JPH11118622A - 回転体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転軸などに加工を施す必要もなく、常時かつ
確実に回転体や転動体やなどの温度を検出することがで
き、低コストな回転体装置を提供する。 【解決手段】回転体装置としての軸受装置１は内輪２と
外輪３と転動体４と温度検出部５と受信部６と処理装置
７を備えている。温度検出部５は内輪２に取付けられ振
動子１２と検出側コイル１３とケーブル１４とを備えて
いる。振動子１２として水晶が用いられる。受信部６は
外輪３に取付けられ受信側コイル１６を備えている。受
信側コイル１６はケーブル１７を介して処理装置７と接
続している。コイル１３，１６は互いに相対して設けら
れている。処理装置７はコイル１３，１６を介して振動
子１２に電力を供給する。振動子１２は内輪２の温度に
応じた周波数で振動する。振動子１２の振動に基づく信
号は処理装置７に入力される。処理装置７は軸受装置１
が作動推奨範囲内であるか否かを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械、航空
機、鉄道車両、産業機械などに用いられる回転体装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械、航空機、鉄道車両、産業機械
などに用いられ、回転体と固定体と前記固定体と回転体
との間に転動自在に設けられた転動体などを備えた回転
体装置としての軸受装置において、転動体などの損傷を
防止するために、この軸受装置の回転体、固定体、転動
体や、この転動体を固定体と回転体との間に保持する保
持器などの温度を検出することがある。

【０００３】従来、軸受装置の固定体の温度を検出する
際には、熱電対などの温度検出器を固定体に取付けこの
温度検出器からの信号を信号線を介して取出している。
一方、回転体の温度を検出する際には、前述した温度検
出器を回転体に取付け、回転体に取付けられた導電性の
スリップリングや、周波数変調された電波あるいは光を
用いたテレメータ装置を介して前記温度検出器からの信
号を取出している。

【０００４】また、軸受装置の前記転動体や保持器の温
度を検出するのは極めて難しく、温度変化によって変色
する感熱紙を貼付けたり塗料を塗布したりして、前記転
動体や保持器の最高温度を検出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、回転
体の温度検出器から信号を取出すために、スリップリン
グを用いる方法は、このスリップリングを軸受装置が取
付けられた回転軸の端部に設け、この端部から前述した
信号を取出す必要がある。このため、回転軸の端部の構
造に制約が生じるとともに、前記回転体から回転軸の端
部まで信号線などを設ける必要があって、回転体と接し
かつ回転軸の軸方向に沿って設けられたスペーサ部材や
回転軸などに加工を施す必要が生じる。

【０００６】テレメータ装置を用いる方法は、回転体に
テレメータ装置の発信器を取付ける必要が生じるととも
に、この発信器に電力を供給する電源を設ける必要が生
じる。電源として電池を用いると、電池を交換する度に
軸受装置の使用を一旦中止する必要が生じる。電波を用
いても、常時電力を供給する必要があり、電源としての
電力供給装置が高価となって好ましくない。さらに、こ
れらの回路部品の許容温度により測定温度範囲が限定さ
れる。

【０００７】さらに、光を用いたテレメータ装置は、そ
の発信器と受信器との間に軸受装置の潤滑油などの光を
遮蔽する物体がはいると信号をとりだせなくなる。温度
変化によって変色する感熱紙を貼付けたり塗料を塗布し
たりするのでは、常時、回転体、転動体や保持器などの
温度を検出することはできない。

【０００８】また、前述したように、回転体などの温度
を常時検出するのは困難であるため、従来、転動体など
の損傷を防止するために、固定体のみに熱電対などの温
度検出器を取付け、この固定体の温度のみまたは回転体
と固定体との温度差のみをチェックして、軸受装置が作
動推奨範囲内であるか否かを判定している。

【０００９】固定体の温度のみによって軸受装置が作動
推奨範囲内であるか否かを判定するのでは、固定体の熱
容量が大きな場合に、図１６に示すように、回転体、転
動体及び保持器などの温度が急激に上昇しても固定体の
温度が比較的緩やかにしか上昇しないので、この回転体
などの急激な温度上昇を検出することができない。この
ため、軸受装置が作動推奨範囲を逸脱しても解らない。

【００１０】また、回転体と固定体との温度差のみによ
って軸受装置が作動推奨範囲内であるか否かを判定する
のでは、図１５に示すように、回転体と固定体との温度
が互いに同じように上昇する場合に、軸受装置を形成す
る鋼の焼戻し温度や潤滑油の使用限界温度を前記回転体
などの温度が超えても検出することができない。このた
め、軸受装置が作動推奨範囲を逸脱しても解らない。

【００１１】本発明は前記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、回転軸などに加工を施す
必要もなく、常時かつ確実に回転体や転動体などの温度
を検出することができるとともに、低コストな回転体装
置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載の本発明の回転体装置
は、固定体と回転体とこれら固定体と回転体との間に転
動自在に設けられた転動体とを備えた回転体装置におい
て、前記回転体と転動体のうちどちらか一方の温度を検
出し、この温度に応じた信号を発する発信子を備えた第
１の温度検出手段と、前記第１の温度検出手段の発信子
が発した信号を受信する受信子を備えた受信手段と、前
記受信手段が受信した信号に基づいて回転体または転動
体の温度が回転体装置の作動推奨範囲内であるか否かを
判定する判定手段とを備えたことを特徴としている。

【００１３】請求項１に記載の発明の実施にあたって、
前記第１の温度検出手段が水晶からなる振動子を備えて
もよい。前記目的をさらに確実に達成するために、前記
発信子と受信子とが、前記回転体が１回転するうちに少
なくとも一度は、互いに相対するのが望ましい。

【００１４】前記回転体装置は、第１の温度検出手段の
発信子が、検出した回転体または転動体の温度に応じた
信号を発し、受信手段の受信子がこの信号を受信するの
で、信号線を介して温度信号を取出す必要もなく、確実
に回転体または転動体の温度を検出することができる。

【００１５】また、温度検出手段に水晶からなる振動子
を設けると、発信子などの電源として電池を用いなくて
も高価な電力供給装置を用いる必要がないため、回転体
装置自体のコストを抑制することができる。水晶の共振
周波数は温度に応じて変化するので、確実に回転体の温
度に応じた信号を取出すことができる。

【００１６】さらに、回転体が１回転するうちに少なく
とも一度は互いに相対するように発信子と受信子とを設
けると、常時かつより確実に回転体または転動体の温度
を検出することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１及び図２は第１の実施形態
を示し、図１は本発明の第１の実施形態の回転体装置の
一例としての軸受装置１の構成を示すブロック図、図２
は軸受装置１の一部を拡大して示す断面図である。

【００１８】軸受装置１は、図２に示すように、回転体
をなす内輪２と、固定体をなす外輪３と転動体４などを
備えたころがり軸受であって、内輪２に取付けられかつ
第１の温度検出手段としての温度検出部５と、外輪３に
取付けられかつ受信手段としての受信部６と、受信部６
に接続されかつ判定手段としての処理装置７などを備え
ている。

【００１９】内輪２は、円環状に形成されかつ回転軸８
などと固定されており、この回転軸８とともに回転軸８
の軸線Ｐまわりに回転するようになっている。外輪３
は、内輪２の外径より大きな内径を有する円環状に形成
されている。転動体４としては金属などからなるころや
玉などが用いられる。転動体４は、保持器９などによっ
て前記内輪２と外輪３との間に転動自在に保持されて、
前述した内輪２の回転を外輪３に伝えないようになって
いる。

【００２０】また、前記内輪２はその一部が切り欠かれ
て形成された検出部取付け切欠部１０を備えている、図
示例において、検出部取付け切欠部１０は、内輪２の外
周面と前記軸線Ｐ方向に沿った端部とに亘って設けられ
ている。

【００２１】前記外輪３は、内輪２が軸線Ｐ回りに１回
転するうちに少なくとも一度は、内輪２の前記検出部取
付け切欠部１０と相対する位置に、一部が切り欠かれて
形成された受信部取付け切欠部１１を備えている。図示
例において、受信部取付け切欠部１１は、外輪３の内周
面と前記軸線Ｐ方向に沿った端部とに亘って設けられて
いる。

【００２２】温度検出部５は、振動子１２と、発信子と
しての検出側コイル１３と、振動子１２と検出側コイル
１３とを互いに接続するケーブル１４などを備えてい
る。振動子１２としては水晶が用いられている。

【００２３】振動子１２は内輪２と接して設けられてお
り、その温度が、内輪２からの熱伝達によって内輪２の
温度に追従するようになっている。振動子１２は前記ケ
ーブル１４を介して励振されることによって、内輪２の
温度に依存した周波数で残留振動するようになってい
る。例えば、振動子１２は内輪２の温度が上昇すると前
述した振動周波数が増加するようになっている。

【００２４】検出側コイル１３は、内輪２の外周面側に
露出して設けられている。発信子としての検出側コイル
１３は、後述する受信側コイル１６からの可変周波数の
電波を受信し、また振動子１２からの共振周波数の電波
を送信する機能を有している。

【００２５】また、温度検出部５は、前記振動子１２と
検出側コイル１３とケーブル１４とが、非磁性でかつ絶
縁性のプラスチック樹脂やセラミックなどからなる検出
側コイル保護部１５によって包囲された状態で、前記検
出部取付け切欠部１０内に取付けられている。

【００２６】受信部６は、受信子としての受信側コイル
１６を備えている。受信側コイル１６は、外輪３の内周
面側に露出し、かつ内輪２が軸線Ｐ回りに１回転するう
ちに少なくとも一度、内輪２の検出側コイル１３と相対
する位置に設けられている。

【００２７】受信子としての受信側コイル１６は、振動
子１２を励振する可変周波数の電波を発振し、また振動
子１２からの共振周波数を受信する機能を有している。
受信側コイル１６にはケーブル１７が接続している。こ
のケーブル１７は、処理装置７に接続している。

【００２８】また、受信部６は、前記受信側コイル１６
とケーブル１７とが、非磁性でかつ絶縁性のプラスチッ
ク樹脂やセラミックなどからなる受信側コイル保護部１
８によって包囲された状態で、前記受信部取付け切欠部
１１内に取付けられている。

【００２９】また、受信側コイル１６は、可変周波数の
電波を発し、検出側コイル１３により受信して、水晶振
動子１２を励振するようになっている。検出側コイル１
３は、振動子１２が振動することによって生じかつ振動
子１２の振動周波数に応じた信号を受信側コイル１６に
伝えるようになっている。

【００３０】温度検出部５および受信部６を前記切欠部
１０，１１内に取付ける際には、前記保護部１５，１８
ごと圧入したり接着剤などによって内輪２および外輪３
に固定しても良く、またはボルトなどを用いて固定して
も良い。

【００３１】前記処理装置７は、ＣＰＵなどを有する演
算装置であって、図１に示すように、送受信部２０と、
増幅部２１と、周波数検出部２２と、温度変換部２３
と、判定部２４とを備えている。

【００３２】送受信部２０は、送信器２５と受信器２６
と切替え部２７とを備えている。送信器２５と受信器２
６とはそれぞれ前記受信側コイル１６に接続している。
切替え部２７は、前記送信器２５と受信器２６とに接続
している。受信器２６は増幅部２１に接続している。

【００３３】切替え部２７は、水晶振動子１２を励振す
るための電力を前記送信器２５を介して受信側コイル１
６に供給する場合と、前記受信器２６が前記振動子１２
が振動して前記検出側コイル１３から発し受信側コイル
１６を介して伝えられる信号を受信する場合とを切り換
えるようになっている。

【００３４】受信器２６は、コイル１３，１６などを介
して伝えられた振動子１２の振動周波数に応じた信号を
増幅部２１に向かって出力するようになっている。増幅
部２１は、前記受信器２６と接続しており、レベル判定
部２８と信号増幅部２９とを備えている。レベル判定部
２８は、前記信号増幅部２９が出力した信号が所定のし
きい値を超えているか否かを判定するとともに、外部か
ら前記しきい値を設定されるようになっている。なお、
このしきい値は、水晶などからなる振動子１２が振動し
信号増幅部２９が増幅した信号の振幅を、雑音などとあ
やまりなく区別できる値とするのが望ましい。

【００３５】信号増幅部２９は、前記受信器２６と接続
しており、前記レベル判定部２８が受信器２６が出力し
た信号が前記しきい値を超えていると判定した信号を前
記切換え部２７に出力する。切換え部２７はこの信号に
より、送信器２５の出力をゲート部３１に出力する。

【００３６】このことは、送信器２５から受信側コイル
１６を経て振動子１２に送られる可変周波数が、振動子
１２の温度に相当する共振周波数と一致した時にのみ、
その共振周波数が振動子１２から検出側コイル１３を経
て受信側コイル１６に電波として受信され、通常この電
波は短時間に消滅する。

【００３７】従って、この電波がレベル判定部２８で所
定のしきい値を超えたと判断されるとパルスとなり、後
述するゲート部３１に入力される。同時に、この共振周
波数は送信器２５から振動子１２に送信された可変周波
数に等しいから、この信号もゲート部３１に入力する。

【００３８】ゲート部３１では、レベル判定部２８から
の信号で基準時間記憶部３０の記憶時間に等しい幅のパ
ルスを発生し、そのパルスと送信器２５からの信号をパ
ルス状にした信号とのＡＮＤをとってカウンタ部３２に
出力する。

【００３９】周波数検出部２２は、基準時間記憶部３０
と、ゲート部３１と、カウンタ部３２とを備えている。
基準時間記憶部３０はゲート部３１と接続しかつカウン
タ部３２が前記信号の周波数を検出する際の基準時間を
記憶している。基準時間記憶部３０は、前記レベル判定
部２８が信号増幅器２９が出力した信号が前記しきい値
を超えたと判定した際に、前述した基準時間をゲート部
３１に向かって出力するようになっている。

【００４０】ゲート部３１は、前記送信器２５、前記レ
ベル判定部２８とカウンタ部３２とに接続しており、送
信器２５の出力をパルス列にした信号を、レベル判定部
２８が信号を出力後で、かつ前記基準時間内のみを出力
するようになっている。

【００４１】カウンタ部３２は、温度変換部２３と接続
しており、基準時間内の前記しきい値を超えたパルス状
の信号を数える機能を有している。カウンタ部３２は、
振動子１２の共振時の振動周波数を得ることができ、こ
の振動周波数を温度変換部２３に向かって出力するよう
になっている。

【００４２】温度変換部２３は、判定部２４に接続して
おり、前述したように周波数検出部２２のカウンタ部３
２から入力された振動周波数に基づいて、この周波数に
応じた温度を求めて判定部２４に向かって出力するよう
になっている。

【００４３】例えば、振動子１２として内輪２の温度が
１０度の時の振動周波数が１０．０１０ＭＨｚでかつ内
輪２の温度が１００度の時の振動周波数が１０．１００
ＭＨｚとなる水晶を用い、基準時間記憶部３０が記憶し
ている基準時間が１ｍｓｅｃ（１／１０００ｓｅｃ）の
ときには、カウンタ部３２には、温度が１０度のとき１
００１０パルスの信号が入力されかつ温度が１００度の
とき１０１００パルスの信号が入力されることとなる。

【００４４】そして、カウンタ部３２は、上記パルス数
を、温度変換部２３に向かって出力する。温度変換部２
３は値１００１０が入力されると内輪２の温度が１０度
と求め、値１０１００が入力されると内輪２の温度が１
００度と求めることとなる。

【００４５】判定部２４は、前記外輪３に装着されかつ
この外輪３の温度を検出する第２の温度検出手段として
の固定体温度検出器３３が接続しており、外輪３の温度
が入力されるようになっている。判定部２４は、第１の
判定部３４と第２の判定部３５とを備えている。

【００４６】第１の判定部３４は、内輪２の温度と外輪
３の温度とのうち高い方の温度が第１の所定温度ΔＴ１
（図１５に示す）を超えたか否かを判定する機能を有し
ている。第２の判定部３５は、内輪２の温度と外輪３の
温度との差が第２の所定温度ΔＴ２（図１６に示す）を
超えたか否かを判定する機能を有している。

【００４７】判定部２４は、前記第１の判定部３４が第
１の所定温度ΔＴ１を超えたと判定した場合または、第
２の判定部３５が第２の所定温度ΔＴ２を超えたと判定
した場合のうち、少くともどちらか一方を判定した場合
に、軸受装置１の作動推奨範囲を逸脱したと判定する機
能を有している。なお、この作動推奨範囲とは、経済的
にまたは技術的に、軸受装置１が作動するときの内輪
２、外輪３および転動体４などに許容される温度範囲を
示している。

【００４８】このように、判定部２４が作動推奨範囲を
逸脱したと判定した後には、外部に警報を発したり、軸
受装置１の運転などを停止するなどの処置を施すのが望
ましい。また、前述した第１及び第２の所定温度ΔＴ
１，ΔＴ２は、前記内輪２、外輪３、転動体４などの材
質及び構造などに応じた値とするのが望ましい。

【００４９】本実施形態によれば、回転体である内輪２
の温度を、水晶からなる振動子１２の振動を用いて検出
し、かつ振動子１２が発した信号をコイル１３，１６を
介して処理装置７に取り込むので、回転軸８の端部など
の構造に対する制約が生じないとともに回転軸８などに
温度信号を取出すための加工を施す必要がない。

【００５０】振動子１２に対する電力の供給を、コイル
１３，１６を介して行うため、回転体としての内輪２に
電池などの電源を取付ける必要がないとともに、高価な
電源供給装置を用いる必要がないので、常時、内輪２の
温度を検出できかつ軸受装置１のコストを低減すること
ができる。

【００５１】また、前記コイル１３，１６を互いに相対
するように設けたので、常時かつ確実に振動子１２から
の信号を取出すことができ、内輪２の温度を検出するこ
とができる。

【００５２】さらに、第１の判定部３４が、内輪２の温
度と外輪３の温度のうち高い方の温度が第１の所定温度
ΔＴ１を超えと判定した場合に、判定部２４は、軸受装
置１が作動推奨範囲を逸脱したと判定するので、回転体
である内輪２と固定体である外輪３とが同じように温度
が上昇する場合にも、確実に作動推奨範囲を逸脱したか
否かを判定することができる。

【００５３】第２の判定部３５が、内輪２の温度と外輪
３の温度との差が第２の所定温度ΔＴ２を超えたと判定
した場合に、判定部２４は、軸受装置１が作動推奨範囲
を逸脱したと判定するので、例えば外輪３の熱容量が大
きな場合にも確実に内輪２の温度を検出でき、確実に作
動推奨範囲を逸脱したか否かを判定することができる。

【００５４】図３から図５は第２の実施形態を示し、第
１の実施形態と同一構成部分は同一符号を付して説明を
省略する。回転体装置の一例としての本実施形態の軸受
装置４１は、前記内輪２と接しかつ内輪２と同心をなす
円板状の内輪スペーサ部材４２を内輪２に対し軸線Ｐ方
向に沿って設け、この内輪スペーサ部材４２に温度検出
部５を設けている。温度検出部５は、振動子１２を内輪
２と接するように設け、図３および図４に示すように検
出側コイル１３を内輪スペーサ部材４２の外周面側に露
出して設けているとともに、振動子１２と検出側コイル
１３との間をケーブル１４によって接続している。

【００５５】また、図３及び図４に示すように、軸受装
置４１は、前記軸線Ｐ方向に沿いかつ内輪スペーサ部材
４２が設けられた側と同方向に、前記外輪３と接しかつ
外輪３と同径の円環状に形成された外輪スペーサ部材４
３を設け、この外輪スペーサ部材４３に受信部６を設け
ている。

【００５６】図３に示すように、温度検出部５を内輪ス
ペーサ部材４２に取付ける検出側コイル保護部１５は、
内輪２及び内輪スペーサ部材４２の外周面から外周方向
に突出して形成しても良い。また、図４に示すように、
受信部６を外輪スペーサ部材４３に取付ける受信側コイ
ル保護部１８は、外輪３及び外輪スペーサ部材４３の内
周面から内周方向に突出して形成しても良い。

【００５７】また、図５に示すように、受信部６を外輪
３および外輪スペーサ部材４３に設けることなく、例え
ば軸受装置４１のハウジング４４などの前記内輪２、外
輪３および転動体４などと別体の部材に取付けても良
い。

【００５８】なお、図５に示すように、受信部６をハウ
ジング４４などに取付ける場合には、図示するように前
記コイル１３，１６が互いに軸線Ｐ方向に沿って相対す
るように、前記温度検出部５と受信部６とを設けても良
く、コイル１３，１６が互いに前記軸線Ｐに対し直交な
どの交差する方向に沿って相対するように、温度検出部
５と受信部６とを設けても良い。

【００５９】本実施形態によれば、前述した第１の実施
形態と同様に、回転軸８の端部などの構造に対する制約
が生じないとともに回転軸８などに温度信号を取出すた
めに加工を施す必要がない。

【００６０】また、内輪２に電池などを取付ける必要が
ないとともに、高価な電源供給装置を用いる必要がな
い。このため、常時、内輪２の温度を検出できかつ軸受
装置４１のコストを低減することができる。

【００６１】さらに、内輪２と外輪３とが同じようにそ
の温度が上昇する場合にも確実に作動推奨範囲を逸脱し
たか否かを判定することができるとともに、例えば外輪
３の熱容量が大きな場合にも確実に内輪２の温度を検出
でき、確実に作動推奨範囲を逸脱したか否かを判定する
ことができる。

【００６２】また、図３および図４に示すように、温度
検出部５を内輪２の外周面から突出して形成し、また
は、受信部６を外輪３の内周面から突出して形成して、
前記コイル１３，１６間の間隔を短くした場合には、前
記コイル１３，１６の小型化が可能となって、軸受装置
４１を小型化することが可能となる。

【００６３】図６および図７は第３の実施形態を示し、
第１の実施形態および第２の実施形態と同一構成部分は
同一符号を付して説明を省略する。回転体装置の一例と
しての本実施形態の軸受装置５１は、前記内輪スペーサ
部材４２と外輪スペーサ部材４３とを備えている。

【００６４】外輪スペーサ部材４３は、その外径が外輪
３の外径と等しく形成されているとともに、その内周面
側が外輪３の内周面から内周側に突出するように形成さ
れている。受信部６は、その受信側コイル１６が前記保
持器９に相対するように外輪スペーサ部材４３に設けら
れている。

【００６５】また、前記温度検出部５は、図６に示すよ
うに、その検出側コイル１３が前記受信側コイル１６に
相対するように、転動体４に埋設されている。このと
き、保持器９は、非磁性でかつ絶縁性のプラスチック樹
脂やセラミックなどから形成されるのが望ましい。

【００６６】保持器９が磁性または導電性のうち少くと
もどちらか一方を有する場合には、コイル１３，１６間
に存在する保持器９の一部を切欠くのが望ましく、また
図７に示すように、温度検出部５を保持器９に取付けて
前記コイル１３，１６が互いに相対するようにしてもよ
い。

【００６７】なお、図７に示すように保持器９に温度検
出部５を取付けた場合には、振動子１２を保持器９に密
接させるのが望ましい。温度検出部５を保持器９に取付
ける場合には、図示するように前記コイル１３，１６が
互いに軸線Ｐ方向に沿って相対するように前記温度検出
部５と受信部６とを設けても良く、コイル１３，１６が
互いに前記軸線Ｐに対し直交などの交差する方向に沿っ
て相対するように温度検出部５と受信部６とを設けても
良い。

【００６８】本実施形態によれば、前述した第１の実施
形態および第２の実施形態と同様に、回転軸８の端部な
どの構造に対する制約が生じないとともに回転軸８など
に温度信号を取出すために加工を施す必要がない。

【００６９】また、内輪２に電池などを取付ける必要が
ないとともに、高価な電源供給装置を用いる必要がな
い。このため、常時、内輪２の温度を検出できかつ軸受
装置５１のコストを低減することができる。

【００７０】さらに、内輪２と外輪３とが同じように温
度が上昇する場合にも確実に作動推奨範囲を逸脱したか
否かを判定することができるとともに、例えば外輪３の
熱容量が大きな場合にも確実に内輪２の温度を検出で
き、確実に作動推奨範囲を逸脱したか否かを判定するこ
とができる。

【００７１】また、前述した第１ないし第３の実施形態
において、図８に示すように受信部６を外輪３の周方向
に沿って複数設けても良く、図９に示すように、受信部
６の受信側コイル１６を外輪３または外輪スペーサ部材
４３の全周にわたって設けても良い。

【００７２】このように周方向に複数または全周にわた
って設けると、内輪２が１回転するうちに検出側コイル
１３と受信側コイル１６とが互いに相対する時間が長く
なるので、振動子１２の振動周波数を受信する間隔が短
くなってより短い時間で内輪２の温度を計測することが
できる。

【００７３】なお、図８および図９においては、前記コ
イル１３，１６が前記軸線Ｐに対し直交などの交差する
方向に沿って相対する場合を示しているが、図５ないし
図７に示すように前記コイル１３，１６が軸線Ｐ方向に
沿って互いに相対する場合にも、前記受信子１６を外輪
３の周方向に沿って複数または、受信側コイル１６を外
輪３または外輪スペーサ部材４３の全周に亘って設けて
も良い。

【００７４】また、前述した第２ないし第３の実施形態
において、内輪スペーサ部材４２および外輪スペーサ部
材４３を非磁性でかつ絶縁性のプラスチック樹脂やセラ
ミックなどから形成して、これらスペーサ部材４２，４
３内に保護部１５，１８を用いずに前記コイル１３，１
６を埋設しても良い。

【００７５】第１ないし第３の実施形態において、内輪
２および内輪スペーサ部材４２に設けられる検出部取付
け切欠部１０は、図１０に前記切欠部１０の変形例を１
０ａから１０ｄとにまとめて示すが、内輪２の外周方向
に向かうにしたがって徐々に開口が狭まるように形成さ
れて、検出側コイル保護部１５が内輪２の遠心力によっ
て抜け出さないようにするのが望ましい。

【００７６】また、外輪３および外輪スペーサ部材４３
に設けられる受信部取付け切欠部１１は、外輪３の内周
方向に向かうにしたがって徐々に開口が狭まるように形
成されて、受信側コイル保護部１８が抜け落ちないよう
にするのが望ましい。

【００７７】また、これらの切欠部１０，１１は、軸線
Ｐ方向に沿って前記内輪２、外輪３、スペーサ部材４
２，４３を貫通しても貫通しなくてもよい。前記保護部
１５，１８を切欠部１０，１１に固定する際にボルトを
用いる場合には、非磁性を有する材質なるボルトを用い
るのが望ましく、磁性を有する材質からなるボルトを用
いる際には、前記コイル１３，１６から離れた位置で固
定するのが望ましい。

【００７８】図１１ないし図１４は第４の実施形態を示
し、第１ないし第３の実施形態と同一構成部分は同一符
号を付して説明を省略する。回転体装置の一例としての
本実施形態の軸受装置６１は、回転軸８、内輪２、外輪
３および転動体９などが、円管状に形成されかつ外輪３
の外周面と密接するケーシング６２と、外輪固定蓋６３
とによって包囲されている。外輪固定蓋６３は前記軸線
Ｐ方向に沿って前記ケーシング６２の端部に嵌入する筒
部を一体に有する有底筒状に形成されている。

【００７９】なお、前記ケーシング６２と外輪固定蓋６
３とは、前記軸線Ｐ方向に沿ってねじ込まれるボルト６
４によって、互いに固定されている。前記内輪２の内径
は前記固定軸８の外径より若干小さく形成されている。
内輪２に回転軸８を圧入することによって、内輪２と回
転軸８とは互いに固定されている。

【００８０】また、本実施形態の軸受装置６１は、振動
子１２を内輪２に密接させて強固に固定し、かつ検出側
コイル１３を回転軸８に強固に固定している。前記振動
子１２と検出側コイル１３とをケーブル１４によって互
いに接続している。

【００８１】前記受信側コイル１６は、前記ケーシング
６２または外輪固定蓋６３を貫通して、前記回転軸８が
１回転するうちに少くとも１度は前記検出側コイル１３
と相対するように設けられている。

【００８２】図１１においては、前記受信側コイル１６
は外輪固定蓋６３を貫通して設けられているとともに、
前記コイル１３，１６は軸線Ｐ方向に沿って互いに相対
するように設けられている。

【００８３】図１２においては、前記回転軸８の端部の
外周にねじ溝６５を設けている。前記内輪２に回転軸８
を圧入して固定した後、前記ねじ溝６５に別体のボルト
６６を螺合させて、内輪２と回転軸８とを互いにより強
固に固定している。

【００８４】また、前記検出側コイル１３を回転軸８の
外周面に設けている。前記受信側コイル１６を前記ケー
シング６２と外輪スペーサ部材４３とを貫通して設けて
いる。コイル１３，１６を前記軸線Ｐの交差する方向に
沿って互いに相対するように設けている。

【００８５】図１３においては、前記検出側コイル１３
を、内径が回転軸８の外径より若干小さく形成された円
環状のリング部材６７に、強固に固定している。前記内
輪２に回転軸８を圧入して固定した後、回転軸８の端部
にリング部材６７を圧入して固定する。このように、検
出側コイル１３を前記リング部材６７を介して回転軸８
と固定している。そして、前記受信側コイル１６は外輪
固定蓋６３を貫通して設けられ、かつ前記コイル１３，
１６は軸線Ｐ方向に沿って互いに相対する。

【００８６】図１４においては、前記回転軸８の端部の
外周にねじ溝６５を設け、前記内輪２と回転軸８と互い
に固定した後、内輪２に接するように内輪スペーサ部材
４２を取付ける。そして、前記ねじ溝６５に別体のボル
ト６６を螺合させて、内輪２と回転軸８とを互いにより
強固に固定している。また、前記内輪スペーサ部材４２
は、切欠き６８を設けて振動子１２と接触しないように
なっている。

【００８７】また、検出側コイル１３は回転軸８の端面
の中央部に設けられている。前記受信側コイル１６は外
輪固定蓋６３を貫通して設けられている。前記コイル１
３，１６は軸線Ｐ方向に沿って互いに相対している。

【００８８】本実施形態によれば、前述した第１ないし
第３の実施形態と同様に、回転軸８の端部などの構造に
対する制約が生じないとともに回転軸８などに温度信号
を取出すために加工を施す必要がない。

【００８９】また、内輪２に電池などを取付ける必要が
ないとともに、高価な電源供給装置を用いる必要がな
い。このため、常時、内輪２の温度を検出できかつ軸受
装置６１のコストを低減することができる。

【００９０】内輪２と外輪３とが同じように温度が上昇
する場合にも確実に作動推奨範囲を逸脱したか否かを判
定することができるとともに、例えば外輪３の熱容量が
大きな場合にも確実に内輪２の温度を検出でき、確実に
作動推奨範囲を逸脱したか否かを判定することができ
る。

【００９１】さらに、前記振動子１２を内輪２に固定し
て設け、検出側コイル１３を回転軸８に固定して設けて
いる。このため、軸受装置６１の作動中に前記内輪２と
回転軸８とが互いに滑る、所謂クリープが生じた際に、
ケーブル１４が断線する。ケーブル１４が断線すると、
処理装置７に振動子１２からの信号が入力しなくなるの
で、このクリープが生じたか否かを確実に把握すること
ができる。

【００９２】また、図１４に示したように、検出側コイ
ル１３を回転軸８の端面の中央部に設けた場合には、回
転軸８などの回転による遠心力によって、検出側コイル
１３が回転軸８からはがれることがない。このため、確
実に内輪２の温度を検出できかつ軸受装置６１が作動推
奨範囲内であるか否かを判定できるとともに、内輪２と
回転軸８との間にクリープが生じているか否かを確実に
把握することができる。

【００９３】また、本発明は、前記第１ないし第４の実
施形態に示したころがり軸受に制約されるものでなく、
外輪３を回転体とし、内輪２を固定体として用いられる
ころがり軸受などの回転体装置にも適用することができ
る。

【００９４】本発明によれば、回転体の熱容量が大きい
場合にも回転体と固定体とが同じように温度上昇する際
にも、回転体装置が作動推奨範囲を逸脱したか否かを判
定することを可能とする、以下に示す回転体装置の温度
チェック方法が得られる。

【００９５】固定体と回転体とこれら固定体と回転体と
の間に転動自在に設けられた転動体とを備えた回転体装
置の温度チェック方法において、前記固定体と回転体と
のそれぞれの温度を検出する第１の工程と、固定体の温
度と回転体の温度のうち高いほうの温度が第１の所定温
度を超えた場合または、前記回転体の温度と固定体の温
度との差が第２の所定温度を超えた場合のうち、少くと
もどちらか一方の場合に、回転体装置が作動推奨範囲を
逸脱したと判定する第２の工程と、を有することを特徴
とする回転体装置の温度チェック方法。

【００９６】この回転体の温度チェック方法によれば、
固定体と回転体とのそれぞれの温度を検出し、固定体の
温度と回転体の温度のうち高いほうの温度が第１の所定
温度を超えた場合か、固定体と回転体との互いの温度差
が第２の所定温度を超えた場合のうち、少くともどちら
か一方の場合に、回転体装置が作動推奨範囲を逸脱した
と判定する。このため、固定体などの熱容量が大きな場
合にも、回転体と固定体とが同じように温度上昇する際
にも、確実に回転体装置が作動推奨範囲を逸脱したか否
かを判定できる。

【００９７】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明によると、信号
線を介して温度信号を取出す必要もない。したがって、
回転軸などに加工を施す必要もなく、確実に回転体また
は転動体の温度を検出することができる。

【００９８】また、前記第１の温度検出手段が水晶から
なる振動子を備えた場合には、発信子などの電源として
電池を用いなくとも高価な電力供給装置を用いる必要が
ない。このため、常時、回転体または転動体の温度を検
出できるとともに、回転体装置自体のコストを抑制する
ことができる。

【００９９】さらに、回転体が１回転するうちに少なく
とも一度は発信子と受信子とが互いに相対する場合に
は、常時かつより確実に回転体または転動体の温度を検
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の実施形態の軸受装置の構成を示
すブロック図。

【図２】同実施形態の軸受装置の一部を拡大して示す断
面図。

【図３】この発明の第２の実施形態の軸受装置の一部を
拡大して示す断面図。

【図４】この発明の第２の実施形態の軸受装置の一部を
拡大して示す断面図。

【図５】この発明の第２の実施形態の軸受装置の一部を
拡大して示す断面図。

【図６】この発明の第３の実施形態の軸受装置の一部を
拡大して示す断面図。

【図７】この発明の第３の実施形態の軸受装置の一部を
拡大して示す断面図。

【図８】この発明の第１〜第３の実施形態の受信側コイ
ルの変形例を一部断面で示す軸受装置の正面図。

【図９】この発明の第１〜第３の実施形態の受信側コイ
ルの変形例を一部断面で示す軸受装置の正面図。

【図１０】この発明の第１〜第３の実施形態の検出部取
付け切欠部を示す軸受装置の正面図。

【図１１】この発明の第４の実施形態の軸受装置の一部
を拡大して示す断面図。

【図１２】この発明の第４の実施形態の軸受装置の一部
を拡大して示す断面図。

【図１３】この発明の第４の実施形態の軸受装置の一部
を拡大して示す断面図。

【図１４】この発明の第４の実施形態の軸受装置の一部
を拡大して示す断面図。

【図１５】軸受装置の温度上昇の一例を示す図。

【図１６】軸受装置の温度上昇の一例を示す図。

【符号の説明】

１…軸受装置（回転体装置） ２…内輪（回転体） ３…外輪（固定体） ４…転動体 ５…温度検出部（第１の温度検出手段） ６…受信部（受信手段） ７…処理装置（判定手段） １２…振動子 １３…検出側コイル（発信子） １６…受信側コイル（受信子） ３３…固定体温度検出器（第２の温度検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 和利 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定体と回転体とこれら固定体と回転体と
   の間に転動自在に設けられた転動体とを備えた回転体装
   置において、 前記回転体と転動体のうちどちらか一方の温度を検出
   し、この温度に応じた信号を発する発信子を備えた第１
   の温度検出手段と、 前記第１の温度検出手段の発信子が発した信号を受信す
   る受信子を備えた受信手段と、 前記受信手段が受信した信号に基づいて回転体または転
   動体の温度が回転体装置の作動推奨範囲内であるか否か
   を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする回転体
   装置。