(57)【要約】【課題】  必要とする歪みを精度よく検出するとともに検出の感度を向上させ、かつ耐久性を向上させ併せて再使用を可能として経済性を向上させる。【解決手段】  一対の歪みゲージ２７，２８の検出部２７ａ，２８ａが互いに直交し検出部２７ａ，２８ａ全体がエポキシ系樹脂２９に覆われて台座２６上に取り付けられている。台座２６は非鉄金属でヤング率が比較的低いアルミニウムによって形成され、下面が軸受の被検出箇所に接着剤によって取り付けられている。【選択図】  図３
2006057782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに軸受を介して回転自在に支持された回転体と、
前記軸受に取り付けられ、前記軸受の異常を検出する歪みゲージとを備え、
前記歪みゲージの検出部を前記軸受の材質に対して導電率が低い金属からなる台座に取り付け、この台座を介して前記歪みゲージを前記軸受に取り付けたことを特徴とする軸受の異常検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の軸受の異常検出装置において、
前記歪みゲージを一対設け、これら歪みゲージを互いの延在方向のなす角度が略直角になるように前記台座に取り付けたことを特徴とする軸受の異常検出装置。
【請求項３】
請求項１記載の軸受の異常検出装置において、
前記歪みゲージはエポキシ系接着剤によって前記検出部全体を覆った状態で前記台座に取り付けられていることを特徴とする軸受の異常検出装置。
【請求項４】
請求項１記載の軸受の異常検出装置において、
前記台座をアルミニウムとしたことを特徴とする軸受の異常検出装置。
【請求項５】
請求項１記載の軸受の異常検出装置において、
前記台座を前記軸受の材質に対してヤング率が低い材料によって形成したことを特徴とする軸受の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の回転体を回転自在に支持する軸受の異常を検出する軸受の異常検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、印刷機において胴を軸支している軸受は印刷品質を左右する上で重要な要素であり、品質管理が厳しく行われている。それにもかかわらず、不良軸受が混入したり、組立時に軸受に損傷を与えたり、調整不良や長期間の使用による劣化等が原因となり印刷品質を低下させることがある。この問題を解決するために、軸受の異常を検出して軸受の損傷を予知したり、診断するための異常検出装置が要望されていた。従来の軸受の異常検出装置は、凹版印刷機において凹版胴の端軸を軸支する軸受の近傍のフレームにストレーンゲージを貼着しておき、印圧によって端軸が曲がることによるフレームの圧縮歪みをストレーンゲージによって検出するものがある（例えば、特許文献１参照）。なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
【特許文献１】実公平６−５１６７号公報（２頁右欄５〜１０行、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の軸受の異常検出装置においては、ストレーンゲージがフレームに直接貼着された構造であるため、凹版胴と圧胴との互いの切欠きが対向するときに発生する振動による機械的なノイズや駆動系から発生する電気的なノイズを直接ストレーンゲージで検出してしまうことがある。このため、ノイズの影響を受け易く必要とする歪みを高精度で検出することができないという問題があった。ストレーンゲージがフレームに直接貼着された構造であるため、また、ストレーンゲージがフレームに直接貼着された構造であるため、メンテナンス時等においてストレーンゲージを取り外す必要があり、取り外すときにストレーンゲージの検出部を破損させてしまうおそれがあり、破損させると新たなストレーンゲージを用意し貼着する必要があるため、コストアップにつながっていた。また、軸受の歪みを増幅する部材を介在させることなくストレーンゲージをフレームに直接貼着しているため、検出の感度が悪いという問題もあった。また、ストレーンゲージは大気中に露呈した状態で取り付けられているため、ストレーンゲージに油等が付着することにより耐久性が低下するばかりではなく再使用ができなくなるため不経済であった。
【０００４】
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、必要とする歪みを精度よく検出するとともに検出の感度を向上させ、かつ耐久性を向上させ併せて再使用を可能として経済性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、フレームに軸受を介して回転自在に支持された回転体と、前記軸受に取り付けられ、前記軸受の異常を検出する歪みゲージとを備え、前記歪みゲージの検出部を前記軸受の材質に対して導電率が低い金属からなる台座に取り付け、この台座を介して前記歪みゲージを前記軸受に取り付けたものである。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記歪みゲージを一対設け、これら歪みゲージを互いの延在方向のなす角度が略直角になるように前記台座に取り付けたものである。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記歪みゲージはエポキシ系接着剤によって前記検出部全体を覆った状態で前記台座に取り付けられている。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記台座をアルミニウムとしたものである。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記台座を前記軸受の材質に対してヤング率が低い材料によって形成したものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、鉄と比較して導電率の低い金属によって形成した台座を介して歪みゲージの検出部を軸受に取り付けたことにより、歪みゲージの検出部における電気的なノイズの影響を低減することができるので、必要とする歪みを精度よく検出することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、温度変化による熱膨張の影響を排除することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、エポキシ系接着剤によって歪みゲージがコーティングされているため、歪みゲージに直接油等が付着するようなことがないから耐久性に優れているとともに再使用が可能となり経済的にも優れている。
【００１３】
請求項４に係る発明によれば、台座をヤング率の低いアルミニウムとしたことにより、歪みゲージの検出部の感度が良好になる。
【００１４】
請求項５に係る発明によれば、台座を軸受の材質に対してヤング率が低い材料によって形成したことにより、被検出部の歪みを抑制することなく歪みゲージの検出部に伝達することができるため、歪みゲージの検出部の感度が良好になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係る軸受の異常検出装置が取り付けられたオフセット輪転印刷機の印刷ユニットの側面図、図２は同じくゴム胴を軸支する偏心軸受を示し、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は側断面図、図３は同じく軸受の異常検出装置を拡大して示す斜視図、図４（Ａ）は本発明に係る軸受の異常検出装置によって検出された結果を示し、同図（Ｂ）は従来の検出方法によって検出された結果を示す。
【００１６】
図１に全体を符号１で示すオフセット輪転印刷機の印刷ユニットは、印刷用の版が装着された版胴２と、この版胴２に対接するブランケットが周面に装着された回転体としてのゴム胴３と、このゴム胴３を対接する圧胴４とを備えている。これらの胴２，３，４のうち、版胴２と圧胴４との両端軸は、印刷ユニット１の左右のフレーム５に図示しない軸受を介して回転自在に軸支されている。また、ゴム胴３の両端軸３ａは、左右のフレーム５に嵌着された後述する偏心軸受６に回転自在に軸支されている。
【００１７】
圧胴４の端軸に近接して片側のフレーム６から外方へ突設されたスタッド７には、ブラケット８が支持されており、このブラケット８には、駆動装置としてのステッピングモータ９が駆動ロッド１０を直立させた状態で固定されている。このステッピングモータ９の駆動によるナット９ａの回転により、このナット９ａにねじ部を螺合させた駆動ロッド１０が上下に進退するように構成されている。駆動ロッド１０の上方に位置して左右のフレーム５に両端部を軸支されたレバー軸１１の突出部には、正面視でＬ字状に形成された連結レバー１２が軸着されている。
【００１８】
前記偏心軸受６は、図２に示すようにフレーム５の軸受孔に嵌着されてボルト止めされたハウジング１４に針状ころ１５を介してハウジング１４と嵌合する外輪１６と、この外輪１６に円錐ころ１７を介して回転自在に嵌合された内輪１８とで形成されている。このような偏心軸受６の外輪１６に固定された軸受レバー２０と前記連結レバー１２とはロッド２１で連結されており、前記ステッピングモータ９の駆動により駆動ロッド１０を進退させ、連結レバー１２とロッド２１および軸受レバー２０を経て偏心軸受６が針状ころ１５を転動させながら回動するように構成されている。
【００１９】
偏心軸受６を構成する内輪１８の内周面の軸芯と、偏心軸受６の外輪１６の外周面の軸芯とは、互いに所定の寸法だけ偏心させている。このような構成において、ステッピングモータ９のロッド１０を進退させることにより、適正な印圧が加わるように胴入れが行われるとともに、胴間が離間する胴抜きが行われる。
【００２０】
図３に全体を符号２５で示す本発明に係る軸受の異常検出装置は、扁平な直方体状で非鉄金属であるアルミニウムによって形成された台座２６を備え、この台座２６上に一対の歪みゲージ２７，２８が取り付けられている。これら歪みゲージ２７，２８は、それぞれの検出部２７ａ，２８ａとが、検出部２７ａの延在方向Ｌ１と検出部２８ａの延在方向Ｌ２とのなす角度が略直角になるように配置され、検出部２７ａ，２８ａ全体がエポキシ系接着剤２９によって覆われようにし台座２６にコーティングされて取り付けられている。このように構成された軸受の異常検出装置２５は、図２（Ａ）に示すように、偏心軸受６のハウジング１４の端面に台座２６の下面がフェノール系接着剤によって取り付けられている。
【００２１】
この状態で、印刷機を稼動し各胴２，３，４を回転させる。このとき、偏心軸受６に何らかの異常が発生していると、ゴム胴３の端軸３ａと内輪１８との間で振動が発生する。この振動が一定の周期でハウジング１４に伝達され、この振動によってハウジング１４が周期的にわずかに変形する。この変形は歪みとしてハウジング１４に取り付けられた軸受の異常検出装置２５の歪みゲージ２７，２８によって検出される。
【００２２】
このとき、歪みゲージ２７，２８が偏心軸受６の材質に対してヤング率の比較的低いアルミニウムによって形成された台座２６を介してハウジング１４に取り付けられているため、ハウジング１４のわずかな変形を台座２６によって抑制することなく歪みゲージ２７，２８の検出部２７ａ，２８ａに伝達することができるため、歪みゲージ２７，２８による検出の感度が向上する。また、アルミニウムは鉄と比較して導電率が低いため、歪みゲージ２７，２８の検出部２７ａ，２８ａへの電気的なノイズの影響を低減することができるので、必要とする歪みを精度よく検出することができる。
【００２３】
また、歪みゲージ２７，２８のそれぞれの検出部２７ａ，２８ａとが、検出部２７ａの延在方向Ｌ１と検出部２８ａの延在方向Ｌ２とのなす角度が略直角になるように配置されていることにより、仮にハウジング１４に熱による膨張が発生していたとしても、検出部２７ａと検出部２８ａとによって検出された検出値の差を求めることにより、この差がハウジング１４の熱による膨張分を除去した真の歪みの検出値とすることができるため、検出の精度を向上させることができる。また、歪みゲージ２７，２８のそれぞれの検出部２７ａ，２８ａ全体がエポキシ系接着剤２９によって覆われているため、検出部２７ａ，２８ａに直接油等が付着するようなことがないから、耐久性に優れているとともに再使用が可能となり経済性にも優れている。また、台座２６が接着剤によってハウジング１４に取り付けられているため、接着剤が台座２６とハウジング１４との間における緩衝材として機能する。このため、各胴２，３，４の互いの切欠きが対向することによる衝撃がこの接着剤によって緩和されるから、検出部２７ａ，２８ａにおける機械的なノイズの影響を受けることがないので、必要とする歪みを精度よく検出することができる。また、歪みゲージ２７，２８の検出部２７ａ，２８ａを直接偏心軸受６に貼着するのではなくアルミニウムの台座２６を介して取り付けられているため、メンテナンス時等において歪みゲージ２７，２８を取り外すときに偏心軸受６から歪みゲージ２７，２８が貼着された台座２６を取り外すだけでよく、歪みゲージ２７，２８を破損させるおそれがない。また、メンテナンス終了時に再度台座２６を取り付けるだけで容易に歪みゲージによる検出が可能になる。
【００２４】
図４（Ａ）に示すように、本発明に係る軸受の異常検出装置２５によって検出された振動の波形は、同図（Ｂ）に示す従来の検出装置と比較して、機械的なノイズおよび電気的なノイズによる影響が排除されているため波形に乱れが少ない。また、波形のピーク値が従来と比較して大きいのは、ヤング率が比較的低いアルミニウムによって形成された台座２６を介してハウジング１４に取り付けられているため、歪みゲージ２７，２８による検出の感度が向上していることに起因していると考えられる。特に、印刷機の偏心軸受６の変動に起因する微細な振動群である第１次ないし第３次の列振動３０Ａないし３０Ｃのうち、従来は検出が困難であった低周波の微細な振動群である第１次の列振動３０Ａが、従来と比較して顕著に検出されていることがわかる。なお、同図においては、縦軸は歪み量を示し、各グラフの曲線は、ゴム胴３の回転数が下から６０００，８０００……１８０００ｒｐｈまで２０００ｒｐｍ毎を表している。また、横軸は周波数を示している。
【００２５】
なお、本実施の形態においては、台座２６をアルミニウムによって形成したが、非鉄金属であればアルミニウム以外の金属によって形成してもよいし、鉄と比較して導電率の低い材料の樹脂によって形成してもよい。また、角速度が一定である胴を軸支する軸受の例を説明したが、角速度が変化するスイング装置のスイング軸を軸支する軸受の異常を検出するためにも適用できる。また、回転体としてゴム胴３に用いた例を説明したが、版胴、圧胴、渡し胴や、インキ装置および給水装置等のローラに用いてもよい。また、偏心軸受６のハウジング１４の端面に台座２６の下面をフェノール系接着剤によって接着するようにしたが、台座２６をハウジング１４にボルト固定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る軸受の異常検出装置が装着されたオフセット輪転印刷機の印刷ユニットの側面図である。
【図２】本発明に係る軸受の異常検出装置が装着されたオフセット輪転印刷機の印刷ユニットにおけるゴム胴を軸支する偏心軸受を示し、同図（Ａ）は正面図、同図（Ｂ）は側断面図である。
【図３】本発明に係る軸受の異常検出装置を拡大して示す斜視図である。
【図４】同図（Ａ）は本発明に係る軸受の異常検出装置によって検出された結果を示し、同図（Ｂ）は従来の検出方法によって検出された結果を示す。
【符号の説明】
【００２７】
１…印刷ユニット、２…版胴、３…ゴム胴、４…圧胴、６…偏心軸受、１４…ハウジング、１６…外輪、１８…内輪、２５…軸受の異常検出装置、２６…台座、２７，２８…歪みゲージ、２７ａ，２８ａ…検出部、２９…エポキシ系接着剤、３０Ａないし３０Ｃ…列振動。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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