(57)【要約】【課題】軸受部のための適確な異常診断動作が行なえるように温度検出素子の自己発熱を小さく抑えることによって正確な温度測定を可能にし、軸受部のための高精度な異常監視を実現できる温度センサ装置および該温度センサ装置付き転動装置を提供すること。【解決手段】温度検出素子（１０１）に温度測定用電流が短時間だけ流れるように、制御部（１２３）が、待機用電圧から温度測定用電圧そして当該温度測定用電圧から待機用電圧へと短時間に切換わるようにスイッチ部（１２２）を制御して、温度検出素子（１０１）の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子または当該温度検出素子を含む回路に定電圧または定電流を印加して、温度変化に応じて出力される電流または電圧を検出することによって温度測定を行なう温度センサ装置であって、
温度測定を行なう時のみの短時間だけに定電圧または定電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加し、それ以外の時は当該定電圧または定電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加しないか又は当該定電圧または定電流よりも小さい値の電圧または電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加して、前記温度検出素子の発熱を抑制することによって、当該温度検出素子自体の温度上昇を防ぎ、それにより温度測定の誤差を小さくしたことを特徴とする温度センサ装置。
【請求項２】
軸受部、および当該軸受部の温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子または当該温度検出素子を含む回路に定電圧または定電流を印加して、温度変化に応じて出力される電流または電圧を検出することによって温度測定を行なう温度センサ装置を有する転動装置であって、
温度測定を行なう時のみの短時間だけに定電圧または定電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加し、それ以外の時は当該定電圧または定電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加しないか又は当該定電圧または定電流よりも小さい値の電圧または電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加して、前記温度検出素子の発熱を抑制することによって、当該温度検出素子自体の温度上昇を防ぎ、それにより温度測定の誤差を小さくしたことを特徴とする温度センサ装置付き転動装置。
【請求項３】
温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子と、
定電圧電源と、
前記定電圧電源から電源供給を受けて、前記温度検出素子に、温度測定時には定電圧の温度測定用電圧を、そして非温度測定時には前記温度測定用電圧よりも低い電圧値から０（ゼロ）ボルトの範囲における値の待機用電圧を印可するスイッチ部と、
前記温度検出素子に印加される電圧を前記温度測定用電圧または前記待機用電圧に切換えさせる制御信号を前記スイッチ部に出力し、前記スイッチ部から前記温度検出素子に前記温度測定用電圧を印加させている際に当該温度検出素子に流れる温度測定用電流を基に温度を判定する制御部と、
を備える温度センサ装置であって、
前記温度検出素子に前記温度測定用電流が短時間だけ流れるように、前記制御部が、前記待機用電圧から前記温度測定用電圧そして当該温度測定用電圧から前記待機用電圧へと短時間に切換わるように前記スイッチ部を制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行することを特徴とする温度センサ装置。
【請求項４】
温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子と、
定電流電源と、
前記定電流電源から電源供給を受けて、前記温度検出素子に、温度測定時には定電流の温度測定用電流を、そして非温度測定時には前記温度測定用電流よりも低い電流値から０（ゼロ）アンペアの範囲における値の待機用電流を流すスイッチ部と、
前記温度検出素子に流される電流を前記温度測定用電流または前記待機用電流に切換えさせる制御信号を前記スイッチ部に出力し、前記スイッチ部から前記温度検出素子に前記温度測定用電流を流させている際に当該温度検出素子に印加される温度測定用電圧を基に温度を判定する制御部と、
を備える温度センサ装置であって、
温度測定時に前記温度検出素子に流れる電流が前記待機用電流から前記温度測定用電流そして当該温度測定用電流から前記待機用電流へと短時間に切換わるように前記制御部が前記スイッチ部を制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行することを特徴とする温度センサ装置。
【請求項５】
軸受部および当該軸受部の温度を測定するための温度センサ装置を有する転動装置であって、
前記温度センサ装置が、
前記軸受部の温度を検出するために配置され、温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子と、
定電圧電源と、
前記定電圧電源から電源供給を受けて、前記温度検出素子に、温度測定時には定電圧の温度測定用電圧を、そして非温度測定時には前記温度測定用電圧よりも低い電圧値から０（ゼロ）ボルトの範囲における値の待機用電圧を印可するスイッチ部と、
前記温度検出素子に印加される電圧を前記温度測定用電圧または前記待機用電圧に切換えさせる制御信号を前記スイッチ部に出力し、前記スイッチ部から前記温度検出素子に前記温度測定用電圧を印加させている際に当該温度検出素子に流れる温度測定用電流を基に温度を判定する制御部と、
を備え、
前記温度検出素子に前記温度測定用電流が短時間だけ流れるように、前記制御部が、前記待機用電圧から前記温度測定用電圧そして当該温度測定用電圧から前記待機用電圧へと短時間に切換わるように前記スイッチ部を制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行することを特徴とする温度センサ装置付き転動装置。
【請求項６】
前記温度センサ装置が、前記軸受部の回転速度を検出するための回転検出素子および前記軸受部の振動の大きさを検出するための振動検出素子の少なくとも一方を更に備えており、
前記制御部が、前記回転検出素子の回転速度検出によって得られた電気信号および／または前記振動検出素子の振動検出によって得られた電気信号を基に前記軸受部の動作状況を判定し、当該判定した前記軸受部の動作状況に応じて前記温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させることを特徴とする請求項５に記載した温度センサ装置付き転動装置。
【請求項７】
前記転動装置が、軸を回転自在に支持する前記軸受部を備えた転がり軸受装置であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載した温度センサ装置付き転動装置。
【請求項８】
前記転動装置が、直動運動する軸を支持する前記軸受部を備えた直動装置であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載した温度センサ装置付き転動装置。
【請求項９】
軸受部および当該軸受部の温度を測定するための温度センサ装置を有する転動装置であって、
前記温度センサ装置が、
前記軸受部の温度を検出するために配置され、温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子と、
定電流電源と、
前記定電流電源から電源供給を受けて、前記温度検出素子に、温度測定時には定電流の温度測定用電流を、そして非温度測定時には前記温度測定用電流よりも低い電流値から０（ゼロ）アンペアの範囲における値の待機用電流を流すスイッチ部と、
前記温度検出素子に流される電流を前記温度測定用電流または前記待機用電流に切換えさせる制御信号を前記スイッチ部に出力し、前記スイッチ部から前記温度検出素子に前記温度測定用電流を流させている際に当該温度検出素子に印加される温度測定用電圧を基に温度を判定する制御部と、
を備え、
温度測定時に前記温度検出素子に流れる電流が前記待機用電流から前記温度測定用電流そして当該温度測定用電流から前記待機用電流へと短時間に切換わるように前記制御部が前記スイッチ部を制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行することを特徴とする温度センサ装置付き転動装置。
【請求項１０】
前記温度センサ装置が、前記軸受部の回転速度を検出するための回転検出素子および前記軸受部の振動の大きさを検出するための振動検出素子の少なくとも一方を更に備えており、
前記制御部が、前記回転検出素子の回転速度検出によって得られた電気信号および／または前記振動検出素子の振動検出によって得られた電気信号を基に前記軸受部の動作状況を判定し、当該判定した前記軸受部の動作状況に応じて前記温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させることを特徴とする請求項９に記載した温度センサ装置付き転動装置。
【請求項１１】
前記転動装置が、軸を回転自在に支持する前記軸受部を備えた転がり軸受装置であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載した温度センサ装置付き転動装置。
【請求項１２】
前記転動装置が、直動運動する軸を支持する前記軸受部を備えた直動装置であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載した温度センサ装置付き転動装置。
【請求項１３】
軸受部および当該軸受部の温度を測定するための温度センサ装置を有する転動装置であって、
前記温度センサ装置が、
前記軸受部の温度を検出するために配置された温度検出素子と、
前記温度検出素子に温度測定用電流が短時間だけ流れるように制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行する制御部と、
前記軸受部の回転速度を検出するために配置された回転検出素子と、
を備え、
前記制御部が、前記回転検出素子の回転速度検出によって得られた電気信号を基に前記軸受部の動作状況を判定し、当該判定した前記軸受部の動作状況に応じて前記温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させることを特徴とする温度センサ装置付き転動装置。
【請求項１４】
軸受部および当該軸受部の温度を測定するための温度センサ装置を有する転動装置であって、
前記温度センサ装置が、
前記軸受部の温度を検出するために配置された温度検出素子と、
前記温度検出素子に温度測定用電流が短時間だけ流れるように制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行する制御部と、
前記軸受部の振動の大きさを検出するために配置された振動検出素子と、
を備え、
前記制御部が、前記振動検出素子の振動検出によって得られた電気信号を基に前記軸受部の動作状況を判定し、当該判定した前記軸受部の動作状況に応じて前記温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させることを特徴とする温度センサ装置付き転動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受装置、直動装置、等の転動装置の運転状態を検知できる温度センサ装置および該温度センサ装置付き転動装置に関し、より詳細には、転動装置における転動体を有する軸受部の温度を検出して当該検出された温度を基に軸受部の焼き付きや剥離等の異常を判定でき、これにより、例えば、航空機、鉄道車両、自動車、搬送車、等の移動体における車軸用転動装置や、重要機械設備における転動装置、等といった高い信頼性が要求される転動装置の予防保全をも実現できる温度センサ装置および該温度センサ装置付き転動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、転がり軸受装置の軸受部は、回転軸とハウジングとの間、即ち、一方の構成要素が他方の構成要素に対して回転するような当該構成要素間の摩擦を減少させるために軌道輪上の軌道に沿って転動する転動体を有する。また、転動体および軌道を埃、水、等から保護するため、一般的に、シールが軸受部の端部に嵌合されている。それ故、転がり軸受装置の重要な箇所の表面は露出されておらず、軸受部を据え付け先から外して分解しないと直接検査することができない。
【０００３】
ハウジング内または回転軸上で転動体が軌道輪をスリップするとき、通常、軸受部の中の温度はスリップが生じた箇所での高い摩擦によって上昇する。例えば転動体がその回転を軌道輪の間でくさび等により止められたときのスリップは極端な焼き付きや剥離などを生じさせる。よって、軸受部からの熱の検出は当該軸受部の異常を検知する上で有用な異常診断手段（即ち、異常診断方法）である。
そのような軸受部の異常を検出できる温度センサ装置付き転動装置は既に知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特表２００１−５００５９７号公報（第７〜１２頁、図３）
【特許文献２】
特開２０００−４３７２３号公報（第３〜４頁、図３）
【０００５】
図８は、特許文献１で開示されている温度センサ装置付き転動装置３００を示す断面図であり、温度センサ等のセンサ群を内蔵したセンサモジュール３０１が直接転動装置３００内部の温度、振動、等を検出できるように軸受部近傍に取付けられていることが示されている。図９は、特許文献２で開示されている温度センサ装置付き転動装置４００を示す断面図であり、温度センサ４１７等を内蔵したセンサハウジング４１６が直接転動装置４００内部の状態を検知できるようにシールケース４１０を介して転動体４３６の近傍に配置されていることが示されている。
【０００６】
前述のような従来の温度センサ装置付き転動装置においては、一般的に、温度センサとして例えば、サーミスタ、シリコンサーミスタ、測温抵抗体、金属箔抵抗器、等といった、温度に応じて電気抵抗値の変化する温度検出素子が用いられ、そして当該温度センサが組み込まれた例えば図１０に示されるような異常診断回路を有する温度センサ装置を用いて軸受部の温度が検出される。
【０００７】
図１０に示される転動装置Ｘは、転がり軸受装置であり、軸５を回転自在に支持する軸受部１と、該軸受部１が固定されるハウジング６と、を備える。軸受部１は、軸５に外嵌する内輪２と、ハウジング６に内嵌し、径方向に内輪２と対向するように配置される外輪３と、保持器（不図示）により内輪２と外輪３との間に転動可能に配置された転動体（玉またはころ）４と、を有している。温度センサ装置１０５は、前述のような温度検出素子１０１を内蔵したセンサユニット１００と、制御ユニット１０３と、を備える。センサユニット１００は、その温度検出素子１０１が転動装置Ｘの軸受部１上または近傍に配置されるように、転動装置Ｘのハウジング６に取付けられている。
【０００８】
温度センサ装置１０５では、センサユニット１００がケーブル１０２により制御ユニット１０３に電気的に接続されており、制御ユニット１０３から入力側ケーブル１０２ａを介してセンサユニット１００の温度検出素子１０１に供給電圧Ｖｓが印加され、そして出力側ケーブル１０２ｂとグランド（アース）Ｇとの間に電気的に接続された抵抗器１０４（抵抗値＝Ｒ１）の両端に生じる出力電圧Ｖｔが制御ユニット１０３により測定されるようになっている。この出力電圧Ｖｔの測定によって、制御ユニット１０３は、温度検出素子１０１による検出温度が所定の閾値を越えると、軸受部１の焼き付きや剥離などの異常が生じたものと判定できるように構成されている。
【０００９】
図１１は、温度センサ装置１０５の電源投入（即ち、電源ＯＮ）により供給電圧Ｖｓが温度検出素子１０１に印加された際に制御ユニット１０３により検出される出力電圧Ｖｔと時間ｔとの関係（但し、供給電圧Ｖｓを一定、そして軸受部１から検出される温度を一定としたときの関係）を示す特性図である。電源ＯＮ後、温度検出素子１０１自体の温度は、自己発熱により所定の期間徐々に上昇し続け、該所定の期間経過後は一定となる。図１１に示されるように、出力電圧Ｖｔは、電源ＯＮ後、所定の期間（この特性例では３分間）徐々に高くなり、該所定の期間経過後は一定となっている。
【００１０】
即ち、温度検出素子１０１は、その抵抗値Ｒｔが温度上昇によって小さくなる温度特性を有している。一方、温度上昇により抵抗値Ｒｔが大きくなる温度検出素子を用いた場合、出力電圧Ｖｔが小さくなることは言うまでもない。制御ユニット１０３は、出力電圧Ｖｔの値が、所定の温度閾値に対応させて予め設定された出力電圧閾値よりも高いか若しくは低いかを判定して、軸受部１の異常を判定できる。尚、温度検出素子１０１の自己発熱を０（ゼロ）と仮定したときの出力電圧Ｖｔが図１１に一点鎖線で示されている。
【００１１】
ところで、前述のＶｔ、Ｒｔ、Ｒ１およびＶｓには、Ｖｔ＝（Ｒ１／（Ｒｔ＋Ｒ１））×Ｖｓといった関係式が成り立つ。それ故、出力電圧Ｖｔに対する制御ユニット１０３の感度を高める（換言すれば、１℃当たりの出力電圧Ｖｔの変化を大きくする）には、供給電圧Ｖｓを大きくして、温度検出素子１０１に流れる電流を大きくする必要がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、流れる電流が増大すると温度検出素子１０１の自己発熱が大きくなり、温度センサ装置１０５による正確な温度測定ができなくなる。よって、温度センサ装置１０５は、適確な異常診断動作を行なえず、軸受部１のための異常監視動作を低い精度で行なうこととなる。
【００１３】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受部のための適確な異常診断動作が行なえるように温度検出素子の自己発熱を小さく抑えることによって正確な温度測定を可能にし、軸受部のための高精度な異常監視を実現できる温度センサ装置および該温度センサ装置付き転動装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明の温度センサ装置は、請求項１に記載したように、
温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子または当該温度検出素子を含む回路に定電圧または定電流を印加して、温度変化に応じて出力される電流または電圧を検出することによって温度測定を行なう温度センサ装置であって、
温度測定を行なう時のみの短時間だけに定電圧または定電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加し、それ以外の時は当該定電圧または定電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加しないか又は当該定電圧または定電流よりも小さい値の電圧または電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加して、前記温度検出素子の発熱を抑制することによって、当該温度検出素子自体の温度上昇を防ぎ、それにより温度測定の誤差を小さくしたことを特徴としている。
【００１５】
また、前述した目的を達成するために、本発明の温度センサ装置付き転動装置は、請求項２に記載したように、
軸受部、および当該軸受部の温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子または当該温度検出素子を含む回路に定電圧または定電流を印加して、温度変化に応じて出力される電流または電圧を検出することによって温度測定を行なう温度センサ装置を有する転動装置であって、
温度測定を行なう時のみの短時間だけに定電圧または定電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加し、それ以外の時は当該定電圧または定電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加しないか又は当該定電圧または定電流よりも小さい値の電圧または電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加して、前記温度検出素子の発熱を抑制することによって、当該温度検出素子自体の温度上昇を防ぎ、それにより温度測定の誤差を小さくしたことを特徴としている。
【００１６】
請求項１および請求項２に記載の発明においては、温度測定を行なう時のみの短時間だけに定電圧または定電流を温度検出素子または当該温度検出素子を含む回路に印加し、それ以外の時は当該定電圧または定電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加しないか又は当該定電圧または定電流よりも小さい値の電圧または電流を前記温度検出素子または前記温度検出素子を含む回路に印加して、前記温度検出素子の発熱を抑制することによって、当該温度検出素子自体の温度上昇を防ぎ、それにより温度測定の誤差を小さくする。即ち、温度検出素子に短時間だけ電流を流してその間に温度測定が行なわれるので、例え温度検出感度を高めるために温度検出素子に流す電流を大きくしたとしても当該温度検出素子自体の発熱量を低下させることができ、温度検出素子自体の温度上昇を小さく抑えて正確な温度測定が可能となる。従って、適確な異常診断動作を行なうことができ、これにより高精度な異常監視を実現できる。
【００１７】
また、前述した目的を達成するために、本発明の温度センサ装置は、請求項３に記載したように、
温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子と、
定電圧電源と、
前記定電圧電源から電源供給を受けて、前記温度検出素子に、温度測定時には定電圧の温度測定用電圧を、そして非温度測定時には前記温度測定用電圧よりも低い電圧値から０（ゼロ）ボルトの範囲における値の待機用電圧を印可するスイッチ部と、
前記温度検出素子に印加される電圧を前記温度測定用電圧または前記待機用電圧に切換えさせる制御信号を前記スイッチ部に出力し、前記スイッチ部から前記温度検出素子に前記温度測定用電圧を印加させている際に当該温度検出素子に流れる温度測定用電流を基に温度を判定する制御部と、
を備える温度センサ装置であって、
前記温度検出素子に前記温度測定用電流が短時間だけ流れるように、前記制御部が、前記待機用電圧から前記温度測定用電圧そして当該温度測定用電圧から前記待機用電圧へと短時間に切換わるように前記スイッチ部を制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行することを特徴としている。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、温度検出素子に温度測定用電流が短時間だけ流れるように、制御部が、待機用電圧から温度測定用電圧そして当該温度測定用電圧から待機用電圧へと温度検出素子に印加される電圧を短時間に切換わるように制御して、当該温度測定用電圧が温度検出素子に印加されている短時間の間に当該温度検出素子に流れる温度測定用電流を基に温度を判定する。即ち、温度検出素子に短時間だけ電流を流してその間に温度測定が行なわれるので、例え制御部の電流（または電圧）検出感度を高めるために温度検出素子に流す電流を大きくしたとしても当該温度検出素子自体の発熱量を低下させることができ、温度検出素子自体の温度上昇を小さく抑えて正確な温度測定が可能となる。従って、適確な異常診断動作を行なうことができ、これにより高精度な異常監視を実現できる。
【００１９】
また、前述した目的を達成するために、本発明の温度センサ装置は、請求項４に記載したように、
温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子と、
定電流電源と、
前記定電流電源から電源供給を受けて、前記温度検出素子に、温度測定時には定電流の温度測定用電流を、そして非温度測定時には前記温度測定用電流よりも低い電流値から０（ゼロ）アンペアの範囲における値の待機用電流を流すスイッチ部と、
前記温度検出素子に流される電流を前記温度測定用電流または前記待機用電流に切換えさせる制御信号を前記スイッチ部に出力し、前記スイッチ部から前記温度検出素子に前記温度測定用電流を流させている際に当該温度検出素子に印加される温度測定用電圧を基に温度を判定する制御部と、
を備える温度センサ装置であって、
温度測定時に前記温度検出素子に流れる電流が前記待機用電流から前記温度測定用電流そして当該温度測定用電流から前記待機用電流へと短時間に切換わるように前記制御部が前記スイッチ部を制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行することを特徴としている。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、温度測定時に温度検出素子に流れる電流が待機用電流から温度測定用電流そして温度測定用電流から待機用電流へと短時間に切換わるように制御部が制御して、当該温度測定用電流が温度検出素子に流れている短時間の間に当該温度検出素子に印加される温度測定用電圧を基に制御部が温度を判定する。即ち、温度検出素子に短時間だけ電流を流してその間に温度測定が行なわれるので、例え制御部の電圧検出感度を高めるために温度検出素子に流す電流を大きくしたとしても当該温度検出素子自体の発熱量を低下させることができ、温度検出素子自体の温度上昇を小さく抑えて正確な温度測定が可能となる。従って、適確な異常診断動作を行なうことができ、これにより高精度な異常監視を実現できる。
【００２１】
また、前述した目的を達成するために、本発明の温度センサ装置付き転動装置は、請求項５に記載したように、軸受部および当該軸受部の温度を測定するための温度センサ装置を有する転動装置であって、
前記温度センサ装置が、
前記軸受部の温度を検出するために配置され、温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子と、
定電圧電源と、
前記定電圧電源から電源供給を受けて、前記温度検出素子に、温度測定時には定電圧の温度測定用電圧を、そして非温度測定時には前記温度測定用電圧よりも低い電圧値から０（ゼロ）ボルトの範囲における値の待機用電圧を印可するスイッチ部と、
前記温度検出素子に印加される電圧を前記温度測定用電圧または前記待機用電圧に切換えさせる制御信号を前記スイッチ部に出力し、前記スイッチ部から前記温度検出素子に前記温度測定用電圧を印加させている際に当該温度検出素子に流れる温度測定用電流を基に温度を判定する制御部と、
を備え、
前記温度検出素子に前記温度測定用電流が短時間だけ流れるように、前記制御部が、前記待機用電圧から前記温度測定用電圧そして当該温度測定用電圧から前記待機用電圧へと短時間に切換わるように前記スイッチ部を制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行することを特徴としている。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、温度検出素子に温度測定用電流が短時間だけ流れるように、制御部が、待機用電圧から温度測定用電圧そして当該温度測定用電圧から待機用電圧へと温度検出素子に印加される電圧が短時間に切換わるように制御して、当該温度測定用電圧が温度検出素子に印加されている短時間の間に当該温度検出素子に流れる温度測定用電流を基に温度を判定する。即ち、温度検出素子に短時間だけ電流を流してその間に軸受部の温度測定が行なわれるので、例え制御部の電流（または電圧）検出感度を高めるために温度検出素子に流す電流を大きくしたとしても当該温度検出素子自体の発熱量を低下させることができ、温度検出素子自体の温度上昇を小さく抑えて正確な軸受部の温度測定が可能となる。従って、適確な異常診断動作を行なうことができ、軸受部のための高精度な異常監視を実現できる。
【００２３】
また、本発明の温度センサ装置付き転動装置は、請求項６に記載したように、請求項５に記載の前記温度センサ装置が、前記軸受部の回転速度を検出するための回転検出素子および前記軸受部の振動の大きさを検出するための振動検出素子の少なくとも一方を更に備えており、
前記制御部が、前記回転検出素子の回転速度検出によって得られた電気信号および／または前記振動検出素子の振動検出によって得られた電気信号を基に前記軸受部の動作状況を判定し、当該判定した前記軸受部の動作状況に応じて前記温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させることを特徴としている。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、温度センサ装置が、軸受部の回転速度を検出するための回転検出素子および軸受部の振動の大きさを検出するための振動検出素子の少なくとも一方を更に備えており、制御部が、回転検出素子の回転速度検出によって得られた電気信号および／または振動検出素子の振動検出によって得られた電気信号を基に軸受部の動作状況を判定し、当該判定した軸受部の動作状況に応じて温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させる。よって、軸受部の回転速度の変化が小さいときや軸受部の振動の変化が小さいときは、異常診断において重要度が低いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に長い周期（例えば、１０分間隔）で行なわれるようにし、そして軸受部の回転速度の変化が大きいときや軸受部の振動の変化が大きいときは、異常診断において重要度が高いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に短い周期（例えば、１０秒間隔）で行なわれるようにすることができる。このように、回転検出素子を用いた軸受部動作状況判定動作および／または振動検出素子を用いた軸受部動作状況判定動作と、温度検出素子を用いた温度測定動作と、を連動させることで、温度センサ装置による軸受部のための高精度な異常監視動作を実現できる。
【００２５】
また、本発明の温度センサ装置付き転動装置は、請求項７に記載したように、請求項５または請求項６に記載の前記転動装置が、軸を回転自在に支持する前記軸受部を備えた転がり軸受装置であることを特徴としている。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、前記転動装置が転がり軸受装置であるので、当該転がり軸受装置の軸受部のための高精度な異常監視を実現できる。
【００２７】
また、本発明の温度センサ装置付き転動装置は、請求項８に記載したように、請求項５または請求項６に記載の前記転動装置が、直動運動する軸を支持する前記軸受部を備えた直動装置であることを特徴としている。
【００２８】
請求項８に記載の発明によれば、前記転動装置が直動装置であるので、当該直動装置の軸受部のための高精度な異常監視を実現できる。
【００２９】
また、前述した目的を達成するために、本発明の温度センサ装置付き転動装置は、請求項９に記載したように、軸受部および当該軸受部の温度を測定するための温度センサ装置を有する転動装置であって、
前記温度センサ装置が、
前記軸受部の温度を検出するために配置され、温度に応じて電気抵抗値が変化する温度検出素子と、
定電流電源と、
前記定電流電源から電源供給を受けて、前記温度検出素子に、温度測定時には定電流の温度測定用電流を、そして非温度測定時には前記温度測定用電流よりも低い電流値から０（ゼロ）アンペアの範囲における値の待機用電流を流すスイッチ部と、
前記温度検出素子に流される電流を前記温度測定用電流または前記待機用電流に切換えさせる制御信号を前記スイッチ部に出力し、前記スイッチ部から前記温度検出素子に前記温度測定用電流を流させている際に当該温度検出素子に印加される温度測定用電圧を基に温度を判定する制御部と、
を備え、
温度測定時に前記温度検出素子に流れる電流が前記待機用電流から前記温度測定用電流そして当該温度測定用電流から前記待機用電流へと短時間に切換わるように前記制御部が前記スイッチ部を制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行することを特徴としている。
【００３０】
請求項９に記載の発明によれば、温度測定時に温度検出素子に流れる電流が待機用電流から温度測定用電流そして温度測定用電流から待機用電流へと短時間に切換わるように制御部が制御して、当該温度測定用電流が温度検出素子に流れている短時間の間に当該温度検出素子に印加される温度測定用電圧を基に制御部が温度を判定する。即ち、温度検出素子に短時間だけ電流を流してその間に軸受部の温度測定が行なわれるので、例え制御部の電圧検出感度を高めるために温度検出素子に流す電流を大きくしたとしても当該温度検出素子自体の発熱量を低下させることができ、温度検出素子自体の温度上昇を小さく抑えて正確な軸受部の温度測定が可能となる。従って、適確な異常診断動作を行なうことができ、軸受部のための高精度な異常監視を実現できる。
【００３１】
また、本発明の温度センサ装置付き転動装置は、請求項１０に記載したように、請求項９に記載の前記温度センサ装置が、前記軸受部の回転速度を検出するための回転検出素子および前記軸受部の振動の大きさを検出するための振動検出素子の少なくとも一方を更に備えており、
前記制御部が、前記回転検出素子の回転速度検出によって得られた電気信号および／または前記振動検出素子の振動検出によって得られた電気信号を基に前記軸受部の動作状況を判定し、当該判定した前記軸受部の動作状況に応じて前記温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させることを特徴としている。
【００３２】
請求項１０に記載の発明によれば、温度センサ装置が、軸受部の回転速度を検出するための回転検出素子および軸受部の振動の大きさを検出するための振動検出素子の少なくとも一方を更に備えており、制御部が、回転検出素子の回転速度検出によって得られた電気信号および／または振動検出素子の振動検出によって得られた電気信号を基に軸受部の動作状況を判定し、当該判定した軸受部の動作状況に応じて温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させる。よって、軸受部の回転速度の変化が小さいときや軸受部の振動の変化が小さいときは、異常診断において重要度が低いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に長い周期（例えば、１０分間隔）で行なわれるようにし、そして軸受部の回転速度の変化が大きいときや軸受部の振動の変化が大きいときは、異常診断において重要度が高いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に短い周期（例えば、１０秒間隔）で行なわれるようにすることができる。このように、回転検出素子を用いた軸受部動作状況判定動作および／または振動検出素子を用いた軸受部動作状況判定動作と、温度検出素子を用いた温度測定動作と、を連動させることで、温度センサ装置による軸受部のための高精度な異常監視動作を実現できる。
【００３３】
また、本発明の温度センサ装置付き転動装置は、請求項１１に記載したように、請求項９または請求項１０に記載の前記転動装置が、軸を回転自在に支持する前記軸受部を備えた転がり軸受装置であることを特徴としている。
【００３４】
請求項１１に記載の発明によれば、前記転動装置が転がり軸受装置であるので、当該転がり軸受装置の軸受部のための高精度な異常監視を実現できる。
【００３５】
また、本発明の温度センサ装置付き転動装置は、請求項１２に記載したように、請求項９または請求項１０に記載の前記転動装置が、直動運動する軸を支持する前記軸受部を備えた直動装置であることを特徴としている。
【００３６】
請求項１２に記載の発明によれば、前記転動装置が直動装置であるので、当該直動装置の軸受部のための高精度な異常監視を実現できる。
【００３７】
また、前述した目的を達成するために、本発明の温度センサ装置付き転動装置は、請求項１３に記載したように、軸受部および当該軸受部の温度を測定するための温度センサ装置を有する転動装置であって、
前記温度センサ装置が、
前記軸受部の温度を検出するために配置された温度検出素子と、
前記温度検出素子に温度測定用電流が短時間だけ流れるように制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行する制御部と、
前記軸受部の回転速度を検出するために配置された回転検出素子と、を備え、
前記制御部が、前記回転検出素子の回転速度検出によって得られた電気信号を基に前記軸受部の動作状況を判定し、当該判定した前記軸受部の動作状況に応じて前記温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させることを特徴としている。
【００３８】
請求項１３に記載の発明によれば、制御部が、温度検出素子に温度測定用電流が短時間だけ流れるように制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行する。即ち、温度検出素子に短時間だけ電流を流してその間に軸受部の温度測定が行なわれるので、例え制御部の電流（または電圧）検出感度を高めるために温度検出素子に流す電流を大きくしたとしても当該温度検出素子自体の発熱量を低下させることができ、温度検出素子自体の温度上昇を小さく抑えて正確な軸受部の温度測定が可能となる。従って、適確な異常診断動作を行なうことができ、軸受部のための高精度な異常監視を実現できる。また、温度センサ装置は、軸受部の回転速度を検出するための回転検出素子を備えており、制御部が、回転検出素子の回転速度検出によって得られた電気信号を基に軸受部の動作状況を判定し、当該判定した軸受部の動作状況に応じて温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させる。よって、軸受部の回転速度の変化が小さいときは、異常診断において重要度が低いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に長い周期（例えば、１０分間隔）で行なわれるようにし、そして軸受部の回転速度の変化が大きいときは、異常診断において重要度が高いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に短い周期（例えば、１０秒間隔）で行なわれるようにすることができる。このように、回転検出素子を用いた軸受部動作状況判定動作と、温度検出素子を用いた温度測定動作と、を連動させることで、温度センサ装置による軸受部のための高精度な異常監視動作を実現できる。
【００３９】
また、前述した目的を達成するために、本発明の温度センサ装置付き転動装置は、請求項１４に記載したように、軸受部および当該軸受部の温度を測定するための温度センサ装置を有する転動装置であって、
前記温度センサ装置が、
前記軸受部の温度を検出するために配置された温度検出素子と、
前記温度検出素子に温度測定用電流が短時間だけ流れるように制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行する制御部と、
前記軸受部の振動の大きさを検出するために配置された振動検出素子と、
を備え、
前記制御部が、前記振動検出素子の振動検出によって得られた電気信号を基に前記軸受部の動作状況を判定し、当該判定した前記軸受部の動作状況に応じて前記温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させることを特徴としている。
【００４０】
請求項１４に記載の発明によれば、制御部が、温度検出素子に温度測定用電流が短時間だけ流れるように制御して、当該温度検出素子の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行する。即ち、温度検出素子に短時間だけ電流を流してその間に軸受部の温度測定が行なわれるので、例え制御部の電流（または電圧）検出感度を高めるために温度検出素子に流す電流を大きくしたとしても当該温度検出素子自体の発熱量を低下させることができ、温度検出素子自体の温度上昇を小さく抑えて正確な軸受部の温度測定が可能となる。従って、適確な異常診断動作を行なうことができ、軸受部のための高精度な異常監視を実現できる。また、温度センサ装置は、軸受部の振動の大きさを検出するための振動検出素子を備えており、制御部が、振動検出素子の振動検出によって得られた電気信号を基に軸受部の動作状況を判定し、当該判定した軸受部の動作状況に応じて温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させる。よって、軸受部の振動の変化が小さいときは、異常診断において重要度が低いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に長い周期（例えば、１０分間隔）で行なわれるようにし、そして軸受部の振動の変化が大きいときは、異常診断において重要度が高いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に短い周期（例えば、１０秒間隔）で行なわれるようにすることができる。このように、振動検出素子を用いた軸受部動作状況判定動作と、温度検出素子を用いた温度測定動作と、を連動させることで、温度センサ装置による軸受部のための高精度な異常監視動作を実現できる。
【００４１】
尚、温度検出素子に流れる電流をＩ、温度検出素子の抵抗値をＲｔ、そして温度検出素子に電流を流す時間（換言すれば、温度検出素子に電圧を印加する時間）をΔｔとしたとき、温度検出素子自体の発熱量（即ち、自己発熱量）Ｑは、
Ｑ＝Ｉ２×Ｒｔ×Δｔという関係式で導くことができる。
【００４２】
この関係式から短時間だけ温度検出素子に電流を流すことにより、温度検出素子自体の発熱量Ｑを低下させることが可能であることが分かる。従って、温度検出素子の自己発熱による温度測定誤差を小さくできる。また、この関係式から、発熱量Ｑを一定にして通電時間Δｔを短くすることにより、電流Ｉを大きくすることが可能なことも理解される。よって、電流Ｉを大きくすることにより、温度センサ装置の温度検出感度（即ち、電流検出感度または電圧検出感度）が向上するので、検出精度の向上および当該検出における耐ノイズ性の向上を図ることができる。
【００４３】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明の実施の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る複数の好適な実施形態を図面に基づき詳細に説明する。尚、本発明の各実施形態において、既に図１０を参照して説明された構成要素と同様なものについては同一符号を付して説明を簡略化または省略する。
【００４５】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る温度センサ装置付き転動装置の第１実施形態のシステムブロック図である。図１に示されるように、温度センサ装置１３０は、温度検出素子１０１を内蔵したセンサユニット１００と、制御ユニット１２０と、を備える。センサユニット１００は、その温度検出素子１０１が転動装置Ｘの軸受部１上または近傍に配置されるように、転動装置Ｘのハウジング６に取付けられている。温度センサ装置１３０では、センサユニット１００がケーブル１０２により制御ユニット１２０と電気的に接続されている。
【００４６】
制御ユニット１２０は、供給電圧Ｖｓを出力する定電圧電源１２１と、温度検出素子１０１への電圧の印可を制御するために設けられたスイッチ部１２２と、該スイッチ部１２２を制御し且つ、温度測定時に温度検出素子１０１に流れる温度測定用電流を基に温度を判定する制御部１２３と、表示器１２６と、警報器１２７と、を備えている。
【００４７】
定電圧電源１２１は負荷変動に関わらず定電圧（即ち、電圧値一定）の供給電圧Ｖｓを出力する能力を持つ。スイッチ部１２２は、この定電圧電源１２１から電源供給を受けて、温度測定時には定電圧の温度測定用電圧を、そして非温度測定時には該温度測定用電圧よりも低い電圧値から０（ゼロ）ボルトの範囲における値の待機用電圧を温度検出素子１０１に印可するように、制御部１２３によって切換え制御される。
【００４８】
スイッチ部１２２の例としては、トランジスタ、ＦＥＴ、アナログスイッチ、フォトＭＯＳリレー、等の半導体スイッチや、その他接点式、水銀スイッチ式、等のメカニカル・リレー、等が挙げられる。本実施形態では、温度測定時にスイッチ部１２２は温度測定用電圧として供給電圧Ｖｓを入力側ケーブル１０２ａを介してセンサユニット１００の温度検出素子１０１に印可する。
【００４９】
制御部１２３は、抵抗器１０４と、Ａ／Ｄ変換器１２４と、マイコン（即ち、マイクロコンピュータ）１２５と、を備えている。抵抗器１０４は、出力側ケーブル１０２ｂとグランド（アース）Ｇとの間に電気的に接続され、温度検出素子１０１に流れる電流を出力電圧Ｖｔに変換する。Ａ／Ｄ変換器１２４は、該出力電圧Ｖｔをデジタル信号に変換する。マイコン１２５は、Ａ／Ｄ変換器１２４からのデジタル信号を基に温度を判定する。尚、図１に示されるように、温度検出素子１０１に流れる電流を検出する電流検出器１０４ａを温度検出素子１０１と抵抗器１０４との間に設けて、出力電圧Ｖｔの代わりに電流検出器１０４ａの出力をＡ／Ｄ変換器１２４を介してマイコン１２５に入力して当該マイコン１２５に温度を判定させるようにしてもよい。
【００５０】
マイコン１２５は、制御信号ＣＳ１によって温度検出素子１０１に印加される電圧を温度測定用電圧または待機用電圧に切換える。制御部１２３（マイコン１２５）は、スイッチ部１２２から温度検出素子１０１に温度測定用電圧を印加させている際に当該温度検出素子１０１に流れる温度測定用電流を基に温度を判定する（即ち、温度検出素子１０１に流れる温度測定用電流を抵抗器１０４によって出力電圧Ｖｔに変換して温度を判定する）。また、マイコン１２５は、温度検出素子１０１による検出温度が所定の閾値を越えると軸受部１の焼き付きや剥離などの異常が生じたものと判定できるように構成されており、検出温度等、軸受部１の動作状況を表示器１２６で表示したり、軸受部１の異常を警報器１２７から警報したりすることができる。
【００５１】
そしてマイコン１２５は、温度検出素子１０１に温度測定用電流が短時間だけ流れるように、待機用電圧から温度測定用電圧そして当該温度測定用電圧から待機用電圧へと短時間に切換わるようにスイッチ部１２２を制御して、温度検出素子１０１の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行する。従って、マイコン１２５による適確な異常診断動作を実現でき、これにより軸受部１のための高精度な異常監視が実現できる。
【００５２】
図２は、温度測定用電流が温度検出素子１０１に短時間だけ流れるように、マイコン１２５の制御によってスイッチ部１２２が待機用電圧（ＯＦＦ）から温度測定用電圧（ＯＮ）そして当該温度測定用電圧（ＯＮ）から待機用電圧（ＯＦＦ）へと短時間に電圧を切換えた例を示すタイミングチャートである。図２に示される例では、温度測定時にスイッチ部１２２を例えば１０ミリ秒といった短時間だけＯＮ動作させて電源電圧Ｖｓの供給を行なっている。そして、この期間内で出力電圧Ｖｔが安定した後に、当該出力電圧ＶｔをＡ／Ｄ変換器１２４でデジタル信号に変換し、当該デジタル信号をマイコン１２５に入力して、温度の測定が実行される。
【００５３】
図３は、図２の例と同条件のときの出力電圧Ｖｔと時間ｔとの関係（但し、軸受部１から検出される温度を一定としたときの関係）を示す特性図である。尚、図３に示されるように、出力電圧Ｖｔの特性に遅れがあり、オーバシュートが生ずる場合もあるので、例えば最初の１ミリ秒程度の立上がり期間経過後の安定した期間で出力電圧Ｖｔの検出を行なうことが望ましい。このように、短時間の通電であるため、温度検出素子１０１の発熱量が小さく、図１１に示される従来の連続通電の場合と比較すると、出力電圧Ｖｔの特性は平坦であり、温度検出素子１０１の発熱による影響は回避されている。尚、出力電圧Ｖｔが安定するまでの立上がり期間は、ケーブル１０２の長さ（即ち、電気抵抗、インダクタンスおよび静電容量）、温度検出素子１０１の電気抵抗、ならびに温度測定用電流により異なる。この期間経過後、出力電圧Ｖｔが安定してから、出力電圧Ｖｔ若しくは出力電流を検出するとよい。
【００５４】
この温度測定動作は、定期的に１０秒間隔や１０分間隔等に設定して行なっても良いし、必要なときのみ、随時行なってもよい。また、温度検出素子１０１の放熱環境（温度検出素子１０１の使用状況、取り付け対象物の熱容量、取り付け状態、センサユニット１００の外気温や風の当たり具合、等）によっては、例えスイッチ部１２２を１秒間以上ＯＮする場合であっても、１０分間隔等の長い測定周期で温度測定動作を行なえば、温度検出素子１０１自体の温度上昇を小さくでき、精度良く測定することができる。その他、スイッチ部１２２を例えば１秒間ＯＮしている間に複数回検出を行ない、検出結果を平均化する等の方法で、測定の精度と信頼性を向上させてもよい。即ち、温度検出素子１０１の通電時間とその周期は放熱環境に応じて適当な値に設定すればよい。
【００５５】
尚、供給電圧Ｖｓを大きくすること等で温度検出素子１０１に（短時間で）流す温度測定用電流を大きくすることにより温度検出の感度を向上させ、検出精度の向上、耐ノイズ性の向上を図ることができる。よって、Ａ／Ｄ変換器１２４の分解能も低くてよくなり、ノイズ対策部品等も少なくできてコストダウン効果も得られる。また、本実施形態では、温度検出素子１０１への電圧の印可を制御するためにスイッチ部１２２を設けているが、電源電圧Ｖｓの大きさを制御できる回路であればよく、温度測定を行なわない時（即ち、非温度測定時）には、Ｖｓを０（ゼロ）ボルトではなく、例えば、２ボルトと低くしても同様の効果が得られる。
【００５６】
（第２実施形態）
図４は、本発明に係る温度センサ装置付き転動装置の第２実施形態のシステムブロック図である。尚、第２実施形態において、第１実施形態の構成要素と同様なものについては同一符号を付して説明を簡略化または省略する。図４に示されるように、温度センサ装置１５０は、センサユニット１００と、制御ユニット１４０と、を備える。制御ユニット１４０は、スイッチ部１２２を前述のマイコン１２５と同様に制御するタイマー１４５と、前述のマイコン１２５と同様な動作・処理を行なうアナログまたはデジタル回路１４４と、を制御部１４３に備えている。その他構成要素は第１実施形態と同一である。
【００５７】
このような第２実施形態によれば、第１実施形態と比較して、高価なＡ／Ｄ変換器１２４やマイコン１２５を用いずに済むので、コストを低減できる。
【００５８】
（第３実施形態）
図５は、本発明に係る温度センサ装置付き転動装置の第３実施形態のシステムブロック図である。尚、第３実施形態において、第１実施形態の構成要素と同様なものについては同一符号を付して説明を簡略化または省略する。図５に示されるように、温度センサ装置１７０は、センサユニット１００と、制御ユニット１６０と、を備える。
【００５９】
制御ユニット１６０は、負荷変動に関わらず定電流（即ち、電流値一定の電流）を出力する能力を持つ定電流電源１６１と、温度検出素子１０１に流される電流を制御するために設けられたスイッチ部１２２と、該スイッチ部１２２を制御し且つ、温度測定時に温度検出素子１０１に印加される温度測定用電圧を基に温度を判定する制御部１６３と、を備えている。
【００６０】
スイッチ部１２２は、定電流電源１６１から電源供給を受けて、温度測定時には定電流の温度測定用電流を、そして非温度測定時には該温度測定用電流よりも低い電流値から０（ゼロ）アンペアの範囲における値の待機用電流を温度検出素子１０１に流すように、制御部１６３によって切換え制御される。
【００６１】
制御部１６３は、Ａ／Ｄ変換器１２４と、マイコン１２５と、を備えているが、本実施形態では定電流電源１６１を用いているため、第１および第２実施形態のように出力電圧Ｖｔを生じさせるための抵抗器１０４を備える必要がない。本実施形態では出力電圧Ｖｔが、図５に示されるように、温度検出素子１０１への電流供給側、即ち、入力側ケーブル１０２ａとスイッチ部１２２との間で検出される。Ａ／Ｄ変換器１２４は、該出力電圧Ｖｔをデジタル信号に変換する。マイコン１２５は、Ａ／Ｄ変換器１２４からのデジタル信号を基に温度を判定する。
【００６２】
マイコン１２５は、制御信号ＣＳ１によって温度検出素子１０１に流される電流を温度測定用電流または待機用電流に切換える。制御部１６３（マイコン１２５）は、スイッチ部１２２から温度検出素子１０１に温度測定用電流を流させている際に当該温度検出素子１０１に印加される温度測定用電圧（即ち、出力電圧Ｖｔ）を基に温度を判定する。また、マイコン１２５は、温度検出素子１０１による検出温度が所定の閾値を越えると軸受部１の焼き付きや剥離などの異常が生じたものと判定できるように構成されており、検出温度等、軸受部１の動作状況を表示器１２６で表示したり、軸受部１の異常を警報器１２７から警報したりすることができる。
【００６３】
そしてマイコン１２５は、温度測定時に温度検出素子１０１に流れる電流が待機用電流から温度測定用電流そして当該温度測定用電流から待機用電流へと短時間に切換わるようにスイッチ部１２２を制御して、温度検出素子１０１の自己発熱を抑制しながら温度測定を実行する。従って、マイコン１２５による適確な異常診断動作を実現でき、これにより軸受部１のための高精度な異常監視が実現できる。
【００６４】
尚、本実施形態で用いる温度検出素子１０１としては、既に例示したサーミスタ、シリコンサーミスタ、測温抵抗体、金属箔抵抗器、等の中でも特に、シリコンサーミスタ、測温抵抗体および金属箔抵抗器のように温度に対する抵抗値の変化率が一定でリニアな特性を持つものが望ましい。
【００６５】
温度測定時には、マイコン１２５の制御によりスイッチ部１２２が例えば１０ミリ秒といった短時間だけＯＮ動作させられて温度検出素子１０１への電流供給が行なわれる。そして、この期間内で出力電圧Ｖｔが安定した後に、当該出力電圧ＶｔをＡ／Ｄ変換器１２４でデジタル信号に変換し、当該デジタル信号をマイコン１２５に入力して、温度の測定が実行される。前述のように温度検出素子１０１が温度に対する抵抗値の変化率が一定でリニアな特性を持つものである場合、定電流電源１６１により定電流Ｉ０を流すと、この時の温度検出素子１０１の出力電圧ＶｔはＩ０×Ｒｔとなるため、出力電圧Ｖｔも変化率が一定でリニアな特性を持つ。このため、出力電圧Ｖｔのリニアリティを改善するためにマイコン１２５がソフトウェアで処理を行なったり、或いは変換回路により補正する必要がないため、回路を簡単化でき、コストダウンが図れる。
【００６６】
尚、第１実施形態から第３実施形態では、温度検出素子１０１を単体ではなく複数にして直列または並列に接続した形態でも同様な動作が得られる。また、温度検出素子１０１に単一または複数の固定抵抗を直列または並列に接続した形態でも同様な動作が得られる。尚、第１実施形態から第３実施形態（図１、図４および図５参照）において、スイッチ部１２２、定電圧電源１２１または定電流電源１６１、および制御部１２３，１４３，または１６３は、制御ユニット１２０，１４０，または１６０に設けられているが、センサユニット１００内に設けることも可能である。
【００６７】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る温度センサ装置付き転動装置の第４実施形態について説明する。図６は本発明の第４実施形態である温度センサ装置付き転動装置２００の構成を示す図である。本発明は、ボールねじ、リニアガイド、等のように直動運動する軸を支持する軸受部を備えた直動装置にも適用できる。図６は、ＣＮＣ工作機械等の軸受部であるボールねじのナット部２０１に前述のセンサユニット１００を取付けた構造を例示している。
【００６８】
この場合もボールねじのナット部２０１にセンサユニット１００を取付けて、当該センサユニット１００を前述した第１実施形態〜第３実施形態のうちのいずれか一つの制御ユニットとケーブル１０２を介して接続する構成を採れば、ボールねじのナット部２０１の剥離等の異常を検知することが可能となる。尚、センサユニット１００の取付部位はボールねじのナット部２０１に限らず、雄ねじを単純支持側でサポートしているサポートユニット部２１０や固定側でサポートしているサポートユニット部２２０の軸受部等に取付けても有効である。
【００６９】
また、図示はしていないが、リニアガイドの場合も、リニアガイドの可動部やレールにセンサユニット１００を取付けて、当該センサユニット１００を前述した第１実施形態〜第３実施形態のうちのいずれか一つの制御ユニットとケーブル１０２を介して接続する構成を採れば、同様に剥離等の異常を検知することが可能となる。尚、図６において、符号２３０はロックナット、符号２４０はカップリング、符号２５０は駆動モータ、そして符号２６０はモータ取付け金具である。
【００７０】
また、センサユニット１００に回転検出素子および／または振動検出素子を内蔵させて使用してもよい。例えばセンサユニット１００に回転検出素子を設けた場合、回転速度に応じ軸受部の異常判定のための温度の閾値を変更したりする等の方法を用いれば、更に高い精度で軸受部の異常判定を行なうことができる。また、例えばセンサユニット１００に振動検出素子を設けた場合、振動の大きさと温度変化状況の両方を判断材料として軸受部の異常を判断する等の方法を用いれば、更に高い精度で軸受部の異常判定を行なうことができる。
【００７１】
また、例えば回転検出素子と振動検出素子の両方をセンサユニット１００に設けた場合には、回転速度と振動の大きさの両方を判断材料として軸受部の異常を判断することができるので、更に望ましい。更に、以下の変形例で述べるような方法を用いれば、回転検出素子を用いた軸受部動作状況判定動作および／または振動検出素子を用いた軸受部動作状況判定動作と、温度検出素子を用いた温度測定動作と、を連動させることで、温度センサ装置による軸受部のための高精度な異常監視動作を実現できる。
【００７２】
（変形例）
図７は、本発明に係る温度センサ装置付き転動装置の変形例を示す図である。
この変形例は、第１実施形態〜第４実施形態各々の変形例であり、より詳細には、各実施形態におけるセンサユニット１００に回転検出素子１８０および／または振動検出素子１９０を更に設けたものである。
【００７３】
即ち、この変形例では、温度センサ装置が、軸受部の回転速度を検出するための回転検出素子１８０および軸受部の振動の大きさを検出するための振動検出素子１９０の少なくとも一方を更に備えている。制御部は、回転検出素子１８０の回転速度検出によって得られた電気信号および／または振動検出素子１９０の振動検出によって得られた電気信号を基に軸受部の動作状況を判定し、当該判定した軸受部の動作状況に応じて温度検出素子１０１による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させる。よって、軸受部の回転速度の変化が小さいときや軸受部の振動の変化が小さいときは、異常診断において重要度が低いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に長い周期（例えば、１０分間隔）で行なわれるようにし、そして軸受部の回転速度の変化が大きいときや軸受部の振動の変化が大きいときは、異常診断において重要度が高いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に短い周期（例えば、１０秒間隔）で行なわれるようにすることができる。このように、回転検出素子１８０を用いた軸受部動作状況判定動作および／または振動検出素子１９０を用いた軸受部動作状況判定動作と、温度検出素子１０１を用いた温度測定動作と、を連動させることで、温度センサ装置による軸受部のための高精度な異常監視動作を実現できる。
【００７４】
例えば、鉄道車両の車軸用軸受装置、工作機械のスピンドル用軸受装置、直動装置、等の転動装置では、その軸受部の回転速度や作動速度を測定して、それらの測定値を軸受部からの検出温度と関連付けることによって、当該検出温度を基に軸受部が異常か正常かの判断をすることも可能である。また、回転速度を基に稼働装置の起動時および停止時は軸受部の温度を短い周期で測定し、定常運転に入った段階で長い周期の温度測定を行なうように設定してもよい。これは、例えば、鉄道車両の車軸用軸受装置に例をとると、発進時（起動時）および停止時に占める時間の割合が定常運転時に比較すれば僅かであるからである。定常運転時のトラブルは経時変化的なものが支配的なのに対して、起動時や停止時のように回転状態が大きく変化する場合には経時変化以外の要因でトラブルになる可能性が大きい。このことは、航空機が離着陸時に最もトラブルを起こし易いことからも裏付けられる。また、定常運転時の軸受部温度の変化が比較的小さいのに対して、起動時と停止時は回転速度の変化に伴って軸受部の温度が大きく変化する。
それ故、定格運転時は長い周期で温度を測定してもかなりの確率で異常検知が可能であるのに対して、起動時や停止時には瞬間的な変動が発生しやすいため、短い周期で温度測定を実施した方が安全である。長い周期で温度測定すべきか若しくは短い周期で温度測定すべきかについては軸受部の回転速度から判断することができる。尚、回転速度と振動とは略比例するので、振動検出素子を用いて測定した振動値を回転速度値の代わりに用いることもできる。また、回転角速度は振動に略比例するので、振動検出素子を用いて測定した振動の変化（振動値そのものでは無い）が小さい時は長い周期の温度測定を行ない、振動の変化が大きい時は短い周期の温度測定を行なうように動的な設定をするとよい。
【００７５】
尚、本発明は、前述した各実施形態および変形例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。その他、前述した各実施形態および変形例における各構成要素の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所，等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００７６】
例えば、前述した第１実施形態から第３実施形態に係る軸受部１では、内輪２を回転軌道輪とし、外輪３を固定軌道輪としているが、外輪３を回転軌道輪とし、内輪２を固定軌道輪としてもよい。また、前述した第１実施形態から第３実施形態に係る軸受部１は複数の転動体４が内輪２と外輪３との間で周方向に転動自在に配設されたものであり、転動体４として玉ではなくころが用いられる場合は、保持器（不図示）を省略してもよい。
【００７７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、温度検出素子に温度測定用電流が短時間だけ流れるように、制御部が、待機用電圧から温度測定用電圧そして当該温度測定用電圧から待機用電圧へと温度検出素子に印加される電圧を短時間に切換わるように制御して、当該温度測定用電圧が温度検出素子に印加されている短時間の間に当該温度検出素子に流れる温度測定用電流を基に温度を判定する（即ち、例えば、温度検出素子に流れる温度測定用電流を抵抗器によって出力電圧に変換したり、直接、温度測定用電流を測定したりして、温度を判定する）。即ち、温度検出素子に短時間だけ電流を流してその間に温度測定が行なわれるので、例え制御部の電流（または電圧）検出感度を高めるために温度検出素子に流す電流を大きくしたとしても当該温度検出素子自体の発熱量を低下させることができ、温度検出素子自体の温度上昇を小さく抑えて正確な温度測定が可能となる。従って、適確な異常診断動作を行なうことができ、これにより高精度な異常監視を実現できる。
【００７８】
また、本発明によれば、温度測定時に温度検出素子に流れる電流が待機用電流から温度測定用電流そして温度測定用電流から待機用電流へと短時間に切換わるように制御部が制御して、当該温度測定用電流が温度検出素子に流れている短時間の間に当該温度検出素子に印加される温度測定用電圧を基に制御部が温度を判定する。即ち、温度検出素子に短時間だけ電流を流してその間に温度測定が行なわれるので、例え制御部の電圧検出感度を高めるために温度検出素子に流す電流を大きくしたとしても当該温度検出素子自体の発熱量を低下させることができ、温度検出素子自体の温度上昇を小さく抑えて正確な温度測定が可能となる。従って、適確な異常診断動作を行なうことができ、これにより高精度な異常監視を実現できる。
【００７９】
また、本発明によれば、温度センサ装置が、軸受部の回転速度を検出するための回転検出素子および軸受部の振動の大きさを検出するための振動検出素子の少なくとも一方を更に備えており、制御部が、回転検出素子の回転速度検出によって得られた電気信号および／または振動検出素子の振動検出によって得られた電気信号を基に軸受部の動作状況を判定し、当該判定した軸受部の動作状況に応じて温度検出素子による温度測定タイミングおよび温度測定周期を動的に変化させる。よって、軸受部の回転速度の変化が小さいときや軸受部の振動の変化が小さいときは、異常診断において重要度が低いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に長い周期（例えば、１０分間隔）で行なわれるようにし、そして軸受部の回転速度の変化が大きいときや軸受部の振動の変化が大きいときは、異常診断において重要度が高いため、温度センサ装置によって温度測定動作が適当に短い周期（例えば、１０秒間隔）で行なわれるようにすることができる。このように、回転検出素子を用いた軸受部動作状況判定動作および／または振動検出素子を用いた軸受部動作状況判定動作と、温度検出素子を用いた温度測定動作と、を連動させることで、温度センサ装置による軸受部のための高精度な異常監視動作を実現できる。
【００８０】
また、本発明によれば、前記転動装置が転がり軸受装置である場合は、当該転がり軸受装置の軸受部のための高精度な異常監視を実現できる。
【００８１】
また、本発明によれば、前記転動装置が直動装置である場合は、当該直動装置の軸受部のための高精度な異常監視を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る温度センサ装置付き転動装置の第１実施形態のシステムブロック図である。
【図２】温度測定用電流が温度検出素子に短時間だけ流れるように、マイコンの制御によってスイッチ部が待機用電圧（ＯＦＦ）から温度測定用電圧（ＯＮ）そして当該温度測定用電圧（ＯＮ）から待機用電圧（ＯＦＦ）へと短時間に電圧を切換えた例を示すタイミングチャートである。
【図３】出力電圧Ｖｔと時間ｔとの関係を示す特性図である。
【図４】本発明に係る温度センサ装置付き転動装置の第２実施形態のシステムブロック図である。
【図５】本発明に係る温度センサ装置付き転動装置の第３実施形態のシステムブロック図である。
【図６】本発明の第４実施形態である温度センサ装置付き転動装置の構成を示す図である。
【図７】本発明に係る温度センサ装置付き転動装置の変形例を示す図である。
【図８】特許文献１で開示されている温度センサ装置付き転動装置を示す断面図である。
【図９】特許文献２で開示されている温度センサ装置付き転動装置を示す断面図である。
【図１０】温度検出素子を用いて軸受部の温度を検出する温度センサ装置付き転動装置を示す図である。
【図１１】図１０の温度センサ装置における出力電圧Ｖｔと時間ｔとの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１  軸受部
１０１  温度検出素子
１２１  定電圧電源
１２２  スイッチ部
１２３，１４３，１６３  制御部
１３０，１５０，１７０  温度センサ装置
１６１  定電流電源
１８０  回転検出素子
１９０  振動検出素子
Ｘ  転動装置
【図１】
2004156957.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004156957.tif 000009
【図８】
2004156957.tif 000010
【図９】
2004156957.tif 000011
【図１０】
2004156957.tif 000012
【図１１】
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