JPH10318261A

JPH10318261A - 軸受用給脂時期判別制御装置

Info

Publication number: JPH10318261A
Application number: JP9145739A
Authority: JP
Inventors: Hideki Akita; 秀樹秋田; Kazuyoshi Hatano; 和好波多野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】各軸受部毎に連結ピン等の摺動状態を検出
し、各軸受部毎の潤滑状態を個別に自動検出すると共
に、潤滑油が不足傾向になったか否かを早期に判別でき
るようにする。【解決手段】軸受装置１のボス部材２に弾性波センサ
７を取付ける。連結ピン５がブッシュ３を介してボス部
材２に対し相対回転するときの振動を弾性波センサ７で
検出する。そして、弾性波センサ７からの検出信号を周
波数フィルタ８、増幅器９および基準値設定器１０から
なる信号処理装置１２で信号処理する。潤滑油不足の発
生時には信号処理装置１２から異常判定信号を出力し、
報知装置１３を自動的に作動させることによって、軸受
装置１に潤滑油Ｇを給脂すべきことを報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば油圧ショベ
ルまたは油圧クレーン等の作業機に好適に用いられる軸
受用給脂時期判別制御装置に関し、特に、ピン結合部等
の軸受部で潤滑油が不足傾向になったか否かを早期に判
別できるようにした軸受用給脂時期判別制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の作業機にあっ
ては、ブーム、アームおよびバケット等からなる作業装
置を備え、この作業装置のブーム、アームおよびバケッ
トはそれぞれ軸受部（ピン結合部）を介して互いに回動
可能にピン結合されている。

【０００３】ここで、この種の従来技術による軸受部
は、ブームやアーム等の先端側に設けられたボス部材
と、このボス部材内に嵌合固着され内周側がピン挿通穴
となった筒状のブッシュと、前記ボス部材を相手方部材
に連結するため前記ブッシュのピン挿通穴を介して前記
ボス部材内に挿通された連結ピンとからなり、この連結
ピンとブッシュとの間にはグリース等の潤滑油を供給す
るようにしている。

【０００４】ところで、油圧ショベル等の作業装置にあ
っては、土砂等の掘削作業を行うため軸受部に大きな外
力が付加されることが多く、軸受部の連結ピンとブッシ
ュとの間では外力の影響により高熱が発生してしまう。
そして、連結ピンとブッシュとの間に供給したグリース
等の潤滑油は、このときの発熱により熱劣化したり、粘
度が低下することによって外部に漏洩し易くなる。

【０００５】このため、従来技術にあっては、例えば油
圧ショベルの稼働時間が一定の時間に達する毎に、手動
または自動給脂装置等を用いてグリース等の潤滑油を定
期的に供給し、前記軸受部の連結ピンとブッシュとの間
を潤滑状態に保持するメンテナンス作業を行うようにし
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然るに、上述した従来
技術では、例えば油圧ショベルのブーム、アームおよび
バケット間等、複数の軸受部に対して一定の給脂時間に
達する毎に同時並行的にに潤滑油を給脂するようにして
いるから、下記の如き不具合が生じている。

【０００７】即ち、土砂等の掘削作業時にあっては、例
えばブーム側の軸受部とバケット側の軸受部とでは互い
に異なる外力の影響を受けるために、各軸受部毎に発熱
量が相違し、潤滑油の漏洩量や消費量に違いが生じるこ
とになる。しかし、各軸受部毎に給脂時期を識別するに
は、作動時における異音の発生状態を各軸受部毎に検査
したり、各軸受部をそれぞれ分解して目視による検査を
行ったりする必要があり、多大な労力と時間を費やすこ
とになる。

【０００８】このため、従来技術では、各軸受部が潤滑
油不足に達する前に予め余裕をもって給脂時期を設定す
るようにしており、実際には各軸受部に余分な潤滑油が
メンテナンス時等に供給されることになって、グリース
等の潤滑油を無駄に消費させるという問題がある。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は各軸受部毎に連結ピン等の摺動
状態を検出することにより、各軸受部毎の潤滑状態を個
別に自動検出でき、潤滑油が不足傾向になったか否かを
早期に判別できるようにした軸受用給脂時期判別制御装
置を提供することを目的としている。

【００１０】また、本発明の他の目的は、各軸受部毎に
給脂時期を自動判別することより、給脂時期に達した軸
受部に対してグリース等の潤滑油を自動的に供給でき、
各軸受部を長期に亘って潤滑状態に保持できるようにし
た軸受用給脂時期判別制御装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、ボス部材を相手方部材に連
結ピンを介して回動可能に連結し少なくとも前記連結ピ
ンの周囲に潤滑油が給脂される軸受部と、この軸受部に
取付けられ前記ボス部材と連結ピンとの間の摺動状態を
検出する摺動状態検出手段と、この摺動状態検出手段か
らの検出信号に基づき前記ボス部材と連結ピンとの摺動
状態が正常であるか異常であるかを判定する摺動状態判
定手段と、この摺動状態判定手段によって異常判定を行
ったときに、前記軸受部が給脂時期に達したことを報知
する報知手段とからなる構成を採用している。

【００１２】上記構成によれば、摺動状態検出手段から
の検出信号に基づいて軸受部のボス部材と連結ピンとの
摺動状態が正常であるか異常であるかを、摺動状態判定
手段により自動判定することができ、異常と判定したと
きには報知手段を作動させることによって、前記軸受部
が給脂時期に達したことをオペレータ等に即座に報知で
きる。

【００１３】また、請求項２の発明は、ボス部材を相手
方部材に連結ピンを介して回動可能に連結し少なくとも
前記連結ピンの周囲に潤滑油が給脂される軸受部と、こ
の軸受部に取付けられ前記ボス部材と連結ピンとの間の
摺動状態を検出する摺動状態検出手段と、この摺動状態
検出手段からの検出信号に基づき前記ボス部材と連結ピ
ンとの摺動状態が正常であるか異常であるかを判定する
摺動状態判定手段と、この摺動状態判定手段によって正
常と判定したときには停止状態に保持され、異常判定時
には前記軸受部に対して潤滑油を自動給脂する自動給脂
手段とからなる構成を採用している。

【００１４】これにより、摺動状態判定手段が正常判定
を出力する間は自動給脂手段を停止状態に保持すること
ができ、異常判定を出力したときには自動給脂手段を作
動させることによって軸受部に対し潤滑油を自動的に給
脂できる。

【００１５】さらに、請求項３の発明では、前記軸受部
のボス部材内に内周側がピン挿通穴となった筒状のブッ
シュを設け、前記摺動状態検出手段は該ブッシュに対し
て前記連結ピンが相対回転するときの摺動状態を検出
し、前記連結ピンとブッシュとの間の潤滑状態を電気信
号として出力する構成としている。

【００１６】これにより、軸受部のボス部材内でブッシ
ュを介して連結ピンを相対回転させている間、連結ピン
とブッシュとが潤滑状態に保持されている限りは、前記
連結ピンがボス部材に対して円滑な相対回転を続けるよ
うになるから、例えばボス部材の振動は小さく抑えら
れ、摺動状態検出手段から出力される電気信号の振幅も
小さくなる。一方、連結ピンとブッシュとの間で潤滑油
が不足傾向になってくると、前記連結ピンがボス部材に
対して摩擦接触するようになるから、例えばボス部材の
振動はこれによって大きくなり、摺動状態検出手段から
出力される電気信号の振幅は大となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
軸受用給脂時期判別制御装置を油圧ショベルの軸受部等
に適用した場合を例に挙げて説明する。

【００１８】ここで、図１ないし図３は本発明の第１の
実施例を示している。図中、１は軸受部を構成する軸受
装置で、この軸受装置１は、例えばアーム（図示せず）
の先端側に設けられる筒状のボス部材２と、ボス部材２
内に嵌合固着された筒状のブッシュ３，３と、ボス部材
２の左，右両側に配設された相手方部材としての一対の
ブラケット４，４と、各ブラケット４をボス部材２に対
して相対回転可能に連結した連結ピン５とから構成され
ている。

【００１９】ここで、各ブラケット４はバケット（図示
せず）等に一体に設けられ、前記ブームの先端側でバケ
ットを回動させるときに、連結ピン５はボス部材２内で
各ブッシュ３を介して回動（摺動）変位するようにな
る。また、ボス部材２には給脂穴２Ａが形成され、給脂
穴２Ａにはグリースニップル６が螺着されている。そし
て、グリースニップル６にはグリースガン等の手動式給
脂装置（図示せず）を用いてグリース等の潤滑油Ｇが供
給され、この潤滑油Ｇはボス部材２と連結ピン５との間
に収容されることにより、各ブッシュ３と連結ピン５と
の間に徐々に補給される。

【００２０】７はボス部材２の外周側に設けた摺動状態
検出手段としての弾性波センサで、この弾性波センサ７
は、例えば圧電素子、磁気抵抗素子または半導体等を用
いた振動検出器により構成され、ボス部材２に螺着等の
手段で着脱可能に取付けられている。そして、弾性波セ
ンサ７は、連結ピン５が各ブッシュ３を介してボス部材
２に対し相対回転するときに、各ブッシュ３と連結ピン
５との間の摺動により生じる振動をボス部材２を介して
検出すると共に、例えば各ブッシュ３と連結ピン５との
間で潤滑油Ｇが不足傾向となったときの振動変化を検出
し、このときの検出信号を電気信号として後述の信号処
理装置１２に出力するものである。

【００２１】８は弾性波センサ７からの検出信号を濾波
する周波数フィルタで、この周波数フィルタ８はハイパ
スフィルタ等からなり、前記検出信号中に含まれる高周
波域の成分（信号）のみを取出し、これ以外の周波数成
分が後述の増幅器９に出力されるのを禁止させる構成と
なっている。この場合、土砂等の掘削作業時にバケット
やアームには掘削反力等による振動が伝わり、この振動
はボス部材２を介して弾性波センサ７で検出される。

【００２２】そこで、周波数フィルタ８は掘削反力等の
振動に起因した検出信号を濾波し、前記連結ピン５が各
ブッシュ３に対して摺動（回動）変位するときの振動
（例えば１００ｋＨz 以上の不可聴域の振動）のみを交
流波形の信号として取出すものである。

【００２３】９は周波数フィルタ８の次段に設けられた
増幅器で、この増幅器９は周波数フィルタ８を通過した
検出信号を増幅することにより、図３に示す特性線ｆの
如き交流波形の信号を後述の比較器１１に出力する。１
０はＲＯＭまたはＲＡＭ等からなる基準値設定器で、こ
の基準値設定器１０は予め決められた振幅レベルの基準
幅Ｂと基準時間ＴO とを更新可能に記憶し、後述する比
較器１１の比較演算時に基準幅Ｂと基準時間ＴO とを比
較器１１に出力するものである。

【００２４】１１は基準値設定器１０からの基準幅Ｂと
基準時間ＴO に対して増幅器９からの信号（特性線ｆ）
を比較演算する比較器で、この比較器１１は周波数フィ
ルタ８、増幅器９および基準値設定器１０と共に摺動状
態判定手段としての信号処理装置１２を構成している。
そして、信号処理装置１２はマイクロコンピュータ等か
らなり、その記憶回路（図示せず）内には図２に示す給
脂時期判定処理用のプログラム等が格納されている。

【００２５】さらに、１３は信号処理装置１２の出力側
に接続された報知手段としての報知装置で、この報知装
置１３はＬＥＤ等の表示ランプ、液晶表示器または警報
ブザー等によって構成される。そして、軸受装置１の各
ブッシュ３と連結ピン５との間で潤滑油不足が発生した
ときに、信号処理装置１２から異常判定信号が出力され
ることにより報知装置１３は作動され、軸受装置１に潤
滑油Ｇを給脂すべきことを油圧ショベルのオペレータ等
に報知するものである。

【００２６】本実施例による油圧ショベルの給脂時期判
別制御装置は上述の如き構成を有するもので、次に、信
号処理装置１２による給脂時期判定処理について図２お
よび図３を参照して説明する。

【００２７】まず、処理動作がスタートすると、弾性波
センサ７からの検出信号を周波数フィルタ８で濾波しつ
つ、これを増幅器９で増幅した状態で図３に例示する特
性線ｆの如き増幅後の信号として読込む（ステップ
１）。そして、ステップ２では特性線ｆの信号の振幅Ｘ
が基準幅Ｂ以上になったか否かを判定し、「ＮＯ」と判
定する間は軸受装置１での振動が比較的小さい状態にあ
ると判定できるから、例えば比較器１１で図３中の特性
線ｈの如く判定信号を低レベルに設定し、ステップ１に
戻ってこれ以降の処理を続ける。

【００２８】次に、ステップ２で「ＹＥＳ」と判定した
ときには特性線ｆの振幅Ｘが基準幅Ｂ以上となっている
ので、前記特性線ｈの判定信号を高レベルに設定する。
そして、この場合は軸受装置１での潤滑油不足により振
動が大きくなっている可能性があるから、ステップ３に
移って特性線ｆの振幅Ｘが基準幅Ｂ以上となる持続時間
ＴX ( X=1,2,…,i,i+1, …,n )を基準時間ＴO と比較す
る。そして、図３中に例示した特性線ｈの持続時間Ｔi
のように基準時間ＴO より小さいときには、例えばノイ
ズ等の影響で特性線ｆの振幅Ｘが基準幅Ｂ以上になった
として、ステップ３で「ＮＯ」と判定することにより、
ステップ１に戻ってこれ以降の処理を続ける。

【００２９】一方、特性線ｆの振幅Ｘが基準幅Ｂ以上と
なる持続時間ＴX が、特性線ｈの持続時間Ｔi+1 の如く
基準時間ＴO 以上となったときにはステップ３で「ＹＥ
Ｓ」と判定し、軸受装置１での潤滑油不足により振動が
大きくなっているものと判断できるから、ステップ４に
移って潤滑油不足を報知するために報知装置１３に異常
判定信号を出力し、報知装置１３を作動させることによ
って、軸受装置１に潤滑油Ｇを給脂すべきことを油圧シ
ョベルのオペレータ等に報知する。

【００３０】かくして、本実施例によれば、軸受装置１
のボス部材２に弾性波センサ７を取付け、連結ピン５が
各ブッシュ３を介してボス部材２に対し相対回転すると
きの振動を弾性波センサ７で検出すると共に、この検出
信号を周波数フィルタ８、増幅器９および基準値設定器
１０からなる信号処理装置１２で信号処理することによ
り、軸受装置１で潤滑油不足が発生しているか否かを自
動的に判別する構成としたから、潤滑油不足の発生時に
は信号処理装置１２から異常判定信号を出力することに
より、報知装置１３を自動的に作動させ、軸受装置１に
潤滑油Ｇを給脂すべきことを確実に報知することができ
る。

【００３１】また、信号処理装置１２には周波数フィル
タ８を設け、例えば土砂等の掘削作業時に掘削反力等に
よる振動がボス部材２に伝わる場合でも、掘削反力等の
振動に起因した検出信号を周波数フィルタ８によって濾
波する構成としたから、連結ピン５が各ブッシュ３に対
して相対回動するときの振動（例えば１００ｋＨz 以上
の不可聴域の振動）のみを交流波形の信号として取出し
つつ、これを周波数フィルタ８から増幅器９に向けて出
力でき、各ブッシュ３と連結ピン５との摺動または摩擦
状態を高精度に検出することができる。

【００３２】従って、本実施例によれば、油圧ショベル
の作業装置に付設される複数の軸受装置１等に対しても
弾性波センサ７を取付けておくことにより、各軸受装置
１毎に各ブッシュ３と連結ピン５との間の摺動状態（潤
滑状態）を個別に自動検出でき、各軸受装置１毎に潤滑
油が不足傾向になったか否かを早期に判別することがで
きると共に、潤滑油が不足傾向になったときには報知装
置１３を作動させてオペレータ等に即座に報知でき、該
当する軸受装置１に潤滑油Ｇを給脂すべきことを促すこ
とができる。

【００３３】そして、弾性波センサ７を用いることによ
り潤滑油の不足傾向時に、軸受装置１の各ブッシュ３と
連結ピン５との間に生じるカジリ、焼付き等の異常摩耗
の前駆現象を早期に検出でき、本来必要な給脂タイミン
グで給脂作業を適切に行うことができる。また、各軸受
装置１が潤滑油不足に達する前に予め十分な余裕をもっ
て給脂時期を設定する必要がなくなるので、従来技術で
述べたように実際には必要のない余分な潤滑油Ｇの給脂
作業を省略でき、例えば予め決められた定期的な給脂作
業を省き、グリース等の潤滑油Ｇが無駄に消費されるよ
うな事態をなくすことができる。

【００３４】次に、図４および図５は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例の特徴は、潤滑油不足と判定した
ときに自動給脂手段を作動させることによって、グリー
ス等の潤滑油を自動的に給脂する構成としたことにあ
る。なお、本実施例では前述した図１等に示す第１の実
施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を
省略するものとする。

【００３５】図中、２１は自動給脂手段としての自動給
脂装置で、この自動給脂装置２１は後述する給脂制御装
置３８および自動給脂機構２２からなり、この自動給脂
機構２２は図５に示す後述のグリース容器２３、グリー
スポンプ２４、切換弁２９，３２および分配弁３５等に
よって構成されるものである。

【００３６】２３はグリース等の潤滑油Ｇを収容した油
タンクとしてのグリース容器で、このグリース容器２３
は図５に示すように、予め一定量の潤滑油Ｇが充填さ
れ、油圧ショベルの上部旋回体（図示せず）等に交換可
能に配設されている。そして、グリース容器２３は内部
のグリース残量が少なくなったとき等に、予め一定量の
潤滑油Ｇが充填された別のグリース容器２３とオペレー
タにより交換されるものである。

【００３７】２４はグリース容器２３上に設けられたポ
ンプとしてのグリースポンプで、このグリースポンプ２
４は、シリンダ２４Ａと、該シリンダ２４Ａ内に摺動可
能に挿嵌された駆動ピストン２４Ｂおよびポンプピスト
ン２４Ｃ等とからなり、このポンプピストン２４Ｃはシ
リンダ２４Ａ内にポンプ室２４Ｄを画成している。そし
て、ポンプ室２４Ｄは吸込管２５を介してグリース容器
２３内に接続され、吸込管２５の途中にはグリース容器
２３内の潤滑油Ｇがポンプ室２４Ｄ側に向けて流通する
のを許し、逆向きの流れを阻止する吸込用のチェック弁
２６が設けられている。

【００３８】また、グリースポンプ２４のポンプ室２４
Ｄには吐出管２７が接続され、この吐出管２７の途中に
は、ポンプ室２４Ｄからの潤滑油Ｇが後述の切換弁３２
側に向けて流通するのを許し、逆向きの流れを阻止する
吐出用のチェック弁２８が設けられている。そして、グ
リースポンプ２４は後述する油圧ポンプ３０からの圧油
で駆動されることにより、ポンプピストン２４Ｃでポン
プ室２４Ｄを拡縮させる。これにより、グリース容器２
３内の潤滑油Ｇは吸込管２５を介してポンプ室２４Ｄに
吸込まれ、ポンプ室２４Ｄ内の潤滑油Ｇは吐出管２７を
介して後述の分配弁３５側に向けて吐出される。

【００３９】２９は油圧源となる油圧ポンプ３０、タン
ク３１とグリースポンプ２４との間に配設されたポンプ
駆動用の切換弁を示し、この切換弁２９は例えば４ポー
ト２位置の電磁式方向切換弁により構成され、給脂制御
装置３８からの制御信号により吐出位置（イ）と吸込位
置（ロ）とに切換制御される。そして、切換弁２９は吐
出位置（イ）と吸込位置（ロ）とに繰返し切換えられる
ことによって、グリースポンプ２４の駆動ピストン２４
Ｂを上，下に摺動変位（駆動）させるものである。

【００４０】３２は吐出管２７と給脂配管３３との間に
配設された給脂用の切換弁で、この切換弁３２は例えば
３ポート２位置の電磁式方向切換弁により構成され、還
流位置（ハ）から給脂位置（ニ）に切換えられたときに
吐出管２７を給脂配管３３に連通させることにより、分
配弁３５に向けて潤滑油Ｇが供給されるのを許すもので
ある。また、切換弁３２は還流位置（ハ）に復帰したと
きに給脂配管３３を戻し管３４を介してグリース容器２
３に連通させ、分配弁３５に向けた潤滑油Ｇの供給を停
止させると共に、給脂配管３３側の一部の潤滑油Ｇが戻
し管３４を介してグリース容器２３に還流されるのを許
す構成となっている。

【００４１】３５はグリースポンプ２４に吐出管２７お
よび給脂配管３３等を介して接続された分配弁で、この
分配弁３５は流入側が給脂配管３３に接続され、流出側
が図４に示すように給脂配管３６等を介して軸受装置１
のグリースニップル６に接続されている。そして、分配
弁３５は給脂配管３３側から供給される潤滑油Ｇの圧力
（吐出圧）により予め決められた給脂サイクルをもって
駆動され、例えば図４に示す軸受装置１側に給脂配管３
６等を介して潤滑油Ｇを自動的に供給する構成となって
いる。

【００４２】３７はグリースポンプ２４による潤滑油Ｇ
の吐出圧を検出する圧力検出手段としての圧力スイッチ
で、この圧力スイッチ３７はチェック弁２８と切換弁３
２との間に位置して吐出管２７の途中に設けられ、常時
は開成状態に保持される。そして、吐出管２７内の圧力
が予め決められた設定圧以上まで上昇したときに圧力ス
イッチ３７は閉成し、これにより１回の給脂サイクルが
完了したものとして、グリースポンプ２４の作動を停止
させるための検出信号を給脂制御装置３８に出力するも
のである。

【００４３】さらに、３８はマイクロコンピュータ等に
よって構成された給脂制御装置で、この給脂制御装置３
８は入力側が信号処理装置１２および圧力スイッチ３７
等に接続され、出力側が切換弁２９，３２等に接続され
ている。そして、給脂制御装置３８はＲＯＭ、ＲＡＭ等
からなる記憶部（図示せず）内に給脂制御用プログラム
等を格納し、ポンプ駆動制御処理を含む自動給脂制御処
理等を行うようになっている。

【００４４】本実施例による給脂時期判別制御装置に適
用する自動給脂装置２１は上述の如き構成を有するもの
で、次に、その作動について説明する。

【００４５】まず、信号処理装置１２の比較器１１等に
より軸受装置１側の潤滑状態が良好であるとする正常判
定信号を出力する間、給脂制御装置３８は自動給脂機構
２２に停止信号を出力し、切換弁２９を吐出位置（イ）
と吸込位置（ロ）とのいずれかに停止させると共に、切
換弁３２を還流位置（ハ）に保持させる。これにより分
配弁３５は作動が停止され、給脂配管３６等を介した軸
受装置１への給脂作業は停止されたままとなる。

【００４６】次に、信号処理装置１２により軸受装置１
側で潤滑油不足が発生したとして異常判定信号を出力し
たときには、給脂制御装置３８が自動給脂機構２２に作
動制御信号を出力し、切換弁２９を吐出位置（イ）と吸
込位置（ロ）とに繰返し切換える。

【００４７】これにより、グリースポンプ２４の駆動ピ
ストン２４Ｂは油圧ポンプ３０からの圧油で上，下に摺
動変位（駆動）され、ポンプピストン２４Ｃでポンプ室
２４Ｄを拡縮させる。そして、グリースポンプ２４によ
りグリース容器２３内の潤滑油Ｇを吸込管２５を介して
ポンプ室２４Ｄに吸込みつつ、ポンプ室２４Ｄ内の潤滑
油Ｇを吐出管２７を介して切換弁３２側に向けて吐出さ
せる。

【００４８】また、この状態で給脂制御装置３８は切換
弁３２を還流位置（ハ）から給脂位置（ニ）に切換える
ことにより、吐出管２７を給脂配管３３に連通させ、グ
リースポンプ２４から吐出された潤滑油Ｇを分配弁３５
側に向けて流通させる。そして、分配弁３５はこの潤滑
油Ｇの圧力で作動されることにより給脂サイクルを実行
し、潤滑油不足と判定された軸受装置１に対し給脂配管
３６等を介して潤滑油Ｇを自動的に給脂する。

【００４９】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、信号処理装置１２側
で潤滑油不足と判定したときに自動給脂装置２１を自動
的に作動させることができ、給脂時期に達した軸受装置
１に対してグリース等の潤滑油Ｇを迅速に自動供給でき
ると共に、各軸受装置１に対して適正なタイミングで自
動給脂を行うことができ、それぞれの軸受装置１を長期
に亘って潤滑状態に保持し、油圧ショベル等の作業性や
信頼性を確実に向上できる。

【００５０】なお、前記各実施例では、軸受装置１のボ
ス部材２に弾性波センサ７を取付けることにより、ブッ
シュ３と連結ピン５との間の摺動時に発生する振動を検
出するものとして述べたが、本発明はこれに限るもので
はなく、例えば超音波センサを用いて軸受部の摺動状態
を検出してもよく、力センサ（圧力センサ）または歪セ
ンサ等を用いて摺動状態検出手段を構成するようにして
もよいものである。

【００５１】そして、摺動状態検出手段として超音波セ
ンサを用いる場合には、例えばボス部材２側からブッシ
ュ３を介して連結ピン５の外周面に向け超音波を発信さ
せ、これが連結ピン５の外周面等で反射されるときの反
射波から、ブッシュ３と連結ピン５との間の摺動面形状
を検出でき、これによってブッシュ３と連結ピン５との
間で油膜切れに起因したカジリや焼付き等の異常摩耗の
前駆現象が発生しているか否かを早期に知ることができ
る。

【００５２】また、力センサまたは歪センサを用いて摺
動状態検出手段を構成するようにした場合には、この力
センサまたは歪センサを連結ピン等に埋込むように取付
け、この連結ピンに付加される力または歪みを測定す
る。そして、カジリや焼付き等の異常摩耗が生じたとき
には、これにより摩擦係数が上り、連結ピンに対する捩
れ等の力が急増するから、この捩れ力を随時測定するこ
とにより、異常摩耗現象の時期を推測する。

【００５３】さらに、前記各実施例では、軸受用給脂時
期判別制御装置を油圧ショベルに適用する場合を例に挙
げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば油圧ク
レーンの軸受部等、種々の機械類の軸受部（ピン結合
部）や給脂が必要とされる部位等にも適用できるもので
ある。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、請求
項１に記載の如く、軸受部に取付けた摺動状態検出手段
からの検出信号に基づき、摺動状態判定手段により軸受
部のボス部材と連結ピンとの摺動状態が正常であるか異
常であるかを自動判定し、異常と判定したときには報知
手段を作動させる構成としたから、各軸受部毎の潤滑状
態を個別に自動検出でき、潤滑油が不足傾向になったか
否かを早期に判別できると共に、軸受部が給脂時期に達
したときには、これをオペレータ等に即座に報知でき、
潤滑油を無駄に消費することなく、給脂作業の必要なと
きを高い信頼性をもって知らせることができる。

【００５５】また、請求項２に記載の発明では、摺動状
態判定手段によって正常と判定したときには自動給脂手
段を停止状態に保持し、異常判定時には自動給脂手段を
作動させて軸受部に対し潤滑油を自動給脂する構成とし
たから、各軸受部毎に給脂時期を自動判別することよ
り、給脂時期に達した軸受部に対してグリース等の潤滑
油を自動的に供給でき、潤滑油を無駄に消費することな
く、各軸受部を長期に亘って潤滑状態に保持することが
できる。

【００５６】さらに、請求項３に記載の発明では、軸受
部のボス部材内でブッシュを介して連結ピンを相対回転
させている間、連結ピンとブッシュとが潤滑状態に保持
されている否かを正確に知ることができ、連結ピンとブ
ッシュとの間で潤滑油が不足傾向になったときを、電気
信号として高精度に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による軸受装置およびそ
の給脂時期判別制御装置を示す全体構成図である。

【図２】図１中の信号処理装置による給脂時期判定処理
を示す流れ図である。

【図３】図１中の増幅器による増幅後の信号および比較
器による判定信号を示す特性線図である。

【図４】本発明の第２の実施例による軸受装置およびそ
の給脂時期判別制御装置等を示す全体構成図である。

【図５】図４中の軸受用給脂時期判別制御装置を示す回
路構成図である。

【符号の説明】

１軸受装置（軸受部）２ボス部材３ブッシュ４ブラケット（相手方部材）５連結ピン７弾性波センサ（摺動状態検出手段）８周波数フィルタ９増幅器１０基準値設定器１１比較器１２信号処理装置（摺動状態判定手段）１３報知装置（報知手段）２１自動給脂装置（自動給脂手段）２４グリースポンプ２９ポンプ駆動用の切換弁３０油圧ポンプ３１タンク３２給脂用の切換弁３３，３６給脂配管３５分配弁２８給脂制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボス部材を相手方部材に連結ピンを介し
て回動可能に連結し少なくとも前記連結ピンの周囲に潤
滑油が給脂される軸受部と、この軸受部に取付けられ前
記ボス部材と連結ピンとの間の摺動状態を検出する摺動
状態検出手段と、この摺動状態検出手段からの検出信号
に基づき前記ボス部材と連結ピンとの摺動状態が正常で
あるか異常であるかを判定する摺動状態判定手段と、こ
の摺動状態判定手段によって異常判定を行ったときに、
前記軸受部が給脂時期に達したことを報知する報知手段
とから構成してなる軸受用給脂時期判別制御装置。
【請求項２】ボス部材を相手方部材に連結ピンを介し
て回動可能に連結し少なくとも前記連結ピンの周囲に潤
滑油が給脂される軸受部と、この軸受部に取付けられ前
記ボス部材と連結ピンとの間の摺動状態を検出する摺動
状態検出手段と、この摺動状態検出手段からの検出信号
に基づき前記ボス部材と連結ピンとの摺動状態が正常で
あるか異常であるかを判定する摺動状態判定手段と、こ
の摺動状態判定手段によって正常と判定したときには停
止状態に保持され、異常判定時には前記軸受部に対して
潤滑油を自動給脂する自動給脂手段とから構成してなる
軸受用給脂時期判別制御装置。
【請求項３】前記軸受部のボス部材内には内周側がピ
ン挿通穴となった筒状のブッシュを設け、前記摺動状態
検出手段は該ブッシュに対して前記連結ピンが相対回転
するときの摺動状態を検出し、前記連結ピンとブッシュ
との間の潤滑状態を電気信号として出力する構成として
なる請求項１または２に記載の軸受用給脂時期判別制御
装置。