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JP2012007706A - Rolling bearing with sensor - Google Patents

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JP2012007706A
JP2012007706A JP2010145995A JP2010145995A JP2012007706A JP 2012007706 A JP2012007706 A JP 2012007706A JP 2010145995 A JP2010145995 A JP 2010145995A JP 2010145995 A JP2010145995 A JP 2010145995A JP 2012007706 A JP2012007706 A JP 2012007706A
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JP
Japan
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sensor
magnet
ring
fixed
bearing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010145995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Kuwabara
昌樹 桑原
Kazuhiro Ohira
和広 大平
Minoru Kubokawa
稔 窪川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing with a sensor capable of eliminating the effect of an external magnetic field resulting from external noise.SOLUTION: The rolling bearing with a sensor includes a rotating-side ring 2, a fixed-side ring 3, rolling elements 4 interposed between the rotating-side ring 2 and the fixed-side ring 3, a ring magnet 11 held on a magnet holder 12 fixed to the rotating-side ring, and a magnetic induction sensor 15 which is held by a sensor housing 16 fixed to the fixed-side ring and arranged opposite to the ring magnet 11 at a predetermined gap. The magnet holder 12 and the sensor housing 16 are formed of a magnetic substance. The magnet holder 12 and the sensor housing 16 are disposed so as to magnetically shield the gap between the ring magnet 11 and the magnetic induction sensor 15 from the outside.

Description

本発明は、リング磁石及び磁気感応センサを備えたセンサ付き転がり軸受に関する。   The present invention relates to a rolling bearing with a sensor provided with a ring magnet and a magnetic sensor.

この種のセンサ付き転がり軸受としては、例えば図6に示すように、センサ121を埋設したセンサキャリア123が、センサ保持装置125を介して外輪110の内径面に設けられた凹状溝116bに全周に亘ってビーディング固定され、センサ121に対向して被検出部材120が、内輪111の外径面に圧入されたL状部材122の半径方向の平面部上に配置された構成を有するセンサ付き転がり軸受が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As a rolling bearing with a sensor of this type, for example, as shown in FIG. 6, a sensor carrier 123 in which a sensor 121 is embedded is encircled in a concave groove 116b provided on an inner diameter surface of an outer ring 110 via a sensor holding device 125. With the sensor having a configuration in which the member 120 to be detected is arranged on the radial plane portion of the L-shaped member 122 press-fitted into the outer diameter surface of the inner ring 111 so as to face the sensor 121. A rolling bearing has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特許第3352791号公報Japanese Patent No. 3352791

ところで、センサ付き転がり軸受は、一般に、電動モータ等の電気ノイズを発生する部材の近傍に配置されることが多い。そのため、取付位置によっては、外部のノイズに起因する外部磁界が、被検出部材が形成する磁界が乱されることになる。前述した特許文献1に記載された従来例にあっては、センサ121の背面がセンサキャリア123から外部に露出しているので、外部のノイズに起因する外部磁界が被検出部材120が形成する磁界を乱してセンサ121が被検出部材120によって形成された磁界を正確に検出することができないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上述した従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、外部のノイズに起因する外部磁界の影響を除去することができるセンサ付き転がり軸受を提供することを目的とするものである。
Incidentally, in many cases, the sensor-equipped rolling bearing is generally disposed in the vicinity of a member that generates electric noise such as an electric motor. Therefore, depending on the mounting position, the external magnetic field caused by external noise may disturb the magnetic field formed by the member to be detected. In the conventional example described in Patent Document 1 described above, since the back surface of the sensor 121 is exposed to the outside from the sensor carrier 123, the external magnetic field caused by external noise is generated by the detected member 120. Therefore, there is an unsolved problem that the sensor 121 cannot accurately detect the magnetic field formed by the member 120 to be detected.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-described unsolved problems of the conventional example, and provides a rolling bearing with a sensor capable of removing the influence of an external magnetic field caused by external noise. It is the purpose.

上記課題を解決するため、本発明の一の形態に係るセンサ付き転がり軸受は、回転側輪と、固定側輪と、前記回転側輪及び前記固定輪間に介在する転動体と、前記回転側輪に固定されたマグネットホルダに保持されたリング磁石と、前記固定側輪に固定されたセンサハウジングに保持されて前記リング磁石と所定間隙を保って対向する磁気感応センサとを備え、前記マグネットホルダ及び前記センサハウジングを磁性体で構成し、当該マグネットホルダと当該センサハウジングとを、前記リング磁石及び前記磁気感応センサ間を磁気シールドするように配設したことを特徴としている。   In order to solve the above problems, a rolling bearing with a sensor according to an embodiment of the present invention includes a rotating side wheel, a fixed side wheel, a rolling element interposed between the rotating side wheel and the fixed wheel, and the rotating side. A ring magnet held by a magnet holder fixed to a ring; and a magnetic sensitive sensor held by a sensor housing fixed to the fixed side wheel and opposed to the ring magnet with a predetermined gap. The sensor housing is made of a magnetic material, and the magnet holder and the sensor housing are arranged so as to magnetically shield between the ring magnet and the magnetic sensitive sensor.

また、本発明の他の形態に係るセンサ付き転がり軸受は、前記マグネットホルダは前記回転側輪及び前記固定側輪間の軸受空間を覆うように配設され、前記センサハウジングは前記マグネットホルダを覆うように断面コ字状に形成されていることを特徴としている。
また、本発明の他の形態に係るセンサ付き転がり軸受は、前記マグネットホルダは前記軸受空間を覆う円環状板部と前記リング磁石の外径側に接するフランジ部とを少なくとも備えていることを特徴としている。
In a rolling bearing with a sensor according to another aspect of the present invention, the magnet holder is disposed so as to cover a bearing space between the rotating side wheel and the fixed side wheel, and the sensor housing covers the magnet holder. Thus, it is formed in a U-shaped cross section.
In the rolling bearing with a sensor according to another aspect of the present invention, the magnet holder includes at least an annular plate portion that covers the bearing space and a flange portion that contacts an outer diameter side of the ring magnet. It is said.

また、本発明の他の形態に係るセンサ付き転がり軸受は、前記センサハウジングは前記磁気感応センサをモールド部によって固定したことを特徴としている。
また、本発明の他の形態に係るセンサ付き転がり軸受は、前記モールド部は前記フランジ部とリング磁石を挟んで反対側近傍に延長する環状突出部を有し、前記リング磁石の前記定空隙を含む周囲にラビリンスを形成したことを特徴としている。
Moreover, the rolling bearing with a sensor which concerns on the other form of this invention is characterized by the said sensor housing fixing the said magnetic sensitive sensor by the mold part.
Further, in the rolling bearing with sensor according to another aspect of the present invention, the mold part has an annular projecting part extending in the vicinity of the opposite side across the flange part and the ring magnet, and the constant gap of the ring magnet is provided. It is characterized by a labyrinth formed around it.

本発明のセンサ付き転がり軸受によれば、リング磁石を保持するマグネットホルダ及び磁気感応センサを保持するセンサハウジングをそれぞれ磁性体で構成し、これらマグネットホルダ及びセンサハウジングがリング磁石及び磁気感応センサ間を外部からの磁界に対して磁気シールドするように配設されているので、電動モータ等のノイズ発生源からの外部ノイズに起因する外部磁界がリング磁石及び磁気感応センサ間の所定空隙に影響することを確実に阻止することができ、正確な回転検出を行うことができるという効果が得られる。   According to the rolling bearing with a sensor of the present invention, the magnet holder that holds the ring magnet and the sensor housing that holds the magnetic sensitive sensor are each made of a magnetic material, and the magnet holder and the sensor housing are between the ring magnet and the magnetic sensitive sensor. Since the magnetic field is shielded against the magnetic field from the outside, the external magnetic field caused by the external noise from the noise generation source such as the electric motor affects the predetermined gap between the ring magnet and the magnetic sensor. Can be reliably prevented and accurate rotation detection can be performed.

本発明に係るセンサ付き転がり軸受の第1の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of the rolling bearing with a sensor which concerns on this invention. リング磁石の極性構造を示す平面図である。It is a top view which shows the polar structure of a ring magnet. 磁気感応センサ及び基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a magnetic sensitive sensor and a board | substrate. 本発明に係るセンサ付き転がり軸受の第2の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the rolling bearing with a sensor which concerns on this invention. 本発明に係るセンサ付き転がり軸受の第3の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the rolling bearing with a sensor which concerns on this invention. 従来例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a prior art example.

以下、本発明に係るセンサ付き転がり軸受の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1実施形態を示す縦断面図である。図中、1は自動車、鉄道車両、製鉄設備、工作機械等の回転軸に適用して回転速度を検出するセンサ付き転がり軸受であって、このセンサ付き転がり軸受1は、互いに対向する回転側輪としての軸受内輪2及び固定側輪としての軸受外輪3と、これら軸受内輪2及び軸受外輪3間に介在された多数の転動体4とで転がり軸受5が構成されている。ここで、軸受内輪2及び軸受外輪3のそれぞれは、互いの対向面の軸方向両端側に軸方向端面より所定距離だけ転動体4側に段部6及び7が形成されている。
Hereinafter, embodiments of a rolling bearing with a sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a rolling bearing with a sensor that is applied to a rotating shaft of an automobile, a railway vehicle, an iron making facility, a machine tool, etc., and detects the rotational speed. The rolling bearing with sensor 1 is a rotating side wheel facing each other. The bearing inner ring 2 and the bearing outer ring 3 as a stationary side ring, and a large number of rolling elements 4 interposed between the bearing inner ring 2 and the bearing outer ring 3 constitute a rolling bearing 5. Here, each of the bearing inner ring 2 and the bearing outer ring 3 is formed with step portions 6 and 7 on the rolling element 4 side at a predetermined distance from both ends in the axial direction of the opposing surfaces.

軸受内輪2には、リング磁石11を保持する磁性体で構成されるマグネットホルダ12が嵌合保持されている。また、軸受外輪3には、マグネットホルダ12を覆うようにホール素子等の磁気感応センサ15を保持する磁性体で構成されるセンサハウジング16が嵌合保持されている。
マグネットホルダ12は、軸受内輪2の段部6に圧入固定されて軸受内輪2の軸方向端部より外方に僅かに突出する円筒部12aと、この円筒部12aの軸方向突出端部から半径方向に転がり軸受5の軸受内輪2及び軸受外輪3間の軸受空間を覆うように延出する円環状板部12bと、この円環状板部12bの外周縁から軸方向外方に突出する円筒状のフランジ部12cとから構成されている。
A magnet holder 12 made of a magnetic material that holds the ring magnet 11 is fitted and held in the bearing inner ring 2. In addition, a sensor housing 16 made of a magnetic material that holds a magnetic sensitive sensor 15 such as a Hall element is fitted and held in the bearing outer ring 3 so as to cover the magnet holder 12.
The magnet holder 12 is press-fitted and fixed to the step portion 6 of the bearing inner ring 2 and slightly protrudes outward from the axial end portion of the bearing inner ring 2, and a radius from the axial protruding end portion of the cylindrical portion 12a. An annular plate portion 12b extending so as to cover a bearing space between the bearing inner ring 2 and the bearing outer ring 3 of the rolling bearing 5 in a direction, and a cylindrical shape protruding outward in the axial direction from the outer peripheral edge of the annular plate portion 12b. The flange portion 12c.

そして、リング磁石11が円環状板部12b及びフランジ部12cに接触して、軸受空間の半径方向の略中央位置となるように例えば接着剤で固定保持されている。リング磁石11は、図2に示すように、平面から見て、円周方向にN極及びS極に着磁された円弧状の磁石片11aを隣接する磁極が異極性となるように8個連結して、円周方向にN極及びS極が交互に整列された着磁パターンとなるように構成されている。   The ring magnet 11 is fixed and held with, for example, an adhesive so as to come into contact with the annular plate portion 12b and the flange portion 12c and to be in a substantially central position in the radial direction of the bearing space. As shown in FIG. 2, the ring magnet 11 includes eight arc-shaped magnet pieces 11 a magnetized in the circumferential direction in the circumferential direction as viewed from above so that the adjacent magnetic poles have different polarities. They are connected to form a magnetized pattern in which N and S poles are alternately arranged in the circumferential direction.

センサハウジング16は、軸受外輪3の段部7に圧入固定される外筒部16aと、この外筒部16aの外方端から半径方向に内方に軸受内輪2まで延長する円環状板部16bと、この円環状板部16bの内方端から軸受内輪2の軸方向端部に向かって延長し、軸受内輪2に僅かな間隔を空けて対向する内筒部16cとでリング磁石11を3方から覆う断面コ字状に形成されている。   The sensor housing 16 includes an outer cylindrical portion 16a that is press-fitted and fixed to the step portion 7 of the bearing outer ring 3, and an annular plate portion 16b that extends radially inward from the outer end of the outer cylindrical portion 16a to the bearing inner ring 2. And the ring magnet 11 with the inner cylinder portion 16c extending from the inner end of the annular plate portion 16b toward the axial end portion of the bearing inner ring 2 and facing the bearing inner ring 2 with a slight gap therebetween. It is formed in a U-shaped cross section covering from the side.

このセンサハウジング16には、図3に示す磁気感応センサ15を実装した円環状の基板17が、円環状板部16bに磁気感応センサ15とリング磁石11とが所定間隔を保って対向するように装着されている。ここで、磁気感応センサ15は、三相電動モータの各相の位相角を検出するように構成されており、軸受内輪2に嵌挿される回転軸の回転速度を検出するためには、少なくとも1つの磁気感応センサ15を配置すれば良く、回転速度と回転方向とを検出するためには、磁気感応センサ15に対してリング磁石11の着磁パターンに対して90度の位相差を持つように他の磁気感応センサ15′を配置すれば良い。この磁気感応センサ15(又は15及び15′)は、合成樹脂性のモールド18によって覆われており、モールド18とリング磁石11との対向面間に所定間隙のセンサギャップ19が形成されている。   An annular substrate 17 on which the magnetic sensitive sensor 15 shown in FIG. 3 is mounted is attached to the sensor housing 16 so that the magnetic sensitive sensor 15 and the ring magnet 11 face the annular plate portion 16b at a predetermined interval. It is installed. Here, the magnetic sensitive sensor 15 is configured to detect the phase angle of each phase of the three-phase electric motor, and at least 1 to detect the rotational speed of the rotating shaft inserted into the bearing inner ring 2. Two magnetic sensitive sensors 15 may be arranged, and in order to detect the rotational speed and the rotational direction, the magnetic sensitive sensor 15 has a phase difference of 90 degrees with respect to the magnetization pattern of the ring magnet 11. What is necessary is just to arrange | position another magnetic sensitive sensor 15 '. The magnetic sensitive sensor 15 (or 15 and 15 ′) is covered with a synthetic resin mold 18, and a sensor gap 19 having a predetermined gap is formed between the opposed surfaces of the mold 18 and the ring magnet 11.

したがって、センサギャップ19は、磁性体で構成されるマグネットホルダ12及びセンサハウジング16によって四方から囲まれている。
また、基板17には、図3に磁気感応センサ15から出力される磁界強度に応じた例えば正弦波状の電気的検出信号を信号処理する信号処理回路20を備えており、この信号処理回路20で信号処理された検出信号が信号線21を介して外部の回転速度測定装置に出力される。
Therefore, the sensor gap 19 is surrounded from all sides by the magnet holder 12 and the sensor housing 16 made of a magnetic material.
In addition, the substrate 17 is provided with a signal processing circuit 20 for processing, for example, a sinusoidal electrical detection signal corresponding to the magnetic field intensity output from the magnetic sensor 15 in FIG. The signal-processed detection signal is output to an external rotational speed measuring device via the signal line 21.

次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、転がり軸受5の軸受外輪3をハウジング等の固定部に固定するとともに、軸受内輪2内にブラシレスモータ等の三相電動モータ(図示せず)に連結された回転軸を嵌挿した組付状態とする。この状態で、三相電動モータを回転駆動させると、これに応じて軸受内輪2が回転されて、リング磁石11が回転することにより、このリング磁石11に対向して配設された磁気感応センサ15でリング磁石11の着磁パターンに応じた磁界を検出して、軸受内輪2の回転速度に応じた周波数の例えば正弦波でなる検出信号を出力する。
この検出信号を基板17上に実装された信号処理回路20で信号処理してパルス信号に変換し、このパルス信号が信号線21を介して外部の回転速度測定装置に出力される。この回転速度測定装置では、単位時間当たりのパルス信号数を計数するか又はパルス信号のパルス間隔を計測することにより、回転速度を求めることができる。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Now, the bearing outer ring 3 of the rolling bearing 5 is fixed to a fixed part such as a housing, and a rotating shaft connected to a three-phase electric motor (not shown) such as a brushless motor is inserted into the bearing inner ring 2. State. When the three-phase electric motor is driven to rotate in this state, the bearing inner ring 2 is rotated in response to the rotation, and the ring magnet 11 is rotated, so that the magnetic sensitive sensor disposed to face the ring magnet 11. 15 detects a magnetic field corresponding to the magnetization pattern of the ring magnet 11 and outputs a detection signal, for example, a sine wave having a frequency corresponding to the rotational speed of the bearing inner ring 2.
This detection signal is signal-processed by a signal processing circuit 20 mounted on the substrate 17 to be converted into a pulse signal, and this pulse signal is output to an external rotational speed measuring device via a signal line 21. In this rotational speed measuring device, the rotational speed can be obtained by counting the number of pulse signals per unit time or measuring the pulse interval of the pulse signals.

また、磁気感応センサ15を2つ配置した場合には、2つの感応センサ15から90度位相の異なる正弦波信号が出力されることにより、両センサ15間の位相差に基づいて回転方向を検出することができる。
このようにして、磁気感応センサ15によってリング磁石11で発生される磁界を検出することにより、回転速度又は回転速度及び回転方向を検出することができるものであるが、前述したようにブラシレスモータ等の三相電動モータが近接配置されている場合には、この三相電動モータで発生される電気ノイズに起因する外部磁界がリング磁石11で形成される磁界を乱すおそれがある。
In addition, when two magnetic sensitive sensors 15 are arranged, a sine wave signal having a phase difference of 90 degrees is output from the two sensitive sensors 15, so that the rotation direction is detected based on the phase difference between the two sensors 15. can do.
Thus, the rotational speed or the rotational speed and the rotational direction can be detected by detecting the magnetic field generated in the ring magnet 11 by the magnetic sensor 15, but as described above, the brushless motor or the like. When these three-phase electric motors are arranged close to each other, an external magnetic field caused by electrical noise generated by the three-phase electric motor may disturb the magnetic field formed by the ring magnet 11.

しかしながら、上記第1の実施形態では、マグネットホルダ12及びセンサハウジング16が磁性体で構成され、これらマグネットホルダ12及びセンサハウジング16でリング磁石11、磁気感応センサ15及びそれら間のセンサギャップ19を四方から覆うようにしている。
このため、これらリング磁石11、磁気感応センサ15及びセンサギャップ19が外部に晒されることを防止することができるとともに、マグネットホルダ12及びセンサハウジング16が磁気シールドとしての機能を発揮することができる。この磁気シールド機能によって、近接配置された三相電動モータ等で発生される電気ノイズに起因する外部磁界の変化を遮蔽することができ、リング磁石11で発生する磁界が外部磁界によって乱れることを抑制して磁気感応センサ15によってリング磁石11で発生する磁界を正確に検出して正確な検出信号を出力することができる。
However, in the first embodiment, the magnet holder 12 and the sensor housing 16 are made of a magnetic material, and the magnet holder 12 and the sensor housing 16 define the ring magnet 11, the magnetic sensor 15 and the sensor gap 19 between them in all directions. To cover from.
Therefore, the ring magnet 11, the magnetic sensor 15 and the sensor gap 19 can be prevented from being exposed to the outside, and the magnet holder 12 and the sensor housing 16 can exhibit a function as a magnetic shield. With this magnetic shield function, changes in the external magnetic field caused by electrical noise generated by a three-phase electric motor or the like arranged in close proximity can be shielded, and the magnetic field generated by the ring magnet 11 is prevented from being disturbed by the external magnetic field. Thus, the magnetic sensor 15 can accurately detect the magnetic field generated in the ring magnet 11 and output an accurate detection signal.

また、磁気感応センサ15を円環状の基板17に実装したので、複数の磁気感応センサ15を配置する場合に、基板17上で所定の位相差を有して正確に配置することができる。
さらに、磁気感応センサ15をモールド18で覆うようにしているので、磁気感応センサ15を構成するIC部を外界から保護することが可能となり、センサIC部の防塵及び防水性を高めることができる。
Further, since the magnetic sensitive sensor 15 is mounted on the annular substrate 17, when a plurality of magnetic sensitive sensors 15 are arranged, they can be accurately arranged on the substrate 17 with a predetermined phase difference.
Furthermore, since the magnetic sensitive sensor 15 is covered with the mold 18, the IC part constituting the magnetic sensitive sensor 15 can be protected from the outside, and the dust resistance and waterproofness of the sensor IC part can be improved.

次に、本発明の第2の実施形態を図4について説明する。
この第2の実施形態は、センサギャップ19を含む通路をラビリンス化したものである。
すなわち、第2の実施形態では、図4に示すように、前述した第1の実施形態における図1の構成において、モールド18をリング磁石11のマグネットホルダ12のフランジ部12cとは反対側の内径面及びマグネットホルダ12の円環状板部12bに近接対向するように突出させて円筒部18aを形成したことを除いては図1と同様の構成を有し、図1との対応部分には同一符号を付しその詳細説明はこれを省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the path including the sensor gap 19 is made a labyrinth.
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 4, in the configuration of FIG. 1 in the first embodiment described above, the inner diameter of the mold 18 opposite to the flange portion 12 c of the magnet holder 12 of the ring magnet 11. 1 has the same configuration as that of FIG. 1 except that the cylindrical portion 18a is formed by projecting so as to face and face the annular plate portion 12b of the magnet holder 12 and the same parts as those in FIG. Reference numerals are assigned and detailed description thereof is omitted.

この第2の実施形態によると、モールド18にリング磁石11の内径面及びマグネットホルダ12の円環状板部12bに近接対向するように突出する円筒部18aが形成されている。このため、前述した第1の実施形態のようにモールド18によって磁気感応センサ15を構成するIC部を保護することができることに加えて、センサハウジング16の内筒部16cと軸受内輪2の軸方向端面との間の空隙部31aと、モールド18の円筒部18aとマグネットホルダ12の円環状板部12bとの間の空隙部31bと、円筒部18aの外径面とリング磁石11の内径面との間の空隙部31cと、センサギャップ19と、マグネットホルダ12のフランジ部12cとセンサハウジング16の外筒部16aとの間の空隙部31dとで、ラビリンス31が形成される。   According to the second embodiment, the mold 18 is formed with the cylindrical portion 18 a that protrudes so as to face and face the inner surface of the ring magnet 11 and the annular plate portion 12 b of the magnet holder 12. For this reason, in addition to being able to protect the IC part constituting the magnetic sensor 15 by the mold 18 as in the first embodiment described above, the axial direction of the inner cylinder part 16c of the sensor housing 16 and the bearing inner ring 2 A gap portion 31a between the end surface, a gap portion 31b between the cylindrical portion 18a of the mold 18 and the annular plate portion 12b of the magnet holder 12, an outer diameter surface of the cylindrical portion 18a, and an inner diameter surface of the ring magnet 11 The labyrinth 31 is formed by the gap 31c between the two, the sensor gap 19, and the gap 31d between the flange 12c of the magnet holder 12 and the outer cylinder 16a of the sensor housing 16.

各空隙部31a〜31dは数mm以下とすることが可能であるので、異物の侵入を防ぐことが可能となる。また、外部からの磁性異物がラビリンス内に侵入した場合には、リング磁石11の内径周面で吸着されるので、センサギャップ19すなわち回転位置検出面への侵入を確実に防止することができるとともに、転がり軸受5の内部への侵入も確実に防止することができる。   Since the gaps 31a to 31d can be set to several mm or less, it is possible to prevent intrusion of foreign matters. Further, when a magnetic foreign substance from the outside enters the labyrinth, it is attracted by the inner peripheral surface of the ring magnet 11, so that it is possible to reliably prevent the sensor gap 19 from entering the rotation position detection surface. Intrusion into the inside of the rolling bearing 5 can be reliably prevented.

次に、本発明の第3の実施形態を図5について説明する。
この第3の実施形態では、マグネットホルダ12の軸受内輪2への取付け及びセンサハウジング16の軸受外輪3への取付けをより確実に行うようにしたものである。
すなわち、第3の実施形態では、図5に示すように、前述した第2の実施形態における図4の構成において、軸受内輪2及び軸受外輪3の段部6及び7が省略され、これらに代えて、軸受内輪2の外径面における軸方向端面から所定距離だけ転動体4側に係止凹溝41が円周方向に形成されるとともに、軸受外輪3の内径面における軸方向端面から所定距離だけ転動体4側に係止凹溝42が円周方向に形成されている。ここで、係止凹溝41及び係止凹溝42としては、転がり軸受5のシール溝を使用することができ、このシール溝を使用することにより、特別な加工を施すことなく溝形成を行うことができる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the third embodiment, the attachment of the magnet holder 12 to the bearing inner ring 2 and the attachment of the sensor housing 16 to the bearing outer ring 3 are more reliably performed.
That is, in the third embodiment, as shown in FIG. 5, the step portions 6 and 7 of the bearing inner ring 2 and the bearing outer ring 3 are omitted in the configuration of FIG. In addition, a locking groove 41 is formed in the circumferential direction on the rolling element 4 side by a predetermined distance from the axial end surface of the outer diameter surface of the bearing inner ring 2, and a predetermined distance from the axial end surface of the inner diameter surface of the bearing outer ring 3. Only on the rolling element 4 side, a locking groove 42 is formed in the circumferential direction. Here, as the locking groove 41 and the locking groove 42, a seal groove of the rolling bearing 5 can be used. By using this seal groove, the groove is formed without any special processing. be able to.

そして、マグネットホルダ12の円筒部12aの先端が円周方向に所定間隔で係止凹溝41に加締められて固定され、同様にセンサハウジング16の外筒部16aの先端が円周方向に所定間隔で係止凹溝42に可締められて固定されている。
ここで、円筒部12a及び外筒部16aの加締め箇所数は、特許第4269642号公報に記載されているように、正の整数をn、転動体4の数をZ、2以上の整数をXとしたとき、
(加締め箇所の数)=nZ±X …………(1)
に基づいて算出することが好ましい。このように加締め箇所数を算出することにより、転がり軸受5に発生する可能性のある異音や振動等を低減することができる。
The tip of the cylindrical portion 12a of the magnet holder 12 is fixed by being crimped to the locking groove 41 at a predetermined interval in the circumferential direction. Similarly, the tip of the outer cylindrical portion 16a of the sensor housing 16 is predetermined in the circumferential direction. It is fastened and fixed to the locking concave groove 42 at intervals.
Here, as described in Japanese Patent No. 4269642, the number of caulking locations of the cylindrical portion 12a and the outer cylindrical portion 16a is n as a positive integer, Z as the number of rolling elements 4, and an integer equal to or greater than 2. X
(Number of caulking points) = nZ ± X (1)
It is preferable to calculate based on By calculating the number of caulking points in this way, it is possible to reduce noise, vibration, etc. that may occur in the rolling bearing 5.

この第3の実施形態によると、マグネットホルダ12の円筒部12a及びセンサハウジング16の外筒部16aが軸受内輪2の係止凹溝41及び軸受外輪3の係止凹溝42に円周方向に等間隔で加締めによって固定されているので、マグネットホルダ12及びセンサハウジング16の取付の精度を向上させることができる。また、円筒部12a及び外筒部16aの加締め箇所数を前記(1)式によって算出することにより、転がり軸受5に発生する可能性のある異音や振動等を低減することができる。   According to the third embodiment, the cylindrical portion 12a of the magnet holder 12 and the outer cylindrical portion 16a of the sensor housing 16 are circumferentially inserted into the locking groove 41 of the bearing inner ring 2 and the locking groove 42 of the bearing outer ring 3. Since it is fixed by caulking at equal intervals, the accuracy of mounting the magnet holder 12 and the sensor housing 16 can be improved. Further, by calculating the number of crimped portions of the cylindrical portion 12a and the outer cylindrical portion 16a by the above equation (1), it is possible to reduce noise, vibration, and the like that may occur in the rolling bearing 5.

なお、上記第1〜第3の実施形態においては、軸受内輪2を回転側輪とし、軸受外輪3を固定側輪とした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、軸受内輪2をハウジング等に固定し、軸受外輪3を回転軸に内嵌するようにした場合でも本発明を適用することができる。この場合には、リング磁石11を保持するマグネットホルダ12を軸受外輪3側に固定し、磁気感応センサ15を保持するセンサハウジング16を軸受内輪2側に固定するようにすればよい。   In the first to third embodiments, the case where the bearing inner ring 2 is a rotating side wheel and the bearing outer ring 3 is a fixed side ring has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to the case where the bearing outer ring 3 is fitted into the rotating shaft while the shaft is fixed to the housing or the like. In this case, the magnet holder 12 holding the ring magnet 11 may be fixed to the bearing outer ring 3 side, and the sensor housing 16 holding the magnetic sensor 15 may be fixed to the bearing inner ring 2 side.

また、上記第1〜第3の実施形態においては、リング磁石11が8個の磁石片11aを連結して構成されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、リング磁石11の磁極数は、センサ付き転がり軸受1の使用状況に応じて任意数に設定することができる。
また、上記第1〜第3の実施形態においては、本発明をラジアル転がり軸受に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、スラスト転がり軸受にも本発明を適用することができる。
Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the case where the ring magnet 11 was comprised by connecting the eight magnet pieces 11a was demonstrated, it is not limited to this, The ring magnet 11 The number of magnetic poles can be set to an arbitrary number according to the usage state of the sensor-equipped rolling bearing 1.
Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the case where this invention was applied to the radial rolling bearing was demonstrated, it is not limited to this, It can apply this invention also to a thrust rolling bearing. it can.

なお、上記第1及び第2の実施形態においては、磁気感応センサ15がホール素子等のアナログタイプである場合について説明したが、これに限定されるものではなく、リング磁石11の磁界を検出して直接パルス検出信号を出力するデジタルタイプの磁気感応センサを適用することもでき、この場合には信号処理回路20を省略することができる。また、磁気感応センサ15は、ホール素子等に限らず、他の磁気感応センサを適用することができる。例えば、巨大磁気抵抗効果素子(GMR素子)を適用した場合には、磁気検知の感度が広がるため、軸受内部すき間が比較的大きいアキシャル方向でもより正確に検出することが可能となる。   In the first and second embodiments, the case where the magnetic sensor 15 is an analog type such as a Hall element has been described. However, the present invention is not limited to this, and the magnetic field of the ring magnet 11 is detected. Thus, a digital type magnetic sensor that directly outputs a pulse detection signal can be applied, and in this case, the signal processing circuit 20 can be omitted. Further, the magnetic sensitive sensor 15 is not limited to a Hall element, and other magnetic sensitive sensors can be applied. For example, when a giant magnetoresistive effect element (GMR element) is applied, the sensitivity of magnetic detection is increased, so that it is possible to detect more accurately even in the axial direction where the clearance inside the bearing is relatively large.

1…センサ付き転がり軸受、2…軸受内輪、3…軸受外輪、4…転動体、5…転がり軸受、11…リング磁石、12…マグネットホルダ、12a…円筒部、12b…円環状板部、12c…フランジ部、15…磁気感応センサ、16…センサハウジング、16a…外筒部、16b…円環状板部、16c…内筒部、17…基板、18…モールド、18a…円筒部、19…センサギャップ、20…信号処理回路、21…信号線、31…ラビリンス、31a〜31d…空隙部、41,42…係止凹部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rolling bearing with a sensor, 2 ... Bearing inner ring, 3 ... Bearing outer ring, 4 ... Rolling body, 5 ... Rolling bearing, 11 ... Ring magnet, 12 ... Magnet holder, 12a ... Cylindrical part, 12b ... Circular plate part, 12c ... Flange part, 15 ... magnetic sensitive sensor, 16 ... sensor housing, 16a ... outer cylinder part, 16b ... annular plate part, 16c ... inner cylinder part, 17 ... substrate, 18 ... mold, 18a ... cylindrical part, 19 ... sensor Gap, 20 ... signal processing circuit, 21 ... signal line, 31 ... labyrinth, 31a to 31d ... gap, 41, 42 ... locking recess

Claims (5)

回転側輪と、
固定側輪と、
前記回転側輪及び前記固定側間に介在する転動体と、
前記回転側輪に固定されたマグネットホルダに保持されたリング磁石と、
前記固定側輪に固定されたセンサハウジングに保持されて前記リング磁石と所定間隙を保って対向する磁気感応センサとを備え、
前記マグネットホルダ及び前記センサハウジングを磁性体で構成し、当該マグネットホルダと当該センサハウジングとを、前記リング磁石及び前記磁気感応センサ間を磁気シールドするように配設した
ことを特徴とするセンサ付き転がり軸受。
A rotating side wheel,
A fixed side wheel,
A rolling element interposed between the rotating side wheel and the fixed side;
A ring magnet held by a magnet holder fixed to the rotating side wheel;
A magnetic sensitive sensor held in a sensor housing fixed to the fixed side wheel and facing the ring magnet with a predetermined gap;
The magnet holder and the sensor housing are made of a magnetic material, and the magnet holder and the sensor housing are arranged so as to magnetically shield between the ring magnet and the magnetic sensitive sensor. bearing.
前記マグネットホルダは前記回転側輪及び前記固定側輪間の軸受空間を覆うように配設され、前記センサハウジングは前記マグネットホルダを覆うように断面コ字状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のセンサ付き転がり軸受。   The magnet holder is disposed so as to cover a bearing space between the rotating side wheel and the fixed side wheel, and the sensor housing is formed in a U-shaped cross section so as to cover the magnet holder. A rolling bearing with a sensor according to claim 1. 前記マグネットホルダは前記軸受空間を覆う円環状板部と前記リング磁石の外径側に接するフランジ部とを少なくとも備えていることを特徴とする請求項2に記載のセンサ付き転がり軸受。   3. The sensor-equipped rolling bearing according to claim 2, wherein the magnet holder includes at least an annular plate portion that covers the bearing space and a flange portion that contacts an outer diameter side of the ring magnet. 前記センサハウジングは前記磁気感応センサをモールド部によって固定したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のセンサ付き転がり軸受。   The rolling bearing with a sensor according to claim 1, wherein the magnetic sensor is fixed to the sensor housing by a mold part. 前記モールド部は前記フランジ部とリング磁石を挟んで反対側近傍に延長する環状突出部を有し、前記リング磁石の前記所定空隙を含む周囲にラビリンスを形成したことを特徴とする請求項4に記載のセンサ付き転がり軸受。   The said mold part has the cyclic | annular protrusion part extended in the other side vicinity on both sides of the said flange part and a ring magnet, The labyrinth was formed in the circumference | surroundings including the said predetermined space | gap of the said ring magnet. Rolling bearing with sensor as described.
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