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公開番号2025151745
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024053311
出願日2024-03-28
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 20060101AFI20251002BHJP(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】無線通信装置を備えた軸受装置において、電波を伝播し易くするための特別な空間をハウジングの内部に形成しなくても、計測データを無線で外部に送信可能とする。
【解決手段】軸受装置10は、主軸40を収容するハウジング25と、軸受50aと、蓋部30と、通信装置71と、アンテナ90とを備える。軸受50aは、外輪51aと内輪52aとを有する。蓋部30は、ハウジング25の軸方向端面および外輪51aの軸方向端面に接触した状態でハウジング25の内径面に嵌合される。通信装置71は、軸受50aを挟んで蓋部30と対向する領域に配置され、無線通信を行なう。ハウジング25には、主軸40の半径方向に貫通する貫通孔85が形成されている。アンテナ90は、貫通孔85内に配置され、通信装置71からの電波を受信して外部装置100へ伝達する。アンテナ90は、通信装置71と主軸40の半径方向に重畳するように配置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
軸受装置であって、
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、電波を用いた無線通信を行なう通信装置とを備え、
前記ハウジングには、前記回転体の半径方向に貫通する貫通孔が形成されており、
前記軸受装置は、前記貫通孔内に配置され、前記通信装置からの電波を受信して外部装置へ伝達するためのアンテナをさらに備え、
前記アンテナは、前記通信装置と前記回転体の半径方向に重畳するように配置されている、軸受装置。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記貫通孔内部の少なくとも一部には非磁性材料で形成された封止部材が設けられている、請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記非磁性材料は、樹脂またはセラミックスを含む、請求項２に記載の軸受装置。
【請求項４】
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ており、
前記軸受装置は、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～請求項３のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項５】
前記第１軸受は、アンギュラ玉軸受である、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項６】
前記回転体は、工作機械の主軸である、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の軸受装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線通信装置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、振動センサ、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】
特開２００３－２８１５１号公報（特許文献１）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、無線通信装置を備えた軸受装置において、電波を伝播し易くするための特別な空間をハウジングの内部に形成しなくても、計測データを無線で外部に送信可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本開示に係る軸受装置は、回転体を内部に収容する筒状のハウジングと、第１軸受と、蓋部と、通信装置と、アンテナとを備える。第１軸受は、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。蓋部は、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。通信装置は、第１軸受を挟んで蓋部と対向する領域に配置され、電波を用いた無線通信を行なう。ハウジングには、回転体の半径方向に貫通する貫通孔が形成されている。アンテナは、貫通孔内に配置され、通信装置からの電波を受信して外部装置へ伝達する。アンテナは、通信装置と主軸の半径方向に重畳するように配置されている。
【００１０】
（２）ある態様において、貫通孔内部の少なくとも一部には非磁性材料で形成された封止部材が設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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