JP2008196598A - Bearing device with rotation sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転センサ付き軸受装置に関する。 The present invention relates to a bearing device with a rotation sensor.
各種回転機器の回転部材を転がり軸受で支持する軸受装置には、回転部材の回転速度(回転数)を検出するために、転がり軸受の軌道輪のうちの回転部材に取り付けられる回転軌道輪に、円周方向で交互に異なる磁極に着磁された環状の磁気エンコーダを装着し、固定部材に取り付けられる固定軌道輪に、磁気エンコーダと対向させて、その回転に伴う磁束の変化を検出する磁気センサを組み込んだセンサユニットを装着した、回転センサ付き軸受装置がある。 In the bearing device that supports the rotating member of various rotating devices with a rolling bearing, in order to detect the rotation speed (number of rotations) of the rotating member, the rotating bearing ring attached to the rotating member of the bearing ring of the rolling bearing, A magnetic sensor that mounts annular magnetic encoders magnetized on magnetic poles that are alternately different in the circumferential direction, and detects changes in magnetic flux associated with the rotation of a fixed race that is attached to a fixed member, facing the magnetic encoder. There is a bearing device with a rotation sensor, which is equipped with a sensor unit that incorporates.
このような回転センサ付き軸受装置では、通常、センサユニットと磁気エンコーダとの間に、磁気センサが組み込まれたセンサユニットの内部に通じる開口部が形成される(例えば、特許文献1参照)。 In such a bearing device with a rotation sensor, usually, an opening leading to the inside of the sensor unit in which the magnetic sensor is incorporated is formed between the sensor unit and the magnetic encoder (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載されたように、センサユニットと磁気エンコーダとの間に、磁気センサが組み込まれたセンサユニットの内部に通じる開口部が形成された回転センサ付き軸受装置では、塵埃や鉄粉等の異物がセンサユニットと磁気エンコーダの間の開口部からセンサユニットの内部に侵入し、センサユニットの内部に組み込まれた磁気センサの検出出力の外乱となる問題がある。このため、回転センサの検出精度が低下したり、場合によっては、磁気センサの検出出力が不安定となって、回転センサが誤動作する恐れもある。
As described in
そこで、本発明の課題は、センサユニットと磁気エンコーダとの間の開口部から、センサユニットの内部に異物が侵入しないようにすることである。 Accordingly, an object of the present invention is to prevent foreign matter from entering the inside of the sensor unit from the opening between the sensor unit and the magnetic encoder.
上記の課題を解決するために、本発明は、転がり軸受の軌道輪のうちの回転部材に取り付けられる回転軌道輪に、円周方向で交互に異なる磁極に着磁された環状の磁気エンコーダを装着し、固定部材に取り付けられる固定軌道輪に、前記磁気エンコーダと対向させて、その回転に伴う磁束の変化を検出する磁気センサを組み込んだセンサユニットを装着し、このセンサユニットと前記磁気エンコーダとの間に、前記磁気センサが組み込まれたセンサユニットの内部に通ずる開口部が形成された回転センサ付き軸受装置において、前記センサユニットの内部に通じる開口部の外側で、この開口部を外部と遮断するシールリップを有する接触式のゴムシールを装着した構成を採用した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention mounts an annular magnetic encoder magnetized with magnetic poles alternately arranged in the circumferential direction on a rotating raceway ring that is attached to a rotating member of a rolling bearing raceway ring. A sensor unit incorporating a magnetic sensor for detecting a change in magnetic flux accompanying the rotation is attached to a fixed race that is attached to a fixed member so as to face the magnetic encoder, and the sensor unit and the magnetic encoder In a bearing device with a rotation sensor in which an opening that communicates with the inside of the sensor unit in which the magnetic sensor is incorporated is formed, the opening is shielded from the outside outside the opening that communicates with the inside of the sensor unit. A configuration in which a contact type rubber seal having a seal lip is mounted is adopted.
すなわち、センサユニットの内部に通じる開口部の外側で、この開口部を外部と遮断するシールリップを有する接触式のゴムシールを装着することにより、開口部からセンサユニットの内部に異物が侵入しないようにした。 In other words, by attaching a contact-type rubber seal having a seal lip that blocks the opening from the outside, outside the opening that leads to the inside of the sensor unit, foreign matter does not enter the inside of the sensor unit from the opening. did.
前記ゴムシールは、リング状のものとして、前記センサユニットの外側面に装着することができる。 The rubber seal can be attached to the outer surface of the sensor unit as a ring-shaped one.
前記ゴムシールは、前記センサユニットの外側面に加硫接着によって装着するとよい。 The rubber seal may be attached to the outer surface of the sensor unit by vulcanization adhesion.
前記ゴムシールは、リング状のものとして、前記回転部材側に装着することもできる。 The rubber seal may be attached to the rotating member side as a ring shape.
前記回転部材を回転軸とし、前記ゴムシールを前記回転軸に形成した円周溝に装着することもできる。 The rotating member may be a rotating shaft, and the rubber seal may be mounted in a circumferential groove formed on the rotating shaft.
前記ゴムシールを装着する円周溝は、前記回転軸の外径面に形成することができる。 A circumferential groove for mounting the rubber seal can be formed on the outer diameter surface of the rotating shaft.
前記ゴムシールの内径寸法を前記円周溝の外径寸法よりも小さくすることにより、ゴムシールを弾性収縮力によって円周溝に簡単に装着することができる。 By making the inner diameter dimension of the rubber seal smaller than the outer diameter dimension of the circumferential groove, the rubber seal can be easily attached to the circumferential groove by elastic contraction force.
前記ゴムシールを装着する円周溝は、前記回転軸の外径面に設けた鍔の側面に形成することもできる。 The circumferential groove for mounting the rubber seal can be formed on the side surface of the flange provided on the outer diameter surface of the rotating shaft.
前記円周溝の底部に両側へ逃げる環状凹部を設け、前記ゴムシールの基部に両側へ張り出す環状凸部を設けて、この環状凸部を前記円周溝の環状凹部に嵌め込むことにより、ゴムシールの基部を弾性変形させて、円周溝に簡単に装着することができる。 An annular recess that escapes to both sides is provided at the bottom of the circumferential groove, an annular projection that protrudes to both sides is provided at the base of the rubber seal, and the annular projection is fitted into the annular recess of the circumferential groove, thereby providing a rubber seal. The base portion of this can be elastically deformed and can be easily mounted in the circumferential groove.
前記ゴムシールの基部に空隙を設けることにより、ゴムシールの基部を容易に弾性変形させることができる。 By providing a gap at the base of the rubber seal, the base of the rubber seal can be easily elastically deformed.
前記ゴムシールのシールリップを複数個設けることにより、開口部からの異物の侵入をより確実に防止することができる。 By providing a plurality of seal lips for the rubber seal, it is possible to more reliably prevent foreign matter from entering from the opening.
本発明の回転センサ付き軸受装置は、センサユニットの内部に通じる開口部の外側で、この開口部を外部と遮断するシールリップを有する接触式のゴムシールを装着したので、開口部からセンサユニットの内部に異物が侵入しないようにして、磁気センサの検出精度の低下や、回転センサの誤動作を防止することができる。 In the bearing device with a rotation sensor according to the present invention, a contact type rubber seal having a seal lip that shuts off the opening from the outside is provided outside the opening leading to the inside of the sensor unit. It is possible to prevent the detection accuracy of the magnetic sensor from deteriorating and the malfunction of the rotation sensor by preventing foreign matter from entering the sensor.
前記ゴムシールのシールリップを複数個設けることにより、開口部からの異物の侵入をより確実に防止することができる。 By providing a plurality of seal lips for the rubber seal, it is possible to more reliably prevent foreign matter from entering from the opening.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1および図2は、第1の実施形態を示す。この回転センサ付き軸受装置は、図1に示すように、回転部材としてのモータの主軸21を転がり軸受としての玉軸受で支持するものであり、玉軸受の内輪1が主軸21に外嵌された回転軌道輪、外輪2がモータのハウジング22の蓋22aに内嵌された固定軌道輪とされ、これらの間に複数のボール3が保持器4に保持されて、アウトボード側がシール部材5でシールされている。なお、ハウジング22の内径面にはステータ23が取り付けられ、主軸21の外径面にはロータ24が取り付けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a first embodiment. As shown in FIG. 1, this bearing device with a rotation sensor supports a
図2に示すように、前記内輪1のインボード側には、円周方向で交互に異なる磁極に着磁された環状の磁気エンコーダ6が装着され、外輪2のインボード側には、磁気エンコーダ6と対向し、その回転に伴う磁束の変化を検出する磁気センサ7を組み込んだセンサユニット8が装着されている。磁気エンコーダ6は芯金6aで内輪1の外径面に嵌合固定され、センサユニット8は外環8aで外輪2の内径面に嵌合固定されている。
As shown in FIG. 2, on the inboard side of the
前記センサユニット8は、外環8aと、一体とされた側板8bおよび内環8cで3方を覆われ、その内部に磁気センサ7と、その検出出力を処理する回路基板7aが、モールド樹脂9で固定されている。磁気エンコーダ6とセンサユニット8の間には、センサユニット8の内部に通ずる開口部10が形成されており、この開口部10の外側で、主軸21の外径面と接触する2つのシールリップ11aを有するリング状のゴムシール11が、加硫接着によって内環8cの内径面に装着され、開口部10が外部と遮断されている。
The
図3乃至図5は、第1の実施形態の変形例を示す。図3の変形例は、前記ゴムシール11をセンサユニット8の側板8bの外側面に加硫接着で装着したもの、図4の変形例は、前記内環8cの先端に内方へ屈曲した円板部8dを設け、この円板部8dにゴムシール11を加硫接着で装着したもの、図5の変形例は、前記主軸21の外径面に鍔21aを設け、側板8bの外側面に加硫接着で装着したゴムシール11の2つのシールリップ11aを鍔21aの側面に接触させたものである。
3 to 5 show a modification of the first embodiment. In the modification of FIG. 3, the
図6は、第2の実施形態を示す。この回転センサ付き転がり軸受は、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、リング状のゴムシール11が、主軸21の外径面に形成された円周溝21bに装着され、その2つのシールリップ11aをセンサユニット8の内環8cの内径面に接触させて、開口部10を外部と遮断している点が異なる。また、ゴムシール11の内径寸法は円周溝21bの外径寸法よりも小さくされ、ゴムシール11は弾性収縮力によって円周溝21bに装着されている。その他の部分は、第1の実施形態のものと同じである。
FIG. 6 shows a second embodiment. This rolling sensor-equipped rolling bearing has the same basic configuration as that of the first embodiment, and a ring-
図7および図8は、第2の実施形態の変形例を示す。この変形例は、図7に示すように、前記主軸21に鍔21aが設けられ、この鍔21aの側面に形成された円周溝21cにゴムシール11が装着されて、その2つのシールリップ11aをセンサユニット8の側板8bの外側面に接触させている点が異なる。
7 and 8 show a modification of the second embodiment. In this modification, as shown in FIG. 7, a
図8に拡大して示すように、前記円周溝21cの底部には両側へ逃げる環状凹部21dが設けられ、ゴムシール11の基部には両側へ張り出す環状凸部11bが設けられており、ゴムシール11は基部の両側の環状凸部11bを円周溝21cの底部の環状凹部21dに嵌め込んで装着されている。また、ゴムシール11の基部には空隙11cが設けられており、環状凸部11bを円周溝21cの環状凹部21dに嵌め込む際に、容易に弾性変形するようになっている。
As shown in an enlarged view in FIG. 8, an
上述した各実施形態では、転がり軸受を内輪が回転軌道輪とされた玉軸受としたが、本発明に係る回転センサ付き軸受装置は、ころ軸受等の他のタイプの転がり軸受を用いたものにも適用することができる。また、外輪が回転軌道輪とされた転がり軸受にも適用でき、この場合は、回転センサの磁気エンコーダを外輪側に、磁気センサを組み込んだセンサユニットを内輪側に装着すればよい。 In each of the above-described embodiments, the rolling bearing is a ball bearing whose inner ring is a rotating raceway. However, the bearing device with a rotation sensor according to the present invention uses other types of rolling bearings such as roller bearings. Can also be applied. Also, the present invention can be applied to a rolling bearing in which the outer ring is a rotating raceway. In this case, the magnetic encoder of the rotation sensor may be mounted on the outer ring side, and the sensor unit incorporating the magnetic sensor may be mounted on the inner ring side.
1 内輪
2 外輪
3 ボール
4 保持器
5 シール部材
6 磁気エンコーダ
6a 芯金
7 磁気センサ
7a 回路基板
8 センサユニット
8a 外環
8b 側板
8c 内環
8d 円板部
9 モールド樹脂
10 開口部
11 ゴムシール
11a シールリップ
11b 環状凸部
11c 空隙
21 主軸
21a 鍔
21b、21c 円周溝
21d 環状凹部
22 ハウジング
22a 蓋
23 ステータ
24 ロータ
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Claims (11)
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| JP2007032337A JP2008196598A (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Bearing device with rotation sensor |
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| JP2007032337A Pending JP2008196598A (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Bearing device with rotation sensor |
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2007
- 2007-02-13 JP JP2007032337A patent/JP2008196598A/en active Pending
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