帶傳感器的滾動軸承和轉動狀態檢測裝置的製作方法
2023-05-09 12:51:46
專利名稱：帶傳感器的滾動軸承和轉動狀態檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶傳感器的滾動軸承，包括一檢測轉動次數等的傳感器，並涉及一種轉動狀態檢測裝置。
背景技術：
此前，作為帶傳感器的滾動軸承，已有披露在JP-A-63-111416、JP-A-7-325098、JP-A-7-311212、JP-A-10-311740，等等之中的那些。
披露在JP-A-63-111416之中的帶傳感器的滾動軸承包括具有設置在內圈和外圈的對置兩表面中任何一面上、具有預定圖形磁化強度的磁性材料層，以及裝在另一面上的磁性傳感器。磁性材料層具有沿周向設置的多個圖形的磁化部分。
披露在JP-A-7-325098之中的帶傳感器的滾動軸承如前述文件之中那樣包括設置在轉動圈上的磁化部分和設置在靜止圈上的磁性傳感器，並具有內圈與外圈之間的加大間隙以提供一個加大的空間，在其中裝放磁化部分和傳感器。
所有這些結構都包括一傳感器，其裝在外圈上，外圈是帶有一卡持體的靜止圈；以及一檢測件，諸如一多極磁鐵，其安裝在內圈上，內圖是轉動圈。
其次，圖45圖示披露在JP-A-7-311212之中的一種帶傳感器的滾動軸承1090。滾動軸承1090包括滾珠1093，其可滾動地卡持在外圈1091與內圈1092之間。在軸向一側上設置密封件1094。在對置於密封件的端部表面上，傳感器1096設置在具有卡持件1095的外圈1091上，而檢測件1099設置在具有卡持件1098的內圈1092上。
裝在外圈1091上的卡持件1095具有安裝部分1095a，其配裝在外圈1091內表面上；凸緣部分1095b，其連接於安裝部分1095a，並沿徑向向外伸展；以及傳感器卡持部分1095c，連接於凸緣部分1095b而沿軸向伸展。凸緣部分1095b蓋住外圈1091端部表面的全部面積。在傳感器卡持部分1095c的內表面上卡持著傳感器1096。
裝在內圈1092上的卡持件1098製成得具有L形截面，包括圓筒形部分，配裝在內圈1092外表面上，以及檢測件卡持部分，從圓筒形部分沿徑向向外伸展；且卡持件1098以這樣的配置卡持檢測件1099，即檢測件1099沿軸向對置於傳感器1096而其間具有些微間隙。
一般，帶傳感器的軸承用作檢測轉動物體諸如軸承的轉動速度、方向或角度的一種轉動狀態檢測裝置。轉動狀態檢測裝置包括一轉動傳感器，設置在轉動物體外側，以及檢測件，其周期性地設置在轉動物體的表面上。轉動傳感器可根據檢測材料的檢測周期和檢測材料的配置周期來計算轉動物體的轉動速度、方向和角度。
JP-A-9-42994披露了一種旋轉樞軸軸承，它包括一迴轉角度檢測器。這種迴轉角度檢測器包括一標尺和一傳感器，各自裝在作為軸承座圈的內圈和外圈上。標尺具有各N極和各S極，它們交替地沿著轉軸的周邊配置。傳感器感受各N極和各S極的磁力以檢測各脈衝信號並數出脈衝信號的次數。信號轉換器按照脈衝信號的次數轉換脈衝信號為角度數據並顯示角度數據。
JP-A-7-218239披露了一種帶轉動角度檢測器的軸承，包括一格柵圖形，設置在軸承的轉動圈上；多個LED，設置得對置于格柵圖板；以及多個檢測光線的PD，光線由一光源發出並由前面提及的圖形予以修正。由多個LED發出的光線各自在光格柵圖形上形成一光束斑點。光束斑點由于格柵圖形的黑暗和光亮部分而呈現出反射光強度的周期性變化。多個PD各自探測反射光強度的變化並按照探測結果計算轉動角度。
JP-A-7-218248披露了一種接觸式轉動角度檢測裝置。這種轉動角度檢測裝置包括一絕緣材料層，其設置在外圈的端部表面上；一導體圖形，設置在絕緣材料層上；以及一觸頭，設置在對置於導體圖形的內圈上。觸頭隨著轉動物體的轉動交替地與導體圖形和絕緣材料形成接觸。導體圖形在與觸頭接觸時是短路和導通的。轉動角度檢測裝置通過出現/不出現導體圖形對觸頭的導通而檢測轉動物體的轉動角度。
其次，JP-A-2000-346673披露了一種轉動速度檢測裝置，它包括磁鐵，設置在轉動物體周邊上；以及單一磁性傳感器，它設置在轉動物體近處，並檢測由磁鐵形成的磁通量。轉動物體具有順序設置在其中的多個N極、S極和非極性裝置，而磁性傳感器檢測N極、S極和非極性物體的磁力，並可檢測轉動物體的轉動速度。此外，磁性傳感器根據各磁極(「N極-S極-非極性裝置」或「非極性裝置-S極-N極」)的檢測次序來測定轉動物體的轉動方向。這種轉動速度檢測裝置可以利用單一磁性傳感器測定轉動物體的轉動速度和方向並因而不需要在其中設置另一傳感器，而且在減小軸承尺寸方面是有利的。
不過，如圖45之中所示，在傳感器1096置於器件的情況下軸向受壓以便如箭頭P所示那樣向其施加負載而將其壓入到外殼中時，傳感器1096與檢測件1099之間的間隙可能出現偏離，使得不可能精確地檢測轉動的圈數等。其次，可以施加載荷P以設定用於滾動軸承1090的導向壓力，偶爾導致傳感器1096與檢測件1099的間隙有所偏離。卡持件1095與傳感器1096之間的間隙通常由樹脂模塑以固定傳感器1096並固而可能輕易由載荷P損壞或變形。
此外，由於軸承的內圈與外圈之間的間隙通常較小，所以必須使傳感器或對置的檢測件做得較薄。不過，由於傳感器設置得與傳感器安裝板件形成一體，所以難以把傳感器厚度減小到預定的限度或更小一些。以上援引的JP-A-63-111416提議，可以設置整合於內圈或外圈的磁性材料層以減小檢測件的厚度，但是形成這樣一層需要專門的工藝，會導致增大生產成本。
以上援引的JP-A-7-325098提議，可以加大內圈與外圈之間的間隙以簡化磁性傳感器或檢測件的結構，但必須沿軸向平行配置多個傳感器，從而增大了整個軸承的寬度。
其次，當帶有傳感器的滾動軸承設置在某一可生成磁通量的設備，諸如電機和高頻電源近處時，從這種設備漏出的磁通量會影響構成傳感器的電路，偶而導致傳感器的錯誤運作。再者，在使其交變電源經由其外殼接地的設備與固定到其上的帶傳感器滾動軸承一起使用的情況下，如果外殼不是充分接地的，則交變電源的電壓同樣施加於傳感器。這伴隨著微弱電流流過傳感器，偶爾導致傳感器的輸出信號與起因於電源頻率等的噪音相混雜。
其次，在JP-A-2000-346673的情況下，因在開始轉動之前儲存角度的存儲器失效或更換之故，開始轉動期間的角度數據可能被遺失。在此情況下，不利的是，相對參照位置被丟失，使之不可能計算絕對角度，除非重新設定參照角度。
發明內容
本發明的一項目的是提供一種帶傳感器的滾動軸承，可以保持其很高的檢測精度，即使載荷作用於其上以致壓靠軸承座圈的端部表面。
本發明的另一目的是提供一種帶傳感器的滾動軸承，具有多個合併於其中的傳感器，並可具有減小了的寬度。
本發明的又一目的是提供一種帶傳感器的滾動軸承，可以阻擋諸如磁通量洩漏這樣的外部幹擾以保持很高的檢測精度。
本發明的又一目的是提供一種帶有傳感器作為轉動狀態檢測裝置的軸承，此裝置具有簡單結構，能夠在使用單一傳感器的同時檢測一轉動物體的轉動速度、轉動方向和絕對角度。
為了實現上述各項目的，本發明的帶傳感器滾動軸承包括一內圈；一外圈；各滾動件，可滾動地設置在上述內圈與上述外圈之間；一傳感器，設置在上述內圈和上述外圈二者之一上；一檢測件，設置在上述內圈和上述外圈二者之另一上，沿徑向對置於上述傳感器而適於由上述傳感器予以感測；一第一卡持件，固定於上述外圈的外圈端部表面，並卡持上述傳感器和上述檢測件二者之一；以及一第二卡持件，固定於上述內圈的內圈端部表面，並卡持上述傳感器和上述檢測件二者之另一個，其中上述內圈端部表面和上述外圈端部表面中至少一個配置得沿軸向不被壓靠上述傳感器或上述檢測件。
其次，本發明的帶傳感器滾動軸承包括一內圈；一外圈；滾動件，可滾動地設置在上述內圈與上述外圈之間；以及多個傳感器，設置在上述內圈與外圈上，其中上述多個傳感器設置在沿著軸向的同一位置處。
再者，本發明的帶傳感器滾動軸承包括一內圈；一外圈；各滾動件，可轉動地設置在上述內圈與上述外圈之間；一傳感器，設置在上述內圈與外圈二者之一上；一檢測件，設置在上述內圈和外圈二者之另一上，沿徑向對置於上述傳感器，該檢測件適於由上述傳感器予以感測；以及一噪音屏蔽，設置在上述傳感器和上述檢測件的近處。
其次，本發明的轉動狀態檢測裝置包括一編碼器，其安裝在相對於靜止件轉動的轉動件上，並由多個配置成一行的磁化區域構成；以及一傳感器，其安裝在上述靜止件上對置於上述編碼器而適於檢測在上述編碼器上的上述多個磁化區域的磁力，其中上述多個磁化區域具有各不相同的磁通量密度。
其次，本發明的帶傳感器的滾動軸承包括內圈；外圈；滾動件，其可滾動地設置在上述外圈和上述內圈之間；編碼器，其安裝在上述內圈和上述外圈之一上並由多個排列成一行地磁化區域形成；以及傳感器，其安裝在上述外圈和上述內圈中的另一個上，與上述編碼器對置，適於探測上述編碼器上的上述多個磁化區域的磁力，其中上述多個磁化區域具有不同的磁通量密度。
其次，本發明的轉動狀態檢測裝置包括一傳感器，安裝在一靜止件上；以及一編碼器，安裝在相對於靜止件轉動的轉動件上，並包括與傳感器相對的傳感器對置表面，其中上述編碼器的上述傳感器對置表面與上述傳感器之間的距離隨位置而變化，而上述傳感器適於通過測定上述距離的變化來測定轉動件的轉動狀態。
再者，本發明的帶傳感器滾動軸承包括一內圈；一外圈；各滾動件，可滾動地設置在上述外圈與上述內圈之間；一傳感器，安裝在上述內圈和外圈二者之一上；以及一編碼器，安裝在上述外圈和內圈二者之另一上，該編碼器包括一與傳感器對置的傳感器對置表面，其中上述編碼器的上述傳感器對置表面與上述傳感器之間的距離隨位置而變化，而上述傳感器適於通過測定距離的變化來測定轉動件的轉動狀態。
AAA
圖1是第一實施例的總的示意簡圖；圖2是第一實施例主要部分的放大視圖；圖3是第二實施例主要部分的放大視圖；圖4是第三實施例主要部分的放大視圖；圖5是第四實施例主要部分的放大視圖；圖6是第五實施例主要部分的放大視圖；圖7(a)是第六實施例主要部分的放大視圖；而圖7(b)是在由圖7(a)中箭頭b指明的方向上觀看時的簡圖；
圖8是第七實施例主要部分的放大視圖；圖9是用在第七實施例之中的多極磁鐵的外部透視圖；圖10是第八實施例主要部分的放大視圖；圖11是第九實施例主要部分的放大視圖；圖12是第十實施例主要部分的放大視圖；圖13圖示作為滾動裝置的一種深溝球軸承，包括安裝在其中的根據實現本發明第十一實施例的轉動狀態檢測裝置；圖14是圖示編碼器310的透視圖；圖15是編碼器310的局部放大視圖；圖16是圖示由傳感器320檢測出來的輸出信號圖線；圖17是用在根據實現本發明第十二實施例的、一種轉動狀態檢測裝置之中的編碼器315的局部放大視圖；圖18是圖示由傳感器320檢測出來的輸出信號圖線；圖19圖示作為滾動裝置的一種深溝球軸承，包括裝在其中的根據實現本發明第十三實施例的轉動狀態檢測裝置；圖20是圖示編碼器330的透視圖；圖21是編碼器330的局部放大視圖；圖22是編碼器335的局部放大視圖，此編碼器用在根據實現本發明的第十四實施例的轉動狀態檢測裝置之中；圖23圖示作為帶傳感器滾動軸承的一種深溝球軸承，包括裝在其中的、根據實現本發明的第十五實施例的轉動狀態檢測裝置；圖24圖示作為滾動裝置的一種深溝球軸承，包括裝在其中的、根據實現本發明第十六實施例的一種轉動狀態檢測裝置；圖25是圖示編碼器410的平面視圖；圖26是編碼器410的局部放大透視圖；圖27是圖示由傳感器420檢測出來的輸出信號的圖線；圖28是編碼器415的局部放大透視圖，此編碼器用在根據實現本發明第十七實施例的轉動狀態檢測裝置之中；圖29是編碼器416的局部放大透視圖，此編碼器用在根據實現本發明第十八實施例的一種轉動狀態檢測裝置之中；圖30是圖示由傳感器425檢測出來的輸出信號的圖線；
圖31圖示作為滾動裝置的一種深溝球軸承，包括裝在其中的、根據實現本發明第十九實施例的一種轉動狀態檢測裝置；圖32是圖示編碼器430的平面視圖；圖33是編碼器430的局部放大透視圖；圖34是編碼器435的局部放大透視圖，此編碼器用在根據實現本發明的第二十實施例的一種轉動狀態檢測裝置之中；圖35是編碼器436的局部放大透視圖，此編碼器用在根據實現本發明的第二十一實施例的一種轉動狀態檢測裝置之中；圖36是圖示實現本發明的第二十二實施例的一種編碼器450的平面視圖；圖37是編碼器450的局部放大透視圖；圖38是圖示由編碼器440檢測出來的輸出信號的簡圖；圖39是圖示實現本發明的第二十三實施例的一種編碼器455的局部放大透視圖；圖40是圖示實現本發明的第二十四實施例的一種編碼器460的示意圖；圖41是圖示實現本發明的第二十四實施例的一種編碼器460的平面視圖；圖42是編碼器460的局部放大透視圖；圖43是圖示實現本發明的第二十五實施例之中的一種編碼器465的局部放大透視圖；圖44是作為滾動裝置的一種深溝球軸承，包括根據實現本發明的第二十六實施例的一種轉動狀態檢測裝置；圖45是圖示相關技術中一種帶傳感器的滾動裝置的示意簡圖。
具體實施例方式
實現本發明的各實施例此後將結合各圖詳細地予以說明。
(第一實施例)圖1圖示實現本發明的第一實施例的一種帶傳感器滾動軸承10。帶傳感器的滾動軸承10包括多個滾珠(滾動件)13，夾置在外圈11與內圈12之間。多個滾珠13由保持架13a沿周向彼此隔開地可滾動地予以卡持。
在此，外圈11是靜止圈而內圈12是轉動圈。
在滾動軸承10軸向的一側上(圖上看來是左側)設置屏板14作為密封件。屏板14在其底端(外部周邊)處固定於外圈11。屏板14的前端(內部周邊)與內圈12不形成接觸，並且是一種無接觸密封件。
可以採用如圖45之中所示的接觸密封件。
在滾動軸承10軸向的另一側上(圖上看來是右端)，第一卡持件15固定於外圈11而第二卡持件18固定於內圈12。第一卡持件15和第二卡持件18可以由金屬製作並可以通過板金加工等製成。
第一卡持件15具有圓筒形安裝部分15a，其配裝在外圈11的內表面上；凸緣部分15b，其連接於安裝部分15a，沿徑向向外伸出；延伸部分15c，在與沿軸向伸展的安裝部分15a相同的徑向位置處連接於凸緣部分15b；以及傳感器卡持部分15d，連接於沿徑向向內伸展的延伸部分15c的軸向端部。其次，在對置於凸緣部分15b的安裝部分一側15a上(圖上看來是右側)設置沿徑向向內升起的彎曲部分15e。
第二卡持件18具有連接部分18a，沿徑向伸展並在其底端處(內部周邊)嵌塞於形成於內圈12外部表面上的槽溝；以及檢測件卡持部分18b，連接於沿軸向伸展的連接部分18a的前端(外部周邊)。
在第二卡持件18的檢測件卡持部分18b的內部周邊上卡持一個環形的多極磁鐵19作為檢測件。
第一卡持件15的傳感器卡持部分15d的前端從多極磁鐵19向內突出，而作為單獨一體的傳感器卡持環17安裝於其上。在傳感器卡持環17的外部周邊上卡持磁性傳感器16作為傳感器。磁性傳感器16彼此稍微離開地設置在多極磁鐵19的內部周邊上，而兩個磁性傳感器沿徑向彼此對置。第一卡持件15不與第二卡持件18和磁性傳感器16形成接觸，且第二夾持件18不與第一卡持件15和磁性傳感器16相接觸。
作為多極磁鐵19，使用的一種是，具有第一部分19a和第二部分19b，第一部分和第二部分各具不同的磁化圖形，第二部分19b沿軸向鄰近第一部分19a。第一部分19a具有多個(比如總共64)S和N極，沿周向交替配置。第二部分19b具有S和N兩極，只在一個位置處沿周向配置。
磁性傳感器16也具有第一部分16a和第二部分16b，它們分別沿徑向設置得對置於多極磁鐵19的第一部分19a和第二部分19b。內圈12的轉動速度可以在磁性傳感器16的第一部分16a處予以觀測，而內圈12的轉動相位可以在第二部分16b處予以觀測。
圖2是圖1主要部分的放大視圖。如圖2之中所示，第一卡持件15的凸緣部分15b彎曲成沒有間隙的U形並沿徑向伸展，而其兩側表面之一與外圈11形成接觸。即使當如圖中由箭頭P所示的任一壓力載荷施加於凸緣部分15b的另一側表面時，凸緣部分15b也不經受變形而壓力載荷P1被傳遞給外圈11，這是由於凸緣15b被支承在外圈端部表面上。由於第一卡持件15的延伸部分15c如前述在與安裝部分15a相同的徑向位置處沿軸向伸展，經由凸緣部分15b向外圈端部表面施加壓力載荷不會受到延伸部分15c的妨礙。
其次，在本實施例中，基本上內圈12端部表面的總面積比各磁性傳感器16和傳感器卡持環17都更加位於內側。換句話說，基本上內圈12端部表面的總面積是露出的而壓力載荷的施加不會被磁性傳感器16也不會被傳感器卡持環17所妨礙，如由圖中箭頭P2所示。
再者，如圖2之中所示，設置在第一卡持件15安裝部分15a上的彎曲部分15e前端伸向連接部分18a一側，該連接部分18a是第二卡持件18的沿徑向伸展的側壁，對置於滾珠(伸出量為A)。由於隨著內圈12和第二卡持件18的轉動而產生的離心力所致，存在於內圈12一側上諸如潤滑酯這樣的潤滑劑沿著連接部分18a接近滾珠13的一側流向外圖11。潤滑劑撞擊彎曲部分15e，由此它隨後被導向滾珠13。換句話說，潤滑劑為彎曲部分15e所阻止，並因而不漏出軸承空間。
按照具有前所提及的配置的帶傳感器滾動軸承10，內圈12的端部表面可以沿軸向直接受壓而外圈11的端部表面可以只經由第一卡持件15的凸緣部分15b沿軸向受壓。其次，多極磁性19和磁性傳感器16彼此相對置地沿徑向卡持。因此，多極磁鐵19和磁性傳感器16在組裝、調定導向壓力或其他情況期間不會沿軸向偏離，以防止檢測精度下降。由於滾珠軸承具有大於徑向間隙的軸向間隙，傳感器自檢測件的位置偏移在如圖45之中所示的相關技術的配置中可以很容易增大，但本實施例沒有這種擔心。
其次，按照本實施例，第一卡持件15的軸向定位可以通過凸緣部分15b作出，使得可以將第一卡持件15精確和輕易地安裝在軸承上。再者，由於其上設置有凸緣部分15b的第一卡持件15安裝在作為靜止圈的外圈11上，同時凸緣部分15b與外圈11的端部表面形成接觸，以及磁性傳感器16卡持在第一卡持件15上，所以磁性傳感器16可以極為精確地予以操作。
其次，潤滑劑的洩漏可以通過設置在第一卡持件15上的彎曲部分15e顯著地加以防止。再者，第一卡持件15、磁性傳感器16和傳感器卡持環17，以及第二卡持件18和多極磁鐵19構成迷宮部分，借且予它，可以顯著地防止諸如在灰塵這樣的異物進入軸承空間。
作為傳感器，在此可用比如溫度傳感器或振動傳感器。
(第二實施例)圖3圖示一種帶傳感器滾動軸承20的主要部分的放大視圖，此軸承根據實現本發明的第二實施例。在以下說明的各實施例中，對於與已經說明的各構件具有相同結構和作用的各構件的說明，將通過在圖中為它們配有相同或類似附圖標記或符號而予以簡化或省略。
在示於圖3之中的第二實施例中，第一實施例中第一卡持件15彎曲部分15e的前端進一步配有密封唇板21。如圖3之中所示，設置在彎曲部分15e前端上的由諸如橡膠這樣的彈性件製成的密封唇板21與第二卡持件18形成接觸。密封唇板21可密封第一卡持件15與第二卡持件18之間的間隙。
作為傳感器，在此可用比如溫度傳感器或振動傳感器。
(第三實施例)圖4圖示一種帶傳感器滾動軸承30的主要部分的放大視圖，此軸承是根據實現本發明的第三實施例的。在本實施例中，同樣，外圈11是靜止圈而內圈12是轉動圈。
在示於圖4之中的第三實施例中，在固定於外圈11的第一卡持件35上卡持磁性傳感器6作為傳感器，而在固定於內圈12上的第二卡持件38上卡持多極磁鐵19作為檢測件。
第一卡持件35具有安裝部分35a，其配裝在外圈11的內表面上；凸緣部分35b，連接於安裝部分35a，與外圈端面表面接觸，並沿徑向伸展；傳感器卡持部分35c，連接於凸緣部分35b，並在與安裝部分35a相同的徑向位置處沿軸向伸展；以及彎曲部分35e，設置在對置於凸緣部分35b的安裝部分35a一側上。傳感器卡持環17安裝在傳感器卡持部分35c的內部周邊上，而磁性傳感器16卡持在傳感器卡持環17的內部周邊上。
第二卡持件38具有連接部分38a，其沿徑向伸展並在其底端(內部周邊)處嵌塞於製成在內圈12外部表面上的槽溝中；以及檢測件卡持部分38b，在比連接部分38a前端(外部周邊)更加內側的徑向位置處沿軸向伸展。連接部分38a彎成沒有間隙的U形並沿徑向伸展而同樣起到密封件的作用。在檢測件卡持部分38b的外部周邊上卡持多極磁鐵19。
作為傳感器，在此可用比如溫度傳感器或振動傳感器。
(第四實施例)圖5圖示一種帶傳感器滾動軸承的主要部分的放大視圖，此軸承是根據實現本發明的第四實施例的。在本實施例中，同樣，外圈41是靜止圈而內圈12轉動圈。
在示於圖5之中的第四實施例中，外圈41具有沿軸向延伸的外圈延伸部分41a。外圈延伸部分41a的端部表面定位得比由第二卡持件18(如圖上所見的右側)卡持的多極磁鐵19的端部表面更遠離滾珠。第一卡持件45沿徑向伸展並在其底端處(外部周邊)嵌塞於形成在外圈延伸部分41內部表面上的槽溝。在第一卡持件45的前端上(內部周邊)裝有傳感器卡持環17，在傳感器卡持環17外部周邊上卡持磁性傳感器16。
在本實施例中，由於外圈41具有外圈延伸部分41a，延伸部分41a的端部表面在安裝在外殼上或其他一些情況期間可以直接受壓。
作為傳感器，在此可用比如溫度傳感器或振動傳感器。
(第五實施例)圖6圖示實現本發明的第五實施例的一種帶傳感器滾動軸承110。帶傳感器滾動軸承110具有多個滾珠(滾動件)113，夾置在外圈111與內圈112之間，多個滾珠113可滾動地由保持架113a沿周向彼此隔開地予以卡持。
在此，外圈111是靜止圈而內圈112是轉動圈。
一對屏板114、115分別設置在滾珠軸向一側(如圖上看到的左側)上和另一側(如圖上看到的右側)上作為密封裝置。屏板114、115各自在其底端(外部周邊)處固定於外圈111。屏板114、115在其前端(內部周邊)處不與內圈112接觸並各自是非接觸密封件。
屏板114、115可防止圍封在滾珠113與外圈111和內圈112之間的間隙中的潤滑劑的洩漏。因此，圍封起來的潤滑劑數量不必多於所需。其次，屏板114、115可防止諸如灰塵這樣的異物進入軸承內部。再者，設置在圖上看來為右側上的屏板115可防止導致以後說明的傳感器117、118和119錯誤操作的潤滑油從滾珠113一側洩漏的現象。
外圈111具有主體111a，它以轉動方式支承滾珠113並具有在其底端固定於其上的屏板114、115和沿軸向設置得鄰接於主體111a的延伸部分111b。在此，延伸部分111b的外部表面和主體111a的外部表面是彼此齊平的，而延伸部分111b具有臺階部分111c，該臺階部分形成在其內部表面上作為陷下部分。
滾動件113的中心設置在主體111a的軸向中心位置C1處，而主體111a的軸向中心位置C1從包括延伸部分111b在內的整個外圈111沿軸向中心位置C2偏離。
卡持件116在其底端處固定於延伸部分111b的臺階部分111c。
卡持件116是由具有U形截面的薄板製成的。卡持件116具有第一板片部分116a，固定於臺階部分111c，以及第二板片部分111b，設置得沿徑向離開第一板片部分116a，第一和第二部分經由連接部分116c彼此連接。在第一與第二板片部分116a與116b之間固定振動傳感器117和溫度傳感器118，它們以此順序離開外圈111而被定位(如圖上看到的向上)。其次，磁性傳感器119在內圈112一側上固定於第二板片部分116b，同時以模製樹脂部分120夾置其間。
振動傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119經由設置在連接部分116c上的外部導線121各自獨立地在電連接於外部控制電路。
振動傳感器117設置在接近外圈111的位置處。振動傳感器117被用以通過把給予外圈111的振動分量轉換成電信號並隨後將其傳遞給控制電路而檢測軸承及其各附屬裝置的非正常振動等。
溫度傳感器118用以通過總是檢測滾珠113、外圈111和內圈112近處的環境溫度數據並隨後將其提供給控制電路而防止由於缺乏潤滑油或類似原因所造成的卡死現象。
磁性傳感器119設置得與以後說明的多極磁鐵122相對並與之脫離接觸，並用以通過從由多極磁鐵122生成的磁力來生成脈衝電信號並將該電信號傳遞至控制電路來檢測內圈112的轉動速度、轉動方向和轉動相位。
振動傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119沿徑向設置在沿著外圈111和內圈112軸向的同一位置處。
內圈112具有主體112a，可轉動地支承滾珠113，以及延伸部分112b，沿軸向設置得鄰接於主體112a。在延伸部分112b的外表面上與振動傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119相同的軸向位置處製成臺階部分112c，並在臺階部分112c上固定作為檢測件的多極磁鐵122。
多極磁鐵122形成環形。多極磁鐵122具有多個磁化的S和N極，它們沿周向交替地配置在其外表面上。多極磁鐵122總是在外部生成磁力，並當它與內圈112一起轉動時，由多極磁鐵122生成的磁力按照內圈112的轉動速度被給予磁性傳感器119，以致內圈112的轉動速度被檢測出來。
多極磁鐵122也設置在與振動傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119相同的軸向位置處。
在本實施例中，由於固定於外圈111的振動傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119和固定於內圈112的多極磁鐵122都設置在外圈111與內圈112之間的空間中的相同軸向位置處，共振等的檢測、環境溫度數據的檢測和內圈112轉動速度的檢測可以作出而不需增大軸承110的寬度。
其次，作為密封裝置，在此可用接觸密封件，迷宮密封或類似密封。再者，作為滾動件，在此可用滾柱或錐形滾柱。其次，多個傳感器可以用卡持件安裝在內圈或外圈上，使得它從內圈與外圈之間的空間伸出。
(第六實施例)圖7(a)和7(b)各自圖示實現本發明的第六實施例的一種帶傳感器滾動軸承130。在以下說明的各實施例中，對於與已經說明的各構件具有相同結構和作用的各構件的說明，將通過在圖中為它們配有相同或類似附圖標記或符號而予以簡化或省略。
圖7(b)是在由圖7(a)中箭頭b指明的方向上看到的簡圖。在本實施例中，振動傳感器117、溫度傳感器118和磁性傳感器119設置在沿著外圈111軸線是相同的而沿著外圈111周邊彼此偏離的位置處。
本實施例即使當內圈與外圈之間的空間很小時也是有效的，而軸承的直徑可予以減小。
作為卡持件116，在此可用具有並非U形截面的一種或具有U形截面的一種，後一種的第一板片部分116a與第二板片部分116b之間的間隙小到以致不能設置任何傳感器。
其次，作為密封裝置，在此可用接觸密封件，迷宮式密封或類似密封。再者，作為滾動件，在此可用滾柱或錐形滾柱。其次，多個傳感器可以用卡持件安裝在內圈或外圈上，致使它從內圈與外圈之間的空間伸出。
(第七實施例)圖8圖示實現本發明的第七實施例的一種帶傳感器滾動軸承140。在本實施例中，同樣，外圈111是靜止圈而內圈112是轉動圈。
在本實施例中，卡持件146固定於外圈111延伸部分111b中的臺階部分111c。卡持件146具有固定於臺階部分111c上的第一板片部分146a；沿徑向設置得離開第一板片部分146a的第二板片部分146b；以及第三板片部分14d，設置在經由連接部分146c彼此連接的第一板片部分146a與第二板片部分146b之間。
第一磁性傳感器149在第二板片部分146b一側上固定於第三板片部分146d。其次，第二磁性傳感器150在第三板片部分146d一側上固定於第二板片部分146b。
第一磁性傳感器149和第二磁性傳感器150沿徑向設置得彼此隔開。在第一磁性傳感器149與第二磁性傳感器150之間作為檢測件設置多極磁鐵142，該多極磁鐵142沿徑向對置於或脫出接觸於第一磁性傳感器149和第二磁性傳感器150。多極磁鐵142由磁鐵卡持件147固定於內圈112。磁性卡持件147在其底端處固定於內圈112延伸部分112b中的臺階部分112c。磁鐵卡持件147的前端接合於多極磁鐵142的外表面。
如圖9之中所示，多極磁鐵142形成環形。在多極磁鐵142的外表面上形成第一磁化部分142a，其具有多個沿周向交替配置的S和N極，在多極磁鐵142的內表面上形成第二磁化部分142b，該第二磁化部分142b具有設置在預定位置的單一N極。
多極磁鐵142第一磁化部分142a在外部生成的磁力被給予第一磁性傳感器149而多極磁鐵142第二磁化部分142b在外部生成的磁力被給予第二磁性傳感器150。第一磁性傳感器149用以檢測內圈112的轉動速度而第二磁性傳感器150用以檢測內圈112的相位。作為第一和第二磁性傳感器149和150，在此可用霍爾(hall)器件或類似器件。
在本實施例中，同樣，由於固定於外圈111的第一磁性傳感器149和第二磁性傳感器150和固定於內圈112的多極磁鐵142設置在同一軸向位置處，內圈112轉動速度和相位的檢測可以作出而不增大軸承的寬度。
其次，作為密封裝置，在此可用接觸密封件、迷宮式密封或類似密封。再者，作為滾動件，在此可用滾柱或錐形滾柱。其次，多個傳感器可以用卡持件安裝在內圈或外圈上，致使它從內圈與外圈之間的空間中伸出。
(第八實施例)圖10圖示實現本發明的第八實施例的一種帶傳感器滾動軸承210。帶傳感器的滾動軸承210包括多個滾珠(滾動件)213，它們夾置在外圈211與內圈212之間。多個滾珠213由保持架214相互隔開地沿周向可轉動地被卡持。在此，外圈211是靜止圈而內圈212是轉動圈。
在滾動軸承210的軸向一側(圖上看來是左側)上設置密封件215。密封件215在其底端(外部周邊)處固定於外圈211。密封件215的前端(內部周邊)不與內圈212形成接觸而密封件215是非接觸密封件。雖然未畫出，但可以採用接觸密封件。
在滾動軸承210的軸向另一側(在圖上看來是右側)設置居中側壁216，該側壁216從外圈211內表面沿徑向伸向內圈212。居中側壁216形成環形並在其外部周邊處配裝在外圈211上的密封槽溝之中。其次，第一卡持件217固定於外圈212而第二卡持件218固定於內圈212。
居中側壁216、第一卡持件217和第二卡持件218各自由諸如磁性材料的一種能夠阻擋磁通量的材料製成。作為這樣一種材料，在此可用SPCC材料或馬氏體或鐵素體不鏽鋼材料。
第一卡持件217具有圓筒形安裝部分217a，配裝在外圈211內表面上；凸緣部分217b，連接於安裝部分217a，沿著外圈211端部表面沿徑向向外伸展；延伸部分217c，連接於凸緣部分217b，在與安裝部分217a相同的徑向位置處沿軸向伸展；以及側壁217d，連接於延伸部分217c的軸向端部而沿徑向向內伸展。安裝部分217a在對置於凸緣部分217b的其前端(在圖上看來是左側)處與居中側壁216側面形成接觸。居中側壁216被夾緊在安裝部分217a的前端與外圈211上密封槽溝的臺肩之間。
在第一卡持件217的安裝部分217a和延伸部分217c的內表面上卡持磁性傳感器作為傳感器。磁性傳感器219固定於第一卡持件217而樹脂塊體220被夾置在二者之間。磁性傳感器219在三面上被圍，其沿徑向的側面除外，亦即，在其靠近滾珠213的軸向一側上由居中側壁216圍住、在其沿徑向的外側上由安裝部分217a和延伸部分217c圍住，而在其對置於滾珠213的軸向一側上由側壁217d圍住。磁性傳感器219基於由隨後說明的多極磁鐵221產生的磁通量可產生電信號。電信號經由外部導線22傳遞給圖中未畫的控制電路。控制電路用以放大和調整電信號的波形，以致它被轉換為藉以檢測內圈轉動速度的脈衝轉動信號。
第二卡持件218具有圓筒形安裝部分218a，其配裝在內圈212的外表面上；凸緣部分218b，連接於安裝部分218a，而沿著內圈212的端部表面沿徑向向內伸展；以及延伸部分218c，連接於凸緣部分218b而在與安裝部分218a的相同徑向位置處沿軸向伸展。
在第二卡持件218的安裝部分218a和延伸部分218c的外表面上卡持環形的多極磁鐵221作為檢測件。
多極磁鐵221具有多個S和N極，沿周向交替地配置在其外表面上。多極磁鐵221設置得對置於並脫出接觸於磁性傳感器219的徑向內側，以預定的間隙居中於二者之間。多極磁鐵221在其兩側上被圍，其沿徑向的外側和其靠近滾珠213的軸向一側除外，亦即，在其對置於滾珠213的軸向一側上由第一卡持件217的側壁217d圍住而在其沿徑向的內側上由安裝部分218a和延伸部分218c圍住。居中側壁216的內徑可予以減少(居中側壁216可朝向內圈212予以延伸)以由居中側壁216擋住靠近滾珠213的多極磁鐵221軸向一側。多極磁鐵221總是在外部產生磁通量。第一卡持件217側壁217d的前端設置得靠近多極磁鐵221和第二卡持件218，但不與之形成接觸。
在這種配置中，居中側壁216、第一卡持件217和第二卡持件218在截面上看來構成一個矩形並罩住磁性傳感器219和多極磁鐵221。
第一卡持件217的凸緣部分217b被彎曲成沒有間隙的U形並沿徑向伸展，而其兩側之一與外圈211的端部表面形成接觸。即使當某一壓力載荷在其另一側上施加於凸緣部分217b以將帶傳感器滾珠軸承216推進圖中未畫出的外殼時，凸緣部分217b也不經受變形，這是因為它由外圈的端部表面予以支承而壓力載荷實際上被傳遞給外圈211。第二卡持件218的凸緣部分218b，同樣，具有同樣的作用。
按照具有前所提及的配置的帶傳感器滾動軸承210，磁性傳感器219和多極磁鐵221由居中側壁216、第一卡持件217和第二卡持件218圍住，它們起到噪音屏蔽的作用，使得可能阻擋從諸如電機和高頻電源這樣的裝置中漏出的磁通量。因此，對漏出的磁通量的阻抗可以增強以獲得很高的磁性傳感器219檢測精度。此外，由多極磁鐵221產生的磁性由磁性傳感器219可靠捕獲，從而在由磁性傳感器219探測中獲得高的精度。
其次，由於居中側壁216設置在磁性傳感器219和多極磁鐵221靠近滾珠213的一側上，所以，作用在從滾珠213到磁性傳感器219和多極磁鐵221方向上的漏出的磁通量同樣可被阻擋而軸承空間中潤滑劑對磁性傳感器219的影響可被防止。
再者，通過用第一卡持件217和第二卡持件218卡持磁性傳感器219和多極磁鐵221以致磁性傳感器219和多極磁鐵221設置得沿徑向彼此對置，整個帶傳感器滾動軸承210的軸向寬度得以減小。
在本實施例中，作為傳感器，在此可用溫度傳感器或振動傳感器。其次，作為多極磁鐵，在此可用具有各具不同磁化圖形的第一部分和第二部分，第二部分沿軸向鄰近於第一部分的那種。第一部分可以具有多個S和N極，沿周向交替配置，而第二部分具有S和N極，它們沿周向只配置在一個位置處。在這種情況下，磁性傳感器也可以布置成具有第一部分和第二部分。
其次，磁性傳感器219可以配有一發送器而控制電路可以配有接收器，以致可以使無線通訊成為可能而為信號傳送省去外部導線222。
(第九實施例)圖11是圖示根據實現本發明的第九實施例的一種帶傳感器滾動軸承230的簡圖。在本實施例的帶傳感器的滾動軸承230中，居中側壁231e與第一卡持件231製成一體。其他一些結構都類似於第八實施例的帶傳感器滾動軸承。即使是本實施例的結構，也可以起到如第一實施例同樣的作用。
(第十實施例)圖12是圖示根據實現本發明的第十實施例的一種帶傳感器滾動軸承的簡圖。在本實施例的帶傳感器滾動軸承240中，居中側壁214e與第一卡持件241製成一體。其他一些結構類似於第八實施例的帶傳感器滾動軸承。即使是本實施例的結構，也可以起到如第一實施例同樣的作用。
(第十一實施例)實現本發明的第十一實施例將在以下結合圖13至16詳細地予以說明。圖13圖示一種深溝球軸承，作為其中裝有根據實現本發明的第十一實施例的轉動檢測裝置的滾動裝置。深溝球軸承具有外圈303、內圈304、多個滾珠307作為滾動件、密封環308和保持架309。
外圈303固定於外殼301的內表面301a作為靜止件。外圈303是通過使諸如碳鋼這樣的金屬材料經過鍛造等而製成的。外圈303其有設置在其內表面上用於導引滾珠307的外圈滾道305。
內圈304是類似於外圈303使諸如碳鋼這樣的金屬材料經過鍛造等而製成的。內圈304配裝在轉軸302的外表面302a上，轉軸是轉動件。內圈304具有內圈滾道306，其設置在其外表面上而對應於外圈303的外圈滾道305用於導引滾珠307。內圈304隨著轉軸302的轉動與轉軸302成一體地轉動。
滾珠307在外圈303的外圈滾道305與內圈304的內圈滾道306之間排列成一條線。各滾珠307，隨著內圈304伴隨轉軸302的轉動而轉動，滾過外圈305和內圈304。
密封環308可阻擋和密封外圈303與內圈304之間容放各滾珠307的空間的兩個開口。密封環308可防止灰塵、水分、異物等進入滾珠容放空間並防止潤滑油漏出滾珠容放空間。密封環308固定在形成於外圈303內表面上的固定部分303b處。
保持架309可滾動地卡持各滾珠307在外圈滾道305與內圈滾道306之間。作為保持架309，在此可用衝壓保持架、機加工保持架。
在轉軸302的外表面302a上直立設置環形的編碼器卡持件311。編碼器卡持件311從轉軸302外表面302a伸向外殼301，亦即從轉軸302沿徑向向外。在編碼器卡持件311的軸向一側上配置沿軸向面對的編碼器310。
另一方面，在外殼301的內表面301a上直立設置傳感器卡持件321。傳感器卡持件321從外殼301的內表面301a伸向轉軸302，亦即從外殼301沿徑向向內。在傳感器卡持件321的軸向一側設置單一的傳感器320，傳感器320沿軸向對置於編碼器310設置。
圖14是圖示編碼器310的透視圖，而圖15是圖14的局部放大視圖。編碼器310是環形的，在徑向上具有比在軸向上大的寬度。編碼器310製成得具有多個N極312和S極313，以等距沿環向交替配置。多個N極和S極是各具不同磁通量密度的磁化區域。
構成編碼器310的各磁化區域各自具有一參照磁化區域，具有一定的最小磁通量密度。其次，各個磁化區域各自被給予這樣的磁通量密度，即，在以參照磁化區域作為參照的情況下，從傳感器320看來順時針從磁化區域到下一個磁化區域增大。詳細地說，在本實施例中，多個磁化區域各自被給予的磁通量密度A(k)＝k·Aref (方程1)A(k)從參照磁化區域起第k個順時針磁化區域的磁通量密度Aref參照磁化區域的磁通量密度換句話說，從參照磁化區域起第k個順時針磁化區域的磁通量密度是參照磁化區域k倍。具有最小磁通量密度的參照磁化區域設置得接著具有最大磁通量密度的磁化區域。
作為編碼器的材料，在此可用鋁鎳鈷磁鐵、鐵素體磁鐵、釤-鈷磁鐵、釹-鐵-硼磁鐵或通過將各種磁鐵粉末與塑料混合、模製混合物並固化模製材料所獲得的粘合磁鐵。由於多個磁化區域的磁通量密度需要是不同的，所以優先採用粘合磁鐵，它能夠容易地設計得具有任何磁通量密度。在此，採用一種含鐵素體粉末的塑料製成的粘合磁鐵。磁鐵的磁力隨溫度而變。因此，必需是磁化強度得以確定使得在各種工作溫度條件下某一磁化區域的峰值不與另一磁化區域的峰值相同。
如此配置的N極312和S極313各自圍繞自身形成一個磁場，該磁場具有對應於其極性和磁通量密度的強度。因此，對應於N極312和S極313的磁通量密度之強度的磁場圍繞編碼器310形成。編碼器310參照磁化區域的位置(設置角度)作為轉軸絕對角度的參照值儲存在控制電路之中，後者並未畫出。
傳感器320是磁性傳感器，它可檢測由編碼器310形成的磁場。傳感器320設置得靠近編碼器310的表面並能夠感測由多個磁化區域形成的磁場。作為傳感器320，在此可用能夠檢測諸如霍爾元件和線圈這樣的磁場的一種。在此，將通過實例參照採用霍爾元件的情況作出說明。霍爾元件是按照橫過霍爾元件的磁通量強度和方向生成電流的元件。
編碼器310隨著轉軸302的轉動而轉動。傳感器320把符合對置於傳感器320的N極312和S極313所形成的磁通量強度和方向的電流值經由電纜322輸出給控制電路。
圖16是圖示由傳感器320檢測的輸出信號的圖線。在圖16中，縱坐標表示輸出信號的強度而橫坐標表示時間。輸出信號的大小正比於磁通量的強度而輸出信號的符號由磁通量的方向確定。在此，出現在圖16中最左面的脈衝是由參照磁化區域所形成的磁通量產生的脈衝。圖16表明脈衝峰值的強度絕對值隨時間增大。因此，在圖16的情況下，控制電路判斷出轉軸在N極312或S極313強度增大的，亦即從傳感器320看來反時針的方向上轉動。然後，控制電路數出單位時間檢測的峰值個數並根據數出的峰值個數和各磁化區域依之設置的間距來算出轉動速度。
其次，控制電路可根據峰值強度確定轉軸的絕對角度。在傳感器的峰值(圖16中的點A或C)被檢測出來的情況下，控制電路判斷出對應於如此檢測出來的輸出的磁化區域設置得對置於傳感器320。然後，控制電路判斷出，轉軸設置在對應於如此檢測出來的磁化區域的絕對角度處。另外，在傳感器的輸出是在兩峰值之間點B處的數值的情況下，點B的絕對角度是根據前一峰值的點A處的強度對於在點A處與在點B處強度之間的差值的比值計算出來的。詳細一點說，在點B處的角度是按照以下方程計算出來的。
θ(B)＝θ(A)+180b/a·n(方程2)θ(A)點A處的絕對角度θ(B)點B處的絕對角度a點A處的輸出強度b點A處與點B處輸出強度之間的差值n設置在編碼器上的磁化區域的總數如以上提及，按照本發明，編碼器310和傳感器320沿軸向設置得彼此對置。其次，編碼器310由多個配置得以致磁通量強度逐漸增大的N極312和S極313構成。因此，單一傳感器320可以用以同時檢測轉動302的轉動速度、方向和角度。
因此，轉軸的轉動速度、方向和角度可以由簡單的裝置予以檢測，使得可能減少零部件的數量並因而零部件成本。其次，零部件數量的減少可提高裝配性、使得也可能降低裝配成本。
其次，由於只需要一個傳感器，所以可以節省軸承中的空間，使得可能在整體上作出緊湊的設計。再者，傳感器數目的減少也導致軸承重量的減小，如果軸承用於汽車等可有助於油耗的降低。
雖然本發明已經參照各磁化區域的磁通量密度逐漸減小的情況予以說明，但可以在一條線上製備和配置多個磁化區域組，其磁通量密度逐漸減小。在此情況下，通過數出包含在各個磁化區域組之中的參照磁化區域磁通量被檢測的次數，可以明確地確定磁通量的絕對角度。
其次，多個磁化區域分組可以配置得以致只是各參照磁化區域的強度被作成是不同的。在此情況下，絕對角度可以利用剛剛檢測出來作為參照的參照磁化區域的強度來予以確定。
即使當各磁化區域配置得以致磁通量密度逐漸減小時，也可以發生同樣的效果。
(第十二實施例)下面將結合圖17和18說明實現本發明的第十二實施例。在此，與在第十一實施例中提及的相同各構件將被給予相同的附圖標記和符號並將略去對其的說明。
圖17是用在根據實現本發明的第十二實施例的轉動檢測裝置之中的編碼器315的局部放大視圖。在本實施例中，編碼器315設置得對置於傳感器320、類似編碼器310。
編碼器315具有環形，此環形具有預定的軸向寬度。編碼器315的傳感器對置表面是通過在環向上以相等間距配置多個N極316而構成的。多個N極316是具有不同各磁通量密度的磁化區域。傳感器對置表面的背側由S極磁化。
構成編碼器315的各磁化區域具有一參照磁化區域，它具有最小的磁通量密度。各個磁化區域各自被給予在參照極化區域作為參照的情況下，以傳感器處看來順時針地從磁化區域到下一磁化區域逐步增大的各磁通量密度。詳細點說，在本實施例中，各個磁化區域各自被給予如同在第十一實施例之中那樣符合方程1的各磁通量密度。
因而，如此配置的各N極316圍繞自身形成磁場，該磁場具有的強度對應於各自的極性和磁通量密度。因此，對應於N極磁通量密度的強度的磁場形成在編碼器315周圍。編碼器315參照磁化區域的位置(設置角度)被儲存在未被畫出的控制電路中作為轉軸絕對角度的參照。
編碼器315隨著轉軸302的轉動而轉動。傳感器320經由電纜322按照由設置得對置於傳感器320的N極316形成的磁通量強度和方向把電流值輸出給未被畫出的控制電路。
圖18是圖示由傳感器320檢測出來的輸出信號的圖線。在圖18中，縱坐標表示輸出信號的強度而橫坐標表示時間。輸出信號的大小正比於磁通量的強度而輸出信號的符號由磁通量的方向確定。在此，出現在圖18之中最左邊的脈衝是由參照磁化區域形成的磁通量所生成的脈衝。圖18表明脈衝峰值的強度隨時間以階梯方式增大。因此，在圖18的情況下，控制電路判斷出轉軸302在N極的強度增大的方向上轉動，亦即，從傳感器320處看來反時針地轉動。然後，控制電路數出每單位時間檢測出來的峰值數量並根據數出的峰值數量和各磁化區域設置所依的間距算出轉動速度。
其次，控制電路可根據脈衝峰值的強度來確定轉軸的絕對角度。在本實施例中，傳感器320的輸出脈衝具有平緩的峰值。因此，與第一實施例相比，角度解析度減退。控制電路具有對應於多個磁化區域的設置角度的閾值。其次，當控制電路檢測出被檢測的值超過閾值時，就可以判定編碼器通過對應的角度。
如以上所提及，按照本實施例，編碼器315和傳感器320沿軸向設置得彼此對置。其次，編碼器315的面對傳感器的表面由多個配置得以致磁通量密度逐漸增大的N極構成。因此，單一傳感器320可以用以同時檢測轉軸302的轉動速度、方向和角度，使得可能發生與第十一實施例中相同的效果。
在本實施例中，由於編碼器的面對傳感器的表面是只由其磁通量逐漸增大的各N極構成的。因此如此檢測出的峰值是平緩的。因此，與只有一個峰值的情況相比，峰值檢測誤差出現的百分率得以降低，使得可能以較高的可靠性檢測峰值。
雖然本發明已經參照編碼器的面對傳感器的表面由多個N極構成的情況予以說明，但編碼器的面對傳感器的表面也可以由多個S極構成。在此情況下，轉動速度、轉動方向和絕對角度的檢測是以與本實施例中相同的方式作出的，例外的只是輸出信號的符號反過來。
(第十三實施例)實現本發明的第十三實施例將結合圖19和20詳細予以說明。在此，與第十一實施例中所提及的各相同構件將被給予相同的附圖標記和符號，而將略去對它們的說明。
圖19圖示一種作為帶傳感器軸承的深溝球軸承，其中裝有根據實現本發明的第十三實施例的轉動檢測裝置。深溝球軸承具有外圈303、內圈304、多個滾珠307作為滾動件、密封環308和座圈309。
在本實施例中，密封環308可阻擋和密封在外圈303與內圈304之間容放滾珠空間307的兩端開口之一。容放滾珠空間307的兩端開口中的另一個由編碼器卡持件331和傳感器卡持件341予以阻擋和密封。
傳感器卡持件341為環形件，具有帶平行兩端的C形截面。傳感器卡持件341固定於外圈303的軸向一端303c並從外圈303沿軸向伸出。在傳感器卡持件341的沿徑向內側上設置沿徑向面對的傳感器340。
編碼器卡持件331是環形件，具有L形截面。編碼器卡持件331固定於內圈304的軸向一端304b，並從內圈304沿軸內伸出。傳感器卡持件341的前端設置在傳感器卡持件341的兩端之間。編碼器卡持件331和傳感器卡持件341彼此配合起到與密封環308相同的作用。在編碼器卡持件331的徑向一側上設置編碼器330。編碼器330沿徑向設置得對置於傳感器340。
圖20是圖示編碼器330的透視圖而圖21是圖20的局部放大視圖。編碼器330具有環形，在軸向上比在徑向上具有較大的寬度。編碼器330製成得具有多個以相等間距沿環向交替配置的N極332和S極333。多個N極332和S極333是具有不同各磁通量密度的各磁化區域。
構成編碼器330的磁化區域各自具有一參照磁化區域，此區域具有一定的最小磁通量密度。其次，各個磁化區域各自被給予在參照磁化區域作為參照的情況下從滾珠307處看來順時針地從磁化區域到下一磁化區域逐漸增大的磁通量密度。在本實施例中多個磁化區域的磁通量密度是由以上提及的方程1予以表明的。
如此配置的N極332和S極333各自圍繞自身形成磁場，該磁場具有的強度對於其極性和磁通量。因此，圍繞編碼器330形成對應於N極332和S極333磁通量密度的強度的磁場。編碼器330的參照磁化區域的位置(設置角度)作為轉軸絕對角度的參照被儲存在圖中未畫出的控制電路之中。
傳感器340是磁性傳感器，可檢測由編碼器330形成的磁場。傳感器340設置得靠近編碼器330的表面並能夠感測由各個磁化區域形成的磁場。作為傳感器340在此可用類似於第十一實施例的傳感器320的一種。
編碼器330隨著轉軸302的轉動而轉動。傳感器340經由電纜322，按照設置得對置於傳感器340的N極332和S極333所形成的磁通量的強度和方向，把電流值輸出給圖中未畫出的控制電路。
由傳感器320檢測的輸出信號類似於圖16之中所示者。如在第十一實施例之中那樣，輸出信號的大小正比於磁通量的強度而輸出信號的符號由磁通量的方向確定。
在此情況下，控制電路判斷出轉軸在N極332和S極333強度增大的方向上轉動。亦即從滾珠307處看來反時針轉動。然後，控制電路數出每單位時間峰值的個數並根據數出的峰值個數和各磁化區域設置所依的間距來算出轉動速度。
其次，控制電路根據峰值強度來確定轉軸的絕對角度。在檢測傳感器輸出峰值(圖16中的點A或C)的情況下，控制電路判斷出，對應於如此檢測出的輸出的磁化區域設置得對置於傳感器340。然後，控制電路判斷出，轉軸設置在對應於如此檢測出的磁化區域的絕對角度處。
另外，在傳感器的輸出是在各峰值中間的點B處的數值的情況下，點B的絕對角度是根據前面的峰值點A處的強度對點A處與點B處的強度之間的差值之比值計算出來的。詳細一點地說，點B處的角度是按照方程2算出的。
如以上所提及，按照本實施例，編碼器330和傳感器340沿徑向設置得彼此對置。其次，編碼器330由多個配置得以致磁通量密度逐漸減小的各N極332和各S極333構成。因此，單一傳感器340可以用以同時檢測轉軸302轉動的速度、方向和角度，使得可能發生與第十一實施例中相同的效果。
其次，在本實施例中，由於軸承的外圈303和內圈304、編碼器330和傳感器340製成一體，所以，如果編碼器和傳感器先前已經被裝在軸承上，則可以只是通過把軸承安置在轉軸與外殼之間而完成組裝。因此，組裝效率可以提高而有助於降低組裝成本。
再者，與本實施例中相同的轉動檢測裝置可以應用於在第一至第十實施例的任何一種中所說明的帶傳感器軸承。
(第十四實施例)下面將結合圖22說明實現本發明的第十二實施例。在此，與第十一至第十三實施例之中相同的構件將給予相同的附圖標記和符號並將略去其說明。
圖22是用在一種帶傳感器軸承中的編碼器335的局部放大視圖，此軸承具有裝在其中的根據實現本發明第十四實施例的轉動檢測裝置。在本實施例中，編碼器335設置得對置於傳感器340，類似於編碼器330。
編碼器335是環形的，具有預定的軸向寬度。編碼器335的傳感器對置表面是通過以相等間距沿環向配置多個N極336而構成的。多個N極336是具有不同各磁通量密度的各磁化區域。編碼器335是由在其對置於傳感器的一側上的S極予以磁化的。
構成編碼器335的各磁化區域具有一參照磁化區域，具有最小的磁通量密度。各個磁化區域在參照磁化區域作為參照的情況下各自被給予從滾珠307看來順時針地從磁化區域到下一個磁化區域逐漸增大的各磁通量密度。詳細一點說，在本實施例中，各個磁化區域，像第十一到第十三實施例之中那樣，各自按照方程1被給予各磁通量密度。
因而，如此配置的各N極336在其周圍構成一磁場，該磁場具有的強度對應於各個極性和磁通量密度。因此，對應於N極磁通量密度的強度的磁場形成在編碼器335周圍。編碼器335參照磁化區域的位置(設置角度)儲存在圖中未畫出的控制電路中作為轉軸絕對角度的參照。
編碼器335隨著轉軸302的轉動而轉動。傳感器340經由電纜322，按照由設置得對置於傳感器340的N極形成的磁通量密度和方向，把電流值輸出到圖中未畫出的控制電路。
由傳感器340檢測的輸出信號類似於圖18之中所示的。在圖18中，縱坐標表示輸出信號的強度而橫坐標表示時間。輸出信號的大小正比於磁通量的強度而輸出信號的符號由磁通量的方向確定。在此，出現在圖18之中最左邊上的脈衝是由參照磁化區域所形成的磁通量生成的脈衝。圖18表明脈衝峰值的強度隨時間以階梯方式增大。因此，在圖18的情況下，控制電路判斷出，轉軸302在N極336強度增大的方向上轉動，亦即，從傳感器340處看來反時針轉動。然後，控制電路數出每單位時間檢測出的峰值個數並根據數出的峰值個數和各磁化區域設置所依的間距來算出轉動速度。
其次，控制電路根據脈衝峰值的強度來確定轉軸的絕對角度。在本實施例中，傳感器340的輸出脈衝具有平緩的峰值。因此，與第十二實施例的情況下一樣，與第十一實施例相比，角度解析度減低了。控制電路具有對應各個磁化區域的設置角度的閾值。其次，當控制電路測知檢測值超過閾值時，則判定編碼器經過相應的角度。
如以上所提及，按照本實施例，編碼器335和傳感器340沿徑向設置得彼此對置。其次，編碼器335的傳感器對置表面由多個配置得以致磁通量密度逐漸增大的N極336構成。因此，單一傳感器340可以用以同時檢測轉軸302轉動的速度、方向和角度，使得可能呈現與第十一實施例中相同的效果。
在本實施例中，由於編碼器的傳感器對置表面只是由其磁通量密度逐漸增大的各N極構成，因而如此檢測出的峰值是平緩的。因此，與只是一個峰值的情況相比，峰值檢測誤差發生的百分率降低了，使得可能以較高的可靠性檢測峰值。
雖然本實施例已經參照編碼器的傳感器對置表面由多個N極構成的情況予以說明，但是，編碼器的傳感器對置表面也可以由多個S極構成。在此情況下，轉動速度、轉動方向和絕對角度的檢測是與本實施例中相同的方式實現的，例外的只是輸出信號的符號相反。
其次，在本實施例中，由於軸承的外圈303和內圈304、編碼器335和傳感器340是製成一體的，所以，如果編碼器和傳感器原先已經裝在軸承上了，則只要把軸承設置在轉軸與外殼之間即可完成組裝。因此，組裝效率可以提高，從而有助於降低組裝成本。
再者，與本實施例中相同的轉動檢測裝置可以用於在第一到第十實施例的任何一項中所說明的帶傳感器軸承。
(第十五實施例)以下將結合圖23說明實現本發明的第十五實施例。在此，與第十一到第十四實施例中提及的相同的構件將被給予相同的附圖標記和符號而將略去其說明。
圖23圖示作為帶傳感器滾動軸承的一種深溝球軸承，其中裝有根據實現本發明的第十三或第十四實施例的轉動檢測裝置。在本實施例中，深溝球軸承的外圈303和內圈304具有分別沿軸向伸展的傳感器安裝部分303d和編碼器安裝部分。
在編碼器安裝部分304c的沿軸向外側304d上設置編碼器350。作為編碼器350，在此可用在第十三或第十四實施例中所說明的編碼器330或335。編碼器350的軸向一側對置於傳感器安裝部分303d。
另一方面，在傳感器安裝部分303d的軸內側303e上直立設置環形鋼片385。環形密封件380由鋼片385支承以密封傳感器安裝部分303d與編碼器安裝部分304c之間的間隙。
其次，在傳感器安裝部分303d的軸向內側303e上設置傳感器安裝件375。傳感器安裝件375位於密封環308與密封件380之間。
在傳感器安裝件375上設置溫度測量裝置370和由霍爾元件等製成的傳感器360。傳感器360設置得對置於編碼器350並可檢測由編碼器350形成的磁通量。傳感器360以與第十三和第十四實施例中相同的方式檢測磁通量並因而檢測轉動體的轉動速度、轉動方向和絕對角度。
溫度測量裝置370可測定傳感器和編碼器以及各周邊構件的溫度並輸出如此測得的溫度數據給圖中未畫出的控制電路。構成編碼器350的磁化區域隨溫度變化而改變磁通量密度。控制電路具有一表格，藉以校正隨溫度變化的磁通量密度改變。其次，控制電路利用此表格來校正為此檢測出的輸出值並檢測轉軸的轉動速度、轉動方向和絕對角度。在使用諸如熱電偶這樣的非接觸型溫度計的情況下，可檢測諸如傳感器這樣的非轉動件的溫度，但在使用諸如紅外輻射溫度計這樣的非接觸型溫度計的情況下，就使得可能檢測諸如編碼器這樣的轉動件的溫度。
如以上所提及，按照本實施例，根據溫度變化校正的輸出值可以用以檢測轉軸的轉軸速度、轉動方向和絕對角度。因此，編碼器350可以不加考慮編碼器350各種工作溫度條件地予以採用，值得可能更加寬泛地把本轉動狀態檢測裝置應用於軸承和滾動裝置。
編碼器與傳感器之間的芯件間隙(core gap)隨熱脹冷縮而變化。這一芯體間隙變化可以根據來自溫度測量裝置的信號予以校正。
其次，在本實施例中，編碼器350和傳感器360由密封環308和密封件380予以密封。因此，外部影響可以減至最小，使得可能以較高精度作出測量。
再者，編碼器350和傳感器320設置得沿徑向彼此對置。其次，編碼器310由多個配置得以致磁通量密度逐漸變化的N極312和S極313構成。因此，單一傳感器320可以用以同時檢測轉軸302的轉動速度、方向和角度，使得可能呈現與第十一實施例中相同的效用。
其次，與本實施例中相同的轉動檢測裝置可以用於第一到第十實施例的任何一項中所說明的帶傳感器的軸承。
(第十六實施例)結合圖24到28將詳細地說明實現本發明的第十六實施例。圖24圖示一種作為滾動裝置的深溝球軸承，其中裝有根據實現本發明的第十六實施例的轉動檢測裝置。深溝球軸承具有外圈403、內圈404、多個作為滾動件的滾珠407、密封環408和保持架409。
外圈403固定於外殼401的內表面401a作為靜止件。外圈403是通過使諸如碳鋼這樣的金屬材料經受鍛造或類似工藝而製成的。外圈403具有外滾道405，其設置在其內表面上用於導引滾珠407。
內圈404是通過使諸如碳鋼這樣的金屬材料經受鍛造或類似工藝而製成的，類似於外圈403那樣。內圈404配裝在作為轉動件的轉軸402的外表面402a上。內圈404具有內滾道406，設置在其外表面上，對應於外圈403的外滾道405，用於導引滾珠407。內圈404隨著轉軸402的轉動與轉軸402成一體地轉動。
各滾珠407在外圈403的外滾道405與內圈404的內滾道406之間排列在一條線上。各滾珠407在伴隨著轉軸402轉動內圈404轉動的情況下滾過外圈405和內圈406。
密封環408阻擋和密封外圈403與內圈404之間容放滾珠的空間407的兩個開口。密封環408可防止灰塵、水分、異物等進入容放滾珠的空間以及潤滑劑從容放滾珠的空間漏出。密封環408固定在製成在外圈403內表面上的固定部分403b上。
保持架409把滾珠407可滾動地卡持在外座圈405與內座圈406之間。作為保持架409，可以使用衝壓保持架、機加工保持架。
在轉軸402的外表面402a上直立設置環形的編碼器卡持件411。編碼器卡持件411從轉軸402的外表面402a伸向外殼401，亦即從轉軸402沿徑向向外。在編碼器卡持件411的軸向一側上設置沿軸向面對的編碼器410。
另一方面，在外殼401的內表面401a上直立設置傳感器卡持件421。傳感器卡持件421從外殼401的內表面401a伸向轉軸402，亦即從外殼401沿徑向向內。在傳感器卡持件421的軸向一側上設置單一傳感器420。傳感器420沿軸向設置得對置於編碼器410。
圖25是平面視圖，示出編碼器410，而圖26是圖25的局部放大透視圖。編碼器410具有恆定徑向寬度的環形形狀。編碼器410具有多個階梯式傳感器對置表面410a和一個平直的編碼器安裝件接地表面410b。編碼器410在編碼器安裝件接地表面410b處固定於編碼器安裝件411。編碼器安裝件接地表面410b的法線方向與軸向相同。
如圖26之中所示，多個傳感器對置表面410a由具有軸向高度h1的臺階沿周向分隔開來。以O為中心每隔中心角θ0形成一臺階，以致每隔中心角θ0沿周向分割了編碼器的傳感器對置表面。因此，從編碼器安裝件接地表面410b到編碼器的傳感器對置表面410a的高度H每隔中心角θ0增大h1。
因此，編碼器410的軸向高度H，始自作為參照的最靠近編碼器安裝件接地表面410b的傳感器對置表面410a到最遠離編碼器安裝件接地表面410b的傳感器對置表面410a，每隔中心角θ0單調地增大h1。在本實施例中，挨著最靠近編碼器安裝件接地表面410b的傳感器對置表面910a設置了最遠離編碼器安裝件接地表面410b的傳感器對置表面410a。其次，在本實施例中，編碼器410以如下的配置予以設置，即高度H從傳感器處看來反時針地增大h1。因此，編碼器410與傳感器420之間的距離隨著轉軸402的轉動而按照傳感器對置表面410a的形狀變化。編碼器410與傳感器420之間的距離按角度被存儲在圖中未畫出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關聯地儲存多個傳感器對置表面410a的位置和轉軸402的絕對角度。
傳感器420沿軸向設置得對置於編碼器410的傳感器對置表面410a。傳感器420是位移傳感器，利用光或超聲波來測定編碼器410的傳感器對置表面410a與傳感器420之間的距離變化。傳感器420向編碼器410的傳感器對置表面410a輸出光或超聲波。如此輸出的光或超聲波然後由傳感器對置表面410a予以反射。傳感器420接收如此反射的光或超聲波以測定傳感器對置表面形狀的位移。傳感器420經由電纜422向圖中未畫出的控制電路輸出如此檢測出的距離數據。
圖27是一圖線，圖示由傳感器420檢測出的輸出信號。在圖27中，縱坐標表示輸出信號的強度而橫坐標表示時間。在圖27中，虛線表示輸出信號。輸出信號的大小對應與傳感器的距離，而且傳感器對置表面越靠近傳感器，輸出信號的強度越大。在此，出現在圖27中最左端上的脈衝表示當最靠近編碼器安裝件接地表面的傳感器對置表面設置得對置於傳感器420時檢測到的值的脈衝。圖27表明，脈衝峰值的強度隨時間單調地以階梯方式增大。
如先前所提及，在本實施例中，編碼器410以如下配置予以設置，即從傳感器420處看來高度H按反時針方向逐漸增大h1。因此，在圖27的情況下，控制電路判斷出，編碼器410，亦即轉軸，從傳感器處看來順時針轉動。
如圖27之中所示，傳感器420的輸出具有由最靠近傳感器420的傳感器對置表面410a反射的信號作為最大峰值。控制電路數出此最大峰值並根據每單位時間獲得的最大峰值個數來算出轉軸402的轉動速度。
其次，控制電路可根據脈衝強度確定轉軸的絕對角度。在本實施例中，傳感器420的輸出符合於編碼器410的形狀而是臺階狀的。控制電路可相互並聯地儲存各種形狀的絕對角度和檢測值。然後，控制電路按照檢測值判斷出轉軸設置所在的角度。這樣，可以在角度分辨範圍θ0之內進行轉軸402絕對角度的檢測。
如以上所提及，按照本實施例，編碼器410和傳感器420沿軸向設置得彼此對置。其次，編碼器410具有形成在其上的傳感器對置表面410a，以致與傳感器420的距離單調地增大或減小。傳感器420是由利用光和超聲波的位移傳感器做成的。傳感器420按照與傳感器對置表面410a的距離來輸出輸出信號到控制電路。控制電路分析這一輸出信號以檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度。因此，信號傳感器420可以同時檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度，使得可能呈現如第十一實施例之中的相同的效用。
在本實施例中，傳感器420是利用光或超聲波的位移傳感器。不過，傳感器420並不受到具體限制，只要它是一種能夠測定傳感器對置表面410a與傳感器420之間距離變化的傳感器即可。作為傳感器420，在此可以建議一種磁性傳感器，即一種作為範例利用磁場與渦流等之間相互作用的傳感器。在使用磁性傳感器的情況下，編碼器是磁性材料的。在利用渦流的傳感器情況下，編碼器需要是諸如金屬材料這樣的鐵磁材料。
(第十七實施例)下面將結合圖28說明實現本發明的第十七實施例。在此，與在第十六實施例中所提及的相同的構件將被給予相同的附圖標記和符號，而其說明將被略去。
在本實施例中，在圖24中，在編碼器卡持件411的軸向一側上設置編碼器415。另一方面，在傳感器卡持件421的軸向一側上設置單一傳感器425。傳感器425沿軸向設置得對置於編碼器415。
圖28是用在根據實現本發明的第十七實施例的轉動檢測裝置之中的、編碼器的局部放大透視圖。在本實施例中，編碼器415類似於編碼器410設置得對置於傳感器425。
編碼器415具有環形，徑向寬度不變。編碼器415具有多個臺階式的傳感器對置表面415a和一個平直的編碼器安裝件接地表面415b。編碼器415在編碼器安裝件接地表面415b處固定於編碼器安裝件411。編碼器安裝件接地表面415b的法線方向與軸向相同。
如圖28之中所示，多個傳感器對置表面415a由具有軸向高度h1的臺階沿周向隔開。臺階以O為中心每隔中心角θ0形成，以致每隔中心角θ0沿周向分割了編碼器的傳感器對置表面。因此，從編碼器安裝件接地表面415b到編碼器的傳感器對置表面415a的高度H每隔中心角θ0增大h1。
因此，編碼器415的軸向高度H，始自作為參照的最靠近編碼器安裝件接地表面415b的傳感器對置表面415a到最遠離編碼器安裝件接地表面415b的傳感器對置表面415a，每隔中心角θ0單調地增大h1。在本實施例中，挨著最靠近編碼器安裝件接地表面415b的傳感器對置表面415a設置了最遠離編碼器安裝件接地表面410b的傳感器對置表面415a。其次，在本實施例中，編碼器415以如下的配置予以設置，即高度H從傳感器處看來在反時針方向上增大h1。因此，編碼器415與傳感器425之間的距離隨著轉軸402的轉動而按照傳感器對置表面415a的形狀變化。編碼器415與傳感器425之間的距離按角度被儲存在圖中未畫出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關聯地儲存多個傳感器對置表面415a的位置和轉軸402的絕對角度。
編碼器415的傳感器對置表面415a自配有N極437。構成N極437的各磁化區域各自具有預定的磁通量密度，N極437圍繞自身形成磁場，該磁場具有的強度對應於其極性和磁通量密度。因此，圍繞編碼器415形成對應於N極437的磁通量密度的磁場。
作為編碼器415的材料，在此可用鋁鎳鈷磁鐵、鐵素體磁鐵、釤-鈷磁鐵、釹-鐵-硼磁鐵或通過將各種磁鐵粉末與塑料混合、模製混合物並固化模製材料所獲得的粘合磁鐵。由於多個磁化區域的磁通量密度必須是一致的，所以最好是採用粘合磁鐵，因為它能夠容易設計以具有任何磁通量密度。在此，採用一種由含有鐵素體粉末的塑料或稀土材料製成的粘合磁鐵。磁鐵的磁力隨溫度變化。
傳感器425沿軸向設置得對置於編碼器415的傳感器對置表面415a。傳感器425是磁性傳感器，可測定編碼器415的傳感器對置表面415a與傳感器425之間的距離變化。本實施例通過範例針對使用一種能夠檢測磁場的磁性傳感器諸如霍爾元件或線圈，特別是霍爾元件予以說明。霍爾元件是一種可按照穿過霍爾元件的磁通量的強度和方向生成電流作為輸出信號的器件。
傳感器425可感測由編碼器415的各個N極437形成的磁場。由N極437形成的磁場的強度分別隨著N極437與編碼器415的傳感器對置表面415a之間的距離之減小或增大而增大或減小。傳感器425可感測磁場的強度變化並經由電纜422輸出檢測值給圖中未畫出的控制電路。
由傳感器425檢測出輸出信號示於圖27之中，在圖27之中，實線表示輸出信號。輸出信號的大小正比於檢測出的磁通量強度而輸出信號的符號由磁通量的方向確定。在此，出現在圖27中最左端上的脈衝表示當最靠近於編碼器安裝件接地表面415b的傳感器對置表面415a設置得對置於傳感器425時檢測值的脈衝。圖27表明，脈衝峰值的強度基本上以臺階方式隨時間單調地增大。
如先前所提及，在本實施例中，編碼器415以如下的配置予以設置，即從傳感器425處看來高度H在反時針方向上增大h1。因此，在圖27的情況下，控制電路可判斷出，編碼器415，亦即轉軸，從傳感器處看來是順時針轉動的。
如圖27之中所示，傳感器425的輸出具有由最靠近於傳感器425的傳感器對置表面415a反射的信號作為最大峰值。控制電路數出此最大峰值並根據每單位時間獲得的最大峰值個數來算出轉軸402的轉動速度。
其次，控制電路可根據脈衝強度來確定轉軸的絕對角度。在本實施例中，傳感器425的輸出符合編碼器415的形狀是臺階狀的。控制電路可相互關聯地儲存各種形狀的絕對角度和檢測值。然後，控制電路按照檢測值判斷出轉軸設置所在的角度。這樣，轉軸402絕對角度的檢測可以在角度分辨範圍θ0之內做出。
如以上所提及，按照本實施例，編碼器415和傳感器425沿軸向設置得彼此對置，其次，編碼器415具有形成在其上的傳感器對置表面415a，以致與傳感器425的距離單調地增大或減小。傳感器425由磁性傳感器構成而傳感器對置表面415a配有N極437。傳感器425按照與傳感器對置表面415a的距離把輸出信號輸出到控制電路。控制電路分析此輸出信號以檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器425可以用以同時檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度，使得可能呈現與第十一實施例中相同的效用。
在本實施例中，由於編碼器的傳感器對置表面415a只由各N極構成，所以如此檢測出的峰值是平緩的。因此，與只有一個峰值的情況相比，峰值檢測誤差出現的百分率減小了，使得可能以較高的可靠性檢測峰值。
雖然本實施例已經參照編碼器415的傳感器對置表面由多個N極構成的情況作了說明，但是，編碼器415的傳感器對置表面也可以由多個S極構成。在此情況下，轉動速度、轉動方向和絕對角度的檢測以與本實施例中相同的方式做出，例外的是，輸出信號的符號反過來了。
(第十八實施例)下面將結合圖29和30說明實現本發明的第十八實施例。在此，與第十六或第十七實施例中所提及的相同的構件將被給予相同的附圖標記和符號而將略去對其說明。
在本實施例中，在圖24中，在編碼器卡持件411的軸向一側上設置編碼器416。另一方面，在傳感器卡持件421的軸向一側上設置單一的傳感器425。傳感器425沿軸向設置得對置於編碼器416。
圖29是編碼器416的局部放大透視圖，編碼器用在根據實現本發明的第十八實施例的轉動檢測裝置之中。在本實施例中，編碼器416設置得類似於編碼器410和415而對置於傳感器425。
編碼器416具有環形形狀，徑向寬度不變。編碼器416具有多個臺階式傳感器對置表面416a和一個平直的編碼器安裝件接地表面416b。編碼器416在編碼器安裝件接地表面416b處固定於編碼器安裝件411。編碼器安裝件接地表面416b的法線方向與軸向相同。
如圖29之中所示，多個傳感器對置表面416a由具有軸向高度l1的臺階沿周向隔開。以O為中心每隔中心角θ0形成臺階，以致沿周向每隔角度θ0分割了編碼器的傳感器對置表面。因此，從編碼器安裝件接地表面416b到編碼器的傳感器對置表面416a的高度L每隔角度θ0增大l1。
因此，編碼器416的軸向高度L始自作為參照的最靠近編碼器安裝件接地表面416b的傳感器對置表面416b到最遠離編碼器安裝件接地表面416b的傳感器對置表面416a，每隔中心角θ0單調地增大l1。在本實施例中，挨著最靠近編碼器安裝件接地表面416b的傳感器對置表面416a設置了最遠離編碼器安裝件接地表面416b的傳感器對置表面416a。其次，在本實施例中，編碼器416以如下的配置予以設置，即高度L從傳感器處看來在反時針方向上增大l1。因此，編碼器416與傳感器425之間的距離隨著轉軸402的轉動而按照傳感器對置表面416a的形狀變化。編碼器416與傳感器425之間的距離按角度被儲存在圖中未畫出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關聯地儲存多個傳感器對置表面416a的位置和轉軸402的絕對角度。
編碼器416的傳感器對置表面416a各自配有多個N極437和S極438。構成N極437和S極438的磁化區域各自具有預定的磁通量密度。N極437和S極438各自圍繞自身形成磁場，具有的強度對應於其極性和磁通量密度。因此，圍繞編碼器416形成對應於N極437和S極438的磁通量密度的磁場。
作為編碼器416的材料，在此可用鋁鎳鈷磁鐵、鐵素體磁鐵、釤-鈷磁鐵、釹-鐵-硼磁鐵或通過將各種磁性粉末與塑料混合、模製混合物並固化模製材料所獲得的粘合磁鐵。由於多個磁化區域的磁通量密度必須是一致的，所以最好是使用粘合磁鐵，因為它能夠容易設計以具有任何磁通量密度。在此，使用一種由含有鐵素體粉末的塑料或稀土材料製成的粘合磁鐵。磁鐵的磁力隨溫度變化。
傳感器425是能夠檢測磁場的磁性傳感器，如在第十七實施例之中所解釋的霍爾元件和線圈。
傳感器425可感測由編碼器415的多個N極437和S極438形成的磁場。由N極437和S極438形成的磁場的強度絕對值分別隨著N極437或S極438與編碼器416的傳感器對置表面416a之間距離的減小或增大而增大或減小。傳感器425可感測磁場強度的變化並經由電纜422輸出檢測值給圖中未畫出的控制電路。
圖30圖示由傳感器425檢測出的輸出信號。輸出信號的大小正比於檢測出的磁通量的強度而輸出信號的符號則由磁通量的方向確定。在此，出現在圖30之中最左端上的脈衝表示當最靠近編碼器安裝件接地表面416b的傳感器對置表面416a設置得對置於傳感器425時檢測出的值的脈衝。圖30表明脈衝峰值強度的絕對值基本上隨時間以階梯方式單調地增大。
如先前所提及，在本實施例中，編碼器416以如下的配置予以設置，即高度L從傳感器425處看來在反時針方向上增大l1。因此，在圖27的情況下，控制電路判斷出，編碼器416，亦即轉軸402，從傳感器處看來順時針轉動。
如圖30之中所示，傳感器425的輸出具有由最靠近傳感器425的傳感器對置表面416a反射的信號作為最大峰值。控制電路數出這一最大峰值並根據每單位時間獲得的最大峰值的個數來算出轉軸402的轉動速度。
其次，控制電路根據峰值強度確定轉軸402的絕對角度。當傳感器425的輸出表明峰值檢測值(圖30中的點A)時，控制電路判斷出，對應於如此檢測出的輸出的磁化區域設置得對置於傳感器425。然後，控制電路判斷出，轉軸402設置在對應於如此檢測出的磁化區域的絕對角度。
其次，當傳感器425的輸出是兩峰值之間點B處的值時，當B的絕對角度可以按照緊前面的峰值點A處的強度對於點A處與點B處強度之間的差值之比值算出。詳細一點地說，點B處的角度可以由上述方程2算出。
控制電路可彼此相關聯地儲存多個傳感器對置表面416a的位置和轉軸402的絕對角度。因此，控制電路參照由上述方程2算出的結果可計算編碼器的絕對角度。
如以上所提及，按照本發明，編碼器416和傳感器425沿軸向設置得彼此對置。其次，編碼器416具有形成在其上的傳感器對置表面416a，以致與傳感器425的距離單調地增大或減小。傳感器425是由磁性傳感器構成的並在傳感器對置表面416a上交替地設置N極437和S極438。傳感器425按照與傳感器對置表面416a的距離來輸出輸出信號到控制電路。控制電路分析這一輸出信號以檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器425可以用以同時檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度，使得可能呈現與第十一實施例中相同的效用。
在本實施例中，用過具有由N極和S極構成的傳感器對置表面的編碼器。因此如此檢測出的峰值是尖陡的，使得可能以高於第十六實施例或第十七實施例中的角度解析度來檢測絕對角度。
(第十九實施例)以下將結合圖31至33詳細說明實現本發明的第十九實施例。在此，與第十六至十九實施例中所提及的相同的構件將被給予相同的附圖標記和符號而將略去其說明。
圖31圖示作為帶傳感器軸承的一種深溝球軸承，其中裝有根據實現本發明的第十九實施例的轉動檢測裝置。深溝球軸承具有外圈403、內圈404、多個滾珠407作為滾動件、密封環408和擋圈409。
在本實施例中，密封環408阻擋和密封外圈403與內圈404之間容放各滾珠407的空間的兩個開口之一。各滾珠407的兩個開口的另一個由編碼器卡持件431和傳感器卡持件441予以阻擋和密封。
傳感器卡持件441是環形構件，具有兩端平行的C形截面。傳感器卡持件441固定於外圈403的軸向端部403C並從外圈403沿軸向伸出。在傳感器卡持件441的沿徑向頂部內側設置徑向面對的傳感器440。
編碼器卡持件431是環形構件，具有L形截面。編碼器卡持件431固定於內圈404的軸向端部404b並從內圈404沿軸向伸出。編碼器卡持件431的前端設置在傳感器卡持件441的兩個端部之間。編碼器卡持件431和傳感器卡持件441彼此協同起著與密封環408相同的作用。在編碼器卡持件431的徑向一側設置編碼器430。編碼器430沿徑向設置得對置於傳感器440。
圖32是圖示編碼器430的平面視圖而圖33是圖32的局部放大視圖。編碼器430是由一種諸如鐵磁材料這樣的可以容易予以磁化的材料製成的。編碼器430具有環形形狀，軸向寬度不變。編碼器430具有編碼器安裝件接地表面430b，該表面430b距環心O半徑R2；並具有多個傳感器對置表面430a，該表面430a設置在距環心半徑R1的位置處，而半徑R1每隔預定的角度θ0改變一次。編碼器430在編碼器安裝件接地表面430b處固定於編碼器安裝件431。編碼器安裝件接地表面430b的法線方向橫交軸向。
如圖33之中所示，多個傳感器對置表面430a由具有徑向高度r1的臺階沿周向隔開。以O為中心每隔中心角θ0形成臺階，以致編碼器430的傳感器對置表面每隔角度θ0沿周向被分割。因此，從編碼器430的中心到編碼器430的傳感器對置表面430a每隔角度θ0增大r1。
因此，編碼器430的半徑R1，從作為參照的具有最小半徑R1的傳感器對置表面430a開始，到具有最大半徑R1的傳感器對置表面430a，每隔角度θ0增大r1。在本實施例中，挨著具有最小半徑R1的傳感器對置表面430a設置具有最大半徑R1的傳感器對置表面430a。其次，在本實施例中，編碼器430以如下的配置予以設置，即半徑R1沿軸向(圖31中箭頭A)看來在順時針方向上逐漸增大。因此，編碼器430與傳感器440之間的距離隨著轉軸402的轉動按照傳感器對置表面430a的形狀變化。編碼器430與傳感器440之間的距離按照角度被儲存在圖中未畫出的控制電路之中。再者，控制電路相互關聯地可儲存多個傳感器對置表面的位置和轉軸402的絕對角度。
其次，編碼器430可以以如下的配置予以設置，即從軸向(圖31中箭頭A)看來半徑R1在反時針方向上逐漸增大。
傳感器440沿徑向設置得對置於編碼器430的傳感器對置表面430a。傳感器440是一種位移傳感器，可測量編碼器的傳感器對置表面430a與傳感器440之間的距離變化。傳感器440類似於第十六實施例的傳感器420那樣向編碼器430的傳感器對置表面430a輸出光線或超聲波。如此輸出的光線或超聲波然後由傳感器對置表面430a予以反射。傳感器440接收如此反射的光線或超聲波以測定傳感器對置表面的形狀位移。傳感器440經由電纜422輸出如此檢測出的距離數據給圖中未畫出的控制電路。
由傳感器440檢測出的輸出信號與由圖27中虛線表示的相同。在此，出現在圖27中最左端上的脈衝表示當具有最小半徑R1的傳感器對置表面430a設置得對置於傳感器440時檢測值的脈衝。圖27表明脈衝峰值強度的絕對值隨時間以臺階方式單調地增大。
如先前所提及，在本實施例中，編碼器430以如下的配置予以設置，即沿軸向(圖31中的箭頭A)看來半徑R1在順時針方向上逐漸增大。因此，在圖27的情況下，控制電路判斷出，編碼器430，亦即轉軸402，沿軸向(圖31中箭頭A)看來在反時針方向上轉動。
其次，控制電路如同在第十六實施例之中那樣數出所檢測信號的最大峰值的個數並根據每單位時間獲得的最大峰值的個數來算出轉軸402的轉動速度。
其次，控制電路根據脈衝強度確定轉軸的絕對角度。在本實施例中，傳感器440的輸出按照編碼器430的形狀是階梯式的。控制電路相互關聯地儲存多種形狀的絕對角度和檢測值。然後，控制電路按照檢測值判斷出轉軸設置所在的角度。這樣，轉軸402絕對角度的檢測可以在角度分辨範圍θ0之內做出。
如以上所提及，按照本實施例，編碼器430和傳感器440沿徑向設置得彼此對置。其次，編碼器430上形成傳感器對置表面430a，以致與傳感器440的距離單調地增大或減小。傳感器440是由利用光線或超聲波的位移傳感器。傳感器440按照與傳感器對置表面430a的距離把輸出信號輸出到控制電路。控制電路分析此輸出信號以檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器440可以用以同時檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度，使之可呈現與第一實施例中相同的效用。
在本實施例中，傳感器440是利用光線或超聲波的位移傳感器。不過，傳感器440並不具體受限，只要它是能夠測量傳感器對置表面430a與傳感器440之間距離變化的一種傳感器即可。作為傳感器440，舉例來說，在此可以建議磁性傳感器、利用磁場與渦流之間相互作用的傳感器，或者類似的傳感器。在利用渦流的傳感器的情況下，編碼器需要是諸如金屬材料這樣的鐵磁材料。
其次，如本實施例之中的轉動檢測裝置可以用於第一至第十實施例任何一項之中所述的一種帶傳感器的軸承。
(第二十實施例)以下將結合圖34說明實現本發明的第二十實施例。在此，與第十六至十九實施例中所提及的相同的構件將被給予相同的附圖標記和符號而將略去其說明。
在本實施例中，在圖31中，在編碼器卡持件411的徑向一側上沿徑向設置編碼器。另一方面，在傳感器卡持件441的徑向一側上設置單一的傳感器445。傳感器445沿徑向設置得對置於編碼器435。
圖34是編碼器435的局部放大透視圖，此編碼器用在根據實現本發明的第二十實施例的一種轉動檢測裝置之中。在本實施例中，編碼器435類似於編碼器430設置得對置於傳感器445。
編碼器435具有環形形狀，軸向寬度不變。編碼器435具有編碼器安裝件接地表面435b，該表面435b距環心O半徑R2，並具有多個傳感器對置表面435a，該表面435a設置在距環心為半徑R1處，而半徑R1每隔預定的角度θ0改變一次。編碼器435在編碼器安裝件接地表面435b處固定於編碼器安裝件431。編碼器安裝件接地表面435b的法線方向橫交軸向。
如圖34之中所示，多個傳感器對置表面435a由具有編碼器435徑向高度r1的臺階沿周向隔開。以O為中心每隔中心角θ0製成臺階，以致編碼器435的傳感器對置表面每隔角度θ0沿周向被分割。因此，從編碼器435的中心到編碼器435的傳感器對置表面435a每隔角度θ0增大r1。
因此，編碼器435的半徑R1，從作為參照的具有最小半徑R1的傳感器對置表面435a開始，到具有最大半徑R1的傳感器對置表面435a，每隔角度θ0單調地增大r1。在本實施例中，挨著具有最小半徑R1的傳感器對置表面435a，設置具有最大半徑R1的傳感器對置表面435a。其次，在本實施例中，編碼器435以如下的配置予以設置，即半徑R1沿軸向(圖31中箭頭A)看來在順時針方向上逐漸增大。因此，編碼器435與傳感器445之間的距離隨著轉軸402的轉動按照傳感器對置表面435a的形狀變化。編碼器435與傳感器445之間的距離按照角度被儲存在圖中未畫出的控制電路之中。再者，控制電路相互關聯地可儲存多個傳感器對置表面435a的位置和轉軸402的絕對角度。
編碼器435的傳感器對置表面435a各自配有N極437。構成N極437的各磁化區域各自具有預定的磁通量密度。N極437圍繞自身形成磁場，該磁場具有的強度對應於其極性和磁通量密度。因此，圍繞編碼器435形成對應於N極437的磁通量密度的磁場。
傳感器445沿徑向設置得對置於編碼器435的傳感器對置表面435a。傳感器445是一種位移傳感器，可測量編碼器435的傳感器對置表面435a與傳感器440之間的距離變化。作為實例，本發明是針對使用能夠檢測磁場的磁場傳感器諸如霍爾元件和線圈，特別是霍爾元件而予以說明的。霍爾元件是按照橫交霍爾元件的磁通量的強度和方向產生電流作為輸出信號的器件。
傳感器445可感測由編碼器435各個N極437形成的磁場。由N極437形成的磁場的強度分別隨著N極437與編碼器435的傳感器對置表面435a之間距離的減小或增大而增大或減小。傳感器445可感測磁場強度的變化並經由電纜422輸出檢測值給圖中未畫出的控制電路。
檢測值的圖形由圖27中的實線表示，如同在第十七實施例之中那樣。輸出信號的大小正比於磁場的強度而輸出信號的符號則由磁通量的方向確定。在此，出現在圖27中最左端上的脈衝表示當具有最小半徑R1的傳感器對置表面435a設置得對置於傳感器445時檢測值的脈衝。圖37表明脈衝峰值強度的絕對值隨時間以階梯方式逐漸增大。
如先前所提及，在本實施例中，編碼器435以如下的配置予以設置，即沿軸向(圖31中的箭頭A)看來半徑R1在順時針方向上逐漸增大。因此，在圖27的情況下，控制電路判斷出，編碼器435，亦即轉軸402，沿軸向(圖31中箭頭A)看來在反時針方向上轉動。
如圖37所示，傳感器445的輸出使得由最靠近傳感器445設置的傳感器對置表面435反射的信號作為最大峰值。控制電路數出這個峰值的數量，並根據每單位時間獲得的最大峰值的數量來計算轉軸402的轉動速度。
其次，控制電路可根據脈衝強度確定轉軸402的絕對角度。在本實施例的情況下，傳感器445的脈衝的輸出按照編碼器435的形狀基本上是階梯式的。控制電路相互關聯地儲存各種形狀的絕對角度和檢測值。然後，控制電路按照檢測值判斷出轉軸設置所在的角度。這樣，轉軸402絕對角度的檢測可以在角度分辨範圍θ0之內做出。
如以上所提及，按照本實施例，編碼器435和傳感器445沿徑向設置得彼此對置。其次，編碼器435上形成傳感器對置表面435a，以致與傳感器445的距離單調地增大或減小。傳感器445按照與傳感器對置表面435a的距離把輸出信號輸出到控制電路。控制電路分析此輸出信號以檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器445可以用以同時檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度，使之可能呈現與第一實施例中相同的效用。
在本實施例中，由於傳感器對置表面435a只是由各N極構成的，所以如此檢測出的峰值是平緩的。因此，與只有一個峰值的情況相比，峰值檢測誤差出現的百分率減小了，使之可能以較高的可靠性來檢測峰值。
雖然本發明已經參照編碼器435的傳感器對置表面只由N極構成的情況作了說明，但是編碼器435的傳感器對置表面也可以由S極構成。在此情況下，轉動速度、轉動方向和絕對角度的檢測是以與本實施例中相同的方式做出的，例外的是輸出信號的符號反過來了。
其次，如本實施例之中的轉動檢測裝置可以用於第一至第十實施例任何一項之中所述的一種帶傳感器的軸承。
(第二十一實施例)以下將結合圖35說明實現本發明的第二十一實施例。在此與第十六至第二十實施例中所提及的相同的構件將被給予相同的附圖標記和符號，而其說明將被略去。
在本實施例中，在圖31中，在編碼器卡持件431的徑向一側上設置編碼器436。另一方面，在傳感器卡持件441的軸向一側上設置單一傳感器445。傳感器445沿徑向設置得對置於編碼器436。
圖35是用在根據實現本發明的第二十一實施例的一種轉動檢測裝置之中的、編碼器的局部放大透視圖。在本實施例中，編碼器436類似於編碼器430或435設置得對置於傳感器445。
編碼器436具有環形，徑向寬度不變。編碼器436具有一編碼器安裝件接地表面436b，該表面距環心O半徑R2；並具有多個傳感器對置表面436a，該表面設置在距環心O為半徑R1位置處，而半徑R1每隔預定的角度θ0變化一次。編碼器436在編碼器安裝件接地表面436b處固定於編碼器安裝件431。編碼器安裝件接地表面436b的法線方向與軸向相同。
如圖35之中所示，多個傳感器對置表面436a由具有軸向高度r1的臺階沿周向隔開。以O為中心每隔中心角θ0形成臺階，以致每隔中心角θ0沿周向分割了編碼器的傳感器對置表面。因此，從編碼器436的中心到編碼器436的傳感器對置表面436a的半徑R1每隔中心角θ0增大r1。
因此，編碼器436的半徑R1，始自作為參照的具有最小半徑R1的傳感器對置表面436a到具有最大半徑R1的傳感器對置表面436a，每隔中心角θ0逐漸增大r1。在本實施例中，挨著具有最小半徑R1的傳感器對置表面436a設置了具有最大半徑R1的傳感器對置表面436a。其次，在本實施例中，編碼器436以如下的配置予以設置，即半徑R1在軸向上(圖31中箭頭A)看來在順時針方向上逐漸增大r1。因此，編碼器436與傳感器445之間的距離隨著轉軸402的轉動而按照傳感器對置表面436a的形狀變化。
編碼器436與傳感器445之間的距離按角度被儲存在圖中未畫出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關聯地儲存多個傳感器對置表面436a的位置和轉軸402的絕對角度。
在編碼器436的傳感器對置表面436a上設置多個交替排列的N極437和S極438。構成N極437和S極438的各磁化區域各自具有預定的磁通量密度，N極437和S極438圍繞自身形成磁場，該磁場具有的強度對應於其極性和磁通量密度。因此，圍繞編碼器436形成對應於N極437和S極438的磁通量密度的磁場。
傳感器445是一種能夠檢測磁場的磁性傳感器，如在第二十實施例中解釋的霍爾元件和線圈。
傳感器445可感測由編碼器436的每個N極437和S極438形成的磁場。由N極437和S極438形成的磁場的強度的絕對值分別隨著N極437和S極438與編碼器436的傳感器對置表面436a之間的距離之減小或增大而增大或減小。傳感器445可感測磁場的強度變化並經由電纜422輸出檢測值給圖中未畫出的控制電路。
由傳感器445檢測出的輸出信號與示於圖30之中的相同。在此，出現在圖27中最左端上的脈衝表示當具有最小半徑R1的傳感器對置表面436a設置得對置於傳感器445時檢測值的脈衝。圖30表明，脈衝峰值的符號取決於極性的不同而反轉，而脈衝峰值強度的絕對值隨時間增大。於是，在圖30的情況下，控制電路可判斷出，轉軸402在N極437或S極438強度的增大方向上轉動，亦即沿軸向(圖31中的箭頭A)看來在反時針方向上轉動。然後，控制電路數出每單位時間檢測出的峰值個數，並算出轉軸402的轉動速度。
其次，控制電路可根據脈衝強度來確定轉軸402的絕對角度。控制電路可如在第十八實施例之中根據上述上方程2來算出絕對角度。
控制電路可相互關聯地儲存多個傳感器對置表面的位置和轉軸402的絕對角度。因此，控制電路可如上述參照由方程2計算的結果來算出編碼器436的絕對角度。
如以上所提及，按照本實施例，編碼器436和傳感器445沿徑向設置得彼此對置。其次，編碼器436具有製成在其上的傳感器對置表面436a，以致與傳感器445的距離單調地增大或減小。傳感器445可按照與傳感器對置表面436a的距離來輸出輸出信號給控制電路。控制電路分析此輸出信號以檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器445可以用以同時檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度，使得可能呈現與第十一實施例中相同的效用。
在本實施例中，使用了具有由各N極和各S極構成的傳感器對置表面的編碼器436。因此，檢測出的峰值是高尖的。使得可能如第十八實施例之中那樣以很高角度解析度檢測絕對角度。
其次，與本實施例中相同的轉動檢測裝置可以用於第一至第十實施例任何一項中所說明的一種帶傳感器的軸承。
(第二十二實施例)下面將結合圖36至38說明實現本發明的第二十二實施例。在此，與第十六至第二十實施例中所提及的相同的構件將被給予相同的附圖標記和符號而其說明將予以略去。
圖36是圖示實現本發明的第二十二實施例中的編碼器450。編碼器450用以代替圖31中的編碼器430。不同於編碼器450的各種結構如圖31之中所示。
圖37是編碼器450的局部放大透視圖。編碼器450具有環形形狀，軸向寬度不變。編碼器450具有編碼器安裝件接地表面450b，該表面距環心為半徑R2，並具有傳感器對置表面，該對置表面設置在距環心半徑R1的位置處，而半徑R1逐漸增大或減小。編碼器450在編碼器安裝件接地表面450b處固定於編碼器安裝件431。編碼器安裝件接地表面450b的法線方向橫交軸向。編碼器450的傳感器對置表面450a沿徑向設置得對置於是一種位移傳感器的傳感器440。
編碼器450的半徑R1從參照位置起沿著圓周方向隨著角度的增大以預定的比值增大。半徑R1最大所處的位置和半徑R1最小所處的位置由一臺階隔開。在本實施例中，編碼器以如下的配置予以設置，即在軸向(圖31中箭頭A)上看來，半徑R1在順時針方向逐漸增大。因此，編碼器450與傳感器440之間的距離隨著轉軸402的轉動按照傳感器對置表面450a的形狀變化。編碼器450與傳感器440之間的距離按照角度被儲存在圖中未畫出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關聯地儲存多個傳感器對置表面450a的位置和轉軸402的絕對角度。
圖38是圖示由傳感器440檢測出的輸出信號的簡圖。圖38表明檢測出的信號隨時間逐漸線性增大。
如先前所提及，在本實施例中，編碼器450以如下配置予以設置，即沿軸向(圖31中箭頭A)看來，半徑R1在順時針方向上逐漸增大。因此，在圖38的情況下，控制電路判斷出，編碼器450，亦即轉軸402，沿軸向(圖31中箭頭A)看來在反時針方向上轉動。
其次，按照電路採樣峰值達到最大時的時間並按照從某一峰值到下一峰值所需的時間算出轉動速度。
其次，控制電路可根據峰值強度確定轉軸的絕對角度。在本實施例的情況下，控制電路還具有預定角度和對應於此角度的檢測值表格。控制電路以此表格對比於檢測出的輸出值強度以計算轉軸402的轉動速度。
如以上所提及，按照本發明，編碼器450和傳感器440沿徑向設置得彼此對置。其次，編碼器450具有製成在其上的傳感器對置表面，以致與傳感器440的距離逐漸增大或減小。傳感器440按照與傳感器對置表面的距離輸出輸出信號給控制電路。控制電路分析此輸出信號以檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器440可以用以同時檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度，使之可能呈現與第十一實施例中相同的效用。
其次，與本實施例中相同的轉動檢測裝置可以用於第一至第十實施例任何一項之中所說明的一種帶傳感器的軸承。
(第二十三實施例)下面將結合圖39至40說明實現本發明的第二十二實施例。在此，與第十六至第二十二實施例中所提及的相同的構件將被給予相同的附圖標記和符號而其說明將予以省略。
圖39是圖示實現本發明的第二十實施例中的編碼器455。編碼器455用以代替圖31中的編碼器430。不同於編碼器455的各種結構如圖31之中所示。
編碼器455具有環形形狀，軸向寬度不變。編碼器455具有編碼器安裝件接地表面455b，該表面距環心為半徑R2，並具有傳感器對置表面455a，該表面455a設置在距環心O逐漸增大或減小的半徑R1的位置處。編碼器455在編碼器安裝件接地表面455b處固定於編碼器安裝件431。編碼器安裝件接地表面455b的法線方向橫交軸向。編碼器455的傳感器對置表面455a沿徑向設置得對置於是一種磁性傳感器的傳感器445。
編碼器455的半徑R1從參照位置起沿著圓周方向隨著角度的增大以預定的比值增大。半徑R1為最大時所處的位置和半徑R1為最小時所處的位置由一臺階隔開。在本實施例中，編碼器以如下的配置予以設置，即在軸向(圖31中箭頭A)上看來，半徑R1在順時針方向逐漸增大。因此，編碼器455與傳感器445之間的距離隨著轉軸402的轉動按照傳感器對置表面450a的形狀變化。編碼器455與傳感器445之間的距離按照角度被儲存在圖中未畫出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關聯地儲存多個傳感器對置表面455a的位置和轉軸402的絕對角度。
在編碼器455的傳感器對置表面455a上設置以預定間隔交替配置多個N極437和S極438。構成N極437和S極438的各磁化區域各自具有預定的磁通量強度。N極437和S極438各自圍繞自身形成磁場，該磁場具有的強度對應於其極性和磁通量強度。因此，圍繞編碼器455形成了對應於N極437和S極438的磁通量的磁場。
圖40是圖示由傳感器445檢測出的輸出信號的簡圖。圖40表明脈衝峰值強度的絕對值隨時間逐漸增大。
如先前所提及，在本實施例中，編碼器455以如下配置予以設置，即沿軸向(圖31中箭頭A)看來，半徑R1在順時針方向上逐漸增大。因此，在圖40的情況下，控制電路判斷出，編碼器455，亦即轉軸402，沿軸向(圖31中箭頭A)看來在反時針方向上轉動。
其次，按照電路採樣峰值達到最大時的時間並按照從某一峰值到下一峰值所需的時間算出轉動速度。
其次，控制電路可根據檢測出的信號確定轉軸的絕對角度。在本實施例的情況下，控制電路還具有預定角度和對應於此角度的檢測值表格。控制電路以此表格對比於檢測出的輸出值強度以計算轉軸402的轉動速度。
如以上所提及，按照本實施例，編碼器455和傳感器445沿徑向設置得彼此對置。其次，編碼器455具有製成在其上的傳感器對置表面455a，以致與傳感器445的距離逐漸增大或減小。傳感器445按照與傳感器對置表面455a的距離輸出輸出信號給控制電路。控制電路分析此輸出信號以檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器445可以用以同時檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度，使之可能呈現與第十一實施例中相同的效用。
其次，與本實施例中相同的轉動檢測裝置可以用於第一至第十實施例任何一項中所說明的一種帶傳感器的軸承。
(第二十四實施例)下面將結合圖41至42說明實現本發明的第二十四實施例。在此，與第十六至第二十三實施例中所提及的相同的構件將被給予相同的附圖標記和符號而其說明將予以略去。
圖41是圖示實現本發明的第二十四實施例中的編碼器460。編碼器460用以代替圖24中的編碼器410。不同於編碼器450的各種結構如圖24之中所示。
圖42是編碼器460的局部放大透視圖。編碼器460具有環形形狀，軸向寬度不變。編碼器460具有平直的編碼器安裝件接地表面460b，以及傳感器對置表面460a，該表面460a以預定的比例從編碼器安裝件起厚度L增大。編碼器460在編碼器安裝件接地表面460b處固定於編碼器安裝件411。編碼器安裝件接地表面460b的法線方向平行於軸向。編碼器460的傳感器對置表面460a沿軸向設置得對置於是一種位移傳感器的傳感器420。
編碼器460的厚度L從參照位置起沿著圓周方向隨著角度的增大以預定的比值增大。厚度L為最大時所處的位置和厚度L為最小時所處的位置由一臺階隔開。在本實施例中，編碼器以如下的配置予以設置，即從傳感器處看來，厚度L在反時針方向增大。因此，編碼器460與傳感器420之間的距離隨著轉軸402的轉動按照傳感器對置表面460a的形狀變化。編碼器460與傳感器420之間的距離按照角度被儲存在圖中未畫出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關聯地儲存多個傳感器對置表面460a的位置和轉軸402的絕對角度。
由傳感器420檢測出的輸出信號如圖38之中所示。轉動速度、轉動方向和絕對角度的計算方法如在第二十二實施例之中所解釋的。
如先前所提及，在本實施例中，編碼器460與傳感器420配置得彼此軸向對置。其次，編碼器460具有製成在其上的傳感器對置表面460a，以致與傳感器420的距離逐漸增大或減小。傳感器420按照與傳感器對置表面460a的距離輸出輸出信號給控制電路。控制電路分析輸出信號以檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器420可以用以同時檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度。使之可能呈現出與第十一實施例中相同的效用。
(第二十五實施例)下面將結合圖43說明實現本發明的第二十五實施例。在此，與第十六至第二十三實施例中所提及的相同的構件將被給予相同的附圖標記和符號而其說明將予以略去。
圖43是圖示實現本發明的第二十五實施例中的編碼器465的局部放大透視圖。編碼器465用以代替圖24中的編碼器410。不同於編碼器465的各種結構如圖24之中所示。
編碼器465具有環形形狀，軸向寬度不變。編碼器465具有平直的編碼器安裝件接地表面465b和傳感器對置表面465a，後者以預定的比值從編碼器安裝件起厚度L增大。編碼器465在編碼器安裝件接地表面465b處固定於編碼器安裝件411。編碼器安裝件接地表面465b的法線方向平行於軸向。編碼器463的傳感器對置表面465a沿軸向設置得對置於是一種磁性傳感器的傳感器425。
編碼器465的厚度L從參照位置起沿著圓周方向隨著角度的增大以預定的比值增大。厚度L為最大時所處的位置和厚度L為最小時所處的位置由一臺階隔開。在本實施例中，編碼器以如下的配置予以設置，即從傳感器處看來，厚度L在反時針方向上逐漸增大。因此，編碼器465與傳感器425之間的距離隨著轉軸402的轉動按照傳感器對置表面465a的形狀變化。編碼器465與傳感器425之間的距離按照角度被儲存在圖中未畫出的控制電路之中。再者，控制電路可相互關聯地儲存多個傳感器對置表面465a的位置和轉軸402的絕對角度。
在編碼器465的傳感器對置表面465a上以預定的間距設置交替配置的多個N極437和S極438。構成N極437和S極438的各磁化區域各自具有預定的磁通量密度。N極437和S極438各自圍繞自身形成磁場，該磁場具有的強度對應於其極性和磁通量密度。因此，圍繞編碼器465形成了對應於N極437和S極438磁通量密度的磁場。
由傳感器425控制出的輸出信號如圖40之中所示。轉動速度、轉動方向和絕對角度的計算方法如第二十三實施例之中所解釋的。
如以上所提及，按照本發明，編碼器465和傳感器425沿軸向設置得彼此對置。其次，編碼器465具有製成在其上的傳感器對置表面465a，以致與傳感器425的距離逐漸增大或減小。傳感器425按照與傳感器對置表面465a的距離輸出輸出信號給控制電路。控制電路分析此輸出信號以檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度。因此，單一的傳感器425可以用以同時檢測轉軸402轉動的速度、方向和角度，使之可能呈現與第十一實施例中相同的效用。
(第二十六實施例)以下將結合圖44說明實現本發明的第二十六實施例。在此，與第十六到第二十五實施例中提及的相同的構件將被給予相同的附圖標記和符號而將略去其說明。
圖44圖示作為帶傳感器滾動軸承的一種深溝球軸承，其中裝有根據實現本發明的第二十六實施例的轉動檢測裝置。在本實施例中，深溝球軸承的外圈403和內圈404具有分別沿軸向伸展的傳感器安裝部分403d和編碼器安裝部分404c。
在編碼器安裝部分404c的沿軸向外側404d上設置編碼器470。編碼器470是一種其上設置磁鐵的編碼器，諸如第二十、第二十一和第二十三實施例中所說明的編碼器435、436和455。編碼器470的軸向一側對置於傳感器安裝部分403d。
另一方面，在傳感器安裝部分403d的軸內側403e端部上直立設置環形鋼片495。環形密封件380由鋼片495支承以密封傳感器安裝部分403d與編碼器安裝部分404c之間的間隙。
其次，在傳感器安裝部分403d的軸向內側403e上設置傳感器安裝件486。傳感器安裝件486位於密封環408與密封件490之間。
在傳感器安裝件486上設置溫度測量裝置485和傳感器480。傳感器480是一種磁性傳感器，其可測定由編碼器470形成的磁場的變化，或是一種位移傳感器，其可判定距離的變化。傳感器480設置得對置於編碼器470並可測定編碼器470的形狀。傳感器480以與第二十、第二十一和第二十三實施例中相同的方式檢測轉動體的轉動速度、轉動方向和絕對角度。
溫度測量裝置485可測定傳感器和編碼器以及各周邊構件的溫度並輸出如此測得的溫度數據給圖中未畫出的控制電路。在編碼器470由N極或S極予以磁化的情況下，構成N極和S極的各磁化區域隨溫度變化而改變磁通量密度。控制電路具有一表格，藉以校正隨溫度變化的磁通量密度改變。其次，控制電路利用此表格來校正為此檢測出的輸出值並檢測轉軸的轉動速度、轉動方向和絕對角度。在使用諸如熱電偶這樣的接觸型溫度計的情況下，可檢測諸如傳感器這樣的非轉動件的溫度，但在使用諸如紅外輻射溫度計這樣的非接觸型溫度計的情況下，就使得可能檢測諸如編碼器這樣的轉動件的溫度。
如以上所提及，按照本實施例，根據溫度變化校正而得的輸出值可以用以檢測轉軸的轉軸速度、轉動方向和絕對角度。因此，編碼器470可以不加考慮編碼器470各種工作溫度條件地予以採用，值得可能更加寬泛地把本轉動狀態檢測裝置應用於軸承和滾動裝置。
編碼器與傳感器之間的芯件間隙隨熱脹冷縮而變化。這一芯體間隙變化可以根據來自溫度測量裝置的信號予以校正。
其次，在本實施例中，編碼器470和傳感器480由密封環408和密封件480予以密封。因此，可以使外界影響最小，可以以更高精度進行測量。
因此，轉軸轉動的速度、方向和角度可由簡單的結構予以檢測，使之可能減少零部件的數量並因此降低零部件成本。其次，減少零部件的數量可改善裝配性，使之也可以降低裝配成本。
其次，由於只需要一個傳感器，所以可以節省軸承中的空間，總的說使得更加輕便的設計成為可能。再者，傳感器數量的減少也導致軸承的重量減小，如果軸承用於汽車等，這有助於降低燃油消耗。
其次，與本實施例中相同的轉動檢測裝置可以用於第一到第十實施例的任何一項中所說明的帶傳感器軸承。
工業應用性按照本發明，可以提供一種帶傳感器的滾動軸承，即使在其上作用著推壓座圈端部表面的任何載荷，也可以保持檢測的高精度。
其次，按照本發明，可以提供一種帶傳感器的滾動軸承，可以在其中裝有多個傳感器並可以減小寬度。
再者，按照本發明，可以提供一種帶傳感器的滾動軸承，可以阻止諸如磁通量洩漏這樣的外部幹擾以保持檢測的高精度。
其次，按照本發明，由於編碼器與傳感器對置表面隨位置而不同，所以可以提供一種轉動狀態檢測裝置和一種帶傳感器的滾動軸承，通過使傳感器測定與編碼器的距離而以簡單的結構判定轉動速度、轉動方向和絕對角度。再者，在本結構的情況下，只需要一個傳感器，使之可能簡化結構並因此降低裝置成本。
其次，按照本發明，可以提供一種轉動狀態檢測裝置和一種帶傳動器的滾動軸承，其能夠通過使用單一的傳感器檢測峰值來檢測轉動件的轉動速度，這是由於構成編碼器的多個磁化區域具有不同的各磁通量密度。再者，通過事先掌握具有不同的各磁通量的各磁化區域的設置圖形，使用單一的傳感器同時可以檢測轉動件的轉動方向和絕對角度。因而，通過使用比相關技術中較為簡單的結構可以實現在靜止件上減小空間。其次，不需要設置額外的一些傳感器，就使得可能以低成本檢測轉動件。
權利要求
1.一種帶傳感器的滾動軸承，包括內圈；外圈；滾動件，它們可滾動地設置在內圈與外圈之間；傳感器，其設置在內圈和外圈二者之一上；檢測件，其設置在內圈和外圈二者中另一個上，沿徑向對置於傳感器而適於由傳感器予以感測；第一卡持件，其固定於外圈的外圈端部表面上，卡持傳感器和檢測件二者之一；以及第二卡持件，其固定於內圈的內圈端部表面上，卡持傳感器和檢測件二者中的另一個，其特徵在於，內圈端部表面和外圈端部表面中的至少一個配置得不由傳感器或檢測件沿軸向推壓。
2.如權利要求1所述的帶傳感器的軸承，其中第一卡持件或第二卡持件具有一凸緣部分，該凸緣部分沿徑向伸展而接觸於內圈端部表面或外圈端部表面；以及內圈端部表面和外圈端部表面中的至少一個配置得經由凸緣部分沿軸向推壓。
3.如權利要求2所述的帶傳感器的軸承，其中具有凸緣部分的第一卡持件或第二卡持件安裝在作為靜止圈的內圈或外圈上，且凸緣部分接觸於靜止圈的端部表面以卡持傳感器。
4.如權利要求1至3中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中安裝在作為靜止圈的內圈或外圈上的第一或第二卡持件具有彎折部分，該彎折部分沿徑向向上彎折而設置在配裝在靜止圈的內或外表面上的安裝部分的前端處。
5.如權利要求4中所述的帶傳感器的滾動軸承，其中彎折部分的前端從安裝在作為轉動圈的內圈或外圈上的第一卡持件或第二卡持件的沿徑向伸展的側壁的滾動件一側伸向其對置於滾動件的一側。
6.如權利要求1至5中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中第一卡持件和第二卡持件卡持傳感器和檢測件，且傳感器和檢測件沿徑向彼此對置。
7.如權利要求6所述的帶傳感器的滾動軸承，其中由第一卡持件卡持的、傳感器和檢測件二者之一比由第二卡持件卡持的、傳感器和檢測件二者中的另一個設置得較為靠近內部。
8.一種帶傳感器的滾動軸承，包括內圈；外圈；滾動件，其可滾動地設置在內圈與外圈之間；以及多個傳感器，它們設置在內圈和外圈二者之一上，其特徵在於，多個傳感器設置在沿著軸向的相同位置處。
9.如權利要求8所述的帶傳感器的滾動軸承，還包括一檢測件，該檢測件在與多個傳感器相同的軸向位置處對置於傳感器設置在內圈和外圈中的另一個上，適於由傳感器予以感測。
10.如權利要求9所述的帶傳感器的滾動軸承，其中檢測件是一環形材料，其具有一外表面和一內表面，而外表面和內表面二者都由多個傳感器的任何一個予以感測。
11.如權利要求10所述的帶傳感器的滾動軸承，其中檢測件的外表面和內表面具有磁化區域，在其上形成不同的磁化圖形。
12.如權利要求1至4中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中多個傳感器設置在彼此在圓周上偏離的各位置處。
13.如權利要求8至12中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中密封構件設置在多個傳感器與滾動件之間。
14.如權利要求8至13中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中多個傳感器包括磁性傳感器、溫度傳感器和振動傳感器。
15.一種帶傳感器的滾動軸承，包括內圈；外圈；滾動件，其可滾動地設置在內圈與外圈之間；傳感器，其設置在內圈和外圈二者之一上；檢測件，其設置在內圈和外圈二者中另一個上，徑向對置於傳感器，適於由傳感器予以感測；以及噪音屏蔽，其設置在傳感器和檢測件附近。
16.如權利要求15所述的帶傳感器的滾動軸承，其中傳感器是一磁性傳感器，它可感測由檢測件產生的磁性。
17.如權利要求15或16所述的帶傳感器的滾動軸承，還包括第一卡持件，其由磁性材料製成，固定於外圈上，可卡持傳感器和檢測件二者之一；以及第二卡持件，其由磁性材料製成，固定於內圈上，可卡持傳感器和檢測件二者中另一個；其中第一卡持件和第二卡持件起到噪音屏蔽的作用。
18.如權利要求17所述的帶傳感器的滾動軸承，其中第一卡持件和第二卡持件中至少一個具有一側壁，該側壁在傳感器和檢測件對置於滾動件的一側上沿徑向延伸；以及第一卡持件和第二卡持件覆蓋傳感器和檢測件而具有一U形橫截面。
19.如權利要求17或18所述的帶傳感器的滾動軸承，還包括一居中側壁，其沿徑向設置得伸向傳感器和檢測件的滾動件一側；其中居中側壁起到噪音屏蔽的作用。
20.如權利要求15至19中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中第一卡持件和第二卡持件可卡持傳感器和檢測件，且傳感器和檢測件沿徑向彼此對置。
21.一種帶傳感器的滾動軸承，包括編碼器，其安裝在相對於靜止件轉動的轉動件上並由多個排列成一行的磁化區域形成；以及傳感器，其安裝在靜止件上並對置於編碼器，適於檢測編碼器上多個磁化區域的磁力，其特徵在於，多個磁化區域具有不同的磁通量密度。
22.如權利要求21所述的帶傳感器的滾動軸承，其中編碼器上的多個磁化區域由多個交替配置的N和S極形成。
23.如權利要求22所述的帶傳感器的滾動軸承，其中編碼器上的多個磁化區域由N或S極形成。
24.如權利要求21至23中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中編碼器在沿著轉動件軸線的方向上對置於傳感器。
25.如權利要求21至23中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中編碼器在沿著轉動件徑向的方向上對置於傳感器。
26.如權利要求21至25中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中多個磁化區域以如下配置予以設置，即磁通量密度逐漸增大或減小。
27.如權利要求21至26中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中還設置一溫度測量部分，用於測量傳感器或編碼器或周邊各構件的溫度。
28.如權利要求21至27中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中設置一密封件，用於密封編碼器和傳感器。
29.一種帶傳感器的軸承，包括內圈；外圈；編碼器，其安裝在外圈和內圈二者之一上並由多個排列成一行的磁化區域形成；以及傳感器，其安裝在外圈和內圈二者中另一個上並對置於編碼器，適於檢測編碼器上多個磁化區域的磁力，其特徵在於，多個磁化區域具有彼此不同的磁通量密度。
30.如權利要求29所述的帶傳感器的軸承，其中編碼器上的多個磁化區域由多個交替排列的N和S極形成。
31.如權利要求9所述的帶傳感器的軸承，其中編碼器上的多個磁化區域由N或S極形成。
32.如權利要求29至31中任一項所述的帶傳感器的軸承，其中編碼器沿軸向設置得對置於傳感器。
33.如權利要求29至31中任一項所述的帶傳感器的軸承，其中編碼器沿徑向設置得對置於傳感器。
34.如權利要求29至33中任一項所述的帶傳感器的軸承，其中多個磁化區域以如下配置予以設置，即磁通量密度逐漸增大或減小。
35.如權利要求29至34中任一項所述的帶傳感器的軸承，其中設置一溫度測量部分，用於測量傳感器或編碼器或周邊各構件的溫度。
36.如權利要求29至35中任一項所述的帶傳感器的軸承，其中設置一密封件，用於密封編碼器和傳感器。
37.一種轉動狀態檢測裝置，包括傳感器，其安裝在靜止件上；以及編碼器，其安裝在相對於靜止件轉動的轉動件上，編碼器包括與傳感器相對的傳感器對置表面，其特徵在於，編碼器的傳感器對置表面與傳感器之間的距離隨位置變化而傳感器適於通過測量該距離的變化來測定轉動件的轉動狀態。
38.如權利要求37所述的轉動狀態檢測裝置，其中所述傳感器對置表面由多個傳感器對置表面構成，而編碼器的傳感器對置表面與傳感器之間的距離因傳感器對置表面不同而不同。
39.如權利要求38所述的轉動狀態檢測裝置，其中編碼器具有分別設置在傳感器對置表面上排列成一行的多個磁化區域。
40.如權利要求37所述的轉動狀態檢測裝置，其中編碼器的傳感器對置表面與傳感器之間的距離逐漸增大或減小。
41.如權利要求40所述的轉動狀態檢測裝置，其中編碼器具有在傳感器對置表面上排列成一行的多個磁化區域。
42.如權利要求39或41所述的轉動狀態檢測裝置，其中多個磁化區域由多個交替排列的N和S極形成。
43.如權利要求37至42中任一項所述的轉動狀態檢測裝置，其中編碼器沿著轉動件的軸向設置得對置於傳感器。
44.如權利要求37至42中任一項所述的轉動狀態檢測裝置，其中編碼器沿著轉動件的徑向設置得對置於傳感器。
45.如權利要求37至44中任一項所述的轉動狀態檢測裝置，其中設置一溫度測量部分，用於測量傳感器或編碼器或周邊各構件的溫度。
46.如權利要求37至45中任一項所述的轉動狀態檢測裝置，其中設置一密封件，用於密封編碼器和傳感器。
47.一種帶傳感器的滾動軸承，包括內圈；外圈；滾動件，其可滾動地設置在內圈與外圈之間；傳感器，其安裝在內圈和外圈二者之一上；以及編碼器，其安裝在外圈和內圈二者中另一個上，編碼器包括與傳感器相對的傳感器對置表面，其特徵在於，編碼器的傳感器對置表面與傳感器之間的距離隨位置變化，而傳感器適於通過測量該距離的變化來測定轉動件的轉動狀態。
48.如權利要求47所述的帶傳感器的滾動軸承，其中所述傳感器對置表面由多個傳感器對置表面構成，而傳感器與編碼器的傳感器對置表面之間的距離因傳感器對置表面的不同而不同。
49.如權利要求48所述的帶傳感器的滾動軸承，其中編碼器具有多個磁化區域，其排列成一行並分別設置在多個傳感器對置表面上。
50.如權利要求47所述的帶傳感器的滾動軸承，其中編碼器的傳感器對置表面與傳感器之間的距離逐漸增大或減小。
51.如權利要求50所述的帶傳感器的滾動軸承，其中編碼器具有多個磁化區域，它們排列成一行並設置在傳感器對置表面上。
52.如權利要求49或51所述的帶傳感器的滾動軸承，其中多個磁化區域由多個交替排列的N和S極形成。
53.如權利要求47至52中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中編碼器設置得沿軸向對置於傳感器。
54.如權利要求47至52中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中編碼器設置得沿徑向對置於傳感器。
55.如權利要求47至54中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中設置一溫度測量部分，用於測定傳感器或編碼器或周邊各構件的溫度。
56.如權利要求47至55中任一項所述的帶傳感器的滾動軸承，其中設置一密封件，用於密封編碼器和傳感器。
全文摘要
本發明公開了一種裝有傳感器的滾動軸承，包括內圈；外圈；滾動件，它們可滾動地設置在內圈與外圈之間；傳感器，其設置在內圈和外圈二者之一上；以及檢測件，其設置在內圈和外圈二者中另一個上，沿徑向對置於傳感器，適於由傳感器予以感測。第一卡持件固定於外圈的外圈端部表面並卡持傳感器和檢測件二者之一。第二卡持件固定於內圈的內圈端部表面並卡持傳感器和檢測件二者中另一個。外圈端部表面和內圈端部表面中至少一個配置得不被傳感器或檢測件沿軸向推壓。
文檔編號F16C19/52GK1615407SQ02827128
公開日2005年5月11日 申請日期2002年11月18日 優先權日2001年11月22日
發明者青木護, 石川寬朗 申請人:日本精工株式會社