专利名称：用于轴承、尤其滚动轴承的密封元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于轴承、尤其用于滚动轴承的 密封元件以及一种根据权利要求9所述的轴承。
背景技术：
对于轴承、尤其滚动轴承来说，已知在该轴承上安置IC-识别件，该IC-识别件保
存涉及该轴承的数据、例如模型号。还设置了用于ic-识别件的天线，借助于该天线可以读
出位于IC-识别件中的信息或者说将信息传输到IC-识别件上。此外，已知要求IC-识别 件或者说其天线具有微波范围内的电磁辐射，从而由用于轴承尤其滚动轴承的RFID (无线 电频率识别)-技术发出。 US 2002/0186134 Al描述了一种具有IC_识别件的滚动轴承，其中将RFID-元件 装入滚动轴承的内环中。天线布置在滚动轴承的外部。缺点是，基本上金属的内环干扰了 天线的电磁场，使得在RFID-元件范围内的场强非常小。由此，尤其是在滚动轴承的范围内 几乎不能可靠地读出RFID-元件。 DE 11 2004 002 235 T5描述了一种用于滚动轴承的密封元件，其中该密封元件 具有由弹性材料制成的密封元件以及由刚性材料制成的承载元件。在该密封元件上布置了
具有天线的ic-识别件，其中示出了在密封元件上构造插口以布置IC-识别件的不同的方 案。缺点是，密封元件上的插口要求较大的空间，并且ic-识别件还要突出超过滚动轴承，
从而使得滚动轴承的安装变得麻烦。 DE 11 2004 002 234T5描述了一种用于滚动轴承的密封元件，其中该密封元件具 有由弹性材料制成的密封元件以及由刚性的金属材料制成的承载元件。在该密封元件上 布置了 IC-识别件，该IC-识别件具有用于IC-识别件的天线，其中在第一实施例中环形 的金属承载元件构造成天线，并且在第二实施例中环形的金属元件的天线通过电绝缘件与 承载元件在空间上分开地固定在该承载元件上。两种实施例中的缺点是，金属承载元件干 扰天线或者说环形的构造几乎不适合作为用于ic-识别件的天线，因为不能构造具有两个 相互间隔开的端部的双极。分段断开的金属承载元件虽然适合作为天线的双极，但是总体 上不能再给予密封元件所要求的机械稳定性。此外，缺点是需要额外的结构空间用于容纳 IC-识别件、天线或者说合适的绝缘件。此外视作不利的是，天线相对于金属承载元件的绝 缘是浪费的并且因为通过由软的弹性体形成的密封元件来实施_尤其在机械应力方面基 本不可靠。
发明内容
本发明的目的是以一种方式改善开头所述类型的密封元件或者说轴承，使得该密 封元件在机械上保持足够稳定并且天线在其功能方面基本不受干扰。 根据本发明，该目的对于所述的密封元件来说利用权利要求1的特征并且通过轴 承、尤其根据权利要求9所述的滚动轴承来实现。
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如果至少一个承载元件由非金属的材料构成，那么可以避免电磁辐射的损失并且 基本不干扰天线的功能，因为天线布置在绝缘的、在很大程度上不导电的环境中并且显著
减少功率损耗。由此，天线可以构造成较小的、并匹配ic-识别元件的特殊需要，由此在构
造密封元件时获得进一步的自由度。由非金属材料制成的承载元件在必要时与其它例如金 属的承载元件一起承担密封元件的机械稳定性。如果除了由非金属材料例如木材、陶瓷、塑 料或者玻璃制成的承载元件之外还设置了金属的承载元件，那么该金属的承载元件可以构 造成环，该环不再作为天线并且由此可以构造成完全环绕的也就是封闭的，由此改善密封 元件的稳定性。在此可以这么理解，即，可以完全省去金属的承载元件并且至少一个承载元 件只由陶瓷或者塑料制成。 优选设置刚好一个承载元件并且该刚好一个承载元件由塑料制成。唯一的承载元 件简化了密封元件的构造以及其制造过程，可以如此设置该制造过程，即在第一步骤中，由 第一塑料制成例如浇注该承载元件，并且在第二步骤中由弹性的塑料围绕该承载元件地构 造密封元件。这种制造方法是简单的，使得密封元件可以以较多件数快速地进行制造。在 此，可以这么理解，即承载元件和密封元件可以由相同的材料例如塑料制成，其中合适的后 处理例如借助于电磁辐射的后处理的结果使得在承载元件区域中的塑料包含不同于密封 元件区域中的塑料的材料特性。 优选在天线和轴承内部之间布置具有高介电常数的材料，其中该具有高介电常数 的材料降低例如由金属的轴承保持架引起的对天线功能的干扰。金属的轴承保持架使得在 布置在密封元件中的天线附近的以及天线所处的区域中的电场强度降低。通过天线和金属 的轴承保持架之间的材料减少具有高介电常数的材料中的波长，从而在天线区域中场强可 以达到较高的值。在具有高介电常数的材料方面以及材料的布置方面例如作为具有可调节 的层厚的层方面存在自由度，在天线位置上的尽可能高的场强方面可以利用该自由度。
特别优选的是，具有高介电常数的材料是陶瓷并且该陶瓷作为薄片(Folie)布置 在天线上。在此，陶瓷具有可良好调节的并且超过多个数量级的介电常数。将陶瓷构造成 薄片确保了确定的层厚，在批量制造密封元件方面也可以简单地实现并且控制该层厚。
优选的是天线完全布置在至少一个承载元件的内部，使得该天线在结构上集成到 承载元件中并且由此集成到确定的不导电的环境中，并且保持密封元件或者说轴承的外尺 寸不改变。 优选的是，IC-识别件完全布置在至少一个承载元件的内部并且由此外表受保护 地容纳在其中。 作为天线和/或IC-识别件布置在承载元件中这种布置的替代方案，可以将 ic-识别件和/或天线固定在承载元件上，其中可以简单地加装存在的密封元件或者说可 以简单地更换ic-识别件。在此可以这样理解，即可以从外面可松开地将ic-识别件固定 在承载元件上，并且将天线布置在承载元件中，从而例如为了测试或者试验目的可以快速
更换该ic-识别件。 本发明的其它优点和特征从实施例的描述以及从属权利要求中获得。
下面参照附图对本发明进行详细描述和解释。
图1示出了用于根据本发明的轴承的密封元件的第一实施例的俯视图， 图2示出了第一实施例沿着图1中的线条A-A剖面图， 图3示出了第一实施例沿着图1中的线条B-B的剖面图， 图4示出了根据本发明的密封元件的第二实施例沿着线条A-A的剖面图，以及 图5示出了图4的第二实施例的沿着线条B-B的剖面图。
具体实施例方式
图1示出了用于没有进一步示出的滚动轴承的环形的密封元件1。该密封元件1 包括IC-识别件2以及天线3，其中该天线构造成分段中断的环形的元件并且具有缝隙4。 密封元件1的天线3和主体5相应地设计成同中心的。天线3布置在密封元件1的主体5 的内部，并且因此在图1中只以虚线示出。IC-识别件2包括芯片(未详细示出)，该芯片 可以接收并且保存数据。 图2示出了密封元件1的主体5，该主体具有IC-识别件2。该IC识别件2布置 在承载元件6内部，其中该承载元件6由刚性的材料制成，在这种情况下由聚酰胺基的热塑 性材料制成。该承载元件6的外表面除了区段7之外都被密封元件8包围，该密封元件8 由软的弹性体(橡胶)制成。该密封元件8形成了密封唇9以及密封区段10，其中在密封 元件1的安装位置中，密封唇9从下面卡住所属的插口并且密封区段10抵靠着具有基本上 互补的横截面形状的密封槽。由于软的弹性体的在密封唇9或者说密封区段10的区域中 较宽的构造，在那里压入弹性体，使得密封元件1保持张紧状态。 图3示出了密封元件1的主体5连同承载元件6以及密封元件8。在此，承载元件 6或者说密封元件8在线条A-A(图2)和线条B-B(图3)的区域中的横截面具有相似的构 造。在承载元件6内部示出了天线3，该天线具有基本上矩形的横截面圆周。但也可以这么 理解，即天线的横截面也可以为其它造型、例如圆形。 图4示出了密封元件101的第二实施例，该密封元件的视图在俯视图中相应于图1 中示出的第一实施例。在图4中示出的剖面线也像图1中示出的线条A-A—样穿过IC-识 别件102，并且图5中的剖面线B-B类似于图1中的剖面线B-B穿过天线103。具有区段 107的承载元件106具有和图2或者说3中的承载元件6类似的横截面形状。同样，具有密 封唇109和密封区段110的密封元件108拥有已经在图2和图3中示出的横截面形状。
在天线103上额外地布置了构造成薄片的绝缘的涂层111。该绝缘的涂层111由 具有较高的介电常数的陶瓷制成，该陶瓷的介电常数显著高于塑料的介电常数。绝缘的涂 层111布置在IC-识别件102的向内指向由密封元件101封闭的、位于滚动轴承的两个轴 承环之间的空间的一侧以及在横截面中较短的两侧上，并且略微突出超过IC-识别件102 的两个较短的侧面，使得该绝缘的涂层111的薄片略微地伸入承载元件106的容积中，该承 载元件由热塑性材料制成，由此，IC-识别件102借助于绝缘的涂层111额外地固定在承载 元件102上。 图5示出了在天线103区域中的密封元件101，又构造成陶瓷的绝缘薄片的绝缘的 涂层111在天线的向内指向由密封元件101包围的空间的内部空间的一侧以及天线的较短 的侧面上延伸。绝缘的涂层111的薄片与天线103的没有被该薄片覆盖的第四侧平齐地密 封。
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在前面所述的两种实施例中，密封元件1， 101分别根据两组分注塑方法进行制 造。在此，首先将由IC-识别件2，102和天线3，103形成的单元放入合适的型材中，将热塑 性材料导入该型材中并且进行硬化。在第二实施例中，在导入热塑性材料之前，还要将绝缘 的涂层111的薄片安置到IC-识别件102或者说天线103上，涂层都包围在这两个组件的 三侧上。通过用热塑性材料进行压力注塑包封，将IC-识别件2， 102以及天线3， 103分别 布置在承载元件6， 106的内部。在热塑性材料硬化后，在第二方法步骤中将密封元件8， 108 喷射在热塑性材料上，其中除去区段7， 107。 结果是，IC-识别件2， 102以及天线3， 103布置在承载元件6， 106的内部并且由 此无需占用额外的结构空间。同时，IC-识别件2， 102以及天线3， 103通过将它们完全包 围的热塑性材料得到机械保护并且与电绝缘，天线3，103尤其处于绝缘的环境中，其中在 承载元件6， 106的区域中没有布置金属，而是布置了非导体。 在空间上靠近的金属的物体是在轴承内部的没有示出的轴承保持架，该轴承保持 架的金属使得金属附近的电磁场的场强非常小，从而在天线3， 103的位置上只形成微小的 场强。在第二实施例中，在天线103和轴承保持架所处的轴承内部之间设置绝缘的涂层 lll，由于该涂层，在金属的轴承保持架附近的电磁辐射的波长在绝缘的涂层111的区域中 减小，从而可以在连接在天线103的位置上的绝缘的涂层111上调节较高的场强。在此，可 以合适地调整绝缘涂层111的厚度、其几何构造以及绝缘体的介电常数。
在前面所描述的实施例中，IC-识别件2， 102或者说天线3， 103分别完全布置在 承载元件6， 106内部。可以这么理解，即IC-识别件和/或天线也可以布置在密封元件1， 101外面或者说承载元件6， 106外面，尽管还要被密封元件8， 108覆盖。参考标号
1， 101密封元件2， 102ic-识别件3， 103天线43的缝隙51的主体6， 106承载元件7， 1076的区段8， 108密封元件9， 109密封唇10， 110密封区段
111色缘的涂i
权利要求
一种用于轴承、尤其用于滚动轴承的密封元件，包括由弹性材料制成的密封元件(8；108)、至少一个由刚性材料制成的承载元件(6；106)、IC-识别件(2；102)以及用于IC-识别件(2；102)的天线(3；103)，其特征在于，所述至少一个承载元件(6；106)由非金属材料构成。
2. 根据权利要求l所述的密封元件，其特征在于，设置刚好一个承载元件(6;106)，并 且所述刚好一个承载元件(6 ;106)由塑料制成。
3. 根据权利要求1或2所述的密封元件，其特征在于，所述天线(3 ;103)构造成具有 缝隙(4)的中断的圆环。
4. 根据权利要求1到3中任一项所述的密封元件，其特征在于，在所述天线(3 ;103)和 所述轴承的内部之间布置具有高介电常数的材料。
5. 根据权利要求4所述的密封元件，其特征在于，所述材料是陶瓷，并且所述陶瓷作为 绝缘的涂层(111)尤其作为薄片布置在所述天线(3 ;103)上。
6. 根据权利要求1到5中任一项所述的密封元件，其特征在于，所述天线(3 ;103)完 全布置在至少一个承载元件(6 ;106)的内部。
7. 根据权利要求1到6中任一项所述的密封元件，其特征在于，所述IC-识别件(2 ; 102)完全布置在至少一个承载元件(6 ;106)的内部。
8. 根据权利要求1到6中任一项所述的密封元件，其特征在于，所述IC-识别件(2 ; 102)固定在承载元件(6 ;106)上。
9. 一种轴承，尤其滚动轴承，包括根据权利要求1到8中任一项所述的密封元件(1 ; 101)。
全文摘要
本发明涉及一种用于轴承、尤其滚动轴承的密封元件以及一种轴承尤其是滚动轴承，其中该密封元件包括由弹性材料制成的密封元件(8)、至少一个由刚性材料制成的承载元件、IC-识别件(2)以及用于IC-识别件的天线(3)。以一种方式改善该密封元件或者说轴承的目的，即保持密封元件在机械方面足够稳定并且基本不干扰天线的功能的目的对于该密封元件或者轴承来说根据本发明通过以下方法实现，即至少一个承载元件(6)由非金属的材料构成。
文档编号F16C41/00GK101765721SQ200880100342
公开日2010年6月30日 申请日期2008年7月24日 优先权日2007年7月28日
发明者约阿希姆·赫林, 迈克尔·鲍施 申请人:谢夫勒两合公司