(57)【要約】本発明は、回転輪（４）と、非回転輪（２）と、該回転輪（４）と非回転輪（２）の軌道の間に配された少なくとも一列の転動要素（６）と、非回転センサユニット（２２）を備えたデータセンサ組立体とを有する計測機能付きころがり軸受に関する。装置はセンサユニットにより支持された少なくとも一つの検知部材と協働する回転エンコーダ（２１）を有し、センサユニットは非回転輪（２）とサポートとの間に半径方向に配された環状部（３４）を有していて、該環状部（３４）が非回転輪（２）とサポートとの間にインターフェイス部分を形成して半径方向の寸法変動を補償するようになっている。
2004530856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転輪（４）と、非回転輪（２）と、該回転輪（４）と非回転輪（２）の軌道の間に配された少なくとも一列の転動要素（６）と、非回転センサユニット（２２）を備えた情報センサ組立体とを有する計測機能付きころがり軸受において、装置はセンサユニットにより支持された少なくとも一つの検知部材と協働する回転エンコーダ（２１）を有し、センサユニットは非回転輪（２）とサポートとの間に半径方向に配された環状部（３４）を有していて、該環状部（３４）が非回転輪（２）とサポートとの間にインターフェイス部分を形成して半径方向の寸法変動を補償するようになっていることを特徴とする計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項２】
環状部（３４）は半径方向にて二つの円筒面（３５，３６）により境界づけられ、非回転輪（２）が上記環状部（３４）の一方の円筒面（３６）と接触し、他方の円筒面（３５）がサポートと接触していることとする請求項１に記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項３】
環状部（３４）の軸方向一端部が半径方向に弾性を有していることとする請求項１又は請求項２に記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項４】
環状部（３４）は非回転輪に隣接したラジアル端面（３７）に環状溝（４５）を有していることとする請求項１ないし請求項３のうちの一つに記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項５】
環状部（３４）は非回転輪（２）をセンサユニット（２２）に対し軸方向で不動とする手段を有していることとする請求項１ないし請求項４のうちの一つに記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項６】
環状部（３４）は、周方向に連続もしくは不連続で非回転輪（２）の面（２ｃ）と軸方向で接触するように内方に突出するラジアルリブ（４８）を有していて、非回転輪（２）がセンサユニット（２２）に対して軸方向で一方向に不動となっていることとする請求項５に記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項７】
環状部（３４）は、周方向に連続もしくは不連続で非回転輪（２）の外周面（２ｄ）の環状溝に突入するリブ（５２）を有していて、非回転輪（２）がセンサユニット（２２）に対して軸方向で不動となっていることとする請求項５に記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項８】
環状部（３４）は外周面（３５）にアキシャルリブ（４４）が形成されていることとする請求項１ないし請求項７のうちの一つに記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項９】
センサユニット（２２）はプレス加工された金属シートで作られている非回転輪（２）に対してオーバーモールドされていることとする請求項１ないし請求項８のうちの一つに記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項１０】
エンコーダは、プレス加工された金属シートで作られている回転輪（４）に対してオーバーモールドされ、半径方向で回転輪（４）と回転軸との間に配設されていることとする請求項１ないし請求項９のうちの一つに記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項１１】
センサユニット（２２）は、該センサユニット（２２）をサポートに対して軸方向の一方向で不動となるようにサポートの端面（３９ａ）に圧するラジアルバルジ部を有していることとする請求項１ないし請求項１０のうちの一つに記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項１２】
サポートは一端面にころがり軸受（１）を周方向で不動とするための少なくとも一つのノッチ（７１）を有していることとする請求項１ないし請求項１１のうちの一つに記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項１３】
センサユニット（２２）は、周方向の両方向でそして軸方向の一方向で、センサユニット（２２）をサポートに対して不動とするように、サポートのノッチ（７１）へ半径方向に突入する少なくとも一つのスタッド（７２）を有していることとする請求項１２に記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【請求項１４】
装置は、周方向の両方向でそして軸方向の一方向で、センサユニット（２２）をサポートに対して不動とするように、サポートのノッチ（７１）に取り付けられセンサユニット（２２）のノッチ（７３）に半径方向で突入するフィンガ（７４）を有していることとする請求項１２に記載の計測機能付きころがり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角位置、回転方向、速度そして加速度等の回転パラメータを検知するための組立体を備えた計測機能付きころがり軸受装置の技術分野に関する。
【発明の背景】
【０００２】
計測機能付きころがり軸受装置は、一般に、回転輪と、非回転輪と、上記回転輪と非回転輪の軌道の間に配された一列の転動要素とを有している。センサユニットは非回転輪に取り付けられ、エンコーダ組立体は回転輪に取り付けられている。文献ＦＲ２７９２９７９は上述したころがり軸受を開示している。
【０００３】
従来の組立てにおいて、ころがり軸受が組み込まれる部品は、高精度で加工された軸受輪と適切な半径方向寸法での嵌合支持がなされるように厳しい公差で作られなければならなかった。
【０００４】
これに加えて、温度の急激な変動にさらされる組立てにあっては、軸受輪そして軸あるいは非回転のハウジングの膨張係数が互いに異なるので、互いの部品の間での嵌合の状態が変わってしまう。
【０００５】
センサユニットを支持する非回転輪が、非回転輪のサポートの熱膨張係数と異なるが故に、サポートで当初の嵌合支持状態と異なってきたときには、回転輪と非回転輪との間での摩擦力によって、非回転輪がサポートに対して回転し始めるということが生ずる。そうすると、ころがり軸受の回転パラメータの測定は無効となってしまう。軸受とそのサポートの間に隙間が生ずると、好ましくない振動を起こす。
【発明の要約】
【０００６】
本発明は、ころがり軸受の回転パラメータについての情報を収集し、ころがり軸受の要素の膨張における差異に関する問題を回避するための計測機能付きころがり軸受装置を提案する。
【０００７】
本発明は、また、転動要素とサポートとの間での振動あるいは熱の伝達を抑制する計測機能付きころがり軸受装置を提案する。
【０００８】
本発明は、また、計測機能付きころがり軸受装置を全体として単純化しそして製造コストを低減化させる計測機能付きころがり軸受装置を提案する。
【０００９】
さらに、本発明は、情報センサ組立体を外部からの攻撃より保護しそして組立てを容易化することのできる計測機能付きころがり軸受装置を提案する。
【００１０】
本発明の一形態による計測機能付きころがり軸受装置は、回転輪と、非回転輪と、該回転輪と非回転輪の軌道の間に配された少なくとも一列の転動要素と、非回転センサユニットを備えた回転パラメータに関する情報センサ組立体とを有している。装置は、さらに、センサユニットにより支持された検知部材と協働する回転エンコーダを有し、センサユニットは非回転輪とサポートとの間に半径方向に配された環状部を有していて、該環状部が非回転輪とサポートとの間にインターフェイス部分を形成して半径方向の寸法変動を補償するようになっている。
【００１１】
インターフェイス部分を形成するセンサユニットの環状部は、弾性をもっているために、各要素の膨張に起因する寸法変動にも拘らず、適切な嵌合支持を保つことを可能とする。センサユニットの上記環状部は、サポートところがり軸受装置との間で伝達されるかもしれない振動を吸収してしまうことも可能とする。さらには、サポートは低精度そして低コストで加工されることができ、センサユニットの環状部は、製造公差の結果としてもたらされる寸法差を補償するインターフェイス部分を形成する。
【００１２】
インターフェイス部分を形成する環状部をもつようにしたセンサユニットを採用すると、部品の数が抑制され、計測機能付きころがり軸受を組み立て易くしそして機械組立に装着し易くする。
【００１３】
一つの形態では、検知部材は外輪に対して軸方向にオフセットされたセンサユニットの部分によって支持される。かくして、環状のインターフェイス部分に対して軸方向にオフセットされた部分に配された検知部材は、インターフェイス部分を形成する環状部分に生ずる変形方向応力の影響が回避される。検知部材はその形式に限定はなく、例えば、光学検知、あるいは磁気感知によるものが可能で、エンコーダの能動部に対して容易に対向配置できる。さらには、インターフェイスを形成する環状部が在るので、半径方向の弾性が維持される。
【００１４】
一つの形態においては、環状部は半径方向にて二つの円筒面により境界づけられ、非回転輪が上記環状部の一方の円筒面と接触し、他方の円筒面がサポートと接触している。
【００１５】
好ましくは、環状部の軸方向一端部が半径方向に弾性を有している。上記部分の端部半径方向変形は、センサユニットと非回転輪の組立てを容易とする。
【００１６】
一つの形態では、環状部は非回転輪に隣接したラジアル端面に環状溝を有している。この環状溝は、ラジアル面に隣接し環状溝に半径方向で面する部分について部分的い半径方向で弾性変形を生ずるのに十分な大きさである。
【００１７】
好ましくは、環状部は非回転輪をセンサユニットに対し軸方向で不動とする手段を有している。
【００１８】
一つの形態では、環状部は、周方向に連続もしくは不連続で非回転輪の面と軸方向で接触するように内方に突出するラジアルリブを有していて、非回転輪がセンサユニットに対して軸方向で一方向に不動となっている。非回転輪が上記部分の円筒面にもたらされるとき、環状部の一方の軸端部での半径方向の弾性変形が、リブの存在にもかかわらず、非回転輪の軸方向での一方向への通過を可能とする。非回転輪が軸方向で十分に前進すると、環状部の軸方向端部に隣接するラジアルリブの変位は回復する。リブは当初の位置に戻り、非回転輪がセンサに対して軸方向で反対方向に移動することを阻止する。
【００１９】
一つの形態では、環状部は、周方向に連続もしくは不連続で非回転輪の外周面の環状溝に突入するリブを有していて、非回転輪がセンサユニットに対して軸方向で不動となっている。
【００２０】
好ましくは、環状部は外周面にアキシャルリブが形成されている。該環状部の外周面に軸方向にリブを形成することにより、該環状部のサポートの組込みを容易とする。軸方向リブは該環状部をサポートにしっかりと組み込まれるようにして、サポートに対してセンサユニットを周方向で不動とする。
【００２１】
一つに形態では、センサユニットはプレス加工された金属シートで作られている非回転輪に対してオーバーモールドされている。この形態とすることにより製造コストが低減化する。
【００２２】
一つの形態では、エンコーダは、プレス加工された金属シートで作られている回転輪に対してオーバーモールドされ、半径方向で回転輪と回転軸との間に配設されている。
【００２３】
好ましくは、センサユニットは、該センサユニットをサポートに対して軸方向の一方向で不動となるようにサポートのラジアル端面に圧するラジアルバルジ部を有している。センサユニットをサポートする上で軸方向に不動とすることは、サポートに対してのころがり軸受の位置を定めることを可能とする。
【００２４】
一つの形態では、サポートは一端面にころがり軸受を周方向で不動とするための少なくとも一つのノッチを有している。好ましくは、センサユニットは、周方向の両方向でそして軸方向の一方向で、センサユニットをサポートに対して不動とするように、サポートのノッチへ半径方向に突入する少なくとも一つのスタッドを有している。周方向に不動とするスタッドを設けることにより、ころがり軸受をサポートに対して位置を割り出すことを可能とする。
【００２５】
装置は、周方向の両方向でそして軸方向の一方向で、センサユニットをサポートに対して不動とするように、サポートのノッチに取り付けられセンサユニットのノッチに半径方向で突入するフィンガを有しているようにすることもできる。例えば、センサユニットの一つのスタッドがころがり軸受を軸方向での一方向への移動を阻止し、取付けスタッドが反対側への動きを阻止して、ころがり軸受のサポートへの固定の効果そして信頼性を向上する。
【好適な実施形態】
【００２６】
本発明そしてその効果は、添付図面で示される非限定的な例としてのいくつかの実施形態を詳細に述べることにより、さらに理解されるであろう。
【００２７】
図１において、ころがり軸受１は、環状の軌道３が形成された内径２ａを有する非回転の外輪２と、環状の軌道５が形成された外径面４ａを有する回転せる内輪４と、上記外輪２の軌道３と内輪４の軌道５との間に配された一列の転動要素６、この場合ボールとを有している。複数の転動要素６は、保持器７によって、周方向で定間隔をもって離間されている。ボールに代えて、ころあるいは針状ころを用いることも可能である。内輪４と外輪２は、ソリッド型で、従来の機械加工により作られている。
【００２８】
外輪２は、二つの対向せるラジアル側面２ｂ，２ｃと円筒外面２ｄをも有している。一連の転動要素６の中心を通るラジアル面に対して対称に二つの溝８，９が外輪２の内径２ａに形成され、溝８はラジアル側面２ｂ側に寄っており、溝９はラジアル側面２ｃ側に寄っている。
【００２９】
内輪４は、上記ラジアル側面２ｂそして２ｃとそれぞれ同じ面にラジアル側面４ｂそして４ｃを、そしてさらに内径４ｄをも有している。
【００３０】
全体が符号１０で示されるシール部材は外輪２に取り付けられている。このシール部材１０は、全体としてディスク状の金属製芯材１１を有し、その上に、例えばゴムがオーバーモールドされている弾性部１２を備えている。該弾性部１２は環状をなし、その大径側端部には、外輪２の溝９に圧入取付けされる膨出部１３が設けられている。そして、この弾性部の小径側端部には、内輪４の外周面４ａと摺接するシールリップ１４を有している。
【００３１】
シール部材１０は、計測機能なしのころがり軸受で標準型のものに用いられる形式のものでよく、外部の汚染物に対して、また、ころがり軸受１の内部に収められた潤滑剤、例えば、グリースの漏出に対してシールを行なう。
【００３２】
ころがり軸受１は、回転軸１６、例えば電動モータの回転軸の端部に取り付けられる。軸１６の端部１５には、自由端側でラジアルエッジをもつ環状溝１７によりそして反対側端で半径外方に延び肩部を形成するラジアル面により境界づけられている円筒外面１５ａが設けられている。
【００３３】
内輪４は軸１６の端部１５の円筒外面１５ａ上に圧力嵌めされている。該内輪４のラジアル側面４ｃは軸１６のラジアル面１８と接触している。リテーナ１９、例えばサークリップが端部１５における溝１７に嵌着されていて、内輪４のラジアル側面４ｂと当接して、該内輪４が軸１６の端部１５に対して軸方向に移動することを阻止している。
【００３４】
情報センサ組立体２０はエンコーダ２１とセンサユニット２２とを有している。エンコーダ２１は内輪４のラジアル側面４ｂに当接するラジアル部２３をもったＴ字型断面の金属製環状サポートを有している。上記金属製環状サポートのアキシャル部２４はラジアル部２３の大径域から軸方向に該ラジアル部２３の両側へ延びている。転動要素６と同じ側のアキシャル部２４の端部は内輪４の外周面４ａに圧力嵌めされていて、その結果、エンコーダ２１は周方向にて内輪４にしっかりと保持されている。能動部２５は、内輪４と外輪２との間で半径方向に延びるアキシャル部２４の円筒外面２４ａの上に、オーバーモールドされている。この能動部２５は、外輪２と内輪４のそれぞれのラジアル側面２ｂと４ｂのラジアル面の各側に位置するように配されている。
【００３５】
センサユニット２２は、ころがり軸受１と同じ側に、外輪２のラジアル側面２ｂと接するラジアル面２７と、軸方向で反対側に、ラジアル面２８を有する環体２６を備えている。溝８と結合する断面をもって環体２６から発するバルジ部２９が環体２６のラジアル面の小径域から外輪２の溝８へ突出して形成されている。バルジ部２９が環体２６を該外輪２に対して軸方向そして周方向に固定する。
【００３６】
ラジアル壁３０が、ころがり軸受１とは反対側で、環体２６の軸方向端から半径内方に延びており、エンコーダ２１の位置を軸方向に越えている。エンコーダ２１のアキシャル壁２４の内径よりも小さい外径のアキシャル部３１がラジアル壁３０の小径域からころがり軸受１の方へ向けて軸方向に延びている。アキシャル部３１は、軸方向ではエンコーダ２１のラジアル壁２３に近接し、半径方向ではエンコーダ２１のアキシャル壁２４に近接している。
【００３７】
センサユニット２２のラジアル壁３０はエンコーダの能動部２５に対して軸方向で近接している。かくして、ラジアル壁３０とアキシャル壁３１は、エンコーダ２１と共に、軸方向にも半径方向にも狭い間隙を形成する。狭い間隙の形成は、情報センサ組立体２０により得られる測定を無効にし得る外部要素がセンサユニット２２とエンコーダ２１との間から侵入することを阻止する。環体２６は、内面３２上にエンコーダ２１の能動部２５に対向するように軸方向に位置する検出部材３３を有し、該検出要素３２は環体２６の内面３２と同一面をなしている。
【００３８】
エンコーダ２１の能動部２５が周方向にて反射域と非反射域とが交互に繰り返して設けられているようにした場合には、検知部材３３は、例えば、光学的検知によることができる。エンコーダ２１の能動部２５が磁性環体のときには、検知部材３３は、例えば、ホール効果プローブのような磁性感知部材とすることができる。
【００３９】
環状部３４は、ころがり軸受１と同じ側で、環体２６の大径域から軸方向に延びている。環状部３４はころがり軸受１の軸方向長さと大体同じかもしくは長い軸方向長をもっており、該環状部３４はころがり軸受１の外輪２を覆っている。環状部３４半径方向で二つの円筒面３５，３６で境界づけられている。円筒面３５は環状部３４の外周面であり、円筒面３６は環状部３４の内周面である。環状部３４は外輪２のラジアル側面２ｃとほぼ同じラジアル面に位置するラジアル端面３７をも有している。
【００４０】
ころがり軸受１の外輪２は環状部３４の内周円筒面３６へ圧入されている。環状部３４の外周円筒面３５はサポートハウジング３９の内径へ圧入されている。環状部３４は半径方向で外輪２とサポート３９との間に位置する。ころがり軸受１に対して反対側端にて、環体２６からはラジアル膨出部あるいはラジアルフランジ４０が半径外方に突出しており、サポート３９のラジアル端面３９ａと軸方向で当接している。
【００４１】
接続部４１がラジアルフランジ４０の外面から半径方向に突出している。接続ワイヤ４２が該接続部４１から引き出されていて、図示されていないが、検知部材３３から処理モジュールへ情報を伝達するようになっている。
【００４２】
非回転の外輪２は環状部３４内へ圧入され、この環状部自体はサポート３９の内径３８に圧入されている。環状部３４は半径方向に弾性変形を受けることにより上記内径３８へきつく組まれる。環状部３４は、したがって外輪２とサポート３９との間でインターフェイスを形成する。
【００４３】
環状部３４は、したがって、計測機能付きころがり軸受が、適切な方法で、軸１６とサポート３９との間に簡単に組み込まれることを可能とし、外輪２とサポート３９の製造公差による寸法差を吸収することも可能とする。
【００４４】
環状部３４は、回転軸１６から軸受１を介したサポート３９への振動の吸収をも可能とする。
【００４５】
環状部３４はセンサユニット２２の環体２６と一体となって一部材をなしている。したがって、環状部３４は環体２６の製造工程時に簡単に作れる。そうすることにより、環体２６と環状部は、例えば、ナイロン−６，６等の合成樹脂の射出成形品とすることができる。好ましくは、サポート３９そして外輪２の両者の剛性のいずれよりも低い剛性の材料が用いられる。かくして、膨張や製造時の公差による寸法差そして振動は、サポート３９や外輪２に及ぼすであろう応力による不具合を生ずることなく、環状部３４の半径方向変形によって補償される。
【００４６】
非回転輪の側面２ｂに当接している環体２６は、外輪２と内輪４との間の空間に対し軸方向にオフセットされている。環体２６は、また、半径方向で外輪２とサポート３９との間に位置する環状部３４に対してもオフセットされている。かくして、環体２６は能動部２５に対向する検知部材３３を支持するようになり、該検知部材３３は環状部３４に生ずるかもしれない半径方向応力から解放され、内方にあって、検知部材３３が能動部２５に近接することを許容する。検知部材３３は、外輪２を軸方向に延長したような位置における環体２６の部分によって支持されており、これにより、この部分における半径方向応力がほとんどなくなる。
【００４７】
計測機能付きころがり軸受装置を有する装置は、運転時に、装置全体として温度が上昇する。温度上昇は、外輪２そしてサポート３９等、いろいろの要素を膨張させる。これらの要素はその膨張係数が同じでないので、全体として装置の熱が上昇すると、外輪２とサポート３９の膨張量が同じでなくなる。例えば、後３９がアルミニウムで作られ、これに対し、軸１６、内輪４そして外輪２が鋼で作られている場合がある。
【００４８】
外輪２とサポート３９の間での嵌合は変更されることがあり、サポート３９における外輪２の緊締が十分でなくなる。外輪２とサポート３９の間に、特に半径方向での異なる膨張特性そして或る程度の弾性を有する環状部３４が存在していることにより、外輪２とサポート３９の膨張が著しく大きいとき、上記変更を吸収して、十分な緊締を確保しそしてサポート３９に対する外輪２の好ましくない周方向移動を阻止することを可能とする。この環状部３４は、サポート３９に対して周方向に移動不可な該環状部３４に関して周方向に移動不可な外輪４を、上記サポート３９に対して確実に移動不可とする。
【００４９】
また、上記環状部３４は、外輪２とサポート３９との間の熱伝達を制約してころがり軸受の運転時温度を抑制することをも可能とする。
【００５０】
計測機能付きころがり軸受装置を取り付けるときには、外輪２が環状部３４のラジアル端面３７と同じ方から軸方向に導入されて該環状部３４の内周円筒面３６に外輪２の外周面２ｄが圧入されるようにして、該ころがり軸受１が環状部３４へ収められる。外輪２は、環体２６のラジアル面２７に当接するまで押し込まれ、バルジ部２９が外輪２の環状溝８へ突入する。外輪２が環状部３４へ導入される際、環状のバルジ部２９は半径内方へ弾性変形して外輪２の溝８へ収められるようになる。環状のバルジ部２９は、センサユニット２２と外輪２とを互いに軸方向に保持し、センサユニット２２と外輪との間の相対的軸方向移動を阻止する。
【００５１】
図２に見られるように、環状部３４の外周円筒面３５は該外周円筒面３５で軸方向に延びるアキシャルリブ４４を有するようにすることができる。このリブ４４を設けることにより、センサユニット２２の環状部３４をサポート３９の内径３８へ導入容易とし、環状部３４が軸方向そして周方向でサポート３９にしっかりと保持されることを保証する。環状部３４がサポート３９の内径３８に圧入されると、リブ４４は圧縮変形される。環状部３４はサポート３９の内径３８内で緊締保持される。また、リブを採用することにより、サポート３９とセンサユニット２２との間の熱交換を規制することもできるということに注目すべきである。こうして、ころがり軸受１とサポート３９との間に熱絶縁手段が形成される。
【００５２】
図３では、前出の例と同じ要素には同じ符号を用いている。この実施形態では、センサユニット２２の環体２６は環状のバルジ部２９は設けられていない。
【００５３】
環状部３４のラジアル端面３７には断面がＵ字状の環状溝４５が開口形成されていて、該溝は上記環状部３４で検知部材３３の方へ向け軸方向に延びている。
【００５４】
環状部３４はころがり軸受１に対して軸方向に越えて延びており、そのラジアル端面３７は外輪２のラジアル側面２ｂを含むラジアル面を軸方向に越えて位置するラジアル面に在る。溝４５は環状部３４の軸方向端部を二つの同心な円筒壁４６，４７に分けている。壁４６は外周壁で、壁４７は内周壁である。
【００５５】
フックを形成するラジアルリブ４８が、検知部材３３に対し反対側に位置する環状部３４の内周面３６の軸方向端から半径方向内方に延びている。ラジアルリブ４８は外輪２のラジアル側面２ｃと接触している。ラジアルリブ４８は、環状部３４に対する外輪２の軸方向移動を阻止している。
【００５６】
外輪２が環状部３４内へ収められる際、溝４５の存在が環状部３４の半径方向弾性変形を可能とし、外輪２が環状部３４へ導入されるようになる。そのためには、リブ４８は三角形の断面、軸方向に向かうにつれてころがり軸受１から遠くなる一つの傾斜面、外輪２に向く一つのラジアル面５０をもつようにする。
【００５７】
外輪２が導入される際、外輪２は軸方向成分と半径方向成分とを有する力を面４９に加える。半径方向成分は内壁４７に半径方向の弾性変形をもたらす。したがって、内壁４７は外壁４６に対して近づくように半径方向に変位する。そして、外輪２は環体２６のラジアル面２７に当接するまで軸方向に移動するように導入される。外輪が面２７に軸方向で当接すると、ラジアルリブ４８は自由になり、壁４７は正規位置に回復して、ラジアルリブ４８の面５０が外輪２のラジアル側面２ｃと接触するようになる。ラジアル面５０は半径方向の面に位置しているので、外輪２からラジアルリブ４８へ伝達された軸方向力は、内壁４７の半径方向での弾性変形を許容しない小さな半径方向成分をもつ。したがって、ラジアルリブ４８は環状部３４に対して外輪２が一つの方向で軸方向移動することを阻止する。壁４７は、周方向で連続している形態に代えて、いくつかの独立せるセクタとなるように切り込むことが可能である。リブ４８は周方向において連続とすることも不連続とすることも可能である。
【００５８】
図４において、前出の例と同じ要素には同じ符号を用いている。環状部３４のラジアル端面３７は外輪２のラジアル側面２ｃとほぼ同じラジアル面に位置している。外輪２の外周面２ｄには、矩形断面の環状溝５１が形成されている。環状部３４の内壁３６には、上記外輪２の環状溝５１へ半径方向に突出する三角形断面の環状リブが設けられている。外輪２が環状部３４へ導入される際、上記環状溝４５は環状部３４の半径方向の弾性変形を許容して外輪２が環状リブ５２の存在にもかかわらず環状部３４内への導入されることを可能とする。外輪２が環体２６のラジアル面２７と当接すると、環状リブ５２は外輪２の環状溝５１と半径方向で対面することとなる。次に、内壁４７は正規位置に復帰し、環状リブ５２は外輪２が環状部３４に対して軸方向に移動することを阻止する。
【００５９】
勿論、環状溝５１は他の断面形状であって、環状リブ５２がこれに対応して、外輪２が一方向での環状部３４に対する軸方向移動を阻止するように、上記環状溝５２と協働するような他の断面形状を有していてもよい。リブ５２は、周方向で連続していても不連続であってもよい。環状の溝４５もまた、他の断面形状でもよく、外輪２の軸方向移動を可能とするように環状部３４に十分な半径方向変形を得るようになっていれば良い。
【００６０】
図１による装置についての変形例としての他の実施形態を示す図６と図７において、サポート３９は、そのラジアル端面３９ａにて、直径方向で対向しかつ幅の異なる二つのラジアルノッチ７０，７１が形成されている。センサユニット２２の接続部４１はノッチ７０に突入するスタッドを形成している。センサユニット２２はノッチ７１に突入する他のラジアルスタッド７２をも有している。センサユニット２２のラジアル面２８は上記端面３９ａと同じラジアル面に位置している。
【００６１】
接続部４１とスタッド７２はサポート３９に対してころがり軸受１が周方向に不動とする手段を形成し、また、ノッチ７０，７１と協働する。接続部４１とスタッド７２は、サポート３９内へのころがり軸受１の挿入方向で該ころがり軸受のさらなる移動を阻止することにより、該ころがり軸受１を正規位置に保つようにしている。
【００６２】
接続部４１そしてノッチ７０，７１内のスタッド７２によって周方向での接続が達成され、また、異なる幅の二つのノッチによるサポート３９に対するころがり軸受１の周方向の割出しで、センサユニット２２がサポート３９に対して唯一の周方向位置に定められることを可能とする。
【００６３】
勿論、スタッド７２あるいは接続部４１と協働するノッチ７０が一つであっても、周方向での割出しや不動保持そして軸方向での一方向あるいは両方向での不動保持を行なうにに十分である。
【００６４】
図６によるころがり軸受の変形である他の実施形態を示す図８そして図９では、前出の例と同じ部位には同一符号が付されている。ノッチ７１は、直径方向で対向する位置よりも周方向にオフセットされた位置に形成されている。
【００６５】
センサユニットは、環状部３４の外周円筒面３５上に、該センサユニット２２の面２８の位置から延びノッチ７１と半径方向で対向してほぼ同じ軸方向長さをもつ軸方向ノッチ７３を有している。取付けフィンガ７４が二つのねじ７５，７６によってノッチ７３に固定されており、該ねじはサポート３９の二つの盲ねじ孔に軸方向で螺入している。フィンガ７４はセンサユニット２２のノッチ７３に突出している。
【００６６】
フィンガ７４は、サポート３９に対してころがり軸受１を周方向に割出すと共に周方向に不動としている。フィンガ７４は、サポート３９から出ようとする傾向を有するころがり軸受１の軸方向移動を阻止しており、接続部４１は反対方向の軸方向移動を阻止している。かくして、サポート３９に対するころがり軸受の取付の効果そして信頼性が改善される。
【００６７】
勿論、外輪２とサポート３９との間のインターフェイスを形成する部分３４は異なる形態も可能である。外輪２とサポート３９との間にインターフェイスの形成を許容しそしてころがり軸受１をセンタリングするいかなる形態も、同時に製造時の公差や熱膨張による寸法変動を補償するように適合させることができる。
【００６８】
図５において、前出の例と同じ要素には同じ符号を付している。内輪４と外輪２はプレスされた金属シートで作られている。
【００６９】
内輪４の上にオーバーモールドされたエンコーダユニット５５は軸５７に圧力嵌めされる孔５６を有している。エンコーダユニット５５は能動部５９と同一の面をなす円筒周面５８を有している。エンコーダユニット５５は半径方向で内輪４と軸５７との間に配されている。
【００７０】
センサユニット２２は、外輪２とサポート３９との間で半径方向に環状のインターフェイス部分を有するように、外輪２の上にオーバーモールドされている。センサユニット２２はエンコーダユニット５５の能動部５９と半径方向で対面するように位置づけられた検知部材６０を有している。検知部材６０はプレスされた金属シートで作られた外輪２に関し周方向でオフセットされており、内方に向く部分に収められ、該部分は外輪２と横方向に接触しており、該検知部材６０は上記部分の内周円筒面と同一の面をなしている。エンコーダユニット５５の円筒周面５８はセンサユニット２２と半径方向で近接していて、両者の間に狭い隙間が形成されている。
【００７１】
軸方向で検知部材６０に対して反対側には、センサユニット２２は環状のバルジ部６１を有しており、該バルジ部は半径内方に突出していてエンコーダユニット５５の外周面との間に狭い隙間を形成するように該外周面に近接している。センサユニット２２はサポート３９の内径３８に圧入される外周円筒面６２を有している。検知部材６０が位置しているのと同じセンサユニットの側で、センサユニット２２の接続部６７が軸方向に突出している。接続ワイヤ６６が接続部６７から軸方向に延出し、図示していない要項で、検知部材６０と接続されている。
【００７２】
能動部５９が位置しているエンコーダユニット５５と軸方向で同じ側にて軸５７へ配設された弾性タブ６３付きのロックワッシャ６３がエンコーダユニット５５のラジアル端壁６４と軸方向で接している。ワッシャ６３は軸５７にきつく取り付けられた部分６３ａを有し、弾性タブ６５がラジアル端壁６４に向け傾斜して半径外方に延びている。タブ６５はラジアル端壁６４に当接していて弾性変形しており、エンコーダユニットのラジアル端壁６４との間に軸方向力を生じ、かくして、ころがり軸受に予荷重を維持すると共に、同時にエンコーダユニットが軸方向で反対方向に移動することを阻止している。
【００７３】
ここでは、外輪２の軌道３と内輪４の軌道５は、アンギュラコンタクトころがり軸受が得られる形態となってる。したがって、ワッシャ６３により阻止される方向と逆方向におけるエンコーダユニット５５の軸方向移動はころがり軸受自身によって阻止される。サポート３９に対してのセンサユニット２２の図において左方の軸方向移動は、センサユニット２２の端部から半径方向に突出してセンサユニット３９のラジアル端面３９ａに当接しているラジアルバルジ部４０によって阻止される。
【００７４】
外輪２に対してオフセットされている検知部材６０は、半径方向で外輪２とサポート３９の間には位置していない。その結果として、検知部材６０は半径方向の変形や応力を大きくは受けない。さらには、検知部材は内方に向く部分に配されていてエンコーダ５８の能動部５９に半径方向で近接している。
【００７５】
この実施形態は計測機能付きころがり軸受を低価格化することを可能とし、これは、例えば、車両のステアリングコラムに使用可能である。
【００７６】
本発明によって、センサユニットが少なくとも一つの検知部材を回転輪に取り付けられた能動部と協働するように取り付けることを可能とし、同時に、非回転輪とサポートとの間のインターフェイスを得る環状部の形成をも可能とする、回転パラメータの計測のための計測機能付きころがり軸受を得られるようになる。インターフェイス形成部分は非回転輪とサポートとの間に生ずる、両者の膨張の差や装置全体の温度上昇にもとづくインターフェイスの変動への対応を可能とする。このインターフェイスは非回転輪からサポートへの振動の伝達を抑制することも可能とする。環状をなすインターフェイス形成部分は環状部からサポートへの熱の伝達を抑制することも可能とする。さらには、非回転輪とサポートとの間の嵌合状態の変動をもたらす膨張の差による問題が回避されるので、サポートを高精度でなく作ることができ、ひいては低コストとする。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一つの形態としての計測機能付きころがり軸受の軸方向断面図である。
【図２】図１における環状部についての軸線に直角な面での断面図である。
【図３】第二実施形態の軸方向断面図である。
【図４】第三実施形態の軸方向断面図である。
【図５】第四実施形態の軸方向断面図である。
【図６】図１装置の変形例を示す軸方向断面図である。
【図７】図６装置の前面図である。
【図８】図６装置の変形例を示し、図９でのVIII-VIII線断面図である。
【図９】図８装置の前面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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