儀表化軸承及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種儀表化軸承及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承通常包括外座圈和內(nèi)座圈，在它們之間限定有滾動(dòng)室。軸承還包括設(shè)置在滾動(dòng)室中并且由軸承保持架保持的滾動(dòng)體。
[0003]軸承可以與測(cè)量裝置相關(guān)聯(lián)，測(cè)量裝置包括適于測(cè)量軸承的操作參數(shù)特性的傳感器，例如比如溫度、速度、加速度、潤(rùn)滑級(jí)別、潤(rùn)滑劑的化學(xué)或物理參數(shù)比如其導(dǎo)電率或其酸度、振動(dòng)或聲幅。
[0004]測(cè)量裝置通常設(shè)置在軸承外部，例如在接收軸承外座圈的殼體中或者在接收軸承內(nèi)座圈的軸上。因此，測(cè)量受到軸承環(huán)境的影響。此外，必須提供空間用于將測(cè)量裝置定位在軸承的附近。集成測(cè)量裝置的例子示于W02010/0133924A1和W02010/088964A1中。
[0005]為了減小包括測(cè)量裝置的儀表化軸承的整體尺寸，在W02006/083736A1中已經(jīng)提出將測(cè)量裝置至少部分地包括在軸承保持架中。這種解決方案的缺點(diǎn)之一在于，很難將信號(hào)從該裝置發(fā)送到外部以及能夠向該裝置供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提出一種改進(jìn)的儀表化軸承。
[0007]為此，本發(fā)明涉及一種儀表化軸承，包括:外座圈和內(nèi)座圈，在它們之間限定有滾動(dòng)室；至少一個(gè)構(gòu)件，其將所述滾動(dòng)室與外部隔離；以及至少一個(gè)測(cè)量裝置，其包括至少一個(gè)傳感器，該傳感器適于測(cè)量所述儀表化軸承的至少一個(gè)操作參數(shù)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，所述儀表化軸承的特征在于，至少一個(gè)測(cè)量裝置安裝到將所述滾動(dòng)室與外部隔離的構(gòu)件。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的其它有利特征，單獨(dú)地或組合地:
[0010]-隔離滾動(dòng)室的構(gòu)件將被以金屬凸緣的形式來(lái)制備，例如安裝在并且剛性地固定到軸承座圈之一的閉型軸承的凸緣。
[0011]-隔離滾動(dòng)室的構(gòu)件包括至少一個(gè)彈性部分。
[0012]-隔離構(gòu)件以密封裝置的形式來(lái)制備，包括例如由金屬制成的剛性支撐部分和例如由合成材料或聚合物制成的柔性密封部分。
[0013]-隔離構(gòu)件的柔性密封部分被固定例如膠合或包覆成型到剛性支撐部分上。
[0014]-柔性密封部分包括至少一個(gè)唇部，其延伸朝向軸承座圈之一并且提供與所述座圈的滑動(dòng)接觸。
[0015]-該密封通過(guò)隔離構(gòu)件與軸承座圈之一之間的迷宮制成。
[0016]-所述測(cè)量裝置插在隔離所述滾動(dòng)室的構(gòu)件的開(kāi)口中，使得所述測(cè)量裝置的內(nèi)部部分與所述滾動(dòng)室的內(nèi)部接觸，并且所述測(cè)量裝置的外部部分打開(kāi)至所述軸承的外部。穿過(guò)開(kāi)口的測(cè)量裝置的中間部分提供在內(nèi)部部分與外部部分之間的通信信道。該通信信道可以傳輸機(jī)械的、物理的、化學(xué)的、電的、磁的或電磁的信號(hào)、或者它們的組合。
[0017]-所述測(cè)量裝置以插在隔離滾動(dòng)室的構(gòu)件的開(kāi)口中的銷的形式制備。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)銷可同樣意味著鉚釘、按鈕或銷。
[0018]-所述銷的內(nèi)部部分和/或所述銷的外部部分具有的頭部形狀的直徑大于隔離所述滾動(dòng)室的構(gòu)件的開(kāi)口的直徑。
[0019]-所述測(cè)量裝置包括的外部部分包括顯示裝置，用于顯示用于所測(cè)量的參數(shù)的至少一個(gè)指示器。
[0020]-所述測(cè)量裝置的外部部分的顯示裝置包括使得能夠看見(jiàn)所述外部部分的內(nèi)部的透明部分，并且可以包含著色劑或LED指示器。
[0021]-所述測(cè)量裝置包括對(duì)所述儀表化軸承的物理參數(shù)特性敏感的有源元件。
[0022]-所述測(cè)量裝置的內(nèi)部部分包括能夠連接所述滾動(dòng)室和所述測(cè)量裝置的有源元件的中間部分。所述中間部分可以包括多孔部分或膜。
[0023]-所述測(cè)量裝置的有源元件包括多個(gè)微膠囊，該微膠囊包含被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生作為所述參數(shù)的函數(shù)的可檢測(cè)效果的分子，例如由如果參數(shù)已經(jīng)超過(guò)極限值所釋放的分子釋放或產(chǎn)生的著色劑。
[0024]-所述效果是不可逆的。這使得有可能記住參數(shù)超過(guò)限制值的事件。
[0025]-微膠囊布置成從軸承外部可見(jiàn)。這使得有可能查看所產(chǎn)生的效果是否是微膠囊或其環(huán)境的顏色的變化。因此，參數(shù)的值可以以簡(jiǎn)單的方式發(fā)出信號(hào)，而不使用電子元件。
[0026]-所述微膠囊被設(shè)計(jì)成如果參數(shù)超過(guò)極限值的話則發(fā)射分子。
[0027]-微膠囊分散在測(cè)量裝置的透明體、凝膠或液體內(nèi)。這使得有可能使著色劑或其它現(xiàn)象在銷內(nèi)可見(jiàn)。
[0028]-微膠囊包含在隔離滾動(dòng)室的構(gòu)件的涂層中。
[0029]-測(cè)量裝置包括無(wú)線發(fā)射器。無(wú)線發(fā)射器優(yōu)選的是RFID標(biāo)簽的一部分。這使得能夠遠(yuǎn)程詢問(wèn)。
[0030]-隔離滾動(dòng)室的構(gòu)件包括金屬蓋，其包括用于放置測(cè)量裝置的開(kāi)口。
[0031]-隔離滾動(dòng)室的構(gòu)件包括多個(gè)測(cè)量裝置，每種類型的測(cè)量裝置對(duì)儀表化軸承的不同特定操作參數(shù)敏感，從而使得可以為不同的參數(shù)提供信息。
[0032]-隔離滾動(dòng)室的構(gòu)件包括都對(duì)儀表化軸承的相同操作參數(shù)敏感的多個(gè)測(cè)量裝置，但是每個(gè)測(cè)量裝置對(duì)所述參數(shù)的不同閾值敏感，從而使得可以為相同參數(shù)的不同值提供信息。
[0033]-儀表化軸承的操作參數(shù)特性是機(jī)械類型的，通過(guò)非限制性的例子，例如是構(gòu)件的移動(dòng)速度、溫度、壓力、振動(dòng)。
[0034]-儀表化軸承的操作參數(shù)特性是化學(xué)類型的，通過(guò)非限制性的離子，例如是水分含量、酸度、粘度、氧化水平。
[0035]-所述測(cè)量裝置集成到軸承的密封中。
[0036]-所述測(cè)量裝置通過(guò)包覆成型集成到軸承的密封中。
[0037]-所述測(cè)量裝置通過(guò)夾緊集成到軸承的密封中。
[0038]因此，本發(fā)明可以減小包括測(cè)量裝置的儀表化軸承的整體尺寸。關(guān)鍵參數(shù)比如溫度、水分含量、沖擊、過(guò)度振動(dòng)或過(guò)量速度的測(cè)量有利地以與軸承集成而不是在軸承外部的方式進(jìn)行。此外，例如就要被監(jiān)視的參數(shù)的選擇而言，根據(jù)本發(fā)明的解決方案是通用的并且易于適用且成本相對(duì)較低。
[0039]由于測(cè)量裝置的集成，本發(fā)明能夠考慮設(shè)備中的現(xiàn)有專用空間。
[0040]本發(fā)明還涉及一種制造如上面所提到的儀表化軸承的方法。該方法包括以下步驟:
[0041]a)制造所述外座圈、內(nèi)座圈以及滾動(dòng)體；
[0042]b)制造具有開(kāi)口的隔離所述滾動(dòng)室的構(gòu)件；
[0043]c)將所述測(cè)量裝置插在隔離所述滾動(dòng)室的構(gòu)件的開(kāi)口中；以及
[0044]d)組裝所述儀表化軸承。
【附圖說(shuō)明】
[0045]通過(guò)閱讀僅作為非限制性示例給出的下面描述并且參照附圖，本發(fā)明將得到更好地理解，其中:
[0046]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的儀表化軸承的透視圖；以及
[0047]-圖2是圖1中軸承的細(xì)節(jié)的更大比例的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]圖1和2示出了根據(jù)本發(fā)明的儀表化軸承I。
[0049]軸承I包括外座圈2和內(nèi)座圈3，在它們之間限定有滾動(dòng)室4。軸承I具有中心軸線，其形成座圈2和3的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。
[0050]軸承I包括設(shè)置在滾動(dòng)室4中并且由軸承保持架保持的滾動(dòng)體(未示出)。
[0051]滾動(dòng)室4與外部由包括金屬凸緣26的構(gòu)件20和形成設(shè)計(jì)成與內(nèi)座圈3滑動(dòng)接觸的密封唇的包覆成型的彈性體28隔離。構(gòu)件20被約束為隨外座圈2旋轉(zhuǎn)。
[0052]軸承I還包括測(cè)量裝置10，其適于測(cè)量軸承I的至少一個(gè)操作參數(shù)特性。
[0053]在本發(fā)明的上下文中，測(cè)量裝置10安裝到隔離滾動(dòng)室4的構(gòu)件20，如在下文中詳細(xì)描述。
[0054]測(cè)量裝置10優(yōu)選地完全設(shè)置在構(gòu)件20上，并且由后者支撐，如在圖1和圖2中的例子。
[0055]測(cè)量裝置10以銷的形式制成，銷插在隔離滾動(dòng)室4的構(gòu)件20的開(kāi)口 22中，從而使