JP2001349898A - 回転検出機能付軸受 - Google Patents
回転検出機能付軸受Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
- F16C41/007—Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
- F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
- F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
- F16C19/547—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
- F16C19/548—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings in O-arrangement
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高パルス数を実現可能にするとともに、パル
サリングの外径振れに依存せず安定した信号振幅を確保
できる回転検出機能付軸受を提供する。 【解決手段】 本発明の回転検出機能付軸受２０では、
回転側（たとえば内輪１１）にパルサリング６が固定さ
れており、パルサリング６の外周に、磁性体粉を混入し
たエラストマよりなる多極磁化された磁性部材６ａが形
成されている。固定部材（たとえば外輪１２）側には、
センサユニット３が支持されており、センサユニット３
は、磁性部材６ａ側に弾性支持体４により付勢され、か
つパルサリング６の回転により磁性部材６ａの表面に摺
接する。センサユニット３の磁性部材６ａと対向する面
には動圧発生溝２ａが設けられている。
サリングの外径振れに依存せず安定した信号振幅を確保
できる回転検出機能付軸受を提供する。 【解決手段】 本発明の回転検出機能付軸受２０では、
回転側（たとえば内輪１１）にパルサリング６が固定さ
れており、パルサリング６の外周に、磁性体粉を混入し
たエラストマよりなる多極磁化された磁性部材６ａが形
成されている。固定部材（たとえば外輪１２）側には、
センサユニット３が支持されており、センサユニット３
は、磁性部材６ａ側に弾性支持体４により付勢され、か
つパルサリング６の回転により磁性部材６ａの表面に摺
接する。センサユニット３の磁性部材６ａと対向する面
には動圧発生溝２ａが設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転検出機能付軸
受に関し、より具体的には、回転検出機能を必要とする
汎用モータや電動工具などに用いられる軸受に関するも
のである。
受に関し、より具体的には、回転検出機能を必要とする
汎用モータや電動工具などに用いられる軸受に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】回転検出機能付軸受は、たとえば特願２
０００−６４６２０号に示されている。図８は、この先
行技術に示された回転検出機能付軸受の構成を示す概略
断面図である。
０００−６４６２０号に示されている。図８は、この先
行技術に示された回転検出機能付軸受の構成を示す概略
断面図である。
【０００３】図８を参照して、この回転検出機能付軸受
は、内輪１１、外輪１２および転動体１３からなる転が
り軸受において、回転側（たとえば内輪１１）に固定さ
れたパルサリング６と、非回転側（たとえば外輪１２）
に支持ケース１０５を介して支持された磁気センサ１０
１とを有している。
は、内輪１１、外輪１２および転動体１３からなる転が
り軸受において、回転側（たとえば内輪１１）に固定さ
れたパルサリング６と、非回転側（たとえば外輪１２）
に支持ケース１０５を介して支持された磁気センサ１０
１とを有している。
【０００４】パルサリング６の外周面全周には、周方向
に異なる磁極が交互に多極磁化された磁性部材６ａが形
成されている。磁気センサ１０１は、この磁性部材６ａ
の表面とセンサギャップを挟んで対向するよう配置され
ている。このセンサギャップはパルサリング６の外径振
れを考慮して０．５ｍｍ以上確保されているのが一般的
である。
に異なる磁極が交互に多極磁化された磁性部材６ａが形
成されている。磁気センサ１０１は、この磁性部材６ａ
の表面とセンサギャップを挟んで対向するよう配置され
ている。このセンサギャップはパルサリング６の外径振
れを考慮して０．５ｍｍ以上確保されているのが一般的
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、磁性部材６ａ
の磁極幅は、センサギャップと同程度にする必要がある
ため、上述のようにセンサギャップを０．５ｍｍ以上と
すると、たとえば外径φ３０ｍｍのパルサリング６では
１回転に１８０パルス程度しか発生できなくなる。
の磁極幅は、センサギャップと同程度にする必要がある
ため、上述のようにセンサギャップを０．５ｍｍ以上と
すると、たとえば外径φ３０ｍｍのパルサリング６では
１回転に１８０パルス程度しか発生できなくなる。
【０００６】また、パルサリング６の外径振れにより、
センサギャップが変化するため、電気信号出力の振幅も
変動するという問題点があった。
センサギャップが変化するため、電気信号出力の振幅も
変動するという問題点があった。
【０００７】それゆえ本発明の目的は、高パルス数を実
現可能にするとともに、パルサリングの外径振れに依存
せず安定した信号振幅を確保できる回転検出機能付軸受
を提供することである。
現可能にするとともに、パルサリングの外径振れに依存
せず安定した信号振幅を確保できる回転検出機能付軸受
を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の回転検出機能付
軸受は、互いに対向する固定部材と回転部材とを有し、
かつ回転部材の回転状態を検出する機能を有する回転検
出機能付軸受であって、回転部材は、周方向に異なる磁
極が交互に多極磁化されかつ磁性体粉を混入したエラス
トマよりなる磁性部材を有している。固定部材は、磁性
部材側に付勢されかつ回転部材の回転により磁性部材の
周方向に沿って磁性部材表面に摺接するセンサユニット
を有している。センサユニットの磁性部材と対向する面
には動圧発生溝が設けられている。
軸受は、互いに対向する固定部材と回転部材とを有し、
かつ回転部材の回転状態を検出する機能を有する回転検
出機能付軸受であって、回転部材は、周方向に異なる磁
極が交互に多極磁化されかつ磁性体粉を混入したエラス
トマよりなる磁性部材を有している。固定部材は、磁性
部材側に付勢されかつ回転部材の回転により磁性部材の
周方向に沿って磁性部材表面に摺接するセンサユニット
を有している。センサユニットの磁性部材と対向する面
には動圧発生溝が設けられている。
【０００９】本発明の回転検出機能付軸受では、センサ
ユニットが磁性部材側に付勢されて磁性部材の多極磁化
された表面をなぞった形で摺接する。これにより、セン
サユニット間の磁気センサと磁性部材との間隔を０．５
ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ以下にすることができ
るため、磁性部材の磁極幅も０．１ｍｍ以下にすること
ができ、高パルス化が可能となる。
ユニットが磁性部材側に付勢されて磁性部材の多極磁化
された表面をなぞった形で摺接する。これにより、セン
サユニット間の磁気センサと磁性部材との間隔を０．５
ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ以下にすることができ
るため、磁性部材の磁極幅も０．１ｍｍ以下にすること
ができ、高パルス化が可能となる。
【００１０】また、センサユニットが磁性部材表面をな
ぞった形で摺接するため、パルサリングの外径振れによ
っても、センサギャップは変動せず、安定した信号振幅
を確保することができる。
ぞった形で摺接するため、パルサリングの外径振れによ
っても、センサギャップは変動せず、安定した信号振幅
を確保することができる。
【００１１】また、センサユニットの磁性部材と対向す
る面に動圧発生溝が設けられているため、回転部材の回
転により、この動圧発生溝へ空気が強制的に導入され
る。これにより、動圧発生溝内の空気圧が高められる結
果、センサユニットが磁性部材表面から数μｍ以上浮上
する。よって、磁性部材との接触によるセンサユニット
の摩耗が抑制されるとともに、トルクを軽減することが
できる。
る面に動圧発生溝が設けられているため、回転部材の回
転により、この動圧発生溝へ空気が強制的に導入され
る。これにより、動圧発生溝内の空気圧が高められる結
果、センサユニットが磁性部材表面から数μｍ以上浮上
する。よって、磁性部材との接触によるセンサユニット
の摩耗が抑制されるとともに、トルクを軽減することが
できる。
【００１２】上記の回転検出機能付軸受において好まし
くは、センサユニットは、磁気センサと、その磁気セン
サをモールドするセンサケースとを有している。センサ
ケースの材質は、自己潤滑性を有する合成樹脂を含む。
くは、センサユニットは、磁気センサと、その磁気セン
サをモールドするセンサケースとを有している。センサ
ケースの材質は、自己潤滑性を有する合成樹脂を含む。
【００１３】これにより、磁気センサと磁性部材との間
にセンサケースの一部が介在してセンサギャップを確保
することができる。また、磁性部材表面に接するセンサ
ケースの材質が自己潤滑性を有する合成樹脂を含むた
め、センサユニットと磁性部材との摺接は潤滑性よく行
なわれる。
にセンサケースの一部が介在してセンサギャップを確保
することができる。また、磁性部材表面に接するセンサ
ケースの材質が自己潤滑性を有する合成樹脂を含むた
め、センサユニットと磁性部材との摺接は潤滑性よく行
なわれる。
【００１４】上記の回転検出機能付軸受において好まし
くは、磁気センサと磁性部材との間隔は０．５ｍｍ未
満、好ましくは０．１ｍｍ以下である。
くは、磁気センサと磁性部材との間隔は０．５ｍｍ未
満、好ましくは０．１ｍｍ以下である。
【００１５】これにより、磁極幅も０．１ｍｍ以下にで
き、高パルス化が可能となる。上記の回転検出機能付軸
受において好ましくは、センサユニットには、センサユ
ニットと磁性部材との対向面に異物が侵入することを防
ぐためのシール手段が設けられている。
き、高パルス化が可能となる。上記の回転検出機能付軸
受において好ましくは、センサユニットには、センサユ
ニットと磁性部材との対向面に異物が侵入することを防
ぐためのシール手段が設けられている。
【００１６】これにより、センサユニットと磁性部材と
の間に異物が侵入することを防止でき、また軸受内部の
グリースの漏れ出しを防止することができる。
の間に異物が侵入することを防止でき、また軸受内部の
グリースの漏れ出しを防止することができる。
【００１７】上記の回転検出機能付軸受において好まし
くは、シール手段は、センサユニットの少なくとも一方
側面に設けられかつ磁性部材に摺接するシールリップを
有する。
くは、シール手段は、センサユニットの少なくとも一方
側面に設けられかつ磁性部材に摺接するシールリップを
有する。
【００１８】このシールリップにより、磁性部材表面に
付着した異物を除去することができる。
付着した異物を除去することができる。
【００１９】上記の回転検出機能付軸受において好まし
くは、シール手段は、センサユニットの磁性部材と対向
する面に形成された微小な径方向隙間を有する。
くは、シール手段は、センサユニットの磁性部材と対向
する面に形成された微小な径方向隙間を有する。
【００２０】この微小な径方向隙間により、軸受内部の
グリースの流入や異物の侵入を防止することができる。
グリースの流入や異物の侵入を防止することができる。
【００２１】上記の回転検出機能付軸受において好まし
くは、センサケースの材質はフッ素樹脂を含む。
くは、センサケースの材質はフッ素樹脂を含む。
【００２２】このようにセンサケースに摺動性に優れた
フッ素樹脂を用いることにより、センサケースと磁性部
材との摺接を良好にすることができる。
フッ素樹脂を用いることにより、センサケースと磁性部
材との摺接を良好にすることができる。
【００２３】上記の回転検出機能付軸受において好まし
くは、固定部材は、センサユニットを磁性部材側に付勢
するための弾性部材をさらに有し、弾性部材は片持ち支
持の構成を有している。
くは、固定部材は、センサユニットを磁性部材側に付勢
するための弾性部材をさらに有し、弾性部材は片持ち支
持の構成を有している。
【００２４】これにより、弾性部材の構成を簡略化する
ことができる。上記の回転検出機能付軸受において好ま
しくは、固定部材は、センサユニットを磁性部材側に付
勢するための弾性部材をさらに有し、弾性部材は両持ち
支持の構成を有している。
ことができる。上記の回転検出機能付軸受において好ま
しくは、固定部材は、センサユニットを磁性部材側に付
勢するための弾性部材をさらに有し、弾性部材は両持ち
支持の構成を有している。
【００２５】これにより、回転部材がいずれの方向に回
転しても、同じ挙動を実現することができる。
転しても、同じ挙動を実現することができる。
【００２６】上記の回転検出機能付軸受において好まし
くは、固定部材は、センサユニットを磁性部材側に付勢
するための弾性部材をさらに有し、弾性部材はコイルバ
ネを有している。
くは、固定部材は、センサユニットを磁性部材側に付勢
するための弾性部材をさらに有し、弾性部材はコイルバ
ネを有している。
【００２７】これにより、センサユニットを磁性部材に
確実に付勢することができる。上記の回転検出機能付軸
受において好ましくは、磁気センサは、ＭＲ素子および
磁性薄膜型磁気検出素子のいずれかである。
確実に付勢することができる。上記の回転検出機能付軸
受において好ましくは、磁気センサは、ＭＲ素子および
磁性薄膜型磁気検出素子のいずれかである。
【００２８】これにより、多極磁化された磁性部材表面
の着磁強度を測定することができる。
の着磁強度を測定することができる。
【００２９】上記の回転検出機能付軸受において好まし
くは、回転部材および固定部材のいずれか一方は内輪を
有し、いずれか他方は外輪を有する。
くは、回転部材および固定部材のいずれか一方は内輪を
有し、いずれか他方は外輪を有する。
【００３０】これにより、内輪および外輪を有する軸受
において回転検出機能を付与することができる。
において回転検出機能を付与することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。
て図に基づいて説明する。
【００３２】図１は本発明の一実施の形態における回転
検出機能付軸受の構成を概略的に示す断面図である。ま
た図２は図１のＡ−Ａ線に沿う部分の概略断面図であ
る。
検出機能付軸受の構成を概略的に示す断面図である。ま
た図２は図１のＡ−Ａ線に沿う部分の概略断面図であ
る。
【００３３】図１および図２を参照して、本実施の形態
の回転検出機能付軸受２０は、内輪１１、外輪１２およ
び転動体１３よりなる転がり軸受と、センサユニット３
と、弾性支持体４と、支持ケース５と、パルサリング６
とを主に有している。
の回転検出機能付軸受２０は、内輪１１、外輪１２およ
び転動体１３よりなる転がり軸受と、センサユニット３
と、弾性支持体４と、支持ケース５と、パルサリング６
とを主に有している。
【００３４】回転部材（たとえば内輪１１）には、パル
サリング６が固定されている。そのパルサリング６は、
その外周面に磁性部材６ａを有している。この磁性部材
６ａは、その周方向にＮ極とＳ極とが交互に磁化され
た、いわゆる多極磁化された構成を有しており、１つの
磁極の幅は０．１ｍｍ以下である。
サリング６が固定されている。そのパルサリング６は、
その外周面に磁性部材６ａを有している。この磁性部材
６ａは、その周方向にＮ極とＳ極とが交互に磁化され
た、いわゆる多極磁化された構成を有しており、１つの
磁極の幅は０．１ｍｍ以下である。
【００３５】固定部材（たとえば外輪１２）には、支持
ケース５が固定されている。支持ケース５の内周面に
は、弾性支持体４がたとえば片持ち支持の形式で支持さ
れている。弾性支持体４には、センサユニット３が支持
されている。
ケース５が固定されている。支持ケース５の内周面に
は、弾性支持体４がたとえば片持ち支持の形式で支持さ
れている。弾性支持体４には、センサユニット３が支持
されている。
【００３６】このセンサユニット３は、弾性支持体４の
弾性力により、磁性部材６ａの外周表面に付勢されてい
る。このため、センサユニット３は、回転部材（たとえ
ば内輪１１）の回転により、磁性部材６ａの周方向に沿
って磁性部材６ａ表面に摺接する。
弾性力により、磁性部材６ａの外周表面に付勢されてい
る。このため、センサユニット３は、回転部材（たとえ
ば内輪１１）の回転により、磁性部材６ａの周方向に沿
って磁性部材６ａ表面に摺接する。
【００３７】このセンサユニット３は、磁気センサ１
と、その磁気センサ１をモールドするセンサケース２と
を有している。これにより、磁気センサ１と磁性部材６
ａとの間にはセンサケース２が介在することとなり、セ
ンサギャップｔは０．１ｍｍ以下に設定されている。
と、その磁気センサ１をモールドするセンサケース２と
を有している。これにより、磁気センサ１と磁性部材６
ａとの間にはセンサケース２が介在することとなり、セ
ンサギャップｔは０．１ｍｍ以下に設定されている。
【００３８】このセンサユニット３の磁性部材６ａに対
向する面には、図３に示すように動圧発生溝２ａが形成
されている。
向する面には、図３に示すように動圧発生溝２ａが形成
されている。
【００３９】なお、磁気センサ１には、たとえばＭＲセ
ンサまたは磁性薄膜型磁気検出素子が用いられている。
また、パルサリング６はたとえばゴム着磁エンコーダで
あり、磁性部材６ａは、磁性体粉を混入したエラストマ
よりなっている。
ンサまたは磁性薄膜型磁気検出素子が用いられている。
また、パルサリング６はたとえばゴム着磁エンコーダで
あり、磁性部材６ａは、磁性体粉を混入したエラストマ
よりなっている。
【００４０】本実施の形態では、センサユニット３が磁
性部材６ａ側に付勢されて磁性部材６ａの多極磁化され
た表面をなぞった形で摺接する。これにより、センサギ
ャップｔを０．１ｍｍ以下にすることができるため、磁
性部材６ａの磁極幅も０．１ｍｍ以下にすることがで
き、高パルス化が可能となる。
性部材６ａ側に付勢されて磁性部材６ａの多極磁化され
た表面をなぞった形で摺接する。これにより、センサギ
ャップｔを０．１ｍｍ以下にすることができるため、磁
性部材６ａの磁極幅も０．１ｍｍ以下にすることがで
き、高パルス化が可能となる。
【００４１】また、センサユニット３が磁性部材６ａ表
面をなぞった形で摺接するため、パルサリング６の製作
上の誤差に起因するラジアル振れ（外径振れ）が発生し
ても、センサギャップｔは一定に保たれ、センサ出力が
変動することがなくなり、安定した信号振幅を確保する
ことができる。よって、パルサリング６の外径振れを厳
しく制限する必要がなくなる。
面をなぞった形で摺接するため、パルサリング６の製作
上の誤差に起因するラジアル振れ（外径振れ）が発生し
ても、センサギャップｔは一定に保たれ、センサ出力が
変動することがなくなり、安定した信号振幅を確保する
ことができる。よって、パルサリング６の外径振れを厳
しく制限する必要がなくなる。
【００４２】なお、従来においては、パルサリング６を
プレスで製作した場合、７０μｍのラジアル振れが発生
するため、センサギャップを０．１ｍｍ以下にすること
は難しかった。
プレスで製作した場合、７０μｍのラジアル振れが発生
するため、センサギャップを０．１ｍｍ以下にすること
は難しかった。
【００４３】また本実施の形態では、センサユニット３
の磁性部材６ａと対向する面に動圧発生溝２ａが設けら
れているため、回転部材（たとえば内輪１１）の回転に
より、この動圧発生溝２ａへ空気が強制的に導入され
る。これにより、動圧発生溝２ａ内の空気圧が高められ
る結果、センサユニット３が磁性部材６ａ表面から数μ
ｍ以上浮上する。よって、磁性部材６ａとの接触による
センサユニット３の摩耗が抑制されるとともに、トルク
を軽減することが可能となる。
の磁性部材６ａと対向する面に動圧発生溝２ａが設けら
れているため、回転部材（たとえば内輪１１）の回転に
より、この動圧発生溝２ａへ空気が強制的に導入され
る。これにより、動圧発生溝２ａ内の空気圧が高められ
る結果、センサユニット３が磁性部材６ａ表面から数μ
ｍ以上浮上する。よって、磁性部材６ａとの接触による
センサユニット３の摩耗が抑制されるとともに、トルク
を軽減することが可能となる。
【００４４】なお、センサケース２の材質は、フッ素樹
脂などの自己潤滑性を有する合成樹脂を含む材料である
ことが好ましい。このような材質を選択することによ
り、センサユニット３と磁性部材６ａとの摺接を潤滑性
よく良好に行なうことができる。
脂などの自己潤滑性を有する合成樹脂を含む材料である
ことが好ましい。このような材質を選択することによ
り、センサユニット３と磁性部材６ａとの摺接を潤滑性
よく良好に行なうことができる。
【００４５】なお、上記の構成において弾性支持体４
は、片持ち支持形式のものについて説明したが、図４に
示すように支持ケース５に両持ち支持された構成であっ
てもよい。両持ち支持形式とすることにより、パルサリ
ング６が矢印ＲＡ方向および矢印ＲＢ方向のいずれに回
転しても、ほぼ同じ挙動を期待することができる。
は、片持ち支持形式のものについて説明したが、図４に
示すように支持ケース５に両持ち支持された構成であっ
てもよい。両持ち支持形式とすることにより、パルサリ
ング６が矢印ＲＡ方向および矢印ＲＢ方向のいずれに回
転しても、ほぼ同じ挙動を期待することができる。
【００４６】また、図５に示すように弾性支持体４は、
センサガイド４ａとコイルバネ４ｂとを有する構成を有
していてもよい。この場合、センサガイド４ａは、支持
ケース５に固定され、かつパルサリング６側へ向かって
延びる円筒部分を有している。コイルバネ４ｂは、セン
サガイド４ａの円筒部分内に配置されており、センサユ
ニット３を磁性部材６ａの表面に向けて付勢している。
センサユニット３は、センサガイド４ａの円筒内周面に
沿って摺動可能とされている。
センサガイド４ａとコイルバネ４ｂとを有する構成を有
していてもよい。この場合、センサガイド４ａは、支持
ケース５に固定され、かつパルサリング６側へ向かって
延びる円筒部分を有している。コイルバネ４ｂは、セン
サガイド４ａの円筒部分内に配置されており、センサユ
ニット３を磁性部材６ａの表面に向けて付勢している。
センサユニット３は、センサガイド４ａの円筒内周面に
沿って摺動可能とされている。
【００４７】このように弾性支持体４にコイルバネ４ｂ
を用いることにより、センサユニット３を磁性部材６ａ
の表面に確実に摺接させることが可能となる。
を用いることにより、センサユニット３を磁性部材６ａ
の表面に確実に摺接させることが可能となる。
【００４８】また、図６に示すように、センサユニット
３の両側面に、磁性部材６ａの表面に摺接可能なシール
リップ２ｂが設けられていてもよい。このシールリップ
２ｂは、磁性部材６ａの表面に付着した異物を除去する
ため、センサユニット３と磁性部材６ａとの間に異物が
侵入することを防止することができ、その異物によるセ
ンサ出力への影響を回避することができる。
３の両側面に、磁性部材６ａの表面に摺接可能なシール
リップ２ｂが設けられていてもよい。このシールリップ
２ｂは、磁性部材６ａの表面に付着した異物を除去する
ため、センサユニット３と磁性部材６ａとの間に異物が
侵入することを防止することができ、その異物によるセ
ンサ出力への影響を回避することができる。
【００４９】また、センサユニット３の磁性部材６ａと
対向する面であって、磁気センサ１が磁性部材６ａと対
向する部分以外において、センサケース２と磁性部材６
ａとの隙間を小さくすることにより、微小な径方向隙間
（つまりラビリンス隙間）が形成されてもよい。このラ
ビリンス隙間により、軸受内部のグリースが漏れ出すこ
とを防止できる。
対向する面であって、磁気センサ１が磁性部材６ａと対
向する部分以外において、センサケース２と磁性部材６
ａとの隙間を小さくすることにより、微小な径方向隙間
（つまりラビリンス隙間）が形成されてもよい。このラ
ビリンス隙間により、軸受内部のグリースが漏れ出すこ
とを防止できる。
【００５０】次に、図１〜図３に示す本実施の形態の回
転検出機能付軸受２０を汎用モータに適用した構成につ
いて図７を用いて説明する。
転検出機能付軸受２０を汎用モータに適用した構成につ
いて図７を用いて説明する。
【００５１】図７を参照して、回転軸２１は、回転検出
機能付軸受２０および通常の転がり軸受２０Ａを介して
ハウジング２２に回転可能に支持されている。この回転
軸２１は、モータロータ２３とモータステータ２４とに
より回転駆動される。なお、モータロータ２３は回転軸
２１に取付けられており、モータステータ２４はハウジ
ング２２に取付けられている。
機能付軸受２０および通常の転がり軸受２０Ａを介して
ハウジング２２に回転可能に支持されている。この回転
軸２１は、モータロータ２３とモータステータ２４とに
より回転駆動される。なお、モータロータ２３は回転軸
２１に取付けられており、モータステータ２４はハウジ
ング２２に取付けられている。
【００５２】このような構成において本実施の形態の回
転検出機能付軸受２０の内輪１１は回転軸２１の外周に
嵌められており、外輪１２はハウジング２２に支持され
ている。なお、図７に示す構成においては、回転軸２１
と内輪１１とが別体で、かつハウジング２２と外輪１２
とが別体の構成について説明したが、回転軸２１と内輪
１１は一体であってもよく、またハウジング２２と外輪
１２も一体であってもよい。
転検出機能付軸受２０の内輪１１は回転軸２１の外周に
嵌められており、外輪１２はハウジング２２に支持され
ている。なお、図７に示す構成においては、回転軸２１
と内輪１１とが別体で、かつハウジング２２と外輪１２
とが別体の構成について説明したが、回転軸２１と内輪
１１は一体であってもよく、またハウジング２２と外輪
１２も一体であってもよい。
【００５３】また、図７の構成においては、内輪１１が
回転側で、かつ外輪１２が固定側の構成について説明し
たが、内輪１１が固定側で外輪１２が回転側の構成であ
ってもよい。この場合には、パルサリング６は外輪１２
側に固定され、センサユニット３、弾性支持体４および
支持ケース５は内輪１１側に支持されることになる。そ
して、センサユニット３は外周側に向けて付勢されるこ
とになる。
回転側で、かつ外輪１２が固定側の構成について説明し
たが、内輪１１が固定側で外輪１２が回転側の構成であ
ってもよい。この場合には、パルサリング６は外輪１２
側に固定され、センサユニット３、弾性支持体４および
支持ケース５は内輪１１側に支持されることになる。そ
して、センサユニット３は外周側に向けて付勢されるこ
とになる。
【００５４】また、動圧発生溝２ａとして図３に示す形
状のものについて説明したが、動圧発生溝２ａは、この
形状に限定されず、回転部材の回転によりセンサユニッ
ト３を磁性部材６ａの表面から浮上させる効果を有する
形状であればいかなるものも適用することができる。
状のものについて説明したが、動圧発生溝２ａは、この
形状に限定されず、回転部材の回転によりセンサユニッ
ト３を磁性部材６ａの表面から浮上させる効果を有する
形状であればいかなるものも適用することができる。
【００５５】また、センサユニット３を磁性部材６ａ側
に付勢する弾性支持体の構成として、片持ち支持（図
２）、両持ち支持（図４）、コイルバネ（図５）の構成
について説明したが、本発明はこれに限定されず、セン
サユニット３を磁性部材６ａ側に付勢できる構成であれ
ば、いかなる構成も適用することができる。
に付勢する弾性支持体の構成として、片持ち支持（図
２）、両持ち支持（図４）、コイルバネ（図５）の構成
について説明したが、本発明はこれに限定されず、セン
サユニット３を磁性部材６ａ側に付勢できる構成であれ
ば、いかなる構成も適用することができる。
【００５６】また、本実施の形態の回転検出機能付軸受
の適用例として汎用モータについて説明したが、これに
限られず、電動工具などに用いられてもよい。
の適用例として汎用モータについて説明したが、これに
限られず、電動工具などに用いられてもよい。
【００５７】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の回転検出機
能付軸受では、センサユニットが磁性部材側に付勢され
て磁性部材の多極磁化された表面をなぞった形で摺接す
る。これにより、センサユニット間の磁気センサと磁性
部材との間隔を０．５ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ
以下にすることができるため、磁性部材の磁極幅も０．
１ｍｍ以下にすることができ、高パルス化が可能とな
る。
能付軸受では、センサユニットが磁性部材側に付勢され
て磁性部材の多極磁化された表面をなぞった形で摺接す
る。これにより、センサユニット間の磁気センサと磁性
部材との間隔を０．５ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ
以下にすることができるため、磁性部材の磁極幅も０．
１ｍｍ以下にすることができ、高パルス化が可能とな
る。
【００５９】また、センサユニットが磁性部材表面をな
ぞった形で摺接するため、パルサリングの外径振れによ
っても、センサギャップは変動せず、安定した信号振幅
を確保することができる。
ぞった形で摺接するため、パルサリングの外径振れによ
っても、センサギャップは変動せず、安定した信号振幅
を確保することができる。
【００６０】また、センサユニットの磁性部材と対向す
る面に動圧発生溝が設けられているため、回転部材の回
転により、この動圧発生溝へ空気が強制的に導入され
る。これにより、動圧発生溝内の空気圧が高められる結
果、センサユニットが磁性部材表面から数μｍ以上浮上
する。よって、磁性部材との接触によるセンサユニット
の摩耗が抑制されるとともに、トルクを軽減することが
できる。
る面に動圧発生溝が設けられているため、回転部材の回
転により、この動圧発生溝へ空気が強制的に導入され
る。これにより、動圧発生溝内の空気圧が高められる結
果、センサユニットが磁性部材表面から数μｍ以上浮上
する。よって、磁性部材との接触によるセンサユニット
の摩耗が抑制されるとともに、トルクを軽減することが
できる。
【図１】 本発明の一実施の形態における回転検出機能
付軸受の構成を概略的に示す断面図である。
付軸受の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う部分概略断面図であ
る。
る。
【図３】 センサユニットが磁性部材と接触する面に動
圧発生溝が形成された構成を示す図である。
圧発生溝が形成された構成を示す図である。
【図４】 センサユニットを両持ち支持形式で支持する
構成を示す概略断面図である。
構成を示す概略断面図である。
【図５】 センサユニットをコイルバネにより支持する
構成を示す概略断面図である。
構成を示す概略断面図である。
【図６】 センサユニットにシールリップを設けた構成
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図７】 本発明の一実施の形態における回転検出機能
付軸受を汎用モータに適用した構成を示す概略断面図で
ある。
付軸受を汎用モータに適用した構成を示す概略断面図で
ある。
【図８】 特願２０００−６４６２０号に開示された回
転検出機能付軸受の構成を示す概略断面図である。
転検出機能付軸受の構成を示す概略断面図である。
１ 磁気センサ、２ センサケース、３ センサユニッ
ト、４ 弾性支持体、５ 支持ケース、６ パルサリン
グ、６ａ 磁性部材、２ａ 動圧発生溝、２ｂシールリ
ップ、１１ 内輪、１２ 外輪、１３ 転動体、２０
回転検出機能付軸受、２１ 回転軸、２２ ハウジン
グ、２３ モータロータ、２４ モータステータ。
ト、４ 弾性支持体、５ 支持ケース、６ パルサリン
グ、６ａ 磁性部材、２ａ 動圧発生溝、２ｂシールリ
ップ、１１ 内輪、１２ 外輪、１３ 転動体、２０
回転検出機能付軸受、２１ 回転軸、２２ ハウジン
グ、２３ モータロータ、２４ モータステータ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｄ 5/245 Ｇ０１Ｄ 5/245 Ｙ Ｂ (72)発明者 岡田 浩一 静岡県磐田市東貝塚1578番地 エヌティエ ヌ株式会社内 Ｆターム(参考） 2F077 AA49 CC02 NN04 NN19 NN24 PP05 QQ01 VV02 VV04 VV21 3J101 AA02 AA42 AA54 BA77 FA60 GA24 GA60
Claims (12)
- 【請求項１】 互いに対向する固定部材と回転部材とを
有し、かつ前記回転部材の回転状態を検出する機能を有
する回転検出機能付軸受であって、 前記回転部材は、周方向に異なる磁極が交互に多極磁化
されかつ磁性体粉を混入したエラストマよりなる磁性部
材を有し、 前記固定部材は、前記磁性部材側に付勢されかつ前記回
転部材の回転により前記磁性部材の周方向に沿って前記
磁性部材表面に摺接するセンサユニットを有し、 前記センサユニットの前記磁性部材と対向する面には動
圧発生溝が設けられている、回転検出機能付軸受。 - 【請求項２】 前記センサユニットは、磁気センサと、
前記磁気センサをモールドするセンサケースとを有し、 前記センサケースの材質は、自己潤滑性を有する合成樹
脂を含む、請求項１に記載の回転検出機能付軸受。 - 【請求項３】 前記磁気センサと前記磁性部材との間隔
は０．５ｍｍ未満である、請求項２に記載の回転検出機
能付軸受。 - 【請求項４】 前記センサユニットには、前記センサユ
ニットと前記磁性部材との対向面に異物が侵入すること
を防ぐためのシール手段が設けられている、請求項１〜
３のいずれかに記載の回転検出機能付軸受。 - 【請求項５】 前記シール手段は、前記センサユニット
の少なくとも一方側面に設けられかつ前記磁性部材に摺
接するシールリップを有する、請求項４に記載の回転検
出機能付軸受。 - 【請求項６】 前記シール手段は、前記センサユニット
の前記磁性部材と対向する面に形成された微小な径方向
隙間を有する、請求項４に記載の回転検出機能付軸受。 - 【請求項７】 前記センサケースの材質はフッ素樹脂を
含む、請求項２に記載の回転検出機能付軸受。 - 【請求項８】 前記固定部材は、前記センサユニットを
前記磁性部材側に付勢するための弾性部材をさらに有
し、前記弾性部材は片持ち支持の構成を有している、請
求項１〜７のいずれかに記載の回転検出機能付軸受。 - 【請求項９】 前記固定部材は、前記センサユニットを
前記磁性部材側に付勢するための弾性部材をさらに有
し、前記弾性部材は両持ち支持の構成を有している、請
求項１〜７のいずれかに記載の回転検出機能付軸受。 - 【請求項１０】 前記固定部材は、前記センサユニット
を前記磁性部材側に付勢するための弾性部材をさらに有
し、前記弾性部材はコイルバネを有している、請求項１
〜７のいずれかに記載の回転検出機能付軸受。 - 【請求項１１】 前記磁気センサは、ＭＲ素子および磁
性薄膜型磁気検出素子のいずれかである、請求項２に記
載の回転検出機能付軸受。 - 【請求項１２】 前記回転部材および前記固定部材のい
ずれか一方は内輪を有し、いずれか他方は外輪を有す
る、請求項１〜１１のいずれかに記載の回転検出機能付
軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000168522A JP2001349898A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 回転検出機能付軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000168522A JP2001349898A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 回転検出機能付軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001349898A true JP2001349898A (ja) | 2001-12-21 |
Family
ID=18671513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000168522A Withdrawn JP2001349898A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 回転検出機能付軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001349898A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011064604A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Nsk Ltd | 永久磁石エンコーダの検査方法及び検査装置 |
| US8212551B2 (en) | 2004-08-03 | 2012-07-03 | Ntn Corporation | Bearing with absolute angle sensor |
| FR3029158A1 (fr) * | 2014-12-02 | 2016-06-03 | Ntn-Snr Roulements | Assemblage tournant instrumente |
| WO2021177354A1 (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | 学校法人関西大学 | 荷重検出機能付軸受装置及び発電機能付軸受装置 |
| JP2021139431A (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-16 | 学校法人 関西大学 | 荷重検出機能付軸受装置 |
| JP2021162078A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 学校法人 関西大学 | 発電機能付軸受装置 |
-
2000
- 2000-06-06 JP JP2000168522A patent/JP2001349898A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8212551B2 (en) | 2004-08-03 | 2012-07-03 | Ntn Corporation | Bearing with absolute angle sensor |
| JP2011064604A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Nsk Ltd | 永久磁石エンコーダの検査方法及び検査装置 |
| FR3029158A1 (fr) * | 2014-12-02 | 2016-06-03 | Ntn-Snr Roulements | Assemblage tournant instrumente |
| WO2021177354A1 (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | 学校法人関西大学 | 荷重検出機能付軸受装置及び発電機能付軸受装置 |
| JP2021139431A (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-16 | 学校法人 関西大学 | 荷重検出機能付軸受装置 |
| JP7489056B2 (ja) | 2020-03-05 | 2024-05-23 | 学校法人 関西大学 | 荷重検出機能付軸受装置 |
| JP2021162078A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 学校法人 関西大学 | 発電機能付軸受装置 |
| JP7397441B2 (ja) | 2020-03-31 | 2023-12-13 | 学校法人 関西大学 | 発電機能付軸受装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070807 |