CN113357273A - 滚动轴承装置 - Google Patents

Abstract

滚动轴承装置包括：滚动轴承，包括具有设有第一滚道表面的内周表面(21a)的外环(21)、具有设有第二滚道表面的外周表面(22b)的内环(22)和介于第一与第二滚道表面之间的滚动元件(23)；应变传感器，被构造成检测滚动轴承的应变；和固定部，被构造成将应变传感器固定到包括外环(21)的外周表面(21b)和内环(22)的内周表面(22a)中的至少一个的周表面。固定部将应变传感器中的至少两个部位固定到周表面，使得应变传感器的检测区域和周表面不彼此固定，所述至少两个部位隔着检测区域彼此面对。

Description

滚动轴承装置

技术领域

本发明涉及一种滚动轴承装置。

背景技术

已知一种通过使用附接到滚动轴承的应变传感器来检测滚动轴承的状态的技术。例如，在日本未审查专利申请公布特开2017-44312(JP2017-44312A)和日本未审查专利申请公布特开2007-32705(JP2007-32705A)中的每一个中，公开了一种配备有传感器的轴承，该轴承具有应变传感器，该应变传感器被布置在凹槽部中，该凹槽部被设置在外环的外周表面中。此外，在日本未审查专利申请公布特开2007-239848(JP2007-239848A)中，公开了一种配备有传感器的轮轴承，该轮轴承包括传感器单元，该传感器单元包括被附接到外部构件的传感器附接构件以及被附接到该传感器附接构件的应变传感器。JP2007-239848A公开了应变传感器通过粘附被固定到传感器附接构件的示例以及应变传感器通过印刷和煅烧被形成在传感器附接构件的表面上的示例(段落0050，图10等)。

发明内容

需要一种滚动轴承，该滚动轴承包括具有较高耐久性的接触式传感器。然而，在将接触式应变传感器、接触式温度传感器等附接到滚动轴承的情况下，当采用某种附接方法(例如，通过粘附或焊接的接合)时，滚动轴承与传感器的接头区域(即，滚动轴承与传感器彼此接合的接头区域)的耐久性倾向于比滚动轴承的其他区域的耐久性低。因此，在包括接触式传感器的滚动轴承的情况下，重要的是增强传感器与滚动轴承的接头区域的耐久性。

特别地，在应变传感器用作上述接触式传感器的情况下，可以想到将应变传感器接合到滚动轴承的被施加大载荷的部分，作为以高灵敏度检测滚动轴承的应变的方法。然而，这种构造还导致在滚动轴承与应变传感器的接头区域中产生的应力增加。因此，接头区域的耐久性可能降低，用于将应变传感器与滚动轴承接合的接头部等可能损坏，并且应变传感器可能与滚动轴承分离。因此，难以同时满足这两个要求，即，以高灵敏度检测应变以及增强接头区域的耐久性。

本发明在将应变传感器的灵敏度维持在高水平的同时，抑制滚动轴承与应变传感器的接头部的耐久性降低。

(1)根据本发明的方面的滚动轴承装置，包括：滚动轴承，该滚动轴承包括外环、内环和多个滚动元件，该外环具有内周表面，在该内周表面上设置第一滚道表面，该内环具有外周表面，在该外周表面上设置第二滚道表面，所述多个滚动元件介于第一滚道表面与第二滚道表面之间；应变传感器，该应变传感器被构造成检测滚动轴承的应变；和固定部，该固定部被构造成将应变传感器固定到包括外环的外周表面和内环的内周表面中的至少一个的周表面。固定部将应变传感器中的至少两个部位固定到周表面，使得应变传感器的检测区域和周表面不彼此固定，所述至少两个部位隔着检测区域彼此面对。

当应变传感器的检测区域面对周表面的产生较大应变的部分时，应变传感器能够以较高的灵敏度检测应变。固定部将应变传感器与周表面彼此固定，使得应变传感器的检测区域在避开所述部分的位置处面对周表面。因此，与应变传感器与周表面彼此被完全固定的情况相比，能够使得在固定部处产生的应力较小。因此，能够进一步提高固定部的耐久性。此外，当周表面在周表面伸长的方向上应变时，应变传感器被固定部中的所述至少两个部位拉动，所述至少两个部位隔着检测区域彼此面对。因此，能够进一步增加在应变传感器的检测区域中产生的应变。因此，根据本发明的滚动轴承装置能够在将应变传感器的灵敏度维持在较高水平的同时，抑制滚动轴承与应变传感器的接头部分(即，滚动轴承与应变传感器彼此接合的接头部分)的耐久性降低。

(2)应变传感器可以包括中间构件和应变仪；中间构件的第一表面或侧表面可以与固定部接触，该第一表面位于周表面侧；并且应变仪可以被固定到中间构件的第二表面，该第二表面位于与周表面相反的一侧。

即使在难以将应变仪直接接合到滚动轴承的周表面的情况下，也能够通过使用能够被容易地接合到应变仪和周表面的中间构件(缓冲构件)将应变仪间接接合到滚动轴承的周表面。

(3)应变传感器还可以包括第二固定部，该第二固定部被构造成将应变仪中的至少两个部位固定到第二表面，使得应变仪的第二检测区域和第二表面不彼此固定，应变仪中的所述至少两个部位隔着第二检测区域彼此面对。

通过这种构造，第二固定部能够释放从中间构件传递到应变仪的应力。因此，能够进一步减小在第二固定部处产生的应力，并且能够进一步提高第二固定部的耐久性。此外，当中间构件在中间构件伸长的方向上应变时，应变仪被第二固定部中的所述至少两个部位拉动，所述至少两个部位隔着第二检测区域彼此面对。因此，能够进一步增加在第二检测区域中产生的应变。因此，应变仪能够以较高的灵敏度检测应变。

(4)固定部可以将应变传感器固定到周表面中的隔着虚拟交点彼此面对的至少两个部位，在该虚拟交点处，周表面与虚拟线彼此相交，该虚拟线经过第一点和第二点，在该第一点处，所述多个滚动元件中的一个滚动元件接触第一滚道表面，在该第二点处，所述多个滚动元件中的所述一个滚动元件接触第二滚道表面；并且应变传感器可以不被固定到虚拟交点。

在周表面的包括虚拟交点的部分中的应变倾向于大于在周表面的其他部分中的应变。因此，应变传感器进一步伸长，并且能够进一步增加在应变传感器中产生的应变。因此，应变传感器能够以较高的灵敏度检测应变。

(5)固定部可以包括多个接头部，所述多个接头部被构造成将应变传感器与周表面彼此接合；所述多个接头部中的每一个接头部可以具有在滚动轴承的周向方向和轴向方向中的一个方向上长且在滚动轴承的周向方向和轴向方向中的另一个方向上短的形状；所述多个接头部中的至少两个接头部可以在所述另一个方向上彼此隔开且彼此平行地定位；并且在彼此平行地定位的接头部之间的位置处，应变传感器可以不被固定到周表面。通过这种构造，应变传感器能够优先检测周表面上的在周向方向和轴向方向中的所述另一个方向上产生的应变。

(6)应变传感器可以包括多个应变传感器；固定部可以包括多个固定部，所述多个固定部将所述多个应变传感器分别固定到周表面；并且应变传感器可以包括第一应变传感器和第二应变传感器，该第一应变传感器通过每一个均具有在周向方向上长且在轴向方向上短的形状的接头部接合到周表面，该第二应变传感器通过每一个均在轴向方向上长且在周向方向上短的形状的接头部接合到周表面。

通过这种构造，通过使用第一应变传感器和第二应变传感器，能够将滚动轴承的应变检测为单独的分量，即，在轴向方向上的分量和在周向方向上的分量。因此，能够更详细地检测滚动轴承的状态。

(7)中间构件可以包括两个分割构件，所述两个分割构件在包括滚动轴承的轴向方向和周向方向中的至少一个的方向上彼此隔开地定位；并且第二固定部可以将应变仪固定到两个分割构件中的每一个分割构件上。

通过这种构造，应变仪优先检测在中间构件被分割的方向上的应变。而且，由于热膨胀而导致中间构件的伸长和收缩量大的方向可以与中间构件被分割的方向不同。因此，即使在中间构件与应变仪之间的热膨胀系数不同的情况下，应变仪也不太可能将中间构件的由其热膨胀引起的变形检测为应变。因此，能够较精确地检测滚动轴承的应变。

(8)中间构件可以包括吸收区域，该吸收区域被构造成吸收由于在应变仪或周表面与中间构件之间的热膨胀的差异而引起的中间构件的变形。即使在中间构件热膨胀的情况下，吸收区域也吸收中间构件的变形。结果是，应变仪不太可能将中间构件的变形检测为应变。因此，应变仪能够较精确地检测滚动轴承的应变。

(9)吸收区域可以是从第一表面延伸至第二表面的孔，或者可以是被设置在第一表面或第二表面中的凹口。通过这种构造，中间构件变形，使得孔或凹口变窄，并且因此即使在中间构件热膨胀的情况下，也能够防止中间构件在径向方向上变形。

(10)在当在滚动轴承的径向方向上观察应变传感器时得到的平面图中，吸收区域的至少一部分可以被设置在与第二检测区域重叠的位置处。通过这种构造，即使在由于热膨胀的差异而在中间构件中产生应变的情况下，也能够较可靠地防止变形的中间构件与第二检测区域接触。结果是，应变仪能够较精确地检测滚动轴承的应变。

本发明的前述方面能够在将应变传感器的灵敏度维持在高水平的同时，抑制滚动轴承和应变传感器的接头部分的耐久性降低。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中，同样的附图标记表示同样的元件，并且其中：

图1是示出了在沿着垂直于轴向方向的平面(YZ平面)的截面中的根据实施例的滚动轴承装置的截面图；

图2是局部地示出了沿着虚拟线穿过的ZX平面的滚动轴承装置的截面的截面图；

图3是局部地示出了在由图2的箭头III指示的方向上观察的滚动轴承装置的平面图；

图4A是示出了根据第一变型例的应变检测单元的平面图；

图4B是示出了根据第一变型例的应变检测单元的另一个平面图；

图4C是示出了根据第一变型例的应变检测单元的另一个平面图；

图5是示出了作为沿着垂直于轴向方向的平面(YZ平面)的截面的根据第二变型例的滚动轴承装置的截面图；

图6是局部地示出了根据第二变型例的滚动轴承装置的截面的截面图；

图7是局部地示出了根据第二变型例的滚动轴承装置的平面图；

图8A是示出了根据第三变型例的应变检测单元的平面图；

图8B是示出了根据第三变型例的应变检测单元的另一个平面图；

图9是局部地示出了根据第四变型例的滚动轴承装置的平面图；

图10A是局部地示出了根据第五变型例的滚动轴承装置的平面图；

图10B是局部地示出了根据第五变型例的滚动轴承装置的另一个平面图；

图11是局部地示出了根据第六变型例的滚动轴承装置的截面图；

图12A是示出了根据第七变型例的滚动轴承装置的说明图；

图12B是示出了根据第七变型例的滚动轴承装置的另一个说明图；

图13A是示出了根据第八变型例的应变检测单元的说明图；

图13B是示出了根据第八变型例的应变检测单元的另一个说明图；

图14A是示出了根据第九变型例的滚动轴承装置的说明图；

图14B是示出了根据第九变型例的滚动轴承装置的另一个说明图；

图15A是将根据第九变型例的应变传感器安装在凹槽部中的过程的说明图；

图15B是将根据第九变型例的应变传感器安装在凹槽部中的过程的另一个说明图；

图15C是将根据第九变型例的应变传感器安装在凹槽部中的过程的又一个说明图；

图16A是示出了根据第十变型例的中间构件的说明图；

图16B是示出了根据第十变型例的中间构件的另一个说明图；

图17A是示出了根据第十变型例的中间构件的又一个说明图；

图17B是示出了根据第十变型例的中间构件的又一个说明图；

图18A是示出了根据第十变型例的中间构件的又一个说明图；

图18B是示出了根据第十变型例的中间构件的又一个说明图；

图19是示出了根据第十一变型例的应变检测单元的说明图；

图20是局部地示出了沿着由图19的箭头XX指示的切割线切割的截面的截面图；

图21A是示出了第十一变型例的变体的说明图；

图21B是示出了第十一变型例的另一个变体的说明图；

图21C是示出了第十一变型例的又一个变体的说明图；并且

图22是示出了第十一变型例的变体的截面图。

具体实施方式

实施例

在下文中，将参考附图描述根据本发明的实施例的滚动轴承装置。在每一个附图中，适当地描绘了XYZ正交坐标系，以阐明滚动轴承装置中的位置关系。

滚动轴承装置的构造

图1是示出了在沿着垂直于轴向方向的平面(YZ平面)的截面(将在稍后描述)中的根据实施例的滚动轴承装置1的截面图。在图1中，被指示为截面的部分用阴影线表示。滚动轴承装置1包括滚动轴承2和应变检测单元3。滚动轴承2包括外环21、内环22、多个滚动元件23和保持架(未示出)，该保持架保持滚动元件23。图1还包括滚动轴承装置1的包括应变检测单元3的部分的放大图。

在本公开中，沿着滚动轴承2的中心线C1的方向(下文中被称为“轴承中心线C1”)是滚动轴承2的轴向方向，其将被简称为“轴向方向”。轴向方向还包括平行于轴承中心线C1的方向(图1中的X方向)。图1的纸面侧被定义为在轴向方向上的一侧，并且图1的纵深侧被定义为在轴向方向上的另一侧。垂直于轴承中心线C1的方向是滚动轴承2的径向方向，其将被简称为“径向方向”。滚动轴承2(第一实施例中的内环22)绕着轴承中心线C1旋转的方向是滚动轴承2的周向方向，其将被简称为“周向方向”。

外环21是环状的固定环，并且具有内周表面21a和外周表面21b。应变检测单元3被附接到外环21的外周表面21b。外环21的外周表面21b侧被固定到壳体(未示出)。内环22是环状的旋转环，并且具有内周表面22a和外周表面22b。内环22的内周表面22a侧被固定到旋转轴(未示出)。滚动元件23介于外环21的内周表面21a与内环22的外周表面22b之间，并且在内周表面21a和外周表面22b上滚动。

外环21的内周表面21a具有肩部21a1和第一滚道表面21a2。肩部21a1分别位于在轴向方向上的一侧和另一侧的端部处。第一滚道表面21a2在轴向方向上位于肩部21a1的内侧，并且在径向方向上从肩部21a1向外凹进。第一滚道表面21a2用作滚动元件23滚动的轨道。

内环22的外周表面22b具有肩部22b1和第二滚道表面22b2。肩部22b1分别位于在轴向方向上的一侧和另一侧的端部处。第二滚道表面22b2在轴向方向上位于肩部22b1的内侧，并且在径向方向上从肩部22b1向内凹进。第二滚道表面22b2用作滚动元件23滚动的轨道。

内环22不一定必需是环形的，并且例如可以是具有实心结构的内轴(例如，毂轴)。外环21可以是旋转环，并且内环22可以是固定环。在本实施例中，滚动元件23是球。滚动元件23可以是辊。本实施例的滚动轴承2是单列式，但也可以为双列式。

应变检测单元3可以被附接到内环22的内周表面22a。外环21的外周表面21b和内环22的内周表面22a中的附接有应变检测单元3的表面在适当时被简称为“周表面”。

一个滚动元件23在特定时刻接触第一滚道表面21a2的点将被称为“第一点P1”。一个滚动元件23在该时刻接触第二滚道表面22b2的点将被称为“第二点P2”。经过第一点P1和第二点P2的虚拟线将被称为“虚拟线VL1”。虚拟线VL1与外周表面21b(周表面)彼此相交的虚拟交点将被称为“虚拟交点P3”。

图2是局部地示出了沿着ZX平面(虚拟线VL1延伸在该ZX平面上延伸)的滚动轴承装置1的截面的截面图。图3是局部地示出了在由图2的箭头III指示的方向上观察的滚动轴承装置1的平面图。在图3中，X方向对应于轴向方向，并且Y方向对应于周向方向。

如图2所示，应变检测单元3包括应变传感器310和固定部320。应变传感器310是检测滚动轴承2的应变的传感器，并且例如包括包含使用半导体(硅)作为基材形成的半导体传感器(应变仪)的区域以及包含用于输出半导体传感器的检测信号的布线的区域。半导体传感器被设置在应变传感器310的检测区域310a(图3)中。换言之，检测区域310a包括半导体传感器。在本实施例中，在当从在径向方向上的外侧观察应变传感器310时得到的平面图中，检测区域310a位于应变传感器310的中央部分中。检测区域310a可以位于与应变传感器310的中央部分偏移的部分中。半导体传感器检测在轴向方向和周向方向中的至少一个方向上的位移。如图1和图2所示，检测区域310a与外周表面21b间隔开。即，检测区域310a“不被固定”到外周表面21b。

检测区域310a可以与外周表面21b接触，只要应变传感器310在避开检测区域310a的位置处被固定到外周表面21b即可。在这种情况下，当外周表面21b在周向方向和径向方向中的至少一个方向上应变时，外周表面21b在与检测区域310a的径向内表面可滑动地接触的同时伸长或收缩。同样在这种状态下，检测区域310a“不被固定”到外周表面21b。即，检测区域310a“不被固定”到外周表面21b的状态包括检测区域310a与外周表面21b彼此间隔开的状态以及检测区域310a与外周表面21b不彼此间隔开但彼此不接合的状态。

如图3所示，固定部320将应变传感器310固定到外环21的外周表面21b。固定部320包括多个接头部33a、33b、33c和33d。在没有特别地将接头部33彼此区分开的情况下，接头部33a、33b、33c和33d被简称为“接头部33”。在本实施例中，设置有四个接头部33。然而，例如，可以设置两个、三个、五个或更多个接头部33。在本实施例中，四个接头部33中的每一个接头部具有圆柱形状。

接头部33是通过例如使用激光焊接将应变传感器310和外周表面21b彼此接合的接头部。当通过使用激光焊接将应变传感器310和外周表面21b彼此接合时，外环21可以用作接头部33的基材，或者与外环21分开制备的接头材料(例如，金属)可以用作接头部33的基材。当通过使用激光焊接将应变传感器310和外周表面21b彼此接合时，可以经由应变传感器310从径向方向上的外侧以激光照射外环21，该激光具有使得激光透过应变传感器310以被基材吸收的波长。

四个接头部33被设置在应变传感器310的周缘部处。在本文中应当注意，“周缘部”是离应变传感器310的端部比离应变传感器310的检测区域310a近的部分。接头部33a和接头部33d被定位成隔着检测区域310a彼此面对。接头部33b和接头部33c被定位成隔着检测区域310a彼此面对。检测区域310a位于由四个接头部33形成的矩形的对角线上。

在诸如图3的平面图中，虚拟交点P3位于检测区域310a的内部。接头部33a和接头部33d被定位成隔着虚拟交点P3彼此面对。接头部33b和接头部33c被定位成隔着虚拟交点P3彼此面对。虚拟交点P3位于由四个接头部33形成的矩形的对角线的交点处。

如上所述，根据本实施例的滚动轴承装置1包括滚动轴承2、应变传感器310和固定部320。滚动轴承2包括：外环21，该外环21具有内周表面21a，第一滚道表面被设置在该内周表面21a上；内环22，该内环22具有外周表面22b，第二滚道表面被设置在该外周表面22b上；和滚动元件23，该滚动元件23介于第一滚道表面与第二滚道表面之间。应变传感器310检测滚动轴承2的应变。固定部320将应变传感器310固定到包括外环21的外周表面21b和内环22的内周表面22a中的至少一个的周表面。固定部320将应变传感器310中的至少两个部位固定到周表面，所述至少两个部位定位成隔着应变传感器310的检测区域310a彼此面对，其中检测区域310a和周表面彼此间隔开。

滚动轴承装置的操作和效果

当从旋转轴向滚动轴承2施加载荷时，内环22和外环21在轴向方向和周向方向中的至少一个方向上部分地伸长(即，应变)。在本文中应当注意，“载荷”包括“轴向载荷”和“推力载荷”中的至少一个。随着外环21(或内环22)应变，应变检测单元3在轴向方向和周向方向中的至少一个方向上伸长。

在本文中应当注意，根据本实施例的固定部320将应变传感器310中的至少两个部位固定到外周表面21b，所述至少两个部位被定位成隔着检测区域310a彼此面对。因此，固定部320本身由于应力而不太可能在轴向方向或周向方向上伸长。固定部320可以将用于在轴向方向和周向方向中的至少一个方向上伸长的力传递到应变传感器310，该力从外周表面21b传递。

当应变传感器310的检测区域310a面对外周表面21b的产生较大应变的部分时，应变传感器310可以以较高的灵敏度检测应变。固定部320将应变传感器310和外周表面21b在避开所述部分的位置处彼此固定，使得应变传感器310的检测区域310a面对外周表面21b。因此，与应变传感器310和外周表面21b彼此完全固定的情况相比，能够使得在固定部320处产生的应力较小。因此，能够进一步提高固定部320的耐久性。

当外周表面21b在使得外周表面21b伸长的方向上应变时，应变传感器310在相邻的接头部33之间被拉动，并且因此，能够进一步增加在应变传感器310中产生的应变。特别地，应变传感器310的检测区域310a位于相邻的接头部33之间，并且因此，应变传感器310可以以较高的灵敏度检测应变。

如图2所示，来自旋转轴的载荷倾向于被更多地施加到外环21的位于滚动元件23的中心C2的正上方的部分上。更具体地，经过第一点P1和第二点P2的虚拟线VL1经过滚动元件23的中心C2。而且，虚拟线VL1与外环21的虚拟交点P3位于滚动元件23的中心C2的正上方。即，外周表面21b的包括虚拟交点P3的部分中的应变倾向于比外周表面21b的其他部分中的应变大。

在根据本实施例的滚动轴承装置1中，检测区域310a在径向方向上面对虚拟交点P3。因此，检测区域310a伸长得较多，并且能够进一步增加在应变传感器310中产生的应变。因此，应变传感器310能够以更高的灵敏度检测应变。

在滚动轴承装置1中，当内环22旋转时，滚动元件23在周向方向上移动。因此，虚拟交点P3也随着时间的流逝而在周向方向上移动。图3示出了在特定时刻的滚动轴承装置1的状态。实际上，虚拟交点P3位于在周向方向上延伸的线(诸如虚拟线LP3)上。

在本实施例中，应变检测单元3在特定时刻被设置于在径向方向上面对虚拟交点P3的位置处。此外，应变检测单元3在竖直方向上被设置在轴承中心线C1的正上方。然而，应变检测单元3可以不一定必需被设置在滚动轴承2中的图3中所示的区域中。应变检测单元3可以被设置在周向方向上与图3中所示的区域间隔开的区域中。

变型例

上文已经描述了根据本发明的实施例的滚动轴承装置1。然而，本发明的实施例不限于前述描述，并且可以进行各种变型。在下文中将描述本发明的实施例的变型例。与实施例的部件相同的部件分别由相同的附图标记表示，并且在下文中将省略其描述。

第一变型例

根据实施例的固定部320包括四个接头部33，并且应变传感器310的四个角部分别通过四个接头部33被接合到外周表面21b。然而，如图4A、图4B和图4C所示，固定部可以具有另一种形状，或者可以被设置在另一个区域中。

图4A、图4B和图4C分别是示出了根据第一变型例的应变检测单元3a、3b和3c的平面图。应变检测单元3a、3b和3c分别包括固定部321、322和323。图4A、图4B和图4C中的每一个均是在与图3中相同的方向上观察的滚动轴承装置1的平面图。

如图4A所示，固定部321包括两个接头部33e和33f。接头部33e和33f中的每一个接头部具有在滚动轴承2的周向方向上长且在滚动轴承2的轴向方向上短的形状。接头部33e和33f中的每一个接头部在周向方向上的长度例如等于或大于应变传感器310的在周向方向上的长度的一半。接头部33e和33f在轴向方向上彼此间隔开并且彼此平行地定位。在接头部33e与33f之间的位置处，应变传感器310不与外周表面21b接触。应变传感器310的检测区域310a和虚拟交点P3位于接头部33e与33f之间。

接头部33e和33f在轴向方向上彼此面对，并且因此，外周表面21b上的在轴向方向上产生的应变能够被传递到应变传感器310。因此，应变传感器310可以优先检测外周表面21b上的在轴向方向上产生的应变。此外，接头部33e和33f中的每一个接头部具有在周向方向上长的形状，并且因此，外周表面21b和应变传感器310能够通过使用例如激光焊接而容易地彼此接合。

如图4B所示，固定部322与固定部321在接头部33延伸的方向方面不同，并且在其他方面相同。固定部322包括两个接头部33g和33h。接头部33g、33h中的每一个接头部具有在滚动轴承2的轴向方向上长且在滚动轴承2的周向方向上短的形状。根据本变型例的固定部322允许应变传感器310优先检测外周表面21b上的在周向方向上产生的应变。

如图4C所示，固定部323与固定部320在布置有接头部33的区域方面不同，并且在其他方面相同。固定部323包括四个接头部33a、33b、33c和33d。应变传感器310的四个角部通过固定部320的四个接头部33被接合。然而，固定部323的四个接头部33在周向方向上分别位于应变传感器310的四个角部的内侧。特别地，四个接头部33在周向方向上分别位于与应变传感器310的检测区域310a的周向端部相同的位置处或在其内侧。

在应变传感器310中，在接头部33之间产生从外周表面21b传递的应变。通过固定部323，应变能够被集中地传递到应变传感器310的检测区域310a，检测区域310a包括半导体传感器。因此，应变传感器310能够以更高的灵敏度检测应变。

第二变型例

根据实施例的应变检测单元3包括通过固定部320被直接固定到外周表面21b的应变传感器310。应变传感器310具有单个板的形状，并且在检测区域310a中包括应变仪。然而，如图5、图6和图7所示，用作缓冲件的构件(稍后将描述的中间构件34)可以被设置在应变仪与外周表面21b之间。

图5是示出了在沿着垂直于轴向方向的平面(YZ平面)的截面中的根据第二变型例的滚动轴承装置1a的截面图。图6是局部地示出了在虚拟线VL1延伸的ZX平面上的滚动轴承装置1a的截面的截面图。图7是局部地示出了在由图6的箭头VII指示的方向上观察的滚动轴承装置1a的平面图。

滚动轴承装置1a包括滚动轴承2和应变检测单元3d。应变检测单元3d包括固定部320和应变传感器311。应变传感器311包括中间构件34、芯片35和第二固定部360，该第二固定部360被构造成将芯片35固定到中间构件34。

如图6所示，中间构件34是金属(例如，铜)的板状件，该板状件在径向方向上薄且在轴向方向和周向方向上为四边形(例如，矩形)。中间构件34在轴向方向和周向方向上是弹性的(有弹力的)。中间构件34具有位于径向方向上的两个表面，即，位于滚动轴承2的周表面侧的第一表面34a以及位于与第一表面34a相反的一侧的第二表面34b。第一表面34a的一部分与固定部320接触。第二表面34b和虚拟线VL1彼此相交的虚拟交点将被称为“虚拟交点P4”。

芯片35在检测区域35a中包括应变仪。换言之，检测区域35a包括应变仪。在本变型例中，在当从径向方向上的外侧观察芯片35时获得的平面图中，检测区域35a位于芯片35的中央部分中。检测区域35a可以位于与芯片35的中央部分偏离的部分中。应变仪检测在轴向方向和周向方向中的至少一个方向上的位移作为应变。芯片35通过第二固定部360被固定到中间构件34的第二表面34b。芯片35的检测区域35a(图7)与中间构件34的第二表面34b间隔开。即，检测区域35a和第二表面34b不彼此固定。

如图7所示，第二固定部360将芯片35固定到中间构件34的第二表面34b。第二固定部360包括多个第二接头部37a、37b、37c和37d。在没有特别地将第二接头部37彼此区分开的情况下，第二接头部37a、37b、37c和37d将被简称为“第二接头部37”。在本变型例中，设置有四个第二接头部37。然而，例如，可以设置两个、三个、五个或更多个第二接头部37。

第二接头部37是通过例如使用钎焊或激光焊接将芯片35和中间构件34的第二表面34b彼此接合的接头部。当芯片35和第二表面34b通过使用激光焊接而彼此接合时，中间构件34可以用作第二接头部37的基材，或者与中间构件34分开制备的接合材料(例如，金属)可以用作第二接头部37的基材。

四个第二接头部37中的每一个第二接头部被设置在芯片35的周缘部处。第二接头部37a和第二接头部37d被定位成隔着检测区域35a彼此面对。第二接头部37b和第二接头部37c被定位成隔着检测区域35a彼此面对。检测区域35a位于由四个第二接头部37形成的矩形的对角线上。在诸如图7的平面图中，虚拟交点P4位于检测区域35a的内部。虚拟交点P4位于由四个第二接头部37形成的矩形的对角线的交点上。

如上所述，根据第二变型例的滚动轴承装置1a包括：滚动轴承2；应变传感器311，该应变传感器311检测滚动轴承2的应变；以及固定部320，该固定部320被构造成将应变传感器311固定到包括外环21的外周表面21b和内环22的内周表面22a中的至少一个的周表面。应变传感器311包括板状的中间构件34和应变仪。中间构件34的在一侧的第一表面34a与固定部320接触。应变仪被固定到中间构件34的在另一侧的第二表面34b。

在滚动轴承装置1a的情况下，包括应变仪的芯片35经由中间构件34被固定到滚动轴承2的周表面。即使在难以将芯片35直接接合到滚动轴承2的周表面的情况下，通过使用能够容易地接合到芯片35和周表面的中间构件34作为缓冲件，仍能够将芯片35间接地接合到滚动轴承2的周表面。

第二固定部360能够通过与固定部320相同的作用来释放从中间构件34的第二表面34b传递到芯片35的应力。因此，能够进一步减小在第二固定部360处产生的应力，并且能够进一步提高第二固定部360的耐久性。

当中间构件34的第二表面34b在第二表面34b伸长的方向上应变时，芯片35在相邻的第二接头部37之间被拉动，并且因此，能够进一步增加在芯片35中产生的应变。特别地，芯片35的检测区域35a位于相邻的第二接头部37之间，并且因此，芯片35能够以较高的灵敏度检测应变。

第三变型例

图8A和图8B是分别示出了根据第三变型例的应变检测单元3e和3f的平面图。通过进一步变型根据第二变型例的应变检测单元3d来获得第三变型例。图8A和图8B是在与图7中相同的方向上观察的滚动轴承装置1a的平面图。

如图8A所示，应变检测单元3e包括应变传感器311和固定部321。应变传感器311具有与根据第二变型例的应变传感器311相同的构造，并且固定部321具有与根据第一变型例的固定部321相同的构造。即，图8A示出了通过将第一变型例与第二变型例彼此组合而获得的变型例。通过这种构造，在芯片35被间接地接合到滚动轴承2的周表面的同时，应变传感器311能够优先检测外周表面21b上的在轴向方向上产生的应变。

如图8B所示，应变检测单元3f包括应变传感器312和固定部321。应变传感器312包括芯片35和第二固定部361。第二固定部361包括两个第二接头部37e和37f。第二接头部37e和37f中的每一个具有在滚动轴承2的周向方向上长且在滚动轴承2的轴向方向上短的形状。通过根据本变型例的第二固定部361，芯片35能够优先检测中间构件34的第二表面34b上的在轴向方向上产生的应变。

第四变型例

在上述实施例中，单个应变检测单元3被附接到单个滚动轴承2，以检测滚动轴承2的应变。然而，如图9所示，(例如，三个)应变检测单元3、3a和3b可以被分别附接到单个滚动轴承2，以检测滚动轴承2的应变。

图9是当在与图3中相同的方向上观察时的滚动轴承装置1b的平面图。滚动轴承装置1b包括滚动轴承2和三个应变检测单元3、3a和3b。应变检测单元3具有与根据实施例的应变检测单元3相同的构造。应变检测单元3a和3b分别具有与根据第一变型例的应变检测单元3a和3b相同的构造。三个应变检测单元3、3a和3b沿着周向方向被布置。三个应变检测单元3、3a和3b在轴向方向上被布置在相同的位置。

应变检测单元3a的应变传感器310在下文中将被称为“第一应变传感器31a”，应变检测单元3b的应变传感器310在下文中将被称为“第二应变传感器31b”，并且应变检测单元3的应变传感器310在下文中将被称为“第三应变传感器31c”。

第一应变传感器31a通过每一个均具有在周向方向上长的形状的两个接头部33被固定到周表面。因此，第一应变传感器31a优先检测滚动轴承2的周表面上的在轴向方向上产生的应变。第二应变传感器31b通过每一个均具有在轴向方向上长的形状的两个接头部33被固定到周表面。因此，第二应变传感器31b优先检测滚动轴承2的周表面上的在周向方向上产生的应变。

第三应变传感器31c的四个角部分别通过四个柱状的接头部33被固定到周表面。因此，第三应变传感器31c均等地检测滚动轴承2的周表面上的在轴向方向上产生的应变和在周向方向上产生的应变。

通过滚动轴承装置1b，通过第一应变传感器31a和第二应变传感器31b能够将滚动轴承2的应变检测为在轴向方向上的分量和在周向方向上的分量。因此，能够更详细地检测滚动轴承2的状态。

第五变型例

在第四变型例中，单个滚动轴承设置有应变传感器。在这样的构造中，可以如第二变型例中的那样设置包括中间构件34的应变传感器。此外，可以在单个中间构件上安装多个芯片。图10A和图10B是当在与图7中相同的方向上观察时的滚动轴承装置1c和1d的平面图。

如图10A所示，滚动轴承装置1c包括滚动轴承2和三个应变检测单元，即，应变检测单元3e和3f以及应变检测单元3g。应变检测单元3e和3f分别具有与根据第三变型例的应变检测单元3e和3f相同的构造。应变检测单元3g包括应变传感器313和固定部321。应变传感器313包括芯片35、中间构件34和第二固定部362，该第二固定部362被构造成将芯片35固定到中间构件34的第二表面34b。

固定部362包括两个第二接头部37g和37h。第二接头部37g和37h中的每一个具有在滚动轴承2的轴向方向上长且在滚动轴承2的周向方向上短的形状。通过根据本变型例的第二固定部362，芯片35能够优先检测中间构件34的第二表面34b上的在周向方向上产生的应变。

如图10B所示，滚动轴承装置1d包括滚动轴承2和应变检测单元3h。应变检测单元3h包括应变传感器314和固定部321。应变传感器314包括单个中间构件34c、三个芯片35以及三个第二固定部360、361和362，所述三个第二固定部被构造成分别将三个芯片35固定到中间构件34c。在中间构件34c上，芯片35沿着周向方向被布置。因此，中间构件34c具有在周向方向上比根据第二变型例的中间构件34长的形状。

第六变型例

图11是局部地示出了根据第六变型例的滚动轴承装置1e的虚拟线VL1延伸的截面的截面图。滚动轴承装置1e包括滚动轴承2a和应变检测单元3。滚动轴承2a与根据实施例的滚动轴承2的不同之处在于，在外环21的外周表面21b中设置有凹槽部24，并且滚动轴承2a与根据实施例的滚动轴承2在其他方面相同。

应变检测单元3被附接到凹槽部24。应变检测单元3的径向外表面在径向方向上位于外周表面21b的内侧。即，应变检测单元3被完全容纳在凹槽部24中，并且不从外周表面21b在径向方向上向外突出。通过这种构造，当外环21的外周表面21b被装配到壳体时，应变检测单元3不与壳体(未示出)碰撞。因此，能够容易地将外环21的外周表面21b装配到壳体。

第七变型例

图12A和图12B是示出了根据第七变型例的滚动轴承装置1f的说明图。图12A是局部地示出了沿着虚拟线VL1延伸的ZX平面的滚动轴承装置1f的截面的截面图。图12B是局部地示出了当在与图3中相同的方向上观察时的滚动轴承装置1f的平面图。在本变型例中，将描述取出应变检测单元3的检测信号的构造的示例。

滚动轴承装置1f包括滚动轴承2a、应变检测单元3和缆线4，该缆线4被构造成将应变检测单元3的检测信号输出到滚动轴承装置1f的外部。凹槽部24以在周向方向上长的方式被设置在外周表面21b中。凹槽部24可以被整体设置在外周表面21b上，或者可以被设置在外周表面21b的一部分中。

缆线4例如是扁平缆线。缆线4的一端4a连接到应变传感器310的径向外表面。缆线4的另一端4b经由凹槽部24的一部分连接到滚动轴承2a的在轴向方向上的另一侧的端部，凹槽部24的所述一部分被设置成从外周表面21b的在轴向方向上的中央部延伸到外周表面21b的在轴向方向上的另一侧(或一侧)。应变检测单元3的检测信号从另一端4b被输出到滚动轴承装置1f的外部(例如，被输出到壳体)。应变检测单元3和缆线4被完全容纳在凹槽部24中，并且不从外周表面21b在径向方向上向外突出。

第八变型例

图13A和图13B是根据第八变型例的应变检测单元3i的说明图。通过进一步变型第二变型例来获得本变型例。图13A是当在与图3中相同的方向上观察时的包括应变检测单元3i的平面图。图13B是沿着与图2中相同的平面切割的包括应变检测单元3i的截面图。根据本变型例的应变检测单元3i包括应变传感器315和固定部320。

在上述第二变型例中，中间构件34是单个板。然而，中间构件34可以包括两个分割构件341和342，所述两个分割构件341和342彼此分开地设置，同时被定位成隔着芯片35的检测区域35a彼此面对。在本变型例中，应变传感器315包括芯片35、分割构件341和342以及第二固定部360。

分割构件341和342中的每一个是在周向方向上长的金属板(例如，铜板或铜箔)。分割构件341和342被设置成在轴向方向上彼此隔开。第二固定部360的位于轴向方向上的一侧的第二接头部37b和37d将芯片35与分割构件342彼此连接。此外，第二固定部360的位于轴向方向上的另一侧的第二接头部37a和37c将芯片35与分割构件341彼此连接。即，第二固定部360将两个分割构件341和342中的每一个分割构件固定到芯片35。

固定部320的位于轴向方向上的一侧的接头部33b和33d将外环21的外周表面21b与分割构件342彼此连接。此外，固定部320的位于轴向方向上的另一侧的接头部33a和33c将外环21的外周表面21b与分割构件341彼此连接。即，固定部320将两个分割构件341和342中的每一个分割构件固定到外环21的外周表面21b。

在本文中应当注意，芯片35主要由半导体材料(例如，硅)制成，并且中间构件34主要由金属构件(例如，铜)制成。因此，中间构件34与芯片35之间的热膨胀系数不同。更具体地，中间构件34具有比芯片35的热膨胀系数大的热膨胀系数。因此，在中间构件34由单个板形成的情况下，芯片35可能检测到中间构件34的由于其热膨胀而导致的变形作为应变，并且因此可能取决于应变测量期间的温度而检测到比滚动轴承2的真实应变大的应变。

相比之下，在本变型例中，中间构件34被分割成两个分割构件341和342。此外，当外环21的外周表面21b由于应变而伸长(或收缩)时，分割构件341和342在中间构件34被分割成分割构件341和342的方向(在本变型例中为轴向方向)上彼此离开(或朝向)地移动。因此，芯片35优先检测在中间构件34被分割的方向上的外周表面21b的应变。

中间构件34具有在与中间构件34被分割的方向不同的方向(在本变型例中为周向方向)上长的形状。因此，由于热膨胀而导致的中间构件34的伸长和收缩量大(中间构件34主要地伸长和收缩)的方向与中间构件34被分割的方向不同。因此，即使在中间构件34与芯片35之间的热膨胀系数不同的情况下，通过将中间构件34分割成隔着芯片35的检测区域35a彼此面对地设置的分割构件341和342，能够使得由于外周表面21b的应变而使中间构件34移动的方向与由于热膨胀而使中间构件34的伸长和收缩的方向彼此不同。因此，芯片35不太可能将由热膨胀导致的中间构件34的变形检测为应变。结果是，芯片35能够较精确地检测滚动轴承2的应变。

作为示例，在本变型例中已经描述了中间构件34在轴向方向上被分割的分割构件341和342。然而，代替采用这种构造，中间构件也可以在周向方向上被分割成在轴向方向上长的两个分割构件。即，分割构件341和342可以被定位成在包括滚动轴承2的轴向方向和滚动轴承2的周向方向中的至少一个的方向上彼此分开。在中间构件34在周向方向上被分割的情况下，芯片35优先检测外周表面21b的在周向方向上的应变，并且两个分割构件主要在轴向方向上热膨胀。因此，以与上述相同的方式，芯片35能够较精确地检测滚动轴承2的应变。

第九变型例

图14A和图14B是根据第九变型例的滚动轴承装置1g的说明图。通过进一步变型第二变型例来获得本变型例。在第二变型例中，如图5所示，中间构件34被形成为与外环21的外周表面21b的切线平行地延伸的单个板。相比之下，本变型例的滚动轴承装置1g中所包括的后述中间构件343在沿着外环21的外周表面21b的方向上弯曲。

图14A是示出了沿着与图5中相同的平面切割的滚动轴承装置1g的截面图。图14B是示出了沿着与图6中相同的平面切割的滚动轴承装置1g的截面图。滚动轴承装置1g包括滚动轴承2a和应变检测单元3j。滚动轴承2a具有与根据上述第六变型例的滚动轴承2a相同的构造。更具体地，滚动轴承2a具有在外环21的外周表面21b中的凹槽部24。应变检测单元3j被容纳在凹槽部24中。

应变检测单元3j包括应变传感器316和固定部320。固定部320将应变传感器316固定到凹槽部24的底部。应变传感器316包括中间构件343、芯片35和第二固定部360，该第二固定部360被构造成将芯片35固定到中间构件343。芯片35包括被构造成检测应变的应变仪。在本文中应当注意，芯片35被固定到中间构件343，使得应变仪检测在轴向方向上的应变。

中间构件343具有位于外环21的外周表面21b侧的第一表面343a和位于与外周表面21b相反的一侧(即，在径向外侧上)的第二表面343b。多个(例如两个)凹槽G1被形成在第一表面343a中。每一个凹槽G1具有例如三角形形状(楔形形状)，并且被设置成在整个第一表面343a中在轴向方向上成直线地延伸。

如图14A所示，中间构件343以与凹槽部24的曲率相同的曲率弯曲，使得第一表面343a变为凹形并且第二表面343b变为凸形。换言之，中间构件343在沿着凹槽部24的方向上弯曲。

为了保持外环21的强度，优选地以尽可能小的尺寸设置凹槽部24。因此，应变检测单元3j也优选地被较紧凑地设置在凹槽部24中。在本变型例中，中间构件343在沿着凹槽部24的方向上弯曲的同时通过固定部320被装配到凹槽部24。因此，应变检测单元3j能够被较紧凑地设置在凹槽部24中。结果是，能够以较小的尺寸设置凹槽部24，并且能够将外环21的强度维持为高。

此外，中间构件343在沿着凹槽部24的方向上弯曲。因此，中间构件343在较精确地反映凹槽部24的应变的同时变形。因此，应变检测单元3j能够较精确地检测滚动轴承2a的应变。

图15A、图15B和图15C是将应变传感器316安装在凹槽部24中的过程的说明图。首先，如图15A所示，芯片35通过第二固定部360被固定到中间构件343的第二表面343b。在本文中应当注意，图15B是当在由图15A的箭头B指示的方向上观察时的应变传感器316的底视图。在图15B中，中间构件343的第一表面343a是可见的，并且芯片35和第二固定部360被隐藏在中间构件343的后方。在图15B中，为了说明起见，芯片35和第二固定部360由虚线指示。如图15B所示，芯片35和第二固定部360被设置在周向方向上彼此相邻的凹槽G1之间。

随后，如图15C所示，中间构件343弯曲成使得第一表面343a变为凹形并且第二表面343b变为凸形。此时，中间构件343以与外周表面21b的曲率相同的曲率弯曲。最后，如图14A和图14B所示，应变传感器316(更具体是中间构件343)通过固定部320被固定到凹槽部24。

在本文中应当注意，当在第二固定部360中产生大应力时，中间构件343或芯片35与第二固定部360之间的接合减弱，并且因此，应变传感器316的寿命倾向于变短。在本变型例中，凹槽G1被设置在中间构件343的第二表面343b上。因此，当弯曲时，中间构件343变形，使得凹槽G1变小。如上所述，被固定到滚动轴承2a的第一表面343a比设置有芯片35的第二表面343b变形大。因此，能够减少在将芯片35和中间构件343彼此固定的第二固定部360中产生大应力的可能性。结果是，应变传感器316能够在抑制应变传感器316的寿命变短的同时较精确地检测应变。

此外，芯片35检测在轴向方向上的应变。因此，能够防止芯片35将由中间构件343在周向方向上的弯曲而导致的中间构件343的变形检测为应变。因此，应变传感器316能够较精确地检测应变。

第十变型例

图16A和图16B、图17A和图17B以及图18A和图18B是通过进一步变型根据第九变型例的中间构件343而获得的中间构件的说明图。图16A、图17A和图18A分别示出了在与图15A中相同的截面中的中间构件344、345和346。中间构件344、345和346具有位于外环21的外周表面21b侧的第一表面344a、345a和346a以及位于与外周表面21b相反的一侧(即，在径向外侧上)的第二表面344b、345b和346b。

图16B、图17B和图18B是当分别从第一表面344a、345a和346a侧观察时的中间构件344、345和346的底视图。如中间构件343的情况那样，中间构件344、345或346在沿着凹槽部24的方向上弯曲的同时通过固定部320被固定到凹槽部24，其中第一表面344a、345a或346a为凹形并且第二表面344b、345b或346b为凸形。

在中间构件344的第一表面344a中形成有三个凹槽G2。每一个凹槽G2具有矩形形状(长方体的形状)，并且被设置成在整个第一表面344a中在轴向方向上成直线地延伸。即使在凹槽在数量和形状上与第九变型例的凹槽G1不同的情况下，以这种方式，也能够获得与第九变型例类似的效果。

在中间构件345的第一表面345a中形成有单个凹槽G3。凹槽G3具有矩形形状(长方体的形状)，并且被设置成在整个第一表面345a中在轴向方向上成直线地延伸。凹槽G3的在周向方向上的长度等于或大于第一表面345a的在周向方向上的长度的一半。即使在以这种方式设置单个凹槽G3的情况下，也能够获得与第九变型例类似的效果。

在中间构件346的第一表面346a中形成有六个凹槽G4。每一个凹槽G4具有矩形形状(长方体或立方体的形状)。凹槽G4中的两个凹槽被设置在轴向方向上的每一列中，并且凹槽G4中的三个凹槽被设置在周向方向上的每一行中。即使在以这种方式凹槽G4未被设置成沿着轴向方向整体地成直线地延伸的情况下，也能够获得与第九变型例类似的效果。

第十一变型例

图19和图20是根据第十一变型例的应变检测单元3k的说明图。本变型例是通过进一步变型第二变型例而获得的示例。图19是当在与图3中相同的方向上观察时的包括应变检测单元3k的平面图。图20是局部地示出了沿着由图19的箭头XX指示的切割线切割的截面的截面图。根据本变型例的应变检测单元3k包括应变传感器317和固定部324。

应变传感器317包括芯片35、中间构件347和第二固定部360。中间构件347是由金属(例如，铜)制成的单个薄板。如图20所示，中间构件347具有在外周表面21b侧的第一表面347a、在与外周表面21b相反的一侧的第二表面347b以及侧表面347c。中间构件347的位于轴向方向上的两个侧表面347c通过固定部324被固定到外周表面21b。固定部324通过使用焊接而形成，并且包括多个接头部33i和33j。接头部33i和33j是焊缝，并且包括用于形成中间构件347的金属材料和用于形成外环21的金属材料。接头部33i和33j可以进一步包括除了中间构件347和外环21之外的用作基材的金属材料。中间构件347的第一表面347a与外周表面21b接触并且不被固定到该外周表面21b。

从第一表面347a延伸到第二表面347b的孔h1被形成在中间构件347中。如图19所示，在当在径向方向上观察应变传感器317时获得的平面图中，孔h1的至少一部分被形成在与虚拟线LP3重叠的位置处。此外，在当以相同方式在径向方向上观察应变传感器317时获得的平面图中，孔h1的至少一部分被形成在与芯片的检测区域35a重叠的位置处。此外，在当以相同方式在径向方向上观察应变传感器317时获得的平面图中，孔h1被形成在第二接头部37a至37d的内侧。

在本文中应当注意，芯片35主要由半导体材料(例如，硅)制成，并且根据上述第二变型例的中间构件34主要由金属材料(例如，铜)制成。因此，中间构件34与芯片35之间的热膨胀系数不同。更具体地，中间构件34具有比芯片35的热膨胀系数大的热膨胀系数。因此，芯片35可能将中间构件34的由其热膨胀导致的变形检测为应变，并且可能取决于应变测量期间的温度而检测到比滚动轴承2的原始应变大的应变。特别地，与中间构件34的周缘部分(靠近侧表面的部分)相比，中间构件34的中央部分具有较小的释放热膨胀的金属材料的空间。中央部分可能以沿径向向外或沿径向向内膨胀的方式变形。当中间构件34的中央部分由于热膨胀而沿径向向外膨胀并且与芯片35接触时，芯片35可能错误地检测到应变。

相比之下，在本变型例中，孔h1被形成在中间构件347中。因此，即使在中间构件347热膨胀的情况下，中间构件347变形使得孔h1变窄。因此，能够防止中间构件347在径向方向上变形。即，孔h1用作“吸收区域”，该“吸收区域”被构造成吸收(释放)由芯片35与中间构件347之间的热膨胀的差异而导致的变形。结果是，芯片35不太可能检测中间构件347的变形作为应变，并且因此能够较精确地检测滚动轴承2的应变。

特别地，在当在径向方向上观察时的平面图中，孔h1的至少一部分被形成在与芯片35的检测区域35a重叠的位置处。因此，即使在中间构件347通过热膨胀而变形的情况下，也能够较可靠地防止变形的中间构件347与检测区域35a接触。结果是，芯片35能够较精确地检测滚动轴承2的应变。

孔h1被形成在中间构件347中。因此，与未形成有孔h1的情况相比，中间构件347更有可能由于外周表面21b的应变而变形。例如，当接头部33i和接头部33j由于外周表面21b的应变而在轴向方向彼此离开地移动的方向上变形时，中间构件347更有可能在轴向方向上伸长。结果是，中间构件347能够以较高的灵敏度将外周表面21b的应变传递到芯片35。

第十一变型例的变体

图21A、图21B和图21C和图22是均示出了根据第十一变型例的中间构件347的孔h1的变体的说明图。如图21A所示，代替孔h1，孔h2可以被形成在中间构件347中。孔h2是在周向方向上比芯片35长的孔，并且在轴向方向上被形成在第二固定部360的内侧。通过这种构造，中间构件347能够由于外周表面21b的应变而在轴向方向上变形。因此，能够在防止由于热膨胀引起的错误检测的同时以较高的灵敏度将在轴向方向上的应变传递到芯片35。

如图21B所示，代替孔h1，孔h3可以被形成在中间构件347中。孔h3是在轴向方向上比芯片35长的孔，并且在周向方向上被形成在第二固定部360的内侧。通过这种构造，中间构件347能够由于外周表面21b的应变而在周向方向上变形。因此，能够在防止由于热膨胀引起的错误检测的同时以较高的灵敏度将在周向方向上的应变传递到芯片35。

如图21C所示，代替孔h1，多个孔h41、h42、h43和h44可以被形成在中间构件347中。孔h41是在轴向方向和周向方向上被形成在第二固定部360的内侧的孔。每一个孔h42是在轴向方向上与孔h41相邻的孔，并且在当在径向方向上观察时的平面图中该孔h42具有从芯片35在轴向方向上突出的区域。每一个孔h43是在周向方向上与孔h41相邻的孔，并且在当在径向方向上观察时的平面图中该孔h43具有从芯片35在周向方向上突出的区域。在当在径向方向上观察时的平面图中，每一个孔h44是被形成在不与芯片35重叠的位置处的孔。孔h41至h44中的每一个孔用作“吸收区域”，该“吸收区域”被构造成吸收由芯片35与中间构件347之间的热膨胀的差异导致的变形。

如图22所示，代替孔h1，凹口Ct1可以被形成在中间构件347中。凹口Ct1被形成为从中间构件347的第二表面347b朝向外周表面21b凹进。凹口Ct1可以被形成为从中间构件347的第一表面347a沿径向向外凹进(即，在离开外周表面21b的方向上凹进)。即，凹口Ct1被形成在第一表面347a或第二表面347b中。当中间构件347热膨胀时，凹口Ct1变形，使得凹部的深度减小，并且因此吸收由芯片35与中间构件347之间的热膨胀的差异导致的变形。即，凹口Ct1用作“吸收区域”。

孔h1、h2、h3和h41至h44以及凹口Ct1不仅能够吸收由芯片35与中间构件347之间的热膨胀的差异导致的中间构件347的变形，而且能够吸收由外环21与中间构件347之间的热膨胀的差异导致的中间构件347的变形。

其他

在上述实施例和变型例中的每一个中，已经描述了滚动轴承2或2a是径向接触球轴承的情况。然而，滚动轴承2或2a可以是轴向接触球轴承、角接触径向球轴承或角接触推力球轴承。在任何类型的滚动轴承的情况下，根据与上述实施例(径向接触球轴承)类似的方法来确定虚拟交点P3。

上文公开的实施例在所有方面均是示例性而非限制性的。即，本发明的滚动轴承装置不限于所示实施例，而是可以在本发明的范围内被实现为其他实施例。

Claims (10)

1.一种滚动轴承装置，其特征在于包括：

滚动轴承，所述滚动轴承包括外环(21)、内环(22)和多个滚动元件(23)，所述外环(21)具有内周表面(21a)，在所述内周表面(21a)上设置第一滚道表面，所述内环(22)具有外周表面(22b)，在所述外周表面(22b)上设置第二滚道表面，所述多个滚动元件(23)介于所述第一滚道表面与所述第二滚道表面之间；

应变传感器，所述应变传感器被构造成检测所述滚动轴承的应变；和

固定部，所述固定部被构造成将所述应变传感器固定到包括所述外环(21)的外周表面(21b)和所述内环(22)的内周表面(22a)中的至少一个的周表面，其中

所述固定部将所述应变传感器中的至少两个部位固定到所述周表面，使得所述应变传感器的检测区域和所述周表面不彼此固定，所述至少两个部位隔着所述检测区域彼此面对。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承装置，其特征在于：

所述应变传感器包括中间构件和应变仪；

所述中间构件的第一表面或侧表面与所述固定部接触，所述第一表面位于所述周表面侧；并且

所述应变仪被固定到所述中间构件的第二表面，所述第二表面位于与所述周表面相反的一侧。

3.根据权利要求2所述的滚动轴承装置，其特征在于所述应变传感器进一步包括第二固定部，所述第二固定部被构造成将所述应变仪中的至少两个部位固定到所述第二表面，使得所述应变仪的第二检测区域和所述第二表面不彼此固定，所述应变仪中的所述至少两个部位隔着所述第二检测区域彼此面对。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的滚动轴承装置，其特征在于：

所述固定部将所述应变传感器固定到所述周表面中的隔着虚拟交点彼此面对的至少两个部位，在所述虚拟交点处，所述周表面与虚拟线彼此相交，所述虚拟线经过第一点和第二点，在所述第一点处，所述多个滚动元件(23)中的一个滚动元件(23)接触所述第一滚道表面，在所述第二点处，所述多个滚动元件(23)中的所述一个滚动元件(23)接触所述第二滚道表面；并且

所述应变传感器不被固定到所述虚拟交点。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的滚动轴承装置，其特征在于：

所述固定部包括多个接头部，所述多个接头部被构造成将所述应变传感器与所述周表面彼此接合；

所述多个接头部中的每一个接头部具有在所述滚动轴承的周向方向和轴向方向中的一个方向上长且在所述滚动轴承的所述周向方向和所述轴向方向中的另一个方向上短的形状；

所述多个接头部中的至少两个接头部在所述另一个方向上彼此隔开且彼此平行地定位；并且

在彼此平行地定位的所述接头部之间的位置处，所述应变传感器不被固定到所述周表面。

6.根据权利要求5所述的滚动轴承装置，其特征在于：

所述应变传感器包括多个应变传感器；

所述固定部包括多个固定部，所述多个固定部将所述多个应变传感器分别固定到所述周表面；并且

所述多个应变传感器包括第一应变传感器(31a)和第二应变传感器(31b)，所述第一应变传感器(31a)通过每一个均具有在所述周向方向上长且在所述轴向方向上短的形状的所述接头部接合到所述周表面，所述第二应变传感器(31b)通过每一个均具有在所述轴向方向上长且在所述周向方向上短的形状的所述接头部接合到所述周表面。

7.根据权利要求3所述的滚动轴承装置，其特征在于：

所述中间构件包括两个分割构件(341、342)，所述两个分割构件(341、342)在包括所述滚动轴承的轴向方向和周向方向中的至少一个的方向上彼此隔开地定位；并且

所述第二固定部将所述应变仪固定到所述两个分割构件(341、342)中的每一个分割构件。

8.根据权利要求3所述的滚动轴承装置，其特征在于所述中间构件包括吸收区域，所述吸收区域被构造成吸收由于在所述应变仪或所述周表面与所述中间构件之间的热膨胀的差异而引起的所述中间构件的变形。

9.根据权利要求8所述的滚动轴承装置，其特征在于所述吸收区域是从所述第一表面延伸到所述第二表面的孔，或者是被设置在所述第一表面或所述第二表面中的凹口。

10.根据权利要求8或9所述的滚动轴承装置，其特征在于在当在所述滚动轴承的径向方向上观察所述应变传感器时得到的平面图中，所述吸收区域的至少一部分被设置在与所述第二检测区域重叠的位置处。

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