仪表化轴承及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种仪表化轴承及其制造方法。
【背景技术】
[0002]轴承通常包括外座圈和内座圈，在它们之间限定有滚动室。轴承还包括设置在滚动室中并且由轴承保持架保持的滚动体。
[0003]轴承可以与测量装置相关联，测量装置包括适于测量轴承的操作参数特性的传感器，例如比如温度、速度、加速度、润滑级别、润滑剂的化学或物理参数比如其导电率或其酸度、振动或声幅。
[0004]测量装置通常设置在轴承外部，例如在接收轴承外座圈的壳体中或者在接收轴承内座圈的轴上。因此，测量受到轴承环境的影响。此外，必须提供空间用于将测量装置定位在轴承的附近。集成测量装置的例子示于W02010/0133924A1和W02010/088964A1中。
[0005]为了减小包括测量装置的仪表化轴承的整体尺寸，在W02006/083736A1中已经提出将测量装置至少部分地包括在轴承保持架中。这种解决方案的缺点之一在于，很难将信号从该装置发送到外部以及能够向该装置供电。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提出一种改进的仪表化轴承。
[0007]为此，本发明涉及一种仪表化轴承，包括:外座圈和内座圈，在它们之间限定有滚动室；至少一个构件，其将所述滚动室与外部隔离；以及至少一个测量装置，其包括至少一个传感器，该传感器适于测量所述仪表化轴承的至少一个操作参数。
[0008]根据本发明，所述仪表化轴承的特征在于，至少一个测量装置安装到将所述滚动室与外部隔离的构件。
[0009]根据本发明的其它有利特征，单独地或组合地:
[0010]-隔离滚动室的构件将被以金属凸缘的形式来制备，例如安装在并且刚性地固定到轴承座圈之一的闭型轴承的凸缘。
[0011]-隔离滚动室的构件包括至少一个弹性部分。
[0012]-隔离构件以密封装置的形式来制备，包括例如由金属制成的刚性支撑部分和例如由合成材料或聚合物制成的柔性密封部分。
[0013]-隔离构件的柔性密封部分被固定例如胶合或包覆成型到刚性支撑部分上。
[0014]-柔性密封部分包括至少一个唇部，其延伸朝向轴承座圈之一并且提供与所述座圈的滑动接触。
[0015]-该密封通过隔离构件与轴承座圈之一之间的迷宫制成。
[0016]-所述测量装置插在隔离所述滚动室的构件的开口中，使得所述测量装置的内部部分与所述滚动室的内部接触，并且所述测量装置的外部部分打开至所述轴承的外部。穿过开口的测量装置的中间部分提供在内部部分与外部部分之间的通信信道。该通信信道可以传输机械的、物理的、化学的、电的、磁的或电磁的信号、或者它们的组合。
[0017]-所述测量装置以插在隔离滚动室的构件的开口中的销的形式制备。在本发明的上下文中，术语销可同样意味着铆钉、按钮或销。
[0018]-所述销的内部部分和/或所述销的外部部分具有的头部形状的直径大于隔离所述滚动室的构件的开口的直径。
[0019]-所述测量装置包括的外部部分包括显示装置，用于显示用于所测量的参数的至少一个指示器。
[0020]-所述测量装置的外部部分的显示装置包括使得能够看见所述外部部分的内部的透明部分，并且可以包含着色剂或LED指示器。
[0021]-所述测量装置包括对所述仪表化轴承的物理参数特性敏感的有源元件。
[0022]-所述测量装置的内部部分包括能够连接所述滚动室和所述测量装置的有源元件的中间部分。所述中间部分可以包括多孔部分或膜。
[0023]-所述测量装置的有源元件包括多个微胶囊，该微胶囊包含被设计成产生作为所述参数的函数的可检测效果的分子，例如由如果参数已经超过极限值所释放的分子释放或产生的着色剂。
[0024]-所述效果是不可逆的。这使得有可能记住参数超过限制值的事件。
[0025]-微胶囊布置成从轴承外部可见。这使得有可能查看所产生的效果是否是微胶囊或其环境的颜色的变化。因此，参数的值可以以简单的方式发出信号，而不使用电子元件。
[0026]-所述微胶囊被设计成如果参数超过极限值的话则发射分子。
[0027]-微胶囊分散在测量装置的透明体、凝胶或液体内。这使得有可能使着色剂或其它现象在销内可见。
[0028]-微胶囊包含在隔离滚动室的构件的涂层中。
[0029]-测量装置包括无线发射器。无线发射器优选的是RFID标签的一部分。这使得能够远程询问。
[0030]-隔离滚动室的构件包括金属盖，其包括用于放置测量装置的开口。
[0031]-隔离滚动室的构件包括多个测量装置，每种类型的测量装置对仪表化轴承的不同特定操作参数敏感，从而使得可以为不同的参数提供信息。
[0032]-隔离滚动室的构件包括都对仪表化轴承的相同操作参数敏感的多个测量装置，但是每个测量装置对所述参数的不同阈值敏感，从而使得可以为相同参数的不同值提供信息。
[0033]-仪表化轴承的操作参数特性是机械类型的，通过非限制性的例子，例如是构件的移动速度、温度、压力、振动。
[0034]-仪表化轴承的操作参数特性是化学类型的，通过非限制性的离子，例如是水分含量、酸度、粘度、氧化水平。
[0035]-所述测量装置集成到轴承的密封中。
[0036]-所述测量装置通过包覆成型集成到轴承的密封中。
[0037]-所述测量装置通过夹紧集成到轴承的密封中。
[0038]因此，本发明可以减小包括测量装置的仪表化轴承的整体尺寸。关键参数比如温度、水分含量、冲击、过度振动或过量速度的测量有利地以与轴承集成而不是在轴承外部的方式进行。此外，例如就要被监视的参数的选择而言，根据本发明的解决方案是通用的并且易于适用且成本相对较低。
[0039]由于测量装置的集成，本发明能够考虑设备中的现有专用空间。
[0040]本发明还涉及一种制造如上面所提到的仪表化轴承的方法。该方法包括以下步骤:
[0041]a)制造所述外座圈、内座圈以及滚动体；
[0042]b)制造具有开口的隔离所述滚动室的构件；
[0043]c)将所述测量装置插在隔离所述滚动室的构件的开口中；以及
[0044]d)组装所述仪表化轴承。
【附图说明】
[0045]通过阅读仅作为非限制性示例给出的下面描述并且参照附图，本发明将得到更好地理解，其中:
[0046]-图1是根据本发明的仪表化轴承的透视图；以及
[0047]-图2是图1中轴承的细节的更大比例的剖视图。
【具体实施方式】
[0048]图1和2示出了根据本发明的仪表化轴承I。
[0049]轴承I包括外座圈2和内座圈3，在它们之间限定有滚动室4。轴承I具有中心轴线，其形成座圈2和3的相对转动轴线。
[0050]轴承I包括设置在滚动室4中并且由轴承保持架保持的滚动体(未示出)。
[0051]滚动室4与外部由包括金属凸缘26的构件20和形成设计成与内座圈3滑动接触的密封唇的包覆成型的弹性体28隔离。构件20被约束为随外座圈2旋转。
[0052]轴承I还包括测量装置10，其适于测量轴承I的至少一个操作参数特性。
[0053]在本发明的上下文中，测量装置10安装到隔离滚动室4的构件20，如在下文中详细描述。
[0054]测量装置10优选地完全设置在构件20上，并且由后者支撑，如在图1和图2中的例子。
[0055]测量装置10以销的形式制成，销插在隔离滚动室4的构件20的开口 22中，从而使