JP4120216B2 - センサ付転がり軸受装置 - Google Patents
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- F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るセンサ付転がり軸受装置は、例えば、鉄道車両或は自動車の車輪、或は金属加工用の圧延機の回転軸を、使用時にも回転しないハウジング或は懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、上記転がり軸受の各種状態を検出する為に利用する。この様なセンサ付転がり軸受装置は、例えば、上記車輪、或は回転軸等の回転速度並びに転がり軸受部分の状態（温度或は振動等）を検出して、この転がり軸受部分の異常の有無を判定する為に有効である。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、鉄道車両の車輪をこの鉄道車両に固定したハウジング対し回転自在に支持する為に、転がり軸受装置を使用する。又、鉄道車両の走行速度を求めたり、或は上記車輪が偏摩耗するのを防止する為の滑走制御を行なう為には、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。更には、上記転がり軸受装置部分で異常が発生してこの転がり軸受装置が焼き付くのを防止する為には、この転がり軸受装置の温度を検出する必要がある。この為、上記転がり軸受装置に回転速度センサ及び温度センサを組み込んだ、センサ付転がり軸受装置により、上記車輪を上記ハウジングに対し回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度並びに上記転がり軸受装置の温度を検出する事が、近年行なわれる様になっている。
【０００３】
図１３は、この様な鉄道車両用のセンサ付転がり軸受装置の従来構造の１例を示している。図示しない車輪を支持固定した状態で使用時に回転する回転軸であり、軽量化の為に中空円筒状に構成した車軸１は、使用時にも回転しないハウジングである軸受箱２の内径側に、転がり軸受である複列円すいころ軸受３により、回転自在に支持している。この複列円すいころ軸受３は、互いに同心に配置した外輪４及び１対の内輪５と、複数個の円すいころ６、６とを備える。このうちの外輪４は、全体を円筒状に造っており、内周面に複列の外輪軌道７を有する。これら各外輪軌道７は、それぞれが円すい凹面状で、上記外輪４の軸方向端部に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜している。
【０００４】
又、上記１対の内輪５は、それぞれ略短円筒状に造っており、それぞれの外周面に、円すい凸面状の内輪軌道８を形成している。これら各内輪５は、互いの小径側の端面同士を対向させた状態で、上記外輪４の内径側に、この外輪４と同心に配置している。更に、上記各円すいころ６、６は、上記各外輪軌道７と上記各内輪軌道８との間に、それぞれ複数個ずつ、保持器９により保持した状態で転動自在に設けている。
【０００５】
上述の様な複列円すいころ軸受３のうち、上記外輪４は、上記軸受箱２に内嵌保持している。図示の例では、この軸受箱２の内周面の一端（図１３の左端）寄り部分に形成した段部１０と、この軸受箱２の他端部（図１３の右端部）に内嵌固定した図示しない抑え環との間で、上記外輪４を軸方向両側から挟持している。一方、上記各内輪５は、これら両内輪５同士の間に間座１１を挟持した状態で、上記車軸１の一端（図１３の左端）寄り部分に外嵌している。又、この車軸１の端部で軸方向外側の内輪５よりも突出した部分には、油切りと称される環状部材１２を外嵌している。又、内側の内輪の内端面は、別の環状部材を介して、上記車軸１の中間部に形成した段差面に突き当てている。従って、上記１対の内輪５が図１３の状態よりも上記車軸１の中央寄り（図１３の右寄り）に変位する事はない。そして、この車軸１の外端部に形成した雄ねじ部１３に螺合したナット１４により、上記環状部材１２を上記外側の内輪５の外端面に向け抑え付けている。更に、上記ナット１４の外端面に、ボルト１５、１５により固定した回り止めリング１６の内周に設けた突起部を上記車軸１の外端部外周面に設けた溝部に係合させて、上記ナット１４の緩み止めを図っている。
【０００６】
一方、上記外輪４の両端部には、それぞれ軟鋼板等の金属板を断面クランク形で全体を略円筒状に形成して成るシールケース１７を内嵌固定している。そして、これら両シールケース１７の内周面と上記各環状部材１２の外周面との間に、それぞれシールリング１８を設ける事により、前記複数個の円すいころ６、６を設置した空間の両端開口部を塞いでいる。この構成により、この空間内に封入した潤滑用のグリースが外部に漏洩するのを防止すると共に、外部からこの空間内に雨水や塵芥等の異物が進入するのを防止している。
【０００７】
又、上記車軸１の一端面には、鋼材等の磁性金属材料により、断面Ｌ字形で全体を円輪状に形成したエンコーダ１９を、複数本のボルト２０、２０により、上記車軸１と同心に結合固定している。上記エンコーダ１９に設けた外向フランジ状の円輪部２１の外周縁には、凹部と凸部とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で形成して、この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。
【０００８】
又、前記軸受箱２の一端開口は、この軸受箱２の一端部に固定したカバー２２により塞いでいる。このカバー２２は、合成樹脂若しくは金属材料により全体を有底円筒状に形成しており、円筒部２３と、この円筒部２３の一端（図１３の左端）開口を塞ぐ底板部２４と、この円筒部２３の他端（図１３の右端）寄り部分の外周面に設けた外向フランジ状の取付部２５とを備える。この様なカバー２２は、上記円筒部２３の他端部を上記軸受箱２の一端部に内嵌すると共に、上記取付部２５をこの軸受箱２の一端面に突き当てた状態で、この取付部２５を上記軸受箱２の一端面に図示しないボルトで固定する事により、上記軸受箱２の一端開口部を塞ぐ。
【０００９】
又、上記円筒部２３の一部で、上記エンコーダ１９の円輪部２１の外周縁に直径方向に関して対向する部分に、上記円筒部２３の内外両周面を直径方向に貫通するセンサ取付孔２６を形成している。そして、このセンサ取付孔２６に回転速度センサ２７を挿入し、この回転速度センサ２７の先端面（図１３の下端面）に設けた検出部を、上記円輪部２１の外周縁に設けた被検出部に、微小隙間を介して対向させている。
一方、上記軸受箱２の中間部で前記外輪４の周囲に位置する部分には、センサ取り付け用凹孔２８を形成している。そして、このセンサ取り付け用凹孔２８に、温度センサ２９を装着している。
【００１０】
上述の様に構成するセンサ付転がり軸受装置の場合、運転時に車輪を支持固定した車軸１と共にエンコーダ１９が回転すると、このエンコーダ１９の被検出部を構成する凹部と凸部とが、上記回転速度センサ２７の先端面に設けた検出部の近傍を交互に通過する。この結果、この回転速度センサ２７内を流れる磁束の密度が変化し、この回転速度センサ２７の出力が変化する。この様にして回転速度センサ２７の出力が変化する周波数は、上記車輪の回転速度に比例する。従って、上記回転速度センサ２７の出力を図示しない制御器に送れば、上記車輪の回転速度を検出でき、更には鉄道車両の滑走制御を適切に行なえる。
【００１１】
又、前記複列円すいころ軸受３の回転抵抗が、前記各円すいころ６、６のスキュー等、何らかの原因で異常に上昇し、上記複列円すいころ軸受３の温度が上昇すると、上記温度センサ２９が、この温度を検知する。この様にしてこの温度センサ２９が検知した温度信号は、やはり図示しない制御器に送り、この制御器が、運転席に設置した警告灯を点灯させる等の警報を発する。この様な警報が出された場合には、運転手が緊急停止等の措置を講ずる。
【００１２】
上述の様に構成し作用する従来構造の場合、回転速度センサ２７及び温度センサ２９を、カバー２２或は軸受箱２に対し互いに独立して支持固定している為、これら各センサ２７、２９の装着作業が面倒なだけでなく、これら各センサ２７、２９からの信号取り出しも面倒になる。即ち、上記回転速度センサ２７は取付フランジ３０ａを挿通した複数本のボルト（図示せず）により上記カバー２２に固定し、上記回転速度センサ２７の出力信号を取り出す為の導線であるハーネス３２ａにより信号を取り出す様にしているのに対して、上記温度センサ２９は別の取付フランジ３０ｂを挿通した複数本のボルト（図示せず）により上記軸受箱２に固定し、ハーネス３２ｂにより信号を取り出す様にしている。
【００１３】
この為、上記各センサ２７、２９の取り付けスペースが嵩む他、取付作業が面倒になり、上記各ハーネス３２ａ、３２ｂの取り回しも面倒になる。鉄道車両用の転がり軸受装置には、上記回転速度センサ２７及び温度センサ２９の他、振動を検知する為の加速度センサを組み付ける事も考えられており、上記転がり軸受装置に組み込むセンサの数が増える傾向にある。そして、センサの数が増えれば、上述した様な問題が一層顕著になる。
【００１４】
【先発明の説明】
この様な事情に鑑みて考えられたセンサ付転がり軸受装置に関する発明として、特願２００１−２３５１７２号に係るものがある。図１４は、この出願で開示されたセンサ付転がり軸受装置を示している。このセンサ付転がり軸受装置は、内周面に１対の円すい凹面状の外輪軌道７を有し、使用時にも回転しない外輪４と、それぞれが外周面に円すい凸面状の内輪軌道８を有し、使用時に回転する１対の内輪５と、これら各内輪軌道８と上記各外輪軌道７との間に転動自在に設けられたそれぞれが転動体である複数個の円すいころ６とを有する複列円すいころ軸受３を備える。そして、上記外輪４を内嵌保持した軸受箱２の端部に固定したカバー２２ａの一部に、このカバー２２ａの内外両周面同士を直径方向に貫通するセンサ取付孔２６ａを形成している。
【００１５】
又、このセンサ取付孔２６ａに、径方向外側から内側にセンサユニット３３を挿入すると共に、上記カバー２２ａの一部に、このセンサユニット３３に設けた取付フランジ７５を固定している。このセンサユニット３３は、単一のセンサホルダ３４内に、回転速度センサ２７ａと、温度センサ２９ａと、振動検出の為の加速度センサ３５とを保持している。又、上記センサホルダ３４の先端部の径を、中間部の径よりも小さくして、このセンサホルダ３４の外周面を段付形状としている。そして、このセンサホルダ３４の先端寄り部分に存在する段部に近接する部分に上記温度センサ２９ａ及び加速度センサ３５を設置し、更に、上記センサホルダ３４の先端部に上記回転速度センサ２７ａを設置している。そして、この回転速度センサ２７ａの信号を取り出す為のハーネスと、上記温度センサ２９ａ及び加速度センサ３５の信号を取り出す為のハーネスとを一緒に束ねて、１本のケーブル３６とし、図示しない制御器に接続している。
【００１６】
又、図１４に示す先発明の構造の場合には、ナット１４よりも軸方向内側（図１４の右側）に設けた、油切りと称される環状部材１２ａの外端部外周面に、外向フランジ状の鍔部３７を、全周に亙り形成すると共に、この鍔部３７の外周縁部に凹部と凸部とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で形成している。そして、この外周縁部の磁気特性を、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させる事により、この鍔部３７に、回転速度検出の為のエンコーダとしての機能を持たせている。従って、前述の図１３に示した従来構造の様に、ナット１４の軸方向外側にエンコーダ１９を設けた場合と比較すると、センサユニット３３の軸方向位置を、外輪４寄りにする事ができる。又、上記環状部材１２ａにエンコーダとしての機能を持たせている為、部品点数の削減、軸方向寸法の短縮、軽量化、コストダウンと言った効果を得られる。そして、この状態で、上記鍔部３７の外周面に上記センサユニット３３の先端面を、微小隙間を介して対向させている。
【００１７】
この様な先発明のセンサユニット及びセンサ付転がり軸受装置の場合、単一のセンサホルダ３４内に複数種類のセンサ２７ａ、２９ａ、３５を保持している為、これら各センサ２７ａ、２９ａ、３５の取付スペースを小さくできるだけでなく、取付作業が容易になり、これら各センサ２７ａ、２９ａ、３５の信号を取り出す為のハーネス３６の取り回しも容易になる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図１４に示した先発明の構造を実施する場合には、センサホルダ３４の内部に、各センサ２７ａ、２９ａ、３５が検出した信号を処理する為の信号処理回路と、この信号処理回路を配置した基板（図示せず）とを設けて使用する事が、制御器に送る信号の劣化防止（ノイズの混入防止）を図る面から好ましい。この場合、センサユニット３３を、１種類の転がり軸受装置のみに組み込むのであれば、特に問題を生じないが、検知すべき状態が異なる複数種類の転がり軸受装置にセンサユニットを組み込む場合には、次の様な問題が生じる。即ち、センサユニットは、転がり軸受装置の検知すべき状態が異なる場合、その検知すべき状態に応じて異なる種類のセンサを、センサホルダ内に組み込んで構成する必要がある。又、組み込むセンサの種類を変える場合には、センサユニットに組み込む信号処理回路及び基板の構造も変える必要がある。又、この場合には、センサホルダの内部構造も変わる為、このセンサホルダを新しく設計する必要が生じる。この様に、転がり軸受装置の検知すべき状態が異なる度に、信号処理回路及び基板やセンサホルダの構造を新しく設計する作業は面倒である。従って、これら各部品の共通化による部品単体のコスト低減を図れない事と相俟って、センサユニット及びセンサ付転がり軸受装置の製造コストが嵩む原因となる。
本発明のセンサ付転がり軸受装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のセンサ付転がり軸受装置は、前述の図１４に示した先発明のセンサ付転がり軸受装置と同様に、転がり軸受と、センサユニットとから成る。
このうちの転がり軸受は、外輪と、内輪と、複数個の転動体とを有する。
このうちの外輪は内周面に外輪軌道を、内輪は外周面に内輪軌道を、それぞれ有する。
又、上記各転動体は、上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
又、上記センサユニットは、上記外輪と上記内輪とのうちで回転しない軌道輪である静止輪若しくはこの静止輪を保持固定した部材に支持されるもので、上記転がり軸受の状態を検出する為の複数種類のセンサを保持している。
【００２０】
特に、本発明のセンサ付転がり軸受装置に於いては、上記各センサを、回転速度センサと温度センサと振動センサとのうちから選択される２種類以上のセンサとしている。又、上記センサユニットは、上記各センサ毎に設けられた複数の保持ブロックと、これら複数の保持ブロックを保持自在な単一のセンサホルダとを備える。そして、これら各保持ブロックは、上記各センサのうちの少なくとも１個のセンサと、このセンサの検出部から取り出した信号を処理する為の信号処理回路とを有する。更に、上記各保持ブロックを、上記センサホルダ内に挿入自在な互いに共通のホルダにより構成している。
又、請求項２に記載したセンサ付転がり軸受装置に於いては、上記各保持ブロックは、この信号処理回路により処理された信号を取り出す為の第一接続部を有する。且つ、上記各保持ブロックのうちの少なくとも１個の保持ブロックは、互いに反対側の端部に設けられると共に、内部で互いに導通された第二接続部及び第三接続部を有する。そして、上記センサホルダ内に上記複数の保持ブロックを、これら各保持ブロックのうちの少なくとも１個の保持ブロックに設けた第一接続部と当該保持ブロックとは別の保持ブロックに設けた第二接続部とを接続した状態で組み込んでいる。
【００２２】
【作用】
上述の様に構成する本発明のセンサ付転がり軸受装置の場合、単一のセンサホルダ内に複数種類のセンサを保持している為、これら各センサの取り付けスペースを小さくできるだけでなく、取り付け作業が容易になり、これら各センサの信号を取り出す為のハーネスの取り回しも容易になる。しかも、転がり軸受装置の検知すべき状態が異なる場合でも、センサユニットとして、同じ構造を有する単一のセンサホルダ内に、その検知すべき状態に対応した複数種類のセンサを組み込んだ、共通のホルダにより構成される保持ブロックを使用できる為、上記センサホルダの共通化を図れる。又、このセンサホルダに複数種類のセンサを組み付ける作業を容易に行なえる。更に、転がり軸受装置の検知すべき状態が異なる場合でも、組み合わせるセンサの種類に応じて、信号処理回路及び基板を新しく設計する必要がなくなる。即ち、必要なセンサを有する保持ブロックを、検出すべき状態量との関係で選択するだけで済む。この結果、センサ付転がり軸受装置のコストを低減できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１〜８は、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、センサユニット３３ａ及びセンサ付転がり軸受装置のコストを低減すべく、単一のセンサホルダ３４ａに複数種類のセンサを保持する部分の構造に工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１３に示した従来構造又は図１４に示した先発明の構造の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する部分の説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２４】
本例の場合、軸受箱２の端部開口を塞いでいる、鋼、アルミニウム等の金属製のカバー２２ａを構成する円筒部２３の基端寄り（図１の右端寄り）部分に、センサ取付孔２６ａを、この円筒部２３の内外両周面同士を連通させる状態で形成している。そして、上記センサ取付孔２６ａ内にセンサユニット３３ａの一部を、上記円筒部２３の径方向外側から内側に挿通している。
【００２５】
このセンサユニット３３ａは、単一のセンサホルダ３４ａ内に、第一保持ブロック３８及び第二保持ブロック３９を保持して成る。このうちの第一保持ブロック３８は、図５〜６に詳示する様に、略円柱状に形成した第一のホルダ４１の内部に、回転速度センサ４０と、基板４２と、この基板４２上に形成した、上記回転速度センサ４０が検出した信号を処理する為の信号処理回路とを包埋支持している。
【００２６】
そして、上記第一保持ブロック３８の上端部の円周方向複数個所（図示の例の場合は６個所）で等間隔位置（必ずしも等間隔位置でなくても良い。）に、それぞれが１対ずつの第一〜第三雄端子４３ａ〜４５ａを、上記第一保持ブロック３８の下端部の円周方向複数個所（図示の例の場合は６個所）で等間隔位置（必ずしも等間隔位置でなくても良い。）に、それぞれが１対ずつの第一〜第三雌端子４６ａ〜４８ａを、それぞれ設けている。このうちの第一〜第三各雄端子４３ａ〜４５ａの接続部は、上記第一のホルダ４１の上面から上方に突出させている。これに対して、上記第一〜第三各雌端子４６ａ〜４８ａは、上記第一のホルダ４１の下面から下方に突出させない（下面から凹入する）様にしている。
【００２７】
又、上記第一保持ブロック３８の外周面で、円周方向一部の上半部に、軸方向（図１〜３、５の上下方向）に長い係止突部７６を設けている。上記各第一雄端子４３ａ、４３ａと各第一雌端子４６ａとは、上記第一保持ブロック４１の上下両端部で、上記係止突部７６の片側（図２、３、５、６の左側）部分に設けている。又、上記各第三雄端子４５ａ、４５ａと各第三雌端子４８ａとは、上記第一保持ブロック４１の上下両端部で、上記係止突部７６の他側（図２、３、５、６の右側）部分に設けている。そして、上記各第二雄端子４４ａ、４４ａと各第二雌端子４７ａとは、上記第一保持ブロック４１の上下両端部で、この第一保持ブロック４１の中心軸ｏ（図６）と上記係止突部７６とを含む仮想平面上に設けている。
【００２８】
又、上記各第二雄端子４４ａ、４４ａと各第二雌端子４７ａ、４７ａとを、上記各第三雄端子４５ａ、４５ａと各第三雌端子４８ａ、４８ａとを、それぞれ上記第一のホルダ４１の内部で、導線４９、４９により接続している。これに対して、上記各第一雌端子４６ａは、上記第一保持ブロック３８に設けた複数の雄端子４３ａ〜４５ａの何れとも導通させていない（ダミーの端子としている）。そして、前記回転速度センサ４０と前記信号処理回路とを、この信号処理回路と上記各第一雄端子４３ａ、４３ａとを、それぞれ導線４９、４９で接続する事により、上記回転速度センサ４０で検出された後、上記信号処理回路で処理された信号を、上記各第一雄端子４３ａ、４３ａを介して外部に取り出し自在としている。
【００２９】
上記回転速度センサ４０は、従来と同様に、磁気抵抗素子、ホール素子、永久磁石と磁気コイルとの組み合わせ等、磁束の密度或は方向の変化に対応して出力を変化させるものを使用する。この様な回転速度センサ４０は、上記第一保持ブロック３８を構成する第一のホルダ４１の下端部に支持して、その検出部を下方に向けている。又、上記第一のホルダ４１の材料として、好ましくは、合成樹脂や、非磁性の金属を使用する。この理由は、この第一のホルダ４１を磁性材製とすると、この第一のホルダ４１の磁性が上記回転速度センサ４０により回転速度を測定する事に対する妨げとなり、この回転速度を正確に測定する事が難しくなる為である。この為、上記第一のホルダ４１の材料としては、非磁性材が好ましい。
【００３０】
又、前記第二保持ブロック３９は、図７に詳示する様に、略円柱状に形成した第二のホルダ５１の内部に、温度センサ５０と、基板４２と、この基板４２上に形成した、上記温度センサ５０で検出した信号を処理する為の信号処理回路とを包埋支持している。そして、上記第二保持ブロック３９の上下両端部に、上記第一保持ブロック３８と同様に、それぞれが１対ずつの第一〜第三雄端子４３ｂ〜４５ｂ及び第一〜第三雌端子４６ｂ〜４８ｂを設けている。
【００３１】
又、上記各第一雄端子４３ｂと各第一雌端子４６ｂとを、上記各第二雄端子４４ｂと各第二雌端子４７ｂとを、それぞれ上記第二のホルダ５１の内部で導線４９、４９により接続している。これに対して、上記各第三雌端子４８ｂは、上記第二保持ブロック３９に設けた複数の雄端子４３ｂ〜４５ｂの何れとも接続していない（ダミーの端子としている）。そして、上記温度センサ５０と信号処理回路とを、この信号処理回路と上記各第三雄端子４５ｂとを、それぞれ導線４９、４９で接続する事により、上記温度センサ５０で検出された後、上記信号処理回路で処理された信号を、上記各第三雄端子４５ｂを介して外部に取り出し自在としている。尚、上記第二保持ブロック３９の場合も、上記第一保持ブロック３８の場合と同様に、円周方向一部の上半部に、軸方向（図７の上下方向）に長い係止突部７６を形成している。
【００３２】
又、上記温度センサ５０の温度検出性能を向上させる為には、上記第二保持ブロック３９を構成する第二のホルダ５１の熱伝導率が良い事、及び、この第二のホルダ５１の温度が短時間で周囲温度に達する様にする為に、この第二のホルダ５１の熱容量が小さい事が必要である。従って、この第二のホルダ５１の材質としては、熱伝導率が大きく、単位体積当たりの熱容量（＝密度×比熱）が小さいものが適している。具体的には、上記第二のホルダ５１の材質として、強度及びコスト上の問題がなければ、上記各特性を有する、アルミニウム、マグネシウム、銅、亜鉛等や、これらの合金を使用する事が望ましい。又、複列円すいころ軸受３を構成する外輪４（図１）から上記温度センサ５０にまで熱が伝わり易くする為に、軸受箱２、カバー２２ａに就いても、強度及びコスト上の問題がなければ、これらの材質を使用する事が望ましい。
【００３３】
そして、それぞれが上述の様に構成する第一、第二各保持ブロック３８、３９と、前記センサホルダ３４ａと、接続部材５２と、蓋部材５３と、ケーブル抑え部材５４とを、図１〜３で示す様に組み合わせる事により、前記センサユニット３３ａを構成している。このうちのセンサホルダ３４ａは、有底円筒状に形成したもので、基端部（図１〜３の上端部）外周面に取付フランジ５５を形成している。そして、この取付フランジ５５の径方向反対側２個所位置に１対の通孔５６、５６を、この取付フランジ５５の両側面を軸方向に貫通する状態で形成している。又、上記センサホルダ３４ａを構成する本体部５７の基端面（図１〜３の上端面）に大径筒部５８を、この本体部５７と同心に突出する状態で設けている。そして、この本体部５７の内周面と上記大径筒部５８の内周面との間を、段差面５９により連続させている。更に、上記本体部５７の内周面の円周方向一部で上端寄り部分乃至軸方向中間部に、前記各第一、第二保持ブロック３８、３９にそれぞれ設けた係止突部７６を係合させる為の係止溝７７を形成している。尚、上述の様なセンサホルダ３４ａの材質としては、前記回転速度センサ４０や温度センサ５０により回転速度や温度を測定する事に対する妨げとならず、且つ、このセンサホルダ３４ａが短時間で周囲温度に達する様にする為に、熱伝導率が大きく、単位体積当たりの熱容量が小さいもので、しかも、非磁性のものが適している。
【００３４】
又、上記接続部材５２は、図８に詳示する様に、全体を円板状に形成しており、その外径を上記センサホルダ３４ａを構成する大径筒部５８の内径よりも少し小さくしている。そして、上記接続部材５２の外径寄り部分の円周方向複数個所（図示の例の場合は４個所）に、ねじ６０、６０を挿通する為の通孔６１、６１を形成している。又、この接続部材５２の上端部で中心寄り部分に、図示しない制御器に接続された複数のハーネス６２、６２の端部を接続自在な複数の接続部６３、６３（図２、３）を設けている。これに対して、上記接続部材５２の下端部の円周方向複数個所（図示の例の場合は６個所）で等間隔位置に、前記第一、第二各保持ブロック３８、３９にそれぞれ設けた各雄端子部４３ａ〜４５ａ、４３ｂ〜４５ｂを接続自在な雌端子６４、６４を設けている。そして、上記接続部材５２の内部で、上記各接続部６３、６３と上記各雌端子６４、６４とを互いに導通させている。
【００３５】
又、前記蓋部材５３は、略円筒状に形成すると共に、基端部（図１〜３の下端部）外周面に取付フランジ６５を形成している。そして、この取付フランジ６５の円周方向複数個所に、この取付フランジ６５の両側面を軸方向に貫通する通孔（図示せず）を形成している。又、上記蓋部材５３の先半部（図１〜３の上半部）外周面で、上記取付フランジ６５から軸方向に外れた部分に雄ねじ部６６を形成している。又、上記蓋部材５３の内径を、上記複数のハーネス６２、６２を束ねて成る１本のケーブル３６の外径よりも少し大きくしている。
【００３６】
又、前記ケーブル抑え部材５４は、合成樹脂を射出成形する事により、有底円筒状に形成している。そして、このケーブル抑え部材５４を構成する筒部７１の内周面に雌ねじ部６７を形成している。又、このケーブル抑え部材５４を構成する底板部６８の中心部に通孔６９を、軸方向に貫通する状態で形成している。そして、この通孔６９の自由状態での内径を、上記ケーブル３６の外径と同じかこれよりも僅かに小さくしている。
【００３７】
前記センサユニット３３ａを構成する場合には、前記第一、第二各保持ブロック３８、３９と、前記センサホルダ３４ａと、上記接続部材５２と、上記蓋部材５３と、上記ケーブル抑え部材５４とを次の様に組み合わせる。先ず、上記第一、第二両保持ブロック３８、３９を、第一保持ブロック３８を下にし、それぞれに設けた係止突部７６の位相を一致させた状態で、互いに重ね合わせると共に、上記第一保持ブロック３８の上端部に設けた各雄端子４３ａ〜４５ａと、上記第二保持ブロックの下端部に設けた各雌端子４６ｂ〜４８ｂとを接続する。従って、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａ、４３ａと、上記第二保持ブロック３９に設けた各第一雌端子４６ｂとが接続される為、上記第一保持ブロック３８に設けた回転速度センサ４０からの信号が、上記第二保持ブロック３９に設けた第一雄端子４３ｂを介して取り出し自在となる。
【００３８】
そして、この状態で上記センサホルダ３４ａの内側に、上記第一、第二両保持ブロック３８、３９を、上記第一保持ブロック３８を下にした状態で挿入する。又、上記第一、第二両保持ブロック３８、３９に設けた係止突部７６、７６を、上記センサホルダ３４ａの内周面に形成した係止溝７７に係合させる。そして、上記接続部材５２の上端部に設けた各接続部６３、６３に前記各ハーネス６２、６２の端部を接続した状態で、上記接続部材５２の下端部に設けた各雌端子６４、６４と上記第二保持ブロック３９の各雄端子４３ｂ〜４５ｂとを接続する。次いで、上記センサホルダ３４ａの内周面に設けた段差面５９の複数個所に設けた、図示しないねじ孔に、上記接続部材５２に設けた通孔６１、６１を挿通した複数本のねじ６０、６０の雄ねじ部を螺合し、更に緊締する事により、上記接続部材５２を上記センサホルダ３４ａに固定する。尚、図１〜３に示すセンサユニット３３ａの場合、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａが請求項２に記載した第一接続部に、上記第二保持ブロック３９に設けた各第一雌端子４６ｂが請求項２に記載した第二接続部に、同じく各第一雄端子４３ｂが請求項２に記載した第三接続部に、それぞれ相当する。
【００３９】
次いで、上記蓋部材５３の内側に上記ケーブル３６を挿通させた状態で、この蓋部材５３に設けた取付フランジ６５の下側面を、上記センサホルダ３４ａの大径筒部５８の上端面に重ね合わせる。そして、この状態で、この取付フランジ部６５に設けた通孔を挿通した複数本のボルト７０、７０の雄ねじ部を、上記大径筒部５８の上端面に設けた図示しないねじ孔に螺合し、更に緊締する事により、上記蓋部材５３を上記センサホルダ３４ａに固定する。最後に、上記ケーブル抑え部材５４に設けた通孔６９に上記ケーブル３６を挿通させた状態で、このケーブル抑え部材５４の内周面に設けた雌ねじ部６７を、上記蓋部材５３の外周面に設けた雄ねじ部６６に螺合し、更に緊締する事により、このケーブル抑え部材５４を上記センサホルダ３４ａに結合して、前記センサユニット３３ａとする。上記ケーブル抑え部材５４の通孔６９の内径は、上記ケーブル３６の外径と同じかこれよりも僅かに小さくしている為、このケーブル３６の端部が上記接続部材５２の端部から不用意に外れる事が防止される。又、このケーブル３６の外周面と上記ケーブル抑え部材５４の内周縁との当接部を、全周に亙りシールできる。
【００４０】
前述の様に構成し、上述の様にして組み立てる本例のセンサユニット３３ａは、次の様にして前記カバー２２ａの一部に固定する。先ず、このセンサユニット３３ａを構成するセンサホルダ３４ａの先端寄り部分を、上記カバー２２ａを構成する円筒部２３に設けたセンサ取付孔２６ａに、径方向外側から内側に挿入する。そして、上記センサホルダ３４ａに設けた取付フランジ５５の片面を、上記円筒部２３の外周面に設けた取付面に重ね合わせる。そして、この状態で、上記取付フランジ５５に設けた通孔５６、５６を挿通した、図示しない複数本のボルトの雄ねじ部を、上記取付面に設けたやはり図示しないねじ孔に螺合し、更に緊締する事により、上記センサユニット３３ａを上記カバー２２ａに固定する。又、この状態で、車軸１の端部に外嵌固定した環状部材１２ａを構成する鍔部３７の外周面に、上記センサユニット３３ａの先端面を、微小隙間を介して対向させる。
【００４１】
上述の様に構成する本例のセンサ付転がり軸受装置によれば、回転速度センサ４０の検出部と、凹凸を形成した鍔部３４の外周面とを対向させる事ができる為、この回転速度センサ４０により車軸１の回転速度を検出できる。しかも、温度センサ５０により複列円すいころ軸受３の温度を同時に検出できる。又、一般に、複列円すいころ軸受３その他の転がり軸受装置の運転時の温度は、回転速度が高くなるのに従って上昇する事が確認されている。従って、上記複列円すいころ軸受３の回転速度及び温度を測定すると共に、この回転速度の測定値に応じて異常検出用の温度の閾値を順次変更し、測定した温度がこの閾値を越えた場合に異常である旨を判定する等により、回転速度が低速から高速まで頻繁に変化する、上記複列円すいころ軸受３等の転がり軸受の異常検出を、高い信頼性で行なえる。
【００４２】
又、本例の場合には、単一のセンサホルダ３４ａ内に、複数種類のセンサである、回転速度センサ４０と温度センサ５０とを保持している為、これら各センサ４０、５０の取付スペースを小さくできるだけでなく、取付作業が容易になる。又、これら両センサ４０、５０の出力信号を取り出す為のハーネス６２、６２を束ねて１本のケーブル３６としている為、上記各センサ４０、５０の信号を取り出す為のハーネス６２、６２の取り回しも容易になる。
【００４３】
しかも、本例の場合には、複列円すいころ軸受３の検知すべき状態が異なる場合でも、センサユニット３３ａとして、同じ構造を有するセンサホルダ３４ａ内に、その検知すべき状態に対応した複数種類のセンサ４０、５０を組み込んだ、共通の第一、第二のホルダ４１、５１により構成される第一、第二保持ブロック３８、３９を使用している。この為、複列円すいころ軸受３の検知すべき状態に応じて、センサホルダ３４ａの構造を変更する必要がなくなり、このセンサホルダ３４ａの共通化を図れる。例えば、図９に詳示する様に、振動を検知する為の加速度センサ７２を内部に支持した第三保持ブロック７３を予め用意しておけば、上述したセンサユニット３３ａで使用したセンサホルダ３４ａをそのまま使用して、図１０に示す様な、温度と振動とを検知する為のセンサユニット３３ｂを構成できる。次に、このセンサユニット３３ｂを構成する上記第三保持ブロック７３の構造に就いて説明する。
【００４４】
この第三保持ブロック７３は、略円柱状に形成した第三のホルダ７４内に、上記加速度センサ７２と、この加速度センサ７２で検出した信号を処理する為の信号処理回路と、この信号処理回路を形成した基板４２とを設けている。又、前記第一、第二保持ブロック３８、３９（図５〜７等参照）の場合と同様に、上記第三保持ブロック７３の上端部にそれぞれが１対ずつの第一〜第三雄端子４３ｃ〜４５ｃを、同じく下端部にそれぞれが１対ずつの第一〜第三雌端子４６ｃ〜４８ｃを、それぞれ設けている。
【００４５】
そして、上記第三保持ブロック７３の直径方向反対部分（図９〜１０の左右方向中間部）に設けた各第二雄端子４４ｃと、上記信号処理回路とを接続している。又、上記各第一雄端子４３ｃと各第一雌端子４６ｃとを、上記各第三雄端子４５ｃと各第三雌端子４８ｃとを、それぞれ上記第三のホルダ７４の内部で、導線４９、４９により接続している。又、上記各第二雌端子４７ｃは、上記第三保持ブロック７３に設けた複数の雄端子４３ｃ〜４５ｃの何れとも接続していない（ダミー端子としている）。
【００４６】
図１０に示す、前記センサユニット３３ｂは、前記センサホルダ３４ａ内に、上述の様な第三保持ブロック７３と、前記温度センサ５０を設けた第二保持ブロック３９とを組み込んでいる。即ち、このセンサユニット３３ｂの場合、上記第二保持ブロック３９の上端部に設けた各雄端子４３ｂ〜４５ｂと、上記第三保持ブロック７３の下端部に設けた各雌端子４６ｃ〜４８ｃとを接続した状態で、上記センサホルダ３４ａの内側に上記第二、第三両保持ブロック３９、７３を、第二保持ブロック３９を下にした状態で挿入している。この際、この第二保持ブロック３９に設けた各第三雄端子４５ｂと、上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雌端子４８ｃとを接続する事により、上記第二保持ブロック３９に設けた温度センサ５０からの信号を、上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雄端子４８ｃを介して取り出し自在としている。又、上記第三保持ブロック７３に設けた加速度センサ７２からの信号は、この第三保持ブロック７３に設けた各第二雄端子４４ｃを介して取り出し自在としている。尚、図１０に示すセンサユニット３３ｂの場合、上記第二保持ブロック３９に設けた各第三雄端子４５ｂが請求項２に記載した第一接続部に、上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雌端子４８ｃが請求項２に記載した第二接続部に、同じく各第三雄端子４５ｃが請求項２に記載した第三接続部に、それぞれ相当する。そして、前述の図１〜３に示したセンサユニット３３ａと同様に、上記センサホルダ３４ａに、上記第二、第三各保持ブロック３９、７３と共に、接続部材５２と、蓋部材５３と、ケーブル抑え部材５４とを結合して、センサユニット３４ａとしている。
【００４７】
上述の図１０に示したセンサユニット３３ｂによれば、温度センサ５０により複列円すいころ軸受３（図１参照）の温度を検出できるのと同時に、加速度センサ７２により複列円すいころ軸受３の振動を検出できる。そして、この複列円すいころ軸受３の温度を検出する事により、この複列円すいころ軸受３に焼き付き等の異常が生じた事を検知できる。又、複列円すいころ軸受３の振動を検出する事により、この複列円すいころ軸受３の内部の転がり接触面の剥離や、保持器９（図１参照）の損傷や、上記複列円すいころ軸受３の周辺部品である、車輪の偏摩耗等の異常が生じた事を検知できる。
【００４８】
一方、複列円すいころ軸受３の振動のみを測定する事により、この複列円すいころ軸受３の転がり接触面の剥離の発生の有無を確認する場合には、この剥離の進展度合いにより振動の大きさが異なる事に基づき、この剥離の発生の有無の判定にばらつきが生じる事が考えられる。但し、一般に、この剥離の発生等の異常が生じた場合には、複列円すいころ軸受３の温度が変化する事が確認されている。この為、振動だけでなく温度も同時に検出できる、上記センサユニット３３ｂによれば、上記複列円すいころ軸受３等の転がり軸受の異常検出を、より高い信頼性で行なえる。
【００４９】
しかも、振動及び温度を検知する為の上記センサユニット３３ｂを構成するのに、温度及び回転速度を検知する為のセンサユニット３３ａを構成する前記センサホルダ３４ａ（図１〜３）と同じ構造を有するものをそのまま使用できる為、このセンサホルダ３４ａの共通化を図れる。更に、図１０に示すセンサユニット３３ｂの様に、複列円すいころ軸受３（図１）の検知すべき状態が、前述の図１〜３に示したセンサユニット３３ａと異なる場合でも、組み合わせるセンサ５０、７２の種類に応じて、信号処理回路及び基板４２を新しく設計する必要がなくなる。又、本例によれば、上記センサホルダ３４ａに複数のセンサ４０、５０、７２を組み付ける作業を容易に行なえる。この結果、センサユニット３３ａ、３３ｂ及びセンサユニット付複列ころ軸受装置のコストを低減できる。
【００５０】
又、上記各センサユニット３３ａ、３３ｂを構成するのに使用した上記センサホルダ３４ａに、回転速度センサ４０を設けた第一保持ブロック３８と、加速度センサ７２を設けた第三保持ブロック７３とを組み込んで、図１１に示す様な、回転速度と振動とを検知する為のセンサユニット３３ｃを構成する事もできる。即ち、このセンサユニット３３ｃは、上記第一保持ブロック３８の上端部に設けた各雄端子４３ａ〜４５ａと上記第三保持ブロック７３の下端部に設けた各雌端子４６ｃ〜４８ｃとを接続した状態で、上記センサホルダ３４ａの内側に上記第一、第三両保持ブロック３８、７３を、第一保持ブロック３８を下にした状態で挿入している。この際、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａと、上記第三保持ブロック７３に設けた各第一雌端子４６ｃとを接続する事により、上記第一保持ブロック３８に設けた回転速度センサ４０からの信号を、上記第三保持ブロック７３に設けた各第一雄端子４３ｃを介して取り出し自在としている。又、上記第三保持ブロック７３に設けた加速度センサ７２からの信号を、この第三保持ブロック７３に設けた各第二雄端子４４ｃを介して取り出し自在としている。尚、図１１に示すセンサユニット３３ｃの場合、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａが請求項２に記載した第一接続部に、上記第三保持ブロック７３に設けた各第一雌端子４６ｃが請求項２に記載した第二接続部に、同じく各第一雄端子４３ｃが請求項２に記載した第三接続部に、それぞれ相当する。
【００５１】
上述の図１１に示したセンサユニット３３ｃによれば、加速度センサ７２により複列円すいころ軸受３（図１参照）の振動を検出できる為、この複列円すいころ軸受３の内部の転がり接触面の剥離や、保持器９（図１参照）の損傷や、この複列円すいころ軸受３の周辺部品である、車輪の偏摩耗等の異常が生じた事を検知できる。又、回転速度センサ４０により複列円すいころ軸受３の回転速度も同時に検出できる。又、複列円すいころ軸受３に上記剥離等の異常が生じた場合に測定される振動周波数は、この複列円すいころ軸受３の回転速度に比例する。従って、この複列円すいころ軸受３の回転速度及び振動を測定すると共に、この回転速度の測定値に応じて異常検出用の振動の閾値を順次変更し、測定した振動がこの閾値を越えた場合に異常である旨を判定する等により、回転速度が低速から高速まで頻繁に変化する、上記複列円すいころ軸受３等の転がり軸受の異常検出を、高い信頼性で行なえる。又、車輪の一部に偏摩耗が生じた場合、この偏摩耗に基づいて発生する振動の周期は、複列円すいころ軸受３の１回転に要する時間（回転周期）と一致する。従って、振動及び回転速度を同時に検出できる、上記センサユニット３３ｃによれば、複列円すいころ軸受３等の転がり軸受自体の異常検出だけでなく、この転がり軸受の周辺部品の異常検出までも行なえる。
【００５２】
更に、上述の様な、回転速度及び振動を検知する為のセンサユニット３３ｃを構成する場合でも、温度及び回転速度を検知する為の前記センサユニット３３ａ（図１〜３）や、温度及び振動を検知する為の前記センサユニット３３ｂに使用するセンサホルダ３４ａと同じ構造を有するものをそのまま使用できる為、このセンサホルダ３４ａの共通化を図れる。
【００５３】
次に、図１２は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のセンサユニット３３ｄの場合、センサホルダ３４ｂの内側に、第一〜第三保持ブロック３８、３９、７３の総てを保持している。この為、上記センサホルダ３４ｂを構成する本体部５７の軸方向長さを、上述した第１例で使用したセンサホルダ３４ａの場合よりも大きくしている。そして、上記センサユニット３３ｄを、上記第一〜第三各保持ブロック３８、３９、７３と、上記センサホルダ３４ｂと、接続部材５２と、蓋部材５３と、ケーブル抑え部材５４とを組み合わせる事により構成している。このうちの第一〜第三各保持ブロック３８、３９、７３は、第一保持ブロック３８を下側に、第三保持ブロック７３を上側に、第二保持ブロック３９をこれら第一、第三保持ブロック３８、７３の間部分に、それぞれ配置した状態で重ね合わせて、上記センサホルダ３４ｂの内側に保持している。又、上記第一保持ブロック３８の各雄端子４３ａ〜４５ａと上記第二保持ブロック３９の各雌端子４６ｂ〜４８ｂとを、この第二保持ブロック３９の各雄端子４３ｂ〜４５ｂと上記第三保持ブロック７３の各雌端子４６ｃ〜４８ｃとを、それぞれ接続している。又、上記第三保持ブロック７３の各雄端子４３ｃ〜４５ｃを、上記接続部材５２に設けた各雌端子６４、６４に接続している。
【００５４】
そして、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａと上記第二保持ブロック３９に設けた各第一雌端子４６ｂとを接続すると共に、この第二保持ブロック３９に設けた各第一雄端子４３ｂと上記第三保持ブロック７３に設けた各第一雌端子４６ｃとを接続する事により、上記第一保持ブロック３８に設けた回転速度センサ４０からの信号を、上記第三保持ブロック７３に設けた第一雄端子４３ｃを介して取り出し自在としている。又、上記第二保持ブロック３９に設けた各第三雄端子４５ｂと上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雌端子４８ｃとを接続する事により、上記第二保持ブロック３９に設けた温度センサ５０からの信号を、上記第三保持ブロック７３に設けた第三雄端子４５ｃを介して取り出し自在としている。又、上記第三保持ブロック７３に設けた加速度センサ７２からの信号を、この第三保持ブロック７３に設けた第二雄端子４４ｃを介して取り出し自在としている。
【００５５】
尚、図１２に示すセンサユニット３３ｄの場合、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａと上記第二保持ブロック３９に設けた各第三雄端子４５ｂとが、請求項２に記載した第一接続部に、上記第二保持ブロック３９に設けた各第一雌端子４６ｂと上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雌端子４８ｃとが、請求項２に記載した第二接続部に、上記第二保持ブロック３９に設けた各第一雄端子４３ｂと上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雄端子４５ｃとが請求項２に記載した第三接続部に、それぞれ相当する。
【００５６】
上述の様な本例の構造の場合には、センサユニット３３ｄに、回転速度センサ４０と温度センサ５０と加速度センサ７２との総てを設けている為、複列円すいころ軸受３（図１参照）の回転速度と温度と振動とを同時に検出できる。この為、回転速度が低速から高速まで頻繁に変化する、複列円すいころ軸受３等の転がり軸受の異常検出を、前述した各センサユニット３３ａ〜３３ｃの場合よりも高い信頼性で行なえる。又、本例の構造の場合には、上記各センサ４０、５０、７２のうちの少なくとも１個のセンサを他の種類のセンサに変更した場合でも、上記センサユニット３３ｄに使用したセンサホルダ３４ｂと同じ構造を有するものをそのまま使用できる為、このセンサホルダ３４ｂの共通化を図れる。
その他の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００５７】
尚、上述した各例の場合、第一保持ブロック３８の下端部に、第一〜第三雌端子４７ａ、４８ａを設けている。しかも、上記第一保持ブロック３８の上端部に設けた第二雄端子４４ａ及び第三雄端子４５ａと、上記第二雌端子４７ａ及び第三雌端子４８ａとを、それぞれ上記第一保持ブロック３８の内部で互いに導通させている。但し、回転速度センサ４０を内部に設けた第一保持ブロック３８を、センサホルダ３４ａ、３４ｂに保持する場合、この回転速度センサ４０の検出部は、前記環状部材１２ａの鍔部３７の外周面等、この回転速度センサ４０の被検出部となる部分に対向させる必要がある。この為、上記第一保持ブロック３８は、上記センサホルダ３４ａ、３４ｂの奥部（最下部）に設ける必要がある為、この第一保持ブロック３８の下側に他の保持ブロック３９、７３を接続する事はない。上述した各例の場合には、第一のホルダ４１と、第二、第三の両ホルダ５１、７２との共通化を図る事を考慮して、上記第一保持ブロック３８にも、他の保持ブロック３９、７３と同様に、第二、第三各雄端子４４ａ、４５ａと第二、第三各雌端子４７ａ、４８ａとを設けているが、上述の理由から、この第一保持ブロック３８にこれら各端子４４ａ、４５ａ、４７ａ、４８ａを設ける必要はない。
【００５８】
【発明の効果】
本発明のセンサ付転がり軸受装置は、以上に述べた様に構成され作用する為、複数種類のセンサの取り付けスペースを小さくできるだけでなく、取付作業が容易になり、これら各センサの信号を取り出す為のハーネスの取り回しも容易になる。しかも、転がり軸受装置の検知すべき状態が異なる場合でも、同じ構造を有するセンサホルダをそのまま使用できると共に、信号処理回路や基板の構造を新しく設計する必要がなくなる。この結果、センサ付転がり軸受装置のコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の第１例を示す部分断面図。
【図２】センサユニットを取り出して示す、図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】センサユニットを分解して示す断面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図。
【図５】第一保持ブロックのみを取り出して図２と同方向から見た状態で示す図。
【図６】図５の上方から見た図。
【図７】第二保持ブロックのみを取り出して図２と同方向から見た状態で示す図。
【図８】接続部材を下方から見た図。
【図９】第三保持ブロックを図２と同方向から見た状態で示す図。
【図１０】温度センサ及び加速度センサを設けたセンサユニットを示す断面図。
【図１１】加速度センサ及び回転速度センサを設けたセンサユニットを示す断面図。
【図１２】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図１３】従来構造の１例を示す断面図。
【図１４】先発明の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１ 車軸
２ 軸受箱
３ 複列円すいころ軸受
４ 外輪
５ 内輪
６ 円すいころ
７ 外輪軌道
８ 内輪軌道
９ 保持器
１０ 段部
１１ 間座
１２、１２ａ 環状部材
１３ 雄ねじ部
１４ ナット
１５ ボルト
１６ 回り止めリング
１７ シールケース
１８ シールリング
１９ エンコーダ
２０ ボルト
２１ 円輪部
２２、２２ａ カバー
２３ 円筒部
２４ 底板部
２５ 取付部
２６、２６ａ センサ取付孔
２７、２７ａ 回転速度センサ
２８ センサ取り付け用凹孔
２９、２９ａ 温度センサ
３０ａ、３０ｂ 取付フランジ
３２ａ、３２ｂ ハーネス
３３、３３ａ〜３３ｄ センサユニット
３４、３４ａ、３４ｂ センサホルダ
３５ 加速度センサ
３６ ケーブル
３７ 鍔部
３８ 第一保持ブロック
３９ 第二保持ブロック
４０ 回転速度センサ
４１ 第一のホルダ
４２ 基板
４３ａ〜４３ｃ 第一雄端子
４４ａ〜４４ｃ 第二雄端子
４５ａ〜４５ｃ 第三雄端子
４６ａ〜４６ｃ 第一雌端子
４７ａ〜４７ｃ 第二雌端子
４８ａ〜４８ｃ 第三雌端子
４９ 導線
５０ 温度センサ
５１ 第二のホルダ
５２ 接続部材
５３ 蓋部材
５４ ケーブル抑え部材
５５ 取付フランジ
５６ 通孔
５７ 本体部
５８ 大径筒部
５９ 段差面
６０ ねじ
６１ 通孔
６２ ハーネス
６３ 接続部
６４ 雌端子
６５ 取付フランジ
６６ 雄ねじ部
６７ 雌ねじ部
６８ 底板部
６９ 通孔
７０ ボルト
７１ 筒部
７２ 加速度センサ
７３ 第三保持ブロック
７４ 第三のホルダ
７５ 取付フランジ
７６ 係止突部
７７ 係止溝
【発明の属する技術分野】
この発明に係るセンサ付転がり軸受装置は、例えば、鉄道車両或は自動車の車輪、或は金属加工用の圧延機の回転軸を、使用時にも回転しないハウジング或は懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、上記転がり軸受の各種状態を検出する為に利用する。この様なセンサ付転がり軸受装置は、例えば、上記車輪、或は回転軸等の回転速度並びに転がり軸受部分の状態（温度或は振動等）を検出して、この転がり軸受部分の異常の有無を判定する為に有効である。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、鉄道車両の車輪をこの鉄道車両に固定したハウジング対し回転自在に支持する為に、転がり軸受装置を使用する。又、鉄道車両の走行速度を求めたり、或は上記車輪が偏摩耗するのを防止する為の滑走制御を行なう為には、上記車輪の回転速度を検出する必要がある。更には、上記転がり軸受装置部分で異常が発生してこの転がり軸受装置が焼き付くのを防止する為には、この転がり軸受装置の温度を検出する必要がある。この為、上記転がり軸受装置に回転速度センサ及び温度センサを組み込んだ、センサ付転がり軸受装置により、上記車輪を上記ハウジングに対し回転自在に支持すると共に、この車輪の回転速度並びに上記転がり軸受装置の温度を検出する事が、近年行なわれる様になっている。
【０００３】
図１３は、この様な鉄道車両用のセンサ付転がり軸受装置の従来構造の１例を示している。図示しない車輪を支持固定した状態で使用時に回転する回転軸であり、軽量化の為に中空円筒状に構成した車軸１は、使用時にも回転しないハウジングである軸受箱２の内径側に、転がり軸受である複列円すいころ軸受３により、回転自在に支持している。この複列円すいころ軸受３は、互いに同心に配置した外輪４及び１対の内輪５と、複数個の円すいころ６、６とを備える。このうちの外輪４は、全体を円筒状に造っており、内周面に複列の外輪軌道７を有する。これら各外輪軌道７は、それぞれが円すい凹面状で、上記外輪４の軸方向端部に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜している。
【０００４】
又、上記１対の内輪５は、それぞれ略短円筒状に造っており、それぞれの外周面に、円すい凸面状の内輪軌道８を形成している。これら各内輪５は、互いの小径側の端面同士を対向させた状態で、上記外輪４の内径側に、この外輪４と同心に配置している。更に、上記各円すいころ６、６は、上記各外輪軌道７と上記各内輪軌道８との間に、それぞれ複数個ずつ、保持器９により保持した状態で転動自在に設けている。
【０００５】
上述の様な複列円すいころ軸受３のうち、上記外輪４は、上記軸受箱２に内嵌保持している。図示の例では、この軸受箱２の内周面の一端（図１３の左端）寄り部分に形成した段部１０と、この軸受箱２の他端部（図１３の右端部）に内嵌固定した図示しない抑え環との間で、上記外輪４を軸方向両側から挟持している。一方、上記各内輪５は、これら両内輪５同士の間に間座１１を挟持した状態で、上記車軸１の一端（図１３の左端）寄り部分に外嵌している。又、この車軸１の端部で軸方向外側の内輪５よりも突出した部分には、油切りと称される環状部材１２を外嵌している。又、内側の内輪の内端面は、別の環状部材を介して、上記車軸１の中間部に形成した段差面に突き当てている。従って、上記１対の内輪５が図１３の状態よりも上記車軸１の中央寄り（図１３の右寄り）に変位する事はない。そして、この車軸１の外端部に形成した雄ねじ部１３に螺合したナット１４により、上記環状部材１２を上記外側の内輪５の外端面に向け抑え付けている。更に、上記ナット１４の外端面に、ボルト１５、１５により固定した回り止めリング１６の内周に設けた突起部を上記車軸１の外端部外周面に設けた溝部に係合させて、上記ナット１４の緩み止めを図っている。
【０００６】
一方、上記外輪４の両端部には、それぞれ軟鋼板等の金属板を断面クランク形で全体を略円筒状に形成して成るシールケース１７を内嵌固定している。そして、これら両シールケース１７の内周面と上記各環状部材１２の外周面との間に、それぞれシールリング１８を設ける事により、前記複数個の円すいころ６、６を設置した空間の両端開口部を塞いでいる。この構成により、この空間内に封入した潤滑用のグリースが外部に漏洩するのを防止すると共に、外部からこの空間内に雨水や塵芥等の異物が進入するのを防止している。
【０００７】
又、上記車軸１の一端面には、鋼材等の磁性金属材料により、断面Ｌ字形で全体を円輪状に形成したエンコーダ１９を、複数本のボルト２０、２０により、上記車軸１と同心に結合固定している。上記エンコーダ１９に設けた外向フランジ状の円輪部２１の外周縁には、凹部と凸部とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で形成して、この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。
【０００８】
又、前記軸受箱２の一端開口は、この軸受箱２の一端部に固定したカバー２２により塞いでいる。このカバー２２は、合成樹脂若しくは金属材料により全体を有底円筒状に形成しており、円筒部２３と、この円筒部２３の一端（図１３の左端）開口を塞ぐ底板部２４と、この円筒部２３の他端（図１３の右端）寄り部分の外周面に設けた外向フランジ状の取付部２５とを備える。この様なカバー２２は、上記円筒部２３の他端部を上記軸受箱２の一端部に内嵌すると共に、上記取付部２５をこの軸受箱２の一端面に突き当てた状態で、この取付部２５を上記軸受箱２の一端面に図示しないボルトで固定する事により、上記軸受箱２の一端開口部を塞ぐ。
【０００９】
又、上記円筒部２３の一部で、上記エンコーダ１９の円輪部２１の外周縁に直径方向に関して対向する部分に、上記円筒部２３の内外両周面を直径方向に貫通するセンサ取付孔２６を形成している。そして、このセンサ取付孔２６に回転速度センサ２７を挿入し、この回転速度センサ２７の先端面（図１３の下端面）に設けた検出部を、上記円輪部２１の外周縁に設けた被検出部に、微小隙間を介して対向させている。
一方、上記軸受箱２の中間部で前記外輪４の周囲に位置する部分には、センサ取り付け用凹孔２８を形成している。そして、このセンサ取り付け用凹孔２８に、温度センサ２９を装着している。
【００１０】
上述の様に構成するセンサ付転がり軸受装置の場合、運転時に車輪を支持固定した車軸１と共にエンコーダ１９が回転すると、このエンコーダ１９の被検出部を構成する凹部と凸部とが、上記回転速度センサ２７の先端面に設けた検出部の近傍を交互に通過する。この結果、この回転速度センサ２７内を流れる磁束の密度が変化し、この回転速度センサ２７の出力が変化する。この様にして回転速度センサ２７の出力が変化する周波数は、上記車輪の回転速度に比例する。従って、上記回転速度センサ２７の出力を図示しない制御器に送れば、上記車輪の回転速度を検出でき、更には鉄道車両の滑走制御を適切に行なえる。
【００１１】
又、前記複列円すいころ軸受３の回転抵抗が、前記各円すいころ６、６のスキュー等、何らかの原因で異常に上昇し、上記複列円すいころ軸受３の温度が上昇すると、上記温度センサ２９が、この温度を検知する。この様にしてこの温度センサ２９が検知した温度信号は、やはり図示しない制御器に送り、この制御器が、運転席に設置した警告灯を点灯させる等の警報を発する。この様な警報が出された場合には、運転手が緊急停止等の措置を講ずる。
【００１２】
上述の様に構成し作用する従来構造の場合、回転速度センサ２７及び温度センサ２９を、カバー２２或は軸受箱２に対し互いに独立して支持固定している為、これら各センサ２７、２９の装着作業が面倒なだけでなく、これら各センサ２７、２９からの信号取り出しも面倒になる。即ち、上記回転速度センサ２７は取付フランジ３０ａを挿通した複数本のボルト（図示せず）により上記カバー２２に固定し、上記回転速度センサ２７の出力信号を取り出す為の導線であるハーネス３２ａにより信号を取り出す様にしているのに対して、上記温度センサ２９は別の取付フランジ３０ｂを挿通した複数本のボルト（図示せず）により上記軸受箱２に固定し、ハーネス３２ｂにより信号を取り出す様にしている。
【００１３】
この為、上記各センサ２７、２９の取り付けスペースが嵩む他、取付作業が面倒になり、上記各ハーネス３２ａ、３２ｂの取り回しも面倒になる。鉄道車両用の転がり軸受装置には、上記回転速度センサ２７及び温度センサ２９の他、振動を検知する為の加速度センサを組み付ける事も考えられており、上記転がり軸受装置に組み込むセンサの数が増える傾向にある。そして、センサの数が増えれば、上述した様な問題が一層顕著になる。
【００１４】
【先発明の説明】
この様な事情に鑑みて考えられたセンサ付転がり軸受装置に関する発明として、特願２００１−２３５１７２号に係るものがある。図１４は、この出願で開示されたセンサ付転がり軸受装置を示している。このセンサ付転がり軸受装置は、内周面に１対の円すい凹面状の外輪軌道７を有し、使用時にも回転しない外輪４と、それぞれが外周面に円すい凸面状の内輪軌道８を有し、使用時に回転する１対の内輪５と、これら各内輪軌道８と上記各外輪軌道７との間に転動自在に設けられたそれぞれが転動体である複数個の円すいころ６とを有する複列円すいころ軸受３を備える。そして、上記外輪４を内嵌保持した軸受箱２の端部に固定したカバー２２ａの一部に、このカバー２２ａの内外両周面同士を直径方向に貫通するセンサ取付孔２６ａを形成している。
【００１５】
又、このセンサ取付孔２６ａに、径方向外側から内側にセンサユニット３３を挿入すると共に、上記カバー２２ａの一部に、このセンサユニット３３に設けた取付フランジ７５を固定している。このセンサユニット３３は、単一のセンサホルダ３４内に、回転速度センサ２７ａと、温度センサ２９ａと、振動検出の為の加速度センサ３５とを保持している。又、上記センサホルダ３４の先端部の径を、中間部の径よりも小さくして、このセンサホルダ３４の外周面を段付形状としている。そして、このセンサホルダ３４の先端寄り部分に存在する段部に近接する部分に上記温度センサ２９ａ及び加速度センサ３５を設置し、更に、上記センサホルダ３４の先端部に上記回転速度センサ２７ａを設置している。そして、この回転速度センサ２７ａの信号を取り出す為のハーネスと、上記温度センサ２９ａ及び加速度センサ３５の信号を取り出す為のハーネスとを一緒に束ねて、１本のケーブル３６とし、図示しない制御器に接続している。
【００１６】
又、図１４に示す先発明の構造の場合には、ナット１４よりも軸方向内側（図１４の右側）に設けた、油切りと称される環状部材１２ａの外端部外周面に、外向フランジ状の鍔部３７を、全周に亙り形成すると共に、この鍔部３７の外周縁部に凹部と凸部とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で形成している。そして、この外周縁部の磁気特性を、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させる事により、この鍔部３７に、回転速度検出の為のエンコーダとしての機能を持たせている。従って、前述の図１３に示した従来構造の様に、ナット１４の軸方向外側にエンコーダ１９を設けた場合と比較すると、センサユニット３３の軸方向位置を、外輪４寄りにする事ができる。又、上記環状部材１２ａにエンコーダとしての機能を持たせている為、部品点数の削減、軸方向寸法の短縮、軽量化、コストダウンと言った効果を得られる。そして、この状態で、上記鍔部３７の外周面に上記センサユニット３３の先端面を、微小隙間を介して対向させている。
【００１７】
この様な先発明のセンサユニット及びセンサ付転がり軸受装置の場合、単一のセンサホルダ３４内に複数種類のセンサ２７ａ、２９ａ、３５を保持している為、これら各センサ２７ａ、２９ａ、３５の取付スペースを小さくできるだけでなく、取付作業が容易になり、これら各センサ２７ａ、２９ａ、３５の信号を取り出す為のハーネス３６の取り回しも容易になる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図１４に示した先発明の構造を実施する場合には、センサホルダ３４の内部に、各センサ２７ａ、２９ａ、３５が検出した信号を処理する為の信号処理回路と、この信号処理回路を配置した基板（図示せず）とを設けて使用する事が、制御器に送る信号の劣化防止（ノイズの混入防止）を図る面から好ましい。この場合、センサユニット３３を、１種類の転がり軸受装置のみに組み込むのであれば、特に問題を生じないが、検知すべき状態が異なる複数種類の転がり軸受装置にセンサユニットを組み込む場合には、次の様な問題が生じる。即ち、センサユニットは、転がり軸受装置の検知すべき状態が異なる場合、その検知すべき状態に応じて異なる種類のセンサを、センサホルダ内に組み込んで構成する必要がある。又、組み込むセンサの種類を変える場合には、センサユニットに組み込む信号処理回路及び基板の構造も変える必要がある。又、この場合には、センサホルダの内部構造も変わる為、このセンサホルダを新しく設計する必要が生じる。この様に、転がり軸受装置の検知すべき状態が異なる度に、信号処理回路及び基板やセンサホルダの構造を新しく設計する作業は面倒である。従って、これら各部品の共通化による部品単体のコスト低減を図れない事と相俟って、センサユニット及びセンサ付転がり軸受装置の製造コストが嵩む原因となる。
本発明のセンサ付転がり軸受装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のセンサ付転がり軸受装置は、前述の図１４に示した先発明のセンサ付転がり軸受装置と同様に、転がり軸受と、センサユニットとから成る。
このうちの転がり軸受は、外輪と、内輪と、複数個の転動体とを有する。
このうちの外輪は内周面に外輪軌道を、内輪は外周面に内輪軌道を、それぞれ有する。
又、上記各転動体は、上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
又、上記センサユニットは、上記外輪と上記内輪とのうちで回転しない軌道輪である静止輪若しくはこの静止輪を保持固定した部材に支持されるもので、上記転がり軸受の状態を検出する為の複数種類のセンサを保持している。
【００２０】
特に、本発明のセンサ付転がり軸受装置に於いては、上記各センサを、回転速度センサと温度センサと振動センサとのうちから選択される２種類以上のセンサとしている。又、上記センサユニットは、上記各センサ毎に設けられた複数の保持ブロックと、これら複数の保持ブロックを保持自在な単一のセンサホルダとを備える。そして、これら各保持ブロックは、上記各センサのうちの少なくとも１個のセンサと、このセンサの検出部から取り出した信号を処理する為の信号処理回路とを有する。更に、上記各保持ブロックを、上記センサホルダ内に挿入自在な互いに共通のホルダにより構成している。
又、請求項２に記載したセンサ付転がり軸受装置に於いては、上記各保持ブロックは、この信号処理回路により処理された信号を取り出す為の第一接続部を有する。且つ、上記各保持ブロックのうちの少なくとも１個の保持ブロックは、互いに反対側の端部に設けられると共に、内部で互いに導通された第二接続部及び第三接続部を有する。そして、上記センサホルダ内に上記複数の保持ブロックを、これら各保持ブロックのうちの少なくとも１個の保持ブロックに設けた第一接続部と当該保持ブロックとは別の保持ブロックに設けた第二接続部とを接続した状態で組み込んでいる。
【００２２】
【作用】
上述の様に構成する本発明のセンサ付転がり軸受装置の場合、単一のセンサホルダ内に複数種類のセンサを保持している為、これら各センサの取り付けスペースを小さくできるだけでなく、取り付け作業が容易になり、これら各センサの信号を取り出す為のハーネスの取り回しも容易になる。しかも、転がり軸受装置の検知すべき状態が異なる場合でも、センサユニットとして、同じ構造を有する単一のセンサホルダ内に、その検知すべき状態に対応した複数種類のセンサを組み込んだ、共通のホルダにより構成される保持ブロックを使用できる為、上記センサホルダの共通化を図れる。又、このセンサホルダに複数種類のセンサを組み付ける作業を容易に行なえる。更に、転がり軸受装置の検知すべき状態が異なる場合でも、組み合わせるセンサの種類に応じて、信号処理回路及び基板を新しく設計する必要がなくなる。即ち、必要なセンサを有する保持ブロックを、検出すべき状態量との関係で選択するだけで済む。この結果、センサ付転がり軸受装置のコストを低減できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１〜８は、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、センサユニット３３ａ及びセンサ付転がり軸受装置のコストを低減すべく、単一のセンサホルダ３４ａに複数種類のセンサを保持する部分の構造に工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１３に示した従来構造又は図１４に示した先発明の構造の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する部分の説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２４】
本例の場合、軸受箱２の端部開口を塞いでいる、鋼、アルミニウム等の金属製のカバー２２ａを構成する円筒部２３の基端寄り（図１の右端寄り）部分に、センサ取付孔２６ａを、この円筒部２３の内外両周面同士を連通させる状態で形成している。そして、上記センサ取付孔２６ａ内にセンサユニット３３ａの一部を、上記円筒部２３の径方向外側から内側に挿通している。
【００２５】
このセンサユニット３３ａは、単一のセンサホルダ３４ａ内に、第一保持ブロック３８及び第二保持ブロック３９を保持して成る。このうちの第一保持ブロック３８は、図５〜６に詳示する様に、略円柱状に形成した第一のホルダ４１の内部に、回転速度センサ４０と、基板４２と、この基板４２上に形成した、上記回転速度センサ４０が検出した信号を処理する為の信号処理回路とを包埋支持している。
【００２６】
そして、上記第一保持ブロック３８の上端部の円周方向複数個所（図示の例の場合は６個所）で等間隔位置（必ずしも等間隔位置でなくても良い。）に、それぞれが１対ずつの第一〜第三雄端子４３ａ〜４５ａを、上記第一保持ブロック３８の下端部の円周方向複数個所（図示の例の場合は６個所）で等間隔位置（必ずしも等間隔位置でなくても良い。）に、それぞれが１対ずつの第一〜第三雌端子４６ａ〜４８ａを、それぞれ設けている。このうちの第一〜第三各雄端子４３ａ〜４５ａの接続部は、上記第一のホルダ４１の上面から上方に突出させている。これに対して、上記第一〜第三各雌端子４６ａ〜４８ａは、上記第一のホルダ４１の下面から下方に突出させない（下面から凹入する）様にしている。
【００２７】
又、上記第一保持ブロック３８の外周面で、円周方向一部の上半部に、軸方向（図１〜３、５の上下方向）に長い係止突部７６を設けている。上記各第一雄端子４３ａ、４３ａと各第一雌端子４６ａとは、上記第一保持ブロック４１の上下両端部で、上記係止突部７６の片側（図２、３、５、６の左側）部分に設けている。又、上記各第三雄端子４５ａ、４５ａと各第三雌端子４８ａとは、上記第一保持ブロック４１の上下両端部で、上記係止突部７６の他側（図２、３、５、６の右側）部分に設けている。そして、上記各第二雄端子４４ａ、４４ａと各第二雌端子４７ａとは、上記第一保持ブロック４１の上下両端部で、この第一保持ブロック４１の中心軸ｏ（図６）と上記係止突部７６とを含む仮想平面上に設けている。
【００２８】
又、上記各第二雄端子４４ａ、４４ａと各第二雌端子４７ａ、４７ａとを、上記各第三雄端子４５ａ、４５ａと各第三雌端子４８ａ、４８ａとを、それぞれ上記第一のホルダ４１の内部で、導線４９、４９により接続している。これに対して、上記各第一雌端子４６ａは、上記第一保持ブロック３８に設けた複数の雄端子４３ａ〜４５ａの何れとも導通させていない（ダミーの端子としている）。そして、前記回転速度センサ４０と前記信号処理回路とを、この信号処理回路と上記各第一雄端子４３ａ、４３ａとを、それぞれ導線４９、４９で接続する事により、上記回転速度センサ４０で検出された後、上記信号処理回路で処理された信号を、上記各第一雄端子４３ａ、４３ａを介して外部に取り出し自在としている。
【００２９】
上記回転速度センサ４０は、従来と同様に、磁気抵抗素子、ホール素子、永久磁石と磁気コイルとの組み合わせ等、磁束の密度或は方向の変化に対応して出力を変化させるものを使用する。この様な回転速度センサ４０は、上記第一保持ブロック３８を構成する第一のホルダ４１の下端部に支持して、その検出部を下方に向けている。又、上記第一のホルダ４１の材料として、好ましくは、合成樹脂や、非磁性の金属を使用する。この理由は、この第一のホルダ４１を磁性材製とすると、この第一のホルダ４１の磁性が上記回転速度センサ４０により回転速度を測定する事に対する妨げとなり、この回転速度を正確に測定する事が難しくなる為である。この為、上記第一のホルダ４１の材料としては、非磁性材が好ましい。
【００３０】
又、前記第二保持ブロック３９は、図７に詳示する様に、略円柱状に形成した第二のホルダ５１の内部に、温度センサ５０と、基板４２と、この基板４２上に形成した、上記温度センサ５０で検出した信号を処理する為の信号処理回路とを包埋支持している。そして、上記第二保持ブロック３９の上下両端部に、上記第一保持ブロック３８と同様に、それぞれが１対ずつの第一〜第三雄端子４３ｂ〜４５ｂ及び第一〜第三雌端子４６ｂ〜４８ｂを設けている。
【００３１】
又、上記各第一雄端子４３ｂと各第一雌端子４６ｂとを、上記各第二雄端子４４ｂと各第二雌端子４７ｂとを、それぞれ上記第二のホルダ５１の内部で導線４９、４９により接続している。これに対して、上記各第三雌端子４８ｂは、上記第二保持ブロック３９に設けた複数の雄端子４３ｂ〜４５ｂの何れとも接続していない（ダミーの端子としている）。そして、上記温度センサ５０と信号処理回路とを、この信号処理回路と上記各第三雄端子４５ｂとを、それぞれ導線４９、４９で接続する事により、上記温度センサ５０で検出された後、上記信号処理回路で処理された信号を、上記各第三雄端子４５ｂを介して外部に取り出し自在としている。尚、上記第二保持ブロック３９の場合も、上記第一保持ブロック３８の場合と同様に、円周方向一部の上半部に、軸方向（図７の上下方向）に長い係止突部７６を形成している。
【００３２】
又、上記温度センサ５０の温度検出性能を向上させる為には、上記第二保持ブロック３９を構成する第二のホルダ５１の熱伝導率が良い事、及び、この第二のホルダ５１の温度が短時間で周囲温度に達する様にする為に、この第二のホルダ５１の熱容量が小さい事が必要である。従って、この第二のホルダ５１の材質としては、熱伝導率が大きく、単位体積当たりの熱容量（＝密度×比熱）が小さいものが適している。具体的には、上記第二のホルダ５１の材質として、強度及びコスト上の問題がなければ、上記各特性を有する、アルミニウム、マグネシウム、銅、亜鉛等や、これらの合金を使用する事が望ましい。又、複列円すいころ軸受３を構成する外輪４（図１）から上記温度センサ５０にまで熱が伝わり易くする為に、軸受箱２、カバー２２ａに就いても、強度及びコスト上の問題がなければ、これらの材質を使用する事が望ましい。
【００３３】
そして、それぞれが上述の様に構成する第一、第二各保持ブロック３８、３９と、前記センサホルダ３４ａと、接続部材５２と、蓋部材５３と、ケーブル抑え部材５４とを、図１〜３で示す様に組み合わせる事により、前記センサユニット３３ａを構成している。このうちのセンサホルダ３４ａは、有底円筒状に形成したもので、基端部（図１〜３の上端部）外周面に取付フランジ５５を形成している。そして、この取付フランジ５５の径方向反対側２個所位置に１対の通孔５６、５６を、この取付フランジ５５の両側面を軸方向に貫通する状態で形成している。又、上記センサホルダ３４ａを構成する本体部５７の基端面（図１〜３の上端面）に大径筒部５８を、この本体部５７と同心に突出する状態で設けている。そして、この本体部５７の内周面と上記大径筒部５８の内周面との間を、段差面５９により連続させている。更に、上記本体部５７の内周面の円周方向一部で上端寄り部分乃至軸方向中間部に、前記各第一、第二保持ブロック３８、３９にそれぞれ設けた係止突部７６を係合させる為の係止溝７７を形成している。尚、上述の様なセンサホルダ３４ａの材質としては、前記回転速度センサ４０や温度センサ５０により回転速度や温度を測定する事に対する妨げとならず、且つ、このセンサホルダ３４ａが短時間で周囲温度に達する様にする為に、熱伝導率が大きく、単位体積当たりの熱容量が小さいもので、しかも、非磁性のものが適している。
【００３４】
又、上記接続部材５２は、図８に詳示する様に、全体を円板状に形成しており、その外径を上記センサホルダ３４ａを構成する大径筒部５８の内径よりも少し小さくしている。そして、上記接続部材５２の外径寄り部分の円周方向複数個所（図示の例の場合は４個所）に、ねじ６０、６０を挿通する為の通孔６１、６１を形成している。又、この接続部材５２の上端部で中心寄り部分に、図示しない制御器に接続された複数のハーネス６２、６２の端部を接続自在な複数の接続部６３、６３（図２、３）を設けている。これに対して、上記接続部材５２の下端部の円周方向複数個所（図示の例の場合は６個所）で等間隔位置に、前記第一、第二各保持ブロック３８、３９にそれぞれ設けた各雄端子部４３ａ〜４５ａ、４３ｂ〜４５ｂを接続自在な雌端子６４、６４を設けている。そして、上記接続部材５２の内部で、上記各接続部６３、６３と上記各雌端子６４、６４とを互いに導通させている。
【００３５】
又、前記蓋部材５３は、略円筒状に形成すると共に、基端部（図１〜３の下端部）外周面に取付フランジ６５を形成している。そして、この取付フランジ６５の円周方向複数個所に、この取付フランジ６５の両側面を軸方向に貫通する通孔（図示せず）を形成している。又、上記蓋部材５３の先半部（図１〜３の上半部）外周面で、上記取付フランジ６５から軸方向に外れた部分に雄ねじ部６６を形成している。又、上記蓋部材５３の内径を、上記複数のハーネス６２、６２を束ねて成る１本のケーブル３６の外径よりも少し大きくしている。
【００３６】
又、前記ケーブル抑え部材５４は、合成樹脂を射出成形する事により、有底円筒状に形成している。そして、このケーブル抑え部材５４を構成する筒部７１の内周面に雌ねじ部６７を形成している。又、このケーブル抑え部材５４を構成する底板部６８の中心部に通孔６９を、軸方向に貫通する状態で形成している。そして、この通孔６９の自由状態での内径を、上記ケーブル３６の外径と同じかこれよりも僅かに小さくしている。
【００３７】
前記センサユニット３３ａを構成する場合には、前記第一、第二各保持ブロック３８、３９と、前記センサホルダ３４ａと、上記接続部材５２と、上記蓋部材５３と、上記ケーブル抑え部材５４とを次の様に組み合わせる。先ず、上記第一、第二両保持ブロック３８、３９を、第一保持ブロック３８を下にし、それぞれに設けた係止突部７６の位相を一致させた状態で、互いに重ね合わせると共に、上記第一保持ブロック３８の上端部に設けた各雄端子４３ａ〜４５ａと、上記第二保持ブロックの下端部に設けた各雌端子４６ｂ〜４８ｂとを接続する。従って、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａ、４３ａと、上記第二保持ブロック３９に設けた各第一雌端子４６ｂとが接続される為、上記第一保持ブロック３８に設けた回転速度センサ４０からの信号が、上記第二保持ブロック３９に設けた第一雄端子４３ｂを介して取り出し自在となる。
【００３８】
そして、この状態で上記センサホルダ３４ａの内側に、上記第一、第二両保持ブロック３８、３９を、上記第一保持ブロック３８を下にした状態で挿入する。又、上記第一、第二両保持ブロック３８、３９に設けた係止突部７６、７６を、上記センサホルダ３４ａの内周面に形成した係止溝７７に係合させる。そして、上記接続部材５２の上端部に設けた各接続部６３、６３に前記各ハーネス６２、６２の端部を接続した状態で、上記接続部材５２の下端部に設けた各雌端子６４、６４と上記第二保持ブロック３９の各雄端子４３ｂ〜４５ｂとを接続する。次いで、上記センサホルダ３４ａの内周面に設けた段差面５９の複数個所に設けた、図示しないねじ孔に、上記接続部材５２に設けた通孔６１、６１を挿通した複数本のねじ６０、６０の雄ねじ部を螺合し、更に緊締する事により、上記接続部材５２を上記センサホルダ３４ａに固定する。尚、図１〜３に示すセンサユニット３３ａの場合、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａが請求項２に記載した第一接続部に、上記第二保持ブロック３９に設けた各第一雌端子４６ｂが請求項２に記載した第二接続部に、同じく各第一雄端子４３ｂが請求項２に記載した第三接続部に、それぞれ相当する。
【００３９】
次いで、上記蓋部材５３の内側に上記ケーブル３６を挿通させた状態で、この蓋部材５３に設けた取付フランジ６５の下側面を、上記センサホルダ３４ａの大径筒部５８の上端面に重ね合わせる。そして、この状態で、この取付フランジ部６５に設けた通孔を挿通した複数本のボルト７０、７０の雄ねじ部を、上記大径筒部５８の上端面に設けた図示しないねじ孔に螺合し、更に緊締する事により、上記蓋部材５３を上記センサホルダ３４ａに固定する。最後に、上記ケーブル抑え部材５４に設けた通孔６９に上記ケーブル３６を挿通させた状態で、このケーブル抑え部材５４の内周面に設けた雌ねじ部６７を、上記蓋部材５３の外周面に設けた雄ねじ部６６に螺合し、更に緊締する事により、このケーブル抑え部材５４を上記センサホルダ３４ａに結合して、前記センサユニット３３ａとする。上記ケーブル抑え部材５４の通孔６９の内径は、上記ケーブル３６の外径と同じかこれよりも僅かに小さくしている為、このケーブル３６の端部が上記接続部材５２の端部から不用意に外れる事が防止される。又、このケーブル３６の外周面と上記ケーブル抑え部材５４の内周縁との当接部を、全周に亙りシールできる。
【００４０】
前述の様に構成し、上述の様にして組み立てる本例のセンサユニット３３ａは、次の様にして前記カバー２２ａの一部に固定する。先ず、このセンサユニット３３ａを構成するセンサホルダ３４ａの先端寄り部分を、上記カバー２２ａを構成する円筒部２３に設けたセンサ取付孔２６ａに、径方向外側から内側に挿入する。そして、上記センサホルダ３４ａに設けた取付フランジ５５の片面を、上記円筒部２３の外周面に設けた取付面に重ね合わせる。そして、この状態で、上記取付フランジ５５に設けた通孔５６、５６を挿通した、図示しない複数本のボルトの雄ねじ部を、上記取付面に設けたやはり図示しないねじ孔に螺合し、更に緊締する事により、上記センサユニット３３ａを上記カバー２２ａに固定する。又、この状態で、車軸１の端部に外嵌固定した環状部材１２ａを構成する鍔部３７の外周面に、上記センサユニット３３ａの先端面を、微小隙間を介して対向させる。
【００４１】
上述の様に構成する本例のセンサ付転がり軸受装置によれば、回転速度センサ４０の検出部と、凹凸を形成した鍔部３４の外周面とを対向させる事ができる為、この回転速度センサ４０により車軸１の回転速度を検出できる。しかも、温度センサ５０により複列円すいころ軸受３の温度を同時に検出できる。又、一般に、複列円すいころ軸受３その他の転がり軸受装置の運転時の温度は、回転速度が高くなるのに従って上昇する事が確認されている。従って、上記複列円すいころ軸受３の回転速度及び温度を測定すると共に、この回転速度の測定値に応じて異常検出用の温度の閾値を順次変更し、測定した温度がこの閾値を越えた場合に異常である旨を判定する等により、回転速度が低速から高速まで頻繁に変化する、上記複列円すいころ軸受３等の転がり軸受の異常検出を、高い信頼性で行なえる。
【００４２】
又、本例の場合には、単一のセンサホルダ３４ａ内に、複数種類のセンサである、回転速度センサ４０と温度センサ５０とを保持している為、これら各センサ４０、５０の取付スペースを小さくできるだけでなく、取付作業が容易になる。又、これら両センサ４０、５０の出力信号を取り出す為のハーネス６２、６２を束ねて１本のケーブル３６としている為、上記各センサ４０、５０の信号を取り出す為のハーネス６２、６２の取り回しも容易になる。
【００４３】
しかも、本例の場合には、複列円すいころ軸受３の検知すべき状態が異なる場合でも、センサユニット３３ａとして、同じ構造を有するセンサホルダ３４ａ内に、その検知すべき状態に対応した複数種類のセンサ４０、５０を組み込んだ、共通の第一、第二のホルダ４１、５１により構成される第一、第二保持ブロック３８、３９を使用している。この為、複列円すいころ軸受３の検知すべき状態に応じて、センサホルダ３４ａの構造を変更する必要がなくなり、このセンサホルダ３４ａの共通化を図れる。例えば、図９に詳示する様に、振動を検知する為の加速度センサ７２を内部に支持した第三保持ブロック７３を予め用意しておけば、上述したセンサユニット３３ａで使用したセンサホルダ３４ａをそのまま使用して、図１０に示す様な、温度と振動とを検知する為のセンサユニット３３ｂを構成できる。次に、このセンサユニット３３ｂを構成する上記第三保持ブロック７３の構造に就いて説明する。
【００４４】
この第三保持ブロック７３は、略円柱状に形成した第三のホルダ７４内に、上記加速度センサ７２と、この加速度センサ７２で検出した信号を処理する為の信号処理回路と、この信号処理回路を形成した基板４２とを設けている。又、前記第一、第二保持ブロック３８、３９（図５〜７等参照）の場合と同様に、上記第三保持ブロック７３の上端部にそれぞれが１対ずつの第一〜第三雄端子４３ｃ〜４５ｃを、同じく下端部にそれぞれが１対ずつの第一〜第三雌端子４６ｃ〜４８ｃを、それぞれ設けている。
【００４５】
そして、上記第三保持ブロック７３の直径方向反対部分（図９〜１０の左右方向中間部）に設けた各第二雄端子４４ｃと、上記信号処理回路とを接続している。又、上記各第一雄端子４３ｃと各第一雌端子４６ｃとを、上記各第三雄端子４５ｃと各第三雌端子４８ｃとを、それぞれ上記第三のホルダ７４の内部で、導線４９、４９により接続している。又、上記各第二雌端子４７ｃは、上記第三保持ブロック７３に設けた複数の雄端子４３ｃ〜４５ｃの何れとも接続していない（ダミー端子としている）。
【００４６】
図１０に示す、前記センサユニット３３ｂは、前記センサホルダ３４ａ内に、上述の様な第三保持ブロック７３と、前記温度センサ５０を設けた第二保持ブロック３９とを組み込んでいる。即ち、このセンサユニット３３ｂの場合、上記第二保持ブロック３９の上端部に設けた各雄端子４３ｂ〜４５ｂと、上記第三保持ブロック７３の下端部に設けた各雌端子４６ｃ〜４８ｃとを接続した状態で、上記センサホルダ３４ａの内側に上記第二、第三両保持ブロック３９、７３を、第二保持ブロック３９を下にした状態で挿入している。この際、この第二保持ブロック３９に設けた各第三雄端子４５ｂと、上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雌端子４８ｃとを接続する事により、上記第二保持ブロック３９に設けた温度センサ５０からの信号を、上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雄端子４８ｃを介して取り出し自在としている。又、上記第三保持ブロック７３に設けた加速度センサ７２からの信号は、この第三保持ブロック７３に設けた各第二雄端子４４ｃを介して取り出し自在としている。尚、図１０に示すセンサユニット３３ｂの場合、上記第二保持ブロック３９に設けた各第三雄端子４５ｂが請求項２に記載した第一接続部に、上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雌端子４８ｃが請求項２に記載した第二接続部に、同じく各第三雄端子４５ｃが請求項２に記載した第三接続部に、それぞれ相当する。そして、前述の図１〜３に示したセンサユニット３３ａと同様に、上記センサホルダ３４ａに、上記第二、第三各保持ブロック３９、７３と共に、接続部材５２と、蓋部材５３と、ケーブル抑え部材５４とを結合して、センサユニット３４ａとしている。
【００４７】
上述の図１０に示したセンサユニット３３ｂによれば、温度センサ５０により複列円すいころ軸受３（図１参照）の温度を検出できるのと同時に、加速度センサ７２により複列円すいころ軸受３の振動を検出できる。そして、この複列円すいころ軸受３の温度を検出する事により、この複列円すいころ軸受３に焼き付き等の異常が生じた事を検知できる。又、複列円すいころ軸受３の振動を検出する事により、この複列円すいころ軸受３の内部の転がり接触面の剥離や、保持器９（図１参照）の損傷や、上記複列円すいころ軸受３の周辺部品である、車輪の偏摩耗等の異常が生じた事を検知できる。
【００４８】
一方、複列円すいころ軸受３の振動のみを測定する事により、この複列円すいころ軸受３の転がり接触面の剥離の発生の有無を確認する場合には、この剥離の進展度合いにより振動の大きさが異なる事に基づき、この剥離の発生の有無の判定にばらつきが生じる事が考えられる。但し、一般に、この剥離の発生等の異常が生じた場合には、複列円すいころ軸受３の温度が変化する事が確認されている。この為、振動だけでなく温度も同時に検出できる、上記センサユニット３３ｂによれば、上記複列円すいころ軸受３等の転がり軸受の異常検出を、より高い信頼性で行なえる。
【００４９】
しかも、振動及び温度を検知する為の上記センサユニット３３ｂを構成するのに、温度及び回転速度を検知する為のセンサユニット３３ａを構成する前記センサホルダ３４ａ（図１〜３）と同じ構造を有するものをそのまま使用できる為、このセンサホルダ３４ａの共通化を図れる。更に、図１０に示すセンサユニット３３ｂの様に、複列円すいころ軸受３（図１）の検知すべき状態が、前述の図１〜３に示したセンサユニット３３ａと異なる場合でも、組み合わせるセンサ５０、７２の種類に応じて、信号処理回路及び基板４２を新しく設計する必要がなくなる。又、本例によれば、上記センサホルダ３４ａに複数のセンサ４０、５０、７２を組み付ける作業を容易に行なえる。この結果、センサユニット３３ａ、３３ｂ及びセンサユニット付複列ころ軸受装置のコストを低減できる。
【００５０】
又、上記各センサユニット３３ａ、３３ｂを構成するのに使用した上記センサホルダ３４ａに、回転速度センサ４０を設けた第一保持ブロック３８と、加速度センサ７２を設けた第三保持ブロック７３とを組み込んで、図１１に示す様な、回転速度と振動とを検知する為のセンサユニット３３ｃを構成する事もできる。即ち、このセンサユニット３３ｃは、上記第一保持ブロック３８の上端部に設けた各雄端子４３ａ〜４５ａと上記第三保持ブロック７３の下端部に設けた各雌端子４６ｃ〜４８ｃとを接続した状態で、上記センサホルダ３４ａの内側に上記第一、第三両保持ブロック３８、７３を、第一保持ブロック３８を下にした状態で挿入している。この際、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａと、上記第三保持ブロック７３に設けた各第一雌端子４６ｃとを接続する事により、上記第一保持ブロック３８に設けた回転速度センサ４０からの信号を、上記第三保持ブロック７３に設けた各第一雄端子４３ｃを介して取り出し自在としている。又、上記第三保持ブロック７３に設けた加速度センサ７２からの信号を、この第三保持ブロック７３に設けた各第二雄端子４４ｃを介して取り出し自在としている。尚、図１１に示すセンサユニット３３ｃの場合、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａが請求項２に記載した第一接続部に、上記第三保持ブロック７３に設けた各第一雌端子４６ｃが請求項２に記載した第二接続部に、同じく各第一雄端子４３ｃが請求項２に記載した第三接続部に、それぞれ相当する。
【００５１】
上述の図１１に示したセンサユニット３３ｃによれば、加速度センサ７２により複列円すいころ軸受３（図１参照）の振動を検出できる為、この複列円すいころ軸受３の内部の転がり接触面の剥離や、保持器９（図１参照）の損傷や、この複列円すいころ軸受３の周辺部品である、車輪の偏摩耗等の異常が生じた事を検知できる。又、回転速度センサ４０により複列円すいころ軸受３の回転速度も同時に検出できる。又、複列円すいころ軸受３に上記剥離等の異常が生じた場合に測定される振動周波数は、この複列円すいころ軸受３の回転速度に比例する。従って、この複列円すいころ軸受３の回転速度及び振動を測定すると共に、この回転速度の測定値に応じて異常検出用の振動の閾値を順次変更し、測定した振動がこの閾値を越えた場合に異常である旨を判定する等により、回転速度が低速から高速まで頻繁に変化する、上記複列円すいころ軸受３等の転がり軸受の異常検出を、高い信頼性で行なえる。又、車輪の一部に偏摩耗が生じた場合、この偏摩耗に基づいて発生する振動の周期は、複列円すいころ軸受３の１回転に要する時間（回転周期）と一致する。従って、振動及び回転速度を同時に検出できる、上記センサユニット３３ｃによれば、複列円すいころ軸受３等の転がり軸受自体の異常検出だけでなく、この転がり軸受の周辺部品の異常検出までも行なえる。
【００５２】
更に、上述の様な、回転速度及び振動を検知する為のセンサユニット３３ｃを構成する場合でも、温度及び回転速度を検知する為の前記センサユニット３３ａ（図１〜３）や、温度及び振動を検知する為の前記センサユニット３３ｂに使用するセンサホルダ３４ａと同じ構造を有するものをそのまま使用できる為、このセンサホルダ３４ａの共通化を図れる。
【００５３】
次に、図１２は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のセンサユニット３３ｄの場合、センサホルダ３４ｂの内側に、第一〜第三保持ブロック３８、３９、７３の総てを保持している。この為、上記センサホルダ３４ｂを構成する本体部５７の軸方向長さを、上述した第１例で使用したセンサホルダ３４ａの場合よりも大きくしている。そして、上記センサユニット３３ｄを、上記第一〜第三各保持ブロック３８、３９、７３と、上記センサホルダ３４ｂと、接続部材５２と、蓋部材５３と、ケーブル抑え部材５４とを組み合わせる事により構成している。このうちの第一〜第三各保持ブロック３８、３９、７３は、第一保持ブロック３８を下側に、第三保持ブロック７３を上側に、第二保持ブロック３９をこれら第一、第三保持ブロック３８、７３の間部分に、それぞれ配置した状態で重ね合わせて、上記センサホルダ３４ｂの内側に保持している。又、上記第一保持ブロック３８の各雄端子４３ａ〜４５ａと上記第二保持ブロック３９の各雌端子４６ｂ〜４８ｂとを、この第二保持ブロック３９の各雄端子４３ｂ〜４５ｂと上記第三保持ブロック７３の各雌端子４６ｃ〜４８ｃとを、それぞれ接続している。又、上記第三保持ブロック７３の各雄端子４３ｃ〜４５ｃを、上記接続部材５２に設けた各雌端子６４、６４に接続している。
【００５４】
そして、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａと上記第二保持ブロック３９に設けた各第一雌端子４６ｂとを接続すると共に、この第二保持ブロック３９に設けた各第一雄端子４３ｂと上記第三保持ブロック７３に設けた各第一雌端子４６ｃとを接続する事により、上記第一保持ブロック３８に設けた回転速度センサ４０からの信号を、上記第三保持ブロック７３に設けた第一雄端子４３ｃを介して取り出し自在としている。又、上記第二保持ブロック３９に設けた各第三雄端子４５ｂと上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雌端子４８ｃとを接続する事により、上記第二保持ブロック３９に設けた温度センサ５０からの信号を、上記第三保持ブロック７３に設けた第三雄端子４５ｃを介して取り出し自在としている。又、上記第三保持ブロック７３に設けた加速度センサ７２からの信号を、この第三保持ブロック７３に設けた第二雄端子４４ｃを介して取り出し自在としている。
【００５５】
尚、図１２に示すセンサユニット３３ｄの場合、上記第一保持ブロック３８に設けた各第一雄端子４３ａと上記第二保持ブロック３９に設けた各第三雄端子４５ｂとが、請求項２に記載した第一接続部に、上記第二保持ブロック３９に設けた各第一雌端子４６ｂと上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雌端子４８ｃとが、請求項２に記載した第二接続部に、上記第二保持ブロック３９に設けた各第一雄端子４３ｂと上記第三保持ブロック７３に設けた各第三雄端子４５ｃとが請求項２に記載した第三接続部に、それぞれ相当する。
【００５６】
上述の様な本例の構造の場合には、センサユニット３３ｄに、回転速度センサ４０と温度センサ５０と加速度センサ７２との総てを設けている為、複列円すいころ軸受３（図１参照）の回転速度と温度と振動とを同時に検出できる。この為、回転速度が低速から高速まで頻繁に変化する、複列円すいころ軸受３等の転がり軸受の異常検出を、前述した各センサユニット３３ａ〜３３ｃの場合よりも高い信頼性で行なえる。又、本例の構造の場合には、上記各センサ４０、５０、７２のうちの少なくとも１個のセンサを他の種類のセンサに変更した場合でも、上記センサユニット３３ｄに使用したセンサホルダ３４ｂと同じ構造を有するものをそのまま使用できる為、このセンサホルダ３４ｂの共通化を図れる。
その他の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００５７】
尚、上述した各例の場合、第一保持ブロック３８の下端部に、第一〜第三雌端子４７ａ、４８ａを設けている。しかも、上記第一保持ブロック３８の上端部に設けた第二雄端子４４ａ及び第三雄端子４５ａと、上記第二雌端子４７ａ及び第三雌端子４８ａとを、それぞれ上記第一保持ブロック３８の内部で互いに導通させている。但し、回転速度センサ４０を内部に設けた第一保持ブロック３８を、センサホルダ３４ａ、３４ｂに保持する場合、この回転速度センサ４０の検出部は、前記環状部材１２ａの鍔部３７の外周面等、この回転速度センサ４０の被検出部となる部分に対向させる必要がある。この為、上記第一保持ブロック３８は、上記センサホルダ３４ａ、３４ｂの奥部（最下部）に設ける必要がある為、この第一保持ブロック３８の下側に他の保持ブロック３９、７３を接続する事はない。上述した各例の場合には、第一のホルダ４１と、第二、第三の両ホルダ５１、７２との共通化を図る事を考慮して、上記第一保持ブロック３８にも、他の保持ブロック３９、７３と同様に、第二、第三各雄端子４４ａ、４５ａと第二、第三各雌端子４７ａ、４８ａとを設けているが、上述の理由から、この第一保持ブロック３８にこれら各端子４４ａ、４５ａ、４７ａ、４８ａを設ける必要はない。
【００５８】
【発明の効果】
本発明のセンサ付転がり軸受装置は、以上に述べた様に構成され作用する為、複数種類のセンサの取り付けスペースを小さくできるだけでなく、取付作業が容易になり、これら各センサの信号を取り出す為のハーネスの取り回しも容易になる。しかも、転がり軸受装置の検知すべき状態が異なる場合でも、同じ構造を有するセンサホルダをそのまま使用できると共に、信号処理回路や基板の構造を新しく設計する必要がなくなる。この結果、センサ付転がり軸受装置のコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の第１例を示す部分断面図。
【図２】センサユニットを取り出して示す、図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】センサユニットを分解して示す断面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図。
【図５】第一保持ブロックのみを取り出して図２と同方向から見た状態で示す図。
【図６】図５の上方から見た図。
【図７】第二保持ブロックのみを取り出して図２と同方向から見た状態で示す図。
【図８】接続部材を下方から見た図。
【図９】第三保持ブロックを図２と同方向から見た状態で示す図。
【図１０】温度センサ及び加速度センサを設けたセンサユニットを示す断面図。
【図１１】加速度センサ及び回転速度センサを設けたセンサユニットを示す断面図。
【図１２】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図１３】従来構造の１例を示す断面図。
【図１４】先発明の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１ 車軸
２ 軸受箱
３ 複列円すいころ軸受
４ 外輪
５ 内輪
６ 円すいころ
７ 外輪軌道
８ 内輪軌道
９ 保持器
１０ 段部
１１ 間座
１２、１２ａ 環状部材
１３ 雄ねじ部
１４ ナット
１５ ボルト
１６ 回り止めリング
１７ シールケース
１８ シールリング
１９ エンコーダ
２０ ボルト
２１ 円輪部
２２、２２ａ カバー
２３ 円筒部
２４ 底板部
２５ 取付部
２６、２６ａ センサ取付孔
２７、２７ａ 回転速度センサ
２８ センサ取り付け用凹孔
２９、２９ａ 温度センサ
３０ａ、３０ｂ 取付フランジ
３２ａ、３２ｂ ハーネス
３３、３３ａ〜３３ｄ センサユニット
３４、３４ａ、３４ｂ センサホルダ
３５ 加速度センサ
３６ ケーブル
３７ 鍔部
３８ 第一保持ブロック
３９ 第二保持ブロック
４０ 回転速度センサ
４１ 第一のホルダ
４２ 基板
４３ａ〜４３ｃ 第一雄端子
４４ａ〜４４ｃ 第二雄端子
４５ａ〜４５ｃ 第三雄端子
４６ａ〜４６ｃ 第一雌端子
４７ａ〜４７ｃ 第二雌端子
４８ａ〜４８ｃ 第三雌端子
４９ 導線
５０ 温度センサ
５１ 第二のホルダ
５２ 接続部材
５３ 蓋部材
５４ ケーブル抑え部材
５５ 取付フランジ
５６ 通孔
５７ 本体部
５８ 大径筒部
５９ 段差面
６０ ねじ
６１ 通孔
６２ ハーネス
６３ 接続部
６４ 雌端子
６５ 取付フランジ
６６ 雄ねじ部
６７ 雌ねじ部
６８ 底板部
６９ 通孔
７０ ボルト
７１ 筒部
７２ 加速度センサ
７３ 第三保持ブロック
７４ 第三のホルダ
７５ 取付フランジ
７６ 係止突部
７７ 係止溝
Claims (5)
- 内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを有する転がり軸受と、上記外輪と上記内輪とのうちで回転しない軌道輪である静止輪若しくはこの静止輪を保持固定した部材に支持した、上記転がり軸受の状態を検出する為の複数種類のセンサを保持したセンサユニットとから成るセンサ付転がり軸受装置であって、上記各センサは、回転速度センサと温度センサと振動センサとのうちから選択される２種類以上のセンサであり、上記センサユニットは、これら各センサ毎に設けられた複数の保持ブロックと、これら複数の保持ブロックを保持自在な単一のセンサホルダとを備え、これら各保持ブロックは、上記各センサのうちの少なくとも１個のセンサと、このセンサの検出部から取り出した信号を処理する為の信号処理回路とを有するものであり、上記各保持ブロックを、上記センサホルダ内に挿入自在な互いに共通のホルダにより構成した事を特徴とするセンサ付転がり軸受装置。
- 各保持ブロックは、信号処理回路により処理された信号を取り出す為の第一接続部を有するものであり、且つ、これら各保持ブロックのうちの少なくとも１個の保持ブロックは、互いに反対側の端部に設けられると共に、内部で互いに導通された第二接続部及び第三接続部を有するものであり、センサホルダ内に複数の保持ブロックを、これら各保持ブロックのうちの少なくとも１個の保持ブロックに設けた第一接続部と当該保持ブロックとは別の保持ブロックに設けた第二接続部とを接続した状態で組み込んでいる、請求項１に記載したセンサ付転がり軸受装置。
- センサホルダは接続部材を有し、この接続部材は、制御器に接続された複数のハーネスの端部を接続自在な複数の接続部を設けたもので、且つ、各保持ブロックにそれぞれ設けた接続部を接続自在な端子を設けたものであり、この端子を介して、これら各保持ブロックの信号処理回路で処理された信号を上記各接続部に導通自在とした、請求項１又は請求項２に記載したセンサ付転がり軸受装置。
- 少なくとも何れかの保持ブロックは回転速度センサを有するものであり、この保持ブロックを構成するホルダを合成樹脂又は非磁性の金属により構成した、請求項１〜３の何れかに記載したセンサ付転がり軸受装置。
- 少なくとも何れかの保持ブロックは温度センサを有するものであり、この保持ブロックを構成するホルダを、アルミニウム、マグネシウム、銅、亜鉛、又は、これらの合金により構成した、請求項１〜４の何れかに記載したセンサ付転がり軸受装置。
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