(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止部材として機能する外方部材と、可動部材として機能する内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との間に配される転動体を有するとともに、振動状態を検出する検出器が取付けられるセンサ付転動装置であって、
前記外方部材はハウジングと、前記内方部材は軸とに各々嵌合されて取付けられており、
前記検出器は、プリント基板と、前記プリント基板に実装された振動検出素子とを有し、前記プリント基板の板方向と、前記振動検出素子の振動検出方向とが平行に設定され、且つ
前記プリント基板は、前記プリント基板の板方向と前記軸の軸方向とが平行になるように静止部材の外面に配設されることを特徴とするセンサ付転動装置。
【請求項２】
前記振動検出素子は、プリント基板の板方向と平行で、且つ直交する２方向の振動を検出することを特徴とする請求項１に記載のセンサ付転動装置。
【請求項３】
前記プリント基板は、センサケース内に両持ち構造で実装されることを特徴とする請求項１または２に記載のセンサ付転動装置。
【請求項４】
前記転動装置が、鉄道車両、自動車または搬送車のいずれかの移動体に用いられる軸受装置であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のセンサ付転動装置。
【請求項５】
前記検出器は、前記振動検出素子の出力信号に重畳された固有振動数成分を減衰させるローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力信号を増幅する増幅器とを備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のセンサ付転動装置。
【請求項６】
前記検出器は、前記振動検出素子の出力信号がバッファアンプを介して前記ローパスフィルタに供給されることを特徴とする請求項５に記載のセンサ付転動装置。
【請求項７】
前記振動検出素子として、圧電素子、ひずみゲージ、シリコン加速度センサの少なくとも一つが用いられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載のセンサ付転動装置。
【請求項８】
前記プリント基板に、更に温度検出素子が実装されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載のセンサ付転動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサ付転動装置に関し、機械装置などの予防保全、例えば温度変化が大きい環境下で使用される鉄道車両、自動車、搬送車などの移動体の軸受装置やギヤボックス等の予防保全に最適なものである。また、電気情報機器用の軸受等の異常検知にも適用でき、ボールねじやリニアガイドなどの直動部品の異常検知にも適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、転動装置における軸受の剥離等の異常を検出するために、転動装置に温度センサが設けられている。剥離等の異常が生じた際に転動装置の温度が上昇することを、温度センサで検出していた。
【０００３】
しかし、温度センサのみで転動装置の異常を検出する場合、例えば軸受の温度が上昇しても、その温度が温度センサまで伝わるのに時間がかかり、異常を早期に検出することが難しかった。そこで、振動センサを使用して、転動装置の異常を検出することが試みられている。図７に、そのようなセンサ付転動装置の一例を示す。センサ付転動装置（センサ付軸受装置）８０は、軸方向に間隔をあけて配された一対の転がり軸受８１，８１の外輪８２，８２に外嵌されたハウジング８８に、検出器（センサユニット）９０を取り付けた構成になっている。検出器９０は、ハウジング８８の内面と外面とを貫通する取付孔８８ａに挿通されて、ボルト９９によりハウジング８８に固定されている。
【０００４】
検出器９０は、転動装置の状態を検出するために、振動センサ（加速度センサ）をセンサケース９１内に備えている。振動センサの振動検出素子１００としては、片持ち構造や両持ち構造の圧電素子が使用されている。振動検出素子１００は、プリント基板９５に実装されている。
軸受の剥離等の異常が生じると、転動装置が振動する。振動センサはこの振動を検出して、外部に伝送する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のセンサ付転動装置８０ように、振動検出素子１００として片持ち構造や両持ち構造の圧電素子を使用し、圧電素子の静電容量の変化によって発生する微小電圧を外部に伝送する場合、ノイズに弱いなどの問題があった。
そこで、センサケース９１にアンプを内蔵し、振動検出素子１００からの出力電圧を増幅してからセンサ外部に伝送する方法が試みられている。しかし、この方法では、振動検出素子１００やプリント基板９５の固有振動数成分が増幅の阻害要因となり、振動を正確に測定できないことがあった。
【０００８】
すなわち、振動検出素子１００やプリント基板９５には固有振動数が存在し、その固有振動数に近い加振周波数成分が加わると、それらが共振してしまう。この際、図８（Ａ）に示すように、振動検出素子の出力は、検出信号Ｖに、固有振動数による共振周波数成分が重畳された信号Ｎとなる。ここでは説明のため、単一周波数成分の検出信号Ｖに、固有振動数による共振周波数成分が重畳された様子を示している。一般に共振周波数成分の振幅は、共振現象のため、その他の周波数成分の信号振幅に比べ、１０倍以上も高レベルになる。図８（Ａ）のような出力信号をそのまま増幅すると、図８（Ｂ）に示すように共振周波数成分も増幅されて、共振周波数成分がオペアンプの出力上限を超えてしまう場合がある。オペアンプの出力電圧の上限、下限を＋ＶOP，−ＶOPとすると、＋ＶOP以上、−ＶOP以下の出力はでないので、結果として、図８（Ｃ）に示すように、増幅後の信号波形ＶOが本来の信号波形からずれることがあった。また、この信号を外部で受信するときに、ローパスフィルタを挿入すれば、固有振動数成分が減衰されて本来の波形に近くなるが、前記のように共振周波数成分がオペアンプの出力上限を超えてしまうと、図８（Ｄ）に示すように、ローパスフィルタ直後の波形が、ＶFOのように本来の信号波形からずれることがあった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、振動等の状態を正確に外部に知らせることができるセンサ付転動装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記構成により達成される。
（１） 静止部材として機能する外方部材と、可動部材として機能する内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との間に配される転動体を有するとともに、振動状態を検出する検出器が取付けられる転動装置であって、前記外方部材はハウジングと、前記内方部材は軸とに各々嵌合されて取付けられており、前記検出器は、プリント基板と、前記プリント基板に実装された振動検出素子とを有し、前記プリント基板の板方向と、前記振動検出素子の振動検出方向とが平行に設定され、且つ前記プリント基板は、前記プリント基板の板方向と前記軸の軸方向とが平行になるように静止部材の外面に配設されることを特徴とするセンサ付転動装置。
（２） 前記振動検出素子は、プリント基板の板方向と平行で、且つ直交する２方向の振動を検出することを特徴とする前記（１）に記載のセンサ付転動装置。
（３） 前記プリント基板は、センサケース内に両持ち構造で実装されることを特徴とする前記（１）または（２）に記載のセンサ付転動装置。
（４）前記転動装置が、鉄道車両、自動車または搬送車のいずれかの移動体に用いられる軸受装置であることを特徴とする前記（１）から（３）のいずれか１つに記載のセンサ付転動装置。
（５） 前記検出器は、前記振動検出素子の出力信号に重畳された固有振動数成分を減衰させるローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力信号を増幅する増幅器とを備えていることを特徴とする前記（１）から（４）のいずれか１つに記載のセンサ付転動装置。
（６） 前記検出器は、前記振動検出素子の出力信号がバッファアンプを介して前記ローパスフィルタに供給されることを特徴とする前記（５）に記載のセンサ付転動装置。
（７） 前記振動検出素子として、圧電素子、ひずみゲージ、シリコン加速度センサの少なくとも一つが用いられていることを特徴とする前記（１）から（６）のいずれか１つに記載のセンサ付転動装置。
（８） 前記プリント基板に、更に温度検出素子が実装されていることを特徴とする前記（１）から（７）のいずれか１つに記載のセンサ付転動装置。
【００１２】
上記構成によれば、プリント基板が厚さ方向に振動したとしても、その振動は振動検出素子で検出されない。振動検出素子は、プリント基板の板方向（面方向）に平行な振動を検出するからである。
プリント基板自身の板方向（長さ方向）の伸縮剛性は、厚さ方向の曲げ剛性に比べて大きく、プリント基板自身の板方向の固有振動数は高い。仮にプリント基板の板方向の固有振動数でプリント基板が共振したとしても、その固有振動数は高周波数であり、ローパスフィルタによって容易に減衰・除去することができる。したがって、ローパスフィルタの設定周波数（カットオフ周波数）以下の振動を、振動検出素子によって正確に検出することができる。
【００１３】
そして、振動検出素子の出力信号を増幅器で増幅してから外部に伝送することで、ノイズ等の影響を受けずに、転動装置の状態を正確に外部に知らせることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。図１に、本発明の第１の実施の形態のセンサ付転動装置（センサ付軸受装置）１０を示す。センサ付転動装置１０は、軸方向に間隔をあけて配された一対の転がり軸受（ここでは玉軸受）１１，１１と、それら転がり軸受の外輪１２，１２に外嵌されたハウジング１８と、を備えた転がり軸受装置１７に、センサユニット（検出器）２０を取り付けた構成になっている。転がり軸受の内輪１３，１３に、軸１５が内嵌されている。
ここでは、外輪１２，１２及びハウジング１８が外方部材かつ静止部材として機能し、内輪１３，１３及び軸１５が内方部材かつ可動部材として機能し、両者の間には転動体（ここでは玉）１４が配されている。
【００１６】
ハウジング１８は円筒形状に形成されており、一方の（図中右方の）転がり軸受１１よりも軸方向に突出して延びており、その端部には、エンドカバー１９が固定されている。軸１５は、ハウジング１８内で、エンドカバー１９に至る手前で終端している。ハウジング１８のセンサユニット取付部は、円筒状でも、平面状でもよい。
【００１７】
センサユニット２０は、上方に開放した収容部を持つセンサケース２１、センサケース２１の開放部を覆うケースカバー２２、センサケース２１のケーブル取出口を挿通するケーブル２３を備え、センサケース２１内にセンサ本体２４が収容されている。センサ本体２４は、プリント基板２５に、振動センサ（加速度センサ）、温度センサ、及び信号を処理するための電子部品などが実装されてなる。
【００１８】
図２（Ａ）に示すように、センサケース２１は、ハウジング１８外面上に隙間無く置かれた取付板２１ａと、取付板２１ａに立設された側板２１ｂと、取付板２１ａと同様にハウジング１８外面上に隙間無く置かれて側板２１ｂより外周側に突出したフランジ２１ｃとを有している。
取付板２１ａの取付面（ハウジング１８外面に相対する面）は、ハウジング１８外面にならった形状にされている。取付板２１ａと側板２１ｂとで囲まれた収容空間に、センサ本体２４が設置されている。
センサ本体２４のプリント基板２５は、その縁部を、側板２１ｂの内側で取付板２１ａ上に設けられた支持台２１ｄに固定されている（両持ち構造でもよいし、プリント基板２５の全周が固定されてもよい）。プリント基板２５は、ハウジング１８の外面と平行に固定されている。プリント基板２５の支持台２１ｄ上に置かれた箇所より内側の箇所は、取付板２１ａとの間に隙間をあけて位置している。プリント基板２５を支持台２１ｄ上に固定するために、ここではねじ等の固定具を用いているが、接着剤等を用いてもよい。プリント基板２５の一方の表面（図では上面；ケースカバー２２側の面）には振動検出素子３０が実装され、プリント基板２５の他方の表面（図では下面；取付板２１ａ側の面）には温度検出素子３１が実装されている。
図示しないが、温度センサ、振動センサの取付は、逆でもよいし、一方の表面のみでもよい。
軸受装置の状態を監視するための検出素子として、その他の検出素子を設けてもよい。また、速度検出素子を設けてもよい。
【００１９】
センサケース２１は、ハウジング１８の外面上に、ねじ等の機械的固定具を用いて固定することが好ましい。こうすることで、軸受装置１７にかかる振動や温度をより正確かつ迅速に検出できる。
また、センサケース２１とハウジング１８の間に熱伝導を良くするペーストや接着剤を充填すると、温度の測定精度が向上するので好ましい。
【００２０】
振動検出素子３０は、プリント基板２５に表面実装されている。プリント基板２５上には、振動検出素子３０以外に、検出信号の高周波成分を減衰除去するためのローパスフィルタや、信号を増幅するための増幅回路、検出信号を電圧出力又は電流出力（電流ループ出力）で出力するための出力回路及びそれらの回路を構成する電子部品などが表面実装されている。
このように、プリント基板２５上に全ての素子を表面実装すると、プリント基板２５をセンサケース２１内に組み込むだけで組立が完了するので、組立工数が少なくてすむ。
なお、検出素子や電子部品は、表面実装タイプに限らず、リードが付いているタイプでもよい。リードタイプ及び表面実装タイプの選定は、コスト、組立性などを考慮して適宜選択する。
【００２１】
振動検出素子３０の振動検出方向は、プリント基板２５の板方向と平行にされている。すなわち、図中符号Ｖで示す方向の振動（ここではハウジング１８及び軸の軸線方向の振動）を、振動検出素子３０は検出する。この理由は、振動検出の方向をプリント基板２５の板と平行にしない場合は、プリント基板２５の曲げ方向の振動を検出してしまうためである。
振動検出素子３０は、軸受装置１７に作用する振動を常時検出して振動の信号（値）を出力し、その振動信号（値）を同じくプリント基板２５に実装された電子部品に供給する。電子部品は、振動検出素子３０から与えられた振動信号（値）を処理し、電圧信号又は電流信号として出力する。
【００２２】
また、振動検出方向は、プリント基板２５の板と平行な方向であれば、一方向でも、二方向でも、又はそれ以上でもよい。
例えば、図２（Ｂ）に示すように、直交する二方向の振動Ｖ１，Ｖ２を検出するようにできる。このように二方向の振動を検出する場合、その値を合成することで、プリント基板２５に平行な全方向の振動を検出することができる。
【００２３】
一般にプリント基板２５の曲げ方向の剛性は、プリント基板２５の板方向の伸縮の剛性より小さい。そのため、プリント基板２５の曲げ方向の固有振動数は、板の伸縮方向の固有振動数より低い。
測定しようとしている外部振動にこの固有振動数を含む周波数帯域があると、プリント基板２５が曲げ方向に共振してしまう。この際、振動の検出方向をプリント基板２５と平行にしていない場合は、プリント基板２５の曲げ方向の共振の振動を測定してしまい、本来の振動波形を正確に測定することができない。
それに対し、本実施形態のように、振動検出方向をプリント基板２５の板と平行な方向にしておくと、曲げ方向の振動は検出しないので、本来の振動波形を正確に測定することができる。
【００２４】
なお、この曲げ方向の固有振動数は、一般に１〜４ｋＨｚに存在することが多く、測定したい周波数帯域と重複することが多い。
それに対し、プリント基板２５の伸縮方向の固有振動数はその剛性が大きいので、１０ｋＨｚ以上にあることが多く、測定したい周波数帯域より高くなる。したがって、振動検出素子３０の振動検出方向をプリント基板２５の板方向（長さ方向）と平行にすることで、測定対象の振動を精度良く測定することができる。この際、ローパスフィルタを用いて、測定対象周波数を超える周波数成分の振動を減衰・除去すると、振動の測定精度をさらに向上させることができる。
【００２５】
なお、ローパスフィルタが不要な場合は、ローパスフィルタを省いてもよいが、プリント基板２５や振動検出素子の固有振動数成分の振動を除去するためには、ローパスフィルタを設けた方が良い。
測定対象の振動周波数が２〜４ｋＨｚ以下の場合で、プリント基板２５の板方向の固有振動数が約１０ｋＨｚ、振動検出素子の固有振動数が約３０ｋＨｚの場合は、設定周波数が５〜６ｋＨｚのローパスフィルタを設けるのが好ましい。
この際、ローパスフィルタは、測定対象の周波数以上で、且つ除去したい固有振動数の１／２の周波数以下に設定するのが好ましい。この条件を満足できない場合は、ローパスフィルタの設定周波数は、測定対象周波数以上で、且つ除去したい固有振動数成分の１／２になるべく近い周波数に設定するのが好ましい。
また、ローパスフィルタは、１次のフィルタでもよいが、４次フィルタのような高次のフィルタを設けると固有振動数成分の振動を効率良く減衰させることができる。
【００２６】
なお、振動検出素子３０の固有振動数での振動の値は極端に大きくなることがあり、その値をそのまま増幅すると、増幅器の増幅の上限を超えてしまい、増幅後の波形が変形する場合がある。
そのため、少なくとも振動検出素子３０の固有振動数成分の振動は、ローパスフィルタで減衰させるのが好ましい。
【００２７】
振動検出素子３０としては、シリコン加速度センサを用いることもできる。これは、シリコン・マイクロマシン部品（機械素子）を電子回路と同一のシリコン基板上に集積することにより、小型化、高性能化及び低コスト化を図ったものである。シリコン加速度センサは、フォトリソグラフィなどＩＣの製造技術を利用して製造される。
しかしシリコン加速度センサに限定はされず、振動検出素子３０として、圧電素子を使用したバイモルフ型の振動センサや、圧電素子と重錘を組合せた振動センサ、あるいは片持ちはり構造の振動センサ等のほか、圧電素子の代わりにひずみゲージを利用した振動センサなどを用いてもよい。
また、表面実装タイプの振動検出素子でなく、リードタイプの振動検出素子でもよい。
【００２８】
本実施形態では、振動検出素子だけでなく、温度検出素子３１も設けることで、軸受装置の温度も測定して、振動による異常検出だけでなく、温度によっても異常を検出できる。
なお、振動検出素子３０と温度検出素子３１とを、同一のプリント基板２５に一体に設けることで、それぞれのセンサを個別に取り付ける場合に比べて取付工数を削減できる。また、取付スペースも小さくできる。
【００２９】
プリント基板２５から延びた配線（図示せず）は、センサケース２１又はケースカバー２２に貫通形成されたケーブル取出口（図示せず）を挿通して外部に延びたケーブル２３に電気的に接続されている。ケーブル２３を介して外部に伝送する信号は、電圧出力でもよいし、電流出力でもよい。電流出力の場合は、電流ループ出力にすると、ノイズの影響を受けにくくなるので好ましい。電流ループ出力の場合は、ケーブル２３の信号線と電源線をツイストしておくとノイズの影響をさらに受けにくくなるのでより好ましい。また、電圧出力の場合も、ケーブル２３の信号線をツイストしておく方がノイズの影響を受けにくいので好ましい。
なお、本実施形態では、ケーブル２３で信号を取り出したが、無線などを使用しワイヤレスで信号を伝送してもよい。ワイヤレスの場合は、可動部材側（内輪１３や軸１５）にセンサを設けてもよい。
【００３０】
センサケース２１内にプリント基板２５を固定するために、ねじや接着剤を用いる他に、エポキシ樹脂などのモールド材をセンサケース２１内にモールドして固定してもよい。また、ねじで固定した場合、その後にエポキシ樹脂などでモールドしてもよい。また、防水のため、軟らかいシリコン樹脂やシリコンゲルなどを充填してもよい。
なお、エポキシ樹脂のような硬い樹脂でモールドする場合は、検出素子や電子部品部分をシリコン樹脂等のやわらかい樹脂で被覆した後に、モールド材でモールドするのが良い。この際、発泡性の樹脂（発泡性シリコン樹脂など）をやわらかい樹脂の上に覆った後にモールド材でモールドすると、温度変化による熱膨張率差によって発生する圧力を緩和できるので、圧力による検出素子や電子部品の破損を防止できるので、さらに好ましい。
【００３１】
本実施形態におけるプリント基板２５上の振動信号用の電子回路は、図３に示すような回路構成にすることができる。図３（Ａ）は、振動検出素子３０の出力信号を増幅器（オペアンプ）３４によって増幅した後に、ローパスフィルタ３３を通過させる方式を示す。振動検出素子３０の出力端子には、バッファアンプ３２，３２が接続され、各バッファアンプ３２の出力端子は、差動増幅器としてのオペアンプ３４の入力端子に接続されている。
図３（Ｂ）は、振動検出素子３０の出力信号をローパスフィルタ３３に通し、その後にオペアンプ３４で増幅させる方式を示す。振動検出素子３０の出力端子には、バッファアンプ３２，３２が接続され、各バッファアンプ３２の出力端子は、ローパスフィルタ３３，３３に接続されている。また、各ローパスフィルタ３３，３３の出力端子は、差動増幅器としてのオペアンプ３４の入力端子に接続されている。
【００３２】
図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すいずれの方式も採用可能である。図３（Ａ）の方式においても、不要な高周波成分の振動は除去できる。しかし、固有振動数成分の振動値が極端に大きい場合は、増幅時に増幅の上限を超えてしまい、振動波形が歪む場合がある。
それに対し、図３（Ｂ）の方式では、最初に固有振動数成分の振動をローパスフィルタで減衰・除去し、その後に増幅するので、固有振動数成分の振動によって波形が歪むことがないので、さらに好ましい。
バッファアンプ３２，３２は、高入力インピーダンスかつ低出力インピーダンスに構成され、これにより信号伝達中におけるノイズの影響を抑制できる。すなわち、振動検出素子３０の高インピーダンスの出力信号を、バッファアンプ３２を介してローパスフィルタ３３に供給することで、ノイズの影響をさらに抑制できる。
ローパスフィルタ３３，３３は、振動検出素子３０の振動信号（検出信号）は通過させるが、より高周波の固有振動数成分（共振周波数成分）はカットするように、カットオフ周波数を設定されている。
このように、振動検出素子３０の出力信号をローパスフィルタ３３に通し、プリント基板２５や振動検出素子３０の片持ち梁構造又は両持ち梁構造の固有振動数成分を減衰させた後に、オペアンプ３４で増幅すると、固有振動数成分の信号は増幅されない。
【００３３】
軸受装置１７ないしセンサユニット２０に、プリント基板や振動検出素子の固有振動数に近い加振周波数成分が加わると、図４（Ａ）に示すように振動検出素子３０の出力は、検出信号Ｖに共振周波数成分が重畳された信号Ｎとなる。
しかし、ローパスフィルタ３３，３３からは、図４（Ｂ）に示すように検出信号Ｖのみが得られる。この検出信号Ｖが、次段のオペアンプ３４に供給される。
そしてオペアンプ３４は、図４（Ｃ）に示すような増幅された出力信号Ｖｏを出力する。出力信号Ｖｏは、ケーブル２３を介して、図示しないモニター装置や計測器等に伝送される。
こうして、軸受装置１７の状態を、正確に外部に知らせることができる。
【００４９】
更に、以上のセンサユニット２０では、センサケース２１内には、検出素子として、振動検出素子と温度検出素子とを装備した。しかし、装備する検出素子は上記実施の形態に限定するものではない。センサケース２１内に装備する検出素子は、単一又は複数でも良く、温度検出素子、振動検出素子、速度検出素子の少なくとも一つ以上が装備されて、転動装置の状態を検出するものであればよい。
【００５０】
また、本発明は、以上に説明した各実施の形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、上記実施形態では、ケーブル２３で信号を取り出していたが、無線などを使用してワイヤレスで信号を伝送してもよい。ワイヤレスの場合は、可動輪側に（可動部材側に）センサユニットを設けてもよい。
また、ローパスフィルタ３３やオペアンプ３４は複数段設けてもよい。オペアンプ部にフィルタを併設することもできる。
また、軸受装置１７における転がり軸受は玉軸受に限らず、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受や、各種の複列軸受でもよい。
【００５１】
更に、軸受装置１７に限らず、図５に示すようにボールねじ５０に本発明を適用することもできる。ボールねじ５０では、ナット５１にセンサユニット６０を取り付けることにより、ねじ軸５２とナット５１との係合部における剥離等の異常を検知することができる。なお、センサユニット６０の取付け相手はナット５１に限らず、ねじ軸５２をサポートしている固定側のサポートユニット５３や単純支持側のサポートユニット５４に取り付けてもよい。ねじ軸５２はロックナット５５により固定側のサポートユニット５３に軸方向に固定されており、カップリング５６を介して結合された駆動モータ５７によって回転する。また、ボールねじに限らず、リニアガイドやその他の直同部品における可動部やレールにセンサユニット６０を取り付けることによって、剥離等の異常を検知することもできる。
【００５２】
また、図６に示すように、上述したセンサユニット２０を、別のセンサユニット９０とともに、転動装置に設けることもできる。センサユニット９０は、ハウジング８８の内面と外面とを貫通する取付孔８８ａに挿通されている。ハウジング８８内における軸８５の端部には、被検出部材としての速度検出用歯車８６が設けられている。速度検出用歯車８６は、鋼材等の磁性金属材料からなり、その外周縁部における磁気特性を円周方向に関して交互に且つ等間隔で変化させている。軸８５が回転することで、歯車８６が回転する。速度検出用歯車８６の代わりに、Ｓ極、Ｎ極が互い違いに着磁された磁極部がその外周面に形成された速度検出用エンコーダを採用することもできる。センサユニット９０のプリント基板９５の先端部には、速度センサ１０１が配置されている。センサユニット９０をハウジング８８に取り付けた際に、速度センサ１０１はハウジング８８の内面より突出した位置で速度検出用歯車８６に近接配置される。このように、速度検出用歯車８６の最も近くに速度センサ１０１を配置することで、速度を正確に測定できるようにしている。速度センサ１０１は、軸８５が回転する際に、速度検出用歯車８６の磁気特性の変化による変動磁束（磁束量の変化）に基づいてパルス状の速度信号を出力する。こうして、軸８５の回転速度も測定して、異常検出をより確実に行うことができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の検出器のように、プリント基板に搭載された振動検出素子による振動検出方向を、プリント基板の面に沿う方向に設定すれば、プリント基板自体に発生する板厚方向の振動は、振動検出素子の検出対象にならない。従って、転動装置の振動等の状態を正確に外部に知らせることができる検出器及びセンサ付転動装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセンサ付転動装置の第１の実施の形態の縦断面図である。
【図２】図１に示したセンサ付転動装置における検出器（センサユニット）の拡大図である。
【図３】図２の検出器の回路構成を示す回路図である。
【図４】図２の検出器の回路動作を示す波形図である。
【図５】本発明が適用されるボールねじを示す図である。
【図６】本発明に係るセンサ付転動装置の別の実施形態の拡大断面図である。
【図７】従来のセンサ付転動装置の断面図である。
【図８】従来例における回路動作を示す波形図である。
【符号の説明】
１０ センサ付軸受装置（センサ付転動装置）
１１ 転がり軸受
１２ 外輪
１３ 内輪
１５ 軸
１７ 転がり軸受装置（転動装置）
２０ センサユニット（検出器）
２３ ケーブル
２５ プリント基板
３０ 振動検出素子
３２ バッファアンプ
３３ ローパスフィルタ
３４ オペアンプ（増幅器）
５０ ボールねじ
【図１】
0003912505.tif 000002
【図２】
0003912505.tif 000003
【図３】
0003912505.tif 000004
【図４】
0003912505.tif 000005
【図５】
0003912505.tif 000006
【図６】
0003912505.tif 000007
【図７】
0003912505.tif 000008
【図８】
0003912505.tif 000009