JP2008249014A

JP2008249014A - ころ軸受転動体のひずみ検出方法及びその装置

Info

Publication number: JP2008249014A
Application number: JP2007090518A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nagatomo; 貴史永友
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP4668227B2

Abstract

【課題】転動体の転動中心線に沿う荷重分布に基づき、転動体の端部において過大なエッジ応力が集中しないように最適なクラウニング量の効果を直接的に検証又は確認し、最適な軸受の設計、メンテナンス、寿命評価等を行うことが可能なころ軸受転動体のひずみ検出方法及び装置を提供する。
【解決手段】ころ軸受の転動体８の内部でかつ該転動体８の自転中心となる転動中心線Ａ１に、該転動中心線Ａ１方向のひずみを検出する異なるブラッグ回折格子間隔を持つひずみ検出センサ３（G１〜Gｎ）を複数設け、これらひずみ検出センサ３から出力される複数の検出データに基づいて転動体８の転動中心線Ａ１に沿う荷重分布を測定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ころ軸受において転動体（ころ）の軸方向ひずみを検出する方法及びその装置に関する。

鉄道車両の台車等に使用されているころ軸受の転動体（ころ）は、転動体の両端に応力集中が発生することを防止するためにクラウニングを設ける、例えば円筒形状の転動体の円筒面を、中央部が膨らんだ太鼓型となるように加工し、過大なエッジ応力が発生しないよう工夫がされている。

一方、軸受に加わる荷重を検出する技術として、特開２００４―３６０１号公報（特許文献１）に示されるセンサ付き転がり軸受ユニットがある。この軸受ユニットは、外輪と内輪との間の軌道空間に円すい形状の転動体（ころ）が複数配置されてなる円すいころ軸受を有するものであって、外輪の側部には、支持部材を介して円すいころ軸受に加わる荷重を検出するための歪ゲージが設けられている。
特開２００４―３６０１号公報

ところで、上記特許文献１に示される歪ゲージは、軸受全体に加わる荷重を検出するためのものであり、このような歪ゲージから得られる検出データに基づき、上述した軸受内にある転動体の表面を最適な曲面とするクラウニング量の効果を直接的に検証又は確認することはできなかった。また、上述したクラウニングの効果は数値計算や寿命試験などによって確認されているものの、軸受は、様々な荷重や傾き（ミスアライメント）を受ける環境下で使用されるために、計算によって求められた転動体の転動中心線に沿う荷重分布を常時維持できるわけではない。実際の軸受使用環境下での荷重分布を知ることは重要であるが、現在のところ、そのような荷重分布を検出できる技術は提供されていないのが実情である。

本発明は、従来の有していた問題を解決しようとするものであって、転動体の転動中心線に沿う荷重分布を測定することができ、この荷重分布に基づき、転動体の端部において過大なエッジ応力が集中しないように最適なクラウニング量の効果を直接的に検証又は確認し、最適な軸受の設計、メンテナンス、寿命評価等を行うことができるころ軸受転動体のひずみ検出方法及び装置の提供を目的とする。

そして、上記目的を達成するために、本発明に示されるころ軸受転動体のひずみ検出方法では、同軸上に配置された円環状の外輪と内輪との間の軌道空間に複数の転動体が一定の間隔をおいて配置され、これら外輪と内輪との相対回転に伴って軌道空間内の転動体が自転しつつ公転するころ軸受において、前記転動体の内部でかつ該転動体の自転中心となる転動中心線にひずみ検出センサを配置し、該ひずみ検出センサを転動中心線に沿って移動させることにより、該転動中心線上の複数の位置にて該転動中心線方向のひずみを検出することを特徴とする。

また、本発明に示されるころ軸受転動体のひずみ検出装置では、同軸上に配置された円環状の外輪と内輪との間の軌道空間に複数の転動体が一定の間隔をおいて配置され、これら外輪と内輪との相対回転に伴って軌道空間内の転動体が自転しつつ公転するころ軸受において、前記転動体の内部でかつ該転動体の自転中心となる転動中心線に沿うように、該転動中心線方向のひずみを検出するひずみ検出センサを複数配置することを特徴とする。

本発明に示されるころ軸受転動体のひずみ検出方法によれば、ころ軸受の転動体の内部でかつ該転動体の自転中心となる転動中心線にひずみ検出センサを配置し、該ひずみ検出センサを転動中心線に沿って移動させることにより、該転動中心線の複数の位置にて該転動中心線方向のひずみを検出するようにしたので、ひずみ検出センサからの複数の検出データに基づいて転動体の転動中心線に直角方向の荷重の分布を測定することができる。そして、この荷重分布に基づき、転動体の端部において過大なエッジ応力が集中しないように最適なクラウニング量の効果を直接的に検証又は確認でき、最適な軸受の設計、メンテナンス、寿命評価等を行うことが可能となる。また、本発明のころ軸受転動体のひずみ検出方法では、ひずみ検出センサからの検出データに基づいて転動体の転動中心線に沿う荷重分布を測定し、この荷重分布に基づき最適なクラウニング量の効果を直接的に検証又は確認できるので、様々な条件・環境の変化に即応してクラウニング量の調整が可能となる。

本発明に示されるころ軸受転動体のひずみ検出装置によれば、ころ軸受の転動体の内部でかつ該転動体の自転中心となる転動中心線に沿うように、該転動中心線方向のひずみを検出するひずみ検出センサを複数配置したので、これらひずみ検出センサからの複数の検出データに基づいて転動体の転動中心線に直角方向の荷重の分布を測定することができる。そして、この荷重分布に基づき、転動体の端部において過大なエッジ応力が集中しないように最適なクラウニング量の効果を直接的に検証又は確認でき、最適な軸受の設計、メンテナンス、寿命評価等を行うことが可能となる。また、本発明のころ軸受転動体のひずみ検出装置では、ひずみ検出センサからの検出データに基づいて転動体の転動中心線に沿う荷重分布を測定し、この荷重分布に基づき最適なクラウニング量の効果を直接的に検証又は確認できるので、様々な条件・環境の変化に即応してクラウニング量の調整が可能となる。

◎実施例１
以下に本発明の第１実施例を図１〜図７に基づいて説明する。図１は、本発明の実施例１であるころ軸受転動体のひずみ検出装置１０１の全体構成を示す図である。また、図２は、図１に示すころ軸受及び転動体内部に挿入する光ファイバひずみ検出センサの設置状態を示す図、図３は光ファイバひずみ検出センサの構成を示す図である。

第１実施例のころ軸受転動体のひずみ検出装置１０１は、ころ軸受４の転動体８の転動中心線Ａ１（図２（Ｂ）におけるセンサ孔８Aの中心線）に沿う転動体軸方向に、光ファイバひずみ検出センサ３が配置されて、転動中心線Ａ１の各位置にて転動体８の軸方向のひずみを検出し、転動中心線Ａ１に沿ってどれほどの荷重がかかっているかを測定するためのものである。

検出対象となるころ軸受４は、図１及び図２（Ａ）に示すような構成を有している。すなわち、ころ軸受４は、ハウジング５に一体に固定された外輪６と、該外輪６と同軸に配置されて軸１０に一体に固定された内輪７と、これら外輪６及び内輪７との間に配置された複数の転動体８と、これら外輪６及び内輪７との間にて周方向に一定の間隔をおいて転動体（ころ）８を保持する保持器１１とを有しているものである。

外輪６は、大径で略円環状に形成された部材である。また、内輪７は、この外輪６よりも小径の略円環状に形成され、外輪６の内側に配設される部材である。また、転動体８は、例えば円柱状に形成され、外輪６と内輪７の間に形成される略円環状の軌道空間９の内部に封入配置され、軌道空間９の内部で、転動中心線を中心とする転がり運動を行う。すなわち、転動体８は、軌道空間９にてこれら外輪６と内輪７との相対回転に伴ない、転動中心線Ａ１を中心として自転しつつ、外輪６と内輪７の軸中心線Ｂ１を中心とした公転運動を行う。

転動体８の転動中心線Ａ１に沿うように、図２（Ｂ）に示すような細い円柱状の孔であるセンサ孔８Aが設けられており、このセンサ孔８Aの中には、異なるブラッグ格子間隔を持つ複数のひずみ検出センサ３（それぞれの光ファイバひずみ検出センサ３に、G1〜Gｎの符号を付す）が挿入され、接着剤等によって接着されている。

各光ファイバひずみ検出センサ３（G１〜Ｇｎ）として、「ファイバ・ブラッグ・グレーティング・センサ（ＦＢＧセンサ）」が使用されており、図３（Ａ）に示されるように、このＦＢＧセンサの構成を有する光ファイバひずみ検出センサ３は、光ファイバ２の一部に形成されている。ＦＢＧセンサは、図３（Ａ）に示されるように、光ファイバのコア１４Ａの中に、ｇ１〜ｇｎの符号が付されたｎ個（ｎ：自然数）のブラッグ回折格子を、コア１４Ａの長手方向（図３（Ａ）における左右方向）に適宜の間隔値で並ぶように形成したものであり、光ファイバひずみ検出センサ３のコア１４Ａと光ファイバ２のコア１３Ａとは光学的に一体の構造となっている。また、この光ファイバひずみ検出センサ３のコア１３Ａはクラッド１３Ｂ内に、また、光ファイバ２のコア１４Ａはクラッド１４Ｂ内にそれぞれ配置されている。

個々のブラッグ回折格子、例えばｇ２は、コア長手方向の光屈折率が、その前後の通常のコア１４Ａとは異なる部分である。このようなブラッグ回折格子ｇ１〜ｇｎは、例えば、コア１４Ａの素材として紫外線硬化合成樹脂（所定の紫外線が照射されると硬化する合成樹脂）を用い、紫外線の照射により、コア中に適宜の光屈折値のブラッグ回折格子を適宜の間隔を有するように形成することができる。このようなＦＢＧセンサの構成を有する光ファイバひずみ検出センサ３に、接続する光ファイバ２から、図３（Ｂ）に示すような、広い帯域の波長（λ）の成分を有するレーザ光（符号L１で示す）を入射させると、レーザ光Ｌ１は、ブラッグ回折格子ｇ１〜ｇｎのおのおのの配置間隔値と、コア１４Ａの屈折率の積に応じて定まる所定の波長λ１（図３（Ｃ）を参照。以下、「ブラッグ波長」という。）を中心とした狭い領域の波長の成分を有するレーザ光として反射され、図３（Ａ）に示すような反射レーザ光Ｌ２として、光ファイバ２へ戻ってくる．ここで、光ファイバひずみ検出センサ３に「ひずみ」が発生すると、光ファイバひずみ検出センサG１〜Gｎに設けられたブラッグ回折格子ｇ１〜ｇｎのおのおのの配置間隔値や、コア１４Ａの屈折率の積に変化が生じることから、反射レーザ光Ｌ２の波長帯域は、例えば図３（Ｃ）において破線で示す部分のように変化し、帯域の中心波長であるフラッグ波長も、λ０からλ１へと変化（波長値が移動）する。そして、光ファイバひずみ検出センサ３のブラッグ回折格子ｇ１〜ｇｎによって、上述したブラッグ波長の変化が測定されたならば、その計測した検出データはＣＰＵ４５（後述する）に供給され、このＣＰＵ４５にて、G１〜Gｎで示される各測定点における転動中心線Ａ１方向のひずみ値が演算される。そして、求められたG１〜Gｎで示される各測定点におけるひずみ値と、転動体８の剛性とから、該転動体８にかかる荷重が算出でき、図４に示されるように転動体８の自転中心線A１と直角方向の荷重の分布が求められる。

次に、図５を参照して、光ファイバひずみ検出センサ３から出力された信号を処理して軸方向のひずみ分布を計測するための回路について説明する。図５において、符号３９で示すものは、光ファイバ２にレーザ光を発信するためのレーザ光源であって、このレーザ光源３９から発射されたレーザ光は、光ファイバ２０ａからハーフミラー４０に入り、光路を光ファイバ２の方向に転換、その後、光ファイバ２のコア１３Ａに沿って進行する（図２（Ａ）、図３、図４では左から右に向けて符号Ｌ１で示すように進行する）。光ファイバ２の図５における左端には、光ファイバひずみ検出センサ３が設置されており、レーザ光は、符号Ｌ２で示される反射光となって、光ファイバ２を逆に戻った後、ハーフミラー４０から光ファイバ２０ｂに入り、受光部４１に入る。受光部４１は、フォトダイオード、フォトトランジスタなどの光検出素子を有しており、受光したレーザ光を受光し電気信号に変換して出力する。

受光部４１が出力した電気信号は、増幅器４２により増幅される。増幅後の電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ４３により、アナログ量からディジタル量に変換され、入出力インタフェース４４ａを経てＣＰＵ４５に送られる。

ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）４５は、図示はしていないが、ＣＰＵ４５の内部での電流（信号）の授受を行うための信号線である内部バスを有しており、この内部バスに、演算部と、レジスタと、クロック生成と、命令処理部等が接続され、各種データに対して、四則演算（加算、減算、乗算、及び除算）を行い、又は論理演算（論理積、輸理和、否定、排他的論理和など）を行い、又はデータ比較、若しくはデータシフトなどの処理を実行し、制御を行う。

ＲOＭ（Read Only Memory：読み出し専用メモリ）４６は、ＣＰＵ４５を制御するための制御プログラムや、ＣＰＵ４５が用いる各種データ等を格納している部分である。ＲＯＭとしては、半導体チップにより構成されるものと、ハードディスク装置等が用いられる。ハードディスク装置は、図示はしていないが、その内部に、円盤状の磁気ディスクを有しており、この磁気ディスクをディスク駆動機構により回転駆動し、磁気ヘッドをヘッド駆動機構によって磁気ディスクの任意位置に移動させ、磁気ディスク表面の磁性膜を磁気ヘッドからの書込電流によって磁化することによりデータを記録し、磁化された磁性膜の上を磁気ヘッドが移動する際に磁気ヘッドのコイル等に流れる電流を検出することにより記録データを読み出す装置である。

上記した制御プログラムは、OＳ（Operating System）等のＣＰＵ４５の基本ソフトウェアのほか、各種の処理や分析演算等をＣＰＵ４５に実行させるための命令等の処理手順が、所定のプログラム用言語で記述された文字や記号の集合である。

また、ＲＡＭ（Random Access Memory；随時書込み読出しメモリ）４７は、ＣＰＵ４５により演算された途中のデータ等を一時記憶する部分である。ＲＡＭは、半導体チップにより構成されるものが主である、

上記のような構成により、ＣＰＵ４５は、受光部４１からの電気信号から、転動体８の転動体軸方向ひずみの値を演算し、入出力インクフェース４４ｂを経て出力する。これにより、図1に示されるように、シグナルコンディショナー１の表示部（例えば液晶表示器）には、転動体８の転動体軸方向に沿ったひずみの値が表示される。

なお、上述したころ軸受転動体のひずみ検出装置１０１による、ころ軸受４の転動体８に対する負荷測定は、図１に示されるころ軸受４の内輪７を、軸１０とともに手動で回転させて静止させた状態で行うものである。

本実施例に示されるころ軸受転動体のひずみ検出装置１０１によれば、ころ軸受４の転動体８の内部でかつ該転動体８の自転中心となる転動中心線Ａ１に、該転動中心線Ａ１方向のひずみを検出するブラッグ回折格子ｇ１〜ｇｎからなるひずみ検出センサ３（G１〜Ｇｎ）を配置したので、各ひずみ検出センサ３（G１〜Ｇｎ）から出力される複数の検出データに基づいて転動体８の転動中心線Ａ１に直角方向の荷重分布を測定することができる。そして、この荷重分布に基づき、転動体８の端部において過大なエッジ応力が集中しないように最適なクラウニング量の効果を直接的に検証又は確認でき、最適な軸受４の設計、メンテナンス、寿命評価等を行うことが可能となる。また、上記のころ軸受転動体のひずみ検出装置１０１では、ひずみ検出センサ３からの検出データに基づいて転動体８の転動中心線Ａ１に沿う荷重分布を測定し、この荷重分布に基づき最適なクラウニング量の効果を直接的に検証又は確認できるので、様々な条件・環境の変化に即応してクラウニング量の調整が可能となる。

なお、ころ軸受転動体のひずみ検出装置１０１では、ころ軸受４の転動体８の内部でかつ該転動体８の自転中心となる転動中心線Ａ１に、異なるブラッグ回折格子間隔を持つ複数個のFBGセンサ（G１〜Gｎ）を直列に配置した光ファイバひずみセンサを設け、個々のFBGセンサ（G１〜Gｎ）から出力される検出データに基づき、転動体８の自転中心となる転動中心線Ａ１に沿う軸方向ひずみ分布を測定したが、これに限定されず、図６に示すように、転動体８の内部の転動中心線Ａ１に、単地点のひずみを検出するファブリ・ペロ干渉計などの原理を用いた検出素子を有するひずみ検出センサ３´を配置し、このひずみ検出センサ３´を転動中心線Ａ１に沿って矢印Ａ−Ｂ方向に逐次移動させ、例えば符号ａ・ｂ・ｃ・・・で示す各位置にて該転動中心線Ａ１方向のひずみを検出する「ころ軸受転動体のひずみ検出方法」を採用しても良い。そして、このようなころ軸受転動体のひずみ検出方法によっても、ひずみ検出センサ３´からの複数の検出データに基づき、転動体８の転動中心線Ａ１に沿う荷重分布を測定し、この荷重分布に基づき、転動体８の端部において過大なエッジ応力が集中しないように最適なクラウニング量の効果を直接的に検証又は確認し、最適な軸受４の設計、メンテナンス、寿命評価等を行うことが可能となる。

また、ころ軸受転動体のひずみ検出装置１０１では、円筒形の転動体８にかかる荷重を検出するようにしたが、このような形状の転動体８に限定されず、図７に示すような、円すいころの軸受５０内にある円すい形状の転動体（ころ）５１内に、転動体５１の自転中心となる転動中心線Ａ２に、上述したひずみ検出センサ３又は３´を設け、このひずみ検出センサ３又は３´の出力により、転動体５１の転動中心線Ａ２に直角方向の荷重分布を測定しても良い。なお、これら転動体５１は、上述したころ軸受４と同様に、同軸（軸中心線B１）上に配置された円環状の外輪５２と内輪５３との間の軌道空間５４内にて保持器５５により一定の間隔をおいて保持、配置され、これら外輪５２と内輪５３との相対回転に伴って転動中心線Ａ２を中心として自転し、軸中心線B１を中心に公転するものである。そして、このような円すい形状の転動体５１では、周面が転動中心線Ａ２に対して傾斜し、スラスト荷重も受ける構造であるので、上述したひずみ検出センサ３又は３´での測定結果に基づき、スラスト荷重に対する強度を得るための最適なテーパー又はクラウニング量を設定することが可能となる。
◎実施例２

本発明は、上記した第１実施例以外の構成によっても実現可能である。次に、本発明の第２実施例について、図面を参照しながら説明する。図８は、本発明の第２実施例であるころ軸受転動体のひずみ検出装置１０２の構成を示す図である，

第２実施例のころ軸受転動体のひずみ検出装置１０２は、転動体８が回転運動を行っている場合においても、転動体８の転動体軸方向ひずみを出力させることができるように構成されている。

すなわち、図８は、ころ軸受４の内輪７が軸２６に取り付けられ、軸２６のまわりを回転する状態を示している。

この状態では、転動体８は、軸２６の軸中心線Ｂ１の回りを回転する公転運動と、転動体８の転動中心線Ａ１の回りを回転する自転運動の両方を同時に行っている。したがって、転動体８の転動中心線Ａ１に沿うようにして転動体８に挿入配置された光ファイバひずみセンサ部３と、光ファイバひずみ検出センサ３に接続する光ファイバ２ａ及び２ｂも、転動体８とともに、軸２６の軸中心線Ｂ１の回りを回転する公転運動（符号Ｒ２で示す）と、転動体８の転動中心線Ａ１の回りを回転する自転運動（符号Ｒ１で示す）の両方を同時に行っている。これに対し、レーザ光源と受光部を有するシグナルコンディショナー又はインテロゲータ１は、不動位置（例えば床Ｃなどの位置）に設置されている。

第２実施例のころ軸受転動体のひずみ検出装置１０２においては、転動体８の公転速度を計測するために公転センサ２３が、保持器１１の回転速度を検出する。検出方式は、非接触状態で検出する方式であり、レーザ光によるもの、磁気、電気等を利用するものなど、公知の回転センサが用いられる。

この公転センサ２３の出力は、サーボモータ制御回路２４に送られる。サーボモータ制御回路２４は、公転センサ２３からの出力に基づき、保持器１１の回転速度と等しい回転速度でサーボモータ１５を回転させるように制御する。サーボモータ１５のモータ軸１５ａには、円板状の回転板１６が取り付けられており、サーボモータ１５によって回転駆動されるようになっている。

また、回転板１６の上には、検出対象の転動体８と対応する位置に、第１光ファイバロータリージョイント２１が配置されている。上記したように、サーボモータ制御回路２４は、公転センサ２３からの出力に基づき、保持器１１の回転速度と等しい回転速度でサーボモータ１５を回転させるように制御しているから、第１光ファイバロータリージョイント２１は、検出対象の転動体８と全く同じ回転速度で回転をしており、第１光ファイバロータリージョイント２１から見ると、検出対象の転動体８は公転していない状態となっている。この状態では、相対的には、検出対象の転動体８は、第１光ファイバロータリージョイント２１の軸中心線の回りに自転Ｒ１のみを行っていることになる。

第１光ファイバロータリージョイント２１は、検出対象の転動体８とともに、図８においてＲ１で示すように自転している光ファイバひずみ検出センサ３との間でレーザ光を授受することができる部材である。これにより、Ｒ１で自転回転する光ファイバ２ａ及び２ｂと、相対的に静止している光ファイバ２ｃとの問で、レーザ光は、光ファイバ２ｃから２ａへ入っていくことができ、レーザ光は、光ファイバ２ａから２ｃへ入っていくこともできるようになっている。

また、回転板１６の上には、回転板１６の回転中心線上の位置に、第２光ファイバロータリージョイント２２が配置されている。第２光ファイバロータリージョイント２２は、回転板１６と、不動位置（例えば床Cなどの位置）との問でレーザ光を授受することができる部材である。これにより、Ｒ２で回転する光ファイバ２ｅと、不動位置に静止している光ファイバ２ｆとの間で、レーザ光は、光ファイバ２ｆから２ｅへ入っていくことができ、レーザ光は、光ファイバ２ｅから２ｆへ入っていくこともできるようになっている。また、光ファイバ２ｃと光ファイバ２ｅは、光学的に接続されており、レーザ光が通過可能となっている。

シグナルコンディショナー１の中には、図５で説明した光源３９、ＣＰＵ４５等を有する信号処理部が内蔵されている。第１実施例の場合と異なるのは、ハーフミラー４０の左側に接続する光ファイバ２のかわりに、図８に示す光ファイバ２ｇ、２ｆ、２ｅ、２ｄ、２ｃ、２ｂ及び２ａが配置されている点である。

上記のような構成により、第２実施例に示されるころ軸受転動体のひずみ検出装置１０２は、転動体８が公転及び自転の転動運動を行っている場合においても、転動体８の転動中心線Ａ１方向のひずみ値を検出することができる。また、第２実施例のころ軸受転動体のひずみ検出装置１０２においても、第１実施例と同様に、各ひずみ検出センサ３（G１〜Ｇｎ）から出力される複数の検出データに基づいて転動体８の転動中心線Ａ１に沿う荷重分布（図４参照）を測定することができる。そして、この荷重分布に基づき、転動体８の端部において過大なエッジ応力が集中しないように最適なクラウニング量の効果を直接的に検証又は確認し、最適な軸受４の設計、メンテナンス、寿命評価等を行うことが可能となる。

なお、第２実施例では、円筒形の転動体８の軸方向の荷重分布を検出するものであるが、これに限定されず、図７に示されるような円すいころの軸受５０内の転動体（ころ）５１の軸方向の荷重を検出しても良い。

本発明の実施例１であるころ軸受転動体のひずみ検出装置１０１の全体構成を示す図（Ａ）図１に示すころ軸受４の詳細を示す斜視図、（Ｂ）は転動体８内部の光ファイバひずみ検出センサ3の設置状態を示す図（Ａ）は光ファイバひずみ検出センサ3の具体的構成を示す図、（Ｂ）入射するレーザ光の波長（λ）を示す図、（Ｃ）反射レーザ光Ｌ２の波長値を示す図光ファイバひずみ検出センサ3によって測定された軸方向の荷重分布を示す図光ファイバひずみ検出センサ３から出力された信号を処理して軸方向の荷重分布を計測するためのブロック図単地点のひずみを検出するひずみ検出センサ３´により転動体８の軸方向の荷重分布を計測する方法を説明するための図円すいころ軸受５０を示す正断面図本発明の実施例２であるころ軸受転動体のひずみ検出装置１０２の全体構成を示す図

符号の説明

２光ファイバ
３（Ｇ１〜Ｇｎ）ひずみ検出センサ
４ころ軸受
６外輪
７内輪
８転動体（ころ）
８A センサ孔
９軌道空間
５０円すいころの軸受
５１転動体（ころ）
１０１ころ軸受転動体のひずみ検出装置
１０２ころ軸受転動体のひずみ検出装置
Ａ１転動中心線
Ａ２転動中心線
Ｂ１軸中心線
ｇ１〜ｇｎブラッグ回折格子

Claims

同軸上に配置された円環状の外輪と内輪との間の軌道空間に複数の転動体が一定の間隔をおいて配置され、これら外輪と内輪との相対回転に伴って軌道空間内の転動体が自転しつつ公転するころ軸受において、
前記転動体の内部でかつ該転動体の自転中心となる転動中心線にひずみ検出センサを配置し、該ひずみ検出センサを転動中心線に沿って移動させることにより、該転動中心線上の複数の位置にて該転動中心線方向のひずみを検出することを特徴とするころ軸受転動体のひずみ検出方法。
同軸上に配置された円環状の外輪と内輪との間の軌道空間に複数の転動体が一定の間隔をおいて配置され、これら外輪と内輪との相対回転に伴って軌道空間内の転動体が自転しつつ公転するころ軸受において、
前記転動体の内部でかつ該転動体の自転中心となる転動中心線に沿うように、該転動中心線方向のひずみを検出するひずみ検出センサを複数配置することを特徴とするころ軸受転動体のひずみ検出装置。