本公开提出了一种轴承装置(30)，其包括两个可旋转支承主轴(4)的轴承(5a、5b)、布置在两个轴承(5a、5b)之间的间隔件(6)和布置在间隔件(6)中的通信模块(140)。轴承(5a)包括由金属制成的内圈(5ia)和外圈(5ga)，以及布置在内圈(5ia)和外圈(5ga)之间的多个滚动元件(Ta)。通信模块(140)包含多个传感器和通信装置，其无线传输由传感器检测的结果。轴承(5a)的内圈(5ia)的外尺寸(D1)设置为小于轴承(5a)的外圈(5ga)的内尺寸(D2)。滚动元件(Ta)由氮化硅制成，电磁波可以穿过氮化硅。电磁波可以穿过氮化硅。电磁波可以穿过氮化硅。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轴承装置
[0001]本专利技术涉及一种包括无线通信功能的轴承装置。
技术介绍
[0002]对于包括轧制机构或摆动机构等在主轴上采用的机床，为了控制机床或监视机床的状态，可以附接诸如传感器之类的检测装置。特别地，在包括滚动轴承的机器中，可以有效地检测机器内部轴承附近的特性。因此，诸如旋转传感器和温度传感器之类的各种传感器最好布置在机器内部的轴承附近。
[0003]电线传统上通常用于传输传感器检测到的数据。但是，在机器内部布置电线可能会干扰机器内部的其他机构或降低该机构的功能(例如，降低尺寸精度或形状)。机器的易于组装性也变得很差，这也可能是降低生产率的一个因素。
[0004]为了解决上述问题，例如，日本专利公开号2003
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28151(专利文献1)公开了一种轴承装置，其中带有天线的无线传感器连接到轴承的外圈，并且无线传感器检测到的数据通过无线电波无线传输到外部。鉴于轴承和外围部件(壳体、盖子等)由无线电波不太可能传播的金属(磁性材料)制成，在轴承装置中，在位于无线传感器附件部分周围的壳体中设置了一个空间(孔或凹槽)，用于促进从无线传感器传输到外部的无线电波的传播。引用列表专利文献
[0005]专利文献1：日本专利特开第2003
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28151号
技术实现思路
技术问题
[0006]如上所述，在日本专利特开第2003
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28151号公开的轴承装置中，在位于无线传感器附件部分周围的壳体中设置了一个用于促进无线电波传播的空间(孔或凹槽)。
[0007]然而，在壳体周围的轴承中，通常设置另一种用于冷却轴承的机构。当发生与其他机构的干扰时，壳体中可能无法提供足够的空间。当为了避免干扰另一个机构而在壳体中提供形状复杂的空间时，存在壳体形状精度差或成本增加的担忧。
[0008]本公开旨在解决上述问题，其目的在于提供一种轴承装置，该装置能够将数据无线传输到外部而不设置用于促进无线电波在轴承周围部件中传播的空间。解决技术问题所采用的技术手段
[0009](1)根据本公开的轴承装置被收纳在圆柱形壳体的内部中。轴承装置包括第一轴承和通信装置，第一轴承包括内圈、外圈和布置在内圈和外圈之间的多个滚动元件，通信装置布置在该第一轴承和不同于第一轴承的第二轴承之间，通信装置通过电磁波进行无线通信。在壳体的内表面和内圈之间的任意区域中形成用于电磁波传递的非磁性区域。
[0010](2)在一个方面中，还设置了布置在第一轴承和第二轴承之间的自产生装置，该自产生装置向通信装置供应电力。
[0011](3)在一个方面中，内圈的外径形成为等于或小于外圈的内径。在内圈和外圈之间的区域中形成非磁性区域。
[0012](4)在一个方面中，多个滚动元件彼此之间以规定的间隔布置在位于内圈和外圈之间的节圆周长上。多个滚动元件Ta在节圆周长上所占的比率不低于40％且不高于90％。
[0013](5)在一个方面中，多个滚动元件由非磁性材料制成。(6)在一个方面中，非磁性材料是氮化硅。
[0014](7)在一个方面中，多个滚动元件由非磁性材料制成。(8)在一个方面中，磁性材料是高碳铬钢。
[0015](9)在一个方面中，轴承装置还包括布置在外圈的外表面和壳体的内表面之间的部件，该部件由非磁性材料制成。在外圈的外表面和壳体的内表面之间形成非磁性区域。
[0016](10)在一个方面中，通信装置通过电磁波以高于滚动元件在第一轴承的旋转中的绕转周期的频率进行无线通信。专利技术效果
[0017]根据本公开，提供了能够无线传输数据到外部而无需促进无线电波在轴承周围的部件中传播的空间的轴承装置。
附图说明
[0018]图1是示出包括轴承装置的主轴装置的概略结构的剖面图(第一个)。图2是示出通信模块的示例性构造的框图。图3是示出轴承内滚动元件的示例性布置的示意图。图4是示出包括轴承装置的主轴装置的概略结构的剖面图(第二个)。图5是示出包括轴承装置的主轴装置的概略结构的剖面图(第三个)。
具体实施方式
[0019]下面，参考附图对本公开的实施方式进行说明。下面附图中相同的或对应的元件具有相同的附图标记，并且其描述将不再重复。
[0020]图1是示出主轴装置1的概略结构的横截面图，其包括根据本实施例的轴承装置30。
[0021]图1所示的主轴装置1例如作为机床的内置电动机型主轴装置使用。在这种情况下，未示出的电动机装在用作机床的主轴的、被主轴装置1支承的主轴4的一端侧(在图1中的右侧)，而未示出的诸如端铣刀之类的切削工具连接到另一端侧(在图1中的左侧)。在本实施例中，主轴4的直径设置到70mm，而主轴4的最大旋转速度设置到20000转/分钟。
[0022]主轴装置1包括轴承装置30。轴承装置30包括轴承5和间隔件6，轴承5包括两个轴承5a和5b，间隔件6布置在轴承5a与轴承5b之间。主轴4设置在嵌入轴承套2内部的壳体3中且由轴承5a、5b可旋转地支承。
[0023]轴承5a是一种滚动轴承，包括金属制成的内圈5i a、金属制成的外圈5ga、布置在内圈5i a和外圈5ga之间的多个滚动元件Ta以及保持件Rta。多个滚动元件Ta间隔地由保持件Rta保持。
[0024]轴承5b是一种滚动轴承，包括金属制成的内圈5i b、金属制成的外圈5gb、布置在
内圈5i b和外圈5gb之间的多个滚动元件Tb以及保持件Rtb。多个滚动元件Tb间隔地由保持件Rtb保持。
[0025]在轴向方向上远离的轴承5a的内圈5i a和轴承5b的内圈5i b通过过盈配合(压配)装配到主轴4。
[0026]间隔件6包括内圈间隔件6i和外圈间隔件6g。内圈间隔件6i布置在内圈5i a与内圈5i b之间，而外圈间隔件6g布置在外圈5ga与外圈5gb之间。
[0027]可以采用角接触滚珠轴承、深沟滚珠轴承或锥形滚子轴承作为轴承5a、5b。在图1所示的轴承装置30中包括角接触滚珠轴承，其中两个轴承5a、5b以背对背的双轴承(DB)布置来进行设置。轴承的布置不限于背对背的双轴承布置，而例如面对面的双轴承布置也可以适用。
[0028]虽然示出并描述了两个轴承5a、5b对主轴4进行支承的结构，但是也可以应用两个以上的轴承对主轴4进行支承的结构。
[0029]在壳体3中设置有冷却介质流动通道。通过在壳体3和轴承套2之间进送冷却介质，可以对轴承5a、5b进行冷却。
[0030]包含传感器的通信模块140布置在轴承5a和轴承5b之间。更具体地，通信模块140附接在外圈间隔件6g上，同时在外圈间隔件6g的轴向方向上露出在轴承5a的一侧(在切削工具的一侧)的端面处。也可以在外圈间隔件6g的轴向方向上的在轴承5b的一侧(电机的一侧)的端面处设置类似于通信模块140的通信模块。
[0031]图2是示出根据本实施例的通信模块140的示例性构造的框图。通信模块140包含用于控制主轴4或本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种轴承装置，所述轴承装置收纳在圆柱形壳体内部中，所述轴承装置包括：第一轴承，所述第一轴承包括内圈、外圈和布置在所述内圈和所述外圈之间的多个滚动元件；以及通信装置，所述通信装置布置在所述第一轴承和不同于所述第一轴承的第二轴承之间，所述通信装置通过电磁波进行无线通信，其中，在所述壳体的内表面和所述内圈之间的任意区域中形成用于电磁波传递的非磁性区域。2.根据权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，还包括布置在所述第一轴承和所述第二轴承之间的自产生装置，所述自产生装置向所述通信装置供应电力。3.根据权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述内圈的外径形成为等于或小于所述外圈的内径，在位于所述内圈和所述外圈之间的区域中形成所述非磁性区域。4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴承装置，其特征在于，所述多个滚动元件彼此之间以规定的间隔布置在位于所述内圈和所述外圈之间的...
【专利技术属性】
技术研发人员：桥爪翔平，植田敬一，浜北康之，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：
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