JP5668415B2 - Rotating current collector and rolling bearing retainer state detection device having the same - Google Patents

Rotating current collector and rolling bearing retainer state detection device having the same Download PDF

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Description

本発明は、回転型集電装置及びこれを備えた転がり軸受用保持器の状態検出装置に関する。   The present invention relates to a rotary current collector and a state detector for a rolling bearing cage equipped with the same.

一般に転がり軸受は、内輪と、この内輪の径方向外方に同軸心状に配置される外輪と、内輪と外輪との間に転動可能に配置される複数の転動体と、複数の転動体の周方向の間隔を保持する保持器とを備えている。そして、複数の転動体は、内輪と外輪との相対回転に伴って周方向に公転し、この転動体の公転により保持器も周方向に回転する。   Generally, a rolling bearing includes an inner ring, an outer ring that is coaxially disposed radially outward of the inner ring, a plurality of rolling elements that are arranged to roll between the inner ring and the outer ring, and a plurality of rolling elements. And a cage for holding the circumferential interval. And a some rolling element revolves in the circumferential direction with the relative rotation of an inner ring | wheel and an outer ring | wheel, and a holder | retainer also rotates in the circumferential direction by revolution of this rolling element.

保持器には、転動体との接触によって応力が発生するが、この応力の発生状況を把握することは、転がり軸受の運転状態を評価する上で非常に重要である。そのため、従来、保持器に生じる歪みを歪ゲージによって検出し、この検出された歪みから保持器に生じる応力を求めることが行われている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1の技術では、保持器に対して歪ゲージが貼着され、この歪ゲージの検出信号は、増幅された後に歪計に伝送される。そして、保持器とともに回転する歪ゲージと、静止状態の歪計とを接続する電気配線の途中にはスリップリングが設けられている。
Stress is generated in the cage due to contact with the rolling elements. It is very important to grasp the state of occurrence of this stress in evaluating the operating state of the rolling bearing. For this reason, conventionally, a strain generated in the cage is detected by a strain gauge, and a stress generated in the cage is obtained from the detected strain (for example, see Patent Document 1).
In the technique of Patent Document 1, a strain gauge is attached to a cage, and a detection signal of the strain gauge is amplified and transmitted to a strain gauge. And the slip ring is provided in the middle of the electrical wiring which connects the strain gauge rotated with a holder | retainer, and the strain gauge of a stationary state.

スリップリングは、入力端子を有する回転体と、出力端子を有する静止体とからなり、入力端子と出力端子はスリップリングの内部で電気的に接続されている。そして、歪センサと回転体の入力端子とが電気配線で接続され、静止体の出力端子と歪計とが電気配線で接続され、回転体が保持器の回転に同期して回転駆動される。これにより、保持器とともに歪ゲージが回転しても電気配線が断線することなく、歪ゲージの検出信号を歪計に適切に伝送することができる。   The slip ring includes a rotating body having an input terminal and a stationary body having an output terminal, and the input terminal and the output terminal are electrically connected inside the slip ring. Then, the strain sensor and the input terminal of the rotating body are connected by electrical wiring, the output terminal of the stationary body and the strain gauge are connected by electrical wiring, and the rotating body is rotationally driven in synchronization with the rotation of the cage. Thereby, even if a strain gauge rotates with a holder | retainer, the detection signal of a strain gauge can be appropriately transmitted to a strain gauge, without an electric wiring breaking.

特開平10−239186号公報JP-A-10-239186

しかしながら、スリップリングには回転体と静止体との間の許容(相対)回転速度が定められているため、この許容回転速度を超えるような高速回転域では保持器の歪みを検出することができないという欠点がある。また、スリップリングを許容回転速度に近い高回転速度で常用すると、早期に寿命に達してしまうという欠点もある。   However, since the allowable (relative) rotational speed between the rotating body and the stationary body is determined for the slip ring, the cage distortion cannot be detected in a high-speed rotational range exceeding this allowable rotational speed. There is a drawback. Further, when the slip ring is regularly used at a high rotational speed close to the allowable rotational speed, there is a disadvantage that the life is reached early.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、保持器の高速回転にも対応することが可能な回転型集電装置及びこれを備えた転がり軸受用保持器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a rotary current collector that can cope with high-speed rotation of a cage, and a rolling bearing cage equipped with the same. With the goal.

発明の第の観点に係る回転型集電装置は、
第1の端子を有する第1部品と、前記第1の端子に電気的に接続される第2の端子を有しかつ前記第1部品に対して相対回転可能な第2部品とを備えた回転型集電装置であって、
前記第1部品と前記第2部品との間に、当該第1,第2部品と同軸心状に直列に配置された複数の中間部品を備え、
前記第1部品とこれに隣接する前記中間部品、前記中間部品とこれに隣接する第2部品、及び互いに隣接する前記中間部品同士が、それぞれ相対回転可能に連結され、
さらに、前記第1部品と前記中間部品とをそれぞれ回転駆動する複数の駆動手段と、前記第1部品及び前記中間部品の回転速度を、前記第1部品側から前記第2部品側へ向かう方向に順次低下させるように前記各駆動手段を制御する制御部と、を備えていることを特徴とする。
A rotary current collector according to a first aspect of the present invention is:
Rotation comprising a first part having a first terminal and a second part having a second terminal electrically connected to the first terminal and rotatable relative to the first part Type current collector,
Between the first component and the second component, a plurality of intermediate components arranged in series coaxially with the first and second components,
The first part and the intermediate part adjacent to the first part, the intermediate part and the second part adjacent to the intermediate part, and the intermediate parts adjacent to each other are connected so as to be relatively rotatable, respectively.
Further, a plurality of driving means for rotating and driving the first part and the intermediate part, respectively, and the rotational speed of the first part and the intermediate part in a direction from the first part side to the second part side. And a control unit that controls each of the driving means so as to decrease sequentially.

上記構成の回転型集電装置は、第1部品を高い回転速度で回転させ、第2部品を静止状態とした場合、第1部品及び中間部品の回転速度を、当該第1部品側から第2部品側に向かう方向に順次低下させることによって、第1部品とこれに隣接する中間部品との相対回転速度、第2部品とこれに隣接する中間部品との相対回転速度、及び互いに隣接する中間部品の相対回転速度をそれぞれ小さくすることができる。そのため、回転型集電装置全体として高い回転速度にも対応することができ、また、各部品間の相対回転速度を抑制して早期に寿命に達するのを防止することも可能となる。   In the rotary current collector having the above-described configuration, when the first component is rotated at a high rotation speed and the second component is in a stationary state, the rotation speed of the first component and the intermediate component is set to the second speed from the first component side. The relative rotational speed between the first part and the adjacent intermediate part, the relative rotational speed between the second part and the adjacent intermediate part, and the adjacent intermediate parts by sequentially decreasing in the direction toward the part. The relative rotational speed of each can be reduced. Therefore, it is possible to cope with a high rotation speed as a whole of the rotary current collector, and it is also possible to prevent the life from being reached early by suppressing the relative rotation speed between the components.

本発明の第の観点に係る回転型集電装置は、
第1の端子を有する第1部品と、前記第1の端子に電気的に接続される第2の端子を有しかつ前記第1部品に対して相対回転可能に連結された第2部品とを有する複数の集電部材を備え、
前記第1部品と前記第2部品とが交互に配置されるように複数の集電部材を同軸心状に直列に配置するとともに、互いに隣接する一の集電部材の前記第2部品と 他の集電部材の前記第1部品とを一体回転可能に結合して結合部品を形成し、かつ当該結合部品における前記第2部品の第2の端子と前記第1部品の第1の端子 とを導電部材によって接続し、
さらに、複数の集電部材の直列方向一端に位置する前記第1部品と前記結合部品とをそれぞれ回転駆動する複数の駆動手段と、前記第1部品及び前記結合部品の 回転速度を、前記直列方向一端の前記第1部品から直列方向他端の前記第2部品へ向かう方向に順次低下させるように前記各駆動手段を制御する制御部と、を備えていることを特徴とする。
The rotary current collector according to the second aspect of the present invention is:
A first part having a first terminal; and a second part having a second terminal electrically connected to the first terminal and coupled to the first part so as to be relatively rotatable. A plurality of current collecting members,
A plurality of current collecting members are coaxially arranged in series so that the first parts and the second parts are alternately arranged, and the second parts of one current collecting member adjacent to each other and the other parts The first component of the current collecting member is coupled so as to be integrally rotatable to form a coupled component, and the second terminal of the second component and the first terminal of the first component in the coupled component are electrically conductive Connected by members,
Furthermore, a plurality of drive means for rotating and driving the first component and the coupling component located at one end in the series direction of a plurality of current collecting members, and the rotational speeds of the first component and the coupling component are determined in the series direction. And a controller that controls each of the driving means so as to sequentially decrease in a direction from the first component at one end toward the second component at the other end in the series direction.

本発明の回転型集電装置は、直列方向の一端に配置された第1部品を高い回転速度で回転させ、直列方向の他端に配置された第2部品を静止状態とした場合、当該第1部品及び互いに隣接する第1,第2部品の結合部品の回転速度を、当該一端の第1部品側から当該他端の第2部品側へ向かう方向に順次低下させることによって、当該一端の第1部品とこれに隣接する結合部品との相対回転速度、当該他端の第2部品とこれに隣接する結合部品との相対回転速度、及び互いに隣接する結合部品同士の相対回転速度をそれぞれ小さくすることができる。そのため、回転型集電装置全体として高い回転速度にも対応することができ、また、各部品間の相対回転速度を抑制して早期に寿命に達するのを防止することも可能となる。また、第1部品と第2部品とを有する集電部材、例えば、一般的なスリップリングを複数組み合わせて回転型集電装置を構成することができるので、各集電部材として汎用のものを使用して回転型集電装置を安価に製造することができる。   The rotary current collector of the present invention rotates the first component arranged at one end in the series direction at a high rotation speed, and the second component arranged at the other end in the series direction is in a stationary state. By sequentially reducing the rotational speed of one component and the coupling component of the first and second components adjacent to each other in the direction from the first component side of the one end toward the second component side of the other end, Decrease the relative rotational speed of one part and a connecting part adjacent thereto, the relative rotational speed of the second part at the other end and the connecting part adjacent thereto, and the relative rotational speed of adjacent connecting parts. be able to. Therefore, it is possible to cope with a high rotation speed as a whole of the rotary current collector, and it is also possible to prevent the life from being reached early by suppressing the relative rotation speed between the components. In addition, a current collecting member having a first part and a second part, for example, a rotary type current collecting apparatus can be configured by combining a plurality of general slip rings. Thus, the rotary current collector can be manufactured at low cost.

本発明の第の観点に係る転がり軸受用保持器の状態検出装置は、
保持器を有する転がり軸受を回転させる回転装置と、
上述の回転型集電装置と、
前記保持器の状態を検出するとともに前記回転型集電装置における直列方向一端に配置された前記第1部品の第1の端子と電気配線で接続される状態検出センサと、
前記回転型集電装置の直列方向他端に配置された前記第2部品の第2の端子と電気配線で接続され、前記状態検出センサの検出信号を受信する受信部と、を備えていることを特徴とする。
A state detecting device for a rolling bearing cage according to a third aspect of the present invention,
A rotating device for rotating a rolling bearing having a cage;
The above rotary current collector;
A state detection sensor that detects the state of the cage and is connected to the first terminal of the first component disposed at one end in the series direction of the rotary current collector by electrical wiring;
A receiving unit that is connected to a second terminal of the second component disposed at the other end in the series direction of the rotary current collector by an electrical wiring and that receives a detection signal of the state detection sensor; It is characterized by.

この構成によれば、より高い保持器の回転速度に回転型集電装置が対応することができ、また、回転型集電装置を構成する各部品間の相対回転速度を抑制して早期に寿命に達するのを防止することも可能となる。   According to this configuration, the rotary current collector can cope with a higher rotational speed of the cage, and the relative rotational speed between the parts constituting the rotary current collector is suppressed to shorten the life. It is also possible to prevent reaching this.

本発明によれば、回転型集電装置がより高い回転速度に対応することができ、回転型集電装置を構成する各部品間の相対回転速度を抑制して早期に寿命に達するのを防止することができる。   According to the present invention, the rotary current collector can cope with a higher rotational speed, and the relative rotational speed between the parts constituting the rotary current collector is suppressed to prevent the life from reaching early. can do.

本発明の実施形態に係る転がり軸受用保持器の状態検出装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the state detection apparatus of the cage for rolling bearings which concerns on embodiment of this invention. 回転型集電装置を詳細に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a rotary type current collector in detail.

以下、図面を参照しつつ、本発明の転がり軸受用保持器の状態検出装置の実施形態を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る転がり軸受用保持器の状態検出装置を示す概略図である。図2は、図1における回転型集電装置を詳細に示す概略断面図である。   Hereinafter, embodiments of a state detection device for a rolling bearing cage according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a state detection device for a rolling bearing cage according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing in detail the rotary current collector in FIG.

本実施形態の状態検出装置10には、転がり軸受18として、内輪19と、この内輪19の径方向外方に配置された外輪20と、内輪19及び外輪20の間に転動可能に配置された複数の玉(転動体)21と、複数の玉21の周方向の間隔を保持する保持器22と、を備えた玉軸受が用いられている。   In the state detection device 10 of the present embodiment, as the rolling bearing 18, an inner ring 19, an outer ring 20 disposed radially outward of the inner ring 19, and an inner ring 19 and the outer ring 20 are disposed so as to be able to roll. In addition, a ball bearing provided with a plurality of balls (rolling elements) 21 and a retainer 22 that holds a circumferential interval between the plurality of balls 21 is used.

そして、本実施形態の状態検出装置10は、保持器22の状態として歪みを検出するものとなっている。したがって、状態検出装置10は、保持器22の歪を検出する歪ゲージ等の歪検出センサ13と、この歪検出センサ13の検出信号を受信する歪計(受信部)14とを備えている。そして、歪計14によって保持器22に発生する歪量を取得し、この歪量から保持器22に発生する応力を求めることが可能である。
また、状態検出装置10は、転がり軸受18を回転させる回転装置15と、保持器22の回転速度(回転数)を検出する回転速度検出器16とを備えている。
And the state detection apparatus 10 of this embodiment detects distortion as a state of the holder | retainer 22. FIG. Therefore, the state detection device 10 includes a strain detection sensor 13 such as a strain gauge that detects strain of the cage 22, and a strain meter (reception unit) 14 that receives a detection signal of the strain detection sensor 13. Then, the strain amount generated in the cage 22 can be acquired by the strain gauge 14, and the stress generated in the cage 22 can be obtained from the strain amount.
Further, the state detection device 10 includes a rotation device 15 that rotates the rolling bearing 18 and a rotation speed detector 16 that detects the rotation speed (number of rotations) of the cage 22.

回転装置15は、転がり軸受18の外輪20が装着されるハウジング24と、内輪19が嵌合される回転軸25と、この回転軸25を回転駆動する第1駆動手段26とを備えている。第1駆動手段26は、サーボモータ等の駆動体M1と、この駆動体M1の回転動力を回転軸25に伝達する第1伝達機構27とを備えている。本実施形態の第1伝達機構27は、駆動体M1の出力軸に設けられた第1駆動プーリ28と回転軸25に設けられた第1従動プーリ29と、両プーリに巻き掛けられた第1伝達ベルト30からなるベルト伝動機構とされている。ただし、第1伝達機構27は、チェーン伝動機構や歯車伝動機構等の他の伝達機構に置換することも可能である。また、駆動体M1は、制御部31によって動作制御される。   The rotating device 15 includes a housing 24 in which the outer ring 20 of the rolling bearing 18 is mounted, a rotating shaft 25 into which the inner ring 19 is fitted, and first driving means 26 that rotationally drives the rotating shaft 25. The first drive means 26 includes a drive body M1 such as a servomotor, and a first transmission mechanism 27 that transmits the rotational power of the drive body M1 to the rotary shaft 25. The first transmission mechanism 27 of the present embodiment includes a first drive pulley 28 provided on the output shaft of the drive body M1, a first driven pulley 29 provided on the rotary shaft 25, and a first wound around both pulleys. A belt transmission mechanism including the transmission belt 30 is provided. However, the first transmission mechanism 27 can be replaced with another transmission mechanism such as a chain transmission mechanism or a gear transmission mechanism. In addition, the operation of the driving body M1 is controlled by the control unit 31.

回転速度検出器16は、電磁式や光電式などの公知のものを用いることができ、保持器22に設けられた凹凸形状や光反射板等の被読み取り部を回転速度検出器16により読み取ることによって保持器22の回転速度を検出する。   The rotational speed detector 16 may be a known type such as an electromagnetic type or a photoelectric type, and the rotational speed detector 16 reads a portion to be read such as a concavo-convex shape or a light reflection plate provided in the holder 22. To detect the rotational speed of the cage 22.

歪検出センサ13と歪計14とを接続する電気配線33の途中には回転型集電装置11が設けられている。この回転型集電装置11は、保持器22とともに回転する歪検出センサ13と静止している歪計14との間の電気配線33のねじれや、このねじれに伴う断線を防止しつつ、検出信号の伝送を可能にするものである。   A rotary current collector 11 is provided in the middle of the electrical wiring 33 that connects the strain detection sensor 13 and the strain gauge 14. The rotary current collector 11 detects a detection signal while preventing twisting of the electrical wiring 33 between the strain detection sensor 13 rotating together with the cage 22 and the stationary strain gauge 14 and disconnection due to the twist. Is possible.

具体的に回転型集電装置11は、歪検出センサ13と第1電気配線33aを介して接続された回転体(第1部品)36と、歪計14と第2電気配線33bを介して接続された静止体(第2部品)37とを備え、回転体36と静止体37とは相対回転可能に構成されている。また、回転体36と静止体37との間には、複数の中間回転体(中間部品)38が同一の回転軸心上に直列に設けられている。回転体36は、第2駆動手段39によって回転駆動され、複数の中間回転体38は、それぞれ第3駆動手段40及び第4駆動手段41によって回転駆動される。   Specifically, the rotary current collector 11 is connected to the rotating body (first component) 36 connected to the strain detection sensor 13 via the first electric wiring 33a, and to the strain gauge 14 via the second electric wiring 33b. The stationary body (second component) 37 is provided, and the rotating body 36 and the stationary body 37 are configured to be relatively rotatable. A plurality of intermediate rotating bodies (intermediate parts) 38 are provided in series on the same rotational axis between the rotating body 36 and the stationary body 37. The rotating body 36 is rotationally driven by the second driving means 39, and the plurality of intermediate rotating bodies 38 are rotationally driven by the third driving means 40 and the fourth driving means 41, respectively.

より具体的な回転型集電装置11の構成について、図2を参照して説明する。
本実施形態の回転型集電装置11は、ケーシング43と、このケーシング43に支持された複数のスリップリング(集電部材)44とから構成されている。本実施形態の回転型集電装置11は、3個のスリップリング44を備えている。
A more specific configuration of the rotary current collector 11 will be described with reference to FIG.
The rotary current collector 11 of the present embodiment includes a casing 43 and a plurality of slip rings (current collecting members) 44 supported by the casing 43. The rotary current collector 11 of the present embodiment includes three slip rings 44.

各スリップリング44は、互いに相対回転可能に連結された回転体36と静止体37とを備えている。各スリップリング44において、回転体36には、入力端子(第1の端子)46が設けられ、静止体37には出力端子(第2の端子)47が設けられ、入力端子46と出力端子47とは、回転体36と静止体37との内部において電気的に接続されている。例えば、回転体36には入力端子46に接続された集電環が設けられ、静止体37には、出力端子47に接続されたブラシが設けられており、集電環に対してブラシが摺接することによって入力端子46と出力端子47とが電気的に接続されている。   Each slip ring 44 includes a rotating body 36 and a stationary body 37 that are connected to each other so as to be relatively rotatable. In each slip ring 44, the rotating body 36 is provided with an input terminal (first terminal) 46, the stationary body 37 is provided with an output terminal (second terminal) 47, and the input terminal 46 and the output terminal 47. Are electrically connected inside the rotating body 36 and the stationary body 37. For example, the rotating body 36 is provided with a current collecting ring connected to the input terminal 46, and the stationary body 37 is provided with a brush connected to the output terminal 47, and the brush slides on the current collecting ring. By making contact, the input terminal 46 and the output terminal 47 are electrically connected.

複数のスリップリング44は同軸心状に直列に配置され、一のスリップリング44の静止体37と、他のスリップリング44の回転体36とが互いに隣接している。この互いに隣接する静止体37と回転体36とは、結合部材49によって一体回転可能に結合されている。そして、静止体37、回転体36、及び結合部材49からなる結合体(結合部品)が、前述の中間回転体38を構成している。また、1つの中間回転体38を構成する静止体37の出力端子47と、回転体36の入力端子46とは、リード線等からなる導電部材50によって接続されている。また、中間回転体38は、軸受部材51を介してケーシング43に回転自在に支持されている。直列方向の右端部に配置されたスリップリング44の静止体37は、ケーシング43に固定されている。   The plurality of slip rings 44 are arranged coaxially in series, and a stationary body 37 of one slip ring 44 and a rotating body 36 of another slip ring 44 are adjacent to each other. The stationary body 37 and the rotating body 36 adjacent to each other are coupled by a coupling member 49 so as to be integrally rotatable. A joined body (joined part) composed of the stationary body 37, the rotating body 36, and the joining member 49 constitutes the intermediate rotating body 38 described above. Further, the output terminal 47 of the stationary body 37 and the input terminal 46 of the rotating body 36 constituting one intermediate rotating body 38 are connected by a conductive member 50 made of a lead wire or the like. The intermediate rotating body 38 is rotatably supported by the casing 43 via the bearing member 51. A stationary body 37 of the slip ring 44 disposed at the right end portion in the series direction is fixed to the casing 43.

なお、本実施形態では、3個のスリップリング44を、それぞれ左側から第1〜第3のスリップリング44a〜44cと呼称する場合がある。また、第1〜第3スリップリング44a〜44cの回転体36及び静止体37を、それぞれ第1〜第3回転体36a〜36c、第1〜第3静止体37a〜37cと呼称し、2個の中間回転体38を、左側から第1の中間回転体38a、第2の中間回転体38bと呼称する場合がある。   In the present embodiment, the three slip rings 44 may be referred to as first to third slip rings 44a to 44c from the left side, respectively. The rotating body 36 and stationary body 37 of the first to third slip rings 44a to 44c are referred to as first to third rotating bodies 36a to 36c and first to third stationary bodies 37a to 37c, respectively. The intermediate rotator 38 may be referred to as a first intermediate rotator 38a and a second intermediate rotator 38b from the left side.

複数のスリップリング44のうち、直列方向の一端(図2の左端)に配置された第1のスリップリング44aの第1回転体36aの入力端子46には、第1電気配線33aを介して歪検出センサ13が接続され、直列方向の他端(図2の右端)に配置された第3のスリップリング44cの第3静止体37cの出力端子47には、第2電気配線33bを介して歪計14(図1参照)が接続される。
また、第2駆動手段39は、第1のスリップリング44aの第1回転体36aに直接的に又は他の部材を介して間接的に接続されたサーボモータ等からなる駆動体M2を備えている。
Among the plurality of slip rings 44, the input terminal 46 of the first rotating body 36a of the first slip ring 44a disposed at one end in the series direction (left end in FIG. 2) is distorted via the first electric wiring 33a. The detection sensor 13 is connected, and the output terminal 47 of the third stationary body 37c of the third slip ring 44c disposed at the other end in the series direction (the right end in FIG. 2) is distorted via the second electric wiring 33b. A total of 14 (see FIG. 1) is connected.
The second drive means 39 includes a drive body M2 including a servo motor or the like directly connected to the first rotating body 36a of the first slip ring 44a or indirectly through another member. .

第1,第2中間回転体38a,38bを回転駆動する第3,第4駆動手段40,41は、図1に示すように、それぞれサーボモータからなる駆動体M3,M4と、この駆動体M3,M4の回転動力を第1,第2中間回転体38a,38bに伝達する第3,第4伝達機構55,56とを備えている。本実施形態の第3,第4伝達機構55,56は、それぞれ駆動体M3,M4の出力軸に設けられた第3,第4駆動プーリ57,58と中間回転体38a,38bに設けられた第3,第4従動プーリ59,60と、両プーリに巻き掛けられた第3,第4伝動ベルト61,62からなるベルト伝動機構とされている。ただし、この第3,第4伝達機構55,56は、チェーン伝動機構や歯車伝動機構等の他の伝達機構に置換することも可能である。   As shown in FIG. 1, the third and fourth driving means 40 and 41 for rotating the first and second intermediate rotating bodies 38a and 38b are respectively a driving body M3 and M4 made of a servo motor, and this driving body M3. , M4, and third and fourth transmission mechanisms 55, 56 for transmitting the rotational power of M4 to the first and second intermediate rotating bodies 38a, 38b. The third and fourth transmission mechanisms 55 and 56 of the present embodiment are provided on third and fourth drive pulleys 57 and 58 and intermediate rotary bodies 38a and 38b provided on output shafts of the drive bodies M3 and M4, respectively. The belt transmission mechanism includes third and fourth driven pulleys 59 and 60 and third and fourth transmission belts 61 and 62 wound around both pulleys. However, the third and fourth transmission mechanisms 55 and 56 can be replaced with other transmission mechanisms such as a chain transmission mechanism and a gear transmission mechanism.

図1に示されるように、保持器22の回転速度を検出する回転速度検出器16の出力信号は制御部31に入力され、制御部31は、この保持器22の回転速度に基づいて第2〜第4駆動体M2〜M4の動作制御を行う。
具体的に、制御部31は、図2に示されるように、回転型集電装置11の第1のスリップリング44aの第1回転体36aを、保持器22と同一の回転速度で回転させるように第2駆動体M2を動作制御する。これにより、歪検出センサ13と第1回転体36aの入力端子46とを接続する第1電気配線33aがねじれてしまうのを防止することができる。
As shown in FIG. 1, the output signal of the rotational speed detector 16 that detects the rotational speed of the cage 22 is input to the control unit 31, and the control unit 31 performs a second operation based on the rotational speed of the cage 22. Controls the operation of the fourth driving bodies M2 to M4.
Specifically, as illustrated in FIG. 2, the control unit 31 rotates the first rotating body 36 a of the first slip ring 44 a of the rotary current collector 11 at the same rotational speed as that of the cage 22. The second drive body M2 is controlled to operate. Thereby, it can prevent that the 1st electrical wiring 33a which connects the distortion | strain detection sensor 13 and the input terminal 46 of the 1st rotary body 36a twists.

制御部31(図1参照)は、第1中間回転体38aを保持器22及び第1回転体36aよりも低速で回転させるように第3駆動体M3を動作制御する。例えば、保持器22及び第1回転体36aの回転速度が6000min−1である場合、第1中間回転体38aを例えば4000min−1で回転させる。この場合、第1のスリップリング44aにおける第1回転体36aと第1静止体37aとの相対回転速度は、6000min−1−4000min−1=2000min−1となる。
また、制御部31は、第2中間回転体38bを第1中間回転体38aよりも低速(例えば、2000min−1)で回転させるように第4駆動体を動作制御する。この場合、第2のスリップリング44bにおける第2回転体36bと第2静止体37bとの相対回転速度は、4000min−1−2000min−1=2000min−1となる。また、第3のスリップリング44cにおける第3回転体36cと第3静止体37cとの相対回転速度は2000min−1となる。
The controller 31 (see FIG. 1) controls the operation of the third driver M3 so that the first intermediate rotator 38a is rotated at a lower speed than the cage 22 and the first rotator 36a. For example, when the rotational speeds of the cage 22 and the first rotating body 36a are 6000 min −1 , the first intermediate rotating body 38a is rotated at, for example, 4000 min −1 . In this case, the relative rotational speed between the first rotating body 36a and the first stationary body 37a in the first slip ring 44a is 6000 min −1 −4000 min −1 = 2000 min −1 .
In addition, the control unit 31 controls the operation of the fourth driving body so as to rotate the second intermediate rotator 38b at a lower speed (for example, 2000 min −1 ) than the first intermediate rotator 38a. In this case, the relative rotational speed of the second rotating body 36b and the second stationary body 37b in the second slip ring 44b is 4000 min −1 −2000 min −1 = 2000 min −1 . Further, the relative rotational speed between the third rotating body 36c and the third stationary body 37c in the third slip ring 44c is 2000 min −1 .

以上の例の場合、保持器22の回転速度は6000min−1であるが、各スリップリング44における回転体36と静止体37との相対回転速度はいずれも2000min−1となる。そのため、各スリップリング44の許容回転速度として2000min−1のものを使用すれば、最大で6000min−1の保持器22の回転速度まで対応することが可能となる。すなわち、各スリップリング44の許容回転速度が低くても、より高い保持器22の回転速度に対応することができる。 In the case of the above example, the rotational speed of the cage 22 is 6000 min −1 , but the relative rotational speed between the rotating body 36 and the stationary body 37 in each slip ring 44 is 2000 min −1 . For this reason, if a permissible rotational speed of each slip ring 44 is 2000 min −1 , it is possible to cope with a maximum rotational speed of the cage 22 of 6000 min −1 . That is, even if the allowable rotation speed of each slip ring 44 is low, it is possible to cope with a higher rotation speed of the cage 22.

また、1つのスリップリング44を単独で使用する場合に比べて、各スリップリング44の回転速度を低く抑えることができるので、早期に寿命に達するのを防止することができるとともに、高速回転に起因するノイズの発生も抑制することができる。   In addition, since the rotational speed of each slip ring 44 can be kept low compared to the case where one slip ring 44 is used alone, it is possible to prevent the life from being reached early and to result from high-speed rotation. The generation of noise can also be suppressed.

また、上記実施形態の回転型集電装置11は、複数のスリップリング44を直列に配置することによって構成されているので、個々のスリップリング44として汎用のものを使用することができる。したがって、回転型集電装置11を安価に製造することができる。   Moreover, since the rotary current collector 11 of the above embodiment is configured by arranging a plurality of slip rings 44 in series, general-purpose devices can be used as the individual slip rings 44. Therefore, the rotary current collector 11 can be manufactured at low cost.

なお、上記の例においては、第1のスリップリング44aの第1回転体36aの回転速度、第1の中間回転体38aの回転速度、及び第2の中間回転体38bの回転速度は一定の比率で段階的に低下しているが、任意の比率で低下させてもよい。   In the above example, the rotation speed of the first rotating body 36a, the rotation speed of the first intermediate rotating body 38a, and the rotation speed of the second intermediate rotating body 38b of the first slip ring 44a are constant ratios. However, it may be reduced at an arbitrary ratio.

本発明は、上記実施の形態に限定されることなく特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更できるものである。
例えば、上記実施形態の回転型集電装置11は、3個のスリップリング(集電部材)を使用しているが、2個又は4個以上のスリップリングを使用していてもよい。また、許容回転速度の異なるスリップリングを組み合わせてもよい。また、集電部材として、スリップリングに代えてロータリコネクタを使用してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the invention described in the claims.
For example, the rotary current collector 11 of the above embodiment uses three slip rings (current collecting members), but may use two or four or more slip rings. Further, slip rings having different allowable rotational speeds may be combined. Moreover, you may use a rotary connector instead of a slip ring as a current collection member.

中間回転体は、一のスリップリングの静止体とこれに隣接する他のスリップリングの回転体とを結合することによって構成されていたが、単体の部品によって構成されていてもよい。また、回転体と静止体との間の中間回転体の数は、複数とするに限らず1つだけであってもよい。   The intermediate rotator is configured by combining the stationary body of one slip ring and the rotator of another slip ring adjacent thereto, but may be configured by a single component. Further, the number of intermediate rotating bodies between the rotating body and the stationary body is not limited to a plurality, and may be only one.

本発明の状態検出装置は、保持器の歪みに限らず、温度等のその他の状態を検出するものであってもよく、その検出対象によって本発明が限定されることはない。   The state detection device of the present invention is not limited to the strain of the cage, and may detect other states such as temperature, and the present invention is not limited by the detection target.

10:状態検出装置、11:回転型集電装置、13:歪検出センサ(状態検出センサ)、14:歪計(受信部)、15:回転装置、18:転がり軸受、22:保持器、26:第1駆動手段、31:制御部、36:回転体(第1部品)、37:静止体(第2部品)、38:中間回転体(中間部品)、39:第2駆動手段、40:第3駆動手段、41:第4駆動手段、44:スリップリング(集電部材)、46:入力端子(第1の端子)、47:出力端子(第2の端子)、49:結合部材、50:導電部材   10: State detection device, 11: Rotary current collector, 13: Strain detection sensor (state detection sensor), 14: Strain meter (receiver), 15: Rotation device, 18: Rolling bearing, 22: Cage, 26 : First driving means, 31: control unit, 36: rotating body (first part), 37: stationary body (second part), 38: intermediate rotating body (intermediate part), 39: second driving means, 40: Third driving means, 41: fourth driving means, 44: slip ring (current collecting member), 46: input terminal (first terminal), 47: output terminal (second terminal), 49: coupling member, 50 : Conductive member

Claims (3)

第1の端子を有する第1部品と、前記第1の端子に電気的に接続される第2の端子を有しかつ前記第1部品に対して相対回転可能な第2部品とを備えた回転型集電装置であって、
前記第1部品と前記第2部品との間に、当該第1,第2部品と同軸心状に直列に配置された複数の中間部品を備え、
前記第1部品とこれに隣接する前記中間部品、前記中間部品とこれに隣接する第2部品、及び、互いに隣接する前記中間部品同士が、それぞれ相対回転可能に連結され、
さらに、前記第1部品と前記中間部品とをそれぞれ回転駆動する複数の駆動手段と、前記第1部品及び前記中間部品の回転速度を、前記第1部品側から前記第2 部品側へ向かう方向に順次低下させるように前記各駆動手段を制御する制御部と、を備えていることを特徴とする回転型集電装置。
Rotation comprising a first part having a first terminal and a second part having a second terminal electrically connected to the first terminal and rotatable relative to the first part Type current collector,
Between the first component and the second component, a plurality of intermediate components arranged in series coaxially with the first and second components,
The first part and the intermediate part adjacent to the first part, the intermediate part and the second part adjacent to the intermediate part, and the intermediate parts adjacent to each other are connected to each other so as to be relatively rotatable,
Further, a plurality of drive means for rotating the first part and the intermediate part, respectively, and the rotational speeds of the first part and the intermediate part in a direction from the first part side to the second part side. And a control unit that controls each of the driving means so as to decrease sequentially.
第1の端子を有する第1部品と、前記第1の端子に電気的に接続される第2の端子を有しかつ前記第1部品に対して相対回転可能に連結された第2部品とを有する複数の集電部材を備え、
前記第1部品と前記第2部品とが交互に配置されるように複数の集電部材を同軸心状に直列に配置するとともに、互いに隣接する一の集電部材の前記第2部品と 他の集電部材の前記第1部品とを一体回転可能に結合して結合部品を形成し、かつ当該結合部品における前記第2部品の第2の端子と前記第1部品の第1の端子 とを導電部材によって接続し、
さらに、複数の集電部材の直列方向一端に位置する前記第1部品と前記結合部品とをそれぞれ回転駆動する複数の駆動手段と、前記第1部品及び前記結合部品の 回転速度を、前記直列方向一端の前記第1部品側から直列方向他端の前記第2部品側へ向かう方向に順次低下させるように前記各駆動手段を制御する制御部と、 を備えていることを特徴とする回転型集電装置。
A first part having a first terminal; and a second part having a second terminal electrically connected to the first terminal and coupled to the first part so as to be relatively rotatable. A plurality of current collecting members,
A plurality of current collecting members are coaxially arranged in series so that the first parts and the second parts are alternately arranged, and the second parts of one current collecting member adjacent to each other and the other parts The first component of the current collecting member is coupled so as to be integrally rotatable to form a coupled component, and the second terminal of the second component and the first terminal of the first component in the coupled component are electrically conductive Connected by members,
Furthermore, a plurality of drive means for rotating and driving the first component and the coupling component located at one end in the series direction of a plurality of current collecting members, and the rotational speeds of the first component and the coupling component are determined in the series direction. A control unit that controls each of the driving means so as to sequentially decrease in a direction from the first component side at one end toward the second component side at the other end in the series direction. Electrical equipment.
保持器を有する転がり軸受を回転させる回転装置と、
請求項1または2に記載の回転型集電装置と、
前記保持器に取り付けられて当該保持器の状態を検出するとともに前記回転型集電装置における直列方向一端に配置された前記第1部品の第1の端子と電気配線で接続される状態検出センサと、
前記回転型集電装置の直列方向他端に配置された前記第2部品の第2の端子と電気配線で接続され、前記状態検出センサの検出信号を受信する受信部と、を備えていることを特徴とする転がり軸受用保持器の状態検出装置。
A rotating device for rotating a rolling bearing having a cage;
The rotary current collector according to claim 1 or 2 ,
A state detection sensor attached to the retainer to detect the state of the retainer and connected to the first terminal of the first component disposed at one end in the series direction of the rotary current collector by an electrical wiring; ,
A receiving unit that is connected to a second terminal of the second component disposed at the other end in the series direction of the rotary current collector by an electrical wiring and that receives a detection signal of the state detection sensor; A state detection device for a cage for a rolling bearing.
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