JP2008121863A - Rolling bearing and sensor for rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受内部への水あるいは薬品など、液体の浸入を検知することができるセンサーを備えたころがり軸受ならびにころがり軸受用のセンサーに関わる。 The present invention relates to a rolling bearing provided with a sensor capable of detecting the ingress of liquid such as water or chemicals into the bearing, and a sensor for the rolling bearing.
軸受の内部に液体が浸入すると、潤滑不良、錆の発生、軸受の早期フレーキングなどによる破損など、異常な状態が生じる。性能の優れた密封シールの開発は市場のニーズであるが、軸受の使用環境が悪い場合、例えば、自動車の車輪用軸受などにおいては、想定外の厳しい環境条件に晒されることがあり、すなわち、水が軸受に掛ったり、水に浸かったりするような場合、不幸にして軸受内に水が浸入する現象が見られる。 If liquid enters the inside of the bearing, abnormal conditions such as poor lubrication, generation of rust, and damage due to early flaking of the bearing will occur. The development of a hermetic seal with excellent performance is a market need, but when the use environment of the bearing is bad, for example, in a wheel bearing of an automobile, it may be exposed to unexpected severe environmental conditions, that is, When water gets on the bearing or gets soaked in water, unfortunately a phenomenon of water intruding into the bearing can be seen.
そのような場合、軸受は直ちに交換されるべきであるが、運転者は浸水を検知することは困難であった。 In such a case, the bearing should be replaced immediately, but it has been difficult for the driver to detect inundation.
この課題を解決する提案がある。(例えば、特許文献1を参照)
特許文献1に関して考察する。
特許文献1は、2本の電極を用いて、その間における電気抵抗値の変化を検知する技術を開示している。
The
しかしながら、密封シールを通過して、軸受内に浸入した水分は、通常、電気的に絶縁体であるグリースと混合して、エマルジョンの状態で微細な水滴としてグリースの油の中に混在している。各水滴は互いに離隔しているため、絶縁状態が維持されていることになって、特許文献1に記載の技術ではエマルジョン状態における水滴を検知するのは難しい場合がある。
However, the water that has passed through the hermetic seal and entered the bearing is usually mixed with grease, which is an electrically insulating material, and mixed in the grease oil as fine water droplets in the form of an emulsion. . Since the water droplets are separated from each other, the insulating state is maintained, and it may be difficult to detect the water droplets in the emulsion state by the technique described in
特許文献1の水センサーユニットは、検知の確実性を期すためには、グリースと水が混合する前の段階で検知可能な部位に設置する必要がある。
In order to ensure detection reliability, the water sensor unit of
すなわち、軸方向軸受内方で密封シールに隣接した位置に水センサーユニットを設ける必要がある。そうすると、水センサーユニットの設置する位置が制限されるばかりでなく、水センサーユニットの分だけ軸受の軸方向寸法が大きくなるという問題も出てくる。 That is, it is necessary to provide the water sensor unit at a position adjacent to the hermetic seal inside the axial bearing. This not only restricts the position where the water sensor unit is installed, but also raises the problem that the axial dimension of the bearing increases by the amount of the water sensor unit.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、浸入した水や薬品などの液体が、グリースと混合したエマルジョン状態の中に混在している微細な水滴でも、電気抵抗値の変化を精度良く検知できるセンサーを備えたころがり軸受ならびにころがり軸受用のセンサーを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such a situation, and the electrical resistance value can be changed even with fine water droplets in which liquid such as invaded water or chemicals is mixed in an emulsion state mixed with grease. It is an object of the present invention to provide a rolling bearing provided with a sensor capable of detecting with high accuracy and a sensor for the rolling bearing.
上記の目的を達成するため、本発明は、
内周軌道を有する外輪と、
前記内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
これら内外周軌道間に介装された転動体と、
前記外輪の両端部に設けられ、前記外輪と前記内輪間の軸受空間を密封する密封シールと
からなるころがり軸受において、
前記外輪および前記内輪のいずれか一方が静止輪となり、前記静止輪の軸受空間に面する周面に、液体との接触による電気抵抗値の変化を検知するセンサーを取付け、
前記センサーは、内周面と外周面と両端部とを有し、前記静止輪の軸受空間に面する周面に沿って円周方向に延び、一箇所で前記両端部が互いに近接して対向している不連続部を有し、前記内周面もしくは前記外周面に電気抵抗値の変化を検知する極性の異なる電極を互いに近接して交互に多数配置した検知部を設け、前記検知部から電気抵抗値の変化を取り出す端子を設けたことを特徴とするころがり軸受を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
An outer ring having an inner track,
An inner ring having an outer circumferential track facing the inner circumferential track;
A rolling element interposed between the inner and outer peripheral tracks,
In a rolling bearing provided at both ends of the outer ring and comprising a hermetic seal for sealing a bearing space between the outer ring and the inner ring,
Either one of the outer ring and the inner ring becomes a stationary ring, and a sensor that detects a change in electrical resistance value due to contact with liquid is attached to a peripheral surface facing the bearing space of the stationary ring,
The sensor has an inner peripheral surface, an outer peripheral surface, and both end portions, extends in a circumferential direction along the peripheral surface facing the bearing space of the stationary ring, and the both end portions are close to each other and face each other at one place. Provided with a discontinuous portion, and provided on the inner peripheral surface or the outer peripheral surface, a detection unit in which a large number of electrodes having different polarities for detecting a change in electric resistance value are arranged in close proximity to each other, from the detection unit Provided is a rolling bearing provided with a terminal for taking out a change in electrical resistance value.
また、本発明は、
内周軌道を有する外輪と、
前記内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
これら内外周軌道間に介装された転動体と、
前記外輪の両端部に設けられ、前記外輪と前記内輪間の軸受空間を密封する密封シールと
からなるころがり軸受において、
前記外輪および前記内輪のいずれか一方が静止輪となり、該静止輪に設けられた前記密封シールの軸方向軸受内方面に、液体との接触による電気抵抗値の変化を検知するセンサーを取付け、
前記センサーは、一方の平面と他方の平面と円周方向に両端部とを有する環状平盤で、前記密封シールの前記軸方向軸受内方面に沿って円周方向に延び、一箇所で前記両端部が互いに近接して対向している不連続部を有し、前記一方の平面に電気抵抗値の変化を検知する極性の異なる電極を互いに近接して交互に多数配置した検知部を設け、前記検知部から電気抵抗値の変化を取り出す端子を設けたことを特徴とするころがり軸受を提供する。
The present invention also provides:
An outer ring having an inner track,
An inner ring having an outer circumferential track facing the inner circumferential track;
A rolling element interposed between the inner and outer peripheral tracks,
In a rolling bearing provided at both ends of the outer ring and comprising a hermetic seal for sealing a bearing space between the outer ring and the inner ring,
Either one of the outer ring and the inner ring becomes a stationary ring, and a sensor for detecting a change in electrical resistance value due to contact with liquid is attached to the axial bearing inner surface of the seal seal provided on the stationary ring,
The sensor is an annular flat plate having one plane, the other plane, and both ends in the circumferential direction, and extends in the circumferential direction along the inner surface of the axial bearing of the hermetic seal. A discontinuous portion facing each other in close proximity to each other, provided on the one plane is a detection unit in which a large number of electrodes having different polarities for detecting a change in electrical resistance value are alternately disposed close to each other, There is provided a rolling bearing characterized in that a terminal for taking out a change in electrical resistance value from a detection unit is provided.
また、本発明は、
前記外輪が静止輪であることを特徴とするころがり軸受を態様とする。
The present invention also provides:
A rolling bearing is characterized in that the outer ring is a stationary ring.
また、本発明は、
静止輪である前記外輪は、複列の内周軌道を有し、前記センサーは前記内周軌道間の中央内周面に取付けられ、前記内周面を検知部としたことを特徴とするころがり軸受を態様とする。
The present invention also provides:
The outer ring, which is a stationary ring, has a double row of inner circumferential tracks, the sensor is attached to a central inner circumferential surface between the inner circumferential tracks, and the inner circumferential surface is used as a detection unit. A bearing is an aspect.
また、本発明は、
前記センサーは前記外輪の前記密封シールと前記内周軌道間に取付けられ、前記内周面を検知部としたことを特徴とするころがり軸受を態様とする。
The present invention also provides:
The sensor is mounted between the hermetic seal of the outer ring and the inner peripheral raceway, and is a rolling bearing characterized in that the inner peripheral surface is used as a detection unit.
また、本発明は、
内周軌道を有する外輪と、
前記内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
これら内外周軌道間に介装された転動体と、
前記外輪の両端部に設けられ、前記外輪と前記内輪間の軸受空間を密封する密封シールとからなるころがり軸受の静止輪の軸受空間に面する周面に沿って、円周方向に取付けられるころがり軸受用のセンサーであって、
該センサーは、内周面と外周面と円周方向に両端部とを有するフレキシブル基板であって、該フレキシブル基板の軸受空間対向面に極性の異なる電極を互いに近接して交互に多数配置して、電気抵抗値の変化を検知する検知部と、該検知部における前記電気抵抗値の変化を取り出す端子とからなって、円周方向一箇所で前記両端部が互いに近接して対向している不連続部を形成し、前記検知部を有する軸受空間対向面を前記内周面もしくは前記外周面にしたことを特徴とするころがり軸受用のセンサーを提供する。
The present invention also provides:
An outer ring having an inner track,
An inner ring having an outer circumferential track facing the inner circumferential track;
A rolling element interposed between the inner and outer peripheral tracks,
Rollers mounted circumferentially along a circumferential surface facing a bearing space of a stationary ring of a rolling bearing, which is provided at both ends of the outer ring and includes a sealing seal that seals a bearing space between the outer ring and the inner ring. A bearing sensor,
The sensor is a flexible substrate having an inner peripheral surface, an outer peripheral surface, and both ends in a circumferential direction, and a plurality of electrodes having different polarities are arranged in close proximity to each other on the bearing space facing surface of the flexible substrate. And a detection part for detecting a change in electrical resistance value and a terminal for taking out the change in the electrical resistance value in the detection part. There is provided a sensor for a rolling bearing, wherein a continuous space is formed and a bearing space facing surface having the detection portion is the inner circumferential surface or the outer circumferential surface.
また、本発明は、
内周軌道を有する外輪と、
前記内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
これら内外周軌道間に介装された転動体と、
前記外輪の両端部に設けられ、前記外輪と前記内輪間の軸受空間を密封する密封シールとからなるころがり軸受の静止輪に設けられた前記密封シールの軸方向軸受内方面に、円周方向に取付けられるころがり軸受用のセンサーであって、
該センサーは、一方の平面と他方の平面と円周方向に両端部とを有する環状平盤であって、該環状平盤の一方の面に極性の異なる電極を互いに近接して交互に多数配置して、電気抵抗値の変化を検知する検知部と、該検知部における前記電気抵抗値の変化を取り出す端子とからなって、円周方向一箇所で前記両端部が互いに近接して対向している不連続部を形成し、前記検知部を有する前記一方の平面を軸方向軸受内方面にしたことを特徴とするころがり軸受用のセンサーを提供する。
The present invention also provides:
An outer ring having an inner track,
An inner ring having an outer circumferential track facing the inner circumferential track;
A rolling element interposed between the inner and outer peripheral tracks,
An axial bearing inner surface of the sealing seal provided in a stationary ring of a rolling bearing, which is provided at both ends of the outer ring and seals a bearing space between the outer ring and the inner ring, in a circumferential direction. A sensor for a mounted rolling bearing,
The sensor is an annular flat plate having one flat surface, the other flat surface, and both ends in the circumferential direction, and a plurality of electrodes having different polarities are arranged alternately on one surface of the circular flat plate close to each other. And a detection part for detecting a change in the electric resistance value and a terminal for taking out the change in the electric resistance value in the detection part. There is provided a sensor for a rolling bearing in which a discontinuous portion is formed and the one plane having the detection portion is an inner surface of an axial bearing.
本発明によれば、浸入した水や薬品などの液体が、グリースと混合したエマルジョン状態の中に混在している微細な水滴でも、電気抵抗値の変化を精度良く検知できるセンサーを備えたころがり軸受ならびにころがり軸受用のセンサーを提供する事が出来る。 According to the present invention, a rolling bearing provided with a sensor that can accurately detect a change in electrical resistance value even in the case of fine water droplets in which liquid such as water or chemicals infiltrated is mixed in an emulsion state mixed with grease. In addition, a sensor for a rolling bearing can be provided.
以下、本発明に係わる実施形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
なお、実施形態の説明に当たり、説明の簡略化のため、車両外端側を外端側と、車両中心側を中心側という。 In the description of the embodiment, the vehicle outer end side is referred to as the outer end side, and the vehicle center side is referred to as the center side for the sake of simplicity.
(実施形態1)
図1、図2、図3を参照して本発明の実施形態1を説明する。
(Embodiment 1)
本実施形態は、本件発明のころがり軸受を車両の駆動輪用として実施したものである。 In the present embodiment, the rolling bearing according to the present invention is used for a drive wheel of a vehicle.
本実施形態のころがり軸受H1は、外輪が静止輪で、内輪2が回転輪である。
Rolling bearing H 1 of the present embodiment, the outer ring is a stationary ring, the
ころがり軸受H1は外端側の内周に第1内周軌道11と中心側の内周に第2内周軌道12を有する外輪1と、外端側に車輪取付け用のハブフランジ2fを有し、外周に外輪1の第1内周軌道11と第2内周軌道12に対向する第1外周軌道2a1と第2外周軌道2b1とを有する内輪2と、外輪1と内輪2との間に介装されたボール3,3と、ボール3,3を保持する保持器4,4と、外輪1の両端部に取付けられ、外輪1と内輪2との軸受空間を密封する外端側の第1密封シール5aおよび中心側の第2密封シール5bと、外輪1の第1内周軌道11と第2内周軌道12との間の中央内周面に取付けられているセンサー7と、外輪1と内輪2との軸受空間に充填されているグリースGとから構成されている。
The rolling bearing H 1 has an
次に、それぞれの構成部品に関して説明をする。 Next, each component will be described.
外輪1は、前述のように、内周面に第1内周軌道11と第2内周軌道12の複列の内周軌道を有し、第1、第2内周軌道間には中央内周面15が形成されている。中央内周面15は軸受空間に面する周面となっている。
As described above, the
外周面に、車体への取付け用鍔1f0が設けられている。取付け用鍔1f0には外周部から、中央内周面15に達する連通穴16が設けられている。連通穴16は後述する端子を通すためのものである。連通穴16と取付け用鍔1f0との結合部分には皿もみ部17が施されている。
An outer peripheral surface, the
皿もみ部17には、連通穴16に蓋をするキャップ18が嵌められている。キャップ18の中央部には細穴181が穿設されている。
A
外輪1の外端側端部13および中心側端部14にそれぞれ内周面1c、1dを有している。内周面1c、1dには後述するように、第1密封シール5a,第2密封シール5bがそれぞれ取付けられる。
The
内輪2は、外端側に車輪取付け用のハブフランジ2fを有し、ハブフランジ2fから中心側に向かって、円筒部2mが形成され、円筒部2mに一体に形成されている第1外周軌道2a1と、円筒部2mから段部2cを介して連設されている小径部2nと、小径部2nに連設された終端部23とが順に形成されているハブ軸2ahと、小径部2nに嵌合固定されている内輪要素2bとからなっている。
The
第1外周軌道2a1は外輪1の第1内周軌道11に対向している。
The first outer
ハブ軸2ahと内輪要素2bは、ハブ軸2ahの終端部23を径方向外方に拡開し塑性変形させて加締めを行い、段部2cとの間で軸方向に固定され、一体化されている。
The hub shaft 2ah and the
内輪要素2bの外周には、外輪1の第2内周軌道12に対向する第2外周軌道2b1が形成されている。
A second outer
内輪2の内周面には、駆動軸(図示略)と結合するスプライン2sが形成されている。また、車輪取付け用のハブフランジ2fには車輪取付け用ハブボルト9が所定数取付けられている。
A
第1密封シール5aは弾性材からなり、外輪1の外端側端部13の内周面1cに取付けられ、ハブ軸2ahと外輪1間を密封する。
The
第2密封シール5bは外輪1の中心側端部14に取付けられ、内輪要素2aと外輪1間を密封する。
The
ボール3,3は外輪1および内輪2の各軌道間に介装されている転動体で、外内輪の相対回転を可能に支持している。
The
保持器4,4はボール3,3を支持している。
The
グリースGは外輪1と内輪2との軸受空間で、複列のボール3,3の間ならびにボール3と第1密封シール5aおよび第2密封シール5bとの間に充填されており、回転によって、複列のボール間ならびに両側の密封シールとボールとの間で撹拌され循環して潤滑剤として機能する。
Grease G is filled in the bearing space between the
次に、センサー7に関して、図2、図3をも参照しながら説明する。
図2は平板状のセンサー7を示し、図3は外輪1の中央内周面15に、センサー7を円環状に変形して取付け状態の形状を示している。
Next, the
FIG. 2 shows a
センサー7は、一方の平面72と反対側に他方の平面73(図2においては一方の平面72の裏面に相当)を有し、長手方向両端に端部74,75が形成されている長方形をなしている。フレキシブル基板71の一方の平面72に通電材からなる線材を長手方向(後述の取付け状態では円周方向)に配線し、幅方向(後述の取付け状態では軸方向)には互いに近接して離隔寸法d1、d2を微小に設定して、微細な縞状に極性の異なる電極E1、E2を多数、交互に形成して、検知部としている。
The
平板状のフレキシブル基板71上に、例えば、フォトエッチングで回路を形成する。
A circuit is formed on the flat
異なる極性の電極E1,E2から、それぞれ、端子E11,E21を取り出して抵抗計Rに接続するようになっている。 Terminals E 11 and E 21 are taken out from electrodes E 1 and E 2 having different polarities, respectively, and are connected to an ohmmeter R.
電極間の離隔寸法d1、d2は微細であるために、グリースGと水が混合して、エマルジョン状態になって、微細に水滴化した水でも両極間E1、E2の通電が起きて、抵抗計Rにて抵抗値が下がることが確認でき、水の浸入が検知できる。 Since the separation distances d 1 and d 2 between the electrodes are fine, the grease G and water are mixed to become an emulsion state, and energization between the two electrodes E 1 and E 2 occurs even in finely formed water droplets. Thus, it can be confirmed that the resistance value is lowered by the resistance meter R, and the intrusion of water can be detected.
図3は図2にて説明したセンサー7を、外輪1の中央内周面15に取付けた状態の形状を示している。平板状のフレキシブル基板71の電極E1,E2が形成されている一方の平面72が内周面になるようにして軸受空間対向面となり、反対側の他方の平面73が、外輪1の中央内周面15と嵌合される外周面となるように円環状に形成して取付ける。その取付け状態では、電極E1,E2は、線材が円周方向に配線されており、互いに軸方向に離隔寸法d1、d2で近接している。
FIG. 3 shows the shape of the
内周面となる一方の平面72が検知部となり、中央内周面15に沿って、円周方向に延び、フレキシブル基板71の端部74,75が僅かな距離tだけ離隔して対向する状態に円周方向1箇所の不連続部76を形成し、電極E1,E2から取り出した端子E11,E21を外輪1の連通穴16に挿入して、取付け鍔1f0より軸受外方に引き出す。
One of the
フレキシブル基板71の電極を形成していない他方の平面73が外周面となって、中央内周面15に嵌合固定される。
The other
端子E11,E21を引き出した後は、キャップ18を皿もみ部17に嵌めて、接着剤などによって、密封固定する。
After the terminals E 11 and E 21 have been pulled out, the
外輪1の外周面から外部に引き出された端子E11,E21は、軸受の外部に取付けてある抵抗計Rに連結され、信号処理機(図示略)に接続され、該信号処理機に接続されている制御装置の結果が閾値を超えた場合は制御装置から送られる信号によって警報を発することになる。
Terminals E 11 and E 21 drawn out from the outer peripheral surface of the
尚、本実施形態で説明した電極E1、E2は円周方向に向けて配線され、軸方向に微小な離隔寸法d1、d2を形成しているが、この構造に限らず、軸方向に配線されて円周方向に微小な離隔寸法d1、d2される場合、または、傾斜に配線され傾斜方向に微小な離隔寸法d1、d2が形成される場合でも、配線の方向は問わずに実施するものである。 Note that the electrodes E 1 and E 2 described in the present embodiment are wired in the circumferential direction and form minute separation dimensions d 1 and d 2 in the axial direction. Even if the wiring is arranged in the direction and the minute separation dimensions d 1 and d 2 are arranged in the circumferential direction, or the minute separation dimensions d 1 and d 2 are formed in the inclination direction and arranged in the inclination direction, the wiring direction It does not matter.
次に、図4、図5(a)、図5(b)を参照しながら、本実施形態の変形例1であるころがり軸受H2を説明する。 Next, FIG. 4, FIG. 5 (a), the referring to FIG. 5 (b), illustrating the bearing H 2 rolling a first modification of the present embodiment.
実施形態1においては、センサー7を外輪1の中央内周面15に取付けてあるが、本変形例1では、実施形態1のセンサー7を、外端側の第1密封シール5aおよび中心側の第2密封シール5bの軸受内方に取付けた場合を説明する。
In the first embodiment, the
センサー7の取付け部位に関すること以外は、実施形態1と同じであるので説明を省略する。
Since it is the same as that of
外端側については、Y1部の拡大図である図5(a)によって、中心側については、Y2部の拡大図である図5(b)によって、それぞれ説明する。 The outer end, by 5 is an enlarged view of the Y 1 parts (a), the center side, by 5 (b) is an enlarged view of a Y 2 parts, it will be described respectively.
まず、図5(a)に示すように、外輪1の外端側端部13の内周面1cには外輪1とハブ軸2ahとの空間を密封する第1密封シール5aが取付けられている。
First, as shown in FIG. 5A, a
第1密封シール5aは外輪1の内周面1cと嵌合される円筒部5a1と、円筒部5a1から径方向内方に向けて折れ曲がっている平面部5a2と平面部5a2から径方向内方に順に形成された3枚のシールリップ5a31、5a32、5a33からなるシールリップ5a3とからなっている。
The first
センサー7は第1密封シール5aに隣接して、第1密封シール5aとボール3との間の内周面1cに取付けられた状態であり、ボール3と第1密封シール5aが近接していて、水が浸入した場合に、近傍に存在するグリースGはエマルジョン状態になりやすいが、このような場合に容易に水の浸入を検知できる。
The
センサー7の端子E11,E21は、外輪1の内周面1cから外周面に連通する連通穴16から、軸受外部に引き出され、外部にある抵抗計Rに接続される。
Terminals E 11 and E 21 of the
つぎに、図5(b)に示すように、外輪1の中心側端部14の内周面1dには外輪1と内輪要素2aとの空間を密封する第2密封シール5bが取付けられている。
Next, as shown in FIG. 5B, a
センサー7は第2密封シール5bに隣接して、第2密封シール5bと第2内周軌道12との間に取付けられている。
The
第2密封シール5bは、外輪1の内周面1dと嵌合される円筒部5b11と、円筒部5b11の軸受内方の所定位置から径方向内方に向けて折れ曲がっている平面部5b12とからなる芯金5b1と、円筒部5b11と平面部5b12とで構成される軸受外方部空間に加硫焼付け形成された3枚のシールリップ5b31、5b32、5b33からなるシールリップ5b3と、内輪要素2bの外周面2b11に嵌合される円筒部5b22と、円筒部5b22から軸受外方側で直角に外方に折れ曲がっているフランジ5b21とを有するヨーク5b2からなっている。
The
センサー7は第2密封シール5bに隣接して、第2密封シール5bとボール3との間に取付けられた状態であり、ボール3と第2密封シール5bが近接していて、水が浸入した場合に、近傍に存在するグリースGはエマルジョン状態になりやすいが、この場合に容易に水の浸入を検知できる。
The
本変形例においては、外輪1の内周面1c、1dが軸受空間に面する周面となる。
In this modification, the inner
センサー7の情報端子E11、E21は、外輪1の内周面1dから外周面に連通する連通穴16から、軸受外部に引き出され、外部にある抵抗計Rに接続される。
The information terminals E 11 and E 21 of the
次に、図6(a)、図6(b)を参照しながら、本実施形態の変形例2について説明する。 Next, a second modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b).
図6(a)、図6(b)は、変形例1における図5(a)、図5(b)にそれぞれ相当するものである。
FIGS. 6A and 6B correspond to FIGS. 5A and 5B in
図6(a)は、外輪1の外端側端部13に取付けられている第1密封シール5aとセンサー7に関し説明するものであるが、図5(a)と異なる点は以下のようである。
FIG. 6A explains the
図5(a)においては、センサー7は第1密封シール5aの軸方向内方で、外輪1の内周面1cに取付けられ、端子E11、E21が、外輪1に設けられた連通穴16から外方へ引き出されているのに比べ、図6(a)においては、第1密封シール5aの円筒部5a1の内周にセンサー7が取付けられ、しかも、第1密封シール5aの平面部5a2に穿設されている連通穴5a4から、軸方向へ引き出されている点である。
In FIG. 5A, the
また、図6(b)は、図5(b)に比べて、異なる点は、以下の点である。 6B is different from FIG. 5B in the following points.
第2密封シール5bの外輪1へ固定する芯金5b1の円筒部5b11に、軸方向内方に延在部5b13を設けて円筒部を長くし、円筒部5b11の中心側端部では軸方向内方に向けて折り返して2重円筒部となし、2重円筒部の、略中央部から径方向内方へ直角に折り曲げた平面部5b12を設け、平面部5b12に隣接して、延在部5b13の内周面にセンサー7を取付けた構造である。
The
本変形例では、第1密封シール5aの円筒部5a1の内周が、また第2密封シール5bの延在部5b13の内周面が、それぞれ軸受空間に面する周面である。
In this modification, the inner periphery of the
センサー7の端子E11、E21を、平面部5b12に設けた連通穴5b14より軸受外方へ取り出して、抵抗計Rと接続する。
The terminals E 11 and E 21 of the
図6(a)、図6(b)のいずれも、端子E11、E12は連通穴5a4、5b14から引き出されるが、例えば、シールリップ5a3,5b3を形成するゴムなどの弾性体で、弾力的に保持して、連通穴5a4、5b14から端子E11、E12を伝わっての水の浸入がないようにする必要がある。
6 (a) and 6 (b), the terminals E 11 and E 12 are pulled out from the
以上説明した変形例2においては、第1密封シール5a、第2密封シール5bとセンサー7を、予め一体化してユニットにしているので、取扱いが便利で、第1密封シール5a、第2密封シール5bと同時に軸受に組み込むことができ作業効率が向上する。
In the modified example 2 described above, the
以上、変形例1、変形例2について説明したが、既説明の同一部位、同一符号については説明を省略する。 Although the first and second modifications have been described above, the description of the same parts and the same reference numerals as those described above will be omitted.
次に、図7(a)、図7(b)、図8、図9を参照しながら、実施形態2について説明する。
Next,
(実施形態2)
図7(a)、図7(b)は、実施形態1の変形例1における図5(a)、図5(b)にそれぞれ相当するものである。
(Embodiment 2)
FIG. 7A and FIG. 7B correspond to FIG. 5A and FIG. 5B, respectively, of the first modification of the first embodiment.
図8はセンサーの平面図であり、図9は図8のL-Lの断面図である。 FIG. 8 is a plan view of the sensor, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line LL in FIG.
まず、図7(a)が、図5(a)と異なる点は、以下のようである。 First, FIG. 7A is different from FIG. 5A as follows.
図5(a)においては、センサー7は第1密封シール5aの軸受内方で、外輪1の内周面1cに沿って取付けられているのに比べ、図7(a)では第1密封シール5aの芯金5a0の外輪内周面1cと嵌合される円筒部5a01と直角に内方に折れ曲がっている鍔部5a03の軸方向軸受内方面5a05に取付けられている。
5A, the
その結果、後述するように、センサー7の一方に平面72が軸方向軸受内方面に該当する。
As a result, as will be described later, the
本実施形態のセンサー7は、図8に示すように環状平盤71で、円周方向一箇所で距離tの不連続部76を形成している。
As shown in FIG. 8, the
センサー7はフレキシブル基板で環状平盤71の一方の平面72と反対側に他方の平面73を有し(図9参照)、円周方向にそれぞれ端部74、75が形成されている環状をなしている。
The
環状平盤71の一方の平面72に通電材からなる線材を円周方向に配線し、径方向には互いに近接して離隔寸法d1、d2を微小に設定して、微細な縞状に極性の異なる電極E1、E2を多数交互に形成して、検知部としている。電極E1、E2から取り出した端子E11、E12は芯金5a0の平面部5a03に設けてある連通穴5a05から抵抗計Rに接続される。
A wire rod made of a current-carrying material is wired in the circumferential direction on one
次に、図7(b)が、図5(b)と異なる点は、以下のようである。 Next, FIG. 7B is different from FIG. 5B as follows.
図5(b)においては、センサー7は第2密封シール5bの軸方向内方で、外輪1の内周面1dに取付けられているのに比べ、図7(b)では、芯金5b1の軸方向軸受内方面である平面部5b12に、図7(a)にて説明しているセンサー7の検知部を軸方向軸受内方に向いて取付けている。
5 In (b), the
その結果、センサー7の検知部が軸方向軸受内方面に該当する。
As a result, the detection part of the
センサー7の形状ならびに端子E11、E12は連通穴5b14を通して、抵抗計Rに接続するのは、図7(a)と同じである。
The shape of the
なお、本実施形態でも、端子E11、E12を抵抗計Rに接続する際に、端子を伝わって水が浸入しないように、例えば、連通穴5a04および5b14を通した後は、シーリリップ5a3を形成しているゴムなどの弾性を利用して、端子E11、E12を弾性保持するようにすること等、浸水への対応は実施形態1の変形例2および変形例3と同様である。
Even in this embodiment, when connecting the terminals E 11 and E 12 to the ohmmeter R, for example, after passing through the
本実施形態では、センサー7は密封シールの軸方向軸受内方面に取付けてあるから、浸水可能位置に近く、検知精度が向上する。
In this embodiment, since the
なお、実施形態1において説明している同一部位、同一符号については説明を省略する。
In addition, description is abbreviate | omitted about the same site | part demonstrated in
次に、図10、図11を参照しながら、実施形態3に関し説明する。
図11は、図10のY3部の拡大図である。
Next, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
Figure 11 is an enlarged view of a Y 3 parts of Figure 10.
(実施形態3)
本実施形態は、本発明を図10、図11に示すような自動車の従動輪に使用されるハブユニット軸受に適用したものである。同図は、X-X中心線より上半分の断面図である。
(Embodiment 3)
In this embodiment, the present invention is applied to a hub unit bearing used for a driven wheel of an automobile as shown in FIGS. This figure is a cross-sectional view of the upper half of the XX center line.
本実施形態のころがり軸受H3は、外輪1が回転輪で、内輪2が静止輪である。
Rolling bearing H 3 of the present embodiment, the
内周に複列の内周軌道11,12を有する外輪1と、内周軌道11,12に対向する外周軌道2a1,2b1を有する内輪2と、外内輪間に介在するボール3、3と、ボール3、3を保持する保持器4、4と、外端側第1密封シール部材5aと中心側第2密封シール部材5bと、内輪2の中心側の内輪要素2bに取付けられているセンサー7とからなっている。
An
次に、個々の部品に関して説明する。 Next, individual parts will be described.
外輪1は、上述のように、複列の内周軌道11,12と外端側に車輪を固定するハブフランジ部1fを有している。ハブフランジ1fには車輪固定用のボルト9が取付けられている。外輪1の外端側端部13の内周面1cは後述する外端側第1密封シール5aの取付け面である。外輪1の中心側端部の内周面1dは後述する第2密封シール5bの取付け面になっている。
As described above, the
内輪2は、上述のように、内周軌道11,12に対向する外周軌道2a1,2b1をそれぞれに有する内輪要素2a,2bを、軸受の内方側になる端部2a5,2b5で互いに突当てる構造である。
As described above, the
ボール3、3は外内輪間に介在している転動体である。
保持器4、4はボール3、3を保持している。
The
外端側第1密封シール部材5aは、鋼板から形成された蓋状の密封シールで、外輪1の内周面1cに固定されている。
The outer end side first
外端側第1密封シール5aはころがり軸受H3が車両に取付けられたのちに、外輪1に取付けられる。
In after the first
中心側第2密封シール部材5bは、内輪要素2bの外周面2b11に取付けられる芯金5b1と、芯金5b1に加硫接着されている弾性部材のシールリップ5b3と、外輪1の内周面1dに固定されるヨーク5b2からなっている。
The center-side second
芯金5b1は内輪要素2bと嵌合される円筒部5b11と、円筒部5b11の軸方向内方の所定位置より径方向外方に直角に折り曲げられた平面部5b12とからなっている。
The
平面部5b12には、加硫接着されている弾性部材と併せて、穿設された連通穴5b14が設けられている。
The
ヨーク5b2は外輪1の内周面1dと嵌合する円筒部5b22と、円筒部5b22の軸受外方の所定位置から径方向内方へ折り曲げられたフランジ5b21とからなっている。
The
シールリップ5b3は芯金5b1の円筒部5b11と平面部5b12とで形成される外方空間に形成されており、ヨーク5b2と摺接して、密封シールを構成する。
The
センサー7は、実施形態1とは異なり、電極E1、E2が設けられている一方の平面72が外周面となって検知部となり、他方の平面73が内周面となって内輪要素2bとの嵌合面となり、円環状に取付けられる。
In the
センサー7は、第2密封シール5bの芯金5b1とボール3との間に設けられ、内輪要素2bの外周面2b11に取付けられている。
センサー7の端子E11、E21は連通穴5b14から外報へ引き出されて、抵抗計Rに接続される。
The terminals E 11 and E 21 of the
本実施形態では、外周面2b11が軸受空間に面する周面となる。また、電極E1、E2が形成されている一方の平面72が軸受空間対向面となる。取付けは接着剤などによって行うことが出来る。
In the present embodiment, the outer
以上説明したように、実施形態1および各変形例ならびに実施形態2、実施形態3の構成によると、フレキシブル基板71に、互いに近接して配線され、離隔寸法を微小にして極性の異なる電極E1,E2を多数交互に形成したセンサー7を備えたころがり軸受ならびにころがり軸受用のセンサーを提供できるので、エマルジョン状態になった微細な水滴でも精度よく検知することが出来る。
As described above, according to the configurations of the first embodiment, the modified examples, and the second and third embodiments, the electrodes E 1 that are wired close to each other on the
また、本発明は、実施形態ならびに変形例で説明した内容に限定することなく、本発明の思想の範囲内で実施するものである。 Further, the present invention is not limited to the contents described in the embodiments and modified examples, but is carried out within the scope of the idea of the present invention.
なお、以上の説明では、転動体としてボールを用いているが、円すいころ、円筒ころを用いたころがり軸受においても実施するものである。 In the above description, a ball is used as the rolling element, but the present invention is also applied to a rolling bearing using a tapered roller or a cylindrical roller.
H1、H2、H3:ころがり軸受
1:外輪
11、12:内周軌道
13:外端側外輪端部
14:中心側外輪端部
15:中央内周面
1f0:取付け用鍔
2:内輪
2a、2b:内輪要素
2a1、2b1:外周軌道
2ah:ハブ軸
2b11:内輪要素外周面
2c:段部
2f:ハブフランジ
2m:円筒部
2n:小径部
3:ボール
4:保持器
5a:第1密封シール
5b:第2密封シール
7:センサー
71:フレキシブル基板、環状平盤
72:一方の平面
73:他方の平面
74、75:端部
E1、E2:電極
E11、E21:端子
G:グリース
R:抵抗計
H 1 , H 2 , H 3 : Rolling bearing 1:
Claims (7)
前記内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
これら内外周軌道間に介装された転動体と、
前記外輪の両端部に設けられ、前記外輪と前記内輪間の軸受空間を密封する密封シールと
からなるころがり軸受において、
前記外輪および前記内輪のいずれか一方が静止輪となり、前記静止輪の軸受空間に面する周面に、液体との接触による電気抵抗値の変化を検知するセンサーを取付け、
前記センサーは、内周面と外周面と両端部とを有し、前記静止輪の軸受空間に面する周面に沿って円周方向に延び、一箇所で前記両端部が互いに近接して対向している不連続部を有し、前記内周面もしくは前記外周面に電気抵抗値の変化を検知する極性の異なる電極を互いに近接して交互に多数配置した検知部を設け、前記検知部から電気抵抗値の変化を取り出す端子を設けたことを特徴とするころがり軸受。 An outer ring having an inner track,
An inner ring having an outer circumferential track facing the inner circumferential track;
A rolling element interposed between the inner and outer peripheral tracks,
In a rolling bearing provided at both ends of the outer ring and comprising a hermetic seal for sealing a bearing space between the outer ring and the inner ring,
Either one of the outer ring and the inner ring becomes a stationary ring, and a sensor that detects a change in electrical resistance value due to contact with liquid is attached to a peripheral surface facing the bearing space of the stationary ring,
The sensor has an inner peripheral surface, an outer peripheral surface, and both end portions, extends in a circumferential direction along the peripheral surface facing the bearing space of the stationary ring, and the both end portions are close to each other and face each other at one place. Provided with a discontinuous portion, and provided on the inner peripheral surface or the outer peripheral surface, a detection unit in which a large number of electrodes having different polarities for detecting a change in electric resistance value are arranged in close proximity to each other, from the detection unit A rolling bearing comprising a terminal for taking out a change in electrical resistance value.
前記内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
これら内外周軌道間に介装された転動体と、
前記外輪の両端部に設けられ、前記外輪と前記内輪間の軸受空間を密封する密封シールと
からなるころがり軸受において、
前記外輪および前記内輪のいずれか一方が静止輪となり、該静止輪に設けられた前記密封シールの軸方向軸受内方面に、液体との接触による電気抵抗値の変化を検知するセンサーを取付け、
前記センサーは、一方の平面と他方の平面と円周方向に両端部とを有する環状平盤で、前記密封シールの前記軸方向軸受内方面に沿って円周方向に延び、一箇所で前記両端部が互いに近接して対向している不連続部を有し、前記一方の平面に電気抵抗値の変化を検知する極性の異なる電極を互いに近接して交互に多数配置した検知部を設け、前記検知部から電気抵抗値の変化を取り出す端子を設けたことを特徴とするころがり軸受。 An outer ring having an inner track,
An inner ring having an outer circumferential track facing the inner circumferential track;
A rolling element interposed between the inner and outer peripheral tracks,
In a rolling bearing provided at both ends of the outer ring and comprising a hermetic seal for sealing a bearing space between the outer ring and the inner ring,
Either one of the outer ring and the inner ring becomes a stationary ring, and a sensor for detecting a change in electrical resistance value due to contact with liquid is attached to the axial bearing inner surface of the seal seal provided on the stationary ring,
The sensor is an annular flat plate having one plane, the other plane, and both ends in the circumferential direction, and extends in the circumferential direction along the inner surface of the axial bearing of the hermetic seal. A discontinuous portion facing each other in close proximity to each other, provided on the one plane is a detection unit in which a large number of electrodes having different polarities for detecting a change in electrical resistance value are alternately disposed close to each other, A rolling bearing provided with a terminal for taking out a change in electric resistance value from a detector.
前記内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
これら内外周軌道間に介装された転動体と、
前記外輪の両端部に設けられ、前記外輪と前記内輪間の軸受空間を密封する密封シールとからなるころがり軸受の静止輪の軸受空間に面する周面に沿って、円周方向に取付けられるころがり軸受用のセンサーであって、
該センサーは、内周面と外周面と円周方向に両端部とを有するフレキシブル基板であって、該フレキシブル基板の軸受空間対向面に極性の異なる電極を互いに近接して交互に多数配置して、電気抵抗値の変化を検知する検知部と、該検知部における前記電気抵抗値の変化を取り出す端子とからなって、円周方向一箇所で前記両端部が互いに近接して対向している不連続部を形成し、前記検知部を有する軸受空間対向面を前記内周面もしくは前記外周面にしたことを特徴とするころがり軸受用のセンサー。 An outer ring having an inner track,
An inner ring having an outer circumferential track facing the inner circumferential track;
A rolling element interposed between the inner and outer peripheral tracks,
Rollers mounted circumferentially along a circumferential surface facing a bearing space of a stationary ring of a rolling bearing, which is provided at both ends of the outer ring and includes a sealing seal that seals the bearing space between the outer ring and the inner ring. A bearing sensor,
The sensor is a flexible substrate having an inner peripheral surface, an outer peripheral surface, and both ends in a circumferential direction, and a plurality of electrodes having different polarities are arranged in close proximity to each other on the bearing space facing surface of the flexible substrate. And a detection part for detecting a change in electrical resistance value and a terminal for taking out the change in the electrical resistance value in the detection part, wherein the both end parts are close to each other in one circumferential direction. A sensor for a rolling bearing, wherein a bearing space facing surface that forms a continuous portion and has the detection portion is the inner peripheral surface or the outer peripheral surface.
前記内周軌道に対向する外周軌道を有する内輪と、
これら内外周軌道間に介装された転動体と、
前記外輪の両端部に設けられ、前記外輪と前記内輪間の軸受空間を密封する密封シールとからなるころがり軸受の静止輪に設けられた前記密封シールの軸方向軸受内方面に、円周方向に取付けられるころがり軸受用のセンサーであって、
該センサーは、一方の平面と他方の平面と円周方向に両端部とを有する環状平盤であって、該環状平盤の一方の面に極性の異なる電極を互いに近接して交互に多数配置して、電気抵抗値の変化を検知する検知部と、該検知部における前記電気抵抗値の変化を取り出す端子とからなって、円周方向一箇所で前記両端部が互いに近接して対向している不連続部を形成し、前記検知部を有する前記一方の平面を軸方向軸受内方面にしたことを特徴とするころがり軸受用のセンサー。 An outer ring having an inner track,
An inner ring having an outer circumferential track facing the inner circumferential track;
A rolling element interposed between the inner and outer peripheral tracks,
An axial bearing inner surface of the sealing seal provided in a stationary ring of a rolling bearing, which is provided at both ends of the outer ring and seals a bearing space between the outer ring and the inner ring, in a circumferential direction. A sensor for a mounted rolling bearing,
The sensor is an annular flat plate having one flat surface, the other flat surface, and both ends in the circumferential direction, and a plurality of electrodes having different polarities are arranged alternately on one surface of the circular flat plate close to each other. And a detection part for detecting a change in the electric resistance value and a terminal for taking out the change in the electric resistance value in the detection part. A sensor for a rolling bearing, wherein a discontinuous portion is formed and the one plane having the detecting portion is an inner surface of an axial bearing.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108533622A (en) * | 2018-04-28 | 2018-09-14 | 无锡民联汽车零部件有限公司 | Automobile bearing with water inlet detection function |
-
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- 2006-11-15 JP JP2006309393A patent/JP2008121863A/en not_active Withdrawn
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