帶有能量產(chǎn)生單元的軸承，尤其是用于支承輥?zhàn)拥恼{(diào)心滾子軸承的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軸承，尤其是滾動(dòng)軸承（1），其包括第一軸承圈（2）、第二軸承圈（3）以及構(gòu)造成爪極發(fā)電機(jī)的能量產(chǎn)生單元（8），其中，爪極發(fā)電機(jī)（8）包括帶有一系列第一爪（11）的第一爪環(huán)（10）以及帶有一系列第二爪的沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線（6）的環(huán)繞方向錯(cuò)開的第二爪環(huán)（12），其中，兩個(gè)爪環(huán)（10、12）包圍環(huán)繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線（6）的感應(yīng)線圈（9），其中，兩個(gè)爪環(huán)（10、12）的爪（11）和圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線（6）的一系列磁極（14）一起構(gòu)造出包圍感應(yīng)線圈（9）的磁路。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，即，給出一種軸承，其實(shí)現(xiàn)了加裝爪極發(fā)電機(jī)，按照本發(fā)明被由此解決，即，爪環(huán)（10、12）和感應(yīng)線圈（9）用第一承載圈（24；24′）固定在第一軸承圈（2）的端面（16）上，磁極（14）借助第二承載圈（18）固定在第二軸承圈（3）的端面（20）上，其中，磁極（14）借助由導(dǎo)磁材料制成的回路環(huán)彼此導(dǎo)磁地連接，以及其中，兩個(gè)爪環(huán)（10、12）借助磁通引導(dǎo)環(huán)（17）導(dǎo)磁地連接。
【專利說明】帶有能量產(chǎn)生單元的軸承，尤其是用于支承輥?zhàn)拥恼{(diào)心滾子軸承
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的軸承以及一種按權(quán)利要求11所述用于能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承輥?zhàn)樱绕涫怯糜诩埛膶?dǎo)向輥的支承結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]由實(shí)踐已知，在運(yùn)行中，從軸承，尤其是滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生電能。為此尤其已知如下滾動(dòng)軸承，能量產(chǎn)生單元在結(jié)構(gòu)上被集成在該滾動(dòng)軸承內(nèi)。特別是已知這樣的滾動(dòng)軸承，在它們中，能量產(chǎn)生單元被構(gòu)造成爪極發(fā)電機(jī)。爪極發(fā)電機(jī)在此包括帶有沿滾動(dòng)軸承的周向延伸的一系列第一爪的第一爪環(huán)、帶有沿滾動(dòng)軸承的周向延伸的一系列第二爪的第二爪環(huán)、被兩個(gè)爪環(huán)包圍的感應(yīng)線圈，該感應(yīng)線圈環(huán)繞滾動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，其中，兩個(gè)爪環(huán)在周向彼此錯(cuò)開地布置。爪極發(fā)電機(jī)還包括沿周向分布的一系列磁極。若第一爪環(huán)的第一爪處在第一極，例如北極對(duì)置，那么形成了經(jīng)由在周向上相鄰的第二爪，即第二爪環(huán)的爪到在周向上相鄰的異性的第二磁極，在這種情況下是南極，的磁路，該磁路包圍感應(yīng)線圈。若軸承圈連同兩個(gè)爪環(huán)進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，那么第二爪與北極對(duì)置而第一爪則與南極對(duì)置，從而包圍感應(yīng)線圈的磁路的方向被倒轉(zhuǎn)以及在感應(yīng)線圈內(nèi)產(chǎn)生了磁感電壓。集成在滾動(dòng)軸承中地，兩個(gè)爪環(huán)以及感應(yīng)線圈被固定在滾動(dòng)軸承的兩個(gè)軸承圈的其中一個(gè)上。
[0003]實(shí)踐中對(duì)帶有能量產(chǎn)生單元的滾動(dòng)軸承，尤其是有爪極發(fā)電機(jī)的滾動(dòng)軸承的要求是，為爪極發(fā)電機(jī)僅設(shè)置很小的附加的結(jié)構(gòu)空間或充分利用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)空間，以便使帶有爪極發(fā)電機(jī)的滾動(dòng)軸承盡可能少地偏離標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
[0004]由實(shí)踐進(jìn)一步可知軸承類型，如調(diào)心滾子軸承或關(guān)節(jié)軸承，它們除了轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)外也實(shí)現(xiàn)了軸承的兩個(gè)軸承圈相對(duì)彼此的斜置(Verkippung)。在這種斜置下，其中一個(gè)爪環(huán)的爪相對(duì)相關(guān)的磁極傾斜，從而在爪和磁極之間的、磁路本應(yīng)當(dāng)越過其閉合的間隙被明顯地拓寬以及磁路僅不完全地閉合。因此爪極發(fā)電機(jī)迄今為止對(duì)于產(chǎn)生能量而言，都不那么適用于這樣的軸承類型，如調(diào)心滾子軸承或關(guān)節(jié)軸承，或一般而言除了轉(zhuǎn)動(dòng)外還應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)軸承圈的斜置的軸承。
[0005]WO 2011/000362 Al描述了一種構(gòu)造成單列式球軸承的滾動(dòng)軸承，其帶有兩個(gè)軸承圈、多個(gè)被軸承保持架導(dǎo)引的滾動(dòng)體以及構(gòu)造成爪極發(fā)電機(jī)的能量產(chǎn)生單元，其中，爪極發(fā)電機(jī)具有帶一系列第一爪的第一爪環(huán)和帶一系列第二爪的在軸承圈的周向錯(cuò)開的第二爪環(huán)，其中，兩個(gè)爪環(huán)包圍一個(gè)沿第一軸承圈的周向環(huán)繞的感應(yīng)線圈，其中，兩個(gè)爪環(huán)的爪和一系列在周向環(huán)繞的磁極一起構(gòu)造出包圍感應(yīng)線圈的磁路。兩個(gè)爪環(huán)在此在導(dǎo)磁的連接中被固定在第一軸承圈的內(nèi)周側(cè)面上，磁極被布置在滾動(dòng)軸承的第二軸承圈的內(nèi)周側(cè)面上，從而包圍感應(yīng)線圈的磁路通過第一軸承圈的導(dǎo)磁的區(qū)段被閉合。爪環(huán)以及感應(yīng)線圈在此要求在兩個(gè)軸承圈之間的區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)空間。此外，已經(jīng)被安裝在運(yùn)行位置中的軸承的加裝是耗費(fèi)的，且在不拆卸軸承的情況下是不可能的。
[0006]US 6，838，794 B2描述了一種軸承，尤其是滾動(dòng)軸承，其帶有第一軸承圈、第二軸承圈和設(shè)計(jì)成爪極發(fā)電機(jī)的能量產(chǎn)生單元。爪極發(fā)電機(jī)包括固定在第一軸承圈上的第一爪環(huán)和固定在第一軸承圈上的第二爪環(huán)以及布置在兩個(gè)爪環(huán)之間的磁性的感應(yīng)線圈，第一爪環(huán)帶有一系列沿第一軸承圈的圓周環(huán)繞的第一爪，第二爪環(huán)帶有一系列沿第一軸承圈的圓周環(huán)繞的第二爪。軸承進(jìn)一步包括沿第二軸承圈的圓周環(huán)繞的、構(gòu)造成磁環(huán)的一系列磁極以及一個(gè)布置在兩個(gè)爪環(huán)之間的磁性的感應(yīng)線圈,其中，閉合的、環(huán)繞感應(yīng)線圈的磁路從磁環(huán)的第一磁極通過第一爪環(huán)的第一爪以及通過第二爪環(huán)的第二爪至磁環(huán)的與第一磁極異性的第二磁極地閉合。感應(yīng)線圈被布置在橫截面呈U形的容納部中，其中，U的臂由兩個(gè)爪環(huán)形成，以及其中，兩個(gè)爪環(huán)通過U的底部彼此導(dǎo)磁地連接，從而磁通被導(dǎo)引通過在U的第一臂中的第一爪，然后導(dǎo)引通過U的底部，并且之后被導(dǎo)引通過在U的第二臂中的第二爪。U的底部貼靠在第一軸承圈上并且減小了在兩個(gè)軸承圈之間的結(jié)構(gòu)空間，該結(jié)構(gòu)空間被提供用于容納感應(yīng)線圈的盡量多的繞組。作為用于提高感應(yīng)線圈的繞組的數(shù)量的手段，建議在兩個(gè)對(duì)置的軸承圈的周側(cè)面上設(shè)置各一個(gè)凹槽，并且感應(yīng)線圈和一系列磁極被布置在相應(yīng)的凹槽中。為此，要求對(duì)兩個(gè)軸承圈的兩個(gè)周側(cè)面進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改變，兩個(gè)軸承圈尤其被構(gòu)造成在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向上這樣延長(zhǎng)，使得滾道被布置在軸向延伸段的第一個(gè)半部上，而爪極發(fā)電機(jī)被布置在軸向延伸段的另一個(gè)半部上。即使在這種情況下，在不完全更換軸承的情況下，為處在安裝位置中的軸承加裝爪極發(fā)電機(jī)也是不可能的。
[0007]US 2005/0174011 Al描述了一種構(gòu)造成滾動(dòng)軸承的軸承，亦即角接觸球軸承，其帶有爪極發(fā)電機(jī)，其中，構(gòu)造成環(huán)繞的磁環(huán)的一系列磁極被布置在第二軸承圈的凹槽中且感應(yīng)線圈在橫截面中全面地被兩個(gè)爪環(huán)的板材下料包圍地區(qū)段式地套裝到第一軸承圈的端面上以及在此也區(qū)段式地布置在一個(gè)布置在第一軸承圈的周側(cè)面上的凹槽中。一系列磁極被布置在內(nèi)部的周側(cè)面上。為了容納感應(yīng)線圈或磁極，至少一個(gè)軸承圈被沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向延長(zhǎng)以及另一個(gè)軸承圈被構(gòu)造成配設(shè)有一個(gè)凹槽。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，給出一種軸承，其實(shí)現(xiàn)了加裝爪極發(fā)電機(jī)。
[0009]該技術(shù)問題按照本發(fā)明針對(duì)按權(quán)利要求1所述的本文開頭提到的軸承通過如下方式解決，即，爪環(huán)和感應(yīng)線圈用第一承載圈固定在第一軸承圈的端面上，磁極借助第二承載圈固定在第二軸承圈的端面上，其中，磁極借助用導(dǎo)磁材料制成的回路環(huán)(Ruckschlussring)彼此導(dǎo)磁地連接，以及其中，兩個(gè)爪環(huán)借助磁通引導(dǎo)環(huán)導(dǎo)磁地連接。
[0010]第一承載圈和兩個(gè)爪環(huán)與感應(yīng)線圈一起形成了第一結(jié)構(gòu)單元，其事后可以被安裝到已經(jīng)處在運(yùn)行位置中的軸承的端面上。此外，第二承載圈和磁極形成了第二結(jié)構(gòu)單元，其必要時(shí)事后可以安裝到同樣處在運(yùn)行位置中的第二軸承圈的端面上。導(dǎo)磁地連接兩個(gè)爪環(huán)的磁通弓I導(dǎo)環(huán)確保了，通過第一軸承圈在任何情況下僅有漏磁參與繞感應(yīng)線圈的磁路的閉合。與磁極彼此導(dǎo)磁地連接的回路環(huán)此外還確保了，磁路在沿周向相鄰的異性的磁極之間閉合。
[0011]兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元可以分開地制造并且在安裝成爪極發(fā)電機(jī)時(shí)才連接。軸承在此保留了其標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸，其中，兩個(gè)平整構(gòu)造的承載圈在軸承轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向上僅需要很少的結(jié)構(gòu)空間。
[0012]優(yōu)選設(shè)置了，在爪和磁極之間構(gòu)造有一個(gè)間隙，該間隙構(gòu)造成相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線傾斜。在包含轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的截面中，該間隙不是基本上平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線地延伸，而是至少在間隙的剖切輪廓的一個(gè)假想的延長(zhǎng)部中與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線形成了一個(gè)角度。間隙在此不是基本上圓柱形地包圍轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，而是設(shè)置成，該間隙被至少一個(gè)非圓柱形的面限定邊界。至少一個(gè)非圓柱形的面可以這樣設(shè)計(jì)，使得將磁路閉合的面被擴(kuò)大，從而在兩個(gè)軸承圈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)出圍繞感應(yīng)線圈的磁路的環(huán)繞方向的強(qiáng)烈變化以及因此在感應(yīng)線圈的電導(dǎo)體的繞組中感應(yīng)出尤為強(qiáng)烈的感應(yīng)電壓。
[0013]針對(duì)間隙優(yōu)選設(shè)置:相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線傾斜的間隙具有一個(gè)基本上筆直的走向。尤其是針對(duì)作為非圓柱面的限界的間隙，特別是就兩個(gè)軸承圈相對(duì)彼此可能斜置而言，設(shè)置，其中，其中一個(gè)限定出間隙的邊界的面被構(gòu)造在其中一個(gè)軸承圈的滾道的假想的延長(zhǎng)部中。此時(shí)在軸承圈相對(duì)彼此斜置時(shí)，間隙的寬度沿其延伸近似恒定不變，尤其是當(dāng)另一個(gè)同樣限定間隙邊界的面被平行于第一面被構(gòu)造成兩個(gè)軸承圈中的一個(gè)的滾道的假想延長(zhǎng)部時(shí)。
[0014]尤其可以優(yōu)選地設(shè)置:間隙基本上被至少一個(gè)成錐形延伸的面，尤其是被兩個(gè)成錐形延伸的面限定邊界。
[0015]作為至少一個(gè)成錐形延伸的限定間隙邊界的面的備選，以及作為有基本上筆直的走向的間隙的備選，優(yōu)選可以設(shè)置:間隙具有彎曲的、優(yōu)選基本上圓弓狀彎曲的走向。在一個(gè)包含轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的截面內(nèi)，間隙具有彎曲的，尤其是區(qū)段式圓弓狀的走向，其中，在該截面內(nèi)間隙造型的圓弓的曲率半徑可以對(duì)應(yīng)軸承圈的滾道的曲率半徑。在此可以設(shè)置，間隙基本上被至少一個(gè)部分球形彎曲的面，尤其是被兩個(gè)球形彎曲的面限定邊界。
[0016]尤其優(yōu)選為這樣的情形而設(shè)置一種帶有限定爪和磁極之間間隙的邊界的、非圓柱形的面的爪極發(fā)電機(jī)，即，軸承被構(gòu)造成調(diào)心滾子軸承或構(gòu)造成關(guān)節(jié)軸承，因此應(yīng)當(dāng)設(shè)置了兩個(gè)軸承圈相對(duì)彼此的斜置。當(dāng)然，也可以設(shè)置其它軸承類型，它們除兩個(gè)軸承圈相對(duì)彼此轉(zhuǎn)動(dòng)外也允許軸承圈相對(duì)彼此的斜置，且可以配備有這種爪極發(fā)電機(jī)。
[0017]優(yōu)選設(shè)置:回路環(huán)與第二承載圈一體式構(gòu)造，尤其是，第二承載圈由導(dǎo)磁材料構(gòu)造而成?；芈翻h(huán)在此形成了第二承載圈的導(dǎo)磁的區(qū)段。作為對(duì)此的備選，可以設(shè)置，回路環(huán)尤其在第二承載圈的導(dǎo)磁能力很小時(shí)或第二承載圈具有對(duì)磁極的導(dǎo)磁連接不利的幾何形狀時(shí)，被構(gòu)造成一個(gè)相對(duì)于第二承載圈獨(dú)立的、被固定在第二承載圈上的構(gòu)件。
[0018]優(yōu)選設(shè)置:磁極沿軸向的延伸大于爪沿軸向的延伸，尤其是，磁極沿軸向的延伸是爪沿軸向的延伸的大約兩倍。磁極在此在軸向，平行于軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線地突出于爪，從而軸承沿軸向的移動(dòng)或兩個(gè)軸承圈相對(duì)彼此的輕微斜置很少打斷覆蓋爪和磁極之間的間隙的磁通。
[0019]優(yōu)選設(shè)置了，磁通引導(dǎo)環(huán)與第一承載圈一體地構(gòu)造，尤其是，第一承載圈由能導(dǎo)磁的材料構(gòu)造而成。磁通引導(dǎo)環(huán)被構(gòu)造成第一承載圈的能導(dǎo)磁的區(qū)段，從而在兩個(gè)爪環(huán)之間的磁路通過第一承載圈閉合；通過第一軸承圈的漏磁僅非常少地參與磁路，且在其對(duì)感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的交流電壓的作用方面受到抑制。作為備選可以設(shè)置，磁通引導(dǎo)環(huán)被構(gòu)造成相對(duì)于第一承載圈獨(dú)立的、固定在第一承載圈上的構(gòu)件。
[0020]優(yōu)選設(shè)置了，承載圈的至少一個(gè)借助螺栓連接固定在軸承圈的端面上。兩個(gè)承載圈尤其可以用一種簡(jiǎn)單的螺栓連接事后安裝在軸承的已經(jīng)處在安裝位置中的軸承圈上，并且在需要時(shí)再被移除。爪極發(fā)電機(jī)因此可以例如為了測(cè)量目的而暫時(shí)布置在軸承上，以便向傳感器供應(yīng)能量。在爪極發(fā)電機(jī)中在感應(yīng)線圈內(nèi)產(chǎn)生的交流電壓，例如其幅度和/或頻率，尤其是被傳感器檢測(cè)的測(cè)量參數(shù)的一部分。
[0021]尤其可以在一種用于能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承用于紙幅的導(dǎo)向輥的軸承裝置中看到一種帶爪極發(fā)電機(jī)的軸承，尤其是按權(quán)利要求1所述的軸承的優(yōu)選的應(yīng)用。尤其設(shè)置:壓力傳感器，特別是壓電式壓力傳感器被布置在輥的周側(cè)面上，其中，壓力傳感器由軸承、尤其是調(diào)心滾子軸承的能量產(chǎn)生單元來加載以能量。
[0022]其它優(yōu)勢(shì)和特征由從屬權(quán)利要求以及對(duì)本發(fā)明的兩個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的下列說明得出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]接下來參考附圖詳細(xì)說明和闡釋本發(fā)明。
[0024]圖1在按本發(fā)明的軸承裝置的局部截面圖中示出了按照本發(fā)明的軸承的第一種實(shí)施例的一個(gè)局部截面圖；
[0025]圖2在放大圖中示出了圖1的截取部Z ;以及
[0026]圖3以區(qū)段方式示出了按本發(fā)明的軸承的第二種實(shí)施例的局部截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1示出了構(gòu)造成滾動(dòng)軸承I的軸承，其包括第一軸承圈2和第二軸承圈3。滾動(dòng)軸承I構(gòu)造成雙列式，且包括兩列構(gòu)造成球面滾子的滾動(dòng)體4。滾動(dòng)體4由軸承保持架5關(guān)于滾動(dòng)軸承I的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6沿周向以及沿軸向也就是說基本上平行于滾動(dòng)軸承I的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6引導(dǎo)并保持相間隔。兩列球面滾子4周向上彼此錯(cuò)開地布置。
[0028]滾動(dòng)軸承I是用于能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承輥?zhàn)?，即用于印刷機(jī)的紙幅的導(dǎo)向輥的軸承裝置的一部分，其中，成錐形延伸的軸7保持為能夠繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0029]導(dǎo)向輥具有壓力傳感器，其檢測(cè)紙幅到輥的外周側(cè)面的按壓力，其中，在周側(cè)面上的壓電式壓力傳感器螺旋形地環(huán)繞這個(gè)周側(cè)面地被設(shè)置作為層。壓力傳感器由滾動(dòng)軸承I來加載以能量。為此，滾動(dòng)軸承I包括能量產(chǎn)生單元8。該能量產(chǎn)生單元8被構(gòu)造成爪極發(fā)電機(jī)且包括在周向環(huán)繞的，尤其是環(huán)繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6的感應(yīng)線圈9。
[0030]圖2在放大圖中示出了爪極發(fā)電機(jī)8。
[0031]爪極發(fā)電機(jī)8包括第一爪環(huán)10，其包括一系列關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6沿周向環(huán)繞的第一爪，其中，第一爪中的一個(gè)用附圖標(biāo)記11標(biāo)出。第一爪11構(gòu)造成環(huán)形的徑向延伸的第一爪環(huán)10的基本上在軸向，亦即平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6放置的區(qū)段。
[0032]爪極發(fā)電機(jī)8包括第二爪環(huán)12，其帶有一系列沿周向延伸的第二爪，其中，圖2所示的剖面被這樣設(shè)定，使得第二爪的第一個(gè)被布置在紙平面上方，而第二爪的在周向相鄰的第二個(gè)被布置在紙平面的下方。圖2所示的截面在徑向延伸的環(huán)形區(qū)段的區(qū)域內(nèi)貫穿第二爪環(huán)12。第二爪環(huán)12的兩個(gè)無法看到的第二爪，與第一爪環(huán)10的第一爪11類似地，沿軸向，亦即平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6地取向。
[0033]爪極發(fā)電機(jī)8的兩個(gè)爪環(huán)10、12包圍布置在容納部13中的感應(yīng)線圈9，容納部在三側(cè)包圍感應(yīng)線圈9，其中，爪環(huán)10、12的爪11在容納部13的被保留的第四側(cè)上搭接感應(yīng)線圈9。容納部13由非導(dǎo)磁的材料，亦即可注射的塑料構(gòu)造而成，并且被構(gòu)造成橫截面基本上呈U形的在內(nèi)側(cè)敞開的空心環(huán)，其中，在U的兩個(gè)臂之間容納感應(yīng)線圈9且在外部在U的兩個(gè)臂上，各爪環(huán)10、12平放在U的臂上。
[0034]用附圖標(biāo)記9標(biāo)注的感應(yīng)線圈除了用多個(gè)繞組包圍轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6的金屬導(dǎo)體外，還具有一個(gè)導(dǎo)電的鑄塊，因而產(chǎn)生了一種形狀穩(wěn)定的復(fù)合物，其作為感應(yīng)線圈9可以被置入容納部13，亦即U的開口中。兩個(gè)爪環(huán)10、12的爪遮蓋U的開口且防止了感應(yīng)線圈9從容納部13掉出。
[0035]爪極發(fā)電機(jī)進(jìn)一步包括一系列在周向上的、即環(huán)繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6的磁極，這些磁極中的一個(gè)用附圖標(biāo)記14標(biāo)注。相鄰的極在此是異性的，例如磁極14是北極以及各相鄰的、在紙平面上方或下方的磁極是南極。磁極14在此是板形的永久磁鐵的區(qū)段，它們沿周向交替地布置地這樣取向，使得各一個(gè)極向轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6方向以及因此朝著兩個(gè)爪環(huán)10、12的其中一個(gè)爪環(huán)的爪的方向指向。
[0036]兩個(gè)爪環(huán)10、12彼此在周向這樣錯(cuò)開地布置，使得例如第一爪環(huán)10的所有的第一爪11都與北極14對(duì)置，而第二爪環(huán)12的所有的第二爪都與南極對(duì)置。
[0037]從構(gòu)造成北極的第一磁極14出發(fā)經(jīng)由間隙到第一爪環(huán)10的第一爪11，經(jīng)由第一軸承圈2的主體的能導(dǎo)磁的材料到第二爪環(huán)12，再到第二爪環(huán)12的其中一個(gè)第二爪，再經(jīng)由間隙到構(gòu)造成南極的磁極，該磁極在周向上與構(gòu)造成北極的磁極14相鄰，由此形成環(huán)繞感應(yīng)線圈9的以及環(huán)繞容納在那里的導(dǎo)電繞組的磁路。在軸承圈2繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁路的取向發(fā)生變化，從而在感應(yīng)線圈9中的電導(dǎo)體的繞組中感應(yīng)出交流電壓，其作為工作電壓尤其在電子處理之后被抽取。
[0038]兩個(gè)爪環(huán)10、12以及感應(yīng)線圈9被固定在第一承載圈24上，該第一承載圈又借助第一螺栓15在形成第一螺栓連接的情況下平坦置放地固定在第一軸承圈2的一個(gè)平坦的端面16上。第一承載圈24由能良好導(dǎo)磁的材料形成，平坦地以及完全地平整地置放在第一軸承圈2的端面16上并且完全環(huán)繞第一軸承圈2的端面16。
[0039]在兩個(gè)爪環(huán)10、12之間設(shè)磁通引導(dǎo)環(huán)17，磁通引導(dǎo)環(huán)導(dǎo)磁地將兩個(gè)爪環(huán)10、12連接起來并且被夾緊地布置在爪環(huán)10、12的兩個(gè)環(huán)形區(qū)段之間。
[0040]磁極，尤其是永久磁鐵的用附圖標(biāo)記14標(biāo)注的、在橫截面中示出的磁極，被固定在第二承載圈18上，其中，第二承載圈18借助第二螺栓19在形成第二螺栓連接的情況下被固定在第二軸承圈3的端面20上。磁極彼此借助回路環(huán)導(dǎo)磁地連接；用附圖標(biāo)記14標(biāo)注的磁極尤其與在周向相鄰的、處在紙平面上方或下方的異性的磁極導(dǎo)磁地連接。回路環(huán)與第二承載圈18 —體式構(gòu)造，第二承載圈18尤其由一種導(dǎo)磁的材料構(gòu)造而成。第二承載圈18完全平放在第二軸承圈3的端面20上且作為平整構(gòu)造的圓環(huán)環(huán)繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。第一承載圈24同樣被構(gòu)造成平整構(gòu)造的圓環(huán),其中,兩個(gè)承載圈24、18在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6方向上的延伸(圖1)要小于滾動(dòng)體4在這個(gè)軸向方向上的延伸。
[0041]圖2同樣表明，磁極，包括用附圖標(biāo)記14標(biāo)注的磁極，在軸向上，即平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6(圖1)的延伸，要大于爪，包括第一爪環(huán)10的第一爪11，在軸向上的延伸，尤其表明，磁極14沿軸向的延伸約是爪11沿軸向的延伸的兩倍。因?yàn)檩S承I被構(gòu)造成調(diào)心滾子軸承，所以第二軸承圈3相對(duì)第一軸承圈2的斜置是可能的，從而在爪11和磁極14之間的、在軸承I的非斜置狀態(tài)下具有恒定不變的間隙寬度的間隙，在軸承I的斜置狀態(tài)下顯示出了一個(gè)可改變的間隙寬度，更確切地說是這樣，即，間隙寬度在一個(gè)狹窄的范圍內(nèi)漸減，但總體而言漸增，且爪11相對(duì)磁極14沿軸向移動(dòng)。通過磁極14沿軸向平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6地突出于爪11，以及尤其是通過爪11相對(duì)磁極14的移動(dòng)，間隙寬度的有影響的漸增經(jīng)由磁極14在軸向的延長(zhǎng)而大致得到補(bǔ)償，從而斜置不會(huì)導(dǎo)致越過間隙22形成的磁路發(fā)生根本性的削弱或中斷。
[0042]間隙22在圖2所示的橫截面圖中被兩個(gè)基本上圓柱形的、與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6同心的面，亦即被爪11以及被磁極14限定邊界，從而間隙22平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6以及與這條轉(zhuǎn)動(dòng)軸線同心地延伸。間隙22不和轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6夾成任何角以及不與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6相交。
[0043]圖3局部示出了軸承1，亦即雙列式調(diào)心滾子軸承的第二種實(shí)施例，其帶有構(gòu)造成爪極發(fā)電機(jī)的能量產(chǎn)生單元。接下來應(yīng)當(dāng)尤其強(qiáng)調(diào)與圖2所示的第一種實(shí)施例的區(qū)別，在此，相同的附圖標(biāo)記表示相同的或在它們的技術(shù)效果上類似的特征。
[0044]圖3示出了一個(gè)磁通引導(dǎo)環(huán)，其與第一承載圈24' —體地構(gòu)造，尤其是使第一承載圈24'由一種可導(dǎo)磁的材料形成，從而使第一承載圈24'導(dǎo)磁地將兩個(gè)爪環(huán)10、12連接起來。第一爪環(huán)10部分直接平放在第一軸承圈2的端面16上。但第一承載圈24'的磁阻相比第一軸承圈2這樣小，使得通過第一軸承圈2、滾動(dòng)體4和第二軸承圈3的泄漏損失可以忽略不計(jì)以及磁路基本上通過第一承載圈24'閉合。
[0045]圖3進(jìn)一步表明，在爪11和磁極14之間的間隙22'與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承6 (圖1)成一個(gè)角度地延伸；間隙22'尤其相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6傾斜。間隙22'尤其不再被兩個(gè)圓柱形的面限定邊界。在圖3所示中，在一個(gè)包含轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6的截面內(nèi)，在爪11和磁極14之間形成了間隙22'，該間隙被兩個(gè)基本上非圓柱形的面限定邊界。間隙22'在此具有基本上筆直的、相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6傾斜的走向。直線的斜率在此相當(dāng)于在第二軸承圈3的端面20附近的滾動(dòng)體4的滾道21的切線；在此，間隙22'是滾道21的一個(gè)假想的延長(zhǎng)部，必要時(shí)平行地在徑向方向上推移。
[0046]爪11以及磁極14相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6 (圖1)傾斜地布置并且形成了各一個(gè)成錐形延伸的面，這個(gè)面限定間隙22'的邊界，其中，這些成錐形延伸的面被同心地構(gòu)造。爪11為此從第一爪環(huán)10的基本上平坦的徑向區(qū)段超過90°，例如約110°地立起。進(jìn)而，這樣設(shè)計(jì)第二承載圈18，使其具有一個(gè)斜面23，該斜面與爪11對(duì)置且永久磁鐵以磁極14布置在該斜面上，從而產(chǎn)生了有近似恒定不變的間隙寬度的間隙22'。磁極14在斜面23方向的延伸在此對(duì)應(yīng)爪11平行于斜面23方向的延伸，從而磁極14尤其在軸向上、在與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線
6(圖1)平行方向上不突出于爪11。
[0047]這樣選擇斜面23的傾斜角，使得兩個(gè)限定間隙22'邊界的面形成在第二軸承圈3的滾道21的一個(gè)假想的延長(zhǎng)部中。斜面23尤其形成了第二軸承圈3的端面20附近的滾道21的橫截面的切線的一個(gè)假想的、在這種情況下筆直的延長(zhǎng)部。爪11的橫截面然后構(gòu)造成平行于切線的延長(zhǎng)部。因此兩個(gè)爪環(huán)10、12的爪和磁極形成了分別成錐形延伸的輪廓。
[0048]與前述第二實(shí)施例不同的是，可以取代限定間隙22'的邊界的兩個(gè)錐形的面而設(shè)置:間隙具有一種彎曲的、尤其是基本上圓弓狀彎曲的走向。間隙在此基本上被至少一個(gè)區(qū)段式球形彎曲的面，尤其是被兩個(gè)球形彎曲的面限定邊界。間隙形狀的圓弓狀彎曲的走向在一個(gè)包含轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6的截面內(nèi)于是具有這樣一個(gè)曲率半徑，其對(duì)應(yīng)第二軸承圈3的端面20附近的滾道21的曲率半徑。
[0049]在兩種前述實(shí)施例中分別設(shè)置了，第一承載圈24與第一軸承圈2的端面16的接觸面以及第二承載圈18與第二軸承圈3的端面20的接觸面處在一個(gè)共同的假想的平面25(圖1)中。在此，爪極發(fā)電機(jī)僅略微突出于軸承I的兩個(gè)端面16、20且被構(gòu)造得極為平整。滾動(dòng)體4的滾道21伸至直接夠到爪極發(fā)電機(jī)8，從而軸承I的軸承圈2、3在軸向上平行于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線6地不需要任何附加的結(jié)構(gòu)空間來容納爪極發(fā)電機(jī)8。
[0050]在前述實(shí)施例中分別設(shè)置了，爪環(huán)10、12以及感應(yīng)線圈被抗扭地固定在與軸7 —起轉(zhuǎn)動(dòng)的第一軸承圈2上，而磁極14被抗扭地固定在固定不動(dòng)的第二軸承圈3上。當(dāng)然，磁極14也可以固定在轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承圈上，亦即被固定在在兩個(gè)前述實(shí)施例中的第一軸承圈2上，由爪環(huán)10、12以及感應(yīng)線圈9構(gòu)成的單元?jiǎng)t被固定在固定不動(dòng)的軸承圈3上。
[0051]在前述兩個(gè)實(shí)施例中，軸承I分別構(gòu)造成滾動(dòng)軸承，亦即構(gòu)造成有兩列滾動(dòng)體4的調(diào)心滾子軸承。當(dāng)然，滾動(dòng)軸承也可以具有其它的滾子作為滾動(dòng)體，例如圓錐滾子或圓柱滾子。滾動(dòng)軸承可以尤其構(gòu)造成單列式或多列式球軸承，尤其是構(gòu)造成角接觸球軸承。當(dāng)然，軸承也可以構(gòu)造成滑動(dòng)軸承，尤其構(gòu)造成關(guān)節(jié)軸承。
[0052]在前述兩個(gè)實(shí)施例中，將永久磁鐵的磁極14彼此導(dǎo)磁地連接起來的回路環(huán)，與第二承載圈18 —體地構(gòu)造并且被構(gòu)造成第二承載圈18的導(dǎo)磁的區(qū)段。在此，第二承載圈18完全由導(dǎo)磁的材料構(gòu)成。當(dāng)然，除了第二承載圈18外，還設(shè)有一個(gè)由導(dǎo)磁的材料制成的回路環(huán)并且該回路環(huán)可以被固定在第二承載圈18上，尤其是當(dāng)用于容納第二螺栓19的鉆孔或用于其它固定器件的容納裝置可能區(qū)段式地打斷第二承載圈18的導(dǎo)磁能力以及使其變得不均勻時(shí)。磁性的回路環(huán)可以例如構(gòu)造成由能良好導(dǎo)磁的材料，尤其是由滾動(dòng)軸承鋼、鐵或鐵磁鋼構(gòu)成的帶材，其被置入第二承載圈18的指向爪11的部分。
[0053]作為對(duì)兩個(gè)前述實(shí)施例的補(bǔ)充，還可以設(shè)置一個(gè)保持環(huán)，帶有磁極14的永久磁鐵被嵌入該保持環(huán)中并且沿著第二承載圈18的圓周方向固定地布置，其中，該保持環(huán)可以由非導(dǎo)磁的材料，如黃銅構(gòu)成。
[0054]附圖標(biāo)記列表
[0055]1滾動(dòng)軸承
2第一軸承圈
3第二軸承圈
4滾動(dòng)體
5軸承保持架
6轉(zhuǎn)動(dòng)軸線
7軸
8能量產(chǎn)生單元
9感應(yīng)線圈
10第一爪環(huán)
11第一'爪
12第二爪環(huán)
13容納部
14磁極
15第一螺栓
16第一軸承圈2的端面
17磁通引導(dǎo)環(huán)
18第二承載圈
19第二螺栓
20第二軸承圈3的端面
21滾道22、TT 間隙23斜面
24、24A 第一承載圈
25平面
【權(quán)利要求】
1.一種軸承，尤其是滾動(dòng)軸承(I)，其包括: 第一軸承圈(2)、 第二軸承圈(3)，以及 構(gòu)造成爪極發(fā)電機(jī)的能量產(chǎn)生單元(8)， 其中，所述爪極發(fā)電機(jī)(8)包括帶有一系列第一爪(11)的第一爪環(huán)(10)以及帶有一系列第二爪的沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(6)的環(huán)繞方向錯(cuò)開的第二爪環(huán)(12)，其中，這兩個(gè)爪環(huán)(10、12)包圍環(huán)繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(6 )的感應(yīng)線圈(9 )，其中，所述兩個(gè)爪環(huán)(10、12 )的爪(11)和環(huán)繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(6)的一系列磁極(14) 一起構(gòu)造出包圍感應(yīng)線圈(9)的磁路， 其特征在于， 所述爪環(huán)(10、12)和所述感應(yīng)線圈(9)用第一承載圈(24 ;24')固定在所述第一軸承圈(2)的端面(16)上， 所述磁極(14)借助第二承載圈(18)固定在所述第二軸承圈(3)的端面(20)上， 其中，所述磁極(14)借助由導(dǎo)磁材料制成的回路環(huán)彼此導(dǎo)磁地連接，以及 其中，所述兩個(gè)爪環(huán)(10、12)借助磁通引導(dǎo)環(huán)(17)導(dǎo)磁地連接。
2.按權(quán)利要求1所述的軸承，其特征在于，在所述爪(11)和所述磁極(14)之間構(gòu)造出相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(6)傾斜的間隙(22')。
3.按權(quán)利要求2所述的軸承，其特征在于，所述間隙(22')具有基本上筆直的走向。
4.按權(quán)利要求2所述的軸承，其特征在于，所述間隙具有彎曲的，尤其是基本上圓弓狀彎曲的走向。
5.按權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的軸承，其特征在于，其中一個(gè)限定出所述間隙(22')邊界的面構(gòu)造在其中一個(gè)軸承圈(3)的滾道(21)的假想的延長(zhǎng)部中。
6.按權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的軸承，其特征在于，所述軸承(I)構(gòu)造成調(diào)心滾子軸承或關(guān)節(jié)軸承。
7.按權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的軸承，其特征在于，所述回路環(huán)與所述第二承載圈(18)—體地構(gòu)造，尤其是，所述第二承載圈(18)由導(dǎo)磁的材料構(gòu)造而成。
8.按權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的軸承，其特征在于，所述磁極(14)沿軸向的延伸大于所述爪(11)沿軸向的延伸，尤其是，所述磁極(14)沿軸向的延伸是所述爪(11)沿軸向的延伸的大約兩倍。
9.按權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的軸承，其特征在于，所述磁通引導(dǎo)環(huán)與所述第一承載圈(24')—體地構(gòu)造，尤其是，所述第一承載圈(24')由能導(dǎo)磁的材料構(gòu)造而成。
10.按權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的軸承,其特征在于,所述承載圈(14)中的至少一個(gè)承載圈借助螺栓連接固定在所述軸承圈(2)的端面(16)上。
11.一種用于能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承輥?zhàn)?，尤其是用于紙幅的?dǎo)向輥的軸承裝置，其特征在于一種按權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的軸承，尤其是調(diào)心滾子滾動(dòng)軸承(I)。
12.按權(quán)利要求11所述的軸承裝置，其特征在于一種在輥的周側(cè)面上的壓力傳感器，尤其是壓電式壓力傳感器，其中，所述壓力傳感器由滾動(dòng)軸承的能量產(chǎn)生單元來加載以能量。
【文檔編號(hào)】H02K7/18GK103547821SQ201280022832
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月10日
【發(fā)明者】托馬斯·林克, 維爾納·羅曼, 海因茨·托伊默, 馬丁·格倫, 亨利·范德克諾克, 卡爾·穆勒 申請(qǐng)人:謝夫勒科技股份兩合公司