JP2003214810A - 油膜測定装置及び油膜測定方法 - Google Patents
油膜測定装置及び油膜測定方法Info
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- JP2003214810A JP2003214810A JP2002008721A JP2002008721A JP2003214810A JP 2003214810 A JP2003214810 A JP 2003214810A JP 2002008721 A JP2002008721 A JP 2002008721A JP 2002008721 A JP2002008721 A JP 2002008721A JP 2003214810 A JP2003214810 A JP 2003214810A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な構成でありながら、各対向面間におけ
る油膜の厚さを局所的に測定し、各対向面間の局所的な
潤滑状態を測定する。 【解決手段】 油膜測定装置１０は、円筒ころ軸受２０
の外輪２１におけるころ２２との対向面に露出するとと
もに外輪２１と絶縁されて設けられた電極部１１と、外
輪２１に接続されるとともに外輪２１に電圧を印加する
電源入力部１２と、電極部１１に接続されるとともに電
極部１１近傍における外輪２１ところ２２との対向面及
び対向面間の油膜によって構成されるコンデンサの電気
容量の変化を測定する電気容量測定回路とを備える。
る油膜の厚さを局所的に測定し、各対向面間の局所的な
潤滑状態を測定する。 【解決手段】 油膜測定装置１０は、円筒ころ軸受２０
の外輪２１におけるころ２２との対向面に露出するとと
もに外輪２１と絶縁されて設けられた電極部１１と、外
輪２１に接続されるとともに外輪２１に電圧を印加する
電源入力部１２と、電極部１１に接続されるとともに電
極部１１近傍における外輪２１ところ２２との対向面及
び対向面間の油膜によって構成されるコンデンサの電気
容量の変化を測定する電気容量測定回路とを備える。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑油で潤滑され
つつ相互に転動又は摺動する少なくとも一対の導電性部
材の対向面間における油膜の厚さを測定する油膜測定装
置及び油膜測定方法に関する。
つつ相互に転動又は摺動する少なくとも一対の導電性部
材の対向面間における油膜の厚さを測定する油膜測定装
置及び油膜測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の油膜抵抗測定方法として、特開昭
５２−４９８６８号公報には、油膜の電気抵抗を定電流
回路を用いて測定することにより、油膜の厚さ等を求め
るものが開示されている。この従来方法は、定電流回路
を用いて測定された電気抵抗値と油膜厚さとの関係か
ら、電気抵抗の油膜パラメータに対する勾配の遷移点を
求め、当該遷移点に基づいて、油膜の性質及び状態を測
定するものである。
５２−４９８６８号公報には、油膜の電気抵抗を定電流
回路を用いて測定することにより、油膜の厚さ等を求め
るものが開示されている。この従来方法は、定電流回路
を用いて測定された電気抵抗値と油膜厚さとの関係か
ら、電気抵抗の油膜パラメータに対する勾配の遷移点を
求め、当該遷移点に基づいて、油膜の性質及び状態を測
定するものである。
【０００３】また、図６に示すように、特公平１−３３
７７３号公報には、潤滑性測定装置３０として、電気容
量を測定することにより、潤滑剤で潤滑されながら相互
に転動又は摺動する表面間の潤滑性を測定するものが開
示されている。
７７３号公報には、潤滑性測定装置３０として、電気容
量を測定することにより、潤滑剤で潤滑されながら相互
に転動又は摺動する表面間の潤滑性を測定するものが開
示されている。
【０００４】潤滑性測定装置３０は、測定対象のキャパ
シタＣｂ及びコンデンサＣｖからなる容量分圧器３１
と、正弦波のＡＣ電圧を容量分圧器３１に送る発振器３
２と、二入力マルチプライヤ３３及びローパスフィルタ
３４を有する復調器３５とを備える。測定対象のキャパ
シタＣｂの両端電圧Ｖｂは、当該キャパシタＣｂの値の
変動により変調される。特に、二入力マルチプライヤ３
３の一入力には、発振器３２の出力電圧が入力され、ま
た他入力には、キャパシタＣｂの両端電圧が入力され
る。
シタＣｂ及びコンデンサＣｖからなる容量分圧器３１
と、正弦波のＡＣ電圧を容量分圧器３１に送る発振器３
２と、二入力マルチプライヤ３３及びローパスフィルタ
３４を有する復調器３５とを備える。測定対象のキャパ
シタＣｂの両端電圧Ｖｂは、当該キャパシタＣｂの値の
変動により変調される。特に、二入力マルチプライヤ３
３の一入力には、発振器３２の出力電圧が入力され、ま
た他入力には、キャパシタＣｂの両端電圧が入力され
る。
【０００５】すなわち潤滑性測定装置３０は、潤滑性を
測定する各表面と潤滑剤の膜とを、キャパシタＣｂの各
電極とみなし、このキャパシタＣｂのキャパシタンスに
対応した信号を測定することにより、潤滑膜厚や接触時
間率等、潤滑性に関与するパラメータを測定するもので
ある。
測定する各表面と潤滑剤の膜とを、キャパシタＣｂの各
電極とみなし、このキャパシタＣｂのキャパシタンスに
対応した信号を測定することにより、潤滑膜厚や接触時
間率等、潤滑性に関与するパラメータを測定するもので
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の油膜抵抗測定方法及び潤滑性測定装置３０では、いず
れの場合も、摺動面又は転動面全体の値を求めるもので
あり、特定の部分の局所的な測定は不可能であるという
問題があった。
の油膜抵抗測定方法及び潤滑性測定装置３０では、いず
れの場合も、摺動面又は転動面全体の値を求めるもので
あり、特定の部分の局所的な測定は不可能であるという
問題があった。
【０００７】特に、転がり軸受に応用した場合には、複
数の転動体個々の潤滑状態が異なる場合であっても、そ
れを検出することができない。極端な場合、１個の転動
体のみの油膜厚さが０となり、電気的導通が生じると、
全体も油膜厚さが０であると判定される。
数の転動体個々の潤滑状態が異なる場合であっても、そ
れを検出することができない。極端な場合、１個の転動
体のみの油膜厚さが０となり、電気的導通が生じると、
全体も油膜厚さが０であると判定される。
【０００８】また、転がり軸受又は滑り軸受に応用した
場合には、回転側及び静止側の双方に電気回路が必要で
あり、したがって回転側には静止側から何らかの方法で
接触点を設ける必要がある。スリップリングを用いるこ
とも考えられるが、装置構成が複雑となり、小型の軸受
には適用できない等の問題が生じる。また、簡単な装置
構成としてはカーボンブラシを押し当てることも考えら
れるが、接触状態が不安定となり、安定した測定が行え
ないという問題がある。
場合には、回転側及び静止側の双方に電気回路が必要で
あり、したがって回転側には静止側から何らかの方法で
接触点を設ける必要がある。スリップリングを用いるこ
とも考えられるが、装置構成が複雑となり、小型の軸受
には適用できない等の問題が生じる。また、簡単な装置
構成としてはカーボンブラシを押し当てることも考えら
れるが、接触状態が不安定となり、安定した測定が行え
ないという問題がある。
【０００９】本発明は、簡単な構成でありながら、一対
の導電性部材の対向面間における油膜の厚さを局所的に
測定することができ、これにより各対向面間の局所的な
潤滑状態を測定することができる油膜測定装置及び油膜
測定方法を提供することを目的する。
の導電性部材の対向面間における油膜の厚さを局所的に
測定することができ、これにより各対向面間の局所的な
潤滑状態を測定することができる油膜測定装置及び油膜
測定方法を提供することを目的する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の請求項１に係る油膜測定装置は、潤滑油で潤
滑されつつ相互に転動又は摺動する一対の導電性部材の
少なくとも一対の対向面間における油膜の厚さを測定す
る油膜測定装置であって、一方の前記導電性部材の前記
対向面における所定の位置に露出するとともに該一方の
導電性部材と絶縁されて設けられた電極部と、前記一方
の導電性部材に接続され、該部材に電圧を印加する電源
入力部と、前記電極部に接続されるとともに、該電極部
近傍における前記一対の導電性部材の対向面及び電極部
と前記油膜によって構成されるコンデンサの電気容量の
変化を測定する電気容量測定回路とを備えたことを特徴
とする。
の本発明の請求項１に係る油膜測定装置は、潤滑油で潤
滑されつつ相互に転動又は摺動する一対の導電性部材の
少なくとも一対の対向面間における油膜の厚さを測定す
る油膜測定装置であって、一方の前記導電性部材の前記
対向面における所定の位置に露出するとともに該一方の
導電性部材と絶縁されて設けられた電極部と、前記一方
の導電性部材に接続され、該部材に電圧を印加する電源
入力部と、前記電極部に接続されるとともに、該電極部
近傍における前記一対の導電性部材の対向面及び電極部
と前記油膜によって構成されるコンデンサの電気容量の
変化を測定する電気容量測定回路とを備えたことを特徴
とする。
【００１１】上記目的を達成するための本発明の請求項
２に係る油膜測定方法は、潤滑油で潤滑されつつ相互に
転動又は摺動する一対の導電性部材の少なくとも一対の
対向面間における油膜の厚さを測定する油膜測定方法で
あって、一方の前記導電性部材に接続された電源入力部
から、該一方の導電性部材と、他方の導電性部材と、前
記一方の導電性部材の前記対向面における所定の位置に
露出するとともに該一方の導電性部材と絶縁されて設け
られた電極部とを介して、電気容量測定回路に電圧を印
加するとともに、前記対向面間における前記電極部近傍
の油膜厚さの変化を、該電極部近傍における前記一対の
導電性部材の対向面及び電極部と前記油膜によって構成
されるコンデンサの電気容量の変化として、前記電気容
量測定回路によって測定することを特徴とする。
２に係る油膜測定方法は、潤滑油で潤滑されつつ相互に
転動又は摺動する一対の導電性部材の少なくとも一対の
対向面間における油膜の厚さを測定する油膜測定方法で
あって、一方の前記導電性部材に接続された電源入力部
から、該一方の導電性部材と、他方の導電性部材と、前
記一方の導電性部材の前記対向面における所定の位置に
露出するとともに該一方の導電性部材と絶縁されて設け
られた電極部とを介して、電気容量測定回路に電圧を印
加するとともに、前記対向面間における前記電極部近傍
の油膜厚さの変化を、該電極部近傍における前記一対の
導電性部材の対向面及び電極部と前記油膜によって構成
されるコンデンサの電気容量の変化として、前記電気容
量測定回路によって測定することを特徴とする。
【００１２】上記目的を達成するための本発明の請求項
３に係る油膜測定装置は、潤滑油で潤滑されつつ相互に
転動又は摺動する一対の導電性部材の少なくとも一対の
対向面間における油膜の厚さを測定する油膜測定装置で
あって、一方の前記導電性部材の前記対向面における所
定の位置に露出して設けられた電極部と、該電極部に設
けられて電磁波を放射可能なコイルと、該コイルととも
に共振回路を構成するコンデンサとを備え、前記共振回
路を共振状態とした状態で、前記電極部と他方の前記導
電性部材の対向面との距離の変化に応じて該他方の対向
面に生じる渦電流損の変化を検出し、これを距離信号と
して出力することを特徴とする。
３に係る油膜測定装置は、潤滑油で潤滑されつつ相互に
転動又は摺動する一対の導電性部材の少なくとも一対の
対向面間における油膜の厚さを測定する油膜測定装置で
あって、一方の前記導電性部材の前記対向面における所
定の位置に露出して設けられた電極部と、該電極部に設
けられて電磁波を放射可能なコイルと、該コイルととも
に共振回路を構成するコンデンサとを備え、前記共振回
路を共振状態とした状態で、前記電極部と他方の前記導
電性部材の対向面との距離の変化に応じて該他方の対向
面に生じる渦電流損の変化を検出し、これを距離信号と
して出力することを特徴とする。
【００１３】上記目的を達成するための本発明の請求項
４に係る油膜測定方法は、潤滑油で潤滑されつつ相互に
転動又は摺動する一対の導電性部材の少なくとも一対の
対向面間における油膜の厚さを測定する油膜測定方法で
あって、一方の前記導電性部材の前記対向面における所
定の位置に露出して設けられるとともに電磁波を放射可
能なコイルが設けられた電極部に、該コイル及びコンデ
ンサにて共振回路を構成させ、該共振回路を共振状態に
した後、前記電極部と他方の前記導電性部材の対向面と
の距離の変化に応じて該他方の対向面に生じる渦電流損
の変化を検出し、これを距離信号として出力することを
特徴とする。
４に係る油膜測定方法は、潤滑油で潤滑されつつ相互に
転動又は摺動する一対の導電性部材の少なくとも一対の
対向面間における油膜の厚さを測定する油膜測定方法で
あって、一方の前記導電性部材の前記対向面における所
定の位置に露出して設けられるとともに電磁波を放射可
能なコイルが設けられた電極部に、該コイル及びコンデ
ンサにて共振回路を構成させ、該共振回路を共振状態に
した後、前記電極部と他方の前記導電性部材の対向面と
の距離の変化に応じて該他方の対向面に生じる渦電流損
の変化を検出し、これを距離信号として出力することを
特徴とする。
【００１４】本発明の請求項１に係る油膜測定装置によ
れば、一方の導電性部材の対向面における所定の位置に
露出するとともに一方の導電性部材と絶縁されて設けら
れた電極部には、電気容量測定回路が接続される。電気
容量測定回路は、電極部近傍における一対の導電性部材
の対向面及び電極部と油膜によって構成されるコンデン
サの電気容量の変化を測定する。したがって、対向面間
における電極部近傍の油膜厚さの変化を、電極部近傍に
おける一対の導電性部材の対向面及び電極部と油膜によ
って構成されるコンデンサの電気容量の変化として測定
できる。
れば、一方の導電性部材の対向面における所定の位置に
露出するとともに一方の導電性部材と絶縁されて設けら
れた電極部には、電気容量測定回路が接続される。電気
容量測定回路は、電極部近傍における一対の導電性部材
の対向面及び電極部と油膜によって構成されるコンデン
サの電気容量の変化を測定する。したがって、対向面間
における電極部近傍の油膜厚さの変化を、電極部近傍に
おける一対の導電性部材の対向面及び電極部と油膜によ
って構成されるコンデンサの電気容量の変化として測定
できる。
【００１５】本発明の請求項２に係る油膜測定方法によ
れば、一方の導電性部材に接続された電源入力部から、
一方の導電性部材と、他方の導電性部材と、一方の導電
性部材における所定の位置に露出するとともに一方の導
電性部材と絶縁されて設けられた電極部とを介して、電
気容量測定回路に電圧を印加する。電気容量測定回路
は、対向面間における電極部近傍の油膜厚さの変化を、
電極部近傍における一対の導電性部材の対向面及び電極
部と油膜によって構成されるコンデンサの電気容量の変
化として測定することができる。
れば、一方の導電性部材に接続された電源入力部から、
一方の導電性部材と、他方の導電性部材と、一方の導電
性部材における所定の位置に露出するとともに一方の導
電性部材と絶縁されて設けられた電極部とを介して、電
気容量測定回路に電圧を印加する。電気容量測定回路
は、対向面間における電極部近傍の油膜厚さの変化を、
電極部近傍における一対の導電性部材の対向面及び電極
部と油膜によって構成されるコンデンサの電気容量の変
化として測定することができる。
【００１６】本発明の請求項３に係る油膜測定装置によ
れば、コイル及びコンデンサで構成される共振回路が共
振状態とされると、一方の導電性部材に設けられた電極
部と、他方の導電性部材との距離の変化に応じて、他方
の導電性部材に生じる渦電流損に変化が生じる。この渦
電流損の変化が、共振回路の端子電圧の変化として検出
され、距離信号として出力することができる。
れば、コイル及びコンデンサで構成される共振回路が共
振状態とされると、一方の導電性部材に設けられた電極
部と、他方の導電性部材との距離の変化に応じて、他方
の導電性部材に生じる渦電流損に変化が生じる。この渦
電流損の変化が、共振回路の端子電圧の変化として検出
され、距離信号として出力することができる。
【００１７】本発明の請求項４に係る油膜測定方法によ
れば、一方の導電性部材における所定の位置に露出して
設けられるとともに電磁波を放射可能なコイルが設けら
れた電極部に、コンデンサを設けてコイルとの共振回路
を構成させ、該共振回路を共振状態とする。この状態
で、電極部と他方の導電性部材との距離に応じて他方の
導電性部材に生じる渦電流損の変化を、共振回路の端子
電圧の変化として検出し、距離信号として出力すること
ができる。
れば、一方の導電性部材における所定の位置に露出して
設けられるとともに電磁波を放射可能なコイルが設けら
れた電極部に、コンデンサを設けてコイルとの共振回路
を構成させ、該共振回路を共振状態とする。この状態
で、電極部と他方の導電性部材との距離に応じて他方の
導電性部材に生じる渦電流損の変化を、共振回路の端子
電圧の変化として検出し、距離信号として出力すること
ができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る油膜測定装置
及び油膜測定方法の実施形態を図１〜図５に基づいて説
明する。図１は、本発明の第１実施形態である油膜測定
装置を転がり軸受に適用した場合の全体構成を示す概略
図である。図２は、図１における転がり軸受の外輪と外
輪に埋設された電極部を示す平面図である。図３は、図
１における電極部付近の検出部分を示す概略図である。
図４は、図３における電極部の電気容量回路を示す回路
図である。図５は、図１における入力部から電気容量測
定回路までの検出構成を示す回路図である。
及び油膜測定方法の実施形態を図１〜図５に基づいて説
明する。図１は、本発明の第１実施形態である油膜測定
装置を転がり軸受に適用した場合の全体構成を示す概略
図である。図２は、図１における転がり軸受の外輪と外
輪に埋設された電極部を示す平面図である。図３は、図
１における電極部付近の検出部分を示す概略図である。
図４は、図３における電極部の電気容量回路を示す回路
図である。図５は、図１における入力部から電気容量測
定回路までの検出構成を示す回路図である。
【００１９】図１に示すように、第１実施形態の油膜測
定装置１０は、電極部１１、電源入力部１２、電気容量
測定回路１３及び表示部１４を備えており、グリースで
潤滑される一対の導電性部材である円筒ころ軸受２０の
外輪２１及びころ２２間における油膜の厚さを測定す
る。
定装置１０は、電極部１１、電源入力部１２、電気容量
測定回路１３及び表示部１４を備えており、グリースで
潤滑される一対の導電性部材である円筒ころ軸受２０の
外輪２１及びころ２２間における油膜の厚さを測定す
る。
【００２０】図２及び図３に示すように、電極部１１
は、円筒ころ軸受２０の一方の導電性部材である外輪２
１におけるツバ部２１ａ間の略中央に、他方の導電性部
材であるころ２２の軌道面に露出して埋設されている。
電源入力部１２は、外輪２１に接続されており、外輪２
１に高周波の交流電圧ｅinを印加する。電極部１１の幅
（図３中左右方向寸法）は、ころ２２の長さの約１／３
に設定される。電極部１１と外輪２１の間は、樹脂等に
より絶縁されており、半径方向には、セラミック製の絶
縁間座（図示せず）が介在される。ころ２２の図３中左
右両端面にはそれぞれ、絶縁材２３が貼付されており、
絶縁材２３により、ころ２２の左右方向の移動に起因す
る測定上の影響が排除される。なお、円筒ころ軸受２０
の内外輪２１，２４（図１参照）間は絶縁する必要があ
るが、絶縁シートや適当な表面処理により容易に絶縁が
可能である。
は、円筒ころ軸受２０の一方の導電性部材である外輪２
１におけるツバ部２１ａ間の略中央に、他方の導電性部
材であるころ２２の軌道面に露出して埋設されている。
電源入力部１２は、外輪２１に接続されており、外輪２
１に高周波の交流電圧ｅinを印加する。電極部１１の幅
（図３中左右方向寸法）は、ころ２２の長さの約１／３
に設定される。電極部１１と外輪２１の間は、樹脂等に
より絶縁されており、半径方向には、セラミック製の絶
縁間座（図示せず）が介在される。ころ２２の図３中左
右両端面にはそれぞれ、絶縁材２３が貼付されており、
絶縁材２３により、ころ２２の左右方向の移動に起因す
る測定上の影響が排除される。なお、円筒ころ軸受２０
の内外輪２１，２４（図１参照）間は絶縁する必要があ
るが、絶縁シートや適当な表面処理により容易に絶縁が
可能である。
【００２１】図３及び図４に示すように、電極部１１か
ら検出される電気容量は、電極部１１ところ２２との間
の電気容量ＣXと、外輪２１ところ２２との間の電気容
量ＣYと、外輪２１と電極部１１との間の電気容量Ｃ1と
からなり、これらを１つの電気容量Ｃmとして電極部１
１から検出する。なお、電気容量Ｃ1は測定対象ではな
いが、予め油膜厚さと後述する電気容量測定回路１３と
の出力関係を校正すればよい。すなわち、外輪２１とこ
ろ２２との間の電極部１１付近の油膜厚さの変化によっ
て電気容量ＣXとＣYが変化し、電気容量Ｃmの変化とし
て検出可能である。
ら検出される電気容量は、電極部１１ところ２２との間
の電気容量ＣXと、外輪２１ところ２２との間の電気容
量ＣYと、外輪２１と電極部１１との間の電気容量Ｃ1と
からなり、これらを１つの電気容量Ｃmとして電極部１
１から検出する。なお、電気容量Ｃ1は測定対象ではな
いが、予め油膜厚さと後述する電気容量測定回路１３と
の出力関係を校正すればよい。すなわち、外輪２１とこ
ろ２２との間の電極部１１付近の油膜厚さの変化によっ
て電気容量ＣXとＣYが変化し、電気容量Ｃmの変化とし
て検出可能である。
【００２２】図５に示すように、電極部１１から検出さ
れる電気容量Ｃmの変化は、オペアンプ１５を有する電
気容量測定回路１３により電圧の変化に変換される。こ
こでの電圧変化の出力値ｅoutの算出式を下記式［数
１］に示す。
れる電気容量Ｃmの変化は、オペアンプ１５を有する電
気容量測定回路１３により電圧の変化に変換される。こ
こでの電圧変化の出力値ｅoutの算出式を下記式［数
１］に示す。
【数１】
【００２３】次に、図１〜図５を参照して本実施形態の
作用を説明する。円筒ころ軸受２０の外輪２１に埋設さ
れた電極部１１に接続された電気容量測定回路１３は、
電源入力部１２からの印加電圧ｅinを、外輪２１からこ
ろ２２及び電極部１１を介して印加される。外輪２１と
ころ２２との間における電極部１１近傍の油膜厚さが変
化すると、電極部１１の電気容量Ｃm（すなわちＣXとＣ
Y）が変化する。電気容量測定回路１３は、電極部１１
の電気容量Ｃmの変化を電圧変化に変換し、出力値ｅout
を出力する。電気容量測定回路１３の出力信号は、増幅
された後フィルタでノイズを除去し、表示部１４で観察
又は記録される。
作用を説明する。円筒ころ軸受２０の外輪２１に埋設さ
れた電極部１１に接続された電気容量測定回路１３は、
電源入力部１２からの印加電圧ｅinを、外輪２１からこ
ろ２２及び電極部１１を介して印加される。外輪２１と
ころ２２との間における電極部１１近傍の油膜厚さが変
化すると、電極部１１の電気容量Ｃm（すなわちＣXとＣ
Y）が変化する。電気容量測定回路１３は、電極部１１
の電気容量Ｃmの変化を電圧変化に変換し、出力値ｅout
を出力する。電気容量測定回路１３の出力信号は、増幅
された後フィルタでノイズを除去し、表示部１４で観察
又は記録される。
【００２４】なお、上記第１実施形態では、電源入力部
１２を円筒ころ軸受２０の外輪２１に接続させ、外輪２
１に電極部１１を１個設けるとともに、電極部１１を電
気容量測定回路１３に接続させたが、これに限るもので
はない。例えば、電極部を２個設けることも可能であ
る。
１２を円筒ころ軸受２０の外輪２１に接続させ、外輪２
１に電極部１１を１個設けるとともに、電極部１１を電
気容量測定回路１３に接続させたが、これに限るもので
はない。例えば、電極部を２個設けることも可能であ
る。
【００２５】すなわち、図示しないが、例えば円筒ころ
軸受の外輪に電極部を一対設け、一方の電極部を電源入
力部に接続させるとともに、他方の電極部を電気容量測
定回路に接続させるように構成し、一方の電極部ところ
の間の電気容量とともに、ころと他方の電極部の間の電
気容量を測定してもよい。電気容量測定回路は、電源入
力部からの交流電圧を、一方の電極部から他方の電極部
を介して印加され、電極部近傍における油膜厚さの変化
を、電極部の電気容量の変化として電圧変化に変換す
る。
軸受の外輪に電極部を一対設け、一方の電極部を電源入
力部に接続させるとともに、他方の電極部を電気容量測
定回路に接続させるように構成し、一方の電極部ところ
の間の電気容量とともに、ころと他方の電極部の間の電
気容量を測定してもよい。電気容量測定回路は、電源入
力部からの交流電圧を、一方の電極部から他方の電極部
を介して印加され、電極部近傍における油膜厚さの変化
を、電極部の電気容量の変化として電圧変化に変換す
る。
【００２６】次に、本発明の第２実施形態である油膜測
定装置及び油膜測定方法について説明する。本実施形態
は、上記第１実施形態に対して、電極部には電磁波を放
射可能なコイルが設けられる。さらに、本実施形態の油
膜測定装置は、コイルとともに共振回路を構成するコン
デンサを備えており、該共振回路を発振器により共振状
態とした状態で測定する。電極部ところとの距離に応じ
てころに生じる渦電流損の変化を、共振回路の電圧の変
化として検出して、これを距離信号として出力する。
定装置及び油膜測定方法について説明する。本実施形態
は、上記第１実施形態に対して、電極部には電磁波を放
射可能なコイルが設けられる。さらに、本実施形態の油
膜測定装置は、コイルとともに共振回路を構成するコン
デンサを備えており、該共振回路を発振器により共振状
態とした状態で測定する。電極部ところとの距離に応じ
てころに生じる渦電流損の変化を、共振回路の電圧の変
化として検出して、これを距離信号として出力する。
【００２７】次に、本実施形態の作用を説明する。最初
に、コイルとコンデンサで構成される共振回路を発振器
により共振状態とすると、コイルで発生する交流磁界に
より、ころに渦電流が流れる。この渦電流の強さは、磁
力線の強度によって決まるので、コイルところとの距離
に依存する。したがって、外輪に設けられた電極部と、
測定対象となるころとの距離に応じて、ころに生じる渦
電流損に変化が生じる。この渦電流損の変化が、共振回
路の電圧の変化として検出され、これを距離信号として
出力する。
に、コイルとコンデンサで構成される共振回路を発振器
により共振状態とすると、コイルで発生する交流磁界に
より、ころに渦電流が流れる。この渦電流の強さは、磁
力線の強度によって決まるので、コイルところとの距離
に依存する。したがって、外輪に設けられた電極部と、
測定対象となるころとの距離に応じて、ころに生じる渦
電流損に変化が生じる。この渦電流損の変化が、共振回
路の電圧の変化として検出され、これを距離信号として
出力する。
【００２８】以上のように上記第１実施形態によれば、
電気容量測定回路１３は、電源入力部１２からの印加電
圧を、円筒ころ軸受２０の外輪２１から電極部１１を介
して印加され、外輪２１ところ２２との間における電極
部１１付近の油膜厚さの変化を、電極部１１の電気容量
の変化として電圧変化に変換する。また上記第２実施形
態によれば、コイルとコンデンサで構成される共振回路
を共振状態とした状態で、電極部ところとの距離に応じ
てころに生じる渦電流損の変化を、共振回路の電圧の変
化として検出し、距離信号として出力する。
電気容量測定回路１３は、電源入力部１２からの印加電
圧を、円筒ころ軸受２０の外輪２１から電極部１１を介
して印加され、外輪２１ところ２２との間における電極
部１１付近の油膜厚さの変化を、電極部１１の電気容量
の変化として電圧変化に変換する。また上記第２実施形
態によれば、コイルとコンデンサで構成される共振回路
を共振状態とした状態で、電極部ところとの距離に応じ
てころに生じる渦電流損の変化を、共振回路の電圧の変
化として検出し、距離信号として出力する。
【００２９】したがって、簡単な構成からなるものであ
りながら、円筒ころ軸受２０の外輪２１ところ２２との
間における油膜の厚さを、局所的に測定することがで
き、局所的な潤滑状態を知ることができる。また、電極
部１１を外輪２１に設けることで、回転するころ２２に
は電極部１１を設ける必要がなく、従来設けていたよう
な回転側と静止側との接触点が不要となる。これによ
り、回転接触等の不安定要素を排除して安定した測定を
行うことができ、高い測定精度を確保することができ
る。
りながら、円筒ころ軸受２０の外輪２１ところ２２との
間における油膜の厚さを、局所的に測定することがで
き、局所的な潤滑状態を知ることができる。また、電極
部１１を外輪２１に設けることで、回転するころ２２に
は電極部１１を設ける必要がなく、従来設けていたよう
な回転側と静止側との接触点が不要となる。これによ
り、回転接触等の不安定要素を排除して安定した測定を
行うことができ、高い測定精度を確保することができ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１ま
たは２に係る発明によれば、一対の導電性部材の対向面
間における電極部近傍の油膜厚さの変化を、電極部近傍
における一対の導電性部材の対向面及び電極部と油膜に
よって構成されるコンデンサの電気容量の変化として測
定できる。したがって、簡易な構成でありながら、各対
向面間における油膜の厚さを局所的に測定することがで
きる。これにより、各対向面間の局所的な潤滑状態を測
定することができる。また、例えば一対の導電性部材の
一方を静止側とするとともに他方を回転側とすると、電
極部を静止側の対向面に設けることで、回転側である対
向面には、電極部を設ける必要がなく、回転側と静止側
との接触点等を不要とすることができる。これにより、
回転接触等の不安定要素を排除して安定した測定を行う
ことができ、高い測定精度を確保することができる。
たは２に係る発明によれば、一対の導電性部材の対向面
間における電極部近傍の油膜厚さの変化を、電極部近傍
における一対の導電性部材の対向面及び電極部と油膜に
よって構成されるコンデンサの電気容量の変化として測
定できる。したがって、簡易な構成でありながら、各対
向面間における油膜の厚さを局所的に測定することがで
きる。これにより、各対向面間の局所的な潤滑状態を測
定することができる。また、例えば一対の導電性部材の
一方を静止側とするとともに他方を回転側とすると、電
極部を静止側の対向面に設けることで、回転側である対
向面には、電極部を設ける必要がなく、回転側と静止側
との接触点等を不要とすることができる。これにより、
回転接触等の不安定要素を排除して安定した測定を行う
ことができ、高い測定精度を確保することができる。
【００３１】また、本発明の請求項３または４に係る発
明によれば、一方の導電性部材における所定の位置に露
出して設けられた電極部と他方の導電性部材との距離に
応じて他方の導電性部材に生じる渦電流損の変化を、共
振回路の電圧の変化として検出し、距離信号として出力
することができる。したがって、簡易な構成でありなが
ら、各対向面間における油膜の厚さを局所的に測定する
ことができる。これにより、各対向面間の局所的な潤滑
状態を測定することができる。また、例えば一対の導電
性部材の一方を静止側とするとともに他方を回転側とす
ると、電極部を静止側の対向面に設けることで、回転側
である対向面には、電極部を設ける必要がなく、回転側
と静止側との接触点等を不要とすることができる。これ
により、回転接触等の不安定要素を排除して安定した測
定を行うことができ、高い測定精度を確保することがで
きる。
明によれば、一方の導電性部材における所定の位置に露
出して設けられた電極部と他方の導電性部材との距離に
応じて他方の導電性部材に生じる渦電流損の変化を、共
振回路の電圧の変化として検出し、距離信号として出力
することができる。したがって、簡易な構成でありなが
ら、各対向面間における油膜の厚さを局所的に測定する
ことができる。これにより、各対向面間の局所的な潤滑
状態を測定することができる。また、例えば一対の導電
性部材の一方を静止側とするとともに他方を回転側とす
ると、電極部を静止側の対向面に設けることで、回転側
である対向面には、電極部を設ける必要がなく、回転側
と静止側との接触点等を不要とすることができる。これ
により、回転接触等の不安定要素を排除して安定した測
定を行うことができ、高い測定精度を確保することがで
きる。
【図１】本発明の第１実施形態である油膜測定装置を転
がり軸受に適用した場合の全体構成を示す概略図であ
る。
がり軸受に適用した場合の全体構成を示す概略図であ
る。
【図２】図１における転がり軸受の外輪と外輪に埋設さ
れた電極部を示す平面図である。
れた電極部を示す平面図である。
【図３】図１における電極部付近の検出部分を示す概略
図である。
図である。
【図４】図３における電極部の電気容量回路を示す回路
図である。
図である。
【図５】図１における入力部から電気容量測定回路まで
の検出構成を示す回路図である。
の検出構成を示す回路図である。
【図６】従来の潤滑性測定装置を示す要部概略構成図で
ある。
ある。
１０ 油膜測定装置
１１ 電極部
１２ 電源入力部
１３ 電気容量測定回路
１４ 表示部
２０ 円筒ころ軸受
２１ 外輪（一方の導電性部材）
２２ ころ（他方の導電性部材）
２４ 内輪
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F063 AA16 BA03 BB02 BD13 BD20
CA08 CA09 CA34 DA05 GA08
HA01 HA11
2G060 AA05 AC10 AE40 AF10 AG07
AG11 FA05 HA02 HC07 HC18
HE03
Claims (4)
- 【請求項１】 潤滑油で潤滑されつつ相互に転動又は摺
動する一対の導電性部材の少なくとも一対の対向面間に
おける油膜の厚さを測定する油膜測定装置であって、 一方の前記導電性部材の前記対向面における所定の位置
に露出するとともに該一方の導電性部材と絶縁されて設
けられた電極部と、前記一方の導電性部材に接続され、
該部材に電圧を印加する電源入力部と、前記電極部に接
続されるとともに、該電極部近傍における前記一対の導
電性部材の対向面及び電極部と前記油膜によって構成さ
れるコンデンサの電気容量の変化を測定する電気容量測
定回路とを備えたことを特徴とする油膜測定装置。 - 【請求項２】 潤滑油で潤滑されつつ相互に転動又は摺
動する一対の導電性部材の少なくとも一対の対向面間に
おける油膜の厚さを測定する油膜測定方法であって、 一方の前記導電性部材に接続された電源入力部から、該
一方の導電性部材と、他方の導電性部材と、前記一方の
導電性部材の前記対向面における所定の位置に露出する
とともに該一方の導電性部材と絶縁されて設けられた電
極部とを介して、電気容量測定回路に電圧を印加すると
ともに、前記対向面間における前記電極部近傍の油膜厚
さの変化を、該電極部近傍における前記一対の導電性部
材の対向面及び電極部と前記油膜によって構成されるコ
ンデンサの電気容量の変化として、前記電気容量測定回
路によって測定することを特徴とする油膜測定方法。 - 【請求項３】 潤滑油で潤滑されつつ相互に転動又は摺
動する一対の導電性部材の少なくとも一対の対向面間に
おける油膜の厚さを測定する油膜測定装置であって、 一方の前記導電性部材の前記対向面における所定の位置
に露出して設けられた電極部と、 該電極部に設けられて電磁波を放射可能なコイルと、 該コイルとともに共振回路を構成するコンデンサとを備
え、 前記共振回路を共振状態とした状態で、前記電極部と他
方の前記導電性部材の対向面との距離の変化に応じて該
他方の対向面に生じる渦電流損の変化を検出し、これを
距離信号として出力することを特徴とする油膜測定装
置。 - 【請求項４】 潤滑油で潤滑されつつ相互に転動又は摺
動する一対の導電性部材の少なくとも一対の対向面間に
おける油膜の厚さを測定する油膜測定方法であって、 一方の前記導電性部材の前記対向面における所定の位置
に露出して設けられるとともに電磁波を放射可能なコイ
ルが設けられた電極部に、該コイル及びコンデンサにて
共振回路を構成させ、該共振回路を共振状態にした後、
前記電極部と他方の前記導電性部材の対向面との距離の
変化に応じて該他方の対向面に生じる渦電流損の変化を
検出し、これを距離信号として出力することを特徴とす
る油膜測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002008721A JP2003214810A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | 油膜測定装置及び油膜測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002008721A JP2003214810A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | 油膜測定装置及び油膜測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003214810A true JP2003214810A (ja) | 2003-07-30 |
Family
ID=27646907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002008721A Pending JP2003214810A (ja) | 2002-01-17 | 2002-01-17 | 油膜測定装置及び油膜測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003214810A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004063662A1 (en) * | 2003-01-11 | 2004-07-29 | Rolls-Royce Plc | Sensor for measuring film properties |
| JP2007240491A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Ntn Corp | 軸受状態検査装置 |
| JP2009063397A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Ntn Corp | 軸受状態検査装置および軸受状態検査方法 |
| JP2009275736A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Ntn Corp | 軸受装置 |
| JP2009300115A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Ihi Corp | 膜厚測定装置及び膜厚測定方法 |
| JP2010281355A (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-16 | Nippon Soken Inc | 回転軸支持構造 |
| US8093913B2 (en) | 2008-04-24 | 2012-01-10 | Ihi Corporation | Film thickness measurement device and method |
| CN104990491A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-10-21 | 北京理工大学 | 油润滑条件下双圆盘摩擦机的膜厚测试方法及装置 |
| CN108469237A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-08-31 | 武汉理工大学 | 一种径向滑动轴承全周润滑膜厚度动态测量装置及方法 |
| CN109341509A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-02-15 | 许昌学院 | 一种滚动轴承润滑膜厚的测量装置及其测试方法 |
| CN109799091A (zh) * | 2019-01-24 | 2019-05-24 | 西安交通大学 | 一种用于圆柱滚子轴承滚子上下倾斜摆动状态的测量方法 |
| JP7168139B1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-11-09 | 日本精工株式会社 | 軸受装置の状態の検出方法、検出装置、およびプログラム |
| WO2022250060A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | 日本精工株式会社 | 軸受装置の状態の検出方法、検出装置、およびプログラム |
-
2002
- 2002-01-17 JP JP2002008721A patent/JP2003214810A/ja active Pending
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