[发明专利]具有应变传感器装置的滚动轴承装置

说明书

本发明涉及一种滚动轴承装置，所述滚动轴承装置具有滚动轴承(02)，所述滚动轴承具有外环(03)和内环(04)以及集成到外环(03)中的或固定在外环(03)上的应变传感器装置(09)，用于测量作用到滚动轴承(02)上的轴向负荷。应变传感器装置(09)具有环形的基本体。本发明重要的是，应变传感器装置(09)在其内部端侧上具有至少一个沿环周方向部分圆形地延伸的力导入元件(12)。力导入元件(12)经由至少一个接片形的耦联元件(13)与环形的基本体(10)连接。应变传感器装置(09)在其外部的、背离滚动轴承(02)的端侧上具有至少一个用于容纳应变传感器(15)的凹部(14)。凹部(14)至少沿环周方向在力导入元件(12)上延伸，其中耦联元件(13)沿径向方向具有比凹部(14)更小的伸展。环形的基本体(10)以固定至支架的方式固定。

技术领域

本发明涉及一种轴承装置，尤其滚动轴承装置，所述轴承装置具有应变传感器装置，用于测量作用到滚动轴承上的轴向负荷。所述轴承装置能够在全部类型的轴向轴承中用于检测出现的力。优选的应用领域是机床中的进给丝杠中的丝杠轴承。

背景技术

DE 10 2009 021 469 A1示出一种传感器轴承单元，所述传感器轴承单元包括滚动轴承，所述滚动轴承具有设置在轴承环上的传感器壳体连同集成的传感器装置，所述传感器装置用于检测轴承运行状态。传感器壳体构成为贴靠在轴承环的自由的环周面或端面上的适配环。传感器装置例如能够具有用于测量力的传感器，所述传感器设置在适配环的支腿的内侧上，所述支腿贴靠在外部的轴承环的端面上。

DE 102 50 340 A1描述一种构成为滚动轴承的力测量轴承，所述力测量轴承具有由钢构成的轴承构件。轴承构件能够构成为径向滚动轴承的轴承环或轴向滚动轴承的运行盘。构成为厚膜的应变仪在与钢的调质处理共同的工作过程中或在分离的工作过程中烧制到钢构件上。应变仪能够设置在轴承环的环周槽中或设置在运行盘的端侧或外部的环周面上。

DE 42 18 949 A1包含一种具有力测量装置的滚动轴承。力测量装置构成为力测量薄膜并且能够与轴承环之一直接地连接或间接地经由中间元件与滚动轴承连接。

DE 10 2006 021 707 A1示出一种轴承装置，所述轴承装置包括借助于滚动轴承支承的转轴和环形地包围转轴的转轴轴颈的压电传感器。传感器用于测量作用到滚动轴承上的轴向负荷。

基于应变仪的可用的力测量系统的缺点是，所述力测量系统仅有限地适合于使用在丝杠轴承中，因为所述力测量系统通常需要大的结构空间并且不为丝杠提供足够大的通道。用于力测量的环虽然已知基于压电，但是所述结构方式不适合于静态测量，所述环需要少量的结构空间并且在直径上匹配于丝杠轴承。

发明内容

本发明的目的因此在于，提供一种滚动轴承装置，所述滚动轴承装置具有应变传感器装置，用于测量作用到滚动轴承上的轴向负荷，其中滚动轴承尤其构成为丝杠轴承。应变传感器装置应具有紧凑的构造并且需要少量的结构空间。此外，应提供一种包括这种滚动轴承和借助于滚动轴承支承的转轴的装置。

根据权利要求1的滚动轴承装置以及根据权利要求7的轴承装置用于实现根据本发明的目的。

根据本发明的滚动轴承装置包括滚动轴承，所述滚动轴承具有外环和内环以及集成到外环中或固定在外环上的应变传感器装置，所述应变传感器装置用于测量作用到滚动轴承上的轴向负荷。应变传感器装置具有环形的基本体。本发明重要的是，应变传感器装置在其内部端侧上具有至少一个沿环周方向部分圆形地延伸的力导入元件。力导入元件经由至少一个接片状的耦联元件与环形的基本体连接。应变传感器装置在其外部的、背离滚动轴承的端侧上具有至少一个用于容纳应变传感器的凹部。凹部沿环周方向至少在力导入元件上延伸。耦联元件沿径向方向具有比凹部更小的伸展。环形的基本体以固定至支架的方式固定。