(57)【要約】【課題】軸受周りの温度変化に応じて、その状態を報知する機能が付加された温度報知機能付き軸受を提供する。【解決手段】相対回転可能に対向配置された環状の軌道輪(回転輪２、静止輪４)と、軌道輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体６と、軌道輪の回転速度及び回転方向を検出するセンサ(磁極検出器12a,12b)とを備え、軸受周りの温度変化に応じて、その状態を報知する機能が付加された温度報知機能付き軸受であって、軸受及びその周囲の温度が所定値を超えて上昇した際に、その状態を報知することが可能な温度報知素子１２が設けられている。温度報知素子は、定位置に固定された固定接点Ｔ１と、当該固定接点に対して接触可能に支持された可動接点Ｔ２とを備えており、可動接点は、温度変化に応じて湾曲する熱応動体１４に支持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に対向配置された環状の軌道輪と、軌道輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体とを備え、軸受周りの温度変化に応じて、その状態を報知する機能が付加された温度報知機能付き軸受であって、
軸受及びその周囲の温度が所定値を超えて上昇した際に、その状態を報知することが可能な温度報知素子が設けられており、
温度報知素子は、定位置に固定された固定接点と、当該固定接点に対して接触可能に支持された可動接点とを備えていることを特徴とする温度報知機能付き軸受。
【請求項２】
温度報知素子において、可動接点は、温度変化に応じて湾曲する熱応動体に支持されており、
軸受及びその周囲の温度が所定値以下のとき、熱応動体が初期位置に位置付けられることで可動接点は固定接点に対して接触した閉状態に維持され、
軸受及びその周囲の温度が所定値を超えて上昇したとき、熱応動体が湾曲することで可動接点は固定接点に対して非接触となる開状態に維持されると共に、
その開閉状態を報知する信号が出力されることを特徴とする請求項１に記載の温度報知機能付き軸受。
【請求項３】
温度報知素子は、軸受及びその周囲の温度が所定値以下になると、熱応動体が初期位置に復帰することで可動接点を開状態から閉状態に自己復帰させるサーマルプロテクタとして構成されていることを特徴とする請求項２に記載の温度報知機能付き軸受。
【請求項４】
温度報知素子には、少なくとも温度スイッチ、温度ヒューズ、サーモスタットが含まれることを特徴とする請求項２に記載の温度報知機能付き軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受周りの温度変化に応じて、その状態を報知する機能が付加された温度報知機能付き軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばハードディスクドライブ(ＨＤＤ)装置や自動車のＡＢＳ(Antilock Brake System)などをはじめとする一般産業用機械には、その回転軸を回転自在に支持する各種の軸受が用いられている(特許文献１参照)。ところで、軸受の使用環境によっては、軸受及びその周囲の温度が過度に上昇する場合がある。この場合、高温環境下で軸受を使用し続けると、当該軸受が熱的な作用を受けることで、例えば軸受材の硬さが劣化して、磨耗や摩損が進行し易くなり、その結果、軸受寿命の延命化を図ることが困難になってしまう場合がある。
【０００３】
このような問題は、軸受のみならず、その周囲機器などにも影響するため、当該軸受を用いたシステムを安全に運転させるためには、軸受周りの温度変化に応じて、その状態を報知する機能が付加された温度報知機能付き軸受の開発が要望されているが、現在そのような軸受は知られていない。
【特許文献１】特開平１１−１８５３７０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、軸受周りの温度変化に応じて、その状態を報知する機能が付加された温度報知機能付き軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するために、本発明は、相対回転可能に対向配置された環状の軌道輪と、軌道輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体とを備え、軸受周りの温度変化に応じて、その状態を報知する機能が付加された温度報知機能付き軸受であって、軸受及びその周囲の温度が所定値を超えて上昇した際に、その状態を報知することが可能な温度報知素子が設けられており、温度報知素子は、定位置に固定された固定接点と、当該固定接点に対して接触可能に支持された可動接点とを備えている。
【０００６】
この場合、温度報知素子において、可動接点は、温度変化に応じて湾曲する熱応動体に支持されており、軸受及びその周囲の温度が所定値以下のとき、熱応動体が初期位置に位置付けられることで可動接点は固定接点に対して接触した閉状態に維持され、軸受及びその周囲の温度が所定値を超えて上昇したとき、熱応動体が湾曲することで可動接点は固定接点に対して非接触となる開状態に維持されると共に、その開閉状態を報知する信号が出力される。
【０００７】
このような発明において、温度報知素子は、軸受及びその周囲の温度が所定値以下になると、熱応動体が初期位置に復帰することで可動接点を開状態から閉状態に自己復帰させるサーマルプロテクタとして構成されている。なお、温度報知素子には、少なくとも温度スイッチ、温度ヒューズ、サーモスタットが含まれる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、軸受周りの温度変化に応じて、その状態を報知する機能が付加された温度報知機能付き軸受を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態に係る温度報知機能付き軸受について、添付図面を参照して説明する。
図１(ａ),(ｂ)に示すように、温度報知機能付き軸受は、相対回転可能に対向配置された環状の軌道輪(回転輪２、静止輪４)と、軌道輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体６と、各転動体６を回転可能に保持する環状の保持器８とを備えており、当該保持器８の両側の軌道輪間には、軸受内部を軸受外部に対して密封する環状の密封板１０が設けられている。
【００１０】
なお、ここでは回転輪２を内輪とし、静止輪４を外輪とした軸受を想定する。また、転動体６としては、例えば玉やコロを適用することが可能であるが、ここでは一例として玉を想定する。更に、保持器８としては、例えば波形保持器、冠形保持器、かご形保持器、合せ保持器などを適用することが可能であるが、ここでは一例として波形保持器を想定する。
【００１１】
また、密封板１０としては、例えば金属製のシールドや、心金入りのゴム製のシール(リップが軌道輪に接触又は非接触となるシール)を適用することが可能であるが、ここでは一例としてシールを想定する。この場合、各密封板(シール)１０は、その基端が静止輪(外輪)４に固定され、その先端が回転輪(内輪)２に向けて延出しており、軸受回転中(本実施の形態では、内輪回転中)において常時非回転状態に維持される。
【００１２】
このような軸受には、軸受及びその周囲の温度が所定値を超えて上昇した際に、その状態を報知することが可能な温度報知素子１２が設けられている。なお、所定値は、温度報知機能付き軸受の使用環境や使用目的に応じて増減変更されるため、特に数値限定はしないが、ここでは一例として略１５０℃程度を想定する。
【００１３】
温度報知素子１２は、定位置に固定された固定接点Ｔ１と、固定接点Ｔ１に対して接触可能に支持された可動接点Ｔ２とを備えており、可動接点Ｔ２は、温度変化に応じて湾曲する熱応動体１４に支持されている(図１(ｂ))。このような温度報知素子１２は、その全体が図示しない樹脂製ケース又はガラス製ケース内に密封された状態で軸受に固定されており、外部の雰囲気の影響を受け難い構造となっている。
【００１４】
ここで、温度報知素子１２の取付位置としては、当該温度報知素子１２に接続されたケーブル１６の引き回し状態を考慮すると、軸受回転中に常時非回転状態に維持される静止部位に取り付けることが好ましい。かかる静止部位としては、例えば静止輪(外輪)４や密封板(シール)１０を適用することができるが、ここでは一例として密封板(シール)１０を想定する。
【００１５】
この場合、温度報知素子１２を密封板(シール)１０に取り付ける方法としては、例えばネジで締結する方法や接着剤で固定する方法などを適用すれば良い。また、温度報知素子１２の取付位置の一例として、密封板(シール)１０の外側に固定した構成例が図示されている。
【００１６】
このような温度報知素子１２は、軸受及びその周囲の温度が所定値(１５０℃)以下のとき、熱応動体１４が初期位置に位置付けられることで可動接点Ｔ２は固定接点Ｔ１に対して接触した閉状態(図１(ｂ)の実線で示す状態)に維持される。このとき、温度報知素子１２から接点信号がケーブル１６を介してコントローラ(図示しない)へ出力され、当該接点信号に基づいて、軸受及びその周囲の温度が所定値(１５０℃)以下に保たれていることが報知される。
【００１７】
そして、軸受及びその周囲の温度が所定値(１５０℃)を超えて上昇したとき、熱応動体１４が湾曲することで可動接点Ｔ２は固定接点Ｔ１に対して非接触となる開状態(図１(ｂ)の点線で示す状態)に維持される。このとき、温度報知素子１２から非接点信号がケーブル１６を介してコントローラ(図示しない)へ出力され、当該非接点信号に基づいて、軸受及びその周囲の温度が所定値(１５０℃)を越えて上昇したことが報知される。
【００１８】
この場合、熱応動体１４としては、温度上昇を鋭敏に感知する例えばバイメタルやトリメタルを適用することが好ましい。これにより、温度報知素子１２は、軸受及びその周囲の温度が所定値(１５０℃)以下になると、熱応動体１４が初期位置に復帰することで可動接点Ｔ２を開状態から閉状態に自己復帰させるサーマルプロテクタとして構成されることになる。
【００１９】
以上、本実施の形態によれば、軸受に対して温度報知素子１２を付加したことにより、軸受及びその周囲の温度が所定値(１５０℃)を越えて上昇したことを報知することができる。これにより、高温環境下で軸受を使用し続けるといった事態を回避する各種の対策を事前に講じることが可能となる。
【００２０】
例えば、軸受及びその周囲の温度が所定値(１５０℃)を超えて上昇した際に、温度報知素子１２から出力された非接点信号に基づいて、冷却システムを起動して軸受及びその周囲の温度を冷却していくと、その周囲温度が所定値(１５０℃)以下になったとき、熱応動体１４が初期位置に復帰することで可動接点Ｔ２が開状態から閉状態に自己復帰される。このとき、温度報知素子１２から出力された接点信号に基づいて、軸受及びその周囲の温度が所定値(１５０℃)以下に冷却されたことが報知される。
【００２１】
この場合、１５０℃以下の最適な温度環境下に軸受が置かれることになるため、従来のように軸受が熱的な影響を受けることは無い。この結果、例えば軸受材の硬さが劣化することが防止され、その結果、軸受の磨耗や摩損の進行が低減されることにより、軸受寿命の延命化を図ることができる。
【００２２】
また、ハードディスクドライブ(ＨＤＤ)装置の作動中に、軸受及びその周囲の温度が所定値(１５０℃)を越えたとき、温度報知素子１２から出力された非接点信号に基づいて、例えばＨＤＤ装置を停止制御したり、或いは、データのバックアップをとることで、ＨＤＤ装置に対するデータの誤記録や誤再生を防止することが可能となる。
【００２３】
また、温度報知素子１２からの出力信号に基づいて、上述したような各種の対策を講じることにより、当該軸受のみならず、その周囲機器などに対する熱的な影響を無くすることができるため、当該軸受を用いたシステムを安全に運転させることが可能となる。
【００２４】
なお、上述した実施の形態では、温度報知素子１２をサーマルプロテクタとして構成した場合を想定したが、これに限定されることは無く、温度報知素子１２として、例えば温度スイッチ、温度ヒューズ、サーモスタットなどを適用しても良い。この場合、温度スイッチは、温度変化に応じた電圧信号を出力可能であり、温度ヒューズは、過電流によって生じる発熱を感知して回路を遮断する機能を有する。また、サーモスタットは、自動的に温度が一定になるように調節する機能を有している。
【００２５】
更に、上述した実施の形態では、回転輪２を内輪とし、静止輪４を外輪とした軸受を想定したが、これに限定されることは無く、回転輪２を外輪とし、静止輪４を内輪とした軸受にも本発明の技術を適用することが可能である。この場合、密封板(シール)１０は、その基端を内輪(静止輪)に固定し、その先端を外輪(回転輪)に向けて延出させれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施の形態に係る温度報知機能付き軸受の構成を示す断面図、(ｂ)は、同図(ａ)の温度報知機能付き軸受に付加された温度報知素子の構成を示す図。
【符号の説明】
【００２７】
２  回転輪
４  静止輪
６  転動体
８  保持器
１０  密封板
１２  温度報知素子
１４  熱応動体
Ｔ１  固定接点
Ｔ２  可動接点
【図１】
2007292155.tif 000003