CN102741574B - 具有能量发生单元的轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴承，其具有第一轴承环(2)和第二轴承环(3)以及具有爪极发电机型式的能量发生单元(6)。本发明的目的是提供一种轴承，其具有基本上对结构空间无影响的能量发生单元，该能量发生单元具有用于感应线圈的较高的填充系数，根据本发明如此实现该目的：将两爪齿环(16、25)的每一个设置为与所述第一轴承环(2)的主体的部段(31)导磁连接，并且，磁回路基本上经所述第一轴承环(2)的主体的部段(31)而闭合。

Description

具有能量发生单元的轴承

技术领域

本发明涉及一种轴承，其具有第一轴承环和第二轴承环以及具有能量发生单元。

背景技术

根据现有技术已知包括能量发生单元的轴承，该能量发生单元被设计成爪极发电机。爪极发电机包括感应线圈，感应线圈具有以多个绕组缠绕的电导体。对于在转速较低情况下也能提供足够电压的情况，感应线圈应具有较高的填充系数，也就是说电导体应尽可能具有高数目的绕组(圈数)。

US6,838,794B2描述了一种轴承，尤其是一种滚动轴承，其具有第一轴承环、第二轴承环和能量发生单元，该能量发生单元被设计成爪极发电机。为此，轴承还包括具有沿着第一轴承环的圆周环绕的第一爪齿序列的、并且紧固在第一轴承环上的第一爪齿环；还包括具有沿着第一轴承环的圆周环绕的第二爪齿序列的、并且紧固在第一轴承环上的第二爪齿环；以及设置在两个爪齿环之间的磁感应线圈。该轴承此外还包括沿着第二轴承环的圆周环绕的、被设计成磁环的磁极序列以及设置在两个爪齿环之间的磁感应线圈，其中，从磁环的第一磁极经第一爪齿环的一第一爪齿和第二爪齿环的一第二爪齿、到磁环的关于第一磁极异名的第二磁极闭合形成一个环绕感应线圈的闭合的磁回路。如果两个轴承环彼此相对转动，那么磁回路中的磁通量就发生变化，这是因为每个爪齿都会在另一磁极旁边经过。磁通量关于时间的变化在感应线圈中感生交流电压，该交流电压的值与感应线圈的绕组数量相关。为了获得尽可能高的感应电压，特别是为感应线圈设置大量的绕组。感应线圈设置在横截面呈U形的支承座中，其中，该U形件的侧边由两个爪齿环构成，并且其中，两个爪齿环通过U形件的底部彼此建立导磁连接，从而使磁通量通过第一爪齿进入U形件的第一侧边，之后通过U形件的底部，并且然后通过第二爪齿进入U形件的第二侧边。U形件的底部紧贴第一轴承环，并且减小了两个轴承环之间的结构空间，而该结构空间用于容纳感应线圈的尽可能高数目的绕组。作为提高感应线圈的绕组数目的措施而建议：在两个对置的轴承环上分别设置凹部，并且将感应线圈以及磁极序列设置在相应的凹部中，从而使感应线圈能够占据加大的空间位置。为此需要改变两个轴承环的两个侧周面的结构。

US 2005/0174011 A1描述了一种被设计成滚动轴承的轴承，其具有爪极发电机，其中，设计成环绕的磁环的磁极序列是设置在第二轴承环的凹部中，并且在横截面中被两个卡爪环的板坯全方位包围的感应线圈部分地安放在第一轴承环的端面上，或者部分地设置在凹部中，该凹部是设置在第一轴承环的侧周面中。该轴承还包括传感器，特别是转速传感器，该传感器由爪极发电机供给能量，其中，传感器是设置在磁环上。

发明内容

发明目的：

本发明的目的在于提供一种轴承，其具有基本上对结构空间无影响的(bauraumneutral)能量发生单元，该能量发生单元具有用于感应线圈的较高的填充系数。

发明概述：

根据本发明，该目的针对轴承如此解决，即，两个爪齿环中的每一个设置为与第一轴承环的主体的一部段导磁连接，并且，磁回路基本上经第一轴承环的主体的所述部段闭合。

具体而言，本发明提供一种轴承，其具有第一轴承环和第二轴承环以及具有能量发生单元，其中，所述能量发生单元包括：沿着所述第二轴承环的圆周环绕的磁极序列，紧固在所述第一轴承环上的第一爪齿环，该第一爪齿环具有沿着所述第一轴承环的圆周环绕的第一爪齿序列，紧固在所述第一轴承环上的第二爪齿环，该第二爪齿环具有沿着所述第一轴承环的圆周环绕的第二爪齿序列，以及设置在两个爪齿环之间的磁感应线圈，其中，环绕感应线圈的闭合的磁回路从所述磁极序列的第一磁极经所述第一爪齿环的一第一爪齿、且经所述第二爪齿环的一第二爪齿到所述磁极序列的第二磁极闭合，其特征在于，两爪齿环的每一个设置为与所述第一轴承环的主体的一部段导磁连接，并且，所述磁回路基本上经所述第一轴承环的主体的所述部段而闭合。

在该目的的一个优选解决方案中，规定：应用导磁粘合剂，用于将爪齿环或者磁极、尤其是包括多个磁极的磁环紧固在滚动轴承的轴承环的导磁的主体上。

第一轴承环设置在两个爪齿环之间，磁回路基本上经该第一轴承环的主体的部段的闭合使得感应线圈可以达到接近第一轴承环，从而增加感应线圈的绕组数量，而不必改变第一和第二轴承环的结构。以这种方式可以实现感应线圈的较高的所谓填充系数，从而在轴承转速较低时也可以从感应线圈上获得较高的电压。

所述感应线圈例如设置在横截面基本呈U形的支承座中，其中，该U形件的两个侧边由两个爪齿环构成，而U形件的底部由所述第一轴承环的主体的、被设计成磁回路部段的那个部段构成。

假如第一轴承环的基体由不导磁或者导磁不良的材料例如塑料或者陶瓷构成，那么所述导磁的部段例如通过涂覆到基体上的涂层或者通过由导磁材料制成的、安装在基体上的套筒构成，其中，两个爪齿环则与涂层或者套筒形成导磁连接。

一结构单元包括两个爪齿环、感应线圈以及由不导磁的材料例如塑料制成的支承座，借助于该支承座，感应线圈固定地设置和容纳在爪齿环之间，该结构单元可以简单地制造，例如通过将两个爪齿环以及用于感应线圈的环形的占位器放入注射成型模中，围绕该占位器给两个爪齿环之间的中间室填充塑料，并且之后去除占位器，从而便形成一空腔，感应线圈可以插入该空腔。感应线圈插入空腔例如可以通过缠绕工艺来实施，在此，以分层的方式将作为导线的电导体缠绕到空腔中，其中，电导体的各个部段例如借助于漆来彼此电绝缘。所形成的结构单元在单侧，也就是朝向第一轴承环的、构造为导磁部段的面敞开。支承座的材料，尤其是塑料可以不完全包围带有包在绝缘层中的电导线的感应线圈，而是在结构单元的敞开侧留出凹槽。如果结构单元如此安装在第一轴承环上，即，在两个爪齿环和第一轴承环的、闭合磁回路的部段之间获得导磁连接，那么该凹槽就构成了靠近第一轴承环的部段的侧壁的空腔，该空腔尤其是也使两个爪齿环磁绝缘，从而使空腔连同支承座的不导磁的材料一起构成两个爪齿环的不导磁连接。当然，也可以在所形成的空腔中插入不导磁的元件，例如密封件。

优选规定，所述两个爪齿环的至少一个爪齿环具有包括径向缝隙的圆环形的主体。所述两个爪齿环的至少一个爪齿环的径向缝隙抑制了涡流，并且提高了穿过与缝隙相邻的两个爪齿的磁通导流的有效性。另外，缝隙使得爪齿环例如可以压到一起或者分开，并且插入到两个轴承环之间，从而能使爪齿环在预张紧的情况下紧贴第一轴承环，并且尤其是朝着第一轴承环形成较大的临界面，该临界面简化了磁通量从第一轴承环的主体的、闭合磁回路的部段导出，或者简化了磁通量导入所述部段。

优选规定，所述爪齿环在两个沿周向相邻的爪齿之间具有凹部。尤其可以规定，爪齿环中的至少一个仅包括爪齿，而没有构造相邻爪齿之间的进一步的材料连接，从而，两个相邻爪齿之间的凹部就是两相邻爪齿之间的中间室。以这种方式特别有效地抑制了涡流损耗。如果爪齿环包括圆环形主体(爪齿是其组件)，其中，爪齿容纳在固定部中，该固定部被设计成在圆环主体的部段中的孔或者缝隙，那么沿着圆环的整个圆周，在爪齿环中接近爪齿的涡流损耗就可以被抑制。

为了抑制圆环中的涡流还可以规定，圆环的主体由不导电材料构成，其中，由导磁材料制成的爪齿紧固在圆环的主体上。爪齿环例如可以包括由塑料或者易弯的薄的陶瓷制成的主体，其中，爪齿紧固在所述主体上，例如插入设置在主体上的缝隙或者配合部中，其中，所述主体在构成密封以及简单的预张紧的情况下紧贴第一轴承环的部段的侧壁，该部段闭合磁回路。

优选规定，所述爪齿环的至少其中一个爪齿具有圆弓形的圆周部段，并且该圆弓形的半径相当于轴承环的圆周半径。在此，在爪齿环的爪齿的圆弓形的圆周部段的区域中的边缘基本上形状锁合地紧贴轴承环相应的部段，从而在爪齿和轴承环的主体之间出现大致线状的临界面，该临界面在闭合的磁回路中形成仅微小的磁阻。

优选规定，所述爪齿环面状贴靠在所述轴承环的圆周部段上。基于面状的、不仅是线状的贴靠，降低了爪齿与轴承环主体的临界面的磁阻。例如可以如此实现使爪齿面状贴靠所述轴承环，即，爪齿或者说爪齿环具有这样设立的接触面，该接触面面状贴靠轴承环的侧周面。

特别优选的是，有一沿周向环绕的空隙部设置在所述轴承环的端面上，并且所述爪齿环部分地设置在所述空隙部中。在此，爪齿环或者说爪齿包括大致沿径向取向的、放置在第一轴承环的端面上的平面部段。这种措施没有在根本上改变第一轴承环或者爪齿或者爪齿环的结构。

优选规定，在所述爪齿环上设置有与所述轴承环主体的邻接部段接触的、导磁的接触元件。所述接触元件降低了在磁回路中两个爪齿环的至少其中一个爪齿环至第一轴承环主体的边缘处的磁阻。

对于设置在爪齿环上的导磁的接触元件，可选或者对此补充的是，优选规定在其中至少一个所述磁极上、尤其是在所述磁环上设置有与所述轴承环主体的邻接部段接触的、导磁的接触元件。所述接触元件使得在该情况下能够在两个磁极、尤其是磁环的磁极之间实现磁回路的闭合。

与导磁的接触元件在爪齿环上还是在其中至少一个所述磁极上、尤其是在所述磁环上无关，作如下规定：关于接触元件的构造特别优选规定，所述导磁的接触元件包括液态或者膏状的粘合剂，尤其是包含铁颗粒或铁氧体颗粒的粘合剂。粘合剂填满第一轴承环和爪齿或者说爪齿环之间的间隙和中间室。另外，粘合剂还可以实现在降低了相对于第一轴承环所形成的临界面上的磁阻的情况下，简单地、必要时附加地、在需要情况下可松开地将爪齿或者说两个爪齿环的其中至少一个爪齿环紧固在第一轴承环上。粘合剂例如可以包括已知的粘合材料，添加尤其是作为细屑的铁颗粒或铁氧体颗粒。

优选规定，所述轴承还包括传感器，尤其是转速传感器，所述传感器由能量发生单元供给能量，其中，所述传感器紧固在所述第一轴承环上。传感器设置在第一轴承环上，进而与设置在第二轴承环上的磁体保持间隔，这样确保传感器仅受到很小的磁性影响。传感器特别是对结构空间无影响地设置为扁平的结构单元。

优选关于所述传感器的设置结构规定：所述传感器包括电路板，并且所述电路板设置在所述感应线圈的支承座上。用于所述感应线圈的支承座特别可以具有空隙部，所述传感器设置在所述空隙部之内，从而使所述传感器与用于所述感应线圈的支承座齐平地端接设置。

本发明同样包括导磁粘合剂的应用，其用于将爪齿环或者磁极、尤其是包括多个磁极的磁环紧固在滚动轴承的轴承环的导磁主体上。

由下文对实施例的说明可得出本发明的其它优点和特征。

附图说明

以下结合附图进一步说明和阐述本发明。

图1示出本发明轴承的一个实施例的分解图；

图2示出根据图1的轴承的横剖视图；

图3示出不同于图1和图2的实施例的横剖视图。

具体实施方式

图1示出设计成滚动轴承的轴承1，该轴承包括被设计成轴承1的外环的第一轴承环2以及被设计成轴承1的内环的第二轴承环3。第二轴承环3容纳有图中未示出的轴，并且相对于图中未示出的轴承座可旋转地支承该轴，第一轴承环2固定地设置在该轴承座上。轴承1还包括滚动体4，这些滚动体设置在两个轴承环2、3之间的保持架5中，并使得第二轴承环3可以相对于第一轴承环2转动。

轴承1还包括能量发生单元6，该能量发生单元6被设计成爪极发电机。

能量发生单元6包括沿着第二轴承环3的圆周环绕的磁极序列，其中，以附图标记7和8标识周向相邻的两个异名极。这些磁极共同组成磁环9，该磁环固定在第二轴承环3上。其中，磁极、尤其是周向相邻的两个磁极7、8被设计成磁环9的磁化的部段。磁环9包括由玻璃纤维绕组所组成的沿圆周环绕的保险层，该保险层以硬化的环氧树脂固结成复合材料，从而在高转速的情况下，放入磁环9的磁体不会被挤出。

能量发生单元6还包括紧固在第一轴承环2上的第一爪齿环，第一爪齿环具有沿着第一轴承环2的圆周环绕的第一爪齿序列，其中，以附图标记10、11标识周向相邻的两个爪齿。第一爪齿环的第一爪齿10、11包括沿径向取向的导磁部段12、13以及沿轴向布置的、指向滚动体4的、同样导磁的部段14、15。第一爪齿环的所有的第一爪齿构造在第一爪齿环的环形主体16上，从而使各个相邻的第一爪齿10、11借助于一中间部段17相连。

能量发生单元6还包括紧固在第一轴承环2上的第二爪齿环，第二爪齿环具有沿着第一轴承环的圆周环绕的第二爪齿序列，其中，以附图标记18、19标识周向相邻的两个第二爪齿。第二爪齿环的第二爪齿18、19分别包括沿径向取向的导磁部段20、21，并且分别包括离开滚动体4定向的、沿轴向布置的部段22、23，其中，第二爪齿环的相应相邻的第二爪齿18、19借助于另一中间部段24相连，从而构成第二爪齿环的环形主体25。

能量发生单元6还包括设置在两个爪齿环16、25之间的磁感应线圈26，该磁感应线圈包括图中未示出的电导体的、沿着两个轴承环2、3的圆周环绕的绕组。其中，导体的绕组容纳在由电绝缘材料、尤其是漆制成的圆环形母体中。感应线圈26具有沿圆周环绕的线圈槽27。

能量发生单元6还包括用于感应线圈26的支承座28，其中，支承座28由不导磁材料例如塑料制成。该支承座28具有圆环形主体，该主体单侧敞开，并且具有U形横截面，从而形成凹槽29，感应线圈26被放入该凹槽29中。

感应线圈26、支承座28以及两个爪齿环16、25构成一结构单元，其中，感应线圈26容纳在支承座28的凹槽29中，其中，第一爪齿环16的第一爪齿的径向部段12、13和中间部段17在外侧设置在支承座28的U形件的第一侧边上，并且其中，第二爪齿环25的第二爪齿18、19的径向部段20、21以及另一中间部段24设置在支承座28的U形件的第二侧边上。支承座28的U形件的底部相对于转动轴线沿径向内置，从而使支承座28的U形件的、由凹槽29限定的单侧敞开的部段指向第一轴承环2，结构单元紧固在该第一轴承环2上。

两个爪齿环16、25相对彼此是如此设置的，即，各个爪齿沿周向彼此错开。尤其是，第二爪齿环25的第二爪齿18的轴向部段22沿周向居中地设置在第一爪齿环16的第一爪齿10、11的轴向部段14、15之间。另外，爪齿关于磁环9的磁极7、8是如此设置的，即，第二爪齿环25的第二爪齿18的轴向部段22大致沿径向与第一磁极7对置，而第一爪齿环16的第一爪齿10的轴向部段14大致沿径向与周向相邻的异名极8对置，从而使第一磁极7的磁场的场力线经由第二爪齿18的轴向部段22和径向部段20进入第一轴承环2的部段、并且经由第一爪齿10的径向部段12以及轴向部段14到第二磁极8构成闭合的磁回路，该磁回路环绕感应线圈26。如果例如在第一轴承环2相对于第二轴承环3转动时，环绕感应线圈26的磁场发生变化，那么在感应线圈26中便感生交流电压，该交流电压可以在感应线圈的端部获得，并且可以用于供电或者用于检测转动运动。

图1所示的第一爪齿环16还在沿周向相邻的两个爪齿之间设有凹部38，其中，凹部38被设计成周向相邻的两个第一爪齿之间的中间区域17中的、圆形或者线状的通孔。这种凹部设置在所有的中间区域17中，然而仅针对其中一个中间区域17被示出。当然，也可以为第二爪齿环的圆环形主体25设置凹部。在此，凹部38抑制了在爪齿环的、周向相邻的两个爪齿之间涡流的出现，并且加大了两个爪齿环16、25的、周向相邻的两个爪齿之间的气隙间隔。

图1所示的第一爪齿环16具有主体，该主体在沿周向相邻的两个第一爪齿之间的中间区域17中具有径向的、从圆环形主体16的内边界35向外边界36延伸的缝隙37。相应地，第二爪齿环25同样可以具有图中未示出的缝隙。缝隙37能够实现主体16的压紧，从而使第一爪齿环可以在沿径向预张紧的情况下在第一轴承环2的内壁34上张紧。

图2示出处于一个位置的、根据图1的轴承1的横剖视图，在此，能量发生单元6固定地设置在第一轴承环2以及第二轴承环3上。图2示图的断面是剖切第一爪齿环16的第一爪齿10的剖视图。在周向上最接近第一爪齿环16的第一爪齿10的爪齿，即第二爪齿环25的第二爪齿18、19设置在图面的上方或者下方。因而在第二爪齿环25中，仅第二爪齿环25的主体的另一中间部段24是可见的。

此外，图2中示图的断面是如此设置的，使得图1中可见的凹部38或者缝隙37不可见。

第一爪齿10的轴向部段14与磁环9的第一磁极7在留出较小间隙的情况下沿径向对置地设置。第一爪齿10的径向部段12用边缘29紧贴第一轴承环2的主体的相配边缘30。边缘29与相配边缘30构成临界面，磁场可以越过该临界面进入第一轴承环2的主体的部段31。

第二爪齿环25在另一中间部段24的区域中，同样以边缘32紧贴第一轴承环2的主体的相配边缘33。由此，第一轴承环2的导磁部段31基本上由两个爪齿环16、25的两个边缘32、29限定。

沿着边缘29，第一爪齿10大致呈线状地紧贴第一轴承环2的主体。为此设置如下：第一爪齿环16的第一爪齿10具有圆弓状的圆周部段，并且圆弓的半径相当于第一轴承环2的圆周半径。特别是，第一轴承环2的整个圆环形的主体16具有以环形方式环绕的边缘，该边缘部分地相应于第一爪齿10的边缘29，其中，圆环形的主体16的外半径大致相当于第一轴承环2的内半径。当然，针对第二爪齿环的第二爪齿也可以规定：相应的第二爪齿具有圆弓状的圆周部段，并且该圆弓的半径相当于第一轴承环2的圆周半径。因为第二爪齿环25的第二爪齿被设计成圆环形主体25的部段，所以相应地规定：第二爪齿环25的主体的外半径相当于第一轴承环2的内半径。

两个爪齿环16、25通过支承座28的塑料以及感应线圈26的树脂母体而不导磁地保持间隔。另外，在支承座28的U形件横截面的沿径向向外指向的侧面与第二轴承环2的主体的导磁部段31的内壁34之间保持间隔，从而形成沿着圆周环绕的空腔34，该空腔将两个爪齿环16、25的两个爪齿的两个边缘29、32分离，阻止了两个爪齿环16、25之间的磁短路，并且通过导磁部段31强制性地在边缘29、32之间形成磁通导流。不导磁材料，例如以塑料为基的密封材料可被插入空腔34。为此可选的是，也可以将空腔34抽成真空用于填充密封材料，以便简化包括两个爪齿环16、25和感应线圈26的结构单元的安装。

根据图2可知，能量发生单元6可以直接固定在第一轴承环2的主体的大致呈空心圆柱形的内部侧周面上，例如借助于压配合，无需为了容纳能量发生单元6而更改内侧周面的空心圆柱形的几何形状。还可以看到，第一爪齿环的第一爪齿10的径向部段12以圆环形的主体16与第一轴承环2的端面39大致齐平地端接。同样，磁环9设置在第二轴承环3的圆柱形外部侧周面上，并且同样与其端面齐平地端接，从而使能量发生单元6对于具有轴承环2、3的轴承1而言基本上对结构空间无影响地设置。感应线圈26延伸第一轴承环2的主体的导磁部段31的内壁34附近，从而可以获得较高的填充系数，该填充系数在转速较小时也可以使感应线圈26中容纳的电导体有足够的输出电压。

图3示出不同于图1和图2所示实施例的实施例，其中，轴承1附加地包括传感器41，即，转速传感器，其具有整合的温度检测单元以及天线。因此在下文中用相同的附图标记标识相同的或者在其技术功能方面类似的特征。

与第一磁环9的第一磁极7对置，也就是在被设计成轴承1的外环的第一轴承环2上，在用于感应线圈26的支承座28中设置有沿着第一轴承环2的圆周部段延伸的空隙部40，在该空隙部中容纳有传感器41。在此，空隙部40延伸经过爪齿环的几个爪齿。传感器41包括电路板42，在该电路板上设置有电子构件43，例如电容器、温度感应单元以及天线。电路板42与感应线圈26相邻地设置在用于感应线圈26的支承座28的空隙部40中，没有限制感应线圈26自身的结构空间。为此，省略横截面大致呈U形的支承座的两个侧边的其中一个侧边，而设置电路板42来代替该省略的侧边。电路板42由填料44覆盖，其中，填料44，例如硬化的漆，与第一轴承环2的端面39齐平地端接。感应线圈26的支承座28以及由此传感器41的电路板42固定在第一轴承环2上。传感器41被以机械保护的方式容纳，从而使轴承1的润滑不会影响到传感器41。

传感器41由感应线圈26中生成的交流电压供给能量。因而传感器41尤其是在能量方面是自给自足的，并且可以向远距离的接收器远程无线地发送由该传感器41检测的测量数据，尤其是转速、温度以及运行时间的信息。

在此，传感器41包括感应线圈26或者通过感应线圈26供电的发电机的馈电线，其中，该馈电线在第一分支中提供用于存储器和所谓的温度感应单元以及微处理器的供电单元，而在第二分支中，向转速检测单元输送由感应线圈26或者发电机输送的、其频率与两个轴承环2、3的相对转速相关的电压，其中，转速检测单元例如可以从电压频率推断出轴承1的转速。因而感应线圈26不仅为传感器41尤其是第一分支的传感器元件输送电能，而且也为传感器41的第二分支输送输入参数，其中，传感器41的转速检测单元根据第二分支的输入参数来确定轴承1的转速。因而转速检测单元是传感器41的这种组件，该组件确定轴承1的两个轴承环2、3的相对转速，具体而言，根据由感应线圈26输送的电压的周期(或者说频率)和/或幅值来确定。

在微处理器中汇总和评定第二分支的转速检测单元的测量结果和第一分支的温度感应单元的测量结果以及来自第一分支中的存储器的数据，其中，微处理器向发送和接收单元发送信号，该发送和接收单元其自身同样由第一分支中的供电单元驱动。发送和接收单元以例如868兆赫的频率发送信号，该天线作为印刷电路板PCB(printed circuit board)－天线设置在电路板42上。作为用于天线的时钟发生器的石英、天线自身以及天线匹配器被设计成电路板42上的电子构件。温度感应单元、微处理器、转速检测单元、供电单元以及存储器同样作为电子构件，例如作为图3中的构件43而设置在电路板42上。传感器41通过天线不仅可以发送也可以从外部响应，从而例如发送数据或者有效检测测量值以及确定和发送测量结果。尤其建议，传感器41包括转速检测单元、温度传感单元以及发送和接收单元，它们均由能量发生单元6供给能量。因而传感器41是这样一种结构单元，该结构单元由轴承的能量发生单元6作为唯一的、传感器41的全部组件共用的能量源来提供能源。在此，天线可以在距离几米直至大约十五米远的地方进行响应和读取。

在前述实施例中，两个爪齿环16、25分别沿着爪齿10的边缘29、32，并且由此分别线状地紧贴第一轴承环2的内壁34。当然，可以规定：两个爪齿环16、25中的至少一个面状贴靠在第一轴承环2的圆周部段上。为此，相应的爪齿或者说相应的爪齿环可以在外边界36的区域中具有沿轴向设置的部段，相应的爪齿或者说相应的爪齿环16、25以该部段面状贴靠第一轴承环2的主体的内壁34。

可选或者补充的是，为了形成两个爪齿环中的至少一个面状贴靠第一轴承环2的圆周部段的构造，规定如下：第一爪齿10、11或者说第一爪齿环16的相应的径向部段12、13平放在第一轴承环2的端面39上；尤其可以规定：在第一轴承环2的端面39上设置沿周向环绕的空隙部，并且将爪齿环部分地设置在该空隙部中，从而使容纳在空隙部中的部段不突出于相邻的端面39。

在前述实施例中，第一爪齿环16的第一爪齿10、11借助于中间区域17连成第一爪齿环的大致为圆环形的主体16。当然，也可以省略中间区域17，从而使第一爪齿环由彼此不再相连的各单独的第一爪齿的环绕的序列构成。第一爪齿环的各个第一爪齿10、11同样可以通过一个中间区域17连成唯一的爪齿环，其中，中间区域17由不导磁的材料，尤其是塑料制成。第一爪齿10、11的扁平构造的径向部段12、13尤其可以在引导槽的侧边缘处插入塑料中，并且以可径向移动的方式容纳在该引导槽中，以便可以形成固定地紧贴在第一轴承环2的主体的导磁部段31的构造。当然，也可以针对第二爪齿环25的第二爪齿18、19规定相应的设计方案。

在前述实施例中，爪齿环16、15或者说爪齿10、11、18、19以边缘29、32相应地紧贴第一轴承环2的主体的相配边缘30、33。当然，也可以在第一轴承环2的主体上设置容纳槽，该容纳槽容纳边缘29、32，并且在多侧包围边缘29、32。

在前述实施例中，沿离开轴承轴线指向的、径向的视线方向观察，第一爪齿环16的第一爪齿10、11的轴向部段14、15或者第二爪齿环25的第二爪齿18、19的轴向部段22、23具有相应梯形的轮廓。这种梯形轮廓尤其是在轴承飞快转动工作时避免了轴承噪声。当然，爪齿也可以具有另外的形状。特别地，爪齿10、11或18、19仅仅局限在径向部段12、13或20、21上。

根据现有技术已知的轴承环在一些情况下包括沿圆周环绕的密封槽。包括两个爪齿环16、25以及具有支承座28的感应线圈26的结构单元可以固定在这种密封槽上，例如通过将密封元件紧固在支承座28、感应线圈26或者两个爪齿环16、25的其中一个爪齿环上，并且将该密封元件固定在密封槽中。代替密封元件或者作为该密封元件的补充，可以设置导磁的接触元件，例如设置为液态或者膏状的粘合剂的形式，该接触元件填满在密封元件和两个爪齿环的其中一个爪齿环之间的空腔，并且在两个爪齿环的其中一个爪齿环和轴承环2的主体的导磁部段之间改进或者初次建立导磁连接。然而接触元件与两个爪齿环的另一爪齿环保持间隔，从而使磁回路通过第一轴承环2的主体的导磁部段31，并且不直接在两个爪齿环16、25之间闭合。

在前述实施方式中，爪齿环16、25紧固在被设计成外环的第一轴承环2上，并且带有磁极7、8的磁环9紧固在被设计成内环的第二轴承环3上。在此假定，内环3转动地设置在固定不动的外环2中，从而爪齿环16、25相对于磁环9而言固定不动。为此可选地也可以规定：磁环9固定不动，爪齿环16、25相对于磁环9环绕。特别地可以规定：爪齿环16、25设置在相对于固定不动的外环转动的内环上。这种设置结构可以在转动的内环上提供电能，并且避免了在两个轴承环之间例如由于滑动接触所造成的导电。在这种情况下，用于感应线圈26的支承座28紧固在内环上，并且例如被实施为两部段式的，其中，感应线圈作为预制的单元插置到支承座的两个部段之间，并且随后例如借助于夹紧或者卡接而将支承座的这两个部段组合成支承座。

附图标记列表

1 轴承

2 第一轴承环

3 第二轴承环

4 滚动体

5 保持架

6 能量发生单元

7 磁极

8 磁极

9 磁环

10 第一爪齿环的爪齿

11 第一爪齿环的爪齿

12 爪齿10的径向部段

13 爪齿11的径向部段

14 爪齿10的轴向部段

15 爪齿11的轴向部段

16 第一爪齿环的主体

17 中间部段

18 第二爪齿环的爪齿

19 第二爪齿环的爪齿

20 爪齿18的径向部段

21 爪齿19的径向部段

22 爪齿18的轴向部段

23 爪齿19的轴向部段

24 另一中间部段

25 第二爪齿环的主体

26 感应线圈

27 线圈槽

28 支承座

29 边缘

30 相配边缘

31 第一轴承环2的主体的部段

32 边缘

33 相配边缘

34 部段31的内壁

35 主体16的内边界

36 主体16的外边界

37 径向缝隙

38 凹部

39 端面

40 空隙部

41 传感器

42 电路板

43 电子构件

44 填料

Claims (18)

1.一种轴承，其具有第一轴承环(2)和第二轴承环(3)以及具有能量发生单元(6)，其中，所述能量发生单元(6)包括：

沿着所述第二轴承环(3)的圆周环绕的磁极(7、8)序列，

紧固在所述第一轴承环(2)上的第一爪齿环(16)，该第一爪齿环具有沿着所述第一轴承环(2)的圆周环绕的第一爪齿(10、11)序列，

紧固在所述第一轴承环(2)上的第二爪齿环(25)，该第二爪齿环具有沿着所述第一轴承环(2)的圆周环绕的第二爪齿(18、19)序列，以及

设置在两个爪齿环(16、25)之间的磁感应线圈(26)，

其中，环绕感应线圈(26)的闭合的磁回路从所述磁极序列的第一磁极(7)经所述第一爪齿环(16)的一第一爪齿(10、11)、且经所述第二爪齿环(25)的一第二爪齿(18、19)到所述磁极序列的第二磁极(8)闭合，

其特征在于，

两爪齿环(16、25)的每一个设置为与所述第一轴承环(2)的主体的一部段(31)导磁连接，并且，

所述磁回路基本上经所述第一轴承环(2)的主体的所述部段(31)而闭合。

2.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述爪齿环具有包括径向缝隙(37)的圆环形的主体(16)。

3.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述爪齿环在两个沿周向相邻的爪齿之间具有凹部(38)。

4.根据权利要求1至3之一所述的轴承，其特征在于，其中一个爪齿环(16)的其中一个爪齿(10)具有圆弓形的圆周部段，并且该圆弓形的半径相当于所述第一轴承环(2)的圆周的半径。

5.根据权利要求1至3之一所述的轴承，其特征在于，所述爪齿环面状贴靠在所述第一轴承环的圆周部段上。

6.根据权利要求5所述的轴承，其特征在于，在所述第一轴承环(2)的一个端面(39)上设置有沿周向环绕的空隙部，并且所述爪齿环部分地设置在该空隙部中。

7.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，在所述爪齿环上设置有与所述轴承环主体的邻接的部段接触的、导磁的接触元件。

8.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，在其中至少一个磁极上设置有与所述轴承环主体的邻接的部段接触的、导磁的接触元件。

9.根据权利要求8所述的轴承，其特征在于，所述磁极序列的磁极共同组成磁环(9)，在该磁环上设置有与所述轴承环主体的邻接的部段接触的、导磁的接触元件。

10.根据权利要求7至9之一所述的轴承，其特征在于，所述导磁的接触元件包括液态或者膏状的粘合剂。

11.根据权利要求10所述的轴承，其特征在于，所述粘合剂是包含铁颗粒或铁氧体颗粒的粘合剂。

12.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述轴承还包括传感器(41)，该传感器由所述能量发生单元(6)供给能量，其中，所述传感器(41)是紧固在所述第一轴承环(2)上。

13.根据权利要求12所述的轴承，其特征在于，所述传感器(41)包括电路板(42)，并且该电路板(42)是设置在用于所述感应线圈(26)的支承座(28)上。

14.根据权利要求12或13所述的轴承，其特征在于，所述传感器(41)包括转速检测单元、温度感应单元以及发送和接收单元，它们均由所述能量发生单元(6)供给能量。

15.根据权利要求12所述的轴承，其特征在于，所述传感器(41)是转速传感器。

16.根据权利要求1至3之一所述的轴承，其特征在于，所述轴承是滚动轴承，所述爪齿环用导磁粘合剂紧固在该滚动轴承的轴承环的导磁主体上。

17.根据权利要求1至3之一所述的轴承，其特征在于，所述轴承是滚动轴承，所述磁极用导磁粘合剂紧固在该滚动轴承的轴承环的导磁主体上。

18.根据权利要求1至3之一所述的轴承，其特征在于，所述轴承是滚动轴承，所述磁极序列的磁极共同组成磁环(9)，包括多个磁极的该磁环用导磁粘合剂紧固在该滚动轴承的轴承环的导磁主体上。