JPH08285565A - ベアリングモニタ - Google Patents
ベアリングモニタInfo
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- JPH08285565A JPH08285565A JP9060195A JP9060195A JPH08285565A JP H08285565 A JPH08285565 A JP H08285565A JP 9060195 A JP9060195 A JP 9060195A JP 9060195 A JP9060195 A JP 9060195A JP H08285565 A JPH08285565 A JP H08285565A
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- rotor
- monitor
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 振動計による振動特性の計測によって摩耗状
態のベアリングを判別しかつその摩耗状態を定量的に評
価できるベアリングモニタを提供する。 【構成】 ロータおよびステータをそれぞれロータキャ
ンおよびステータキャンで密閉し、ロータ軸をベアリン
グで囲繞支持すると共にロータ室にベアリングの潤滑を
行う液を循環させるよう構成したキャンドモータにおい
て、ベアリングを固定する支持部材（ベアリングハウジ
ング３８、４０）と、ロータ軸に固定され、支持部材内
において前記ベアリングの一端部と当接可能に対向配置
される回転部材（スラストワッシャ４２、４４）とを設
け、支持部材または回転部材の円周方向に対向する部分
に所要数の切欠６０を設け、ベアリングの摩耗に際して
各部材が相互に接触して振動音を発生するように構成す
る。
態のベアリングを判別しかつその摩耗状態を定量的に評
価できるベアリングモニタを提供する。 【構成】 ロータおよびステータをそれぞれロータキャ
ンおよびステータキャンで密閉し、ロータ軸をベアリン
グで囲繞支持すると共にロータ室にベアリングの潤滑を
行う液を循環させるよう構成したキャンドモータにおい
て、ベアリングを固定する支持部材（ベアリングハウジ
ング３８、４０）と、ロータ軸に固定され、支持部材内
において前記ベアリングの一端部と当接可能に対向配置
される回転部材（スラストワッシャ４２、４４）とを設
け、支持部材または回転部材の円周方向に対向する部分
に所要数の切欠６０を設け、ベアリングの摩耗に際して
各部材が相互に接触して振動音を発生するように構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、キャンドモータ等の回
転電機におけるロータ軸を支承するベアリングの摩耗状
態を検出するベアリングモニタに関するものである。
転電機におけるロータ軸を支承するベアリングの摩耗状
態を検出するベアリングモニタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、キャンドモータポンプにおける
キャンドモータ部のロータ軸のベアリング（軸受）とし
て、すべり軸受が使用されている。しかるに、このすべ
り軸受は、その材質によっては長期間の使用により摩耗
を生じる。従って、このようなベアリングの摩耗によっ
て、ポンプ部におけるインペラとケーシングとの接触な
いしはキャンドモータ部におけるロータとステータとの
接触を起生し、正規のポンプ性能を発揮し得なくなるば
かりでなく、ポンプ運転を停止させてしまう難点があ
る。
キャンドモータ部のロータ軸のベアリング（軸受）とし
て、すべり軸受が使用されている。しかるに、このすべ
り軸受は、その材質によっては長期間の使用により摩耗
を生じる。従って、このようなベアリングの摩耗によっ
て、ポンプ部におけるインペラとケーシングとの接触な
いしはキャンドモータ部におけるロータとステータとの
接触を起生し、正規のポンプ性能を発揮し得なくなるば
かりでなく、ポンプ運転を停止させてしまう難点があ
る。
【０００３】このため、この種のベアリングにおいて
は、摩耗量がある一定以上になると検知動作を行うベア
リングモニタが必要とされる。
は、摩耗量がある一定以上になると検知動作を行うベア
リングモニタが必要とされる。
【０００４】このような観点から、従来において、例え
ばキャンドモータの回転子の末端部において、内部に所
定の圧力で空気または不活性ガスを封入した検知器を対
向配置し、ベアリングがスラスト方向またはラジアル方
向もしくは両者の複合方向に所定の許容度を越えて摩耗
した際、回転子軸が偏心回転することにより、回転子軸
の一部と検知器とが接触して、検知器の感知部が破裂し
てこの状態を検出するように構成したベアリングモニタ
が知られている。
ばキャンドモータの回転子の末端部において、内部に所
定の圧力で空気または不活性ガスを封入した検知器を対
向配置し、ベアリングがスラスト方向またはラジアル方
向もしくは両者の複合方向に所定の許容度を越えて摩耗
した際、回転子軸が偏心回転することにより、回転子軸
の一部と検知器とが接触して、検知器の感知部が破裂し
てこの状態を検出するように構成したベアリングモニタ
が知られている。
【０００５】しかしながら、このような機械的構成から
なるベアリングモニタは、キャンドモータへの設置に際
し、製作上高い精度が要求され、また消耗品であるため
保守に手間が掛かる等の問題点がある。
なるベアリングモニタは、キャンドモータへの設置に際
し、製作上高い精度が要求され、また消耗品であるため
保守に手間が掛かる等の問題点がある。
【０００６】これに対し、交流回転電機におけるベアリ
ングモニタとして、ステータ組立に特定の空間角をもっ
て複数の検出コイルを組込み、これらの検出コイルを直
列接続して合成誘起電圧を検出するように構成すること
により、ベアリング摩耗等による回転子の偏心状態を検
出する構成からなるものも提案されている。
ングモニタとして、ステータ組立に特定の空間角をもっ
て複数の検出コイルを組込み、これらの検出コイルを直
列接続して合成誘起電圧を検出するように構成すること
により、ベアリング摩耗等による回転子の偏心状態を検
出する構成からなるものも提案されている。
【０００７】しかしながら、このように電気的に作動す
るベアリングモニタは、キャンドモータの構成部品とし
て組込むために製作が容易であり、保守も簡便となる利
点が得られるが、この種のベアリングモニタは、検出コ
イルの構成上検出感度に指向性があるため、ベアリング
の特定の摩耗方向については適正な検出を達成すること
ができず、さらに外部的な誘導障害によっても適正な検
出を達成することができないという難点がある。
るベアリングモニタは、キャンドモータの構成部品とし
て組込むために製作が容易であり、保守も簡便となる利
点が得られるが、この種のベアリングモニタは、検出コ
イルの構成上検出感度に指向性があるため、ベアリング
の特定の摩耗方向については適正な検出を達成すること
ができず、さらに外部的な誘導障害によっても適正な検
出を達成することができないという難点がある。
【０００８】そこで、さらに前述した従来のベアリング
モニタの問題点を克服すべく、本出願人は、ロータ軸を
支承するラジアルベアリングと同軸的に前記ロータ軸を
囲繞するように摩耗性金属からなる検出リングを配置
し、この検出リングの外径を前記ロータ軸の外径に対し
ラジアルベアリングの内径より径大に設定すると共に、
その内径の偏差βをロータキャンとステータキャンの離
間距離αよりも若干小さく設定（β＜α）し、これらラ
ジアルベアリングと検出リングとを、ベアリングハウジ
ングに一体的に設けると共に、このベアリングハウジン
グに対し振動計を設けて、前記ラジアルベアリングの摩
耗をこれにより偏心回転するロータ軸が前記検出リング
の内径部と接触することより起生する機械的振動を検出
するように構成したベアリングモニタを開発し、実用新
案登録を得た（実公平２−１８６８３号公報）。
モニタの問題点を克服すべく、本出願人は、ロータ軸を
支承するラジアルベアリングと同軸的に前記ロータ軸を
囲繞するように摩耗性金属からなる検出リングを配置
し、この検出リングの外径を前記ロータ軸の外径に対し
ラジアルベアリングの内径より径大に設定すると共に、
その内径の偏差βをロータキャンとステータキャンの離
間距離αよりも若干小さく設定（β＜α）し、これらラ
ジアルベアリングと検出リングとを、ベアリングハウジ
ングに一体的に設けると共に、このベアリングハウジン
グに対し振動計を設けて、前記ラジアルベアリングの摩
耗をこれにより偏心回転するロータ軸が前記検出リング
の内径部と接触することより起生する機械的振動を検出
するように構成したベアリングモニタを開発し、実用新
案登録を得た（実公平２−１８６８３号公報）。
【０００９】このように構成したベアリングモニタは、
構造が簡単であり、低コストに製造し得ると共に、ラジ
アルベアリングの交換に際しての作業性も良好であり、
ベアリングモニタとの関係におけるキャンドモータ自体
の劣化もなく、軽負荷の下でも検出精度の優れたベアリ
ングモニタを得ることができる。
構造が簡単であり、低コストに製造し得ると共に、ラジ
アルベアリングの交換に際しての作業性も良好であり、
ベアリングモニタとの関係におけるキャンドモータ自体
の劣化もなく、軽負荷の下でも検出精度の優れたベアリ
ングモニタを得ることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のベアリングモニタにおいては、ベアリングが許
容限度を越えて摩耗した際に、ロータ軸が偏心回転して
検出リングと接触することによって起生する機械的振動
を、単一の振動計を使用する簡単な構成により、ベアリ
ングの摩耗状態を簡便に検知することができる利点はあ
るが、複数のベアリングを使用するの場合には、いずれ
のベアリングが許容限度を越えた摩耗状態にあるかを判
別することが困難である。また、振動計は、単に振動状
態を感知するのみであり、例えばこの振動計により得ら
れる振動出力特性により、各ベアリングの摩耗状態を定
量的に評価すること等は不可能であった。
た従来のベアリングモニタにおいては、ベアリングが許
容限度を越えて摩耗した際に、ロータ軸が偏心回転して
検出リングと接触することによって起生する機械的振動
を、単一の振動計を使用する簡単な構成により、ベアリ
ングの摩耗状態を簡便に検知することができる利点はあ
るが、複数のベアリングを使用するの場合には、いずれ
のベアリングが許容限度を越えた摩耗状態にあるかを判
別することが困難である。また、振動計は、単に振動状
態を感知するのみであり、例えばこの振動計により得ら
れる振動出力特性により、各ベアリングの摩耗状態を定
量的に評価すること等は不可能であった。
【００１１】そこで、本発明の目的は、ベアリングを固
定する支持部材（ベアリングハウジング）と、前記ベア
リングによって支承されるロータ軸に固定され、前記支
持部材内において前記ベアリングの一端部と当接可能に
対向配置される回転部材（スラストワッシャ）とにおい
て、前記支持部材または前記回転部材に対し、その円周
方向に切欠を設けて、ベアリングの摩耗に際して前記各
部材が相互に接触することにより、大きな振動音を発生
させると共に、振動計による振動特性の計測によって摩
耗状態のベアリングを判別しかつその摩耗状態を定量的
に評価することができるベアリングモニタを提供するこ
とにある。
定する支持部材（ベアリングハウジング）と、前記ベア
リングによって支承されるロータ軸に固定され、前記支
持部材内において前記ベアリングの一端部と当接可能に
対向配置される回転部材（スラストワッシャ）とにおい
て、前記支持部材または前記回転部材に対し、その円周
方向に切欠を設けて、ベアリングの摩耗に際して前記各
部材が相互に接触することにより、大きな振動音を発生
させると共に、振動計による振動特性の計測によって摩
耗状態のベアリングを判別しかつその摩耗状態を定量的
に評価することができるベアリングモニタを提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るベアリングモニタは、ロータおよびス
テータをそれぞれロータキャンおよびステータキャンで
密閉し、ロータ軸をベアリングで囲繞支持すると共にロ
ータ室にベアリングの潤滑を行う液を循環させるよう構
成したキャンドモータにおいて、前記ベアリングを固定
する支持部材と、前記ロータ軸に固定され、前記支持部
材内において前記ベアリングの一端部と当接可能に対向
配置される回転部材とを設け、前記支持部材または前記
回転部材の円周方向に対向する部分に所要数の切欠を設
け、ベアリングの摩耗に際して前記各部材が相互に接触
して振動音を発生するように構成することを特徴とす
る。
め、本発明に係るベアリングモニタは、ロータおよびス
テータをそれぞれロータキャンおよびステータキャンで
密閉し、ロータ軸をベアリングで囲繞支持すると共にロ
ータ室にベアリングの潤滑を行う液を循環させるよう構
成したキャンドモータにおいて、前記ベアリングを固定
する支持部材と、前記ロータ軸に固定され、前記支持部
材内において前記ベアリングの一端部と当接可能に対向
配置される回転部材とを設け、前記支持部材または前記
回転部材の円周方向に対向する部分に所要数の切欠を設
け、ベアリングの摩耗に際して前記各部材が相互に接触
して振動音を発生するように構成することを特徴とす
る。
【００１３】前記ベアリングは、モータロータの前後に
延在するロータ軸の両端部をそれぞれ支承するよう配置
し、これらベアリングに対してそれぞれ設けられる支持
部材または回転部材の切欠の数を異なるように設定する
ことができる。
延在するロータ軸の両端部をそれぞれ支承するよう配置
し、これらベアリングに対してそれぞれ設けられる支持
部材または回転部材の切欠の数を異なるように設定する
ことができる。
【００１４】また、支持部材と、この支持部材内におい
てベアリングの一端部と当接可能に対向配置される回転
部材とには、それぞれ軸方向に当接可能な段部を設ける
ことができる。
てベアリングの一端部と当接可能に対向配置される回転
部材とには、それぞれ軸方向に当接可能な段部を設ける
ことができる。
【００１５】この場合、前記支持部材または回転部材に
設ける切欠は、それぞれ円周方向に対向する部分に歯形
の切欠を所定間隔離間して設けることができる。
設ける切欠は、それぞれ円周方向に対向する部分に歯形
の切欠を所定間隔離間して設けることができる。
【００１６】また、前記ベアリングを固定する支持部材
はベアリングハウジングとし、また前記ベアリングの一
端部と当接可能に対向配置される回転部材はスラストワ
ッシャとすることができる。
はベアリングハウジングとし、また前記ベアリングの一
端部と当接可能に対向配置される回転部材はスラストワ
ッシャとすることができる。
【００１７】さらに、前記ベアリングハウジングの一部
に振動計を設けて、摩耗状態のベアリングを判別しかつ
振動特性の計測によってベアリングの摩耗状態を定量的
に評価するよう構成することができる。
に振動計を設けて、摩耗状態のベアリングを判別しかつ
振動特性の計測によってベアリングの摩耗状態を定量的
に評価するよう構成することができる。
【００１８】
【作用】本発明に係るベアリングモニタによれば、ベア
リングを固定するベアリングハウジング等の支持部材
と、前記ロータ軸に固定され、前記支持部材内において
前記ベアリングの一端部と当接可能に対向配置されるス
ラストワッシャ等の回転部材とを設け、前記支持部材ま
たは前記回転部材の円周方向に対向する部分に所要数の
切欠を設け、ベアリングの摩耗に際して前記各部材が相
互に接触して振動音を発生させることにより、前記各部
材の相互接触に際して急激な振動レベルの上昇を得るこ
とができ、これにより大きな振動音が得られ、振動計を
使用することなくベアリングの摩耗状態を容易に検知す
ることができる。
リングを固定するベアリングハウジング等の支持部材
と、前記ロータ軸に固定され、前記支持部材内において
前記ベアリングの一端部と当接可能に対向配置されるス
ラストワッシャ等の回転部材とを設け、前記支持部材ま
たは前記回転部材の円周方向に対向する部分に所要数の
切欠を設け、ベアリングの摩耗に際して前記各部材が相
互に接触して振動音を発生させることにより、前記各部
材の相互接触に際して急激な振動レベルの上昇を得るこ
とができ、これにより大きな振動音が得られ、振動計を
使用することなくベアリングの摩耗状態を容易に検知す
ることができる。
【００１９】
【実施例】次に、本発明に係るベアリングモニタの実施
例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。
【００２０】図１は、本発明に係るベアリングモニタを
適用したキャンドモータポンプの構成を示す概略断面図
である。図１において、参照符号１０はポンプ部、１２
はキャンドモータ部を示す。
適用したキャンドモータポンプの構成を示す概略断面図
である。図１において、参照符号１０はポンプ部、１２
はキャンドモータ部を示す。
【００２１】ポンプ部１０は、ポンプケーシング１４内
にインペラ１６を備えたポンプ室１８を設け、このポン
プ室１８内にそれぞれ連通する吸込管部２０と吐出管部
２２とを有し、前記インペラ１６はキャンドモータ部１
２のロータ軸２４の延長端部に取付けられている。
にインペラ１６を備えたポンプ室１８を設け、このポン
プ室１８内にそれぞれ連通する吸込管部２０と吐出管部
２２とを有し、前記インペラ１６はキャンドモータ部１
２のロータ軸２４の延長端部に取付けられている。
【００２２】一方、キャンドモータ部１２は、ステータ
組立２６とロータ組立２８とからなり、ステータ組立２
６の内周部はステータキャン３０で囲繞され、またロー
タ組立２８の外周部はロータキャン３２で密閉される。
ロータ軸２４は、それぞれ前部ベアリング３４と後部ベ
アリング３６とにより支承され、これら前部ベアリング
３４と後部ベアリング３６とは、それぞれベアリングハ
ウジング３８、４０ににより固定支持されている。ま
た、前記ロータ軸２４には、前記各ベアリングハウジン
グ３８、４０内において、前記各ベアリング３４、３６
の一端部と当接可能にスラストワッシャ４２、４４が対
向配置されている。そして、前記ロータ組立２８の両端
部には、それぞれ前部ロータ室４６と後部ロータ室４８
とが形成されている。
組立２６とロータ組立２８とからなり、ステータ組立２
６の内周部はステータキャン３０で囲繞され、またロー
タ組立２８の外周部はロータキャン３２で密閉される。
ロータ軸２４は、それぞれ前部ベアリング３４と後部ベ
アリング３６とにより支承され、これら前部ベアリング
３４と後部ベアリング３６とは、それぞれベアリングハ
ウジング３８、４０ににより固定支持されている。ま
た、前記ロータ軸２４には、前記各ベアリングハウジン
グ３８、４０内において、前記各ベアリング３４、３６
の一端部と当接可能にスラストワッシャ４２、４４が対
向配置されている。そして、前記ロータ組立２８の両端
部には、それぞれ前部ロータ室４６と後部ロータ室４８
とが形成されている。
【００２３】このように構成した本実施例のキャンドモ
ータポンプにおいて、ポンプ部１０のポンプ室１８内に
吸込まれたポンプ取扱液の一部は、インペラ１６の外周
部背面よりベアリングハウジング３８に設けた通孔５０
より通液路５２を介して前部ロータ室４６に導入され
る。前部ロータ室４６に導入された取扱液の一部は、前
部ベアリング３４の潤滑を行いながら前記ベアリングハ
ウジング３８のロータ軸貫通部間隙およびインペラ１６
のバランス孔５４を経て、ポンプ部１０の低圧側へ還流
する。また、前部ロータ室４６に導入された大部分の取
扱液は、ロータ・ステータ間を介して後部ロータ室４８
に案内され、キャンドモータ部１２の冷却を行う。さら
に、後部ロータ室４８に案内された取扱液の一部は、後
部ベアリング３６の潤滑を行いながらベアリングハウジ
ング４０で囲繞された後部液室５６に流入する。また、
後部ロータ室４８に案内された大部分の取扱液は、前記
ベアリングハウジング４０に設けた通孔５８を介して前
記後部液室５６に流入する。このようにして、後部液室
５６に流入した取扱液は、前記ロータ軸２４に穿設した
通液孔（図示せず）を介して、適宜ポンプ部１０の低圧
側へ還流する。
ータポンプにおいて、ポンプ部１０のポンプ室１８内に
吸込まれたポンプ取扱液の一部は、インペラ１６の外周
部背面よりベアリングハウジング３８に設けた通孔５０
より通液路５２を介して前部ロータ室４６に導入され
る。前部ロータ室４６に導入された取扱液の一部は、前
部ベアリング３４の潤滑を行いながら前記ベアリングハ
ウジング３８のロータ軸貫通部間隙およびインペラ１６
のバランス孔５４を経て、ポンプ部１０の低圧側へ還流
する。また、前部ロータ室４６に導入された大部分の取
扱液は、ロータ・ステータ間を介して後部ロータ室４８
に案内され、キャンドモータ部１２の冷却を行う。さら
に、後部ロータ室４８に案内された取扱液の一部は、後
部ベアリング３６の潤滑を行いながらベアリングハウジ
ング４０で囲繞された後部液室５６に流入する。また、
後部ロータ室４８に案内された大部分の取扱液は、前記
ベアリングハウジング４０に設けた通孔５８を介して前
記後部液室５６に流入する。このようにして、後部液室
５６に流入した取扱液は、前記ロータ軸２４に穿設した
通液孔（図示せず）を介して、適宜ポンプ部１０の低圧
側へ還流する。
【００２４】しかるに、本発明においては、前記各ベア
リング３４、３６の一端部と当接可能に対向位置して、
それぞれロータ軸２４に軸着されたスラストワッシャ４
２、４４は、各ベアリングハウジング３８、４０内に配
置されている。そして、この場合、スラストワッシャ４
２、４４とベアリングハウジング３８、４０との間隙α
（図３参照）が、ロータキャン３２とステータキャン３
０との間隙β（図１参照）より小さな値となるように設
定し、しかもベアリング３４、３６が正常な状態ではス
ラストワッシャ４２、４４とベアリングハウジング３
８、４０とが接触しないように構成する。
リング３４、３６の一端部と当接可能に対向位置して、
それぞれロータ軸２４に軸着されたスラストワッシャ４
２、４４は、各ベアリングハウジング３８、４０内に配
置されている。そして、この場合、スラストワッシャ４
２、４４とベアリングハウジング３８、４０との間隙α
（図３参照）が、ロータキャン３２とステータキャン３
０との間隙β（図１参照）より小さな値となるように設
定し、しかもベアリング３４、３６が正常な状態ではス
ラストワッシャ４２、４４とベアリングハウジング３
８、４０とが接触しないように構成する。
【００２５】図２は、前記スラストワッシャ４２（４
４）とベアリングハウジング３８（４０）との具体的な
組合わせ構成に関する一実施例を示すものである。すな
わち、図２に示す実施例においては、ベアリングハウジ
ング３８の一端部に、円周方向に所定間隔離間して歯形
の切欠６０（図示例においては３つ）を設けた構成から
なる。
４）とベアリングハウジング３８（４０）との具体的な
組合わせ構成に関する一実施例を示すものである。すな
わち、図２に示す実施例においては、ベアリングハウジ
ング３８の一端部に、円周方向に所定間隔離間して歯形
の切欠６０（図示例においては３つ）を設けた構成から
なる。
【００２６】このように構成した本実施例のスラストワ
ッシャ４２とベアリングハウジング３８との組合わせに
よれば、図３に示すように、ベアリング（３４、３６）
が正常な状態では、スラストワッシャ４２とベアリング
ハウジング３８とは接触せず〔図３の（ａ）参照〕、ま
たベアリング（３４、３６）の摩耗量が前記間隙αを越
えると、ロータ軸２４が偏心回転して、スラストワッシ
ャ４２とベアリングハウジング３８とが接触する〔図３
の（ｂ）参照〕。
ッシャ４２とベアリングハウジング３８との組合わせに
よれば、図３に示すように、ベアリング（３４、３６）
が正常な状態では、スラストワッシャ４２とベアリング
ハウジング３８とは接触せず〔図３の（ａ）参照〕、ま
たベアリング（３４、３６）の摩耗量が前記間隙αを越
えると、ロータ軸２４が偏心回転して、スラストワッシ
ャ４２とベアリングハウジング３８とが接触する〔図３
の（ｂ）参照〕。
【００２７】この場合に生じるロータ軸２４の偏心回転
は、ロータ軸２４の軸芯が一定の円運動を描く振れまわ
り状態と、ロータの重心とロータ軸の軸芯がずれて、こ
の軸芯がカム状の偏心運動を描くカム運動状態と、さら
にこれらの振れまわり状態とカム運動状態との合成状態
として現われる。
は、ロータ軸２４の軸芯が一定の円運動を描く振れまわ
り状態と、ロータの重心とロータ軸の軸芯がずれて、こ
の軸芯がカム状の偏心運動を描くカム運動状態と、さら
にこれらの振れまわり状態とカム運動状態との合成状態
として現われる。
【００２８】しかるに、前述した切欠６０を設けない場
合における前記ロータ軸２４の偏心回転に伴う周波数特
性は、図４に示すようになる。すなわち、図４の（ａ）
は前記振れまわり状態の場合を示し、また図４の（ｂ）
は前記カム運動状態の場合を示し、そして図４の（ｃ）
は前記合成状態の場合をそれぞれ示す。
合における前記ロータ軸２４の偏心回転に伴う周波数特
性は、図４に示すようになる。すなわち、図４の（ａ）
は前記振れまわり状態の場合を示し、また図４の（ｂ）
は前記カム運動状態の場合を示し、そして図４の（ｃ）
は前記合成状態の場合をそれぞれ示す。
【００２９】これに対し、本実施例の場合においては、
図５に示すように、切欠６０の個数を３とした場合に
は、ロータ軸２４の偏心回転が前記合成状態において、
図５の（ａ）に示すような周波数特性が得られる。同様
に、切欠６０の個数を４とした場合には、図５の（ｂ）
に示すような周波数特性が得られる。
図５に示すように、切欠６０の個数を３とした場合に
は、ロータ軸２４の偏心回転が前記合成状態において、
図５の（ａ）に示すような周波数特性が得られる。同様
に、切欠６０の個数を４とした場合には、図５の（ｂ）
に示すような周波数特性が得られる。
【００３０】このように、本実施例によれば、ベアリン
グ３４、３６の摩耗に伴うロータ軸２４の偏心回転にお
いて、図５の（ａ）、（ｂ）に示すように、その周波数
特性は、電源周波数ｆについて切欠６０の個数ｎ倍、す
なわち（ｆ×ｎ）〔Ｈｚ〕近傍で、大きなピーク値を生
じる。このため、従来のベアリングモニタの構成と比較
して、外乱の影響を受け難い利点が得られる。
グ３４、３６の摩耗に伴うロータ軸２４の偏心回転にお
いて、図５の（ａ）、（ｂ）に示すように、その周波数
特性は、電源周波数ｆについて切欠６０の個数ｎ倍、す
なわち（ｆ×ｎ）〔Ｈｚ〕近傍で、大きなピーク値を生
じる。このため、従来のベアリングモニタの構成と比較
して、外乱の影響を受け難い利点が得られる。
【００３１】そこで、本実施例においては、ロータ組立
２８に対し、前部と後部のベアリングハウジング３８、
４０に対し、切欠６０の個数を異なるように設定する。
これにより、前記図５の（ａ）、（ｂ）に示すように、
それぞれ異なる振動数で大きなピーク値を生じるので、
これら振動数を検知することにより、いずれのベアリン
グが摩耗しているのかを容易に判定することができる。
２８に対し、前部と後部のベアリングハウジング３８、
４０に対し、切欠６０の個数を異なるように設定する。
これにより、前記図５の（ａ）、（ｂ）に示すように、
それぞれ異なる振動数で大きなピーク値を生じるので、
これら振動数を検知することにより、いずれのベアリン
グが摩耗しているのかを容易に判定することができる。
【００３２】図６は、スラストワッシャ４２（４４）と
ベアリングハウジング３８（４０）との具体的な組合わ
せ構成に関する別の実施例を示すものである。すなわ
ち、図６に示す実施例においては、スラストワッシャ４
２の外周部に、円周方向に所定間隔離間して歯形の切欠
６２（図示例においては３つ）を設けた構成からなる。
ベアリングハウジング３８（４０）との具体的な組合わ
せ構成に関する別の実施例を示すものである。すなわ
ち、図６に示す実施例においては、スラストワッシャ４
２の外周部に、円周方向に所定間隔離間して歯形の切欠
６２（図示例においては３つ）を設けた構成からなる。
【００３３】このように構成した本実施例のスラストワ
ッシャ４２とベアリングハウジング３８との組合わせに
よれば、図７に示すように、ベアリング（３４、３６）
が正常な状態では、スラストワッシャ４２とベアリング
ハウジング３８とは接触せず〔図７の（ａ）参照〕、ま
たベアリング（３４、３６）の摩耗量が前記間隙αを越
えると、ロータ軸２４が偏心回転して、スラストワッシ
ャ４２とベアリングハウジング３８とが接触する〔図７
の（ｂ）参照〕。
ッシャ４２とベアリングハウジング３８との組合わせに
よれば、図７に示すように、ベアリング（３４、３６）
が正常な状態では、スラストワッシャ４２とベアリング
ハウジング３８とは接触せず〔図７の（ａ）参照〕、ま
たベアリング（３４、３６）の摩耗量が前記間隙αを越
えると、ロータ軸２４が偏心回転して、スラストワッシ
ャ４２とベアリングハウジング３８とが接触する〔図７
の（ｂ）参照〕。
【００３４】従って、本実施例においても、前記実施例
と全く同様の作用および効果を得ることができる。
と全く同様の作用および効果を得ることができる。
【００３５】図８および図９は、スラストワッシャ４２
（４４）とベアリングハウジング３８（４０）との具体
的な組合わせ構成に関するさらに別の実施例を示すもの
である。すなわち、図８および図９に示す実施例におい
ては、図２に示す実施例と同様に、ベアリングハウジン
グ３８の一端部に、円周方向に所定間隔離間して歯形の
切欠６４（図示例においては４つ）を設けると共に、こ
れら切欠６４によって突出延在するベアリングハウジン
グ４０の端部内周面に段部６６を形成する。これに対
し、前記ベアリングハウジング３８の前記段部６６を形
成した端部内周面に対応するように、段部６８を有する
スラストワッシャ４４を形成する。
（４４）とベアリングハウジング３８（４０）との具体
的な組合わせ構成に関するさらに別の実施例を示すもの
である。すなわち、図８および図９に示す実施例におい
ては、図２に示す実施例と同様に、ベアリングハウジン
グ３８の一端部に、円周方向に所定間隔離間して歯形の
切欠６４（図示例においては４つ）を設けると共に、こ
れら切欠６４によって突出延在するベアリングハウジン
グ４０の端部内周面に段部６６を形成する。これに対
し、前記ベアリングハウジング３８の前記段部６６を形
成した端部内周面に対応するように、段部６８を有する
スラストワッシャ４４を形成する。
【００３６】このように構成した本実施例のスラストワ
ッシャ４２とベアリングハウジング４０との組合わせに
よれば、スラストワッシャ４４とベアリングハウジング
４０との半径方向での接触により、ベアリング（３６）
のラジアル方向の摩耗状態を検知することができる。ま
た、前記スラストワッシャ４４とベアリングハウジング
３８との軸方向での接触（段部６６と段部６８との接
触）により、ベアリング（３６）のアキシャル方向の摩
耗状態を検知することができる。
ッシャ４２とベアリングハウジング４０との組合わせに
よれば、スラストワッシャ４４とベアリングハウジング
４０との半径方向での接触により、ベアリング（３６）
のラジアル方向の摩耗状態を検知することができる。ま
た、前記スラストワッシャ４４とベアリングハウジング
３８との軸方向での接触（段部６６と段部６８との接
触）により、ベアリング（３６）のアキシャル方向の摩
耗状態を検知することができる。
【００３７】しかるに、本実施例のベアリングモニタの
キヤンドモータポンプに対する適用に際しては、図１０
に示すように、ベアリング３４、３６およびベアリング
ハウジング３８、４０並びにスラストワッシャ４２、４
４を構成配置する。この場合、前部および後部のベアリ
ング３４、３６に対するスラストワッシャ４２、４４と
ベアリングハウジング３８、４０との半径方向の間隙α
は、ロータキャン３２とステータキャン３０との間隙β
より小さな値となるように設定することにより、前述し
た実施例と同様にして、ベアリング３４、３６のラジア
ル方向の摩耗状態を適正に検知することができる。ま
た、スラストワッシャ４２、４４とベアリングハウジン
グ３８、４０との軸方向の間隙γ、δと、インペラ１６
の先端部とポンプケーシング１４の内壁面との間隙εお
よびインペラ１６の後端部とベアリングハウジング３８
の側面との間隙ζとの関係を、γ＜εおよびδ＜ζとな
るように設定することにより、ベアリング３４、３６の
アキシャル方向の摩耗状態を適正に検知することができ
る。
キヤンドモータポンプに対する適用に際しては、図１０
に示すように、ベアリング３４、３６およびベアリング
ハウジング３８、４０並びにスラストワッシャ４２、４
４を構成配置する。この場合、前部および後部のベアリ
ング３４、３６に対するスラストワッシャ４２、４４と
ベアリングハウジング３８、４０との半径方向の間隙α
は、ロータキャン３２とステータキャン３０との間隙β
より小さな値となるように設定することにより、前述し
た実施例と同様にして、ベアリング３４、３６のラジア
ル方向の摩耗状態を適正に検知することができる。ま
た、スラストワッシャ４２、４４とベアリングハウジン
グ３８、４０との軸方向の間隙γ、δと、インペラ１６
の先端部とポンプケーシング１４の内壁面との間隙εお
よびインペラ１６の後端部とベアリングハウジング３８
の側面との間隙ζとの関係を、γ＜εおよびδ＜ζとな
るように設定することにより、ベアリング３４、３６の
アキシャル方向の摩耗状態を適正に検知することができ
る。
【００３８】本実施例のベアリングモニタによれば、ロ
ータ軸のラジアル方向の振れまわりにより、ベアリング
ハウジング３８、４０に設けた段部６６に対するスラス
トワッシャ４２、４４の段部６８の接触面積（ハッチン
グで示す）は、図１１に示すようになる。このように、
前記スラストワッシャ４２、４４の前記ベアリングハウ
ジング３８、４０の段部６６に対する接触面積が相違す
ることから、各段部６６に対応するベアリングハウジン
グ３８、４０の切欠６４によって仕切られた突出部分を
振動させようとする力にアンバランスを生じる。従っ
て、このように生じるアンバランスから、図５の
（ａ）、（ｂ）に示すような電源周波数ｆについて切欠
６０の個数ｎ倍、すなわち（ｆ×ｎ）〔Ｈｚ〕のピーク
値を有する周波数特性が得られる。このようにして、前
述したラジアル方向のベアリングの摩耗状態と同様に、
アキシャル方向のベアリングの摩耗状態も適正に検出す
ることができる。
ータ軸のラジアル方向の振れまわりにより、ベアリング
ハウジング３８、４０に設けた段部６６に対するスラス
トワッシャ４２、４４の段部６８の接触面積（ハッチン
グで示す）は、図１１に示すようになる。このように、
前記スラストワッシャ４２、４４の前記ベアリングハウ
ジング３８、４０の段部６６に対する接触面積が相違す
ることから、各段部６６に対応するベアリングハウジン
グ３８、４０の切欠６４によって仕切られた突出部分を
振動させようとする力にアンバランスを生じる。従っ
て、このように生じるアンバランスから、図５の
（ａ）、（ｂ）に示すような電源周波数ｆについて切欠
６０の個数ｎ倍、すなわち（ｆ×ｎ）〔Ｈｚ〕のピーク
値を有する周波数特性が得られる。このようにして、前
述したラジアル方向のベアリングの摩耗状態と同様に、
アキシャル方向のベアリングの摩耗状態も適正に検出す
ることができる。
【００３９】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更
をすることができる。例えば、ベアリングハウジング等
のモータケーシングの一部に振動計を設けることによっ
て、摩耗状態のベアリングを適確に判別し得ると共に、
振動特性の計測によってベアリングの摩耗状態について
の定量的な評価を行うことができる。
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更
をすることができる。例えば、ベアリングハウジング等
のモータケーシングの一部に振動計を設けることによっ
て、摩耗状態のベアリングを適確に判別し得ると共に、
振動特性の計測によってベアリングの摩耗状態について
の定量的な評価を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】前述した実施例から明らかなように、本
発明に係るベアリングモニタによれば、ロータおよびス
テータをそれぞれロータキャンおよびステータキャンで
密閉し、ロータ軸をベアリングで囲繞支持すると共にロ
ータ室にベアリングの潤滑を行う液を循環させるよう構
成したキャンドモータにおいて、前記ベアリングを固定
するベアリングハウジング等の支持部材と、前記ロータ
軸に固定され、前記支持部材内において前記ベアリング
の一端部と当接可能に対向配置されるスラストワッシャ
等の回転部材とを設け、前記支持部材または前記回転部
材の円周方向に対向する部分に所要数の切欠を設け、ベ
アリングの摩耗に際して前記各部材が相互に接触して振
動音を発生する構成としたことにより、前記各部材の相
互接触に際して急激な振動レベルの上昇を得ることがで
き（図１２参照）、従って大きな振動音が得られるた
め、振動計を使用することなくベアリングの摩耗状態を
容易に検知することができる。
発明に係るベアリングモニタによれば、ロータおよびス
テータをそれぞれロータキャンおよびステータキャンで
密閉し、ロータ軸をベアリングで囲繞支持すると共にロ
ータ室にベアリングの潤滑を行う液を循環させるよう構
成したキャンドモータにおいて、前記ベアリングを固定
するベアリングハウジング等の支持部材と、前記ロータ
軸に固定され、前記支持部材内において前記ベアリング
の一端部と当接可能に対向配置されるスラストワッシャ
等の回転部材とを設け、前記支持部材または前記回転部
材の円周方向に対向する部分に所要数の切欠を設け、ベ
アリングの摩耗に際して前記各部材が相互に接触して振
動音を発生する構成としたことにより、前記各部材の相
互接触に際して急激な振動レベルの上昇を得ることがで
き（図１２参照）、従って大きな振動音が得られるた
め、振動計を使用することなくベアリングの摩耗状態を
容易に検知することができる。
【００４１】また、本発明のベアリングモニタにおいて
は、複数のベアリングに対してそれぞれ切欠の個数を異
なるように設定することにより、いずれのベアリングが
摩耗しているのかを容易に判定することができる。
は、複数のベアリングに対してそれぞれ切欠の個数を異
なるように設定することにより、いずれのベアリングが
摩耗しているのかを容易に判定することができる。
【００４２】さらに、本発明のベアリングモニタにおい
ては、前記支持部材と、この支持部材内においてベアリ
ングの一端部と当接可能に対向配置される回転部材と
に、それぞれ軸方向に当接可能な段部を設けることによ
り、これら段部の相互接触によりベアリングのアキシャ
ル方向の摩耗状態を適正に検知することができる。従っ
て、本発明のベアリングモニタによれば、ベアリングの
ラジアル方向とアキシャル方向との摩耗状態をそれぞれ
同時に検知することができる。
ては、前記支持部材と、この支持部材内においてベアリ
ングの一端部と当接可能に対向配置される回転部材と
に、それぞれ軸方向に当接可能な段部を設けることによ
り、これら段部の相互接触によりベアリングのアキシャ
ル方向の摩耗状態を適正に検知することができる。従っ
て、本発明のベアリングモニタによれば、ベアリングの
ラジアル方向とアキシャル方向との摩耗状態をそれぞれ
同時に検知することができる。
【００４３】さらにまた、本発明のベアリングモニタに
おいては、モータケーシングの一部に振動計を設けるこ
とによって、ロータ軸の偏心回転によって得られる周波
数特性から、ベアリングの摩耗状態についての定量的な
評価を行うことができる利点が得られる。
おいては、モータケーシングの一部に振動計を設けるこ
とによって、ロータ軸の偏心回転によって得られる周波
数特性から、ベアリングの摩耗状態についての定量的な
評価を行うことができる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るベアリングモニタをキャンドモー
タポンプに適用した実施例を示すキャンドモータポンプ
の要部断面側面図である。
タポンプに適用した実施例を示すキャンドモータポンプ
の要部断面側面図である。
【図２】本発明に係るベアリングモニタの要部構成の一
実施例を示す斜視図である。
実施例を示す斜視図である。
【図３】図２に示す実施例のベアリングモニタの動作状
態を示すもので、（ａ）はベアリングの正常な状態の動
作説明図、（ｂ）はベアリングの摩耗状態の動作説明図
である。
態を示すもので、（ａ）はベアリングの正常な状態の動
作説明図、（ｂ）はベアリングの摩耗状態の動作説明図
である。
【図４】本発明に係るベアリングモニタの基本構成にお
けるロータ軸の周波数特性を示すもので、（ａ）は振れ
まわり状態の特性線図、（ｂ）はカム運動状態の特性線
図、（ｃ）は合成状態の特性線図である。
けるロータ軸の周波数特性を示すもので、（ａ）は振れ
まわり状態の特性線図、（ｂ）はカム運動状態の特性線
図、（ｃ）は合成状態の特性線図である。
【図５】図２に示す実施例のベアリングモニタにおける
ロータ軸の周波数特性を示すもので、（ａ）は切欠の個
数が３の場合の特性線図、（ｂ）は切欠の個数が４の場
合の特性線図である。
ロータ軸の周波数特性を示すもので、（ａ）は切欠の個
数が３の場合の特性線図、（ｂ）は切欠の個数が４の場
合の特性線図である。
【図６】本発明に係るベアリングモニタの要部構成の別
の実施例を示す斜視図である。
の実施例を示す斜視図である。
【図７】図６に示す実施例のベアリングモニタの動作状
態を示すもので、（ａ）はベアリングの正常な状態の動
作説明図、（ｂ）はベアリングの摩耗状態の動作説明図
である。
態を示すもので、（ａ）はベアリングの正常な状態の動
作説明図、（ｂ）はベアリングの摩耗状態の動作説明図
である。
【図８】本発明に係るベアリングモニタの要部構成のさ
らに別の実施例を示す分解斜視図である。
らに別の実施例を示す分解斜視図である。
【図９】図８に示す実施例のベアリングモニタの要部構
成の断面図である。
成の断面図である。
【図１０】図８に示す実施例のベアリングモニタをキャ
ンドモータポンプに適用した実施例を示すキャンドモー
タポンプの要部断面側面図である。
ンドモータポンプに適用した実施例を示すキャンドモー
タポンプの要部断面側面図である。
【図１１】本発明に係るベアリングモニタにおけるロー
タ軸の振れまわりによる各段部と接触する部材の接触面
積の関係を示す説明図である。
タ軸の振れまわりによる各段部と接触する部材の接触面
積の関係を示す説明図である。
【図１２】本発明に係るベアリングモニタにおけるロー
タ軸の周波数特性におけるピーク値の振動レベルの経時
的変化を示す特性線図である。
タ軸の周波数特性におけるピーク値の振動レベルの経時
的変化を示す特性線図である。
１０ ポンプ部 １２ キャンドモータ部 １４ ポンプケーシング １６ インペラ １８ ポンプ室 ２０ 吸込管部 ２２ 吐出管部 ２４ ロータ軸 ２６ ステータ組立 ２８ ロータ組立 ３０ ステータキャン ３２ ロータキャン ３４ 前部ベアリング ３６ 後部ベアリング ３８ ベアリングハウジング ４０ ベアリングハウジング ４２ スラストワッシャ ４４ スラストワッシャ ４６ 前部ロータ室 ４８ 後部ロータ室 ５０ 通孔 ５２ 通液路 ５４ バランス孔 ５６ 後部液室 ５８ 通孔 ６０ 切欠 ６２ 切欠 ６４ 切欠 ６６ 段部 ６８ 段部
Claims (6)
- 【請求項１】 ロータおよびステータをそれぞれロータ
キャンおよびステータキャンで密閉し、ロータ軸をベア
リングで囲繞支持すると共にロータ室にベアリングの潤
滑を行う液を循環させるよう構成したキャンドモータに
おいて、 前記ベアリングを固定する支持部材と、前記ロータ軸に
固定され、前記支持部材内において前記ベアリングの一
端部と当接可能に対向配置される回転部材とを設け、前
記支持部材または前記回転部材の円周方向に対向する部
分に所要数の切欠を設け、ベアリングの摩耗に際して前
記各部材が相互に接触して振動音を発生するように構成
することを特徴とするベアリングモニタ。 - 【請求項２】 ベアリングは、モータロータの前後に延
在するロータ軸の両端部をそれぞれ支承するよう配置
し、これらベアリングに対してそれぞれ設けられる支持
部材または回転部材の切欠の数を異なるように設定して
なる請求項１記載のベアリングモニタ。 - 【請求項３】 支持部材と、この支持部材内においてベ
アリングの一端部と当接可能に対向配置される回転部材
とは、それぞれ軸方向に当接可能な段部を設けてなる請
求項１または２記載のベアリングモニタ。 - 【請求項４】 支持部材または回転部材に設ける切欠
は、それぞれ円周方向に対向する部分に歯形の切欠を所
定間隔離間して設けてなる請求項１ないし３のいずれか
に記載のベアリングモニタ。 - 【請求項５】 ベアリングを固定する支持部材はベアリ
ングハウジングからなり、またベアリングの一端部と当
接可能に対向配置される回転部材はスラストワッシャか
らなる請求項１ないし４のいずれかに記載のベアリング
モニタ。 - 【請求項６】 ベアリングハウジングの一部に振動計を
設けて、摩耗状態のベアリングを判別しかつ振動特性の
計測によってベアリングの摩耗状態を定量的に評価する
よう構成してなる請求項５記載のベアリングモニタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09060195A JP3380357B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | ベアリングモニタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09060195A JP3380357B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | ベアリングモニタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08285565A true JPH08285565A (ja) | 1996-11-01 |
| JP3380357B2 JP3380357B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=14003000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09060195A Expired - Fee Related JP3380357B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | ベアリングモニタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3380357B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013079850A (ja) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 回転機械の部品摩耗検出方法、及び回転機械の部品摩耗検出装置 |
| CZ303892B6 (cs) * | 2011-09-21 | 2013-06-12 | Doosan Skoda Power S.R.O. | Zpusob urcení aktuální excentricity rotujícího rotoru a diagnostika excentricity rotujícího rotoru |
| CN107356181A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-11-17 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种同步环检具 |
| JPWO2021124557A1 (ja) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 |
-
1995
- 1995-04-17 JP JP09060195A patent/JP3380357B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ303892B6 (cs) * | 2011-09-21 | 2013-06-12 | Doosan Skoda Power S.R.O. | Zpusob urcení aktuální excentricity rotujícího rotoru a diagnostika excentricity rotujícího rotoru |
| JP2013079850A (ja) * | 2011-10-03 | 2013-05-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 回転機械の部品摩耗検出方法、及び回転機械の部品摩耗検出装置 |
| CN107356181A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-11-17 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种同步环检具 |
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| JPWO2021124557A1 (ja) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | ||
| WO2021124557A1 (ja) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | 三菱電機株式会社 | 圧縮機システム、圧縮機および冷凍サイクル装置 |
| CN114787577A (zh) * | 2019-12-20 | 2022-07-22 | 三菱电机株式会社 | 压缩机系统、压缩机以及制冷循环装置 |
| CN114787577B (zh) * | 2019-12-20 | 2024-06-25 | 三菱电机株式会社 | 压缩机系统、压缩机以及制冷循环装置 |
| US12135259B2 (en) | 2019-12-20 | 2024-11-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Compressor system, compressor, and refrigeration cycle apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3380357B2 (ja) | 2003-02-24 |
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