JP4591491B2 - 鉄道車両用センサ付回転支持装置 - Google Patents

鉄道車両用センサ付回転支持装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4591491B2
JP4591491B2 JP2007239245A JP2007239245A JP4591491B2 JP 4591491 B2 JP4591491 B2 JP 4591491B2 JP 2007239245 A JP2007239245 A JP 2007239245A JP 2007239245 A JP2007239245 A JP 2007239245A JP 4591491 B2 JP4591491 B2 JP 4591491B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
outer ring
axle
encoder
bearing box
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007239245A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008051819A (ja
Inventor
利夫 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2007239245A priority Critical patent/JP4591491B2/ja
Publication of JP2008051819A publication Critical patent/JP2008051819A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4591491B2 publication Critical patent/JP4591491B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings 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
    • F16C19/34Bearings 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
    • F16C19/38Bearings 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
    • F16C19/383Bearings 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
    • F16C19/385Bearings 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 with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings
    • F16C19/386Bearings 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 with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/10Railway vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/60Raceways; Race rings divided or split, e.g. comprising two juxtaposed rings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Description

この発明に係る鉄道車両用センサ付回転支持装置は、鉄道車両の車輪の回転軸を車体に回転自在に支持すると共に、この回転軸の回転速度を検出する為に利用する。
鉄道車両の車輪をこの鉄道車両に固定した軸受箱に対し回転自在に支持する為に、転がり軸受ユニットを使用する。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、上記転がり軸受ユニット部分で異常が発生してこの転がり軸受ユニットが焼き付くのを防止する為には、この転がり軸受ユニットの温度を検出する必要がある。この為、上記転がり軸受ユニットに回転速度センサ及び温度センサを組み込んだ、センサ付回転支持装置により、上記車輪を上記軸受箱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ユニットの温度を検出する事が、近年行なわれる様になっている。
図10〜11は、この様な鉄道車両用のセンサ付回転支持装置の従来構造の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軸受箱2の内径側に、転がり軸受ユニットである複列円すいころ軸受3により、回転自在に支持されている。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。
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。
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に内嵌保持されている。図示の例では、この軸受箱2の内周面の一端(図10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10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10の左端)寄り部分に外嵌している。又、上記車軸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10の状態よりも上記車軸1の中央寄り(図10の右寄り)に変位する事はない。そして、上記車軸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4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。
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、この空間の内外を遮断して、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、外部から上記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。
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。
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10の左端)開口を塞ぐ底板部24と、この円筒部23の他端(図10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により固定する事により、上記軸受箱2の一端開口部を塞ぐ。
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10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。
上述の様に構成するセンサ付回転支持装置の場合、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、このセンサ27内を流れる磁束の密度が変化し、このセンサ27の出力が変化する。この様にしてセンサ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。
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の過度のスキュー等、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、運転手が緊急停止等の措置を講ずる。
上述の様に構成し使用する従来構造の場合、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31a、31aによりカバー22に固定し、ハーネス32aにより信号を取り出す様にしている。
本発明は、上述の様な鉄道車両用のセンサ付回転支持装置の改良に関する。
本発明の鉄道車両用センサ付回転支持装置は、軸受箱と、車軸と、複列円すいころ軸受と、カバーと、シールケースと、エンコーダと、センサホルダとを備える。
このうちの軸受箱は、鉄道車両に固定されて、使用時にも回転しない。
又、上記車軸は、上記軸受箱の内径側に配置され、鉄道車両の車輪と共に使用時に回転する。
又、上記複列円すいころ軸受は、上記車軸を上記軸受箱に対して回転自在に支持する為もので、上記軸受箱に内嵌固定され、その内周面にそれぞれが円すい凹面状で軸方向端部に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した複列の外輪軌道を設けた外輪と、上記車軸に外嵌固定され、その外周面に円すい凸面状の内輪軌道をそれぞれ設けた1対の内輪と、上記各外輪軌道と上記各内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の円すいころとを備えたものである。
又、上記カバーは、上記軸受箱の軸方向端部開口を塞ぐ為のものである。
又、上記シールケースは、金属板製で、上記外輪の軸方向端部に締り嵌めにより内嵌固定されている。
又、上記エンコーダは、上記シールケースの外部で上記車軸の軸方向端部に外嵌固定されて、上記車軸と共に回転し、その外周縁部分を被検出部としたものである。
又、上記センサホルダは、非磁性材製で、取付フランジを有するものであり、この取付フランジを上記シールケースに対しボルトとナットとの螺合に基づいて結合固定する事により、上記軸受箱の径方向に関してこの軸受箱の内周面よりも内側で、上記シールケースの外側部分に支持されている。
そして、上記センサホルダの内部には、その検出部を上記エンコーダの被検出部に、上記シールケースの外部で径方向に近接対向させた回転速度センサを保持している。
参考例の第1例
図1〜3は、本発明に関する参考例の第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る車軸1は、使用時にも回転しない軸受箱2aの内径側に、転がり軸受ユニット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、5と、転動体である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、7を有する。これら各外輪軌道7、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、互いに逆方向に傾斜している。
又、上記1対の内輪5、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、5は、互いの小径側の端面同士を対向させると共にこれら両端面同士の間に短円筒状の間座11を挟持した状態で、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、7と上記各内輪軌道8、8との間に、それぞれ複数個ずつ、保持器9、9により保持した状態で転動自在に設けている。
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2aに内嵌保持されている。本参考例の場合には、この軸受箱2aの内周面の一端(図1の左端)寄り部分に形成した段部10と、この軸受箱2aの他端部(図1の右端部)に内嵌固定した抑え環33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、5及びこれら両内輪5、5同士の間に挟持した上記間座11は、上記車軸1の一端(図1の左端)寄り部分に外嵌固定している。
上記各内輪5、5及び間座11を上記車軸1の端部に固定する為に、上記車軸1の端部には、軸方向に離隔させて、それぞれが油切りと称される環状部材12a、12bを外嵌している。このうち、上記車軸1の軸方向内寄り部分に外嵌した環状部材12aは、この車軸1の端部軸方向内寄り部分に形成した段部34と係合させて、この車軸1の軸方向内側への変位を阻止されている。これに対してこの車軸1の軸方向外寄りに外嵌した環状部材12bは、この車軸1の端面にボルト15a、15aにより固定されたエンドキャップ35により抑え付けて、上記車軸1から抜け出る方向への変位を阻止されている。上記各内輪5、5及び間座11は、この様にして上記車軸1の端部に固定した1対の環状部材12a、12bにより軸方向両側から挟持して、上記車軸1の端部に固定している。
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17a、17bを、締り嵌めにより内嵌固定している。そして、これら両シールケース17a、17bの内周面と上記各環状部材12a、12bの外周面との間に、それぞれシールリング18a、18aを設ける事により、前記複数個の円すいころ6、6を設置した内部空間36の両端開口部を塞いでいる。この構成により、この内部空間36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、外部からこの内部空間36内に雨水や塵芥等の異物が進入するのを防止している。
又、上記間座11の中間部外周面には、鋼材等の磁性金属材料により一体形成したエンコーダ19aを、締り嵌めにより外嵌固定している。このエンコーダ19aは全体を外歯歯車状に形成したもので、そ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いる。従って、この外周縁部分の磁気特性は、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化しており、この外周縁部分が、車輪の回転速度検出の為の被検出部として機能する。尚、上記エンコーダ19aは、鋼材等の磁性金属により造られた外歯歯車状のものに限らず、鋼板等の磁性金属板を円筒状に成形したものに、軸方向に長いスリット状で少なくとも外周面に開口する孔を、円周方向に関して等間隔に多数形成したものであっても良い。更には、円筒状に形成した磁性金属板製の芯材の外周面にゴム磁石を、全周に亙って添着したものであっても良い。この場合にこのゴム磁石は、径方向に着磁すると共に着磁方向を円周方向に亙って交互に且つ等間隔で変える事により、外周面にS極とN極とを交互に且つ等間隔で配置する。
又、前記軸受箱2aの下部には、後述するセンサユニット37を設置する為の収納部38を、下方に突出する状態で形成している。前記外輪4の下端部外周面は、この収納部38内に露出している。そして、この外輪4の下端部に形成したセンサ取付孔26aの外端開口を、上記収納部38内に位置させている。このセンサ取付孔26aは、上記外輪4の軸方向中間部で1対の外輪軌道7、7同士の間部分に、この外輪4の内外両周面同士を連通させる状態で形成している。上記センサ取付孔26aは、外径寄りの大径部39と内径寄りの小径部40とを段部41により連続させた段付形状を有する。
そして、この様なセンサ取付孔26a内に、隔壁状ケース42を内嵌支持している。この隔壁状ケース42は、アルミニウム又はその合金、銅又はその合金、ステンレス鋼板等の、伝熱性の良好な非磁性材により薄肉に造ったもので、基半部(図1〜2の下半部)を上記センサ取付孔26a内に密に内嵌自在な段付円筒状とし、先半部(図1〜2の上半部)を、先端開口を塞がれた有底円筒状としている。この様な隔壁状ケース42の基半部を上記センサ取付孔26aに密に内嵌した状態で、この隔壁状ケース42の先端面(図1〜2の上端面)は、上記エンコーダ19aの外周面に近接対向する。尚、上記隔壁状ケース42は、非磁性で伝熱性の良好な金属製とする事が好ましい。但し、多少伝熱性は劣るが、合成樹脂、ゴム等の非磁性材のうちから選択される、十分な耐熱性を有する材料により構成しても良い。
この様にして上記センサ取付孔26a内に保持した上記隔壁状ケース42内に前記センサユニット37を、この隔壁状ケース42の基端開口部から、上記外輪4の径方向外方から内方に挿入している。上記センサユニット37は、単一のセンサホルダ43内に、回転速度センサ27aと、温度センサ29aと、振動を検出する為の振動センサ(加速度センサ)44とを保持して成る。このうちの回転速度センサ27a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27aは、上記センサホルダ43の先端部に包埋し、その検出面を上記隔壁状ケース42の底部を介して、上記エンコーダ19aの外周面に近接対向させている。これに対して上記温度センサ29aは、上記センサホルダ43の中間部外周面寄り部分に支持し、上記隔壁状ケース42の中間壁を介して、上記センサ取付孔26aの内周面に対向させている。即ち、上記温度センサ29aを支持する位置は、極力上記外輪4に近く、この外輪4の熱の影響を受け易い部分としている。更に、上記振動センサ44は、上記センサホルダ43の一部で、上記回転速度センサ27a及び上記温度センサ29aと干渉しない部分に包埋支持している。要は、上記振動センサ44は、上記外輪4から上記センサホルダ43に伝わる振動を検出できる位置に保持すれば良い。
尚、上記温度センサ29aの温度検出性能を向上させる為には、上記センサホルダ43の熱伝導率が良い事、及び、このセンサホルダ43の温度が短時間で周囲温度に達する様にする為に、このセンサホルダ43の熱容量が小さい事が必要である。従って、このセンサホルダ43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、上記センサホルダ43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。但し、やや温度検出性能を劣化させるが、ステンレス鋼や合成樹脂、ゴム等のうちから選択される、十分な耐熱性を有する材料製とする事も可能である。但し、この場合には、上記振動センサ44をセンサホルダ43の外周面に近い部分に設置する等により、上記外輪4とこの振動センサ44との間に、合成樹脂やゴム等の剛性が低い材料を介在させない様にして、上記外輪4の振動が上記振動センサ44に伝わり易くする。
又、上記センサホルダ43のうちで、上記エンコーダ19aに対向して前記回転速度センサ27aが設置されている部分、即ち、これらエンコーダ19aと回転速度センサ27aとの間部分並びにその近傍部分は、磁束の変化に影響を与えない様にすべく、非磁性材製とする事が必要である。これに対して、上記間部分及び近傍部分以外の部分に就いては、磁性材製とする事も可能である。又、上記外輪4から上記温度センサ29aにまで熱が伝わり易くする為に、上記隔壁状ケース42に就いても、前述の様に、熱伝導性の良好な金属の薄板により造っている。但し、上記隔壁状ケース42の少なくとも一部に就いては、上述の様に上記回転速度センサ27aによる回転速度検出機能を確保する為、非磁性材とする事が必要である。
上述の様なセンサユニット37は、上記隔壁状ケース42内に挿入した状態で、その基端部に設けた取付フランジ30cを上記外輪4の外周面にボルト31c、31cで結合する等により、この外輪4に対し固定する。この状態で、上記センサユニット37の先端面に存在する上記回転速度センサ27aの検出部が、上記隔壁状ケース42の底部及び微小隙間を介して、上記エンコーダ19aの外周面に近接対向する。又、上記温度センサ29aは、上記外輪4に形成したセンサ取付孔26aの内周面に、上記隔壁状ケース42の中間壁部を介して対向する。上記回転速度センサ27aの出力信号を取り出す為のハーネスと上記温度センサ29aの出力を取り出す為のハーネスと前記振動センサ44の出力を取り出す為のハーネスとは、一緒に束ねて1本のケーブル45とし、図示しない制御器に接続する。上記各センサ27a、29a、44からの信号を受けた制御器が、滑走制御や警報を発する等の制御を行なう。
上述の様に本参考例のセンサ付回転支持装置の場合には、単一のセンサホルダ43に上記回転速度センサ27aと上記温度センサ29aと上記振動センサ44を保持している為、これら各センサ27a、29a、44の取り付けスペースを小さくできる。しかも、これら各センサ27a、29a、44の取り付け作業が容易になる。又、これら各センサ27a、29a、44の出力信号を取り出す為のハーネスを一緒に束ねて1本のケーブル45としている為、上記各センサ27a、29a、44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。
更に、本参考例の場合には、前記外輪4の内径側に存在して前記各円すいころ6、6を設置した内部空間36に向け径方向内方に突出する前記隔壁状ケース42により、この内部空間36と、上記外輪4の周囲に存在する外部空間54とを遮断している。従って、前記センサ取付孔26aから前記センサユニット37を抜き出した状態でも、上記両空間36、54同士が連通する事がない。この為、このうちの内部空間36内に異物が侵入したり、この内部空間36内のグリースが漏洩する事を確実に防止できる。
[参考例の第2例]
次に、図4〜6は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例の場合には、車軸1の端面にボルト15a、15aにより固定したエンドキャップ35a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。この為に本参考例の場合には、上記エンドキャップ35aを、炭素鋼等の磁性金属材により造ると共に、このエンドキャップ35aの外周縁部に、歯車状の凹凸を形成している。又、軸受箱2bの外端開口部を塞いだ有底円筒状のカバー22aの円筒部23aの一部で上記エンドキャップ35aの外周縁部に対向する部分に、センサ取付孔26bを形成している。そして、このセンサ取付孔26b内に、センサユニット37aを組み付けている。上記カバー22aは、鋼、アルミニウム合金等の、伝熱性が良好で剛性が高い(振動を伝達し易い)金属により造って、複列円すいころ軸受3部分の温度及び振動が、上記センサユニット37aにまで伝わり易くしている。尚、本例の場合には、このセンサ取付孔26bと、複列円すいころ軸受3の内部空間36との間にシールリング18aが存在する為、上記センサ取付孔26b部分には、前述の参考例の第1例に使用した様な隔壁状ケース42(図3)を設ける必要はない。
本参考例の場合には、上記センサ取付孔26b内に、上記センサユニット37aを組み付けている。このセンサユニット37aの構成は、上記カバー22aに対する取り付け用のフランジの形状が異なる以外、上記参考例の第1例に使用したセンサユニット37(図1〜3)と同様である。
[実施の形態の第1例
次に、図7〜9は、請求項1〜3に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例の場合には、複列円すいころ軸受3の内部空間36と外部とを遮断する為のシールリング18cを支持する為のシールケース17cに、センサユニット37bを支持固定している。即ち、本例の場合には、このシールケース17cの外端部に設けた円輪部55を上記シールリング18cよりも外方(図7〜8の左方)に突出させると共に、上記円輪部55の一部に上記センサユニット37bの取付フランジ60を、ボルト61、61とナット62との螺合により結合固定している。尚、上記ナット62は、上記シールケース17cの内側に溶接された鋼板に、上記センサユニット37bを固定する為のタップを形成したものである。この様なナット62は、上記ボルト61、61を螺合する為のねじ孔の必要長さを確保すると共に、上記センサユニット37bの固定部分の補強の役目を持っている。又、車軸1の外端部に外嵌して、内輪5とエンドキャップ35bとの間に挟持された円筒状の間座56に、エンコーダ19bを外嵌固定している。
上記センサユニット37bは、回転速度センサ27bを検出対象であるエンコーダ19bに近接対向する様に配置し、温度センサ29bを、上記シールケース17cの円輪部55に当接若しくは近接する状態で基端部(図7〜8の右端部)に、振動センサ44を先端部(図7〜8の左端部)に、それぞれセンサホルダ43に包埋する状態で保持している。そして、上記回転速度センサ27bの検出面を、上記エンコーダ19bの外周縁に近接対向させている。
更に、本例の場合には、軸受箱2bの開口端部に被着したカバー22bに、信号伝達用のケーブル45aの端部を接続自在なコネクタ57を設けている。そして、上記回転速度センサ27b、温度センサ29b、及び、振動センサ44に付属のハーネス58a、58b、58cを上記コネクタ57に、着脱自在に接続している。即ち、上記カバー22bに固定したこのコネクタ57に、上記ケーブル45a及び上記各ハーネス58a、58b、58cの端部に設けたプラグ59a、59bを、互いに独立して着脱自在としている。この様な構成により、上記各ハーネス58a、58b、58cと上記ケーブル45aとの接続作業の容易化を図っている。
本発明に関する参考例の第1例を示す断面図。 図1の左方から見た図。 図1のA部拡大図。 本発明に関する参考例の第2例を示す断面図。 図4の左方から見た半部端面図。 図4のB部拡大図。 本発明の実施の形態の第1例を示す半部断面図。 図7のC部拡大図。 図8のD矢視図。 従来構造の1例を示す断面図。 図10の左方から見た半部端面図。
符号の説明
1 車軸
2、2a、2b 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、12b 環状部材
13 雄ねじ部
14 ナット
15、15a ボルト
16 回り止めリング
17、17a、17b、17c シールケース
18、18a、18b、18c シールリング
19、19a、19b エンコーダ
20 ボルト
21 円輪部
22、22a、22b カバー
23、23a 円筒部
24 底板部
25 取付部
26、26a、26b センサ取付孔
27、27a、27b 回転速度センサ
28 センサ取り付け用凹孔
29、29a、29b 温度センサ
30a、30b、30c 取付フランジ
31a、31b、31c ボルト
32a、32b ハーネス
33 抑え環
34 段部
35、35a、35b エンドキャップ
36 内部空間
37、37a、37b センサユニット
38 収納部
39 大径部
40 小径部
41 段部
42 隔壁状ケース
43、43a センサホルダ
44 振動センサ
45、45a ケーブル
54 外部空間
55 円輪部
56 間座
57 コネクタ
58a、58b、58c ハーネス
59a、59b プラグ
60 取付フランジ
61 ボルト
62 ナット

Claims (2)

  1. 鉄道車両に固定されて、使用時にも回転しない軸受箱と、この軸受箱の内径側に配置され、鉄道車両の車輪と共に使用時に回転する車軸と、この車軸を上記軸受箱に対して回転自在に支持する複列円すいころ軸受と、この軸受箱の軸方向端部開口を塞ぐカバーと、シールケースと、エンコーダと、センサホルダとを備えた鉄道車両用センサ付回転支持装置であって、上記複列円すいころ軸受は、上記軸受箱に内嵌固定され、その内周面にそれぞれが円すい凹面状で軸方向端部に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した複列の外輪軌道を設けた外輪と、上記車軸に外嵌固定され、その外周面に円すい凸面状の内輪軌道をそれぞれ設けた1対の内輪と、上記各外輪軌道と上記各内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の円すいころとを備えたものであり、上記シールケースは、金属板製で、上記外輪の軸方向端部に締り嵌めにより内嵌固定されており、上記エンコーダは、上記シールケースの外部で上記車軸の軸方向端部に外嵌固定されてこの車軸と共に回転し、その外周縁部分を被検出部としたものであり、上記センサホルダは、非磁性材製で、取付フランジを有するものであり、この取付フランジを上記シールケースに対しボルトとナットとの螺合に基づいて結合固定する事により、上記軸受箱の径方向に関してこの軸受箱の内周面よりも内側で、上記シールケースの外側部分に支持されており、上記センサホルダの内部には、その検出部を上記エンコーダの被検出部に、上記シールケースの外部で径方向に近接対向させた回転速度センサを保持している鉄道車両用センサ付回転支持装置。
  2. エンコーダが、磁性金属材料製で全体を外歯歯車状としたものであって、その外周縁に凹部と凸部とが円周方向に関して交互に形成されている、請求項1に記載した鉄道車両用センサ付回転支持装置。
JP2007239245A 2007-09-14 2007-09-14 鉄道車両用センサ付回転支持装置 Expired - Fee Related JP4591491B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007239245A JP4591491B2 (ja) 2007-09-14 2007-09-14 鉄道車両用センサ付回転支持装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007239245A JP4591491B2 (ja) 2007-09-14 2007-09-14 鉄道車両用センサ付回転支持装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001099989A Division JP2002295464A (ja) 2000-12-01 2001-03-30 転がり軸受ユニットの異常検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008051819A JP2008051819A (ja) 2008-03-06
JP4591491B2 true JP4591491B2 (ja) 2010-12-01

Family

ID=39235975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007239245A Expired - Fee Related JP4591491B2 (ja) 2007-09-14 2007-09-14 鉄道車両用センサ付回転支持装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4591491B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5564963B2 (ja) * 2009-02-19 2014-08-06 日本精工株式会社 軸受装置及び工作機械の主軸装置
JP5640635B2 (ja) * 2010-02-16 2014-12-17 日本精工株式会社 軸受装置及び工作機械の主軸装置並びに工作機械
JP5644358B2 (ja) * 2010-02-16 2014-12-24 日本精工株式会社 荷重センサ付き軸受装置及び工作機械の主軸装置並びに工作機械
CN102589881B (zh) * 2011-12-27 2015-04-22 马鞍山马钢华阳设备诊断工程有限公司 冶金特种车辆轮对轴承缺陷智能检测方法
WO2014154259A1 (en) * 2013-03-27 2014-10-02 Aktiebolaget Skf Hub unit
DE102017216666A1 (de) * 2017-09-20 2019-03-21 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Positionsmesseinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Positionsmesseinrichtung
FR3095020B1 (fr) * 2019-04-12 2022-01-14 Safran Electrical & Power dispositif de surveillance de dégradation de paliers roulants

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0577766U (ja) * 1992-03-24 1993-10-22 エヌティエヌ株式会社 鉄道車輌用回転検出装置
JPH10142246A (ja) * 1996-11-11 1998-05-29 Nippon Seiko Kk 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
JPH1123597A (ja) * 1997-06-27 1999-01-29 Nippon Seiko Kk 回転速度センサを備えた軸受
JPH11257998A (ja) * 1998-01-09 1999-09-24 Nippon Seiko Kk エンコーダ付転がり軸受ユニット
JP2000065847A (ja) * 1998-08-20 2000-03-03 Nippon Seiko Kk 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
JP2000071955A (ja) * 1998-09-02 2000-03-07 Nippon Seiko Kk 軸受装置
WO2000051869A1 (en) * 1999-03-04 2000-09-08 Skf Industrie S.P.A. A railway axle hub unit
JP2000258447A (ja) * 1999-03-10 2000-09-22 Nsk Ltd 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
JP2001056236A (ja) * 1999-08-20 2001-02-27 Uchiyama Mfg Corp 多極磁石エンコーダとシール部材の取付け構造

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0577766U (ja) * 1992-03-24 1993-10-22 エヌティエヌ株式会社 鉄道車輌用回転検出装置
JPH10142246A (ja) * 1996-11-11 1998-05-29 Nippon Seiko Kk 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
JPH1123597A (ja) * 1997-06-27 1999-01-29 Nippon Seiko Kk 回転速度センサを備えた軸受
JPH11257998A (ja) * 1998-01-09 1999-09-24 Nippon Seiko Kk エンコーダ付転がり軸受ユニット
JP2000065847A (ja) * 1998-08-20 2000-03-03 Nippon Seiko Kk 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
JP2000071955A (ja) * 1998-09-02 2000-03-07 Nippon Seiko Kk 軸受装置
WO2000051869A1 (en) * 1999-03-04 2000-09-08 Skf Industrie S.P.A. A railway axle hub unit
JP2002542973A (ja) * 1999-03-04 2002-12-17 エスケーエフ インダストリー ソシエタ ペル アテオニ 鉄道車軸ハブユニット
JP2000258447A (ja) * 1999-03-10 2000-09-22 Nsk Ltd 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
JP2001056236A (ja) * 1999-08-20 2001-02-27 Uchiyama Mfg Corp 多極磁石エンコーダとシール部材の取付け構造

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008051819A (ja) 2008-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4591491B2 (ja) 鉄道車両用センサ付回転支持装置
US8033735B2 (en) Axle bearing assembly
JP2005140320A5 (ja)
JP2005140320A (ja) 駆動輪用ハブユニット
JP2013050193A (ja) 軸受装置
US20080159673A1 (en) Vehicle Wheel Bearing Apparatus
JP2017154641A (ja) 車輪用軸受装置
JP2002295464A (ja) 転がり軸受ユニットの異常検出装置
JP4692879B2 (ja) ハブユニット
JP2006275200A (ja) 転がり軸受装置のカバー及びこれを用いた転がり軸受装置
JP5494197B2 (ja) 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
JP2004354231A (ja) 鉄道車両用センサ付軸受装置
JP5120118B2 (ja) 車軸用軸受装置
JP4953362B2 (ja) 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
JP4120216B2 (ja) センサ付転がり軸受装置
JP2009068597A (ja) エンコーダ付車輪用軸受装置
JP2002357220A (ja) 回転検出装置付転がり軸受ユニット
JP2009257474A (ja) センサ付き転がり軸受装置
WO2021100500A1 (ja) アンギュラ玉軸受用保持器、アンギュラ玉軸受、および、ハブユニット軸受
JPH1138027A (ja) 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
JP2019035421A (ja) 組み合わせシールリング付ハブユニット軸受
JP2014037196A (ja) 車輪用軸受装置
JP4483852B2 (ja) 車輪用回転支持装置及びその組立方法
JP2004036863A (ja) センサユニット付複列転がり軸受
JP2022148676A (ja) ハブユニット軸受

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100518

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100720

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100817

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100830

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4591491

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees