TW200923224A - Bearing assembly and bearing preload detecting device - Google Patents

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200923224 六、發明說明： 【相關申請案】 - 本申請案係主張2007年5月14日提出申請之日本特願 2007-127763、2007年8月2日申请之日本特願2007—201513的優 • 先權’並藉由參照其整體而引用為本申請案的一部分。 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關使用於加工機械之主心軸等的軸承襄置 預壓檢測裝置。 【先前技術】 加工機械之心軸裝置中，為提高加工精度及效 五 軸承的預壓管理，因此有必要進行轴承預壓檢測。 σ蛋來 習知的轴承預壓檢測方法中，吾人提出了以下各 … (1)以加振裝置對軸施加振動，測定以外彳f .

振動而求出軸承之共振頻率，肋其共振頻轉時的 該推定之剛性值求出預壓量(請參照專利文獻υ。轴承剛性’從 ⑺在軸承外圈貼附應變計(strain G 2ΓΓ應變’而檢測_於軸承的預壓 (3) 在外圈間隔件設置磁致伸縮材，測 的力，而求出爾(請參解利文獻4、5)。㈣於間隔件之轴向 (4) =卜圈間隔件設置應變感· 的力，而W麵(請參縣利讀6)。翻於咖件之輪向 另外，該加工機械之心軸裝置 :測二其預兆而防止軸承異 J常前，有 :二溫度感測器或振動感之異常ί 足等度急遽上升等轴承異常 檢測出起因於潤滑： 【專利文獻1】日她的侧號公教 200923224 【專利文獻2】日本特開平9_1〇89〇3號 【專利文獻3】曰本特開平8_251〇6號公 【專利文獻4】日本特開2〇〇4_2〇4913號八 【專利文獻5】日本特開2〇〇4_279125號公 【專利文獻6】日本特開平2_164241號^ 【專利文獻7】日本特開2〇〇4_169756號公報 【發明内容】 登贺所欲_決之課題 上述專利文獻1記载的败軸承之共振 法檢測出加工機械運轉中的軸承之預壓。上、讀’ 變計的方法中，於轴承外圈以 .又缺口和且有成本“、組裝方法變難 獻4及5記載之在間隔件設置磁致伸縮材的$中 心軸馬達等的干擾磁場之影塑。又， 易又到來自 圈間隔件設置應變感測器的;財，由獻6記載之在外 r感度較小;且因加工機械 上，：則定勒利文獻7 δ己載之技術中，係於該軸承的昱常檢、別 ;法=;?==，=該二項 目此施無二以以的： 挪 Ρ: 口 200923224 解決課題之手 3隔件(spacer)的軸承裝置。於上述間隔件的邱八& 間隔件之兩端間的軸向力心 ^用以檢測出該應變部之應變的檢測機構。 d 檢測出產生的蝴。設於該應變部的檢測機構則 部的應變，m此紗付刀::件4置錢部，並檢測出該應變 訊或干擾磁場，可更轴S轉中的干擾雜 應變部之振動，裝簡單化。又，由於藉由測定 測器。如此-來，可提因此無須重新設置加速度感 低。 & 零件的兼用性，更可達成製造成本的降 複數隔;向並排之 間隔件本體間，也=該應變部可夾設於該分割 之間。 灭又於5亥間隔件本體與該滾動軸承的執道輪 無須2=;====環狀之間隔件本體時， 數的減少，並降低軸承裝置二件本體時，可達成零件件 割間隔件本體的情況，可使。又，比起適用複數之分 時間的縮短。 裝置的組裝簡單化，且達成組裝 本發明中，該應變部於軸由 内周部’可抵接位於該應變如=側面的賴部及另一側面的 p之軸向兩侧的間隔件本體之構成部 200923224 Γ-咖軸承之轨道輪。於此狀態下，並不檢測出間 道輪等之應變，可對於應變部之—側面的外周部， 目士 力作用在另一側面的内周部，使該應變部產生應變。 該應變部7可包含其半徑方向―部分及半徑方 ?卜任—邊的剛性比另—邊的剛性相對較小的較弱部。 、心义。卩的一側面之半徑方向内周部分或半徑方向外周Α卩分 =削?巧加工，單地得到=因此， :义間早且確實地得到忐提鬲檢測感度的應變部。 c 的應變ί 3變可構’用以從該檢測機構檢測出 測出_# _承之麵。傾賴檢測機構檢 適當管理社機械駐轉躲所希望之娜精度，並 且#7在該間隔件本體的軸向端部設置沿軸向突出， 性降二二負丨載的凸部。此時，並不會使間隔件本體的剛 U出測機構將應變部產生之應變於感度良好狀態下 部分i成能檢測出該應變部中的被壓縮 測機構的安自—邊或兩邊的應變之形態。此時，可提高檢 之一 而且’可於間隔件設置溫度感測器與振動感測器的至少其中 s:HEH==時可== :測’因此可於精度良好狀態下以適當時間點進行 承的=:=^^=軸 200923224 、該溫5感測器可配置於該間隔件之檢測機構附近。此時，以 溫度感測器，可將檢測機構的溫度更正確地檢測出。 、該檢測機構可具有將該溫度感測器檢測出之溫度使用於 測機構之溫度修正的魏。於此狀態下，籍由將檢峨構檢測= 之預，^作溫度修正，可將麵貞載檢祕度更加提高。 该間隔件具有沿軸向並排而夾設於外圈間的外圈間隔件 及夹設於關間㈣圈間隔件；域等外關隔件及關間 ^任一者可形成夾入檢測機構之軸向一端與另一端的結構。 ί 於該^機構可設置該溫度制器及振域測P的至少 t一二ίΐ，也!^咸少轴承裝置的零件件數’而使構造簡單化。 且’ 組裝該等檢測機構與感測器等到㈤隔件時的處理較容 易，並達成組裝工數的減少。 仅谷 號、i自異 ’而從來自該檢測機構的感測器信 異常檢測。如此—來，非僅溫度、振動，也可i ίΐ=ίΓ部的負載’而進行軸承的異常檢測。因此，； 於和度良好《下以適當時間點進練承之異常綱。τ 作用之，預壓檢測裝置，於間隔件之部分軸向設有一因

兩端間的軸向力而產生應變的應變部，且Z 1預ΐίΞΞΐ，設置用以檢測出該應變部之應變的檢測機構； :編:ΐΐ機？，從该檢測機構檢測出的應變部之應變，檢測出 主軸後拉於晰去球★ #絲ώ：、勺預壓’可將加工機械等的 釉、准持於所希望之_精度，並適當管理該主轴的剛性。 【實施方式】 月之最佳形態 以下，參照圖1至圖4(a),，說明本發明之第i實施形態。 8 200923224 ^，係將軸2藉由複數之軸承3以自 裝置，此時，軸2為如應用於加工機械的心轴 間夾設有外圈間隔件5。間隔件4 ’外圈3g、3g 數之轉動體T的滾動軸承 L動圈=夕丄圈々間夾設有複 承3係可施加軸向I預，持器见所固持。轴 (angular-contact ball bearing)，^ iLf ^ ^ ^ ^ 面組合而設置兩個之例中，係使用斜角滾珠軸承，以背 本體= = 件本體6與卿，該間隔件 設於轴向之一邊的第j割間隔Y本 隔件5的寬度尺寸H1與關^卩7 =度尺寸，亦即外圈間 將隔著筒狀構件8抵接—邊之軸^ 3、寬度尺寸H2不同。藉由 f ’而依該等外圈間隔件5、内圈間隔件以鎖 壓到軸承。 卞的見度尺寸差，施加預 上述間隔件本體6中，右相，丨夕贫7 a七， 向右端部抵接上述-邊之抽承3的f “ S H體如的該軸 應變^。該第1分割間隔件本體 6助，在外徑側抵接外圈背面3g 竿门右W具有.抵接面 面6⑽隔著段差部而連接内徑側的車面6ab，不抵接與該抵接 在外徑侧不，二具f :非抵接面—， 突出而對應變部7施加負載。 ^ ad’沿轴向以既定小距離 該第2分割間隔件本體6b的該袖向左端部抵接另—邊之轴承 200923224 m圈、背面3 g a ’軸向右端部形賴謂輻射平φ純垃_ “ =2分割間隔件本體6b的轴向左端部千面而，接應變部7。 徑侧抵接外圈背面3 ”有抵接面6ba，在外 著段差部而連接内徑側的軸承3。，不抵接與該抵接面6ba隔 較弱部半Ί方向内周部分具有較弱部7a。亦即， 成。該第丨St Γ/^徑方向外周部分係剛性相對較小而構 左2 端面，並施加負載。如圖2所示，應變部7的

的幸 JL7b ’在外徑侧抵接第2分割間隔件本體的 =右W，非抵接面7e ’不抵接與該抵接面％隔著 部2分Γ隔件本體6b。由該等抵接面7b、該段差 弓ί 7 轴平面切割應變部7而觀的剖面形成以該較 Ϊΐΐΐ為自由端的懸臂樑㈣邊蕾b_)形狀。本實施形態中， 7之半徑方向外周部分朗定端，應變部7之半徑方向 /祁分為自由端的懸臂樑形狀。亦即，如圖丨所示，應變部7 夹，於為剛體之第卜第2分割間隔件本體6a、6b之間，並從第 向=割間隔件本體6a的凸部6ad對該應變部7之較弱部7a施加輛 如圖1所示，該應變部7的右端面中，於根部部分亦即半徑 方向^卜周部分設有應變計等之應變感測器1〇，並以作為檢測機構 =應變感測器10，檢測出該應變部7的應變。本實施形態中，係 檢測出應變部7之右端面之所謂樑伸長部分的應變；但並不限於 此形態。例如，也可於應變部7之左端面設置應變感測器，以此 應變感測器，檢測出應變部7之左端面之所謂被壓縮部分的應變。 又’如圖3所示，將應變感測器1〇設置於圓周方向的複數位置， 也可藉由加總該等複數之應變感測器10的感測器輸出，而提高應 麦檢測感度。又，如圖4(a)、4(b)所示，可於應變部7的右端面之 拉伸部分7d、左端面之壓縮部分7e設置應變感測器1〇、1〇，去 除該等應變感測器10、10的感測器輸出之差異量而提高應變檢蜊 感度。 200923224 如圖1所示’為應變感測器10的輪 ^ 1 殼體I的孔穴I a而被拉出殼體i外，^ 滾動軸承之預壓的預壓檢測機構12。^ 1 被變換成電氣信號，而預壓檢測機構二感田貝^ 10檢測出之應麩 ，機構U具有未圖示之義設定機:表 號，對照糊錢定機構而計算出之應變的電氣信 例如以峰值鎖定(peakhold)處气二，檢測機構12 峰值電壓為既定之臨界值以外時：vnt講值電壓，於該 預壓。預壓檢測機構12也可^立設===壓欠並f斤希望之 控制心軸裝置的控制裝置之-部分。、、電路’並可為用以 軸承預屢檢測裝置由具有上述外 應變感測器！0的軸承間隔件以 件5、内圈間隔件4、 接著，以圖! 構= 貝壓檢測機構12構成。 未圖示之驅動源，主軸2旋轉且乍由於心轴裝置的 當預壓變得比初期如插二^ /皿度上升’而内圈3i膨脹’ 軸向力增加;夕圈中作;=圈:隔件5之兩端間的 部6ad對應變部j1分割間隔件本體6a之凸 该應變部7的應變感測器1〇 左螭面。因此，設於 撿測出之應變的電氣“ ^ :預壓檢測機構12將依據 量。因此，若能計算_ 之間=====，件本祕 可正確地檢測出軸承預n承運=的干_訊或干擾磁場， 出軸承麵。而且，並無須為設置應變部7而1執 11 200923224 道輪設置缺口等，就^ - I 3的振動，因此無須重新設置加速度残_$、 - Ί Λ零I牛的兼祕，更可達成製造成本的降低 6b i 6a ^ t 5、内圈間隔件4的殼體J等施予追加加工入，口 7 '外二間隔 为割間Μ牛本體6a、6b。藉扑，可拇古奶滅！ ΛΑ *于田门尺Τ之 , 圖1所示之該應變部7於圖2所示的内^生: 軸向兩側的二= 變，可對於應變4 或軌道輪等之應 在另「側面之内周部7卜使該應變;;7產U生應Ϊ對的轴向力作用 3亥應變部7由具有該半彳f方向㈣部分 频門F人!成3亥較弱口P7a為自由端的懸臂樑形狀， 應變^ 岭 間單且崔實传到應變部7，此靡變部7丨、/ τ =，觀的剖面採懸臂標形狀，且比起 ，:二施的：部;1 有 ^檢測機構12檢測出的預壓，可將加工機械的主轴2貝2 希望之旋轉精度，並適當管理該主軸2的剛性。間隔件本# 6中斤 由於f第1分割間隔件本體知的軸向左端部設有出6中曰， 部7施加負載的凸部6ad，因此不會使間隔件本體 降低’而能以應變感測器1G將應變部7產生之應變於感度良= 12 200923224 態下檢測出。 ΐ:ί安=檢:感， 其次，參照圖5，說明本發明之第2眚竑犯外 ^ A y 實施形態，以下的實施形態之朗3二實；Jf眘包含，2 :事項的部分，則標註相同參照符號，並說 f ^不僅實施之各形態中具體說明之部分的組合^ 無特別妨礙，也可將各實施之形態作部分性組合。要、'、口上並 一槿:外圈間隔件5A具有:間‘件本體6A，由單 站ίΓΐΐ〜獨形成，應變部7A，抵接該間隔件本體6A及 亦即，該錢部7A的右端面具有：抵接面、， 抵接-邊之軸承3的外圈背面3ga ;非抵接面7Ab，不抵接食 接面7Aa隔著段差部而連接内徑侧的軸承3 部乂二女 半徑方向關部分包含較弱部7Ae。由該抵接面 f 7^c 4自由&的懸臂樑形狀。該應變部7A的 ^平^，隔件本體6A的環狀之凸部6Aa ’對應變部 左端面中之半徑方向内周部分之較弱部7Ac施加軸向外力。的 依該=2^施形態，由於_單—的環狀之間隔件本體Μ， 因此比起第1實施形態可減少外圈間隔件5A之結構構件。從 可減少零件件數，使整縣翻單化。藉此，可達絲承裝< 製造成本的巧。比起剌減之分觸隔件本體時， 裝置的組賴單化’並麟餘裝時_雜 第1實施形態相同之作用、效果。 &揮與 %。接著’參照圖6至圖9(A)、9(B)，說明本發明之第3實施形 如圖6所示，外圈間隔件5具有：環狀之第卜第2分割間隔 13 200923224 本ΐ 相當於該第1實施形態之第1、第2分割間隔件 Ϊ ^另—邊的第2分割間隔件本體6b之間，夾入由環構 席變^7B开交Γ %。此第3實施形態中，如圖7、圖8所示，該 以内徑側為自由端的所謂懸臂標形狀，並於該軸向 邱ί f後述的複數之感測器而形成感測器部S1。此應變 ，比外圈間隔件5之其他位置產生較大應變的部分。該 _ ^割間隔件本體6a、6b及應變部7B的寬度尺寸，亦即外 ^隔? 5之寬度尺寸m及内圈間隔件*之 關係’與該第1實施形態相同。 Tm之間的 该外圈間隔件5中，右側之第丨分割間隔件本體 部卜圈背面驷，軸向左端部“ j B。玄弟1刀告|]間隔件本體如的軸向右 在外徑側抵接外圈背面3ga;非減面祕，面6 a 隔著段差糾連接簡幾轴承3。 秘接與雜接面6aa w ί第1分割間隔件本體6a_向左端部例如星有.失圖干之 与抵接面，_在外徑側不抵接應變部7B ;未圖示之圖= ¥抵接她著段差部而連翻徑側，】中、= 對應變部7B施加負載。 既疋小距離犬出而 的外Ϊ 隔件本體你之雜向左端部抵接另一邊之軸承3 7B。該第2分割間隔件本體他的轴向面而抵j妾應^部 在外徑側抵接外圈背面3ga，·非抵接面;抵接面咖， 隔著段差部而連接内徑側的軸承3 祕接與該抵接面6ba 上述應變部7B於該半徑方向内 即，較弱部7Ba t匕該應變部7B半 ^ j車父弱部观。亦 半徑方向㈣部纽辭财糾分為 分之右端面，並施加;Ϊ 端 面具有：抵接面7Bb， 14 200923224 - - «4；:：：：rs 27r 的懸臂襟形狀。本實施T剖面形产以該較弱部施為自由端 為固定端，係舰部7Β β财向外周部分 狀。亦即，g:7B 向内周部分為自由端的懸臂樑形 /

V 6a、价之間:3夹=於為剛體之第1 12分割間隔件本體 7B之較弱部瓜施力^向T隔件本體6&的環狀凸部對該應變部 再來，說明感測器等。 即半= = = =變部7B的右端面中，在根部部分亦 以作為闲巧，刀、5又有例如四個應變計等之應變感測器⑺，並 應變邻7B Γίΐ予f麗負載之檢測機構的應變感測器10，檢測出該 i應隻。將該等四個應變感測器1G以圓周方向每隔- ϊί ：：ϊc ,.圆乃上專刀配而没置，加總該等應變感測器10之輸出， 可去除念巧不平衡之影響而進行檢測。 Μ 貫，形態中，如圖9(Α)、9(Β)所示，以應變部7Β之右端面 带…明襟f曲檢測出發生拉伸變形的部分之應變；但並不限於此 ，恶。例如，也可在應變部7B之左端面設置應變感測器1〇，而 =此應，感測器1〇 ’檢測出應變部7B之左端面的發生所謂壓縮 $形的部分之應變。又，應變感測器1〇之個數不限於四個。該等 複數之應變感測器1G有時也會不以圓周方向每隔一定間隔而設 f °又’如圖9(B)所示’也可藉由在應變部7B的右端面之拉伸部 刀、左端面之壓縮部分設置應變感測器1〇，加總該等應變感測器 10的感測器輸出，而提高應變檢測感度。 .該應變部7B之右端面中，在與該應變感測器10同一節圓 (^tchwrcle’PCD)上且與應變感測器1〇不同相位，設有溫度感測 =2〇及振動感測器21。溫度感測器2〇可測定應變部7B的溫度， 设於距離既定之應變感測器1〇角度α(α例如為3〇度)的位置。依 15 200923224 據此溫度感測器20所測定之溫度，可使用於應變感測器1〇及振 動感測器21的溫度修正。就該溫度感測器2〇而言，；^適用熱電x 偶、測溫電阻器、熱敏電阻器(thermistor)等。振動感測哭21 :檢 測出軸承3的振動，設於距離一個應變感測器1〇 30度)的位置。然而，該等溫度感測器2〇、振動感測^ 2ι並不限 於設在此種位置。由於外_隔件5及外圈3g沿麵抵接，因此 殼體1關而面向㈣外徑_凹部，將溫度感測 20玟置好，旎以此溫度感測器2〇將軸承外 較小之狀態下進行測定。 S度於决差 的變器1〇、溫度感測器2〇、振動感測器21之輸出部 ^ ，！由设於殼體1的孔穴1 a而被拉出殼體1外，並電 ，性連接到肋檢測出滾_承之異f的異f檢 出之應變、振動感測器21檢測出之振動健以 計算出與經由該配線13所輸入並修正的^ ίίΐΐ異常檢測值的電子電路等構成。該異常檢測機構14 係設賴構’以演算式或圖表等設定該電氣信號 測值的關係，並將依據檢測出之應變、振動值所修正的 機ΐ I5二對巧謂係設定機構而計算出檢測值。又，異常檢測 值較處糊賴魏錢之峰值賴，於該峰 構之臨界值以外時，可判斷為軸承異常。異常檢測機 健^ ^設置的電子電路，並可為肋控制—裝置的控 第1、會^ ΐ分。又，雖並糊示’但於此第3實施形態也設有 卑1實鼽形恶的預壓檢測機構12。 相同由之作用、效果基本上與該第1實施形態之說明 測機構14 細說明；但特別於該第3實施形態中，異常檢 定機槿糾-1嫌測出之應變所修正的電氣信號，對照該關係設 轴向5 ίίΐ預壓量。因此，若能事先查好作用於應變部7B的 的氣信號二者之關係’則可知組裝在軸承裝置之軸承3 初顧堡及運轉時增加的預壓。依據該增加的據、振動值等， 16 200923224 可判斷軸承是否異常。如上述，非僅溫度、振動，由於也以未圖 不之第1實施形態的預壓檢測機構12檢測出作用於轴承内部之預 - f貞載’而進行軸承3的異常制，因此可於精度良好狀態下以 適當時間點進行軸承3之異常預測。 %、度度感測器20為能測定應變部7B的溫度，而配置於距離應 憂感測态10角度α的應變感測器附近之位置。因此，可更正轉地 檢測出應變感測器10的溫度。由於在應變部的右端面中，係 將度感測器20设於與該應變感測器1〇、振動感測器21同一節' 圓PCD上亦即同心圓上，因此可使得被熱傳導至溫度感測器2〇 ( 的熱1與應變感測器、振動感測器21約略相同，而更提高溫度 修正的精度。 又，藉由將應變感測器10以圓周方向設於複數之位置，並加 總δ玄荨複數之應變感測10的感測器輸出，可提高應變檢測感 度。間隔件包含外圈間隔件5及内圈間隔件4;其中，外圈間隔件 5由於形成夾入應變部7Β兩端的結構，因此可減少軸承裝置的零 件件數，而使構造簡單化，並達成軸承裝置的製造成本之降低。 由於應變部7Β形成設有應變感測器1〇、溫度感測器2〇及振動感 測器21的一體成型品，因此可減少軸承裝置的零件件數，而使構 造簡單化。可使得組裝該一體成型品到間隔件時的處理較容易， ι 並達成組裝工數的減少。 本實施形態中’在應變部7Β設置應變感測器1〇、溫度感測 裔20及振動感測為’ 21，但並不限於此形態。例如，也可在應變部 7Β設置應變感測器10及溫度感測器20，而省略振動感測器21。 也能在應變部7Β設置應變感測器1〇及振動感測器21，而省略溫 度感測器20。此時’可將溫度感測器20設於殼體1等。 接著，參照圖’說明本發明之第4實施形態。 依此第4實施幵》悲之軸承裝置中，於第1分割間隔件本體如 之面向外圈背面3ga的位置，設有溫度感測器2〇及振動感測器21 的至少其中之一。又，於第2分割間隔件本體讣之面向外圈背面 3ga的位置，設有溫度感測器20及振動感測器21的至少其中之 17 200923224 料’將感測料設柿承附近。此時，比起第3實施 二盘第ϋ置將軸承3之溫度、振動更正確地檢測出。其 、1、弟3實施形態發揮相同之作用、效果。 變形本變部僅係-例，若能使間隔件局部性 槿布也I在部分間隔件設置—種職®周方向之構槽或狹縫等所 隔件其他位置產生較大應變的應變部，且係與間隔 將ίΐ:ΐ成型而設置應變部。此時，比起該第3實施形態，可 將軸承扁置的零件件數進一步減少。 拖哭1所說明之軸承裝置，也可適麟心軸裝置以外的裝置、 時也會上:ίΓ ΐ兩:固軸承以背面組合而設置，但有 u ，且口而5又置。又，軸承之個數非必限於兩個。本實 ^广，之。·中，在外圈間隔件的間隔件本體之軸向端部設置應變 Ρ3杜4〜轴裝置以外的裝置中，例如也可在内圈間隔件的間 之軸向端部設置應變部。此時，較佳之實施形態為：外 3疑轉，將應變部之輸出肖的配線，通過軸内部而拉出軸承裝 作π本實施形態所說明之應變部僅係一例，若能使間隔件局部性 史形，並不限於所說明之例。 Μ +也可在部分間隔件設置一種形成圓周方向之構槽或狹縫等所 、，而比間隔件其他位置產生較大應變的應變部，且係與間隔 體一體成型而設置應變部。此時，比起上述實施形態，可將 軸承裝置的零件件數進一步減少。 接下來二參照圖11〜圖15，說明應用形態。 ,,以下之5兒明中’對應於第3實施形態已說明事項的部分，則 知註相同麵符號，並树省略重複之說明。 _本應用形態中’制器部S2由複數之磁致伸縮材15、複數之 箠、及用以固持该等磁致伸縮材15、線圈16的環構件RB所 構成。複數本應用形態為三個)之磁致伸縮材15於環構件仙 以圓周方向每隔—定間隔而設置。環構件RB以例如不錄鋼等之非 18 200923224 磁性材料製造，且如圖12所示，形成下列部分：收納孔，固 持亦即收納由磁致伸縮材15、線圈16及軛鐵18構成之磁致伸縮 式感測器19，感測态收納孔RBb，收納有溫度感測器2〇及振動感 測器21的至少其中之一或兩者。 該溫度感測器20及振動感測器21設在環構件拙中之與磁致 伸縮式感測器19的磁致伸縮材15軸心同一節圓上，且與磁致伸 細式感測器19不同的相位。溫度感測器2〇可配置於距離磁致伸 縮式感測器19既定之角度α(請參照圖8)的磁致伸縮式感測哭19 附近之位置。此時，可將磁致伸縮式感測器19的溫度更正 測出。 又’也可將複數之磁致伸縮材15以圓周方向每隔適當間隔而 設置。又’磁致伸縮材15的個數並不限於三個，適切之個數係依 狀況選擇即可。各磁致伸縮材15》沿主軸2之轴向呈平行的圓柱 且於該圓柱狀構件之外周嵌合著線圈捲_ 園筒17纏繞有線圈16。隔著線_筒Η將線 圈16 U各顧雜材15，藉此構成顧伸縮式制哭19。 二可欠伸縮材15而將線圈16串聯連接:該：圈16 例如由漆包線構成。 ^ 材^的線外圈ί.筒=包含：捲筒本體(bobbin)17a，嵌合於磁致伸縮 突出而附設;及第2凸緣17c，在捲筒= 第2 X二广所圍繞之環狀區域，適當纏繞著;圈^ 伸缩15的磁致伸騎料而言，較佳為磁致 又，該磁致伸縮材料較佳為反磁致伸縮效 t 的效果。本實施形態中，磁致伸縮材15由 W mk-Ni糸合金、Fe_c〇系合金、Fe_A人入 致伸縮合金、超磁致伸縮材料構成。 糸口 i、非b曰麵 上述被纏繞之線圈16的外側，設有作為包覆構件之輛鐵18。 19 200923224 該軛鐵18由磁性材料構成，包 環狀之外蓋構件l8b。在軛 ®向狀之軛鐵本體18a，及 孔18ab插入磁致伸縮材15 f = 18a形成於筒底部版的貫通 近線圈捲筒17的第1凸緣l7h而，而該筒底部18aa抵接或者靠 體版之内筒面包覆線圈16整$配^^此配置狀態下，輛鐵本 固著於外蓋構件18b的外周f f軛鐵本體18a的前端緣部 孔18ba插入磁致伸縮材15° ^^時’在外蓋構件娜的貫通 面部抵接或者靠近線圈捲筒外蓋構件勘的-表 下，在磁致伸縮材15及扼 緣7c而配置。於此狀fe magneticcircuit)。包含卿成線圈16的閉合磁路(closed 電阻騎·合磁路構造’線圈整體的磁 二^感測器19的感測器感度相較於習知技術 件5、内圈^件即4=^^等之非磁性材料製造外圈間隔 15的應力。然而，外圈門:，又良好而檢測出作用在磁致伸縮材 為該磁致^5、内圈間隔件4並非限於不錄鋼。 由設於殼體1白，圈兩端之輸出部的配㈣’經 測麵Η。此時孔八里=卜’並電氣性連接到異常檢 Ϊ9之線圈16施加一械構由對構成磁致伸縮式感測器 並計算出預壓量等的弦波’且由其相位延遲檢測出電感 設定機構(未圖示'^、、寅 異常檢測機構14具有關係 關係，並將檢列出的相;4设定該相位延遲及預«的 麼量等。檢di延遲，對照該關係設定機構而計算出預 #卜 頭羊又亦可使用電橋電路(bridge drcuit)。 線圈1(6之^用結構，由於特別在磁致伸縮式感測器19的 輛鐵μ，和m端部及另—端部設置磁性材料所構成的 造，故線圈16的磁雷^感· 19的線圈磁路形成閉合磁路構 測器感度相較於二因此，磁致伸縮式感測器19的感 於白知技衡係變高。從而，磁致伸縮式感測器19變 20 200923224 Ξ不零:’的影響，磁致伸縮式感測器19的信賴度提 致伸縮材权讎制、異常_。將觀繞在各磁 可加大該電4的1圈對1^加ί串聯連接時，加總各線圈16的電感， 載的不平衡^f對值。纽，可提高感測器感度，並能去除負 = 侧與第3實施職發揮相同效果。 [應用態樣/兄明不包含於本發明之較佳應用態樣。 輪間S間猶之鄉 用以檢測出預懕自^^£構成的軸承裝置。於該間隔件設置 器的至少其中之：載·^測機構，並設有溫度感測11及振動感測 變化之磁，種包含磁雜依加壓力而 载。以包3该磁致伸縮材的磁致伸縮式感測器，可檢測出預塵負 是熟之H巧ί明：”明較佳之實施形態；只要 地思及各種的變形例S3月^在不證自明之範圍内可容易 然也屬於_加之物所確定的===正例，當 【圖式簡單說明】 明確考兒明較佳之實施形態，可獲得更 之圖式中的相同零件號碼顯又’附加圖式中，複數 ，1係依本發明之第i實施形態 圖2係同軸承裝置之應變部的剖面圖相°]面圖。 圖3係同應變部由軸向觀糊見圖。 圖4⑻、4(b)係顯示於同應_部 測器之例；圖4(_該應變整南二2壓縮部設有應變感 大剖面圖。 丈丨正體的剖面圖，目4(b)係主要部之放 200923224 圖5係依本發明之第2實施形態之軸承裝置等的剖面圖。 圖6係依本發明之第3實施形態之軸承裝置的剖面圖。 圖7係同軸承裝置之應變部的剖面圖。 圖8係同應變部的前視圖。 圖9(A)係放大顯示同應變部及感測器二者之位置關係的放大 剖面圖’圖9(B)係顯示於應變部的左端面設置感測器之例的放 剖面圖。 圖10係依本發明之第4實施形態之軸承裝置的剖 圖11係依應用形態之軸承裝置的剖面圖。 Θ 圖12係同軸承裝置的感測器部之主要部的 圖13係同感測器部的前視圖。 °圖。 圖 圖 14係同感測器部之磁致伸縮式感測器 15係同磁致伸縮式感測器的前視圖。 的放大刮面圖 【主要元件符號說明】 1〜殼體 la〜孔穴 2〜主軸 3〜軸承 3g〜外圈 3ga〜外圈背面 3i〜内圈 4〜内圈間隔件 5、 5A〜外圈間隔件 6、 6A〜間隔件本體 6a〜第1分割間隔件本體 6b〜第2分割間隔件本體 6aa、7Aa、7Bb〜抵接面 6ab、6ac、7Ab、7Bc〜非抵接面 6ad、6Aa〜凸部 22 200923224 6ba〜抵接面 6bb〜非抵接面 7、7A、7B〜應變部 7a、7Ac、7Ba〜較弱部 7b〜抵接面 7c〜非抵接面 7d〜拉伸部分 7e〜壓縮部分 7i〜内周部 7u〜外周部 8〜筒狀構件 9〜螺帽 10〜應變感測器 11〜配線 12〜預壓檢測機構 13〜配線 14〜異常檢測機構 15〜磁致伸縮材 16〜線圈 17〜線圈捲筒 17a〜捲筒本體 17b〜第1凸緣 17c〜第2凸緣 18〜輛鐵 18a〜軛鐵本體 18aa〜筒底部 18ab〜貫通孔 18b〜外蓋構件 18ba〜貫通孔 19〜磁致伸縮式感測器 200923224 20〜溫度感測器 21〜振動感測器 HI、H3〜外圈間隔件之寬度尺寸 H2、H4〜内圈間隔件之寬度尺寸 PCD〜節圓 RB〜環構件 RBa〜收納孔 RBb〜感測器收納孔

Rt〜固持器 S1、S2〜感測器部 T〜轉動體

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Claims (1)

1. 200923224 七、申請專利範圍·· 間夾設間隔件棑的複數之滚軸承的執道輪 部，該應變部會件沿，的—部分設有應Ϊ 變’並設置用以檢測出該二二二：二兩女而間的軸向力而產生應 2.如申請專利範圍第 列部分構成：分#域沿軸=隔件由下 間隔件本體與該本體間，或者夹設於該 向之裝置，其中，該應變部於轴 之軸向兩側的部’抵接在位於該應變部 軌道輪。 構成部分，或者抵接於該滾動軸承之 4·如申請專利範圍第1項之軸承裝 1 Γ=内周部分與半徑方向外周谢:任 另一邊的剛性相對較小的較弱部。 5.如申請專利範圍第丨項之轴承裝置，豆中，役 預2以由該檢測機構檢測出的應變部之應變，檢測出“ 辨請專利範圍第2項之軸轉置，其中，在該間隔件本 體的軸向端部設有沿軸向突出’且對該應變部施予貞載的凸部。 7.如申請專利縫第1項之軸承裝置，其中，該檢測機構係 以可檢測出該應變部中的被壓縮部分及拉伸部分中之一者或兩 的應變之形態構成。 8·如申請專利範圍第1項之軸承裝置，其中，更於該間隔件 設置溫度感測器與振動感測器的至少其中之一。 9·如申請專利範圍第8項之軸承裝置，其中，該振動感測器 配置於該間隔件之軸承附近。 10.如申請專利範圍第8項之軸承裴置，其中，該溫度感測器 25 200923224 配置於該間隔件之檢測機構附近。 H·如申請專利範圍第8項之軸承裝置’其中，該檢測機構具 有將該溫度感測器檢測出之溫度使用於同一檢測機構之溫度修正 的功能。 12.如申請專利範圍第8項之軸承裝置，其中，該間隔件具有 夾設在沿軸向並排的外圈之間的外圈間隔件，以及夾設於内圈之 間的内圈間隔件；且該等外圈間隔件與内圈間隔件中之任一者係 呈夾入檢測機構之軸向一端與另一端的結構。 ’' 利範圍第12項之軸承裝置，其+，於該檢測機 構没置该溫度感測器及振動感測器的至少1中之一。 R如申請專利範圍第8項之軸承裝置、，其中，設 動該檢測機構的感測器信號、及來自溫度感測器 及振動感心的至少其中之-的感測器信號，進行軸承的異 測。 15. —種軸承預壓檢測裝置，係包含於 軸承裝置中的預壓檢測裝置;其特徵為弟戈 構⑽壓檢測機構，從該檢測機構所檢 J J』機 檢測出滾動軸承的預壓。 田頂'艾口丨之應文 八、圖式· 26