JP3046928B2 - 軸受表面の流体圧力検出装置 - Google Patents
軸受表面の流体圧力検出装置Info
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- JP3046928B2 JP3046928B2 JP7140486A JP14048695A JP3046928B2 JP 3046928 B2 JP3046928 B2 JP 3046928B2 JP 7140486 A JP7140486 A JP 7140486A JP 14048695 A JP14048695 A JP 14048695A JP 3046928 B2 JP3046928 B2 JP 3046928B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ターボ機械の主軸等の
回転軸を支承する軸受の内部流体圧力を検出するのに用
いられる流体圧力検出装置に関する。
回転軸を支承する軸受の内部流体圧力を検出するのに用
いられる流体圧力検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】軸受表面の流体圧力検出装置の従来の例
を図３に示してある。図３において、１は回転軸、２は
ケーシング、３はケーシングに取付けられた軸受で回転
軸１を支持する。回転軸１と軸受３の間には潤滑流体Ｗ
がある。
を図３に示してある。図３において、１は回転軸、２は
ケーシング、３はケーシングに取付けられた軸受で回転
軸１を支持する。回転軸１と軸受３の間には潤滑流体Ｗ
がある。
【０００３】回転軸１の回転Ｎにより軸受３の内面には
流体圧力が発生し、その圧力を検出するために圧力検出
器４が取付スリーブ６により、流体圧力を密封するシー
ル５を介して回転軸１に埋込まれている。この圧力検出
器４の出力信号はリード線７により外部に取出され、図
示していない計測信号処理器に入力される。
流体圧力が発生し、その圧力を検出するために圧力検出
器４が取付スリーブ６により、流体圧力を密封するシー
ル５を介して回転軸１に埋込まれている。この圧力検出
器４の出力信号はリード線７により外部に取出され、図
示していない計測信号処理器に入力される。
【０００４】流体Ｗは、圧力検出器４の先端において回
転軸１に穿設された導圧孔８により圧力検出器４の表面
に導びかれ、検出器４の表面ダイヤフラム等を変形さ
せ、内部の歪ゲージ等で電気信号に変換される。
転軸１に穿設された導圧孔８により圧力検出器４の表面
に導びかれ、検出器４の表面ダイヤフラム等を変形さ
せ、内部の歪ゲージ等で電気信号に変換される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、従来
の圧力検出器装置においては、流体圧力に接する圧力検
出器４の表面にダイヤフラム面を形成し、そのダイヤフ
ラムの流体圧力による変形を歪ゲージ等で検出し、外部
に電気信号を取出していた。このダイヤフラムは非常に
薄膜であるため、他の金属等と接触したりすると破損す
るため、取扱に多大の注意が必要であった。
の圧力検出器装置においては、流体圧力に接する圧力検
出器４の表面にダイヤフラム面を形成し、そのダイヤフ
ラムの流体圧力による変形を歪ゲージ等で検出し、外部
に電気信号を取出していた。このダイヤフラムは非常に
薄膜であるため、他の金属等と接触したりすると破損す
るため、取扱に多大の注意が必要であった。
【０００６】また、検出器４の流体接触面のダイヤフラ
ムは、このように強度が小さく、後加工が出来ないた
め、回転軸あるいは軸受表面に取付けられず、検出する
流体を導圧孔８でダイヤフラム面に導びく必要があっ
た。
ムは、このように強度が小さく、後加工が出来ないた
め、回転軸あるいは軸受表面に取付けられず、検出する
流体を導圧孔８でダイヤフラム面に導びく必要があっ
た。
【０００７】しかし、軸受表面の潤滑流体膜が数ミクロ
ンレベルになった場合、導圧孔８部の体積が相対的に大
きくなり流体圧力が圧縮伝播されず、応答不足により圧
力検出不良となる問題があった。
ンレベルになった場合、導圧孔８部の体積が相対的に大
きくなり流体圧力が圧縮伝播されず、応答不足により圧
力検出不良となる問題があった。
【０００８】本発明は、回転軸を支承する軸受の内部流
体圧力を高い応答性で精度良く検出可能で故障の少い流
体圧力検出装置を提供することを課題としている。
体圧力を高い応答性で精度良く検出可能で故障の少い流
体圧力検出装置を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、軸受装置によ
り支承された回転軸の回転により発生する軸受表面の流
体圧力を計測する圧力検出装置における前記課題を解決
するため次の構成の流体圧力検出装置を提供する。
り支承された回転軸の回転により発生する軸受表面の流
体圧力を計測する圧力検出装置における前記課題を解決
するため次の構成の流体圧力検出装置を提供する。
【００１０】まず、本発明による流体圧力検出装置は、
小径の円柱部と大径の円柱部で構成されその大径の円柱
部に端面より中空穴が形成され、回転軸又は軸受に穿設
された段付円筒穴に挿入される圧力検出器と、同検出器
の前記中空穴内に樹脂接着剤で固定された軸方向歪検出
用の歪ゲージとをもつ圧力検出器を有している。
小径の円柱部と大径の円柱部で構成されその大径の円柱
部に端面より中空穴が形成され、回転軸又は軸受に穿設
された段付円筒穴に挿入される圧力検出器と、同検出器
の前記中空穴内に樹脂接着剤で固定された軸方向歪検出
用の歪ゲージとをもつ圧力検出器を有している。
【００１１】また、本発明による流体圧力検出装置は、
前記した検出器における小径の円柱部の外径よりわずか
に大きい内径と前記大径の円柱部の外径より大きい外径
とをもち、前記両円柱部により形成される段付部にその
内径側先端が接触し、前記した段付円筒穴の段付外径端
部にその外径側先端が接触して配置される山形平行円錐
形の金属板と、前記検出器の大径の円柱部の外側に挿入
され一端面が前記金属板の外径部に接している中空円筒
スリーブとを有している。
前記した検出器における小径の円柱部の外径よりわずか
に大きい内径と前記大径の円柱部の外径より大きい外径
とをもち、前記両円柱部により形成される段付部にその
内径側先端が接触し、前記した段付円筒穴の段付外径端
部にその外径側先端が接触して配置される山形平行円錐
形の金属板と、前記検出器の大径の円柱部の外側に挿入
され一端面が前記金属板の外径部に接している中空円筒
スリーブとを有している。
【００１２】
【作用】本発明による流体圧力検出装置は前記した構成
を有しており、これによれば検出器の先端に作用する油
膜圧力は、検出器が埋込まれる回転軸あるいは軸受と検
出器先端の円筒部外径とで形成される隙間にも作用する
が、山形平行円錐形の金属板の内径側先端が検出器の大
小径円柱部により形成される段付部と接触し、また、そ
の金属板の外径側先端が回転軸あるいは軸受の段付円筒
穴の段付外径端部に接触するように中空円筒スリーブで
支承され取付けられている為、油膜圧力は密封され、ま
た山形平行円錐形の板は金属製であるため油膜圧力が作
用してもゴムなどの様に大変形しない。
を有しており、これによれば検出器の先端に作用する油
膜圧力は、検出器が埋込まれる回転軸あるいは軸受と検
出器先端の円筒部外径とで形成される隙間にも作用する
が、山形平行円錐形の金属板の内径側先端が検出器の大
小径円柱部により形成される段付部と接触し、また、そ
の金属板の外径側先端が回転軸あるいは軸受の段付円筒
穴の段付外径端部に接触するように中空円筒スリーブで
支承され取付けられている為、油膜圧力は密封され、ま
た山形平行円錐形の板は金属製であるため油膜圧力が作
用してもゴムなどの様に大変形しない。
【００１３】本発明による流体圧力検出装置では、この
ように油膜圧力が密封されることにより、油膜圧力は検
出器の先端部に作用し、軸力として検出器に埋込まれた
歪ゲージで検出される。またこの歪ゲージは圧力検出器
の中に接着剤で固定されているため検出器の先端部は埋
込まれる回転軸あるいは軸受と共に表面加工でき、検出
部表面に凹凸ができないように形成できる。
ように油膜圧力が密封されることにより、油膜圧力は検
出器の先端部に作用し、軸力として検出器に埋込まれた
歪ゲージで検出される。またこの歪ゲージは圧力検出器
の中に接着剤で固定されているため検出器の先端部は埋
込まれる回転軸あるいは軸受と共に表面加工でき、検出
部表面に凹凸ができないように形成できる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明による流体圧力検出装置を図１
に示した一実施例に基づいて具体的に説明する。図１に
おいて、１０は回転軸で、軸受３０を介してケーシング
２０に支持されている。
に示した一実施例に基づいて具体的に説明する。図１に
おいて、１０は回転軸で、軸受３０を介してケーシング
２０に支持されている。
【００１５】回転軸１０には、軸受３０の内面に向って
開口する段付円筒穴が穿設され、その段付円筒穴内に
は、圧力検出器４０が取付スリーブ６０により固定され
ている。取付スリーブ６０には、ネジ等の具体的締結法
は省略している。
開口する段付円筒穴が穿設され、その段付円筒穴内に
は、圧力検出器４０が取付スリーブ６０により固定され
ている。取付スリーブ６０には、ネジ等の具体的締結法
は省略している。
【００１６】圧力検出器４０は小径の円柱部４３と大径
の円柱部４４で構成され、その大径の円柱部４４には端
面から中空穴が形成されている。圧力検出器４０には中
空円筒スリーブ４１が挿入され、回転軸１０との間に山
形平行円錐形の金属板５０が取付けられている。
の円柱部４４で構成され、その大径の円柱部４４には端
面から中空穴が形成されている。圧力検出器４０には中
空円筒スリーブ４１が挿入され、回転軸１０との間に山
形平行円錐形の金属板５０が取付けられている。
【００１７】金属板５０は、その内径が小径の円柱部４
３の外径よりわずかに大きい内径をもつと共に、大径の
円柱部４４の外径より大きい外径をもち、両円柱部４
３，４４により形成される検出器４０の段付部Ａにその
内径側先端が接触し、回転軸１０の段付円筒穴の段付外
径端部Ｂにその外径側先端が接触して配置されている。
３の外径よりわずかに大きい内径をもつと共に、大径の
円柱部４４の外径より大きい外径をもち、両円柱部４
３，４４により形成される検出器４０の段付部Ａにその
内径側先端が接触し、回転軸１０の段付円筒穴の段付外
径端部Ｂにその外径側先端が接触して配置されている。
【００１８】また、中空円筒スリーブ４１の上端面は金
属板５０の外径部に接している。以上の構成によって軸
受３０と回転軸１０の間にある流体Ｗがリード線７０側
へ漏洩するのを防止している。
属板５０の外径部に接している。以上の構成によって軸
受３０と回転軸１０の間にある流体Ｗがリード線７０側
へ漏洩するのを防止している。
【００１９】圧力検出器４０の中空穴内にはその軸力を
検出する歪ゲージ４２が図示しない樹脂製接着剤等で固
定されている。歪ゲージ４２の出力はリード線７０によ
り外部に取出される。回転軸１０はポンプ等のケーシン
グ２０に固定された軸受３０により支承され回転Ｎが与
えられている。
検出する歪ゲージ４２が図示しない樹脂製接着剤等で固
定されている。歪ゲージ４２の出力はリード線７０によ
り外部に取出される。回転軸１０はポンプ等のケーシン
グ２０に固定された軸受３０により支承され回転Ｎが与
えられている。
【００２０】このように構成された圧力検出装置におい
て、回転軸１０の回転により生じる軸受３０の内部の流
体Ｗの圧力を圧力検出器４０の先端の受圧面積部で検知
し、軸力として歪ゲージ４２で検出し、リード線７０で
外部に出力を取出す。また、流体圧力がリード線７０側
へ漏洩するのを防止する為に山形平行円錐形の金属板５
０がスリーブ４１に支承されて密封装置として機能して
いる。
て、回転軸１０の回転により生じる軸受３０の内部の流
体Ｗの圧力を圧力検出器４０の先端の受圧面積部で検知
し、軸力として歪ゲージ４２で検出し、リード線７０で
外部に出力を取出す。また、流体圧力がリード線７０側
へ漏洩するのを防止する為に山形平行円錐形の金属板５
０がスリーブ４１に支承されて密封装置として機能して
いる。
【００２１】図２は、図１で説明した圧力検出器４０が
段付円筒穴に挿入された回転軸１０の加工態様を説明し
ている。図２において、研削砥石８０は、研削主軸８１
に取付けられ、回転方向Ｇで回転して、回転軸１０の表
面を加工する。
段付円筒穴に挿入された回転軸１０の加工態様を説明し
ている。図２において、研削砥石８０は、研削主軸８１
に取付けられ、回転方向Ｇで回転して、回転軸１０の表
面を加工する。
【００２２】圧力検出器４０は、回転軸１０と同材質で
製作されていて、回転軸１０の表面と共加工できる。回
転軸１０の段付円筒穴からわずか突出している検出器４
０の円柱部４３の上端は研削砥石８０により回転軸１０
の表面と１体に研削されるので回転軸１０の表面には、
凹凸が形成されず、圧力応答不足となるような体積が形
成されない。
製作されていて、回転軸１０の表面と共加工できる。回
転軸１０の段付円筒穴からわずか突出している検出器４
０の円柱部４３の上端は研削砥石８０により回転軸１０
の表面と１体に研削されるので回転軸１０の表面には、
凹凸が形成されず、圧力応答不足となるような体積が形
成されない。
【００２３】検出器４０の大径の円柱部４４に歪ゲージ
４２の取付のために形成された中空穴は圧力検出器４０
の先端段付部Ａより軸表面側には出ないように加工され
ており、流体圧力の外圧により歪ゲージ４２が締付けら
れ、出力感度不良となることも無い。
４２の取付のために形成された中空穴は圧力検出器４０
の先端段付部Ａより軸表面側には出ないように加工され
ており、流体圧力の外圧により歪ゲージ４２が締付けら
れ、出力感度不良となることも無い。
【００２４】以上、本発明を図示した実施例に基づいて
具体的に説明したが、本発明がこれらの実施例に限定さ
れず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その具体
的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもな
い。
具体的に説明したが、本発明がこれらの実施例に限定さ
れず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その具体
的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもな
い。
【００２５】例えば、上記実施例では回転軸１０に段付
円筒穴を形成しそこに圧力検出器４０を挿入している
が、軸受３０に段付円筒穴を形成し、そこに圧力検出器
４０を取付けて流体Ｗの圧力を前記したと同様に検出す
るように構成してもよい。
円筒穴を形成しそこに圧力検出器４０を挿入している
が、軸受３０に段付円筒穴を形成し、そこに圧力検出器
４０を取付けて流体Ｗの圧力を前記したと同様に検出す
るように構成してもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の流体圧力
検出装置においては、流体圧力を検出する表面に凹凸部
を形成しないように回転軸あるいは軸受と同材質で共加
工できる圧力検出器の構成を採用し、流体圧力を軸力歪
として検出する原理により、導圧孔等の体積が無く、従
って圧力応答不足とならない。
検出装置においては、流体圧力を検出する表面に凹凸部
を形成しないように回転軸あるいは軸受と同材質で共加
工できる圧力検出器の構成を採用し、流体圧力を軸力歪
として検出する原理により、導圧孔等の体積が無く、従
って圧力応答不足とならない。
【００２７】また、検出器の本体は、金属等の円柱部で
構成されるため、ダイヤフラム等に生ずる破損の心配も
無く、取扱性が良好である。また、流体は、圧力変形の
ほとんど無い山形平行円錐形の金属板のシールで密封さ
れるため、圧力減衰すること無く軸力歪として歪ゲージ
に伝達される。
構成されるため、ダイヤフラム等に生ずる破損の心配も
無く、取扱性が良好である。また、流体は、圧力変形の
ほとんど無い山形平行円錐形の金属板のシールで密封さ
れるため、圧力減衰すること無く軸力歪として歪ゲージ
に伝達される。
【００２８】また、山形平行円錐形の金属板の外径部
は、中空円筒スリーブで支承されているため、固定が確
実で、山形平行円錐形の金属板に作用する力もその中空
円筒スリーブで支承するため、歪ゲージでの圧力検出誤
差もほとんど無いという効果もある。
は、中空円筒スリーブで支承されているため、固定が確
実で、山形平行円錐形の金属板に作用する力もその中空
円筒スリーブで支承するため、歪ゲージでの圧力検出誤
差もほとんど無いという効果もある。
【図１】本発明の一実施例による流体圧力検出装置を示
す縦断面図。
す縦断面図。
【図２】図１に示した流体圧力検出装置の組込み加工状
態を示す横断面図。
態を示す横断面図。
【図３】従来の流体圧力検出装置の例を示す縦断面図。
４０ 圧力検出器 ４１ 中空円筒スリーブ ４２ 歪ゲージ ４３ 小径の円柱部 ４４ 大径の円柱部 ５０ 山形平行円錐形の金属板 ６０ 取付スリーブ ８０ 研削砥石 ８１ 研削主軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−55832（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−97738（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01L 9/04 101 G01L 1/22
Claims (1)
- 【請求項１】 軸受装置により支承された回転軸の回転
により発生する軸受表面の流体圧力を計測する流体圧力
検出装置において、小径の円柱部と大径の円柱部で構成
されその大径の円柱部に端面より中空穴が形成され、前
記回転軸又は軸受に穿設された段付円筒穴に挿入される
圧力検出器、同検出器の前記中空穴内に樹脂接着剤で固
定された軸方向歪検出用の歪ゲージ、前記小径の円柱部
の外径よりわずかに大きい内径と前記大径の円柱部の外
径より大きい外径とをもち、前記両円柱部により形成さ
れる段付部にその内径側先端が接触し前記回転軸又は軸
受の段付円筒穴の段付外径端部にその外径側先端が接触
して配置される山形平行円錐形の金属板、及び前記検出
器の大径の円柱部の外側に挿入され一端面が前記金属板
の外径部に接している中空円筒スリーブより構成したこ
とを特徴とする軸受表面の流体圧力検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7140486A JP3046928B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 軸受表面の流体圧力検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7140486A JP3046928B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 軸受表面の流体圧力検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334425A JPH08334425A (ja) | 1996-12-17 |
| JP3046928B2 true JP3046928B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=15269735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7140486A Expired - Fee Related JP3046928B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 軸受表面の流体圧力検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046928B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113738771A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-12-03 | 河南科技大学 | 一种具有油膜压力检测功能的轴承系统 |
-
1995
- 1995-06-07 JP JP7140486A patent/JP3046928B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08334425A (ja) | 1996-12-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000222 |
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