CN117545935A - 滚动轴承 - Google Patents
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Abstract
本滚动轴承,具有:具有给定的旋转轴的外圈;在所述外圈的内周侧与所述外圈同轴状配置的内圈;设置在所述外圈与所述内圈之间的多个滚动体;以及,检测所述外圈或所述内圈的应变的应变计,所述应变计具有配置在所述外圈的外周面上或所述内圈的内周面上的3个以上的检测元件,3个以上的所述检测元件,包括在所述外圈或所述内圈的周向的位置以及所述旋转轴方向的位置不同的至少2个检测元件。
Description
技术领域
本发明涉及一种滚动轴承。
背景技术
公知一种滚动轴承,具备:在内周侧具有轨道面的外圈、在外周侧具有轨道面的内圈、夹在外圈的轨道面和内圈的轨道面之间的滚动体、以及能够贴附在外圈或内圈的表面上的应变计。该滚动轴承具有沿外圈的轴向贴附的两个应变计(例如,参照专利文献1)。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2005-249594号公报
发明内容
【发明所要解决的课题】
然而,现有的滚动轴承不能检测旋转时的滚动体的轨迹。
本发明正是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够检测旋转时的滚动体的轨迹的滚动轴承。
【解决课题的手段】
本滚动轴承,具有:具有给定的旋转轴的外圈;在所述外圈的内周侧与所述外圈同轴状配置的内圈;设置在所述外圈与所述内圈之间的多个滚动体;以及,检测所述外圈或所述内圈的应变的应变计,所述应变计具有配置在所述外圈的外周面上或所述内圈的内周面上的3个以上的检测元件,3个以上的所述检测元件,包括在所述外圈或所述内圈的周向的位置以及所述旋转轴方向的位置不同的至少2个检测元件。
【发明的效果】
根据公开的技术,可以提供一种能够检测转动时滚动体的轨迹的滚动轴承。
附图说明
图1是例示根据第1实施方式的滚动轴承的立体图。
图2是例示根据第1实施方式的滚动轴承的图。
图3是图1中的应变计附近的放大图。
图4是说明滚动体的轨迹的检测的图(之一)。
图5是说明滚动体的轨迹的检测的图(之二)。
图6是说明滚动体的轨迹的检测的图(之三)。
图7是根据第1实施方式的应变计的一个电阻体附近的俯视图。
图8是根据第1实施方式的应变计的一个电阻体附近的截面图。
图9是根据第1实施方式的变形例1的应变计附近的放大图。
图10是根据第1实施方式的变形例2的应变计附近的放大图(之一)。
图11是根据第1实施方式的变形例2的应变计附近的放大图(之二)。
图12是根据第1实施方式的变形例2的应变计附近的放大图(之三)。
图13是表示根据第2实施方式的应变计所包含的检测元件的一例的俯视图及截面图。
图14是表示根据第3实施方式的应变计中包含的检测元件的一例的立体图、俯视图以及截面图。
图15是表示根据第3实施方式的应变计所包含的检测元件的另一例的立体图、俯视图以及截面图。
图16是表示根据第3实施方式的应变计所包含的检测元件的再另一例的立体图、俯视图以及截面图。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。在各附图中,对同一构成部分标注同一符号,有时省略重复的说明。
〈第1实施方式〉
[滚动轴承]
图1是例示根据第1实施方式的滚动轴承的立体图。图2是例示根据第1实施方式的滚动轴承的图,图2的(a)是主视图,图2的(b)是截面图,图2的(c)是后视图。
参照图1和图2,滚动轴承1具有外圈10、内圈20、多个滚动体30、保持器40、密封件51和52以及应变计100。另外,在图2的(a)和图2的(c)中,为了方便省略了密封件51和52的图示。
外圈10是以旋转轴m为中心轴的圆筒形的构造体。内圈20是在外圈10的内周侧与外圈10同轴状配置的圆筒形的构造体。多个滚动体30中的每一个都是设置在形成于外圈10和内圈20之间的轨道70内的球体。在轨道70内封入润滑脂等润滑剂(图示略)。密封件51和52从外圈10的内周面向内圈20侧突起,将轨道70与外界隔断。
在外圈10的内周面,沿外圈10的周向形成有截面为圆弧状的凹部11。另外,在内圈20的外周面,沿内圈20的周向形成有截面为圆弧状的凹部21。多个滚动体30被凹部11及21沿周向引导。
保持器40配置在轨道70内以保持多个滚动体30。具体地说,保持器40是与旋转轴m同轴的环状体,在旋转轴m的方向的一侧具有用于收容滚动体30的凹部41,另一侧成为在环状体的周向连续的背面部42。
图3是图1中的应变计附近的放大图。图1~图3所示的应变计100,是检测外圈10或内圈20的应变的传感器。应变计100包括3个以上的检测元件。在本实施方式中,应变计100是包含电阻体作为检测元件的电阻体应变计。应变计100在基材110上具有成为感受部的第1电阻体1301、第2电阻体1302以及第3电阻体1303。在本实施方式中,应变计100配置在外圈10的外周面上,将外圈10的应变作为第1电阻体1301、第2电阻体1302及第3电阻体1303的电阻值的变化检测出来。
在应变计100中,第1电阻体1301、第2电阻体1302以及第3电阻体1303在各自的长度方向(后述的栅格方向)上朝向外圈10的周向配置。由于外圈10的周向比旋转轴m方向更容易伸缩,所以通过将第1电阻体1301、第2电阻体1302及第3电阻体1303各自的长度方向朝向外圈10的周向配置,能够得到大的应变波形。
但是,在即使将第1电阻体1301、第2电阻体1302以及第3电阻体1303各自的长度方向朝向旋转轴m方向配置也能够得到充分的应变波形的情况下,也可以采用这样的配置。
在图1和图3中,CL是将外圈10的外周面在周向上一分为二的虚拟线,表示外圈10的外周面的中心线。第1电阻体1301配置在中心线CL上。第1电阻体1301例如可以以栅格宽度方向(后述)的中心与中心线CL一致的方式来配置。
对于第1电阻体1301、第2电阻体1302以及第3电阻体1303,周向的位置以及旋转轴m方向的位置不同。第2电阻体1302配置在第1电阻体1301的周向的一侧且配置在中心线CL的旋转轴m方向的一侧。第3电阻体1303配置在第1电阻体1301的周向的另一侧且配置在中心线CL的旋转轴m方向的另一侧。另外,所谓各电阻体的位置,是指俯视时形成有基材110的电阻体的区域(以下,设为电阻体形成区域)的重心的位置。
第2电阻体1302和第3电阻体1303夹着第1电阻体1301在相对于中心线CL倾斜的方向上相对配置。在此,所谓第2电阻体1302和第3电阻体1303夹着第1电阻体1301相对配置,是指在俯视下,连接第2电阻体1302的电阻体形成区域的重心和第3电阻体1303的电阻体形成区域的重心的直线通过第1电阻体1301的任意部分。
第1电阻体1301和第2电阻体1302的外圈10的周向的距离、和第1电阻体1301和第3电阻体1303的外圈10的周向的距离例如相等。第1电阻体1301和第2电阻体1302在旋转轴m方向的距离,与第1电阻体1301和第3电阻体1303在旋转轴m方向的距离例如相等。另外,所谓各电阻体之间的距离,是指俯视下各电阻体的电阻体形成区域的重心之间的距离。
在应变计100中,通过将第1电阻体1301、第2电阻体1302以及第3电阻体1303设为图3所示的配置,能够检测一周期内的滚动体30的周向的输出变动和旋转轴m方向的输出变动,因此能够检测旋转时的滚动体30的轨迹。
例如,在图4及图5那样的轨迹的情况下,由于相对于第1电阻体1301的输出,第2电阻体1302及第3电阻体1303的输出变小,所以通过其比率,能够检测旋转时的滚动体30的轨迹。与图4的轨迹相比,图5的轨迹中相对于第1电阻体1301的输出的第2电阻体1302及第3电阻体1303的输出更小,因此能够区别两者。
另外,在图6那样的轨迹的情况下,第1电阻体1301的输出与图4及图5的情况相同,但第2电阻体1302及第3电阻体1303的输出几乎为零。在这种情况下,能够检测出是与图4相反地倾斜的轨迹。另外,通过持续监视第1电阻体1301、第2电阻体1302以及第3电阻体1303的输出,能够知道滚动体30的轨迹的变化。
这样,在滚动轴承1中,由于能够根据应变计100的输出检测旋转时的滚动体30的轨迹,所以除了滚动体30的转速和预压之外,还能够进行考虑了滚动体30的轨迹的寿命预测。即,根据应变计100的输出,能够正确地掌握滚动体30旋转时的现象,能够进行精度更高的寿命预测。另外,对于使用滚动轴承1的各种产品,也能够进行剩余寿命诊断。特别是对各电阻体使用后述的Cr混相膜的情况下,Cr混相膜其量规率为10以上且灵敏度高,能够检测小的位移,因此能够高精度地检测滚动体30的轨迹。
下面,对应变计100进行详细说明。另外,在不需要特别区别的情况下,有时将第1电阻体1301、第2电阻体1302以及第3电阻体1303总称为电阻体130。
图7是根据第1实施方式的应变计的一个电阻体附近的俯视图。图8是根据第1实施方式的应变计的一个电阻体附近的截面图,表示沿着图7的A-A线的截面。参考图3、图7和图8,应变计100具有三组,每组包括电阻体130、布线140、电极150和盖层160,它们配置在1个基材110上。但是,与图3不同,也可以在外圈10的外周面上配置3个应变计,该应变计在1个基材110上具有1组包含电阻体130、布线140、电极150及盖层160的组。另外,在图7中,为了方便,仅用虚线表示盖层160的外缘。盖层160可以根据需要设置。
另外,在图7及图8中,为了方便,在应变计100中,将基材110的设置有电阻体130的一侧设为上侧或一侧,将未设置电阻体130的一侧设为下侧或另一侧。另外,将各部位的设有电阻体130侧的面设为一面或上表面,将未设有电阻体130侧的面设为另一面或下表面。但是,应变计100可以在上下颠倒的状态下使用或者以任意角度配置。另外,所谓俯视是指从基材110的上表面110a的法线方向观察对象物,所谓平面形状是指从基材110的上表面110a的法线方向观察对象物得到的形状。
基材110是成为用于形成电阻体130等的基底层的部件,具有挠性。基材110的厚度没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可以是5μm~500μm左右。特别是,如果基材110的厚度为5μm~200μm,则在从经由粘接层等与基材110的下表面接合的应变体表面起的应变的传递性、对环境的尺寸稳定性的方面上优选,如果为10μm以上,则在绝缘性的方面上更为优选。
基材110例如可以由PI(聚酰亚胺)树脂、环氧树脂、PEEK(聚醚醚酮)树脂、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂、PPS(聚苯硫醚)树脂、LCP(液晶聚合物)树脂、聚烯烃树脂等绝缘树脂薄膜形成。另外,薄膜是指厚度为500μm以下左右、具有挠性的部件。
在此,所谓“由绝缘树脂薄膜形成”,并不妨碍基材110在绝缘树脂薄膜中含有填料或杂质等。基材110例如也可以由含有二氧化硅或氧化铝等填料的绝缘树脂薄膜形成。
作为基材110的树脂以外的材料,例如可以举出SiO2、ZrO2(也包含YSZ)、Si、Si2N3、Al2O3(也包含蓝宝石)、ZnO、钙钛矿系陶瓷(CaTiO3、BaTiO3)等结晶性材料,进而,除此之外还可以举出非晶质的玻璃等。另外,作为基材110的材料,也可以使用铝、铝合金(硬铝)、钛等金属。在该情况下,例如在金属制的基材110上形成绝缘膜。
电阻体130是在基材110上以规定的图案形成的薄膜,是受到应变而产生电阻变化的感受部。电阻体130可以直接形成在基材110的上表面110a上,也可以隔着其他层形成在基材110的上表面110a上。另外,在图7中,为了方便,以较浓的梨皮花纹来表示电阻体130。
电阻体130是将多个细长状部沿长度方向朝向同一方向(图7的A-A线的方向(周向))以规定间隔配置,邻接的细长状部的端部相互交错地连结,作为整体曲折地折回的构造。多个细长状部的长度方向成为栅格方向,与栅格方向垂直的方向成为栅格宽度方向(在图7中为与A-A线垂直的方向(旋转轴m方向))。
位于栅格宽度方向最外侧的两个细长状部的长度方向的一端部在栅格宽度方向上弯曲,形成电阻体130的栅格宽度方向的各个末端130e1和130e2。电阻体130的栅格宽度方向的各个末端130e1和130e2,经由布线140与电极150电连接。换言之,布线140将电阻体130的栅格宽度方向上的各个末端130e1和130e2与各个电极150电连接。
电阻体130例如可以由包括Cr(铬)的材料、包括Ni(镍)的材料或包括Cr和Ni两者的材料形成。即,电阻体130可以由包括Cr和Ni中的至少一个的材料形成。作为含有Cr的材料,例如可以举出Cr混相膜。作为含有Ni的材料,例如可以举出Cu-Ni(铜镍)。作为含有Cr和Ni双方的材料,例如可以举出Ni-Cr(镍铬)。
在此,Cr混相膜是指Cr、CrN、Cr2N等进行混相得到的膜。Cr混相膜也可以含有氧化铬等不可避免的杂质。
电阻体130的厚度没有特别的限制,可以根据目的适当选择,例如可以设为0.05μm~2μm左右。特别是,如果电阻体130的厚度为0.1μm以上,则在提高构成电阻体130的晶体的结晶性(例如,α-Cr的结晶性)方面上优选。另外,电阻体130的厚度为1μm以下时,在能够降低由构成电阻体130的膜的内部应力引起的膜的裂纹或从基材110的翘曲方面上更为优选。对于电阻体130的宽度,在对电阻值和横向灵敏度等的要求规格进行优化并且还考虑了断线对策的情况下,例如,可以设为10μm至100μm左右。
例如,在电阻体130为Cr混相膜的情况下,通过将作为稳定的结晶相的α-Cr(α铬)作为主要成分,能够提高量规特性的稳定性。另外,通过电阻体130以α-Cr为主成分,能够使应变计100的量规率为10以上,并且量规率温度系数TCS及电阻温度系数TCR在-1000ppm/℃~+1000ppm/℃的范围内。在此,主成分是指对象物质占构成电阻体的全部物质的50重量%以上,但从提高量规特性的观点出发,电阻体130对于α-Cr优选含有80重量%以上,更优选含有90重量%以上。另外,α-Cr是bcc结构(体心立方晶格结构)的Cr。
另外,在电阻体130为Cr混相膜的情况下,Cr混相膜中含有的CrN和Cr2N优选为20重量%以下。通过使Cr混合相膜中含有的CrN及Cr2N为20重量%以下,能够抑制量规率的降低。
另外,CrN和Cr2N中的Cr2N的比例优选为80重量%以上且小于90重量%,进一步优选为90重量%以上且不足95重量%。当CrN和Cr2N中的Cr2N的比例大于90重量%且小于95重量%时,由于具有半导体性质的Cr2N,TCR的降低(负的TCR)更加明显。此外,通过减少陶瓷化,可以减少脆性破坏。
另一方面,在膜中混入、存在微量的N2或原子状的N的情况下,由于外部环境(例如高温环境下)它们向膜外逃逸,从而产生膜应力的变化。通过产生化学上稳定的CrN,不会产生上述不稳定的N,可以得到稳定的应变计。
布线140形成在基材110上,并且与电阻体130和电极150电连接。布线140包括第1金属层141和层叠在第1金属层141的上表面上的第2金属层142。布线140不限于直线状,可以是任意的图案。此外,布线140可以设为任意宽度和任意长度。在图7中,为了方便,布线140和电极150以比电阻体130更淡的梨皮花纹表示。
电极150形成在基材110上,经由布线140与电阻体130电连接,例如,比布线140加宽地形成为大致矩形。电极150是用于将因应变而产生的电阻体130的电阻值的变化输出到外部的一对电极,例如接合外部连接用的引线等。
电极150具有一对第1金属层151和层叠在各个第1金属层151的上表面上的第2金属层152。第1金属层151经由布线140的第1金属层141与电阻体130的末端130e1和130e2电连接。第1金属层151在俯视下形成为大致矩形状。第1金属层151也可以形成为与布线140相同的宽度。
另外,为了方便,电阻体130、第1金属层141和第1金属层151用不同的符号表示,但在同一工序中可以由同一材料一体形成。因此,电阻体130、第1金属层141和第1金属层151的厚度大致相同。另外,为了方便,第2金属层142和第2金属层152用不同的符号表示,但可以在同一工序中由同一材料一体形成。因此,第2金属层142和第2金属层152的厚度大致相同。
第2金属层142和152由电阻比电阻体130(第1金属层141和151)低的材料形成。第2金属层142和152的材料只要是电阻比电阻体130低的材料即可,没有特别限制,可以根据目的适当选择。例如,在电阻体130为Cr混相膜的情况下,作为第2金属层142和152的材料,可以举出适当层叠Cu、Ni、Al、Ag、Au、Pt等或任何这些金属的合金、任何这些金属的化合物或任何这些金属、合金、化合物而成的层叠膜。第2金属层142和152的厚度没有特别的限制,可以根据目的适当地选择,例如,可以设为3μm至5μm。
第2金属层142和152可以形成在第1金属层141和151的上表面的一部分上,也可以形成在第1金属层141和151的整个上表面上。也可以在第2金属层152的上表面进一步层叠另外的1层以上的金属层。例如,也可以将第2金属层152作为铜层,在铜层的上表面叠层金层。或者,也可以将第2金属层152作为铜层,在铜层的上表面依次层叠钯层和金层。通过将电极150的最上层设为金层,能够提高电极150的焊锡润湿性。
这样,布线140是在由与电阻体130相同的材料构成的第1金属层141上层叠有第2金属层142的结构。因此,布线140由于电阻低于电阻体130,因此可以抑制布线140作为电阻体起作用。结果,可以提高基于电阻体130的应变检测精度。
换言之,通过设置电阻比电阻体130低的布线140,能够将应变计100的实质上的感受部限制在形成有电阻体130的局部区域。因此,能够提高基于电阻体130的应变检测精度。
特别是,在使用Cr混相膜作为电阻体130的量规率10以上的高灵敏度的应变计中,使布线140比电阻体130低电阻化来将实质上的受感部限制在形成有电阻体130的局部区域中,对应变检测精度的提高发挥明显的效果。另外,使布线140比电阻体130低电阻化,也起到降低横向灵敏度的效果。
此外,可以适当地设定布线140的卷绕图案、各电极150的位置。例如,也可以在规定的位置将与各电阻体连接的电极150排成一列。
盖层160形成在基材110上,覆盖电阻体130和布线140并且露出电极150。布线140的一部分可以从盖层160露出。通过设置覆盖电阻体130和布线140的盖层160能够防止在电阻体130和布线140上产生机械损伤等。另外,通过设置盖层160能够保护电阻体130和布线140不受湿气等的影响。另外,盖层160也可以以覆盖除电极150以外的部分的整体的方式设置。
盖层160例如可以由PI树脂、环氧树脂、PEEK树脂、PEN树脂、PET树脂、PPS树脂、复合树脂(例如,有机硅树脂、聚烯烃树脂)等绝缘树脂形成。盖层160可以含有填料或颜料。盖层160的厚度没有特别的限制,可以根据目的适当地选择,例如可以是2μm~30μm左右。
为了制造应变计100首先准备基材110,并在基材110的上表面110a上形成金属层(为了方便,设为金属层A)。金属层A是最终被图案化而成为电阻体130、第1金属层141以及第1金属层151的层。因此,金属层A的材料和厚度与上述电阻体130、第1金属层141和第1金属层151的材料和厚度相同。
金属层A例如可以通过以能够形成金属层A的原料为靶材的磁控溅射法来成膜。金属层A也可以代替磁控溅射法,使用反应性溅射法或蒸镀法、电弧离子镀法、脉冲激光沉积法等来成膜。
从使量规特性稳定化的观点出发,优选在对金属层A进行成膜之前,作为基底层,在基材110的上表面110a上,例如通过常规溅射法对规定膜厚的功能层进行真空成膜。
在本申请中,功能层是指具有促进至少为上层的金属层A(电阻体130)的晶体生长的功能的层。功能层优选还具有防止由基材110所含的氧或水分引起的金属层A的氧化的功能、提高基材110与金属层A的密合性的功能。功能层还可以包括其他功能。
由于构成基材110的绝缘树脂薄膜含有氧或水分,特别是在金属层A含有Cr的情况下,Cr形成自氧化膜,所以功能层具有防止金属层A氧化的功能是有效的。
功能层的材料只要是至少具有促进作为上层的金属层A(电阻体130)的晶体生长的功能的材料即可,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如:从由Cr(铬)、Ti(钛)、V(钒)、Nb(铌)、Ta(钽)、Ni(镍)、Y(钇)、Zr(锆)、Hf(铪)、Si(硅)、C(碳)、Zn(锌)、Cu(铜)、Bi(铋)、Fe(铁)、Mo(钼)、W(钨)、Ru(钌)、Rh(铑)、Re(铼)、Os(锇)、Ir(铱)、Pt(铂)、Pd(钯)、Ag(银)、Au(金)、Co(钴)、Mn(锰)、Al(铝)所组成的群中选择的一种或多种金属、该群中任何金属的合金、或该群中任何金属的化合物。
作为上述合金,例如可以举出FeCr、TiAl、FeNi、NiCr、CrCu等。另外,作为上述化合物,例如可以举出TiN、TaN、Si3N4、TiO2、Ta2O5、SiO2等。
在功能层由金属或合金等导电材料形成的情况下,功能层的膜厚优选为电阻体的膜厚的1/20以下。如果是这样的范围,则能够促进α-Cr的晶体生长,并且能够防止流过电阻体的电流的一部分流过功能层而使应变的检测灵敏度降低。
在功能层由金属或合金那样的导电材料形成的情况下,功能层的膜厚更优选为电阻体的膜厚的1/50以下。如果是这样的范围,则能够促进α-Cr的晶体生长,并且更能够防止流过电阻体的电流的一部分流过功能层而使应变的检测灵敏度降低。
在功能层由金属或合金那样的导电材料形成的情况下,功能层的膜厚进一步优选为电阻体的膜厚的1/100以下。如果是这样的范围,则能够进一步防止流过电阻体的电流的一部分流到功能层而使应变的检测灵敏度降低。
在功能层由氧化物或氮化物那样的绝缘材料形成的情况下,功能层的膜厚优选为1nm至1μm。如果是这样的范围,则能够促进α-Cr的晶体生长,并且能够容易地成膜而不会在功能层上产生裂纹。
在功能层由氧化物或氮化物那样的绝缘材料形成的情况下,功能层的膜厚更优选为1nm至0.8μm。如果是这样的范围,则能够促进α-Cr的晶体生长,并且能够更容易地成膜而不会在功能层产生裂纹。
在功能层由诸如氧化物或氮化物的绝缘材料形成的情况下,功能层的膜厚进一步优选为1nm至0.5μm。如果是这样的范围,则能够促进α-Cr的晶体生长,并且能够进一步更加容易地成膜而不会在功能层产生裂纹。
另外,功能层的平面形状例如被图案化为与图7所示的电阻体的平面形状大致相同。但是,功能层的平面形状并不限定于与电阻体的平面形状大致相同的情况。在功能层由绝缘材料形成的情况下,也可以不图案形成为与电阻体的平面形状相同的形状。在这种情况下,功能层可以至少在形成有电阻体的区域中形成为实心状。或者,功能层可以在基材110的整个上表面上形成为实心状。
另外,在功能层由绝缘材料形成的情况下,通过将功能层的厚度形成为50nm以上、1μm以下的较厚,并且形成为实心状,功能层的厚度和表面积增加,因此能够将电阻体发热时的热量向基材110侧散热。其结果,在应变计100中,能够抑制由电阻体的自身发热引起的测定精度的降低。
功能层例如可以通过以能够形成功能层的原料为目标,向腔室内导入Ar(氩)气体的常规溅射法进行真空成膜。通过使用常规溅射法,由于一边用Ar蚀刻基材110的上表面110a一边成膜功能层,因此能够使功能层的成膜量为最小限度而得到密合性改善效果。
但是,这是功能层的成膜方法的一例,也可以通过其他方法来成膜功能层。例如,也可以使用在功能层的成膜之前通过使用Ar等的等离子体处理等使基材110的上表面110a活性化,从而获得密合性改善效果,然后通过磁控溅射法对功能层进行真空成膜的方法。
功能层的材料和金属层A的材料的组合没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如,作为功能层使用Ti,作为金属层A可以成膜以α-Cr(α铬)为主成分的Cr混相膜。
在这种情况下,例如,通过以能够形成Cr混相膜的原料为靶材,向腔室内导入Ar气体的磁控溅射法,能够对金属层A进行成膜。或者,也可以以纯Cr为靶材,将适量的氮气与Ar气体一起导入到腔室内,通过反应性溅射法使金属层A成膜。此时,通过改变氮气的导入量或压力(氮气分压)或设置加热工序来调整加热温度,能够调整Cr混相膜中所含的CrN和Cr2N的比例、以及CrN和Cr2N中的Cr2N的比例。
在这些方法中,以由Ti构成的功能层为契机,规定Cr混相膜的生长面,能够成膜以稳定的晶体结构即α-Cr为主要成分的Cr混相膜。另外,通过使构成功能层的Ti扩散到Cr混相膜中,能够提高量规特性。例如,应变计100的量规率可以为10以上并且量规率温度系数TCS和电阻温度系数TCR可以在-1000ppm/℃至+1000ppm/℃的范围内。另外,在功能层由Ti形成的情况下,有时Cr混相膜中含有Ti或TiN(氮化钛)。
另外,在金属层A为Cr混相膜的情况下,由Ti构成的功能层具备促进金属层A的晶体生长的功能、防止由基材110所含的氧或水分引起的金属层A的氧化的功能、以及提高基材110与金属层A的密合性的功能的全部。作为功能层,使用Ta、Si、Al、Fe代替Ti的情况也同样。
这样,通过在金属层A的下层设置功能层,能够促进金属层A的晶体生长,能够制作由稳定的结晶相构成的金属层A。结果,在应变计100中,可以提高量规特性的稳定性。另外,通过使构成功能层的材料扩散到金属层A,能够在应变计100中提高量规特性。
接着,在金属层A的上表面形成第2金属层142及第2金属层152。第2金属层142和第2金属层152可以例如通过光刻法形成。
具体而言,首先,以覆盖金属层A的上表面的方式,例如通过溅射法或无电解镀法等形成种子层。接着,在种子层的上表面的整个面上形成感光性的抗蚀剂,进行曝光和显影,形成露出形成第2金属层142和第2金属层152的区域的开口部。此时,通过调整抗蚀剂的开口部的形状,能够使第2金属层142的图案成为任意的形状。作为抗蚀剂,例如可以使用干膜抗蚀剂等。
接着,例如通过以种子层为供电路径的电解镀法,在露出于开口部内的种子层上形成第2金属层142及第2金属层152。电解镀法在生产节奏快、且作为第2金属层142及第2金属层152能够形成低应力的电解镀层这一点上是优选的。通过使膜厚较厚的电解镀层为低应力,可以防止应变计100产生翘曲。另外,第2金属层142和第2金属层152也可以通过非电解镀法形成。
然后除去抗蚀剂。抗蚀剂可以例如通过将抗蚀剂的材料浸入可溶解的溶液中而除去。
接着,在种子层的上表面的整个面形成感光性的抗蚀剂,进行曝光及显影,图案形成为与图7的电阻体130、布线140及电极150相同的平面形状。作为抗蚀剂,例如可以使用干膜抗蚀剂等。然后,将抗蚀剂作为蚀刻掩模,除去从抗蚀剂露出的金属层A及种子层,形成图7的平面形状的电阻体130、布线140及电极150。
例如,通过湿蚀刻,可以除去金属层A和种子层的不需要的部分。在金属层A的下层形成功能层的情况下,通过蚀刻功能层被与电阻体130、布线140以及电极150同样地图案形成为图7所示的平面形状。另外,在该时刻,在电阻体130、第1金属层141以及第1金属层151上形成种子层。
接着,将第2金属层142和第2金属层152作为蚀刻掩模,通过除去从第2金属层142和第2金属层152露出的不需要的种子层,形成第2金属层142和第2金属层152。另外,第2金属层142及第2金属层152的正下方的种子层残存。例如,可以通过使用蚀刻液的湿法蚀刻去除不需要的种子层,该蚀刻液蚀刻种子层并且不会蚀刻功能层、电阻体130、布线140和电极150。
然后,根据需要,通过在基材110的上表面110a上设置覆盖电阻体130及布线140并露出电极150的盖层160来完成应变计100。盖层160例如可以如下制作:以覆盖电阻体130及布线140并露出电极150的方式在基材110的上表面110a上层压半固化状态的热固化性的绝缘树脂薄膜,并进行加热使其固化。盖层160也可以如下制作:在基材110的上表面110a上,以覆盖电阻体130及布线140并露出电极150的方式涂敷液状或糊状的热固化性的绝缘树脂,并进行加热使其固化。
〈第1实施方式的变形例1〉
在第1实施方式的变形例1中,表示电阻体的配置与第1实施方式不同的应变计的例子。另外,在第1实施方式的变形例1中,有时省略对与已经说明的实施方式相同的结构部的说明。
图9是根据第1实施方式的变形例1的应变计附近的放大图。参照图9可知,应变计100A与应变计100的不同之处在于,追加了第4电阻体1304和第5电阻体1305。第4电阻体1304和第5电阻体1305将栅格方向朝向外圈10的周向配置。
第4电阻体1304与第2电阻体1302在周向的位置相同而在旋转轴m方向的位置不同。第5电阻体1305与第3电阻体1303在周向的位置相同而在旋转轴m方向的位置不同。即,第4电阻体1304和第5电阻体1305在周向及旋转轴m方向的位置不同。第4电阻体1304和第5电阻体1305在相对于中心线CL倾斜的方向上夹着第1电阻体1301相对配置。
这样,通过追加第4电阻体1304和第5电阻体1305,在图6所示的滚动体30的轨迹的情况下能够从第4电阻体1304和第5电阻体1305得到输出,因此能够提高滚动体30的轨迹的检测精度。
〈第1实施方式的变形例2〉
在第1实施方式的变形例2中,表示电阻体的配置的变化。另外,在第1实施方式的变形例2中,有时省略对与已经说明的实施方式相同的结构部的说明。
根据本发明的滚动轴承中,应变计具有3个以上的电阻体,只要是3个以上的电阻体包含在外圈的周向和外圈的旋转轴方向的位置不同的至少2个电阻体的结构即可。根据这样的结构,能够检测滚动体30的轨迹。以下,表示这样的结构的例子,但不限于下述的例子。
图10是根据第1实施方式的变形例2的应变计附近的放大图(之一)。参考图10所示,应变计100B包括配置在基材110上的第6电阻体1306、第7电阻体1307、第8电阻体1308和第9电阻体1309。第6电阻体1306、第7电阻体1307、第8电阻体1308以及第9电阻体1309,将栅格方向朝向外圈10的周向配置。
第6电阻体1306及第7电阻体1307配置在中心线CL的一侧。第8电阻体1308及第9电阻体1309配置在中心线CL的另一侧。第6电阻体1306和第7电阻体1307在周向的位置不同,第8电阻体1308和第9电阻体1309在周向的位置不同。第6电阻体1306和第8电阻体1308在周向的位置相同,第7电阻体1307和第9电阻体1309在周向的位置相同。
在应变计100B中,如果第6电阻体1306、第7电阻体1307、第8电阻体1308以及第9电阻体1309的输出大致相同,则能够检测出滚动体30为图5的轨迹。另外,如果第6电阻体1306的输出大于第8电阻体1308的输出,第9电阻体1309的输出大于第7电阻体1307的输出,则能够检测出滚动体30是图4的轨迹。另外,如果第6电阻体1306的输出小于第8电阻体1308的输出、第9电阻体1309的输出小于第7电阻体1307的输出,则能够检测出滚动体30是图6的轨迹。
另外,第6电阻体1306和第8电阻体1308的间隔、以及第7电阻体1307和第9电阻体1309的间隔越小,滚动体30为图5的轨迹时的来自各电阻体的输出越大。
图11是根据第1实施方式的变形例2的应变计附近的放大图(之二)。参照图11可知,应变计100C与应变计100B的不同之处在于追加了第10电阻体13010和第11电阻体13011。第10电阻体13010和第11电阻体13011将栅格方向朝向外圈10的周向配置。
第10电阻体13010配置在中心线CL的一侧,第11电阻体13011配置在中心线CL的另一侧。第10电阻体13010和第11电阻体13011在周向的位置相同。第10电阻体13010和第6电阻体1306在相对于中心线CL平行的方向上夹着第7电阻体1307相对配置。另外,第11电阻体13011和第8电阻体1308在相对于中心线CL平行的方向上夹着第9电阻体1309相对配置。
这样,通过追加第10电阻体13010和第11电阻体13011,即使在图4~图6所示的任何的滚动体30的轨迹的情况下,也能够从第10电阻体13010和第11电阻体13011得到输出,因此能够提高滚动体30的轨迹的检测精度。
图12是根据第1实施方式的变形例2的应变计附近的放大图(之三)。参考图12,应变计100D包括配置在基材110上的第12电阻体13012、第13电阻体13013、第14电阻体13014和第15电阻体13015。第12电阻体13012、第13电阻体13013、第14电阻体13014以及第15电阻体13015将栅格方向朝向外圈10的周向配置。
第12电阻体13012和第13电阻体13013配置在中心线CL上。第12电阻体13012及第13电阻体13013例如可以以栅格宽度方向的中心与中心线CL一致的方式配置。
第14电阻体13014在周向上位于第12电阻体13012和第13电阻体13013之间,配置在中心线CL的一侧。第15电阻体13015在周向上位于第12电阻体13012和第13电阻体13013之间,配置在中心线CL的另一侧。第14电阻体13014和第15电阻体13015在周向的位置相同。
在应变计100D中,根据第12电阻体13012和第13电阻体13013的输出电平,能够检测出滚动体30是图5的轨迹。另外,如果第12电阻体13012和第15电阻体13015、第13电阻体13013和第14电阻体13014是相同程度的输出,则能够检测出滚动体30是图4的轨迹。另外,如果第12电阻体13012和第14电阻体13014、第13电阻体13013和第15电阻体13015是相同程度的输出,则能够检测出滚动体30是图6的轨迹。
以上,对优选的实施方式等进行了详细说明,但不限于上述的实施方式等,在不脱离权利要求书所记载的范围的情况下,可以对上述的实施方式等施加各种变形和置换。
例如,在上述实施方式等中,表示了在外圈的外周面上配置应变计来检测外圈的应变的例子,但也可以在内圈的内周面上配置应变计来检测内圈的内周面的应变。在这种情况下,也可以通过将各电阻体设为图3等的配置来检测滚动体30的轨迹。
这样,在第1实施方式及其变形例中,对使用电阻体作为应变计100的检测元件的例子进行了说明。即,在第1实施方式中,对应变计100是所谓的“电阻体应变计”的情况进行了说明。然而,根据本公开的应变计100不限于电阻体应变计。例如,应变计100也可以是包含3个以上的检测元件的应变计,该检测元件检测在外圈的外周面或内圈的内周面产生的应变所引起的磁变化。
具体而言,应变计100也可以是包含利用了维拉里效应(后述)的检测元件的应变计。另外,应变计100也可以是包括具有磁性隧道结(后述)的结构的检测元件的应变计。以下,在第2实施方式中,对包含利用了维拉里效应的检测元件的应变计100进行说明。另外,在第3实施方式中,对包括具有磁性隧道结的结构的检测元件的应变计100进行说明。
〈第2实施方式〉
图13是表示包含在根据第2实施方式的应变计100中的检测元件300的一例的图。图13的(a)是将检测元件300如图1的电阻体1301、1302及1303那样贴附在基材110上时的从上表面(即,与贴附面相反的面)俯视得到的俯视图。另一方面,图13的(b)表示图13的(a)所示的检测元件300的α―α′面的截面图。另外,在图13的任一图中都未图示检测元件300的布线。但是,检测元件300也可以具有连接后述的驱动线圈320和电源的布线、和用于传递由感应线圈380检测出的电流的布线。
如图13的(a)所示,检测元件300包括驱动线圈320、感应线圈380和基底层310。感应线圈380是以基底层310为芯材的线圈。另外,驱动线圈320是将基底层310作为芯材的线圈,是卷绕在感应线圈的外侧的线圈。这样,驱动线圈320和感应线圈380形成驱动线圈320配置在外侧、感应线圈380配置在内侧的双重结构。这样,通过将感应线圈380缠绕在驱动线圈320的内侧,能够对整个感应线圈380均匀地施加交变磁场(后述)。这提高了检测元件300的性能。
驱动线圈320是用于产生磁场的线圈。当从电源向驱动线圈320提供交流电流时,驱动线圈320在其周围产生交变磁场。基底层310是用绝缘层(后述的绝缘层360)覆盖大致平板状的金属板(后述的基底金属370)而成的。基底层310的金属板是检测元件300中的磁性体。基底层310的金属板由驱动线圈320产生的交变磁场磁化。感应线圈380是用于检测基底金属370的磁化强度的线圈。驱动线圈320和感应线圈380的材质优选为Cu、Ag、Al和Au等导电性金属以及这些金属的合金。另外,驱动线圈320和感应线圈380的匝数以及截面积的大小也可以根据检测元件300所要求的应变的检测灵敏度而适当地进行设计。
参照图13的(b)的截面图进一步详细描述检测元件300。另外,以下说明的层340~360,是卷绕在作为芯材的基底金属370上的结构。因此,在图13的(b)中,可以说具有相同部件编号的层包围基底金属370而连结。
如上所述,检测元件300具有感应线圈380和驱动线圈320缠绕在基底层310上的结构。基底层310采用绝缘层360覆盖基底金属370的结构。包围绝缘层360形成绝缘层350。绝缘层350是包含感应线圈380的层,是用绝缘材料填充了感应线圈380的间隙的层。此外,绝缘层340形成为包围绝缘层350。绝缘层340是包含驱动线圈320的层,是用绝缘材料填充了驱动线圈320的间隙的层。
另外,基底金属370优选由例如铝硅铁粉等Fe-Si-Al系合金、以及坡莫等Ni-Fe系合金等软磁体材料构成。另外,绝缘层340、350和360优选为不影响磁场的干膜或感光性聚酰亚胺等抗蚀剂固化物。
如图13的(b)的截面图所示,检测元件300的贴附面侧被贴附在基材110上。另外,检测元件300作为整体也可以是平板或薄膜状的检测元件。在检测元件300为平板或薄膜状的情况下,可以更容易地贴附到基材110上。
如上所述,根据本实施方式的检测元件300包括作为磁性体的基底金属370。当电流流过驱动线圈320时,产生磁场,并且基底金属370被磁化。在该状态下,如果在滚动轴承1的外圈10的外周面、或内圈20的内周面产生应变,则应变传递到基材110上,对基底金属370施加应力。当对基底金属370施加应力时,基底金属370的磁导率根据该应力而变化,磁化的强度变化。这样,通过对磁性体施加应力而使磁性体的磁导率及磁化强度发生变化的现象称为“维拉里效应”。根据检测元件300的结构,在作为拾取线圈的感应线圈380中感应出与基底金属370的磁化强度对应的交流电压。因此,根据维拉里效应的原理,能够根据该交流电压的值计算施加在基底金属370上的应力(即,基材110的应变程度)。另外,在图13的(a)所示的例子的情况下,检测元件300的栅格方向是该图中的α-α′方向。
通过这种原理,检测元件300可以检测由基材110接受的应变。也就是说,检测元件300作为应变计100的检测元件发挥功能。
根据本实施方式的应变计100,包括3个以上如上所述的检测元件300。并且,其中至少2个检测元件300被配置成外圈10或内圈20的周向的位置、以及上述旋转轴方向的位置不同。因此,根据本实施方式,能够提供一种能够检测旋转时的滚动体的轨迹的滚动轴承1。
另外,根据本实施方式的应变计100的检测元件300能够配置在第1实施方式、第1实施方式的变形例1以及第1实施方式的变形例2所示的任何配置位置。即,可以将根据第1实施方式的电阻体130(电阻体1301~13015)设为置换为检测元件300而进行配置。由此,使用利用了维拉里效应的检测元件300能够与使用电阻体应变计时同样地检测滚动体的轨迹。因此,根据本实施方式的应变计100,起到与根据第1实施方式以及第1实施方式的变形例1以及2的应变计100同样的效果。
〈第3实施方式〉
图14是表示包含在根据第3实施方式的应变计100中的检测元件500的一例的图。图15是表示根据第3实施方式的检测元件的另一例的图。图16是表示根据第3实施方式的检测元件的再另一例的图。图14~16的(a)分别是检测元件500、600和700的立体图。图14~16的(b)是分别沿z轴的负方向俯视检测元件500、600和700时的俯视图。图14~16的(c)是检测元件500、600和700在平行于zy平面的平面上的截面图。另外,检测元件500、600和700向外圈10或内圈20的贴附面是下侧(z轴的负方向)的平面(与xy平面平行的面)。另外,在图14~16的任何图中都未图示检测元件的布线。但是,这些检测元件500、600和700也可以具有连接后述的上游电极510和电源的布线、以及连接下游电极520和电源的布线。
如图14的(a)所示,检测元件500、600和700包括上游电极510、下游电极520、磁性膜530和绝缘膜540。如图所示,绝缘膜540被磁性膜530夹住。通过该磁性膜530和绝缘膜540形成磁性隧道结。即,检测元件500是在磁性隧道结的结构上连接了电极的结构。
在以下的说明中,将z轴上的正方向也称为“上侧”,将z轴上的负方向也称为“下侧”。另外,也可以在上游电极510和/或下游电极520的更下侧设置有由塑料薄膜等构成的柔性基板。另外,该基板也可以兼作基材110。
磁性膜530是磁性纳米薄膜。绝缘膜540是绝缘体的纳米薄膜。只要能够形成磁性隧道结的结构,则对磁性膜530和绝缘膜540的材质没有特别限定。例如,作为磁性膜530可以使用钴铁硼或Fe、Co、Ni等3d过渡金属强磁性体以及含有它们的合金等。另外,作为绝缘膜540可以使用氧化硅、氮化硅、氧化铝或氧化镁等。
上游电极510和下游电极520是用于对磁性隧道结的结构施加电压的电极。在图14~16的例子中,电流从上游电极510流向下游电极520。例如,在图14的(c)的情况下,当在上游电极510和下游电极520之间施加电压时,电子从上侧的磁性膜530越过绝缘膜540流入下侧的磁性膜530。这是被称为“隧道效应”的现象,电子通过绝缘膜540时的电阻被称为“隧道电阻”。另外,在图14~16的例子中,电极的各部分的接合部是端部被处理成不流过将磁性隧道结的结构短路的电流的结构。
但是,如果经由基材110等对检测元件500施加应变,则在隧道结的结构中发生磁变化。更具体地说,上侧和下侧的磁性膜530的磁化方向错开。这样,当上下的磁性膜530的磁化方向错开时,与磁化方向平行的情况相比,隧道电阻变大(隧道磁阻效应)。因此,在具有上述结构的检测元件500中,根据检测元件500(更确切地说,磁性隧道结的部分)的应变的大小,在电极间流动的电流变小。也就是说,随着应变的增大,电阻增大。以此方式,检测元件500可以基于相对于所施加的电压的电流值来检测应变。因此,通过将检测元件500贴附在滚动轴承1的外圈10或内圈20上,能够测定施加在轴承上的应变。
具有磁性隧道结的结构的检测元件不限于图14所示的示例。例如,也可以采用图15和图16所示的检测元件600和700。关于图15所示的检测元件600和图16所示的检测元件700,由上游电极510、下游电极520、磁性膜530和绝缘膜540构成,以及利用这些构成来检测应变的原理,都与检测元件500相同。对于检测元件600和700的基本动作,也与检测元件500同样。另外,检测元件500、600和700的栅格方向分别相当于图14~图16中的y轴方向(y轴的正方向和y轴的负方向)。如图所示,图15所示的检测元件600具有上侧的磁性膜530和下侧的磁性膜530的一部分连结的结构。即,仅在磁性膜530的一部分区域形成磁性隧道结的结构,在该结构中产生隧道磁阻效应。另一方面,图16所示的检测元件700经由基板710贴附在基材110上。如图14~图16所示,检测元件只要在不超过上述原理的范围内,就可以根据所要求的尺寸、耐久性、以及要检测的应力的大小等,适当地变更其设计。
另外,检测元件500、600和700作为元件整体,可以是薄膜型等大致平板状的形状。由此,能够容易地将检测元件500贴附到基材110上。另外,检测元件500、600以及700也可以具有用于对驱动线圈等磁性隧道结的结构部分施加微弱的磁场的结构。通过对磁性隧道结的结构部分施加磁场,能够更稳定地测定上述隧道磁阻效应,因此能够稳定地检测应变。
另外,检测元件500、600和700中的“上游电极”和“下游电极”是出于方便考虑的名称,电流的流动方向可以是相反的。也就是说,在图14~图16所示的检测元件500、600和700中,电流可以从下游电极520流向上游电极510。
根据本实施方式的应变计100,包括3个以上如上所述的检测元件500、3个以上600或3个以上700。并且,其中至少2个检测元件500、600或700以外圈10或内圈20的周向的位置、以及所述旋转轴方向的位置不同的方式配置。因此,根据本实施方式,能够提供一种能够检测旋转时的滚动体的轨迹的滚动轴承1。
另外,根据本实施方式的应变计100的检测元件500、600和700,能够分别配置在第1实施方式、第1实施方式的变形例1和第1实施方式的变形例2所示的所有配置位置。即,可以将第1实施方式的电阻体130(电阻体1301~13015)的组置换为检测元件500、600或700的组而进行配置。由此,使用利用了磁隧道效应的检测元件500、600和700能够与使用电阻应变计100时同样地检测滚动体的轨迹。因此,根据本实施方式的应变计100,起到与根据第1实施方式及第1实施方式的变形例1及变形例2的应变计100同样的效果。
以上,对优选的实施方式等进行了详细说明,但不限于上述的实施方式等,在不脱离权利要求书所记载的范围的情况下,可以对上述的实施方式等施加各种变形和置换。
例如,在上述实施方式等中,表示了在外圈的外周面上配置应变计来检测外圈的应变的例子,但也可以在内圈的内周面上配置应变计来检测内圈的内周面的应变。在这种情况下,也可以通过将各电阻体设置为图3等的配置来检测滚动体30的轨迹。
本国际申请基于2021年7月2日提交的日本专利申请2021-111064号主张优先权,将日本专利申请2021-111064号的全部内容引用于本国际申请。
【符号的说明】
1滚动轴承、10外圈、11、21、41凹部、20内圈、30滚动体、40保持器、42背面部、51、52密封件、60外壳、70轨道、100、100A、100B、100C、100D应变计、110基材、110a上表面、1301第1电阻体(检测元件)、1302第2电阻体(检测元件)、1303第3电阻体(检测元件)、1304第4电阻体(检测元件)、1305第5电阻体(检测元件)、1306第6电阻体(检测元件)、1307第7电阻体(检测元件)、1308第8电阻体(检测元件)、1309第9电阻体(检测元件)、13010第10电阻体(检测元件)、13011第11电阻体(检测元件)、13012第12电阻体(检测元件)、13013第13电阻体(检测元件)、13014第14电阻体(检测元件)、13015第15电阻体(检测元件)、130e1、130e2末端、140布线、141、151第1金属层、142、152第2金属层、150电极、160盖层、300、500、600、700检测元件、310基底层、320驱动线圈、340、350、360、绝缘层、370基底金属、380感应线圈、510上游电极、520下游电极、530磁性膜、540绝缘膜、710基板。
Claims (24)
1.一种滚动轴承,具有:
具有给定的旋转轴的外圈;
在所述外圈的内周侧与所述外圈同轴状配置的内圈;
设置在所述外圈与所述内圈之间的多个滚动体;以及,
配置在所述外圈的外周面上或所述内圈的内周面上的应变计,
所述应变计具有配置在所述外圈的外周面上或所述内圈的内周面上的3个以上的检测元件,
3个以上的所述检测元件,包括在所述外圈或所述内圈的周向的位置以及所述旋转轴方向的位置不同的至少2个检测元件。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承,其中,
所述检测元件是电阻体。
3.根据权利要求2所述的滚动轴承,其中,
3个以上的所述电阻体,将栅格方向朝向所述周向配置。
4.根据权利要求2所述的滚动轴承,其中,
3个以上的所述电阻体,包括在所述周向和所述旋转轴方向的位置不同的至少3个电阻体。
5.根据权利要求3所述的滚动轴承,其中,
在所述周向和所述旋转轴方向的位置不同的至少3个所述电阻体,包含:
第1电阻体,配置在将所述外圈的外周面或内圈的内周面沿所述周向一分为二的虚拟线之上;
第2电阻体,配置在所述第1电阻体的所述周向的一侧且所述虚拟线的所述旋转轴方向的一侧;和
第3电阻体,配置在所述第1电阻体的所述周向的另一侧且所述虚拟线的所述旋转轴方向的另一侧,
所述第2电阻体和所述第3电阻体夹着所述第1电阻体相对配置。
6.根据权利要求5所述的滚动轴承,其中,
在所述周向和所述旋转轴方向的位置不同的至少3个所述电阻体,包含:
第4电阻体,与所述第2电阻体相比所述周向的位置相同而所述旋转轴方向的位置不同;和
第5电阻体,与所述第3电阻体相比所述周向的位置相同而所述旋转轴方向的位置不同,
所述第4电阻体和所述第5电阻体夹着所述第1电阻体相对配置。
7.根据权利要求2所述的滚动轴承,其中,
3个以上的所述电阻体,包括:配置在将所述外圈的外周面或内圈的内周面沿周向一分为二的虚拟线的一侧的第6电阻体和第7电阻体;和配置在所述虚拟线的另一侧的第8电阻体和第9电阻体,
所述第6电阻体和所述第7电阻体的所述周向的位置不同,所述第8电阻体和所述第9电阻体的所述周向的位置不同,
所述第6电阻体和所述第8电阻体的所述周向位置相同,所述第7电阻体和所述第9电阻体的所述周向位置相同。
8.根据权利要求7所述的滚动轴承,其中,
3个以上的所述电阻体,包括:配置在所述虚拟线的一侧的第10电阻体和配置在所述虚拟线的另一侧的第11电阻体,
所述第10电阻体和所述第11电阻体的所述周向的位置相同,
所述第10电阻体和所述第6电阻体夹着所述第7电阻体相对配置,
所述第11电阻体和所述第8电阻体夹着所述第9电阻体相对配置。
9.根据权利要求2所述的滚动轴承,其中,
3个以上的所述电阻体,包括:
第12电阻体及第13电阻体,配置在将所述外圈的外周面或内圈的内周面沿周向一分为二的虚拟线之上;
第14电阻体,在周向上位于所述第12电阻体与所述第13电阻体之间,配置在所述虚拟线的一侧;以及
第15电阻体,配置在所述虚拟线的另一侧,
所述第14电阻体和所述第15电阻体的周向的位置相同。
10.根据权利要求2至8中任一项所述的滚动轴承,其中,
所述电阻体由含有Cr、CrN及Cr2N的膜形成。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的滚动轴承,其中,
量规率为10以上。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的滚动轴承,其中,
所述电阻体所包含的CrN及Cr2N为20重量%以下。
13.根据权利要求12所述的滚动轴承,其中,
所述CrN和所述Cr2N中的所述Cr2N的比例为80重量%以上且小于90重量%。
14.根据权利要求1所述的滚动轴承,其中,
所述检测元件是检测由在所述外圈的外周面或所述内圈的内周面产生的应变所产生的磁变化的检测元件,
3个以上的所述检测元件,包括所述外圈或所述内圈的周向位置以及所述旋转轴方向的位置不同的至少2个检测元件。
15.根据权利要求14所述的滚动轴承,其中,
3个以上的所述检测元件,将栅格方向朝向所述周向配置。
16.根据权利要求14或15所述的滚动轴承,其中,
3个以上的所述检测元件包括在所述周向和所述旋转轴方向的位置不同的至少3个检测元件。
17.根据权利要求16所述的滚动轴承,其中,
在所述周向和所述旋转轴方向的位置不同的至少3个所述检测元件,包含:
第1检测元件,配置在将所述外圈的外周面或内圈的内周面沿所述周向一分为二的虚拟线之上;
第2检测元件,配置在所述第1检测元件的所述周向的一侧且所述虚拟线的所述旋转轴方向的一侧;和
第3检测元件,配置在所述第1检测元件的所述周向的另一侧且所述虚拟线的所述旋转轴方向的另一侧,
所述第2检测元件和所述第3检测元件夹着所述第1检测元件相对配置。
18.根据权利要求17所述的滚动轴承,其中,
在所述周向和所述旋转轴方向的位置不同的至少3个所述检测元件,还包含:
第4检测元件,与所述第2检测元件相比所述周向的位置相同而所述旋转轴方向的位置不同;和
第5检测元件,与所述第3检测元件相比所述周向的位置相同而所述旋转轴方向的位置不同,
所述第4检测元件和所述第5检测元件夹着所述第1检测元件相对配置。
19.根据权利要求14或15所述的滚动轴承,其中,
3个以上的所述检测元件,包括:配置在将所述外圈的外周面或内圈的内周面沿周向一分为二的虚拟线的一侧的第6检测元件和第7检测元件;和配置在所述虚拟线的另一侧的第8检测元件和第9检测元件,
所述第6检测元件和所述第7检测元件的所述周向的位置不同,所述第8检测元件和所述第9检测元件的所述周向的位置不同,
所述第6检测元件和所述第8检测元件的所述周向位置相同,所述第7检测元件和所述第9检测元件的所述周向位置相同。
20.根据权利要求19所述的滚动轴承,其中,
3个以上的所述检测元件,包括:配置在所述虚拟线的一侧的第10检测元件和配置在所述虚拟线的另一侧的第11检测元件,
所述第10检测元件和所述第11检测元件的所述周向的位置相同,
所述第10检测元件和所述第6检测元件夹着所述第7检测元件相对配置,
所述第11检测元件和所述第8检测元件夹着所述第9检测元件相对配置。
21.根据权利要求14或15所述的滚动轴承,其中,
3个以上的所述检测元件,包括:
第12检测元件及第13检测元件,配置在将所述外圈的外周面或内圈的内周面沿周向一分为二的虚拟线之上;
第14检测元件,在周向上位于所述第12检测元件与所述第13检测元件之间,配置在所述虚拟线的一侧;以及
第15检测元件,配置在所述虚拟线的另一侧,
所述第14检测元件和所述第15检测元件的周向的位置相同。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的滚动轴承,其中,
量规率为10以上。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的滚动轴承,其中,
所述检测元件包括磁性体,
所述检测元件是检测由在所述外圈的外周面或所述内圈的内周面产生的应变而对所述磁性体施加压力时的所述磁性体的磁化强度的变化的检测元件。
24.根据权利要求14至22中任一项所述的滚动轴承,其中,
所述检测元件包括由磁性膜夹着绝缘膜的磁性隧道结的结构,
所述检测元件是检测由在所述外圈的外周面或所述内圈的内周面产生的应变而在所述结构中产生的磁变化的检测元件。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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