JPH0542749U - 転がり軸受運転状態監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は転がり軸受が受ける荷重、温度上
昇、回転速度、回転加速度、異常振動等の運転状態をハ
ウジング又はスリ−ブに取り付けた歪ゲ−ジにより監視
することを目的としている。 【構成】 転がり軸受の外輪を固定したハウジング、又
は軸受の内輪を固定したスリ−ブに溝を設け歪ゲ−ジを
埋設又は貼付し、該歪ゲ−ジをブリッジ回路の隣接辺に
接続し、該ブリッジ回路の出力端子より軸受の荷重、温
度、回転速度、回転加速度、異常振動を測定し得る如く
なっている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、転がり軸受が受ける荷重、温度上昇、回転速度、回転加速度、異常 振動等の運転状態をハウジング又はスリ−ブに取り付けた歪ゲ−ジにより監視す る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来は、特開平１−２０６１１３号公報に示すように、転がり軸受の固定輪の 外側に２個の歪ゲ−ジを埋設または貼付し、その一方は円周方向に、他方は軸方 向に向くようにすると共に、両歪ゲ−ジをブリッジ回路の隣接辺に接続し、該ブ リッジ回路の出力端子に、ピ−クツ−ピ−ク振幅を測定する手段と、周波数測定 手段と、周波数の変化率を測定する手段と、高周波成分の振幅を測定する手段と の少なくとも一つを接続すると共に、軸方向の歪ゲ−ジの端子電圧測定手段を備 えることを特徴とするセンサ−付き転がり軸受が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来技術にあっては、軸受そのものに歪ゲ−ジ及びリ−ド線が配設されて いるので、軸受をハウジング又はスリ−ブに組み込み等の取扱いが困難であり、 又軸受そのものが損傷した場合、歪ゲ−ジが損傷を受けていなくても軸受と一緒 に交換しなければならないという問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記問題点を解決することを目的とし、転がり軸受の外輪を固定した ハウジング、又は軸受の内輪を固定したスリ−ブに溝を設け歪ゲ−ジを埋設又は 貼付し、該歪ゲ−ジをブリッジ回路の隣接辺に接続し、該ブリッジ回路の出力端 子より軸受の荷重、温度、回転速度、回転加速度、異常振動を測定し得る如くな したことを特徴とする。

【０００５】

【実施例】

図１乃至図５は本考案の第１実施例で、転がり軸受の外輪１をハウジング２に 固定し、該ハウジング２外周一部に溝３を形成し歪ゲ−ジ７を貼付してある。５ は内輪である。歪ゲ−ジ７と外輪１の外周面との間隔δは５mmである。歪ゲ−ジ ７はその長手方向を円周方向に向けて配置した歪ゲ−ジ７₁と、それと直交する 方向に向けて配置した歪ゲ−ジ７₂とから構成されている。

【０００６】 歪ゲ−ジ７₁と歪ゲ−ジ７₂は図４に示すように、抵抗Ｒ１，Ｒ２と共に構成さ れるブリッジ回路の隣接辺に接続される。ブリッジ回路の出力信号Ａは図５に示 す処理回路の入力端子Ａに供給され、歪ゲ−ジ７₂の両端から取り出した出力信 号Ｂは入力端子Ｂに供給される。

【０００７】 出力信号Ａは転動体が歪ゲ−ジ７の設置位置を通過する際の外輪１の反復した 歪に基づくものであるから、その振幅は荷重情報を含み、その周波数は速度情報 を含む。そして、温度による影響は両歪ゲ−ジ７₁，７₂が同一の影響を受けるた め打ち消されて出力されない。

【０００８】 出力信号Ｂは軸方向に向けて配置した歪ゲ−ジ７₂の端子電圧であるため、外 輪１の歪の影響を受けにくゝ、温度の影響は受ける。従って、その出力信号は温 度情報を含んでいる。

【０００９】 入力端子Ａに供給された出力信号Ａはアンプ１０で増幅されたのち三つに分岐 され、そのうちの一つのピ−クツ−ピ−ク振幅測定回路１１に供給され、その出 力信号は平均化回路１２を経て表示（制御）回路１３に供給される。第２の信号 は周波数測定回路１４に供給され、その出力信号は直接及び微分回路１５を経て 表示（制御）回路１３に供給される。第３の出力信号はハイパスフィルタ１６を 経てレベル測定回路１７でレベルを測定され、その結果が表示（制御）回路１３ に供給される。

【００１０】 一方、入力端子Ｂに供給された出力信号Ｂはアンプ１８、平滑回路１９、レベ ル測定回路２０を経て表示（制御）回路１３に供給される。

【００１１】 ピ−クツ−ピ−ク振幅測定回路１１の出力信号は、転動体による外輪１の反復 歪の振幅を示し、転がり軸受の荷重を示すものであるが、変動成分を含むのでこ れを平均化回路１２によって取り除き、表示（制御）回路１３に荷重として表示 する。必要に応じて警報機を作動させてもよい（以下同様）。

【００１２】 周波数測定回路１４の出力信号は歪ゲ−ジ７の設置位置を通過するボ−ルの単 位時間当たりの数を示し、回転速度を意味する。又、その微分信号は回転加速度 を意味する。

【００１３】 ハイパスフィルタ１６は出力信号Ａの高周波成分を選択出力するので、レベル 測定回路１７の出力信号は転がり軸受の高周波振動を示すことゝなり、これによ り異常振動が検出できる。

【００１４】 出力信号Ｂは温度情報を含むが振動成分も含むので、それを平滑化したものを 温度として表示する。この場合、レベル測定回路２０あるいは表示（制御）回路 １３が応答性の遅いものであれば平滑回路を省略できる。

【００１５】 なお、前記実施例としてはブリッジの電源として直流を用いたが、交流を用い てもよい。その場合には出力信号の処理に際して同期整流が必要になる。

【００１６】 図６は本考案の第２実施例で、転がり軸受の内輪５をスリ−ブ６に固定し、該 スリ−ブ６の内周一部に溝３を形成し、第１実施例と同様の歪ゲ−ジ４を貼付し てある。

【００１７】 図７は本考案のラジアル荷重と反復歪の振幅のグラフで、Ａは本考案、Ｂは外 輪外径中心に歪ゲ−ジを貼付した場合を示す。本考案Ａは従来Ｂに比較して出力 は約４５％であるが問題はない。

【００１８】

【考案の効果】

本考案によると、転がり軸受の外輪を固定したハウジング、又は軸受の内輪を 固定したスリ−ブに溝を設け歪ゲ−ジを埋設又は貼付し、該歪ゲ−ジをブリッジ 回路の隣接辺に接続し、該ブリッジ回路の出力端子より軸受の荷重、温度、回転 速度、回転加速度、異常振動を測定し得る如くなしてあるので、軸受に歪ゲ−ジ を貼付していた従来装置にない下記の効果を有する。

【００１９】 １) 軸受組込時等の取扱いが容易（軸受にセンサやリ−ド線がついていない）。 ２) 軸受の交換は任意にできる（軸受が損傷してもセンサは再利用できる）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例正断面図である。

【図２】図１の要部斜視図である。

【図３】図１の歪ゲ−ジ平面図である。

【図４】図１のブリッジ回路の回路図である。

【図５】図１の信号処理回路のブロック図である。

【図６】本考案の第２実施例正断面図である。

【図７】本考案第１実施例ラジアル荷重と反復歪の振幅
のグラフである。

【符号の説明】

１ 転がり軸受の外輪 ２ ハウジング ３ 溝 ５ 転がり軸受の内輪 ６ スリ−ブ ７ 歪ゲ−ジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 久保園 秀隆 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 (72)考案者 関 恭一郎 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 転がり軸受の外輪を固定したハウジン
   グ、又は軸受の内輪を固定したスリ−ブに溝を設け歪ゲ
   −ジを埋設又は貼付し、該歪ゲ−ジをブリッジ回路の隣
   接辺に接続し、該ブリッジ回路の出力端子より軸受の荷
   重、温度、回転速度、回転加速度、異常振動を測定し得
   る如くなした転がり軸受運転状態監視装置。