JP2002242928A - センサ付回転支持装置 - Google Patents

センサ付回転支持装置

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JP2002242928A
JP2002242928A JP2001040634A JP2001040634A JP2002242928A JP 2002242928 A JP2002242928 A JP 2002242928A JP 2001040634 A JP2001040634 A JP 2001040634A JP 2001040634 A JP2001040634 A JP 2001040634A JP 2002242928 A JP2002242928 A JP 2002242928A
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JP
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sensor
outer ring
peripheral surface
mounting hole
housing
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JP2001040634A
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Yukio Sato
幸夫 佐藤
Koichi Morita
耕一 森田
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F16C19/525Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to temperature and heat, e.g. insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
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    • F16C19/38Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
    • F16C19/383Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
    • F16C19/385Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings
    • F16C19/386Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転速度センサ27aと、複列円すいころ軸
受3等の転がり軸受の温度を検出する為の温度センサ2
9aとを一体化する。そして、小型・軽量化を図ると共
に、組立作業の簡易化、部品点数削減、ケーブル本数削
減により、コストダウンを図る。同時に、内部空間36
内への異物侵入やこの内部空間36内のグリースの漏洩
防止を図る。 【解決手段】 上記回転速度センサ27aと温度センサ
29aとを一体化して、センサユニット37とする。
又、外輪4に形成したセンサ取付孔26aに、隔壁状ケ
ース42を内嵌支持する。そして、この隔壁状ケース4
2内に上記センサユニット37を挿入する。これらの構
成により、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明に係るセンサ付回転
支持装置は、例えば、鉄道車両の車輪を、使用時にも回
転しないハウジングに対して回転自在に支持すると共
に、この車輪の回転速度と、転がり軸受部分の温度等と
を検出する為に利用する。
【0002】
【従来の技術】鉄道車両の車輪をこの鉄道車両に固定し
たハウジングに対し回転自在に支持する為に、転がり軸
受ユニットを使用する。又、鉄道車両の走行速度を求め
たり、或は上記車輪が偏摩耗するのを防止する為の滑走
制御を行なう為には、上記車輪の回転速度を検出する必
要がある。又、上記転がり軸受ユニット部分で異常が発
生してこの転がり軸受ユニットが焼き付くのを防止する
為には、この転がり軸受ユニットの温度を検出する必要
がある。更には、車両の安全走行確保の為に、上記転が
り軸受ユニットの構成部材の軌道面や転動面に発生した
剥離やピーリングを検出する必要がある。この為、上記
転がり軸受ユニットに回転速度センサ、温度センサ、振
動センサを組み込んだ、センサ付回転支持装置により、
上記車輪を上記ハウジングに対し回転自在に支持すると
共に、この車輪の回転速度並びに上記転がり軸受ユニッ
トの温度や振動を検出する事が、近年行なわれる様にな
っている。
【0003】図3〜4は、この様な鉄道車両用のセンサ
付回転支持装置の従来構造の1例を示している。図示し
ない車輪を支持固定した状態で使用時に回転する回転軸
であり、軽量化の為に中空円筒状に構成した車軸1は、
使用時にも回転しないハウジングである軸受箱2の内径
側に、転がり軸受である複列円すいころ軸受3により、
回転自在に支持している。この複列円すいころ軸受3
は、互いに同心に配置した外輪4及び1対の内輪5と、
転動体である複数個の円すいころ6、6とを備える。こ
のうちの外輪4は、全体を円筒状に造っており、内周面
に複列の外輪軌道7を有する。これら各外輪軌道7は、
それぞれが円すい凹面状で、上記外輪4の軸方向端部に
向かう程内径が大きくなる方向に傾斜している。
【0004】又、上記1対の内輪5は、それぞれ略短円
筒状に造っており、それぞれの外周面に、円すい凸面状
の内輪軌道8を形成している。これら各内輪5は、互い
の小径側の端面同士を対向させた状態で、上記外輪4の
内径側に、この外輪4と同心に配置している。更に、上
記各円すいころ6、6は、上記各外輪軌道7と上記各内
輪軌道8との間に、それぞれ複数個ずつ、保持器9によ
り保持した状態で転動自在に設けている。
【0005】上述の様な複列円すいころ軸受3のうち、
上記外輪4は、上記軸受箱2に内嵌保持されている。図
示の例では、この軸受箱2の内周面の一端(図3の左
端)寄り部分に形成した段部10と、この軸受箱2の他
端部(図3の右端部)に内嵌固定した図示しない抑え環
との間で、上記外輪4を軸方向両側から挟持している。
一方、上記各内輪5は、これら両内輪5同士の間に間座
11を挟持した状態で、上記車軸1の一端(図3の左
端)寄り部分に外嵌している。又、上記車軸1の端部で
軸方向外側(軸方向に関して外とは、車両への組み付け
状態で幅方向外側を言い、図1、3の左。反対に、車両
への組み付け状態で幅方向中央側となる、図1、3の右
側を内と言う。)の内輪5よりも突出した部分には、油
切りと称される環状部材12を外嵌している。又、内側
の内輪の内端面は、別の環状部材を介して、上記車軸1
の中間部に形成した段差面に突き当てている。従って、
上記1対の内輪5が図3の状態よりも上記車軸1の軸方
向内寄り(図3の右寄り)に変位する事はない。そし
て、上記車軸1の外端部に形成した雄ねじ部13に螺合
したナット14により、上記環状部材12を上記外側の
内輪5の外端面に向け抑え付けている。更に、上記ナッ
ト14の外端面にボルト15、15により固定した、回
り止めリング16の内周に設けた突起部を、上記車軸1
の外端部外周面に設けた溝部に係合させて、上記ナット
14の緩み止めを図っている。
【0006】一方、上記外輪4の両端部には、それぞれ
軟鋼板等の金属板を断面クランク形で全体を略円筒状に
形成して成るシールケース17を、内嵌固定している。
そして、これら両シールケース17の内周面と上記各環
状部材12の外周面との間に、それぞれシールリング1
8を設ける事により、前記複数個の円すいころ6、6を
設置した空間の両端開口部を塞いでいる。この構成によ
り、この空間内に封入した潤滑用のグリースが外部に漏
洩するのを防止すると共に、外部からこの空間内に雨水
や塵芥等の異物が進入するのを防止している。
【0007】又、上記車軸1の一端面には、鋼材等の磁
性金属材料により、断面L字形で全体を円輪状に形成し
たエンコーダ19を、複数本のボルト20、20によ
り、上記車軸1と同心に結合固定している。上記エンコ
ーダ19に設けた外向フランジ状の円輪部21の外周縁
には、凹部と凸部とを、円周方向に関して交互に且つ等
間隔で形成して、この外周縁部分の磁気特性を円周方向
に関して交互に且つ等間隔で変化させ、この外周縁部分
を、車輪の回転速度検出の為の被検出部としている。
【0008】又、前記軸受箱2の一端開口は、この軸受
箱2の一端部に固定したカバー22により塞いでいる。
このカバー22は、合成樹脂若しくは金属材料により全
体を有底円筒状に形成しており、円筒部23と、この円
筒部23の一端(図3の左端)開口を塞ぐ底板部24
と、この円筒部23の他端(図3の右端)寄り部分の外
周面に設けた外向フランジ状の取付部25とを備える。
この様なカバー23は、上記円筒部23の他端部を上記
軸受箱2の一端部に内嵌すると共に、上記取付部25を
この軸受箱2の一端面に突き当てた状態で、この取付部
25を上記軸受箱2の一端面に図示しないボルトにより
固定する事により、上記軸受箱2の一端開口部を塞ぐ。
【0009】又、上記円筒部23の一部で、上記エンコ
ーダ19の円輪部21の外周縁に直径方向に関して対向
する部分に、上記円筒部23の内外両周面を直径方向に
貫通するセンサ取付孔26を形成している。そして、こ
のセンサ取付孔26に回転速度センサ27を挿入し、こ
の回転速度センサ27の先端面(図3の下端面)に設け
た検出部を、上記円輪部21の外周縁に設けた被検出部
に、微小隙間を介して対向させている。一方、上記軸受
箱2の中間部で前記外輪4の周囲に位置する部分には、
センサ取り付け用凹孔28を形成している。そして、こ
のセンサ取り付け用凹孔28に、温度センサ29を装着
している。
【0010】上述の様に構成するセンサ付回転支持装置
の場合、運転時に車輪を支持固定した車軸1と共にエン
コーダ19が回転すると、このエンコーダ19の被検出
部を構成する凹部と凸部とが、上記回転速度センサ27
の先端面に設けた検出部の近傍を交互に通過する。この
結果、この回転速度センサ27内を流れる磁束の密度が
変化し、この回転速度センサ27の出力が変化する。こ
の様にして回転速度センサ27の出力が変化する周波数
は、上記車輪の回転速度に比例する。従って、上記回転
速度センサ27の出力を図示しない制御器に送れば、上
記車輪の回転速度を検出でき、更には鉄道車両の滑走制
御を適切に行なえる。
【0011】又、前記複列円すいころ軸受3の回転抵抗
が、前記各円すいころ6、6のスキュー等、何らかの原
因で異常に上昇し、上記複列円すいころ3の温度が上昇
すると、上記温度センサ29が、この温度を検知する。
この様にしてこの温度センサ29が検知した温度信号
は、やはり図示しない制御器に送り、この制御器が、運
転席に設置した警告灯を点灯させる等の警報を発する。
この様な警報が出された場合には、運転手が緊急停止等
の措置を講ずる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成し作用
する従来構造の場合、回転速度センサ27及び温度セン
サ29を、カバー22或は軸受箱2に対し互いに独立し
て支持固定している為、これら各センサ27、29の装
着作業が面倒なだけでなく、これら各センサ27、29
からの信号取り出しも面倒になる。即ち、上記回転速度
センサ27は取付フランジ30aを挿通した複数本のボ
ルト31a、31aにより上記カバー22に固定し、ハ
ーネス32aにより信号を取り出す様にしているのに対
して、上記温度センサ29は別の取付フランジ30bを
挿通した複数本のボルト31b、31bにより上記軸受
箱2に固定し、ハーネス32bにより信号を取り出す様
にしている。
【0013】この為、上記各センサ27、29の取り付
けスペースが嵩む他、取り付け作業が面倒になり、上記
各ハーネス32a、32bの取り回しも面倒になる。鉄
道車両用の回転支持装置には、上記回転速度センサ27
及び温度センサ29の他、振動を検知する為の加速度セ
ンサを組み付ける事も考えられており、上記回転支持装
置に組み込むセンサの数が増える傾向にある。そして、
センサの数が増えれば、上述した様な問題が一層顕著に
なる。又、上記従来構造の場合には、エンコーダ19が
車軸1の軸方向の外端部に螺合したナット14よりも更
に軸方向外側にある為、上記回転速度センサ27を外輪
4から離れた位置に設置せざるを得ず、この回転速度セ
ンサ27に温度センサを内蔵させて、複列円すいころ軸
受3等の転がり軸受の温度検出を行なうには、測定点が
この転がり軸受から離れる為、適していない。
【0014】又、点検・修理等の為に回転速度センサ2
7をセンサ取付孔26から抜き取った場合には、このセ
ンサ取付孔26を通じて軸受箱2の内外が連通する。こ
の為、このセンサ取付孔26を通じて外部に浮遊する塵
芥等の異物が上記軸受箱2内に侵入したり、逆に、この
軸受箱2内に封入したグリースが外部に漏洩したりする
原因になる。これら異物の侵入やグリースの漏洩は、何
れも上記複列円すいころ軸受3の耐久性を低下させる原
因となる為、好ましくない。鉄道車両の車輪を支持する
と共にこの車輪の回転速度を検出する為のセンサ付回転
支持装置としては、図3〜4に示した様な構造の他に、
例えば特開平6−72298号公報に記載された構造が
知られているが、同様の問題を有する。本発明のセンサ
付回転支持装置は、この様な事情に鑑みて発明したもの
である。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のセンサ付回転支
持装置は、ハウジングと、回転軸と、転がり軸受と、被
検出部と、センサ取付孔と、隔壁状ケースと、センサユ
ニットとを備える。このうちのハウジングは、使用時に
も回転しない。又、上記回転軸は、このハウジングの内
径側に配置されて、使用時に回転する。又、上記転がり
軸受は、この回転軸の外周面に外嵌支持された1対の内
輪の外周面にそれぞれ設けられた内輪軌道と、上記ハウ
ジングの内周面に内嵌支持された外輪の内周面に設けら
れた複列の外輪軌道との間に転動体を、それぞれ複数個
ずつ設けている。そして、上記回転軸を上記ハウジング
の内径側に、回転自在に支持する。又、上記被検出部
は、上記1対の内輪同士の間で上記回転軸の周囲にこの
回転軸と同心に固定されて、この回転軸と共に回転する
もので、円周方向に関する特性(例えば磁気特性)を交
互に変化させている。又、上記センサ取付孔は、上記外
輪の軸方向中間部の上記複列の外輪軌道同士の間部分で
上記被検出部に対向する部分に設けられている。又、上
記隔壁状ケースは、上記センサ取付孔の内側に取り付け
られた状態で上記外輪の内径側に存在する内部空間に向
け径方向内方に突出する形状を有し、この内部空間とこ
の外輪の周囲に存在する外部空間とを遮断する。更に、
前記センサユニットは、少なくとも回転速度センサを含
む複数種類のセンサを単一のセンサホルダに保持して成
る。そして、このうちの回転速度センサの検出部を、上
記隔壁状ケースを介して上記被検出部に対向させた状態
で、上記センサ取付孔内に挿入されている。
【0016】
【作用】上述の様に本発明のセンサ付回転支持装置の場
合には、単一のセンサホルダに少なくとも回転速度セン
サと温度センサとを含む複数種類のセンサを保持してい
る為、これら各センサの取り付けスペースを小さくでき
るだけでなく、取り付け作業が容易になり、これら各セ
ンサの信号を取り出す為のハーネスの取り回しも容易に
なる。又、外輪の内径側に存在する内部空間に向け突出
する隔壁状ケースにより、この内部空間と外部空間とを
遮断している為、センサ取付孔からセンサユニットを抜
き出した状態でも、これら両空間同士が連通する事がな
い。この為、上記内部空間内に異物が侵入したり、この
内部空間内のグリースが漏洩する事を確実に防止でき
る。
【0017】
【発明の実施の形態】図1〜2は、本発明の実施の形態
の1例を示している。図示しない車輪を支持固定した状
態で使用時に回転する回転軸である車軸1は、使用時に
も回転しないハウジングである軸受箱2aの内径側に、
転がり軸受である複列円すいころ軸受3により、回転自
在に支持している。この複列円すいころ軸受3は、互い
に同心に配置した外輪4及び1対の内輪5、5と、転動
体である複数個の円すいころ6、6とを備える。このう
ちの外輪4は、全体を円筒状に造っており、内周面に複
列の外輪軌道7、7を有する。これら各外輪軌道7、7
は、それぞれが円すい凹面状で、上記外輪4の軸方向端
部に向かう程内径が大きくなる方向に、互いに逆方向に
傾斜している。
【0018】又、上記1対の内輪5、5は、それぞれ略
短円筒状に造っており、それぞれの外周面に、円すい凸
面状の内輪軌道8を形成している。これら各内輪5、5
は、互いの小径側の端面同士を対向させると共にこれら
両端面同士の間に短円筒状の間座11を挟持した状態
で、上記外輪4の内径側に、この外輪4と同心に配置し
ている。更に、上記各円すいころ6、6は、上記各外輪
軌道7、7と上記各内輪軌道8、8との間に、それぞれ
複数個ずつ、保持器9、9により保持した状態で転動自
在に設けている。
【0019】上述の様な複列円すいころ軸受3のうち、
上記外輪4は、上記軸受箱2aに内嵌保持されている。
本例の場合には、この軸受箱2aの内周面の一端(図1
の左端)寄り部分に形成した段部10と、この軸受箱2
aの他端部(図1の右端部)に内嵌固定した抑え環33
との間で、上記外輪4を軸方向両側から挟持している。
一方、上記各内輪5、5及びこれら両内輪5同士の間に
挟持した上記間座11は、上記車軸1の一端(図1の左
端)寄り部分に外嵌固定している。
【0020】上記各内輪5、5及び間座11を上記車軸
1の端部に固定する為に、上記車軸1の端部には、軸方
向に離隔させて、それぞれが油切りと称される環状部材
12a、12bを外嵌している。このうち、上記車軸1
の軸方向内寄り部分に外嵌した環状部材12aは、この
車軸1の端部軸方向内寄り部分に形成した段部34と係
合させて、この車軸1の軸方向内側への変位を阻止され
ている。これに対してこの車軸1の軸方向外寄りに外嵌
した環状部材12bは、この車軸1の端面にボルト15
a、15aにより固定されたエンドキャップ35により
抑え付けて、上記車軸1から抜け出る方向への変位を阻
止されている。上記各内輪5、5及び間座11は、この
様にして上記車軸1の端部に固定した1対の環状部材1
2a、12bにより軸方向両側から挟持して、上記車軸
1の端部に固定している。
【0021】一方、上記外輪4の両端部には、それぞれ
軟鋼板等の金属板を断面クランク形で全体を略円筒状に
形成して成るシールケース17a、17bを内嵌固定し
ている。そして、これら両シールケース17a、17b
の内周面と上記各環状部材12a、12bの外周面との
間に、それぞれシールリング18a、18aを設ける事
により、前記複数個の円すいころ6、6を設置した内部
空間36の両端開口部を塞いでいる。この構成により、
この内部空間36内に封入した潤滑用のグリースが外部
に漏洩するのを防止すると共に、外部からこの内部空間
36内に雨水や塵芥等の異物が進入するのを防止してい
る。
【0022】又、上記間座11の中間部外周面には、鋼
材等の磁性金属材料により一体形成したエンコーダ19
aを、締り嵌めにより外嵌固定している。このエンコー
ダ19aは全体を外歯歯車状に形成したもので、その外
周縁には凹部と凸部とを、円周方向に関して交互に且つ
等間隔で形成している。従って、この外周縁部分の磁気
特性は、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化して
おり、この外周縁部分が、車輪の回転速度検出の為の被
検出部として機能する。尚、上記エンコーダ19aは、
鋼材等の磁性金属により造られた外歯歯車状のものに限
らず、鋼板等の磁性金属板を円筒状に成形したものに、
軸方向に長いスリット状で少なくとも外周面に開口する
孔を、円周方向に亙って等間隔に多数形成したものであ
っても良い。更には、円筒状に形成した磁性金属板製の
芯材の外周面にゴム磁石を、全周に亙って添着したもの
であっても良い。この場合にこのゴム磁石は、径方向に
着磁すると共に着磁方向を円周方向に亙って交互に且つ
等間隔で変える事により、外周面にS極とN極とを交互
に且つ等間隔で配置する。
【0023】又、前記軸受箱2aの下部には、後述する
センサユニット37を設置する為の収納部38を、下方
に突出する状態で形成している。前記外輪4の下端部外
周面は、この収納部38内に露出している。そして、こ
の外輪4の下端部に形成したセンサ取付孔26aの外端
開口を、上記収納部38内に位置させている。このセン
サ取付孔26aは、上記外輪4の軸方向中間部で1対の
外輪軌道7、7同士の間部分に、この外輪4の内外両周
面同士を連通させる状態で形成している。上記センサ取
付孔26aは、外径寄りの大径部39と内径寄りの小径
部40とを段部41により連続させた段付形状を有す
る。
【0024】そして、この様なセンサ取付孔26a内
に、隔壁状ケース42を内嵌支持している。この隔壁状
ケース42は、アルミニウム又はその合金、銅又はその
合金、ステンレス鋼板等の、伝熱性の良好な非磁性材に
より薄肉に造ったもので、基半部(図1の下半部)を上
記センサ取付孔26a内に密に内嵌自在な段付円筒状と
し、先半部(図1の上半部)を、先端開口を塞がれた有
底円筒状としている。この様な隔壁状ケース42の基半
部を上記センサ取付孔26aに密に内嵌した状態で、こ
の隔壁状ケース42の先端面(図1の上端面)は、上記
エンコーダ19aの外周面に近接対向する。尚、上記隔
壁状ケース42は、非磁性で伝熱性の良好な金属製とす
る事が好ましい。但し、多少伝熱性は劣るが、合成樹
脂、ゴム等の非磁性材のうちから選択される、十分な耐
熱性を有する材料により構成しても良い。
【0025】この様にして上記センサ取付孔26a内に
保持した上記隔壁状ケース42内に前記センサユニット
37を、この隔壁状ケース42の基端開口部から、上記
外輪4の径方向外方から内方に挿入している。上記セン
サユニット37は、単一のセンサホルダ43内に、回転
速度センサ27aと温度センサ29aとを保持して成
る。このうちの回転速度センサ27aは、従来と同様
に、磁気抵抗素子、ホール素子、永久磁石と磁気コイル
との組み合わせ等、磁束の密度或は方向の変化に対応し
て出力を変化させるものを使用する。この様な回転速度
センサ27aは、上記センサホルダ43の先端部に包埋
し、その検出面を上記隔壁状ケース42の底部を介し
て、上記エンコーダ19aの外周面に近接対向させてい
る。これに対して上記温度センサ29aは、上記センサ
ホルダ43の中間部外周面寄り部分に支持し、上記隔壁
状ケース42の中間壁を介して、上記センサ取付孔26
aの内周面に対向させている。即ち、上記温度センサ2
9aを支持する位置は、極力上記外輪4に近く、この外
輪4の熱の影響を受け易い部分としている。
【0026】尚、上記温度センサ29aの温度検出性能
を向上させる為には、上記センサホルダ43の熱伝導率
が良い事、及び、このセンサホルダ43の温度が短時間
で周囲温度に達する様にする為に、このセンサホルダ4
3の熱容量が小さい事が必要である。従って、このセン
サホルダ43の材質としては、熱伝導率が大きく、単位
体積当たりの熱容量(=密度×比熱)が小さいものが適
している。具体的には、上記センサホルダ43の材質と
して、強度及びコスト上の問題がなければ、上記各特性
を有する、アルミニウム、マグネシウム、銅、亜鉛等
や、これらの合金を使用する事が望ましい。但し、やや
温度検出性能を劣化させるが、ステンレス鋼や合成樹
脂、ゴム等のうちから選択される、十分な耐熱性を有す
る材料製としても良い。又、上記センサホルダ43のう
ちで、上記エンコーダ19aに対向して前記回転速度セ
ンサ27aが設置されている部分、即ち、これらエンコ
ーダ19aと回転速度センサ27aとの間部分並びにそ
の近傍部分は、磁束の変化に影響を与えない様にすべ
く、非磁性材製とする事が必要である。これに対して、
上記間部分及び近傍部分以外の部分に就いては、磁性材
製とする事も可能である。又、上記外輪4から上記温度
センサ29aにまで熱が伝わり易くする為に、上記隔壁
状ケース42に就いても、前述の様に、熱伝導性の良好
な金属の薄板により造っている。但し、上記隔壁状ケー
ス42の少なくとも一部に就いては、上述の様に上記回
転速度検出センサ27aによる回転速度検出機能を確保
する為、非磁性材とする事が必要である。
【0027】上述の様なセンサユニット37は、上記隔
壁状ケース42内に挿入した状態で、その基端部に設け
た取付フランジ30cを上記外輪4の外周面にボルトに
より結合する等により、この外輪4に対し固定する。こ
の状態で、上記センサユニット37の先端面に存在する
上記回転速度センサ27aの検出部が、上記隔壁状ケー
ス42の底部及び微小隙間を介して、上記エンコーダ1
9aの外周面に近接対向する。又、上記温度センサ29
aは、上記外輪4に形成したセンサ取付孔26aの内周
面に、上記隔壁状ケース42の中間壁部を介して対向す
る。上記回転速度センサ27aの出力信号を取り出す為
のハーネスと上記温度センサ29aの出力を取り出す為
のハーネスとは、一緒に束ねて1本のケーブル44と
し、図示しない制御器に接続する。上記両センサ27
a、29aからの信号を受けた制御器が、滑走制御や警
報を発する等の制御を行なう事は、前述した従来構造の
場合と同様である。
【0028】上述の様に本発明のセンサ付回転支持装置
の場合には、単一のセンサホルダ43に上記回転速度セ
ンサ27aと上記温度センサ29aとを保持している
為、これら両センサ27a、29aの取り付けスペース
を小さくできる。しかも、これら両センサ27a、29
aの取り付け作業が容易になる。又、これら両センサ2
7a、29aの出力信号を取り出す為のハーネスを一緒
に束ねて1本のケーブル44としている為、上記両セン
サ27a、29aの信号を取り出す為のハーネスの取り
回しも容易になる。
【0029】更に、本発明の場合には、上記外輪4の内
径側に存在して前記各円すいころ6、6を設置した内部
空間36に向け径方向内方に突出する前記隔壁状ケース
42により、この内部空間36と、上記外輪4の周囲に
存在する外部空間45とを遮断している。従って、前記
センサ取付孔26aから前記センサユニット37を抜き
出した状態でも、上記両空間36、45同士が連通する
事がない。この為、このうちの内部空間36内に異物が
侵入したり、この内部空間36内のグリースが漏洩する
事を確実に防止できる。
【0030】尚、以上の説明では、上記センサユニット
37内に上記回転速度センサ27aの他に温度センサ2
9aを示した。これに対して、前記複列円すいころ軸受
3の異常は、加速度センサ等、振動を検出するセンサに
よっても検知できる。従って、上記センサユニット37
内に上記回転速度センサ27aの他に組み込むセンサと
しては、上記温度センサ29aに代えて、或はこの温度
センサ29aに加えて、振動センサ(加速度センサ)を
使用する事もできる。
【0031】
【発明の効果】本発明のセンサ付回転支持装置は、以上
に述べた様に構成され作用する為、回転速度センサと温
度センサとを含む複数種類のセンサの取り付けスペース
を小さくできるだけでなく、取り付け作業が容易にな
り、これら各センサの信号を取り出す為のハーネスの取
り回しも容易になる。この為、鉄道車両の車軸の回転支
持部等、各種機械装置の回転支持部の小型化及び低廉化
と、設計の自由度の向上とを図れる。又、内部空間に異
物が入り込んだり、この内部空間内に封入されたグリー
スが外部に漏洩する事もない為、耐久性及び信頼性の向
上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例を示す図2のA−A
断面図。
【図2】図1の左側から見た図。
【図3】従来構造の1例を示す、図4のB−O−C断面
図。
【図4】図3の左側から見た図。
【符号の説明】
1 車軸 2、2a 軸受箱 3 複列円すいころ軸受 4 外輪 5 内輪 6 円すいころ 7 外輪軌道 8 内輪軌道 9 保持器 10 段部 11 間座 12、12a、12b 環状部材 13 雄ねじ部 14 ナット 15、15a ボルト 16 回り止めリング 17、17a、17b シールケース 18、18a シールリング 19、19a エンコーダ 20 ボルト 21 円輪部 22 カバー 23 円筒部 24 底板部 25 取付部 26、26a センサ取付孔 27、27a 回転速度センサ 28 センサ取り付け用凹孔 29、29a、29b 温度センサ 30a、30b、30c 取付フランジ 31a、31b ボルト 32a、32b ハーネス 33 抑え環 34 段部 35 エンドキャップ 36 内部空間 37 センサユニット 38 収納部 39 大径部 40 小径部 41 段部 42 隔壁状ケース 43 センサホルダ 44 ケーブル 45 外部空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01P 3/488 G01P 3/488 F // G01K 1/14 G01K 1/14 M

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 使用時にも回転しないハウジングと、こ
    のハウジングの内径側に配置されて、使用時に回転する
    回転軸と、この回転軸の外周面に外嵌支持された1対の
    内輪の外周面にそれぞれ設けられた内輪軌道と上記ハウ
    ジングの内周面に内嵌支持された外輪の内周面に設けら
    れた複列の外輪軌道との間に転動体をそれぞれ複数個ず
    つ設け、上記回転軸を上記ハウジングの内径側に回転自
    在に支持する転がり軸受と、上記1対の内輪同士の間で
    上記回転軸の周囲にこの回転軸と同心に固定されて、こ
    の回転軸と共に回転する、円周方向に関する特性を交互
    に変化させた被検出部と、上記外輪の軸方向中間部の上
    記複列の外輪軌道同士の間部分でこの被検出部に対向す
    る部分に設けられたセンサ取付孔と、このセンサ取付孔
    の内側に取り付けられた状態で上記外輪の内径側に存在
    する内部空間に向け径方向内方に突出する形状を有し、
    この内部空間とこの外輪の周囲に存在する外部空間とを
    遮断する隔壁状ケースと、少なくとも回転速度センサを
    含む複数種類のセンサを単一のセンサホルダに保持して
    成り、このうちの回転速度センサの検出部を、上記隔壁
    状ケースを介して上記被検出部に対向させた状態で、上
    記センサ取付孔内に挿入されたセンサユニットとを備え
    たセンサ付回転支持装置。
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