(57)【要約】【課題】保持器損傷異常を早期に高い確度で診断することが可能な転がり軸受、異常診断装置、及び異常診断方法を提供する。【解決手段】円筒ころ軸受１０は、保持器２０に軸受構成部品と異なる材料からなる被膜Ａが形成されるので、保持器２０と円筒ころ１６との接触によって保持器損傷が発生した際に、保持器２０に形成された被膜Ａが摩耗粉として潤滑油中に混入する。したがって、潤滑油中の被膜Ａの材料の有無を検出することで、保持器２０の損傷の有無を判断することが可能であると共に、潤滑油中の被膜Ａの材料の含有量を検出することで、保持器２０の損傷の進行程度を判断することが可能である。【選択図】図１
2014066310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道面が形成される外輪と、
外周面に内輪軌道面が形成される内輪と、
前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の転動体と、
前記複数の転動体を保持する保持器と、
を備える転がり軸受であって、
前記保持器の表面には、軸受構成部品と異なる材料からなる被膜が形成される
ことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記保持器の表面には、軸受構成部品と異なる材料からなり、且つ互いに材料が異なる多層の被膜が形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断装置であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の有無を検出することで、前記保持器の損傷の有無を判断する
ことを特徴とする異常診断装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断装置であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の含有量を検出することで、前記保持器の損傷の進行程度を判断する
ことを特徴とする異常診断装置。
【請求項５】
請求項２に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断装置であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の種類を検出することで、前記保持器の損傷の進行程度を判断する
ことを特徴とする異常診断装置。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断方法であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の有無を検出することで、前記保持器の損傷の有無を判断する工程を含む
ことを特徴とする異常診断方法。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断方法であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の含有量を検出することで、前記保持器の損傷の進行程度を判断する工程を含む
ことを特徴とする異常診断方法。
【請求項８】
請求項２に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断方法であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の種類を検出することで、前記保持器の損傷の進行程度を判断する工程を含む
ことを特徴とする異常診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受、異常診断装置、及び異常診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転機械で使用される転がり軸受では、長期連続使用によって保持器と転動体との接触部分に損傷が発生することがある。この損傷が発生した場合、保持器の振れ回りが起こり、さらに損傷が進行すれば軸受の大規模な故障へと繋がる虞がある。そのため、回転機械は一定期間使用した後に、軸受やその他の回転部品について、異常の有無が定期的に検査される。
【０００３】
しかし、このような回転部品の異常の有無の検査は相当な時間とコストがかかる。そこで、特許文献１の発明では、回転部品が組み込まれた機械装置の分解を最小限に抑えるために、潤滑油中に含まれる摩耗粉量を測定することによって、軸受構成部品の摩耗状態を検出可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２２９０５８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に記載の発明では、損傷している軸受部品を特定するのが困難であり、特に保持器の損傷の有無を判断することができなかった。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、保持器損傷異常を早期に高い確度で診断することが可能な転がり軸受、異常診断装置、及び異常診断方法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）  内周面に外輪軌道面が形成される外輪と、
外周面に内輪軌道面が形成される内輪と、
前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の転動体と、
前記複数の転動体を保持する保持器と、
を備える転がり軸受であって、
前記保持器の表面には、軸受構成部品と異なる材料からなる被膜が形成される
ことを特徴とする転がり軸受。
（２）  前記保持器の表面には、軸受構成部品と異なる材料からなり、且つ互いに材料が異なる多層の被膜が形成される
ことを特徴とする（１）に記載の転がり軸受。
（３）  （１）又は（２）に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断装置であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の有無を検出することで、前記保持器の損傷の有無を判断する
ことを特徴とする異常診断装置。
（４）  （１）又は（２）に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断装置であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の含有量を検出することで、前記保持器の損傷の進行程度を判断する
ことを特徴とする異常診断装置。
（５）  （２）に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断装置であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の種類を検出することで、前記保持器の損傷の進行程度を判断する
ことを特徴とする異常診断装置。
（６）  （１）又は（２）に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断方法であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の有無を検出することで、前記保持器の損傷の有無を判断する工程を含む
ことを特徴とする異常診断方法。
（７）  （１）又は（２）に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断方法であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の含有量を検出することで、前記保持器の損傷の進行程度を判断する工程を含む
ことを特徴とする異常診断方法。
（８）  （２）に記載の転がり軸受の保持器の異常を診断する異常診断方法であって、
前記潤滑油中の前記被膜の材料の種類を検出することで、前記保持器の損傷の進行程度を判断する工程を含む
ことを特徴とする異常診断方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の転がり軸受によれば、保持器の表面には軸受構成部品と異なる材料からなる被膜が形成されるので、保持器と転動体との接触によって保持器損傷が発生した際に、保持器に形成された被膜材料が摩耗粉として潤滑油中に混入する。したがって、潤滑油中の被膜材料の有無を検出することで、保持器の損傷の有無を判断することが可能であると共に、潤滑油中の被膜材料の含有量を検出することで、保持器の損傷の進行程度を判断することが可能である。
【０００９】
さらに、保持器の表面に、軸受構成部品と異なる材料からなり、且つ互いに材料が異なる多層の被膜が形成される場合には、潤滑油中の被膜材料の種類を検出することで、保持器の損傷の進行程度を判断することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る円筒ころ軸受の断面図である。
【図２】保持器の斜視図である。
【図３】保持器の円環部又は柱部の部分断面図である。
【図４】変形例に係る保持器の円環部又は柱部の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る異常診断装置について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１に示すように、回転部品としての円筒ころ軸受１０は、内周面１２ａに外輪軌道面１２ｂが形成される外輪１２と、外周面１４ａに内輪軌道面１４ｂが形成される内輪１４と、外輪軌道面１２ｂと内輪軌道面１４ｂとの間に転動自在に配置される複数の円筒ころ１６と、これら複数の円筒ころ１６を転動自在に保持する保持器２０と、を備える。
【００１３】
図２も参照し、保持器２０は、一対の円環部２２と、周方向に所定の間隔で設けられ、一対の円環部２２を軸方向に連結する複数の柱部２４と、一対の円環部２２と複数の柱部２４とによって画成され、円筒ころ１６をそれぞれ保持する複数のポケット部２６と、を有する。
【００１４】
また、図３に示すように、保持器２０の表面、すなわち円環部２２及び柱部２４の表面には、一層の被膜Ａが形成されている。被膜Ａは、円筒ころ軸受１０の構成部品（外輪１２、内輪１４、円筒ころ１６、及び保持器２０）と異なる材料であって、これら軸受構成部品を形成する金属よりも相対的に摩耗し易い材料から形成される。例えば、軸受構成部品が一般的な軸受鋼で形成される場合には、被膜Ａはニッケルやコバルトから形成される。なお、被膜Ａの形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、電気メッキや溶射等によって形成することが可能である。なお、保持器２０は、樹脂材料から形成されても構わない。
【００１５】
このように構成された円筒ころ軸受１０は回転機械に組み込まれて稼動されるが、長期連続使用等によって、保持器２０と円筒ころ１６とが衝突して保持器２０に損傷が発生すると、摩耗した被膜Ａが摩耗粉として潤滑油中に混入することになる。したがって、定期点検時等に、潤滑油中に混入した或いはフィルタに付着した被膜Ａの材料（例えば、ニッケルやコバルト）の有無を、原子吸光分析装置等からなる異常診断装置によって検出することによって、保持器２０の損傷の有無を判断することが可能である。すなわち、潤滑油中に被膜Ａの材料が検出されない場合には、保持器２０の損傷が発生していない、又はほとんど発生していないと判断し、潤滑油中から被膜Ａの材料が検出された場合には、保持器２０の損傷が発生していると判断することが可能である。
【００１６】
なお、保持器２０の摩耗損傷が進行するにしたがって、潤滑油中に混入する被膜Ａの材料の量が多くなるので、異常診断装置を、潤滑油中に混入した或いはフィルタに付着した被膜Ａの材料の含有量を検出するように構成することによって、保持器２０の摩耗損傷の進行程度まで判断することが可能となる。したがって、保持器２０の表面に形成される被膜Ａの厚さは、特に限定されず、保持器２０の摩耗損傷の進行程度が判断できるように適宜選定すればよい。
【００１７】
以上説明したように、本実施形態の円筒ころ軸受１０によれば、保持器２０の表面には軸受構成部品と異なる材料からなる被膜Ａが形成されるので、保持器２０と円筒ころ１６との接触によって保持器損傷が発生した際に、保持器２０に形成された被膜Ａの材料が摩耗粉として潤滑油中に混入する。したがって、潤滑油中の被膜Ａの材料の有無を検出することで、保持器２０の損傷の有無を判断することが可能であると共に、潤滑油中の被膜Ａの材料の含有量を検出することで、保持器２０の損傷の進行程度を判断することが可能である。
【００１８】
また、被膜Ａは、軸受構成部品を形成する金属よりも相対的に摩耗し易い材料から形成されるので、摩耗し易く早期に保持器異常を検出することが可能であると共に、保持器２０の損傷が進行した場合であっても、保持器２０と接触する軸受構成部品に剥離等の破損が生じることを抑制することが可能である。
【００１９】
なお、本発明は、前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、等が可能である。
【００２０】
例えば、図４に示すように、保持器２０の表面、すなわち円環部２２及び柱部２４の表面に、二層の被膜Ｂ、Ｃを形成しても構わない。被膜Ｂ、Ｃは、円筒ころ軸受１０の構成部品（外輪１２、内輪１４、円筒ころ１６、及び保持器２０）と異なる材料（異種材料）であって、これら軸受構成部品を形成する金属よりも相対的に摩耗し易い材料から形成されると共に、互いに材料が異なる。例えば、軸受構成部品が一般的な軸受鋼で形成される場合には、被膜Ｂはコバルトから形成され、被膜Ｃはニッケルから形成される。
【００２１】
このように構成された円筒ころ軸受１０は回転機械に組み込まれて稼動されるが、保持器２０に損傷が発生すると、損傷の初期段階では潤滑油中からニッケル（被膜Ｃ）のみが検出され、さらに損傷が進行すると、潤滑油中からコバルト（被膜Ｂ）も検出される。したがって、本変形例において異常診断装置は、潤滑油中の被膜の材料の種類や含有量を検出することで、保持器２０の損傷の進行程度を判断することが可能である。
【００２２】
なお、保持器２０の表面に形成される被膜は、軸受構成部品と異なる材料からなり、且つ互いに材料が異なる限り、三層以上の被膜としてもよいことは言うまでもない。
【００２３】
また、軸受構成部品として、例えばシール部材を有する場合には、保持器２０の表面に形成される被膜は、シール部材とも異なる材料から形成される。
【００２４】
また、上述の実施形態においては、転がり軸受として円筒ころ軸受１０を挙げたが、本発明は、円錐ころ軸受や深溝玉軸受等、任意の転がり軸受に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０        円筒ころ軸受（転がり軸受）
１２        外輪
１２ａ      内周面
１２ｂ      外輪軌道面
１４        内輪
１４ａ      外周面
１４ｂ      内輪軌道面
１６        円筒ころ（転動体）
２０        保持器
Ａ、Ｂ、Ｃ  被膜
【図１】
2014066310.tif 000003
【図２】
2014066310.tif 000004
【図３】
2014066310.tif 000005
【図４】
2014066310.tif 000006