JP2002116114A - 軸受の振動測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受の振動を高精度で測定すると共に、振動
測定の適用範囲が広い軸受の振動測定装置を提供する。 【解決手段】 ハウジング１６に組み付けた軸受１８に
回転軸１０を嵌合し、この回転軸１０をハウジング１６
に対して相対回転させたときに軸受１８から生じる振動
を測定する軸受の振動測定装置であって、振動検出対象
の軸受１８に接続され、この軸受１８の生じる振動によ
って加振される振動検出体２０と、この振動検出体２０
と離間配置され振動検出体２０の振動成分を検出する検
出器２２とを備え、検出器２２の出力に基づいて軸受１
８の振動を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸受の振動測定装
置に関し、特に振動検出の適用範囲を拡大すると共に、
高精度で振動検出を行う技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、正常な軸受を長期間使用する
と、摺動面や転動面等の摩耗や疲労等により徐々に機械
的なガタが大きくなり、それに伴って振動も大きくな
る。そこで、この振動の変化を検出することにより、軸
受の性状、例えば軸受の寿命を判断することができる。
図９に、従来の軸受の振動測定装置の概略構成を示し
た。従来の軸受の振動測定装置は、振動検出対象である
軸受７０が組み込まれたハウジング７２に取り付ける加
速度センサ等の振動ピックアップ７４と、この振動ピッ
クアップ７４に信号ケーブル７６により接続され、振動
ピックアップ７４の出力信号に基づいて軸受７０の振動
状態を測定し、この測定結果を出力する測定器７８とを
備えて構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の軸受の振動測定装置においては、次のような問題
を生ずる。まず、上記の軸受の振動測定装置の構成で
は、ハウジング７２の組立状態に起因するハウジング系
の振動も同時に測定してしまうので、軸受７０の振動に
ノイズ成分が重畳されて正確な軸受７０の振動を検出す
ることができなかった。また、振幅の小さい外輪の振動
に対し、その振動をハウジング７２を介して測定するた
め、検出される信号のレベルが一層小さくなる。そのた
め、振動ピックアップ７４の出力信号を増幅するため増
幅器が必要となる。また、増幅器を用いることにより、
ノイズ成分等の本来の測定対象の信号以外の信号も共に
増幅されるので、高精度の測定を行なうことが困難であ
った。

【０００４】さらに、振動ピックアップ７４の設置スペ
ースは被測定対象の近傍に設ける必要があるため、振動
測定装置の適用範囲が制限され、被測定対象周辺の温
度、湿度、粉塵等の環境が振動測定装置の検出性能や寿
命等に悪影響を及ぼす可能性がある。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、軸受の振動を高精度で測定すると
共に、振動測定の適用範囲が広い軸受の振動測定装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】上記目的達成のため、本発
明に係る軸受の振動測定装置は、ハウジングに組み付け
た軸受に回転軸を嵌合し、該回転軸をハウジングに対し
て相対回転させたときに前記軸受から生じる振動を測定
する軸受の振動測定装置であって、振動検出対象の軸受
に接続され、該軸受の生じる振動によって加振される振
動検出体と、この振動検出体と離間配置され前記振動検
出体の振動成分を検出する検出器とを備え、前記検出器
の出力に基づいて前記軸受の振動を測定することを特徴
とする。

【０００７】この軸受の振動測定装置では、振動測定対
象の軸受に接続された振動検出体が軸受からの振動によ
って加振されて振動する。この振動は振動検出体に離間
配置された検出器によってその振動成分が検出され、こ
の検出該検出器の出力に基づいて軸受の振動が測定され
る。これにより、軸受に直接的に接続された振動検出体
の振動成分がノイズ成分と共に増幅されることなく高感
度で検出でき、高精度の振動測定が行えて、振動測定の
信頼性が向上する。また、検出器を軸受から離間した位
置に配置するため、設置スペースに制約を受けることな
く、振動測定装置の適用範囲を広げることができる。

【０００８】前記振動成分は、軸受に接続され先端部分
が接触した状態で係合された少なくとも２つの振動片
が、その接触部分で摺動することで発生する超音波とし
て検出する構成であってもよい。この構成では、軸受に
生じる振動を超音波を介して測定することで、軸受以外
の他の振動要因からの振動成分を容易に且つ確実に除去
することができ、振動測定の精度及び信頼性を向上でき
る。

【０００９】また、この場合、検出器を、該検出器の検
出面をハウジングに当接させて固定する構成としてもよ
い。この構成では、振動検出体から発生した超音波を、
ハウジングを伝播させて検出することで、検出器を軸受
から遠ざけることができ、検出器を軸受周辺の温度、湿
度、粉塵等の環境から隔離することができ、周辺環境に
よって検出器の指導検出性能、寿命等に悪影響が及ぼさ
れることを防止できる。

【００１０】また、前記振動成分は、軸受に接続された
板バネ状の振動検出体が軸受の振動を受けて加振される
ことで生じる、振動検出体と検出器との距離の変化を検
出する構成であってもよい。この構成では、振動検出体
が加振されることで振動の振幅が増幅され、電気的作用
を用いることなく機械的に振動が増幅されるので、ノイ
ズ成分が共に増幅されることなく高精度な振動測定が可
能となる。

【００１１】さらに、前記振動検出体を異なる振動検出
方向に対応して複数配設し、各振動検出体からの振動成
分を検出する構成としてもよい。この構成では、異なる
方向の振動成分を同時に測定することができ、より詳細
な振動測定が行える。

【００１２】また、前記検出器からの出力信号が所定の
基準レベル以上となったときに、警報を発する警報器を
備えた構成としてもよく、異常信号を出力する構成とし
てもよい。この構成では、軸受に所定レベル以上の振動
が生じたときに、警報を発生させたり、異常信号を出力
することにより軸受に異常が生じたことを報知でき、軸
受の回転動作を停止させることもできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る軸受の振動測
定装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説
明する。図１は、本発明に係る軸受の振動測定装置の第
１実施形態における構成を示す図である。図１に示すよ
うに、本実施形態の軸受の振動測定装置１００は、駆動
軸１０に内輪１２が嵌合され外輪１４がハウジング１６
に取り付けられた軸受（ここでは一例として転がり軸
受）１８の振動を測定する装置であって、転がり軸受１
８の外輪１４端面の一部分に取り付けられた振動検出体
２０と、この振動検出体２０と離間して且つ対峙して配
置され、振動検出体２０が発生する摩擦音（超音波）を
検出する超音波センサ２２と、この超音波センサ２２か
らの出力信号が入力され転がり軸受１８の振動状態を測
定する測定器２４とを備えて構成される。

【００１４】振動検出体２０は、二つの振動片２０ａ，
２０ｂからなり、互いに先端部分が接触した状態で係合
されるように外輪１４と一体に接着等により取り付けら
れている。なお、振動検出体２０は、薄肉形成が可能で
且つ重なり部分で摺動が生じたときに超音波が発生され
る摩擦係数を有するものであればよく、例えば金属板を
用いることができる。超音波センサ２２は、超音波の検
出方向を振動検出体２０に向けてハウジング１６へセン
サ取り付け治具２６によって固定されている。転がり軸
受１８は、ここでは一例として玉軸受を用いているが、
ころ軸受等の他の転がり軸受であってもよく、また、す
べり軸受等の他の軸受であってもよい。

【００１５】測定器２４は、信号ケーブル２８により超
音波センサ２２に接続され、超音波センサ２２の出力信
号を入力して振動検出体２０の振動、即ち、転がり軸受
１８の振動を測定する。この測定器２４の内部構成を、
図２にブロック図で示した。図２に示すように、測定器
２４は、超音波センサ２２からの出力信号を増幅する増
幅器３０と、増幅された出力信号から特定成分を抽出す
るバンドパスフィルタ３２と、信号強度を基準レベルと
比較する比較器３４と、信号強度が基準レベル以上とな
ったときに警報を発する警報器３６とを備えて構成され
る。

【００１６】上記構成の軸受の振動測定装置１００にお
いては、駆動軸１０を回転駆動して内輪１２を回転させ
たとき、転がり軸受１８に振動が生じると、この振動が
振動検出体２０に伝達される。すると、振動検出体２０
の振動片２０ａ，２０ｂが相互に転がり軸受１８の半径
方向に摺動して超音波を発生する。この超音波が周囲の
空気を媒体として伝播され、振動検出体２０に対峙して
設けられた超音波センサ２２によって検出される。即
ち、転がり軸受１８が生じる振動の軸受半径方向の振幅
によって振動検出体２０超音波を発生し、この超音波を
超音波センサ２２によって検出する。このとき超音波セ
ンサ２２から出力される出力信号が信号ケーブル２８を
通じて測定器２４へ入力される。

【００１７】測定器２４に入力された超音波センサ２２
からの出力信号は、増幅器３０により増幅されてバンド
パスフィルタ３２に入力される。なお、測定器２４のク
ロックパルスによって出力信号をサンプリングして、こ
のサンプリング結果をバンドパスフィルタ３２に入力し
てもよい。バンドパスフィルタ３２では、増幅された超
音波センサ２２からの出力信号に対し、特定の振動帯域
の成分の抽出を行ったり、ノイズ成分の除去が行われ
る。バンドパスフィルタ３２からの出力信号は比較器３
４に入力され、予め設定された基準レベル（基準電圧Ｖ
ref）と比較される。比較の結果、出力信号の強度が基
準レベルを超える場合には出力がＨレベルとなり、転が
り軸受１８に基準レベル以上の振動が生じているとして
警報器３６が警報を発し、また、異常信号も出力され
る。この異常信号が出力されることにより、測定器２４
に接続された機器等へ、転がり軸受１８に基準レベルを
超える振動が生じたことを通知できる。なお、異常信号
が出力された場合にこの転がり軸受１８を使用する装置
を停止させるようにしてもよい。一方、出力信号が基準
レベル以下である場合は、出力はＬレベルのままであ
り、警報や異常信号は出力されない。

【００１８】このように、本実施形態の軸受の振動測定
装置１００によれば、転がり軸受１８に生じる振動を直
接的に測定するのではなく、振動によって生じる超音波
を介して測定することで、軸受以外の他の振動要因から
の振動成分から、軸受の振動だけを容易に且つ確実に抽
出することができ、振動測定の精度及び信頼性を向上で
きる。また、振動検出体２０を軸受に直接的に接続して
いるため、軸受と一体構造にでき、振動の検出能力が高
められる。超音波センサ２２は、転がり軸受１８に直接
接触することがなく、振動検出体２０から発生する超音
波を検出できる位置であれば転がり軸受１８から離れた
位置でも設置できるので、設置スペースや設置方法の自
由度が向上し、振動測定装置の適用範囲を拡大すること
ができる。また、超音波センサ２２を転がり軸受１８周
辺の温度、湿度、粉塵等の環境から隔離することができ
るため、周辺環境によって超音波センサ２２や測定器２
４の振動測定性能、寿命等に悪影響が及ぼされることを
防止できる。

【００１９】なお、本実施形態においては、振動成分の
検出手段として超音波センサ２２を用いたが、振動検出
体８が発生する摩擦音を検出できるものであれば、如何
なるセンサでも使用可能である。また、振動検出体２０
は、転がり軸受１８と別体にして構成し、転がり軸受１
８の外輪１４端面の一部分に取り付けているが、外輪１
４に振動検出体２０を形成した構成であってもよい。さ
らに、振動を測定する検出媒体として専用の振動検出体
２０を設けたが、転がり軸受１８を構成する部品の一部
や、軸受周辺の部品・機械等で代用することも可能であ
り、これにより振動検出媒体を設けるために特別な加工
を施すことなく、構成を複雑化することなく振動を測定
することができる。そして、本実施形態においては、転
がり軸受１８の外輪１４を固定側とし、内輪１２を可動
側としてハウジング１６に取り付けているが、これに限
らず、内輪１２を固定側とし、外輪を可動側とした構成
でもよい。この場合は、内輪１２に振動検出体２０を設
けることになる。また、振動片２０ａ，２０ｂの摺動方
向を任意の方向に設定することで、任意の方向の振動成
分を検出することができる。

【００２０】次に、本発明に係る軸受の振動測定装置の
第２実施形態を説明する。図３は、本実施形態の軸受の
振動測定装置の構成を示す図である。なお、以降の各実
施形態においては、前述した図１と共通する部材には同
一の符号を付与することで、その説明は省略するものと
する。

【００２１】本実施形態の軸受の振動測定装置２００
は、超音波センサ２２をハウジング１６の端面等に固定
して、振動検出体２０で生じハウジング１６内を伝達す
る超音波を検出するものである。なお、超音波センサ２
２は、超音波の検出側を振動検出体２０に向けて設置す
ることが好ましい。ハウジング１６の材質としては、そ
の強度上、主に金属材料が使用されるが、超音波を伝達
する媒体としては、金属の他に、樹脂やセラミック等の
材質であってもよい。これにより、空気を媒体とする場
合と比較して、超音波の減衰率が小さくなり、軸受から
離れた位置に超音波センサ２２を設けた場合であって
も、遠距離から確実に軸受の振動を測定することができ
る。

【００２２】上記構成の軸受の振動測定装置２００の構
成では、超音波センサ２２を転がり軸受１８からより一
層離れた位置に配置できるため、転がり軸受１８周辺の
温度、湿度、粉塵等の環境から確実に隔離でき、周辺環
境から影響を受けることを防止できる。また、超音波セ
ンサ２２の設置スペース・設置方法の自由度が向上し、
振動測定装置の適用範囲を拡大することができる。

【００２３】次に、本発明に係る軸受の振動測定装置の
第３実施形態を説明する。図４は、本実施形態の軸受の
振動測定装置３００の構成を示す図である。本実施形態
の軸受の振動測定装置３００は、転がり軸受１８の回転
軸線４０に対して垂直方向（ｙ方向）の振動成分を検出
する前述と同様の振動検出体２０に加えて、回転軸線４
０方向（ｘ方向）の振動成分を検出する振動検出体２１
とを備えると共に、ハウジング１６の端面等に設けた超
音波センサ２２の出力信号から、ｘ方向成分とｙ方向成
分とを分離する分波器４２を備えている。分波器４２か
らの出力信号は、ｘ方向成分とｙ方向成分とがそれぞれ
個別に測定器２５に入力される。

【００２４】振動検出体２１は、振動検出体２０と同様
に２つの振動片２１ａ，２１ｂからなり、互いに先端部
分が接触した状態で係合するように転がり軸受１８の外
輪１４端面に設けられている。このように、振動検出体
２０の振動片２０ａ，２０ｂ先端の接触面をｙ方向に平
行に形成し、振動検出体２１の振動片２１ａ，２１ｂの
接触面をｘ方向に平行に形成することで、ｙ方向、ｘ方
向の振動成分を検出可能にしている。そして、振動検出
体２０と振動検出体２１の固有振動周波数ｆｙ，ｆｘを
異なる周波数、例えば振動検出体２０の固有振動周波数
ｆｙを１０ｋＨｚ、振動検出体２１の固有振動周波数ｆ
ｘを１５ｋＨｚに設定することにより、発生する超音波
をｘ方向、ｙ方向それぞれに分離することが容易にでき
る。なお、図４には振動検出体２０と振動検出体２１と
がそれぞれ外輪１４側面の反対面に設けられた一例を示
しているが、同じ側の側面にそれぞれ設けてもよい。

【００２５】測定器２５は、ｘ方向及びｙ方向の振動を
測定する２系統の回路構成となっており、図５に測定器
２５の内部構成をブロック図で示した。図５に示すよう
に、測定器２５は、増幅器３１ａ，３１ｂと、バンドパ
スフィルタ３３ａ，３３ｂと、比較器３５ａ，３５ｂ
と、ＯＲ論理素子４４と、警報器３６とを備えて構成さ
れる。

【００２６】上記構成の軸受の振動測定装置３００にお
いては、駆動軸１０を回転駆動して内輪１２を回転させ
たとき、転がり軸受１８に振動が生じると、この振動が
振動検出体２０，２１に伝達される。これにより、振動
検出体２０，２１の各振動片２０ａ，２０ｂ及び２１
ａ，２１ｂが相互に擦れ合って超音波を発生する。この
超音波はハウジング１６を伝播して超音波センサ２２に
よって検出される。このときの超音波センサ２２からの
出力信号は信号ケーブル２８を通じて分波器４２へ入力
され、この分波器４２でｘ方向及びｙ方向振動成分に分
離されて測定器２５へ入力される。

【００２７】測定器２５においては、ｘ方向及びｙ方向
振動成分がそれぞれ個別に入力され、別系統で処理され
る。ｘ方向振動測定系の増幅器３１ａは、超音波センサ
２２からの出力信号を分波器４２によって分離したｘ方
向振動成分の信号が入力され、この信号を増幅してバン
ドパスフィルタ３３ａに出力する。バンドパスフィルタ
３３ａは、増幅された超音波センサ２２からの出力信号
に対し、特定の振動帯域の成分の抽出を行ったり、ノイ
ズ成分の除去を行った後に比較器３５ａに出力する。そ
して、比較器３５ａは、入力された出力信号のｘ方向振
動成分を予め設定された基準レベル（Ｖref1）と比較し
て、ｘ方向振動成分が基準レベルを超える場合は出力を
Ｈレベルとし、基準レベル以下の場合はＬレベルとす
る。

【００２８】一方、ｙ方向振動測定系に付いても同様
に、分波器４２によって分離されたｙ方向振動成分の信
号を増幅器３１ｂによって増幅し、バンドパスフィルタ
３３ｂを介して比較器３５ｂに入力する。比較器３５ｂ
では、入力された超音波センサ２２からの出力信号のｙ
方向振動成分を予め設定された基準レベル（Ｖref2）と
比較して、ｙ方向振動成分が基準レベルを超える場合は
出力をＨレベルとし、基準レベル以下の場合はＬレベル
とする。

【００２９】そして、比較器３５ａ，３５ｂに接続され
たＯＲ論理素子４４は、比較器３５ａ，３５ｂの少なく
とも一方からＨレベルの信号が入力されると、Ｈレベル
の出力を発し、ＯＲ論理素子４４に接続された警報器３
６から警報が発生し、また、異常信号も出力される。Ｈ
レベルの信号が入力されない場合は、Ｌレベルの出力を
発し、警報や異常信号は出力されない。また、どの比較
器３５ａ，３５ｂからＨレベルの信号が出力されたかを
識別可能に回路設計することにより、どの方向に異常な
振動が生じたかを判定することができ、これにより、軸
受の異方性異常を検出することができる。

【００３０】なお、振動検出体２０と振動検出体２１と
を、材質や形状を異ならせて互いに異なる固有振動周波
数に設定することで、ある特定の周波数の振動に着目し
た測定が可能になる。従って、固有振動周波数の異なる
振動検出体を複数設け、各振動検出体からの超音波を独
立して検出することにより、種々の方向の振動を同時に
測定することや、複数箇所の振動成分を同時に測定する
ことが可能となる。これにより、測定時間の短縮化や測
定の高精度化を図ることができる。さらに、同一方向の
振動成分を複数の振動検出体を用いて検出することによ
り、発生する超音波の振幅が増加して、ノイズ成分の分
離が容易に且つ確実となり、高精度な振動測定が行える
ようになる。

【００３１】次に、本発明に係る軸受の振動測定装置の
第４実施形態を説明する。図６は、本実施形態の軸受の
振動測定装置４００の構成を示す図である。本実施形態
の軸受の振動測定装置４００は、略Ｌ字型に形成された
板バネの長尺側一端部が転がり軸受１８の回転軸線４０
に対して略垂直となるように短尺側他端部が転がり軸受
１８の外輪１４に取り付けられた振動検出体５０と、こ
の振動検出体５０の一端部先端部分に対峙して所定の距
離を離間させて設けられ、振動検出体５０の振動による
変位を検出する渦電流式のギャップセンサ５２と、ギャ
ップセンサ５２を剛体構造にて支持してハウジング１６
側にネジ等により固定されるセンサ取り付け治具５４
と、ギャップセンサ５２からの出力信号が入力され軸受
の振動状態を測定する測定器５６とを備えている。

【００３２】振動検出体５０は、可撓性を有し、転がり
軸受１８の外輪１４内周面や端面に接着等により固定さ
れ、転がり軸受１８に生じた振動が機械的に増幅され
る。なお、振動検出体５０の形状はここでは略Ｌ字型と
しているが、単に板型のものでもよく、また、固定側の
断面積を相対的に小さくして振動の検出能力を向上させ
た形状としてもよい。センサ取り付け治具５４は、転が
り軸受１８の回転軸線４０に対して略垂直にハウジング
１６から立設されており、ギャップセンサ５２を確実に
固定するために、比較的厚肉な形状で、発生する振動に
対して影響を受けにくい剛体として形成されている。ギ
ャップセンサ５２は、振動検出体５０の長尺側の先端部
分に対峙する位置で、振動検出体５０とは非接触状態で
センサ取り付け治具５４により支持されている。

【００３３】上記構成の軸受の振動測定装置４００にお
いては、駆動軸１０を回転駆動して内輪１２を回転させ
たとき、転がり軸受１８に振動が生じると、この振動が
振動検出体５０に伝達される。これにより、振動検出体
５０が転がり軸受１８の軸線方向に振幅が機械的に増幅
されて振動する。この振動の振幅により生ずる振動検出
体５０との距離の変化がギャップセンサ５２により検出
される。そして、このときのギャップセンサ８２からの
出力信号は信号ケーブル２８を通じて測定器５６に入力
される。

【００３４】測定器５６は、図２に示す内部構成と同様
に構成され、増幅器３０、バンドパスフィルタ３２を介
して比較器３４に信号が入力され、信号強度が所定の基
準レベルを超える場合に警報器３６から警報を発生する
と共に、異常信号を出力する。一方、出力信号が基準レ
ベル以下の場合は、警報や異常信号は出力されない。

【００３５】このように、本実施形態の軸受の振動測定
装置４００によれば、転がり軸受１８に生じる振動をそ
のまま測定するのではなく、発生した振動によって振動
検出体５０を加振させることで、振動検出体５０の振動
を機械的に増幅し、この増幅された状態で振動検出体５
０の位置の変化を検出し振動を測定している。このよう
に、電気的作用を用いることなく機械的に振動を増幅す
る方式であるため、ノイズ成分等が共に増幅されること
なく、軸受又は軸受の支持する負荷の運転状態の良否、
故障の発生等の判断を行うために必要な情報を十分な強
度レベルでそのまま取り出すことができ、振動測定の信
頼性及び精度の向上が図れる。また、測定器５６は、転
がり軸受１８から離れた位置に配置できるため、転がり
軸受１８周辺の温度、湿度、塵埃等の環境から隔離で
き、振動測定装置の振動測定能力、寿命等に悪影響が及
ぼされることを防止でき、軸受の設置個所付近における
設置スペースの制約を与えることがない。

【００３６】次に、本発明に係る軸受の振動測定装置の
第５実施形態を説明する。図７は、本実施形態の軸受の
振動測定装置５００の構成を示す図である。本実施形態
の軸受の振動測定装置５００は、転がり軸受１８の外輪
１４内周面等に取り付けられ、転がり軸受１８の回転軸
線４０に対して略垂直に形成された検出面５１ａを有す
る振動検出体５１と、この振動検出体５１の検出面５１
ａに対峙して所定の距離を離間されて設けられたギャッ
プセンサ５２と、ギャップセンサ５２を支持し転がり軸
受１８の外輪１４近傍に又は外輪１４に接してハウジン
グ１６から立設され可撓性を有するセンサ取り付け治具
５５と、ギャップセンサ５２からの出力信号が信号ケー
ブル２８を通じて入力される測定器５６とを備えてい
る。

【００３７】上記構成の軸受の振動測定装置５００にお
いては、駆動軸１０を回転駆動して内輪１２を回転させ
たとき、転がり軸受１８に振動が生じると、この振動が
センサ取り付け治具５５に伝達される。これにより、ギ
ャップセンサ５２の取り付けられたセンサ取り付け治具
５５が転がり軸受１８の軸線方向に振動し、その振動の
振幅が機械的に増幅される。従って、ギャップセンサ５
２は、振動により変化する自身の位置の変化、即ち、振
動検出体５１との距離の変化を検出し、これを測定器５
６に入力する。

【００３８】測定器５６は、図２に示す内部構成と同様
の構成であって、ギャップセンサ５２からの出力信号レ
ベルが基準レベルを超える場合に、警報を発生すると共
に異常信号を出力する。なお、本実施形態においては、
振動検出体５１は、構成の簡略化のために転がり軸受１
８の外輪１４端面で代用してもよい。

【００３９】このように、本実施形態の軸受の振動測定
装置５００によれば、センサ取り付け治具５５が可撓性
を有して形成されることで、転がり軸受１８に生じた振
動が伝達されたとき、センサ取り付け治具５５が加振さ
れ、振動の振幅が増幅される。このように、電気的作用
を用いることなく機械的に増幅できるため、ノイズ成分
等が共に増幅されることなく簡単な構成で振動を測定す
ることが可能になる。

【００４０】次に、本発明に係る軸受の振動測定装置の
第６実施形態を説明する。図８は、本実施形態の軸受の
振動測定装置６００の構成を示す図である。本実施形態
の軸受の振動測定装置６００は、転がり軸受１８の回転
軸線４０に対して垂直方向（ｙ方向）の振動成分を検出
する前述と同様の振動検出体５０とセンサ取り付け治具
５４の構成に加えて、回転軸線４０方向（ｘ方向）の振
動成分を検出する振動検出体５８、センサ取り付け治具
６０及びギャップセンサ５３を備えている。また、各ギ
ャップセンサ５２，５３からの出力信号は信号ケーブル
２８を通じて、それぞれ個別に測定器６２に入力され
る。

【００４１】上記構成の軸受の振動測定装置６００にお
いては、駆動軸１０を回転駆動して内輪１２を回転させ
たとき、転がり軸受１８に振動が生じると、この振動が
振動検出体５０，５８に伝達される。これにより、振動
検出体５０は転がり軸受１８の軸線方向（ｘ方向）に、
振動検出体５８は転がり軸受１８の軸線に対して垂直方
向（ｙ方向）にそれぞれ振幅が機械的に増幅されて振動
する。この振動の振幅により生ずる振動検出体５０，５
８との距離の変化がギャップセンサ５２，５３により検
出される。そして、このとき検出された検出信号は信号
ケーブル２８を通じて測定器６２に入力される。

【００４２】測定器６２は、図５に示す内部構成と同様
に構成され、ｘ方向及びｙ方向の振動を測定する２系統
の回路構成となっており、ギャップセンサ５２，５３か
らの出力信号レベルのうち、少なくとも一方が基準レベ
ルを超える場合に、警報を発生すると共に異常信号を出
力する。

【００４３】以上詳細に説明した本発明に係る軸受の振
動測定装置は、例えば、転がり軸受の寿命試験機に適用
することで軸受の異常をセンシングし、異常が生じたと
きに寿命試験機を停止させることができる。また、この
ような異常センシングは連続的に行なえるため、寿命試
験機の無人連続運転も可能となる。

【００４４】

【発明の効果】本発明に係る軸受の振動測定装置によれ
ば、振動検出対象の軸受に接続され、該軸受の生じる振
動によって加振される振動検出体と、この振動検出体と
離間配置され前記振動検出体の振動成分を検出する検出
器とを備えることにより、振動測定対象の軸受に直接接
続された振動検出体が軸受からの振動によって加振され
て振動し、この振動成分が振動検出体に離間配置された
検出器によって検出され、この検出該検出器の出力に基
づいて軸受の振動が測定される。これにより、振動検出
体の振動成分がノイズ成分と共に増幅されることなく高
感度で検出でき、高精度の振動測定が行えて、振動測定
の信頼性が向上する。また、検出器を軸受から離間した
位置に配置するため、設置スペースに制約を受けること
なく、振動測定装置の適用範囲を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る軸受の振動測定装置の構成
を示す図である。

【図２】図１の測定器の内部構成を示すブロック図であ
る。

【図３】第２実施形態に係る軸受の振動測定装置の構成
を示す図である。

【図４】第３実施形態に係る軸受の振動測定装置の構成
を示す図である。

【図５】図４の測定器の内部構成を示すブロック図であ
る。

【図６】第４実施形態に係る軸受の振動測定装置の構成
を示す図である。

【図７】第５実施形態に係る軸受の振動測定装置の構成
を示す図である。

【図８】第６実施形態に係る軸受の振動測定装置の構成
を示す図である。

【図９】従来の軸受の振動測定装置の概略構成を示す図
である。

【符号の説明】

１０ 駆動軸（回転軸） １６ ハウジング １８ 転がり軸受 ２０，２１，５０，５１，５８ 振動検出体 ２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂ 振動片 ２２ 超音波センサ（検出器） ２４，２５，５６，６２ 測定器 ３６ 警報器 ５２，５３ ギャップセンサ（検出器） １００，２００，３００，４００，５００，６００ 軸
受の振動測定装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G024 AC01 BA12 BA15 BA27 CA13 DA09 FA02 FA14 2G064 AA17 AB16 AB22 BA02 BA03 BA28 CC06 CC13 CC54 CC62

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに組み付けた軸受に回転軸を
   嵌合し、該回転軸をハウジングに対して相対回転させた
   ときに前記軸受から生じる振動を測定する軸受の振動測
   定装置であって、 振動検出対象の軸受に接続され、該軸受の生じる振動に
   よって加振される振動検出体と、 この振動検出体と離間配置され前記振動検出体の振動成
   分を検出する検出器とを備え、 前記検出器の出力に基づいて前記軸受の振動を測定する
   ことを特徴とする軸受の振動測定装置。