(57)【要約】【課題】転がり軸受とセンサユニットとからなる回転センサ付き軸受ユニットにおいて、芯金を用いることなく簡単な構造によって磁気エンコーダを転がり軸受の回転輪に装着できるようにし、コストの低減を図ることである。【解決手段】転がり軸受１の回転輪２にシール溝形の回転側取付け溝７´、固定輪４にシール溝形の固定側取付け溝８´をそれぞれ設け、回転側取付け溝７´に単独の着磁部材２２からなる磁気エンコーダ３を直接装着し、固定側の取付け溝８´にセンサユニット５のセンサケース１７を直接装着した構成とした。【選択図】図１
2007322213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転輪（２）と固定輪（４）との間に転動体（６）を介在した転がり軸受（１）と、前記回転輪（２）に取り付けられた磁気エンコーダ（３）と、前記固定輪（４）に取り付けられたセンサユニット（５）からなり、前記センサユニット（５）の磁気センサ（１８）を前記磁気エンコーダ（３）に所要の間隔をおいて対向させてなる回転センサ付き軸受ユニットにおいて、前記回転輪（２）と固定輪（４）の端部にそれぞれ径方向に対向したシール溝形の回転側取付け溝（７´）及び固定側取付け溝（８´）が形成され、前記磁気エンコーダ（３）が単独の着磁部材（２２）により構成され、その着磁部材（２２）が前記回転側取付け溝（７´）に直接装着され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】
前記着磁部材（２２）がゴム磁石により形成され、該着磁部材（２２）が所要の嵌め合い代をもって前記回転側取付け溝（７´）に装着され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】
前記着磁部材（２２）が前記回転側取付け溝（７´）に接着剤を使用して装着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。
【請求項４】
前記固定側取付け溝（８´）に前記センサユニット（５）のセンサケース（１７）が直接装着されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか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、各種の回転機器に組み込まれ、回転速度や回転方向を検出するために用いられる回転センサ付き軸受ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転体の回転速度検出等に用いられる回転センサ付き軸受ユニットとして、従来から図４に示したものが知られている（特許文献１参照）。即ち、図示の回転センサ付き軸受ユニットは、転がり軸受１と、その回転輪（内輪）２に取り付けられた磁気エンコーダ３と、固定輪（外輪）４に取り付けられたセンサユニット５からなる。前記の回転輪２と固定輪４との間に転動体（玉）６が介在される。また、回転輪２と固定輪４の一方の端部において径方向に対向したシール溝７、８が形成され、固定輪４側のシール溝８にシール部材９が装着され、そのシールリップ１１が他方のシール溝７に摺接される。
【０００３】
通常の転がり軸受においては、前記のシール溝７、８のほかに他方の端部においても同様のシール溝が径方向に対向して設けられ、同様のシール部材が装着されるが、回転センサ付き軸受ユニットにおいて使用される転がり軸受１においては、そのようなシール溝は省略され、図示のように回転輪２と固定輪４の対向面にそれぞれ磁気エンコーダ３とセンサユニット５が取付けられる。
【０００４】
前記の磁気エンコーダ３は、環状の芯金１２の外径面にゴム磁石等でなる着磁部材１３が加硫接着されたものであり、その着磁部材１３の外径面の全周にわたりＮ極とＳ極が交互に着磁される。着磁面を符号１０で示す。また前記芯金１２の他端部に逆Ｌ字形に屈曲された装着部１４が形成され、その装着部１４が回転輪２の外径面に圧入固定される。芯金１２はプレス加工より所定の形状に成形される。
【０００５】
また、前記のセンサユニット５は、外環部材１６の内径面の全周にわたり樹脂製のセンサケース１７が接合され、そのセンサケース１７の内径面の一部に磁気センサ１８が設けられる。その磁気センサ１８が前記の磁気エンコーダ３に対し所定の間隔をおいて径方向に対向している。前記の磁気センサ１８は、センサケース１７の内部に設けられた樹脂モールド部１９にモールドされた基板２０に実装される。なお、基板２０に接続されたリード線は図示を省略している。
【０００６】
前記の外環部材１６の他端部に設けられた逆Ｌ字形の装着部２１が固定輪４の内径面に圧入固定される。外環部材１６もプレス加工により所定の形状に成形される。
【特許文献１】特開２００２−３４９５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記の回転センサ付き軸受ユニットは、磁気エンコーダ３は芯金１２を介して回転輪２に固定され、また、センサユニット５も外環部材１６を介して固定輪４に固定されるようになっているため、従来においては、芯金１２及び外環部材１６が必要部品となっていた。これらの部品はプレス加工によって製作されるので、製品コストが高くなり、また製品重量が大きくなる要因となっていた。さらに、転がり軸受１としては、シール部材９が装着されたシール溝７、８と反対側の端部にシール溝のない汎用性のない回転輪２及び固定輪４が必要となることも、コスト高の一因となっていた。
【０００８】
そこで、この発明は前記の芯金や外環部材が不要であり、また転がり軸受の回転輪及び固定輪も標準品が使用できるようにして製品コストの低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、回転輪２と固定輪４との間に転動体６を介在した転がり軸受１と、前記回転輪２に取り付けられた磁気エンコーダ３と、前記固定輪４に取り付けられたセンサユニット５からなり、前記センサユニット５の磁気センサ１８を前記磁気エンコーダ３に所要の間隔をおいて対向させてなる回転センサ付き軸受ユニットにおいて、前記回転輪２と固定輪４の端部にそれぞれ径方向に対向したシール溝形の回転側取付け溝７´及び固定側取付け溝８´が形成され、前記磁気エンコーダ３が単独の着磁部材２２により構成され、その着磁部材２２が前記回転側取付け溝７´に直接装着された構成を採用した。
【００１０】
ここで、回転側取付け溝７´及び固定側取付け溝８´が「シール溝形」であるというのは、この転がり軸受１が単独で使用されるとすれば、固定側取付け溝８´にシール部材が装着され、そのシール部材のシールリップが回転側取付け溝７´に摺接するように使用され得るものであること、要するにこれらの溝７´、８´がシール溝として使用され得るものであること意味する。
【００１１】
なお、前記の固定側取付け溝８´には前記センサユニット５のセンサケース１７が直接装着された構成もとることができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は以上のような構成であるので、磁気エンコーダやセンサユニットの取付け溝は、転がり軸受においてシール溝として加工された溝をそのまま使用することができる。従って、転がり軸受としては通常のシール溝が設けられた汎用タイプのものを使用することができるので、製品コストの低減を図ることができる。また、磁気エンコーダは単独の部品である着磁部材によって形成されるので芯金が不要となり、センサユニットにおいても外環部材が不要となるので、製品コストの一層の低減を図ることができるとともに製品の軽量化を図ることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
【００１４】
［実施例１］
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、従来の場合と同様に転がり軸受１と、その回転輪（内輪）２に取り付けられた磁気エンコーダ３と、固定輪（外輪）４に取り付けられたセンサユニット５からなる。前記の回転輪２の軌道溝２´と固定輪４の軌道溝４´との間に転動体（玉）６が介在される。また、回転輪２と固定輪４の一方の端部において径方向に対向した回転側シール溝７と固定側シール溝８が形成され、固定側シール溝８にシール部材９が装着され、そのシールリップ１１が回転側シール溝７に摺接される。
【００１５】
前記の回転側シール溝７と固定側シール溝８とそれぞれ軌道溝２´、４´を挟んで反対側の端部においてそれらのシール溝７、８と対称形状の溝が設けられるが、この実施例１においては、それらの溝はシール作用に寄与するものではないので、それぞれ回転側取付け溝７´及び固定側取り付け溝８´と称する。そして、回転側取付け溝７´に磁気エンコーダ３、固定側取付け溝８´にセンサユニット５がそれぞれ取り付けられる。
【００１６】
この場合の磁気エンコーダ３は、磁性粉をゴムによって結合したゴム磁石が使用され、外径面の周方向にＮ極、Ｓ極が交互に現れるように全周に渡り着磁される。着磁面を符号１０で示す。このように着磁されたゴム磁石等でなる単独の磁性物体をこの発明においては着磁部材２２と称する。磁性粉の材質としては、フェライト、ネオジウム系、サマリウム系などが使用され、また結合剤としては、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が使用される。
【００１７】
前記の着磁部材２２は、図１に示したように、断面形状がほぼ四角形をなした環状の部材であり、その内径面の内端部に全周に渡る突条２３が形成される。その突条２３の部分が前記の回転側取付け溝７´に所要の嵌め合い代をもって嵌合され軸方向及び径方向に位置決めされる。また、回転側取付け溝７´の外側縁２４が着磁部材２２の内径面中央部に接しこの部分を内径側から支持することにより着磁部材２２の径方向への変形を防止している。
【００１８】
なお、着磁部材２２を前記のように嵌め合い代をもって嵌合する固定手段の他に、取付け溝７´の部分に接着剤を塗布する固定手段も併用してもよい。このような併用構造によると、着磁部材２２の一層強固な取付けが可能になる。
【００１９】
一方、センサユニット５は、環状の熱可塑性樹脂の成形品でなるセンサケース１７の一部分に、熱硬化性樹脂の樹脂モールド部１９によって基板２０がモールドされ、その基板２０に実装された磁気センサ１８がセンサケース１７の内径面に露出し、前記の磁気エンコーダ３の外周面と所要のすき間をおいて径方向に対向する。
【００２０】
前記のセンサユニット５は、そのセンサケース１７の内端外径側のコーナ部を固定側取付け溝８´に圧入することにより固定される。センサケース１７は、固定側取付け溝８´の外側縁２５と内側壁２５´によって径方向及び軸方向に位置決めされる。
【００２１】
なお、磁気センサ１８から引き出されるリード線は図示を省略している。
【００２２】
実施例１の回転センサ付き軸受ユニットは以上のようなものであり、転がり軸受１としては、各軌道溝２´、４´の両側にシール溝を設けた汎用タイプのものが使用され、一方のシール溝、即ち回転側シール溝７と固定側シール溝８にシール部材９が装着される。また、他方のシール溝、即ち回転側取付け溝７´に磁気エンコーダ３が取付けられ、また固定側取付け溝８´にセンサユニット５が取付けられる。
【００２３】
回転輪２と一体に回転する磁気エンコーダ３の磁気的変化を磁気センサ１８が感知して外部に出力される。
【００２４】
［実施例２乃至４］
図２（ａ）に示した実施例２は、着磁部材２２の断面形状をほぼ三角形に形成したものである。即ち、前記の実施例１の着磁部材２２において、突条２３の外側から対角コーナに至る傾斜面２６を形成したものであり、実施例１の場合に比べ材料が少なく小型化されている。
【００２５】
図２（ｂ）に示した実施例３は、前記実施例１の着磁部材２２において、その内径面に補強突条２７が設けられ、これにより着磁部材２２の変形を防ぐようにしたものである。
【００２６】
図２（ｃ）に示した実施例４は、前記実施例３のコーナ部を傾斜面２８によってそぎ落し軽量化を図ったものである。
【００２７】
［実施例５］
以上述べた実施例１から４は、いずれも磁気エンコーダ３の着磁面１０と磁気センサ１８とが径方向に対向する構成となっているが、図３に示した実施例５のように、着磁面１０と磁気センサ１８が軸方向に対向するように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１の断面図
【図２】（ａ）実施例２の一部断面図、（ｂ）実施例３の一部断面図、（ｃ）実施例４の一部断面図
【図３】実施例５の一部断面図
【図４】従来例の一部断面図
【符号の説明】
【００２９】
１  転がり軸受
２  回転輪
２´  軌道溝
３  磁気エンコーダ
４  固定輪
４´  軌道溝
５  センサユニット
６  転動体
７  回転側シール溝
７´  回転側取付け溝
８  固定側シール溝
８´  固定側取付け溝
９  シール部材
１０  着磁面
１１  シールリップ
１２  芯金
１３  着磁部材
１４  装着部
１６  外環部材
１７  センサケース
１８  磁気センサ
１９  樹脂モールド部
２０  基板
２２  着磁部材
２３  突条
２４  外側縁
２５  外側縁
２５´  内側壁
２６  傾斜面
２７  補強突条
２８  傾斜面  
【図１】
2007322213.tif 000003
【図２】
2007322213.tif 000004
【図３】
2007322213.tif 000005
【図４】
2007322213.tif 000006