この発明の第1実施形態を図1ないし図4と� ��に説明する。この第1実施形態にかかる軸受 装置は、ハウジング1に軸2を複数の軸受3で回 転自在に支持したものである。この軸受装置 は、例えば、工作機械のスピンドル装置に応 用され、その場合、軸2はスピンドル装置の� �軸2となる。

 図1に示すように、主軸2には、軸方向に� �隔した複数の軸受3を締まり嵌め状態で嵌合� ��、内輪3i,3i間に内輪間座4を、外輪3g,3g間に� �輪間座5を介在させている。軸受3は、内輪3i� ��外輪3gの間に複数の転動体Tを介在させた転� ��り軸受であり、これら転動体Tは保持器Rtで� ��持されている。軸受3は、軸方向の予圧を付 与することが可能な軸受であり、アンギュラ 玉軸受、深溝玉軸受、またはテーパころ軸受 等が用いられる。図示の例ではアンギュラ玉 軸受が用いられ、2個の軸受3,3が背面組合わ� �で設置されている。

 外輪間座5はリング状の間座本体6と起歪� �7とを有し、前記間座本体6は、第1の分割間� �本体6aと第2の分割間座本体6bとを有する。軸 方向一方に設けられる第1の分割間座本体6aと 、軸方向他方に設けられる第2の分割間座本� �6bとの間に、リング部材からなる起歪部7で� �って間座の他の箇所よりも歪を大きく生じ� �部分である起歪部7を挟み込んでいる。これ� ��第1,第2の分割間座本体6a,6bおよび起歪部7の� ��寸法、つまり外輪間座5の幅寸法H1は、内輪� ��座4の幅寸法H2と異なっており、一方の軸受3 の内輪端面に筒状部材8を介して当接するナ� �ト9を締め付けることにより、これら外輪間� ��5、内輪間座4の幅寸法差に応じて軸受に予� �が付与される。

 前記間座本体6のうち、右側の第1の分割間� �本体6aは、この軸方向右端部が前記一方の軸 受3の外輪背面3gaに当接し、軸方向左端部が� �歪部7に当接する。この第1の分割間座本体6a� ��軸方向右端部は、外径側に外輪背面3gaに当� ��する当接面6aaと、この当接面6aaに段部を介� ��て内径側に連なる軸受3に当接しない非当接 面6abとを有する。
 第1の分割間座本体6aの軸方向左端部は、外� ��側に起歪部7に当接しない非当接面6acと、こ の非当接面6acに段部を介して内径側に連なり 、軸方向に所定小距離突出して起歪部7に荷� �を付与する環状の凸部6adとを有する。

 第2の分割間座本体6bは、この軸方向左端� ��が他方の軸受3の外輪背面3gaに当接し、軸方 向右端部がいわゆるラジアル平面を成して起 歪部7に当接する。この第2の分割間座本体6b� �軸方向左端部は、外径側に外輪背面3gaに当� �する当接面6baと、この当接面6baに段部を介� �て内径側に連なる軸受3に当接しない非当接� ��6bbとを有する。

 前記起歪部7は、この半径方向内周部分に 弱部7aを有する。つまり、弱部7aは、この起� �部7の半径方向外周部分よりも剛性が相対的� ��小さくなるように構成されている。上記第1 の分割間座本体6aの凸部6adが、前記弱部7aと� �る半径方向内周部分の右端面に当接し、荷� �を付与するようになっている。図2に示すよ� ��に、起歪部7の左端面は、外径側に第2の分� �間座本体6bの軸方向右端部に当接する当接面 7bと、この当接面7bに段部を介して内径側に� �なる、第2の分割間座本体6bに当接しない非� �接面7cとを有する。これら当接面7b、前記段� ��、および非当接面7cにより、起歪部7をアキ� ��アル平面で切断して視た断面が前記弱部7a� �自由端とする片持ち梁形状を成す。本実施� �態の場合、起歪部7の半径方向外周部分が固� ��端となり、起歪部7の半径方向内周部分が自 由端となる片持ち梁形状となる。すなわち、 図1に示すように、起歪部7が、剛体となる第1 ,2の分割間座本体6a,6b間に介在され、この起� �部7の弱部7aに、第1の分割間座本体6aの凸部6a dから軸方向力を付与するようになっている� �

 図1に示すように、前記起歪部7の右端面� �うち、根元部分つまり半径方向外周部分に� �歪ゲージ等の歪センサ10を設け、検出手段と しての歪センサ10により、前記起歪部7の歪を 検出する。本実施形態では、起歪部7の右端� �のいわゆる梁が伸びている部分の歪を検出� �ているが、この形態に限定されるものでは� �い。例えば、起歪部7の左端面に歪センサを� ��けて、この歪センサにより、起歪部7の左端 面のいわゆる圧縮されている部分の歪を検出 しても良い。また、図3に示すように、歪セ� �サ10を円周方向複数箇所に設けて、これら複 数の歪センサ10のセンサ出力を加算すること� ��、歪検出感度を大きくしても良い。また、� ��4に示すように、起歪部7の右端面の引張り� �分7dと、左端面の圧縮部分7eに歪センサ10,10� �設けて、これら歪センサ10,10のセンサ出力の 差分をとって歪検出感度を大きくしても良い 。

 図1に示すように、歪センサ10の出力部であ� ��配線11は、ハウジング1に設けられた孔1aを� �してハウジング1外に引き出され、転がり軸� ��の予圧を検出する予圧検出手段12に電気的� �接続されている。歪センサ10により検出した 歪は電気信号に変換され、予圧検出手段12は� ��前記配線11を介して入力される電気信号に� �例する予圧量を算出する電子回路等からな� �。この予圧検出手段12は、上記電気信号と予 圧量の関係を演算式またはテーブル等で設定 した図示外の関係設定手段を有し、検出した 歪に基づく電気信号を前記関係設定手段に照 らし予圧量を算出する。また、予圧検出手段 12は、例えば、ピークホールド処理により前� ��電気信号のピーク電圧を測定し、このピー� ��電圧が所定の閾値外となったとき、軸受予� ��が所望の予圧ではないと判定するようにし� ��も良い。予圧検出手段12は、独立して設け� �れた電子回路であっても、またスピンドル� �置を制御する制御装置の一部であっても良� �。
 上記外輪間座5および内輪間座4と、歪セン� �10とを有する軸受間座と、前記予圧検出手段 12とにより、軸受予圧検出装置が構成される� ��

 上記構成の作用、効果を図1により説明す る。スピンドル装置の図示外の駆動源により 主軸2が回転し、軸受3の温度が上昇して内輪3 iが膨張し、予圧が初期設定値よりも大きく� �ると、外輪間座5の両端間に加わる軸方向力� ��増加する。この外輪間座5のうち起歪部7に� �第1の分割間座本体6aの凸部6adから軸方向力� �加わると、この起歪部7の右端面に引張り応� ��が作用すると共に、起歪部7の左端面に圧縮 応力が作用する。これにより、この起歪部7� �設けた歪センサ10に歪を生じる。予圧検出手 段12は、検出した歪に基づく電気信号を前記� ��係設定手段に照らし予圧量を算出する。し� ��がって、起歪部7に加わる軸方向外力と電気 信号との関係を予め調べておけば、軸受装置 に組み込まれた軸受3の初期予圧および運転� �に増加した予圧を知ることができる。

 特に、第1の分割間座本体6aと第2の分割間 座本体6bとの間に、起歪部7を介在させて設け 、この起歪部7の歪を検出するため、間座本� �自体や軸受軌道輪に歪センサ等を設けるも� �に比べて、検出感度を大きくすることがで� �る。したがって、軸受運転中の外乱ノイズ� �外乱磁界に強くなり、軸受予圧を正確に検� �することができる。しかも、起歪部7を設け� ��ために軌道輪に切り欠き等を設ける必要が� ��く、その分、加工コストの低減を図ること� ��できるうえ、軸受装置の組立てを簡単化す� ��ことができる。また、起歪部7の振動を測定 することで、軸受3の振動を求めることがで� �るので、加速度センサを新たに設ける必要� �なくなる。このように、部品の兼用性を高� �ることができ、製造コストの低減をさらに� �ることができる。

 また、本実施形態のように、複数個の分割� ��座本体6a,6bに分割されたリング状の間座本� �6を適用する場合、軸受3、外輪間座5、およ� �内輪間座4を嵌合するハウジング1等に追加加 工を施すことなく、軸受装置を組立てること ができる。つまり、ハウジング1に既設の孔1a の位置に応じた軸方向寸法の分割間座本体6a, 6bを適用することができる。これにより、ハ� ��ジング1の兼用性を高めることが可能となる 。
 図1に示す前記起歪部7は、図2に示す右端面� ��内周部7iと左端面の外周部7uとで、この起歪 部7の軸方向の両側に位置する分割間座本体6a ,6bに当接する。このように、間座本体や軌道 輪等の歪を検出するのではなく、起歪部7の� �側面の外周部7uに対し他側面の内周部7iに相� ��的な軸方向力を作用させ、この起歪部7に歪 を生じさせることができる。

 前記起歪部7は、この半径方向内周部分の 剛性が半径方向外周部分の剛性よりも相対的 に小さくなる弱部7aを有するリング部材から� ��る。このリング部材をアキシアル平面で切� ��して視た断面が前記弱部7aを自由端とする� �持ち梁形状を成し、前記弱部7aに、間座本体 6の軸方向端部から軸方向力を付与したもの� �している。この場合、起歪部7の半径方向内� ��部分を、例えば、旋削加工等により加工し� ��簡単に弱部を得ることができる。ただし、� ��部7aの加工方法は、前記旋削加工だけに限� �されるものではない。これによって、前記� �ング部材をアキシアル平面で切断して視た� �面を片持ち梁形状とし、従来技術のものよ� �検出感度を大きくすることができる起歪部7� ��簡単にかつ確実に得ることができる。

 また、本実施形態では、前記歪センサ10� �より検出される起歪部7の歪から転がり軸受� ��予圧を検出する予圧検出手段12を設けてい� �。この予圧検出手段12により検出される予圧 によって、工作機械の主軸2を所望の回転精� �に維持すると共に、前記主軸2の剛性を適度� ��管理することが可能となる。間座本体6のう ち第1リング6aの軸方向左端部に、軸方向に突 出し、起歪部7に荷重を付与する凸部6adを設� �たため、間座本体6の剛性を低下させること� ��く、歪センサ10により、起歪部7に生じた歪� ��感度良く検出することができる。

 歪センサ10は、起歪部7のうち圧縮される� ��分および引張り部分の少なくともいずれか� ��方の歪を検出可能に構成されるものであっ� ��も良い。この場合、歪センサの取り付けの� ��由度を高めることができる。また、圧縮さ� ��る部分および引張り部分の歪をともに検出� ��る場合、検出感度をより大きくすることが� ��きる。

 次に、この発明の第2実施形態を図5と共� �説明する。この第2実施形態を含め、以下の� ��施形態の説明において、第1実施形態で説明 している事項に対応している部分には同一の 参照符を付し、重複する説明を略する場合が ある。構成の一部のみを説明している場合、 構成の他の部分は、先行して説明している形 態と同様とする。実施の各形態で具体的に説 明している部分の組合せばかりではなく、特 に組合せに支障が生じなければ、実施の形態 同士を部分的に組合せることも可能である。

 第2実施形態における外輪間座5Aは、一部� ��から成るつまり単独の間座本体6Aと、この� �座本体6Aおよび軸受外輪3gに当接する起歪部7 Aとを有する。つまり、この起歪部7Aの右端面 は、一方の軸受3の外輪背面3gaに当接する当� �面7Aaと、この当接面7Aaに段部を介して内径� �に連なる軸受3に当接しない非当接面7Abとを� ��する。また、起歪部7Aは、この半径方向内� �部分に弱部7Acを有する。前記当接面7Aa、前� �段部、および非当接面7Abにより、起歪部7Aを アキシアル平面で切断して視た断面が、前記 弱部7Acを自由端とする片持ち梁形状を成す。 この起歪部7Aの左端面はいわゆるラジアル平� ��を成す。起歪部7Aの左端面のうち半径方向� �周部分の弱部7Acに、間座本体6Aの環状の凸部 6Aaから軸方向外力を付与するようになってい る。

 この第2実施形態によれば、単独のリング 状の間座本体6Aを適用しているため、外輪間� ��5Aの構成部材を第1実施形態のものより減ら� ��ことができる。したがって、部品点数を低� ��し、全体構造を簡単化することができる。� ��れにより、軸受装置の製造コストの低減を� ��ることができる。また、複数個の分割間座� ��体を適用する場合よりも、軸受装置の組立� ��を簡単化し組立時間の短縮を図ることがで� ��る。その他第1実施形態と同様の作用、効果 を奏する。

 この発明の第3実施形態を図6ないし図9と� ��に説明する。

 図6に示すように、外輪間座5は、前記第1� ��施形態における第1、第2の分割間座本体に� �当するリング状の第1,第2間座部材6a,6bと起歪 部7Bとを有する。軸方向一方に設けられる第1 間座部材6aと、軸方向他方に設けられる第2間 座部材6bとの間に、リング部材からなる起歪� ��7Bを挟み込んでいる。この第3実施形態では� ��この起歪部7Bを、図7、図8に示すように、内 径側を自由端とする、いわゆる片持ち梁状と し、この起歪部7Bに後述する複数のセンサを� ��けてセンサ部S1を形成している。この起歪� �7Bは、外輪間座5の他の箇所よりも歪を大き� �生じる部分である。これら第1,第2間座部材6a ,6bおよび起歪部7Bの幅寸法、つまり外輪間座5 の幅寸法H3と、内輪間座4の幅寸法H4との関係� ��、前記第1実施形態と同様である。

 前記外輪間座5のうち、右側の第1間座部材6a は、この軸方向右端部が前記一方の軸受3の� �輪背面3gaに当接し、軸方向左端部が起歪部7B に当接する。この第1間座部材6の軸方向右端� ��は、外径側に外輪背面3gaに当接する当接面6 aaと、この当接面6aに段部を介して内径側に� �なる軸受3に当接しない非当接面6abとを有す� ��。
 第1間座部材6aの軸方向左端部は、例えば、� ��径側に起歪部7Bに当接しない図示外の非当� �面と、この非当接面に段部を介して内径側� �連なり、軸方向に所定小距離突出して起歪� �7Bに荷重を付与する図示外の環状凸部とを有 する。

 第2間座部材6bは、この軸方向左端部が他� ��の軸受3の外輪背面3gaに当接し、軸方向右端 部がいわゆるラジアル平面を成して起歪部7B� ��当接する。この第2間座部材6bの軸方向左端� ��は、外径側に外輪背面3gaに当接する当接面6 baと、この当接面6baに段部を介して内径側に� ��なる軸受3に当接しない非当接面6bbとを有す る。

 前記起歪部7Bは、この半径方向内周部分� �弱部7Baを有する。つまり、弱部7Baは、この� �歪部7Bの半径方向外周部分よりも剛性が相対 的に小さくなるように構成されている。換言 すれば、起歪部7Bは、半径方向外周部分が厚� ��で、かつ半径方向内周部分が前記半径方向� ��周部分よりも薄肉に形成されている。第1間 座部材6aの上記環状凸部が、前記弱部7Baとな� ��半径方向内周部分の右端面に当接し、荷重� ��付与するようになっている。起歪部7Bの左� �面は、外径側に第2間座部材6bの軸方向右端� �に当接する当接面7Bbと、この当接面7Bbに段� �を介して内径側に連なる第2間座部材7に当接 しない非当接面7Bcとを有する。これら当接面 7Bb、前記段部、および非当接面7Bcにより、起 歪部7Bをアキシアル平面で切断して視た断面� ��前記弱部7Baを自由端とする片持ち梁形状を� ��す。本実施形態の場合、起歪部7Bの半径方� �外周部分が固定端となり、起歪部7Bの半径方 向内周部分が自由端となる片持ち梁形状とな る。すなわち、起歪部7Bが、剛体となる第1,� �2間座部材6a,6b間に介在され、この起歪部7Bの 弱部7Baに、第1間座部材6aの環状凸部から軸方 向力を付与するようになっている。

 センサ等について説明する。
 図7、図8に示すように、前記起歪部7Bの右端 面のうち、根元部分つまり半径方向外周部分 に、例えば4個の歪ゲージ等の歪センサ10を設 け、予圧荷重を検出する検出手段としての歪 センサ10により、前記起歪部7Bの歪を検出す� �。これら4個の歪センサ10を、円周方向一定� �隔おきつまり90度間隔おきに設けている。こ のように複数の歪センサ10を円周上に等配し� ��設け、これらの出力を加算することで、荷� ��の偏りの影響をキャンセルして検出し得る� ��

 本実施形態では、図9に示すように、起歪 部7Bの右端面のいわゆる梁曲がりにより引張� ��形を発生する部分の歪を検出しているが、� ��の形態に限定されるものではない。例えば� ��起歪部7Bの左端面に歪センサ10を設けて、こ の歪センサ10により、起歪部7Bの左端面のい� �ゆる圧縮変形を発生する部分の歪を検出し� �も良い。また、歪センサ10の個数は4個に限� �されるものではない。これら複数の歪セン� �10を、円周方向一定間隔おきに設けない場合 もあり得る。なお、図9(B)に示すように、起� �部7Bの右端面の引張り部分と、左端面の圧縮 部分に歪センサ10を設けて、これら歪センサ1 0のセンサ出力を加算することで歪検出感度� �大きくしても良い。

 前記起歪部7Bの右端面のうち、上記歪セ� �サ10と同一ピッチ円PCD上で且つ歪センサ10と� ��異なる位相に、温度センサ20および振動セ� �サ21を設けている。温度センサ20は、起歪部7 Bの温度を測定可能に、所定の歪センサ10から 角度α(αは例えば30度)離隔した位置に設けて� ��る。この温度センサ20により測定される温� �に基づいて、歪センサ10および振動センサ21� ��温度補正に使用し得る。この温度センサ20� �しては、熱電対、側温抵抗体、サーミスタ� �を適用可能である。振動センサ21は、軸受3� �振動を検出可能に、一の歪センサ10から角度 β(βは例えば30度)離隔した位置に設けている� ��ただし、これら温度センサ20、振動センサ21 は、このような位置に限定して設けられるも のではない。外輪間座5と外輪3gとが軸方向に 当接しているため、例えば、ハウジング1の� �周に形成した凹部であって外輪外径面に臨� �凹部に、温度センサ20を設置しておき、この 温度センサ20により軸受外輪3gの温度を誤差� �小さく測定することが可能となる。

 歪センサ10、温度センサ20、および振動セ ンサ21の出力部である配線13は、ハウジング1� ��設けられた孔1aを介して、ハウジング1外に� ��き出され、転がり軸受の異常を検出する異� ��検出手段14に電気的に接続されている。歪� �ンサ10により検出した歪、振動センサ12によ� ��検出した振動値は、電気信号に変換された� ��、温度センサ20で測定された温度に応じて� �正される。異常検出手段14は、前記配線13を� ��して入力され補正された電気信号に比例す� ��異常検出値を算出する電子回路等からなる� ��この異常検出手段14は、上記電気信号と異� �検出値の関係を演算式またはテーブル等で� �定した図示外の関係設定手段を有し、検出� �た歪、振動値に基づき補正された電気信号� �前記関係設定手段に照らし検出値を算出す� �。また、異常検出手段14は、例えば、ピーク ホールド処理により前記電気信号のピーク電 圧を測定し、このピーク電圧が所定の閾値外 となったとき、軸受異常であると判定するよ うにしても良い。異常検出手段14は、独立し� ��設けられた電子回路であっても、またスピ� ��ドル装置を制御する制御装置の一部であっ� ��も良い。なお、図示しないが、この第3実施 形態でも、第1実施形態における予圧検出手� �12が設けられている。

 上記構成の作用、効果は基本的に前記第1 実施形態の説明と同様であるので、詳しい説 明は省略するが、特に、この第3実施形態の� �合、異常検出手段14が検出した歪に基づき補 正された電気信号を前記関係設定手段に照ら し予圧量を算出する。したがって、起歪部7B� ��加わる軸方向外力と電気信号との関係を予� ��調べておけば、軸受装置に組み込まれた軸� ��3の初期予圧および運転時に増加した予圧を 知ることができる。この増加した予圧、振動 値等に基づき軸受異常を判定することができ る。以上のように温度、振動だけでなく、図 示しない第1実施形態の予圧検出手段12によっ て軸受内部に掛かっている予圧荷重をも検出 して軸受3の異常検出を行うので、軸受3の異� ��予測を精度良く適切なタイミングで行うこ� ��ができる。

 温度センサ20は、起歪部7Bの温度を測定可 能に、歪センサ10から角度α離隔した歪セン� �近傍に配置して設けている。このため、歪� �ンサ10における温度をより正確に検出するこ とができる。温度センサ20を、起歪部7Bの右� �面のうち、上記歪センサ10、振動センサ21と� ��一ピッチ円PCD上つまり同心円上に設けたた� ��、歪センサ10、振動センサ21と温度センサ20� ��熱伝導される熱量を略同一にして、温度補� ��する精度をより高めることができる。

 また、歪センサ10を円周方向複数箇所に� �けて、これら複数の歪センサ10のセンサ出力 を加算することで、歪検出感度を大きくする ことができる。間座は、外輪間座5と内輪間� �4とを有し、このうち外輪間座5は、起歪部7B� ��両端を挟み込む構成にしたため、軸受装置� ��部品点数を低減し構造を簡単化し、軸受装� ��の製造コストの低減を図ることができる。� ��歪部7Bに、歪センサ10、温度センサ20および� ��動センサ21を設けた一体品としたため、軸� �装置の部品点数を低減して構造を簡単化す� �ことができる。この一体品を間座に組み込� �ときの取り扱いを容易にし、組立工数の低� �を図ることが可能となる。

 本実施形態では、起歪部7Bに、歪センサ10 、温度センサ20および振動センサ21を設けた� �、この形態に限定されるものではない。例� �ば、起歪部7Bに、歪センサ10および温度セン� ��20を設け、振動センサ21を省略しても良い。 起歪部7Bに、歪センサ10および振動センサ21を 設け、温度センサ20を省略することも可能で� ��る。この場合、温度センサ20をハウジング1� ��に設けることができる。

 次に、この発明の第4実施形態を図10と共に� ��明する。
 この第4実施形態に係る軸受装置では、第1� �座部材6における外輪背面3gaに臨む位置に、� ��度センサ20および振動センサ21の少なくとも 一方を設けている。また第2間座部材6bにおけ る外輪背面3gaに臨む位置に、温度センサ20お� ��び振動センサ21の少なくとも一方を設けて� �る。このようにセンサ等を軸受近傍に設け� �いる。この場合、軸受3の温度、振動を第3実 施形態の軸受装置よりも正確に検出すること ができる。その他第3実施形態と同様の作用� �効果を奏する。
 本実施形態で説明した起歪部は一例であっ� ��、間座を局所的に歪ませることができるも� ��であれば、説明した例に限定されるもので� ��ない。
 間座の一部に、円周方向の溝またはスリッ� ��等を形成して成る起歪部であって間座の他� ��箇所よりも歪を大きく生じる起歪部を設け� ��間座本体に一体に起歪部を設けても良い。� ��の場合、軸受装置の部品点数を前記第3実施 形態のものよりさらに低減することができる 。

 以上説明した軸受装置を、スピンドル装置� ��外の装置、ロボット等に適用することも可� ��である。本実施形態では、2個の軸受を背面 組み合わせで設置したが、正面組み合わせで 設置する場合もあり得る。また、軸受の個数 は2個に必ずしも限定されるものではない。� �実施形態では、外輪間座の間座本体の軸方� �端部に起歪部を設けたが、前記スピンドル� �置以外の装置において、例えば、内輪間座� �間座本体の軸方向端部に起歪部を設けても� �い。この場合、外輪回転となり、起歪部の� �力用の配線を、軸内部を通して軸受装置外� �引き出すことが望ましい。
 本実施形態で説明した起歪部は一例であっ� ��、間座を局所的に歪ませることができるも� ��であれば、説明した例に限定されるもので� ��ない。
 間座の一部に、円周方向の溝またはスリッ� ��等を形成して成る起歪部であって間座の他� ��箇所よりも歪を大きく生じる起歪部を設け� ��間座本体に一体に起歪部を設けても良い。� ��の場合、軸受装置の部品点数を前記実施形� ��のものよりさらに低減することができる。

 次に、応用形態について図11~図15と共に説� �する。
 以下の説明において、第3実施形態で説明し ている事項に対応している部分には同一の参 照符を付し、重複する説明を略する場合があ る。

 本応用形態では、センサ部S2を、複数の磁� �材15と、複数のコイル16と、これら磁歪材15� �よびコイル16を保持するリング部材RBとで構� ��している。複数(本応用形態では3個)の磁歪� ��15は、リング部材RBに円周方向一定間隔おき に設けられている。リング部材RBは、例えば� ��テンレス鋼等の非磁性材料で製作され、図1 2に示すように、磁歪材15、コイル16およびヨ� ��ク18からなる磁歪式センサ19を保持つまり収 容する収容孔RBaと、温度センサ20および振動� ��ンサ21の少なくとも一方又は両方を収容す� �センサ収容孔RBbとが形成されている。
 上記温度センサ20および振動センサ21は、リ ング部材RBのうち、磁歪式センサ19の磁歪材15 の軸心と同一ピッチ円上で且つ、磁歪式セン サ19とは異なる位相に、設けられている。温� ��センサ20は、磁歪式センサ19から所定角度α( 図8参照)離隔した、磁歪式センサ19近傍に配� �して設けても良い。この場合、磁歪式セン� �19における温度をより正確に検出することが できる。

 なお、複数の磁歪材15を円周方向適当間� �おきに設けることも可能である。また、磁� �材15の個数は、3個に限定されるものではな� �、適切な数は状況に応じて選べば良い。各� �歪材15は、主軸2の軸方向に平行な円柱状の� �材であり、この円柱状の部材の外周にコイ� �ボビン17が嵌合され、このコイルボビン17に� ��イル16が巻回されている。各磁歪材15にコイ ルボビン17を介してコイル16を巻回すること� �、磁歪式センサ19が構成される。複数の磁歪 材15にわたってコイル16を直列に接続しても� �い。このコイル16は、例えばエナメル線から なる。

 前記コイルボビン17は、磁歪材15の外周に 嵌合するボビン本体17aと、このボビン本体17a の軸方向一端に半径方向外方に突出するよう に付設される第1フランジ17bと、ボビン本体17 aの軸方向他端に半径方向外方に突出するよ� �に付設される第2フランジ17cとを有する。こ� ��らボビン本体17a、第1および第2フランジ17b,1 7cによって囲まれる環状領域に、コイル16が� �適に巻回される。

 この磁歪材15に用いる磁歪材料としては� �磁歪効果の大きい材料が好ましい。また、� �の磁歪材料は、逆磁歪効果の大きい材料が� �ましい。逆磁歪効果は、磁歪材15が、加圧の 程度に応じて透磁率などの磁気特性が変わる 効果のことである。本実施形態において、磁 歪材15は、例えば、Ni、Fe-Ni系合金、Fe-Co系合� ��、Fe-Al系合金、アモルファス磁歪合金、超� �歪材料からなる。

 上記巻回されたコイル16の外側に、覆い� �材としてのヨーク18が設けられている。この ヨーク18は、磁性材料からなり、有底円筒状� ��ヨーク本体18aと、リング状の蓋部材18bとを� ��する。ヨーク本体18aの筒底部18aaに形成され た貫通孔18abに、磁歪材15の一端が挿入され、 前記筒底部18aaがコイルボビン17の第1フラン� �17bに当接または近接するように配置される� �この配置状態において、ヨーク本体18aの内� �面がコイル16全体を覆うと共に、ヨーク本体 18aの先端縁部が、蓋部材18bの外周端部に固着 される。このとき蓋部材18bの貫通孔18baに、� �歪材15の他端が挿入され、この蓋部材18bの一 表面部がコイルボビン17の第2フランジ17cに当 接または近接するように配置される。このよ うに、磁歪材15とヨーク18とでコイル16の閉磁 路を形成している。前記ヨーク本体18aおよび 蓋部材18bを有するヨーク18は、間座よりも透� ��率が高い材料であることが望ましい。

 上記コイル16の磁路をいわゆる閉磁路構� �にすることで、コイル全体の磁気抵抗が小� �くなり、磁歪式センサ19のセンサ感度が従来 のものに比べて高くなる。したがって、外輪 間座5、内輪間座4を例えばステンレス鋼等の� ��うな非磁性材料で製作した場合であっても� ��磁歪材15にかかる応力を感度良く検出する� �とができる。ただし、外輪間座5、内輪間座4 は、ステンレス鋼に限定されるものではない 。

 前記磁歪式センサ19のコイル両端の出力� �である配線13は、ハウジング1に設けられた� �1aを介してハウジング外に引き出され、異常 検出手段14に電気的に接続されている。この� ��合、異常検出手段14は、磁歪式センサ19を構 成するコイル16に一定周期の正弦波を印加し� ��その位相遅れからインダクタンスを検出し� ��予圧量等を算出する電子回路からなる。こ� ��異常検出手段14は、上記位相遅れと予圧量� �関係を演算式またはテーブル等で設定した� �係設定手段(図示せず)を有していて、検出し た位相遅れを前記関係設定手段に照らし予圧 量等を算出する。コイル16のインダクタンス� ��検出には、上記のほかに、コンデンサとコ� ��ルの共振周波数を測定してもよく、また、� ��リッジ回路を使用しても良い。

 上記応用形態の構成によると、特に、磁� ��式センサ19のコイル16の外周部、軸方向一端 部および他端部に、磁性材料からなるヨーク 18を設けてこの、磁歪式センサ19のコイル磁� �を閉磁路構造にしたため、コイル16の磁気抵 抗が小さくなる。このため、磁歪式センサ19� ��センサ感度が従来のものに比べて良くなる� ��したがって、磁歪式センサ19は周りの部品� �影響を受け難くなり、磁歪式センサ19の信頼 性が高まり、軸受の予圧検出、異常検出を正 確に行うことが可能となる。各磁歪材15に巻� ��されたコイル16を直列に接続した場合、そ� �ぞれのコイル16のインダクタンスが加算され 、このインダクタンスの絶対値を大きくでき る。これによりセンサ感度を上げることがで きると共に、荷重の偏りをキャンセルするこ とができる。その他第3実施形態と同様の効� �を奏する。

 以下、この発明に含まれない好ましい応用� ��様について説明する。
 [応用態様]
 すなわち、この応用態様は、軸方向に並ぶ� ��数の転がり軸受の軌道輪間に間座を介在さ� ��て予圧を受けるように構成した軸受装置で� ��って、前記間座に、予圧荷重を検出するた� ��の検出手段を設けると共に、温度センサお� ��び振動センサの少なくとも一方を設け、前� ��検出手段は、加圧力に応じて磁気特性が変� ��る磁歪材を含む磁歪式センサを有する。
 この磁歪材を含む磁歪式センサにより、予� ��荷重を検出することができる。

 以上のとおり、図面を参照しながら好適� ��実施形態を説明したが、当業者であれば、� ��件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変� ��および修正を容易に想定するであろう。し� ��がって、そのような変更および修正は、添� ��のクレームから定まるこの発明の範囲内の� ��のと解釈される。