JP5947042B2 - Rotation sensor unit - Google Patents
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Description
この発明は、磁気式の回転センサをハウジング内に備え、ハウジングと軸体を用いて他装置に組込み可能な回転センサユニットに関する。 The present invention relates to a rotation sensor unit that includes a magnetic rotation sensor in a housing and can be incorporated in another device using the housing and a shaft.
従来、モータ軸、車軸、ロール軸といった回転軸の回転制御のために、回転角度、回転速度のうちの少なくとも1つを検出可能な磁気式の回転センサが利用されている。磁気式の回転センサは、磁界の変化を検出する磁気検出素子が回転軸に対して静止するように配置され、回転軸と一体に回転するエンコーダによって当該回転が前記磁界の変化に変換されるようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetic rotation sensor capable of detecting at least one of a rotation angle and a rotation speed has been used for rotation control of a rotation shaft such as a motor shaft, an axle, and a roll shaft. The magnetic rotation sensor is arranged such that a magnetic detection element that detects a change in a magnetic field is stationary with respect to a rotation shaft, and the rotation is converted into the change in the magnetic field by an encoder that rotates integrally with the rotation shaft. It has become.
中でも、軸体と、ハウジングと、ハウジングの軸方向一方の組込み口を覆う蓋と、軸体をハウジングに対して支持する複数の転がり軸受とを備えた回転センサユニットとして提供されるものがある。軸受、エンコーダ、磁気検出素子は、ハウジングの内周、前記軸体及び前記蓋の間に形成された内部空間に配置されている。使用者は、他装置の回転軸を軸体に連結し、他装置の回転軸と相対回転する壁面にハウジングを取り付けるだけで回転センサユニットを他装置に組み込むことができる。 Among them, there is one that is provided as a rotation sensor unit that includes a shaft body, a housing, a cover that covers one assembly port in the axial direction of the housing, and a plurality of rolling bearings that support the shaft body with respect to the housing. The bearing, the encoder, and the magnetic detection element are disposed in an inner space formed between the inner periphery of the housing, the shaft body, and the lid. The user can incorporate the rotation sensor unit into the other device by simply connecting the rotation shaft of the other device to the shaft body and attaching the housing to the wall surface that rotates relative to the rotation shaft of the other device.
従来の回転センサユニットでは、軸体の軸方向一方の端面に、永久磁石からなるエンコーダが配置され、蓋の中央部に、エンコーダと軸方向のギャップをもって磁気検出素子が配置されている。軸体の軸方向他方の端面は、他装置の回転軸との連結を可能にするため、ハウジングから軸方向に露出している(特許文献1)。 In a conventional rotation sensor unit, an encoder made of a permanent magnet is arranged on one end face in the axial direction of a shaft body, and a magnetic detection element is arranged in the center of the lid with a gap in the axial direction from the encoder. The other end surface in the axial direction of the shaft body is exposed in the axial direction from the housing in order to enable connection with the rotation shaft of another device (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1のような回転センサユニットは、軸体の端面に配置したエンコーダと、蓋の磁気検出素子とを軸方向にギャップを空けて相対させるため、回転センサユニットの軸方向の全長を短縮してコンパクトな設計にしようとすると、複数の転がり軸受の軸受間距離を詰める必要がある。軸体の軸方向他方の端部に径方向荷重の外力が加わると、複数の軸受にモーメント荷重が作用する。軸受間距離を詰めると、軸受の転動体に負荷される荷重が大きくなる。その結果、軸体に大きな径方向荷重を許容し難くなる、という問題が生じる。
However, in the rotation sensor unit as in
なお、蓋の厚さを薄くすることは、回転センサユニットの全長短縮に有利だが、蓋を磁気検出素子の磁気シールドに活用する場合、蓋による磁気シールド効果を減少させるので、好ましくない。 Note that reducing the thickness of the lid is advantageous for shortening the overall length of the rotation sensor unit. However, when the lid is used as a magnetic shield of the magnetic detection element, the magnetic shield effect by the lid is reduced, which is not preferable.
そこで、この発明が解決しようとする課題は、回転センサユニットの軸方向の全長を大きくすることなく、軸体の軸方向他方の端部に許容する径方向荷重を大きくすることにある。 Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to increase the radial load allowed at the other axial end of the shaft body without increasing the total axial length of the rotation sensor unit.
上記の課題を達成するこの発明は、軸体と、ハウジングと、前記ハウジングの軸方向一方の組込み口を覆う蓋と、第一転がり軸受と、第二転がり軸受と、磁界の変化を検出する磁気検出素子と、前記軸体と一体に回転し、かつ当該回転を前記磁界の変化に変換するエンコーダとを備え、前記軸体を支持する前記第一転がり軸受及び前記第二転がり軸受と、前記磁気検出素子と、前記エンコーダとが、前記ハウジングの内周、前記軸体及び前記蓋の間に形成された内部空間に配置されている回転センサユニットにおいて、前記エンコーダが、前記第一転がり軸受と前記第二転がり軸受との間に配置され、前記磁気検出素子が、前記エンコーダと径方向に相対する位置に配置されている構成を採用した。この発明において、「軸方向」とは、軸体の中心軸に沿った方向のことをいい、「径方向」とは、軸体の中心軸に垂直な方向のことをいう。 The present invention that achieves the above object includes a shaft body, a housing, a cover that covers one of the housings in the axial direction, a first rolling bearing, a second rolling bearing, and a magnet that detects a change in a magnetic field. A detection element; and an encoder that rotates integrally with the shaft body and converts the rotation into a change in the magnetic field, the first rolling bearing and the second rolling bearing that support the shaft body, and the magnetic In the rotation sensor unit in which the detection element and the encoder are disposed in an inner space formed between the inner periphery of the housing, the shaft body, and the lid, the encoder includes the first rolling bearing and the A configuration is adopted in which the magnetic detection element is disposed between the second rolling bearing and the encoder in a radial direction. In the present invention, the “axial direction” means a direction along the central axis of the shaft body, and the “radial direction” means a direction perpendicular to the central axis of the shaft body.
すなわち、エンコーダを第一転がり軸受と第二転がり軸受との間に配置し、磁気検出素子をエンコーダと径方向に相対する位置に配置すれば、蓋と軸体の端面との間に磁気検出素子、エンコーダ、ギャップの配置スペースが不要となる。第一転がり軸受と第二転がり軸受の軸受間距離を拡大すれば、両転がり軸受によるモーメント荷重の支持能力が向上するため、軸体の軸方向他方の端部に許容する径方向荷重を大きくすることができる。この軸受間距離の拡大は、不要となった配置スペースを活かすので、回転センサユニットの軸方向の全長を大きくする必要性がない。 That is, if the encoder is disposed between the first rolling bearing and the second rolling bearing, and the magnetic detection element is disposed at a position facing the encoder in the radial direction, the magnetic detection element is provided between the lid and the end surface of the shaft body. , Encoder and gap arrangement space is not required. If the distance between the bearings of the first rolling bearing and the second rolling bearing is increased, the moment load supporting capacity of both rolling bearings will be improved, so the radial load allowed at the other axial end of the shaft body will be increased. be able to. This increase in the distance between the bearings makes use of the arrangement space that is no longer necessary, and therefore there is no need to increase the total axial length of the rotation sensor unit.
例えば、前記エンコーダに向って開放された凹部をもったセンサケースを備え、磁性材で形成された前記凹部の側周壁及び底壁が、前記磁気検出素子に含まれた磁気−電気変換回路部をハウジング側から覆い、前記軸体、前記第一転がり軸受の軌道輪及び転動体、並びに前記第二転がり軸受の軌道輪及び転動体が、磁性材で形成されていることが好ましい。センサケースの凹部をエンコーダに向って開放すれば、磁気検出素子の磁気−電気変換回路部を磁性材製の凹部内に配置しても、エンコーダから出る磁界を変換回路部に与えることができる。磁性材製の凹部の側周壁及び底壁は、変換回路部をハウジング側から覆う磁気シールドにすることができる。軸体、第一転がり軸受の軌道輪及び転動体、並びに第二転がり軸受の軌道輪及び転動体は、磁性材製なので、変換回路部を軸体側から覆う磁気シールドになり、また、両軸受間に配置されたエンコーダを外部磁界から遮蔽する磁気シールドにもなる。 For example, a sensor case having a recess opened toward the encoder is provided, and a side wall and a bottom wall of the recess formed of a magnetic material include a magnetic-electric conversion circuit unit included in the magnetic detection element. Covering from the housing side, it is preferable that the shaft body, the race ring and rolling element of the first rolling bearing, and the race ring and rolling element of the second rolling bearing are made of a magnetic material. If the sensor case recess is opened toward the encoder, the magnetic field emitted from the encoder can be applied to the conversion circuit portion even if the magnetic-electric conversion circuit portion of the magnetic detection element is disposed in the recess made of magnetic material. The side peripheral wall and the bottom wall of the recess made of magnetic material can be a magnetic shield that covers the conversion circuit portion from the housing side. Since the shaft body, the bearing ring and rolling element of the first rolling bearing, and the bearing ring and rolling element of the second rolling bearing are made of magnetic material, they serve as magnetic shields that cover the conversion circuit section from the shaft body side, and between the two bearings. It also serves as a magnetic shield that shields the encoder arranged at the external magnetic field.
上述のようにセンサケースの凹部、軸体、第一転がり軸受及び第二転がり軸受により、磁気検出素子の磁気−電気変換回路部及びエンコーダを外部磁界から遮蔽することができるので、非磁性材からなる蓋、ハウジングを採用することができる。また、蓋やハウジングを磁性材で形成する場合でも、蓋、ハウジングを薄くすることができる。 As described above, the magnetic-electrical conversion circuit part and the encoder of the magnetic detection element can be shielded from the external magnetic field by the recess of the sensor case, the shaft body, the first rolling bearing and the second rolling bearing. A lid and a housing can be adopted. Even when the lid and the housing are formed of a magnetic material, the lid and the housing can be made thin.
例えば、前記エンコーダは、環状磁石からなる。このエンコーダは、前記第一転がり軸受の内輪と前記第二転がり軸受の内輪との間に固定することができる。両内輪間においては、エンコーダの径方向位置決めに軸体を利用することができ、軸方向位置決めに内輪を利用することができる。 For example, the encoder is composed of an annular magnet. This encoder can be fixed between the inner ring of the first rolling bearing and the inner ring of the second rolling bearing. Between both inner rings, a shaft body can be used for the radial positioning of the encoder, and the inner ring can be used for the axial positioning.
より具体的には、前記軸体が、前記第一転がり軸受の内輪と前記第二転がり軸受の内輪との間の軸方向間隔を保つスペーサ部を有し、前記エンコーダが、前記スペーサ部によって径方向に支持されていることが好ましい。両内輪間の間隔を保つスペーサ部は、エンコーダの径方向支持に利用することができ、これにより、エンコーダが不要に圧迫をされないようにすることができる。 More specifically, the shaft body includes a spacer portion that maintains an axial interval between an inner ring of the first rolling bearing and an inner ring of the second rolling bearing, and the encoder is configured to have a diameter by the spacer portion. It is preferably supported in the direction. The spacer portion that keeps the distance between the inner rings can be used for supporting the encoder in the radial direction, thereby preventing the encoder from being unnecessarily compressed.
例えば、前記第一転がり軸受の外輪を嵌合する軸受座は、前記蓋に形成された内径面と、前記ハウジングに形成された内径面とからなる。蓋の内径面は、外輪の嵌合に利用することができる。この場合、外輪をハウジングの内径面にも嵌合することにより、蓋とハウジング間の芯ずれを防止することができる。 For example, the bearing seat for fitting the outer ring of the first rolling bearing includes an inner diameter surface formed on the lid and an inner diameter surface formed on the housing. The inner diameter surface of the lid can be used for fitting the outer ring. In this case, misalignment between the lid and the housing can be prevented by fitting the outer ring to the inner diameter surface of the housing.
上述のように、この発明は、上記構成の採用により、蓋と軸体の端面との間に磁気検出素子、エンコーダ、ギャップの配置スペースが不要となり、この分、回転センサユニットの軸方向の全長を大きくすることなく第一転がり軸受と第二転がり軸受の軸受間距離を拡大し、軸体の軸方向他方の端部に許容する径方向荷重を大きくすることができる。 As described above, the present invention eliminates the need for a space for arranging the magnetic detection element, encoder, and gap between the lid and the end surface of the shaft body by adopting the above-described configuration. Without increasing the distance, the distance between the bearings of the first rolling bearing and the second rolling bearing can be increased, and the radial load allowed on the other axial end of the shaft body can be increased.
この発明の第一実施形態に係る回転センサユニット(以下、単に「この回転センサユニット」という)を図1に基づいて説明する。図示のように、この回転センサユニットは、軸体1と、ハウジング2と、ハウジング2の軸方向一方の組込み口を覆う蓋3と、第一転がり軸受4(以下、第一軸受4と呼ぶ)と、第二転がり軸受5(以下、第二軸受5と呼ぶ)と、磁気検出素子6と、エンコーダ7とを備えている。
A rotation sensor unit (hereinafter simply referred to as “this rotation sensor unit”) according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the rotation sensor unit includes a
ハウジング2は、軸方向両方に開放し、軸方向一方の組込み口を形成する内径面8と、軸方向他方の軸孔を形成する肩9とが形成された軸受ハウジングからなる。
The housing 2 is composed of a bearing housing that is open in both axial directions and has an inner diameter surface 8 that forms one axially-incorporating port and a
軸体1の軸方向他方の端部は、ハウジング2から軸方向他方に適宜の突出長さを与えられる。軸体1の軸方向他方の端部に対して、他装置の回転軸(図示省略)を連結することができる。肩9の内径面にオイルシール10が取り付けられている。
The other end portion in the axial direction of the
軸体1をハウジング2及び蓋3に対して支持する第一軸受4及び第二軸受5と、磁界の変化を検出する磁気検出素子6と、軸体1と一体に回転し、かつ当該回転を前記磁界の変化に変換するエンコーダ7とが、ハウジング2の内周、軸体1及び蓋3の間に形成された内部空間に配置されている。
The first bearing 4 and the second bearing 5 that support the
エンコーダ7は、第一軸受4と第二軸受5との間に配置され、磁気検出素子6は、エンコーダ7と径方向に相対する位置に配置されている。
The
ハウジング2の外周には、取付けフランジ11が形成されている。他装置の回転軸と相対回転する壁面(図示省略)に対して取付けフランジ11をねじ止めすることにより、ハウジング2を当該壁面に取り付けることができる。
A
第一軸受4、第二軸受5は、それぞれ内輪12と外輪13とを一個ずつ備え、転動体14を単列に組込んだものとなっている。これら軸受4、5は、磁気検出素子6、エンコーダ7を上述のように配置することができ、かつ軸体1をハウジング2に対して軸方向両方及び径方向に支持することができる限り、適宜の形式に構成すればよく、図示例のような玉軸受に限定されない。図示例の第一軸受4、第二軸受5には、それぞれ同一の軸受が用いられており、内輪13と外輪12との間は、シール15で密封されている。外輪12と内輪13とは非分離形になっている。
Each of the first bearing 4 and the second bearing 5 includes one
蓋3は、軸体1の軸方向一方の端面と軸方向に対面し、かつ第一軸受4の外輪13の側面を軸方向に受ける中央部16と、中央部16を取り囲む外周部17とからなる。外周部17をハウジング2に対して軸方向一方からねじ止めすることで蓋3をハウジング2に取り付けることができる。ハウジング2の軸方向一方の側面のうち、蓋3に軸方向一方から覆われる部分は、蓋3、ねじ部材18共々、取付けフランジ11の締結面と他装置の締結面とによって防護するため、軸方向に凹んでいる。外周部17とハウジング2との間は、Oリング19によって密封されている。
The
ハウジング2の内径面8は、肩9まで連続している。第二軸受5の外輪13を嵌合する軸受座は、内径面8からなる。蓋3の中央部16は、外周部17とハウジング2との接触面よりも軸方向に凹んでいる。第一軸受4の外輪13を嵌合する軸受座は、蓋3の外周部17に形成された内径面20と、ハウジング2の内径面8とからなる。第一軸受4の内輪12、第二軸受5の内輪12は、それぞれ軸体1に嵌合されている。
The inner diameter surface 8 of the housing 2 continues to the
磁気検出素子6は、磁気−電気変換回路部21(以下、変換回路部21と呼ぶ)を含み、磁界の変化を検出する素子からなる。エンコーダ7は、軸体1と一体に回転し、かつ当該回転を前記磁界の変化に変換する永久磁石からなる。磁気検出素子6とエンコーダ7とからなる回転センサは、回転角度、回転速度、回転数といった回転運動に係る所望の物理量を測定可能な磁気式のものであればよい。
The
変換回路部21は、特定方向の磁界の変化をアナログ信号に変換する回路からなる。例えば、磁気検出素子6として、エンコーダ7から出る磁束密度の径方向成分、軸受中心軸回りの円周に対する接線方向成分、軸方向成分のいずれか2つを変換回路部21で検出し、回転角度を算出するものを採用することができる。図示例の磁気検出素子6は、変換回路部21の他に、アナログ信号をデジタル信号の出力信号に変換する回路、信号増幅回路、演算回路等が適宜に内蔵されたICになっている。
The
エンコーダ7は、径方向に単極着磁された環状の永久磁石になっている。径方向に異方性をもつ材料に着磁すると、着磁強度を上げることができる。エンコーダ7が変換回路部21に与える磁界は、軸体1と一体に回転する間、回転角度に応じて変化する。
The
軸体1は、第一軸受4の内輪12と第二軸受5の内輪12との間の軸方向間隔を保つスペーサ部22を有している。第一軸受4の内輪12は、スペーサ部22に軸方向一方から突き当たり、第二軸受5の内輪12は、スペーサ部22に軸方向他方から突き当たる。エンコーダ7の内径面及び両側面の内径側端部に亘って芯金23が嵌合されている。芯金23は、スペーサ部22の外径面に嵌合されている。エンコーダ7は、芯金23を介してスペーサ部22によって径方向に支持されている。エンコーダ7の軸方向位置は、スペーサ部22への前記嵌合のみ、又は、両内輪12、12による軸方向挟持のみ、若しくは併用で定めることができる。これら径方向支持と軸方向位置決めにより、エンコーダ7が、第一軸受4の内輪12と第二軸受5の内輪12との間に固定されている。
The
なお、スペーサ部22は、図示のように軸体1に形成された肩からなるものに限定されず、軸体1に嵌合する内輪間座で構成することもできる。芯金23は、エンコーダ7を直接に嵌合する場合や、エンコーダ7を内輪12で直接に挟んでも問題ない場合、省略してもよい。スペーサ部22を省略することもできる。例えば、エンコーダ7を内輪間座にすることができる。また、第一軸受4及び第二軸受5を一個の複列内輪と、二個の外輪とで構成する場合、エンコーダ7の内径を軌道より大径にすれば、複列内輪の軸方向中央部にエンコーダ7を嵌合することも可能である。図示例のように内輪12、12間でエンコーダ7を固定する場合、エンコーダ7の内径を小径にしてエンコーダ7の内外径差を大きく取り、強力の磁界を得るのに有利である。
In addition, the
一方、磁気検出素子6は、ハウジング2側に固定されている。この回転センサユニットは、エンコーダ7に向って開放された凹部24をもったセンサケース25を備えている。磁気検出素子6は、回路基板26に半田付けされ、回路基板26は、凹部24の内側に固定されている。
On the other hand, the
センサケース25に固定された磁気検出素子6の変換回路部21は、凹部24によってハウジング2側から覆われる。すなわち、凹部24を成す側周壁24aは、変換回路部21を軸方向両方及び円周方向両方から覆い、凹部24を成す底壁24bは、変換回路部21を径方向から覆っている。これら凹部24を成す壁部24a、24bは、磁性材からなるので、外部磁界がハウジング2の断面内から変換回路部21に達することを防ぐ磁気シールドになる。回路基板26に接続された配線27を凹部24外に導くための孔28は、変換回路部21を凹部24で覆う支障にならない位置に開口している。このようなセンサケース25は、板材、例えば鋼板で形成することができる。
The
凹部24内に樹脂を入れ、磁気検出素子6と、回路基板26とを樹脂内に埋めることにより、磁気検出素子6の振動、浸水による損傷を防止することができる。この樹脂封止によって回路基板26を凹部24に固定することができ、また、回路基板26に付けた所要の電子部品、配線27等の所要のライン接続端子部をも埋めることができる。
By putting resin in the
ハウジング2は、第一軸受4及び第二軸受5の軸受座を成す内径面8より大径の領域にケース収容口29を有している。ハウジング2を軸方向に分離する雄型と雌型で成形するため、ケース収容口29は、軸方向に開放し、内径面8から凹んでいる。磁気検出素子6等が固定されたセンサケース25は、ケース収容口29の内側に入れ込むことができる。この際、凹部24外に出た配線27は、ハウジング2の貫通孔30に通して外部に取り出すことができる。ケース収容口29は、入れ込まれた凹部24の外面と嵌合し、センサケース25の位置を定める。その後、センサケース25は、ねじ部材31によりハウジング2にねじ止めされている。貫通孔30からハウジング2の外部に出た配線27は、止め金具32とねじ部材33とでハウジング2に固定されている。貫通孔30を樹脂の封止剤ですき間なく埋めることにより、外部からの水、泥水、ごみ等の浸入を防止することができる。
The housing 2 has a
上述のようにセンサケース25をケース収容口29に固定した状態で、ハウジング2の内径面8から径方向に突き出る部分はなく、第二軸受5及びエンコーダ7を軸体1に取り付けたユニットを、ハウジング2の軸方向一方の組込み口から軸方向に挿入し、第二軸受5の外輪13を肩9に突き当たるまで内径面8に嵌合することができる。第一軸受4は、ユニットに含めてもよいし、ユニットの挿入後に軸体1と内径面8間に嵌合してもよい。第一軸受4、第二軸受5がそれぞれ外輪13をもつため、磁気検出素子6とエンコーダ7との間の径方向ギャップを外輪13、13間に確保することができる。エンコーダ7から出た磁界は、外輪13、13間の軸方向隙間、凹部24の開放面を通って変換回路部21に与えることができる。
In a state where the
前記ユニットを挿入し、第一軸受4及び第二軸受5を軸体1と内径面8との間に組込んだ後、蓋3を軸方向一方からハウジング2に取り付けることができる。この取付けにおいて、蓋3の内径面20が第一軸受4の外輪13の外径面に嵌合される際、ハウジング2の内径面8と外輪13の外径面端部との嵌合によって外輪13と内径面8とが同軸になっている。このため、蓋3の内径面20とハウジング2の内径面8との中心位置決めがされ、芯ずれが生じない。取り付ける蓋3で外輪13を軸方向に押すことにより、第一軸受4、第二軸受5に予圧を与え、軸体1の回転精度を高めてもよい。
After the unit is inserted and the first bearing 4 and the
また、蓋3を取り付けると、第一軸受4、第二軸受5の軸方向位置が蓋3、スペーサ部22、肩9によって定められ、これら軸受4、5により軸体1がハウジング2の内径面8及び蓋3の内径面20に対して径方向に支持された状態になる。さらにハウジング2の内径面8で形成された組込み口、ケース収容口29及びセンサケース25は、蓋3によって軸方向一方から覆われるので、ハウジング2の内周、軸体1及び蓋3による内部空間が形成された状態になる。この内部空間は、オイルシール10及びOリング19の密封により、外部からの水、泥水、ごみ等の浸入が防止されている。
When the
第一軸受4、第二軸受5が軸体1を軸方向に支持するとき、スペーサ部22が両軸受4、5に負荷された軸方向荷重に抗して両内輪12、12間の軸方向間隔を保つ。このため、両軸受4、5間の軸受距離が維持される。したがって、両軸受4、5間に配置されたエンコーダ7が第一軸受4、第二軸受5によって圧迫されることはない。
When the first bearing 4 and the
スペーサ部22を含む軸体1の全体は、磁性材で形成されている。また、第一軸受4、第二軸受5における各内輪12の全体、各外輪13の全体、及び各転動体14の全体も磁性材で形成されている。したがって、軸体1、各内輪12、各外輪13、各転動体14は、軸体1側から変換回路部21を覆う磁気シールドになる。また、軸体1は、エンコーダ7を径方向から覆う磁気シールドになる。また、各内輪12、各外輪13、各転動体14は、エンコーダ7を径方向及び軸方向両方から覆う磁気シールドになる。各転動体14の公転による磁気シールドに不安がある場合、シール15の芯金を磁性材で形成し、内輪12及び外輪13間を軸方向から当該芯金で覆ったり、転動体14を円周方向に等配する保持器を磁性材で形成したりすればよい。
The
凹部24による磁気シールドがあるため、ハウジング2、蓋3は、樹脂、アルミニウム等の非磁性材によって形成することができる。冷間圧延鋼板、一般構造用圧延鋼材といった鉄系材料でハウジング2、蓋3を形成した場合より、樹脂、アルミニウムといった鉄より軽い非磁性材で形成する方がハウジング2、蓋3の軽量化を図ることができる。また、蓋3を薄く形成することによって、軸体1延長上での回転センサユニットの軸方向長さを短縮することができる。
Since there is a magnetic shield by the
上述のように、この回転センサユニットは、エンコーダ7を第一軸受4と第二軸受5との間に配置し、磁気検出素子6をエンコーダと径方向に相対する位置に配置したので、蓋3と軸体1の軸方向一方の端面との間に磁気検出素子6、エンコーダ7、これらを相対させるためのギャップが不要となる。この不要になった余剰軸方向スペースの大きさは、エンコーダ7の外径面と回路基板26の裏板面間の径方向距離L1の大きさに相当する。第一軸受4と第二軸受5の軸受間距離L2は、L1分の余剰軸方向スペースを利用することにより、回転センサユニットの軸方向の全長を大きくすることなく、拡大されている。これにより、この回転センサユニットは、両軸受4、5によるモーメント荷重の支持能力が向上しているため、軸体1の軸方向他方の端部に許容する径方向荷重Fを大きくすることができる。
As described above, in this rotation sensor unit, the
この発明の技術的範囲は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載に基く技術的思想の範囲内での全ての変更を含むものである。例えば、図2に示すように、磁気検出素子6は、変換回路部21で検出する磁束密度の2方向成分を図1と異なる組み合わせの配置にすることもできる。この発明に係る回転センサユニットは、例えば、産業機械、事務機、運搬機、建設機械、鉄道車両、自動車、二輪車等の他装置に組込むことが可能である。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes all modifications within the scope of the technical idea based on the description of the scope of claims. For example, as shown in FIG. 2, the
1 軸体
2 ハウジング
3 蓋
4 第一転がり軸受
5 第二転がり軸受
6 磁気検出素子
7 エンコーダ
8、20 内径面
12 内輪
13 外輪
14 転動体
16 中央部
17 外周部
21 磁気−電気変換回路部
22 スペーサ部
24 凹部
24a 側周壁
24b 底壁
25 センサケース
26 回路基板
29 ケース収容口
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記軸体(1)を支持する前記第一転がり軸受(4)及び前記第二転がり軸受(5)と、前記磁気検出素子(6)と、前記エンコーダ(7)とが、前記ハウジング(2)の内周、前記軸体(1)及び前記蓋(3)の間に形成された内部空間に配置されている回転センサユニットにおいて、
前記エンコーダ(7)が、前記第一転がり軸受(4)と前記第二転がり軸受(5)との間に配置され、前記磁気検出素子(6)が、前記エンコーダ(7)と径方向に相対する位置に配置されており、
前記磁気検出素子(6)に含まれた磁気−電気変換回路部(21)をハウジング(2)側から覆う磁性材製の壁部をもったセンサケース(25)を備え、
前記軸体(1)、前記第一転がり軸受(4)の軌道輪(12、13)及び転動体(14)、並びに前記第二転がり軸受(5)の軌道輪(12、13)及び転動体(14)が、磁性材で形成されていることを特徴とする回転センサユニット。 A shaft body (1), a housing (2), a lid (3) covering one of the axially assembling ports of the housing (2), a first rolling bearing (4), and a second rolling bearing (5); A magnetic detection element (6) for detecting a change in the magnetic field, and an encoder (7) that rotates integrally with the shaft body (1) and converts the rotation into the change in the magnetic field,
The first rolling bearing (4) and the second rolling bearing (5) supporting the shaft body (1), the magnetic detection element (6), and the encoder (7) include the housing (2). A rotation sensor unit disposed in an inner space formed in an inner space formed between the shaft (1) and the lid (3),
The encoder (7) is disposed between the first rolling bearing (4) and the second rolling bearing (5), and the magnetic detection element (6) is relative to the encoder (7) in the radial direction. It is arranged at the position to
A sensor case (25) having a wall made of a magnetic material covering the magnetic-electric conversion circuit part (21) included in the magnetic detection element (6) from the housing (2) side;
The shaft body (1), the race rings (12, 13) and rolling elements (14) of the first rolling bearing (4), and the race rings (12, 13) and rolling elements of the second rolling bearing (5). (14) A rotation sensor unit, wherein the rotation sensor unit is made of a magnetic material .
磁性材で形成された前記凹部(24)が、前記磁気検出素子(6)に含まれた磁気−電気変換回路部(21)をハウジング(2)側から覆う請求項1に記載の回転センサユニット。 The sensor case (25) has a recess (24) that is open toward the encoder (7) ;
The recess formed in the magnetic material (24) is, the magnetic detection element (6) contains magnetic - rotation according to electrical conversion circuit unit cormorants covering (21) from the housing (2) side 請 Motomeko 1 Sensor unit.
前記エンコーダ(7)が、前記スペーサ部(22)によって径方向に支持されている請求項4に記載の回転センサユニット。 The shaft body (1) has a spacer portion (22) that maintains an axial interval between the inner ring (12) of the first rolling bearing (4) and the inner ring (12) of the second rolling bearing (5). Have
The rotation sensor unit according to claim 4, wherein the encoder (7) is supported in the radial direction by the spacer portion (22).
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