JP2003065328A - センサ付軸受装置 - Google Patents
センサ付軸受装置Info
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- JP2003065328A JP2003065328A JP2001255989A JP2001255989A JP2003065328A JP 2003065328 A JP2003065328 A JP 2003065328A JP 2001255989 A JP2001255989 A JP 2001255989A JP 2001255989 A JP2001255989 A JP 2001255989A JP 2003065328 A JP2003065328 A JP 2003065328A
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- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低周波から高周波に亘る振動状態を検出するこ
とが可能な低価格でコンパクトなセンサ付軸受装置を提
供する。 【解決手段】センサ付軸受装置は、ハウジング２に組み
込まれており、互いに相対的に回転可能な外輪４及び内
輪６と、これら外内輪間に組み込まれた複数個の転動体
８とを少なくとも有する転がり軸受１０を備えていると
共に、この転がり軸受の振動状態を検出するための音波
検出センサ１２が設けられており、この音波検出センサ
は、外輪、外輪に取り付けられた部材、内輪、内輪に取
り付けられた部材の少なくとも１つ以上にセットされ、
この音波検出センサの出力をワイヤレスで外部に送信す
るようになっている。
とが可能な低価格でコンパクトなセンサ付軸受装置を提
供する。 【解決手段】センサ付軸受装置は、ハウジング２に組み
込まれており、互いに相対的に回転可能な外輪４及び内
輪６と、これら外内輪間に組み込まれた複数個の転動体
８とを少なくとも有する転がり軸受１０を備えていると
共に、この転がり軸受の振動状態を検出するための音波
検出センサ１２が設けられており、この音波検出センサ
は、外輪、外輪に取り付けられた部材、内輪、内輪に取
り付けられた部材の少なくとも１つ以上にセットされ、
この音波検出センサの出力をワイヤレスで外部に送信す
るようになっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械装置（例え
ば、鉄道車両、自動車、搬送車などの移動体、連続鋳造
や圧延機などの工作機械）に組み込まれた軸受の振動状
態を検出し、その予防保全を図ることが可能なセンサ付
軸受装置に関する。
ば、鉄道車両、自動車、搬送車などの移動体、連続鋳造
や圧延機などの工作機械）に組み込まれた軸受の振動状
態を検出し、その予防保全を図ることが可能なセンサ付
軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の軸受装置には、例えば図４に示す
ように、転がり軸受１００がセットされたハウジング１
０２に、振動センサ１０４や温度計（図示しない）が配
設されており、転がり軸受１００の運転中に発生した振
動波や温度変化は、振動センサ１０４や温度計によって
検出され、その検出信号がケーブル１０６を介してモニ
タ１０８に送信されるようになっている。そして、この
ときモニタ１０８に送信された検出信号に基づいて、記
録計１１０が振動状態や温度変化の記録集計処理を行う
と共に、警報装置１１２が異常振動の監視警告処理を行
っている。
ように、転がり軸受１００がセットされたハウジング１
０２に、振動センサ１０４や温度計（図示しない）が配
設されており、転がり軸受１００の運転中に発生した振
動波や温度変化は、振動センサ１０４や温度計によって
検出され、その検出信号がケーブル１０６を介してモニ
タ１０８に送信されるようになっている。そして、この
ときモニタ１０８に送信された検出信号に基づいて、記
録計１１０が振動状態や温度変化の記録集計処理を行う
と共に、警報装置１１２が異常振動の監視警告処理を行
っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の軸受
装置に配設された振動センサ１０４は、検出できる振動
波の周波数帯域に制限があったため、装置内で発生した
振動波が極微小である場合には、その振動波を感度良く
検出することができなかった。例えば、比較的大きな振
動波が発生するような部材の変形や破壊では、従来の振
動センサ１０４でも検出することは可能である。しか
し、部材の変形や破壊に至る以前にも微小変形や微小ク
ラック、摩耗や剥離等の異常振動の初期兆候が現れてお
り、このときの振動は、微小な数１０kHz以上の高周波
成分の弾性波（高周波振動）となるため、その振動状態
を感度良く検出することができなかった。この結果、転
がり軸受１００に異常が発生し初めても、その異常の兆
候を早期に検出することができず、装置の予防保全を図
ることが困難であった。特に、低速回転時の転がり軸受
１００では、装置内で発生する振動波が極微小となるた
め、上述のような振動センサ１０４では、その振動波を
精度良く検出することが困難であり、その結果、軸受の
異常を早期に把握できなくなると共に、温度計にも装置
内の温度上昇がほとんど現れないため、焼き付き等の異
常の兆候を早期に把握できなかった。更に、従来の軸受
装置では、振動センサ１０４や温度計からの検出信号が
ケーブル１０６を介して送信されるようになっている。
この場合、振動センサ１０４や温度計の設置個数が増え
ると、その分だけケーブル１０６の本数を増加させる必
要があり、その結果、ケーブル１０６の配線処理が煩雑
になると共に、配線処理用の部品点数が増加して、装置
の製造コストが上昇してしまう。更に、装置内にケーブ
ル１０６の配線用スペースを確保しなければならないた
め、その分だけ装置が大型化してしまう。また、大きな
外部振動が加わった際に、ケーブル１０６が破断し、信
号の送受信ができなくなってしまう場合もある。本発明
は、このような問題を解決するために成されており、そ
の目的は、低周波から高周波に亘る振動状態を検出する
ことが可能な低価格でコンパクトなセンサ付軸受装置を
提供することにある。
装置に配設された振動センサ１０４は、検出できる振動
波の周波数帯域に制限があったため、装置内で発生した
振動波が極微小である場合には、その振動波を感度良く
検出することができなかった。例えば、比較的大きな振
動波が発生するような部材の変形や破壊では、従来の振
動センサ１０４でも検出することは可能である。しか
し、部材の変形や破壊に至る以前にも微小変形や微小ク
ラック、摩耗や剥離等の異常振動の初期兆候が現れてお
り、このときの振動は、微小な数１０kHz以上の高周波
成分の弾性波（高周波振動）となるため、その振動状態
を感度良く検出することができなかった。この結果、転
がり軸受１００に異常が発生し初めても、その異常の兆
候を早期に検出することができず、装置の予防保全を図
ることが困難であった。特に、低速回転時の転がり軸受
１００では、装置内で発生する振動波が極微小となるた
め、上述のような振動センサ１０４では、その振動波を
精度良く検出することが困難であり、その結果、軸受の
異常を早期に把握できなくなると共に、温度計にも装置
内の温度上昇がほとんど現れないため、焼き付き等の異
常の兆候を早期に把握できなかった。更に、従来の軸受
装置では、振動センサ１０４や温度計からの検出信号が
ケーブル１０６を介して送信されるようになっている。
この場合、振動センサ１０４や温度計の設置個数が増え
ると、その分だけケーブル１０６の本数を増加させる必
要があり、その結果、ケーブル１０６の配線処理が煩雑
になると共に、配線処理用の部品点数が増加して、装置
の製造コストが上昇してしまう。更に、装置内にケーブ
ル１０６の配線用スペースを確保しなければならないた
め、その分だけ装置が大型化してしまう。また、大きな
外部振動が加わった際に、ケーブル１０６が破断し、信
号の送受信ができなくなってしまう場合もある。本発明
は、このような問題を解決するために成されており、そ
の目的は、低周波から高周波に亘る振動状態を検出する
ことが可能な低価格でコンパクトなセンサ付軸受装置を
提供することにある。
【０００４】
【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、本発明のセンサ付軸受装置は、互いに相対的
に回転可能な外輪及び内輪と、これら外内輪間に組み込
まれた複数個の転動体とを少なくとも有する転がり軸受
を備えていると共に、この転がり軸受の振動状態を検出
するための音波検出センサが設けられており、この音波
検出センサは、外輪、外輪に取り付けられた部材、内
輪、内輪に取り付けられた部材の少なくとも１つ以上に
セットされ、この音波検出センサの出力をワイヤレスで
外部に送信することを特徴とする。上記音波検出センサ
は、機械的に発生した振動波を電気信号に変換する。ま
た、音波検出センサは、センサホルダに組み込まれた状
態でセットされ、センサホルダには、音波検出センサの
出力を増幅させる増幅回路が設けられている。センサホ
ルダには、音波検出センサの出力を基準値と比較するコ
ンパレータと、所定時間内に音波検出センサの出力が基
準値を超えた回数をカウントするカウンタとが設けられ
ている。センサホルダには、音波検出センサの出力を所
定の周波数成分の信号波に変換して外部に送信すること
が可能な送信回路が設けられている。上記信号波は、所
定の周波数成分の電波、光波、超音波である。
るために、本発明のセンサ付軸受装置は、互いに相対的
に回転可能な外輪及び内輪と、これら外内輪間に組み込
まれた複数個の転動体とを少なくとも有する転がり軸受
を備えていると共に、この転がり軸受の振動状態を検出
するための音波検出センサが設けられており、この音波
検出センサは、外輪、外輪に取り付けられた部材、内
輪、内輪に取り付けられた部材の少なくとも１つ以上に
セットされ、この音波検出センサの出力をワイヤレスで
外部に送信することを特徴とする。上記音波検出センサ
は、機械的に発生した振動波を電気信号に変換する。ま
た、音波検出センサは、センサホルダに組み込まれた状
態でセットされ、センサホルダには、音波検出センサの
出力を増幅させる増幅回路が設けられている。センサホ
ルダには、音波検出センサの出力を基準値と比較するコ
ンパレータと、所定時間内に音波検出センサの出力が基
準値を超えた回数をカウントするカウンタとが設けられ
ている。センサホルダには、音波検出センサの出力を所
定の周波数成分の信号波に変換して外部に送信すること
が可能な送信回路が設けられている。上記信号波は、所
定の周波数成分の電波、光波、超音波である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
るセンサ付軸受装置について、添付図面を参照して説明
する。なお、以下の説明では、その一例として玉軸受を
図示して説明するが、これに限定されることは無く、円
すいころ軸受や円筒ころ軸受、アンギュラ玉軸受に対し
て本発明を適用できることは言うまでもない。図１に示
すように、本実施の形態のセンサ付軸受装置は、ハウジ
ング２に組み込まれており、互いに相対的に回転可能な
外輪４及び内輪６と、これら外内輪間に組み込まれた複
数個の転動体８とを少なくとも有する転がり軸受１０を
備えていると共に、この転がり軸受１０の振動状態を検
出するための音波検出センサ１２が設けられており、こ
の音波検出センサ１２は、外輪４、外輪４に取り付けら
れた部材（例えばハウジング２）、内輪６、内輪６に取
り付けられた部材（例えば軸１４）の少なくとも１つ以
上にセットされ、この音波検出センサ１２の出力をワイ
ヤレスで外部に送信するようになっている。本実施の形
態では、外輪４にハウジング２が取り付けられ、内輪６
に軸１４が取り付けられている。この場合、外輪４を回
転させる外輪回転（内輪静止）方式や内輪６を回転させ
る内輪回転（外輪静止）方式、或いは、外輪４及び内輪
６を互いに回転させる方式のいずれかを選択することが
可能である。また、保持器（図示しない）や密封板（接
触若しくは非接触シール又はシールド）１６など、その
他の軸受構成は必要に応じて選択することが可能であ
る。
るセンサ付軸受装置について、添付図面を参照して説明
する。なお、以下の説明では、その一例として玉軸受を
図示して説明するが、これに限定されることは無く、円
すいころ軸受や円筒ころ軸受、アンギュラ玉軸受に対し
て本発明を適用できることは言うまでもない。図１に示
すように、本実施の形態のセンサ付軸受装置は、ハウジ
ング２に組み込まれており、互いに相対的に回転可能な
外輪４及び内輪６と、これら外内輪間に組み込まれた複
数個の転動体８とを少なくとも有する転がり軸受１０を
備えていると共に、この転がり軸受１０の振動状態を検
出するための音波検出センサ１２が設けられており、こ
の音波検出センサ１２は、外輪４、外輪４に取り付けら
れた部材（例えばハウジング２）、内輪６、内輪６に取
り付けられた部材（例えば軸１４）の少なくとも１つ以
上にセットされ、この音波検出センサ１２の出力をワイ
ヤレスで外部に送信するようになっている。本実施の形
態では、外輪４にハウジング２が取り付けられ、内輪６
に軸１４が取り付けられている。この場合、外輪４を回
転させる外輪回転（内輪静止）方式や内輪６を回転させ
る内輪回転（外輪静止）方式、或いは、外輪４及び内輪
６を互いに回転させる方式のいずれかを選択することが
可能である。また、保持器（図示しない）や密封板（接
触若しくは非接触シール又はシールド）１６など、その
他の軸受構成は必要に応じて選択することが可能であ
る。
【０００６】音波検出センサ１２は、機械的に発生した
数１０kHz以上の周波数の振動波を電気信号に変換する
ことができるように構成されている。具体的には、振動
波を検出し、この振動波を電圧レベルの変化に置き換
え、そのときの電圧値に対応した電気信号を出力してい
る。振動波としては、センサ付軸受装置（転がり軸受１
０）の運転中に発生した振動波、外部からの衝撃によっ
てセンサ付軸受装置（転がり軸受１０）から発生した振
動波などが想定される。このような振動波は、その振動
発生源の挙動によって種々の周波数特性、例えば、比較
的検出し易い低周波成分の振動波や、極微小な高周波成
分の振動波などがある。特に、高周波成分の振動波は、
センサ付軸受装置（転がり軸受１０）を構成する部材
（例えば、外輪４、外輪４に取り付けられた部材、内輪
６、内輪６に取り付けられた部材）が、その変形や破壊
に至る以前から微小変形や微小クラック、摩耗や剥離等
の異常振動の初期兆候として現れる。このときの振動波
は、微小な数１０kHz以上の周波数の高周波成分の弾性
波（超音波領域の弾性波）となるため、その振動状態を
感度良く検出するために、本実施の形態では、音波検出
センサ１２を用いている。この場合、音波検出センサ１
２としては、一般に既知のＡＥ(acoustic emission)セ
ンサを用いることができる。なお、図面には、音波検出
センサ１２の一例としてＡＥセンサ１２を表示してい
る。
数１０kHz以上の周波数の振動波を電気信号に変換する
ことができるように構成されている。具体的には、振動
波を検出し、この振動波を電圧レベルの変化に置き換
え、そのときの電圧値に対応した電気信号を出力してい
る。振動波としては、センサ付軸受装置（転がり軸受１
０）の運転中に発生した振動波、外部からの衝撃によっ
てセンサ付軸受装置（転がり軸受１０）から発生した振
動波などが想定される。このような振動波は、その振動
発生源の挙動によって種々の周波数特性、例えば、比較
的検出し易い低周波成分の振動波や、極微小な高周波成
分の振動波などがある。特に、高周波成分の振動波は、
センサ付軸受装置（転がり軸受１０）を構成する部材
（例えば、外輪４、外輪４に取り付けられた部材、内輪
６、内輪６に取り付けられた部材）が、その変形や破壊
に至る以前から微小変形や微小クラック、摩耗や剥離等
の異常振動の初期兆候として現れる。このときの振動波
は、微小な数１０kHz以上の周波数の高周波成分の弾性
波（超音波領域の弾性波）となるため、その振動状態を
感度良く検出するために、本実施の形態では、音波検出
センサ１２を用いている。この場合、音波検出センサ１
２としては、一般に既知のＡＥ(acoustic emission)セ
ンサを用いることができる。なお、図面には、音波検出
センサ１２の一例としてＡＥセンサ１２を表示してい
る。
【０００７】音波検出センサ（ＡＥセンサ）１２は、セ
ンサホルダ１８に組み込まれた状態でセットされ、セン
サホルダ１８には、音波検出センサ１２の出力を増幅さ
せる増幅回路２０や、この増幅回路２０で増幅された音
波検出センサ１２の出力を外部に送信する送信回路２２
など（図２参照）が設けられている。送信回路２２は、
音波検出センサ１２の出力を所定の周波数成分の信号波
に変換して外部にワイヤレス送信することができるよう
になっている。信号波としては、所定の周波数成分の電
波、光波、超音波などが想定できるが、センサ付軸受装
置の使用目的や使用環境などに対応して種々の周波数成
分の信号波に設定することが可能である。音波検出セン
サ１２が組み込まれたセンサホルダ１８のセット方法と
しては、このセンサホルダ１８を外輪４、外輪４に取り
付けられた部材（例えばハウジング２）、内輪６、内輪
６に取り付けられた部材（例えば軸１４）に確実に固定
できる方法であれば、特に限定されることは無く、例え
ば、接着剤で接着させる方法、ねじ止め、嵌合など種々
の方法を採用することが可能である。本実施の形態で
は、その一例として、ハウジング２にセンサホルダ１８
が固定されている。上述したような構成において、セン
サ付軸受装置（転がり軸受１０）の運転中に発生した振
動波は、音波検出センサ（ＡＥセンサ）１２によって検
出され、その検出信号は、増幅回路２０で増幅された
後、送信回路２２で所定の周波数成分に変換されて外部
にワイヤレス送信される。このときコントローラ２４
は、センサホルダ１８からワイヤレス送信された検出信
号に基づいて、記録計２６を制御して、センサ付軸受装
置（転がり軸受１０）の振動状態の記録集計処理を行う
と共に、警報装置２８を制御して、センサ付軸受装置
（転がり軸受１０）の監視警告処理を行う。
ンサホルダ１８に組み込まれた状態でセットされ、セン
サホルダ１８には、音波検出センサ１２の出力を増幅さ
せる増幅回路２０や、この増幅回路２０で増幅された音
波検出センサ１２の出力を外部に送信する送信回路２２
など（図２参照）が設けられている。送信回路２２は、
音波検出センサ１２の出力を所定の周波数成分の信号波
に変換して外部にワイヤレス送信することができるよう
になっている。信号波としては、所定の周波数成分の電
波、光波、超音波などが想定できるが、センサ付軸受装
置の使用目的や使用環境などに対応して種々の周波数成
分の信号波に設定することが可能である。音波検出セン
サ１２が組み込まれたセンサホルダ１８のセット方法と
しては、このセンサホルダ１８を外輪４、外輪４に取り
付けられた部材（例えばハウジング２）、内輪６、内輪
６に取り付けられた部材（例えば軸１４）に確実に固定
できる方法であれば、特に限定されることは無く、例え
ば、接着剤で接着させる方法、ねじ止め、嵌合など種々
の方法を採用することが可能である。本実施の形態で
は、その一例として、ハウジング２にセンサホルダ１８
が固定されている。上述したような構成において、セン
サ付軸受装置（転がり軸受１０）の運転中に発生した振
動波は、音波検出センサ（ＡＥセンサ）１２によって検
出され、その検出信号は、増幅回路２０で増幅された
後、送信回路２２で所定の周波数成分に変換されて外部
にワイヤレス送信される。このときコントローラ２４
は、センサホルダ１８からワイヤレス送信された検出信
号に基づいて、記録計２６を制御して、センサ付軸受装
置（転がり軸受１０）の振動状態の記録集計処理を行う
と共に、警報装置２８を制御して、センサ付軸受装置
（転がり軸受１０）の監視警告処理を行う。
【０００８】このように本実施の形態によれば、音波検
出センサ（ＡＥセンサ）１２を用いたことによって、極
微小の振動波から大きな振動波に亘る広い範囲の振動波
を感度良く検出することができる。特に、低速回転時の
転がり軸受においても部材の変形や破壊に至る以前の微
小変形や微小クラック、摩耗や剥離等の異常振動の初期
兆候を感度良く検出することができる。この結果、セン
サ付軸受装置（転がり軸受１０）に異常が発生し始めた
兆候を早期に検出することができるようになり、装置の
予防保全を事前に図ることが可能となる。更に、本実施
の形態では音波検出センサ（ＡＥセンサ）１２の出力を
ワイヤレスで送信するため、従来のような種々のケーブ
ルが不要となるため、製造コストを低減させることがで
きる。更に、装置内にケーブルの配線用スペースを確保
する必要がないため、装置のコンパクト化を図ることが
できる。なお、本発明は、上述した実施の形態に限定さ
れることは無く、以下のように種々変更することが可能
である。例えば図３に示すように、センサホルダ１８内
に、音波検出センサ（ＡＥセンサ）１２の出力を基準値
と比較するコンパレータ３０と、所定時間内に音波検出
センサ１２の出力が基準値を超えた回数をカウントする
カウンタ３２とを増設し、そのカウント数を送信回路２
２で外部に送信しても良い。なお、基準値は、基準値設
定回路３４で予め任意（装置の使用目的や使用環境な
ど）に設定することができる。このような変形例によれ
ば、上述した実施の形態の効果と同様の効果を得ること
ができるだけで無く、基準値を設定することによって、
異常振動の発生回数や振動の大きさなどを詳細に検出す
ることが可能となる。なお、警報装置２８の機能をセン
サホルダ１８に組み込み、カウンタ３２のカウント数が
一定値以上になったらアラーム出力を送信回路２２で送
信するようにしてもよい。また、増巾回路２０とコンパ
レータ３０との間にバンドパスフィルタを挿入し、特定
周波数のみの異常振動の発生回数を検出するようにする
と、より詳細な検出が可能となる。なお、バンドパスフ
ィルタの周波数はその検出対象により適宜選定するのが
良い。また、複数のバンドパスフィルタを設けることに
よって、複数の周波数帯域の異常振動の発生回数をより
詳細に検出することもでき、より詳細な検出が可能とな
る。また、上述した実施の形態では特に説明しなかった
が、センサホルダ１８に電池等の電源（図示しない）
や、太陽電池等の発電機構（図示しない）を併設しても
良い。このようにすれば、外部電源を必要とすること無
くセンサホルダ１８に組み込まれた各回路構成（例え
ば、音波検出センサ（ＡＥセンサ）１２、増幅回路２
０、送信回路２２など）を駆動制御することができるた
め、センサホルダ１８の取り付け位置の自由度を向上さ
せることができる。また、センサ付軸受装置（転がり軸
受１０）の回転部分（例えば、外輪４、内輪６など）に
磁石（図示しない）を配置し、これに対向した静止部分
（内輪回転であれば外輪４に取り付けられたハウジング
２、外輪回転であれば内輪６に取り付けられた軸１４な
ど）にコイル（図示しない）を配置して発電機を構成
し、この発電機によってセンサホルダ１８の各回路構成
を駆動制御しても良い。なお、この場合には、二次電池
としてバッテリを併設することが好ましい。
出センサ（ＡＥセンサ）１２を用いたことによって、極
微小の振動波から大きな振動波に亘る広い範囲の振動波
を感度良く検出することができる。特に、低速回転時の
転がり軸受においても部材の変形や破壊に至る以前の微
小変形や微小クラック、摩耗や剥離等の異常振動の初期
兆候を感度良く検出することができる。この結果、セン
サ付軸受装置（転がり軸受１０）に異常が発生し始めた
兆候を早期に検出することができるようになり、装置の
予防保全を事前に図ることが可能となる。更に、本実施
の形態では音波検出センサ（ＡＥセンサ）１２の出力を
ワイヤレスで送信するため、従来のような種々のケーブ
ルが不要となるため、製造コストを低減させることがで
きる。更に、装置内にケーブルの配線用スペースを確保
する必要がないため、装置のコンパクト化を図ることが
できる。なお、本発明は、上述した実施の形態に限定さ
れることは無く、以下のように種々変更することが可能
である。例えば図３に示すように、センサホルダ１８内
に、音波検出センサ（ＡＥセンサ）１２の出力を基準値
と比較するコンパレータ３０と、所定時間内に音波検出
センサ１２の出力が基準値を超えた回数をカウントする
カウンタ３２とを増設し、そのカウント数を送信回路２
２で外部に送信しても良い。なお、基準値は、基準値設
定回路３４で予め任意（装置の使用目的や使用環境な
ど）に設定することができる。このような変形例によれ
ば、上述した実施の形態の効果と同様の効果を得ること
ができるだけで無く、基準値を設定することによって、
異常振動の発生回数や振動の大きさなどを詳細に検出す
ることが可能となる。なお、警報装置２８の機能をセン
サホルダ１８に組み込み、カウンタ３２のカウント数が
一定値以上になったらアラーム出力を送信回路２２で送
信するようにしてもよい。また、増巾回路２０とコンパ
レータ３０との間にバンドパスフィルタを挿入し、特定
周波数のみの異常振動の発生回数を検出するようにする
と、より詳細な検出が可能となる。なお、バンドパスフ
ィルタの周波数はその検出対象により適宜選定するのが
良い。また、複数のバンドパスフィルタを設けることに
よって、複数の周波数帯域の異常振動の発生回数をより
詳細に検出することもでき、より詳細な検出が可能とな
る。また、上述した実施の形態では特に説明しなかった
が、センサホルダ１８に電池等の電源（図示しない）
や、太陽電池等の発電機構（図示しない）を併設しても
良い。このようにすれば、外部電源を必要とすること無
くセンサホルダ１８に組み込まれた各回路構成（例え
ば、音波検出センサ（ＡＥセンサ）１２、増幅回路２
０、送信回路２２など）を駆動制御することができるた
め、センサホルダ１８の取り付け位置の自由度を向上さ
せることができる。また、センサ付軸受装置（転がり軸
受１０）の回転部分（例えば、外輪４、内輪６など）に
磁石（図示しない）を配置し、これに対向した静止部分
（内輪回転であれば外輪４に取り付けられたハウジング
２、外輪回転であれば内輪６に取り付けられた軸１４な
ど）にコイル（図示しない）を配置して発電機を構成
し、この発電機によってセンサホルダ１８の各回路構成
を駆動制御しても良い。なお、この場合には、二次電池
としてバッテリを併設することが好ましい。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、低周波から高周波に亘
る振動状態を検出することが可能な低価格でコンパクト
なセンサ付軸受装置を実現することができる。
る振動状態を検出することが可能な低価格でコンパクト
なセンサ付軸受装置を実現することができる。
【図１】 本発明の一実施の形態に係るセンサ付軸受装
置の構成を示す図。
置の構成を示す図。
【図２】 音波検出センサ（ＡＥセンサ）が組み込まれ
たセンサホルダの回路構成を示すブロック図。
たセンサホルダの回路構成を示すブロック図。
【図３】 本発明の変形例に係るセンサホルダの回路構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図４】 従来の軸受装置の構成を示す図。
２：ハウジング
４：外輪
６：内輪
８：転動体
１０：転がり軸受
１２：音波検出センサ（ＡＥセンサ）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０８Ｃ 23/02 Ｇ０８Ｃ 23/00 Ｂ
23/04 Ｃ
Ｆターム(参考） 2F073 AA35 AB02 BB01 BC02 BC04
BC05 CC01 CC08 EE11 GG05
2G024 AC01 BA01 CA13
2G064 AA17 AB02 BA15 CC12 CC54
3J101 AA02 AA42 AA52 AA62 FA24
FA48 GA01 GA31 GA35 GA36
Claims (6)
- 【請求項１】 互いに相対的に回転可能な外輪及び内輪
と、これら外内輪間に組み込まれた複数個の転動体とを
少なくとも有する転がり軸受を備えていると共に、この
転がり軸受の振動状態を検出するための音波検出センサ
が設けられており、この音波検出センサは、外輪、外輪
に取り付けられた部材、内輪、内輪に取り付けられた部
材の少なくとも１つ以上にセットされ、この音波検出セ
ンサの出力をワイヤレスで外部に送信することを特徴と
するセンサ付軸受装置。 - 【請求項２】 音波検出センサは、機械的に発生した振
動波を電気信号に変換することを特徴とする請求項１に
記載のセンサ付軸受装置。 - 【請求項３】 音波検出センサは、センサホルダに組み
込まれた状態でセットされ、センサホルダには、音波検
出センサの出力を増幅させる増幅回路が設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ付軸受
装置。 - 【請求項４】 センサホルダには、音波検出センサの出
力を基準値と比較するコンパレータと、所定時間内に音
波検出センサの出力が基準値を超えた回数をカウントす
るカウンタとが設けられていることを特徴とする請求項
３に記載のセンサ付軸受装置。 - 【請求項５】 センサホルダには、音波検出センサの出
力を所定の周波数成分の信号波に変換して外部に送信す
ることが可能な送信回路が設けられていることを特徴と
する請求項３又は４に記載のセンサ付軸受装置。 - 【請求項６】 信号波は、所定の周波数成分の電波、光
波、超音波であることを特徴とする請求項５に記載のセ
ンサ付軸受装置。
Priority Applications (4)
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| CNB021277338A CN1180224C (zh) | 2001-08-07 | 2002-08-07 | 无线传感器、带传感器的滚动轴承、管理装置及监视装置 |
| US11/362,158 US7394395B2 (en) | 2001-08-07 | 2006-02-27 | Wireless sensor, rolling bearing with sensor, management apparatus and monitoring system |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065328A true JP2003065328A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19083875
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001255989A Pending JP2003065328A (ja) | 2001-08-07 | 2001-08-27 | センサ付軸受装置 |
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- 2001-08-27 JP JP2001255989A patent/JP2003065328A/ja active Pending
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