JP2006058226A - Temperature sensor and temperature-sensor equipped bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温度センサ及び温度センサ付軸受装置に関するものであり、特に、軸受装置や機械装置等の温度を測定して、軸受の焼付きや機械装置の異常を検出する温度センサ及び温度センサ付軸受装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a temperature sensor and a bearing device with a temperature sensor, and in particular, with a temperature sensor and a temperature sensor for measuring seizure of a bearing or abnormality of a mechanical device by measuring the temperature of the bearing device or the mechanical device. The present invention relates to a bearing device.
従来、鉄道車両や自動車等の車軸を支持する軸受装置や機械設備等では、温度センサを用いて軸受装置や機械設備等の温度を測定して、軸受の焼付きや機械装置の異常を検出することが知られている。これら軸受装置や機械設備の温度を検出する温度センサを備えた温度センサ付軸受装置が種々提案されている(例えば、特許文献1〜3参照。)。 Conventionally, in bearing devices and mechanical equipment that support axles of railway vehicles and automobiles, the temperature of the bearing device and mechanical equipment is measured using a temperature sensor to detect bearing seizure and mechanical equipment abnormalities. It is known. Various types of bearing devices with a temperature sensor including a temperature sensor for detecting the temperature of these bearing devices and mechanical equipment have been proposed (for example, see Patent Documents 1 to 3).
例えば、図4に示された従来の温度センサ付軸受装置100では、図示しない車輪を固定した車軸101を軸箱102に対して回転可能に支持するための軸受103が、車軸101と軸箱102との間に配置されている。そして、温度センサ104が軸箱102の外表面に設置され、温度センサ104内部に内蔵された図示しない温度検出素子によって温度を測定し、軸受103の温度を推定していた。
ところで、図4に示された従来の温度センサ付軸受装置100では、温度センサ104は軸箱102の外表面と底面のみで接触している。このため、温度センサ104の側面部からの放熱により、温度検出素子の温度は、軸箱102の外表面と差が大きくなり、その結果、軸受103の温度との差も大きくなって、軸受103の温度を精度よく測定することが困難であった。
By the way, in the
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受装置や機械装置等の温度を精度よく検出することができる温度センサ及び温度センサ付軸受装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a temperature sensor and a bearing device with a temperature sensor that can accurately detect the temperature of a bearing device, a mechanical device, or the like. It is.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 軸受装置の温度を測定する温度センサを備えた温度センサ付軸受装置であって、
前記温度センサの少なくとも一部は、前記温度センサが取り付けられる部材内に埋設されていることを特徴とする温度センサ付軸受装置。
(2) 前記温度センサはセンサ筐体に取り付けられたプリント基板上に固定される温度検出素子を有し、少なくとも該温度検出素子は、前記部材内に埋没されていることを特徴とする(1)に記載の温度センサ付軸受装置。
(3) ハウジング内に装着される軸受と、該軸受の温度を測定する温度センサとを備えた温度センサ付軸受装置であって、
前記ハウジングには座ぐり部が設けられ、前記温度センサの少なくとも一部は該座ぐり部に埋設されていることを特徴とする温度センサ付軸受装置。
(4) 前記軸受は鉄道車両用車軸軸受であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の温度センサ付軸受装置。
(5) 前記軸受は自動車用車軸軸受であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の温度センサ付軸受装置。
(6) センサ筐体内に温度検出素子を備えた温度センサであって、
前記センサ筐体の側面部は断熱されていることを特徴とする温度センサ。
(7) 前記センサ筐体の側面部には断熱材が塗布されていることを特徴とする(6)に記載の温度センサ。
(8) 前記センサ筐体の側面部には断熱材が貼り付けられていることを特徴とする(6)に記載の温度センサ。
(9) 前記センサ筐体の底面部は、前記センサ筐体が取り付けられる部材に密着されていることを特徴とする(6)〜(8)のいずれかに記載の温度センサ。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A bearing device with a temperature sensor provided with a temperature sensor for measuring the temperature of the bearing device,
At least a part of the temperature sensor is embedded in a member to which the temperature sensor is attached.
(2) The temperature sensor includes a temperature detection element fixed on a printed circuit board attached to a sensor housing, and at least the temperature detection element is embedded in the member (1) ) Bearing device with temperature sensor.
(3) A bearing device with a temperature sensor comprising a bearing mounted in a housing and a temperature sensor for measuring the temperature of the bearing,
The housing is provided with a counterbore part, and at least a part of the temperature sensor is embedded in the counterbore part.
(4) The bearing device with a temperature sensor according to any one of (1) to (3), wherein the bearing is an axle bearing for a railway vehicle.
(5) The bearing device with a temperature sensor according to any one of (1) to (3), wherein the bearing is an automobile axle bearing.
(6) A temperature sensor having a temperature detection element in the sensor housing,
A temperature sensor characterized in that a side surface portion of the sensor casing is thermally insulated.
(7) The temperature sensor according to (6), wherein a heat insulating material is applied to a side surface portion of the sensor casing.
(8) The temperature sensor according to (6), wherein a heat insulating material is attached to a side surface portion of the sensor casing.
(9) The temperature sensor according to any one of (6) to (8), wherein a bottom surface portion of the sensor casing is in close contact with a member to which the sensor casing is attached.
本発明の温度センサ付軸受装置によれば、温度センサの少なくとも一部は、温度センサが取り付けられる部材内に埋設されているので、該部材から温度センサへの熱伝導性を向上させ、温度センサの温度を該部材の温度に近付け、軸受装置の温度を精度良く検出することができる。特に、鉄道車両や自動車用の車軸軸受のハウジング等、温度センサが走行中に風で冷却されるものにおいては、温度センサの底部および底部の周囲の冷却が抑制され、温度検出誤差の発生を防止することができる。 According to the bearing device with a temperature sensor of the present invention, since at least a part of the temperature sensor is embedded in the member to which the temperature sensor is attached, the thermal conductivity from the member to the temperature sensor is improved. The temperature of the bearing device can be brought close to the temperature of the member, and the temperature of the bearing device can be detected with high accuracy. In particular, in the case where the temperature sensor is cooled by wind while running, such as a housing for a railcar or an axle bearing for an automobile, cooling of the bottom of the temperature sensor and the surrounding area of the bottom is suppressed to prevent occurrence of a temperature detection error. can do.
また、本発明の温度センサによれば、センサ筐体の側面部は断熱されているので、センサ筐体の側面部からの放熱が防止され、温度センサ内部に内蔵されている温度検出素子の温度をセンサ筐体が取り付けられる部材の表面の温度に近付け、軸受装置や機械装置等の温度を精度良く検出することができる。 Further, according to the temperature sensor of the present invention, since the side surface portion of the sensor housing is thermally insulated, heat radiation from the side surface portion of the sensor housing is prevented, and the temperature of the temperature detection element built in the temperature sensor is prevented. Can be brought close to the temperature of the surface of the member to which the sensor housing is attached, and the temperature of the bearing device, the mechanical device, or the like can be detected with high accuracy.
以下、本発明の各実施形態に係る温度センサ及び温度センサ付軸受装置について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a temperature sensor and a bearing device with a temperature sensor according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態である温度センサ付軸受装置を説明するための正面図であり、図2(a)は、図1の要部拡大部分断面図であり、図2(b)は、図2(a)の温度センサのII方向から見た上面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a front view for explaining a bearing device with a temperature sensor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 (a) is an enlarged partial sectional view of a main part of FIG. FIG. 2B is a top view of the temperature sensor of FIG.
図1に示されるように、第1実施形態の温度センサ付軸受装置10は、鉄道車両用軸受装置であり、図示しない車輪を固定した車軸11を、ハウジングである軸箱12に対して回転可能に支持するための軸受13が、車軸11と軸箱12との間に配置されている。
As shown in FIG. 1, the
軸受13には、種々の部材の重量等によるラジアル荷重と任意のアキシアル荷重とが負荷される。なお、軸受13は、複列円すいころ軸受、複列の深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受等、公知の各種転がり軸受を使用することができ、転がり軸受の具体構成は図示省略する。
The
軸受13の負荷圏側に位置する、即ち、車軸11の中心Oを通過する水平面Pより上方に位置する軸箱12の側部表面には、座ぐり部12aが加工されており、この座ぐり部12aには温度センサ14の少なくとも一部が埋設されている。
A
図2に示すように、温度センサ14は、アルミニウム合金等の軸箱12と同一材料からなるセンサ筐体15、センサ筐体15の開口部を密閉するカバー部材16、センサ筐体15の底部側に取り付けられたプリント基板17、プリント基板17上に固定された温度検出素子18、及び、温度検出素子18から出力された測定信号を外部に伝送するため、センサ筐体15に形成されたケーブル取り出し部15aから外部へ引き出される信号ケーブル19を備える。なお、軸箱12の材質は、アルミニウム合金に限定されるものでなく、鉄製であっても良い。また、センサ筐体15の材質もアルミニウム合金に限定されず、ステンレス鋼等であっても良い。しかしながら、アルミニウム合金製のセンサ筐体の方が、熱伝導性が良いので好ましい。
As shown in FIG. 2, the
軸箱12に形成された座ぐり部12aの深さは、センサ筐体15内に内蔵された温度検出素子18が軸箱12内に埋没される、即ち、座ぐり部12aの開口面Sよりも軸箱12側に位置するように設定されている。そして、センサ筐体15は、軸箱12に形成された座ぐり部12a内に底部15b及び底部15bの周囲を埋設させた状態で、カバー部材16と共に2本のボルト20,20によって軸箱12に固定される。
The depth of the
また、座ぐり部12aとセンサ筐体15の周囲との間の隙間には、熱伝導性の良いシリコン樹脂、シリコンペーストや熱伝導性の良いエポキシ樹脂等の樹脂21が充填されている。
In addition, a gap between the
従って、本実施形態の温度センサ付軸受装置10によれば、温度センサ14の少なくとも一部が軸箱12内に埋設されているので、軸箱12からの温度センサ14への熱伝導性を向上させ、温度センサ14の温度を軸箱12の温度に近付けられる。これにより、プリント基板17上の温度検出素子18の温度が軸箱12及び軸受13の温度に近づき、軸受13の温度を精度良く検出することができる。特に、鉄道車両の走行中にセンサ筐体15に風があたっても、センサ筐体15の底部15b及び底部15bの周囲が軸箱12に埋設されているので、センサ筐体15の底部15bおよび底部15bの周囲の冷却が抑制され、温度検出誤差の発生を防止することができる。
Therefore, according to the temperature sensor bearing
また、温度検出素子18が軸箱12内に埋没されているので、温度検出素子18の温度が軸箱12の温度にほぼ等しくなり、軸受13の温度をより精度良く検出することができる。なお、軸箱12のスペースに余裕がある場合には、センサ筐体15全体を軸箱12に埋設することで、さらに軸受13の温度が精度良く検出することができる。
Further, since the
また、座ぐり部12aとセンサ筐体15の周囲との間の隙間はできるだけ小さいほうが望ましいが、座ぐり部12aとセンサ筐体15の周囲に隙間を有する場合には、本実施形態のように、この隙間に熱伝導性の良いシリコン樹脂等、熱伝導性の良い樹脂21を充填することで、熱伝導性を向上することができる。
Further, it is desirable that the gap between the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態における温度センサ及び温度センサ付軸受装置について図3を参照して説明する。なお、第1実施形態と同等部分については同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。
(Second embodiment)
Next, a temperature sensor and a temperature sensor bearing device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about a part equivalent to 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted or simplified.
本実施形態の温度センサ付軸受装置30では、温度センサ31は、第1実施形態と同様、センサ筐体15、カバー部材16、プリント基板17、温度検出素子18、及び、信号ケーブル19、及び、ボルト20,20を備える。本実施形態のセンサ筐体15では、底部15aが軸箱12の側部表面に密着して配置されており、側面部15cが断熱材32によって全周に亘って覆われている。断熱材32は、例えば、ゴム、発泡スチロール、或いは樹脂等からなり、センサ筐体15の側面部15cに貼り付けられる。なお、樹脂等の断熱材32は、センサ筐体15の側面部15cにインサート成形等で射出成形されてもよい。
その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
In the bearing device 30 with the temperature sensor of the present embodiment, the
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
従って、本実施形態の温度センサ31によれば、センサ筐体15内に温度検出素子18を備え、センサ筐体15の側面部15cは断熱されているので、センサ筐体15の側面部15cからの放熱が防止され、温度センサ31内部に内蔵されている温度検出素子18の温度を軸箱12の表面の温度に近付け、軸受13の温度を精度良く検出することができる。
Therefore, according to the
なお、本実施形態の変形例として、センサ筐体15の側面部15bに断熱材32を吹き付けてコーティングすることで、側面部15bを断熱するようにしてもよい。この場合、塗布される断熱材32としては、発泡ウレタン、ガラスエポキシ等のプラスチックや熱伝導性の悪いセラミックスが使用される。
As a modification of the present embodiment, the
また、軸箱12とセンサ筐体15の底面部15bとの間の密着部には、伝熱性シリコン樹脂やシリコンペースト等を塗布すると熱伝導性を向上することができるので好ましい。
さらに、放熱条件を合わせるため、断熱しないセンサ筐体の上面部、即ち、カバー部材16は軸箱12の材質や表面処理に合わせるのが好ましい。
In addition, it is preferable to apply a heat conductive silicon resin, a silicon paste, or the like to the close contact portion between the
Furthermore, in order to match the heat radiation conditions, it is preferable that the upper surface portion of the sensor housing that is not thermally insulated, that is, the
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
本実施形態では、温度センサ付軸受装置として、鉄道車両用軸受装置を例示したが、自動車用軸受装置にも適用可能である。
また、本発明の温度センサは、プリント基板上に振動検出素子等を搭載するマルチセンサとすることが好ましい。
さらに、本発明は、第1及び第2実施形態の各温度センサ付軸受装置の構成を組み合わせて適用することも可能である。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
In the present embodiment, the railway vehicle bearing device is exemplified as the temperature sensor-equipped bearing device, but the present invention can also be applied to an automobile bearing device.
Moreover, it is preferable that the temperature sensor of the present invention is a multisensor in which a vibration detection element or the like is mounted on a printed board.
Furthermore, the present invention can also be applied by combining the configurations of the temperature sensor bearing devices of the first and second embodiments.
10,30 温度センサ付軸受装置
11 車軸
12 軸箱(ハウジング)
13 軸受
14,31 温度センサ
15 センサ筐体
17 プリント基板
18 温度検出素子
19 信号ケーブル
21 樹脂
32 断熱材
10, 30 Bearing device with
13
Claims (9)
前記温度センサの少なくとも一部は、前記温度センサが取り付けられる部材内に埋設されていることを特徴とする温度センサ付軸受装置。 A temperature sensor bearing device having a temperature sensor for measuring the temperature of the bearing device,
At least a part of the temperature sensor is embedded in a member to which the temperature sensor is attached.
前記ハウジングには座ぐり部が設けられ、前記温度センサの少なくとも一部は該座ぐり部に埋設されていることを特徴とする温度センサ付軸受装置。 A bearing device with a temperature sensor comprising a bearing mounted in a housing and a temperature sensor for measuring the temperature of the bearing,
The housing is provided with a counterbore part, and at least a part of the temperature sensor is embedded in the counterbore part.
前記センサ筐体の側面部は断熱されていることを特徴とする温度センサ。 A temperature sensor having a temperature detection element in a sensor housing,
A temperature sensor characterized in that a side surface portion of the sensor casing is thermally insulated.
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Legal Events
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