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公開番号2025080023
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-23
出願番号2023192977
出願日2023-11-13
発明の名称軸受寿命の推定装置、軸受装置の寿命の推定方法、および軸受装置の寿命の延命方法
出願人NTN株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G01M 13/04 20190101AFI20250516BHJP(測定;試験)
要約【課題】軸受装置の小規模な損傷を推定することができる。
【解決手段】推定装置100は、インタフェース106と、メモリ104と、演算装置とを備える。メモリ104は、第1物理量の複数の第1範囲に関する範囲情報を記憶する。演算装置は、複数の第1範囲毎に、該第1範囲に第1物理量が属する時間に関する時間パラメータを特定する。そして、演算装置は、複数の第1範囲毎の時間パラメータと、複数の第1範囲毎の、軸受装置の表層応力に関する表層応力パラメータとに基づいて、軸受装置の表面損傷の発生時期を推定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
軸受装置の第１物理量を検出する第１センサから該第１物理量を取得するインタフェースと、
前記第１物理量の複数の第１範囲に関する範囲情報を記憶するメモリと、
演算装置とを備え、
前記演算装置は、
前記複数の第１範囲毎に、該第１範囲に前記第１物理量が属する時間に関する時間パラメータを特定し、
前記複数の第１範囲毎の前記時間パラメータと、前記複数の第１範囲毎の、前記軸受装置の表層応力に関する表層応力パラメータとに基づいて、前記軸受装置の表面損傷の発生時期を推定する、推定装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記インタフェースは、前記軸受装置の第２物理量を検出する第２センサから、該第２物理量を取得し、
前記範囲情報は、各々が、少なくとも１つの前記第１範囲により構成される複数の第２範囲に関する情報を含み、
前記演算装置は、
前記複数の第２範囲の各々の第２範囲に前記第２物理量が属し、かつ該第２範囲を構成する複数の第１範囲に前記第１物理量が属する時間に関するパラメータを前記時間パラメータとして特定する、請求項１に記載の推定装置。
【請求項３】
前記演算装置は、
前記第１範囲における前記時間パラメータに基づく値と、前記第１範囲における表層応力パラメータにより示される表層応力と、所定の推定情報とに基づいて、前記複数の第１範囲における疲労度を算出し、
前記複数の第１範囲における疲労度の合計値が１に達する時点を前記表面損傷の発生時期として推定する、請求項１に記載の推定装置。
【請求項４】
前記演算装置は、前記表面損傷に関する所定範囲に前記第１物理量が属したという所定条件が成立したときに、前記時間パラメータの特定を開始する、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の推定装置。
【請求項５】
前記メモリは、第１算出式と、第２算出式とを記憶し、
前記第１算出式および前記第２算出式は、前記第１物理量が代入されることにより、前記第１範囲における表層応力パラメータを算出する式であり、
前記第２算出式に対して前記第１物理量が代入された場合に算出される表層応力パラメータは、前記第１算出式に対して該代入された第１物理量と同一の値が代入された場合に算出される表層応力パラメータよりも小さく、
前記演算装置は、
前記所定条件が成立したときから所定期間が経過するときまでに、前記第１算出式により第１範囲における第１合計値を算出し、
前記所定条件が成立したときから所定期間が経過した以降に、前記第２算出式により第１範囲における第２合計値を算出し、
前記第１合計値と、低下された前記第２合計値との合計値が大きいほど、現時点からの期間が短い前記表面損傷の発生時期を推定する、請求項４に記載の推定装置。
【請求項６】
前記メモリは、前記複数の第１範囲を含む所定範囲に関する範囲情報を記憶し、
前記演算装置は、前記所定範囲外の範囲に属する時間に関する時間パラメータを用いずに、前記時間パラメータと、前記表層応力パラメータとに基づいて、前記表面損傷の発生時期を推定する、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の推定装置。
【請求項７】
前記メモリは、前記複数の第１範囲を含む所定範囲に関する範囲情報を記憶し、
前記演算装置は、前記所定範囲外の範囲に属する時間に関する時間パラメータを用いずに、前記時間パラメータと、前記表層応力パラメータとに基づいて、前記表面損傷の発生時期を推定し、
前記所定範囲は、前記第１物理量が第１所定量ずつ変化されるとともに前記第２物理量が第２所定量ずつ変化されることにより、前記軸受装置の油膜パラメータが閾値を越えたことに基づいて、作成される、請求項２に記載の推定装置。
【請求項８】
前記推定装置は、前記軸受装置のユーザに前記発生時期を通知するための通知処理を実行する、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の推定装置。
【請求項９】
前記通知処理は、前記軸受装置のメンテナンス手法を前記軸受装置のユーザに通知するための処理を含む、請求項８に記載の推定装置。
【請求項１０】
前記メンテナンス手法は、
前記軸受装置の潤滑剤に濃縮物を投入するという第１手法と、
前記軸受装置の潤滑剤を、該潤滑剤よりも動粘度が高い潤滑剤に交換するという第２手法のうち少なくとも一方を含む、請求項９に記載の推定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、軸受寿命の推定装置、軸受装置の寿命の推定方法、および軸受装置の寿命の延命方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
たとえば、特開２０２１－１２１８５号公報（特許文献１）に、軸受装置の寿命診断方法が開示されている。この特許文献１に開示の発明により、軸受装置の管理者などに軸受装置の寿命を認識させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１２１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、軸受装置が大きく損傷してしまうと、作業者は、この軸受装置を交換する必要がある。しかしながら、軸受装置の交換については、多大なコストがかかる。この問題を鑑みて、軸受装置の小規模な損傷の発生時期の推定が行われることが好ましい。このような予測により、軸受装置の大規模な損傷を抑制でき、結果として、軸受装置のメンテナンスコストを抑制できる。
【０００５】
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、軸受装置の小規模な損傷を推定する推定装置、および推定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の推定装置は、インタフェースと、メモリと、演算装置とを備え、メモリは、第１物理量の複数の第１範囲に関する範囲情報を記憶する。演算装置は、複数の第１範囲毎に、該第１範囲に第１物理量が属する時間に関する時間パラメータを特定する。そして、演算装置は、複数の第１範囲毎の時間パラメータと、複数の第１範囲毎の、軸受装置の表層応力に関する表層応力パラメータとに基づいて、軸受装置の表面損傷の発生時期を推定する。
【０００７】
本開示の推定方法は、軸受装置の第１物理量を検出する第１センサからの該第１物理量を取得することを備える。推定方法は、第１物理量の複数の第１範囲毎に、該第１範囲に第１物理量が属する時間に関する時間パラメータを特定することを備える。推定方法は、複数の第１範囲毎の時間パラメータと、複数の第１範囲毎の、軸受装置の表層応力に関する表層応力パラメータとに基づいて、軸受装置の表面損傷の発生時期を推定することを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、軸受装置の小規模な損傷を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の管理システムの構成例を示す図である。
推定装置の機能ブロック図である。
表層応力を説明するための図である。
表層応力の推定の手法を示す図である。
Ｓ－Ｎ曲線の一例を示す図である。
表層応力の履歴の一例を示す図である。
前兆範囲および非前兆範囲の一例を示す図である。
第１実施形態の推定装置の処理の流れを示すフローチャートである。
前兆範囲および非前兆範囲の決定方法のフローチャートである。
二円筒試験機の構成を示す概略図である。
二円筒試験機の設備の駆動条件を示す図である。
駆動側試験片Ｄ２の特性を示す図である。
従動側試験片Ｆ２の特性を示す図である。
「実施例」を説明するための図である。
実験結果を示す図である。
第２実施形態の推定装置の処理を示すフローチャートである。
第１実施形態の推定装置により推定された表層応力の履歴の一例を示す図である。
第１実施形態の推定装置により推定された表層応力の履歴の一例を示す図である。
表示画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本開示の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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