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(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】P2024168658
(43)【公開日】2024-12-05
(54)【発明の名称】軸受の状態監視方法、および状態監視装置
(51)【国際特許分類】
G01M 13/045 20190101AFI20241128BHJP
【ＦＩ】
G01M13/045
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023085525
(22)【出願日】2023-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】湯川 謹次
(72)【発明者】
【氏名】西端 伸司
【テーマコード（参考）】
2G024
【Ｆターム（参考）】
2G024AC01
2G024AC05
2G024BA27
2G024CA13
2G024DA09
2G024FA04
2G024FA06
2G024FA15
(57)【要約】
【課題】監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、自転数の変動、公転数の変動を測定可能な軸受装置の状態監視方法及び状態監視装置を提供する。
【解決手段】監視対象である第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材とを含んで構成される軸受装置の状態監視を行う状態監視方法であって、前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出し、前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出し、前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出し、前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する。
【選択図】図１
【解決手段】監視対象である第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材とを含んで構成される軸受装置の状態監視を行う状態監視方法であって、前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出し、前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出し、前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出し、前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
監視対象である第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材とを含んで構成される軸受装置の状態監視を行う状態監視方法であって、
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出工程と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出工程と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出工程と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定工程と、
を有することを特徴とする状態監視方法。
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出工程と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出工程と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出工程と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定工程と、
を有することを特徴とする状態監視方法。
【請求項2】
前記第１の回転部材は、転がり軸受であり、
前記第２の回転部材は、前記回転動作にて回転する回転軸に連結された連結部材である、請求項１に記載の状態監視方法。
前記第２の回転部材は、前記回転動作にて回転する回転軸に連結された連結部材である、請求項１に記載の状態監視方法。
【請求項3】
前記連結部材は、チェーン、またはベルトである、請求項２に記載の状態監視方法。
【請求項4】
前記第１の回転部材は、転がり軸受であり、
前記第２の回転部材は、転がり軸受である、請求項１に記載の状態監視方法。
前記第２の回転部材は、転がり軸受である、請求項１に記載の状態監視方法。
【請求項5】
前記検出工程において、前記第１の回転部材の周辺に設置された振動センサを用いて、前記信号を検出する、請求項１に記載の状態監視方法。
【請求項6】
前記軸受装置は、前記第２の回転部材の近傍に、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第３の回転部材を含んで構成され、
前記検出工程において、
前記第１の回転部材の周辺に設置された第１のセンサを用いて第１の信号を検出し、
前記第３の回転部材の周辺に設置された第２のセンサを用いて第２の信号を検出し、
前記導出工程において、前記第１の信号を用いてスペクトルデータを導出し、
前記算出工程において、前記第２の信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する、請求項１に記載の状態監視方法。
前記検出工程において、
前記第１の回転部材の周辺に設置された第１のセンサを用いて第１の信号を検出し、
前記第３の回転部材の周辺に設置された第２のセンサを用いて第２の信号を検出し、
前記導出工程において、前記第１の信号を用いてスペクトルデータを導出し、
前記算出工程において、前記第２の信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する、請求項１に記載の状態監視方法。
【請求項7】
前記検出工程において、
前記第１の回転部材の周辺に設置された第１のセンサを用いて第１の信号を検出し、
前記第２の回転部材の周辺に設置された第２のセンサを用いて第２の信号を検出し、
前記導出工程において、前記第１の信号を用いてスペクトルデータを導出し、
前記算出工程において、前記第２の信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する、請求項１に記載の状態監視方法。
前記第１の回転部材の周辺に設置された第１のセンサを用いて第１の信号を検出し、
前記第２の回転部材の周辺に設置された第２のセンサを用いて第２の信号を検出し、
前記導出工程において、前記第１の信号を用いてスペクトルデータを導出し、
前記算出工程において、前記第２の信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する、請求項１に記載の状態監視方法。
【請求項8】
監視対象である第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材とを含んで構成される軸受装置の状態監視を行う状態監視装置であって、
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出手段と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出手段と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出手段と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする状態監視装置。
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出手段と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出手段と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出手段と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする状態監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軸受の状態監視方法、および状態監視装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、軸受の外輪あるいは内輪等に生じる音や振動をセンサによって検出し、その検出信号に基いて異常の有無を判断する技術が提案されている。
【0003】
特許文献１には、振動センサの出力から特徴量抽出部において周波数特徴量と時間特徴量とを抽出して異常診断部に入力し、異常診断部が周波数特徴量と時間特徴量と基準データとを照合することにより、異常の有無および異常の種別を判断可能とした回転機器の異常診断方法が記載されている。
【0004】
また、特許文献２には、軸受から発生する振動を検出し、検出された信号波形にエンベロープ処理および周波数分析を施し、得られたエンベロープスペクトルのピーク値を所定の周波数範囲で測定された全スペクトルの積分値であるオーバーオール値で除算して算出値を得て、該算出値を基準値と比較して異常の有無を判断する軸受の異常診断方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第３４４９１９４号公報
【特許文献2】特許第４１２００９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
軸受装置の状態監視では、自転滑りや公転滑り、または公転数の変動などを対象としても行われている。このような状態監視においては、軸受装置の回転数の情報が必要となる。回転数の情報（変動等）を精度良く検出するためには、診断対象付近に回転センサを設置する必要があるが、装置構成によっては、回転センサが設置できなかったり、回転数の情報が取得できなかったりすることが想定される。一方、軸受装置において、回転動作を行った際に、所定の周期にて振動を発生させる構成要素がある。このような構成要素としては、チェーンやベルトなどの周辺部材、監視対象以外の軸受なども挙げられる。特許文献１や特許文献２では、このような構成要素からの振動を想定して、異常診断時に利用する回転数を導出する扱うことについては十分に考慮されていなかった。
【0007】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、自転数の変動、公転数の変動を測定可能な軸受装置の状態監視方法及び状態監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために本発明は以下の構成を有する。すなわち、監視対象である第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材とを含んで構成される軸受装置の状態監視を行う状態監視方法であって、
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出工程と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出工程と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出工程と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定工程と、
を有することを特徴とする状態監視方法。
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出工程と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出工程と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出工程と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定工程と、
を有することを特徴とする状態監視方法。
【0009】
また、本発明の別の形態は以下の構成を有する。すなわち、監視対象である第１の回転部材と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材とを含んで構成される軸受装置の状態監視を行う状態監視装置であって、
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出手段と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出手段と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出手段と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする状態監視装置。
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出手段と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出手段と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出手段と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする状態監視装置。
【発明の効果】
【0010】
本発明により、監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、自転数の変動、公転数の変動の状態監視が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１の実施形態に係る軸受装置の状態監視装置の概略構成図。
【図2】第１の実施形態に係るエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図。
【図3】第１の実施形態に係る状態監視処理のフローチャート。
【図4】第２の実施形態に係る軸受装置の状態監視装置の概略構成図。
【図5】第２の実施形態に係るエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図。
【図6】第３の実施形態に係る軸受装置の状態監視装置の概略構成図。
【図7】第３の実施形態に係るエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図。
【図8】第４の実施形態に係る軸受装置の状態監視装置の概略構成図。
【図9】第４の実施形態に係るエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明に係る軸受装置の状態監視装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を説明するための一実施形態であり、本発明を限定して解釈されることを意図するものではなく、また、各実施形態で説明されている全ての構成が本発明の課題を解決するために必須の構成であるとは限らない。また、各図面において、同じ構成要素については、同じ参照番号を付すことにより対応関係を示す。
【0013】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態では、監視対象として、転がり軸受を含んで構成される軸受装置を例に挙げて説明する。
本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態では、監視対象として、転がり軸受を含んで構成される軸受装置を例に挙げて説明する。
【0014】
［装置構成］
図１は、本実施形態に係る状態監視装置１００および監視対象である軸受装置２００の構成例を示す概略構成図である。
図１は、本実施形態に係る状態監視装置１００および監視対象である軸受装置２００の構成例を示す概略構成図である。
【0015】
状態監視装置１００は、本実施形態に係る状態監視方法を実行可能な情報処理装置である。状態監視装置１００は、例えば、不図示の制御部、記憶部、外部インタフェース、および入出力部等を含んで構成される。状態監視装置１００は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などの汎用的な情報処理装置にて構成されてもよいし、測定専用の装置として構成されてもよい。
【0016】
不図示の制御部は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、または専用回路などから構成されてよい。不図示の記憶部は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性および不揮発性の記憶媒体により構成され、制御部からの指示により各種情報の入出力が可能である。
【0017】
不図示の外部インタフェースは、外部装置に接続されるためのインタフェースであり、本実施形態では、振動センサ２０５や増幅器２０６を介してデータの送受信が可能なように構成される。不図示の入出力部は、ユーザからの操作を受け付けたり、監視結果などの各種情報を表示したりする。例えば、入出力部は、スピーカやライト、或いは液晶ディスプレイ等の表示デバイス等から構成され、制御部からの指示により、ユーザへの出力を行う。入出力部による出力方法は特に限定するものではないが、例えば、画面出力による視覚的な出力であってもよいし、音声による聴覚的な出力であってもよい。
【0018】
状態監視装置１００は、Ａ／Ｄ変換部１０１、波形処理部１０２、信号処理部１０３、および、監視処理部１０４を含んで構成される。これらの部位は、制御部が記憶部に格納された各種プログラムやデータを読み出して実行することで実現されてよい。ここでは、本実施形態に係る構成のみを例示的に示しており、状態監視装置１００が更に他の構成を備えてもよい。
【0019】
監視対象である軸受装置２００は、転がり軸受２０１、回転軸２０２、ハウジング２０３、および連結部材２０４を含んで構成される。更に、軸受装置２００の周辺には、振動センサ２０５および増幅器２０６が設置される。
【0020】
転がり軸受２０１は、回転軸２０２の回転に同期して回転可能な回転輪である内輪、ハウジング２０３に固定される固定輪である外輪、内外輪間に転動自在に配設された転動体、および、転動体を回動自在に保持する保持器を備える。転がり軸受２０１の種類は特に限定するものではなく、例えば、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、自動調心ころ軸受などが用いられてよい。そのほか、本実施形態に係る状態監視方法は、高速回転かつ低荷重で使用される軸受や、予圧抜けが発生し得る軸受などを監視対象として適用可能である。
【0021】
回転軸２０２は、不図示の駆動部による駆動力に基づいて回転動作を行う。また、回転軸２０２には、回転力（例えば、トルク）を伝達するための連結部材２０４が連結される。なお、連結部材２０４側から回転軸２０２に回転力を伝達するような構成であってもよい。ハウジング２０３には、転がり軸受２０１が設置される。連結部材２０４は、例えば、チェーンやベルト（金属ベルト、タイミングベルトなど）などから構成される。本実施形態において、連結部材２０４は、連結された回転軸２０２の回転に伴って、一定の振動が生じるように構成される。言い換えると、連結部材２０４にて発生した振動が、回転軸２０２、更には、転がり軸受２０１に伝達する。
【0022】
振動センサ２０５は、転がり軸受２０１に対向配置される。振動センサ２０５は、軸受装置２００にて発生する振動を電気信号として検出し、増幅器２０６へ提供する。増幅器２０６は、振動センサ２０５にて検出された電気信号を増幅し、状態監視装置１００へ入力する。
【0023】
状態監視装置１００において、Ａ／Ｄ変換部１０１は、増幅器２０６を介して取得した振動センサ２０５からの振動データを、デジタル信号に変換する。更に、波形処理部１０２は、Ａ／Ｄ変換部１０１にて変換されたデジタル信号に対して、エンベロープ処理および周波数分析を行い、スペクトルデータを算出する。
【0024】
信号処理部１０３は、波形処理部１０２にて算出された振動スペクトルの周波数に基づいて、回転軸２０２の回転数（または、回転速度）を算出する。本実施形態では、回転と同期して振動が発生する部位として連結部材２０４を含んで構成されており、信号処理部１０３はこの振動情報に着目して、回転数を算出する。更に、信号処理部１０３は、算出した回転数に基づいて、軸受装置２００における理論周波数を算出する。理論周波数は、軸受装置２００の構成に応じて予め算出式が規定され、この算出式を用いて算出される。監視処理部１０４は、信号処理部１０３にて算出された理論周波数と、波形処理部１０２にて算出したスペクトルデータに基づいて、軸受装置２００の状態診断を行う。特に、本実施形態では、転がり軸受が備える転動体周りの自転滑りおよび公転滑りに係る状態診断を行う。
【0025】
［検出例］
図２は、本実施形態に係る軸受装置２００に対して状態監視装置１００により測定されたエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図である。図２において、横軸は周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は強度（ｄＢＶ）を示す。
図２は、本実施形態に係る軸受装置２００に対して状態監視装置１００により測定されたエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図である。図２において、横軸は周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は強度（ｄＢＶ）を示す。
【0026】
図２において、Ｔａは、軸受装置２００、すなわち転がり軸受２０１において自転滑りが生じていない場合の理論周波数を示す。Ｔｂは、軸受装置２００、すなわち転がり軸受２０１において公転滑りが生じていない場合の理論周波数を示す。これらの理論周波数は、軸受装置の回転動作中の回転数（回転速度）に基づいて算出される。
【0027】
Ａａは、軸受装置２００、すなわち転がり軸受２０１において自転滑りが生じている場合に測定された振動データにおいてピークが現れている周波数（以下、「ピーク周波数」）である。このピーク周波数Ａａは、自転滑りの有無に応じて変動し、理論周波数Ｔａに対応する。したがって、理論周波数Ｔａとピーク周波数Ａａとの差異Ｄａを監視することで、自転滑りの状態を特定することができる。例えば、差異Ｄａに対する閾値を予め規定しておき、差異Ｄａが閾値以上となった場合に、自転滑りが発生していると判定してよい。
【0028】
また、Ａｂは、軸受装置２００、すなわち転がり軸受２０１において公転滑りが生じている場合に測定された振動データにおいてピークが現れているピーク周波数である。このピーク周波数Ａｂは、公転滑りの有無に応じて変動し、理論周波数Ｔｂに対応する。したがって、理論周波数Ｔｂとピーク周波数Ａｂとの差異Ｄｂを監視することで、公転滑りの状態を特定することができる。例えば、差異Ｄｂに対する閾値を予め規定しておき、差異Ｄｂが閾値以上となった場合に、公転滑りが生じていると判定してよい。
【0029】
なお、ピーク周波数は、公知の手法を用いて特定してよい。このとき、理論周波数に最も近く、かつ、所定の値を超える周波数をピーク周波数としてよい。そのほか、自転滑りや公転滑りの程度や、自転や公転とは関係のない共振が発生している可能性を想定してピーク周波数を特定してもよい。例えば、理論周波数を基準として、一定の範囲内にある周波数をピーク周波数としてもよい。また、スペクトルデータの周期性により、２次以上の高調波のピーク周波数を用いて状態判定が行われてもよい。
【0030】
［処理フロー］
図３は、本実施形態に係る状態監視装置１００における状態監視処理のフローチャートである。本処理は、状態監視装置１００により実行され、例えば、状態監視装置１００が備える制御部が本実施形態に係る処理を実現するためのプログラムを記憶部から読み出して実行することにより実現されてよい。また、本処理フローは、監視対象である軸受装置２００が動作中に継続して実行されてもよいし、ユーザの指示に基づいて任意のタイミングで実行されてもよい。ここでは説明を簡単にするため、処理主体を状態監視装置１００として包括的に記載する。
図３は、本実施形態に係る状態監視装置１００における状態監視処理のフローチャートである。本処理は、状態監視装置１００により実行され、例えば、状態監視装置１００が備える制御部が本実施形態に係る処理を実現するためのプログラムを記憶部から読み出して実行することにより実現されてよい。また、本処理フローは、監視対象である軸受装置２００が動作中に継続して実行されてもよいし、ユーザの指示に基づいて任意のタイミングで実行されてもよい。ここでは説明を簡単にするため、処理主体を状態監視装置１００として包括的に記載する。
【0031】
Ｓ３０１にて、状態監視装置１００は、振動センサ２０５を介して取得された軸受装置２００の振動情報を取得する。
【0032】
Ｓ３０２にて、状態監視装置１００は、Ｓ３０２にて取得した振動情報をデジタル信号へ変換する。このとき、状態監視装置１００は、フィルタリング処理などの処理を併せて行ってもよい。
【0033】
Ｓ３０３にて、状態監視装置１００は、Ｓ３０２にて変換された信号に対して、エンベロープ処理や周波数分析を行うことで、着目する周波数を特定する。本実施形態の場合、図２に示したように、自転滑りを判定するためのピーク周波数Ａａおよび公転滑りを判定するためのピーク周波数Ａｂを特定する。なお、監視内容に応じて、ピーク周波数Ａａおよびピーク周波数Ａｂのいずれかのみを特定してもよい。
【0034】
Ｓ３０４にて、状態監視装置１００は、Ｓ３０３にて特定した各ピーク周波数に基づいて、軸受装置２００の状態判定を行う。まず、状態監視装置１００は、回転動作に伴って発生する振動情報に基づいて、回転軸２０２の回転数（回転速度）を算出する。本実施形態の場合、連結部材２０４の構成に起因して、回転動作に伴って発生する振動に着目して、その周期性から回転数を算出してよい。更に、状態監視装置１００は、算出した回転数に基づいて、自転滑りを判定するための理論周波数Ｔａおよび公転滑りを判定するための理論周波数Ｔｂを算出する。理論周波数の算出式は、診断対象である軸受装置２００の構成に応じて、予め規定されているものとする。更に、状態監視装置１００は、理論周波数とピーク周波数の差分に基づいて、状態診断を行う。例えば、以下のように判定してよい。
Ｄａ（＝｜Ｔａ－Ａａ｜）＞閾値Ａ：自転滑り有り
Ｄａ（＝｜Ｔａ－Ａａ｜）≦閾値Ａ：自転滑り無し
Ｄｂ（＝｜Ｔｂ－Ａｂ｜）＞閾値Ｂ：公転滑り有り
Ｄｂ（＝｜Ｔｂ－Ａｂ｜）≦閾値Ｂ：公転滑り無し
Ｄａ（＝｜Ｔａ－Ａａ｜）＞閾値Ａ：自転滑り有り
Ｄａ（＝｜Ｔａ－Ａａ｜）≦閾値Ａ：自転滑り無し
Ｄｂ（＝｜Ｔｂ－Ａｂ｜）＞閾値Ｂ：公転滑り有り
Ｄｂ（＝｜Ｔｂ－Ａｂ｜）≦閾値Ｂ：公転滑り無し
【0035】
なお、本工程で用いられる、閾値Ａ、閾値Ｂは、監視対象の構成や動作条件などに応じて、予め規定されている。また、上記の例では、滑りの有り／無しの２分類にて判定したが、理論周波数とピーク周波数の差分に応じて、より多くの分類にて判定してもよい。また、自転滑りおよび公転滑りの判定結果に基づいて、更に軸受装置２００内での異常発熱やスキッディングに関する判定を行ってもよい。そのほか、転がり軸受内の転動体の内外輪の滑り、予圧課題、予圧抜け、ころのスキューによる自転数の変動、公転数の変動などに起因した転がり軸受の運転状態の判定を行ってもよい。
【0036】
Ｓ３０５にて、状態監視装置１００は、Ｓ３０４における状態判定結果をユーザに対して出力する。出力方法は、特に限定するものではなく、ユーザが認識可能なように、視覚的または聴覚的に出力してもよい。例えば、滑りが発生していると判定した場合にのみ出力を行ってもよい。または、記憶部に履歴情報として記録してもよいし、外部装置（不図示）へ通知してもよい。
【0037】
以上、本実施形態により測定対象に含まれる連結部材からの振動情報に基づいて、軸受装置内の転動体周りの自転数の変動、公転数の変動の測定が可能となる。
【0038】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と重複する構成については説明を省略し、差分に着目して説明を行う。
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と重複する構成については説明を省略し、差分に着目して説明を行う。
【0039】
［装置構成］
図４は、本実施形態に係る状態監視装置１００および監視対象である軸受装置４００の構成例を示す概略構成図である。状態監視装置１００の構成は第１の実施形態と同様である。
図４は、本実施形態に係る状態監視装置１００および監視対象である軸受装置４００の構成例を示す概略構成図である。状態監視装置１００の構成は第１の実施形態と同様である。
【0040】
監視対象である軸受装置４００は、転がり軸受４０１、４０２、回転軸４０３、ハウジング４０４、および連結部材４０５を含んで構成される。更に、軸受装置４００の周辺には、振動センサ４０６、４０７、および増幅器４０８、４０９が設置される。
【0041】
転がり軸受４０１、４０２は、回転軸４０３の回転に同期して回転可能な回転輪である内輪、ハウジング４０４に固定される固定輪である外輪、内外輪間に転動自在に配設された転動体、および、転動体を回動自在に保持する保持器を備える。本実施形態では、転がり軸受４０１、４０２のいずれも同じ構成であるものとして説明するが、別個の種類の転がり軸受であってもよい。また、転がり軸受４０１を監視対象とし、転がり軸受４０２を回転数を算出するための振動情報を取得する対象として説明する。
【0042】
回転軸４０３は、所定の駆動力に基づいて回転動作を行う。また、回転軸４０３には、回転力（例えば、トルク）を伝達するための連結部材４０５が連結される。ハウジング４０４には、転がり軸受４０１、４０２が設置される。連結部材４０５は、例えば、チェーンやベルト（金属ベルト、タイミングベルトなど）などから構成される。本実施形態において、連結部材４０５は、回転軸４０３の回転に伴って、一定の振動が生じるように構成される。言い換えると、連結部材４０５にて発生した振動が、回転軸４０３、更には、転がり軸受４０２に伝達する。また、転がり軸受４０２は、監視対象である転がり軸受４０１よりも連結部材４０５に近い位置に配置される。
【0043】
振動センサ４０６は、転がり軸受４０２に対向配置される。振動センサ４０６は、転がり軸受４０２周辺にて発生する振動を電気信号として検出し、増幅器４０８へ提供する。増幅器４０８は、振動センサ４０６にて検出された電気信号を増幅し、状態監視装置１００へ入力する。また、振動センサ４０７は、監視対象である転がり軸受４０１に対向配置される。振動センサ４０７は、転がり軸受４０１周辺にて発生する振動を電気信号として検出し、増幅器４０９へ提供する。増幅器４０９は、振動センサ４０７にて検出された電気信号を増幅し、状態監視装置１００へ入力する。したがって、転がり軸受４０１よりも転がり軸受４０２の方が、連結部材４０５にて生じた振動が伝達しやすいため、この振動情報を振動センサ４０６によってより精度良く検出するように構成される。
【0044】
本実施形態では、監視対象である転がり軸受４０１の状態診断を行うために、連結部材４０５にて生じた振動情報を、連結部材４０５により近い位置の転がり軸受４０２周辺から取得し、これを状態診断に用いる。より具体的には、連結部材４０５に近い転がり軸受４０２周辺から取得された振動情報から回転軸４０３の回転数（回転速度）を算出する。更に、算出された回転数と、監視対象である転がり軸受４０１周辺から取得された振動情報に基づくスペクトルデータとに基づいて、転がり軸受４０１の状態診断を行う。なお、転がり軸受４０１、４０２、回転軸４０３、および連結部材４０５は、同期して回転動作を行う。
【0045】
［検出例］
図５は、本実施形態に係る軸受装置４００に対して状態監視装置１００により測定されたエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図である。図５において、横軸は周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は強度を示す。ここでは、転がり軸受４０２側にて取得された振動情報に基づいて、公転数の変動を捉える例について説明する。
図５は、本実施形態に係る軸受装置４００に対して状態監視装置１００により測定されたエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図である。図５において、横軸は周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は強度を示す。ここでは、転がり軸受４０２側にて取得された振動情報に基づいて、公転数の変動を捉える例について説明する。
【0046】
図５において、Ｔｃは、軸受装置４００、すなわち転がり軸受４０１において公転滑りが生じていない場合の理論周波数を示す。この理論周波数は、連結部材４０５により近い位置に配置された転がり軸受４０２周辺から取得された回転数に基づいて算出される。
【0047】
Ａｃは、軸受装置４００、すなわち転がり軸受４０１において公転滑りが生じている場合に測定された振動データにおいてピークが現れているピーク周波数である。このピーク周波数Ａｃは、公転滑りの有無に応じて変動し、理論周波数Ｔｃに対応する。したがって、理論周波数Ｔｃとピーク周波数Ａｃとの差異Ｄｃを監視することで、公転数の変動、すなわち、公転滑りの状態を特定することができる。例えば、差異Ｄｃに対する閾値を予め規定しておき、差異Ｄｂが閾値以上となった場合に、公転滑りが生じていると判定してよい。
【0048】
本実施形態では、より連結部材４０５に近い位置に配置された転がり軸受４０２周辺から得られる振動情報に基づいて回転数を算出し、この回転数に基づいて、診断対象である転がり軸受４０１の状態診断を行う。このとき、転がり軸受４０２の状態診断を併せて行ってもよい。また、図４では、２つの転がり軸受を備える軸受装置の例を示したが、同じ回転軸に３つ以上の転がり軸受が設置されている場合でも同様に処理してよい。すなわち、最も連結部材に近い転がり軸受の周辺から検出された振動情報に基づいて回転数を算出し、この回転数に基づいて各転がり軸受の状態診断を行ってもよい。
【0049】
以上、本実施形態により、監視対象の周辺における振動情報に代えて、当該監視対象と同期して回転動作を行う連結部材からの振動情報に基づいて、監視対象の状態診断を行うことが可能となる。
【0050】
＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と重複する構成については説明を省略し、差分に着目して説明を行う。本実施形態と第１の実施形態との差分として、監視対象の構成および振動情報の取得に係る構成が異なる。
以下、本発明の第３の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と重複する構成については説明を省略し、差分に着目して説明を行う。本実施形態と第１の実施形態との差分として、監視対象の構成および振動情報の取得に係る構成が異なる。
【0051】
［装置構成］
図６は、本実施形態に係る状態監視装置１００および監視対象である軸受装置６００の構成例を示す概略構成図である。状態監視装置１００の構成は第１の実施形態と同様である。
図６は、本実施形態に係る状態監視装置１００および監視対象である軸受装置６００の構成例を示す概略構成図である。状態監視装置１００の構成は第１の実施形態と同様である。
【0052】
監視対象である軸受装置６００は、転がり軸受６０１、６０２、回転軸６０３、およびハウジング６０４を含んで構成される。更に、軸受装置６００の周辺には、振動センサ６０５、および増幅器６０６が設置される。
【0053】
転がり軸受６０１、６０２は、回転軸６０３の回転に同期して回転可能な回転輪である内輪、ハウジング６０４に固定される固定輪である外輪、内外輪間に転動自在に配設された転動体、および、転動体を回動自在に保持する保持器、を備える。本実施形態では、転がり軸受６０１、６０２のいずれも同じ構成であるものとして説明するが、別個の種類の転がり軸受であってもよい。本実施形態では、転がり軸受６０１を監視対象とし、転がり軸受６０２を回転数を算出するための振動情報を取得する対象として説明する。なお、振動情報を取得する対象である転がり軸受６０２は、内部の隙間が小さい、軸荷重が大きい、予圧が負荷された複列軸受など、滑りが生じにくい構成であることが好ましい。
【0054】
回転軸６０３は、不図示の駆動部による所定の駆動力に基づいて回転動作を行う。ハウジング６０４には、転がり軸受６０１、６０２が設置される。
【0055】
振動センサ６０５は、転がり軸受６０２の振動情報を取得可能なように配置される。振動センサ６０５は、転がり軸受６０２にて発生する振動を電気信号として検出し、増幅器６０６へ提供する。増幅器６０６は、振動センサ６０５にて検出された電気信号を増幅し、状態監視装置１００へ入力する。第２の実施形態の図４にて示した構成との差異としては、本実施形態に係る構成では、振動センサは１つであり、また、連結部材も含まれていない。
【0056】
本実施形態では、監視対象である転がり軸受６０１の状態診断を行うために、転がり軸受６０２にて生じた振動情報に着目し、これを状態診断に用いる。なお、転がり軸受６０１、６０２、および回転軸６０３は、同期して回転動作を行う。つまり、振動センサ６０５にて検出される振動情報は、転がり軸受６０１側にて発生した振動と、転がり軸受６０２側にて発生した振動とが含まれる。本実施形態では、それらの振動のうち、回転動作に伴って転がり軸受６０２側にて発生する振動の特性に着目し、回転数を算出する。
【0057】
［検出例］
図７は、本実施形態に係る軸受装置６００に対して状態監視装置１００により測定されたエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図である。図７において、横軸は周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は強度を示す。
図７は、本実施形態に係る軸受装置６００に対して状態監視装置１００により測定されたエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図である。図７において、横軸は周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は強度を示す。
【0058】
図７において、Ｔｄは、転がり軸受６０１において自転滑りが生じていない場合の理論周波数を示す。Ｔｅは、転がり軸受６０１において公転滑りが生じていない場合の理論周波数を示す。これらの理論周波数は、予め特定され、記憶部等に保持されている。
【0059】
Ａｄは、転がり軸受６０１において自転滑りが生じている場合に測定された振動データにおいてピークが現れているピーク周波数である。このピーク周波数Ａｄは、自転滑りの有無に応じて変動し、理論周波数Ｔｄに対応する。したがって、理論周波数Ｔｄとピーク周波数Ａｄとの差異Ｄｄを監視することで、自転数の変動、すなわち、自転滑りの状態を特定することができる。例えば、差異Ｄｄに対する閾値を予め規定しておき、差異Ｄｄが閾値以上となった場合に、自転滑りが生じていると判定してよい。
【0060】
また、Ａｅは、転がり軸受６０１において公転滑りが生じている場合に測定された振動データにおいてピークが現れているピーク周波数である。このピーク周波数Ａｅは、公転滑りの有無に応じて変動し、理論周波数Ｔｅに対応する。したがって、理論周波数Ｔｅとピーク周波数Ａｅとの差異Ｄｅを監視することで、公転滑りの状態を特定することができる。例えば、差異Ｄｅに対する閾値を予め規定しておき、差異Ｄｅが閾値以上となった場合に、公転滑りが生じていると判定してよい。
【0061】
以上、本実施形態により、複数の転がり軸受を含む軸受装置において、監視対象と同期して回転動作を行う転がり軸受からの振動情報に基づいて回転数を算出した上で、当該回転数を用いて監視対象の状態診断を行うことが可能となる。
【0062】
＜第４の実施形態＞
以下、本発明の第４の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と重複する構成については説明を省略し、差分に着目して説明を行う。本実施形態と第１の実施形態との差分として、監視対象の構成および振動情報の取得に係る構成が異なる。
以下、本発明の第４の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と重複する構成については説明を省略し、差分に着目して説明を行う。本実施形態と第１の実施形態との差分として、監視対象の構成および振動情報の取得に係る構成が異なる。
【0063】
［装置構成］
図８は、本実施形態に係る状態監視装置１００および監視対象である軸受装置８００の構成例を示す概略構成図である。状態監視装置１００の構成は第１の実施形態と同様である。
図８は、本実施形態に係る状態監視装置１００および監視対象である軸受装置８００の構成例を示す概略構成図である。状態監視装置１００の構成は第１の実施形態と同様である。
【0064】
監視対象である軸受装置８００は、転がり軸受８０１、８０２、回転軸８０３、およびハウジング８０４を含んで構成される。更に、軸受装置８００の周辺には、振動センサ８０５、８０６、および増幅器８０７、８０８が設置される。
【0065】
転がり軸受８０１、８０２は、回転軸８０３の回転に同期して回転可能な回転輪である内輪、ハウジング８０４に固定される固定輪である外輪、内外輪間に転動自在に配設された転動体、および、転動体を回動自在に保持する保持器を備える。本実施形態では、転がり軸受８０１、８０２のいずれも同じ構成であるものとして説明するが、別個の種類の転がり軸受であってもよい。本実施形態では、転がり軸受６０１を監視対象として説明する。なお、振動情報を取得する対象である転がり軸受８０２は、内部の隙間が小さい、軸荷重が大きい、予圧が負荷された複列軸受など、滑りが生じにくい構成であることが好ましい。
【0066】
回転軸８０３は、不図示の駆動部による所定の駆動力に基づいて回転動作を行う。ハウジング８０４には、転がり軸受８０１、８０２が設置される。
【0067】
振動センサ８０５は、転がり軸受８０２に対向配置される。振動センサ８０６は、転がり軸受８０２周辺にて発生する振動を電気信号として検出し、増幅器８０７へ提供する。増幅器８０７は、振動センサ８０５にて検出された電気信号を増幅し、状態監視装置１００へ入力する。また、振動センサ８０６は、監視対象である転がり軸受８０１に対向配置される。振動センサ８０６は、転がり軸受８０１周辺にて発生する振動を電気信号として検出し、増幅器８０８へ提供する。増幅器８０８は、振動センサ８０６にて検出された電気信号を増幅し、状態監視装置１００へ入力する。第３の実施形態の図６にて示した構成との差異としては、本実施形態に係る構成では、振動センサは２つである。
【0068】
本実施形態では、監視対象である転がり軸受８０１の状態診断を行うために、転がり軸受８０２周辺から振動情報を取得し、これを状態診断に用いる。より具体的には、転がり軸受８０２周辺から取得された振動情報から回転軸８０３の回転数（回転速度）を算出する。更に、算出された回転数と、監視対象である転がり軸受８０１周辺から取得された振動情報に基づくスペクトルデータとに基づいて、転がり軸受８０１の状態診断を行う。なお、転がり軸受８０１、８０２、および回転軸８０３は、同期して回転動作を行う。
【0069】
［検出例］
図９は、本実施形態に係る軸受装置８００に対して状態監視装置１００により測定されたエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図である。図９において、横軸は周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は強度を示す。
図９は、本実施形態に係る軸受装置８００に対して状態監視装置１００により測定されたエンベロープスペクトルの例を示すグラフ図である。図９において、横軸は周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸は強度を示す。
【0070】
図９において、Ｔｆは、転がり軸受８０１において自転滑りが生じていない場合の理論周波数を示す。Ｔｇは、転がり軸受８０１において公転滑りが生じていない場合の理論周波数を示す。これらの理論周波数は、予め特定され、記憶部等に保持されている。
【0071】
Ａｆは、転がり軸受８０１において自転滑りが生じている場合に測定された振動データにおいてピークが現れているピーク周波数である。このピーク周波数Ａｆは、自転滑りの有無に応じて変動し、理論周波数Ｔｆに対応する。したがって、理論周波数Ｔｆとピーク周波数Ａｆとの差異Ｄｆを監視することで、自転数の変動、すなわり、自転滑りの状態を特定することができる。例えば、差異Ｄｆに対する閾値を予め規定しておき、差異Ｄｆが閾値以上となった場合に、自転滑りが生じていると判定してよい。
【0072】
また、Ａｇは、転がり軸受６０１において公転滑りが生じている場合に測定された振動データにおいてピークが現れているピーク周波数である。このピーク周波数Ａｇは、公転滑りの有無に応じて変動し、理論周波数Ｔｇに対応する。したがって、理論周波数Ｔｇとピーク周波数Ａｇとの差異Ｄｇを監視することで、公転数の変動、すなわち公転滑りの状態を特定することができる。例えば、差異Ｄｇに対する閾値を予め規定しておき、差異Ｄｇが閾値以上となった場合に、公転滑りが生じていると判定してよい。
【0073】
以上、本実施形態により、複数の転がり軸受を含む軸受装置において、監視対象と同期して回転動作を行う転がり軸受からの振動情報に基づいて回転数を算出した上で、当該回転数を用いて監視対象の状態診断を行うことが可能となる。
【0074】
＜その他の実施形態＞
上記の実施形態では、振動センサにより振動を検出して用いる例について説明した。しかし、センサおよびセンサにて検出される振動に係る情報についてはこれに限定するものではない。例えば、マイクロフォンなどの音響センサにより回転動作に伴って発生する音情報を取得し、この音情報を用いて状態監視を行ってもよい。
上記の実施形態では、振動センサにより振動を検出して用いる例について説明した。しかし、センサおよびセンサにて検出される振動に係る情報についてはこれに限定するものではない。例えば、マイクロフォンなどの音響センサにより回転動作に伴って発生する音情報を取得し、この音情報を用いて状態監視を行ってもよい。
【0075】
また、本発明において、上述した１つ以上の実施形態の機能を実現するためのプログラムやアプリケーションを、ネットワーク又は記憶媒体等を用いてシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。
【0076】
また、１つ以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ））によって実現してもよい。
【0077】
また、本明細書において、用語「第１」、「第２」といった表現は、他の要素と区別するために用いられているに過ぎず、特定の要素に限定して解釈することを意図するものではない。したがって、本発明を適用する際の構成等に応じてこれらの表現は適宜読み替えられてよい。
【0078】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【0079】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 監視対象である第１の回転部材（例えば、転がり軸受２０１）と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材（例えば、連結部材２０４）とを含んで構成される軸受装置（例えば、軸受装置２００）の状態監視を行う状態監視方法であって、
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出工程（例えば、Ｓ３０１）と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出工程（例えば、Ｓ３０２、Ｓ３０３）と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出工程（例えば、Ｓ３０４）と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定工程（例えば、Ｓ３０４）と、
を有することを特徴とする状態監視方法。
この構成よれば、回転センサなどにより監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
（１） 監視対象である第１の回転部材（例えば、転がり軸受２０１）と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材（例えば、連結部材２０４）とを含んで構成される軸受装置（例えば、軸受装置２００）の状態監視を行う状態監視方法であって、
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出工程（例えば、Ｓ３０１）と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出工程（例えば、Ｓ３０２、Ｓ３０３）と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出工程（例えば、Ｓ３０４）と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定工程（例えば、Ｓ３０４）と、
を有することを特徴とする状態監視方法。
この構成よれば、回転センサなどにより監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
【0080】
（２） 前記第１の回転部材は、転がり軸受（例えば、転がり軸受２０１）であり、
前記第２の回転部材は、前記回転動作にて回転する回転軸（例えば、回転軸２０２）に連結された連結部材（例えば、連結部材２０４）である、（１）に記載の状態監視方法。
この構成よれば、回転センサなどにより監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、監視対象に同期して回転する連結部材による振動情報に着目して回転数を算出し、これを用いて、監視対象の自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
前記第２の回転部材は、前記回転動作にて回転する回転軸（例えば、回転軸２０２）に連結された連結部材（例えば、連結部材２０４）である、（１）に記載の状態監視方法。
この構成よれば、回転センサなどにより監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、監視対象に同期して回転する連結部材による振動情報に着目して回転数を算出し、これを用いて、監視対象の自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
【0081】
（３） 前記連結部材は、チェーン、またはベルトである、（２）に記載の状態監視方法。
この構成によれば、監視対象に同期して回転するチェーンやベルトによる振動情報に着目して回転数を算出し、これを用いて、監視対象の自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
この構成によれば、監視対象に同期して回転するチェーンやベルトによる振動情報に着目して回転数を算出し、これを用いて、監視対象の自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
【0082】
（４） 前記第１の回転部材は、転がり軸受（例えば、転がり軸受６０１、転がり軸受８０１）であり、
前記第２の回転部材は、転がり軸受（例えば、転がり軸受６０２、転がり軸受８０２）である、（１）に記載の状態監視方法。
この構成によれば、監視対象に同期して回転する別の転がり軸受による振動情報に着目して回転数を算出し、これを用いて、監視対象の自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
前記第２の回転部材は、転がり軸受（例えば、転がり軸受６０２、転がり軸受８０２）である、（１）に記載の状態監視方法。
この構成によれば、監視対象に同期して回転する別の転がり軸受による振動情報に着目して回転数を算出し、これを用いて、監視対象の自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
【0083】
（５） 前記検出工程において、前記第１の回転部材の周辺に設置されたセンサ（例えば、振動センサ２０５、振動センサ６０５）を用いて、前記信号を検出する、請求項１に記載の状態監視方法。
この構成によれば、監視対象の状態診断を行う際に、当該監視対象周辺の振動情報を用いて、監視対象の自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
この構成によれば、監視対象の状態診断を行う際に、当該監視対象周辺の振動情報を用いて、監視対象の自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
【0084】
（６） 前記軸受装置は、前記第２の回転部材の近傍に、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第３の回転部材（例えば、転がり軸受４０２）を含んで構成され、
前記検出工程において、
前記第１の回転部材の周辺に設置された第１のセンサ（例えば、振動センサ４０７）を用いて第１の信号を検出し、
前記第３の回転部材の周辺に設置された第２のセンサ（例えば、振動センサ４０６）を用いて第２の信号を検出し、
前記導出工程において、前記第１の信号を用いてスペクトルデータを導出し、
前記算出工程において、前記第２の信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する、（１）に記載の状態監視方法。
この構成よれば、回転センサなどにより監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、回転動作に伴って振動を発生させる周辺部材の近傍に設置された回転部材を介して当該周辺部材の振動情報を検出し、これに基づいて回転数を算出して当該回転数を用いて、自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
前記検出工程において、
前記第１の回転部材の周辺に設置された第１のセンサ（例えば、振動センサ４０７）を用いて第１の信号を検出し、
前記第３の回転部材の周辺に設置された第２のセンサ（例えば、振動センサ４０６）を用いて第２の信号を検出し、
前記導出工程において、前記第１の信号を用いてスペクトルデータを導出し、
前記算出工程において、前記第２の信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する、（１）に記載の状態監視方法。
この構成よれば、回転センサなどにより監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、回転動作に伴って振動を発生させる周辺部材の近傍に設置された回転部材を介して当該周辺部材の振動情報を検出し、これに基づいて回転数を算出して当該回転数を用いて、自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
【0085】
（７） 前記検出工程において、
前記第１の回転部材の周辺に設置された第１のセンサ（例えば、振動センサ８０６）を用いて第１の信号を検出し、
前記第２の回転部材の周辺に設置された第２のセンサ（例えば、振動センサ８０５）を用いて第２の信号を検出し、
前記導出工程において、前記第１の信号を用いてスペクトルデータを導出し、
前記算出工程において、前記第２の信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する、（１）に記載の状態監視方法。
この構成よれば、回転センサなどにより監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、監視対象と同期して回転を行い、かつ、回転動作に伴って振動を発生させる他の回転部材の振動情報を検出し、これに基づいて回転数を算出して当該回転数を用いて、自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
前記第１の回転部材の周辺に設置された第１のセンサ（例えば、振動センサ８０６）を用いて第１の信号を検出し、
前記第２の回転部材の周辺に設置された第２のセンサ（例えば、振動センサ８０５）を用いて第２の信号を検出し、
前記導出工程において、前記第１の信号を用いてスペクトルデータを導出し、
前記算出工程において、前記第２の信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する、（１）に記載の状態監視方法。
この構成よれば、回転センサなどにより監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、監視対象と同期して回転を行い、かつ、回転動作に伴って振動を発生させる他の回転部材の振動情報を検出し、これに基づいて回転数を算出して当該回転数を用いて、自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
【0086】
（８） 監視対象である第１の回転部材（例えば、転がり軸受２０１）と、前記第１の回転部材と同期して回転動作を行う第２の回転部材（例えば、連結部材２０４）とを含んで構成される軸受装置（例えば、軸受装置２００）の状態監視を行う状態監視装置（例えば、状態監視装置１００）であって、
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出手段（例えば、振動センサ２０５）と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出手段（例えば、状態監視装置１００、Ａ／変換部１０１、波形処理部１０２）と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出手段（例えば、信号処理部１０３）と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定手段（例えば、監視処理部１０４）と、
を有することを特徴とする状態監視装置。
この構成よれば、回転センサなどにより監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
前記軸受装置の回転動作に伴って発生する振動に基づく信号を検出する検出手段（例えば、振動センサ２０５）と、
前記信号に対して周波数分析を行い、スペクトルデータを導出する導出手段（例えば、状態監視装置１００、Ａ／変換部１０１、波形処理部１０２）と、
前記信号のうち、回転動作に伴って前記第２の回転部材にて発生する振動に基づく信号を用いて、前記回転動作における回転速度を算出する算出手段（例えば、信号処理部１０３）と、
前記スペクトルデータのピークが現れる周波数と、前記回転速度における前記軸受装置の自転による理論周波数および公転による理論周波数の少なくとも一方とを比較し、前記軸受装置における自転および公転の変動の少なくとも一方を判定する判定手段（例えば、監視処理部１０４）と、
を有することを特徴とする状態監視装置。
この構成よれば、回転センサなどにより監視対象の回転数を直接測定できない場合であっても、自転数の変動、公転数の変動が測定可能となる。
【0087】
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0088】
１００…状態監視装置
１０１…Ａ／Ｄ変換部
１０２…波形処理部
１０３…信号処理部
１０４…監視処理部
２００…軸受装置
２０１…転がり軸受
２０２…回転軸
２０３…ハウジング
２０４…連結部材
２０５…振動センサ
２０６…増幅器
１０１…Ａ／Ｄ変換部
１０２…波形処理部
１０３…信号処理部
１０４…監視処理部
２００…軸受装置
２０１…転がり軸受
２０２…回転軸
２０３…ハウジング
２０４…連結部材
２０５…振動センサ
２０６…増幅器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】