TWI815960B - 軸承裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之目的係提供一種軸承裝置，可正確地偵測滾動軸承之瞬間且急劇的溫度上升，並以該偵測結果為基礎，判斷滾動軸承之異常。此軸承裝置具備滾動軸承(2)、及分別在軸向上與滾動軸承(2)之內外環(7)、(8)鄰接的內外環隔圈(3)、(4)。此軸承裝置包含：熱流感測器(Sa)，設於內外環(7)、(8)中之固定側的軌道環亦即固定側軌道環(8)或是內外環隔圈(3)、(4)中的固定側隔圈(4)，並偵測內外環(7)、(8)間的熱通量；旋轉感測器(Sb)，偵測滾動軸承(2)的旋轉速度；及異常判斷部(5)，基於旋轉速度，與追隨此旋轉速度之熱通量的關係，而判斷滾動軸承(2)之異常。異常判斷部(5)係藉由將熱流感測器(Sa)所偵測到之熱通量取其時間導數加以計算而獲得之參數，判斷滾動軸承(2)之異常。

Description

軸承裝置

［相關申請］

本申請案主張2018年9月3日申請之日本專利申請案第2018-164469號之優先權，並將其全部參考引用作為本案之一部分。

本發明係關於一種例如旋轉自如地支撐工具機之主軸等的軸承裝置。

工具機主軸用軸承大多使用於高速且低負荷的情況，斜角滾珠軸承係被廣泛使用作為該軸承。作為該軸承的潤滑有油氣(油霧)潤滑或是滑油潤滑。該油氣潤滑係一直從外部供給新的油，可長期保持穩定的潤滑狀態。該滑油潤滑由於不需附加設備及配管，因此經濟性優異，並且因為霧氣的產生極少，故對環境友好。

在比工具機中綜合加工機之主軸等更高速的區域，例如內環內徑乘以轉速之dn値在100萬以上的區域所使用的軸承，需要更穩定的運轉。然而，由於以下所記載之各式各樣的原因，有時會造成軸承軌道面的表面粗糙或剝落、固持器的異常，而導致軸承過度升溫。 ・油氣潤滑中之潤滑油的給油排油不當(油量過小、過多或排氣不良) ・封入軸承內部的潤滑滑油劣化 ・冷卻劑或水滲入軸承轉動部，或是異物侵入 ・過大的預壓，亦即因轉動部的接觸面壓增加而造成的油膜破裂

為了防止因上述原因而造成之軸承的過度升溫，以下(1)~(3)的技術已被公開。 (1)嘗試在殼體側量測軸承附近之溫度的狀態監控、及根據測量到的溫度而偵測異常的技術。 (2)將潤滑給油泵及非接觸式的溫度感測器內設於與軸承鄰接之隔圈，並因應由溫度感測器所偵測到之軸承潤滑部的溫度測量値，而藉由潤滑給油泵將潤滑油供給至軸承內部的技術(專利文獻1)。 (3)熱流感測器，使用「偵測因感測器表背面的溫差而產生之熱流，而非溫度變化之技術」(專利文獻2)。熱流感測器和測量軸承之內外環溫度時所使用的非接觸式溫度感測器或是熱電偶等溫度感測器相比，敏感度較佳，且感測器輸出的反應速度較快速。

(4)又，本案發明人提出一種技術，係將上述熱流感測器安裝於軸承，並及早偵測在運轉時之軸承內部的溫度變化，以防止軸承之問題(日本特願2018-22950)。 ［習知技術文獻］ ［專利文獻］

專利文獻1：日本特開2017-26078號公報 專利文獻2：日本特開2016-166832號公報

［發明所欲解決之問題］

針對軸承的過度升溫，在上述以往的技術中，具有以下問題。 ［以往技術(1)的問題］ 軸承過度升溫時和平常高速運轉時相比，大多伴隨產生瞬間且急劇的溫度上升，因此，例如即使在殼體側量測軸承附近的溫度，亦難以偵測到軸承瞬間且急劇的溫度上升。

［以往技術(2)的問題］ 即使係內設於與軸承鄰接之隔圈的溫度感測器，亦同樣地具有上述問題。再者，在內設於隔圈之溫度感測器為非接觸式的情況下，由於相當受到軸承內部之潤滑油的影響，並且紅外線發射係數較低之金屬表面的溫度測量較為困難，因此難以進行正確的溫度測量。

［以往技術(3)、(4)的問題］ 在採用「使用偵測因感測器表背面之溫差而產生之熱流，而非溫度變化之技術」的熱流感測器，而及早偵測運轉時之軸承內部的溫度變化的情況下，由於工具機主軸在運轉中的旋轉速度會大幅變動，伴隨於此，軸承內之空氣的流動亦會較強，因此，僅藉由熱流感測器的輸出，難以進行是否在軸承產生過度升溫的判斷。

本發明的目的在於提供一種軸承裝置，可正確地偵測滾動軸承之瞬間且急劇的溫度上升，並以該偵測結果為基礎而判斷滾動軸承之異常。 ［解決問題之技術手段］

本發明之軸承裝置具備有滾動軸承及在軸向上分別鄰接於此滾動軸承之內外環的內外環隔圈，並包含：熱流感測器，設於該內外環中之固定側的軌道環亦即固定側軌道環或是該內外環隔圈中之固定側隔圈，並偵測內外環間的熱通量；旋轉感測器，偵測該滾動軸承的旋轉速度；及異常判斷部，基於該旋轉速度與追隨此旋轉速度之該熱通量的關係，而判斷該滾動軸承的異常。該熱通量係每單位時間通過單位面積的熱量。在此說明書中，該旋轉速度係與每單位時間的轉速同義。該旋轉速度與該熱通量的關係，例如從測試及模擬中的任一者或是兩者等，使彼此具有相關性。

若依此構成，則會為了測量軸承運轉時之軸承內部的溫度變化，而使用熱流感測器。熱流感測器係利用席貝克效應而將熱流轉換成電訊號的感測器，並從感測器表背面的些微溫差產生輸出電壓。此熱流感測器和非接觸式溫度感測器或是熱電偶等溫度感測器相比，敏感度較佳，並且及時地追蹤伴隨旋轉速度之變動的軸承內部之熱的變化。在將熱流感測器設於固定側軌道環或是固定側隔圈中之軸承附近的情況下，可直接地偵測在軸承之內外環間流動之熱的熱通量。在將熱流感測器設於固定側隔圈之例如軸向中央附近的情況，可間接地偵測在軸承之內外環間流動之熱的熱通量。

異常判斷部係基於旋轉速度與追隨此旋轉速度之熱通量的關係，而判斷滾動軸承的異常。異常判斷部係經常或是固定時間監視旋轉速度與熱通量的關係，並在兩者之關係產生歧異的情況下，判斷為滾動軸承異常。異常判斷部例如係在儘管旋轉速度固定，但熱通量卻急劇變化的情況下，判斷滾動軸承異常。異常判斷部例如係在偵測之旋轉速度正在變動時，熱通量卻未追隨旋轉速度的情況下，判斷滾動軸承異常。如此，可正確地偵測滾動軸承之瞬間且急劇的溫度上升，並以該偵測結果為基礎，而判斷滾動軸承之異常。在判斷為滾動軸承異常的情況下，可執行使軸承裝置的旋轉停止等控制。

該異常判斷部亦能藉由將該熱流感測器所偵測到之熱通量取其時間導數加以計算而獲得之參數，來判斷該滾動軸承之異常。如此，藉由使用將熱通量對時間微分而獲得之參數，可高精度地偵測瞬間且急劇的溫度上升。

該固定側隔圈具有從軸向側面往該內外環間突出的突出部，該熱流感測器亦可設於此突出部。在將熱流感測器設於滾動軸承之固定側軌道環的情況下，會顧慮固定側軌道環之加工成本等變高的問題。在將熱流感測器設於固定側隔圈的情況下，可解決該問題，並可容易地設置熱流感測器。又，由於將熱流感測器設於突出於內外環間的突出部，故可直接地偵測運轉時之軸承內部的溫度變化。

該突出部亦可兼作為將潤滑油噴吐至該滾動軸承的噴嘴。此情況下，由於可利用噴吐潤滑油之現有的噴嘴而設置熱流感測器，故例如可比裝設用於設置熱流感測器之專用零件更降低成本。

該異常判斷部包含溫度感測器，其偵測該固定側隔圈或是該固定側軌道環之溫度，該異常判斷部亦可從該溫度感測器所偵測到之溫度、該旋轉速度與該熱通量之關係，來判斷該溫度感測器、該熱流感測器及該旋轉感測器是否正常動作。在偵測旋轉速度與熱通量時，確保各感測器為正常動作此點非常重要。本案發明人藉由測試而確認到以下情形：當各感測器正常動作時，若從低速域到超高速域使軸承裝置階段性地提高旋轉速度，則溫度、旋轉速度及熱通量會以既定關係進行變化。異常判斷部可從此測試結果而在初期診斷時等，自動判斷各感測器為正常動作，藉此更客觀地使用滾動軸承是否異常的結果。

申請專利範圍及/或說明書及/是圖式所揭露之至少兩個構成，無論如何組合亦包含於本發明。特別是，兩個以上的申請專利範圍之各請求項，無論如何組合亦包含於本發明。

［第一實施態樣］ 參照圖1至圖7，說明依本發明之實施態樣的軸承裝置。如圖1所示，軸承裝置例如係旋轉自如地支撐工具機的主軸1。圖示外之工具或是工件的夾頭等係安裝於主軸1之端部。此軸承裝置包含：滾動軸承2、內外環隔圈3、4、感測器類及後述異常判斷部5。旋轉體亦即主軸1係隔著滾動軸承2及內外環隔圈3、4而旋轉自如地被殼體6所支撐。滾動軸承2係將兩排的斜角滾珠軸承以背向排列的方式組合，並在主軸1的軸向上，分別將內外環隔圈3、4設於該等斜角滾珠軸承之間。該內外隔環圈3、4係分別稱為內環隔圈3及外環隔圈4。又，滾動軸承2亦可為一排的斜角滾珠軸承，此情況下，內外環隔圈3、4之該軸向的一端部係分別鄰接於滾動軸承的內外環。

＜滾動軸承2＞ 如圖2所示，各滾動軸承2包含：內環7、固定側軌道環亦即外環8、夾設於內外環7、8之軌道面7a、8a間的複數滾動體9、及固持該等滾動體9的固持器10。滾動體9例如由滾珠構成，並被固持於固持器10的坑穴10a內。外環8的外周面係嵌合於殼體6的嵌合孔，內環7的內周面係嵌合於主軸1的外周面。在內環7的反負載側亦即軸承背面側的外徑面，設有接續於軌道面7a的斜面部7b。斜面部7b係直徑隨著從軌道面7a側往內環隔圈3側而逐漸變小的推拔形狀。又，在各滾動軸承2及後述內環隔圈3、外環隔圈4被組裝於殼體6及主軸1的狀態下，對滾動軸承2施予既定壓之定位預壓或是定壓預壓。

＜內環隔圈3、外環隔圈4＞ 如圖1所示，內環隔圈3係鄰接設置於二排滾動軸承2、2的內環端面之間。在主軸1的外周面嵌合有內環隔圈3的內周面。固定側隔圈亦即外環隔圈4包含外環隔圈本體4a及突出部4b。外環隔圈本體4a係鄰接於兩排滾動軸承2、2的外環端面之間，並且外環隔圈本體4a的外周面係嵌合設置於殼體6的嵌合孔。在外環隔圈本體4a的兩側面分別形成有固持突出部4b之環狀的凹陷11。

如圖2所示，突出部4b係設置熱流感測器Sa的環狀構件，但亦兼作為將油氣亦即潤滑油噴吐至滾動軸承2的噴嘴(圖3)。突出部4b包含：突出基端部分4ba，嵌入於各凹陷11；及突出前端部分4bb，從該突出基端部分4ba朝內外環7、8間的斜面部7b突出。但是，突出前端部分4bb係分別相對於固持器10、斜面部7b而確保有既定間隙，以不對固持器10及斜面部7b造成干擾。又，在此例中，係將外環隔圈本體4a與突出部4b設為獨立構件，並藉由將它們加以組裝以作為外環隔圈4，但亦可將外環隔圈本體4a及突出部4b由相同材料一體地形成。

＜關於感測器類＞ 如圖1所示，感測器類包含：熱流感測器Sa、旋轉感測器Sb、溫度感測器Sc及振動感測器Sd。 ＜熱流感測器Sa＞ 支撐主軸1的滾動軸承2，會伴隨主軸1的旋轉而在內環7與外環8之間產生溫差(以下，稱為「內外環溫差」)。主要原因在於內環7與外環8之放熱性的不同，表示難以放熱的內環7比外環8高溫。內外環溫差係隨著滾動軸承2高速旋轉的程度而變大，伴隨於此，軸承內部的預壓負荷及轉動面的接觸面壓亦會增加。又，內外環溫差在潤滑不良或是因潤滑不良而造成之軸承內部的異常產生時亦會增加。本申請案中採用的熱流感測器Sa，目的在於和平常溫度感測器相比，能捕捉更微小的變化，其測量從相對溫度較高的內環7往外環8的熱通量，並用於起因於內外環溫差的異常偵測。

在外環隔圈4中之任一邊或是兩邊的突出部4b之內周面，設有熱流感測器Sa。熱流感測器Sa係設置成不會對斜面部7b(圖2)、內環隔圈3之外周面造成干擾。熱流感測器Sa係利用席貝克效應而將熱流轉換成電訊號的感測器，並從感測器表背面的些微溫差產生輸出電壓。本實施態樣的熱流感測器Sa，係從「外環隔圈4的溫度」，與「因內環7、滾動體9及固持器10等旋轉而產生之內環7之旋轉環境氣體的溫度」的溫差，使輸出電壓產生。

＜旋轉感測器Sb＞ 旋轉感測器Sb係偵測滾動軸承2的旋轉速度。又，旋轉感測器Sb亦可係直接偵測旋轉側軌道環亦即內環7，或是旋轉側隔圈亦即內環隔圈3之旋轉速度的感測器，亦可係藉由將「內設於旋轉驅動源亦即後述驅動馬達之圖示外的解角器或是磁氣編碼器等所偵測之馬達角度」對時間微分，而運算旋轉速度的旋轉速度運算機構。

＜溫度感測器Sc＞ 溫度感測器Sc係偵測起因於主軸1之旋轉或是切削負載而產生之滾動軸承2的發熱。溫度感測器Sc例如設於隔圈本體4a之凹陷11中，靠近外環端面的位置。此外，在測量運轉中之軸承溫度的情況，從感測器的安裝容易度來看，一般係測量殼體外周面的溫度，但由於滾動軸承與殼體外周面之間存在冷卻流道，因此與直接測量軸承溫度的情況相比，溫度會較低。又，由於測量熱容量較大的殼體之溫度，故即使在滾動軸承產生急劇的發熱，直到偵測到溫度上升為止仍需要時間。因此，測量殼體外周面之溫度的溫度感測器，難以即時地掌握滾動軸承的急劇發熱。

又，本申請案的溫度感測器Sc係偵測固定側隔圈亦即外環隔圈4，或是固定側軌道環亦即外環8的溫度。就溫度感測器Sc而言，係應用非接觸式溫度感測器或是熱電偶、熱敏電阻器等。又，亦可從設於外環隔圈4中之隔圈本體4a的溫度感測器Sc，偵測外環隔圈4的溫度，亦可在殼體6的嵌合孔形成臨近外環外周面的感測器設置空間，並將溫度感測器Sc設於此感測器設置空間，以偵測外環8的溫度。

＜振動感測器Sd＞ 振動感測器Sd係測量運轉中，起因於軸承軌道面的表面粗糙或是剝落、壓痕等的滾動軸承2之振動。振動感測器Sd例如係設於隔圈本體4a的凹陷11。一般測量運轉中之軸承振動的情況，係與前述溫度感測器相同，從設置的容易度來看，大多係將振動計安裝於殼體外周面而進行測量，然而，由於越過殼體測量運轉中的軸承振動，故起因於滾動軸承的振動會減衰。因此，若非滾動軸承的異常加劇，而變成振動等級較大的狀態，則難以進行偵測。相對於此，由於本發明之軸承裝置係將振動感測器Sd內設於鄰接於滾動軸承2之外環隔圈4，因此即使在異常的起始階段，振動等級較小的狀態下，亦可敏感度良好地進行測量。

＜關於異常判斷部5＞ 熱流感測器Sa與非接觸式溫度感測器或是熱電偶等溫度感測器相比，敏感度較佳，並且能即時地追蹤伴隨旋轉速度之變動的軸承內部之熱的變化。異常判斷部5係基於該旋轉速度與追隨此旋轉速度之該熱通量的關係，而判斷滾動軸承2之異常。異常判斷部5係在軸承運轉時經常或是固定時間監視旋轉速度與熱通量之關係，並在兩者之關係產生岐異時，判斷為滾動軸承2異常。具體而言，異常判斷部5係藉由「將熱流感測器Sa所偵測到之熱通量取其時間導數加以計算而獲得之後述參數(ΔQ/Δt)」，來判斷滾動軸承2之異常。

＜關於性能評估測試＞ 將依本發明之實施態樣的軸承裝置組裝至仿造工具機主軸心軸的測試機，以評估軸承裝置的狀態偵測性能。表1係顯示此性能評估測試的測試條件。測試軸承係使用具有陶瓷滾珠之超高速斜角滾珠軸承(NTN股份公司製，HSE型)。

【表1】

＜測試機的構造＞ 如圖3所示，測試機中，主軸1係隔著前述軸承裝置而旋轉自如地被殼體6所支撐。驅動馬達12係連接於主軸1之軸向一端部，並藉由此驅動馬達12使主軸1繞著其軸心旋轉驅動。內外環7、8係由內環推壓件13及外環推壓件14分別固定於主軸1及殼體6。

殼體6為內周殼體6a與外周殼體6b的雙層構造，並在內外殼體6a、6b間形成有冷卻媒體流道15。在內周殼體6a設有供給路徑16，此供給路徑16係連通於外環隔圈4的油氣供給口17。供給至油氣供給口17的油氣，係從兼作為噴嘴的突出部4b之噴吐孔加以噴吐，而噴射至內環7的斜面部7b，以供滾動軸承2之潤滑。在內周殼體6a中，係於各滾動軸承2的設置部附近形成油氣排氣溝18，並形成有從此油氣排氣溝18通向大氣的油氣排氣路徑19。

＜測試結果＞ 圖4係顯示該性能評估測試中之軸承裝置之各種感測器輸出的圖式。吾人確認任一感測器在從低速域到超高速域(dmn値144萬)均正常動作。

如前所述，異常判斷部5(圖1)在判斷滾動軸承之異常時，確保各感測器為正常動作此點非常重要。本案發明人藉由測試而確認到以下情形：當各感測器正常動作時，若從低速域到超高速域使軸承裝置階段性地提升旋轉速度，則溫度、旋轉速度及熱通量會以既定關係進行變化。異常判斷部5(圖1)可從此性能評估測試而在例如運轉開始前的初期診斷時等，自動判斷各感測器為正常動作，藉此更客觀地使用滾動軸承是否異常的結果。

圖5、圖6係顯示依加減速測試之熱通量、溫度及旋轉速度之關係的圖式。圖6係在橫軸向將圖5放大後的圖式。熱流感測器的感測器輸出與溫度感測器的感測器輸出相比，對於旋轉速度之加減速的回應性較佳，可提高滾動軸承之異常偵測的精度。熱流感測器的感測器輸出係大致同步於旋轉速度的變動。

＜軸承異常時的再現測試＞ 為了嘗試在滾動軸承產生異常時的徵兆偵測，而實施軸承異常時的再現測試。測試條件顯示於表2。在此再現測試中，亦使用與該性能評估測試、加減速測試相同之圖3的測試機。在本再現測試中，僅在主軸組裝時將極少量的潤滑油注入滾動軸承，藉此而創作出容易在測試軸承產生異常的狀況。並設定成當驅動馬達12(圖3)因為測試軸承之異常而過負載時，限制器會作動，而使測試機自動停止。

【表2】

＜該再現測試中的測試結果＞ 圖7係顯示軸承異常時之再現測試中的熱通量、溫度及旋轉速度之關係的圖式。又，以虛線t2’顯示驅動馬達12(圖3)的過負載偵測時刻。根據測試結果，發現熱通量之輸出値的上升係從比溫度等更早的階段開始，因此吾人認為熱通量對於及早偵測在滾動軸承產生異常時的徵兆，具有其效用。

異常判斷部5(圖1)係基於圖5乃至圖7所示之旋轉速度，與追隨此旋轉速度之熱通量的關係，而根據下式判斷滾動軸承之異常。 【數1】

在滿足上式時，異常判斷部5(圖1)係判斷為滾動軸承異常(發熱較大)。又，由於上式的係數N於每個工具機主軸均有所不同，因此會有N=1、N=100等各式各樣的案例。

＜作用效果＞ 根據以上說明之軸承裝置，異常判斷部5係基於旋轉速度，與追隨此旋轉速度之熱通量的關係，而判斷滾動軸承2之異常。異常判斷部5例如係在儘管旋轉速度固定，但熱通量卻急劇變化的情況下，判斷滾動軸承2異常。異常判斷部5例如係在偵測之旋轉速度正在變動時，熱通量卻未追隨旋轉速度的情況下，判斷滾動軸承2異常。如此，可正確地偵測滾動軸承2之瞬間且急劇的溫度上升，並以該偵測結果為基礎，判斷滾動軸承2之異常。在判斷滾動軸承2異常的情況下，可執行使軸承裝置之旋轉停止等控制。

由於外環隔圈4包含從隔圈本體4a之軸向側面往內外環7、8間突出的突出部4b，並且將熱流感測器Sa設於此突出部4b，因此，和將熱流感測器設於外環等相比，可較容易設置熱流感測器Sa，並且降低成本。又，由於將熱流感測器Sa設於突出於內外環7、8之間的突出部4b，故可直接偵測運轉時之軸承內部的溫度變化。由於突出部4b係兼作為將潤滑油噴吐至滾動軸承2的噴嘴，故可利用噴吐潤滑油之現有噴嘴而設置熱流感測器Sa。因此，例如可比裝設用於設置熱流感測器Sa之專用零件更降低成本。

＜關於其他實施態樣＞ 在以下的說明中，係對於和先前在各實施態樣所說明之事項對應的部分賦予相同的參照符號，並省略重複之說明。在僅說明構成之一部分的情況下，該構成之其他部分只要未特別記載，係與先前說明之形態相同。又，從相同之構成可獲得相同的作用效果。此外，並非僅係於實施之各形態中具體說明之部分的組合，若組合不會特別產生問題，亦可將實施態樣彼此部分地組合。

如圖8所示，亦可將熱流感測器Sa設於外環隔圈4之隔圈本體4a的內周面。再者，如圖9所示，亦可將熱流感測器Sa設於外環內周面。在未藉由異常判斷部5判斷各感測器為正常動作的情況下，亦可省略該感測器類中的溫度感測器Sc。再者，亦可省略振動感測器Sd。根據該等構成，由於可降低感測器個數，故可簡化軸承裝置之構造而降低成本。

固定側軌道環亦可為內環7。固定側隔圈亦可為內環隔圈3。依本發明之任一實施態樣的軸承裝置，亦可應用於主軸1為立式的工具機。

如以上所述，雖係參照圖面並說明較佳之實施態樣，但只要在不脫離本發明之主旨的範圍內，可進行各種追加、變更、刪除。從而，上述情況亦包含在本發明之範圍內。

1:主軸 2:滾動軸承 3:內環隔圈 4:外環隔圈(固定側隔圈) 4a:外環隔圈本體 4b:突出部 4ba:突出基端部分 4bb:突出前端部分 5:異常判斷部 6:殼體 6a:內周殼體 6b:外周殼體 7:內環 7a、8a:軌道面 7b:斜面部 8:外環(固定側軌道環) 9:滾動體 10:固持器 10a:坑穴 11:凹陷 12:驅動馬達 13:內環推壓件 14:外環推壓件 15:冷卻媒體流道 16:供給路徑 17:油氣供給口 18:油氣排氣溝 19:油氣排氣路徑 Sa:熱流感測器 Sb:旋轉感測器 Sc:溫度感測器 Sd:振動感測器 t2’:虛線

本發明從以下參考附加圖式之較佳實施態樣的說明，應可更清楚地理解。然而，實施態樣及圖式僅用於圖示及說明，並非係為了界定本發明之範圍而使用。本發明之範圍係由附加之申請專利範圍而界定。在附加圖式中，複數圖面中的相同符號係表示相同或是相當的部分。

圖1係顯示依本發明之一實施態樣之軸承裝置中的熱流感測器與滾動軸承之位置關係的剖面圖。 圖2係顯示將「上述熱流感測器及滾動軸承」部分放大的放大剖面圖。 圖3係概略地顯示評估上述軸承裝置之測試機之構造的剖面圖。 圖4係顯示上述軸承裝置之各種感測器輸出的圖式。 圖5係顯示依加減速測試之熱通量、溫度及旋轉速度之關係的圖式。 圖6係顯示依加減速測試之熱通量、溫度及旋轉速度之關係的圖式。 圖7係顯示軸承異常時之再現測試中的熱通量、溫度及旋轉速度之關係的圖式。 圖8係顯示依本發明之另一實施態樣之軸承裝置中的熱流感測器與滾動軸承之位置關係的剖面圖。 圖9係顯示依本發明之另一實施態樣之軸承裝置中的熱流感測器與滾動軸承之位置關係的剖面圖。

1:主軸

2:滾動軸承

3:內環隔圈

4:外環隔圈(固定側隔圈)

4a:外環隔圈本體

4b:突出部

5:異常判斷部

6:殼體

7:內環

8:外環(固定側軌道環)

9:滾動體

11:凹陷

Sa:熱流感測器

Sb:旋轉感測器

Sc:溫度感測器

Sd:振動感測器

Claims (5)

1. 一種軸承裝置，具備滾動軸承、及分別與該滾動軸承之內外環在軸向上鄰接的內外環隔圈，並包含：熱流感測器，設於該內外環中之固定側的軌道環亦即固定側軌道環或是該內外環隔圈中之固定側隔圈，用來偵測內外環間的熱通量；旋轉感測器，偵測該滾動軸承的旋轉速度；及異常判斷部，基於該旋轉速度，與追隨該旋轉速度之該熱通量的關係，而判斷該滾動軸承之異常。
2. 如請求項1所述之軸承裝置，其中，該異常判斷部係藉由將該熱流感測器所偵測到之熱通量取其時間導數加以計算而獲得之參數，判斷該滾動軸承之異常。
3. 如請求項1或2所述之軸承裝置，其中，該固定側隔圈包含從軸向側面往該內外環間突出的突出部，且將該熱流感測器設於該突出部。
4. 如請求項3所述之軸承裝置，其中，該突出部係兼作為將潤滑油噴吐至該滾動軸承的噴嘴。
5. 如請求項1或2所述之軸承裝置，更包含： 溫度感測器，用以偵測該固定側隔圈或是該固定側軌道環的溫度；該異常判斷部係從該溫度感測器所偵測到之溫度、該旋轉速度及該熱通量的關係，判斷該溫度感測器、該熱流感測器及該旋轉感測器是否正常動作。