(57)【要約】【課題】情報端末と通信不能な場所に設置されたセンサユニットのデータも測定することが可能で、かつセンサユニットの取付け位置が安定し、取付け誤差による測定データのバラつきを抑えると共に短時間での測定準備が可能となる部品状態検知装置を提供する。【解決手段】部品１に固定されたステー２と、このステー２に脱着可能なセンサユニット３と、情報端末５と、データサーバ６とを備える。センサユニット３は、部品１の状態量を測定するセンサおよび対情報端末通信手段を有する。情報端末５は、センサユニット３が測定して送信した状態量を受信しデータサーバ６に転送する。データサーバ６は、受信した前記状態量をデータベース化し、かつ前記部品１の異常または残寿命に関する状態を判定する。前記各センサユニット３は、複数の前記センサユニット３間で前記状態量の相互通信が可能なユニット間通信手段３０９を有する。【選択図】図２
2017173066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部品にそれぞれ固定されたステーと、これらステーに脱着可能で、かつ前記部品の状態量を測定するセンサおよび対情報端末通信手段を有する複数のセンサユニットと、これらセンサユニットが測定して前記対情報端末通信手段で送信した状態量を受信しデータサーバに転送する情報端末と、受信した前記状態量をデータベース化し、かつ前記部品の異常または残寿命に関する状態を判別するデータサーバとを備え、
前記各センサユニットは、複数の前記センサユニット間で前記状態量の相互通信が可能なユニット間通信手段を有する部品状態検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品状態検知装置おいて、前記各センサユニットの前記ユニット間通信手段は、前記情報端末との通信が不能な場合に他のセンサユニットに前記状態量を送信し、この状態量を受信したセンサユニットは、受信した前記状態量を前記対情報端末通信手段で前記情報端末へ転送する部品状態検知装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の部品状態検知装置において、前記各センサユニットの前記ユニット間通信手段は、周囲のセンサユニットと通信により検索して相互の通信が可能なセンサユニットの識別情報を前記情報端末に送信する機能と、前記情報端末からの指示により前記情報端末と通信不能なセンサユニットに前記情報端末からの指示を送信する機能と、前記情報端末と通信不能なセンサユニットから、このセンサユニットに保存されたデータを受信し、前記情報端末に送信する機能とを有する部品状態検知装置。
【請求項４】
請求項３に記載の部品状態検知装置において、前記情報端末は、前記センサユニットと通信を行う対センサユニット通信手段を有し、この対センサユニット通信手段は、前記センサユニットから送信された通信可能なセンサユニットの識別情報を受信する機能と、この識別情報を用い、前記情報端末とセンサユニット間での通信が不能なセンサユニットが持つデータを送信させるセンサユニットを指定する機能と、前記情報端末とセンサユニット間での通信が不能なセンサユニットに対して前記指定のセンサユニットへ前記状態量を含むデータを送信させる指示を前記指定のセンサユニットへ指示する機能とを有し、かつ前記情報端末は、前記センサユニットが測定して送信した状態量を前記データサーバに転送する転送手段に、前記指定のセンサユニットから送信された前記情報端末とセンサユニット間での通信が不能なセンサユニットが持つデータを前記データサーバに転送する機能を有する部品状態検知装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の部品状態検知装置において、前記各ステーに、このステーが設けられた前記部品の固有の情報を示す固有情報記憶手段を有し、前記各センサユニットに、前記固有情報記憶手段の記憶手段を読み取る読取り装置を有する部品状態検知装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の部品状態検知装置において、前記各センサユニットは、前記センサとして前記部品の振動を測定する加速度センサを有する部品状態検知装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の部品状態検知装置において、前記ステーは前記部品の回転部分に固定され、前記各センサユニットは、前記センサとして、前記部品の前記回転部分の回転を測定する回転センサまたはジャイロセンサを有する部品状態検知装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の部品状態検知装置において、前記ステは前記部品の可動部にこの可動部の中心上で固定されている部品状態検知装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の部品状態検知装置において、前記センサユニットは前記状態量について定められた演算を行う演算処理部を有する部品状態検知装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の部品状態検知装置において、前記情報端末および前記データサーバは、広域の通信網に接続可能である部品状態検知装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の部品状態検知装置において、情報端末は、汎用の情報端末であって、この部品状態検知装置を構成する機能を付加する専用ソフトウェアをインストールもしくはダウンロード可能なオペレーションシステムを有する部品状態検知装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の部品状態検知装置において、前記データサーバは、前記状態の判別結果を通信網を介して前記情報端末に送信する機能を有し、前記情報端末は前記送信された判別結果を表示する表示装置を有する部品状態検知装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の部品状態検知装置において、前記データサーバは、前記状態の判別結果を通信網を介して前記情報端末に送信する機能を有し、前記情報端末は前記送信された判別結果を表示する表示装置を有する部品状態検知装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の部品状態検知装置において、前記情報端末とは別に、表示装置を有する表示端末を備え、前記データサーバは、前記状態の判別結果を通信網を介して前記表示端末に送信する機能を有する部品状態検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用軸受等の軸受およびその周辺部品等の部品の状態を診断し、故障起因の事故を未然に防止する部品状態検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、次の各システムが提案されている。
鉄道車両や風車などの産業分野において、軸受やその周辺部品に振動センサ、回転センサ、温度センサなどを設置し、その運転状態を監視するシステム。（特許文献１）
センサで検出したデータをスマートフォンなどの携帯情報端末器を使用して送信し、サーバ等でデータ処理や記憶をし、過去のデータと比較することで状態診断をするシステム。（特許文献２）
センサで検出したデータを携帯情報端末機等を経由してサーバに送信し、ユーザーインターフェース機能を複数のＰＣに配置し、測定データ、解析手段、診断結果を共有化するシステム。（特許文献３）
データ解析プログラムと判定基準データと判定プログラムをユーザの情報処理端末にダウンロードしておき、情報処理端末で測定データの診断処理を実施するシステム。（特許文献４）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０４２３３８号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２８３５２号公報
【特許文献３】特許４２１０６０４号公報
【特許文献４】特許３８５８９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在、軸受の点検に関しては、外観、ゴリ感、異音等、整備士の五感に頼った主観的判断が一般的であり、診断基準にばらつきがある為、整備不良原因による故障が撲滅出来ない。
この課題に対し、状態判断の高精度化に向け、定量判断可能なメンテナンスツールのニーズがあり、上述の従来技術等が提案されているが、従来技術には以下の課題がある。
【０００５】
固定部での測定の場合、外乱の大きな環境下では、外乱の影響を受けやすい。( 特許文献１、２、３、４)
エンジン補機等の様に、起振源( エンジン) の近くに複数の可動部が存在し、各々がベルト等で接続されている装置の場合、外乱の影響が大きい為、測定対象に出来る限り近い位置で測定をする必要がある。また、可動部の状態を検知する場合、直接可動部での計測が有効であるが具体的な方法が明示されていない。( 特許文献１、２、３、４)
測定機を複数の測定対象に利用する場合、対象が変わる度に、名称、測定条件( 測定対象の諸元) 等の設定を変更しなければならない。（特許文献１、２、３、４）
また、データ共有に際して名称設定ルール化等が必要であり、懸念点として、設定／選択ミス、情報上書き/ 喪失がある。
診断結果表示にＰＣ（パーソナルコンピュータ）が必要であり、測定現場で結果を確認する場合には、測定用携帯端末とＰＣをセットで測定および診断を実施しなければならない。（特許文献３）
【０００６】
上記課題を解決する未公開の発明として、測定部にステーを設け、センサユニットの固定状態を常に同じに保つ脱着タイプが提案されている。しかし、提案の構成だけでは、センサユニットと情報端末の距離が離れた場合やセンサユニットと情報端末間に障害物がある等の通信環境が悪い場合、通信出来ない。（特願２０１４−２１１６７６号：機械部品の状態自動判定システム）
【０００７】
この発明の目的は、情報端末と通信不能な場所に設置されたセンサユニットのデータも得ることが可能で、かつセンサユニットの取付け位置が安定し、取付け誤差による測定データのバラつきを抑えると共に短時間での測定準備が可能となる部品状態検知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の部品状態検知装置は、複数の部品１にそれぞれ固定されたステー２と、これらステー２に脱着可能で、かつ前記部品１の状態量を測定するセンサ３０２および対情報端末通信手段３０７を有する複数のセンサユニット３と、これらセンサユニット３が測定して前記対情報端末通信手段３０７で送信した状態量を受信しデータサーバ６に転送する情報端末５と、受信した前記状態量を記憶し（例えばデータベース化し）、かつ前記部品１の異常に関する状態を判別するデータサーバ６とを備え、
前記各センサユニット３は、複数の前記センサユニット３間で前記状態量の相互通信が可能なユニット間通信手段３０９を有する。
【０００９】
この構成によると、ユニット間通信手段３０９を用いてセンサユニット３間でデータを送受信することにより、情報端末５と通信不能な場所に設置されたセンサユニット３のデータも測定することが可能となる。また、ステー２を常設することでセンサユニット３の取付け位置が安定し、取付け誤差による測定データのバラつきを抑えると共に短時間での測定準備が可能となる。
なお、前記情報端末５は、情報処理機能を備えたいわゆるスマートフォンやタブレット、あるいはノート型パソコン等の形態情報端末であっても良い。
【００１０】
この発明において、前記各センサユニット３の前記ユニット間通信手段３０９は、前記情報端末５との通信が不能な場合に他のセンサユニット３に前記状態量を送信し、この状態量を受信したセンサユニット３は、受信したデータを前記対情報端末通信手段３０７で前記情報端末５へ転送するようにしても良い。
この構成とすることで、情報端末５と通信不能なセンサユニット３は、他のセンサユニット３を経由し、状態量の測定の実行およびその測定した状態量の送信を行うことができる。センサユニット３が情報端末５と通信不能な場合としては、センサユニット３の位置により、センサユニット３と端末情報との間に遮蔽物が介在して通信が行えない場合と、遠い場合と、前記対情報端末通信手段３０７の故障等による場合とがある。いずれにおいても、他のセンサユニット３を経由し通信が可能となる。
【００１１】
この発明において、前記各センサユニット３の前記ユニット間通信手段３０９は、周囲のセンサユニット３を通信により検索して相互の通信が可能なセンサユニット３の識別情報を前記情報端末５に送信する機能と、前記情報端末５からの指示により前記情報端末５と通信不能なセンサユニット３に前記情報端末５からの指示を送信する機能と、前記情報端末５と通信不能なセンサユニット３から、このセンサユニット３に保存されたデータを受信し、前記情報端末５に送信する機能とを有するようにしても良い。
この構成とすることで、前記情報端末５と通信不能なセンサユニット３に保存されたデータを前記情報端末５に送信する場合のセンサユニット３側の処理が適切に行える。
【００１２】
この構成の場合に、前記情報端末５は、前記センサユニット３と通信を行う対センサユニット通信手段５０１を有し、この対センサユニット通信手段５０１は、前記センサユニット３から送信された通信可能なセンサユニット３の識別情報を受信する機能と、この識別情報を用い、前記情報端末５とセンサユニット３間での通信が不能なセンサユニット３が持つデータを送信させるセンサユニット３を指定する機能と、前記情報端末５とセンサユニット３間での通信が不能なセンサユニット３に対して前記指定のセンサユニット３へ前記状態量を含むデータを送信させる指示を前記指定のセンサユニット３へ指示する機能とを有し、かつ前記情報端末５は、前記センサユニット３が測定して送信した状態量を前記データサーバ６に転送する転送手段５１０に、前記指定のセンサユニット３から送信された前記情報端末５とセンサユニット３間での通信が不能なセンサユニット３が持つデータを前記データサーバ６に転送する機能を有するようにしても良い。
この構成とすることで、前記情報端末５と通信不能なセンサユニット３に保存されたデータを前記情報端末５に送信する場合の情報端末５側の処理が適切に行える。
【００１３】
この発明において、前記各ステー２に、このステー２が設けられた前記部品１の固有の情報を示す固有情報記憶手段２０１を有し、前記各センサユニット３に、前記固有情報記憶手段２０１の記憶内容を読み取る読取り装置３０８を有するようにしても良い。
ステー２に固有情報記憶手段２０１を設置する事で、測定対象の把握が容易になり、短時間での測定準備が可能となる。また、データの蓄積や過去データの検索が容易となる。部位が特定出来ることで、例えば部品１が軸受である場合、軸受品番毎でなく、部位毎での環境に応じた異常判断の閾値を設定する事が出来る。これにより、外乱を加味した高精度な異常判定が行える。
より具体的には、前記ステー２に前記固有情報記憶手段２０１が設けられていると、測定対象の部品１を自動で判別でき、前記固有情報と部品１の種類や状態判定等を行うための情報とを関連つけておけば、入力操作が不要化され、入力ミスの撲滅が図れる。
前記固有情報記憶手段２０１が前記ステー２に設けられることで、ステー２と固有情報記憶手段を別々に設ける場合に比べて、状態検出と固有情報の読み取りとが互いに近くの位置で行えて、センサユニット３で纏めて行うことができるという利点も得られる。
なお、前記固有情報は前記械部品１の識別番号であってもよく、さらに前記部品１の諸元や製造履歴等が付加された情報であっても良い。
【００１４】
この発明において、前記各センサユニット３は、前記センサ３０２として前記部品１の振動を測定する加速度センサ３０２ａを有していても良い。
加速度センサ３０２ａによると、前記部品１の異常判定が精度良く行える。その場合に、ステー２があることによる取付位置の安定性が測定精度，判定精度の向上に効果的となる。
【００１５】
この発明において、前記各センサユニット３の前記センサは、前記部品１の前記回転部分の回転を測定する回転センサまたはジャイロ３０２ｂであってもよい。
前記部品１が例えば車両用軸受またはその周辺部品等の部品１である場合、回転部分１ａを有するが、このような回転部分１ａの回転を、前記ステー２に取付けられたセンサユニット３により検出することができる。
なお、この場合、前記ステー２は前記部品１の回転部分１ａの回転中心Ｏに固定されていることが望ましい。
【００１６】
この発明において、前記ステー２は、前記部品１の可動部１ａにこの可動部１ａの中心Ｏ上で固定されていても良い。
可動部中心での測定により、外乱の影響を受け難く、高精度な測定が行える。
例えば、前記部品１が車両用軸受またはその周辺部品等の部品１である場合に、これら車両用軸受およびその周辺部品１の固定部１ｂにセンサを取付けが出来ない場合があるが、そのような場合であっても、前記ステー２が可動部中心Ｏ上に固定されていることで、車両用軸受およびその周辺部品等の部品１の可動部１ａに測定対象の状態を検知出来るセンサを有するセンサユニット３を実装することが出来る。
【００１７】
この発明において、前記センサユニット３は前記状態量について定められた演算を行う演算処理部３１０を有するようにしても良い。
前記定められた演算は、例えば、生データを解析に用いる形式のデータに変換する処理である。電子部品の小型化の発達により、センサユニット３を特に大きくすることなく、測定した情報の処理までをセンサユニット３で処理することが可能となる。これにより、センサユニット３と情報端末５の間で通信するデータ量を減らし、また情報端末５での処理を軽減して情報端末５に汎用の携帯型情報処理装置を用い易くなる。
【００１８】
この発明において、前記情報端末５および前記データサーバ６は、広域の通信網７に接続可能であるのが良い。
広域の通信網７に接続可能なことで、遠隔地のデータサーバ６を利用することが可能となる。
【００１９】
この発明において、情報端末５は、汎用の情報端末であって、この部品状態検知装置における機能を付加する専用ソフトウェアをインストールもしくはダウンロード可能なオペレーションシステム５０３を有する構成であっても良い。
このような汎用の情報端末５を利用することで、安価にこの部品状態検知装置を構成することができる。
【００２０】
この発明において、前記データサーバ６は、前記状態の判別結果を通信網７を介して前記情報端末５に送信する機能を有し、前記情報端末５は前記送信された判別結果を表示する表示装置５０９を有するようにしても良い。
この構成の場合、前記情報端末５により、測定セットアップから診断結果の閲覧までの対等が可能となる。
【００２１】
この発明において、前記情報端末５とは別に、表示装置を有する表示端末８を備え、前記データサーバ６は、前記状態の判別結果を通信網７を介して前記表示端末８に送信する機能を有するようにしても良い。
情報端末５とは別に表示端末８を有することで、測定者とは別の管理者や判定結果利用者等がデータサーバ６から判定結果を知ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明の部品状態検知装置は、複数の部品にそれぞれ固定されたステーと、これらステーに脱着可能で、かつ前記部品の状態量を測定するセンサおよび対情報端末通信手段を有する複数のセンサユニットと、これらセンサユニットが測定して前記対情報端末通信手段で送信した状態量を受信しデータサーバに転送する情報端末と、受信した前記状態量をデータベース化し、かつ前記部品の異常または残寿命に関する状態を判別するデータサーバとを備え、前記各センサユニットは、複数の前記センサユニット間で前記状態量の相互通信が可能なユニット間通信手段を有するため、情報端末と通信不能な場所に設置されたセンサユニットのデータも得ることが可能で、かつセンサユニットの取付け位置が安定し、取付け誤差による測定データのバラつきを抑えると共に短時間での測定準備が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の一実施形態に係る部品状態検知装置における部品およびセンサユニットの例を示す断面図である。
【図２】同部品状態検知装置の全体構成の概念を示すブロック図である。
【図３】同部品状態検知装置の詳細構成の概念を示すブロック図である。
【図４】同部品状態検知装置の動作の流れを示す説明図である。
【図５】測定対象となる部品を複数装備した装置である商用車の補機設置部を示す正面図である。
【図６】測定対象である他の本体の部品の例でなるボールねじ装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この発明の一実施形態を図１ないし図６と共に説明する。図２に示すように、この部品状態検知装置は、複数の部品１にそれぞれ固定されたステー２と、これら各ステー２に脱着可能な複数のセンサユニット３と、情報端末５と、データサーバ６とを備える。この他に表示端末８を備える。前記情報端末５とデータサーバ６とで処理システム４が構成される。図２の括弧書きの符号は同種のもの同士を区別する符号である。
【００２５】
ステー２ (（2a) 〜(2z)) は、測定対象となる部品１（(1a)〜(1b)) に一体でそれぞれ固定され、図３に示すように、予め入力した固有情報が書き込まれた固有情報記憶装置２０１が内蔵されている。
ステー２は、センサユニット３を着脱可能に装着する着脱部２ａ（図１と共に後述）を有する。この着脱部２ａを有することで、組付け誤差の無い繰り返し測定が可能となり、またどのような測定対象の部品１でも、センサユニット３を接続することが可能となる。
【００２６】
センサユニット３ (（3a) 〜(3z)) は、ステー２に対して脱着可能で、測定対象となる部品１の状態量を検出するセンサ３０２、ステー２の固有情報記憶手段２０１から固有情報を読み取る読取り装置３０８、前記センサ３０２で測定した状態量データと固有情報記憶手段２０１から読み取った固有情報を前記情報端末５に無線通信で送信する対情報端末通信手段３０７、およびユニット間通信手段３０９を備える。
前記ユニット間通信手段３０９は、情報端末５からの情報、およびセンサ３０２で測定した状態量のデータ、固有情報記憶手段３０３から読み取った固有情報を、複数のセンサユニット３間で相互に無線で通信する手段である。
前記状態量を検出するセンサ３０２としては、加速度センサ３０２ａが設けられ、この他にジャイロセンサ３０２ｂが設けられている。ジャイロセンサ３０２ｂの代わりに回転センサ（図示せず）を設けても良い。また、状態量を検出するセンサ３０２として、温度センサ（図示せず）を設けても良い。
【００２７】
センサユニット３は、ステー２とセンサユニット３を接続する際に、ステー３に内蔵された固有情報を読み込む。情報端末５からの指示により、測定対象物の部品１の状態量を測定し、検出された状態量と、ステー２から読み込まれた固有情報とを情報端末５等に送信する。ユニット間通信装置３０９により周囲のセンサユニット３を検索し、通信可能なセンサユニット３を情報端末５に送信する。情報端末５の転送手段５１０は、前記通信可能なセンサユニット３の情報を元に、情報端末５と通信不能なセンサユニット３に、前記検出された状態量と固有情報とを転送させる指示を送信する。情報端末５と通信不能なセンサユニット３は、ユニット間通信手段３０９により、前記状態量と固有情報とを他のいずれかのセンサユニット３に送信する。どのセンサユニット３に送信するかは、ユニット間通信手段３０９に定めておく。
なお、センサユニット３は、この他に、演算処理手段３１０を有していても良い。この演算処理手段３１０は、例えは、センサ３０２の測定した生データを適宜の形式のデータに変える処理を行う。これにより、センサユニット３から情報端末５への通信量を減らすことができる。
【００２８】
情報端末５は、センサユニット３との通信を行う対センサユニット通信手段５０１と、広域の通信網（インターネット等）７を介して無線通信等でデータサーバ６にデータを転送し、またはデータサーバ６からのデータを受信する通信網通信装置５０８を有する。対センサユニット通信手段５０１は、この実施形態では無線で通信を行う形式とされているが、有線で通信を行う形式であっても良い。
【００２９】
データサーバ６は、個々のステー２と測定対象物である部品１の固有情報が記憶されている情報記憶部６０１、軸受や周辺部品、車両情報等の前記部品１の仕様データが記憶されている仕様データベース６０２、データ受送信等の通信制御を行う通信処理部である通信網通信装置６０６、状態量のデジタルデータの信号処理をするデータ解析部６０３、その解析処理結果データが記憶されてデータベース化される処理データ記憶部６０５、および測定対象物である部品１の状態判定（異常の有無等）を行う状態判定部６０４を有している。
【００３０】
前記表示端末８は、前記通信網７に接続されていて、データサーバ６から送信されたデータを受信し、表示を行うことが可能な端末である。データサーバ６から送信されたデータを受信して表示する装置は、基本的には前記情報端末５であるが、その他に、センサユニット３との通信を行わない端末である表示端末８によっても表示可能としている。
【００３１】
上記各部の構成および作用の具体例および補足の説明をする。図１に、ステー２およびセンサユニット３の基本構造を示す。ステー２は、軸受などの測定対象の部品１の固定部１ｂ、もしくは回転部である可動部１ａの中心（回転軸中心）Ｏ上に常時取り付けられ、個体識別可能な情報を記録した固有情報記憶装置２０１を、内蔵状態または表面に露出させて有している。既存の測定対象の部品１にステー２の取り付けが困難な場合は、予め測定対象の部品１にステー２の機能を内蔵した一体構造としても良い。また、固有情報記憶手段２０１は、ＩＣタグやチップ等の記憶装置であっても、ＱＲコード（登録商標）等の２次元バーコードや１次元のバーコード等でも良く、記憶する情報は、品名や個体番号、設置場所、使用開始日や部品の内部諸元やその使用条件など、用途に合わせて任意に選択可能である。
【００３２】
図１に図示の例では、部品１は機械部品であって、転がり軸受装置である。具体的には自動車の補機におけるベルト１０４を掛装するプーリ１０２を、転がり軸受１０１を介して固定の軸１０３に回転自在に支持した装置からなる。前記プーリ１０２は、より具体的には商用車７１（図５）に備えられた補機の各ベルト装置７２のプーリで構成される。
【００３３】
図１において、転がり軸受１０１は外輪回転であり、その回転側輪である外輪１０１ｂの外周面にプーリ１０２が嵌合している。転がり軸受１０１は、この例では密封型の玉軸受であり、内輪１０１ａと外輪１０１ｂとの間にボールからなる転動体１０１ｃと、両軌道輪１０１ａ、１０１ｂ間の両端部に位置するシール１０１ｄを有している。プーリ１０２には、転がり軸受１０１の端面を覆う端面カバー等の構成部品１０５が取付けられている。前記外輪１０１ｂと、プーリ１０２と、構成部品１０５とで回転部１ａが構成される。センサユニット３は、前記回転部１ａの前記構成部品１０５の外面に、回転軸中心Ｏにユニット中心が一致するように取付けられている。
【００３４】
センサユニット３は、ステー２のボス状の着脱部２ａに嵌合してステー２と脱着可能であり、ステー２への装着状態で固有情報記憶装置２０１の情報を受信する読み取り装置３０８、測定対象物である部品１の状態を検知するセンサ３０２、センサ信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器３０１、センサユニット３の状態を表示する表示器（図示せず）、バッテリ３０５等が、使用用途に応じて内蔵されている。さらに情報端末５と通信する対情報端末通信装置３０７、およびセンサユニット３間で相互通信するユニット間通信装置３０９を内蔵する。
【００３５】
図３において、情報端末５には、前記対センサユニット通信手段５０１および通信網通信装置５０８の他に、転送手段５１０、入力手段５０２、オペレーションシステム５０３、端末側処理手段５０４、情報記憶手段５０５、および画面を表示する液晶表示装置等の表示装置５０９を備えている。
【００３６】
情報端末５は、センサユニット３より状態量データと固有情報を受信し、通信網通信装置５０８で通信網７にアクセスしてデータサーバ６にデータを転送する。前記転送手段５１０は、この受信データを通信網通信装置５０８に送信させる処理を行う。情報端末５は、データサーバ６にアクセスし、測定対象の部品１の固有情報、過去測定データ、状態診断結果等を受信し、閲覧が出来る。
【００３７】
前記端末側処理手段５０４は、専用ソフトウェアで構成されて情報端末５が持つ各手段，装置に働きかけ、センサユニット３およびデータサーバ６との情報通信、およびデータ表示等を制御する機能を備える。前記専用ソフトウェアは、データサーバ６からダウンロードおよびインストールされ、もしくはＣＤやＤＶＤ等の可搬の記憶媒体や、前記通信網７を構成するインターネット上の前記データサーバ６以外のホームページ、アプリサイト等から入手してインストールされる。前記専用ソフトウェアは、このインストールにより、一般的なパーソナルコンピュータや携帯端末を、前記各手段，装置を有する前記情報端末５として機能させるアプリケーションプログラムである。情報端末５のＯＳ（オペレーションプログラム）５０３は、このようなダウンロードおよびインストールが可能な機能を持つ。また、端末側処理手段５０４は、表示装置５０９の画面に関係データを表示させる。例えばデータサーバ６にアクセスし、測定対象の部品１の固有情報、過去測定データ、状態判定結果等を入手し表示装置５０９の画面に表示させる。
【００３８】
システムの基本構成および作用の概略を図２と共に説明する。
各測定対象の部品１((1a) 〜(1z)) には、常設されたステー２((2a〜2z))が実装されていて、任意のセンサユニット３((3a) 〜(3z)) が取り付けられており、計測時は一体化されている。
情報端末５から計測指令が各センサユニット３に送信されると、各センサユニット３は測定を開始する。測定が完了すると、各センサユニット３から情報端末５に測定データなどが送信される。情報端末３は受信した測定データを通信網７を介してデータサーバ６に送信する。
【００３９】
データサーバ６は、情報端末５から受信したデータと予め入力された測定対象の部品１の情報などから、測定対象の部品１の状態を判定し、情報端末５および表示端末８に判定結果、および表示端末５から指示された情報などを送信する。
【００４０】
データサーバ６は、詳しくは、情報端末５からのデータを通信網通信装置６０６で受信し、情報記憶部６０１にて測定部位を判別する。仕様データベース６０２に記憶された軸受、周辺部品、車両等の情報等から、測定対象の部品１に適合した信号処理条件を決定し、データ解析部６０３で解析する。データ解析部６０３は、例えば振動算出部６０３ａにより、入力された加速度データを周波数解析し、またはその他の信号処理を施す。解析結果は処理データ記憶部６０５に保存され、状態判定部６０４は、各部位毎の蓄積データを用いて判定閾値を設定する。状態判定部６０４にて、解析結果と判定閾値との比較により、状態を判定する。仕様データベース６０２の軸受や周辺部品等の情報と解析結果を用いて、異常発生部位を推定する。解析結果は、通信網通信装置６０６により、情報端末５および表示端末８等に転送する。解析結果に異常がある場合は、管理者より、電話、電子メール、ＳＮＳ等により、設定された連絡先に通知する。この通知は、例えば通信網通信装置６０６または状態判定部６０４に、その異常時に通知を行わせる機能を持たせても良い。
【００４１】
振動検出部６０３ａではハイパスフィルタ（図示せず）等で交流成分のみを抽出し、仕様データベース６０２から得た部品１の仕様と、部品１の回転速度とから、部品１の状態を判別する。なお、交流成分の抽出とは、ハイパスフィルターを通して成分抽出することであるが、加速度センサ３０２ａの偏心などにより、回転１次成分が大きくなるため、実効値や波高値を利用して状態判別する場合には、カットオフ周波数を測定対象の回転周波数よりも高く設定することが望ましい。
【００４２】
前記状態判定部６０４は、前記データ解析部６０３で算出した結果に基づいて、測定対象の部品１の状態、例えば正常であるか否かの判定、残寿命段階の判定等を行う。この判定には、例えば前記仕様データベース６０２に保存されている状態判別式等を用いる。
【００４３】
表示端末８は、データサーバ６にアクセスし、測定対象の部品１の固有情報、過去測定データ、状態診断結果等の閲覧が出来る。
【００４４】
しかしながら、この基本構成だけでは、情報端末５とセンサユニット３との通信が不能な場合に、そのセンサユニット３のデータを計測することができない。そこで、この実施形態では、センサユニット３間でのデータ通信を可能とし、情報端末３と通信不能なセンサユニット３３については、他のセンサユニット３を介してデータ計測可能なシステム構成としている。この実施形態のユニット間通信によるデータ測定に関する流れを図４に示す。
【００４５】
図４の順序(1) 〜(12)の順に説明する。
(1)  情報端末５が周囲のセンサユニット３を検索する。
(2)  情報端末５からの信号を受信したセンサユニット３は、周囲の通信可能なセンサユニット３を検索する。
(3)  センサユニット３は自身のＩＤおよび周囲の通信可能なセンサユニット３のＩＤを情報端末５に送信する。
(4)  情報端末５は各センサユニット３から受け取ったＩＤをリスト化する。
(5)  情報端末５は自身と通信不能なセンサユニット３に指示を出すセンサユニット３を選択する。
(6)  情報端末５から各センサユニット３に測定設定指示を送信する。
(7)  情報端末５からの信号を受け取ったセンサユニット３は、指示に従い、情報端末５と通信不能なセンサユニット３に測定設定を送信し、測定待機する。
(8)  情報端末５と通信不能なセンサユニット３はセンサユニット３からの信号を受信し、測定設定に従って測定待機する。
(9)  各センサユニット３が指示に従い測定をする。
(10) 情報端末５と通信不能なセンサユニット３は測定指示を出したセンサユニット３に測定データなどを送信する。
(11) 情報端末５と通信可能なセンサユニット３は自身のデータと、情報端末５と通信不能なセンサユニット３から受信したデータなどを情報端末５に送信する。
(12) 情報端末５は全てのデータを受信し、データサーバ６にデータなどを送信する。
【００４６】
なお、情報端末装置５と表示端末８とは、同一のものでもよく、タブレット端末やパソコン、専用端末など、このシステムを動作可能なものであれば良い。
通信網７は、例えばインターネットや、Ｗｅｂブラウザ、クラウドなどである。
【００４７】
前記ユニット間通信につき、前記センサユニット３および情報端末５の各部の機能の面から説明をする。前記各センサユニット３の前記ユニット間通信手段３０９は、周囲のセンサユニット３を通信により検索して相互の通信が可能なセンサユニット３の識別情報を前記情報端末５に送信する機能と、前記情報端末５からの指示により前記情報端末５と通信不能なセンサユニット３に前記情報端末５からの指示を送信する機能と、前記情報端末５と通信不能なセンサユニット３から、このセンサユニット３に保存されたデータを受信し、前記情報端末５に送信する機能とを有する。
【００４８】
前記情報端末５は、前記センサユニット３と通信を行う対センサユニット通信手段５０１を有し、この対センサユニット通信手段５０１は、前記センサユニット３から送信された通信可能なセンサユニット３の識別情報を受信する機能と、この識別情報を用い、前記情報端末５とセンサユニット３間での通信が不能なセンサユニット３が持つデータを送信させるセンサユニット３を指定する機能と、前記情報端末５とセンサユニット３間での通信が不能なセンサユニット３に対して前記指定のセンサユニット３へ前記状態量を含むデータを送信させる指示を前記指定のセンサユニット３へ指示する機能とを有し、かつ前記情報端末５は、前記センサユニット３が測定して送信した状態量を前記データサーバ６に転送する転送手段５１０に、前記指定のセンサユニット３から送信された前記情報端末５とセンサユニット３間での通信が不能なセンサユニット３が持つデータ前記データサーバ６に転送する機能を有するようにしても良い。
この構成とすることで、前記情報端末５と通信不能なセンサユニット３に保存されたデータを前記情報端末５に送信する場合の情報端末５側の処理が適切に行える。
【００４９】
この部品状態検知装置は、纏め直すと、次の各効果が得られる。
Ｉ．センサユニット３間でデータを送受信することにより、情報端末５と通信不能な場所に設置されたセンサユニット３のデータも測定することが可能
II. ステー２を常設することでセンサユニット３の取付け位置が安定し、取付け誤差による測定データのバラつきを抑えると共に短時間での測定準備が可能となる。
III.車両用軸受およびその周辺部品等の部品１の固定部１ｂにセンサ取付けが出来ない場合でも、車両用軸受およびその周辺部品の回転部１ａ等の可動部に測定対象の状態を検知出来るセンサ３０２を有するセンサユニット３を実装出来る。
Iv. 可動部中心Ｏでの測定により、外乱の影響を受け難く、高精度な測定が可能。
V.ステー２に固有情報記憶手段２０１を設置する事で、測定対象の把握が容易になり、短時間での測定準備が可能となる。データの蓄積や過去データの検索が容易となる。部位が特定出来ることで、軸受品番毎でなく、部位毎での環境に応じた異常判断の閾値を設定する事が出来る。（外乱を加味した高精度判別）
VI. 携帯型の情報端末５によって測定セットアップから診断結果の閲覧まで対応が可能である。
【００５０】
なお、前記実施形態では検知対象となる部品１として、プーリ付きの転がり軸受装置を示したが、前記部品１は、この他の車両用軸受や、その周辺部品であっても良い。
車両用軸受としては、オルタネータ用軸受、セルモータ用軸受、ウォータポンプ用軸受、油圧ポンプ用軸受、ファンカップリング用軸受、コンプレッサ用軸受、スーパーチャージャー用軸受、ターボチャージャー用軸受、アイドラープーリ用軸受等が挙げられる。
周辺部品としては、軸受軸、ナット、プーリカバー、ベルト、オルタネータ、セルモータ、ウォータポンプ、油圧ポンプ、ファンカップリング、コンプレッサ、スーパーチャージャー、ターボチャージャー、アイドラープーリ等が挙げられる。
【００５１】
また、検知対象となる部品１は、軸受やその周辺部品に限らず、他の各種の機械部品、特に転動体を有する部品に、この部品状態検知装置が効果的に適用できる。転がり軸受以外の、転動体を有する部品としては、図６に示すボールねじ装置が挙げられる。
図６のボールねじ装置からなる部品１Ａは、ねじ軸８１とナット８２との間に、ナット８２内を循環移動する転動体（図示せず）を有し、ねじ軸８１は軸受８３を介してハウジング（図示せず）に支持されている。ねじ軸８１の端部に、ステー２が固定され、このステー２にセンサユニット３が着脱自在に取付けられる。
【００５２】
なお、上記各実施形態では、処理システム４をセンサユニット２とは離れて設けた例を示したが、処理システム４はセンサユニット３と一体化されていても良い。電子部品の小型化の発達により、センサユニット３を特に大きくすることなく、測定した情報の処理までをセンサユニット３で処理することが可能となる。これにより、別の情報端末を準備しなくても良く、携帯性がより一層向上する。
【００５３】
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５４】
１、１Ａ…部品
１ａ…回転部
２…ステー
３…センサユニット
５…情報端末
６…データサーバ
７…通信網
１０１…転がり軸受
１０２…プーリ
２０１…固有情報記憶手段
３０２…センサ
３０２ａ…加速度センサ
３０２ａ…ジャイロ
３０３…情報記憶装置
３０７…対情報端末通信手段
３０８…読取り装置
３０９…ユニット間通信手段
３１０…演算処理手段
５０１…対センサユニッ通信手段
５０３…ＯＳ
５０４…端末側処理手段
５０８…通信網通信手段
５１０…転送手段
６０２…仕様データベース
６０３ａ…振動算出部
Ｏ…中心
【図１】
2017173066.tif 000003
【図２】
2017173066.tif 000004
【図３】
2017173066.tif 000005
【図４】
2017173066.tif 000006
【図５】
2017173066.tif 000007
【図６】
2017173066.tif 000008