本发明专利技术涉及一种滚动轴承(01)，所述滚动轴承具有第一轴承环(02)、第二轴承环(03)和设置在两个轴承环(02，03)之间的爪极发电机(04)。爪极发电机(04)包括：一列磁极(05)，所述一列磁极沿着第一轴承环(02)环绕；一列导磁的爪(12，13)，所述一列导磁的爪沿着第二轴承环(03)的环周设置；和线圈(15)。爪(12，13)连同极(05)构成围绕线圈(15)的磁回路。对本发明专利技术重要的是，导磁的爪(12，13)仅部段地沿着第二轴承环(03)的环周设置。线圈(15)设置在导磁的爪(12，13)的区域中。本发明专利技术还涉及一种用于安装到滚动轴承中的爪极发电机。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有集成的爪极发电机的滚动轴承。本专利技术也涉及一种用于安装到滚动轴承中的爪极发电机。
技术介绍
滚动轴承包括内环和外环，作为可相对彼此旋转的轴承环。在不同的轴承应用中，例如需要测定旋转的轴承部分的转速和转动方向或其他监控任务。对于这些任务和其他任务，需要电子部件，例如传感器、执行器、控制器和数据存储器。从现有技术中已知的是，将发电机安装到滚动轴承中，所述发电机低耗费地为那里存在的电子部件提供需要的能量。存在使用所谓的爪极发电机的解决方案。已知的爪极发电机包括：第一爪环，所述第一爪环具有沿滚动轴承的环周方向伸展的一列第一爪；第二爪环，所述第二爪环具有沿滚动轴承的环周方向伸展的一列第二爪；以及由两个爪环包围的感生线圈，所述感生线圈环绕滚动轴承的转动轴线。爪形电极环沿环周方向彼此偏移地设置。爪极发电机此外包括沿环周方向伸展的一列磁极。如果第一爪环的第一爪与第一极、例如北极相对置，那么经由第二爪环的沿环周方向相邻的第二爪与沿环周方向相邻的互补的第二磁极构成磁回路，在该情况下所述第二磁极是南极，所述磁回路包围感生线圈。如果轴承环随两个爪环继续转动，那么第二爪与北极相对置，并且第一爪与南极相对置，使得包围感生线圈的磁回路的方向反转，并且在感生线圈中感生电压。DE 10 2011 075 548A1描述一种轴承，所述轴承具有第一和第二轴承环、以及构成为爪极发电机的能量生成单元。爪极发电机包括：第一爪环，所述第一爪环具有一列第一爪；和沿转动轴线的环周方向偏移的第二爪环，所述第二爪环具有一列第二爪。两个爪环包围环绕转动轴线的感生线圈。爪环和感生线圈借助第一承载环固定在第一轴承环的端面上。环绕转动轴线的一列磁极借助于第二承载环固定在第二轴承环的端面上。磁极经由导磁材料构成的磁轭环(Rückschlussring)彼此导磁地连接。两个爪环借助于导流环导磁地连接。在DE 10 2009 031 609A1中描述一种滚动轴承，所述滚动轴承具有设置在第一和第二轴承环之间的爪极发电机。爪极发电机包括：沿着第二轴承环的环周环绕的一列磁极对；固定在第一轴承环上的爪环，所述爪环具有沿着第一轴承环的环周环绕的一列爪；以及磁感生线圈。爪环的第一爪设置成与第一轴承环体的导磁部段导磁地连接。极对的磁极设置成与第二轴承环体的导磁部段导磁地连接。磁回路经由两个磁部段和滚动体闭合。DE 10 2010 022 369A1示出一种滚动轴承，所述滚动轴承具有在第一和第二轴承环之间设置的爪极发电机。爪极发电机包括：沿着第一轴承环环绕的一列磁极；沿着第二轴承环环绕的一列导磁爪；和感生线圈，所述感生线圈设置在用于容纳滚动体的保持架上。DE 10 2011 075 547A1包含一种滚动轴承，所述滚动轴承具有在第一和第二轴承环之间环绕地设置的爪极发电机，所述爪极发电机的磁极设置在用于容纳滚动体的保持架上。DE 10 2011 082 804A1涉及一种滚动轴承，所述滚动轴承具有集成的爪极发电机，所述爪极发电机包括：第一爪环，所述第一爪环具有一列第一爪；和沿轴承的转动轴线的环绕方向偏移的第二爪环，所述第二爪环具有一列第二爪。爪环包围环绕转动轴线的感生线圈。爪环和感生线圈固定在第一轴承环的端面上。一列磁极固定在第二轴承环上，并且借助于由导磁材料构成的磁轭环彼此导磁地连接。两个爪环通过轴向的固定元件的导磁的部段、尤其通过轴螺母或通过带槽螺母导磁地连接。已知的解决方案使用爪极发电机，所述爪极发电机在滚动轴承的整个环周上设置。由此，其与滚动轴承的直径相关，并且不可通用地使用。DE 10 2010 021 159A1示出一种滚动轴承，所述滚动轴承具有凸极发电机(Schenkelpolgenerator)，所述凸极发电机具有初级部分和次级部分，所述初级部分和次级部分分别与轴承环中的一个抗扭地连接。次级部分通过永磁体形成，所述永磁体以交替的极性沿轴承环的环周方向设置。发电机模块化地构造，使得所述发电机能够集成到不同的轴承类型中。对此，永磁体嵌入次级承载件中。初级部分包括凸极，所述凸极分别具有单独励磁线圈，所述单独励磁线圈嵌入初级承载件中。初级和次级承载件构成为，使得所述初级和次级承载件能够与随后的安装直径无关地补全发电机。初级和次级部分不必在滚动轴承的整个环周上延伸，而是也能够部段地在轴承环之间延伸。在该情况下，在发电机的在直径两端相对置的部段上设有平衡重。作为替选方案，也能够相对置地设有第二发电机。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种具有集成的爪极发电机的滚动轴承，其中爪极发电机应可用于不同的轴承直径并且可低成本地制造。为了实现根据本专利技术的目的，使用根据所附权利要求1所述的滚动轴承以及根据权利要求10所述的爪极发电机。根据本专利技术的滚动轴承包括第一和第二轴承环、以及设置在两个轴承环之间的爪极发电机。爪极发电机由沿着第一轴承环的环周环绕的一列磁极、沿着第二轴承环的环周设置的一列导磁爪以及线圈构成。爪连同极构成包围线圈的磁回路。对本专利技术重要的是，导磁爪仅部段地沿着第二轴承环的环周设置。线圈设置在导磁爪的区域中。根据本专利技术的解决方案的重要优点在于，爪极发电机由于其构造可用于不同的滚动轴承尺寸和构型。在轴承直径不同的情况下能够简单地进行爪极发电机的功率大小设计。这尤其通过磁性爪的部段式设置实现。此外，磁极能够提供不同的几何形状。爪极发电机由于其简单的构造而适合于批量生产，进而可物美价廉地生产。爪极发电机随后能够安装到滚动轴承中，以便对标准轴承装置配设供能装置。根据一个优选的实施方式，爪极发电机具有两个轴向相对置的导磁爪板，所述爪板具有径向延伸的侧面和沿轴向弯折的爪。爪板的爪在此交替地彼此啮合地设置。线圈由爪板包围。爪板的长度确定极对的数量，进而确定电功率等级。通过两个爪板沿环周方向相互间的几何偏移(造成电相移)，能够提供适合于将由线圈感生的交流电压转换成直流电压的电压形状。由此得到2相系统。几何错位能够通过磁极(两个独立的磁回路)或通过以极距因数偏移的爪板引起。在一个有利的实施方式中，爪板的侧面具有径向的狭口。由于狭口，爪板能够低耗费地通过弯曲过程匹配于相应的轴承环周。两个爪板和线圈能够组成共同的结构单元，所述结构单元固定在第二轴承环上。为了提高对整个结构单元的机械保护和化学保护，能够浇注所述结构单元，其中能够一同浇注用于固定结构单元的固定元件，例如作为螺丝穿引开口的套筒。通过爪板和线圈组成紧凑的结构单元，尤其也降低安装耗费。一个有利的实施方式使用第一承载环和/或第二承载环，所述第一承载环用于承载磁极，所述第二承载环用于固定爪板和线圈。线圈能够构成为单独的永磁体，所述永磁体嵌入第一承载环的环周面。作为替选方案，第一承载环能够在其环周面上沿环周方向交替地具有磁化部段。第一承载环优选借助于导磁的粘接剂固定在第一轴承环上。第二承载环例如能够通过过盈配合固定在第二轴承环上。使用承载环能够实现爪极发电机的低耗费的安装及拆卸。磁轭优选经由滚动轴承部件、例如经由两个轴承环中的一个进行。线圈优选构成为环形线圈。此外，根据一个优选的实施方式，线圈是完成弯折的，并且各个绕组是彼此粘接的，由此得到无支撑的线圈，即所谓的背漆线圈(Backlackspule)。将线圈在爪形电极板本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种滚动轴承(01)，所述滚动轴承具有第一轴承环(02)、第二轴承环(03)和设置在这两个轴承环(02，03)之间的爪极发电机(04)，所述爪极发电机包括：一列磁极(05)，所述一列磁极沿着所述第一轴承环(02)环绕；一列导磁的爪(12，13)，所述一列导磁的爪沿着所述第二轴承环(03)的环周设置；和线圈(15)，其中所述爪(12，13)连同所述极(05)构成围绕所述线圈(15)的磁回路，其特征在于，导磁的所述爪(12，13)仅部段地沿着所述第二轴承环(03)的环周设置，并且所述线圈(15)设置在导磁的所述爪(12，13)的区域中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.15 DE 102014207209.31.一种滚动轴承(01)，所述滚动轴承具有第一轴承环(02)、第二轴承环(03)和设置在这两个轴承环(02，03)之间的爪极发电机(04)，所述爪极发电机包括：一列磁极(05)，所述一列磁极沿着所述第一轴承环(02)环绕；一列导磁的爪(12，13)，所述一列导磁的爪沿着所述第二轴承环(03)的环周设置；和线圈(15)，其中所述爪(12，13)连同所述极(05)构成围绕所述线圈(15)的磁回路，其特征在于，导磁的所述爪(12，13)仅部段地沿着所述第二轴承环(03)的环周设置，并且所述线圈(15)设置在导磁的所述爪(12，13)的区域中。2.根据权利要求1所述的滚动轴承(01)，其特征在于，所述爪极发电机(04)包括两个轴向相对置的导磁的爪板(08，09)，所述爪板具有径向延伸的侧面(10)和沿轴向方向弯折的爪(12，13)，其中所述爪板(08，09)的所述爪(12，13)交替地彼此啮合地设置，并且其中所述线圈(15)由所述爪板(08，09)包围。3.根据权利要求2所述的滚动轴承(01)，其特征在于，所述爪板(08，09)以极距因数彼此偏移设置。4.根据权利要求2或3所述的滚动轴承(01)，其特征在于，所述爪板(08，09)的所述侧面(10)具有径向的狭口(14)。5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·林克，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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