JP2005308194A - 鉄道車両用ｉｃタグ付き軸受ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】 軸受を組み込んだ状態のままで、その軸受の各種情報を読み出したり書き込んだりでき、また分解後における軸受の組み合わせ間違いが防止できるＩＣタグ付き軸受ユニットを提供する。
【解決手段】 軸受ユニットは、軸受１と、この軸受を組み付けたハウジング１４，軸１９，蓋３，４，および前記ハウジングのシール１０等の軸受ユニット構成部品とで構成される。この軸受ユニットにおいて、前記いずれかの軸受ユニット構成部品の少なくとも一つにＩＣタグ１５を取付け、かつ軸受１にもＩＣタグ１６を取付ける。軸受ユニット構成部品に取付けるＩＣタグ１５は読み書きの両方が可能なものとし、軸受１に取付けるＩＣタグ１６は読み出し専用のものとする。軸受ユニット構成部品に取付ける読み書きの両方が可能なＩＣタグ１５には、ＩＣタグ１５を取付けた軸受ユニット構成部品と軸受１とを関連付ける情報を記録する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、非接触通信により交信が可能なＩＣタグを備えたＩＣタグ付き軸受ユニットに関する。
従来、軸受の仕様等、軸受自体に関する各種情報は、製品自体に刻印したり、梱包箱に記載していた。しかし、軸受自体や梱包箱に記載できる内容は最小限のものに限られる。そこで、このような情報の記録手段として、各種物品に取付けられて、小型で多量の情報記録が可能なＲＦＩＤ（無線周波数識別）技術を応用したＲＦＩＤ用ＩＣタグ（例えば特許文献１）を用い、これを軸受に取付けることが提案されている（例えば特願２００３−３９３３６１，特願２００３−４１４３４９）。なお、ＲＦＩＤ用のＩＣタグには、読み出し専用のものと、読み書きの両方が可能なものとがある。
特開２００２−２９８１１６号公報
しかし、上記したようにＩＣタグを取付けた軸受では、この軸受を装置に組み込んでしまうと、軸受が軸受箱内に収容されてしまうことから、ＩＣタグのＲＦＩＤ情報を読み出すことがでない。この場合には装置を分解して軸受を取り出す必要があり、非常に手間がかかるという問題が有る。
この発明の目的は、軸受を組み込んだ状態のままで、その軸受の各種情報を得ることのできるＩＣタグ付き軸受ユニットを提供することである。
この発明のＩＣタグ付き軸受ユニットは、軸受と、この軸受を組み付けたハウジング，軸，蓋，および前記ハウジングのシール等の軸受ユニット構成部品とを有する軸受ユニットにおいて、前記いずれかの軸受ユニット構成部品の少なくとも一つにＩＣタグを取付け、かつ前記軸受にもＩＣタグを取付けたものである。
この構成によると、軸受ユニット構成部品に取付けたＩＣタグに軸受の仕様情報やメンテナンス情報等を記録することにより、軸受を組み込んだ状態のままでも、前記ＩＣタグから情報を読み出すことによって軸受仕様やメンテナンス情報を簡単に読み出すことができる。これにより、メンテナンスの作業性を向上させることができる。また、軸受に取付けられたＩＣタグに、例えば軸受の識別情報等を記録しておくことで、軸受ユニットの分解後に再度組み込むときに、軸受に取付けられたＩＣタグから識別情報を読み出すことができて、これにより軸受の組み込み間違いを回避することができる。
なお、軸受ユニット構成部品に取付けるＩＣタグは、読み書きの両方が可能なものに限らず、読み出し専用のものであっても良い。その場合は、このＩＣタグに識別情報等を記述しておき、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて上記ＩＣタグの記録情報に対応させた表等を作れば、その表等を元に各種の情報を管理することができる。
この発明において、読み書きの両方が可能なＩＣタグを、前記軸受ユニット構成部品のいずれかに取付け、前記軸受に読み出し専用のＩＣタグを取付け、前記読み書きの両方が可能なＩＣタグを取付けた軸受ユニット構成部品と軸受とを関連付ける情報を、前記軸受ユニット構成部品に取付けられた読み書きの両方が可能なＩＣタグに記録しても良い。
この構成の場合は、例えばメンテナンスの度に、軸受ユニット構成部品に取付けられたＩＣタグのメンテナンス情報を書き換えたり追記することができ、このＩＣタグから読み
出すメンテンナンス情報によって常に最新の軸受履歴を知ることができる。そのため、メンテナンスの作業性をより向上させることができる。また、軸受に取付けられたＩＣタグから関連付け情報を読み出すことにより、軸受の組み込み間違いが回避される。軸受に取付けられるＩＣタグは、読み出し専用のものとしたが、軸受に取付けられるＩＣタグは、書き込みの必要性が低く、むしろ情報が不測に書換わる恐れのある読み書き可能なＩＣタグよりも信頼性の面で好ましい。また、読み出し専用は小型で安価であるため、軸受に取付けるＩＣタグとして、取付場所の確保や経済性の面でも好ましい。
この発明における他のＩＣタグ付き軸受ユニットは、軸受と、この軸受を組み付けたハウジング，軸，蓋，および前記ハウジングのシール等の軸受ユニット構成部品とを有する軸受ユニットにおいて、前記いずれかの軸受ユニット構成部品の少なくとも一つにＩＣタグを取付け、この読み書きの両方が可能なＩＣタグを取付けた軸受ユニット構成部品と軸受との組み合わせを示すための印を前記軸受に施したものである。
軸受には、ＩＣタグを取付ける代わりに、上記のように印を付しておくようにしても、軸受ユニットを分解後に再度組み込むときに、その印を作業者が見ることで、あるいはその印を適宜の手段で読み取ることで、軸受の識別が行える。そのため、軸受の組み込み間違いを回避することができる。
この場合に、前記軸受ユニット構成部品に取付けられた前記読み書きの両方が可能なＩＣタグに前記印の情報を記録しても良い。これによって、軸受ユニット構成部品と軸受との組み合わせがより容易かつ確実に判別される。
この発明のＩＣタグ付き軸受ユニットは、軸受と、この軸受を組み付けたハウジング，軸，蓋，および前記ハウジングのシール等の軸受ユニット構成部品とを有する軸受ユニットにおいて、前記いずれかの軸受ユニット構成部品の少なくとも一つにＩＣタグを取付け、かつ前記軸受にもＩＣタグを取付けたため、軸受を組み込んだ状態のままで、その軸受の各種情報を得ることができる。また、軸受ユニットの分解後に再度組み込むときに、軸受ユニット構成部品と軸受との組み合わせの間違いが回避できる。
前記軸受に取付けらるＩＣタグの代わりに、軸受ユニット構成部品と軸受との組み合わせを示すための印を軸受に施した場合も、上記と同様に組み合わせの間違い回避の効果が得られる。
この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この１Ｃタグ付き軸受ユニットは、鉄道車両の車軸１９の支持に用いられるものであり、軸受１と、それぞれ軸受ユニット構成部品であるハウジング１４、油切り２，２、および前後の蓋３，４を備える。軸受１は、ころ軸受、詳しくは複列の円すいころ軸受からなり、各列のころ７，７に対して設けた分割型の内輪５Ａ，５Ａと、一体型の外輪６と、前記ころ７，７と、保持器８と、両分割内輪５Ａ，５Ａ間に設けられた内輪間座９とで構成される。
油切り２は、車軸１９の外径面に取付けられて外周にオイルシール等のシール部材１０を摺接させるものであり、軸受１の内輪５の両側に各々接して設けられている。シール部材１０は外輪６の両端部にその幅方向に突出して取付けられたリング状の各シールカバー１１の内周にそれぞれ取付けられている。後蓋４は、軸受１よりも長さ方向の中央側で取付けられ、この後蓋４と内輪５とで一方の油切り２が軸方向に挟まれる。この油切り２の外周に、外輪６の一端部のシールカバー１１に取付けられたシール部材１０が摺接する。シールカバー１１の先端は、後蓋４の幅面に形成された環状溝４ａに遊嵌し、ラビリンスシールを構成する。前蓋３は、車軸１９の端部を覆うように配置され、この前蓋３と内輪５とで他方の油切り２が軸方向に挟まれる。この油切り２の外周に、外輪６の他端部のシールカバー１１の内周に取付けられるシール部材１０が摺接される。このシールカバー１
１の先端は、前蓋３の幅面に形成された環状溝３ａに遊嵌し、ラビリンスシールを構成する。
これら軸受ユニット構成部品である油切り２，２、および前後の蓋３，４は、軸受内輪５と共に、車軸１９にボルト２０で固定される。外輪６はハウジング１４の内周に圧入固定される。
軸受ユニット構成部品の一つである前蓋３の前面の一部には、ＲＦＩＤ用のＩＣタグ１５が取付けられる。このＩＣタグ１５は、読み書きの両方が可能なものであって、軸受１の仕様情報や、点検日や使用履歴などのメンテナンス情報が記録される。この１Ｃタグ１５の取付けは、図２のように樹脂等の絶縁体１７を介して行われる。これにより、ＩＣタグ１５の取付部である前蓋３が金属製であっても、マイクロ波による情報読み出しにおいてマイクロ波が前蓋３に吸収されて読み出し不能となるのを回避できる。
軸受１には、その分割型の内輪５Ａの幅面に、別のＲＦＩＤ用のＩＣタグ１６が取付けられる。このＩＣタグ１６は、読み出し専用のものであって、前記ＩＣタグ１５を取付けた軸受ユニット構成部品（前蓋３）と軸受１とを関連付ける情報が記録される。この関連付け情報は、例えば軸受１の識別情報であっても良く、またその他の適宜の情報であっても良い。このＩＣタグ１６の取付けも、図３のように樹脂等の絶縁体１８を介して行われる。ＩＣタグ１６はＩＣチップ１６ａおよびアンテナ１６ｂを有する。なお、前蓋３に取付けられるＩＣタグ１５もＩＣタグ１６と略同様の構成とされる。
図１０は、読み書きの両方が可能なＩＣタグ１５の回路構成例を示す。このＩＣタグ１５は、例えばＩＣチップからなり、中央処理装置（ＣＰＵ）５１、メモリ５２、送受信回路５３、および電源回路５４を有している。電源回路５４はアンテナ５５から電源を取るものとされている。メモリ５２は、情報の記憶に電源が不要なものが用いられる。アンテナ５５は、前記ＩＣチップと共通の基板に設けられたものであっても、またＩＣチップに設けられたものであっても良い。
この構成のＩＣタグ付き軸受ユニットによると、軸受１を組み込んだ後でも、その組込み状態のままで、軸受ユニット構成部品である前蓋３の前面に取付けられたＩＣタグ１５から、軸受１の仕様情報を簡単に読み出すことができる。また、そのＩＣタグ１５から、軸受１の点検日や使用履歴などのメンテナンス情報を読み出すことができる。このため、軸受１のメンテナンスの作業性が向上する。また、ＩＣタグ１５は読み書きの両方が可能なものとしているので、メンテナンスを行う毎にメンテナンス情報を書き換えたり追記することが可能であり、常に最新の軸受履歴を知ることができ、メンテナンスの作業性がより向上する。
また、軸受内輪５に取付けられたＩＣタグ１６には軸受ユニット構成部品（前蓋３）と軸受１とを関連付ける情報が記録されているので、分解後に再度組み立てるときに、軸受１のＩＣタグ１６から前記関連付け情報を読み出すことにより、軸受ユニット構成部品（前蓋３）との関連を知ることができる。そのため、軸受１の組込み間違いを防止することができる。
なお、前記実施形態では、一方のＩＣタグ１５を前蓋３の前面に取付け、他方のＩＣタグ１６を軸受内輪５の幅面に取付けたが、これに限らず、例えば図４のように一方のＩＣタグ１５を前蓋３の外縁部３ａに取付け、図５のように他方のＩＣタグ１６を軸受外輪６の幅面に取付けても良い。また、ＩＣタグ１５を取付ける軸受ユニット構成部品は、前蓋４に限らず、後蓋５やシールカバー１１、あるいはハウジング１４であっても良い。
また、この実施形態では、軸受ユニット構成部品である前蓋３に取付けるＩＣタグ１５を読み書きの両方が可能なものとしたが、これに代えて読み出し専用のＩＣタグを用いて
も良い。この場合は、このＩＣタグにＩＣタグの識別記号を付記すると共に、この識別記号とメンテナンス情報を対応付けた表を別のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置上に作る必要がある。このように、パーソナルコンピュータ上に上記識別記号とメンテナンス情報を対応付けた表を作ることにより、その表上において識別記号に対応する軸受１のメンテナンス情報をメンテナン毎に書き換えたり追記して、この表から常に最新の軸受履歴を知ることができる。
また、この実施形態において、ＩＣタグ１６を省略して、ＩＣタグ１５を取付けた軸受ユニット構成部品（前蓋３）と軸受１との組み合わせを示す印５０（図１参照）を軸受１に施すと共に、ＩＣタグ１５に前記印の情報を記録するようにしても良い。印５０は、例えば刻印とされ、軸受１の識別情報等を示すものとされる。
このように関連付け用の印５０を設けた場合も、軸受ユニットの分解後に再度組み立てるとき、ＩＣタグ１５から前記印５０の情報を読み出すことにより、この印５０の施された軸受１を、対応する軸受ユニット構成部品と正しく組み合わせることができ、軸受１の組込み間違いを防止することができる。
図６ないし図９はこの発明の他の実施形態を示す。この１Ｃタグ付き軸受ユニットは圧延機ロールネックに用いられるものであり、上下２段のロールネックにそれぞれ設けられている。軸受２１は多列の円すいころ軸受、具体的には４列の軸受であり、内輪２５は２個の分割内輪２５Ａ，２５Ａを並べて構成される。外輪２６は、中央２列のころ列に対応する中央分割外輪２６Ａと、両側のころ列に各々対応する一対の端部分割外輪２６Ｂとを並べたものとされる。隣合う分割外輪２６Ａ，２６Ｂ間には外輪間座２９が設けられる。ころ２７は、円すいころからなり、内輪２５と外輪２６の間に介在している。保持器２８は、各ころ列毎に設けられている。
外輪２６はハウジング３４の内径面に嵌合され、ハウジング３４の前後両端部には前蓋２３および後蓋２４がボルト４０（図７）により固定されている。外輪２６は前蓋２３と後蓋２４とで挟まれて軸方向の位置規制が行われる。内輪２５は、この内輪２５が嵌合する回転軸３９の外径面に形成された段部３９ａを一方の分割内輪２６Ａの幅面に押し付けると共に、回転軸３９の外径円に螺合させたナット（図示せず）を他方の分割内輪２６Ａの幅面に押し付けることにより、回転軸３９に固定される。
前蓋２３が固定されるハウジング３４の前面の一部には、図６および図７に実線で示すようにＲＦＩＤ用ＩＣタグ３５が取付けられる。なお、図６は図７のVI−VI矢視断面図を示す。前記ＩＣタグ３５は、読み書きの両方が可能なものであって、軸受２１の仕様情報や、点検日や使用履歴などのメンテナンス情報が記録される。この１Ｃタグ３５の取付けは、図７のように樹脂等の絶縁体３７を介して行われる。これにより、ＩＣタグ３５の取付部であるハウジング３４が金属製であっても、マイクロ波による情報読み出しにおいてマイクロ波がハウジング３４に吸収されて読み出し不能となることが回避される。
図８に部分拡大図で示すように、軸受２１における一方の分割内輪２５Ａの他方の分割内輪２５Ａと突き合わされる端部に、別のＲＦＩＤ用のＩＣタグ３６が取付けられる。その取付けは、図８における矢印Ａ方向から見た正面図を示す図９のように内輪２５の内径面に行われる。同図の例では、分割内輪２５Ａの端部の内径面に軸方向に延びる溝４１を形成し、この溝４１内に樹脂等の絶縁体３８を介してＩＣタグ３６を固定している。あるいは内輪２５の内径面に設けられた螺旋状の溝４２内にＩＣタグ３６が固定される。上記軸方向の溝４１は、両側の分割内輪２５Ａの内径面に設けられた螺旋状の溝４２を連通させる溝である。この溝４２は、例えばクリープ対策のためのグリース循環用溝である。すなわち、圧延機ロールネック用の軸受ユニットでは、ロール軸３９と一般的に隙間を持っ
て組込まれるため、稼働中に軸３９と軸受内輪２５とがクリープ（軸受内輪２５と軸３９の間で滑る現象）が発生する。この対策として、軸受内径面にはグリースを循環させる溝４２が設けられる。この溝４２またはその連通用の溝４１を利用してＩＣタグ３６を取付けている。
このＩＣタグ３６は、読み出し専用のものであって、前記ＩＣタグ３５を取付けた軸受ユニット構成部品（ハウジング３４）と軸受２１とを関連付ける情報、例えば軸受２１の識別情報が記録される。
このＩＣタグ付き軸受ユニットにおいても、軸受２１を組み込んだ後、その組込み状態のままで、軸受ユニット構成部品であるハウジング３４の前面に取付けられたＩＣタグ３５から、軸受２１の仕様情報を簡単に読み出すことができる。また、そのＩＣタグ３５から、軸受２１の点検日や使用履歴などのメンテナンス情報を読み出すことができることから、軸受２１のメンテナンスの作業性が向上する。また、ＩＣタグ３５は読み書きの両方が可能なものとしているので、メンテナンスを行う毎にメンテナンス情報を書き換えたり追記することが可能であり、常に最新の軸受履歴を知ることができ、メンテナンスの作業性がより向上する。
また、軸受内輪２５に取付けられたＩＣタグ３６には軸受ユニット構成部品（ハウジング３４）と軸受２１とを関連付ける情報が記録されているので、分解後に再度組み立てるときに、軸受２１のＩＣタグ３６から前記関連付け情報を読み出すことにより、軸受ユニット構成部品（ハウジング３４）との関連を知ることができる。そのため、軸受２１の組込み間違いを防止することができる。
なお、この実施形態では、ＩＣタグ３５を取付ける軸受ユニット構成部品としてハウジング３４を選んだが、これに限らず、図６および図７に鎖線で示すように、前蓋２３の前面や、回転軸３９の前端にＩＣタグ３５を取付けても良い。
この発明の第１の実施形態にかかるＩＣタグ付き軸受ユニットの縦断面図である。 同軸受ユニットの正面図である。 同軸受ユニットの横断面図である。 この発明の他の実施形態にかかるＩＣタグ付き軸受ユニットの部分縦断面図である。 同軸受ユニットの正面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかるＩＣタグ付き軸受ユニットの部分縦断面図である。 同軸受ユニットの正面図である。 同軸受ユニットの部分拡大断面図である。 図８における矢印Ａの方向から見たＩＣタグ取付部の正面図である。 ＩＣタグの回路構成例のブロック図である。
符号の説明
１…軸受
３…前蓋
４…後蓋
１０…シール部材
１４…ハウジング
１５，１６…ＩＣタグ
１９…車軸
２１…軸受
２３…前蓋
２４…後蓋
３４…ハウジング
３５，３６…ＩＣタグ
３９…回転軸

Claims (3)

  1. 軸受と、この軸受を組み付けたハウジング，軸，蓋，および前記ハウジングのシール等の軸受ユニット構成部品とを有する軸受ユニットにおいて、前記いずれかの軸受ユニット構成部品の少なくとも一つにＩＣタグを取付け、かつ前記軸受にもＩＣタグを取付けたＩＣタグ付き軸受ユニット。
  2. 請求項１において、読み書きの両方が可能なＩＣタグを、前記軸受ユニット構成部品のいずれかに取付け、前記軸受に読み出し専用のＩＣタグを取付け、前記読み書きの両方が可能なＩＣタグを取付けた軸受ユニット構成部品と軸受とを関連付ける情報を、前記軸受ユニット構成部品に取付けられた読み書きの両方が可能なＩＣタグに記録したＩＣタグ付き軸受ユニット。
  3. 軸受と、この軸受を組み付けたハウジング，軸，蓋，および前記ハウジングのシール等の軸受ユニット構成部品とを有する軸受ユニットにおいて、前記いずれかの軸受ユニット構成部品の少なくとも一つにＩＣタグを取付け、この読み書きの両方が可能なＩＣタグを取付けた軸受ユニット構成部品と軸受との組み合わせを示すための印を前記軸受に施したＩＣタグ付き軸受ユニット。
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