明 細 書 Specification
駆動軸損傷診断ユニット Drive shaft damage diagnosis unit
技術分野 Technical field
[0001] この発明は、圧延設備等の駆動軸の損傷を診断するための駆動軸損傷診断ュ-ッ トの構成に関する。 [0001] The present invention relates to a configuration of a drive shaft damage diagnosis unit for diagnosing drive shaft damage in a rolling facility or the like.
背景技術 Background art
[0002] 鉄鋼の圧延設備では、駆動軸に大きな負荷が掛カるため、駆動軸が損傷しやすく 、損傷を早く検知して故障を防止することが重要となっている。そのため、定期的に 分解検査が行われている力 この検査に手間および時間が掛カるため、分解検査に 代わる稼働中での検査が望まれており、駆動軸の損傷を監視するニーズが高いもの となっている。圧延設備の駆動軸は、それ自体が回転するため、これを監視するには ワイヤレス化が不可欠となる。 [0002] In a steel rolling facility, a large load is applied to the drive shaft. Therefore, the drive shaft is easily damaged, and it is important to detect damage early to prevent failure. For this reason, the power of periodic overhaul inspections. Since this inspection takes time and effort, in-service inspections are desired instead of overhauls, and there is a high need to monitor drive shaft damage. It is a thing. Since the drive shaft of a rolling mill rotates itself, wireless monitoring is essential to monitor this.
[0003] 一方、特許文献 1には、自動車の駆動軸に設けられている十字軸継手において、ク ロスの中央部にセンサ設置孔が設けられており、同孔内に、温度センサおよび送信 部を有するセンサ装置が設けられて 、るものが提案されて 、る。 [0003] On the other hand, in Patent Document 1, in a cross shaft joint provided on a drive shaft of an automobile, a sensor installation hole is provided in the center of the cross, and a temperature sensor and a transmission unit are provided in the hole. A sensor device is provided, and a device is proposed.
特許文献 1:特開 2001— 304975号公報 Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-304975
発明の開示 Disclosure of the invention
発明が解決しょうとする課題 Problems to be solved by the invention
[0004] 圧延設備の駆動軸の損傷を診断するには、上記特許文献 1の自動車の駆動軸用 構成を圧延設備の駆動軸用として適用することが考えられるが、圧延設備用駆動軸 は圧延する機構上、 2つの駆動軸が密着していて、十字軸継手の外部に隙間が無く 、センサの出力を取り出すためのアンテナを外部に取り付けることができな 、と!/、う問 題がある。 [0004] In order to diagnose the damage to the drive shaft of the rolling equipment, it is conceivable to apply the configuration for the drive shaft of the automobile of Patent Document 1 described above for the drive shaft of the rolling equipment. The two drive shafts are in close contact with each other, there is no gap outside the cross joint, and the antenna for taking out the sensor output cannot be attached to the outside! .
[0005] この発明の目的は、圧延設備等の駆動軸の損傷を診断するに際して、センサの出 力を取り出すことが困難であるという問題を解消した駆動軸損傷診断ユニットを提供 することにある。 An object of the present invention is to provide a drive shaft damage diagnosis unit that solves the problem that it is difficult to take out the output of a sensor when diagnosing damage to a drive shaft of a rolling facility or the like.
課題を解決するための手段
[0006] この発明による駆動軸損傷診断ユニットは、十字軸継手のクロスに結合されるベア リングカップに設けられる駆動軸損傷診断ユニットであって、ベアリングカップに設け られたケース挿入孔に挿入されるケースと、ケース底部近傍に設けられて十字軸継 手のクロスの状態を検出するセンサと、ケース内に配されたワイヤレス通信機および 電池とを備えており、ワイヤレス通信機は、ワイヤレス基板およびこれに立設されたァ ンテナを有しており、電池およびワイヤレス通信機がこの順でケースに着脱可能に嵌 められていることを特徴とするものである。 Means for solving the problem A drive shaft damage diagnosis unit according to the present invention is a drive shaft damage diagnosis unit provided in a bearing cup coupled to a cross of a cross joint and is inserted into a case insertion hole provided in a bearing cup. A case, a sensor provided in the vicinity of the bottom of the case to detect the cross state of the cross shaft joint, and a wireless communication device and a battery disposed in the case. The antenna and the wireless communication device are detachably fitted to the case in this order.
[0007] 十字軸継手は、 2つの回転軸の端部にそれぞれ設けられたフランジョーク間に配さ れるクロス(十字軸)および 4つのクロスベアリング力もなる。クロスベアリングは、ベアリ ングカップおよび複数のころからなり、ベアリングカップとフランジョークとがボルトで 結合されることにより、 2つの回転軸は、相対的な揺動が可能とされかつ回転が確実 に伝達するように結合される。クロスとベアリングカップとの相対的揺動は、一方の回 転軸力も他方の回転軸に回転運動を伝達する際の衝撃を緩和するバッファー機能 を果たす。 [0007] The cross shaft joint also has a cross (cross shaft) disposed between the flange jokes provided at the ends of the two rotating shafts and four cross bearing forces. The cross bearing is composed of a bearing cup and a plurality of rollers, and the bearing cup and the flange joke are connected by bolts, so that the two rotating shafts can be relatively swung and the rotation is reliably transmitted. To be combined. The relative swinging of the cross and the bearing cup serves as a buffer function to alleviate the impact when one rotating shaft force transmits rotational motion to the other rotating shaft.
[0008] 十字軸継手は、例えば軸受鋼により形成され、ケースおよび通信機支持部材は、 適宜な金属製 (通常は、鋼製)とされる。 [0008] The cross joint is made of, for example, bearing steel, and the case and the communication device support member are made of appropriate metal (usually made of steel).
[0009] 駆動軸損傷診断ユニットは、十字軸継手のクロスの各軸部(トラ-オン)にそれぞれ 設けられるもので、 1つの駆動軸損傷診断ユニットは、アンテナおよびワイヤレス基板 力もなるワイヤレス通信機と、センサおよびセンサ基板力もなるセンサユニットと、これ らの電源となる電池とからなる。センサ基板には、プリアンプおよび電源回路などが内 蔵される。 [0009] The drive shaft damage diagnosis unit is provided in each shaft portion (tra-on) of the cross of the cross joint, and one drive shaft damage diagnosis unit includes a wireless communication device that also has an antenna and a wireless board force. It consists of a sensor unit that also has a sensor and sensor substrate force, and a battery that serves as a power source for these. The sensor board contains a preamplifier and a power supply circuit.
[0010] ケースは、有底円筒状とされ、この場合に、円筒部と底壁とは一体であってもよぐ 別体であってもよい。そして、例えば、ケースの底壁の外周にセンサが取り付けられ、 ケースの底壁の上面にセンサ基板が設置され、センサ力 センサ基板に通じる接続 線用通路がケースの底壁に設けられる。そして、センサ基板を先にケースの底壁に 設置した後、この上に電池が配置される。 [0010] The case has a bottomed cylindrical shape, and in this case, the cylindrical portion and the bottom wall may be integrated or separate. Then, for example, a sensor is attached to the outer periphery of the bottom wall of the case, a sensor substrate is installed on the upper surface of the bottom wall of the case, and a passage for connecting lines that leads to the sensor force sensor substrate is provided in the bottom wall of the case. Then, after the sensor substrate is first installed on the bottom wall of the case, the battery is disposed thereon.
[0011] 金属製ケースの開口は、送受信に悪影響を及ぼさないようにしてアンテナを保護す るため、榭脂製シール部材で閉鎖することが好ましい。この場合に、ケースの開口を
直接榭脂製シール部材で閉鎖してもよぐケースの開口をワイヤレス通信機の支持 部材によって閉鎖し、この支持部材の開口を榭脂製シール部材で閉鎖するようにし てもよい。 [0011] The opening of the metal case is preferably closed with a resin seal member in order to protect the antenna without adversely affecting transmission and reception. In this case, open the case opening. The opening of the case that may be directly closed by the resin seal member may be closed by the support member of the wireless communication device, and the opening of the support member may be closed by the resin seal member.
[0012] 例えば、ワイヤレス通信機は、有底円筒状の通信機支持部材内に収められており、 通信機支持部材の開口が榭脂製シール部材によって閉鎖されていることがある (第 1 の実施形態)。この場合、通信機支持部材は、例えば、外周におねじ部が形成され たものとされ、ケースの内周に形成されためねじ部にねじ合わされることにより、ケー スに固定される。この際、通信機支持部材の底壁と電池との間に隙間があってもよい [0012] For example, the wireless communication device is housed in a bottomed cylindrical communication device support member, and the opening of the communication device support member may be closed by a resin seal member (first Embodiment). In this case, for example, the communication device support member is formed with a threaded portion on the outer periphery, and is formed on the inner periphery of the case, and thus is fixed to the case by being screwed onto the screw portion. At this time, there may be a gap between the bottom wall of the communication device support member and the battery.
1S 電池外れの防止の点から、通信機支持部材の底壁を電池に当接させることが好 ましい。ケース開口部内周にめねじ部が設けられ、通信機支持部材の外周にこれに ねじ合わされるおねじ部が設けられているようにすると、圧延時にケースに作用する 衝撃力(100トン程度に達することがある)に対し、ケースと通信機支持部材とがねじ 締めによる固定であるので、強度上の問題が生じることがない。 1S From the viewpoint of preventing battery detachment, it is preferable that the bottom wall of the communication device support member is in contact with the battery. If a female screw is provided on the inner periphery of the case opening and a male screw is provided on the outer periphery of the communication device support member, impact force acting on the case during rolling (approx. 100 tons) On the other hand, since the case and the communication device support member are fixed by screwing, there is no problem in strength.
[0013] また、ワイヤレス通信機は、電池押さえ部および電池押さえ部とワイヤレス基板との 間に介在された複数のスぺーサカもなる通信機支持部材に支持されており、ケース の開口が榭脂製シール部材によって閉鎖されていることがある (第 2の実施形態)。こ のようにすると、アンテナの特性変化が抑えられるとともに、圧延時の衝撃による電池 外れを防止することができる。この場合、ケースは、フランジを有する円筒部およびこ れと別体の底壁力 なり、底壁は、その下方力 挿入された複数のケース組立てボル トによって通信機支持部材の電池押さえ部の下面に着脱自在に取り付けられており 、ケースのフランジ部が複数のケース取付けボルトによってベアリングカップに着脱可 能に取り付けられることが好ましい。このようにすると、ワイヤレス基板、電池および変 位センサの交換が容易なものとなる。 [0013] In addition, the wireless communication device is supported by a communication device support member including a battery holding portion and a plurality of spacers interposed between the battery holding portion and the wireless substrate, and the opening of the case has a grease. It may be closed by a sealing member (second embodiment). In this way, changes in antenna characteristics can be suppressed, and battery detachment due to impact during rolling can be prevented. In this case, the case has a cylindrical portion having a flange and a separate bottom wall force, and the bottom wall has a lower force applied to the bottom surface of the battery holding portion of the communication device support member by the plurality of case assembly bolts inserted. It is preferable that the case flange is detachably attached to the bearing cup with a plurality of case attachment bolts. This makes it easy to replace the wireless substrate, battery, and displacement sensor.
[0014] 従来のベアリングカップには、グリースを供給するための孔が設けられているので、 駆動軸損傷診断ユニットを従来の駆動軸に設置する場合、この孔がケース挿入孔と して使用され、グリース供給用の孔は、別の位置に設けられる。 [0014] Since the conventional bearing cup is provided with a hole for supplying grease, this hole is used as a case insertion hole when the drive shaft damage diagnosis unit is installed on the conventional drive shaft. The grease supply hole is provided at another position.
[0015] この駆動軸損傷診断ユニットを備えた駆動軸監視システムは、十字軸継手のクロス の各軸部にそれぞれ設けられた駆動軸損傷診断ユニット (子機)と、子機と送受信し
てセンサ出力を取得するとともに必要な指示を子機に与える親機と、センサ出力を処 理して損傷の程度について判別する監視パソコンなどとから構成される。 [0015] The drive shaft monitoring system including the drive shaft damage diagnosis unit transmits / receives to / from the drive shaft damage diagnosis unit (slave unit) provided on each shaft portion of the cross of the cross joint. It consists of a master unit that obtains sensor output and gives necessary instructions to the slave unit, and a monitoring personal computer that processes the sensor output to determine the extent of damage.
[0016] センサは、十字軸継手の損傷 (剥離)を検知するためのもので、例えば、変位セン サ (センサ力もクロス表面までの距離の変化によって損傷を検出する)とされるが、こ れに限定されるものではなぐ圧電型加速度ピックアップにより損傷を振動で検知す る振動センサ、損傷部力も発生する AE (アコースティック'ェミッション)を検知して損 傷を診断する AEセンサ、損傷を温度上昇で検知する温度センサ、損傷をクロスから ころを介してベアリングカップに作用する力に伴う歪量の増大で検知する非接触歪セ ンサ (歪によって損傷を検出する)、その他のセンサが適宜使用される。 [0016] The sensor is for detecting damage (peeling) of the cross joint, and is, for example, a displacement sensor (sensor force is also detected by a change in the distance to the cross surface). The sensor is not limited to a vibration sensor that detects damage by vibration using a piezoelectric accelerometer, and the AE sensor that detects damaged AE (acoustic emission) that also generates damage to the damaged part. Temperature sensors that detect damage, non-contact strain sensors that detect damage by increasing the amount of strain associated with the force acting on the bearing cup from the cross through the rollers (damage is detected by strain), and other sensors are used as appropriate. The
[0017] アンテナの頂部は、榭脂製シール部材内に挿入されることがあり、この場合に、アン テナの頂面がシール部材の頂面と面一とされることがあり、アンテナの頂面がシール 部材の頂面よりも外方に突出していることがあり、アンテナの頂面がシール部材の頂 面よりも内方にあってアンテナの頂面にシール部材の榭脂部分が薄く存在しているこ とがある。圧延に伴って生じる鉄粉 (スケール)がアンテナに積もることによる特性変 化が懸念される場合には、アンテナの頂面上部に榭脂製シール部材を存在させて、 ワイヤレス通信機のアンテナを外部に露出させることなく通信可能にすればよぐそ のような懸念がない場合には、アンテナの頂面を榭脂製シール部材より突出させ、送 受信時の電波状態をより良好にすればよい。いずれにしろ、ケース (または通信機支 持部材)の開口は、アンテナによる送受信を邪魔しないように、榭脂製シール部材に よって塞がれる。ワイヤレス通信を行うためには、アンテナの頂部に障害物がないよう にすることが重要である力 このようにすることで、ケースの開口を塞ぐための構成が 電波放出に悪影響を及ぼさないため、例えば 10m離れている親機に信号を送る際 にも確実に送信することができる。 [0017] The top of the antenna may be inserted into a resin seal member. In this case, the top surface of the antenna may be flush with the top surface of the seal member. The surface may protrude outward from the top surface of the seal member, the top surface of the antenna is inward of the top surface of the seal member, and the grease portion of the seal member is thin on the top surface of the antenna I have been doing it. If there is a concern about changes in characteristics due to iron powder (scale) generated during rolling on the antenna, a resin seal member is present at the top of the antenna and the antenna of the wireless communication device is connected to the outside. If there is no such concern as to enable communication without being exposed to light, the top surface of the antenna may be protruded from the resin seal member to improve the radio wave condition during transmission and reception. In any case, the opening of the case (or the communication device support member) is closed by a resin seal member so as not to interfere with transmission and reception by the antenna. For wireless communication, it is important to ensure that there are no obstructions at the top of the antenna. By doing this, the configuration for closing the case opening does not adversely affect radio wave emission. For example, it can be transmitted reliably even when sending signals to the main unit 10m away.
[0018] 好ましくは、アンテナの頂部は、ループ状に形成されてケースの頂面よりも外方に 突出させられており、榭脂製シール部材は、アンテナの頂部を覆うように形成される。 この場合に、アンテナの全長は、波長 λの 1/4とすることが好ましぐまた、榭脂製シ 一ル部材に、アンテナの頂部が収められる環状溝が形成されていることが好ましい。 このようにすると、アンテナ性能をより一層上げることができ、高速回転中でも安定し
た送受信が行え、し力も、ワイヤレスの出力を落とすことができることから、電池の長寿 命化が可能となる。 [0018] Preferably, the top of the antenna is formed in a loop shape so as to protrude outward from the top surface of the case, and the resin seal member is formed so as to cover the top of the antenna. In this case, the total length of the antenna is preferably 1/4 of the wavelength λ, and it is preferable that an annular groove for accommodating the top of the antenna is formed in the resin seal member. In this way, the antenna performance can be further improved and stable even during high-speed rotation. Because it can transmit and receive data and power can be reduced, the battery life can be extended.
[0019] 上記第 1の実施形態の駆動軸損傷診断ユニットがベアリングカップに設けられる際 には、駆動軸損傷診断ユニットのケースおよびベアリングカップのケース挿入孔カ^ヽ ずれも段付き状に形成されているとともに、ケース開口端部がケース挿入孔力 突出 するようになされて、その突出部外周におねじ部が設けられており、このおねじ部に ナットがねじ合わされることにより、駆動軸損傷診断ユニットが着脱自在に内蔵されて いることがある。また、上記第 2の実施形態の駆動軸損傷診断ユニットがベアリング力 ップに設けられる際には、駆動軸損傷診断ユニットのケースがベアリングカップのケ ース挿入孔に外側 (径方向外方)から挿入されているとともに、ケースのフランジ部が 複数のケース組立てボルトによってベアリングカップにねじ合わされることにより、駆 動軸損傷診断ユニットが着脱自在に内蔵されていることがある。このようなベアリング カップは、駆動軸損傷診断ユニットが内蔵されていないベアリングカップに代えてこ れを使用することにより、既存の圧延設備における駆動軸損傷診断を容易に行うこと ができる。 [0019] When the drive shaft damage diagnosis unit of the first embodiment is provided in the bearing cup, the case of the drive shaft damage diagnosis unit and the case insertion hole cover displacement of the bearing cup are also formed in steps. In addition, the case opening end protrudes from the case insertion hole, and a screw part is provided on the outer periphery of the protrusion, and the nut is screwed onto the male screw part. A diagnostic unit may be detachable. In addition, when the drive shaft damage diagnosis unit of the second embodiment is provided on the bearing force cup, the case of the drive shaft damage diagnosis unit is located outside (in the radial direction) outside the case insertion hole of the bearing cup. In some cases, the drive shaft damage diagnostic unit is detachably built in by being inserted into the bearing cup and screwed into the bearing cup by a plurality of case assembly bolts. By using this bearing cup instead of a bearing cup that does not have a built-in drive shaft damage diagnosis unit, it is possible to easily perform drive shaft damage diagnosis in existing rolling equipment.
発明の効果 The invention's effect
[0020] この発明の駆動軸損傷診断ユニットによると、ケース内に配されたワイヤレス通信機 によって、センサの出力を取り出すことが可能であり、また、電池およびワイヤレス通 信機がこの順でケースに着脱可能に嵌められているので、電池がワイヤレス通信機 の電波障害物になることがない。また、ワイヤレス基板、電池、センサの交換は、クロ スを分解することなく行うことができ、不具合または故障の部品を定期点検時に容易 に交換することができる。 [0020] According to the drive shaft damage diagnosis unit of the present invention, the output of the sensor can be taken out by the wireless communication device arranged in the case, and the battery and the wireless communication device are installed in the case in this order. The battery is not obscured by the wireless communication device because it is detachable. In addition, wireless boards, batteries, and sensors can be replaced without disassembling, and defective or malfunctioning parts can be easily replaced during regular inspections.
図面の簡単な説明 Brief Description of Drawings
[0021] [図 1]図 1は、この発明による駆動軸損傷診断ユニットが好適に使用される圧延設備 の駆動軸を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a drive shaft of a rolling facility in which the drive shaft damage diagnosis unit according to the present invention is preferably used.
[図 2]図 2は、この発明による駆動軸損傷診断ユニットを使用した駆動軸監視システム を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing a drive shaft monitoring system using the drive shaft damage diagnosis unit according to the present invention.
[図 3]図 3は、この発明による駆動軸損傷診断ユニットおよびこれを内蔵したベアリン
グカップの第 1実施形態を示す断面図である。 [FIG. 3] FIG. 3 shows a drive shaft damage diagnosis unit according to the present invention and a bearin incorporating the same. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a gcup.
[図 4]図 4は、第 1実施形態の駆動軸損傷診断ユニットの縦断面図である。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the drive shaft damage diagnosis unit of the first embodiment.
[図 5]図 5は、この発明による駆動軸損傷診断ユニットの第 2実施形態を示す縦断面 図である。 FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the drive shaft damage diagnostic unit according to the present invention.
[図 6]図 6は、同斜視図である。 FIG. 6 is a perspective view of the same.
[図 7]図 7は、同分解斜視図である。 FIG. 7 is an exploded perspective view of the same.
[図 8]図 8は、第 1実施形態の駆動軸損傷診断ユニットの変形例を示す縦断面図であ る。 FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a modified example of the drive shaft damage diagnostic unit of the first embodiment.
符号の説明 Explanation of symbols
(1) 駆動軸 (1) Drive shaft
(4) 十字軸継手 (4) Cross shaft coupling
(7) クロス (7) Cross
(9) ベアリングカップ (9) Bearing cup
(11) 駆動軸損傷診断ユニット (11) Drive shaft damage diagnosis unit
(12) ケース挿入孔 (12) Case insertion hole
(13) ケース (13) Case
(13c) めねじ部 (13c) Female thread
(13d) おねじ部 (13d) Male thread
(14b) センサ(変位センサ) (14b) Sensor (displacement sensor)
(15) ワイヤレス通信機 (15) Wireless communication device
(15a) ワイヤレス基板 (15a) Wireless board
(15b) アンテナ (15b) Antenna
(16) 通信機支持部材 (16) Communication device support member
(16a) 底壁 (16a) Bottom wall
(16d) おねじ部 (16d) Male thread
(17) 電池 (17) Battery
(18) 榭脂製シール部材 (18) Sealing material made of resin
(21) ナット
(31) 駆動軸損傷診断ユニット (21) Nut (31) Drive shaft damage diagnostic unit
(33) ケース (33) Case
(42) 円筒部 (42) Cylindrical part
(43) フランジ咅 (43) Flange 咅
(44) 底壁 (44) Bottom wall
(34b) センサ(変位センサ) (34b) Sensor (displacement sensor)
(35) ワイヤレス通信機 (35) Wireless communication device
(36) 通信機支持部材 (36) Communication device support member
(37) 電池 (37) Battery
(38) 榭脂製シール部材 (38) Resin seal member
(38c) 環状溝 (38c) Annular groove
(45) ケース取付けボルト (45) Case fixing bolt
(47) ワイヤレス基板 (47) Wireless board
(48) アンテナ (48) Antenna
(48b) 頂部 (48b) Top
(49) 電池押さえ部 (49) Battery holder
(50) スぺーサ (50) Spacer
(52) ケース糸且立てボノレト (52) Case thread bonnet
(61) ワイヤレス基板 (61) Wireless board
(62) アンテナ (62) Antenna
(62b) 頂部 (62b) Top
(63) 榭脂製シール部材 (63) Sealant made of resin
(63c) 環状溝 (63c) annular groove
発明を実施するための最良の形態 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0023] この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、 駆動軸損傷診断ユニットの上下は、図 4および図 5の上下をいうものとする。駆動軸 に取り付けられた状態では、上は、径方向外方に、下は、径方向内方に相当する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the upper and lower sides of the drive shaft damage diagnosis unit are the upper and lower sides of FIGS. 4 and 5. When attached to the drive shaft, the upper part corresponds to the radially outer side, and the lower part corresponds to the radially inner side.
[0024] 図 1は、この発明による駆動軸損傷診断ユニットが使用される圧延設備の駆動軸 (1)
の一部を示している。駆動軸 (1)は、図示省略した圧延ローラと駆動モータとを接続し て、駆動モータの回転を圧延ローラに伝達するもので、圧延ローラに一端部が結合さ れたローラ回転軸 (2)と、ローラ回転軸 (2)の他端部に十字軸継手 (4)を介して一端部 が結合された中間回転軸 (3)と、中間回転軸 (3)の他端部に十字軸継手を介して一端 部が結合され、他端部が駆動モータに結合されたモータ回転軸とからなる。十字軸 継手 (4)による結合部分の構成は、モータ回転軸側とローラ回転軸 (2)側とで同じであ り、 1対の回転軸 (2)(3)がこれらの結合端部に介在された十字軸継手 (4)により相対的 に揺動可能に結合されて 、る。 FIG. 1 shows a drive shaft of a rolling facility in which the drive shaft damage diagnosis unit according to the present invention is used (1) Some of them are shown. The drive shaft (1) connects a rolling roller (not shown) and a drive motor, and transmits the rotation of the drive motor to the rolling roller. The roller rotating shaft (1) having one end coupled to the rolling roller (2) An intermediate rotary shaft (3) whose one end is coupled to the other end of the roller rotary shaft (2) via a cross joint (4), and a cross joint on the other end of the intermediate rotary shaft (3). And a motor rotating shaft having one end coupled to the drive motor and the other end coupled to the drive motor. The configuration of the joint part with the cross shaft joint (4) is the same on the motor rotary shaft side and the roller rotary shaft (2) side, and a pair of rotary shafts (2) and (3) are attached to these joint ends. They are coupled so as to be able to swing relative to each other by intervening cross shaft joints (4).
一方の回転軸 (2)の結合端部には、角度にして 90° の大きさのフランジョーク (5)が 180° 離れて対向するように設けられており、他方の回転軸 (3)の結合端部には、角 度にして 90° の大きさのフランジョーク (6)がー方の回転軸 (2)と 90° ずれた位置に 1 80° 離れて対向するように設けられている。十字軸継手 (4)は、 4つの軸部(トラ-ォ ン) (7a)を有して 、るクロス (十字軸) (7)と、クロス (7)と各ヨーク (5)(6)との結合部位に設 けられる 4つのクロスベアリング (8)とからなる。各クロスベアリング (8)は、図 2に示すよう に、ベアリングカップ (9)およびこれに支持された複数のころ (10)力もなる。各フランジョ ーク (5)(6)には、めねじ部 (5a)(6a)が設けられ、各ベアリングカップ (9)には、ボルト挿通 孔 (9a)が設けられており、一方の回転軸 (2)の突き合わせ端部において、 1対のフラン ジョーク (5)とこれらに対応する 1対のベアリングカップ (9)とがボルトで結合されるととも に、他方の回転軸 (3)の突き合わせ端部において、 1対のフランジョーク (6)とこれらに 対応する 1対のベアリングカップ (9)とがボルトで結合されることにより、回転軸 (2)(3)同 士が互いに回転を伝達するように結合されて 、る。クロス (7)とベアリングカップ (9)とは 、ころ (10)を介して接触することにより、相対的に揺動可能であり、一方の回転軸 (2)か ら他方の回転軸 (3)に回転運動を伝達する際の衝撃を緩和するバッファー機能を果 たしている。こうして、圧延ローラの移動が許容されることにより、駆動軸 (1)への衝撃 が緩和されている。しかしながら、十字軸継手 (4)には、衝撃等による大きな負荷が掛 かるため、長期間の使用により損傷が進行していくことになる。この損傷の進行を監 視するため、各ベアリングカップ (9)には、クロス (7)の損傷を検知する駆動軸損傷診断 ユニット (11)が内蔵されている。
[0026] 図 3に示すように、ベアリングカップ (9)には、クロス (7)の軸部 (7a)を収納するクロス軸 部収納空間 (9b)が内周側から設けられており、複数のころ (10)は、クロス (7)の軸部 (7a) の外周に接触して転がるように同空間 (9b)内に配置されて 、る。ベアリングカップ (9) には、さらに、クロス軸部収納空間 (9b)に通じるケース挿入孔 (12)がその外周側から 設けられている。このケース揷入孔 (12)は、クロス (7)およびベアリングカップ (9)ところ (1 0)との転がり接触部を潤滑するためのグリースを供給するためにあけられて 、た孔が 転用されたものである。 At the joint end of one rotating shaft (2), a flanjok (5) with a 90 ° angle is provided so as to face 180 ° apart, and the other rotating shaft (3) At the coupling end, a flanking (6) with a 90 ° angle is provided so as to face the position that is 90 ° apart from the rotating shaft (2) in the opposite direction with a 1 80 ° separation. . The cross joint (4) has four shaft portions (torons) (7a), and has a cross (cross shaft) (7), a cross (7), and each yoke (5) (6). It consists of four cross bearings (8) installed at the joint site. As shown in FIG. 2, each cross bearing (8) also has a bearing cup (9) and a plurality of rollers (10) supported by the bearing cup (9). Each flange (5) (6) is provided with a female thread (5a) (6a), and each bearing cup (9) is provided with a bolt insertion hole (9a). At the butt end of the shaft (2), a pair of flange jokes (5) and a pair of bearing cups (9) corresponding to these are joined with bolts, and the other rotating shaft (3) At the butt end, a pair of flange jokes (6) and a corresponding pair of bearing cups (9) are connected with bolts so that the rotating shafts (2) and (3) rotate together. Combined to communicate. The cross (7) and the bearing cup (9) can swing relative to each other through contact with the rollers (10). From one rotating shaft (2) to the other rotating shaft (3) It functions as a buffer to alleviate the impact of transmitting rotational motion to the body. Thus, by allowing the rolling roller to move, the impact on the drive shaft (1) is mitigated. However, since the cross joint (4) is subjected to a large load due to an impact or the like, the damage will proceed with long-term use. In order to monitor the progress of this damage, each bearing cup (9) has a built-in drive shaft damage diagnosis unit (11) that detects damage to the cross (7). [0026] As shown in FIG. 3, the bearing cup (9) is provided with a cross shaft portion storage space (9b) for storing the shaft portion (7a) of the cross (7) from the inner peripheral side. The roller (10) is arranged in the same space (9b) so as to roll in contact with the outer periphery of the shaft (7a) of the cross (7). The bearing cup (9) is further provided with a case insertion hole (12) communicating with the cross shaft housing space (9b) from its outer peripheral side. The case insertion hole (12) is opened to supply grease for lubricating the rolling contact portion between the cross (7) and the bearing cup (9), but (10), and the hole is diverted. It is a thing.
[0027] 駆動軸損傷診断ユニット (11)は、ベアリングカップ (9)に設けられたケース挿入孔 (12) に挿入された有底円筒状ケース (13)と、ケース (13)に支持されて十字軸継手 (4)のクロ ス (7)の状態を検出するセンサユニット (14)と、センサユニット (14)からの出力を外部に 取り出すためのワイヤレス通信機 (15)と、ワイヤレス通信機 (15)を支持する有底円筒 状の通信機支持部材 (16)と、センサユニット (14)およびワイヤレス通信機 (15)に電力を 供給する電池 (17)と、通信機支持部材 (16)の開口を閉鎖する樹脂製シール部材 (18) とを有している。 [0027] The drive shaft damage diagnosis unit (11) is supported by the bottomed cylindrical case (13) inserted into the case insertion hole (12) provided in the bearing cup (9) and the case (13). A sensor unit (14) that detects the state of the cross (7) of the cross joint (4), a wireless communicator (15) for taking out the output from the sensor unit (14), and a wireless communicator ( 15), a bottomed cylindrical communication device support member (16), a battery (17) for supplying power to the sensor unit (14) and the wireless communication device (15), and a communication device support member (16). And a resin sealing member (18) for closing the opening.
[0028] ケース揷入孔 (12)は、開口部 (12a)と、開口部 (12a)より小径の小径部 (12b)、および 小径部 (12b)より大径の大径部 (12c)力 なり、これにより、開口部 (12a)と小径部 (12b)と の境界部分に、第 1の環状段部 (12d)が形成され、小径部 (12b)と大径部 (12c)との境 界部分に、第 2の環状段部 (12e)が形成されて 、る。 [0028] The case insertion hole (12) includes an opening (12a), a small diameter portion (12b) having a smaller diameter than the opening (12a), and a large diameter portion (12c) having a larger diameter than the small diameter portion (12b). As a result, a first annular step (12d) is formed at the boundary between the opening (12a) and the small diameter (12b), and the boundary between the small diameter (12b) and the large diameter (12c). A second annular step (12e) is formed at the boundary portion.
[0029] 図 2は、この発明による駆動軸損傷診断ユニット (11)を使用した駆動軸監視システム のハードウェア構成を示している。同図に示すように、各駆動軸損傷診断ユニット (11) は、この駆動軸監視システムの子機として使用されており、各子機 (11)は、センサュ- ット (14)力もの出力をワイヤレス通信機 (15)を介して親機 (19)に送信する。親機 (19)に は監視パソコン (20)が接続されている。監視パソコン (20)は、圧延設備から離れた監 視室内などに設置され、各駆動軸損傷診断ユニット (11)から送られてくるデータを処 理して、クロス (7)の損傷の程度について判別し、その結果を監視パソコン (20)のディ スプレイに表示する。 FIG. 2 shows a hardware configuration of a drive shaft monitoring system using the drive shaft damage diagnosis unit (11) according to the present invention. As shown in the figure, each drive shaft damage diagnosis unit (11) is used as a slave unit of this drive shaft monitoring system, and each slave unit (11) has an output of 14 sensors. Is transmitted to the main unit (19) via the wireless communication device (15). A monitoring computer (20) is connected to the main unit (19). The monitoring PC (20) is installed in a monitoring room away from the rolling equipment, and processes the data sent from each drive shaft damage diagnosis unit (11) to check the degree of damage to the cross (7). Discriminate and display the result on the monitor PC (20) display.
[0030] 駆動軸 (1)が回転すると、クロス (7)とベアリングカップ (9)とは、ころ (10)を介して力を及 ぼし合い、この力によって生じるクロス (7)とベアリングカップ (9)との相対変位がセンサ
ユニット (14)によって検知され、ワイヤレス通信機 (15)によって親機 (19)に送信される。 ワイヤレス通信機 (15)は、ベアリングカップ (9)に内蔵されているので、圧延設備用駆 動軸のように 2つの駆動軸 (1)が密着していて、十字軸継手 (4)の外部に隙間が無い 場合でも、センサユニット (14)からの出力を容易に取り出すことができる。クロス (7)表 面に損傷が生じていると、センサユニット (14)力もの出力が正常時と相違することにな り、この相違量が許容範囲かどうかを判定することにより、駆動軸 (1)の損傷診断を行 うことができる。クロス (7)の各軸部 (7a)は、損傷の進行の程度が通常異なっているので 、損傷診断は、各軸部 (7a)毎に行われる。こうして、駆動軸 (1)を稼働させた状態で損 傷の診断を行うことが可能となり、稼働を停止しての分解検査をなくすことができる。 [0030] When the drive shaft (1) rotates, the cross (7) and the bearing cup (9) exert a force through the rollers (10), and the cross (7) and the bearing cup generated by this force are applied. The relative displacement with (9) is the sensor Detected by the unit (14) and transmitted to the parent unit (19) by the wireless communication device (15). Since the wireless communicator (15) is built in the bearing cup (9), the two drive shafts (1) are in close contact with the rolling shaft drive shaft, and the cross shaft joint (4) Even if there is no gap, the output from the sensor unit (14) can be taken out easily. Cross (7) If the surface is damaged, the output of the sensor unit (14) force will be different from the normal value.By determining whether this difference is within the allowable range, the drive shaft ( 1) Damage diagnosis can be performed. Since each shaft (7a) of the cross (7) usually has a different degree of damage progression, damage diagnosis is performed for each shaft (7a). In this way, it is possible to diagnose damage while the drive shaft (1) is in operation, and it is possible to eliminate the disassembly inspection after the operation is stopped.
[0031] 次いで、図 4を参照して、駆動軸損傷診断ユニット (11)の各構成要素の詳細につい て説明する。 Next, with reference to FIG. 4, the details of each component of the drive shaft damage diagnostic unit (11) will be described.
[0032] ケース (13)は、ケース挿入孔 (12)の小径部 (12b)とほぼ同じ外径の小径部 (13a)と、ケ ース挿入孔 (12)の大径部 (12c)とほぼ同じ外径の大径部 (13b)と、大径部 (13b)の開口 を閉鎖している底壁 (13c)とからなる。ケース (13)がケース挿入孔 (12)に挿入された状 態(図 3参照)では、大径部 (13b)の外周縁部が同孔 (12)の第 2の環状段部 (12e)に当 接し、小径部 (13a)は、同孔 (12)の小径部 (12b)力も突出して同孔 (12)の開口部 (12a)内 に位置し、大径部 (13b)は、同孔 (12)の大径部 (12c)力も突出してクロス軸部収納空間( 9b)内に位置している。ケース (13)の小径部 (13a)の端部には、内周にめねじ部 (13c)が 、外周におねじ部 (13d)がそれぞれ設けられて 、る。 [0032] The case (13) includes a small diameter portion (13a) having substantially the same outer diameter as the small diameter portion (12b) of the case insertion hole (12) and a large diameter portion (12c) of the case insertion hole (12). A large-diameter portion (13b) having substantially the same outer diameter and a bottom wall (13c) closing the opening of the large-diameter portion (13b). When the case (13) is inserted into the case insertion hole (12) (see Fig. 3), the outer peripheral edge of the large diameter portion (13b) is the second annular step (12e) of the hole (12). The small-diameter portion (13a) is located in the opening (12a) of the same hole (12) by projecting the small-diameter portion (12b) force of the same hole (12), and the large-diameter portion (13b) is the same. The large diameter portion (12c) force of the hole (12) also protrudes and is located in the cross shaft portion accommodating space (9b). At the end of the small diameter portion (13a) of the case (13), a female screw portion (13c) is provided on the inner periphery, and a screw portion (13d) is provided on the outer periphery.
[0033] ケース (13)は、ケース揷入孔 (12)に径方向内方力 嵌め入れられ、小径部 (13a)のお ねじ部 (13d)にねじ合わされたナット (21)が同孔 (12)の第 1の環状段部 (12d)に当接す ることでベアリングカップ (9)に固定されている。ナット (21)の外側の端面には、 Oリング 配置用の環状凹部 (21a)が形成され、この凹部 (21a)に、 Oリング (22)が配置されている 。また、ケース (13)の小径部 (13a)の大径部寄りの部分には、大径部 (13b)との間に Oリ ング収納環状空間を形成するフランジ部 (13e)が設けられており、同空間に、ケース 挿入孔 (12)に密接する Oリング (23)が配置されている。 [0033] The case (13) is fitted with a nut (21) screwed into the threaded portion (13d) of the small-diameter portion (13a) by inserting a radially inward force into the case insertion hole (12). It is fixed to the bearing cup (9) by coming into contact with the first annular step (12d) of 12). An annular recess (21a) for placing an O-ring is formed on the outer end face of the nut (21), and an O-ring (22) is placed in the recess (21a). In addition, a flange portion (13e) that forms an O-ring storage annular space between the small diameter portion (13a) and the large diameter portion of the case (13) is provided between the case (13) and the large diameter portion (13b). In the same space, an O-ring (23) that is in close contact with the case insertion hole (12) is arranged.
[0034] センサユニット (14)は、プリアンプおよび電源回路を有しケース (13)底壁 (13c)上面に 配置されたセンサ基板 (14a)と、クロス (7)の軸部 (7a)の外周を臨むようにケース (13)の
大径部 (13b)の外周に設けられた変位センサ (14b)と、センサ基板 (14a)と変位センサ (1 4b)とをつなぐ接続線 (14c)とからなる。 [0034] The sensor unit (14) has a preamplifier and a power circuit, and includes a sensor board (14a) disposed on the top surface of the case (13) bottom wall (13c) and the outer periphery of the shaft (7a) of the cross (7). To face the case (13) It consists of a displacement sensor (14b) provided on the outer periphery of the large diameter portion (13b), and a connection line (14c) connecting the sensor substrate (14a) and the displacement sensor (14b).
[0035] ワイヤレス通信機 (15)は、通信機支持部材 (16)の底壁 (16a)に載置されたワイヤレス 基板 (15a)と、ワイヤレス基板 (15a)に立設されたアンテナ (15b)とからなる。 [0035] The wireless communication device (15) includes a wireless substrate (15a) placed on the bottom wall (16a) of the communication device support member (16) and an antenna (15b) erected on the wireless substrate (15a). It consists of.
[0036] 通信機支持部材 (16)は、底壁 (16a)、周壁 (16b)および周壁 (16b)頂部に設けられた フランジ部 (16c)力 なる。 [0036] The communicator support member (16) has the force of the bottom wall (16a), the peripheral wall (16b) and the flange portion (16c) provided on the top of the peripheral wall (16b).
[0037] 電池 (17)は、略 U字状の電池ホルダ (17a)に横置き状態で保持されて、センサ基板( 14a)上に載置されている。 [0037] The battery (17) is held in a horizontally placed state by a substantially U-shaped battery holder (17a) and placed on the sensor substrate (14a).
[0038] 通信機支持部材 (16)の周壁 (16b)外周には、ケース (13)開口部内周に設けられため ねじ部 (13c)にねじ合わされるおねじ部 (16d)が設けられている。通信機支持部材 (16) がケース (13)にねじ合わされた際には、通信機支持部材 (16)のフランジ部 (16c)がナツ ト (21)の凹部 (21a)に配置された Oリング (22)に密着するようになされている。また、通 信機支持部材 (16)の底壁 (16a)下面と横置き状態の電池 (17)の周面上部との間には 隙間がなぐ電池 (17)は、通信機支持部材 (16)の底壁 (16a)によってその動きが抑えら れている。通信機支持部材 (16)がケース (13)にねじ合わされていることにより、大きな 衝撃が加わった場合でも、通信機支持部材 (16)が外れることが防止されているととも に、ユニットの各構成部材間で接触が必要なもの同士が確実に接触させられている。 [0038] On the outer periphery of the peripheral wall (16b) of the communication device support member (16), a male screw portion (16d) that is screwed to the screw portion (13c) is provided on the inner periphery of the opening of the case (13). . When the communication device support member (16) is screwed into the case (13), the flange portion (16c) of the communication device support member (16) is placed in the recess (21a) of the nut (21). It is designed to be in close contact with (22). In addition, the battery (17) having a gap between the bottom surface of the bottom wall (16a) of the communication device support member (16) and the upper surface of the battery (17) in the horizontal state is provided with the communication device support member (16 ) Is restrained by the bottom wall (16a). The communication device support member (16) is screwed onto the case (13), so that the communication device support member (16) is prevented from coming off even when a large impact is applied. The components that need to be in contact with each other are reliably brought into contact with each other.
[0039] 通信機支持部材 (16)の開口を閉鎖している榭脂製シール部材 (18)は、周壁 (16b)の 頂部に榭脂モールドにより一体ィ匕されている。この榭脂モールドに際しては、ワイヤレ ス通信機 (15)が通信機支持部材 (16)内に支持された状態でそのアンテナ (15b)の頂 部が通信機支持部材 (16)の周壁 (16b)の頂部の中央に位置させられ、アンテナ (15b) の頂部と通信機支持部材 (16)の周壁 (16b)との間に樹脂が充填成形されている。これ により、衝撃によって榭脂製シール部材 (18)が外部に飛び出すことが防止されている 。そして、アンテナ (15b)を介しての親機 (19)との送受信は、アンテナ (15b)の障害物と なるもの(例えば電池など)がアンテナ (15b)の頂部に位置していないことから、安定し た通信が可能である。 [0039] The resin seal member (18) closing the opening of the communication device support member (16) is integrally bonded to the top of the peripheral wall (16b) by a resin mold. In this resin molding, the top of the antenna (15b) is supported by the peripheral wall (16b) of the communication device support member (16) while the wireless communication device (15) is supported in the communication device support member (16). The resin is filled and molded between the top of the antenna (15b) and the peripheral wall (16b) of the communication device support member (16). This prevents the resin seal member (18) from popping out due to an impact. And since transmission / reception with the main unit (19) via the antenna (15b) is not located at the top of the antenna (15b), an obstacle (for example, a battery) that is an obstacle to the antenna (15b) is not Stable communication is possible.
[0040] また、電池 (16)の交換およびワイヤレス通信機 (15)の修理は、通信機支持部材 (16) を外すことにより、容易に行うことができ、例えば、ライン定期点検時 (週 2回程度)に
これを行えばよく、保全性が非常に優れたものとなつて 、る。 [0040] In addition, the replacement of the battery (16) and the repair of the wireless communication device (15) can be easily performed by removing the communication device support member (16). Times) You can do this and it will be very secure.
[0041] 上記駆動軸損傷診断ユニット (11)は、損傷診断ユニットを有していない駆動軸に対 して、ケース (13)の形状をベアリングカップ (9)のケース挿入孔 (12)に合わせて形成す ることにより、着脱自在に取り付けることができる。これにより、既存の駆動軸の損傷診 断を容易に行うことができる。駆動軸損傷診断ユニット (11)は、これをベアリングカップ (9)に内蔵しておいて、ベアリングカップ (9)ごと取り替えることも可能であり、このように しても、既存の駆動軸の損傷診断を容易に行うことができる。 [0041] The drive shaft damage diagnosis unit (11) matches the shape of the case (13) with the case insertion hole (12) of the bearing cup (9) with respect to the drive shaft that does not have the damage diagnosis unit. Can be attached detachably. This makes it easy to diagnose damage to existing drive shafts. The drive shaft damage diagnostic unit (11) can be replaced with the bearing cup (9) by installing it in the bearing cup (9). Diagnosis can be made easily.
[0042] 図 5から 7までは、この発明による駆動軸損傷診断ユニットの第 2実施形態を示して いる。 FIGS. 5 to 7 show a second embodiment of the drive shaft damage diagnostic unit according to the present invention.
[0043] 駆動軸損傷診断ユニット (31)は、ベアリングカップ (9)に設けられたケース挿入孔 (12) [0043] The drive shaft damage diagnosis unit (31) has a case insertion hole (12) provided in the bearing cup (9).
(図 3参照)に挿入される有底円筒状ケース (33)と、ケース (33)に支持されて十字軸継 手 (4)のクロス (7)の状態を検出するセンサユニット (34)と、センサユニット (34)からの出 力を外部に取り出すためのワイヤレス通信機 (35)と、ワイヤレス通信機 (35)を支持する 通信機支持部材 (36)と、センサユニット (34)およびワイヤレス通信機 (35)に電力を供給 する電池 (37)と、ケース (33)の開口を閉鎖する榭脂製シール部材 (38)とを有している。 (See Fig. 3) A bottomed cylindrical case (33) that is inserted into the case, and a sensor unit (34) that is supported by the case (33) and detects the state of the cross (7) of the cross joint (4) A wireless communication device (35) for taking out the output from the sensor unit (34) to the outside, a communication device support member (36) for supporting the wireless communication device (35), the sensor unit (34) and the wireless communication device. A battery (37) for supplying power to the machine (35) and a resin seal member (38) for closing the opening of the case (33) are provided.
[0044] ケース揷入孔 (12)には、図 5に示すように、スラストヮッシャ (39)よりも下方(径方向内 方)にある第 1ガイドリング (40)と、スラストヮッシャ (39)よりも上方 (径方向外方)にある 第 2ガイドリング (41)とが嵌め入れられている。第 2ガイドリング (41)には、複数のめねじ 部 (41a)および 1つのグリース-ップル (41b)が設けられている。 [0044] As shown in Fig. 5, the case guide hole (12) has a first guide ring (40) located below (inward in the radial direction) below the thrust washer (39) and more than the thrust washer (39). The second guide ring (41) on the upper side (radially outward) is fitted. The second guide ring (41) is provided with a plurality of female thread portions (41a) and one grease-pull (41b).
[0045] ケース (33)は、フランジ部 (43)を有しかつ第 2ガイドリング (41)の内径とほぼ同じ外径 の円筒部 (42)と、円筒部 (42)とは別体とされてその下端部に嵌め合わされている底壁 ( 44)とからなる。フランジ部 (43)は、その下面が第 2ガイドリング (41)の上面に当接させら れている。ケース (33)の円筒部 (42)および底壁 (44)の外径は、等しくされており、ケー ス (33)は、上方力も第 1および第 2ガイドリング (40X41)内に挿入することができる。フラ ンジ部 (43)には、ケース (33)を第 2ガイドリング (41)に結合するためのケース取付けボ ルト (45)が揷通される複数の貫通孔 (43a)が設けられている。ケース (33)は、ケース取 付けボルト (45)が上方力もフランジ部 (43)を貫通して第 2ガイドリング (41)のめねじ部 (4 la)にねじ合わされることでベアリングカップ (9)に固定される。ケース (33)の外周には、
第 2ガイドリング (41)の内周に密接する Oリング (46)が配置されている。 [0045] The case (33) includes a cylindrical portion (42) having a flange portion (43) and having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the second guide ring (41), and is separate from the cylindrical portion (42). And a bottom wall (44) fitted to the lower end thereof. The lower surface of the flange portion (43) is brought into contact with the upper surface of the second guide ring (41). The cylindrical part (42) and the bottom wall (44) of the case (33) have the same outer diameter, and the case (33) must be inserted into the first and second guide rings (40X41) with upward force. Can do. The flange portion (43) is provided with a plurality of through holes (43a) through which a case mounting bolt (45) for coupling the case (33) to the second guide ring (41) is passed. . The case (33) is connected to the bearing cup (9) by the case mounting bolt (45) passing through the flange (43) and screwing it onto the female thread (4 la) of the second guide ring (41). ). On the outer periphery of the case (33) An O-ring (46) that is in close contact with the inner periphery of the second guide ring (41) is disposed.
[0046] ケース (33)のフランジ部 (43)は、円筒部 (42)の上端よりもやや下方に設けられており 、円筒部 (42)の上端部には、ベアリングカップ (9)力 外すときに取り外しやすいように 、取手 (42a)がー体に形成されている。 The flange portion (43) of the case (33) is provided slightly below the upper end of the cylindrical portion (42), and the bearing cup (9) force is removed from the upper end portion of the cylindrical portion (42). A handle (42a) is formed on the body for easy removal.
[0047] センサユニット (34)は、プリアンプおよび電源回路を有するセンサ基板 (34a)と、クロ ス (7)の軸部 (7a)の外周を臨むようにケース (33)の底壁 (44)の外周に設けられたおねじ タイプの変位センサ (34b)と、センサ基板 (34a)と変位センサ (34b)とをつなぐ接続線 (34 c)とからなる。底壁 (44)は、変位センサ (34b)の取付け部材の機能を有している。 [0047] The sensor unit (34) includes a sensor substrate (34a) having a preamplifier and a power circuit, and a bottom wall (44) of the case (33) so as to face the outer periphery of the shaft (7a) of the cross (7). And a connection wire (34c) connecting the sensor substrate (34a) and the displacement sensor (34b). The bottom wall (44) functions as a mounting member for the displacement sensor (34b).
[0048] ワイヤレス通信機 (35)は、ワイヤレス基板 (47)と、ワイヤレス基板 (47)に立設されたァ ンテナ (48)とからなる。アンテナ (48)は、ワイヤレス基板 (47)力も上方にのびる立上り部 (48a)と、立上り部 (48a)に連なりかつワイヤレス基板 (47)と平行なループ状に形成され た頂部 (48b)とを有している。アンテナ (48)は、銅線で形成されており、立上り部 (48a) および頂部 (48b)を合わせた全長が波長えの 1Z4とされている。頂部 (48b)は、ケース (33)の上面よりも上方に突出させられて 、る。 [0048] The wireless communication device (35) includes a wireless board (47) and an antenna (48) installed upright on the wireless board (47). The antenna (48) includes a rising portion (48a) in which the force of the wireless substrate (47) extends upward, and a top portion (48b) formed in a loop connected to the rising portion (48a) and parallel to the wireless substrate (47). Have. The antenna (48) is formed of copper wire, and the total length of the rising part (48a) and the top part (48b) is 1Z4 with a wavelength. The top (48b) protrudes above the upper surface of the case (33).
[0049] 通信機支持部材 (36)は、電池 (37)に上方力も当接させられる孔あき円板部 (49a)、孔 あき円板部 (49a)の外周縁から下方にのび電池 (37)を両側力 覆うとともに電池 (37)の 両端部が切欠き部 (49c)力も突出させられている円筒部 (49b)、および円筒部 (49b)の 下端部に設けられたフランジ部 (49d)力 なる電池押さえ部 (49)と、電池押さえ部 (49) の孔あき円板部 (49a)とワイヤレス基板 (47)との間に介在させられた複数のスぺーサ (5 0)とからなる。通信機支持部材 (36)は、ワイヤレス基板 (47)を上方力も貫通するおねじ (51)にスぺーサ (50)が嵌め被せられ、このおねじ (51)が電池押さえ部 (49)の孔あき円 板部 (49a)に設けられためねじにねじ込まれることによって組み立てられている。ここ で、スぺーサ (50)の高さを所定の値とすることで、ワイヤレス基板 (47)の位置したがつ てアンテナ (48)の頂部 (48a)の位置を所定位置に設定することができる。 [0049] The communication device support member (36) includes a perforated disc portion (49a) that is also brought into contact with the battery (37) by an upward force, and extends downward from the outer peripheral edge of the perforated disc portion (49a). ) On both sides of the battery (37) and both ends of the battery (37) are notched (49c) and the flange (49d) is provided at the lower end of the cylinder (49b). The battery holder (49), and a plurality of spacers (50) interposed between the perforated disc (49a) of the battery holder (49) and the wireless board (47). Become. The communication device support member (36) has a spacer (50) fitted over a male screw (51) that also penetrates the wireless substrate (47) with an upward force, and this male screw (51) is attached to the battery holder (49). Since it is provided in the perforated disk part (49a), it is assembled by being screwed into the screw. Here, by setting the height of the spacer (50) to a predetermined value, the position of the top (48a) of the antenna (48) is set to the predetermined position with respect to the position of the wireless board (47). Can do.
[0050] 榭脂製シール部材 (38)は、円筒部 (38a)および頂壁 (38b)力もなる。ケース (33)の円 筒部 (42)の上端部内周には、環状の内方突出部 (42b)が形成されており、榭脂製シ 一ル部材 (38)の円筒部 (38a)の外周は、この内方突出部 (42b)によって上方への抜け が防止されるように段付き状に形成されている。これにより、衝撃によって榭脂製シー
ル部材 (38)が外部に飛び出すことが防止されている。 The resin seal member (38) also has a cylindrical portion (38a) and a top wall (38b) force. An annular inward protrusion (42b) is formed on the inner periphery of the upper end of the cylindrical portion (42) of the case (33), and the cylindrical portion (38a) of the resin seal member (38) is formed. The outer periphery is formed in a stepped shape so as to prevent the inner protrusion (42b) from being pulled out upward. This makes it possible to make The lug member (38) is prevented from jumping out.
[0051] 榭脂製シール部材 (38)は、アンテナ (48)をケース (33)の上面よりも上方に突出させる ため、その上面がアンテナ (48)の頂部 (48b)よりもさらに上方に位置するように形成さ れている。榭脂製シール部材 (38)の頂壁 (38b)の下面には、アンテナ (48)の頂部 (48b) が収められる環状溝 (38c)が形成されて 、る。榭脂製シール部材 (38)のケース (33)の 上面からの突出量は、上下の駆動軸 (1)と干渉しないような大きさ (数 mm程度)とされ ている。 [0051] The resin seal member (38) projects the antenna (48) above the upper surface of the case (33), so that the upper surface is positioned further above the top (48b) of the antenna (48). It is formed to do. An annular groove (38c) in which the top portion (48b) of the antenna (48) is received is formed on the lower surface of the top wall (38b) of the resin seal member (38). The protruding amount of the resin seal member (38) from the upper surface of the case (33) is set so as not to interfere with the upper and lower drive shafts (1) (approximately several mm).
[0052] ケース (33)の底壁 (44)には、下方力 段付きのボルト揷通孔 (44a)が設けられており、 ケース (33)の底壁 (44)の上面に通信機支持部材 (36)の電池押さえ部 (49)のフランジ部 (49d)が重ねられて 、る。通信機支持部材 (36)の電池押さえ部 (49)のフランジ部 (49d) の上面には、ケース (33)の円筒部 (42)の下端部に設けられた内向きフランジ部 (42c) 力 Sさらに重ね合わせられている。そして、ケース (33)の底壁 (44)のボルト揷通孔 (44a) に対応するように、ケース (33)の内向きフランジ部 (42b)にめねじ部力 通信機支持部 材 (36)の電池押さえ部 (49)のフランジ部 (49d)に貫通孔がそれぞれ形成され、ケース (3 3)の底壁 (44)の下方からねじ込まれたケース組立てボルト (52)によって、ケース (33)の 円筒部 (42)、通信機支持部材 (36)およびケース (33)の底壁 (44)が一体化されて 、る。 [0052] The bottom wall (44) of the case (33) is provided with a bolt through hole (44a) with a downward force step, and the communication device is supported on the upper surface of the bottom wall (44) of the case (33). The flange part (49d) of the battery holding part (49) of the member (36) is overlapped. On the upper surface of the flange (49d) of the battery holder (49) of the communication device support member (36), the inward flange (42c) force provided at the lower end of the cylindrical portion (42) of the case (33) S is further superimposed. Then, in order to correspond to the bolt insertion hole (44a) of the bottom wall (44) of the case (33), the female thread force on the inward flange (42b) of the case (33) Through-holes are formed in the flange part (49d) of the battery holder (49) of the battery case (49), and the case (33) is inserted by the case assembly bolt (52) screwed from below the bottom wall (44) of the case (33). ), The communication device support member (36), and the bottom wall (44) of the case (33) are integrated.
[0053] こうして、駆動軸損傷ユニット (31)は、榭脂製シール部材 (38)が設けられたケース (33 )と、アンテナ (48)付きのワイヤレス基板 (47)および電池 (37)が支持された通信機支持 部材 (36)と、変位センサ (34b)が取り付けられたケース底壁 (44)との 3つの部分力 構 成されており、これらを分解するには、ケース底壁 (44)の下方から挿通されたケース 組立てボルト (52)を外すだけでょ 、ので、ワイヤレス基板 (47)や電池 (37)の交換が必 要になった際、容易にその交換を行うことができ、保全性が非常に優れたものとなつ ている。そして、アンテナ (48)を介しての親機 (19)との送受信は、アンテナ (48)の障害 物となるもの(例えば電池など)がアンテナ (48)の頂部に位置していないことから、安 定した通信が可能であり、しかも、第 1実施形態に比べて、ケース (33)の上面からに突 出しているアンテナ (48)の面積が大幅に増加しており、これにより、通信感度が上がり 、十分な通信品質が確保されている。 [0053] Thus, the drive shaft damage unit (31) is supported by the case (33) provided with the resin seal member (38), the wireless board (47) with the antenna (48), and the battery (37). The communication device supporting member (36) and the case bottom wall (44) to which the displacement sensor (34b) is attached are composed of three partial forces. ) The case inserted from below the bottom assembly bolt (52) is simply removed, so when the wireless board (47) or battery (37) needs to be replaced, it can be easily replaced. The maintainability is becoming very good. Then, since transmission / reception with the main unit (19) via the antenna (48) is not an obstacle (for example, a battery) that is an obstacle to the antenna (48), it is not located on the top of the antenna (48). Stable communication is possible, and the area of the antenna (48) protruding from the upper surface of the case (33) is greatly increased compared to the first embodiment. As a result, sufficient communication quality is ensured.
[0054] 上記駆動軸損傷診断ユ ット (31)は、損傷診断ユ ットを有していない駆動軸に対
して、ケース (33)をケース挿入孔 (12)に挿入することにより、着脱自在に取り付けること ができ、これにより、既存の駆動軸の損傷診断を容易に行うことができる。 [0054] The drive shaft damage diagnosis unit (31) is provided for a drive shaft that does not have a damage diagnosis unit. Then, by inserting the case (33) into the case insertion hole (12), the case (33) can be detachably attached, and thus damage diagnosis of the existing drive shaft can be easily performed.
[0055] なお、第 2実施形態のアンテナ (48)および榭脂製シール部材 (38)の構成は、第 1実 施形態におけるワイヤレス通信機 (15)を図 8の構成とすることにより、第 1実施形態に 適用することができる。 [0055] The configuration of the antenna (48) and the resin seal member (38) of the second embodiment is the same as that of the wireless communication device (15) of the first embodiment shown in FIG. It can be applied to one embodiment.
[0056] 図 8において、ワイヤレス通信機 (15)は、通信機支持部材 (16)の底壁 (16a)に載置さ れたワイヤレス基板 (61)と、ワイヤレス基板 (61)に立設されたアンテナ (62)とからなる。 通信機支持部材 (16)の開口は、榭脂製シール部材 (63)によって閉鎖されている。通 信機支持部材 (16)は、底壁 (16a)、周壁 (16b)および周壁 (16b)頂部に設けられたフラン ジ部 (16c)からなり、通信機支持部材 (16)の周壁 (16b)外周には、ケース (13)開口部内 周に設けられためねじ部 (13c)にねじ合わされるおねじ部 (16d)が設けられている。 In FIG. 8, the wireless communication device (15) is erected on the wireless substrate (61) placed on the bottom wall (16a) of the communication device support member (16) and the wireless substrate (61). Antenna (62). The opening of the communication device support member (16) is closed by a resin seal member (63). The communication device support member (16) includes a bottom wall (16a), a peripheral wall (16b), and a flange portion (16c) provided on the top of the peripheral wall (16b), and the communication device support member (16) has a peripheral wall (16b). ) On the outer periphery, a male screw portion (16d) is provided on the inner periphery of the opening of the case (13), and thus screwed with the screw portion (13c).
[0057] アンテナ (62)は、ワイヤレス基板 (61)から上方にのびる立上り部 (62a)と、立上り部 (62 a)に連なりかつワイヤレス基板 (61)と平行なループ状に形成された頂部 (62b)とを有し ている。アンテナ (62)は、銅線で形成されており、立上り部 (62a)および頂部 (62b)を合 わせた全長が波長えの 1Z4とされている。頂部 (62b)は、通信機支持部材 (16)の上 面よりも上方に突出させられて 、る。 [0057] The antenna (62) includes a rising portion (62a) extending upward from the wireless substrate (61) and a top portion formed in a loop shape connected to the rising portion (62a) and parallel to the wireless substrate (61) ( 62b). The antenna (62) is made of copper wire, and the total length of the rising part (62a) and the top part (62b) is 1Z4 with a wavelength. The top portion (62b) protrudes upward from the upper surface of the communication device support member (16).
[0058] 榭脂製シール部材 (63)は、円筒部 (63a)および頂壁 (63b)力もなる。通信機支持部材 (16)の周壁 (16b)の上端部内周には、環状の内方突出部 (16e)が形成されており、榭 脂製シール部材 (63)の円筒部 (63a)の外周は、この内方突出部 (16e)によって上方へ の抜けが防止されるように段付き状に形成されている。榭脂製シール部材 (63)は、ァ ンテナ (62)を通信機支持部材 (16)の上面よりも上方に突出させるため、その上面がァ ンテナ (62)の頂部 (62b)よりもさらに上方に位置するように形成されて!、る。榭脂製シ 一ル部材 (63)の頂壁 (63b)の下面には、アンテナ (62)の頂部 (62b)が収められる環状溝 (63c)が形成されて 、る。榭脂製シール部材 (63)の通信機支持部材 (16)の上面力もの 突出量は、上下の駆動軸 (1)と干渉しな 、ような大きさ (数 mm程度)とされて 、る。 産業上の利用可能性 The resin seal member (63) also has a cylindrical portion (63a) and a top wall (63b) force. An annular inward protrusion (16e) is formed on the inner periphery of the upper end of the peripheral wall (16b) of the communication device support member (16), and the outer periphery of the cylindrical portion (63a) of the resin seal member (63) Is formed in a stepped shape so as to prevent upward intrusion by the inward protruding portion (16e). The resin seal member (63) causes the antenna (62) to protrude above the upper surface of the communication device support member (16), so that the upper surface is further above the top (62b) of the antenna (62). Formed to be located in! An annular groove (63c) for receiving the top portion (62b) of the antenna (62) is formed on the lower surface of the top wall (63b) of the resin seal member (63). The upper surface force of the communication device support member (16) of the resin seal member (63) is so large that it does not interfere with the upper and lower drive shafts (1) (approximately several millimeters). . Industrial applicability
[0059] この発明は、圧延設備等の駆動軸の損傷を診断するための駆動軸損傷診断ュ-ッ トを提供する。従来、駆動軸の損傷を診断するためには、定期的に分解検査を実施
していたが、この発明の駆動軸損傷診断ユニットを使用することにより、分解検査に 掛カる手間および時間を省略することができる。
[0059] The present invention provides a drive shaft damage diagnosis unit for diagnosing drive shaft damage in rolling equipment or the like. Conventionally, in order to diagnose the damage of the drive shaft, periodic overhaul inspection has been carried out However, by using the drive shaft damage diagnosis unit of the present invention, it is possible to save labor and time required for overhauling.