JP2006307935A - Rolling bearing device with sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサ付転がり軸受装置に関する。 The present invention relates to a sensor-equipped rolling bearing device.
従来、センサ付転がり軸受装置としては、特開2002−213438号公報(特許文献1)に記載されている複列アンギュラ玉軸受装置がある。 Conventionally, as a rolling bearing device with a sensor, there is a double row angular contact ball bearing device described in JP-A-2002-213438 (Patent Document 1).
この複列アンギュラ玉軸受装置は、外輪の内周面に形成された2列の軌道溝のうちの一方と、第1の内輪の軌道溝との間に、玉を配置すると共に、上記外輪の2列の軌道溝のうちの他方と、第2の内輪の軌道溝との間に、玉を配置している。 This double row angular contact ball bearing device has a ball disposed between one of the two rows of raceway grooves formed on the inner circumferential surface of the outer ring and the raceway groove of the first inner race, A ball is disposed between the other of the two rows of raceway grooves and the raceway groove of the second inner ring.
上記第1の内輪と上記第2の内輪とは、軸受装置の軸方向に離間配置されている。上記第1の内輪と上記第2の内輪との間に対向する上記外輪の外周部分には、外輪の周方向に延びる断面略台形状の溝が形成されている。この溝には、圧力センサが配置されている。上記圧力センサのリード線は、センサ出力処理装置に接続されている。上記センサ出力装置は、上記圧力センサからの出力を受けて、外輪に付加されている予圧を測定するようになっている。 The first inner ring and the second inner ring are spaced from each other in the axial direction of the bearing device. A groove having a substantially trapezoidal cross section extending in the circumferential direction of the outer ring is formed in an outer peripheral portion of the outer ring facing between the first inner ring and the second inner ring. A pressure sensor is disposed in this groove. The lead wire of the pressure sensor is connected to a sensor output processing device. The sensor output device receives the output from the pressure sensor and measures the preload applied to the outer ring.
上記従来の複列アンギュラ玉軸受装置は、上記センサ出力装置の出力に基づいて、外輪に付加する荷重を調整して、外輪に付加する予圧を適正値に調整するようになっている。 The conventional double-row angular contact ball bearing device adjusts the load applied to the outer ring based on the output of the sensor output device, and adjusts the preload applied to the outer ring to an appropriate value.
上記従来の複列アンギュラ玉軸受装置は、軸受構成部品を組み立てた後に、予圧を測定するようになっているので、軸受構成部品の寸法ばらつきを考慮する必要がないという利点を有している。 The conventional double-row angular contact ball bearing device has an advantage that the preload is measured after assembling the bearing components, so that it is not necessary to consider the dimensional variation of the bearing components.
しかしながら、上記従来の複列アンギュラ玉軸受装置では、圧力センサの取り付け精度に基づく誤差を考慮する必要が生じ、圧力センサの取り付け精度に基づいて計測アンプの調整等が必要になるという問題がある。 However, the conventional double row angular contact ball bearing device has a problem that it is necessary to consider an error based on the mounting accuracy of the pressure sensor, and the measurement amplifier needs to be adjusted based on the mounting accuracy of the pressure sensor.
また、上記従来の複列アンギュラ玉軸受装置では、センサが、かなりの厚みを有する圧力センサであるので、圧力センサを収容する溝の深さを深くする必要があり、溝を形成するときの形成コストが大きくなって、圧力センサの取付コストが大きいという問題がある。
そこで、本発明の課題は、転がり軸受に付加されている予圧を簡単安価かつ正確に設定できるセンサ付転がり軸受装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a sensor-equipped rolling bearing device that can easily and inexpensively set the preload applied to the rolling bearing.
上記課題を解決するため、この発明のセンサ付転がり軸受装置は、
内周に軌道面を有する外輪と、
外周に軌道面を有する内輪と、
上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置された転動体と、
上記外輪または上記内輪の表面に貼り付けられると共に、絶縁性を有する膜と、上記膜上に貼り付けられると共に、導電性を有する箔と、上記箔の第1箇所と第2箇所との間の電流、電圧または抵抗を測定する測定部とを有するセンサと
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, a rolling bearing device with a sensor according to the present invention comprises:
An outer ring having a raceway surface on the inner periphery;
An inner ring having a raceway surface on the outer periphery;
A rolling element disposed between the raceway surface of the outer ring and the raceway surface of the inner ring;
Affixed to the surface of the outer ring or the inner ring, an insulating film, affixed on the film, and a conductive foil, between the first location and the second location of the foil And a sensor having a measurement unit for measuring current, voltage, or resistance.
尚、ここで、箔とは、金、銀、銅、錫などの金属をうすくのばしたもの。物の表面にはりつける紙状の金属片を言う。 Here, the foil is obtained by thinning a metal such as gold, silver, copper or tin. A piece of paper-like metal that sticks to the surface of an object.
本発明によれば、上記外輪または上記内輪の表面に貼り付けられた絶縁性の膜と、膜上に取り付けられた導電性の箔と、上記箔の第1箇所と第2箇所との間の電流、電圧または抵抗を測定する測定部とを有するセンサを有しているので、測定部で、上記箔の第1箇所と第2箇所との間の電流、電圧または抵抗を測定することによって、この電流、電圧または抵抗と相関関係がある箔の歪みを測定することができ、この箔の歪みに基づいて、箔が貼り付けられている外輪または内輪の歪み(外輪または内輪に作用する応力)を検知し、付与されている予圧を測定できる。 According to the present invention, an insulating film affixed to the surface of the outer ring or the inner ring, a conductive foil attached on the film, and between the first location and the second location of the foil Since it has a sensor having a measuring part for measuring current, voltage or resistance, by measuring the current, voltage or resistance between the first place and the second place of the foil in the measuring part, The strain of the foil that correlates with this current, voltage or resistance can be measured, and based on the strain of this foil, the strain of the outer ring or inner ring to which the foil is attached (stress acting on the outer ring or inner ring) Can be detected and the applied preload can be measured.
また、本発明によれば、センサにおける軸受に取り付けられている部分が、厚さが一様でかつ極めて薄い膜および箔であるので、上記外輪または上記内輪の表面に形成する溝の深さを、従来と比較して格段に浅くできて、この深さが浅い溝に、膜および箔を貼り付けるだけで、上記外輪または上記内輪に付与されている予圧を測定できる。したがって、上記予圧を簡単安価に測定できる。 Further, according to the present invention, since the portion attached to the bearing in the sensor is a film and foil having a uniform thickness and extremely thin thickness, the depth of the groove formed on the surface of the outer ring or the inner ring is reduced. The preload applied to the outer ring or the inner ring can be measured simply by attaching a film and a foil to the groove having a shallow depth. Therefore, the preload can be measured easily and inexpensively.
また、本発明によれば、センサにおける軸受に取り付けられる部分が、厚さが一様でかつ極めて薄く、かつ、柔軟性を有する膜および箔からなるので、センサを、屈曲した曲面にも容易に貼り付けることができる。また、センサを軸受に取り付けた後に、センサにおける軸受に取り付けられた部分の厚さが、その部分が取り付けられた軸受部分の形状に依存して変動することを抑制できる。したがって、センサを取り付けるときの誤差が殆ど発生しなくて、上記予圧の測定程度を向上させることができる。 In addition, according to the present invention, the portion of the sensor that is attached to the bearing is made of a film and foil that are uniform and extremely thin and have flexibility, so that the sensor can be easily bent even on a curved surface. Can be pasted. Moreover, after attaching a sensor to a bearing, it can suppress that the thickness of the part attached to the bearing in a sensor changes depending on the shape of the bearing part to which the part was attached. Therefore, almost no error occurs when the sensor is attached, and the degree of measurement of the preload can be improved.
また、一実施形態のセンサ付転がり軸受装置は、上記箔が、蛇行した帯形状である。 Moreover, the rolling bearing apparatus with a sensor of one Embodiment is the strip | belt shape where the said foil meandered.
上記実施形態によれば、上記箔が、歪みによって電気的特性が変化し易い蛇行した帯形状であるので、外輪または内輪の歪み、および、外輪または内輪に作用している予圧を精密に測定できる。 According to the embodiment, since the foil has a meandering belt shape whose electrical characteristics are likely to change due to strain, distortion of the outer ring or inner ring and preload acting on the outer ring or inner ring can be accurately measured. .
また、一実施形態のセンサ付転がり軸受装置は、上記膜が、上記外輪の外周面に貼り付けられており、上記箔が、上記外輪の外周上に上記外輪の周方向に略等間隔に配置されている同一形状の複数の部分からなる。 Further, in the rolling bearing device with a sensor according to one embodiment, the film is attached to the outer peripheral surface of the outer ring, and the foil is arranged on the outer periphery of the outer ring at substantially equal intervals in the circumferential direction of the outer ring. It consists of a plurality of parts of the same shape.
上記実施形態によれば、上記箔が、上記外輪の外周上に上記外輪の周方向に略等間隔に配置されている同一形状の複数の部分からなるので、外輪の局所的な歪みではなくて、外輪全体の平均的な歪みを測定できる。 According to the above embodiment, since the foil is composed of a plurality of parts having the same shape arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the outer ring on the outer periphery of the outer ring, it is not a local distortion of the outer ring. The average distortion of the entire outer ring can be measured.
また、一実施形態のセンサ付転がり軸受装置は、上記膜の材料が、ポリイミド系の材料であり、上記箔の材料が、ニクロムである。 In one embodiment of the rolling bearing device with sensor, the material of the film is a polyimide-based material, and the material of the foil is nichrome.
上記実施形態によれば、上記膜の材料が、ポリイミド系の材料であるので、薄くて絶縁性に優れる膜を形成できる。また、上記箔の材料が、ニクロムであるので、薄くて、かつ、歪みに対応して電流、電圧または抵抗の変動が容易に検出できる箔を形成できる。 According to the embodiment, since the material of the film is a polyimide material, a thin film having excellent insulating properties can be formed. Further, since the material of the foil is nichrome, it is possible to form a foil that is thin and can easily detect a change in current, voltage, or resistance in response to strain.
また、一実施形態のセンサ付転がり軸受装置は、上記測定部からの出力に基づいて上記外輪または内輪に付与されている予圧を算出する予圧算出部を備える。 Moreover, the rolling bearing device with a sensor of one Embodiment is provided with the preload calculation part which calculates the preload provided to the said outer ring | wheel or an inner ring | wheel based on the output from the said measurement part.
上記実施形態によれば、上記測定部からの出力に基づいて上記外輪または内輪に付与されている予圧を算出する予圧算出部を備えているので、外輪または内輪に付与されている予圧を算出できる。 According to the embodiment, since the preload calculation unit that calculates the preload applied to the outer ring or the inner ring based on the output from the measurement unit is provided, the preload applied to the outer ring or the inner ring can be calculated. .
本発明のセンサ付転がり軸受装置によれば、箔の第1箇所と第2箇所との間の電流、電圧または抵抗を、測定部で測定することによって、この電流、電圧または抵抗と相関関係がある箔の歪みを測定することができ、この箔の歪みに基づいて、外輪または内輪に付与されている予圧を測定できる。 According to the rolling bearing device with a sensor of the present invention, the current, voltage, or resistance between the first location and the second location of the foil is measured by the measurement unit, so that there is a correlation with the current, voltage, or resistance. The strain of a certain foil can be measured, and the preload applied to the outer ring or the inner ring can be measured based on the strain of the foil.
また、本発明のセンサ付転がり軸受装置によれば、外輪または内輪に圧力センサを収容する溝を形成する必要がなくて、外輪または内輪に、深さが浅い溝を形成した上で、その溝に膜および箔を貼り付けるだけで、外輪または内輪に付与されている予圧を測定でき、上記予圧を簡単安価に測定できる。 Further, according to the rolling bearing device with a sensor of the present invention, it is not necessary to form a groove for accommodating the pressure sensor in the outer ring or the inner ring, and a groove having a shallow depth is formed in the outer ring or the inner ring. The preload applied to the outer ring or the inner ring can be measured simply by attaching a film and a foil to the inner ring, and the preload can be measured easily and inexpensively.
また、本発明のセンサ付転がり軸受装置によれば、外輪に圧力センサを取り付ける形式でなく、外輪または内輪に厚さが薄い膜および箔を貼り付ける形式であるので、センサを取り付けるときの誤差が殆ど発生しなくて、上記予圧を正確に測定できる。 Further, according to the rolling bearing device with a sensor of the present invention, the pressure sensor is not attached to the outer ring, but a thin film and foil are attached to the outer ring or the inner ring. The preload can be accurately measured with little occurrence.
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明のセンサ付転がり軸受装置の一実施形態である複列アンギュラ玉軸受装置の軸方向の断面図である。 FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a double-row angular contact ball bearing device which is an embodiment of a rolling bearing device with a sensor according to the present invention.
この複列アンギュラ玉軸受装置は、外輪1と、第1の内輪2と、第2の内輪3と、転動体の一例としての玉4と、センサ5とを備える。上記第1の内輪2と第2の内輪3は、外輪1の軸方向に離間配置されている。
This double-row angular ball bearing device includes an
上記外輪1は、内周に、軌道面の一例としての2列の第1軌道溝および第2軌道溝を有している一方、第1の内輪2および第2の内輪3は、外周に、軌道面の一例としての一つの軌道溝を有している。上記外輪は、ハウジング17に嵌合固定されている一方、第1の内輪2および第2の内輪3は、回転軸18に嵌合固定されている。
The
第1の内輪2の第2の内輪3側と反対側の端面は、回転軸18の段部22に当接している。また、回転軸18の軸方向の、第2の内輪3の第1の内輪2側と反対側には、ネジ19が形成されている。上記ネジ19には、ナット20が噛合している。上記ナット20の軸方向の一方の端面は、第2の内輪3の第1の内輪2側と反対側の端面と当接している。上記ナット20を締め付けることにより、ナット20と段部22との間に、軸方向に第1および第2の内輪2,3を挟み込んで、第1および第2の内輪2,3に対して軸方向に荷重を付加して、複列アンギュラ玉軸受装置に予圧を付与するようになっている。
An end surface of the first
上記玉4は、外輪1の第1軌道溝と第1の内輪2の軌道溝との間に第1保持器8によって保持された状態で、周方向に一定の間隔を隔てられて複数配置されると共に、外輪1の第2軌道溝と第2の内輪3の軌道溝との間に第2保持器9によって保持された状態で、周方向に一定の間隔を隔てられて複数配置されている。
A plurality of the
上記センサ5は、膜11と、箔12と、測定部の一例としての抵抗測定部の機能と予圧算出部の機能とを兼ねるマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)と、マイコンからの出力を受けて結果を表示するモニタを有する。尚、図1においては、理解を容易にするために、膜11および箔12の厚さは、誇張されて描かれている。上記膜11は、絶縁性を有するポリイミド系の材料からなっている。上記膜11は、帯形状をしている。上記膜11は、外輪1の外周面における第1の内輪2と第2の内輪3との間に対向する部分に、外輪1の周方向に延在するように、接着剤によって貼り付けられている。上記膜11の上には、箔12が接着剤によって貼り付けられている。
The sensor 5 includes a
図2は、上記実施形態の複列アンギュラ玉軸受装置における上記マイコン28と上記モニタ29の接続を示す図である。図2においても、理解を容易にするために、膜11および箔12の厚さは、誇張されて描かれている。
FIG. 2 is a diagram showing the connection between the
図2に示すように、上記箔12は、マイコン28と電気接続されている。また、モニタ29は、マイコン28と電気接続されている。上記マイコン28は、箔12における第1箇所と第2箇所との間に、電圧を印加して、上記第1箇所と上記第2箇所との間の抵抗を測定するようになっている。また、上記マイコンは、この抵抗に基づいて、箔12の歪み(箔12に作用している応力)を測定し、箔12の歪みと相関関係がある外輪1に付加されている予圧を算出するようになっている。また、上記モニタ29は、マイコン28が算出した予圧を表示するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
尚、外輪1に付加されている予圧と、センサ付転がり軸受装置に付加されている予圧とは、相関関係があるので、マイコン28のメモリにこの相関関係を予めインプットすることによって、外輪1に付加されている予圧を算出することによって、センサ付転がり軸受装置に付加されている予圧を容易に算出することができる(このことは、他の実施形態において、内輪に膜および箔を貼り付ける場合においても同様に成立する)。
Since the preload applied to the
図3は、外輪1に貼り付ける前の膜11および箔12を示す図であり、膜11上における箔12のレイアウトを示す図である。
FIG. 3 is a view showing the
図3に示すように、膜11は、帯形状をしている。膜11の長手方向の長さは、膜11が貼り付けられる外輪1の外周面の周方向の長さと略等しくなっている。また、箔12は、4つの略同一の部分、すなわち、第1部分31、第2部分32、第3部分33および第4部分34からなっている。この4つの部分は、膜11の長手方向に、膜11の一端から第1部分31、第2部分32、第3部分33、第4部分34の順に、略等間隔に配置されている。膜11を、外輪1に貼り付けた状態で、第1部分31、第2部分32、第3部分33および第4部分34は、外輪1の周方向に略等間隔に配置されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、上記4つの部分の夫々は、矩形の部分から2つの突出部が突出した形状をしている。第1部分31の一方の突出部と第2部分32の一方の突出部が配線で電気接続され、第2部分32の他方の突出部と第3部分33の一方の突出部が配線で電気接続されている。また、第3部分33の他方の突出部と第4部分34の一方の突出部が配線で電気接続され、第4部分34の他方の突出部と第1部分31の他方の突出部が配線で電気接続されている。
As shown in FIG. 3, each of the four parts has a shape in which two protruding parts protrude from a rectangular part. One protrusion of the
上記第2部分32の他方の突出部と第3部分33の一方の突出部との間のノードには、配線36の一端が接続され、第4部分34の他方の突出部と第1部分31の他方の突出部との間のノードには、配線37の一端が接続されている。上記配線36の他端は、図3には図示しないマイコンの第1端子に接続され、配線37の他端は、上記マイコンの第2端子に接続されている。
One end of the
上記第2部分32の他方の突出部および第3部分33の一方の突出部は、箔12の第1箇所になっている。また、第4部分34の他方の突出部および第1部分31の他方の突出部は、箔12の第2箇所になっている。
The other protruding portion of the
図3に示す、膜11、箔12および配線からなる構造を以下のように製造する。
A structure including the
先ず、膜11と、膜11と略同一の表面形状を有する箔12とを用意し、膜11上に箔12を接着剤で貼り付ける。箔の厚さは、0.005〜0.03mmが好ましく、0.008〜0.015mmが更に好ましい。この後、箔12における第1、第2、第3および第4部分31,32,33,34以外の部分を、エッチングして、膜11上に、第1、第2、第3および第4部分を等間隔に配置した構造を製造する。最後に、膜11上に、抵抗が無視できる程度の導電性の線材を貼り付けて配線を形成して、図3に示す構造を製造する。
First, a
図4は、上記第1部分31の構造を詳細に示す図である。説明しないが、図3に示した第2部分32、第3部分33および第4部分34は、第1部分31と同一の構造を有している。
FIG. 4 is a diagram showing the structure of the
図4に示すように、第1部分31は、直線部と、方向を180度変える屈曲部とを交互に繰り返した形状をしている。異なった表現をすれば、第1部分31は、S字状の帯を複数連結した形状をしており、蛇行した帯形状をしている。上記蛇行している帯の両端に最も近い直線部以外の直線部は、その太さおよび長さが同一になっている。また、上記蛇行している帯の両端に最も近い直線部は、上記両端に最も近い直線部以外の直線部と比較して、幅が太く長さが長くなっている。上記帯の両端に配線が接続されるようになっている。
As shown in FIG. 4, the
図5は、箔12および抵抗測定部の等価回路を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit of the
図5において、31は、箔12の第1部分を示し、32は、箔12の第2部分を示している。また、33は、箔12の第3部分を示し、34は、箔12の第4部分を示している。また、図5において、51は、マイコン28の第1端子を示し、52は、マイコン28の第2端子を示している。
In FIG. 5, 31 indicates a first portion of the
図5に示すように、マイコン28内に内蔵されている抵抗56、抵抗57および抵抗58が、箔12の第1箇所60と箔12の第2箇所61との間に、直接に接続されている。
As shown in FIG. 5, the
また、マイコン30は、直接に接続されている抵抗57と抵抗58の両端に、電圧Eを印加して、直接に接続されている抵抗56と抵抗57の両端の電圧eを測定することにより、箔12の第1箇所60と第2箇所61との間の抵抗を測定するようになっている。
Further, the microcomputer 30 applies a voltage E to both ends of the
この実施形態では、図5に示すように、直列に接続された第1部分31および第2部分32と、直列に接続された第3部分33および第4部分34と、を並列に接続しているので、第1部分31の抵抗、第2部分32の抵抗、第3部分33の抵抗および第4部分34の抵抗の平均抵抗値を測定することができて、外輪1に作用している予圧を、局所的ではなくて大局的に、かつ、正確に測定できる。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the
上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置によれば、外輪1の表面に貼り付けられた絶縁性の膜11と、膜11上に取り付けられた導電性の箔12と、箔12の第1箇所60と第2箇所61との間の抵抗を測定するマイコン28を有しているので、マイコン28で、箔12の第1箇所60と第2箇所61との間の抵抗を測定することによって、その測定された抵抗と相関関係がある箔12の歪みを測定することができ、この箔12の歪みに基づいて外輪1に付与されている予圧を測定できる。
According to the rolling bearing device with sensor of the above embodiment, the insulating
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置によれば、センサにおける外輪1に取り付けられている部分が、厚さが一様でかつ極めて薄い膜11および箔12であるので、外輪1の表面に形成する溝の深さを、従来と比較して格段に浅くできるから、該溝加工コストを低減できる。また、この深さが浅い溝に、膜11および箔12を貼り付けるだけで、外輪1に付与されている予圧を測定できる。したがって、上記予圧を簡単安価に測定できる。
Moreover, according to the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, since the part attached to the outer ring |
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置によれば、センサにおける外輪1に取り付けられた部分が、厚さが一様でかつ極めて薄く、かつ、柔軟性を有する膜11および箔12であるので、センサを、屈曲した外輪1の外周面にも容易に貼り付けることができる。また、センサを外輪1に取り付けた後に、センサにおける外輪1に取り付けられた部分の厚さが、その部分が取り付けられた外輪1部分の形状に依存して変動することを抑制できる。したがって、センサを取り付けるときの誤差が殆ど発生しなくて、上記予圧の測定程度を向上させることができる。
Moreover, according to the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, the part attached to the outer ring |
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置によれば、箔12が、歪みによって電気的特性が変化し易い蛇行した帯形状であるので、外輪1の歪み、および、外輪1に作用している予圧を精密に測定できる。
Moreover, according to the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, since the
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置によれば、上記箔12は、同一形状の4つの部分からなり、この4つの部分は、外輪1の外周上に外輪1の周方向に略等間隔に配置されているので、外輪1の局所的な歪みではなくて、外輪1全体の平均的な歪みを測定できる。
Moreover, according to the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, the said
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置によれば、上記膜11の材料が、ポリイミド系の材料であるので、薄くて絶縁性に優れる膜11を形成できる。また、上記箔12の材料が、ニクロムであるので、薄くて、かつ、歪みに対応して抵抗の変動が容易に検出できる箔12を形成できる。
Moreover, according to the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, since the material of the said film |
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置によれば、マイコン28の測定部からの出力に基づいて、外輪1に付与されている予圧を算出する予圧算出部を、マイコン28内に有するので、外輪1に付与されている予圧を算出できる。
Moreover, according to the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, since it has in the
尚、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置では、膜11上に、膜11と略同一形状の箔12を貼り付けた後、箔12の余分な部分をエッチングして、センサを形成したが、この発明では、膜上に、予め所定の形状に形成された箔を貼り付けるようにして、センサを形成しても良い。
In the rolling bearing device with a sensor according to the above embodiment, the
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置では、膜11を、帯形状にして、外輪1の周方向の全周に亘って貼り付けるようにしたが、この発明では、膜は、箔と予圧が測定される軌道輪(外輪または内輪)との間に配置されれば良く、軌道輪の全周に亘って配置される必要はない。
Moreover, in the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, although the film |
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置では、箔12の第1箇所60と第2箇所61との間の抵抗を測定して、この測定に基づいて箔12の歪みを測定したが、この発明では、箔の第1箇所と第2箇所との間の電流または電圧を測定して、測定された電流または電圧に基づいて、箔の歪みを測定しても良い。
Moreover, in the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, although resistance between the
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置では、直列に接続された第1部分31および第2部分32と、直列に接続された第3部分33および第4部分34と、を並列に接続したが、この発明では、箔を、複数の部分で構成し、かつ、複数の部分の夫々の電流、電圧または抵抗を単独で測定し、その後、複数の値の平均を算出するようにしても良い。尚、この場合、箔は、複数の第1箇所および複数の第2箇所を有することは、勿論である。
Moreover, in the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, the
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置では、箔12は、外輪1に離散的に配置された4つの部分から成っていたが、この発明では、箔は、外輪に離散的に配置された4つ以外の複数の部分から成っていても良く、箔は、一つの部分から成っていても良い。
Moreover, in the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, although the
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置では、膜11を、ポリイミド系の材料から形成したが、この発明では、膜を、例えば、ポリエステル系材料等のポリイミド系の材料以外の絶縁性を有する材料から形成しても良い。また、箔を、ニクロム以外の導電性を有する材料から形成しても良い。例えば、Niでも良く、Cuでも断面積を最適になるように調整すれば良い。
Moreover, in the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, although the film |
また、上記実施形態のセンサ付転がり軸受装置では、膜11および箔12を外輪1に貼り付けたが、この発明では、膜および箔を内輪に貼り付けても良い。
Moreover, in the rolling bearing device with a sensor of the said embodiment, although the film |
また、上記実施形態では、膜11と箔12とを有するセンサを、複列アンギュラ玉軸受に取り付けたが、この発明では、膜と箔とを有するセンサを、深溝玉軸受やころ軸受等、複列アンギュラ玉軸受以外の転がり軸受に取り付けて、センサ付転がり軸受装置を構成しても良い。
In the above embodiment, the sensor having the
1 外輪
2 第1の内輪
3 第2の内輪
4 玉
5 センサ
11 膜
12 箔
28 マイコン
31 第1部分
32 第2部分
33 第3部分
34 第4部分
60 第1箇所
61 第2箇所
1
Claims (5)
外周に軌道面を有する内輪と、
上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置された転動体と、
上記外輪または上記内輪の表面に貼り付けられると共に、絶縁性を有する膜と、上記膜上に貼り付けられると共に、導電性を有する箔と、上記箔の第1箇所と第2箇所との間の電流、電圧または抵抗を測定する測定部とを有するセンサと
を備えることを特徴とするセンサ付転がり軸受装置。 An outer ring having a raceway surface on the inner periphery;
An inner ring having a raceway surface on the outer periphery;
A rolling element disposed between the raceway surface of the outer ring and the raceway surface of the inner ring;
Affixed to the surface of the outer ring or the inner ring, an insulating film, affixed on the film, and a conductive foil, between the first location and the second location of the foil A sensor-equipped rolling bearing device comprising: a sensor having a measurement unit that measures current, voltage, or resistance.
上記箔は、蛇行した帯形状であることを特徴とするセンサ付転がり軸受装置。 In the rolling bearing device with a sensor according to claim 1,
A rolling bearing device with a sensor, wherein the foil has a meandering belt shape.
上記膜は、上記外輪の外周面に貼り付けられており、
上記箔は、上記外輪の外周上に上記外輪の周方向に略等間隔に配置されている同一形状の複数の部分からなることを特徴とするセンサ付転がり軸受装置。 In the rolling bearing device with a sensor according to claim 1 or 2,
The membrane is attached to the outer peripheral surface of the outer ring,
The rolling bearing device with a sensor, wherein the foil is composed of a plurality of portions having the same shape arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the outer ring on the outer periphery of the outer ring.
上記膜の材料は、ポリイミド系の材料であり、上記箔の材料は、ニクロムであることを特徴とするセンサ付転がり軸受装置。 In the rolling bearing device with a sensor according to any one of claims 1 to 3,
A rolling bearing device with a sensor, wherein the material of the film is a polyimide material, and the material of the foil is nichrome.
上記測定部からの出力に基づいて上記外輪または内輪に付与されている予圧を算出する予圧算出部を備えることを特徴とするセンサ付転がり軸受装置。 In the rolling bearing device with a sensor according to any one of claims 1 to 4,
A sensor-equipped rolling bearing device, comprising: a preload calculation unit that calculates a preload applied to the outer ring or the inner ring based on an output from the measurement unit.
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