潤滑剤劣化検出装置および検出装置付き軸受
【課題】 潤滑剤の混入物濃度を広い範囲にわたって測定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。
【解決手段】 この潤滑剤劣化検出装置１は、それぞれ潤滑剤９を介在させるギャップｄを介して対向する投光手段３および受光手段４を有する複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃを備える。各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃは、ギャップｄ間の潤滑剤９の透過光を測定することによって潤滑剤９の劣化具合を検出する。これら複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃの前記ギャップｄの大きさは互いに異ならせる。
【解決手段】 この潤滑剤劣化検出装置１は、それぞれ潤滑剤９を介在させるギャップｄを介して対向する投光手段３および受光手段４を有する複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃを備える。各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃは、ギャップｄ間の潤滑剤９の透過光を測定することによって潤滑剤９の劣化具合を検出する。これら複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃの前記ギャップｄの大きさは互いに異ならせる。
【発明の詳細な説明】
【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、例えば安全性やメンテナンス性が要求される鉄道車両、発電プラント、風車設備等に使用される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やコイ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サ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２００４−２９３７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【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、大量の摩耗粉が入っ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、例えば図９のように、発光側および受光側の光ファイバ４６，４７の各一端を検出対象となる潤滑剤４５が存在する検出部４８に対向させ、発光側の光ファイバ４６の他端に発光素子４３を、受光側の光ファイバ４７の他端に受光素子４４をそれぞれ配置した光学式の構成を考えた。
図９の構成では、発光素子４３から出射された光が発光側の光ファイバ４６を経由して検出部４８に存在する潤滑剤４５を透過し、さらに受光側の光ファイバ４７を経由して受光素子４４で検出され、受光素子４４で検出される透過光量から潤滑剤４５に混入する異物の量が推定される。
【０００６】
また、このような光学式の構成のものにおいて、図１０のように、検出部となる潤滑剤４５の配置空間５０を介して先端が並ぶ２本の光ファイバ４６，４７を設け、これら光ファイバ４６，４７の先端を斜めにカットしてその斜めのカット面を反射コーティングした反射面４６ａ，４７ａとし、これら斜めの反射面４６ａ，４７ａを、一方の光ファイバ４６を通る光が先端の反射面４６ａで他方の光ファイバ４７の反射面４７ａに向けて反射してこの反射面４７ａから他方の光ファイバ４７内に反射する方向とする構成としても良い。この場合、一方の光ファイバ４６の基端に発光素子４３を、他方の光ファイバ４７の受光素子４４をそれぞれ配置し、受光素子４４の出力から潤滑剤４５に混入している異物の量を検出する。
【０００７】
このように構成した場合、反射部材を別途付加するといった複雑な構造とせずに、検出部となる潤滑剤４５の配置空間５０を小型化でき、構成部品を減らすことができる。これにより、軸受内部などへの設置において、配置の自由度を高めることができ、発光素子４３や受光素子４４、判定回路を軸受内に配置することが可能となる。また、図１０の構成において、２本の光ファイバ４６，４７は、その先端の反射面４６ａ，４７ａの最下位置まで樹脂でモールドして固定状態とすると、検出部となる潤滑剤４５の配置空間５０のギャップが変動せず、安定した検出が可能となる。
【０００８】
しかし、これらの光学式のものでは、両光ファイバ４６，４７の先端間のギャップによって潤滑剤４５の厚みが定まるので、検出可能な潤滑剤の混入物濃度範囲が制限される。また、高い混入物濃度まで測定できるように前記ギャップを小さくすると、低濃度での測定感度が低下してしまうことになる。
【０００９】
この発明の目的は、潤滑剤の混入物濃度を広い範囲にわたって測定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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の潤滑剤劣化検出装置は、それぞれ潤滑剤を介在させるギャップを介して対向する投光手段および受光手段を有しギャップ間の潤滑剤の透過光を測定することによって潤滑剤の劣化具合を検出する単位劣化検出センサを複数設け、これら複数の単位劣化検出センサの前記ギャップの大きさを互いに異ならせたものである。
この構成によると、ギャップの大きさを互いに異ならせた複数の単位劣化検出センサを併用し、潤滑剤の混入異物濃度を測定するので、数種類の感度で測定することになる。そのため、潤滑剤の混入物濃度を広い範囲にわたって測定できる。
【００１１】
この発明において、前記投光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた発光素子を有し、前記受光手段が、投光手段の光ファイバと平行に配置された光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた受光素子を有し、前記両光ファイバは、それぞれ先端を斜めにカットしてその斜めカット面を反射面とし、これら斜めの反射面は、投光側の光ファイバを通る光が先端の反射面で受光側の光ファイバの反射面に向けて反射してこの反射面から受光側の光ファイバ内に反射するものとしても良い。
この構成の場合、反射部材を別途付加するといった複雑な構造とせずに、検出部を小型化でき、構成部品も減らすことができる。また、構成部品を減らすことによって、各単位劣化検出センサをコンパクトで故障し難い構成とすることができる。これにより、例えば検出対象の潤滑剤が封入された軸受の内部などへの設置において、配置の自由度を高めることができる。
また、このような構成により、検出部のギャップを小さくできることから、ギャップへ潤滑剤が入り込み易くなり、潤滑剤を一定厚さに保持でき、安定した正確な劣化検出が可能となる。
【００１２】
この発明において、前記投光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた発光素子を有し、前記受光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた受光素子を有し、前記両光ファイバは、互いに先端面が上記ギャップを介して対向するものとしても良い。
【００１３】
この発明において、前記複数の単位劣化検出センサの出力から潤滑剤の現在の劣化度合いを算出する検出回路を有するものとしても良い。
【００１４】
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軸受に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潤滑剤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。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の潤滑剤劣化検出装置は、それぞれ潤滑剤を介在させるギャップを介して対向する投光手段および受光手段を有しギャップ間の潤滑剤の透過光を測定することによって潤滑剤の劣化具合を検出する単位劣化検出センサを複数設け、これら複数の単位劣化検出センサの前記ギャップの大きさを互いに異ならせたため、潤滑剤の混入物濃度を広い範囲にわたって測定できる。
この発明の検出装置付き軸受は、この発明の潤滑剤劣化検出装置を軸受に搭載したものであるため、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潤滑剤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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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概略構成図を示す。この潤滑剤劣化検出装置１は、潤滑剤９の劣化具合を検出する複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃと、これら複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃの出力から潤滑剤９の現在の劣化具合を算出する検出回路１０とを備える。各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃは、それぞれ潤滑剤９を介在させるギャップｄを介して対向する投光手段３と受光手段４とでなる。投光手段３は、光ファイバ７と、この光ファイバ７の基端に設けられた発光素子５とを有する。受光手段４は、投光手段３の光ファイバ７と平行に配置された光ファイバ８と、この光ファイバ８の基端に設けられた受光素子６とを有する。両光ファイバ７，８の先端間が、潤滑剤９を介在させるギャップｄとされる。
前記両光ファイバ７，８は、それぞれ先端を斜めにカットした斜めカット面とされている。これらの斜めカット面は、図２（Ａ），（Ｂ）に側面図および正面図で示すように、金蒸着、またはメッキ、または樹脂封止により反射コーティングした反射面７ａ，８ａとされている。これら斜めの反射面７ａ，８ａは、投光側の光ファイバ７を通る光が先端の反射面７ａで受光側の光ファイバ８の反射面８ａに向けて反射して、この反射面８ａから受光側の光ファイバ８内に反射する方向に向けられている。すなわち、投光側の光ファイバ７は、発光素子５の発光面と対向する基端の端面に発光素子５から出射された光を入射させ、先端の反射面７ａで反射させることで光路を９０°曲げて、潤滑剤９の介在するギャップｄに投光する。また、受光側の光ファイバ８は、潤滑剤９の介在するギャップｄに対向する先端の面から潤滑剤９を透過した光を入射させ、先端の反射面８ａで光ファイバ８内に反射させることで光路をさらに９０°曲げて、受光素子６の受光面と対向する基端の端面から受光素子６に入射させる。なお、両光ファイバ７，８の先端の互いに対面する部分は、光の透過が可能な構成としておく。
このように投光側光ファイバ７および受光側光ファイバ８を配置することにより、発光素子５から出射された光が投光側光ファイバ７を介して潤滑剤９を透過し、その透過光が受光側光ファイバ８を介して受光素子６に入射される。
【００１７】
前記各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃのギャップｄの大きさは互いに異ならせてある。具体的には、単位劣化検出センサ２Ａのギャップｄの大きさをｄ１、単位劣化検出センサ２Ｂのギャップｄの大きさをｄ２、単位劣化検出センサ２Ｃのギャップｄの大きさをｄ３とすると、
ｄ１＞ｄ２＞ｄ３
の大小関係に設定されている。
【００１８】
前記発光素子５としては、ＬＥＤ、ＥＬ、有機ＥＬなどを用いることができ、発光回路１１によって駆動される。前記受光素子６としては、フォトダイオード、フォトトランジスタなどを用いることができ、その出力を受ける受光回路１２によって受光素子６の受光量が検出される。
【００１９】
この潤滑剤劣化検出装置１を、例えば軸受内部の潤滑剤の劣化検出に使用する場合、前記各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃは、例えば図３のように、軸受と同心のリング状保持体１３に分配して保持される。
【００２０】
潤滑剤９が新品のときには透明に近い状態にあり、投光側光ファイバ７から投光されて潤滑剤９を透過する透過光の強度は高い。ところが、潤滑剤９に混入する鉄粉等の異物の量が多くなると、透過光の強度が徐々に低下する。そこで、検出回路１０は、透過光の強度に対応する受光素子６の出力から、潤滑剤９に混入している異物の量を検出する。潤滑剤９に混入する異物の量の増加は潤滑剤９の劣化の進行を意味するので、検出された異物の量から潤滑剤９の劣化具合を推定することができる。
【００２１】
図４は、前記各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃで同じ潤滑剤９の混入異物濃度（鉄粉）を測定した測定結果のグラフである。同図において、横軸は鉄粉濃度を、縦軸は光透過率をそれぞれ示す。このグラフから明らかなように、検出部のギャップｄが大きい単位劣化検出センサ２Ａ（ｄ＝ｄ１）では、鉄粉濃度に対する光透過率の変化が大きい（感度が高い）が、透過光量が少なくなると検出できなくなるため、測定できる濃度範囲が狭い。これに対して、検出部のギャップｄが小さい単位劣化検出センサ２Ｃ（ｄ＝ｄ３）では、鉄粉濃度に対する光透過率の変化が小さい（感度が低い）ので、測定できる濃度範囲が広い。このように、この潤滑剤劣化検出装置１に用いられる各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃは、単独で使用すると、それぞれの検出部のギャップｄの大きさによって、検出可能な潤滑剤９の混入異物濃度範囲が限定されてしまう。
この潤滑剤劣化検出装置１では、ギャップｄの大きさを互いに異ならせた複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃを併用して潤滑剤９の混入異物濃度を測定するので、数種類の感度で測定することになり、さまざまな劣化度合いの潤滑剤９を安定して測定することができる。
軸受内の潤滑剤の劣化検出に使用する場合、潤滑剤が軸受内部を動くが、図３のように軸受と同心のリング状保持体１３に各単位センサ２Ａ〜２Ｃを分配して保持させると、各保持位置の単位センサ２Ａ〜２Ｃで同じ状態の潤滑剤を測定することができる。
【００２２】
また、この潤滑剤劣化検出装置１では、各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃにおいて、投光側光ファイバ７および受光側光ファイバ８を、それらの先端がギャップｄを介して並ぶように設けると共に、それぞれの先端を斜めにカットしてその斜めカット面を反射コーティングした反射面７ａ，８ａとしているので、反射部材を別途付加するといった複雑な構造とせずに、検出部を小型化でき、構成部品も減らすことができる。また、構成部品を減らすことによって、各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃをコンパクトで故障し難い構成とすることができる。これにより、例えば検出対象の潤滑剤９が封入された軸受の内部などへの設置において、配置の自由度を高めることができる。
また、このような構成により、検出部のギャップｄを小さくできることから、ギャップｄへ潤滑剤９が入り込み易くなり、潤滑剤９を一定厚さに保持でき、安定した正確な劣化検出が可能となる。
【００２３】
図５は、この発明の他の実施形態の潤滑剤劣化検出装置における単位劣化検出センサの概略構成を示す正面図である。単位劣化検出センサ以外の部分の構成は図１の実施形態の場合と同様であり、ここでは説明を省略する。この実施形態では、図１の実施形態の潤滑剤劣化検出装置１において、単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃの構成部品である投光側光ファイバ７および受光側光ファイバ８のうち、ギャップｄを介して対向配置される先端部以外の部分を樹脂１４でモールドして固定状態としている。
２本の光ファイバ７，８の先端間のギャップｄが変動すると、検出対象となる潤滑剤９の厚さが変動する。潤滑剤９を透過する透過光の強度は潤滑剤９の厚さに左右されるので、潤滑剤９の厚さ変動は安定した検出の妨げになる。この実施形態のように投光側光ファイバ７および受光側光ファイバ８を樹脂１４でモールドして固定状態とすると、検出部のギャップｄの変動がないので、より安定した劣化検出が可能となる。
【００２４】
前記各実施形態では、各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃの構造として、平行に並べた２本の光ファイバ７，８のギャップｄを介して対向する各先端に斜めの反射面７ａ，８ａを設け、各光ファイバ７，８の基端に発光素子５および受光素子６を配置した例を示したが、こに限らず、図６に示すように、投光側光ファイバ７の基端に発光素子５を配置してなる投光手段３と、投光側光ファイバ７と互いに先端面がギャップｄを介して対向するように設けた受光側光ファイバ８の基端に受光素子６を配置してなる受光手段４とで各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃを構成しても良い。
このような構造としたギャップｄの異なる複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃを用いた場合にも、さまざまな劣化度合いの潤滑剤９を安定して測定することができる。
【００２５】
図７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一例の断面図である。この場合の鉄道車両用軸受ユニットは、検出装置付き軸受２１とその内輪２４の両側に各々接して設けられた付属部品である油切り２２および後ろ蓋２３とで構成される。軸受２１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２６，２６に対して設けた分割型の内輪２４，２４と、一体型の外輪２５と、前記ころ２６，２６と、保持器２７とを備える。
後ろ蓋２３は、車軸２０に軸受２１よりも中央側で取付けられて外周にオイルシール２８を摺接させたものである。油切り２２は、車軸２０に取付けられて外周にオイルシール２９を摺接させたものである。これら軸受２１の両端部に配置される両オイルシール２８，２９により軸受２１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。
【００２６】
軸受２１の外輪２５の両端部には、それぞれシールケース３０，３１が取付けられ、これらシールケース３０，３１に前記オイルシール２８，２９が設けられる。図８は、一方のオイルシール２９の取付け構造を示す拡大断面図である。同図において、シールケース３１は、軸方向に複数の段部が階段状に並ぶ断面形状とした環状の部材であって、その一端部を軸受外輪２５の内径面に圧入嵌合させることで、外輪２５に取付けられる。このシールケース３１の中間段部の内径面には、断面Ｌ字状のリング部材３２がその円筒部３２ａを圧入嵌合させて取付けられており、そのリング部材３２の内径側に延びる立板部３２ｂが前記油切り２２の外径面に対して所定のラビリンス隙間を形成するように配置されている。前記シールケース３１に設けられるオイルシール２９は、断面Ｌ字状の環状芯金３３と、この環状芯金３３の立板部に固定される弾性部材３４とでなり、環状芯金３３の円筒部を前記リング部材３２の円筒部３２ａの内周面に圧入嵌合させることにより、リング部材３２を介してシールケース３１に固定されている。前記弾性部材３４には、油切り２２の外径面に摺接するラジアルリップが形成されている。シールケース３１の他端部は、油切り２２のフランジ部２２ａの内向き幅面に形成されたリング状の溝３５に遊嵌させることで、この溝３５とシールケース３１の他端部との間にラビリンス隙間を形成している。このような構成により、軸受２１の内外輪２４，２５間の環状空間の一端部では、前記リング部材立片部３２ｂと油切り２２の外径面との間に形成されるラビリンス隙間と、油切り２２の外径面に摺接するオイルシール２９と、油切り２２の溝３５とシールケース３１の他端部との間に形成されるラビリンス隙間とで、密封が図られている。軸受２１の内外輪２４，２５間の環状空間の他端部については説明を省略するが、上記した一端部と同様のシール構造とされる。
【００２７】
この検出装置付き軸受２１では、一方のシールケース３１の内側に潤滑剤劣化検出装置１の電気回路部１５および各単位センサ２Ａ〜２Ｃが共に設けられ、単位センサ２Ａ〜２Ｃのギャップｄは、観測ポイントである外輪２５の内径面における転走面の脇に配置されている。単位センサ２Ａ〜２Ｃのギャップｄは、大きさを互いに異ならせているので、潤滑剤の混入異物濃度を数種類の感度で測定することになり、さまざまな劣化度合いの潤滑剤を安定して測定することができる。また、各単位センサ２Ａ〜２Ｃの検出部は小型化され配置の自由度が高いので、このような位置への配置を容易に行うことができる。これにより、軸受２１の潤滑に寄与する転走面の脇の潤滑剤の劣化検出が可能である。具体的には、オイルシール２９におけるリング部材立板部３２ｂの軸方向内側に向く面に潤滑剤劣化検出装置１の電気回路部１５が固定され、その配線ケーブル１６がシールケース３１を貫通して軸受外に引き出されている。その配線ケーブル１６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。シールケース３１における配線ケーブル１６の貫通部には防水・防油処理が施される。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やゴミ等が侵入するのを防止している。
【００２８】
例えば軸受２１の外輪２５等は、その製造の工程が煩雑であり、強度的にも厳しい要求があるため、上記潤滑剤劣化検出装置１を搭載する場合、工程の増加等のうえで好ましくない場合があるが、簡易な部品であるシールケース３１に潤滑剤劣化検出装置１を配置する場合、その取付工程が容易である。また、シールケース３１に潤滑剤劣化検出装置１を配置する場合、その他の軸受構成部品については、潤滑剤劣化検出装置１を搭載しない一般の軸受と軸受部品の共通化が図れ、製造工程を同じにできて生産性に優れる。
【００２９】
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２１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２１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２１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。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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概略構成図である。
【図２】（Ａ）は同潤滑剤劣化検出装置における単位劣化検出センサを構成する光ファイバの側面図、（Ｂ）は同背面図である。
【図３】同潤滑剤劣化検出装置における各単位劣化検出センサの保持構造の一例を示す概略構成図である。
【図４】同潤滑剤劣化検出装置における各単位劣化検出センサで同じ潤滑剤の混入異物濃度を測定した測定結果のグラフである。
【図５】この発明の他の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置における単位劣化検出センサの概略構成を示す正面図である。
【図６】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における単位劣化検出センサの概略構成を示す正面図である。
【図７】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８】同検出装置付き軸受の一部の拡大断面図である。
【図９】潤滑剤劣化検出装置の提案例の概略構成図である。
【図１０】潤滑剤劣化検出装置の他の提案例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…潤滑剤劣化検出装置
２Ａ〜２Ｃ…単位劣化検出センサ
３…投光手段
４…受光手段
５…発光素子
６…受光素子
７…投光側光ファイバ
７ａ…反射面
８…受光側光ファイバ
８ａ…反射面
９…潤滑剤
１０…検出回路
２１…検出装置付き軸受
ｄ…ギャップ
【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、例えば安全性やメンテナンス性が要求される鉄道車両、発電プラント、風車設備等に使用される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やコイ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サ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２００４−２９３７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【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、大量の摩耗粉が入っ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、例えば図９のように、発光側および受光側の光ファイバ４６，４７の各一端を検出対象となる潤滑剤４５が存在する検出部４８に対向させ、発光側の光ファイバ４６の他端に発光素子４３を、受光側の光ファイバ４７の他端に受光素子４４をそれぞれ配置した光学式の構成を考えた。
図９の構成では、発光素子４３から出射された光が発光側の光ファイバ４６を経由して検出部４８に存在する潤滑剤４５を透過し、さらに受光側の光ファイバ４７を経由して受光素子４４で検出され、受光素子４４で検出される透過光量から潤滑剤４５に混入する異物の量が推定される。
【０００６】
また、このような光学式の構成のものにおいて、図１０のように、検出部となる潤滑剤４５の配置空間５０を介して先端が並ぶ２本の光ファイバ４６，４７を設け、これら光ファイバ４６，４７の先端を斜めにカットしてその斜めのカット面を反射コーティングした反射面４６ａ，４７ａとし、これら斜めの反射面４６ａ，４７ａを、一方の光ファイバ４６を通る光が先端の反射面４６ａで他方の光ファイバ４７の反射面４７ａに向けて反射してこの反射面４７ａから他方の光ファイバ４７内に反射する方向とする構成としても良い。この場合、一方の光ファイバ４６の基端に発光素子４３を、他方の光ファイバ４７の受光素子４４をそれぞれ配置し、受光素子４４の出力から潤滑剤４５に混入している異物の量を検出する。
【０００７】
このように構成した場合、反射部材を別途付加するといった複雑な構造とせずに、検出部となる潤滑剤４５の配置空間５０を小型化でき、構成部品を減らすことができる。これにより、軸受内部などへの設置において、配置の自由度を高めることができ、発光素子４３や受光素子４４、判定回路を軸受内に配置することが可能となる。また、図１０の構成において、２本の光ファイバ４６，４７は、その先端の反射面４６ａ，４７ａの最下位置まで樹脂でモールドして固定状態とすると、検出部となる潤滑剤４５の配置空間５０のギャップが変動せず、安定した検出が可能となる。
【０００８】
しかし、これらの光学式のものでは、両光ファイバ４６，４７の先端間のギャップによって潤滑剤４５の厚みが定まるので、検出可能な潤滑剤の混入物濃度範囲が制限される。また、高い混入物濃度まで測定できるように前記ギャップを小さくすると、低濃度での測定感度が低下してしまうことになる。
【０００９】
この発明の目的は、潤滑剤の混入物濃度を広い範囲にわたって測定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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の潤滑剤劣化検出装置は、それぞれ潤滑剤を介在させるギャップを介して対向する投光手段および受光手段を有しギャップ間の潤滑剤の透過光を測定することによって潤滑剤の劣化具合を検出する単位劣化検出センサを複数設け、これら複数の単位劣化検出センサの前記ギャップの大きさを互いに異ならせたものである。
この構成によると、ギャップの大きさを互いに異ならせた複数の単位劣化検出センサを併用し、潤滑剤の混入異物濃度を測定するので、数種類の感度で測定することになる。そのため、潤滑剤の混入物濃度を広い範囲にわたって測定できる。
【００１１】
この発明において、前記投光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた発光素子を有し、前記受光手段が、投光手段の光ファイバと平行に配置された光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた受光素子を有し、前記両光ファイバは、それぞれ先端を斜めにカットしてその斜めカット面を反射面とし、これら斜めの反射面は、投光側の光ファイバを通る光が先端の反射面で受光側の光ファイバの反射面に向けて反射してこの反射面から受光側の光ファイバ内に反射するものとしても良い。
この構成の場合、反射部材を別途付加するといった複雑な構造とせずに、検出部を小型化でき、構成部品も減らすことができる。また、構成部品を減らすことによって、各単位劣化検出センサをコンパクトで故障し難い構成とすることができる。これにより、例えば検出対象の潤滑剤が封入された軸受の内部などへの設置において、配置の自由度を高めることができる。
また、このような構成により、検出部のギャップを小さくできることから、ギャップへ潤滑剤が入り込み易くなり、潤滑剤を一定厚さに保持でき、安定した正確な劣化検出が可能となる。
【００１２】
この発明において、前記投光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた発光素子を有し、前記受光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた受光素子を有し、前記両光ファイバは、互いに先端面が上記ギャップを介して対向するものとしても良い。
【００１３】
この発明において、前記複数の単位劣化検出センサの出力から潤滑剤の現在の劣化度合いを算出する検出回路を有するものとしても良い。
【００１４】
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軸受に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潤滑剤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。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の潤滑剤劣化検出装置は、それぞれ潤滑剤を介在させるギャップを介して対向する投光手段および受光手段を有しギャップ間の潤滑剤の透過光を測定することによって潤滑剤の劣化具合を検出する単位劣化検出センサを複数設け、これら複数の単位劣化検出センサの前記ギャップの大きさを互いに異ならせたため、潤滑剤の混入物濃度を広い範囲にわたって測定できる。
この発明の検出装置付き軸受は、この発明の潤滑剤劣化検出装置を軸受に搭載したものであるため、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潤滑剤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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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概略構成図を示す。この潤滑剤劣化検出装置１は、潤滑剤９の劣化具合を検出する複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃと、これら複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃの出力から潤滑剤９の現在の劣化具合を算出する検出回路１０とを備える。各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃは、それぞれ潤滑剤９を介在させるギャップｄを介して対向する投光手段３と受光手段４とでなる。投光手段３は、光ファイバ７と、この光ファイバ７の基端に設けられた発光素子５とを有する。受光手段４は、投光手段３の光ファイバ７と平行に配置された光ファイバ８と、この光ファイバ８の基端に設けられた受光素子６とを有する。両光ファイバ７，８の先端間が、潤滑剤９を介在させるギャップｄとされる。
前記両光ファイバ７，８は、それぞれ先端を斜めにカットした斜めカット面とされている。これらの斜めカット面は、図２（Ａ），（Ｂ）に側面図および正面図で示すように、金蒸着、またはメッキ、または樹脂封止により反射コーティングした反射面７ａ，８ａとされている。これら斜めの反射面７ａ，８ａは、投光側の光ファイバ７を通る光が先端の反射面７ａで受光側の光ファイバ８の反射面８ａに向けて反射して、この反射面８ａから受光側の光ファイバ８内に反射する方向に向けられている。すなわち、投光側の光ファイバ７は、発光素子５の発光面と対向する基端の端面に発光素子５から出射された光を入射させ、先端の反射面７ａで反射させることで光路を９０°曲げて、潤滑剤９の介在するギャップｄに投光する。また、受光側の光ファイバ８は、潤滑剤９の介在するギャップｄに対向する先端の面から潤滑剤９を透過した光を入射させ、先端の反射面８ａで光ファイバ８内に反射させることで光路をさらに９０°曲げて、受光素子６の受光面と対向する基端の端面から受光素子６に入射させる。なお、両光ファイバ７，８の先端の互いに対面する部分は、光の透過が可能な構成としておく。
このように投光側光ファイバ７および受光側光ファイバ８を配置することにより、発光素子５から出射された光が投光側光ファイバ７を介して潤滑剤９を透過し、その透過光が受光側光ファイバ８を介して受光素子６に入射される。
【００１７】
前記各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃのギャップｄの大きさは互いに異ならせてある。具体的には、単位劣化検出センサ２Ａのギャップｄの大きさをｄ１、単位劣化検出センサ２Ｂのギャップｄの大きさをｄ２、単位劣化検出センサ２Ｃのギャップｄの大きさをｄ３とすると、
ｄ１＞ｄ２＞ｄ３
の大小関係に設定されている。
【００１８】
前記発光素子５としては、ＬＥＤ、ＥＬ、有機ＥＬなどを用いることができ、発光回路１１によって駆動される。前記受光素子６としては、フォトダイオード、フォトトランジスタなどを用いることができ、その出力を受ける受光回路１２によって受光素子６の受光量が検出される。
【００１９】
この潤滑剤劣化検出装置１を、例えば軸受内部の潤滑剤の劣化検出に使用する場合、前記各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃは、例えば図３のように、軸受と同心のリング状保持体１３に分配して保持される。
【００２０】
潤滑剤９が新品のときには透明に近い状態にあり、投光側光ファイバ７から投光されて潤滑剤９を透過する透過光の強度は高い。ところが、潤滑剤９に混入する鉄粉等の異物の量が多くなると、透過光の強度が徐々に低下する。そこで、検出回路１０は、透過光の強度に対応する受光素子６の出力から、潤滑剤９に混入している異物の量を検出する。潤滑剤９に混入する異物の量の増加は潤滑剤９の劣化の進行を意味するので、検出された異物の量から潤滑剤９の劣化具合を推定することができる。
【００２１】
図４は、前記各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃで同じ潤滑剤９の混入異物濃度（鉄粉）を測定した測定結果のグラフである。同図において、横軸は鉄粉濃度を、縦軸は光透過率をそれぞれ示す。このグラフから明らかなように、検出部のギャップｄが大きい単位劣化検出センサ２Ａ（ｄ＝ｄ１）では、鉄粉濃度に対する光透過率の変化が大きい（感度が高い）が、透過光量が少なくなると検出できなくなるため、測定できる濃度範囲が狭い。これに対して、検出部のギャップｄが小さい単位劣化検出センサ２Ｃ（ｄ＝ｄ３）では、鉄粉濃度に対する光透過率の変化が小さい（感度が低い）ので、測定できる濃度範囲が広い。このように、この潤滑剤劣化検出装置１に用いられる各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃは、単独で使用すると、それぞれの検出部のギャップｄの大きさによって、検出可能な潤滑剤９の混入異物濃度範囲が限定されてしまう。
この潤滑剤劣化検出装置１では、ギャップｄの大きさを互いに異ならせた複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃを併用して潤滑剤９の混入異物濃度を測定するので、数種類の感度で測定することになり、さまざまな劣化度合いの潤滑剤９を安定して測定することができる。
軸受内の潤滑剤の劣化検出に使用する場合、潤滑剤が軸受内部を動くが、図３のように軸受と同心のリング状保持体１３に各単位センサ２Ａ〜２Ｃを分配して保持させると、各保持位置の単位センサ２Ａ〜２Ｃで同じ状態の潤滑剤を測定することができる。
【００２２】
また、この潤滑剤劣化検出装置１では、各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃにおいて、投光側光ファイバ７および受光側光ファイバ８を、それらの先端がギャップｄを介して並ぶように設けると共に、それぞれの先端を斜めにカットしてその斜めカット面を反射コーティングした反射面７ａ，８ａとしているので、反射部材を別途付加するといった複雑な構造とせずに、検出部を小型化でき、構成部品も減らすことができる。また、構成部品を減らすことによって、各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃをコンパクトで故障し難い構成とすることができる。これにより、例えば検出対象の潤滑剤９が封入された軸受の内部などへの設置において、配置の自由度を高めることができる。
また、このような構成により、検出部のギャップｄを小さくできることから、ギャップｄへ潤滑剤９が入り込み易くなり、潤滑剤９を一定厚さに保持でき、安定した正確な劣化検出が可能となる。
【００２３】
図５は、この発明の他の実施形態の潤滑剤劣化検出装置における単位劣化検出センサの概略構成を示す正面図である。単位劣化検出センサ以外の部分の構成は図１の実施形態の場合と同様であり、ここでは説明を省略する。この実施形態では、図１の実施形態の潤滑剤劣化検出装置１において、単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃの構成部品である投光側光ファイバ７および受光側光ファイバ８のうち、ギャップｄを介して対向配置される先端部以外の部分を樹脂１４でモールドして固定状態としている。
２本の光ファイバ７，８の先端間のギャップｄが変動すると、検出対象となる潤滑剤９の厚さが変動する。潤滑剤９を透過する透過光の強度は潤滑剤９の厚さに左右されるので、潤滑剤９の厚さ変動は安定した検出の妨げになる。この実施形態のように投光側光ファイバ７および受光側光ファイバ８を樹脂１４でモールドして固定状態とすると、検出部のギャップｄの変動がないので、より安定した劣化検出が可能となる。
【００２４】
前記各実施形態では、各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃの構造として、平行に並べた２本の光ファイバ７，８のギャップｄを介して対向する各先端に斜めの反射面７ａ，８ａを設け、各光ファイバ７，８の基端に発光素子５および受光素子６を配置した例を示したが、こに限らず、図６に示すように、投光側光ファイバ７の基端に発光素子５を配置してなる投光手段３と、投光側光ファイバ７と互いに先端面がギャップｄを介して対向するように設けた受光側光ファイバ８の基端に受光素子６を配置してなる受光手段４とで各単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃを構成しても良い。
このような構造としたギャップｄの異なる複数の単位劣化検出センサ２Ａ〜２Ｃを用いた場合にも、さまざまな劣化度合いの潤滑剤９を安定して測定することができる。
【００２５】
図７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一例の断面図である。この場合の鉄道車両用軸受ユニットは、検出装置付き軸受２１とその内輪２４の両側に各々接して設けられた付属部品である油切り２２および後ろ蓋２３とで構成される。軸受２１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２６，２６に対して設けた分割型の内輪２４，２４と、一体型の外輪２５と、前記ころ２６，２６と、保持器２７とを備える。
後ろ蓋２３は、車軸２０に軸受２１よりも中央側で取付けられて外周にオイルシール２８を摺接させたものである。油切り２２は、車軸２０に取付けられて外周にオイルシール２９を摺接させたものである。これら軸受２１の両端部に配置される両オイルシール２８，２９により軸受２１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。
【００２６】
軸受２１の外輪２５の両端部には、それぞれシールケース３０，３１が取付けられ、これらシールケース３０，３１に前記オイルシール２８，２９が設けられる。図８は、一方のオイルシール２９の取付け構造を示す拡大断面図である。同図において、シールケース３１は、軸方向に複数の段部が階段状に並ぶ断面形状とした環状の部材であって、その一端部を軸受外輪２５の内径面に圧入嵌合させることで、外輪２５に取付けられる。このシールケース３１の中間段部の内径面には、断面Ｌ字状のリング部材３２がその円筒部３２ａを圧入嵌合させて取付けられており、そのリング部材３２の内径側に延びる立板部３２ｂが前記油切り２２の外径面に対して所定のラビリンス隙間を形成するように配置されている。前記シールケース３１に設けられるオイルシール２９は、断面Ｌ字状の環状芯金３３と、この環状芯金３３の立板部に固定される弾性部材３４とでなり、環状芯金３３の円筒部を前記リング部材３２の円筒部３２ａの内周面に圧入嵌合させることにより、リング部材３２を介してシールケース３１に固定されている。前記弾性部材３４には、油切り２２の外径面に摺接するラジアルリップが形成されている。シールケース３１の他端部は、油切り２２のフランジ部２２ａの内向き幅面に形成されたリング状の溝３５に遊嵌させることで、この溝３５とシールケース３１の他端部との間にラビリンス隙間を形成している。このような構成により、軸受２１の内外輪２４，２５間の環状空間の一端部では、前記リング部材立片部３２ｂと油切り２２の外径面との間に形成されるラビリンス隙間と、油切り２２の外径面に摺接するオイルシール２９と、油切り２２の溝３５とシールケース３１の他端部との間に形成されるラビリンス隙間とで、密封が図られている。軸受２１の内外輪２４，２５間の環状空間の他端部については説明を省略するが、上記した一端部と同様のシール構造とされる。
【００２７】
この検出装置付き軸受２１では、一方のシールケース３１の内側に潤滑剤劣化検出装置１の電気回路部１５および各単位センサ２Ａ〜２Ｃが共に設けられ、単位センサ２Ａ〜２Ｃのギャップｄは、観測ポイントである外輪２５の内径面における転走面の脇に配置されている。単位センサ２Ａ〜２Ｃのギャップｄは、大きさを互いに異ならせているので、潤滑剤の混入異物濃度を数種類の感度で測定することになり、さまざまな劣化度合いの潤滑剤を安定して測定することができる。また、各単位センサ２Ａ〜２Ｃの検出部は小型化され配置の自由度が高いので、このような位置への配置を容易に行うことができる。これにより、軸受２１の潤滑に寄与する転走面の脇の潤滑剤の劣化検出が可能である。具体的には、オイルシール２９におけるリング部材立板部３２ｂの軸方向内側に向く面に潤滑剤劣化検出装置１の電気回路部１５が固定され、その配線ケーブル１６がシールケース３１を貫通して軸受外に引き出されている。その配線ケーブル１６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。シールケース３１における配線ケーブル１６の貫通部には防水・防油処理が施される。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やゴミ等が侵入するのを防止している。
【００２８】
例えば軸受２１の外輪２５等は、その製造の工程が煩雑であり、強度的にも厳しい要求があるため、上記潤滑剤劣化検出装置１を搭載する場合、工程の増加等のうえで好ましくない場合があるが、簡易な部品であるシールケース３１に潤滑剤劣化検出装置１を配置する場合、その取付工程が容易である。また、シールケース３１に潤滑剤劣化検出装置１を配置する場合、その他の軸受構成部品については、潤滑剤劣化検出装置１を搭載しない一般の軸受と軸受部品の共通化が図れ、製造工程を同じにできて生産性に優れる。
【００２９】
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２１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２１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２１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。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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概略構成図である。
【図２】（Ａ）は同潤滑剤劣化検出装置における単位劣化検出センサを構成する光ファイバの側面図、（Ｂ）は同背面図である。
【図３】同潤滑剤劣化検出装置における各単位劣化検出センサの保持構造の一例を示す概略構成図である。
【図４】同潤滑剤劣化検出装置における各単位劣化検出センサで同じ潤滑剤の混入異物濃度を測定した測定結果のグラフである。
【図５】この発明の他の実施形態に係る潤滑剤劣化検出装置における単位劣化検出センサの概略構成を示す正面図である。
【図６】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における単位劣化検出センサの概略構成を示す正面図である。
【図７】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８】同検出装置付き軸受の一部の拡大断面図である。
【図９】潤滑剤劣化検出装置の提案例の概略構成図である。
【図１０】潤滑剤劣化検出装置の他の提案例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…潤滑剤劣化検出装置
２Ａ〜２Ｃ…単位劣化検出センサ
３…投光手段
４…受光手段
５…発光素子
６…受光素子
７…投光側光ファイバ
７ａ…反射面
８…受光側光ファイバ
８ａ…反射面
９…潤滑剤
１０…検出回路
２１…検出装置付き軸受
ｄ…ギャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ潤滑剤を介在させるギャップを介して対向する投光手段および受光手段を有しギャップ間の潤滑剤の透過光を測定することによって潤滑剤の劣化具合を検出する単位劣化検出センサを複数設け、これら複数の単位劣化検出センサの前記ギャップの大きさを互いに異ならせた潤滑剤劣化検出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記投光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた発光素子を有し、前記受光手段が、投光手段の光ファイバと平行に配置された光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた受光素子を有し、前記両光ファイバは、それぞれ先端を斜めにカットしてその斜めカット面をした反射面とし、これら斜めの反射面は、投光側の光ファイバを通る光が先端の反射面で受光側の光ファイバの反射面に向けて反射してこの反射面から受光側の光ファイバ内に反射するものとした潤滑剤劣化検出装置。
【請求項３】
請求項１において、前記投光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた発光素子を有し、前記受光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた受光素子を有し、前記両光ファイバは、互いに先端面が上記ギャップを介して対向するものとした潤滑剤劣化検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記複数の単位劣化検出センサの出力から潤滑剤の現在の劣化度合いを算出する検出回路を有する潤滑剤劣化検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項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。
【請求項１】
それぞれ潤滑剤を介在させるギャップを介して対向する投光手段および受光手段を有しギャップ間の潤滑剤の透過光を測定することによって潤滑剤の劣化具合を検出する単位劣化検出センサを複数設け、これら複数の単位劣化検出センサの前記ギャップの大きさを互いに異ならせた潤滑剤劣化検出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記投光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた発光素子を有し、前記受光手段が、投光手段の光ファイバと平行に配置された光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた受光素子を有し、前記両光ファイバは、それぞれ先端を斜めにカットしてその斜めカット面をした反射面とし、これら斜めの反射面は、投光側の光ファイバを通る光が先端の反射面で受光側の光ファイバの反射面に向けて反射してこの反射面から受光側の光ファイバ内に反射するものとした潤滑剤劣化検出装置。
【請求項３】
請求項１において、前記投光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた発光素子を有し、前記受光手段が、光ファイバおよびこの光ファイバの基端に設けられた受光素子を有し、前記両光ファイバは、互いに先端面が上記ギャップを介して対向するものとした潤滑剤劣化検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記複数の単位劣化検出センサの出力から潤滑剤の現在の劣化度合いを算出する検出回路を有する潤滑剤劣化検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２６０４４（Ｐ２００８−２６０４４Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９６４２５（Ｐ２００６−１９６４２５）
【出願日】平成１８年７月１９日（２００６．７．１９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１９日（２００６．７．１９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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