JP2000043723A - 鉄道車両の車軸ベアリングユニットにセンサ―を装着するデバイス - Google Patents

鉄道車両の車軸ベアリングユニットにセンサ―を装着するデバイス

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 少なくとも一つのセンサー１７を鉄道車両の
車軸ベアリングユニットの装着するためのセンサー装着
デバイスを提供する。 【解決手段】外周側面に前記ベアリングの固定アウター
レース１が装着されている環状のシーリングインサート
１０を備えていて、前記インサート１０のシリンドリカ
ルの面１３に実質的に環状の形状をもつ装着手段１４，
１４’を有している。この装着手段は、前記環状のイン
サート１０の上半部に位置するセンサー１７と前記環状
のインサート１０の下半部に位置し、前記センサー１７
に電気的に接続する第１の電気導通手段２１を前記ベア
リングから離れた位置にある要素と電気的に接続する第
２の電気導通手段２２に電気的に接続する電気導通のた
めの電気接続手段１９とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道車両の車軸
ベアリングユニットの改良に関し、特に、温度センサー
などのセンサーの取付に好適な前記ベアリングユニット
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】よく知られているように、鉄道車両のボ
ギーは、サドル形状の要素を介して車軸ベアリングの固
定アウターレースに着座しており、前記要素は、車軸の
外側面の下半部をカバーしていないもので、シーリング
デバイスを用いて、車軸ベアリングのインナーレースと
アウターレースとの間の環状のギャップを外部から閉止
するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような車軸ベアリ
ングユニットの動作状況、車軸の動作状況、例えば、温
度や潤滑状況などを検知するセンサーを取り付ける必要
があるが、従来の構造にこのようなセンサーを容易に取
り付けられ、該センサーの動作が確実で、保守、点検が
容易になる取り付け手段が要望されている。これが、本
発明の解決課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、温度計測その
他の計測機能を果たすセンサーを前記ベアリングユニッ
トの上部に取り付けて、センサーが容易に取り付けら
れ、該センサーの動作が確実で、保守、点検が容易にな
る取付デバイスを提供し、前記課題を解決するものであ
る。
【０００５】本発明に係るデバイスは、少なくとも一つ
のセンサーを鉄道車両の車軸ベアリングユニットの装着
するデバイスであり、このデバイスは、外周側面に前記
ベアリングの固定アウターレースが装着されている環状
のシーリングインサートを備えるものにおいて、前記イ
ンサートのシリンドリカルの面に実質的に環状の形状を
もつ装着手段を備え、この装着手段が以下の構成要素を
支持する構成になっていることを特徴とするデバイスで
ある：前記環状のインサートの上半部に位置するセンサ
ー；及び前記環状のインサートの下半部に位置し、前記
センサーに電気的に接続する第１の電気導通の手段を前
記ベアリングから離れた位置にある要素と電気的に接続
する第２の電気導通手段に電気的に接続する電気導通の
ための電気接続手段。
【０００６】さらに、本発明は、鉄道車両の車軸のベア
リングユニットの構造をも要旨とするもので、このベア
リングユニットは、少なくとも一つのセンサーを鉄道車
両の車軸のベアリングユニットを装着するデバイスであ
り、このデバイスは、外周側面に前記ベアリングの固定
アウターレースと一体の環状のシーリングインサートを
備えるものにおいて、センサー装着デバイスが前記した
構成をもつものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を記載
し、本発明を詳細に説明する。図１を参照すると、本発
明の一つの好ましい実施の形態における鉄道車両の車軸
ベアリングユニットは、放射状に配置された不動のアウ
ターレース１、放射状に配置された回転する一対のイン
ナーハーフレース２ａ，２ｂ及びアウターレース１とイ
ンナーハーフレース２ａ，２ｂそれぞれとの間に軸方向
に間隔をおき、放射方向に介在している２セットの傾斜
したローラー３ａ，３ｂを備えている。前記一対のイン
ナーハーフレースは、既知の手段で回転する車軸４に取
り付けらる。ボルトのようなねじがきってある取付要素
６により車軸４に固定されたエンドキャップ５がシリン
ドリカルのスペーサー７を介在させてインナーハーフレ
ース２ａ，２ｂを車軸４に対し正しい位置に保持するよ
うになっている。
【０００８】前記ベアリングのアウターレースの上に
は、コンベンショナルの鉄道ボギー（図を分かりやすす
るため図示せず）の凹んだ、サドル形状又は逆Ｕ字形状
の要素８が搭載されている。図２に示すように、サドル
要素８は、アウターレース１のセミシリンドリカルの上
部及びラジアルアウター面にそう約１８０°に及ぶ周側
面を有ている。サドル要素８の垂直方向の荷重がアウタ
ーレース１にかかるから、これによって、アウターレー
ス１は、正しい位置に保持される。
【０００９】図１において、符号９は、アウターレース
１とインナーハーフレース２ｂとの間の環状の間隙２０
を前記ベアリングの軸方向外面からシールする通常の構
造のシーリングデバイス全体を示す。このシーリングデ
バイス９は、不動のアウターレース１と一体の環状のシ
ーリングインサート１０及び車軸４と前記ユニットの他
の回転パーツと共に回転するために固定された環状のイ
ンサート１１から構成されている。動かない環状のイン
サート１０は、金属又は他のリジッドなマテリアルから
作られており、軸方向のシリンドリカルの壁１３に続く
ラジアル壁１２を形成する形状になっている。
【００１０】この発明によれば、シリンドリカルの壁１
３は、前記ベアリングユニットに設けられる少なくとも
一つ又は複数のセンサーを取り付けるデバイスの支持面
になる。この取付けデバイスは、外側からシリンドリカ
ルの壁１３を囲む環状のストリップ１４を含む。そし
て、ストリップ１４は、締めつけデバイス１５により円
周方向に締め付けられる。図示の好ましい実施の形態に
おいては、ストリップ１４は、円形のリングであって、
その両端部がボルト１５ａのような締め付け手段により
緊締に結合されるようになっている。ストリップ１４を
締め付ける手段は、他にも種々のものがあり、これら
は、当業者にとって自明なことであるから、例示を省略
する。
【００１１】前記したストリップ１４の頂部において、
ストリップ１４がセンサー本体又はセンサーハウジング
１６を支持し、これにがっしり取り付けられている。前
記のセンサー本体又はセンサーハウジング１６は、銅の
ような導電性のマテリアルから作られていることが好ま
しい。センサー本体１６に温度センサーのようなセンサ
ー１７が装着されるもので、好ましい図示の実施の形態
においては、センサー１７は、シリンドリカルの壁１３
における開口１８を介して間隙２０内に突出している。
この構成は、例えば温度センサー１７の設定位置として
は絶好なものである。よく知られているように、ローリ
ング摩擦により発生する熱の大部分は、ベアリングの上
位部分に行き渡るもの、即ち、鉄道ボギーのサドル要素
８の荷重を垂直方向で受ける部分に行き渡るものである
からである。
【００１２】ストリップ１４の半円周下位位置にあって
は、したがってサドル要素８が位置しない部分で、しか
も容易にアクセスできる部分に前記ストリップと連結す
るコネクターブロック１９が設けられている。このコネ
クターブロック１９は、センサー１７から（及び／又は
前記ストリップに取り付けられた他のセンサーから）の
１本又は複数本のワイヤ２１をケーブル２２に接続し、
このケーブルにより前記センサー又は複数のセンサーに
よって発生されたシグナルが例えば前記ボギーのボード
などの離れた位置に配置された処理ユニット（図示しな
い）へ送られる。また、場合により、前記コネクターブ
ロック１９にコネクターなどを取り付けて、ケーブル２
２を着脱自由に連結することもできる。
【００１３】円弧状になったストリップ１４にそって設
けられて、センサー本体１６とコネクターブロック１９
とを電気的に結ぶワイヤなどの電気接続体２１を、前記
ワイヤのアウターシース（外套体）を前記ストリップに
一緒に成形するなどの手段で一体的に添わせることがで
きる。センサー本体１６とコネクターブロック１９とを
例えば溶接などの手段でストリップ１４に固定すること
も可能である。
【００１４】添付の図面に示した好ましい実施例におい
ては、センサー本体１６は、放射方向に外側へ突出した
状態でサドル要素８の半円部頂部内側を穿って形成した
凹所２３内に配置されている。したがって、センサー本
体１６は、アウターレース１と前記ボギーとの円周方向
の僅かな相対的なずれ（回転）を抑止するストッパーの
機能を果たす。このようなずれは、例えば、列車がポイ
ントを通過する際のガタガタした揺れによって発生す
る。実際にアウターレース１が回転すると、ケーブル２
２に過度のストレスが作用し、前記ケーブルが破裂した
り、特に、コネクターブロック１９が着脱自由のコネク
ターを備えている場合などにあっては、前記ケーブルが
外れてしまうことになる。
【００１５】ストリップ１４をシリンドリカルの壁１３
の外面にしっかり保持するためには、特に、前記ストリ
ップを前記壁に対しロックするためには、係合手段と該
係合手段に対応する座とを設けることが好ましい。例え
ば、図４に示すようにストリップ１４の前記壁と対面す
る周側面に複数の突起２４を適当な間隔をおいて設け、
これら突起２４が嵌合する座２５（孔又は凹部）を前記
壁１３の対応する周側面に形成し、前記突起が前記座に
着座又は嵌合することで、ストリイプ１４と壁１３とが
ぴったり当接し、相対的回転運動を阻止できる。このよ
うな手段をさらに図２の実施の形態について説明する
と、図２において垂直軸Ｐを対称軸として前記係合手段
と、これらに対応する座とが対称に設けられており、さ
らに、ケーブル２２を接続するコネクターブロック１９
は、図の右側にある（設計条件に応じて、コネクターブ
ロックを左側に設けてもよい）。また前記した座及び／
又は前記突起には、ゴムその他の弾性ガスケットを嵌め
ておいてもよい。
【００１６】図５には、本発明の別の実施の形態が図示
されており、センサー１７の取付手段、コネクターブロ
ック１９及び前記センサーと前記コネクターブロックと
を結ぶ通電ワイヤ２１は、略Ω形状の下方が開放されて
いる円弧状のがリング体１４’に設けられている。この
リング体１４’の頂部には、図示のように、センサーハ
ウジング１６’が一体に形成されており、該リング体の
一方（図では右側）の円弧状脚部の内部チャンネル又は
背側面チャンネル内に通電ワイヤ２１が配置されてい
る。リング体１４’は、環状のインサート１０に固定さ
れるもので、この固定手段としては、リング体１４’に
形成された３ケの挿通孔（１つが垂直軸にそい、他の２
つが垂直軸に対称）に前記インサートに設けたボルト２
４’を挿通し、ナット２５’止めする手段が採用されて
いる。
【００１７】本発明による取付デバイスは、種々の温度
センサー（電子温度センサー、熱電対温度センサー、プ
ラチナ温度センサー、磁気抵抗温度センサーなど）及び
その他の各種センサー類の取付に適しており、例えば、
前記ベアリングユニットの上位部分に取り付けた温度セ
ンサーの他に、ベアリングユニットのインナーハーフレ
ースの回転速度又は角変位を測定するセンサーを設ける
ことができる。図１に示されたセンサー１７は、回転速
度計測のセンサーであり、車軸４と共に回転するインパ
ルスリング２６と対面しているもので、前記リングに
は、円周方向に間隔をおいて磁化されたセクター又は金
属歯が設けてある。
【００１８】当業者もよく理解できるように、本発明
は、速度計測センサー、位置計測センサー、変位計測セ
ンサー、振動測定センサーなどのセンサーや脱線又は車
軸ロッキングなどの緊急事態発生を検知するセンサーな
ど種々のセンサーを装着できるものである。鉄道ボギー
に搭載の処理ユニットへ送られたデータによりベアリン
グユニットの潤滑グリースの状態に関する情報が得られ
る。この発明のデバイスは、取り付けが容易であり、外
部から容易に手が届くので、保守、点検などの作業がし
やすく、接地のための電気的接続を行うブッシングが取
り付けられている車軸へのセンサー取り付けに好適であ
る。
【００１９】前記した本発明の実施の形態は、本発明を
理解するための例示であり、本発明を限定するものでは
ない。当業者にとり種々のモディフィケーション，ヴァ
リエーションが前記実施の形態から行えるもので、これ
らは、すべて本発明の技術的範囲に含まれるものであ
り、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に記載の事
項に基づいて決定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一つの好ましい実施の形態におけ
るデバイスを実装した鉄道車軸ベアリングユニットの軸
方向断面図である。
【図２】図１の矢印IIの方向から見た一部切断側面図で
ある。
【図３】図１の要部拡大断面図である。
【図４】図２の要部拡大断面図である。
【図５】本発明による他の好ましい実施の形態における
デバイスを実装した鉄道車軸ベアリングユニットの展開
斜視図である。
【符号の説明】
１ 車軸ベアリングユニットのアウターレー
ス ４ 車軸 ８ サドル １０ 環状のシーリングインサート １３ 環状のシーリングインサートの面 １４，１４’ 装着手段 １６ センサー本体 １７ センサー １９ 電気接続手段 ２１ 第１の電気導通手段 ２２ 第２の電気導通手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599027057 Ｃｏｒｓｏ Ｖｉｔｔｏｒｉｏ Ｅｍａｎ ｕｅｌｅ ＩＩ，83 Ｉ−10128 Ｔｏｒ ｉｎｏ Ｉｔａｌｙ (72)発明者 マッテオ ジェネロ イタリア国 アイ−10026 トリノ サン テナ ヴィア サンバイ 99 (72)発明者 アニィエーロ デ ポンテ イタリア国 アイ−10135 トリノ ヴィ ア バルベラ ２ (72)発明者 ファブリツィオ ソッツィ イタリア国 アイ−10142 トリノ ヴィ ア リエチ 45

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも一つのセンサー（１７）を
    鉄道車両の車軸ベアリングユニットの装着するデバイス
    であり、このデバイスは、外周側面に前記ベアリングの
    固定アウターレース（１）が装着されている環状のシー
    リングインサート（１０）を備えるものにおいて、前記
    インサート（１０）のシリンドリカルの面（１３）に実
    質的に環状の形状をもつ装着手段（１４，１４’）を備
    え、この装着手段が以下の構成要素を支持する構成にな
    っていることを特徴とするデバイス：前記環状のインサ
    ート（１０）の上半部に位置するセンサー（１７）；及
    び前記環状のインサート（１０）の下半部に位置し、前
    記センサー（１７）に電気的に接続する第１の電気導通
    手段（２１）を前記ベアリングから離れた位置にある要
    素と電気的に接続する第２の電気導通手段（２２）に電
    気的に接続する電気導通のための電気接続手段（１
    ９）。
  2. 【請求項２】 前記センサー（１７）が前記インサー
    ト（１０）の実質的の頂部に配置されるように前記装着
    手段（１４，１４’）により支持されていることを特徴
    とする請求項１によるデバイス。
  3. 【請求項３】 前記センサーは、温度計測センサー、
    車軸の回転速度又は角変位計測センサー、振動測定セン
    サーなどのセンサーや脱線又は車軸ロッキングなどの緊
    急事態発生を検知するセンサーなどからなるグループか
    ら選ばれるセンサーであることを特徴とする請求項１に
    よるデバイス。
  4. 【請求項４】 前記装着手段（１４，１４’）は、前
    記第１の電気導通手段（２１）を支持するようになって
    いることを特徴とする請求項１によるデバイス。
  5. 【請求項５】 前記装着手段（１４，１４’）と前記
    インサート（１０）とは、取付手段（２４，２５；２
    ４’，２５’）により取り付けられていることを特徴と
    する請求項１によるデバイス。
  6. 【請求項６】 前記センサー（１７）と前記取付手段
    （２４，２５；２４’，２５’）とは、前記装着手段
    （１４，１４’）に配置され、前記ベアリングユニット
    に対し車軸（４）の垂直軸（Ｐ）を対称軸として対称に
    装着されていることを特徴とする請求項５によるデバイ
    ス。
  7. 【請求項７】 前記装着手段（１４）は、前記環状の
    インサート（１０）のシリンドリカルの壁（１３）に緊
    締に取り付け（１５）られている環状のストリップから
    なることを特徴とする請求項１によるデバイス。
  8. 【請求項８】 前記装着手段は、下端寄り部分が開放
    されているリング形状の要素（１４’）からなることを
    特徴とする請求項１によるデバイス。
  9. 【請求項９】 少なくとも一つのセンサー（１７）を
    鉄道車両の車軸（４）のベアリングユニットを装着する
    デバイスであり、このデバイスは、外周側面に前記ベア
    リングの固定アウターレース（１）と一体の環状のシー
    リングインサート（１０）を備えるものにおいて、セン
    サー装着デバイスが前記先行の請求項のいずれか一つに
    よるものであることを特徴とするもの。
  10. 【請求項１０】 前記センサー（１７）がセンサー本体
    （１６）に取り付けられており、このセンサー本体は、
    前記ベアリングのアウターレースに着座している鉄道ボ
    ギーのサドル形状又は逆Ｕ字形状の要素（８）の内側面
    に形成された凹部（２３）に嵌まりこむように突出して
    いる構造のものであることを特徴とする請求項９による
    ベアリングユニット。
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