JP2008019897A - 軸受装置 - Google Patents

軸受装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008019897A
JP2008019897A JP2006190198A JP2006190198A JP2008019897A JP 2008019897 A JP2008019897 A JP 2008019897A JP 2006190198 A JP2006190198 A JP 2006190198A JP 2006190198 A JP2006190198 A JP 2006190198A JP 2008019897 A JP2008019897 A JP 2008019897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature sensor
temperature
bearing
seal
bearing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006190198A
Other languages
English (en)
Inventor
Keisuke Yokoyama
景介 横山
Hisaaki Oguchi
寿明 小口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2006190198A priority Critical patent/JP2008019897A/ja
Priority to US12/373,199 priority patent/US8221002B2/en
Priority to CN200780026134.9A priority patent/CN101490429A/zh
Priority to PCT/JP2007/054898 priority patent/WO2008007478A1/ja
Priority to EP07738370A priority patent/EP2042757A1/en
Publication of JP2008019897A publication Critical patent/JP2008019897A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/04—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies
    • G01K13/08—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving solid bodies in rotary movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F16C19/525—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to temperature and heat, e.g. insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/784—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
    • F16C33/7843—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc
    • F16C33/7853—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3296—Arrangements for monitoring the condition or operation of elastic sealings; Arrangements for control of elastic sealings, e.g. of their geometry or stiffness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/04—Bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00—Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/919—Seal including electrical feature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

【課題】温度異常に起因する不具合が生じることを事前に予想できるようにし、例えば高分子薄膜に熱電対を作製することで取り付け空間が限定されず軸受のいかなる部分にも組み込めるためレスポンスが速く、かつ小形で量産性に優れる温度センサを備えた軸受装置を提供する。
【解決手段】シール１５に温度センサＴＳが取り付けられているので、内輪１５ｂに接触するリップ部１５ｂの温度を直接測定することができる。従って、温度センサＴＳが測定した温度が急激に上昇したような場合には、何らかの不具合が生じる恐れがあるので、明確な不具合が生じる前に、転がり軸受を使用した装置を直ちに停止させるなど必要な措置を執れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度センサを備えた軸受装置に関し、特に、自動車の電装部品、エンジン補機であるオルタネータや中間プーリ、カーエアコン用電磁クラッチ、水ポンプ、ハブユニット、ガスヒートポンプ用電磁クラッチ、コンプレッサ、リニアガイド装置、ボールねじ等に用いられると好適な軸受装置に関する。
従来、回転部品を支持する軸受装置は、一度組み込まれると定期的な検査が行われないケースが多く、かかる場合、温度異常に起因する不具合が発生したときに初めて内部を検査することが多かった。また鉄道車両や風車等の軸受の場合は、一定期間使用した後に、軸受装置やその他の部分について分解し検査が行われる。したがって、温度異常に起因する不具合を事前に予測することが難しかった。これに対し、温度センサを軸受装置に取り付けて温度変化を測定することで、致命的な不具合が発生する前に軸受の異常を発見しようとする試みがある（特許文献１参照）。
特開２００２−１３０２６３号公報
しかしながら、特許文献１の技術によれば、積層サーミスタを用いているので一定の厚みが生じることから取付空間に制限があり、軸受の本来測定したい部分の温度を測定することが難しかった。また、製造工程が多いためコストがかかり一般用の軸受まで応用することが難しかった。また、例えば回転輪に接触するリップの温度を直接測定できれば、軸受の異常を事前に発見することが可能となる。しかしながら、一般的にはリップはゴム製で薄く撓みやすい形状を有しているので、ここに通常の温度センサを設けることは困難である。
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、温度異常に起因する不具合が生じることを事前に予想できるようにし、例えば高分子薄膜に熱電対を作製することで取り付け空間が限定されず軸受のいかなる部分にも組み込めるためレスポンスが速く、かつ小形で量産性に優れる温度センサを備えた軸受装置を提供することを目的とする。
本発明の軸受装置は、外輪と、内輪と、両輪間に配置された転動体と、前記外輪及び前記内輪のうち一方に取り付けられて、他方に向かって延在するシールとを有する軸受装置において、前記シールに温度センサが取り付けられていることを特徴とする。
本発明によれば、前記外輪及び前記内輪のうち一方に取り付けられて、他方に向かって延在するシールに、前記温度センサが取り付けられているので、回転輪に接触するシールの温度を直接測定することができる。従って、前記温度センサが測定した温度が急激に上昇したような場合には、何らかの不具合が生じる恐れがあるので、明確な不具合が生じる前に、前記軸受装置を使用した装置を直ちに停止させるなど必要な措置を執れる。特に、前記シールのリップ部に前記温度センサを取り付けることで、より不具合の予測が容易になる。
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に用いる転がり軸受の軸線方向断面図である。転がり軸受（アンギュラ玉軸受）１０は外輪１１と、内輪１２と、両輪１１，１２間に配置された転動体としての玉１３と、玉１３を周方向に等間隔に保持する保持器１４と、両輪１１，１２間の軸線方向両端側に配置されたシール１５、１５とを有する。外輪１１は、その内周において、軌道面１１ａと、軌道面１１ａを挟んで両側に形成された取り付け溝１１ｂ、１１ｂとを有する。内輪１２は、その外周において、軌道面１２ａと、軌道面１２ａを挟んで両側に形成されたシール溝１２ｂ、１２ｂとを有する。玉１３は、窒化珪素や炭化珪素等のセラミック製とすることもできる。
各シール１５は、略ドーナツ板状の金属板材（ＳＰＣＣやＳＥＣＣ等）からなり鈎部以外の主部と鈎部とを備えた芯金１５ａと、芯金１５ａの内径側に一体的に加硫成形された合成ゴム（ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等）製のリップ部１５ｂと、芯金１５ａの外径側に一体的に加硫成形された合成ゴム製の取り付け部１５ｃと、を有する。シール１５は、取り付け部１５ｃを弾性変形させながら、外方から取り付け溝１１ｂに係合させることで、外輪１１に取り付けられる。かかる状態で、リップ部１５ｂの先端はシール溝１２ｂに接触している。
本実施の形態においては、１つのシール１５における芯金１５ａの内側と、リップ部１５ｂの外側に、温度センサＴＳが接着剤で取り付けられている。温度センサＴＳからの配線は、図示していないが、シール１５の外面と外輪１１を介して外部に引き出されるようになっている。なお図１において、温度センサＴＳの厚さは誇張して示されている。
図２は、温度センサＴＳを拡大して示す拡大断面図である。図２において、温度センサＴＳは、高分子フィルムＦ１上に２種類の金属薄膜Ｍ１、Ｍ２を積層し、更に同種または異種の高分子フィルムＦ２を熱圧着または接着剤を用いてカバーてなる熱電対である。耐熱性・弾性率を考慮すると、高分子フィルムはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等が好ましい。高分子フィルムの厚さとしては、限定された取付空間を考えると１，０００μｍ以下が好ましい。薄膜形成方法は、特に限定されることはないが、スパッタリング法や真空蒸着法が好ましい。熱電対の金属の組み合わせは特に限定されることはなく、例えば銅とニッケルの組み合わせがある。測定部の大きさは１×１０-10ｍ2以上１×１０-6ｍ2以下が望ましい。測定部の大きさが１×１０-6ｍ2を超えると温度測定時のレスポンスが悪くなり、１×１０-10ｍ2以下であると検出感度が小さくなり精度の良い測定が困難となるからである。
本実施の形態によれば、シール１５に温度センサＴＳが取り付けられているので、内輪１５ｂに接触するリップ部１５ｂの温度を直接測定することができる。従って、温度センサＴＳが測定した温度が急激に上昇したような場合には、何らかの不具合が生じる恐れがあるので、明確な不具合が生じる前に、転がり軸受を使用した装置を直ちに停止させるなど必要な措置を執れる。
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、温度センサＴＳは、点線で示すように外輪１１の軌道面１１ａ（箇所Ａ）や、軌道面１１ａ以外の内周面（箇所Ｂ）に配置しても良い。
本実施の形態にかかる転がり装置の軸線方向断面図である。 温度センサＴＳを拡大して示す断面図である。
符号の説明
１０ 転がり軸受（軸受装置）
１１ 外輪
１１ａ 軌道面
１１ｂ 取り付け溝
１２ 内輪
１２ａ 軌道面
１２ｂ シール溝
１３ 玉
１４ 保持器
１５ シール
１５ａ 芯金
１５ｂ リップ部
１５ｃ 取り付け部
Ｆ１ 高分子フィルム
Ｆ２ 高分子フィルム
Ｍ１ 金属薄膜
Ｍ２ 金属薄膜
ＴＳ 温度センサ

Claims (2)

  1. 外輪と、内輪と、両輪間に配置された転動体と、前記外輪及び前記内輪のうち一方に取り付けられて、他方に向かって延在するシールとを有する軸受装置において、
    前記シールに温度センサが取り付けられていることを特徴とする軸受装置。
  2. 前記シールのリップ部に温度センサが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。

JP2006190198A 2006-07-11 2006-07-11 軸受装置 Pending JP2008019897A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006190198A JP2008019897A (ja) 2006-07-11 2006-07-11 軸受装置
US12/373,199 US8221002B2 (en) 2006-07-11 2007-03-13 Bearing apparatus
CN200780026134.9A CN101490429A (zh) 2006-07-11 2007-03-13 轴承装置
PCT/JP2007/054898 WO2008007478A1 (en) 2006-07-11 2007-03-13 Bearing device
EP07738370A EP2042757A1 (en) 2006-07-11 2007-03-13 Bearing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006190198A JP2008019897A (ja) 2006-07-11 2006-07-11 軸受装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008019897A true JP2008019897A (ja) 2008-01-31

Family

ID=38923048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006190198A Pending JP2008019897A (ja) 2006-07-11 2006-07-11 軸受装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8221002B2 (ja)
EP (1) EP2042757A1 (ja)
JP (1) JP2008019897A (ja)
CN (1) CN101490429A (ja)
WO (1) WO2008007478A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011113993A (ja) * 2009-11-24 2011-06-09 Panasonic Corp ガスレーザ発振装置およびガスレーザ加工機

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007036271A1 (de) * 2007-07-31 2009-02-05 Baumer Hübner GmbH Drehgeber mit Überwachung des Lagerverschleißes sowie Verfahren hierzu
US8509280B2 (en) * 2009-05-21 2013-08-13 Panasonic Corporation Gas laser oscillator apparatus and gas laser machining apparatus
US20120230622A1 (en) * 2010-04-26 2012-09-13 Nsk Ltd. Rolling bearing
DE102013007983B4 (de) * 2013-05-10 2015-09-03 Audi Ag Wälzlagervorrichtung
CN107906005A (zh) * 2017-10-30 2018-04-13 安徽博古特机电科技有限公司 一种压缩机轴承座温度控制系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07333073A (ja) 1994-06-07 1995-12-22 Casio Comput Co Ltd 温度センサおよびこれを用いた温度測定器
DE19912135A1 (de) * 1998-05-20 1999-12-09 Freudenberg Carl Fa Wellendichtring
JP2002130263A (ja) 2000-10-31 2002-05-09 Ntn Corp 温度センサ付き軸受
WO2004072747A1 (ja) * 2003-02-14 2004-08-26 Ntn Corporation Ｉｃタグを用いた機械部品ならびにその品質管理方法および異常検査システム
JP2005024441A (ja) * 2003-07-04 2005-01-27 Ntn Corp Ｉｃタグ・センサ付き軸受の異常検査システム
JP4300924B2 (ja) * 2003-07-25 2009-07-22 日本精工株式会社 転がり軸受装置
DE502007004386D1 (de) * 2007-02-27 2010-08-26 Freudenberg Carl Kg Dichtring

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011113993A (ja) * 2009-11-24 2011-06-09 Panasonic Corp ガスレーザ発振装置およびガスレーザ加工機

Also Published As

Publication number Publication date
CN101490429A (zh) 2009-07-22
WO2008007478A1 (en) 2008-01-17
US20090279823A1 (en) 2009-11-12
EP2042757A1 (en) 2009-04-01
US8221002B2 (en) 2012-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008019897A (ja) 軸受装置
US20100074567A1 (en) sensorized bearing unit
KR102131855B1 (ko) 조립 상태의 진단 장치
JP2007286002A (ja) 軸受装置
CN111670311B (zh) 轴承装置和主轴装置
KR20100016484A (ko) 베어링 장치 및 베어링 예압 검출 장치
US20170047818A1 (en) Direct drive motor, conveyance device, inspection device, and machine tool
WO2007122922A1 (ja) 軸受装置及びその製造方法
US8246252B2 (en) Bearing apparatus
JP2009191898A (ja) センサ付き軸受及びその製造方法
JP2020060227A (ja) 軸受装置
JP2008175383A (ja) センサ付き転動装置及びその製造方法
JP2008026102A (ja) 軸受装置
JP2008064183A (ja) 軸受装置
JP5670539B2 (ja) センサを備えたベアリングユニット
JP2008215568A (ja) 転がり軸受及びその製造方法
JP2008025690A (ja) 軸受装置
JP2020070863A (ja) 軸受装置、スピンドル装置、および異常判定方法
JP2008025691A (ja) 軸受装置
JP2008196956A (ja) センサ付き軸受及びその製造方法
JP2008064182A (ja) 軸受装置
JP2008082797A (ja) 軸受装置
JP2015183712A (ja) 軸受装置
JP4380569B2 (ja) 水センサーユニット付ころがり軸受装置
JP2006009825A (ja) センサ付軸受