CN114207305A - 轴承装置和主轴装置 - Google Patents

Abstract

一种轴承装置(30)，包括：第一滚动轴承(32)，上述第一滚动轴承具有第一内圈(32a)、第一外圈(32b)和布置在第一内圈(32a)与第一外圈(32b)之间的第一滚动元件(32c)，并且对上述第一滚动轴承施加预载荷；非旋转构件(35)，上述非旋转构件布置在预载荷的路径上；以及附接于非旋转构件(34)的至少一个应变传感器(40)。第一内圈(32a)能够相对于第一外圈(32b)和非旋转构件(35)旋转。应变传感器(40)具有：输出与非旋转构件(35)的应变对应的信号(SG1)的检测单元(42)；以及输入有该信号(SG1)的处理单元(43)。处理单元(43)包括对信号(SG1)进行放大的放大单元(43a)。

Description

轴承装置和主轴装置

技术领域

本发明涉及一种轴承装置和主轴装置。

背景技术

专利文献1(日本专利公开第2003-120666号)描述了一种轴承装置。专利文献1中描述的轴承装置具有第一滚动轴承、第二滚动轴承、内圈间隔件、外圈间隔件和应变传感器。

对第一滚动轴承和第二滚动轴承施加预载荷。内圈间隔件布置在第一滚动轴承的内圈与第二滚动轴承的内圈之间。外圈间隔件布置在第一滚动轴承的外圈与第二滚动轴承的外圈之间。应变传感器附接于外圈间隔件。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利公开第2003-120666号

发明内容

技术问题

在专利文献1中描述的轴承装置中，在使用应变传感器对外圈间隔件的应变进行测量的同时，对施加于第一滚动轴承和第二滚动轴承的预载荷进行调节。因此，可以管理预载荷，并且可以对第一滚动轴承和第二滚动轴承施加适当的预载荷。

然而，在专利文献1中描述的轴承装置中，应变传感器的构造的细节并不清楚。其结果是，噪声可能与来自应变传感器的输出重叠，并且外圈间隔件中的应变的测量结果可能会受到噪声的影响。当应变的测量结果受到噪声影响时，可能无法准确地掌握施加于第一滚动轴承和第二滚动轴承的预载荷。

本发明是鉴于现有技术的如上所述的问题而作出的。更具体地，本发明提供了能够减少测量应变时的噪声影响的轴承装置和主轴装置。

解决技术问题所采用的技术手段

根据本发明的轴承装置包括：第一滚动轴承，上述第一滚动轴承具有第一内圈、第一外圈和布置在第一内圈与第一外圈之间的第一滚动元件，并且对上述第一滚动轴承施加预载荷；非旋转构件，上述非旋转构件布置在预载荷的路径上；以及附接于非旋转构件的至少一个应变传感器。第一内圈能够相对于第一外圈和非旋转构件旋转。应变传感器具有：输出与非旋转构件的应变对应的信号的检测单元；以及输入有该信号的处理单元。处理单元包括对信号进行放大的放大单元。

在如上所述的轴承装置中，处理单元还可以包括输出单元，上述输出单元基于在放大单元中放大的信号来计算应变。

在如上所述的轴承装置中，应变传感器还可以具有附接于非旋转构件的基板。检测单元和处理单元可以附接在基板上。

在如上所述的轴承装置中，应变传感器可以具有半导体集成电路，在该半导体集成电路中，检测单元和处理单元整体地形成。

如上所述的轴承装置还可以包括存储单元和运算单元。存储单元可以对指示应变与预载荷之间关系的信息进行存储。运算单元可以构造成基于应变和信息来计算预载荷。

如上所述的轴承装置还可以包括存储单元和运算单元。可以设置多个应变传感器。运算单元可以构造成基于来自各个应变传感器的应变来计算代表值。存储单元可以对指示代表值与预载荷之间的关系的信息进行存储。运算单元可以构造成基于代表值和信息来计算预载荷。

如上所述的轴承装置还可以包括诊断单元。诊断单元可以构造成对在运算单元中计算出的预载荷与预定阈值进行比较。

如上所述的轴承装置还可以包括第二滚动轴承，上述第二滚动轴承具有第二内圈、第二外圈和布置在第二内圈与第二外圈之间的第二滚动元件，并且对上述第二滚动轴承施加预载荷。第二内圈能够相对于第二外圈和非旋转构件旋转。非旋转构件可以是布置在第一外圈与第二外圈之间的外圈间隔件。

在如上所述的轴承装置中，外圈间隔件可以具有包括平坦部的外周面。应变传感器可以附接于平坦部。

在如上所述的轴承装置中，外圈间隔件可以具有内周面和外周面。可以在内周面中形成朝向外周面凹陷的凹槽。凹槽的底面可以是平坦面。应变传感器可以附接于平坦面。

根据本发明的主轴装置包括如上所述的轴承装置、由第一滚动轴承能旋转地支承的轴以及使该轴旋转的电动机。

发明效果

根据本发明的轴承装置和主轴装置，可以减少测量应变时的噪声影响。

附图说明

图1是主轴装置100的横剖视图。

图2是图1的II中的放大图。

图3是图2的III-III中的横剖视图。

图4是主轴装置100中的应变传感器40的示意结构图。

图5是主轴装置100中的应变传感器40的框图。

图6是示出了施加于轴承装置30的预载荷与应变信号SG4a至SG4d之间的关系的示意图。

图7是垂直于旋转中心轴线A的主轴装置110的横剖视图。

图8是主轴装置120中的应变传感器40的示意结构图。

具体实施方式

将参照附图对实施方式的细节进行描述。在以下附图中，相同或对应的部分将由相同的附图标记表示，不再重复冗余的描述。

(第一实施方式)

在下文中，将描述根据第一实施方式的主轴装置(以下称为“主轴装置100”)。

<主轴装置100的整体构造>

图1是主轴装置100的剖视图。图2是图1的II中的放大图。主轴装置100例如是用于机床的内置电动机式的主轴装置。如图1和图2所示，主轴装置100具有轴10、外筒20、轴承装置30、电动机50和轴承装置60。

<轴10的详细构造>

轴10具有第一端10a和第二端10b。第一端10a和第二端10b是沿轴10的旋转中心轴线A的方向上的端部。以下，沿旋转中心轴线A的方向将被称为“轴线方向”。第二端10b是与第一端10a相对的端部。诸如端铣刀这样的切削刀具附接于第一端10a。轴10具有外周面10c。轴10在外周面10c具有台阶部10d。台阶部10d处的轴10的外径大于台阶部10d的与第二端10b侧相邻的部分处的轴10的外径。台阶部10d位于第一端10a侧。

<外筒20的详细构造>

外筒20具有圆筒形状。外筒20沿轴线方向延伸。轴10容纳在外筒20内。外筒20在轴线方向上具有第一端20a和第二端20b。第一端20a是第一端10a侧的端部。第二端20b是与第一端20a相反的端部。外筒20具有内周面20c。

<轴承装置30的详细构造>

轴承装置30具有壳体31、滚动轴承32、滚动轴承33、内圈间隔件34、外圈间隔件35、盖构件36、螺母37、间隔件38和应变传感器40。

壳体31具有圆筒形状。壳体31在轴线方向上具有第一端31a和第二端31b。第一端31a是第一端10a侧的端部，第二端31b是与第一端31a相反的端部。壳体31具有内周面31c和外周面31d。壳体31布置成使得外周面31d与内周面20c接触。在外周面31d中形成有沟槽31da。沟槽31da和内周面20c限定出供制冷剂流过的流动路径。

滚动轴承32例如是角接触滚珠轴承。滚动轴承32以能绕旋转中心轴线A旋转的方式对轴10进行支承。滚动轴承32具有内圈32a、外圈32b、滚动元件32c和保持架32d。

内圈32a具有内周面32aa和外周面32ab。内圈32a附接于轴10。更具体地，内圈32a附接于轴10，使得内周面32aa与外周面10c接触。内圈32a布置在台阶部10d的第二端10b侧附近。随着轴10的旋转，内圈32a相对于外圈32b和外圈间隔件35相对地旋转。

外圈32b具有内周面32ba和外周面32bb。外圈32b附接于壳体31。更具体地，外圈32b附接于壳体31，使得外周面32bb与内周面31c接触。外圈32b布置成使得内周面32ba面向外周面31ab。

滚动元件32c布置在内圈32a与外圈32b之间。更具体地，滚动元件32c布置成与外周面32ab及内周面32ba接触。设置有多个滚动元件32c。

保持架32d布置在内圈32a与外圈32b之间。保持架32d被保持成使得周向方向上的滚动元件32c之间的间距处于固定范围内。周向方向是沿以旋转中心轴线A为中心的圆周的方向。

滚动轴承33例如是角接触滚珠轴承。滚动轴承33以能绕旋转中心轴线A旋转的方式支承轴10。滚动轴承33具有内圈33a、外圈33b、滚动元件33c和保持架33d。

内圈33a具有内周面33aa和外周面33ab。内圈33a附接于轴10。更具体地，内圈33a附接于轴10，使得内周面33aa与外周面10c接触。随着轴10的旋转，内圈33a相对于外圈33b和外圈间隔件35相对地旋转。

外圈33b具有内周面33ba和外周面33bb。外圈33b附接于壳体31。更具体地，外圈33b附接于壳体31，使得外周面32bb与内周面31c接触。外圈33b布置成使得内周面33ba面向外周面31ab。

滚动元件33c布置在内圈33a与外圈33b之间。更具体地，滚动元件33c布置成与外周面33ab及内周面33ba接触。设置有多个滚动元件33c。

保持架33d布置在内圈33a与外圈33b之间。保持架33d被保持成使得周向方向上的滚动元件33c之间的间距处于固定范围内。

滚动轴承32和滚动轴承33以背对背组合(DB组合)的方式放置。滚动轴承32和滚动轴承33可以以面对面组合(DF组合)的方式放置。

内圈间隔件34具有圆筒形状。内圈间隔件34沿轴线方向延伸。内圈间隔件34具有内周面34a和外周面34b。内圈间隔件34附接于轴10。更具体地，内圈间隔件34附接于轴10，使得内周面34a与外周面10c接触。内圈间隔件34在轴线方向上布置在内圈32a与内圈33a之间。

外圈间隔件35具有圆筒形状。外圈间隔件35沿轴线方向延伸。外圈间隔件35具有内周面35a和外周面35b。外圈间隔件35布置成使得内周面35a面向外周面34b，并且外周面35b面向内周面31c。外圈间隔件35在轴线方向上布置在外圈32b与外圈33b之间。

图3是图2的III-III中的剖视图。应当注意的是，图3中未示出外筒20和壳体31。如图3所示，外周面35b具有平坦部35ba。优选地，设置有多个平坦部35ba。在图3的示例中，平坦部35ba的数量是四个。然而，平坦部35ba的数量不限于此。例如，平坦部35ba的数量可以是两个。优选地，平坦部35ba沿周向方向以规则间隔形成。

如图1和图2所示，盖构件36具有第一部分36a和第二部分36b。盖构件36在第一部分36a处附接于壳体31。第二部分36b沿轴线方向从第一部分36a延伸以与外圈32b接触。

将螺母37螺合于外周面10c。螺母37位于与滚动轴承33相比更靠近第二端10b侧的位置。

间隔件38具有圆筒形状。间隔件38具有内周面38a和外周面38b。间隔件38附接于轴10。更具体地，间隔件38附接于轴10，使得内周面38a与外周面10c接触。外周面38b面向内周面31c。间隔件38在轴线方向上布置在内圈33a与螺母37之间。

通过朝向第一端10a侧移动螺母37，预载荷施加于内圈33a。通过朝向第一端10a侧移动螺母37，预载荷经由内圈33a和滚动元件33c施加于外圈33b。通过朝向第一端10a侧移动螺母37，预载荷经由内圈33a和内圈间隔件34施加于内圈32a。通过朝向第一端10a侧移动螺母37，预载荷经由内圈33a、滚动元件33c、外圈33b和外圈间隔件35施加于外圈32b。即，外圈间隔件35是布置在预载荷的路径上的非旋转构件。

<应变传感器40的详细构造>

应变传感器40附接于外圈间隔件35。更具体地，应变传感器40附接于平坦部35ba。优选地，设置有多个应变传感器40。优选地，应变传感器40的数量等于平坦部35ba的数量。

图4是主轴装置100中的应变传感器40的示意结构图。如图4所示，应变传感器40具有基板41、检测单元42和处理单元43。

基板41通过粘接等固定于平坦部35ba。优选地，基板41由具有基本上等于外圈间隔件35的热膨胀系数的材料制成。检测单元42和处理单元43附接于基板41。例如，使用引线(未示出)将检测单元42和处理单元43电连接。

例如，检测单元42是应变仪。优选地，检测单元42由具有小电阻温度系数(电阻值的变化与温度变化的比率)的材料制成，以避免因环境温度的变化而使检测单元的输出漂移。图5是主轴装置100中的应变传感器40的框图。如图5所示，检测单元42输出与外圈间隔件35的应变对应的电信号SG1。更具体地，检测单元42输出与外圈间隔件35的轴线方向上的应变对应的电信号SG1。

从检测单元42输出的电信号SG1被输入到处理单元43中。处理单元43具有放大单元43a和输出单元43b。放大单元43a对电信号SG1进行放大并输出放大信号SG2。放大单元43a例如是放大电路。输出单元43b构造成基于放大信号SG2来对外圈间隔件35的应变进行计算。更具体地，输出单元43b具有CPU(中央处理单元)和ADC(模数转换器)电路。输出单元43b将ADC电路中的放大信号SG2数字化以生成数字信号SG3，并且对CPU中的数字信号SG3执行信号处理，从而对外圈间隔件35的应变进行计算。应当注意的是，通过从放大信号SG2生成数字信号SG3，可以进一步减小噪声的影响。输出单元43b输出对外圈间隔件35的应变进行指示的应变信号SG4。

应变传感器40还可以具有温度传感器(未示出)，以校正环境温度的变化的影响。输出单元43b可以基于由温度传感器检测到的环境温度来校正计算出的应变值。

轴承装置30还可以具有存储单元44和运算单元45。存储单元44对指示外圈间隔件35中的应变与施加于轴承装置30的预载荷之间的关系的信息进行存储。该信息是表示外圈间隔件35中的应变与预先测量或分析的、施加于轴承装置30的预载荷之间的关系的关系表达式或表格。运算单元45基于应变信号SG4和存储在存储单元44中的信息来计算施加于轴承装置30的预载荷。

从包括在轴承装置30中的四个应变传感器40输出的四个应变信号SG4分别被称为应变信号SG4a、应变信号SG4b、应变信号SG4c和应变信号SG4d。运算单元45可以构造成基于应变信号SG4a至SG4d来对外圈间隔件35中的应变的代表值进行计算。

例如，外圈间隔件35中的应变的代表值是由应变信号SG4a至SG4d指示的应变值的平均值、由应变信号SG4a至SG4d指示的应变值的最大值、由应变信号SG4a至SG4d指示的应变值的最小值、由应变信号SG4a至SG4d指示的应变值的最大值与最小值之间的差值、或由应变信号SG4a至SG4d指示的应变值的合计值。

存储单元44可以对指示如上所述的代表值与施加于轴承装置30的预载荷之间的关系的信息进行存储。运算单元45可以基于如上所述的代表值和存储在存储单元44中的信息来对施加于轴承装置30的预载荷进行计算。为了抑制计算出的预载荷值的变化，运算单元45可以首先对应变信号SG4a至SG4d执行低通滤波，然后对施加于轴承装置30的预载荷进行计算，或是可以对计算出的预载荷执行低通滤波。

轴承装置30还可以具有诊断单元46。诊断单元46构造成对由运算单元45计算出的预载荷与预定阈值进行比较。当由运算单元45计算出的预载荷大于预定阈值时，诊断单元46可以输出对在滚动轴承32或滚动轴承33中发生的异常进行指示的信号。

存储单元44例如由安装在微控制器上的存储器电路构成，运算单元45和诊断单元46例如由安装在微控制器上的CPU构成。

假设应变信号SG4a和应变信号SG4c是来自位于相对于旋转中心轴线A彼此对称的位置处的应变传感器40的应变信号SG4，应变信号SG4b和应变信号SG4d是来自位于相对于旋转中心轴线A彼此对称的位置处的应变传感器40的应变信号SG4。运算单元45可以构造成基于应变信号SG4a和应变信号SG4c来对施加于外圈间隔件35的上下方向上的弯矩载荷进行计算，并且基于应变信号SG4b和应变信号SG4d来对施加于外圈间隔件35的左右方向上的弯矩载荷进行计算。因此，可以掌握施加于附接于第一端10a的切削刀具的载荷。

应变传感器40以外的传感器可以附接于外圈间隔件35。例如，热流传感器(未示出)可以附接于外圈间隔件35以面向内圈32a(内圈33a)。由于这允许对滚动轴承32和滚动轴承33的温度升高的早期检测，因此，通过考虑温度升高以及诊断单元46中的比较结果，可以更综合地确定滚动轴承32和滚动轴承33中的异常。

<电动机50的详细构造>

如图1所示，电动机50具有圆筒构件51、转子52和定子53。

圆筒构件51具有圆筒形状。圆筒构件51沿轴线方向延伸。圆筒构件51具有内周面51a和外周面51b。圆筒构件51附接于轴10。更具体地，圆筒构件51附接于轴10，使得内周面51a与外周面10c接触。圆筒构件51位于与螺母37相比更靠近第二端10b侧的位置。

转子52附接于外周面51b。定子53附接于内周面20c，以面向转子52。通过依次切换流过定子53的电流的方向，产生转子52的旋转力，并且通过旋转力使轴10绕旋转中心轴线A旋转。

<轴承装置60的详细构造>

轴承装置60具有端构件61、滚动轴承62、内圈保持构件63、定位构件64、定位构件65和螺母66。

端构件61附接于第二端20b。在端构件61中形成有通孔61a。通孔61a沿轴线方向贯穿端构件61。轴10被插入通孔61a中。

滚动轴承62例如是圆筒形的滚柱轴承。滚动轴承62以能绕旋转中心轴线A旋转的方式对轴10进行支承。滚动轴承62布置成使得其内圈与第二端10b侧的圆筒构件51的端部接触。滚动轴承62的内圈附接于轴10，滚动轴承62的外圈附接于通孔61a的内壁面。

内圈保持构件63在与滚动轴承62相比更靠近第二端10b的位置处附接于轴10。内圈保持构件63从第二端10b侧与滚动轴承62的内圈接触。定位构件64附接于端构件61。定位构件64从第二端10b侧与滚动轴承62的外圈接触。定位构件65附接于端构件61，以在轴线方向上将滚动轴承62的外圈夹持在定位构件64与定位构件65之间。滚动轴承62的外圈被夹持在定位构件64与定位构件65之间。随着轴10地伸展或收缩，滚动轴承62的内圈与轴10一体地在轴线方向上沿通孔61a滑动。

螺母66被螺合于外周面10c，以将内圈保持构件63夹持在螺母66与滚动轴承62的内圈之间。即，螺母66防止内圈保持构件63的脱离。

<轴承装置30的效果>

在轴承装置30中，具有检测单元42和处理单元43的应变传感器40附接于布置在预载荷的路径上的非旋转构件(外圈间隔件35)。即，在轴承装置30中，由于检测单元42和处理单元43两者均附接于同一构件，因此，在将检测单元42和处理单元43连接的引线上不太可能会发生噪声。此外，处理单元43具有放大单元43a，在该放大单元43a处，从检测单元42输出的电信号SG1被放大并成为放大信号SG2。当电信号SG1被放大并成为放大信号SG2时，不太可能受到噪声的影响。从这样的观点来看，在轴承装置30中，在对布置在预载荷的路径上的非旋转构件的应变进行测量时可能会受到噪声的影响。

在轴承装置30中，由于检测单元42和处理单元43附接于基板41，因此，可以在基板41内构造应变传感器40。由此，在轴承装置30中，应变传感器40的处理变得容易(其可操作性得到改善)。

在轴承装置30中，由于仅通过在外周面35b中形成平坦部35ba就可以确保用于放置应变传感器40的位置，因此，可以在不显著地改变外圈间隔件35的结构且不显著地降低外圈间隔件35的刚度的情况下，确保用于放置应变传感器40的位置。

图6是示出施加于轴承装置30的预载荷与应变信号SG4a至SG4d之间的关系的示意图。如图6所示，可能存在在外圈间隔件35中产生的应变因预载荷而沿周向方向不均匀的情况。在这种情况下，应变信号SG4a至SG4d的值发生变化。在轴承装置30中，运算单元45基于应变信号SG4a至SG4d来对外圈间隔件35中的应变的代表值进行计算，并且基于代表值和存储在存储单元44中的信息来对施加于外圈间隔件35的预载荷进行计算。由此，运算单元45可以更准确地计算施加于外圈间隔件35的预载荷。

例如，存在如下情况：当轴10高速地旋转时，滚动轴承32和滚动轴承33因过大负载而产生热量，或是造成滚动轴承32和滚动轴承33的损坏，预载荷因产生的热量所引起的热膨胀而变得过大，由此使得滚动轴承32和滚动轴承33被烧坏。由于轴承装置30具有诊断单元46，因此，诊断单元46对在运算单元45中计算出的预载荷与预定阈值进行比较，从而可以确定滚动轴承32和滚动轴承33中的异常。其结果是，可以采取适当的措施以防止滚动轴承被烧坏。

例如，当诊断单元46输出对在运算单元45中计算出的预载荷大于预定阈值进行指示的信号时，主轴装置100可以控制电动机50以减少轴10的旋转次数，并且可以控制用于使制冷剂循环的泵，以增加流过由沟槽31da和内周面20c限定出的流动路径的制冷剂的循环量。

(第二实施方式)

在下文中，将描述根据第二实施方式的主轴装置(以下称为“主轴装置110”)。在此，主要描述与主轴装置100不同的点，不再重复冗余的描述。

主轴装置110具有轴10、外筒20、轴承装置30、电动机50和轴承装置60。轴承装置30具有应变传感器40。主轴装置110在这些点上与主轴装置100相同。

然而，主轴装置110在外圈间隔件35的结构和应变传感器40的布置上不同于主轴装置100。

图7是垂直于旋转中心轴线A的主轴装置110的横剖视图。在图7中，未示出外筒20。如图7所示，外周面35b不具有平坦部35ba。在内周面35a中形成凹槽35aa。多个凹槽35aa可以沿周向方向以规则间隔形成。在凹槽35aa处，内周面35a朝向外周面35b凹陷。

凹槽35aa具有底面35ab。底面35ab是平坦面。传感器40附接于底面35ab。

在主轴装置110的轴承装置30中，由于仅通过在内周面35a中形成凹槽35aa就可以确保用于放置应变传感器40的位置，因此，可以在不显著地改变外圈间隔件35的结构且不显著地降低外圈间隔件35的刚度的情况下，确保用于放置应变传感器40的位置。

(第三实施方式)

在下文中，将描述根据第三实施方式的主轴装置(以下称为“主轴装置120”)。在此，主要描述与主轴装置100不同的点，不再重复冗余的描述。

主轴装置120具有轴10、外筒20、轴承装置30、电动机50和轴承装置60。轴承装置30具有应变传感器40。主轴装置120在这些点上与主轴装置100相同。

然而，主轴装置120在应变传感器40的结构上不同于主轴装置100。

图8是主轴装置120中的应变传感器40的示意结构图。如图8所示，应变传感器40具有半导体集成电路47。半导体集成电路47附接于基板41。在半导体集成电路47中，检测单元42和处理单元43整体地形成。即，在主轴装置120的应变传感器40中，检测单元42和处理单元43集成到一个芯片中以形成IC(集成电路)。

由于主轴装置120的应变传感器40具有半导体集成电路47，在该半导体集成电路47中检测单元42和处理单元43整体地形成，因此，应变传感器40可以小型化，并且可以更容易地安装在外圈间隔件35上。

尽管已经在上面描述了本发明的实施方式，但是也可以以各种方式修改如上所述的实施方式。此外，本发明的范围不限于如上所述的实施方式。本发明的范围由权利要求书的范围限定，并且旨在包括在与权利要求书的范围等效的范围和含义内的任何变型。

工业上的可利用性

如上所述的实施方式特别有利地应用于用于机床的轴承装置和主轴。

附图标记列表

10：轴；10a：第一端；10b：第二端；10c：外周面；10d：台阶部；20：外筒；20a：第一端；20b：第二端；20c：内周面；30：轴承装置；31：壳体；31a：第一端；31b：第二端；31c：内周面；31d：外周面；31da：沟槽；32：滚动轴承；32a：内圈；32aa：内周面；32ab：外周面；32b：外圈；32ba：内周面；32bb：外周面；32c：滚动元件；32d：保持架；33：滚动轴承；33a：内圈；33aa：内周面；33ab：外周面；33b：外圈；33ba：内周面；33bb：外周面；33c：滚动元件；33d：保持架；34：内圈间隔件；34a：内周面；34b：外周面；35：外圈间隔件；35a：内周面；35aa：凹槽；35ab：底面；35b：外周面；35ba：平坦部；36：盖构件；36a：第一部分；36b：第二部分；37：螺母；38：间隔件；38a：内周面；38b：外周面；40：应变传感器；41：基板；42：检测单元；43：处理单元；43a：放大单元；43b：输出单元；44：存储单元；45：运算单元；46：诊断单元；47：半导体集成电路；50：电动机；51：圆筒构件；51a：内周面；51b：外周面；52：转子；53：定子；61：端构件；61a：通孔；62：滚动轴承；63：内圈保持构件；64：定位构件；65：定位构件；66：螺母；100、110、120：主轴装置；A：旋转中心轴线；SG1：电信号；SG2：放大信号；SG3：数字信号；SG4b、SG4c、SG4a、SG4d、SG4：应变信号。

Claims (11)

1.一种轴承装置，包括：

第一滚动轴承，所述第一滚动轴承具有第一内圈、第一外圈和布置在所述第一内圈与所述第一外圈之间的第一滚动元件，并且对所述第一滚动轴承施加预载荷；

非旋转构件，所述非旋转构件布置在所述预载荷的路径上；以及

附接于所述非旋转构件的至少一个应变传感器，其中，

所述第一内圈能够相对于所述第一外圈和所述非旋转构件旋转，

所述应变传感器具有：输出与所述非旋转构件的应变对应的信号的检测单元；以及输入有所述信号的处理单元，

所述处理单元包括对所述信号进行放大的放大单元。

2.如权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述处理单元还包括输出单元，所述输出单元基于在所述放大单元中放大的所述信号来计算所述应变。

3.如权利要求1或2所述的轴承装置，其特征在于，

所述应变传感器还具有附接于所述非旋转构件的基板，

所述检测单元和所述处理单元附接在所述基板上。

4.如权利要求1至3中任一项所述的轴承装置，其特征在于，所述应变传感器具有半导体集成电路，在所述半导体集成电路中，所述检测单元和所述处理单元整体地形成。

5.如权利要求1至4中任一项所述的轴承装置，其特征在于，还包括：

存储单元；以及

运算单元，其中，

所述存储单元对指示所述应变与所述预载荷之间关系的信息进行存储，

所述运算单元构造成基于所述应变和所述信息来计算所述预载荷。

6.如权利要求1至4中任一项所述的轴承装置，其特征在于，还包括：

存储单元；以及

运算单元，其中，

设置有多个所述应变传感器，

所述运算单元构造成基于来自各个所述应变传感器的所述应变来计算代表值，

所述存储单元对指示所述代表值与所述预载荷之间的关系的信息进行存储，

所述运算单元构造成基于所述代表值和所述信息来计算所述预载荷。

7.如权利要求6所述的轴承装置，其特征在于，

所述轴承装置还包括诊断单元，

所述诊断单元构造成对在所述运算单元中计算出的所述预载荷与预定阈值进行比较。

8.如权利要求1至7中任一项所述的轴承装置，其特征在于，还包括第二滚动轴承，所述第二滚动轴承具有第二内圈、第二外圈和布置在所述第二内圈与所述第二外圈之间的第二滚动元件，并且对所述第二滚动轴承施加预载荷，

所述第二内圈能够相对于所述第二外圈和所述非旋转构件旋转，

所述非旋转构件是布置在所述第一外圈与所述第二外圈之间的外圈间隔件。

9.如权利要求8所述的轴承装置，其特征在于，

所述外圈间隔件具有包括平坦部的外周面，

所述应变传感器附接于所述平坦部。

10.如权利要求8所述的轴承装置，其特征在于，

所述内圈间隔件具有内周面和外周面，

在所述内周面中形成有朝向所述外周面凹陷的凹槽，

所述凹槽的底面是平坦面，

所述应变传感器附接于所述平坦面。

11.一种主轴装置，包括：

如权利要求1至10中任一项所述的轴承装置；

由所述第一滚动轴承能旋转地支承的轴；以及

使所述轴旋转的电动机。

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