(57)【要約】      （修正有）【課題】  予圧付与手段を備えた転がり軸受でありながら簡易な構成で回転検出機能を奏する回転センサ付軸受を提供する。【解決手段】  内輪２または外輪１の幅面に接して軸受に予圧を付与するリング状の押さえ部材６を有する転がり軸受Ａおいて、前記押さえ部材６を、円周方向に交互に磁極が形成された磁気エンコーダとする。押さえ部材６が、この押さえ部材６を貫通したボルトにより前記内輪２または外輪１に押し付けられたものであり、このボルトの頭部またはナットと押さえ部材６との間に金属補強版を介在させた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪または外輪の幅面に接して軸受に予圧を付与するリング状の押さえ部材を有する転がり軸受において、前記押さえ部材を、円周方向に交互に磁極が形成された磁気エンコーダとしたことを特徴とする回転センサ付軸受。
【請求項２】
請求項１において、前記押さえ部材がプラスチックマグネットの成形品である回転センサ付軸受。
【請求項３】
請求項１において、前記押さえ部材がゴムマグネットの成形品である回転センサ付軸受。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記押さえ部材が、この押さえ部材を貫通したボルトにより前記内輪または外輪に押し付けられるものであり、このボルトの頭部またはナットと押さえ部材との間に金属補強板を介在させ、この金属補強板と前記内輪または外輪とに両端が接する金属製の補強ピンを、押さえ部材の周方向複数箇所に設けた回転センサ付軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種の機器、例えば医療機器のＣＴスキャナ装置における大径の回転部分等に用いられる軸受に関し、特に回転センサを備えた軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機器としてのＣＴスキャナ装置は、横臥した被検体（患者）を相対水平移動させながら、Ｘ線発生器および検出器が対向配置された円環状回転架台を被検体の周りに回転させ、Ｘ線を被検体に照射してその断層撮影を行うものである。円環状回転架台は、円環状固定架台に回転可能に支持され、両架台は被検体を挿通し得る大径の円環状体とされ、したがって両架台間には大径でかつ超薄肉形の転がり軸受が用いられる。このような大径でかつ超薄肉形の転がり軸受の場合、複数の軸受部品により軸受を組立てる際に、軸受内部に適正な予圧を付与させることが特に重要となる。特許文献１には、予圧付与手段を備えた医療機器用転がり軸受が開示されている。
【０００３】
また、医療機器に限らず、回転部分を備えた機器や機械においては、装置の適正制御のために、その回転検出（回転速度や回転角の検出）がなされる。前記のＣＴスキャナ装置においても、正確な断層撮影データを得るために、このような回転検出は欠かせず、従来は、駆動モータと回転架台間の回転伝達部分に、エンコーダやパルスコーダ等の検出手段を設置してその回転検出を行うようにしていた。しかし、このような検出手段を別途設置するには、そのための設置スペースを確保する必要がある上に、装置が嵩張ると言う問題があった。特許文献２には、エンコーダ装置を備えた転がり軸受が開示されている。このように軸受に回転検出機能を持たせるようにすれば、装置があまり嵩張ることなく回転検出を行うことができ有用である。
【特許文献１】特開２０００−３２９１４３号公報
【特許文献２】特開平１０−１３２６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に開示されたようなエンコーダ装置を備えた転がり軸受は、装置のコンパクト化を図る上で極めて有効であるが、これを前記のような予圧付与手段を備えた大径の転がり軸受に適用させるには、予圧付与手段の取付位置との関係で、内輪または外輪に対するエンコーダの取付位置の確保および取付方法に難しさがある。また、部品点数の増大を来たすこともあり、未だ実現していない。
【０００５】
この発明の目的は、予圧付与手段を備えた転がり軸受でありながら簡易な構成で回転検出機能を奏する回転センサ付軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の回転センサ付軸受は、内輪または外輪の幅面に接して軸受に予圧を付与するリング状の押さえ部材を有する転がり軸受において、前記押さえ部材を、円周方向に交互に磁極が形成された磁気エンコーダとしたことを特徴とする。
この構成によると、予圧を付与する押さえ部材を磁気エンコーダとしているから、新たなエンコーダ部品が不要であり、したがって、エンコーダ部品を取付けるためのスペースを確保する必要がなく、また取付方法のための新たな対策を講じる必要もない。しかも、軸受自体が回転検出機能を保有することになるから、この軸受を組込んだ装置のコンパクト化に大きく寄与し、前記のような大径かつ超薄肉形の転がり軸受に好適である。
【０００７】
この発明において、前記押さえ部材をプラスチックマグネットの成形品あるいはゴムマグネットの成形品としても良い。この構成によると、これらの成形品は簡易かつ安価に作成することができ、また着磁も容易で、予圧付与機能と磁気エンコーダとしての機能の両機能を備えた押さえ部材が簡易に得られる。
【０００８】
この発明において、前記押さえ部材が、この押さえ部材を貫通したボルトにより前記内輪または外輪に押し付けられるものとし、このボルトの頭部またはナットと押さえ部材との間に金属補強板を介在させ、この金属補強板と前記内輪または外輪とに両端が接する金属製の補強ピンを、押さえ部材の周方向複数箇所に設けるようにしても良い。
この構成によると、ボルトの頭部またはナットと押さえ部材との間に金属補強板を介在させ、金属製の補強ピンを、押さえ部材の周方向複数箇所に設けたので、これらによって押さえ部材が補強され、予圧を確実に行うことができる。特に、押さえ部材をプラスチックマグネットの成形品あるいはゴムマグネットの成形品とする場合、これら成形品は剛性が不足するため、これら金属補強板と補強ピンによる補強が効果的である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の回転センサ付軸受は、押さえ部材が磁気エンコーダを兼ねるから、予圧付与機能に加えて、部品点数の増大を伴うことなく回転検出機能も備えることになる。したがって、この回転センサ付軸受を組込んだ装置は、コンパクトに構成できる上に回転検出システムの構築も簡易になされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の一実施形態を図１ないし図２と共に説明する。図に示す軸受Ａは、前記のＣＴスキャナ装置等に適用される薄肉大径の複列アンギュラ玉軸受である。この軸受Ａは、固定側となる外輪１と、回転側となる内輪２と、外輪１と内輪２との間に介装した２列の転動体３と、外輪１および内輪２間の軸受空間両端部を密封するシール４，５と、軸受内部に与圧を付与するリング状押さえ部材６とを主な構成要素とする。外輪１はその外周に鍔部１ａを備え、この鍔部１ａには、この軸受Ａが組込まれる図示しない装置や器械の固定側機体に固定するための複数のボルト孔１ｂが周方向に並んで形成されている。内輪２の内径面には、図示しない装置や機械の回転側機体が嵌合固定され、これによって、回転側機体が固定側機体に対して回転可能とされる。転動体３は、上記軸受空間内で、保持器３ａによって周方向に等間隔で保持される。
【００１１】
内輪２は、第１の分割内輪２ａと、この第１分割内輪２ａの外径面の一端側に形成された小径段部に嵌合される第２の分割内輪２ｂとよりなり、第１分割内輪２ａの外径面および第２分割内輪２ｂの外径面に、上記２列の転動体３にそれぞれ対応する内輪側軌道面２ｃ，２ｄが形成されている。転動体３は、外輪１の内径面に形成された２列の外輪側軌道面１ｃ，１ｃと、この内輪側軌道面２ｃ，２ｄとの間に介装され、この軌道面１ｃ，１ｃおよび軌道面２ｃ，２ｄ間で転走する。
【００１２】
押さえ部材６は、内輪２の上記第２分割内輪２ｂの幅面に接し、第２分割内輪２ｂを軸受内部（軸受空間部）側へ加圧し、軸受内部に適正な予圧を付与するものである。この例の押さえ部材６はプラスチックマグネットのリング状成形体からなり、この押さえ部材６を貫通して第１分割内輪２ａのねじ孔にねじ込まれるボルト７によって、第１分割内輪２ａに、つまり内輪２に押し付けられた状態で取付け固定されるものである。このボルト７による固定は、押さえ部材６とボルト７の頭部７ａとの間にリング状金属補強板８を介在させ、ボルト７の螺合・締結によってなされる。また、金属製補強ピン９を、押さえ部材６の厚み内に周方向複数箇所に渡って設け、ボルト７により押さえ部材６の締結・固定がなされた時には、この金属製補強ピン９の両端が、上記金属補強板８と第２分割内輪２ｂとに接するようになされている。
【００１３】
第２分割内輪２ｂは、第１分割内輪２ａに対して軸方向に移動し得る程度の緩い嵌め合で嵌合されている。押さえ部材６は、この第２分割内輪２ｂの幅面（図では右側端面）に接し、押さえ部材６をボルト７によって締結・固定すると、軸方向（図１では左側）に押圧され、この押圧力によって第２分割内輪２ｂが軸方向に付勢されて軸受内部に適正な予圧を付与する。上記補強板８および補強ピン９は、押さえ部材６がプラスチックマグネットの成形体であるが故の剛性の不足をカバーしこれを補強する機能を奏する。なお、図例では、第１分割内輪２ａに雌ねじを形成し、第１分割内輪２ａをナットとしてボルト７を螺合しているが、別途ナットを準備し、ボルト７を第１分割内輪２ａをも貫通させ、第１分割内輪２ａの外面（図では左側面）でナットと螺合締結させることも可能である。或いは、ボルト７を図の左側から挿通し、補強板８を押さえ部材６とナットとの間に介在させるようにしてナットと螺合させるようにしても良い。更には、保強板８に雌ねじをも受けても良い。
【００１４】
押さえ部材６は、合成樹脂に磁性粉末を混練して成形したプラスチックマグネットからなり、その外周面６ａには、周方向にＮ極，Ｓ極を交互かつ等間隔で繰返す磁極（図２参照）が着磁形成されている。一方、外輪１の幅面には磁気センサ１０が設置され、その検出面１０ａが押さえ部材６の着磁された上記外周面６ａに近接配置されている。
押さえ部材６は、プラスチックマグネットの他に、ゴム材料に磁性粉末を混練して成形したゴムマグネットであっても良く、また焼結マグネットであっても良い。
【００１５】
この構成の回転センサ付軸受によると、内輪２が回転すると、押さえ部材６の外周面６ａのＮ極，Ｓ極の交互の繰り返しによる磁気変化を磁気センサ１０が検出する。この磁気変化の検出によって、内輪２の回転速度や回転角度、或いは回転方向の検出が可能となる。したがって、押さえ部材６は予圧付与機能と共に内輪２の回転検出用磁気エンコーダの機能も備えることになり、部品点数の増大を伴うことなく予圧付与機能付転がり軸受に回転検出機能を付加することができる。
【００１６】
図３は他の実施形態の軸受を示す。この実施形態の軸受Ｂは、２つのアンギュラ玉軸受Ｂ１，Ｂ２を組み合わせたいわゆる組合せアンギュラ玉軸受である。図例の軸受Ｂは、外輪が回転側、内輪が固定側であり、２つのアンギュラ玉軸受Ｂ１，Ｂ２の背面（スラスト荷重を負荷できる面）同士を接触させた背面組合せタイプである。一方の軸受Ｂ１の内輪２と他方の軸受Ｂ２の外輪１とに、押さえ部材１３，６によって互いに向き合う方向の加圧力を作用させ、軸受内部に適正な予圧を付与している。
２つのアンギュラ玉軸受Ｂ１，Ｂ２の各外輪１は、リング状のハウジング１１の内径面に嵌合し、これら２つの外輪１とハウジング１１とで外方部材２１が構成される。各内輪２は、リング部材１２の外径面に嵌合し、これら２つの内輪２とリング部材１２とで内方部材２２が構成される。この軸受Ｂは、上記ハウジング１１を介して、対象装置や機械の固定側機体（図示せず）に固定される。また、リング部材１２に、対象装置や機械の回転側機体が嵌合し、これにより回転側機体が固定側機体に対して回転自在に支持される。
【００１７】
ハウジング１１の一方の幅面と、リング部材１２のこれとは反対側の幅面とにリング状押さえ部材６，１３が、これら押さえ部材６，１３を貫通するボルト７，１４によって、外輪１および内輪２の幅面に接し押し付けられるように取り付けられている。これによって、上記のように、一方の軸受Ｂ１の内輪２と他方の軸受Ｂ２の外輪１とに、互いに向き合う方向の加圧力を作用させ、軸受内部に適正な予圧を付与している。ハウジング１１に取付けられた押さえ部材６は、上記実施形態と同様に、プラスチックマグネット、ゴムマグネット、または焼結マグネットからなり、その内周面６ｂには、周方向にＮ極，Ｓ極を交互かつ等間隔で繰返す磁極（図示せず）が着磁形成されている。リング部材１２に取付けられる押さえ部材１３としては、金属板、合成樹脂板等、従来から使用されているものと同様のものが用いられる。
【００１８】
押さえ部材６のボルト７による上記取付・固定は、押さえ部材６とボルト７の頭部７ａとの間にリング状金属補強板８を介在させ、ボルト７の螺合・締結によってなされる。また、金属製補強ピン９を、押さえ部材６の周方向複数箇所に設け、ボルト７により締結・固定がなされた時には、この金属製補強ピン９の両端が、上記金属補強板８と外輪１とに接するようになされている。これらの構成は図１，図２の実施形態と同様である。したがって、この場合も、補強板８および補強ピン９は、押さえ部材６がゴムマグネットの成形体であるが故の剛性の不足をカバーし、これを補強する機能を奏する。なお、図例では、ハウジング１１に雌ねじを形成し、ハウジング１１をナットとしてボルト７を螺合しているが、別途ナットを準備し、ボルト７をハウジング１１をも貫通させ、ハウジング１１の外面（図では右側面）でナットと螺合締結させることも可能である。或いは、ボルト７を図の右側から挿通し、補強板８を押さえ部材６とナットとの間に介在させるようにしてナットと螺合することも可能である。更には、補強板８に雌ねじを設けても良い。
【００１９】
一方、リング部材１２の幅面には磁気センサ１０が設置され、その検出面１０ａが押さえ部材６の着磁された上記外周面６ｂに近接配置されている。
【００２０】
この構成の場合、ハウジング１１および外輪１が回転すると、外周面６ｂのＮ極，Ｓ極の交互の繰り返しによる磁気変化を磁気センサ１０が検出し、この磁気変化の検出によって、ハウジング１１および外輪１の回転速度や回転角度、或いは回転方向の検出が可能となる。したがって、押さえ部材６は予圧付与機能と共にハウジング１１および外輪１の回転検出用磁気エンコーダの機能も備えることになり、部品点数の増大を伴うことなく予圧付与機能付転がり軸受に回転検出機能を付加することができる。
【００２１】
なお、この発明において、転がり軸受の形態は、図例のものに限定されず、予圧付与のための押さえ部材を備える転がり軸受であれば、他の形態のものであってもよい。また、転動体３がボールである転がり軸受について述べたが、転動体がころである転がり軸受であっても良い。さらに、第１の実施形態および第２の実施形態において、外輪１および内輪２の回転側および固定側の関係が、回転側に磁気エンコーダを兼ねる押さえ部材が設けられる限り、それぞれ図例とは逆の関係であっても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の一実施形態にかかる回転センサ付軸受の部分縦断面図である。
【図２】同回転センサ付軸受の部分側面図である。
【図３】この発明の他の実施形態にかかる回転センサ付軸受の部分縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…外輪
２…内輪
６…押さえ部材（磁気エンコーダ）
７…ボルト
７ａ…ボルトの頭部
８…金属補強板
９…金属補強ピン
Ａ…回転センサ付軸受
Ｂ…回転センサ付軸受
【図１】
2007292113.tif 000003
【図２】
2007292113.tif 000004
【図３】
2007292113.tif 000005