WO2022059573A1 - 軸受装置 - Google Patents

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outer ring
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翔平 橋爪
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NTN Corp
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    • F16N—LUBRICATING
    • F16N2250/00—Measuring
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Definitions

  • the present invention relates to a bearing device that rotatably supports a spindle or the like of a machine tool.
  • Bearings for machine tool spindles are often used at high speeds and low loads, and angular contact ball bearings are widely used for the bearings.
  • Bearings for machine tool spindles are lubricated by air oil (oil mist) lubrication or grease lubrication. Since air oil lubrication supplies lubricating oil from the outside, it has a feature that a stable lubrication state can be maintained for a long period of time.
  • grease lubrication is economical because it does not require ancillary equipment and piping, and it is environmentally friendly because it generates extremely little mist.
  • bearings used in higher speed areas such as the spindle of a machining center, for example, in the area where the dn value obtained by multiplying the inner diameter of the inner ring by the number of revolutions is 1 million or more, require more stable operation.
  • the bearing may rise excessively due to surface roughness or peeling of the bearing raceway surface or an abnormality of the cage due to various causes described below.
  • a heat flow sensor that detects a heat flux generated by a temperature difference between the front and back of the sensor instead of a temperature change is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-166832 (Patent Document 2).
  • the heat flow sensor is characterized in that it has better sensitivity and a faster reaction speed of the sensor output than the temperature sensor (non-contact type, thermocouple, etc.) used when measuring the temperature of the inner and outer rings of the bearing.
  • the air flow in the bearing may increase due to the influence of the air curtain generated by the rotation of the bearing and the influence of the compressed air injected from the nozzle for lubricating air oil. Therefore, when the temperature change inside the bearing is detected at an early stage by using the heat flow sensor, there is a concern that the sensitivity of the heat flow sensor may decrease depending on the position of the heat flow sensor.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to be incorporated in a bearing device even in an environment where the air flow in the bearing changes due to rotation of the bearing or injection of air oil. It is to improve the sensitivity of the heat flow sensor.
  • the bearing device includes an inner ring, an outer ring, a rolling element, and a cage, and is adjacent to a bearing that rotatably supports the rotating body around a rotation axis, and an inner ring spacer and an outer ring adjacent to the inner ring. It includes a spacer including an outer ring spacer and a heat flow sensor provided in any of the spacers and peripheral parts of the bearing. The distance along the axis of rotation from the center of the bearing to the center of the heat flow sensor is greater than 0.5 times and less than 1 times the dimension along the axis of rotation of the bearing.
  • the radial distance of the rotating shaft from the outer diameter surface of the inner ring spacer to the heat flow sensor is 25, which is the distance between the inner diameter surface of the inner ring spacer and the outer diameter surface of the outer ring spacer. % Or less.
  • the heat flow sensor is provided on the inner diameter surface of the outer ring spacer.
  • the outer ring spacer is provided with an exhaust port for discharging air oil for lubrication.
  • the magnitude of the circumferential angle of the rotation axis from the center of the exhaust port to the center of the heat flow sensor is less than 90 °.
  • the outer ring spacer is provided with a nozzle for injecting air oil.
  • the nozzle is provided in the area of the outer ring spacer opposite to the exhaust port.
  • Other bearing devices include an inner ring, an outer ring, a rolling element, and a cage, and include a bearing that rotatably supports the rotating body around the axis of rotation, and an inner ring spacer and an outer ring adjacent to the inner ring. It comprises a spacer including an adjacent outer ring spacer and a heat flow sensor provided on any of the spacers and peripheral components of the bearing.
  • the radial distance of the rotating shaft from the outer diameter surface of the inner ring spacer to the heat flow sensor is 25% or less of the distance between the inner diameter surface of the inner ring spacer and the outer diameter surface of the outer ring spacer.
  • Other bearing devices include an inner ring, an outer ring, a rolling element, and a cage, and include a bearing that rotatably supports the rotating body around the axis of rotation, and an inner ring spacer and an outer ring adjacent to the inner ring. It comprises a spacer including an adjacent outer ring spacer and a heat flow sensor provided on any of the spacers and peripheral components of the bearing.
  • the heat flow sensor is provided on the inner diameter surface of the outer ring spacer.
  • the outer ring spacer is provided with an exhaust port for discharging air oil for lubrication. The magnitude of the circumferential angle of the rotation axis from the center of the exhaust port to the center of the heat flow sensor is less than 90 °.
  • the outer ring spacer is provided with a refrigerant flow path.
  • the rotating body is the spindle of the machine tool.
  • the sensitivity of the heat flow sensor built in the bearing device can be improved even in an environment where the air flow in the bearing changes due to the rotation of the bearing or the injection of air oil.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line XV-XV of FIG. It is a figure which shows the modification of the arrangement of a heat flow sensor. It is a figure which shows the other modification of the arrangement of a heat flow sensor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a spindle device 1 in which a bearing device 30 according to the present embodiment is incorporated.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the bearing device 30 according to the present embodiment.
  • the spindle device 1 shown in FIG. 1 is used, for example, as a built-in motor type spindle device for a machine tool.
  • a motor (not shown) is incorporated in one end side (left side in FIG. 1) of the spindle 4, which is a rotating body supported by the spindle device 1 for the machine tool spindle, and the other end side (right side in FIG. 1). ) Is connected to a cutting tool such as an end mill (not shown).
  • the spindle device 1 includes a bearing 5 including two bearings 5a and 5b, a spacer 6 arranged adjacent to the bearings 5a and 5b, and heat flow sensors 11a and 11b.
  • the spindle 4 is rotatably supported around the rotation shaft P0 by two bearings 5a and 5b provided in the housing 3 embedded in the inner diameter portion of the outer cylinder 2.
  • the bearing 5a includes an inner ring 5ia, an outer ring 5ga, a rolling element Ta, and a cage Rta.
  • the bearing 5b includes an inner ring 5ib, an outer ring 5gb, a rolling element Tb, and a cage Rtb.
  • the spacer 6 includes an inner ring spacer 6i and an outer ring spacer 6g.
  • the inner ring 5ia of the bearing 5a and the inner ring 5ib of the bearing 5b separated in the axial direction (direction along the rotation axis P0) are fitted to the spindle 4 in a tightly fitted state (press-fitting state).
  • An inner ring spacer 6i is arranged between the inner rings 5ia and 5ib, and an outer ring spacer 6g is arranged between the outer rings 5ga and 5gb.
  • the bearing 5a is a rolling bearing in which a plurality of rolling elements Ta are arranged between the inner ring 5ia and the outer ring 5ga. The distance between the plurality of rolling elements Ta is maintained by the cage Rta.
  • the bearing 5b is a rolling bearing in which a plurality of rolling elements Tb are arranged between the inner ring 5ib and the outer ring 5gb. The spacing between the plurality of rolling elements Tb is maintained by the cage Rtb.
  • bearings 5a and 5b angular contact ball bearings, deep groove ball bearings, tapered roller bearings and the like can be used.
  • An angular contact ball bearing is used in the bearing device 30 shown in FIGS. 1 and 2, and two bearings 5a and 5b are installed in a back combination (DB combination).
  • the arrangement of the bearings is not limited to the back combination, and may be, for example, a front combination.
  • a refrigerant flow path (not shown) is formed inside the housing 3.
  • the bearings 5a and 5b can be cooled by flowing the refrigerant through the refrigerant flow path of the housing 3.
  • a lubricating oil supply path 67a for injecting lubricating oil into the bearings 5a and 5b for cooling and lubricating the bearings 5a and 5b, 67b is provided on the outer ring spacer 6g.
  • the lubricating oil is injected in the state of air oil or oil mist together with the air that conveys the lubricating oil from the nozzles (hereinafter, also simply referred to as “lubricating nozzles”) provided at the tips of the lubricating oil supply paths 67a and 67b.
  • the lubricating oil supply paths 67a and 67b (lubricating nozzles) are shown at positions close to the heat flow sensors 11a and 11b, respectively, but in reality, the lubricating oil supply paths 67a and 67b are heat flow sensors. It is arranged at a position shifted in the circumferential direction with respect to 11a and 11b (see FIG. 11 described later). Further, due to the complexity, FIG. 1 does not show the lubricating oil supply paths 67a and 67b.
  • the heat flow sensors 11a and 11b for measuring the heat flux are fixed to the inner diameter surface 6gA of the outer ring spacer 6g and face the outer diameter surface 6iA of the inner ring spacer 6i.
  • the heat flux is the amount of heat that passes through a unit area per unit time.
  • Each of the heat flow sensors 11a and 11b is a sensor that converts heat flow into an electric signal by utilizing the Zeebeck effect, and an output voltage is generated from a slight temperature difference between the front and back of the sensor.
  • the heat flow sensors 11a and 11b are more sensitive to changes in heat inside the bearing than temperature sensors such as non-contact temperature sensors or thermocouples, and follow the changes in heat inside the bearing in a timely manner.
  • the heat flow sensor 11a is arranged at the end of the outer ring spacer 6g on the inner diameter surface 6gA on the bearing 5a side in the axial direction.
  • the heat flow sensor 11b is arranged at the end of the outer ring spacer 6g on the inner diameter surface 6gA on the bearing 5b side in the axial direction.
  • the heat flow sensors 11a and 11b since the heat flow sensors 11a and 11b are installed in the vicinity of the bearings 5a and 5b in the outer ring spacer 6g, the heat flow sensors 11a and 11b directly transfer the heat flux of heat flowing between the inner and outer rings of the bearings 5a and 5b. Can be detected.
  • the arrangement of the heat flow sensors 11a and 11b will be described in detail later.
  • the temperature will rise even if sudden heat generation occurs. Since there is a delay before the temperature rises, it is assumed that the signs cannot be detected early.
  • the signs of seizure of the bearings 5a and 5b can be detected by using the outputs of the heat flow sensors 11a and 11b. If the outputs of the heat flow sensors 11a and 11b are used, the heat flow starts to change earlier than the temperature, so that sudden heat generation can be detected quickly.
  • Wiring (not shown) for sending the detection signal to the control device (not shown) is connected to the heat flow sensors 11a and 11b, respectively.
  • the applicant incorporates the bearing device according to the embodiment into a testing machine imitating a machine tool spindle spindle, and accelerates / decelerates to evaluate the relationship between heat flux, temperature, and rotational speed when the rotational speed of the spindle 4 is accelerated and decelerated. A test was conducted.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the heat flux, the temperature, and the rotation speed obtained by the acceleration / deceleration test.
  • the output of the heat flow sensor (heat flow) has a better response to acceleration / deceleration of the rotational speed than the output of the temperature sensor (bearing temperature), and can improve the accuracy of detecting signs of abnormality in the bearing.
  • the timing of the start of increase / decrease in the output of the heat flow sensor is substantially synchronized with the timing of the start of increase / decrease in the rotation speed.
  • the air flow becomes large due to the influence of the air curtain generated by the rotation of the bearings 5a and 5b with the rotation of the spindle 4 and the influence of the compressed air injected from the lubrication nozzle. In some cases. Therefore, depending on the positions of the heat flow sensors 11a and 11b, the influence of the air flow in the bearings 5a and 5b is greatly affected, and there is a concern that the sensitivity of the heat flow sensors 11a and 11b may be lowered.
  • the bearings 5a and 5b can be cooled by flowing the refrigerant through the refrigerant flow path inside the housing 3, but if the cooling is not sufficient, the bearings 5a and 5a, It is difficult for the temperature difference between the inner and outer rings of 5b to occur, and as a result, the temperature difference between the front and back surfaces of the heat flow sensors 11a and 11b becomes small, and there is a concern that the sensitivity of the heat flow sensors 11a and 11b will decrease.
  • the rotation of the bearings 5a and 5b or the compressed air (air oil) from the lubrication nozzle is obtained.
  • the purpose is to improve the sensitivity of the heat flow sensors 11a and 11b even in an environment where the air flow in the bearings 5a and 5b changes due to injection.
  • the surface of the heat flow sensors 11a and 11b on the main shaft 4 side can be provided. Actively cools the opposite surface (contact surface with the outer ring spacer 6 g).
  • the temperature difference between the front and back surfaces of the heat flow sensors 11a and 11b becomes larger. Can be detected early.
  • FIG. 2 above shows an example of arrangement of the heat flow sensors 11a and 11b according to the present embodiment in the axial direction (direction along the rotation axis P0).
  • the heat flow sensor 11a according to the present embodiment is arranged at a position satisfying the following relational expression (1).
  • the heat flow sensor 11a according to the present embodiment is arranged at a position satisfying the following relational expression (2).
  • FIG. 4 is a diagram showing an arrangement example when the arrangement in the axial direction of the heat flow sensor 11a is changed.
  • the heat flow sensor 11a1 is arranged at a position where the distance L from the center of the bearing 5a is the “predetermined value L1”, and the distance L from the center of the bearing 5a is the “predetermined value L2”.
  • the heat flow sensor 11a2 arranged at the position where the bearing 5a is located, and the heat flow sensor 11a3 arranged at the position where the distance L from the center of the bearing 5a becomes the “predetermined value L3” are shown.
  • the predetermined value L1 is L1 ⁇ B / 2, and does not satisfy the above relational expressions (1) and (2).
  • the predetermined value L2 is B / 2 ⁇ L2 ⁇ B, and satisfies the above relational expressions (1) and (2).
  • the predetermined value L3 is L3 ⁇ B, and the above relational expression (1) is satisfied, but the relational expression (2) is not satisfied.
  • FIG. 5 shows the reproduction test conditions of the bearing abnormality.
  • a very small amount of lubricating oil was injected into the rolling bearing only when the spindle was installed, creating a situation in which abnormalities are likely to occur in the test bearing.
  • FIG. 6 shows the axial arrangement of each heat flow sensor (distances L1 to L3 from the center of the bearing 5a) and the output sensitivity of each heat flow sensor obtained by the reproduction test performed under the test conditions shown in FIG. Show the relationship.
  • the heat flow sensor 11a according to the present embodiment is arranged at a position satisfying the above-mentioned relational expressions (1) and (2). Therefore, the sensitivity of the heat flow sensor 11a can be improved even in an environment where the air flow in the bearing 5a changes due to the rotation of the bearing 5a or the injection of the lubrication nozzle.
  • the heat flow sensor 11b according to the present embodiment is also arranged at a position satisfying the above-mentioned relational expressions (1) and (2). Therefore, the sensitivity of the heat flow sensor 11b can also be improved.
  • "B" is the width dimension (axial length) of the bearing 5b
  • "L” is from the center of the bearing 5b. The distance to the center of the heat flow sensor 11b is shown.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the radial arrangement of the heat flow sensor 11b (the radial direction of the rotation axis P0). Note that FIG. 7 is a partially enlarged view showing the details of the portion C in FIG. 2.
  • the heat flow sensor 11b according to the present embodiment is arranged at a position satisfying the following relational expression (3).
  • the heat flow sensor 11b according to the present embodiment is arranged at a position satisfying the following relational expression (4).
  • FIG. 8 is a diagram showing an arrangement example of the heat flow sensor 11b1 in which the distance ⁇ P1 to the outer diameter surface 6iA of the inner ring spacer 6i is (Do / 2-di / 2) ⁇ 0.25 or less.
  • FIG. 9 is a diagram showing an arrangement example of the heat flow sensor 11b2 in which the distance ⁇ P2 to the outer diameter surface 6iA of the inner ring spacer 6i is larger than (Do / 2-di / 2) ⁇ 0.25.
  • FIG. 10 shows the relationship between the radial arrangement of the heat flow sensors 11b1 and 11b2 and the output sensitivity of the heat flow sensors 11b1 and 11b2 obtained by the reproduction test.
  • the heat flow sensor 11b according to the present embodiment is arranged at a position satisfying the above-mentioned relational expressions (3) and (4). Therefore, the sensitivity of the heat flow sensor 11b can be improved.
  • the heat flow sensor 11a is also arranged at a position satisfying the above-mentioned relational expressions (3) and (4). Therefore, the sensitivity of the heat flow sensor 11a can also be improved.
  • "P" is the distance from the rotation axis P0 to the heat flow sensor 11a
  • " ⁇ P” is the outer diameter of the inner ring spacer 6i. It represents the distance from the surface 6iA to the heat flow sensor 11a.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of arrangement of the heat flow sensor 11b in the circumferential direction (circumferential direction of the rotation axis P0). 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG.
  • the heat flow sensor 11b according to the present embodiment is arranged at a position satisfying the following relational expression (5).
  • ⁇ represents the arrangement angle (angle from the lubrication nozzle to the center of the heat flow sensor) in the circumferential direction with respect to the lubrication nozzle of the lubricating oil supply path 67b. Note that ⁇ is represented as a plus (+) clockwise.
  • the heat flow sensor 11b is arranged on the rear side of the inner ring spacer 6i in the rotation direction with respect to the lubrication nozzle. Therefore, for example, when the rotation direction of the inner ring spacer 6i is counterclockwise (-), it is desirable to arrange the heat flow sensor 11b on the rear side in the counterclockwise direction, that is, in the range of 0 ° ⁇ ⁇ 180 °. .. Note that FIG. 11 shows an example in which the arrangement angle ⁇ is about 110 °.
  • the heat flow sensor 11b according to the present embodiment is arranged at a position satisfying the following relational expression (6).
  • ⁇ represents the angle in the circumferential direction from the center of the exhaust port 6ge to the center of the heat flow sensor 11b.
  • the relational expression (6) means that the magnitude (absolute value) of the angle in the circumferential direction from the center of the exhaust port 6ge to the center of the heat flow sensor 11b is less than 90 °.
  • FIG. 12 is a diagram showing an arrangement example when the arrangement of the heat flow sensor in the circumferential direction is changed.
  • the heat flow sensor having the arrangement angles ⁇ with respect to the lubrication nozzle as the predetermined angles ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3, and ⁇ 4, respectively, and the angle ⁇ with respect to the center of the exhaust port 6ge are the predetermined angles.
  • a heat flow sensor that becomes ⁇ 1 is shown.
  • the predetermined angle ⁇ 1 is ⁇ 15 ° ⁇ 1 ⁇ 0 °, and does not satisfy the above relational expressions (5) and (6).
  • the predetermined angle ⁇ 2 is 0 ° ⁇ 2 ⁇ 15 °, and does not satisfy the above relational expressions (5) and (6).
  • the predetermined angle ⁇ 3 is ⁇ 90 ° ⁇ 3 ⁇ -15 °, and the above relational expression (5) is satisfied, but the relational expression (6) is not satisfied.
  • the predetermined angle ⁇ 4 is 15 ° ⁇ 4 ⁇ 90 °, and the above relational expressions (5) and (6) are satisfied.
  • the predetermined angle ⁇ 1 is ⁇ 90 ° ⁇ 1 ⁇ 90 °, and the above relational expressions (5) and (6) are satisfied.
  • FIG. 13 shows the relationship between the circumferential arrangement of each heat flow sensor and the output sensitivity of each heat flow sensor obtained by the reproduction test.
  • the cooling structure is provided in the outer ring spacer 6g in which the heat flow sensors 11a and 11b are arranged.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of a cooling structure provided in the outer ring spacer 6 g.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line XV-XV of FIG.
  • two refrigerant paths 71 and 72 are provided in the housing 3, and a spiral groove 73 is provided on the outer diameter surface of the outer ring spacer 6 g.
  • One end and the other end of the spiral groove 73 are connected to the refrigerant paths 71 and 72, respectively.
  • a refrigerant (oil, water, compressed air, etc.) flows into the spiral groove 73 from one of the refrigerant paths 71 and 72, and the refrigerant flowing in the spiral groove 73 is discharged to the other of the refrigerant paths 71 and 72. Therefore, the spiral groove 73 functions as a refrigerant flow path for the outer ring spacer 6 g.
  • the heat flow sensor 11a is connected to the outside of the outer ring spacer 6g by the wiring W.
  • the outer ring spacer 6g includes not only the heat flow sensors 11a and 11b and the spiral groove 73, but also a wireless transmitter that transmits the data acquired by the sensor to the outside, and a self-power generation device that drives the sensor and the wireless transmitter.
  • a control device including a signal processing unit such as temporary storage of data acquired by a sensor or conversion of data may be provided.
  • FIG. 16 is a diagram showing a modified example of the arrangement of the heat flow sensor.
  • protrusions 7a and 7b protruding from the axial side surface between the inner and outer rings are added to the outer ring spacer 6g on the fixed side, and the heat flow sensor 11a is added to one of the protrusions 7a. Is installed.
  • the heat flow sensor 11b may be similarly arranged on the other protruding portion 7b.
  • the heat generation source is the rolling element contact portion of the fixed side raceway ring of the rolling bearing, but when the heat flow sensor is installed on the fixed side raceway ring, there is a concern that the processing cost of the fixed side raceway ring becomes high.
  • the heat flow sensor is installed on the protruding portions 7a and 7b of the fixed side spacer, this problem can be solved and the heat flow sensor can be easily installed. Further, since the heat flow sensors 11a and 11b are installed on the protruding portions 7a and 7b protruding between the inner and outer rings, it is possible to directly detect the temperature change inside the bearing during operation.
  • the protrusions 7a and 7b may also serve as nozzles for discharging air oil-lubricated lubricating oil to the bearings 5a and 5b.
  • the heat flow sensor since the heat flow sensor can be installed by using the existing nozzle that discharges the lubricating oil, the cost can be reduced as compared with the case of providing a dedicated component for installing the heat flow sensor, for example.
  • FIG. 17 is a diagram showing another modification of the arrangement of the heat flow sensor. 1 and 2 show an example in which the heat flow sensors 11a and 11b are installed at the axial end (near the bearing 5) on the inner diameter surface of the outer ring spacer 6g. However, as shown in FIG. 17, the heat flow sensor 11 may be installed at the central portion in the axial direction on the inner diameter surface of the outer ring spacer 6 g.
  • the heat flow sensor may be arranged in the housing 3 or the front lid (not shown), and the housing 3 or the front lid may be provided with a cooling structure, a wireless transmitter, a self-power generation device, and a control device.
  • 1 Spindle device 2 Outer cylinder, 3 Housing, 4 Spindle, 5,5a, 5b bearing, 5ga, 5gb outer ring, 5ia, 5ib inner ring, 6 spacer, 6g outer ring spacer, 6gA inner diameter surface, 6ge exhaust port, 6i inner ring Spacing, 6iA outer diameter surface, 7a, 7b protrusion, 11a, 11b heat flow sensor, 30 bearing device, 67a, 67b lubricating oil supply path, 71 refrigerant path, 73 groove, P0 rotary shaft, Rta, Rtb cage, Ta , Tb rolling element, W wiring.

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Abstract

軸受装置（３０）は、主軸（４）を回転軸（Ｐ０）回りに回転可能に支持する軸受（５ａ）と、軸受（５ａ）の内輪（５ｉａ）に隣接する内輪間座（６ｉ）と外輪（５ｇａ）に隣接する外輪間座（６ｇ）とを含む間座（６）と、外輪間座（６ｇ）の内径面（６ｇＡ）に設けられる熱流センサ（１１ａ）とを備える。軸受（５ａ）の中心から熱流センサ（１１ａ）の中心までの回転軸（Ｐ０）に沿う方向の距離（Ｌ）は、軸受（５ａ）の回転軸に沿う方向の寸法（Ｂ）の０．５倍よりも大きく１倍未満である。

Description

軸受装置
　この発明は、工作機械の主軸等を回転自在に支持する軸受装置に関する。
　工作機械主軸用軸受は、高速かつ低荷重で使用されることが多く、その軸受にはアンギュラ玉軸受が広く使用される。工作機械主軸用軸受は、エアオイル（オイルミスト）潤滑またはグリース潤滑によって潤滑される。エアオイル潤滑は、潤滑油を外部から供給するので、長期に渡り安定した潤滑状態を保つことができるという特徴がある。一方、グリース潤滑は、付帯設備および配管を必要としないことから経済性に優れ、ミストの発生が極めて少ないことで、環境に優しいという特徴がある。
　工作機械の中でもマシニングセンタの主軸など、より高速な領域、たとえば、内輪内径に回転数を乗じたｄｎ値で１００万以上の領域で使用される軸受は、より安定した運転が必要である。しかし、以下に記載の様々な原因で、軸受軌道面の面荒れまたはピーリング、保持器の異常を経て、軸受が過度に昇温することがある。
　・エアオイル潤滑における潤滑油の給排油の不適（油量過小、過多、排気不良）
　・軸受内部に封入された潤滑グリースの劣化
　・軸受転がり部へのクーラントまたは水の浸入、あるいは異物の侵入
　・過大な予圧、つまり転がり部の接触面圧の増大による油膜切れ
　上記による軸受の過度の昇温を防止すべく、軸受に隣接した間座に潤滑給油ポンプと非接触式の温度センサを内蔵し、温度センサによる軸受潤滑部の温度測定値に応じて、潤滑給油ポンプにて軸受内部に潤滑油を給油する技術が特開２０１７－２６０７８号公報（特許文献１）に開示されている。
　また、温度変化ではなく、センサ表裏の温度差によって発生する熱流束を検知する熱流センサが、たとえば特開２０１６－１６６８３２号公報（特許文献２）に開示されている。熱流センサは、軸受の内外輪温度を測定する際に使用される温度センサ(非接触式や熱電対など)に比べ、感度が良く、センサ出力の反応速度が速いという特徴がある。
特開２０１７－２６０７８号公報 特開２０１６－１６６８３２号公報
　軸受内においては、軸受が回転することで発生するエアカーテンの影響や、エアオイル潤滑用のノズルから噴射される圧縮空気の影響によって、軸受内の空気の流れが大きくなる場合がある。そのため、熱流センサを用いて軸受内部の温度変化を早期に検知する場合、熱流センサの位置によっては、熱流センサの感度が低下してしまうことが懸念される。
　本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、軸受の回転あるいはエアオイルの噴射によって軸受内の空気の流れが変化する環境下でも、軸受装置に内蔵される熱流センサの感度を良好にすることである。
　（１）　本開示による軸受装置は、内輪、外輪、転動体、および保持器を含み、回転体を回転軸回りに回転可能に支持する軸受と、内輪に隣接する内輪間座と外輪に隣接する外輪間座とを含む間座と、間座および軸受の周辺部品のいずれかに設けられる熱流センサとを備える。軸受の中心から熱流センサの中心までの回転軸に沿う方向の距離は、軸受の回転軸に沿う方向の寸法の０．５倍よりも大きく１倍未満である。
　（２）　ある態様においては、内輪間座の外径面から熱流センサまでの回転軸の径方向の距離は、内輪間座の内径面と外輪間座の外径面との間の距離の２５％以下である。
　（３）　ある態様においては、熱流センサは、外輪間座の内径面に設けられる。外輪間座には、潤滑用のエアオイルを排出するための排気口が設けられる。排気口の中心から熱流センサの中心までの回転軸の周方向の角度の大きさは９０°未満である。
　（４）　ある態様においては、外輪間座には、エアオイルを噴射するためのノズルが設けられる。ノズルは、外輪間座における排気口とは反対側の領域に設けられる。
　（５）　本開示による他の軸受装置は、内輪、外輪、転動体、および保持器を含み、回転体を回転軸回りに回転可能に支持する軸受と、内輪に隣接する内輪間座と外輪に隣接する外輪間座とを含む間座と、間座および軸受の周辺部品のいずれかに設けられる熱流センサとを備える。内輪間座の外径面から熱流センサまでの回転軸の径方向の距離は、内輪間座の内径面と外輪間座の外径面との間の距離の２５％以下である。
　（６）　本開示による他の軸受装置は、内輪、外輪、転動体、および保持器を含み、回転体を回転軸回りに回転可能に支持する軸受と、内輪に隣接する内輪間座と外輪に隣接する外輪間座とを含む間座と、間座および軸受の周辺部品のいずれかに設けられる熱流センサとを備える。熱流センサは、外輪間座の内径面に設けられる。外輪間座には、潤滑用のエアオイルを排出するための排気口が設けられる。排気口の中心から熱流センサの中心までの回転軸の周方向の角度の大きさは９０°未満である。
　（７）　ある態様においては、外輪間座に冷媒流路が設けられる。
　（８）　ある態様においては、回転体は、工作機械の主軸である。
　この構成によると、軸受の回転あるいはエアオイルの噴射によって軸受内の空気の流れが変化する環境下でも、軸受装置に内蔵される熱流センサの感度を良好にすることができる。
軸受装置が組み込まれたスピンドル装置の概略構成を示す断面図である。 軸受装置の構成を示す模式断面図である。 加減速試験によって得られた熱流束、温度、回転速度の関係を示す図である。 熱流センサの軸方向の配置を変化させた場合の配置例を示す図である。 軸受異常の再現試験条件を示す図である。 各熱流センサの軸方向配置と各熱流センサの出力感度との関係を示す図である。 熱流センサの径方向の配置の一例を示す図である。 熱流センサの配置例を示す図（その１）である。 熱流センサの配置例を示す図（その２）である。 各熱流センサの径方向配置と各熱流センサの出力感度との関係を示す。 熱流センサの周方向の配置の一例を示す図である。 熱流センサの周方向の配置を変化させた場合の配置例を示す図である。 各熱流センサの周方向配置と各熱流センサの出力感度との関係を示す。 外輪間座に設けられる冷却構造の一例を示す図である。 図１４のＸＶ－ＸＶ断面図である。 熱流センサの配置の変形例を示す図である。 熱流センサの配置の他の変形例を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
　図１は、本実施の形態による軸受装置３０が組み込まれたスピンドル装置１の概略構成を示す断面図である。図２は、本実施の形態に係る軸受装置３０の構成を示す模式断面図である。
　図１に示すスピンドル装置１は、たとえば、工作機械のビルトインモータ方式のスピンドル装置として使用される。この場合、工作機械主軸用のスピンドル装置１で支持されている回転体である主軸４の一端側（図１においては左側）には図示しないモータが組み込まれ、他端側（図１においては右側）には図示しないエンドミル等の切削工具が接続される。
　スピンドル装置１は、２つの軸受５ａ，５ｂを含む軸受５と、軸受５ａ，５ｂに隣接して配置される間座６と、熱流センサ１１ａ，１１ｂとを備える。主軸４は、外筒２の内径部に埋設されたハウジング３に設けた２つの軸受５ａ，５ｂによって、回転軸Ｐ０回りに回転自在に支持される。軸受５ａは、内輪５ｉａと、外輪５ｇａと、転動体Ｔａと、保持器Ｒｔａとを含む。軸受５ｂは、内輪５ｉｂと、外輪５ｇｂと、転動体Ｔｂと、保持器Ｒｔｂとを含む。間座６は、内輪間座６ｉと、外輪間座６ｇとを含む。
　主軸４には、軸方向（回転軸Ｐ０に沿う方向）に離隔した軸受５ａの内輪５ｉａおよび軸受５ｂの内輪５ｉｂが締まり嵌め状態（圧入状態）で嵌合されている。内輪５ｉａ－５ｉｂ間には内輪間座６ｉが配置され、外輪５ｇａ－５ｇｂ間には外輪間座６ｇが配置される。
　軸受５ａは、内輪５ｉａと外輪５ｇａとの間に複数の転動体Ｔａを配置した転がり軸受である。複数の転動体Ｔａの間隔は、保持器Ｒｔａによって保持されている。軸受５ｂは、内輪５ｉｂと外輪５ｇｂとの間に複数の転動体Ｔｂを配置した転がり軸受である。複数の転動体Ｔｂの間隔は、保持器Ｒｔｂによって保持されている。
　軸受５ａ，５ｂは、アンギュラ玉軸受、深溝玉軸受、またはテーパころ軸受等を用いることができる。図１，２に示す軸受装置３０にはアンギュラ玉軸受が用いられ、２個の軸受５ａ，５ｂが背面組み合わせ（ＤＢ組み合わせ）で設置されている。なお、軸受の配列は背面組み合わせに限定されるものではなく、たとえば正面組合せであってもよい。
　ここでは、２つの軸受５ａ，５ｂで主軸４を支持する構造を例示して説明するが、３つ以上の軸受で主軸４を支持する構造であってもよい。
　ハウジング３の内部には、図示しない冷媒流路が形成される。ハウジング３の冷媒流路に冷媒を流すことにより、軸受５ａ，５ｂを冷却することができる。
　また、本実施の形態によるスピンドル装置１には、図２に示すように、軸受５ａ，５ｂの冷却および潤滑のために、潤滑油を軸受５ａ，５ｂに噴射するための潤滑油供給路６７ａ，６７ｂが、外輪間座６ｇに設けられる。潤滑油は、潤滑油供給路６７ａ，６７ｂの先端に設けられたノズル（以下、単に「潤滑ノズル」ともいう）から潤滑油を搬送するエアとともに、エアオイルまたはオイルミストの状態で噴射される。
　なお、図２においては、潤滑油供給路６７ａ，６７ｂ（潤滑ノズル）がそれぞれ熱流センサ１１ａ，１１ｂに近接する位置に示されているが、実際には、潤滑油供給路６７ａ，６７ｂは熱流センサ１１ａ，１１ｂに対して周方向にずれた位置に配置される（後述の図１１参照）。また、複雑になるため図１には潤滑油供給路６７ａ，６７ｂを図示していない。
　熱流束を測定する熱流センサ１１ａ，１１ｂは、外輪間座６ｇの内径面６ｇＡに固定され、内輪間座６ｉの外径面６ｉＡに対向する。なお、熱流束は、単位時間あたりに単位面積を通過する熱量である。
　熱流センサ１１ａ，１１ｂの各々は、ゼーベック効果を利用して熱流を電気信号に変換するセンサであり、センサ表裏のわずかな温度差から出力電圧が発生する。熱流センサ１１ａ，１１ｂは、非接触式温度センサまたは熱電対などの温度センサに比べ、軸受内部の熱の変化に対する感度が良く、軸受内部の熱の変化にタイムリーに追従する。
　熱流センサ１１ａは、外輪間座６ｇの内径面６ｇＡにおける軸方向の軸受５ａ側の端部に配置される。熱流センサ１１ｂは、外輪間座６ｇの内径面６ｇＡにおける軸方向の軸受５ｂ側の端部に配置される。このように、外輪間座６ｇにおける軸受５ａ，５ｂ近傍に熱流センサ１１ａ，１１ｂがそれぞれ設置されるため、熱流センサ１１ａ，１１ｂは軸受５ａ，５ｂの内外輪間に流れる熱の熱流束を直接的に検出し得る。なお、熱流センサ１１ａ，１１ｂの配置については、後に詳述する。
　軸受５ａ，５ｂの焼き付きの予兆を検出するのに、仮に内輪５ｉａ，５ｉｂ、外輪５ｇａ，５ｇｂ、間座６等の温度を測定して検出しようとすると、急激な発熱が生じたとしても温度が上昇するまでには遅れがあるため、予兆を早期に検出できないことも想定される。
　これに対し、本実施の形態においては、熱流センサ１１ａ，１１ｂの出力を用いて、軸受５ａ，５ｂの焼き付きの予兆を検出することができる。熱流センサ１１ａ，１１ｂの出力を利用すれば、温度と比べて熱流は早期に変化し始めるため、急激な発熱を迅速に検出することが可能である。
　熱流センサ１１ａ，１１ｂには、検出信号を制御装置（図示せず）に送るための配線（図示せず）がそれぞれ接続される。
　＜加減速試験について＞
　本出願人は、工作機械主軸スピンドルを模した試験機に実施形態に係る軸受装置を組込み、主軸４の回転速度を加速および減速したときの熱流束、温度、回転速度の関係を評価する加減速試験を行なった。
　図３は、加減速試験によって得られた熱流束、温度、回転速度の関係を示す図である。図３に示すように、熱流センサの出力（熱流）は、温度センサの出力（軸受温度）よりも回転速度の加減速に対する応答性が良く、軸受の異常の予兆検出の精度を高め得る。熱流センサの出力の増減開始のタイミングは、回転速度の増減開始のタイミングに略同期している。
　軸受５ａ，５ｂ内においては、主軸４の回転に伴って軸受５ａ，５ｂが回転することで発生するエアカーテンの影響や、潤滑ノズルから噴射される圧縮空気の影響によって、空気の流れが大きくなる場合がある。そのため、熱流センサ１１ａ，１１ｂの位置によっては、軸受５ａ，５ｂ内の空気の流れの影響を大きく受けてしまい、熱流センサ１１ａ，１１ｂの感度が低下してしまうことが懸念される。
　また、熱流センサ１１ａ，１１ｂの表裏温度差が小さい場合も、熱流センサ１１ａ，１１ｂの感度が低下し得る。例えば、本実施の形態によるスピンドル装置１では、ハウジング３の内部の冷媒流路に冷媒を流すことにより軸受５ａ，５ｂを冷却することができるが、その冷却が十分でない場合には、軸受５ａ，５ｂの内外輪温度差が生じ難く、その結果、熱流センサ１１ａ，１１ｂの表裏温度差も小さくなってしまい、熱流センサ１１ａ，１１ｂの感度が低下してしまうことが懸念される。
　以上の点に鑑み、本実施の形態においては、熱流センサ１１ａ，１１ｂの配置を外輪間座６ｇ内で最適化することによって、軸受５ａ，５ｂの回転あるいは潤滑ノズルからの圧縮空気（エアオイル）の噴射によって軸受５ａ，５ｂ内の空気の流れが変化する環境下でも、熱流センサ１１ａ，１１ｂの感度を良好にすることである。
　さらに、本実施の形態においては、ハウジング３の内部だけでなく、熱流センサ１１ａ，１１ｂが配置される外輪間座６ｇに冷却構造を設けることによって、熱流センサ１１ａ，１１ｂの主軸４側の面とは反対側の面（外輪間座６ｇとの接触面）を積極的に冷却する。これにより、軸受５ａ，５ｂの焼損時など軸受５ａ，５ｂのに急峻な発熱が生じた場合、熱流センサ１１ａ，１１ｂの表裏温度差がより大きくなるため、その急峻な発熱を熱流センサ１１ａ，１１ｂによって早期に検出することができる。
　以下、熱流センサ１１ａ，１１ｂの配置、および外輪間座６ｇの冷却構造について詳しく説明する。
　＜熱流センサの軸方向の配置＞
　上述の図２には、本実施の形態による熱流センサ１１ａ，１１ｂの軸方向（回転軸Ｐ０に沿う方向）の配置例が示される。本実施の形態による熱流センサ１１ａは、下記の関係式（１）を満たす位置に配置される。
　　　Ｂ／２＜Ｌ＜Ｍ　…（１）
　関係式（１）において、「Ｂ」は軸受５ａの幅寸法（軸方向の長さ）、「Ｌ」は軸受５ａの中心から熱流センサ１１ａの中心までの距離、「Ｍ」は、外輪間座６ｇの幅寸法（軸方向の長さ）を表わす。
　さらに、本実施の形態による熱流センサ１１ａは、下記の関係式（２）を満たす位置に配置される。
　　　Ｂ／２＜Ｌ＜Ｂ　…（２）
　関係式（２）は、関係式（１）の「Ｍ」を「Ｂ」に置き換えたものである。
　図４は、熱流センサ１１ａの軸方向の配置を変化させた場合の配置例を示す図である。具体的には、図４には、軸受５ａの中心からの距離Ｌが「所定値Ｌ１」となる位置に配置される熱流センサ１１ａ１、軸受５ａの中心からの距離Ｌが「所定値Ｌ２」となる位置に配置される熱流センサ１１ａ２、軸受５ａの中心からの距離Ｌが「所定値Ｌ３」となる位置に配置される熱流センサ１１ａ３が示されている。
　なお、所定値Ｌ１はＬ１≦Ｂ／２であり、上記の関係式（１）、（２）を満たさない。所定値Ｌ２はＢ／２＜Ｌ２＜Ｂであり、上記の関係式（１）、（２）を満たす。所定値Ｌ３はＬ３≦Ｂであり、上記の関係式（１）を満たすが、関係式（２）を満たさない。
　図４に示す各熱流センサ１１ａ１～１１ａ３の出力感度を確認するため、本出願人は、軸受異常時の再現試験を実施した。図５は、軸受異常の再現試験条件を示す。本再現試験では、主軸組込時にのみごく少量の潤滑油を転がり軸受に注入することで、試験軸受に異常が発生しやすい状況を作り出した。
　図６は、図５に示す試験条件下で行なわれた再現試験によって得られた、各熱流センサの軸方向配置（軸受５ａの中心からの距離Ｌ１～Ｌ３）と各熱流センサの出力感度との関係を示す。
　図６に示すように、軸受５ａの中心からの距離Ｌ１がＬ１≦Ｂ／２となる熱流センサ１１ａ１においては、上記の関係式（１）、（２）を満たしておらず、出力感度が最も劣る結果となった。これは、潤滑ノズルから噴射されるエア、および軸受５ａ，５ｂが高速回転することで発生するエアカーテンの影響を最も大きく受けるために、熱流センサ１１ａ１の感度が最も低下するためと考えられる。
　軸受５ａの中心からの距離Ｌ３がＬ３≦Ｂとなる熱流センサ１１ａ３においては、上記の関係式（１）を満たすが関係式（２）を満たさず、出力感度がやや劣る結果となった。これは、潤滑ノズルから噴射されるエア、および軸受５ａ，５ｂが高速回転することで発生するエアカーテンの影響は最も受け難いが、軸受５ａから最も離れており軸受５ａからの熱が最も伝達され難いためと考えられる。
　これに対し、軸受５ａの中心からの距離Ｌ２がＢ／２＜Ｌ２＜Ｂとなる熱流センサ１１ａ２においては、上記の関係式（１）、（２）を満たしており、出力感度が最も良好となった。これは、潤滑ノズルから噴射されるエア、および軸受５ａ，５ｂが高速回転することで発生するエアカーテンの影響を受け難く、かつ軸受５ａにも近いため、軸受５ａの発熱を最も早く（感度よく）検出できるためと考えられる。
　本実施の形態による熱流センサ１１ａは、上述の関係式（１）、（２）を満たす位置に配置される。そのため、軸受５ａの回転あるいは潤滑ノズルの噴射によって軸受５ａ内の空気の流れが変化する環境下でも、熱流センサ１１ａの感度を良好にすることができる。
　また、本実施の形態による熱流センサ１１ｂも、上述の関係式（１）、（２）を満たす位置に配置される。そのため、熱流センサ１１ｂの感度も良好にすることができる。なお、上述の関係式（１）、（２）を熱流センサ１１ｂに適用する場合には、「Ｂ」は軸受５ｂの幅寸法（軸方向の長さ）、「Ｌ」は軸受５ｂの中心から熱流センサ１１ｂの中心までの距離を示す。
　＜熱流センサの径方向の配置＞
　図７は、熱流センサ１１ｂの径方向（回転軸Ｐ０の径方向）の配置の一例を示す図である。なお、図７は、図２におけるＣ部の詳細を示す部分拡大図である。
　本実施の形態による熱流センサ１１ｂは、下記の関係式（３）を満たす位置に配置される。
　　　ｄｏ／２＜Ｐ＜Ｄｉ／２　…（３）
　関係式（３）において、「ｄｏ」は内輪間座６ｉの外径、「Ｄｉ」は外輪間座６ｇの内径、「Ｐ」は回転軸Ｐ０から熱流センサ１１ｂまでの距離を表わす。
　さらに、本実施の形態による熱流センサ１１ｂは、下記の関係式（４）を満たす位置に配置される。
　　　０＜ΔＰ≦＜（Ｄｏ／２－ｄｉ／２）×０．２５　…（４）
　関係式（４）において、「Ｄｏ」は外輪間座６ｇの外径、「ｄｉ」は内輪間座６ｉの内径、「ΔＰ」は内輪間座６ｉの外径面６ｉＡから熱流センサ１１ｂまでの距離（＝Ｐ－ｄｏ／２）を表わす。関係式（４）は、内輪間座６ｉの外径面６ｉＡから熱流センサ１１ｂまでの距離が、０よりも大きく、内輪間座６ｉの内径面と外輪間座６ｇの外径面との間の距離（＝Ｄｏ／２－ｄｉ／２、すなわち間座６の径方向の寸法）の２５％以下であることを意味する。
　図８は、内輪間座６ｉの外径面６ｉＡまでの距離ΔＰ１が（Ｄｏ／２－ｄｉ／２）×０．２５以下となる熱流センサ１１ｂ１の配置例を示す図である。図９は、内輪間座６ｉの外径面６ｉＡまでの距離ΔＰ２が（Ｄｏ／２－ｄｉ／２）×０．２５よりも大きい熱流センサ１１ｂ２の配置例を示す図である。図８，９に示す各熱流センサ１１ｂ１，１１ｂ２の出力感度を確認するため、本出願人は、軸受異常時の再現試験を実施した。
　図１０は、その再現試験によって得られた、各熱流センサ１１ｂ１，１１ｂ２の径方向配置と各熱流センサ１１ｂ１，１１ｂ２の出力感度との関係を示す。
　図１０に示すように、内輪間座６ｉの外径面６ｉＡまでの距離ΔＰ２が（Ｄｏ／２－ｄｉ／２）×０．２５よりも大きい熱流センサ１１ｂ２（図９参照）においては、上記の関係式（４）を満たしておらず、出力感度がやや劣る結果となった。これは、発熱する内輪５ｉｂから熱流センサ１１ｂ２が離れており、内輪５ｉｂからの熱が熱流センサ１１ｂ２に伝達され難いためと考えられる。
　これに対し、内輪間座６ｉの外径面６ｉＡまでの距離ΔＰ１が（Ｄｏ／２－ｄｉ／２）×０．２５以下となる熱流センサ１１ｂ１（図８参照）においては、上記の関係式（４）を満たしており、出力感度が良好となった。これは、発熱する内輪５ｉｂに熱流センサ１１ｂ２が近く、軸受異常時における内輪５ｉｂの発熱をより早く（感度よく）検出できるためと考えられる。
　本実施の形態による熱流センサ１１ｂは、上述の関係式（３）、（４）を満たす位置に配置される。そのため、熱流センサ１１ｂの感度を良好にすることができる。
　また、本実施の形態による熱流センサ１１ａも、上述の関係式（３）、（４）を満たす位置に配置される。そのため、熱流センサ１１ａの感度も良好にすることができる。なお、上述の関係式（３）、（４）を熱流センサ１１ａに適用する場合には、「Ｐ」は回転軸Ｐ０から熱流センサ１１ａまでの距離、「ΔＰ」は内輪間座６ｉの外径面６ｉＡから熱流センサ１１ａまでの距離を表わす。
　＜熱流センサの周方向の配置＞
　図１１は、熱流センサ１１ｂの周方向（回転軸Ｐ０の周方向）の配置の一例を示す図である。なお、図１１は、図２におけるＸＩ－ＸＩ断面図である。本実施の形態による熱流センサ１１ｂは、下記の関係式（５）を満たす位置に配置される。
　　　θ＜－１５°、＋１５°＜θ　…（５）
　関係式（５）において、「θ」は、潤滑油供給路６７ｂの潤滑ノズルを基準としたときの周方向の配置角（潤滑ノズルから熱流センサの中心までの角度）を表わす。なお、θは、時計周りをプラス（＋）として表わされる。
　熱流センサ１１ｂは、潤滑ノズルに対して内輪間座６ｉの回転方向の後方側に配置されることが好ましい。したがって、たとえば内輪間座６ｉの回転方向が反時計まわり(－)の場合は、熱流センサ１１ｂを、反時計まわり方向の後方側、すなわち０°＜θ＜１８０°の範囲に配置することが望ましい。なお、図１１には、配置角θを１１０°程度とする例が示される。
　さらに、本実施の形態による熱流センサ１１ｂは、下記の関係式（６）を満たす位置に配置される。
　　　－９０°＜β＜＋９０°　…（６）
　関係式（６）において、「β」は、排気口６ｇｅの中心から熱流センサ１１ｂの中心までの周方向の角度を表わす。関係式（６）は、排気口６ｇｅの中心から熱流センサ１１ｂの中心までの周方向の角度の大きさ（絶対値）が９０°未満であることを意味する。なお、図１１に示す例では、排気口６ｇｅの中心がθ＝１８０°となるように排気口６ｇｅが配置されている。すなわち、潤滑ノズルは、外輪間座６ｇにおける排気口６ｇｅとは反対側の領域に設けられる。
　図１２は、熱流センサの周方向の配置を変化させた場合の配置例を示す図である。具体的には、図１２には、潤滑ノズルを基準とする配置角θがそれぞれ所定角θ１，θ２，θ３，θ４となる熱流センサ、および排気口６ｇｅの中心を基準とする角度βが所定角β１となる熱流センサが示されている。
　なお、所定角θ１は－１５°＜θ１＜０°であり、上記の関係式（５）、（６）を満たさない。所定角θ２は０°＜θ２＜１５°であり、上記の関係式（５）、（６）を満たさない。所定角θ３は－９０°＜θ３＜－１５°であり、上記の関係式（５）を満たすが、関係式（６）は満たさない。所定角θ４は１５°＜θ４＜９０°であり、上記の関係式（５）、（６）を満たす。所定角β１は－９０°＜β１＜９０°であり、上記の関係式（５）、（６）を満たす。
　図１２に示す各熱流センサの出力感度を確認するため、本出願人は、軸受異常時の再現試験を実施した。
　図１３は、その再現試験によって得られた、各熱流センサの周方向配置と各熱流センサの出力感度との関係を示す。
　配置角θ１が－１５°＜θ１＜０°となる熱流センサにおいては、上記の関係式（５）、（６）を満たさず、出力感度が劣る結果となった。これは、潤滑ノズルから噴射されるエアの影響を受けるとともに、潤滑ノズルに対して内輪間座６ｉの回転方向の前方側にセンサが配置されているために内輪間座６ｉの回転によって発生するエアカーテンの影響を受けることによって、出力感度が低下するためと考えられる。
　配置角θ２が０°＜θ２＜１５°となる熱流センサにおいても、上記の関係式（５）、（６）を満たさず、出力感度が劣る結果となった。これは、潤滑ノズルから噴射されるエアの影響を受けることによって、出力感度が低下するためと考えられる。
　配置角θ３が－９０°＜θ３＜－１５°となる熱流センサにおいては、上記の関係式（５）を満たすが、関係式（６）は満たさず、出力感度がやや劣る結果となった。これは、潤滑ノズルからは１５°以上離れている一方で、内輪間座６ｉの回転方向の前方側に熱流センサが配置されているため、潤滑ノズルから噴射されるエアの影響を若干受けることによって、出力感度がやや鈍ってしまうと考えられる。
　配置角θ４が１５°＜θ４＜９０°となる熱流センサにおいては、上記の関係式（５）、（６）を満たしており、出力感度が良好となった。これは、潤滑ノズルから噴射されるエアの影響、および内輪間座６ｉの回転によって発生するエアカーテンを受け難く、異常時における軸受の発熱をより早く（感度よく）検出できるためと考えられる。
　排気口６ｇｅの中心を基準とする角度β１が－９０°＜β１＜９０°となる熱流センサにおいては、上記の関係式（５）、（６）を満たしており、出力感度が最も良好となった。これは、エアの影響を受け難く、かつ熱がこもりやすい排気口６ｇｅ周辺に熱流センサを設置していることによって、異常時における軸受５ｂの発熱をより早く（感度よく）検出できるためと考えられる。
　なお、グリース潤滑の場合、熱流センサ近傍に流入するエアは無いため、熱流センサを円周上のいずれに配置してもセンサ感度が鈍ることはない。
　＜外輪間座の冷却構造＞
　上述したように、本実施の形態においては、熱流センサ１１ａ，１１ｂが配置される外輪間座６ｇに冷却構造が設けられる。
　図１４は、外輪間座６ｇに設けられる冷却構造の一例を示す図である。図１５は、図１４のＸＶ－ＸＶ断面図である。
　図１４に示すように、ハウジング３に２つの冷媒経路７１、７２が設けられ、外輪間座６ｇの外径面には螺旋状の溝７３が設けられる。螺旋状の溝７３の一端および他端が、それぞれ冷媒経路７１、７２に接続される。冷媒経路７１、７２の一方から螺旋状の溝７３に冷媒（油、水、圧縮空気など）が流れ込み、螺旋状の溝７３内を流れた冷媒が冷媒経路７１、７２の他方に排出される。したがって、この螺旋状の溝７３が外輪間座６ｇの冷媒流路として機能する。熱流センサ１１ａは、図１５に示すように、配線Ｗによって外輪間座６ｇの外部と接続される。
　なお、外輪間座６ｇには、熱流センサ１１ａ，１１ｂおよび螺旋状の溝７３だけでなく、センサで取得したデータを外部に送信するワイヤレス送信機、センサやワイヤレス送信機を駆動させる自己発電装置、センサで取得したデータの一時的な保存やデータの変換などの信号処理部を含む制御装置が設けられてもよい。
　［熱流センサの配置の変形例］
　図１６は、熱流センサの配置の変形例を示す図である。本変形例では、図１６に示すように、固定側である外輪間座６ｇに、軸方向側面から内外輪間に突出する突出部７ａ，７ｂが付加され、一方の突出部７ａに熱流センサ１１ａが設置される。この場合、図示しないが、もう一方の突出部７ｂにも、同様に熱流センサ１１ｂを配置するとよい。
　発熱源は、転がり軸受の固定側軌道輪の転動体接触部分であるが、固定側軌道輪に熱流センサを設置する場合、固定側軌道輪の加工コスト等が高くなる問題が懸念される。固定側間座の突出部７ａ，７ｂに熱流センサを設置する場合、この問題が解消でき容易に熱流センサを設置できる。また内外輪間に突出する突出部７ａ，７ｂに熱流センサ１１ａ，１１ｂを設置するため、運転時における軸受内部の温度変化を直接的に検出することができる。
　なお、突出部７ａ，７ｂは、軸受５ａ，５ｂにエアオイル潤滑の潤滑油を吐出するノズルを兼ねるものであってもよい。この場合、潤滑油を吐出する既存のノズルを利用して熱流センサを設置できるため、たとえば、熱流センサを設置する専用部品を設けるよりもコスト低減を図れる。
　図１７は、熱流センサの配置の他の変形例を示す図である。図１、図２では、熱流センサ１１ａ，１１ｂが外輪間座６ｇの内径面における軸方向の端部（軸受５近傍）に設置された例を示した。しかしながら、図１７に示すように、熱流センサ１１を、外輪間座６ｇの内径面における軸方向の中央部に設置してもよい。
　また、熱流センサをハウジング３あるいは図示しない前蓋などに配置し、ハウジング３あるいは前蓋に冷却構造、ワイヤレス送信機、自己発電装置、制御装置を設けてもよい。
　今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　スピンドル装置、２　外筒、３　ハウジング、４　主軸、５，５ａ，５ｂ　軸受、５ｇａ，５ｇｂ　外輪、５ｉａ，５ｉｂ　内輪、６　間座、６ｇ　外輪間座、６ｇＡ　内径面、６ｇｅ　排気口、６ｉ　内輪間座、６ｉＡ　外径面、７ａ，７ｂ　突出部、１１ａ，１１ｂ　熱流センサ、３０　軸受装置、６７ａ，６７ｂ　潤滑油供給路、７１　冷媒経路、７３　溝、Ｐ０　回転軸、Ｒｔａ，Ｒｔｂ　保持器、Ｔａ，Ｔｂ　転動体、Ｗ　配線。

Claims (8)

  1. 　内輪、外輪、転動体、および保持器を含み、回転体を回転軸回りに回転可能に支持する軸受と、
    　前記内輪に隣接する内輪間座と前記外輪に隣接する外輪間座とを含む間座と、
    　前記間座および前記軸受の周辺部品のいずれかに設けられる熱流センサとを備え、
    　前記軸受の中心から前記熱流センサの中心までの前記回転軸に沿う方向の距離は、前記軸受の前記回転軸に沿う方向の寸法の０．５倍よりも大きく１倍未満である、軸受装置。
  2. 　前記内輪間座の外径面から前記熱流センサまでの前記回転軸の径方向の距離は、前記内輪間座の内径面と前記外輪間座の外径面との間の距離の２５％以下である、請求項１に記載の軸受装置。
  3. 　前記熱流センサは、前記外輪間座の内径面に設けられ、
    　前記外輪間座には、潤滑用のエアオイルを排出するための排気口が設けられ、
    　前記排気口の中心から前記熱流センサの中心までの前記回転軸の周方向の角度の大きさは９０°未満である、請求項１または２に記載の軸受装置。
  4. 　前記外輪間座には、前記エアオイルを噴射するためのノズルが設けられ、
    　前記ノズルは、前記外輪間座における前記排気口とは反対側の領域に設けられる、請求項３に記載の軸受装置。
  5. 　内輪、外輪、転動体、および保持器を含み、回転体を回転軸回りに回転可能に支持する軸受と、
    　前記内輪に隣接する内輪間座と前記外輪に隣接する外輪間座とを含む間座と、
    　前記間座および前記軸受の周辺部品のいずれかに設けられる熱流センサとを備え、
    　前記内輪間座の外径面から前記熱流センサまでの前記回転軸の径方向の距離は、前記内輪間座の内径面と前記外輪間座の外径面との間の距離の２５％以下である、軸受装置。
  6. 　内輪、外輪、転動体、および保持器を含み、回転体を回転軸回りに回転可能に支持する軸受と、
    　前記内輪に隣接する内輪間座と前記外輪に隣接する外輪間座とを含む間座と、
    　前記間座および前記軸受の周辺部品のいずれかに設けられる熱流センサとを備え、
    　前記熱流センサは、前記外輪間座の内径面に設けられ、
    　前記外輪間座には、潤滑用のエアオイルを排出するための排気口が設けられ、
    　前記排気口の中心から前記熱流センサの中心までの前記回転軸の周方向の角度の大きさは９０°未満である、軸受装置。
  7. 　前記外輪間座に冷媒流路が設けられる、請求項１～６のいずれかに記載の軸受装置。
  8. 　前記回転体は、工作機械の主軸である、請求項１～７のいずれかに記載の軸受装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115722689A (zh) * 2022-11-30 2023-03-03 四川省兴旺达精密机电有限公司 一种机床主轴
WO2023201969A1 (zh) * 2022-04-21 2023-10-26 洛阳轴承研究所有限公司 隔圈组件及轴承组件

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN121408370A (zh) * 2025-12-30 2026-01-27 人本股份有限公司 角接触球轴承及其热检测反馈控制系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016166832A (ja) 2015-03-10 2016-09-15 株式会社日本自動車部品総合研究所 熱流束センサ
JP2017026078A (ja) 2015-07-24 2017-02-02 株式会社ジェイテクト 軸受装置
WO2019159838A1 (ja) * 2018-02-13 2019-08-22 Ntn株式会社 軸受装置およびスピンドル装置
WO2020166542A1 (ja) * 2019-02-12 2020-08-20 Ntn株式会社 軸受装置およびスピンドル装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4269674B2 (ja) * 2002-12-18 2009-05-27 日本精工株式会社 転がり軸受ユニット用荷重測定装置
CN204262903U (zh) * 2014-11-11 2015-04-15 重庆丰德数控机床有限公司 一种机床主轴实时测量装置
DE102017210752A1 (de) * 2017-06-27 2018-12-27 Aktiebolaget Skf Vorspannungsanpassung in einer Lageranordnung
JP7362239B2 (ja) * 2018-02-13 2023-10-17 Ntn株式会社 軸受装置およびスピンドル装置
JP6967495B2 (ja) * 2018-09-03 2021-11-17 Ntn株式会社 軸受装置
JP2020060227A (ja) * 2018-10-09 2020-04-16 Ntn株式会社 軸受装置
DE112019005429T5 (de) * 2018-10-31 2021-07-15 Ntn Corporation Lagervorrichtung
JP2020133889A (ja) * 2019-02-12 2020-08-31 Ntn株式会社 軸受装置およびスピンドル装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016166832A (ja) 2015-03-10 2016-09-15 株式会社日本自動車部品総合研究所 熱流束センサ
JP2017026078A (ja) 2015-07-24 2017-02-02 株式会社ジェイテクト 軸受装置
WO2019159838A1 (ja) * 2018-02-13 2019-08-22 Ntn株式会社 軸受装置およびスピンドル装置
WO2020166542A1 (ja) * 2019-02-12 2020-08-20 Ntn株式会社 軸受装置およびスピンドル装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4215301A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023201969A1 (zh) * 2022-04-21 2023-10-26 洛阳轴承研究所有限公司 隔圈组件及轴承组件
CN115722689A (zh) * 2022-11-30 2023-03-03 四川省兴旺达精密机电有限公司 一种机床主轴

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