(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】P2023147973
(43)【公開日】2023-10-13
(54)【発明の名称】センサ付き軸受及び軸受装置
(51)【国際特許分類】
F16C 41/00 20060101AFI20231005BHJP
F16C 33/76 20060101ALI20231005BHJP
F16C 19/06 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
F16C41/00
F16C33/76 Z
F16C19/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022055786
(22)【出願日】2022-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000102692
【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 浩義
【テーマコード（参考）】
3J216
3J217
3J701
【Ｆターム（参考）】
3J216AA02
3J216AA12
3J216AB01
3J216AB31
3J216BA27
3J216BA30
3J216CA05
3J216CB03
3J216CB07
3J216CB18
3J216EA03
3J216EA05
3J216FA09
3J217JA02
3J217JA15
3J217JA16
3J217JA24
3J217JA32
3J217JA37
3J217JA38
3J217JA39
3J217JA43
3J217JA47
3J217JB14
3J217JB26
3J217JB34
3J217JB56
3J701AA02
3J701AA32
3J701AA42
3J701AA52
3J701AA62
3J701BA25
3J701BA44
3J701BA73
3J701EA74
3J701FA22
3J701FA24
3J701FA60
(57)【要約】
【課題】転がり軸受が交換される場合でも少なくともセンサユニットの再利用が可能なセンサ付き軸受装置を提供する。
【解決手段】センサ付き軸受は、回転輪、固定輪及び転動体を含む軸受と、センサユニットとを備えている。回転輪は、周方向に沿って延在している回転輪軌道面を有する。固定輪は、周方向に沿って延在し、かつ径方向において回転輪軌道面と間隔を空けて対向している固定輪軌道面を有する。転動体は、回転輪軌道面と固定輪軌道面との間に配置されている。センサユニットは、固定輪に着脱可能に取り付けられており、かつ回転輪の回転に伴って誘導起電圧を発生させる発電コイルと、物理量又は化学量を電気信号として出力するセンサと、センサの出力を外部に無線送信する無線通信モジュールとを有する。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】センサ付き軸受は、回転輪、固定輪及び転動体を含む軸受と、センサユニットとを備えている。回転輪は、周方向に沿って延在している回転輪軌道面を有する。固定輪は、周方向に沿って延在し、かつ径方向において回転輪軌道面と間隔を空けて対向している固定輪軌道面を有する。転動体は、回転輪軌道面と固定輪軌道面との間に配置されている。センサユニットは、固定輪に着脱可能に取り付けられており、かつ回転輪の回転に伴って誘導起電圧を発生させる発電コイルと、物理量又は化学量を電気信号として出力するセンサと、センサの出力を外部に無線送信する無線通信モジュールとを有する。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転輪、固定輪及び転動体を含む軸受と、
センサユニットとを備え、
前記回転輪は、周方向に沿って延在している回転輪軌道面を有し、
前記固定輪は、前記周方向に沿って延在し、かつ径方向において前記回転輪軌道面と間隔を空けて対向している固定輪軌道面を有し、
前記転動体は、前記回転輪軌道面と前記固定輪軌道面との間に配置されており、
前記センサユニットは、前記固定輪に着脱可能に取り付けられており、かつ前記回転輪の回転に伴って誘導起電圧を発生させる発電コイルと、物理量又は化学量を電気信号として出力するセンサと、前記センサの出力を外部に無線送信する無線通信モジュールとを有する、センサ付き軸受。
センサユニットとを備え、
前記回転輪は、周方向に沿って延在している回転輪軌道面を有し、
前記固定輪は、前記周方向に沿って延在し、かつ径方向において前記回転輪軌道面と間隔を空けて対向している固定輪軌道面を有し、
前記転動体は、前記回転輪軌道面と前記固定輪軌道面との間に配置されており、
前記センサユニットは、前記固定輪に着脱可能に取り付けられており、かつ前記回転輪の回転に伴って誘導起電圧を発生させる発電コイルと、物理量又は化学量を電気信号として出力するセンサと、前記センサの出力を外部に無線送信する無線通信モジュールとを有する、センサ付き軸受。
【請求項2】
前記回転輪に着脱可能に取り付けられている磁気リングをさらに備え、
前記磁気リングには、Ｎ極及びＳ極が前記周方向に沿って交互に着磁されており、
前記センサは、前記回転輪の回転状態を検出して電気信号として出力する、請求項１に記載のセンサ付き軸受。
前記磁気リングには、Ｎ極及びＳ極が前記周方向に沿って交互に着磁されており、
前記センサは、前記回転輪の回転状態を検出して電気信号として出力する、請求項１に記載のセンサ付き軸受。
【請求項3】
前記センサユニットは、前記磁気リングの回転に伴い、前記発電コイルに誘導起電圧を発生させるとともに、前記発電コイルで発生した誘導起電圧の波形に基づいて前記回転輪の回転数を検出する、請求項２に記載のセンサ付き軸受。
【請求項4】
前記センサユニットは、前記固定輪に着脱可能に取り付けられており、かつ前記発電コイルが搭載されている環状のステータを有し、
前記ステータは、前記周方向に沿って延在しており、かつ前記径方向において前記磁気リングと間隔を空けて対向しているステータ内周面を有し、
前記ステータ内周面には、前記周方向に沿って間隔を空けて並んでいる複数の櫛歯部が形成されており、
前記櫛歯部は、前記磁気リングからの磁束の磁路を構成しており、
前記磁気リングの磁極の数は、前記櫛歯部の数に等しい、請求項２又は請求項３に記載のセンサ付き軸受。
前記ステータは、前記周方向に沿って延在しており、かつ前記径方向において前記磁気リングと間隔を空けて対向しているステータ内周面を有し、
前記ステータ内周面には、前記周方向に沿って間隔を空けて並んでいる複数の櫛歯部が形成されており、
前記櫛歯部は、前記磁気リングからの磁束の磁路を構成しており、
前記磁気リングの磁極の数は、前記櫛歯部の数に等しい、請求項２又は請求項３に記載のセンサ付き軸受。
【請求項5】
前記ステータは、前記磁気リングからの磁束が前記櫛歯部から前記発電コイルの周囲を通るように構成されている、請求項４に記載のセンサ付き軸受。
【請求項6】
リング状の第１止め金具をさらに備え、
前記センサユニットは、前記第１止め金具からの前記径方向に沿う弾性反発力により前記固定輪に着脱可能に取り付けられている、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
前記センサユニットは、前記第１止め金具からの前記径方向に沿う弾性反発力により前記固定輪に着脱可能に取り付けられている、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
【請求項7】
前記第１止め金具は、前記周方向において間隔を空けて並んでいる複数の第１付勢部を有し、
前記センサユニットは、前記第１付勢部からの前記径方向に沿う弾性反発力により前記固定輪に着脱可能に取り付けられている、請求項６に記載のセンサ付き軸受。
前記センサユニットは、前記第１付勢部からの前記径方向に沿う弾性反発力により前記固定輪に着脱可能に取り付けられている、請求項６に記載のセンサ付き軸受。
【請求項8】
リング状の第２止め金具をさらに備え、
前記磁気リングは、前記第２止め金具からの前記径方向に沿う弾性反発力により前記回転輪に着脱可能に取り付けられている、請求項２～請求項５のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
前記磁気リングは、前記第２止め金具からの前記径方向に沿う弾性反発力により前記回転輪に着脱可能に取り付けられている、請求項２～請求項５のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
【請求項9】
前記第２止め金具は、前記周方向において間隔を空けて並んでいる複数の第２付勢部を有し、
前記磁気リングは、前記第２付勢部からの前記径方向に沿う弾性反発力により前記回転輪に着脱可能に取り付けられている、請求項８に記載のセンサ付き軸受。
前記磁気リングは、前記第２付勢部からの前記径方向に沿う弾性反発力により前記回転輪に着脱可能に取り付けられている、請求項８に記載のセンサ付き軸受。
【請求項10】
リング状のゴム部材をさらに備え、
前記センサユニットは、前記ゴム部材からの前記径方向に沿う弾性反発力により前記固定輪に着脱可能に取り付けられている、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
前記センサユニットは、前記ゴム部材からの前記径方向に沿う弾性反発力により前記固定輪に着脱可能に取り付けられている、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
【請求項11】
圧縮コイルばねをさらに備え、
前記センサユニットは、前記圧縮コイルばねからの前記径方向に沿う弾性反発力により前記固定輪に着脱可能に取り付けられている、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
前記センサユニットは、前記圧縮コイルばねからの前記径方向に沿う弾性反発力により前記固定輪に着脱可能に取り付けられている、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
【請求項12】
前記センサ及び前記無線通信モジュールは、前記発電コイルで発生した誘導起電圧により駆動される、請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
【請求項13】
前記無線通信モジュールは、連続的又は間欠的に、前記センサからの出力で搬送波を変調して外部に無線送信する、請求項１～請求項１２のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
【請求項14】
前記センサユニットの開放部は、樹脂材により密閉されている、請求項１～請求項１３のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
【請求項15】
前記センサは、振動センサであり、
前記センサユニットは、前記センサの検出方向が前記軸受の荷重方向と一致するように前記固定輪に着脱可能に取り付けられており、
前記センサユニットには、前記センサの検出方向と前記軸受の荷重方向とを一致させるための目印が設けられている、請求項１～請求項１４のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
前記センサユニットは、前記センサの検出方向が前記軸受の荷重方向と一致するように前記固定輪に着脱可能に取り付けられており、
前記センサユニットには、前記センサの検出方向と前記軸受の荷重方向とを一致させるための目印が設けられている、請求項１～請求項１４のいずれか１項に記載のセンサ付き軸受。
【請求項16】
回転輪、固定輪及び転動体を含む軸受と、
センサユニットとを備え、
前記回転輪は、周方向に沿って延在している回転輪軌道面を有し、
前記固定輪は、前記周方向に沿って延在し、かつ径方向において前記回転輪軌道面と間隔を空けて対向している固定輪軌道面を有し、
前記転動体は、前記回転輪軌道面と前記固定輪軌道面との間に配置されており、
前記センサユニットは、加締め、溶接部又は接着剤により前記固定輪に固定されており、かつ前記回転輪の回転に伴って誘導起電圧を発生させる発電コイルと、物理量又は化学量を電気信号として出力するセンサと、前記センサの出力を外部に無線送信する無線通信モジュールとを有する、センサ付き軸受。
センサユニットとを備え、
前記回転輪は、周方向に沿って延在している回転輪軌道面を有し、
前記固定輪は、前記周方向に沿って延在し、かつ径方向において前記回転輪軌道面と間隔を空けて対向している固定輪軌道面を有し、
前記転動体は、前記回転輪軌道面と前記固定輪軌道面との間に配置されており、
前記センサユニットは、加締め、溶接部又は接着剤により前記固定輪に固定されており、かつ前記回転輪の回転に伴って誘導起電圧を発生させる発電コイルと、物理量又は化学量を電気信号として出力するセンサと、前記センサの出力を外部に無線送信する無線通信モジュールとを有する、センサ付き軸受。
【請求項17】
加締め、溶接部又は接着剤により前記回転輪に取り付けられている磁気リングをさらに備え、
前記磁気リングには、Ｎ極及びＳ極が前記周方向に沿って交互に着磁されており、
前記センサは、前記回転輪の回転状態を検出して電気信号として出力する、請求項１６に記載のセンサ付き軸受。
前記磁気リングには、Ｎ極及びＳ極が前記周方向に沿って交互に着磁されており、
前記センサは、前記回転輪の回転状態を検出して電気信号として出力する、請求項１６に記載のセンサ付き軸受。
【請求項18】
軸と、
ハウジングと、
請求項１～請求項１７のいずれか１項に記載の前記センサ付き軸受とを備え、
前記回転輪及び前記固定輪の一方は前記軸に嵌め合わされており、
前記回転輪及び前記固定輪の他方は前記ハウジングに嵌め合わされている、軸受装置。
ハウジングと、
請求項１～請求項１７のいずれか１項に記載の前記センサ付き軸受とを備え、
前記回転輪及び前記固定輪の一方は前記軸に嵌め合わされており、
前記回転輪及び前記固定輪の他方は前記ハウジングに嵌め合わされている、軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、センサ付き軸受及び軸受装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特開２００５－２５６８９２号公報（特許文献１）には、センサ付き軸受が記載されている。特許文献１に記載のセンサ付き軸受は、転がり軸受と、磁気リングと、センサユニットとを有している。
【0003】
転がり軸受は、内輪と、外輪と、転動体と、保持器とを有している。磁気リングは、芯金と、磁性ゴム層とを有している。芯金の内周面には、内輪が圧入されている。磁性ゴム層は、芯金の外周面上に配置されている。センサユニットは、外環と、センサハウジングとを有している。外環は、外輪の内周面に圧入されている。センサハウジングは、外環の内周面上に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－２５６８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のとおり、特許文献１に記載のセンサ付き軸受では、磁気リング及びセンサユニットがそれぞれ圧入により内輪及び外輪に固定されているため、磁気リングを内輪から取り外すことができず、センサユニットを外輪から取り外すことができない。そのため、転がり異常等により転がり軸受を交換する際に、磁気リング及びセンサユニットも併せて交換しなければならない。このことを別の観点から言えば、特許文献１に記載のセンサ付き軸受では、磁気リング及びセンサユニットの再利用ができない。
【0006】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、転がり軸受が交換される場合でも少なくともセンサユニットの再利用が可能なセンサ付き軸受装置及び軸受装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明のセンサ付き軸受は、回転輪、固定輪及び転動体を含む軸受と、センサユニットとを備えている。回転輪は、周方向に沿って延在している回転輪軌道面を有する。固定輪は、周方向に沿って延在し、かつ径方向において回転輪軌道面と間隔を空けて対向している固定輪軌道面を有する。転動体は、回転輪軌道面と固定輪軌道面との間に配置されている。センサユニットは、固定輪に着脱可能に取り付けられており、かつ回転輪の回転に伴って誘導起電圧を発生させる発電コイルと、物理量又は化学量を電気信号として出力するセンサと、センサの出力を外部に無線送信する無線通信モジュールとを有する。
【0008】
上記のセンサ付き軸受は、回転輪に着脱可能に取り付けられている磁気リングをさらに備えていてもよい。磁気リングには、Ｎ極及びＳ極が周方向に沿って交互に着磁されていてもよい。センサは、回転輪の回転状態を検出して電気信号として出力してもよい。
【0009】
上記のセンサ付き軸受において、センサユニットは、磁気リングの回転に伴い、発電コイルに誘導起電圧を発生させるとともに、発電コイルで発生した誘導起電圧の波形に基づいて回転輪の回転数を検出してもよい。
【0010】
上記のセンサ付き軸受において、センサユニットは、固定輪に着脱可能に取り付けられており、かつ、発電コイルが搭載されている環状のステータを有していてもよい。ステータは、周方向に沿って延在しており、かつ、径方向において磁気リングと間隔を空けて対向しているステータ内周面を有していてもよい。ステータ内周面には、周方向に沿って間隔を空けて並んでいる複数の櫛歯部が形成されていてもよい。櫛歯部は、磁気リングからの磁束の磁路を構成していてもよい。磁気リングの磁極の数は、櫛歯部の数に等しくてもよい。
【0011】
上記のセンサ付き軸受において、ステータは、磁気リングからの磁束が櫛歯部から発電コイルの周囲を通るように構成されていてもよい。
【0012】
上記のセンサ付き軸受は、リング状の第１止め金具をさらに備えていてもよい。センサユニットは、第１止め金具からの径方向に沿う弾性反発力により固定輪に着脱可能に取り付けられていてもよい。
【0013】
上記のセンサ付き軸受において、第１止め金具は、周方向において間隔を空けて並んでいる複数の第１付勢部を有していてもよい。センサユニットは、第１付勢部からの径方向に沿う弾性反発力により固定輪に着脱可能に取り付けられていてもよい。
【0014】
上記のセンサ付き軸受は、リング状の第２止め金具をさらに備えていてもよい。磁気リングは、第２止め金具からの径方向に沿う弾性反発力により回転輪に着脱可能に取り付けられていてもよい。
【0015】
上記のセンサ付き軸受において、第２止め金具は、周方向において間隔を空けて並んでいる複数の第２付勢部を有していてもよい。磁気リングは、第２付勢部からの径方向に沿う弾性反発力により回転輪に着脱可能に取り付けられていてもよい。
【0016】
上記のセンサ付き軸受は、リング状のゴム部材をさらに備えていてもよい。センサユニットは、ゴム部材からの径方向に沿う弾性反発力により固定輪に着脱可能に取り付けられていてもよい。
【0017】
上記のセンサ付き軸受は、圧縮コイルばねをさらに備えていてもよい。センサユニットは、圧縮コイルばねからの径方向に沿う弾性反発力により固定輪に着脱可能に取り付けられていてもよい。
【0018】
上記のセンサ付き軸受において、センサ及び無線通信モジュールは、発電コイルで発生した誘導起電圧により駆動されてもよい。
【0019】
上記のセンサ付き軸受において、無線通信モジュールは、連続的又は間欠的に、センサからの出力で搬送波を変調して外部に無線送信してもよい。
【0020】
上記のセンサ付き軸受において、センサユニットの開放部は、樹脂材により密閉されていてもよい。
【0021】
上記のセンサ付き軸受において、センサは、振動センサであってもよい。センサユニットは、センサの検出方向が軸受の荷重方向と一致するように固定輪に着脱可能に取り付けられていてもよい。センサユニットには、センサの検出方向と軸受の荷重方向とを一致させるための目印が設けられていてもよい。
【0022】
本発明の軸受装置は、軸と、ハウジングと、センサ付き軸受とを備える。回転輪及び固定輪の一方は、軸に嵌め合わされている。回転輪及び固定輪の他方は、ハウジングに嵌め合わされている。
【発明の効果】
【0023】
本発明のセンサ付き軸受及び本発明の軸受装置によると、転がり軸受が交換される場合でも少なくともセンサユニットの再利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1A】センサ付き軸受１００の断面図である。
【図1B】センサユニット２０及び磁気リング３０が転がり軸受１０から取り外された際のセンサ付き軸受１００の断面図である。
【図7A】付勢部５１の近傍における変形例１に係るセンサ付き軸受１００の第１拡大断面図である。
【図7B】付勢部５１の近傍における変形例１に係るセンサ付き軸受１００の第２拡大断面図である。
【図8】変形例２に係るセンサ付き軸受１００の断面図である。
【図10】変形例３に係るセンサ付き軸受１００の断面図である。
【図12】変形例４に係るセンサ付き軸受１００の断面図である。
【図14】センサ付き軸受１００Ａの断面図である。
【図16】変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａの断面図である。
【図18】変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ａの断面図である。
【図20】変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ａの断面図である。
【図22】センサ付き軸受１００Ｂの断面図である。
【図24】変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ｂの断面図である。
【図26】変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ｂの断面図である。
【図28】センサ付き軸受１００Ｃの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本発明の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。
【0026】
（第１実施形態）
第１実施形態に係るセンサ付き軸受（以下「センサ付き軸受１００」）を説明する。
第１実施形態に係るセンサ付き軸受（以下「センサ付き軸受１００」）を説明する。
【0027】
＜センサ付き軸受１００の構成＞
以下に、センサ付き軸受１００の構成を説明する。
以下に、センサ付き軸受１００の構成を説明する。
【0028】
図１Ａは、センサ付き軸受１００の断面図である。図１Ａには、内輪１１の中心軸（中心軸Ａ）を通り、かつ軸方向に平行な断面が示されている。図１Ｂは、センサユニット２０及び磁気リング３０が転がり軸受１０から取り外された際のセンサ付き軸受１００の断面図である。図２は、図１Ａ中のＩＩにおける拡大図である。図３は、図１Ａ中のＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面図である。図１Ａ、図１Ｂ、図２及び図３に示されるように、センサ付き軸受１００は、転がり軸受１０と、センサユニット２０と、磁気リング３０と、第１止め金具４０と、第２止め金具５０とを有している。
【0029】
中心軸Ａに沿う方向を、軸方向とする。中心軸Ａを通り、かつ軸方向に直交している方向を、径方向とする。軸方向に沿って見た際に中心軸Ａを中心とする円周に沿う方向を、周方向とする。
【0030】
転がり軸受１０は、例えば、深溝玉軸受である。但し、転がり軸受１０は、これに限られるものではない。転がり軸受１０は、内輪１１と、外輪１２と、複数の転動体１３と、保持器１４とを有している。転がり軸受１０は、シール１５をさらに有していてもよい。内輪１１は回転輪であり、外輪１２は固定輪である。
【0031】
内輪１１は、第１端面１１ａと、第２端面１１ｂと、内周面１１ｃ（内輪内周面）と、外周面１１ｄ（内輪外周面）とを有している。第１端面１１ａ及び第２端面１１ｂは、軸方向における内輪１１の端面である。第２端面１１ｂは、軸方向における第１端面１１ａの反対面である。
【0032】
内周面１１ｃは、周方向に沿って延在している。内周面１１ｃは、中心軸Ａ側を向いている。内周面１１ｃの軸方向における一方端及び他方端は、それぞれ、第１端面１１ａ及び第２端面１１ｂに連なっている。外周面１１ｄは、周方向に沿って延在している。外周面１１ｄは、中心軸Ａとは反対側を向いている。すなわち、外周面１１ｄは、径方向における内周面１１ｃの反対面である。外周面１１ｄの軸方向における一方端及び他方端は、それぞれ、第１端面１１ａ及び第２端面１１ｂに連なっている。
【0033】
外周面１１ｄは、内輪軌道面１１ｄａを有している。内輪軌道面１１ｄａは、転動体１３に接触する外周面１１ｄの部分である。外周面１１ｄは、内輪軌道面１１ｄａにおいて内周面１１ｃ側に窪んでいる。内輪軌道面１１ｄａは、軸方向における外周面１１ｄの中央部にある。周方向に直交する断面視において、内輪軌道面１１ｄａは、部分円弧状になっている。
【0034】
外輪１２は、第１端面１２ａと、第２端面１２ｂと、内周面１２ｃ（外輪内周面）と、外周面１２ｄ（外輪外周面）とを有している。第１端面１２ａ及び第２端面１２ｂは、軸方向における外輪１２の端面である。第２端面１２ｂは、軸方向における第１端面１２ａの反対面である。
【0035】
内周面１２ｃは、周方向に沿って延在している。内周面１２ｃは、中心軸Ａ側を向いている。内周面１２ｃの軸方向における一方端及び他方端は、それぞれ、第１端面１２ａ及び第２端面１２ｂに連なっている。外輪１２は、内周面１２ｃが外周面１１ｄと径方向において間隔を空けて対向するように配置されている。外周面１２ｄは、周方向に沿って延在している。外周面１２ｄは、中心軸Ａとは反対側を向いている。すなわち、外周面１２ｄは、径方向における内周面１２ｃの反対面である。外周面１２ｄの軸方向における一方端及び他方端は、それぞれ、第１端面１２ａ及び第２端面１２ｂに連なっている。
【0036】
内周面１２ｃは、外輪軌道面１２ｃａを有している。外輪軌道面１２ｃａは、転動体１３に接触する内周面１２ｃの部分である。内周面１２ｃは、外輪軌道面１２ｃａにおいて外周面１２ｄ側に窪んでいる。外輪軌道面１２ｃａは、軸方向における内周面１２ｃの中央部にある。周方向に直交する断面視において、外輪軌道面１２ｃａは、部分円弧状になっている。
【0037】
転動体１３は、球状である。複数の転動体１３は、外周面１１ｄと内周面１２ｃとの間に配置されている。より具体的には、複数の転動体１３は、内輪軌道面１１ｄａと外輪軌道面１２ｃａとの間で、周方向に沿って並んでいる。
【0038】
保持器１４は、周方向において隣り合っている２つの転動体１３の間の間隔が一定範囲内となるように、複数の転動体１３を保持している。保持器１４は、例えば、環状部１４ａと、複数の柱部１４ｂとを有している。柱部１４ｂは、転動体１３を保持している。柱部１４ｂの軸方向における一方側（図１Ａ中の右側）は、開口されている。環状部１４ａは、複数の柱部１４ｂを周方向に沿って並ぶように接続している。このことを別の観点から言えば、保持器１４は、例えば冠形の保持器である。保持器１４は、ガラス繊維により強化されたポリアミド等の熱可塑性樹脂により形成されている樹脂成形品であることが好ましい。
【0039】
外周面１１ｄと内周面１２ｃとの間の空間を、軸受空間とする。シール１５は、軸方向における他方側（図１Ａ中の左側）から、軸受空間を閉塞している。内周面１２ｃには、溝１２ｃｂが形成されている。溝１２ｃｂは、周方向に沿って環状に延在している。溝１２ｃｂは、軸方向において、第２端面１２ｂと外輪軌道面１２ｃａとの間にある。シール１５は、環状である。シール１５の外周縁は、溝１２ｃｂに挿入されている。シール１５の内周縁は、外周面１１ｄに接触している。シール１５は、例えば、芯金に耐油性ゴム（ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、ＦＫＭ、ＡＣＭ等）を加硫接着することにより形成されている。シール１５は、芯金の表面に防錆処理が施されたものであってもよい。軸受空間には、潤滑剤が封入されている。
【0040】
センサ付き軸受１００は、内輪１１が内周面１１ｃにおいて軸に嵌め合わされるとともに、外輪１２が外周面１２ｄにおいてハウジングに嵌め合わされることにより、軸受装置を構成する。
【0041】
センサユニット２０は、ステータ２１と、発電コイル２２と、回路基板２３と、センサ２４と、無線通信モジュール２５とを有している。
【0042】
ステータ２１は、周方向に沿って延在している環状である。ステータ２１は、第１部材２１ａと、第２部材２１ｂとを有している。第１部材２１ａは、周方向に沿って延在している環状である。第１部材２１ａは、径方向において、第１環状部２１ａａと、第２環状部２１ａｂと、第３環状部２１ａｃとに区分されている。第１環状部２１ａａは最も径方向内側にあり、第３環状部２１ａｃは最も径方向外側にある。第２環状部２１ａｂは、第１環状部２１ａａと第３環状部２１ａｃとの間にある。
【0043】
第１環状部２１ａａには、発電コイル２２が配置されている。発電コイル２２は、コイルボビン２２ａに収納されている。発電コイル２２は、例えばエナメル線を巻回することにより形成されている。コイルボビン２２ａは、例えば樹脂材料により形成されている。発電コイル２２の巻き数や線径は、発電される電力、自己発熱量、占有断面積等を考慮して適宜決定される。
【0044】
第２部材２１ｂは、第１環状部２１ａａ上に配置されている。これにより、発電コイル２２が配置される空間が画されている。第１部材２１ａ及び第２部材２１ｂは、好ましくは、磁性材料により形成されている。
【0045】
第２環状部２１ａｂは、周方向において、第１領域２１ａｂａと、第２領域２１ａｂｂとに区分されている。第１領域２１ａｂａ上には、回路基板２３が配置されている。回路基板２３は、周方向に沿って延在している。回路基板２３の基材は、例えばガラス繊維を含むエポキシ樹脂により形成されている。回路基板２３の基材は、振動センサの検出精度を向上する観点から、３４０ＭＰａ以上５００ＭＰａ以下の圧縮強度及び３９０ＭＰａ以上５５０ＭＰａ以下の曲げ強度を有していることが好ましい。回路基板２３上には、複数の電子部品２３ａが配置されている。
【0046】
複数の電子部品２３ａは、電源部と、変換部とを構成している。電源部は、発電コイル２２で発生した誘導起電圧（交流）を直流に変換する。変換部は、発電コイル２２で発生した誘導起電圧の交流波形をパルス波形に変換することにより、内輪１１の回転数を検出する。回路基板２３上には、蓄電部がさらに配置されている。蓄電部は、発電コイル２２で発生され、かつ電源部で直流に変換された電力を蓄電する。電源部は、例えば交流を整流して平滑化する回路や昇圧回路により構成されている。変換部は、例えばコンパレータ回路により構成されている。蓄電部は、例えば電気二重層キャパシタや二次電池により構成されている。
【0047】
センサ２４は、回路基板２３上に配置されている。センサ２４の数及び種類は、複数であってもよい。センサ２４には、例えば温度センサ、振動センサが含まれている。温度センサには、ＭＥＭＳ、白金抵抗体、サーミスタ、熱電対、熱電素子等が用いられる。振動センサには、ＭＥＭＳ又は静電容量式、渦電流式、圧電素子式若しくは歪ゲージ式のものが用いられる。振動センサは、１軸の振動を検出するものであってもよく、２軸又は３軸の振動を検出するものであってもよい。センサ２４は、内輪１１の回転状態（例えば、温度、振動）を検知し、当該回転状態に応じた信号を出力する。センサ２４は、物理量又は化学量を電気信号として出力するものであればよい。
【0048】
複数の電子部品２３ａは、メモリ部と、処理部とをさらに構成している。メモリ部は、センサ２４からの出力を保存する。処理部は、センサ２４からの出力を所定の閾値と比較する処理や所定の判断基準に基づいてセンサ２４の出力から内輪１１の回転状態を判定する処理を行う。メモリ部及び処理部は、例えば、マイクロコントローラにより構成されている。
【0049】
無線通信モジュール２５は、回路基板２３上に配置されている。無線通信モジュール２５は、処理部で所定の処理が行われたセンサ２４の出力を外部に無線送信する。より具体的には、無線通信モジュール２５は、搬送波を処理部で所定の処理が行われたセンサ２４の出力で変調し、変調された搬送波をアンテナから送出する。このアンテナは、無線通信モジュール２５に内蔵されていてもよく、無線通信モジュール２５に外付けされていてもよい。無線通信モジュール２５は、例えば、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ（登録商標）、ＩｒＤＡ（登録商標）の通信規格に準拠している。
【0050】
複数の電子部品２３ａには、外部からの有害な電気的ノイズを減衰又は遮断するための電子部品が含まれていてもよい。これらの電子部品は、例えば、コモンモードフィルタ、シングルモードフィルタ、セラミックフィルタ、ＥＭＩフィルタ、抵抗器、コンデンサ、コイル、バリスタ、インダクタ、フェライトビーズ等である。
【0051】
回路基板２３の上方に蓋２６が配置されることにより、回路基板２３の外部への露出が防止されてもよい。第２領域２１ａｂｂ上には、モールド樹脂２７が充填されていてもよい。電子部品２３ａをマイグレーションから保護するために、回路基板２３の表面に防湿被膜が設けられていてもよい。
【0052】
第３環状部２１ａｃは、外輪１２への取り付けに供される部分である。第１端面１２ａには、段差部１２ａａと、段差部１２ａｂと、溝１２ａｃとが形成されている。段差部１２ａａ、段差部１２ａｂ及び溝１２ａｃは、周方向に沿って環状に延在している。段差部１２ａａは、第１端面１２ａの内周面１２ｃ側の端にある。段差部１２ａｂは、段差部１２ａａの径方向外側にある。段差部１２ａｂは、段差部１２ａａよりも軸方向における一方側（図１Ａ中の右側）に突出した位置にある。溝１２ａｃは、段差部１２ａａとは反対側の段差部１２ａｂの端に形成されている。第２環状部２１ａｂの第３環状部２１ａｃ側の端部は、段差部１２ａａ上にある。第３環状部２１ａｃは、溝１２ａｃ及び溝１２ａｃと段差部１２ａａとの間にある第１端面１２ａの部分の形状に沿っている。
【0053】
ステータ２１の内周面には、複数の櫛歯部２８が形成されていてもよい。複数の櫛歯部２８は、周方向において間隔を空けて並んでいる。櫛歯部２８は、隣り合っている２つの櫛歯部２８の間にあるステータ２１の内周面よりも径方向内側に向かって突出している。
【0054】
磁気リング３０は、芯金３１と、磁性ゴム３２とを有している。芯金３１は、第１部分３１ａと、第２部分３１ｂとを有している。第１部分３１ａは、軸方向に沿って延在している筒状である。第２部分３１ｂは、第１部分３１ａの軸方向における一方端（図１Ａ中の右側の端）から径方向内側に向かって延在している。
【0055】
芯金３１は、例えば、薄板に対する深絞り加工を含むプレス成形を行うことにより形成される。この薄板は、例えば、軟鋼又はステンレス鋼により形成されている。軟鋼の具体例としては、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＣＴ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥ、ＳＰＣＥＮ等が挙げられる。ステンレス鋼の具体例としては、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ２０１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０等が挙げられる。芯金３１は、好ましくは磁性材料により形成されている。
【0056】
磁性ゴム３２は、少なくとも第１部分３１ａの外周面上に配置されている。磁性ゴム３２は、ゴム材及び磁性粉を混錬して加硫し、その際に芯金３１上に接着されることにより形成される。なお、磁性ゴム３２を接着するために、芯金３１には予め接着剤が塗布されていることが好ましい。ゴム材には、例えば、ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、ＦＫＭ、ＡＣＭ等が用いられる。磁性粉には、例えば、フェライト系、ネオジム系、サマリウム系の磁性粉が用いられる。
【0057】
磁性ゴム３２は、Ｎ極及びＳ極が周方向に沿って交互に着磁されている。磁性ゴム３２に着磁される磁極の数は、特に限定されない。磁性ゴム３２は、径方向において、発電コイル２２と間隔を空けて対向している。
【0058】
芯金３１と磁性ゴム３２とが一体化された後、磁気リング３０は、着磁装置の回転チャック（取り付け治具）に装着される。着磁装置は、回転チャックを回転させることにより磁性ゴム３２にＮ極及びＳ極を交互に着磁させる。この際、磁性ゴム３２と対向するように、着磁コイル及びヨークが配置されている。着磁コイルに流れる電流の方向を回転チャックの回転に同期して交互に切り替えることにより、磁性ゴム３２にＮ極及びＳ極が交互に着磁されることになる。
【0059】
第１止め金具４０は、例えば、サークリップである。すなわち、第１止め金具４０は、周方向に沿って延在しており、周方向において間隔を空けて互いに対向している両端部を有している。第１止め金具４０は、縮径されながら、ステータ２１が外輪１２に取り付けられている状態で溝１２ａｃ内に配置される。第１止め金具４０が溝１２ａｃ内に配置されると、第１止め金具４０は、元の形状に戻ろうとして、外輪１２に接触する。この際の径方向に沿った弾性反発力により第１止め金具４０が外輪１２に取り付けられ、ステータ２１（センサユニット２０）が外輪１２から取り外せなくなる。他方で、第１止め金具４０を再び縮径して溝１２ａｃ内から取り出せば、ステータ２１（センサユニット２０）を外輪１２から取り外せるようになる。このように、センサユニット２０は、第１止め金具４０の弾性反発力により、外輪１２に着脱可能に取り付けられている（図１Ｂ参照）。
【0060】
第２止め金具５０は、周方向に沿って延在している環状である。第２止め金具５０は、複数の付勢部５１を有している。複数の付勢部５１は、周方向に沿って間隔を空けて並んでいる。付勢部５１は、例えば、板ばねになっている。外周面１１ｄには、溝１１ｄｂが形成されている。溝１１ｄｂは、周方向に沿って延在している。溝１１ｄｂは、軸方向において、内輪軌道面１１ｄａと第１端面１１ａとの間にある。溝１１ｄｂ内には、第２止め金具５０が配置されている。
【0061】
第１端面１１ａには、段差部１１ａａが形成されている。段差部１１ａａは、周方向に沿って延在している。段差部１１ａａは、外周面１１ｄに連なっている。磁気リング３０は、第１部分３１ａの内周面と外周面１１ｄとが対向している状態で、軸方向における一方側（図１Ａ中の右側）から軸方向における他方側（図１Ａ中の左側）に向かって、第２部分３１ｂが段差部１１ａａに接触するまで、付勢部５１からの弾性反発力に抗して押し込まれる。この弾性反発力により、磁気リング３０は、内輪１１に取り付けられる。
【0062】
他方で、上記の弾性反発力に抗して磁気リング３０を引き抜くことにより、磁気リング３０が内輪１１から取り外される。このようにして、磁気リング３０は、第２止め金具５０の弾性反発力により、着脱可能に内輪１１に取り付けられていることになる（図１Ｂ参照）。
【0063】
上記のように、磁気リング３０は、内輪１１に着脱可能に取り付けられているため、内輪１１と共に回転する。また、磁気リング３０は、径方向において発電コイル２２と間隔を空けて対向しており、かつ周方向に沿ってＮ極及びＳ極が交互に着磁されている磁性ゴム３２を有している。そのため、内輪１１の回転に伴って交番磁束が発電コイル２２の周囲に発生し、発電コイル２２に誘導起電圧が発生する。
【0064】
図４Ａは、図３中のＩＶにおける第１拡大図である。図４Ｂは、図３中のＩＶにおける第２拡大図である。図４Ｂには、図４Ａから磁気リング３０が回転した際の状態が示されている。図４Ａ及び図４Ｂ中では、磁束が点線の矢印により示されている。図５は、図４Ａ中のＶ－Ｖにおける断面図である。図６は、図４Ｂ中のＶＩ－ＶＩにおける断面図である。図５中及び図６中では、磁束が点線の矢印により示されている。図４Ａ、図４Ｂ、図５及び図６に示されるように、磁性ゴム３２に着磁されている磁極から発生する磁束は、櫛歯部２８から発電コイル２２の周囲にあるステータ２１を通る。これにより、発電コイル２２には、誘導起電圧が発生することになる。
【0065】
＜センサ付き軸受１００の効果＞
以下に、センサ付き軸受１００の効果を説明する。
以下に、センサ付き軸受１００の効果を説明する。
【0066】
センサ付き軸受１００では、使用時に転がり軸受１０に転がり異常等が発生すると、転がり軸受１０を交換する必要がある。センサ付き軸受１００では、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられているとともに磁気リング３０が内輪１１に着脱可能に取り付けられているため、転がり軸受１０を交換する場合でも、センサユニット２０及び磁気リング３０を転がり軸受１０から取り外して再利用することができる。その結果、センサ付き軸受１００によると、使用継続に伴うコストを低減することができる。
【0067】
＜変形例１＞
以下に、変形例１に係るセンサ付き軸受１００を説明する。ここでは、センサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
以下に、変形例１に係るセンサ付き軸受１００を説明する。ここでは、センサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【0068】
図７Ａは、付勢部５１の近傍における変形例１に係るセンサ付き軸受１００の第１拡大断面図である。図７Ｂは、付勢部５１の近傍における変形例１に係るセンサ付き軸受１００の第２拡大断面図である。図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、変形例１に係るセンサ付き軸受１００では、付勢部５１の板ばね形状がセンサ付き軸受１００と異なっている。すなわち、付勢部５１の板ばね形状は、径方向に沿って弾性反発力を発生させることができるものであれば、特に限定されない。
【0069】
変形例１に係るセンサ付き軸受１００でも、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられているとともに、磁気リング３０が内輪１１に着脱可能に取り付けられているため、転がり異常等に起因して転がり軸受１０を交換する場合でも、センサユニット２０及び磁気リング３０を転がり軸受１０から取り外して再利用することができる。
【0070】
＜変形例２＞
以下に、変形例２に係るセンサ付き軸受１００を説明する。ここでは、センサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
以下に、変形例２に係るセンサ付き軸受１００を説明する。ここでは、センサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【0071】
図８は、変形例２に係るセンサ付き軸受１００の断面図である。図８には、図１Ａに対応する断面が示されている。図９は、図８中のＩＸにおける拡大図である。図８及び図９に示されるように、変形例２に係るセンサ付き軸受１００では、外周面１１ｄに溝１１ｄｂが形成されていない。また、変形例２に係るセンサ付き軸受１００では、段差部１１ａａに、溝１１ａｂが形成されている。溝１１ａｂは、周方向に沿って延在している。溝１１ａｂは、径方向において、外周面１１ｄとは反対側の段差部１１ａａの端に形成されている。
【0072】
変形例２に係るセンサ付き軸受１００では、芯金３１が、第３部分３１ｃをさらに有している。第３部分３１ｃは、第１部分３１ａとは反対側の第２部分３１ｂの端から、軸方向に沿って、筒状に延在している。第３部分３１ｃの外周面は、径方向において、第１部分３１ａの内周面と間隔を空けて対向している。第３部分３１ｃは、溝１１ａｂ内に配置されている。
【0073】
変形例２に係るセンサ付き軸受１００では、第２止め金具５０が、溝１１ａｂの外周面１１ｄ側の側面に取り付けられている。より具体的には、第２止め金具５０が、溝１１ａｂの外周面１１ｄ側の側面と第３部分３１ｃの外周面との間に配置されている。また、変形例２に係るセンサ付き軸受１００では、付勢部５１からの弾性反発力が、径方向内側に向かって第３部分３１ｃに加わっている。すなわち、変形例２に係るセンサ付き軸受１００では、付勢部５１から第２止め金具５０に加わる弾性反発力の方向が、センサ付き軸受１００と逆になっている。
【0074】
変形例２に係るセンサ付き軸受１００でも、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられているとともに、磁気リング３０が内輪１１に着脱可能に取り付けられているため、転がり異常等に起因して転がり軸受１０を交換する場合でも、センサユニット２０及び磁気リング３０を転がり軸受１０から取り外して再利用することができる。
【0075】
＜変形例３＞
以下に、変形例３に係るセンサ付き軸受１００を説明する。ここでは、変形例２に係るセンサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
以下に、変形例３に係るセンサ付き軸受１００を説明する。ここでは、変形例２に係るセンサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【0076】
図１０は、変形例３に係るセンサ付き軸受１００の断面図である。図１０には、図８に対応する断面が示されている。図１１は、図１０中のＸＩにおける拡大図である。図１０及び図１１に示されるように、変形例３に係るセンサ付き軸受１００では、第２止め金具５０が、溝１１ａｂの内周面１１ｃ側の側面に取り付けられている。より具体的には、第２止め金具５０が、溝１１ａｂの内周面１１ｃ側の側面と第３部分３１ｃの内周面との間に配置されている。また、変形例３に係るセンサ付き軸受１００では、付勢部５１からの弾性反発力が、径方向外側に向かって第３部分３１ｃに加わっている。すなわち、変形例３に係るセンサ付き軸受１００では、付勢部５１から第２止め金具５０に加わる弾性反発力の方向が、センサ付き軸受１００と同一になっている。
【0077】
変形例３に係るセンサ付き軸受１００でも、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられているとともに、磁気リング３０が内輪１１に着脱可能に取り付けられているため、転がり異常等に起因して転がり軸受１０を交換する場合でも、センサユニット２０及び磁気リング３０を転がり軸受１０から取り外して再利用することができる。
【0078】
＜変形例４＞
以下に、変形例４に係るセンサ付き軸受１００を説明する。ここでは、変形例２に係るセンサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
以下に、変形例４に係るセンサ付き軸受１００を説明する。ここでは、変形例２に係るセンサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【0079】
図１２は、変形例４に係るセンサ付き軸受１００の断面図である。図１２には、図８に対応する断面が示されている。図１３は、図１２中のＸＩＩＩにおける拡大図である。図１２及び図１３に示されるように、変形例４に係るセンサ付き軸受１００では、第２止め金具５０が、サークリップである。
【0080】
変形例４に係るセンサ付き軸受１００では、第２止め金具５０が、拡径された上で、溝１１ａｂに配置されている。そのため、第２止め金具５０は、縮径しようとする弾性反発力により、溝１１ａｂの内周面１１ｃ側の側面に取り付けられていることになる。変形例４に係るセンサ付き軸受１００では、第２止め金具５０が取り外されている状態で磁気リング３０を内輪１１から取り外すことができるが、第２止め金具５０が取り付けられている状態で磁気リング３０を内輪１１から取り外すことができない。そのため、変形例４に係るセンサ付き軸受１００でも、磁気リング３０は、内輪１１に着脱可能に取り付けられていることになる。
【0081】
変形例４に係るセンサ付き軸受１００でも、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられているとともに、磁気リング３０が内輪１１に着脱可能に取り付けられているため、転がり異常等に起因して転がり軸受１０を交換する場合でも、センサユニット２０及び磁気リング３０を転がり軸受１０から取り外して再利用することができる。
【0082】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るセンサ付き軸受（以下「センサ付き軸受１００Ａ」）を説明する。ここでは、センサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
第２実施形態に係るセンサ付き軸受（以下「センサ付き軸受１００Ａ」）を説明する。ここでは、センサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
【0083】
＜センサ付き軸受１００Ａの構成＞
以下に、センサ付き軸受１００Ａの構成を説明する。
以下に、センサ付き軸受１００Ａの構成を説明する。
【0084】
図１４は、センサ付き軸受１００Ａの断面図である。図１４には、中心軸Ａを通り、かつ、軸方向に平行な断面が示されている。図１５は、図１４中のＸＶにおける拡大図である。図１４及び図１５に示されているように、センサ付き軸受１００Ａは、転がり軸受１０と、センサユニット２０と、磁気リング３０と、第１止め金具４０とを有している。この点に関して、センサ付き軸受１００Ａの構成は、センサ付き軸受１００の構成と共通している。
【0085】
センサ付き軸受１００Ａは、第２止め金具５０を有していない。また、センサ付き軸受１００Ａでは、磁気リング３０は、圧入により、内輪１１に取り付けられている。すなわち、センサ付き軸受１００Ａでは、磁気リング３０が内輪１１に着脱可能に取り付けられていない。これらの点に関して、センサ付き軸受１００Ａの構成は、センサ付き軸受１００の構成と異なっている。
【0086】
＜センサ付き軸受１００Ａの効果＞
センサ付き軸受１００Ａでは、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられているため、転がり軸受１０を交換する場合でも、センサユニット２０を転がり軸受１０から取り外して再利用することができる。通常、センサユニット２０のコストは、磁気リング３０のコストよりも高い。そのため、センサ付き軸受１００Ａによると、センサユニット２０の再利用が可能であることにより、磁気リング３０の再利用ができなくても、使用継続に伴うコストの低減が可能である。
センサ付き軸受１００Ａでは、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられているため、転がり軸受１０を交換する場合でも、センサユニット２０を転がり軸受１０から取り外して再利用することができる。通常、センサユニット２０のコストは、磁気リング３０のコストよりも高い。そのため、センサ付き軸受１００Ａによると、センサユニット２０の再利用が可能であることにより、磁気リング３０の再利用ができなくても、使用継続に伴うコストの低減が可能である。
【0087】
＜変形例１＞
以下に、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａを説明する。ここでは、センサ付き軸受１００Ａと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
以下に、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａを説明する。ここでは、センサ付き軸受１００Ａと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【0088】
図１６は、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａの断面図である。図１６には、図１４に対応する断面が、示されている。図１７は、図１６中のＸＶＩＩにおける拡大図である。図１６及び図１７に示されるように、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａでは、第１止め金具４０に代えて、ゴム部材６０が用いられている。ゴム部材６０は、リング状である。ゴム部材６０は、例えばＯリングである。
【0089】
変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａでは、ステータ２１の外周面に、溝２１ｃが形成されている。溝２１ｃは、周方向に沿って環状に延在している。また、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａでは、段差部１２ａａに連なっており、かつステータ２１の外周面に対向している内周面１２ｃの部分に、溝１２ｃｃが形成されている。溝１２ｃｃは、径方向において溝２１ｃと対向しており、かつ周方向に沿って環状に延在している。
【0090】
ゴム部材６０は、溝１２ｃｃ内及び溝２１ｃ内に配置されている。溝２１ｃにおけるステータ２１の外径は、ゴム部材６０の内径よりも大きい。そのため、溝１２ｃｃ内及び溝２１ｃ内においてゴム部材６０は径方向に沿って圧縮されており、この圧縮に伴うゴム部材６０からの径方向に沿う弾性反発力により、センサユニット２０（ステータ２１）が着脱可能に外輪１２に取り付けられることになる。
【0091】
変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａでも、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられているため、センサユニット２０を転がり軸受１０から取り外して再利用することができる。
【0092】
＜変形例２＞
以下に、変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ａを説明する。ここでは、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
以下に、変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ａを説明する。ここでは、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【0093】
図１８は、変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ａの断面図である。図１８には、図１６に対応する断面が示されている。図１９は、図１８中のＸＩＸにおける拡大図である。図１８及び図１９に示されるように、変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ａでは、ゴム部材６０に代えて、複数のプランジャ７０が用いられている。
【0094】
プランジャ７０は、ステータ２１の外周面に形成されている穴に挿入されることによりセンサユニット２０に取り付けられている。複数のプランジャ７０は、周方向に沿って間隔を空けて並んでいる。プランジャ７０は、ピン７１と、圧縮コイルばね７２とを有している。プランジャ７０がセンサユニット２０に取り付けられた状態で、ピン７１は、ステータ２１の外周面から径方向外側に突出した位置にある。ピン７１を径方向内側に向かって移動させると、圧縮コイルばね７２は、ピン７１に対して、径方向外側に向かう弾性反発力を発生させる。
【0095】
プランジャ７０は、ピン７１が径方向内側に押し込まれた状態で、段差部１２ａａに連なっており、かつステータ２１の外周面に対向している内周面１２ｃの部分に接触している。そのため、センサユニット２０は、圧縮コイルばね７２からピン７１に加わる径方向外側への弾性反発力により、着脱可能に外輪１２に取り付けられることになる。
【0096】
変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ａでも、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられているため、センサユニット２０を転がり軸受１０から取り外して再利用することができる。
【0097】
＜変形例３＞
以下に、変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ａを説明する。ここでは、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
以下に、変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ａを説明する。ここでは、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ａと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【0098】
図２０は、変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ａの断面図である。図２０には、図１６に対応する断面が示されている。図２１は、図２０中のＸＸＩにおける拡大図である。図２０及び図２１に示されるように、変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ａでは、ゴム部材６０に代えて、第１止め金具４０が用いられている。しかしながら、変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ａでは、第１止め金具４０がサークリップではなく、第１止め金具４０が複数の付勢部４１を有している。
【0099】
複数の付勢部４１は、周方向に沿って間隔を空けて並んでいる。付勢部４１は、例えば板ばねである。変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ａでは、第１止め金具４０が、段差部１２ａａに連なっている内周面１２ｃの部分とステータ２１の外周面との間に配置されており、付勢部４１から径方向内側に向かって弾性反発力がステータ２１の外周面に加わる。これにより、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられる。
【0100】
変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ａでも、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられているため、センサユニット２０を転がり軸受１０から取り外して再利用することができる。
【0101】
（第３実施形態）
第３実施形態に係るセンサ付き軸受（以下「センサ付き軸受１００Ｂ」）を説明する。ここでは、センサ付き軸受１００Ａと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
第３実施形態に係るセンサ付き軸受（以下「センサ付き軸受１００Ｂ」）を説明する。ここでは、センサ付き軸受１００Ａと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
【0102】
＜センサ付き軸受１００Ｂの構成＞
以下に、センサ付き軸受１００Ｂの構成を説明する。
以下に、センサ付き軸受１００Ｂの構成を説明する。
【0103】
図２２は、センサ付き軸受１００Ｂの断面図である。図２２には、中心軸Ａを通り、かつ軸方向に平行な断面が示されている。図２３は、図２２中のＸＸＩＩＩにおける拡大図である。図２２及び図２３に示されているように、センサ付き軸受１００Ｂは、転がり軸受１０と、センサユニット２０と、磁気リング３０とを有している。センサ付き軸受１００Ｂは、第２止め金具５０を有しておらず、磁気リング３０が着脱可能に内輪１１に取り付けられていない。これらの点に関して、センサ付き軸受１００Ｂの構成は、センサ付き軸受１００Ａの構成と共通している。
【0104】
センサ付き軸受１００Ｂは、第１止め金具４０を有しておらず、センサユニット２０が着脱可能に外輪１２に取り付けられていない。より具体的には、センサ付き軸受１００Ｂでは、ステータ２１が外輪１２に加締められることにより、センサユニット２０が外輪１２に取り付けられている。この点に関して、センサ付き軸受１００Ｂの構成は、センサ付き軸受１００Ａの構成と異なっている。なお、センサ付き軸受１００Ｂでは、芯金３１が内輪１１に加締められることにより、磁気リング３０が内輪１１に取り付けられていてもよい。
【0105】
＜センサ付き軸受１００Ｂの効果＞
以下に、センサ付き軸受１００Ｂの効果を説明する。
以下に、センサ付き軸受１００Ｂの効果を説明する。
【0106】
センサ付き軸受１００Ｂでは、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられておらず、磁気リング３０が内輪１１に着脱可能に取り付けられていないため、転がり軸受１０を交換する場合に、センサユニット２０及び磁気リング３０を転がり軸受１０から取り外して再利用することができない。しかしながら、センサ付き軸受１００Ｂでは、センサユニット２０により転がり軸受１０の異常（例えば、転走面の剥離や微小剥離等）の傾向を検出可能である。そのため、センサ付き軸受１００Ｂによると、転がり軸受１０を機能不全（例えば、焼き付きによる回転不能）に至る前に交換することができる。
【0107】
＜変形例１＞
以下に、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ｂを説明する。ここでは、センサ付き軸受１００Ｂと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
以下に、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ｂを説明する。ここでは、センサ付き軸受１００Ｂと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【0108】
図２４は、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ｂの断面図である。図２４には、図２２に対応する断面が示されている。図２５は、図２４中のＸＸＶにおける拡大図である。図２４及び図２５に示されるように、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ｂでは、溶接部８１でステータ２１が外輪１２に固定されることにより、センサユニット２０が外輪１２に取り付けられている。また、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ｂでは、溶接部８２で芯金３１が内輪１１に固定されることにより、磁気リング３０が内輪１１に取り付けられている。
【0109】
溶接部８１及び溶接部８２は、ビーム溶接により形成されている。ビーム溶接には、例えば、レーザ溶接及び電子ビーム溶接が含まれている。レーザ溶接に用いられるレーザの具体例としては、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザが挙げられる。
【0110】
変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ｂでも、センサユニット２０により転がり軸受１０の異常の傾向を検出可能であるため、転がり軸受１０を機能不全に至る前に交換することができる。また、溶接部８１及び溶接部８２がビーム溶接により形成されているため、変形例１に係るセンサ付き軸受１００Ｂでは、内輪１１及び外輪１２に対する熱影響を最小限に抑えることができる。
【0111】
＜変形例２＞
以下に、変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ｂを説明する。ここでは、センサ付き軸受１００Ｂと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
以下に、変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ｂを説明する。ここでは、センサ付き軸受１００Ｂと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【0112】
図２６は、変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ｂの断面図である。図２６には、図２２に対応する断面が示されている。図２７は、図２６中のＸＸＶＩＩにおける拡大図である。図２６及び図２７に示されるように、変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ｂでは、接着剤８３でステータ２１が外輪１２に固定されることにより、センサユニット２０が外輪１２に取り付けられている。また、変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ｂでは、接着剤８４で芯金３１が内輪１１に固定されることにより、磁気リング３０が内輪１１に取り付けられている。
【0113】
接着剤８３及び接着剤８４は、例えば、嫌気性の接着剤又はエポキシ樹脂系、ウレタン樹脂系、シリコーン系若しくはフェノール樹脂系の接着剤である。接着剤８３及び接着剤８４は、特に限定されるものではない。
【0114】
変形例２に係るセンサ付き軸受１００Ｂでも、センサユニット２０により転がり軸受１０の異常の傾向を検出可能であるため、転がり軸受１０を機能不全に至る前に交換することができる。
【0115】
＜変形例３＞
以下に、変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ｂを説明する。ここでは、センサ付き軸受１００Ｂと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
以下に、変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ｂを説明する。ここでは、センサ付き軸受１００Ｂと異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【0116】
変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ｂでは、図示されていないが、圧入でステータ２１が外輪１２に固定されることにより、センサユニット２０が外輪１２に取り付けられている。変形例３に係るセンサ付き軸受１００Ｂでも、センサユニット２０により転がり軸受１０の異常の傾向を検出可能であるため、転がり軸受１０を機能不全に至る前に交換することができる。
【0117】
（第４実施形態）
第４実施形態に係るセンサ付き軸受（以下「センサ付き軸受１００Ｃ」）を説明する。ここでは、センサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
第４実施形態に係るセンサ付き軸受（以下「センサ付き軸受１００Ｃ」）を説明する。ここでは、センサ付き軸受１００と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さないものとする。
【0118】
＜センサ付き軸受１００Ｃの構成＞
以下に、センサ付き軸受１００Ｃの構成を説明する。
以下に、センサ付き軸受１００Ｃの構成を説明する。
【0119】
図２８は、センサ付き軸受１００Ｃの断面図である。図２８には、中心軸Ａを通り、かつ軸方向に平行な断面が示されている。図２９は、図２８中のＸＸＩＸ－ＸＸＩＸにおける断面が示されている。図３０は、図２９に蓋２６を重ねて示した図である。図２８、図２９及び図３０に示されるように、センサ付き軸受１００Ｃは、転がり軸受１０と、センサユニット２０と、磁気リング３０と、第１止め金具４０と、第２止め金具５０とを有している。この点に関して、センサ付き軸受１００Ｃの構成は、センサ付き軸受１００の構成と共通している。
【0120】
センサ付き軸受１００Ｃでは、センサ２４が振動センサである。センサ付き軸受１００Ｃでは、センサ２４の振動検出方向（図２９中の点線の矢印）が転がり軸受１０の荷重負荷方向（図２９中の実線の矢印）と一致するように、センサユニット２０が外輪１２に着脱可能に取り付けられている。
【0121】
センサ付き軸受１００Ｃでは、蓋２６に目印２６ａが設けられている。軸方向に沿って見た際に、目印２６ａはセンサ２４に重なっている。図３０に示される例では、丸印を描くことにより目印２６ａが設けられているが、目印２６ａの付け方はこれに限られない。なお、モールド樹脂２７が回路基板２３上にも配置される場合、目印２６ａは、モールド樹脂２７に設けられてもよい。
【0122】
＜センサ付き軸受１００Ｃの効果＞
以下に、センサ付き軸受１００Ｃの効果を説明する。
以下に、センサ付き軸受１００Ｃの効果を説明する。
【0123】
センサ２４の振動検出方向と転がり軸受１０の荷重負荷方向とが一致することにより、センサ２４により検出される振動値の信頼性が向上する。センサ付き軸受１００Ｃでは、外輪１２に取り付ける際に目印２６ａの位置を確認しながらセンサユニット２０を中心軸Ａ回りに回転させることにより、センサ２４の振動検出方向と転がり軸受１０の荷重負荷方向とを容易に一致させることができる。そのため、センサ付き軸受１００Ｃによると、センサ２４により検出される振動値の信頼性を向上させることができる。
【0124】
（その他の実施形態）
上記の各実施形態においては、内輪が回転輪であるとともに外輪が固定輪であるセンサ付き軸受を説明したが、内輪が固定輪であってもよく、外輪が回転輪であってもよい。つまり、内輪及び外輪の一方が回転輪であり、内輪及び外輪の他方が固定輪であればよい。
上記の各実施形態においては、内輪が回転輪であるとともに外輪が固定輪であるセンサ付き軸受を説明したが、内輪が固定輪であってもよく、外輪が回転輪であってもよい。つまり、内輪及び外輪の一方が回転輪であり、内輪及び外輪の他方が固定輪であればよい。
【0125】
今回開示された実施形態は全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の実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0126】
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ センサ付き軸受、１０ 転がり軸受、１１ 内輪、１１ａ 第１端面、１１ａａ 段差部、１１ａｂ 溝、１１ｂ 第２端面、１１ｃ 内周面、１１ｄ 外周面、１１ｄｂ 溝、１１ｄａ 内輪軌道面、１１ｄｂ 溝、１２ 外輪、１２ａ 第１端面、１２ａａ，１２ａｂ 段差部、１２ａｃ 溝、１２ｂ 第２端面、１２ｃ 内周面、１２ｃａ 外輪軌道面、１２ｃｂ，１２ｃｃ 溝、１２ｄ 外周面、１３ 転動体、１４ 保持器、１４ａ 環状部、１４ｂ 柱部、１５ シール、２０ センサユニット、２１ ステータ、２１ａ 第１部材、２１ａａ 第１環状部、２１ａｂ 第２環状部、２１ａｂａ 第１領域、２１ａｂｂ 第２領域、２１ｂ 第２部材、２１ｃ 溝、２２ 発電コイル、２２ａ コイルボビン、２３ 回路基板、２３ａ 電子部品、２４ センサ、２５ 無線通信モジュール、２６ 蓋、２６ａ 目印、２７ モールド樹脂、２８ 櫛歯部、３０ 磁気リング、３１ 芯金、３１ａ 第１部分、３１ｂ 第２部分、３１ｃ 第３部分、３２ 磁性ゴム、４０ 第１止め金具、４１ 付勢部、５０ 第２止め金具、５１ 付勢部、６０ ゴム部材、７０ プランジャ、７１ ピン、７２ 圧縮コイルばね、８１，８２ 溶接部、８３，８４ 接着剤、Ａ 中心軸。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】