特許 7074505 軸受装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-16

(45)【発行日】2022-05-24

(54)【発明の名称】軸受装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 41/00 20060101AFI20220517BHJP

   F16C 19/16 20060101ALI20220517BHJP

   F16C 19/52 20060101ALI20220517BHJP

   G01K 7/36 20060101ALI20220517BHJP

   G01P 3/487 20060101ALI20220517BHJP

   G01L 5/00 20060101ALI20220517BHJP

【ＦＩ】

F16C41/00

F16C19/16

F16C19/52

G01K7/36 Z

G01P3/487 A

G01L5/00 K

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018038662

(22)【出願日】2018-03-05

(65)【公開番号】P2019152287

(43)【公開日】2019-09-12

【審査請求日】2021-02-26

(73)【特許権者】

【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】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】澁谷 勇介

(72)【発明者】

【氏名】小池 孝誌

(72)【発明者】

【氏名】福島 靖之

【審査官】日下部 由泰

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１６９７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２５５３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－３７０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－４０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２１５７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６４－７０２５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－９２７０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｃ １９／００－１９／５６，３３／３０－３３／６６

Ｆ１６Ｃ ４１／００－４１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸受単体または軸受の間に間座を挟む構造で回転体を支持する軸受装置であって、
前記軸受は、内輪、外輪、転動体を含み、
前記間座は、外輪間座と内輪間座とを含み、
前記内輪および前記外輪のうちの固定側の固定輪、または、前記外輪間座および前記内輪間座のうちの固定側の固定間座に設けられ、磁気特性を検出する磁気センサと、
前記内輪および前記外輪のうちの回転側の回転輪、または、前記外輪間座および前記内輪間座のうちの前記回転輪と共に回転する回転側の回転間座に配置され、温度によって磁気特性が変化する磁性体部材と、
前記磁気センサの出力を受けて前記軸受の状態検出を行なう信号処理部とを備え、
前記磁性体部材は、前記回転輪が回転する間に、前記磁気センサが検出する磁気特性が変動するように磁化され、
前記磁性体部材は、外周面が前記磁気センサに対向するように配置され前記回転輪または前記回転間座に配置されたリング部材であり、
前記リング部材は、前記軸受の回転軸から外側に向かう方向における磁化の向きが回転方向に沿って交互に異なり、
前記信号処理部は、前記磁気センサの出力信号の周波数に基づいて前記回転輪の回転速度を算出するとともに、前記磁気センサの出力信号の振幅に基づいて温度を算出する、軸受装置。

【請求項2】

前記リング部材は、
内周側にＮ極が形成され外周側にＳ極が形成される第１領域と、
外周側にＮ極が形成され内周側にＳ極が形成される第２領域とを含み、
前記第１領域と前記第２領域は、前記回転方向に沿って交互に配置される、請求項１に記載の軸受装置。

【請求項3】

前記固定輪または前記固定間座の温度を測定する温度センサと、
前記温度センサの出力および前記磁気センサの出力に基づいて、軸受の異常を診断する異常診断部とをさらに備える、請求項１または２に記載の軸受装置。

【請求項4】

前記固定輪または前記固定間座の温度を測定する温度センサと、
前記温度センサの出力および前記磁気センサの出力に基づいて、軸受の予圧荷重を推定する予圧荷重推定部とをさらに備える、請求項１または２に記載の軸受装置。

【請求項5】

前記磁気センサによって測定した情報をワイヤレスで通信する通信部をさらに備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の軸受装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、軸受装置に関し、特に簡単な構成で軸受の回転輪温度の変化を精度良く検出することが可能な軸受装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００９－６８５３３号公報（特許文献１）では、工作機主軸などに用いられる軸受に発生する異常を精度よく迅速に検出するために、軸受または間座の固定側の温度と回転側の温度とを測定している。回転側の温度は非接触温度センサによって測定される。非接触温度センサには、赤外線を利用した焦電型赤外線センサやサーモパイルの他に、リング状の測温体（感温フェライトなど）を用いて、磁気特性の変化を検出するものが提案されている。

【0003】

さらに、軸受または間座の固定側の温度および回転側の温度と、回転輪の回転速度から軸受の予圧を推定する予圧推定手段を提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－６８５３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特開２００９－６８５３３号公報には、軸受または間座の回転側温度を測定する方法として、リング部材の磁気特性の変化を利用する方法が開示されているが、具体的なリング部材の構造や、検出手順については開示が無く、工夫の余地がある。

【0006】

また、軸受または間座の固定側温度および回転側温度と回転輪の回転速度から予圧を推定する手法を提案しており、回転速度は、回転センサなどで主軸から測定しているが、回転センサを設けるためにスペースが必要となる。

【0007】

本発明の目的は、磁気特性を利用し温度を検出することが可能であるとともに、別途回転センサを設けることなく回転速度を検出することが可能に構成された軸受装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示は、軸受単体または軸受の間に間座を挟む構造で回転体を支持する軸受装置に関する。軸受は、内輪、外輪、転動体を含む。間座は、外輪間座と内輪間座とを含む。軸受装置は、内輪および外輪のうちの固定側の固定輪、または、外輪間座および内輪間座のうちの固定側の固定間座に設けられ、磁気特性を検出する磁気センサと、内輪および外輪のうちの回転側の回転輪、または、外輪間座および内輪間座のうちの回転輪と共に回転する回転側の回転間座に配置され、温度によって磁気特性が変化する磁性体部材とを備える。磁性体部材は、回転輪が１回転する間に、磁気センサが検出する磁気特性が変動するように磁化されている。

【0009】

好ましくは、軸受装置は、磁気センサの出力を受けて軸受の状態検出を行なう信号処理部をさらに備え、信号処理部は、磁気センサの出力に基づいて回転輪の回転速度および温度を算出する。

【0010】

好ましくは、磁性体部材は、外周面が磁気センサに対向するように配置され回転輪または回転間座に配置されたリング部材である。リング部材は、軸受の回転軸から外側に向かう方向における磁化の向きが回転方向に沿って交互に異なる。

【0011】

好ましくは、リング部材は、内周側にＮ極が形成され外周側にＳ極が形成される第１領域と、外周側にＮ極が形成され内周側にＳ極が形成される第２領域とを含み、第１領域と第２領域は、回転方向に沿って交互に配置される。

【0012】

好ましくは、軸受装置は、固定輪または固定間座の温度を測定する温度センサと、温度センサの出力および磁気センサの出力に基づいて、軸受の異常を診断する異常診断部とをさらに備える。

【0013】

好ましくは、軸受装置は、固定輪または固定間座の温度を測定する温度センサと、温度センサの出力および磁気センサの出力に基づいて、軸受の予圧荷重を推定する予圧荷重推定部とをさらに備える。

【0014】

好ましくは、軸受装置は、磁気センサによって測定した情報をワイヤレスで通信する通信部をさらに備える。

【発明の効果】

【0015】

本開示の軸受装置によれば、１つのリング部材を配置することによって、簡単な構成で温度と回転速度を同時に検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態１の軸受装置を工作機主軸に組み込んだ状態を示す図である。

【図2】リング部材の回転軸に直交する断面を示す断面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面におけるリング部材の断面図である。

【図4】１極対のリング部材の回転角度と磁束密度の関係を示す図である。

【図5】リング部材の変形例の回転軸に直交する断面を示す断面図である。

【図6】図５のＶＩ－ＶＩ断面におけるリング部材の変形例の断面図である。

【図7】４極対のリング部材の回転角度と磁束密度の関係を示す図である。

【図8】磁気センサ１７の信号を受ける回路の構成を示すブロック図である。

【図9】異常判断部が実行する異常判断処理の第１例を説明するためのフローチャートである。

【図10】異常判断部が実行する異常判断処理の第２例を説明するためのフローチャートである。

【図11】軸受装置の第１変形例を示す図である。

【図12】軸受装置の第２変形例を示す図である。

【図13】実施の形態２の軸受装置の構成を示す図である。

【図14】ワイヤレスで送受信を行なう構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

【0018】

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１の軸受装置を工作機主軸に組み込んだ状態を示す図である。軸受装置５０は、軸受単体か、または軸受の間に間座を挟む構造によって、回転体（主軸１０）を支持する。

【0019】

図１に示す例では、軸受装置５０は、軸受１と間座２０とを含み、２つの軸受１で間座２０を挟む構造で、工作機主軸１０を回転可能に支持する。軸受１は、内輪２、外輪３、転動体４、保持器５を含む。間座２０は、外輪間座７と内輪間座６とを含む。

【0020】

軸受装置５０は、軸受１と間座２０に加えて、磁気センサ１７と、リング部材１８とをさらに備える。リング部材１８は、主軸の周りに配置された環形状の磁性体部材である。磁気センサ１７は、外輪間座７および内輪間座６のうちの固定側の固定間座に設けられ、磁気特性を検出する。リング部材１８は、温度によって磁気特性が変化する磁性体が磁化された磁石であって、外輪間座７および内輪間座６のうちの回転側の回転間座に配置される。リング部材１８は、回転輪が１回転する間に、磁気センサ１７が検出する磁気特性（たとえば磁束密度）が変動するように磁化されている。リング部材１８は、磁気センサ１７に外周面が対向するように配置される。

【0021】

図１において、軸受１は、内輪２、外輪３、転動体４、保持器５を備えた転がり軸受を構成しており、２つの転がり軸受の間に内輪間座６と外輪間座７が挿入されている。内輪２の内径部８および内輪間座内径部９に工作機主軸１０が挿入され、外輪３の外径部１１および外輪間座外径部１２がハウジング１３に挿入され、工作機主軸１０の回転を支持している。

【0022】

なお、間座と軸受を一体として、磁気センサ１７を内輪２および外輪３のうちの固定側の固定輪に設け、リング部材１８を、内輪２および外輪３のうちの回転側の回転輪に配置するようにしても良い。軸受単体に対して固定輪に磁気センサを配置し、回転輪に磁性体が磁化された磁石を配置しても良い。また、磁石は、回転輪が１回転する間に、磁気センサ１７が検出する磁気特性（たとえば磁束密度）が変動するように磁化されていればよいので、必ずしもリング状でなくても良い。たとえば、間座の一部分に磁石を貼り付けたものであっても良い。

【0023】

図２は、リング部材の回転軸に直交する断面を示す断面図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面におけるリング部材の断面図である。図２、図３を参照して、リング部材１８は、外周側にＮ極が形成され内周側にＳ極が形成される第１領域Ａ１と、外周側にＳ極が形成され内周側にＮ極が形成される第２領域Ａ２とを含む。第１領域Ａ１と第２領域Ａ２は、回転方向Ｒに沿って交互に配置される。

【0024】

第１領域Ａ１では、回転軸Ｏから外側に向かう方向における磁化の向きがＳ→Ｎであり、第２領域Ａ２では、回転軸Ｏから外側に向かう方向における磁化の向きがＮ→Ｓである。

【0025】

図４は、図２および図３に示した１極対のリング部材の回転角度と磁束密度の関係を示す図である。リング部材１８を構成する磁石は、温度の変化によって磁束密度が変化するため、磁気センサ１７で磁束密度の変化を測定し、温度を算出することができる。たとえば、フェライト系のゴム磁石をリング部材１８として使用した場合には、温度係数は約－０．１８％／℃であり、温度が上昇するに従い磁束密度は低下する。

【0026】

たとえば、赤外線を利用した放射温度計では測定対象物の赤外線の放射率が小さいと測定精度に影響するが、本実施の形態では温度の検出に磁気を検出するため、対象部材の材料の影響を受けにくい。

【0027】

図１では、着磁されたリング部材１８を内輪間座６の内輪間座外周面１６に取り付け、磁気センサ１７を外輪間座７に対向するように配置し、リング部材１８の磁気特性の変化を測定している。磁気センサ１７としてアナログ出力のタイプを使用すれば、図４に示すように磁束密度の変化に応じた正弦波状の出力が得られる。

【0028】

図２および図３に示す磁極が１極対に着磁されたリング部材１８が回転した状態では、磁気センサ１７の出力は、１回転あたり、１周期の正弦波状の波形が得られる。温度により磁束密度は変化するので、磁束密度の変化が振幅の変化としてあらわれる。

【0029】

この波形を全波整流した後に平滑化したりピーク値の平均値を求めたりすることによって、振幅の変化を表す特性値を算出することができる。あらかじめ、振幅の変化と温度との関係を予め試験などによって取得しておけば、温度を算出することが可能となる。また、磁気センサ１７の波形のピークが単位時間あたりに何回発生しているかを測定すれば、回転速度を算出することができる。

【0030】

なお、磁気センサ１７の出力波形の振幅を検出して温度に換算する方法以外に、磁気センサ１７の出力信号を電気的に平滑処理した変位信号に変換してもよい。工作機のスピンドル用として用いる場合、高速回転しているため、磁気センサ１７の信号を平滑処理すれば、検出が容易である。

【0031】

すなわち、リング部材１８，１８Ａの外周面にＳ極とＮ極が交互に配置されるようにリング部材１８，１８Ａを着磁し、磁気センサ１７で磁束密度を測定することで、Ｓ極とＮ極の極性の変化が振幅としてあらわれる。時間あたりの波数を計数すると回転速度を算出することができる。そして、低温時の波形ＬＴの振幅と比べると、それより温度が高い高温時の波形ＨＴの振幅は小さくなる。したがって振幅を観測することによって、温度を計測することができる。

【0032】

つまり、Ｓ極とＮ極が対になるように着磁したリング部材１８を軸受１あるいは間座２０に組み込み、磁気センサ１７によって磁束密度を測定すれば、温度と回転速度を１つのセンサで算出することができる。

【0033】

なお、図２、図３に示す例は極対数が２であるが、図５、図６に示すようにＳ極とＮ極の極対数を多くすると、整流後の平滑誤差が少なくなり、検出精度が向上するので好ましい。

【0034】

図５は、リング部材の変形例の回転軸に直交する断面を示す断面図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ断面におけるリング部材の変形例の断面図である。図５、図６を参照して、リング部材１８Ａは、外周側にＮ極が形成され内周側にＳ極が形成される第１領域Ａ１１，Ａ１３，Ａ１５，Ａ１７と、外周側にＳ極が形成され内周側にＮ極が形成される第２領域Ａ１２，Ａ１４，Ａ１６，Ａ１８とを含む。第１領域Ａ１１，Ａ１３，Ａ１５，Ａ１７と第２領域Ａ１２，Ａ１４，Ａ１６，Ａ１８は、回転方向Ｒに沿って交互に配置される。

【0035】

第１領域Ａ１１，Ａ１３，Ａ１５，Ａ１７では、回転軸Ｏから外側に向かう方向における磁化の向きがＳ→Ｎであり、第２領域Ａ１２，Ａ１４，Ａ１６，Ａ１８では、回転軸Ｏから外側に向かう方向における磁化の向きがＮ→Ｓである。

【0036】

図２、図３に示すリング部材１８および図５、図６に示すリング部材１８Ａは、いずれも、軸受１の回転軸Ｏ－Ｏから外側に向かう方向における磁化の向きが回転方向に沿って交互に異なる。

【0037】

本実施の形態では、工作機主軸などに使用される軸受において、２個の軸受１の間に間座２０を挟む構造で工作機主軸１０を支持し、軸受１あるいは間座２０の回転側の温度を測定する非接触式の温度センサとして、磁石で構成されるリング部材１８または１８Ａと磁気センサ１７を利用した温度センサを使用する。

【0038】

また、図５および図６に示す磁極が多極に着磁されたリング部材１８Ａを磁気センサ１７によって測定すると、１回転あたり複数回の図７に示すような磁束密度変化が得られ、磁気センサ１７の出力は、磁極が増えた分、１回転当たりの周波数が増える。全波整流し平滑化した場合周波数が高いほどリップルの振幅は小さくなるため、磁極数が多ければ平滑誤差が減り、測定精度が向上する。また、各磁極の着磁強度にばらつきがあっても、平滑化により平均化されるので、検出が容易になる。

【0039】

図８は、磁気センサ１７の信号を受ける回路の構成を示すブロック図である。図８に示すように、軸受装置５０は、磁気センサ１７の出力を受けて軸受１の状態検出を行なう信号処理部１００をさらに備える。信号処理部１００は、磁気センサ１７の出力に基づいて回転輪の回転速度Ｎｉおよび温度Ｔｉを算出する。

【0040】

信号処理部１００は、磁気センサ１７の出力を増幅する増幅回路１０１と、増幅回路１０１が出力する波形を全波整流および平滑化し直流電圧を出力する整流回路１０２と、整流回路１０２が出力する電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ１０３と、増幅回路１０１が出力する信号波形の波数を計数する計数回路１０４と、Ａ／Ｄコンバータ１０３が出力するデジタル値から内輪温度Ｔｉを算出するとともに、計数回路１０４の単位時間当たりの計数値から回転速度Ｎｉを算出する演算部１０５とを含む。

【0041】

演算部１０５から出力された内輪温度Ｔｉおよび回転速度Ｎｉに基づいて、異常判断部１１０は軸受１の異常判断を行なう。

【0042】

図９は、異常判断部が実行する異常判断処理の第１例を説明するためのフローチャートである。異常判断部１１０は、ステップＳ１において、磁気センサ１７の出力を監視する。続いて、ステップＳ２において異常判断部１１０は、磁気センサ１７の出力から検出された内輪温度Ｔｉを、回転速度Ｎｉごとに設けられた閾値と比較し、閾値を超えたか否かの閾値判定を行なう。

【0043】

ステップＳ２において閾値よりも検出温度が低い場合、再びステップＳ１のセンサ監視処理が繰り返し実行される。一方、ステップＳ２において閾値よりも検出温度が高い場合、ステップＳ３の異常回避動作が実行されるように異常判断部１１０は、異常動作を回避するための指示信号を出力する。

【0044】

この指示信号によって工作機器で実行される異常回避動作制御の例は以下のとおりである。例えば、回転速度を現在よりも低くする制御、刃物切り込み量を現在よりも小さくする制御、潤滑油を供給する、または供給量を増やす制御、加工停止（切削を中止しスピンドル回転速度を下げるまたは回転停止させる）などが挙げられる。

【0045】

図１０は、異常判断部が実行する異常判断処理の第２例を説明するためのフローチャートである。異常判断部１１０は、ステップＳ１１において、磁気センサ１７の出力を監視する。続いて、ステップＳ１２において異常判断部１１０は、磁気センサ１７の出力から検出された内輪温度Ｔｉの単位時間当たりの変化率を算出し、算出した変化率が判定値を超えるか否かを判断する（変化率判定）。

【0046】

ステップＳ１２において判定値よりも変化率が小さい場合、再びステップＳ１１のセンサ監視処理が繰り返し実行される。一方、ステップＳ１２において判定値よりも検出値が大きい場合、ステップＳ１３の異常回避動作が実行されるように異常判断部１１０は、異常動作を回避するための指示信号を出力する。

【0047】

この指示信号によって工作機器で実行される異常回避動作制御の例は図９の場合と同じであるので説明は繰り返さない。

【0048】

本実施の形態の軸受装置では、回転速度と内輪温度を１つの磁気センサの出力から算出できるので、軸受に発生した異常（焼付き等の前兆）を早期に検出することができる。このため、工作機械の運転速度を低下させるなどして軸受に損傷が生じるのを防ぐことができる。

【0049】

図１１は、軸受装置の第１変形例を示す図である。図１１に示す軸受装置５０Ａのように、内輪間座６Ａ，６Ｂの間に磁石であるリング部材１８Ｂを挟むように配置しても良い。

【0050】

図１２は、軸受装置の第２変形例を示す図である。図１２に示す軸受装置５０Ｂのように、内輪間座６Ｃの間うち、一方の内輪に接する端部に磁石であるリング部材１８Ｃを配置し、それに対向するように磁気センサ１７を外輪間座７に配置しても良い。

【0051】

以上説明したように、実施の形態１に示した軸受装置によれば、１つのリング部材を配置することによって、簡単な構成で温度と回転速度を同時に検出することが可能となる。したがって、センサの数が少ないため、センサの配置スペースが小さくて済み、コスト面でも有利である。

【0052】

［実施の形態２］
実施の形態１では、回転輪または回転間座に磁石を配置し、固定輪または固定間座に磁気センサを配置し、温度および回転速度を検出可能な構成とした。実施の形態２では、実施の形態１の構成に加えて、固定輪の温度を検出する温度センサをさらに配置した。

【0053】

図１３は、実施の形態２の軸受装置の構成を示す図である。図１３を参照して、軸受装置５０Ｃは、軸受１と間座２０とを含み、２つの軸受１で間座２０を挟む構造で、図示しない工作機主軸１０を回転可能に支持する。軸受１は、内輪２、外輪３、転動体４、保持器５を含む。間座２０は、外輪間座７と内輪間座６とを含む。

【0054】

軸受装置５０Ｃは、軸受１と間座２０に加えて、磁気センサ１７と、リング部材１８と、温度センサ４０と、異常診断部１２０とをさらに備える。磁気センサ１７と、リング部材１８とについては、実施の形態１と同様であるので説明は繰り返さない。

【0055】

温度センサ４０は、固定輪である外輪３の温度を測定する。異常診断部１２０は、温度センサ４０の出力および磁気センサ１７の出力に基づいて、軸受１の異常を診断する。なお、温度センサ４０が固定間座である外輪間座７を測定するようにしても良い。

【0056】

工作機主軸１０が高速で回転すると、加工負荷によって軸受１は内輪転動体軌道面１４と転動体４、外輪転動体軌道面１５と転動体４の接触によって発熱する。この時、ハウジング１３に挿入された外輪３よりも、工作機主軸１０が挿入された内輪２の方が、温度が高くなる傾向がある。異常診断部１２０は、温度センサ４０によって外輪３の温度Ｔｏを測定し、内輪２の温度Ｔｉと外輪３の温度Ｔｏの差を利用して、定常運転状態と異なる温度差の変化があらわれた場合は、異常と判断する。

【0057】

また、予圧荷重推定部１０５は、温度センサ４０で測定した温度Ｔｏと、リング部材１８を磁気センサ１７で測定した値から算出した温度Ｔｉとから予圧荷重を推定することが可能である。

【0058】

具体的には、ハウジングに外輪３を挿入し内輪２で軸を支持している状態を例にすると、予圧を受けた状態で内輪２が回転すると温度Ｔｉ，Ｔｏが上昇し膨張する。そのため、軸受の予圧が初期設定値よりも上昇する。この関係を演算式などで用意しておけば、予圧を推定することが可能となる。演算式に用いるパラメータは、例えば軸受の回転速度、外輪温度、内輪温度などである。

【0059】

以上説明したように、実施の形態２に係る軸受装置５０Ｃでは、軸受または間座の固定側部材の測定温度Ｔｏと、回転側部材の測定温度Ｔｉと、回転部材の回転速度Ｎｉから、軸受の予圧荷重を推定することができる。軸受の内輪間に設けた内輪間座に、外周面にＮ極とＳ極が交互に形成されるように着磁したリング部材１８を固定し、非回転側、たとえば外輪間座７にアナログ出力の磁気センサ１７を配置すれば、非接触で内輪間座６の温度Ｔｉを測定でき、軸受の予圧推定に利用することができる。

【0060】

［変形例］
実施の形態１、２において、磁気センサ１７で発生した出力の情報は、ワイヤレスで外部に送信する送信部を備えれば、配線の取り回しが不要となり、軸受装置の搭載性が良くなる。なお、好ましくは、これに電力を供給する給電装置をさらに備えてもよい。給電装置としては、電池の他に、温度差や振動などで発電する発電装置を使うことができる。

【0061】

図１４は、ワイヤレスで送受信を行なう構成を示すブロック図である。実施の形態１または２で示した軸受装置は、好ましくは図１４に示すように、磁気センサ１７によって測定した情報をワイヤレスで通信するデータ送信部１３０をさらに備える。

【0062】

磁気センサ１７で発生した出力の情報は、ワイヤレス送信装置１５０で外部に送信すれば、工作機等から離れた位置にある外部の異常診断装置で同様の診断が可能である。

【0063】

ワイヤレス送信装置１５０（図１４）は、信号処理部１００と、データ送信部１３０とを含む。信号処理部１００は、図８で示したものと同様であるので、説明は繰り返さない。データ送信部１３０は、無線によって受信装置３００にデータを送信する。

【0064】

受信装置３００は、工作機から離れた場所に設置されている。受信装置３００は、無線でデータを受信するデータ受信部３０１と、受信信号からデータを復調する信号処理部３０２と、信号処理部３０２からのデータを受けて軸受異常を判断する異常判断部３０３とを含む。なお、異常判断部３０３の判断処理は、図９および図１０で説明した処理と同様であるので、説明は繰り返さない。

【0065】

変形例の軸受装置は、磁気センサ１７の出力情報を工作機から離れた位置にある受信装置３００にワイヤレス送信するワイヤレス送信装置２００を備える。これにより、工作機から離れた位置でも工作機の軸受に異常が発生したか否かを診断することができる。このため、監視するためにいっそう便利となる。

【0066】

なお、実施の形態１，２では、例として工作機主軸１０に軸受装置５０，５０Ａ～５０Ｃを挿入した例を示したが、工作機主軸以外にも、産業分野や自動車分野において本構造の軸受装置を適用することが可能である。

【0067】

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、上記した実施の形態の説明ではなくて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。

【符号の説明】

【0068】

１ 軸受、２ 内輪、３ 外輪、４ 転動体、５ 保持器、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 内輪間座、７ 外輪間座、８ 内径部、９ 内輪間座内径部、１０ 工作機主軸、１１ 外径部、１２ 外輪間座外径部、１３ ハウジング、１４，１５ 軌道面、１６ 内輪間座外周面、１７ 磁気センサ、１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ リング部材、２０ 間座、４０ 温度センサ、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ 軸受装置、１００，３０２ 信号処理部、１０１ 増幅回路、１０２ 整流回路、１０３ Ａ／Ｄコンバータ、１０４ 計数回路、１０５ 演算部、１１０，３０３ 異常判断部、１２０ 異常診断部、１３０ データ送信部、１５０，２００ ワイヤレス送信装置、３００ 受信装置、３０１ データ受信部、Ａ１，Ａ１１，Ａ１３，Ａ１５，Ａ１７ 第１領域、Ａ２，Ａ１２，Ａ１４，Ａ１６，Ａ１８ 第２領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】