JP2006250607A - Rotational speed detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転速度検出装置に関するものであり、特に、信頼性が要求される鉄道車両や自動車等の軸受装置や機械装置等の回転速度を検出する回転速度検出装置に関するものである。 The present invention relates to a rotational speed detection device, and more particularly to a rotational speed detection device that detects the rotational speed of a bearing device or a mechanical device such as a railway vehicle or automobile that requires reliability.
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、車軸の回転速度を検出するために、回転速度検出装置が用いられている。(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a bearing device, a mechanical facility, or the like that supports an axle of a railway vehicle or an automobile, a rotational speed detector is used to detect the rotational speed of the axle. (For example, refer to Patent Document 1).
図4は、車両用軸受の近傍に設置したセンサによって軸受の運転状態を検知する、特許文献1に記載の従来構造を示す。車軸100は転がり軸受101を介して軸受装置の軸箱102に回転自在に支持されている。軸箱102に取り付けられた蓋103には、円筒状のセンサ部104が、車軸100のエンドキャップ105に嵌装されるエンコーダ106に対向するように取り付けられている。センサ部104は、エンコーダ106を介して車軸100の回転速度を検出する回転速度検出素子を有する。
ところで、回転速度を検出するためのセンサは、センサ内部の回転速度検出素子と検出対象である鋼製の歯車との距離をできるだけ小さくすることが望まれる。また、センサの使用環境によっては、防水性が要求される。このため、図4の従来構造では、円筒状のケースの先端部に回転速度検出素子を配置し、且つ、回転速度検出素子と検出対象の歯車との距離をできるだけ小さくするよう、ケース先端部の肉厚を薄くしている。 By the way, it is desired that the sensor for detecting the rotational speed should make the distance between the rotational speed detecting element in the sensor and the steel gear to be detected as small as possible. In addition, waterproofness is required depending on the usage environment of the sensor. For this reason, in the conventional structure of FIG. 4, the rotational speed detection element is arranged at the distal end of the cylindrical case, and the distance between the rotational speed detection element and the gear to be detected is made as small as possible. The wall thickness is reduced.
しかしながら、図4に記載のセンサ部104は、開口から離れた円筒状の筐体の先端部に回転速度検出素子を配置しているため、組み立てが難しいという問題がある。
However, 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、防水性を確保しつつ、組み立てが容易な回転速度検出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 rotation speed detection device that can be easily assembled while ensuring waterproofness.
本発明の上記目的は、下記の構成によって達成される。
(1) 回転部材の回転速度を検出する回転速度検出素子と、該回転速度検出素子を収容し、開口を有する筐体と、該筐体の開口を塞ぐ蓋と、を備える回転速度検出装置であって、
前記回転部材と前記回転速度検出素子との間に位置する前記筐体の側部において、前記回転速度検出素子が対向する部分の肉厚は、前記蓋が取り付けられる部分の肉厚より薄く形成されていることを特徴とする回転速度検出装置。
(2) さらに、温度検出素子と振動検出素子の少なくとも一方を有することを特徴とする(1)に記載の回転速度検出装置。
(3) 前記回転速度検出素子は、前記温度検出素子と前記振動検出素子の前記少なくとも一方より前記筐体の側面側に配置されることを特徴とする(2)に記載の回転速度検出装置。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) A rotational speed detection device comprising: a rotational speed detection element that detects the rotational speed of a rotational member; a housing that houses the rotational speed detection element and has an opening; and a lid that closes the opening of the housing. There,
In the side part of the housing located between the rotating member and the rotational speed detecting element, the thickness of the part facing the rotational speed detecting element is formed to be thinner than the thickness of the part to which the lid is attached. A rotational speed detection device characterized by that.
(2) The rotational speed detection device according to (1), further including at least one of a temperature detection element and a vibration detection element.
(3) The rotational speed detection device according to (2), wherein the rotational speed detection element is arranged on a side surface side of the casing from the at least one of the temperature detection element and the vibration detection element.
本発明の回転速度検出装置によれば、回転速度検出素子を収容し、開口を有する筐体と、筐体の開口を塞ぐ蓋と、を備えるので、検出装置の組み立てを容易とすると共に、回転部材と回転速度検出素子との間に位置する筐体の側部において、回転速度検出素子が対向する部分の肉厚は、蓋が取り付けられる部分の肉厚より薄く形成されているので、回転速度検出素子が対向する部分の肉厚を薄くして回転速度検出性能を確保し、且つ、蓋が取り付けられる部分の肉厚を厚くして、蓋と筐体との間のシール面積を確保し、防水性を維持することができる。 According to the rotational speed detection device of the present invention, the rotational speed detection element is housed and provided with a housing having an opening and a lid that closes the opening of the housing, so that the detection device can be easily assembled and rotated. In the side part of the housing located between the member and the rotational speed detection element, the thickness of the part facing the rotational speed detection element is formed thinner than the thickness of the part to which the lid is attached. Reduce the thickness of the part facing the detection element to ensure the rotational speed detection performance, and increase the thickness of the part to which the lid is attached to ensure the seal area between the lid and the housing, Waterproofness can be maintained.
以下、本発明の一実施形態に係る回転速度検出装置について図面を参照して説明する。 図1は、本発明の回転速度検出装置が組み込まれる鉄道車両用軸受装置を示す。鉄道車両用軸受装置10では、図示しない車輪を支持固定する中空円筒状の車軸11が、軸箱12の内側で、転がり軸受である複列円すいころ軸受13により回転自在に支持されている。
Hereinafter, a rotational speed detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a railway vehicle bearing device in which the rotational speed detection device of the present invention is incorporated. In the railway
複列円すいころ軸受13は、軸箱12に内嵌され、円錐面状に傾斜した一対の外輪軌道面14(片方の外輪軌道面は図示しない。)を内周面に有する単一の外輪15と、車軸11に外嵌され、円錐面状に傾斜した内輪軌道面16(片方の内輪軌道面は図示しない。)を外周面に有する回転部材である一対の内輪17(片方の内輪は図示しない。)とを有する。また、複列円すいころ軸受13は、外輪15の外輪軌道面14と内輪17の内輪軌道面16との間に周方向に複数配置された複列の円すいころ18と、複列の円すいころ18を周方向に転動自在に保持する環状の保持器19(片方の保持器は図示しない。)とを有する。複列円すいころ軸受13には、種々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、また、軸受空間にはグリースや潤滑油等の潤滑剤が封入されている。
The double row tapered roller bearing 13 is fitted into the
一対の内輪17間には内輪間座20が介装されており、内輪17の軸方向端部には内輪17を軸方向に押圧する押し付け間座21が車軸11に外嵌された状態で配置されている。また、押し付け間座21の内輪17から離間する側には、押し付け間座21に対して内輪17側への押し付け力を付与する軸端ナット22が車軸11に螺合された状態で配置されている。即ち、軸端ナット22は、押し付け間座21に内輪17側への押し付け力を付与することにより、複列円すいころ軸受13に必要な予圧を付与した状態で内輪17を固定している。なお、使用条件によっては予圧を付与しない場合もある。さらに、軸端ナット22の外端面にボルト23により固定した回り止めリング24を、車軸11の端部外周面に係合させることで、軸端ナット22の緩み止めを行っている。なお、外輪15は、軸箱12の内周面の一端(図の左端)寄り部分に形成される段部25と、図示しない他端寄り部分の側部で、軸箱12に内嵌固定される図示しない抑え環との間で挟持される。
An
また、外輪15の軸方向の端部内径面には円すいころ軸受13の軸方向端部をシールする鉄製のシールケース26が嵌め込まれている。このシールケース26の内周面と押し付け間座21の外周面との間には、シールリング27が配置され、複列円すいころ軸受13の軸受空間の両端開口部を塞いでいる。この構成により、円すいころ軸受13は、軸受空間内に封入したグリースが外部に漏洩するのを防止すると共に、外部から軸受空間に雨水や塵等の異物が侵入するのを防止している。
Further, an
また、押し付け間座21の外周面には、車軸11及び円すいころ軸受13の回転に連動して回転する検出対象としての回転部材であるエンコーダ28が形成されている。エンコーダ28は、周方向に等間隔で凹部と凸部が交互に設けられた外歯車状に形成されており、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ている。
In addition, an
また、軸箱12の一端部には、この一端開口を塞ぐようにカバー29が固定されており、カバー29の円筒部30で、エンコーダ28と軸方向においてオーバーラップする位置に、径方向に貫通するセンサ取り付け孔31が形成されている。そして、センサ取り付け孔31には、回転速度検出装置32が、ボルト33,34によって軸箱12及びカバー29に固定されている。
Also, a cover 29 is fixed to one end of the
図2及び図3に示されるように、回転速度検出装置32は、開口を有する収容空間35を形成する略直方体形状の筐体36と、筐体36に形成される収容空間35の開口を塞ぐ平板状の蓋37とを備える。筐体36は、ボルト取り付け孔38aが形成される基部38を有して、カバー29のセンサ取り付け孔31に向けて延び、車軸11の軸方向において、エンコーダ28とオーバーラップするように配置される。なお、筐体36は、アルミニウム合金等の非磁性材料によって形成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the rotational
また、筐体36は、開口を囲む周縁部36aにおいて、平板状の蓋37と略同一な四角形状を有しており、周縁部の各コーナーに配置されたボルト39a,39b,39c,39dを締結することで、蓋37を固定している。よって、収容空間35の開口を塞ぐ蓋37は、軸箱12内に配置される。
The
収容空間35内の筐体36の底部側には、プリント基板40が取付けられており、プリント基板40には、エンコーダ28の回転速度を検出する回転速度検出素子41と、磁束発生用の磁石42と、複列円すいころ軸受13の温度を検出する温度検出素子43と、複列円すいころ軸受13の振動を検出する振動検出素子44とが載置されている。これら回転速度検出素子41、温度検出素子43、振動検出素子44からの信号は、信号ケーブル45を介して外部に伝送される。
A printed
回転速度検出素子41は、エンコーダ28に対向する筐体36の側部46に近接してプリント基板40に配置され、磁石42は、回転速度検出素子41に対して車軸11の径方向外方に隣接して配置される。また、温度検出素子43と振動検出素子44は、エンコーダ28に対して回転速度検出素子41よりも離れた位置で、プリント基板40に取り付けられている。
The rotational
そして、エンコーダ28と回転速度検出素子41との間に位置する筐体36の側部46は、筐体36の高さ方向において、蓋37が取付けられる部分46a、即ち、ボルト39a,39cが捩じ込まれる部分を除いて、円弧状に切り欠いて形成される。このため、側部46における回転速度検出素子41が対向する部分46bの肉厚は、蓋が取付けられる部分46aの肉厚b2よりも、少なくとも部分的に薄く形成され、特に、回転速度検出素子41が対向する部分46bの筐体46の幅方向中間部における肉厚b1は、蓋が取付けられる部分46aの肉厚b2よりも薄く形成される。回転速度検出素子41が対向する部分46bには、部分円筒面47が形成され、この部分円筒面47内にエンコーダ28の一部が収容されるように配置される。
The
なお、部分円筒面47の曲率半径は、エンコーダ28の曲率半径よりわずかに大きな曲率半径を有する。また、回転速度検出素子41が対向する部分46bは、幅方向中間部(上面視中央部分)において、肉厚b1が0.1〜0.5mm、好ましくは、0.2〜0.3mmとなるように加工される。
The radius of curvature of the partial
このように構成される回転速度検出装置32は、車軸11に固定された軸端ナット22の回転をエンコーダ28の凹部及び凸部による磁束の変化として回転速度検出素子41で検出し、該回転速度検出素子41から例えばパルス状の電気信号を制御回路に出力して所定の処理を行うことで、車軸11の回転速度が検出される。
The rotational
この時、筐体36の側部46において、回転速度検出素子41が対向する部分46bは、肉厚を薄く形成されており、この部分46bに形成される部分円筒面47内にエンコーダ28の一部が入り込むため、エンコーダ28と回転速度検出素子41との距離を小さくでき、回転速度検出性能を確保することができる。
At this time, the
また、蓋が取付けられる部分46aは、肉厚を厚く形成されているので、蓋37との間のシール部分の面積を確保し、筐体36の収容空間35内部の防水性を確保している。
Further, since the
従って、本実施形態の回転速度検出装置32によれば、回転速度検出素子41を収容し、開口を有する筐体36と、筐体36の開口を塞ぐ蓋37と、を備えるので、検出装置32の組み立てを容易とすると共に、エンコーダ28と回転速度検出素子41との間に位置する筐体36の側部46において、回転速度検出素子41が対向する部分46bの肉厚は、蓋37が取り付けられる部分46aの肉厚より薄く形成されているので、回転速度検出素子41が対向する部分46bの肉厚を薄くして回転速度検出性能を確保し、且つ、蓋37が取り付けられる部分46aの肉厚を厚くして、蓋37と筐体36との間のシール面積を確保し、防水性を維持することができる。
Therefore, according to the rotation
また、回転速度検出装置32は、温度検出素子43と振動検出素子44とを備えるので、単一の筐体36内に温度検出素子43と振動検出素子44を収容し、コンパクトな構成で、複列円すいころ軸受13の回転速度と共に、温度及び振動を検出することができる。
In addition, since the rotational
さらに、回転速度検出素子41は、温度検出素子43と振動検出素子44より筐体36の側面46側に配置されるので、筐体36の収容空間35内で側部46寄りに配置することができ、回転速度検出性能を向上することができる。
Furthermore, since the rotational
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。
本発明は、筐体の側部における回転速度検出素子が対向する部分の肉厚を、蓋が取り付けられる部分の肉厚より薄く形成するものであればよく、回転速度検出素子が対向する部分の形状は任意で、本実施形態の円弧状に限定されるものでない。
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
The present invention is not limited as long as the thickness of the portion facing the rotational speed detection element on the side of the housing is thinner than the thickness of the portion to which the lid is attached. The shape is arbitrary and is not limited to the arc shape of the present embodiment.
本発明の回転速度検出装置が組み込まれる軸受装置としては、本実施形態の鉄道車両用軸受装置に限定されるものでなく、例えば、自動車用軸受装置にも適用可能である。 The bearing device in which the rotational speed detection device of the present invention is incorporated is not limited to the railway vehicle bearing device of the present embodiment, and can be applied to, for example, an automobile bearing device.
10 鉄道車両用軸受装置
11 車軸
12 軸箱
13 複列円すいころ軸受
28 エンコーダ(回転部材)
32 回転速度検出装置
36 筐体
37 蓋
41 回転速度検出素子
46 側部
43 温度検出素子
44 振動検出素子
DESCRIPTION OF
32 Rotational
Claims (3)
前記回転部材と前記回転速度検出素子との間に位置する前記筐体の側部において、前記回転速度検出素子が対向する部分の肉厚は、前記蓋が取り付けられる部分の肉厚より薄く形成されていることを特徴とする回転速度検出装置。 A rotation speed detection device comprising: a rotation speed detection element that detects a rotation speed of a rotation member; a housing that houses the rotation speed detection element and has an opening; and a lid that closes the opening of the housing;
In the side part of the housing located between the rotating member and the rotational speed detecting element, the thickness of the part facing the rotational speed detecting element is formed to be thinner than the thickness of the part to which the lid is attached. A rotational speed detection device characterized by that.
Priority Applications (1)
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JP2005065218A JP2006250607A (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Rotational speed detector |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011514952A (en) * | 2008-02-26 | 2011-05-12 | エヌテエヌ−エス.エヌ.エール.ルルモン | Instrumentation bearings, bearing assemblies, and methods of assembling them |
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2005
- 2005-03-09 JP JP2005065218A patent/JP2006250607A/en active Pending
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