側（図４の右側）の開口部には、シールリングを設けていない。即ち、上記内輪３のセンサ７側の端部外周面には、上記エンコーダ６を設置している。又、図４に示す様に、前記保持器５を波形プレス保持器として、１対の保持器素子により上記各転動体４、４を軸方向両側から挟持する様にしている。この為、上記環状空間２８のセンサ７側の開口部にシールリングを設ける為の空間を確保しにくい。従って、図４に示した構造の場合、このセンサ７側の開口部にシールリングを設けていない。
【００１６】
一方、上記環状空間２８内には、グリースを充填して上記各転動体４、４の転動面と外輪軌道８及び内輪軌道９との間を潤滑している。この為、この環状空間２８の上記センサ７と反対側（図４の左側）の開口部にシールリング２９を設けて、上記グリースがこの開口部から漏出する事を防止すると共に、外部から異物が入り込む事を防止している。これに対して、上記環状空間２８のセンサ７側の開口部は、このセンサ７を支持するセンサハウジング１３により覆われている為、外部から異物が入り込んだり、グリースが漏出する事を、或る程度は防止できる。但し、上記図４の構造では、グリースの漏出防止を十分に図れない可能性がある。
【００１７】
即ち、上記環状空間２８内に充填されたグリースは、上記エンコーダ６を固定したホルダ１０に堰き止められるが、このホルダ１０は、上記内輪３と共に回転する為、このホルダ１０に付着したグリースに遠心力が作用する。そして、この遠心力により径方向外側に振り飛ばされたグリースが、上記センサ７を保持する保持環１５と上記エンコーダ６との隙間を通って外部に漏出する可能性がある。この様に、環状空間２８内に充填したグリースが外部に漏出した場合には、上記各転動体４、４の転動面と上記外輪軌道８及び内輪軌道９との間を潤滑するグリースが不足し、早期に焼き付きが生じる。
【００１８】
【特許文献１】特開２００４−２１８６８４号公報
【特許文献２】特開平１１−３２６３５３号公報
【特許文献３】特開２０００−３４６６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明のセンサ付転がり軸受ユニットは、上述の様な事情に鑑み、センサによる検出精度をより向上させる事ができると共に、保持器と転動体との間の摩耗の増大を防止できる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明のセンサ付転がり軸受ユニットは、前述の図４に示した従来構造と同様に、静止輪と、回転輪と、複数個の転動体と、保持器と、エンコーダと、センサとを備える。
このうちの静止輪は、静止側軌道を有し使用時にも回転しない。
又、上記回転輪は、回転側軌道を有し使用時に回転する。
又、上記各転動体は、上記静止側軌道と回転側軌道との間に転動自在に設けられている。
又、上記保持器は、これら各転動体を保持するものである。
又、上記エンコーダは、上記回転輪の端部に支持されており、被検出面の磁気特性を、円周方向に関して交互に変化させている。
又、上記センサは、上記静止輪の端部に支持されている。又、上記エンコーダの被検出部と対向する検出部を有し、このエンコーダの回転に伴う磁束の変化を検出する。
特に、本発明のセンサ付転がり軸受ユニットに於いては、上記センサと上記エンコーダとが存在する部分の少なくとも一部を磁性材製の部材により囲む事により、外部に存在する磁束がこの部分を通過しない様にしている。又、これと共に、上記保持器を非磁性材製としている。
【発明の効果】
【００２１】
上述の様に構成される本発明のセンサ付転がり軸受ユニットの場合、センサによる検出精度をより向上させる事ができると共に、保持器と転動体との間で摩耗量の増大を防止できる。即ち、上記センサとエンコーダとが存在する部分を、外部に存在する磁束が通過しない様にしている為、この外部磁束がこのセンサの検出精度に影響を及ぼす事はない。又、保持器を非磁性材製としている為、この保持器がセンサの検出精度に影響を及ぼす事もない。更に、この保持器が磁化される事がない為、この保持器と各転動体との間で磁気吸引力が生じる事を防止できる。この為、これら保持器と各転動体との間で摩耗量が増大する事はない。この結果、音響寿命や破損に至るまでの寿命の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を実施する為に好ましくは、請求項２に記載した様に、エンコーダ若しくはセンサに組み込む磁石を希土類磁石とする。
この様に構成すれば、磁束の変化がより検出し易くなり、センサの検出精度をより向上させる事ができる。尚、この様に磁力の強い希土類磁石を使用しても、上記保持器が磁化される事がない為、この保持器と上記各転動体との間の摩耗が増大する事を防止できる。  又、より好ましくは、請求項３に記載した様に、各転動体を非磁性材製、例えば、セラミックス製とする。
この様に構成すれば、保持器と各転動体との何れも、センサの検出精度に影響を及ぼす事がない為、このセンサの検出精度をより向上させる事ができる。
【００２３】
更に好ましくは、請求項４に記載した様に、回転輪の端部に支持されたエンコーダと、各転動体が存在する空間との間に、密封板を設ける。
この様に構成すれば、軸受内に封入したグリースのうち、センサ側の開口部に向かうグリースの殆どが、密封板に堰き止められる。この為、グリースがこのセンサ側の開口部から外部に漏出しにくくなる。
又、請求項４に記載した発明を実施する為に好ましくは、請求項５に記載した様に、保持器を、軸方向に関して一方にのみリム部を有する冠型保持器として、このリム部をセンサと反対側に配置する。
この様に構成すれば、軸受内のグリースを充填する空間のセンサ側に、密封板を設ける空間を確保できる。この為、この密封板を設ける為にセンサ付転がり軸受ユニットの軸方向寸法を大きくする必要はない。従って、上記センサ側に密封板を設けても、このセンサ付転がり軸受ユニットの小型化を図れる。
又、より好ましくは、請求項６に記載した様に、密封板を、静止輪の端部周面に形成した係止溝に係止する。
この係止溝として、通常の（センサ付としない）転がり軸受で、シールリング等の密封装置を係止していた溝を使用すれば、上記密封板を係止する為の溝を新たに加工する必要がない。
更に好ましくは、請求項７に記載した様に、密封板を非磁性材製とする。
この様に構成すれば、密封板がセンサの検出精度に影響を及ぼす事を防止できる。即ち、この密封板として、例えば、金属製の芯金に弾性材を添着した様な構造を使用した場合、この芯金が、上記センサにより検出する磁界を乱す可能性がある。これに対して、上記密封板を非磁性材製とすれば、この様な事はない。
尚、仮に密封板が磁性材製であっても、上記磁界を乱す可能性は低いと考えられる。即ち、この密封板は静止輪に固定されており、断面形状は全周に亙って同じである。従って、エンコーダが相対回転しても、上記密封板とこのエンコーダとの距離が円周方向に関して変化せず、この密封板の存在が上記磁界を乱す原因とはなりにくい。但し、これらエンコーダと密封板との距離は、（例えばこのエンコーダの振れにより）必ずしも円周方向に関して均一とはならない。この為、上記密封板が磁性材製である場合には、この密封板とエンコーダとの距離の変化により、上記センサにより検出する磁界を乱す可能性がある。
【実施例１】
【００２４】
図１は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、本発明の特徴は、センサ７による検出精度をより向上させると共に、保持器５ａと各転動体４との間の摩耗が増大するのを防止すべく、上記センサ７とエンコーダ６とが存在する部分に外部磁束が通過しない様にすると共に、上記保持器５ａを非磁性材製とした点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図４に示した従来構造と同様である為、重複する説明に就いては簡略若しくは省略し、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００２５】
本実施例のセンサ付転がり軸受ユニット１ａは、前述の図４の構造と同様に、回転輪である内輪３の一端部（図１の右端部）外周面にエンコーダ６を、ホルダ１０を介して支持している。このエンコーダ６は、径方向に着磁されており、円周方向に関して交互に且つ等間隔にＮ極とＳ極とを配置している。又、このエンコーダ６を構成する磁石として、例えば、ネオジウム−ボロン等の強力な磁性を有する希土類磁石を使用する。又、静止輪である外輪２の一端側に支持されたセンサハウジング１３内に、合成樹脂製の保持環１５を介して、上記センサ７を設けている。このセンサ７には、ホール素子や磁気抵抗素子等の、磁束の変化に対応して特性を変化させるものを組み込んでいるが、この様な素子を複数個組み込む事も可能である。即ち、複数の素子を円周方向に関して互いに離隔した位置に配置すれば、上記内輪３の回転速度のみならず、回転方向等に就いても検出可能である。尚、上記センサ７自体を上記保持環１５の円周方向に関して複数個配置しても良い。
【００２６】
又、本実施例の場合、上記エンコーダ６を希土類磁石により構成し、このエンコーダ６の磁束の変化を上記センサ７により検出する構造としている。但し、例えば、センサ内に永久磁石とホール素子や磁気抵抗素子等を有し、磁性材製のエンコーダの円周方向複数個所に切り欠きや透孔等を形成する構造としても良い。この場合には、上記センサ内に組み込む永久磁石を希土類磁石とする。又、この様なアクティブ型の構造に拘らず、パッシブ型の構造であっても良い。要は、磁束の変化に伴いセンサの出力が変化する構造であれば良い。これに対して、光電式や渦電流式等の、回転速度等を検出する為に磁石を利用しない構造は、本発明の技術的範囲からは外れる。
【００２７】
又、本実施例の場合も、前述の図４の構造と同様に、上記センサ７と上記エンコーダ６とが存在する部分の軸方向内方を除く周囲を、磁性材製のカバー１４及び磁性部材２６により囲んでいる。即ち、このセンサ７を支持するセンサハウジング１３を構成するカバー１４は、軟鋼板等の磁性金属板により形成されており、上記センサ７とエンコーダ６とが存在する部分の軸方向外方と径方向外方とを覆っている。又、このセンサ７を包埋支持する保持環１５の内周面には、例えば、鉄粉フェライト粉等の磁性を有する部材を混入した、合成樹脂製の磁性部材２６を内嵌固定している。この為、上記センサ７とエンコーダ６とが存在する部分の径方向内方には、上記磁性部材２６が存在する。この様に本実施例の場合には、これらセンサ７とエンコーダ６とが存在する部分の軸方向外方及び径方向外方をカバー１４により、軸方向内方を磁性部材２６によりそれぞれ覆う事により、上記センサ７とエンコーダ６とが存在する部分を外部磁束が通過する事を防止している。
【００２８】
尚、上記磁性部材２６は、磁性を有する部材を混入した合成樹脂以外にも、磁性を有する粉末や繊維を混入したゴムや、磁性を有する材料製の板材（鋼板等）であっても良い。又、上記保持環１５の内周面に、磁性を有する粉末や繊維を混入した塗料や接着剤を塗布する構造としても良い。更には、磁性を有する粉末や繊維を混入した合成樹脂を、上記保持環１５の形成時にこの保持環１５を構成する合成樹脂と共に一体的に形成しても良い。要は、この保持環１５の内周面に磁性を有する磁気遮蔽層が存在すれば良い。
【００２９】
又、本実施例の場合、前記保持器５ａを、非磁性材である合成樹脂製としている。即ち、この保持器５ａは、ガラス繊維を１０〜３０重量％含有する事により補強された、ポリアミド６６やポリアミド４６、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン等の合成樹脂を冠型に形成している。尚、本実施例の場合、上記保持器５ａは、非磁性材製であれば良く、合成樹脂製に限定されない。又、この保持器５ａの形状に就いても冠型に限定されない。例えば、合成樹脂を円筒状に形成し、円周方向複数個所にポケットを形成する為の孔を形成する、もみ抜き型の保持器であっても良い。
【００３０】
又、本実施例の場合、上記冠型の保持器５ａを構成するリム部３０が上記エンコーダ６を支持するホルダ１０と干渉するのを防ぐ為、このリム部３０を上記センサ７と反対側（図１の左側）に配置している。但し、上記ホルダ１０と干渉しなければ、上記リム部３０を上記センサ７側（図１の右側）に配置する事が好ましい。この様に構成すれば、上記保持器５ａの各ポケット内に存在するグリースが、上記センサ７側に行きにくくなり、このセンサ７側から多くのグリースが漏出する事を防止できる。尚、各転動体４が存在する環状空間２８のセンサ７と反対側の開口部にはシールリング２９を設けている為、この開口部からグリースが漏出する事はない。
【００３１】
上述の様に構成される本実施例のセンサ付転がり軸受ユニット１ａの場合、上記センサ７による検出精度をより向上させる事ができると共に、上記保持器５ａと上記各転動体４との間の摩耗の増大を防止できる。即ち、上記センサ７と上記エンコーダ６とが存在する部分の軸方向内方を除く周囲を、磁性材製の部材である、カバー１４及び磁性部材２６により囲んでいる為、外部磁束が上記センサ７の検出精度に影響を及ぼす事はない。より具体的に説明すると、モータ等から漏洩した外部磁束は、上記カバー１４及び磁性部材２６を流れ（バイパスされ）、上記センサ７まで到達する事は殆どない。従って、上記外部磁束が、このセンサ７の検出精度に影響を及ぼす事はない。又、上記保持器５ａを非磁性材である合成樹脂製としている為、この保持器５ａが上記センサ７の検出精度に影響を及ぼす事もない。従って、このセンサ７による回転速度等の検出をより高精度に行なう事ができる。
【００３２】
尚、請求項３に記載した様に、前記各転動体４に就いても非磁性材製とすれば、上記センサによる検出精度をより向上させる事ができる。即ち、上記各転動体４を、例えばセラミックス製とすれば、これら各転動体４により、前記エンコーダ６の磁界が乱される事はない。又、装置の小型化を図る為にセンサ付転がり軸受ユニット１ａの軸方向寸法を小さくした場合には、上記エンコーダ６と上記各転動体４との距離が小さくなり、これら各転動体４の存在が、このエンコーダ６の磁界に影響を及ぼし易くなる。従って、この様な構造で、これら各転動体４を非磁性材製とすれば、上記センサ７の検出精度を低下させる事なく、上記センサ付転がり軸受ユニット１ａの軸方向寸法を小さくできる。
【００３３】
更に本実施例の場合、上記保持器５ａを合成樹脂製としている為、この保持器５ａが、前記エンコーダ６の磁力により磁化される事がなく、この保持器５ａと前記各転動体４との間で磁気吸引力が生じる事を防止できる。この為、この保持器５ａの各ポケットの内側面と上記各転動体４の転動面との間の摩耗が増大する事を防止できる。この結果、センサ付転がり軸受ユニット１ａの音響寿命や、破損に至るまでの寿命が低下する事を防止できる。特に、本実施例の構造の様に、上記センサ７による検出精度をより向上させる為、上記エンコーダ６を、磁性の強い希土類磁石製とした場合には、上記保持器５ａと上記各転動体４との間の摩耗が増大する事を防止する効果を、より顕著に得られる。
【実施例２】
【００３４】
図２は、請求項１、２、４〜６に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合、センサ付転がり軸受ユニット１ｂの環状空間２８のセンサ７側（図２の右側）の開口部で、エンコーダ６を保持するホルダ１０と各転動体４、４との間に、密封板３１を設けている。この為に、これら各転動体４、４を保持する保持器５ａを冠型の保持器として、この保持器５ａを構成するリム部３０を上記センサ７と反対側（図２の左側）に配置している。言い換えれば、上記保持器５ａの円周方向複数個所に形成した各ポケット２７の開口側を、上記センサ７が存在する側としている。従って、上記ホルダ１０と上記各転動体４、４との間に上記密封板３１を設置できる空間を確保できる為、この密封板３１を設ける為にセンサ付転がり軸受ユニット１ｂの軸方向寸法を大きくする必要はない。この結果、上記センサ７側に密封板３１を設けても、このセンサ付転がり軸受ユニット１ｂの小型化が図れる。
【００３５】
又、上記密封板３１は、例えばステンレス鋼板等の金属板を円輪状に形成したもので、外周縁を外輪２の端部内周面に形成した係止溝３２に係止すると共に、内周縁部を内輪３の端部外周面に近接対向させている。この係止溝３２は、通常の（センサ付としない）転がり軸受で、シールリング等の密封装置を係止していた溝をそのまま使用している。この為、上記密封板３１を係止する為の溝を新たに加工する必要がない。この様に構成される本実施例の場合、上記環状空間２８内に充填されたグリースの漏出をより防止できる。即ち、上記センサ７側の開口部に向かうグリースの殆どが、上記密封板３１に堰き止められる為、グリースがこのセンサ７側の開口部から外部に漏出しにくくなる。その他の構造及び作用は、上述の実施例１と同様である。
【実施例３】
【００３６】
図３は、請求項１、２、４〜７に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合、センサ付転がり軸受ユニット１ｃの環状空間２８のセンサ７側（図３の右側）の開口部に設ける密封板３１ａを、非磁性材である合成樹脂製としている。この為、この密封板３１ａが上記センサ７の検出精度に影響を及ぼす事を防止でき、このセンサ７による検出精度をより向上させる事ができる。その他の構造及び作用は、上述の実施例２と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
前述した各実施例では、センサ付転がり軸受ユニットとして玉軸受を使用した構造に、本発明を適用した場合に就いて説明したが、ころ軸受を使用した構造に本発明を適用する事も可能である。又、前述した各実施例では、内輪回転の構造に本発明を適用した場合に就いて説明したが、外輪回転の構造に就いても本発明を適用できる。この場合には、外輪にエンコーダを、内輪にセンサを、それぞれ支持固定する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１を示す半部断面図。
【図２】同じく実施例２を示す断面図。
【図３】同じく実施例３を示す断面図。
【図４】本発明の対象となるセンサ付転がり軸受ユニットの従来構造の１例を示す断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  センサ付転がり軸受ユニット
２    外輪
３    内輪
４    転動体
５、５ａ  保持器
６    エンコーダ
７    センサ
８    外輪軌道
９    内輪軌道
１０    ホルダ
１１    円輪部
１２    円筒部
１３    センサハウジング
１４    カバー
１５    保持環
１６    突き当て部
１７    嵌合筒部
１８    保持部
１９    小径部
２０    段差部
２１    係止凸部
２２    係止孔部
２３    凹部
２４    基板
２５    ハーネス
２６    磁性部材
２７    ポケット
２８    環状空間
２９    シールリング
３０    リム部
３１、３１ａ  密封板
３２    係止溝
【図１】
2006336753.tif 000003
【図２】
2006336753.tif 000004
【図３】
2006336753.tif 000005
【図４】
2006336753.tif 000006