TW202219472A - 軸承裝置 - Google Patents

Abstract

軸承裝置（1）包括支撐主軸（4）的兩個軸承（5a、5b）、內輪間隔件（6i）、外輪間隔件（6g）、檢測施加在外輪間隔件（6g）之軸方向荷重的荷重感測器（143）、檢測外輪間隔件（6g）軸方向變形量的變形量感測器（144）、軸螺母（8）、抑制蓋（10，20）、以及控制裝置。控制裝置在將軸螺母（8）緊固並且未將抑制蓋（10、20）緊固的狀態下，取得荷重感測器（143）檢測的荷重作為初始預壓F1，在將軸螺母（8）緊固並且將抑制蓋（10、20）緊固的狀態下，基於變形量感測器（144）檢測的變形量，而計算預壓荷重減少量F3，而將從初始預壓F1減去預壓荷重減少量F3所得的荷重計算作為整合後預壓F4。

Description

軸承裝置

本發明係關於一種包括檢測預壓荷重的功能的軸承裝置。

一般而言，預壓荷重被負荷在支撐需要高速旋轉精度以及定位精度的旋轉體的滾動軸承（例如工作機械的主軸等）。預壓荷重用於防止振動、軸承內部的滑動及其伴隨的損壞。

預壓荷重的大小是考慮機器所需的剛性以及精度、或運轉時的溫度上升而決定的。若預壓荷重太大會導致軸承壽命縮短、異常發熱、以及旋轉扭矩增加。相反，若在預壓荷重不足的情況下，可能會出現剛性不足、振動增大、軸承內部的滑動及其伴隨的損壞。

一般而言，預壓荷重依荷重的負荷方法的不同而分類為定位置預壓以及定壓預壓。定位置預壓是負荷預壓的軸承的位置為固定的，對於提高剛性很有效。又，定壓預壓由於是使用彈簧而負荷預壓，因此即使軸承之間的位置由於熱或荷重的影響而變化，預壓也可以保持一定。

定位置預壓是藉由運轉時內輪與外輪之間的溫差、離心力等，而在運轉時預壓荷重增加。因此，軸停止時的預壓荷重（以下也稱為「整合後預壓」）的設定變得重要。又，管理設定的整合後預壓並且抑制差異也變得重要。因此，習知提出了各種測定整合後預壓的技術（例如，參考專利文獻1-3）。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2009-115284號公報 [專利文獻2]日本專利特開2020-3385號公報 [專利文獻3]日本專利特開2020-60411號公報

[發明所欲解決之問題]

對於直接測定整合後預壓，在軸承裝置內預壓荷重作用的力線（以下也稱為「第一力線」）上設置用於檢測預壓荷重的荷重感測器是有效的。

然而，當藉由抑制蓋等構件的緊固而將軸承固定到外殼時，在軸承的外輪產生不同於第一力線之力線（以下也稱為「第二力線」）的情況下，藉由來自第二力線施加的荷重軸承的外輪收縮。隨之，軸承內部的轉動體以及軌道面的彈性變形量減少，第一力線的預壓荷重也降低。因此，為了準確地檢測整合後預壓，需要考慮由於來自第二力線施加的荷重導致的減少分量。

但是，上述專利文獻1-3中關於整合後預壓的檢測沒有具體的記載，又，關於上述第一力線的荷重與第二力線的荷重的劃分也沒有具體的記載。因此，存在無法準確地檢測軸承裝置的整合後預壓的擔憂。

本公開是為解決上述問題而提出的，其目的在於準確地檢測軸承裝置的整合後預壓。 [解決問題之手段]

（1）根據本公開的軸承裝置包括兩個軸承、內輪間隔件、外輪間隔件、第一感測器、以及第二感測器。兩個軸承彼此背面組合而支撐軸，並且每個軸承包括內輪、外輪、轉動體、以及保持器。內輪間隔件設置在兩個軸承的內輪之間。外輪間隔件設置在兩個軸承的外輪之間。第一感測器檢測沿著軸的方向施加到外輪間隔件的荷重。第二感測器檢測沿著外輪間隔件的軸的方向的變形量。

（2）在一些實施例中，更包括使用第一感測器的輸出以及第二感測器的輸出而計算作用在兩個軸承的預壓的控制裝置。

（3）在一些實施例中，更包括第一構件以及第二構件。第一構件藉由沿著軸的方向將兩個軸承的內輪緊固，而將用於產生預壓的按壓力施加到兩個軸承，第二構件沿著軸的方向將兩個軸承的外輪緊固。控制裝置在將第一構件緊固並且未將第二構件緊固的狀態下，將第一感測器檢測的荷重取得作為第一預壓，並且在將第一構件緊固並且將第二構件緊固的狀態下，基於第二感測器檢測的變形量，計算沿著軸的方向施加到外輪間隔件的荷重減少量，將從第一預壓減去荷重減少量所得的荷重計算作為第一構件以及第二構件組裝之後的第二預壓。

（4）在一些實施例中，控制裝置包括儲存部、第一計算部、以及第二計算部。儲存部儲存用於將第二感測器檢測的變形量換算為荷重減少量的資訊。第一計算部使用儲存在儲存部的資訊，計算與第二感測器檢測的變形量對應的荷重減少量。第二計算部藉由從第一預壓減去第一計算部計算的荷重減少量而計算第二預壓。

（5）在一些實施例中，第一感測器是在由第一構件的按壓力作用的力線上，並且配置在外輪間隔件以外的構件。

（6）在一些實施例中，控制裝置搭載於外輪間隔件。

（7）在一些實施例中，第二感測器是對應於外輪間隔件沿著軸的方向的變形量而電阻變化的應變感測器。

（8）在一些實施例中，第一感測器是對應於施加到外輪間隔件的壓力而輸出變化的感壓感測器。

（9）根據本公開的其他軸承裝置包括兩個軸承、內輪間隔件、外輪間隔件、第一構件、第二構件、感測器、以及控制裝置。兩個軸承彼此背面組合而支撐軸，並且每個軸承包括內輪、外輪、轉動體、以及保持器。內輪間隔件設置在兩個軸承的內輪之間。外輪間隔件設置在兩個軸承的外輪之間。第一構件藉由沿著軸的方向將兩個軸承的內輪緊固而將用於產生作用於兩個軸承的預壓的按壓力施加到兩個軸承。第二構件沿著軸的方向將兩個軸承的外輪緊固。感測器檢測沿著軸的方向施加到外輪間隔件的荷重。控制裝置使用感測器的輸出計算作用在兩個軸承的預壓。控制裝置是在將第一構件緊固並且未將第二構件緊固的狀態下，將感測器檢測的荷重取得作為第一預壓，並且在將第一構件緊固並且將第二構件緊固的狀態下，基於感測器檢測的荷重，而計算沿著軸的方向施加到外輪間隔件的荷重減少量，將從第一預壓減去荷重減少量所得的荷重計算作為第一構件以及第二構件組裝之後的第二預壓。

（10）在一些實施例中，兩個軸承均為角接觸球軸承。

（11）在一些實施例中，軸是工作機械的主軸。 [發明的效果]

根據本公開，可以準確地檢測軸承裝置的整合後預壓。

以下，參考圖式並且說明關於本公開實施例。此外，在以下圖式中，相同或相應的部分採用相同的參考標號，不再重複說明。

[實施例1] 第1圖是示出根據本實施例1的軸承裝置1的概略構成的剖面圖。

第1圖示出的軸承裝置1為例如使用作為工作機械的內嵌馬達式的主軸裝置。在這種情況下，馬達（未示出）被整合到以軸承裝置1支撐的主軸4的一端側，並且立銑刀等的切削工具（未示出）被連接到另一端側。在本實施例中，主軸4的軸徑設定為70mm，主軸4的最高旋轉速度設定為15000rpm。

軸承裝置1包括筒狀外殼3、包含兩個軸承5a、5b的軸承5、配置在軸承5a與軸承5b之間的間隔件6、間隔件7、軸螺母8、抑制蓋10、20、以及感測器模組140。

主軸4設置在外殼3的內部，並且藉由軸承5a、5b而相對於外殼3可旋轉地被支撐。

軸承5a、5b可以使用角接觸球軸承、深溝球軸承、或圓錐滾子軸承等。第1圖示出的軸承裝置1使用角接觸球軸承，並且兩個軸承5a、5b以背面組合（DB組合）而設置。

在此，雖然以兩個軸承5a、5b支撐主軸4的構造為例進行說明，但也可以是以兩個以上的軸承支撐主軸4的構造。

軸承5a是包括內輪5ia、外輪5ga、配置在內輪5ia與外輪5ga之間的複數個轉動體Ta、以及保持器Rta的滾動軸承。複數個轉動體Ta的間隔由保持器Rta保持。

軸承5b是包括內輪5ib、外輪5gb、配置在內輪5ib與外輪5gb之間的複數個轉動體Tb、以及保持器Rtb的滾動軸承。複數個轉動體Tb的間隔由保持器Rtb保持。

軸承5a的內輪5ia以及軸承5b的內輪5ib在軸方向（沿著主軸4的方向）彼此分離的位置以緊密配合狀態（壓入狀態）被嵌合到主軸4。

間隔件6包括內輪間隔件6i以及外輪間隔件6g。內輪間隔件6i配置在內輪5ia、5ib之間，外輪間隔件6g配置在外輪5ga、5gb之間。

冷媒流路（未示出）形成在外殼3的內部。可以藉由將冷媒流過外殼3的冷媒流路將軸承5a、5b冷卻。

軸螺母8是環狀構件（第一構件），用以藉由在軸方向的軸承5a、5b側緊固，而將產生定位置預壓的按壓力施加到軸承5a、5b。

抑制蓋10、20是環狀構件（第二構件），用以藉由將軸承5a、5b的外輪5ga、5gb以及外殼3緊固於軸方向，而將軸承5a、5b固定到外殼3。此外，抑制蓋10、20嵌合到外殼3的內徑面。

在將軸承5a、5b安裝於主軸4時，首先將軸承5a、間隔件6、軸承5b、間隔件7依此順序相對插入主軸4，在此狀態下藉由將軸螺母8緊固，初始預壓（第一預壓）F1被施予到軸承5a、5b。藉由將軸螺母8緊固，力經由間隔件7而作用於軸承5b的內輪5ib的端面，並且內輪5ib被推向內輪間隔件6i。此力傳遞到內輪5ib、轉動體Tb、以及外輪5gb，在內輪5ib以及外輪5gb的軌道面與轉動體Tb之間施予初始預壓F1，並且也從外輪5gb傳遞到外輪間隔件6g。又，從外輪5gb推到外輪間隔件6g的力作用，此力在軸承5a上往外輪5ga、轉動體Ta、以及內輪5ia傳遞、在內輪5ia以及外輪5ga的軌道面與轉動體Ta之間也施予初始預壓F1。

之後，將安裝有軸承5a、5b的主軸4插入到外殼3。最後，藉由將抑制蓋10、20緊固在彼此接近的方向，由軸承5a、5b支撐的主軸4被固定到外殼3。此時，藉由緊固抑制蓋10、20，外輪5ga、5gb以及外輪間隔件6g收縮。藉此影響，比起初始預壓F1，將抑制蓋10、20緊固之後的整合後預壓F4，由於抑制蓋10、20的緊固導致的荷重減少分量變低。

用於檢測預壓的感測器模組140配置在整合在外輪5ga與外輪5gb之間的外輪間隔件6g。

如後述的第2圖所示，感測器模組140包括檢測施加於外輪間隔件6g的軸方向荷重的荷重感測器143（第一感測器）、以及檢測外輪間隔件6g的軸方向變形量的變形量感測器144（第二感測器）。此外，第1圖所示的感測模組140的位置僅為示例，並不限定於此位置。例如，在構成感測器模組140的構件中，荷重感測器143配置在外輪間隔件6g的端面（外輪間隔件6g以及外輪5ga之間的邊界，或外輪間隔件6g以及外輪5gb之間的邊界），變形量感測器144也可以配置在外輪間隔件6g的外徑面。

第2圖是示出根據本實施例的感測器模組140以及控制裝置200的構成示例的方塊圖。感測器模組140包括上述的荷重感測器143、變形量感測器144、通訊裝置141、以及發電裝置142。

荷重感測器143例如是配置在外輪間隔件6g的端面的感壓感測器，輸出對應於施加到荷重感測器143的壓力而變化。感壓感測器是由電阻隨表面壓力的變化而變化的金屬薄膜電阻器形成的感壓元件。

變形量感測器144例如是配置在外輪間隔件6g的外徑面的應變感測器，電阻對應於外輪間隔件6g的軸方向變形量而變化。此外，荷重感測器143可以作為應變感測器，變形量感測器144可以作為感壓感測器。

通訊裝置141以電線連接到各個感測器143、144，並且收集示出各個感測器143、144的檢測結果的數據。此外，通訊裝置141可以無線地連接到各個感測器143、144，並且可以無線地收集示出各個感測器143、144的檢測結果的數據。

根據本實施例的軸承裝置1更包括控制裝置200。此外，控制裝置200可以設置在外殼3的外部區域或外殼3的內部區域（例如外輪間隔件6g的內部）。通訊裝置141藉由使用電磁波的無線通訊將從各個感測器143、144收集的數據發送到控制裝置200。通訊裝置141例如符合藍牙（註冊商標）的通訊規格，可以使用2.4GHz頻帶的電波將示出各個感測器143、144的檢測結果的數據無線發送到控制裝置200。

發電裝置142連接至通訊裝置141並自發電用以驅動通訊裝置141的電力。作為發電裝置142，例如可以使用藉由塞貝克效應（Seebeck effect）而進行發電的熱電元件（帕爾帖（Peltier）元件）。在需要電力用以驅動各個感測器的情況下，可以將來自發電裝置142的電力供應到其感測器。

控制裝置200包括基於來自感測器模組140的數據而計算預壓的演算處理部220。演算處理部220包括取得部221、第一計算部222、第二計算部223、以及儲存部224。

在將軸螺母8緊固並且未將抑制蓋10、20緊固的狀態下，取得部221取得荷重感測器143檢測的荷重作為初始預壓F1，而儲存在儲存部224。例如，在裝配軸承裝置1時，操作者在軸螺母8的緊固完成時（抑制蓋10、20尚未被緊固的狀態），將用以開始初始預壓F1的測定的第一指令輸入到控制裝置200。對應於此第一指令的輸入，取得部221取得荷重感測器143的檢測結果，並將取得的檢測結果作為初始預壓F1，而儲存在儲存部224中。

用於第一計算部222以及第二計算部223的處理的資訊（係數、近似公式等）預先儲存在儲存部224。

在將軸螺母8緊固並且將抑制蓋10、20緊固的狀態下 ，第一計算部222使用變形量感測器144檢測的外輪間隔件6g的軸方向變形量的儲存於儲存部224的資訊，而計算預壓荷重減少量F3。例如，在裝配軸承裝置1時，操作者在軸螺母8的緊固完成、並且抑制蓋10、20的緊固完成的狀態下，將用於開始整合後預壓F4的計算的第二指令輸入到控制裝置200。對應於此第二指令輸入，第一計算部222取得變形量感測器144的檢測結果，並將取得的檢測結果儲存在儲存部224的資訊使用而轉換為預壓荷重減少量F3。

第二計算部223基於取得部221取得的初始預壓F1以及第一計算部222計算的預壓荷重減少量F3，而計算整合後預壓F4。計算的整合後預壓F4顯示在顯示器（未示出）。

此外，在本實施例中，雖然演算處理部220設置在感測器模組140的外部，但是演算處理部220的一部分或全部可以設置在感測器模組140的內部。

＜整合後預壓F4的計算＞ 以下，詳細說明由控制裝置200的整合後預壓F4的計算方法。

第3圖是示出藉由軸螺母8的緊固而初始預壓F1施予到軸承裝置1的狀態的圖。如第3圖所示，初始預壓F1作用的第一力線為藉由將軸螺母8緊固而通過間隔件7、內輪5ib、轉動體Tb、外輪5gb、外輪間隔件6g、外輪5ga、轉動體Ta、以及內輪5ia的路徑。

第4圖是示出由於軸螺母8的緊固導致的初始預壓F1以及由於抑制蓋10、20的緊固導致的荷重F2施予到軸承裝置1的狀態的圖。在安裝有軸承5a、5b的主軸4插入外殼3的狀態下，藉由將抑制蓋10、20緊固，主軸4固定到外殼3。如第4圖所示，由於抑制蓋10、20的緊固導致的荷重F2作用的第二力線是通過外輪5gb、外輪間隔件6g、以及外輪5ga的路徑。因此，由於抑制蓋10、20的緊固導致的荷重F2作用的第二力線與初始預壓F1作用的第一力線在外輪間隔件6g處重疊。

然後，當藉由由於抑制蓋10、20的緊固導致的荷重F2而外輪5ga、5gb以及外輪間隔件6g收縮時，在此影響下，相較初始預壓F1，整合後預壓F4由於抑制蓋10、20的緊固導致的荷重減少分量變低。

鑑於這一點，根據本實施例的控制裝置200用以下的順序計算整合後預壓F4。首先，控制裝置200（取得部221）是如第3圖所示的初始預壓F1施予的狀態，即，在將軸螺母8緊固並且未將抑制蓋10、20緊固的狀態下，取得荷重感測器143檢測的荷重並且儲存為初始預壓F1。

之後，控制裝置200（第一計算部222）在藉由如第4圖所示的由於軸螺母8導致的初始預壓F1與由於抑制蓋10、20的緊固導致的荷重F2施予到軸承裝置1的狀態。即，在將軸螺母8緊固並且將抑制蓋10、20緊固的狀態下，取得變形量感測器144檢測的外輪間隔件6g的軸方向變形量。然後，控制裝置200（第一計算部222）將取得的軸方向變形量換算為由於抑制蓋10、20的緊固導致的預壓荷重減少量F3。此外，示出由於抑制蓋10、20的緊固導致的外輪間隔件6g的軸方向變形量與由於抑制蓋10、20的緊固導致的預壓荷重減少量F3的對應關係的資訊是基於外輪間隔件6g以及軸承5a、5b的內部規格而預先規定並儲存在儲存部224。控制裝置200（第一計算部222）參考儲存在儲存部224的對應關係，將軸方向變形量換算為預壓荷重減少量F3。

之後，控制裝置200（第二計算部223）將從初始預壓F1減去荷重減少量F3後的值計算作為整合後預壓F4。

第5圖是示出控制裝置200計算整合後預壓F4時進行的處理順序的示例的流程圖。

首先，在將軸螺母8緊固並且未將抑制蓋10、20緊固的狀態下，控制裝置200取得並儲存荷重感測器143檢測的荷重作為初始預壓F1（步驟S10）。例如，控制裝置200對應於上述第一指令輸入而取得荷重感測器143的檢測結果，並將取得的檢測結果作為初始預壓F1而儲存在儲存部224。

接著，在將軸螺母8緊固並且將抑制蓋10、20緊固的狀態下，控制裝置200取得變形量感測器144檢測的外輪間隔件6g的軸方向變形量（步驟S12）。例如，控制裝置200對應於上述第二指令輸入而取得變形量感測器144檢測的外輪間隔件6g的軸方向變形量。

接著，控制裝置200將在步驟S12取得的軸方向變形量換算為預壓荷重減少量F3（步驟S14）。控制裝置200參考儲存在儲存部224的外輪間隔件6g的軸方向變形量與預壓荷重減少量F3的對應關係，而將在步驟S12中取得的軸方向變形量換算為預壓荷重減少量F3。

接著，控制裝置200將在步驟S10取得的初始預壓F1減去在步驟S14得到的預壓荷重減少量F3的值（=F1-F3），計算作為整合後預壓F4（步驟S16）。

如上所述，根據本實施例的軸承裝置1包括彼此背面組合而支撐主軸4的軸承5a、5b、設置在軸承5a、5b之間的內輪間隔件6i以及外輪間隔件6g、檢測施加在外輪間隔件6g的軸方向荷重的荷重感測器143、以及檢測外輪間隔件6g的軸方向變形量的變形量感測器144。

根據此構成，將荷重感測器143檢測的荷重取得作為初始預壓F1，基於變形量感測器144檢測的外輪間隔件6g的軸方向變形量而計算預壓荷重減少量F3，並且可以將初始預壓F1減去荷重減少量F3的值計算作為整合後預壓F4。由此，能夠準確地檢測整合後預壓F4。其結果是，可以抑制由於整合後預壓F4的測定導致的工時增加、生產率降低、成本增加。又，可以抑制整合後預壓F4的差異，並且可以實現準確地整合後預壓F4的管理。

而且，根據本實施例的軸承裝置1包括將用於產生預壓的按壓力施加到軸承5a、5b的軸螺母8、用於將軸承5a、5b固定到外殼3的抑制蓋10、20、以及控制裝置200。然後，在將軸螺母8緊固並且未將抑制蓋10、20緊固的狀態下，控制裝置200取得荷重感測器143檢測的荷重作為初始預壓（第一預壓）F1，並且在將軸螺母8緊固並且將抑制蓋10、20緊固的情況下，基於變形量感測器144檢測的變形量而計算荷重減少量F3，並且從初始預壓F1減去荷重減少量F3所得的荷重計算作為整合後預壓F4。由此，即使在將軸螺母8緊固之後藉由將抑制蓋10、20緊固而導致預壓變化的情況下，也可以準確地檢測整合後預壓F4。

而且，在根據本實施例的軸承裝置1中，荷重感測器143裝設在外輪間隔件6g（即使主軸4旋轉也不會旋轉的構件）預壓作用的路徑（第一力線）中。因此，與荷重感測器143裝設在例如間隔件7（隨著主軸4的旋轉而旋轉的構件）的情況相比，由於旋轉振動導致的噪音等降低，從而可以穩定地進行測定整合後預壓F4以及無線數據傳送。

[實施例2] 第6圖是示出根據本實施例2的軸承裝置1A的概略構成的剖面圖。軸承裝置1A相對於上述第1圖示出的軸承裝置1，藉由在軸承5b與間隔件7之間增加軸承5c，角接觸球軸承以三列背面組合（DBT配置）而整合到主軸4。軸承裝置1A的其他構成與上述軸承裝置1相同。

即使在這樣的軸承裝置1A中，也可以用與上述實施例1相同的方法計算整合後預壓F4。

[實施例3] 第7圖是示出根據本實施例3的軸承裝置1B的概略構成的剖面圖。軸承裝置1B相對於上述第6圖示出的軸承裝置1A，藉由在軸承5a的左側增加軸承5d，角接觸球軸承以四列背面組合（DTBT配置）而整合到主軸4。軸承裝置1B的其他構成與上述軸承裝置1A相同。

即使在這樣的軸承裝置1B中，也可以用與上述實施例1相同的方法計算整合後預壓F4。

[變形例1] 在上述實施例1-3中，雖然已經說明關於變形量感測器144與荷重感測器143分開設置的示例，但是荷重感測器143也可以兼具有變形量感測器144的功能。在這種情況下，由於可以省略變形量感測器144，因此可以預期製造成本的降低。

在省略變形量感測器144而僅設置荷重感測器143的情況下，整合後預壓F4可以用以下的順序進行計算。首先，在將軸螺母8緊固並且未將抑制蓋10、20緊固的狀態下，控制裝置200取得並儲存荷重感測器143檢測的荷重作為初始預壓F1。

接著，在將軸螺母8緊固並且將抑制蓋10、20緊固的狀態下，控制裝置200取得荷重感測器143檢測的荷重F2，並將取得的荷重F2換算為預壓荷重減少量F3。此外，示出荷重F2與預壓荷重減少量F3的對應關係的資訊可以預先規定並儲存在儲存部224。控制裝置200可以參考儲存在儲存部224的對應關係，將荷重F2換算為預壓荷重減少量F3。

然後，控制裝置200將初始預壓F1減去預壓荷重減少量F3的值（=F1-F3）計算作為整合後預壓F4。

如上所述，可以省略變形量感測器144而僅設置荷重感測器143的方式變形。

[變形例2] 在上述實施例1-3中，雖然已經說明關於使用軸螺母8而將初始預壓F1施加到第一力線的示例，但是代替軸螺母8，可以使用用於安裝液壓螺母或安裝到主軸4的端部的蓋子的螺栓等的構件而將荷重F1施加到第一力線。

[變形例3] 在上述實施例1-3中，雖然作為軸承的配置的示例而分別舉出了兩列背面組合（DB配置）、三列背面組合（DBT配置）、以及四列背面組合（DTBT配置），但是只要是包括兩列背面組合的配置，五列以上的配置也可以。

[變形例4] 在上述實施例1-3中，雖然將荷重感測器143設置在外輪間隔件6g，但是可以以在軸螺母8與內輪5ib之間整合的間隔件7的方式，將荷重感測器143設置在第一力線通過的外輪間隔件6g以外的其他構件。

[變形例5] 在上述實施例1-3中，雖然示出了在將軸螺母8緊固之後將抑制蓋10、20緊固的情況，但是將軸螺母8以及抑制蓋10、20緊固的順序不是必然限於此順序。即，以將抑制蓋10、20緊固之後將軸螺母8緊固的方式也可以。在這種情況下，例如，在將抑制蓋10、20緊固的狀態下，首先基於變形量感測器144的輸出而計算預壓荷重減少量F3，然後在將軸螺母8緊固的狀態下，計算荷重感測器143檢測的荷重F1，並且可以將預壓荷重減少量F3加到荷重F1的值計算作為整合後預壓F4。

[變形例6] 雖然在上述的第2圖未示出，但是控制裝置200設置有放大各個感測器143、144的輸出的處理電路部，並且可以在處理電路部的放大之後執行演算處理部220的處理。處理電路部以電路部以及放大部構成，例如，當各個感測器143、144以對應於荷重而改變電阻的方式構成的情況下，可以以電路部中三個已知的電阻值以及荷重感測器143或變形量感測器144構成橋式電路，並且得到施加到橋式電路的電源電壓與對應於荷重感測器143以及變形量感測器144的阻抗變化的電壓的方式構成。在放大部中，可以將從橋式電路輸出的電壓連接到差分放大器，將電壓放大並輸出的方式構成。又，可以在演算處理部220的內部設置處理電路部的功能。

只要在不矛盾的範圍，上述實施例1-3以及變形例1-6的特徵可以適當地組合。

本公開實施例在各方面均應視為示例性的而非限制性的。本公開的範圍由請求範圍而非上述實施例的說明示出，並且旨在包括與請求範圍均等的含義以及範圍內的所有變更。

1,1A,1B:軸承裝置 3:外殼 4:主軸 5,5a,5b,5c,5d:軸承 5ga,5gb:外輪 5ia,5ib:內輪 6,7:間隔件 6g:外輪間隔件 6i:內輪間隔件 8:軸螺母 10,20:抑制蓋 140:感測器模組 141:通訊裝置 142:發電裝置 143:荷重感測器 144:變形量感測器 200:控制裝置 220:計算處理部 221:取得部 222:第一計算部 223:第二計算部 224:儲存部 F1:荷重/預壓 F2:荷重 Rta,Rtb:保持器 S10,S12,S14,S16:步驟 Ta,Tb:轉動體

第1圖是示出軸承裝置的概略構成的剖面圖（其之一）。 第2圖是示出感測器模組以及控制裝置的構成示例的方塊圖。 第3圖是示出由於軸螺母的緊固導致的初始預壓F1施予到軸承裝置的狀態的圖。 第4圖是示出由於軸螺母的緊固導致的初始預壓F1以及由於抑制蓋的緊固導致的荷重F2施予到軸承裝置的狀態的圖。 第5圖是示出控制裝置的處理順序的示例的流程圖。 第6圖是示出軸承裝置的概略構成的剖面圖（其之二）。 第7圖是示出軸承裝置的概略構成的剖面圖（其之三）。

1:軸承裝置

3:外殼

4:主軸

5,5a,5b:軸承

5ga,5gb:外輪

5ia,5ib:內輪

6,7:間隔件

6g:外輪間隔件

6i:內輪間隔件

8:軸螺母

10,20:抑制蓋

140:感測器模組

Rta,Rtb:保持器

Ta,Tb:轉動體

Claims (11)

1. 一種軸承裝置，包括： 兩個軸承，彼此背面組合而支撐軸，每個軸承包括內輪、外輪、轉動體以及保持器； 內輪間隔件，設置於前述兩個軸承的內輪之間； 外輪間隔件，設置於前述兩個軸承的外輪之間； 第一感測器，檢測沿著前述軸的方向施加到前述外輪間隔件上的荷重；以及 第二感測器，檢測前述外輪間隔件沿著前述軸的方向的變形量。
2. 如請求項1所述的軸承裝置，更包括控制裝置，使用前述第一感測器的輸出以及前述第二感測器的輸出而計算作用在前述兩個軸承的預壓。
3. 如請求項2所述的軸承裝置，更包括： 第一構件，藉由沿著前述軸的方向將前述兩個軸承的內輪緊固，而向前述兩個軸承施加用於產生前述預壓的按壓力；以及 第二構件，沿著前述軸的方向將前述兩個軸承的外輪緊固； 其中前述控制裝置是： 在將前述第一構件緊固並且未將前述第二構件緊固的狀態下，將前述第一感測器檢測的荷重取得作為第一預壓； 在將前述第一構件緊固並且將前述第二構件緊固的狀態下，基於前述第二感測器檢測的變形量，計算沿著前述軸的方向施加到前述外輪間隔件的荷重減少量； 將從前述第一預壓減去前述荷重減少量所得的荷重計算作為前述第一構件以及前述第二構件組裝之後的第二預壓。
4. 如請求項3所述的軸承裝置，其中前述控制裝置包括： 儲存部，儲存用於將前述第二感測器檢測的變形量換算為前述荷重減少量的資訊； 第一計算部，使用儲存在前述儲存部的資訊，計算與前述第二感測器檢測的變形量對應的前述荷重減少量；以及 第二計算部，藉由從前述第一預壓減去前述第一計算部計算的前述荷重減少量而計算前述第二預壓。
5. 如請求項3或4所述的軸承裝置，其中前述第一感測器位於由前述第一構件的前述按壓力作用的力線上，並且配置在前述外輪間隔件以外的構件。
6. 如請求項2所述的軸承裝置，其中前述控制裝置搭載於前述外輪間隔件。
7. 如請求項1所述的軸承裝置，其中前述第二感測器是電阻對應於前述外輪間隔件在沿著前述軸的方向的變形量而變化的應變感測器。
8. 如請求項1所述的軸承裝置，其中前述第一感測器是輸出對應於施加於前述外輪間隔件的壓力而變化的感壓感測器。
9. 一種軸承裝置，包括： 兩個軸承，彼此背面組合而支撐軸，每個軸承包括內輪、外輪、轉動體以及保持器； 內輪間隔件，設置於前述兩個軸承的內輪之間； 外輪間隔件，設置於前述兩個軸承的外輪之間； 第一構件，藉由沿著前述軸的方向緊固前述兩個軸承的內輪而將用於產生作用於前述兩個軸承的預壓的按壓力施加到前述兩個軸承； 第二構件，沿著前述軸的方向將前述兩個軸承的外輪緊固； 感測器，檢測沿著前述軸的方向施加在前述外輪間隔件的荷重；以及 控制裝置，使用前述感測器的輸出計算作用在前述兩個軸承的預壓； 其中前述控制裝置是： 在將前述第一構件緊固並且未將前述第二構件緊固的狀態下，將前述感測器檢測的荷重取得作為第一預壓； 在將前述第一構件緊固並且將前述第二構件緊固的狀態下，基於前述感測器檢測的荷重，而計算沿著前述軸的方向施加到前述外輪間隔件的荷重減少量； 將從前述第一預壓減去前述荷重減少量所得的荷重計算作為前述第一構件以及前述第二構件組裝之後的第二預壓。
10. 如請求項1或9所述的軸承裝置，其中前述兩個軸承均為角接觸球軸承。
11. 如請求項1或9所述的軸承裝置，其中前述軸為工作機械的主軸。

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