CN1882791A - 带ic卡片轴承及其密封件 - Google Patents

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Abstract

为了提供能简单且可靠地将IC卡片安装到轴承上，另外可以保护IC卡片不受高温等外部环境的影响的带IC卡片轴承，在密封内外圈(1、2)间的轴承空间的密封件(5)上安装IC卡片(9)。密封件(5)，在芯骨(6)设置橡胶或树脂制的弹性体(7)，并以埋入状态将IC卡片(9)设置于该弹性体(7)，IC卡片(9)可以通过硫化粘接固定在弹性体(7)上，也可以通过嵌入弹性体(7)上所设置的槽来进行固定。

Description

带IC卡片轴承及其密封件
技术领域
本发明涉及通过非接触通信能够进行通讯的具有IC卡片(tag)的带IC卡片轴承及其密封件(seal)。
背景技术
以往，轴承的型号、精度记号、特殊要求记号、制造批次编号等，被刻印在产品本身上，或记载在捆包箱上。但是，能记载在轴承或捆包箱上的内容被最小限度所限制。
作为安装于各种物品、小型且能记录大量信息的部件，开发了各种应用了RFID(无线频率识别)技术的RFID用IC卡片(例如，日本特开2002-298116号公报)。
关于由以往的轴承捆包箱的编号所显示的轴承识别信息，有可能在轴承组装后便无法得知。关于轴承的刻印，刻印的信息量少，而且不能一个一个地独立地识别。
为此，尝试了将信息量大的RFID用IC卡片安装到轴承上。在将IC卡片安装到轴承上的情况下，由于在套圈产生电波吸收或反射的问题，所以考虑与安装到套圈相比，更适合于安装到密封件上的情况。即，由于RFID用IC卡片利用微波进行读取，所以若将RFID用IC卡片直接安装到轴承上，则在读取时，轴承的套圈等吸收微波，而导致不能进行RFID用IC卡片的读取。将IC卡片本身直接安装到金属部件上不但要花费心思，而且IC卡片成本升高且变大。
但是，即使在将IC卡片安装到密封件的情况下，具有能够忍耐轴承的使用环境的耐热性的RFID用IC卡片，需要在卡片外部安装护套(sheath)等部件。另一方面，在卡片的天线为线圈天线的情况下，为了确保大的通信距离，采用将线圈绕组以螺旋状地卷绕若干圈的结构，从而宽度以及厚度方向的尺寸变大。在一般用途的RFID用IC卡片中，开发出了通过限制存储量，而减小至例如米粒左右大小的小型化了的IC卡片，但为了确保上述那样的耐热性或通信距离，可适用于轴承的RFID用IC卡片不得不具有某种程度的大小。由此若IC卡片变大，为了将IC卡片安装到密封件上，则需要进行牢固地固定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能简单且可靠地将IC卡片安装到轴承上，另外可简单地保护IC卡片不受高温等外部环境的影响，由此得到长期稳定的收发特性的带IC卡片轴承及其密封件。
本发明的带IC卡片轴承，是利用在芯骨设置有橡胶或树脂制的弹性体的密封件来密封套圈间的轴承空间的轴承，其中，在所述弹性体内，以埋入状态设置通过非接触通信能够进行通讯的IC卡片。作为通过非接触通信能够进行通讯的IC卡片，可以使用RFID用IC卡片。IC卡片被埋入弹性体的状态可以是IC卡片的整体被埋入，也可以是其一部分被埋入。
根据该结构，可以利用安装于密封件的IC卡片，存储与轴承相关的各种信息，即使在将轴承组装入机器后也能读取并得知其存储信息。IC卡片由于被安装于密封件，所以与安装于套圈的情况不同，可以容易地避免金属吸收或反射电波的问题，另外由轴承部件的加工面，也能容易地将IC卡片安装于轴承。通过将IC卡片的安装位置选定在密封件上，从而即使IC卡片损坏，仅通过更换密封件便可以对轴承再度赋予IC卡片所要求的规定的功能。关于在密封件安装IC卡片，由于以埋入状态将IC卡片设置在密封件的弹性体内，所以可以牢固地进行IC卡片的固定，另外，由于使橡胶或合成树脂的弹性体介于周围，所以可以保护IC卡片不受高温等外部环境的影响。这样，IC卡片的安装可靠，另外可以保护IC卡片不受外部环境的影响，所以可得到长期稳定的收发特性。
在所述弹性体为橡胶的情况，通过在进行该橡胶的硫化时的硫化粘接，可以将IC卡片固定于弹性体。
通过硫化粘接，即使不使用粘接剂，也可以牢固地进行固定。另外，与铆接等的物理的固定构造不同，不会引发IC卡片的变形。
在本发明中，可以在所述芯骨设置IC卡片的定位用孔，将IC卡片的一部分嵌入该定位用孔。
通过在芯骨设置IC卡片的定位用孔，从而可容易地进行IC卡片的定位，另外，可以安装IC卡片以使其突出到芯骨的表面及背面，可以减轻IC卡片偏于芯骨的表面侧或背面侧的很大的突出，能以良好的平衡将IC卡片安装于密封件。
在本发明中，可以在所述弹性体设置IC卡片安装用槽，以嵌合状态将IC卡片安装于该IC卡片安装用槽。IC卡片可以使用粘接剂固定在安装用槽内，也可以仅通过嵌合来保持。
若设置IC卡片安装用槽使IC卡片嵌合，则能容易且可靠地将IC卡片安装于密封件。在一并使用粘接剂的情况下，可以更牢固地固定IC卡片。另外，与通过硫化粘接来安装的情况不同，可以避免硫化粘接时的热应力。这样，即使在安装到IC卡片安装用槽内的情况下，与铆接等物理的固定构造不同，不会引发IC卡片的变形。
本发明的带IC卡片密封件，是密封本发明的所述带IC卡片轴承的套圈间的密封件，其中，在芯骨设置橡胶或树脂制的弹性体，在所述弹性体内，以埋入状态设置通过非接触通信能够进行通讯的IC卡片。
通过使用该结构的带IC卡片密封件，将IC卡片安装于本发明的轴承变得简单且可靠，另外，可简单地保护IC卡片不受高温等外部环境的影响，从而得到长期稳定的收发特性。
附图说明
从参考了附图的以下的优选实施例的说明，可以更明了地理解本发明。但是，实施例以及附图仅用于进行图示以及说明，并不是用来限定本发明的范围的。本发明的范围通过添加的权利要求来限定。在附图中，多个附图中的同一部件编号表示同一部分。
图1(A)是本发明的第一实施方式的带IC卡片轴承的剖视图，(B)是其密封件的放大剖视图；
图2(A)是该带IC卡片轴承中的密封件的部分主视图，(B)是部分后视图，(C)是其密封件的表侧突出部分的侧视图；
图3(A)是图2(B)的IIIA-IIIA线剖视图，(B)是图2(B)的IIIB-IIIB线剖视图；
图4是表示该带IC卡片轴承中的IC卡片的电路构成例的框图；
图5(A)是本发明的其他实施方式中的带IC卡片轴承的剖视图，(B)是其密封件的部分放大剖断侧视图；
图6(A)是该带IC卡片轴承中的密封件的部分主视图，(B)是图6(A)的VI-VI线剖视图；
图7(A)是图6(A)的VIIA-VIIA线剖视图，(B)是图6(A)的VIIB-VIIB线剖视图，(C)是图6(A)的VIIC-VIIC线剖视图。
具体实施方式
结合图1至图4一起说明本发明的第一实施方式。该带IC卡片轴承使多个转动体3介于套圈即内圈1和外圈2的轨道面1a、2a之间，设有保持这些转动体3的保持器4，并在两侧设有密封件5。转动体3由球体构成，该轴承为深沟球轴承。
如图1(A)、(B)所示，密封件5是在芯骨(core metal)6设有由橡胶或合成树脂构成的橡胶状弹性体7的接触密封件，并被形成为环状，被安装于内外圈1、2中的任一方。在图示的例子中，通过将密封件5的外径缘嵌合于在外圈2的内径面设置的密封件安装槽8，来安装密封件5，内径部的密封唇7a、7b与内圈1的外径面滑动接触。芯骨6由钢板等金属板的环状冲压成形件构成。芯骨6可以是其整体被弹性体7覆盖，或者也可以是其一部分从弹性体7露出，但在密封件5与外圈2等的套圈接触的部分，芯骨6不露出，芯骨6与套圈不接触。另外，在该实施方式中，芯骨6的朝向轴承外的面的整体被弹性体7覆盖。
在上述密封件5设置有通过非接触通信能够进行通讯的IC卡片9。IC卡片9被设置成埋入弹性体7内的状态。在弹性体7为橡胶的情况下，也可以通过硫化粘接将IC卡片9固定于弹性体7。弹性体7在圆周方向的一部分具有厚壁部7c，IC卡片被埋入在该厚壁部7c。
在芯骨6设置IC卡片9的定位用孔10，将IC卡片9的一部分嵌入该定位用孔10。IC卡片9被嵌入定位用孔10，以使其从定位用孔10突出到芯骨6的表面及背面。
在该例子中，IC卡片9采用圆柱状，且被配置成与相对于环状的密封件5的圆周的切线方向平行，并相对于芯骨6的定位用孔10从芯骨6的表面侧被嵌入。定位用孔10的密封件半径方向的宽度比IC卡片9的直径小，IC卡片9大部分从芯骨6突出到表侧(轴承的外侧)，其余的部分突出在背侧。由此，弹性体7的埋入了IC卡片9的厚壁部7c，朝向轴承外突出的表侧突出部分7ca比背侧突出部分7cb突出得多。
图2(A)、(B)分别是从密封件表面侧观察密封件5的上述厚壁部7c所设置的圆周部分的图，以及从背面侧观察的图。如该图虚线所示，定位用孔10被形成为矩形的孔。厚壁部7c的表侧突出部分7ca是沿着定位用孔10的矩形，其密封件外径侧一方为沿着密封件外周的圆弧状，背侧突出部分7cb被设置成沿密封件5的圆周方向的圆弧状。如该图(C)所示，厚壁部7c的表侧突出部分7ca的侧面形状为矩形。
图3(A)表示密封件5的具有IC卡片9的部分的纵剖面，图3(B)表示密封件5的没有IC卡片9的部分的纵剖面。
密封件5的制造工序是例如下面1)～6)所示的工序。
1)在设有凹部的下部模具(未图示)的模具面上配置芯骨6。
2)在被设置于各芯骨6的定位用孔10配置IC卡片9。
3)在芯骨6和IC卡片9的橡胶粘贴面的整个面上涂敷硫化粘接剂。
4)将未硫化的橡胶片配置在下部模具面上。
5)对上部模具(未图示)和下部模具进行加压使其紧密接触，保持规定的时间，进行橡胶的硫化反应。
6)打开模具，取出密封件5的产品。
作为IC卡片9，使用例如应用了RFID(无线频率识别：Radio FrequencyIdentification)技术的RFID用IC卡片。RFID形式的IC卡片使用静电耦合、电磁耦合、电磁感应、微波等的电波、光等作为传送方式，但也可以采用任一种方式，在该实施方式中，使用微波等的电波。
图4表示IC卡片9的电路构成例。该IC卡片9例如由单独的IC芯片9a和天线15构成。芯片9a具有中央处理装置(CPU)11、存储器12、收发电路13以及电源电路14，电源电路14从天线15取得电源。存储器12使用信息的存储不需要电源的存储器。使用具有与IC卡片9的天线15相对向的天线的IC卡片读出器/写入器(未图示)，来对该IC卡片9进行信息的写入以及读取。
根据该结构的带IC卡片轴承，可以利用安装于密封件6的IC卡片9，来存储与轴承有关的各种信息，即使在将轴承组装入机器后也能读出并得知其存储信息。作为存储于IC卡片9的内容，例如可以记录：安装了该IC卡片9的轴承的润滑脂的种类、轴承内部间隙等的精度、轴承构成部件的材质、硬度、热处理条件、转动体直径以及等级、密封件的种类、制造批次编号、制造经历、检查结果、销售途径经历、维修信息等所有的信息，并可以在装入轴承后读出这些信息。
IC卡片9，由于被安装于密封件5，所以与安装于内外圈1、2的情况不同，可以容易地避免金属吸收或反射电波的问题，另外由轴承部件的加工面，也能容易地将IC卡片9安装到轴承上。由于IC卡片9的安装位置在密封件5上，所以即使IC卡片9损坏，仅通过更换密封件5，便可以对轴承再度赋予IC卡片所要求的规定性能。
关于将IC卡片9安装于密封件5，由于设置成将IC卡片9埋入密封件5的弹性体7内的状态，所以可以牢固地进行IC卡片9的固定，只要弹性体7不损坏，就可以继续牢固地固定IC卡片9。与铆接等物理的固定构造不同，不会引发IC卡片9的变形。通过硫化粘接，即使不使用粘接剂，也可以牢固地固定。另外，由于构成密封件5的橡胶或合成树脂的弹性体7介于IC卡片9的周围，所以可以保护IC卡片不受高温等外部环境的影响。
这样，由于IC卡片9的安装可靠，所以可得到长期稳定的收发特性。另外，通过IC卡片9的周围的弹性体7来保护，以使其不受外部环境的影响，也能得到长期稳定的收发特性。
而且，由于在芯骨6设有IC卡片9的定位用孔10，所以可容易地进行IC卡片9的定位，另外，可以安装IC卡片9以使其突出到芯骨6的表面及背面，可以减轻IC卡片9偏于芯骨6的表面侧或背面侧，能以良好的平衡将IC卡片9安装于密封件5。
图5～图7表示本发明的其他实施方式。在该实施方式中，作为将IC卡片9安装到密封件5的构造，在弹性体7设置IC卡片安装用槽21，在使IC卡片9嵌合于该IC卡片安装用槽21的状态下来安装IC卡片9。即，在将密封件5成形为设有IC卡片安装用槽21的形状之后，在该IC卡片安装用槽21嵌入IC卡片9来进行安装。在该情况下，优选用粘接剂将IC卡片9固定在IC卡片安装用槽21的内表面。
在密封件5的相对于芯骨6的表面侧，通过将围壁22成形为突出状态而将IC卡片安装用槽21设置于弹性体7。即，围壁22的内部为IC卡片安装用槽21。围壁22为矩形框状，并被设置成与相对于密封件5的圆周方向的切线方向平行。因此，分别如6(A)的VIIA-VIIA线剖面以及VIIB-VIIB线剖视图即图7(A)、(B)所示，围壁22根据密封件5的圆周方向位置，芯骨6的半径方向的位置不同。该图(C)表示密封件5的没有IC卡片9的位置的剖面。没有IC卡片9的位置的剖面形状与第一实施方式相同。关于IC卡片9，与第一实施方式同样，其外形采用圆柱状。
该实施方式的情况的密封件5的制造工序例如是下面的1)～6)所示的工序。
1)在设有凹部的下模具面(未图示)上配置芯骨6。
2)在芯骨6的橡胶粘贴面的整个面上涂敷硫化粘接剂。
3)将未硫化的橡胶片配置在下部模具上。
4)对上部模具和下部模具进行加压使其紧密接触，加热保持规定的时间，进行橡胶的硫化反应。
5)打开模具，取出密封件5的产品。
6)向在密封件5上形成的IC卡片安装用槽21内注入粘接剂，之后，嵌入IC卡片9进行固定。
根据该实施方式，由于除了IC卡片9的正面部的大部分成为被埋入弹性体7的状态，所以保护IC卡片9不受外部环境影响。另外，由于设置IC卡片安装用槽21以嵌合IC卡片9，所以可以更容易地将IC卡片9安装于密封件5。而且，在收容有IC卡片9的IC卡片安装用槽21内，可以容易且高精度地注入粘接剂，可以稳定发挥牢固的粘接力。另外，与通过硫化粘接进行安装的情况不同，在固定IC卡片9时，可以避免硫化粘接时的热应力。
这样，即使在将IC卡片9安装到槽21内的情况下，与铆接等物理的固定构造不同，不会引发IC卡片9的变形。另外，可以使构成密封件5的橡胶等弹性体7介于IC卡片9的周围，在该情况下也可以保护IC卡片9不受外部环境的影响。
该实施方式中的其他的结构、效果与第一实施方式相同。
另外，上述各实施方式虽然对适用于深沟球轴承的情况进行了说明，但本发明也可以适用于带密封件的各种轴承。例如，圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、自动调心轴承、角接触球轴承、旋转座轴承(center bearing)等径向形式的轴承，除此以外，也可以适用于轴向形式的轴承，另外，也可以适用于机动车的车轮用轴承等特殊用途的轴承。另外，本发明的带IC卡片轴承并不限于作为独立的轴承而具有一对套圈的结构，也可以是如下的结构，即去掉内外任一方的套圈，而利用轴承装入机器的轴或外壳来作为另一方的套圈。

Claims (7)

1.一种带IC卡片轴承，利用在芯骨设置有橡胶或树脂制的弹性体的密封件来密封套圈间的轴承空间，其中，
在所述弹性体内，以埋入状态设置有通过非接触通信能够进行通讯的IC卡片。
2.根据权利要求1所述的带IC卡片轴承，其中，
所述弹性体是橡胶，通过硫化粘接将所述IC卡片固定于所述弹性体。
3.根据权利要求1所述的带IC卡片轴承，其中，
在所述芯骨设置IC卡片的定位用孔，在该定位用孔嵌入了IC卡片的一部分。
4.根据权利要求1所述的带IC卡片轴承，其中，
在所述弹性体设置IC卡片安装用槽，以嵌合状态在该IC卡片安装用槽安装IC卡片。
5.一种带IC卡片密封件，密封权利要求1所述的轴承的套圈间，其中，
在芯骨设置橡胶或树脂制的弹性体，在所述弹性体内，以埋入状态设置有通过非接触通信能够进行通讯的IC卡片。
6.根据权利要求5所述的带IC卡片密封件，其中，
所述弹性体是橡胶，通过硫化粘接将所述IC卡片固定于所述弹性体。
7.根据权利要求5所述的带IC卡片密封件，其中，
在所述弹性体设置IC卡片安装用槽，以嵌合状态在该IC卡片安装用槽安装IC卡片。
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