JP4480385B2 - Ｉｃタグ付軸受およびそのシール - Google Patents

Description

この発明は、非接触通信により交信が可能なＩＣタグを備えたＩＣタグ付軸受およびそのシールに関する。

従来、軸受の型番や、精度記号、特殊要求記号、製造ロット番号などは、製品自体に刻印されるか、梱包箱に記載されている。しかし、軸受や梱包箱に記載できる内容は最小限のものに限られる。
各種物品に取付けられて、小型で多量の情報記録を可能としたものとしては、ＲＦＩＤ（無線周波数認識）技術を応用したＲＦＩＤ用ＩＣタグが種々開発されている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−２９８１１６号公報

従来の軸受梱包箱のナンバリングによる軸受識別情報では、軸受組立後はわからなくなる可能性がある。軸受の刻印では、刻印の情報量が少なく、１個ずつの個別の識別をすることができない。
このため、情報量の多いＲＦＩＤ用ＩＣタグを軸受に取付けることを考えた。しかし、ＲＦＩＤ用ＩＣタグは読み取りにマイクロ波を利用しているため、軸受に直接にＲＦＩＤ用ＩＣタグを取付けると、読み取り時にマイクロ波を軸受の軌道輪等が吸収し、ＲＦＩＤ用ＩＣタグの読み取りが不能になる。すなわち、軸受の内輪あるいは外輪にアンテナ付ＩＣタグを直接に取付けた場合、アンテナ以外の金属である内輪および外輪、実機に組み込んだ際の軸受ハウジングやその他の金属部材によってマイクロ波が吸収されることによる障害が起こる。そのためＩＣタグの記憶情報の読み取りが困難となる。ＩＣタグ自体に、金属部品に直接に取付けられるように工夫を施したものもあるが、ＩＣタグが高価でかつ大きくなってしまう。

また、軸受は、サイズが大小、薄肉、厚肉など、様々であり、ＩＣタグを取付けられるスペースに限りがある。このため、ＩＣタグには超小型で薄いものが望まれる。ＲＦＩＤ用ＩＣタグとして、上記特許文献１に記載のものなどは、アンテナとして螺旋状に何回も巻いたアンテナコイルが用いられているため、幅方向のサイズを小さくすることができない。アンテナを含めて、超小型化を図ったものも提案されているが、小型化を図るために情報記憶量等の性能面を犠牲にしており、希望の情報量の記憶が行えない場合がある。

この発明の目的は、軌道輪等による電波の反射や吸収の障害を防止できて、記録情報の読み取りが良好に行えるＩＣタグ付軸受およびそのシールを提供することである。
この発明の他の目的は、ＩＣタグ自体にアンテナが不要で、ＩＣタグの小型大容量化が得られるＩＣタグ付軸受およびそのシールを提供することである。

この発明のＩＣタグ付軸受は、芯金付きでゴムまたは樹脂製のシールにより、軌道輪間の軸受空間を密封した軸受において、前記シールに、前記芯金をアンテナとするＩＣタグを取付けたことを特徴とする。芯金は、シールのゴムまたは樹脂によって、軌道輪から絶縁されたものである。
この構成によると、シールの芯金をアンテナとして利用するため、ＩＣタグにアンテナを設けることが不要で、ＩＣタグが小型で大記憶容量のものとできる。芯金は、シールのゴムまたは樹脂の部分で軌道輪に対して絶縁されているため、軌道輪による電波吸収や反射の障害が防止され、ＩＣタグの記憶情報の読み取りが良好に行える。また、ＩＣタグをシールに取付けるため、軌道輪に取付ける場合に比べて製造が容易である。

この発明のＩＣタグ付軸受用シールは、軸受に取付けられ軸受の軌道輪間の軸受空間を密封するシールであって、芯金付きでゴムまたは樹脂製のシールとされ、前記芯金をアンテナとするＩＣタグを取付けたことを特徴とする。
この構成のＩＣタグ付軸受用シールによると、この発明のＩＣタグ付軸受について説明したと同様に、軌道輪等による電波の反射の障害や吸収を防止できて、記憶情報の読み取りが良好に行え、かつＩＣタグ自体にアンテナが不要で、ＩＣタグの小型大容量化が得られる。そのため、小型のシールであっても、取付スペース上の問題を生じることなく、ＩＣタグ付きのシールとすることができる。

この発明のＩＣタグ付軸受は、芯金付きのゴムまたは樹脂製のシールにより、軌道輪間の軸受空間を密封した軸受において、前記シールに、前記芯金をアンテナとするＩＣタグを取付けたものであるため、軌道輪等による電波の反射や吸収の障害を防止できて、記録情報の読み取りが良好に行え、またＩＣタグ自体にアンテナが不要で、ＩＣタグの小型大容量化が得られ、取付スペース上の問題を生じることなくＩＣタグ付きとすることができる。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。このＩＣタグ付軸受は、軌道輪である内輪１と外輪２の軌道面１ａ，２ａ間に複数の転動体３を介在させ、これら転動体３を保持する保持器４を設け、両側にシール５を設けたものである。転動体３はボールからなり、この軸受は深溝玉軸受とされている。

シール５は、芯金６にゴムまたは樹脂からなるゴム状弾性体７を設けた接触シールであり、リング状に形成されていて、内外輪１，２のうちのいずれか片方に取付けられる。図示の例では、シール５は、外輪２の内径面に設けられたシール取付溝８に外径縁が嵌合して取付けられ、内径部のシールリップ７ａが内輪１の外径面に摺接する。芯金６は、鋼板等の導電性金属板のリング状のプレス成形品からなる。芯金６は、全体がゴム状弾性体７で覆われたものであっても、また一部がゴム状弾性体７が露出したものであっても良いが、外輪２等の軌道輪にシール５が接する部分は芯金６が露出せず、芯金６が軌道輪に接触しないものとされている。また、この実施形態では、芯金６の軸受外向きの面は、全体がゴム状弾性体７で覆われている。

上記シール５に、その芯金６をアンテナとして用いるＩＣタグ９が取付けられている。ＩＣタグ９は、芯金６の軸受外向きの面に取付けられ、ゴム状弾性体７に埋め込み状態とされている。ＩＣタグ９は、全体がゴム状弾性体７に覆われていても、一部がゴム状弾性体７の表面に露出していても良い。ＩＣタグ９の芯金６への取付けは、例えば、ＩＣタグ９のアンテナ接続端子が芯金６と電気的に導通するように、導電性接着剤で接着されている。ＩＣタグ９の大きさは、図１（Ｂ）および図２に示すように、シール５の内外径間の幅に対して、例えば数分の一程度かそれ以下の寸法のものとされている。

ＩＣタグ９としては、例えばＲＦＩＤ（無線周波数認識：Radio Frequency Identification）技術を応用したＲＦＩＤ用ＩＣタグが用いられる。ＲＦＩＤ形式のＩＣタグは、伝送方式として静電結合、電磁結合、電磁誘導、マイクロ波等の電波、光等を用いるものがあるが、このうちマイクロ波等の電波を用いるものとされる。

図３は、ＩＣタグ９の回路構成例を示す。このＩＣタグ９は、例えば単独のＩＣチップ９ａからなり、中央処理装置（ＣＰＵ）１１、メモリ１２、送受信回路１３、および電源回路１４を有しており、電源回路１４はアンテナから電源を取るものとされている。メモリ１２は、情報の記憶に電源が不要なものが用いられる。ＩＣタグ９のアンテナとして、上記シール５の芯金６が用いられる。なお、ＩＣタグ９は、芯金６とは別に内部アンテナ（図示せず）を有していて、芯金６を上記内部アンテナと併用される外部アンテナとして利用するものとしても良い。このＩＣタグ９に対する情報の書き込みおよび読み取りは、ＩＣタグ９のアンテナ（芯金６）に対向させるアンテナを有するＩＣタグリーダ／ライタ（図示せず）が用いられる。

この構成のＩＣタグ付軸受によると、シール５の芯金６をアンテナとして利用するものであるため、ＩＣタグ９にアンテナを設けることが不要で、ＩＣタグ９が小型で大記憶容量のものとできる。芯金６は、シール５のゴム状弾性体７で内外輪１，２に対して絶縁されているため、内外輪１，２やこの軸受を装備したハウジング等による電波吸収，反射の障害が防止され、ＩＣタグ９の記憶情報の読み取りが良好に行える。

上記のように、ＩＣタグ９が大記憶容量のものとできるため、各種の情報の記録に用いることができる。例えば、ＩＣタグ９に記憶させる情報としては、このＩＣタグ９を取付けた軸受のグリースの種類、軸受内部隙間等の精度、軸受構成部品の材質，硬さ，熱処理条件、転動体径および等級、シールの種類、製造ロット番号、製造履歴、検査結果、販売ルート履歴、保守情報など、あらゆる情報を記録することができ、軸受組み込み後に読み出すことができる。

図４ないし図６は、参考提案例を示す。このＩＣタグ付軸受は、図１ないし図３に示す第１の実施形態において、接触式のシール５に代えて、金属製の非接触シール５Ａを設けたものである。この非接触シール５Ａは、鋼板等のプレス加工品であり、シールドと呼ばれることもある。この参考提案例では、シール５Ａに、アンテナ付きのＩＣタグ９Ａを、絶縁部材２１を介して取付けている。ＩＣタグ９Ａは、シール５Ａの軸受外向きの面に取付けられる。絶縁部材２１は、ＩＣタグ９Ａのアンテナ２０と電気的に干渉の生じないギャップＧが得られるものであれば良く、例えば樹脂製の部材とされる。

アンテナ付きＩＣタグ９Ａは、１Ｃチップ９ａとアンテナ２０とからなる。１Ｃチップ９ａは、図３と共に前述した構成のものである。アンテナ２０は、例えばシール５Ａの円周方向に沿って延びる円弧状の金属板とされ、このアンテナ２０上にＩＣチップ９ａが接着等によって固定されている。接着には、ＩＣチップ９ａのアンテナ接続端子がアンテナ２０と電気的に導通するように、例えば導電性接着剤が用いられる。アンテナ２０の幅ないし取付位置は、シール９Ａの内径縁から外径縁までの幅寸法の１／３以上が、軸受内外輪１，２から離れる位置とすることが好ましい。
図４（Ｂ）に示す絶縁部材２１は、アンテナ２０の裏面の全面に設けられて、アンテナ２０と接着される。例えば、これらアンテナ２０、ＩＣチップ９ａ、および絶縁部材２１が一体化された部品である絶縁部材付きＩＣタグ２２が、シール５Ａに接着される。
この参考提案例におけるその他の構成は第１の実施形態と同じであるので、対応部分に同一符号を付してある。図５に図４（Ｂ）を正面からみた図を示す。

この参考提案例の場合、絶縁部材２１を介してアンテナ付きのＩＣタグ９Ａを取付けたため、ＩＣタグ９Ａの情報の読み取りが、内外輪１，２等による電波吸収の障害を生じることなく、良好に行える。

なお、上記各実施形態は、深溝玉軸受に適用した場合につき説明したが、この発明はシール付きの各種の軸受に適用することができる。例えば、円筒ころ軸受や、円すいころ軸受、自動調心軸受、アンギュラ玉軸受、旋回座軸受等のラジアル形式の軸受の他に、スラスト形式の軸受にも適用でき、また自動車の車輪用軸受等の特殊用途の軸受にも適用することができる。また、この発明のＩＣタグ付軸受は、独立した軸受として一対の軌道輪を有するものに限らず、内外いずれか片方の軌道輪が無くて、軸受組み込み機器の軸やハウジングがもう片方の軌道輪となるものであっても良い。

（Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかるＩＣタグ付軸受の断面図、（Ｂ）はそのシールの拡大断面図である。 同ＩＣタグ付軸受におけるシールの正面図である。 同ＩＣタグ付軸受におけるＩＣタグの回路構成例を示すブロック図である。 （Ａ）は参考提案例におけるＩＣタグ付軸受の断面図、（Ｂ）はそのシールの部分拡大破断側面図である。 同ＩＣタグ付軸受のＩＣタグ付シールの正面図である。 同ＩＣタグ付軸受の分解斜視図である。

符号の説明

１…内輪
２…外輪
３…転動体
５…シール
５Ａ…シール
６…芯金
７…ゴム状弾性体
９…ＩＣタグ
９ａ…ＩＣチップ
９Ａ…ＩＣタグ
２０…アンテナ
２１…絶縁部材

Claims (2)

1. 芯金付きでゴムまたは樹脂製のシールにより、軌道輪間の軸受空間を密封した軸受において、前記シールに、前記芯金をアンテナとするＩＣタグを取付けたことを特徴とするＩＣタグ付軸受。
2. 軸受に取付けられ軸受の軌道輪間の軸受空間を密封するシールであって、芯金付きでゴムまたは樹脂製のシールとされ、前記芯金をアンテナとするＩＣタグを取付けたことを特徴とするＩＣタグ付軸受用シール。