JPH08277836A - Roller bearing autorotation slip rate restraining device - Google Patents
Roller bearing autorotation slip rate restraining deviceInfo
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- JPH08277836A JPH08277836A JP9999495A JP9999495A JPH08277836A JP H08277836 A JPH08277836 A JP H08277836A JP 9999495 A JP9999495 A JP 9999495A JP 9999495 A JP9999495 A JP 9999495A JP H08277836 A JPH08277836 A JP H08277836A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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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
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- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ローラーベアリングの
自転すべり率抑制装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for suppressing the rotation slip ratio of roller bearings.
【０００２】[0002]
【従来の技術】遊星型トラクションドライブ等のローラ
ーベアリングでは、各部の寸法が決まると軸の一定回転
速度に対して、ボール，ローラー等の転動部材の公転運
動及び自転運動の速度が理論的に決まる。しかし、ロー
ラーの実際の運動は完全なころがり運動のみではなく、
すべり運動を伴うような場合には、その運動は理論的に
決まる運動とは異なったものとなる。ところで、このす
べりが大きければ、転動部材の転動面は焼付や摩耗を生
ずるので、その損傷を防止するために、転動部材の自転
数の計測が行われており、その計測装置としては、従
来、次のようなホール素子のホール電圧を利用する手段
と、磁化転動部材の電磁誘動を利用する手段とが知られ
ている。2. Description of the Related Art In a roller bearing such as a planetary traction drive, when the dimensions of each part are determined, the revolution speed and rotation speed of a rolling member such as a ball and a roller are theoretically determined with respect to a constant rotation speed of a shaft. Decided. However, the actual movement of the roller is not only complete rolling movement,
When a slip motion is involved, the motion is different from the theoretically determined motion. By the way, if this slip is large, the rolling surface of the rolling member will be seized and worn.Therefore, in order to prevent the damage, the number of rotations of the rolling member is measured. Conventionally, the following means for utilizing the Hall voltage of the Hall element and means for utilizing the electromagnetic induction of the magnetization rolling member are known.
【０００３】（１）まず、ホース素子とは、磁束を受け
て電気的出力を生ずるもので、その原理は図４（Ａ）斜
視図に示すように、磁界の中に置かれたホール素子０１
は、式（１）で示されるように、磁束Ｂの垂直成分に比
例したホール電圧ＶH を発生する。 ＶH ＝（ＲH ／ｂ）ＩC ・・・・・（１） ここで、ＲH ，ｂは、それぞれホール係数，素子の厚さ
であり、制御電流ＩCを一定にすると、角θすなわち磁
束の方向がホール電圧ＶH により決定できる。(1) First, a hose element is one that receives a magnetic flux to generate an electrical output, and its principle is as shown in a perspective view of FIG. 4 (A), a hall element 01 placed in a magnetic field.
Generates a Hall voltage V H proportional to the vertical component of the magnetic flux B, as shown in equation (1). V H = (R H / b) I C (1) Here, R H and b are the Hall coefficient and the thickness of the element, respectively, and when the control current I C is constant, the angle θ is obtained. That is, the direction of the magnetic flux can be determined by the Hall voltage V H.
【０００４】この関係を利用し、同図（Ｂ）斜視図のよ
うに、磁化したボール０２の中心を原点とした座標軸
ｘ，ｙ，ｚそれぞれの適当な位置にホール素子０１を配
置して、一定の制御電流ＩC を加えれば、磁束の座標軸
方向成分に比例した、それぞれのホール電圧ＶHX，
ＶHY，ＶHZが式（２），（３），（４）で得られる。 ＶHX＝Ｖ0 ｃｏｓαn ・・・・・（２） ＶHY＝Ｖ0 ｃｏｓβn ・・・・・（３） ＶHZ＝Ｖ0 ｃｏｓγn ・・・・・（４） ここで、Ｖ0 は最大検出出力αn ，βn ，γn は、それ
ぞれ磁軸とｘ，ｙ，ｚ軸との角度である。これらの検出
出力から三次元的に磁軸方向が決定でき、したがって、
ボール０２の自転に伴う磁軸方向変化から、ボール０２
の運動を三次元的に検出できる。Utilizing this relationship, as shown in the perspective view of FIG. 2B, the Hall element 01 is arranged at an appropriate position on each of the coordinate axes x, y and z with the center of the magnetized ball 02 as the origin. If a constant control current I C is applied, each Hall voltage V HX , which is proportional to the coordinate axis direction component of the magnetic flux,
V HY and V HZ are obtained by the equations (2), (3) and (4). V HX = V 0 cos α n (2) V HY = V 0 cos β n (3) V HZ = V 0 cosγ n (4) where V 0 The maximum detection outputs α n , β n , and γ n are the angles between the magnetic axis and the x, y, and z axes, respectively. The magnetic axis direction can be determined three-dimensionally from these detection outputs, and therefore,
From the change in the magnetic axis along with the rotation of the ball 02, the ball 02
Can detect the movement of the three-dimensional.
【０００５】すなわち、具体的には、同図（Ｃ）横断面
図及び同図（Ｄ）平面図に、実際のボール０２の運動検
出部を示す。軸方向をｘ軸，ボール０２の公転方向をｙ
軸として、１対のホール素子０１をリテーナー０３に埋
め込み、ホール素子０１をボール０2,ハウジング０４，
内輪０５，外輪０６で構成した磁気回路内に設ける。リ
テーナー０３に埋め込まれたホール素子０１の出力は、
リテーナー０３が公転しているので、リード線を出力検
出用治具０８を用いてスリップリング０７から出力を取
り出す。また、検出電圧は増幅器，ＲＣ回路により最大
出力Ｖ0 その他の特性が同一となるように補正してあ
る。That is, specifically, the actual movement detecting portion of the ball 02 is shown in the transverse sectional view of FIG. 1C and the plan view of FIG. The axial direction is the x-axis and the revolution direction of the ball 02 is y.
As a shaft, a pair of Hall elements 01 are embedded in the retainer 03, and the Hall elements 01 are connected to the ball 02, the housing 04,
It is provided in the magnetic circuit composed of the inner ring 05 and the outer ring 06. The output of the Hall element 01 embedded in the retainer 03 is
Since the retainer 03 is revolving around, the output of the lead wire is taken out from the slip ring 07 using the output detection jig 08. The detected voltage is corrected by an amplifier and an RC circuit so that the maximum output V 0 and other characteristics are the same.
【０００６】（２）次に、電磁誘導を用いた装置は、ロ
ーラーを磁化させて、その電磁誘導を検出する装置で、
図５（Ａ），（Ｂ）横断面図に示すように、ローラー０
９の１個を半径方向に着磁して、軸受に組み込み、内輪
０５もしくは外輪０６の周りにサーチコイル０１０を巻
回する。ここで、０１１はリテーナーである。軸受が回
転すると、ローラー０９が自転し、そのＮ極，Ｓ極はサ
ーチコイル０１０に微弱な交流電圧を誘起させる。この
電圧を増幅器を経て電磁オシログラフでとれば、同図
（Ｃ）線図に示すように、ローラー０９の１自転は１波
長に相当する波としてオシログラフペーパに記録され
る。(2) Next, a device using electromagnetic induction is a device that magnetizes a roller and detects the electromagnetic induction.
As shown in the cross-sectional views of FIGS.
One of the magnets 9 is magnetized in the radial direction, incorporated into a bearing, and the search coil 010 is wound around the inner ring 05 or the outer ring 06. Here, 011 is a retainer. When the bearing rotates, the roller 09 rotates, and its N pole and S pole induce a weak AC voltage in the search coil 010. If this voltage is taken as an electromagnetic oscillograph through an amplifier, one rotation of the roller 09 is recorded on the oscillograph paper as a wave corresponding to one wavelength, as shown in the diagram (C) of the figure.
【０００７】しかしながら、これらの装置では、それぞ
れ下記のような欠点がある。 （１）ホール素子のホール電圧を用いる装置では、リテ
ーナー０３にホール素子０１を埋め込む加工作業が必要
であるので、製作費が嵩み、したがって経済性が十分で
ない。また、公転するリテーナー０３からホール素子０
１の出力をスリップリング０８を介して取り出すので、
リテーナー０３の運動が拘束され、したがって、計測精
度が十分でない。 （２）磁化ローラーの電磁誘導を用いる装置では、内輪
０５又は外輪０６の周りにサーチコイル０１０を巻回す
る加工作業が必要であるので、製作費が嵩み、したがっ
て経済性が十分でない。また、磁化したローラー０９は
１回の自転で計測信号は１波長しか出せないので、１自
転中の自転速度の変化を捉えることができず、したがっ
て、計測精度が十分でない。However, each of these devices has the following drawbacks. (1) In a device that uses the Hall element's Hall voltage, a manufacturing operation for embedding the Hall element 01 in the retainer 03 is required, resulting in an increase in manufacturing cost and, therefore, an insufficient economy. In addition, from the retainer 03 that revolves to the Hall element 0
Since the output of 1 is taken out through the slip ring 08,
The motion of the retainer 03 is restricted, and therefore the measurement accuracy is not sufficient. (2) In the device using the electromagnetic induction of the magnetizing roller, since the working operation of winding the search coil 010 around the inner ring 05 or the outer ring 06 is required, the manufacturing cost is high and therefore the economical efficiency is not sufficient. Further, since the magnetized roller 09 can output only one wavelength of the measurement signal in one rotation, the change in the rotation speed during one rotation cannot be captured, and therefore the measurement accuracy is not sufficient.
【０００８】そこで、本発明者等は、さきに、これらの
点を改善して、内輪，外輪又は軸への加工作業が不要
で、また、リテーナーの運動を拘束することがなく、さ
らに１回の自転で数波長の計測信号を出すことができ、
したがって、経済性や計測精度に優れたローラーベアリ
ング用転動体の自転数計測装置を本願と同一の出願人に
よる特願平６−２８２６４５号として提案した。以下、
この先願発明について、説明すると、まず図６〜図７に
おいて、１は外輪９，リテーナー０１１及び内輪７によ
り相対的位置が保持されたローラーで、その左端面中心
部の円板状凹所には、ボタン型磁石のＮ極０３ａ，Ｓ極
０３ｂが上記円板状凹所の外周に沿って互いに交互に複
数個埋設されている。本実施例でのＮ極０３ａとＳ極０
３ｂとの合計数は４個である。０４はローラーベアリン
グ固定構造０５にローラー１の公転軌道に平行して並設
された回転数検知用環状コイル、０６は固定構造０５の
上端部に穿設させた給油用ノズルである。Therefore, the present inventors have improved these points to eliminate the need for processing the inner ring, the outer ring or the shaft, and without restricting the motion of the retainer. It is possible to output a measurement signal of several wavelengths by rotating
Therefore, a rotation number measuring device for rolling elements for roller bearings, which is excellent in economic efficiency and measurement accuracy, has been proposed as Japanese Patent Application No. 6-282645 by the same applicant as the present application. Less than,
The invention of this prior application will be described. First, in FIGS. 6 to 7, 1 is a roller whose relative position is held by an outer ring 9, a retainer 011 and an inner ring 7, and a disc-shaped recess at the center of the left end face of the roller. A plurality of N-poles 03a and S-poles 03b of the button type magnet are buried alternately along the outer circumference of the disc-shaped recess. N pole 03a and S pole 0 in this embodiment
The total number with 3b is four. Reference numeral 04 denotes an annular coil for detecting the number of rotations, which is arranged in parallel on the roller bearing fixing structure 05 in parallel with the revolution path of the roller 1, and 06 denotes a refueling nozzle bored at the upper end of the fixing structure 05.
【０００９】このような装置で、図６正面図において、
ローラー１の磁束の方向はその軸方向になるので、検知
用環状コイル０４はローラー１が自転することによりそ
の磁束が変化するから、誘導起電力が発生し、これの変
化の回数を数えることにより、ローラー１の自転回転数
を計測することができる。また、上記誘導起電力はロー
ラーの１回転に複数個の波長を出すことができるので、
１回の自転中の自転速度の変化も計測することができ
る。With such a device, in the front view of FIG.
Since the direction of the magnetic flux of the roller 1 is the axial direction, the magnetic flux of the detection annular coil 04 changes due to the rotation of the roller 1, so that an induced electromotive force is generated and the number of times of change is counted. The rotation speed of the roller 1 can be measured. In addition, since the induced electromotive force can generate a plurality of wavelengths for one rotation of the roller,
It is also possible to measure changes in the rotation speed during one rotation.
【００１０】このような、ローラーベアリングによれ
ば、回転中のローラーのすべり率を非接触的にしかも高
精度で直接的に検出することが可能となるので、下記の
効果が奏せられる。 （１）リテーナーや内輪，外輪又は軸への部品埋め込み
加工作業が不要となり、その結果、製作費が節約でき、
したがって、経済性が向上する。 （２）公転するリテーナーから検知情報を機械的手段で
取り出す必要がなくなり、その結果、上記リテーナーの
運動が拘束されず、したがって、計測精度が向上する。 （３）内輪又は外輪の周りにサーチコイルを巻回する面
倒な加工作業が不要となり、その結果、製作費が節約で
き、したがって、経済性が向上する。 （４）ローラーは１回の自転で複数波長の計測信号を出
すことが可能となり、その結果、自転速度の変化も捉え
られるようになり、したがって計測精度を高めることが
できるので、この先願発明を利用することにより、摩耗
及び焼付きの発生を防止する長寿命かつ経済的なローラ
ーベアリングの潤滑油温制御装置を提供することが可能
となると考えられる。According to such a roller bearing, the slip ratio of the rotating roller can be directly detected in a non-contact manner and with high precision, so that the following effects can be obtained. (1) The work of embedding parts in the retainer, inner ring, outer ring, or shaft is unnecessary, and as a result, manufacturing costs can be saved.
Therefore, economic efficiency is improved. (2) It is not necessary to take out the detection information from the revolving retainer by mechanical means, and as a result, the motion of the retainer is not restricted, and therefore the measurement accuracy is improved. (3) The troublesome processing work of winding the search coil around the inner ring or the outer ring is not required, and as a result, the manufacturing cost can be saved and therefore the economical efficiency can be improved. (4) The roller can output measurement signals of a plurality of wavelengths with one rotation, and as a result, changes in the rotation speed can be detected, and therefore the measurement accuracy can be improved. It is considered that it is possible to provide a long-life and economical roller bearing lubricating oil temperature control device that prevents wear and seizure by utilizing it.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みて提案されたもので、ローラーの回転数をその
埋込磁石による電磁誘導を利用して非接触的に静止側コ
イルにより検出し、この回転数に基づいてローラーのす
べり率を演算で求め、このローラーのすべり率の大小が
軸受温度に連動する関係にあることに基づいて、ローラ
ーすべり率の変動に基づいて軸受油温の変動幅を最適値
に保つ合理的なローラーベアリングの自転すべり率抑制
装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and detects the number of rotations of a roller in a non-contact manner using a stationary coil by utilizing electromagnetic induction by an embedded magnet. Then, the slip ratio of the roller is calculated based on this number of rotations, and the magnitude of the slip ratio of this roller is linked to the bearing temperature. It is an object of the present invention to provide a rational roller slip ratio suppressing device for a roller bearing that keeps the fluctuation range at an optimum value.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、固定軸まわりに自転しながら公転
しているローラーの軸方向の端面に偶数個の磁石のＳ，
Ｎ極を同一同心円上に交互かつ等間隔に埋設し、同ロー
ラーの同端面との間に軸方向の小隙間を存してその公転
軌道面と平行的に磁気検出コイルを配設したものにおい
て、同ローラーが上記固定軸の頂点を通過した信号を発
するトリガー信号出力手段と、トリガー信号の近傍で得
られるＳ，Ｎ極の信号から同ローラーの自転回転数を上
記コイルで検出する手段と、同ローラーの自転回転数か
らそのすべり率を演算する手段と、同すべり率と内輪の
負荷方向に配設された温度計の出力を入力する軸受温度
比較器と、同軸受温度比較器の出力によって軸受の給油
温度を加減する手段と、すべり率が規定値を越えたとき
にアラームを発生するアラーム発生手段とを具えたこと
を特徴とする。In order to achieve such an object, the present invention has an even number of magnets S, S on the end face in the axial direction of a roller that revolves around a fixed shaft while revolving.
In the one in which the N poles are embedded in the same concentric circle alternately and at equal intervals, and the magnetic detection coil is arranged in parallel with the revolution raceway surface with a small axial gap between the same and the end face of the same roller. A trigger signal output means for outputting a signal in which the roller has passed the apex of the fixed shaft; a means for detecting the rotation speed of the roller with the coil from signals of S and N poles obtained in the vicinity of the trigger signal; By means of calculating the slip ratio from the rotation speed of the roller, a bearing temperature comparator that inputs the slip ratio and the output of a thermometer arranged in the load direction of the inner ring, and the output of the bearing temperature comparator It is characterized in that it comprises means for adjusting the oil supply temperature of the bearing and alarm generating means for generating an alarm when the slip ratio exceeds a specified value.
【００１３】[0013]
【作用】そもそもローラーベアリングにおいては、図３
に示すように、ローラーは荷重がかからない非負荷圏に
あるときには、すべりが大きいので、すべり率計測対象
のローラーが負荷圏にあるときの後記する計測回転数Ｎ
m を検知し、このＮm 等に基づいて演算器により、式
（ｉ），（ii）に基づいてすべり率を求めることができ
る。ここでは、外輪回転の場合においては、すべり率Ｓ
は式（ｉ）により定義できる。 Ｓ（％）＝（Ｎr −Ｎm ）／ＮR ×１００ ・・・・・（ｉ） ただし、Ｎr は式（ii）で定義される理論回転数，Ｎm
計測回転数である。 Ｎr ＝（Ｎ0 ／２）×〔（Ｄ／ｄ）−（ｄ／Ｄ）〕 ・・・・・（ii） ただし、Ｎ0 ：外輪回転数，Ｄ：ローラーのピッチ円直
径,d：ローラーの直径すべり率Ｓが規定値以上でかつ、
軸受温度が許容以下である場合には、給油温を上げて、
油の粘度を下げることによりローラーの転走面に形成さ
れる油膜厚さを下げ、摩擦トルクを増加させてローラー
が滑らずに転がるようにする。[Function] In the first place, in the roller bearing, as shown in FIG.
As shown in, since the roller has a large slip when in a non-loaded area where no load is applied, a measured rotation speed N described later when the roller whose slip rate is to be measured is in the loaded area.
The slip ratio can be obtained based on the equations (i) and (ii) by detecting m and using a calculator based on N m and the like. Here, in the case of outer ring rotation, the slip ratio S
Can be defined by equation (i). S (%) = (N r -N m) / N R × 100 ····· (i) However, N r theory rotational speed defined by the formula (ii), N m
This is the measured rotation speed. N r = (N 0/2 ) × [(D / d) − (d / D)] (ii) where N 0 : outer ring rotation speed, D: roller pitch circle diameter, d: The diameter slip ratio S of the roller is not less than the specified value, and
If the bearing temperature is below the permissible level, raise the oil temperature and
By reducing the viscosity of the oil, the thickness of the oil film formed on the rolling surface of the roller is reduced, and the friction torque is increased so that the roller can roll without slipping.
【００１４】このような構成によれば、下記の作用が行
われる。すなわち、計測する複数のローラーのそれぞれ
外端面に磁石を複数対極埋設したことで、ローラーに取
り付けた磁石の磁束の方向は軸方向になる。ローラーの
公転軌道に平行してコイルを設置したことで、ローラー
の自転により磁束が変化するため、コイルには、誘導起
電力が発生し、誘導起電力の変化はローラーの１回の回
転につき埋設した磁石の複数個の波となる。したがっ
て、負荷圏にあるローラーと隣り合うリベットの信号
と、同時期にある誘導起電力の１波長の時間を求めるこ
とで、所望の自転回転数が求まる。このようにして求め
たローラーの自転回転数に基づいて、上記の２式により
そのすべり率を演算する。その値が規定値より大きい場
合において、 （ａ）軸受温度が規定値より低いときは、給油温を上
げ、油の粘度を下げてローラーの油膜厚さを低下させ、
摩擦トルクを上げてローラーが転がるようにする。 （ｂ）軸受温度が規定値より高い場合には、焼付きや摩
耗が生ずる可能性があるのでアラーム信号を出す。According to this structure, the following operations are performed. That is, by burying a plurality of pairs of magnets on the outer end surfaces of the rollers to be measured, the direction of the magnetic flux of the magnets attached to the rollers is the axial direction. By installing the coil parallel to the orbit of the roller, the magnetic flux changes due to the rotation of the roller, so an induced electromotive force is generated in the coil, and the change in the induced electromotive force is buried by one rotation of the roller. It becomes a plurality of waves of the magnet. Therefore, the desired rotation speed can be obtained by obtaining the signal of the rivet adjacent to the roller in the load zone and the time of one wavelength of the induced electromotive force at the same time. Based on the rotation speed of the roller thus obtained, the slip ratio is calculated by the above two equations. When the value is larger than the specified value, (a) when the bearing temperature is lower than the specified value, the oil supply temperature is raised to lower the oil viscosity to reduce the oil film thickness of the roller,
Increase the friction torque to allow the rollers to roll. (B) If the bearing temperature is higher than the specified value, seizure or wear may occur, so an alarm signal is issued.
【００１５】[0015]
【実施例】本発明を遊星型トラクションドライブのロー
ラーベアリングに適用した一実施例を図面について説明
すると、図１は全体縦断面図及びベアリングの温度制御
回路図、図２は図１のII部であるローラー及びその出力
回路であって、同図（Ａ）は、II部の拡大図，同図
（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ矢視正面図、同図（Ｃ）は
同図（Ａ）の出力コイルの出力電圧を示す線図、図３は
図１のIII −III 矢視横断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the drawings, an embodiment in which the present invention is applied to a roller bearing of a planetary traction drive will be described. FIG. 1 is an overall longitudinal sectional view and a temperature control circuit diagram of the bearing, and FIG. 2 is a part II of FIG. A roller and its output circuit, in which FIG. (A) is an enlarged view of part II, FIG. (B) is a front view taken along the line BB of FIG. (A), and FIG. FIG. 3 is a diagram showing the output voltage of the output coil shown in FIG. 3A, and FIG. 3 is a transverse sectional view taken along the line III-III in FIG.
【００１６】上図において、複数の磁石２のＮ極，Ｓ極
を交互かつ等間隔（又は等角度）に非磁性体の金属ケー
ス３に納め、中心ビス４にてこれをローラー１の外端面
にリテーナー５を介して固定する。ローラー１の公転軌
道と平行的に、給油環１０を利用して出力コイル６を設
置する。ここで、リテーナー５は非磁性体の金属である
ので、磁石２から出る磁束は軸方向に発生しリテーナー
を透過して出力コイル６に達する。それ故、ローラー１
が自転すると、出力コイル６に対してＮ極，Ｓ極が交互
に近づき、その対向面を横切るので出力コイル６には誘
導起電力が発生する。このような構造においたローラー
１が負荷圏（固定軸１２の頂部）を通過するときの自転
数を検知するため、ローラーの他端にリテーナーを固着
するヘッド突出リベット８ａは、他のリベット８より突
出させておく。In the above figure, the N poles and S poles of a plurality of magnets 2 are housed in a non-magnetic metal case 3 alternately and equidistantly (or at equal angles), and a central screw 4 is used to attach them to the outer end surface of the roller 1. It is fixed via the retainer 5 to. The output coil 6 is installed in parallel with the orbit of the roller 1 using the oil supply ring 10. Here, since the retainer 5 is a non-magnetic metal, the magnetic flux emitted from the magnet 2 is generated in the axial direction, passes through the retainer, and reaches the output coil 6. Hence roller 1
When N rotates, the N pole and the S pole alternately approach the output coil 6 and cross the opposing surface, so that an induced electromotive force is generated in the output coil 6. In order to detect the number of rotations when the roller 1 having such a structure passes through the load zone (top of the fixed shaft 12), the head protruding rivet 8a to which the retainer is fixed at the other end of the roller is more than the other rivet 8. Leave it protruding.
【００１７】このような装置において、図３に示すよう
に、給油環１０に取り付けた変位センサー１１（図１）
を、図３に示すように、負荷圏の中央近傍に配設してお
けばリベット８ａの通過時に変位センサー１１の信号が
大きく変化するので、これをトリガー信号に利用する。
出力コイル６に誘起された信号からトリガー信号１４の
発生時期におけるローラーの１周期分の時間をカウンタ
ー１５で検知し、ローラーの回転数を回転数演算器１６
により割り出す。In such a device, as shown in FIG. 3, a displacement sensor 11 (FIG. 1) attached to an oil supply ring 10 is provided.
As shown in FIG. 3, if it is arranged near the center of the load zone, the signal of the displacement sensor 11 changes greatly when the rivet 8a passes, so this is used as a trigger signal.
The counter 15 detects the time for one cycle of the roller at the time of generation of the trigger signal 14 from the signal induced in the output coil 6, and the rotation speed calculator 16 determines the rotation speed of the roller.
Index by.
【００１８】その際、すべり率演算器１７により正常な
回転数より少ない回転数のときは、ローラーがすべった
ことになるので、すべり率が求められる。すべり率が規
定値内か否かをすべり率比較器１８によって判断し、規
定値より大きい場合は、内輪７に取り付けてある温度セ
ンサー２０で検知した値が規定値内であれば、給油温を
上げる指令をヒーター２２に送り、油の粘度を下げ、ロ
ーラー１と内輪７，外輪９間の油膜厚さを低減し、摩擦
トルクを増加させ転がるようにする。また、すべり率も
軸受温度も規定値を越えた場合はアラーム23を発生させ
る。なお、１２は固定軸，１３は回転筒であり、２４は
給油孔で周方向に複数個設けられている。At this time, when the rotation speed is lower than the normal rotation speed, the slip ratio calculator 17 calculates the slip ratio because the roller has slipped. Whether or not the slip ratio is within the specified value is determined by the slip ratio comparator 18, and if it is larger than the specified value, if the value detected by the temperature sensor 20 attached to the inner ring 7 is within the specified value, the oil supply temperature is changed. A command to raise is sent to the heater 22 to reduce the viscosity of the oil, reduce the oil film thickness between the roller 1 and the inner ring 7 and the outer ring 9, increase the friction torque, and make it roll. If both the slip ratio and the bearing temperature exceed the specified values, alarm 23 is generated. In addition, 12 is a fixed shaft, 13 is a rotating cylinder, and 24 are a plurality of oil supply holes provided in the circumferential direction.
【００１９】[0019]
【発明の効果】このようなすべり率の検出装置により、
ベアリングの油温を所定の範囲に収めるようにローラー
のすべり率を非接触で直接検知し、軸受温度との関係に
基づいてすべり率を安全な変動幅の範囲を越えないよう
に抑制できるので軸受の信頼性が向上する。According to such a slip rate detecting device,
The roller slip rate is directly detected in a non-contact manner so that the oil temperature of the bearing falls within a predetermined range, and the slip rate can be suppressed based on the relationship with the bearing temperature so that it does not exceed the safe fluctuation range. Improves reliability.
【００２０】要するに本発明によれば、固定軸まわりに
自転しながら公転しているローラーの軸方向の端面に偶
数個の磁石のＳ，Ｎ極を同一同心円上に交互かつ等間隔
に埋設し、同ローラーの同端面との間に軸方向の小隙間
を存してその公転軌道面と平行的に磁気検出コイルを配
設したものにおいて、同ローラーが上記固定軸の頂点を
通過した信号を発するトリガー信号出力手段と、トリガ
ー信号の近傍で得られるＳ，Ｎ極の信号から同ローラー
の自転回転数を上記コイルで検出する手段と、同ローラ
ーの自転回転数からそのすべり率を演算する手段と、同
すべり率と内輪の負荷方向に配設された温度計の出力を
入力する軸受温度比較器と、同軸受温度比較器の出力に
よって軸受の給油温度を加減する手段と、すべり率が規
定値を越えたときにアラームを発生するアラーム発生手
段とを具えたことにより、ローラーの回転数をその埋込
磁石による電磁誘導を利用して非接触的に静止側コイル
により検出し、この回転数に基づいてローラーのすべり
率を演算で求め、このローラーのすべり率の大小が軸受
温度に連動する関係にあることに基づいて、ローラーす
べり率の変動に基づいて軸受油温の変動幅を最適値に保
つ合理的なローラーベアリングの自転すべり率抑制装置
を得るから、本発明は産業上極めて有益なものである。In short, according to the present invention, the S and N poles of an even number of magnets are embedded in the same concentric circles alternately and at equal intervals on the end face in the axial direction of the roller that revolves around the fixed axis while rotating. In the case where a magnetic detection coil is arranged in parallel with the orbital surface of the roller with a small gap in the axial direction between the roller and the end surface of the roller, the roller emits a signal passing through the apex of the fixed shaft. Trigger signal output means, means for detecting the rotation speed of the roller by the coil from the S and N pole signals obtained in the vicinity of the trigger signal, and means for calculating the slip ratio from the rotation speed of the roller. A bearing temperature comparator that inputs the slip rate and the output of a thermometer arranged in the load direction of the inner ring, a means for adjusting the bearing oil temperature by the output of the bearing temperature comparator, and a slip rate of a specified value When crossing By providing an alarm generating means for generating an alarm, the number of rotations of the roller is detected by the stationary coil in a non-contact manner using electromagnetic induction by the embedded magnet, and the roller's slippage is detected based on this number of rotations. The ratio is calculated, and based on the fact that the magnitude of the sliding rate of the roller is linked to the bearing temperature, a rational roller that keeps the fluctuation range of the bearing oil temperature at the optimum value based on the variation of the roller sliding rate. The present invention is extremely useful industrially because a device for suppressing the rotation slip rate of a bearing is obtained.
【図１】本発明を遊星型トラクションドライブのローラ
ーベアリングに適用した一実施例の構造を示す全体縦断
面図である。FIG. 1 is an overall vertical cross-sectional view showing the structure of an embodiment in which the present invention is applied to a roller bearing of a planetary traction drive.
【図２】図１のII部であるローラー部を示し、同図
（Ａ）はその拡大図，同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ
矢視正面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）の出力コイルの出
力電圧を示す線図である。2 shows a roller portion which is a portion II in FIG. 1, FIG. 2 (A) is an enlarged view thereof, and FIG. 2 (B) is BB of FIG. 2 (A).
The front view in the direction of the arrow and FIG. 6C are diagrams showing the output voltage of the output coil in FIG.
【図３】図１のIII −III 矢視横断面図である。FIG. 3 is a transverse sectional view taken along the line III-III of FIG.
【図４】公知のホール素子を用いたボールの自転数計測
装置を示し、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）はそれぞ
れホール素子を説明する斜視図，磁化したボールに発生
するホール電圧を説明する斜視図，ボール０２の運動部
分を示す横断面図，同じく平面図である。FIG. 4 shows a ball rotation number measuring device using a known Hall element, wherein (A), (B), (C), and (D) are perspective views for explaining the Hall element, respectively. FIG. 5 is a perspective view for explaining the Hall voltage, a cross-sectional view showing a moving portion of the ball 02, and a plan view of the same.
【図５】公知の磁化したローラーの電磁誘導を用いたロ
ーラーの自転数計測装置を示し、（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）はそれぞれ横断面図，部分説明図，線図である。FIG. 5 shows a known roller rotation number measuring device using electromagnetic induction of a magnetized roller, which includes (A), (B),
(C) is a cross-sectional view, a partial explanatory view, and a diagram, respectively.
【図６】本出願人会社の出願に係る特願平６−２８２６
４５号「ころがり軸受用転動体の自転数計測装置」所載
のローラーベアリングの一実施例を示し、（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ縦断面図，部分正面図，部分
縦断面図である。[Fig. 6] Japanese Patent Application No. 6-2826 relating to the application of the applicant company
An example of a roller bearing described in No. 45 “Rotation Measuring Device for Rolling Elements for Rolling Bearings” is shown (A),
(B) and (C) are a longitudinal sectional view, a partial front view, and a partial longitudinal sectional view, respectively.
【図７】図６の検知用環状コイル０４の詳細を示す正体
正面図である。7 is a front view showing the details of the detection annular coil 04 of FIG.
１ ローラー ２ 磁石（Ｎ極，Ｓ極） ３ 非磁性体の金属ケース ４ ビス ５ リテーナー ６ 出力コイル ７ 内輪 ８ リベット ８ａ ヘッド突出リベット ９ 外輪 １０ 給油環 １１ 変位センサー １２ 固定軸 １３ 回転筒 １４ トリガー信号 １５ カウンター １６ 回転数演算機 １７ すべり率演算器 １８ すべり率比較器 １９ 軸受温度比較器 ２０ 温度センサー ２１ 温度センサー用アンプ ２２ ヒーター ２３ アラーム ２４ 給油孔 1 Roller 2 Magnet (N pole, S pole) 3 Non-magnetic metal case 4 Screw 5 Retainer 6 Output coil 7 Inner ring 8 Rivet 8a Head protruding rivet 9 Outer ring 10 Oil ring 11 Displacement sensor 12 Fixed shaft 13 Rotating cylinder 14 Trigger signal 15 Counter 16 Rotation Speed Calculator 17 Slip Rate Calculator 18 Slip Rate Comparator 19 Bearing Temperature Comparator 20 Temperature Sensor 21 Temperature Sensor Amplifier 22 Heater 23 Alarm 24 Oil Filling Hole
Claims (1)
るローラーの軸方向の端面に偶数個の磁石のＳ，Ｎ極を
同一同心円上に交互かつ等間隔に埋設し、同ローラーの
同端面との間に軸方向の小隙間を存してその公転軌道面
と平行的に磁気検出コイルを配設したものにおいて、同
ローラーが上記固定軸の頂点を通過した信号を発するト
リガー信号出力手段と、トリガー信号の近傍で得られる
Ｓ，Ｎ極の信号から同ローラーの自転回転数を上記コイ
ルで検出する手段と、同ローラーの自転回転数からその
すべり率を演算する手段と、同すべり率と内輪の負荷方
向に配設された温度計の出力を入力する軸受温度比較器
と、同軸受温度比較器の出力によって軸受の給油温度を
加減する手段と、すべり率が規定値を越えたときにアラ
ームを発生するアラーム発生手段とを具えたことを特徴
とするローラーベアリングの自転すべり率抑制装置。1. An end face in the axial direction of a roller that revolves around a fixed shaft while revolving around the fixed shaft, in which S and N poles of an even number of magnets are embedded in the same concentric circle alternately and at equal intervals. And a magnetic detection coil arranged in parallel with the revolution orbital surface with a small axial gap between the roller and the trigger signal output means for issuing a signal that the roller has passed the apex of the fixed shaft. , Means for detecting the rotation speed of the roller with the coil from the signals of the S and N poles obtained in the vicinity of the trigger signal, means for calculating the slip ratio from the rotation speed of the roller, and the slip ratio. A bearing temperature comparator that inputs the output of a thermometer arranged in the load direction of the inner ring, a means for adjusting the bearing oil temperature by the output of the bearing temperature comparator, and when the slip ratio exceeds a specified value. Arra raising an alarm A device for suppressing the rotation rate of a roller bearing, which is characterized in that it comprises a means for generating a boom.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9999495A JPH08277836A (en) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Roller bearing autorotation slip rate restraining device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9999495A JPH08277836A (en) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Roller bearing autorotation slip rate restraining device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08277836A true JPH08277836A (en) | 1996-10-22 |
Family
ID=14262195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9999495A Withdrawn JPH08277836A (en) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | Roller bearing autorotation slip rate restraining device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08277836A (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2000019189A (en) * | 1998-07-06 | 2000-01-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Rolling bearing, and moving condition measuring device for rolling element for rolling bearing |
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-
1995
- 1995-03-31 JP JP9999495A patent/JPH08277836A/en not_active Withdrawn
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