JP4235833B2

JP4235833B2 - 鉄道車両用軸受装置

Info

Publication number: JP4235833B2
Application number: JP2005136345A
Authority: JP
Inventors: 郁紀坂谷; 耕一森田; 宏志中尾; 和利坂口
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2025-05-09
Also published as: JP2006312987A

Description

本発明は、鉄道車両用軸受装置に関し、特に、鉄道車両に組み込まれる軸受装置の運転状態の検知や予防保全に用いられる鉄道車両用軸受装置に関する。

従来、鉄道車両の車輪を鉄道車両に固定した軸受箱に対して回転自在に支持するために、軸受装置が使用されている。このような軸受装置における異常を検出するため、センサを備えた車両用軸受装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

図８に示すように、特許文献１に開示された車両用軸受装置１５０は、円筒ころ軸受１５１を介して車軸１５２がハウジング１５３に対して回転可能に取り付けられており、車軸１５２の軸端部には、インパルスリング１５４が固定されており、車軸１５２と共に高速回転する。

また、ハウジング１５３を閉鎖するカバー部材１５５上には、センサ本体１５６が載置されており、カバー部材１５５の開口１５５ａを通して突出するセンサ本体１５６の端部１５６ｂには、インパルスリング１５４と対向する位置に車軸１５２の回転速度を検出するセンサ（不図示）が搭載されている。センサ本体１５６は、フランジ部１５６ａが一体に形成されており、センサ本体１５６を着脱自在にカバー部材１５５に固定するために、ネジまたはボルトを収容するための一対の孔１５７を有する。

さらに、特許文献１に開示された他の車両用軸受装置１７０は、図９に示すように、軸受(不図示)の軌道輪(不図示)上に封止インサート１７１が圧接され、封止インサート１７１上に、加速度計デバイスを含んだセンサ本体１７２と、運動センサや回転センサを組み込んだセンサ本体１７３とが、異なる位置に搭載されている。センサ本体１７２，１７３は、ケーブル１７４を通じて、ハウジング１７５上に搭載された多ピン型コネクタ１７６に接続されている。

従って、種々のセンサによって生成された信号は、ケーブル１７４を通じて多ピン型コネクタ１７６へ送信される。さらに、これらの信号は、鉄道車両または列車上に搭載された電子処理ユニット（不図示）に送信され、受信した信号を処理する。

また、特許文献２に記載の車両用軸受装置では、センサからの信号をハウジングの外部に取出す際、中継コネクタを用いて、センサに接続されたハーネスの端部と制御器に接続されたコードの端部とを接続している。
特表２００２−５４２９７３号公報（第６−８頁、第１図）特開２００２−２９５４９６号公報（第４頁、第１図）

ところで、図８の車両用軸受装置のように、ハウジング側にセンサが取り付けられている場合には、コネクタ等を用いずに信号ケーブルをハウジングの外に取出すことができるが、図９や特許文献２の車両用軸受装置のように、ハウジングの内部にセンサユニットが取り付けられる場合、ハウジングに多ピン型コネクタを取り付けて外部に送信されている。

このため、鉄道車両の車軸を支持する軸受装置のような、移動する物体を支持する車両用軸受装置では、走行中の振動によりコネクタのピン接合部が摩耗して導通不良を起こすといった問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、センサからの信号をハウジングの外部に確実に送信することができる車両用軸受装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
（１）転がり軸受を介して鉄道車両の車軸をハウジングに対して回転可能に支持する鉄道車両用軸受装置であって、
前記軸受装置の運転状態を検出するセンサと、
前記ハウジングの内部に配置され、前記センサを収容するセンサ筐体と、
該センサ筐体に一端が固定され、前記センサからの信号を伝送する第１の信号ケーブルと、
該第１の信号ケーブルと接続され、前記ハウジングの外部に導出される第２の信号ケーブルと、
金属製の圧着部と、該圧着部を覆う絶縁体と、を有し、前記圧着部を加締めることで、互いの芯線が導通するように前記第１の信号ケーブルと前記第２の信号ケーブルとを接続する圧着端子と、
前記ハウジングに設けられ、前記圧着端子を収容するケーブル取出部と、
を備え、
前記ケーブル取出部内には、前記圧着端子を前記ケーブル取出部に固定するように充填材が充填されていることを特徴とする鉄道車両用軸受装置。
（２）前記センサ筐体は、シールケースに取り付けられていることを特徴とする（１）に記載の鉄道車両用軸受装置。
（３）前記第１の信号ケーブルはセンサ側ケーブルグランドを用いて前記センサ筐体に固定されており、
前記第２の信号ケーブルは、前記ハウジングに固定される固定治具に螺合固定されるケーブルグランドに固定されて外部に導出されることを特徴とする（１）又は（２）に記載の鉄道車両用軸受装置。
（４）前記ケーブルグランドは、耐錆特性を有する本体部と、該本体部の内周面と前記信号ケーブルの外周面との間に配置されるパッキンと、該パッキンを変形させるように前記本体部に締付けられるクランプ部材と、前記ケーブルグランドを前記固定治具に固定することで、前記ハウジング内への水の浸入を防止するＯリングと、を有することを特徴とする（３）に記載の鉄道車両用軸受装置。
（５）前記ハウジングの軸方向端面には、前記ケーブル取出部が挿入される切り欠きが設けられていることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の鉄道車両用軸受装置。
（６）前記充填材は、シリコン樹脂であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の鉄道車両用軸受装置。

本発明の車両用軸受装置によれば、ハウジングに設けられたケーブル取出部内には、少なくとも第１及び第２の信号ケーブルの接続部をケーブル取出部に固定するように、充填材が充填されているので、接続部の防湿性や防水性を向上できると共に、接続部の曲げ等による破断を防止することができ、車両用軸受装置の信頼性を向上することができる。

また、本発明の車両用軸受装置によれば、ケーブル取出部にケーブルグランドが備えられ、第２の信号ケーブルがケーブルグランドでハウジングに固定されてハウジングの外部に導出されるようにしたので、センサからの信号がハウジングの外部に確実に送信されるだけでなく、ハウジング内への水の侵入を防止することができる。

また、本発明の車両用軸受装置によれば、前記第１の信号ケーブルと前記第２の信号ケーブルは、圧着端子によって接続されるので、コネクタを使用せずに信号ケーブルをハウジングの外部に取出すような構成としたので、車両の走行中であってもセンサからの信号をハウジングの外部に確実に送信することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る車両用軸受装置を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る車両用軸受装置を示す、図２のI-I線から見た正面図であり、図２は図１のII−II線に沿った断面図であり、図３は、図１のケーブル取出部の拡大断面図である。また、図４は図１のIV方向から見た矢視図であり、図５は図１のV-V線に沿った断面図であり、図６はケーブル取出部が取り付けられていないハウジングの外周面を部分的に示す側面図である。

図１、図２に示すように、本発明の第１実施形態である車両用軸受装置１０は、鉄道車両用軸受装置であり、車軸１１が、図示しない車輪を支持固定した状態で、軸受箱１２の内径側で、本発明の転がり軸受である接触角を有する複列円すいころ軸受１３により、回転自在に支持されている。

複列円すいころ軸受１３には、種々部材の重量等によるラジアル荷重と任意のアキシアル荷重とが負荷される。複列円すいころ軸受１３は、軸受箱１２に内嵌され、円錐面状に傾斜した一対の外輪軌道面１４を内周面に有する単一の外輪１５と、車軸１１に外嵌され、円錐面状に傾斜した内輪軌道面１６を外周面に有する一対の内輪１７を有する。

また、複列円すいころ軸受１３は、外輪１５の外輪軌道面１４と内輪１７の内輪軌道面１６との間に複列で複数配置された転動体である円すいころ１８と、円すいころ１８を転動自在に保持する環状の保持器１９とを有する。複列円すいころ軸受１３の内部には、グリースや油等の潤滑剤が封入されている。

一対の内輪１７間には、内輪間座２０が配置されており、内輪１７の軸方向両端部にも、一対の内輪間座２１，２２が配置されている。内輪間座２１は、車軸１１に形成された段部１１ａと係合することで車軸１１に対する軸方向位置を規制されている。一方、内輪間座２２の端部には、センサの一部を構成する円環状の速度検出用ギア部材２３が接しており、車軸端部材２４をボルト２５により車軸１１に固定することで、内輪間座２２は速度検出用ギア部材２３を介して車軸１１に対する軸方向位置を規制されている。
なお、速度検出用ギアは、ギア部材２３を設けずに、内輪間座２２を軸方向に延長して、その外周に設けてもよい。このように隙間嵌め又は圧入で車軸１１に挿入する内輪間座２２の外周面に速度検出用ギアを設けると、速度検出用ギアの外周の振れ精度を向上できるので好ましい。
即ち、ねじで螺合する構造の場合は、ねじを精度良く加工しないとギアの外周振れを小さくすることができないが、車軸１１に隙間嵌め又は圧入で固定する内輪間座の外周面に速度検出用のギアを加工すると、内輪間座２２を車軸１１に取り付けるだけでギア外周の振れ精度を確保でき、ねじを精度良く加工する必要がなくなり、全体のコストを低減することができる。

外輪１５の両端部には、一対のシールケース２６，２７が組付けられている。シールケース２６，２７は、軟鉄をプレス加工することにより薄肉に成形されており、外輪１５側から外径が段階的に小さくなるようして円筒形状に形成されている。シールケース２６と内輪間座２１との間には、オイルシール２８が配置されると共に、シールケース２６の先端部２６ａとこの先端部２６ａを囲むように内輪間座２１に設けられた凹部２１ａとでラビリンスシール２９を構成する。一方、シールケース２７と内輪間座２２との間には、径方向内方に延びるシールケース２７のフランジ部２７ａから複列円錐ころ軸受１３側に向かってほぼ９０度に折曲された先端部２７ｂと、この先端部２７ｂを囲むように内輪間座２２に設けられた凹部２２ａとでラビリンスシール３０を構成する。これにより、複列円錐ころ軸受１３内部に封入した潤滑剤が外部に漏洩するのを防止すると共に、複列円錐ころ軸受１３内部へ異物が侵入するのを防止している。

また、図１に示すように、シールケース２７には、フランジ部２７ａの円周方向に離れた位置に、一対のボルト３１，３１が車軸１１の軸方向外方に向けて突出して固定されている。この一対のボルト３１、３１には、センサ筐体３２の側部に形成された一対のフランジ部３３，３３のネジ孔を挿通した後、ナット３４，３４がねじ込まれ、これによりセンサ筐体３２はシールケース２７に固定される。センサ筐体３２は、底部にセンサ挿入凹部３２ａが形成され、カバー３５により密閉されている。

センサ筐体３２は、Ａ２０１７，Ａ２０２４，Ａ５０５６，Ａ６０６１，Ａ７０７５等のアルミニウム合金にアルマイト処理が施されたアルミニウム合金製のものからなる。アルミニウム合金製のセンサ筐体３２は、プラスチック製のものに比べて機械的強度に優れており、鉄製のものに比べて軽量であるために、センサ筐体３２が取り付けられるシールケース２７に負担をかけることがなく、外部衝撃が作用したとしても、シールケース２７が外輪１５から外れにくくなり、シールケース２７の機械的信頼性を向上させることができる。

また、センサ筐体３２は軽量であることから、シールケース２７の固有振動数の低下を低減できる。それにより、シールケース２７単体での固有振動数からの変動が少なくなって、円すいころ軸受１３の振動状態を精度良く測定することができる。さらに、アルミニウム合金製のセンサ筐体３２は、プラスチック製のものに比べて、熱伝導率が良好なので、軸受温度の測定を精度良く行うことができる。また、センサ筐体３２は、アルミニウム合金にアルマイト処理等の表面処理が施されているために、アルミニウムの防食性をさらに高めることができる。なお、表面処理はアルマイト処理以外の通常のメッキ処理等でも良いが、アルマイト処理等の陽極酸化処理を用いた表面処理の方が被膜特性において優れている。

センサ筐体３２とフランジ部２７ａとの間の隙間には、シリコン樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂３６が充填されている。即ち、鉄製のシールケース２７とアルミニウム合金製のセンサ筐体３２間の取付け面の隙間部分に樹脂３６が充填されることで、取付け部の隙間部分に水分が浸入せずに、アルミニウムと鉄の基準電位の差に基づくアルミニウム合金の溶出が生じない。その結果、センサ３７の耐久性を高めることができる。

センサ３７は、センサ筐体３２内に配置された基板３８上に固定される、速度検出素子３９、温度検出素子４０、加速度検出素子（振動検出素子）４１を有しており、車両用軸受装置１０の運転状況を高精度で検出する。

速度検出素子３９は、速度検出用ギア部材２３の外周面に形成された歯部２３ａと非接触で対向するように、センサ筐体３２のセンサ挿入凹部３２ａ内に配置されており、車軸１１に固定された速度検出用ギア部材２３の回転を検出することで、車軸１１の回転を計測して、例えばパルス状の電気信号を発生する。発生した電気信号は、入出力信号ケーブル４２を通じて制御回路（不図示）に送られて監視される。なお、回転方向を測定する場合は、１個のセンサ筐体３２内に速度信号パルスが約９０度位相になる位置に速度検出素子３９を２個配置するとよい。また、速度検出素子３９を１個有したセンサ筐体を２個取り付けても同様の効果を得ることができる。この際、前記の構成と同じように、速度信号のパルスが約９０度位相になるように２個のセンサ筐体を配置するのがよい。

また、大部分の使用目的が回転速度の測定だけでよく、一部の軸受のみ回転方向を測定する必要がある場合は、速度検出素子３９を１個有するセンサ筐体のみを製作しておき、回転方向の測定が必要な軸受にのみセンサ筐体を２個取り付けることで回転速度と回転方向の測定が可能である。そうすれば、製作するセンサの種類を増やす必要がなく、低コスト化を実現できる。

温度検出素子４０は、センサ筐体３２の円すいころ軸受１３に近い、シールケース２７側に配されており、シールケース２７を介して伝達される円すいころ軸受１３内部の雰囲気温度を常時測定して制御回路に与えることで、潤滑剤切れ等による焼付きの発生を防止する。このとき、シール手段として、非接触のシールであるラビリンスシールを用いているため、発熱がなく、円すいころ軸受１３の発熱を精度良く測定することができる。また、センサ筐体３２をアルミニウム合金で構成すると共に、温度検出素子４０を他の検出素子よりシールケース側に配しているので、シールケース２７の温度をより正確に測定できる。また、センサ筐体３２と、フランジ部２７ａとの間に熱伝導性の良いシリコン樹脂等を充填すると、さらに精度良く温度を測定できる。

振動検出素子４１は、軸方向の振動を検出するセンサであり、円すいころ１８、外輪１５、内輪１７に与えられた振動成分を電気信号に変換して制御回路に送る。振動検出素子４１は、軸方向の振動のみを測定しているので、円すいころ軸受１３の剥離や傷等の異常振動を精度良く測定できるとともに、車軸１１の偏摩耗も精度良く測定することができる。また、取付け位置（位相）は円周上の任意の場所に設定することができる。

なお、ラジアル方向の振動を測定して剥離等の軸受の異常を検知する場合は、振動検出素子を異常発生部位のすぐ近傍に配置しないと剥離による振動を正確に測定することができない。そのため、ラジアル方向の振動を検出する場合には、剥離が最も発生しやすい負荷圏近傍に振動検出素子を配置する必要がある。しかしながら、鉄道車両用車軸軸受の場合は、負荷圏が軸受の上側（台車側）にあるため、台車等が妨げとなり、センサを配置するスペースが取れない場合がある。また、振動検出素子を取り付けた場所から離れた部位に剥離等の異常が発生した場合は、その異常振動を正確に測定することができなかった。
それに対して、接触角を有する軸受において、ラジアル方向の振動の発生に伴って接触角の分力として発生する軸方向の振動成分を測定する場合、この軸方向成分は、円周方向のどの部位でもラジアル方向の振動に比べてほぼ等しい値になるため、振動検出素子をどこに配置しても、ラジアル方向の振動を検出する場合に比べ、異常振動を正確に検出することができる。また、剥離等の異常が軸受のどこに発生したとしてもその異常振動を正確に測定することができる。

即ち、円すいころ軸受１３は接触角を有するので、ラジアル方向の振動が発生すると、その接触角の分力によって軸方向の振動が発生する。この軸方向の振動は、円周方向全面でほぼ同じ値となるため、センサ筐体３２を外輪１５端面のどの円周方向位置に配置しても、円すいころ軸受１３の剥離や、車軸１１のフラットを正確に測定することができる。なお、円すいころ軸受１３の代わりに、予圧を与えた組み合わせ玉軸受でも同様の効果を得ることができる。

センサ筐体３２からは、速度検出素子３９，温度検出素子４０，振動検出素子４１から出力された測定信号を外部に伝送するために第１の入出力信号ケーブル４２が引き出されている。第１の入出力信号ケーブル４２の一端は、センサ側ケーブルグランド４３を用いてセンサ筐体３２に固定されており、その他端は、ハウジング１２に設けられたケーブル取出部４４にて、第２の入出力信号ケーブル５４の一端と圧着端子５５を用いて電気的に接続されている。また、第２の入出力信号ケーブル５４の他端は、外部に設けられた制御部（不図示）に接続する部分と脱着可能な多ピン型コネクタ４５に連結される。

ケーブル取出部４４は、ハウジング１２に形成された取出孔１２ａの周囲にボルト５２によって固定された筒状の固定治具４６と、入出力信号ケーブル４２の外周面に取り付けられ、固定治具４６に螺合固定されるケーブルグランド４７（例えば、ＬＡＰＰＫＡＢＥＬ社製など）とを備え、圧着端子５５により第１の入出力信号ケーブル４２と第２の入出力信号ケーブル５４との接続部を収容する。

図３に示されるように、ケーブル取出部４４に設けられたケーブルグランド４７は、耐錆特性を有するステンレス、真鍮、ニッケルメッキが施されたものからなる筒状の本体部４８、ナイロン６等の樹脂部材からなるクランプ部材４９、ネオプレン等からなる筒状のパッキン５０、及び、ニトリルゴム等のゴムを用いたＯリング５１とから構成されている。

本体部４８は、軸方向一端側の小径筒部４８ａと、軸方向他端側の大径筒部４８ｂとを備えており、小径筒部４８ａの外周面には、固定治具４６と螺合する第１の雄ねじ部４８ｃが、大径筒部４８ｂの外周面には、クランプ部材４９の雌ねじ部４９ａと螺合する第２の雄ねじ部４８ｄがそれぞれ形成されている。また、大径筒部４８ｂの先端側外周面には、円周方向に所定の間隔で軸方向に延びるスリット４８ｅが形成されている。クランプ部材４９の内周面には、本体部４８の第２の雄ねじ部４８ｄと螺合する雌ねじ部４９ａが軸方向一端側に形成されており、また、その軸方向他端側には、テーパ状の縮径部４９ｂが形成されている。パッキン５０は、本体部４８の内周面と第２の入出力信号ケーブル５４の外周面間に配置されており、クランプ部材４９を本体部４８に対して締め付けることで、パッキン５０が変形して入出力信号ケーブル４２を固定する。Ｏリング５１は、第１の雄ねじ部４８ｃの基部に装着されており、ケーブルグランド４７を固定治具４６に固定することで、ハウジング１２内への水の侵入を確実に防止することができる。

圧着端子５５は、環状の金属からなる圧着部５６と、圧着部５６の外側を覆う熱収縮チューブ等の絶縁体５７とを備え、ケーブルグランド４５の径方向内側の固定治具４４内で第１及び第２の入出力信号ケーブル４２，５４を接続する。具体的に、圧着端子５５は、第１の入出力信号ケーブル４２の芯線４２ａと第２の入出力信号ケーブル５４の芯線５４ａとを圧着部５６に載置した後、圧着部５６を加締めることで互いの芯線４２ａ，５４ａを導通する。
なお、図３は、互いの芯線４２ａ，５４ａが一本の例を示しているが、芯線４２ａ，５４ａはそれぞれ複数本であってもよい。この場合、圧着端子５５は、芯線４２ａ，５４ａを接続する数だけ必要となる。また、圧着部５６は絶縁体５７により被覆されていることから、複数の圧着端子５５を用いた場合でも、複数の芯線同士の電気的導通は防止されている。

また、第１及び第２の入出力信号ケーブル４２，５４の接続は、圧着端子５５に限定されず、芯線４２ａ，５４ａを導通可能に接続するものであればよく、この場合も、接続部は熱収縮チューブ等の絶縁体で被覆される。

また、第１及び第２の入出力信号ケーブル４２，５４が圧着端子５５等により接続され、且つ、第２の入出力信号ケーブル５４に固定されたケーブルグランド４７が固定治具４６に螺合固定された状態において、少なくとも第１及び第２の入出力信号ケーブル４２，５４の接続部である圧着端子５５をケーブル取出部４４に固定するように、固定治具４６の内周面内、及び、ケーブルグランド４７の内周面内の一部に、充填材５３が充填されている。充填材５３は、ケーブルグランド４７の大径筒部４８ｂのパッキン５０と当接する位置から固定治具４６の径方向内側面近傍まで充填されており、第１の入出力信号ケーブル４２は、ハウジング１２の内側で湾曲しても固定治具４６と接触しないようにして固定治具４６内に固定されている。

充填材５３としては、エポキシ樹脂等の硬い樹脂を充填してもよいが、接着性を有したシリコン樹脂等、適度な弾性を有した樹脂を充填する方が、充填材５３と第１の入出力信号ケーブル４２との境目でケーブルの摩耗を防止できるので好ましい。

例えば、図７に示すように、特許文献１に記載の技術を、現在開発中の鉄道車両用軸受装置に適用した場合として、ケーブル取出部４４に多ピン型コネクタ６０を利用して入出力信号ケーブル４２と別の接続ケーブル６１でハウジング１２の外部に取り出すことが考案される。この場合には、コネクタ６０の雄雌ピン接合部が鉄道車両の走行中の振動等により摩耗して導通不良を起こす可能性があった。一方、図１に示す本実施形態では、第２の入出力信号ケーブル５４がケーブル取出部４４を越えてハウジング１２の外部に導出され、第１及び第２の入出力信号ケーブル４２、５４の接続部は、充填材５３を充填してケーブル取出部４４に固定されるので、接続部を湿気から守れるとともに、ケーブル取出部４４内のケーブル全体を固定することができ、接続部の振動による屈曲を防止することができる。その結果、接続部の曲げ等による破断を防止することができ、導通不良を起こすことがなく車両用軸受装置１０の信頼性を向上することができる。なお、制御部が接続される部分では、ハウジング１２と比べて振動のレベルが非常に小さいので、振動が繰り返し作用することによる摩耗等の問題が生じないため、多ピン型コネクタ４５が使用されている。

従って、本実施形態の車両用軸受装置１０によれば、ハウジング１２に設けられたケーブル取出部４４内には、少なくとも第１及び第２の入出力信号ケーブル４２，５４の接続部をケーブル取出部４４に固定するように、充填材５３が充填されているので、接続部の防湿性や防水性を向上できると共に、接続部の曲げ等による破断を防止することができ、車両用軸受装置１０の信頼性を向上することができる。

また、本実施形態の車両用軸受装置１０によれば、ケーブル取出部４４にケーブルグランド４７が備えられ、第２の入出力信号ケーブル５４がケーブルグランド４７でハウジング１２に固定されてハウジング１２の外部に導出されるようにしたので、センサからの信号がハウジングの外部に確実に送信されるだけでなく、ハウジング１２内への水の侵入を防止することができる。従って、鉄道車両や自動車等の屋外で使用されるものには特に有効である。

さらに、本実施形態の車両用軸受装置１０によれば、第１の入出力信号ケーブル４２と第２の信号ケーブル５４は、圧着端子５５によって接続されるので、コネクタを使用せずに信号ケーブルをハウジングの外部に取出すような構成としたので、車両の走行中であってもセンサからの信号をハウジングの外部に確実に送信することができる。

ここで、ハウジング１２には、ケーブル取出部４４を取り付けるために、穴が設けられてもよいが、本実施形態では、図６に示すように切り欠き１２ａがその軸方向端面に設けられている。このようにすることで、図４及び図５に示すように、ケーブル取出部４４はハウジング１２の軸方向端面から切り欠き１２ａ内に挿入された後、複数本のボルト５２によってハウジング１２に固定される。従って、ハウジング１２に切り欠き１２ａを設けることでケーブル取出部４４をハウジング１２に取り付けることができ、ハウジング１２内に配置されるコネクタやセンサ３７が通過するための径を持った穴を加工する必要がなく、より好ましい。

また、本実施形態では、センサ３７がハウジング１２の略垂直位置に取り付けられており、入出力信号ケーブル４２は、横または斜め横方向から取り出されている。このような構成は、鉄道車両や自動車用の複数の軸が平行に配置され、個々の軸を支持する回転支持装置に取り付けた複数のセンサ３７からの複数の入出力信号ケーブル４２がハウジング１２の外部に取り出される場合に有効であり、隣り合うセンサ３７のケーブル取出部４４を対向させることで、入出力信号ケーブル４２の取り出しをコンパクトにできる。このため、ケーブル取出部４４はハウジング１２の軸心の水平方向に対して±６０度の範囲に設置すること望ましい。

なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
例えば、軸受は、複列円すいころ軸受に限らず、その他、複列深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、等の各種転がり軸受を適用しても良い。
また、センサに内蔵される検出素子は特に限定されず、軸受装置の運転状況を高い精度で監視する上で、速度検出素子、温度検出素子、加速度検出素子の少なくとも一つを含んでいることが望ましい。
また、本発明は、ハウジングの内部にセンサ筐体が取り付けられている場合に有効であり、本実施形態のようにセンサ筐体が転がり軸受のシールケースの外側に取り付けられたものだけでなく、センサ筐体がシールケースの内側に取り付けられるものや、転がり軸受の固定輪である外輪自体に取り付けられる場合にも適用される。
さらに、本実施形態の固定治具はハウジングの一部を構成しており、ハウジングにボルト固定された固定治具にケーブルグランドを固定する構造としたが、固定治具を設けずにハウジングにケーブルグランドを直接固定するようにしてもよい。

図１は本発明の一実施形態に係る車両用軸受装置を示す、図２のI-I線から見た正面図である。図１のII−II線に沿った断面図である。図１のケーブル取出部の拡大断面図である。図１のIV方向から見た矢視図である。図１のV-V線に沿った断面図である。ケーブル取出部が取り付けられていないハウジングの外周面を部分的に示す側面図である。特許文献１に記載の技術を、現在開発中の鉄道車両用軸受装置に適用した例を示す断面図である。従来の車両用軸受装置の断面図である。図８とは異なる従来の車両用軸受装置の外観図である。

符号の説明

１０車両用軸受装置
１３円すいころ軸受（軸受）
２６，２７シールケース
３７センサ
２８オイルシール（シール手段）
３０ラビリンスシール（シール手段）
４２入出力信号ケーブル
４４ケーブル取出部
４７ケーブルグランド
５３充填材
５４第２の入出信号ケーブル
５５圧着端子

Claims

転がり軸受を介して鉄道車両の車軸をハウジングに対して回転可能に支持する鉄道車両用軸受装置であって、
前記軸受装置の運転状態を検出するセンサと、
前記ハウジングの内部に配置され、前記センサを収容するセンサ筐体と、
該センサ筐体に一端が固定され、前記センサからの信号を伝送する第１の信号ケーブルと、
該第１の信号ケーブルと接続され、前記ハウジングの外部に導出される第２の信号ケーブルと、
金属製の圧着部と、該圧着部を覆う絶縁体と、を有し、前記圧着部を加締めることで、互いの芯線が導通するように前記第１の信号ケーブルと前記第２の信号ケーブルとを接続する圧着端子と、
前記ハウジングに設けられ、前記圧着端子を収容するケーブル取出部と、
を備え、
前記ケーブル取出部内には、前記圧着端子を前記ケーブル取出部に固定するように充填材が充填されていることを特徴とする鉄道車両用軸受装置。
前記センサ筐体は、シールケースに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用軸受装置。
前記第１の信号ケーブルはセンサ側ケーブルグランドを用いて前記センサ筐体に固定されており、
前記第２の信号ケーブルは、前記ハウジングに固定される固定治具に螺合固定されるケーブルグランドに固定されて外部に導出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の鉄道車両用軸受装置。
前記ケーブルグランドは、耐錆特性を有する本体部と、該本体部の内周面と前記信号ケーブルの外周面との間に配置されるパッキンと、該パッキンを変形させるように前記本体部に締付けられるクランプ部材と、前記ケーブルグランドを前記固定治具に固定することで、前記ハウジング内への水の浸入を防止するＯリングと、を有することを特徴とする請求項３に記載の鉄道車両用軸受装置。
前記ハウジングの軸方向端面には、前記ケーブル取出部が挿入される切り欠きが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の鉄道車両用軸受装置。
前記充填材は、シリコン樹脂であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の鉄道車両用軸受装置。