(57)【要約】【課題】軸受箱２ａ内に車軸１を支持する為の複列円すいころ軸受３の異常検出の精度を向上させる。【解決手段】センサホルダ４３内に、回転速度センサ２７ａと温度センサ２９ａと振動センサ４４とを保持する。このうちの温度センサ２９ａと振動センサ４４との検出信号に基づいて、上記複列円すいころ軸受３の異常の有無を判定する。上記回転速度センサ２７ａの検出信号に基づいて、異常判定の為の閾値を変更する。この構成により、低速時に発生した異常の検出を可能にして、上記課題を解決する。【選択図】図１
2008051819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対回転する外輪と内輪とを有し、これら外輪と内輪とのうちの一方が回転輪であり他方が固定輪であって、これら外輪の内周面に形成された外輪軌道と内輪の外周面に形成された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、上記回転輪又はこの回転輪と共に回転する部分に支持されてこの回転輪と共に回転するエンコーダと、上記固定輪又はこの固定輪を支持した部分に保持されてその検出部をこのエンコーダの被検出部に対向させた回転速度センサと、この回転速度センサを保持したホルダ内に、この回転速度センサに加えて保持された、温度センサと振動センサとのうちから選択される少なくとも１個の異常検出用センサと、この異常検出用センサの検出信号に基づく転がり軸受ユニットの状態を表す状態信号と閾値とを比較する比較手段と、回転速度センサからの信号に基づいて、上記回転輪の回転速度に応じて上記閾値を設定する閾値設定手段とを備える転がり軸受ユニットの異常検出装置。
【請求項２】
回転速度センサを保持する部分が、外輪と、軸受箱の開口端部に被着したカバーと、転動体を設置した部分と外部とを遮断する為のシール部材を支持する為に上記外輪に支持したシールケースとのうちから選択される何れかの部分である、請求項１に記載した転がり軸受ユニットの異常検出装置。
【請求項３】
軸受箱の開口端部に被着したカバーに、信号伝達用のケーブルの端部にコネクタが設けられており、回転速度センサ及び異常検出用センサに付属のハーネスにこのコネクタと接続自在な別のコネクタが設けられている、請求項２に記載した転がり軸受ユニットの異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る転がり軸受ユニットの異常検出装置は、鉄道車両の車輪の回転軸或は圧延機等の各種産業機械装置の回転軸を、車体或は支持台等の固定の部分に回転自在に支持する転がり軸受ユニットに剥離や焼き付き等の異常が発生した場合に、この異常を検出する為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば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。
【０００３】
図１５〜１６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。
【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１５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１５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１５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１５の状態よりも上記車軸１の中央寄り（図１５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。
【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。
【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１５の左端）開口を塞ぐ底板部２４と、この円筒部２３の他端（図１５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。
【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１５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。
【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。
【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３１ａ、３１ａにより上記カバー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３１ｂ、３１ｂ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、取り付け作業が面倒になり、上記各ハーネス３２ａ、３２ｂの取り回しも面倒になる。鉄道車両用の回転支持装置には、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、上記回転支持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】
又、上記従来構造の場合には、上記回転速度センサ２７の信号と上記温度センサ２９の信号とは、互いに独立して処理しており、互いに関連付けて処理する事を考慮してはいなかった。即ち、上記回転速度センサ２７の検出信号は、車輪の回転速度を検出する為にのみ利用し、複列円すいころ軸受３の異常の有無の判定は、上記温度センサ２９の検出信号のみで行なっていた。この為、異常検出の信頼性を必ずしも十分に確保できない。この理由は、鉄道車両の回転支持部等に組み込んだ、複列円すいころ軸受ユニット３等の転がり軸受ユニットの場合、常に一定速度で回転している訳ではない為、この転がり軸受ユニットの摩擦損失による発熱が一定でない事による。言い換えれば、正常な転がり軸受ユニットでも、回転速度の変動によって温度が常に変化している為、温度変化のみで転がり軸受ユニットの異常の有無を判定する事は難しい。
【００１５】
即ち、上記温度センサ２９の検出信号のみで、上記転がり軸受ユニットの異常の有無を判定する場合には、この異常の有無を判定する為の温度の閾値を、温度上昇する高速回転時を基準として規定しなければならない。この結果、低速運転時に発生する異常の検出を行なえない可能性がある。この様な事情から、転がり軸受ユニットの異常検出の信頼性を高める為には、温度以外の要素も合わせて考慮しつつ判定する事が好ましいものと考えられる。
尚、この様な問題は、鉄道車両の車輪用回転支持部に限らず、圧延機等の各種産業機械装置の回転軸等、他の機械装置の回転支持部でも生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の転がり軸受ユニットの異常検出装置は、上述の様な事情に鑑みて発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の転がり軸受ユニットの異常検出装置は、外輪と、内輪と、複数個の転動体と、エンコーダと、回転速度センサと、少なくとも１個の異常検出用センサと、コンパレータ等の比較手段と、閾値設定手段とを備える。
このうちの外輪と内輪とは、互いに相対回転するものであって、一方が回転輪であり他方が固定輪である。
又、上記各転動体は、上記外輪の内周面に形成された外輪軌道と上記内輪の外周面に形成された内輪軌道との間に、転動自在に設けられている。
又、上記エンコーダは、上記回転輪又はこの回転輪と共に回転する部分に支持されてこの回転輪と共に回転する。
又、上記回転速度センサは、上記固定輪又はこの固定輪を支持した部分に保持されてその検出部をこのエンコーダの被検出部に対向させている。
又、上記異常検出用センサは、上記回転速度センサを保持したホルダ内に、この回転速度センサに加えて保持されたもので、温度センサと振動センサとのうちから選択される一方又は双方のセンサである。
又、上記比較手段は、上記異常検出用センサの検出信号に基づく転がり軸受ユニットの状態を表す状態信号と閾値とを比較する。そして、この状態信号が閾値を上回った場合に、上記転がり軸受ユニットが異常である旨（測定値が閾値を上回った事）を表す信号を出す。
更に、上記閾値設定手段は、上記回転速度センサからの信号に基づいて、回転軸の回転速度により上記閾値を設定する。
【発明の効果】
【００１８】
上述の様に構成する本発明の転がり軸受ユニットの異常検出装置の場合には、単一のセンサホルダに少なくとも回転速度センサと異常検出用センサとを含む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。
又、上記異常検出用センサの検出信号に基づいて異常であるか否かを判定する為の閾値を、上記回転速度センサが検出する回転軸の回転速度に応じて変化させるので、上記閾値を高く設定し過ぎる事がなくなり、上記転がり軸受ユニットの異常検出の信頼性向上を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
上述の様に本発明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。
【００３２】
本発明の転がり軸受ユニットの異常検出装置を構成する為の、センサ付転がり軸受ユニットの構造は上述の通りであるが、本発明の転がり軸受ユニットの異常検出装置は、この様なセンサ付転がり軸受ユニットとコンパレータ（比較手段）及び閾値設定回路（閾値設定手段）とを組み合わせる事により、運転速度が低速から高速まで頻繁に変化する、前記複列円すいころ軸受３の異常検出を、高い信頼性で行なえる。次に、この異常検出の有無を判定する為の判定回路の５例に就いて説明する。
【００３３】
先ず、図４に示した第１例は、回転速度センサ２７ａの検出信号により得られる複列円すいころ軸受３に支持された車軸１の回転速度と、温度センサ２９ａの検出信号により得られる上記複列円すいころ軸受３の温度とから、この複列円すいころ軸受３の異常の有無を判定するものである。この第１例では、上記回転速度センサ２７ａの検出信号を処理する回転速度検出回路４６で得られた、上記車軸１の回転速度に関する値を表す速度信号によって、閾値設定回路４７により異常検出用の閾値を決定する。そして、この閾値と、上記温度センサ２９ａから送られてくる温度信号とをコンパレータ４８により比較し、この比較の結果を表す信号を軸受異常判定回路４９により判定して、上記複列円すいころ軸受３の異常の有無を判定する。そして、異常がある場合には、ブザー、警告灯等の警報器５０に信号を送って、この警報器５０を作動させ、運転者や作業者等に異常発生を知らせる警報を発する。この様な本例の処理装置では、上記回転速度センサ２７ａの検出信号により求められる、上記複列円すいころ軸受３の回転速度の変化に従って、異常検出用の温度の閾値を順次変更する事により、高速回転時だけでなく、低速回転時に発生する転がり軸受ユニットの異常を検出する事が可能となる。尚、上述の図４に示した様な判定回路に於いて、上記回転速度検出回路４６、閾値設定回路４７、コンパレータ４８、軸受異常判定回路４９等は、Ａ／Ｄコンバータやマイクロプロセッサ、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等を使用した回路により、ソフトウェア処理する事も可能である。
【００３４】
次に、図５に示した第２例は、回転速度センサ２７ａの検出信号により得られる、複列円すいころ軸受３に支持された車軸１の回転速度と、振動センサ４４の検出信号により得られるこの複列円すいころ軸受３の振動とから、この複列円すいころ軸受３の異常の有無を判定するものである。本例の場合には、上記振動に関する異常検出用の閾値を、上記回転速度センサ２７ａの検出信号に基づいて得られる速度信号に応じて設定し、この閾値と上記振動センサ４４からの信号をコンパレータ４８ａで比較して、上記複列円すいころ軸受３の異常の有無を判定する様に構成している。この様な本例の処理装置の場合には、上記複列円すいころ軸受３の回転速度の変化に伴って、上記振動に関する異常検出の閾値を順次変更する事により、低速回転時に於ける上記複列円すいころ軸受３の異常振動を検出する事が可能となり、この複列円すいころ軸受３内部の転がり接触面に生じた僅かな剥離も早期に検出する事ができる。
【００３５】
即ち、一般に複列円すいころ軸受３を含む転がり軸受ユニットの運転時に発生する振動の大きさは、回転速度が速い程大きくなる。この為、振動センサ４４の検出信号のみで上記複列円すいころ軸受３等の転がり軸受ユニットの異常の有無を判定しようとした場合には、予想される最高回転数時に発生する振動値に合わせて、異常検出用の閾値を設定する必要がある。この為、低速回転時に於ける上記複列円すいころ軸受３等の転がり軸受ユニットの異常の検知が難しかった。これに対して本例の処理装置を使用すれば、その時の回転速度に合わせて異常検出用の閾値を順次変更する事ができるので、振動の大きさに基づいて、剥離等の異常検出を高い信頼性で行なえる。尚、上述の図５に示した様な判定回路に於いても、上記回転速度検出回路４６、閾値設定回路４７、コンパレータ４８ａ、軸受異常判定回路４９等は、Ａ／Ｄコンバータやマイクロプロセッサ、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等を使用した回路により、ソフトウェア処理する事も可能である。
【００３６】
次に、図６に示した第３例も、回転速度センサ２７ａの検出信号により得られる、複列円すいころ軸受３に支持された車軸１の回転速度と、振動センサ４４の検出信号により得られるこの複列円すいころ軸受３の振動とから、この複列円すいころ軸受３の異常の有無を判定するものである。特に、本例の場合には、振動センサ４４から送り出される、上記複列円すいころ軸受３の振動を表す信号を、可変フィルタ５１に通す。この可変フィルタ５１は、上記回転速度センサ２７ａの検出信号から求められる、上記複列円すいころ軸受３の回転速度を表す信号に基づいて、除去又は減衰させる周波数を変化させる。そして、この可変フィルタ５１によって、上記複列円すいころ軸受３の回転数成分を除去又は減衰させた後の振動値と、上述した第２例と同様にして得た異常検出用の閾値とを、コンパレータ４８ａにより比較して、上記複列円すいころ軸受３の異常の有無を判定する様にしている。
【００３７】
複列円すいころ軸受３等の転がり軸受ユニットの回転時に発生する振動は一般的に、回転数に同期した回転数成分の振動の値が最も大きいが、上記複列円すいころ軸受３等の転がり軸受ユニットの内部に剥離等の損傷が発生した場合は、上記回転数に同期しない周波数成分の振動値が大きくなる。そこで本例の場合は、上記回転速度センサ２７ａの信号を元にして除去又は減衰させる周波数を変化させる、上記可変フィルタ５１を通す事により、回転数成分に対応する周波数の振動値を除去又は減衰させる。従って、上記可変フィルタ５１を通過後の信号が表す振動には、通常時でも現れる周波数成分がないか、あっても僅かであり、その分だけ、異常に伴って発生する振動の成分が顕在化するので、複列円すいころ軸受３等の転がり軸受ユニットの異常の有無に関する検出精度を高める事ができる。この為、この複列円すいころ軸受３内部の転がり接触部分で剥離が発生し始めた初期段階で、この複列円すいころ軸受３の異常を検出する事ができ、この複列円すいころ軸受３に焼き付き等の重大な損傷が発生する事を未然に防止する事ができる。尚、上述の図６に示した様な判定回路に於いても、上記回転速度検出回路４６、閾値設定回路４７、コンパレータ４８ａ、軸受異常判定回路４９等は、Ａ／Ｄコンバータやマイクロプロセッサ、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等を使用した回路により、ソフトウェア処理する事も可能である。
【００３８】
次に、図７に示した第４例も、回転速度センサ２７ａの検出信号により得られる、複列円すいころ軸受３に支持された車軸１の回転速度と、振動センサ４４の検出信号により得られるこの複列円すいころ軸受３の振動とから、この複列円すいころ軸受３の異常の有無を判定するものである。特に、本例の場合には、上記振動センサ４４が検出した振動の波形を、周期分析回路５２で分析してから、上記複列円すいころ軸受３の異常の有無を判定する様にしている。この為に本例の場合には軸受異常判定回路４９ａで、上記回転速度センサ２７ａの検出信号から求められる、上記複列円すいころ軸受３の回転速度を表す回転速度信号に基づいて、この複列円すいころ軸受３から発生する各種振動の周期Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 の計算と、この複列円すいころ軸受３の異常の有無の判定とを行なっている。尚、これら各周期Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 とは、上記複列円すいころ軸受３が内輪回転の場合で、Ｔ1 は外輪４の内周面に形成した外輪軌道７に剥離が生じた場合の振動周期を、Ｔ2 は、内輪５の外周面に形成した内輪軌道８に剥離が発生した場合の振動周期を、Ｔ3 は、転動体である円すいころ６の転動面に剥離が発生した場合の振動周期を、それぞれ表している。上記回転速度信号を利用して、上記振動センサ４４からの信号の周期を分析する事により、上記複列円すいころ軸受３に剥離に基づく損傷が発生しているか否かの判定を行なえるだけでなく、この複列円すいころ軸受３の何れの部分に剥離が発生しているかを特定する事もできる。
【００３９】
例えば、上記複列円すいころ軸受３が内輪回転で使用される場合は、静止側である外輪４の内周面に形成した外輪軌道７に剥離が生じた場合、下記の式で表される周波数の振動が発生する。
ｆ1 ＝ｚ・ｆｃ
但し、ｚ：転動体数、ｆｃ：保持器回転周波数
そして、この振動の周期Ｔ1 は、次式で表される。
Ｔ1 ＝１／ｆ1 ＝１／（ｚ・ｆｃ）
これに対して、回転側である内輪５の外周面に形成した内輪軌道８に剥離が発生した場合には、下記の式で表される周波数の振動が発生する。
ｆ2 ＝ｚ・（ｆｒ−ｆｃ）
但し、ｚ：転動体数、ｆｒ：内輪回転周波数、ｆｃ：保持器回転周波数  そして、この振動の周期Ｔ2 は、次式で表される。
Ｔ2 ＝１／ｆ2 ＝１／｛ｚ・（ｆｒ−ｆｃ）｝
更に、転動体である円すいころ６の転動面に剥離が発生した場合には、次の式で表される周波数の振動が発生する。
ｆ3 ＝２・ｆｂ
但し、ｆｂ：転動体の自転周波数
そして、この振動の周期Ｔ3 は、次式で表される。
Ｔ3 ＝１／ｆ3 ＝１／（２・ｆｂ）
これらの場合に、ｆｃ、ｆｒ、ｆｂ等の周波数は、複列円すいころ軸受３等の転がり軸受ユニットの諸元及びその回転数が分かれば計算できるので、振動波形の周期を分析する事により、上記複列円すいころ軸受３の何れの部位に剥離が発生したかを特定できる。
【００４０】
例えば、上記各周期Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 以外の周期を有する振動成分が増加している場合は、複列円すいころ軸受３の転がり接触面以外の部位に異常が発生している事になる。従って、本例の様に、周期分析回路５２により振動センサ４４の検出信号の周期分析を行なう場合には、上記複列円すいころ軸受３及びその周囲部分を含めた、回転支持部及びその周辺部分を含む部分の異常を検知する事ができる。この場合に、例えば、回転数の１次成分に相当する周期が特に大きくなっている場合には、車輪の１個所に滑走による偏摩耗が発生している事が推定される。尚、上述の図７に示した様な判定回路に於いても、上記回転速度検出回路４６、周期分析回路５２、軸受異常判定回路４９ａ等は、Ａ／Ｄコンバータやマイクロプロセッサ、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等を使用した回路により、ソフトウェア処理する事も可能である。
【００４１】
次に、図８に示した第５例も、回転速度センサ２７ａの検出信号により得られる複列円すいころ軸受３に支持された車軸１の回転速度と、振動センサ４４の検出信号により得られるこの複列円すいころ軸受３の振動とから、この複列円すいころ軸受３の異常の有無を判定するものである。特に、本例の場合には、振動信号を包絡線処理を施す為の包絡線処理回路５３に通し、その処理波形を使用して周波数分析をしている。上記振動センサ４４が検出した振動の波形そのもの（生波形）を周波数分析すると上記複列円すいころ軸受３の異常を分析できないが、この振動の生波形を包絡線処理し、その処理波形を使用して周波数分析回路６３により周波数分析を行なうと、上記複列円すいころ軸受３等の転がり軸受ユニットの異常を分析する事が可能となり、転がり接触部分の剥離に基づいて発生する振動の周波数ｆ1 、ｆ2 、ｆ3 を検知する事ができる。尚、上述の図８に示した様な判定回路に於いても、上記回転速度検出回路４６、包絡線処理回路５３、周波数分析回路６３、軸受異常判定回路４９等は、Ａ／Ｄコンバータやマイクロプロセッサ、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等を使用した回路により、ソフトウェア処理する事も可能である。
【００４２】
何れにしても、図４〜８にその５例を示した処理回路で、複列円すいころ軸受３等の転がり軸受ユニット部分の異常検出用の閾値の設定を回転速度の変化に伴って順次変更したり分析する事で、従来は難しかった、刻々と変化する複列円すいころ軸受３等の転がり軸受のユニットの状態に応じた最適な閾値の設定が可能になる。そして、この複列円すいころ軸受３等の転がり軸受ユニットの異常の有無の判定精度を飛躍的に向上させる事ができる。
【００４３】
尚、回転速度センサ以外に、振動センサ及び温度センサを両方組み合わせた構成に於いては、温度及び振動の両方の信号から複列円すいころ軸受３の異常を検知できる事になり、グリースの劣化による潤滑不良や異物噛み込み等による転がり接触面の剥離等の異常を、幅広く検知する事が可能となる。以上に述べた様な複列円すいころ軸受３の異常検出装置によれば、上記複列円すいころ軸受３等の転がり軸受ユニットの異常を早期に検知する事を可能にして、この複列円すいころ軸受３等の転がり軸受ユニットに焼き付き等の重大な損傷が発生する事を有効に防止する事が可能になる。
【００４４】
更に、本例の場合には、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。
【００４５】
［実施の形態の第２例］
次に、図９〜１１は、やはり請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、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。
【００４６】
本例の場合には、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。又、上記センサユニット３７ａに組み込んだ回転速度センサ２７ａ、温度センサ２９ａ、振動センサ４４の出力を、前述の図４〜８の何れかに記載した様な判定回路により判定して、上記複列円すいころ軸受３の異常検出の有無を判定する点も、前述した第１例の場合と同様である。
【００４７】
［実施の形態の第３例］
次に、図１２〜１４は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第３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１２〜１３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。
【００４８】
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１２〜１３の右端部）に、振動センサ４４を先端部（図１２〜１３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。
【００４９】
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。
この様な本例の場合も、上記センサユニット３７ｂに組み込んだ回転速度センサ２７ａ、温度センサ２９ａ、振動センサ４４の出力を、前述の図４〜８の何れかに記載した様な判定回路により判定して、上記複列円すいころ軸受３の異常検出の有無を判定する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の転がり軸受ユニットの異常検出装置は、以上に述べた通り構成され作用するので、鉄道車両や各種産業機械等の回転支持部の異常検出の信頼性を向上させて、これら回転支持部を有する各種機械装置の運転時の安全性向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】図１の左方から見た図。
【図３】図１のＡ部拡大図。
【図４】転がり軸受ユニットの異常検出を行なうの為の回路の第１例を示すブロック図。
【図５】同第２例を示すブロック図。
【図６】同第３例を示すブロック図。
【図７】同第４例を示すブロック図。
【図８】同第５例を示すブロック図。
【図９】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図１０】図９の左方から見た半部端面図。
【図１１】図９のＢ部拡大図。
【図１２】本発明の実施の形態の第３例を示す半部断面図。
【図１３】図１２のＣ部拡大図。
【図１４】図１３のＤ矢視図。
【図１５】従来構造の１例を示す断面図。
【図１６】図１５の左方から見た半部端面図。
【符号の説明】
【００５２】
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
４６    回転速度検出回路
４７    閾値設定回路
４８、４８ａ  コンパレータ
４９、４９ａ  軸受異常判定回路
５０    警報器
５１    可変フィルタ
５２    周期分析回路
５３    包絡線処理回路
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
６３    周波数分析回路
【図１】
2008051819.tif 000003
【図２】
2008051819.tif 000004
【図３】
2008051819.tif 000005
【図４】
2008051819.tif 000006
【図５】
2008051819.tif 000007
【図６】
2008051819.tif 000008
【図７】
2008051819.tif 000009
【図８】
2008051819.tif 000010
【図９】
2008051819.tif 000011
【図１０】
2008051819.tif 000012
【図１１】
2008051819.tif 000013
【図１２】
2008051819.tif 000014
【図１３】
2008051819.tif 000015
【図１４】
2008051819.tif 000016
【図１５】
2008051819.tif 000017
【図１６】
2008051819.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月4日(2007.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対回転する外輪と内輪とを有し、これら外輪と内輪とのうちの一方が回転輪であり他方が固定輪であって、これら外輪の内周面に形成された外輪軌道と内輪の外周面に形成された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、上記回転輪又はこの回転輪と共に回転する部分に支持されてこの回転輪と共に回転するエンコーダと、上記固定輪の端部に嵌合支持されて、上記複数個の転動体を設置した内部空間と外部とを遮断する為のシール部材を支持する為のシールケースと、このシールケースの外側部分に支持された非磁性材製のセンサホルダとを備え、このセンサホルダ内に、その検出部を上記エンコーダの被検出部に対向させた回転速度センサを保持したセンサ付回転支持装置。
【請求項２】
センサホルダに設けられた取付フランジを、シールケースに対し、ボルトとナットとの螺合により結合固定している、請求項１に記載したセンサ付回転支持装置。
【請求項３】
エンコーダが車軸の端部に外嵌固定されている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したセンサ付回転支持装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係るセンサ付回転支持装置は、鉄道車両の車輪の回転軸或は圧延機等の各種産業機械装置の回転軸を、車体或は支持台等の固定の部分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。
【背景技術】
【０００２】
例えば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。
【０００３】
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【００１０】
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。
【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。
【００１２】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述の様なセンサ付回転支持装置の改良に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のセンサ付回転支持装置は、外輪と、内輪と、複数個の転動体と、エンコーダと、シールケースと、センサホルダとを備える。
このうちの外輪と内輪とは、互いに相対回転するものであって、一方が回転輪であり他方が固定輪である。
又、上記各転動体は、上記外輪の内周面に形成された外輪軌道と上記内輪の外周面に形成された内輪軌道との間に、転動自在に設けられている。
又、上記エンコーダは、上記回転輪又はこの回転輪と共に回転する部分に支持されてこの回転輪と共に回転する。
又、上記シールケースは、上記固定輪の端部に嵌合支持されて、上記複数個の転動体を設置した内部空間と外部とを遮断する為のシール部材を支持している。
又、上記センサホルダは、非磁性材製で、上記シールケースの外側部分に支持されている。
そして、上記センサホルダ内に、その検出部を上記エンコーダの被検出部に対向させた回転速度センサを保持している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
上述の様に本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。
【００２８】
更に、本例の場合には、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。
【００２９】
［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。
【００３０】
本例の場合には、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。
【００３１】
［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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、鉄道車両の車輪用回転支持部に限らず、圧延機等の各種産業機械装置の回転支持部も対象になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に関する参考例の第１例を示す断面図。
【図２】図１の左方から見た図。
【図３】図１のＡ部拡大図。
【図４】本発明に関する参考例の第２例を示す断面図。
【図５】図４の左方から見た半部端面図。
【図６】図４のＢ部拡大図。
【図７】本発明の実施の形態の第１例を示す半部断面図。
【図８】図７のＣ部拡大図。
【図９】図８のＤ矢視図。
【図１０】従来構造の１例を示す断面図。
【図１１】図１０の左方から見た半部端面図。
【符号の説明】
【００３６】
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
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2008051819.tif 000019
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2008051819.tif 000020
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2008051819.tif 000021
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2008051819.tif 000022
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2008051819.tif 000023
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2008051819.tif 000024
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2008051819.tif 000025
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2008051819.tif 000026
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
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【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
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【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
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【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
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【補正の内容】