WO2023189277A1 - 軸受装置 - Google Patents

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WO2023189277A1
WO2023189277A1 PCT/JP2023/008532 JP2023008532W WO2023189277A1 WO 2023189277 A1 WO2023189277 A1 WO 2023189277A1 JP 2023008532 W JP2023008532 W JP 2023008532W WO 2023189277 A1 WO2023189277 A1 WO 2023189277A1
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WO
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bearing
holding member
bearing device
circuit board
gas sensor
Prior art date
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PCT/JP2023/008532
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English (en)
French (fr)
Inventor
智昭 牧野
孝誌 小池
博明 大庭
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Ntn株式会社
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Priority claimed from JP2022055790A external-priority patent/JP2023147977A/ja
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    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
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    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
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    • F16C33/41—Ball cages comb-shaped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Definitions

  • the present disclosure relates to a bearing device.
  • a bearing device is used in which a sensor is installed adjacent to the bearing for the purpose of monitoring the condition of the rolling bearing for equipment maintenance.
  • the bearing device may have a configuration capable of wirelessly transmitting the data detected by the sensor for the purpose of transmitting the data detected by the sensor with high convenience.
  • Patent Document 1 An example of the above bearing device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2017-72170 (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-72170, a multipolar ring magnet is provided on one end surface in the axial direction of a retainer constituting a bearing, an annular seal that closes between an inner ring and an outer ring is installed, and a multipolar ring magnet of the annular seal is installed.
  • a power generation coil and a wireless processing circuit are installed on the side facing the pole ring magnet.
  • the sensor of the bearing device is a gas sensor that detects deterioration of a lubricant used in the bearing is disclosed in, for example, International Publication No. 2017/188314 (Patent Document 2).
  • the annular seal is made of metal, the radio waves emitted from the wireless processing circuit will be blocked and cannot be transmitted to the outside of the bearing. This is because the power generation coil and the wireless processing circuit are installed so as to face inward in the axial direction (towards the rolling elements).
  • radio waves can be transmitted to the outside of the bearing by making the annular seal made of a non-metal such as resin, or by providing sufficient slits or the like for the radio waves to pass through the annular seal.
  • the annular seal is made of resin, the rigidity of the annular seal is reduced. Therefore, the operation of the bearing device while the bearing device is vibrating may be inhibited.
  • the gas sensor is installed outside the casing that houses the bearing, at a distance from the casing.
  • the distance between the gas sensor and the bearing becomes wider, there is a risk that the detection sensitivity of the gas sensor will decrease.
  • An object of the present disclosure is to provide a bearing device that can stably wirelessly transmit radio waves to the outside of the bearing and suppresses a decrease in detection sensitivity of a gas sensor.
  • a bearing device includes a bearing and a holding member.
  • a bearing includes an outer ring, an inner ring, and rolling elements.
  • the holding member is fixed to either the outer ring or the inner ring.
  • the holding member includes a side plate portion that has a width in the radial direction and extends in the circumferential direction.
  • At least a portion of a power source capable of generating electric power and a circuit board are fixed to the holding member.
  • the circuit board is fixed in the axial direction to the surface of the side plate portion on the side that does not face the rolling elements.
  • At least one gas sensor that detects the state of the bearing and a wireless communication circuit that wirelessly transmits the output of the gas sensor to the outside are mounted on the circuit board.
  • a bearing device includes a bearing and a holding member.
  • a bearing includes an outer ring, an inner ring, and rolling elements.
  • the holding member is fixed to either the outer ring or the inner ring.
  • the holding member includes a side plate portion that has a width in the radial direction and extends in the circumferential direction.
  • At least a portion of a power source capable of generating electric power and a circuit board are fixed to the holding member.
  • the circuit board is fixed in the axial direction to the surface of the side plate portion on the side that does not face the rolling elements.
  • At least one gas sensor that detects the state of the bearing and a wireless communication circuit that wirelessly transmits the output of the gas sensor to the outside are mounted on the circuit board.
  • a through hole is formed in the side plate portion to connect a first surface facing the rolling element and a second surface located on the opposite side to the first surface.
  • a porous membrane is attached to cover the through holes.
  • a bearing device that is capable of stably wirelessly transmitting radio waves to the outside of the bearing, and in which a decrease in detection sensitivity of a gas sensor is suppressed.
  • FIG. 1 is a sectional view of a bearing device according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view of the entire bearing device according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view on a plane including the rotation axis of the bearing. It is a figure for explaining a cage.
  • FIG. 3 is a diagram of the bearing device viewed from the sensor unit side.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a sensor unit in Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 7 is a perspective view of the sensor unit in Embodiment 2 after assembly.
  • FIG. 7 is a perspective view of a sensor unit in Embodiment 3.
  • FIG. 7 is a perspective view of a sensor unit in Embodiment 4.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a bearing device according to a fifth embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view of the entire bearing device according to a sixth embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view on a plane including the rotation axis of the bearing. It is a figure for explaining a cage.
  • FIG. 3 is a diagram of the bearing device viewed from the sensor unit side.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of a sensor unit in Embodiment 6.
  • FIG. 7 is a perspective view of the sensor unit after assembly in Embodiment 6; 11 is an enlarged cross-sectional view of the sensor unit of FIG. 10 in Embodiment 5.
  • FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view of the sensor unit of FIG. 19 in Embodiment 7.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a bearing in a plane including a rotating shaft in a first example of Embodiment 7;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a bearing in a second example of Embodiment 7 in a plane including a rotating shaft.
  • FIG. 1 is a sectional view of a bearing device according to a first embodiment. This corresponds to, for example, a cross-sectional view in a plane including the rotation axis O in FIG. 2 of Embodiment 2, which will be described later. Further, the positions of the members fixed to the holding member 12 in FIG. 1 do not necessarily match the actual positions.
  • a bearing device 1 according to the present embodiment includes a bearing 2 and a sensor unit 6.
  • the bearing 2 is a standard bearing whose axial dimensions are specified in a specific standard.
  • a standard bearing is, for example, a bearing with dimensions specified in ISO standards and JIS standards.
  • the bearing 2 is a radial bearing, and the dimension from one end of the bearing 2 in the axial direction to the other end is a dimension specified in ISO15 or JISB1512-1. Below, the bearing 2 is also referred to as a standard bearing 2.
  • the bearing 2 includes an outer ring 3, an inner ring 4, rolling elements 8, a cage 9, and a seal 10.
  • the outer ring 3 is a stationary ring
  • the inner ring 4 is a rotating ring.
  • the bearing 2 will be explained using a deep groove ball bearing as an example, the type of the bearing 2 is not limited to the deep groove ball bearing.
  • the bearing 2 may be selected from standard bearing model sizes in which the distance W between the end surface 11 of the bearing 2 and the rolling element 8 can accommodate the sensor unit 6.
  • the end face 11 is also the end face of the outer ring 3.
  • a plurality of rolling elements 8 are arranged at intervals in the circumferential direction of the bearing 2 (depth direction in FIG. 1).
  • a cage 9 holds the plurality of rolling elements 8.
  • the cage 9 is a resin member.
  • the retainer 9 is open at one end surface side (the right side in FIG. 1) in the left-right direction in FIG. 1, which is the axial direction.
  • the cage 9 has a shape in which the other end surface side in the axial direction (the left side in FIG. 1) is connected. For this reason, in FIG. 1, the cage 9 is arranged only in the region to the left of the center of the rolling element 8, and the cage 9 is not arranged in the region to the right of the center of the rolling element 8.
  • the sensor unit 6 includes a holding member 12, a circuit board 13, and a lid 14.
  • the holding member 12 is a magnetic material and is made of metal.
  • the holding member 12 is disposed at a position of the retainer 9 closer to one end surface than the rolling elements 8 (on the right side in FIG. 1). That is, the holding member 12 is arranged in the axial direction on the side where the cage 9 is opened and the cage 9 is not disposed.
  • the holding member 12 is placed at the position where the retainer 9 should originally be placed.
  • the holding member 12 includes a side plate portion 12A.
  • the side plate portion 12A has a width that extends from the outer ring 3 to the inner ring 4 in the radial direction of the bearing 2 (vertical direction in FIG. 1).
  • the side plate portion 12A extends along the circumferential direction, that is, in an annular shape. That is, the side plate portion 12A extends continuously in the circumferential direction (one round).
  • the holding member 12 is formed by a side plate portion 12A, and an outer diameter surface and an inner diameter surface in the radial direction.
  • the side plate portion 12A is arranged at a position of the holding member 12 closest to the rolling element 8 in the axial direction (inner side within the bearing 2) so as to be adjacent to the rolling element 8.
  • the side plate portion 12A has a back surface 12b on the side facing the rolling element 8, and a front surface 12f on the side opposite to the back surface 12b (that is, the side not facing the rolling element 8).
  • the back surface 12b faces the inside of the bearing 2
  • the front surface 12f faces the outside of the bearing 2.
  • a power source PWR capable of generating electric power and a circuit board 13 are fixed to the holding member 12.
  • the power supply PWR in FIG. 1 may be, for example, the power supply in any of the following embodiments 2 to 4, or may be any other type of power supply.
  • the power supply PWR in FIG. 1 is a general term for power supplies regardless of their type.
  • the circuit board 13 is fixed to the surface 12f of the side plate portion 12A of the holding member 12.
  • Gas sensor SSR for monitoring and detecting the state of the bearing 2 are mounted on the circuit board 13. Note that the type of gas sensor SSR shown in FIG. 1 does not matter. Gas sensor SSR is a general term for sensors capable of detecting gas. A wireless communication circuit 18 is further mounted on the circuit board 13.
  • Deterioration (oxidation) of the lubricant used in the bearing 2 begins with a reaction that generates alkyl radicals due to the influence of light, heat, metals, etc. Aldehydes, ketones, carboxylic acids, esters, etc. are produced as primary and secondary products.
  • the above gas sensor SSR may be of any type as long as it is a sensor capable of detecting the above products.
  • the gas sensor SSR may be capable of highly accurately detecting minute amounts of carbonyl compounds (formaldehyde, acetaldehyde, etc.), which are the main components of the odor that occurs when the lubricant of the bearing 2 deteriorates.
  • the lid 14 is a nonmetallic (resin) sealing member that covers the circuit board 13.
  • the lid 14 protects the circuit board 13 fixed to the holding member 12 and protects the inside of the sensor unit 6.
  • the circuit board 13 may be sealed using a resin sealing material instead of the lid 14.
  • the lid 14 also protects members other than the circuit board 13 fixed to the surface 12f of the side plate portion 12A (for example, the wireless communication circuit 18, the gas sensor SSR, etc.).
  • the radially outer outer diameter surface of the holding member 12 is fitted into the first notch 3a formed in the outer ring 3 and fixed.
  • the holding member 12 may be fixed to the inner ring 4.
  • the holding member 12 is press-fitted or bonded so as not to protrude outward from the end surface 11 of the outer ring 3 in the axial direction.
  • the holding member 12 may be fixed using a combination of press-fitting and adhesion, or may be fixed by a method other than these.
  • the circuit board 13 and power supply PWR fixed to the holding member 12 are also axially separated from the end face 11 of the outer ring 3. It is placed so that it does not protrude outside the direction.
  • the holding member 12, the circuit board 13, and the power source PWR are preferably arranged so as not to protrude outward from the end surface 20 of the inner ring 4 in the axial direction.
  • a bearing device 1 includes a bearing 2 and a holding member 12.
  • the bearing 2 includes an outer ring 3, an inner ring 4, and rolling elements 8.
  • the holding member 12 is fixed to either the outer ring 3 or the inner ring 4.
  • the holding member 12 includes a side plate portion 12A having a width in the radial direction and extending in the circumferential direction. At least a portion of a power source PWR capable of generating electric power and a circuit board 13 are fixed to the holding member 12 .
  • the circuit board 13 is fixed to the surface (surface 12f) of the side plate portion 12A on the side that does not face the rolling elements 8 in the axial direction.
  • Mounted on the circuit board 13 are at least one gas sensor SSR that detects the state of the bearing 2 and a wireless communication circuit 18 that wirelessly transmits the output of the gas sensor SSR to the outside.
  • the circuit board 13 Since the circuit board 13 is fixed to the surface 12f, the circuit board 13 is fixed on the holding member 12 so as to face the outside of the bearing 2. Therefore, even if the holding member 12 is made of metal, which is more rigid than resin, radio waves emitted from the wireless communication circuit 18 mounted on the circuit board 13 are blocked and transmitted to the outside of the bearing 2. Problems such as failure can be suppressed. In other words, wireless transmission of radio waves to the outside of the bearing 2 can be performed stably.
  • the wireless communication circuit 18 that receives the output signal of the gas sensor SSR and wirelessly transmits it to the outside allows stable wireless transmission of radio waves to the outside of the bearing 2.
  • the bearing 2 includes a retainer 9 that holds a plurality of the rolling elements 8 at intervals in the circumferential direction.
  • the cage 9 has a shape in which one end surface side in the axial direction is open and the other end surface side is connected.
  • the holding member 12 is arranged at a position closer to one end surface of the retainer 9 than the rolling elements 8 are.
  • one end surface of the cage 9 in the axial direction is open, so there is space in the open part (the part where the cage 9 is originally placed) to arrange the circuit board 13, power supply PWR, etc. provided.
  • a space for arranging the circuit board 13 and the power supply PWR can be effectively provided inside the bearing 2.
  • a gas sensor SSR that detects a state such as deterioration of the lubricant of the bearing 2 can be arranged in the above space. Thereby, the gas sensor SSR can be placed very close to the bearing 2, so that abnormalities in the bearing 2 can be detected with high accuracy by the gas sensor SSR.
  • the lubricants that are located near the outer ring 3, inner ring 4, and rolling elements 8 of the bearing 2 are particularly susceptible to oxidation due to the influence of heat and metal (wear particles). Therefore, if the gas sensor SSR is placed in the above space, deterioration of the lubricant due to oxidation can be detected with high accuracy.
  • the holding member 12 may be made of metal. Since the holding member 12 is made of metal, the holding member 12 can hold the circuit board 13 and the gas sensor SSR installed therein with high rigidity. Therefore, even if the holding member 12 is directly fixed to the vibrating bearing 2, malfunction of the gas sensor SSR can be suppressed. Therefore, the bearing device 1 can stably monitor deterioration of the lubricant using the gas sensor SSR and wirelessly transmit data detected by the gas sensor SSR even in a usage environment where vibrations are applied.
  • FIG. 2 is a perspective view of the entire bearing device according to the second embodiment.
  • bearing device 1 includes a bearing 2, a sensor unit 6, and a magnetic ring 7.
  • the sensor unit 6 includes a holding member 12, a circuit board 13, a lid 14, and a stator 5.
  • a circuit board 13 is fixed to a radially outer region of the side plate portion 12A of the holding member 12, and the stator 5 is arranged so as to include the entire holding member 12.
  • the lid 14 is a non-metallic resin member and protects the inside of the sensor unit 6.
  • the lid 14 of this embodiment may be arranged so as to cover an area other than the stator 5 as shown in FIG. Alternatively, the lid 14 may be arranged to cover the stator 5 as well. In any case, the lid 14 covers the circuit board 13.
  • the stator 5 includes two magnetic members 21 and 22, a bobbin 23, and a coil 24. A portion of the holding member 12 is used as the magnetic member 21 of the stator 5.
  • the magnetic ring 7 is a magnetic member in which north poles and south poles are alternately magnetized in the circumferential direction.
  • the stator 5 is fixed to the outer ring 3 and the magnetic ring 7 is fixed to the inner ring 4.
  • the stator 5 and the magnetic ring 7 constitute a generator G.
  • the generator G is a claw pole type generator, it may be a generator having another structure.
  • the dashed line in FIG. 2 is the rotation axis O of the bearing 2.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view on a plane including the rotation axis of the bearing.
  • a stepped first notch 3a is formed on the inner peripheral surface of one end of the outer ring 3, as in the first embodiment.
  • a stepped second notch 4a is formed on the outer peripheral surface of one end of the inner ring 4 so as to face the first notch 3a.
  • an annular recess 50 is cut out toward the rolling elements 8 by the first notch 3a and the second notch 4a from the outer ring 3 to the inner ring 4. It is formed.
  • the magnetic ring 7 includes a core metal 7a and a multipolar magnet 7b.
  • the multipolar magnet 7b is made by, for example, vulcanizing and adhering a magnetic material made by kneading magnetic powder and rubber to the core bar 7a, and then alternately magnetizing the N pole and the S pole in the circumferential direction of the bearing 2. It is something.
  • the core metal 7a of the magnetic ring 7 has a flange portion 7c to increase rigidity.
  • the magnetic ring 7 is fixed to the outer diameter surface 4b of the inner ring 4 by press fitting or the like.
  • the flange portion 7c fits into a second notch portion 4a formed in the inner ring 4.
  • the magnetic ring 7 is arranged so as not to protrude from the end surface 20 of the inner ring 4.
  • the magnetic ring 7, stator 5, and circuit board 13 are arranged so as not to overlap each other in the radial direction of the bearing 2. Thereby, each component can be arranged inside the annular recess 50, so that the thickness of the bearing 2 in the axial direction can be suppressed. Further, in the bearing device 1, for example, the magnetic ring 7 is fixed to the inner ring 4, and the stator 5 is fixed to the outer ring 3 at an opposing position. Since the inner ring 4 and the outer ring 3 have smaller fluctuations in the axial direction of the bearing 2 than the retainer 9, the generator G can ensure a stable amount of power generation.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the cage.
  • recesses 93 are formed in cage 9 at predetermined pitches along the circumferential direction of an axial end surface 91 of an annular cage main body.
  • a pair of claws 94, 94 are formed to protrude from circumferentially opposing open ends of the recess 93.
  • the recess 93 and the pair of claws 94 form a pocket 95 in which the rolling element 8 shown in FIG. 3 is accommodated.
  • the shape of the cage 9 is such that one end surface 91 side is open and the other end surface 92 is connected.
  • the retainer 9 is a resin member, and is arranged on the open side so that the sensor unit 6 and the magnetic ring 7 do not protrude from the end surfaces 11 and 20.
  • FIG. 5 is a diagram of the bearing device viewed from the sensor unit side.
  • a part of the lid 14 is omitted so that the inside of the sensor unit 6 can be seen.
  • one or more gas sensors SSR for monitoring the state of the bearing 2 are mounted on the circuit board 13.
  • an acceleration sensor 15 and a temperature sensor 16 may be mounted on the circuit board 13.
  • the gas sensor SSR is inserted through a hole (not shown) provided in the side plate portion 12A of the holding member 12, and is attached to the back surface of the circuit board 13 so as to be close to (or in contact with) the end surface of the first notch portion 3a of the outer ring 3. It may be implemented in Thereby, the gas sensor SSR approaches the outer ring 3, and deterioration of the lubricant in the bearing 2 can be accurately detected.
  • a power supply circuit 17 and a wireless communication circuit 18 are further mounted on the circuit board 13.
  • the power supply circuit 17 rectifies the AC power generated by the generator G and converts it into DC power.
  • the power supply circuit 17 is completely different from the power supply PWR (see FIG. 1), that is, the generator G (electromagnetic induction generator) in this embodiment.
  • the gas sensor SSR, acceleration sensor 15, temperature sensor 16, and wireless communication circuit 18 use DC power converted by the power supply circuit 17. Terminals 25 are arranged on the circuit board 13.
  • the wireless communication circuit 18 includes an antenna section 18a.
  • the wireless communication circuit 18 wirelessly transmits the output of the gas sensor SSR, which monitors conditions such as deterioration of the lubricant of the bearing 2, to the outside using the antenna section 18a.
  • the circuit board 13 is fixed to the holding member 12 with a plurality of screws 19. Note that the circuit board 13 may be adhesively fixed to the holding member 12.
  • the circuit board 13 on which the wireless communication circuit 18 is mounted is placed facing the lid 14 made of resin.
  • the wireless communication circuit 18 has a structure that is not sealed with a conductive material such as metal. Therefore, wireless communication is possible using the antenna section 18a within the wireless communication circuit 18.
  • the wireless communication circuit 18 includes a calculation section 18b.
  • the calculation unit 18b is, for example, a commonly known CPU (Central Processing Unit) that analyzes and processes the components of the gas detected by the gas sensor SSR.
  • the calculation unit 18b is arranged adjacent to the main body of the wireless communication circuit 18 for easy viewing.
  • the calculation unit 18b may be mounted in the main body of the wireless communication circuit 18 so as not to be visible from the outside.
  • the calculation unit 18b wirelessly transmits the gas analysis result data received from the gas sensor SSR to the outside.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the sensor unit in Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a perspective view of the sensor unit according to the second embodiment after assembly.
  • the circuit board 13 is fixed to the surface 12f of the side plate portion 12A of the holding member 12 on the side that does not face the rolling element 8.
  • the circuit board 13 is arranged in a relatively outer region of the surface 12f in the radial direction.
  • Stator 5 includes a stator 5A and a stator 5B.
  • the stator 5A corresponds to the holding member 12 and corresponds to the magnetic member 21.
  • the stator 5B corresponds to the magnetic member 22.
  • the stator 5A, the holding member 12, and the magnetic member 21 are the same, and the stator 5B and the magnetic member 22 are the same.
  • the cross section of the magnetic members 21 and 22 is U-shaped. However, while the magnetic member 21 occupies the entire holding member 12, the magnetic member 22 is arranged in a radially inner region of the holding member 12. A radially inner region of the U-shaped cross section of the magnetic member 21 faces the U-shaped cross section of the magnetic member 22 .
  • a coil 24 including a bobbin 23 is mounted between the magnetic members 21 and 22 facing each other so as to be surrounded by the magnetic members 21 and 22.
  • a plurality of claw portions 21 a are formed on the inner peripheral portion of the magnetic member 21 .
  • a plurality of claw portions 22 a are formed on the inner peripheral portion of the magnetic member 22 .
  • a coil 24 having a plurality of turns of magnet wire is arranged in a groove provided in the circumferential direction of the bobbin 23, a coil 24 having a plurality of turns of magnet wire is arranged.
  • the bobbin 23 may be omitted.
  • the method for assembling the stator 5 will be described below.
  • the plurality of claws 21a of the magnetic member 21 and the plurality of claws 22a of the magnetic member 22 are spaced apart in the circumferential direction. Open them and assemble them so that they are arranged alternately.
  • the outer circumferential surface 22b of the magnetic member 22 is fixed so that its end portion contacts the surface 12f of the side plate portion 12A of the magnetic member 21.
  • the openings of the magnetic member 21 and the magnetic member 22 face each other, and the bobbin 23 and the coil 24 are housed in the openings.
  • a claw pole generator G is constituted by the plurality of claws 21a of the magnetic member 21 and the plurality of claws 22a of the magnetic member 22 in the stator 5 and the magnetic ring 7.
  • the total number of the plurality of claw portions 21a and 22a is equal to the number of poles (the total number of N poles and S poles) of the multipolar magnet 7b.
  • the magnetic flux emitted from the N pole of the multipolar magnet 7b enters the magnetic member 21 (or magnetic member 22) from the plurality of claws 21a (or the plurality of claws 22a), which are magnetic poles, and flows around the coil 24. and returns to the S pole of the multipolar magnet 7b via a plurality of adjacent claw portions 22a (or a plurality of claw portions 21a).
  • the positions of the N and S poles of the multipolar magnet 7b are swapped due to the rotation of the inner ring 4, the direction of the magnetic flux is reversed.
  • the alternating magnetic field generated in this manner generates alternating current power at both ends of the coil 24.
  • Each end (not shown) of the winding start and winding end of the coil 24 pulled out from the stator 5 is connected to a terminal 25 provided on the circuit board 13.
  • AC power output from the generator G due to rotation of the inner ring 4 is converted into DC power by the power supply circuit 17.
  • the sensor unit 6 of the bearing device 1 may be divided into two regions in the radial direction of the holding member 12 by a partition wall (not shown).
  • the circuit board 13 is arranged in the outer region in the radial direction, and the stator 5 of the claw-pole generator G is arranged in the inner region, as in the above case.
  • the magnetic ring 7 is arranged on the inner diameter side facing the stator 5.
  • the bearing device 1 of this embodiment has the following features in addition to the configuration of the first embodiment.
  • the power supply PWR (see FIG. 1) is attached to a magnetic ring 7 fixed to the other of the outer ring 3 and the inner ring 4, which is different from the other, and to a holding member 12 so as to face the magnetic ring 7 and the bearing 2 in the radial direction.
  • This is an electromagnetic induction generator (generator G) having a coil 24 that is
  • a plurality of permanent magnets may be fixed to the magnetic ring 7 as the multipolar magnet 7b, or a magnetic body having a plurality of magnetic poles may be fixed thereto.
  • the bearing device 1 has a stator 5 and a magnetic ring 7 arranged in the radial direction, and constitutes a claw-pole generator G. Therefore, the stator 5 and the magnetic ring 7 can ensure a stable amount of power generation by the generator G. Since the electric power generated here can be used by the wireless communication circuit 18, stable wireless transmission of radio waves to the outside of the bearing 2 is possible.
  • the generator G as a power source is an electromagnetic induction generator, which includes a magnetic ring 7 and a stator 5.
  • Stator 5 is fixed to holding member 12 .
  • the holding member 12 is the stator 5A that is a part of the stator 5, and the bobbin 23 and coil 24 that constitute the stator 5 are fixed to the holding member 12.
  • the magnetic ring 7 faces the stator 5 and is fixed to the inner ring 4, which is a rotating ring. In other words, the magnetic ring 7 is not fixed to the holding member 12. Therefore, only the members of the generator G excluding the magnetic ring 7 are fixed to the holding member 12.
  • the wireless communication circuit 18 includes a calculation section 18b.
  • the wireless communication circuit 18 is mounted on a circuit board 13 fixed to the holding member 12, and the holding member 12 is fixed to either the outer ring 3 or the inner ring 4 included in the bearing 2. Therefore, the calculation unit 18b is arranged in the open space of the holder 9.
  • the calculation unit 18b wirelessly transmits the gas analysis result data received from the gas sensor SSR to the outside. Since both the gas sensor SSR and the calculation section 18b are arranged in the open space of the holder 9, the distance from the gas sensor SSR to the calculation section 18b is shortened. Therefore, the reliability of the gas analysis result data transmitted from the calculation unit 18b (wireless communication circuit 18) to the outside is increased. This is because the reception sensitivity of data in the arithmetic unit 18b is increased.
  • FIG. 8 is a perspective view of a sensor unit in Embodiment 3.
  • a storage battery 31 is used as the power source PWR provided in the bearing device 1 of the first embodiment.
  • the storage battery 31 is fixed to the surface 12f of the side plate portion 12A of the holding member 12. That is, it is preferable that the storage battery 31 has, for example, an arcuate planar shape so as to match the shape of the surface 12f.
  • the storage battery 31 may be one in which a plurality of power storage elements are mounted on a substrate.
  • the storage battery 31 corresponds to the electromagnetic induction generator G in the second embodiment. However, while the generator G generates AC power, the storage battery 31 generates DC power. Therefore, the power supply circuit 17 in this embodiment does not have the function of rectifying AC power into DC power as in the second embodiment.
  • the power supply circuit 17 of this embodiment controls the voltage value to a target value by boosting and lowering the voltage.
  • FIG. 9 is a perspective view of a sensor unit in Embodiment 4.
  • the power supply PWR provided in the bearing device 1 of the first embodiment includes a power receiving circuit 32 and a power transmitting circuit 33 that sends a signal to the power receiving circuit 32 in a non-contact manner.
  • a power supply device 34 having the following is used.
  • the power receiving circuit 32 is fixed to the surface 12f of the side plate portion 12A of the holding member 12. That is, it is preferable that the power receiving circuit 32 (its substrate) has, for example, an arcuate planar shape so as to match the shape of the surface 12f.
  • the power supply device 34 corresponds to the storage battery 31 in the third embodiment, and has the same function as the storage battery 31.
  • FIG. 10 is a sectional view of a bearing device according to a fifth embodiment. This corresponds to, for example, a cross-sectional view in a plane including the rotation axis O in FIG. 11 of Embodiment 6, which will be described later. Further, the positions of the respective members fixed to the holding member 12 in FIG. 10 do not necessarily match the actual positions.
  • a bearing device 1 according to the present embodiment basically has the same configuration as the bearing device 1 shown in FIG. are doing.
  • the side plate portion 12A is arranged at a position of the holding member 12 closest to the rolling element 8 in the axial direction (inner side within the bearing 2) so as to be adjacent to the rolling element 8.
  • the side plate portion 12A has a back surface 12b (first surface) on the side facing the rolling element 8, and a surface 12f (second surface) on the side opposite to the back surface 12b (that is, the side not facing the rolling element 8).
  • the back surface 12b faces the inside of the bearing 2
  • the front surface 12f faces the outside of the bearing 2.
  • a through hole 42 connecting the back surface 12b and the front surface 12f is formed in the side plate portion 12A.
  • the through hole 42 is connected to a space adjacent to the rolling element 8 inside the bearing 2 .
  • a porous membrane 41 is attached to cover the through hole 42.
  • the porous membrane 41 is configured to cover the through hole 42 from the rolling element 8 side (back surface 12b side) in the axial direction, thereby closing the through hole 42.
  • the porous membrane 41 closes the through hole 42 in the axial direction.
  • the porous membrane 41 has fluororesin as its main component. That is, the porous membrane 41 may contain a small amount of material other than fluororesin, but most of it is formed from fluororesin.
  • the size of the pores included in the porous membrane 41 (the diameter of the largest part) is preferably, for example, 10 nm or more and 100 ⁇ m or less, and more preferably 100 nm or more and 10 ⁇ m or less.
  • the porous membrane 41 is arranged within the through hole 42 so as to close a cross section intersecting the extending direction (axial direction) of the through hole 42.
  • a power source PWR capable of generating electric power and a circuit board 13 are fixed to the holding member 12.
  • the power supply PWR in FIG. 10 may be, for example, the power supply in any one of the following embodiments 6 to 7, or may be any other type of power supply.
  • the power supply PWR in FIG. 10 is a general term for power supplies regardless of their type.
  • the circuit board 13 is fixed to the surface 12f of the side plate portion 12A of the holding member 12.
  • the gas sensor SSR for example, a sensor applying MEMS (Micro-Electro Mechanical Systems) technology is used.
  • the gas sensor SSR has a structure in which a sensitive film that reacts to a specific gas is supported by a plurality of detection parts. In the gas sensor SSR, when gas is adsorbed to the sensitive film, the sensitive film deforms. The gas sensor SSR detects gas based on the strain (change in electrical resistance) of the sensing portion induced by its deformation.
  • the gas sensor SSR detects at least one of aldehydes and carboxylic acids having 8 or less carbon atoms.
  • a bearing device 1 includes a bearing 2 and a holding member 12.
  • the bearing 2 includes an outer ring 3, an inner ring 4, and rolling elements 8.
  • the holding member 12 is fixed to either the outer ring 3 or the inner ring 4.
  • the holding member 12 includes a side plate portion 12A having a width in the radial direction and extending in the circumferential direction. At least a portion of a power source PWR capable of generating electric power and a circuit board 13 are fixed to the holding member 12 .
  • the circuit board 13 is fixed to the surface (surface 12f) of the side plate portion 12A on the side that does not face the rolling elements 8 in the axial direction.
  • the side plate portion 12A has a first surface (back surface 12b) facing the rolling element 8 and a second surface (surface 12f) located on the opposite side to the first surface, which connects to a space adjacent to the rolling element 8.
  • a through hole 42 is formed.
  • a porous membrane 41 is attached to cover the through hole 42 .
  • the through hole 42 may be formed to connect the internal space formed between the outer ring 3 and the inner ring 4 of the bearing 2 and the space in which the gas sensor SSR is arranged.
  • the internal space formed between the outer ring 3 and the inner ring 4 is a space in which the rolling elements 8 are arranged.
  • the circuit board 13 Since the circuit board 13 is fixed to the surface 12f, the circuit board 13 is fixed on the holding member 12 so as to face the outside of the bearing 2. Therefore, even if the holding member 12 is made of metal, which is more rigid than resin, radio waves emitted from the wireless communication circuit 18 mounted on the circuit board 13 are blocked and transmitted to the outside of the bearing 2. Problems such as failure can be suppressed. In other words, wireless transmission of radio waves to the outside of the bearing 2 can be performed stably.
  • the wireless communication circuit 18 that receives the output signal of the gas sensor SSR and wirelessly transmits it to the outside allows stable wireless transmission of radio waves to the outside of the bearing 2.
  • gas generated by, for example, oxidation of the lubricant inside the bearing 2 passes through the holes formed in the porous membrane 41.
  • the porous membrane 41 allows the above-mentioned product gases to pass through, but prevents wear particles, dust, and oil from entering the inside of the bearing 2.
  • the porous membrane 41 By attaching the porous membrane 41 to the through hole 42 of the side plate 12A, only the product gas can pass from the inside of the bearing 2 to the surface 12f of the side plate 12A.
  • gas can be supplied to the gas sensor SSR mounted on the circuit board 13 on the front surface 12f side, for example. Therefore, the gas sensor SSR can detect only the gas produced by the lubricant with high accuracy.
  • the circuit board 13 is covered with a non-metallic lid 14.
  • the porous membrane 41 be disposed within the through hole 42 so as to close a cross section intersecting the direction in which the through hole 42 extends. This makes it easier for gas passing through the porous membrane 41 to pass through the through holes 42 and flow toward the gas sensor SSR.
  • the axial position of the porous membrane 41 within the through hole 42 is arbitrary. That is, the porous membrane 41 may be placed on the surface 12f side (right side) within the through hole 42 in FIG. 10, or may be placed in the center. However, it is more preferable that the porous membrane 41 be disposed within the through hole 42 on the back surface 12b side (left side). In this way, the porous membrane 41 is arranged closer to the outer ring 3, inner ring 4, and rolling elements 8 inside the bearing 2. Therefore, the porous membrane 41 allows gas generated by lubricant or the like inside the bearing 2 to easily reach the porous membrane 41 . Therefore, gas can more easily enter from the porous membrane 41 into the through hole 42 and into the gas sensor SSR side.
  • the porous membrane 41 preferably contains fluororesin as a main component.
  • the porous membrane 41 allows only the gas generated by oxidation of the lubricant of the bearing 2 to pass therethrough, and allows it to enter the gas sensor SSR mounted on the circuit board 13.
  • the porous film 41 prevents abrasion powder, dust, and oil inside the bearing 2 from entering the gas sensor SSR, the wireless communication circuit 18 on the circuit board 13, and the like.
  • the gas sensor SSR detects at least one of aldehydes and carboxylic acids having 8 or less carbon atoms. Specifically, it is preferable that the gas sensor SSR detects gases of compounds shown in Table 1 (chain aliphatic aldehydes) and Table 2 (carboxylic acids) below.
  • Tables 1 and 2 show chain aliphatic aldehydes and carboxylic acids that have low molecular weights. The lower the number of carbon atoms in these compounds, the lower the boiling point (that is, the easier it is to volatilize). Therefore, gases containing compounds with a small number of carbon atoms are suitable for detection by gas sensors.
  • the temperature conditions under which the bearing 2 is used vary. A typical material for rolling bearings is bearing carbon steel SUJ2.
  • the allowable upper limit temperature of a bearing manufactured by subjecting SUJ2 to standard heat treatment is about 120°C. However, by performing dimensional stabilization treatment, the bearing can be used even at temperatures above 200°C. Considering such general bearing operating conditions, aldehydes and carboxylic acids having 8 or less carbon atoms are particularly suitable as target products for detecting oxidation of lubricants.
  • the bearing 2 includes a retainer 9 that holds a plurality of the rolling elements 8 at intervals in the circumferential direction.
  • the cage 9 has a shape in which one end surface side in the axial direction is open and the other end surface side is connected.
  • the holding member 12 is arranged at a position closer to one end surface of the retainer 9 than the rolling elements 8 are.
  • one end surface of the cage 9 in the axial direction is open, so there is space in the open part (the part where the cage 9 is originally placed) to arrange the circuit board 13, power supply PWR, etc. provided.
  • a space for arranging the circuit board 13 and the power supply PWR can be effectively provided inside the bearing 2.
  • a gas sensor SSR that detects a state such as deterioration of the lubricant of the bearing 2 can be arranged in the above space. Thereby, the gas sensor SSR can be placed very close to the bearing 2, so that abnormalities in the bearing 2 can be detected with high accuracy by the gas sensor SSR.
  • the lubricants that are located near the outer ring 3, inner ring 4, and rolling elements 8 of the bearing 2 are particularly susceptible to oxidation due to the influence of heat and metal (wear particles). Therefore, if the gas sensor SSR is placed in the above space, deterioration of the lubricant due to oxidation can be detected with high accuracy.
  • the holding member 12 may be made of metal. Since the holding member 12 is made of metal, the holding member 12 can hold the circuit board 13 and the gas sensor SSR installed therein with high rigidity. Therefore, even if the holding member 12 is directly fixed to the vibrating bearing 2, malfunction of the gas sensor SSR can be suppressed. Therefore, the bearing device 1 can stably monitor deterioration of the lubricant using the gas sensor SSR and wirelessly transmit data detected by the gas sensor SSR even in a usage environment where vibrations are applied.
  • FIG. 11 is a perspective view of the entire bearing device according to the sixth embodiment.
  • bearing device 1 includes a bearing 2, a sensor unit 6, and a magnetic ring 7. Since FIG. 11 has the same configuration as FIG. 2 described above, descriptions of matters that overlap with FIG. 2 are omitted as appropriate.
  • the lid 14 is a non-metallic resin member and protects the inside of the sensor unit 6.
  • the lid 14 of this embodiment may be arranged so as to cover an area other than the stator 5 as shown in FIG. 12.
  • the lid 14 may be arranged to cover the stator 5 as well.
  • the lid 14 covers the circuit board 13. Note that from the viewpoint of further increasing the gas detection sensitivity of the gas sensor SSR, it is preferable that the distance between the gas sensor SSR and the through hole 42 be closer. For this reason, in FIG. 12, which will be described next, the gas sensor SSR is shown in the position of the wireless communication circuit 18 in other figures. However, similarly to FIG. 10, in FIG. 12 and the subsequent cross-sectional views, the positions of each member within the holding member 12 do not necessarily represent the actual positions.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view on a plane including the rotation axis of the bearing.
  • a stepped first notch 3a is formed on the inner peripheral surface of one end of the outer ring 3, similar to the fifth embodiment.
  • a stepped second notch 4a is formed on the outer peripheral surface of one end of the inner ring 4 so as to face the first notch 3a.
  • an annular recess 50 is cut out toward the rolling elements 8 by the first notch 3a and the second notch 4a from the outer ring 3 to the inner ring 4. It is formed.
  • FIG. 12 basically has the same configuration as FIG. 3 except that it includes a porous membrane 41 and through holes 42, so the description of duplicate items will not be repeated.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the cage. Since FIG. 13 has the same configuration as FIG. 4, the description thereof will not be repeated.
  • FIG. 14 is a diagram of the bearing device viewed from the sensor unit side. In FIG. 14, a part of the lid 14 is omitted so that the inside of the sensor unit 6 can be seen.
  • one or more gas sensors SSR for monitoring the state of the bearing 2 are mounted on the circuit board 13.
  • an acceleration sensor 15 and a temperature sensor 16 may be mounted on the circuit board 13.
  • FIG. 14 basically has the same configuration as FIG. 5 except for having a porous membrane 41 and a through hole 42, so the description of duplicate items will not be repeated.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of the sensor unit in Embodiment 6.
  • FIG. 16 is a perspective view of the sensor unit according to the sixth embodiment after assembly. Since FIGS. 15 and 16 basically have the same configuration as FIGS. 6 and 7 except for the porous membrane 41 and the through holes 42, the description thereof will not be repeated.
  • the method for assembling the stator 5 is the same as in the second embodiment above, so the description thereof will not be repeated.
  • This embodiment has a porous membrane 41 and through holes 42 like the fifth embodiment, and has the same effects as the fifth embodiment. That is, the circuit board 13 is covered with a non-metallic lid 14. Thereby, after the gas generated inside the bearing 2 flows to the gas sensor SSR mounted on the circuit board 13, it can be suppressed from unintentionally escaping from the gas sensor SSR. This is because the lid 14 blocks the flow of gas.
  • the power source PWR connects the magnetic ring 7 fixed to the other of the outer ring 3 and the inner ring 4, and the magnetic ring 7 and the bearing 2 in a radial direction.
  • This is an electromagnetic induction generator (generator G) having a coil 24 mounted on the holding member 12 so as to face the coil 24 .
  • a plurality of permanent magnets may be fixed to the magnetic ring 7 as the multipolar magnet 7b, or a magnetic body having a plurality of magnetic poles may be fixed thereto.
  • the bearing device 1 has a stator 5 and a magnetic ring 7 arranged in the radial direction, and constitutes a claw-pole generator G. Therefore, the stator 5 and the magnetic ring 7 can ensure a stable amount of power generation by the generator G. Since the electric power generated here can be used by the wireless communication circuit 18, stable wireless transmission of radio waves to the outside of the bearing 2 is possible.
  • the generator G as a power source is an electromagnetic induction generator, which includes a magnetic ring 7 and a stator 5.
  • Stator 5 is fixed to holding member 12 .
  • the holding member 12 is the stator 5A that is a part of the stator 5, and the bobbin 23 and coil 24 that constitute the stator 5 are fixed to the holding member 12.
  • the magnetic ring 7 faces the stator 5 and is fixed to the inner ring 4, which is a rotating ring. In other words, the magnetic ring 7 is not fixed to the holding member 12. Therefore, only the members of the generator G excluding the magnetic ring 7 are fixed to the holding member 12.
  • the wireless communication circuit 18 includes a calculation section 18b.
  • the wireless communication circuit 18 is mounted on a circuit board 13 fixed to the holding member 12, and the holding member 12 is fixed to either the outer ring 3 or the inner ring 4 included in the bearing 2. Therefore, the calculation unit 18b is arranged in the open space of the holder 9.
  • the calculation unit 18b wirelessly transmits the gas analysis result data received from the gas sensor SSR to the outside. Since both the gas sensor SSR and the calculation section 18b are arranged in the open space of the holder 9, the distance from the gas sensor SSR to the calculation section 18b is shortened. Therefore, the reliability of the gas analysis result data transmitted from the calculation unit 18b (wireless communication circuit 18) to the outside is increased. This is because the reception sensitivity of data in the arithmetic unit 18b is increased.
  • FIG. 17 is an enlarged sectional view of the sensor unit of FIG. 10 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 18 is an enlarged sectional view of the sensor unit of FIG. 19 according to the seventh embodiment.
  • a through hole 42 is formed that penetrates the side plate portion 12A from the back surface 12b to the front surface 12f, and the porous membrane 41 penetrates in the axial direction. They are common in that they are mounted so as to cover the hole 42.
  • the porous membrane 41 is arranged inside the through hole 42, whereas in the seventh embodiment, the porous membrane 41 is arranged outside the through hole 42 with a space therebetween. It is located.
  • the seventh embodiment differs from the fifth embodiment in this point.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the bearing in the first example of the seventh embodiment in a plane including the rotation axis.
  • a gas sensor SSR is disposed within a through hole 42.
  • the gas sensor SSR is mounted on the surface of the circuit board 13 to which the side plate portion 12A is fixed, on the side facing the rolling element 8 (same as the back surface 12b).
  • the seventh embodiment differs from the fifth embodiment in that the gas sensor SSR is mounted on the surface of the circuit board 13 on the side opposite to the side facing the rolling element 8 (like the surface 12f).
  • the porous membrane 41 is formed to float with respect to the through hole 42.
  • the porous membrane 41 is bonded onto the region of the back surface 12b adjacent to the through hole 42.
  • This porous membrane 41 covers the through hole 42 from the rolling element 8 side in the axial direction.
  • the porous membrane 41 has a cross-sectional shape that is bent away from the back surface 12b in a region overlapping with the through hole 42 compared to a region on the back surface 12b adjacent to the through hole 42.
  • the porous membrane 41 is arranged so as to cover the through-hole 42 at a position that overlaps with the through-hole 42 in plan view, with an interval between the through-hole 42 and the through-hole 42 in the axial direction.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the bearing in the second example of the seventh embodiment in a plane including the rotation axis.
  • the first example in FIG. 19 shows a power source PWR similar to that in FIG. 10, whereas the second example in FIG. 20 uses a claw-pole generator G similar to that in FIG. .
  • the porous membrane 41 and gas sensor SSR in FIG. 20 are the same as in FIG. 19.
  • the gas sensor SSR is inserted through the through hole 42 provided in the side plate portion 12A of the holding member 12, and is brought close to (or in contact with) the end surface of the first notch portion 3a of the outer ring 3. It may be mounted on the back surface of the circuit board 13 (the surface facing the rolling elements 8 inside the bearing 2) so as to make the circuit board 13 do so. Thereby, the gas sensor SSR approaches the outer ring 3, and deterioration of the lubricant in the bearing 2 can be accurately detected.
  • the effects of the porous membrane 41 are the same as in the fifth and sixth embodiments.

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Abstract

軸受装置（１）は、軸受（２）と、保持部材（１２）とを備える。保持部材（１２）は、外輪（３）および内輪（４）のいずれか一方に固定される。回路基板（１３）は、軸方向について、側板部（１２Ａ）の表面（１２ｆ）に固定される。回路基板（１３）には、軸受（２）の状態を検出する少なくとも１つのガスセンサ（ＳＳＲ）と、上記ガスセンサ（ＳＳＲ）の出力を無線で外部に送信するワイヤレス通信回路（１８）とが実装される。

Description

軸受装置
　本開示は、軸受装置に関するものである。
　装置保全のために転がり軸受の状態を監視する目的で、軸受に隣接する位置にセンサを設けた軸受装置が用いられる。当該軸受装置は、センサで検出されたデータを利便性高く送信する目的で、上記データを無線送信可能な構成を有する場合がある。
　上記軸受装置の一例が、たとえば特開２０１７－７２１７０号公報（特許文献１）に開示されている。特開２０１７－７２１７０号公報では、軸受を構成する保持器の、軸方向の一方の端面に多極リング磁石が設けられ、内輪と外輪との間を塞ぐ環状シールが設置され、環状シールの多極リング磁石と対向する側の面に発電用のコイルおよび無線処理回路が設置される。
　また、上記軸受装置のセンサが、軸受に用いられる潤滑剤の劣化を検出するガスセンサである例が、たとえば国際公開第２０１７／１８８３１４号（特許文献２）に開示されている。
特開２０１７－７２１７０号公報 国際公開第２０１７／１８８３１４号
　特開２０１７－７２１７０号公報の軸受装置は、仮に環状シールが金属製であれば、無線処理回路から発信される電波が遮断され、軸受の外部に送信できない。発電用のコイルおよび無線処理回路が軸方向の内側（転動体側）を向くように設置されるためである。一方、環状シールを樹脂などの非金属製とするか、あるいは電波が通過するためのスリット等を十分に環状シールに設けることにより、軸受の外部への電波の送信ができる。しかしこの場合、環状シールが樹脂製であるために環状シールの剛性が低下する。このため、軸受装置が振動している状態での軸受装置の作動が阻害される恐れがある。
　次に、国際公開第２０１７／１８８３１４号公報では、ガスセンサは、軸受を納める筐体の外部に、筐体と距離をあけて設置される。ただしこの場合にはガスセンサと軸受との間隔が広くなるため、ガスセンサの検出感度が低下する恐れがある。
　本開示は上記の課題に鑑みなされたものである。本開示の目的は、軸受の外部への電波の無線送信が安定に可能であるとともに、ガスセンサの検出感度の低下が抑制された軸受装置を提供することである。
　本開示に従った軸受装置は、軸受と、保持部材とを備える。軸受は、外輪、内輪および転動体を含む。保持部材は、外輪および内輪のいずれか一方に固定される。保持部材は、径方向に幅を有し周方向に沿って延びる側板部を含む。保持部材には、電力を生成可能な電源の少なくとも一部と、回路基板とが固定される。回路基板は、軸方向について、側板部の、転動体と対向しない側の面に固定される。回路基板には、軸受の状態を検出する少なくとも１つのガスセンサと、ガスセンサの出力を無線で外部に送信するワイヤレス通信回路とが実装される。
　本開示に従った軸受装置は、軸受と、保持部材とを備える。軸受は、外輪、内輪および転動体を含む。保持部材は、外輪および内輪のいずれか一方に固定される。保持部材は、径方向に幅を有し周方向に沿って延びる側板部を含む。保持部材には、電力を生成可能な電源の少なくとも一部と、回路基板とが固定される。回路基板は、軸方向について、側板部の、転動体と対向しない側の面に固定される。回路基板には、軸受の状態を検出する少なくとも１つのガスセンサと、ガスセンサの出力を無線で外部に送信するワイヤレス通信回路とが実装される。側板部には、転動体に対向する第１面と、第１面と反対側に位置する第２面とを結ぶ貫通孔が形成される。貫通孔を覆うように多孔質膜が装着される。
　本開示によれば、軸受の外部への電波の無線送信が安定に可能であるとともに、ガスセンサの検出感度の低下が抑制された軸受装置を提供できる。
実施の形態１の軸受装置の断面図である。 実施の形態２の軸受装置全体の斜視図である。 軸受の回転軸を含む平面における断面図である。 保持器を説明するための図である。 軸受装置をセンサユニット側から見た図である。 実施の形態２におけるセンサユニットの分解斜視図である。 実施の形態２におけるセンサユニットの組立て後の斜視図である。 実施の形態３におけるセンサユニットの斜視図である。 実施の形態４におけるセンサユニットの斜視図である。 実施の形態５の軸受装置の断面図である。 実施の形態６の軸受装置全体の斜視図である。 軸受の回転軸を含む平面における断面図である。 保持器を説明するための図である。 軸受装置をセンサユニット側から見た図である。 実施の形態６におけるセンサユニットの分解斜視図である。 実施の形態６におけるセンサユニットの組立て後の斜視図である。 実施の形態５における図１０のセンサユニットを抜き取った拡大断面図である。 実施の形態７における図１９のセンサユニットを抜き取った拡大断面図である。 実施の形態７の第１例における軸受の回転軸を含む平面における断面図である。 実施の形態７の第２例における軸受の回転軸を含む平面における断面図である。
　以下、図面に基づいて本実施の形態について説明する。
　（実施の形態１）
　＜軸受装置の構成＞
　図１は、実施の形態１の軸受装置の断面図である。これは、たとえば後述する実施の形態２の図２における回転軸Ｏを含む平面における断面図に相当する。また図１中にて保持部材１２に固定される各部材の位置は実際の位置と必ずしも整合しない。図１を参照して、本実施の形態の軸受装置１は、軸受２と、センサユニット６とを備える。ここで、軸受２は、軸方向の寸法が特定の規格に記載の標準軸受である。標準軸受とは、例えば、ＩＳＯ規格・ＪＩＳ規格に記載がある寸法の軸受である。軸受２は、ラジアル軸受であり、軸受２の軸方向の一方の端部から他方の端部までの寸法は、ＩＳＯ１５またはＪＩＳＢ１５１２－１に規定される寸法である。以下では、軸受２のことを標準軸受２とも称する。
　軸受２は、外輪３と、内輪４と、転動体８と、保持器９と、シール１０とを含む。軸受２は、例えば、外輪３が静止輪となり、内輪４が回転輪となる。軸受２は、深溝玉軸受を一例として説明するが、軸受２の種類は深溝玉軸受に限定されない。軸受２は、軸受２の端面１１と転動体８との距離Ｗがセンサユニット６を収納可能な標準軸受の型番のサイズから選択すればよい。端面１１は、外輪３の端面でもある。
　転動体８は、軸受２の周方向（図１の奥行方向）に間隔をあけて複数配置される。それら複数の転動体８を保持するのが保持器９である。保持器９は樹脂製部材である。保持器９は、軸方向である図１の左右方向の一方の端面側（図１の右側）が開放されている。保持器９は、軸方向の他方の端面側（図１の左側）が連結された形状である。このため図１では、概ね転動体８の中心よりも左側の領域のみに保持器９が配置され、転動体８の中心よりも右側の領域には保持器９が配置されない。
　センサユニット６は、保持部材１２と、回路基板１３と、蓋１４とを含む。保持部材１２は、磁性体材料であり、金属製である。保持部材１２は、保持器９の、転動体８よりも一方の端面側（図１の右側）の位置に配置される。すなわち保持部材１２は、軸方向について保持器９が開放され保持器９が配置されない側に配置される。保持部材１２は、本来保持器９が配置されるべき位置に配置される。
　保持部材１２は、側板部１２Ａを含む。側板部１２Ａは、軸受２の径方向（図１の上下方向）に、外輪３から内輪４に至るだけの幅を有する。側板部１２Ａは、周方向に沿って、すなわち円環状を描くように延びている。すなわち側板部１２Ａは周方向に（１周分）連続するように延びている。保持部材１２は、側板部１２Ａと、径方向についての外径面、内径面とにより形成される。
　側板部１２Ａは保持部材１２のうち軸方向の最も転動体８に近い位置（軸受２内における内側）に、転動体８に隣接するように配置される。側板部１２Ａは転動体８と対向する側の裏面１２ｂと、裏面１２ｂと反対側（すなわち転動体８と対向しない側）の表面１２ｆとを有する。言い換えれば裏面１２ｂは軸受２の内側を向き、表面１２ｆは軸受２の外側を向く。
　保持部材１２には、電力を生成可能な電源ＰＷＲの少なくとも一部と、回路基板１３とが固定される。なお図１の電源ＰＷＲは、たとえば以降の各実施の形態２～４のいずれかにおける電源であってもよいし、それ以外の種類の電源であってもよい。つまり図１の電源ＰＷＲは種類を問わない、電源の総称である。回路基板１３は、保持部材１２の側板部１２Ａの表面１２ｆに固定される。
　回路基板１３には、軸受２の状態を監視し検出するガスセンサＳＳＲが１つ以上実装されている。なお図１のガスセンサＳＳＲの種類は問わない。ガスセンサＳＳＲは、ガスを検出可能なセンサの総称である。回路基板１３には、さらに、ワイヤレス通信回路１８が実装されている。
　軸受２に用いられる潤滑剤の劣化（酸化）は光、熱、金属などの影響によりアルキルラジカルを生成する反応から始まる。一次生成物および二次生成物として、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステルなどが生成される。上記のガスセンサＳＳＲは、上記の生成物を検出可能なセンサである限り、種類は任意である。たとえばガスセンサＳＳＲは、軸受２の潤滑剤が劣化した際に生じる臭いの主成分である、微小量のカルボニル化合物（ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなど）を高精度に検出できるものであってもよい。
　蓋１４は、回路基板１３を覆う非金属（樹脂製）の封止部材である。蓋１４は、保持部材１２に固定される回路基板１３を保護し、センサユニット６の内部を保護する。蓋１４の代わりに樹脂封止材を用いて回路基板１３を封止してもよい。また蓋１４は、回路基板１３以外の側板部１２Ａの表面１２ｆに固定された部材（たとえばワイヤレス通信回路１８、ガスセンサＳＳＲなど）を併せて保護する。
　保持部材１２の径方向外側の外径面は、外輪３に形成された第１の切欠き部３ａに嵌合して固定される。なお特に内輪４が静止輪である場合には、保持部材１２は内輪４に固定されてもよい。保持部材１２は、外輪３の端面１１から軸方向の外側にはみ出さないように、圧入または接着される。なお、保持部材１２は、圧入と接着とを併用して固定されてもよいし、これら以外の方法で固定されてもよい。保持部材１２を第１の切欠き部３ａに固定した際、転動体８と保持部材１２との間には一定の隙間が確保される。これにより、転動体８と保持部材１２とは、アキシャル方向の変位が生じた場合も隙間により転動体８と保持部材１２とが接触しないようにすることができる。
　保持部材１２が外輪３の端面１１から軸方向の外側にはみ出さないように配置されることにより、保持部材１２に固定された回路基板１３および電源ＰＷＲも同様に、外輪３の端面１１から軸方向の外側にはみ出さないように配置される。なお保持部材１２、回路基板１３および電源ＰＷＲは、内輪４の端面２０から軸方向の外側にはみ出さないように配置されることが好ましい。
　＜作用効果＞
　本開示に係る軸受装置１は、軸受２と、保持部材１２とを備える。軸受２は、外輪３、内輪４および転動体８を含む。保持部材１２は、外輪３および内輪４のいずれか一方に固定される。保持部材１２は、径方向に幅を有し周方向に沿って延びる側板部１２Ａを含む。保持部材１２には、電力を生成可能な電源ＰＷＲの少なくとも一部と、回路基板１３とが固定される。回路基板１３は、軸方向について、側板部１２Ａの、転動体８と対向しない側の面（表面１２ｆ）に固定される。回路基板１３には、軸受２の状態を検出する少なくとも１つのガスセンサＳＳＲと、上記ガスセンサＳＳＲの出力を無線で外部に送信するワイヤレス通信回路１８とが実装される。
　回路基板１３が表面１２ｆに固定されることから、回路基板１３は軸受２の外側を向くように保持部材１２上に固定される。このため、たとえ保持部材１２として樹脂よりも剛性の高い金属製のものを用いても、回路基板１３に実装されたワイヤレス通信回路１８などから発信される電波が遮断され、軸受２の外部に送信できないなどの不具合を抑制できる。つまり軸受２の外部への電波の無線送信が安定に行なえる。
　ガスセンサＳＳＲの出力信号を受信し、それを無線で外部に送信するワイヤレス通信回路１８により、軸受２の外部への電波の無線送信が安定に行なえる。
　以上より本開示に従えば、保持部材１２の材質にかかわらず、ガスセンサＳＳＲの検出感度の低下が抑制され、軸受２の外部への電波の無線送信が安定に行なえる軸受装置１を提供できる。
　上記軸受装置１において、軸受２は、上記転動体８を周方向に間隔をあけて複数保持する保持器９を含む。保持器９は、軸方向の一方の端面側が開放され、他方の端面側が連結された形状である。保持部材１２は、保持器９の、転動体８よりも一方の端面側の位置に配置される。
　上記軸受装置１では保持器９の軸方向の一方の端面が開放されるため、開放された部分（本来保持器９が配置される部分）に、回路基板１３および電源ＰＷＲなどを配置するスペースが設けられる。つまり回路基板１３および電源ＰＷＲを配置するための空間を軸受２の内部に有効に設けられる。また上記スペースに、軸受２の潤滑剤の劣化などの状態を検出するガスセンサＳＳＲを配置することができる。これにより、ガスセンサＳＳＲを軸受２に非常に近い位置に配置できるため、ガスセンサＳＳＲによる確度の高い軸受２の異常の検出ができる。
　潤滑剤のうち、特に熱および金属（摩耗粉）の影響を受け酸化しやすいのは、軸受２の外輪３、内輪４、転動体８に近い位置に存在する潤滑剤である。このため上記スペースにガスセンサＳＳＲが配置されれば、潤滑剤の酸化による劣化を高精度に検出できる。
　上記軸受装置１において、保持部材１２は金属製であってもよい。
　保持部材１２が金属製であるため、保持部材１２は、高い剛性を有するように回路基板１３およびそこに設置されるガスセンサＳＳＲを保持できる。したがって振動する軸受２に保持部材１２が直接固定されても、ガスセンサＳＳＲの誤作動を抑制できる。このため軸受装置１は、振動が印加する使用環境であっても、ガスセンサＳＳＲによる潤滑剤の劣化の監視、およびガスセンサＳＳＲで検出されたデータの無線送信を安定に行なえる。
　（実施の形態２）
　＜軸受装置の構成＞
　以降の各実施の形態における軸受装置の説明において、既出の実施の形態の軸受装置と同一の構成要素には同一の符号を付し、特に構成および機能に差異がなければその説明を繰り返さない。実施の形態２では、実施の形態１の軸受装置１に備えられる電源ＰＷＲとして、電磁誘導式発電機が用いられる。図２は、実施の形態２の軸受装置全体の斜視図である。図２を参照して、軸受装置１は、軸受２と、センサユニット６と、磁気リング７とを備える。
　センサユニット６は、保持部材１２と、回路基板１３と、蓋１４と、ステータ５とを含む。保持部材１２の側板部１２Ａのうち、径方向の外側の領域には回路基板１３が固定され、保持部材１２の全体を含むようにステータ５が配置される。
　蓋１４は、非金属の樹脂製部材であり、センサユニット６の内部を保護する。本実施の形態の蓋１４は、図３のようにステータ５以外の領域を覆うように配置されてもよい。あるいは蓋１４は、ステータ５を含めて覆うように配置されてもよい。いずれにせよ蓋１４は回路基板１３を覆う。
　ステータ５は、２つの磁性体部材２１，２２と、ボビン２３と、コイル２４とを含む。保持部材１２の部分が、ステータ５の磁性体部材２１として用いられる。
　磁気リング７は、Ｎ極とＳ極とを周方向に交互に着磁した磁性体部材である。ステータ５は、外輪３に固定され、磁気リング７は、内輪４に固定される。ステータ５と磁気リング７とによって発電機Ｇが構成される。発電機Ｇは、クローポール型の発電機であるが、他の構造の発電機であってもよい。図２の一点鎖線は、軸受２の回転軸Ｏである。
　図３は、軸受の回転軸を含む平面における断面図である。図３を参照して、外輪３の一方端の内周面には、実施の形態１と同様に段付きの第１の切欠き部３ａが形成される。さらに内輪４の一方端の外周面には、第１の切欠き部３ａと対向するように段付きの第２の切欠き部４ａが形成される。軸受２の軸方向（アキシャル方向とも称する）において、外輪３から内輪４に亘り、第１の切欠き部３ａおよび第２の切欠き部４ａにより転動体８へ向けて切欠いた環状の凹部５０が形成される。
　磁気リング７は、芯金７ａと、多極磁石７ｂとを含む。多極磁石７ｂは、例えば、磁性粉とゴムとを混錬した磁性体材料を芯金７ａに加硫接着してから、Ｎ極とＳ極とを軸受２の周方向に交互に着磁したものである。磁気リング７の芯金７ａは、剛性を高めるためにフランジ部７ｃを有している。磁気リング７は、内輪４の外径面４ｂに圧入等により固定される。フランジ部７ｃは、内輪４に形成される第２の切欠き部４ａに収まる。磁気リング７は、内輪４の端面２０からはみ出さないように配置される。
　環状の凹部５０の内部には、磁気リング７、ステータ５、および回路基板１３が軸受２の径方向に互いに重ならないように配置される。これにより、環状の凹部５０の内部に各部品を配置できるため軸受２の軸方向の厚みを抑えることができる。さらに、軸受装置１は、例えば、磁気リング７が内輪４に固定され、対向する位置の外輪３にステータ５が固定される。内輪４および外輪３は、軸受２の軸方向への変動が保持器９と比較し小さいため、発電機Ｇによって安定した発電量を確保することができる。
　図４は、保持器を説明するための図である。図４を参照して、保持器９には、環状の保持器本体の軸方向の端面９１の周方向に沿って所定ピッチで凹部９３が形成される。凹部９３の周方向に対向する開口端から突出するように一対の爪部９４，９４が形成される。凹部９３と一対の爪部９４，９４とによって図３に示す転動体８が収納されるポケット９５が形成される。このように、保持器９の形状は、一方の端面９１側が開放され、他方の端面９２が連結された形状である。保持器９は、樹脂製部材であり、開放側にセンサユニット６と磁気リング７とが端面１１および端面２０からはみ出さないように配置される。
　図５は、軸受装置をセンサユニット側から見た図である。図５では、センサユニット６の内部が分かるように蓋１４の一部を省略して図示している。図５を参照して、回路基板１３には、軸受２の状態を監視するガスセンサＳＳＲが１つ以上実装されている。その他にも、例えば、回路基板１３には、加速度センサ１５と温度センサ１６とが実装されてもよい。なお、ガスセンサＳＳＲは、保持部材１２の側板部１２Ａに設けた図示しない孔から挿入され、外輪３の第１の切欠き部３ａの端面に近接（または接触）させるように、回路基板１３の裏面に実装してもよい。これにより、ガスセンサＳＳＲが外輪３に近づき、軸受２の潤滑剤の劣化を正確に検出することができる。
　回路基板１３には、さらに、電源回路１７と、ワイヤレス通信回路１８とが実装されている。電源回路１７は、発電機Ｇで生成される交流電力を整流して直流電力に変換する。つまり電源回路１７は、電源ＰＷＲ（図１参照）すなわち本実施の形態における発電機Ｇ（電磁誘導式発電機）とはまったく別である。ガスセンサＳＳＲ、加速度センサ１５、温度センサ１６、およびワイヤレス通信回路１８では、電源回路１７によって変換された直流電力が使用される。回路基板１３には、端子２５が配置されている。
　ワイヤレス通信回路１８は、アンテナ部１８ａを含む。ワイヤレス通信回路１８は、軸受２の潤滑剤の劣化などの状態を監視するガスセンサＳＳＲの出力をアンテナ部１８ａを用いて無線で外部に送信する。回路基板１３は、複数のねじ１９により保持部材１２に固定されている。なお、回路基板１３は、保持部材１２に対し接着固定されてもよい。ワイヤレス通信回路１８を実装した回路基板１３は、樹脂製の蓋１４と対向して配置される。これにより、ワイヤレス通信回路１８は、金属などの導電性材料で密閉されない構造となる。このため、ワイヤレス通信回路１８内のアンテナ部１８ａを用いて無線通信が可能となる。
　ワイヤレス通信回路１８は演算部１８ｂを含む。演算部１８ｂは、ガスセンサＳＳＲが検出したガスの成分を分析処理する、たとえば一般公知のＣＰＵ（Central　Processing　Unit）である。図５においては見やすくする観点から、演算部１８ｂはワイヤレス通信回路１８の本体に隣接するように配置される。しかしこのような態様に限られない。演算部１８ｂはワイヤレス通信回路１８の本体内に、外から見えないように搭載されてもよい。演算部１８ｂは、ガスセンサＳＳＲから受信したガス分析結果のデータを、外部に無線送信する。
　図６は、実施の形態２におけるセンサユニットの分解斜視図である。図７は、実施の形態２におけるセンサユニットの組立て後の斜視図である。図６および図７を参照して、回路基板１３は、保持部材１２の側板部１２Ａの、転動体８と対向しない側の表面１２ｆに固定される。回路基板１３は、表面１２ｆのうち径方向の比較的外側の領域に配置される。ステータ５は、ステータ５Ａと、ステータ５Ｂとを含む。ステータ５Ａは保持部材１２に相当し、磁性体部材２１に相当する。ステータ５Ｂは磁性体部材２２に相当する。言い換えれば、ステータ５Ａと保持部材１２と磁性体部材２１とは同一であり、ステータ５Ｂと磁性体部材２２とは同一である。
　磁性体部材２１，２２の断面はＵ字状である。ただし磁性体部材２１が保持部材１２の全体を占めるのに対し、磁性体部材２２は保持部材１２の径方向内側の領域に配置される。磁性体部材２１のＵ字状の断面のうち径方向の内側の領域が、磁性体部材２２のＵ字状の断面と互いに対向する。互いに対向する磁性体部材２１，２２の間に、磁性体部材２１，２２に囲まれるように、ボビン２３を含むコイル２４が装着される。磁性体部材２１の内周部には、複数の爪部２１ａが形成される。磁性体部材２２の内周部には、複数の爪部２２ａが形成される。ボビン２３の円周方向に設けられた溝には、マグネットワイヤを複数回巻いたコイル２４が配置される。ボビン２３は省略してもよい。
　なお先述の実施の形態１における図７のセンサユニットの斜視図に相当するものは、ステータ５、複数の爪部２１ａおよび爪部２２ａを有さないが、その他は基本的に図７と同様の態様となる。
　ステータ５の組立方法について以下に述べる。まず、コイル２４を巻いたボビン２３を磁性体部材２２の内部に挿入した状態で、磁性体部材２１の複数の爪部２１ａと磁性体部材２２の複数の爪部２２ａとが周方向に隙間を開けて交互に配置されるように組立てる。次いで、磁性体部材２２の外周面２２ｂを、その端部が磁性体部材２１の側板部１２Ａの表面１２ｆに接触するように固定する。このとき磁性体部材２１と磁性体部材２２との開口部が互いに対向し、その開口部内にボビン２３およびコイル２４が収納される態様となる。
　磁性体部材２１の複数の爪部２１ａおよび磁性体部材２２の複数の爪部２２ａは、図３に示す磁気リング７の多極磁石７ｂとの隙間が確保された状態で、対向して配置される。ステータ５における磁性体部材２１の複数の爪部２１ａおよび磁性体部材２２の複数の爪部２２ａと磁気リング７とによってクローポール型の発電機Ｇが構成される。複数の爪部２１ａ，２２ａを合わせた数は、多極磁石７ｂの極数（Ｎ極とＳ極を合わせた数）と等しい。
　多極磁石７ｂのＮ極から出た磁束は、例えば、磁極である複数の爪部２１ａ（または複数の爪部２２ａ）から磁性体部材２１（または磁性体部材２２）に入り、コイル２４の周りを回って隣接する複数の爪部２２ａ（または複数の爪部２１ａ）を経由し多極磁石７ｂのＳ極に戻る。内輪４の回転によって多極磁石７ｂのＮ極とＳ極との位置が入れ替わると磁束の向きが逆になる。このようにして発生する交番磁界により、コイル２４の両端に交流電力が発生する。
　ステータ５から引き出されたコイル２４の巻き始めおよび巻き終わりの図示しない各端部は、回路基板１３に設けられた端子２５に接続される。内輪４が回転することによって発電機Ｇから出力される交流電力は、電源回路１７によって直流電力に変換される。
　軸受装置１のセンサユニット６は、隔壁（図示しない）により保持部材１２の径方向について、領域が２分割されてもよい。この場合も上記と同様、径方向の外側の領域には回路基板１３が配置され、内側の領域にはクローポール型の発電機Ｇにおけるステータ５が配置される。磁気リング７は、ステータ５と対向する内径側に配置される。
　＜作用効果＞
　本実施の形態の軸受装置１において、実施の形態１の構成に加え、次の特徴を有する。電源ＰＷＲ（図１参照）は、外輪３および内輪４のいずれか一方とは異なる他方に固定される磁気リング７と、磁気リング７と軸受２の径方向に対向するように保持部材１２に装着されるコイル２４とを有する電磁誘導式発電機（発電機Ｇ）である。磁気リング７には、多極磁石７ｂとして、複数の永久磁石が固定されてもよいし、複数の磁極を有する磁性体が固定されてもよい。
　軸受装置１は、ラジアル方向にステータ５と磁気リング７とが配置されクローポール型の発電機Ｇを構成する。このため、ステータ５および磁気リング７は、発電機Ｇによって安定した発電量を確保することができる。ここで発電された電力はワイヤレス通信回路１８で使用可能となるため、軸受２の外部への電波の無線送信が安定に可能となる。
　なお本実施の形態に係る軸受装置１は、保持部材１２には、電力を生成可能な電源の一部のみが固定される。電源としての発電機Ｇとは電磁誘導式発電機であるが、これは磁気リング７とステータ５とを含む。ステータ５は保持部材１２に固定される。保持部材１２がステータ５の一部であるステータ５Ａであり、ステータ５を構成するボビン２３，コイル２４が保持部材１２に固定されるためである。一方、磁気リング７はステータ５と対向し、回転輪である内輪４側に固定される。つまり磁気リング７は保持部材１２には固定されない。したがって発電機Ｇのうち磁気リング７を除く部材のみが保持部材１２に固定される。
　本実施の形態の軸受装置１において、ワイヤレス通信回路１８は演算部１８ｂを含む。ワイヤレス通信回路１８は保持部材１２に固定される回路基板１３に実装され、保持部材１２は軸受２に含まれる外輪３および内輪４のいずれか一方に固定される。このため演算部１８ｂは保持器９の開放されたスペースに配置される。演算部１８ｂは、ガスセンサＳＳＲから受信したガス分析結果のデータを、外部に無線送信する。保持器９の開放されたスペースにガスセンサＳＳＲと演算部１８ｂとの双方が配置されるため、ガスセンサＳＳＲから演算部１８ｂまでの距離が短くなる。このため演算部１８ｂ（ワイヤレス通信回路１８）から外部に送信されるガス分析結果のデータの信頼性が高められる。演算部１８ｂでのデータの受信感度が高まるためである。
　（実施の形態３）
　図８は、実施の形態３におけるセンサユニットの斜視図である。図８を参照して、実施の形態３では、実施の形態１の軸受装置１に備えられる電源ＰＷＲとして、蓄電池３１が用いられる。蓄電池３１が保持部材１２の側板部１２Ａの表面１２ｆに固定される。すなわち蓄電池３１は表面１２ｆの形状に整合するように、たとえば円弧状の平面形状を有することが好ましい。蓄電池３１は、基板上に複数の蓄電素子を実装したものでもよい。蓄電池３１が実施の形態２における電磁誘導式の発電機Ｇに相当する。ただし発電機Ｇは交流電力を生成するのに対し、蓄電池３１は直流電力を生成する。このため本実施の形態での電源回路１７は、実施の形態２のような交流電力を直流電力に整流する機能を有さない。本実施の形態の電源回路１７は、昇圧降圧により電圧値を目的値となるよう制御する。
　（実施の形態４）
　図９は、実施の形態４におけるセンサユニットの斜視図である。図９を参照して、実施の形態４では、実施の形態１の軸受装置１に備えられる電源ＰＷＲとして、受電用回路３２と、受電用回路３２に非接触で信号を送る送電用回路３３とを有する給電装置３４が用いられる。受電用回路３２が保持部材１２の側板部１２Ａの表面１２ｆに固定される。すなわち受電用回路３２（の基板）は表面１２ｆの形状に整合するように、たとえば円弧状の平面形状を有することが好ましい。給電装置３４が実施の形態３における蓄電池３１に相当し、蓄電池３１と同様の機能を奏する。
　（実施の形態５）
　＜軸受装置の構成＞
　図１０は、実施の形態５の軸受装置の断面図である。これは、たとえば後述する実施の形態６の図１１における回転軸Ｏを含む平面における断面図に相当する。また図１０中にて保持部材１２に固定される各部材の位置は実際の位置と必ずしも整合しない。図１０を参照して、本実施の形態の軸受装置１は、基本的には上記の図１の軸受装置１と同様の構成を有するため、実施の形態１と重複する事項は適宜記載を省略している。
　側板部１２Ａは保持部材１２のうち軸方向の最も転動体８に近い位置（軸受２内における内側）に、転動体８に隣接するように配置される。側板部１２Ａは転動体８と対向する側の裏面１２ｂ（第１面）と、裏面１２ｂと反対側（すなわち転動体８と対向しない側）の表面１２ｆ（第２面）とを有する。言い換えれば裏面１２ｂは軸受２の内側を向き、表面１２ｆは軸受２の外側を向く。
　側板部１２Ａには、裏面１２ｂと表面１２ｆとを結ぶ貫通孔４２が形成されている。貫通孔４２は、軸受２の内部の転動体８に隣接する空間に連なる。貫通孔４２を覆うように、多孔質膜４１が装着されている。ここでは特に、多孔質膜４１は、貫通孔４２を軸方向における転動体８側（裏面１２ｂ側）から覆うことで、貫通孔４２を塞ぐ態様となっている。つまり多孔質膜４１は軸方向について貫通孔４２を塞いでいる。
　多孔質膜４１は、フッ素樹脂を主成分とする。すなわち多孔質膜４１は微量のフッ素樹脂以外の材料を含んでもよいが、その大部分がフッ素樹脂により形成される。多孔質膜４１に含まれる孔のサイズ（最大部の径）は、たとえば１０ｎｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、その中でも１００ｎｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。図１０において、多孔質膜４１は、貫通孔４２の延びる方向（軸方向）に交差する断面を塞ぐように、貫通孔４２内に配置される。
　保持部材１２には、電力を生成可能な電源ＰＷＲの少なくとも一部と、回路基板１３とが固定される。なお図１０の電源ＰＷＲは、たとえば以降の各実施の形態６～７のいずれかにおける電源であってもよいし、それ以外の種類の電源であってもよい。つまり図１０の電源ＰＷＲは種類を問わない、電源の総称である。回路基板１３は、保持部材１２の側板部１２Ａの表面１２ｆに固定される。
　ガスセンサＳＳＲとしては、たとえばＭＥＭＳ（Micro-Electro Mechanical Systems）技術を応用したセンサが用いられる。当該ガスセンサＳＳＲは、特定のガスに反応する感応膜が複数の検知部で支持される構造である。ガスセンサＳＳＲは、感応膜にガスが吸着すれば感応膜が変形する。ガスセンサＳＳＲは、その変形によって誘起される検知部のひずみ（電気抵抗変化）によってガスを検出する。
　ガスセンサＳＳＲは、炭素数が８以下のアルデヒドおよびカルボン酸の少なくともいずれかを検出するものであることが好ましい。
　＜作用効果＞
　本開示に係る軸受装置１は、軸受２と、保持部材１２とを備える。軸受２は、外輪３、内輪４および転動体８を含む。保持部材１２は、外輪３および内輪４のいずれか一方に固定される。保持部材１２は、径方向に幅を有し周方向に沿って延びる側板部１２Ａを含む。保持部材１２には、電力を生成可能な電源ＰＷＲの少なくとも一部と、回路基板１３とが固定される。回路基板１３は、軸方向について、側板部１２Ａの、転動体８と対向しない側の面（表面１２ｆ）に固定される。回路基板１３には、軸受２の状態を検出する少なくとも１つのガスセンサＳＳＲと、上記ガスセンサＳＳＲの出力を無線で外部に送信するワイヤレス通信回路１８とが実装される。側板部１２Ａには、転動体８に対向する第１面（裏面１２ｂ）と、第１面と反対側に位置する第２面（表面１２ｆ）とを結び、転動体８に隣接する空間に連なる貫通孔４２が形成される。貫通孔４２を覆うように多孔質膜４１が装着される。
　上記軸受装置１において、貫通孔４２は、軸受２の外輪３と内輪４との間に形成される内部空間と、ガスセンサＳＳＲが配置された空間とを繋ぐように形成されてもよい。外輪３と内輪４との間に形成される内部空間は、転動体８が配置される空間である。
　回路基板１３が表面１２ｆに固定されることから、回路基板１３は軸受２の外側を向くように保持部材１２上に固定される。このため、たとえ保持部材１２として樹脂よりも剛性の高い金属製のものを用いても、回路基板１３に実装されたワイヤレス通信回路１８などから発信される電波が遮断され、軸受２の外部に送信できないなどの不具合を抑制できる。つまり軸受２の外部への電波の無線送信が安定に行なえる。
　ガスセンサＳＳＲの出力信号を受信し、それを無線で外部に送信するワイヤレス通信回路１８により、軸受２の外部への電波の無線送信が安定に行なえる。
　さらに、軸受２の内部にてたとえば潤滑剤の酸化により生じたガスが、多孔質膜４１に形成される孔を通過する。多孔質膜４１は上記の生成物のガスを通すが、軸受２の内部における摩耗粉、粉塵、油分の侵入を防ぐ。多孔質膜４１が側板部１２Ａの貫通孔４２に装着されることで、生成物のガスのみを、軸受２の内部から側板部１２Ａの表面１２ｆ側に通すことができる。これにより、表面１２ｆ側のたとえば回路基板１３に実装されたガスセンサＳＳＲへ、ガスを供給することができる。したがってガスセンサＳＳＲは高い精度で潤滑剤の生成するガスのみを検出できる。
　また上記の多孔質膜４１の機能により、本実施の形態では、金属異物および潤滑剤が表面１２ｆ側の回路基板１３（に実装されたワイヤレス通信回路１８など）に侵入し、当該回路が短絡または劣化するなどの不具合を抑制できる。
　以上より本開示に従えば、保持部材１２の材質にかかわらず、ガスセンサＳＳＲの検出感度の低下が抑制され、軸受２の外部への電波の無線送信が安定に行なえる軸受装置１を提供できる。
　上記軸受装置１において、回路基板１３は非金属の蓋１４で覆われる。これにより、軸受２の内部で生じたガスが回路基板１３に実装されたガスセンサＳＳＲへ流れた後に、意図せずガスセンサＳＳＲから逃げることを抑制できる。蓋１４がガスの流れをブロックするためである。このため軸受２の内部で生じたガスをより確実にガスセンサＳＳＲに供給することができる。よってガスセンサＳＳＲにおけるガスの検出感度がいっそう高められる。
　上記軸受装置１において、多孔質膜４１は、貫通孔４２の延びる方向に交差する断面を塞ぐように、貫通孔４２内に配置されることが好ましい。これにより多孔質膜４１を通るガスは、貫通孔４２を貫通してガスセンサＳＳＲの方へ流れやすくなる。
　貫通孔４２内における多孔質膜４１の軸方向の位置は任意である。すなわち多孔質膜４１は、図１０における貫通孔４２内のうち表面１２ｆ側（右側）に配置されてもよいし、中央部に配置されてもよい。ただし多孔質膜４１は、貫通孔４２内のうち裏面１２ｂ側（左側）に配置されることがより好ましい。このようにすれば、多孔質膜４１は軸受２の内部である外輪３、内輪４、転動体８により近い位置に配置される。このため多孔質膜４１は軸受２の内部にて潤滑剤などにより生じたガスが多孔質膜４１に達しやすくなる。したがって多孔質膜４１から貫通孔４２内およびガスセンサＳＳＲ側へのガスの侵入がより容易になる。
　上記軸受装置１において、上記多孔質膜４１はフッ素樹脂を主成分とすることが好ましい。このようにすれば、多孔質膜４１は軸受２の潤滑剤の酸化により生じたガスのみを通し、回路基板１３に実装されたガスセンサＳＳＲ側へ侵入させることができる。つまり多孔質膜４１は軸受２の内部における摩耗粉、粉塵、油分の、ガスセンサＳＳＲおよび回路基板１３上のワイヤレス通信回路１８などへの侵入を防ぐ。
　上記軸受装置１において、ガスセンサＳＳＲは、炭素数が８以下のアルデヒドおよびカルボン酸の少なくともいずれかを検出する。具体的には、ガスセンサＳＳＲが検出するのは、次の表１（鎖状脂肪族アルデヒド）および表２（カルボン酸）に示す化合物のガスであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１および表２には、低分子量である鎖状脂肪族アルデヒドおよびカルボン酸が示される。これらの化合物は、炭素数が少ないほど沸点が低い（つまり揮発しやすい）。このため炭素数が少ない化合物のガスは、ガスセンサの検出対象に適する。軸受２が使用される温度条件は様々である。転がり軸受の代表的材料は軸受用炭素鋼ＳＵＪ２である。ＳＵＪ２に標準的熱処理を施し製造される軸受の許容上限温度は１２０℃程度である。しかし寸法安定化処理を施すことにより、当該軸受は２００℃以上でも使用可能となる。このような一般的な軸受の運転条件を考慮すれば、潤滑剤の酸化を検出するための対象生成物としては、炭素数が８以下のアルデヒドおよびカルボン酸が特に好適である。
　上記軸受装置１において、軸受２は、上記転動体８を周方向に間隔をあけて複数保持する保持器９を含む。保持器９は、軸方向の一方の端面側が開放され、他方の端面側が連結された形状である。保持部材１２は、保持器９の、転動体８よりも一方の端面側の位置に配置される。
　上記軸受装置１では保持器９の軸方向の一方の端面が開放されるため、開放された部分（本来保持器９が配置される部分）に、回路基板１３および電源ＰＷＲなどを配置するスペースが設けられる。つまり回路基板１３および電源ＰＷＲを配置するための空間を軸受２の内部に有効に設けられる。また上記スペースに、軸受２の潤滑剤の劣化などの状態を検出するガスセンサＳＳＲを配置することができる。これにより、ガスセンサＳＳＲを軸受２に非常に近い位置に配置できるため、ガスセンサＳＳＲによる確度の高い軸受２の異常の検出ができる。
　潤滑剤のうち、特に熱および金属（摩耗粉）の影響を受け酸化しやすいのは、軸受２の外輪３、内輪４、転動体８に近い位置に存在する潤滑剤である。このため上記スペースにガスセンサＳＳＲが配置されれば、潤滑剤の酸化による劣化を高精度に検出できる。
　上記軸受装置１において、保持部材１２は金属製であってもよい。
　保持部材１２が金属製であるため、保持部材１２は、高い剛性を有するように回路基板１３およびそこに設置されるガスセンサＳＳＲを保持できる。したがって振動する軸受２に保持部材１２が直接固定されても、ガスセンサＳＳＲの誤作動を抑制できる。このため軸受装置１は、振動が印加する使用環境であっても、ガスセンサＳＳＲによる潤滑剤の劣化の監視、およびガスセンサＳＳＲで検出されたデータの無線送信を安定に行なえる。
　（実施の形態６）
　＜軸受装置の構成＞
　以降の各実施の形態における軸受装置の説明において、既出の実施の形態の軸受装置と同一の構成要素には同一の符号を付し、特に構成および機能に差異がなければその説明を繰り返さない。実施の形態６では、実施の形態５の軸受装置１に備えられる電源ＰＷＲとして、電磁誘導式発電機が用いられる。図１１は、実施の形態６の軸受装置全体の斜視図である。図１１を参照して、軸受装置１は、軸受２と、センサユニット６と、磁気リング７とを備える。図１１は上記の図２と同様の構成を有するため、図２と重複する事項は適宜記載を省略している。
　蓋１４は、非金属の樹脂製部材であり、センサユニット６の内部を保護する。本実施の形態の蓋１４は、図１２のようにステータ５以外の領域を覆うように配置されてもよい。あるいは蓋１４は、ステータ５を含めて覆うように配置されてもよい。いずれにせよ蓋１４は回路基板１３を覆う。なお、ガスセンサＳＳＲによるガス検出感度をより高める観点から、ガスセンサＳＳＲと貫通孔４２との距離がより近いことが好ましい。このため次に述べる図１２では他図でのワイヤレス通信回路１８の位置にガスセンサＳＳＲを示している。ただし図１２およびそれ以降の各断面図も図１０と同様に、保持部材１２内の各部材の位置は必ずしも実際の位置を表わさない。
　図１２は、軸受の回転軸を含む平面における断面図である。図１２を参照して、外輪３の一方端の内周面には、実施の形態５と同様に段付きの第１の切欠き部３ａが形成される。さらに内輪４の一方端の外周面には、第１の切欠き部３ａと対向するように段付きの第２の切欠き部４ａが形成される。軸受２の軸方向（アキシャル方向とも称する）において、外輪３から内輪４に亘り、第１の切欠き部３ａおよび第２の切欠き部４ａにより転動体８へ向けて切欠いた環状の凹部５０が形成される。その他、図１２は多孔質膜４１および貫通孔４２を有する点を除き基本的に図３と同様の構成を有するため、重複事項についてはその説明を繰り返さない。
　図１３は、保持器を説明するための図である。図１３は図４と同様の構成を有するため、その説明を繰り返さない。
　図１４は、軸受装置をセンサユニット側から見た図である。図１４では、センサユニット６の内部が分かるように蓋１４の一部を省略して図示している。図１４を参照して、回路基板１３には、軸受２の状態を監視するガスセンサＳＳＲが１つ以上実装されている。その他にも、例えば、回路基板１３には、加速度センサ１５と温度センサ１６とが実装されてもよい。その他、図１４は多孔質膜４１および貫通孔４２を有する点を除き基本的に図５と同様の構成を有するため、重複事項についてはその説明を繰り返さない。
　図１５は、実施の形態６におけるセンサユニットの分解斜視図である。図１６は、実施の形態６におけるセンサユニットの組立て後の斜視図である。図１５および図１６は多孔質膜４１および貫通孔４２を有する点を除き基本的に図６および図７と同様の構成を有するため、その説明を繰り返さない。
　ステータ５の組立方法について、上記の実施の形態２と同様であるため、その説明を繰り返さない。
　＜作用効果＞
　本実施の形態において、実施の形態５と同様に、多孔質膜４１および貫通孔４２を有し、実施の形態５と同様の作用効果を奏する。すなわち、回路基板１３は非金属の蓋１４で覆われる。これにより、軸受２の内部で生じたガスが回路基板１３に実装されたガスセンサＳＳＲへ流れた後に、意図せずガスセンサＳＳＲから逃げることを抑制できる。蓋１４がガスの流れをブロックするためである。
　本実施の形態の軸受装置１において、電源ＰＷＲ（図１０参照）は、外輪３および内輪４のいずれか一方とは異なる他方に固定される磁気リング７と、磁気リング７と軸受２の径方向に対向するように保持部材１２に装着されるコイル２４とを有する電磁誘導式発電機（発電機Ｇ）である。磁気リング７には、多極磁石７ｂとして、複数の永久磁石が固定されてもよいし、複数の磁極を有する磁性体が固定されてもよい。
　軸受装置１は、ラジアル方向にステータ５と磁気リング７とが配置されクローポール型の発電機Ｇを構成する。このため、ステータ５および磁気リング７は、発電機Ｇによって安定した発電量を確保することができる。ここで発電された電力はワイヤレス通信回路１８で使用可能となるため、軸受２の外部への電波の無線送信が安定に可能となる。
　なお本実施の形態に係る軸受装置１は、保持部材１２には、電力を生成可能な電源の一部のみが固定される。電源としての発電機Ｇとは電磁誘導式発電機であるが、これは磁気リング７とステータ５とを含む。ステータ５は保持部材１２に固定される。保持部材１２がステータ５の一部であるステータ５Ａであり、ステータ５を構成するボビン２３，コイル２４が保持部材１２に固定されるためである。一方、磁気リング７はステータ５と対向し、回転輪である内輪４側に固定される。つまり磁気リング７は保持部材１２には固定されない。したがって発電機Ｇのうち磁気リング７を除く部材のみが保持部材１２に固定される。
　本実施の形態の軸受装置１において、ワイヤレス通信回路１８は演算部１８ｂを含む。ワイヤレス通信回路１８は保持部材１２に固定される回路基板１３に実装され、保持部材１２は軸受２に含まれる外輪３および内輪４のいずれか一方に固定される。このため演算部１８ｂは保持器９の開放されたスペースに配置される。演算部１８ｂは、ガスセンサＳＳＲから受信したガス分析結果のデータを、外部に無線送信する。保持器９の開放されたスペースにガスセンサＳＳＲと演算部１８ｂとの双方が配置されるため、ガスセンサＳＳＲから演算部１８ｂまでの距離が短くなる。このため演算部１８ｂ（ワイヤレス通信回路１８）から外部に送信されるガス分析結果のデータの信頼性が高められる。演算部１８ｂでのデータの受信感度が高まるためである。
　（実施の形態７）
　図１７は、実施の形態５における図１０のセンサユニットを抜き取った拡大断面図である。図１８は、実施の形態７における図１９のセンサユニットを抜き取った拡大断面図である。図１７および図１８を参照して、実施の形態５と実施の形態７とは、裏面１２ｂから表面１２ｆまで側板部１２Ａを貫通する貫通孔４２が形成され、軸方向について多孔質膜４１が貫通孔４２を覆うように装着される点において共通する。ただし実施の形態５では、多孔質膜４１は貫通孔４２内に配置されるのに対し、実施の形態７では、多孔質膜４１は貫通孔４２の外側に、貫通孔４２と間隔をあけて配置されている。この点において実施の形態７は実施の形態５とは異なる。
　図１９は、実施の形態７の第１例における軸受の回転軸を含む平面における断面図である。図１９を参照して、実施の形態７ではガスセンサＳＳＲが、貫通孔４２内に配置される。このようにするために、ガスセンサＳＳＲは、側板部１２Ａの固定される回路基板１３の、（裏面１２ｂと同じく）転動体８に対向する側の面上に実装されている。この点において実施の形態７は、ガスセンサＳＳＲが回路基板１３の（表面１２ｆと同じく）転動体８に対向する側と反対側の面上に実装される実施の形態５と異なっている。
　本実施の形態では、多孔質膜４１は、貫通孔４２に対して浮かぶように形成されている。つまり裏面１２ｂのうち貫通孔４２に隣接する領域の上に多孔質膜４１が接合される。この多孔質膜４１は貫通孔４２を軸方向における転動体８側から覆っている。ただし多孔質膜４１は貫通孔４２と重なる領域においては貫通孔４２に隣り合う裏面１２ｂ上の領域に比べて裏面１２ｂから離れるように屈曲した断面形状である。これにより多孔質膜４１は、貫通孔４２と平面的に重なる位置において、貫通孔４２と軸方向について間隔をあけて貫通孔４２を覆うように配置される。
　図２０は、実施の形態７の第２例における軸受の回転軸を含む平面における断面図である。図２０を参照して、図１９の第１例では図１０と同様の電源ＰＷＲが示されるのに対し、図２０の第２例では図１２と同様のクローポール型の発電機Ｇが用いられる。ただし図２０の多孔質膜４１およびガスセンサＳＳＲは図１９と同様である。
　本実施の形態の各例のように、ガスセンサＳＳＲは、保持部材１２の側板部１２Ａに設けた貫通孔４２から挿入され、外輪３の第１の切欠き部３ａの端面に近接（または接触）させるように、回路基板１３の裏面（軸受２の内側にある転動体８を向く面）に実装してもよい。これにより、ガスセンサＳＳＲが外輪３に近づき、軸受２の潤滑剤の劣化を正確に検出することができる。多孔質膜４１による作用効果は、実施の形態５，６と同様である。
　以上に述べた各実施の形態（に含まれる各例）に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　軸受装置、２　軸受、３　外輪、３ａ　第１の切欠き部、４　内輪、４ａ　第２の切欠き部、４ｂ　外径面、５，５Ａ，５Ｂ　ステータ、６　センサユニット、７　磁気リング、７ａ　芯金、７ｂ　多極磁石、７ｃ　フランジ部、８　転動体、９　保持器、１０　シール、１１，２０，９１，９２　端面、１２　保持部材、１２Ａ　側板部、１２ｂ　裏面、１２ｆ　表面、１３　回路基板、１４　蓋、１５　加速度センサ、１６　温度センサ、１７　電源回路、１８　ワイヤレス通信回路、１８ａ　アンテナ部、１８ｂ　演算部、１９　ねじ、２１，２２　磁性体部材、２１ａ，２２ａ　爪部、２３　ボビン、２４　コイル、２５　端子、３１　蓄電池、４１　多孔質膜、４２　貫通孔、５０　環状の凹部、９３　凹部、９４　爪部、９５　ポケット、ＰＷＲ　電源、ＳＳＲ　ガスセンサ。

Claims (15)

  1. 　外輪、内輪および転動体を含む軸受と、
    　保持部材とを備え、
    　前記保持部材は、前記外輪および前記内輪のいずれか一方に固定され、
    　前記保持部材は、径方向に幅を有し周方向に沿って延びる側板部を含み、
    　前記保持部材には、電力を生成可能な電源の少なくとも一部と、回路基板とが固定され、
    　前記回路基板は、軸方向について、前記側板部の、前記転動体と対向しない側の面に固定され、
    　前記回路基板には、前記軸受の状態を検出する少なくとも１つのガスセンサと、前記ガスセンサの出力を無線で外部に送信するワイヤレス通信回路とが実装される、軸受装置。
  2. 　前記ワイヤレス通信回路は演算部を含む、請求項１に記載の軸受装置。
  3. 　前記電源は、前記外輪および前記内輪のいずれか一方とは異なる他方に固定される磁気リングと、前記磁気リングと前記軸受の径方向に対向するように前記保持部材に装着されるコイルとを有する電磁誘導式発電機である、請求項１または２に記載の軸受装置。
  4. 　前記電源は蓄電池である、請求項１または２に記載の軸受装置。
  5. 　前記電源は、受電用回路と、前記受電用回路に非接触で信号を送る送電用回路とを有する給電装置であり、
    　前記受電用回路が前記保持部材に実装される、請求項１または２に記載の軸受装置。
  6. 　前記軸受は、前記転動体を前記周方向に間隔をあけて複数保持する保持器をさらに含み、
    　前記保持器は、前記軸方向の一方の端面側が開放され、他方の端面側が連結された形状であり、
    　前記保持部材は、前記保持器の、前記転動体よりも前記一方の端面側の位置に配置される、請求項１～５のいずれか１項に記載の軸受装置。
  7. 　前記保持部材は金属製である、請求項１～６のいずれか１項に記載の軸受装置。
  8. 　外輪、内輪および転動体を含む軸受と、
    　保持部材とを備え、
    　前記保持部材は、前記外輪および前記内輪のいずれか一方に固定され、
    　前記保持部材は、径方向に幅を有し周方向に沿って延びる側板部を含み、
    　前記保持部材には、電力を生成可能な電源の少なくとも一部と、回路基板とが固定され、
    　前記回路基板は、軸方向について、前記側板部の、前記保持部材の前記転動体と対向しない側の面に固定され、
    　前記回路基板には、前記軸受の状態を検出する少なくとも１つのガスセンサと、前記ガスセンサの出力を無線で外部に送信するワイヤレス通信回路とが実装され、
    　前記側板部には、前記転動体に対向する第１面と、前記第１面と反対側に位置する第２面とを結ぶ貫通孔が形成され、
    　前記貫通孔を覆うように多孔質膜が装着された、軸受装置。
  9. 　前記回路基板は非金属の蓋で覆われる、請求項８に記載の軸受装置。
  10. 　前記多孔質膜は、前記貫通孔の延びる方向に交差する断面を塞ぐように、前記貫通孔内に配置される、請求項８または９に記載の軸受装置。
  11. 　前記貫通孔内に前記ガスセンサが配置され、
    　前記多孔質膜は、前記貫通孔と平面的に重なる位置において、前記貫通孔と間隔をあけて前記貫通孔を覆うように配置される、請求項８または９に記載の軸受装置。
  12. 　前記多孔質膜はフッ素樹脂を主成分とする、請求項８～１１のいずれか１項に記載の軸受装置。
  13. 　前記ガスセンサは、炭素数が８以下のアルデヒドおよびカルボン酸の少なくともいずれかを検出する、請求項８～１２のいずれか１項に記載の軸受装置。
  14. 　前記軸受は、前記転動体を前記周方向に間隔をあけて複数保持する保持器をさらに含み、
    　前記保持器は、前記軸方向の一方の端面側が開放され、他方の端面側が連結された形状であり、
    　前記保持部材は、前記保持器の、前記転動体よりも前記一方の端面側の位置に配置される、請求項８～１３のいずれか１項に記載の軸受装置。
  15. 　前記保持部材は金属製である、請求項８～１４のいずれか１項に記載の軸受装置。
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