WO2017104057A1

WO2017104057A1 - 監視装置、転動体交換システム、交換装置及びベアリング

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Publication number: WO2017104057A1
Application number: PCT/JP2015/085419
Authority: WO
Inventors: 哲也中林
Original assignee: Sakai Display Products Corp
Current assignee: Sakai Display Products Corp
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2018-06-17

Abstract

短時間でベアリングを修理することができる監視装置、転動体交換システム、交換装置及びベアリングを提供する。　ベアリングの転動体の摩耗度合いを監視する監視装置であって、前記ベアリングの少なくとも一部は透明部によって構成されており、前記透明部に光を照射する照射部と、前記透明部を通過した前記転動体からの反射光を受光する受光部と、該受光部にて受光した光量に基づいて、前記転動体の摩耗度合いを演算する演算部とを備えることを特徴とする監視装置。

Description

監視装置、転動体交換システム、交換装置及びベアリング

　本技術は、ベアリングの転動体の摩耗度合いを監視する監視装置、転動体交換システム、交換装置及びベアリングに関する。

　従来、減速機の故障診断装置が提案されている（特許文献１参照）。減速機はベアリングを備えており、故障診断装置は、ベアリングのボール（転動体）の周囲に設けられたグリスに含まれる鉄粉含有量を検出し、ボールの摩耗量を演算している。ボールの摩耗量が許容値を超過した場合に、ユーザはベアリングを交換することができる。

特開２００９－２２６４８８号公報

　しかし、ベアリングの交換には長時間を要する。

　本実施例は係る事情に鑑みてなされたものであり、短時間で修理することができる監視装置、転動体交換システム、交換装置及びベアリングを提供することを目的とする。

　本実施例に係る監視装置は、ベアリングの転動体の摩耗度合いを監視する監視装置であって、前記ベアリングの少なくとも一部は透明部によって構成されており、前記透明部に光を照射する照射部と、前記透明部を通過した前記転動体からの反射光を受光する受光部と、該受光部にて受光した光量に基づいて、前記転動体の摩耗度合いを演算する演算部とを備えることを特徴とする。

　透明部を介して、光を転動体に照射する。転動体からの反射光の光量に基づいて、転動体毎の摩耗度合いを演算することができる。また摩耗度合いが許容値を超過した転動体だけを交換することができ、ベアリング全体を交換する必要がない。

実施の形態に係るボール交換システムのベアリングを略示する斜視図である。図１に示すＩＩ－ＩＩ線を切断線とした断面図である。ボールへの光照射及びボールからの反射光受光の為に透明部を有した連結部を略示する分解斜視図である。連結部の側面断面図である。図１に示すＶ－Ｖ線を切断線とした断面図である。ボール交換システムの監視装置を示すブロック図である。グリスの劣化前後におけるベアリングの運転時間と照射光に対するグリスを介したボールからの反射光量（光センサの受光量）との関係を示すグラフの一例である。ボールの摩耗量が所定量未満及び所定量以上である場合におけるベアリングの運転時間と照射光に対するグリスを介したボールからの反射光量（光センサの受光量）との関係を示すグラフの一例である。ベアリングのボールに対する監視制御を説明するフローチャートである。転動体交換治具を略示する断面図である。転動体交換治具を取り付けた直後のベアリングを略示する斜視図である。ベアリングにセットした直後の転動体交換治具を略示する断面図である。ベアリングにセットした転動体交換治具を、図１０の白抜き矢印が示す向きにスライドさせた状態を略示する断面図である。図１０の白抜き矢印が示す向きに転動体交換治具をスライドさせた後における、破損したボールと新しいボールとの交換を略示する断面図である。

　以下実施の形態に係るボール交換システムを図面に基づいて説明する。図１は、ボール交換システムのベアリング１を略示する斜視図、図２は、図１に示すＩＩ－ＩＩ線を切断線とした断面図である。以下の説明において使用する周方向、軸方向及び径方向は、ベアリング１の周方向、軸方向及び径方向を示す。

　ベアリング１は、内輪２と、該内輪２を囲む外輪３と、該外輪３及び内輪２の間にて狭持された転動可能なボール５０とを備える。なおボール５０は転動体の一例であり、他の転動体（例えばローラ）を使用してもよい。ボール５０の周囲にはグリス（図示略）が供給されている。内輪２の外周の一部に凹部２ａが設けられている。凹部２ａは、周方向に沿って円弧状に形成されている。

　外輪３は、軸方向から視認した場合にＣ状をなす本体部３０と、該本体部３０の一端部分３０ａ及び他端部分３０ｂを連結する連結部３１とを備える。連結部３１は、前記凹部２ａに対応した位置に配されている。内輪２及び外輪３は、前記凹部２ａの周方向寸法の範囲内において、軸回りに回転する。すなわち、内輪２及び外輪３は、連結部３１が常時凹部２ａ内に位置するように、回転する。

　ボール５０は周方向に移動可能であり、内輪２又は外輪３の回転時に周方向に移動する。ボール５０は、外輪３の内側に収容されており、前記凹部２ａに対応する位置において、凹部２ａ内に落下せず、外輪３又は連結部３１内を周方向に移動する。

　図３は、ボール５０への光照射及びボール５０からの反射光受講の為に透明部を有した連結部３１を略示する分解斜視図、図４は、連結部３１の側面断面図である。連結部３１は、ベアリング１の軸方向に対向した第１側面部３３及び第２側面部３４と、ベアリング１の径方向内側に配置された第３側面部３５と、径方向外側に配置された透明部３２とを備える。第１側面部３３～第４側面部３５は、ベアリング１の連結部３１において、本体部３０の両端部分３０ａ、３０ｂを４方向から覆うカバー部を構成する。第１側面部３３は径方向及び周方向に延びた板状をなす。第１側面部３３の周方向両端部に、径方向に貫通しており、ボルト３６を挿入する挿入孔３３ａ、３３ａがそれぞれ設けられている。

　第１側面部３３における第２側面部３４の反対側の面には、周方向に離隔した二つの溝３３ｂ、３３ｂが設けられている。溝３３ｂは径方向に延びている。前記溝３３ｂを、第１連結ピン３７（連結ピン）が軸方向に貫通している。図４に示すように、第１連結ピン３７には、付勢部材３７ａ（例えばばね又はゴム）が設けられており、付勢部材３７ａによって、第１連結ピン３７は、起立する方向に付勢されている。付勢力に抗して第１連結ピン３７を押した場合、第１連結ピン３７は倒伏する。なお力が付与されていない場合、付勢部材３７ａの付勢力によって第１連結ピン３７は軸方向に起立する。

　第２側面部３４の周方向両端部に、径方向に貫通しており、ボルト３６を挿入する挿入孔３４ａ、３４ａがそれぞれ設けられている。第２側面部３４における第１側面部３３の反対側の面には、周方向に離隔した二つの溝３４ｂ、３４ｂが設けられている。溝３４ｂは径方向に延びている。前記溝３４ｂを、第１連結ピン３７が軸方向に貫通している。第１連結ピン３７には、付勢部材３７ａが設けられており、付勢部材３７ａによって、第１連結ピン３７は、起立する方向に付勢されている。付勢力に抗して第１連結ピン３７を押した場合、第１連結ピン３７は倒伏する。なお第１連結ピン３７の周囲には、起立及び倒伏するための空間が確保されている。

　第３側面部３５は、軸方向及び周方向に延びた板状をなす。第３側面部３５の前記挿入孔３３ａ、３４ａに対応した位置には、雌ねじを有するねじ孔３５ａがそれぞれ設けられている。ねじ孔３５ａは、挿入孔３３ａ、３４ａに対して同軸的に設けられている。

　透明部３２は光を透過する部材によって構成されている。透明部３２は、軸方向及び周方向に延びた板状をなす。透明部３２において、第１側面部３３及び第２側面部３４の挿入孔３３ａ、３４ａに対応した位置に、挿入孔３２ａがそれぞれ設けられている。該挿入孔３２ａは、前記挿入孔３３ａ、３４ａに対して同軸的に設けられている。透明部３２、第１側面部３３及び第２側面部３４の挿入孔３２ａ、３３ａ、３４ａにボルト３６が挿入されており、挿入されたボルト３６は第３側面部３５のねじ孔３５ａに螺合している。透明部３２において、第１側面部３３及び第２側面部３４の溝３３ｂ、３４ｂに対応した位置に、溝３２ｂがそれぞれ設けられている。

　図５は、図１に示すＶ－Ｖ線を切断線とした断面図である。前記一端部分３０ａの軸方向一側及び他側に、径方向及び周方向に延びる転動体交換治具６０に対応した板状の扉開閉治具４０がそれぞれ設けられている。扉開閉治具４０は連結部３１の隣に位置する。扉開閉治具４０には、軸方向外向きに突出しており、周方向に離隔した二つの突出部４１、４１が設けられている。突出部４１は径方向に延びる。なお扉開閉治具４０及び突出部４１は第２解除部を構成する。

　図６は、ボール交換システムの監視装置を示すブロック図である。監視装置は、光センサ８１及び制御装置１００を備える。光センサ８１は、照射部及び受光部を備える。照射部は、ベアリング１の透明部３２を通してボール５０に光を照射する。受光部は、透明部３２を通過したボール５０からの反射光を受光する。なお光センサ８１に代えて、照射部及び受光部を別に設けてもよい。照射部は、例えば発光ダイオードであり、受光部は、例えば光電センサである。

　制御装置１００は、ＣＰＵ１０１(Central Processing Unit)、ＲＯＭ１０２(Read Only Memory)、ＲＡＭ１０３(Random Access Memory)、不揮発性メモリ１０４、入力インタフェース（入力Ｉ／Ｆ）１０５及び出力インタフェース（出力Ｉ／Ｆ）１０６等を備える。ＣＰＵ１０１はタイマ１０１ａを備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納した制御プログラムをＲＡＭ１０３に読み込んで、ベアリング１のボール５０に対する監視制御及びボール５０を交換するボール交換制御等を実行する。

　不揮発性メモリ１０４には、後述する使用時間及びグリスの透過率を示すテーブル（図示略）、閾値Ｋ、基準波形等が記憶されている。

　出力インタフェース１０６からは、ベアリング１に嵌合する軸を含む駆動装置８２、ボールを供給する供給部８３及びアーム８４に、駆動信号及び停止信号が出力される。また出力インタフェース１０６からは、種々の情報を表示する表示信号が表示部８５に出力される。

　入力インタフェース１０５には、操作部８０にて受け付けた操作が示す信号、例えば駆動装置８２の運転を開始する運転開始信号が入力される。ボール５０にて反射した光は光センサ８１にて受光され、入力インタフェース１０５には、光センサ８１にて検出された反射光の光量が入力される。

　ベアリング１の運転時間と照射光に対するグリスを介したボール５０からの反射光量（光センサ８１の受光量）との関係は、例えば波形によって示される。図７Ａは、グリスの劣化前後におけるベアリング１の運転時間と照射光に対するグリスを介したボール５０からの反射光量（光センサ８１の受光量）との関係を示すグラフの一例である。なお図７Ａにおいて、全てのボール５０の摩耗量は所定量未満であるとする。

　実線は、グリスが劣化する前のグラフを示し、破線は、グリスが劣化した後のグラフを示す。ボール５０の周囲に供給されたグリスは、使用時間が経過するに従って、劣化する。劣化前のグリスは略透明であるが、劣化が進行するに従って、グリスの色相は徐々に濃くなり、例えば赤黒くなり、光の受光量が低下する。

　グリスの使用時間及び透過率を示す関係は、実験によって求められ、実験結果に基づいて、グリスの使用時間及び透過率を示すテーブル（図示略）が作成される。前述したように、テーブルは不揮発性メモリ１０４に記憶されており、ＣＰＵ１０１は、テーブルを参照して、受光量を補正する。

　図７Ｂは、ボール５０の摩耗量が所定量未満及び所定量以上である場合におけるベアリング１の運転時間と照射光に対するグリスを介したボール５０からの反射光量（光センサ８１の受光量）との関係を示すグラフの一例である。図７Ｂにおいて、一点鎖線にて示された波形は、全てのボール５０の摩耗量が所定量未満の場合における波形（以下第１波形という）を示し、実線にて示された波形は、少なくとも一つのボール５０の摩耗量が所定量以上である場合における波形（以下第２波形という）を示す。

　ボール５０の摩耗量が所定量以上である場合、第１波形及び第２波形間の偏差が所定値よりも大きくなる。例えば、第１波形の最大ピーク値Ｐ１と、第２波形の最大ピーク値Ｐ２との差分の絶対値が閾値Ｋ以上となる。

　図８は、ベアリング１のボール５０に対する監視制御を説明するフローチャートである。制御装置１００のＣＰＵ１０１は、操作部８０から運転開始信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１）。運転開始信号が入力されていない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１に処理を戻す。

　運転開始信号が入力された場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は光センサ８１による光の照射及び受光を実行し（ステップＳ２）、第２波形を作成する（ステップＳ３）。ＣＰＵ１０１は第１波形を参照し（ステップＳ４）、タイマ１０１ａを参照する（ステップＳ５）。なおタイマ１０１ａは、グリス供給後の累積運転時間を計測している。

　ＣＰＵ１０１は、テーブルを参照し（ステップＳ６）、グリスの使用時間及び透過率を確認する。ＣＰＵ１０１は、タイマ１０１ａにて計測した累積運転時間と、グリスの使用時間及び透過率を示すテーブルとに基づいて、グリスの透過率を求め、ステップＳ４で参照した第１波形を補正する（ステップＳ７）。なお累積運転時間は、グリスの使用時間に相当する。

　ＣＰＵ１０１は、第１波形の最大ピーク値Ｐ１と、第２波形の最大ピーク値Ｐ２との差分の絶対値が閾値Ｋ以上であるか否かを判定する（ステップＳ８）。Ｐ１及びＰ２の差分の絶対値がＫ以上でない場合（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ２に処理を戻す。

　Ｐ１及びＰ２の差分の絶対値がＫ以上である場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は表示部８５に異常を表示する信号を出力し（ステップＳ９）、処理を終了する。表示部８５は、異常を示す情報、例えば摩耗したボール５０の存在を表示する。

　Ｐ１及びＰ２の差分の絶対値がＫ以上である場合、転動体交換治具６０（移動機構、ボール交換部）をベアリング１に取り付けて、摩耗したボール５０を交換することができる。図９は、転動体交換治具６０を略示する断面図である。

　転動体交換治具６０は、外輪３の一側面を覆い、円弧状をなす第１被覆板６１と、該第１被覆板６１に対向しており、外輪３の他側面を覆い、円弧状をなす第２被覆板６２とを備える。第１被覆板６１は、連結部３１に取り付けられる第１取付板６１ａと、周方向（図９の左右方向）にて第１取付板６１ａに隣接しており、扉開閉治具４０及び突出部４１（第２解除部）に取り付けられる第２取付板６１ｂとを備える。

　第１取付板６１ａは周方向に延びる。第１取付板６１ａにおける第２被覆板６２に対向する面には、第２被覆板６２に向けて突出しており、径方向（図９の表裏方向）に延びた突条６１ｅがそれぞれ設けられている。二つの突条６１ｅは周方向に離隔している。

　第２取付板６１ｂは周方向に延びており、第２取付板６１ｂの両端部には、第２被覆板６２側に突出しており、後述するスライダ７０を係止する係止部６１ｃが設けられている。第１取付板６１ａ側に位置する係止部６１ｃの突出端部は第１取付板６１ａに連なっている。第２取付板６１ｂには、第２取付板６１ｂから第２被覆板６２の反対側に突出しており、ボール５０を排出する排出通路６３が設けられている。

　排出通路６３は、第２取付板６１ｂを貫通した開口６３ｆを備える。第２取付板６１ｂの第２被覆板６２に対向する面には、周方向における開口６３ｆの両隣それぞれに径方向に延びた溝６１ｄが設けられている。

　第２被覆板６２は、連結部３１に取り付けられる第３取付板６２ａと、周方向にて第３取付板６２ａに隣接しており、扉開閉治具４０及び突出部４１（第２解除部）に取り付けられる第４取付板６２ｂとを備える。

　第３取付板６２ａは周方向に延びる。第３取付板６２ａにおける第１被覆板６１に対向する面には、第１被覆板６１に向けて突出しており、径方向に延びた突条６２ｅがそれぞれ設けられている。二つの突条６２ｅ、６２ｅは周方向に離隔している。

　第４取付板６２ｂは周方向に延びており、第４取付板６２ｂの両端部には、第１被覆板６１側に突出しており、後述するスライダ７０を係止する係止部６２ｃが設けられている。第３取付板６２ａ側に位置する係止部６２ｃの突出端部は第３取付板６２ａに連なっている。第４取付板６２ｂには、第４取付板６２ｂから第１被覆板６１の反対側に突出しており、ボール５０を供給する供給通路６４が設けられている。

　供給通路６４は、第４取付板６２ｂを貫通した開口６４ｆを備える。第４取付板６２ｂの第１被覆板６１に対向する面には、周方向における開口６４ｆの両隣それぞれに径方向に延びた溝６２ｄが設けられている。第１取付板６１ａと第３取付板６２ａとは軸方向（図９の上下方向）に対向し、第２取付板６１ｂと第４取付板６２ｂとは軸方向に対向する

　第２取付板６１ｂと第４取付板６２ｂとの間にスライダ７０が摺動可能に設けられている。スライダ７０の中央部は、排出通路６３又は供給通路６４の中央部分に対応する周方向位置に配されている。スライダ７０は、第１摺動板７１、第２摺動板７２及び第３摺動板を備える。第１摺動板７１は、第２取付板６１ｂの第２被覆板６２に対向する面に設けられている。第１摺動板７１は、周方向に離隔しており、径方向に延びた二つの溝７１ａ、７１ａ（第２溝）を備える。この二つの溝７１ａの位置は第２取付板６１ｂの二つの溝６１ｄの位置に対応している。図９に示すように、第１取付板６１ａ側において第１摺動板７１が係止部６１ｃに係止している場合に、第１摺動板７１の溝７１ａの位置と第２取付板６１ｂの溝６１ｄの位置は、周方向において略同じになる。

　第１摺動板７１の溝７１ａを第２連結ピン７４が軸方向に貫通している。図９に示すように、第２連結ピン７４には、第２付勢部材７４ａが設けられており、第２付勢部材７４ａによって、第２連結ピン７４は、起立する方向に付勢されている。付勢力に抗して第２連結ピン７４を押した場合、第１連結ピン３７は倒伏する。

　第２連結ピン７４は軸方向に起立し、起立した状態において、その一端部が第２取付板６１ｂの溝６１ｄ内に位置し、その他端部が第１摺動板７１の溝７１ａ内に位置している。起立した状態において、第２連結ピン７４は、第１摺動板７１及び第２取付板６１ｂの相対的な周方向移動を規制している。換言すれば、第２連結ピン７４は第１摺動板７１及び第２取付板６１ｂを連結する。第１摺動板７１は初期位置において、排出通路６３を閉鎖している。

　第２摺動板７２は、第４取付板６２ｂの第１フレームに対向する面に設けられている。第２摺動板７２は、周方向に離隔しており、径方向に延びた二つの溝７２ａ、７２ａを備える。この二つの溝７２ａの位置は第４取付板６２ｂの二つの溝６２ｄの位置に対応している。図９に示すように、第３取付板６２ａ側において第２摺動板７２が係止部６２ｃに係止している場合に、第２摺動板７２の溝７２ａの位置と第４取付板６２ｂの溝６２ｄの位置は、周方向において略同じになる。

　第２摺動板７２の溝７２ａを第２連結ピン７４が軸方向に貫通している。図９に示すように、第２連結ピン７４には、第２付勢部材７４ａが設けられており、第２付勢部材７４ａによって、第２連結ピン７４は、起立する方向に付勢されている。付勢力に抗して第２連結ピン７４を押した場合、第１連結ピン３７は倒伏する。

　第２連結ピン７４は軸方向に起立し、起立した状態において、その一端部が第４取付板６２ｂの溝６２ｄ内に位置し、その他端部が第２摺動板７２の溝７２ａ内に位置している。起立した状態において、第２連結ピン７４は、第２摺動板７２及び第４取付板６２ｂの相対的な周方向移動を規制している。換言すれば、第２連結ピン７４は第２摺動板７２及び第４取付板６２ｂを連結する。第２摺動板７２は初期位置において、供給通路６４を閉鎖している。なお第１取付板６１ａ、第３取付板６２ａ及び突条６１ｅ、６２ｅは解除機構及び解除部を構成する。

　第３取付板６２ａ（又は第１取付板６１ａ）の中央部分と排出通路６３（又は供給通路６４）の中央部分との間の周方向寸法Ｄ１と、排出通路６３（又は供給通路６４）の中央部分と第４取付板６２ｂ（又は第２取付板６１ｂ）における供給通路６４の反対側部分（図９の右側部分）との間の周方向寸法Ｄ２とは略同じである。

　外輪３に摩耗したボール５０（以下摩耗したボール５０を旧ボール５２という）が存在する場合、ＣＰＵ１０１は、駆動装置８２に駆動信号を出力し、旧ボール５２を連結部３１に位置させて、旧ボール５２を新ボール５１に交換する。

　図１０は、転動体交換治具６０を取り付けた直後のベアリング１を略示する斜視図、図１１Ａは、ベアリングにセットした直後の転動体交換治具６０を略示する断面図、図１１Ｂは、ベアリングにセットした転動体交換治具６０を、図１０の白抜き矢印が示す向きにスライドさせた状態を略示する断面図、図１１Ｃは、図１０の白抜き矢印が示す向きに転動体交換治具をスライドさせた後における、破損したボールと新しいボールとの交換を略示する断面図である。

　図１０及び図１１Ａに示すように、４個の第１連結ピン３７及び４個の第２連結ピン７は、転動体交換治具６０をベアリング１に取り付けた場合に、同時に倒伏され、解除部及び第２解除部が同時に解除され、転動体交換治具６０がベアリングに対して、図１０の白抜き矢印の方向にスライド可能となる。図１１Ｂに示すように、転動体交換治具６０のスライドによって、破損した旧ボール５２を図１１Ｂ中の上方向に逃がし、下から新ボール５１を挿入する為の通路が確保される。そして図１１Ｃに示すように、旧ボール５２を新ボール５１に交換する。

　上記旧ボール５２及び新ボール５１の交換手順を詳細に説明する。図１１Ａに示すように、まず、ＣＰＵ１０１はアーム８４に駆動信号を出力し、アーム８４によって転動体交換治具６０をベアリング１に取り付ける。このとき第１取付板６１ａ及び第３取付板６２ａの突条６１ｅ、６２ｅを、第１側面部３３及び第２側面部３４の溝３３ｂ、３４ｂに挿入する。突条６１ｅ、６２ｅは、付勢部材３７ａの付勢力に抗して、第１連結ピン３７を倒伏させ、連結部３１と本体部３０との連結を解除する。連結部３１及び本体部３０は、周方向に相対的に移動可能となる。

　また扉開閉治具４０から突出した突出部４１を、第１摺動板７１及び第２摺動板７２の溝に挿入する。突出部４１は、第２付勢部材７４ａの付勢力に抗して、第２連結ピン７４を倒伏させ、スライダ７０と、第１被覆板６１及び第２被覆板６２との連結を解除する。スライダ７０と、第１被覆板６１及び第２被覆板６２とは、周方向に相対的に移動可能となる。スライダ７０は、供給通路６４の中央部分に対応する位置に配されている。供給通路６４には、新ボール５１が供給されている。

　図１０の白抜き矢印及び図１１Ｂの矢印にて示すように、ＣＰＵ１０１はアーム８４に駆動信号を出力し、転動体交換治具６０を連結部３１側（図１１Ｂの左側）に摺動させる。連結部３１は本体部３０に対して摺動し、移動する。第２取付板６１ｂ及び第４取付板６２ｂは、スライダ７０に対して摺動し、移動する。スライダ７０は、連結部３１の反対側において、係止部６１ｃに係止し、転動体交換治具６０は停止する。スライダ７０の移動によって、閉鎖されていた排出通路６３及び供給通路６４は開放される。

　スライダ７０の中央部は、第４取付板６２ｂにおける排出通路６３の反対側部分に位置する。すなわち、スライダ７０は、周方向に、相対的に距離Ｄ２移動する。旧ボール５２は、第２取付板６１ｂ及び第４取付板６２ｂの間、且つ排出通路６３及び供給通路６４の間に位置する。すなわち、旧ボール５２は、周方向に相対的に距離Ｄ１移動する。一端部分３０ａ及び他端部文３０ｂの間には、ボール５０が軸方向に移動可能な空間が形成される。該空間の幅はボール５０の直径よりも若干大きい。排出通路６３及び供給通路６４の幅も、ボール５０の直径よりも若干大きく、ボール５０は前記空間、排出通路６３及び供給通路６４を一つずつ移動することができる。

　ＣＰＵ１０１は、供給部８３に駆動信号を出力する。供給部８３は供給通路６４に新ボール５１を供給する。図１１Ｃの白抜き矢印にて示すように、旧ボール５２は、供給された新ボール５１によって排出通路６３に押し出され、図１１Ｃの矢印にて示すように、本体部３０の一端部分３０ａ及び他端部分３０ｂの間に新ボール５１が供給される。換言すれば、旧ボール５２と新ボール５１とが交換される。

　旧ボール５２を新ボール５１に交換した後、図１０の白抜き矢印が示す方向とは反対方向に、転動体交換治具６０をベアリング１と相対的にスライドさせると、図１１Ａに示す状態に戻り、第１側面部３３及び第２側面部３４は、一端部分３０ａ及び他端部分３０ｂを覆う。そして、転動体交換治具６０をベアリング１から取り外す。このとき、図５に示すように、上記８箇所のピンが立ちあがり、ベアリング１と、第１側面部３３及び第２側面部３４それぞれとがロックされる。

　なお上述した実施の形態においては、ＣＰＵ１０１が転動体交換治具６０の取り付け及びボールの交換を自動的に行っているが、手動で交換してもよい。すなわちユーザが転動体交換治具６０をベアリング１に取り付けて、供給部８３を操作し、ボール５０を交換してもよい。

　また透明部３２を介して、光をボール５０に照射する。ボール５０からの反射光の光量に基づいて、ボール５０毎の摩耗度合いを演算することができる。また摩耗度合いが許容値を超過したボール５０だけを交換することができ、ベアリング１全体を交換する必要がない。

　またベアリング１を長時間使用した場合、ボール５０の周囲に位置するグリスは劣化し、光の透過率も低下する。実施の形態においては、ボール５０の摩耗度合いを演算する場合、ベアリング１の使用時間に応じた補正を行うことができる。

　また、連結部３１による本体部３０の連結を解除し、連結部３１を移動させて、転動体交換治具６０（ボール交換部）を本体部３０の両端部分３０ａ、３０ｂの間に位置させる。転動体交換治具６０によって、前記両端部分３０ａ、３０ｂの間に位置した旧ボール５２を新ボール５１に交換する。

　また、第１連結ピン３７を倒伏させて、本体部３０の両端部分３０ａ、３０ｂの連結を解除する。また、溝３４ｂに突条６１ｅ、６２ｅ（解除機構、解除部）を挿入させて、第１連結ピン３７の倒伏を実現する。

　また、第２連結ピン７４を倒伏させて、第１被覆板６１及び第２被覆板６２とスライダ７０との連結を解除する。また第１連結ピン３７及び第２連結ピン７４の倒伏を連動させることによって、第１被覆板６１及び第２被覆板６２とスライダ７０との相対的な移動と、本体部３０及び連結部３１の相対的な移動を同時に実現させることができる。

　また転動体交換治具６０をベアリング１に取り付けて、周方向にスライドさせるだけで、ボール５０の交換ができる。そのため、自動交換のみならず、手動でも容易にボール５０を交換することができる。

　また、溝７１ａ（第２溝）に突出部４１（第２解除部）を挿入させて、第２連結ピン７４の倒伏を実現する。

　上述した実施の形態においては、連結部３１の一部（透明部３２）のみが透明であるが、その他の部分も透明に構成してもよい。すなわち、連結部３１において、透明部３２と、その他の部分の全部又は一部とを透明に構成してもよい。また本体部３０及び連結部３１全体を透明に構成してもよい。

　なおステップＳ８において、ボール５０の摩耗量が所定量以上であるか否かを判定するために、第１波形の最小ピーク値及び第２波形の最小ピーク値の差分の絶対値と、所定の閾値とを比較し、前記絶対値が前記閾値以上であるか否かを判定してもよい。

　今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、請求の範囲内での全ての変更及び請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

　１　ベアリング
　２　内輪
　３　外輪
　３０　本体部
　３１　連結部（移動部）
　３２　透明部
　３３　第１側面部（カバー部）
　３４　第２側面部（カバー部）
　３７ａ　付勢部材
　３４ｂ　溝
　３７　第１連結ピン（連結ピン）
　５０　ボール
　５１　新ボール
　５２　旧ボール
　６０　転動体交換治具（移動機構、転動体交換部）
　６１　第１被覆板（被覆部）
　６１ａ　第１取付板（解除機構、解除部）
　６１ｅ　突条（解除機構、解除部）
　６２　第２被覆板（被覆部）
　６２ａ　第３取付板（解除機構、解除部）
　６２ｅ　突条（解除機構、解除部）
　７０　スライダ
　７１ａ　溝（第２溝）
　７４　第２連結ピン
　７４ａ　第２付勢部材
　８１　光センサ（照射部、受光部）
　１００　制御装置（演算部、補正部）

Claims

　ベアリングの転動体の摩耗度合いを監視する監視装置であって、
　前記ベアリングの少なくとも一部は透明部によって構成されており、
　前記透明部に光を照射する照射部と、
　前記透明部を通過した前記転動体からの反射光を受光する受光部と、
　該受光部にて受光した光量に基づいて、前記転動体の摩耗度合いを演算する演算部と
　を備えることを特徴とする監視装置。
　前記ベアリングの使用時間に応じて、前記演算部にて演算される前記転動体の摩耗度合いを補正する補正部を備えること
　を特徴とする請求項１に記載の監視装置。
　請求項１又は２に記載の監視装置を備え、
　前記ベアリングの外輪は、
　前記転動体を収容しており、Ｃ状をなす本体部と、
　該本体部の両端部分を連結しており、前記透明部を含む連結部と
　を有し、
　前記連結部による連結を解除する解除機構と、
　該解除機構にて連結を解除された前記連結部及び本体部を周方向に相対的に移動させる移動機構と、
　前記本体部の両端部分の間にて転動体を交換する転動体交換部と
　を備えることを特徴とする転動体交換システム。
　前記連結部は、
　前記本体部の両端部分を覆うカバー部と、
　該カバー部を貫通して、前記両端部分それぞれ及び前記カバー部を連結しており、付勢部材によって起立した倒伏可能な複数の連結ピンと
　を有し、
　前記移動機構は、
　前記カバー部及び本体部を覆う被覆部と、
　前記本体部の一端部分に連結され、前記被覆部に対して、前記ベアリングの周方向に相対的に摺動可能なスライダと
　を有し、
　前記解除機構は、
　前記被覆部に設けられており、前記連結ピンを前記付勢部材の付勢力に抗して倒伏させて、前記カバー部及び両端部分の連結を解除する解除部を有すること
　を特徴とする請求項３に記載の転動体交換システム。
　前記カバー部は、前記ベアリングの径方向に延びた溝を有し、
　前記連結ピンは前記溝を前記ベアリングの軸方向に貫通しており、
　前記解除部が前記溝に挿入されて、前記連結ピンが倒伏すること
　を特徴とする請求項４に記載の転動体交換システム。
　前記移動機構は、前記スライダを貫通して、前記被覆部及びスライダを連結しており、第２付勢部材によって起立した倒伏可能な第２連結ピンを有し、
　前記第２付勢部材の付勢力に抗して前記第２連結ピンを倒伏させて、前記被覆部及びスライダの連結を解除する第２解除部が前記本体部に設けられており、
　前記連結ピン及び第２連結ピンの倒伏は連動していること
　を特徴とする請求項４又は５に記載の転動体交換システム。
　前記スライダは、前記ベアリングの径方向に延びた第２溝を有し、
　前記第２連結ピンは前記第２溝を前記ベアリングの軸方向に貫通しており、
　前記第２解除部が前記第２溝に挿入されて、前記第２連結ピンが倒伏すること
　を特徴とする請求項６に記載の転動体交換システム。
　前記移動機構を前記ベアリングに装着した場合に、前記連結ピンによる前記両端部分及びカバー部の連結と、前記第２連結ピンによる前記被覆部及びスライダの連結とが同時的に解除されること
　を特徴とする請求項６又は７に記載の転動体交換システム。
　前記転動体交換部は、転動体を供給する供給通路及び転動体を排出する排出通路を有し、
　前記スライダは、初期位置にて前記供給通路及び排出通路を閉鎖しており、
　前記移動機構を前記ベアリングに装着した後、前記移動機構を前記ベアリングの周方向に沿って一方向に移動させた場合に、前記連結部は移動して前記両端部分の間に空間が形成され且つ前記スライダが移動して前記供給通路及び排出通路を開放し、
　前記移動機構を前記ベアリングの周方向に沿って他方向に移動させた場合に、前記連結部は移動して前記両端部分を連結し且つ前記スライダが移動して前記供給通路及び排出通路を閉鎖すること
　を特徴とする請求項８に記載の転動体交換システム。
　ベアリングの転動体を交換する交換装置であって、
　前記ベアリングの外輪は、
　前記転動体を収容しており、Ｃ状をなす本体部と、
　該本体部の両端部分を連結しており、前記透明部を含む連結部と
　を有し、
　前記連結部による連結を解除する解除機構と、
　該解除機構にて連結を解除された前記連結部及び本体部を周方向に相対的に移動させる移動機構と、
　該移動機構に設けられており、前記本体部の両端部分の間にて転動体を交換する転動体交換部と
　を備えることを特徴とする交換装置。
　転動体を収容しており、外輪の少なくとも一部が透明な部材によって構成されていること
　を特徴とするベアリング。
　前記外輪は周方向に移動可能な移動部を有しており、
　前記移動部が周方向に移動した場合、前記転動体が軸方向に移動可能な空間が形成されること
　を特徴とする請求項１１に記載のベアリング。
　前記移動部をロックするロック部を有し、
　転動体を交換する交換装置を前記ベアリングに取り付けた場合に、前記ロック部によるロックが解除されること
　を特徴とする請求項１２に記載のベアリング。