CN114867998A - 轴承装置、主轴装置、轴承和间隔件 - Google Patents

轴承装置、主轴装置、轴承和间隔件 Download PDF

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小池孝志
福岛靖之
澁谷勇介
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Abstract

一种轴承装置(30)，包括：至少一个轴承(5)，上述轴承具有滚动元件和轨道表面以对主轴(4)进行支承；配置在对在滚动元件与轨道表面之间产生预压的按压力进行传递的路径上的构件(6或5ga)；以及至少一个载荷传感器元件(50)，上述载荷传感器元件固定于上述构件(6或5ga)以对按压力进行测量。至少一个载荷传感器元件(50)是包括电阻根据按压力而变化的薄膜图案(52)和对薄膜图案(52)进行绝缘保护的保护层(54)的芯片部件。

Description

轴承装置、主轴装置、轴承和间隔件
技术领域
本公开涉及一种轴承装置、主轴装置、轴承和间隔件，上述轴承装置包括对用于机床主轴等的轴承的预压进行检测的预压传感器。
背景技术
在机床等的主轴装置中，为了提高加工精度和效率，需要对轴承进行预压管理，因此，存在对轴承的预压(载荷)进行检测的需求。还存在在轴承中产生异常之前对异常的迹象进行检测，以防止轴承异常的需求。
在日本专利公开第2008-286219号(专利文献1)中，在间隔件被插设在沿轴向方向布置的多个滚动轴承之间的轴承装置中，间隔件的一部分由磁致伸缩材料制成，间隔件的除了磁致伸缩材料制成的部分之外的剩余部分的至少一部分由非磁性材料制成，根据磁致伸缩材料部分的磁特性的变化来对轴承的预压进行检测。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利特开第2008-286219号
发明内容
技术问题
在日本专利特开第2008-286219号(专利文献1)所公开的轴承装置中，磁致伸缩材料被夹持在通过将外圈间隔件一分为二而获得的一对间隔件之间。因此，结构是复杂的，需要在保持时将一对间隔件放入壳体中，以免分离，并且难以组装轴承装置。
此外，在使用磁致伸缩材料的预压检测中，除了磁致伸缩材料的选择之外，输出信号的温度漂移、滞后等的减少也是个问题。
本公开旨在解决上述问题，本公开的目的是提供一种轴承装置、主轴装置、轴承和间隔件，上述轴承装置包括以简单的构造对轴承的预压进行检测的预压传感器。
解决技术问题所采用的技术手段
本公开涉及一种轴承装置。该轴承装置包括：至少一个轴承，上述至少一个轴承包滚动元件和轨道表面以对轴进行支承；配置在对在滚动元件与轨道表面之间产生预压的按压力进行传递的路径上的构件；以及至少一个载荷传感器元件，上述至少一个载荷传感器元件固定于上述构件以对按压力进行测量。至少一个载荷传感器元件包括电阻根据按压力而变化的薄膜图案和对薄膜图案进行绝缘保护的保护层。
优选地，通过沿着轴的方向上的载荷来施加按压力。至少一个载荷传感器元件是在与沿着轴的方向相交的平面内的圆周上以相等的间隔布置的多个载荷传感器元件。
优选地，至少一个轴承是多个轴承。该构件是插入多个轴承中的两个轴承之间的非旋转侧的间隔件。至少一个载荷传感器元件固定于间隔件的端面，并且与两个轴承中的一个的固定圈抵接以传递按压力。
优选地，上述构件是上述至少一个轴承的固定圈，至少一个载荷传感器元件固定于固定圈的端面，并且与相邻配置于固定圈的间隔件的端面抵接，以传递按压力。
优选地，上述构件是通过将相邻配置于至少一个轴承的间隔件分为第一间隔件和第二间隔件而获得的第一间隔件。至少一个载荷传感器元件固定于第一间隔件的端面，并且与第二间隔件的端面抵接以传递按压力。
优选地，上述轴承装置还包括处理单元，上述处理单元相邻配置于至少一个载荷传感器元件，以对至少一个载荷传感器元件的输出进行处理。处理单元包括放大器，上述放大器检测并放大至少一个载荷传感器元件的电阻变化。
优选地，上述轴承装置还包括处理单元，上述处理单元配置于至少一个载荷传感器元件附近，以对至少一个载荷传感器元件的输出进行处理。上述至少一个载荷传感器元件是多个载荷传感器元件。处理单元包括多个放大器、运算单元和存储器，上述多个放大器对多个载荷传感器元件的输出进行处理。上述运算单元根据传感器输出代表值、预先存储在存储器中的载荷与传感器输出代表值之间的关系或是该关系的近似表达式来计算载荷，上述传感器输出代表值包括由多个放大器获得的输出值的加法值、平均值、最大值、最小值以及上述最大值与上述最小值之间的差值中的至少一个。
优选地，上述构件是通过将相邻配置于至少一个轴承的间隔件一分为二而获得的第一外圈间隔件和第二外圈间隔件中的一个。第一外圈间隔件和第二外圈间隔件对至少一个载荷传感器元件进行夹持。第一外圈间隔件和第二外圈间隔件通过螺钉紧固，并且通过螺钉的紧固力预先向至少一个载荷传感器元件施加按压力。
优选地，上述构件是通过将相邻配置于至少一个轴承的间隔件一分为二而获得的第一外圈间隔件和第二外圈间隔件中的一个。第一外圈间隔件和第二外圈间隔件对至少一个载荷传感器元件进行夹持。对第一外圈间隔件和第二外圈间隔件的至少一个载荷传感器元件进行夹持的夹持表面是没有突出部的平坦表面。
更优选地，上述轴承装置还包括配置在间隔件的第一外圈间隔件与第二外圈间隔件之间的油封构件。
优选地，上述构件是通过将相邻配置于至少一个轴承的间隔件一分为二而获得的第一间隔件和第二间隔件中的一个。第一间隔件和第二间隔件对至少一个载荷传感器元件进行夹持，对第二间隔件的位置进行限制的凸部形成在第一间隔件中，在第二间隔件中形成有装配于凸部的凹部。
在另一个方面中，本公开涉及一种包括根据上述的任一项的轴承装置的主轴装置。
在又一个方面中，本公开涉及一种轴承。上述轴承包括滚动元件、内圈、外圈和至少一个载荷传感器元件，上述载荷传感器元件配置在内圈和外圈的固定圈的端面上，以对在滚动元件与轨道表面之间产生预压的按压力进行测量。至少一个载荷传感器元件包括电阻根据按压力而变化的薄膜图案和对薄膜图案进行绝缘保护的保护层。
优选地，上述轴承还包括处理单元，上述处理单元对至少一个载荷传感器元件的输出进行处理。处理单元一体地安装于固定圈。
在又一个方面中，本公开涉及一种相邻配置于包括滚动元件和轨道表面的轴承的间隔件。该间隔件包括：对在滚动元件与轨道表面之间产生预压的按压力进行传递的构件；以及固定于上述构件以对上述按压力进行测量的至少一个载荷传感器元件。至少一个载荷传感器元件包括电阻根据按压力而变化的薄膜图案和对薄膜图案进行绝缘保护的保护层。
优选地，上述间隔件还包括处理单元，上述处理单元一体地安装于构件，以对至少一个载荷传感器元件的输出进行处理。
优选地，上述构件是通过将上述间隔件分为第一间隔件和第二间隔件而获得的第一间隔件。至少一个载荷传感器元件固定于第一间隔件的端面，并且与第二间隔件的端面抵接以传递按压力。
优选地，第一间隔件和第二间隔件对至少一个载荷传感器元件进行夹持。第一间隔件和第二间隔件由螺钉紧固。通过螺钉的紧固力预先向至少一个载荷传感器元件施加按压力。
更优选地，上述间隔件还包括配置在所第一间隔件与第二间隔件之间的油封构件。
更优选地，通过装配油封构件，在第一间隔件与第二间隔件的内径部侧形成能够使第一间隔件和第二间隔件对准的台阶部。
优选地，上述构件是通过将相邻配置于轴承的间隔件一分为二而获得的第一间隔件和第二间隔件中的一个。第一间隔件和第二间隔件对至少一个载荷传感器元件进行夹持，对第二间隔件的位置进行限制的凸部形成在第一间隔件中，在第二间隔件中形成有装配于凸部的凹部。
发明效果
根据本公开，可以实现包括以简单的构造对轴承的预压进行检测的预压传感器的轴承装置、主轴装置、轴承以及间隔件，并且可以容易地执行轴承的维护和管理。
附图说明
图1是示出根据实施方式的主轴装置的示意性构造的剖视图。
图2是图1中的左侧的主要部分的放大图。
图3是示出沿图2中的线III-III剖切的载荷传感器元件的第一布置示例的图。
图4是示出沿图2中的线III-III剖切的载荷传感器元件的第二布置示例的图。
图5是示出沿图3中的线X-X剖切的载荷传感器元件50的剖视图。
图6是示出图5中的载荷传感器元件50的前视图。
图7是示出薄膜图案的形状的变形的图。
图8是示出载荷传感器元件的结构的第一改进示例的图。
图9是示出载荷传感器元件的结构的第二改进示例的图。
图10是示出作为图9中的改进示例的载荷传感器元件的结构的第三改进示例的图。
图11是示出对载荷传感器元件的输出进行电处理的处理单元配置在外圈间隔件中的示例的图。
图12是示出对载荷传感器元件的电阻变化进行检测的放大器的构造的电路构造图。
图13是示出根据载荷传感器元件的输出来计算施加于轴承的预压(载荷)的构造的图。
图14是示出载荷传感器元件的安装位置固定于轴承的非旋转圈的端面的变形的图。
图15是示出将载荷传感器元件的固定位置改变后的变形的图。
图16是示出将用于固定载荷传感器元件的方法改变后的变形的侧视图。
图17是沿图16中的线XVII-XVII剖切的截面的向视图。
图18是示出作为图16中的改进示例的外圈间隔件的剖视图。
图19是示出作为图18中的改进示例的外圈间隔件的剖视图。
图20是示出作为图19中的改进示例的外圈间隔件的剖视图。
具体实施方式
参考附图，下面将描述本发明的实施方式。在以下附图中，相同或对应的部件用相同的附图标记表示，并且将省略重复描述。
图1是示出根据实施方式的主轴装置的示意性构造的剖视图。图2是图1中的左侧的主要部分的放大图。图2主要示出了轴承装置30。
例如，图1中的主轴装置1用作机床的内置电动机式主轴装置。在这种情况下，电动机40组装在用于机床主轴的主轴装置1所支承的主轴4的一端侧，并且诸如端铣刀(未图示)之类的切削工具连接到另一端侧。
参考图1和2，主轴装置1包括：轴承5a、5b；相邻配置于轴承5a、5b的间隔件6；电动机40；以及配置于电动机后方的轴承16。主轴4由设置在嵌入外筒2的内径部的壳体3中的多个轴承5a、5b能旋转地支承。轴承5a具有内圈5ia、外圈5ga、滚动元件Ta和保持件Rta。轴承5b包括内圈5ib、外圈5gb、滚动元件Tb和保持件Rtb。间隔件6包括内圈间隔件6i和外圈间隔件6g。
载荷传感器元件(压敏传感器元件)50通过粘接等固定于外圈间隔件6g的一个端面6ga。在通过粘接进行固定的情况下，期望使用具有优异的耐油性和耐热性的粘接剂。
在轴向方向上分开的轴承5a的内圈5ia和轴承5b的内圈5ib以过盈配合状态(压装状态)装配于主轴4。内圈间隔件6i配置在内圈5ia、5ib之间，外圈间隔件6g配置在外圈5ga、5gb之间。
轴承5a是在内圈5ia与外圈5ga之间配置有多个滚动元件Ta的滚动轴承。这些滚动元件Ta由保持件Rta隔开。轴承5b是在内圈5ib与外圈5gb之间配置有多个滚动元件Tb的滚动轴承。这些滚动元件Tb由保持件Rtb隔开。
轴承5a、5b是能利用轴向方向的力来施加预压的轴承，并且可以使用角形滚珠轴承、深沟槽滚珠轴承或锥形滚柱轴承等。角形滚珠轴承用作图2中的轴承装置30，并且两个轴承5a、5b安装在背面组合(DB组合)中。
在这种情况下，将以主轴4由三个轴承5a、5b、16支承的结构为例进行描述，并且可以使用主轴4由至少三个轴承进行支承的结构。
单列滚动轴承16是圆柱滚子轴承。作用于主轴装置1的径向载荷和轴向载荷由作为角形滚珠轴承的轴承5a、5b进行支承。作用于用于机床主轴的主轴装置1的径向载荷由单列轴承16(即，圆柱滚子轴承)进行支承。
冷却介质通道G形成在壳体3中。轴承5a、5b可以通过允许冷却介质在壳体3与外筒2之间流动而被冷却。
当润滑脂润滑轴承被用作轴承5a、5b时，不需要润滑油供给通道，当需要空气油等的润滑时，润滑油供给通道设置在外圈间隔件6g中。此时，未示出润滑油供油通道。
在组装时，首先，将轴承5a、间隔件6、轴承5b和间隔件9依次插入到主轴4中，并且通过拧紧螺母10来施加初始预压。然后，将附接有轴承5a、5b的主轴4插入到壳体3中，直到图2中的轴承5b的外圈5gb的右侧碰到壳体3中设置的台阶部3a。最后，前盖12推压左侧的轴承5a的外圈5ga，以将主轴4固定于壳体3。
在拧紧螺母10时，力通过间隔件9作用于轴承5b的内圈5ib的端面，内圈5ib被推向内圈间隔件6i。该力传递到内圈5ib、滚动元件Tb和外圈5gb，以在内圈5ib和外圈5gb的轨道表面与滚动元件Tb之间施加预压，并且从外圈5gb传递到外圈间隔件6g。按压力从右侧的外圈5gb作用于外圈间隔件6g，并且力也传递到载荷传感器元件50。
该力传递到轴承5a的外圈5ga、滚动元件Ta和内圈5ia，并且在左侧的轴承5a的内圈5ia及外圈5ga的轨道表面与滚动元件Ta之间施加预压。施加于轴承5a、5b的预压由例如外圈间隔件6g与内圈间隔件6i的宽度之间的尺寸差限制的移动量确定。
在图1的单列轴承16中，内圈16a通过装配到主轴4的外周的筒状构件15和内圈保持件19沿轴向方向进行定位。通过拧到主轴4的螺母20来防止内圈保持件19脱落。轴承16的外圈16b被夹持在固定于筒状构件15的定位构件21与固定于内圈保持件19的定位构件18之间，并且根据主轴4的膨胀和收缩，相对于端部构件17而与内圈16a一体地滑动。
对主轴4进行驱动的电动机40配置在被夹持于在主轴4与外筒2间形成的空间部22中的轴承5a、5b与单列轴承16之间的轴向方向的中间位置处。电动机40的转子14固定于装配到主轴4的外周的筒状构件15，电动机40的定子13固定于外筒2的内周部。
此处未说明用于对电动机40进行冷却的冷却介质通道。
对轴承5(5a、5b)的预压(载荷)进行测量的载荷传感器元件50安装于主轴装置1的预压路径。如图2所示，载荷传感器元件50通过粘接等固定于外圈间隔件6g的端面6ga，与轴承5a的外圈5ga的端面抵接，并且对施加于轴承5(5a、5b)的预压进行测量。
当在组装主轴装置1时观察载荷传感器元件50的输出时，可以检查是否预先设定了预压，并且可以减少组装步骤的数量。此外，当在机床的操作期间观察到载荷传感器元件50的输出时，可以知道因操作期间产生的热量而由热膨胀增加的预压量。当在操作期间观察到预压变化时，可以提前防止切削性能的下降和轴承5的烧结。
例如，载荷传感器元件50是包括根据电阻的变化来测量载荷(预压)的薄膜图案(薄膜电阻器)的压敏传感器，并且配置于供产生预压的按压力传递的路径。
图3是示出沿图2中的线III-III剖切的载荷传感器元件的第一布置示例的图。图4是示出沿图2中的线III-III剖切的载荷传感器元件的第二布置示例的图。在图3和图4中，省略了描述中不需要的部件。
图3示出了安装于外圈间隔件6g的端面6ga的载荷传感器元件50的布置示例。在这种情况下，载荷传感器元件50a、50b、50c、50d在外圈间隔件6g的周向方向上以90度的相等间隔布置。
在图4的示例中，载荷传感器元件50a、50b、50c在外圈间隔件6g的周向方向上以120度的相等间隔布置。
优选地，载荷传感器元件50的数量至少为3个，只要可以通过载荷传感器元件50以良好的平衡均匀地按压外圈5ga的端面即可。此外，优选地，载荷传感器元件50在大致相同的圆周上以相等的间隔布置。
参考图5和图6，下面将描述载荷传感器元件的结构。图5是示出沿图3中的线X-X剖切的载荷传感器元件50的剖视图。图6是示出图5中的载荷传感器元件50的前视图。
载荷传感器元件50包括：基板51，上述基板51具有绝缘特性；薄膜图案(薄膜电阻器)52，上述薄膜图案52配置在基板51上以随着表面压力的变化而改变电阻；电极53，上述电极53连接到薄膜图案52；以及保护层54，上述保护层54具有对薄膜图案52进行保护的绝缘特性。由于保护层54不形成在电极53上，因此，配线可以直接地连接到电极53。
例如，主要含有氧化锆(ZrO2)或氧化铝(Al2O3)的陶瓷材料被用于基板51。该陶瓷材料具有高刚性和高绝缘性，并且能够以高精度对基板51的表面平坦度进行加工，这是有利的。例如，从减小载荷传感器元件50的厚度和确保压缩方向上的强度的角度来看，基板51的厚度优选地大于或等于0.3mm且小于或等于5mm。
例如，薄膜图案52由镍铬(NiCr)或铬(Cr)基材料制成，并且通过气相沉积、溅射等形成。例如，薄膜图案的厚度小于或等于1μm。此外，保护层54由绝缘材料制成，并且例如通过溅射等形成氧化铝(Al2O3)或二氧化硅(SiO2)的薄膜。例如，保护层54的膜厚度约为2μm。
电极53的表面可以涂覆有诸如铜、银或金等材料，以便于与配线进行焊接。
形成有薄膜图案52的基板51的上表面可以被研磨以具有小于或等于1μm的平坦度。此外，优选地，基板51的上表面与下表面之间的平行度小于或等于1μm。
如上所述，通过粘接等将形成有薄膜图案52的载荷传感器元件50固定于外圈间隔件6g，从而与直接在外圈间隔件6g上形成薄膜图案相比更容易制造。
施加于外圈间隔件6g的载荷由与轴承5a的外圈5ga的端面抵接的载荷传感器元件50的接触面积分压。在上面描述的示例中，由于施加的载荷由与保护层54抵接的每个载荷传感器元件50的总面积分压，因此，当与保护层54的接触面积减小时，载荷检测的灵敏度增加。然而，考虑到载荷传感器元件50的每个材料的物理特性值来设定载荷传感器元件50的形状。在这种情况下，载荷传感器元件50的形状为矩形。然而，形状不限于此。
图7是示出薄膜图案的形状的变形的图。在图6的示例中，薄膜图案52呈U形，但也可以是如图7所示的连续的矩形图案，并且薄膜图案52的形状不限于此。当在基板51上形成连续的矩形图案时，压敏区域变宽，并且可以稳定地检测载荷。
图8是示出载荷传感器元件的结构的第一改进示例的图。在图5中，保护层54是由绝缘材料制成并通过气相沉积或溅射形成的薄膜，但是在图8的载荷传感器元件50A中，例如，由主要含有氧化锆(ZrO2)或氧化铝(Al2O3)的陶瓷材料制成的板材料被用作保护层54A。保护层54A被粘接并固定，以便通过由粘接剂制成的粘接层55对在基板51的表面上形成的薄膜图案52进行覆盖。例如，保护层54A的厚度约为0.3mm至约5mm，其与基板51的厚度相同。
当由绝缘材料制成的板材料被用作保护层54A时，与通过溅射等形成保护层54的膜相比，制造变得容易。此外，可以进一步增强薄膜图案52与外圈5ga之间的绝缘性，并且可以稳定地检测载荷。此外，由于通过粘接层55来对薄膜图案52进行按压，因此，粘接层55起到缓冲层的作用，并且可以均匀地对薄膜图案52进行按压，从而提高载荷检测精度。
图9是示出载荷传感器元件的结构的第二改进示例的图。在图5和图8中，绝缘材料被用作基板51。在图9的载荷传感器元件50B中，金属材料被用作基板51A，并且在基板51A的表面上形成有绝缘层58。例如，绝缘层58由绝缘材料制成，并且通过溅射等形成氧化铝(Al2O3)或二氧化硅(SiO2)的薄膜。例如，绝缘层58的厚度约为2μm。
与外圈间隔件6g相同的材料，例如轴承钢(SUJ2)被用作基板51A的金属材料。除了轴承钢之外，还使用碳钢(S45C等)。将这些金属材料切削成一定尺寸并经受热处理，然后对需要加工精度的表面进行研磨和磨削加工，从而被精加工以具有目标平坦度和表面粗糙度。例如，平坦度设定为小于或等于1μm，表面粗糙度设定为小于或等于Ra 0.1。
然后，在基板51A的一个表面上形成绝缘层58之后，与图5类似地，形成电阻因表面压力的变化而变化的薄膜图案(薄膜电阻器)52和连接到该薄膜图案52的电极53，并且进一步形成具有对薄膜图案52进行保护的绝缘特性的保护层54。由于保护层54未形成在电极53上，因此，配线可以直接地连接到电极53。
例如，通过溅射等形成氧化铝(Al2O3)或二氧化硅(SiO2)的薄膜作为保护层54。例如，薄膜厚度约为2μm。
当基板51A的材料是金属材料时，基板51A不会因载荷而开裂，并且可靠性得到提高。此外，通过在由小金属件制成的基板51A上形成薄膜图案52的制造比直接在外圈间隔件6g的端面上形成薄膜图案52的制造容易，并且可以抑制制造成本。
图10是示出作为图9中的改进示例的载荷传感器元件的结构的第三改进示例的图。在图9中，保护层54是由绝缘材料制成并通过气相沉积或溅射形成的薄膜，但是在图10的载荷传感器元件50C中，例如，由主要含有氧化锆(ZrO2)或氧化铝(Al2O3)的陶瓷材料制成的板材料被用作保护层54A。保护层54A被粘接并固定，以便通过由粘接剂制成的粘接层55对在基板51的表面上形成的薄膜图案52进行覆盖。例如，保护层54A的厚度约为0.3mm至约5mm，其与基板51的厚度相同。
当由绝缘材料制成的板材料被用作保护层54A时，与通过溅射等形成膜相比，制造变得容易。此外，可以进一步增强来自薄膜图案52的绝缘，并且可以稳定地检测载荷。此外，由于通过粘接层55来对薄膜图案52进行按压，因此，粘接层55起到缓冲层的作用，并且可以均匀地对薄膜图案52进行按压，从而提高载荷检测精度。
作为保护层54A，由绝缘材料制成的绝缘膜可以形成在由金属材料制成的板材料上，并且形成有绝缘膜的一侧可以面向薄膜图案52的一侧。在这种情况下，可以防止保护层54a的开裂。
图11是示出对载荷传感器元件的输出进行电处理的处理单元配置在外圈间隔件中的示例的图。在周向方向上以相等的间隔固定的载荷传感器元件50(50a、50b、50c、50d)和载荷传感器元件50的处理单元70固定于外圈间隔件6g的一个端面6ga。例如，处理单元70具有不与载荷传感器元件50干涉的形状，并且被制造成比载荷传感器元件50薄，以防止与外圈5ga接触。
载荷传感器元件50的输出通过配线71连接到处理单元70。对载荷传感器元件50(50a、50b、50c、50d)的电阻变化进行检测并放大的放大器72(72a、72b、72c、72d)安装在处理单元70上，并且处理单元70获得对应于电阻变化的输出值。此外，可以在处理单元70中配置运算单元73。运算单元73可以对多个载荷传感器元件50的电阻变化量进行处理，将电阻变化量转换为施加于外圈间隔件6g的载荷，并且将载荷输出到外部。
图12是示出对载荷传感器元件的电阻变化进行检测的放大器的构造的电路构造图。
图12中的放大器72包括差动放大器AMP以及连接到DC电源VSDC的电阻器R1～R3和载荷传感器元件50。电阻器R1～R3和载荷传感器元件50构成桥式电路。电阻器R1与电阻器R2串联连接在DC电源VSDC的正极与负极之间。载荷传感器元件50与电阻器R3串联连接在DC电源VSDC的正极与负极之间。差动放大器的一个输入节点连接到电阻器R1与电阻器R2之间的连接节点。差动放大器的另一个输入节点连接到载荷传感器元件50与电阻器R3之间的连接节点。
通过如图12所示的桥式电路构造，当载荷变化时，可以通过差动放大器AMP来检测载荷传感器元件50的电阻变化。
如图11所示，通过配置放大器72来在载荷传感器元件50附近执行电处理，从而可以降低电噪声。此外，可以减少要引出到外部的配线的数量，并且可以容易地组装轴承装置30和主轴装置1。
图13是示出根据载荷传感器元件的输出来计算施加于轴承的预压(载荷)的构造的图。在这种情况下，将描述使用四个载荷传感器元件的示例。
图13中的计算电路包括：运算单元73，上述运算单元73对载荷传感器元件50(50a、50b、50c、50d)的输出值(Sa、Sb、Sc、Sd)执行运算处理；以及存储器74，上述存储器74存储使用预先固定有载荷传感器元件50的外圈间隔件6g测量出的输出值与载荷之间的关系或是近似表达式。运算单元73根据传感器输出代表值和存储器74的数据来计算载荷。运算单元73和存储器74可以设置在轴承装置30的外部或处理单元70的内部。
施加于外圈间隔件6g的预压在周向方向上不均匀，并且还假设由于外圈间隔件6g、壳体3、前盖12、轴承5等的尺寸精度而产生取决于检测位置的输出值的差异。当主轴4旋转时，还假设因施加于主轴4的力矩载荷或是轴承5的滚动元件Ta、Tb的移动的影响而使周向载荷分布发生波动。
由于这个原因，除了载荷传感器元件50(50a、50b、50c、50d)的输出值的加法值或平均值之外，还将最大值、最小值、最大值与最小值之间的差值等设定为传感器输出代表值，并且计算预压(载荷)。
所得到的预压(载荷)的输出可以穿过低通滤波器，以减少因滚动元件Ta、Tb的经过或噪声而引起的输出波动。
在轴承装置30的组装期间，也可以在查看预压的同时对预压调节部件例如螺母10的紧固，或是前盖12的固定螺钉的安装进行调节。
此外，当轴承装置30安装在主轴装置1上以通过电动机40使主轴4高速地旋转时，假设轴承5因轴承5的损坏而产生热量，预压变得过大，并且轴承5烧毁。然而，当从载荷传感器元件50计算和监测预压时，可以采取避免措施，以免轴承5烧毁。
例如，当由载荷传感器元件50测量出的预压超过预先设定的参考值时，轴承5被确定为异常，并且采取诸如降低主轴4的旋转速度、增加冷却介质的循环量和降低加工载荷等措施来防止轴承5烧毁。
此外，由于载荷传感器元件50固定于位于产生预压的力的传递路径上的外圈间隔件6g，因此，在组装主轴装置1时，可以根据载荷传感器元件50的输出来掌握轴承5(5a、5b)的初始预压，并且可以在查看预压量的同时调节螺母10的紧固量。
运算单元73可以根据以180度彼此面对的载荷传感器元件50的输出之间的差值来计算施加于主轴4的力矩载荷。例如，在图11中的载荷传感器元件50(50a、50b、50c、50d)的布置中，可以根据载荷传感器元件50a、50b之间的差值来计算主轴4的竖直方向上的力矩载荷的大小和方向。也可以根据载荷传感器元件50c、50d之间的差值来计算主轴4的左右方向上的力矩载荷的大小和方向。即使在载荷传感器元件的数量不是四个时，也可以计算力矩载荷的大小和方向。
例如，当使用固定于主轴装置1的另一端侧的诸如端铣刀等切削工具来切削金属工件时，可以根据力矩载荷来掌握施加于切削工具的载荷和载荷方向。此外，还可以根据力矩载荷来检测切削工具与金属工件的碰撞。
为了在预压(载荷)增加的情况下提高异常诊断的可靠性，还可以通过进一步考虑诸如温度传感器、热通量传感器和加速度传感器之类的其他传感器的输出来综合判断。例如，当热通量传感器被固定于轴承5附近的非旋转构件(例如，外圈间隔件6g)并与旋转构件(例如，主轴4)相向配置时，可以早期地检测到因轴承5卡住而导致的温度上升的迹象。
图14是示出载荷传感器元件的安装位置固定于轴承的非旋转圈的端面的变形的图。
例如，载荷传感器元件50通过粘接等固定于轴承5a的外圈5ga的端面。当多个载荷传感器元件50固定时，期望使用结合夹具(未示出)等来固定载荷传感器元件，从而使得载荷传感器元件的高度变得均匀。即使在这种结构中，也可以在外圈5ga的端面上设置处理单元70。在这种情况下，处理单元70优选地与固定圈(外圈5ga)一体地安装。
载荷传感器元件50被固定于轴承5的端面，因此，可以紧凑地安装载荷检测单元。
图15是示出将载荷传感器元件的固定位置改变后的变形的图。在图15中，载荷传感器元件50固定于通过在轴向方向上将外圈间隔件6g一分为二而获得的一个外圈间隔件6g1的端面6g1a，并且另一个外圈间隔件6g2的端面6g2a与载荷传感器元件50抵接。
由于安装有载荷传感器元件50的侧视图与图3、图4或图11相同，因此，省略对其的描述。
固定有载荷传感器元件50的外圈间隔件6g1的端面6g1a和对载荷传感器元件50进行按压的外圈间隔件6g2的端面6g2a需要进行加工，以使这些端面6g1a、6g2a的平坦度、表面粗糙度和平行度小于或等于参考值，并且每个外圈间隔件6g1、6g2都可以高精度地加工。
在外圈间隔件6g2的端面6g2a中，可以设置凸面(未示出)，以使凸面与载荷传感器元件50彼此抵接。此外，在外圈间隔件6g1的端面6g1a中，可以设置凸面(未示出)，并且载荷传感器元件50可以固定于凸面。
此外，被一分为二的外圈间隔件6g1、6g2可以通过销(未示出)对准，以便不被分离。
在这种情况下，可以减少要求加工精度的区域，以便在方便加工的同时缩短加工时间。
替代地，可以在载荷传感器元件50与外圈间隔件6g2的端面6g2a之间插入中间层(缓冲层)(未示出)，以对载荷传感器元件50进行按压。
例如，刚性(纵向弹性模量)低于树脂材料(例如氟基树脂)等外圈间隔件6g的材料的金属材料(例如铝、铜或金属合金)的涂层薄膜可以用作中间层的材料。
由于隔着刚性比外圈间隔件6g低的中间层进行按压，中间层发生变形，从而可以均匀且稳定地对载荷传感器元件50进行按压。
此外，通过隔着中间层对载荷传感器元件50进行按压的构造，与不使用中间层的情况相比，可以降低外圈间隔件6g的端面的加工精度(表面粗糙度、平坦度等)，并且便于加工。
载荷传感器元件50和处理单元70或处理单元70的一部分可以一体地安装。
图16是示出将用于固定载荷传感器元件的方法改变后的变形的侧视图。图17是沿图16中的线XVII-XVII剖切的截面的向视图。
载荷传感器元件50配置在被一分为二的外圈间隔件6g1、6g2之间，并且通过用螺钉B对外圈间隔件6g1、6g2进行紧固，来将预压施加于载荷传感器元件50。尽管可以在并未在外圈间隔件6g1、6g2和载荷传感器元件50的接触面上涂覆粘接剂的情况下对载荷传感器元件50进行固定，但是也可以组合使用粘接剂。
与载荷传感器元件50抵接的外圈间隔件6g1、6g2的端面6g1a、6g2a具有如下的结构：在端面6g1a、6g2a上没有设置突出部，以便通过平面磨削容易地获得表面精度，从而可以以高精度的表面粗糙度和平坦度执行加工。
当设置在外圈间隔件6g的外径面上时，平面化部6gb可以用作载荷传感器元件50的布置位置的标记。
当对载荷传感器元件50施加预压时，载荷传感器元件50的输出中的死区被消除，并且可以预期滞后的减小和线性的改善。
图18是示出作为图16中的改进示例的外圈间隔件的剖视图。
当使用空气-油润滑的轴承5时，在外圈间隔件6g中加工有空气-油喷嘴，空气-油从喷嘴朝向轴承5喷射。油封构件6gh可以配置在外圈间隔件6g1、6g2之间，使得空气-油不会从被分割的外圈间隔件6g中间的间隙泄漏到配线71一侧。油封构件6gh可以由金属材料制成。然而，优选地，油封构件6gh由树脂材料制成，以便能够在外圈间隔件6g1、6g2处被按压和变形，从而防止形成间隙。
当载荷传感器元件50夹持在被一分为二的外圈间隔件6g1、6g2之间并用螺钉B紧固时，在难以对准外圈间隔件6g1、6g2时，优选地使用夹具(未示出)。例如，当外圈间隔件6g被插入到圆筒状的夹具内径部以进行组装时，定心是容易的。
图19是示出作为图18中的改进示例的外圈间隔件的剖视图。
如图19所示，在外圈间隔件6g1、6g2的内径部中设置有台阶部6g1m、6g2m，并且以装配到台阶部中的方式配置有油封构件6gk。
油封构件6gk能够实现外圈间隔件6g1、6g2的对准，从而可以省略夹具。
图20是示出作为图19中的改进示例的外圈间隔件的剖视图。
如图20所示，在外圈间隔件6g1的内径侧设置有凸缘6g1n，在另一个外圈间隔件6g2的内径面设置有供凸缘6g1n装配的台阶部6g2n，并且凸缘6g1n和台阶部6g2n被装配。因此，可以执行外圈间隔件6g1、6g2的对准。此外，可以防止空气-油的泄漏，从而具有密封功能。
在这种结构中，不需要油封构件，可以减少部件数量，并且提高组装性。
如上述实施方式中所描述的那样，在本实施方式的轴承装置中，载荷传感器元件50(压敏传感器元件)被配置在位于将预压(载荷)施加于轴承的载荷路径的外圈间隔件6g或轴承5的端面。形成有能够测量载荷的薄膜电阻器的载荷传感器元件50(压敏传感器元件)通过粘接等在外圈间隔件6g的周向方向上固定，并且载荷传感器元件50具有通过与载荷传感器元件50抵接的构件进行按压的结构。因此，与检测载荷的薄膜传感器直接地形成在诸如外圈间隔件的金属部件上的情况相比，可以简化制造。
(总结)
最后，将再次参考附图来总结上述实施方式。
本公开涉及一种轴承装置30。轴承装置30包括：至少一个轴承5，上述轴承5具有滚动元件和轨道表面以对主轴4进行支承；配置在供在滚动元件与轨道表面之间产生预压的按压力传递的路径上的构件(6或5ga)；以及至少一个载荷传感器元件50，上述载荷传感器元件50固定于上述构件(6或5ga)以便能够测量按压力。至少一个载荷传感器元件50是包括电阻根据按压力而变化的薄膜图案52和对薄膜图案52进行绝缘保护的保护层54的芯片部件。
载荷传感器元件50的尺寸较小，并且可以一次稳定地制造多个载荷传感器元件50。因此，与检测载荷的薄膜传感器直接地形成在诸如外圈间隔件的金属部件上的情况相比，可以简化制造。因此，可以预期可靠性的提高和制造成本的降低。
优选地，通过沿着主轴4的方向上的载荷来施加按压力。如图3或图4所示，至少一个载荷传感器元件50是在与沿着主轴4的方向相交的平面内的相同圆周上以相等间隔布置的多个载荷传感器元件50a、50b、50c、50d。
如上所述，多个载荷传感器元件50a、50b、50c、50d分散地布置，使得芯片部件容易被用作载荷传感器元件。
更优选地，轴承装置还包括运算单元73，上述运算单元73使用多个载荷传感器元件50a～50d的输出来计算与主轴4正交的方向上的力矩载荷的大小和方向。
例如，在使用诸如端铣刀等切削工具来对工件进行加工的期间，可以通过这种构造来掌握施加于切削工具的载荷的大小和方向。
优选地，如图1和图2所示，至少一个轴承5是多个轴承5a、5b。供载荷传感器元件50固定的构件是插入多个轴承中的两个轴承5a、5b之间的非旋转侧的外圈间隔件6g。至少一个载荷传感器元件50固定于间隔件的端面6ga，并且与两个轴承5a、5b中的一个的固定圈(外圈5ga)抵接以传递按压力。
间隔件配置在多个轴承之间的结构对于主轴装置而言是常见的。因此，本实施方式的轴承装置容易应用于主轴装置。
优选地，如图14所示，载荷传感器元件50所固定的构件是至少一个轴承的固定圈(外圈5ga)。至少一个载荷传感器元件50固定于固定圈(外圈5ga)的端面，并且与相邻配置于固定圈(外圈5ga)的间隔件6的端面抵接以传递按压力。
通过这种方式，载荷传感器元件可以固定于轴承侧，而不是固定于间隔件。载荷传感器元件50被固定于轴承5的端面，因此，可以紧凑地安装载荷检测单元。
优选地，载荷传感器元件50所固定的构件是通过将相邻配置于至少一个轴承的间隔件6分为第一间隔件6g1和第二间隔件6g2而获得的第一间隔件6g1。至少一个载荷传感器元件50固定于第一间隔件6g1的端面，并且与第二间隔件6g2的端面抵接以传递按压力。
如上所述，当间隔件被一分为二以将载荷传感器元件50夹持在两者之间时，可以在制造阶段将载荷传感器元件50设置在间隔件中的同时携带间隔件。
优选地，如图11所示，轴承装置30还包括处理单元70，上述处理单元70配置于至少一个载荷传感器元件50附近，以对至少一个载荷传感器元件50的72输出进行处理。处理单元70包括放大器72，上述放大器72检测并放大至少一个载荷传感器元件50的电阻变化。
优选地，轴承装置30还包括处理单元70，上述处理单元70配置于至少一个载荷传感器元件附近，以对至少一个载荷传感器元件50的输出进行处理。如图13所示，至少一个载荷传感器元件50是多个载荷传感器元件50a～50d。处理单元70包括多个放大器72a～72d、运算单元73和存储器74，上述多个放大器72a～72d对多个载荷传感器元件50a～50d的输出进行处理。运算单元73根据传感器输出代表值、预先存储在存储器74中的载荷与传感器输出代表值之间的关系或是该关系的近似表达式来计算载荷，上述传感器输出代表值具有由多个放大器72a～72d获得的输出值的加法值、平均值、最大值、最小值以及最大值与最小值之间的差值中的至少一个。
优选地，如图16和图17所示，载荷传感器元件50所固定的构件是将相邻配置于至少一个轴承的间隔件一分为二而获得的第一外圈间隔件6g1和第二外圈间隔件6g2中的任一个。第一外圈间隔件6g1和第二外圈间隔件6g2对至少一个载荷传感器元件50进行夹持。第一外圈间隔件6g1和第二外圈间隔件6g2通过螺钉B紧固，并且通过螺钉B的紧固力预先向至少一个载荷传感器元件50施加按压力。
当对载荷传感器元件50施加预压时，载荷传感器元件50的输出中的死区被消除，并且可以预期滞后的减小和线性的改善。
优选地，如图16和图17所示，载荷传感器元件50所固定的构件是将相邻配置于至少一个轴承的间隔件一分为二而获得的第一外圈间隔件6g1和第二外圈间隔件6g2中的任一个。第一外圈间隔件6g1和第二外圈间隔件6g2对至少一个载荷传感器元件50进行夹持。对第一外圈间隔件6g1和第二外圈间隔件6g2的至少一个载荷传感器元件50进行夹持的夹持表面，即端面6g1a、6g2a是没有突出部的平坦表面。
由于端面是如上所述的没有突出部的平坦表面，因此，可以通过平面磨削容易地获得表面精度，并且可以对载荷传感器元件50的安装表面和抵接表面执行表面粗糙度的精度和平面度的精度较高的加工。
更优选地，如图18和图19所示，轴承装置30还包括配置在间隔件的第一外圈间隔件6g1与第二外圈间隔件6g2之间的油封构件6gh、6gk。
优选地，如图20所示，载荷传感器元件50所固定的构件是将相邻配置于至少一个轴承的间隔件一分为二而获得的第一间隔件6g1和第二间隔件6g2中的任一个。第一间隔件6g1和第二间隔件6g2对至少一个载荷传感器元件50进行夹持。对第二间隔件6g2的位置进行限制的凸部即凸缘6g1n形成在第一间隔件6g1中。凸缘6g1n装配在第二间隔件6g2的凹部即台阶部6g2n中，以对第二间隔件6g2的位置进行调节。
因此，可以执行外圈间隔件6g1、6g2的对准。此外，可以防止空气-油的泄漏，从而具有密封功能。在这种结构中，不需要油封构件，可以减少部件数量，并且提高组装性。
在另一个方面中，本公开涉及一种包括上述的任一项所述的轴承装置30的主轴装置1。
在又一个方面中，本公开涉及一种轴承5a。如图14所示，轴承5a包括滚动元件Ta、内圈5ia、外圈5ga和至少一个载荷传感器元件50，上述载荷传感器元件50配置在内圈5ia和外圈5ga的固定圈(外圈5ga)的端面上，以便能够对在滚动元件Ta与固定圈的轨道表面之间产生预压的按压力进行测量。如图6等所示，至少一个载荷传感器元件50是包括电阻根据按压力而变化的薄膜图案52和对薄膜图案52进行绝缘保护的保护层54的芯片部件。
优选地，轴承5a还包括处理单元70，上述处理单元70对至少一个载荷传感器元件的输出进行处理。处理单元70一体地安装于固定圈(外圈5ga)。
在又一个方面中，本公开涉及一种相邻配置于包括滚动元件和轨道表面的轴承5的间隔件6。间隔件6包括：外圈间隔件6g，所述外圈间隔件6g是对在滚动元件与轨道表面之间产生预压的按压力进行传递的构件；以及至少一个载荷传感器元件50，所述至少一个载荷传感器元件50固定于外圈间隔件6g以便能够测量上述按压力。如图5至图10所示，至少一个载荷传感器元件50是包括电阻根据按压力而变化的薄膜图案52和对薄膜图案52进行绝缘保护的保护层54的芯片部件。
优选地，如图11所示，间隔件6还包括一体地安装于对产生预压的按压力进行传递的上述构件的处理单元70，以对至少一个载荷传感器元件50的输出进行处理。
优选地，如图15所示，载荷传感器元件50所固定的构件是通过将外圈间隔件6g分为第一间隔件6g1和第二间隔件6g2而获得的第一间隔件6g1。至少一个载荷传感器元件50固定于第一间隔件6g1的端面6g1a，并且与第二间隔件6g2的端面6g2a抵接以传递按压力。
优选地，如图16和图17所示，第一间隔件6g1和第二间隔件6g2对至少一个载荷传感器元件50进行夹持。第一间隔件6g1和第二间隔件6g2由螺钉B紧固。通过螺钉B的紧固力预先向至少一个载荷传感器元件50施加按压力。
更优选地，如图18和图19所示，外圈间隔件6g还包括配置在第一间隔件6g1与第二间隔件6g2之间的油封构件6gh、6gk。
更优选地，如图19所示，通过装配油封构件6gk，在第一间隔件6g1与第二间隔件6g2的内径部侧形成能够使第一间隔件6g1和第二间隔件6g2对准的台阶部。
通过这种构造，外圈间隔件6g1、6g2可以通过油封构件6gk对准，并且可以省略用于对外圈间隔件6g1、6g2进行对准的夹具。
应当理解的是，所公开的实施方式是在所有方面都是示例性和非限制性的。本发明的范围不是通过对实施方式的描述来限定的，而是由权利要求限定，并且意图在本发明中包括落入与权利要求等同的含义和范围内的所有修改。
附图标记列表
1：主轴装置；2：外筒；3：壳体；3a、6g2n：台阶部；4：主轴；5、5a、5b、16：轴承；5ga、5gb、16b：外圈；5ia、5ib、16a：内圈；6、9：间隔件；6g、6g1、6g2：外圈间隔件；6g1a、6g2a、6ga：端面；6g1m、6g2m：台阶部；6g1n：凸缘；6gb：平面化部；6gh、6gk：油封构件；6i：内圈间隔件；10、20：螺母；12：前盖；13：定子；14：转子；15：筒状构件；17：端部构件；18、21：定位构件；19：内圈保持件；22：空间部；27、73：运算单元；28、74：存储器；30：轴承装置；40：电动机；50、50A、50B、50a、50b、50c、50d：载荷传感器元件；51、51A：基板；52：薄膜图案；53：电极；54、54A：保护层；55：粘接层；58：绝缘层；70：处理单元；71：配线；72、72a、72d：放大器；AMP：差动放大器；B：螺钉；G：冷却介质通道；R1、R2、R3：电阻器；Rta、Rtb：保持件；Ta、Tb：滚动元件；VSDC：电源。

Claims (15)

1.一种轴承装置，包括：
至少一个轴承，所述至少一个轴承具有滚动元件和轨道表面以对轴进行支承；
配置在对在所述滚动元件与所述轨道表面之间产生预压的按压力进行传递的路径上的构件；以及
至少一个载荷传感器元件，所述至少一个载荷传感器元件固定于所述构件以对所述按压力进行测量，其中，
所述至少一个载荷传感器元件包括电阻根据按压力而变化的薄膜图案和对所述薄膜图案进行绝缘保护的保护层。
2.如权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，
通过沿着所述轴的方向上的载荷来施加所述按压力，
所述至少一个载荷传感器元件是在与沿着所述轴的方向相交的平面内的圆周上以相等的间隔布置的多个载荷传感器元件。
3.如权利要求2所述的轴承装置，其特征在于，所述轴承装置还包括运算单元，所述运算单元使用所述多个载荷传感器元件的输出来计算与所述轴正交的方向上的力矩载荷的大小和方向。
4.如权利要求1或2所述的轴承装置，其特征在于，
所述至少一个轴承是多个轴承，
所述构件是插入所述多个轴承中的两个轴承之间的非旋转侧的间隔件，
所述至少一个载荷传感器元件固定于所述间隔件的端面，并且与所述两个轴承中的一个的固定圈抵接以传递所述按压力。
5.如权利要求1或2所述的轴承装置，其特征在于，
所述构件是所述至少一个轴承的固定圈，
所述至少一个载荷传感器元件固定于所述固定圈的端面，并且与相邻配置于所述固定圈的间隔件的端面抵接以传递所述按压力。
6.如权利要求1或2所述的轴承装置，其特征在于，
所述构件是通过将相邻配置于所述至少一个轴承的间隔件分为第一间隔件和第二间隔件而获得的所述第一间隔件，
所述至少一个载荷传感器元件固定于所述第一间隔件的端面，并且与所述第二间隔件的端面抵接以传递所述按压力。
7.如权利要求1或2所述的轴承装置，其特征在于，所述轴承装置还包括处理单元，所述处理单元配置于所述至少一个载荷传感器元件附近，以对所述至少一个载荷传感器元件的输出进行处理，
所述处理单元包括放大器，所述放大器检测并放大所述至少一个载荷传感器元件的电阻变化。
8.如权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述轴承装置还包括处理单元，所述处理单元配置于所述至少一个载荷传感器元件附近，以对所述至少一个载荷传感器元件的输出进行处理，其中，
所述至少一个载荷传感器元件是多个载荷传感器元件，
所述处理单元包括：
多个放大器，所述多个放大器对所述多个载荷传感器元件的输出进行处理；
运算单元；以及
存储器，
所述运算单元根据传感器输出代表值、预先存储在所述存储器中的载荷与所述传感器输出代表值之间的关系或是所述关系的近似表达式来计算载荷，所述传感器输出代表值包括由所述多个放大器获得的输出值的加法值、平均值、最大值、最小值以及所述最大值与所述最小值之间的差值中的至少一个。
9.如权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，
所述构件是通过将相邻配置于所述至少一个轴承的间隔件一分为二而获得的第一外圈间隔件和第二外圈间隔件中的一个，
所述第一外圈间隔件和所述第二外圈间隔件对所述至少一个载荷传感器元件进行夹持，
所述第一外圈间隔件和所述第二外圈间隔件由螺钉紧固，
通过所述螺钉的紧固力预先向所述至少一个载荷传感器元件施加按压力。
10.如权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，
所述构件是通过将相邻配置于所述至少一个轴承的间隔件一分为二而获得的第一间隔件和第二间隔件中的一个，
所述第一间隔件和所述第二间隔件对所述至少一个载荷传感器元件进行夹持，
对所述第二间隔件的位置进行限制的凸部形成在所述第一间隔件中。
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。
12.一种轴承，所述轴承包括：
滚动元件；
内圈；
外圈；以及
至少一个载荷传感器元件，所述至少一个载荷传感器元件配置在所述内圈和所述外圈的固定圈的端面上，以对在所述滚动元件与所述固定圈的轨道表面之间产生预压的按压力进行测量，其中，
所述至少一个载荷传感器元件包括电阻根据按压力而变化的薄膜图案和对所述薄膜图案进行绝缘保护的保护层。
13.如权利要求12所述的轴承，其特征在于，所述轴承还包括处理单元，所述处理单元对所述至少一个载荷传感器元件的输出进行处理，其中，
所述处理单元一体地安装于所述固定圈。
14.一种间隔件，所述间隔件相邻配置于包括滚动元件和轨道表面的轴承，所述间隔件包括：
对在所述滚动元件与所述轨道表面之间产生预压的按压力进行传递的构件；以及
至少一个载荷传感器元件，所述至少一个载荷传感器元件固定于所述构件以对所述按压力进行测量，其中，
所述至少一个载荷传感器元件包括电阻根据按压力而变化的薄膜图案和对所述薄膜图案进行绝缘保护的保护层。
15.如权利要求14所述的间隔件，其特征在于，所述间隔件还包括处理单元，所述处理单元一体地安装于所述构件，以对所述至少一个载荷传感器元件的输出进行处理。
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