(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部および円筒部の一端に設けられたフランジ部よりなる磁性体製の支持部材と、支持部材のフランジ部の外側面に設けられた円板状着磁体とよりなるパルサーリングにおいて、支持部材の円筒部の他端に、パルサーリング積み重ね時における一方のパルサーリングの着磁体と他方のパルサーリングの円筒部端部との接触面積を小さくする凹凸が形成されており、支持部材のフランジ部は、内向き部および外向き部よりなり、着磁体の内径は、円筒部の内径以下であり、同外径は、円筒部の外径以上であることを特徴とするパルサーリング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、センサーを含むセンサー装置が転がり軸受の固定輪側または回転輪側に一体的に取り付けられたセンサー付き転がり軸受ユニットで使用されているパルサーリングに関する。
【０００２】
センサー付き転がり軸受ユニットは、たとえば、鉄道車両や自動車において、車軸あるいは車軸に回転を伝達する回転軸を支持するとともに、軸の回転速度などを検出するために用いられる。
【０００３】
【従来の技術】
軸の回転速度を検出するセンサー付き転がり軸受ユニットでは、センサー装置およびパルサーリングのうちいずれか一方が固定側に、他方が回転側に取り付けられる。このようなパルサーリングとしては、円筒部および外向きまたは内向きフランジ部よりなる支持部材と、支持部材のフランジ部の側面に設けられた円板状着磁体とよりなるものが知られている。着磁体は、Ｎ極とＳ極とが交互に配列されたもので、支持部材は、通常、例えば鉄などの磁性体とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記パルサーリングは、保管や輸送時には、積み重ねられた荷姿とされるが、パルサーリングが積み重ねられた際に一方のパルサーリングの着磁体と他方のパルサーリングの端部とが磁力により引き付け合い、分離作業が困難になるという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、上記の問題を解決し、積み重ねられたパルサーリングからパルサーリングを取り出す作業を容易とするパルサーリングを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によるパルサーリングは、円筒部および円筒部の一端に設けられたフランジ部よりなる磁性体製の支持部材と、支持部材のフランジ部の外側面に設けられた円板状着磁体とよりなるパルサーリングにおいて、支持部材の円筒部の他端に、パルサーリング積み重ね時における一方のパルサーリングの着磁体と他方のパルサーリングの円筒部端部との接触面積を小さくする凹凸が形成されており、支持部材のフランジ部は、内向き部および外向き部よりなり、着磁体の内径は、円筒部の内径以下であり、同外径は、円筒部の外径以上であることを特徴とするものである。
【０００７】
凹凸は、例えば、端部に等ピッチで複数個の切り欠きを設けることによって形成してもよいし、また、端部に軸方向にのびる突起を等ピッチで複数個設けることによって形成してもよく、また、端部の周上の１箇所だけを切り欠いて、端部形状をＣ字状となるようにしてもよく、パルサーリング積み重ね時に上段のパルサーリングが傾かない範囲で種々の形状が可能である。凹凸形状を例えば波形にして、接触面積をより小さくするようにしてもよい。切り欠きの幅、突起の大きさ、切り欠きまたは突起のピッチ等は、他の部品に疵等の影響がないように設定される。凹凸は端部に設けられるだけであり、また、凹凸のある部分も芯出し機能を有するようになされるため、支持部材の圧入代は確保され、軸受ユニットとして組み立てられた後の性能は、従来のものと全く変わることはない。
【０００８】
この発明のパルサーリングによれば、保管や輸送作業において、第１番目のパルサーリングの上に第２番目のパルサーリングを積み重ねるに際し、第１番目のパルサーリングの着磁体付きフランジ部の上に第２番目のパルサーリングの支持部材の端部（フランジ部が設けられていない方の端部）が重ねられる。この際、着磁体と支持部材端部とが接触または近接し、パルサーリング同士が磁力により引き付け合うが、支持部材の円筒部の他端に凹凸が形成されているため、一方のパルサーリングの着磁体と他方のパルサーリングの円筒部端部との接触面積は、全周で接するよりも小さいものとなっており、積み重ねられたパルサーリングから１つのパルサーリングを容易に取り出すことができる。したがって、パルサーリングとして、高価なステンレス鋼などの非磁性体材料を使用する必要もない。
【００１０】
この場合には、着磁体と円筒部端部とが必ず接触し、これにより、パルサーリング積み重ね時におけるパルサーリング同士の相対的なずれが防止され、確実に荷崩れが防止されるとともに、一方のパルサーリングの着磁体と他方のパルサーリングの端部とが引き付け合う力は、凹凸によって小さいものとされているので、積み重ねられたパルサーリングから１つのパルサーリングを容易に取り出すことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、この発明によるパルサーリングの第１実施形態のものが使用されているセンサー付き転がり軸受ユニットの一例を示している。この転がり軸受ユニットは、外輪(4)、内輪(5)、およびこれらの間に配置された複数の転動体である玉(6)を備えている転がり軸受(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪(4)にセンサー装置(2)が、内輪(5)にパルサーリング(3)が設けられている。
【００１３】
センサー装置(2)は、外輪(4)に固定された支持部材(11)、ホール素子センサーや磁気抵抗（ＭＲ）素子センサーなどの回転速度検出用センサー(13)、処理回路（図示略）などを備えている。
【００１４】
支持部材(11)は、短円筒状の外周壁(11a)および内周壁(11b)、ならびにこれらの右端部同士を連結するフランジ(11c)よりなり、全体として環状をなし、その中空部分の断面は略コ字状をなす。
【００１５】
第１実施形態のパルサーリング(3)は、円筒部(16a)およびその右端部に設けられた外向きフランジ部(16b)よりなる磁性体製の支持部材(16)と、支持部材(16)のフランジ部(16b)の外側面に設けられた検出部としての着磁体(17)とよりなる。
【００１６】
パルサーリング(3)の支持部材(16)は、フランジ部(16b)の外側面（右面）が内輪(5)の右端面とほぼ面一になるように、その円筒部(16a)が内輪(5)の外径に密にはめ止められている。円筒部(16a)のフランジ部(16b)が設けられていない方の端部には、複数（図示は６つ）の切り欠き(18)が等間隔で設けられることにより、凹凸が形成されており、これにより、端面の面積が、凹凸のない場合に比べて小さくなされている。切り欠き(18)は、凹凸状の端部が内輪(5)に嵌め入れる際の芯出し機能を有するように形成されており、これにより、パルサーリング(3)の内輪(5)への嵌め入れが容易なものとなっている。
【００１７】
着磁体(17)には、多数の磁極（Ｎ極およびＳ極）が等間隔をおいて交互に形成されている。センサー装置(2)は、パルサーリング(3)の軸方向外側からこれに対向させられている。
【００１８】
図１のセンサー付き転がり軸受ユニットで使用されているパルサーリング(3)は、製造段階では、図３に示すように、積み重ねられた荷姿で保管または輸送される。同図において、第１番目のパルサーリング(3A)の着磁体(17)付きフランジ部(16b)の上に第２番目のパルサーリング(3B)の支持部材(16)の端部（フランジ部(16b)が設けられていない方の端部）が重ねられる。この際、第１番目のパルサーリング(3A)の着磁体(17)と第２番目のパルサーリング(3B)の支持部材(16)の端部とが接触または近接することになる。これにより、パルサーリング(3A)(3B)同士は、磁力により引き付け合うが、第２番目のパルサーリング(3B)の支持部材(16)の円筒部(16a)の下端に凹凸が形成されているため、第２番目のパルサーリング(3B)の円筒部(16a)の下端部と第１番目のパルサーリング(3A)の着磁体(17)との接触面積は、全周にわたって接触する場合に比べて小さいものとなっており、積み重ねられたパルサーリング(3A)(3B)から１つのパルサーリング(3B)を容易に取り出すことができる。
【００１９】
図４は、この発明のパルサーリングの第２実施形態のものが使用されているセンサー付き転がり軸受ユニットの一例を示している。この転がり軸受ユニットは、外輪(4)、内輪(5)、およびこれらの間に配置された複数の転動体である玉(6)を備えている転がり軸受(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪(4)にパルサーリング(3)が、内輪(5)にセンサー装置(2)が設けられている。
【００２０】
センサー装置(2)は、内輪(5)に固定された支持部材(21)、ホール素子センサーや磁気抵抗（ＭＲ）素子センサーなどの回転速度検出用センサー(23)、処理回路（図示略）などを備えている。
【００２１】
支持部材(21)は、短円筒状の外周壁(21a)および内周壁(21b)、ならびにこれらの右端部同士を連結するフランジ(21c)よりなり、全体として環状をなし、その中空部分の断面は略コ字状をなす。内周壁(21b)の自由端部（左端部）は外周壁(21a)より左側にのびており、この内周壁(21b)の自由端部が内輪(5)の右端部の外径に密にはめ止められ、外周壁(21a)の自由端部が外輪(4)の外径寄りの右端面に近接している。
【００２２】
第２実施形態のパルサーリング(3)は、円筒部(26a)およびその右端部に設けられた内向きフランジ部(26b)よりなる磁性体製支持部材(26)と、支持部材(26)のフランジ部(26b)の外側面に設けられた検出部としての着磁体(27)とよりなる。支持部材(26)は、フランジ部(26b)の内側面（左面）が外輪(4)の右端面に当接するように、その円筒部(26a)が外輪(4)の外径に密にはめ止められている。円筒部(26a)のフランジ部(26b)が設けられていない方の端部には、第１実施形態のものと同様の切り欠き(28)が等間隔で設けられることにより、凹凸が形成されており、これにより、端面の面積が、凹凸のない場合に比べて小さくなされている。切り欠き(28)は、凹凸状の端部が内輪(5)に嵌め入れる際の芯出し機能を有するように形成されており、これにより、パルサーリング(3)の内輪(5)への嵌め入れが容易なものとなっている。
【００２３】
着磁体(27)には、多数の磁極（Ｎ極およびＳ極）が等間隔をおいて交互に形成されている。センサー装置(2)は、パルサーリング(3)の軸方向外側からこれに対向させられている。
【００２４】
図４のセンサー付き転がり軸受ユニットで使用されているパルサーリング(3)は、製造段階では、積み重ねられた荷姿で保管または輸送される。積み重ね状態の図示は省略するが、パルサーリング(3)の支持部材(26)の円筒部(26a)の端部に凹凸が形成されているため、積み重ね時における上段のパルサーリング(3)の円筒部(26a)の下端部と下段のパルサーリング(3)の着磁体(27)との接触面積は、全周にわたって接触する場合に比べて小さいものとなっており、積み重ねられたパルサーリング(3)から１つのパルサーリング(3)を容易に取り出すことができる。
【００２５】
図５は、この発明のパルサーリングの第３実施形態のものが使用されているセンサー付き転がり軸受ユニットの一例を示している。この転がり軸受ユニットは、外輪(4)、内輪(5)、およびこれらの間に配置された複数の転動体である玉(6)を備えている転がり軸受(1)、ならびにそれに設けられたセンサー装置(2)および被検出部であるパルサーリング(3)を備えており、外輪(4)にセンサー装置(2)が、内輪(5)にパルサーリング(3)が設けられている。
【００２６】
センサー装置(2)は、外輪(4)に固定された支持部材(71)、電源部(72)、ホール素子センサーや磁気抵抗（ＭＲ）素子センサーなどの回転速度検出用センサー(73)、処理回路(74)および送信部(図示略)を備えている。電源部(72)は、コイル(76)、ヨーク(77)および２次電池(図示略)を備えている。
【００２７】
センサー装置(2)の支持部材(71)は、円筒部(71a)およびその右端部に設けられた内向きフランジ部(71b)よりなり、全体として断面がＬ字状の環状をなす。円筒部(71a)の中間部分には、外輪(4)の右端面に当接している外向き突出部(71c)が設けられており、円筒部(71a)の外向き突出部(71c)よりも左側の部分が外輪(4)の内径に密にはめ止められている。
【００２８】
第３実施形態のパルサーリング(3)は、円筒部(79a)およびその右端部に設けられた内向きおよび外向きフランジ部(79b)(79c)よりなる断面Ｔ字状の磁性体製支持部材(79)と、支持部材(79)の内向きおよび外向きフランジ部(79b)(79c)の外側面に設けられた着磁体(80)とよりなる。内向きフランジ部(79b)は、外向きフランジ部(79c)の延長部分が折り返されることにより形成されたもので、支持部材(79)は、内向きフランジ部(79b)の内側面（左面）が内輪(5)の右端面に当接するように、その円筒部(79a)が内輪(5)の外径に密にはめ止められている。着磁体(80)には、多数の磁極（Ｎ極およびＳ極）が等間隔をおいて交互に形成されている。センサー装置(2)は、パルサーリング(3)の軸方向外側からこれに対向させられている。
【００２９】
センサー装置(2)とパルサーリング(3)とが相対回転すると、センサー装置(2)の電源部(72)のコイル(76)には、磁場の変化に伴って誘導電流が生成され、これをセンサー装置(2)の送信部などへ供給することにより、１次電池が不要なものとされている。パルサーリング(3)は、内向きおよび外向きフランジ部(79b)(79c)を有しており、着磁体(80)がこれらの両フランジ部(79b)(79c)の外側面に設けられていることから、内向きまたは外向きフランジ部(79b)(79c)の一方にだけ設ける場合に比べて、着磁体(80)の面積が大きくなっており、回転速度検出のための機能と発電のための機能との両機能がより発揮しやすいようになっている。
【００３０】
この実施形態のパルサーリング(3)でも、円筒部(79a)のフランジ部(79b)(79c)が設けられていない方の端部には、複数（図示は６つ）の切り欠き(81)が等間隔で設けられることにより、凹凸が形成されており、これにより、端面の面積が、凹凸のない場合に比べて小さくなされている。切り欠き(81)は、凹凸状の端部が内輪(5)に嵌め入れる際の芯出し機能を有するように形成されており、これにより、パルサーリング(3)の内輪(5)への嵌め入れが容易なものとなっている。
【００３１】
図５のセンサー付き転がり軸受ユニットで使用されているパルサーリング(3)は、製造段階では、図７に示すように、積み重ねられた荷姿で保管または輸送される。同図において、第１番目のパルサーリング(3A)の着磁体(80)付きフランジ部(79b)(79c)の上に第２番目のパルサーリング(3B)の支持部材(79)の端部（フランジ部が設けられていない方の端部）が重ねられ、第２番目のパルサーリング(3B)の着磁体(80)付きフランジ部(79b)(79c)の上に第３番目のパルサーリング(3C)の支持部材(79)の端部が重ねられる。この際、下段のパルサーリング(3A)(3B)の着磁体(80)と上段のパルサーリング(3B)(3C)の支持部材(79)の端部とが接触することになる。この実施形態のものでは、下段のパルサーリング(3A)(3B)の中心と上段のパルサーリング(3B)(3C)の中心とがずれたとしても、必ず接触し、パルサーリング(3A)(3B)(3C)同士が磁力により引き付け合う。しかしながら、上段のパルサーリング(3B)(3C)の支持部材(79)の円筒部(79a)の下端に凹凸が形成されているため、上段のパルサーリング(3B)(3C)の円筒部(79a)の下端部と下段のパルサーリング(3A)(3B)の着磁体(80)との接触面積は、全周にわたって接触する場合に比べて小さいものとなっており、積み重ねられたパルサーリング(3A)(3B)(3C)から１つのパルサーリング(3C)を容易に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明によるパルサーリングの第１実施形態が適用された転がり軸受の一例を示す上半部の縦断面図である。
【図２】図２は、第１実施形態のパルサーリングを軸方向から見た図である。
【図３】図３は、第１実施形態のパルサーリングが重ねられた状態を示す縦断面図である。
【図４】図４は、この発明によるパルサーリングの第２実施形態が適用された転がり軸受の一例を示す上半部の縦断面図である。
【図５】図５は、この発明によるパルサーリングの第３実施形態が適用された転がり軸受の一例を示す上半部の縦断面図である。
【図６】図６は、第３実施形態のパルサーリングを軸方向から見た図である。
【図７】図７は、第３実施形態のパルサーリングが重ねられた状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
(3)(3A)(3B)(3C)  パルサーリング
(16)             支持部材
(16a)            円筒部
(16b)            外向きフランジ部
(17)             着磁体
(18)             切り欠き
(26)             支持部材
(26a)            円筒部
(26b)            外向きフランジ部
(27)             着磁体
(28)             切り欠き
(79)             支持部材
(79a)            円筒部
(79b)            内向きフランジ部
(79c)            外向きフランジ部
(80)             着磁体
(81)             切り欠き
【図１】
0004013606.tif 000002
【図２】
0004013606.tif 000003
【図３】
0004013606.tif 000004
【図４】
0004013606.tif 000005
【図５】
0004013606.tif 000006
【図６】
0004013606.tif 000007
【図７】
0004013606.tif 000008