[發(fā)明專利]具有用于負載測量的壓電阻層的引導(dǎo)滑座

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880054644.5
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN110945333B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.米爾費爾德;M.科巴歇爾;G.羅伊辛格;M.施托克;S.多恩
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;陳浩然

本發(fā)明涉及一種用于應(yīng)用于線性滾動軸承中的引導(dǎo)滑座（20），其中所述引導(dǎo)滑座（20）包括帶有用于滾動體（22）的滑座滾道（32）的單獨的滾道嵌件（30）。根據(jù)本發(fā)明，滾道嵌件（30）設(shè)有壓電阻層（50）和電極（51），以便測量作用到引導(dǎo)滑座（20）上的外部負載。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)本發(fā)明的引導(dǎo)滑座，所述引導(dǎo)滑座包括主體和至少一個單獨的滾道嵌件，其中，在所述滾道嵌件的基體上布置有至少一個平行于縱軸線延伸的滑座滾道，其中，一排滾動體分別配設(shè)于至少一個滑座滾道，所述滾動體能夠與相關(guān)的滑座滾道和所述引導(dǎo)軌道上的所配設(shè)的軌道滾道置于滾動接合，其中，所述基體具有至少一個支撐面，所述基體通過所述支撐面至少間接地以力傳遞的方式支撐在所述主體上。

背景技術(shù)

由DE 10 2008 051 682 A1已知一種具有引導(dǎo)滑座的線性滾動軸承。該引導(dǎo)滑座包括多排連續(xù)環(huán)繞的滾動體，其中，每排通過所配設(shè)的滾道嵌件（Laufbahneinsatz）以傳遞負載的方式支撐在引導(dǎo)滑座的主體上。在滾道嵌件的支撐面與主體之間布置有具有穿孔的金屬板，其中，這些穿孔用粘接材料填充。在穿孔之一中布置有壓電陶瓷傳感器。

這種布置的缺點在于，僅能不精確地測量作用到引導(dǎo)滑座上的負載，因為通過壓電陶瓷傳感器只傳遞負載的一小部分。直接相鄰的金屬板承載大部分負載。此外，壓電陶瓷傳感器、即在外部負載的作用下產(chǎn)生電壓的傳感器不適合用于測量靜態(tài)應(yīng)力。其阻抗如此高，使得當(dāng)壓電陶瓷傳感器被加載歐姆負載時壓電電壓立即擊穿。僅僅可以可靠地測量動態(tài)負載。

本發(fā)明的優(yōu)點在于，可以測量靜態(tài)負荷。引導(dǎo)滑座可成本有利地制造。引導(dǎo)滑座可以毫無問題地配備有多個測量部位，從而可以測量關(guān)于所有三個空間方向的力和力矩。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明提出，壓電阻層配設(shè)于至少一個支撐面，該壓電阻層在面積上在相關(guān)的支撐面的至少50%上、優(yōu)選至少80%上延伸，其中，該壓電阻層布置在相關(guān)的基體和主體之間，其中，該壓電阻層材料鎖合地與剩余的滾道嵌件連接，其中，至少一個導(dǎo)電電極配設(shè)于壓電阻層，該導(dǎo)電電極直接材料鎖合地與壓電阻層連接，其中，設(shè)置有如下測量組件，借助該測量組件可以測量與壓電層在至少一個電極的區(qū)域中的歐姆電阻相關(guān)的測量參量。通過外部負載的作用，壓電層的歐姆電阻改變，所述歐姆電阻在使用電極的情況下可局部地得到測量。

壓電阻層可以延伸超過支撐面?；w優(yōu)選由經(jīng)硬化的鋼構(gòu)成。壓電阻層可以由半導(dǎo)體材料組成。壓電阻層可以是無定形碳氫化合物層。在支撐面的區(qū)域內(nèi)，壓電阻層優(yōu)選均勻地或者非結(jié)構(gòu)化地構(gòu)造。在支撐面旁邊，壓電阻層可以設(shè)有至少一個貫通接觸部（Durchkontaktierung），其中，貫通接觸部可以以電的方式連接到基體上。至少一個支撐面優(yōu)選分別平坦地構(gòu)造。測量參量優(yōu)選是指電壓。引導(dǎo)滑座的所有滾道嵌件優(yōu)選分別配備有至少一個壓電阻層和所配設(shè)的電極。

在本公開內(nèi)容中給出了本發(fā)明的有利的改進方案和改良方案。

可以規(guī)定，至少一個電極的最大寬度小于所配設(shè)的滾動體的直徑。由此，可以借助電極測量僅由唯一一個滾動體引起的負載。由此簡化了對于作用于引導(dǎo)滑座上的總負載的預(yù)計（Hochrechnung）。此外，通過所提出的小的電極使由于壓電阻層中的缺陷部位而使電極與基體或與接地層具有低歐姆接觸的危險最小化，從而不再能夠進行負載測量。

可以規(guī)定，壓電阻層直接材料鎖合地與所配設(shè)的支撐面連接，其中，相關(guān)的至少一個電極布置在壓電阻層和主體之間?；w優(yōu)選由鋼制成，從而基體是能夠?qū)щ姷?，由此該基體在電阻測量的范圍內(nèi)可以用作相應(yīng)的電流回路的組成部分。這種布置特別簡單地構(gòu)造并且因此可以成本有利地制造。