[發(fā)明專(zhuān)利]自供電傳感化滾動(dòng)體

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210527308.6
• 申請(qǐng)日: 2022-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115370664A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弗雷德里克·哈格斯特羅姆;安德烈亞斯·克萊門(mén)斯·范德漢;埃丁·斯帕西奇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 斯凱孚公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16C33/34
• 分類(lèi)號(hào): F16C33/34;F16C33/32;F16C33/36;F16C41/00;H02N2/18;H02J7/32
• 代理公司: 北京智沃律師事務(wù)所 11620
• 代理人: 吳志宏

一種用于軸承的傳感化滾動(dòng)體，所述軸承具有內(nèi)圈、外圈和設(shè)置在所述內(nèi)、外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體。所述傳感化滾動(dòng)體包含滾動(dòng)體本體，所述滾動(dòng)體本體具有限定其體腔的內(nèi)部表面，所述滾動(dòng)體本體能被設(shè)置在所述的內(nèi)圈和外圈之間。無(wú)線發(fā)射器被設(shè)置在滾動(dòng)體本體的體腔內(nèi)，壓電裝置也被設(shè)置在所述的體腔內(nèi)，能夠接觸滾動(dòng)體本體的所述內(nèi)部表面。所述壓電裝置包含由壓電材料形成的壓電材料體和電連接所述壓電材料體與無(wú)線發(fā)射器的至少兩個(gè)電極。壓電裝置被設(shè)置為能夠在滾動(dòng)體本體在內(nèi)圈和/或外圈施加的載荷下發(fā)生變形時(shí)，生成為發(fā)射器供電的電荷，還可以用于檢測(cè)滾動(dòng)體本體上的載荷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軸承，尤其涉及傳感化滾子軸承(sensorized rolling elementbearings)。

背景技術(shù)

滾子軸承已眾所周知，基本上包含內(nèi)、外圈(races)和設(shè)置在所述內(nèi)、外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體(/滾動(dòng)元件)(rolling elements)。這種軸承以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式聯(lián)接內(nèi)、外部件，例如，內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)軸和固定的外殼(或稱“殼體”)，并且在被連接的內(nèi)、外部件之間傳遞載荷。在某些應(yīng)用中，軸承可被設(shè)置為具有一個(gè)或者一個(gè)以上的傳感器，例如，裝配在內(nèi)圈和/或外圈上的應(yīng)變儀(strain gages)，用于檢測(cè)軸承載荷或者溫度、振動(dòng)之類(lèi)的其他軸承特性。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本發(fā)明是一種用于軸承的傳感化滾動(dòng)體(sensorized rollingelement)。所述軸承具有內(nèi)、外圈和設(shè)置在所述內(nèi)、外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體。所述傳感化滾動(dòng)體包含滾動(dòng)體本體，所述滾動(dòng)體本體具有限定體腔(/腔/容腔)(cavity)的內(nèi)部表面，并且能被設(shè)置在所述的內(nèi)圈和外圈之間。滾動(dòng)體本體的體腔中設(shè)置有無(wú)線發(fā)射器。壓電裝置也設(shè)置在所述的體腔中，能夠接觸滾動(dòng)體本體的所述內(nèi)部表面。壓電裝置包含由壓電材料形成的壓電體和電連接所述壓電本體與所述無(wú)限發(fā)射器的至少兩個(gè)電極。壓電裝置被設(shè)置為能夠在滾動(dòng)體本體在內(nèi)圈和/或外圈施加的載荷下發(fā)生變形(/折曲/撓曲/偏轉(zhuǎn))(deflects)時(shí)，生成為發(fā)射器供電的電荷。

另一方面，本發(fā)明還是一種形成用于軸承的傳感化滾動(dòng)體的方法，所述軸承包含內(nèi)圈和外圈。所述方法包含以下步驟：提供標(biāo)準(zhǔn)的軸承滾動(dòng)體、壓電裝置和無(wú)線發(fā)射器；在滾動(dòng)體本體中形成體腔(cavity)，所述體腔由內(nèi)部表面限定；將壓電裝置設(shè)置在滾動(dòng)體的體腔中，使得滾動(dòng)體的變形(/折曲/撓曲/偏轉(zhuǎn))(deflection)使壓電裝置也變形；并且，將無(wú)線發(fā)射器直接放置在滾動(dòng)體本體的體腔中或者壓電裝置的內(nèi)部腔室(interiorchamber)中。

再一方面，本發(fā)明仍然是一種用于軸承的傳感化滾動(dòng)體，所述軸承具有內(nèi)、外圈和設(shè)置在所述內(nèi)、外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體。所述傳感化滾動(dòng)體包含滾動(dòng)體本體，所述滾動(dòng)體本體具有限定體腔的內(nèi)部表面，所述本體能被設(shè)置在所述的內(nèi)圈與外圈之間。滾動(dòng)體本體的體腔中設(shè)置有無(wú)線發(fā)射器。壓電裝置也被設(shè)置在所述的體腔中，能夠接觸滾動(dòng)體本體的所述內(nèi)部表面。所述壓電裝置包含由壓電材料形成的壓電材料體和電連接所述壓電材料體與所述無(wú)限發(fā)射器的至少兩個(gè)電極。所述壓電裝置被設(shè)置為能夠在滾動(dòng)體本體在內(nèi)圈和/或外圈施加的載荷下發(fā)生變形時(shí)，生成為發(fā)射器供電的電荷，并且被設(shè)置為能夠感測(cè)滾動(dòng)體本體的載荷。此外，所述壓電材料體要么由壓電管形成(formed as a tube)，要么由狹長(zhǎng)體(elongated body)形成：所述壓電管具有內(nèi)表面，限定出容納無(wú)線發(fā)射器的管體腔(/容納室)(housing chamber)；所述狹長(zhǎng)體具有對(duì)側(cè)軸向端，各自接觸滾動(dòng)體的所述內(nèi)部表面。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀，本發(fā)明的上述概要以及對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述將被更好地理解。為說(shuō)明本發(fā)明，附圖中顯示的是目前看來(lái)較為可取的示范性實(shí)施方式。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于圖中所示的具體結(jié)構(gòu)和手段。在所述附圖中：

圖1為具有本發(fā)明傳感化滾動(dòng)體的軸承的徑向截面圖；

圖2為軸承上部的軸向剖面放大圖；

圖3為傳感化滾動(dòng)體的示范性電子器件示意圖；