軸受装置
【課題】センサによって軸受の異常の兆候を早期に検知すると共に、異常検知時には、直ちに潤滑剤を供給して、軸受が致命的な損傷を受ける前に時間的ロスなく応急対処を施して、信頼性、安全性を大幅に向上させることができる軸受装置を提供する。
【解決手段】回転動作時における物理量を検出して転がり軸受１３の運転状態を監視するセンサユニット５０と、該センサユニット５０により検出された転がり軸受１３の物理量を分析して分析結果と所定の基準データと比較して転がり軸受１３の異常の有無を判別する異常判定手段６１と、異常判定手段６１によって異常と判定されたとき転がり軸受１３に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置５１と、転がり軸受１３及び潤滑剤供給装置５１の運転状態を出力する出力装置６２と、を備える。
【解決手段】回転動作時における物理量を検出して転がり軸受１３の運転状態を監視するセンサユニット５０と、該センサユニット５０により検出された転がり軸受１３の物理量を分析して分析結果と所定の基準データと比較して転がり軸受１３の異常の有無を判別する異常判定手段６１と、異常判定手段６１によって異常と判定されたとき転がり軸受１３に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置５１と、転がり軸受１３及び潤滑剤供給装置５１の運転状態を出力する出力装置６２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受装置に関し、より詳細には、回転中の軸受の異常を検出可能であるとともに、異常時に応急的な対処が可能な軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、信頼性が重要視される、例えば鉄道車両の車輪を回転自在に支持する軸受装置としては、鉄道車両の走行速度や車輪が偏摩耗するのを防止するため、或いは、転がり軸受の焼き付きを防止するために、車輪の回転速度を検出する速度センサや転がり軸受の温度を検出する温度センサが組み込まれた軸受装置が採用されている。
【０００３】
このような鉄道車輌の回転軸を支持するのに好適な従来の軸受装置として、非回転輪に一体的とされたセンサユニットと、回転エンコーダ部材とを、有する計測転がり軸受が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、回転速度センサ、温度センサ、振動センサを一体化して小型・軽量化を図ったセンサユニットを、複列円すいころ軸受等に配設して、組立作業の簡易化、部品点数削減、ケーブル本数削減によりコストダウンを図ったセンサ付き転がり軸受装置も知られている（例えば、特許文献２参照。）。更に、温度センサユニットを車両の走行方向に対して鉛直となる位置に取り付けると共に、温度センサが検出した検出温度から実際の軸受温度を正確に検出して、異常発生を早期かつ確実に検知できるようにしたセンサ付き軸受装置がある（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９７８１５号公報
【特許文献２】特開２００３−９０３３５号公報
【特許文献３】特開２００４−５２７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜３によると、軸受装置に配設されたセンサユニットにより検出される軸受の温度や回転速度や振動から軸受装置の異常の有無を検出することはできるが、異常を検出した場合の対処手段を備えておらず、異常を解消するためには、車両を停止した状態で別途対策を施す以外に方法がなく、異常時に応急的に対処することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受の異常の兆候を早期に検知すると共に、異常検知時には、軸受が致命的な損傷を受ける前に時間的ロスなく応急対処を施して、信頼性、安全性を大幅に向上させることができる軸受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】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道及び前記内輪軌道との間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備える転がり軸受と、
前記転がり軸受の回転動作時における物理量を検出して前記転がり軸受の運転状態を監視するセンサユニットと、を備える軸受装置であって、
前記センサユニットにより検出された前記転がり軸受の物理量を分析し、分析結果と所定の基準データと比較して前記転がり軸受の異常の有無を判別する異常判定手段と、
前記異常判定手段によって前記転がり軸受が異常と判定されたとき、前記転がり軸受に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置と、
前記転がり軸受及び前記潤滑剤供給装置の運転状態を出力する出力装置と、
を備えることを特徴とする軸受装置。
（２） 前記センサユニットは、温度センサ、振動センサ、速度センサ、及びＡＥセンサの少なくとも一つから構成されることを特徴とする上記（１）に記載の軸受装置。
（３） 前記センサユニットは、前記外輪と前記内輪とのうちで回転しない軌道輪である静止輪、若しくは該静止輪に固定した部材に支持されることを特徴とする上記（２）に記載の軸受装置。
（４） 前記潤滑剤供給装置は、前記外輪と前記内輪とのうちで回転しない軌道輪である静止輪、若しくは該静止輪に固定した部材に支持されることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれかに記載の軸受装置。
（５） 前記センサユニット及び前記潤滑剤供給装置の少なくとも１つは、前記転がり軸受の密封装置に配設されることを特徴とする上記（１）から（４）いずれかに記載の軸受装置。
（６） 前記潤滑剤供給装置により前記転がり軸受に供給される前記潤滑剤は、潤滑油、グリース、ワックス、熱可塑性樹脂粉末、熱可塑性樹脂粉末含有ペースト、低融点金属粉末、低融点金属粉末含有ペースト、固体潤滑剤のうちの１つ、またはこれらの組み合わせであることを特徴とする上記（１）から（５）いずれかに記載の軸受装置。
（７） 前記転がり軸受は、鉄道車輌用転がり軸受であることを特徴とする上記（１）から（６）いずれかに記載の軸受装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の軸受装置によれば、回転動作時における物理量を検出して転がり軸受の運転状態を監視するセンサユニットを有し、該センサユニットにより検出された転がり軸受の物理量を分析して分析結果と所定の基準データと比較して転がり軸受の異常の有無を判別する異常判定手段と、異常判定手段によって異常と判定されたとき転がり軸受に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置と、転がり軸受及び潤滑剤供給装置の運転状態を出力する出力装置と、を備えるので、センサユニットが異常検知した時には、直ちに潤滑剤を転がり軸受に供給して時間的ロスなく、軸受が致命的な損傷を受ける前に応急対処を施して、信頼性、安全性を大幅に向上させることができる。
また、このような軸受装置は、異常が発生すると人命に関わる可能性がある鉄道車両の車軸を支持するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る第１実施形態の軸受装置の断面図である。
【図２】図１に示す円Ａで囲まれた部分の拡大図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態の軸受装置の断面図である。
【図４】図３に示す円Ｂで囲まれた部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る軸受装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態である軸受装置の断面図、図２は図１における円Ａで囲まれた部分の拡大図である。図１及び図２に示すように、本実施形態の軸受装置１０は、例えば、不図示の鉄道車輌の車輪が固定された回転軸である車軸１１が、転がり軸受である複列円すいころ軸受１３により、軸受箱１２に回転可能に支持されている。
【００１２】
複列円すいころ軸受１３は、円錐面状に傾斜する一対の外輪軌道１４ａ、１４ｂが内周面に設けられ、軸受箱１２に内嵌する１つの外輪１５と、円錐面状に傾斜した内輪軌道１６ａ、１６ｂを外周面に有し、車軸１１に外嵌して車軸１１と共に回転する回転輪である一対の内輪１７ａ、１７ｂと、環状の保持器１９に回動自在に保持されて外輪軌道１４ａ、１４ｂと内輪軌道１６ａ、１６ｂとの間に周方向に離間して複列に配置された複数の円すいころ１８と、を備える。
【００１３】
一対の内輪１７ａ、１７ｂ間には内輪間座２０が介装されている。内輪１７ａの軸方向一端側（図中右端）には、押し付け間座２１ａが、車軸１１の段部１１ａに当接して外嵌する。また、内輪１７ｂの軸方向他端側（図中左端）には、内輪１７ｂを軸方向に押圧する押し付け間座２１ｂが車軸１１に外嵌し、押し付け間座２１ｂの内輪１７ｂと反対側には、軸端ナット２２が車軸１１に螺合して配置されている。軸端ナット２２を回転させて締め付けることにより、押し付け間座２１ａ、２１ｂを介して内輪１７ａ、１７ｂに押し付け力が付与されて、複列円すいころ軸受１３に必要な予圧が付与される。なお、使用条件によっては予圧を付与しなくともよい。
【００１４】
外輪１５は、軸受箱１２に固定された回り止め２３によって回り止めされている。回り止め２３は、外輪１５の外周面に設けられた凹部２４に先端部が挿入されて、外輪１５の移動を阻止する。
【００１５】
外輪１５の軸方向両端部の内径面には、円すいころ軸受１３の軸方向両端部をシールする密封装置であるシール部材２５ａ、２５ｂが内嵌して固定されている。このシール部材２５ａ、２５ｂの内径端には、円環状のシール板部２７ａ、２７ｂが、軸方向に突出して形成されている。シール板部２７ａ、２７ｂは、押し付け間座２１ａ、２１ｂの外周面に形成されたシール凹部２３ａ、２３ｂに所定の隙間をもって非接触で挿入される。これにより、シール板部２７ａ、２７ｂとシール凹部２３ａ、２３ｂと、によってラビリンスシール２８が形成されて、円すいころ軸受１３がシールされている。複列円すいころ軸受１３の内部空間４５内には、グリースや潤滑油等の潤滑剤が封入されている。
【００１６】
シール部材２５ｂの円すいころ軸受１３から離間する側（外側）には、底部３０にセンサ孔３１が形成され、開口部がカバー３２により密閉されているセンサ筐体２９が配設されている。センサ筐体２９内には、センサ孔３１内に配置された速度検出素子３７、温度センサ３８及び振動センサ３９が、それぞれ基板４０に固定された状態で収容されている。これにより、センサユニット５０が、センサ筐体２９、速度検出素子３７、温度センサ３８及び振動センサ３９によって構成される。
【００１７】
そして、センサ筐体２９の側板３３から挿入したボルト３４をシール部材２５ｂの内側に配置された雌ねじ部材３５にねじ込むことで、センサ筐体２９がシール部材２５ｂに固定される。また、固定されたセンサ筐体２９とシール部材２５との間の隙間には、シリコン樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂３６が充填されている。
【００１８】
軸端ナット２２の外周面には、円すいころ軸受１３の回転に連動して回転する被検出部であるエンコーダ４３が一体に設けられている。エンコーダ４３は、周方向に等間隔で凹部及び凸部が交互に設けられた外歯車状に形成されており、センサ筐体２９内の速度検出素子３７と非接触で対向配置されている。即ち、エンコーダ４３と速度検出素子３７とによって回転速度センサ４４を構成している。
【００１９】
これにより、車軸１１に固定された軸端ナット２２の回転を、エンコーダ４３の凹部及び凸部による磁束の変化として速度検出素子３７で検出し、該速度検出素子３７から例えばパルス状の電気信号を制御装置６０に出力して所定の処理を行うことで、車軸１１の回転速度が検出される。なお、周方向に異なる位置に２個の速度検出素子３７を配置することで、車軸１１の回転方向を測定することができる。
【００２０】
温度センサ３８は、シール部材２５側に配されており、シール部材２５を介して伝達される円すいころ軸受１３内部の雰囲気温度を常時測定し、これを電気信号に変換して制御装置６０に出力して、潤滑剤切れ等による円すいころ軸受１３の温度上昇を監視する。
【００２１】
振動センサ３９は、円すいころ軸受１３の軸方向の振動を検出するセンサであり、円すいころ１８、外輪１５及び内輪１７の軸方向の振動成分を電気信号に変換して、これを制御装置６０に出力する。振動センサ３９は、軸方向の振動のみを測定しているので、円すいころ軸受１３の剥離や傷等の異常振動を精度良く測定できるとともに、車軸１１の偏摩耗も精度良く測定することができる。また、取付け位置（位相）は円周上の任意の場所に設定することができる。
【００２２】
また、センサ筐体２９からは、速度検出素子３７，温度センサ３８，振動センサ３９から出力された測定信号を制御装置６０に伝送するために不図示のケーブルが引き出されている。
【００２３】
シール部材２５ｂの円すいころ軸受１３と反対側（外側）には、潤滑剤供給装置５１がセンサユニット５０と周方向に異なる位置に配設されている。潤滑剤供給装置５１は、円すいころ軸受１３の内部空間４５に連通する潤滑剤供給孔５２が設けられた給油ブロック５３と、パイプ５５を介して給油ブロック５３に接続する潤滑剤タンク５４とを備える。潤滑剤タンク５４の開閉弁５６を開閉することにより、潤滑剤タンク５４内の潤滑剤が潤滑剤供給孔５２を介して円すいころ軸受１３の内部空間４５に供給されるようになっている。この場合、シール部材２５ｂには、潤滑剤供給孔５２と内部空間４５とを連通するように貫通孔が形成されている。
【００２４】
潤滑剤タンク５４から供給される潤滑剤としては、潤滑油、グリース、ワックス、熱可塑性樹脂粉末、熱可塑性樹脂粉末含有ペースト、低融点金属粉末、低融点金属粉末含有ペースト、固体潤滑剤のうちの１つ、またはこれらの組み合わせたものが使用可能である。なお、潤滑剤が高粘度である場合は、潤滑剤タンク５４内の圧力を高めるため加圧装置（図示せず）を設けて、潤滑剤を内部空間４５に押し出して供給するようにしてもよい。
【００２５】
制御装置６０は、異常判定手段６１と出力装置６２とを備える。異常判定手段６１は、センサユニット５０により検出された転がり軸受１３の物理量を分析し、この分析結果と予め記憶部に記憶されている所定の基準データとを比較して転がり軸受１３の異常の有無を判別する。
【００２６】
ここで物理量とは、速度検出素子３７で検出した転がり軸受１３の回転速度、温度センサ３８で検出した転がり軸受１３の温度、及び振動センサ３９で検出した転がり軸受１３の振動などである。また、所定の基準データとは、例えば、転がり軸受１３の種類、転がり軸受１３にかかる負荷形態や大きさなどに従って予め決められた各種物理量の閾値であり、センサユニット５０による検出値が閾値を越えたとき、転がり軸受１３が異常であると判別される。
【００２７】
異常判定手段６１によって転がり軸受１３が異常であると判定されると、制御装置６０から潤滑剤供給装置５１に潤滑剤供給指令信号が出力され、潤滑剤供給装置５１から転がり軸受１３に潤滑剤を供給して転がり軸受１３の潤滑状態を緊急的に改善し、転がり軸受１３が致命的な損傷に至るのを回避することができる。
【００２８】
出力装置６２は、センサユニット５０により検出された各種物理量や異常の判定結果を表示すると共に、潤滑剤供給装置５１の作動の有無などの運転状態が出力されるものであり、鉄道車輌などの場合には、運転席に配置されることが好ましい。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態の軸受装置１０によれば、回転動作時における温度、振動、回転速度、ＡＥなどの物理量を検出して転がり軸受１３の運転状態を監視するセンサユニット５０を有し、該センサユニット５０により検出された転がり軸受１３の物理量を分析して分析結果と所定の基準データと比較して転がり軸受１３の異常の有無を判別する異常判定手段６１と、異常判定手段６１によって異常と判定されたとき転がり軸受１３に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置５１と、転がり軸受１３及び潤滑剤供給装置５１の運転状態を出力する出力装置６２と、を備えるので、異常検知時には、直ちに潤滑剤を転がり軸受１３に供給して時間的ロスなく、軸受１３が致命的な損傷を受ける前に応急対処を施して、信頼性、安全性を大幅に向上させることができる。
【００３０】
また、センサユニット５０は、速度センサ４４、温度センサ３８、振動センサ３９、及びＡＥセンサの内の1つまたはこれらの組み合わせから構成されるので、センサユニット５０が検出する物理量から転がり軸受１３の異常の有無を早期に判別することができる。
【００３１】
センサユニット５０及び潤滑剤供給装置５１は、外輪１５に固定したシール部材２５ｂに支持されるので、センサユニット５０により検出された検出信号を支障なく外部に配設された制御装置６０に出力すると共に、潤滑剤を外部から供給することができる。また、軸受装置１０の回転質量が小さくなり、高速回転が可能となる。
【００３２】
潤滑剤は、潤滑油、グリース、ワックス、熱可塑性樹脂粉末、熱可塑性樹脂粉末含有ペースト、低融点金属粉末、低融点金属粉末含有ペースト、固体潤滑剤のうちの１つ、またはこれらの組み合わせであるので、転がり軸受１３に作用する負荷に適合した最適な潤滑剤を供給することができる。
【００３３】
転がり軸受１３は、鉄道車輌用転がり軸受であるので、万一、転がり軸受１３に異常が発生しても潤滑剤を時間ロスなく供給して応急処置することができ、信頼性や安全性が大幅に向上する。
【００３４】
（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態である軸受装置の断面図、図４は図３における円Ｂで囲まれた部分の拡大図である。図３及び図４に示すように、本実施形態の軸受装置１０は、センサユニット７０及び潤滑剤供給装置５１が転がり軸受１３の軸方向略中央に配置されている点で第１実施形態の軸受装置と異なる。その他の構成は同様であるので、同一部分には同一符号または相当符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３５】
本実施形態の軸受装置１０は、内輪間座２０の中間部外周面に、鋼材等の磁性金属材料により一体形成したエンコーダ４３を、締り嵌めにより外嵌固定している。このエンコーダ４３は全体を外歯歯車状に形成したもので、その外周縁には凹部と凸部とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で形成している。従って、この外周縁部分の磁気特性は、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化しており、この外周縁部分が、車輪の回転速度検出の為の被検出部として機能する。
【００３６】
軸受箱１２の下部には、後述するセンサユニット７０を設置する為の収納部７３を、下方に突出する状態で形成している。外輪１５の下端部外周面は、この収納部７３内に露出している。そして、この外輪１５の下端部に形成したセンサ取付孔７４の外端開口を、収納部７３内に位置させている。このセンサ取付孔７４は、外輪１５の軸方向中間部で１対の外輪軌道１４ａ、１４ｂ同士の間部分に、この外輪１５の内外両周面同士を連通させる状態で形成している。
【００３７】
そして、この様なセンサ取付孔７４内に、隔壁状ケース７８を内嵌支持している。この隔壁状ケース７８は、アルミニウム又はその合金、銅又はその合金、ステンレス鋼板等の、伝熱性の良好な非磁性材により薄肉に造ったもので、基半部（図３、４の下半部）をセンサ取付孔７４内に密に内嵌自在な段付円筒状とし、先半部（図３、４の上半部）を、先端開口を塞がれた有底円筒状としている。この様な隔壁状ケース７８の基半部をセンサ取付孔７４に密に内嵌した状態で、この隔壁状ケース７８の先端面（図３、４の上端面）は、エンコーダ４３の外周面に近接対向する。
【００３８】
この様にしてセンサ取付孔７４内に保持した隔壁状ケース７８内に、センサユニット７０を、この隔壁状ケース７８の基端開口部から、外輪１５の径方向外方から内方に挿入している。センサユニット７０は、単一のセンサホルダ８０内に、回転速度センサ８１と、温度センサ８２と、振動を検出する為の振動センサ（加速度センサ）８３とを保持して成る。回転速度センサ８１は、従来と同様に、磁気抵抗素子、ホール素子、永久磁石と磁気コイルとの組み合わせ等、磁束の密度或は方向の変化に対応して出力を変化させるものを使用する。この様な回転速度センサ８１は、センサホルダ８０の先端部に包埋し、その検出面を隔壁状ケース７８の底部を介して、エンコーダ４３の外周面に近接対向させている。
【００３９】
温度センサ８２は、センサホルダ８０の中間部外周面寄り部分に支持し、隔壁状ケース７８の中間壁を介して、センサ取付孔７４の内周面に対向させている。即ち、温度センサ８２を支持する位置は、極力外輪１５に近く、この外輪１５の熱の影響を受け易い部分としている。
【００４０】
振動センサ８３は、センサホルダ８０の一部で、回転速度センサ８１及び温度センサ８２と干渉しない部分に包埋支持している。要は、振動センサ８３は、外輪１５からセンサホルダ８０に伝わる振動を検出できる位置に保持すれば良い。
【００４１】
センサユニット７０は、隔壁状ケース７８内に挿入した状態で、その基端部に設けた取付フランジ８４を外輪１５の外周面に不図示のボルトで結合する等により、外輪１５に対し固定する。この状態で、センサユニット７０の先端面に存在する回転速度センサ８１の検出部が、隔壁状ケース７８の底部及び微小隙間を介して、エンコーダ４３の外周面に近接対向する。又、温度センサ８２は、外輪１５に形成したセンサ取付孔７４の内周面に、隔壁状ケース７８の中間壁部を介して対向する。回転速度センサ８１の出力信号を取り出す為のハーネスと、温度センサ８２の出力を取り出す為のハーネスと、振動センサ８３の出力を取り出す為のハーネスとは、一緒に束ねて１本のケーブル８５とし、制御装置６０に接続する。
【００４２】
外輪１５の軸方向中央部には、転がり軸受１３の内部空間４５に連通する連通孔９０が設けられており、また軸受箱１２の周側部にも連通孔９０に対応して潤滑剤孔９１が設けられている。さらに、潤滑剤孔９１には、潤滑剤供給装置５１がセンサユニット５０と周方向に異なる位置に配設されている。潤滑剤供給装置５１は、パイプ５５、連通孔９０及び潤滑剤孔９１を介して円すいころ軸受１３の内部空間４５に接続される潤滑剤タンク５４を備える。そして、潤滑剤タンク５４の開閉弁５６を開弁 することにより、潤滑剤タンク５４内の潤滑剤がこれらパイプ５５、連通孔９０及び潤滑剤孔９１を介して円すいころ軸受１３の内部空間４５に供給される。
【００４３】
従って、この変形例においても、センサユニット７０により検出された物理量が、異常判定手段６１によって異常と判定されると、制御装置６０から潤滑剤供給装置５１に潤滑剤供給指令信号を出力して、潤滑剤供給装置５１が転がり軸受１３に潤滑剤を供給して潤滑状態を改善する。
【００４４】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記各実施形態では、転がり軸受として複列円すいころ軸受１３を例示したが、これに限定されず、複列の深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受やその他の各種転がり軸受に本発明を適用してもよい。さらに、上記各実施形態では、鉄道車両用の軸受装置に本発明を適用した場合を例示したが、これに代えて、自動車、搬送車等の移動体に組み込まれる軸受装置に本発明を適用してもよい。
【００４５】
また、センサユニットと潤滑剤供給装置は、周方向に異なる位相にそれぞれ配置しているが、これらの配置は任意であり、単一のユニットによって構成されてもよく、或いは、それぞれ異なる軸方向位置に配置されてもよい。センサユニット内の具体的な構成も任意である。
【００４６】
さらに、本実施形態では、潤滑剤供給装置５１は転がり軸受の外輪１５に固定したシール部材２５ｂに配設されているが、静止輪である外輪１５に配設されてもよい。また、本実施形態では、潤滑剤供給装置５１の給油ブロック５３のみがシール部材２５ｂに配設されているが、潤滑剤タンク５４を含めた潤滑剤供給装置５１全体が配設される構成であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 軸受装置
１３ 転がり軸受（鉄道車輌用転がり軸受）
１４ａ、１４ｂ 外輪軌道
１５ 外輪（静止輪）
１６ａ、１６ｂ 内輪軌道
１７ａ、１７ｂ 内輪
１８ 円すいころ（転動体）
２５ａ、２５ｂ シール部材（密封装置）
３８、８２ 温度センサ
３９、８３ 振動センサ
４４、８１ 回転速度センサ
５０、７０ センサユニット
５１ 潤滑剤供給装置
６０ 制御装置
６１ 異常判定手段
６２ 出力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受装置に関し、より詳細には、回転中の軸受の異常を検出可能であるとともに、異常時に応急的な対処が可能な軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、信頼性が重要視される、例えば鉄道車両の車輪を回転自在に支持する軸受装置としては、鉄道車両の走行速度や車輪が偏摩耗するのを防止するため、或いは、転がり軸受の焼き付きを防止するために、車輪の回転速度を検出する速度センサや転がり軸受の温度を検出する温度センサが組み込まれた軸受装置が採用されている。
【０００３】
このような鉄道車輌の回転軸を支持するのに好適な従来の軸受装置として、非回転輪に一体的とされたセンサユニットと、回転エンコーダ部材とを、有する計測転がり軸受が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、回転速度センサ、温度センサ、振動センサを一体化して小型・軽量化を図ったセンサユニットを、複列円すいころ軸受等に配設して、組立作業の簡易化、部品点数削減、ケーブル本数削減によりコストダウンを図ったセンサ付き転がり軸受装置も知られている（例えば、特許文献２参照。）。更に、温度センサユニットを車両の走行方向に対して鉛直となる位置に取り付けると共に、温度センサが検出した検出温度から実際の軸受温度を正確に検出して、異常発生を早期かつ確実に検知できるようにしたセンサ付き軸受装置がある（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９７８１５号公報
【特許文献２】特開２００３−９０３３５号公報
【特許文献３】特開２００４−５２７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜３によると、軸受装置に配設されたセンサユニットにより検出される軸受の温度や回転速度や振動から軸受装置の異常の有無を検出することはできるが、異常を検出した場合の対処手段を備えておらず、異常を解消するためには、車両を停止した状態で別途対策を施す以外に方法がなく、異常時に応急的に対処することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受の異常の兆候を早期に検知すると共に、異常検知時には、軸受が致命的な損傷を受ける前に時間的ロスなく応急対処を施して、信頼性、安全性を大幅に向上させることができる軸受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】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道及び前記内輪軌道との間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備える転がり軸受と、
前記転がり軸受の回転動作時における物理量を検出して前記転がり軸受の運転状態を監視するセンサユニットと、を備える軸受装置であって、
前記センサユニットにより検出された前記転がり軸受の物理量を分析し、分析結果と所定の基準データと比較して前記転がり軸受の異常の有無を判別する異常判定手段と、
前記異常判定手段によって前記転がり軸受が異常と判定されたとき、前記転がり軸受に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置と、
前記転がり軸受及び前記潤滑剤供給装置の運転状態を出力する出力装置と、
を備えることを特徴とする軸受装置。
（２） 前記センサユニットは、温度センサ、振動センサ、速度センサ、及びＡＥセンサの少なくとも一つから構成されることを特徴とする上記（１）に記載の軸受装置。
（３） 前記センサユニットは、前記外輪と前記内輪とのうちで回転しない軌道輪である静止輪、若しくは該静止輪に固定した部材に支持されることを特徴とする上記（２）に記載の軸受装置。
（４） 前記潤滑剤供給装置は、前記外輪と前記内輪とのうちで回転しない軌道輪である静止輪、若しくは該静止輪に固定した部材に支持されることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれかに記載の軸受装置。
（５） 前記センサユニット及び前記潤滑剤供給装置の少なくとも１つは、前記転がり軸受の密封装置に配設されることを特徴とする上記（１）から（４）いずれかに記載の軸受装置。
（６） 前記潤滑剤供給装置により前記転がり軸受に供給される前記潤滑剤は、潤滑油、グリース、ワックス、熱可塑性樹脂粉末、熱可塑性樹脂粉末含有ペースト、低融点金属粉末、低融点金属粉末含有ペースト、固体潤滑剤のうちの１つ、またはこれらの組み合わせであることを特徴とする上記（１）から（５）いずれかに記載の軸受装置。
（７） 前記転がり軸受は、鉄道車輌用転がり軸受であることを特徴とする上記（１）から（６）いずれかに記載の軸受装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の軸受装置によれば、回転動作時における物理量を検出して転がり軸受の運転状態を監視するセンサユニットを有し、該センサユニットにより検出された転がり軸受の物理量を分析して分析結果と所定の基準データと比較して転がり軸受の異常の有無を判別する異常判定手段と、異常判定手段によって異常と判定されたとき転がり軸受に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置と、転がり軸受及び潤滑剤供給装置の運転状態を出力する出力装置と、を備えるので、センサユニットが異常検知した時には、直ちに潤滑剤を転がり軸受に供給して時間的ロスなく、軸受が致命的な損傷を受ける前に応急対処を施して、信頼性、安全性を大幅に向上させることができる。
また、このような軸受装置は、異常が発生すると人命に関わる可能性がある鉄道車両の車軸を支持するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る第１実施形態の軸受装置の断面図である。
【図２】図１に示す円Ａで囲まれた部分の拡大図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態の軸受装置の断面図である。
【図４】図３に示す円Ｂで囲まれた部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る軸受装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態である軸受装置の断面図、図２は図１における円Ａで囲まれた部分の拡大図である。図１及び図２に示すように、本実施形態の軸受装置１０は、例えば、不図示の鉄道車輌の車輪が固定された回転軸である車軸１１が、転がり軸受である複列円すいころ軸受１３により、軸受箱１２に回転可能に支持されている。
【００１２】
複列円すいころ軸受１３は、円錐面状に傾斜する一対の外輪軌道１４ａ、１４ｂが内周面に設けられ、軸受箱１２に内嵌する１つの外輪１５と、円錐面状に傾斜した内輪軌道１６ａ、１６ｂを外周面に有し、車軸１１に外嵌して車軸１１と共に回転する回転輪である一対の内輪１７ａ、１７ｂと、環状の保持器１９に回動自在に保持されて外輪軌道１４ａ、１４ｂと内輪軌道１６ａ、１６ｂとの間に周方向に離間して複列に配置された複数の円すいころ１８と、を備える。
【００１３】
一対の内輪１７ａ、１７ｂ間には内輪間座２０が介装されている。内輪１７ａの軸方向一端側（図中右端）には、押し付け間座２１ａが、車軸１１の段部１１ａに当接して外嵌する。また、内輪１７ｂの軸方向他端側（図中左端）には、内輪１７ｂを軸方向に押圧する押し付け間座２１ｂが車軸１１に外嵌し、押し付け間座２１ｂの内輪１７ｂと反対側には、軸端ナット２２が車軸１１に螺合して配置されている。軸端ナット２２を回転させて締め付けることにより、押し付け間座２１ａ、２１ｂを介して内輪１７ａ、１７ｂに押し付け力が付与されて、複列円すいころ軸受１３に必要な予圧が付与される。なお、使用条件によっては予圧を付与しなくともよい。
【００１４】
外輪１５は、軸受箱１２に固定された回り止め２３によって回り止めされている。回り止め２３は、外輪１５の外周面に設けられた凹部２４に先端部が挿入されて、外輪１５の移動を阻止する。
【００１５】
外輪１５の軸方向両端部の内径面には、円すいころ軸受１３の軸方向両端部をシールする密封装置であるシール部材２５ａ、２５ｂが内嵌して固定されている。このシール部材２５ａ、２５ｂの内径端には、円環状のシール板部２７ａ、２７ｂが、軸方向に突出して形成されている。シール板部２７ａ、２７ｂは、押し付け間座２１ａ、２１ｂの外周面に形成されたシール凹部２３ａ、２３ｂに所定の隙間をもって非接触で挿入される。これにより、シール板部２７ａ、２７ｂとシール凹部２３ａ、２３ｂと、によってラビリンスシール２８が形成されて、円すいころ軸受１３がシールされている。複列円すいころ軸受１３の内部空間４５内には、グリースや潤滑油等の潤滑剤が封入されている。
【００１６】
シール部材２５ｂの円すいころ軸受１３から離間する側（外側）には、底部３０にセンサ孔３１が形成され、開口部がカバー３２により密閉されているセンサ筐体２９が配設されている。センサ筐体２９内には、センサ孔３１内に配置された速度検出素子３７、温度センサ３８及び振動センサ３９が、それぞれ基板４０に固定された状態で収容されている。これにより、センサユニット５０が、センサ筐体２９、速度検出素子３７、温度センサ３８及び振動センサ３９によって構成される。
【００１７】
そして、センサ筐体２９の側板３３から挿入したボルト３４をシール部材２５ｂの内側に配置された雌ねじ部材３５にねじ込むことで、センサ筐体２９がシール部材２５ｂに固定される。また、固定されたセンサ筐体２９とシール部材２５との間の隙間には、シリコン樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂３６が充填されている。
【００１８】
軸端ナット２２の外周面には、円すいころ軸受１３の回転に連動して回転する被検出部であるエンコーダ４３が一体に設けられている。エンコーダ４３は、周方向に等間隔で凹部及び凸部が交互に設けられた外歯車状に形成されており、センサ筐体２９内の速度検出素子３７と非接触で対向配置されている。即ち、エンコーダ４３と速度検出素子３７とによって回転速度センサ４４を構成している。
【００１９】
これにより、車軸１１に固定された軸端ナット２２の回転を、エンコーダ４３の凹部及び凸部による磁束の変化として速度検出素子３７で検出し、該速度検出素子３７から例えばパルス状の電気信号を制御装置６０に出力して所定の処理を行うことで、車軸１１の回転速度が検出される。なお、周方向に異なる位置に２個の速度検出素子３７を配置することで、車軸１１の回転方向を測定することができる。
【００２０】
温度センサ３８は、シール部材２５側に配されており、シール部材２５を介して伝達される円すいころ軸受１３内部の雰囲気温度を常時測定し、これを電気信号に変換して制御装置６０に出力して、潤滑剤切れ等による円すいころ軸受１３の温度上昇を監視する。
【００２１】
振動センサ３９は、円すいころ軸受１３の軸方向の振動を検出するセンサであり、円すいころ１８、外輪１５及び内輪１７の軸方向の振動成分を電気信号に変換して、これを制御装置６０に出力する。振動センサ３９は、軸方向の振動のみを測定しているので、円すいころ軸受１３の剥離や傷等の異常振動を精度良く測定できるとともに、車軸１１の偏摩耗も精度良く測定することができる。また、取付け位置（位相）は円周上の任意の場所に設定することができる。
【００２２】
また、センサ筐体２９からは、速度検出素子３７，温度センサ３８，振動センサ３９から出力された測定信号を制御装置６０に伝送するために不図示のケーブルが引き出されている。
【００２３】
シール部材２５ｂの円すいころ軸受１３と反対側（外側）には、潤滑剤供給装置５１がセンサユニット５０と周方向に異なる位置に配設されている。潤滑剤供給装置５１は、円すいころ軸受１３の内部空間４５に連通する潤滑剤供給孔５２が設けられた給油ブロック５３と、パイプ５５を介して給油ブロック５３に接続する潤滑剤タンク５４とを備える。潤滑剤タンク５４の開閉弁５６を開閉することにより、潤滑剤タンク５４内の潤滑剤が潤滑剤供給孔５２を介して円すいころ軸受１３の内部空間４５に供給されるようになっている。この場合、シール部材２５ｂには、潤滑剤供給孔５２と内部空間４５とを連通するように貫通孔が形成されている。
【００２４】
潤滑剤タンク５４から供給される潤滑剤としては、潤滑油、グリース、ワックス、熱可塑性樹脂粉末、熱可塑性樹脂粉末含有ペースト、低融点金属粉末、低融点金属粉末含有ペースト、固体潤滑剤のうちの１つ、またはこれらの組み合わせたものが使用可能である。なお、潤滑剤が高粘度である場合は、潤滑剤タンク５４内の圧力を高めるため加圧装置（図示せず）を設けて、潤滑剤を内部空間４５に押し出して供給するようにしてもよい。
【００２５】
制御装置６０は、異常判定手段６１と出力装置６２とを備える。異常判定手段６１は、センサユニット５０により検出された転がり軸受１３の物理量を分析し、この分析結果と予め記憶部に記憶されている所定の基準データとを比較して転がり軸受１３の異常の有無を判別する。
【００２６】
ここで物理量とは、速度検出素子３７で検出した転がり軸受１３の回転速度、温度センサ３８で検出した転がり軸受１３の温度、及び振動センサ３９で検出した転がり軸受１３の振動などである。また、所定の基準データとは、例えば、転がり軸受１３の種類、転がり軸受１３にかかる負荷形態や大きさなどに従って予め決められた各種物理量の閾値であり、センサユニット５０による検出値が閾値を越えたとき、転がり軸受１３が異常であると判別される。
【００２７】
異常判定手段６１によって転がり軸受１３が異常であると判定されると、制御装置６０から潤滑剤供給装置５１に潤滑剤供給指令信号が出力され、潤滑剤供給装置５１から転がり軸受１３に潤滑剤を供給して転がり軸受１３の潤滑状態を緊急的に改善し、転がり軸受１３が致命的な損傷に至るのを回避することができる。
【００２８】
出力装置６２は、センサユニット５０により検出された各種物理量や異常の判定結果を表示すると共に、潤滑剤供給装置５１の作動の有無などの運転状態が出力されるものであり、鉄道車輌などの場合には、運転席に配置されることが好ましい。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態の軸受装置１０によれば、回転動作時における温度、振動、回転速度、ＡＥなどの物理量を検出して転がり軸受１３の運転状態を監視するセンサユニット５０を有し、該センサユニット５０により検出された転がり軸受１３の物理量を分析して分析結果と所定の基準データと比較して転がり軸受１３の異常の有無を判別する異常判定手段６１と、異常判定手段６１によって異常と判定されたとき転がり軸受１３に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置５１と、転がり軸受１３及び潤滑剤供給装置５１の運転状態を出力する出力装置６２と、を備えるので、異常検知時には、直ちに潤滑剤を転がり軸受１３に供給して時間的ロスなく、軸受１３が致命的な損傷を受ける前に応急対処を施して、信頼性、安全性を大幅に向上させることができる。
【００３０】
また、センサユニット５０は、速度センサ４４、温度センサ３８、振動センサ３９、及びＡＥセンサの内の1つまたはこれらの組み合わせから構成されるので、センサユニット５０が検出する物理量から転がり軸受１３の異常の有無を早期に判別することができる。
【００３１】
センサユニット５０及び潤滑剤供給装置５１は、外輪１５に固定したシール部材２５ｂに支持されるので、センサユニット５０により検出された検出信号を支障なく外部に配設された制御装置６０に出力すると共に、潤滑剤を外部から供給することができる。また、軸受装置１０の回転質量が小さくなり、高速回転が可能となる。
【００３２】
潤滑剤は、潤滑油、グリース、ワックス、熱可塑性樹脂粉末、熱可塑性樹脂粉末含有ペースト、低融点金属粉末、低融点金属粉末含有ペースト、固体潤滑剤のうちの１つ、またはこれらの組み合わせであるので、転がり軸受１３に作用する負荷に適合した最適な潤滑剤を供給することができる。
【００３３】
転がり軸受１３は、鉄道車輌用転がり軸受であるので、万一、転がり軸受１３に異常が発生しても潤滑剤を時間ロスなく供給して応急処置することができ、信頼性や安全性が大幅に向上する。
【００３４】
（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態である軸受装置の断面図、図４は図３における円Ｂで囲まれた部分の拡大図である。図３及び図４に示すように、本実施形態の軸受装置１０は、センサユニット７０及び潤滑剤供給装置５１が転がり軸受１３の軸方向略中央に配置されている点で第１実施形態の軸受装置と異なる。その他の構成は同様であるので、同一部分には同一符号または相当符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３５】
本実施形態の軸受装置１０は、内輪間座２０の中間部外周面に、鋼材等の磁性金属材料により一体形成したエンコーダ４３を、締り嵌めにより外嵌固定している。このエンコーダ４３は全体を外歯歯車状に形成したもので、その外周縁には凹部と凸部とを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で形成している。従って、この外周縁部分の磁気特性は、円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化しており、この外周縁部分が、車輪の回転速度検出の為の被検出部として機能する。
【００３６】
軸受箱１２の下部には、後述するセンサユニット７０を設置する為の収納部７３を、下方に突出する状態で形成している。外輪１５の下端部外周面は、この収納部７３内に露出している。そして、この外輪１５の下端部に形成したセンサ取付孔７４の外端開口を、収納部７３内に位置させている。このセンサ取付孔７４は、外輪１５の軸方向中間部で１対の外輪軌道１４ａ、１４ｂ同士の間部分に、この外輪１５の内外両周面同士を連通させる状態で形成している。
【００３７】
そして、この様なセンサ取付孔７４内に、隔壁状ケース７８を内嵌支持している。この隔壁状ケース７８は、アルミニウム又はその合金、銅又はその合金、ステンレス鋼板等の、伝熱性の良好な非磁性材により薄肉に造ったもので、基半部（図３、４の下半部）をセンサ取付孔７４内に密に内嵌自在な段付円筒状とし、先半部（図３、４の上半部）を、先端開口を塞がれた有底円筒状としている。この様な隔壁状ケース７８の基半部をセンサ取付孔７４に密に内嵌した状態で、この隔壁状ケース７８の先端面（図３、４の上端面）は、エンコーダ４３の外周面に近接対向する。
【００３８】
この様にしてセンサ取付孔７４内に保持した隔壁状ケース７８内に、センサユニット７０を、この隔壁状ケース７８の基端開口部から、外輪１５の径方向外方から内方に挿入している。センサユニット７０は、単一のセンサホルダ８０内に、回転速度センサ８１と、温度センサ８２と、振動を検出する為の振動センサ（加速度センサ）８３とを保持して成る。回転速度センサ８１は、従来と同様に、磁気抵抗素子、ホール素子、永久磁石と磁気コイルとの組み合わせ等、磁束の密度或は方向の変化に対応して出力を変化させるものを使用する。この様な回転速度センサ８１は、センサホルダ８０の先端部に包埋し、その検出面を隔壁状ケース７８の底部を介して、エンコーダ４３の外周面に近接対向させている。
【００３９】
温度センサ８２は、センサホルダ８０の中間部外周面寄り部分に支持し、隔壁状ケース７８の中間壁を介して、センサ取付孔７４の内周面に対向させている。即ち、温度センサ８２を支持する位置は、極力外輪１５に近く、この外輪１５の熱の影響を受け易い部分としている。
【００４０】
振動センサ８３は、センサホルダ８０の一部で、回転速度センサ８１及び温度センサ８２と干渉しない部分に包埋支持している。要は、振動センサ８３は、外輪１５からセンサホルダ８０に伝わる振動を検出できる位置に保持すれば良い。
【００４１】
センサユニット７０は、隔壁状ケース７８内に挿入した状態で、その基端部に設けた取付フランジ８４を外輪１５の外周面に不図示のボルトで結合する等により、外輪１５に対し固定する。この状態で、センサユニット７０の先端面に存在する回転速度センサ８１の検出部が、隔壁状ケース７８の底部及び微小隙間を介して、エンコーダ４３の外周面に近接対向する。又、温度センサ８２は、外輪１５に形成したセンサ取付孔７４の内周面に、隔壁状ケース７８の中間壁部を介して対向する。回転速度センサ８１の出力信号を取り出す為のハーネスと、温度センサ８２の出力を取り出す為のハーネスと、振動センサ８３の出力を取り出す為のハーネスとは、一緒に束ねて１本のケーブル８５とし、制御装置６０に接続する。
【００４２】
外輪１５の軸方向中央部には、転がり軸受１３の内部空間４５に連通する連通孔９０が設けられており、また軸受箱１２の周側部にも連通孔９０に対応して潤滑剤孔９１が設けられている。さらに、潤滑剤孔９１には、潤滑剤供給装置５１がセンサユニット５０と周方向に異なる位置に配設されている。潤滑剤供給装置５１は、パイプ５５、連通孔９０及び潤滑剤孔９１を介して円すいころ軸受１３の内部空間４５に接続される潤滑剤タンク５４を備える。そして、潤滑剤タンク５４の開閉弁５６を開弁 することにより、潤滑剤タンク５４内の潤滑剤がこれらパイプ５５、連通孔９０及び潤滑剤孔９１を介して円すいころ軸受１３の内部空間４５に供給される。
【００４３】
従って、この変形例においても、センサユニット７０により検出された物理量が、異常判定手段６１によって異常と判定されると、制御装置６０から潤滑剤供給装置５１に潤滑剤供給指令信号を出力して、潤滑剤供給装置５１が転がり軸受１３に潤滑剤を供給して潤滑状態を改善する。
【００４４】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、上記各実施形態では、転がり軸受として複列円すいころ軸受１３を例示したが、これに限定されず、複列の深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受やその他の各種転がり軸受に本発明を適用してもよい。さらに、上記各実施形態では、鉄道車両用の軸受装置に本発明を適用した場合を例示したが、これに代えて、自動車、搬送車等の移動体に組み込まれる軸受装置に本発明を適用してもよい。
【００４５】
また、センサユニットと潤滑剤供給装置は、周方向に異なる位相にそれぞれ配置しているが、これらの配置は任意であり、単一のユニットによって構成されてもよく、或いは、それぞれ異なる軸方向位置に配置されてもよい。センサユニット内の具体的な構成も任意である。
【００４６】
さらに、本実施形態では、潤滑剤供給装置５１は転がり軸受の外輪１５に固定したシール部材２５ｂに配設されているが、静止輪である外輪１５に配設されてもよい。また、本実施形態では、潤滑剤供給装置５１の給油ブロック５３のみがシール部材２５ｂに配設されているが、潤滑剤タンク５４を含めた潤滑剤供給装置５１全体が配設される構成であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 軸受装置
１３ 転がり軸受（鉄道車輌用転がり軸受）
１４ａ、１４ｂ 外輪軌道
１５ 外輪（静止輪）
１６ａ、１６ｂ 内輪軌道
１７ａ、１７ｂ 内輪
１８ 円すいころ（転動体）
２５ａ、２５ｂ シール部材（密封装置）
３８、８２ 温度センサ
３９、８３ 振動センサ
４４、８１ 回転速度センサ
５０、７０ センサユニット
５１ 潤滑剤供給装置
６０ 制御装置
６１ 異常判定手段
６２ 出力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道及び前記内輪軌道との間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備える転がり軸受と、
前記転がり軸受の回転動作時における物理量を検出して前記転がり軸受の運転状態を監視するセンサユニットと、を備える軸受装置であって、
前記センサユニットにより検出された前記転がり軸受の物理量を分析し、分析結果と所定の基準データと比較して前記転がり軸受の異常の有無を判別する異常判定手段と、
前記異常判定手段によって前記転がり軸受が異常と判定されたとき、前記転がり軸受に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置と、
前記転がり軸受及び前記潤滑剤供給装置の運転状態を出力する出力装置と、
を備えることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記センサユニットは、温度センサ、振動センサ、速度センサ、及びＡＥセンサの少なくとも一つから構成されることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記センサユニットは、前記外輪と前記内輪とのうちで回転しない軌道輪である静止輪、若しくは該静止輪に固定した部材に支持されることを特徴とする請求項２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記潤滑剤供給装置は、前記外輪と前記内輪とのうちで回転しない軌道輪である静止輪、若しくは該静止輪に固定した部材に支持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項５】
前記センサユニット及び前記潤滑剤供給装置の少なくとも１つは、前記転がり軸受の密封装置に配設されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項６】
前記潤滑剤供給装置により前記転がり軸受に供給される前記潤滑剤は、潤滑油、グリース、ワックス、熱可塑性樹脂粉末、熱可塑性樹脂粉末含有ペースト、低融点金属粉末、低融点金属粉末含有ペースト、固体潤滑剤のうちの１つ、またはこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項７】
前記転がり軸受は、鉄道車輌用転がり軸受であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項１】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道及び前記内輪軌道との間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備える転がり軸受と、
前記転がり軸受の回転動作時における物理量を検出して前記転がり軸受の運転状態を監視するセンサユニットと、を備える軸受装置であって、
前記センサユニットにより検出された前記転がり軸受の物理量を分析し、分析結果と所定の基準データと比較して前記転がり軸受の異常の有無を判別する異常判定手段と、
前記異常判定手段によって前記転がり軸受が異常と判定されたとき、前記転がり軸受に潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置と、
前記転がり軸受及び前記潤滑剤供給装置の運転状態を出力する出力装置と、
を備えることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記センサユニットは、温度センサ、振動センサ、速度センサ、及びＡＥセンサの少なくとも一つから構成されることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記センサユニットは、前記外輪と前記内輪とのうちで回転しない軌道輪である静止輪、若しくは該静止輪に固定した部材に支持されることを特徴とする請求項２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記潤滑剤供給装置は、前記外輪と前記内輪とのうちで回転しない軌道輪である静止輪、若しくは該静止輪に固定した部材に支持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項５】
前記センサユニット及び前記潤滑剤供給装置の少なくとも１つは、前記転がり軸受の密封装置に配設されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項６】
前記潤滑剤供給装置により前記転がり軸受に供給される前記潤滑剤は、潤滑油、グリース、ワックス、熱可塑性樹脂粉末、熱可塑性樹脂粉末含有ペースト、低融点金属粉末、低融点金属粉末含有ペースト、固体潤滑剤のうちの１つ、またはこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項７】
前記転がり軸受は、鉄道車輌用転がり軸受であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の軸受装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−５０１９３（Ｐ２０１３−５０１９３Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９５３４（Ｐ２０１１−１８９５３４）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【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２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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