[发明专利]带有传感器的轴承单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种表明在权利要求1前序部分中的类型的带有传感器的 轴承单元。

背景技术

已知一些轴承单元装备有传感器，诸如转动传感器、载荷传感器、温 度传感器等，以便在监测轴承的运作时检测若干重要的物理参数。通常， 这些传感器安装在轴承单元的一侧处，并需要电连接器来为传感器供电并 将由这些传感器检测到的数据传送给远处的仪器设备。在某些情况下，传 感器被配设于侧向封闭轴承座圈之间的环形间隙的密封装置之一中。然 而，电连接件从轴承单元侧向伸出，使得在没有什么空间可供利用的应用 场合造成尺寸方面的问题。比如，参见EP 0464403A1和EP 0498298A1。

US 6948856B2披露了一些轴承单元，其中各传感器位于形成在轴承座 圈中的槽沟之中并埋置于树脂中，以使这些传感器不会伸出到轴承之外。

发明内容

本发明一般目的是提供一种带有传感器的轴承单元，该轴承单元尺寸 紧凑、能够准确、可靠地检测表明轴承单元运作状态的物理参数。本发明 的具体目的是消除从轴承单元侧向伸出的电连接件。

在下面将会更好地理解的这些和其他一些目的和优点，根据本发明是 通过具有在所附各项权利要求之中限定的特征的轴承单元予以实现的。

附图说明

现在将参照附图描述根据本发明的轴承单元的一些优选但非限制性的 实施例的结构和操作特征，其中：

图1是根据本发明的轴承单元的第一实施侧的透视图；

图2是图1的轴承单元的轴向横截面视图，各箭头指示由各电信号遵 循的路径；

图3是沿图2中箭头III方向上看到的放大视图；

图4和5是本发明的另两个实施例的与图2的类似的轴向横截面视 图。

具体实施方式

首先参照图1和2，整体以10表示的是轴承，该轴承具有固定的外座 圈11和转动的内座圈12，二者分别形成一组双向滚动件的滚道11a、 12a，在该例子中所述滚动件为滚珠13，布置在座圈11、12之间并且通过 隔离环14周向等间距地间隔开。为了保持通常充满座圈11与12之间的 环形间隙15的润滑脂，密封装置(未示出)可安装在轴承的两侧处。附 图中所示的轴承单元是所谓的第一代类型的角接触轴承单元单元，具有轴 向非附称的座圈而不带有径向凸缘。然而，谈及该可能的应用领域无论如 何都不应被解释为限制本专利的范围。本发明同样能够应用于比如带凸缘 的轴承。

轴承单元10装有一个或多个传感装置，在此实例中为两个传感装置 20、21，它们分别集成在外座圈11和内座圈12之中，以便检测可用于监 测轴承单元运作状况的物理参数。传感装置20、21可包括温度传感器 (比如热敏电阻)、和/或振动传感器(加速度计)、和/或载荷传感器(比 如小型测力传感器或小型压力传感器或压电传感器)、以及/或者转动传感 器，比如当滚珠或滚柱经过时能够检测磁场变化或压力变化的磁性传感器 (magnetic sensor)或压力传感器。

传感装置20、21优选地装放在通过在轴承单元的径向横截面的表面或 周边位置进行机加工而在座圈11、12中获得的相应径向凹槽16，17之 中，以及优选地远离滚道11a、12a。传感装置都埋置在相应的树脂或塑料 块体22、23之中，以便稳固地保持在相应座圈上。每一传感装置在24、 25处电连接于相应座圈，并具有用于连接于外部接收器(未示出)的输出 电接头26和用于接合于中心轴(未图示)的输出电接头27，内座圈12可 转动地锁定于此中心轴。

座圈11、12的外表面与其他和轴承单元10相关的机械构件(外壳、 中心轴，等等)之间的直接电接触是通过绝缘材料层30、31予以防止 的，外座圈11各外表面之一上的未覆盖的供电区域32除外。覆盖层30、 31可以比如由市面上有售的、商标名称为的材料制成，其包 含氧化铝(AL₂O₃)并具有大约100微米的厚度。