JP2021092299A - Rolling bearing device - Google Patents

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尚樹 大岩
Naoki Oiwa
尚樹 大岩
鈴木　数也
Kazuya Suzuki
数也 鈴木
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Abstract

To provide a rolling bearing device capable of measuring the magnitude of a load to be applied.SOLUTION: The rolling bearing device includes an outer ring 12 and an inner ring 11 to be relatively rotated around a center axis m, and a plurality of rolling elements 15. The outer ring 12 includes one raceway surface 49 as a plain surface extending in the direction perpendicular to the center axis m and tending in one axial direction. The inner ring 11 includes another raceway surface 33 as a plain surface extending in the direction perpendicular to the center axis m and tending in the other axial direction. The plurality of rolling elements 15 are rollably arranged between the one raceway surface 49 and the other raceway surface 33. A sensor 71 is fixed to the inner ring 11 to measure the displacement in the axial direction of a measured object surface Y formed on the outer ring 12 when an axial load works on the outer ring 12 or the inner ring 11. The measured object surface Y is a surface that is connected to the one raceway surface 49 to form a single plain surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、転がり軸受装置に関し、特に、運転中に負荷される荷重の大きさを測定することができる大型の転がり軸受装置に関する。 The present invention relates to a rolling bearing device, and more particularly to a large rolling bearing device capable of measuring the magnitude of a load applied during operation.

大型の転がり軸受装置は、トンネル掘削機などの大型の機械に使用される。特許文献１では、トンネル掘削機９０に組込まれて、地盤を掘削するカッターヘッド９４を支持する転がり軸受装置９１が開示されている（図５参照）。転がり軸受装置９１は、環状の外輪９２と環状の内輪９３とが転動体９５，９６，９７を介して同軸に組み合わされており、外輪９２と内輪９３は、中心軸ｍの周りで相対的に回転自在である。カッターヘッド９４は、内輪９３に固定されており、掘削面９４ａが中心軸ｍと直交する向きに形成されている。トンネル掘削機９０は、掘削面９４ａを地盤に押し付けながら回転させて、トンネルの穴を掘削することができる。 Large rolling bearing devices are used in large machines such as tunnel excavators. Patent Document 1 discloses a rolling bearing device 91 that is incorporated in a tunnel excavator 90 and supports a cutter head 94 that excavates the ground (see FIG. 5). In the rolling bearing device 91, the annular outer ring 92 and the annular inner ring 93 are coaxially combined via the rolling elements 95, 96, 97, and the outer ring 92 and the inner ring 93 are relatively relative to each other around the central axis m. It is rotatable. The cutter head 94 is fixed to the inner ring 93, and the excavation surface 94a is formed in a direction orthogonal to the central axis m. The tunnel excavator 90 can excavate a hole in a tunnel by rotating the excavation surface 94a while pressing it against the ground.

カッターヘッド９４が取り付けられた内輪９３は、三列のころ軸受によってアキシアル方向及びラジアル方向に支持されている。
第１のころ軸受は、外輪９２と内輪９３と複数の円筒ころ９５で構成されており、カッターヘッド９４が地盤を掘削するときに中心軸ｍの方向に作用する大きなアキシアル荷重を支持している。第２のころ軸受は、外輪９２と内輪９３と複数の円筒ころ９６で構成されており、中心軸ｍと直交する向きのラジアル荷重を支持している。第２のころ軸受によって、内輪９３と外輪９２とが互いに中心軸を共通にして回転することができる。第３のころ軸受は、外輪９２と内輪９３と複数の円筒ころ９７で構成されており、第１のころ軸受が周方向の一部に不均一に受けるアキシアル荷重によって、外輪９２の中心軸と内輪９３ の中心軸との間に微少な角度が生じ、周方向の一部とは１８０°反対に発生するアキシアル荷重（反力）を受けることができる。 The inner ring 93 to which the cutter head 94 is attached is supported in the axial direction and the radial direction by three rows of roller bearings.
The first roller bearing is composed of an outer ring 92, an inner ring 93, and a plurality of cylindrical rollers 95, and supports a large axial load acting in the direction of the central axis m when the cutter head 94 excavates the ground. .. The second roller bearing is composed of an outer ring 92, an inner ring 93, and a plurality of cylindrical rollers 96, and supports a radial load in a direction orthogonal to the central axis m. The second roller bearing allows the inner ring 93 and the outer ring 92 to rotate with their central axes in common. The third roller bearing is composed of an outer ring 92, an inner ring 93, and a plurality of cylindrical rollers 97. The axial load that the first roller bearing receives unevenly on a part in the circumferential direction causes the central axis of the outer ring 92 to be formed. A slight angle is generated between the inner ring 93 and the central axis, and an axial load (reaction force) generated 180 ° opposite to a part in the circumferential direction can be received.

特開平０２−３０４２１６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 02-304216

一般的に転がり軸受は、荷重が負荷された状態で長期にわたって使用すると、軌道面に、金属疲労による剥離等の損傷が生じる場合がある。使用を開始してから損傷が生じるまでの総回転数を転がり軸受の寿命（以下、「転がり寿命」）という。転がり寿命は、軌道面を形成する鋼種や熱処理の状態に応じておおむね推定することができる。
転がり寿命は、負荷される荷重が大きくなるにしたがって短くなる。転がり軸受に実際に負荷される荷重の大きさを知ることができれば、転がり寿命に到達するまでの残りの時間である残存寿命を推定できるので、適切な時期に転がり軸受装置９１を交換して、トンネル掘削機９０などの機械を適切にメンテナンスすることが可能となる。
また、転がり軸受自体が実際に負荷される荷重を測定する機能を有するようにすれば、転がり軸受を組み込むだけで荷重測定が可能となるので、トンネル掘削機９０に荷重測定装置を組込む等の改造をする必要がなく、比較的簡単に荷重を測定することができる。 Generally, when a rolling bearing is used for a long period of time under a load, the raceway surface may be damaged such as peeling due to metal fatigue. The total number of revolutions from the start of use to the occurrence of damage is called the life of the rolling bearing (hereinafter, "rolling life"). The rolling life can be roughly estimated according to the steel type forming the raceway surface and the state of heat treatment.
The rolling life becomes shorter as the loaded load increases. If the magnitude of the load actually applied to the rolling bearing can be known, the remaining life, which is the remaining time until the rolling life is reached, can be estimated. Therefore, the rolling bearing device 91 should be replaced at an appropriate time. Machines such as the tunnel excavator 90 can be properly maintained.
Further, if the rolling bearing itself has a function of measuring the load actually loaded, the load can be measured only by incorporating the rolling bearing. Therefore, modification such as incorporating a load measuring device into the tunnel excavator 90 The load can be measured relatively easily without the need for bearings.

上記の事情に鑑み、本発明は、使用中に負荷される荷重の大きさを測定することができる転がり軸受装置を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a rolling bearing device capable of measuring the magnitude of a load applied during use.

本発明の一形態は、中心軸を中心にして相対的に回転する外輪及び内輪と複数の転動体を有し、前記中心軸の方向を軸方向として、前記外輪は、前記中心軸と直交する向きに延在し前記軸方向の一の方向に向かう平面である一の軌道面を備え、前記内輪は、前記中心軸と直交する向きに延在し前記軸方向の他の方向に向かう平面である他の軌道面を備え、前記複数の転動体は、前記一の軌道面と前記他の軌道面との間に転動可能に配置されている転がり軸受装置であって、前記内輪に固定されて、前記外輪又は前記内輪に前記軸方向の荷重が作用したときに、前記外輪に形成された測定対象面の前記軸方向の変位を測定するセンサを備えており、前記測定対象面は、前記一の軌道面とつながって単一の平面を形成する面であることを特徴とする転がり軸受装置である。 One embodiment of the present invention has an outer ring and an inner ring that rotate relative to the central axis and a plurality of rolling elements, and the outer ring is orthogonal to the central axis with the direction of the central axis as an axial direction. It has one raceway plane that extends in a direction and is a plane that extends in one direction in the axial direction, and the inner ring is a plane that extends in a direction orthogonal to the central axis and faces the other direction in the axial direction. The plurality of rolling elements provided with a certain other raceway surface are rolling bearing devices rotatably arranged between the one raceway surface and the other raceway surface, and are fixed to the inner ring. The outer ring or the inner ring is provided with a sensor for measuring the axial displacement of the measurement target surface formed on the outer ring when a load in the axial direction is applied to the outer ring. It is a rolling bearing device characterized by being a surface connected to one raceway surface to form a single plane.

本発明の他の形態は、中心軸を中心にして相対的に回転する外輪及び内輪と複数の転動体を有し、前記中心軸の方向を軸方向として、前記外輪は、前記中心軸と直交する向きに延在し前記軸方向の一の方向に向かう平面である一の軌道面を備え、前記内輪は、前記中心軸と直交する向きに延在し前記軸方向の他の方向に向かう平面である他の軌道面を備え、前記複数の転動体は、前記一の軌道面と前記他の軌道面との間に転動可能に配置されている転がり軸受装置であって、前記外輪に固定されて、前記外輪又は前記内輪に前記軸方向の荷重が作用したときに、前記内輪に形成された測定対象面の前記軸方向の変位を測定するセンサを備えており、前記測定対象面は、前記他の軌道面とつながって単一の平面を形成する面であることを特徴とする転がり軸受装置である。 Another embodiment of the present invention has an outer ring and an inner ring that rotate relative to the central axis and a plurality of rolling elements, and the outer ring is orthogonal to the central axis with the direction of the central axis as an axial direction. It has one raceway plane that extends in one direction in the axial direction and is a plane that extends in one direction in the axial direction, and the inner ring is a plane that extends in a direction orthogonal to the central axis and faces the other direction in the axial direction. The plurality of rolling elements are rolling bearing devices that are rotatably arranged between the one raceway surface and the other raceway surface, and are fixed to the outer ring. The outer ring or the inner ring is provided with a sensor for measuring the axial displacement of the measurement target surface formed on the inner ring when a load in the axial direction is applied to the inner ring. It is a rolling bearing device characterized by being a surface that is connected to the other raceway surface to form a single plane.

本発明によると、使用中に負荷される荷重の大きさを測定することができる転がり軸受装置を提供することができる。これにより、転がり軸受の残存寿命をより正確に推定することができて、転がり軸受装置を適切にメンテナンスすることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rolling bearing device capable of measuring the magnitude of a load applied during use. As a result, the remaining life of the rolling bearing can be estimated more accurately, and the rolling bearing device can be properly maintained.

本発明の第１実施形態である転がり軸受装置の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the rolling bearing apparatus which is 1st Embodiment of this invention. 図１の要部拡大図である。It is an enlarged view of the main part of FIG. アキシアル荷重が作用したときの軌道面の変形状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the deformation state of the raceway surface when an axial load is applied. 第２実施形態の転がり軸受装置の軸方向断面図である。It is sectional drawing in the axial direction of the rolling bearing apparatus of 2nd Embodiment. 従来のトンネル掘削機用転がり軸受装置の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the rolling bearing apparatus for a conventional tunnel excavator.

本発明の実施形態を図を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態（以下、「第１実施形態」という）である図示しないトンネル掘削機に組み込まれた転がり軸受装置１０の軸方向断面図である。
トンネル掘削機は、地盤を掘削してトンネルなどの円形断面の穴を施工する機械装置であって、地盤を掘削するための歯５６を備えたカッターヘッド９４が、転がり軸受装置１０で回転自在に支持されている。以下の説明では、転がり軸受装置１０の中心軸ｍの方向を軸方向といい、中心軸ｍと直交する方向を径方向、中心軸ｍの周囲を周回する方向を周方向という。また、軸方向で図の右方を「軸方向一方」といい、左方を「軸方向他方」という。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an axial sectional view of a rolling bearing device 10 incorporated in a tunnel excavator (not shown) according to an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as “first embodiment”).
The tunnel excavator is a mechanical device that excavates the ground and constructs a hole having a circular cross section such as a tunnel. A cutter head 94 having teeth 56 for excavating the ground is rotatable by a rolling bearing device 10. It is supported. In the following description, the direction of the central axis m of the rolling bearing device 10 is referred to as an axial direction, the direction orthogonal to the central axis m is referred to as a radial direction, and the direction orbiting around the central axis m is referred to as a circumferential direction. Further, in the axial direction, the right side of the figure is referred to as "axial direction one", and the left side is referred to as "axial direction other".

転がり軸受装置１０は、内輪１１、外輪１２、及び、転動体としての第１ころ１３、第２ころ１４、第３ころ１５を備えている。更に、これらのころを保持する第１保持器１６、第２保持器１７、第３保持器１８、及び、第１シール１９、第２シール２０を備えている。
内輪１１は図示しないトンネル掘削機の本体に固定され、カッターヘッド９４は外輪１２に固定されている。カッターヘッド９４は転がり軸受装置１０によってトンネル掘削機の本体に回転自在に支持されている。 The rolling bearing device 10 includes an inner ring 11, an outer ring 12, and a first roller 13, a second roller 14, and a third roller 15 as rolling elements. Further, a first cage 16, a second cage 17, a third cage 18, and a first seal 19 and a second seal 20 for holding these rollers are provided.
The inner ring 11 is fixed to the main body of a tunnel excavator (not shown), and the cutter head 94 is fixed to the outer ring 12. The cutter head 94 is rotatably supported by the main body of the tunnel excavator by the rolling bearing device 10.

内輪１１は、第１内輪１１ａと第２内輪１１ｂとが、互いに中心軸を一致させて軸方向に接するように組み合わされている。第１内輪１１ａが、内輪１１の軸方向他方側に配置され、第２内輪１１ｂが、内輪１１の軸方向一方側に配置されている。
第１内輪１１ａ及び第２内輪１１ｂは、いずれも鋼製の環状体で、ＪＩＳ Ｇ４０５３−２０１６ 機械構造用合金鋼鋼材のクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３０、ＳＣＭ４３２、ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０、ＳＣＭ４４５等から選ばれる鋼材）を用いて製造されている。 In the inner ring 11, the first inner ring 11a and the second inner ring 11b are combined so that their central axes coincide with each other and are in contact with each other in the axial direction. The first inner ring 11a is arranged on the other side of the inner ring 11 in the axial direction, and the second inner ring 11b is arranged on one side of the inner ring 11 in the axial direction.
The first inner ring 11a and the second inner ring 11b are both steel annular bodies, and are chrome molybdenum steel (steel material selected from SCM430, SCM432, SCM435, SCM440, SCM445, etc.), which is an alloy steel material for mechanical structure of JIS G4053-2016. Manufactured using.

第１内輪１１ａは、アキシアル荷重を支持する第１アキシアル軌道面２４と、ラジアル荷重を支持する内側軌道面２５とを備えている。
第１内輪１１ａは、更に、第１外周面２６、第２外周面２７、第１内周面２８、第１側面２９、第２側面３０、及び、第３側面３１を備えている。 The first inner ring 11a includes a first axial raceway surface 24 that supports an axial load and an inner raceway surface 25 that supports a radial load.
The first inner ring 11a further includes a first outer peripheral surface 26, a second outer peripheral surface 27, a first inner peripheral surface 28, a first side surface 29, a second side surface 30, and a third side surface 31.

第１アキシアル軌道面２４は、中心軸ｍと直交する向きに延在し軸方向一方に向かう平面であって、第１内輪１１ａの軸方向のほぼ中央に形成されている。内側軌道面２５は、第１アキシアル軌道面２４より軸方向一方に配置されており、中心軸ｍを中心とする円筒形状で、径方向外方に向かう外周面である。 The first axial raceway surface 24 is a plane extending in a direction orthogonal to the central axis m and facing one axial direction, and is formed substantially at the center of the first inner ring 11a in the axial direction. The inner raceway surface 25 is arranged on one side in the axial direction from the first axial raceway surface 24, has a cylindrical shape centered on the central axis m, and is an outer peripheral surface facing outward in the radial direction.

第１外周面２６は、中心軸ｍを中心とする円筒面で、第１アキシアル軌道面２４の外周側端部から軸方向他方に延在している。
第２外周面２７は、中心軸ｍを中心とする円筒面で、第１アキシアル軌道面２４の内周側端部から軸方向一方に延在している。内側軌道面２５は、第２外周面２７より小径であり、第２外周面２７の軸方向一方の端部と内側軌道面２５の軸方向他方の端部が、中心軸ｍと直交する向きに形成された第３側面３１でつながっている。
第１内周面２８は、中心軸ｍを中心とする円筒面である。 The first outer peripheral surface 26 is a cylindrical surface centered on the central axis m, and extends from the outer peripheral side end portion of the first axial raceway surface 24 to the other in the axial direction.
The second outer peripheral surface 27 is a cylindrical surface centered on the central axis m, and extends in one axial direction from the inner peripheral side end portion of the first axial raceway surface 24. The inner raceway surface 25 has a smaller diameter than the second outer peripheral surface 27, so that one end in the axial direction of the second outer peripheral surface 27 and the other end in the axial direction of the inner raceway surface 25 are orthogonal to the central axis m. It is connected by the formed third side surface 31.
The first inner peripheral surface 28 is a cylindrical surface centered on the central axis m.

第１側面２９は、第１内輪１１ａの軸方向他方の側面である。第１側面２９は、中心軸ｍと直交する向きに延在する平面で、第１外周面２６の軸方向他方の端部及び第１内周面２８の軸方向他方の端部とつながっている。
第２側面３０は、第１内輪１１ａの軸方向一方の側面である。第２側面３０は、中心軸ｍと直交する向きに延在する平面で、内側軌道面２５の軸方向一方の端部及び第１内周面２８の軸方向一方の端部とつながっている。第１側面２９と第２側面３０とは、互いに平行である。第２側面３０は、後述する第２内輪１１ｂと当接する面であって、複数の第１ねじ孔３２が、各々周方向の異なる位置で、軸方向に延在している。 The first side surface 29 is the other side surface of the first inner ring 11a in the axial direction. The first side surface 29 is a plane extending in a direction orthogonal to the central axis m, and is connected to the other end in the axial direction of the first outer peripheral surface 26 and the other end in the axial direction of the first inner peripheral surface 28. ..
The second side surface 30 is one side surface of the first inner ring 11a in the axial direction. The second side surface 30 is a plane extending in a direction orthogonal to the central axis m, and is connected to one end in the axial direction of the inner raceway surface 25 and one end in the axial direction of the first inner peripheral surface 28. The first side surface 29 and the second side surface 30 are parallel to each other. The second side surface 30 is a surface that comes into contact with the second inner ring 11b, which will be described later, and a plurality of first screw holes 32 extend in the axial direction at different positions in the circumferential direction.

第１内輪１１ａは、焼入れ焼き戻しによる熱処理が施された後、第１アキシアル軌道面２４、内側軌道面２５及び第２側面３０が、研削加工によって高い精度で加工される。 After the first inner ring 11a is heat-treated by quenching and tempering, the first axial raceway surface 24, the inner raceway surface 25, and the second side surface 30 are processed with high accuracy by grinding.

第２内輪１１ｂは、アキシアル荷重を支持する第４アキシアル軌道面３３（他の軌道面）を備えるとともに、第３外周面３４、第４外周面３５、第２内周面３６、第４側面３７及び第５側面３８を備えている。 The second inner ring 11b includes a fourth axial raceway surface 33 (another raceway surface) that supports an axial load, and has a third outer peripheral surface 34, a fourth outer peripheral surface 35, a second inner peripheral surface 36, and a fourth side surface 37. And a fifth side surface 38.

第４アキシアル軌道面３３は、第２内輪１１ｂの軸方向他方において径方向外方に形成されている。第４アキシアル軌道面３３は、中心軸ｍと直交する向きに延在し軸方向他方に向かう平面であって、第２内輪１１ｂの軸方向のほぼ中央に形成されている。 The fourth axial raceway surface 33 is formed radially outward on the other axial direction of the second inner ring 11b. The fourth axial raceway surface 33 is a plane extending in a direction orthogonal to the central axis m and facing the other in the axial direction, and is formed substantially at the center of the second inner ring 11b in the axial direction.

第３外周面３４は、中心軸ｍを中心とする円筒面で、第４アキシアル軌道面３３の外周側端部から軸方向一方に延在している。
第４外周面３５は、中心軸ｍを中心とする円筒面で、第４アキシアル軌道面３３の内周から軸方向他方に延在している。
第２内周面３６は、中心軸ｍを中心とする円筒面である。第２内周面３６の内径は、第１内輪１１ａの第１内周面２８の内径と、略同じである。 The third outer peripheral surface 34 is a cylindrical surface centered on the central axis m, and extends in one axial direction from the outer peripheral side end portion of the fourth axial raceway surface 33.
The fourth outer peripheral surface 35 is a cylindrical surface centered on the central axis m, and extends from the inner circumference of the fourth axial raceway surface 33 to the other in the axial direction.
The second inner peripheral surface 36 is a cylindrical surface centered on the central axis m. The inner diameter of the second inner peripheral surface 36 is substantially the same as the inner diameter of the first inner peripheral surface 28 of the first inner ring 11a.

第４側面３７は、第２内輪１１ｂの軸方向他方の側面である。第４側面３７は、中心軸ｍと直交する向きに延在する平面で、第１内輪１１ａと当接する。第４側面３７の外周側端部には、軸方向一方に窪んだ段部４２が形成されており、第４側面３７は、段部４２を介して第４外周面３５の軸方向他方の端部とつながっている。段部４２には、転がり軸受に負荷される荷重を測定するためのセンサ７１が組み込まれている。段部４２の形態及びセンサ７１の組付け状態については、転がり軸受装置１０のその他の構成を説明した後で、詳細に説明する。第４側面３７の内周側端部は、第２内周面３６の軸方向他方の端部とつながっている。 The fourth side surface 37 is the other side surface in the axial direction of the second inner ring 11b. The fourth side surface 37 is a plane extending in a direction orthogonal to the central axis m and abuts on the first inner ring 11a. A step portion 42 recessed in one axial direction is formed at the outer peripheral side end portion of the fourth side surface 37, and the fourth side surface 37 is formed at the other end in the axial direction of the fourth outer peripheral surface 35 via the step portion 42. It is connected to the club. A sensor 71 for measuring the load applied to the rolling bearing is incorporated in the step portion 42. The form of the step portion 42 and the assembled state of the sensor 71 will be described in detail after explaining the other configurations of the rolling bearing device 10. The inner peripheral side end of the fourth side surface 37 is connected to the other end in the axial direction of the second inner peripheral surface 36.

第５側面３８は、第２内輪１１ｂの軸方向一方の側面である。第５側面３８は、中心軸ｍと直交する向きに延在する平面で、外周側端部が第３外周面３４の軸方向一方の端部とつながり、内周側端部が第２内周面３６の軸方向一方の端部とつながっている。第４側面３７と第５側面３８とは、互いに平行である。第２内輪１１ｂは、軸方向に貫通する複数の第１ボルト孔３９を有しており、各第１ボルト孔３９は、第１内輪１１ａと第２内輪１１ｂとが中心軸を一致させて組み合わされたとき、各第１ねじ孔３２と連通する位置に形成されている。 The fifth side surface 38 is one side surface in the axial direction of the second inner ring 11b. The fifth side surface 38 is a plane extending in a direction orthogonal to the central axis m, the outer peripheral side end is connected to one end in the axial direction of the third outer peripheral surface 34, and the inner peripheral side end is the second inner circumference. It is connected to one end of the surface 36 in the axial direction. The fourth side surface 37 and the fifth side surface 38 are parallel to each other. The second inner ring 11b has a plurality of first bolt holes 39 penetrating in the axial direction, and each of the first bolt holes 39 is a combination of the first inner ring 11a and the second inner ring 11b so that the central axes coincide with each other. When this is done, it is formed at a position where it communicates with each of the first screw holes 32.

第２内輪１１ｂは、焼入れ焼き戻しによる熱処理が施された後、第４アキシアル軌道面３３と第４側面３７が、研削加工によって高い精度で加工される。 After the second inner ring 11b is heat-treated by quenching and tempering, the fourth axial raceway surface 33 and the fourth side surface 37 are processed with high accuracy by grinding.

外輪１２は、第１外輪１２ａと第２外輪１２ｂとが、互いに中心軸を一致させて軸方向に接するように組み合わされている。第１外輪１２ａは、第２外輪１２ｂの軸方向一方から軸方向他方に向けて組付けられており、第１外輪１２ａが外輪１２の軸方向一方側に配置され、第２外輪１２ｂが外輪１２の軸方向他方側に配置されている。
第１外輪１２ａ及び第２外輪１２ｂは、いずれも鋼製の環状体で、ＪＩＳ Ｇ４０５３−２０１６ 機械構造用合金鋼鋼材のクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３０、ＳＣＭ４３２、ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０、ＳＣＭ４４５等から選ばれる鋼材）を用いて製造されている。 The outer ring 12 is combined so that the first outer ring 12a and the second outer ring 12b are in contact with each other in the axial direction with their central axes aligned with each other. The first outer ring 12a is assembled from one axial direction to the other axial direction of the second outer ring 12b, the first outer ring 12a is arranged on one side in the axial direction of the outer ring 12, and the second outer ring 12b is the outer ring 12. It is arranged on the other side in the axial direction of.
The first outer ring 12a and the second outer ring 12b are both steel annular bodies, and are chrome molybdenum steel (steel material selected from SCM430, SCM432, SCM435, SCM440, SCM445, etc.), which is an alloy steel material for mechanical structure of JIS G4053-2016. Manufactured using.

第１外輪１２ａは、軸方向断面の形状が略長方形である。第１外輪１２ａは、それぞれアキシアル荷重を支持する第２アキシアル軌道面４８と第３アキシアル軌道面４９（一の軌道面）及びラジアル荷重を支持する外側軌道面５０を備えている。
第１外輪１２ａは、更に、第５外周面５１と、第６側面５２と、を備えている。 The shape of the axial cross section of the first outer ring 12a is substantially rectangular. The first outer ring 12a includes a second axial raceway surface 48 and a third axial raceway surface 49 (one raceway surface) that support an axial load, and an outer raceway surface 50 that supports a radial load, respectively.
The first outer ring 12a further includes a fifth outer peripheral surface 51 and a sixth side surface 52.

第２アキシアル軌道面４８は、中心軸ｍと直交する向きに延在し軸方向他方に向かう平面であり、第１外輪１２ａの軸方向他方の側面の内周側に形成されている。第３アキシアル軌道面４９は、中心軸ｍと直交する向きに延在し軸方向一方に向かう平面であり、第１外輪１２ａの軸方向一方側の側面の全面にわたって形成されている。第２アキシアル軌道面４８と第３アキシアル軌道面４９は、互いに平行な面となっている。
外側軌道面５０は、第１外輪１２ａの内周に形成されており、中心軸ｍを中心とする円筒形状で、径方向内方に向かう内周面である。外側軌道面５０の軸方向他方の端部は第２アキシアル軌道面４８の内周とつながっており、外側軌道面５０の軸方向一方の端部は第３アキシアル軌道面４９の内周とつながっている。 The second axial raceway surface 48 is a plane extending in a direction orthogonal to the central axis m and facing the other in the axial direction, and is formed on the inner peripheral side of the other side surface in the axial direction of the first outer ring 12a. The third axial raceway surface 49 is a plane extending in a direction orthogonal to the central axis m and facing one side in the axial direction, and is formed over the entire surface of the side surface of the first outer ring 12a on one side in the axial direction. The second axial orbital plane 48 and the third axial orbital plane 49 are parallel to each other.
The outer raceway surface 50 is formed on the inner circumference of the first outer ring 12a, has a cylindrical shape centered on the central axis m, and is an inner peripheral surface that goes inward in the radial direction. The other end in the axial direction of the outer raceway surface 50 is connected to the inner circumference of the second axial raceway surface 48, and one end in the axial direction of the outer raceway surface 50 is connected to the inner circumference of the third axial raceway surface 49. There is.

第５外周面５１は、中心軸ｍを中心とする円筒面で、第３アキシアル軌道面４９の外周側端部から軸方向他方に延在している。
第６側面５２は、第１外輪１２ａの軸方向他方の側面の外周側に形成されており、中心軸ｍと直交する向きに延在する平面である。第６側面５２の外周は、第５外周面５１の軸方向他方側の端部とつながっている。第６側面５２は、第２アキシアル軌道面４８の径方向外方に形成されており、第６側面５２と第２アキシアル軌道面４８とは、連続する単一の平面となっている。
第６側面５２は、後述する第２外輪１２ｂと軸方向に当接する面であって、複数の第２ねじ孔５３が、各々周方向の異なる位置で、軸方向に延在している。 The fifth outer peripheral surface 51 is a cylindrical surface centered on the central axis m, and extends from the outer peripheral side end portion of the third axial raceway surface 49 to the other in the axial direction.
The sixth side surface 52 is formed on the outer peripheral side of the other side surface in the axial direction of the first outer ring 12a, and is a plane extending in a direction orthogonal to the central axis m. The outer circumference of the sixth side surface 52 is connected to the other end of the fifth outer peripheral surface 51 in the axial direction. The sixth side surface 52 is formed on the outer side in the radial direction of the second axial raceway surface 48, and the sixth side surface 52 and the second axial raceway surface 48 form a continuous single plane.
The sixth side surface 52 is a surface that abuts in the axial direction with the second outer ring 12b, which will be described later, and a plurality of second screw holes 53 extend in the axial direction at different positions in the circumferential direction.

第１外輪１２ａは、焼入れ焼き戻しの熱処理がされた後、第２アキシアル軌道面４８、第３アキシアル軌道面４９、外側軌道面５０、及び第６側面５２が、研削加工によって高精度で加工される。第３アキシアル軌道面４９は、例えば平面研削盤によって、径方向内方から外方にわたってほぼ全面を一時に加工することによって、平面度が良好な単一の平面に仕上げられている。 After the first outer ring 12a is heat-treated by quenching and tempering, the second axial raceway surface 48, the third axial raceway surface 49, the outer raceway surface 50, and the sixth side surface 52 are processed with high precision by grinding. To. The third axial raceway surface 49 is finished into a single flat surface having good flatness by temporarily processing almost the entire surface from the inner side to the outer side in the radial direction by, for example, a surface grinding machine.

第２外輪１２ｂは、鋼製の環状体で外周に歯５６を備えた平歯車である。外周に第６外周面５７と歯５６とを有し、内周に第３内周面５８、第４内周面５９及び第９側面６０を有し、軸方向の両側にそれぞれ第７側面６１、第８側面６２を有している。 The second outer ring 12b is a spur gear which is an annular body made of steel and has teeth 56 on the outer circumference. It has a sixth outer peripheral surface 57 and teeth 56 on the outer circumference, a third inner peripheral surface 58, a fourth inner peripheral surface 59 and a ninth side surface 60 on the inner circumference, and a seventh side surface 61 on both sides in the axial direction, respectively. , Has an eighth side surface 62.

歯５６は、第２外輪１２ｂの外周の軸方向一方の側に形成されている。第１実施形態では、歯車として平歯車が使用されているが、はすば歯車等その他の形態の歯車であってもよい。第６外周面５７は、歯５６につながって、第２外輪１２ｂの外周の軸方向他方の側に形成された中心軸ｍを中心とする円筒面である。 The teeth 56 are formed on one side of the outer circumference of the second outer ring 12b in the axial direction. In the first embodiment, spur gears are used as gears, but gears of other forms such as helical gears may be used. The sixth outer peripheral surface 57 is a cylindrical surface connected to the teeth 56 and centered on the central axis m formed on the other side of the outer circumference of the second outer ring 12b in the axial direction.

第３内周面５８は、第２外輪１２ｂの軸方向他方の内周に形成された中心軸ｍを中心とする円筒面である。その直径は、第１内輪１１ａの第１外周面２６の外径より大きく、カッターヘッド９４が回転するときに、外輪１２が内輪１１に対してわずかなすきまをもって回転できるようになっている。
第４内周面５９は、第２外輪１２ｂの軸方向一方の内周に形成された中心軸ｍを中心とする円筒面である。第４内周面５９の直径は、第１外輪１２ａの第５外周面５１の外径よりわずかに大きく設定されており、第１外輪１２ａと第２外輪１２ｂとが互いの軸を一致させて組み付けられるようにするための案内面となっている。 The third inner peripheral surface 58 is a cylindrical surface centered on the central axis m formed on the other inner circumference of the second outer ring 12b in the axial direction. Its diameter is larger than the outer diameter of the first outer peripheral surface 26 of the first inner ring 11a, so that when the cutter head 94 rotates, the outer ring 12 can rotate with a slight clearance with respect to the inner ring 11.
The fourth inner peripheral surface 59 is a cylindrical surface centered on the central axis m formed on one inner circumference of the second outer ring 12b in the axial direction. The diameter of the fourth inner peripheral surface 59 is set to be slightly larger than the outer diameter of the fifth outer peripheral surface 51 of the first outer ring 12a, and the first outer ring 12a and the second outer ring 12b align their axes with each other. It is a guide surface for assembling.

第９側面６０は、中心軸ｍと直交する向きに延在する平面で、第３内周面５８の軸方向一方の端部と、第４内周面５９の軸方向他方の端部とつながっている。第７側面６１、第８側面６２及び第９側面６０は互いに平行な面となっている。第９側面６０は、第１外輪１２ａを第２外輪１２ｂの内側にはめあわせたときに、第１外輪１２ａの第６側面５２と軸方向に当接する面である。 The ninth side surface 60 is a plane extending in a direction orthogonal to the central axis m, and is connected to one end in the axial direction of the third inner peripheral surface 58 and the other end in the axial direction of the fourth inner peripheral surface 59. ing. The seventh side surface 61, the eighth side surface 62, and the ninth side surface 60 are planes parallel to each other. The ninth side surface 60 is a surface that abuts in the axial direction with the sixth side surface 52 of the first outer ring 12a when the first outer ring 12a is fitted inside the second outer ring 12b.

第２外輪１２ｂは、軸方向に貫通する複数の第２ボルト孔６３を有しており、各第２ボルト孔６３は、第１外輪１２ａと第２外輪１２ｂとが中心軸を一致させて組み合わされたとき、第１外輪１２ａに形成された各第２ねじ孔５３と連通する位置に形成されている。 The second outer ring 12b has a plurality of second bolt holes 63 penetrating in the axial direction, and each of the second bolt holes 63 is a combination of the first outer ring 12a and the second outer ring 12b so that the central axes coincide with each other. When this is done, it is formed at a position communicating with each of the second screw holes 53 formed in the first outer ring 12a.

図１に示すように、転がり軸受装置１０は、第１内輪１１ａと第２内輪１１ｂとが、第１外輪１２ａを挟んで、それぞれの中心軸が一致するように配置され、第２側面３０と第４側面３７とを軸方向に当接させている。第１内輪１１ａと第２内輪１１ｂは、第１ボルト孔３９を通して図示しないボルトを第１ねじ孔３２に螺合することによって、相対移動不能に結合されている。 As shown in FIG. 1, in the rolling bearing device 10, the first inner ring 11a and the second inner ring 11b are arranged so that their central axes coincide with each other with the first outer ring 12a interposed therebetween. The fourth side surface 37 is brought into contact with the fourth side surface 37 in the axial direction. The first inner ring 11a and the second inner ring 11b are connected so as not to be relatively movable by screwing a bolt (not shown) into the first screw hole 32 through the first bolt hole 39.

また、第１外輪１２ａと第２外輪１２ｂは、第４内周面５９に第５外周面５１をはめ合わせることによって、それぞれの中心軸が一致するように配置され、第６側面５２と第９側面６０を軸方向に当接させている。第１外輪１２ａと第２外輪１２ｂは、第２ボルト孔６３を通して図示しないボルトを第２ねじ孔５３に螺合することによって、相対移動不能に結合されている。 Further, the first outer ring 12a and the second outer ring 12b are arranged so that their central axes coincide with each other by fitting the fifth outer peripheral surface 51 to the fourth inner peripheral surface 59, and the sixth side surface 52 and the ninth outer ring 12b. The side surface 60 is brought into contact with the axial direction. The first outer ring 12a and the second outer ring 12b are connected so as not to be relatively movable by screwing a bolt (not shown) into the second screw hole 53 through the second bolt hole 63.

第１内輪１１ａと第１外輪１２ａは、第１アキシアル軌道面２４と第２アキシアル軌道面４８とが互いに軸方向に向き合うとともに、内側軌道面２５と外側軌道面５０とが互いに径方向に向き合うように組み合わされている。
第１アキシアル軌道面２４と第２アキシアル軌道面４８との間には、複数の第１ころ１３が、中心軸ｎを径方向に向けて組み込まれている。
第１ころ１３は、外周が円筒形状の円筒ころである。第１ころ１３は、ＪＩＳ Ｇ４８０５−２００８ 高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ２、ＳＵＪ３、ＳＵＪ５）から選ばれる鋼材を用いて製造されている。 In the first inner ring 11a and the first outer ring 12a, the first axial raceway surface 24 and the second axial raceway surface 48 face each other in the axial direction, and the inner raceway surface 25 and the outer raceway surface 50 face each other in the radial direction. Is combined with.
A plurality of first rollers 13 are incorporated between the first axial raceway surface 24 and the second axial raceway surface 48 with the central axis n oriented in the radial direction.
The first roller 13 is a cylindrical roller having a cylindrical outer circumference. The first roller 13 is manufactured using a steel material selected from JIS G4805-2008 high carbon chrome bearing steel materials (SUJ2, SUJ3, SUJ5).

各第１ころ１３は、第１保持器１６によって周方向に等しい間隔で保持されている。
第１保持器１６は、周方向に分割された複数のセグメントで構成されている。各セグメントは、ＪＩＳ Ｈ３２５０−２０１５ 銅及び銅合金の棒のアルミニウム青銅（Ｃ６１６１、Ｃ６１９１、Ｃ６２４１）、高力黄銅（Ｃ６７８２、Ｃ６７８３）、ＪＩＳ Ｈ５１２１−２０１６ 銅合金連続鋳造鋳物の高力黄銅（ＣＡＣ３０１Ｃ、ＣＡＣ３０２Ｃ、ＣＡＣ３０３Ｃ、ＣＡＣ３０４Ｃ）から選ばれる銅合金を用いて製造されている。
第１保持器１６は、第１内輪１１ａの第２外周面２７と第２外輪１２ｂの第３内周面５８との間で、径方向にすきまを有するとともに、第１アキシアル軌道面２４及び第２アキシアル軌道面４８との間で軸方向のすきまを有しており、第１内輪１１ａ及び第２外輪１２ｂに対して周方向に相対的に回転可能である。
以下の説明では、第１アキシアル軌道面２４、第２アキシアル軌道面４８、及び複数の第１ころ１３で構成される軸受部を第１スラスト列という。 Each of the first rollers 13 is held by the first cage 16 at equal intervals in the circumferential direction.
The first cage 16 is composed of a plurality of segments divided in the circumferential direction. Each segment is JIS H3250-2015 copper and copper alloy rod aluminum bronze (C6161, C6191, C6241), high strength brass (C6782, C6783), JIS H5121-2016 high strength brass of copper alloy continuous casting (CAC301C, It is manufactured using a copper alloy selected from CAC302C, CAC303C, CAC304C).
The first cage 16 has a radial clearance between the second outer peripheral surface 27 of the first inner ring 11a and the third inner peripheral surface 58 of the second outer ring 12b, and also has a first axial raceway surface 24 and a first axial raceway surface. 2 It has an axial clearance with the axial raceway surface 48, and can rotate relative to the first inner ring 11a and the second outer ring 12b in the circumferential direction.
In the following description, the bearing portion composed of the first axial raceway surface 24, the second axial raceway surface 48, and the plurality of first rollers 13 is referred to as a first thrust row.

内側軌道面２５と外側軌道面５０との間には、複数の第２ころ１４が、中心軸ｎを中心軸ｍと平行となる向きにして組み込まれている。第２ころ１４は、外周が円筒形状の円筒ころである。
各第２ころ１４は、第２保持器１７によって周方向に等しい間隔で保持されている。
第２ころ１４の材質及び第２保持器１７の材質は、それぞれ第１ころ１３及び第１保持器１６と同様であり、第２保持器１７は、周方向に分割された複数のセグメントで構成されている。 A plurality of second rollers 14 are incorporated between the inner raceway surface 25 and the outer raceway surface 50 so that the central axis n is parallel to the central axis m. The second roller 14 is a cylindrical roller having a cylindrical outer circumference.
Each of the second rollers 14 is held by the second cage 17 at equal intervals in the circumferential direction.
The material of the second roller 14 and the material of the second cage 17 are the same as those of the first roller 13 and the first cage 16, respectively, and the second cage 17 is composed of a plurality of segments divided in the circumferential direction. Has been done.

第２保持器１７は、第１内輪１１ａの内側軌道面２５と第１外輪１２ａの外側軌道面５０との間で、径方向にすきまを有するとともに、第３側面３１及び第４側面３７との間で軸方向のすきまを有しており、第１内輪１１ａ、第２内輪１１ｂ及び第１外輪１２ａに対して周方向に相対的に回転可能である。以下の説明では、外側軌道面５０、内側軌道面２５、及び複数の第２ころ１４で構成される軸受部をラジアル列という。 The second cage 17 has a radial clearance between the inner raceway surface 25 of the first inner ring 11a and the outer raceway surface 50 of the first outer ring 12a, and has a gap between the third side surface 31 and the fourth side surface 37. It has an axial clearance between them, and can rotate relative to the first inner ring 11a, the second inner ring 11b, and the first outer ring 12a in the circumferential direction. In the following description, the bearing portion composed of the outer raceway surface 50, the inner raceway surface 25, and the plurality of second rollers 14 is referred to as a radial row.

第２内輪１１ｂと第１外輪１２ａは、第４アキシアル軌道面３３と第３アキシアル軌道面４９とが互いに軸方向に向き合うように組み合わされている。第３アキシアル軌道面４９と第４アキシアル軌道面３３との間には、複数の第３ころ１５が、中心軸ｎを径方向に向けて組み込まれている。第３ころ１５は、外周が円筒形状の円筒ころであり、径方向に２個並べて配置されている。この２個の第３ころ１５は、中心軸ｎを共通にして第３保持器１８の一つのポケットに保持されており、各ポケットの第３ころ１５は、周方向に等しい間隔で保持されている。
第３ころ１５の材質及び第３保持器１８の材質並びに第３保持器１８の形態は、第１ころ１３及び第１保持器１６と同様であるため、説明を省略する。 The second inner ring 11b and the first outer ring 12a are combined so that the fourth axial raceway surface 33 and the third axial raceway surface 49 face each other in the axial direction. A plurality of third rollers 15 are incorporated between the third axial raceway surface 49 and the fourth axial raceway surface 33 with the central axis n oriented in the radial direction. The third roller 15 is a cylindrical roller having a cylindrical outer circumference, and two of them are arranged side by side in the radial direction. The two third rollers 15 are held in one pocket of the third cage 18 with the central axis n in common, and the third rollers 15 of each pocket are held at equal intervals in the circumferential direction. There is.
Since the material of the third roller 15, the material of the third cage 18, and the form of the third cage 18 are the same as those of the first roller 13 and the first cage 16, the description thereof will be omitted.

第３保持器１８は、第２内輪１１ｂの第４外周面３５と第２外輪１２ｂの第４内周面５９との間で、径方向にすきまをもって保持されるとともに、第３アキシアル軌道面４９及び第４アキシアル軌道面３３との間で軸方向のすきまを有しており、第２内輪１１ｂ及び第２外輪１２ｂに対して周方向に相対的に回転可能である。以下の説明では、第３アキシアル軌道面４９、第４アキシアル軌道面３３、及び複数の第３ころ１５で構成される軸受部を第２スラスト列という。 The third cage 18 is held with a radial gap between the fourth outer peripheral surface 35 of the second inner ring 11b and the fourth inner peripheral surface 59 of the second outer ring 12b, and the third axial raceway surface 49. It has an axial clearance with the fourth axial raceway surface 33 and is rotatable in the circumferential direction with respect to the second inner ring 11b and the second outer ring 12b. In the following description, the bearing portion composed of the third axial raceway surface 49, the fourth axial raceway surface 33, and the plurality of third rollers 15 is referred to as a second thrust row.

こうして、第１実施形態の転がり軸受装置１０では、外輪１２が、内輪１１に対してラジアル列の軸受部で径方向に支持されるとともに、第１スラスト列の軸受部と第２スラスト列の軸受部とで軸方向に支持されており、内輪１１の周りで中心軸ｍを中心として回転することができる。
第２外輪１２ｂの歯５６には、図示しない動力源の歯車がかみ合わされて、第２外輪１２ｂに中心軸ｍの周りの回転力が伝達される。これにより、第２外輪１２ｂに固定されたカッターヘッド９４が、中心軸ｍを中心として回転し、転がり軸受装置１０とともに軸方向他方に移動することによって、地盤にトンネルなどの穴を施工することができる。 In this way, in the rolling bearing device 10 of the first embodiment, the outer ring 12 is radially supported by the bearing portion of the radial row with respect to the inner ring 11, and the bearing portion of the first thrust row and the bearing of the second thrust row are supported. It is supported in the axial direction by the portion, and can rotate around the inner ring 11 about the central axis m.
Gears of a power source (not shown) are engaged with the teeth 56 of the second outer ring 12b, and a rotational force around the central axis m is transmitted to the second outer ring 12b. As a result, the cutter head 94 fixed to the second outer ring 12b rotates about the central axis m and moves in the other direction in the axial direction together with the rolling bearing device 10, so that a hole such as a tunnel can be constructed in the ground. it can.

地盤を掘削するときには、軸方向に大きなアキシアル荷重が作用する。このアキシアル荷重は、第２スラスト列の軸受部で支持される。このとき、ラジアル列の軸受部には、主に、外輪１２やカッターヘッド９４の重量が、ラジアル荷重として作用している。
第１スラスト列は、外輪１２を、軸方向他方側で支持しており、外輪１２が軸方向他方側に位置ずれするのを防止している。第１スラスト列に作用する荷重は、第２スラスト列に作用する荷重に比べて小さいものとなっている。 When excavating the ground, a large axial load acts in the axial direction. This axial load is supported by the bearing portion of the second thrust row. At this time, the weights of the outer ring 12 and the cutter head 94 mainly act as a radial load on the bearing portion of the radial row.
The first thrust row supports the outer ring 12 on the other side in the axial direction, and prevents the outer ring 12 from being displaced to the other side in the axial direction. The load acting on the first thrust row is smaller than the load acting on the second thrust row.

転がり軸受装置１０では、第１シール１９が、軸方向他方の側で第２外輪１２ｂと第１内輪１１ａとのすきまを密封している。第１シール１９は、第３内周面５８の全周にわたって形成された径方向外方に窪む環状溝に固定されており、径方向内方に突出するゴム製のリップを備えている。リップの先端部は、弾性をもって第１内輪１１ａの第１側面２９に所定の接触圧で押し付けられており、周方向に摺動可能である。
また、軸方向一方の側で、第２シール２０が、第２外輪１２ｂと第２内輪１１ｂとのすきまを密封している。第２シール２０は、第３外周面３４の全周にわたって形成された径方向内方に窪む環状溝に固定されており、径方向外方に突出するゴム製のリップを備えている。リップの先端部は、弾性をもって第２外輪１２ｂの第８側面６２に所定の接触圧で押し付けられており、周方向に摺動可能である。
これにより、地盤掘削時の水や塵埃等が、各軌道面に浸入するのを防止している。 In the rolling bearing device 10, the first seal 19 seals the gap between the second outer ring 12b and the first inner ring 11a on the other side in the axial direction. The first seal 19 is fixed to an annular groove formed over the entire circumference of the third inner peripheral surface 58 and is recessed outward in the radial direction, and includes a rubber lip protruding inward in the radial direction. The tip of the lip is elastically pressed against the first side surface 29 of the first inner ring 11a with a predetermined contact pressure, and is slidable in the circumferential direction.
Further, on one side in the axial direction, the second seal 20 seals the gap between the second outer ring 12b and the second inner ring 11b. The second seal 20 is fixed to an annular groove formed in the entire circumference of the third outer peripheral surface 34 and is recessed inward in the radial direction, and has a rubber lip protruding outward in the radial direction. The tip of the lip is elastically pressed against the eighth side surface 62 of the second outer ring 12b with a predetermined contact pressure, and is slidable in the circumferential direction.
This prevents water, dust, etc. during ground excavation from entering each raceway surface.

次に、図２によって、第４側面３７の径方向外方に形成された段部４２の形態及び変位測定装置７０の組付け状態について説明する。図２は、図１の要部拡大図であって、変位測定装置７０のセンサ７１が組み込まれている部分の形態を示している。 Next, with reference to FIG. 2, the form of the step portion 42 formed on the outer side in the radial direction of the fourth side surface 37 and the assembled state of the displacement measuring device 70 will be described. FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and shows a form of a part in which the sensor 71 of the displacement measuring device 70 is incorporated.

第１実施形態では、変位測定装置７０として、渦電流式の変位測定装置が使用されている。変位測定装置７０は、センサ７１と、センサ７１から離れた位置に設けられた制御装置７２（図１参照）とで構成される。センサ７１と制御装置７２は、電気信号を送受信するケーブル７３でつながっている。
センサ７１の先端部にコイル（図示を省略する）が設置されており、制御装置７２から高周波電流を流してセンサ７１の先端部に高周波磁界を発生させている。この磁界内に、変位を測定する導電体の測定対象物（第１実施形態では第１外輪１２ａである）が近づいた時に、測定対象物の表面に渦電流が発生し、コイルのインピーダンスが変化する。制御装置７２で高周波電流の発振強度の変化を検出することによって、測定対象物の位置の変化を測定することができる。 In the first embodiment, an eddy current type displacement measuring device is used as the displacement measuring device 70. The displacement measuring device 70 includes a sensor 71 and a control device 72 (see FIG. 1) provided at a position away from the sensor 71. The sensor 71 and the control device 72 are connected by a cable 73 for transmitting and receiving electric signals.
A coil (not shown) is installed at the tip of the sensor 71, and a high-frequency current is passed from the control device 72 to generate a high-frequency magnetic field at the tip of the sensor 71. When the object to be measured of the conductor for measuring displacement (the first outer ring 12a in the first embodiment) approaches in this magnetic field, an eddy current is generated on the surface of the object to be measured, and the impedance of the coil changes. To do. By detecting the change in the oscillation intensity of the high-frequency current with the control device 72, the change in the position of the object to be measured can be measured.

段部４２は、第４側面３７の外周側端部から軸方向一方に延在する軸方向延在面４３と、軸方向延在面４３の軸方向一方の端部から径方向外方に延在する径方向延在面４４を備えている。軸方向延在面４３は、中心軸ｍを中心とする円筒面である。径方向延在面４４は、中心軸ｍと直交する向きに形成された平面である。径方向延在面４４の径方向外方端部は第４外周面３５とつながっている。径方向延在面４４は、第１内輪１１ａの第２側面３０と第２内輪１１ｂの第４側面３７を当接させたときに、第１外輪１２ａの第３アキシアル軌道面４９と軸方向にすきまをもって対向している。 The step portion 42 extends radially outward from one axially extending surface 43 extending axially from the outer peripheral end of the fourth side surface 37 and one axially extending end of the axially extending surface 43. The existing radial extending surface 44 is provided. The axial extending surface 43 is a cylindrical surface centered on the central axis m. The radial extending surface 44 is a plane formed in a direction orthogonal to the central axis m. The radial outer end of the radial extending surface 44 is connected to the fourth outer peripheral surface 35. The radial extending surface 44 is axially aligned with the third axial raceway surface 49 of the first outer ring 12a when the second side surface 30 of the first inner ring 11a and the fourth side surface 37 of the second inner ring 11b are brought into contact with each other. They are facing each other with a gap.

第４外周面３５の外径は、第１外輪１２ａの外側軌道面５０の内径寸法より大きく、軸方向延在面４３の外径は、外側軌道面５０の内径寸法より小さい。径方向延在面４４の径方向外方の領域が、第１外輪１２ａの第３アキシアル軌道面４９と軸方向に対向しており、この軸方向に対向する領域で径方向延在面４４に垂直にセンサ７１が取り付けられている。
センサ７１は径方向延在面４４に、周方向に等間隔で６カ所（６０°毎）設けられている。 The outer diameter of the fourth outer peripheral surface 35 is larger than the inner diameter dimension of the outer raceway surface 50 of the first outer ring 12a, and the outer diameter of the axial extending surface 43 is smaller than the inner diameter dimension of the outer raceway surface 50. The radial outer region of the radial extending surface 44 faces the third axial raceway surface 49 of the first outer ring 12a in the axial direction, and the region facing the axial direction forms the radial extending surface 44. The sensor 71 is mounted vertically.
The sensors 71 are provided on the radial extending surface 44 at six locations (every 60 °) at equal intervals in the circumferential direction.

センサ７１は略円柱形状で、外周に雄ねじが形成されている。
第２内輪１１ｂには、第５側面３８（図１参照）から径方向延在面４４に向けて、軸方向の所定の深さまで、センサ挿入孔４５が設けられている。センサ挿入孔４５の内径寸法は、センサ７１の外径寸法よりわずかに大きく、センサ７１を第５側面３８の側から軸方向に挿入することができる。
センサ挿入孔４５の軸方向他方の端部と径方向延在面４４との間には、センサ７１を固定するための雌ねじが形成されている。 The sensor 71 has a substantially cylindrical shape, and a male screw is formed on the outer circumference.
The second inner ring 11b is provided with a sensor insertion hole 45 from the fifth side surface 38 (see FIG. 1) toward the radial extending surface 44 to a predetermined depth in the axial direction. The inner diameter of the sensor insertion hole 45 is slightly larger than the outer diameter of the sensor 71, and the sensor 71 can be inserted in the axial direction from the side of the fifth side surface 38.
A female screw for fixing the sensor 71 is formed between the other end of the sensor insertion hole 45 in the axial direction and the radial extending surface 44.

高周波磁界を発生させるコイルは、センサ７１の軸方向他方の端部に組み込まれている。センサ７１は、軸を中心軸ｍと平行にして、コイルが組み込まれた端部が第３アキシアル軌道面４９と軸方向に対向する向きに組み込まれており、端部が径方向延在面４４から軸方向他方にわずかに突出した状態で第２内輪１１ｂに変位不能に固定されている。
センサ７１は、第３アキシアル軌道面４９の位置の変化を検出できる程度に、第３アキシアル軌道面４９との間に適当な軸方向のすきまをもって組付けられている。センサ７１を第２内輪１１ｂに組付ける時には、センサ７１の外周の雄ねじを第２内輪１１ｂの雌ねじに噛み合わせた状態で中心軸の周りで回転させることによって、ねじのかみ合い位置が変化して、センサ７１の軸方向の位置を調整することができる。
センサ７１の軸方向一方の端部に、信号を取り出すケーブル７３が設けられている。 A coil that generates a high frequency magnetic field is incorporated at the other end of the sensor 71 in the axial direction. In the sensor 71, the axis is parallel to the central axis m, the end portion in which the coil is incorporated is incorporated in a direction facing the third axial raceway surface 49 in the axial direction, and the end portion is a radial extending surface 44. It is non-displaceably fixed to the second inner ring 11b in a state of slightly protruding from the other in the axial direction.
The sensor 71 is assembled with an appropriate axial clearance from the third axial raceway surface 49 to the extent that a change in the position of the third axial raceway surface 49 can be detected. When assembling the sensor 71 to the second inner ring 11b, the male screw on the outer circumference of the sensor 71 is rotated around the central axis in a state of being meshed with the female screw of the second inner ring 11b, so that the meshing position of the screw is changed. The axial position of the sensor 71 can be adjusted.
A cable 73 for taking out a signal is provided at one end of the sensor 71 in the axial direction.

こうして、センサ７１は、軸方向他方の端部が第３アキシアル軌道面４９と軸方向に対向しており、第２内輪１１ｂに対する第３アキシアル軌道面４９の軸方向の変位を測定することができる。
渦電流式の変位測定装置は、非接触の状態で測定対象物の位置の変化を測定することができる。第１実施形態の転がり軸受装置１０では、センサ７１と測定対象物である外輪１２とが接触しないので、外輪１２が回転体であっても、センサ７１自体の摩耗を防止して、長期にわたって外輪１２の軸方向の変位を測定することができる。また、センサ７１と測定対象物との間にグリースや油などが介在する環境であっても、測定対象物の位置の変化を測定することができるので、転がり軸受の内部に配置した場合であっても、第３アキシアル軌道面４９の変位を確実に測定することができる。 In this way, the sensor 71 has the other end in the axial direction facing the third axial raceway surface 49 in the axial direction, and can measure the axial displacement of the third axial raceway surface 49 with respect to the second inner ring 11b. ..
The eddy current type displacement measuring device can measure the change in the position of the object to be measured in a non-contact state. In the rolling bearing device 10 of the first embodiment, since the sensor 71 and the outer ring 12 which is the object to be measured do not come into contact with each other, even if the outer ring 12 is a rotating body, the sensor 71 itself can be prevented from being worn and the outer ring 12 can be prevented from being worn for a long period of time. Twelve axial displacements can be measured. Further, even in an environment where grease or oil is interposed between the sensor 71 and the object to be measured, the change in the position of the object to be measured can be measured. However, the displacement of the third axial plane 49 can be reliably measured.

なお、センサ７１の形式は例示であって、センサ７１が第２内輪１１ｂに固定されたときに、センサ７１に対する第１外輪１２ａの軸方向の変位量を測定できるものであればよい。例えば、レーザなどの光を用いた変位測定装置や、静電容量型変位測定装置などを使用することができる。また、測定対象物と接触して変位量を直接測定する、接触型の変位測定装置であってもよい。 The type of the sensor 71 is an example, as long as the sensor 71 can measure the amount of displacement of the first outer ring 12a with respect to the sensor 71 in the axial direction when the sensor 71 is fixed to the second inner ring 11b. For example, a displacement measuring device using light such as a laser, a capacitance type displacement measuring device, or the like can be used. Further, it may be a contact type displacement measuring device that directly measures the displacement amount in contact with the object to be measured.

次に、図３によって、変位測定装置７０を用いて、転がり軸受装置１０に作用するアキシアル荷重Ｆａの大きさを測定する方法について説明する。図３は、第２スラスト列に組み込まれている複数の第３ころ１５のうちの一つを、当該ころの中心軸ｎの方向から見た模式図である。図３では、アキシアル荷重Ｆａが作用したときに、第３ころ１５と第３アキシアル軌道面４９との接触部及び第３ころ１５と第４アキシアル軌道面３３との接触部が弾性変形して、第１内輪１１ａと第２内輪１１ｂとが軸方向に接近している状態を模式的に示している。あわせて、第２内輪１１ｂに設けた段部４２の径方向延在面４４から軸方向他方に突出するセンサ７１の位置を模式的に示している。 Next, with reference to FIG. 3, a method of measuring the magnitude of the axial load Fa acting on the rolling bearing device 10 by using the displacement measuring device 70 will be described. FIG. 3 is a schematic view of one of the plurality of third rollers 15 incorporated in the second thrust row as viewed from the direction of the central axis n of the rollers. In FIG. 3, when the axial load Fa is applied, the contact portion between the third roller 15 and the third axial raceway surface 49 and the contact portion between the third roller 15 and the fourth axial raceway surface 33 are elastically deformed. A state in which the first inner ring 11a and the second inner ring 11b are close to each other in the axial direction is schematically shown. At the same time, the position of the sensor 71 projecting from the radial extending surface 44 of the step portion 42 provided on the second inner ring 11b to the other in the axial direction is schematically shown.

第３ころ１５の外周は円筒形状であり、アキシアル荷重Ｆａが負荷される前は、第３ころ１５と各軌道面３３，４９とが線で接触している。図３では、中心軸ｎの方向から見ているため、接触部は点で表される。第３ころ１５と第１外輪１２ａとの接触部を接触点Ｐ１とし、第３ころ１５と第２内輪１１ｂとの接触部を接触点Ｐ２として説明する。 The outer circumference of the third roller 15 has a cylindrical shape, and before the axial load Fa is applied, the third roller 15 and the raceway surfaces 33 and 49 are in line contact with each other. In FIG. 3, since the contact portion is viewed from the direction of the central axis n, the contact portion is represented by a point. The contact portion between the third roller 15 and the first outer ring 12a will be referred to as a contact point P1, and the contact portion between the third roller 15 and the second inner ring 11b will be referred to as a contact point P2.

トンネル掘削機がカッターヘッド９４（図１参照）の掘削面９４ａを地盤に押し付けながら軸方向他方に移動すると、外輪１２には軸方向一方に向かうアキシアル荷重Ｆａが作用し、外輪１２が軸方向一方に向けて付勢される。図３では、第１外輪１２ａに作用するアキシアル荷重Ｆａの向きを白抜き矢印で示している。 When the tunnel excavator moves the excavation surface 94a of the cutter head 94 (see FIG. 1) to the other axial direction while pressing the excavation surface 94a against the ground, an axial load Fa acting in one axial direction acts on the outer ring 12, and the outer ring 12 has one axial direction. Be urged towards. In FIG. 3, the direction of the axial load Fa acting on the first outer ring 12a is indicated by a white arrow.

接触点Ｐ１では、第３アキシアル軌道面４９が、第３ころ１５に当接して軸方向他方側にδ１だけ弾性変形している。同様に、接触点Ｐ２では、第４アキシアル軌道面３３が、第３ころ１５に当接して軸方向一方側にδ２だけ弾性変形している。
第３ころ１５は、第１外輪１２ａと第２内輪１１ｂとで中心軸ｍの方向に圧縮されて、直径が減少する向きに弾性変形している。すなわち、アキシアル荷重Ｆａが負荷される前の第３ころ１５の直径をＤとし、直径の減少量をδ３とすると、アキシアル荷重Ｆａが負荷されたときの第３アキシアル軌道面４９と第４アキシアル軌道面３３とが向き合う方向の第３ころ１５の直径は（Ｄ−δ３）となっている。 At the contact point P1, the third axial raceway surface 49 abuts on the third roller 15 and is elastically deformed by δ1 on the other side in the axial direction. Similarly, at the contact point P2, the fourth axial raceway surface 33 abuts on the third roller 15 and is elastically deformed by δ2 on one side in the axial direction.
The third roller 15 is compressed by the first outer ring 12a and the second inner ring 11b in the direction of the central axis m, and is elastically deformed in a direction in which the diameter decreases. That is, assuming that the diameter of the third roller 15 before the axial load Fa is applied is D and the amount of decrease in diameter is δ3, the third axial plane 49 and the fourth axial orbit when the axial load Fa is applied are set. The diameter of the third roller 15 in the direction facing the surface 33 is (D-δ3).

こうして、アキシアル荷重Ｆａが負荷されると、第１外輪１２ａと第２内輪１１ｂとが互いに軸方向に接近する。センサ７１は第２内輪１１ｂに固定されているので、第１外輪１２ａと第２内輪１１ｂとが互いに軸方向に接近するときには、第３アキシアル軌道面４９とセンサ７１が互いに軸方向に接近する。
第３アキシアル軌道面４９とセンサ７１との接近量は（δ１＋δ２＋δ３）で表されるので、アキシアル荷重Ｆａが負荷されたときの第３アキシアル軌道面４９とセンサ７１先端部との軸方向の距離Ｌ（図３参照）は、アキシアル荷重Ｆａが負荷される前の距離をＬｏとすると、
Ｌ＝Ｌｏ―（δ１＋δ２＋δ３）で表される。
以下の説明では、アキシアル荷重Ｆａが負荷されたときの距離Ｌの変化量（δ１＋δ２＋δ３）を、ΔＬで表す。 When the axial load Fa is applied in this way, the first outer ring 12a and the second inner ring 11b approach each other in the axial direction. Since the sensor 71 is fixed to the second inner ring 11b, when the first outer ring 12a and the second inner ring 11b approach each other in the axial direction, the third axial raceway surface 49 and the sensor 71 approach each other in the axial direction.
Since the amount of approach between the third axial raceway surface 49 and the sensor 71 is represented by (δ1 + δ2 + δ3), the axial distance L between the third axial raceway surface 49 and the tip of the sensor 71 when the axial load Fa is applied. (See FIG. 3), where Lo is the distance before the axial load Fa is applied.
It is represented by L = Lo− (δ1 + δ2 + δ3).
In the following description, the amount of change in the distance L (δ1 + δ2 + δ3) when the axial load Fa is applied is represented by ΔL.

第１実施形態では、第１外輪１２ａ、第２内輪１１ｂ、第３ころ１５はいずれも鋼製であり、それぞれ縦弾性係数がおおむね２０．６×１０４ＭＰａの弾性体である。アキシアル荷重Ｆａが作用したときの各軌道面の変形量δ１、δ２並びに第３ころ１５の直径寸法の変化量δ３は、アキシアル荷重Ｆａに応じて増減する。第３ころ１５は複数個であるｎ個あり、それぞれの第３ころ１５が、転動体荷重Ｑとしてアキシアル荷重Ｆａの分力を負荷される。第３ころ１５に負荷される転動体荷重Ｑｎは、カッターヘッド９４が周方向に異なったアキシアル荷重Ｆａの分力を受けることと、カッターヘッド９４の質量によってカッターヘッド９４の鉛直上方側が軸方向他方側に、カッターヘッド９４の鉛直下方側が軸方向一方側に傾くことにより、それぞれの第３ころ１５によって異なる。したがって、アキシアル荷重Ｆａが作用したときの距離Ｌの変化量ΔＬは、アキシアル荷重Ｆａに応じて増減するとともに、第３アキシアル軌道面４９の周方向によって異なる。 In the first embodiment, the first outer ring 12a, a second inner race 11b, both the third roller 15 is made of steel, longitudinal elastic coefficient respectively is an elastic body of generally 20.6 × 10 4 MPa. The deformation amounts δ1 and δ2 of each raceway surface when the axial load Fa acts, and the change amount δ3 of the diameter dimension of the third roller 15 increase or decrease according to the axial load Fa. There are a plurality of n third rollers 15, and each of the third rollers 15 is loaded with the component force of the axial load Fa as the rolling element load Q. The rolling element load Qn applied to the third roller 15 is such that the cutter head 94 receives a component force of an axial load Fa different in the circumferential direction, and the vertically upper side of the cutter head 94 is axially the other due to the mass of the cutter head 94. The vertical lower side of the cutter head 94 is tilted to one side in the axial direction, so that the third roller 15 is different from each other. Therefore, the amount of change ΔL of the distance L when the axial load Fa acts increases or decreases according to the axial load Fa, and differs depending on the circumferential direction of the third axial raceway surface 49.

本実施形態では、センサ７１は周方向に等間隔で６カ所あるが、第３アキシアル軌道面４９の各センサ７１がそれぞれのＬを測定する位置（後述する測定対象面Ｙ）は、第３ころ１５が第３アキシアル軌道面４９を弾性変形させる接触点Ｐ１から弾性変形の影響を受けない程度離れているため、各センサ７１が測定する第３アキシアル軌道面４９は平面上の円と見なせる楕円の軌跡となり、６カ所のＬを測定することで周方向の全ての位置での第３アキシアル軌道面４９と各センサ７１の先端を結ぶ仮想円との距離Ｌを計算により求められる。 In the present embodiment, the sensors 71 are located at six locations at equal intervals in the circumferential direction, but the position where each sensor 71 of the third axial raceway surface 49 measures each L (measurement target surface Y, which will be described later) is the third roller. Since 15 is separated from the contact point P1 that elastically deforms the third axial raceway surface 49 to the extent that it is not affected by the elastic deformation, the third axial raceway surface 49 measured by each sensor 71 is an ellipse that can be regarded as a circular plane. By measuring L at six locations, the distance L between the third axial orbital plane 49 and the virtual circle connecting the tips of each sensor 71 at all positions in the circumferential direction can be obtained by calculation.

そこで、あらかじめ、転がり軸受の理論より、転動体荷重Ｑと変化量ΔＬとの関係、すなわち、Ｑ＝Ａ×（ΔＬ）ｔの関係（ここで、ｔ＝１０／９）を求めておく。ただし、Ａは、第１外輪１２ａ、第２内輪１１ｂ、及び、第３ころ１５の材料、構成から決まるばね定数である。
この関係から、ｎ個ある全ての第３ころ１５の転動体荷重Ｑを求め、式（１）で示すように合算することで、アキシアル荷重Ｆａの大きさを求めることができる。
Ｆａ＝Ｑ１＋Ｑ２＋・・・Ｑｎ
＝Ａ×（（ΔＬ１）ｔ＋（ΔＬ２）ｔ＋・・・＋（ΔＬｎ）ｔ） ・・・式（１）
ここで、ｔ＝１０／９ Therefore, the relationship between the rolling element load Q and the amount of change ΔL, that is, the relationship of Q = A × (ΔL) t (here, t = 10/9) is obtained in advance from the theory of rolling bearings. However, A is a spring constant determined by the materials and configurations of the first outer ring 12a, the second inner ring 11b, and the third roller 15.
From this relationship, the magnitude of the axial load Fa can be obtained by obtaining the rolling element loads Q of all n third rollers 15 and adding them as shown in the equation (1).
Fa = Q1 + Q2 + ... Qn
= A × ((ΔL1) t + (ΔL2) t + ··· + (ΔLn) t) ··· formula (1)
Here, t = 10/9

あらかじめばね定数Ａを求める方法として、第１外輪１２ａに数段階の大きさの既知のアキシアル荷重Ｆａを負荷して変化量ΔＬを測定し、相関図の近似線の傾きから求める、あるいは、第１外輪１２ａの周方向の一部にアキシアル荷重Ｆａを負荷して各センサ７１の変化量ΔＬから各第３ころ１５の変化量ΔＬを計算する、更には、ＦＥＭ等の数値解析によって、所定の大きさのアキシアル荷重Ｆａを負荷した条件で接触点Ｐ１及びＰ２における第３アキシアル軌道面４９と第４アキシアル軌道面３３の変形量δ１、δ２を計算する等の方法を使用することができる。 As a method of obtaining the spring constant A in advance, the first outer ring 12a is loaded with a known axial load Fa having a magnitude of several steps, the amount of change ΔL is measured, and the amount of change ΔL is measured, or the first is obtained from the inclination of the approximate line in the correlation diagram. An axial load Fa is applied to a part of the outer ring 12a in the circumferential direction, and the change amount ΔL of each third roller 15 is calculated from the change amount ΔL of each sensor 71. A method such as calculating the deformation amounts δ1 and δ2 of the third axial orbital surface 49 and the fourth axial orbital surface 33 at the contact points P1 and P2 under the condition that the axial load Fa is applied can be used.

第１実施形態では、変位測定装置７０によって、アキシアル荷重Ｆａが負荷される前と後における第３アキシアル軌道面４９の軸方向の位置の変化を測定している。第３アキシアル軌道面４９は、全面にわたって一時に研削加工が施されて形成された単一の平面であって、径方向外方に第３ころ１５が転動する転走面（以下、「軌道面Ｘ」という場合がある）を有するとともに、径方向内方にセンサ７１と軸方向に対向して軸方向の変位を測定する測定対象面Ｙを有している（図２参照）。すなわち、測定対象面Ｙは、軌道面Ｘとつながって単一の平面を形成している。
こうして、第１実施形態の転がり軸受装置１０は、測定対象面Ｙが良好な平坦度を有するとともに、測定対象面Ｙと軌道面Ｘとが確実に平行（実質的に同一平面である）な面となっているので、トンネル掘削中のアキシアル荷重Ｆａを精度よく測定することができる。以下に具体的に説明する。 In the first embodiment, the displacement measuring device 70 measures the change in the axial position of the third axial raceway surface 49 before and after the axial load Fa is applied. The third axial raceway surface 49 is a single flat surface formed by being temporarily ground over the entire surface, and is a rolling surface on which the third roller 15 rolls outward in the radial direction (hereinafter, “trajectory”). It has a surface X) and a measurement target surface Y that faces the sensor 71 in the radial direction and measures the displacement in the axial direction (see FIG. 2). That is, the measurement target surface Y is connected to the raceway surface X to form a single plane.
In this way, in the rolling bearing device 10 of the first embodiment, the measurement target surface Y has a good flatness, and the measurement target surface Y and the raceway surface X are surely parallel (substantially the same plane). Therefore, the axial load Fa during tunnel excavation can be measured accurately. This will be described in detail below.

仮に、軌道面Ｘと測定対象面Ｙとが別工程で形成される面であると仮定した場合には、軌道面Ｘと測定対象面Ｙの平行度が不良となる恐れがある。この場合には、次のような測定誤差が生じる。 If it is assumed that the raceway surface X and the measurement target surface Y are formed in different steps, the parallelism between the raceway surface X and the measurement target surface Y may be poor. In this case, the following measurement error occurs.

第１外輪１２ａは、トンネル掘削中にカッターヘッド９４とともに回転しており、測定対象面Ｙは中心軸ｍを中心として常時回転している。第１外輪１２ａは、複数の第３ころ１５で軸方向に支持されており、アキシアル荷重Ｆａがなくあるいは周方向に均等なアキシアル荷重Ｆａが付与され、ラジアル荷重による内輪１１に対する外輪１２の傾きがないと仮定した状態では、内輪軌道面Ｘと第４アキシアル軌道面３３とが平行となる状態で回転している。
上述したように、周方向に偏って付与されたアキシアル荷重Ｆａや外輪１２の自重により、内輪軌道面Ｘと第４アキシアル軌道面３３とは傾くが、６個のセンサ７１によって各センサ７１を結ぶ仮想円と測定対象面Ｙとの任意の位置での軸方向の距離Ｌは計算によって求めることができる。しかし、測定対象面Ｙが軌道面Ｘに対して傾いている場合には、センサ７１と測定対象面Ｙとの軸方向の距離Ｌは、外輪１２の回転にともなって周期的に変化する。更に、測定対象面Ｙが周方向にうねり等の形状不良を有し平坦度が悪い場合には、うねり等に伴って測定対象面Ｙとセンサ７１との距離Ｌが変動する。
このため、制御装置７２では形状不良によって変動する信号を受信するので、転がり軸受装置１０に対してアキシアル荷重Ｆａがほとんど作用していない場合であっても、アキシアル荷重Ｆａが変動しているかのような間違った測定結果を取得する恐れがある。 The first outer ring 12a rotates together with the cutter head 94 during tunnel excavation, and the measurement target surface Y constantly rotates about the central axis m. The first outer ring 12a is supported in the axial direction by a plurality of third rollers 15, and there is no axial load Fa or an even axial load Fa is applied in the circumferential direction, and the inclination of the outer ring 12 with respect to the inner ring 11 due to the radial load is increased. In the state assuming that there is no inner ring raceway surface X, the fourth axial raceway surface 33 is rotating in a parallel state.
As described above, the inner ring raceway surface X and the fourth axial raceway surface 33 are tilted due to the axial load Fa applied unevenly in the circumferential direction and the own weight of the outer ring 12, but each sensor 71 is connected by six sensors 71. The axial distance L between the virtual circle and the measurement target surface Y at an arbitrary position can be obtained by calculation. However, when the measurement target surface Y is tilted with respect to the raceway surface X, the axial distance L between the sensor 71 and the measurement target surface Y changes periodically with the rotation of the outer ring 12. Further, when the measurement target surface Y has a shape defect such as a swell in the circumferential direction and the flatness is poor, the distance L between the measurement target surface Y and the sensor 71 fluctuates along with the swell or the like.
Therefore, since the control device 72 receives a signal that fluctuates due to the shape defect, it is as if the axial load Fa fluctuates even when the axial load Fa hardly acts on the rolling bearing device 10. There is a risk of getting incorrect measurement results.

これに対し、第１実施形態の転がり軸受装置１０では、測定対象面Ｙが良好な平坦度を有する。
したがって、第１実施形態の変位測定装置７０は、アキシアル荷重Ｆａが作用したときに測定対象面Ｙとセンサ７１との距離Ｌの変化量ΔＬを出力するので、第１実施形態の転がり軸受装置１０は、アキシアル荷重Ｆａを正確に求めることができる。 On the other hand, in the rolling bearing device 10 of the first embodiment, the measurement target surface Y has a good flatness.
Therefore, the displacement measuring device 70 of the first embodiment outputs the amount of change ΔL of the distance L between the measurement target surface Y and the sensor 71 when the axial load Fa is applied, so that the rolling bearing device 10 of the first embodiment is output. Can accurately determine the axial load Fa.

センサ７１は、周方向の１か所に設置されていれば、転がり軸受に作用する荷重の影響を検知することができる。しかしながら、地盤を掘削するときには、切羽における鉛直下方側の地盤が鉛直上方側の地盤の質量や地下水圧により水平方向に膨出し、カッターヘッド９４に作用する荷重の大きさは、周方向で不均一に（鉛直下方側が大きく）なる。このため、センサ７１は、周方向に３カ所以上設置されるのが好ましい。更に、全てのセンサ７１において、一のセンサ７１と中心軸ｍとを結ぶ第一の線分と、一のセンサ７１の周方向一方側に隣接する二のセンサ７１と中心軸ｍとを結ぶ第二の線分と、が、一のセンサ７１の周方向一方側になす角が劣角であることが好ましい。
一方、センサ７１の数が多くなるにしたがってコストが上昇するので、周方向の６乃至１０か所に等間隔に設置されるのが好ましい。なお、センサ７１の数は例示であってこれに限定されるものではない。 If the sensor 71 is installed at one place in the circumferential direction, it can detect the influence of the load acting on the rolling bearing. However, when excavating the ground, the ground on the vertically lower side of the face bulges horizontally due to the mass of the ground on the vertically upper side and the groundwater pressure, and the magnitude of the load acting on the cutter head 94 is uneven in the circumferential direction. (The vertical lower side is larger). Therefore, it is preferable that the sensors 71 are installed at three or more locations in the circumferential direction. Further, in all the sensors 71, the first line segment connecting the one sensor 71 and the central axis m and the second sensor 71 adjacent to one side in the circumferential direction of the one sensor 71 and the central axis m are connected. It is preferable that the angle formed by the two line segments on one side in the circumferential direction of the one sensor 71 is inferior.
On the other hand, as the number of sensors 71 increases, the cost increases, so it is preferable to install the sensors at 6 to 10 locations in the circumferential direction at equal intervals. The number of sensors 71 is an example and is not limited to this.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態の転がり軸受装置８０の軸方向断面図である。図１と同様に、図の右方を「軸方向一方」といい、左方を「軸方向他方」という。
転がり軸受装置８０は、第１実施形態の転がり軸受装置１０と同様に、図示しないトンネル掘削機に組み込まれて、カッターヘッド９４を回転自在に支持している。第１実施形態と比較して、カッターヘッド９４が内輪８１に固定されており、カッターヘッド９４を駆動する歯車が内輪８１の内周に形成されている点が異なっている。これに伴って、変位測定装置７０のセンサ７１が外輪８２に固定され、センサ７１の測定対象面Ｙが内輪８１に形成されている。
以下の説明では、第１実施形態と対比して機能や作用効果が共通する構成については、同一の番号を付して、簡単に説明し又は説明を省略する。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is an axial sectional view of the rolling bearing device 80 of the second embodiment. Similar to FIG. 1, the right side of the figure is referred to as "axial direction one" and the left side is referred to as "axial direction other".
Similar to the rolling bearing device 10 of the first embodiment, the rolling bearing device 80 is incorporated in a tunnel excavator (not shown) to rotatably support the cutter head 94. Compared with the first embodiment, the cutter head 94 is fixed to the inner ring 81, and the gear for driving the cutter head 94 is formed on the inner circumference of the inner ring 81. Along with this, the sensor 71 of the displacement measuring device 70 is fixed to the outer ring 82, and the measurement target surface Y of the sensor 71 is formed on the inner ring 81.
In the following description, configurations having a common function or action / effect as compared with the first embodiment will be given the same number and will be briefly described or omitted.

転がり軸受装置８０の内輪８１及び外輪８２は、第１実施形態と同様に、それぞれ軸方向に分離した２つの部材で構成されている。第２実施形態では、内輪８１及び外輪８２の軸方向一方の部材をそれぞれ第１内輪８１ａ、第１外輪８２ａといい、軸方向他方の部材をそれぞれ第２内輪８１ｂ、第２外輪８２ｂとして説明する。図４に示すように、第１外輪８２ａと第２外輪８２ｂが、軸方向で第１内輪８１ａを挟んで、それぞれの中心軸が一致するように配置されている。 The inner ring 81 and the outer ring 82 of the rolling bearing device 80 are each composed of two members separated in the axial direction, as in the first embodiment. In the second embodiment, one member in the axial direction of the inner ring 81 and the outer ring 82 is referred to as a first inner ring 81a and a first outer ring 82a, respectively, and the other member in the axial direction is described as a second inner ring 81b and a second outer ring 82b, respectively. .. As shown in FIG. 4, the first outer ring 82a and the second outer ring 82b are arranged so that their central axes coincide with each other with the first inner ring 81a sandwiched in the axial direction.

転がり軸受装置８０は、転がり軸受装置１０と同様に、３列の軸受部を備えており、カッターヘッド９４が取り付けられた内輪８１が、図示しないトンネル掘削機の本体に固定された外輪８２に対して回転自在にアキシアル方向及びラジアル方向に支持されている。
第１の軸受部は、第２外輪８２ｂと第１内輪８１ａと転動体としての複数の第４ころ８３ａで構成されており、内輪８１が軸方向に脱落するのを防止している。第４ころ８３ａは外周が円筒形状の円筒ころである。第２の軸受部は、第２外輪８２ｂと第１内輪８１ａと転動体としての複数の第５ころ８３ｂで構成されており、中心軸ｍと直交する向きのラジアル荷重を支持している。第５ころ８３ｂは外周が円筒形状の円筒ころである。第３の軸受部は、第１外輪８２ａと第１内輪８１ａと転動体としての複数の第６ころ８３ｃで構成されており、カッターヘッド９４が地盤を掘削するときに中心軸ｍの方向に作用する大きなアキシアル荷重Ｆａを支持している。第６ころ８３ｃは外周が円筒形状の円筒ころである。
第２実施形態では、第３の軸受部におけるアキシアル荷重Ｆａの計測手段に特徴がある。第１の軸受部及び第２の軸受部については、その構成及び作用効果が、それぞれ第１実施形態におけるラジアル列の軸受部及び第１スラスト列の軸受部と同様であるため説明を省略する。 Similar to the rolling bearing device 10, the rolling bearing device 80 includes three rows of bearing portions, and the inner ring 81 to which the cutter head 94 is attached is attached to the outer ring 82 fixed to the main body of the tunnel excavator (not shown). It is rotatably supported in the axial and radial directions.
The first bearing portion is composed of a second outer ring 82b, a first inner ring 81a, and a plurality of fourth rollers 83a as rolling elements, and prevents the inner ring 81 from falling off in the axial direction. The fourth roller 83a is a cylindrical roller having a cylindrical outer circumference. The second bearing portion is composed of a second outer ring 82b, a first inner ring 81a, and a plurality of fifth rollers 83b as rolling elements, and supports a radial load in a direction orthogonal to the central axis m. The fifth roller 83b is a cylindrical roller having a cylindrical outer circumference. The third bearing portion is composed of a first outer ring 82a, a first inner ring 81a, and a plurality of sixth rollers 83c as rolling elements, and the cutter head 94 acts in the direction of the central axis m when excavating the ground. Supports a large axial load Fa. The sixth roller 83c is a cylindrical roller having a cylindrical outer circumference.
In the second embodiment, the means for measuring the axial load Fa in the third bearing portion is characteristic. The description of the first bearing portion and the second bearing portion will be omitted because their configurations and operational effects are the same as those of the radial row bearing portion and the first thrust row bearing portion in the first embodiment, respectively.

第３の軸受部について説明する。第３の軸受部は、第１実施形態における第２スラスト列に対応する軸受部であって、第１外輪８２ａの軸方向他方に形成された第５アキシアル軌道面８４（一の軌道面）と、第１内輪８１ａの軸方向一方に形成された第６アキシアル軌道面８５（他の軌道面）とを備えており、複数の第６ころ８３ｃは、第５アキシアル軌道面８４と第６アキシアル軌道面８５との間に転動可能に配置されている。第５アキシアル軌道面８４は、中心軸ｍと直交する向きに延在し軸方向他方に向かう平面であり、第６アキシアル軌道面８５は、中心軸ｍと直交する向きに延在し軸方向一方に向かう平面である。
第５アキシアル軌道面８４及び第６アキシアル軌道面８５は、焼入れ焼き戻しによる熱処理が施された後、研削加工によって高い精度で加工される。 The third bearing portion will be described. The third bearing portion is a bearing portion corresponding to the second thrust row in the first embodiment, and has a fifth axial raceway surface 84 (one raceway surface) formed on the other side in the axial direction of the first outer ring 82a. A sixth axial raceway surface 85 (another raceway surface) formed on one axial direction of the first inner ring 81a is provided, and the plurality of sixth rollers 83c are a fifth axial raceway surface 84 and a sixth axial plane. It is arranged so as to be rollable between the surface 85 and the surface 85. The fifth axial orbital plane 84 extends in a direction orthogonal to the central axis m and faces the other in the axial direction, and the sixth axial orbital plane 85 extends in a direction orthogonal to the central axis m and extends in one axial direction. It is a plane toward.
The fifth axial raceway surface 84 and the sixth axial raceway surface 85 are processed with high accuracy by grinding after being heat-treated by quenching and tempering.

第２実施形態では、センサ７１を取り付ける段部８６が、第１外輪８２ａの軸方向他方側の側面８７の径方向内方に形成されている。段部８６は、側面８７の内周側端部から軸方向一方に延在する軸方向延在面８６ａと、軸方向延在面８６ａの軸方向一方の端部から径方向内方に延在する径方向延在面８６ｂを備えている。軸方向延在面８６ａは、中心軸ｍを中心とする円筒面であり、径方向延在面８６ｂは、中心軸ｍと直交する向きに形成された平面である。径方向延在面８６ｂの径方向内方の一部の領域が、第１内輪８１ａの第６アキシアル軌道面８５と軸方向に対向しており、この軸方向に対向する領域で径方向延在面８６ｂに垂直にセンサ７１が取り付けられている。 In the second embodiment, the step portion 86 to which the sensor 71 is attached is formed inward in the radial direction of the side surface 87 on the other side in the axial direction of the first outer ring 82a. The step portion 86 extends radially inward from one axially extending surface 86a extending in one axial direction from the inner peripheral side end portion of the side surface 87 and one axially extending end portion of the axially extending surface 86a. It is provided with a radial extending surface 86b. The axial extending surface 86a is a cylindrical surface centered on the central axis m, and the radial extending surface 86b is a plane formed in a direction orthogonal to the central axis m. A part of the radial inward portion of the radial extending surface 86b is axially opposed to the sixth axial raceway surface 85 of the first inner ring 81a, and the radial extending region is the region facing the axial direction. The sensor 71 is mounted perpendicular to the surface 86b.

第２実施形態においても、第１実施形態と同様の渦電流式の変位測定装置７０が使用されており、第１外輪８２ａに対する第６アキシアル軌道面８５の軸方向の変位を測定することができる。変位測定装置７０は、アキシアル荷重Ｆａが負荷される前と後における第６アキシアル軌道面８５の軸方向の位置の変化を測定している。 Also in the second embodiment, the same eddy current type displacement measuring device 70 as in the first embodiment is used, and the axial displacement of the sixth axial plane 85 with respect to the first outer ring 82a can be measured. .. The displacement measuring device 70 measures the change in the axial position of the sixth axial raceway surface 85 before and after the axial load Fa is applied.

第６アキシアル軌道面８５は、全面にわたって一時に研削加工が施された単一の平面であって、径方向内方から外方にわたって平面度が良好な平面に仕上げられている。第６アキシアル軌道面８５は、径方向内方に第６ころ８３ｃが転動する軌道面Ｘを有するとともに、径方向外方にセンサ７１と軸方向に対向する測定対象面Ｙを有している。すなわち、測定対象面Ｙは、軌道面Ｘとつながって単一の平面を形成している。
こうして、第２実施形態の転がり軸受装置８０は、測定対象面Ｙが良好な平坦度を有するとともに、測定対象面Ｙと軌道面Ｘとが確実に平行（実質的に同一平面である）な面となっている。 The sixth axial raceway surface 85 is a single flat surface that has been temporarily ground over the entire surface, and is finished into a flat surface having good flatness from the inner side to the outer side in the radial direction. The sixth axial raceway surface 85 has a raceway surface X on which the sixth roller 83c rolls inward in the radial direction, and has a measurement target surface Y in the radial direction facing the sensor 71 in the axial direction. .. That is, the measurement target surface Y is connected to the raceway surface X to form a single plane.
In this way, in the rolling bearing device 80 of the second embodiment, the measurement target surface Y has a good flatness, and the measurement target surface Y and the raceway surface X are surely parallel (substantially the same plane). It has become.

このため、第１実施形態と同様に、アキシアル荷重Ｆａがなくあるいは周方向に均等なアキシアル荷重Ｆａが付与され、ラジアル荷重による内輪８１に対する外輪８２の傾きがないと仮定した状態では、軌道面Ｘと第５アキシアル軌道面８４とが平行となる状態で回転している。周方向に偏って付与されたアキシアル荷重Ｆａや内輪８１の自重により、軌道面Ｘと第５アキシアル軌道面８４とは傾くが、６個のセンサ７１によって各センサ７１を結ぶ仮想円と測定対象面Ｙとの任意の位置での軸方向の距離Ｌは計算によって求めることができる。 Therefore, as in the first embodiment, in a state where there is no axial load Fa or an even axial load Fa is applied in the circumferential direction and the outer ring 82 is not tilted with respect to the inner ring 81 due to the radial load, the raceway surface X And the fifth axial orbital plane 84 are rotating in a parallel state. The raceway surface X and the fifth axial raceway surface 84 are tilted due to the axial load Fa applied unevenly in the circumferential direction and the own weight of the inner ring 81, but the virtual circle connecting each sensor 71 by the six sensors 71 and the measurement target surface. The axial distance L at an arbitrary position with Y can be obtained by calculation.

第１実施形態と同様に、あらかじめ、転がり軸受の理論より、転動体荷重Ｑと変化量ΔＬとの関係、すなわち、Ｑ＝Ａ×（ΔＬ）ｔの関係（ここで、ｔ＝１０／９）を求めておく。ただし、Ａは、第１内輪８１ａ、第１外輪８２ａ、及び、第６ころ８３ｃの材料、構成から決まるばね定数である。
この関係からｎ個ある全ての第６ころ８３ｃの転動体荷重Ｑを求め、式（２）で示すように合算することで、アキシアル荷重Ｆａの大きさを求めることができる。
Ｆａ＝Ｑ１＋Ｑ２＋・・・Ｑｎ
＝Ａ×（（ΔＬ１）ｔ＋（ΔＬ２）ｔ＋・・・＋（ΔＬｎ）ｔ） ・・・式（２）
ここで、ｔ＝１０／９ Similar to the first embodiment, according to the theory of rolling bearings, the relationship between the rolling element load Q and the amount of change ΔL, that is, the relationship of Q = A × (ΔL) t (here, t = 10/9). I want. However, A is a spring constant determined by the materials and configurations of the first inner ring 81a, the first outer ring 82a, and the sixth roller 83c.
From this relationship, the magnitude of the axial load Fa can be obtained by obtaining the rolling element loads Q of all n sixth rollers 83c and adding them as shown in the equation (2).
Fa = Q1 + Q2 + ... Qn
= A × ((ΔL1) t + (ΔL2) t + ··· + (ΔLn) t) ··· (2)
Here, t = 10/9

上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
例えば、各実施形態では、転がり軸受装置１０、８０に組込まれたスラスト列の軸受が円筒ころを使用したスラストころ軸受である場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されず、転動体が玉であってもよい。 The above-described embodiment is merely an example for carrying out the present invention. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented within a range that does not deviate from the gist thereof.
For example, in each embodiment, the case where the bearing of the thrust row incorporated in the rolling bearing devices 10 and 80 is a thrust roller bearing using a cylindrical roller has been described as an example. However, the rolling element may be a ball without being limited to this.

（第１実施形態）１０：転がり軸受装置、１１：内輪、１１ａ：第１内輪、１１ｂ：第２内輪、１２：外輪、１２ａ：第１外輪、１２ｂ：第２外輪、１３：第１ころ、１４：第２ころ、１５：第３ころ、１６：第１保持器、１７：第２保持器、１８：第３保持器、１９：第１シール、２０：第２シール、２４：第１アキシアル軌道面、２５：内側軌道面、２６：第１外周面、２７：第２外周面、２８：第１内周面、２９：第１側面、３０：第２側面、３１：第３側面、３３：第４アキシアル軌道面、３４：第３外周面、３５：第４外周面、３６：第２内周面、３７：第４側面、３８：第５側面、４２：段部、４３：軸方向延在面、４４：径方向延在面、４５：センサ挿入孔、４８：第２アキシアル軌道面、４９：第３アキシアル軌道面、５０：外側軌道面、５１：第５外周面、５２：第６側面、５６：歯、５７：第６外周面、５８：第３内周面、５９：第４内周面、６０：第９側面、６１：第７側面、６２：第８側面、７０：変位測定装置、７１：センサ、７２：制御装置、
（第２実施形態）８０：転がり軸受装置、８１：内輪、８１ａ：第１内輪、８１ｂ：第２内輪、８２：外輪、８２ａ：第１外輪、８２ｂ：第２外輪、８３ａ：第４ころ、８３ｂ：第５ころ、８３ｃ：第６ころ、８４：第５アキシアル軌道面、８５：第６アキシアル軌道面、８６：段部、８６ａ：軸方向延在面、８６ｂ：径方向延在面、８７：側面、
（従来構造）９０：トンネル掘削機、９１：転がり軸受装置、９２：外輪、９３：内輪、９４：掘削面、９５〜９７：円筒ころ (First Embodiment) 10: Rolling bearing device, 11: Inner ring, 11a: First inner ring, 11b: Second inner ring, 12: Outer ring, 12a: First outer ring, 12b: Second outer ring, 13: First roller, 14: 2nd roller, 15: 3rd roller, 16: 1st cage, 17: 2nd cage, 18: 3rd cage, 19: 1st seal, 20: 2nd seal, 24: 1st axial Orbital plane, 25: Inner raceway surface, 26: First outer peripheral surface, 27: Second outer peripheral surface, 28: First inner peripheral surface, 29: First side surface, 30: Second side surface, 31: Third side surface, 33 : 4th axial orbital plane, 34: 3rd outer peripheral plane, 35: 4th outer peripheral plane, 36: 2nd inner peripheral plane, 37: 4th side surface, 38: 5th side surface, 42: stepped portion, 43: axial direction Extended surface, 44: Radial extending surface, 45: Sensor insertion hole, 48: 2nd axial raceway surface, 49: 3rd axial raceway surface, 50: Outer raceway surface, 51: 5th outer peripheral plane, 52: No. 6 side surfaces, 56: teeth, 57: 6th outer peripheral surface, 58: 3rd inner peripheral surface, 59: 4th inner peripheral surface, 60: 9th side surface, 61: 7th side surface, 62: 8th side surface, 70: Displacement measuring device, 71: sensor, 72: control device,
(Second Embodiment) 80: Rolling bearing device, 81: Inner ring, 81a: First inner ring, 81b: Second inner ring, 82: Outer ring, 82a: First outer ring, 82b: Second outer ring, 83a: Fourth roller, 83b: 5th roller, 83c: 6th roller, 84: 5th axial orbital plane, 85: 6th axial orbital plane, 86: stepped portion, 86a: axial extending surface, 86b: radial extending surface, 87 :side,
(Conventional structure) 90: Tunnel excavator, 91: Rolling bearing device, 92: Outer ring, 93: Inner ring, 94: Excavator surface, 95-97: Cylindrical roller

Claims (2)

中心軸を中心にして相対的に回転する外輪及び内輪と複数の転動体を有し、
前記中心軸の方向を軸方向として、
前記外輪は、前記中心軸と直交する向きに延在し前記軸方向の一の方向に向かう平面である一の軌道面を備え、
前記内輪は、前記中心軸と直交する向きに延在し前記軸方向の他の方向に向かう平面である他の軌道面を備え、
前記複数の転動体は、前記一の軌道面と前記他の軌道面との間に転動可能に配置されている転がり軸受装置であって、
前記内輪に固定されて、前記外輪又は前記内輪に前記軸方向の荷重が作用したときに、前記外輪に形成された測定対象面の前記軸方向の変位を測定するセンサを備えており、
前記測定対象面は、前記一の軌道面とつながって単一の平面を形成する面であることを特徴とする転がり軸受装置。 It has an outer ring and an inner ring that rotate relative to the central axis, and a plurality of rolling elements.
With the direction of the central axis as the axial direction,
The outer ring includes one raceway surface that extends in a direction orthogonal to the central axis and is a plane extending in one direction in the axial direction.
The inner ring comprises another raceway surface that extends in a direction orthogonal to the central axis and is a plane oriented in the other direction in the axial direction.
The plurality of rolling elements are rolling bearing devices that are rotatably arranged between the one raceway surface and the other raceway surface.
It is fixed to the inner ring and includes a sensor for measuring the axial displacement of the measurement target surface formed on the outer ring when the axial load acts on the outer ring or the inner ring.
A rolling bearing device, wherein the measurement target surface is a surface that is connected to the one raceway surface to form a single plane. 中心軸を中心にして相対的に回転する外輪及び内輪と複数の転動体を有し、
前記中心軸の方向を軸方向として、
前記外輪は、前記中心軸と直交する向きに延在し前記軸方向の一の方向に向かう平面である一の軌道面を備え、
前記内輪は、前記中心軸と直交する向きに延在し前記軸方向の他の方向に向かう平面である他の軌道面を備え、
前記複数の転動体は、前記一の軌道面と前記他の軌道面との間に転動可能に配置されている転がり軸受装置であって、
前記外輪に固定されて、前記外輪又は前記内輪に前記軸方向の荷重が作用したときに、前記内輪に形成された測定対象面の前記軸方向の変位を測定するセンサを備えており、
前記測定対象面は、前記他の軌道面とつながって単一の平面を形成する面であることを特徴とする転がり軸受装置。 It has an outer ring and an inner ring that rotate relative to the central axis, and a plurality of rolling elements.
With the direction of the central axis as the axial direction,
The outer ring includes one raceway surface that extends in a direction orthogonal to the central axis and is a plane extending in one direction in the axial direction.
The inner ring comprises another raceway surface that extends in a direction orthogonal to the central axis and is a plane oriented in the other direction in the axial direction.
The plurality of rolling elements are rolling bearing devices that are rotatably arranged between the one raceway surface and the other raceway surface.
It is provided with a sensor that is fixed to the outer ring and measures the axial displacement of the measurement target surface formed on the inner ring when the axial load acts on the outer ring or the inner ring.
A rolling bearing device, wherein the measurement target surface is a surface that is connected to the other raceway surfaces to form a single plane.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI826985B (en) * 2022-03-14 2023-12-21 日商奧村組股份有限公司 Shield excavator

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