JP2696291B2 - 鉄道車軸装置 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
- F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
- F16C19/383—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
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- 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
- F16C33/7803—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車軸に固定的に装着さ
れた車輪（独立の車輪を有するボギーの場合に）、又は
複数の車輪（従来の剛性ブリッジボギーの場合）の回転
速度を検知する検出器を組み込んだ鉄道車軸装置に関す
る。
れた車輪（独立の車輪を有するボギーの場合に）、又は
複数の車輪（従来の剛性ブリッジボギーの場合）の回転
速度を検知する検出器を組み込んだ鉄道車軸装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】急ブレーキ時に車輪がロックすると非常
に危険な状態が起きる。このような急ブレーキ時の車輪
のロックを防止する問題が、現在道路車輌に存在するだ
けではなく現代の高速度列車にも存在することは周知で
あり、従って、機関車及び貨車が装着する鉄道ボギーに
使用可能なアンチロック・ブレーキシステム（ＡＢＳ）
装置が開発された。周知のように、ボギーは通常、その
各々が一対の車輪を支持する一対の車軸を備え、剛性ブ
リッジボギーでは、２個の車輪は、各端部に１個宛、単
一の軸に装着され、該軸は、貨車又は機関車に結合され
るボギーの支持構造へ衝撃吸収腕を有する懸架装置によ
って結合された夫々のサポートにより、回転自由に支持
される。他方、独立の車輪のボギーでは、各車軸の各車
輪は、夫々のサポートによって突出するように装着され
るそれ自体の軸によって支持され、これ等のサポート
は、前の場合におけるように懸架腕によって支持され
る。
に危険な状態が起きる。このような急ブレーキ時の車輪
のロックを防止する問題が、現在道路車輌に存在するだ
けではなく現代の高速度列車にも存在することは周知で
あり、従って、機関車及び貨車が装着する鉄道ボギーに
使用可能なアンチロック・ブレーキシステム（ＡＢＳ）
装置が開発された。周知のように、ボギーは通常、その
各々が一対の車輪を支持する一対の車軸を備え、剛性ブ
リッジボギーでは、２個の車輪は、各端部に１個宛、単
一の軸に装着され、該軸は、貨車又は機関車に結合され
るボギーの支持構造へ衝撃吸収腕を有する懸架装置によ
って結合された夫々のサポートにより、回転自由に支持
される。他方、独立の車輪のボギーでは、各車軸の各車
輪は、夫々のサポートによって突出するように装着され
るそれ自体の軸によって支持され、これ等のサポート
は、前の場合におけるように懸架腕によって支持され
る。
【０００３】いずれのボギー型式でも、車輪の回転速度
は、磁性材料で作られ、軸に装着される「ホニック輪」
又は「インパルスリング」として周知の歯付きホイール
の前に固定されるセンサーによって検出され、軸の回転
による中空部分及び中実部分の継続は、コイルの前を継
続して通過するホニック輪の歯の存在によって定めら
れ、センサー端子両端に可変電気信号を生じさせる。つ
まり、この信号の周波数は、単位時間にセンサーの前を
通過する歯の数に比例し、従ってホニック輪と共に軸に
装着される車輪又は複数の車輪の回転速度に比例する。
センサーによって発生される信号は、電子式中央処理ユ
ニットによって処理され、該ユニットは、その信号をボ
ギーの他の車輪から発生する信号と比較することによ
り、制動中の車輪の固着現象を検出し、制動装置を好適
な態様に制御する。
は、磁性材料で作られ、軸に装着される「ホニック輪」
又は「インパルスリング」として周知の歯付きホイール
の前に固定されるセンサーによって検出され、軸の回転
による中空部分及び中実部分の継続は、コイルの前を継
続して通過するホニック輪の歯の存在によって定めら
れ、センサー端子両端に可変電気信号を生じさせる。つ
まり、この信号の周波数は、単位時間にセンサーの前を
通過する歯の数に比例し、従ってホニック輪と共に軸に
装着される車輪又は複数の車輪の回転速度に比例する。
センサーによって発生される信号は、電子式中央処理ユ
ニットによって処理され、該ユニットは、その信号をボ
ギーの他の車輪から発生する信号と比較することによ
り、制動中の車輪の固着現象を検出し、制動装置を好適
な態様に制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
装置には、欠点がある。センサー及び関連するホニック
輪は、嵩張る上に調節が困難であり、また、従前の装置
では、軸の軸受ハウジングの閉鎖カバーに通常支持され
るセンサーと、ハウジングに支持されるホニック輪との
間の完全な心出しを保証することが不可欠なため、組立
自体、極めて厄介である。そうでないと満足な装置作用
は望めない。さらに、従前の装置におけるセンサーは低
速度では感度が低く、従って、これまでの所、列車のＡ
ＢＳ装置は５ｋｍ／ｈないし７ｋｍ／ｈよりも遅い速度
を検出しない。
装置には、欠点がある。センサー及び関連するホニック
輪は、嵩張る上に調節が困難であり、また、従前の装置
では、軸の軸受ハウジングの閉鎖カバーに通常支持され
るセンサーと、ハウジングに支持されるホニック輪との
間の完全な心出しを保証することが不可欠なため、組立
自体、極めて厄介である。そうでないと満足な装置作用
は望めない。さらに、従前の装置におけるセンサーは低
速度では感度が低く、従って、これまでの所、列車のＡ
ＢＳ装置は５ｋｍ／ｈないし７ｋｍ／ｈよりも遅い速度
を検出しない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、回転速
度の検出器が嵩張ったり、その組立が面倒であるという
問題がなく、車軸に検出器を組み込んだ鉄道車軸装置を
提供することである。又、組み込んだ速度検出器が低速
度においてさえも効果的な信号を発生できる車軸装置を
提供することである。
度の検出器が嵩張ったり、その組立が面倒であるという
問題がなく、車軸に検出器を組み込んだ鉄道車軸装置を
提供することである。又、組み込んだ速度検出器が低速
度においてさえも効果的な信号を発生できる車軸装置を
提供することである。
【０００６】本発明は、車軸装置の回転部分と固定部分
との間に設けた軸受を保護するラビリンス型シール組立
体の不動部にセンサーを固定し、可動部に環状のエンコ
ーダ部材を固定する。つまり、鉄道車軸に本質的に必要
なラビリンス型シール組立体の構造を巧みに利用し、内
部密封性が確保され、正確な心出しが行われるという関
係を利用して、ここにセンサーとエンコーダから成る検
出器を組み込む。環状エンコーダ部材要素は、ほゞ同一
幅を有し、ほゞ一定のピッチで円周方向に例えば永久磁
石のＮ極とＳ極を交互に配置してあり、単位時間にセン
サーをよぎるＮ極，Ｓ極の数に比例する周期的な信号を
発生するようにすることにより車軸の回転速度を検出す
る事ができる。
との間に設けた軸受を保護するラビリンス型シール組立
体の不動部にセンサーを固定し、可動部に環状のエンコ
ーダ部材を固定する。つまり、鉄道車軸に本質的に必要
なラビリンス型シール組立体の構造を巧みに利用し、内
部密封性が確保され、正確な心出しが行われるという関
係を利用して、ここにセンサーとエンコーダから成る検
出器を組み込む。環状エンコーダ部材要素は、ほゞ同一
幅を有し、ほゞ一定のピッチで円周方向に例えば永久磁
石のＮ極とＳ極を交互に配置してあり、単位時間にセン
サーをよぎるＮ極，Ｓ極の数に比例する周期的な信号を
発生するようにすることにより車軸の回転速度を検出す
る事ができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明による鉄道車軸装置の一実施例
の要部を示すもので、この鉄道車軸装置１は、貨車や、
機関車に固定可能な周知の鉄道ボギー（図示せず）に、
周知の態様で結合される固定部材２、例えばサポート
と、当該固定部材２と同心の軸３、例えば車軸を備え、
軸３は周知の態様で、少なくとも１個の車輪（図示せ
ず）を支持すると共に、固定部材２と軸３の間に形成さ
れた環状の座５に収容された少なくとも１個の転動軸受
６により軸３は固定部材２に対して回転可能に支持され
ている。転動軸受６は、例えば締り嵌めで軸３に装着さ
れた内輪（第１軌道輪）７と、固定部材２に固定的に装
着された外輪（第２軌道輪）８と、上記内輪と外輪との
間に配列された複数の転動体９とからなり、例えば単列
のころによる円錐ころ軸受や、複数列のころを有する円
錐ころ軸受でよい。
の要部を示すもので、この鉄道車軸装置１は、貨車や、
機関車に固定可能な周知の鉄道ボギー（図示せず）に、
周知の態様で結合される固定部材２、例えばサポート
と、当該固定部材２と同心の軸３、例えば車軸を備え、
軸３は周知の態様で、少なくとも１個の車輪（図示せ
ず）を支持すると共に、固定部材２と軸３の間に形成さ
れた環状の座５に収容された少なくとも１個の転動軸受
６により軸３は固定部材２に対して回転可能に支持され
ている。転動軸受６は、例えば締り嵌めで軸３に装着さ
れた内輪（第１軌道輪）７と、固定部材２に固定的に装
着された外輪（第２軌道輪）８と、上記内輪と外輪との
間に配列された複数の転動体９とからなり、例えば単列
のころによる円錐ころ軸受や、複数列のころを有する円
錐ころ軸受でよい。
【０００８】固定部材２と軸との間の座５の外側端部
は、例えばねじによって固定部材２に固定されたカバー
１０で塞がれている。そして、座５の内部で、上記転動
軸受６の外側に位置する軸の端部４上に周知のラビリン
ス型シール組立体１２が設けてある。
は、例えばねじによって固定部材２に固定されたカバー
１０で塞がれている。そして、座５の内部で、上記転動
軸受６の外側に位置する軸の端部４上に周知のラビリン
ス型シール組立体１２が設けてある。
【０００９】ラビリンス型シール組立体１２は、軸の端
部４に同心状に装着されたスペーサリング１６と、ねじ
１９で軸３の端面固定されて軸の端部４に被さった軸方
向固定要素１８と、スペーサリング１６及び軸方向固定
要素１８により転動軸受６の内輪７に接触して保持され
る第１剛性スクリーン１５と、転動軸受６の外輪に周知
の態様で強固に固定された第２剛性スクリーン２０とを
備えている。上記第１剛性スクリーン１５は、半径方向
の断面がＣ形の環状部材であり、その凹所は上記スペー
サリング１６の方に向き、転動軸受６の内輪７とスペー
サリング１６とで挟まれてそれらの間に軸方向固定要素
１８で締付けられ、軸の端部４に軸方向に固定されてい
る。又、第２剛性スクリーン２０は、半径方向の断面が
Ｕ形の環状部材であり、半径方向外向きにＬ形の環状突
起２２を有し、この環状突起２２が外輪８の内周に締付
けられることにより、第２剛性スクリーン２０は外輪８
に対し軸方向に固定され、Ｕ形断面の凹所は第１剛性部
材１５の方を向いている。この第１，第２の剛性スクリ
ーン１５，２０は互いに部分的に軸方向入り組んで嵌合
し、座５の内部に侵入可能な水や、塵埃などの外部の汚
染物から転動軸受６の転動体９を保護すると同時に、該
転動体を潤滑するグリースを内輪７と外輪８との間に保
持するラビリンスシールを構成する。この実施例では、
第１剛性スクリーン１５の半径方向外側の環状壁２５
は、第２剛性スクリーン２０の凹所内に間隙を保って入
り込み、又、第２剛性スクリーン２０の半径方向内側の
環状壁２６は、第１剛性スクリーンの上記環状壁２５と
スペーサリング１６との間に生じた環状空間に間隙を保
って入り込み、こうして第１剛性スクリーンの環状壁２
５と、第２剛性スクリーンの環状壁２６とによって座５
には内輪７と外輪８の間に第２剛性スクリーンの凹所が
開口した密閉チャンバ２８が形成される。
部４に同心状に装着されたスペーサリング１６と、ねじ
１９で軸３の端面固定されて軸の端部４に被さった軸方
向固定要素１８と、スペーサリング１６及び軸方向固定
要素１８により転動軸受６の内輪７に接触して保持され
る第１剛性スクリーン１５と、転動軸受６の外輪に周知
の態様で強固に固定された第２剛性スクリーン２０とを
備えている。上記第１剛性スクリーン１５は、半径方向
の断面がＣ形の環状部材であり、その凹所は上記スペー
サリング１６の方に向き、転動軸受６の内輪７とスペー
サリング１６とで挟まれてそれらの間に軸方向固定要素
１８で締付けられ、軸の端部４に軸方向に固定されてい
る。又、第２剛性スクリーン２０は、半径方向の断面が
Ｕ形の環状部材であり、半径方向外向きにＬ形の環状突
起２２を有し、この環状突起２２が外輪８の内周に締付
けられることにより、第２剛性スクリーン２０は外輪８
に対し軸方向に固定され、Ｕ形断面の凹所は第１剛性部
材１５の方を向いている。この第１，第２の剛性スクリ
ーン１５，２０は互いに部分的に軸方向入り組んで嵌合
し、座５の内部に侵入可能な水や、塵埃などの外部の汚
染物から転動軸受６の転動体９を保護すると同時に、該
転動体を潤滑するグリースを内輪７と外輪８との間に保
持するラビリンスシールを構成する。この実施例では、
第１剛性スクリーン１５の半径方向外側の環状壁２５
は、第２剛性スクリーン２０の凹所内に間隙を保って入
り込み、又、第２剛性スクリーン２０の半径方向内側の
環状壁２６は、第１剛性スクリーンの上記環状壁２５と
スペーサリング１６との間に生じた環状空間に間隙を保
って入り込み、こうして第１剛性スクリーンの環状壁２
５と、第２剛性スクリーンの環状壁２６とによって座５
には内輪７と外輪８の間に第２剛性スクリーンの凹所が
開口した密閉チャンバ２８が形成される。
【００１０】図２から図４までをも参照すると、ラビリ
ンス型シール組立体１２は、軸３ないし車軸１と一緒に
回転するように固定される環状要素であるエンコーダ３
０を有し、当該エンコーダ３０はほゞ同一の幅を有し、
ほゞ一定のピッチで円周方向に配置される永久磁化領域
の不連続な複数の領域を有している。また、車軸１の固
定部材、即ちサポート２には、これに固定的に周知のセ
ンサー３１が固定されているが、この固定個所は座５内
にあってエンコーダ３０の半径方向外側の近くであり、
当該センサー３１は、単位時間内にこのセンサー31を通
過する磁化領域の数に比例する周波数を有する周期的な
信号を発生する。図示実施例の場合、エンコーダ３０
は、第１剛性スクリーン１５のリング部分２５にあって
第２剛性スクリーン２０のリング突起２２に向いた面の
上に支持され、一方、センサー３１は、軸方向位置はエ
ンコーダ３０の軸方向位置に整合する位置であるが、半
径方向に見るとエンコーダ３０よりも半径方向外方に変
位した位置に設置されるように、第２剛性スクリーン２
０の凹所内に収容されて当該スクリーン２０によって支
持される。環状のエンコーダ３０とセンサー３１の双方
は、密に面する関係で密封されるチャンバ２８内に収容
され、エンコーダ３０は、第１剛性スクリーン１５と、
内輪７と、スペーサリング１６と、軸３と共に、センサ
ー３１に対して自由に回転し、他方、センサー３１は、
外輪８及びサポート２に静止して維持される。
ンス型シール組立体１２は、軸３ないし車軸１と一緒に
回転するように固定される環状要素であるエンコーダ３
０を有し、当該エンコーダ３０はほゞ同一の幅を有し、
ほゞ一定のピッチで円周方向に配置される永久磁化領域
の不連続な複数の領域を有している。また、車軸１の固
定部材、即ちサポート２には、これに固定的に周知のセ
ンサー３１が固定されているが、この固定個所は座５内
にあってエンコーダ３０の半径方向外側の近くであり、
当該センサー３１は、単位時間内にこのセンサー31を通
過する磁化領域の数に比例する周波数を有する周期的な
信号を発生する。図示実施例の場合、エンコーダ３０
は、第１剛性スクリーン１５のリング部分２５にあって
第２剛性スクリーン２０のリング突起２２に向いた面の
上に支持され、一方、センサー３１は、軸方向位置はエ
ンコーダ３０の軸方向位置に整合する位置であるが、半
径方向に見るとエンコーダ３０よりも半径方向外方に変
位した位置に設置されるように、第２剛性スクリーン２
０の凹所内に収容されて当該スクリーン２０によって支
持される。環状のエンコーダ３０とセンサー３１の双方
は、密に面する関係で密封されるチャンバ２８内に収容
され、エンコーダ３０は、第１剛性スクリーン１５と、
内輪７と、スペーサリング１６と、軸３と共に、センサ
ー３１に対して自由に回転し、他方、センサー３１は、
外輪８及びサポート２に静止して維持される。
【００１１】エンコーダ３０は、例えば図２に示すよう
に、Ｎ極領域３３とＳ極領域３４とを交代に有する二極
の磁化領域３３，３４を備えるように構成でき、この場
合には、周知の磁気抵抗型又は好ましくはホール効果型
のセンサー３１が車軸１に使用される。図３，４は他の
代替例を示しており、エンコーダ３０は、二極に交互に
磁化されるのではなく、Ｎ極領域３３（図３）のみ又は
Ｓ極領域３４（図４）のみの一極の磁化領域のみを備え
てもよく、この場合には、領域３３（あるいは３４）
は、所望の不連続を実現するように、相互に円周方向に
間隔をおいて配置され、隣接するもの同士の間には非磁
化領域３５が挟み込まれることによって当該隣接するも
の同士が分離されるようになっていても良い。この場合
にも、周知のホール効果型又は好ましくは磁気抵抗型の
センサー３１を利用することができる。
に、Ｎ極領域３３とＳ極領域３４とを交代に有する二極
の磁化領域３３，３４を備えるように構成でき、この場
合には、周知の磁気抵抗型又は好ましくはホール効果型
のセンサー３１が車軸１に使用される。図３，４は他の
代替例を示しており、エンコーダ３０は、二極に交互に
磁化されるのではなく、Ｎ極領域３３（図３）のみ又は
Ｓ極領域３４（図４）のみの一極の磁化領域のみを備え
てもよく、この場合には、領域３３（あるいは３４）
は、所望の不連続を実現するように、相互に円周方向に
間隔をおいて配置され、隣接するもの同士の間には非磁
化領域３５が挟み込まれることによって当該隣接するも
の同士が分離されるようになっていても良い。この場合
にも、周知のホール効果型又は好ましくは磁気抵抗型の
センサー３１を利用することができる。
【００１２】好適実施例では、環状のエンコーダ３０
は、周知の成形技法、例えば射出成形又は圧縮によって
処理される磁化可能な材料、例えば永久磁石材料の金属
又は酸化物又は合金の粉末を充填したゴムを使用するこ
とにより図２，３，４に示す任意の態様で作り得る。こ
れに代えて、上述のように充填した樹脂材料を使用して
もよく、さらには磁性粉末材料を燒結によって完全に成
形してもよい。エンコーダ３０は、リングに成形して、
例えば周知の技法による加硫段階での接着によって部分
２５の半径方向外側に強固に固定してもよい。図示はし
ていないが、エンコーダはまた、スクリーン１５と一体
に作ってもよく、この場合には、部分２５自体によって
構成されてもよい。いずれにしても、永久的な磁化領域
３３，３４は、公知既存の各種の技法を使用して従来通
りに得ることができ、磁気ヒステリシス効果によって磁
化を生じるような態様で、磁化されるべき領域に強い局
部的な磁場を与えることで所望の磁極を得ることもでき
る。一方、センサー３１はスクリーン２０に装着されて
いれば良く、また、それの発生した信号を集めるため
に、スクリーン２０からチャンバ２８の外部へ延びるよ
うに、サポート２に収容されたケーブル４０が接続して
いて良い。
は、周知の成形技法、例えば射出成形又は圧縮によって
処理される磁化可能な材料、例えば永久磁石材料の金属
又は酸化物又は合金の粉末を充填したゴムを使用するこ
とにより図２，３，４に示す任意の態様で作り得る。こ
れに代えて、上述のように充填した樹脂材料を使用して
もよく、さらには磁性粉末材料を燒結によって完全に成
形してもよい。エンコーダ３０は、リングに成形して、
例えば周知の技法による加硫段階での接着によって部分
２５の半径方向外側に強固に固定してもよい。図示はし
ていないが、エンコーダはまた、スクリーン１５と一体
に作ってもよく、この場合には、部分２５自体によって
構成されてもよい。いずれにしても、永久的な磁化領域
３３，３４は、公知既存の各種の技法を使用して従来通
りに得ることができ、磁気ヒステリシス効果によって磁
化を生じるような態様で、磁化されるべき領域に強い局
部的な磁場を与えることで所望の磁極を得ることもでき
る。一方、センサー３１はスクリーン２０に装着されて
いれば良く、また、それの発生した信号を集めるため
に、スクリーン２０からチャンバ２８の外部へ延びるよ
うに、サポート２に収容されたケーブル４０が接続して
いて良い。
【００１３】本装置の機能は明らかである。列車の車輪
の回転は、軸３の回転、従ってスクリーン１５の回転を
生じさせ、他方では、スクリーン２０は、サポート２に
固定されて回転しない。すなわち、上述のようにスクリ
ーン２０に同心状のスクリーン１５は、スクリーン２０
の凹所内でスクリーン２０に対して回転し、一方では液
圧シール作用を生じ、他方ではセンサー３１を通る領域
３３，３４の通過を生じる。ホール効果センサーが使用
されているのならば、このセンサーは、周知のように外
部電子回路から給電された状態で、領域３３が通過した
後に領域３４が通過する度毎に開閉するスイッチとして
挙動する。総ての状態、従って非常に遅い回転速度にお
いてさえも、該センサーは一定の振幅及び速度対応周波
数のパルス信号を発生する。この信号は、軸３の回転速
度の関数であり、従って好適な既存回路、例えば周知の
ＡＢＳユニットの中央制御ユニットにて計数可能であ
る。もちろんそのためには、当該信号は当該ユニットに
対し、ケーブル４０を会して伝送される。センサー３１
が磁気抵抗センサーの場合には、最終結果は、同様であ
る（スクリーン１５の回転速度に比例する周波数と、常
に高く良好に検出可能な強さとを有する信号の発生）
が、必要な電子制御回路及び検出回路の具体的構成は多
少異なる。しかしそれでも、そうした回路もまた、公知
であり、検出回路は座５の外側に装着されても良いし、
小型化されてセンサー３１と共にスクリーン２０に直接
に装着されてもよい。
の回転は、軸３の回転、従ってスクリーン１５の回転を
生じさせ、他方では、スクリーン２０は、サポート２に
固定されて回転しない。すなわち、上述のようにスクリ
ーン２０に同心状のスクリーン１５は、スクリーン２０
の凹所内でスクリーン２０に対して回転し、一方では液
圧シール作用を生じ、他方ではセンサー３１を通る領域
３３，３４の通過を生じる。ホール効果センサーが使用
されているのならば、このセンサーは、周知のように外
部電子回路から給電された状態で、領域３３が通過した
後に領域３４が通過する度毎に開閉するスイッチとして
挙動する。総ての状態、従って非常に遅い回転速度にお
いてさえも、該センサーは一定の振幅及び速度対応周波
数のパルス信号を発生する。この信号は、軸３の回転速
度の関数であり、従って好適な既存回路、例えば周知の
ＡＢＳユニットの中央制御ユニットにて計数可能であ
る。もちろんそのためには、当該信号は当該ユニットに
対し、ケーブル４０を会して伝送される。センサー３１
が磁気抵抗センサーの場合には、最終結果は、同様であ
る（スクリーン１５の回転速度に比例する周波数と、常
に高く良好に検出可能な強さとを有する信号の発生）
が、必要な電子制御回路及び検出回路の具体的構成は多
少異なる。しかしそれでも、そうした回路もまた、公知
であり、検出回路は座５の外側に装着されても良いし、
小型化されてセンサー３１と共にスクリーン２０に直接
に装着されてもよい。
【００１４】
【発明の効果】本発明の利点は、明らかである。従前の
ように、軸３の端部４に装着されるホニック輪やカバー
１０に装着される電磁センサーを用いる場合に必要とな
る費用上の問題、組立て及び嵩の問題は、完全に排除さ
れる。実際上、本発明では、エンコーダ３０とセンサー
３１とで構成される検出器が、そもそも軸受６の保護の
理由のために必要である小さい寸法の密封されたラビリ
ンス型シール組立体１２内に組み込まれるため、検出器
のためにわざわざ別途に心出しを要することがない。特
に検出器のための密閉手段がなくても、密封性は当然、
良好である。さらに、ラビリンス型シール組立体に備え
られる２つのスクリーンによって確実に位置決めがなさ
れる結果、低速においてさえも回転速度を正確に検出可
能な装置が提供される。
ように、軸３の端部４に装着されるホニック輪やカバー
１０に装着される電磁センサーを用いる場合に必要とな
る費用上の問題、組立て及び嵩の問題は、完全に排除さ
れる。実際上、本発明では、エンコーダ３０とセンサー
３１とで構成される検出器が、そもそも軸受６の保護の
理由のために必要である小さい寸法の密封されたラビリ
ンス型シール組立体１２内に組み込まれるため、検出器
のためにわざわざ別途に心出しを要することがない。特
に検出器のための密閉手段がなくても、密封性は当然、
良好である。さらに、ラビリンス型シール組立体に備え
られる２つのスクリーンによって確実に位置決めがなさ
れる結果、低速においてさえも回転速度を正確に検出可
能な装置が提供される。
【図１】本発明による鉄道車軸の望ましい一実施例にお
ける要部縦断面図である。
ける要部縦断面図である。
【図２】磁化領域のＮ極とＳ極とを交互に有する図１の
車軸に組み込まれたエンコーダの部分的斜視図である。
車軸に組み込まれたエンコーダの部分的斜視図である。
【図３】Ｎ極領域と非磁化領域とを交互に有するエンコ
ーダの部分的斜視図である。
ーダの部分的斜視図である。
【図４】Ｓ極領域と非磁化領域とを交互に有するエンコ
ーダの部分的斜視図である。
ーダの部分的斜視図である。
１ 鉄道車軸 ２ サポート ３ 軸 ４ 端部 ５ 座 ６ 転動要素軸受 ７ 内輪 ８ 外輪 ９ 転動体 １２ ラビンリンス型シール組立体 １５ 第１剛性スクリーン １６ スペーサリング １９ ねじ ２０ 第２剛性スクリーン ２２ リング突起 ２５ リング部分 ３０ エンコーダ ３１ センサー ３３ Ｎ極領域 ３４ Ｓ極領域 ３５ 非磁化領域 ４０ ケーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マテオ ジェネロ イタリア 10026 サンテナ ビア サ ンバイ 99 (56)参考文献 特開 昭62−234768（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−253452（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−167561（ＪＰ，Ｕ)
Claims (7)
- 【請求項１】 固定部材(2) と、該固定部材(2) の半径
方向内部にあって該固定部材(2) と同心状の軸(3) と、
上記固定部材(2) と軸(3) との間に形成された座(5) の
内部に収容され、上記軸(3) を上記固定部材(2) に対し
て回転可能に支持する転動軸受(6) と、前記固定部材
(2) に固定されて上記座(5) の外側端部を塞ぐカバー(1
0)と、前記転動軸受(6) の外側に位置して上記座(5) の
内部に設けられたラビリンス型シール組立体(12)と、上
記軸(3) の回転速度を検出する検出器とを備え， 該検出器は、上記固定部材(2) に固定されるセンサー
と、ほゞ一定のピッチで円周方向に配置されたほゞ同一
の幅を有する複数の不連続領域を有して上記センサーに
対して回転する環状の要素であるエンコーダ部材とを有
し、該不連続領域が単位時間に上記センサーを通過する
数に比例した周波数の信号をセンサーが発生するよう
に、上記エンコーダ部材がセンサーを通過するように配
置されている鉄道車軸装置(1) であって； (i) 上記エンコーダ部材(30)は、上記軸(3) に嵌合して
固定されたラビリンス型シール組立体(12)の環状の第１
剛性スクリーン(15)の一部に設けられ、上記センサー(3
1)は、上記固定部材(2) に結合された上記ラビリンス型
シール組立体(12)の環状の第２剛性スクリーン(20)に装
着され； (ii)上記ラビリンス型シール組立体(12)は、上記軸(3)
に同心状に装着されるスペーサリング(16)と、該軸(3)
に固定されることで、同じく該軸(3) に固定された上記
転動軸受(6) の第１軌道輪(7) に向かって上記スペーサ
リング(16)を押す軸方向固定要素(18)を有し； (iii) 上記ラビリンス型シール組立体(12)の上記第１剛
性スクリーン(15)は半径方向の断面がＣ形で、その凹所
を上記スペーサリング(16)に向けており、かつ、該スペ
ーサリング(16)と上記転動軸受(6) の第１軌道輪(7) と
で挟まれ、それらの間に締付けられることで上記軸(3)
に対し軸方向に固定され； (iv)上記ラビリンス型シール組立体(12)の上記第２剛性
スクリーン(20)は、上記第１剛性スクリーン(15)の上記
凹所に対向する凹所を有し、上記固定部材(2) に固定さ
れた転動軸受(6) の第２軌道輪(8) に対して軸方向に固
定され、該第１，第２の剛性スクリーン(15)，(20)の凹
所同志が互いに軸方向に入り込んでラビリンスシールを
形成し、かつ、上記転動軸受(6) の第１，第２軌道輪
(7),(8) と共に密閉チャンバー(28)を形成し； (v) 上記環状のエンコーダ部材(30)は上記密閉チャンバ
ー(28)の内部にあって上記第１剛性スクリーン(15)の半
径方向外側に固定され、上記センサー(31)は同じく上記
密閉チャンバー(28)の内部にあって該エンコーダ部材(3
1)と半径方向に間隙を保ちながら対向する関係で上記第
二剛性スクリーン(20)に固定されていること； を特徴とする鉄道車軸装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の鉄道車軸装置におい
て； 上記環状のエンコーダ部材はＮ極とＳ極が交互になった
磁化領域を備え、上記センサーが、ホール効果センサー
又は磁気抵抗センサーであること； を特徴とする鉄道車軸装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の鉄道車軸装置におい
て； 上記環状のエンコーダ部材は、非磁化領域と、Ｎ極又は
Ｓ極のどちらか一方の極による磁化領域を交互に備え、
上記センサーが、ホール効果センサー又は磁気抵抗型セ
ンサーであること； を特徴とする鉄道車軸装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の鉄道車軸装置におい
て； 上記固定部材(2) は上記軸(3) との間に座(5) を形成す
るサポートであり、上記ラビリンス型シール組立体(12)
は上記座(5) の外方に位置する軸(3) の端部に配置さ
れ、上記ラビリンス型シール組立体(12)の上記第２剛性
スクリーン(20)は半径方向外向きの環状突起(22)を有
し、この環状突起(22)によって上記サポートに結合され
た転動軸受(6) の上記第２軌道輪(8) である外輪(8) に
固定されていること； を特徴とする鉄道車軸装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の鉄道車軸装置におい
て； 上記ラビリンス型シール組立体(12)の上記第１剛性スク
リーン(15)は、上記第２剛性スクリーン(20)の凹所内に
入り込んだ環状壁(25)の半径方向外側に上記環状のエン
コーダ部材(30)を固定的に支持し、上記センサー(31)は
該第２剛性スクリーン(20)を軸方向に貫通して該第２剛
性スクリーン(20)の凹所内に突入し、上記エンコーダ部
材(30)の半径方向外方に位置すること； を特徴とする鉄道車軸装置。 - 【請求項６】 請求項４に記載の鉄道車軸装置におい
て； 不連続の領域を交互に有する環状のエンコーダ部材(30)
は、磁化可能な材料を充填されたゴムで作られて上記ラ
ビリンス型シール組立体(12)の上記第１剛性スクリーン
(15)に固定的に装着され、上記センサー(31)は、該セン
サー(31)が出力する信号を収集する信号伝送手段(40)を
有し、該信号伝送手段(40)は該ラビリンス型シール組立
体(12)の第２剛性スクリーン(20)から延びて上記サポー
トに収容されていること； を特徴とする鉄道車軸装置。 - 【請求項７】 請求項４に記載の鉄道車軸装置におい
て； 不連続の領域を交互に有する環状のエンコーダ部材(30)
は、磁性粉末の燒結によって形成されて上記ラビリンス
型シール組立体(12)の上記第１剛性スクリーン(15)に固
定的に装置され、上記センサー(31)は、該センサー(31)
が出力する信号を収集する信号伝送手段(40)を有し、該
信号伝送手段(40)は該ラビリンス型シール組立体(12)の
第２剛性スクリーン(20)から延びて上記サポートに収容
されていること； を特徴とする鉄道車軸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150160A JP2696291B2 (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 鉄道車軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150160A JP2696291B2 (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 鉄道車軸装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0672298A JPH0672298A (ja) | 1994-03-15 |
| JP2696291B2 true JP2696291B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=15490820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4150160A Expired - Lifetime JP2696291B2 (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | 鉄道車軸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696291B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4857485B2 (ja) * | 2001-04-25 | 2012-01-18 | 日本精工株式会社 | エンコーダ付車輪用回転支持装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0514210Y2 (ja) * | 1985-04-04 | 1993-04-15 | ||
| JPS62234768A (ja) * | 1986-04-02 | 1987-10-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 磁性回転体 |
| JPH03253452A (ja) * | 1990-03-01 | 1991-11-12 | Nippon Seiko Kk | 回転速度検出装置 |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP4150160A patent/JP2696291B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0672298A (ja) | 1994-03-15 |
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