特開 2022-144461 軸受異常診断システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022144461

(43)【公開日】2022-10-03

(54)【発明の名称】軸受異常診断システム

(51)【国際特許分類】

   F16C 41/00 20060101AFI20220926BHJP

   F16C 19/38 20060101ALI20220926BHJP

   F16C 19/16 20060101ALI20220926BHJP

   B64C 27/08 20060101ALI20220926BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20220926BHJP

【ＦＩ】

F16C41/00

F16C19/38

F16C19/16

B64C27/08

B64C39/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021045493

(22)【出願日】2021-03-19

(71)【出願人】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087941

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 修司

(74)【代理人】

【識別番号】100112829

【弁理士】

【氏名又は名称】堤 健郎

(74)【代理人】

【識別番号】100155963

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】100150566

【弁理士】

【氏名又は名称】谷口 洋樹

(74)【代理人】

【識別番号】100154771

【弁理士】

【氏名又は名称】中田 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100142608

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 由佳

(74)【代理人】

【識別番号】100213470

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 真二

(72)【発明者】

【氏名】小池 孝誌

(72)【発明者】

【氏名】福島 靖之

【テーマコード（参考）】

3J217

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J217JA02

3J217JA16

3J217JA23

3J217JA32

3J217JA47

3J217JB25

3J217JB88

3J701AA03

3J701AA16

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA43

3J701AA54

3J701AA62

3J701BA77

3J701FA26

3J701FA33

3J701FA48

3J701GA57

(57)【要約】

【課題】使用中も軸受の異常を容易に判定可能で、かつ軸受が適用される装置への着脱が容易になる軸受異常診断システムを提供する。
【解決手段】軸受異常診断システム（１）において、軸受（３）と、軸受（３）の回転側部材（１５）に取り付けられた回転検出用の被検出部材（５）と、軸受（３）および被検出部材（５）から離間し、かつ被検出部材（５）に対向するように設けられたセンサユニット（１１）であって、被検出部材（５）の回転，温度を検出する回転検出部（７），温度検出部（９）を有するセンサユニット（１１）と、センサユニット（１１）の出力に基づいて軸受（３）の異常の有無を判定する異常診断装置（１３）であって、基準温度値が格納される設定部（４３）と、温度検出部（９）によって検出した温度検出値と基準温度値とを比較することにより軸受（３）の異常の有無を判定する判定部（４５）とを有する異常診断装置（１３）と、を設ける。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転側部材、固定側部材および前記回転側部材と前記固定側部材との間に介在する転動体を有する軸受と、
前記軸受の前記回転側部材に取り付けられた回転検出用の被検出部材と、
前記軸受および前記被検出部材から離間し、かつ、前記被検出部材に対向するように設けられたセンサユニットであって、
前記被検出部材の回転を検出する回転検出部と、
前記被検出部の温度を検出する温度検出部と、
を有するセンサユニットと、
前記センサユニットの出力に基づいて前記軸受の異常の有無を判定する異常診断装置であって、
予め設定された基準温度値が格納される設定部と、
前記温度検出部によって検出した温度検出値と、前記基準温度値とを比較することにより前記軸受の異常の有無を判定する判定部と、
を有する異常診断装置と、
を備える軸受異常診断システム。

【請求項2】

請求項１に記載の軸受異常診断システムにおいて、
前記異常診断装置が、前記温度検出値が予め設定された第１基準温度値よりも高く、かつ予め設定された第２基準温度値よりも低い場合に、前記温度検出値が前記第１温度基準値を超えた超過時間を積算する積算部を有しており、
前記判定部が、前記積算部で積算された前記超過時間の積算値が、予め設定された基準積算値を超えた場合に、注意情報を発する、
軸受異常診断システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の軸受異常診断システムにおいて、
前記判定部が、前記温度検出値が前記第２基準温度値以上である場合に、軸受に異常があると判断して警告情報を発する、
軸受異常診断システム。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の軸受異常診断システムにおいて、
前記異常診断装置が、前記温度検出値に前記軸受の温度を推定するための補正係数を掛けて軸受温度推定値を算出する補正部を有している、
軸受異常診断システム。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の軸受異常診断システムにおいて、前記軸受が車輪用軸受である軸受異常診断システム。

【請求項6】

請求項１から４のいずれか一項に記載の軸受異常診断システムにおいて、前記軸受が、回転翼および前記回転翼を回転させるモータとを有する駆動部を複数備え、前記回転翼の回転によって飛行する電動垂直離着陸機に搭載される転がり軸受であって、前記駆動部の回転軸を回転可能に支持する転がり軸受である軸受異常診断システム。

【請求項7】

回転翼と、前記回転翼を回転させるモータとを有する複数の駆動部と、
前記駆動部の回転軸を回転可能に支持する軸受を備える、請求項６に記載の軸受異常診断システムと、
を備える、電動垂直離着陸機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸受の異常を診断するシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

軸受における異常発生を診断するための方法として、いくつかの技術が提案されている。例えば、特許文献１に開示されている車輪用軸受装置は、外方部材（外輪）のインナー側の端部外周に、外径よりも僅かに小径に形成された段部が形成されると共に、この段部の裏面に接着剤が塗布され、シート状に形成された示温材が貼付されている。このように示温材を設けたことにより、車両点検時に、軸受を分解することなく劣化状態を目視にて容易に検知することができる。

【0003】

他の例として、特許文献２に開示されているセンサ付車輪用軸受は、外方部材と内方部材との間に複列の転動体を介在させた車輪用軸受において、センサユニットは、固定側部材である外方部材の内周面に取付けられるリング部材、またはセンサ取付部材と、その部材の歪みを測定する歪みセンサと、車輪用軸受の状態を検出する各種センサ（温度センサ、加速度センサなど）からなる。リング部材には、車輪用軸受の状態を検出する各種センサが取付けられるため、量産性に優れるとともに、コスト低下が図られる。また、リング部材、またはセンサ取付部材に歪みセンサと各種センサを設けることにより、荷重と車輪用軸受の状態を１箇所で測定することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９－２１６２３０号公報

【特許文献2】特開２００７－０７８１２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に開示されている車輪用軸受装置では、車両点検時に、上記示温材を目視して、色の変化から異常有無を判断するので、軸受の使用中（車両の走行中）に異常有無を判断することができない。他方、特許文献２に開示されているセンサ付車輪用軸受では、各種センサを実装したセンサユニット（リング部材）を外方部材の内径面に固定するので、各種センサの配線を外方部材の内側から外側に引き出す必要がある。そのため、車輪用軸受を車両に着脱する際に、配線によって作業が煩雑になる。

【0006】

そこで、本発明の目的は、上記の課題を解決するために、軸受の使用中であっても軸受の異常を容易に判定することが可能で、かつ、軸受が適用される装置への着脱作業を容易に行うことができる軸受異常診断システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記した目的を達成するために、本発明に係る軸受異常診断システムは、。
回転側部材、固定側部材および前記回転側部材と前記固定側部材との間に介在する転動体を有する軸受と、
前記軸受の前記回転側部材に取り付けられた回転検出用の被検出部材と、
前記軸受および前記被検出部材から離間し、かつ、前記被検出部材に対向するように設けられたセンサユニットであって、
前記被検出部材の回転を検出する回転検出部と、
前記被検出部の温度を検出する温度検出部と、
を有するセンサユニットと、
前記センサユニットの出力に基づいて前記軸受の異常の有無を判定する異常診断装置であって、
予め設定された基準温度値が格納される設定部と、
前記温度検出部によって検出した温度検出値と、前記基準温度値とを比較することにより前記軸受の異常の有無を判定する判定部と、
を有する異常診断装置と、
を備える。

【0008】

この構成によれば、回転検出に用いられるセンサユニットのケーシング内に温度検出部を設けて、軸受の回転側部材に設けられた被検出部材の温度を測定することにより、軸受が使用中か否かにかかわらず、軸受の異常を診断することができる。しかも、温度検出用の構造の追加や変更をすることなく、このような軸受異常診断が可能になる。また、温度検出部は、軸受および前記被検出部材から離間して設けられたセンサユニットに内蔵され、上記被検出部材の温度を非接触で測定するので、軸受内部から温度検出用の配線が引き出されることがなく、軸受が適用される装置への着脱作業を容易に行うことができる。

【0009】

本発明の一実施形態において、前記異常診断装置が、前記温度検出値が予め設定された第１基準温度値よりも高く、かつ予め設定された第２基準温度値よりも低い場合に、前記温度検出値が前記第１温度基準値を超えた超過時間を積算する積算部を有しており、前記判定部が、前記積算部で積算された前記超過時間の積算値が、予め設定された基準積算値を超えた場合に、注意情報を発するように構成されていてもよい。この構成によれば、軸受の異常発生を未然に防ぐための適切な処置をとることが可能になるので、軸受が適用される装置の使用停止等による損失を抑えることができる。

【0010】

本発明の一実施形態において、前記判定部が、前記温度検出値が前記第２基準温度値以上である場合に、軸受に異常があると判断して警告情報を発するように構成されていてもよい。この構成によれば、軸受に異常が発生した場合に、使用者が即時に装置の使用を中止するなどの適切な対応をとることが可能になる。

【0011】

本発明の一実施形態において、前記異常診断装置が、前記温度検出値に前記軸受の温度を推定するための補正係数を掛けて軸受温度推定値を算出する補正部を有していてもよい。被検出部材は、軸受の発熱源となる外輪転走面や内輪転走面から離れた位置にあるので、被検出部材の温度は軸受の温度よりも低くなることが想定される。そこで、上記構成の補正部を設けることにより、軸受の温度をより正確に検出することが可能になる。

【0012】

上記軸受異常診断システムは、各種用途の軸受に適用することができる。例えば、本発明の一実施形態として、前記軸受が車輪用軸受であってもよい。また、他の実施形態として、前記軸受が、回転翼および前記回転翼を回転させるモータとを有する駆動部を複数備え、前記回転翼の回転によって飛行する電動垂直離着陸機に搭載される転がり軸受であって、前記駆動部の回転軸を回転可能に支持する転がり軸受であってもよい。

【0013】

本発明に係る電動垂直離着陸機は、回転翼と、前記回転翼を回転させるモータとを有する複数の駆動部と、前記駆動部の回転軸を回転可能に支持する軸受を備える、上記の軸受異常診断システムとを備えている。この構成によれば、自動車に代わる移動手段として期待される電動垂直離着陸機（いわゆる空飛ぶクルマ）においても、上述した利点を得ることができる。

【発明の効果】

【0014】

以上のように、本発明に係る軸受異常診断システムによれば、軸受の使用中であっても軸受の異常を容易に判定すること、および、軸受が適用される装置への着脱作業を容易に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る軸受異常診断システムの概略構成を示す断面図である。

【図2】図１の実施形態の一変形例に係る軸受異常診断システムの一部を拡大して示す断面図である。

【図3】本発明の他の実施形態に係る軸受診断装置が適用される電動垂直離着陸機を示す斜視図である。

【図4】図３の電動垂直離着陸機の駆動部におけるモータの一部を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係る実施形態を図面に従って説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。

【0017】

図１に、本発明の一実施形態に係る軸受異常診断システム１を示す。本実施形態では、大型トラックのような車両の車輪支持に使用される車輪用軸受のための異常診断システムを例として説明する。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側（図１の左側）をアウトボード側と呼び、中央寄り側（図１の右側）をインボード側と呼ぶ。また、説明の便宜上、アウトボード側，インボード側を、単に「左側」，「右側」等と呼ぶ場合がある。

【0018】

軸受異常診断システム１は、異常診断の対象となる軸受３と、軸受３の回転検出用の被検出部材５と、回転検出部７および温度検出部９を有するセンサユニット１１と、センサユニット１１の出力に基づいて軸受３の異常の有無を判定する異常診断装置１３とを備える。

【0019】

軸受３は、回転側部材、固定側部材および回転側部材と固定側部材との間に介在する転動体を有している。図示の例では、軸受３は、複列の円すいころ軸受３として構成されている。具体的には、軸受３は、内周にテーパ状の複列の外側転走面１５ａが形成された外方部材１５と、外周に複列の外側転走面１５ａに対向するテーパ状の内側転走面１７ａが形成された左右一対の内方部材（内輪）１７と、両転走面１５ａ，１７ａ間に介在する転動体１９である円錐ころと、これらの転動体１９を転動自在に保持する保持器２１とを備えている。なお、本実施形態では、外方部材１５は、内方部材（内輪）に対向する外輪２５と、外輪２５の外周側に位置するフランジ部材２７とからなる。本実施形態では、軸受３は外輪回転タイプとして構成されており、外方部材１５が回転側部材に、内方部材１７が固定側部材に相当する。軸受３は、一対の内方部材１７の小径側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受として構成されている。外方部材１５と内方部材１７との間に形成された環状空間の軸心方向両端部の開口部分にはシール部材２３が装着されている。シール部材２３により、軸受３の内部に封入された潤滑グリースが外部へ漏洩することや、外部から雨水やダスト等の異物が軸受３内部に侵入することが防止される。

【0020】

フランジ部材２７は、円筒状部２７ａと、円筒状部２７ａのアウトボード側端において外径側に突設された車輪取付フランジ２７ｂとを有する。本実施形態に係る軸受３は、上述したように車輪用軸受３であり、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）が取り付けられる車輪取付フランジ２７ｂを介して車輪を回転可能に支持する。外方部材１５は、外輪２５をフランジ部材２７の円筒状部２７ａの内周面に圧入することにより形成されている。

【0021】

外輪２５のアウトボード側には、径方向外側にわずかに突出する係止部２９が設けられており、フランジ部材２７の円筒状部２７ａの内周面に形成された段差部３１に当接している。他方、外輪２５の係止部２９のアウトボード側において、止め輪３３がフランジ部材２７の円筒状部２７ａの内周面の嵌合溝に嵌合されている。これら段差部３１、係止部２９、および止め輪３３によって外輪２５とフランジ部材２７との相対位置が決められる。また、車輪取付フランジ２７ｂのインボード側面の径方向外側部分には、ブレーキドラムが取り付けられている。なお、外輪２５とフランジ部材２７とは、図示のように別体ではなく、一体の外方部材１５として形成されていてもよい。

【0022】

内方部材１７の内径部には、ナックル（図示せず）の固定軸３７が挿入され、ナット３９で締め付けて固定されることで、固定軸３７に対して車輪取付フランジ２７ｂが回転自在に支持される。

【0023】

被検出部材５は、軸受３の回転側部材に取り付けられている。この例では、被検出部材５は、外方部材１５のフランジ部材２７のインボード側外周部に圧入により固定されている。本実施形態では、被検出部材５として、パルサーリングを使用している。この被検出部材５であるパルサーリングは、そのインボード側を向く面に、周方向に等間隔に配置された多数の歯５ａが設けられている。

【0024】

センサユニット１１は、軸受３および被検出部材５から離間し、かつ、被検出部材５に対向するように設けられている。センサユニット１１は、ケーシング４１と、ケーシング４１の内部に収容された、被検出部材５の回転を検出する回転検出部７（回転センサ）および被検出部の温度を検出する温度検出部９（温度センサ）とを備えている。センサユニット１１は、固定側の部材（たとえば固定軸３７の図示しないナックル）に固定される。

【0025】

回転検出系がパッシブタイプである場合には、回転検出部７はピックアップコイル型センサとされ、それに対向するターゲット部材は歯形状のパルサーリングとされ、ＡＢＳ信号（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を出力する。なお、回転検出系をアクティブタイプとし、回転検出部７として、磁石とホールＩＣを実装したセンサを用いてもよい。

【0026】

本実施形態の温度検出部９は温度センサからなり、被検出部材５（この例ではパルサーリング）の温度を非接触で測定する。温度センサとしては、例えば赤外線温度センサやサーミスタなどを用いることができるが、温度センサの種類はこれらに限定されない。温度検出部９として赤外線温度センサを用いる場合、被検出部材５であるパルサーリングの表面を黒色処理して、赤外線の放射率を高めてもよい。温度検出部９によって、軸受３の温度上昇を監視し、軸受３の異常診断を行うことが可能になる。

【0027】

なお、被検出部材５を軸受３の回転側部材に取り付ける態様は、図１に示した例に限定されない。例えば、図２に変形例として示すように、被検出部材５として、Ｎ極とＳ極を交互に着磁した磁気方式のパルサーリング（磁気エンコーダ）を用い、この被検出部材５をシール部材２３の部品であるシール板２３ａのインボード側に、シール板２３ａと一体に設けてもよい。この場合、センサユニット１１の回転検出部７として磁気センサを使用し、Ｎ極とＳ極の磁束を磁気センサで検出することで、ＡＢＳ信号を出力する。

【0028】

なお、本実施形態のように、軸受３が大型トラックのような車両に使用される車輪用軸受である場合、センサユニット１１のケーシング４１には、水、油、泥水、飛石など異物侵入に対する対策が求められるので、ケーシング４１は、少なくともその外側を緩衝性のある材料（樹脂、ゴムなど）で形成するなどによって、密封性を向上させることが好ましい。

【0029】

次に、図１に示す、センサユニット１１の温度検出部９を用いた異常診断装置１３による異常診断について説明する。異常診断装置１３は、予め設定された基準温度値が格納される設定部４３と、温度検出部９によって検出した温度検出値と基準温度値とを比較することにより軸受３の異常の有無を判定する判定部４５とを備える。本実施形態では、異常診断装置１３は、さらに、後述する時間積算を行う積算部４７を備えている。

【0030】

具体的には、設定部４３には、第１基準温度値と、これよりも高い第２基準温度値の２つの基準温度値が予め格納されている。第２基準温度値としては、軸受３に異常が発生したと判断するべき温度の値が設定される。他方、第１基準温度値としては、即座に異常が発生したと判断する必要はないものの、異常発生につながる可能性が高い予兆状態にあると判断するべき温度の値が設定される。このような第１基準温度値として、例えば１３０℃が設定され、第２基準温度値として、例えば１５０℃が設定される。

【0031】

センサユニット１１の温度検出部９から出力された温度検出値が第１基準温度値よりも高く、かつ第２基準温度値よりも低い場合には、判定部４５は軸受３が異常予兆状態にあると判断し、積算部４７に対して、温度検出値が第１温度基準値を超えた超過時間を積算させる。その後、積算部４７で積算された超過時間の積算値が、予め設定された基準積算値を超えた場合に、判定部４５は、注意情報を発する。この注意情報は、例えば、軸受３の点検、交換等のメンテナンスを促す注意情報である。

【0032】

このように構成することにより、軸受３の異常発生を未然に防ぐための適切な処置をとることが可能になるので、軸受３が適用される装置の使用停止等による損失を抑えることができる。例えば、この軸受異常診断システム１が大型トラック、バスなどで用いられる車輪用軸受３に適用される場合、故障の予兆を早期に検出することで、運行に支障が生じないように、車輪用軸受３の交換時期を事前に計画することが可能となり、運行停止による損失を最小限に留めることができる。

【0033】

他方、温度検出値が第２基準温度値以上である場合には、判定部４５が、軸受３に異常（例えば軸受３の焼付き）があると判断して警告情報を発する。この警告情報は、例えば、軸受３が設置された装置の使用（この例では車両の走行）の中止を指示する警告情報である。このように構成することにより、軸受３に異常が発生した場合に、使用者が即時に装置の使用を中止するなどの適切な対応をとることが可能になる。

【0034】

なお、被検出部材５は、軸受３の発熱源となる外輪２５転走面や内輪転走面から離れた位置にあるので、被検出部材５の温度は軸受３の温度よりも低くなることが想定される。したがって、軸受３の温度をより正確に検出するため、温度検出値に軸受３の温度を推定するための補正係数を掛けて軸受温度推定値を算出する補正部を異常診断装置１３に設けてもよい。

【0035】

以上説明した本実施形態に係る軸受異常診断システム１によれば、回転検出に用いられるセンサユニット１１のケーシング４１内に温度検出部９を設けて、軸受３の回転側部材に設けられた被検出部材５の温度を測定することにより、軸受３が使用中か否かにかかわらず、軸受３の異常を診断することができる。しかも、温度検出用の構造の追加や変更をすることなく、このような軸受３異常診断が可能になる。また、温度検出部９は、軸受３および被検出部材５から離間して設けられたセンサユニット１１に内蔵され、被検出部材５の温度を非接触で測定するので、軸受３内部から温度検出用の配線が引き出されることがなく、軸受３が適用される装置への着脱作業を容易に行うことができる。

【0036】

なお、本実施形態では、軸受３が外輪回転タイプである例について説明したが、軸受３は内輪回転タイプであってもよい。また、軸受異常診断システム１の軸受３は車輪用軸受に限定されず、各種の軸受に適用可能である。

【0037】

次に、本発明の軸受異常診断システム１を他の用途の軸受に適用した例である他の実施形態に係る軸受異常診断システム１について説明する。図３に、本実施形態に係る軸受異常診断システム１が搭載される電動垂直離着陸機５１を示す。本実施形態に係る軸受異常診断システム１は、軸受の用途及び種類が図１，２を参照して説明した上記の実施形態と異なるが、その他の点は上記の実施形態と同様であるので、以下の説明では、主として上記の実施形態と異なる点について説明し、その他の点については説明を省略する。

【0038】

近年、自動車に代わる移動手段として飛行可能な自動車、いわゆる空飛ぶクルマが注目されている。空飛ぶクルマは、上記の社会的問題の解消に期待されており、地域内移動、地域間移動、観光・レジャー、救急医療、災害救助など、様々な場面での活用が期待されている。

【0039】

空飛ぶクルマとして、同図に示すような垂直離着陸機（ＶＴＯＬ；Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｔａｋｅ－Ｏｆｆ ａｎｄ Ｌａｎｄｉｎｇ ａｉｒｃｒａｆｔ）が注目されている。垂直離着陸機は、空と離発着場を垂直に昇降できることから、滑走路が必要とならず、利便性に優れる。特に、近年ではＣＯ_２の削減に向けた社会的要請などからバッテリとモータで飛行するタイプの電動垂直離着陸機５１（ｅＶＴＯＬ）が開発の主流となっている。

【0040】

図３に示す電動垂直離着陸機５１は、機体中央に位置する本体部５３と、前後左右に配置された４つの駆動部５５を有するマルチコプターである。駆動部５５は、電動垂直離着陸機５１の揚力および推進力を発生させる装置であり、駆動部５５の駆動によって電動垂直離着陸機５１が飛行する。電動垂直離着陸機５１において駆動部５５は複数あればよく、４つに限定されない。

【0041】

本体部５３は乗員（例えば１～２名程度）が搭乗可能な居住空間を有している。この居住空間には、進行方向や高度などを決めるための操作系や、高度、速度、飛行位置などを示す計器類などが設けられている。本体部５３からは４本のアーム５７がそれぞれ延び、各アーム５７の先端に駆動部５５が設けられている。図示の例において、アーム５７には、回転翼５９を保護するため、回転翼５９の回転周囲を覆う円環部６１が一体に設けられている。また、本体部５３の下部には、着陸時に機体を支えるスキッド６３が設けられている。

【0042】

駆動部５５は、回転翼５９と、該回転翼５９を回転させるモータ６５とを有する。駆動部５５において、回転翼５９はモータ６５を挟んで軸方向両側に一対設けられている。各回転翼５９は、径方向外側へ延びる２枚の羽根をそれぞれ有する。

【0043】

本体部５３には、バッテリ（図示せず）および制御装置（図示せず）が設けられている。制御装置はフライトコントローラとも呼ばれる。電動垂直離着陸機５１の制御は、制御装置によって、例えば以下のように実施される。制御装置が、現姿勢と目標姿勢の差から揚力を調整すべきモータ６５に回転数変更の指令を出力する。その指令に基づいて、モータ６５に備えられたインバータがバッテリからモータ６５へ送る電力量を調整し、モータ６５（および回転翼５９）の回転数が変更される。また、モータ６５の回転数の調整は、複数のモータ６５に対して、同時に実施され、それによって機体の姿勢が決まる。

【0044】

図４に、駆動部５５におけるモータ６５の一部断面図を示す。モータ６５の回転軸６７の一端側（図上側）には上述の回転翼５９が取り付けられ、他端側（図下側）にはロータが取り付けられる。ロータは、ハウジング６９に固定されたステータに対向配置され、該ステータに対して回転可能になっている。なお、モータ６５は、アウターロータ型のブラシレスモータ６５や、インナーロータ型のブラシレスモータ６５の構成を採用できる。

【0045】

モータ６５は、ハウジング（装置ハウジング）６９と、ロータ（図示せず）と、ステータ（図示せず）と、インバータ（図示せず）と、２個の軸受３とを備える。この例では、軸受３として、内輪回転タイプの転がり軸受（より具体的には深溝玉軸受）を用いている。すなわち、軸受３は、回転側部材である内輪７１と、固定側部材である外輪７３と、内外輪７１，７３間に介在する転動体であるボール７５とを備えている。ボール７５は保持器７７によって保持されている。

【0046】

ハウジング６９は外筒６９ａと内筒６９ｂを有し、これらの間には冷却媒体流路６９ｃが設けられている。この冷却媒体流路６９ｃに冷却媒体を流すことにより、過度の温度上昇を防止できる。ハウジング６９の材質は特に限定されず、例えば鉄系材料やＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）などを用いることができる。

【0047】

軸受３は、ハウジング６９内で回転軸６７を回転自在に支持している。図２において、軸受３の外輪２５の外径形状は、ハウジング６９内周の嵌合部と同一の形状であり、ハウジング６９に対して、軸受ハウジングなどを介さずに直接嵌合される。２個の軸受３の間には内輪間座７９、外輪間座８１が挿入され、予圧が印加されている。

【0048】

なお、駆動部５５における軸受３構成は、図４の例に限定されない。図４では、モータ６５の回転軸６７と回転翼５９の回転軸とを同一の回転軸６７とした例を示したが、モータ６５の回転軸６７と回転翼５９の回転軸とが伝達機構を介して接続された構成であってもよい。この場合、駆動部５５における回転軸６７を支持する軸受３は、モータ６５の回転軸６７を支持する軸受３でもよく、回転翼５９の回転軸を支持する軸受３でもよい。

【0049】

本実施形態においても、回転検出に用いられるセンサユニット１１のケーシング４１内に温度検出部９を設けて、軸受３の回転側部材（この例では内輪７１）に設けられた被検出部材５の温度を測定することにより、軸受３が使用中か否かにかかわらず、軸受３の異常を診断することができる。しかも、温度検出用の構造の追加や変更をすることなく、このような軸受３異常診断が可能になる。また、温度検出部９は、軸受３および被検出部材５から離間して設けられたセンサユニット１１に内蔵され、被検出部材５の温度を非接触で測定するので、軸受３内部から温度検出用の配線が引き出されることがなく、軸受３が適用される装置への着脱作業を容易に行うことができる。

【0050】

なお、本実施形態においても、軸受３は例示した深溝玉軸受３に限定されず、例えばアンギュラ玉軸受３を用いてもよい。

【0051】

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0052】

１ 軸受異常診断システム
３ 軸受
５ 被検出部材
７ 回転検出部
９ 温度検出部
１１ センサユニット
１３ 異常診断装置
１５ 外方部材（回転側部材）
１７ 内方部材（固定側部材）
４３ 設定部
４５ 判定部
４７ 積算部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】