[發明專利]具有集成的載荷檢測的滾子

有效

• 申請號: 201811607466.2
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109990000B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 尼古拉斯·西蒙·威廉·登·哈克;格特揚·范阿姆榮根
• 申請（專利權）人: 斯凱孚公司
• 主分類號: F16C33/34
• 分類號: F16C33/34;F16C19/52;F16J15/06;G01L5/00
• 代理公司: 北京智沃律師事務所 11620
• 代理人: 杜欣

1.一種軸承的傳感化的滾子(10)，所述傳感化的滾子包括沿所述滾子的軸向延伸的中空孔(15)，由此包括了用于檢測所述滾子孔的因作用在所述滾子上的徑向載荷而變形的一個或多個變形傳感器的傳感器模塊(20)被配置在所述滾子孔內，其特征在于，

所述傳感器模塊(20)包括剛性殼體(30)，所述剛性殼體(30)的形狀被設計成嵌合在所述滾子孔(15)內并以在所述殼體的外圓柱表面與所述滾子孔的內圓柱表面之間有小的徑向游隙安裝于所述滾子孔，其中，所述一個或多個變形傳感器中的每一者被形成為接近傳感器(25a、25b、26a、26b、27a、27b)，所述接近傳感器被容納在所述殼體(30)的外圓柱表面處，使得所述接近傳感器的傳感元件面對所述滾子孔(15)的徑向內表面并測量它們之間的徑向間隙。

2.根據權利要求1所述的傳感化的滾子，其特征在于，所述傳感器模塊的殼體(30)另外容納有：處理器(45)，其用于計算作用在所述滾子(10)上的徑向載荷；天線(47)，其用于無線傳輸所計算出的徑向載荷；和能量源(50)，其用于向所述處理器、所述天線和各接近傳感器提供電能。

3.根據權利要求2所述的傳感化的滾子，其特征在于，所述傳感器模塊(20)包括至少一對第一接近傳感器和第二接近傳感器(25a、25b；26a、26b；27a、27b)，它們圍繞所述傳感器模塊的中心軸線彼此在直徑上相對地配置，所述處理器(45)基于由所述傳感器對的各接近傳感器測量的徑向間隙來計算作用在所述滾子(10)上的徑向載荷。

4.根據權利要求1至3中的任一項所述的傳感化的滾子，其特征在于，各接近傳感器由電容傳感器、光學傳感器和電感傳感器中的一者形成。

5.根據權利要求4所述的傳感化的滾子，其特征在于，各接近傳感器(25a、25b；26a、26b；27a、27b)是電感傳感器并且包括配置在所述傳感器模塊的殼體(30)的外表面處的圓形線圈。

6.根據權利要求1至3中的任一項所述的傳感化的滾子，其特征在于，所述傳感器模塊(20)在徑向上通過軸向間隔開的第一彈性元件和第二彈性元件(37、38)被支撐在所述滾子孔(15)內，所述第一彈性元件和第二彈性元件由順應材料制成，其承受前述變形并防止所述孔與所述殼體(30)的外表面之間的接觸。

7.根據權利要求6所述的傳感化的滾子，其特征在于，所述第一彈性元件和第二彈性元件(37、38)是環形元件，其完全包圍和密封所述滾子孔(15)與所述殼體(30)的外表面之間的環形間隙。

8.根據權利要求1至3中的任一項所述的傳感化的滾子，其特征在于，所述傳感器模塊的殼體(30)包括第一端帽和第二端帽(33、34)，所述第一端帽和第二端帽具有凸緣部分(35)，所述凸緣部分(35)抵靠設置在所述滾子(10)的相應的第一端面和第二端面中的凹部(17)，以使得使所述傳感器模塊(20)相對于所述滾子孔(15)軸向定位。

9.根據權利要求1至3中的任一項所述的傳感化的滾子，其特征在于，所述殼體(30)包括兩個結合在一起的半圓柱形殼體部分。

10.根據權利要求8所述的傳感化的滾子，其特征在于，所述殼體(30)包括兩個結合在一起的半圓柱形殼體部分。

11.根據權利要求10所述的傳感化的滾子，其特征在于，所述半圓柱形殼體部分的第一軸向端和第二軸向端設置有外螺紋(36)，所述第一端帽和第二端帽(33、34)設置有配合的內螺紋。

12.一種軸承，包括根據前述權利要求中的任一項所述的傳感化的滾子(10)。