[發明專利]帶旋轉傳感器的軸承

有效

• 申請號: 201180042466.2
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN103080698A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 高田聲一;伊藤浩義
• 申請（專利權）人: NTN株式會社
• 主分類號: G01D5/245
• 分類號: G01D5/245;F16C19/06;F16C33/80;F16C41/00;G01P1/02;G01P3/487;G01P3/488
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;舒艷君

技術領域

本發明涉及一種帶旋轉傳感器的軸承，其具備滾動軸承和磁旋轉傳感器。

背景技術

作為這種帶旋轉傳感器的軸承的代表性的例子，有利用于馬達軸、汽車的車軸的轉速控制、旋轉方向控制、旋轉角度控制等的軸承。對于帶旋轉傳感器的軸承而言，將構成滾動軸承的一方的套圈作為與馬達殼體、汽車的懸架裝置這樣的固定部件嵌合的靜止側套圈，將另一方的套圈作為安裝于旋轉側部件的旋轉側套圈，該旋轉側部件相對于固定部件繞軸線旋轉。

這種帶旋轉傳感器的軸承以如下的狀態使用，即：在馬達軸、汽車的車軸等旋轉軸與相對于上述旋轉軸靜止的殼體等靜止部件間組裝滾動軸承，在該滾動軸承的內外圈中的與靜止部件嵌合的一方的套圈的軌道側周面支承有磁傳感器單元，與保持于磁傳感器單元的磁傳感器形成有間隙的編碼器，與安裝于旋轉軸的另一方的套圈一體地旋轉，并借助電線將磁傳感器和外部儀器連接。編碼器將另一方的套圈以及旋轉軸的旋轉運動轉換為由磁傳感器檢測的磁場的變化。該磁傳感器的檢測信號經由電線而發送至外部儀器，從而被利用于通過外部儀器而實現的旋轉軸的轉速控制、旋轉方向控制、以及旋轉角度控制等。

作為靜止側套圈的一方的套圈由于其布線和傳感器定位方便而作為支承傳感器支架的基部被利用。傳感器支架是利用了相對于一方的套圈側的嵌合的安裝構造，因此形成為環狀。通過壓入該嵌合，傳感器支架以保持磁傳感器的狀態固定于一方的套圈。與另一方的套圈一體地旋轉的編碼器將該旋轉運動轉換為磁場的變化。編碼器適宜地經由芯骨或直接壓入另一方的套圈的軌道側周面，或者通過適宜地利用旋轉側部件、另一方的套圈、螺母等容易地進行固定。

如上所述，在滾動軸承組裝于固定部件與旋轉部件之間、傳感器支架安裝于一方的套圈、且通過從傳感器支架朝外部伸出的布線將來自磁傳感器的信號輸入至外部儀器側的狀態下，能夠進行通過編碼器和磁傳感器所實現的檢測（例如，專利文獻1）。

作為磁傳感器單元，有將環狀的傳感器支承基體和固定有磁傳感器的傳感器外殼組合而成的傳感器支架。傳感器外殼用于相對于外部絕緣、保護磁傳感器的電路。傳感器外殼具有樹脂制的傳感器收納室部，該傳感器收納室部將電路固定在內側。傳感器收納室部設置成：將電路固定在敞開凹部的內側，并且借助樹脂模、蓋部件之類的適宜的保護件至少將電路覆蓋。傳感器支承基體朝與磁傳感器的檢測位置對應的組合位置對從一個方向對接的傳感器外殼進行引導。

以往，作為傳感器支承基體，利用通過相對于軌道側周面的壓入嵌合而固定的金屬板制的部件。這種傳感器支承基體具有環狀的插入口部，該插入口部朝向軸向一方敞開，并在另一方形成有擋壁。傳感器外殼具有從軸向與上述插入口部的嵌合面嵌合的對接部。若在插入口部以及對接部的嵌合面涂覆粘結劑，然后使對接部從軸向一方與插入口部對接，則插入口部在軸向上以及徑向上引導對接部直至該對接部接觸擋壁。若對接部接觸擋壁，則傳感器外殼和傳感器支承基體在與磁傳感器的檢測位置對應的組合位置對接。傳感器支承基體在繞軸方向上的多個位置形成有在軸向上抑制所對接的傳感器外殼的彎曲爪部（例如，專利文獻2）。

專利文獻1:日本特開2002-40037號公報

專利文獻2:日本特開2002-295465號公報

無論在將內圈或者外圈的任意一個作為靜止側套圈的情況下，若通過相對于固定部件的嵌合而安裝，則存在因軸的不平衡引起在靜止側套圈產生蠕變的情況。在這樣的情況下，可以考慮將靜止側套圈壓入固定部件。

然而，在因軸承組裝方面的問題而無法采用壓入方式的情況下，若產生蠕變，則存在從傳感器支架伸出的布線被切斷的危險。對于專利文獻2的帶旋轉傳感器的軸承而言，在產生蠕變時，固定于該套圈的傳感器支承基體也會一起旋轉。若蠕變發展、套圈的旋轉量增大，則將固定于傳感器外殼的磁傳感器的電路和組裝對象所具備的外部儀器連接的電線會被拉拽，從而有斷線的可能性。

另外，在專利文獻2的磁傳感器單元中，無法設想在因套圈的蠕變、壽命等導致滾動軸承無法使用時對傳感器外殼進行再利用的情況。即，若不將傳感器外殼與傳感器支承基體間的粘結剝離、且將形成于傳感器支承基體的多個彎曲爪部全部彎曲并從傳感器外殼卸下，則不能將傳感器外殼從傳感器支承基體拆下，這樣的分解作業非常費事。此外，在拆下后，引導面所包含的粘結面龜裂，因此難以將傳感器外殼直接與新的傳感器支承基體組合。

發明內容