KR20040004456A - 반경 방향 힘 및/또는 축방향 힘을 측정하는 측정 장치 - Google Patents

반경 방향 힘 및/또는 축방향 힘을 측정하는 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부 링(11)과, 외부 링(12)과, 상기 내부 링 및 외부 링 사이의 복수 개의 롤링 요소(13)를 구비하는 베어링(10) 상의 축방향 하중 및/또는 반경 방향 하중을 측정하는 측정 장치(1)를 제공한다. 상기 측정 장치(1)는 베어링(10)의 내부 링(11) 또는 외부 링(12)에 인접하게 위치하여 밀착될 수도 있는 센서 링(3)을 구비하며, 상기 센서 링(3)은 그 원주에 있는 하나 이상의 취약부(2)와, 이 하나 이상의 취약부(2)에 위치되는 하나 이상의 센서(5)를 구비한다.

Description

반경 방향 힘 및/또는 축방향 힘을 측정하는 측정 장치{MEASUREMENT DEVICE FOR MEASURING RADIAL AND/OR AXIAL FORCES}
미국 특허 제US-A-4,203,319호에는 베어링 상에 인가된 힘을 측정하는 스트레인 게이지를 적어도 2개 구비하여, 롤러 베어링 상에 가해진 외력을 측정하는 장치가 개시되어 있다. 상기 2개의 스트레인 게이지로부터의 신호를 개별적으로 기록, 증폭 및 정류하고, 그 2개의 신호를 감산함으로써, 내력에 의해 신호가 왜곡되는 일 없이 외력에 비례하는 신호를 얻는다. 2개의 원뿔형 롤러 베어링 세트에 의해 지지되는 샤프트 상의 축방향 힘 및 반경 방향 힘은 상기 특허 공보에 개시된 또 다른 실시예에 의해서도 측정될 수 있다. 개시된 장치에서와 같이 베어링 중 하나의 베어링에 있는 2개의 스트레인 게이지와는 별도로, 추가의 스트레인 게이지가 제2 베어링에 적용된다. 샤프트 상의 반경 방향 힘은 제1 롤러 베어링에 있는 2개의 스트레인 게이지를 사용되어 측정되는 반면에, 샤프트 상의 축방향 힘은 별개의 롤러 베어링에 있는 2개의 스트레인 게이지를 사용하여 측정된다.
미국 특허 제US-A-4,341,122호에는 롤러 베어링에 있는 적어도 3개의 스트레인 게이지를 사용하여, 롤러 베어링에 가해지는 반경 방향 힘 및 축방향 힘을 동시에 측정하는 힘 측정 장치가 개시되어 있다. 2개의 스트레인 게이지는 제1열의 롤러 베어링 상에서 서로 반대 방향에 위치되고, 1개의 스트레인 게이지는 제2열의 롤러 베어링 상에 위치된다. 상기 장치는 또한 명백한 축방향 힘으로 인한 신호 왜곡을 제거하기 위한 보정 장치를 구비한다.
상기 주지의 장치들에는 롤러 베어링의 외부 링의 스트레인을 측정하는 데 저항 스트레인 게이지를 사용한다는 단점이 있다. 그런데, 이들의 구성 및 측정 센서의 유형은 극히 온도에 좌우되며, 그 구성은 저항의 변화를 검출하는 데 많은 전자 부품을 필요로 한다.
본 발명은 내부 링, 외부 링 및 상기 내부 링과 외부 링 사이에 있는 복수 개의 롤링 요소를 구비하는 베어링 상의 축방향 및/또는 반경 방향 하중을 측정하는 측정 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 측정 장치와 베어링의 평면도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 도 1의 측정 장치의 측단면도.
도 3a와 도 3b는 센서에 대한 롤링 요소의 2개의 위치에서, 도 1의 측정 장치와 베어링의 일부를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 측정 장치의 평면도.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 도 4의 측정 장치의 측단면도.
도 6은 롤러 베어링에 부착된 도 4의 측정 장치의 측단면도.
도 7은 도 4의 측정 장치를 사용하는, 본 발명에 따른 측정 시스템의 개략도.
본 발명은 전술한 단점을 갖지 않으면서, 베어링에 가해지는 반경 방향 하중 및 축방향 하중의 차동 하중을 감지하는 측정 장치 및 측정 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 전제부에 따른 측정 장치가 제공되는데, 이 측정 장치는 베어링의 내부 링 또는 외부 링에 인접하게 위치되어 밀착될 수도 있는 센서 링을 구비하며, 이 센서 링은 그 원주에 있는 적어도 하나의 취약부와 이 적어도 하나의 취약부에 위치되는 적어도 하나의 센서를 구비한다. 상기 적어도 하나의 센서는, 예컨대 변위 센서나 하중 센서이다.
베어링 상에 가해지는 반경 방향 하중은 베어링의 복수 개의 롤링 요소 중다수에 걸쳐 분포된다. 베어링의 유형과 하중의 양에 따라, 반경 방향 하중은 복수 개의 롤링 요소 중 소수에서 거의 절반에 걸쳐 분포된다. 베어링이 회전 동작하면, 취약부를 통과하는 롤링 요소가 베어링의 내부 링 또는 외부 링의 궤도에 국부적인 압축을 일으킴으로써 변위가 발생된다. 이 변위는 사실상 센서 링 및 특히 이 센서 링의 취약부에 전달된다. 상기 센서 링은 내부 링 또는 외부 링에 긴밀하게 끼워맞춰져 있기 때문에, 상기 변위가 센서에 의해 측정될 수 있다. 측정 장치는 베어링 자체와 별개로 제조되어, 베어링 상에 가해지는 반경 방향 힘 및/또는 축방향 힘을 측정하고자 하는 베어링에 측정 장치를 사용하게 할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 적어도 하나의 취약부는 센서 링의 슬롯에 의해 형성된다. 상기 취약부는 또한 센서 링의 오목부나 센서 링의 평탄부일 수도 있다. 슬롯은 베어링의 내부 링 또는 외부 링의 변위를 직접 측정할 때 바람직하다.
슬롯의 원주 방향 치수는 베어링의 복수 개의 롤링 요소 중 2개의 롤링 요소 사이의 거리와 거의 동일하다. 이에 의해, 가능한 최대의 변위를 측정할 수 있게 되는데, 슬롯의 폭이 보다 넓으면 보다 많은 롤링 요소가 동시에 취약 영역에 존재하게 되어 영구적인 변위가 생길 수도 있다. 취약부의 치수가 보다 작으면 변위가 적게 발생되어, 측정 장치의 반응이 떨어지게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 측정 장치는 적어도 하나의 센서로부터의 신호를 여과시키는 필터 수단을 더 구비하며, 상기 필터 수단은 소정의 주파수 간격 내의 신호 성분을 통과시키도록 구성된다. 이 실시예는 여러 현상에 의해 야기된 센서로부터의 신호들을 구별할 수 있다. 그 중 한 가지 현상은 작동 중에 취약부를 통과하는 베어링의 롤링 요소의 주파수이다. 이 신호의 주파수는 베어링의 크기와 롤링 요소의 수에 좌우되며, 통상 베어링의 회전 속도(rpm)의 5배 내지 10배이다. 다른 현상은 베어링에 축방향으로 예하중이 걸렸을 때 베어링의 내부 링 또는 외부 링의 비원형(unroundness)에 의해 야기된다. 이 현상은 검출된 신호에 비교적 낮은 주파수를 발생시키는데, 이 때의 주파수는 대략 베어링 회전 속도의 2배 내지 3배이다. 상기 주파수에 대응하는 필터 특성을 적용시키면, 이 주파수는 우세하지만 다른 신호 주파수 성분은 억제되는 출력 신호가 발생하게 된다.
다른 실시예에 있어서, 센서 링은 베어링의 내부 링 또는 외부 링 둘레에서 예인장되어 있다. 센서 링과 내부 링 또는 외부 링 사이의 접촉력을 변화시키면 측정 장치의 반응이 달라지는데, 이는 특정한 환경에서는 장점이 될 수도 있다.
베어링 상에 가해지는 반경 방향 하중과 축방향 하중의 차동 하중을 감지할 수 있도록, 센서 링은 2개의 취약부와, 이 각각의 취약부에 배치되는 센서를 구비한다. 상기 2개의 취약부는 센서 링에서 서로 반대 방향에 위치되는 것이 바람직하다. 순수한 반경 방향 힘의 경우, 하나의 센서에서는 증가가 측정되는 반면에, 다른 센서에서는 감소가 측정된다. 그러나, 축방향 힘은 베어링의 유형에 따라 반경 방향 힘으로 변환되어, 모든 방향에서 동일하게 분포되고, 이에 따라 양 센서에서 편향의 증가로서 감지된다. 베어링 상에 순수하게 반경 방향 하중이 가해지는 경우, 그 힘의 방향도 또한 이 실시예를 사용하여 유도될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 센서 링은 각기 센서가 있는 적어도 3개의 취약부를 구비하며, 상기 센서는 베어링의 회전축에 대해 수직인 표면에 위치되어, 베어링에축방향 하중 및/또는 예하중이 걸린 경우에도, 베어링 상에 가해지는 힘의 방향을 측정할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 적어도 하나의 센서는 압전 센서, 압력 센서, 정전 용량형 센서, 접근 센서, 광학 센서 중 하나이다. 이러한 유형의 측정 소자는 본 발명에 따른 측정 장치의 조립을 용이하게 한다.
본 발명의 특정한 실시예에서, 센서 링은 U자형 환형 부재에 의해 형성되는데, 이 U자형 환형 부재는 그 다리부를 형성하는 외부 부재와 내부 부재를 구비하고, 이 외부 부재와 내부 부재는 센서 링의 중심축에 대해 거의 평행하게 연장되며, 이 외부 부재와 내부 부재 사이에는 원형 간극이 형성된다. 이 실시예는 베어링 상에 가해지는 축방향 하중 및/또는 반경 방향 하중을 측정하기 위해서, 예컨대 센서 링에 있는 간극의 편향을 측정함으로써 하중을 간접적으로 측정하는 측정 장치를 제공한다.
상기 센서 링이 베어링의 내부 링 또는 외부 링과 일체부를 구성할 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.
본 발명의 다른 양태는 베어링 상에 가해지는 축방향 하중 및 반경 방향 하중의 차동 하중을 감지하는 측정 시스템에 관한 것으로서, 상기 측정 시스템은 처리 유닛과, 이 처리 유닛에 접속되는 메모리 유닛과, 상기 처리 유닛에 접속되는 본 발명에 따른 측정 장치를 구비하고, 상기 반경 방향 하중은 적어도 2개의 센서로부터의 측정 신호의 차이값으로부터 유도되며, 상기 축방향 하중은 적어도 2개의 센서로부터의 측정 신호의 평균값 변화로부터 유도된다. 이러한 방식으로 센서로부터의 신호를 처리함으로써, 축방향 힘 및 반경 방향 힘 양자의 정확한 측정이 제공된다.
바람직한 실시예에서, 상기 측정 시스템의 처리 유닛은 베어링 모델을 사용하여 베어링 상의 축방향 하중을 유도하도록 구성되는데, 상기 베어링 모델은 베어링 상의 축방향 하중과 그에 따른 베어링 상의 반경 방향 하중 사이의 관계를 나타낸다. 상기 모델은 측정 시스템의 메모리 수단에 저장되어, 베어링 상의 축방향 힘이 어떻게 센서 링의 축에 대해 수직인 모든 방향에서 반경 방향 힘으로 변환되는 지를 정확히 모델링하는 것이 바람직하다. 이는 주로 사용된 베어링의 유형(롤러 베어링, 테이퍼형 롤러 베어링, 볼 베어링 등)과 베어링의 치수에 좌우된다.
이제, 본 발명을 첨부 도면을 참고로 하고 바람직한 실시예를 사용하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
베어링 상의 축방향 하중 및/또는 반경 방향 하중을 측정하는 주지의 하중 측정 시스템에서는, 예컨대 베어링 외부 링의 오목부에 스트레인 게이지를 사용함으로써, 베어링 요소 상에서 하중이 직접 측정된다. 그러한 센서의 큰 온도 의존성과 스트레인 게이지의 저항 변화를 검출하는 데 필요한 전자 부품은 그러한 시스템의 주지의 단점이다.
본 발명은 베어링 상의 축방향 하중 및 반경 방향 하중을 측정하는 개선된 시스템을 제공한다. 도 1에는 측정 장치(1)와, 내부 링(11), 외부 링(12) 및 복수 개의 롤링 요소(13)를 구비하는 볼 베어링과 같은 베어링(10)의 조립체의 평면도가 도시되어 있다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 도 1의 조립체의 횡단면도를 도시하고 있다. 상기 베어링은 외부 링(12)과 내부 링(11) 사이에 복수 개의 롤링 요소(13)를 구비한다. 상기 측정 장치(1)는 취약부(2)가 마련되어 있는 센서 링(3)을 구비한다. 상기 취약부는 센서 링(3)에 있는 부분적인 오목부나 심지어는 관통 홀에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 상기 취약부(2)는 또한 센서링(3)의 오목부나 센서 링(3)의 평탄부일 수도 있다. 베어링의 내부 링(11)이나 외부 링(12)의 변위가 직접 측정될 수 있으므로 슬롯이 바람직하다. 각 취약부(2)에는 베어링(10) 상의 실제 하중을 결정하는 데 사용될 수 있는 외방 편향을 측정하는 센서(5)가 배치되어 있다. 상기 센서(5)는 실제로 편향을 측정하는 변위 센서이거나, 하중을 직접 측정하는, 예컨대 하중 센서일 수도 있다.
센서 링(3)의 취약부(2)는 롤링 요소(13)가 이 취약부(2)를 통과할 때 베어링의 외부 링(12)이 외측으로 편향되게 한다. 도 3a와 도 3b는 측정 장치(1)와 베어링(11, 12, 13)의 조립체의 일부를 도시하고 있는데, 도 3a는 하나의 롤링 요소(13)가 정확히 센서(5) 위에 있는 상태를 보여주고, 도 3b는 2개의 롤링 요소(13)가 센서(5)로부터 동일한 거리에 위치된 상태를 보여주고 있다.
당업자에게 명백한 바와 같이, 취약부(2)가 있는 센서 링(3)은 베어링(10)의 내부 링(11) 또는 외부 링(12)과 일체부를 구성할 수도 있다.
베어링(10) 상에 가해진 반경 방향 하중은 베어링(10)의 복수 개의 롤링 요소(13) 중 다수에 걸쳐 분포된다. 베어링의 유형 및 하중의 양에 따라, 상기 반경 방향 하중은 복수 개의 롤링 요소(13) 중 소수에서 거의 절반에 걸쳐 분포된다. 베어링(10)이 회전 동작하면, 상기 취약부를 통과하는 롤링 요소(13)가 베어링의 내부 또는 외부 링(11, 12)의 궤도에 국부적인 압축을 일으킴으로써 변위가 발생된다. 이 변위는 사실상 센서 링(3) 및 특히 이 센서 링(3)의 취약부(2)에 전달된다. 상기 센서 링(3)은 내부 링(11) 또는 외부 링(12)에 긴밀하게 끼워맞춰져 있기 때문에, 상기 변위는 센서(5)에 의해 측정될 수 있다. 측정 장치(1)는 베어링(10) 자체와 별개로 제조되어, 베어링(10) 상에 가해지는 반경 방향 힘 및/또는 축방향 힘을 측정하고자 하는 베어링(10)에 측정 장치(1)를 사용하게 할 수도 있다.
슬롯(2)의 원주 방향 치수는 베어링(10)의 복수 개의 롤링 요소(13) 중 2개의 롤링 요소 사이의 거리와 거의 동일하다. 이에 의해, 가능한 최대의 변위를 측정할 수 있게 되는데, 슬롯의 폭이 보다 넓으면 보다 많은 롤링 요소(13)가 동시에 취약 영역에 존재하게 되어 영구적인 변위가 생길 수도 있게 된다. 취약부의 치수가 보다 작으면 변위가 적게 발생되어, 측정 장치의 반응이 떨어지게 된다.
센서 링(3)과 내부 링(11) 또는 외부 링(12) 사이의 접촉력을 변화시키는 것도 가능하다. 이에 의해, 측정 장치(1)의 반응이 달라질 수 있는데, 이는 특정한 환경에서 장점이 될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 측정 장치(1)의 평면도를 보여주고 있다. 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 도 4의 측정 장치(1)의 횡단면도를 보여주고 있다. 상기 측정 장치(1)는 외부 부재(6)와 내부 부재(7)가 있는 U자형 환형 부재(3)를 구비한다. 상기 내부 부재(7)와 외부 부재(6)는 U자형 환형 부재(3)의 2개의 다리부를 형성하며, 센서 링(1)의 중심축에 대해 거의 평행한 방향으로 연장된다. 상기 외부 부재(6)와 내부 부재(7)는 그들 사이에 원형 간극(2)을 형성한다. 본 발명에 따른 실시예에서, 센서 링에는 U자형 환형 부재로부터 내측으로 돌출되어 베어링의 외부 링을 수용하는 내부 링(4)이 마련되어 있다(아래의 도 6 설명 부분 참조).
측정을 위해, 상기 간극(2) 내에는 복수 개의 센서(5)가 마련되어 있다. 상기 센서(5)는 간극(2)의 편향을 측정하도록 마련되며, 압전 소자, 압력 센서, 정전 용량형 센서, 접근 센서, 광학 센서를 포함하는 센서 유형의 군 중 한 유형일 수도 있다. 상이한 종류의 각 센서 유형은 여러 용례에 대해 특정한 장점을 갖는다.
도 6은 본 발명에 따른 측정 소자와 롤러 베어링(10)의 조립체를 보여주고있다. 상기 롤러 베어링(10)은 내부 링(10)과, 복수 개의 롤러(13)와, 외부 링(12)을 구비한다. 본 발명에 따른 센서 링(1)은 도면에 도시된 바와 같이 베어링의 외부 링(12) 외측에 장착될 수 있다. 상기 센서 링(1)의 외부 부재(7)는 베어링(10) 상의 하중이 센서 링(1)으로 전달되도록 베어링의 외부 링(12)과 동일 높이에 장착된다. 센서 링(1) 상의 하중은 U자형 환형 링(3)의 탄성 작용으로 인해 간극(2)에 변형을 일으킨다. 별법으로서, 센서 링(1)은 센서 링(1)의 외부면이 베어링의 내부 링(11)과 동일 높이로 되어 베어링 상의 하중을 효과적으로 전달하도록 베어링 내부 링(11)의 내측에 장착될 수도 있다.
베어링(10) 상의 반경 방향 하중과 축방향 하중을 모두 측정할 수 있기 위해서는, 센서 링(1)의 간극(2)에 적어도 2개의 센서(5)가 마련되어야 한다. 센서(5)가 2개인 경우에는, 간극(2)의 변형이 반경 방향 하중, 축방향 하중 또는 양자의 조합에 의해서 야기된 것인지를 결정할 수 있다. 순수한 반경 방향 힘의 경우에, 1개의 감지 위치에서 간극(2)의 편향 증가가 측정되는 반면에, 다른(반대 방향의) 감지 위치에서는 편향의 감소가 측정된다. 베어링(10) 상의 축방향 힘이 모든 반경 방향에서 동일하게 분포되고, 그 결과 전체 주변의 둘레에서 간극(2)의 편향이 증가되므로 모든 센서(5)로부터의 신호가 동일하게 증가된다. 센서(5) 신호의 차이값은 반경 방향 하중을 유도할 수 있게 하는 반면에, 센서(5) 신호의 평균값 변화는 축방향 하중을 유도할 수 있게 한다.
센서(5)가 2개인 경우, 베어링(10) 상의 반경 방향 하중은 단일 방향으로 측정될 수 있는데, 그 방향은 2개의 센서(5) 사이의 상호 연결 라인을 따른 방향이다. 3개의 센서를 사용함으로써, 베어링(10) 상의 반경 방향 하중은, 예컨대 중심축에 대해 수직으로 도시된 실시예에서 3개의 센서(5)에 의해 형성된 표면을 따른 모든 방향에서 측정될 수 있다.
도 7에는 본 발명에 따른 측정 시스템(20)의 개략도가 도시되어 있다. 상기 측정 시스템(20)은 처리 장치(21)와, 이 처리 장치(21)에 접속된 메모리 수단(22)을 구비한다. 상기 처리 장치(21)는 마이크로 프로세서나 전용 신호 처리 장치일 수도 있다. 사용되는 센서(5)의 유형에 따라, 센서 신호는 신호를 조절하거나 예처리하는 추가적인 전자 부품을 필요로 할 수도 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 처리 장치(21)는 센서(5)로부터 수신한 신호로부터 베어링 상의 축방향 하중과 반경 방향 하중을 연산하도록 구성된다. 상기 베어링(10) 상의 반경 방향 하중은 측정 신호의 차이값으로부터 유도되고, 베어링 상의 축방향 하중은 측정 신호의 평균값 변화로부터 유도된다. 센서(5)를 3개 사용하는 경우, 상기 처리 장치(21)는 또한 베어링(10) 상의 반경 방향 하중의 방향을 유도하도록 구성된다.
일례로서, 처리 장치(21)는 메모리 수단(22)에 저장될 수도 있는 베어링 모델을 사용하여 베어링(10) 상의 축방향 하중을 유도하도록 구성된다. 상기 베어링 모델은 특정 유형의 베어링에서 베어링 상의 축방향 하중과 그에 따른 베어링 상의 반경 방향 하중 사이의 관계를 나타낸다. 롤러 베어링, 테이퍼형 롤러 베어링, 볼 베어링 등과 같은 베어링의 유형에 따라, 베어링(10) 상의 축방향 하중은 유형의 특정한 방식으로 반경 방향 하중으로 변환된다.
또한, 상기 처리 장치(21)는 센서(5)로부터 수신한 신호에 대한 필터를 구현하도록 구성될 수도 있다. 상기 필터는 소정의 주파수 간격 내의 신호 성분을 통과시키도록 구성된다. 이 실시예는 여러 현상에 의해 야기된 센서(5)로부터의 신호들을 구별할 수 있다. 그 중 한 가지 현상은 작동 중에 취약부(2)를 통과하는 베어링(10)의 롤링 요소(13)의 주파수이다. 이 신호의 주파수는 베어링의 크기와 롤링 요소(13)의 수에 좌우되며, 통상 베어링(10)의 회전 속도(rpm)의 5배 내지 10배이다. 다른 현상은 베어링에 축방향으로 예하중이 걸렸을 때 베어링의 내부 링(11) 또는 외부 링(12)의 비원형에 의해 야기된다. 이 현상은 검출된 신호에 비교적 낮은 주파수를 발생시키는데, 이 때의 주파수는 대략 베어링(10) 회전 속도의 2배 내지 3배이다. 상기 주파수 범위에 대응하는 필터 특성을 적용시키면, 이 주파수는 우세하지만 다른 신호 주파수 성분은 억제되는 출력 신호가 발생하게 된다.

Claims (12)

  1. 내부 링(11)과, 외부 링(12)과, 상기 내부 링 및 외부 링 사이의 복수 개의 롤링 요소(13)를 구비하는 베어링(10) 상의 축방향 하중 및/또는 반경 방향 하중을 측정하는 측정 장치(1)에 있어서,
    상기 측정 장치(1)는 베어링(10)의 내부 링(11) 또는 외부 링(12)에 인접하게 위치되어 밀착될 수도 있는 센서 링(3)을 구비하며,
    상기 센서 링(3)은 그 원주에 있는 하나 이상의 취약부(2)와, 이 하나 이상의 취약부(2)에 위치하는 하나 이상의 센서(5)를 구비하는 것을 특징으로 하는 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 취약부(2)는 센서 링(3)의 슬롯에 의해 형성되는 것인 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 슬롯(2)의 원주 방향 치수는 베어링(10)의 복수 개의 롤링 요소(13) 중 2개의 롤링 요소 사이의 거리와 거의 동일한 것인 측정 장치.
  4. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서(5)로부터의 신호를 여과시키는 필터 수단(21)을 더 구비하고, 상기 필터 수단(21)은 소정의 주파수 간격 내의 신호 성분을 통과시키도록 구성되는 것인 측정 장치.
  5. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 링(3)은 베어링(10)의 내부 링(11) 또는 외부 링(12) 둘레에서 예인장되어 있는 것인 측정 장치.
  6. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 링(3)은 2개의 취약부(2)와, 이 취약부(2)에 각각 위치하는 센서(5)를 구비하는 것인 측정 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 링(3)은 각기 센서(5)를 갖는 3개 이상의 취약부(2)를 구비하고, 상기 센서(5)는 베어링(10)의 회전축에 대해 수직인 표면에 위치하는 것인 측정 장치.
  8. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 센서(5)는 압전 센서, 압력 센서, 정전 용량형 센서, 접근 센서, 광학 센서 중 하나의 센서인 것인 측정 장치.
  9. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 링(3)은 U자형 환형 부재(4)에 의해 형성되고, 이 U자형 환형 부재는 그 다리부를 형성하는 외부 부재(6)와 내부 부재(7)를 포함하고, 이 외부 부재(6)와 내부 부재(7)는 센서 링(3)의 중심축에 대해 거의 평행하게 연장되며, 이 외부 부재(6)와 내부 부재(7) 사이에는 원형 간극(2)이 형성되는 것인 측정 장치.
  10. 베어링(10)과, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 측정 장치(1)의 조립체로서, 센서 링(3)은 베어링(10)의 내부 링(11) 또는 외부 링(12)과 일체부를 구성하는 것인 조립체.
  11. 베어링(10) 상의 축방향 하중 및 반경 방향 하중의 차동 하중을 감지하는 측정 시스템으로서,
    상기 측정 시스템(20)은 처리 유닛(21)과, 이 처리 유닛(21)에 접속되는 메모리 유닛(22)과, 상기 처리 유닛(21)에 접속되는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 측정 장치(1)를 구비하고,
    상기 처리 유닛(21)은 베어링(10) 상의 축방향 하중과 반경 방향 하중을 연산하도록 구성되며, 상기 반경 방향 하중은 2개 이상의 센서(5)로부터의 측정 신호의 차이값으로부터 유도되고, 상기 축방향 하중은 2개 이상의 센서로부터의 측정 신호의 평균값 변화로부터 유도되는 것인 측정 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 처리 유닛(21)은 베어링 모델을 사용하여 베어링(10) 상의 축방향 하중을 유도하도록 구성되고, 상기 베어링 모델은 베어링(10) 상의 축방향 하중과 그에 따른 베어링(10) 상의 반경 방향 하중 사이의 관계를 나타내는 것인 측정 시스템.
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