JP2007212205A - Deterioration detector of lubricant and bearing with deterioration detector - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、潤滑剤の混入物などによる劣化状態を検出する潤滑剤劣化検出装置、およびその潤滑剤劣化検出装置を備えた検出装置付き軸受、例えば鉄道車両用、自動車用、産業機械用等の検出装置付き軸受に関する。 The present invention relates to a lubricant deterioration detection device for detecting a deterioration state due to a contaminant of a lubricant, and a bearing with a detection device provided with the lubricant deterioration detection device, for example, for railway vehicles, automobiles, industrial machinery, etc. The present invention relates to a bearing with a detection device.
潤滑剤を封入した軸受では、軸受内部の潤滑剤(グリース、油など)が劣化すると転動体の潤滑不良が発生し、軸受寿命が短くなる。転動体の潤滑不良を、軸受の振動状態などから判断するのでは、寿命に達して動作異常が発生してから対処することになるため、潤滑状態の異常をより早く検出できない。そこで、軸受内の潤滑剤の状態を定期的あるいはリアルタイムに観測し、異常やメンテナンス期間の予測を可能にすることが望まれる。 In a bearing in which a lubricant is enclosed, if the lubricant (grease, oil, etc.) inside the bearing deteriorates, the rolling element will be poorly lubricated and the bearing life will be shortened. Judging the poor lubrication of the rolling elements from the vibration state of the bearing, etc., will be dealt with after an operational abnormality occurs due to the end of the life, so the abnormality of the lubricating state cannot be detected earlier. Therefore, it is desired to observe the state of the lubricant in the bearing periodically or in real time so that the abnormality or the maintenance period can be predicted.
潤滑剤の劣化の主要な要因として、軸受の使用に伴って発生する摩耗粉が潤滑剤に混入することが挙げられる。
軸受の摩耗状態を検出するものとしては、軸受のシールの内側に電極やコイル等のセンサを配置し、摩耗粉の混入する潤滑剤の電気的特性を前記センサで検出するようにしたセンサ付き軸受が提案されている(例えば特許文献1)。
A sensor-equipped bearing in which a sensor such as an electrode or a coil is arranged inside the seal of the bearing so that the electrical characteristics of the lubricant mixed with wear powder can be detected by the sensor. Has been proposed (for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献1のセンサ付き軸受は、潤滑剤の電気的特性を検出するものであるため、大量の摩耗粉が入って導通が起こるなどの状況にならなければ、特性変化として検出されず、混入物の検出が困難な場合がある。
このような課題を解決するものとして、例えば図15のように、発光素子33から出た光が反射部材34で反射して受光素子35に入射する光学系32を設け、この光学系32の光路中に潤滑剤36を介在させ、受光素子35で検出された光量から潤滑剤36の劣化状態を推定する構成を考えた。
しかし、この構成の場合、光を反射させる反射部材34が必要であり、例えば潤滑剤36が存在する空間の周囲の構成部材で前記反射部材34を代用する場合でも、その代用部材は光を十分反射する材質でなければならず、検出対象となる潤滑剤が存在する環境の構造上の条件によっては設置できない場合もある。
However, the sensor-equipped bearing of
In order to solve such a problem, for example, as shown in FIG. 15, an
However, in the case of this configuration, the
この発明の目的は、軸受内部などへ簡単かつコンパクトな構成により設置できて、潤滑剤の劣化状態を検出できる潤滑剤劣化検出装置、およびその潤滑剤劣化検出装置を備えた検出装置付き軸受を提供することである。 An object of the present invention is to provide a lubricant deterioration detecting device that can be installed inside a bearing or the like with a simple and compact configuration and capable of detecting the deterioration state of the lubricant, and a bearing with a detecting device including the lubricant deterioration detecting device. It is to be.
この発明の潤滑剤劣化検出装置は、発光素子と受光素子とが互いに傾き角度をもって配置され、前記発光素子から出た光が、潤滑剤表面で散乱反射し、受光素子に入る光学系を設け、前記受光素子に入る光量の変化による受光素子の出力の変化から、潤滑剤に含まれる異物の量を推定する推定手段を設けたものである。
この構成によると、発光素子から出た光が潤滑剤の表面で散乱反射して、その散乱反射した光の一部が受光素子で検出される。潤滑剤に含まれる鉄粉等の異物の含有量が増加すると、潤滑剤の表面での散乱反射光量が減少するので、受光素子で検出される散乱反射光量から推定手段は潤滑剤に含まれる異物の量を推定することができる。
潤滑剤が例えば軸受に用いられる場合、潤滑剤の劣化の主要な要因として、軸受の使用に伴って発生する鉄粉等の摩耗粉が潤滑剤に混入することが挙げられる。このため、潤滑剤に混入する異物の含有量を前記推定手段で推定することにより、潤滑剤の劣化状態を推定することができる。
とくに、この潤滑剤劣化検出装置の光学系では、発光素子から出た光が検出対象となる潤滑剤の表面で散乱反射して受光素子に入射するようにしているので、例えば軸受内部に封入した潤滑剤の劣化状態を検出するような場合でも、発光素子および受光素子の配置向きの自由度が高く、また光を反射させる反射部材などを別に設ける必要もないので、構成が簡単になり、コンパクト化が可能となる。
In the lubricant deterioration detecting device of the present invention, the light emitting element and the light receiving element are arranged with an inclination angle with each other, and the light emitted from the light emitting element is scattered and reflected on the surface of the lubricant and provided with an optical system that enters the light receiving element. Estimating means for estimating the amount of foreign matter contained in the lubricant from the change in the output of the light receiving element due to the change in the amount of light entering the light receiving element is provided.
According to this configuration, light emitted from the light emitting element is scattered and reflected by the surface of the lubricant, and a part of the scattered and reflected light is detected by the light receiving element. If the content of foreign matter such as iron powder contained in the lubricant increases, the amount of scattered reflected light on the surface of the lubricant decreases, so the estimation means is based on the amount of scattered reflected light detected by the light receiving element. Can be estimated.
When a lubricant is used in, for example, a bearing, a major factor for deterioration of the lubricant is that wear powder such as iron powder generated with use of the bearing is mixed into the lubricant. For this reason, the deterioration state of the lubricant can be estimated by estimating the content of the foreign matter mixed in the lubricant by the estimating means.
In particular, in the optical system of this lubricant deterioration detection device, light emitted from the light emitting element is scattered and reflected on the surface of the lubricant to be detected and is incident on the light receiving element. Even in the case of detecting the deterioration state of the lubricant, the degree of freedom of the arrangement direction of the light emitting element and the light receiving element is high, and there is no need to separately provide a reflecting member for reflecting the light, so the configuration becomes simple and compact. Can be realized.
この発明において、前記光学系は、前記発光素子として、発光する波長がそれぞれ異なる複数の発光素子を設けたものとし、前記推定手段は、前記異物の量の推定に加えて、波長毎の散乱反射量の違いによる受光素子の出力の違いから、潤滑剤に含まれる異物の種類を推定するものとしても良い。
この構成の場合、複数、例えば2つの発光素子を交互に点灯させることで、受光素子は各波長毎の散乱反射量を検出することができる。この受光素子の出力から検出される各波長毎の散乱反射光量の違いから潤滑剤に含まれる異物の量だけでなく、種類を推定することができる。
In this invention, the optical system is provided with a plurality of light emitting elements having different wavelengths to be emitted as the light emitting elements, and the estimating means is configured to estimate the amount of the foreign matter, and to perform scattering reflection for each wavelength. The type of foreign matter contained in the lubricant may be estimated from the difference in output of the light receiving element due to the difference in amount.
In the case of this configuration, the light receiving element can detect the amount of scattered reflection for each wavelength by alternately lighting a plurality of, for example, two light emitting elements. Not only the amount of foreign matter contained in the lubricant but also the type can be estimated from the difference in the amount of scattered and reflected light for each wavelength detected from the output of the light receiving element.
この発明において、前記受光素子として、波長感度がそれぞれ異なる複数の受光素子を設け、前記推定手段は、前記異物の量の推定に加えて、波長毎の散乱反射量の違いによる前記複数の受光素子の出力の違いから、潤滑剤に含まれる異物の種類を推定するものとしても良い。
この構成の場合、一つの発光素子から出て潤滑剤の表面で散乱反射した光量を、異なる波長感度を有する複数の受光素子で個別に検出するので、波長に応じた散乱反射光量の違いから、潤滑剤に混入する異物の量だけでなく種類も推定することができる。
In the present invention, a plurality of light receiving elements having different wavelength sensitivities are provided as the light receiving elements, and the estimation unit is configured to estimate the amount of the foreign matter and the plurality of light receiving elements based on a difference in the amount of scattered reflection for each wavelength. The type of foreign matter contained in the lubricant may be estimated from the difference in output.
In the case of this configuration, since the amount of light scattered and reflected from the surface of the lubricant from one light emitting element is individually detected by a plurality of light receiving elements having different wavelength sensitivities, from the difference in the amount of scattered reflected light depending on the wavelength, Not only the amount of foreign matter mixed into the lubricant but also the type can be estimated.
この発明において、前記光学系を2組設け、一方の光学系には前記潤滑剤として基準潤滑剤を用い、他方の光学系は前記潤滑剤として測定対象の潤滑剤を用いるものとし、前記推定手段は、一方の光学系の受光素子の出力と他方の光学系の受光素子の出力とを比較して潤滑剤に含まれる異物の量を推定するものとしても良い。この構成の場合、検出対象の潤滑剤の特性を、異物混入のない基準潤滑剤の特性と比較するので、潤滑剤に混入する異物の種類と量を、より高精度に測定することができる。 In this invention, two sets of the optical system are provided, one optical system uses a reference lubricant as the lubricant, and the other optical system uses a lubricant to be measured as the lubricant. May compare the output of the light receiving element of one optical system with the output of the light receiving element of the other optical system to estimate the amount of foreign matter contained in the lubricant. In the case of this configuration, the characteristics of the lubricant to be detected are compared with the characteristics of the reference lubricant without contamination, so that the type and amount of the contamination mixed in the lubricant can be measured with higher accuracy.
この発明の検出装置付き軸受は、上記いずれかの発明の潤滑剤劣化検出装置を軸受に搭載したものである。
この構成によると、軸受内部に封入された潤滑剤の劣化を、リアルタイムで、あるいは定期的に正確に検出することができる。また、潤滑剤劣化検出装置の設置において、その発光素子および受光素子の配置向きの自由度が高いので、構成の簡略化やコンパクト化が可能となる。
これにより、軸受に動作異常が発生する前に潤滑剤の交換の必要性を判断でき、軸受の潤滑不良による破損を防ぐことができる。また、潤滑剤交換の必要性を潤滑剤劣化検出装置の出力によって判断できるため、使用期限前に廃棄される潤滑剤の量が減少する。
The bearing with a detecting device of the present invention is one in which the lubricant deterioration detecting device of any one of the above inventions is mounted on a bearing.
According to this configuration, it is possible to accurately detect deterioration of the lubricant enclosed in the bearing in real time or periodically. In addition, since there is a high degree of freedom in the arrangement direction of the light emitting element and the light receiving element in the installation of the lubricant deterioration detecting device, the configuration can be simplified and made compact.
As a result, it is possible to determine the necessity of replacement of the lubricant before the operation abnormality occurs in the bearing, and it is possible to prevent the bearing from being damaged due to poor lubrication. In addition, since the necessity for replacing the lubricant can be determined by the output of the lubricant deterioration detecting device, the amount of lubricant discarded before the expiration date is reduced.
この発明の潤滑剤劣化検出装置は、発光素子と受光素子とが互いに傾き角度をもって配置され、前記発光素子から出た光が、潤滑剤表面で散乱反射し、受光素子に入る光学系を設け、前記受光素子に入る光量の変化による受光素子の出力の変化から、潤滑剤に含まれる異物の量を推定する推定手段を設けたため、軸受内部などへ簡単かつコンパクトな構成により設置できて、潤滑剤の劣化状態を検出できる。
この発明の潤滑剤劣化検出装置付き軸受は、この発明の潤滑剤劣化検出装置を軸受に搭載したものであるため、軸受内部に封入された潤滑剤の劣化を、リアルタイムで、あるいは定期的に正確に検出することができ、潤滑剤劣化検出装置の構成の簡略化やコンパクト化も可能となる。その結果、軸受に動作異常が発生する前に潤滑剤の交換の必要性を判断でき、軸受の潤滑不良による破損を防ぐことができる。また、潤滑剤交換の必要性を潤滑剤劣化検出装置の出力によって判断できるため、使用期限前に廃棄される潤滑剤の量が減少する。
In the lubricant deterioration detecting device of the present invention, the light emitting element and the light receiving element are arranged with an inclination angle with each other, and the light emitted from the light emitting element is scattered and reflected on the surface of the lubricant and provided with an optical system that enters the light receiving element. Since the estimation means for estimating the amount of foreign matter contained in the lubricant from the change in the output of the light receiving element due to the change in the amount of light entering the light receiving element is provided, the lubricant can be installed in a simple and compact configuration inside the bearing. It is possible to detect the deterioration state.
Since the bearing with the lubricant deterioration detecting device of the present invention has the lubricant deterioration detecting device of the present invention mounted on the bearing, the deterioration of the lubricant enclosed in the bearing is accurately detected in real time or periodically. Therefore, the configuration of the lubricant deterioration detection device can be simplified and made compact. As a result, it is possible to determine the necessity of replacement of the lubricant before the operation abnormality occurs in the bearing, and it is possible to prevent the bearing from being damaged due to poor lubrication. In addition, since the necessity for replacing the lubricant can be determined by the output of the lubricant deterioration detecting device, the amount of lubricant discarded before the expiration date is reduced.
この発明の第1の実施形態を図1と共に説明する。同図は、この実施形態の潤滑剤劣化検出装置の概略構成図を示す。この潤滑剤劣化検出装置1は、発光素子3と受光素子4とが互いに傾き角度をもって配置され、前記発光素子3から出た光が潤滑剤5の表面で散乱反射して受光素子4に入射する光学系2と、推定手段6とを備える。前記発光素子3、受光素子4、および推定手段6となる回路は回路基板7に搭載される。推定手段6は、前記受光素子4に入る光量の変化による受光素子4の出力の変化から、潤滑剤5に含まれる異物の量を推定するものである。推定手段6の検出信号は配線ケーブル8から外部に出力される。また、配線ケーブル8を経て外部から潤滑剤劣化検出装置1に電源が供給される。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of the lubricant deterioration detection device of this embodiment. In this lubricant
前記発光素子3としては、LED、白熱電球、半導体レーザダイオード、EL、有機EL、蛍光管などを用いることができる。また、前記受光素子4としては、フォトダイオード、フォトトランジスタ、CDS、太陽電池、光電子増倍管などを用いることができる。
As the
このように構成された潤滑剤劣化検出装置1では、発光素子3から出た光が潤滑剤5の表面で散乱反射して、その散乱反射した光の一部が受光素子4で検出される。潤滑剤5に含まれる鉄粉等の異物の含有量が増加すると、潤滑剤5の表面での散乱反射光量が減少するので、受光素子4で検出される散乱反射光量から推定手段6は潤滑剤5に含まれる異物の量を推定することができる。
In the lubricant
潤滑剤5が、例えば軸受に用いられる場合、潤滑剤5の劣化の主要な要因として、軸受の使用に伴って発生する鉄粉等の摩耗粉が潤滑剤5に混入することが挙げられる。このため、潤滑剤5に混入する異物である摩耗粉の含有量を前記推定手段6で推定することにより、潤滑剤5の劣化状態を推定することができる。
When the
特に、この潤滑剤劣化検出装置1の光学系2では、発光素子3から出た光が検出対象となる潤滑剤5の表面で散乱反射して受光素子4に入射するようにしているので、例えば軸受内部に封入した潤滑剤の劣化状態を検出するような場合でも、発光素子3および受光素子4の配置向きの自由度が高く、また光を反射させる反射部材などを別に設ける必要もないので、構成が簡単になり、コンパクト化が可能となる。
In particular, in the
図2は、この発明の他の実施形態の概略構成図を示す。この実施形態の潤滑剤劣化検出装置1は、図1に示す第1の実施形態において、光学系2における潤滑剤5以外の光路部分を、空気に代えてガラス等の透明体9で満たしたものである。なお、この実施形態において、図3のように、発光素子3および受光素子4を透明体9に埋め込んでも良い。その他の構成は第1の実施形態の場合と同様である。
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of another embodiment of the present invention. In the first embodiment shown in FIG. 1, the lubricant
このように、光学系2における潤滑剤5以外の光路部分を透明体9で満たした場合、潤滑剤5以外の光路部分、発光素子3の発光部位、受光素子4の受光部位が汚れるのを防ぐことができる。また、装置内の潤滑剤を検出対象とする場合に、装置隔壁に透明体9を取付けることで、透明体9を通して装置外からの検出が可能となる。
In this way, when the optical path portion other than the
図4は、この発明のさらに他の実施形態の概略構成図を示す。この実施形態の潤滑剤劣化検出装置1は、図1に示す第1の実施形態において、光学系2における一つの発光素子3を、波長がそれぞれ異なる複数(ここでは2つ)の発光素子3A,3Bに置き換えたものである。これら発光素子3A,3Bには、例えば赤のLEDと青のLEDが用いられる。受光素子4には、両発光素子3A,3Bの光の波長に感度のあるものが選択される。推定手段6は、前記受光素子4の出力から検出される各波長毎の散乱反射光量の違いから潤滑剤5に含まれる異物の量と種類を推定する。その他の構成は第1の実施形態の場合と同様である。
FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention. In the first embodiment shown in FIG. 1, the lubricant
この潤滑剤劣化検出装置1では、前記両発光素子3A,3Bを交互に点灯させる。これにより、受光素子4は、片方の発光素子3Aから出て潤滑剤5の表面で散乱反射する所定波長の光と、もう片方の発光素子3Bから出て潤滑剤5の表面で散乱反射する前記波長と異なる所定波長の光とを交互に検出する。すなわち、受光素子4は、潤滑剤6の表面で散乱反射する各波長毎の光量を時分割で測定することになり、各波長毎の散乱反射光量を検出できる。このようにして検出される各波長に応じた散乱反射光量の違いから、含有する異物の種類と量を特定することができる。例えば、潤滑剤5に含まれる異物が赤錆の場合、赤い波長の散乱反射光量が大きくなるため、そのときの受光素子4の出力から異物の量だけでなく、種類も特定することができる。
In this lubricant
図5は、この発明のさらに他の実施形態の概略構成図を示す。この実施形態の潤滑剤劣化検出装置1は、図1に示す第1の実施形態において、光学系2における一つの受光素子4を、それぞれ異なる波長感度を有する複数(ここでは2つ)の受光素子4A,4Bに置き換えたものである。片方の受光素子4Aには例えば赤色光に感度を有するものが、もう片方の受光素子4Bには例えば青色光に感度を有するものが用いられる。発光素子3には、赤色および青色の各波長を含んだ例えば白色光を発光するものが選択される。推定手段6は、前記各受光素子4A,4Bの出力を比較して、検出される各波長毎の散乱反射光量の違いから潤滑剤5に含まれる異物の種類と量を推定する。その他の構成は第1の実施形態の場合と同様である。
FIG. 5 shows a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention. In the first embodiment shown in FIG. 1, the lubricant
このように構成された潤滑剤劣化検出装置1では、一つの発光素子3から出て潤滑剤5の表面で散乱反射した光を、異なる波長感度を有する複数の受光素子4A,4Bで検出する。すなわち、各受光素子4A,4Bは、発光素子3から出て潤滑剤6の表面で散乱反射したそれぞれ波長の異なる光量を、個別に検出する。
この潤滑剤劣化検出装置1の場合も、潤滑剤5に混入する異物の含有量を前記推定手段6で推定することにより、潤滑剤5の劣化状態を推定することができる。また、異なる波長の散乱反射光量を光学系2で検出するようにしているので、波長に応じた散乱反射光量の違いから、潤滑剤5に混入する異物の量だけでなく種類も特定できる。
In the lubricant
Also in the case of this lubricant
また、図5の実施形態において、波長感度の異なる複数の受光素子4A,4Bに代えて、広範囲な波長感度を有する共通の受光素子4を複数を用いると共に、これら各受光素子4の前面側に透過波長の異なるフィルタ(例えば片方のフィルタは赤色光を透過するものとし、もう片方のフィルタは青色光を透過するものとする)をそれぞれ配置することにより、フィルタと受光素子4の各組合せで図5における受光素子4A,4Bと同等の機能を持たせても良い。
In the embodiment of FIG. 5, instead of the plurality of
このように構成した場合には、一つの発光素子3から出て潤滑剤5の表面で散乱反射する光が、透過波長の異なるフィルタを透過して個別の受光素子4で検出される。これにより、各受光素子4は、それぞれ波長の異なる散乱反射光量を個別に検出することになる。推定手段6は、検出される光量から潤滑剤5における異物の含有量を推定し、また異物の種類を特定することができる。
In such a configuration, light that is emitted from one
また、この構成では、透過波長の異なるフィルタを用いて、波長の異なる散乱反射光量を個別の受光素子4で検出するので、検出対象となる潤滑剤5の特徴に合わせて、検出する波長光の組合せを容易に変更することができ、特に特定したい異物の特性に合わせた波長を使用することで精度の高い異物の特定が可能となる。
Further, in this configuration, since the scattered light amounts having different wavelengths are detected by the individual
また、図5の実施形態において、波長感度の異なる複数の受光素子4A,4Bを同一特性の受光素子に置き換えると共に、これら受光素子4A,4Bを、潤滑剤5の表面で反射する光のうち散乱のない直接反射光を受光できる反射角度位置と、散乱反射光が受光される反射角度位置とに振り替えて配置しても良い。
In the embodiment of FIG. 5, the plurality of
このように構成した場合には、直接反射光を受光する例えば受光素子4Aの出力と、散乱反射光を受光する例えば受光素子4Bの出力とを推定手段6で比較することにより、潤滑剤5に混入している異物の種類を推定することができる。
When configured in this way, the output of the
図6(A)は、この発明のさらに他の実施形態の概略構成図を示す。この実施形態の潤滑剤劣化検出装置1では、図1に示す第1の実施形態における光学系2と同様の構成の2組の光学系2A,2Bを設け、一方の組の光学系2Aでは異物混入のない基準潤滑剤5Aを測定し、他方の光学系2Bでは劣化検出対象の潤滑剤5を測定するようにしている。また、推定手段6は、図6(B)に示すように、2組の光学系2A,2Bの各受光素子4の出力から得られる基準潤滑剤5Aと劣化検出対象の潤滑剤5の違いを差動増幅器10などで求め、潤滑剤5の劣化状態の推定に用いるようにしている。図6(A)では、回路基板8を2組の光学系2A,2Bに共通のものとしているが、各組の光学系2A,2Bごとに異なる回路基板を用いても良い。
FIG. 6A shows a schematic configuration diagram of still another embodiment of the present invention. In the lubricant
このように構成された潤滑剤劣化検出装置1では、劣化検出対象の潤滑剤5の特性を、異物混入のない基準潤滑剤5Aの特性と比較するので、潤滑剤5に混入する異物の種類と量を、より高精度に推定することができる。
In the lubricant
図7〜図14は、例えば図1や図2の実施形態の潤滑剤劣化検出装置1を搭載した鉄道車両用の検出装置付き軸受の各例の断面図を示す。
図7の検出装置付き軸受21は、ころ軸受、詳しくは複列の円すいころ軸受からなり、各列の転動体26,26に対して設けた分割型の内輪24,24と、一体型の外輪25と、前記転動体であるころ26,26と、リテナー27と、シール28とを備える。シール28は軸受21の両端部に配置される。これにより、軸受21の内部に潤滑剤が封止され、かつ防塵・耐水性が確保される。
この例では、軸受21の両転動体列の間で、軸受内部に封入された潤滑剤の劣化を検出する潤滑剤劣化検出装置1が取付けられる。この場合の潤滑剤劣化検出装置1は図1に示した第1の実施形態のものであって、外輪25の内周面に配置され、内輪24の外周面に付着した潤滑剤を検出対象とする。
FIGS. 7-14 shows sectional drawing of each example of the bearing with a detection apparatus for rail vehicles carrying the lubricant
7 includes a roller bearing, specifically, a double-row tapered roller bearing, and includes divided
In this example, the lubricant
このように構成された潤滑剤劣化検出装置付き軸受21では、軸受内部に封入された潤滑剤の劣化を、リアルタイムで正確に検出することができる。また、潤滑剤劣化検出装置1は、その発光素子3と受光素子4(図1)を内輪24の外周面に対向配置させるだけで良いので、構成の簡略化やコンパクト化が可能となる。
これにより、軸受21に動作異常が発生する前に潤滑剤の交換の必要性を判断できるため、軸受21の潤滑不良による破損を防ぐことができる。また、潤滑剤交換の必要性を潤滑剤劣化検出装置1の出力によって判断できるため、使用期限前に廃棄される潤滑剤の量が減少する。
In the
As a result, it is possible to determine the necessity of replacement of the lubricant before the operation abnormality occurs in the
図8に示す潤滑剤劣化検出装置付き軸受21の例では、軸受21の軸方向一端部に潤滑剤劣化検出装置1が取付けられる。この場合の潤滑剤劣化検出装置1も図1に示した第1の実施形態のものであって、外輪25の内周面に形成された凹部25aに配置され、リテナー27の外周面に付着した潤滑剤を検出対象とする。
In the example of the bearing 21 with the lubricant deterioration detecting device shown in FIG. 8, the lubricant
図9に示す潤滑剤劣化検出装置付き軸受21の例でも、軸受21の軸方向一端部に潤滑剤劣化検出装置1が取付けられる。この場合の潤滑剤劣化検出装置1も図1に示した第1の実施形態のものであって、シール28の軸受内部に向く内側面に配置され、転動体26の幅面に付着した潤滑剤を検出対象とする。この場合、軸受21の回転に伴い、転動体26の幅面の潤滑剤からの散乱反射光は受光素子4(図1)に間欠的に受光されることになるので、転動体26が受光素子4に対向する適切なタイミングで反射光量を検出する必要がある。そのタイミングを設定するために、タイミング設定用の別のセンサを設置しても良いが、反射光量の増減の周期からタイミングを推定しても良い。また、タイミングを検出せず、検出信号を平均化して検出を行っても良い。
Also in the example of the bearing 21 with the lubricant deterioration detecting device shown in FIG. 9, the lubricant
図10に示す潤滑剤劣化検出装置付き軸受21の例でも、軸受21の軸方向一端部に潤滑剤劣化検出装置1が取付けられる。この場合の潤滑剤劣化検出装置1も図1に示した第1の実施形態のものであって、外輪25の内周面に形成された凹部25aに配置され、転動体26の周面端部26aに付着した潤滑剤を検出対象とする。この場合も、軸受21の回転に伴い、転動体26の周面端部26aの潤滑剤からの散乱反射光は受光素子4(図1)に間欠的に受光されることになるので、転動体26が受光素子4に対向する適切なタイミングで反射光量を検出する必要がある。そのタイミングを検出せず、検出信号を平均化して検出を行っても良い。
Also in the example of the bearing 21 with the lubricant deterioration detecting device shown in FIG. 10, the lubricant
図11に示す潤滑剤劣化検出装置付き軸受21の例でも、軸受21の軸方向一端部に潤滑剤劣化検出装置1が取付けられる。この場合の潤滑剤劣化検出装置1も図1に示した第1の実施形態のものであって、外輪25の内周面に形成された凹部25aに配置され、転動体26の転動面26bに付着する潤滑剤を検出対象とする。この場合も、軸受21の回転に伴い、転動体26の転動面26bの潤滑剤からの散乱反射光は受光素子4(図1)に間欠的に受光されることになるので、転動体26が受光素子4に対向する適切なタイミングで反射光量を検出する必要がある。そのタイミングを検出せず、検出信号を平均化して検出を行っても良い。
Also in the example of the bearing 21 with the lubricant deterioration detecting device shown in FIG. 11, the lubricant
図12に示す潤滑剤劣化検出装置付き軸受21の例でも、軸受21の軸方向一端部に潤滑剤劣化検出装置1が取付けられる。この場合の潤滑剤劣化検出装置1も図1に示した第1の実施形態のものであって、外輪25の内周面に形成された凹部25aに配置され、転動体26の転動面26bの軸方向中間部に設けた潤滑剤用溝26cに溜まる潤滑剤を検出対象とする。潤滑剤用溝26cは、円周溝とされている。この場合も、軸受21の回転に伴い、転動体26の潤滑剤用溝26cの潤滑剤からの散乱反射光は受光素子4(図1)に間欠的に受光されることになるので、転動体26が受光素子4に対向する適切なタイミングで反射光量を検出する必要がある。そのタイミングを検出せず、検出信号を平均化して検出を行っても良い。
Also in the example of the bearing 21 with the lubricant deterioration detecting device shown in FIG. 12, the lubricant
図13に示す潤滑剤劣化検出装置付き軸受21の例でも、軸受21の軸方向一端部に潤滑剤劣化検出装置1が取付けられる。この場合の潤滑剤劣化検出装置1は図2で示した実施形態のものであって、シール28の軸受外部側に配置される。前記シール28には貫通孔28aが設けられ、この貫通孔28aに図2の実施形態における透明体9が埋め込まれる。潤滑剤劣化検出装置1は、前記透明体9の軸受内部に向く内側面に付着する潤滑剤を検出対象とする。
Also in the example of the bearing 21 with the lubricant deterioration detecting device shown in FIG. 13, the lubricant
図14に示す潤滑剤劣化検出装置付き軸受21の例でも、軸受21の軸方向一端部に潤滑剤劣化検出装置1が取付けられる。この場合の潤滑剤劣化検出装置1も図2で示した実施形態のものであって、外輪25に形成された貫通孔25b内に配置される。前記貫通孔25bには図2の実施形態に示した透明体9が嵌め込まれる。潤滑剤劣化検出装置1は、前記透明体9を通して投受光することで、転動体26の周面端部26aに付着した潤滑剤を検出対象とする。
この場合にも、軸受21の回転に伴い、転動体26の周面端部26aの潤滑剤からの散乱反射光は受光素子4(図1)に間欠的に受光されることになるので、転動体26が受光素子4に対向する適切なタイミングで反射光量を検出する必要がある。そのタイミングを検出せず、検出信号を平均化して検出を行っても良い。
Also in the example of the bearing 21 with the lubricant deterioration detection device shown in FIG. 14, the lubricant
Also in this case, as the
なお、図7〜図14に示した潤滑剤劣化検出装置付き軸受21の各例では、図1あるいは図2に示した実施形態の潤滑剤劣化検出装置1を組み込んだ場合を示したが、図3〜図6に示した各実施形態の潤滑剤劣化検出装置1を組み込んでも良い。
In each example of the bearing 21 with the lubricant deterioration detecting device shown in FIGS. 7 to 14, the case where the lubricant
1…潤滑剤劣化検出装置
2,2A,2B…光学系
3,3A,3B…発光素子
4,4A,4B…受光素子
5…潤滑剤
5A…基準潤滑剤
6…推定手段
21…検出装置付き軸受
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|---|---|---|---|
| JP2006030498A JP2007212205A (en) | 2006-02-08 | 2006-02-08 | Deterioration detector of lubricant and bearing with deterioration detector |
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-
2006
- 2006-02-08 JP JP2006030498A patent/JP2007212205A/en active Pending
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