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WO2007083520A1 - 潤滑剤劣化検出装置および検出装置付き軸受 - Google Patents

潤滑剤劣化検出装置および検出装置付き軸受 Download PDF

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WO2007083520A1
WO2007083520A1 PCT/JP2007/000014 JP2007000014W WO2007083520A1 WO 2007083520 A1 WO2007083520 A1 WO 2007083520A1 JP 2007000014 W JP2007000014 W JP 2007000014W WO 2007083520 A1 WO2007083520 A1 WO 2007083520A1
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WO
WIPO (PCT)
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lubricant
light
deterioration
light receiving
bearing
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2007/000014
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English (en)
French (fr)
Inventor
Toru Takahashi
Akio Nakajima
Kazunari Maeda
Kouyou Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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Priority claimed from JP2006013468A external-priority patent/JP2007192768A/ja
Priority claimed from JP2006013469A external-priority patent/JP2007192769A/ja
Priority claimed from JP2006014597A external-priority patent/JP2007198767A/ja
Priority claimed from JP2006021108A external-priority patent/JP2007199038A/ja
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    • F16C19/386—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
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    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/10—Railway vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a lubricant deterioration detecting device for detecting a deterioration state due to a lubricant contamination and the like, and a bearing with a detecting device including the lubricant deterioration detecting device, for example, for railway vehicles, automobiles, industrial It relates to bearings with lubricant deterioration detectors for machinery.
  • a major factor in the deterioration of the lubricant is that wear powder generated with the use of the bearing is mixed into the lubricant.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 04 _ 2 9 3 7 7 6
  • Patent Document 1 detects the electrical characteristics of the lubricant, so if there is a situation where a large amount of wear powder enters and conduction occurs, It may not be detected as a characteristic change, and it may be difficult to detect contaminants. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a lubricant deterioration detection device that can accurately detect the deterioration state of the lubricant, and to detect the deterioration state of the lubricant accurately and in real time. It is to provide a bearing with a detecting device.
  • the lubricant deterioration detection device obtains the light transmittance of the lubricant from the light emitting part and the light receiving part that interpose the lubricant to be detected between them, and the output of the light receiving part.
  • the light emitted from the light emitting part is transmitted through the lubricant, and the transmitted light is received by the light receiving part.
  • the amount of transmitted light changes in accordance with the amount of foreign matter mixed in the lubricant, and the output of the light receiving unit also changes in accordance with the amount of transmitted light.
  • the judging means obtains the light transmittance of the lubricant from the output of the light receiving unit and detects the amount of foreign matter mixed in the lubricant. For example, in the case of a lubricant used in a bearing, as the deterioration progresses, the mixing ratio of foreign matter such as wear powder increases, and the deterioration state of the lubricant can be detected by detecting the amount of wear powder mixed in. . In this case, since the lubricant deterioration detection device detects the deterioration of the lubricant based on the light transmittance, it can detect the deterioration state of the lubricant with high accuracy.
  • the determination means includes the two sets of light receiving units.
  • the deterioration state of the lubricant may be detected by comparing the outputs of the parts.
  • the light transmittances of the reference lubricant and the lubricant to be detected are compared, it is possible to more accurately detect the amount of foreign matter mixed in and the deterioration state of the lubricant. For example, even if the characteristics of the light-receiving element that constitutes the light-receiving unit change with temperature, the change is canceled by the differential configuration of the judgment means, so that the deterioration state of the lubricant can be detected accurately and stable. Detection is possible
  • the light emitting section includes at least one light emitting element
  • the light receiving section includes a plurality of light receiving elements, and a part of the plurality of light receiving elements is arranged.
  • the light-emitting element is arranged in a direction for detecting transmitted light that has been emitted from the light-emitting element and transmitted through the lubricant to be detected
  • the other light-receiving elements are disposed in the light-emitting element Arranged in a direction to capture scattered light emitted from the lubricant and scattered by the lubricant
  • the determination means compares the outputs of the light receiving elements arranged in the direction to detect the transmitted light and other light receiving elements.
  • the deterioration state of the lubricant may be detected.
  • the transmitted light of the lubricant is detected by one light receiving element, and the scattered light of the lubricant is detected by the other light receiving elements, and the detected transmitted light amount and the scattered light amount are compared by the determination means.
  • the deterioration state of the lubricant such as the ratio of contaminants in the lubricant, is detected.
  • the transmitted light amount and the scattered light amount are compared, the difference due to the optical characteristics can be detected, and detailed information on the deterioration such as the hue can be obtained, and the type of foreign matter mixed in the lubricant It is also possible to estimate.
  • the light emitting unit includes a plurality of light emitting elements having different wavelengths
  • the light receiving unit includes a light receiving element on which light from the plurality of light emitting elements is incident
  • the determining means may detect the deterioration state of the lubricant from the difference in absorption rate for each wavelength detected from the output of the light receiving element.
  • the light receiving element measures the light transmittance (or light absorption rate) for each wavelength in the lubricant in a time-sharing manner.
  • the amount of light can be detected. Since the amount of transmitted light decreases as the content of foreign matter such as iron powder contained in the lubricant to be detected increases, the determination means may estimate the content of foreign matter in the lubricant from the detected amount of transmitted light. it can.
  • a lubricant When a lubricant is used for a bearing, for example, it is a foreign factor mixed in the lubricant because the wear powder generated with the use of the bearing is mixed as a major factor in the deterioration of the lubricant.
  • the determination means By estimating the content of the wear powder by the determination means, it is possible to detect the deterioration state of the lubricant.
  • the amount of transmitted light of different wavelengths is detected by the optical system. Therefore, for example, the contamination of the lubricant is caused by the difference in the amount of transmitted light according to the wavelength. It is possible to obtain detailed information on deterioration, such as the condition and color, and the identification of foreign matter mixed in.
  • the light emitting section includes at least one light emitting element, and the light receiving sections each have different wavelength sensitivities and receive light from the light emitting element.
  • the determination means may detect the deterioration state of the lubricant from the difference in absorption rate for each wavelength detected by comparing the outputs of the light receiving elements.
  • the determination means can estimate the content of foreign matter in the lubricant from the detected transmitted light amount, and can detect the deterioration state of the lubricant from the estimated content of foreign matter.
  • the transmitted light amount or light absorption rate at different wavelengths is detected by the optical system, so the degree of contamination and color of the lubricant and the type of foreign matter mixed in can be identified from the difference in the transmitted light amount according to the wavelength. It is possible to obtain detailed information on deterioration.
  • the lubricant deterioration detecting device further includes a light emitting side and a light receiving side optical fiber each having one end opposed to the lubricant, and the light emitting unit and the light receiving unit include the light emitting unit.
  • the optical fiber may be connected to the other end of the optical fiber on the side and the light receiving side.
  • the light emitted from the light emitting part passes through the lubricant via the light emitting side optical fiber and is further detected by the light receiving part via the light receiving side optical fiber.
  • the determination means estimates the amount of foreign matter in the lubricant from the amount of transmitted light detected by the light receiving unit. be able to.
  • the mixing ratio of foreign matter such as wear powder increases as deterioration progresses, so the amount of foreign matter mixed in the lubricant inside the bearing is detected by the lubricant deterioration detection device.
  • the lubricant deterioration detection device one end of the optical fiber on the light emitting side and the light receiving side is opposed to the lubricant to be detected, and the light emitting unit and the light receiving unit are connected to the other end of these optical fibers. Therefore, the light emitting unit, light receiving unit, and judgment unit can be placed away from the detection unit consisting of one end of the optical fiber, and the deterioration of the lubricant can be stabilized without being affected by electrical noise or temperature changes. Can be detected.
  • the detection unit can be configured in a compact manner, for example, when used for detecting the deterioration of the lubricant sealed inside the bearing, it can be installed inside the bearing with a simple and compact configuration. Therefore, the detection unit does not become a factor that hinders the movement of the lubricant, the lubricant can be stably supplied to the detection unit, and the degree of freedom in arranging the light receiving unit and the light emitting unit constituting the sensor element inside the bearing is also increased. Become.
  • one end of the optical fiber on the light emitting side and the light receiving side serves as a lubricant detection part, the cross-sectional area of the measurement site of the lubricant can be reduced, and even a highly viscous lubricant can easily enter the detection part, and it can be detected accordingly. Is stable.
  • a lens may be provided at an end of one or both of the optical fibers. In this way, when a lens is provided at one end of the optical fiber, light diffusion can be prevented, so that the measurement spot in the lubricant can be miniaturized and the detection sensitivity can be increased.
  • the end of one or both of the optical fibers facing the lubricant may be opposed to the lubricant through a mirror.
  • a first bearing with a lubrication deterioration detection device according to the present invention is a bearing on which the lubricant deterioration detection device according to the present invention is mounted.
  • the lubricant deterioration detecting device of the present invention can detect the ratio of contaminants in the lubricant from the light transmittance and monitor the state of the lubricant in real time. For this reason, it is necessary to replace the lubricant before malfunction occurs. And can prevent damage due to poor lubrication of the bearing. In addition, since the necessity of replacing the lubricant can be determined by the sensor output, the amount of lubricant discarded before the expiration date can be reduced.
  • a second bearing with a lubricant deterioration detection device according to the present invention is mounted with the lubricant deterioration detection device having the optical fiber according to the present invention.
  • the light emitting portion and the light receiving portion may be disposed inside the bearing or may be disposed outside the bearing. When it is arranged outside the bearing, only the detection part is arranged inside the bearing, so that the configuration inside the bearing can be made compact.
  • FIG. 1 is a principle configuration diagram of a lubricant deterioration detection device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a specific configuration diagram of the lubricant deterioration detection device.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing an arrangement example of light emitting elements and light receiving elements in the lubricant deterioration detecting device.
  • FIG. 5 is a principle diagram of a lubricant deterioration detection device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a lubricant deterioration detection device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a circuit configuration of a light receiving section and a determination unit in the lubricant deterioration detecting device.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a lubricant deterioration detecting device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a lubricant deterioration detection device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a lubricant deterioration detection device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a lubricant deterioration detection device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 A principle configuration diagram of a lubricant deterioration detection device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram of the lubricant deterioration detection device.
  • FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a lubricant deterioration detection device according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a lubricant deterioration detection device according to a tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a lubricant deterioration detection device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a lubricant deterioration detection device according to a 12th embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic configuration diagram of a lubricant deterioration detection device according to a thirteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing an example of a bearing with a detection device equipped with the lubricant deterioration detection device.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of another example of a bearing with a detection device on which the lubricant deterioration detection device is mounted.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of an example of a bearing with a lubricant deterioration detection device equipped with a lubricant deterioration detection device according to an eighth embodiment.
  • FIG. 22 is an enlarged view of part A in FIG.
  • FIG. 23 is a partial enlarged cross-sectional view of an example of a bearing with a lubricant deterioration detection device on which the lubricant deterioration detection device of the embodiment of FIG. 18 is mounted.
  • FIG. 24 is a block diagram showing a principle configuration of a lubricant deterioration detecting device of a first specific example according to an application technique having a basic configuration different from that of the present invention.
  • FIG. 25 is a sectional view showing the lubricant deterioration detecting device.
  • FIG. 26 (A) is a plan view of the main part of an example of a second detection unit in the lubricant deterioration detection device.
  • FIG. 26 (B) is a cross-sectional view taken along the line I I I -I I I in FIG. 26 (A).
  • FIG. 27 is a plan view of another example of the second detection unit in the lubricant deterioration detection device.
  • FIG. 28 (A) is a plan view showing a schematic configuration of a lubricant deterioration detecting device of a second specific example according to the applied technique.
  • FIG. 28 (B) is a front view of the lubricant deterioration detection device.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view of an example of a bearing with a detection device on which the lubricant deterioration detection device according to the applied technology is mounted.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of another example of a bearing with a detection device equipped with a lubricant deterioration detection device according to the applied technique.
  • FIG. 1 is a principle configuration diagram of the lubricant deterioration detection device of this embodiment.
  • This lubricant deterioration detection device 1 obtains the light transmittance of the lubricant 5 from the light emitting part 2 and the light receiving part 3 with the lubricant 5 to be detected interposed therebetween, and the output of the light receiving part 3.
  • the light emitting unit 2 includes a light emitting element 6 such as a light emitting diode
  • the light receiving unit 3 includes a light receiving element 8 such as a photo-transistor.
  • FIG. 2 shows a specific configuration example of the lubricant deterioration detection device 1.
  • the light emitting unit 2 is configured by connecting a light emitting element 6 (in this embodiment, a light emitting diode) and a resistor 7 in series between a power source and a ground.
  • the light receiving unit 3 is configured by connecting a light receiving element 8 (in this embodiment, a phototransistor) and a resistor 9 in series between a power source and a ground.
  • the lubricant 5 is disposed between the light emitting element 6 and the light receiving element 8. As a result, light emitted from the light emitting element 6 passes through the lubricant 5 and is detected by the light receiving element 8.
  • a circuit serving as determination means 4 connected between the light receiving element 8 and the resistor 9 detects the photocurrent flowing through the light receiving element 8.
  • the light-emitting element 6 and the light-receiving element 8 may use a photo interrupter in which they are set.
  • FIG. 3 shows an arrangement example of the light emitting element 6 and the light receiving element 8 in the lubricant deterioration detecting device 1 of FIG.
  • a circuit that becomes the light emitting unit 2, the light receiving unit 3, and the determination means 4 is mounted on a circuit board 10, and the circuit board 10 is installed in a housing 11.
  • the housing 11 has a gap 12 in which the lubricant 5 to be detected can be accommodated, and the light emitting element 6 and the light receiving element 8 are arranged so as to face each other with the gap 12 therebetween.
  • the housing 11 may be a hollow case, or it may be a resin board in which the circuit board 10, the light emitting element 6, and the light receiving element 8 are integrally molded. May be.
  • the lubricant deterioration detection device 1 According to the lubricant deterioration detection device 1 having this configuration, light emitted from the light emitting element 6 of the light emitting unit 2 passes through the lubricant 5, and the light receiving element 8 of the light receiving unit 3 receives the transmitted light. .
  • the amount of transmitted light changes in accordance with the amount of foreign matter mixed in the lubricant 5, and the photocurrent flowing through the light receiving element 8 in response to light reception also changes in accordance with the amount of transmitted light.
  • the circuit serving as the judging means 4 obtains the light transmittance of the lubricant 5 from the output of the light receiving element 8 and detects the amount of foreign matter mixed in the lubricant 5.
  • the lubricant deterioration detection device 1 In the case of lubricant used in bearings, as the deterioration progresses, the mixing ratio of foreign matter such as wear powder increases, so the amount of foreign matter mixed in the lubricant inside the bearing is detected by the lubricant deterioration detection device 1 above. By doing so, it is possible to accurately detect the deterioration state of the lubricant.
  • FIG. 5 shows a principle diagram configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
  • two sets of light-emitting units which are a set of the light-emitting unit 2 and the light-receiving unit 3 with the lubricant 5 interposed between each other ⁇
  • Light-receiving unit sets 1 3 A and 1 3 B Is provided.
  • the reference lubricant 5 A is interposed between the light emitting part 2 and the light receiving part 3 of one light emitting part 'light receiving part set 13 A, and the other light emitting part "light receiving part set 13 B
  • the lubricant 5 B to be detected is interposed between the light emitting part 2 and the light receiving part 3.
  • the judging means 4 includes the above two sets of light emitting parts ⁇ light receiving part sets 1 3 A, 1 3 B It is assumed that the amount of foreign matter mixed in the lubricant 5 B to be detected is detected by the comparison, etc.
  • the configuration of unit 3 is the same as that in the first embodiment.
  • the light transmittance of the reference lubricant and the lubricant to be detected is compared.
  • the deterioration state of the agent can be detected. For example, even if the characteristics of the light-receiving elements that make up the light-receiving unit 2 fluctuate due to temperature, the fluctuation is canceled by the differential configuration, so that the deterioration state of the lubricant can be accurately detected and stable. Detection is possible.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the lubricant deterioration detection device of this embodiment.
  • This lubricant deterioration detection device 1 includes a light emitting element 6 and an optical system 15 having a plurality (two in this case) of light receiving elements 8 A and 8 B, and a determination means 4 (FIG. 7).
  • the plurality of light receiving elements One of 8 A and 8 B (for example, the light receiving element 8 A) is arranged in a direction in which transmitted light that has been emitted from the light emitting element 6 and transmitted through the lubricant 5 to be detected is detected.
  • the other light receiving element 8 B is arranged in a direction for capturing the scattered light emitted from the light emitting element 6 and scattered by the lubricant 5.
  • the other light receiving element 8B is arranged in parallel with the light receiving element 8A that detects transmitted light.
  • the light emitting element 6, the light receiving elements 8 A and 8 B, and the circuit serving as the determination means 4 are mounted on a common circuit board 10, and the circuit board 10 is installed in the housing 11.
  • the housing 11 has a gap 12 such as a recess capable of accommodating the lubricant 5 to be detected, and the light emitting element 6 and the light receiving elements 8 A and 8 B are arranged to face each other across the gap 12. Is done.
  • the judging means 4 compares the outputs of the light receiving element 8A arranged in the direction for detecting the transmitted light and the other light receiving element 8B arranged in the direction for capturing the scattered light, and according to the setting standard. It detects the deterioration state of lubricant 5. In this determination means 4, the detection signal is output to the outside from the wiring cable 16. Further, power is supplied to the lubricant deterioration detection device 1 from the outside via the wiring cable 16.
  • FIG. 7 shows an example of a circuit configuration of the light receiving unit 3 including the light receiving elements 8 A and 8 B and the determination unit 4 provided at the subsequent stage.
  • the light receiving unit 3 has a light receiving element 8 A consisting of a photo transistor and a resistor 9 A on the light receiving side connected in series between the power supply and ground, and another light receiving element consisting of a photo transistor between the power supply ground and the same. 8 B and light-receiving side resistor 9 B are connected in series.
  • the judging means 4 outputs a photocurrent signal corresponding to the transmitted light amount output between the light receiving element 8A and the light receiving side resistor 9A, and between the light receiving element 8B and the light receiving side resistance 9B.
  • a differential amplifier circuit 14 for inputting a photocurrent signal corresponding to the amount of scattered light and outputting a difference signal between these two signals, that is, a difference signal between the amount of transmitted light and the amount of scattered light.
  • the determination means 4 also receives a single photocurrent signal from the light receiving element 8 A corresponding to the amount of transmitted light.
  • the light receiving element 8A detects the transmitted light of the lubricant 5
  • the light receiving element 8B detects the scattered light of the lubricant 5.
  • the detected light quantity and the scattered light quantity are compared by the judgment means 4 to detect the deterioration state of the lubricant 5.
  • the lubricant 5 to be detected is nearly transparent, the transmitted light becomes strong.
  • the lubricant 5 is cloudy due to the mixture or the like, the amount of scattered light becomes strong.
  • the judging means 4 it is possible to obtain detailed information on deterioration such as the degree of contamination and the color of the lubricant 5. For example, it is possible to estimate the type of foreign matter mixed in the lubricant 5.
  • the deterioration state of the lubricant 5 can also be estimated from a single signal of only the amount of transmitted light input to the determination means 4.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the fourth embodiment of the present invention.
  • the lubricant deterioration detection device 1 of this embodiment is configured so that the light receiving element 8 B that detects scattered light is connected to the optical axis of the light receiving element 8 A that detects transmitted light. It is arranged in a substantially perpendicular direction. Other configurations are the same as those in the third embodiment.
  • one light receiving unit 3 including the plurality of light receiving elements 8A and 8B is used.
  • the plurality of light receiving units 3 may be dispersedly arranged at a plurality of locations at different positions.
  • a plurality of light receiving units 3 having different wavelength sensitivities may be arranged.
  • FIG. 9 shows a schematic configuration diagram of the lubricant deterioration detection device of this embodiment.
  • the lubricant deterioration detection device 1 includes a plurality of (two in this case) light emitting elements 6 A and 6 B having different wavelengths, and a single light receiving element on which light from the plurality of light emitting elements 6 A and 6 B is incident. 8 and an optical system 1 5 and a judging means 4.
  • a light emitting diode for example, a red LED and a blue LED are used.
  • the light receiving element 8 is selected to be sensitive to the light wavelengths of the two light emitting elements 6 A and 6 B.
  • Optical system 1 5 includes a lubricant 5 to be detected in the optical path between the light emitting elements 6 A and 6 B and the light receiving element 8.
  • These light-emitting elements 6 A and 6 B, the light-receiving element 8, and the circuit serving as the determination means 4 are mounted on the circuit board 10, and the circuit board 10 is installed in the housing 11.
  • the housing 11 has a gap 12 such as a recess capable of accommodating the lubricant 5 to be detected, and the light emitting elements 6 A and 6 B and the light receiving element 8 are arranged to face each other across the gap 12.
  • the judging means 4 estimates the deterioration state of the lubricant 5 according to the set standard from the difference in the absorption rate for each wavelength detected from the output of the light receiving element 8.
  • the detection signal of judgment means 4 is output from the wiring cable 16 to the outside. Further, power is supplied to the lubricant deterioration detection device 1 from the outside through the wiring cable 16.
  • the light emitting elements 6 A and 6 B in addition to LED, incandescent bulbs, semiconductor laser diodes, EL, organic EL, fluorescent tubes, and the like can be used.
  • the light receiving element 8 a photodiode, a phototransistor, CDS, a solar cell, a photomultiplier tube, or the like can be used.
  • the light that has been emitted from the plurality of light emitting elements 6 A and 6 B and transmitted through the lubricant 5 is detected by the single light receiving element 8.
  • both the light emitting elements 6A and 6B are turned on alternately.
  • the light receiving element 8 is different from the light having a predetermined wavelength emitted from one light emitting element 6A and transmitted through the lubricant 5, and the wavelength emitted from the other light emitting element 6B and transmitted through the lubricant 5. Wavelength light is detected alternately.
  • the light receiving element 8 measures the light transmittance (or light absorption rate) for each wavelength in the lubricant 5 in a time-sharing manner, and can detect the amount of light transmitted for each wavelength.
  • the amount of transmitted light decreases as the amount of foreign matter such as iron powder contained in the lubricant 5 to be detected decreases, so the determination means 4 estimates the amount of foreign matter in the lubricant 5 from the amount of transmitted light detected. can do.
  • this lubricant deterioration detection device 1 detects the transmitted light amount at different wavelengths by the optical system 15, for example, due to the difference in the transmitted light amount according to the wavelength, for example, the contamination condition and color of the lubricant 5 It is possible to obtain detailed information on deterioration, such as specifying the type of foreign matter to be mixed.
  • FIG. 10 shows a schematic configuration diagram of the sixth embodiment of the present invention.
  • the lubricant deterioration detecting device 1 of this embodiment has one light emitting element 6 and a plurality (two in this case) of light receiving elements 8 A each having different wavelength sensitivities and receiving the light of the one light emitting element 6. , 8 B, and a determination means 4.
  • One of the light receiving elements 8A has sensitivity to red, for example, and the other light receiving element 8B has sensitivity to blue, for example.
  • the light emitting element 6 is selected to emit, for example, white light including red and blue wavelengths.
  • the lubricant 5 to be detected is interposed in the optical path between the light emitting element 6 and the plurality of light receiving elements 8 A and 8 B.
  • the light-emitting element 6, the light-receiving elements 8A and 8B, and the circuit serving as the judging means 4 are mounted on the circuit board 10 and the circuit board 10 is installed in the housing 11 1.
  • the housing 1 1 Has a gap 12 that can accommodate the lubricant 5 to be detected, and that the light-emitting element 6 and the light-receiving elements 8A and 8B are arranged opposite to each other with the gap 12 interposed therebetween.
  • the judging means 4 compares the outputs of the light receiving elements 8A and 8B, and determines the deterioration state of the lubricant 5 according to the setting criteria from the difference in the light transmittance (or light absorption rate) for each detected wavelength. Estimated.
  • the detection signal of the judging means 4 is output to the outside from the wiring cable 16 and the power is supplied to the lubricant deterioration detecting device 1 from the outside via the wiring cable 16 as in the case of the fifth embodiment. The same.
  • the lubricant deterioration detection device 1 having this configuration, light emitted from one light emitting element 6 and transmitted through the lubricant 5 is detected by a plurality of light receiving elements 8 A and 8 B having different wavelength sensitivities.
  • each of the light receiving elements 8 A and 8 B individually detects the amount of light transmitted from the light emitting element 6 and transmitted through the lubricant 5 and having different wavelengths.
  • the determination means 4 can estimate the content of foreign matter in the lubricant 5 from the detected amount of transmitted light.
  • the deterioration state of the lubricant 5 can be estimated by estimating the content of the foreign matter mixed in the lubricant 5 by the determination means 4.
  • the optical system 15 A detects the amount of transmitted light (or light absorptance) at different wavelengths, so the difference in the amount of transmitted light according to the wavelength causes the contamination and color of the lubricant 5 and foreign matter to be mixed in. It is possible to obtain detailed information on deterioration, such as specifying the type of the product.
  • FIG. 11 shows a schematic configuration diagram of the seventh embodiment of the present invention.
  • the lubricant deterioration detecting device 1 of this embodiment is provided with a common light receiving element 8 having a wide range of wavelength sensitivity instead of the light receiving elements 8 A and 8 B having different wavelength sensitivities.
  • a plurality of filters 17 A and 17 B having different transmission wavelengths are arranged on the front side of each light receiving element 8.
  • a filter that transmits red light is used for one filter 17A
  • a filter that transmits blue light for example, is used for the other filter 17B.
  • the combination of filter 17 A and light receiving element 8 has the same function as light receiving element 8 A in FIG. 10, and the combination of filter 17 B and light receiving element 8 is equivalent to light receiving element 8 B in FIG. 10. It will have this function.
  • Other configurations are the same as those in the embodiment of FIG.
  • the light emitted from one light emitting element 6 and transmitted through the lubricant 5 is transmitted through the filters 17 A and 17 B having different transmission wavelengths. Detection is performed by a plurality of individual light receiving elements 8. As a result, each light receiving element 8 individually detects the amount of light transmitted from the light emitting element 6 and transmitted through the lubricant 5 and having different wavelengths.
  • the determination means 4 can estimate the content of foreign matter in the lubricant 5 from the detected transmitted light amount. Further, the deterioration state of the lubricant 5 can be estimated by estimating the content of foreign matter mixed in the lubricant 5 by the determination means 4.
  • the optical system 15 A detects the amount of transmitted light (or light absorptance) at different wavelengths, so the difference in the amount of transmitted light according to the wavelength identifies the contamination and shade of the lubricant 5, and the presence of contaminants. Such, It becomes possible to obtain detailed information regarding deterioration.
  • the filters 17A and 17B having different transmission wavelengths are used to detect the transmitted light amounts having different wavelengths by the individual light receiving elements 8, so that the lubrication to be detected is detected.
  • the combination of wavelength light to be detected can be easily changed, and it is also possible to use long-wavelength infrared light that is particularly excellent in transmittance.
  • FIG. 12 shows a principle configuration diagram of the lubricant deterioration detection device of this embodiment.
  • This lubricant deterioration detection device 1 includes light emitting side and light receiving side optical fibers 1 8 and 19 having one ends 18 a and 19 a opposed to a lubricant 5 to be detected, and these light emitting side and Deterioration of the lubricant 5 by the light-emitting unit 2 and the light-receiving unit 3 connected to the other ends 18 b and 19 b of the optical fibers 1 8 and 1 9 on the light-receiving side, and the detection output of the light-receiving unit 3, respectively.
  • determination means 4 for detecting.
  • the judging means 4 consists of an electronic circuit or the like.
  • the lubricant 5 to be detected is, for example, a lubricant encapsulated inside the bearing 31.
  • the ends 1 8 a and 19 a facing the lubricant 5 of the optical fibers 1 8 and 19 on the light emitting side and the light receiving side are arranged so as to face each other with the lubricant 5 in between.
  • FIG. 13 shows a schematic configuration diagram of the lubricant deterioration detecting device 1.
  • the light emitting unit 2 is composed of a light emitting element such as LED, and the other end 18 b of the light emitting side optical fiber 18 is opposed to the light emitting surface of the light emitting element.
  • the light receiving unit 3 is composed of a light receiving element such as a photodiode. The other end 19 b of the light receiving side optical fiber 19 is opposed to the light receiving surface of the light receiving element.
  • Circuits that serve as the light emitting unit 2, the light receiving unit 3, and the determination unit 4 are mounted on the same circuit board 10.
  • the detection signal of the judgment means 4 is output from the wiring cable 16 to the outside of the device.
  • power is supplied to the lubricant deterioration detection device 1 from the outside of the device via the wiring cable 16.
  • each end 18 a, 19 a of each of the light-emitting and light-receiving optical fibers 18, 19 disposed opposite to the lubricant 5 serves as the detection unit 20.
  • the detector 2 0 Is placed in the bearing, but the part other than the detection unit 20, that is, the other ends of both optical fibers 1 8, 19, 18 b, 19 b, light emitting unit 2, light receiving unit 3, determination means 4 Can be installed outside the bearing.
  • the light emitting element serving as the light emitting unit 2 in addition to LED, an incandescent bulb, a semiconductor laser diode, EL, organic EL, a fluorescent tube, and the like can be used. In addition to a photodiode, a phototransistor, a CDS, a solar cell, a photomultiplier tube, or the like can be used as the light receiving element serving as the light receiving unit 3.
  • the light emitted from the light emitting section 2 passes through the lubricant 5 in the bearing 31 via the light emitting side optical fiber 18 and further passes through. Detected by the light receiving unit 3 via the optical fiber 19 on the light receiving side. In this way, the amount of transmitted light that has passed through the lubricant 5 decreases as the amount of foreign matter such as iron powder (wear powder) contained in the lubricant 5 increases. 4 can estimate the content of foreign matter in the lubricant 5.
  • the main cause of deterioration of the lubricant 5 is that wear powder such as iron powder generated by the use of the bearing 31 is mixed into the lubricant 5. It is done. For this reason, the deterioration state of the lubricant 5 can be detected by estimating the content of the foreign matter mixed in the lubricant 5 by the determination means 4. For example, the determination unit 4 determines that the lubricant is in a dirty state when the detected transmitted light amount is equal to or less than a set value.
  • this lubricant deterioration detecting device 1 the ends 1 8 3 and 1 9a of the light fibers 18 and 19 on the light emitting side and the light receiving side are opposed to the lubricant 5 to be detected. Since the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 are connected to the other ends 1 8 13 and 1 9 b of the optical fibers 1 8 and 1 9, the light emitting unit 2, the light receiving unit 3, and the determination unit 4 are connected to the optical fiber. One end of each of the 1 and 8 and 1 9 can be arranged away from the detection unit 20 composed of 1 8 a and 19 a.
  • the light receiving unit 3 and the electronic circuit serving as the determination means 4 can stably detect the deterioration state of the lubricant 5 without being affected by electrical noise or temperature changes.
  • the detection unit 20 can be configured compactly, for example, when used for detecting deterioration of the lubricant 5 sealed inside the bearing, only the detection unit 20 needs to be arranged inside the bearing, and it is simple and compact. It can be installed with a simple configuration. Furthermore, the detection unit 20 does not become a factor that hinders the movement of the lubricant 5, the lubricant 5 can be stably supplied to the detection unit 20, and the degree of freedom of arrangement of the detection unit 20 inside the bearing is also increased.
  • FIG. 14 shows a schematic configuration diagram of the ninth embodiment of the present invention.
  • the lubricant deterioration detecting device 1 of this embodiment is the same as that of the eighth embodiment shown in FIGS. 12 and 13 in each end portion 18 of the optical fibers 18 and 19 on the light emitting side and the light receiving side.
  • Condensing lenses 22 A to 22 D are provided on a, 18 b, 19 a, and 19 b. At least one of the lenses 22A to 22D may be provided. For example, the lenses 22A to 22D may be provided only at one end of one of the two optical fibers 18 and 19. Other configurations are the same as those of the eighth embodiment.
  • FIG. 15 shows a schematic configuration diagram of the tenth embodiment of the present invention.
  • the lubricant deterioration detecting device 1 of this embodiment is similar to the lubricant 5 in the optical fibers 18 and 19 on the light emitting side and the light receiving side in the eighth embodiment shown in FIG. 12 and FIG.
  • the opposite end portions 1 8 a and 19 a of each face the lubricant 5 through mirrors 23 A and 23 B. Specifically, light emitted from one end 18 a of the light-emitting side optical fiber 1 8 is bent at a right angle and incident on the lubricant 5.
  • Unimirror 2 3 A is provided.
  • mirror 2 3 B is provided so that Each of these mirrors 2 3 A and 2 3 B is covered with a transparent cover 2 4 A and 2 4 B together with one end 1 8 a and 1 9 a of each corresponding optical fiber 1 8 and 1 9. A and 23 B are prevented from being contaminated.
  • one end of each optical fiber 1 8, 1 9 1 8 a, 1 9 3, mirror 2 3, 2 3 B, and transparent cover 2 4 A, 2 4 B constitute the detector 20. become.
  • FIG. 16 shows a schematic configuration diagram of the first embodiment of the present invention.
  • the lubricant deterioration detecting device 1 of this embodiment is configured such that the light emitting unit 2, the light receiving unit 3, and the determination unit 4 are installed together with the detecting unit 20 in, for example, the housing 11. Integrated.
  • the detection unit 20 is provided so as to protrude from the housing 11.
  • Other configurations are the same as those in the embodiment of FIG.
  • the optical fiber 1 is detected in the detection of the deterioration of the lubricant 5 sealed in the bearing.
  • the work of wiring 8, 19 from the inside of the bearing to the outside is not required, and the lubricant deterioration detection device 1 can be easily installed.
  • FIG. 17 shows a schematic configuration diagram of the first and second embodiments of the present invention.
  • the lubricant deterioration detecting device 1 of this embodiment has one end facing the lubricant 5 of the light-emitting side optical fiber 18. Out of Each end of both optical fibers 1 8 and 19 is reflected so that the reflected light is reflected by the reflecting member 25 and is incident on one end 1 9 a of the light receiving side optical fiber 1 9 facing the lubricant 5. 1 8 a, 19 a, and the reflecting member 25 are arranged. Other configurations are the same as those in the eighth embodiment.
  • the detection unit 20 can be attached to the seal portion of the bearing, or can be attached while being inserted in the lubricant 5.
  • FIG. 18 is a schematic configuration diagram of the third embodiment of the present invention.
  • the lubricant deterioration detection device 1 of this embodiment is configured such that the light emitting unit 2, the light receiving unit 3, and the determination unit 4 are installed together with the detection unit 20 in, for example, the housing 11. It is an integrated one.
  • the reflecting member 25 is appropriately installed separately from the housing 11.
  • Other configurations are the same as those in the embodiment of FIG.
  • the optical fiber 1 is detected in detecting the deterioration of the lubricant 5 sealed inside the bearing.
  • the work of wiring 8, 19 from the inside of the bearing to the outside is not required, and the lubricant deterioration detection device 1 can be easily installed.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view in which a bearing with a detection device on which the above-described lubricant deterioration detection device 1 is mounted is used for a railway vehicle bearing unit.
  • the rail vehicle unit is composed of a bearing 3 1 with a detecting device and an oil drainer 3 2 and a rear lid 3 3 which are attached parts on both sides of the inner ring 3 4 respectively.
  • the bearing 3 1 is composed of a roller bearing, more specifically, a double row tapered roller bearing.
  • the divided inner rings 3 4 and 3 4 provided for the rollers 3 6 and 3 6 in each row and the outer ring 3 5 integrally formed And the rollers 3 6 and 3 6 and the cage 3 7.
  • the rear lid 33 is attached to the axle 40 on the center side of the bearing 31 and is in sliding contact with the outer peripheral seals 38.
  • Oil drainer 3 2 is mounted on axle 4 0
  • the oil seal 39 is brought into sliding contact with the outer periphery.
  • the oil seals 3 8 and 3 9 arranged at both ends of these bearings 31 seal the inside of the bearing 31 with the oil seals 3 8 and 39, and also ensure dustproof and water resistance.
  • a lubricant deterioration detection device 1 for detecting deterioration of the lubricant enclosed in the bearing is attached to the outer ring 35 of the bearing 31.
  • This lubricant deterioration detection device 1 is inserted into a detection device insertion hole 3 5 a provided between the raceway surfaces of the double row on the outer ring 35, and the tip enters the bearing space. 3 fixed to 5
  • the lubricant deterioration detection device 1 is related to the second embodiment shown in Fig. 5 even if its principle configuration is related to the first embodiment shown in Figs. However, the outer shape is formed in a stepped shaft shape as shown in the figure, and the whole is covered with the housing of the lubricant deterioration detecting device 1.
  • Lubricant deterioration detector 1 and its cable are waterproof and oilproof.
  • the mounting part of the lubricant deterioration detection device 1 is also sealed with an oil resistant material.
  • the lubricant deterioration detection device 1 is inserted into the detection device insertion hole 35 a of the outer ring 35 via the seal seal 42, and an O-ring is used as the seal seal 42, for example. In this way, the lubricant deterioration detecting device 1 is fixed to the outer ring 35 via the sealing seal 4 2, so that moisture or dust can enter the bearing from the mounting portion of the lubricant deterioration detecting device 1. Can be prevented.
  • the bearing 31 with the detection device of this configuration since the lubricant deterioration detection device 1 having the above configuration is mounted, the deterioration of the lubricant encapsulated in the bearing is accurately detected in real time. be able to. Therefore, it is possible to determine the necessity of replacing the lubricant before the operation abnormality occurs, and to prevent damage to the bearing 31 due to poor lubrication. In addition, the need to replace the lubricant can be determined by the sensor output, so the amount of lubricant discarded before the expiration date can be reduced.
  • FIG. 20 shows another example of the bearing with the detection device.
  • This bearing 31 A with a detection device is the same as the bearing 31 with a detection device shown in FIG. 19, except that the lubricant deterioration detection device 1 is attached in the vicinity of the seal 39.
  • the example in Figure 19 It is the same.
  • the bearing with the lubricant deterioration detecting device of each of the above embodiments has been described as applied to a railway vehicle bearing, the bearing with the lubricant deterioration detecting device of the present invention is for automobiles and industrial machinery. It can also be applied to bearings such as.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view in which a bearing with a detection device equipped with the lubricant deterioration detection device 1 of the eighth embodiment shown in FIGS. 12 and 13 is used as a railroad vehicle bearing unit. It is.
  • the railway vehicle bearing unit in this case is composed of a bearing 3 1 with a detection device and an oil drainer 3 2 and a rear lid 3 3 which are accessory parts provided in contact with both sides of the inner ring 3 4 respectively.
  • the bearing 3 1 is composed of a roller bearing, more specifically, a double row tapered roller bearing.
  • the split type inner rings 3 4 and 3 4 provided for the rollers 3 6 and 3 6 in each row, and the integral type outer ring 3 5, rollers 3 6 and 3 6, and cage 3 7.
  • the rear lid 33 is attached to the axle 40 on the center side of the bearing 31 and is in sliding contact with the outer peripheral seals 38.
  • the oil drainer 32 is attached to the axle 40 and has an oil seal 39 in sliding contact with the outer periphery.
  • the oil seals 3 8 and 3 9 arranged at both ends of these bearings 31 seal the inside of the bearing 31 with the oil seals 3 8 and 39, and also ensure dustproof and water resistance.
  • the lubricant deterioration detection device 1 is attached to the outer ring 35 of the bearing 31 and detects the deterioration of the lubricant sealed inside the bearing.
  • the detection unit 20 of the lubricant deterioration detection device 1 is disposed on the inner peripheral surface of the outer ring 35, but the light emitting unit 2,
  • the light receiving unit 3 and the determination means 4 are arranged outside the bearing, and the light emitting unit 2 passes through the optical fibers 1 8 and 1 9 arranged from the detection unit 20 to the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3.
  • the light emitted from the light reaches the detection unit 20, and the light emitted from the detection unit 20 reaches the light receiving unit 3.
  • the insertion part of the optical fiber 1 8, 1 9 in the outer ring 3 5 is waterproof and oil-proofed, so that moisture and dust can enter the bearing from the mounting part of the lubricant deterioration detection device 1. Is preventing.
  • This bearing with lubricant deterioration detector 3 1 equipped with the above lubricant deterioration detector 1 accurately detects in real time the deterioration of the lubricant enclosed in the bearing. can do. As a result, it is possible to determine the necessity of replacement of the lubricant before the operation abnormality occurs in the bearing 31 and to prevent the bearing 31 from being damaged due to poor lubrication. In addition, since the necessity of replacing the lubricant can be determined by the output of the lubricant deterioration detection device 1, the amount of lubricant discarded before the expiration date is reduced.
  • the configuration of the lubricant deterioration detecting apparatus 1 inside the bearing is configured. Can be compacted.
  • FIG. 23 shows a partially enlarged sectional view of another example of the bearing with the lubricant deterioration detecting device.
  • This bearing 31 with a lubricant deterioration detecting device is the same as the bearing 31 with a lubricant deterioration detecting device shown in FIGS. 21 and 22 except that the lubricant deterioration detecting device 1 of the embodiment shown in FIG. It is attached to the inner peripheral surface of the outer ring 35.
  • the lubricant deterioration detecting device 1 includes the light emitting portion 2, the light receiving portion 3, and the judging means 4 integrated with the detecting portion 20. Therefore, the entire lubricant deterioration detecting device 1 is connected inside the bearing. Can be installed on the package. Only the wiring cable 16 of the lubricant deterioration detection device 1 is pulled out from the inside of the bearing.
  • a lubricant deterioration detection device is a first detection unit that measures the characteristics of a reference lubricant sealed by a sealing means, and is subject to deterioration detection.
  • a second detection unit that measures the characteristics of the lubricant and a comparison unit that detects deterioration of the lubricant by comparing the output signals of the first and second detection units are provided.
  • the measured value of the characteristic of the reference lubricant by the first detector and the deterioration detected by the second detector are detected. Deviations in measured values of lubricant characteristics occur, and the deterioration of the lubricant is detected by a comparison means that compares these measured values.
  • the characteristics of the lubricant to be detected for deterioration are compared with the characteristics of the reference lubricant that has not undergone deterioration such as oxidation, so the characteristics from the reference lubricant are always affected without being affected by changes in the measurement environment. Misalignment can be detected.
  • the reference lubricant since the reference lubricant is simply prepared for detection, it can be easily secured by providing a protective means such as a sealing means so that it hardly deteriorates. Changes in the lubricant due to evaporation can be measured accurately over a long period of time. Thereby, it is possible to accurately detect the deterioration state of the lubricant to be deteriorated.
  • the first and second detection units may measure electrical characteristics such as a dielectric constant, a volume resistivity, or a capacitance of the lubricant.
  • the first and second detection units may measure optical characteristics such as the transparency or color of the lubricant. In the case of measurement using optical characteristics, it is easier to measure the degree of deterioration with higher accuracy than the measurement using electrical characteristics.
  • the first and second detection units may be provided side by side on the same circuit board. Further, the first and second detection units may be arranged on the front and back of the same circuit board. By arranging the first and second detection units on the same circuit board in this way, the lubricant deterioration detection device can be configured in a compact manner and can be easily incorporated into the bearing. In particular, when the first and second detectors are mounted on the front and back sides of the same circuit board, a more compact lubricant deterioration detection device that effectively uses the circuit board can be obtained.
  • the electric circuit components constituting the first and second detection units and the comparison unit are mounted on the same circuit board, and the circuit including these electric circuit components is mounted.
  • the substrate may be covered with a protective means having an electric shield function and oil resistance.
  • circuit parts are However, it is possible to prevent circuit components from malfunctioning by covering them with protective measures that have an electrical shield function and oil resistance. It is avoided that it is attacked by etc.
  • a bearing with a lubricant deterioration detection device according to an applied technology having a basic configuration different from that of the present invention is a bearing equipped with a lubricant deterioration detection device according to the applied technology of the present invention.
  • the characteristics of the lubricant deterioration detection device according to the applied technology can be used effectively, and the deterioration state of the lubricant inside the bearing can be detected accurately and in real time. For this reason, it is possible to detect lubricant deterioration at an early stage by regular or real-time detection, etc., and it becomes easy to predict the maintenance time if there is an abnormality.
  • FIG. 24 is a block diagram showing the principle configuration of the lubricant deterioration detection device of this specific example.
  • This lubricant deterioration detection device 51 includes a first detection unit 52 that measures the characteristics of the reference lubricant sealed by the sealing means, and a second sensor that measures the characteristics of the lubricant that is subject to deterioration detection. And a comparison means 54 for detecting deterioration of the lubricant by comparing the output signals of the first and second detection units 52, 53.
  • the first and second detectors 5 2 and 5 3 may measure electrical characteristics such as the dielectric constant, volume resistivity, or capacitance of the lubricant. It may measure optical characteristics such as color, but in this specific example, it is supposed to detect electrical characteristics.
  • the comparison means 54 compares, for example, the detection results of the reference lubricant and the lubricant to be measured by the first and second detectors 5 2 and 5 3 and determines the degree of change in the lubricant to be measured relative to the reference lubricant. It shall be evaluated.
  • the comparison means 54 has a differential amplifier circuit 55 that amplifies and outputs the difference between the detection signal of the first detection unit 52 and the detection signal of the second detection unit 53.
  • a comparison determination circuit 56 that compares the output signal level of the differential amplifier circuit 55 with a preset reference level and outputs a deterioration determination result is provided.
  • the comparison means 5 4 is connected to the output of the differential amplifier circuit 5 5. It is also possible to estimate the deterioration state of the lubricant from the force signal.
  • the differential detection configuration of the comparison means 5 4 may be configured by a bridge circuit.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing a specific configuration example in the case where the lubricant deterioration detection device 51 is to be detected by electrical characteristics.
  • the first detection unit 52 is disposed on one side of the circuit board 57
  • the second detection unit 53 is disposed on the other side of the circuit board 57.
  • the reference lubricant 5 8 A detected by the first detection unit 52 is accommodated in a deterioration protection case 59 as a sealing means on one side of the circuit board 57 on which the first detection unit 52 is disposed. It is designed to prevent foreign material from entering from outside, oxidation, and evaporation of components.
  • the second detection unit 53 is exposed to the lubricant 58, which is a deterioration detection target.
  • the circuit board 5 7 is also mounted with drive circuits 60 for the detection units 52 and 53, and electric circuit components constituting the comparison means 54, and these electric circuit components are protective means. 6 4 covered.
  • the protective means 6 4 includes an oil-resistant resin case or a resin part using a resin mold, and an electric shield processing part (not shown).
  • the electric shield processing part may be provided in the resin part or provided separately from the case part and the like.
  • the determination signal from the comparison means 54 is output from the wiring cable 61 to the outside. Further, power is supplied to the lubricant deterioration detection device 51 from the outside via the wiring cable 61.
  • FIGS. 26 (A) and (B) show an example of the second detection unit 53 that detects the dielectric constant, resistivity, and the like.
  • a pair of comb-shaped electrodes 6 2 A and 6 2 B are arranged opposite to each other on a circuit board 57 to form a second detection unit 53, and between the electrodes 6 2 A and 6 2 B Capacitance, electrical resistance, etc. are measured.
  • the dielectric constant, volume resistivity, electrostatic It can detect electrical characteristics such as capacitance.
  • the first detection unit 52 is not shown, but has the same configuration as the second detection unit 53 shown in FIG. 26, and the reference lubrication case 59 in FIG. Agent 5 8 A is sealed.
  • FIG. 27 shows an example of the second detection unit 53 that detects the dielectric constant, the magnetic permeability, etc. Indicates.
  • the coil 63 is disposed on the circuit board 57 to constitute the second detection unit 53, and the dielectric constant or permeability is measured.
  • the first detector 52 is not shown, but has the same configuration as the second detector 53 shown in FIG. 27, and the surface is covered with the reference protective lubrication case 59 shown in FIG. Agent 5 8 A is sealed.
  • the measured value of the reference lubricant 5 8 A (FIG. 25) that is not deteriorated by the first detector 52 and the second detector 5
  • the calibration is performed so that the output signal of the differential amplifier circuit 55 is zero in the initial state. Degradation When the lubricant 5 8 to be detected deteriorates, a deviation from the measured value of the reference lubricant 5 8 A occurs, and a differential signal is output from the differential amplifier circuit 55.
  • the characteristics of the lubricant 5 8 subject to deterioration detection are compared with those of the standard lubricant 5 8 A, which is not subject to deterioration such as oxidation, so that it is not affected by changes in the measurement environment such as temperature changes.
  • a deviation from the reference lubricant 5 8 A can always be detected.
  • the reference lubricant 58 A is secured in a state that hardly deteriorates, changes in the lubricant 58 due to oxidation, component leakage, evaporation, etc. can be detected over a long period of time. As a result, the deterioration state of the lubricant 58 subject to deterioration detection can be accurately detected.
  • the reference lubricant 5 8 A and the lubricant 58 to be detected for deterioration be arranged as close as possible.
  • both lubricants 5 8 A and 58 will be affected by the same change in the event of a temperature change or a change in the power supply environment. Therefore, stable lubricant deterioration can be detected.
  • the first and second detectors 52, 53 may be arranged on separate circuit boards, but as shown in this specific example, both the front and back surfaces of the same circuit board 57 are used. When the first detection unit 52 and the second detection unit 53 are arranged separately, the lubricant deterioration detection device 51 can be configured in a compact manner and can be easily incorporated into the bearing.
  • FIGS. 28 (A) and (B) show a second specific example according to the applied technology.
  • the lubricant deterioration detection device 51 of this specific example uses a detection unit that measures the amount of transmitted light as the first and second detection units 52 and 53 in the first specific example shown in FIG. Is.
  • the differential detection method using the reference lubricant 5 8 A is the same as in the first specific example.
  • the first and second detectors 52 and 53 are arranged side by side on the same circuit board 57.
  • the reference lubricant 5 8 A is contained in the arrangement part of the first detection part 52 on the surface of the circuit board 57 by the deterioration protection case 59 as a sealing means, the second detection The part 5 3 is exposed to the lubricant 5 8 subject to deterioration detection, the drive circuit 60 of the first and second detection parts 5 2 and 5 3 on the same circuit board 5 7, and the comparison means 5 4
  • the fact that electrical circuit components are mounted is the same as in the first specific example.
  • the first and second detectors 52 and 53 may measure other optical characteristics such as color in addition to measuring the transparency of the lubricants 58A and 58. good.
  • the detection signal of the first detection unit 52 that measures the amount of transmitted light of the reference lubricant 5 8A and the lubricant 5 that is the object of deterioration detection By comparing the detection signal of the second detection unit 53 that measures the amount of transmitted light 8 with the comparison means 5 4, the deterioration state of the lubricant 58 can be accurately detected.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view in which a bearing with a detection device equipped with the above-described lubricant deterioration detection device 51 is used for a railway vehicle bearing unit.
  • the railcar bearing unit in this case is composed of a bearing 7 1 with a lubricant deterioration detecting device, and an oil drainer 8 2 and a rear lid 8 3 which are accessory parts provided on both sides of the inner ring 8 4 respectively.
  • the bearing 7 1 is composed of a roller bearing, more specifically, a double row tapered roller bearing.
  • the split inner rings 8 4 and 8 4 provided for the rollers 8 6 and 8 6 in each row, and the outer ring 8 5 integrally formed And the rollers 8 6 and 8 6 and the cage 8 7.
  • the rear lid 83 is attached to the axle 90 on the center side with respect to the bearing 71 and is in sliding contact with the outer peripheral seals 88.
  • the oil drainer 82 is attached to the axle 90 and has an oil seal 89 in sliding contact with the outer periphery.
  • the two oil seals 8 8, 8 9 disposed at both ends of the bearing 71 1 seal the lubricant inside the bearing 71, and ensure dustproof and water resistance.
  • a lubricant deterioration detecting device 51 for detecting deterioration of the lubricant enclosed in the bearing is attached, and the detection signal of the lubricant deterioration detecting device 51 is Output to the outside via the wiring cable 61.
  • power supply to the lubricant deterioration detection device 51 is also performed via the wiring cable 61.
  • Wiring cable 6 1 The part where the cable is taken out is sealed with an oil-resistant resin material to prevent moisture from entering and oil leakage.
  • FIG. 30 shows another example of the bearing with the detection device according to the applied technique.
  • This bearing 7 1 A with a detecting device is the same as the bearing 7 1 with a detecting device shown in FIG. 29.
  • the lubricant deterioration detecting device 5 1 is placed on the inner surface of the outer ring 85 between the rolling element rows of the bearing 7 1. Is attached.
  • the lubricant deterioration detecting device 51 is arranged near the end face of the roller 86 or near the end face of the cage 87.
  • the outer ring 8 5 is provided with a cable insertion hole 8 5 a through which the wiring cable 6 1 of the lubricant deterioration detection device 5 1 is inserted, and a waterproof seal 9 2 is provided at the insertion position of the distribution cable 6 1.
  • Other configurations are the same as the example in Fig. 29.

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Abstract

　潤滑剤の劣化状態を精度良く検出できる潤滑剤劣化検出装置、および封入潤滑剤の劣化状態を精度良くかつリアルタイムで検出できる検出装置付き軸受を提供するために、潤滑剤劣化検出装置は検出対象となる潤滑剤５を互いの間に介在させる発光部２および受光部３と、この受光部３の出力から前記潤滑剤５の光透過率を求めて潤滑剤５に混入している異物の量を検出する判定手段４とを備える。また、この潤滑剤劣化検出装置を、軸受に搭載する。

Description

明 細 書
潤滑剤劣化検出装置および検出装置付き軸受
技術分野
[0001 ] この発明は、 潤滑剤の混入物などによる劣化状態を検出する潤滑剤劣化検 出装置、 およびその潤滑剤劣化検出装置を備えた検出装置付き軸受、 例えば 鉄道車両用、 自動車用、 産業機械用等の潤滑剤劣化検出装置付き軸受に関す る。
背景技術
[0002] 潤滑剤を封入した軸受では、 軸受内部の潤滑剤 （グリース、 油など） が劣 化すると転動体の潤滑不良が発生し、 軸受寿命が短くなる。 転動体の潤滑不 良を、 軸受の振動状態などから判断するのでは、 寿命に達して動作異常が発 生してから対処することになるため、 潤滑状態の異常をより早く検出できな し、。 そこで、 軸受内の潤滑剤の状態を定期的あるいはリアルタイムに観測し 、 異常やメンテナンス期間の予測を可能にすることが望まれる。
[0003] 潤滑剤の劣化の主要な要因として、 軸受の使用に伴って発生する摩耗粉が 潤滑剤に混入することが挙げられる。
軸受の摩耗状態を検出するものとしては、 軸受のシールの内側に電極を配 置し、 摩耗粉の混入による潤滑剤の電気的特性を、 抵抗値や静電容量や磁気 抵抗やインピーダンスの変化で検出するようにしたセンサ付き軸受が提案さ れている （例えば特許文献 1 ) 。
特許文献 1 ：特開 2 0 0 4 _ 2 9 3 7 7 6号公報
[0004] し力、し、 特許文献 1のセンサ付き軸受は、 潤滑剤の電気的特性を検出する ものであるため、 大量の摩耗粉が入つて導通が起こるなどの状況にならなけ れば、 特性変化として検出されず、 混入物の検出が困難な場合がある。 発明の開示
[0005] この発明の目的は、 潤滑剤の劣化状態を精度良く検出できる潤滑剤劣化検 出装置、 および、 潤滑剤の劣化状態を精度良く、 かつリアルタイムで検出で きる検出装置付き軸受を提供することである。
[0006] この発明に係る潤滑剤劣化検出装置は、 検出対象となる潤滑剤を互いの間 に介在させる発光部および受光部と、 この受光部の出力から前記潤滑剤の光 透過率を求めて潤滑剤の劣化状態を検出する判定手段とを備えたものである この構成によると、 発光部から発光する光が潤滑剤を透過し、 その透過光 を受光部が受光する。 この場合の透過光量は、 潤滑剤に混入している異物の 量に応じて変化し、 受光部の出力も前記透過光量に応じて変化する。 判定手 段は、 受光部の出力から潤滑剤の光透過率を求めて、 潤滑剤に混入している 異物の量を検出する。 例えば、 軸受に使用される潤滑剤の場合、 劣化が進む につれて摩耗粉などの異物の混合割合が増加するが、 この摩耗粉の混入量を 検出して潤滑剤の劣化状態を検出することができる。 この場合に、 この潤滑 剤劣化検出装置は、 光透過率により潤滑剤の劣化を検出するため、 潤滑剤の 劣化状態を精度良く検出することができる。
[0007] この発明に係る潤滑剤劣化検出装置において、 さらに互いの間に基準とな る潤滑剤を介在させる発光部および受光部の組を 1組設け、 前記判定手段が 、 これら 2組の受光部の出力を比較して潤滑剤の劣化状態を検出するもので あってもよい。
この構成によると、 基準潤滑剤と検出対象となる潤滑剤の光透過率を比較 するため、 より一層精度良く、 異物の混入量、 潤滑剤の劣化状況を検出する ことができる。 例えば、 受光部を構成する受光素子の特性が温度によって変 動しても、 その変動分が判定手段の差動構成によってキャンセルされるため 、 潤滑剤の劣化状態を正確に検出できるうえに、 安定した検出が可能となる
[0008] この発明に係る潤滑剤劣化検出装置において、 前記発光部は少なくとも一 つの発光素子を有し、 前記受光部は複数の受光素子を有し、 前記複数の受光 素子のうちの一部を、 前記発光素子から出射されて検出対象となる潤滑剤を 透過した透過光を検出する方向に配置し、 その他の受光素子を前記発光素子 から出射されて前記潤滑剤で散乱した散乱光を捕らえる方向に配置し、 前記 判定手段は、 前記透過光を検出する方向に配置された受光素子と他の受光素 子との出力を比較して潤滑剤の劣化状態を検出するものとしてもよい。 この構成によると、 一つの受光素子で潤滑剤の透過光が検出されると共に 、 その他の受光素子で潤滑剤の散乱光が検出され、 検出された透過光量と散 乱光量とが判定手段で比較されて、 潤滑剤中の混入物の割合など、 潤滑剤の 劣化状態が検出される。 この場合に、 透過光量と散乱光量とを比較するため 、 光学的な特性による違いを検出できて、 色合いなどの劣化に関する詳細な 情報を得ることができ、 潤滑剤に混入している異物の種類を推定することも 可能となる。
この発明に係る潤滑剤劣化検出装置において、 前記発光部は波長がそれぞ れ異なる複数の発光素子を有し、 前記受光部はこれら複数の発光素子の光が 入射する受光素子を有し、 前記判定手段は、 前記受光素子の出力から検出さ れる波長ごとの吸収率の違いから潤滑剤の劣化状態を検出するものとしても よい。
このように構成された潤滑剤劣化検出装置では、 複数 （例えば 2つ） の発 光素子から出射され潤滑剤を透過した光が受光素子で検出される。 この場合 、 両発光素子を交互に点灯させると、 受光素子は、 潤滑剤での前記各波長毎 の光透過率 （または光吸収率） を時分割で測定することになり、 各波長毎の 透過光量を検出できる。 その透過光量は、 検出対象となる潤滑剤に含まれる 鉄粉などの異物の含有量が多いほど減少するので、 検出される透過光量から 判定手段は潤滑剤における異物の含有量を推定することができる。
潤滑剤が例えば軸受に用いられる場合、 潤滑剤の劣化の主要な要因として 、 軸受の使用に伴って発生する摩耗粉が潤滑剤に混入することが挙げられる ので、 潤滑剤に混入する異物である摩耗粉の含有量を前記判定手段で推定す ることにより、 潤滑剤の劣化状態を検出することができる。 とくに、 この潤 滑剤劣化検出装置では、 それぞれ異なる波長の透過光量を光学系で検出する ようにしているので、 波長に応じた透過光量の違いから、 例えば潤滑剤の汚 れ具合や色合い、 混入する異物の特定など、 劣化に関する詳細な情報を得る ことが可能となる。
[0010] この発明に係る潤滑剤劣化検出装置において、 前記発光部は少なくとも一 つの発光素子を有し、 前記受光部はそれぞれ異なる波長感度を有し前記発光 素子の光を受光する複数の受光素子を有し、 前記判定手段は、 前記各受光素 子の出力を比較して検出される波長毎の吸収率の違いから潤滑剤の劣化状態 を検出するものとしてもよい。
このように構成された潤滑剤劣化検出装置では、 発光素子から出射され潤 滑剤を透過した光が、 異なる波長感度を有する複数の受光素子で検出される 。 判定手段は、 検出される透過光量から潤滑剤における異物の含有量を推定 することができ、 推定される異物の含有量から、 潤滑剤の劣化状態を検出す ることができる。 また、 異なる波長の透過光量または光吸収率を光学系で検 出するようにしているので、 波長に応じた透過光量の違いから、 潤滑剤の汚 れ具合や色合い、 混入する異物の種類の特定など、 劣化に関する詳細な情報 を得ることが可能となる。
[001 1 ] この発明に係る潤滑剤劣化検出装置において、 さらに、 潤滑剤にそれぞれ 一端を対向させる発光側および受光側の光フアイ/ 一を備え、 前記発光部お よび前記受光部が、 前記発光側および受光側の光ファイバ一の他端にそれぞ れ接続されているものであってよい。
この構成による潤滑剤劣化検出装置では、 発光部から出射された光が発光 側の光ファイバ一を経由して潤滑剤を透過し、 さらに受光側の光ファイバ一 を経由して受光部で検出される。 このように潤滑剤を透過した透過光量は、 潤滑剤に含まれる異物の含有量が多いほど減少するので、 受光部で検出され る透過光量から判定手段は潤滑剤における異物の含有量を推定することがで きる。 例えば軸受に使用される潤滑剤の場合、 劣化が進むにつれて摩耗粉な どの異物の混合割合が増加するので、 上記潤滑剤劣化検出装置で軸受内部の 潤滑剤に混入している異物の量を検出すれば、 潤滑剤の劣化状態を正確に検 出することができる。 とくに、 この潤滑剤劣化検出装置では、 発光側および受光側の光ファイバ 一の一端を検出対象となる潤滑剤に対向させ、 これら光ファイバ一の他端に 発光部および受光部を接続させているので、 発光部、 受光部、 および判定手 段を、 光ファイバ一の一端からなる検出部から離して配置することができ、 電気ノイズや温度変化による影響を受けずに潤滑剤の劣化状態を安定して検 出できる。
また、 検出部をコンパク卜に構成できるので、 例えば軸受の内部に封止さ れる潤滑剤の劣化検出に使用する場合、 軸受内部へ簡単かつコンパク卜な構 成により設置できる。 そのため、 検出部が潤滑剤の動きを妨げる要因になら ないし、 検出部に潤滑剤を安定供給できて、 センサ素子を構成する受光部や 発光部の軸受内部への配置の自由度も高まることになる。
また、 発光側および受光側の光ファイバ一の一端が潤滑剤の検出部となる ことから、 潤滑剤の測定部位の断面積を小さくでき、 粘度の高い潤滑剤でも 検出部へ入り込み易く、 それだけ検出が安定する。
[001 2] この発明に係る潤滑剤劣化検出装置において、 前記いずれか一方または両 方の光ファイバ一の端部にレンズを設けても良い。 このように、 光ファイバ 一の端部にレンズを設けた場合、 光の拡散を防止できるので、 潤滑剤におけ る測定スポッ卜の微細化や検出感度を上げることができる。
[001 3] この発明に係る潤滑剤劣化検出装置において、 前記いずれか一方または両 方の光ファイバ一における潤滑剤との対向側の端部は、 鏡を介して潤滑剤に 対向させても良い。 この構成の場合、 光ファイバ一の配置方向に制限される ことなく、 光ファイバ一の端部の潤滑剤に確実に対向させることができ、 軸 受内部などへの配置の自由度を高めることができる。
[0014] この発明に係る第 1の潤滑劣化検出装置付き軸受は、 上記の発明に係る潤 滑剤劣化検出装置が搭載された軸受である。
この構成によると、 この発明の潤滑剤劣化検出装置により、 光透過率から 潤滑剤中の混入物の割合を検出し、 潤滑剤の状態をリアルタイムでモニタリ ングできる。 そのため、 動作異常が発生する前に潤滑剤の交換の必要性を判 断でき、 軸受の潤滑不良による破損を防止することができる。 また、 潤滑剤 の交換の必要性をセンサ出力によって判断できるため、 使用期限前に廃棄さ れる潤滑剤の量を減少させることができる。
[0015] この発明に係る第 2の潤滑剤劣化検出装置付き軸受は、 この発明の上記光 ファイバーを備える構成の潤滑剤劣化検出装置を搭載したものである。
この構成によると、 軸受内部に封入された潤滑剤の劣化を、 定期的にある いはリアルタイムで、 正確に検出することができる。 これにより、 軸受に動 作異常が発生する前に潤滑剤の交換の必要性を判断でき、 軸受の潤滑不良に よる破損を防ぐことができる。 また、 潤滑剤交換の必要性を潤滑剤劣化検出 装置の出力によって判断できるため、 使用期限前に廃棄される潤滑剤の量が 減少する。
[001 6] この発明に係る第 2の潤滑剤劣化検出装置付き軸受において、 前記発光部 および受光部を、 軸受内に配置しても良く、 また軸受外に配置しても良い。 軸受外に配置する場合、 検出部だけを軸受内に配置することになるので、 軸 受内での構成をコンパク卜にできる。
図面の簡単な説明
[001 7] この発明は、 添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明から、 よ り明瞭に理解されるであろう。 しかしながら、 実施例および図面は単なる図 示および説明のためのものであり、 この発明の範囲を定めるために利用され るべきものではない。 この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。 添付図面において、 複数の図面における同一の部品番号は、 同一部分を示す
[図 1 ]この発明の第 1の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の原理構成図であ る。
[図 2]同潤滑剤劣化検出装置の具体的な構成図である。
[図 3]同潤滑剤劣化検出装置における発光素子と受光素子の配置例を示す説明 図である。
[図 4]潤滑剤に含まれる混入物の割合とそのときの透過光量比との関係を示す グラフである。
[図 5]この発明の第 2の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の原理図である。
[図 6]この発明の第 3の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図であ る。
[図 7]同潤滑剤劣化検出装置における受光部および判定手段の回路構成である [図 8]この発明の第 4の実施形態にかかる潤滑剤劣化検出装置の概略構成図で める。
[図 9]この発明の第 5の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図であ る。
[図 10]この発明の第 6の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図で める。
[図 1 1 ]この発明の第 7の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図で あ 。
[図 1 2]この発明の第 8の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の原理構成図で あ 。
[図 13]同潤滑剤劣化検出装置の概略構成図である。
[図 14]この発明の第 9の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図で あ 。
[図 15]この発明の第 1 0の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図 である。
[図 16]この発明の第 1 1の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図 である。
[図 17]この発明の第 1 2の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図 である。
[図 18]この発明の第 1 3の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置の概略構成図 である。
[図 19]上記潤滑剤劣化検出装置を搭載した検出装置付き軸受の一例を示す断 面図である。
[図 20]上記潤滑剤劣化検出装置を搭載した検出装置付き軸受の他の例の断面 図である。
[図 21 ]第 8の実施形態の潤滑剤劣化検出装置を搭載した潤滑剤劣化検出装置 付き軸受の一例の断面図である。
[図 22]図 2 1における A部の拡大図である。
[図 23]図 1 8の実施形態の潤滑剤劣化検出装置を搭載した潤滑剤劣化検出装 置付き軸受の一例の部分拡大断面図である。
[図 24]この発明と基本構成が異なる応用技術に係る第 1の具体例の潤滑剤劣 化検出装置の原理構成を示すブロック図である。
[図 25]同潤滑剤劣化検出装置を示す断面図である。
[図 26 (A) ]同潤滑剤劣化検出装置における第 2の検出部の一例の要部平面図で のる。
[図 26 (B) ]図 2 6 ( A ) における I I I - I I I 矢視断面図である。
[図 27]同潤滑剤劣化検出装置における第 2の検出部の他の例の平面図である
[図 28 (A) ]上記応用技術に係る第 2の具体例の潤滑剤劣化検出装置の概略構成 を示す平面図である。
[図 28 (B) ]同潤滑剤劣化検出装置の正面図である。
[図 29]上記応用技術に係る潤滑剤劣化検出装置を搭載した検出装置付き軸受 の一例の断面図である。
[図 30]上記応用技術に係る潤滑剤劣化検出装置を搭載した検出装置付き軸受 の他の例の断面図である。
発明を実施するための最良の形態
この発明の第 1の実施形態を図 1ないし図 4と共に説明する。 図 1は、 こ の実施形態の潤滑剤劣化検出装置の原理構成図である。 この潤滑剤劣化検出 装置 1は、 検出対象となる潤滑剤 5を互いの間に介在させる発光部 2および 受光部 3と、 この受光部 3の出力から前記潤滑剤 5の光透過率を求めて潤滑 剤 5に混入している異物の量を検出する判定手段 4となる回路とを備える。 発光部 2は例えば発光ダイォードなどの発光素子 6を有し、 受光部 3はフォ ト - トランジスタなどの受光素子 8を有する。
[0019] 図 2は、 上記潤滑剤劣化検出装置 1の具体的な構成例を示す。 同図におい て、 発光部 2は、 電源■アース間に発光素子 6 (この実施形態では発光ダイ オード） と抵抗 7を直列接続して構成される。 受光部 3は、 電源■アース間 に受光素子 8 (この実施形態ではフォト■ トランジスタ） と抵抗 9を直列接 続して構成される。 潤滑剤 5は、 発光素子 6と受光素子 8との間に配置され る。 これにより、 発光素子 6で発光した光が潤滑剤 5を透過し、 受光素子 8 によって感知される。 受光素子 8と抵抗 9との間に接続された判定手段 4と なる回路は、 受光素子 8に流れる光電流を検出する。 この構成例において、 発光素子 6と受光素子 8は、 これらがセットになったフォト■インタラプタ を用いても良い。
[0020] 図 3は、 図 2の潤滑剤劣化検出装置 1における発光素子 6と受光素子 8の 配置例を示す。 同図において、 前記発光部 2、 受光部 3、 および判定手段 4 となる回路が回路基板 1 0に搭載され、 この回路基板 1 0がハウジング 1 1 内に設置される。 ハウジング 1 1は、 検出対象となる潤滑油 5の収容が可能 なギャップ 1 2を有し、 このギャップ 1 2を挟んで前記発光素子 6と受光素 子 8が同軸上に向かい合うように対向配置される。
ハウジング 1 1は、 図では外形のみを示しているが、 中空のケースからな るものであっても、 また回路基板 1 0や発光素子 6， 受光素子 8を一体に樹 脂モールドしたものであっても良い。
[0021 ] この構成の潤滑剤劣化検出装置 1によると、 発光部 2の発光素子 6から発 光する光が潤滑剤 5を透過し、 その透過光を受光部 3の受光素子 8が受光す る。 この場合の透過光量は、 潤滑剤 5に混入している異物の量に応じて変化 し、 受光に伴い受光素子 8に流れる光電流も前記透過光量に応じて変化する 。 判定手段 4となる回路は、 受光素子 8の出力から潤滑剤 5の光透過率を求 めて、 潤滑剤 5に混入している異物の量を検出する。 [0022] 図 4は、 潤滑剤 5に含まれる混入物の割合とそのときの透過光量比との関 係を示すグラフである。 このグラフによると、 混入物の増加に伴い透過光量 比が減少する関係があることが分かる。 このことから、 上記潤滑剤劣化検出 装置 1により潤滑剤 5に混入している異物の量の検出が可能である。 軸受に 使用される潤滑剤の場合、 劣化が進むにつれて摩耗粉などの異物の混合割合 が増加するので、 上記潤滑剤劣化検出装置 1で軸受内部の潤滑剤に混入して いる異物の量を検出すれば、 潤滑剤の劣化状態を正確に検出することができ る。
[0023] 図 5は、 この発明の第 2の実施形態の原理図構成図を示す。 この実施形態 の潤滑剤劣化検出装置 1では、 互いの間に潤滑剤 5を介在させる発光部 2お よび受光部 3の組である 2組の発光部■受光部組 1 3 A , 1 3 Bを設けてい る。 この場合、 一方の発光部 '受光部組 1 3 Aの発光部 2と受光部 3との間 には基準となる潤滑剤 5 Aを介在させ、 他方の発光部 "受光部組 1 3 Bの発 光部 2と受光部 3との間には検出対象となる潤滑剤 5 Bを介在させるものと する。 判定手段 4は、 上記 2組の発光部■受光部組 1 3 A， 1 3 Bの受光部 3の出力を比較する差動回路などからなり、 その比較により検出対象である 潤滑剤 5 Bに混入している異物の量を検出するものとする。 各組の発光部 2 および受光部 3の構成は、 第 1の実施形態の場合と同様である。
[0024] この構成の潤滑剤劣化検出装置 1の場合、 基準潤滑剤と検出対象となる潤 滑剤の光透過率を比較するため、 より一層精度良く、 かつ安定して、 異物の 混入量、 潤滑剤の劣化状況を検出することができる。 例えば、 受光部 2を構 成する受光素子の特性が温度によって変動しても、 その変動分が差動構成に よってキャンセルされるため、 潤滑剤の劣化状態を正確に検出できるうえに 、 安定した検出が可能となる。
[0025] この発明の第 3の実施形態を図 6および図 7と共に説明する。 図 6は、 こ の実施形態の潤滑剤劣化検出装置の概略構成図である。 この潤滑剤劣化検出 装置 1は、 発光素子 6および複数 （ここでは 2つ） の受光素子 8 A， 8 Bを 有する光学系 1 5と、 判定手段 4 (図 7 ) とを備える。 前記複数の受光素子 8 A， 8 Bの一方 （例えば受光素子 8 A ) は、 前記発光素子 6から出射され て検出対象となる潤滑剤 5を透過した透過光を検出する方向に配置される。 他の受光素子 8 Bは、 前記発光素子 6から出射されて前記潤滑剤 5で散乱し た散乱光を捕らえる方向に配置される。 上記他の受光素子 8 Bは、 例えば、 透過光を検出する受光素子 8 Aと平行に並べて配置される。 これらの発光素 子 6、 受光素子 8 A， 8 B、 および判定手段 4となる回路は、 共通の回路基 板 1 0に搭載され、 この回路基板 1 0がハウジング 1 1内に設置される。 ハ ウジング 1 1は、 検出対象となる潤滑剤 5の収容が可能な凹部等のギャップ 1 2を有し、 このギャップ 1 2を挟んで前記発光素子 6と受光素子 8 A , 8 Bが対向配置される。 判定手段 4は、 前記透過光を検出する方向に配置され た受光素子 8 Aと、 前記散乱光を捕らえる方向に配置された他の受光素子 8 Bとの出力を比較して、 設定基準に従い、 潤滑剤 5の劣化状態を検出するも のである。 この判定手段 4は、 検出信号は配線ケーブル 1 6から外部に出力 される。 また、 配線ケーブル 1 6を経て外部から潤滑剤劣化検出装置 1に電 源が供給される。
[0026] 図 7は、 前記受光素子 8 A， 8 Bなどからなる受光部 3と、 その後段に設 けられる前記判定手段 4の回路構成の一例を示す。 同図において、 受光部 3 は、 電源■アース間にフォト■ トランジスタからなる受光素子 8 Aと受光側 抵抗 9 Aを直列接続すると共に、 電源アース間に同じくフォト■ トランジス 夕からなる他の受光素子 8 Bと受光側抵抗 9 Bを直列接続して構成される。 判定手段 4は、 ここでは受光素子 8 Aと受光側抵抗 9 Aとの間から出力され る透過光量に相当する光電流信号と、 受光素子 8 Bと受光側抵抗 9 Bとの間 から出力される散乱光量に相当する光電流信号とを入力し、 これら両信号の 差信号つまり透過光量と散乱光量の差信号を出力する差動増幅回路 1 4を有 する。 なお、 この場合、 判定手段 4には、 透過光量に相当する受光素子 8 A からの単一の光電流信号も取り込まれる。
[0027] このように構成された潤滑剤劣化検出装置 1では、 受光素子 8 Aで潤滑剤 5の透過光を検出すると共に、 受光素子 8 Bで潤滑剤 5の散乱光を検出し、 検出された透過光量と散乱光量とを判定手段 4で比較して潤滑剤 5の劣化状 態を検出する。 検出対象となる潤滑剤 5が透明に近い場合には透過光が強く なり、 潤滑剤 5が混合物などにより濁っている場合には散乱光量が強くなる ので、 上記したように検出された透過光量と散乱光量とを判定手段 4で比較 することにより、 潤滑剤 5の汚れ具合や色合いなど、 劣化に関する詳細な情 報を得ることができる。 例えば、 潤滑剤 5に混入している異物の種類を推定 することも可能である。 なお、 この実施形態では、 判定手段 4に入力される 透過光量だけの単一な信号から潤滑剤 5の劣化状態を推定することもできる
[0028] 図 8は、 この発明の第 4の実施形態の概略構成図である。 この実施形態の 潤滑剤劣化検出装置 1は、 図 6に示す第 3の実施形態において、 散乱光を検 出する受光素子 8 Bを、 透過光を検出する受光素子 8 Aの光軸に対して略直 角方向に配置したものである。 その他の構成は第 3の実施形態の場合と同じ である。
なお、 散乱光を検出する受光素子 8 Bの配置については、 このほか、 透過 光を検出する受光素子 8 Aの光軸に対して 4 5度の方向とするなど数多くの 配置例が適用でき、 検出対象である潤滑剤 5の特性に合わせて適切な位置に 配置するのが望ましい。
[0029] また、 上記各実施形態では、 複数の受光素子 8 A， 8 Bからなる受光部 3 を一つとしたが、 複数の受光部 3を位置を変えて複数箇所に分散配置しても 良い。 また、 波長感度の異なる受光部 3を複数配置しても良い。
[0030] この発明の第 5の実施形態を図 9と共に説明する。 図 9は、 この実施形態 の潤滑剤劣化検出装置の概略構成図を示す。 この潤滑剤劣化検出装置 1は、 波長がそれぞれ異なる複数 （ここでは 2つ） の発光素子 6 A， 6 Bと、 これ ら複数の発光素子 6 A , 6 Bの光が入射する一つの受光素子 8とを有する光 学系 1 5と、 判定手段 4とを備える。 発光素子 6 A， 6 Bには、 発光ダイォ ード、 例えば赤の L E Dと青の L E Dが用いられる。 受光素子 8には、 両発 光素子 6 A , 6 Bの光の波長に感度のあるものが選択される。 前記光学系 1 5は、 前記複数の発光素子 6 A， 6 Bと受光素子 8間の光路中に検出対象と なる潤滑剤 5を介在させている。 これらの発光素子 6 A， 6 B、 受光素子 8 、 および判定手段 4となる回路は回路基板 1 0に搭載され、 この回路基板 1 0がハウジング 1 1内に設置される。 ハウジング 1 1は、 検出対象となる潤 滑剤 5の収容が可能な凹部等のギャップ 1 2を有し、 このギャップ 1 2を挟 んで前記発光素子 6 A , 6 Bと受光素子 8が対向配置される。 判定手段 4は 、 前記受光素子 8の出力から検出される波長毎の吸収率の違いから、 設定基 準に従い、 潤滑剤 5の劣化状態を推定するものである。 判定手段 4の検出信 号は配線ケーブル 1 6から外部に出力される。 また配線ケーブル 1 6を経て 外部から潤滑剤劣化検出装置 1に電源が供給される。
[0031 ] 前記発光素子 6 A， 6 Bとしては、 L E Dのほか、 白熱電球、 半導体レー ザダイオード、 E L、 有機 E L、 蛍光管などを用いることができる。 また、 前記受光素子 8としては、 フォトダイオード、 フォトトランジスタ、 C D S 、 太陽電池、 光電子増倍管などを用いることができる。
[0032] この構成の潤滑剤劣化検出装置 1によると、 複数の発光素子 6 A， 6 Bか ら出射され潤滑剤 5を透過した光を一つの受光素子 8で検出する。 この場合 、 前記両発光素子 6 A， 6 Bを交互に点灯させる。 これにより、 受光素子 8 は、 片方の発光素子 6 Aから出射され潤滑剤 5を透過した所定波長の光と、 もう片方の発光素子 6 Bから出射され潤滑剤 5を透過した前記波長と異なる 所定波長の光とを交互に検出する。 すなわち、 受光素子 8は、 潤滑剤 5での 前記各波長毎の光透過率 （または光吸収率） を時分割で測定することになり 、 各波長毎の透過光量を検出できる。 その透過光量は、 検出対象となる潤滑 剤 5に含まれる鉄粉などの異物の含有量が多いほど減少するので、 検出され る透過光量から判定手段 4は潤滑剤 5における異物の含有量を推定すること ができる。
[0033] 潤滑剤 5が例えば軸受に用いられる場合、 潤滑剤 5の劣化の主要な要因と して、 軸受の使用に伴って発生する摩耗粉が潤滑剤 5に混入することが挙げ られる。 したがって、 潤滑剤 5に混入する異物である摩耗粉の含有量を前記 判定手段 4で推定することにより、 潤滑剤 5の劣化状態を推定することがで きる。 とくに、 この潤滑剤劣化検出装置 1では、 それぞれ異なる波長の透過 光量を光学系 1 5で検出するようにしているので、 波長に応じた透過光量の 違いから、 例えば潤滑剤 5の汚れ具合や色合い、 混入する異物の種類の特定 など、 劣化に関する詳細な情報を得ることが可能となる。
[0034] 図 1 0は、 この発明の第 6の実施形態の概略構成図を示す。 この実施形態 の潤滑剤劣化検出装置 1は、 一つの発光素子 6と、 それぞれ異なる波長感度 を有し前記一つの発光素子 6の光を受光する複数 （ここでは 2つ） の受光素 子 8 A , 8 Bとを有する光学系 1 5 Aと、 判定手段 4とを備える。 片方の受 光素子 8 Aには例えば赤色に感度を有するものが、 もう片方の受光素子 8 B には例えば青色に感度を有するものが用いられる。 発光素子 6には、 赤色お よび青色の波長を含んだ例えば白色光を発光するものが選択される。 前記光 学系 1 5 Aは、 前記発光素子 6と複数の受光素子 8 A， 8 B間の光路中に検 出対象となる潤滑剤 5を介在させている。 これらの発光素子 6、 受光素子 8 A， 8 B、 および判定手段 4となる回路が回路基板 1 0に搭載され、 この回 路基板 1 0がハウジング 1 1内に設置されること、 ハウジング 1 1が検出対 象となる潤滑剤 5を収容可能なギャップ 1 2を有すること、 および前記ギヤ ップ 1 2を挟んで前記発光素子 6と受光素子 8 A， 8 Bが対向配置されるこ とは、 第 5の実施形態の場合と同じである。 判定手段 4は、 前記各受光素子 8 A， 8 Bの出力を比較して、 検出される波長毎の光透過率 （または光吸収 率） の違いから潤滑剤 5の劣化状態を、 設定基準に従って推定するものであ る。 判定手段 4の検出信号が配線ケーブル 1 6から外部に出力され、 配線ケ 一ブル 1 6を経て外部から潤滑剤劣化検出装置 1に電源が供給されることも 、 第 5の実施形態の場合と同じである。
[0035] この構成の潤滑剤劣化検出装置 1では、 一つの発光素子 6から出射され潤 滑剤 5を透過した光を、 異なる波長感度を有する複数の受光素子 8 A , 8 B で検出する。 すなわち、 各受光素子 8 A， 8 Bは、 発光素子 6から出射され 潤滑剤 5を透過したそれぞれ波長の異なる光の透過光量を個別に検出する。 判定手段 4は、 検出される透過光量から潤滑剤 5における異物の含有量を推 定することができる。
この潤滑剤劣化検出装置 1の場合も、 潤滑剤 5に混入する異物の含有量を 前記判定手段 4で推定することにより、 潤滑剤 5の劣化状態を推定すること ができる。 また、 異なる波長の透過光量 （または光吸収率） を光学系 1 5 A で検出するようにしているので、 波長に応じた透過光量の違いから、 潤滑剤 5の汚れ具合や色合い、 混入する異物の種類の特定など、 劣化に関する詳細 な情報を得ることが可能となる。
[0036] 図 1 1は、 この発明の第 7の実施形態の概略構成図を示す。 この実施形態 の潤滑剤劣化検出装置 1は、 図 1 0に示す実施形態において、 波長感度の異 なる受光素子 8 A , 8 Bに代えて、 広範囲な波長感度を有する共通の受光素 子 8を複数用いると共に、 これら各受光素子 8の前面側に透過波長の異なる フィルタ 1 7 A， 1 7 Bをそれぞれ配置している。 片方のフィルタ 1 7 Aに は例えば赤色光を透過するものが、 もう片方のフィルタ 1 7 Bには例えば青 色光を透過するものが用いられる。 これにより、 フィルタ 1 7 Aと受光素子 8の組合せが図 1 0における受光素子 8 Aと同等の機能を持ち、 フィルタ 1 7 Bと受光素子 8の組合せが図 1 0における受光素子 8 Bと同等の機能を持 つことになる。 その他の構成は図 1 0の実施形態の場合と同様である。
[0037] このように構成された潤滑剤劣化検出装置 1では、 一つの発光素子 6から 出射され潤滑剤 5を透過した光を、 透過波長の異なるフィルタ 1 7 A， 1 7 Bを透過させて個別の複数の受光素子 8で検出する。 これにより、 各受光素 子 8は、 発光素子 6から出射され潤滑剤 5を透過したそれぞれ波長の異なる 光の透過光量を個別に検出することになる。 判定手段 4は、 検出される透過 光量から潤滑剤 5における異物の含有量を推定することができる。 また、 潤 滑剤 5に混入する異物の含有量を前記判定手段 4で推定することにより、 潤 滑剤 5の劣化状態を推定することができる。 この場合も、 異なる波長の透過 光量 （または光吸収率） を光学系 1 5 Aで検出するので、 波長に応じた透過 光量の違いから、 潤滑剤 5の汚れ具合や色合い、 混入する異物の特定など、 劣化に関する詳細な情報を得ることが可能となる。
[0038] この実施形態の場合、 透過波長の異なるフィルタ 1 7 A， 1 7 Bを用いて 、 波長の異なる透過光量を個別の受光素子 8で検出するようにしているので 、 検出対象となる潤滑剤 5の特徴に合わせて、 検出する波長光の組合せを容 易に変更することができ、 特に透過性に優れた長波長の赤外線を使用するこ とも可能となる。
[0039] この発明の第 8の実施形態を図 1 2および図 1 3と共に説明する。 図 1 2 は、 この実施形態の潤滑剤劣化検出装置の原理構成図を示す。 この潤滑剤劣 化検出装置 1は、 検出対象となる潤滑剤 5にそれぞれ一端 1 8 a , 1 9 aを 対向させる発光側および受光側の光ファイバ一 1 8， 1 9と、 これら発光側 および受光側の光ファイバ一 1 8， 1 9の他端 1 8 b， 1 9 bにそれぞれ接 続された発光部 2および受光部 3と、 この受光部 3の検出出力により前記潤 滑剤 5の劣化を検出する判定手段 4とを備える。 判定手段 4は電子回路等か らなる。 検出対象となる潤滑剤 5は、 例えば軸受 3 1の内部に封入された潤 滑剤である。 発光側および受光側の光ファイバ一 1 8， 1 9の潤滑剤 5に対 向させる一端 1 8 a， 1 9 aは、 潤滑剤 5を挟んで互いに対向するように配 置される。
[0040] 図 1 3は、 上記潤滑剤劣化検出装置 1の概略構成図を示す。 発光部 2は L E Dなどの発光素子からなり、 この発光素子の発光面に発光側の光ファイバ 一 1 8の他端 1 8 bが対向配置される。 受光部 3はフォトダイオードなどの 受光素子からなり、 この受光素子の受光面に受光側の光ファイバ一 1 9の他 端 1 9 bが対向配置される。 発光部 2、 受光部 3、 および判定手段 4となる 回路は、 同一の回路基板 1 0に搭載される。 判定手段 4の検出信号は配線ケ 一ブル 1 6から装置外部に出力される。 また、 配線ケーブル 1 6を経て装置 外部から潤滑剤劣化検出装置 1に電源が供給される。
この潤滑剤劣化検出装置 1では、 潤滑剤 5にそれぞれ対向配置される発光 側および受光側の光ファイバ一 1 8， 1 9の各一端 1 8 a , 1 9 aが検出部 2 0となる。 この潤滑剤劣化検出装置 1を軸受に装着する場合、 検出部 2 0 は軸受内に配置するが、 検出部 2 0を除く部分、 つまり両光ファイバ一 1 8 ， 1 9の他端 1 8 b， 1 9 b、 発光部 2、 受光部 3、 および判定手段 4等は 、 軸受の外部に設置可能である。
[0041 ] 前記発光部 2となる発光素子としては、 L E Dのほか、 白熱電球、 半導体 レーザダイオード、 E L、 有機 E L、 蛍光管などを用いることができる。 ま た、 前記受光部 3となる受光素子としては、 フォトダイオードのほか、 フォ トトランジスタ、 C D S、 太陽電池、 光電子增倍管などを用いることができ る。
[0042] 上記構成の潤滑剤劣化検出装置 1によると、 発光部 2から出射された光が 発光側の光ファイバ一 1 8を経由して軸受 3 1内の潤滑剤 5を透過し、 さら に受光側の光ファイバ一 1 9を経由して受光部 3で検出される。 このように 潤滑剤 5を透過した透過光量は、 潤滑剤 5に含まれる鉄粉 （摩耗粉） などの 異物の含有量が多いほど減少するので、 受光部 3で検出される透過光量から 判定手段 4は潤滑剤 5における異物の含有量を推定することができる。 潤滑剤 5が封入される軸受 3 1では、 潤滑剤 5の劣化の主要な要因として 、 軸受 3 1の使用に伴って発生する鉄粉等の摩耗粉が潤滑剤 5に混入するこ とが挙げられる。 このため、 潤滑剤 5に混入する異物の含有量を前記判定手 段 4で推定することにより、 潤滑剤 5の劣化状態を検出することができる。 例えば、 判定手段 4は、 検出される透過光量が設定値以下であると、 潤滑剤 が汚れ状態であると判定する。
[0043] とくに、 この潤滑剤劣化検出装置 1では、 発光側および受光側の光フアイ バー 1 8， 1 9の一端1 8 3， 1 9 aを検出対象となる潤滑剤 5に対向させ 、 これら光ファイバ一 1 8， 1 9の他端1 8 13， 1 9 bに発光部 2および受 光部 3を接続させているので、 発光部 2、 受光部 3、 および判定手段 4を、 光ファイバ一 1 8， 1 9の一端 1 8 a , 1 9 aからなる検出部 2 0から離し て配置することができる。 そのため、 受光部 3や判定手段 4となる電子回路 等が、 電気ノイズや温度変化による影響を受けずに潤滑剤 5の劣化状態を安 定して検出できる。 また、 検出部 20をコンパク卜に構成できるので、 例えば軸受の内部に封 止される潤滑剤 5の劣化検出に使用する場合、 検出部 20のみを軸受の内部 へ配置すれば良く、 簡単かつコンパクトな構成により設置できる。 さらに、 検出部 20が潤滑剤 5の動きを妨げる要因にならないし、 検出部 20に潤滑 剤 5を安定供給でき、 軸受の内部への検出部 20の配置の自由度も高まるこ とになる。
また、 発光側および受光側の光ファイバ一 1 8， 1 9の一端 1 8 a， 1 9 aが潤滑剤 5の検出部 20となることから、 潤滑剤 5の測定部位の断面積を 小さくでき、 粘度の高い潤滑剤 5でも検出部 20へ入り込み易く、 それだけ 検出が安定する。
[0044] 図 1 4は、 この発明の第 9の実施形態の概略構成図を示す。 この実施形態 の潤滑剤劣化検出装置 1は、 図 1 2および図 1 3に示す第 8の実施形態にお いて、 発光側および受光側の光ファイバ一 1 8， 1 9の各端部 1 8 a， 1 8 b， 1 9 a, 1 9 bに集光用のレンズ 22 A~22 Dを設けたものである。 なお、 レンズ 22A~22 Dは、 少なくとも一つを設ければ良く、 例えば両 光ファイバ一 1 8， 1 9のうちいずれか一方の光ファイバ一の一端だけに設 けても良い。 その他の構成は第 8の実施形態の場合と同様である。
[0045] このように、 光ファイバ一 1 8， 1 9の端部 1 8 a~ 1 9 bに集光用のレ ンズ 22 A~22 Dを設けた場合、 光の拡散を防止できるので、 潤滑剤 5に おける測定スポッ卜の微細化や検出感度を上げることができる。 光ファイバ 一 1 8， 1 9の端部 1 8 a~ 1 9 bのうちのいずれか一部のみにレンズを設 けた場合にも、 上記と同様の効果をある程度上げることができる。
[0046] 図 1 5は、 この発明の第 1 0の実施形態の概略構成図を示す。 この実施形 態の潤滑剤劣化検出装置 1は、 図 1 2および図 1 3に示す第 8の実施形態に おいて、 発光側および受光側の光ファイバ一 1 8， 1 9における潤滑剤 5と の対向側の端部 1 8 a， 1 9 aを、 鏡 23 A, 23 Bを介して潤滑剤 5に対 向させたものである。 具体的には、 発光側の光ファイバ一 1 8の一端 1 8 a には、 その一端から出射される光を、 直角に曲げて潤滑剤 5に入射させるよ うに鏡 2 3 Aが設けられる。 また、 受光側の光ファイバ一 1 9の一端 1 9 a には、 前記鏡 2 3 Aを経て潤滑剤 5を透過した光を、 直角に曲げて光フアイ バー 1 9の一端 1 9 aに入射させるように鏡 2 3 Bが設けられる。 これらの 各鏡 2 3 A , 2 3 Bは、 対応する各光ファイバ一 1 8， 1 9の一端 1 8 a， 1 9 aと共に透明カバー 2 4 A , 2 4 Bで被覆され、 鏡 2 3 A， 2 3 Bが汚 れるのを防止している。 この場合、 各光ファイバ一 1 8， 1 9の一端 1 8 a ， 1 9 3、 鏡2 3 ， 2 3 B、 および透明カバー 2 4 A , 2 4 Bで検出部 2 0が構成されることになる。
[0047] このように、 光ファイバ一 1 8， 1 9における潤滑剤 5との対向側の端部
1 8 a , 1 9 aを、 鏡 2 3 A， 2 3 Bを介して潤滑剤 5に対向させた場合、 これら光ファイバ一 1 8， 1 9の端部1 8 3， 1 9 aを直接に潤滑剤 5に対 向配置しなくても良い。 そのため、 検出部 2 0を軸受の内部に取付けるとき に、 光ファイバ一 1 8， 1 9の端部1 8 3， 1 9 aの向きの自由度が上がり 、 例えば軸受のシール部に検出部 2 0を取付けたり、 潤滑剤 5に差し込んだ 状態で取付けたりすることができる。
[0048] 図 1 6は、 この発明の第 1 1の実施形態の概略構成図を示す。 この実施形 態の潤滑剤劣化検出装置 1は、 例えば図 1 5に示す実施形態において、 発光 部 2、 受光部 3、 判定手段 4を、 検出部 2 0と共に例えばハウジング 1 1な どに設置して一体化したものである。 検出部 2 0は、 ハウジング 1 1から突 出するように設ける。 その他の構成は図 1 5の実施形態の場合と同様である
[0049] このように、 発光部 2、 受光部 3、 判定手段 4を、 検出部 2 0と共に一体 化した場合、 軸受の内部に封止された潤滑剤 5の劣化検出において、 光ファ ィバー 1 8， 1 9を軸受の内部から外部へ配線する作業が不要となり、 潤滑 剤劣化検出装置 1の設置を容易に行うことができる。
[0050] 図 1 7は、 この発明の第 1 2の実施形態の概略構成図を示す。 この実施形 態の潤滑剤劣化検出装置 1は、 図 1 2および図 1 3に示す第 8の実施形態に おいて、 発光側の光ファイバ一 1 8の潤滑剤 5に対向する一端 1 8 aから出 た光が反射部材 2 5で反射して、 受光側の光ファイバ一 1 9の潤滑剤 5に対 向する一端 1 9 aに入射するように、 両光ファイバ一 1 8， 1 9の各一端 1 8 a， 1 9 a、 および前記反射部材 2 5を配置したものである。 その他の構 成は第 8の実施形態の場合と同様である。
[0051 ] このように、 発光側の光ファイバ一 1 8の一端 1 8 aから出た光が反射部 材 2 5を介して受光側の光ファイバ一 1 9の一端 1 9 aに入射するようにし た場合、 両光ファイバ一 1 8， 1 9の各一端1 8 3， 1 9 aを対向配置しな くて良いので、 これら各一端 1 8 a， 1 9 aの向きの自由度が上がり、 例え ば軸受のシール部に検出部 2 0を取付けたり、 潤滑剤 5に差し込んだ状態で 取付けたりすることができる。
[0052] 図 1 8は、 この発明の第 1 3の実施形態の概略構成図を示す。 この実施形 態の潤滑剤劣化検出装置 1は、 図 1 7に示す実施形態において、 発光部 2、 受光部 3、 判定手段 4を、 検出部 2 0と共に例えばハウジング 1 1などに設 置して一体化したものである。 反射部材 2 5は、 ハウジング 1 1 とは別に適 宜設置する。 その他の構成は図 1 7の実施形態の場合と同様である。
[0053] このように、 発光部 2、 受光部 3、 判定手段 4を、 検出部 2 0と共に一体 化した場合、 軸受の内部に封止された潤滑剤 5の劣化検出において、 光ファ ィバー 1 8， 1 9を軸受の内部から外部へ配線する作業が不要となり、 潤滑 剤劣化検出装置 1の設置を容易に行うことができる。
[0054] 図 1 9は、 上記した潤滑剤劣化検出装置 1を搭載した検出装置付き軸受を 、 鉄道車両用軸受ユニットに用いた断面図である。 この場合の鉄道車両用軸 受ュニットは、 検出装置付き軸受 3 1 とその内輪 3 4の両側に各々接して設 けられた付属部品である油切り 3 2および後ろ蓋 3 3とで構成される。 軸受 3 1は、 ころ軸受、 詳しくは複列の円すいころ軸受からなり、 各列のころ 3 6， 3 6に対して設けた分割型の内輪 3 4， 3 4と、 一体型の外輪 3 5と、 前記ころ 3 6， 3 6と、 保持器 3 7とを備える。
後ろ蓋 3 3は、 車軸 4 0に軸受 3 1よりも中央側で取付けられて外周のォ ィルシール 3 8を摺接させたものである。 油切り 3 2は、 車軸 4 0に取付け られて外周にオイルシール 3 9を摺接させたものである。 これら軸受 3 1の 両端部に配置される両オイルシール 3 8， 3 9により軸受 3 1の内部に潤滑 剤が封止され、 かつ防塵■耐水性が確保される。
[0055] 軸受 3 1の外輪 3 5には、 軸受内部に封入された潤滑剤の劣化を検出する 潤滑剤劣化検出装置 1が取付けられている。 この潤滑剤劣化検出装置 1は、 外輪 3 5に複列の軌道面の間で設けられた検出装置揷入孔 3 5 aに挿入され て、 先端が軸受空間内に進入し、 ボルト等により外輪 3 5に固定されている
[0056] 潤滑剤劣化検出装置 1は、 その原理構成が図 1〜図 3に示す第 1の実施形 態に係るものであっても、 また図 5に示す第 2の実施形態に係るものであつ ても良いが、 外形は図示のように段付き軸状に形成され、 また全体がこの潤 滑剤劣化検出装置 1のハウジングで覆われたものとされている。 潤滑剤劣化 検出装置 1およびそのケーブルには、 防水■防油処理が施される。 潤滑剤劣 化検出装置 1の取付部も耐油材料でシールされる。 例えば、 前記潤滑剤劣化 検出装置 1は、 密封シール 4 2を介して外輪 3 5の検出装置揷入孔 3 5 aに 挿入され、 密封シール 4 2として、 例えば Oリングが用いられる。 このよう に、 密封シール 4 2を介して潤滑剤劣化検出装置 1が外輪 3 5に固定される ことにより、 潤滑剤劣化検出装置 1の取付部から軸受内部へ水分ゃゴミ等が 侵入するのを防止できる。
[0057] この構成の検出装置付き軸受 3 1によると、 上記構成の潤滑剤劣化検出装 置 1を搭載したため、 この軸受内部に封入された潤滑剤の劣化を、 リアルタ ィムで正確に検出することができる。 そのため、 動作異常が発生する前に潤 滑剤の交換の必要性を判断でき、 軸受 3 1の潤滑不良による破損を防止する ことができる。 また、 潤滑剤の交換の必要性をセンサ出力によって判断でき るため、 使用期限前に廃棄される潤滑剤の量を減少させることができる。
[0058] 図 2 0は、 検出装置付き軸受の他の例を示す。 この検出装置付き軸受 3 1 Aは、 図 1 9に示した検出装置付き軸受 3 1において、 潤滑剤劣化検出装置 1を、 シール 3 9の近傍に取付けたものである。 その他の構成は図 1 9の例 と同様である。
[0059] なお、 上記各実施形態の潤滑剤劣化検出装置付き軸受は、 鉄道車両用軸受 に適用した場合につき説明したが、 この発明の潤滑剤劣化検出装置付き軸受 は、 自動車用や産業機械用等の軸受にも適用することができる。
[0060] 図 2 1は、 図 1 2および図 1 3に示す第 8の実施形態の潤滑剤劣化検出装 置 1を搭載した検出装置付き軸受を、 鉄道車両用軸受ュニッ卜に用いた断面 図である。 この場合の鉄道車両用軸受ュニットは、 検出装置付き軸受 3 1 と その内輪 3 4の両側に各々接して設けられた付属部品である油切り 3 2およ び後ろ蓋 3 3とで構成される。 軸受 3 1は、 ころ軸受、 詳しくは複列の円す いころ軸受からなり、 各列のころ 3 6， 3 6に対して設けた分割型の内輪 3 4， 3 4と、 一体型の外輪 3 5と、 前記ころ 3 6， 3 6と、 保持器 3 7とを 備える。
後ろ蓋 3 3は、 車軸 4 0に軸受 3 1よりも中央側で取付けられて外周のォ ィルシール 3 8を摺接させたものである。 油切り 3 2は、 車軸 4 0に取付け られて外周にオイルシール 3 9を摺接させたものである。 これら軸受 3 1の 両端部に配置される両オイルシール 3 8， 3 9により軸受 3 1の内部に潤滑 剤が封止され、 かつ防塵■耐水性が確保される。
[0061 ] 潤滑剤劣化検出装置 1は軸受 3 1の外輪 3 5に取付けられ、 軸受内部に封 入された潤滑剤の劣化を検出する。 この場合、 図 2 1の A部を拡大して示す 図 2 2のように、 潤滑剤劣化検出装置 1の検出部 2 0は外輪 3 5の内周面に 配置されるが、 発光部 2、 受光部 3、 および判定手段 4は軸受外部に配置さ れ、 検出部 2 0から発光部 2、 受光部 3にわたつて配置される光ファイバ一 1 8， 1 9を経由して、 発光部 2から出射する光が検出部 2 0に届き、 検出 部 2 0を出た光が受光部 3に至る。 外輪 3 5における光ファイバ一 1 8， 1 9の揷入部には、 防水■防油処理が施され、 これにより潤滑剤劣化検出装置 1の取付部から軸受内部へ水分ゃゴミ等が侵入するのを防止している。 上記潤滑剤劣化検出装置 1を搭載したこの潤滑剤劣化検出装置付き軸受 3 1では、 軸受内部に封入された潤滑剤の劣化を、 リアルタイムで正確に検出 することができる。 その結果、 軸受 3 1に動作異常が発生する前に潤滑剤の 交換の必要性を判断でき、 軸受 3 1の潤滑不良による破損を防ぐことができ る。 また、 潤滑剤交換の必要性を潤滑剤劣化検出装置 1の出力によって判断 できるため、 使用期限前に廃棄される潤滑剤の量が減少する。
また、 軸受外部に発光部 2、 受光部 3、 および判定手段 4が配置され、 検 出部 2 0だけが軸受内部に配置されるので、 軸受内部での潤滑剤劣化検出装 置 1の構成をコンパク卜にできる。
[0062] 図 2 3は、 潤滑剤劣化検出装置付き軸受の他の例の部分拡大断面図を示す 。 この潤滑剤劣化検出装置付き軸受 3 1は、 図 2 1および図 2 2に示した潤 滑剤劣化検出装置付き軸受 3 1において、 図 1 8に示す実施形態の潤滑剤劣 化検出装置 1を、 外輪 3 5の内周面に取付けたものである。 この場合、 潤滑 剤劣化検出装置 1は、 発光部 2、 受光部 3、 および判定手段 4が、 検出部 2 0と一体とされているので、 軸受内部に潤滑剤劣化検出装置 1の全体をコン パク卜に取付けることができる。 潤滑剤劣化検出装置 1の配線ケーブル 1 6 だけが、 軸受内部から外部へ引き出される。
[0063] なお、 図 2 1〜図 2 3に示した潤滑剤劣化検出装置付き軸受 3 1の各例で は、 図 1 2および図 1 3に示した第 8の実施形態の潤滑剤劣化検出装置 1、 および図 1 8に示した実施形態の潤滑剤劣化検出装置 1を組み込んだ場合を 示したが、 図 1 4〜図 1 7に示した各実施形態の潤滑剤劣化検出装置 1を組 み込んでも良い。
[0064] 以下に、 この発明とは基本構成が異なる応用技術について説明する。
[0065] この発明と基本構成が異なる応用技術に係る潤滑剤劣化検出装置は、 封止 手段で封止された基準潤滑剤の特性を測定する第 1の検出部と、 劣化検出対 象となる潤滑剤の特性を測定する第 2の検出部と、 これら第 1および第 2の 検出部の出力信号を比較することによって潤滑剤の劣化を検出する比較手段 とを備えたものである。
この構成によると、 劣化検出対象の潤滑剤が劣化してくると、 第 1の検出 部による基準潤滑剤の特性の測定値と第 2の検出部による劣化検出対象とな る潤滑剤の特性の測定値のずれが発生し、 それらの測定値を比較する比較手 段によって潤滑剤の劣化状態が検出される。 この場合、 劣化検出対象の潤滑 剤の特性を、 酸化などの劣化を受けていない基準潤滑剤の特性と比較するの で、 測定環境変化の影響を受けずに、 常に基準潤滑剤からの特性のずれを検 出することができる。 また、 基準潤滑剤は、 単に検出用に準備するものであ るため、 密封手段等の保護手段を設けることで、 ほとんど劣化しないような 状態に確保することが容易であり、 酸化や成分漏れ、 蒸発などによる潤滑剤 の変化を、 長期間にわたって正確に測定することができる。 これにより、 劣 化検出対象の潤滑剤の劣化状態を正確に検出することができる。
[0066] 前記応用技術において、 上記第 1および第 2の検出部は、 潤滑剤の誘電率 、 体積抵抗率、 または静電容量等の電気的特性を測定するものであっても良 い。
また、 上記第 1および第 2の検出部が、 潤滑剤の透明度、 または色などの 光学的特性を測定するものであっても良い。 光学的特性による測定の場合、 電気的特性を測定するものに比べて、 劣化の程度差の測定が精度良く行い易 い。
[0067] 上記第 1および第 2の検出部は、 互いに同一の回路基板上に並べて設けら れたものであっても良い。 また、 上記第 1および第 2の検出部が、 互いに同 —の回路基板の表裏にそれぞれ配置されたものであっても良い。 このように 同一回路基板に第 1および第 2の検出部を配置することで、 潤滑剤劣化検出 装置をコンパク卜に構成でき、 軸受への組み込みも容易になる。 特に、 第 1 第 2の検出部を同一回路基板の表裏に実装する場合は、 回路基板を有効利用 した一層コンパクトな潤滑剤劣化検出装置とすることができる。
[0068] また、 前記応用技術において、 上記第 1および第 2の検出部および比較手 段を構成する電気回路部品を、 互いに同一の回路基板上に搭載し、 これら電 気回路部品を搭載した回路基板を、 電気シールド機能および耐油性を有する 保護手段で覆っても良い。
軸受等に潤滑剤劣化検出装置を搭載した場合、 回路部品が周辺からの電気 的影響を受けたり、 潤滑剤等で長年の間に侵される恐れがあるが、 電気シー ルド機能および耐油性を有する保護手段で覆うことにより、 回路部品の誤動 作が防止され、 また潤滑油等で侵されることが回避される。
[0069] この発明と基本構成が異なる応用技術に係る潤滑剤劣化検出装置付き軸受 は、 この発明の応用技術に係る潤滑剤劣化検出装置が搭載された軸受である この構成によると、 この発明の応用技術に係る潤滑剤劣化検出装置の特性 が効果的に利用され、 軸受内部の潤滑剤の劣化状態を正確に、 かつリアルタ ィムで検出することができる。 このため、 定期的あるいはリアルタイムの検 出等により早期の潤滑剤劣化検出が可能で、 異常ゃメン亍ナンス時期の予測 などが行い易いものとなる。
[0070] 上記応用技術に係る第 1の具体例を図 2 4ないし図 2 7と共に説明する。
図 2 4は、 この具体例の潤滑剤劣化検出装置の原理構成を示すブロック図で ある。 この潤滑剤劣化検出装置 5 1は、 封止手段で封止された基準潤滑剤の 特性を測定する第 1の検出部 5 2と、 劣化検出対象となる潤滑剤の特性を測 定する第 2の検出部 5 3と、 これら第 1および第 2の検出部 5 2， 5 3の出 力信号を比較することによって潤滑剤の劣化を検出する比較手段 5 4とを備 える。 第 1および第 2の検出部 5 2， 5 3は、 潤滑剤の誘電率、 体積抵抗率 、 または静電容量等の電気的特性を測定するものであっても、 また潤滑剤の 透明度、 または色などの光学的特性を測定するものであっても良いが、 この 具体例では、 電気的特性を検出するものとされている。
比較手段 5 4は、 例えば、 第 1および第 2の検出部 5 2， 5 3による基準 潤滑剤と測定対象潤滑剤の検出結果を比較し、 基準潤滑剤に対する測定対象 潤滑剤の変化の度合いを評価するものとされる。 図示の例では、 比較手段 5 4は、 第 1の検出部 5 2の検出信号と、 第 2の検出部 5 3の検出信号の差分 を増幅して出力する差動増幅回路 5 5と、 この差動増幅回路 5 5の出力信号 のレベルを予め設定した基準レベルと比較して、 劣化判定結果を出力する比 較判定回路 5 6とを備える。 なお、 比較手段 5 4は、 差動増幅回路 5 5の出 力信号から潤滑剤の劣化状態を推定するものであっても良い。 比較手段 5 4 の差動検出構成は、 この他にプリッジ回路で構成しても良い。
[0071 ] 図 2 5は、 上記潤滑剤劣化検出装置 5 1を、 電気的特性で検出するものと した場合の具体的構成例を示す断面図である。 同図において、 第 1の検出部 5 2は回路基板 5 7の片面に配置され、 第 2の検出部 5 3は前記回路基板 5 7の他の片面に配置される。 第 1の検出部 5 2が検出する基準潤滑剤 5 8 A は、 第 1の検出部 5 2が配置される回路基板 5 7の片面側に封止手段である 劣化保護ケース 5 9によって収められ、 外部からの異物侵入や、 酸化、 成分 の蒸発を防ぐようにされている。 第 2の検出部 5 3は劣化検出対象となる潤 滑剤 5 8に晒される。 また、 前記回路基板 5 7には、 各検出部 5 2， 5 3の 駆動回路 6 0や、 前記比較手段 5 4を構成する電気回路構成部品も搭載され 、 これらの電気回路構成部品が保護手段 6 4で覆われている。 保護手段 6 4 は、 耐油性を有する樹脂のケースまたは樹脂モールドによる樹脂部と、 電気 シールド処理部 （図示せず） とでなる。 電気シールド処理部は、 上記樹脂部 に設けたものであっても、 これらケース部等とは別に設けたものであっても 良い。 比較手段 5 4からの判定信号は、 配線ケーブル 6 1から外部に出力さ れる。 また、 配線ケーブル 6 1を経て外部から潤滑剤劣化検出装置 5 1に電 源が供給される。
[0072] 図 2 6 ( A ) ， ( B ) は、 誘電率、 抵抗率等を検出するようにした第 2の 検出部 5 3の一例を示す。 この例では、 くし型の一対の電極 6 2 A， 6 2 B を回路基板 5 7上に対向配置して第 2の検出部 5 3が構成され、 両電極 6 2 A , 6 2 B間の静電容量、 電気抵抗等を測定するようにされている。 これに より、 図 2 6 ( B ) のように電極 6 2 A , 6 2 B上に劣化検出対象となる潤 滑剤 5 8が存在すると、 潤滑剤 5 8の誘電率、 体積抵抗率、 静電容量などの 電気的特性を検出することができる。 この場合、 第 1の検出部 5 2について は図示しないが、 図 2 6に示す第 2の検出部 5 3と同様の構成とされ、 その 表面に図 2 5の劣化保護ケース 5 9で基準潤滑剤 5 8 Aが封止される。
[0073] 図 2 7は、 誘電率、 透磁率等を検出するようにした第 2の検出部 5 3の例 を示す。 この例では、 回路基板 5 7上にコイル 6 3を配置して第 2の検出部 5 3が構成され、 誘電率あるいは透磁率を測定するようにされている。 これ により、 コイル 6 3上に劣化検出対象となる潤滑剤が存在すると、 潤滑剤の 透磁率を検出することができる。 誘電率の変化を検出することも可能である 。 この場合、 第 1の検出部 5 2については図示しないが、 図 2 7に示す第 2 の検出部 5 3と同様の構成とされ、 その表面に図 2 5の劣化保護ケース 5 9 で基準潤滑剤 5 8 Aが封止される。
なお、 透磁率を検出する構成では、 回路基板 5 7の表裏のコイル 6 3を同 軸に置くと干渉が大きくなるため、 互いの位置をずらせて配置する必要があ る。
このように構成された潤滑剤劣化検出装置 5 1では、 第 1の検出部 5 2に よる劣化していない基準潤滑剤 5 8 A (図 2 5 ) の測定値と、 第 2の検出部 5 3による劣化検出対象の潤滑剤 5 8の測定値とを比較するため、 初期状態 では差動増幅回路 5 5の出力信号がゼロとなるように校正されている。 劣化 検出対象の潤滑剤 5 8が劣化してくると、 基準潤滑剤 5 8 Aの測定値とのず れが発生して、 その差分の信号が差動増幅回路 5 5から出力される。 この場 合、 劣化検出対象の潤滑剤 5 8の特性を、 酸化などの劣化を受けない基準潤 滑剤 5 8 Aの特性と比較するので、 温度変化等の測定環境変化の影響を受け ずに、 常に基準潤滑剤 5 8 Aからのずれを検出することができる。 また、 基 準潤滑剤 5 8 Aはほとんど劣化しないような状態に確保されるので、 酸化や 成分漏れ、 蒸発などによる潤滑剤 5 8の変化を、 長期間にわたって検出する ことができる。 これにより、 劣化検出対象の潤滑剤 5 8の劣化状態を正確に 検出することができる。
なお、 この場合に、 基準潤滑剤 5 8 Aと劣化検出対象の潤滑剤 5 8とは、 できるだけ近接して配置することが望ましい。 このように近接配置すると、 温度変化や電源環境の変化があった場合に、 両潤滑剤 5 8 A , 5 8が同じ影 響を受けるので、 出力信号に温度変化や電源環境の変化が影響せず、 安定し た潤滑剤劣化検出が可能となる。 [0075] 前記第 1および第 2の検出部 5 2， 5 3は、 それぞれ別々の回路基板に配 置しても良いが、 この具体例のように、 同一の回路基板 5 7の表裏両面に、 第 1の検出部 5 2と第 2の検出部 5 3を分けて配置した場合には、 潤滑剤劣 化検出装置 5 1をコンパク卜に構成でき、 軸受への組み込みも容易になる。
[0076] 図 2 8 ( A ) ， ( B ) は、 上記応用技術に係る第 2の具体例を示す。 この 具体例の潤滑剤劣化検出装置 5 1は、 図 2 4に示す第 1の具体例において、 第 1および第 2の検出部 5 2， 5 3として、 透過光量を測定する検出部を用 いたものである。 基準潤滑剤 5 8 Aを用いた差動検出方式であることは第 1 の具体例の場合と同じである。 この具体例では、 同一回路基板 5 7に第 1お よび第 2の検出部 5 2， 5 3が並べて設けられている。 回路基板 5 7の表面 の第 1の検出部 5 2の配置部に、 封止手段である劣化保護ケース 5 9によつ て基準潤滑剤 5 8 Aが収められていること、 第 2の検出部 5 3が劣化検出対 象となる潤滑剤 5 8に晒されること、 同一回路基板 5 7上に第 1および第 2 の検出部 5 2， 5 3の駆動回路 6 0、 比較手段 5 4の電気回路部品が搭載さ れていること等も第 1の具体例の場合と同じである。 なお、 第 1および第 2 の検出部 5 2， 5 3は、 潤滑剤 5 8 A， 5 8の透明度を測定する場合のほか 、 色などの他の光学的特性を測定するものであっても良い。
[0077] この具体例の潤滑剤劣化検出装置 5 1の場合も、 基準潤滑剤 5 8 Aの透過 光量を測定する第 1の検出部 5 2の検出信号と、 劣化検出対象となる潤滑剤 5 8の透過光量を測定する第 2の検出部 5 3の検出信号とを、 比較手段 5 4 で比較することによって、 潤滑剤 5 8の劣化状態を正確に検出できる。
[0078] 図 2 9は、 上記した潤滑剤劣化検出装置 5 1を搭載した検出装置付き軸受 を、 鉄道車両用軸受ユニットに用いた断面図である。 この場合の鉄道車両用 軸受ュニットは、 潤滑剤劣化検出装置付き軸受 7 1 とその内輪 8 4の両側に 各々接して設けられた付属部品である油切り 8 2および後ろ蓋 8 3とで構成 される。 軸受 7 1は、 ころ軸受、 詳しくは複列の円すいころ軸受からなり、 各列のころ 8 6， 8 6に対して設けた分割型の内輪 8 4， 8 4と、 一体型の 外輪 8 5と、 前記ころ 8 6， 8 6と、 保持器 8 7とを備える。 後ろ蓋 8 3は、 車軸 9 0に軸受 7 1よりも中央側で取付けられて外周のォ ィルシール 8 8を摺接させたものである。 油切り 8 2は、 車軸 9 0に取付け られて外周にオイルシール 8 9を摺接させたものである。 これら軸受 7 1の 両端部に配置される両オイルシール 8 8， 8 9により軸受 7 1の内部に潤滑 剤が封止され、 かつ防塵■耐水性が確保される。
[0079] 軸受 7 1のシール 8 9の近傍には、 軸受内部に封入された潤滑剤の劣化を 検出する潤滑剤劣化検出装置 5 1が取付けられ、 潤滑剤劣化検出装置 5 1の 検出信号が配線ケーブル 6 1を介して外部に出力される。 また、 潤滑剤劣化 検出装置 5 1への電源供給も配線ケーブル 6 1を介して行われる。 配線ケー ブル 6 1の取り出し部分は、 水分の浸入や油漏れを防止するため、 耐油性の 樹脂材料などで封止される。
上記潤滑剤劣化検出装置 5 1を搭載したこの検出装置付き軸受 7 1では、 軸受内部に封入された潤滑剤の劣化を、 リアルタィ厶で正確に検出すること ができる。
[0080] 図 3 0は、 上記応用技術に係る検出装置付き軸受の他の例を示す。 この検 出装置付き軸受 7 1 Aは、 図 2 9に示した検出装置付き軸受 7 1において、 軸受 7 1の両転動体列の間で外輪 8 5の内径面に潤滑剤劣化検出装置 5 1を 取付けたものである。 潤滑剤劣化検出装置 5 1は、 ころ 8 6の端面付近また は保持器 8 7の端面付近に配置される。 外輪 8 5には、 潤滑剤劣化検出装置 5 1の配線ケーブル 6 1を揷通させるケーブル揷入孔 8 5 aが設けられ、 配 線ケーブル 6 1の揷通位置には、 防水シール 9 2が設けられる。 その他の構 成は図 2 9の例と同様である。

Claims

請求の範囲
[1 ] 検出対象となる潤滑剤を互いの間に介在させる発光部および受光部と、 こ の受光部の出力から前記潤滑剤の光透過率を求めて潤滑剤の劣化状態を検出 する判定手段とを備えた潤滑剤劣化検出装置。
[2] 請求項 1において、 さらに、 互いの間に基準となる潤滑剤を介在させる発 光部および受光部の組を 1組設け、 前記判定手段が、 これら 2組の受光部の 出力を比較して潤滑剤の劣化状態を検出するものである潤滑剤劣化装置。
[3] 請求項 1において、 前記発光部は少なくとも一つの発光素子を有し、 前記 受光部は複数の受光素子を有し、 前記複数の受光素子のうちの一部を、 前記 発光素子から出射されて検出対象となる潤滑剤を透過した透過光を検出する 方向に配置し、 その他の受光素子を前記発光素子から出射されて前記潤滑剤 で散乱した散乱光を捕らえる方向に配置し、 前記判定手段は、 前記透過光を 検出する方向に配置された受光素子と他の受光素子との出力を比較して潤滑 剤の劣化状態を検出するものとした潤滑剤劣化検出装置。
[4] 請求項 1において、 前記発光部は波長がそれぞれ異なる複数の発光素子を 有し、 前記受光部はこれら複数の発光素子の光が入射する受光素子を有し、 前記判定手段は、 前記受光素子の出力から検出される波長ごとの吸収率の違 いから潤滑剤の劣化状態を検出するものとした潤滑剤劣化検出装置。
[5] 請求項 1において、 前記発光部は少なくとも一つの発光素子を有し、 前記 受光部はそれぞれ異なる波長感度を有し前記発光素子の光を受光する複数の 受光素子を有し、 前記判定手段は、 前記各受光素子の出力を比較して検出さ れる波長毎の吸収率の違いから潤滑剤の劣化状態を検出するものとした潤滑 剤劣化検出装置。
[6] 請求項 1において、 さらに、 潤滑剤にそれぞれ一端を対向させる発光側お よび受光側の光ファイバ一を備え、 前記発光部および前記受光部が、 前記発 光側および受光側の光フアイ/く一の他端にそれぞれ接続されている潤滑剤劣 化検出装置。
[7] 請求項 6において、 前記いずれか一方または両方の光ファイバ一の端部に レンズを設けた潤滑剤劣化検出装置。
[8] 請求項 6において、 前記いずれか一方または両方の光ファイバ一における 潤滑剤との対向側の端部は、 鏡を介して潤滑剤に対向させた潤滑剤劣化検出 装置。
[9] 請求項 1に記載の潤滑剤劣化検出装置が搭載された潤滑剤劣化検出装置付 き軸受。
[10] 請求項 6に記載の潤滑剤劣化検出装置が搭載された潤滑剤劣化検出装置付 き軸受。
[1 1 ] 請求項 1 0において、 前記発光部および受光部を、 軸受内に配置した潤滑 剤劣化検出装置付き軸受。
[12] 請求項 1 0において、 前記発光部および受光部を、 軸受外に配置した潤滑 剤劣化検出装置付き軸受。
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