JP2005037298A - Rolling device fitted with sensor - Google Patents
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
- F16C19/527—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to vibration and noise
Abstract
Description
本発明は、転がり軸受装置や直動装置等の転動装置の運転状態を検知するセンサ付転動装置に関し、特に、機械装置等の予防保全、例えば、ばね下で使用される鉄道車両や、自動車、搬送車等の移動体の軸受装置の予防保全や、電気情報機器用の軸受等の異常検知にも適用可能なセンサ付転動装置に関する。 The present invention relates to a rolling device with a sensor that detects an operating state of a rolling device such as a rolling bearing device or a linear motion device, and in particular, preventive maintenance of a mechanical device, for example, a railway vehicle used under a spring, The present invention relates to a rolling device with a sensor that can be applied to preventive maintenance of a bearing device of a moving body such as an automobile or a transport vehicle and to detect an abnormality of a bearing for an electric information device.
従来のセンサ付転動装置では、軸受の剥離等、転動装置における異常を早期に検知するため、温度や振動等を検出するセンサを用いて、異常に伴う温度や振動等の変動を検出していた。特に、鉄道車両用の軸受装置等の転動装置では、異常時には、振動に顕著な変異を示すことが少なくなく、このため、転動装置の発生する異常振動を正確に検出することが重要になる。 In conventional rolling devices with a sensor, in order to detect abnormalities in the rolling device, such as bearing separation, at an early stage, a sensor that detects temperature, vibration, etc. is used to detect fluctuations in temperature, vibration, etc. associated with the abnormality. It was. In particular, a rolling device such as a bearing device for a railway vehicle often shows a remarkable variation in vibration when an abnormality occurs. For this reason, it is important to accurately detect abnormal vibration generated by the rolling device. Become.
図7に示された軸受の診断装置では、軸受100に設けられた振動測定用の検出器101の出力を外部に設けた信号増幅器102,103で増幅し、これを検出表示装置104で観察して、軸受診断を行っていた(例えば、特許文献1参照。)。また、図8に示されるように、振動、温度、回転速度、湿度等を検出する検出素子110と検出用の回路部111がプリント基板112上に実装され、プリント基板112が軌道輪113の一部に取り付けられたセンサ付転がり軸受114が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
In the bearing diagnosis apparatus shown in FIG. 7, the output of the
さらに、温度、振動、回転速度を検出する各検出素子が実装されたプリント基板と増幅回路をセンサホルダ内に設け、振動検出素子としてバイモルフ型圧電素子が用いられたセンサ付軸受装置が知られている(例えば、特許文献3参照。)。また、温度、振動、回転速度を検出する各検出素子を設け、これらの検出信号を基に、閾値との比較や周波数分析を行って軸受異常判定を行う回転検出装置が知られている(例えば,特許文献4,5参照。)。
特許文献2、3では、各検出素子をプリント基板に設けることで各検出素子と各種電子素子とを結線する電線が不要となり、コンパクト化及び経年変化や断線といった不具合がなくセンサの信頼性を向上させることができたが、各検出素子(特に、振動検出素子)が実装されたプリント基板の固有振動数による検出への影響については十分に考慮されていなかった。 In Patent Documents 2 and 3, by providing each detection element on a printed circuit board, there is no need for an electric wire for connecting each detection element and various electronic elements, and the reliability of the sensor is improved without downsizing and problems such as aging and disconnection. However, the influence on the detection due to the natural frequency of the printed circuit board on which each detection element (in particular, the vibration detection element) is mounted has not been sufficiently considered.
一般に、振動検出素子が実装されるプリント基板には固有振動数が存在しており、検出信号が固有振動数に近い周波数成分を含んでいると、それらが共振してしまう。また、プリント基板と振動検出素子をセンサ筐体に内蔵する場合、プリント基板をセンサ筐体に曲げ方向(プリント基板が板厚方向に曲げを許容する方向)に固定した場合の剛性は、引っ張り方向(プリント基板の表面に平行な方向からの引っ張りを許容する方向)に固定した場合の剛性より小さいため、プリント基板の曲げ方向の固有振動数は、引っ張り方向の固有振動数より低くなる。引っ張り方向の固有振動数は、数kHz(例えば、5kHz、プリント基板の大きさによって異なる)以上であるが、曲げ方向の固有振動数は数kHz以下にあることが多い。 Generally, a printed circuit board on which a vibration detection element is mounted has a natural frequency, and if a detection signal includes a frequency component close to the natural frequency, they resonate. Also, when the printed circuit board and the vibration detection element are built in the sensor housing, the rigidity when the printed circuit board is fixed to the sensor housing in the bending direction (the direction in which the printed circuit board is allowed to bend in the plate thickness direction) is the tensile direction. Since it is smaller than the rigidity in the case of fixing in a direction that allows pulling from a direction parallel to the surface of the printed circuit board, the natural frequency in the bending direction of the printed circuit board is lower than the natural frequency in the pulling direction. The natural frequency in the pulling direction is several kHz (for example, 5 kHz, depending on the size of the printed circuit board) or more, but the natural frequency in the bending direction is often several kHz or less.
この固有振動数が、測定対象の周波数以上の場合は、ローパスフィルタ(LPF)を通すことによって除去することができるが、固有振動数が測定対象の周波数と近い場合には、この固有振動数成分を除去することはできない。そのため、プリント基板をセンサ筐体に曲げ方向に固定した場合に、プリント基板の固有振動数成分を除去しにくいという問題があった。 When this natural frequency is equal to or higher than the frequency to be measured, it can be removed by passing through a low-pass filter (LPF), but when the natural frequency is close to the frequency to be measured, this natural frequency component Can not be removed. Therefore, when the printed circuit board is fixed to the sensor housing in the bending direction, there is a problem that it is difficult to remove the natural frequency component of the printed circuit board.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、振動検出素子が実装されるプリント基板をセンサ筐体に曲げ方向に固定した場合でも、プリント基板の共振によって振動検出の精度が低下することがなく、転動装置の発生する振動を正確に検知することができるセンサ付転動装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances. The purpose of the present invention is to improve the accuracy of vibration detection due to resonance of the printed circuit board even when the printed circuit board on which the vibration detecting element is mounted is fixed to the sensor housing in the bending direction. It is an object of the present invention to provide a sensor-equipped rolling device that can accurately detect vibration generated by the rolling device without lowering.
本発明の目的は、下記構成により達成される。
(1)少なくとも振動検出素子を有する検出素子と、前記振動検出素子が実装されたプリント基板と、前記プリント基板が取り付けられたセンサ筐体と、を備えた検出器を用いて転動装置の運転状態を検出するセンサ付転動装置において、前記振動検出素子が実装された前記プリント基板の面と反対側の面は前記センサ筐体の一部に支持されていることを特徴とするセンサ付転動装置。
(2)前記振動検出素子は、前記プリント基板の面に対して垂直な方向の振動を検出することを特徴とする(1)に記載のセンサ付転動装置。
(3)前記検出素子は、さらに速度検出素子と温度検出素子のうち少なくとも一方を有することを特徴とする(1)又は(2)に記載のセンサ付転動装置。
(4)前記プリント基板上に、前記検出素子の出力信号を増幅する増幅回路が設けられていることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のセンサ付転動装置。
(5)前記センサ筐体は、前記プリント基板に対向する位置にざぐり部が設けられており、前記プリント基板の両面に電子部品が取り付けられていることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のセンサ付転動装置。
(6)前記転動装置が転がり軸受であることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のセンサ付転動装置。
(7)前記転動装置がボールねじであることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のセンサ付転動装置。
(8)前記転動装置がリニアガイドであることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のセンサ付転動装置。
(9)前記転動装置がリニアボールベアリングであることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のセンサ付転動装置。
ここで、転がり軸受とは、複数の転がり軸受の外輪にハウジングが外嵌されてなる、いわゆる軸受装置も含まれる。
The object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) Operation of a rolling device using a detector including at least a detection element having a vibration detection element, a printed circuit board on which the vibration detection element is mounted, and a sensor housing to which the printed circuit board is attached In the rolling device with sensor for detecting a state, a surface opposite to the surface of the printed circuit board on which the vibration detecting element is mounted is supported by a part of the sensor casing. Moving device.
(2) The sensor-equipped rolling device according to (1), wherein the vibration detection element detects vibration in a direction perpendicular to the surface of the printed circuit board.
(3) The sensor-equipped rolling device according to (1) or (2), wherein the detection element further includes at least one of a speed detection element and a temperature detection element.
(4) The rolling device with a sensor according to any one of (1) to (3), wherein an amplification circuit for amplifying an output signal of the detection element is provided on the printed circuit board.
(5) The sensor casing is provided with a counterbore at a position facing the printed board, and electronic components are attached to both sides of the printed board (1) to (4). A rolling device with a sensor according to any one of the above.
(6) The rolling device with a sensor according to any one of (1) to (5), wherein the rolling device is a rolling bearing.
(7) The rolling device with a sensor according to any one of (1) to (5), wherein the rolling device is a ball screw.
(8) The rolling device with a sensor according to any one of (1) to (5), wherein the rolling device is a linear guide.
(9) The rolling device with a sensor according to any one of (1) to (5), wherein the rolling device is a linear ball bearing.
Here, the rolling bearing includes a so-called bearing device in which a housing is externally fitted to outer rings of a plurality of rolling bearings.
本発明によるセンサ付転動装置では、振動検出素子が実装されたプリント基板の面と反対側の面はセンサ筐体の一部に支持されている。これにより、振動検出素子のプリント基板の曲げ方向の固有振動数を高くするとともに、振動の振幅も小さくすることができ、転動装置の振動を正確に測定することができる。 In the rolling device with a sensor according to the present invention, the surface opposite to the surface of the printed circuit board on which the vibration detection element is mounted is supported by a part of the sensor housing. As a result, the natural frequency in the bending direction of the printed circuit board of the vibration detecting element can be increased and the amplitude of the vibration can be reduced, so that the vibration of the rolling device can be accurately measured.
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係るセンサ付転動装置10について詳細に説明する。
図1に示されるように、センサ付転動装置であるセンサ付軸受装置10は、軸方向に間隔をあけて配された一対の転がり軸受(ここでは玉軸受)11と、各転がり軸受11の外輪12に外嵌されたハウジング18と、各転がり軸受11の内輪13に内嵌された軸15とを備えた転がり軸受装置17に、検出器であるセンサユニット20が取り付けられた構成からなる。
Hereinafter, with reference to drawings,
As shown in FIG. 1, a sensor-equipped bearing
外輪12と内輪13の間には、複数の転動体(ここでは玉)14が配されている。本実施形態の転がり軸受装置17は、軸15と内輪13が一体に回転し、外輪12及びハウジング18が静止した、いわゆる、内輪回転型のものである。
A plurality of rolling elements (here, balls) 14 are disposed between the
ハウジング18は円筒形状に形成されており、一方の(図中右方の)転がり軸受11よりも軸方向に突出して延びており、その端部には、エンドカバー19が固定されている。軸15は、ハウジング18内で、エンドカバー19に至る手前で終端している。ハウジング18のセンサユニット取付部は、円筒状でも、平面状でもよい。
The
センサユニット20は、図2に示すように、上方に開放した収容部を持つセンサ筐体であるケース本体21と、ケース本体21の開放部を覆うケースカバー22とで構成される検出器ケース23を備えており、検出器ケース23は複数のボルト24を介してハウジング18に固定される。ケース本体21は、ハウジング18の外周面上に隙間無く置かれる取付部21aと、取付部21aの側方から立設する側部21bとを有する。また、取付部21aの取付面(ハウジング18外周面に対向して固定される面)は、ハウジング18の外周面に沿った形状を備える。
As shown in FIG. 2, the
センサ筐体であるケース本体21の材質は任意であるが、強度等を考慮してステンレス鋼やアルミニウム合金等の金属製のセンサ筐体が好ましい。ただし、センサ筐体の腐食を防止するために、ステンレス鋼としてSUS303等のオーステナイト系ステンレス鋼を用いたり、アルミニウム合金であれば表面をアルマイト処理する等の対策を行うことが好ましい。また、ケース本体21の形状は、箱型に限らず、円筒形状等、その他の形状であってもよい。
The material of the
ケース本体21内にはプリント基板25が固定されており、振動検出素子(加速度センサ)、温度検出素子等の検出素子及び信号を処理するため信号処理部等からなる電子部品がプリント基板25を介して取付部21aと側部21bとで囲まれた収容空間に設置される。また、これら電子部品を外部の測定器に接続するケーブル26が、ケース本体21に形成されたケーブル取出口(図示略)を挿通して装備される。
A printed
取付部21aは、側部21bの内側に設けられ、プリント基板25を固定するための面一な支持面21cを有する基板支持部21dと、プリント基板25に対向する位置で、基板支持部21dの内側に段差を設けて形成された凹部であるざぐり部21eとを構成する。
プリント基板25は、図3に示すように、その周縁部が基板支持部21d上に面するようにして、プリント基板25のコーナー部に配した複数の止めねじ27(本実施形態では、4本)により固定されている。なお、プリント基板25は、全周が基板支持部21dに支持されているが、両端支持であってもよい。また、プリント基板25を基板支持部21d上に固定する固定具として止めねじ27を用いたが、接着剤等を用いてもよい。
The
As shown in FIG. 3, the
プリント基板25の一方の面(図では上面;ケースカバー22側の面)には振動検出素子28および速度検出素子(回転速度検出素子)29が実装されている。また、プリント基板25の他方の面(図では下面;取付板21a側の面)には温度検出素子30が実装されており、温度検出素子30は、取付部21aに形成されたざぐり部21eに収容される。
なお、速度検出素子29、温度検出素子30はいずれか一方であってもよく、これらの取付は、逆でもよいし、一方の面のみでもよい。また、軸受装置の状態を監視するための検出素子として、その他の検出素子をいずれかの面に設けてもよい。
A
Note that either one of the
さらに、プリント基板25上には、これらの検出素子以外に、検出信号の高周波成分を減衰除去するためのローパスフィルタ(LPF)や、上記の各検出素子の出力信号を増幅するための増幅回路、検出信号を電圧出力又は電流出力(電流ループ出力)で出力するための出力回路等の信号処理部を構成する電子部品等が表面実装されている。
Furthermore, on the printed
振動検出素子28は、シリコン加速度センサや、圧電素子を使用したバイモルフ型の振動検出素子、圧電素子と重錘を組合せた振動検出素子、あるいは片持ちはり構造の振動検出素子等のほか、圧電素子の代わりにひずみゲージを利用した振動検出素子等が使用される。シリコン加速度センサは、シリコン・マイクロマシン部品(機械素子)を電子回路と同一のシリコン基板上に集積することにより、小型化、高性能化及び低コスト化を図ったものであり、フォトリソグラフィ等ICの製造技術を利用して製造される。
また、振動検出素子28は、表面実装タイプの振動検出素子でなく、リードタイプの振動検出素子でもよい。
The
Further, the
振動検出素子28は、軸受装置17に作用する振動を常時検出して振動の信号(値)を出力し、その振動信号(値)をプリント基板25に実装された信号処理部に供給する。信号処理部は、振動検出素子28から与えられた振動信号(値)を処理し、電圧信号又は電流信号として出力する。
The
プリント基板25から延びた配線(図示せず)は、ケース本体21又はケースカバー22に貫通形成されたケーブル取出口(図示せず)を挿通して外部に延びたケーブル26に電気的に接続されている。ケーブル26を介して外部に伝送する信号は、電圧出力でもよいし、電流出力でもよい。電流出力の場合は、電流ループ出力にすると、ノイズの影響を受けにくくなるので好ましい。電流ループ出力の場合は、ケーブル26の信号線と電源線をツイストしておくとノイズの影響をさらに受けにくくなるのでより好ましい。また、電圧出力の場合も、ケーブル26の信号線をツイストしておく方がノイズの影響を受けにくいので好ましい。
A wiring (not shown) extending from the printed
本実施形態の振動検出素子28は、図1に示されるように、その振動検出方向がプリント基板25の面に垂直な方向(板厚方向)となるように構成されている。即ち、振動検出素子28は、図中符号Vで示す方向の振動(ここではハウジング18及び軸15の軸線に直交するラジアル方向の振動)を検出可能に構成されている。このため、振動検出素子28は、その振動検出方向がV方向となるようにプリント基板25に取り付けられており、プリント基板25は板厚方向がV方向、即ち、振動検出方向とするようにセンサ筐体であるケース本体21に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the
そして、振動検出素子28は、図3に示されるように、プリント基板25を固定するための止めねじ27間で、基板支持部21dの支持面21cに面するプリント基板25の周縁部上に実装されている。すなわち、振動検出素子28が実装されるプリント基板25の面と反対側の面はケース本体21の基板支持部21dに支持されている。
Then, as shown in FIG. 3, the
上記のように、本実施形態によれば、振動検出素子28が実装されるプリント基板の面と反対側の面はセンサ筐体であるケース本体21の一部に支持されている。これにより、振動検出素子28が実装されるプリント基板25の部分において曲げ方向、即ち、プリント基板の板厚方向の固有振動数を高くするとともに、振動の振幅も小さくすることができ、装置の振動を正確に測定することができる。また、プリント基板25に実装する振動検出素子28の振動検出方向をプリント基板25の板厚方向に設定しているが、板厚方向の固有振動数が高められているため、プリント基板25は振動検出素子が検出する異常振動に対して共振を起こすことを防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, the surface opposite to the surface of the printed circuit board on which the
具体的に、本実施形態では、振動検出素子28が取り付けられる部分のプリント基板25の固有振動数は、引っ張り方向の固有振動数と同程度或いはそれ以上に高められ、測定対象の周波数帯域より高くすることができる。このため、プリント基板の共振に起因する振動成分が重畳しても、この重畳分は、ローパスフィルタを用いて減衰・除去することができ、振動の測定精度に影響しない。よって、装置の振動を正確に測定することができる。
Specifically, in the present embodiment, the natural frequency of the printed
また、本実施形態の検出器は、振動検出素子28だけでなく、温度検出素子30を設けて軸受装置の温度も併せて測定している。これにより、センサユニット20は、転動装置の振動によって異常を検出するだけでなく、温度によっても異常を検出することが可能である。
なお、振動検出素子28と温度検出素子30とを、同一のプリント基板25に一体に設けることで、それぞれのセンサを個別に取り付ける場合に比べて取付工数を削減できる。また、取付スペースも小さくできる。
In addition, the detector of the present embodiment includes not only the
In addition, by providing the
さらに、プリント基板25上に、各検出素子の出力信号を増幅するための増幅回路が実装されていることから、検出器の外部に増幅器を別途設ける必要がなくなりコンパクト化が図られる。また、増幅回路に加え、ローパスフィルタや出力回路もプリント基板に実装されているので、プリント基板をケース本体に組み込むだけで組立が完了し、組立工数を削減することができる。
Furthermore, since an amplifier circuit for amplifying the output signal of each detection element is mounted on the printed
また、ケース本体21には、プリント基板25の下側にざぐり部21eが設けられており、プリント基板25の両面に電子部品が取り付けることで、プリント基板の取付スペースを小さくすることができる。上述したように、振動検出素子28は、その裏面がケース本体の一部に支持されたプリント基板25の部分に支持されていることから、振動検出素子28が取り付けられたプリント基板25の部分の固有振動数は高められており、振動検出素子28はざぐり部21eによる曲げ方向(板厚方向)への剛性低下の影響を回避することができる。
Further, the
なお、ケース本体21内にプリント基板25を固定するために、ねじや接着剤を用いる他に、エポキシ樹脂等のモールド材をケース本体21内にモールドして固定してもよい。また、ねじで固定した場合、その後にエポキシ樹脂等でモールドしてもよい。また、防水のため、軟らかいシリコン樹脂やシリコンゲル等を充填してもよい。
なお、エポキシ樹脂のような硬い樹脂でモールドする場合は、検出素子や電子部品部分をシリコン樹脂等のやわらかい樹脂で被覆した後に、モールド材でモールドすることが好ましい。このとき、発泡性の樹脂(発泡性シリコン樹脂等)をやわらかい樹脂の上に覆った後にモールド材でモールドすることがより好ましい。こうすれば、温度変化による熱膨張率差によって発生する圧力を緩和することで、圧力による検出素子や電子部品の破損を防止できる。
In addition, in order to fix the printed
In the case of molding with a hard resin such as an epoxy resin, it is preferable that the detection element and the electronic component part are covered with a soft resin such as a silicon resin and then molded with a molding material. At this time, it is more preferable to mold with a molding material after covering foaming resin (foamable silicon resin etc.) on soft resin. By so doing, it is possible to prevent the detection element and the electronic component from being damaged by the pressure by relaxing the pressure generated by the difference in thermal expansion coefficient due to the temperature change.
また、ローパスフィルタが不要な場合は、ローパスフィルタを省いてもよいが、プリント基板25や振動検出素子28の固有振動数成分の振動を除去するためには、ローパスフィルタを設けることが好ましい。
If the low-pass filter is unnecessary, the low-pass filter may be omitted. However, in order to remove the vibration of the natural frequency component of the printed
次に、本発明の第2実施形態に係るセンサ付転動装置40について詳細に説明する。なお、第2実施形態において、既に説明した部材等と同様な構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を付することにより、説明を簡略化或いは省略する。 Next, the sensor-equipped rolling device 40 according to the second embodiment of the present invention will be described in detail. Note that in the second embodiment, members and the like having the same configurations and functions as those already described are denoted by the same or corresponding reference numerals in the drawing, and description thereof is simplified or omitted.
図4に示されるように、本実施形態のセンサ付転動装置40では、ケース本体21のざぐり部21eの中央部にケース本体21からプリント基板25に向けて突出する突部41が設けられており、突部41の上面41aは振動検出素子28が実装されるプリント基板25の面と反対側の面と対向している。
突部41は、プリント基板25を支持する基板支持部21dと同一の高さを有するよう構成するのが好ましい。ただし、突部41と基板支持部21dの高さを完全に同一にすることが困難な場合は、突部41の高さを若干低め(数百μm〜数mm程度)にして、絶縁性のゴムシートや絶縁性の接着剤等で隙間を埋めることが好ましい。
As shown in FIG. 4, in the rolling device with sensor 40 of the present embodiment, a protrusion 41 that protrudes from the
The protrusion 41 is preferably configured to have the same height as the
従って、本実施形態によれば、振動検出素子28が実装されるプリント基板25の面と反対側の面はケース本体21の一部である突部41に支持されている。これにより、第1実施形態と同様、振動検出素子28が実装されるプリント基板25の部分において曲げ方向の固有振動数を高くすることができると共に、振動の振幅も小さくすることができ、装置の振動を正確に測定することができる。特に、第2実施形態は、第1実施形態のような止めねじ27間に検出素子を配置することができないような場合に、ケース本体と一体に形成された突部41をざぐり部21eの中央に設け、振動検出素子28が実装されるプリント基板25の面と反対側の面を突部41で支持することで、同様の作用を得ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the surface opposite to the surface of the printed
次に、本発明の第3実施形態に係るセンサ付転動装置50について詳細に説明する。なお、第3実施形態において、既に説明した部材等と同様な構成・作用を有する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を付することにより、説明を簡略化或いは省略する。
Next, the sensor-equipped
図5に示されるように、本実施形態のセンサ付転動装置40では、振動検出素子28が設けられた側の基板支持部21dの支持面21cを広げ、振動検出素子28とざぐり部21eとの間に設けた2本の止めねじ51を支持面21cに挿入する。これにより、振動検出素子28は、基板支持部21dの支持面21cに面するプリント基板25の周縁部上に実装されると共に、プリント基板25のコーナー部に設けられた2本の止めねじ27と振動検出素子28とざぐり部21eとの間に設けられた2本の止めねじ51とで、その周辺を囲まれて配置されている。
As shown in FIG. 5, in the rolling device with sensor 40 of the present embodiment, the
本実施形態によれば、振動検出素子28が実装されるプリント基板25の面と反対側の面はケース本体21の一部である支持部21dに支持されている。これにより、第1実施形態と同様、振動検出素子28が実装されるプリント基板25の部分において曲げ方向の固有振動数を高くすることができると共に、振動の振幅も小さくすることができ、装置の振動を正確に測定することができる。さらに、第3実施形態では、振動検出素子28は、その周辺が止めねじ27,51により囲まれるように配置されているので、振動検出素子28の周辺の剛性が補強され、より正確な振動を測定することができる。
According to the present embodiment, the surface opposite to the surface of the printed
また、本発明は、以上に説明した各実施の形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
上記実施形態では、ケーブル26で信号を取り出していたが、無線等を使用してワイヤレスで信号を伝送してもよい。ワイヤレスの場合は、可動輪側に(可動部材側に)センサユニットを設けてもよい。
また、軸受装置17における転がり軸受は玉軸受に限らず、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受や、各種の複列軸受でもよい。
Further, the present invention is not limited to the embodiments described above, and appropriate modifications and improvements can be made.
In the above embodiment, the signal is extracted by the
Further, the rolling bearing in the
更に、軸受装置17に限らず、図6に示すようにボールねじ60に本発明を適用することもできる。ボールねじ60では、ナット61に本発明に係るセンサユニット(検出器)70を取り付けることにより、ねじ軸62とナット61との係合部における剥離等の異常を検知することができる。なお、センサユニット70の取付け相手はナット61に限らず、ねじ軸62をサポートしている固定側のサポートユニット63や単純支持側のサポートユニット64に取り付けてもよい。ねじ軸62はロックナット65により固定側のサポートユニット63に軸方向に固定されており、カップリング66を介して結合された駆動モータ67によって回転する。
また、ボールねじに限らず、リニアガイドやリニアボールベアリング等、その他の直動部品における可動部やレールにセンサユニット70を取り付けることによって、剥離等の異常を検知することもできる。
Furthermore, the present invention can be applied not only to the
Further, not only the ball screw but also an abnormality such as peeling can be detected by attaching the
また、本実施形態では、振動検出素子28の振動検出方向をハウジング及び軸の軸線に直交するラジアル方向としたが、ハウジング及び軸の軸線方向の振動を検出する場合にも適用可能である。この場合には、振動検出素子は、その振動検出方向が軸線方向となるようにプリント基板に取付け、プリント基板は軸線方向が板厚方向となるようにケース本体に取り付けられる。
In the present embodiment, the vibration detection direction of the
10 センサ付軸受装置(センサ付転動装置)
11 転がり軸受
12 外輪
13 内輪
15 軸
17 転がり軸受装置(転動装置)
20,30,40,70 センサユニット(検出器)
21 ケース本体
22 ケースカバー
23 検出器ケース
25 プリント基板
26 ケーブル
27,51 止めねじ
28 振動検出素子
29 速度検出素子
30 温度検出素子
60 ボールねじ
10 Bearing device with sensor (Rolling device with sensor)
DESCRIPTION OF
20, 30, 40, 70 Sensor unit (detector)
21
Claims (9)
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