(57)【要約】      （修正有）【課題】センサハウジングの温度クリープの抑制効果をより高める。【解決手段】内外輪１，２の軌道輪のうちの回転軌道輪側に、円周方向で交互に異なる磁極に着磁された環状の磁気エンコーダ６を装着して、この磁気エンコーダ６の回転に伴う磁束の変化を検出する磁気センサ７を組み込んだ樹脂製のセンサハウジング９を固定軌道輪側に装着した回転センサ付き転がり軸受において、センサハウジング９を構成する樹脂は、ポリフェニレンサルファイドを含有する樹脂組成物に無機フィラー及びガラス繊維を含有する樹脂材料からなることを特徴とする。【選択図】図１（ｂ）
2015094454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外輪の軌道輪のうちの回転軌道輪側に、円周方向で交互に異なる磁極に着磁された環状の磁気エンコーダを装着して、この磁気エンコーダの回転に伴う磁束の変化を検出する磁気センサを組み込んだ樹脂製のセンサハウジングを固定軌道輪側に装着した回転センサ付き転がり軸受において、
前記センサハウジングを構成する樹脂は、ポリフェニレンサルファイドを含有する樹脂組成物に無機フィラー及びガラス繊維を含有する樹脂材料からなることを特徴とする回転センサ付き転がり軸受。
【請求項２】
前記無機フィラーは炭酸カルシウムである請求項１に記載の回転センサ付き転がり軸受。
【請求項３】
前記の無機フィラー及びガラス繊維の含有量は、前記樹脂材料全体に対し、前記無機フィラーが２０重量％以上３０重量％以下であり、前記ガラス繊維が２０重量％以上３０重量％以下である請求項１又は２に記載の回転センサ付き転がり軸受。
【請求項４】
前記センサハウジングは、金属製の外環によって保持される請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転センサ付き転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転センサ付き転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種回転機器の回転軸等を支持する転がり軸受には、その回転速度（回転数）を検出するために回転センサ付き転がり軸受が使用されることがある。この回転センサ付き転がり軸受は、内外輪の軌道輪のうちの回転軌道輪側に、円周方向で交互に異なる磁極に着磁された環状の磁気エンコーダを装着し、この磁気エンコーダの回転に伴う磁束の変化を検出する磁気センサを組み込んだセンサハウジングを固定軌道輪側に装着して、回転軌道輪の回転を検出するものである。センサハウジングには、磁気センサの出力を処理する回路基板も組み込まれることが多い。
【０００３】
このような回転センサ付き転がり軸受のセンサハウジングは樹脂で形成されたものが多く、金属製の外環を介して固定軌道輪側に装着される（特許文献１参照）。
この特許文献１の実施形態には、センサハウジングは、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）にポリアミド（ＰＡ）とポリイミド（ＰＩ）を混合したポリマーアロイで形成される旨、記載されている。そして、この材質を使用する事により、センサハウジングの温度クリープの抑制に、効果があると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１１４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記の特許文献１に記載の材料を用いたセンサハウジングは、温度クリープにおいて一定の効果を発揮する。しかし、センサ出力精度の向上、及び更なる高精度品への対応の観点からは、より高度な耐クリープ性の向上が求められる。
【０００６】
そこで、この発明は、センサハウジングの温度クリープの抑制効果をより高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明は、内外輪の軌道輪のうちの回転軌道輪側に、円周方向で交互に異なる磁極に着磁された環状の磁気エンコーダを装着して、この磁気エンコーダの回転に伴う磁束の変化を検出する磁気センサを組み込んだ樹脂製のセンサハウジングを固定軌道輪側に装着した回転センサ付き転がり軸受において、前記センサハウジングを構成する樹脂は、ポリフェニレンサルファイドを含有する樹脂組成物に無機フィラー及びガラス繊維を含有する樹脂材料からなることを特徴とすることにより、前記の課題を解決したのである。
【０００８】
また、前記無機フィラーとして、炭酸カルシウムを用いることができ、さらに、炭酸カルシウム及びガラス繊維の含有量を、前記樹脂材料全体に対し、前記炭酸カルシウムで２０重量％以上３０重量％以下、前記ガラス繊維で２０重量％以上３０重量％以下とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
センサハウジングを構成する材料として、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を主体とし、無機フィラーとして炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）を添加する事により、センサハウジングの熱安定性が改善され耐クリープ寿命が向上する。
そして、センサハウジングの温度クリープが抑制される事により、軸受回転中の振動や温度変化によるセンサハウジングの不用意な動きが低減され、センサ出力精度が向上すると共に、高分解能のセンサにも使用できるようになる。
さらに、従来のセンサハウジングに配合されているポリアミド（ＰＡ）とポリイミド（ＰＩ）の配合が不要となるので、使用する原材料の合理化を図ることができる。
また、本願発明は、炭酸カルシウムを配合するので、樹脂組成物の使用量を低減することができ、使用する原材料の合理化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１（ａ）】回転センサ付き転がり軸受の実施形態を示す正面図
【図１（ｂ）】図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図
【図１（ｃ）】図１（ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線部分の部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。
この発明にかかる回転センサ付き転がり軸受は、内外輪の軌道輪のうちの回転軌道輪側に、円周方向で交互に異なる磁極に着磁された環状の磁気エンコーダを装着して、この磁気エンコーダの回転に伴う磁束の変化を検出する磁気センサを組み込んだ樹脂製のセンサハウジングを固定軌道輪側に装着した回転センサ付き転がり軸受である。
【００１２】
これの例として、図１（ａ）〜（ｃ）に示す回転センサ付き転がり軸受を用いて説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）に示す回転センサ付き転がり軸受は、内輪１が回転軌道輪で、外輪２が固定軌道輪に該当し、この内輪１と外輪２の間にボール３が保持器４で保持された深溝玉軸受である。そして、この内輪１の外径面に磁気エンコーダ６を装着・固定し、これと対向する外輪２の内径面に外環１０を固定し、さらに外環１０内周面にセンサハウジング９を圧入し、磁気センサ７、回路基板８、電線等が装着し、磁気センサ７付近の開放部をモールド樹脂１２で封止し、次いで、側板１１を配置し、３か所の爪にて加締めを行うことにより固定することにより、回転センサ部を形成したものである。
さらに、外輪２のセンサハウジング９と反対側に、軸受内部をシールするシール部材５が装着される。
【００１３】
前記モールド樹脂１２は、熱硬化性樹脂からなる。この熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂やウレタン樹脂などを使用することができる。また、前記磁気エンコーダ６は、薄板の金属をリング状にプレス成形した後、磁性ゴムを加硫接着し、その後、円周方向にＮ極とＳ極が交互に配置されるように、半径方向の着磁を行ったものである。
さらに、前記磁気センサ７は、センサハウジング９の円周方向に近接させた箇所に、磁気エンコーダ６と半径方向で対向するように配置される。
【００１４】
前記磁気センサ７は、図１（ｃ）に示すように、センサハウジング９の円周方向に近接させた２箇所に、磁気エンコーダ６と半径方向で対向するように配置され、磁気センサ７に接続された出力ケーブル１３は、センサハウジング９と一体に形成された筒状の取り出し部１４を通して外部に取り出されている。センサハウジング９内の磁気センサ７、回路基板８及び出力ケーブル１３は、モールド樹脂１２で固定されている。なお、円周方向に近接させて２つの磁気センサ７を配置したのは、両者の検出出力のずれから、回転方向を検出するためである。
【００１５】
前記センサハウジング９を構成する樹脂は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を含有する樹脂組成物に無機フィラー及びガラス繊維を含有する樹脂材料からなり、外部の有害な磁界を遮蔽するためと、腐食を防止するために、金属製の板、例えば磁性材であるフェライト系ステンレス鋼板ＳＵＳ４３０をプレス成形した外環１０と側板１１とで覆われている。この外環１０は外輪２の内径面に嵌合固定され、その内端側に軸受内部をシールするシール部１０ａが形成される。
【００１６】
上記無機フィラーとしては、炭酸カルシウム等の炭酸塩、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム等の硫酸塩、シリカ、アルミナ等の酸化物、タルク、マイカ、ワラストナイト等の珪酸塩等があげられる。
【００１７】
前記センサハウジング９を構成する樹脂組成物に含有される無機フィラーの含有量は、２０重量％以上がよく、２２重量％以上が好ましい。２０重量％より少ないと、センサハウジングの温度クリープの抑制効果が不十分となる傾向があり、本願の効果を十分に奏し得ない場合がある。一方、含有量の上限は、３０重量％がよく、２８重量％が好ましい。３０重量％より多いと、センサハウジングの温度クリープの抑制効果が不十分となる傾向があり、本願の効果を十分に奏し得ない場合がある。
【００１８】
前記センサハウジング９を構成する樹脂組成物に含有されるガラス繊維の含有量は、２０重量％以上がよく、２２重量％以上が好ましい。２０重量％より少ないと、センサハウジングの温度クリープの抑制効果が不十分となる傾向があり、本願の効果を十分に奏し得ない場合がある。一方、含有量の上限は、３０重量％がよく、２８重量％が好ましい。３０重量％より多いと、センサハウジングの温度クリープの抑制効果が不十分となる傾向があり、本願の効果を十分に奏し得ない場合がある。
【００１９】
なお、センサハウジング９を構成する樹脂材料には、必要に応じて、数重量％程度のゴム系材料を配合しても良い。
【００２０】
上述した実施形態では、転がり軸受を内輪が回転軌道輪とされた深溝玉軸受としたが、本発明に係る回転センサ付き転がり軸受は、ころ軸受等の他のタイプの転がり軸受にも適用することができる。また、外輪が回転軌道輪とされた転がり軸受にも適用でき、この場合は、回転センサの磁気エンコーダを外輪側に、磁気センサを組み込んだセンサハウジングを内輪側に装着すればよい。
【実施例】
【００２１】
以下、この発明を、実施例を用いてより具体的に示す。
（実施例１、比較例１、２）
表１に記載のセンサハウジング用樹脂を用いて、実際のセンサハウジング形状に成形し、これを用いて下記の条件で熱衝撃試験を行い、外径の収縮率を測定した。
試験結果を下記に示す。
［熱衝撃試験］
−４０℃×６０分→室温×１０分→１２０℃×６０分→室温×１０分
の温度変化条件を１サイクルとし、これを５００サイクル繰り返す。
【００２２】
【表１】
2015094454.tif 000003
【００２３】
（結果）
実施例１においては、２０サンプルを作成し、試験をおこなったところ、厚みの収縮率は、０％〜−１５％の範囲内に収まった。
一方、比較例１においては、１０サンプルを作成し、試験をおこなったところ、厚みの収縮率は、−２５％〜−１３０％と、広範な範囲の変動となった。
また、比較例２においては、１０サンプルを作成し、試験をおこなったところ、厚みの収縮率は、−６０％〜−１４０％と、広範な範囲の変動となった。
【００２４】
（考察）
熱的外乱（熱衝撃試験）による収縮率が大きい場合、小さい場合に比べて外環１０とセンサハウジング９との隙間の増加が大きくなるため、軸受回転中の振動や温度変化によって、センサハウジング９が外環１０内部で不用意に動くことが考えられ、これにより、回転信号の精度が低下することとなり、好ましくない。この観点から、この発明である実施例１は、収縮率が小さく、十分な耐クリープ性を発揮し得ると考えられる。
【符号の説明】
【００２５】
１  内輪
２  外輪
３  ボール
４  保持器
５  シール部材
６  磁気エンコーダ
７  磁気センサ
８  回路基板
９  センサハウジング
１０  外環
１０ａ  シール部
１１  側板
１２  モールド樹脂
１３  出力ケーブル
１４  取り出し部
【図１（ａ）】
2015094454.tif 000004
【図１（ｂ）】
2015094454.tif 000005
【図１（ｃ）】
2015094454.tif 000006