(57)【要約】【課題】  防水性を確保しつつ、組み立てが容易な回転速度検出装置を提供する。【解決手段】  回転速度検出装置３２は、回転部材２８の回転速度を検出する回転速度検出素子４１と、回転速度検出素子４１を収容し、開口を有する筐体３６と、筐体３６の開口を塞ぐ蓋３７と、を備える。回転部材２８と回転速度検出素子４１との間に位置する筐体３６の側部４６において、回転速度検出素子４１が対向する部分の肉厚は、蓋３７が取り付けられる部分の肉厚より薄く形成されている。【選択図】  図２
2006250607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材の回転速度を検出する回転速度検出素子と、該回転速度検出素子を収容し、開口を有する筐体と、該筐体の開口を塞ぐ蓋と、を備える回転速度検出装置であって、
前記回転部材と前記回転速度検出素子との間に位置する前記筐体の側部において、前記回転速度検出素子が対向する部分の肉厚は、前記蓋が取り付けられる部分の肉厚より薄く形成されていることを特徴とする回転速度検出装置。
【請求項２】
さらに、温度検出素子と振動検出素子の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１に記載の回転速度検出装置。
【請求項３】
前記回転速度検出素子は、前記温度検出素子と前記振動検出素子の前記少なくとも一方より前記筐体の側面側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の回転速度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転速度検出装置に関するものであり、特に、信頼性が要求される鉄道車両や自動車等の軸受装置や機械装置等の回転速度を検出する回転速度検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両や自動車等の車軸を支持する軸受装置や機械設備等では、車軸の回転速度を検出するために、回転速度検出装置が用いられている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図４は、車両用軸受の近傍に設置したセンサによって軸受の運転状態を検知する、特許文献１に記載の従来構造を示す。車軸１００は転がり軸受１０１を介して軸受装置の軸箱１０２に回転自在に支持されている。軸箱１０２に取り付けられた蓋１０３には、円筒状のセンサ部１０４が、車軸１００のエンドキャップ１０５に嵌装されるエンコーダ１０６に対向するように取り付けられている。センサ部１０４は、エンコーダ１０６を介して車軸１００の回転速度を検出する回転速度検出素子を有する。
【特許文献１】特表２００１−５００５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回転速度を検出するためのセンサは、センサ内部の回転速度検出素子と検出対象である鋼製の歯車との距離をできるだけ小さくすることが望まれる。また、センサの使用環境によっては、防水性が要求される。このため、図４の従来構造では、円筒状のケースの先端部に回転速度検出素子を配置し、且つ、回転速度検出素子と検出対象の歯車との距離をできるだけ小さくするよう、ケース先端部の肉厚を薄くしている。
【０００５】
しかしながら、図４に記載のセンサ部１０４は、開口から離れた円筒状の筐体の先端部に回転速度検出素子を配置しているため、組み立てが難しいという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、防水性を確保しつつ、組み立てが容易な回転速度検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の構成によって達成される。
（１）  回転部材の回転速度を検出する回転速度検出素子と、該回転速度検出素子を収容し、開口を有する筐体と、該筐体の開口を塞ぐ蓋と、を備える回転速度検出装置であって、
前記回転部材と前記回転速度検出素子との間に位置する前記筐体の側部において、前記回転速度検出素子が対向する部分の肉厚は、前記蓋が取り付けられる部分の肉厚より薄く形成されていることを特徴とする回転速度検出装置。
（２）  さらに、温度検出素子と振動検出素子の少なくとも一方を有することを特徴とする（１）に記載の回転速度検出装置。
（３）  前記回転速度検出素子は、前記温度検出素子と前記振動検出素子の前記少なくとも一方より前記筐体の側面側に配置されることを特徴とする（２）に記載の回転速度検出装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の回転速度検出装置によれば、回転速度検出素子を収容し、開口を有する筐体と、筐体の開口を塞ぐ蓋と、を備えるので、検出装置の組み立てを容易とすると共に、回転部材と回転速度検出素子との間に位置する筐体の側部において、回転速度検出素子が対向する部分の肉厚は、蓋が取り付けられる部分の肉厚より薄く形成されているので、回転速度検出素子が対向する部分の肉厚を薄くして回転速度検出性能を確保し、且つ、蓋が取り付けられる部分の肉厚を厚くして、蓋と筐体との間のシール面積を確保し、防水性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る回転速度検出装置について図面を参照して説明する。  図１は、本発明の回転速度検出装置が組み込まれる鉄道車両用軸受装置を示す。鉄道車両用軸受装置１０では、図示しない車輪を支持固定する中空円筒状の車軸１１が、軸箱１２の内側で、転がり軸受であ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。
【００１０】
複列円すいころ軸受１３は、軸箱１２に内嵌され、円錐面状に傾斜した一対の外輪軌道面１４（片方の外輪軌道面は図示しない。）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（片方の内輪軌道面は図示しない。）を外周面に有する回転部材である一対の内輪１７（片方の内輪は図示しない。）とを有する。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との間に周方向に複数配置された複列の円すいころ１８と、複列の円すいころ１８を周方向に転動自在に保持する環状の保持器１９（片方の保持器は図示しない。）とを有する。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、また、軸受空間にはグリースや潤滑油等の潤滑剤が封入されている。
【００１１】
一対の内輪１７間には内輪間座２０が介装されており、内輪１７の軸方向端部には内輪１７を軸方向に押圧する押し付け間座２１が車軸１１に外嵌された状態で配置されている。また、押し付け間座２１の内輪１７から離間する側には、押し付け間座２１に対して内輪１７側への押し付け力を付与する軸端ナット２２が車軸１１に螺合された状態で配置されている。即ち、軸端ナット２２は、押し付け間座２１に内輪１７側への押し付け力を付与することにより、複列円すいころ軸受１３に必要な予圧を付与した状態で内輪１７を固定している。なお、使用条件によっては予圧を付与しない場合もある。さらに、軸端ナット２２の外端面にボルト２３により固定した回り止めリング２４を、車軸１１の端部外周面に係合させることで、軸端ナット２２の緩み止めを行っている。なお、外輪１５は、軸箱１２の内周面の一端（図の左端）寄り部分に形成される段部２５と、図示しない他端寄り部分の側部で、軸箱１２に内嵌固定される図示しない抑え環との間で挟持される。
【００１２】
また、外輪１５の軸方向の端部内径面には円すいころ軸受１３の軸方向端部をシールする鉄製のシールケース２６が嵌め込まれている。このシールケース２６の内周面と押し付け間座２１の外周面との間には、シールリング２７が配置され、複列円すいころ軸受１３の軸受空間の両端開口部を塞いでいる。この構成により、円すいころ軸受１３は、軸受空間内に封入したグリースが外部に漏洩するのを防止すると共に、外部から軸受空間に雨水や塵等の異物が侵入するのを防止している。
【００１３】
また、押し付け間座２１の外周面には、車軸１１及び円すいころ軸受１３の回転に連動して回転する検出対象としての回転部材であるエンコーダ２８が形成されている。エンコーダ２８は、周方向に等間隔で凹部と凸部が交互に設けられた外歯車状に形成されており、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。
【００１４】
また、軸箱１２の一端部には、この一端開口を塞ぐようにカバー２９が固定されており、カバー２９の円筒部３０で、エンコーダ２８と軸方向においてオーバーラップする位置に、径方向に貫通するセンサ取り付け孔３１が形成されている。そして、センサ取り付け孔３１には、回転速度検出装置３２が、ボルト３３，３４によって軸箱１２及びカバー２９に固定されている。
【００１５】
図２及び図３に示されるように、回転速度検出装置３２は、開口を有する収容空間３５を形成する略直方体形状の筐体３６と、筐体３６に形成される収容空間３５の開口を塞ぐ平板状の蓋３７とを備える。筐体３６は、ボルト取り付け孔３８ａが形成される基部３８を有して、カバー２９のセンサ取り付け孔３１に向けて延び、車軸１１の軸方向において、エンコーダ２８とオーバーラップするように配置される。なお、筐体３６は、アルミニウム合金等の非磁性材料によって形成される。
【００１６】
また、筐体３６は、開口を囲む周縁部３６ａにおいて、平板状の蓋３７と略同一な四角形状を有しており、周縁部の各コーナーに配置されたボルト３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄを締結することで、蓋３７を固定している。よって、収容空間３５の開口を塞ぐ蓋３７は、軸箱１２内に配置される。
【００１７】
収容空間３５内の筐体３６の底部側には、プリント基板４０が取付けられており、プリント基板４０には、エンコーダ２８の回転速度を検出する回転速度検出素子４１と、磁束発生用の磁石４２と、複列円すいころ軸受１３の温度を検出する温度検出素子４３と、複列円すいころ軸受１３の振動を検出する振動検出素子４４とが載置されている。これら回転速度検出素子４１、温度検出素子４３、振動検出素子４４からの信号は、信号ケーブル４５を介して外部に伝送される。
【００１８】
回転速度検出素子４１は、エンコーダ２８に対向する筐体３６の側部４６に近接してプリント基板４０に配置され、磁石４２は、回転速度検出素子４１に対して車軸１１の径方向外方に隣接して配置される。また、温度検出素子４３と振動検出素子４４は、エンコーダ２８に対して回転速度検出素子４１よりも離れた位置で、プリント基板４０に取り付けられている。
【００１９】
そして、エンコーダ２８と回転速度検出素子４１との間に位置する筐体３６の側部４６は、筐体３６の高さ方向において、蓋３７が取付けられる部分４６ａ、即ち、ボルト３９ａ，３９ｃが捩じ込まれる部分を除いて、円弧状に切り欠いて形成される。このため、側部４６における回転速度検出素子４１が対向する部分４６ｂの肉厚は、蓋が取付けられる部分４６ａの肉厚ｂ２よりも、少なくとも部分的に薄く形成され、特に、回転速度検出素子４１が対向する部分４６ｂの筐体４６の幅方向中間部における肉厚ｂ１は、蓋が取付けられる部分４６ａの肉厚ｂ２よりも薄く形成される。回転速度検出素子４１が対向する部分４６ｂには、部分円筒面４７が形成され、この部分円筒面４７内にエンコーダ２８の一部が収容されるように配置される。
【００２０】
なお、部分円筒面４７の曲率半径は、エンコーダ２８の曲率半径よりわずかに大きな曲率半径を有する。また、回転速度検出素子４１が対向する部分４６ｂは、幅方向中間部（上面視中央部分）において、肉厚ｂ１が０．１〜０．５ｍｍ、好ましくは、０．２〜０．３ｍｍとなるように加工される。
【００２１】
このように構成される回転速度検出装置３２は、車軸１１に固定された軸端ナット２２の回転をエンコーダ２８の凹部及び凸部による磁束の変化として回転速度検出素子４１で検出し、該回転速度検出素子４１から例えばパルス状の電気信号を制御回路に出力して所定の処理を行うことで、車軸１１の回転速度が検出される。
【００２２】
この時、筐体３６の側部４６において、回転速度検出素子４１が対向する部分４６ｂは、肉厚を薄く形成されており、この部分４６ｂに形成される部分円筒面４７内にエンコーダ２８の一部が入り込むため、エンコーダ２８と回転速度検出素子４１との距離を小さくでき、回転速度検出性能を確保することができる。
【００２３】
また、蓋が取付けられる部分４６ａは、肉厚を厚く形成されているので、蓋３７との間のシール部分の面積を確保し、筐体３６の収容空間３５内部の防水性を確保している。
【００２４】
従って、本実施形態の回転速度検出装置３２によれば、回転速度検出素子４１を収容し、開口を有する筐体３６と、筐体３６の開口を塞ぐ蓋３７と、を備えるので、検出装置３２の組み立てを容易とすると共に、エンコーダ２８と回転速度検出素子４１との間に位置する筐体３６の側部４６において、回転速度検出素子４１が対向する部分４６ｂの肉厚は、蓋３７が取り付けられる部分４６ａの肉厚より薄く形成されているので、回転速度検出素子４１が対向する部分４６ｂの肉厚を薄くして回転速度検出性能を確保し、且つ、蓋３７が取り付けられる部分４６ａの肉厚を厚くして、蓋３７と筐体３６との間のシール面積を確保し、防水性を維持することができる。
【００２５】
また、回転速度検出装置３２は、温度検出素子４３と振動検出素子４４とを備えるので、単一の筐体３６内に温度検出素子４３と振動検出素子４４を収容し、コンパクトな構成で、複列円すいころ軸受１３の回転速度と共に、温度及び振動を検出することができる。
【００２６】
さらに、回転速度検出素子４１は、温度検出素子４３と振動検出素子４４より筐体３６の側面４６側に配置されるので、筐体３６の収容空間３５内で側部４６寄りに配置することができ、回転速度検出性能を向上することができる。
【００２７】
なお、本発明は、前述した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。
本発明は、筐体の側部における回転速度検出素子が対向する部分の肉厚を、蓋が取り付けられる部分の肉厚より薄く形成するものであればよく、回転速度検出素子が対向する部分の形状は任意で、本実施形態の円弧状に限定されるものでない。
【００２８】
本発明の回転速度検出装置が組み込まれる軸受装置としては、本実施形態の鉄道車両用軸受装置に限定されるものでなく、例えば、自動車用軸受装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態である回転速度検出装置が組み込まれる鉄道車両用軸受装置を示す部分断面図である。
【図２】図１の回転速度検出装置を示す断面図である。
【図３】図１の回転速度検出装置を示す上面図である。
【図４】従来の鉄道車両用軸受装置を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  鉄道車両用軸受装置
１１  車軸
１２  軸箱
１３  複列円すいころ軸受
２８  エンコーダ（回転部材）
３２  回転速度検出装置
３６  筐体
３７  蓋
４１  回転速度検出素子
４６  側部
４３  温度検出素子
４４  振動検出素子
【図１】
2006250607.tif 000003
【図２】
2006250607.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006250607.tif 000006