(57)【要約】【課題】予圧付与手段を有する回転センサ付き軸受ユニットにおいて、センサ出力の精度の向上及び部品点数の削減を図ることである。【解決手段】軸受ケース１、その軸受ケース１の内部に設けられた複列の固定側軸受内輪２及び予圧付与側軸受内輪３、予圧付与部材４、センサ５を保持したセンサケース６及びそのセンサ５に対向したエンコーダ７の組み合わせからなり、前記固定側軸受内輪２に設けたガイドボス部９に前記予圧付与側軸受内輪３が軸方向に移動可能に嵌合され、前記予圧付与部材４の位置決め凹部２２が前記ガイドボス部９の先端部に嵌合された構成とし、ガイドボス部９によって予圧付与部材４及びこれに取り付けられたエンコーダ７の芯振れを防止するようにした。【選択図】図１
2007247669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受ケース（１）、その軸受ケース（１）の内部に設けられた固定側軸受内輪（２）及び予圧付与側軸受内輪（３）、各軸受内輪（２）、（３）及び軸受ケース（１）に予圧を付与する予圧付与部材（４）、センサ（５）を保持したセンサケース（６）及びそのセンサ（５）に対向したエンコーダ（７）の組み合わせからなり、前記固定側軸受内輪（２）に設けたガイドボス部（９）に前記予圧付与側軸受内輪（３）が軸方向に移動可能に嵌合され、前記ガイドボス部（９）の端面に前記予圧付与部材（４）が取り付けられ、該予圧付与部材（４）の外径面に前記エンコーダ（７）が取り付けられると共に、そのエンコーダ（７）に対向して前記センサケース（６）が前記軸受ケース（１）に取り付けられ、前記予圧付与部材（４）を前記予圧付与側軸受内輪（３）に押し当て、各軸受内輪（２）、（３）及び軸受ケース（１）に所定の予圧を付与するようした回転センサ付き軸受ユニットにおいて、前記予圧付与部材（４）の前記ガイドボス部（９）に対向した面に位置決め凹部（２２）が設けられ、その位置決め凹部（２２）の内径面が前記ガイドボス部（９）の外径面によってガイドされるように構成したことを特徴とする回転センサ付き軸受ユニット。
【請求項２】
前記の予圧付与部材（４）が押し込まれ、各軸受内輪（２）、（３）及び軸受ケース（１）に所定の予圧が付与された状態において、各軸受内輪（２）、（３）の相互間にすき間ｔ（ｔ≧０）が存在し、かつ前記ガイドボス部（９）の端面が位置決め凹部（２２）の内端面に当接した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。
【請求項３】
前記固定側軸受内輪（２）又は予圧付与側軸受内輪（３）に対向する各軸受外輪（２９）、（２７）のうち、両方の軸受外輪（２９）、（２７）又は固定側軸受外輪（２９）が前記軸受ケース（１）と一体の部品で構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転センサ付き軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転体の回転速度制御等に使用される回転センサ付き軸受ユニットに関し、特に軸受予圧の付与手段を設けたものに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
予圧付与手段付きの回転センサ付き軸受ユニット自体の先行技術は見当たらないが、このような軸受ユニットは、通常、回転センサ付き軸受（特許文献１）の回転センサ部分を、予圧付与手段付き軸受（特許文献２）に単に適用する設計を行うことにより得ることができる。
【０００３】
特許文献１に記載された回転センサ付き軸受は、外輪固定・内輪回転型の転がり軸受であり、外輪の一端部にセンサが固定され、これに径方向に対向したエンコーダが芯金を介して内輪の一端部に固定される。
【０００４】
また、特許文献２の予圧付与手段付き軸受は、外輪回転・内輪固定型の複列転がり軸受であり、一方の軸受（予圧を受ける側の軸受、即ち固定側軸受）の内輪のガイドボス部に他方の予圧付与側軸受の内輪が軸方向に移動可能に嵌合され、前記ガイドボス部の端面に予圧付与部材（押さえ部材）がボルトにより取り付けられる。そのボルトをねじ込むことにより予圧付与部材が予圧付与側軸受の内輪を押し込み、その押圧力が固定側軸受により受け止められる。これにより予圧付与側軸受と固定側軸受に所定の予圧が発生する。
【０００５】
前者の回転センサ付き軸受のセンサ部分を後者の予圧付与手段付き軸受に適用して構成された回転センサ付き軸受ユニットにおいては、センサケースが軸受ケースの端面に取り付けられる。また、これに対向したエンコーダは、ガイドボス部と一体に回転する予圧付与部材に芯金を介して取り付ける設計が採用されることになる。
【０００６】
なお、前記の予圧付与手段付き軸受は、径方向サイズのコンパクト化を図るために、外輪と軸受ケースが一体化され一部品で構成されているが、外輪と軸受ケースは独立した部品で構成されたものであってもよい。
【特許文献１】特開平１０−１３２６０３号公報
【特許文献２】特開２０００−３２９１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記のように、特許文献１に記載された回転センサ付き軸受の構造を、特許文献２の予圧付与手段付き軸受に適用する設計によって得られた回転センサ付き軸受ユニットにおいては、予圧付与部材がガイドボス部の端面に固定され、その予圧付与部材の外径面にエンコーダが取り付けられる構成であるため、エンコーダの径方向の位置決め精度が悪い。このため固定側軸受の内輪の回転に対して芯振れが発生し易く、センサ出力の精度が低い問題がある。また、予圧付与部材とは別にエンコーダの芯金が独立した部品として必要となるので、部品点数増大の要因となる問題もある。
【０００８】
そこで、この発明は、エンコーダの芯振れを抑制してセンサ出力の精度を高めること、及び部品点数の削減を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、この発明においては、図１に示したように、軸受ケース１、その軸受ケース１の内部に設けられた固定側軸受内輪２及び予圧付与側軸受内輪３、各軸受内輪２、３及び軸受ケース１に予圧を付与する予圧付与部材４、センサ５を保持したセンサケース６及びそのセンサ５に対向したエンコーダ７の組み合わせからなり、前記固定側軸受内輪２に設けたガイドボス部９に前記予圧付与側軸受内輪３が軸方向に移動可能に嵌合され、前記ガイドボス部９の端面に前記予圧付与部材４が取り付けられ、該予圧付与部材４の外径面に前記エンコーダ７が取り付けられると共に、そのエンコーダ７に対向して前記センサケース６が前記軸受ケース１に取り付けられ、前記予圧付与部材４の一部を前記予圧付与側軸受内輪３に押し当て、各軸受内輪２、３及び軸受ケース１に所定の予圧を付与するようした回転センサ付き軸受ユニットにおいて、前記予圧付与部材４の前記ガイドボス部９に対向した面に位置決め凹部２２が設けられ、その位置決め凹部２２の内径面が前記ガイドボス部９の外径面によってガイドされるように構成した。
【００１０】
前記構成の回転センサ付き軸受ユニットは、エンコーダ７が直接予圧付与部材４に取り付けられる構成を採用したことによって、予圧付与部材４がエンコーダ７の芯金を兼用する。また、その予圧付与部材４に設けた位置決め凹部２２がガイドボス部９に嵌合されることにより、エンコーダ７の径方向の位置決めが行われ固定側軸受内輪２との芯合わせが行われる。軸受ケース１が固定され、各軸受内輪２、３、予圧付与部材４及びエンコーダ７が軸とともに一体に回転すると、その回転に伴うエンコーダ７の磁気的変化をセンサ５が感知し、回転速度に応じた信号を出力する。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、この発明は、予圧付与部材４がエンコーダ７の芯金を兼用した構成であるので、予圧付与部材４と芯金を個別に設ける場合と比較して部品点数が減少する。また、予圧付与部材４が固定側軸受内輪２に設けられたガイドボス部９に嵌合された構成により、エンコーダ７と固定側軸受内輪２との芯合わせが行われるので、エンコーダ７の芯振れが抑制され精度の高いセンサ出力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１に示した実施例１の回転センサ付き軸受ユニットは、軸受ケース１、その軸受ケース１の内部において複列状態に設けられた固定側軸受内輪２、予圧付与側軸受内輪３、各軸受内輪２、３及び軸受ケース１に予圧を付与する予圧付与部材４、センサ５が保持されたセンサケース６、そのセンサ５に対向したエンコーダ７の組み合わせからなる。
【００１４】
軸受ケース１はその内径面に２列の同径の軌道１２、１２´が平行に形成され、各軌道１２、１２´に対向して固定側軸受内輪２、予圧付与側軸受内輪３が同芯状態に設けられる。これらの各内輪２、３にも軌道１３、１３´が設けられ、それぞれの軌道１２と１３、１２´と１３´の間に玉１４、１４´が介在される。
【００１５】
前記の軸受ケース１、軌道１２、玉１４及び軌道１３を備えた固定側軸受内輪２によって固定側軸受が構成される。また、軸受ケース１、軌道１２´、玉１４´及び軌道１３´を備えた予圧付与側軸受内輪３によって予圧付与側軸受が構成される。
【００１６】
固定側軸受内輪２の内端面にその外径面より小径となる段差部１５を介して一定径のガイドボス部９が突設され、そのガイドボス部９に予圧付与側軸受内輪３が嵌合される。予圧付与側軸受内輪３は予圧付与部材４によって軸方向に強く押されると軸方向に移動するが、通常の回転時はガイドボス部９と一体に回転する程度の強さで密に嵌合される。また、ガイドボス部９の軸方向長さは予圧付与側軸受内輪３の幅より長く形成され、その先端部が該予圧付与側軸受内輪３の端面よりも外部に突き出す。
【００１７】
後述のように、予圧付与部材４によって予圧付与側軸受内輪３が押し込まれると、予圧付与側軸受内輪３が軸方向内向きに移動し、玉１４´が軌道１３´、１２´間で押されて予圧が発生する。これと同時に固定側軸受内輪２にも予圧が発生する。このような予圧付与状態において予圧付与側軸受内輪３と、固定側軸受内輪２の段差部１５との間に一定のすき間ｔ（ｔ≧０）が存在する。
【００１８】
また、前記軸受ケース１の端面にセンサケース６がボルト１６によって固定される。センサケース６の内径面にはセンサ５が取り付けられる。センサ５は、図２に示したように、磁気感応型のセンサ素子１７がリード線等とともに基板１８にハンダ付けされ、樹脂モールド１９により固定される。
【００１９】
前記のセンサケース６の内径面側に対向して環状の予圧付与部材４が、前記固定側軸受内輪２のガイドボス部９の端面にボルト２３により取り付けられる。この予圧付与部材４は、その外径面に前記センサ５に対向したエンコーダ７が取り付けられる。エンコーダ７は微小な磁極が周方向に連続配置されたものである。エンコーダ７は通常は芯金に取り付けられるが、この場合は予圧付与部材４が芯金の機能を兼用する。
【００２０】
前記の予圧付与部材４のガイドボス部９に対向した面に位置決め凹部２２が設けられる。その位置決め凹部２２とガイドボス部９の先端部はガタツキなく嵌合し、予圧付与部材４の軸方向の移動は、位置決め凹部２２の内径面がガイドボス部９の外径面で径方向の位置決めがされた状態でガイドされる。予圧付与部材４はボルト２３によってガイドボス部９の端面に固定されるが、そのボルト２３の締め付けにより予圧付与部材４がガイドボス部９にガイドされながら押し込まれ、その先端面で予圧付与側軸受内輪３を押し込む。予圧付与側軸受内輪３が押し込まれることにより、軸受ケース１及び予圧付与側軸受内輪３及び固定側軸受内輪２に予圧が発生する。ボルト２３の締め付けにより予圧付与部材４が最も押し込まれた状態で、位置決め凹部２２の内端面がガイドボス部９の先端面に当接し、押し込みが停止される。この状態で予圧付与側軸受内輪３、固定側軸受内輪２間に前記のすき間ｔが存在し、また、予圧付与部材４の外径面に設けられたエンコーダ７と固定側軸受内輪２との芯合わせが行われる。
【００２１】
なお、図１において、２４、２５はシール部材、２６は取り付け穴を示す。各シール部材２４、２５は軸受ケース１の内径面に装着され、一方のシール部材２４は固定側軸受内輪２に接近又は摺接される。他方のシール部材２５は予圧付与側軸受内輪３の外側において予圧付与部材４の外径面に接近又は摺接される。
【００２２】
実施例１の回転センサ付き軸受は以上のように構成され、軸受ケース１が装置本体に固定され、固定側軸受内輪２の内径面に軸（図示省略）が挿入された状態で使用に供される。
【００２３】
前記軸の回転に伴い、固定側軸受内輪２、予圧付与側軸受内輪３、予圧付与部材４及びエンコーダ７が一体に回転し、エンコーダ７の磁気的変化に感応したセンサ５からその回転速度に応じた信号が出力される。そのセンサ出力の精度は、軸と一体化された固定側軸受内輪２とエンコーダ７との芯合わせの精度に依存するが、本実施例においては、エンコーダ７と一体の予圧付与部材４、固定側軸受内輪２と一体のガイドボス部９を介してエンコーダ７と固定側軸受内輪２の芯合わせが行われるため芯振れがなく、精度の高い出力が得られる。
【実施例２】
【００２４】
図３に示した実施例２の回転センサ付き軸受ユニットは、前述した実施例１の予圧付与側軸受内輪３に軸受外輪２７を設け、軸受ケース１の内径面に設けた凹入段部２８にその軸受外輪２７を嵌合したものである。その他の構成は、実施例１の場合と同じである。
【００２５】
前記のような軸受外輪２７を設けると、軸受ユニット全体の径が実施例１の場合より大きくなるが、軌道１２´を軸受ケース１に設ける必要がなく、一般的な軸受外輪２７を使用することができる。このような軸受外輪２７を使用した場合でも、予圧付与部材４によって予圧付与側軸受内輪３が押し込まれることによって、予圧付与側軸受内輪３及び固定側軸受内輪２のいずれに対しても同様の予圧が付与される。
【００２６】
また、図３に一点鎖線で示したように、固定側軸受内輪２においても軸受外輪２９を用いることにより、軸受ケース１に軌道１２を設ける必要がなくなる。両方の軸受外輪２７、２９の内端面を当接させることにより、両方の軸受内輪２、３において前記実施例と同様の予圧が付与される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１の縦断側面図
【図２】同上の一部横断正面図
【図３】実施例２の縦断側面図
【符号の説明】
【００２８】
１  軸受ケース
２  固定側軸受内輪
３  予圧付与側軸受内輪
４  予圧付与部材
５  センサ
６  センサケース
７  エンコーダ
９  ガイドボス部
１２、１２´  軌道
１３、１３´  軌道
１４、１４´  玉
１５  段差部
１６  ボルト
１７  センサ素子
１８  基板
１９  樹脂モールド
２２  位置決め凹部
２３  ボルト
２４  シール部材
２５  シール部材
２６  取り付け穴
２７  軸受外輪
２８  凹入段部
２９  軸受外輪
【図１】
2007247669.tif 000003
【図２】
2007247669.tif 000004
【図３】
2007247669.tif 000005