[发明专利]自供电传感化滚动体

说明书

一种用于轴承的传感化滚动体，所述轴承具有内圈、外圈和设置在所述内、外圈之间的多个滚动体。所述传感化滚动体包含滚动体本体，所述滚动体本体具有限定其体腔的内部表面，所述滚动体本体能被设置在所述的内圈和外圈之间。无线发射器被设置在滚动体本体的体腔内，压电装置也被设置在所述的体腔内，能够接触滚动体本体的所述内部表面。所述压电装置包含由压电材料形成的压电材料体和电连接所述压电材料体与无线发射器的至少两个电极。压电装置被设置为能够在滚动体本体在内圈和/或外圈施加的载荷下发生变形时，生成为发射器供电的电荷，还可以用于检测滚动体本体上的载荷。

技术领域

本发明涉及轴承，尤其涉及传感化滚子轴承(sensorized rolling elementbearings)。

背景技术

滚子轴承已众所周知，基本上包含内、外圈(races)和设置在所述内、外圈之间的多个滚动体(/滚动元件)(rolling elements)。这种轴承以可转动的方式联接内、外部件，例如，内侧的转轴和固定的外壳(或称“壳体”)，并且在被连接的内、外部件之间传递载荷。在某些应用中，轴承可被设置为具有一个或者一个以上的传感器，例如，装配在内圈和/或外圈上的应变仪(strain gages)，用于检测轴承载荷或者温度、振动之类的其他轴承特性。

发明内容

一方面，本发明是一种用于轴承的传感化滚动体(sensorized rollingelement)。所述轴承具有内、外圈和设置在所述内、外圈之间的多个滚动体。所述传感化滚动体包含滚动体本体，所述滚动体本体具有限定体腔(/腔/容腔)(cavity)的内部表面，并且能被设置在所述的内圈和外圈之间。滚动体本体的体腔中设置有无线发射器。压电装置也设置在所述的体腔中，能够接触滚动体本体的所述内部表面。压电装置包含由压电材料形成的压电体和电连接所述压电本体与所述无限发射器的至少两个电极。压电装置被设置为能够在滚动体本体在内圈和/或外圈施加的载荷下发生变形(/折曲/挠曲/偏转)(deflects)时，生成为发射器供电的电荷。

另一方面，本发明还是一种形成用于轴承的传感化滚动体的方法，所述轴承包含内圈和外圈。所述方法包含以下步骤：提供标准的轴承滚动体、压电装置和无线发射器；在滚动体本体中形成体腔(cavity)，所述体腔由内部表面限定；将压电装置设置在滚动体的体腔中，使得滚动体的变形(/折曲/挠曲/偏转)(deflection)使压电装置也变形；并且，将无线发射器直接放置在滚动体本体的体腔中或者压电装置的内部腔室(interiorchamber)中。

再一方面，本发明仍然是一种用于轴承的传感化滚动体，所述轴承具有内、外圈和设置在所述内、外圈之间的多个滚动体。所述传感化滚动体包含滚动体本体，所述滚动体本体具有限定体腔的内部表面，所述本体能被设置在所述的内圈与外圈之间。滚动体本体的体腔中设置有无线发射器。压电装置也被设置在所述的体腔中，能够接触滚动体本体的所述内部表面。所述压电装置包含由压电材料形成的压电材料体和电连接所述压电材料体与所述无限发射器的至少两个电极。所述压电装置被设置为能够在滚动体本体在内圈和/或外圈施加的载荷下发生变形时，生成为发射器供电的电荷，并且被设置为能够感测滚动体本体的载荷。此外，所述压电材料体要么由压电管形成(formed as a tube)，要么由狭长体(elongated body)形成：所述压电管具有内表面，限定出容纳无线发射器的管体腔(/容纳室)(housing chamber)；所述狭长体具有对侧轴向端，各自接触滚动体的所述内部表面。

附图说明

通过结合附图进行阅读，本发明的上述概要以及对优选实施方式的详细描述将被更好地理解。为说明本发明，附图中显示的是目前看来较为可取的示范性实施方式。然而，应当理解，本发明并不局限于图中所示的具体结构和手段。在所述附图中：

图1为具有本发明传感化滚动体的轴承的径向截面图；

图2为轴承上部的轴向剖面放大图；

图3为传感化滚动体的示范性电子器件示意图；