WO2007088701A1

WO2007088701A1 - 潤滑剤劣化検出装置および検出装置付き軸受

Info

Publication number: WO2007088701A1
Application number: PCT/JP2007/000031
Authority: WO
Inventors: Toru Takahashi; Akio Nakajima
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2008-08-01
Also published as: EP1983204B1; US8436292B2; EP1983204A1; EP1983204A4; US20090050827A1

Abstract

　軸受内部などへの配置の自由度が高く、潤滑剤の厚さ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を提供するために、この潤滑剤劣化検出装置１は、光源２と、この光源２から出射して潤滑剤６を透過した透過光を検出する複数の光検出素子３と、判定手段５とを備える。前記複数の検出素子３は、光検出面の位置が互いに順次ずれたものとする。前記判定手段５は、前記複数の光検出素子３の出力の信号強度を比較することによって潤滑剤６の劣化状態を検出する。

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い。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ゃコィル等のセンサを配置し、摩耗粉の混入する潤滑剤の電気的特性を前記センザ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 ) o

特許文献 1 ：特開 2 0 0 4 _ 2 9 3 7 7 6号公報

[0004] しかし、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。

[0005] このような課題を解決するものとして、公知ではないが、例えば図 2 5のように、対向配置した発光素子 5 3と受光素子 5 4の間に潤滑剤 5 5を介在させ、発光素子 5 3から出射され潤滑剤 5 5を透過する光を受光素子 5 4で検出するようにし、受光素子 5 4で検出された光量から潤滑剤 5 5の劣化状態を推定する光学式の構成を考えた。

[0006] しかし、この構成の場合、検出対象となる潤滑剤 5 5の厚さ dが同図に破線で示すように変化すると、受光素子 3 4で検出される光量が変化するので、潤滑剤 3 5の厚さ dを一定に保つような構成が必要となる。

[0007] そこで、やはり公知ではないが、例えば図 2 6のように、発光側および受光側の光ファイバ 5 6， 5 7の各一端を検出対象となる潤滑剤 5 5が存在する測定部 5 8に対向させ、発光側の光ファイバ 5 6の他端に発光素子 5 3を、受光側の光ファイバ 5 7の他端に受光素子 5 4をそれぞれ配置した構成を考えた。

図 2 6の構成では、発光素子 5 3から出射された光が発光側の光ファイバ 5 6を経由して測定部 5 8に存在する潤滑剤 5 5を透過し、さらに受光側の光ファイバ 5 7を経由して受光素子 5 4で検出され、受光素子 5 4で検出される透過光量から潤滑剤 5 5に混入する異物の量が推定される。この場合、測定部 5 8における光ファイバ 5 6， 5 7と対向する面積を小さくできるので、測定部 5 8へ潤滑剤 5 5が入リ易くなリ、測定部 5 8に入つた潤滑剤 5 5を容易に一定厚さに保つことができる。

[0008] しかし、図 2 6の構成の場合でも、潤滑剤 5 5が一定厚さ dに保たれるような容器構造の測定部 5 8が必要であり、例えば軸受内部に封入された潤滑剤の劣化検出に用いるような場合、軸受内部での配置の自由度が低くなる。発明の開示

[0009] この発明の目的は、軸受内部などへの配置の自由度が高く、潤滑剤の厚さ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を提供することである。

[0010] この発明の潤滑剤劣化検出装置は、光源と、この光源から出射して潤滑剤を透過した透過光を検出する複数の光検出素子とを備え、これら複数の光検出素子は、光検出面の位置が互いに順次ずれたものとし、前記複数の光検出素子の出力の信号強度を比較することによって潤滑剤の劣化状態を検出する判定手段を設けたものである。

このように、この潤滑剤劣化検出装置では、複数の光検出素子を、それらの光検出面の位置が互いに順次ずれた例えばライン状に並べ、これら複数の光検出素子の出力の信号強度を判定手段で比較することによって潤滑剤の劣化状態を検出するようにしているので、複数の光検出素子を潤滑剤の中に配置して検出を行うことで、潤滑剤そのものの厚さ、光源の強度、光源から光検出素子までの距離などに影響されることなく、潤滑剤の劣化状態を検出することができる。

その結果、軸受内部などへ潤滑剤劣化検出装置を設置する場合にも、配置の自由度が高くなリ、設置スペースの制約に合わせた構成が可能となる。複数の光検出素子の出力の信号強度を比較して潤滑剤の劣化状態を検出することから、電源変動などのコモンモードノイズの影響を受けず、安定した検出が可能となる。また、光検出素子を潤滑剤の中に配置することで、複数の光検出素子の間で温度変化による特性変化の影響が相殺され、精度の高い検出が可能となる。

[001 1 ] この発明において、前記判定手段は、前記信号強度の比較により、潤滑剤の内部に混入した混入物の量を推定するものとしても良い。

例えば、潤滑剤が軸受内に封入されたものである場合、軸受の使用に伴つて摩耗粉等の異物が潤滑剤に混入することになるので、その混入物の量が増加するにつれて判定手段の検出出力は小さくなる。したがって、判定手段の検出出力の値により潤滑剤の内部に混入した混入物の量を推定することができる。一方、混入物の増加は潤滑剤の劣化状態の進行を意味するので、判定手段は、推定した混入物の量から潤滑剤の劣化状態を検出することができる

[0012] この発明において、前記光検出素子は、検出器とこの検出器に基端が接続されて先端が前記光検出面となる導光体とでなるものとしても良い。この構成の場合にも、複数の光検出素子は、それらの光検出面の位置が互いに順次ずれたものとなるので、潤滑剤そのものの厚さ、光源の強度、光源から光検出素子までの距離、温度変化などに影響されることなく、潤滑剤の劣化状態を検出することができる。

[0013] この発明において、前記光検出素子は、検出器とこの検出器に基端が接続されて先端が前記光検出面となる光ファイバとでなるものとしても良い。このように光ファイバを用いた場合、複数の光検出素子が配置される検出部を薄くすることができるので、検出部に潤滑剤を容易に入り込ませることができ、安定した検出が可能となる。

[0014] この発明において、前記光源をライン状光源としても良い。このように、光源をライン状とした場合、検出部に入射する光の強度が場所によらず均一になるので、安定した検出が可能となる。

[0015] この発明において、前記判定手段は、前記潤滑剤の光透過率を算出するものとしても良い。例えば潤滑剤の内部に混入した混入物の量が増加するなど、潤滑剤の劣化状態が進行すると潤滑剤の光透過率が減衰するので、潤滑剤の光透過率を算出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

[0016] この発明において、前記判定手段は、複数の光検出素子の出力信号から、出力の飽和した光検出素子、および光検出強度が設定値に満たない光検出素子の出力信号を除外する選択部を有し、残リの光検出素子の出力信号を用いて潤滑剤の劣化状態を検出するものとしても良い。

光源から出射される光の強度によっては、一部の光検出素子において、出力が飽和になつたり、ほとんど出力が得られない場合がある。しかし、その場合でも、適正な出力が得られている光検出素子の比較出力を選択部により選択して、潤滑剤の広範囲な場所からその劣化状態を確実に検出することができる。

[0017] この発明の潤滑剤劣化検出装置は、前記光検出素子を 2つ備えたものとしてもよい。

[0018] この構成の潤滑剤劣化検出装置によると、光源からの光は、光検出素子に到達するまでに吸収や散乱を受け減衰しているが、この光の強度を第 1の光検出素子で検出する。先に光が到達する第 1の光検出素子の出力を基準にして、第 2の光検出素子の出力を評価すると、 2つの光検出素子間の距離による光の減衰分を検出することができる。このように、 2つの光検出素子間の距離による光の減衰分を検出する構成のため、光検出素子間の間隔が固定されていれば、光源の強度や光源からの距離に依存しない測定ができる。よつて、この出力差を用いれば、潤滑剤の厚さの影響等を受けずに、潤滑剤の劣化の状態の推定、例えば摩耗によって発生した混入物などの量の推定ができる。

光源と光検出素子との距離を固定しなくて良いため、配置の自由度が高くなり、搭載スペースの制約に合わせた構成が可能になる。また、 2つの光検出素子の信号強度を比較して検出する構成のため、電源変動などのコモンモードノイズの影響を受けず、安定した検出が可能となる。 2つの光検出素子を潤滑剤の中に配置するとしても、 2つの光検出素子の間で、温度変化による特性変化の影響が相殺され、精度の高い検出が可能となる。

[0019] この発明において、前記光検出素子の付近に温度センサを配置しても良い。この構成の場合、前記温度センサにより潤滑剤と光検出素子の温度を観測することで、温度変化に応じた補正を検出結果に施すことができる。これにより、より正確な検出が可能となり、環境温度の変化による検出信号の変化を、潤滑剤の劣化に起因するものと見誤るのを回避できる。

[0020] この発明にかかる潤滑剤劣化検出装置において、前記 2つの光検出素子のうち、光源に近い方の光検出素子の出力が、定められた一定値となるように光源の光量を調整する光量調整手段を設けてもよい。

[0021 ] この構成の潤滑剤劣化検出装置によると、潤滑剤の厚さや光透過率に大きな変化があつて、光検出素子の受光量がオーバーフ口一やアンダーフローを起こしそうになっても、光源に近い方の光検出素子の出力が予め定められた一定値となるように、光量調整手段が光源の光量を調整するので、安定した測定が可能となる。よって、前記 2つの光検出素子の出力差を用いれば、潤滑剤の厚さや光透過率の影響等を受けずに、潤滑剤の劣化の状態の推定、例えば摩耗によって発生した混入物などの量の推定ができる。

光源と光検出素子との距離を固定しなくて良いため、配置の自由度が高くなり、搭載スペースの制約に合わせた構成が可能になる。また、 2つの光検出素子の信号強度を比較して検出する構成のため、電源変動などのコモンモードノイズの影響を受けず、この点でも安定した検出が可能となる。 2つの光検出素子を潤滑剤の中に配置するとしても、 2つの光検出素子の間で、温度変化による特性変化の影響が相殺され、精度の高い検出が可能となる。

[0022] この発明にかかる潤滑剤劣化検出装置において、前記 2つの光検出素子のうち、光源に遠い方の光検出素子の出力が、定められた一定値となるように光源の光量を調整する光量調整手段を設けてもよい。

この構成の潤滑剤劣化検出装置の場合も、上記の発明にかかる潤滑剤劣化検出装置と同様の作用効果が得られる。

[0023] この発明の潤滑剤劣化検出装置において、さらに、前記各光検出素子の出力を増幅する増幅手段を備え、前記判定手段はこれら増幅手段で増幅された出力を比較することによって潤滑剤の劣化状態を検出するものとし、前記増幅手段で増幅された各光検出素子の出力が、それぞれ定められた範囲の値となるように前記増幅手段のゲインを調整する手段を設けてもよい。

[0024] この構成の潤滑剤劣化検出装置によると、潤滑剤の厚さや光透過率、あるいは光源の強度や光源から光検出素子までの距離に大きな変化があって、増幅手段で増幅された各光検出素子の出力がオーバーフローやアンダーフローを起こしそうになっても、増幅された各光検出素子の出力がそれぞれ定められた範囲の値となるように、ゲイン調整手段が前記増幅手段のゲインを調整するので、安定した測定が可能となる。よって、前記 2つの光検出素子の出力差を用いれば、潤滑剤の厚さや光透過率の影響等を受けずに、潤滑剤の劣化の状態の推定、例えば摩耗によって発生した混入物などの量の推定ができる。

光源と光検出素子との距離を固定しなくて良いため、配置の自由度が高くなり、搭載スペースの制約に合わせた構成が可能になる。また、 2つの光検出素子の出力を比較して検出する構成のため、電源変動などのコモンモードノイズの影響を受けず、この点でも安定した検出が可能となる。 2つの光検出素子を潤滑剤の中に配置するとしても、 2つの光検出素子の間で、温度変化による特性変化の影響が相殺され、精度の高い検出が可能となる。

[0025] この発明の潤滑剤劣化検出装置において、前記光検出素子は、検出器とこの検出器に基端が接続されて先端が前記光検出面となる光ファイバの束とでなるものであり、 2組の当該光検出素子を備えるものとしてもよい。この構成によると、 2種類の光ファイバ束の先端位置のずれ分だけの試料厚さを通過した光の減衰分が、 2つの光検出器の信号出力の比較によって検出されることになる。そのため、試料そのものの厚さ、試料の量、光源の強度、光源から光検出器までの距離などに影響されることなく、試料の光透過率を安定良く測定することができる。その結果、軸受内部などへ潤滑剤劣化検出装置を設置する場合にも、配置の自由度が高くなリ、設置スペースの制約に合わせた構成が可能となる。また、 2つの光検出器の信号出力を比較して試料の光透過率を測定することから、電源変動などのコモンモードノィズの影響を受けず、この点からも安定した光透過率の測定が可能となる。また、光フアイバ束を用いるため、受光側において、十分な受光面積を確保できるので、光検出器で十分な受光強度を得ることができると共に、場所による試料の厚さのばらつきがキャンセルされることになリ、この点でも安定した光透過率の測定が可能となる。

[0026] 上記の光ファイバ束を備える潤滑剤劣化検出装置において、光ファイバ束の先端付近に温度センサを設け、この温度センサの検出値によリ前記判定手段の出力を補正する補正手段を設けても良い。この構成の場合、環境温度の変化による測定値の変化を、潤滑剤の劣化に起因するものと見誤るのを回避できる。

[0027] 上記の光ファイバ束を備える潤滑剤劣化検出装置において、前記光フアイバ束を先端がライン状に並ぶように設けても良い。この構成の場合、受光部を薄い構成とできるので、平面状に分布する潤滑剤の劣化を効果的に検出することができる。

[0028] 上記の光ファイバ束を備える潤滑剤劣化検出装置において、前記光源を、前記光ファイバ束の先端のライン状の並びに対応するライン状の光源としても良い。このように、光源もライン状とすることにより、受光効率を上げることができる。

[0029] 上記の光ファイバ束を備える潤滑剤劣化検出装置において、前記光フアイバ束を先端面が平面状に並ぶように設けても良い。光源は、光ファイバ束の先端が並ぶ平面状の面に対応する面状光源とするのが望ましい。この構成の場合、潤滑剤の厚み分布がばらついていても平均化されるので、そのばらつきが測定値に影響せず、安定した測定が可能となる。また、光ファイバ束の先端面に潤滑剤を付着させた状態で、これに光源を対向配置するだけで、安定した測定が可能となる。

[0030] この発明の検出装置付き軸受は、この発明の上記いずれかの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、リアルタイムで、あるいは定期的に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。

図面の簡単な説明

[0031 ] 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、よリ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 (A) ]この発明の第 1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ある。

[図 1 (B) ]同潤滑剤劣化検出装置における判定手段のブロック図である。

[図 2]潤滑剤を透過する光の透過距離と透過光の強度との関係を示すグラフでのる。

[図 3]上記潤滑剤劣化検出装置の具体的構成例を示す斜視図である。

[図 4]この発明の他の実施形態にかかる潤滑剤劣化検出装置の一部を示す概略構成図である。

[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概略構成図である。

[図 6]この発明の他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]この発明のさらに他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 8]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 9]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ある。

[図 10]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のる。

[図 11 ]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概略構成図でのる。

[図 12]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のる。

[図 13]潤滑剤劣化検出装置における増幅手段およびゲイン調整手段の具体的な構成図である。

[図 14]潤滑剤劣化検出装置における増幅手段およびゲイン調整手段の他の具体的な構成図である。

[図 15]潤滑剤劣化検出装置における増幅手段およびゲイン調整手段のさらに他の具体的な構成図である。

[図 16]潤滑剤劣化検出装置における増幅手段およびゲイン調整手段のさらに他の具体的な構成図である。

[図 17]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 18]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 19]この発明の第 1 2の実施形態にかかる潤滑剤劣化検出装置である潤滑剤劣化検出装置の概略構成図である。

[図 20]同潤滑剤劣化検出装置における受光側の具体的構成例を示す斜視図でめる。

[図 21 ]潤滑剤劣化検出装置の他の具体的構成例を示す斜視図である。

[図 22]上記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ー例の断面図である。

[図 23]上記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他の例の断面図である。

[図 24]上記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さらに他の例の断面図である。

[図 25]潤滑剤劣化検出装置の提案例の概略構成図である。

[図 26]潤滑剤劣化検出装置の他の提案例の概略構成図である。

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 ( A) ，（B ) ないし図 3と共に説明する。図 1 ( A) 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、光源 2と、この光源 2から出射して検出対象となる潤滑剤 6を透過した透過光を検出する複数の光検出素子 3と、これら複数の光検出素子 3の出力の信号強度を比較することによって潤滑剤 6の劣化状態を検出する判定手段 5とを備える。検出対象となる潤滑剤 6は、例えば軸受内部に封入された潤滑剤である。前記複数の光検出素子 3はライン状に並べて配置され、それらの光検出面の位置が光の進行方向に対して所定間隔 dだけ互いに順次ずれたものとされる。また、各光検出素子 3は潤滑剤 6の中に配置される。

[0033] この実施形態では、前記各光検出素子 3は、検出器 1 1 Aと、この検出器

1 1 Aに基端が接続されて先端が前記光検出面となる導光体 1 1 Bとでそれぞれ構成されている。各検出器 1 1 Aは、光の進行方向に対して同一位置に並べたアレイとして構成される。これに対して、各導光体 1 1 Bは、先端の位置が光の進行方向に対して所定間隔 dだけ互いに順次ずれるように、長さを異ならせてある。これにより、複数の光検出素子 3の光検出面の位置が、光の進行方向に対して所定距離 dだけ互いに順次ずれたものとされる。検出器 1 1 Aとしては、フォ卜ダイォード、フォ卜トランジスタ、 C D S、太陽電池、光電子増倍管などが用いられる。導光体 1 1 Bは、例えば円柱状の合成樹脂またはガラス等の透明材料からなり、光検出面となる先端は透明な円形窓とされ、外周面には反射材料が塗布されて、光検出面から入射した光が検出器 1 1 Aまで到達するようにされている。

[0034] なお、導光体 1 1 Bとして、光ファイバを用いても良い。光ファイバを用いた場合、複数の光検出素子 3が配置される検出部を薄くすることができるので、検出部に潤滑剤 6を容易に入り込ませることができ、安定した検出が可能となる。

[0035] また、ライン状に並べられた光検出素子 3に対して、光源 2もライン状光源とすることが望ましい。このように光源 2を光検出素子 3の並びに対応するライン状とした場合、検出部に入射する光の強度が場所によらず均一になるので、安定した検出が可能となる。光源 2としては、 L E D、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。

[0036] 判定手段 5は、図 1 ( B ) に示すように、判定部 1 4と選択部 1 5とを有する。判定部 1 4は、各光検出素子 3のうち、間隔 dだけずらした隣り合う 2つの光検出素子 3の組の出力の信号強度をそれぞれ比較する例えば複数の差動増幅器 1 6で構成される回路部である。選択部 1 5は、光の強度によつて光検出素子 3の出力が飽和となるものや殆ど出力が得られないものを除外して、適正な出力が得られる隣り合う光検出素子 3の組の出力に対応する判定部 1 4での比較結果を選択する回路部である。

光源 2から出射される光の強度によっては、一部の光検出素子 3において、出力が飽和になつたり、ほとんど出力が得られない場合がある。その場合でも、適正な出力が得られている光検出素子 3の比較出力が選択部 1 5で選択されるので、潤滑剤 6の劣化状態を確実に検出することができる。

なお、図 1 (B) では、判定手段 5の判定部 1 4を、隣り合う光検出素子 3の出力の信号強度の差分を求める差動増幅器 1 6で構成した例を示しているが、これに限らず、隣り合う光検出素子 3の出力の信号強度の比を求める回路構成としても良い。

上記構成の潤滑剤劣化検出装置 1において、前記潤滑剤 6を透過する光の強度は、透過した距離によって大きく減衰する。これら透過光強度と透過距離との間には、図 2にグラフで示す関係がある。この関係は、透過光強度（透過光量）を I、透過距離を χ、潤滑剤 6への入射光量を I inとすると、 Q? を定数として、

I = I ine X p (—a ) ( 1 )

となる。

そこで、光検出面が距離 χθ ， χ1 に位置する隣り合う 2つの光検出素子 3の出力の信号強度 10 ， I 1 は、

10 = I ine X p (-Q? χθ ) …… (2)

11 = I ine X p (― Q? x 1 ) (3)

となる。前記判定手段 5が、間隔 dだけずらした隣り合う 2つの光検出素子 3の出力の信号強度の比を求めるものとすると、判定手段 5の検出出力は、

( 11 Z I 0 ) = e X p (-Q? (x1 _ x0 ) )

= e x p (—a d) (4)

となる。すなわち、判定手段 5の検出出力は、潤滑剤 6そのものの厚さには関係なく、隣り合う 2つの光検出素子 3の光検出面の間隔 dに依存する値となる。この関係は、アレイ化されたそれぞれの光検出素子 3の間で成り立つため、どの光検出素子 3からの出力を用いて判定手段 5の検出出力を得ても良い。

[0038] また、式（4 ) における定数 Qfの値は、潤滑剤 6の状態によって変化する。例えば、潤滑剤 6が軸受内に封入されたものである場合、軸受の使用に伴つて摩耗粉等の異物が潤滑剤 6に混入することになるので、その混入物の量が増加するにつれて前記定数 Ofが大きくなる。したがって、前記判定手段 5 が、上記したように距離 dだけずらした隣り合う 2つの光検出素子 3の信号強度の比を求める場合、潤滑剤 6における間隔 dの光路を透過する光の透過率を検出することになリ、その検出出力の値から潤滑剤 6の内部に混入した混入物の量を推定することができる。また、混入量の増加は潤滑剤 6の劣化状態の進行を意味するので、判定手段 5は、推定した混入物の量から潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

[0039] なお、前記判定手段 5は、間隔 dだけずらした 2つの光検出素子 3の信号強度の差を求めるものであっても良い。この場合にも、判定手段 5は潤滑剤 6における間隔 dを透過する光の透過率を検出することになるので、その検出出力から潤滑剤 6の内部に混入した混入物の量を推定することができ、推定した混入物の量から潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

[0040] このように、この潤滑剤劣化検出装置 1では、複数の光検出素子 3を、それらの光検出面の位置が光の進行方向に対して互いに間隔 dだけ順次ずれるように配置し、隣り合う 2つの光検出素子 3の出力の信号強度を判定手段 5 で比較することによって潤滑剤 6の劣化状態を検出するようにしているので、潤滑剤 6そのものの厚さ、光源 2の強度、光源 2から光検出素子 3までの距離などに影響されることなく、潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

また、複数の光検出素子 3が配置されることから、光の強度によって、一部の光検出素子 3において、出力が飽和になつたり、ほとんど出力が得られないものがある場合でも、判定手段 5では、判定部 1 4における複数の検出結果の中から、適正な出力が得られている隣り合う 2つの光検出素子 3の組の比較出力を選択部 1 5により選択して、潤滑剤 6の広範囲な場所からその劣化状態を確実に検出することができる。

[0041 ] その結果、軸受内部などへ潤滑剤劣化検出装置 1を設置する場合にも、配置の自由度が高くなリ、設置スペースの制約に合わせた構成が可能となる。また、隣り合う 2つの光検出素子 3の出力の信号強度を比較して潤滑剤 6の劣化状態を検出することから、電源変動などのコモンモードノィズの影響を受けず、安定した検出が可能となる。また、光検出素子 3を潤滑剤 6の中に配置した状態で検出することになるので、隣り合う 2つの光検出素子 3の間で温度変化による特性変化の影響が相殺され、精度の高い検出が可能となる

[0042] なお、上記構成において、光検出素子 3の配置部付近に温度センサを配置して、潤滑剤 6と光検出素子 3の温度を観測することで、温度変化に応じた補正を検出結果に施すようにしても良い。具体的には、例えば、温度変化による検出信号の変化を予め測定しておき、実際の使用温度における検出信号を補正する回路を別に設ければ良い。この場合、潤滑剤 6の温度が分かると、環境温度の変化による検出信号の変化を、潤滑剤 6の劣化に起因するものと見誤るのを回避できる。これにより、より正確な検出が可能となる。

[0043] また、上記構成において、判定手段 5は、隣り合う 2つの光検出素子 3の出力の信号強度を比較して得られる検出信号を、所定の基準値と比較する比較回路を有するものとしても良い。この場合、潤滑剤 6の劣化状態が所定のレベル以上であることを容易に判断できるので、潤滑剤 6の交換時期などの目安とすることができる。

[0044] 図 3は、図 1 ( A) の潤滑剤劣化検出装置 1の具体的構成例を示す。この例では、溝部 1 8を有する平面状のハウジング 1 7において、その溝部 1 8 の一側壁に複数の光検出素子 3を平面状に並べると共に、前記溝部 1 8の他側壁に光源 2を配置して、溝部 1 8に入ってくる潤滑剤 6を検出するようにしている。

このように構成した場合、溝部 1 8に入って平面状に分布する潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

[0045] なお、図 1 ( A) ，（B ) ないし図 3に示した実施形態では、光検出素子

3が検出器 1 1 Aと導光体 1 1 Bとでなる場合を示したが、図 4に示すように、導光体 1 1 Bを省略して検出器だけで光検出素子 3を構成し、各検出器を、その光検出面の位置が所定間隔 dだけ互いに順次ずれるように配置しても良い。

[0046] この発明の第 2の実施形態を図 5と共に説明する。図 5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、光源 2と、この光源 2から出射して検出対象となる潤滑剤 6を透過した透過光を検出する 2つの光検出素子 3， 4と、これら 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度を比較することによって潤滑剤 6の劣化状態を検出する判定手段 5とを備える。検出対象となる潤滑剤 6は、例えば軸受内部に封入された潤滑剤である。前記 2つの光検出素子 3， 4は、光検出面の位置が互いに光の進行方向に対して所定間隔 dだけずらして配置され、このようにずらした状態で連結された一体の部品として扱われる。また、 2つの光検出素子 3 ， 4は潤滑剤 6の中に配置される。これにより、潤滑剤 6の光入射面から、各光検出素子 3， 4の光検出面までの潤滑剤厚さの差は dとなる。

[0047] 前記光源 2としては、 L E D、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、前記光検出素子 3， 4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、光電子増倍管などの検出器を用いることができる。図 5では、前記判定手段 5を、前記 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度の差分を求める差動増幅回路で構成した例を示しているが、これに限らず、 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度の比を求める回路構成としても良い。

[0048] また、前記式（4 ) における定数 Ofの値は、潤滑剤 6の状態によって変化する。例えば、潤滑剤 6が軸受内に封入されたものである場合、軸受の使用に伴って摩耗粉等の異物が潤滑剤 6に混入することになるので、その混入物の量が増加するにつれて前記定数 Qfが大きくなる。したがって、前記判定手段 5が、上記したように前記 2つの光検出素子 3， 4の信号強度の比を求める場合、潤滑剤 6における間隔 dを透過する光の透過率を検出することになリ、その検出出力の値から潤滑剤 6の内部に混入した混入物の量を推定することができる。また、混入量の増加は潤滑剤 6の劣化状態の進行を意味するので、判定手段 5は、推定した混入物の量から潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

[0049] なお、前記判定手段 5は、前記 2つの光検出素子 3， 4の信号強度の差を求めるものであっても良い。この場合にも、判定手段 5は潤滑剤 6における間隔 dを透過する光の透過率を検出することになるので、その検出出力から潤滑剤 6の内部に混入した混入物の量を推定することができ、推定した混入物の量から潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

[0050] このように、この潤滑剤劣化検出装置 1では、 2つの光検出素子 3， 4を、それらの光検出面の位置が互いに光の進行方向に対して間隔 dだけずれるように配置し、これら 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度を判定手段 5で比較することによって潤滑剤 6の劣化状態を検出するようにしているので、潤滑剤 6そのものの厚さ、光源 2の強度、光源 2から光検出素子 3， 4 までの距離などに影響されることなく、潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

[0051] その結果、軸受内部などへ潤滑剤劣化検出装置 1を設置する場合にも、配置の自由度が高くなリ、設置スペースの制約に合わせた構成が可能となる。また、 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度を比較して潤滑剤 6の劣化状態を検出することから、電源変動などのコモンモードノイズの影響を受けず、安定した検出が可能となる。また、 2つの光検出素子 3， 4を潤滑剤 6 の中に配置するので、 2つの光検出素子 3， 4の間で温度変化による特性変化の影響が相殺され、精度の高い検出が可能となる。

[0052] なお、上記構成において、 2つの光検出素子 3， 4の配置部付近に温度センサを配置して、潤滑剤 6と光検出素子 3， 4の温度を観測することで、温度変化に応じた補正を検出結果に施すようにしても良い。具体的には、例えば、温度変化による検出信号の変化を予め測定しておき、実際の使用温度における検出信号を補正する回路を別に設ければ良い。この場合、潤滑剤 6の温度が分かると、環境温度の変化による検出信号の変化を、潤滑剤 6の劣化に起因するものと見誤るのを回避できる。これにより、より正確な検出が可能となる。

[0053] また、上記構成において、判定手段 5は、 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度を比較して得られる検出信号を、所定の基準値と比較する比較回路を有するものとしても良い。この場合、潤滑剤 6の劣化状態が所定のレべル以上であることを容易に判断できるので、潤滑剤 6の交換時期などの目安とすることができる。

[0054] 図 6は、この発明の第 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 5に示す第 2の実施形態において、 2つの光検出素子 3， 4を、検出器 1 1 A， 1 2 と、導光体1 1 8， 1 2 Bとで構成したものである。すなわち、片方の光検出素子 3は、検出器 1 1 Aと、この検出器 1 1 Aに基端が接続されて先端が光検出面となる導光体 1 1 Bとでなリ、もう片方の光検出素子 4は、検出器 1 2 Aと、この検出器 1 2 Aに基端が接続されて先端が光検出面となる別の導光体 1 2 Bとでなる。各検出器 1 1 A , 1 2 Aとしては、フォ卜ダイォード、フォ卜トランジスタ、 C D S、太陽電池、光電子増倍管などが用いられる。この場合、 2つの検出器 1 1 A ， 1 2 Aは、光の進行方向に対して同一位置に並べて配置される。これに対して、 2つの導光体 1 1 B， 1 2 Bは、先端の位置が互いに光の進行方向に対して所定間隔 dだけずれるように、長さを異ならせてある。これにより、 2つの光検出素子 3， 4の光検出面の位置が、互いに光の進行方向に対して所定距離 dだけずれたものとされる。各導光体 1 1 B， 1 2 Bは、例えば円筒状の透明体からなり、外周面には反射材料が塗布され、光検出面となる先端は透明な円形窓とされる。なお、導光体 1 1 B， 1 2 Bの形状は円筒状のものに限らず、例えば角筒状であっても良い。その他の構成は第 2の実施形態の場合と同様である。

[0055] このように構成した潤滑剤劣化検出装置 1の場合にも、 2つの光検出素子

3 , 4を、それらの光検出面の位置が互いに光の進行方向に対して間隔 dだけずれるように配置したことになるので、潤滑剤 6そのものの厚さ、光源 2 の強度、光源 2から光検出素子 3， 4までの距離などに影響されることなく、潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

[0056] 図 7は、この発明の第 4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 5に示す第 2の実施形態において、 2つの光検出素子 3， 4を、検出器 1 1 A , 1 2 Aと、光ファイバ 1 1 C， 1 2 Cとで構成したものである。すなわち、片方の光検出素子 3は、検出器 1 1 Aと、この検出器 1 1 Aに基端が接続されて先端が光検出面となる光ファイバ 1 1 Cとでなリ、もう片方の光検出素子 4は、検出器 1 2 Aと、この検出器 1 2 Aに基端が接続されて先端が光検出面となる別の光ファイバ 1 2 Cとでなる。各検出器 1 1 A， 1 2 Aとして、フォ卜ダイオード、フォ卜トランジスタ、 C D S . 太陽電池、光電子増倍管などが用いられることは図 6の実施形態の場合と同じである。この場合も、 2つの検出器 1 1 A， 1 2 Aは、光の進行方向に対して同一位置に並べて配置され、 2つの光ファイバ 1 1 C， 1 2 Cは、先端の位置が互いに光の進行方向に対して所定間隔 dだけずれるように、長さを異ならせてある。これにより、 2つの光検出素子 3， 4の光検出面の位置が、互いに光の進行方向に対して所定距離 dだけずれたものとされる。その他の構成は第 2の実施形態の場合と同様である。

[0057] このように構成した潤滑剤劣化検出装置 1の場合にも、 2つの光検出素子

[0058] この発明の第 5の実施形態を図 8と共に説明する。図 8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、光源 2と、この光源 2から出射して検出対象となる潤滑剤 6を透過した透過光を検出する 2つの光検出素子 3， 4と、これら 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度を比較することによって潤滑剤 6の劣化状態を検出する判定手段 5と、光源 2の光量を調整する光量調整手段 7とを備える。検出対象となる潤滑剤 6は、例えば軸受内部に封入された潤滑剤である。前記 2つの光検出素子 3， 4は、光検出面の位置が互いに光の進行方向に対して所定間隔 dだけずらして配置され、このようにずらした状態で連結された一体の部品として极われる。また、 2つの光検出素子 3， 4は潤滑剤 6の中に配置される。これにより、潤滑剤 6の光入射面から、各光検出素子 3， 4の光検出面までの潤滑剤厚さの差は dとなる。

[0059] 前記光源 2としては、 L E D、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、前記光検出素子 3， 4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、光電子増倍管などの検出器を用いることができる。図 8では、前記判定手段 5を、前記 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度の差分を求める差動増幅回路で構成した例を示しているが、これに限らず、 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度の比を求める回路構成としても良い。

[0060] 前記光量調整手段 7は、 2つの光検出素子 3， 4のうち、光源 2に近い方の光検出素子 3の出力から判断して、この光検出素子 3の出力（または光検出素子 3に入射する光量）が予め定められた適切な一定値（または一定範囲内の値）となるように、光源 2の光量を調整するようにされている。この場合、光検出素子 3の出力が適切な一定値（または一定範囲内の値）であるとは、光検出素子 3の出力が飽和に達せず受光量に対応した正しい出力となる値であることを意味する。なお、光源 2に遠い光検出素子 4の受光量は、光源 2に近い光検出素子 3の受光量に比べて大きくなることはないので、光検出素子 3の出力は、飽和しない限り大きめに設定した方がより精度の良い検出系とすることができる。光量調整手段 7は電子回路のみで構成したものでも、計算機や組み込みコンピュータを使用したものでも良い。また、光量調整手段 7による光源 2の光量調整は、連続して自動的に行うものであっても、潤滑剤 6の劣化検出時のみ間欠的に行うものであっても良い。さらに、光源 2の発熱を抑えたり、最大光量を上げたい場合には、光源 2を連続点灯させるのではなく、潤滑剤 6の劣化検出時のみ点灯させる方が望ましい。

[0061] また、前記式（4 ) における定数 Qfの値は、潤滑剤 6の状態によって変化する。例えば、潤滑剤 6が軸受内に封入されたものである場合、軸受の使用に伴って摩耗粉等の異物が潤滑剤 6に混入することになるので、その混入物の量が増加するにつれて前記定数 Qfが大きくなる。したがって、前記判定手段 5が、上記したように前記 2つの光検出素子 3， 4の信号強度の比を求める場合、潤滑剤 6における間隔 dを透過する光の透過率を検出することになリ、その検出出力の値から潤滑剤 6の内部に混入した混入物の量を推定することができる。また、混入量の増加は潤滑剤 6の劣化状態の進行を意味するので、判定手段 5は、推定した混入物の量から潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

[0062] なお、前記判定手段 5は、前記 2つの光検出素子 3， 4の信号強度の差を求めるものであっても良い。この場合にも、判定手段 5は潤滑剤 6における間隔 dを透過する光の透過率を検出することになるので、その検出出力から潤滑剤 6の内部に混入した混入物の量を推定することができ、推定した混入物の量から潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

[0063] また、潤滑剤 6の厚さや光透過率に大きな変化があって、光検出素子 3， 4の受光量がオーバーフローやアンダーフローを起こしそうになっても、光検出素子 3の出力が予め定められた適切な一定値（または一定範囲内の値）となるように、光量調整手段 7が光源 2の光量を自動的に調整する（これにより、光検出素子 4の出力も適切な値に収まる）ので、安定した検出が可能となる。

[0064] このように、この潤滑剤劣化検出装置 1では、 2つの光検出素子 3， 4を、それらの光検出面の位置が互いに光の進行方向に対して間隔 dだけずれるように配置し、これら 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度を判定手段 5で比較することによつて潤滑剤 6の劣化状態を検出するようにしており、かつ光量調整手段 7で光源 2の光量を自動的に調整するようにしているので、潤滑剤 6そのものの厚さや光透過率、光源 2の強度、光源 2から光検出素子 3， 4までの距離などに影響されることなく、潤滑剤 6の劣化状態を安定して検出することができる。

[0065] その結果、軸受内部などへ潤滑剤劣化検出装置 1を設置する場合にも、配置の自由度が高くなリ、設置スペースの制約に合わせた構成が可能となる。また、 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度を比較して潤滑剤 6の劣化状態を検出することから、電源変動などのコモンモードノイズの影響を受けず、この点からも安定した検出が可能となる。また、 2つの光検出素子 3， 4を潤滑剤 6の中に配置するので、 2つの光検出素子 3， 4の間で温度変化による特性変化の影響が相殺され、精度の高い検出が可能となる。

[0066] なお、上記構成において、 2つの光検出素子 3， 4の配置部付近に温度センサを配置して、潤滑剤 6と光検出素子 3， 4の温度を観測することで、温度変化に応じた補正を検出結果に施すようにしても良い。具体的には、例えば、温度変化による検出信号の変化を予め測定しておき、実際の使用温度における検出信号を補正する回路を別に設ければ良い。この場合、潤滑剤 6の温度が分かると、環境温度の変化による検出信号の変化を、潤滑剤 6の劣化に起因するものと見誤るのを回避できる。これにより、より正確な検出が可能となる。

[0067] また、上記構成において、判定手段 5は、 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度を比較して得られる検出信号を、所定の基準値と比較する比較回路を有するものとしても良い。この場合、潤滑剤 6の劣化状態が所定のレべル以上であることを容易に判断できるので、潤滑剤 6の交換時期などの目安とすることができる。

[0068] 図 9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、図 8に示す第 5の実施形態において、光量調整手段 7は、 2つの光検出素子 3， 4のうち、光源 2に遠い方の光検出素子 4の出力から判断して、この光検出素子 4の出力（または光検出素子 4に入射する光量）が予め定められた適切な一定値（または一定範囲内の値）となるように、光源 2の光量を調整するようにされている。この場合、光源 2に遠い光検出素子 4の出力が適切な値であっても、光源 2に近い光検出素子 3の出力が飽和に達する可能性があるので、光検出素子 4の出力として予め定められる適切な一定値（または一定範囲内の値）は小さめの値に設定して、光検出素子 3の出力が飽和しないようにする必要がある。その他の構成は第 5の実施形態の場合と同様であり、その作用効果も同様である。

図 1 0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 8に示す第 5の実施形態において、 2つの光検出素子 3， 4を、検出器 1 1 A， 1 2 と、導光体1 1 8， 1 2 Bとで構成したものである。すなわち、片方の光検出素子 3は、検出器 1 1 Aと、この検出器 1 1 Aに基端が接続されて先端が光検出面となる導光体 1 1 Bとでなり、もう片方の光検出素子 4は、検出器 1 2 Aと、この検出器 1 2 Aに基端が接続されて先端が光検出面となる別の導光体 1 2 Bとでなる。各検出器 1 1 A , 1 2 Aとしては、フォ卜ダイォード、フォ卜トランジスタ、 C D S 、太陽電池、光電子増倍管などが用いられる。この場合、 2つの検出器 1 1 A , 1 2 Aは、光の進行方向に対して同一位置に並べて配置される。これに対して、 2つの導光体 1 1 B， 1 2 Bは、先端の位置が互いに光の進行方向に対して所定間隔 dだけずれるように、長さを異ならせてある。これにより、 2つの光検出素子 3， 4の光検出面の位置が、互いに光の進行方向に対して所定距離 dだけずれたものとされる。各導光体 1 1 B， 1 2 Bは、例えば円筒状の透明体からなり、外周面には反射材料が塗布され、光検出面となる先端は透明な円形窓とされる。なお、導光体 1 1 B， 1 2 Bの形状は円筒状のものに限らず、例えば角筒状であっても良い。その他の構成は第 5の実施形態の場合と同様である。 [0070] このように構成した潤滑剤劣化検出装置 1の場合にも、 2つの光検出素子 3 , 4を、それらの光検出面の位置が互いに光の進行方向に対して間隔 dだけずれるように配置したことになるので、潤滑剤 6そのものの厚さや光透過率、光源 2の強度、光源 2から光検出素子 3， 4までの距離などに影響されることなく、潤滑剤 6の劣化状態を安定して検出することができる。

なお、この実施形態において、図 9のように、光量調整手段 7が、遠い方の光検出素子 4の出力から判断して、光源 2の光量を調整するものとしても良い。

[0071 ] 図 1 1は、この発明の第 8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 8に示す第 5の実施形態において、 2つの光検出素子 3， 4を、検出器 1 1 A， 1 2 Aと、光ファイバ 1 1 C， 1 2 Cとで構成したものである。すなわち、片方の光検出素子 3は、検出器 1 1 Aと、この検出器 1 1 Aに基端が接続されて先端が光検出面となる光ファイバ 1 1 Cとでなリ、もう片方の光検出素子 4は、検出器 1 2 Aと、この検出器 1 2 Aに基端が接続されて先端が光検出面となる別の光ファイバ 1 2 Cとでなる。各検出器 1 1 A， 1 2 Aとして、フォ卜ダイオード、フォ卜卜ランジスタ、 C D S、太陽電池、光電子増倍管などが用いられることは図 1 0の実施形態の場合と同じである。この場合も、 2つの検出器 1 1 A， 1 2 Aは、光の進行方向に対して同一位置に並べて配置され、 2つの光ファイバ 1 1 C， 1 2 Cは、先端の位置が互いに光の進行方向に対して所定間隔 dだけずれるように、長さを異ならせてある。これにより、 2つの光検出素子 3， 4の光検出面の位置が、互いに光の進行方向に対して所定距離 dだけずれたものとされる。その他の構成は第 5の実施形態の場合と同様である。

[0072] このように構成した潤滑剤劣化検出装置 1の場合にも、 2つの光検出素子

3 , 4を、それらの光検出面の位置が互いに光の進行方向に対して間隔 dだけずれるように配置したことになるので、潤滑剤 6そのものの厚さや光透過率、光源 2の強度、光源 2から光検出素子 3， 4までの距離などに影響されることなく、潤滑剤 6の劣化状態を安定して検出することができる。 [0073] この発明の第 9の実施形態を図 1 2ないし図 1 6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概略構成図を示す。この潤滑剤劣化検出装置 1は、光源 2と、この光源 2から出射して検出対象となる潤滑剤 6を透過した透過光を検出する 2つの光検出素子 3， 4と、これら 2つの光検出素子 3， 4の出力を増幅する増幅手段 20， 21と、これら増幅手段 2 0, 21で増幅された出力の信号強度を比較することによって潤滑剤 6の劣化状態を検出する判定手段 5と、増幅手段 20， 21のゲインを調整するゲイン調整手段 24， 25とを備える。検出対象となる潤滑剤 6は、例えば軸受内部に封入された潤滑剤である。前記 2つの光検出素子 3， 4は、光検出面の位置が互いに光の進行方向に対して所定間隔 dだけずらせて配置され、このようにずらせた状態で連結された一体の部品として扱われる。また、 2 つの光検出素子 3， 4は潤滑剤 6の中に配置される。これにより、潤滑剤 6 の光入射面から、各光検出素子 3， 4の光検出面までの潤滑剤厚さの差は d となる。

[0074] 前記光源 2としては、 LED、白熱電球、半導体レーザダイオード、 EL 、有機 EL、蛍光管などを用いることができる。また、前記光検出素子 3， 4としては、フォトダイオード、フォトトランジスタ、 CDS、太陽電池、光電子増倍管などの検出器を用いることができる。図 1 2では、前記判定手段 5を、前記増幅手段 20， 21で増幅された各光検出素子 3， 4の出力の差分を求める差動増幅回路で構成した例を示しているが、これに限らず、各光検出素子 3， 4の出力の比を求める回路構成としても良い。

前記ゲイン調整手段 24， 25は、前記増幅手段 20， 21で増幅された各光検出素子 3， 4の出力が、それぞれ定められた範囲の値となるように、前記増幅手段 20， 21のゲインを調整するようにされている。

[0075] 図 1 3は、前記増幅手段 20 (21 ) およびゲイン調整手段 24 (25) の一構成例を示す。増幅手段 20 (21 ) は、それぞれ一定のゲイン A 1， A2を持つ 2つの増幅器 22， 23を直列接続して構成される。この増幅手段 20 (21 ) の全体のゲインは、最大増幅率の場合、 A 1 XA2となる。ゲイン調整手段 24 (25) は、コンパレータ 26とスィッチ 27とで構成される。コンパレータ 26は、増幅器 23の出力が基準値を超えているかどうかを比較し、増幅器 23の出力が基準値を超えている場合は増幅器 23の出力がオーバーフローしているものと判断して、スィッチ 27を切り替える指令を出し、これにより増幅手段 20 (2 1 ) の全体のゲインを A 1 X A2 から A 1に切り替える。増幅手段 20 (2 1 ) の出力は比較用出力として後段の判定手段 5に入力されるが、判定手段 5ではコンパレータ 26のゲイン情報も加味した上で、潤滑剤 6の劣化状態（光透過率）を検出する。

[0076] 図 1 4は、前記増幅手段 20 (2 1 ) およびゲイン調整手段 24 (25) の他の構成例を示す。増幅手段 20 (2 1 ) は、それぞれ一定のゲイン A 1 ， A2を持つ 2つの増幅器 22， 23を並列接続して構成される。この場合ゲイン A 1は低ゲイン、ゲイン A 2は高ゲインとされる。その他の構成は図 1 3の場合と同様である。その動作も図 1 3の構成例と同様であり、増幅器 23の出力が基準値を超えている場合は増幅器 23の出力がオーバーフローしているものと判断して、コンパレータ 26からスィッチ 27を切り替える指令を出し、これにより増幅手段 20 (2 1 ) の全体のゲインを A2から A 1に切り替える。増幅手段 20 (2 1 ) を構成する増幅器の個数は 2つに限らず、多数個としても良い。

[0077] 図 1 5は、前記増幅手段 20 (2 1 ) およびゲイン調整手段 24 (25) のさらに他の構成例を示す。増幅手段 20 (2 1 ) は、オペアンプ 28と並列接続された 2つの電流電圧変換用抵抗 R 1， R2とでなる反転増幅器として構成される。オペアンプ 28の入力側において、抵抗 R 1， R 2と直列に、光検出素子 3 (4) としてフォトダイオードが接続される。抵抗 R 1は小抵抗値、抵抗 R 2は大抵抗値とされる。ゲイン調整手段 24 (25) が、コンパレータ 26とスィッチ 27とで構成されることは、図 1 3の構成例の場合と同様である。コンパレータ 26は、オペアンプ 28の出力が基準値を超えているかどうかを比較し、オペアンプ 28の出力が基準値を超えている場合はオペアンプ 28の出力がオーバーフローしているものと判断して、スィツチ 2 7を切り替える指令を出し、これにより使用する電流電圧変換用の抵抗を R 2から R 1に入れ替えて、全体のゲインを小さくする。なお、この構成例において、抵抗 R 2から抵抗 R 1に切り替えるのではなく、通常は抵抗 R 2のみが接続され、オペアンプ 2 8の出力が基準値を超えている場合に抵抗 R 2に対して抵抗 R 1が並列に接続されるようにしても良い。

[0078] 図 1 6は、前記増幅手段 2 0 ( 2 1 ) およびゲイン調整手段 2 4 ( 2 5 ) のさらに他の構成例を示す。増幅手段 2 0 ( 2 1 ) は電圧制御増幅器（V C A) 2 9からなリ、ゲイン調整手段 2 4 ( 2 5 ) は制御電圧発生器 3 0からなる。制御電圧発生器 3 0は電圧制御増幅器 2 9の出力を基準値と比較し、その比較結果である出力電圧が電圧制御増幅器 2 9にフィードバックされ、この電圧によって電圧制御増幅器 2 9のゲインが変化する。すなわち、例えば電圧制御増幅器 2 9の出力が基準値と比較して大きい場合、制御電圧発生器 3 0の出力電圧は小さくなリ、この小さい出力電圧をフィードバックされる電圧制御増幅器 2 9のゲインが下がる。また、電圧制御増幅器 2 9の出力が基準値と比較して小さい場合、制御電圧発生器 3 0の出力電圧は大きくなリ、この大きい出力電圧をフィードバックされる電圧制御増幅器 2 9のゲインが上がる。これにより、前記各構成例においてスィッチ 2 7で切り替えるのと同等の機能を持たせることができる。この場合、電圧制御増幅器 2 9のゲインの変化は、多段階の変化であっても無段階の変化であっても良い。

[0079] また、前記式（4 ) における定数 Qfの値は、潤滑剤 6の状態によって変化する。例えば、潤滑剤 6が軸受内に封入されたものである場合、軸受の使用に伴って摩耗粉等の異物が潤滑剤 6に混入することになるので、その混入物の量が増加するにつれて前記定数 Qfが大きくなる。したがって、例えば前記両増幅手段 2 0， 2 1のゲインが同一であって、前記判定手段 5が、これら増幅手段 2 0， 2 1で増幅された前記 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度の比を求める場合、潤滑剤 6における間隔 dを透過する光の透過率を検出することになリ、その検出出力の値から潤滑剤 6の内部に混入した混入物の量を推定することができる。また、混入量の増加は潤滑剤 6の劣化状態の進行を意味するので、判定手段 5は、推定した混入物の量から潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

[0080] なお、前記判定手段 5は、増幅手段 2 0 , 2 1で増幅された前記 2つの光検出素子 3， 4の出力の信号強度の差を求めるものであっても良い。この場合にも、判定手段 5は潤滑剤 6における間隔 dを透過する光の透過率を検出することになるので、その検出出力から潤滑剤 6の内部に混入した混入物の量を推定することができ、推定した混入物の量から潤滑剤 6の劣化状態を検出することができる。

[0081 ] この潤滑剤劣化検出装置 1において、例えば潤滑剤 6の厚さが薄く、あるいは光透過率が大きくて、あるいは光源 2の強度が大きくて、あるいは光源 2から光検出素子 3までの距離が短くて、光検出素子 3の出力が定められた範囲の値を超える大きな値となる場合、ゲイン調整手段 2 4が増幅手段 2 0 のゲインを小さくする。これにより、増幅手段 2 0で増幅される光検出素子 3の出力は定められた範囲の値に収まるように調整されて、比較用出力として判定手段 5に入力される。判定手段 5は、このように調整された光検出素子 3の出力と、もう一方の光検出素子 4の出力を増幅手段 2 1で増幅した値とを比較して、潤滑剤 6における間隔 dを透過する光の透過率（劣化状態）を検出する。この場合、判定手段 5での検出処理においては、増幅手段 2 0 でのゲインの変更が加味される。

[0082] また、潤滑剤 6の厚さ、あるいは光透過率、あるいは光源 2の強度、あるいは光源 2から光検出素子 3， 4までの距離によっては、一方の光検出素子 3の出力が定められた範囲の値を超える大きな値となり、かつ他方の光検出素子 4の出力が定められた範囲の値を下回る小さな値となる場合もある。この場合、ゲイン調整手段 2 4が増幅手段 2 0のゲインを小さくするとともに、ゲイン調整手段 2 5が増幅手段 2 1のゲインを大きくする。これにより、増幅手段 2 0で増幅される光検出素子 3の出力、および増幅手段 2 1で増幅される光検出素子 4の出力は、共にそれぞれ定められた範囲の値に収まるように調整され、比較用出力として判定手段 5に入力される。判定手段 5は、このように調整された 2つの光検出素子 3， 4の出力を比較して、潤滑剤 6 における間隔 dを透過する光の透過率（劣化状態）を検出する。この場合、判定手段 5での検出処理においては、両増幅手段 2 0， 2 1のゲインの変更が加味される。

[0083] このように、この潤滑剤劣化検出装置 1では、 2つの光検出素子 3， 4を、それらの光検出面の位置が互いに光の進行方向に対して間隔 dだけずれるように配置し、これら 2つの光検出素子 3， 4の出力を増幅手段 2 0， 2 1 で増幅し、それらの増幅された出力を判定手段 5で比較することによって潤滑剤 6の劣化状態を検出するようにしている。かつ、前記増幅手段 2 0， 2 1で増幅された各光検出素子 3， 4の出力が、それぞれ定められた範囲の値となるように前記増幅手段 2 0， 2 1のゲインをゲイン調整手段 2 4， 2 5 で自動的に調整するようにしている。これらのため、潤滑剤 6そのものの厚さや光透過率、光源 2の強度、光源 2から光検出素子 3， 4までの距離などに影響されることなく、潤滑剤 6の劣化状態を安定して検出することができる。

[0084] その結果、軸受内部などへ潤滑剤劣化検出装置 1を設置する場合にも、配置の自由度が高くなリ、設置スペースの制約に合わせた構成が可能となる。また、 2つの光検出素子 3， 4の出力を比較して潤滑剤 6の劣化状態を検出することから、電源変動などのコモンモードノイズの影響を受けず、この点からも安定した検出が可能となる。また、 2つの光検出素子 3， 4を潤滑剤 6の中に配置するので、 2つの光検出素子 3， 4の間で温度変化による特性変化の影響が相殺され、精度の高い検出が可能となる。

[0085] なお、上記構成において、 2つの光検出素子 3， 4の配置部付近に温度センサを配置して、潤滑剤 6と光検出素子 3， 4の温度を観測することで、温度変化に応じた補正を検出結果に施すようにしても良い。具体的には、例えば、温度変化による検出信号の変化を予め測定しておき、実際の使用温度における検出信号を補正する回路を別に設ければ良い。この場合、潤滑剤 6の温度が分かると、環境温度の変化による検出信号の変化を、潤滑剤 6の劣化に起因するものと見誤るのを回避できる。これにより、より正確な検出が可能となる。

[0086] この潤滑剤劣化検出装置 1の運用に当たっては、光検出素子 3， 4の出力の信号強度などに応じて前記増幅手段 2 0， 2 1を以下のように使用しても良い。

1 . 光検出素子 3， 4の出力が共に小さいとき、両出力を増幅手段 2 0， 2 1で増幅する。

2 . 光検出素子 4の出力のみが小さいとき、その出力のみを増幅手段 2 1 で増幅する。この場合、必要に応じて光検出素子 3の出力を増幅手段 2 0で減衰させる。

3 . 各増幅手段 2 0， 2 1の出力が同じになるようにそれぞれのゲインを決め、そのゲインの大きさを比較することによって、潤滑剤 6の光透過率（劣化状態）を推測する。

[0087] 図 1 7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に示す第 9の実施形態において、 2つの光検出素子 3， 4を、検出器 1 1 A， 1 2 と、導光体1 1 8， 1 2 Bとで構成したものである。すなわち、片方の光検出素子 3は、検出器 1 1 Aと、この検出器 1 1 Aに基端が接続されて先端が光検出面となる導光体 1 1 B とでなリ、もう片方の光検出素子 4は、検出器 1 2 Aと、この検出器 1 2 A に基端が接続されて先端が光検出面となる別の導光体 1 2 Bとでなる。各検出器 1 1 A， 1 2 Aとしては、フォ卜ダイォード、フォ卜トランジスタ、 C D S、太陽電池、光電子増倍管などが用いられる。この場合、 2つの検出器 1 1 A , 1 2 Aは、光の進行方向に対して同一位置に並べて配置される。これに対して、 2つの導光体 1 1 B， 1 2 Bは、先端の位置が互いに光の進行方向に対して所定間隔 dだけずれるように、長さを異ならせてある。これにより、 2つの光検出素子 3， 4の光検出面の位置が、互いに光の進行方向に対して所定距離 dだけずれたものとされる。各導光体 1 1 B， 1 2 Bは、例えば円筒状の透明体からなり、外周面には反射材料が塗布され、光検出面となる先端は透明な円形窓とされる。なお、導光体 1 1 B， 1 2 Bの形状は円筒状のものに限らず、例えば角筒状であっても良い。その他の構成は第 9の実施形態の場合と同様である。

[0088] このように構成した潤滑剤劣化検出装置 1の場合にも、 2つの光検出素子

3 , 4を、それらの光検出面の位置が互いに光の進行方向に対して間隔 dだけずれるように配置したことになるので、潤滑剤 6そのものの厚さや光透過率、光源 2の強度、光源 2から光検出素子 3， 4までの距離などに影響されることなく、潤滑剤 6の劣化状態を安定して検出することができる。

[0089] 図 1 8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、図 1 2に示す第 9の実施形態において、 2つの光検出素子 3， 4を、検出器 1 1 A， 1 2 Aと、光ファイバ 1 1 C， 1 2 Cとで構成したものである。すなわち、片方の光検出素子 3は、検出器 1 1 Aと、この検出器 1 1 Aに基端が接続されて先端が光検出面となる光フアイバ 1 1 Cとでなリ、もう片方の光検出素子 4は、検出器 1 2 Aと、この検出器 1 2 Aに基端が接続されて先端が光検出面となる別の光ファイバ 1 2 Cとでなる。各検出器 1 1 A， 1 2 Aとして、フォ卜ダイォード、フォ卜卜ランジスタ、 C D S、太陽電池、光電子増倍管などが用いられることは図 1 7の実施形態の場合と同じである。この場合も、 2つの検出器 1 1 A， 1 2 Aは、光の進行方向に対して同一位置に並べて配置され、 2つの光ファイバ 1 1 C , 1 2 Cは、先端の位置が互いに光の進行方向に対して所定間隔 dだけずれるように、長さを異ならせてある。これにより、 2つの光検出素子 3， 4 の光検出面の位置が、互いに光の進行方向に対して所定距離 dだけずれたものとされる。その他の構成は第 9の実施形態の場合と同様である。

[0090] このように構成した潤滑剤劣化検出装置 1の場合にも、 2つの光検出素子

3 , 4を、それらの光検出面の位置が互いに光の進行方向に対して間隔 dだけずれるように配置したことになるので、潤滑剤 6そのものの厚さや光透過率、光源 2の強度、光源 2から光検出素子 3， 4までの距離などに影響されることなく、潤滑剤 6の劣化状態を安定して検出することができる。 [0091 ] この発明の第 1 2の実施形態を図 1 9ないし図 2 1と共に説明する。図 1 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、先端位置を所定間隔 dだけ互いにずらした 2種類の光フアイバ 1 1 C , 1 2 Cからなる光ファイバ束 1 0と、前記光ファイバ 1 1 C ， 1 2 Cの各種類毎に別々に設けられ、対応する各種類の光ファイバ 1 1 C ， 1 2 Cの基端が接続される 2つの検出器 1 1 A， 1 2 Aと、前記光フアイバ束 1 0の先端と対向する位置に設けられる光源 2と、前記 2つの検出器 1 1 A , 1 2 Aの信号出力を比較することによって潤滑剤 6の光透過率を測定する判定手段 5とを備える。前記光ファイバ束 1 0の先端付近の前記光源 2 側の位置が潤滑剤 6の配置部とされ、これによリ光検出面となる各光フアイバ 1 1 C , 1 2 Cの先端が潤滑剤 6の内部に存在するようにされる。

なお、光ファイバ束 1 0の先端付近には温度センサ 8が設けられる。前記各種類の光ファイバ 1 1 C， 1 2 Cは共に複数本とされるが、片方の光ファィバ 1 1 Cの合計受光面はもう片方の光ファイバ 1 2 Cの合計受光面と等しくされる。各種類の光ファイバ 1 1 C， 1 2 Cは、先端位置を互いにずらせ、また基端位置を互いに異なる検出器 1 1 A， 1 2 Aに対向させた他は、互いに同じ構成のものである。

[0092] 前記光源 2としては、 L E D、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、前記光検器 3， 4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。図 1 9では、前記判定手段 5を、前記 2つの検出器 1 1 A， 1 2 Aの出力の信号強度の差分を求める差動増幅器 1 6と、この差動増幅器 1 6の信号出力を所定基準値と比較する判定部 1 4と、前記温度センサ 8の検出値によリ判定手段 5の出力を補正する補正手段 1 3とで構成した例を示しているが、これに限らず、 2つの検出器 1 1 A， 1 2 Aの出力の信号強度の比を求める回路構成としても良い。

[0093] また、前記式（4 ) における定数 Qfの値は、潤滑剤 6の状態によって変化する。例えば、潤滑剤 6が軸受内に封入された潤滑剤である場合、軸受の使用に伴って摩耗粉等の異物が潤滑剤に混入することになるので、その混入物の量が増加するに従い前記定数 Ofが大きくなる。また、潤滑剤が劣化すると酸化や変色が進行するので、潤滑剤 6が潤滑剤である場合には、その劣化状態が進行するにつれて前記定数 Ofが大きくなる。したがって、前記判定手段

5が、上記したように前記 2つの検出器 1 1 A， 1 2 Aの信号強度の比を求める場合、潤滑剤 6における光路差 dを透過する光の透過率を測定することになリ、その検出出力の値から潤滑剤の内部に混入した混入物の量を推定し、あるいは潤滑剤の劣化状態を検出することができる。

[0094] 図 1 9のように、判定手段 5において、差動増幅器 1 6により 2つの検出器 1 1 A， 1 2 Aの信号強度の差を求める場合にも、潤滑剤 6における光路差 dを透過する光の透過率を測定することになる。このため、その検出出力から潤滑剤の内部に混入した混入物の量を推定し、あるいは潤滑剤の劣化状態を検出することができる。

[0095] このように、この潤滑剤劣化検出装置 1では、先端位置を間隔 dだけ互いにずらした 2種類の光ファイバ 1 1 C， 1 2 Cからなる光ファイバ束 1 0を設け、この光ファイバ束 1 0の 2種類の光ファイバ 1 1 C， 1 2 Cの基端を、各種類の光ファイバ 1 1 C， 1 2 C毎に別々に設けた 2つの検出器 1 1 A ， 1 2 Aにそれぞれ接続し、光ファイバ束 1 0の先端と対向する位置 5に光源を設け、光ファイバ束 1 0の先端付近の光源側位置を潤滑剤 6の配置部とし、 2つの検出器 1 1 A， 1 2 Aの信号出力を判定手段 5で比較することによつて潤滑剤 6の透過率を測定するようにしているので、潤滑剤 6そのものの厚さ、潤滑剤 6の量、光源 2の強度、光源 2から検出器 1 1 A， 1 2 Aまでの距離などに影響されることなく、試料 5の光透過率を安定良く測定することができる。その結果、軸受内部などへ潤滑剤劣化検出装置 1を設置する場合にも、配置の自由度が高くなリ、設置スペースの制約に合わせた構成が可能となる。また、 2つの検出器 1 1 A， 1 2 Aの信号出力を比較して潤滑剤 6の光透過率を測定することから、電源変動などのコモンモードノィズの影響を受けず、この点からも安定した光透過率の測定が可能となる。また、光ファイバ束 1 0を用いるため、受光側において、十分な受光面積を確保できる。このため、検出器 1 1 A， 1 2 Aで十分な受光強度を得ることができると共に、場所による潤滑剤 6の厚さのばらつきがキャンセルされることになリ、この点でも安定した光透過率の測定が可能となる。

[0096] また、図 1 9に示した判定手段 5では、光ファイバ束 1 0の先端付近に設けた温度センサ 8で潤滑剤 6と検出器 1 1 A， 1 2 Aの温度を検出し、その検出値に基づき潤滑剤 6の温度特性を測定し、あるいはその検出値に基づき補正手段 1 3で温度変化に応じた補正を測定結果に施すようにしているので、環境温度の変化による測定値の変化を、潤滑剤 6である潤滑剤の劣化に起因するものと見誤るのを回避できる。これにより、より正確な測定が可能となる。

さらに、図 1 9に示した判定手段 5では、 2つの検出器 1 1 A， 1 2 Aの信号出力を比較して得られる検出信号を、所定の基準値と比較する判定部 1 4を設けているので、潤滑剤 6である例えば潤滑剤の劣化状態が所定のレべル以上であることを容易に判断でき、潤滑剤の交換時期などの目安とすることができる。

[0097] 図 2 0は、図 1 9の潤滑剤劣化検出装置 1における受光側の具体的構成例を示す。この例では、光ファイバ束 1 0を構成する 2種類の光ファイバ 1 1 C , 1 2 Cを、その光検出面となる先端が例えば円形などの面状となるように束ねている。

このように、光ファイバ束 1 0の先端を面状にした場合、潤滑剤 6の厚み分布がばらついていても平均化されるので、そのばらつきが測定値に影響せず、安定した測定が可能となる。また、光ファイバ束 1 0の先端面に潤滑剤 6を付着させた状態で、これに光源 2 (図 1 9 ) を対向配置するだけで、安定した測定が可能となる。なお、この場合、光ファイバ束 1 0の受光面積に合わせて、光源 2の面積を大きくするか、光源 2を面状の発光体とするのが好ましい。

[0098] 図 2 1は、図 1 9の潤滑剤劣化検出装置 1の他の具体的構成例を示す。この例では、光ファイバ束 1 0を構成する 2種類の光ファイバ 1 1 C， 1 2 C をライン状に並べている。

このように、 2種類の光ファイバ 1 1 C， 1 2 Cをライン状に並べた場合、受光部を薄い構成とできるので、平面状に分布する潤滑剤 7の光透過率を測定することができる。なお、この場合、光源 5もライン状のものとして、受光効率を上げるようにすることが望ましい。

[0099] 図 2 2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卜は、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リ、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によリ軸受 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。

[0100] 潤滑剤劣化検出装置 1は軸受 3 1の外輪 3 5の内径面における両列の軌道面間に取付けられ、軸受内部に封入された潤滑剤の劣化を検出する。潤滑剤劣化検出装置 1は、ころ 3 6の端面付近に配置される。外輪 3 5には、潤滑剤劣化検出装置 1の配線ケーブル 1 9を揷通させるケーブル揷入孔 3 5 aが設けられ、配線ケーブル 1 9の揷通部には、防水，防油処理が施される。前記配線ケーブル 1 9を通じて、軸受外から潤滑剤劣化検出装置 1への電源供給と軸受外への検出信号の取り出しが行われる。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、あるいは定期的に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の出力によつて判断できるため、使用期限前に廃棄される潤滑剤の量が減少する。

[0101 ] 図 2 3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 2 2に示した検出装置付き軸受 3 1において、上記した潤滑剤劣化検出装置 1をオイルシール 3 9の内側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、保持器 3 7の端面付近に配置される。

[0102] 図 2 4は、検出装置付き軸受のさらに他の例を示す。この検出装置付き軸受 3 1 Bは、図 2 2に示した検出装置付き軸受 3 1において、上記した潤滑剤劣化検出装置 1を、外輪 3 5の転走面の脇部に取付けたものである。このように、転走面の脇部に潤滑剤劣化検出装置 1を配置することにより、潤滑に寄与している潤滑剤の状態を確実に検出することができる。

[0103] 以下に、この発明とは基本構成が異なる応用技術である透過率検出装置について説明する。

[0104] 上記透過率検出装置は、先端位置を互いにずらした 2種類の光ファイバからなる光ファイバ束を設け、この光ファイバ束の光ファイバの基端を、上記 2種類のうちの各種類毎に別々に設けた 2つの光検出器にそれぞれ接続し、前記光ファイバ束の先端と対向する位置に光源を設け、前記光ファイバ束の先端付近の前記光源側位置を試料の配置部とし、上記 2つの光検出器の信号出力を比較することによって試料の光透過率を測定する判定手段を設けたものである。

すなわち、図 1 9に示す潤滑剤劣化検出装置を、潤滑剤以外の試料の透過率を検出する装置として応用するものである。

この構成によると、 2種類の光ファィバ束の先端位置のずれ分だけの試料厚さを通過した光の減衰分が、 2つの光検出器の信号出力の比較によつて検出されることになる。そのため、試料そのものの厚さ、試料の量、光源の強度、光源から光検出器までの距離などに影響されることなく、試料の光透過率を安定良く測定することができる。その結果、軸受内部などへ透過率検出装置を設置する場合にも、配置の自由度が高くなリ、設置スペースの制約に合わせた構成が可能となる。また、 2つの光検出器の信号出力を比較して試料の光透過率を測定することから、電源変動などのコモンモードノィズの影響を受けず、この点からも安定した光透過率の測定が可能となる。また、光ファイバ束を用いるため、受光側において、十分な受光面積を確保できるので、光検出器で十分な受光強度を得ることができると共に、場所による試料の厚さのばらつきがキャンセルされることになリ、この点でも安定した光透過率の測定が可能となる。

Claims

請求の範囲

[I] 光源と、この光源から出射して潤滑剤を透過した透過光を検出する複数の光検出素子とを備え、これら複数の光検出素子は、光検出面の位置が互いに順次ずれたものとし、前記複数の光検出素子の出力の信号強度を比較することによって潤滑剤の劣化状態を検出する判定手段を設けた潤滑剤劣化検出装置。

[2] 請求項 1において、前記判定手段は、前記信号強度の比較により、潤滑剤の内部に混入した混入物の量を推定するものとした潤滑剤劣化検出装置。

[3] 請求項 1において、前記光検出素子は、検出器とこの検出器に基端が接続されて先端が前記光検出面となる導光体とでなるものとした潤滑剤劣化検出装置。

[4] 請求項 1において、前記光検出素子は、検出器とこの検出器に基端が接続されて先端が前記光検出面となる光ファイバとでなるものとした潤滑剤劣化検出装置。

[5] 請求項 1において、前記光源をライン状光源とした潤滑剤劣化検出装置。

[6] 請求項 1において、前記判定手段は、前記潤滑剤の光透過率を算出するものとした潤滑剤劣化検出装置。

[7] 請求項 1において、前記判定手段は、複数の光検出素子の出力信号から、出力の飽和した光検出素子、および光検出強度が設定値に満たない光検出素子の出力信号を除外する選択部を有し、残リの光検出素子の出力信号を用い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。

[8] 請求項 1において、前記光検出素子を 2つ備えた潤滑剤劣化検出装置。

[9] 請求項 8において、前記光検出素子の付近に温度センサを配置した潤滑剤劣化検出装置。

[10] 請求項 8において、前記 2つの光検出素子のうち、光源に近い方の光検出素子の出力が、定められた一定値となるように光源の光量を調整する光量調整手段を設けた潤滑剤劣化検出装置。

[I I] 請求項 8において、前記 2つの光検出素子のうち、光源に遠い方の光検出素子の出力が、定められた一定値となるように光源の光量を調整する光量調整手段を設けた潤滑剤劣化検出装置。

[12] 請求項 8において、さらに、前記各光検出素子の出力を増幅する増幅手段を備え、前記判定手段はこれら増幅手段で増幅された出力を比較することによって潤滑剤の劣化状態を検出するものとし、前記増幅手段で増幅された各光検出素子の出力が、それぞれ定められた範囲の値となるように前記増幅手段のゲインを調整する手段を設けた潤滑剤劣化検出装置。

[13] 請求項 1において、前記光検出素子は、検出器とこの検出器に基端が接続されて先端が前記光検出面となる光ファイバの束とでなるものであり、 2組の当該光検出素子を備える潤滑剤劣化検出装置。

[14] 請求項 1 3において、光ファイバ束の先端付近に温度センサを設け、この温度センサの検出値により前記判定手段の出力を補正する補正手段を設けた潤滑剤劣化検出装置。

[15] 請求項 1 3において、前記光ファイバ束を先端がライン状に並ぶように設けた潤滑剤劣化検出装置。

[16] 請求項 1 5において、前記光源を、前記光ファイバ束の先端のライン状の並びに対応するライン状の光源とした潤滑剤劣化検出装置。

[17] 請求項 1 3において、前記光ファイバ束を先端面が平面状に並ぶように設けた潤滑剤劣化検出装置。

[18] 請求項 1 7において、前記光源を、前記光ファイバ束の先端が並ぶ平面状の面に対応する面状光源とした潤滑剤劣化検出装置。

[19] 請求項 1に記載の潤滑剤劣化検出装置を軸受に搭載した検出装置付き軸受