專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線傳感器、帶傳感器的滾動(dòng)軸承、管理裝置及監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可檢測(cè)組裝在機(jī)械裝置(例如鐵道車(chē)輛、汽車(chē)、運(yùn)輸車(chē)等移動(dòng)體、連鑄及軋鋼機(jī)等設(shè)備)中的軸承、齒輪箱、主軸等的狀態(tài)(振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速等狀態(tài))并對(duì)其進(jìn)行預(yù)防保養(yǎng)的帶傳感器的軸承裝置。本發(fā)明還涉及檢測(cè)組裝在車(chē)床、機(jī)械加工中心、注射成形機(jī)、半導(dǎo)體制造裝置等的圓頭螺栓及線性導(dǎo)向件等的狀態(tài)(振動(dòng)、溫度、速度等狀態(tài))，并可進(jìn)行預(yù)防維護(hù)的帶傳感器的直動(dòng)裝置。還涉及安裝在產(chǎn)業(yè)機(jī)械及汽車(chē)、鐵道車(chē)輛等車(chē)輛上無(wú)線發(fā)送顯示運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的信號(hào)的無(wú)線傳感器及軸承裝置或直動(dòng)裝置、接收發(fā)送的信號(hào)的管理裝置以及使用了這些裝置的監(jiān)視裝置。
背景技術(shù)：
支承如汽車(chē)、鐵道車(chē)輛等車(chē)輛的車(chē)軸的旋轉(zhuǎn)軸的軸承以及用于加工機(jī)械或組裝裝置等產(chǎn)業(yè)機(jī)械的圓頭螺釘或線性導(dǎo)向件等直動(dòng)裝置及軸承會(huì)因運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)(即加速度的變化)或因摩擦而發(fā)熱。這些振動(dòng)或溫度會(huì)影響軸承或直動(dòng)裝置的壽命，同時(shí)，與產(chǎn)業(yè)機(jī)械等的精度或車(chē)輛等的安全性相關(guān)，因此，最好是適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行計(jì)測(cè)監(jiān)視其額定狀態(tài)。另外，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸承的轉(zhuǎn)速對(duì)把握安裝該軸承的裝置等的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是很重要的，往往要進(jìn)行不斷的監(jiān)視。
于是，就將具有加速度計(jì)的通用的振動(dòng)傳感器、具有熱電偶等的通用的溫度傳感器或用于檢測(cè)轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)傳感器等安裝作為對(duì)象的軸承的罩上或直動(dòng)裝置的可動(dòng)體上，用電線與計(jì)測(cè)裝置連接，監(jiān)視振動(dòng)或溫度等。
現(xiàn)有的軸承裝置例如如圖30所示，在裝有滾動(dòng)軸承1100的罩1102上另外獨(dú)立配設(shè)有溫度傳感器1104和轉(zhuǎn)速傳感器1106，利用這些溫度傳感器1104和轉(zhuǎn)速傳感器1106檢測(cè)滾動(dòng)軸承1100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(溫度變化、轉(zhuǎn)速變化等)。
但是，滾動(dòng)軸承1100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)除溫度變化和轉(zhuǎn)速變化等之外，還有例如外力引起的沖擊載荷施加在滾動(dòng)軸承時(shí)產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)和伴隨滾動(dòng)軸承的磨耗、剝離或龜裂等產(chǎn)生的異常振動(dòng)。象現(xiàn)有軸承裝置那樣僅設(shè)置溫度傳感器1104和轉(zhuǎn)速傳感器1106，則即使軸承產(chǎn)生剝離等異常，溫度傳到溫度測(cè)定部也要花費(fèi)時(shí)間，而在輕微異常時(shí)軸承溫度并不太上升，難于在這種異常產(chǎn)生初期檢測(cè)該異常。
當(dāng)另外獨(dú)立配設(shè)溫度傳感器1104和轉(zhuǎn)速傳感器1106時(shí)，必須在軸承裝置內(nèi)確保其設(shè)置空間，其結(jié)果難于實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。
另外，利用該傳感器1104、1106檢測(cè)的轉(zhuǎn)速、溫度等信號(hào)要傳送到10～20m之外的裝于車(chē)輛車(chē)體側(cè)的控制裝置。這里，轉(zhuǎn)速信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，溫度信號(hào)為模擬信號(hào)。
但是，由于安裝在軸承裝置的傳感器1104、1106至安裝在車(chē)輛車(chē)體側(cè)的控制裝置的距離為10～20m，故傳感器1104、1106檢測(cè)的轉(zhuǎn)速、溫度等信號(hào)通過(guò)信號(hào)傳送會(huì)使輸出波形失真，易受噪音影響。尤其是作為模擬信號(hào)的溫度信號(hào)會(huì)產(chǎn)生輸出波形失真或易受噪音影響降低測(cè)定精度。當(dāng)用同一電纜傳輸數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)速信號(hào)和模擬信號(hào)的溫度信號(hào)時(shí)，會(huì)因電磁耦合(靜電耦合、電磁誘導(dǎo)、電磁波產(chǎn)生的耦合)使來(lái)自轉(zhuǎn)速信號(hào)的噪音干擾作為模擬信號(hào)的溫度信號(hào)。
另外，目前，這種帶傳感器的軸承裝置中，例如如圖31所示，在裝有滾動(dòng)軸承2100的罩2102上配設(shè)有振動(dòng)傳感器2104及溫度傳感器2106，這些振動(dòng)傳感器2104及溫度傳感器2106通過(guò)電纜2108、2110連接(有線連接)在監(jiān)視器2112及溫度計(jì)2114上。這種情況下，滾動(dòng)軸承2100的運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的振動(dòng)及溫度的狀態(tài)變化由振動(dòng)傳感器2104及溫度傳感器2106檢測(cè)，各檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)電纜2108、2110發(fā)送到監(jiān)視器2112及溫度計(jì)2114。然后，根據(jù)此時(shí)發(fā)送到監(jiān)視器2112及溫度計(jì)2114的檢測(cè)數(shù)據(jù)，由記錄儀2116進(jìn)行振動(dòng)狀態(tài)和溫度狀態(tài)的記錄統(tǒng)計(jì)處理，同時(shí)，由警報(bào)裝置2118進(jìn)行振動(dòng)變化及溫度變化的監(jiān)視警報(bào)處理。
但是，在現(xiàn)有的帶傳感器的軸承裝置中，來(lái)自振動(dòng)傳感器2104及溫度傳感器2106的檢測(cè)數(shù)據(jù)要通過(guò)電纜2108、2110發(fā)送(有線發(fā)送)到設(shè)置于外部的監(jiān)視器2112、溫度計(jì)2114等。這種情況下，當(dāng)增加振動(dòng)傳感器2104及溫度傳感器2106的設(shè)置個(gè)數(shù)時(shí)，必須相應(yīng)增加向外部傳送的電纜2108、2110的根數(shù)，其結(jié)果，電纜21082110的配線處理煩雜，同時(shí)，配線處理用的部件數(shù)增加，使裝置的制造成本升高。另外，由于裝置內(nèi)必須確保電纜2108、2110的配線用空間，故與此對(duì)應(yīng)裝置就會(huì)大型化。另外，在施加大的外部振動(dòng)時(shí)，有時(shí)電纜2108、2110會(huì)破斷，不能進(jìn)行信號(hào)的收發(fā)。
另外，在象鐵道車(chē)輛及汽車(chē)那樣軸承2100及罩2102移動(dòng)的情況下，需要將上述監(jiān)視器2112及計(jì)測(cè)器2116搭載在該鐵道車(chē)輛等的移動(dòng)體上。
即使在固定的機(jī)械的情況下，在頻繁拆卸軸承罩2102時(shí)，每次也都必須拆下電纜2108、2110。
但是，配設(shè)在現(xiàn)有軸承裝置上的振動(dòng)傳感器2104可檢測(cè)的振動(dòng)波的頻帶是有限的，故在裝置內(nèi)產(chǎn)生的振動(dòng)波極微小的情況下，不能高感度地檢測(cè)該振動(dòng)波。例如，在較大的振動(dòng)波產(chǎn)生的部件的變形或破壞的情況下，現(xiàn)有的振動(dòng)傳感器2104也能進(jìn)行檢測(cè)。但是，在部件的變形或破壞之前也會(huì)呈現(xiàn)微小變形或微小裂紋、磨耗及剝離等異常振動(dòng)的初兆，此時(shí)的振動(dòng)為微小的數(shù)十KHz以上的高頻成分的彈性波(高頻振動(dòng))，故不能高感度地檢測(cè)該振動(dòng)狀態(tài)。其結(jié)果是，即使?jié)L動(dòng)軸承2100開(kāi)設(shè)產(chǎn)生異常，也不能早期檢測(cè)該異常的征兆，難于進(jìn)行裝置的預(yù)防保養(yǎng)。
尤其是，在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)的滾動(dòng)軸承2100中，由于裝置內(nèi)產(chǎn)生的振動(dòng)波極微小，故用上述振動(dòng)傳感器2104難于高精度地檢測(cè)該振動(dòng)波，其結(jié)果，不能早期把握軸承的異常，溫度計(jì)也幾乎不顯示裝置內(nèi)的溫度上升，故不能早期掌握燒結(jié)等異常征兆。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種不需要用于輸送傳感器的信號(hào)的配線的無(wú)線傳感器或滾動(dòng)軸承裝置或直動(dòng)裝置、接收該信號(hào)的管理裝置、及將該無(wú)線傳感器或滾動(dòng)軸承裝置及直動(dòng)裝置和管理裝置組合使用的監(jiān)視裝置。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種軸承裝置或直動(dòng)裝置，其可將轉(zhuǎn)速、溫度、振動(dòng)(加速度)等信號(hào)在無(wú)輸出波形的失真及噪音的影響的狀態(tài)下傳送到安裝于車(chē)輛車(chē)體側(cè)的控制裝置。
本發(fā)明第三目的在于提供一種具有可高精度檢測(cè)軸承的振動(dòng)狀態(tài)的小型傳感器的帶傳感器的軸承裝置。
本發(fā)明的第四目的在于提供一種可檢測(cè)自低頻至高頻的振動(dòng)狀態(tài)的廉價(jià)小型的帶傳感器的軸承裝置及帶傳感器的直動(dòng)裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明如下構(gòu)成
本發(fā)明第一方面提供一種無(wú)線傳感器，其包括檢測(cè)部，對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)；信息處理部，處理該檢測(cè)部檢測(cè)出的信息；通信裝置，無(wú)線發(fā)送該處理部處理過(guò)的檢測(cè)信息。
本發(fā)明第二方面在如本發(fā)明第一方面所述的無(wú)線傳感器中，所述通信裝置將所述處理部處理過(guò)的檢測(cè)信息與檢測(cè)部固有的識(shí)別信息一起無(wú)線發(fā)送。
本發(fā)明第三方面在如本發(fā)明第一方面所述的無(wú)線傳感器中，所述檢測(cè)部至少具有檢測(cè)振動(dòng)的振動(dòng)傳感器、檢測(cè)溫度的溫度傳感器及檢測(cè)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器中的一種。
本發(fā)明第四方面在如本發(fā)明第一～第三方面中任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器中，進(jìn)行收發(fā)的所述通信裝置在接收到與所述檢測(cè)部的識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的指令信號(hào)時(shí)，將該指令信號(hào)指定的所述檢測(cè)部的所述檢測(cè)信息與所述識(shí)別信息一起發(fā)送。
本發(fā)明第五方面在如本發(fā)明第一～第四方面中任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器中，所述通信裝置將檢測(cè)部檢測(cè)的信息或與其相關(guān)的信息變換為數(shù)字信息發(fā)送。
本發(fā)明第六方面提供一種軸承裝置，其至少具有內(nèi)外軌道圈和配置在這些軌道圈間的多個(gè)滾動(dòng)體，外側(cè)軌道圈和內(nèi)側(cè)軌道圈中某一方為靜止圈，另一方為旋轉(zhuǎn)圈，如本發(fā)明第一～第五方面中任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器一體固定在所述靜止圈或安裝在靜止圈上的部件上，或設(shè)置為與旋轉(zhuǎn)圈或安裝在旋轉(zhuǎn)圈上的部件一體運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明第七方面提供一種軸承裝置，其包括介由滾動(dòng)體而相對(duì)旋轉(zhuǎn)的一組軌道圈；設(shè)于該一組軌道圈內(nèi)的第一軌道圈上的脈沖環(huán)；在與該脈沖環(huán)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第二軌道圈上與所述脈沖環(huán)相向安裝的如本發(fā)明第三～第五方面中任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器。
本發(fā)明第八方面在如本發(fā)明第七方面所述的軸承裝置中，以FM調(diào)制方式發(fā)送與通過(guò)使所述脈沖環(huán)和所述無(wú)線傳感器相對(duì)旋轉(zhuǎn)由所述無(wú)線傳感器的轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)的周期信號(hào)相關(guān)的信息。
本發(fā)明第九方面在如本發(fā)明第七或第八方面所述的軸承裝置中，通信裝置發(fā)送根據(jù)通過(guò)使所述脈沖環(huán)和所述無(wú)線傳感器相對(duì)旋轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的周期信號(hào)的波長(zhǎng)或頻率由信息處理部求出的軸承裝置的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)速中的至少一者。
本發(fā)明第十方面在如本發(fā)明第七或第八方面所述的軸承裝置中，通信裝置發(fā)送根據(jù)通過(guò)使所述脈沖環(huán)和所述無(wú)線傳感器相對(duì)旋轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的周期信號(hào)的至少每一周期區(qū)段固有的識(shí)別信息。
本發(fā)明第十一方面提供一種管理裝置，其包括通信機(jī)，接收自具有檢測(cè)檢測(cè)對(duì)象的檢測(cè)部的無(wú)線傳感器或軸承裝置發(fā)送的信號(hào)；信號(hào)處理部，根據(jù)所述信號(hào)包含的所述檢測(cè)部和所述無(wú)線傳感器及所述軸承裝置中至少任一項(xiàng)固有的識(shí)別信息，管理接收到的所述信號(hào)。
本發(fā)明第十二方面提供一種管理裝置，其具有通信機(jī)，所述通信機(jī)在接收從具有檢測(cè)檢測(cè)對(duì)象的檢測(cè)部的無(wú)線傳感器或軸承裝置發(fā)送的信號(hào)時(shí)，根據(jù)所述信號(hào)中包含的所述檢測(cè)部固有的識(shí)別信息，選擇包含預(yù)先注冊(cè)在所述管理裝置中的識(shí)別信息的所述信號(hào)并接收。
本發(fā)明第十三方面提供一種管理裝置，其具有通信機(jī)，所述通信機(jī)接收從無(wú)線傳感器或軸承裝置發(fā)送的信號(hào)，并向所述無(wú)線傳感器或軸承裝置發(fā)送要求所述信號(hào)的指令信號(hào)。
本發(fā)明第十四方面在如本發(fā)明第十一～十三方面任一項(xiàng)所述的管理裝置中，其與所述無(wú)線傳感器及軸承裝置以數(shù)字信號(hào)通信。
本發(fā)明第十五方面提供一種一種監(jiān)視裝置，其具有如本發(fā)明第一～第五方面中任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器或如本發(fā)明第六～第十方面中任一項(xiàng)所述的軸承裝置、和如本發(fā)明第十一～第十四方面中任一項(xiàng)所述的管理裝置。
本發(fā)明第十六方面提供一種一種監(jiān)視裝置，同時(shí)使用多個(gè)如本發(fā)明第一～第五方面中任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器和如本發(fā)明第七～第十方面中任一項(xiàng)所述的軸承裝置，由如本發(fā)明第十一～第十四方面中任一項(xiàng)所述的管理裝置分別以不同的固有頻率的載波與每個(gè)所述無(wú)線傳感器及每個(gè)所述軸承裝置通信。
本發(fā)明第十七方面提供一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其具有可相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的外圈和內(nèi)圈以及組裝在外圈和內(nèi)圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體，外圈和內(nèi)圈中至少一者為靜止圈，另一者為旋轉(zhuǎn)圈，由設(shè)置在靜止圈、安裝在靜止圈上的部件以及旋轉(zhuǎn)圈、安裝在旋轉(zhuǎn)圈上的部件中的至少一個(gè)上的檢測(cè)傳感器構(gòu)件檢測(cè)滾動(dòng)軸承的狀態(tài)，其中，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件和外部具有無(wú)線發(fā)送或發(fā)送、接收數(shù)據(jù)的通信功能。
本發(fā)明第十八方面在如本發(fā)明第十七方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，還具有中繼構(gòu)件，可將檢測(cè)傳感器構(gòu)件檢測(cè)的檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送到外部。
本發(fā)明第十九方面在如本發(fā)明第十八方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述中繼構(gòu)件上設(shè)有通信部件，該通信部件可將來(lái)自檢測(cè)傳感器構(gòu)件的檢測(cè)數(shù)據(jù)變換為規(guī)定頻率分量的信號(hào)波無(wú)線向外部發(fā)送。
本發(fā)明第二十方面在如本發(fā)明第十八或十九方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件和所述中繼構(gòu)件由電纜電連接，來(lái)自所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件的檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)電纜傳送到中繼構(gòu)件。
本發(fā)明第二十一方面在如本發(fā)明第十八或十九方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件上設(shè)有通信部件，該通信部件可將其檢測(cè)數(shù)據(jù)變換為規(guī)定頻率分量的信號(hào)波無(wú)線發(fā)送到所述中繼構(gòu)件。
本發(fā)明第二十二方面在如本發(fā)明第十九或二十一方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述信號(hào)波是規(guī)定頻率分量的電波、光波、超聲波。
本發(fā)明第二十三方面在如本發(fā)明第十八或十九方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件和中繼構(gòu)件利用電磁感應(yīng)電連接，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件上設(shè)有將其檢測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)制為規(guī)定的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制電路，所述中繼構(gòu)件上設(shè)有解調(diào)所述調(diào)制信號(hào)的解調(diào)電路。
本發(fā)明第二十四方面在如本發(fā)明第十七方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述傳感器是振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器的至少一種以上。
本發(fā)明第二十五方面在如本發(fā)明第十八方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，由數(shù)量少于檢測(cè)傳感器構(gòu)件數(shù)量的中繼構(gòu)件中繼來(lái)自具有識(shí)別序號(hào)的多個(gè)檢測(cè)傳感器構(gòu)件的信號(hào)。
本發(fā)明第二十六方面在如本發(fā)明第十七方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件具有檢測(cè)滾動(dòng)軸承的振動(dòng)狀態(tài)的聲波檢測(cè)傳感器，由聲波檢測(cè)傳感器檢測(cè)出的檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線向外部發(fā)送。
本發(fā)明第二十七方面在如本發(fā)明第二十六方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述聲波檢測(cè)傳感器將機(jī)械性發(fā)生的振動(dòng)波變換為電信號(hào)。
本發(fā)明第二十八方面在如本發(fā)明第二十六或二十七方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述聲波檢測(cè)傳感器以組裝在傳感器托架上的狀態(tài)設(shè)置，所述傳感器托架上設(shè)有使聲波檢測(cè)傳感器的輸出放大的放大電路。
本發(fā)明第二十九方面在如本發(fā)明第二十八方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述傳感器托架上設(shè)有將聲波檢測(cè)傳感器的輸出和基準(zhǔn)值比較的比較儀、及對(duì)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)聲波檢測(cè)傳感器的輸出超過(guò)基準(zhǔn)值的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。
本發(fā)明第三十方面在如本發(fā)明第二十八或二十九方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述傳感器托架上設(shè)有可將聲波檢測(cè)傳感器的輸出變換為規(guī)定頻率分量的信號(hào)波并向外部發(fā)送的發(fā)送電路。
本發(fā)明第三十一方面在如本發(fā)明第三十方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述信號(hào)波是規(guī)定頻率分量的電波、光波、超聲波。
本發(fā)明第三十二方面提供一種帶傳感器的軸承裝置，其具有滾動(dòng)軸承，所述滾動(dòng)軸承至少具有外圈、內(nèi)圈和組裝在該內(nèi)外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體，外圈和內(nèi)圈的至少某一者為旋轉(zhuǎn)圈，另一者為靜止圈，其特征在于，包括一體型傳感器，其安裝在靜止圈或裝于靜止圈的部件上，至少一個(gè)以上的檢測(cè)軸承裝置的狀態(tài)的傳感器被收納在單一的傳感器托架上；中繼裝置，設(shè)于該一體型傳感器或軸承的附近，將來(lái)自該一體型傳感器的輸出信號(hào)放大或變換為適于長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)，傳送到設(shè)于裝置外部的控制裝置。
本發(fā)明第三十三方面在如本發(fā)明第三十二方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，用于檢測(cè)軸承裝置的狀態(tài)的傳感器是轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器、振動(dòng)傳感器中的至少任一個(gè)以上。
本發(fā)明第三十四方面在如本發(fā)明第三十二或三十三方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，用電纜將來(lái)自中繼裝置的信號(hào)取出到裝置外部。
本發(fā)明第三十五方面在如本發(fā)明第三十二或三十三方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，將來(lái)自中繼裝置的信號(hào)無(wú)線取出到裝置外部。
本發(fā)明第三十六方面提供一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其具有可相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的外圈和內(nèi)圈以及組裝在外圈和內(nèi)圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體，外圈和內(nèi)圈中至少一者為靜止圈，另一者為旋轉(zhuǎn)圈，由設(shè)置在靜止圈、安裝在靜止圈上的部件以及旋轉(zhuǎn)圈、安裝在旋轉(zhuǎn)圈上的部件中的至少一個(gè)上的傳感器至少檢測(cè)滾動(dòng)軸承的振動(dòng)狀態(tài)，其特征在于，所述傳感器應(yīng)用了兩端支承結(jié)構(gòu)的雙壓電晶片型壓電元件。
本發(fā)明第三十七方面在如本發(fā)明第三十六方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述傳感器具有用于測(cè)定滾動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器及用于測(cè)定滾動(dòng)軸承溫度的溫度傳感器中的至少一種。
本發(fā)明第三十八方面在如本發(fā)明第三十六或三十七方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，所述傳感器與用于驅(qū)動(dòng)該傳感器的各種電子元件一起組裝在單一的傳感器托架上，所述傳感器及各種電子元件安裝在規(guī)定的基板上。
本發(fā)明第三十九方面在如本發(fā)明第三十六至三十八任一方面所述的帶傳感器的軸承裝置中，設(shè)有用于使所述傳感器的輸出放大的放大電路。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的監(jiān)視裝置的方框圖；圖2是表示將圖1的監(jiān)視裝置應(yīng)用于工作機(jī)械的狀態(tài)的立體圖；圖3是表示將圖1的監(jiān)視裝置應(yīng)用于多個(gè)加工機(jī)的狀態(tài)的立體圖；圖4A是表示本發(fā)明實(shí)施例2的軸承裝置的剖面圖，圖4B是圖4A的F4-F4所示的軸承裝置的傳感器的側(cè)視圖；圖5是圖4A、圖4B的軸承裝置的方框圖；圖6是示意性表示將本發(fā)明實(shí)施例3的監(jiān)視裝置應(yīng)用于汽車(chē)的狀態(tài)的圖；圖7是用于圖6的監(jiān)視裝置的輪轂軸承裝置的剖面圖；圖8是圖6的監(jiān)視裝置的方框圖；圖9是示意性顯示圖8的信號(hào)處理部輸出的速度信號(hào)、發(fā)送信號(hào)、速度信息的數(shù)字信號(hào)及識(shí)別信息的數(shù)字信號(hào)的波形圖；圖10是概略顯示本發(fā)明實(shí)施例4的帶傳感器的軸承裝置整體結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖11是表示圖10所示的檢測(cè)傳感器構(gòu)件及中繼構(gòu)件的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖12是表示實(shí)施例4的第一變形例的檢測(cè)傳感器構(gòu)件及中繼構(gòu)件的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖13是表示實(shí)施例4的第二變形例的檢測(cè)傳感器構(gòu)件及中繼構(gòu)件的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖14是表示實(shí)施例4的第三變形例的檢測(cè)傳感器構(gòu)件及中繼構(gòu)件的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖15是概略顯示本發(fā)明實(shí)施例5的帶傳感器的軸承裝置整體結(jié)構(gòu)的剖面圖；
圖16是表示圖15所示的檢測(cè)傳感器構(gòu)件及中繼構(gòu)件的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖17是表示實(shí)施例5的第一變形例的檢測(cè)傳感器構(gòu)件及中繼構(gòu)件的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖18是表示實(shí)施例5的第二變形例的檢測(cè)傳感器構(gòu)件及中繼構(gòu)件的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖19是概略顯示本發(fā)明實(shí)施例6的帶傳感器的軸承裝置整體結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖20是概略顯示本發(fā)明實(shí)施例6的帶傳感器的軸承裝置的變形例的整體結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖21是表示本發(fā)明實(shí)施例7的帶傳感器的軸承裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖22是組裝了聲波檢測(cè)傳感器(AE傳感器)的傳感器托架的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖23是本發(fā)明實(shí)施例7的變形例的傳感器托架的電路結(jié)構(gòu)的方框圖；圖24是局部省略顯示本發(fā)明軸承裝置的實(shí)施例8的示意圖；圖25是局部省略顯示本發(fā)明軸承裝置的實(shí)施例9的示意圖；圖26是表示本發(fā)明實(shí)施例10的帶傳感器的軸承裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖27A、圖27B是表示振動(dòng)傳感器結(jié)構(gòu)的平面圖，其中，圖27A是不作用加速度時(shí)壓電元件的狀態(tài)圖，圖27B是作用加速度時(shí)壓電元件的狀態(tài)圖；圖28是表示振動(dòng)傳感器的電壓輸出的電路結(jié)構(gòu)的圖；圖29是表示振動(dòng)傳感器的電流輸出的電路結(jié)構(gòu)的圖；圖30是表示現(xiàn)有軸承裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖31是現(xiàn)有帶傳感器的軸承裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖32是表示將傳感器裝置應(yīng)用于直動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的圖；圖33是使用樹(shù)脂模裝的傳感器托架的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1至圖3說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1。圖1所示的監(jiān)視裝置1由檢測(cè)作為檢測(cè)對(duì)象的振動(dòng)和溫度并發(fā)送該檢測(cè)信息的無(wú)線傳感器2和接收多個(gè)無(wú)線傳感器2輸出的信號(hào)R的管理裝置3構(gòu)成。
無(wú)線傳感器2具有振動(dòng)傳感器模塊4、溫度傳感器模塊5、多路轉(zhuǎn)換器6、A/D變換器7、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器Random Access Memory)8，信號(hào)處理部9和通信裝置10。振動(dòng)傳感器模塊4具有作為檢測(cè)部的振動(dòng)傳感器，檢測(cè)作為檢查對(duì)象的振動(dòng)，將檢測(cè)出的加速度等振動(dòng)的變化變換為電信號(hào)輸出。溫度傳感器模塊5具有作為檢測(cè)部的溫度傳感器，檢測(cè)作為檢查對(duì)象的溫度，將檢測(cè)出的溫度變換為電信號(hào)輸出。
多路轉(zhuǎn)換器6將自振動(dòng)傳感器模塊4及溫度傳感器模塊5分別輸出的信號(hào)以其后可分為各自獨(dú)立的檢測(cè)信息的方式混合。另外，多路轉(zhuǎn)換器6進(jìn)行的混合可以是多工通信方式，也可以是時(shí)分方式。傳感器模塊4、5為一個(gè)的情況下，不要該多路轉(zhuǎn)換器6。也可以不用多路轉(zhuǎn)換器6而設(shè)置多個(gè)A/D變換器7。
A/D變換器7將振動(dòng)傳感器模塊4及溫度傳感器模塊5的模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)。RAM8是為在處理前臨時(shí)保管由A/D變換器7變換后的檢測(cè)信息而設(shè)置的。另外，RAM8是存儲(chǔ)裝置的一例，只要能臨時(shí)保管檢測(cè)信息即可。
信號(hào)處理部9依序讀出臨時(shí)保管在RAM8的各傳感器模塊4、5的檢測(cè)信息，進(jìn)行與振動(dòng)及溫度的各自預(yù)先設(shè)定的閾值比較等處理，然后，與每個(gè)傳感器模塊4、5固有的識(shí)別信息一起向通信裝置10輸出。另外，也可以將振動(dòng)和溫度的值本身與識(shí)別信息一起輸出到通信裝置10。另外，也可以是總合了A/D變換器7、RAM8及信號(hào)處理部9的處理部。
在傳感器模塊4、5具有多個(gè)檢測(cè)部的情況下，識(shí)別信息只要按檢測(cè)該檢測(cè)信息的檢測(cè)部提供即可。另外，當(dāng)除各傳感器模塊4、5的識(shí)別信息外還帶有各無(wú)線傳感器2的識(shí)別信息進(jìn)行發(fā)送，則由于管理裝置3還可進(jìn)行多用分類(lèi)管理故可以。由于識(shí)別信息是按每個(gè)檢測(cè)部提供的，故也可由傳感器模塊4、5添加在檢測(cè)信息上輸出。
通信裝置10可進(jìn)行發(fā)送和接收，將信號(hào)處理部9輸出的信號(hào)變換為電波信號(hào)發(fā)送。另外，在難于使用電波的環(huán)境下，只要使用將信號(hào)變換為超聲波或光例如紅外線的通信裝置10即可。
如上構(gòu)成的無(wú)線傳感器2利用多路轉(zhuǎn)換器6對(duì)各傳感器模塊4、5檢測(cè)出的檢測(cè)信息進(jìn)行多工通信，在由A/D變換器7變換為數(shù)字信號(hào)后，臨時(shí)保管在RAM8中。保管的檢測(cè)信息依次由信號(hào)處理部9讀出并進(jìn)行運(yùn)算等處理，形成添加了各傳感器模塊4、5固有的識(shí)別信息的信號(hào)R，自通信裝置10發(fā)送。另外，檢測(cè)振動(dòng)及溫度等的間隔設(shè)定為規(guī)定的時(shí)間間隔或設(shè)定為由規(guī)定的閾值觸發(fā)起動(dòng)的間隔，則可減少信息量，很好。
這樣，該無(wú)線傳感器2由于是用電波發(fā)送檢測(cè)信息，故不需要通信線。因此，在安裝到加工機(jī)等的可動(dòng)軸或車(chē)輛的軸承部時(shí)，可消除配線作業(yè)的煩瑣。這樣，使用無(wú)線傳感器2的結(jié)果是可消除煩雜的配線，消除配線所需的工時(shí)。另外，由于無(wú)線傳感器2發(fā)送的信號(hào)R附有各傳感器模塊4、5各自的識(shí)別信息，故即使由多個(gè)無(wú)線傳感器2以相同的頻率發(fā)送信號(hào)R，也可分別識(shí)別來(lái)自各無(wú)線傳感器2的信號(hào)R。因此，接收該信號(hào)R的管理裝置3可不按每個(gè)無(wú)線傳感器2或傳感器模塊4、5來(lái)改變頻率，同時(shí)，即使在追加了接收對(duì)象的無(wú)線傳感器2的情況下，也可按同樣的設(shè)定進(jìn)行接收。而且，可根據(jù)識(shí)別信息很容易地將各無(wú)線傳感器2或各傳感器模塊4、5檢測(cè)出的檢測(cè)信息進(jìn)行分類(lèi)。
該無(wú)線傳感器2當(dāng)接收對(duì)應(yīng)于個(gè)別的識(shí)別信息的指令信號(hào)Q時(shí)，檢測(cè)指令信號(hào)Q指定的傳感器模塊的最新?tīng)顟B(tài)，由通信裝置10與識(shí)別信息一起發(fā)送。因此，在使用者想要再次確認(rèn)檢測(cè)信息時(shí)，可隨時(shí)很容易地得到任意無(wú)線傳感器的最新檢測(cè)信息。
另外，也可自管理裝置3以任意的時(shí)間間隔發(fā)送指令信號(hào)Q得到任意的無(wú)線傳感器的最新檢測(cè)信息。這樣多個(gè)無(wú)線傳感器2就不會(huì)完全同時(shí)期發(fā)送檢測(cè)信息，消除了發(fā)送信息的缺失，提高了接收精度。
另外，圖1中設(shè)于無(wú)線傳感器2的振動(dòng)傳感器模塊4和溫度傳感器模塊5也可以?xún)H設(shè)一者，也可以取代它們，或取代其中的一者而設(shè)置檢測(cè)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器模塊，也可以分別設(shè)置振動(dòng)傳感器模塊4、溫度傳感器模塊5和轉(zhuǎn)速傳感器模塊。
下面說(shuō)明管理裝置3。圖1所示的管理裝置3具有通信機(jī)11、信號(hào)處理部12、RAM13及接口14。通信機(jī)11自周?chē)⒃诘亩鄠€(gè)無(wú)線傳感器2接收無(wú)線例如電波發(fā)送的信號(hào)R，將該信號(hào)R送到信號(hào)處理部12。通信機(jī)11使用的電波的頻率可以是單一頻率，但最好按發(fā)送接收至少使用兩個(gè)頻帶。
信號(hào)處理部12根據(jù)送來(lái)的信號(hào)R所包含的各無(wú)線傳感器2或各傳感器模塊4、5所固有的識(shí)別信息，將信號(hào)R所包含的檢測(cè)信息進(jìn)行分類(lèi)。RAM13與無(wú)線傳感器2的RAM8比較具有足夠大的存儲(chǔ)容量，對(duì)分類(lèi)的檢測(cè)信息(或信號(hào)R)進(jìn)行單獨(dú)管理保管。另外，RAM13是存儲(chǔ)裝置的一例，只要是可單獨(dú)管理保管接收到的檢測(cè)信息(或信號(hào)R)的即可。接口14與RAM并聯(lián)由信號(hào)處理部12設(shè)置，將信號(hào)處理部12分類(lèi)的檢測(cè)信息向外部輸出。
管理裝置3自通信機(jī)11發(fā)送要求任意無(wú)線傳感器2或傳感器模塊4、5的最新檢測(cè)信息的指令信號(hào)Q。該指令信號(hào)Q附有與使用者指定的無(wú)線傳感器2或傳感器模塊4、5的識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的信息例如所希望的無(wú)線傳感器2或傳感器模塊4、5所固有的識(shí)別信息。
如上構(gòu)成的管理裝置3接收多個(gè)無(wú)線傳感器2發(fā)送的信號(hào)R，根據(jù)該信號(hào)R所包含的傳感器模塊4、5的識(shí)別信息將檢測(cè)信息分類(lèi)并存儲(chǔ)保管在RAM13中，同時(shí)，根據(jù)需要自接口14將保管在RAM13中的檢測(cè)信息向外部輸出。因此，可根據(jù)存儲(chǔ)的各無(wú)線傳感器2或傳感器模塊4、5的檢測(cè)信息，由管理裝置3的信號(hào)處理部12分析各機(jī)械裝置等的運(yùn)行狀態(tài)，或由接口14取出到外部進(jìn)行信息處理，故可進(jìn)行更高精度正確的分析。
然后，由所述無(wú)線傳感器2和管理裝置3構(gòu)成的監(jiān)視裝置1以規(guī)定的時(shí)間間隔或在超過(guò)預(yù)先設(shè)定在無(wú)線傳感器2的信號(hào)處理部9的閾值時(shí)，由無(wú)線傳感器2檢測(cè)檢測(cè)對(duì)象的振動(dòng)和溫度，并附加各無(wú)線傳感器2或各傳感器模塊4、5的識(shí)別信息進(jìn)行發(fā)送。然后，由管理裝置3接收該信號(hào)R，按每個(gè)識(shí)別信息將檢測(cè)信息分類(lèi)并保管管理。
另外，該監(jiān)視裝置1通過(guò)由管理裝置3發(fā)送與任意無(wú)線傳感器2或傳感器模塊4、5對(duì)應(yīng)的指令信號(hào)Q例如包含任意無(wú)線傳感器2或傳感器模塊4、5固有的識(shí)別信息的指令信號(hào)Q，可使無(wú)線傳感器2作為信號(hào)R(返回)發(fā)送該指令信號(hào)Q所含的識(shí)別信息指定的該無(wú)線傳感器2的各傳感器模塊4、5或識(shí)別信息指定的傳感器模塊(4或5)的最新檢測(cè)信息。因此，可由管理裝置3適時(shí)地得到使用者所需的任意無(wú)線傳感器2或傳感器模塊4、5的最新檢測(cè)信息。
于是，如圖2所示，將該監(jiān)視裝置1的無(wú)線傳感器2分別安裝在工作機(jī)械21的各可動(dòng)軸22、23上，將管理裝置3設(shè)在工作機(jī)械的主體24上。然后，由無(wú)線傳感器2按規(guī)定的時(shí)間間隔檢測(cè)振動(dòng)和溫度或旋轉(zhuǎn)軸及移動(dòng)軸的速度，由管理裝置3接收各無(wú)線傳感器2的檢測(cè)信息，將各檢測(cè)信息按識(shí)別信息分類(lèi)保管。
這樣，將監(jiān)視裝置1應(yīng)用于工作機(jī)械21，則由于無(wú)線傳感器2是無(wú)線(電波)通信，故容易向可動(dòng)軸22、23的安裝，并且不需通信配線，因此，即使在進(jìn)行維護(hù)等需要分解周邊部件時(shí)，也容易進(jìn)行拆裝。追加無(wú)線傳感器2時(shí)，也容易安裝，同時(shí)，由于信號(hào)R將檢測(cè)信息和識(shí)別信息一起發(fā)送，故管理裝置3可與其他無(wú)線傳感器2同樣按識(shí)別信息將檢測(cè)信息分類(lèi)管理。并且，通過(guò)從管理裝置3發(fā)送帶有使用者需要最新檢測(cè)信息的無(wú)線傳感器2的傳感器模塊4、5的識(shí)別信息的指令信號(hào)，可得到該傳感器模塊4、5的最新檢測(cè)信息。另外，該指令信號(hào)通過(guò)輸入工作機(jī)械21的操縱臺(tái)25自管理裝置3進(jìn)行發(fā)送，則使用者便于使用，故很好。
通過(guò)接口14(圖1)將管理裝置3保管的檢測(cè)信息提供給工作機(jī)械21的操縱臺(tái)25，則工作機(jī)械21可有效進(jìn)行自我診斷、防止運(yùn)行異常。
在多個(gè)監(jiān)視裝置1相鄰使用的情況下，將想要接收的無(wú)線傳感器2的識(shí)別信息預(yù)先設(shè)定在管理裝置3中，并選擇想要接收的無(wú)線傳感器2的檢測(cè)信息進(jìn)行接收。這樣，就不會(huì)與其他工作機(jī)械的無(wú)線傳感器2的信號(hào)干擾。
另外，如圖3所示，在由設(shè)于異地的管理裝置3接收設(shè)在多個(gè)加工機(jī)26例如NC車(chē)床或機(jī)械加工中心等的無(wú)線傳感器2的各個(gè)檢測(cè)信息并進(jìn)行總括管理的情況下，先將安裝在各加工機(jī)26的無(wú)線傳感器2輸出的信號(hào)R按每個(gè)加工機(jī)26匯總，并將其發(fā)送到管理裝置3。這種情況下，可以按每個(gè)加工機(jī)26處理并存儲(chǔ)檢測(cè)信息，根據(jù)來(lái)自管理裝置3的指令信號(hào)輸出檢測(cè)信息，也可每次檢測(cè)均將檢測(cè)信息與該無(wú)線傳感器2或傳感器模塊的識(shí)別信息一起向管理裝置3發(fā)送。在無(wú)線傳感器2的輸出小的情況下，只要使其經(jīng)由中繼機(jī)27即可。
這樣，使用者不必為了確認(rèn)及監(jiān)視各加工機(jī)26的運(yùn)行狀況而到加工機(jī)26附近。由于使安裝在加工機(jī)26的無(wú)線傳感器和管理裝置3之間進(jìn)行無(wú)線通信，故不需敷設(shè)新的通信線，可容易地將監(jiān)視裝置1引入現(xiàn)有設(shè)備。
若無(wú)線傳感器或加工機(jī)26和管理裝置3之間的通信利用移動(dòng)電話(huà)或PHS(Personal Handyphone System)及衛(wèi)星電話(huà)等移動(dòng)通信的線路，則可實(shí)時(shí)集中管理、監(jiān)視大范圍移動(dòng)的汽車(chē)、鐵道車(chē)輛的軸承及齒輪箱等的運(yùn)行狀況，這很理想。這種情況下，無(wú)線傳感器2至管理裝置3可使用移動(dòng)通信線路進(jìn)行通信，也可以用電波將無(wú)線傳感器的信號(hào)R發(fā)送到附近的中繼機(jī)27，而中繼機(jī)27至管理裝置3則使用移動(dòng)通信線路或串并行通信(有線)、一般電話(huà)線路(有線)、LAN(Local Area Network)、有線或無(wú)線、或者互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信。管理裝置3側(cè)可用一般電話(huà)線路(有線)接收。
設(shè)置無(wú)線傳感器2的設(shè)備在由于作業(yè)狀況或日程等而移動(dòng)到多個(gè)建筑物使用時(shí)、或?yàn)榱颂岣呱a(chǎn)線的使用效率準(zhǔn)備多臺(tái)所述設(shè)備保養(yǎng)時(shí)替換使用時(shí)，通過(guò)使用移動(dòng)通信、一般電話(huà)線路、LAN或互聯(lián)網(wǎng)使每個(gè)建筑物或房間設(shè)置的管理裝置3相互間共有無(wú)線傳感器的管理序號(hào)及檢測(cè)信息，可無(wú)遺漏地進(jìn)行監(jiān)視。
另外，若將移動(dòng)通信線路或一般電話(huà)線路用于監(jiān)視裝置1的通信，則可將管理裝置3設(shè)定為在根據(jù)管理裝置3接收的檢測(cè)信息判斷安裝有發(fā)送來(lái)該檢測(cè)信息的無(wú)線傳感器的加工機(jī)26、汽車(chē)及鐵道車(chē)輛需要維護(hù)檢修時(shí)，自動(dòng)自管理裝置3向檢修責(zé)任人攜帶的移動(dòng)通信裝置進(jìn)行報(bào)告，同時(shí)，檢修責(zé)任人可使用移動(dòng)通信裝置檢索無(wú)線傳感器的檢測(cè)信息。
下面，參照?qǐng)D4A、圖4B及圖5說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2。圖4A所示的滾動(dòng)軸承裝置31具有軸承部32和無(wú)線傳感器即傳感器部33。軸承部32具有內(nèi)外軌道圈34、35、配置在這軌道圈34、35之間的滾動(dòng)體36、該滾動(dòng)體36的護(hù)圈37和密封或遮護(hù)板351。傳感器部33如圖4B所示，包括檢測(cè)部38，對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)；處理部39處理檢測(cè)出的信息；通信裝置40，無(wú)線發(fā)送自該處理部39輸出的信號(hào)；電池41，向上述檢測(cè)部38、處理部39、通信裝置40供應(yīng)電力。
傳感器部33安裝在凸緣43上，該凸緣43向外環(huán)隔圈42的中心方向形成，而該外環(huán)隔圈42與軸承部32的外圈35固定或密接為一體。檢測(cè)部38具有檢測(cè)振動(dòng)(即加速度變化)的振動(dòng)傳感器44和檢測(cè)溫度的溫度傳感器45。該振動(dòng)傳感器44和溫度傳感器45為了檢測(cè)軸承部32的更正確的振動(dòng)和溫度，分別安裝在面向外環(huán)隔圈42的軸承部32的一部分上設(shè)置的凹部46a、46b上。另外，安裝加速度傳感器44及溫度傳感器45的凹部46a、46b可各自獨(dú)立設(shè)置，也可設(shè)為一個(gè)。在積極地檢測(cè)軸承部32的內(nèi)圈34的振動(dòng)和溫度時(shí)，最好在與內(nèi)圈34固定或密接為一體的內(nèi)環(huán)隔圈47上安裝傳感器部33。也可采用將該傳感器部33直接組裝在內(nèi)圈34或外圈35或密封或遮護(hù)板351上的軸承裝置?；蛘?，也可以采用將該傳感器部33組裝在安裝于內(nèi)圈34或外圈35上的部件上的軸承裝置。
如圖5所示，處理部39具有放大器48、比較儀49、信號(hào)處理部50和ASK(Amplitude Shift Keying)調(diào)制器51。放大器48使由振動(dòng)傳感器44檢測(cè)的振動(dòng)信號(hào)絕對(duì)值化。比較儀49將由放大器48絕對(duì)值化的振動(dòng)傳感器44的信號(hào)和溫度傳感器45輸出的信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的閾值比較，并輸出其結(jié)果。信號(hào)處理部50在比較儀49輸出的檢測(cè)信息上添加輸出該檢則信息的加速度傳感器44或溫度傳感器45固有的識(shí)別信息，并在檢測(cè)信息中判斷為超過(guò)抑制的檢測(cè)信息上添加警報(bào)信號(hào)而輸出。ASK調(diào)制器51對(duì)信號(hào)處理部50輸出的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并使其數(shù)字化(二進(jìn)制化)。另外，用于進(jìn)行通信的調(diào)制方式也可以是FSK(Frequency Shift Keying)方式等其他方式。通信裝置40將由ASK調(diào)制器51數(shù)字化的信號(hào)變換為電波，作為信號(hào)發(fā)送。向檢測(cè)部38、ASK調(diào)制器51及通信裝置40等的電力供應(yīng)由信號(hào)處理部50適當(dāng)控制，并抑制檢測(cè)時(shí)及信號(hào)輸出時(shí)以外的電力消耗，則可延長(zhǎng)電池41的壽命。
另外，在傳感器部33組裝在不能更換電池41的部位的情況下或平時(shí)監(jiān)視振動(dòng)、溫度時(shí)，最好在內(nèi)環(huán)隔圈47設(shè)置未圖示的多極磁鐵或正齒輪狀的凹凸，在凸緣43或外環(huán)隔圈42設(shè)置未圖示的線圈或并用磁鐵的線圈，由此構(gòu)成發(fā)電機(jī)，通過(guò)電源電路向檢測(cè)部38、處理部39、通信裝置40供應(yīng)電力。另外，當(dāng)在電源電路并用二次電池時(shí)，即使在發(fā)電機(jī)為運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，無(wú)線傳感器也可工作，故更理想。
自軸承裝置31發(fā)送來(lái)的信號(hào)R由設(shè)于安裝有該軸承裝置31的加工機(jī)或車(chē)輛等的主體或者異地的管理裝置3接收。另外，管理裝置3與實(shí)施例1說(shuō)明的管理裝置3相同，故省略其說(shuō)明。
如上構(gòu)成的軸承裝置31由于是無(wú)線輸出檢測(cè)信息，故不需要通信線，作為加工裝置的可動(dòng)軸及車(chē)輛等的軸承可很容易地安裝。自軸承裝置31發(fā)送來(lái)的信號(hào)R附有各軸承裝置31或各軸承裝置31的檢測(cè)部38、或者各加速度傳感器44或溫度傳感器45固有的識(shí)別信息，故即使以同一頻率發(fā)送信號(hào)R，接收該信號(hào)R的管理裝置3也可容易地識(shí)別每個(gè)軸承裝置31或每個(gè)檢測(cè)部38、或者每個(gè)加速度傳感器44或溫度傳感器45各自的信號(hào)R。另外，振動(dòng)傳感器44和溫度傳感器45可以只設(shè)某一種，也可以取代它們或者取代它們中的某一種而設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器。也可以分別設(shè)置振動(dòng)傳感器44和溫度傳感器45以及轉(zhuǎn)速傳感器。
并且，即使在追加作為接收對(duì)象的軸承裝置31時(shí)，由于沒(méi)有通信線，故也可很容易地追加。而且，由于在發(fā)送來(lái)的信號(hào)R上按每個(gè)檢測(cè)信息附有識(shí)別信號(hào)，故即使用相同頻率發(fā)送信號(hào)R也可容易地分類(lèi)。
當(dāng)接收到與加速度傳感器44或溫度傳感器45、或者各檢測(cè)部38或各軸承裝置31固有的識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的指令信號(hào)Q時(shí)，該軸承裝置31就檢測(cè)指令信號(hào)Q所指定的加速度傳感器44或溫度傳感器45、或者各檢測(cè)部38或各軸承裝置31的所有檢測(cè)部38的最新信息，并自通信裝置40與其識(shí)別信息一起發(fā)送。因此，在使用者想要得到檢測(cè)信息時(shí)，可容易地隨時(shí)得到任意軸承裝置31的最新信息。而且，當(dāng)采用與實(shí)施例1說(shuō)明的管理裝置3一起使用該軸承裝置31的監(jiān)視裝置時(shí)，可得到與實(shí)施例1的監(jiān)視裝置1同一的效果。
另外，可以將實(shí)施例2的軸承裝置31的圖5所示的框圖用實(shí)施例1的無(wú)線傳感器2的圖1所示的框圖替換，也可以將實(shí)施例1的無(wú)線傳感器2的圖1所示的框圖用實(shí)施例2的軸承裝置31的圖5所示的框圖替換?？驁D不限于本實(shí)施例，只要能實(shí)現(xiàn)同樣的效果，則也可以是其他的框圖。
另外，將實(shí)施例2的軸承裝置31安裝在圖2的工作機(jī)械21或圖3的加工機(jī)26的旋轉(zhuǎn)軸上使用，可得到同樣的效果。
另外，不僅適用于旋轉(zhuǎn)形的滾動(dòng)軸承，也適用于線性導(dǎo)向件或圓頭螺釘?shù)?。在線性導(dǎo)向件或圓頭螺釘?shù)那闆r下，可動(dòng)部分相當(dāng)于滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)圈。
下面參照?qǐng)D6至圖10，以為了監(jiān)視汽車(chē)61的車(chē)輪62的轉(zhuǎn)速而用于ABS(Anti-lock Braking System)的監(jiān)視裝置63為例，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3。另外，與實(shí)施例1及實(shí)施例2說(shuō)明的無(wú)線傳感器、軸承裝置、管理裝置、監(jiān)視裝置同樣的結(jié)構(gòu)，賦予相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
圖6所示的監(jiān)視裝置63包括安裝在汽車(chē)61的各車(chē)輪62上的輪轂軸承裝置64和安裝在車(chē)體65上的管理裝置66。如圖7所示，輪轂軸承裝置64具有車(chē)輪軸承67、脈沖環(huán)68及無(wú)線傳感器69。車(chē)輪軸承67具有外圈70、第一內(nèi)圈71和第二內(nèi)圈72構(gòu)成的一組軌道圈及與它們滾動(dòng)接觸的兩列滾動(dòng)體73。外圈70具有用螺栓固定在轉(zhuǎn)向節(jié)部K的凸緣74。第一內(nèi)圈71具有隔著剎車(chē)盤(pán)與車(chē)輪62用螺栓固定的凸緣75。第一內(nèi)圈71內(nèi)面形成有花鍵71a，與車(chē)軸76外面形成的花鍵76a嵌合，第一內(nèi)圈71與車(chē)軸76用螺母77固定。第二內(nèi)圈72與第一內(nèi)圈71嵌合。當(dāng)?shù)谝粌?nèi)圈71和第二內(nèi)圈72在沿旋轉(zhuǎn)的軸線的方向接近時(shí)，車(chē)輪軸承67的預(yù)壓力變大。
脈沖環(huán)68沿周向等間隔形成有凸部78，并安裝在第二內(nèi)圈72上。另外，脈沖環(huán)68只要安裝在與無(wú)線傳感器69相對(duì)旋轉(zhuǎn)的位置即可，故除第二內(nèi)圈72外，也可安裝在與車(chē)軸76一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)側(cè)。在無(wú)線傳感器69安裝在旋轉(zhuǎn)側(cè)的情況下，脈沖環(huán)68安裝在固定側(cè)。
如圖7所示，無(wú)線傳感器69安裝在外圈70上，如圖8所示，具有檢測(cè)轉(zhuǎn)速的速度傳感器模塊79和信號(hào)處理部80、通信裝置81及電源電路82。另外，無(wú)線傳感器69只要與脈沖環(huán)68相對(duì)安裝在與脈沖環(huán)68相對(duì)旋轉(zhuǎn)的位置即可，故也可安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)部K。
如圖7所示，速度傳感器模塊79具有線圈83、桿84及磁鐵85和旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路86。線圈83中心可通過(guò)桿84。桿84由導(dǎo)磁率大的部件例如用鐵心等形成。桿84的一端84a與形成于脈沖環(huán)68的凸部78接近。磁鐵85安裝在桿84的另一端84b。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路86檢測(cè)線圈83的電流變化。當(dāng)外圈70和第二內(nèi)圈72相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，脈沖環(huán)68的凸部78使通過(guò)桿84的磁通密度改變。線圈83由于桿84的磁通密度的改變而產(chǎn)生感應(yīng)電流。另外，脈沖環(huán)68只要使通過(guò)線圈83中的磁通密度改變即可，故可以是按一定間隔開(kāi)孔的環(huán)，也可以是N極和S極按一定間隔交替起磁的多極磁鐵等磁性體。在將多極磁鐵用于脈沖環(huán)時(shí)，安裝在桿84的另一端84b的磁鐵85也可以不設(shè)置。桿84的形狀只要是使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的形狀，就不限于棒狀，也可以是例如圓環(huán)狀等的其他形狀。
信號(hào)處理部80將旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路86檢測(cè)的連續(xù)的正弦波型號(hào)變換為二進(jìn)制的圖9的(A)所示的矩形波速度信號(hào)88。另外，圖9的(A)示意性顯示了圖8的信號(hào)處理部輸出的速度信號(hào)，圖9的(B)示意性顯示了根據(jù)(A)的速度信號(hào)由通信裝置以FM調(diào)制方式調(diào)制載波后的發(fā)送信號(hào)，圖9的(C)示意性示出按照(A)的速度信號(hào)的周期自通信裝置發(fā)送的識(shí)別信息和與該識(shí)別信息相關(guān)的速度信息的數(shù)字信號(hào)，圖9的(D)示意性示出按照(A)的速度信號(hào)的周期發(fā)送的識(shí)別信息的數(shù)字信號(hào)。信號(hào)處理部80也可具有計(jì)數(shù)器87，通過(guò)計(jì)數(shù)矩形波脈沖的峰或谷的數(shù)，求輪轂軸承裝置64的轉(zhuǎn)數(shù)和旋轉(zhuǎn)速度，將使其數(shù)值化后的信號(hào)作為速度信號(hào)輸出。通過(guò)使轉(zhuǎn)數(shù)或轉(zhuǎn)速形成數(shù)值化的信號(hào)，可防止在發(fā)送途中因噪音等而改變速度信號(hào)88。
通信裝置81使用信號(hào)處理部80形成的速度信號(hào)88，將比速度信號(hào)88的頻率足夠短波長(zhǎng)的載波FM調(diào)制為圖9的(B)所示的發(fā)送信號(hào)89，作為信號(hào)R發(fā)送。這種情況下，各輪轂軸承裝置64使用不同頻率的載波，可以由管理裝置66識(shí)別發(fā)送信號(hào)89。
電源電路82利用線圈83產(chǎn)生的電流發(fā)電，向速度傳感器模塊79、信號(hào)處理部80和通信裝置81供應(yīng)電力。電源電路82具有二次電池90。二次電池90在輪轂軸承裝置64的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)，將過(guò)剩電力蓄積(蓄電)，在輪轂軸承裝置64的轉(zhuǎn)速降低而供應(yīng)的電力不能充分發(fā)電時(shí)，將蓄積的電放電。因此，無(wú)線傳感器69不需要由電纜供應(yīng)電力，并且不搭載需要更換一次電池等的電源，故適于長(zhǎng)期使用。另外，電源電路82具有使線圈83產(chǎn)生的交流電流形成直流的整流電路和監(jiān)視二次電池90的剩余電量等控制充電和放電的充電電路等。
另外，無(wú)線傳感器69為了更可靠地發(fā)送信號(hào)，可以具有將檢測(cè)出的信號(hào)放大的放大電路和使信號(hào)的波形成形的波形成形電路。另外，在由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路86檢測(cè)出的信號(hào)的頻率與載波的頻率比足夠大、即車(chē)軸76的轉(zhuǎn)速快，檢測(cè)的信號(hào)為高頻的情況下，有可能形成接近載波的頻率，不能很好地調(diào)制載波。這種情況下，信號(hào)處理部80在將由旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路86檢測(cè)出的信號(hào)二進(jìn)制化后，由計(jì)數(shù)器87計(jì)數(shù)矩形波的波峰或波谷數(shù)，將與車(chē)軸76的轉(zhuǎn)數(shù)或轉(zhuǎn)速成比例的矩形波的信號(hào)作為速度信號(hào)輸出。然后，用其將載波調(diào)制為發(fā)送信號(hào)89，作為信號(hào)R發(fā)送。
如圖8所示，管理裝置66具有通信機(jī)11、信號(hào)處理部12、RAM13和接口14。通信機(jī)11接收自各輪轂軸承裝置64發(fā)送來(lái)的信號(hào)R，同時(shí)對(duì)各輪轂軸承裝置64發(fā)送指令信號(hào)Q。通信機(jī)11內(nèi)裝分波器91。分波器91根據(jù)每個(gè)輪轂軸承裝置64不同的載波將發(fā)送來(lái)的發(fā)送信號(hào)89分波。信號(hào)處理部12按每個(gè)輪轂軸承裝置64設(shè)置，分離自輪轂軸承裝置64發(fā)送來(lái)的發(fā)送信號(hào)89所含的速度信號(hào)88。另外，也可以不設(shè)分波器而設(shè)置多個(gè)通信機(jī)11，具體地說(shuō)，是設(shè)置與輪轂軸承裝置64對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)的通信機(jī)。
另外，在無(wú)線傳感器69和管理裝置66之間使用的信號(hào)的調(diào)制方式除FM調(diào)制外還可以是FSK調(diào)制、AM調(diào)制、ASK調(diào)制等。
如上構(gòu)成的監(jiān)視裝置63當(dāng)汽車(chē)61行走時(shí)，輪轂軸承裝置64的第一及第二內(nèi)圈71、72、車(chē)軸76和脈沖環(huán)68與車(chē)輪62一起旋轉(zhuǎn)。脈沖環(huán)68通過(guò)與無(wú)線傳感器69相對(duì)旋轉(zhuǎn)，使設(shè)于速度傳感器模塊79的線圈83中通過(guò)的磁通密度變動(dòng)。磁通密度變動(dòng)時(shí)，線圈83就產(chǎn)生正弦波狀變動(dòng)的電流。利用產(chǎn)生的電流，電源電路82向信號(hào)處理部80和通信裝置81供電。信號(hào)處理部80檢測(cè)該電流的變動(dòng)并使其二進(jìn)制化后，輸出速度信號(hào)88。通信裝置81根據(jù)該速度信號(hào)88，將把載波FM調(diào)制后的發(fā)送信號(hào)89向管理裝置66發(fā)送。這種情況下，由于載波按每個(gè)輪轂軸承裝置64而頻率不同，故可不使發(fā)送的信號(hào)產(chǎn)生干擾而由管理裝置66接收。
管理裝置66將接收的發(fā)送信號(hào)89分類(lèi)為每個(gè)輪轂軸承裝置64的信號(hào)，保管在RAM13中。通過(guò)接口14，將與保管在RAM13中的速度信號(hào)相關(guān)的信息，根據(jù)需要輸出到控制汽車(chē)61行走的控制裝置中。
在將監(jiān)視裝置63應(yīng)用于車(chē)輪多的卡車(chē)或列車(chē)等應(yīng)管理的車(chē)輪分開(kāi)的車(chē)輛時(shí)，如圖6的A部所示，將管理裝置66的通信機(jī)11配置在與無(wú)線傳感器69接近的車(chē)體65上，并與無(wú)線傳感器69通信。這種情況下，自通信機(jī)11至管理裝置66的配線W沿車(chē)體65安裝，不會(huì)因汽車(chē)61行走而彎曲。這樣，將對(duì)應(yīng)的通信機(jī)11配置在輪轂軸承裝置64的無(wú)線傳感器69附近，且以不與安裝在相同汽車(chē)61中其他車(chē)輪62上的輪轂軸承裝置64的無(wú)線傳感器69的發(fā)送信號(hào)89干擾的輸出發(fā)送信號(hào)89通信，這種情況下，各輪轂軸承裝置64的通信裝置81設(shè)定的載波頻率可以是相同頻率。
無(wú)線傳感器69可以將作為輪轂軸承裝置64的檢測(cè)部的速度傳感器模塊79檢測(cè)的信息或與之相關(guān)的信息變換為數(shù)字信息，如圖9的(c)所示，發(fā)送數(shù)字信號(hào)92的信號(hào)R。這種情況下，作為速度傳感器模塊檢測(cè)的信息或與之相關(guān)的信息包括根據(jù)速度傳感器模塊79檢測(cè)的信號(hào)得到的速度信號(hào)88、用計(jì)數(shù)器87計(jì)數(shù)該速度信號(hào)88的脈沖數(shù)并轉(zhuǎn)換為輪轂軸承裝置64的轉(zhuǎn)數(shù)或轉(zhuǎn)速等的數(shù)值的速度信息93、對(duì)應(yīng)于各速度傳感器模塊的識(shí)別信息94、檢測(cè)速度信息93的時(shí)刻等。另外，在圖9的(c)中，表示了將速度信息93和識(shí)別信息94作為數(shù)字信號(hào)92發(fā)送的情況。
這樣，管理裝置66容易識(shí)別自輪轂軸承裝置64發(fā)送來(lái)的速度信息93，故很理想。通過(guò)用數(shù)字信號(hào)92發(fā)送速度信息89，即使周?chē)脑胍舻仁箶?shù)字信號(hào)92劣化也可由接收側(cè)再生，可防止速度信息89的缺失。通過(guò)在速度信息89上添加識(shí)別信息94，可用相同頻率的載波發(fā)送各輪轂軸承裝置64的速度信息93，故可不設(shè)管理裝置66的分波器91。這種情況下，管理裝置66在信號(hào)處理部12包含根據(jù)識(shí)別信息94處理速度信息93的電路。速度信息93也可以是用無(wú)線傳感器69的信號(hào)處理部80的計(jì)數(shù)器87計(jì)數(shù)的速度信號(hào)88的脈沖數(shù)的信息，也可以是將脈沖數(shù)換算為轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)數(shù)的信息。當(dāng)在發(fā)送識(shí)別信息94后接著發(fā)送速度信息93時(shí)，容易使識(shí)別信息94和速度信息93相關(guān)。包括識(shí)別信息94和速度信息93的數(shù)字信號(hào)92根據(jù)速度信號(hào)88的脈沖輸出。
如圖9的(D)所示，無(wú)線傳感器69也可根據(jù)速度信號(hào)88僅將識(shí)別信號(hào)94作為信號(hào)R發(fā)送。這種情況下，通過(guò)在管理裝置66的信號(hào)處理部12設(shè)置計(jì)數(shù)器，并測(cè)定每個(gè)輪轂軸承裝置64發(fā)送來(lái)的識(shí)別信息94的周期，來(lái)再生各輪轂軸承裝置64檢測(cè)的速度信號(hào)88。這樣，可用更少的信息量無(wú)干擾地發(fā)送各輪轂軸承裝置的速度信號(hào)88。識(shí)別信息94發(fā)送的頻度可以是輪轂軸承裝置64每旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)行一次，也可以是按由脈沖環(huán)68在速度傳感器模塊79的線圈83產(chǎn)生的電流的一周期或任意周期一次來(lái)進(jìn)行。
監(jiān)視裝置63通過(guò)應(yīng)用對(duì)應(yīng)于各輪轂軸承裝置64的識(shí)別信息94，可由管理裝置66識(shí)別與識(shí)別信息94的比特?cái)?shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)量的輪轂軸承裝置64。因此，也可容易地應(yīng)用于卡車(chē)和列車(chē)等車(chē)輪多的車(chē)輛。通過(guò)增加比特?cái)?shù)，增加可識(shí)別的信息量，可防止與來(lái)自其他車(chē)輛的輪轂軸承裝置64的速度信息93干擾。當(dāng)考慮防止與來(lái)自其他車(chē)輛的輪轂軸承裝置的信號(hào)或信息的干擾時(shí)，識(shí)別信息94的具體比特?cái)?shù)最好為16比特、32比特、64比特或更高。
速度傳感器模塊79可以是具有線圈83和配置在其中心的棒狀的桿84的模塊，也可以是沿周向按每個(gè)脈沖環(huán)68的凸部78蛇行的環(huán)狀線圈。脈沖環(huán)68和速度傳感器模塊79可配置在滾動(dòng)體73之間。速度傳感器模塊可以是應(yīng)用于實(shí)施例3的輪轂軸承裝置的無(wú)源型，也可以是有源型。在應(yīng)用有源型的速度傳感器模塊的情況下，要另外設(shè)置發(fā)電用線圈。
圖7所示的輪轂軸承裝置64應(yīng)用了滾動(dòng)體為滾珠的球軸承，但也可以是圓柱滾子軸承，還可以將單列軸承組合使用。也可以與速度傳感器模塊79一起設(shè)置實(shí)施例1所示的振動(dòng)傳感器模塊4、溫度傳感器模塊5及實(shí)施例2所示的振動(dòng)傳感器44、溫度傳感器45。信號(hào)傳送方式不限于電波，也可以用超聲波、紅外線和光等。
另外，不限于軸承裝置64，如圖32所示，本發(fā)明也可應(yīng)用于利用滾動(dòng)體的滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)直線移動(dòng)的直動(dòng)裝置即圓頭螺栓550。
圓頭螺栓550通過(guò)將滾動(dòng)裝置用傳感器560安裝在螺母551上，可檢測(cè)到圓頭螺栓552和螺母551的卡合部的剝離等異常。
滾動(dòng)裝置用傳感器560的安裝部位不限于螺母551，也可以安裝在支承螺桿552的固定側(cè)支承構(gòu)件或單純支承側(cè)的支承構(gòu)件554上。螺桿552利用鎖固螺母555軸向固定在固定側(cè)的支承構(gòu)件553上，由通過(guò)聯(lián)軸節(jié)556結(jié)合的驅(qū)動(dòng)電機(jī)557使其旋轉(zhuǎn)。
另外，不限于圓頭螺栓，通過(guò)將滾動(dòng)裝置用傳感器裝置560安裝在線性導(dǎo)向件或其他直動(dòng)裝置的可動(dòng)部或?qū)к壣?，也可檢測(cè)剝離等異常。
根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線傳感器或軸承裝置，包括檢測(cè)部，對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)；信息處理部，處理該檢測(cè)部檢測(cè)出的信息；通信裝置，無(wú)線發(fā)送該處理部處理過(guò)的檢測(cè)信息。由于可以使用電波、超聲波及光等無(wú)線發(fā)送檢測(cè)出的信息，故不必設(shè)置輸送信號(hào)的配線。另外，在檢測(cè)部設(shè)置與可動(dòng)部分的情況下，由于不需要輸送信號(hào)的配線，故不會(huì)產(chǎn)生配線斷開(kāi)等問(wèn)題。而在用于車(chē)輛等移動(dòng)體的情況下，不僅可將計(jì)測(cè)儀器類(lèi)搭載于該移動(dòng)體上，還可在與移動(dòng)體不同的場(chǎng)所管理其檢測(cè)信息。
由于包括對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)部、處理該檢測(cè)部檢測(cè)出的信息的信息處理部、及將該處理部處理過(guò)的檢測(cè)信息和所述檢測(cè)部固有的識(shí)別信息一起無(wú)線發(fā)送的通信裝置，故可容易地識(shí)別自多個(gè)無(wú)線傳感器發(fā)送的信號(hào)。另外，在接收到與識(shí)別信號(hào)對(duì)應(yīng)的指令信號(hào)時(shí)，檢測(cè)該指令信號(hào)指定的檢測(cè)部的檢測(cè)對(duì)象，并將該檢測(cè)信息與該檢測(cè)部的識(shí)別信息一起發(fā)送，故可容易地得到使用者希望的任意無(wú)線傳感器或軸承裝置的最新信息。通過(guò)將檢測(cè)出的信息或與之相關(guān)的信息變換為數(shù)字信息進(jìn)行發(fā)送，接收側(cè)容易再生因周?chē)胍舳踊男盘?hào)，故可防止信息的缺失。
本發(fā)明的軸承裝置在介由滾動(dòng)體而相對(duì)旋轉(zhuǎn)的一組軌道圈的第一軌道圈上設(shè)置脈沖環(huán)，在與該脈沖環(huán)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第二軌道圈上安裝有本發(fā)明的無(wú)線傳感器，根據(jù)該軸承裝置，可無(wú)線發(fā)送檢測(cè)的信號(hào)，同時(shí)，可利用在與脈沖環(huán)相對(duì)設(shè)置的轉(zhuǎn)速傳感器的線圈上產(chǎn)生的電流，向無(wú)線傳感器內(nèi)的電路供應(yīng)電力。因此，不需要配設(shè)用于發(fā)送檢測(cè)出的信號(hào)的信號(hào)線和用于向無(wú)線傳感器內(nèi)的電路供應(yīng)電力的的電線。
在同時(shí)利用多個(gè)軸承裝置的情況下，以FM調(diào)制方式發(fā)送與檢測(cè)出的信號(hào)相關(guān)的信息的本發(fā)明的軸承裝置可使用各軸承裝置不同的固有載波進(jìn)行發(fā)送，故可防止各信號(hào)的相互干擾。
本發(fā)明的軸承裝置發(fā)送根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的周期信號(hào)由信號(hào)處理部求出的轉(zhuǎn)數(shù)或轉(zhuǎn)速中的至少一者，根據(jù)該軸承裝置，由于發(fā)送二進(jìn)制化的信息，故可防止信號(hào)傳播期間檢測(cè)信息的變化。
根據(jù)在轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的周期信號(hào)的每一周期區(qū)段至少發(fā)送固有的識(shí)別信息的本發(fā)明的軸承裝置，各軸承裝置檢測(cè)出的信號(hào)不會(huì)相互干擾，可用更少的信息量向監(jiān)視裝置發(fā)送。
根據(jù)本發(fā)明的管理裝置，由于將自無(wú)線傳感器或軸承裝置輸出的信號(hào)根據(jù)該信號(hào)包含的檢測(cè)部固有的識(shí)別信息進(jìn)行分類(lèi)，故可容易地進(jìn)行管理。然后根據(jù)信號(hào)包含的檢測(cè)部固有的識(shí)別信息選擇接收預(yù)先注冊(cè)在該管理裝置的識(shí)別信息的所述信號(hào)，根據(jù)該管理裝置的發(fā)明可更可靠地防止干擾。
根據(jù)使用本發(fā)明的無(wú)線傳感器或軸承裝置及本發(fā)明的管理裝置的監(jiān)視裝置，無(wú)線傳感器或軸承裝置將其檢測(cè)主顧要識(shí)別信息與該檢測(cè)部檢測(cè)出的檢測(cè)信息一起發(fā)送，由管理裝置根據(jù)該識(shí)別信息將檢測(cè)信息分類(lèi)管理，故可同時(shí)監(jiān)視多個(gè)無(wú)線傳感器或軸承裝置。
根據(jù)同時(shí)使用本發(fā)明的無(wú)線傳感器和軸承裝置、并由管理裝置以每個(gè)無(wú)線傳感器及每個(gè)軸承裝置不同的固有載波進(jìn)行發(fā)送的本發(fā)明的監(jiān)視裝置，可防止無(wú)線傳感器和監(jiān)視裝置的信號(hào)的干擾。
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施例4的帶傳感器的軸承裝置。另外，在以下的說(shuō)明中，以多列圓錐滾子軸承為例進(jìn)行說(shuō)明。但不限于此，也可以是單列圓錐滾子軸承，還可以是圓柱滾子軸承、球軸承、軸承裝置等，只要是滾動(dòng)裝置，就不限種類(lèi)。
如圖10及圖11所示，本實(shí)施例的帶傳感器的軸承裝置設(shè)有至少具有組裝在罩102的可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的外圈104及內(nèi)圈106、及組裝在這些內(nèi)外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體108的滾動(dòng)軸承110，同時(shí)，為了檢測(cè)該滾動(dòng)軸承110的狀態(tài)，本實(shí)施例的帶傳感器的軸承裝置還設(shè)有檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b，設(shè)置在外圈104、安裝于外圈104上的部件以及內(nèi)圈106、安裝在內(nèi)圈106上的部件中至少一個(gè)上；和中繼構(gòu)件114，可將自該檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b輸出的檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送到外部。
在本實(shí)施例中，罩102安裝在外圈104，軸116安裝在內(nèi)圈106。這種情況下，可選擇使外圈104旋轉(zhuǎn)的外圈旋轉(zhuǎn)(內(nèi)圈靜止)方式、使內(nèi)圈106旋轉(zhuǎn)(外圈靜止)的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)方式或使外圈104及內(nèi)圈106相互旋轉(zhuǎn)的方式中的某一種方式。護(hù)圈119及密封板(接觸或非接觸密封或遮護(hù)板)118等其他軸承結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要選擇。
檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b可以具有例如檢測(cè)振動(dòng)、溫度或轉(zhuǎn)速等的功能，以便檢測(cè)滾動(dòng)軸承110的狀態(tài)。本實(shí)施例中，作為其一例，使檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a具有滾動(dòng)軸承110的振動(dòng)檢測(cè)功能，使檢測(cè)傳感器構(gòu)件112b具有滾動(dòng)軸承110的轉(zhuǎn)速檢測(cè)功能。
各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b均具有傳感器120、對(duì)來(lái)自該傳感器120的輸出進(jìn)行信號(hào)處理的信號(hào)處理電路122(參照?qǐng)D11)。
在具有滾動(dòng)軸承110的振動(dòng)檢測(cè)功能的檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a中，傳感器120例如可應(yīng)用壓電元件(未圖示)。這種情況下，當(dāng)在滾動(dòng)軸承110的運(yùn)行中振動(dòng)作用在傳感器120上時(shí)，就使壓電元件彎曲變形，隨之在壓電元件上產(chǎn)生電荷。此時(shí)通過(guò)對(duì)產(chǎn)生的電荷經(jīng)信號(hào)處理電路進(jìn)行信號(hào)處理檢測(cè)滾動(dòng)軸承110的振動(dòng)狀態(tài)。然后，將該檢測(cè)數(shù)據(jù)如后所述傳送到中繼構(gòu)件114。
而在具有滾動(dòng)軸承110的轉(zhuǎn)速檢測(cè)功能的檢測(cè)傳感器構(gòu)件112b中，傳感器120可應(yīng)用例如利用了霍爾效應(yīng)的霍爾元件或霍爾IC、隨著磁通變化電阻值變化的磁阻元件〖MR元件(magneto resistance element)、GMR元件(giantmagneto resistance element)等〗。這種情況下，傳感器120與安裝在軸116的外周的速度檢測(cè)環(huán)(音頻環(huán)、脈沖環(huán)等)124(參照?qǐng)D15)相對(duì)配置，滾動(dòng)軸承110的運(yùn)行中產(chǎn)生的例如磁通密度的變化通過(guò)傳感器120傳達(dá)到信號(hào)處理電路，并進(jìn)行信號(hào)處理，從而檢測(cè)滾動(dòng)軸承110的旋轉(zhuǎn)速度。然后該檢測(cè)數(shù)據(jù)如后所述被傳送到中繼構(gòu)件114。
在本實(shí)施例中，各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b和中繼構(gòu)件114由電纜126a、126b電連接，來(lái)自各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)電纜126a、126b傳送到中繼構(gòu)件114。
中繼構(gòu)件114設(shè)有通信部件128(參照?qǐng)D16)，該通信部件128可將來(lái)自各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的檢測(cè)數(shù)據(jù)變換為例如振幅調(diào)制(AM)、頻率調(diào)制(FM)、相位調(diào)制(PM)等規(guī)定頻率分量的信號(hào)波并無(wú)線向外部發(fā)送。另外，中繼構(gòu)件114還設(shè)有電源130和發(fā)送天線132，其中，電源130用于驅(qū)動(dòng)通信部件128及各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b，發(fā)送天線132用于無(wú)線發(fā)送信號(hào)波。這種情況下，信號(hào)波可應(yīng)用規(guī)定頻率分量的電波、光波、超聲波等。另外，也可根據(jù)帶傳感器的軸承裝置的使用目的及使用環(huán)境等設(shè)定各種頻率分量的信號(hào)波。
另外，作為檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的設(shè)置方法，只要是可將這些檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b可靠地固定在外圈104、安裝在外圈104的部件(罩102)、內(nèi)圈106、安裝在內(nèi)圈106的部件(軸116)的方法，就無(wú)特別限定，例如可采用用粘接劑粘接的方法、螺絲固定、嵌合等種種方法。在本實(shí)施例中，作為一例，檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b分別固定在滾動(dòng)軸承110的外圈104上。
在本實(shí)施例中，中繼構(gòu)件114安裝在罩102上，但其安裝方法也無(wú)特別限定，例如可采用用粘接劑粘接的方法、螺絲固定、嵌合等種種方法。并且，中繼構(gòu)件114的安裝位置也無(wú)特別限定，可埋入罩102內(nèi)安裝，也可使其露出到罩102外部安裝。無(wú)論何種情況，發(fā)送天線132最好都配置成其前端部自罩102突出至外部的結(jié)構(gòu)。這樣，可提高發(fā)送天線132和監(jiān)視器134之間的信號(hào)波的發(fā)送接收靈敏度。
上述結(jié)構(gòu)中，在帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承110)的運(yùn)行中，自檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b輸出的檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)電纜126a、126b被發(fā)送到中繼構(gòu)件114，由該中繼構(gòu)件114變換為規(guī)定的信號(hào)波，然后，自發(fā)送天線132向監(jiān)視器134無(wú)線發(fā)送。此時(shí)，記錄儀136進(jìn)行滾動(dòng)軸承110的振動(dòng)狀態(tài)及轉(zhuǎn)速狀態(tài)的記錄統(tǒng)計(jì)處理，同時(shí)，警報(bào)裝置138進(jìn)行振動(dòng)變化及轉(zhuǎn)速變化的監(jiān)視警告處理。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)采用將來(lái)自檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)中繼構(gòu)件114無(wú)線發(fā)送到外部的結(jié)構(gòu)，可使帶傳感器的軸承裝置的部件個(gè)數(shù)消減并簡(jiǎn)化裝置結(jié)構(gòu)，其結(jié)果，可低成本實(shí)現(xiàn)小型帶傳感器的軸承裝置。
另外，通過(guò)用電纜126a、126b將各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b和中繼構(gòu)件114電連接，即使在不能在各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b搭載通信功能的情況下、在根據(jù)使用環(huán)境不能無(wú)線發(fā)送至中繼構(gòu)件114的情況下，也可以自中繼構(gòu)件114向外部進(jìn)行無(wú)線發(fā)送。
另外，通過(guò)將電源130配置在中繼構(gòu)件114上，可消減各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的部件個(gè)數(shù)及簡(jiǎn)化裝置的結(jié)構(gòu)，因此，可使各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b小型化。其結(jié)果，可提高各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的設(shè)置位置(配置)的自由度。
并且，通過(guò)使中繼構(gòu)件114的發(fā)送天線132的前端部突出到罩102之外，可提高發(fā)送天線132和監(jiān)視器134之間的信號(hào)波的發(fā)送接收靈敏度。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例4，可進(jìn)行如下各種變更。
作為變形例1，也可例如如圖12所示，在中繼構(gòu)件114組裝信號(hào)處理電路122，在各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b僅配設(shè)傳感器120。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可使各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b進(jìn)一步小型化。
作為變形例2，也可例如如圖13所示，可取代傳感器120在各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b上組裝作為旋轉(zhuǎn)傳感器的被動(dòng)(無(wú)源)型發(fā)電機(jī)內(nèi)裝傳感器120a，利用來(lái)自該發(fā)電機(jī)內(nèi)裝傳感器120a的電力直接驅(qū)動(dòng)信號(hào)處理電路122及通信部件128。這種情況下，中繼構(gòu)件114最好設(shè)置有二次電池140及為該二次電池140充電的充電電路142。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承110)的運(yùn)行中可利用來(lái)自發(fā)電機(jī)內(nèi)裝傳感器120a的電力直接驅(qū)動(dòng)信號(hào)處理電路122及通信部件128。并且，即使在帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承110)的運(yùn)行停止的情況下，由于運(yùn)行中來(lái)自發(fā)電機(jī)內(nèi)裝傳感器120a的電力通過(guò)充電電路142蓄積在二次電池140，故也可利用蓄積的電力連續(xù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)處理電路122及通信部件128。另外，作為單純的旋轉(zhuǎn)傳感器也可使用被動(dòng)(無(wú)源)型。
作為變形例3也可例如如圖14所示而構(gòu)成。該例是假定檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b不使用旋轉(zhuǎn)傳感器的情況或不使旋轉(zhuǎn)傳感器具有發(fā)電功能的情況，將傳感器120和發(fā)電機(jī)144組件在各檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b。這種情況下，來(lái)自發(fā)電機(jī)144的電力通過(guò)中繼機(jī)個(gè)14的充電電路142向二次電池140供給，利用該二次電池140的電力驅(qū)動(dòng)信號(hào)處理電路122及通信部件128。
另外，在上述實(shí)施例4及變形例1～變形例3的結(jié)構(gòu)中，也可取代中繼構(gòu)件114的發(fā)送天線132而選用可發(fā)送接收的天線(未圖示)，同時(shí)使通信部件128具有發(fā)送接收功能。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可從外部通過(guò)中繼構(gòu)件114控制信號(hào)處理電路122，其結(jié)果，可通過(guò)遙控操作檢測(cè)滾動(dòng)軸承110的狀態(tài)(例如振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速狀態(tài)等)。
下面參照

本發(fā)明的實(shí)施例5。
如圖15及圖16所示，在本實(shí)施例的帶傳感器的軸承裝置中，檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b設(shè)有通信部件146及發(fā)送天線148，還設(shè)有傳感器120、信號(hào)處理電路122及用于驅(qū)動(dòng)通信部件146的電源150，其中，通信部件146可將檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的檢測(cè)數(shù)據(jù)變換為規(guī)定頻率分量的信號(hào)波無(wú)線發(fā)送到中繼構(gòu)件114。中繼構(gòu)件114設(shè)有接收天線152，該接收天線152接收通過(guò)檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的發(fā)送天線148無(wú)線發(fā)送的檢測(cè)數(shù)據(jù)并傳送到通信部件128。這種情況下，作為自發(fā)送天線148發(fā)送到接收天線152的信號(hào)波可應(yīng)用規(guī)定頻率分量的電波、光波及超聲波等。也可根據(jù)帶傳感器的軸承裝置的使用目的及使用環(huán)境等設(shè)定各種頻率分量的信號(hào)波。
另外，在罩102，在設(shè)置了檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的周邊區(qū)域形成有切口部154。利用該切口部154在檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的周邊區(qū)域確保較大的空間，其結(jié)果，自發(fā)送天線148發(fā)送的信號(hào)波如一向中繼構(gòu)件114傳播。這種情況下，最好將中繼構(gòu)件114設(shè)置在罩102內(nèi)部，將接收天線152的前端部向罩102內(nèi)突出設(shè)置。若將中繼構(gòu)件114設(shè)置在罩102外部，且不將接收天線152的前端部向罩102內(nèi)突出設(shè)置，則來(lái)自發(fā)送天線148的信號(hào)波被罩102干擾而衰減，使發(fā)送天線148和接收天線152之間的信號(hào)波的發(fā)送接收靈敏度降低。但是，通過(guò)如本實(shí)施例那樣，將中繼構(gòu)件114設(shè)置在罩102內(nèi)部，將接收天線152的前端部向罩102內(nèi)突出，可消除信號(hào)波的衰減，其結(jié)果，可提高發(fā)送天線148和接收天線152之間的信號(hào)波的發(fā)送接收靈敏度。
另外，其他結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例4相同，故在本實(shí)施例中，與實(shí)施例4相同的結(jié)構(gòu)賦予同一符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)采用自檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b將檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送至中繼構(gòu)件114的結(jié)構(gòu)，不再需要檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b和中繼構(gòu)件114之間的配線處理，可消減帶傳感器的軸承裝置的部件個(gè)數(shù)，簡(jiǎn)化裝置結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)裝置的低成本化。并且，由于無(wú)需確保用于配線處理的空間，故可實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。
與上述實(shí)施例4的效果同樣，本實(shí)施例中也可將中繼構(gòu)件114的發(fā)送天線132的前端部向罩102外突出，從而提高發(fā)送天線132和監(jiān)視器134之間的信號(hào)波的發(fā)送接收靈敏度。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例5，也可進(jìn)行下述各種變更。
作為變形例1，也可例如如圖17所示，取代電源50而在檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b組裝發(fā)電機(jī)(例如頻率發(fā)電機(jī))156，利用來(lái)自該發(fā)電機(jī)156的電力直接驅(qū)動(dòng)傳感器120、信號(hào)處理電路122及通信部件146。這種情況下，最好在檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b設(shè)置二次電池158及對(duì)該二次電池158充電的充電電路160。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承110)的運(yùn)行中可利用發(fā)電機(jī)156的電力直接驅(qū)動(dòng)傳感器120、信號(hào)處理電路122及通信部件146。另外，即使在帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承110)的運(yùn)行停止的情況下，由于運(yùn)行中來(lái)自發(fā)電機(jī)156的電力通過(guò)充電電路160蓄積在二次電池158，故也可利用蓄積的電力連續(xù)驅(qū)動(dòng)傳感器120、信號(hào)處理電路122及通信部件146。
另外，在上述實(shí)施例5及變形例1中，也可取代檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的發(fā)送天線148而選用可發(fā)送接收的天線(未圖示)，同時(shí)使通信部件146具有發(fā)送接收功能。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可從外部控制檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的信號(hào)處理電路122，其結(jié)果，可通過(guò)遙控操作檢測(cè)滾動(dòng)軸承110的狀態(tài)(例如振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速狀態(tài)等)。
作為變形例2，例如如圖18所示，可形成利用電磁感應(yīng)將檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b和中繼構(gòu)件114電連接的結(jié)構(gòu)。這種情況下，檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b設(shè)有將其檢測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)制為規(guī)定的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制電路162，同時(shí)取代發(fā)送天線設(shè)有發(fā)送線圈164。而中繼構(gòu)件114設(shè)有對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)電路166，同時(shí)取代接收天線設(shè)有接收線圈168。該結(jié)構(gòu)中，自檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的傳感器120經(jīng)信號(hào)處理電路122輸出的檢測(cè)數(shù)據(jù)由調(diào)制電路162調(diào)制為規(guī)定的調(diào)制信號(hào)后，自發(fā)送線圈164外加在中繼構(gòu)件114的接收線圈168上。此時(shí)，調(diào)制信號(hào)利用電磁耦合無(wú)線發(fā)送至接收線圈168，經(jīng)解調(diào)電路解調(diào)。然后，被解調(diào)的檢測(cè)數(shù)據(jù)利用通信部件128變換為規(guī)定的信號(hào)波，然后，經(jīng)發(fā)送天線132無(wú)線發(fā)送至監(jiān)視器134。
另外，在該變形例2中，也可將解調(diào)電路166配設(shè)在監(jiān)視器134。這種情況下，調(diào)制信號(hào)經(jīng)中繼構(gòu)件114之間無(wú)線發(fā)送至監(jiān)視器134，由配設(shè)在監(jiān)視器134的解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)。也可取代電源150將發(fā)電機(jī)設(shè)置在檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b，利用來(lái)自該發(fā)電機(jī)的電力取代信號(hào)處理電路122及調(diào)制電路162。另外，還可除去中繼構(gòu)件114的電源130，利用電磁感應(yīng)向中繼構(gòu)件114供應(yīng)檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的發(fā)電機(jī)的電力。
也可除去檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b的電源150，自中繼構(gòu)件114的電源130利用電磁感應(yīng)向檢測(cè)傳感器構(gòu)件112a、112b供應(yīng)電源。
下面，參照

本發(fā)明實(shí)施例6的帶傳感器的軸承裝置。
如圖19所示，本實(shí)施例的帶傳感器的軸承裝置中，檢測(cè)傳感器構(gòu)件112嵌入滾動(dòng)軸承110支承的軸116，可將該檢測(cè)傳感器構(gòu)件112檢測(cè)的軸116的狀態(tài)(振動(dòng)、溫度、轉(zhuǎn)速等狀態(tài))無(wú)線發(fā)送至中繼構(gòu)件114。這種情況下，檢測(cè)傳感器112的結(jié)構(gòu)可采用與圖15～圖18所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，故省略說(shuō)明。其他結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例4及實(shí)施例5相同，故在本實(shí)施例中，與實(shí)施例4及5相同的結(jié)構(gòu)賦予同一符號(hào)并省略說(shuō)明。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)將檢測(cè)傳感器構(gòu)件112集約配置在軸116，可實(shí)現(xiàn)更加小型且低成本的帶傳感器的軸承裝置。可非接觸且高精度檢測(cè)軸116的詳細(xì)狀態(tài)變化。另外，如果將檢測(cè)傳感器構(gòu)件112直接安裝在滾動(dòng)軸承110的旋轉(zhuǎn)圈(內(nèi)圈106)，則可同時(shí)且高精度地檢測(cè)軸承的狀態(tài)。
另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例4至實(shí)施例6及各變形例，可進(jìn)行如下各種變更。
自中繼構(gòu)件114有線或無(wú)線發(fā)送或發(fā)送接收的檢測(cè)數(shù)據(jù)是正常、異常信號(hào)(信號(hào)處理電路內(nèi)設(shè)置異常判別電路進(jìn)行判定)、傳感器輸出的數(shù)值數(shù)據(jù)、將傳感器輸出平均后的數(shù)值數(shù)據(jù)等，無(wú)特別限定。發(fā)送間隔(發(fā)送接收間隔)可以是一定間隔、要求時(shí)、連續(xù)等，無(wú)特別限定。
也可對(duì)檢測(cè)傳感器構(gòu)件(傳感器)分配ID序號(hào)，進(jìn)行個(gè)別管理。這種情況下，即使同時(shí)使用多個(gè)檢測(cè)傳感器構(gòu)件(傳感器)，也可正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。
也可以由一個(gè)中繼構(gòu)件接收來(lái)自多個(gè)檢測(cè)傳感器構(gòu)件的輸出，或由多個(gè)中繼構(gòu)件接收來(lái)自多個(gè)檢測(cè)傳感器構(gòu)件的輸出。
也可由例如PHS或移動(dòng)電話(huà)接收來(lái)自中繼構(gòu)件的信號(hào)，通過(guò)PHS或移動(dòng)電話(huà)這信貸電話(huà)網(wǎng)(包括因特網(wǎng))向異地傳播。這種情況下，即使檢測(cè)傳感器構(gòu)件的使用場(chǎng)所和管理場(chǎng)所距離較遠(yuǎn)，也可正常發(fā)送信號(hào)，可集中管理滾動(dòng)軸承。尤其是，當(dāng)在汽車(chē)或鐵道車(chē)輛使用利用PHS或移動(dòng)電話(huà)的電話(huà)網(wǎng)的信號(hào)發(fā)送方式時(shí)，可實(shí)時(shí)集中管理行走中的汽車(chē)或鐵道車(chē)輛的軸承或齒輪箱等的狀態(tài)，故可將故障等的發(fā)生防患于未然。
另外，如圖20所示，實(shí)施例6的帶傳感器的軸承裝置中，也可自旋轉(zhuǎn)部(軸)116無(wú)線取出信號(hào)，自安裝在靜止部(罩)102的中繼構(gòu)件114由電纜120取出信號(hào)。由此，不會(huì)發(fā)生電纜120的斷線等。
根據(jù)實(shí)施例4～6，可實(shí)現(xiàn)能以無(wú)線方式發(fā)送檢測(cè)數(shù)據(jù)的、低成本小型的帶傳感器的軸承裝置。
下面參照?qǐng)D21～圖23說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例7的帶傳感器的軸承裝置。在以下的說(shuō)明中，作為一例說(shuō)明球軸承，但并不限于此，圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承及止推球軸承當(dāng)然也可應(yīng)用本發(fā)明。
如圖27所示，實(shí)施例7的帶傳感器的軸承裝置設(shè)有至少具有組裝在罩22的可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的外圈204及內(nèi)圈206、及組裝在這些內(nèi)外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體208的滾動(dòng)軸承210，同時(shí)，為了檢測(cè)該滾動(dòng)軸承210的振動(dòng)狀態(tài)，本實(shí)施例的帶傳感器的軸承裝置還設(shè)有用于檢測(cè)該滾動(dòng)軸承210的振動(dòng)狀態(tài)的聲波檢測(cè)傳感器212，該聲波檢測(cè)傳感器212設(shè)置在外圈204、安裝于外圈204上的部件(例如罩202)以及內(nèi)圈206、安裝在內(nèi)圈206上的部件(例如軸214)中至少一個(gè)上，和中繼構(gòu)件114，可該聲波檢測(cè)傳感器212的輸出無(wú)線發(fā)送到外部。
在本實(shí)施例中，罩202安裝在外圈204，軸214安裝在內(nèi)圈206。這種情況下，可選擇使外圈204旋轉(zhuǎn)的外圈旋轉(zhuǎn)(內(nèi)圈靜止)方式、使內(nèi)圈206旋轉(zhuǎn)(外圈靜止)的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)方式或使外圈204及內(nèi)圈206相互旋轉(zhuǎn)的方式中的某一種方式。護(hù)圈(未圖示)及密封板(接觸或非接觸密封或遮護(hù)板)216等其他軸承結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要選擇。
聲波檢測(cè)傳感器212可將機(jī)械性產(chǎn)生的數(shù)十KHz以上的頻率的振動(dòng)波變換為電信號(hào)。具體地說(shuō)，檢測(cè)振動(dòng)波，將該這東北變換為電壓水變化，輸出對(duì)應(yīng)此時(shí)的電壓值的電信號(hào)。振動(dòng)波假定為帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承210)運(yùn)行中產(chǎn)生的振動(dòng)波、由外部沖擊自帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承210)產(chǎn)生的振動(dòng)波等。這樣的振動(dòng)波根據(jù)其振動(dòng)發(fā)生源的狀態(tài)由各種頻率特性例如較易檢測(cè)的低頻分量的振動(dòng)波和極微小的高頻分量的振動(dòng)波等。
尤其是，高頻分量的振動(dòng)波會(huì)使構(gòu)成帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承210)的部件(例如外圈204、安裝在外圈204的部件、內(nèi)圈206、安裝在內(nèi)圈206的部件)從達(dá)到其變形或破壞前呈現(xiàn)微小變形或微小裂紋、磨耗及剝離等異常振動(dòng)的初期征兆。此時(shí)的振動(dòng)波由于是微小的數(shù)十KHz以上的頻率的高頻分量的彈性波(超聲波區(qū)域的彈性波)，故為了高靈敏度地檢測(cè)該振動(dòng)狀態(tài)，在本實(shí)施例中使用了聲波檢測(cè)傳感器212。這種情況下，聲波檢測(cè)傳感器212通常使用公知的AE(acoustic emission)傳感器。另外，圖中作為聲波檢測(cè)傳感器212的一例表示了AE傳感器212。
聲波檢測(cè)傳感器(AE傳感器)212以組裝在傳感器托架218的狀態(tài)設(shè)置，傳感器托架218上設(shè)有使聲波檢測(cè)傳感器212的輸出放大的放大電路220及將用該放大電路220放大的聲波檢測(cè)傳感器212的輸出發(fā)送至外部的發(fā)送電路222等(參照?qǐng)D22)。
發(fā)送電路222可將聲波檢測(cè)傳感器212的輸出變換為規(guī)定頻率分量的信號(hào)波并無(wú)線發(fā)送至外部。信號(hào)波可假定規(guī)定頻率分量的電波、光波及超聲波等，但是可對(duì)應(yīng)帶傳感器的軸承裝置的使用目的及使用環(huán)境等設(shè)定各種頻率分量的信號(hào)波。
組裝有聲波檢測(cè)傳感器212的傳感器托架218的設(shè)置方法只要是可將該傳感器托架218可靠地固定在外圈204、安裝于外圈204上的部件(例如罩202)、內(nèi)圈206、安裝在內(nèi)圈206上的部件(例如軸214)的方法，則無(wú)特別限定，例如可采用用粘接劑粘接的方法、螺絲固定、嵌合等種種方法。在本實(shí)施例中，作為一例，傳感器托架218固定在罩202上。
上述結(jié)構(gòu)中，在帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承110)的運(yùn)行中產(chǎn)生的振動(dòng)波由聲波檢測(cè)傳感器(AE傳感器)212檢測(cè)，其檢測(cè)信號(hào)由放大電路220放大后，由發(fā)送電路222變換為規(guī)定頻率分量無(wú)線發(fā)送到外部。此時(shí)，控制器224根據(jù)自傳感器托架218無(wú)線發(fā)送的檢測(cè)信號(hào)，控制記錄儀226，并進(jìn)行帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承110)的振動(dòng)狀態(tài)的記錄統(tǒng)計(jì)處理，同時(shí)，控制警報(bào)裝置228，進(jìn)行帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承110)的監(jiān)視警告處理。
這樣，根據(jù)實(shí)施例7，通過(guò)使用聲波檢測(cè)傳感器(AE傳感器)212可高感度地檢測(cè)自極微小的振動(dòng)波至大的振動(dòng)波的寬范圍的振動(dòng)波。尤其是，即使在低速旋轉(zhuǎn)的滾動(dòng)軸承中，也可高感度地檢測(cè)部件的變形或破壞之前的微小變形及微小裂紋、磨耗及剝離等異常振動(dòng)的初期征兆。其結(jié)果，可早期檢測(cè)帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承110)開(kāi)始發(fā)生異常的征兆，可事先預(yù)防維護(hù)裝置。
另外，在本實(shí)施例中，由于無(wú)線發(fā)送聲波檢測(cè)傳感器(AE傳感器)212的輸出，故不再需要現(xiàn)有的各種電纜，因此可降低制造成本。并且，裝置內(nèi)不需要確保電纜配線用空間，故可實(shí)現(xiàn)裝置的緊湊化。
另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，可進(jìn)行如下各種變更。
例如如圖23所示，在傳感器托架218內(nèi)可增設(shè)將聲波檢測(cè)傳感器(AE傳感器)212的輸出與基準(zhǔn)值比較的比較儀230和對(duì)規(guī)定時(shí)間內(nèi)聲波檢測(cè)傳感器212的輸出超過(guò)基準(zhǔn)值的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器232，并由發(fā)送電路232將該計(jì)數(shù)的數(shù)發(fā)送到外部。另外，基準(zhǔn)值可由基準(zhǔn)值設(shè)定電路234預(yù)先任意(根據(jù)裝置的使用目的及使用環(huán)境等)設(shè)定。根據(jù)這種變形例，不僅可得到與上述實(shí)施例的效果同樣的效果，通過(guò)設(shè)定基準(zhǔn)值，可詳細(xì)檢測(cè)異常振動(dòng)的發(fā)生次數(shù)及振動(dòng)的大小等。
另外，也可將警報(bào)裝置228的功能組裝在傳感器托架218，當(dāng)計(jì)數(shù)器232的計(jì)數(shù)達(dá)到一定值以上時(shí)，由發(fā)送電路222發(fā)送蜂鳴輸出。當(dāng)將帶通濾波器插入放大電路220和比較儀230之間，僅檢測(cè)特定頻率的異常振動(dòng)的發(fā)生次數(shù)時(shí)，可進(jìn)行更詳細(xì)的檢測(cè)。另外，帶通濾波器的頻率可根據(jù)其檢測(cè)對(duì)象適當(dāng)選定。通過(guò)設(shè)置多個(gè)帶通濾波器也可更詳細(xì)地檢測(cè)多個(gè)頻帶的異常振動(dòng)的發(fā)生次數(shù)，可進(jìn)行更詳細(xì)的檢測(cè)。
雖然上述實(shí)施例7中未做特別說(shuō)明，但可在傳感器托架218并設(shè)電池等電源(未圖示)和太陽(yáng)電池等發(fā)電機(jī)構(gòu)(未圖示)。如果這樣，則不需要外部電源就可驅(qū)動(dòng)控制傳感器托架218上組裝的各電路結(jié)構(gòu)(例如聲波檢測(cè)傳感器(AE傳感器)212、放大電路220、發(fā)送電路222等)，因此可提高傳感器托架218的安裝位置的自由度。
也可在帶傳感器的軸承裝置(滾動(dòng)軸承210)的旋轉(zhuǎn)部分(例如外圈204、內(nèi)圈206等)配置磁鐵(未圖示)，并在與其相對(duì)的靜止部分(若是內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)則為安裝在外圈204的罩202，若是外圈旋轉(zhuǎn)則為安裝在內(nèi)圈上的軸214等)配置線圈(未圖示)，構(gòu)成發(fā)電機(jī)，利用該發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制傳感器托架218的各電路結(jié)構(gòu)。另外，這種情況下，二次電池最好并設(shè)電池(バツテリ)。
根據(jù)實(shí)施例7，可實(shí)現(xiàn)可檢測(cè)自低頻至高頻的振動(dòng)狀態(tài)的低價(jià)格小型帶傳感器的軸承裝置。
下面參照附圖24及附圖25說(shuō)明本發(fā)明的帶傳感器的軸承裝置的實(shí)施例8、實(shí)施例9。另外，這些實(shí)施例不過(guò)是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，并不進(jìn)行任何限定。
圖24表示本發(fā)明的實(shí)施例8。本實(shí)施例作為本發(fā)明應(yīng)用例之一，是應(yīng)用于車(chē)輛用軸承的例子，軸承303收納于軸箱307內(nèi)部，將一體型傳感器305安裝在軸箱307上安裝的蓋302上。
軸承303至少具有外圈303a、內(nèi)圈303b和組裝在該內(nèi)外圈303a、303b之間的多個(gè)滾動(dòng)體303c，本實(shí)施例中是圓錐滾子軸承，作為靜止圈的外圈303a安裝在軸箱301，而作為旋轉(zhuǎn)圈的內(nèi)圈303b固定配置在車(chē)軸304上。另外，護(hù)圈303d、密封裝置303e等其他軸承結(jié)構(gòu)根據(jù)需要選擇采用。
本實(shí)施例中說(shuō)明了內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)的情況，但不僅內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，外圈旋轉(zhuǎn)的情況也是本發(fā)明的范圍。用于本裝置的軸承不限于圓錐滾子軸承，也可以是球軸承或圓柱滾子軸承。
一體型傳感器305是將檢測(cè)、監(jiān)視軸承裝置狀態(tài)例如車(chē)軸304的轉(zhuǎn)速或軸承303的溫度等的傳感器即轉(zhuǎn)速傳感器305b、振動(dòng)傳感器305c及溫度傳感器305d等組裝在單一的傳感器托架305a上構(gòu)成的。另外軸304的外周面上安裝有加工有凹凸?fàn)畹凝X的圓環(huán)308，具有檢測(cè)轉(zhuǎn)速的編碼器的功能。
本實(shí)施例中，作為檢測(cè)軸承裝置的狀態(tài)的傳感器組裝了所有上述三種傳感器，但只要組裝至少一個(gè)以上的傳感器即可。上述傳感器不過(guò)是一例，并不限于此。并且，在本實(shí)施例中，被一體安裝在軸箱307上安裝的蓋302上，但該一體型傳感器305也可直接安裝在靜止圈本實(shí)施例中為外圈303a上，這也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
來(lái)自傳感器的信號(hào)線是一根電纜，自一體型傳感器305拉出，連接到設(shè)置于一體型傳感器305或軸承303附近的中繼裝置306。
中繼裝置306內(nèi)裝有用于使各信號(hào)放大的放大電路，使信號(hào)放大，同時(shí)使輸出信號(hào)的阻抗減小，減小傳送途中的噪音影響。
中繼裝置306內(nèi)裝使傳感器的輸出信號(hào)電壓放大或使輸出信號(hào)的阻抗減小或變換為電流輸出等的電路，將輸出信號(hào)變換為不易接受噪音的影響或不易受配線阻抗影響的適于長(zhǎng)距離傳送的輸出信號(hào)。
另外，當(dāng)為電流輸出時(shí)，不易受配線阻抗的影響。另外，中繼裝置306也可以設(shè)置使向傳感器供應(yīng)的電源電壓或向中繼裝置306內(nèi)的電路供應(yīng)的電源電壓保持一定的穩(wěn)壓電源(穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器、DC-DC變換器、穩(wěn)壓二極管等)。
中繼裝置306為避免噪音的影響最好設(shè)置在一體型傳感器305或軸承裝置整體的2m以?xún)?nèi)。使連接中繼裝置306和一體型傳感器305的電纜設(shè)定為2m以?xún)?nèi)，這是由于若長(zhǎng)度大于2m，則信號(hào)自一體型傳感器305向中繼裝置306傳送期間就會(huì)有噪音混入。
因此，將中繼裝置306配置在一體型傳感器305或軸承裝置的附近，用中繼裝置306接收一體型傳感器305的信號(hào)，使一體型傳感器305的信號(hào)在中繼裝置306內(nèi)放大或變換為適于長(zhǎng)距離傳送的信號(hào)后，傳送到相距10～20m的車(chē)輛車(chē)體側(cè)安裝的控制裝置307，故在長(zhǎng)距離傳送途中不易接受來(lái)自外部的噪音或配線阻抗。其結(jié)果，可將一體型傳感器305的信號(hào)在無(wú)輸出波形的失真或噪音或配線阻抗的影響的狀態(tài)下，傳送到車(chē)輛車(chē)體側(cè)安裝的控制裝置307。一體型傳感器305的信號(hào)只需傳送到近距離的中繼裝置306即可，故傳感器主體內(nèi)部不需要設(shè)置放大檢測(cè)信號(hào)、減小輸出信號(hào)的阻抗或變換為電流輸出的電路。不需要設(shè)置變換為適于長(zhǎng)距離傳送的信號(hào)的電路。因此，不需要在傳感器內(nèi)設(shè)置使信號(hào)放大的電路，可使一體型傳感器小型化。另外，也可根據(jù)需要在一體型傳感器305組裝用于將檢測(cè)信號(hào)傳送到中繼裝置306的處理電路等。一體型傳感器305往往設(shè)置于軸箱307的蓋302、軸箱301、外圈303a等結(jié)構(gòu)上暴露于強(qiáng)振動(dòng)和軸承發(fā)熱的部位，但是，即使是這種情況下，通過(guò)采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，也可使搭載予以體型椽干內(nèi)電子電路為所需最小限度，由于不需在振動(dòng)、溫度等環(huán)境條件惡劣的部位設(shè)置中繼裝置306，故中繼裝置306中的電子電路不會(huì)暴露于強(qiáng)振動(dòng)或高溫下。其結(jié)果，可提高帶傳感器的軸承裝置的可靠性。另外，也可以在傳感器至中繼裝置、中繼裝置至監(jiān)視裝置之間設(shè)置連接器。在中繼裝置至監(jiān)視裝置之間設(shè)置連接器時(shí)，可將一體型傳感器、中繼裝置和信號(hào)電纜作為組件構(gòu)成。在上述實(shí)施例8中，說(shuō)明了利用有線將信號(hào)自中繼裝置306送到控制裝置307的類(lèi)型，但是也可進(jìn)行無(wú)線發(fā)送。這種情況下，只要使用電波、光或超聲波等，使用具有無(wú)線發(fā)送或發(fā)送、接收數(shù)據(jù)的通信功能的中繼裝置及控制裝置即可。
如上所述，當(dāng)在中繼裝置306和控制裝置307之間無(wú)線發(fā)送或發(fā)送、接收信號(hào)時(shí)，無(wú)需長(zhǎng)距離進(jìn)行電纜配線，故可省去配線的工時(shí)。由于無(wú)長(zhǎng)距離配線，故電纜斷線的可能性減小。
圖25表示本發(fā)明的實(shí)施例9。本實(shí)施例是在一體型傳感器305輸出的信號(hào)電纜的一部分設(shè)置中繼裝置306并無(wú)線發(fā)送或發(fā)送、接收數(shù)據(jù)的例子。在本實(shí)施例的情況下，在一體型傳感器和監(jiān)視裝置之間設(shè)置兩個(gè)中繼裝置。在如本實(shí)施例這樣，不僅經(jīng)由一個(gè)中繼裝置，而是經(jīng)由多個(gè)中繼裝置傳送時(shí)可增長(zhǎng)傳送距離，故很理想。也就是說(shuō)，在一個(gè)中繼裝置可傳送的距離為20m時(shí)，如果如本實(shí)施例這樣在到控制裝置之間設(shè)置兩個(gè)中繼裝置，則可傳送40m。有線的情況也是同樣，在一個(gè)中繼裝置輸送信號(hào)受線的情況下，通過(guò)經(jīng)由多個(gè)中繼裝置可進(jìn)一步延伸傳送距離。其他結(jié)構(gòu)作用效果與實(shí)施例8同樣，故省略。
實(shí)施例8、實(shí)施例9中，由于中繼裝置設(shè)置于一體型傳感器或軸承的附近，用中繼裝置接收傳感器的信號(hào)，在中繼裝置內(nèi)將傳感器的信號(hào)放大或變換為適于長(zhǎng)距離揣送達(dá)信號(hào)后，傳送到安裝于距離1～20m的車(chē)輛車(chē)體測(cè)的控制裝置，故傳距離傳送途中，不易接受外部的噪音或接受配線阻抗的影響。其結(jié)果，可將傳感器的信號(hào)在無(wú)輸出波形失真或噪音或配線阻抗影響的狀態(tài)下傳送到車(chē)輛車(chē)體測(cè)安裝的控制裝置。
本發(fā)明中，可使搭載于一體型傳感器305內(nèi)的電子電路為所需最小限度，中繼裝置306內(nèi)的電子電路不會(huì)暴露于振動(dòng)溫度等環(huán)境條件惡劣的部位的強(qiáng)振動(dòng)及高溫下，可提高帶傳感器的軸承裝置的可靠性。
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施例10的帶傳感器的軸承裝置。另外，在以下的說(shuō)明中，作為一例，圖示圓錐滾子軸承進(jìn)行說(shuō)明。但不限于此，滾子軸承、圓柱滾子軸承、球軸承、止推球軸承等當(dāng)然也可應(yīng)用本發(fā)明。
如圖26所示，實(shí)施例10的帶傳感器的軸承裝置設(shè)有至少具有組裝在罩402的可相對(duì)旋轉(zhuǎn)的外圈404及內(nèi)圈406、及組裝在這些內(nèi)外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體408的滾動(dòng)軸承410，同時(shí)，設(shè)有用于檢測(cè)該滾動(dòng)軸承410的運(yùn)行狀態(tài)的至少一個(gè)以上的傳感器，用該傳感器至少常時(shí)測(cè)定滾動(dòng)軸承410的振動(dòng)狀態(tài)。
本實(shí)施例中，外圈404安裝在靜止側(cè)的罩402上，內(nèi)圈406安裝在旋轉(zhuǎn)軸412上。另外，可選擇使外圈404旋轉(zhuǎn)的外圈旋轉(zhuǎn)(內(nèi)圈靜止)方式、使內(nèi)圈406旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)(外圈靜止)方式或外圈404和內(nèi)圈406相互旋轉(zhuǎn)的方式中的某一種方式。護(hù)圈414及密封板(接觸或非接觸密封或遮護(hù)板)416等其他軸承結(jié)構(gòu)可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
在本實(shí)施例中，作為傳感器應(yīng)用了兩端支承結(jié)構(gòu)的雙壓電晶片型壓電元件(振動(dòng)傳感器)418、用于測(cè)定滾動(dòng)軸承410的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器420和用于測(cè)定滾動(dòng)軸承410的溫度的溫度傳感器422。這些傳感器與驅(qū)動(dòng)個(gè)傳感器的各種電子元件一起組裝在單一的傳感器托架424，形成一體。
轉(zhuǎn)速傳感器420與裝于軸412的脈沖環(huán)426相對(duì)配置，可根據(jù)滾動(dòng)軸承410運(yùn)行中產(chǎn)生的磁通密度的變化測(cè)定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速傳感器420可應(yīng)用例如利用了霍爾效應(yīng)的霍爾元件或霍爾IC、隨著磁通變化電阻值變化的磁阻元件MR元件(magneto resistance element)、GMR元件(giant magneto resistanceelement)等。溫度傳感器422可應(yīng)用熱敏電阻、溫度IC、白金測(cè)溫電阻及熱電偶等。
尤其是在利用了溫度IC的情況下，輸出特性的直線性好，故很理想。
如圖27A、圖27B所示，振動(dòng)傳感器418形成由封裝件430支承粘合的兩張壓電元件428a、428b的兩端的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)在滾動(dòng)軸承410的運(yùn)行中振動(dòng)加速度作用于振動(dòng)傳感器418時(shí)，使壓電元件428a、428b彎曲變形，隨之在壓電元件428a、428b產(chǎn)生電荷。通過(guò)檢測(cè)此時(shí)產(chǎn)生的電荷，可測(cè)定滾動(dòng)軸承410的振動(dòng)狀態(tài)。另外，圖27A表示未作用振動(dòng)加速度的狀態(tài)(加速度不作用時(shí))，圖27B表示作用振動(dòng)加速度使壓電元件428a、428b彎曲變形的狀態(tài)(加速度作用時(shí))。
振動(dòng)傳感器的配置方向最好根據(jù)要測(cè)定的振動(dòng)加速度配置。另外，在測(cè)定兩個(gè)方向以上的振動(dòng)時(shí)，可以一定角度使振動(dòng)傳感器向振動(dòng)加速度的方向傾斜配置進(jìn)行測(cè)定，也可使用兩個(gè)以上的振動(dòng)傳感器。
這樣，由于作為振動(dòng)傳感器418使用了兩端支承結(jié)構(gòu)的雙壓電晶片型壓電元件，故即使在作用大的振動(dòng)機(jī)沖擊時(shí)，也可使壓電元件428a、428b不易破損。尤其是，在用于車(chē)輛的彈簧下結(jié)構(gòu)的情況下，即使車(chē)輛移動(dòng)中大的沖擊作用在滾動(dòng)軸承410或振動(dòng)傳感器418，壓電元件428a、428b也不會(huì)容易地破損。與單懸臂梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)傳感器相比，上述的抗沖擊性好，同時(shí)，共振頻率高，故可高精度地檢測(cè)高頻帶的振動(dòng)狀態(tài)，其結(jié)果可高靈敏度地測(cè)定微妙的振動(dòng)變化(異常振動(dòng)、軸承發(fā)生異常的初期狀態(tài)的振動(dòng)等)。
作為用于驅(qū)動(dòng)各傳感器418、420、422的各種電子元件應(yīng)用了驅(qū)動(dòng)電路(未圖示)、用于使各傳感器(尤其是振動(dòng)傳感器418)的輸出放大的放大電路(放大器)432(參照?qǐng)D28、圖29)。這些各種電子元件與各傳感器418、420、422一起安裝在規(guī)定的印刷電路板(未圖示)上。通過(guò)將各傳感器直接安裝在印刷電路板上，不再需要連接各傳感器和各種電子元件的電線，同時(shí)也不需要以往將各傳感器固定于傳感器主體的固定部件，因此，可實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。另外，當(dāng)如現(xiàn)有技術(shù)那樣設(shè)置有連接用的配線時(shí)，有可能因時(shí)間推移及外部振動(dòng)引起的電線疲勞造成斷線，而如果如本實(shí)施例所述將各傳感器安裝在印刷電路板上，則可消除隨時(shí)間變化及斷線等缺陷，可提高傳感器的可靠性。
將這樣安裝有各傳感器的印刷電路板固定于傳感器托架424內(nèi)的方法可用螺絲固定或樹(shù)脂模裝。
在用螺絲固定的情況下，可直接將印刷電路板固定在傳感器托架424上，但最好將印刷電路板固定在固定用部件上，將該固定用部件固定在傳感器托架424，這樣可提高組裝性能。
在樹(shù)脂模裝的情況下，為了防止因傳感器托架424的材料(通常為金屬)和模裝用樹(shù)脂的熱膨脹率之差使傳感器和各種電子元件破損，最好在用柔軟的硅樹(shù)脂或具有氣泡的發(fā)泡性樹(shù)脂包圍安裝各傳感器和各種電子元件的部分后，用硬質(zhì)的模裝用樹(shù)脂進(jìn)行模裝。也可用中空的金屬殼包圍各傳感器和各種電子元件，防止熱膨脹率之差引起的傳感器和各種電子元件的破損。
下面，說(shuō)明使用硅樹(shù)脂及發(fā)泡性樹(shù)脂的傳感器托架的例子。
如圖33所示，該傳感器608具有檢測(cè)振動(dòng)和溫度的檢測(cè)部609和處理該檢測(cè)部609檢測(cè)出的信號(hào)的電路部件610，分別安裝在電路基板611上。電路基板611安裝檢測(cè)部609和電路部件610的部分用軟質(zhì)樹(shù)脂(作為一例為硅樹(shù)脂)612覆蓋。和該電路部件610一起將緩沖件613例如具有獨(dú)立氣泡的發(fā)泡性硅樹(shù)脂等放入容器即傳感器箱614，在電路基板611和傳感器箱614之間無(wú)間隙地充填作為充填材料的硬質(zhì)樹(shù)脂(作為一例為環(huán)氧樹(shù)脂)615，將電路基板611固定在傳感器箱614中。此時(shí)，使軟質(zhì)樹(shù)脂612的一部分自硬質(zhì)樹(shù)脂615露出。在傳感器箱614的內(nèi)面設(shè)有多列(本實(shí)施例中為3列)作為制動(dòng)部的斷面形狀為前端細(xì)的三角形槽617，充填的硬質(zhì)樹(shù)脂無(wú)間隙地進(jìn)入。傳感器箱614外面設(shè)有凸緣，用螺栓619固定在罩604。在開(kāi)口部616用小螺釘安裝有蓋620。
如上安裝的傳感器608檢測(cè)軸承裝置支承的軸旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動(dòng)或滾動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱。此時(shí)，由于安裝檢測(cè)部609和電路部件610的電路基板611由硬質(zhì)樹(shù)脂615固定，故傳感器608很小且安裝檢測(cè)部609的電路基板611由硬質(zhì)樹(shù)脂615牢固地固定在傳感器箱614內(nèi)，因此可高精度地對(duì)軸承裝置的振動(dòng)等檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)。
由于檢測(cè)部609的周?chē)密涃|(zhì)樹(shù)脂612覆蓋，且其與傳感器箱614之間充填了硬質(zhì)樹(shù)脂615，故檢測(cè)部609可檢測(cè)通過(guò)這些樹(shù)脂612、615傳遞的溫度變化。也就是說(shuō)，由于傳熱途徑被限定，可高精度地檢測(cè)溫度的變化。另外，本實(shí)施例中，作為硬質(zhì)樹(shù)脂615的具體例舉出了環(huán)氧樹(shù)脂，但當(dāng)使用導(dǎo)熱系數(shù)更好的硬質(zhì)樹(shù)脂或充填材料時(shí)，對(duì)溫度變化的應(yīng)答會(huì)更靈敏，故更好。另外，通過(guò)將該檢測(cè)溫度的檢測(cè)部609安裝在更接近軸承的位置，可減小對(duì)實(shí)際的溫度變化的檢測(cè)延遲。
傳感器608的電路基板611在安裝的電路部件610被軟質(zhì)樹(shù)脂612覆蓋后，使該軟質(zhì)樹(shù)脂的一部分露出，用硬質(zhì)樹(shù)脂615和緩沖材料613一起被模裝固定在傳感器箱614內(nèi)，故即使在因溫度變化產(chǎn)生起因于各樹(shù)脂612、615和傳感器箱614的線膨脹系數(shù)的不同的內(nèi)部應(yīng)力時(shí)，該應(yīng)力也會(huì)由軟質(zhì)樹(shù)脂612和緩沖材料613緩和。因此，不會(huì)出現(xiàn)電路部件610破損或電路基板611及電路部件610的焊接部剝離的情況。另外，此時(shí)，若緩沖材料613使用發(fā)泡性硅樹(shù)脂時(shí)，可在溫度更高的環(huán)境使用，故很理想。
在收容傳感器608的傳感器箱614的內(nèi)面形成有起制動(dòng)部作用的多個(gè)槽617，且該槽617的斷面形狀形成深度方向前端細(xì)的三角形。因此，即使由于溫度變化在相互之間產(chǎn)生起因于傳感器箱614和硬質(zhì)樹(shù)脂615的線膨脹系數(shù)之差的間隙，通過(guò)由槽617卡合硬質(zhì)樹(shù)脂615不會(huì)從傳感器箱614脫落，同時(shí)，由于相對(duì)于設(shè)漁船肝氣系的多個(gè)槽617之間的距離硬質(zhì)樹(shù)脂615進(jìn)入槽617形成的凸部相互的距離必定相對(duì)變短，故由硬質(zhì)樹(shù)脂615固定在傳感器箱614的檢測(cè)部609及電路基板611不會(huì)活動(dòng)。此時(shí)，當(dāng)考慮傳感器箱614和硬質(zhì)樹(shù)脂615的線膨脹系數(shù)之差、傳感器箱614的大小、使用的溫度范圍等決定槽617的斷面形狀和槽617相互的間隔距離時(shí)，可減輕對(duì)固定于硬質(zhì)樹(shù)脂615內(nèi)的電路基板611或電路部件610的應(yīng)力負(fù)荷，故很理想。
另外，槽617的形狀也可以是深度方向前端窄的梯形。槽617可周向連續(xù)，當(dāng)斷續(xù)設(shè)置時(shí)，由于固定在旋轉(zhuǎn)方向，故也可以。也可取代槽617，將可得到同樣效果的多個(gè)通孔或斷面形狀為扇形或矩形的槽、燕尾槽或軸向的槽等設(shè)置在傳感器箱614?；蛘呷〈@些槽，設(shè)置向容器內(nèi)面突出的制動(dòng)部。當(dāng)在傳感器箱614的內(nèi)周面涂敷具有彈性的粘接劑后，充填硬質(zhì)樹(shù)脂615時(shí)，由該彈性粘接劑吸收溫度變化引起的傳感器箱614和硬質(zhì)樹(shù)脂615的尺寸差，故更理想。
在收容傳感器608的電路基板611的容器614作為制動(dòng)部至少設(shè)置有一個(gè)以上的槽617，故即使因溫度變化在充填充材料硬質(zhì)樹(shù)脂615和容器614之間產(chǎn)生間隙，也可通過(guò)由該制動(dòng)部卡合，可靠地防止自容器614脫落。在將制動(dòng)部設(shè)于容器614的內(nèi)面的情況下，即使硬質(zhì)樹(shù)脂615和容器614之間產(chǎn)生間隙，由于相對(duì)該槽617相互間的距離，硬質(zhì)樹(shù)脂615進(jìn)入槽617形成的凸部相互間的距離必定相對(duì)變短，故由硬質(zhì)樹(shù)脂615固定在容器614的檢測(cè)部609及電路基板611也不會(huì)活動(dòng)。在制動(dòng)部自容器614的內(nèi)面突出的情況下，由填充材料硬質(zhì)樹(shù)脂615固定在容器614的檢測(cè)部609及電路基板611，即使因溫度變化在容器614和硬質(zhì)樹(shù)脂615之間產(chǎn)生間隙，由于硬質(zhì)樹(shù)脂615夾著突出的制動(dòng)部收縮，故檢測(cè)部609及電路基板611不會(huì)活動(dòng)。
另外，即使在由于傳感器箱614和硬質(zhì)樹(shù)脂615的線膨脹系數(shù)之差，因溫度變化硬脂樹(shù)脂615自傳感器箱614承受外壓時(shí)，也由于軟質(zhì)樹(shù)脂612一部分自硬質(zhì)樹(shù)脂615露出，故軟質(zhì)樹(shù)脂612向該露出部變形，可緩和施加在電路基板611和電路部件610的應(yīng)力負(fù)荷，通過(guò)放入緩沖材料613可進(jìn)一步提高該效果。另外，在內(nèi)包緩沖材料613的情況下，通過(guò)使緩沖材料613內(nèi)的獨(dú)立氣泡變形，使應(yīng)力緩和，故也可以不使軟質(zhì)樹(shù)脂612的一部分自硬質(zhì)樹(shù)脂615露出。
如圖28及圖29所示，通過(guò)由放大電路(放大器)432放大各傳感器(尤其是振動(dòng)傳感器418)的輸出，可不易接受噪音的影響。
圖28表示振動(dòng)傳感器418的電壓輸出的電路結(jié)構(gòu)。
在滾動(dòng)軸承410的運(yùn)行中，當(dāng)振動(dòng)加速度作用于振動(dòng)傳感器418時(shí)，產(chǎn)生與該加速度的方向成比例的電荷。此時(shí)，在輸出端子上，在正端子和其他端子之間產(chǎn)生電壓。通過(guò)取該端子間電壓的差動(dòng)，可得到與振動(dòng)加速度成比例的輸出電壓。這種情況下，可將輸出電壓直接輸出到外部，但該輸出為高阻抗且電壓值微小。因此，可通過(guò)如本實(shí)施例那樣，由放大器432放大，得到S/N比高的輸出電壓。通過(guò)以基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路(穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器、DC-DC變換器、基準(zhǔn)電壓IC、基準(zhǔn)電壓二極管等)434的穩(wěn)壓為基準(zhǔn)，偏移該電壓量，可不準(zhǔn)備負(fù)的電源而得到S/N比高的輸出電壓。在本實(shí)施例中，作為一例，以5V的穩(wěn)壓為基準(zhǔn)，相對(duì)于該基準(zhǔn)電壓，用放大器432放大振動(dòng)傳感器418的輸出電壓，得到振動(dòng)傳感器418的輸出信號(hào)(鎮(zhèn)壓輸出)。
圖29表示振動(dòng)傳感器418的電流輸出的電路結(jié)構(gòu)。
該結(jié)構(gòu)中，將來(lái)自振動(dòng)傳感器418的電流輸出信號(hào)，通過(guò)放大器432作為電流信號(hào)向外部輸出。電流輸出與上述電壓輸出(參照?qǐng)D28)相比更不易受噪音的影響，不易受電纜阻抗的影響，故適于長(zhǎng)距離傳送輸出信號(hào)。
如圖28及圖29所示，只要構(gòu)成用放大器432將振動(dòng)傳感器418的輸出放大后再輸出到外部的結(jié)構(gòu)，與自振動(dòng)傳感器418直接輸出到外部的情況相比，不易收噪音的影響。也就是說(shuō)，使用壓電元件428a、428b(參照?qǐng)D27)的振動(dòng)傳感器418其輸出電壓微小，同時(shí)是高阻抗，故容易受噪音干擾，但通過(guò)用放大器432放大，可使其輸出形成高電壓、低阻抗，故可使其不易受噪音的影響。
電壓輸出(圖28)及電流輸出(圖29)均可通過(guò)扭轉(zhuǎn)其電路結(jié)構(gòu)的信號(hào)線減少噪音的影響。這種情況下，最好在電壓輸出的電路結(jié)構(gòu)中，使輸出的信號(hào)線與總線絞合，在電流輸出的電路結(jié)構(gòu)中，使輸出信號(hào)線與電源線絞合。
另外，上述電壓輸出及電流輸出的電路結(jié)構(gòu)也可適用于溫度傳感器的輸出，可使溫度傳感器422的輸出提高信號(hào)的S/N比。
通過(guò)由設(shè)定了基準(zhǔn)電壓的保護(hù)配線包圍振動(dòng)傳感器418至放大器432的配線，可減少噪音(來(lái)自裝置外部或內(nèi)部的噪音等)的影響。這種情況下，最好在振動(dòng)傳感器418及放大器432的里面也設(shè)置保護(hù)配線。在使用多層基板的情況下，可將基板間的層作為保護(hù)配線圖形使用。若如此構(gòu)成，則可由保護(hù)配線吸收或屏蔽裝置內(nèi)外產(chǎn)生的噪音，故可減少對(duì)各種電子元件及輸出信號(hào)的噪音影響，其結(jié)果，可得到S/N比高的信號(hào)。
在上述實(shí)施例中，通過(guò)使各種傳感器及各種電子元件在傳感器托架424一體化，可使該傳感器托架424實(shí)現(xiàn)一體型傳感器的功能，其結(jié)果，可提高帶傳感器的軸承裝置中傳感器托架424的安裝位置的自由度，并可使安裝空間比現(xiàn)有的小。
根據(jù)實(shí)施例10可提供具有可高精度檢測(cè)軸承狀態(tài)(異常振動(dòng)、發(fā)生異常的初期狀態(tài))的緊湊型傳感器的帶傳感器的軸承裝置。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線傳感器，檢測(cè)滾動(dòng)軸承、圓頭螺栓、線性導(dǎo)向件之任一者的通常狀態(tài)及異常狀態(tài)，其包括檢測(cè)部，對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)；信息處理部，處理該檢測(cè)部檢測(cè)出的信息；通信裝置，無(wú)線發(fā)送該處理部處理過(guò)的檢測(cè)信息。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感器，其中，所述通信裝置將所述處理部處理過(guò)的檢測(cè)信息與檢測(cè)部固有的識(shí)別信息一起無(wú)線發(fā)送。
3.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感器，其中，所述檢測(cè)部至少具有檢測(cè)振動(dòng)的振動(dòng)傳感器、檢測(cè)溫度的溫度傳感器及檢測(cè)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器中的一種。
4.如權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器，其中，進(jìn)行收發(fā)的所述通信裝置在接收到與所述檢測(cè)部的識(shí)別信息對(duì)應(yīng)的指令信號(hào)時(shí)，將該指令信號(hào)指定的所述檢測(cè)部的所述檢測(cè)信息與所述識(shí)別信息一起發(fā)送。
5.如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器，其中，所述通信裝置將檢測(cè)部檢測(cè)的信息或與其相關(guān)的信息變換為數(shù)字信息發(fā)送。
6.一種軸承裝置，其至少具有內(nèi)外軌道圈和配置在這些軌道圈間的多個(gè)滾動(dòng)體，外側(cè)軌道圈和內(nèi)側(cè)軌道圈中某一方為靜止圈，另一方為旋轉(zhuǎn)圈，所述權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器一體固定在所述靜止圈或安裝在靜止圈上的部件上，或設(shè)置為與旋轉(zhuǎn)圈或安裝在旋轉(zhuǎn)圈上的部件一體運(yùn)動(dòng)。
7.一種軸承裝置，其包括介由滾動(dòng)體而相對(duì)旋轉(zhuǎn)的一組軌道圈；設(shè)于該一組軌道圈內(nèi)的第一軌道圈上的脈沖環(huán)；在與該脈沖環(huán)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第二軌道圈上與所述脈沖環(huán)相向安裝的權(quán)利要求3至權(quán)利要求5中的任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器。
8.如權(quán)利要求7所述的軸承裝置，其中，以FM調(diào)制方式發(fā)送通過(guò)使所述脈沖環(huán)和所述無(wú)線傳感器相對(duì)旋轉(zhuǎn)由所述無(wú)線傳感器的轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)的周期信號(hào)的相關(guān)信息。
9.如權(quán)利要求7或8所述的軸承裝置，其中，通信裝置發(fā)送根據(jù)通過(guò)使所述脈沖環(huán)和所述無(wú)線傳感器相對(duì)旋轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的周期信號(hào)的波長(zhǎng)或頻率由信息處理部求出的軸承裝置的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)速中的至少一者。
10.如權(quán)利要求7或8所述的軸承裝置，其中，通信裝置發(fā)送根據(jù)通過(guò)使所述脈沖環(huán)和所述無(wú)線傳感器相對(duì)旋轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生的周期信號(hào)的至少每一周期區(qū)段固有的識(shí)別信息。
11.一種管理裝置，其包括通信機(jī)，接收自具有檢測(cè)檢測(cè)對(duì)象的檢測(cè)部的無(wú)線傳感器或軸承裝置發(fā)送的信號(hào)；信號(hào)處理部，根據(jù)所述信號(hào)包含的所述檢測(cè)部和所述無(wú)線傳感器及所述軸承裝置中至少任一項(xiàng)固有的識(shí)別信息，管理接收到的所述信號(hào)。
12.一種管理裝置，其具有通信機(jī)，所述通信機(jī)在接收從具有檢測(cè)檢測(cè)對(duì)象的檢測(cè)部的無(wú)線傳感器或軸承裝置發(fā)送的信號(hào)時(shí)，根據(jù)所述信號(hào)中包含的所述檢測(cè)部固有的識(shí)別信息，選擇包含預(yù)先注冊(cè)在所述管理裝置中的識(shí)別信息的所述信號(hào)并接收。
13.一種管理裝置，其具有通信機(jī)，所述通信機(jī)接收從無(wú)線傳感器或軸承裝置發(fā)送的信號(hào)，并向所述無(wú)線傳感器或軸承裝置發(fā)送要求所述信號(hào)的指令信號(hào)。
14.如權(quán)利要求11～13任一項(xiàng)所述的管理裝置，其與所述無(wú)線傳感器及軸承裝置以數(shù)字信號(hào)通信。
15.一種監(jiān)視裝置，其具有權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器或權(quán)利要求6至10任一項(xiàng)所述的軸承裝置、和權(quán)利要求11至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的管理裝置。
16.一種監(jiān)視裝置，同時(shí)使用多個(gè)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的無(wú)線傳感器和權(quán)利要求7至10任一項(xiàng)所述的軸承裝置，由權(quán)利要求11至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的管理裝置分別以不同的固有頻率的載波與每個(gè)所述無(wú)線傳感器及每個(gè)所述軸承裝置通信。
17.一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其具有可相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的外圈和內(nèi)圈以及組裝在外圈和內(nèi)圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體，外圈和內(nèi)圈中至少一者為靜止圈，另一者為旋轉(zhuǎn)圈，由設(shè)置在靜止圈、安裝在靜止圈上的部件以及旋轉(zhuǎn)圈、安裝在旋轉(zhuǎn)圈上的部件中的至少一個(gè)上的檢測(cè)傳感器構(gòu)件檢測(cè)滾動(dòng)軸承的狀態(tài)，其中，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件和外部具有無(wú)線發(fā)送或發(fā)送、接收數(shù)據(jù)的通信功能。
18.如權(quán)利要求17所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其中，還具有至少一個(gè)以上中繼構(gòu)件，可將檢測(cè)傳感器構(gòu)件檢測(cè)的檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送到外部。
19.如權(quán)利要求18所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其特征在于，所述中繼構(gòu)件上設(shè)有通信部件，該通信部件可將來(lái)自檢測(cè)傳感器構(gòu)件的檢測(cè)數(shù)據(jù)變換為規(guī)定頻率分量的信號(hào)波無(wú)線向外部發(fā)送。
20.如權(quán)利要求18或19所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其特征在于，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件和所述中繼構(gòu)件由電纜電連接，來(lái)自所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件的檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)電纜傳送到中繼構(gòu)件。
21.如權(quán)利要求18或19所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其特征在于，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件上設(shè)有通信部件，該通信部件可將其檢測(cè)數(shù)據(jù)變換為規(guī)定頻率分量的信號(hào)波無(wú)線發(fā)送到所述中繼構(gòu)件。
22.如權(quán)利要求19或21所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其特征在于，所述信號(hào)波是規(guī)定頻率分量的電波、光波、超聲波。
23.如權(quán)利要求18或19所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其特征在于，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件和中繼構(gòu)件利用電磁感應(yīng)電連接，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件上設(shè)有將其檢測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)制為規(guī)定的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制電路，所述中繼構(gòu)件上設(shè)有解調(diào)所述調(diào)制信號(hào)的解調(diào)電路。
24.如權(quán)利要求17所述的帶傳感器的軸承裝置，其特征在于，所述傳感器是振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器的至少一種以上。
25.如權(quán)利要求18所述的帶傳感器的軸承裝置，其特征在于，由數(shù)量少于檢測(cè)傳感器構(gòu)件數(shù)量的中繼構(gòu)件中繼來(lái)自具有識(shí)別序號(hào)的多個(gè)檢測(cè)傳感器構(gòu)件的信號(hào)。
26.如權(quán)利要求17所述的帶傳感器的軸承裝置，其特征在于，所述檢測(cè)傳感器構(gòu)件具有檢測(cè)滾動(dòng)軸承的振動(dòng)狀態(tài)的聲波檢測(cè)傳感器，由聲波檢測(cè)傳感器檢測(cè)出的檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線向外部發(fā)送。
27.如權(quán)利要求26所述的帶傳感器的軸承裝置，其特征在于，所述聲波檢測(cè)傳感器將機(jī)械性發(fā)生的振動(dòng)波變換為電信號(hào)。
28.如權(quán)利要求26或27所述的帶傳感器的軸承裝置，其特征在于，所述聲波檢測(cè)傳感器以組裝在傳感器托架上的狀態(tài)設(shè)置，所述傳感器托架上設(shè)有使聲波檢測(cè)傳感器的輸出放大的放大電路。
29.如權(quán)利要求28所述的帶傳感器的軸承裝置，其特征在于，所述傳感器托架上設(shè)有將聲波檢測(cè)傳感器的輸出和基準(zhǔn)值比較的比較儀、及對(duì)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)聲波檢測(cè)傳感器的輸出超過(guò)基準(zhǔn)值的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。
30.如權(quán)利要求28或29所述的帶傳感器的軸承裝置，其特征在于，所述傳感器托架上設(shè)有可將聲波檢測(cè)傳感器的輸出變換為規(guī)定頻率分量的信號(hào)波并向外部發(fā)送的發(fā)送電路。
31.如權(quán)利要求30所述的帶傳感器的軸承裝置，其特征在于，所述信號(hào)波是規(guī)定頻率分量的電波、光波、超聲波。
32.一種帶傳感器的軸承裝置，其具有滾動(dòng)軸承，所述滾動(dòng)軸承至少具有外圈、內(nèi)圈和組裝在該內(nèi)外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體，外圈和內(nèi)圈的至少某一者為旋轉(zhuǎn)圈，另一者為靜止圈，其特征在于，包括一體型傳感器，其安裝在靜止圈或裝于靜止圈的部件上，至少一個(gè)以上的檢測(cè)軸承裝置的狀態(tài)的傳感器被收納在單一的傳感器托架上；至少一個(gè)以上中繼裝置，設(shè)于該一體型傳感器或軸承的附近，將來(lái)自該一體型傳感器的輸出信號(hào)放大或變換為適于長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)，傳送到設(shè)于裝置外部的控制裝置。
33.如權(quán)利要求32所述的帶傳感器的軸承裝置，其特征在于，用于檢測(cè)軸承裝置的狀態(tài)的傳感器是轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器、振動(dòng)傳感器中的至少任一個(gè)以上。
34.如權(quán)利要求32或33所述的帶傳感器的軸承裝置，其特征在于，用電纜將來(lái)自中繼裝置的信號(hào)取出到裝置外部。
35.如權(quán)利要求32或33所述的帶傳感器的軸承裝置，其特征在于，將來(lái)自中繼裝置的信號(hào)無(wú)線取出到裝置外部。
36.一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其具有可相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的外圈和內(nèi)圈以及組裝在外圈和內(nèi)圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體，外圈和內(nèi)圈中一者為靜止圈，另一者為旋轉(zhuǎn)圈，所述帶傳感器的滾動(dòng)軸承還具有設(shè)置在靜止圈、安裝在靜止圈上的部件以及旋轉(zhuǎn)圈、安裝在旋轉(zhuǎn)圈上的部件中的至少一個(gè)上的傳感器和安裝所述傳感器的基板，其中，所述基板由螺旋夾固定在傳感器托架上。
37.一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其具有可相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的外圈和內(nèi)圈以及組裝在外圈和內(nèi)圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體，外圈和內(nèi)圈中一者為靜止圈，另一者為旋轉(zhuǎn)圈，所述帶傳感器的滾動(dòng)軸承還具有設(shè)置在靜止圈、安裝在靜止圈上的部件以及旋轉(zhuǎn)圈、安裝在旋轉(zhuǎn)圈上的部件中的至少一個(gè)上的傳感器，用于驅(qū)動(dòng)所述傳感器的電子元件和安裝所述傳感器及所述電子元件的基板，其中，安裝所述傳感器及電子元件的所述基板的部分由柔軟的硅樹(shù)脂和發(fā)泡性樹(shù)脂中的至少一者包圍，然后，由硬質(zhì)的模裝樹(shù)脂模裝。
38.一種帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其具有可相互相對(duì)旋轉(zhuǎn)的外圈和內(nèi)圈以及組裝在外圈和內(nèi)圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體，外圈和內(nèi)圈中一者為靜止圈，另一者為旋轉(zhuǎn)圈，還具有設(shè)置在靜止圈、安裝在靜止圈上的部件以及旋轉(zhuǎn)圈、安裝在旋轉(zhuǎn)圈上的部件中的至少一個(gè)上的傳感器，所述傳感器是振動(dòng)傳感器，至少檢測(cè)滾動(dòng)軸承的振動(dòng)狀態(tài)，其特征在于，所述振動(dòng)傳感器應(yīng)用了兩端支承結(jié)構(gòu)的雙壓電晶片型壓電元件。
39.如權(quán)利要求36至38任一項(xiàng)所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其特征在于，所述傳感器具有測(cè)定滾動(dòng)軸承的振動(dòng)狀態(tài)的振動(dòng)傳感器和用于測(cè)定滾動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器及用于測(cè)定滾動(dòng)軸承溫度的溫度傳感器中的至少一種。
40.如權(quán)利要求36至39任一項(xiàng)所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其特征在于，所述傳感器與用于驅(qū)動(dòng)該傳感器的各種電子元件一起組裝在單一的傳感器托架上，所述傳感器及各種電子元件安裝在規(guī)定的基板上。
41.如權(quán)利要求36至40任一項(xiàng)任一項(xiàng)所述的帶傳感器的滾動(dòng)軸承，其特征在于，設(shè)有用于使所述傳感器的輸出放大的放大電路。
全文摘要
一種可對(duì)檢測(cè)出的檢測(cè)對(duì)象的檢測(cè)信息容易地進(jìn)行分類(lèi)管理的無(wú)線傳感器或軸承裝置和管理裝置及由它們構(gòu)成的監(jiān)視裝置。本發(fā)明的無(wú)線傳感器2將各傳感器模塊4、5固有的識(shí)別信息添加在該無(wú)線傳感器2的各傳感器模塊4、5檢測(cè)出的振動(dòng)或溫度等檢測(cè)信息上，自通信裝置10用電波發(fā)送信號(hào)R。接收該信號(hào)R的管理裝置3根據(jù)該信號(hào)R包含的識(shí)別信息分類(lèi)管理檢測(cè)信息。監(jiān)視裝置1由管理裝置3管理安裝在加工機(jī)的可動(dòng)軸等上的多個(gè)無(wú)線傳感器2。
文檔編號(hào)G01P3/44GK1401971SQ0212773
公開(kāi)日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2002年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月7日
發(fā)明者坂谷郁紀(jì), 森田耕一, 滝澤岳史, 遠(yuǎn)藤茂, 柳澤知之, 正田義雄 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社