本發(fā)明涉及一種用于滾動軸承的傳感器裝置，滾動軸承具有外圈和內(nèi)圈，其中兩個軸承圈中的一者相對于兩個軸承圈中的另一者能夠轉(zhuǎn)動。傳感器裝置包括至少一個與兩個軸承圈中的一者能抗扭地連接的傳感器和與兩個軸承圈中的另一者能抗扭地連接的信號發(fā)生器。本發(fā)明還涉及具有滾動軸承和與滾動軸承連接的傳感器裝置的滾動軸承裝置。

背景技術(shù)：

具有集成的傳感器單元的滾動軸承裝置(也被稱為傳感器軸承)用于檢測不同的軸承狀態(tài)量，例如轉(zhuǎn)速、溫度和旋轉(zhuǎn)角。已知的解決方案的缺點是，這種滾動軸承裝置一般為定制的，并且因此僅在一定變化范圍內(nèi)可用。

de102012202522a1示出一種傳感器軸承，通過傳感器軸承能夠在滾動軸承內(nèi)檢測運行狀態(tài)并將其向信號接收器傳遞。至少一個安置在滾動體保持架中的測量傳感器用于測量在滾動體上作用的力。滾動體保持架具有多個用于容置滾動體的凹口。1到4個凹口不裝入滾動體，這樣測量傳感器代替滾動體能夠被安置在其中。測量傳感器與保持架抗扭轉(zhuǎn)地相連接。在這種情況下的缺點是，由于滾動體數(shù)目的減少可能導(dǎo)致在軸承中負(fù)載的變化以及圓周運動的惡化。

de102009021469a1描述一種傳感器軸承單元，該傳感器軸承單元包括被設(shè)計為滾珠滾子軸承的滾動軸承，該軸承具有在軸承圈上安置的傳感器外殼，具有集成的用于感測軸承運行狀態(tài)的傳感器裝置。該傳感器外殼被設(shè)計為貼靠在軸承圈的自由圓周表面或端側(cè)上的適配環(huán)。適配環(huán)被這樣地定尺寸，使整個傳感器軸承單元的徑向或軸向尺寸至多等于各自的具有相同的承載能力的滾珠軸承的尺寸。通過這種方式，滾珠軸承和具有集成的傳感器裝置的滾珠滾子軸承能夠在相同的裝配空間中彼此進(jìn)行交換。

在de102007042478a1中描述一種具有傳感器系統(tǒng)的滾動軸承裝置，傳感器系統(tǒng)用于生成與內(nèi)圈相對于外圈的相對轉(zhuǎn)動有關(guān)的傳感器信號。傳感器系統(tǒng)包括具有至少一個簧片觸點的傳感器構(gòu)件，簧片觸點檢測信號發(fā)生器的作為傳感器信號的磁信號。傳感器構(gòu)件能夠合并在設(shè)計為平面的環(huán)盤的軸承蓋環(huán)。軸承蓋環(huán)優(yōu)選固定在運行中穩(wěn)定的軸承圈上。信號發(fā)生器固定在滾動體保持架的端側(cè)上并且設(shè)計為單個永久磁鐵或編碼盤。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種傳感器裝置，傳感器裝置能夠不費力地被安裝在滾動軸承上。傳感器裝置應(yīng)被這樣地設(shè)計，能夠通過相比較低的成本低制造適配于不同的滾動軸承直徑的傳感器裝置。此外還應(yīng)提供一種具有傳感器裝置的滾動軸承裝置。

根據(jù)所附的權(quán)利要求1的傳感器裝置用于解決根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明的傳感器裝置被設(shè)計為用來安裝在滾動軸承上。傳感器裝置包括能夠固定在滾動軸承的外圈的軸向端面上的外部圈以及能夠固定在滾動軸承的內(nèi)圈的軸向端面上的內(nèi)部圈。傳感器和信號發(fā)生器安置在外部圈和內(nèi)部圈的彼此對置的側(cè)面上。

傳感器裝置的一個重要優(yōu)點是：可被耗費低的制造并且因此也能被價格低廉地制造。內(nèi)部圈和外部圈通常由連續(xù)輪廓制造，從而不同的期望的直徑能夠被不費力地制造。因此，針對不同的滾動軸承直徑需設(shè)置相應(yīng)的傳感器裝置，其中僅提供常見尺寸的內(nèi)部圈和外部圈。然而，能夠針對所有傳感器裝置相同地運行傳感器，并且必須將傳感器僅安置在外部圈或內(nèi)部圈的相應(yīng)的側(cè)面上。在市場上能夠找到批量生產(chǎn)的不同直徑的編碼環(huán)作為信號發(fā)生器來使用。傳感器裝置能夠相對容易地安裝在滾動軸承上。為此，外部圈必須固定在外圈的端面上并且內(nèi)部圈必須固定在內(nèi)圈的端面上。

根據(jù)一個有利的實施方式，傳感器或也可以是多個傳感器安置在固定在外部圈和內(nèi)部圈的側(cè)面上的柔性電路板上。在電路板上優(yōu)選設(shè)置傳感器電子組件和電壓源。在電路板上安置的構(gòu)件通過導(dǎo)體線路電連接。電路板優(yōu)選通過澆鑄質(zhì)量件固定在側(cè)面上。通過這種方式，在電路板上安置的敏感元件可以很好地免受潮濕和灰塵的影響。此外，構(gòu)件通過澆鑄質(zhì)量件被固定在它的位置上，從而能夠工藝可靠地實現(xiàn)一個或多個傳感器的功能上重要的間距或距離。

外部圈根據(jù)有利的實施方式被設(shè)計為開口圈。外部圈通過其開口形式在裝配時自動定心或自調(diào)心，并且還額外地補(bǔ)償不可避免地發(fā)生的制造公差。

內(nèi)部圈優(yōu)選同樣執(zhí)行自定心或自調(diào)心。

已證明有利的是，傳感器裝置能通過粘接薄膜固定在滾動軸承上。粘接薄膜兩側(cè)用粘合劑粘接，以便能夠形成傳感器裝置和滾動軸承之間的連接。在這種情況下特別有利的是，粘接薄膜作為運輸安全件來使用。為此，粘接薄膜包括在內(nèi)部圈區(qū)域中的環(huán)繞的第一部段和在外部圈的區(qū)域中的環(huán)繞的第二部段。第一和第二部段通過多個分隔片彼此連接，其中分隔片被這樣地設(shè)計，使其在圓周方向上有作用力的情況下被分解或撕裂。因此，在傳送狀態(tài)中，傳感器裝置的內(nèi)部圈和外部圈以及滾動軸承的內(nèi)圈和外圈彼此固定。在滾動軸承裝配之后，分隔片例如在能夠轉(zhuǎn)動的構(gòu)件上在第一旋轉(zhuǎn)動試驗時被撕裂并且由此內(nèi)圈相對于外圈被釋放，因此從現(xiàn)在開始可以轉(zhuǎn)動。

內(nèi)部圈優(yōu)選被設(shè)計為離心盤。由此，灰塵和濕氣能夠被可靠地排出，以便保護(hù)信號發(fā)生器或滾動體空間免受雜質(zhì)侵害。

根據(jù)一個有利的實施方式，傳感器裝置包括用于與評判單元連接的連接纜線。連接纜線優(yōu)選固定在電路板上。然而，替選的實施方式也是可行的，其中向評判單元傳遞數(shù)據(jù)不是通過纜線而是無線地進(jìn)行，優(yōu)選通過無線信號，例如通過藍(lán)牙進(jìn)行。

使用根據(jù)所附權(quán)利要求10的滾動軸承裝置來解決所述根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承裝置包括滾動軸承和與滾動軸承連接的前述類型的傳感器裝置，該滾動軸承具有外圈和內(nèi)圈，其中兩個軸承圈中的一者相對于兩個軸承圈中的另一者能夠轉(zhuǎn)動。

附圖說明

本發(fā)明的優(yōu)選實施例將在下面參考所附的附圖進(jìn)行闡述。附圖為：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承裝置的示意性的立體視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承裝置的分解圖示。

具體實施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承裝置01的立體視圖，而圖2示出滾動軸承裝置的分解圖示。滾動軸承裝置01包括滾動軸承02和在滾動軸承上固定的傳感器裝置03。滾動軸承02具有至少一個外圈04、內(nèi)圈05和在外圈04與內(nèi)圈05之間在滾動體空間中安置的滾動體(未示出)。兩個軸承圈04、05中的一者能夠相對于另一個軸承圈轉(zhuǎn)動。兩側(cè)分別有一個密封環(huán)07與外圈04連接，密封環(huán)在徑向方向上在內(nèi)圈05和外圈04之間延伸。密封環(huán)07保護(hù)滾動軸承內(nèi)部不受雜質(zhì)侵害。

傳感器裝置03具有外部圈08和內(nèi)部圈09。外部圈08的直徑與滾動軸承02的外圈04的直徑一致，這樣外部圈08和外圈04在裝配之后在橫截面上至少部分重疊。內(nèi)部圈09的直徑與滾動軸承02的內(nèi)圈05的直徑一致，這樣內(nèi)部圈09和內(nèi)圈05在裝配之后在橫截面上至少部分重疊。外部圈和內(nèi)部圈08、09被這樣地設(shè)計，使它們無損地增強(qiáng)必要的裝配力。

外部圈08固定在滾動軸承02的外圈04的軸向端面上。內(nèi)部圈09固定在內(nèi)圈05的軸向端面上。優(yōu)選兩側(cè)用粘合劑浸濕的粘接薄膜10(例如以具有丙烯酸酯粘合劑的聚氨酯泡沫膠帶形式)用來將傳感器裝置03固定在滾動軸承02上。

粘接薄膜10同時作為運輸安全件來使用。為此，粘接薄膜包括在內(nèi)部圈09區(qū)域中的環(huán)繞的第一部段12和在外部圈08區(qū)域中的環(huán)繞的第二部段13。第一和第二部段12、13通過多個分隔片14彼此相連。分隔片14被這樣設(shè)計，使分隔片通過在圓周方向上作用的力被撕裂，并且由此內(nèi)部圈09相對于外部圈08或者內(nèi)圈05相對于外圈04被釋放，因此隨后可以轉(zhuǎn)動。

外部圈08被設(shè)計為開口圈，從而使其能夠在裝配時自定心。此外，能夠通過外部圈08的開口的c形形狀補(bǔ)償制造公差。

在示出的實施方式中，在外部圈08的內(nèi)表面上安置柔性電路板15。在修改的實施方式中，電路板還可安置在內(nèi)部圈09的外表面上。電路板15通常承載不同的構(gòu)件17，即至少一個傳感器、所需的傳感器電子組件以及優(yōu)選還包括電壓源。當(dāng)然還能夠使用多個用于檢測不同狀態(tài)量的傳感器。構(gòu)件17通過導(dǎo)體線路電連接。連接纜線18固定在電路板15上，連接纜線能夠與評判單元(未示出)連接，以便能夠在傳感器裝置03和評判單元之間交換數(shù)據(jù)或者從外部的電流源輸送能量。在替選的實施方式中，與評判單元的數(shù)據(jù)交換也可以無線地通過無線電信號進(jìn)行。纜線18優(yōu)選能夠在外部圈05的缺失環(huán)段的區(qū)域中被向外導(dǎo)引。

電路板15優(yōu)選通過澆鑄質(zhì)量件19固定在外部圈08的內(nèi)表面上。通過這種方式，構(gòu)件17可靠地免受潮濕和灰塵的影響。此外，構(gòu)件17也通過澆鑄質(zhì)量件19固定在它的位置上，從而能夠可靠保持構(gòu)件(尤其是傳感器)的功能上重要的間距。

內(nèi)部圈09的幾何形狀有利地也進(jìn)行自定心。優(yōu)選在內(nèi)部圈09的外表面上安置信號發(fā)生器20。信號發(fā)生器20優(yōu)選為編碼環(huán)。既可以使用主動編碼器也可以使用被動編碼器。編碼環(huán)20能夠光學(xué)地或磁性地采樣。編碼環(huán)20在組裝之后與在電路板15上安置的傳感器17在徑向方向上對置，這樣傳感器探測在內(nèi)部圈和外部圈之間的相對轉(zhuǎn)動。內(nèi)部圈09優(yōu)選被設(shè)計為離心盤。通過這種方式，信號發(fā)生器20或者滾動體空間能夠被保護(hù)來防止雜質(zhì)的侵入。

為了避免滾動軸承裝置01的軸向滑動，如一般的做法，裝配的滾動軸承02例如通過壓力連接件、卡環(huán)或鎖緊螺母被軸向固定。

附圖標(biāo)記列表

01滾動軸承裝置

02滾動軸承

03傳感器裝置

04外圈

05內(nèi)圈

06-

07密封環(huán)

08外部圈

09內(nèi)部圈

10粘合薄膜

11-

12粘合薄膜的第一部段

13粘合薄膜的第二部段

14粘合薄膜的分隔片

15柔性電路板

16-

17構(gòu)件/傳感器

18連接纜線

19澆鑄質(zhì)量件

20信號發(fā)生器/編碼環(huán)