異常診断装置
【課題】温度検出器自体の異常を容易に判断可能にすることにより、軸受の異常診断精度の向上を図った異常診断装置を提供する。
【解決手段】軸受の異常を診断する異常診断装置において、軸受の温度を検出するための複数の温度検出器を備え、かつ、該複数の温度検出器によって検出された温度の偏差に基づいて、複数の温度検出器のうち異常を生じている温度検出器があるか否かを判断する。
【解決手段】軸受の異常を診断する異常診断装置において、軸受の温度を検出するための複数の温度検出器を備え、かつ、該複数の温度検出器によって検出された温度の偏差に基づいて、複数の温度検出器のうち異常を生じている温度検出器があるか否かを判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両や自動車の車軸などを支持するために用いられる軸受の傷等の異常を、該軸受を分解することなく診断することが可能な異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄道車両や自動車の車軸などの回転部品を支持するために用いられる軸受では、損傷や摩耗等の異常の有無を定期的に検査する必要があった。この検査は、軸受を分解することにより行われ、損傷や摩耗の有無は、担当者が目視によって確認していた。
【０００３】
ところが、近年、このような定期的な検査の手間を軽減するために、軸受を分解することなく、実稼動状態で異常診断を行うようにした異常診断技術が、例えば特許文献１に開示されている。同文献の異常診断技術では、回転部品である車軸の温度を軸受部に設けられた温度検出器で検出し、該温度検出器からの検出信号に基づいて、車軸温度が予め設定しておいた規定値以上に上昇したか否かで異常の有無を判定している。そして、判定の結果、異常があった場合には、異常警報を出力して乗員等に報知することにより、車軸が折れるのを未然に防ぐようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２５２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような従来の異常診断技術では、温度検出器自体に異常が生じた場合に、その異常を判断する手段が備えられていなかった。したがって、軸受の異常ではなく温度検出器の異常により軸受の検出温度が上昇している場合に、軸受の剥離等による発熱と区別することができず、誤った判断をしてしまう虞があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、温度検出器自体の異常を容易に判断可能にすることにより、軸受の異常診断精度の向上を図った異常診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、軸受の異常を診断する異常診断装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前記軸受の温度を検出するための複数の温度検出器を備え、かつ、前記複数の温度検出器によって検出された温度の偏差に基づいて、前記複数の温度検出器のうち異常を生じている温度検出器があるか否かを判断することにより、達成される。
【０００８】
また、本発明の上記目的は、前記複数の温度検出器から出力される温度信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換機と、該Ａ／Ｄ変換機の出力に基づいて、前記軸受の異常診断を行う演算処理部とを備え、かつ、前記演算処理部によって、前記異常を生じている温度検出器の有無を判断することにより、効果的に達成される。
【０００９】
また、本発明の上記目的は、前記複数の温度検出器から出力される温度信号をＡ／Ｄ変換する第１Ａ／Ｄ変換機と、前記軸受の振動を検出するための振動検出器と、該振動検出器から出力される振動信号をＡ／Ｄ変換する第２Ａ／Ｄ変換機と、前記第１Ａ／Ｄ変換機の出力および前記第２Ａ／Ｄ変換機の出力に基づいて、前記軸受の異常診断を行う演算処理部とを備え、かつ、前記演算処理部によって、前記異常を生じている温度検出器の有無を判断することにより、効果的に達成される。
【００１０】
また、本発明の上記目的は、前記異常を生じている温度検出器の有無が、前記複数の温度検出器によって検出された温度と前記軸受の回転前の温度とを比較することにより判断されることにより、効果的に達成される。
【００１１】
さらに、前記軸受が鉄道車両の車軸を支持するための車両用軸受であることにより、効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る異常診断装置によれば、軸受の温度や振動に基づいて軸受の異常診断を行うとともに、軸受の温度を検出するために設けられた複数の温度検出器自体の異常診断を行うようにした。これにより、複数の温度検出器のうちの何れかに異常が生じた場合に、その温度検出器を即座に修理または交換することによって、軸受の異常診断の精度を常に高精度に維持することができる。
【００１３】
また、回転前の軸受の温度はほぼ一定であることを利用して、各温度検出器によって検出された温度を回転前の軸受の温度と比較することにより、異常を生じている温度検出器の有無を判断するようにした。これにより、温度検出器による故障モードが検出された場合に、該故障モードが軸受の剥離による発熱か、あるいは温度検出器自体の故障による温度変化かを、明確に区別することができる。その結果、起動直後に温度検出器の故障をチェックすることができるので、異常診断精度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照にしながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る異常診断装置の第１実施形態を示すブロック図である。本実施形態において異常診断の対象となる軸受は、例えば鉄道車両の車軸を支持する車両用軸受装置内に配される複数の転がり軸受である。同図において、各軸受１は、車体側ハウジング等に内嵌された外輪１ａと、車軸に外嵌されて該車軸とともに回転する内輪１ｂと、外輪１ａと内輪１ｂとの間に転動自在に配設された複数の転動体（ボールまたはころ）１ｃとを備えている。
【００１６】
本発明に係る異常診断装置２は、このような鉄道車両等に使用される転がり軸受１を診断対象として、軸受の傷や剥離等による異常の発生およびその予兆を検知するものである。図１において、異常診断装置２は、軸受１から発生する温度を検出するための検出部１０と、該検出部１０からの出力に基づいて、各軸受１の異常を診断する演算処理部２０とを備えている。
【００１７】
検出部１０は、各軸受１から発生する温度を、電気信号である温度信号に変換する温度検出手段としての温度検出器１１ａと、該温度検出器１１ａから出力される温度信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１２ａとを備えている。
【００１８】
また、演算処理部２０は、各検出部１０のＡ／Ｄ変換器１２ａからの出力に基づいて、軸受１の異常を診断する機能を有しており、本実施形態では鉄道の制御系と接続され、軸受１の異常診断結果に応じた制御信号を制御系に出力するようにしている。鉄道車両の制御系では、車両走行中、演算処理部２０からフィードバックされる診断結果を常時監視し、軸受１の異常あるいはその予兆が検知された際には、速やかにしかるべき対処動作を実施する。
【００１９】
図２は、本実施形態における軸受の異常診断処理の例を示すフローチャートである。
【００２０】
異常診断装置２内の演算処理部２０は、軸受１の異常診断を行う際、まず温度データ取得回数の値Ｍを初期値（Ｍ＝０）にセットするとともに（ステップＳ１１）、軸受１の温度異常を判定するための閾値の設定を行う。この閾値は、実測または理論計算に基づいて選定され、例えばオペレータによってあらかじめ設定される（ステップＳ１２）。続いて、温度検出器１１ａで検出した軸受１の温度データをＡ／Ｄ変換器１２ａを介して取得する（ステップＳ１３）。そして、取得した温度データを移動平均処理することにより、Ａ／Ｄ変換時に重畳したノイズの影響を低減させ、移動平均処理した温度データをメモリー等に記憶しておく（ステップＳ１４）。その後、温度データ取得回数の値Ｍをインクリメント（Ｍ＝Ｍ＋１）して（ステップＳ１５）、この温度データ取得回数の値Ｍが規定回数（本例では、Ｍ＝１０回）に達したか否かを判別する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において、温度データ取得回数の値Ｍが規定回数に達していない場合には、ステップＳ１３に戻ってステップＳ１５までの処理を繰り返す。一方、ステップＳ１６において、温度データ取得回数の値Ｍが規定回数に達した場合には、移動平均処理後の温度データの値と温度異常の閾値とを比較する（ステップＳ１７）。
【００２１】
そして、ステップＳ１７において、温度データの値が閾値未満であれば、軸受１に異常なしと判定する（ステップＳ１８）。一方、温度データの値が閾値未満であれば、軸受１に温度異常ありと判定し、その診断結果に応じて制御信号を鉄道車両の制御系に出力するとともに、例えばその旨を示す情報をモニタ等に表示する（ステップＳ１９）。
【００２２】
また、本実施形態に係る異常診断装置２では、演算処理部２０は、各温度検出器１１ａによって検出された温度の偏差に基づいて、複数の温度検出器１１ａのうち異常を生じている温度検出器があるか否かを判断する機能をさらに有している。一般に、軸受１が回転すれば熱が発生するが、各軸受１の種類やその使用環境が同等であれば、それぞれ同等な熱が発生する。しかし、複数の温度検出器１１ａのうちの何れかに異常が発生すると、その温度検出器による検出温度と、その他の正常な温度検出器との間で温度差が生じる。本実施形態に係る演算処理部２０は、この温度差に基づいて、閾値による比較を行うことで温度検出器１１ａの異常を判断するようになっている。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る異常診断装置による温度検出器の異常診断処理の例を示すフローチャートである。
【００２４】
異常診断装置２内の演算処理部２０は、温度検出器１１ａの異常診断を行う際、温度データ取得回数の値Ｎを初期値（Ｎ＝０）にセットするとともに（ステップＳ２１）、温度検出器１１ａの異常診断を判定するための閾値の設定を行う。この閾値は、実測または理論計算に基づいて選定され、例えばオペレータによってあらかじめ設定される（ステップＳ２２）。
【００２５】
続いて、温度検出器１１ａで検出した軸受１の温度データをＡ／Ｄ変換器１２ａを介してデジタル信号に変化して取得し（ステップＳ２３）、突発的なノイズを除去して所定の温度帯域のみを抽出するためのフィルタ処理を行う（ステップＳ２４）。なお、この温度データの検出は、以前に軸受の異常診断用に検出したデータがある場合には、そのデータを共用しても良い。
【００２６】
その後、温度データ取得回数の値Ｎをインクリメント（Ｎ＝Ｎ＋１）して（ステップＳ２５）、この温度データ取得回数の値Ｎが規定回数（本例では、Ｎ＝１０回）に達したか否かを判別する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６において、温度データ取得回数の値Ｎが規定回数に達していない場合には、ステップＳ２３に戻ってステップＳ２５までの処理を繰り返す。一方、ステップＳ２６において、温度データ取得回数の値Ｎが規定回数に達した場合には、当該温度検出器の検出温度とその他の温度検出器の検出温度との間の温度差Δｔを算出し（ステップＳ２７）、この温度差ΔｔとステップＳ２２で設定した閾値とを比較する（ステップＳ２８）。
【００２７】
ステップＳ２８において、温度差Δｔの値が閾値未満であれば、当該温度検出器に異常なしと判断し、ステップＳ２３まで戻ってステップＳ２８までの処理を繰り返す。一方、温度差Δｔの値が閾値以上であれば、当該温度検出器に異常ありと判断し、その診断結果に応じて制御信号を鉄道車両の制御系に出力するとともに、例えばその旨を示す情報をモニタ等に表示して乗務員に報知する（ステップＳ２９）。
【００２８】
以上のように、本実施形態に係る異常診断装置２によれば、軸受１の温度を検出する温度検出器１１ａの異常診断を行いつつ、軸受１の温度データに基づく軸受異常判定を行うことができるので、信頼性の高い軸受１の異常診断を行うことができる。
【００２９】
また、この種の異常診断では、温度検出器１１ａの故障モードによって、軸受１の剥離による発熱か、あるいは温度検出器１１ａによる温度変化か区別がつかない場合がある。このような場合、何れの軸受１も回転前の温度はほぼ同一であることを利用して、回転前の軸受１の温度を検出して、それぞれ比較することにより、軸受１の剥離による発熱と温度検出器１１ａによる温度変化とを区別可能である。これにより、故障モードに因らずに温度検出器１１ａの異常を検出することができ、かつ、起動直後に温度検出器１１ａの故障をチェックすることができるので、軸受１の異常診断の精度を向上することができる。
【００３０】
なお、軸受から発生する温度は、軸受の回転速度に応じて異なるので、回転検出器等によって検出された回転速度に応じて閾値の設定を変更する、あるいは所定の回転数以上から温度検出器１１ａの異常診断を行うようにしてもよい。
【００３１】
また、本実施形態では、図１に示すように、それぞれの温度検出器１１ａに対してＡ／Ｄ変換器１２ａを用いてＡ／Ｄ変換するようになっているが、これに限定されず、例えば切り替え器等によって、複数の温度検出器１１ａからの温度信号を切り替えて１つのＡ／Ｄ変換器へ入力するようにして共用することも可能である。
【００３２】
さらに、本実施形態では、１つの演算処理部２０によって異常診断処理を実行しているが、これに限定されず、複数の演算処理部２０を設けて異常診断処理を実行するようにしてもよい。
【００３３】
［第２実施形態］
図４は、本発明に係る異常診断装置の第２実施形態を示すブロック図である。なお、同図において、第１実施形態と同一の構成部には同一の符号を付して、その説明を簡略化または省略する。
【００３４】
同図において、本実施形態に係る異常診断装置２Ａは、軸受１から発生する温度、振動および軸受１の回転状態を検出するための検出部１０Ａと、該検出部１０Ａからの出力に基づいて、各軸受１の異常を診断する演算処理部２０Ａとを備えている。すなわち、上述した第１実施形態では、軸受１の異常診断を判定するパラメータとして温度データのみを用いていたが、本実施形態においては、温度データと振動データに基づいて、軸受１の異常診断を判定するようになっている。
【００３５】
検出部１０Ａは、温度検出器１１ａ、および該温度検出器１１ａから出力される温度信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１２ａの他に、軸受１の振動状態を電気信号である振動信号に変換する振動検出手段としての振動検出器１１ｂと、振動信号の振幅増幅度を軸受の回転状態に応じて変化させるための増幅度切替回路１３と、振動検出器１１ｂから出力される振動信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１２ｂと、軸受１の回転状態を電気信号である回転信号に変換する回転検出手段としての回転検出器１１ｃと、該回転検出器１１ｃから出力される回転信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１２ｃとを備えている。
【００３６】
また、演算処理部２０Ａは、上記構成からなる各検出部１０ＡのＡ／Ｄ変換器１２ａ，１２ｂ，１２ｃから出力される量子化データに基づいて、軸受１の異常を診断する機能を有している。なお、本実施形態における演算処理部２０Ａは、上述した第１実施形態と同様、鉄道の制御系と接続され、軸受１の異常診断結果に応じた制御信号を制御系に出力するようにしている。
【００３７】
各検出部１０Ａ内の増幅度切替回路１３は、回転検出器１１ｃから発生する軸受１の回転信号を入力し、その回転信号に応じて、現時点の回転速度に対する最適な振幅増幅度、例えば、振動信号の振幅値が軸受１の回転速度によらずに一定となるような振幅増幅度を求める。この振幅増幅度は、例えば、回転速度または速度範囲毎の振幅増幅度の設定値（基準値）と現時点の回転速度とを比較回路で比較し、現時点の回転速度に対応する振幅増幅度の設定値を選択することで求める。あるいは、現時点の回転速度を関数式に設定し、関数演算によって振幅増幅度を求める。そして、その振幅増幅度に切替えるための増幅度切替信号を生成し、その増幅度切替信号によって振動検出器１１ｂからの振動信号を変化させ、振動検出器１１ｂで検出された振動信号の振幅が軸受１の回転速度によらずに一定となるように調整する。そして、調整後の振動信号をＡ／Ｄ変換器１２ｂに送出する。
【００３８】
図５は、本実施形態における振動による軸受の異常診断処理の例を示すフローチャートである。
【００３９】
異常診断装置２Ａ内の演算処理部２０Ａは、検出部１０ＡのＡ／Ｄ変換器１２ｂから振幅補正後の振動データを取得し（ステップＳ３１）、該振動データを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）して周波数解析し、得られたパワースペクトルに含まれるピークとなる周波数と、軸受諸元（転動体１ｃの数や直径等）及び軸受１の回転速度から得られる特徴周波数とを比較し、軸受１の剥離等の異常を検出する。
【００４０】
詳しくは、ステップＳ３２〜ステップＳ４０に示すように、先ず、演算処理部２０Ａは、上記ステップＳ３１で取得した振動データから不要な周波数帯域の信号を取り除くフィルタ処理をした後（ステップＳ３２）、抽出された所定の周波数帯域の信号のエンべロープ（包絡線波形）を検波するエンべロープ処理を実施する（ステップＳ３３）。そして、エンべロープ処理により得られたエンべロープの周波数解析を実施する（ステップＳ３４）。
【００４１】
そして、周波数解析によって得られたパワースペクトルから、異常と見なす各傷成分の周波数帯域において、ピークとなる周波数（スペクトル強度）を抽出する（ステップＳ３５）。
【００４２】
そして、その他の周波数帯域のスペクトル強度の平均値を計算し（ステップＳ３６）、その平均値に基づいて基準値を設定し（ステップＳ３７）、この基準値と、異常と見なす特徴周波数とを比較する（ステップＳ３８）。
【００４３】
ここで、異常と見なす特徴周波数について説明する。
【００４４】
軸受１に傷等の欠陥が生じた場合の振動周波数は、軸受１の構成要素（各部材）によって異なるが、異常と見なす各構成要素の周波数帯域は、車軸とともに回転する内輪１ｂの回転周波数ｆｒを基に求めることが可能である。
【００４５】
下記の表１は、軸受１の構成要素となる各部材の欠陥、具体的には、傷と、各部材（図１中の内輪１ｂ、外輪１ａ及び転動体１ｃ、及び図示されない保持器）で発生する異常振動周波数（エンべロープ処理後の周波数）との関係を示している。
【００４６】
【表１】
そして、前記ステップＳ３８においては、ステップＳ７で設定した基準値と各傷成分の特徴周波数（Ｚｆｉ，Ｚｆｃ，２ｆｂ，ｆｃ）とを比較する。
【００４７】
そして、各特徴周波数（Ｚｆｉ，Ｚｆｃ，２ｆｂ，ｆｃ）が全て基準値以下であれば、軸受１に異常なしと判定する（ステップＳ３９）。一方、各特徴周波数（Ｚｆｉ，Ｚｆｃ，２ｆｂ，ｆｃ）の何れかが基準値を超えている場合には、軸受１に異常ありと判断し、当該特徴周波数を基に異常部位を特定し（ステップＳ４０）、その診断結果に応じた制御信号を鉄道車両の制御系に出力すると共に、例えばその旨を示す情報をモニター等に表示する（ステップＳ１４０）。
【００４８】
図６は、振動データと温度データとに基づいて、軸受１を異常診断する処理例を示すフローチャートである。本実施形態に係る演算処理部２０Ａは、図５に示した振動解析処理に加えて、温度の状態も診断することにより、軸受の各種の異常を一層高精度に検出できるようになっている。
【００４９】
演算処理部２０Ａは、まず温度データ取得回数の値Ｍを初期値（Ｍ＝０）にセットするとともに（ステップＳ４１）、温度異常を判定するための閾値の設定を行う。この閾値は、実測または理論計算に基づいて選定され、例えばオペレータによって予め設定されている（ステップＳ４２）。続いて、図５のフローにしたがって軸受１の振動による異常診断処理を実施した後（ステップＳ４３）、温度検出器１１ａで検出した軸受１の温度データをＡ／Ｄ変換器１１ｂを介して取得する（ステップＳ４４）。そして、取得した温度データを移動平均処理することにより、Ａ／Ｄ変換時に重畳したノイズの影響を低減させる。移動平均処理した温度データはメモリ等に保存しておく（ステップＳ４５）。その後、温度データ取得回数の値Ｍをインクリメント（Ｍ＝Ｍ＋１）し（ステップＳ４６）、ステップＳ４４に戻って、ステップＳ４６までの処理を繰り返す。そして、ステップＳ４７において、規定回数（本例ではＭ＝１０回）繰り返したと判定した場合は、移動平均処理後の温度データの値と温度異常の閾値とを比較する（ステップＳ４８）。
【００５０】
そして、温度データの値が閾値未満であれば、軸受１に異常なしと判定する（ステップＳ４９）。一方、温度データの値が閾値以上であれば、軸受１に温度異常ありと判断し、その診断結果に応じた制御信号を鉄道車両の制御系に出力するとともに、例えばその旨を示す情報をモニター等に表示する（ステップＳ５０）。したがって、軸受１の振動もしくは温度の異常が検出された場合には、当該制御信号が鉄道車両の制御系に出力されるとともに、診断結果が表示される。
【００５１】
図７は、本実施形態における温度検出器１１ａの異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。本実施形態に係る演算処理部２０Ａは、図６の軸受１の異常診断処理において取得された温度データ（ステップＳ４４）を用いて、各温度検出器１１ａの異常診断を行うようになっている。
【００５２】
演算処理部２０Ａは、まず、温度検出器１１ａの異常診断を判定するための閾値の設定を行う。この閾値は、実測または理論計算に基づいて選定され、例えばオペレータによってあらかじめ設定される（ステップＳ５１）。続いて、図６のフローにしたがって軸受１の異常診断処理を実施する（ステップＳ５２）。
【００５３】
その後、ステップＳ５２で得られた温度データを用いて、当該温度検出器の検出温度とその他の温度検出器の検出温度との間の温度差Δｔを算出し（ステップＳ５３）、この温度差ΔｔとステップＳ５１で設定した閾値とを比較する（ステップＳ５４）。
【００５４】
ステップＳ４３において、温度差Δｔの値が閾値未満であれば、当該温度検出器に異常なしと判断し、ステップＳ５２まで戻ってステップＳ５３までの処理を繰り返す。一方、温度差Δｔの値が閾値以上であれば、当該温度検出器に異常ありと判断し、その診断結果に応じて制御信号を鉄道車両の制御系に出力するとともに、例えばその旨を示す情報をモニタ等に表示して乗務員に報知する（ステップＳ５５）。
【００５５】
以上のように、本実施形態に係る異常診断装置２Ａによれば、軸受１の温度を検出する温度検出器１１ａの異常診断を行いつつ、軸受の温度データおよび振動データに基づく軸受異常判定を行うことができるので、より信頼性の高い軸受１の異常判定を行うことができる。
【００５６】
なお、上述した実施の形態においては、鉄道車両用の軸受を診断対象とした場合を例として説明したが、鉄道車両用の軸受に限らず、自動車や船舶など、乗物全般に使用される軸受を診断対象とすることができる。
【００５７】
また、上述した実施の形態においては、検出部をハードウェアで構成した場合を例として説明したが、一部をソフトウェアで構成する場合も本発明に含まれる。
【００５８】
さらに、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、実施形態の組み合わせ等が可能である。その他、上述した各実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る異常診断装置を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における軸受の異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図３】第１実施形態における異常診断装置の温度検出器の異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る異常診断装置を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態における振動による軸受の異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図６】第２実施形態における振動および温度による軸受の異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図７】第２実施形態における温度検出器の異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１ 軸受
２，２Ａ 異常診断装置
１０，１０Ａ 検出部
１１ａ 温度検出手段（振動検出器）
１１ｂ 振動検出手段（振動検出器）
１１ｃ 回転検出手段（回転検出器）
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ Ａ／Ｄ変換器
１３ 増幅度切替手段（増幅度切替回路）
２０，２０Ａ 演算処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両や自動車の車軸などを支持するために用いられる軸受の傷等の異常を、該軸受を分解することなく診断することが可能な異常診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄道車両や自動車の車軸などの回転部品を支持するために用いられる軸受では、損傷や摩耗等の異常の有無を定期的に検査する必要があった。この検査は、軸受を分解することにより行われ、損傷や摩耗の有無は、担当者が目視によって確認していた。
【０００３】
ところが、近年、このような定期的な検査の手間を軽減するために、軸受を分解することなく、実稼動状態で異常診断を行うようにした異常診断技術が、例えば特許文献１に開示されている。同文献の異常診断技術では、回転部品である車軸の温度を軸受部に設けられた温度検出器で検出し、該温度検出器からの検出信号に基づいて、車軸温度が予め設定しておいた規定値以上に上昇したか否かで異常の有無を判定している。そして、判定の結果、異常があった場合には、異常警報を出力して乗員等に報知することにより、車軸が折れるのを未然に防ぐようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２５２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような従来の異常診断技術では、温度検出器自体に異常が生じた場合に、その異常を判断する手段が備えられていなかった。したがって、軸受の異常ではなく温度検出器の異常により軸受の検出温度が上昇している場合に、軸受の剥離等による発熱と区別することができず、誤った判断をしてしまう虞があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、温度検出器自体の異常を容易に判断可能にすることにより、軸受の異常診断精度の向上を図った異常診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、軸受の異常を診断する異常診断装置に関するものであり、本発明の上記目的は、前記軸受の温度を検出するための複数の温度検出器を備え、かつ、前記複数の温度検出器によって検出された温度の偏差に基づいて、前記複数の温度検出器のうち異常を生じている温度検出器があるか否かを判断することにより、達成される。
【０００８】
また、本発明の上記目的は、前記複数の温度検出器から出力される温度信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換機と、該Ａ／Ｄ変換機の出力に基づいて、前記軸受の異常診断を行う演算処理部とを備え、かつ、前記演算処理部によって、前記異常を生じている温度検出器の有無を判断することにより、効果的に達成される。
【０００９】
また、本発明の上記目的は、前記複数の温度検出器から出力される温度信号をＡ／Ｄ変換する第１Ａ／Ｄ変換機と、前記軸受の振動を検出するための振動検出器と、該振動検出器から出力される振動信号をＡ／Ｄ変換する第２Ａ／Ｄ変換機と、前記第１Ａ／Ｄ変換機の出力および前記第２Ａ／Ｄ変換機の出力に基づいて、前記軸受の異常診断を行う演算処理部とを備え、かつ、前記演算処理部によって、前記異常を生じている温度検出器の有無を判断することにより、効果的に達成される。
【００１０】
また、本発明の上記目的は、前記異常を生じている温度検出器の有無が、前記複数の温度検出器によって検出された温度と前記軸受の回転前の温度とを比較することにより判断されることにより、効果的に達成される。
【００１１】
さらに、前記軸受が鉄道車両の車軸を支持するための車両用軸受であることにより、効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る異常診断装置によれば、軸受の温度や振動に基づいて軸受の異常診断を行うとともに、軸受の温度を検出するために設けられた複数の温度検出器自体の異常診断を行うようにした。これにより、複数の温度検出器のうちの何れかに異常が生じた場合に、その温度検出器を即座に修理または交換することによって、軸受の異常診断の精度を常に高精度に維持することができる。
【００１３】
また、回転前の軸受の温度はほぼ一定であることを利用して、各温度検出器によって検出された温度を回転前の軸受の温度と比較することにより、異常を生じている温度検出器の有無を判断するようにした。これにより、温度検出器による故障モードが検出された場合に、該故障モードが軸受の剥離による発熱か、あるいは温度検出器自体の故障による温度変化かを、明確に区別することができる。その結果、起動直後に温度検出器の故障をチェックすることができるので、異常診断精度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照にしながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係る異常診断装置の第１実施形態を示すブロック図である。本実施形態において異常診断の対象となる軸受は、例えば鉄道車両の車軸を支持する車両用軸受装置内に配される複数の転がり軸受である。同図において、各軸受１は、車体側ハウジング等に内嵌された外輪１ａと、車軸に外嵌されて該車軸とともに回転する内輪１ｂと、外輪１ａと内輪１ｂとの間に転動自在に配設された複数の転動体（ボールまたはころ）１ｃとを備えている。
【００１６】
本発明に係る異常診断装置２は、このような鉄道車両等に使用される転がり軸受１を診断対象として、軸受の傷や剥離等による異常の発生およびその予兆を検知するものである。図１において、異常診断装置２は、軸受１から発生する温度を検出するための検出部１０と、該検出部１０からの出力に基づいて、各軸受１の異常を診断する演算処理部２０とを備えている。
【００１７】
検出部１０は、各軸受１から発生する温度を、電気信号である温度信号に変換する温度検出手段としての温度検出器１１ａと、該温度検出器１１ａから出力される温度信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１２ａとを備えている。
【００１８】
また、演算処理部２０は、各検出部１０のＡ／Ｄ変換器１２ａからの出力に基づいて、軸受１の異常を診断する機能を有しており、本実施形態では鉄道の制御系と接続され、軸受１の異常診断結果に応じた制御信号を制御系に出力するようにしている。鉄道車両の制御系では、車両走行中、演算処理部２０からフィードバックされる診断結果を常時監視し、軸受１の異常あるいはその予兆が検知された際には、速やかにしかるべき対処動作を実施する。
【００１９】
図２は、本実施形態における軸受の異常診断処理の例を示すフローチャートである。
【００２０】
異常診断装置２内の演算処理部２０は、軸受１の異常診断を行う際、まず温度データ取得回数の値Ｍを初期値（Ｍ＝０）にセットするとともに（ステップＳ１１）、軸受１の温度異常を判定するための閾値の設定を行う。この閾値は、実測または理論計算に基づいて選定され、例えばオペレータによってあらかじめ設定される（ステップＳ１２）。続いて、温度検出器１１ａで検出した軸受１の温度データをＡ／Ｄ変換器１２ａを介して取得する（ステップＳ１３）。そして、取得した温度データを移動平均処理することにより、Ａ／Ｄ変換時に重畳したノイズの影響を低減させ、移動平均処理した温度データをメモリー等に記憶しておく（ステップＳ１４）。その後、温度データ取得回数の値Ｍをインクリメント（Ｍ＝Ｍ＋１）して（ステップＳ１５）、この温度データ取得回数の値Ｍが規定回数（本例では、Ｍ＝１０回）に達したか否かを判別する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において、温度データ取得回数の値Ｍが規定回数に達していない場合には、ステップＳ１３に戻ってステップＳ１５までの処理を繰り返す。一方、ステップＳ１６において、温度データ取得回数の値Ｍが規定回数に達した場合には、移動平均処理後の温度データの値と温度異常の閾値とを比較する（ステップＳ１７）。
【００２１】
そして、ステップＳ１７において、温度データの値が閾値未満であれば、軸受１に異常なしと判定する（ステップＳ１８）。一方、温度データの値が閾値未満であれば、軸受１に温度異常ありと判定し、その診断結果に応じて制御信号を鉄道車両の制御系に出力するとともに、例えばその旨を示す情報をモニタ等に表示する（ステップＳ１９）。
【００２２】
また、本実施形態に係る異常診断装置２では、演算処理部２０は、各温度検出器１１ａによって検出された温度の偏差に基づいて、複数の温度検出器１１ａのうち異常を生じている温度検出器があるか否かを判断する機能をさらに有している。一般に、軸受１が回転すれば熱が発生するが、各軸受１の種類やその使用環境が同等であれば、それぞれ同等な熱が発生する。しかし、複数の温度検出器１１ａのうちの何れかに異常が発生すると、その温度検出器による検出温度と、その他の正常な温度検出器との間で温度差が生じる。本実施形態に係る演算処理部２０は、この温度差に基づいて、閾値による比較を行うことで温度検出器１１ａの異常を判断するようになっている。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る異常診断装置による温度検出器の異常診断処理の例を示すフローチャートである。
【００２４】
異常診断装置２内の演算処理部２０は、温度検出器１１ａの異常診断を行う際、温度データ取得回数の値Ｎを初期値（Ｎ＝０）にセットするとともに（ステップＳ２１）、温度検出器１１ａの異常診断を判定するための閾値の設定を行う。この閾値は、実測または理論計算に基づいて選定され、例えばオペレータによってあらかじめ設定される（ステップＳ２２）。
【００２５】
続いて、温度検出器１１ａで検出した軸受１の温度データをＡ／Ｄ変換器１２ａを介してデジタル信号に変化して取得し（ステップＳ２３）、突発的なノイズを除去して所定の温度帯域のみを抽出するためのフィルタ処理を行う（ステップＳ２４）。なお、この温度データの検出は、以前に軸受の異常診断用に検出したデータがある場合には、そのデータを共用しても良い。
【００２６】
その後、温度データ取得回数の値Ｎをインクリメント（Ｎ＝Ｎ＋１）して（ステップＳ２５）、この温度データ取得回数の値Ｎが規定回数（本例では、Ｎ＝１０回）に達したか否かを判別する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６において、温度データ取得回数の値Ｎが規定回数に達していない場合には、ステップＳ２３に戻ってステップＳ２５までの処理を繰り返す。一方、ステップＳ２６において、温度データ取得回数の値Ｎが規定回数に達した場合には、当該温度検出器の検出温度とその他の温度検出器の検出温度との間の温度差Δｔを算出し（ステップＳ２７）、この温度差ΔｔとステップＳ２２で設定した閾値とを比較する（ステップＳ２８）。
【００２７】
ステップＳ２８において、温度差Δｔの値が閾値未満であれば、当該温度検出器に異常なしと判断し、ステップＳ２３まで戻ってステップＳ２８までの処理を繰り返す。一方、温度差Δｔの値が閾値以上であれば、当該温度検出器に異常ありと判断し、その診断結果に応じて制御信号を鉄道車両の制御系に出力するとともに、例えばその旨を示す情報をモニタ等に表示して乗務員に報知する（ステップＳ２９）。
【００２８】
以上のように、本実施形態に係る異常診断装置２によれば、軸受１の温度を検出する温度検出器１１ａの異常診断を行いつつ、軸受１の温度データに基づく軸受異常判定を行うことができるので、信頼性の高い軸受１の異常診断を行うことができる。
【００２９】
また、この種の異常診断では、温度検出器１１ａの故障モードによって、軸受１の剥離による発熱か、あるいは温度検出器１１ａによる温度変化か区別がつかない場合がある。このような場合、何れの軸受１も回転前の温度はほぼ同一であることを利用して、回転前の軸受１の温度を検出して、それぞれ比較することにより、軸受１の剥離による発熱と温度検出器１１ａによる温度変化とを区別可能である。これにより、故障モードに因らずに温度検出器１１ａの異常を検出することができ、かつ、起動直後に温度検出器１１ａの故障をチェックすることができるので、軸受１の異常診断の精度を向上することができる。
【００３０】
なお、軸受から発生する温度は、軸受の回転速度に応じて異なるので、回転検出器等によって検出された回転速度に応じて閾値の設定を変更する、あるいは所定の回転数以上から温度検出器１１ａの異常診断を行うようにしてもよい。
【００３１】
また、本実施形態では、図１に示すように、それぞれの温度検出器１１ａに対してＡ／Ｄ変換器１２ａを用いてＡ／Ｄ変換するようになっているが、これに限定されず、例えば切り替え器等によって、複数の温度検出器１１ａからの温度信号を切り替えて１つのＡ／Ｄ変換器へ入力するようにして共用することも可能である。
【００３２】
さらに、本実施形態では、１つの演算処理部２０によって異常診断処理を実行しているが、これに限定されず、複数の演算処理部２０を設けて異常診断処理を実行するようにしてもよい。
【００３３】
［第２実施形態］
図４は、本発明に係る異常診断装置の第２実施形態を示すブロック図である。なお、同図において、第１実施形態と同一の構成部には同一の符号を付して、その説明を簡略化または省略する。
【００３４】
同図において、本実施形態に係る異常診断装置２Ａは、軸受１から発生する温度、振動および軸受１の回転状態を検出するための検出部１０Ａと、該検出部１０Ａからの出力に基づいて、各軸受１の異常を診断する演算処理部２０Ａとを備えている。すなわち、上述した第１実施形態では、軸受１の異常診断を判定するパラメータとして温度データのみを用いていたが、本実施形態においては、温度データと振動データに基づいて、軸受１の異常診断を判定するようになっている。
【００３５】
検出部１０Ａは、温度検出器１１ａ、および該温度検出器１１ａから出力される温度信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１２ａの他に、軸受１の振動状態を電気信号である振動信号に変換する振動検出手段としての振動検出器１１ｂと、振動信号の振幅増幅度を軸受の回転状態に応じて変化させるための増幅度切替回路１３と、振動検出器１１ｂから出力される振動信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１２ｂと、軸受１の回転状態を電気信号である回転信号に変換する回転検出手段としての回転検出器１１ｃと、該回転検出器１１ｃから出力される回転信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１２ｃとを備えている。
【００３６】
また、演算処理部２０Ａは、上記構成からなる各検出部１０ＡのＡ／Ｄ変換器１２ａ，１２ｂ，１２ｃから出力される量子化データに基づいて、軸受１の異常を診断する機能を有している。なお、本実施形態における演算処理部２０Ａは、上述した第１実施形態と同様、鉄道の制御系と接続され、軸受１の異常診断結果に応じた制御信号を制御系に出力するようにしている。
【００３７】
各検出部１０Ａ内の増幅度切替回路１３は、回転検出器１１ｃから発生する軸受１の回転信号を入力し、その回転信号に応じて、現時点の回転速度に対する最適な振幅増幅度、例えば、振動信号の振幅値が軸受１の回転速度によらずに一定となるような振幅増幅度を求める。この振幅増幅度は、例えば、回転速度または速度範囲毎の振幅増幅度の設定値（基準値）と現時点の回転速度とを比較回路で比較し、現時点の回転速度に対応する振幅増幅度の設定値を選択することで求める。あるいは、現時点の回転速度を関数式に設定し、関数演算によって振幅増幅度を求める。そして、その振幅増幅度に切替えるための増幅度切替信号を生成し、その増幅度切替信号によって振動検出器１１ｂからの振動信号を変化させ、振動検出器１１ｂで検出された振動信号の振幅が軸受１の回転速度によらずに一定となるように調整する。そして、調整後の振動信号をＡ／Ｄ変換器１２ｂに送出する。
【００３８】
図５は、本実施形態における振動による軸受の異常診断処理の例を示すフローチャートである。
【００３９】
異常診断装置２Ａ内の演算処理部２０Ａは、検出部１０ＡのＡ／Ｄ変換器１２ｂから振幅補正後の振動データを取得し（ステップＳ３１）、該振動データを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）して周波数解析し、得られたパワースペクトルに含まれるピークとなる周波数と、軸受諸元（転動体１ｃの数や直径等）及び軸受１の回転速度から得られる特徴周波数とを比較し、軸受１の剥離等の異常を検出する。
【００４０】
詳しくは、ステップＳ３２〜ステップＳ４０に示すように、先ず、演算処理部２０Ａは、上記ステップＳ３１で取得した振動データから不要な周波数帯域の信号を取り除くフィルタ処理をした後（ステップＳ３２）、抽出された所定の周波数帯域の信号のエンべロープ（包絡線波形）を検波するエンべロープ処理を実施する（ステップＳ３３）。そして、エンべロープ処理により得られたエンべロープの周波数解析を実施する（ステップＳ３４）。
【００４１】
そして、周波数解析によって得られたパワースペクトルから、異常と見なす各傷成分の周波数帯域において、ピークとなる周波数（スペクトル強度）を抽出する（ステップＳ３５）。
【００４２】
そして、その他の周波数帯域のスペクトル強度の平均値を計算し（ステップＳ３６）、その平均値に基づいて基準値を設定し（ステップＳ３７）、この基準値と、異常と見なす特徴周波数とを比較する（ステップＳ３８）。
【００４３】
ここで、異常と見なす特徴周波数について説明する。
【００４４】
軸受１に傷等の欠陥が生じた場合の振動周波数は、軸受１の構成要素（各部材）によって異なるが、異常と見なす各構成要素の周波数帯域は、車軸とともに回転する内輪１ｂの回転周波数ｆｒを基に求めることが可能である。
【００４５】
下記の表１は、軸受１の構成要素となる各部材の欠陥、具体的には、傷と、各部材（図１中の内輪１ｂ、外輪１ａ及び転動体１ｃ、及び図示されない保持器）で発生する異常振動周波数（エンべロープ処理後の周波数）との関係を示している。
【００４６】
【表１】
そして、前記ステップＳ３８においては、ステップＳ７で設定した基準値と各傷成分の特徴周波数（Ｚｆｉ，Ｚｆｃ，２ｆｂ，ｆｃ）とを比較する。
【００４７】
そして、各特徴周波数（Ｚｆｉ，Ｚｆｃ，２ｆｂ，ｆｃ）が全て基準値以下であれば、軸受１に異常なしと判定する（ステップＳ３９）。一方、各特徴周波数（Ｚｆｉ，Ｚｆｃ，２ｆｂ，ｆｃ）の何れかが基準値を超えている場合には、軸受１に異常ありと判断し、当該特徴周波数を基に異常部位を特定し（ステップＳ４０）、その診断結果に応じた制御信号を鉄道車両の制御系に出力すると共に、例えばその旨を示す情報をモニター等に表示する（ステップＳ１４０）。
【００４８】
図６は、振動データと温度データとに基づいて、軸受１を異常診断する処理例を示すフローチャートである。本実施形態に係る演算処理部２０Ａは、図５に示した振動解析処理に加えて、温度の状態も診断することにより、軸受の各種の異常を一層高精度に検出できるようになっている。
【００４９】
演算処理部２０Ａは、まず温度データ取得回数の値Ｍを初期値（Ｍ＝０）にセットするとともに（ステップＳ４１）、温度異常を判定するための閾値の設定を行う。この閾値は、実測または理論計算に基づいて選定され、例えばオペレータによって予め設定されている（ステップＳ４２）。続いて、図５のフローにしたがって軸受１の振動による異常診断処理を実施した後（ステップＳ４３）、温度検出器１１ａで検出した軸受１の温度データをＡ／Ｄ変換器１１ｂを介して取得する（ステップＳ４４）。そして、取得した温度データを移動平均処理することにより、Ａ／Ｄ変換時に重畳したノイズの影響を低減させる。移動平均処理した温度データはメモリ等に保存しておく（ステップＳ４５）。その後、温度データ取得回数の値Ｍをインクリメント（Ｍ＝Ｍ＋１）し（ステップＳ４６）、ステップＳ４４に戻って、ステップＳ４６までの処理を繰り返す。そして、ステップＳ４７において、規定回数（本例ではＭ＝１０回）繰り返したと判定した場合は、移動平均処理後の温度データの値と温度異常の閾値とを比較する（ステップＳ４８）。
【００５０】
そして、温度データの値が閾値未満であれば、軸受１に異常なしと判定する（ステップＳ４９）。一方、温度データの値が閾値以上であれば、軸受１に温度異常ありと判断し、その診断結果に応じた制御信号を鉄道車両の制御系に出力するとともに、例えばその旨を示す情報をモニター等に表示する（ステップＳ５０）。したがって、軸受１の振動もしくは温度の異常が検出された場合には、当該制御信号が鉄道車両の制御系に出力されるとともに、診断結果が表示される。
【００５１】
図７は、本実施形態における温度検出器１１ａの異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。本実施形態に係る演算処理部２０Ａは、図６の軸受１の異常診断処理において取得された温度データ（ステップＳ４４）を用いて、各温度検出器１１ａの異常診断を行うようになっている。
【００５２】
演算処理部２０Ａは、まず、温度検出器１１ａの異常診断を判定するための閾値の設定を行う。この閾値は、実測または理論計算に基づいて選定され、例えばオペレータによってあらかじめ設定される（ステップＳ５１）。続いて、図６のフローにしたがって軸受１の異常診断処理を実施する（ステップＳ５２）。
【００５３】
その後、ステップＳ５２で得られた温度データを用いて、当該温度検出器の検出温度とその他の温度検出器の検出温度との間の温度差Δｔを算出し（ステップＳ５３）、この温度差ΔｔとステップＳ５１で設定した閾値とを比較する（ステップＳ５４）。
【００５４】
ステップＳ４３において、温度差Δｔの値が閾値未満であれば、当該温度検出器に異常なしと判断し、ステップＳ５２まで戻ってステップＳ５３までの処理を繰り返す。一方、温度差Δｔの値が閾値以上であれば、当該温度検出器に異常ありと判断し、その診断結果に応じて制御信号を鉄道車両の制御系に出力するとともに、例えばその旨を示す情報をモニタ等に表示して乗務員に報知する（ステップＳ５５）。
【００５５】
以上のように、本実施形態に係る異常診断装置２Ａによれば、軸受１の温度を検出する温度検出器１１ａの異常診断を行いつつ、軸受の温度データおよび振動データに基づく軸受異常判定を行うことができるので、より信頼性の高い軸受１の異常判定を行うことができる。
【００５６】
なお、上述した実施の形態においては、鉄道車両用の軸受を診断対象とした場合を例として説明したが、鉄道車両用の軸受に限らず、自動車や船舶など、乗物全般に使用される軸受を診断対象とすることができる。
【００５７】
また、上述した実施の形態においては、検出部をハードウェアで構成した場合を例として説明したが、一部をソフトウェアで構成する場合も本発明に含まれる。
【００５８】
さらに、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、実施形態の組み合わせ等が可能である。その他、上述した各実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る異常診断装置を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における軸受の異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図３】第１実施形態における異常診断装置の温度検出器の異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係る異常診断装置を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態における振動による軸受の異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図６】第２実施形態における振動および温度による軸受の異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図７】第２実施形態における温度検出器の異常診断処理の例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１ 軸受
２，２Ａ 異常診断装置
１０，１０Ａ 検出部
１１ａ 温度検出手段（振動検出器）
１１ｂ 振動検出手段（振動検出器）
１１ｃ 回転検出手段（回転検出器）
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ Ａ／Ｄ変換器
１３ 増幅度切替手段（増幅度切替回路）
２０，２０Ａ 演算処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受の異常を診断する異常診断装置であって、
前記軸受の温度を検出するための複数の温度検出器を備え、かつ、
前記複数の温度検出器によって検出された温度の偏差に基づいて、前記複数の温度検出器のうち異常を生じている温度検出器があるか否かを判断することを特徴とする異常診断装置。
【請求項２】
前記複数の温度検出器から出力される温度信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換機と、
該Ａ／Ｄ変換機の出力に基づいて、前記軸受の異常診断を行う演算処理部とを備え、かつ、
前記演算処理部によって、前記異常を生じている温度検出器の有無を判断する請求項１に記載の異常診断装置。
【請求項３】
前記複数の温度検出器から出力される温度信号をＡ／Ｄ変換する第１Ａ／Ｄ変換機と、
前記軸受の振動を検出するための振動検出器と、
該振動検出器から出力される振動信号をＡ／Ｄ変換する第２Ａ／Ｄ変換機と、
前記第１Ａ／Ｄ変換機の出力および前記第２Ａ／Ｄ変換機の出力に基づいて、前記軸受の異常診断を行う演算処理部とを備え、かつ、
前記演算処理部によって、前記異常を生じている温度検出器の有無を判断する請求項１に記載の異常診断装置。
【請求項４】
前記異常を生じている温度検出器の有無は、前記複数の温度検出器によって検出された温度と前記軸受の回転前の温度とを比較することにより判断される請求項１ないし３の何れかに記載の異常診断装置。
【請求項５】
前記軸受は、鉄道車両の車軸を支持するための車両用軸受である請求項１ないし４の何れかに記載の異常診断装置。
【請求項１】
軸受の異常を診断する異常診断装置であって、
前記軸受の温度を検出するための複数の温度検出器を備え、かつ、
前記複数の温度検出器によって検出された温度の偏差に基づいて、前記複数の温度検出器のうち異常を生じている温度検出器があるか否かを判断することを特徴とする異常診断装置。
【請求項２】
前記複数の温度検出器から出力される温度信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換機と、
該Ａ／Ｄ変換機の出力に基づいて、前記軸受の異常診断を行う演算処理部とを備え、かつ、
前記演算処理部によって、前記異常を生じている温度検出器の有無を判断する請求項１に記載の異常診断装置。
【請求項３】
前記複数の温度検出器から出力される温度信号をＡ／Ｄ変換する第１Ａ／Ｄ変換機と、
前記軸受の振動を検出するための振動検出器と、
該振動検出器から出力される振動信号をＡ／Ｄ変換する第２Ａ／Ｄ変換機と、
前記第１Ａ／Ｄ変換機の出力および前記第２Ａ／Ｄ変換機の出力に基づいて、前記軸受の異常診断を行う演算処理部とを備え、かつ、
前記演算処理部によって、前記異常を生じている温度検出器の有無を判断する請求項１に記載の異常診断装置。
【請求項４】
前記異常を生じている温度検出器の有無は、前記複数の温度検出器によって検出された温度と前記軸受の回転前の温度とを比較することにより判断される請求項１ないし３の何れかに記載の異常診断装置。
【請求項５】
前記軸受は、鉄道車両の車軸を支持するための車両用軸受である請求項１ないし４の何れかに記載の異常診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２０３２７（Ｐ２００８−２０３２７Ａ）
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９２４４１（Ｐ２００６−１９２４４１）
【出願日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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