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公開番号2025094127
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2025045435,2020154234
出願日2025-03-19,2020-09-15
発明の名称軸受装置
出願人NTN株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類F16C 41/00 20060101AFI20250617BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】軸受周辺のハウジングの内部に電波を伝播し易くするための空間を形成しなくても、データを無線で外部に送信可能な軸受装置を提供する。
【解決手段】軸受装置(1)は、主軸(4)を内部に収容するハウジング(3)と、内輪(5ia)と外輪(5ga)とを有し、主軸(4)をハウジング(3)に対して回転自在に支持する軸受(5a)と、ハウジング(3)の軸方向端面および外輪(5ga)の軸方向端面に接触した状態でハウジング(3)の内径面に嵌合される押え蓋(10)と、軸受(5a)を挟んで押え蓋(10)と対向する領域に配置され、電磁波を用いた無線通信を行なう通信モジュール(140)とを備える。押え蓋(10)におけるハウジング(3)との接触部分に、非金属材料であるセラミックスを素材とする非金属層(10a)が設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転体を内部に収容する筒状のハウジングと、
前記回転体の外径面に固定される内輪と前記ハウジングの内径面に固定される外輪とを有し、前記回転体を前記ハウジングに対して回転自在に支持する第１軸受と、
前記ハウジングの軸方向端面および前記外輪の軸方向端面に接触した状態で前記ハウジングの内径面に嵌合される蓋部と、
前記第１軸受を挟んで前記蓋部と対向する領域に配置され、電磁波を用いた無線通信を行なう通信装置とを備え、
前記蓋部における前記ハウジングとの接触部分、前記ハウジングにおける前記蓋部との接触部分、前記蓋部の内径部分、前記蓋部の内径面と前記回転体の外径面との間に配置される部材の少なくともいずれかに、非金属材料を素材とする非金属層が形成される、軸受装置。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記通信装置は、前記第１軸受と、前記第１軸受を挟んで前記蓋部と対向する位置に配置された第２軸受との間の領域に配置され、
前記第１軸受と前記第２軸受との間の領域に配置され、前記通信装置に電力を供給する自己発電装置をさらに備える、請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記非金属材料は、セラミックスである、請求項１または２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記第１軸受は、アンギュラ玉軸受である、請求項１～３のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項５】
前記回転体は、工作機械の主軸である、請求項１～４のいずれかに記載の軸受装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信機能を備えた軸受装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
工作機械の主軸などに用いられる、転がり機構あるいは揺動機構を含む機械には、機械の制御あるいは状態監視を行うために、センサなどの検出装置が取り付けられることがある。特に、転がり軸受を用いた機械においては、機械内部の軸受近傍で特性を検出することが有効であることから、回転センサ、温度センサなどの各種センサを機械内部の軸受近傍に配置することが望ましい。
【０００３】
また、従来、センサが検出したデータの送信には電線が多用されるが、機械内部に電線を配置することは、機械内部の他の機構との干渉や、その機構の機能低下（例えば寸法精度の低下や形状精度の低下）を招く可能性がある。また、機械の組立性も悪化し、生産性を低下させる要因ともなり得る。
【０００４】
上記のような問題に対して、たとえば特開２００３－２８１５１号公報（特許文献１）には、アンテナ付きのワイヤレスセンサが軸受の外輪に取り付けられ、このワイヤレスセンサによって検出されたデータを電波によって無線で外部に送信する軸受装置が開示されている。この軸受装置においては、軸受およびその周辺部品（ハウジングおよび蓋など）が電波を伝播し難い金属製（磁性材料製）であることに鑑み、ワイヤレスセンサが取り付けられた部分の周辺に位置するハウジングの内部に、ワイヤレスセンサから送信される電波を外部に伝播し易くするための空間（穴あるいは溝）が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００３－２８１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、特開２００３－２８１５１号公報に開示された軸受装置においては、軸受周辺に配置されるハウジングの内部に、電波を伝播し易くするための空間（穴あるいは溝）が形成されている。
【０００７】
しかしながら、通常、軸受周辺のハウジングの内部には、軸受を冷却するための他の機構などが設けられており、他の機構と干渉する場合にはハウジングの内部に十分な空間を形成することができない場合が生じ得る。また、他の機構との干渉を回避するためにハウジングの内部に複雑な形状の空間を形成すると、ハウジングの形状精度の劣化やコストの上昇を招くことが懸念される。
【０００８】
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、軸受周辺のハウジングの内部に電波を伝播し易くするための空間を形成しなくても、データを無線で外部に送信可能な軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本開示による軸受装置は、回転体を内部に収容する筒状のハウジングと、回転体の外径面に固定される内輪とハウジングの内径面に固定される外輪とを有し、回転体をハウジングに対して回転自在に支持する第１軸受と、ハウジングの軸方向端面および外輪
の軸方向端面に接触した状態でハウジングの内径面に嵌合される蓋部と、第１軸受を挟んで蓋部と対向する領域に配置され、電磁波を用いた無線通信を行なう通信装置とを備える。蓋部におけるハウジングとの接触部分、ハウジングにおける蓋部との接触部分、蓋部の内径部分、蓋部の内径面と回転体の外径面との間に配置される部材の少なくともいずれかに、非金属材料を素材とする非金属層が形成される。
【００１０】
（２）ある態様においては、通信装置は、第１軸受と、第１軸受を挟んで蓋部と対向する位置に配置された第２軸受との間の領域に配置される。軸受装置は、第１軸受と第２軸受との間の領域に配置され、通信装置に電力を供給する自己発電装置をさらに備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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