[发明专利]具有集成传感器的滚动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及具有集成传感器的所谓的镶入式轴承或者Y轴承。镶入式轴承是这样的轴承：其外圈罩被容纳在支撑构件内，可以在所有方向转动运动，以为了适应固定部分的轴和转动部分的轴之间可能的错位。这样的轴承可以例如应用在带传送器或者类似装置中。

背景技术

在一些情形下，有必要知道镶入式轴承的转动参数例如以确定带传送器的速度。EP-A-0908729公开一种加衬轴承，其中传感器目标固定到内圈并在传感器的前面转动，该传感器保持靠近该目标并安装在密封装置上，该密封装置固定在轴承的外圈上。数个相对复杂的部件必须高精度地安装在衬套内。这增大轴承的复杂性和成本。而且，因为传感器间接安装在外圈上，相对难以馈送电流，并且一些电缆必须从衬套的固定部分延伸到外圈，具有损坏这些电缆的危险。

发明内容

本发明致力于通过新式的滚动轴承解决这些问题，其中转动参数可以以简单、经济且可靠的方法确定。

为此，本发明涉及滚动轴承，该滚动轴承包括内圈、外圈、在内和外圈之间的滚动体、随着内圈快速转动的编码器垫圈以及具有球面的一部分形式的内表面的支撑构件，该内表面适于与同样是球面的一部分形式的外圈的相应外表面滑动接触。该滚动轴承的特征在于，支撑构件设置有相对于编码器垫圈保持传感器在传感器可以检测编码器垫圈的转动的适当位置的装置。

受益于本发明，不必使用轴承的外圈来支撑传感器。本发明的关于支撑构件保持传感器的装置实际上安装在支撑构件上并且它们可以是相对简单且便宜的。而且，传感器经由保持装置在支撑构件上的安装比它在外圈上的安装更加容易和快速。本发明利用这样的事实：传感器不必紧邻编码器垫圈以为了实现它的转动检测功能。例如，霍尔效应传感器可以在大约10毫米的距离内检测编码器垫圈的转动。

根据本发明的进一步的方面，其是有利的但是非强制性的，滚动轴承可以结合以下特征的一个或多个：

编码器垫圈具有为定心在属于内圈的旋转轴的点上的球面的一部分的形式的至少一个外表面。这样的外表面适于编码器垫圈的转动的有效检测，即使当外圈关于支撑构件转动时，这是由于它的外表面在支撑构件的相应内表面上的滑动运动。在这样的情形中，当内圈关于外圈转动时以及当外圈外表面在支撑构件的内表面上滑动时，传感器和几何表面之间的距离有利地具有固定值。

-传感器可以移除地安装在支撑构件上。

-传感器是磁传感器，优选地是感应传感器或者霍耳效应单元。

-保持传感器的装置包括安装在支撑构件上的支架，该支架形成容纳传感器的壳体。这样的支架可以是可移除地安装在支撑构件上的金属舌状件，并且其具有通过形状配合而使传感器保持不动的孔。或者，支架可以围绕传感器过模塑并可移除地安装在支撑构件上。

-保持传感器的装置包括形成在支撑构件内的腔。传感器安装在该腔内，该腔开口到支撑构件的内体积中。该腔可以是在支撑构件中沿着关于编码器垫圈的旋转轴成径向的方向延伸的孔。

-滚动轴承还包括安装在支撑构件上的盖以从外面隔离内和外圈，传感器安装在该盖上。

-保持传感器的装置可以安装在支撑构件上在一个或数个预定位置以使得传感器通过这些装置保持在检测编码器垫圈的转动的适当位置。

-编码器垫圈是具有凸出部分(parts in relief)的金属圈。

附图说明

本发明将基于下面的描述得以更好的理解，该描述是结合附图给出并作为示例性例子，对本发明的对象没有限制。在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的滚动轴承的透视图；

图2是沿着图1上的线II-II的剖视图；

图3是图1和2的轴承的编码器垫圈的透视图；

图4是根据本发明的第二实施例的轴承的透视图；

图5是图4的轴承的顶视图；

图6是沿着图5上的线VI-VI的放大剖视图；

图7是根据本发明的第三实施例的轴承的透视图；

图8是在图7上的平面VIII中的剖视图；

图9是根据本发明的第四实施例的圈轴承的透视图；以及

图10是图9的平面X中的剖视图。

具体实施方式

图1-3上所示的轴承1是镶入式轴承或者Y轴承，包括内圈12、外圈14、一系列球体16和支撑构件或者壳体18，该支撑构件或者壳体设置有四个孔20，其中未示出的螺丝可以插入以相对于未示出的结构例如带传送器的框架固定支撑构件18。

支撑构件18具有方形基座22，孔20挨着基底22的边角定位。