(57)【要約】【課題】転がり軸受やリニアガイド等の転動装置の診断を、容易且つ十分な信頼性で行える手段を提供する。【解決手段】転動装置の運転時に発生する音を耳で聞くと共に、この耳で聞いた音と、コンピュータ８のデータベースに記録された、異常箇所乃至は異常発生の理由に応じて異なる異常音と比較する。この為に、上記データベースの記録を、再生装置９により、ネットワークを通じて取り出す。そして、上記転動装置の異常の有無を判断し、異常がある場合には、上記データベースに記録されている異常音に基づいて、上記転動装置に発生した異常の箇所乃至は異常発生の理由を特定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動装置の運転時に発生する音を耳で聞くと共に、この耳で聞いた音と、データベースに記録されてネットワークを通じて取り出した、異常箇所乃至は異常発生の理由に応じて異なる異常音乃至は正常音とを比較して、上記転動装置の異常の有無を判断し、異常がある場合には、上記データベースに記録されている異常音に基づいて、上記転動装置に発生した異常の箇所乃至は異常発生の理由を特定する、転動装置の診断方法。
【請求項２】
ネットワーク通信網としてインターネットを利用する、請求項１に記載した転動装置の診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の対象である転動装置の診断方法は、各種機械装置の回転支持部や直動支持部に組み込まれている、玉軸受、ころ軸受等の各種転がり軸受、リニアガイド等の直動軸受に異常があるか否か、異常が存在する場合には、異常の箇所及びその異常が発生した理由を診断する為に利用する。特に、本発明の転動装置の診断方法は、コストが嵩む複雑な装置を使用せずに、上記診断を精度良く行える様にする事で、転がり軸受等の転動装置を組み込んだ各種機械装置を安定した状態で運転できる様にする事を目的としている。
【背景技術】
【０００２】
各種機械装置の回転支持部分に組み込まれる転がり軸受ユニットとして、例えば図２〜３に示す様な転がり軸受１ａ、１ｂが広く使用されている。これら各転がり軸受１ａ、１ｂは、内周面に外輪軌道２ａ、２ｂを設けた外輪３ａ、３ｂと、外周面に内輪軌道４ａ、４ｂを設けた内輪５ａ、５ｂとを同心に配置し、この内輪軌道４ａ、４ｂと上記外輪軌道２ａ、２ｂとの間に複数個の転動体６ａ、６ｂを、それぞれ保持器７ａ、７ｂにより保持した状態で転動自在に設けている。この様な転がり軸受１ａ、１ｂは、例えば上記外輪３ａ、３ｂを固定のハウジングに内嵌固定すると共に、上記内輪５ａ、５ｂを回転軸に外嵌固定する事で、このハウジングの内側にこの回転軸を回転自在に支持する。或いは、上記外輪３ａ、３ｂを回転するハウジングに内嵌固定すると共に、上記内輪５ａ、５ｂを固定軸に外嵌固定する事で、この固定軸の周囲に上記ハウジングを回転自在に支持する。
【０００３】
上述の様な転がり軸受１ａ、１ｂの使用時には、非特許文献１に記載される等により従来から知られている様に、次の表１、２に示す様な、各種の音或いは振動が発生する。
【表１】
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【０００４】
【表２】
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【０００５】
これら表１、２に示した音の種類、大きさ、発生する原因は種々異なり、正常状態でも発生し、放置しても構わない音及び振動もあれば、長期間に亙る使用に伴って徐々に発生し、程度により対策を講じる必要があるものもあれば、取り扱い不良や組み付け不良等により初期段階から発生し、直ちに対策を講じる必要があるものもある。何れにしても、転がり軸受に精通した熟練者であれば、転がり軸受の運転に伴って発生する音を聞いただけで、当該転がり軸受に関して、不具合の有無、不具合が発生している場合にはその発生箇所及び発生の理由、対策等が直ちに分かる。但し、上記転がり軸受が発生する音や振動は、前記表１の音色の欄に記載した様な違いがあるとは言え、熟練者以外、これを総て覚えている事は稀であり、しかも、文字で表している程に明瞭ではない。従って、熟練者以外、音だけで転がり軸受の診断を行う事は難しい。
【０００６】
この為従来から、例えば特許文献１〜３に記載されている様に、転がり軸受の運転時に発生してマイクロフォンで取り込んだ音を周波数分析し、この転がり軸受を診断する事が行われている。この様な方法により転がり軸受の診断を行えば、熟練者でなくても、転がり軸受の診断を確実に行える。但し、大規模工場等で、しかも診断設備を充実させられる場所であればともかく、大規模工場等であってもラインから外れる機械設備や、小規模工場、研究所、学校等で採用する事は難しい。又、大規模工場等で、上記特許文献１〜３に記載されている転がり軸受の診断方法により転がり軸受の診断を行っている場合であっても、転がり軸受の運転時に発生する音や振動等と、データベース等に格納したデータとを比較する事が要求される事がある。
この様な問題は、転がり軸受以外でも、例えば精密移動テーブル等の支持に使用するリニアガイドの如く、玉等の転動体の転動に伴って１対の部材の相対変位を可能にする転動装置全般で生じる。
【０００７】
【特許文献１】特許第３９５１０９２号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５２４１号公報
【特許文献３】特開２００４−２７９３２２号公報
【非特許文献１】桃野達信、野田万朶著、「転がり軸受の振動・騒音」、ＮＳＫ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｎｏ．６６１（１９９６）、ｐ．１３−２２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、転がり軸受やリニアガイド等の転動装置の診断を、容易且つ十分な信頼性で行える手段を提供する事を意図して発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の転動装置の診断方法に関する発明は、転がり軸受、リニアガイド等の転動装置の運転時に発生する音を耳で聞くと共に、この耳で聞いた音と、データベースに記録されてネットワークを通じて取り出した、異常箇所乃至は異常発生の理由に応じて異なる異常音乃至は正常音とを比較する。そして、上記転動装置の異常の有無を判断し、異常がある場合には、上記データベースに記録されている異常音に基づいて、上記転動装置に発生した異常の箇所乃至は異常発生の理由を特定する。尚、上記データベースに記録した上記異常音が何であるかを表した解説の提供手段は、特に問わない。例えば、上記データベースを利用できる者に予め配布した解説書（紙媒体）であっても、或いは、このデータベースに、上記運転音と共に録音若しくは記録された、異常の箇所乃至は異常発生の理由を表した音声若しくは文字情報であっても良い。
【発明の効果】
【００１０】
上述の様な本発明の転動装置の診断方法によれば、特に周波数分析器等の、コストが嵩み、しかも取り扱いが面倒な機器を使用しなくても、転がり軸受やリニアガイド等の転動装置の異常の有無、異常がある場合にはその発生箇所及び発生理由、更にはその対処法等を、容易、且つ、正確に知る事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態の１例に就いて、図１を参照しつつ説明する。本発明を実施する場合には、例えば転動装置の製造会社に設置したコンピュータ８に、この転動装置の運転音（正常音及び異常音）及び振動（正常振動及び異常振動）に関する情報を収めたデータベースを構築しておく。そして、このデータベースを、ネットワーク上に設置し、管理する。このデータベースの収める、上記運転音及び振動には、本質的なもの（構造上発生が避けられない、正常音及び正常振動）、及び、何らかの故障に基づいて発生する異常音及び異常振動を含む。又、それぞれに就いて、転動装置単体でのものの他、電動モータや工作機械、ＸＹテーブル等の各種機械装置に組み込んだ状態で発生するもの（正常音、正常振動、異常音、異常振動）も収める。更に、（予め配布した解説書のみで済ませる場合を除き）それぞれ（正常音、正常振動、異常音、異常振動）に就いての解説も収める。
【００１２】
上記データベースへの録音方法に就いては、特に問わないが、任意の運転音（正常音及び異常音）を随時聞き取れる様に、容易に頭出しをできる（項目毎にランダムアクセス可能な）録音方式とする事が好ましい。何れにしても、上記データベースには、前述した表１に記載した様な、転がり軸受の運転に伴って発生する運転音を記録している。更に、必要に応じて、当該運転音に関する解説（異常の有無、異常がある場合には当該異常に結び付く異常発生の箇所及び異常発生の理由に加えて、前述の表２に記載した様な、異常を解消する為の方法を述べた音声や文字解説等）も、合わせて記録しておく。解説も記録する場合、上記運転音と当該運転音に就いての解説とは、前後して記録する事が好ましい。但し、運転音と解説とを関連付けて取り出し、再生する事が可能であれば（例えば、運転音を聞いている状態から、解説を選択する事により、自動的に当該運転音に関する解説の再生を選択できる様にしておけば）、運転音と解説とを、別個に記録する事もできる。
【００１３】
何れにしても、運転音の録音時間は、それぞれの異常に対応して、２０秒〜２分程度ずつが適当である。これよりも短い（２０秒未満である）場合、実際の転動装置の運転音と比較してその異同を判断する（異常の有無を判断し、異常がある場合にはその場所を特定する）以前に当該運転音の再生が終了してしまい、正確な診断を行いにくくなる。これに対して、長過ぎる（２分を越えた）場合には、上記データベースに録音されているデータ量が徒に多くなるだけで、診断の精度向上に殆ど役立たない。即ち、運転音の録音（再生）時間が長過ぎても、漫然と聞いて集中力がなくなり、診断の精度向上の面からは有害になる可能性がある。又、運転音の種類は、５〜２０種類が適当である。この種類が少な過ぎる（４種類以下である）と、転動装置以外の部分で発生している音と聞き分けられず、診断の精度を実用上有効な程度確保する事が難しくなる。これに対して、多過ぎる（２１種類以上になる）と、音の違いが少なくなり、現場での選択に困る事になる。これらの事を考慮すれば、上記データベースに録音する運転音の録音時間の合計は、５〜３０分、好ましくは１０〜２０分、更に好ましくは１２〜１５分程度にする。尚、後述する様に、上記データベースを、工場作業者等の教育用に使用する場合には、上記データベースに録音する運転音の種類を２１種類以上とし、録音時間を３０分よりも長くしても良い。又、このデータベースに、運転音に加えて解説も録音する場合には、録音時間の合計は、より長くなる。
【００１４】
上記データベースを利用して転動装置の診断を行おうとする者（ユーザ）は、上記ネットワークを通じてこのデータベースにアクセスする事により、このデータベース内の情報を利用できる。具体的には、ユーザは、診断すべき転動装置が運転される場所（現場）で、当該転動装置の運転時に発生する音を耳で聞くと共に、上記データベースにアクセスして、このデータベースに収められている音（比較用音）を、ユーザ側に設置したパーソナルコンピュータ等の再生装置９で再生する。そして、上記運転音と上記比較用音とを聞き比べて、上記転動装置に異常があるか否かを判定する。そして、異常があると判断した場合は、上記データベースに収められている解説に基づいて、異常の箇所や異常の発生理由を特定する。
【００１５】
より具体的には、ユーザは、例えば、先ず、上記転動装置が発生している運転音と、上記データベースに収められている前記比較用音のうちの正常音とを聞き比べる。この運転音は、複数種類の音が混ざりあったものとなる事もあるが、その総ての音が正常音に属する場合には、上記転動装置は異常なしと判断する。これに対して、上記運転音に、正常音に属さないものが存在する場合には、上記転動装置に異状ありと判断する。そして、この正常音に属さない運転音と、上記データベースに収められている異常音とを聞き比べて同定（当該運転音が何れの異常音であるかを判定）する。そして、同定した異常音の解説に基づき、異常の箇所や異常の発生理由を特定する。
【００１６】
この様にして行う、上記転動装置に関する異常診断は、上記データベースにアクセスした再生装置９を利用する事により、熟練者でなくても、容易に、且つ、正確に行える。この為、例えば、転動装置メーカーの社員（軸受技術者に限らず、営業職員）であっても、転動装置のユーザからの問い合わせに応じて（ユーザの所に出向いて上記データベースにアクセスする事により）、上記異常診断を行える。又、ユーザ側に、上記データベースにアクセス可能な再生装置９を備えておけば、専門知識を持たないユーザであっても、上記転動装置の診断を精度良く行える。
【００１７】
この様に本例の転動装置の診断方法は、ユーザ側で特に周波数分析器等の、コストが嵩み、しかも取り扱いが面倒な機器を使用しなくても、転がり軸受やリニアガイド等の転動装置の異常の有無、異常がある場合にはその発生箇所及び発生理由、更にはその対処法等を、容易、且つ、正確に知る事ができる。
尚、以上の説明は、ユーザが耳で聞ける運転音を利用して転動装置の異常診断を行う場合である。これに対して、耳で聞けない振動を利用してこの異常診断を行う場合には、ユーザが振動計で計測したデータ（振動波形）と、上記データベースから取り出した振動に関するデータ（振動波形）とを、例えばユーザ側に設置したパーソナルコンピュータ等や、その構成品である携帯機器、或は携帯電話等の携帯端末のディスプレイ上で比較して、上記異常診断を行う。
【００１８】
又、本発明を実施する場合に利用するネットワークの通信網としては、例えば、既に広域通信網として構築されているインターネットを利用する事が、専用の通信網の整備等の為に余分なコストを発生させる事なく、多数のユーザに容易且つ低コストでの利用を可能にする面からは好ましい。但し、インターネットに限らず、公衆回線を利用した既存の通信網やケーブルテレビ用の通信網等、特定の地域で有利な通信網を利用する事もできる。
【００１９】
又、データベースへのアクセスに関しては、安全性と利便性とを考慮して、適宜定める。安全性確保を重視する為には、データベースからの情報の取り出しのみを可とする（双方向のやり取りを不可とする）。これに対して、ユーザでの故障発生の頻度等、製品の品質管理等にデータベースを利用する等、このデータベースを充実化する事を重視するのであれば、データベースからの情報の取り出しだけでなく、ユーザ側からこのデータベースに情報（ユーザが利用している転動装置の運転音に関する情報）を送り込める様にする（双方向のやり取りを可能とする）事もできる。
【００２０】
更に、上記データベースに収められた情報（比較用音、或いは比較用振動）の安全性等に関しては、予め電子認証を取得したユーザのみ、上記データベースへのアクセスを可能にする（アクセス権を制限する）等で対応する事ができる。更に、上記情報に関して、コピーガードを施す事もできる。即ち、上記データベースに収められた情報に関して、第三者がコピーした場合に、その内容が劣悪であったり、コピー時にデータの一部が削除されたり、誤ったデータに置き換わったりした場合に、情報の品質に問題が生じ、転動装置の診断に関する信頼性が損なわれる可能性がある。これに対して、上記電子認証やコピーガードにより、この様な不都合が発生する可能性を低くできる。
但し、上記データベースへのアクセスは、パーソナルコンピュータに限らず、このパーソナルコンピュータの構成品であり、このパーソナルコンピュータ等から取り外しが自在である携帯機器や、携帯電話等の携帯端末から行える様にする事もできる。この様にすれば、例えば、転動装置の製造メーカの営業部員等がユーザに出向いた場合にも、上記データベースを利用して、このユーザ会社に設置されている転動装置の異常診断を行える等、このデータベースを利用しての異常診断の汎用性をより向上させられる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明を実施する場合には、データベースに録音されている運転音が、転動装置の運転時に発生する運転音を（正常音、異常音に拘らず）正確に表している事が必要である。例えば、上記データベースからデータを取り出した後、このデータをコピーした場合（例えば、このデータをコピーした記録媒体が、繰り返し再生する事により劣化する様なものである場合）、運転音が劣化し、精度の良い診断を行えなくなる可能性がある。この様な場合には、より重大な故障に結び付く、上記転動装置の故障を見逃す可能性がある。そこで、この様な不都合の発生を防止する為、前述した様に、上記データベースへのアクセスに関して、ライセンスキー等の認証機能を設けたり、上記データにコピーガードを施す事により、当該データベースの内容が不正にコピーされる事を防止する事が好ましい。
【００２２】
更に、転動装置の運転音を記録したデータベースは、工場作業者等の教育用に使用する事もできる。即ち、比較的大規模な工場等では、前述した特許文献１〜３に記載された異常診断システムの採用等により、異常診断の効率が大幅に向上して、トラブルも大幅に減っている。この異常診断システムは、転動装置の運転音が、実際に人間の耳で分かる程変化する以前に、この異常の予兆を検出し、異常が発生した旨の警報を発する。この為、比較的大規模な工場等でも、作業者が異常発生時に於ける転動装置の運転音を聞く機会が減っている。この為、以前は、前述した非特許文献１の記載内容に基づいて、転動装置の異常に関して判断できる作業者が多く居たのに対して、近年、この判断を行える作業者が減ってきている。この様な現状は、万一の場合にトラブルによる被害を最小限に止める面からは好ましくない。この様な事情に対応すべく、上記データベースを工場作業者の、更には大学、工専、工業高校等の学生、生徒の教育用に使用する事は、工場の運転を安定して行う面から好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す模式図。
【図２】本発明による診断の対象となる転がり軸受の第１例を示す部分切断斜視図。
【図３】同第２例を示す部分切断斜視図。
【符号の説明】
【００２４】
１ａ、１ｂ  転がり軸受
２ａ、２ｂ  外輪軌道
３ａ、３ｂ  外輪
４ａ、４ｂ  内輪軌道
５ａ、５ｂ  内輪
６ａ、６ｂ  転動体
７ａ、７ｂ  保持器
８    コンピュータ
９    再生装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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