JPH02263155A - 軸受機構のクラツク検出装置及び方法 - Google Patents
軸受機構のクラツク検出装置及び方法Info
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- JPH02263155A JPH02263155A JP1132130A JP13213089A JPH02263155A JP H02263155 A JPH02263155 A JP H02263155A JP 1132130 A JP1132130 A JP 1132130A JP 13213089 A JP13213089 A JP 13213089A JP H02263155 A JPH02263155 A JP H02263155A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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- F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
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- G—PHYSICS
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- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01M13/04—Bearings
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- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
本発明は軸受機構のクラック検出装置及び方法に関し、
特に転がり軸受を有する１１１＋１受機構が稼動中に該
機構にＪＲ生したマイクロクラックを検出する装置及び
方法に関する。 （従来の技術及びその課題） 従来、転がり軸受機構において軌道輪内部にマイクロク
ラックが発生して軌道輪表面にまで達し、開１■１シた
クラック−１−を転動体が通過するときに発生する軸受
機構の振動を検出して、該検出値をクラックが生じてい
ない正常な時の軸受機構の振動値と比較することによっ
てクラックの発生を検出する装置が公知である。 しかしながら、該従来装置では軌道輪の表面の一部が剥
離（脱落）して表面に１１旧−１部分が生じて初めてク
ラックの発生が検出できるものであり、表面に未だ到達
していないマイクロクラックの発生を検出することはで
きなかった。 一方、メカニカルシール内部に生じたマイクロクラック
に基づき発生するアコースティックエミッション（Ａｃ
ｏｕｓｌ、ｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ、以下ｒＡＥＪとい
う）を該メカニカルシールが組込まれた回転機器に設け
られたＡＥセンサによって該回転機器の稼動中に検出し
、該検出信号の信号レベル又は周波数特性をクラックの
発生がない正常時のものと比較してメカニカルシール内
部にマイクロクラックが発生していることを検出する装
置が例えば実開昭６０−１７２０５６号公報によって既
に公知となっている。 しかしながら、この後者の従来装置によれば、メカニカ
ルシールの表面にまで達していないマイクロクラックの
発生も原理的には検出できるものの、回転機器の稼動中
はＡＥセンサで検出される信号にはマイクロクラック発
生に基づ＜ＡＥ基以外靴音が多く含まれ、またマイクロ
クラックが微小なうちはＡＥ倍信号靴音に比べ小さいた
めマイクロクラックの発生初期には該発生を検出できず
、クラックがかなり成長した後で初めて検出されるとい
う問題点があった。 （発明の目的） 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、転がり軸受を有する軸受機構に生じたマイクロクラ
ックを、該軸受機構が稼動中に該マイクロクラックから
発生するアコースティックエミッション（ＡＥ）を複数
回検出することによって早期に且つ正確に検出できる、
軸受機構のクラック検出装置及び方法を提供することを
ＬＩ的とする。 （課題を解決するための手段） 」二記目的を達成するために本発明は、静止体と、作動
体と、該静止体と該作動体との間に該作動体の作動方向
に等間隔に複数配され該作動方向に作動自在な転動体と
からなる軸受機構に、該軸受機構に生じたクラックに応
じて特性信号を発生するクラック検知手段と、前記転動
体の作動状態を検出する転動体状態検出手段と、前記作
動体の作動状態を検出する作動体状態検出手段と、１）
；ｊ記りラック検知手段、転動体状態検出手段９作動体
状ｒル検出手段に接続された制御手段とを設けるように
したものである。 （作用） 前記クラック検知手段から特性信号が入力した直後に、
前記転動体状態検出手段又は前記作動体状態検出手段か
ら入力する作動状態信号に基づいて、次回以降に前記ク
ラック検知手段から特性信号が入力すべき前記作動状態
信号の条イ！１を決定し、その後前記作動状態信号を監
視し、前記条件を満たす作動状態信号が入力したときに
前記クラック検知手段から特性信号が入力していれば、
該特性信号の入力を示す値又は該特性信号の強度を示す
値を前回の値に加算して累積し、該累積値に基づいて前
記軸受機構にクラックが発生していると判定する。 更に、前記累積値が少なくとも１つの所定値を越えたと
き又は該累積値の上昇率が所定値を越えたとき前記軸受
機構にクラックが発生していると判定する。 また、前記クラック検知手段から特性信号が人力した直
後に、前記転動体状態検出手段又は前記作動体状態検出
手段から入力する作動状態信号に基づいて、次回以降に
前記クラック検知手段から特性信号が入力すべき１）；
ｊ記作動状態信号の条件を決定し、その後前記作動状態
イ１１号を監視し、前記条件を満たす作動状態信号が入
力したときに前記クラック検知手段から特性信号が入力
していれば、該特性信号の振幅値又は持続時間を検出し
、ある微少時間の間に検出される該振幅値又は持続時間
の分布の変化率の少くとも一方に基づいて前記軸受機構
にクラックが発生していると判定する。 （実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 第１図はラジアルベアリングである軸受機構の全体構成
図であり、図中符号１は内輪を示し、該内輪１は回転軸
１０２に嵌合して該回転軸１０２と一体に矢印ａ方向へ
例えば３０００回転／回転目転する。 回転軸１０２及び内輪１は、その周囲に配された複数の
ローラ状又はボール状の転動体２を介して静止した外輪
３によって支持される。外輪３には荷車枠４を固着し、
矢印で示す方向の荷重が荷重枠４を介して外輪３に加え
られる。複数の転動体２は保持器（図示なし）によって
内輪ｌの周Ｊｊ向に等間隔で配置されるとともに、内輪
１の回転に従って内輪１の回転速度よりも遅い回転速度
で矢印ａ方向へ回転する。 第１図の軸受機構には本発明のクラック検出装置の一部
をなす、転動体位置センサ５．内輪位置センサ６．ΔＥ
センサ７、突起１０１が設Ｃづられる。 転動体位置センサ５は転動体２の通過軌道に対向するよ
うに外輪３に固定されたフォトセンサから成るセンサで
あり、転動体２の１つが該センサの対向する軌道を通過
する毎にパルスを出力する。 転動体位置センサ５はフォトセンサに限られるものでな
く、歪ゲージ、渦電流検出器、振動計。 ＡＥセンサ等で構成してもよい。 突起＋０１は、回転軸１０２の外周面」二に内輪ｊに接
する位置に設けられる。内輪位置センサ６は、該突起１
０１の通過軌道に対向するように外輪３に固定されたフ
ォトセンサから成るセンサであり、該センサ６は突起１
０１か該センサの対向する軌道を通過する毎にパルスを
出力する。内輪位置センサ６としては近接スイッチを使
用してもよい。 ＡＥセセン７は、外輪３に固着され、外輪３に伝わるＡ
ＩＥを検出する。該ＡＩＥは、内輪１又は外輪３の、転
動体２との接触面の内部に蓄積された歪エネルギが該接
触面を通過する転動体２によって該接触面に荷重が加え
られる（ｉｊに塑＋１変化や物質の変（ｍ （例えばオ
ーステナイトからマルテンサイトへ転換）や破壊によっ
て開放されて接触面内部にマイクロクラックが発生し、
又は成長し、その開放衝撃が弾性波として伝播したもの
である。 該弾性波は該マイクロクラックが内輪ｌに発イ１４．
したときには転動体２を介して、また外輪３に発生した
ときには直接、△１Σセンザ７に達するものである。ま
たクラックが成長するに従い、又はクラックへ加わる圧
力が大きくなるに従い弾性波の強度は大となる。 第２図は本発明の軸受機構のクラック検出装置の電気回
路図である。図中、ＡＥセンサ７はブリ■ アンプ２１，１００〜５００ ｋ ｔｌ ｚ帯のバンド
パスフィルタ２２．メインアンプ２３を介して矩形波発
生器２４に接続され、矩形波発生器２４の出力′１゛１
はマイクロコンピュータの入出力回路３５に供給される
。すなわち第４図に示すようにΔ１３センサ７の出力（
Ｆｌ）を、プリアンプ２１．メインアンプ２３で増幅し
、バンドパスフィルタ２２で低・高周波成分を除いた後
（ｂ）、矩形波発生器２４で包絡線検波しくＣ）、該検
波した信号（Ｃの実線）が所定しきい値（（］の破線）
を越えたときのみ矩形波’［’１（ｅ）を出力する。 転動体位置センサ５はアンプ２５．波形整形器２６を介
して弁別器２７に接続される。すなわち、転動体位置セ
ンサ５の出力をアンプ２５で増幅し、波形整形器２６で
整形し、弁別器２７でパルスとして出力する。Ｊｒ別器
２７の出力パルスは転動体２の夫々が転動体位置センサ
５の対向軌道監視点を通過する毎に発生されるものであ
るから、該出力パルスの周波数ｆｏ（ＩＩＺ）は転動体
２が１秒間に該センサ５の監視点を通過する回数に相当
する。 ブ「別器２７の出力を、パルス変換器２８に接続すると
ともにカウンタ２９のリセット端子Ｉ
特に転がり軸受を有する１１１＋１受機構が稼動中に該
機構にＪＲ生したマイクロクラックを検出する装置及び
方法に関する。 （従来の技術及びその課題） 従来、転がり軸受機構において軌道輪内部にマイクロク
ラックが発生して軌道輪表面にまで達し、開１■１シた
クラック−１−を転動体が通過するときに発生する軸受
機構の振動を検出して、該検出値をクラックが生じてい
ない正常な時の軸受機構の振動値と比較することによっ
てクラックの発生を検出する装置が公知である。 しかしながら、該従来装置では軌道輪の表面の一部が剥
離（脱落）して表面に１１旧−１部分が生じて初めてク
ラックの発生が検出できるものであり、表面に未だ到達
していないマイクロクラックの発生を検出することはで
きなかった。 一方、メカニカルシール内部に生じたマイクロクラック
に基づき発生するアコースティックエミッション（Ａｃ
ｏｕｓｌ、ｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ、以下ｒＡＥＪとい
う）を該メカニカルシールが組込まれた回転機器に設け
られたＡＥセンサによって該回転機器の稼動中に検出し
、該検出信号の信号レベル又は周波数特性をクラックの
発生がない正常時のものと比較してメカニカルシール内
部にマイクロクラックが発生していることを検出する装
置が例えば実開昭６０−１７２０５６号公報によって既
に公知となっている。 しかしながら、この後者の従来装置によれば、メカニカ
ルシールの表面にまで達していないマイクロクラックの
発生も原理的には検出できるものの、回転機器の稼動中
はＡＥセンサで検出される信号にはマイクロクラック発
生に基づ＜ＡＥ基以外靴音が多く含まれ、またマイクロ
クラックが微小なうちはＡＥ倍信号靴音に比べ小さいた
めマイクロクラックの発生初期には該発生を検出できず
、クラックがかなり成長した後で初めて検出されるとい
う問題点があった。 （発明の目的） 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、転がり軸受を有する軸受機構に生じたマイクロクラ
ックを、該軸受機構が稼動中に該マイクロクラックから
発生するアコースティックエミッション（ＡＥ）を複数
回検出することによって早期に且つ正確に検出できる、
軸受機構のクラック検出装置及び方法を提供することを
ＬＩ的とする。 （課題を解決するための手段） 」二記目的を達成するために本発明は、静止体と、作動
体と、該静止体と該作動体との間に該作動体の作動方向
に等間隔に複数配され該作動方向に作動自在な転動体と
からなる軸受機構に、該軸受機構に生じたクラックに応
じて特性信号を発生するクラック検知手段と、前記転動
体の作動状態を検出する転動体状態検出手段と、前記作
動体の作動状態を検出する作動体状態検出手段と、１）
；ｊ記りラック検知手段、転動体状態検出手段９作動体
状ｒル検出手段に接続された制御手段とを設けるように
したものである。 （作用） 前記クラック検知手段から特性信号が入力した直後に、
前記転動体状態検出手段又は前記作動体状態検出手段か
ら入力する作動状態信号に基づいて、次回以降に前記ク
ラック検知手段から特性信号が入力すべき前記作動状態
信号の条イ！１を決定し、その後前記作動状態信号を監
視し、前記条件を満たす作動状態信号が入力したときに
前記クラック検知手段から特性信号が入力していれば、
該特性信号の入力を示す値又は該特性信号の強度を示す
値を前回の値に加算して累積し、該累積値に基づいて前
記軸受機構にクラックが発生していると判定する。 更に、前記累積値が少なくとも１つの所定値を越えたと
き又は該累積値の上昇率が所定値を越えたとき前記軸受
機構にクラックが発生していると判定する。 また、前記クラック検知手段から特性信号が人力した直
後に、前記転動体状態検出手段又は前記作動体状態検出
手段から入力する作動状態信号に基づいて、次回以降に
前記クラック検知手段から特性信号が入力すべき１）；
ｊ記作動状態信号の条件を決定し、その後前記作動状態
イ１１号を監視し、前記条件を満たす作動状態信号が入
力したときに前記クラック検知手段から特性信号が入力
していれば、該特性信号の振幅値又は持続時間を検出し
、ある微少時間の間に検出される該振幅値又は持続時間
の分布の変化率の少くとも一方に基づいて前記軸受機構
にクラックが発生していると判定する。 （実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 第１図はラジアルベアリングである軸受機構の全体構成
図であり、図中符号１は内輪を示し、該内輪１は回転軸
１０２に嵌合して該回転軸１０２と一体に矢印ａ方向へ
例えば３０００回転／回転目転する。 回転軸１０２及び内輪１は、その周囲に配された複数の
ローラ状又はボール状の転動体２を介して静止した外輪
３によって支持される。外輪３には荷車枠４を固着し、
矢印で示す方向の荷重が荷重枠４を介して外輪３に加え
られる。複数の転動体２は保持器（図示なし）によって
内輪ｌの周Ｊｊ向に等間隔で配置されるとともに、内輪
１の回転に従って内輪１の回転速度よりも遅い回転速度
で矢印ａ方向へ回転する。 第１図の軸受機構には本発明のクラック検出装置の一部
をなす、転動体位置センサ５．内輪位置センサ６．ΔＥ
センサ７、突起１０１が設Ｃづられる。 転動体位置センサ５は転動体２の通過軌道に対向するよ
うに外輪３に固定されたフォトセンサから成るセンサで
あり、転動体２の１つが該センサの対向する軌道を通過
する毎にパルスを出力する。 転動体位置センサ５はフォトセンサに限られるものでな
く、歪ゲージ、渦電流検出器、振動計。 ＡＥセンサ等で構成してもよい。 突起＋０１は、回転軸１０２の外周面」二に内輪ｊに接
する位置に設けられる。内輪位置センサ６は、該突起１
０１の通過軌道に対向するように外輪３に固定されたフ
ォトセンサから成るセンサであり、該センサ６は突起１
０１か該センサの対向する軌道を通過する毎にパルスを
出力する。内輪位置センサ６としては近接スイッチを使
用してもよい。 ＡＥセセン７は、外輪３に固着され、外輪３に伝わるＡ
ＩＥを検出する。該ＡＩＥは、内輪１又は外輪３の、転
動体２との接触面の内部に蓄積された歪エネルギが該接
触面を通過する転動体２によって該接触面に荷重が加え
られる（ｉｊに塑＋１変化や物質の変（ｍ （例えばオ
ーステナイトからマルテンサイトへ転換）や破壊によっ
て開放されて接触面内部にマイクロクラックが発生し、
又は成長し、その開放衝撃が弾性波として伝播したもの
である。 該弾性波は該マイクロクラックが内輪ｌに発イ１４．
したときには転動体２を介して、また外輪３に発生した
ときには直接、△１Σセンザ７に達するものである。ま
たクラックが成長するに従い、又はクラックへ加わる圧
力が大きくなるに従い弾性波の強度は大となる。 第２図は本発明の軸受機構のクラック検出装置の電気回
路図である。図中、ＡＥセンサ７はブリ■ アンプ２１，１００〜５００ ｋ ｔｌ ｚ帯のバンド
パスフィルタ２２．メインアンプ２３を介して矩形波発
生器２４に接続され、矩形波発生器２４の出力′１゛１
はマイクロコンピュータの入出力回路３５に供給される
。すなわち第４図に示すようにΔ１３センサ７の出力（
Ｆｌ）を、プリアンプ２１．メインアンプ２３で増幅し
、バンドパスフィルタ２２で低・高周波成分を除いた後
（ｂ）、矩形波発生器２４で包絡線検波しくＣ）、該検
波した信号（Ｃの実線）が所定しきい値（（］の破線）
を越えたときのみ矩形波’［’１（ｅ）を出力する。 転動体位置センサ５はアンプ２５．波形整形器２６を介
して弁別器２７に接続される。すなわち、転動体位置セ
ンサ５の出力をアンプ２５で増幅し、波形整形器２６で
整形し、弁別器２７でパルスとして出力する。Ｊｒ別器
２７の出力パルスは転動体２の夫々が転動体位置センサ
５の対向軌道監視点を通過する毎に発生されるものであ
るから、該出力パルスの周波数ｆｏ（ＩＩＺ）は転動体
２が１秒間に該センサ５の監視点を通過する回数に相当
する。 ブ「別器２７の出力を、パルス変換器２８に接続すると
ともにカウンタ２９のリセット端子Ｉ
【にも接続し、パ
ルス変換器２８の出力側はカウンタ２９の入力端子Ｉに
接続する。カウンタ２９の出力側はマイクロコンピュー
タの入出力回路３５に接続する。パルス変換器２８では
ブＩ゛別器２７からの周波数ｆｏの出力パルスをＰＣ整
数）倍の周波数（１）×ｆｏ）を有するパルスに変換す
る。これは転動体位置センサ５の監視点を転動体２の１
つが通過してから転動体２の次の１つが通過するまでの
期間を１〕分割したことに相当する。カウンタ２９は、
パルス変換器２８から入力端子−１を経て人力される周
波数Ｐｆｏのパルスをカランｌ−Ｌ、該カウント値′Ｉ
゛２を入出力回路３５へ供給する。該カランｉ・値Ｔ２
は弁別器２７からリセット端了・［≧を経て人力する人
力信号（周波数ｆｏのパルス）の人力（ｉｊに零にリセ
ットされる。すなわち、カウンタ２９は転動体２の隣接
する２つが転動体位置センサ５の監視点を通過する間に
零から（Ｐ−１）までカウントする。また、等間隔に配
置された転動体２の全体の数をＱとすれば、カウンタ２
９のカウント値１は転動体２の回転角度（３６０／ Ｐ
Ｑ ）度に相当する。 なお、前記■〕の値は第４図（Ｃ）に示されるハＥセン
ザ出力の包絡線検波後の波形（実線）の幅との関連にお
いて決定される。即ち該幅が狭いときには［）の値を大
に設定する。 内輪位置センサ６も転動体位置センサ５と同様にアンプ
３０．波形整形器３１を介して弁別ＩＪ３２に接続され
、弁別器３２は、内輪１の回転に伴って回転する突起１
０１が内輪位置センサ６の対向軌道上の監視点を通過す
る毎にパルスを出力する。 外出力パルスの周波数ｆ＋（Ｉｌｚ）は突起１０１が１
秒間にセンサ６の監視点を通過する回数に相当する。 弁別器３２の出力側はパルス変換！１ｌ）３３に接続さ
れるとともに、カウンタ３／ｌのリセット端子１でにも
接続され、パルス変換器３３の出力側はカウンタ３４の
入力端子１に接続される。カウンタ３４の出力側はマイ
クロコンピュータの入出力回路３５に接続される。パル
ス変換器３３では弁別器３２から出力される周波数ｆ１
のパルスをｌ）Ｑ倍の周波数（ＰＱＸｆ＋）を有するパ
ルスに変換する。 これは内輪位置センサ６の監視点を突起１０１が通過し
てから次に通過するまでの−・周期間をＩ）Ｑ分割した
ことに相当する。カウンタ３４はパルス変換器３３から
入力端子１を経て入力される周波数ＰＱｆ＋のパルスを
カウントシ、該カウント値′１゛１を入出力回路３５へ
供給する。該カランＩ・ｆｉ！：ｆは弁別器３２からリ
セット端子Ｒを経て人力する入力信号（周波数ｆ１のパ
ルス）の入力４Ｉｊに零にリセットされる。即ちカウン
タ３４は突起１０１が内輪位置センサ６の監視点を通過
してから次に通過するまでの間に零から（１）Ｑ−］）
までカウントする。つまりカウンタ３４のカウント値ｌ
は突起１０１の回転角度（３６０／ ｌ）Ｑ ）度に相
当する。 ０１」述のようにカウンタ２９のカウント値ｌも回転角
度（３６０／ Ｐ Ｑ ）度に相当するので、カウンタ
２９とカウンタ３４とにおけるカウント値１は転動体２
及び突起１０１（即ち内輪１）の同一の回転角度に相当
する。 このため、両カウンタ２９，３４のカウント値を転動体
２及び突起１０１（内輪１）の回転角度に対応させて考
えることができる。即ちカウント値１に相当する（３６
０／ Ｐ Ｑ）度を一単位として該単位角度の倍数（カ
ランＩ・値に相当）を回転角度とする。例えば転動体２
の隣接する２つがなす角度はＩ〕、突起１０１及び転動
体２の１つが回転して一周する角度はＩ）Ｑと表わせる
。以降の説明においては上記の（３６０／ Ｐ Ｑ）度
をｌ’ｌＪ位とする角度表示で説明する。 マイクロコンピュータの入出力回路３５には警報器３９
を接続するとともに、デジタルアナログ変換器４０を経
てＣＲｌ”表示器４１を接続する。 該入出力回路３５にはＣＰｔＪ３６をバスを介して接続
し、該ＣＰＵ３６にはバスを介して記憶装置ＲＡＭ３７
．ＲＯＭ３８を接続する。 次に内輪１．転動体２．外輪３．各センサ５゜６．７．
突起１０１の位置関係を表わす第３ ａ乃至３ａ図を用
いて本発明の軸受１幾構のクラック検出方法を詳述する
。 マイクロクラックは主に内輪１及び外輪３に発生するが
、まず内輪１に１つのマイクロクラックが発生した場合
、即ち実線Ｘ開位置に発生した場合における内輪ｌと転
動体２との位置関係を説明する。まず第３ａ図及び該第
３ａ図に示す構成を簡略化して転動体２と内輪ｌとの回
転位１１ｇ関係を示す第３ｂ図において内輪１の突起１
０１が矢印ａ方向へ回転して内輪位置センサ６を通過後
角度ｉ（カウンタ３４のカウント値１” ３ ＝ ｉに
相当）たけ回転したときに転動体の１つ２−４がマイク
ロクラックｂ（実線Ｘ印）の」二方に至り、それにより
ＡＥが発生し矩形波信Ｉｔ Ｉ−、が出力したとする。 このとき転動体２−４は転動体位置センサ５を通過後矢
印ａ方向へ角度ｊ ［カウンタ２９のカウント値Ｔ２＝
ｊ （０≦、Ｊ≦Ｐ−１）に相当］だけ回転した位置
にあったとする。このとき］’ ４−１’ ３′１゛２
をＣＰＵ３６において演算する。演算結果は１”ｑ＝ｉ
−ｊとなる。 次に第３ｃ図に示すように、第３１〕図に示す内輪１の
位置から内輪１がａ方向にに１だけ回転し、内輪１のク
ラックｂが転動体２−４に隣接する転動体２−３の下方
に至り、それによりＡＥが発生して矩形波信号′■゛１
が出力したとする。 このとき転動体２−４と転動体２−３のなす角度はＩ）
であり、またカウンタ２９のカウント値１゛２は転動体
２−４が転動体位置センサ５を通過した時からカウント
されるカウント値であるから該゛Ｉ゛２は下記のように
表わされる。 １’２＝ｊ＋ （ｋ＋−Ｐ） −８＋Ｐ（０≦１゛２≦
Ｐ−１） ただしＳｌは、０≦Ｔ２≦Ｐ−１を満たすための整数値
であり、前述のようにカウンタ２９がそのカランＩ・値
Ｔ２が１）に至る毎にリセットされるようになされてい
ることに関連する値である。 このとき、カウンタ３４のカウント値′■゛３は下記の
ように表わされる。 １’＋＝ｉ＋に＋−＋＋ＰＱ （０≦゛１゛３≦ＰＱ−１） ただしｒｌはＯ≦′１゛３≦Ｉ）Ｑ−１を満たすための
整数値であり、前述のようにカウンタ３４がそのカウン
ト値ゴ３がＰＱに至る毎にリセットされるようになされ
ていることに関連する値である。 従ってＴ ４ ＝ ’ｌ’ ３−Ｔ２はＴ”ｑ＝ｊ−ｊ
＋Ｐ（Ｊ＋Ｓ＋−ｒ＋Ｑ）となる。 次に第３ｄ図に示す様に、内輪ｌが第３ｃ図に示す内輪
１の位置から更ににまたけ回転したとき、転動体２−３
に隣接する転動体２−２の下方にクラックｂが至ったと
き八Ｅが発生し矩形波信畦Ｔ＋が発生したとする。 この場合、Ｔ２． ｉ、’３は下記のようになる。 Ｔ２＝ｊ ＋ （ｋｔ−Ｐ）＋ （ｋｔ−Ｐ）−３２Ｐ
（０≦′Ｉ゛２≦１）−１） Ｔ３＝ｉ ＋に＋＋に２−ｒ２１）Ｑ （０≦゛１゛３≦Ｉ） Ｑ −１） ただしＳ２．ｒ２は前述と同様に夫々０≦゛１゛２≦Ｐ
−１，０≦Ｔ３≦１）Ｑ−１を満たすための整数であり
、カウンタのリセットと関連する値である。 従ってＴ ４ ＝ Ｔ ＊−１’ ２は下記のようにな
る。 Ｔ４＝ ｉ −ｊ ＋Ｐ （２＋８２− ｒ２Ｑ）更
に一般に、内輪ｌが前回へＥが発生した位置からｋＱだ
け回転してその結果、クラックｂの−Ｌ力に転動体２の
いずれかが至り、従ってＡＥ′ｈ＜発生し、矩形波信号
′■”１が発生したとする。即ち、ＱはＡＥが発生した
序数であり（Ｑ＝１〜ｎとする）ＡＥ発生のαｌ＋１に
内輪１が０１１回位置からｋｃだけａ方向に回転したと
する。 この場合には、ｉ”２．１’３は下記のように表わされ
る。 （Ｏ≦′１゛２≦Ｉ）−１） （Ｏ≦′１゛３≦ＰＱ−１） ただしＳｎ、ｒｎは夫々０≦′Ｉ゛２≦ＩＦＩ、０≦１
゛３≦ＰＱ−１を満たすための整数であり、また夫々カ
ウンタ２９がそのカウント値′Ｉ゛２が１）に至る毎に
リセッ］・されるようになされていることに関連する値
及びカウンタ３４がそのカウント値］゛３がＰＱに至る
ｆσにリセットされるようになされていることに関連す
る値である。 従ってｌ″４ ＝ ”１” ３− Ｔ ２は下記のよう
になる。 １’ｑ＝ｊ −ｊ 十Ｐ （ｎ十Ｓｎ −ｒｎＱ）以」
二かられかるようにＪ″４−（ｉ−、ｉ）は１）の整数
倍であるという性質がある。即ち、次回に発生するＡＥ
は、最初に矩形波信Ｈ） ｌ＋１が出力したときの転動
体２−４の初期回転角度、ｉに相当するカウンタ２９の
カウント値゛Ｉ”２（＝ｊ）と、内輪１のクラックｂの
位置の初期回転角度ｉに相Ｙ１するカウンタ３４のカウ
ント値Ｔ３（＝ｊ）との５％シに基づき、転動体２のピ
ッチ■〕の整数倍の関数として求まる。また、Ｔへは内
輪１、即ちクラックｂの回転角度ｋａにも無関係であり
、後述のように′■゛１の累積加算が０■能となる。 従ってＡＥが発生して矩形波信号′Ｉ゛１が初めて出力
した時点以降ゴ１を監視し、ｌ”ｑ−（ｉ 、ｉ）が
Ｐの整数倍（零を含む）になるような′ｌ″へのときに
は矩形波信号′１゛１が発生している可能性がある。 従ってＣＰＵ３６において矩形波信号′１゛１が人力す
ると同時にカウンタ２９，３４から夫々入力するカウン
ト値Ｔ２． ’Ｊ’３に基づいてｉ’ｑ （−Ｔ３’Ｉ
”２）を演算し、この演算結果Ｔｑｏ （−ｉ ｊ
）をＲＡＭ３７に記憶する。その後入力するカウント値
’］’２．Ｔ３に基づいて゛】４を演算し、該演算結果
′１゛１と前記’］’４０との差Ｔ ４− ’Ｙ ４０
を演算する。該差１’ ４−１” ４０がＰの整数倍（
零を含む）になるとき矩形波信号Ｕｓが人力しているな
らばＲＡＭ３７に設けられたｉ’４０番地の記憶部分の
前回値に１を加算する。ＡＥセンサ７が雑音を検出して
矩形波信号′■′１を出力した場合にはＲＡＭ３７の同
一記憶番地の記憶部分に繰返しｌが加算されることはな
いが、マイクロクラックによって矩形波信号′■゛１が
出力している場合にはＲＡＭ３７の同一記憶番地（上記
の場合Ｔｏｏ番地）に繰返し１が加算される。 該加算値、即ち矩形波信号Ｔ＋の入出力回路３５への入
力累積数の時間的変化を第５図に示す。該第５図に示ず
グラフは縦軸がり１１形波信号１１人力の累積数を表わ
し、横軸が内輪の回転時間を表わす経過時間指標（Ｒ・
′１”）であり、本実施例のように外輪が固定され、内
輪が回転する場合でクラックが内輪に発生しているとき
は経過時間指標１く・′ｒは １で・Ｔ＝Ｘ−Ｑ−Ｙ と表わされる。但し、又は内輪位置センサ６の前を突起
１０１が通過した回数、Ｙは転動体位置センサ５の前を
転動体２が通過した回数、Ｑは転動体２の個数を表わす
。 また外輪にクラックが発生している場合のｌ（・′Ｉ゛
はＲパ「＝Ｙとして表わすことができる。 該第５図によればマイクロクラックが成長するにつれて
ＡＥがより強い強度で発生するようになり、従って矩形
波信号゛Ｉ゛１が入出力回路３５に入力する頻度が増え
、′■゛１人力累積数が急上昇する。 １’ １入力累積数が破線で示す所定値を越えたときに
警報器３９に警報信号を出す。更に好ましくは該所定値
を複数設定し、゛「１入力累積数を該異なる複数の所定
値と比較することによってクラックがマイクロクラック
の初期段階からクラックが成−器一 長して究極破壊に至るまでのいずれの段階にあるかを検
出しＣＲＴ表示器４１に表示する。これによりマイクロ
クラックが発生した軸受機構を使用限界まで使用するこ
とが可能となり、また該使用限界に至るまでの間に保守
や交換の対策をとることができる。 更に加えてＴ１人力累ｆｊ’を数が所定値を越えるか否
かに関係なくＴ＋入力累積数の上昇率ｔ ａｎ Ｏを監
視し、該上Ｈ率ｔ、 ａｌｌ ０が所定値を越えたとき
に警報を発生ずることにより、クラックが急激に成長し
て究極破壊に至ることを防止することも可能である。 ＲＡＭ３７に記憶された’Ｔ’ １人ツノ累積数はりめ
で矩形波信号′Ｉ゛１が入力後所定時間経過後、又は内
輪１の所定回回転ｆσにクリヤするようにして１音によ
る′１゛１人力累積数を除去する。 以上は内輪１にマイクロクラックｂが発生した場合につ
いて述べたが、外輪３にマイクロクラックが発生した場
合にはカウンタ３４のカウント値′ｒ３に関係なくカウ
ンタ２９のカウント値′■゛２がある一定値になったと
きにＡＩ乙が発）、１゛シて矩形波信号′ｌ゛１が発生
する可能性がある。（ｉｆｌつてＣ）） ｔＪ３６にお
いて矩形波信号′ｌ”１が人力したときカウンタ２９か
ら入力するカウント値Ｔ２をｌく△Ｍ３７に記憶し、そ
の後人力するカラン；・値Ｔ２が該記憶値になる時に矩
形波信号′［１が人力しているならば■くハＭ３７に設
けられた、記憶値と同じ値の番地の記憶ｒ＋＋＋分に１
を加算する。該加算値を所定値と比較するか該加算値の
Ｊ−１１率を所定値と比較して、内輪１にマイクロクラ
ックがあるときと同様にクラックの発生を検出する。従
って、この場合には第２図の符号６．３０−３／Ｉで示
される回路要素は不要となる。 以上の実施例においては、内輪１が回転して外輪３が固
定されていたが、内輪が固定されて外輪が回転する場合
でも本発明は適用できる。即ち外輪に突起を設け、該突
起の回転軌道に対向するように内輪に、」１記実施例の
内輪位置センサ６に４１当するセンサを設け、旧つ転動
体位置センサを内輪に固定することにより」−記実施例
と全く同様に本発明を適用できる。 更に以上の実施例はラジアルベアリングである軸受機構
に本発明を適用したものであったが、本発明は第６図に
示すようなスラストベアリングである軸受機構に適用す
ることも可能である。即ち、静止体６１．該静止体６１
に回転自在に貫挿した回転軸６２９回転軸６２の径方向
へ突出した鍔部６２ａ、静止体６１と該鍔部６２ａとの
間に設けられ、回転軸６２の周方向に等間隔に並べられ
た複数の転動体６３から成る軸受機構において、転動体
６３の回転軌道に対向するように転動体位置センサ６４
を静止体６１に設け、回転軸６２の鍔部に設けられた突
起６２ｂの回転軌道に対向するように回転軸位置センサ
６５を静止体６１に設け、且つ静止体６１にＡＥセンサ
６６を設けることにより、前記ラジアルベアリングであ
る軸受機構に本発明を適用した場合と全く同様に本発明
を適用できる。 更には静止体と、直線方向移動体と、該固体の間に設け
られた同直線方向へ移動可能な等間隔の複数の転動体と
から成る軸受（スライド）機構においても、移動体に移
動体間隔よりは広い等間隔に複数の突起を設け、隣接す
る該突起間に納まり得る転動体の数をＱとすることによ
り該軸受（スライド）機構にも本発明を適用可能である
。 ところで前記スラスＩ・ベアリングやスライド機構にお
いては荷重が複数の転動体の夫々に均一に負荷され、マ
イクロクラック」、方又はｒ方に該転動体の夫々が到達
したときにＡ ＩＥが同一条件（同じ大きさのクラック
に対し同じ強度のＡ１Σが発生する）で発生する。しか
し、ラジアルベアリングにおいては荷重が複数の転動体
の夫々に均一・に負荷されず、そのため荷重が余り負荷
されていない転動体の１つがマイクロクラック」１方又
は下方に到達しても八Ｅが余り発生しない。この点にｉ
’ｆ ｌ ｌして前記ラジアルベアリングの実施例を改
瞥した他の実施例を第７図に示ず。以下前記実施例と異
なる点のみを説明する。説明を省いた部分は前記実施例
と同じである。 第７図において、二点鎖線で示ずように、荷重が負荷さ
れているｒｏｌ１分を中心（−点鎖線−に）に１８０°
／Ｑ （Ｑは転動体２の数）の範囲を負荷圏と１１デぶ
。該負荷圏は複数の転動体２の隣接する２つが画成する
回転角度範囲であり、また転動体２が１つだけ必ずその
中に存在しマ（）る範囲である。 該負荷圏内に存在する転動体２には荷重が負荷されるが
負荷圏外に存在する転動体２にはほとんど荷重が負荷さ
れない。 上記負荷圏の入１゛１側端部と’ｌ’ｊ：動体２の回転
軌道との交点に対向するように転動体位置センサ５′を
静止体である外輪３に固定する。 ＡＥセンサ７は、負荷圏の中心である一点鎖線上の外輪
３に設けられる。 内輪１に発生したマイクロクラックｂ（実線Ｘ印）の」
１方に転動体２の１つが至ってＡＥが発生して矩形波信
号゛１゛１が入出力回路３５へ入力したとき転動体２の
該１つが転動体位置センサ５′を通過後角度ｊだけ回転
していたとする（即ち、カウンタ２９のカウント値１”
２＝ｊに相当）。内輪位置センサ６と転動体位置センサ
５′とのなす回路 転角度をＳ（一定値）、マイクロクラックｂと内輪ｉｎ
の突起１０１とのなす回転角度をＬ （一定値）とすれ
ば内輪位置センサ６と突起１０１とのなず回転角度はｓ
＋ｊ−ｆｌ；である（即ち、カウンタ３４のカウント値
Ｔ＊＝ ｓ ＋ 、ｉ −１−ｔ、に相当）。従って、
このときのｉ’ｉ＝ｉ’３−１’２は′１”ｑ＝ｓ−ｆ
ｌ、である。 内輪１が矢印ａ方向へ回転して次に八Ｅが発生するのは
、マイクロクラックｂが再び負荷圏に戻って転動体２の
いずれか１つの下方に至ったときである。その時のマイ
クロクラック［）と転動体２と突起１０１を第７図にお
いて破線で示す。この時の転動体２と転動体位置センサ
５′とのなす回転角度をｊ′ （即ち１′２＝ｊ′に相
当）とすると、マイクロクラックｂと突起＋０１との相
対位置関係は不変であるから内輪位置センサ６と突起＋
０１とのなす回転角度はｓ＋ｊ’ ＋ｌ； （即ちｉ’
：＋ −８−１−、ｊ’十ｔ、に相当）となる。従っ
て、この時’ｌ” ４ ＝ｓ＋Ｌとなる。 以」几かられかるように負荷因においてＡｌ１が発生す
るときには、同一のマイクロクラックに対し、ゴ１は常
に同一値となるという性質を有する。 従ってＣＰＵ３６において、矩形波信号′１゛１が入力
したときにその時のカウント値Ｔ２及び′ｒ３に基づい
てｉ、’ｑ＝７３−１−２を演算し、該演算値１’ ４
０をＲＡＭ３７に記憶する。その後に入力するＴ＊。 “１゛２に基づいて′１゛１を演算し、該′Ｉ″１が前
記記憶された演算値ゴ１ｏと一致するときにＩ″ｌが入
力した場合にはＲＡＭ３７の”ｒｈｏ番地の記憶部分の
前回値に１を加算する。 以上のような構成にすることによりラジアルベアリング
においてより正確ηつ早期にマイクロクラックを検出す
ることが可能となる。 なお、以上のいずれの実施例も、ＣＩ）０３６において
第２図に示す矩形波発生器２４が発生する矩形波信号１
”１の入出力回路３５への入力を示す値を加算累計して
ゴｌ入力累積数を求めているが、別の方法として矩形波
発生器２４でクラックの大きさが大きいほど大となる八
Ｅの強度に応じた振幅を有する矩形波（ｒｉ号′１゛１
を発生し、該矩形波信号Ｔ１の振幅を重畳して゛Ｉ’＋
入力累入力値ｎ１値ことも可能である。この方法によれ
ばＡＩ−の発生頻度ばかりでなくＡＥ強度にも応じて警
報等を発することが可能となる。 更に他の実施例として、第４図（ｃ）に実線で示す、Ａ
Ｅセンサ７からの出力信号を包絡線検波した後の信号を
利用して、該信号のある微少時間の間の振幅分布又は持
続時間分布の変化に基づいてマイクロクラックを検出す
る方法を第８図及び第９図を参照して説明する。 該方法によれば、第４図（ｄ）で示す所定しきい値（破
線）を例えば７０ ｄ １３に設定して、振幅が該７０
ｄＢを超える検波後信号［第４図（ｄ）の実線］を多数
検出し、それらの振幅値を検出する。第８図はある微少
時間△ｌ？ Ｔの間に検出された該検波後信号の振幅の
分布状況を示している。 即ち、横軸には振幅を示し、縦軸には横軸の夫々の振幅
を有し、マイクロクラックによる′１゛１信号が発生す
べき′■゛１の条（’ｌを満した検波復信りに基づ＜ｉ
’＋信号のある微少時間ΔＲ′Ｆの間の発生数ΔＮＴを
対数表示する。 第８図において０１ｉ記ある微少時間Δ１）′１′の間
に発生する前記振幅値の分布の変化率をＭａとすると、
該Ｍａは次式のように表わされる。 Ｍ ａ ＝月十罎鉗 一般にマイクロクラックが微少なうちは０り記所定しき
い値を超えて′１゛ｌ信号が発生することは少ないが、
該クラックが成長するにつれて八Ｅは増大し、゛１゛１
信号の発生頻度が高くなり、更には振幅値に対する′Ｉ
′！信号発生頻度が変化する。従って前記振幅値の分布
の変化率Ｍａを監視し、該Ｍａが所定の値を超えたとき
、警報信号をＣＩ）Ｕ３６より警報機３９に出力する。 また、例えば、７０ｄＢに設定された所定しきい値［第
４図（ｄ）の破線］を超えた検波後信号［第４図（ｄ）
の実線］の持続時間［具体的には第４図（ｅ）に示すパ
ルスの幅］を検出する。第９図はある微少時間ΔＩｔ
ｉ’の間に検出された該持続時間の分布状態を示してい
る。即ち横＋１ｌ１１＋には持続時間を示し、縦すリ１
１には、横軸の夫々の持続時間を有し、マイクロクラッ
クによるゴ１信号が発生＝３２ すべき１゛４の条件を満した検波後ｍＰｆに基づ（１’
＋信号のある微少時間へＲ′Ｆの間の発生数へＮＴを対
数表示する。 第９図において、前記ある微少時間Δ１７′Ｆの間に発
生する前記持続時間の分布の変化率をＭｄとすると、該
Ｍｄは次式のように表わされる。 マイクロクラックが成長するにつれて前記持続時間に対
するＴ１信号発生頻度が変化するので、前記持続時間の
分布の変化率Ｍｄを監視し、該Ｍｄが所定の値を超えた
とき警報信号をＣＩ）Ｕ３６より警報器３９に出力する
。 以上のようにへＥセンサ７からの出力信号の振幅又は持
続時間の微少時間△Ｒ’Ｉ’の間の分布に生じる分布変
化に着「１してマイクロクラックを検出するようにした
ので検出精度を向−１−することができる。 第１０図は本発明の軸受機構のクラック検出装置によっ
て実際にクラックの発生か検出された内輪の切断面を撮
影した金属組織の写真（１００倍）である。写真」１方
の内輪表面から少し下がった部分にクラックが明らかに
認められる。 また第１１図は、クラックの発生が検出された他の内輪
のクラックの破面を撮影した写真（１９６０倍）である
が、この写真によればクラックの発生起点の様子を観察
することができる。該発生起点についてエネルギ分散型
の元素分析を行なった結果を第１２図の分析器表示盤の
写真で示すが、これによると、該発生起点にアルミニュ
ウム（ΔＱ）が存在することがわかる。 （発明の効果） 以上詳述したように本発明は、静止体と、作動体と、該
静止体と該作動体との間に該作動体の作動方向に等間隔
に複数配され該作動方向に作動自在な転動体とからなる
軸受機構に、該軸受機構に生じたクラックに応じて特性
（Ｆ’Ｔ号を発生するクラック検知手段と、前記転動体
の作動状態を検出する転動体状態検出手段と、前記作動
体の作動状態を検出する作動体状態検出手段と、前記ク
ラック検知手段、転動体状態検出手段９作動体状態検出
手段に接続された；ｔｉｌｌ Ｉｌ１手段とを設けたｌ
Ｈ＋ｌｔ受機１１１７のクラック検出装置において、１
）；ｊ記制御手段は、萌記りラック検知手段から特性信
号か入力した直後に、前記転動体状態検出手段又は１）
ｉｊ記作動体状ｒａ！ｉ検出手段から人力する作動状態
信ひに」ｌ（づいて、次回以降に０１５記クラック検知
手段から特性（ＩＩＳＪが入力すべき前記作動状態信シ
）の条（’ｌを決定し、その後前記作動状ずル信号を監
視し、１）；Ｉ記条イ！１を満たず作動状態信号が人力
したときに１）；」記クラック検知手段から特性信シ）
が人力していれば、該特性信号の人力を示す値又は該特
性信号の強度を示ず（１１’＋を前回の値に加算して累
積し、該累積値に基づいて前記軸受機構にクラックが発
生していると判定するようにするか、又は該特性信号の
振幅値又は持続時間を検出し、ある微少時間の間に検出
される該振幅値又は持続時間の分布の変化率に裁ついて
前記軸受機構にクラックが発生していると判定するよう
にしたので、軸受機構に発生している微小なりラックを
１１１期１１つｉｌＥ確に検出てき、従ってクラックに
県づく究極破壊に至ることによる回復作業の労力や時間
を省くことができ、また周辺機器の損傷を防止すること
ができる。
ルス変換器２８の出力側はカウンタ２９の入力端子Ｉに
接続する。カウンタ２９の出力側はマイクロコンピュー
タの入出力回路３５に接続する。パルス変換器２８では
ブＩ゛別器２７からの周波数ｆｏの出力パルスをＰＣ整
数）倍の周波数（１）×ｆｏ）を有するパルスに変換す
る。これは転動体位置センサ５の監視点を転動体２の１
つが通過してから転動体２の次の１つが通過するまでの
期間を１〕分割したことに相当する。カウンタ２９は、
パルス変換器２８から入力端子−１を経て人力される周
波数Ｐｆｏのパルスをカランｌ−Ｌ、該カウント値′Ｉ
゛２を入出力回路３５へ供給する。該カランｉ・値Ｔ２
は弁別器２７からリセット端了・［≧を経て人力する人
力信号（周波数ｆｏのパルス）の人力（ｉｊに零にリセ
ットされる。すなわち、カウンタ２９は転動体２の隣接
する２つが転動体位置センサ５の監視点を通過する間に
零から（Ｐ−１）までカウントする。また、等間隔に配
置された転動体２の全体の数をＱとすれば、カウンタ２
９のカウント値１は転動体２の回転角度（３６０／ Ｐ
Ｑ ）度に相当する。 なお、前記■〕の値は第４図（Ｃ）に示されるハＥセン
ザ出力の包絡線検波後の波形（実線）の幅との関連にお
いて決定される。即ち該幅が狭いときには［）の値を大
に設定する。 内輪位置センサ６も転動体位置センサ５と同様にアンプ
３０．波形整形器３１を介して弁別ＩＪ３２に接続され
、弁別器３２は、内輪１の回転に伴って回転する突起１
０１が内輪位置センサ６の対向軌道上の監視点を通過す
る毎にパルスを出力する。 外出力パルスの周波数ｆ＋（Ｉｌｚ）は突起１０１が１
秒間にセンサ６の監視点を通過する回数に相当する。 弁別器３２の出力側はパルス変換！１ｌ）３３に接続さ
れるとともに、カウンタ３／ｌのリセット端子１でにも
接続され、パルス変換器３３の出力側はカウンタ３４の
入力端子１に接続される。カウンタ３４の出力側はマイ
クロコンピュータの入出力回路３５に接続される。パル
ス変換器３３では弁別器３２から出力される周波数ｆ１
のパルスをｌ）Ｑ倍の周波数（ＰＱＸｆ＋）を有するパ
ルスに変換する。 これは内輪位置センサ６の監視点を突起１０１が通過し
てから次に通過するまでの−・周期間をＩ）Ｑ分割した
ことに相当する。カウンタ３４はパルス変換器３３から
入力端子１を経て入力される周波数ＰＱｆ＋のパルスを
カウントシ、該カウント値′１゛１を入出力回路３５へ
供給する。該カランＩ・ｆｉ！：ｆは弁別器３２からリ
セット端子Ｒを経て人力する入力信号（周波数ｆ１のパ
ルス）の入力４Ｉｊに零にリセットされる。即ちカウン
タ３４は突起１０１が内輪位置センサ６の監視点を通過
してから次に通過するまでの間に零から（１）Ｑ−］）
までカウントする。つまりカウンタ３４のカウント値ｌ
は突起１０１の回転角度（３６０／ ｌ）Ｑ ）度に相
当する。 ０１」述のようにカウンタ２９のカウント値ｌも回転角
度（３６０／ Ｐ Ｑ ）度に相当するので、カウンタ
２９とカウンタ３４とにおけるカウント値１は転動体２
及び突起１０１（即ち内輪１）の同一の回転角度に相当
する。 このため、両カウンタ２９，３４のカウント値を転動体
２及び突起１０１（内輪１）の回転角度に対応させて考
えることができる。即ちカウント値１に相当する（３６
０／ Ｐ Ｑ）度を一単位として該単位角度の倍数（カ
ランＩ・値に相当）を回転角度とする。例えば転動体２
の隣接する２つがなす角度はＩ〕、突起１０１及び転動
体２の１つが回転して一周する角度はＩ）Ｑと表わせる
。以降の説明においては上記の（３６０／ Ｐ Ｑ）度
をｌ’ｌＪ位とする角度表示で説明する。 マイクロコンピュータの入出力回路３５には警報器３９
を接続するとともに、デジタルアナログ変換器４０を経
てＣＲｌ”表示器４１を接続する。 該入出力回路３５にはＣＰｔＪ３６をバスを介して接続
し、該ＣＰＵ３６にはバスを介して記憶装置ＲＡＭ３７
．ＲＯＭ３８を接続する。 次に内輪１．転動体２．外輪３．各センサ５゜６．７．
突起１０１の位置関係を表わす第３ ａ乃至３ａ図を用
いて本発明の軸受１幾構のクラック検出方法を詳述する
。 マイクロクラックは主に内輪１及び外輪３に発生するが
、まず内輪１に１つのマイクロクラックが発生した場合
、即ち実線Ｘ開位置に発生した場合における内輪ｌと転
動体２との位置関係を説明する。まず第３ａ図及び該第
３ａ図に示す構成を簡略化して転動体２と内輪ｌとの回
転位１１ｇ関係を示す第３ｂ図において内輪１の突起１
０１が矢印ａ方向へ回転して内輪位置センサ６を通過後
角度ｉ（カウンタ３４のカウント値１” ３ ＝ ｉに
相当）たけ回転したときに転動体の１つ２−４がマイク
ロクラックｂ（実線Ｘ印）の」二方に至り、それにより
ＡＥが発生し矩形波信Ｉｔ Ｉ−、が出力したとする。 このとき転動体２−４は転動体位置センサ５を通過後矢
印ａ方向へ角度ｊ ［カウンタ２９のカウント値Ｔ２＝
ｊ （０≦、Ｊ≦Ｐ−１）に相当］だけ回転した位置
にあったとする。このとき］’ ４−１’ ３′１゛２
をＣＰＵ３６において演算する。演算結果は１”ｑ＝ｉ
−ｊとなる。 次に第３ｃ図に示すように、第３１〕図に示す内輪１の
位置から内輪１がａ方向にに１だけ回転し、内輪１のク
ラックｂが転動体２−４に隣接する転動体２−３の下方
に至り、それによりＡＥが発生して矩形波信号′■゛１
が出力したとする。 このとき転動体２−４と転動体２−３のなす角度はＩ）
であり、またカウンタ２９のカウント値１゛２は転動体
２−４が転動体位置センサ５を通過した時からカウント
されるカウント値であるから該゛Ｉ゛２は下記のように
表わされる。 １’２＝ｊ＋ （ｋ＋−Ｐ） −８＋Ｐ（０≦１゛２≦
Ｐ−１） ただしＳｌは、０≦Ｔ２≦Ｐ−１を満たすための整数値
であり、前述のようにカウンタ２９がそのカランＩ・値
Ｔ２が１）に至る毎にリセットされるようになされてい
ることに関連する値である。 このとき、カウンタ３４のカウント値′■゛３は下記の
ように表わされる。 １’＋＝ｉ＋に＋−＋＋ＰＱ （０≦゛１゛３≦ＰＱ−１） ただしｒｌはＯ≦′１゛３≦Ｉ）Ｑ−１を満たすための
整数値であり、前述のようにカウンタ３４がそのカウン
ト値ゴ３がＰＱに至る毎にリセットされるようになされ
ていることに関連する値である。 従ってＴ ４ ＝ ’ｌ’ ３−Ｔ２はＴ”ｑ＝ｊ−ｊ
＋Ｐ（Ｊ＋Ｓ＋−ｒ＋Ｑ）となる。 次に第３ｄ図に示す様に、内輪ｌが第３ｃ図に示す内輪
１の位置から更ににまたけ回転したとき、転動体２−３
に隣接する転動体２−２の下方にクラックｂが至ったと
き八Ｅが発生し矩形波信畦Ｔ＋が発生したとする。 この場合、Ｔ２． ｉ、’３は下記のようになる。 Ｔ２＝ｊ ＋ （ｋｔ−Ｐ）＋ （ｋｔ−Ｐ）−３２Ｐ
（０≦′Ｉ゛２≦１）−１） Ｔ３＝ｉ ＋に＋＋に２−ｒ２１）Ｑ （０≦゛１゛３≦Ｉ） Ｑ −１） ただしＳ２．ｒ２は前述と同様に夫々０≦゛１゛２≦Ｐ
−１，０≦Ｔ３≦１）Ｑ−１を満たすための整数であり
、カウンタのリセットと関連する値である。 従ってＴ ４ ＝ Ｔ ＊−１’ ２は下記のようにな
る。 Ｔ４＝ ｉ −ｊ ＋Ｐ （２＋８２− ｒ２Ｑ）更
に一般に、内輪ｌが前回へＥが発生した位置からｋＱだ
け回転してその結果、クラックｂの−Ｌ力に転動体２の
いずれかが至り、従ってＡＥ′ｈ＜発生し、矩形波信号
′■”１が発生したとする。即ち、ＱはＡＥが発生した
序数であり（Ｑ＝１〜ｎとする）ＡＥ発生のαｌ＋１に
内輪１が０１１回位置からｋｃだけａ方向に回転したと
する。 この場合には、ｉ”２．１’３は下記のように表わされ
る。 （Ｏ≦′１゛２≦Ｉ）−１） （Ｏ≦′１゛３≦ＰＱ−１） ただしＳｎ、ｒｎは夫々０≦′Ｉ゛２≦ＩＦＩ、０≦１
゛３≦ＰＱ−１を満たすための整数であり、また夫々カ
ウンタ２９がそのカウント値′Ｉ゛２が１）に至る毎に
リセッ］・されるようになされていることに関連する値
及びカウンタ３４がそのカウント値］゛３がＰＱに至る
ｆσにリセットされるようになされていることに関連す
る値である。 従ってｌ″４ ＝ ”１” ３− Ｔ ２は下記のよう
になる。 １’ｑ＝ｊ −ｊ 十Ｐ （ｎ十Ｓｎ −ｒｎＱ）以」
二かられかるようにＪ″４−（ｉ−、ｉ）は１）の整数
倍であるという性質がある。即ち、次回に発生するＡＥ
は、最初に矩形波信Ｈ） ｌ＋１が出力したときの転動
体２−４の初期回転角度、ｉに相当するカウンタ２９の
カウント値゛Ｉ”２（＝ｊ）と、内輪１のクラックｂの
位置の初期回転角度ｉに相Ｙ１するカウンタ３４のカウ
ント値Ｔ３（＝ｊ）との５％シに基づき、転動体２のピ
ッチ■〕の整数倍の関数として求まる。また、Ｔへは内
輪１、即ちクラックｂの回転角度ｋａにも無関係であり
、後述のように′■゛１の累積加算が０■能となる。 従ってＡＥが発生して矩形波信号′Ｉ゛１が初めて出力
した時点以降ゴ１を監視し、ｌ”ｑ−（ｉ 、ｉ）が
Ｐの整数倍（零を含む）になるような′ｌ″へのときに
は矩形波信号′１゛１が発生している可能性がある。 従ってＣＰＵ３６において矩形波信号′１゛１が人力す
ると同時にカウンタ２９，３４から夫々入力するカウン
ト値Ｔ２． ’Ｊ’３に基づいてｉ’ｑ （−Ｔ３’Ｉ
”２）を演算し、この演算結果Ｔｑｏ （−ｉ ｊ
）をＲＡＭ３７に記憶する。その後入力するカウント値
’］’２．Ｔ３に基づいて゛】４を演算し、該演算結果
′１゛１と前記’］’４０との差Ｔ ４− ’Ｙ ４０
を演算する。該差１’ ４−１” ４０がＰの整数倍（
零を含む）になるとき矩形波信号Ｕｓが人力しているな
らばＲＡＭ３７に設けられたｉ’４０番地の記憶部分の
前回値に１を加算する。ＡＥセンサ７が雑音を検出して
矩形波信号′■′１を出力した場合にはＲＡＭ３７の同
一記憶番地の記憶部分に繰返しｌが加算されることはな
いが、マイクロクラックによって矩形波信号′■゛１が
出力している場合にはＲＡＭ３７の同一記憶番地（上記
の場合Ｔｏｏ番地）に繰返し１が加算される。 該加算値、即ち矩形波信号Ｔ＋の入出力回路３５への入
力累積数の時間的変化を第５図に示す。該第５図に示ず
グラフは縦軸がり１１形波信号１１人力の累積数を表わ
し、横軸が内輪の回転時間を表わす経過時間指標（Ｒ・
′１”）であり、本実施例のように外輪が固定され、内
輪が回転する場合でクラックが内輪に発生しているとき
は経過時間指標１く・′ｒは １で・Ｔ＝Ｘ−Ｑ−Ｙ と表わされる。但し、又は内輪位置センサ６の前を突起
１０１が通過した回数、Ｙは転動体位置センサ５の前を
転動体２が通過した回数、Ｑは転動体２の個数を表わす
。 また外輪にクラックが発生している場合のｌ（・′Ｉ゛
はＲパ「＝Ｙとして表わすことができる。 該第５図によればマイクロクラックが成長するにつれて
ＡＥがより強い強度で発生するようになり、従って矩形
波信号゛Ｉ゛１が入出力回路３５に入力する頻度が増え
、′■゛１人力累積数が急上昇する。 １’ １入力累積数が破線で示す所定値を越えたときに
警報器３９に警報信号を出す。更に好ましくは該所定値
を複数設定し、゛「１入力累積数を該異なる複数の所定
値と比較することによってクラックがマイクロクラック
の初期段階からクラックが成−器一 長して究極破壊に至るまでのいずれの段階にあるかを検
出しＣＲＴ表示器４１に表示する。これによりマイクロ
クラックが発生した軸受機構を使用限界まで使用するこ
とが可能となり、また該使用限界に至るまでの間に保守
や交換の対策をとることができる。 更に加えてＴ１人力累ｆｊ’を数が所定値を越えるか否
かに関係なくＴ＋入力累積数の上昇率ｔ ａｎ Ｏを監
視し、該上Ｈ率ｔ、 ａｌｌ ０が所定値を越えたとき
に警報を発生ずることにより、クラックが急激に成長し
て究極破壊に至ることを防止することも可能である。 ＲＡＭ３７に記憶された’Ｔ’ １人ツノ累積数はりめ
で矩形波信号′Ｉ゛１が入力後所定時間経過後、又は内
輪１の所定回回転ｆσにクリヤするようにして１音によ
る′１゛１人力累積数を除去する。 以上は内輪１にマイクロクラックｂが発生した場合につ
いて述べたが、外輪３にマイクロクラックが発生した場
合にはカウンタ３４のカウント値′ｒ３に関係なくカウ
ンタ２９のカウント値′■゛２がある一定値になったと
きにＡＩ乙が発）、１゛シて矩形波信号′ｌ゛１が発生
する可能性がある。（ｉｆｌつてＣ）） ｔＪ３６にお
いて矩形波信号′ｌ”１が人力したときカウンタ２９か
ら入力するカウント値Ｔ２をｌく△Ｍ３７に記憶し、そ
の後人力するカラン；・値Ｔ２が該記憶値になる時に矩
形波信号′［１が人力しているならば■くハＭ３７に設
けられた、記憶値と同じ値の番地の記憶ｒ＋＋＋分に１
を加算する。該加算値を所定値と比較するか該加算値の
Ｊ−１１率を所定値と比較して、内輪１にマイクロクラ
ックがあるときと同様にクラックの発生を検出する。従
って、この場合には第２図の符号６．３０−３／Ｉで示
される回路要素は不要となる。 以上の実施例においては、内輪１が回転して外輪３が固
定されていたが、内輪が固定されて外輪が回転する場合
でも本発明は適用できる。即ち外輪に突起を設け、該突
起の回転軌道に対向するように内輪に、」１記実施例の
内輪位置センサ６に４１当するセンサを設け、旧つ転動
体位置センサを内輪に固定することにより」−記実施例
と全く同様に本発明を適用できる。 更に以上の実施例はラジアルベアリングである軸受機構
に本発明を適用したものであったが、本発明は第６図に
示すようなスラストベアリングである軸受機構に適用す
ることも可能である。即ち、静止体６１．該静止体６１
に回転自在に貫挿した回転軸６２９回転軸６２の径方向
へ突出した鍔部６２ａ、静止体６１と該鍔部６２ａとの
間に設けられ、回転軸６２の周方向に等間隔に並べられ
た複数の転動体６３から成る軸受機構において、転動体
６３の回転軌道に対向するように転動体位置センサ６４
を静止体６１に設け、回転軸６２の鍔部に設けられた突
起６２ｂの回転軌道に対向するように回転軸位置センサ
６５を静止体６１に設け、且つ静止体６１にＡＥセンサ
６６を設けることにより、前記ラジアルベアリングであ
る軸受機構に本発明を適用した場合と全く同様に本発明
を適用できる。 更には静止体と、直線方向移動体と、該固体の間に設け
られた同直線方向へ移動可能な等間隔の複数の転動体と
から成る軸受（スライド）機構においても、移動体に移
動体間隔よりは広い等間隔に複数の突起を設け、隣接す
る該突起間に納まり得る転動体の数をＱとすることによ
り該軸受（スライド）機構にも本発明を適用可能である
。 ところで前記スラスＩ・ベアリングやスライド機構にお
いては荷重が複数の転動体の夫々に均一に負荷され、マ
イクロクラック」、方又はｒ方に該転動体の夫々が到達
したときにＡ ＩＥが同一条件（同じ大きさのクラック
に対し同じ強度のＡ１Σが発生する）で発生する。しか
し、ラジアルベアリングにおいては荷重が複数の転動体
の夫々に均一・に負荷されず、そのため荷重が余り負荷
されていない転動体の１つがマイクロクラック」１方又
は下方に到達しても八Ｅが余り発生しない。この点にｉ
’ｆ ｌ ｌして前記ラジアルベアリングの実施例を改
瞥した他の実施例を第７図に示ず。以下前記実施例と異
なる点のみを説明する。説明を省いた部分は前記実施例
と同じである。 第７図において、二点鎖線で示ずように、荷重が負荷さ
れているｒｏｌ１分を中心（−点鎖線−に）に１８０°
／Ｑ （Ｑは転動体２の数）の範囲を負荷圏と１１デぶ
。該負荷圏は複数の転動体２の隣接する２つが画成する
回転角度範囲であり、また転動体２が１つだけ必ずその
中に存在しマ（）る範囲である。 該負荷圏内に存在する転動体２には荷重が負荷されるが
負荷圏外に存在する転動体２にはほとんど荷重が負荷さ
れない。 上記負荷圏の入１゛１側端部と’ｌ’ｊ：動体２の回転
軌道との交点に対向するように転動体位置センサ５′を
静止体である外輪３に固定する。 ＡＥセンサ７は、負荷圏の中心である一点鎖線上の外輪
３に設けられる。 内輪１に発生したマイクロクラックｂ（実線Ｘ印）の」
１方に転動体２の１つが至ってＡＥが発生して矩形波信
号゛１゛１が入出力回路３５へ入力したとき転動体２の
該１つが転動体位置センサ５′を通過後角度ｊだけ回転
していたとする（即ち、カウンタ２９のカウント値１”
２＝ｊに相当）。内輪位置センサ６と転動体位置センサ
５′とのなす回路 転角度をＳ（一定値）、マイクロクラックｂと内輪ｉｎ
の突起１０１とのなす回転角度をＬ （一定値）とすれ
ば内輪位置センサ６と突起１０１とのなず回転角度はｓ
＋ｊ−ｆｌ；である（即ち、カウンタ３４のカウント値
Ｔ＊＝ ｓ ＋ 、ｉ −１−ｔ、に相当）。従って、
このときのｉ’ｉ＝ｉ’３−１’２は′１”ｑ＝ｓ−ｆ
ｌ、である。 内輪１が矢印ａ方向へ回転して次に八Ｅが発生するのは
、マイクロクラックｂが再び負荷圏に戻って転動体２の
いずれか１つの下方に至ったときである。その時のマイ
クロクラック［）と転動体２と突起１０１を第７図にお
いて破線で示す。この時の転動体２と転動体位置センサ
５′とのなす回転角度をｊ′ （即ち１′２＝ｊ′に相
当）とすると、マイクロクラックｂと突起＋０１との相
対位置関係は不変であるから内輪位置センサ６と突起＋
０１とのなす回転角度はｓ＋ｊ’ ＋ｌ； （即ちｉ’
：＋ −８−１−、ｊ’十ｔ、に相当）となる。従っ
て、この時’ｌ” ４ ＝ｓ＋Ｌとなる。 以」几かられかるように負荷因においてＡｌ１が発生す
るときには、同一のマイクロクラックに対し、ゴ１は常
に同一値となるという性質を有する。 従ってＣＰＵ３６において、矩形波信号′１゛１が入力
したときにその時のカウント値Ｔ２及び′ｒ３に基づい
てｉ、’ｑ＝７３−１−２を演算し、該演算値１’ ４
０をＲＡＭ３７に記憶する。その後に入力するＴ＊。 “１゛２に基づいて′１゛１を演算し、該′Ｉ″１が前
記記憶された演算値ゴ１ｏと一致するときにＩ″ｌが入
力した場合にはＲＡＭ３７の”ｒｈｏ番地の記憶部分の
前回値に１を加算する。 以上のような構成にすることによりラジアルベアリング
においてより正確ηつ早期にマイクロクラックを検出す
ることが可能となる。 なお、以上のいずれの実施例も、ＣＩ）０３６において
第２図に示す矩形波発生器２４が発生する矩形波信号１
”１の入出力回路３５への入力を示す値を加算累計して
ゴｌ入力累積数を求めているが、別の方法として矩形波
発生器２４でクラックの大きさが大きいほど大となる八
Ｅの強度に応じた振幅を有する矩形波（ｒｉ号′１゛１
を発生し、該矩形波信号Ｔ１の振幅を重畳して゛Ｉ’＋
入力累入力値ｎ１値ことも可能である。この方法によれ
ばＡＩ−の発生頻度ばかりでなくＡＥ強度にも応じて警
報等を発することが可能となる。 更に他の実施例として、第４図（ｃ）に実線で示す、Ａ
Ｅセンサ７からの出力信号を包絡線検波した後の信号を
利用して、該信号のある微少時間の間の振幅分布又は持
続時間分布の変化に基づいてマイクロクラックを検出す
る方法を第８図及び第９図を参照して説明する。 該方法によれば、第４図（ｄ）で示す所定しきい値（破
線）を例えば７０ ｄ １３に設定して、振幅が該７０
ｄＢを超える検波後信号［第４図（ｄ）の実線］を多数
検出し、それらの振幅値を検出する。第８図はある微少
時間△ｌ？ Ｔの間に検出された該検波後信号の振幅の
分布状況を示している。 即ち、横軸には振幅を示し、縦軸には横軸の夫々の振幅
を有し、マイクロクラックによる′１゛１信号が発生す
べき′■゛１の条（’ｌを満した検波復信りに基づ＜ｉ
’＋信号のある微少時間ΔＲ′Ｆの間の発生数ΔＮＴを
対数表示する。 第８図において０１ｉ記ある微少時間Δ１）′１′の間
に発生する前記振幅値の分布の変化率をＭａとすると、
該Ｍａは次式のように表わされる。 Ｍ ａ ＝月十罎鉗 一般にマイクロクラックが微少なうちは０り記所定しき
い値を超えて′１゛ｌ信号が発生することは少ないが、
該クラックが成長するにつれて八Ｅは増大し、゛１゛１
信号の発生頻度が高くなり、更には振幅値に対する′Ｉ
′！信号発生頻度が変化する。従って前記振幅値の分布
の変化率Ｍａを監視し、該Ｍａが所定の値を超えたとき
、警報信号をＣＩ）Ｕ３６より警報機３９に出力する。 また、例えば、７０ｄＢに設定された所定しきい値［第
４図（ｄ）の破線］を超えた検波後信号［第４図（ｄ）
の実線］の持続時間［具体的には第４図（ｅ）に示すパ
ルスの幅］を検出する。第９図はある微少時間ΔＩｔ
ｉ’の間に検出された該持続時間の分布状態を示してい
る。即ち横＋１ｌ１１＋には持続時間を示し、縦すリ１
１には、横軸の夫々の持続時間を有し、マイクロクラッ
クによるゴ１信号が発生＝３２ すべき１゛４の条件を満した検波後ｍＰｆに基づ（１’
＋信号のある微少時間へＲ′Ｆの間の発生数へＮＴを対
数表示する。 第９図において、前記ある微少時間Δ１７′Ｆの間に発
生する前記持続時間の分布の変化率をＭｄとすると、該
Ｍｄは次式のように表わされる。 マイクロクラックが成長するにつれて前記持続時間に対
するＴ１信号発生頻度が変化するので、前記持続時間の
分布の変化率Ｍｄを監視し、該Ｍｄが所定の値を超えた
とき警報信号をＣＩ）Ｕ３６より警報器３９に出力する
。 以上のようにへＥセンサ７からの出力信号の振幅又は持
続時間の微少時間△Ｒ’Ｉ’の間の分布に生じる分布変
化に着「１してマイクロクラックを検出するようにした
ので検出精度を向−１−することができる。 第１０図は本発明の軸受機構のクラック検出装置によっ
て実際にクラックの発生か検出された内輪の切断面を撮
影した金属組織の写真（１００倍）である。写真」１方
の内輪表面から少し下がった部分にクラックが明らかに
認められる。 また第１１図は、クラックの発生が検出された他の内輪
のクラックの破面を撮影した写真（１９６０倍）である
が、この写真によればクラックの発生起点の様子を観察
することができる。該発生起点についてエネルギ分散型
の元素分析を行なった結果を第１２図の分析器表示盤の
写真で示すが、これによると、該発生起点にアルミニュ
ウム（ΔＱ）が存在することがわかる。 （発明の効果） 以上詳述したように本発明は、静止体と、作動体と、該
静止体と該作動体との間に該作動体の作動方向に等間隔
に複数配され該作動方向に作動自在な転動体とからなる
軸受機構に、該軸受機構に生じたクラックに応じて特性
（Ｆ’Ｔ号を発生するクラック検知手段と、前記転動体
の作動状態を検出する転動体状態検出手段と、前記作動
体の作動状態を検出する作動体状態検出手段と、前記ク
ラック検知手段、転動体状態検出手段９作動体状態検出
手段に接続された；ｔｉｌｌ Ｉｌ１手段とを設けたｌ
Ｈ＋ｌｔ受機１１１７のクラック検出装置において、１
）；ｊ記制御手段は、萌記りラック検知手段から特性信
号か入力した直後に、前記転動体状態検出手段又は１）
ｉｊ記作動体状ｒａ！ｉ検出手段から人力する作動状態
信ひに」ｌ（づいて、次回以降に０１５記クラック検知
手段から特性（ＩＩＳＪが入力すべき前記作動状態信シ
）の条（’ｌを決定し、その後前記作動状ずル信号を監
視し、１）；Ｉ記条イ！１を満たず作動状態信号が人力
したときに１）；」記クラック検知手段から特性信シ）
が人力していれば、該特性信号の人力を示す値又は該特
性信号の強度を示ず（１１’＋を前回の値に加算して累
積し、該累積値に基づいて前記軸受機構にクラックが発
生していると判定するようにするか、又は該特性信号の
振幅値又は持続時間を検出し、ある微少時間の間に検出
される該振幅値又は持続時間の分布の変化率に裁ついて
前記軸受機構にクラックが発生していると判定するよう
にしたので、軸受機構に発生している微小なりラックを
１１１期１１つｉｌＥ確に検出てき、従ってクラックに
県づく究極破壊に至ることによる回復作業の労力や時間
を省くことができ、また周辺機器の損傷を防止すること
ができる。
第１図はラジアルベアリングである軸受機構の全体構成
図、第２図は本発明の軸受機構のクラック検出装置の電
気回路図、第３ａ乃至３（１図は内輪１．転動体２．外
輪３．各センサ５．（ｉ、７゜突起１０１の位置関係を
表わす説明図、第４図は第２図に示すＡＥセセン７の出
力が矩形波発生器２４に至るまでに変化する様子を示す
波形図、第５図は゛ｌ’＋入力累積数の時間的変化を示
すグラフ、第６図はスラストベアリングである軸受機構
の横断面図、第７図は第３図に示す本発明の一実施例の
他の実施例を示す説明図、第８図はある微少時間ΔＲＴ
の間に発生するＡＥ倍信号振幅の分布図、第９図は該△
Ｒ丁の間に発生するＡＥ倍信号持続時間の分布図、第１
０図はクラックが実際に発生した内輪の切断面を撮影し
た図面に代わる金属組織の写真、第１１図はクラックが
実際に発生した他の内輪のクラックの破面を撮影した図
面に代わＧ る写真、第１２図は第１１図にお（づるクラックの発生
起点についてのエネルギ分散型の元素分析Ｒ１１゜果を
示す図面に代わる分析器表示盤の写真である。 １・・・内輪（作動体）、２・転動体、３ 外輪（静止
体）、５・・・転動体位置セン１ノー（転動体状態検出
手段）、６・・・内輪位ｉσセンサ（作動体状態検出手
段）、７・・ＡＥセンサ（クラック検知手段）、３５．
３６，３７．３８・・入出力装置、ｃｐｕ。 １でＡＭ、ＲＯＭ （制御手段）、３９．４１・・・警
報器、ＣＲ’ｌ”表示器（警報発生手段）。
図、第２図は本発明の軸受機構のクラック検出装置の電
気回路図、第３ａ乃至３（１図は内輪１．転動体２．外
輪３．各センサ５．（ｉ、７゜突起１０１の位置関係を
表わす説明図、第４図は第２図に示すＡＥセセン７の出
力が矩形波発生器２４に至るまでに変化する様子を示す
波形図、第５図は゛ｌ’＋入力累積数の時間的変化を示
すグラフ、第６図はスラストベアリングである軸受機構
の横断面図、第７図は第３図に示す本発明の一実施例の
他の実施例を示す説明図、第８図はある微少時間ΔＲＴ
の間に発生するＡＥ倍信号振幅の分布図、第９図は該△
Ｒ丁の間に発生するＡＥ倍信号持続時間の分布図、第１
０図はクラックが実際に発生した内輪の切断面を撮影し
た図面に代わる金属組織の写真、第１１図はクラックが
実際に発生した他の内輪のクラックの破面を撮影した図
面に代わＧ る写真、第１２図は第１１図にお（づるクラックの発生
起点についてのエネルギ分散型の元素分析Ｒ１１゜果を
示す図面に代わる分析器表示盤の写真である。 １・・・内輪（作動体）、２・転動体、３ 外輪（静止
体）、５・・・転動体位置セン１ノー（転動体状態検出
手段）、６・・・内輪位ｉσセンサ（作動体状態検出手
段）、７・・ＡＥセンサ（クラック検知手段）、３５．
３６，３７．３８・・入出力装置、ｃｐｕ。 １でＡＭ、ＲＯＭ （制御手段）、３９．４１・・・警
報器、ＣＲ’ｌ”表示器（警報発生手段）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、静止体と、作動体と、該静止体と該作動体との間に
該作動体の作動方向に等間隔に複数配され該作動方向に
作動自在な転動体とからなる軸受機構に、該軸受機構に
生じたクラックに応じて特性信号を発生するクラック検
知手段と、前記転動体の作動状態を検出する転動体状態
検出手段と、前記作動体の作動状態を検出する作動体状
態検出手段と、前記クラック検知手段、転動体状態検出
手段、作動体状態検出手段に接続された制御手段とを設
けた軸受機構のクラック検出装置において、前記制御手
段は、前記クラック検知手段から特性信号が入力した直
後に、前記転動体状態検出手段又は前記作動体状態検出
手段から入力する作動状態信号に基づいて、次回以降に
前記クラック検知手段から特性信号が入力すべき前記作
動状態信号の条件を決定し、その後前記作動状態信号を
監視し、前記条件を満たす作動状態信号が入力したとき
に前記クラック検知手段から特性信号が入力していれば
、該特性信号の入力を示す値又は該特性信号の強度を示
す値を前回の値に加算して累積し、該累積値に基づいて
前記軸受機構にクラックが発生していると判定すること
を特徴とする軸受機構のクラック検出装置。 ２、前記制御手段は、前記累積値が少なくとも１つの所
定値を越えたとき又は該累積値の上昇率が所定値を越え
たとき前記軸受機構にクラックが発生していると判定す
ることを特徴とする請求項１記載の軸受機構のクラック
検出装置。 ３、前記軸受機構に、前記制御手段に接続され、該制御
手段が前記軸受機構にクラックが発生していると判定し
たときに警報信号を発生する警報発生手段を更に設けた
ことを特徴とする請求項２記載の軸受機構のクラック検
出装置。 ４、静止体と、作動体と、該静止体と該作動体との間に
該作動体の作動方向に等間隔に複数配され該作動方向に
作動自在な転動体とから成る軸受機構において、該軸受
機構に生じたクラックに応じて特性信号を検出し、前記
転動体の作動状態を検出し、前記作動体の作動状態を検
出し、前記特性信号が検出された直後に前記転動体又は
前記作動体の検出された作動状態信号に基づいて、次回
以降に前記特性信号が検出されるべき前記作動状態信号
の条件を決定し、その後前記作動状態信号を監視し、前
記条件を満たす作動状態信号が検出されたときに前記特
性信号が検出されていれば該特性信号が検出されたこと
を示す値又は該特性信号の強度を示す値を前回値に加算
して累積し、該累積値に基づいて前記軸受機構にクラッ
クが発生していると判定する軸受機構のクラック検出方
法。 ５、前記累積値が少なくとも１つの所定値を越えたとき
又は該累積値の上昇率が所定値を越えたとき前記軸受機
構にクラックが発生していると判定する請求項４記載の
軸受機構のクラック検出方法。 ６、前記軸受機構にクラックが発生していると判定する
とき警報信号を発生する請求項５記載の軸受機構のクラ
ック検出方法。 ７、静止体と、作動体と、該静止体と該作動体との間に
該作動体の作動方向に等間隔に複数配され該作動方向に
作動自在な転動体とからなる軸受機構に、該軸受機構に
生じたクラックに応じて特性信号を発生するクラック検
知手段と、前記転動体の作動状態を検出する転動体状態
検出手段と、前記作動体の作動状態を検出する作動体状
態検出手段と、前記クラック検知手段、転動体状態検出
手段、作動体状態検出手段に接続された制御手段とを設
けた軸受機構のクラック検出装置において、前記制御手
段は、前記クラック検知手段から特性信号が入力した直
後に、前記転動体状態検出手段又は前記作動体状態検出
手段から入力する作動状態信号に基づいて、次回以降に
前記クラック検知手段から特性信号が入力すべき前記作
動状態信号の条件を決定し、その後前記作動状態信号を
監視し、前記条件を満たす作動状態信号が入力したとき
に前記クラック検知手段から特性信号が入力していれば
、該特性信号の振幅値又は持続時間を検出し、ある微少
時間の間に検出される該振幅値又は持続時間の分布の変
化率の少くとも一方に基づいて前記軸受機構にクラック
が発生していると判定することを特徴とする軸受機構の
クラック検出装置。 ８、静止体と、作動体と、該静止体と該作動体との間に
該作動体の作動方向に等間隔に複数配され該作動方向に
作動自在な転動体とから成る軸受機構において、該軸受
機構に生じたクラックに応じて特性信号を検出し、前記
転動体の作動状態を検出し、前記作動体の作動状態を検
出し、前記特性信号が検出された直後に前記転動体又は
前記作動体の検出された作動状態信号に基づいて、次回
以降に前記特性信号が検出されるべき前記作動状態信号
の条件を決定し、その後前記作動状態信号を監視し、前
記条件を満たす作動状態信号が検出されたときに前記特
性信号が検出されていれば、該特性信号の振幅値又は持
続時間を検出し、ある微少時間の間に検出される該振幅
値又は持続時間の分布の変化率の少くとも一方に基づい
て前記軸受機構にクラックが発生していると判定する軸
受機構のクラック検出方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1132130A JP2734631B2 (ja) | 1988-12-16 | 1989-05-25 | 軸受機構のクラツク検出装置及び方法 |
| GB8927991A GB2228088B (en) | 1988-12-16 | 1989-12-11 | Method and apparatus for detecting cracks in bearings |
| US07/451,013 US4991442A (en) | 1988-12-16 | 1989-12-14 | Method and apparatus for detecting cracks in bearings |
| DE3941267A DE3941267A1 (de) | 1988-12-16 | 1989-12-14 | Verfahren und vorrichtung zum detektieren von rissen in lagern |
| KR1019890018701A KR920009417B1 (ko) | 1988-12-16 | 1989-12-16 | 베어링기구의 크랙검출장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-318011 | 1988-12-16 | ||
| JP31801188 | 1988-12-16 | ||
| JP1132130A JP2734631B2 (ja) | 1988-12-16 | 1989-05-25 | 軸受機構のクラツク検出装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02263155A true JPH02263155A (ja) | 1990-10-25 |
| JP2734631B2 JP2734631B2 (ja) | 1998-04-02 |
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ID=18094495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1132130A Expired - Fee Related JP2734631B2 (ja) | 1988-12-16 | 1989-05-25 | 軸受機構のクラツク検出装置及び方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734631B2 (ja) |
| KR (1) | KR920009417B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007205760A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Ntn Corp | トルク監視によるころ軸受の欠陥検出方法 |
| CN110926812A (zh) * | 2019-01-21 | 2020-03-27 | 北京化工大学 | 基于声发射的滚动轴承单故障辨识方法 |
| CN113804441A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-17 | 西安热工研究院有限公司 | 一种变桨轴承裂纹在线监测方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5491352A (en) * | 1977-12-05 | 1979-07-19 | Sp Opuitonoe Puroekutonookonsu | Method and device for detecting defects of periodically operating mechanical member |
| JPS5957657A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | 三洋電機株式会社 | 蒸気式滅菌器 |
| JPS61198057A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-02 | Kawasaki Steel Corp | 圧延機用すべり軸受の損傷診断方法および装置 |
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| JPS6381208A (ja) * | 1986-09-25 | 1988-04-12 | Ono Sokki Co Ltd | 転がり軸受の回転する軌道輪の軌道面・転動体表面の粗さ推定方法 |
| JPS63304128A (ja) * | 1987-06-03 | 1988-12-12 | Koyo Seiko Co Ltd | 軸受の異常検出装置 |
-
1989
- 1989-05-25 JP JP1132130A patent/JP2734631B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-16 KR KR1019890018701A patent/KR920009417B1/ko not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2734631B2 (ja) | 1998-04-02 |
| KR900010389A (ko) | 1990-07-07 |
| KR920009417B1 (ko) | 1992-10-16 |
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