JP2003083774A - センサ及びセンサ付軸受装置 - Google Patents

センサ及びセンサ付軸受装置

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JP2003083774A JP2002010466A JP2002010466A JP2003083774A JP 2003083774 A JP2003083774 A JP 2003083774A JP 2002010466 A JP2002010466 A JP 2002010466A JP 2002010466 A JP2002010466 A JP 2002010466A JP 2003083774 A JP2003083774 A JP 2003083774A
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郁紀 坂谷
Shigeru Endo
茂 遠藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、信頼性の高いセンサ、及びこのセン
サを備えるセンサ付軸受装置をを提供する。 【解決手段】検出対象を検出する検出部9と、この検出
部9で検出された信号を処理する回路部品10と、検出
部9と回路部品10とが実装された回路基板11と、検
出部9と回路基板11とを収容するセンサケース(容
器)14と、この回路基板11の少なくとも回路部品1
0が実装された部分を覆う軟質樹脂12と、この軟質樹
脂12を覆って設けられた硬質樹脂15とを備えたセン
サ8とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業機械や車両な
どの軸受装置やギヤボックスなどや、映像、音響、情報
機器などの軸受装置などに取り付けられるセンサ、及び
このセンサを備えたセンサ付軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】産業機械の装置の軸受や、鉄道車両及び
自動車などの車両の軸受、あるいはギヤボックスには、
保全のために振動や温度などを検出する検出部として、
検出素子を備えたセンサを取り付ける場合がある。この
センサは、振動や温度などを検出する検出部が回路基板
に実装され、この回路基板が所定の取り付け部にねじで
固定される。
【0003】しかしながら、センサが振動を検出するた
めの検出部を備えている場合、ねじで固定したところを
支点に回路基板が振動することで、この回路基板に実装
した検出部が影響を受け、実際の振動を精度よく測定す
ることが難しい。また、センサが温度を検出するための
検出部を備えている場合、検出部には、回路基板の熱伝
導と、センサの周りの空気による熱伝達、およびセンサ
の周囲からの輻射によって熱が伝わる。このとき、各伝
熱経路によって伝熱速度や伝熱効率が異なるため、検出
部に熱が伝わるまでの伝熱経路によって温度変化に差が
生じるとともに、温度変化を精度よく測定することが難
しい。
【0004】また、回路部品が実装されたセンサの回路
基板をねじでしっかりと固定するためには、多数のねじ
穴を設けるとともに、このねじを締め付けるための工具
が寄りつく分だけ大きい基板が必要となり、センサ自体
の小型化が難しい。
【0005】そこで、これらの問題を解決するために、
センサを樹脂(充填材)でモールドして固定する方法が
提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このとき、装置や軸受
に取り付けているセンサのセンサケースは、アルミ合金
やステンレス鋼などの金属製であり、回路部品が実装さ
れた回路基板やこの回路基板をモールドして固定してい
る充填材のそれぞれと線膨張係数が異なる。また、樹脂
同士である回路基板と充填材とでも線膨張係数が異なる
場合がある。そのため、温度変化が激しい環境でこのセ
ンサが使用される場合には、センサケースから樹脂で固
定したセンサが樹脂ごと外れたり、回路基板と充填材、
または、充填材とセンサケースとの熱膨張量の差による
応力によって、検出部としての検出素子、回路基板の回
路部品や回路などが破損しないように配慮する必要があ
る。しかしながら、以上の課題を解決する発明は、未だ
されていない。
【0007】そこで、本発明は、信頼性の高いセンサ、
及びこのセンサを備えるセンサ付軸受装置を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために、本発明のセンサは、検出対象を検出する検出
部と、この検出部で検出された信号を処理する回路部品
が実装された回路基板と、検出部と回路基板とを収容す
る容器と、この容器に充填されて検出部と回路基板とを
固定する充填材とを備える。
【0009】または、検出対象を検出する検出部と、こ
の検出部で検出された信号を処理する回路部品と、検出
部と回路部品とが実装された回路基板と、検出部または
1以上の回路部品の内の少なくともいずれか1つを覆う
軟質樹脂と、この軟質樹脂を覆って設けられた硬質樹脂
とを備えたセンサとする。
【0010】または、検出対象を検出する検出部と、こ
の検出部で検出された信号を処理する回路部品と、検出
部と回路部品とが実装された回路基板と、検出部または
1以上の回路部品の内の少なくともいずれか1つを覆う
軟質樹脂と、検出部と回路基板とを収容した容器と、こ
の容器に充填されて検出部及び回路基板を固定する硬質
樹脂とを備えたセンサとする。
【0011】または、検出対象を検出する検出部と、こ
の検出部で検出された信号を処理する回路部品が実装さ
れた回路基板と、検出部と回路基板とを収容する容器
と、検出部または1以上の回路部品の内の少なくともい
ずれか1つを覆う軟質樹脂と、この軟質樹脂を覆って設
けられた硬質樹脂とを備えたセンサとする。
【0012】または、検出対象を検出する検出部と、こ
の検出部で検出された信号を処理する回路部品が実装さ
れた回路基板と、検出部と回路基板とを収容する容器
と、検出部または1以上の回路部品の内の少なくともい
ずれか1つを覆うカバーと、容器に充填されて検出部及
び回路基板を固定する硬質樹脂とを備えたセンサとす
る。
【0013】そして、振動や温度あるいは軸受の回転速
度を検出するために、振動と温度と回転速度の内の少な
くとも1つを検出する検出部を備える。
【0014】また、回転輪と、固定輪と、転動体とを有
する転がり軸受の、回転輪または固定輪の少なくともい
ずれか一方またはこれに取り付けられた部材に設けられ
た収容部に、前述のセンサのうちの少なくともいずれか
1つを取り付けたセンサ付軸受装置とする。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施形態につい
て、図1を参照して説明する。図1に示す軸受装置1
は、2つの転がり軸受2と、これらの軸受2の外輪3を
連結するハウジング4とを備えており、回転する軸5を
内輪6で支持している。また、軸受装置1には、ハウジ
ング4の外側から貫通穴7を設けて軸受2の外輪3に接
するようにセンサ8が取り付けられている。
【0016】このセンサ8は、図2に示すように振動や
温度を検出する検出部9と、この検出部9が検出した信
号を処理する回路部品10とを備えており、それぞれが
回路基板11に実装されている。回路基板11に検出部
9や回路部品10を実装した部分は、軟質樹脂(一例と
してシリコーン樹脂)12で覆われている。そして、こ
の回路基板11とともに緩衝材13、例えば独立気泡を
有する発泡性シリコーン樹脂などを容器となる金属製の
センサケース14に入れ、回路基板11とセンサケース
14との間に充填材として硬質樹脂(一例としてエポキ
シ樹脂)15を充填することで、回路基板11をセンサ
ケース14の中に固定している。このとき、軟質樹脂1
2の一部を硬質樹脂15から露出させておく。検出部9
や回路部品10の近傍に緩衝材13を適切に配置するた
めに、軟質樹脂12が硬化する前に緩衝材13を貼り付
ける。このようにすると、軟質樹脂12が接着剤として
機能し、緩衝材13を固定するとともに、検出部9や回
路部品10と緩衝材13との間に隙間が生じないため、
その後硬質樹脂15を充填したときに検出部9や回路部
品10と緩衝材13との間に硬質樹脂が入り込まないの
で良い。なお、緩衝材13に耐熱性に優れた発泡性シリ
コーン樹脂を使用すると、より温度の高い環境で使用す
ることができるようになるのでよい。
【0017】また、センサケース14の内面には、スト
ッパ部として断面形状が先細りの三角形の溝17が複数
列(本実施形態では3列)設けられており、充填された
硬質樹脂15が隙間無く入り込んでいる。センサケース
14は、外面にフランジ18が設けられており、ハウジ
ング4にボルト19で固定されている。また、開口部1
6には、蓋20が皿小ねじ21で取り付けられている。
【0018】以上のように取り付けられたセンサ8は、
軸受装置1によって支持されている軸5が回転すること
によって生じる振動や転がり摩擦による熱を検出する。
このとき、検出部9や回路部品10を実装した回路基板
11が硬質樹脂15で固定されているため、回路基板を
固定するためのねじなどの固定部品やその取付け面積が
不要となり、センサ8が小さくまとまる。また、検出部
9を実装した回路基板11が硬質樹脂15でセンサケー
ス14内にしっかりと固定されているので、回路基板1
1の振動などのノイズを検出することなく、軸受装置1
の振動などの検出対象を検出することができ、信頼性が
高い。
【0019】また、検出部9の周りを軟質樹脂12で覆
い、さらにセンサケース14との間に硬質樹脂15を充
填しているので、検出部9では、これらの樹脂12,1
5を通して伝わった温度変化が検出される。すなわち、
決まった伝熱経路によって温度変化が伝わるので、信頼
性の高い温度の変化を検出することができる。なお、本
実施形態においては、硬質樹脂15の具体例としてエポ
キシ樹脂を挙げたが、より熱伝導率のよい硬質樹脂や充
填材を使用すると、温度変化に対する応答がより敏感に
なるのでよい。そして、この温度を検出する検出部9を
軸受2により近い位置に取り付けることで、実際の温度
変化に対する検出の遅れを小さくすることができる。
【0020】次に温度変化によって生じる応力について
説明する。センサケース14を金属製とし、充填材の硬
質樹脂15をエポキシ系樹脂とした場合、互いの熱膨張
率が異なる。具体的な例として、線膨張係数が約17×
10−6/KのSUS303、SUS304などのオー
ステナイト系ステンレス鋼をセンサケース14に使用
し、線膨張係数が約46×10−6/Kのエポキシ系樹
脂を硬質樹脂15に使用した場合、内径φ20mmのセン
サケース14は、温度が100℃上昇することによって
約34μm直径が大きくなることに対し、硬質樹脂15
は、本来約92μm直径が大きくなるはずである。つま
り、約58μm分の寸法差が内部応力として作用する。
【0021】これに対し、本実施形態のセンサ8は、回
路基板11に実装された検出部9や回路部品10が軟質
樹脂12で覆われた後、この軟質樹脂12の一部を露出
して硬質樹脂15でセンサケース14内に、発泡性樹脂
などでできた緩衝材13とともにモールドされて固定さ
れている。温度変化で各樹脂12,15とセンサケース
14との線膨張係数の違いに起因する内部応力が生じた
場合でも、軟質樹脂12が露出部に向かって変形した
り、緩衝材13が扁平したりすることに因って、その応
力が緩和される。したがって、検出部9や回路部品10
が破損したり、検出部9や回路部品10と回路基板11
とのはんだ付部が剥離したりすることが無い。また、振
動を検出する検出部9など、内部に空間を有している検
出部でも、軟質樹脂12や緩衝材13によって、内部応
力が緩和されるので、破損し難い。
【0022】なお、振動を検出する検出部9を回路基板
11に実装している場合、回路基板11全体を軟質樹脂
12で覆ってしまうと、検出すべき振動が軟質樹脂12
によって減衰されてしまうので、軟質樹脂12で覆う範
囲は、検出部9や回路部品10が実装されている範囲と
し、回路基板11の一部が硬質樹脂15に固定されるよ
うにする。回路基板11の一部が硬質樹脂15にモール
ド固定されていることによって、検出すべき振動が硬質
樹脂15から回路基板11を経て検出部9に正確に伝わ
る。また、回路基板11の外周全部が硬質樹脂15にモ
ールド固定されるようにすると、より好ましい。
【0023】また、センサ8を収容するセンサケース1
4の内面には、ストッパ部として作用する複数の溝17
が形成されており、かつ、この溝17の断面形状が深さ
方向に先細りの三角形に形成されている。したがって、
温度変化によってセンサケース14と硬質樹脂15の線
膨張係数の差に起因する隙間が互いの間に生じても、溝
17で係合することでセンサケース14から硬質樹脂1
5が脱落しないとともに、センサケース14に設けられ
た複数の溝17の間の距離に対して硬質樹脂15が溝1
7に入り込んで形成された凸部同士の距離が必ず相対的
に短くなるので、センサケース14に硬質樹脂15で固
定された検出部9及び回路基板11ががたつくことは無
い。このとき、センサケース14と硬質樹脂15の線膨
張係数の差、センサケース14の大きさ、使用される温
度範囲などを考慮して溝17の断面形状や溝17同士の
離間距離を決定すると、硬質樹脂15内に固定されてい
る回路基板11や回路部品10への応力負荷が軽減され
るのでよい。
【0024】なお、溝17の形状は深さ方向に先細りの
台形であってもよい。また、溝17は、周方向に連続し
ていてもよいし、断続的に設けると回転方向に固定され
るのでよい。さらに、溝17の代わりに、同様の効果が
得られる複数の貫通穴や断面形状が扇形、または矩形の
溝や、蟻溝、または、軸方向の溝などをセンサケース1
4に設けてもよい。あるいは、これらの溝の代わりに容
器の内面に突出するストッパ部を設けてもよい。そし
て、センサケース14の内周面に弾性を有する接着剤を塗
布した後に硬質樹脂15を充填すると、温度変化による
センサケース14と硬質樹脂15との寸法差をこの弾性
接着剤が吸収するので、さらに好ましい。
【0025】センサ8の回路基板11が収容される容器
14には、溝17がストッパ部として少なくとも1つ以
上設けられているので、温度変化によって充填材の硬質
樹脂15と容器14との間に隙間が生じても、このスト
ッパ部で係合することで容器14からの脱落を確実に防
止できる。そして、ストッパ部が容器14の内面に設け
られた複数の溝17の場合、硬質樹脂15と容器14と
の間に隙間が生じてもこの溝17同士の距離に対して硬
質樹脂15が溝17に入り込んで形成された凸部同士の
距離が必ず相対的に短くなるので、容器14に硬質樹脂
15で固定された検出部9及び回路基板11ががたつく
ことは無い。また、ストッパ部が容器14の内面から突
出している場合、容器14に充填材の硬質樹脂15で固
定されていた検出部9及び回路基板11が温度変化によ
って容器14と硬質樹脂15の間に隙間が生じても、突
出したストッパ部を硬質樹脂15が挟むように収縮する
ので、検出部9及び回路基板11ががたつくことは無
い。なお、硬質樹脂15の線膨張係数が、センサケース
14の線膨張係数とほぼ等しい場合や、温度変化が小さ
い条件で使用される場合は、センサケース14と硬質樹
脂15の間に隙間が生じ難いので、ストッパ部はなくて
もよい。
【0026】さらに、センサケース14と硬質樹脂15
の線膨張係数の差に起因して、温度変化で硬質樹脂15
がセンサケース14から外圧を受ける場合でも、軟質樹
脂12が硬質樹脂15から一部露出しているので、軟質
樹脂12がこの露出部に向かって変形し、検出部9や回
路部品10及び回路基板11にかかる応力負荷が緩和さ
れる。そして、軟質樹脂12の一部を露出させる場合、
緩衝材13は、なくてもよいが、緩衝材13が入れられ
ていることで、さらに応力緩和の効果を高めている。な
お、緩衝材13が内包されている場合は、緩衝材13内
の独立気泡が変形することで、応力を緩和するので、軟
質樹脂12の一部を硬質樹脂15からあえて露出させな
くてもよい。
【0027】また、回路基板11と硬質樹脂15との線
膨張係数に差がある場合、温度変化によって回路基板1
1に実装された検出部9や回路部品10に応力が作用す
る可能性がある。回路基板11が平坦である場合、中心
から遠ざかるにつれて回路基板11に沿う方向の膨張差
が大きくなる。本実施形態のセンサ8は、回路基板11
に実装された検出部9や回路部品10を軟質樹脂12で
覆っているので、回路基板11と硬質樹脂15との線膨
張係数の差に起因する応力が、軟質樹脂12が変形する
ことによって吸収及び緩和され、検出部9や回路部品1
0に直接作用することがない。さらに、検出部9や回路
部品10と回路基板11とのはんだ接合部に作用する応
力が軽減されることで、温度変化が繰返される環境にお
いても、はんだ接合部の耐久性が向上する。特に、軟質
樹脂12の硬度は、検出部9や回路部品10に作用する
応力のレベルをはんだ接合部などが疲労破壊を生じない
疲労限度以下になるように設定すると好ましい。
【0028】次に、本発明の第2の実施形態について、
図3を参照して説明する。図3に示すセンサ付軸受装置
31は、回転輪である内輪32と、固定輪である外輪3
3と、転動体34を有する転がり軸受の外輪32に収容
部である凹部35が設けられ、この凹部35に振動や温
度を検出する検出部36とその検出信号を処理する回路
部品37とを回路基板38に実装し、充填材である硬質
樹脂(一例としてエポキシ樹脂)41でモールドされて
センサ39が固定されている。回路基板38の検出部3
6や回路部品37が取り付けられた部分は、軟質樹脂
(一例としてシリコーン樹脂)40で覆われている。ま
た、図示しない位置で軟質樹脂40の一部が硬質樹脂4
1から露出している。
【0029】なお、このセンサ付軸受装置31の凹部3
5が、ハウジングなどで完全に覆われてしまう場合は、
例えば独立気泡を有した発泡性シリコーン樹脂など体積
圧縮が可能な緩衝材をセンサ39とともにモールドし、
温度変化などで検出部36や回路部品37及び回路基板
38にかかる負荷を緩和させると、検出部36や回路部
品37及び回路基板38の破損防止及びはんだ付部の剥
離防止になるのでよい。
【0030】つまり、本実施形態では、凹部35を設け
た外輪33が、第1の実施形態のセンサケース14を兼
ねており、このようにセンサ39が設けられたセンサ付
軸受装置31は、振動や温度を検出する検出部36が軸
受に直接的に取り付けられているので、振動や温度をよ
り精度よく測定することができ、かつ、ハウジングなど
に特別な加工を施さなくてもよい。
【0031】また、第1の実施形態と同様に、凹部35
の内面にストッパ部として断面形状が先細りの三角形の
溝を凹部35の内側に複数列設けると、第1の実施形態
と同じ効果が得られるのでよい。
【0032】本発明の第3の実施形態のセンサ45につ
いて、図4を参照して説明する。なお、第1の実施形態
のセンサ8と同じ構成については、同一の符号を付して
その説明を省略する。
【0033】図4に示すセンサ45は、緩衝材13が検
出部9の近傍に回路基板11と並んで配置されている。
緩衝材13と回路基板11との間は、検出部9を覆うよ
うに軟質樹脂12が充填されている。回路基板11は、
容器14内に充填された硬質樹脂15によって固定され
ている。硬質樹脂15は、軟質樹脂12と緩衝材13を
覆っている。緩衝材13は、例えば独立気泡を含んだ発
泡性シリコーン樹脂でできており、外圧を受けることで
収縮する。
【0034】以上のように構成されたセンサ45は、検
出部9の周りが軟質樹脂12で覆われており、この軟質
樹脂12と接して緩衝材13が配置されている。使用環
境温度の変化に伴なって、センサ45の温度が変化し、
センサケース14と硬質樹脂15の線膨張係数の差に起
因して、センサ45の内部に内部応力(圧力)が生じた
場合、検出部9と回路基板11との間にかかる剪断力や
検出部9に加わる圧力などの外力は、軟質樹脂12及び
緩衝材13によって緩和される。したがって、検出部9
と回路基板とのはんだ部の破断や、検出部9そのものの
損傷が防止され、耐久性が向上するので、センサ45
は、信頼性が高い。
【0035】なお、本実施形態のセンサ45は、検出部
9が軟質樹脂12に覆われているのみであるが、外圧に
よって損傷を受ける恐れのある回路部品10も含めて覆
ってもよい。
【0036】本発明の第4の実施形態のセンサ51につ
いて、図5を参照して説明する。なお、第1の実施形態
のセンサ8と同じ構成については、同一の符号を付して
その説明を省略する。
【0037】図5に示すセンサ51は、回路基板11に
実装された検出部9及び複数の回路部品10の内、検出
部9と1つの回路部品10がカバー52によって覆われ
ている。カバー52は、検出部9や回路部品10と非接
触で隙間53を有しており、充填材としての硬質樹脂1
5を充填したときに、硬質樹脂15が内部に入り込まな
いように取付けられている。
【0038】以上のように構成されたセンサ51は、第
4の実施形態のセンサ45と同じように、センサ51の
温度が変化して硬質樹脂15とセンサケース14の線膨
張係数に起因する寸法差によって内部応力が発生する
と、カバー52が変形することでその内部応力を吸収す
る。このとき、カバー52と検出部9や回路部品10と
の間には隙間53があるので、検出部9や回路部品10
が直接外力を受けることがない。したがって、検出部9
や回路部品10と回路基板11とのはんだ部の破断や、
検出部9や検出回路10そのものの損傷が防止され、耐
久性が向上するので、センサ51は、信頼性が高い。
【0039】また、カバー52は、金属製と樹脂製のい
ずれでもよいが、わずかな外力により変形するように造
られる。カバー52を金属製とする場合、検出部9や回
路部品10の基準電位にこのカバー52を接続すると、
外部ノイズを遮断することができる。したがって、セン
サ51は、振動や温度など検出された信号の信頼性が向
上する。
【0040】なお、カバー52で覆う範囲は、検出部9
と1つの回路部品10のみならず、複数の回路部品を覆
ってもよい。
【0041】第1の実施形態から第4の実施形態におい
て、センサ8,39,45,51の検出部9,36は、
振動や温度のほか、回転速度を検出できるものであって
もよいし、それぞれを単独、あるいは、これらを複数組
み合わせた検出部であってもよい。さらに、上記以外を
検出するもであっても適用できる。また、検出部9,3
6は、圧電素子、熱電対、サーミスタ、ホール素子など
の検出素子であってもよいし、検出素子とその信号出力
回路を備えたものや、IC温度センサのような複合素子
であってもよい。センサ8,39,45,51は、検出
部9,36を複数備えてもよい。そして、センサ8,3
9,45,51、または、センサ付軸受装置31を用い
て、軸受や軸受装置の異常検出のための監視が可能であ
る。
【0042】また、検出部9,36や回路部品10,3
7は、回路基板上に直接実装する表面実装タイプの検出
素子であってもよいし、リード線を介して接続されるリ
ード線タイプの部品や素子であってもよい。リード線タ
イプの検出器の場合、検出器を回路基板に固定してもよ
いし、基板回路から離して容器内に樹脂でモールド固定
してもよい。
【0043】各実施形態において、緩衝材13の一例と
して、独立気泡を有する発砲シリコーン樹脂を挙げた
が、独立気泡を有した樹脂であれば、発砲ウレタンや、
発砲スチロールなどでもよい。また、このとき発砲樹脂
に含有される独立気泡は、容積比で10%以上であるこ
とが好ましい。
【0044】
【発明の効果】本発明のセンサによれば、検出部と回路
部品とを実装した回路基板が充填材で固定されているの
で、回路基板が軸受装置の振動などの影響を受けること
が少ない。
【0045】さらに、検出部や回路部品を取り付けた部
分の回路基板を軟質樹脂で覆い、硬質樹脂でモールドし
たセンサによれば、温度変化などによって検出部や回路
基板にかかる内部応力などの負荷が、軟質樹脂の変形に
よって緩和され、検出部や回路部品などの破損を防止す
ることができる。したがって、耐久性に優れた信頼性の
高いセンサとすることができる。
【0046】また、検出部や回路部品を取り付けた部分
の回路基板をカバーで覆い、硬質樹脂でモールドしたセ
ンサによれば、検出部や回路部品の周囲には、硬質樹脂
との間にカバーによって隙間が形成されている。温度変
化などによって硬質樹脂が膨張した場合でも、直接内部
応力を受けることがないので、検出部や回路部品などの
破損を防止することができる。したがって、耐久性に優
れた信頼性の高いセンサとすることができる。
【0047】そして、このセンサは、検出部及び回路基
板を充填材で固定しているので、特に振動、温度、回転
速度などの検出対象を測定する検出部を備えたセンサに
適用すると、これらの測定に効果的である。
【0048】また、回転輪と、固定輪と、転動体とを有
する転がり軸受の、回転輪または固定輪の少なくともい
ずれか一方またはこれに取り付けられた部材に設けられ
た収容部に、前述のセンサを収容した本発明のセンサ付
軸受装置によれば、振動や温度、あるいは回転速度など
の検出対象を測定することができるとともに、耐久性に
優れた信頼性の高いセンサ付軸受装置とすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のセンサが取り付けら
れた軸受装置を示す断面図。
【図2】図1のF2で示す部分を拡大して示すセンサの
断面図。
【図3】本発明の第2の実施形態のセンサ付軸受装置を
示す断面図。
【図4】本発明の第3の実施形態のセンサを示す断面
図。
【図5】本発明の第4の実施形態のセンサを示す断面
図。
【符号の説明】
8…センサ 9,36…検出部 10,37…回路部品 11,38…回路基板 12,40…軟質樹脂 14…センサケース(容器) 15,41…硬質樹脂 16…開口部 31…センサ付軸受装置 32…内輪(回転輪) 33…外輪(固定輪) 34…転動体 35…凹部(収容部) 39…センサ 45…センサ 51…センサ 52…カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01K 1/14 G01K 1/14 M G01M 13/04 G01M 13/04 G01P 1/02 G01P 1/02 (72)発明者 遠藤 茂 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 2G024 AC02 BA12 CA09 CA13 CA17 DA09 FA02 2G064 AA17 AB07 AB08 AB23 BA26 BA28 3J101 AA03 AA32 AA42 AA62 BA54 BA56 FA22 FA24 GA01 GA11

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】検出対象を検出する検出部と、この検出部
    で検出された信号を処理する回路部品が実装された回路
    基板と、前記検出部と前記回路基板とを収容する容器
    と、この容器に充填されて前記検出部と前記回路基板と
    を固定する充填材とを備えたことを特徴とするセンサ。
  2. 【請求項2】検出対象を検出する検出部と、この検出部
    で検出された信号を処理する回路部品と、前記検出部と
    前記回路部品とが実装された回路基板と、前記検出部と
    1以上の前記回路部品の内の少なくともいずれか1つを
    覆う軟質樹脂と、この軟質樹脂を覆って設けられた硬質
    樹脂とを備えたことを特徴とするセンサ。
  3. 【請求項3】検出対象を検出する検出部と、この検出部
    で検出された信号を処理する回路部品と、前記検出部と
    前記回路部品とが実装された回路基板と、前記検出部と
    1以上の前記回路部品の内の少なくともいずれか1つを
    覆う軟質樹脂と、前記検出部と前記回路基板とを収容し
    た容器と、この容器に充填されて前記検出部及び前記回
    路基板を固定する硬質樹脂とを備えたことを特徴とする
    センサ。
  4. 【請求項4】検出対象を検出する検出部と、この検出部
    で検出された信号を処理する回路部品が実装された回路
    基板と、前記検出部と前記回路基板とを収容する容器
    と、前記検出部と1以上の前記回路部品の内の少なくと
    もいずれか1つを覆う軟質樹脂と、この軟質樹脂を覆っ
    て設けられた硬質樹脂とを備えたことを特徴とするセン
    サ。
  5. 【請求項5】検出対象を検出する検出部と、この検出部
    で検出された信号を処理する回路部品が実装された回路
    基板と、前記検出部と前記回路基板とを収容する容器
    と、前記検出部または1以上の前記回路部品の内の少な
    くともいずれか1つを覆うカバーと、前記容器に充填さ
    れて前記検出部及び前記回路基板を固定する硬質樹脂と
    を備えたことを特徴とするセンサ。
  6. 【請求項6】前記検出部が、温度と振動と回転速度の内
    の少なくともいずれか1つを検出することを特徴とする
    請求項1から請求項5の内のいずれか1項に記載のセン
    サ。
  7. 【請求項7】回転輪と、固定輪と、転動体とを有する転
    がり軸受の、前記回転輪または前記固定輪の少なくとも
    いずれか一方またはこれに取り付けられた部材に設けら
    れた収容部に、請求項1から請求項6のうちのいずれか
    1項のセンサを収容したことを特徴とするセンサ付軸受
    装置。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006113014A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Nsk Ltd センサ付軸受装置
JP2008003087A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 General Electric Co <Ge> 電気機械の多機能センサシステム
JP2008203267A (ja) * 2008-03-18 2008-09-04 Nsk Ltd センサ付転動装置
JP2009036691A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Ntn Corp 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
JP2011089949A (ja) * 2009-10-26 2011-05-06 Aisan Industry Co Ltd 回転角検出装置及びその製造方法並びにスロットル制御装置
CN102105335A (zh) * 2008-07-28 2011-06-22 Trw汽车美国有限责任公司 用于封装碰撞传感器的方法和设备
JP2013530361A (ja) * 2010-07-02 2013-07-25 アクティエボラゲット・エスコーエッフ 追加的な構成部材を有したベアリングリングならびにそのようなベアリングリングの製造方法
JP2018112477A (ja) * 2017-01-12 2018-07-19 日本精機株式会社 振動検出装置
CN108827486A (zh) * 2018-04-25 2018-11-16 浙江大唐国际绍兴江滨热电有限责任公司 减震且防脱落的天然气发电厂用温度传感器组件
CN108871779A (zh) * 2018-08-06 2018-11-23 浙江优特轴承有限公司 能精确检测轴承工况的一体式轴承座
JP2021009131A (ja) * 2019-07-02 2021-01-28 株式会社リコー 検知装置および出力制御システム
JP2022536103A (ja) * 2019-06-06 2022-08-12 クノル-ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 商用車用のホイール回転数センサ
JP7352041B1 (ja) 2022-03-30 2023-09-27 尾高ゴム工業株式会社 ロール
WO2023188460A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 尾高ゴム工業株式会社 ロール

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006113014A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Nsk Ltd センサ付軸受装置
JP2008003087A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 General Electric Co <Ge> 電気機械の多機能センサシステム
JP2009036691A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Ntn Corp 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
JP2008203267A (ja) * 2008-03-18 2008-09-04 Nsk Ltd センサ付転動装置
JP4596025B2 (ja) * 2008-03-18 2010-12-08 日本精工株式会社 センサ付転動装置
US8966975B2 (en) 2008-07-28 2015-03-03 Trw Automotive U.S. Llc Method and apparatus for packaging crash sensors
CN102105335A (zh) * 2008-07-28 2011-06-22 Trw汽车美国有限责任公司 用于封装碰撞传感器的方法和设备
JP2011529420A (ja) * 2008-07-28 2011-12-08 ティーアールダブリュー・オートモーティブ・ユーエス・エルエルシー 車両衝突センサを収納するための方法及び装置
JP2011089949A (ja) * 2009-10-26 2011-05-06 Aisan Industry Co Ltd 回転角検出装置及びその製造方法並びにスロットル制御装置
US9097278B2 (en) 2010-07-02 2015-08-04 Aktiebolaget Skf Bearing ring with an additional component and method for producing such a bearing ring
JP2013530361A (ja) * 2010-07-02 2013-07-25 アクティエボラゲット・エスコーエッフ 追加的な構成部材を有したベアリングリングならびにそのようなベアリングリングの製造方法
JP2018112477A (ja) * 2017-01-12 2018-07-19 日本精機株式会社 振動検出装置
CN108827486A (zh) * 2018-04-25 2018-11-16 浙江大唐国际绍兴江滨热电有限责任公司 减震且防脱落的天然气发电厂用温度传感器组件
CN108871779A (zh) * 2018-08-06 2018-11-23 浙江优特轴承有限公司 能精确检测轴承工况的一体式轴承座
JP2022536103A (ja) * 2019-06-06 2022-08-12 クノル-ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 商用車用のホイール回転数センサ
JP7350896B2 (ja) 2019-06-06 2023-09-26 クノル-ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 商用車用のホイール回転数センサ
US11988684B2 (en) 2019-06-06 2024-05-21 Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh Wheel speed sensor for a utility vehicle
JP2021009131A (ja) * 2019-07-02 2021-01-28 株式会社リコー 検知装置および出力制御システム
JP7352041B1 (ja) 2022-03-30 2023-09-27 尾高ゴム工業株式会社 ロール
WO2023188460A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 尾高ゴム工業株式会社 ロール

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