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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022114515
(43)【公開日】2022-08-08
(54)【発明の名称】転がり軸受
(51)【国際特許分類】
F16C 41/00 20060101AFI20220801BHJP
F16C 19/16 20060101ALI20220801BHJP
F16C 33/58 20060101ALI20220801BHJP
G01L 5/00 20060101ALI20220801BHJP
【ＦＩ】
F16C41/00
F16C19/16
F16C33/58
G01L5/00 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021010792
(22)【出願日】2021-01-27
(71)【出願人】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】清水 陽平
【テーマコード（参考）】
2F051
3J217
3J701
【Ｆターム（参考）】
2F051AB06
2F051BA07
3J217JA14
3J217JA24
3J217JB16
3J701AA02
3J701AA32
3J701AA42
3J701AA52
3J701AA62
3J701BA54
3J701BA56
3J701FA25
(57)【要約】
【課題】外輪にセンサを設けることによる外輪の強度低下や変形を抑制することができる転がり軸受を提供する。
【解決手段】 転がり軸受１は、転動体４と、転動体４が転動する内輪軌道２ａを有する内輪２と、内輪２に同心に配置され、転動体４が転動する外輪軌道３ａを有する外輪３と、を備える。外輪３は、外輪軌道３ａを有する外輪本体１０と、面状のセンサ本体１４ａを有し、センサ本体１４ａの静電容量がセンサ本体１４ａの変形に応じて変化するセンサ１４と、外輪本体１０の外周面１０ａを覆うように設けられ、センサ本体１４ａを外輪本体１０の外周側で保持する樹脂からなる円筒部材１２と、を備える。
【選択図】 図２
【解決手段】 転がり軸受１は、転動体４と、転動体４が転動する内輪軌道２ａを有する内輪２と、内輪２に同心に配置され、転動体４が転動する外輪軌道３ａを有する外輪３と、を備える。外輪３は、外輪軌道３ａを有する外輪本体１０と、面状のセンサ本体１４ａを有し、センサ本体１４ａの静電容量がセンサ本体１４ａの変形に応じて変化するセンサ１４と、外輪本体１０の外周面１０ａを覆うように設けられ、センサ本体１４ａを外輪本体１０の外周側で保持する樹脂からなる円筒部材１２と、を備える。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
転動体と、
前記転動体が転動する内側軌道を有する内輪と、
前記内輪に同心に配置され、前記転動体が転動する外側軌道を有する外輪と、
を備え、
前記外輪は、
前記外側軌道を有する外輪本体と、
面状のセンサ本体を有し、前記センサ本体の静電容量が前記センサ本体の変形に応じて変化するセンサと、
前記外輪本体の外周面を覆うように設けられ、前記センサ本体を前記外輪本体の外周側で保持する樹脂からなる円筒部材と、
を備える
転がり軸受。
前記転動体が転動する内側軌道を有する内輪と、
前記内輪に同心に配置され、前記転動体が転動する外側軌道を有する外輪と、
を備え、
前記外輪は、
前記外側軌道を有する外輪本体と、
面状のセンサ本体を有し、前記センサ本体の静電容量が前記センサ本体の変形に応じて変化するセンサと、
前記外輪本体の外周面を覆うように設けられ、前記センサ本体を前記外輪本体の外周側で保持する樹脂からなる円筒部材と、
を備える
転がり軸受。
【請求項2】
前記円筒部材は、弾性を有する誘電体からなる保持部材を介して前記センサ本体を保持する
請求項１に記載の転がり軸受。
請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項3】
前記センサ本体は、
ポリスチレンスルホン酸を混和したポリエチレンジオキシチオフェンを含む一対の電極層と、
前記一対の弾性電極層間に介在するとともにシリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴムの少なくともいずれかを含む誘電体層と、
を備える
請求項１又は請求項２に記載の転がり軸受。
ポリスチレンスルホン酸を混和したポリエチレンジオキシチオフェンを含む一対の電極層と、
前記一対の弾性電極層間に介在するとともにシリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴムの少なくともいずれかを含む誘電体層と、
を備える
請求項１又は請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項4】
前記円筒部材は、前記円筒部材の外周面に凹部を有し、
前記センサ本体は、前記凹部内で保持されている
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の転がり軸受。
前記センサ本体は、前記凹部内で保持されている
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の転がり軸受。
【請求項5】
前記円筒部材は、前記凹部の内側面と前記円筒部材の側面との間に亘って切り欠かれた切欠部を有する
請求項４に記載の転がり軸受。
請求項４に記載の転がり軸受。
【請求項6】
前記円筒部材は、外周壁部と、前記外周壁部との間で内部空間を構成する内周壁部と、を有し、
前記センサ本体は、前記内部空間内で保持されている
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の転がり軸受。
前記センサ本体は、前記内部空間内で保持されている
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、転がり軸受に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献１には、面状の静電容量型センサが開示されている。このような面状の静電容量型センサは、構造部材に取り付け、その変形や歪みを検出するためのセンサとして用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第ＷＯ２０１１／１２５７２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような静電容量型センサを、例えば、転がり軸受の軌道輪の周面に設ければ、軌道輪に生じる変形や歪みを示す情報、あるいは、転がり軸受が支持する部材から与えられる荷重等を示す情報を取得することができる。
例えば、静電容量型センサを、転がり軸受の外輪の外周面に設ける場合、外周面の一部に溝を設け、その溝に静電容量型センサを設けることが考えられる。
例えば、静電容量型センサを、転がり軸受の外輪の外周面に設ける場合、外周面の一部に溝を設け、その溝に静電容量型センサを設けることが考えられる。
【0005】
しかし、外輪の外周面の一部に溝を設ければ、外輪の強度が低下したり、変形が生じたりするおそれが生じる。
本開示は、このような事情を鑑みてなされたものであり、外輪にセンサを設けたことによる外輪の強度低下や変形を抑制することができる転がり軸受を提供する。
本開示は、このような事情を鑑みてなされたものであり、外輪にセンサを設けたことによる外輪の強度低下や変形を抑制することができる転がり軸受を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
実施形態である転がり軸受は、
転動体と、
前記転動体が転動する内側軌道を有する内輪と、
前記内輪に同心に配置され、前記転動体が転動する外側軌道を有する外輪と、
を備え、
前記外輪は、
前記外側軌道を有する外輪本体と、
面状のセンサ本体を有し、前記センサ本体の静電容量が前記センサ本体の変形に応じて変化するセンサと、
前記外輪本体の外周面を覆うように設けられ、前記センサ本体を前記外輪本体の外周側で保持する樹脂からなる円筒部材と、
を備える。
転動体と、
前記転動体が転動する内側軌道を有する内輪と、
前記内輪に同心に配置され、前記転動体が転動する外側軌道を有する外輪と、
を備え、
前記外輪は、
前記外側軌道を有する外輪本体と、
面状のセンサ本体を有し、前記センサ本体の静電容量が前記センサ本体の変形に応じて変化するセンサと、
前記外輪本体の外周面を覆うように設けられ、前記センサ本体を前記外輪本体の外周側で保持する樹脂からなる円筒部材と、
を備える。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、外輪にセンサを設けたことによる外輪の強度低下や変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
［実施形態の概要］
（１）実施形態である転がり軸受は、
転動体と、
前記転動体が転動する内側軌道を有する内輪と、
前記内輪に同心に配置され、前記転動体が転動する外側軌道を有する外輪と、
を備え、
前記外輪は、
前記外側軌道を有する外輪本体と、
面状のセンサ本体を有し、前記センサ本体の静電容量が前記センサ本体の変形に応じて変化するセンサと、
前記外輪本体の外周面を覆うように設けられ、前記センサ本体を前記外輪本体の外周側で保持する樹脂からなる円筒部材と、
を備える。
［実施形態の概要］
（１）実施形態である転がり軸受は、
転動体と、
前記転動体が転動する内側軌道を有する内輪と、
前記内輪に同心に配置され、前記転動体が転動する外側軌道を有する外輪と、
を備え、
前記外輪は、
前記外側軌道を有する外輪本体と、
面状のセンサ本体を有し、前記センサ本体の静電容量が前記センサ本体の変形に応じて変化するセンサと、
前記外輪本体の外周面を覆うように設けられ、前記センサ本体を前記外輪本体の外周側で保持する樹脂からなる円筒部材と、
を備える。
【0010】
上記構成によれば、外輪本体の外周面を覆うように設けられる樹脂からなる円筒部材によってセンサを保持することができるので、外側軌道を有する外輪本体の外周面にセンサを設けるための溝等を設ける必要がない。
この結果、外輪にセンサを設けたことによる外輪全体としての強度低下や変形を抑制することができる。
この結果、外輪にセンサを設けたことによる外輪全体としての強度低下や変形を抑制することができる。
【0011】
（２）上記転がり軸受において、
前記円筒部材は、弾性を有する誘電体からなる保持部材を介して前記センサ本体を保持することが好ましい。
この場合、センサは、保持部材に伝達する外輪の変形や歪みを静電容量の変化として出力する。つまり、センサは、円筒部材に接触する保持部材の接触面から伝達する外輪の変形や歪みを静電容量の変化として出力することができる。
よって、円筒部材に接触する保持部材の接触面をより広範囲にすることで、センサによって外輪の変形や歪みを検出可能な検出範囲を広くすることができる。
前記円筒部材は、弾性を有する誘電体からなる保持部材を介して前記センサ本体を保持することが好ましい。
この場合、センサは、保持部材に伝達する外輪の変形や歪みを静電容量の変化として出力する。つまり、センサは、円筒部材に接触する保持部材の接触面から伝達する外輪の変形や歪みを静電容量の変化として出力することができる。
よって、円筒部材に接触する保持部材の接触面をより広範囲にすることで、センサによって外輪の変形や歪みを検出可能な検出範囲を広くすることができる。
【0012】
（３）上記転がり軸受において、
前記センサ本体は、
ポリスチレンスルホン酸を混和したポリエチレンジオキシチオフェンを含む一対の電極層と、
前記一対の弾性電極層間に介在するとともにシリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴムの少なくともいずれかを含む誘電体層と、
を備えていてもよい。
この場合、フィルム片等の表面に容易に電極層を形成することができ、センサ本体の薄肉化を図ることができる。
前記センサ本体は、
ポリスチレンスルホン酸を混和したポリエチレンジオキシチオフェンを含む一対の電極層と、
前記一対の弾性電極層間に介在するとともにシリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴムの少なくともいずれかを含む誘電体層と、
を備えていてもよい。
この場合、フィルム片等の表面に容易に電極層を形成することができ、センサ本体の薄肉化を図ることができる。
【0013】
（４）上記転がり軸受において
前記円筒部材は、前記円筒部材の外周面に凹部を有し、
前記センサ本体は、前記凹部内で保持されていてもよい。
この場合、センサ本体を円筒部材の内部に容易に設けることができる。
前記円筒部材は、前記円筒部材の外周面に凹部を有し、
前記センサ本体は、前記凹部内で保持されていてもよい。
この場合、センサ本体を円筒部材の内部に容易に設けることができる。
【0014】
（５）上記転がり軸受において、
前記円筒部材は、前記凹部の内側面と前記円筒部材の側面との間に亘って切り欠かれた切欠部を有していてもよい。
この場合、一対の電極層と、前記一対の電極層が接続される装置とを接続するためのリード端子を円筒部材の側面側から外部へ引き出すことができる。これにより、転がり軸受が装着されるハウジング等に干渉することなく、リード端子を外部へ引き出すことができる。
前記円筒部材は、前記凹部の内側面と前記円筒部材の側面との間に亘って切り欠かれた切欠部を有していてもよい。
この場合、一対の電極層と、前記一対の電極層が接続される装置とを接続するためのリード端子を円筒部材の側面側から外部へ引き出すことができる。これにより、転がり軸受が装着されるハウジング等に干渉することなく、リード端子を外部へ引き出すことができる。
【0015】
（６）上記転がり軸受において、
前記円筒部材は、外周壁部と、前記外周壁部との間で内部空間を構成する内周壁部と、を有し、
前記センサ本体は、前記内部空間内で保持されていてもよい。
この場合、センサ本体を円筒部材の内部空間に収容することができ、センサ本体を外部環境から遮断するのが容易となる。
前記円筒部材は、外周壁部と、前記外周壁部との間で内部空間を構成する内周壁部と、を有し、
前記センサ本体は、前記内部空間内で保持されていてもよい。
この場合、センサ本体を円筒部材の内部空間に収容することができ、センサ本体を外部環境から遮断するのが容易となる。
【0016】
［実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【0017】
図１は、実施形態に係る転がり軸受の一例を示す正面図であり、図２は、図１中、ＩＩ－ＩＩ線矢視断面図である。
本実施形態において、転がり軸受１の中心線Ｃに沿った方向及び中心線Ｃに平行な方向を「軸方向」と定義する。また、中心線Ｃに直交する方向を「径方向」と定義し、中心線Ｃを中心とする円に沿う方向を「周方向」と定義する。
本実施形態において、転がり軸受１の中心線Ｃに沿った方向及び中心線Ｃに平行な方向を「軸方向」と定義する。また、中心線Ｃに直交する方向を「径方向」と定義し、中心線Ｃを中心とする円に沿う方向を「周方向」と定義する。
【0018】
図１及び図２中、転がり軸受１は、内輪２と、外輪３と、複数の転動体４とを備える。
内輪２は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材であり、その外周には、複数の転動体４が転動する内輪軌道２ａが設けられている。
外輪３は、環状の部材であり、内輪２に同心に配置されている。外輪３の内周には、内輪軌道２ａに対向し複数の転動体４が転動する外輪軌道３ａが設けられている。
複数の転動体４は、軸受鋼等を用いて形成された部材であり、内輪２及び外輪３の間に介在し、内輪軌道２ａ及び外輪軌道３ａを転動する。複数の転動体４は図示しない保持器によって周方向に一定の間隔で保持されている。
内輪２は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材であり、その外周には、複数の転動体４が転動する内輪軌道２ａが設けられている。
外輪３は、環状の部材であり、内輪２に同心に配置されている。外輪３の内周には、内輪軌道２ａに対向し複数の転動体４が転動する外輪軌道３ａが設けられている。
複数の転動体４は、軸受鋼等を用いて形成された部材であり、内輪２及び外輪３の間に介在し、内輪軌道２ａ及び外輪軌道３ａを転動する。複数の転動体４は図示しない保持器によって周方向に一定の間隔で保持されている。
【0019】
外輪３は、外輪軌道３ａを有する外輪本体１０と、外輪本体１０の外周側に設けられた円筒部材１２と、静電容量型センサ１４とを備える。
【0020】
外輪本体１０は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材であり、内周面に外輪軌道３ａを有している。
円筒部材１２は、ポリアミドや、ポリアセタールといった樹脂を用いて形成された環状の部材であり、外輪本体１０の外周面１０ａを覆うように設けられている。
円筒部材１２は、外輪本体１０と転がり軸受１が装着されるハウジングとの間に介在することでクリープを防止する。
円筒部材１２は、射出成形等によって外輪本体１０の外周面１０ａ上に形成されている。
円筒部材１２は、ポリアミドや、ポリアセタールといった樹脂を用いて形成された環状の部材であり、外輪本体１０の外周面１０ａを覆うように設けられている。
円筒部材１２は、外輪本体１０と転がり軸受１が装着されるハウジングとの間に介在することでクリープを防止する。
円筒部材１２は、射出成形等によって外輪本体１０の外周面１０ａ上に形成されている。
【0021】
円筒部材１２は、外周面１２ａに凹部１６を有する。
図３は、円筒部材１２の凹部１６を示す図である。なお、図３では、理解を容易とするため、凹部１６内に収容される部材を省略し、又は、分解して示している。
円筒部材１２の外周面１２ａは、円筒部１５と、凹部１６とを有する。
凹部１６は、円筒部１５に対して径方向に凹んでいる。凹部１６は、周方向に沿って矩形状に延びている。
また、円筒部材１２には、凹部１６の周方向に沿う内側面１６ａと、円筒部材１２の側面１２ｂとの間に亘って切り欠かれた切欠部１８が設けられている。
図３は、円筒部材１２の凹部１６を示す図である。なお、図３では、理解を容易とするため、凹部１６内に収容される部材を省略し、又は、分解して示している。
円筒部材１２の外周面１２ａは、円筒部１５と、凹部１６とを有する。
凹部１６は、円筒部１５に対して径方向に凹んでいる。凹部１６は、周方向に沿って矩形状に延びている。
また、円筒部材１２には、凹部１６の周方向に沿う内側面１６ａと、円筒部材１２の側面１２ｂとの間に亘って切り欠かれた切欠部１８が設けられている。
【0022】
静電容量型センサ１４は、凹部１６内で保持されている。
図４は、円筒部材１２における凹部１６の部分を示す周方向に沿った断面図である。
図４に示すように、静電容量型センサ１４（以下、単にセンサ１４ともいう）は、凹部１６内で保持されている。これにより、円筒部材１２は、センサ１４を外輪本体１０の外周側で保持する。
凹部１６内には、センサ１４を保持するための保持部材２０が設けられている。保持部材２０は、弾性を有する誘電体により形成されている。弾性を有する誘電体としては、シリコーンゴムや、ウレタンゴム、ニトリルゴム等のエラストマーが用いられる。
保持部材２０は、凹部１６及び切欠部１８の内部空間に充填されており、保持部材２０の外面２０ａは、円筒部１５と面一となっている。
図４は、円筒部材１２における凹部１６の部分を示す周方向に沿った断面図である。
図４に示すように、静電容量型センサ１４（以下、単にセンサ１４ともいう）は、凹部１６内で保持されている。これにより、円筒部材１２は、センサ１４を外輪本体１０の外周側で保持する。
凹部１６内には、センサ１４を保持するための保持部材２０が設けられている。保持部材２０は、弾性を有する誘電体により形成されている。弾性を有する誘電体としては、シリコーンゴムや、ウレタンゴム、ニトリルゴム等のエラストマーが用いられる。
保持部材２０は、凹部１６及び切欠部１８の内部空間に充填されており、保持部材２０の外面２０ａは、円筒部１５と面一となっている。
【0023】
センサ１４は、保持部材２０内に埋め込まれており、これによってセンサ１４は、保持部材２０によって保持されている。このように、円筒部材１２は、保持部材２０を介してセンサ１４を保持する。
【0024】
本実施形態では、外輪本体１０の外周面１０ａを覆うように設けられる樹脂からなる円筒部材１２によってセンサ１４を保持することができるので、外輪軌道３ａを有する金属製の外輪本体１０の外周面１０ａにセンサ１４を設けるための溝等を設ける必要がない。
この結果、外輪３にセンサ１４を設けることによる外輪３全体としての強度低下や変形を抑制することができる。
この結果、外輪３にセンサ１４を設けることによる外輪３全体としての強度低下や変形を抑制することができる。
【0025】
また、本実施形態では、センサ本体１４ａが凹部１６内で保持されるので、センサ本体１４ａを円筒部材１２の外周側から凹部１６内に配置することができ、センサ本体１４ａを円筒部材１２の内部に容易に設けることができる。
【0026】
図２に示すように、センサ１４は、面状（矩形帯状）のセンサ本体１４ａと、センサ本体１４ａから延びる一対のリード端子１４ｂとを有する。
一対のリード端子１４ｂは、図１及び図２に示すように、切欠部１８を通過して円筒部材１２の側面１２ｂから突出している。
一対のリード端子１４ｂは、センサ１４からの信号を受け付けて処理を行う処理装置１００に接続される。
一対のリード端子１４ｂは、図１及び図２に示すように、切欠部１８を通過して円筒部材１２の側面１２ｂから突出している。
一対のリード端子１４ｂは、センサ１４からの信号を受け付けて処理を行う処理装置１００に接続される。
【0027】
センサ本体１４ａは、図４に示すように、周方向に沿って円弧状となるように保持部材２０に保持されている。センサ本体１４ａの短辺は軸方向に沿っており、センサ本体１４ａの長辺は周方向に沿っている。
【0028】
図５は、図４中、センサ本体１４ａの部分を拡大した断面図である。
図５中、センサ本体１４ａは、第１フィルム片２４と、第１電極層２６と、誘電体層２８と、第２電極層３０と、第２フィルム片３２とを有する。図５に示すように、各相は積層されている。
図５中、センサ本体１４ａは、第１フィルム片２４と、第１電極層２６と、誘電体層２８と、第２電極層３０と、第２フィルム片３２とを有する。図５に示すように、各相は積層されている。
【0029】
第１フィルム片２４は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなるフィルムを矩形帯状に形成した小片である。第１フィルム片２４の厚みは、第１フィルム片２４が弾性変形可能であるとともに、第１電極層２６が積層された状態で第１フィルム片２４の形態を維持する程度に弾性復元力を有する値にされている。第１フィルム片２４の厚みは、例えば、５０ミクロン以上、１５０ミクロン以下とすることが好ましい。より好ましくは、１００ミクロンである。第１フィルム片２４の厚みが５０ミクロンよりも小さい場合、第１フィルム片２４は自重によって弾性変形し、自己の形態を維持できないおそれがある。また、第１フィルム片２４の厚みが１５０ミクロンよりも大きい場合、第１フィルム片２４の剛性が大きくなりすぎ、構造部材の変形に対する感度を低下させるおそれがある。第１フィルム片２４の厚みを５０ミクロン以上、１５０ミクロン以下とすることで、一定の形態を保持できる程度の剛性としつつ構造部材の変形に対する感度を適切に維持することができる。
【0030】
第１電極層２６は、第１フィルム片２４の一面２４ａに設けられている。
第１電極層２６は、有機導電性高分子により構成されている。有機導電性高分子は、導電性を有している。よって、第１電極層２６は、導電性を有する。
有機導電性高分子としては、ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）を混和したＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）が用いられる。
第１電極層２６の厚みは、０．２～０．５ミクロン程度である。
第１電極層２６は、有機導電性高分子により構成されている。有機導電性高分子は、導電性を有している。よって、第１電極層２６は、導電性を有する。
有機導電性高分子としては、ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）を混和したＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）が用いられる。
第１電極層２６の厚みは、０．２～０．５ミクロン程度である。
【0031】
第２フィルム片３２も、第１フィルム片２４と同様、ＰＥＴからなるフィルムを矩形帯状に形成した小片である。第２フィルム片３２の幅寸法及び長手方向の寸法は、第１フィルム片２４とほぼ同じである。
第２電極層３０は、第２フィルム片３２の一面３２ａに設けられている。
第２電極層３０は、第１電極層２６と同様、有機導電性高分子により構成される。第２電極層の厚みは、０．２～０．５ミクロン程度である。
第２電極層３０は、第２フィルム片３２の一面３２ａに設けられている。
第２電極層３０は、第１電極層２６と同様、有機導電性高分子により構成される。第２電極層の厚みは、０．２～０．５ミクロン程度である。
【0032】
このように、本実施形態では、両電極層２６、３０を、ＰＳＳを混和したＰＥＤＯＴで構成することで、フィルム片２４、３２の表面に容易に電極層２６、３０を形成することができ、センサ１４（センサ本体１４ａ）の薄肉化を図ることができる。
【0033】
誘電体層２８は、第１電極層２６及び第２電極層３０の間に介在している。誘電体層２８は、弾性を有する誘電体により形成されている。弾性を有する誘電体としては、シリコーンゴムや、ウレタンゴム、ニトリルゴム等のエラストマーが用いられる。
誘電体層２８の厚みは、１００～２００ミクロン程度である。
誘電体層２８の厚みは、１００～２００ミクロン程度である。
【0034】
図３に示すように、センサ１４は、一面２４ａに第１電極層２６が設けられた第１フィルム片２４と、一面３２ａに第２電極層３０が設けられた第２フィルム片３２との間に誘電体層２８を形成し、両フィルム片２４、３２を貼り合わせるように積層することで形成される。
第１フィルム片２４は、一対のリード端子１４ｂのうちの一方のリード端子１４ｂを有する。
第２フィルム片３２は、一対のリード端子１４ｂのうちの他方のリード端子１４ｂを有する。
第１フィルム片２４の一面２４ａに設けられた第１電極層２６は一方のリード端子１４ｂの一面にも一体的に形成されている。第２フィルム片３２の一面３２ａに設けられた第２電極層３０は他方のリード端子１４ｂの一面にも一体的に形成されている。
よって、両電極層２６、３０は、一対のリード端子１４ｂを通じて処理装置１００に電気的に接続することができる。
一対のリード端子１４ｂは、上述したように、切欠部１８を通過して円筒部材１２の側面１２ｂから突出している。
第１フィルム片２４は、一対のリード端子１４ｂのうちの一方のリード端子１４ｂを有する。
第２フィルム片３２は、一対のリード端子１４ｂのうちの他方のリード端子１４ｂを有する。
第１フィルム片２４の一面２４ａに設けられた第１電極層２６は一方のリード端子１４ｂの一面にも一体的に形成されている。第２フィルム片３２の一面３２ａに設けられた第２電極層３０は他方のリード端子１４ｂの一面にも一体的に形成されている。
よって、両電極層２６、３０は、一対のリード端子１４ｂを通じて処理装置１００に電気的に接続することができる。
一対のリード端子１４ｂは、上述したように、切欠部１８を通過して円筒部材１２の側面１２ｂから突出している。
【0035】
本実施形態では、円筒部材１２が切欠部１８を有しているので、一対の電極層２６、ｂ０と、一対の電極層２６、３０がリード端子１４ｂを円筒部材１２の側面１２ｂ側から外部へ引き出すことができる。これにより、転がり軸受１が装着されるハウジング等に干渉することなく、リード端子１４ｂを外部へ引き出すことができる。
【0036】
上記構成の静電容量型センサ１４は、第１電極層２６と、第２電極層３０と、これら電極層２６、３０の間に介在する誘電体層２８とを備えた面状のセンサ本体１４ａを有しており、センサ本体１４ａの静電容量がセンサ本体１４ａの変形に応じて変化するセンサを構成する。
【0037】
第１電極層２６及び第２電極層３０は、第１フィルム片２４及び第２フィルム片３２とともに弾性変形する。
センサ本体１４ａが変形すると、第１電極層２６と第２電極層３０との間隔や、第１電極層２６及び第２電極層３０の面積に変化が生じる。これにより、センサ本体１４ａの静電容量はセンサ本体１４ａの変形に応じて変化する。
センサ本体１４ａが変形すると、第１電極層２６と第２電極層３０との間隔や、第１電極層２６及び第２電極層３０の面積に変化が生じる。これにより、センサ本体１４ａの静電容量はセンサ本体１４ａの変形に応じて変化する。
【0038】
よって、外輪３に変形や歪みが生じると、それに応じて円筒部材１２及び保持部材２０にも変形や歪みが生じる。保持部材２０は、センサ本体１４ａと、円筒部材１２との間に介在してセンサ本体１４ａを保持するので、保持部材２０に変形や歪が生じると、センサ本体１４ａにその変形や歪が伝達しセンサ本体１４ａの静電容量も変化する。
よって、センサ１４は、保持部材２０に伝達する外輪３の変形や歪みを静電容量の変化として出力する。つまり、センサ１４は、円筒部材１２に接触する保持部材２０の接触面から伝達する外輪３の変形や歪みを静電容量の変化として出力することができる。
よって、円筒部材１２に接触する保持部材２０の接触面をより広範囲にすることで、センサ１４によって外輪３の変形や歪みを検出可能な検出範囲を広くすることができる。
よって、センサ１４は、保持部材２０に伝達する外輪３の変形や歪みを静電容量の変化として出力する。つまり、センサ１４は、円筒部材１２に接触する保持部材２０の接触面から伝達する外輪３の変形や歪みを静電容量の変化として出力することができる。
よって、円筒部材１２に接触する保持部材２０の接触面をより広範囲にすることで、センサ１４によって外輪３の変形や歪みを検出可能な検出範囲を広くすることができる。
【0039】
センサ１４の出力は、処理装置１００によって取得される。処理装置１００は、センサ１４に所定の交流電圧を印加する。センサ１４は、印可された交流電圧に応じてセンサ本体１４ａの静電容量を示す信号を処理装置１００へ出力する。
処理装置１００は、センサ１４から与えられる出力に基づいて、外輪３の変形や歪を示す静電容量の変化を取得する。
処理装置１００は、センサ１４から与えられる出力に基づいて、外輪３の変形や歪を示す静電容量の変化を取得する。
【0040】
図６は、転がり軸受１を無負荷で回転させたときにおけるセンサ本体１４ａにより得られる静電容量の測定結果の一例を示すグラフであり、（ａ）は、転がり軸受１の回転数を徐々に大きくしたときの静電容量の経時変化を示すグラフ、（ｂ）は、転がり軸受１の回転数を徐々に小さくしたときの静電容量の経時変化を示すグラフである。
【0041】
図６（ａ）では、１４００ｒ／ｍｉｎから２５００ｒ／ｍｉｎまで回転数を大きくした場合を示している。また、図６（ｂ）では、２５００ｒ／ｍｉｎから４００ｒ／ｍｉｎまで回転数を小さくした場合を示している。
これらを見ると、回転数が相対的に大きい場合、小さい場合と比較して静電容量の変化の振れ幅が大きくなっていることが判る。つまり、回転数が相対的に大きい場合に、外輪３の変形や歪みが小さくなり、回転数が相対的に小さい場合に、外輪３の変形や歪みが大きくなることが判る。
このように、本実施形態では、外輪３に生じる変形や歪みを示す情報を取得することができる。
これらを見ると、回転数が相対的に大きい場合、小さい場合と比較して静電容量の変化の振れ幅が大きくなっていることが判る。つまり、回転数が相対的に大きい場合に、外輪３の変形や歪みが小さくなり、回転数が相対的に小さい場合に、外輪３の変形や歪みが大きくなることが判る。
このように、本実施形態では、外輪３に生じる変形や歪みを示す情報を取得することができる。
【0042】
図７は、他の実施形態に係る円筒部材１２の周方向に沿った断面図である。
本実施形態は、円筒部材１２が内部空間４０を有している点、及びセンサ１４が内部空間４０内で保持されている点において上記実施形態と相違する。
本実施形態は、円筒部材１２が内部空間４０を有している点、及びセンサ１４が内部空間４０内で保持されている点において上記実施形態と相違する。
【0043】
図７に示すように、円筒部材１２は、周方向の一部に外周壁部１２ｄと、外周壁部１２ｄに対向する内周壁部１２ｅとを有する。
内部空間４０は、外周壁部１２ｄと内周壁部１２ｅとの間で構成される空間である。
内部空間４０には、保持部材２０が充填されている。センサ１４（センサ本体１４ａ）は、周方向に沿って円弧状となるように保持部材２０に保持されている。
この場合、センサ本体１４ａ及び保持部材２０を内部空間４０に収容することができるので、センサ本体１４ａを外部環境から遮断するのが容易となる。
内部空間４０は、外周壁部１２ｄと内周壁部１２ｅとの間で構成される空間である。
内部空間４０には、保持部材２０が充填されている。センサ１４（センサ本体１４ａ）は、周方向に沿って円弧状となるように保持部材２０に保持されている。
この場合、センサ本体１４ａ及び保持部材２０を内部空間４０に収容することができるので、センサ本体１４ａを外部環境から遮断するのが容易となる。
【0044】
円筒部材１２には、内部空間４０と、外部とを連通する貫通孔（図示せず）が設けられる。この貫通孔は、円筒部材１２の側面１２ｂに開口する。貫通孔には、一対のリード端子１４ｂが挿通されて外部へ引き出される。
【0045】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されることはない。
上記各実施形態では、センサ本体１４ａが、周方向に沿って円弧状となるように保持される場合を例示したが、センサ本体１４ａを凹部１６内又は内部空間４０内において直線状となるように配置してもよい。
また、上記各実施形態では、センサ本体１４ａが、センサ本体１４ａの短辺が軸方向に沿うように保持される場合を例示したが、センサ本体１４ａの短辺が軸方向に対して交差する方向に沿うようにセンサ本体１４ａを凹部１６内又は内部空間４０内に配置してもよい。
このように、センサ本体１４ａを、直線状に配置したり、短辺が軸方向に対して交差する方向に沿うように配置したりすることで、センサ本体１４ａに径方向や周方向以外の歪みや変形を取得するための感度を高めることができる。
上記各実施形態では、センサ本体１４ａが、周方向に沿って円弧状となるように保持される場合を例示したが、センサ本体１４ａを凹部１６内又は内部空間４０内において直線状となるように配置してもよい。
また、上記各実施形態では、センサ本体１４ａが、センサ本体１４ａの短辺が軸方向に沿うように保持される場合を例示したが、センサ本体１４ａの短辺が軸方向に対して交差する方向に沿うようにセンサ本体１４ａを凹部１６内又は内部空間４０内に配置してもよい。
このように、センサ本体１４ａを、直線状に配置したり、短辺が軸方向に対して交差する方向に沿うように配置したりすることで、センサ本体１４ａに径方向や周方向以外の歪みや変形を取得するための感度を高めることができる。
【0046】
また、上記各実施形態では、円筒部材１２は、保持部材２０を介してセンサ１４を保持する場合を例示したが、センサ１４を凹部１６の内面及び内部空間４０の内面に直接設けてもよい。
また、例えば、内外輪２、３間に内外輪２、３の相対回転によって発電する発電ユニットを設けてもよい。この場合、発電ユニットは、センサ１４に印加するための所定の交流電圧を発生させる。これによって、センサ１４に対して外部から交流電圧を印加する必要がなくなる。
また、発電ユニットとともに、センサ１４から得られる出力を外部へ送信する無線送信機を設けてもよい。この場合、センサ１４を外部の処理装置１００に配線等によって接続せずともセンサ１４からの出力を得ることができる。
また、例えば、内外輪２、３間に内外輪２、３の相対回転によって発電する発電ユニットを設けてもよい。この場合、発電ユニットは、センサ１４に印加するための所定の交流電圧を発生させる。これによって、センサ１４に対して外部から交流電圧を印加する必要がなくなる。
また、発電ユニットとともに、センサ１４から得られる出力を外部へ送信する無線送信機を設けてもよい。この場合、センサ１４を外部の処理装置１００に配線等によって接続せずともセンサ１４からの出力を得ることができる。
【0047】
本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【0048】
１ 転がり軸受
２ 内輪
２ａ 内輪軌道
３ 外輪
３ａ 外輪軌道
４ 転動体
１０ 外輪本体
１０ａ 外周面
１２ 円筒部材
１２ａ 外周面
１２ｂ 側面
１２ｄ 外周壁部
１２ｅ 内周壁部
１４ 静電容量型センサ
１４ａ センサ本体
１４ｂ リード端子
１５ 円筒部
１６ 凹部
１６ａ 内側面
１８ 切欠部
２０ 保持部材
２０ａ 外面
２４ 第１フィルム片
２４ａ 一面
２６ 第１電極層
２８ 誘電体層
３０ 第２電極層
３２ 第２フィルム片
３２ａ 一面
４０ 内部空間
１００ 処理装置
Ｃ 中心線
２ 内輪
２ａ 内輪軌道
３ 外輪
３ａ 外輪軌道
４ 転動体
１０ 外輪本体
１０ａ 外周面
１２ 円筒部材
１２ａ 外周面
１２ｂ 側面
１２ｄ 外周壁部
１２ｅ 内周壁部
１４ 静電容量型センサ
１４ａ センサ本体
１４ｂ リード端子
１５ 円筒部
１６ 凹部
１６ａ 内側面
１８ 切欠部
２０ 保持部材
２０ａ 外面
２４ 第１フィルム片
２４ａ 一面
２６ 第１電極層
２８ 誘電体層
３０ 第２電極層
３２ 第２フィルム片
３２ａ 一面
４０ 内部空間
１００ 処理装置
Ｃ 中心線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】