(57)【要約】【課題】  表裏判別が容易に行える機能を有し、かつ情報の記録機能を併せ持つシェル型ころ軸受を提供する。【解決手段】  シェル型の外輪２と、ころ３とを備えるシェル型ころ軸受１において、片方の鍔部２ｂにＩＣタグ５を取付ける。ＩＣタグ５を取付ける鍔部２ｂは、焼入れ処理のままとする鍔部であり、刻印９が施される鍔面側である。ＩＣタグ５は、刻印９と同時にプレス加工した取付用凹部７内に埋め込む。この軸受１に取付けられたＩＣタグ５は、タグリーダで通信することで、表裏判別が行える。また、このＩＣタグ５は、シェル型ころ軸受１についてのロット番号等の各種の情報の記録に用いられる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状部の両端に内向きの鍔部を有するシェル型の外輪と、この外輪の円筒状部の内面を転走する複数のころとを備え、前記外輪が軸方向の方向性を有するものであるシェル型ころ軸受において、いずれか片方の鍔部にＩＣタグを取付けたことを特徴とするＩＣタグ付シェル型ころ軸受。
【請求項２】
請求項１において、外輪は焼入れ処理されたものであって、いずれか片方の鍔部は、焼きなまし処理が施されたもの、または未焼入れとしたＩＣタグ付シェル型ころ軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のＩＣタグ付シェル型ころ軸受の表裏判別方法であって、前記鍔部に取付けられたＩＣタグに対して通信を行って通信状況により表裏を判別するＩＣタグ付シェル型ころ軸受の表裏判別方法。
【請求項４】
請求項３において、ＩＣタグ付シェル型ころ軸受を、金属板上に鍔面で載せ、上方よりタグリーダをＩＣタグ付シェル型ころ軸受に向けてそのＩＣタグと通信を行うＩＣタグ付シェル型ころ軸受の表裏判別方法。
【請求項５】
円筒状部の両端に内向きの鍔部を有するシェル型の外輪と、この外輪の円筒状部の内面を転走する複数のころとを備え、片方の鍔部にＩＣタグを埋め込み状態に取付けたＩＣタグ付シェル型ころ軸受の製造方法であって、前記外輪にＩＣタグの取付用凹部を形成し、この取付用凹部にＩＣタグを埋め込み状態に取付けることを特徴とするＩＣタグ付シェル型ころ軸受の製造方法。
【請求項６】
円筒状部の両端に内向きの鍔部を有するシェル型の外輪と、この外輪の円筒状部の内面を転走する複数のころとを備え、片方の鍔部にＩＣタグを埋め込み状態に取付けたＩＣタグ付シェル型ころ軸受の製造方法であって、前記外輪は、鋼板を有底円筒状に絞り加工し、底抜きにより一端の鍔を形成し、他端を切り落として片鍔付きの外輪半製品を得る一連のプレス工程と、この外輪半製品を焼入れし、他端を焼きなます熱処理工程と、前記外輪半製品内にころ入れた後に他端に鍔部を形成する縁曲げ工程とを経て製造し、上記プレス工程の中で、前記外輪の鍔部にＩＣタグの取付用凹部を塑性加工し、この後の任意時に前記取付用凹部にＩＣタグを埋め込み状態に取付けることを特徴とするＩＣタグ付シェル型ころ軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シェル型ころ軸受においてＩＣタグを取付けたＩＣタグ付シェル型ころ軸受およびその表裏判別方法、並びにその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シェル型軸受は、通常、ハウジングに対して圧入して使用されるが、外輪の反刻印側の鍔部は、ころ及び、保持器付タイプは保持器を組込み後に縁曲げを行うために、焼きなましが施されている。そのため、圧入時に焼きなまし側の鍔部を押すと変形の恐れがあり、圧入時には刻印側を押すことを推奨している。
そこで、軸受メーカの客先の軸受組込みラインにおいて、圧入時に刻印側と反刻印側との表裏判別を行う必要がある。作業者が手作業で組み込みを行う場合は、刻印を見ることで判別できるが、自動機では刻印を検出して表裏判別を行うことは難しい。
このため、自動機の表裏判別方法として、例えば、シェル型ころ軸受の外輪における刻印側と反刻印側の鍔部の内径を異ならせ、テーパ軸の挿入により鍔径を測定することで表裏判別を行っている場合がある。
【０００３】
また、近年のトレーサビリティの要求と、ＩＣタグの普及により、歯車やその他の各種の機械部品において、電磁誘導形式のＩＣタグを取付け、ＩＤコードやこれに関連付けた各種の情報を記憶させて製品情報の管理を行うことが提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−４９９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のシェル型ころ軸受における上記テーパ軸の挿入により表裏判別を行う方法は、テーパ軸の挿脱という機械的な動作を伴うため、判別に手間がかかり、判別装置の機構も複雑なものになる。そのため、簡易にかつ迅速に表裏判別が行えるシステムが望まれる。
また、シェル型ころ軸受においても、製品自体から製品情報が即座に分かるようにすることが、トレーサビリティの観点等から好ましい。
【０００５】
この発明の目的は、表裏判別が容易に行える機能を有し、かつ情報の記録機能を併せ持つシェル型ころ軸受を提供することである。
この発明の他の目的は、表裏判別が簡易に効率良く行えるシェル型ころ軸受の表裏判別方法を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、生産性良く、ＩＣタグの堅固な取付を可能としたＩＣタグ付シェル型ころ軸受の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のＩＣタグ付シェル型ころ軸受は、円筒状部の両端に内向きの鍔部を有するシェル型の外輪と、この外輪の円筒状部の内面を転走する複数のころとを備え、前記外輪が軸方向の方向性を有するものであるシェル型ころ軸受において、いずれか片方の鍔部にＩＣタグを取付けたことを特徴とする。なお、このシェル型軸受は保持器付でもよい。
この構成によると、片方の鍔部にＩＣタグが取付けられているため、このＩＣタグと通信することで、外輪の方向性に対する表裏判別が容易に行える。また、鍔部に取付けられたＩＣタグは、このシェル型ころ軸受のロット番号，製造番号，あるいは仕様情報等の各種の情報の記録に用いることができる。
【０００７】
シェル型ころ軸受において、外輪に方向性が生じる一般的な要因は、外輪の焼き入れ後に、片方の鍔部に焼きなましが施されることによる。焼きなまし処理は、背景技術欄で述べたように、ころを外輪に組み込んだ後の縁曲げを容易にするためである。焼きなまし処理の代わりに、未焼入れとしても良い。
【０００８】
この発明のシェル型ころ軸受の表裏判別方法は、この発明の上記構成のＩＣタグ付シェル型ころ軸受の表裏を判別する方法であって、前記鍔部に取付けられたＩＣタグに対して通信を行って通信状況により表裏を判別することを特徴とする。
タグリーダをＩＣタグ付シェル型ころ軸受の鍔面に対向させると、対向側の鍔面にＩＣタグがある場合は、電波等の通信媒体を遮るものがなく、通信が良好に行えるが、反対向側の鍔部にＩＣタグがあると、電波等の通信媒体が遮られ、通信が不可となるかまたは通信が良好に行えない。そのため、通信状況から表裏判別が行える。また、通信状況で表裏判別が行えるため、機械的な動作が不要で、効率良く表裏判別が行える。
【０００９】
この発明の表裏判別方法は、例えば、ＩＣタグ付シェル型ころ軸受を、金属板上に鍔面で載せ、ＩＣタグ付シェル型ころ軸受の上方よりタグリーダをＩＣタグ付シェル型ころ軸受に向けてそのＩＣタグと通信を行うようにしても良い。
ＩＣタグの種類によっては、タグリーダとの非対向側にＩＣタグがあっても、電波の回り込み等で、対向側にＩＣタグがある場合と通信状況の明確な判別が難しい場合がある。しかし、金属板上にＩＣタグ付シェル型ころ軸受を載せると、金属板側のＩＣタグに対する電波等の通信の媒体は、外輪と金属板とで遮断される。そのため、確実性の高い表裏判別が行える。
【００１０】
この発明のＩＣタグ付シェル型ころ軸受の製造方法は、円筒状部の両端に内向きの鍔部を有するシェル型の外輪と、この外輪の円筒状部の内面を転走する複数のころとを備え、片方の鍔部にＩＣタグを埋め込み状態に取付けた軸受の製造方法であって、前記外輪の鍔面に情報を刻印するときに、この鍔面にＩＣタグの取付用凹部を刻印で形成し、この取付用凹部にＩＣタグを埋め込み状態に取付けることを特徴とする。なお、このシェル型軸受は、保持器付でもよい。
シェル型ころ軸受において、一般的に外輪には製造元やロット番号等の情報が刻印で施される。この刻印時に、ＩＣタグの取付用凹部を刻印で形成することにより、工程の増加を抑えて取付用凹部を形成することができる。取付用凹部にＩＣタグを埋め込み状態に取付けるため、軸受の取扱時や使用時等にＩＣタグが突出して邪魔になることがなく、また干渉等によってＩＣタグが外れることが防止される。
【００１１】
ＩＣタグの取付用凹部の形成は、刻印に限らず、外輪のプレス工程中のいずれかで行うようにしても良い。例えば、外輪の製造過程として、鋼板を有底円筒状に絞り加工し、底抜きにより一端の鍔を形成し、他端を切り落として片鍔付きの外輪半製品を得る一連のプレス工程を含み、この外輪半製品を焼入れし、他端を焼きなます熱処理工程と、前記外輪半製品内にころ及び、保持器付タイプは保持器を入れた後に他端に鍔部を形成する縁曲げ工程とを経てシェル型ころ軸受を製造する場合に、上記プレス工程の中で、前記外輪の鍔部にＩＣタグの取付用凹部を塑性加工し、この後の任意時に前記取付用凹部にＩＣタグを埋め込み状態に取付けるようにしても良い。
この場合の取付用凹部の塑性加工は、刻印に限らず、各種の加工方法が採用できる。塑性加工によると、機械加工に比べて簡単に取付用凹部が加工でき、またこの塑性加工が外輪のプレス工程中であると、例えば一連のトランスファープレス中の一つの工程として追加するか、一つの工程を取付用凹部の形成に兼用することなど、取付用凹部の加工が簡易に行える。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のＩＣタグ付シェル型ころ軸受は、円筒状部の両端に内向きの鍔部を有するシェル型の外輪と、この外輪の円筒状部の内面を転走する複数のころとまた保持器付タイプは保持器とを備え、前記外輪が軸方向の方向性を有するものである軸受において、いずれか片方の鍔部にＩＣタグを取付けたことを特徴とするものであるため、表裏判別が容易に行える機能を有し、かつ情報の記録機能を併せ持つものとなる。
この発明のＩＣタグ付シェル型ころ軸受の表裏判別方法は、鍔部に取付けられたＩＣタグに対して通信を行って通信状況により表裏を判別する方法であるため、簡易にかつ効率良く表裏判別が行える。
この発明のＩＣタグ付シェル型ころ軸受の製造方法は、鍔面に情報を印刻するときに同時に刻印で取付用凹部の形成し、または外輪のプレス工程の中でＩＣタグの取付用凹部を塑性加工する方法であるため、生産性良く、ＩＣタグの取付が堅固に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の一実施形態にかかるＩＣタグ付シェル型ころ軸受を、図１ないし図３と共に説明する。このＩＣタグ付シェル型ころ軸受１は、シェル型の外輪２と、この外輪２の円筒状部２ａの内面を転走する複数のころ３とを備え、片方の鍔部２ｂにＩＣタグ５を取付けたことを特徴とする。複数のころ３は、円筒状の保持器４の各ポケット４ａに保持されている。保持器４は、必ずしも設けなくても良く、総ころ形式のシェル型ころ軸受としても良い。ＩＣタグ５は、非接触で情報の読み取りまたは読み書きが可能なものであり、後述のＲＦＩＤタグが用いられる。
【００１４】
外輪２は、円筒状部２ａの両端に内向きの鍔部２ｂ，２ｃを有するものであり、鋼板のプレス成形品からなる。外輪２は、転走面の表面硬化等のために焼き入れ処理されたものであり、片方の鍔部２ｂは焼き入れ処理状態であるが、もう片方の鍔部２ｃは、焼きなまし処理されている。
【００１５】
ＩＣタグ５は球形または角形等のチップ状のものであり、焼入れ状態側の鍔部２ｂに設けられた取付用凹部７内に埋め込み状態に設けられている。取付用凹部７は、樹脂または接着剤等の埋め込み材８により、ＩＣタグ５を覆って、またはＩＣタグ５の表面を露出した状態で残り部分を埋め込んでいる。取付用凹部７の内面は、電波の反射を妨げる材質の層で覆っても良く、また埋め込み材８として、電波の反射を妨げる材質のものを用いても良い。
【００１６】
焼入れ側となる片方の鍔部２ｂの外面には、図１（Ｂ）に示すように、刻印９が施されている。刻印９は製造元やロット番号等の情報を文字またはマークで施したものである。取付用凹部７は、刻印９の付近に設けられている。取付用凹部７は、機械加工で形成したものであっても、後述のように刻印等の塑性加工により施したものであっても良い。
【００１７】
この構成のＩＣタグ付シェル型ころ軸受１は、図２に示すように、ハウジング１０の孔内に圧入して嵌合させる。この場合に、刻印９側、つまり焼入れ側の鍔部２ｂを押して圧入する。これにより、焼きなまし側の鍔部２ｃが圧入作業で変形することが防止される。刻印９側の認識のために、シェル型ころ軸受１の表裏判別を行う必要があり、手作業による場合は刻印９を見て判別する。自動判別においても、ＩＣタグ５が取付けられているため、そのＩＣタグ５との通信より表裏判別が簡単に行える。
【００１８】
また、ＩＣタグ５は、このシェル型ころ軸受１のロット番号，製造番号，製造場所，製造年月日，あるいは仕様情報や検査結果情報等の各種の情報の記録に利用することができる。物流過程や、使用後の保守情報の記録に用いるようにすることもできる。
【００１９】
この実施形態のＩＣタグ付シェル型ころ軸受１は、このように、表裏判別が容易に行える機能を有し、かつ情報の記録機能を併せ持つものとなる。ＩＣタグ５は、取付用凹部７内に埋め込まれているため、使用時や取扱時に他の物と干渉する問題がない。
【００２０】
図３は、表裏判別方法の具体例を示す。この方法は、金属板１１上に複数のＩＣタグ付シェル型ころ軸受１を整列して載せ、上方よりタグリーダ１２で各ＩＣタグ付シェル型ころ軸受１のＩＣタグ５と通信を行う。このとき、図の右側のＩＣタグ付シェル型ころ軸受１のように、刻印側が上向きのＩＣタグ付シェル型ころ軸受１は、ＩＣタグ５との電波のやり取りを遮断するものがなく、良好に通信することができる。これとは逆に、刻印側が下のＩＣタグ付シェル型ころ軸受１（図の左のもの）は、ＩＣタグ５が外輪２や金属板１１で覆われるため、電波が遮断され、通信が行えないか、また通信状況が非常に悪くなる。そのため、この通信状況の違いにより、表裏判別が行える。
【００２１】
タグリーダ１２は、例えば軸受使用機器の組立工程を管理する管理用コンピュータ１３等に設けられた表裏判別処理手段１４に接続される。表裏判別処理手段１４は、タグリーダ１２の通信状況から表裏判別を行う。この場合に、ＩＣタグ５にＩＣタグ付シェル型ころ軸受１の識別番号が既に書き込まれていたり、あるいは管理用コンピュータ１３等で、金属板１１上の各ＩＣタグ付シェル型ころ軸受１の配置の情報が分かっていれば、複数個のＩＣタグ付シェル型ころ軸受１を同時に表裏判別することができ、またどれが裏向きであるかが判別可能となる。
なお、ＩＣタグ付シェル型ころ軸受１を１個ずつ順に金属板１１上で表裏判別するようにしても良い。その場合に、金属板１１は、例えばスラットコンベヤのスラット等であって良い。
【００２２】
図４は、このＩＣタグ付シェル型ころ軸受１の製造方法の例を示す。外輪２は、トランスファープレス等によるプレス工程（Ａ）において、ブランク抜き（ａ）、絞り（ｂ）、刻印（ｃ）、底抜き（ｄ）の各処理が行われる。ブランク抜き（ａ）は、コイル材（図示せず）等から円形の素材Ｗ０を得る工程である。絞り（ｂ）は、円形の素材Ｗ０を深絞りして有底円筒状の素材Ｗ１を得る工程である。この絞り（ｂ）は、一度に行っても良く、また複数回数に分けて順次深くなるように行っても良い。刻印の工程（ｃ）では、図１（Ｂ）の刻印９を施す。底抜き（ｄ）は、有底円筒状の素材Ｗ１の底面を、周囲を残して内ち抜く工程である。残された周囲部分が片方の鍔部２ｂとなる。
【００２３】
この底抜き（ｄ）の行われた半製品Ｗ２は、開口縁を整える切断過程（鍔切り）の後、熱処理工程（Ｂ）で焼き入れを行い、開口縁付近につき、部分焼きなましをする。熱処理の完了した半製品Ｗ２は、タンブラ加工等で表面処理（図示せず）を行い、組立工程（Ｃ）に供給される。組立工程（Ｃ）では、外輪２内に保持器４およびころ３を組込む。この組込み後に、もう片方の鍔部２ｃを縁曲げする（Ｄ）。尚、保持器４が不要である総ころ形式の場合は、ころ３のみを組み込む。
【００２４】
この実施形態では、上記刻印工程（ｃ）で、図５に示すように、文字等の刻印９の形成と同時に、取付用凹部７をプレス加工する。取付用凹部７のプレス加工は、刻印によって行う。この場合に、文字等の刻印９の形成と、取付用凹部７の形成とは、それぞれの刻印を行う工具１５，１６を同じ工具ホルダ１７に取付けるなどして、同時に行う。
取付用凹部７の形成の後、ＩＣタグ５の取付けは、熱処理工程（Ｂ）の後の適宜の過程で行う。例えば、組立工程（Ｃ）の前または後に行っても良く、また縁曲げ（Ｄ）の完了したシェル型ころ軸受１としての完成後に行っても良い。
【００２５】
この製造方法によると、取付用凹部７をプレス加工で行うため、切削加工による場合に比べて簡単に効率良く行え、切削屑の発生の問題も生じない。特に、刻印の工程（ｃ）で文字等の刻印９と同時に取付用凹部７を刻印で施すようにした場合は、工程を増加させることなく、簡単に取付用凹部７の形成が行える。
【００２６】
図６，図７と共に、上記ＩＣタグ５につき、具体的に説明する。ＩＣタグ５に対する情報の読み書きは、タグリーダ４２によって行われる。ＩＣタグ５が読み書きの両方が可能なタイプのものである場合は、タグリーダ４２は、タグリーダ／ライタとされる。タグリーダ４２は、ＩＣタグ５に対向させるアンテナ４３を有している。タグリーダ４２は、管理用のコンピュータ等の情報処理機器４４により操作される。図３のタグリーダ１２には図６のタグリーダ４２等が用いられる。
ＩＣタグ５は、非接触で情報の記録および読取りが可能なもの、または読取りのみが可能なものであり、ＩＣチップ（集積回路のチップ）４５とアンテナ４６とで構成される。これらＩＣチップ４５とアンテナ４６は、例えば樹脂（図示せず）で一体に包囲される。ＩＣタグは種々の形式，形状，大きさのものがあり、短冊状や板状の物の他、例えば１mm未満の大きさの角状や球状の物などがある。また、対象物に直接に印刷等で形成されるＩＣタグもある。記憶容量も種々異なるものがあるが、用途や取付対象の種類等に応じて適宜選択すればよい。
【００２７】
ＩＣタグ５としては、例えばＲＦＩＤ（無線周波数認識：Radio Frequency Identification）技術を応用したＲＦＩＤタグが利用できる。ＲＦＩＤ形式のＩＣタグは、伝送方式として静電結合、電磁結合、電磁誘導、マイクロ波、光などを用いる形式のものがあり、このうちいずれの形式のものを用いても良い。例えば電磁誘導形式のもの、またはマイクロ波のものが用いられる。
【００２８】
図７は、ＩＣタグ５の具体的回路例を示す。このＩＣタグ５のＩＣチップ４５は、中央処理装置（ＣＰＵ）４７、メモリ４８、送受信回路４９、および電源回路５０を有しており、電源回路３０はアンテナ４６から電源を得るものとされている。メモリ４８は、情報の記憶に電源が不要なものが用いられる。
【００２９】
なお、前記実施形態では、焼入れ側の鍔部２ｂにＩＣタグ５を取付けるようにしたが、焼きもどし側の鍔部２ｃにＩＣタグを取付けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の一実施形態にかかるＩＣタグ付シェル型ころ軸受の断面図およびその部分正面図である。
【図２】同ＩＣタグ付シェル型ころ軸受のハウジングへの取付状態を示す説明図である
【図３】同ＩＣタグ付シェル型ころ軸受の表裏判別方法の説明図である。
【図４】同ＩＣタグ付シェル型ころ軸受の製造工程の説明図である。
【図５】その刻印工程の説明図である。
【図６】ＩＣタグとタグリーダとの関係の説明図である。
【図７】ＩＣタグの回路例のブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…ＩＣタグ付シェル型ころ軸受
２…外輪
２ａ…円筒状部
２ｂ，２ｃ…鍔部
３…ころ
４…保持器
５…ＩＣタグ
７…取付用凹部
９…刻印
１１…金属板
１２…タグリーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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