JP2007248337A - 潤滑剤劣化検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安定した劣化検出が可能な光学式の潤滑剤劣化検出装置を提供する。
【解決手段】 発光素子３と受光素子４に光ファイバー５，６をそれぞれ接続し、これら光ファイバー５，６の先端間に潤滑剤１０の配置空間となるギャップ７を介して反射部材８を配置した光学系２と、推定手段９とを設ける。推定手段９は、前記受光素子４の受光量の出力から前記潤滑剤１０の配置空間に介在する潤滑剤１０に含まれる異物の量を推定する。
【選択図】 図１

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に関する。

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リタイムに観測し、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。

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）。
特開２００４−２９３７７６号公報

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１３のように、発光素子３３から出た光が反射部材３４を介して受光素子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３７を介在させ、受光素子３５の検出出力から潤滑剤３７の劣化状態を判定回路３６で推定する構成を考えた。
この構成によると、発光素子３３から出た光が潤滑剤３７を透過し、反射部材３４で反射してから潤滑剤３７を再度透過し、受光素子３５で検出される。発光素子３３が放射する光の強度を一定に保つと、潤滑剤３７を二度にわたって透過した透過光量は、潤滑剤３７に含まれる鉄粉などの異物の含有量が多いほど減少するので、受光素子３５で検出される透過光量から判定回路３６は潤滑剤３７における異物の含有量を推定することができる。

しかし、この構成の場合、潤滑剤３７の厚さによって測定値にばらつきが生じるため、潤滑剤３７を一定の厚さに固定する必要がある。一方、劣化の進行が著しい潤滑剤３７の場合、その中を光が透過しにくいため、潤滑剤３７の厚さを薄くする必要がある。これらの要求を満たすためには、狭い検出空間内に潤滑剤３７を充填すれば良いが、狭い空間内へは潤滑剤３７が入りにくいため、安定して測定できなくなる可能性がある。

この発明の目的は、安定した劣化検出が可能な光学式の潤滑剤劣化検出装置を提供することである。

この発明の第１の発明にかかる潤滑剤劣化検出装置は、発光素子と受光素子に光ファイバーをそれぞれ接続し、これら光ファイバーの先端間に潤滑剤の配置空間となるギャップを介して反射部材を配置した光学系を設け、前記受光素子の受光量の出力から前記潤滑剤の配置空間に介在する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、発光素子から出射された光が発光側の光ファイバーを経由してギャップに介在する潤滑剤を透過し、反射部材で反射してから潤滑剤を再度透過し、さらに受光側の光ファイバーを経由して受光素子で検出される。このように潤滑剤を透過した光の透過光量は、潤滑剤に含まれる鉄粉・摩耗粉などの異物の含有量が多いほど減少するので、受光素子で検出される透過光量から推定手段は潤滑剤における異物の含有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ので、潤滑剤に混入する異物である摩耗粉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、発光素子と受光素子にそれぞれ接続した光ファイバーの先端間に、潤滑剤の配置空間となるギャップを介して反射部材を配置しているので、反射部材の近くに発光部と受光部を配置できると共に、潤滑剤の内部に光ファイバーの先端が入り込むことで、潤滑剤の中を通る光路長を一定にできる。これは、潤滑剤の厚さを薄くし、かつその厚さを一定に固定したことと等価となるので、実際に反射部材の反射面側に配置される潤滑剤の厚さに関係なく、潤滑剤の透過光を確実かつ安定して測定することができる。
また、細い光ファイバーを用いることから、潤滑剤が入り込み易いように断面積を小さくして測定ギャップを狭くすることで、光の透過率を高くすることができ、このため、光の透過度合いが小さな劣化が進んだ潤滑剤の検出が可能となる。光ファイバーと反射部材だけが先端に位置し、発光素子や受光素子は離れて配置できるため、潤滑剤を介在させる測定部位の小型化も容易である。
また、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、発光素子や受光素子に接続した光ファイバーの先端を検出部位に配置すれば良く、発光素子，受光素子は潤滑剤にさらされないため、潤滑剤の温度の影響が発光素子や受光素子に及ぶのを回避でき、より安定した検出が可能となる。

この発明の第２の発明にかかる潤滑剤劣化検出装置は、発光素子と受光素子に光ファイバーをそれぞれ接続し、これら光ファイバーの先端間に潤滑剤の配置空間となるギャップを介して反射部材を設けてなる光学系を２組設け、一方の光学系における潤滑剤の配置空間には基準となる潤滑剤を介在させ、他方の光学系における潤滑剤の配置空間に測定対象の潤滑剤を介在させ、基準潤滑剤側の光学系の受光素子の受光量を基準として測定対象潤滑剤側の光学系の受光素子の受光量を比較することで、測定対象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、測定対象の潤滑剤の特性を、異物混入のない基準の潤滑剤の特性と比較するので、ノイズに強く高精度の測定が可能となる。さらに、発光素子および受光素子の特性が温度変化に伴って変化しても、温度の影響がキャンセルされるため、安定した測定が可能となる。

この発明の上記各構成の場合に、前記光学系に受光素子を追加し、この追加の受光素子は前記発光素子から出射される光が潤滑剤を介することなく直接に入射するものとし、この直接入射する受光素子の受光量を基準として他の受光素子の受光量を評価する受光量評価手段を設けても良い。受光量評価手段による評価は、例えば、直接入射する受光素子の受光量に対する、潤滑剤して入射する受光素子の受光量の比を求める処理とされる。 この構成のように、発光素子からの光を直接受光する受光素子を追加し、この追加の受光素子の受光量を基準として他の受光素子の受光量を受光評価手段で評価するようにした場合、温度等による測定値の影響をキャンセルすることができ、より安定した測定が可能となる。受光量評価手段による評価は、上記のように比を求める処理の他に、差を求め、あるいは所定の基準で受光量を補正する処理としても良い。

この発明の上記各構成の場合に、前記光学系に受光素子を追加し、この追加の受光素子には前記受光素子から出射される光を潤滑剤を介することなく直接に入射させる光ファイバーを設け、この直接に入射する受光素子の受光量を基準として他の受光素子の受光量を評価する受光量評価手段を設けても良い。
このように、光ファイバーを経由して、発光素子から出射される光を追加の受光素子に入射させることで、周囲の環境条件の影響を受けることなく、発光素子からの直射光を追加の受光素子に確実に入射させることができる。

これらの発明において、前記反射部材として金属部材を用いても良い。また、前記反射部材として、反射コーティングされた透明部材を用いても良い。この構成の場合、反射部材の設置位置や反射部材の反射角度を自由に設定することが可能となる。

これらの発明において、前記発光素子の先端に設置された光ファイバーと反射部材の間を透明部材で満たし、前記潤滑剤の配置空間は、前記受光素子の先端に設置された光ファイバーと透明部材との間の空間としても良い。この構成の場合、発光素子から出射されて光ファイバーを経由した光は、透明部材を透過してから反射部材で反射し、その反射光は再度透明部材を透過してから始めて潤滑剤を透過し、光ファイバーを経て受光素子に入射する。これにより、潤滑剤を透過する光路長を短くすることができ、それだけ光の減衰を抑えることができる。その結果、透過率のより低い潤滑剤の測定も可能となる。

この発明の潤滑剤劣化検出装置付軸受は、この発明の上記いずれかの構成の潤滑剤劣化検出装置を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、リアルタイムで正確に検出することができる。また、潤滑剤劣化検出装置は、その発光素子や受光素子が検出対象となる潤滑剤にさらされない位置に設置可能であるため、構成の簡略化やコンパクト化が可能となる。また、発光素子や受光素子が潤滑剤の温度変化の影響を受けないので、より安定した検出が可能となる。
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、軸受の潤滑剤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。

この発明の潤滑剤劣化検出装置付軸受において、前記潤滑剤劣化検出装置は、前記光学系の付近の温度を検出する温度センサを有し、この温度センサの検出する温度により、受光素子の出力を補正する温度補正手段を有するものとしても良い。この構成の場合、温度センサが検出する軸受内の温度に基づき、潤滑剤劣化検出装置の測定値から温度の影響をキャンセルすることができ、温度に左右されない高精度の測定が可能となる。

この発明の第１の発明にかかる潤滑剤劣化検出装置は、発光素子と受光素子に光ファイバーをそれぞれ接続し、これら光ファイバーの先端間に潤滑剤の配置空間となるギャップを介して反射部材を配置した光学系を設け、前記受光素子の受光量の出力から前記潤滑剤の配置空間に介在する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、安定した劣化検出が可能となる。
この発明の第２の発明にかかる潤滑剤劣化検出装置は、発光素子と受光素子に光ファイバーをそれぞれ接続し、これら光ファイバーの先端間に潤滑剤の配置空間となるギャップを介して反射部材を設けてなる光学系を２組設け、一方の光学系における潤滑剤の配置空間には基準となる潤滑剤を介在させ、他方の光学系における潤滑剤の配置空間に測定対象の潤滑剤を介在させ、基準潤滑剤側の光学系の受光素子の受光量を基準として測定対象潤滑剤側の光学系の受光素子の受光量を比較することで、測定対象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、安定した劣化検出が可能となる。
この発明の潤滑剤劣化検出装置付軸受は、この発明の潤滑剤劣化検出装置を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、軸受の潤滑剤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。

この発明の第１の実施形態を図１および図２と共に説明する。図１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にそれぞれ光ファイバー５，６を接続し、これら光ファイバー５，６の先端間に潤滑剤１０の配置空間となるギャップ７を介して反射部材８を配置した光学系２を設け、前記受光素子４の受光量の出力から前記ギャップ７に介在する潤滑剤１０に含まれる異物の量を推定する推定手段９を設けたものである。具体的には、前記反射部材８の反射面側に、発光素子３側の光ファイバー５の先端と受光素子４側の光ファイバー６の先端とを対向配置する。前記発光素子３、受光素子４、および推定手段９となる回路は、回路基板１１に搭載される。推定手段９の検出信号は配線ケーブル１２から外部に出力される。また、配線ケーブル１２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。

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。反射部材８としては、反射面を有する金属部材や鏡を用いることができる。

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から出射された光が発光側の光ファイバー５を経由してギャップ７に介在する潤滑剤１０を透過し、反射部材８で反射してから潤滑剤１０を再度透過し、さらに受光側の光ファイバー６を経由して受光素子４で検出される。このように潤滑剤１０を透過した透過光量は、図２にグラフで示すように、潤滑剤１０に含まれる鉄粉・摩耗粉などの異物の含有量が多いほど減少するので、受光素子４で検出される透過光量から推定手段９は潤滑剤１０における異物の含有量を推定することができる。

潤滑剤１０が例えば軸受に用いられる場合、潤滑剤１０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１０に混入することが挙げられる。そのため、潤滑剤１０に混入する異物である摩耗粉の含有量を前記推定手段９で推定することにより、潤滑剤１０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１の光学系２では、発光素子３と受光素子４にそれぞれ接続した光ファイバー５，６の先端間に、潤滑剤１０の配置空間となるギャップ７を介して反射部材８を配置しているので、反射部材８の近くに発光部と受光部を配置できると共に、潤滑剤１０の内部に光ファイバー５，６の先端が入り込むことで、潤滑剤１０の中を通る光路長を一定にできる。これは、潤滑剤１０の厚さを薄くし、かつその厚さを一定に固定したことと等価となるので、実際に反射部材８の反射面側に配置される潤滑剤１０の厚さに関係なく、潤滑剤１０の透過光を確実かつ安定して測定することができる。
また、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、発光素子３や受光素子４に接続した光ファイバー５，６の先端を検出部位に配置すれば良いことから、発光素子３や受光素子４をハウジング内に密閉するなどの構成を採用することなく軸受内部に設置しても、発光素子３や受光素子４が検出対象となる潤滑剤にさらされることがなく、構成の簡略化やコンパクト化が可能になると共に、潤滑剤の温度の影響が発光素子３や受光素子４に及ぶのを回避でき、より安定した検出が可能となる。

図３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、前記光学系２に受光素子１４を追加し、この追加の受光素子１４は発光素子３から出射される光が潤滑剤１０を介することなく直接に入射するものとし、さらにこの受光素子１４の受光量を基準として他の受光素子４の受光量を評価する受光量評価手段１５を設けたものである。追加の受光素子１４と他の受光素子４とは同一性能の製品とする。推定手段９は、受光量評価手段１５の評価結果から、潤滑剤に含まれる異物の量を推定するものとされる。
受光量評価手段１５は、例えば追加の受光素子１４の出力と他の受光素子４の出力の比を求めるものや、差分を求めるものである。追加の受光素子１４および受光量評価手段１５は、発光素子３、受光素子４、推定手段９と共に回路基板１１に搭載される。その他の構成は第１の実施形態の場合と同様である。

図１に示す第１の実施形態において、発光素子３および受光素子４はいずれも温度変化による影響を受けやすく、温度変化に伴って測定値が変化する可能性がある。これに対して、この実施形態では、潤滑剤１０を透過した光を受光する受光素子４とは別に、発光素子３からの光を直接受光する受光素子１４を設け、追加の受光素子１４の受光量を基準として他の受光素子４の受光量を受光評価手段１５で評価し、その評価結果から潤滑剤に含まれる異物の量を推定するようにしているので、温度による測定値の影響をキャンセルすることができ、より安定した検出が可能となる。

なお、図３の実施形態において、発光素子３と追加の受光素子１４とは、図４のように、発光素子３から出射される光を潤滑剤１０を介することなく直接に受光素子１４に入射させる光ファイバー１６で接続しても良い。
このように、光ファイバー１６を経由して、発光素子３から出射される光を追加の受光素子１４に入射させることで、周囲の環境条件の影響を受けることなく、発光素子３からの直射光を追加の受光素子１４に確実に入射させることができる。

図５は、この発明のさらに他の実施形態を示す。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、反射部材８を断面概形Ｌ字状とし、その反射部材８の横片部８ａの上に発光側の光ファイバー５および受光側の光ファイバー６を隣接して配置することにより、両光ファイバー５，６の先端と反射部材８の立片部８ｂとの間に潤滑剤１０の配置空間となるギャップ７を確保したものである。ここでは、両光ファイバー５，６の先端に対向する反射部材立片部８ｂの片面が反射面とされ、その反射面はテーパ面とされる。また、両光ファイバー５，６はその先端を揃えた状態で反射部材横片部８ａの上に重ねて配置される。これにより、発光素子３から出射されて光ファイバー５を経由した光は、ギャップ７に収容される潤滑剤１０を透過して反射部材立片部８ｂの反射面で反射し、その反射光は再度潤滑剤１０を透過してから光ファイバー６を経て受光素子４に入射する。なお、図５では、図１における回路基板１１を省略して示している。

このように、反射部材立片部８ｂと、反射部材横片部８ａの上に隣接配置される両光ファイバー５，６の先端との間に、潤滑剤１０の配置空間となるギャップ７を確保することにより、ギャップ７を一定に保つことができ、このギャップ７に収容される潤滑剤１０を透過する光の光路長を一定に固定することができるので、安定した光量測定が可能となる。また光学系２をコンパクトに構成できるので、潤滑剤劣化検出装置１の小型化が可能となる。

図６は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の潤滑剤劣化検出装置１は、図５に示す実施形態において、発光側光ファイバー５の先端と反射部材立片部８ｂとの間に、反射部材立片部８ｂの反射斜面に重なる透明部材１７を配置すると共に、受光側光ファイバー６の先端を発光側光ファイバー５よりも反射部材立片部８ｂから若干後退させることで、透明部材１７の表面と受光側光ファイバー６の先端との間に、潤滑剤１０の配置空間となるギャップ７を確保したものである。

この実施形態における光学系２では、発光素子３から出射されて光ファイバー５を経由した光は、透明部材１７を透過してから反射部材立片部８ｂの反射面で反射し、その反射光は再度透明部材１７を透過してから始めて潤滑剤１０を透過し、光ファイバー６を経て受光素子４に入射する。これにより、潤滑剤１０を透過する光路長を短くすることができ、それだけ光の減衰を抑えることができる。その結果、透過率のより低い潤滑剤１０の劣化検出も可能となる。

図７は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の潤滑剤劣化検出装置１は、図６に示す実施形態において、透明部材１７の裏面に反射コーティング１７ａを施して、この反射コーティング１７ａを反射部材８としたものである。図６における例えば金属部材からなる反射部材８は、他の部材１８に置き換えられる。この部材１８も横片部１８ａと立片部１８ｂとでなる概形Ｌ字状とされている。その他の構成は図６の実施形態の場合と同様である。

このように、この実施形態では、透明部材１７の裏面に反射コーティング１７ａを施すことで反射部材８を構成しているので、反射部材８の設置位置や反射部材８の反射角度を自由に設定することが可能となる。

図８は、この発明のさらに他の実施形態を示す。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となる潤滑剤１０Ａを測定し、他方の光学系２Ｂでは劣化検出対象の潤滑剤１０を測定するようにしている。また、推定手段９では、２組の光学系２Ａ，２Ｂの各受光素子４の受光量を例えば差動増幅回路１９で比較し、その比較結果に基づき劣化検出対象の潤滑剤１０に含まれる異物の量を推定部２０で推定するようにしている。なお、図８では、図１における光ファイバー５，６を省略して示している。

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１０の特性を、異物混入のない基準潤滑剤１０Ａの特性と比較するので、ノイズに強く高精度の測定が可能となる。さらに、発光素子３および受光素子４の特性が温度変化に伴って変化しても、温度の影響が前記差動増幅回路１９によってキャンセルされるため、安定した検出が可能となる。

図９は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の潤滑剤劣化検出装置１は、図８の実施形態の各光学系２Ａ，２Ｂにおいて、図３の実施形態のように、発光素子４から出射される光を直接に入射する別の受光素子１４をそれぞれ追加し、各光学系２Ａ，２Ｂにおける他の受光素子４の受光量を前記追加の受光素子１４の受光量を基準として受光量評価手段１５で評価するようにしたものである。この場合、各光学系２Ａ，２Ｂの測定値は前記受光量評価手段１５で評価した値となり、このように評価された各光学系２Ａ，２Ｂの測定値を比較することで、推定手段９が測定対象の潤滑剤１０に含まれる異物の量を推定することになる。

図１０は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の潤滑剤劣化検出装置１は、図８の実施形態の各光学系２Ａ，２Ｂにおいて、図４の実施形態のように、発光素子４から出射される光を光ファイバー１６を経由することで直接に入射する別の受光素子１４をそれぞれ追加し、各光学系２Ａ，２Ｂにおける他の受光素子４の受光量を前記追加の受光素子１４の受光量を基準として受光量評価手段１５で評価するようにしたものである。その他の構成は図９の場合と同様である。

図１１は、上記した潤滑剤劣化検出装置１を搭載した潤滑剤劣化検出装置付軸受を、鉄道車両用軸受ユニットに用いた断面図である。この場合の鉄道車両用軸受ユニットは、潤滑剤劣化検出装置付軸受２１とその内輪２４の両側に各々接して設けられた付属部品である油切り２２および後ろ蓋２３とで構成される。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、各列のころ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、前記ころ２６，２６と、保持器２７とを備える。
後ろ蓋２３は、車軸３０に軸受２１よりも中央側で取付けられて外周のオイルシール２８を摺接させたものである。油切り２２は、車軸３０に取付けられて外周にオイルシール２９を摺接させたものである。これら軸受２１の両端部に配置される両オイルシール２８，２９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。

潤滑剤劣化検出装置１は軸受２１の外輪２５の内径面における両列の軌道面間に取付けられ、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は、ころ２６の端面付近に配置される。外輪２５には、潤滑剤劣化検出装置１の配線ケーブル１２を挿通させるケーブル挿入孔２５ａが設けられ、配線ケーブル１２の挿通部には、防水・防油処理が施される。前記配線ケーブル１２を通じて、軸受外から潤滑剤劣化検出装置１への電源供給と軸受外への検出信号の取り出しが行われる。これにより、潤滑剤劣化検出装置１の取付部から軸受内部へ水分やゴミ等が侵入するのを防止している。
上記潤滑剤劣化検出装置１を搭載したこの潤滑剤劣化検出装置付軸受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。その結果、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、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。

なお、上記潤滑剤劣化検出装置付軸受２１において、搭載する潤滑剤劣化検出装置１は、光学系２（図１）の付近の温度を検出する温度センサ（図示せず）を有するものとし、この温度センサの検出する温度により、受光素子３（図１）の出力を補正する温度補正手段（図示せず）を有するものとしても良い。
このように構成した場合、温度センサが検出する軸受２１内の温度に基づき、潤滑剤劣化検出装置１の測定値から温度の影響をキャンセルすることができ、温度に左右されない高精度の劣化検出が可能となる。

図１２は、潤滑剤劣化検出装置付き軸受の他の例を示す。この潤滑剤劣化検出装置付き軸受２１Ａは、図１１に示した潤滑剤劣化検出装置付き軸受２１において、上記した潤滑剤劣化検出装置１をオイルシール２９の内側面に取付けたものである。この場合、潤滑剤劣化検出装置１は、保持器２７の端面付近に配置される。

この発明の第１の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図である。 潤滑剤に混入する異物の含有量と透過光量との関係を示すグラフである。 （Ａ）はこの発明の他の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図、（Ｂ）はその受光量評価手段と推定手段の関係を示すブロック図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図である。 上記潤滑剤劣化検出装置を搭載した潤滑剤劣化検出装置付き軸受の一例の断面図である。 上記潤滑剤劣化検出装置を搭載した潤滑剤劣化検出装置付き軸受の他の例の断面図である。 潤滑剤劣化検出装置の提案例の概略構成図である。

符号の説明

１…潤滑剤劣化検出装置
２，２Ａ，２Ｂ…光学系
３…発光素子
４…受光素子
５，６…光ファイバー
７…ギャップ
８…反射部材
９…推定手段
１０…潤滑剤
１０Ａ…基準の潤滑剤
１４…追加の受光素子
１５…受光量評価手段
１６…光ファイバー
１７…透明部材
１７ａ…反射コーティング
２１，２１Ａ…潤滑剤劣化検出装置付軸受

Claims (9)

1. 発光素子と受光素子に光ファイバーをそれぞれ接続し、これら光ファイバーの先端間に潤滑剤の配置空間となるギャップを介して反射部材を配置した光学系を設け、前記受光素子の受光量の出力から前記潤滑剤の配置空間に介在する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潤滑剤劣化検出装置。
2. 発光素子と受光素子に光ファイバーをそれぞれ接続し、これら光ファイバーの先端間に潤滑剤の配置空間となるギャップを介して反射部材を設けてなる光学系を２組設け、一方の光学系における潤滑剤の配置空間には基準となる潤滑剤を介在させ、他方の光学系における潤滑剤の配置空間に測定対象の潤滑剤を介在させ、基準潤滑剤側の光学系の受光素子の受光量を基準として測定対象潤滑剤側の光学系の受光素子の受光量を比較することで、測定対象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潤滑剤劣化検出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の潤滑剤劣化検出装置において、前記光学系に受光素子を追加し、この追加の受光素子は前記発光素子から出射される光を潤滑剤を介することなく直接に入射するものとし、この直接入射する受光素子の受光量を基準として他の受光素子の受光量を評価する受光量評価手段を設けた潤滑剤劣化検出装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の潤滑剤劣化検出装置において、前記光学系に受光素子を追加し、この追加の受光素子には前記受光素子から出射される光が潤滑剤を介することなく直接に入射させる光ファイバーを設け、この直接に入射する受光素子の受光量を基準として他の受光素子の受光量を評価する受光量評価手段を設けた潤滑剤劣化検出装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記反射部材として金属部材を用いた潤滑剤劣化検出装置。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記反射部材として、反射コーティングされた透明部材を用いた潤滑剤劣化検出装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記発光素子の先端に設置された光ファイバーと反射部材の間を透明部材で満たし、前記潤滑剤の配置空間は、前記受光素子の先端に設置された光ファイバーと透明部材との間の空間とした潤滑剤劣化検出装置。
8. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の潤滑剤劣化検出装置を軸受に搭載した潤滑剤劣化検出装置付軸受。
9. 請求項８において、前記潤滑剤劣化検出装置は、前記光学系の付近の温度を検出する温度センサを有し、この温度センサの検出する温度により、受光素子の出力を補正する温度補正手段を有するものとした潤滑剤劣化検出装置付軸受。

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