CN106605071B - 具有电路的滚动轴承以及用于滚动轴承的电路的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有电路(10)的滚动轴承(1)。根据本发明，将第一电绝缘层(5)直接地安置在滚动轴承(1)的至少一个表面部段(3)上。在所述第一电绝缘层(5)上设置第一导电层(7)，并且所述第一导电层设有多个导体路径(9)，所述多个导体路径具有用于与电气构件(6a，6b)进行电接触的接触位置(11)。

Description

具有电路的滚动轴承以及用于滚动轴承的电路的制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有电路的滚动轴承。本发明此外还涉及一种在滚动轴承的至少一个表面部段上的电路的制造方法。
现有技术
通常，对于电路主要使用具有电学金属芯的电路载体，如在现有技术中大量公开的技术一样。
这样的电路载体被应用在不同的领域中，包括应用在滚动轴承中，例如在美国公开文献US 2002 054 719 A1中所描述的方案。但是这种方案的缺点在于，至今已知的开关支架在滚动轴承中需要大量的结构空间。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有电路的成本低廉的滚动轴承，其中，这种电路在滚动轴承上或内要求较小的结构空间，并且同时在工作时免受环境影响的干扰。
本发明所要解决的另一的技术问题是，提供一种在滚动轴承的至少一个表面部段上的电路的成本低廉的制造方法，其中，电路在滚动轴承内或上要求较小的结构空间。同时，电路在滚动轴承工作时免受环境影响的干扰。
在根据本发明的具有电路的滚动轴承中，根据本发明将第一电绝缘层直接地安置在滚动轴承的至少一个表面部段上。在第一电绝缘层上设置第一导电层，该第一导电层设有多个导体路径(Leiterbahn)，该多个导体路径具有用于与电气构件进行电接触的接触位置导体路径。在这种情况下重要的是，滚动轴承的表面部段自身为导电材料。滚动轴承的表面部段和由此在其上构造的所有的层能够由此任意地在三维空间内成形。此外还可以注意到，通过任意的现有技术已知的涂层方法能够安置这两个安设在滚动轴承上的层。
在本发明的第一实施方式中，电气构件是无源电气构件。同样地，在根据本发明的滚动轴承的另一的实施方式中设定，电气构件是电子构件。但是，在本发明的优选实施方式中，无源电气构件和电子构件可一起设置为电气构件，它们全部地根据现有技术已知的方法被固定在接触位置上并且相互接触。
根据本发明的滚动轴承的另一优选的实施方式设定，第一电绝缘层在至少一个位置上、直至滚动轴承的表面部段上被结构化或具有特殊结构。在这种至少一个位置上设置电接触件，从而导电层与滚动轴承导电连接。
在本发明的另一优选的实施方式中，至少第二电绝缘层直接地安置在滚动轴承的至少一个表面部段上，该第二电绝缘层支承至少一个第二导电及经结构化的层。随后，在所述至少一个第二导电及经结构化的层上安置第一电绝缘层和具有导体路径和接触位置的第一导电层。由此实现了多平面的层(multi layer，多层或混合层)。但是，在这种情况下，至少一个第二电绝缘层和至少一个第二导电及经结构化的层与滚动轴承一起总是相当于薄层-传感机构。因此，至少一个第二电绝缘层具有对至少一个导电及经结构化的层的保护作用，来防止其受到颗粒和流体的影响。
优选的是在本发明的另一的实施方式中设定，将第一电绝缘层在至少一个位置上(除了至少第二导电层的表面部段外)结构化。在这种至少一个位置上设置至少一个电接触件，它将至少第二导电层与第一导电层的至少一个电气导体路径和/或接触位置相连接。对于电接触，能够使用任意的用于形成电连接的方法。特殊地是在于使用电粘性的聚合金属复合物，例如导电胶。
根据本发明的在滚动轴承的至少一个表面部段上的电路的制造方法的特征在于下述步骤。在第一步骤中，在滚动轴承的表面部段上设置第一电绝缘层。随后，将第一导电层设在第一电绝缘层上。随后另一的方法步骤设定，将第一导电层结构化，从而在第一导电层中构成导体路径。随后，在导体路径上构成接触位置。
在根据本发明的制造方法中，优选的是，借助静电式粉末涂层来安置第一电绝缘层和第一导电层，但是也能够使用其他的由现有技术已知的涂层技术。
根据本发明的制造方法的优选实施方式设定，在构成第一电绝缘层和第一导电层之前在至少一个滚动轴承的表面部段上安置至少一个第二电绝缘层，在该至少一个第二电绝缘层上设置至少一个第二导电及经结构化的层。通过这种制造方法构成的电路的优点已经关于滚动轴承进行了描述，因此在此不再涉及提供抵抗例如颗粒、流体等的环境影响的保护作用。
制造方法的另一的优选实施方式在于，第一电绝缘层在至少一个第二导电层的至少一个位置上、直至表面部段被结构化或具有特殊结构，从而设置将至少一个第二导电层与第一导电层的至少一个电气导体路径和/或接触位置相连接的至少一个电接触件。
此外设定，在第一导电层的导体路径的接触位置上根据由现有技术已知的方法和工艺能够固定无源电气结构件和/或电子构件。相应地对于接触接通也能够使用这种方法。
通过在滚动轴承上直接涂覆的层，由此构成的根据本发明的电路可以节省在滚动轴承内和/或上的结构空间。相比于现有技术能够省去单独的电路载体。这种设计具有这样的优点，通过在至少一个表面部段上的层提供电路和滚动轴承之间牢靠的和持久的连接。由于还已知用于提供根据本发明的电路的许多单独的方法步骤，所以还能够使这一过程成本低廉地进行，从而实现了本发明的低成本。此外，还实现了多个安装在滚动轴承上的层，借助本发明提供了对于传感器装置的表面抵抗环境影响的保护功能。
附图说明
下面实施例结合所附的附图详细阐述本发明和它的优点。在附图中的尺寸比例不是总与实际的尺寸比例相符合，因为一些形状被简化并且另一些形状为了更好的显示而被相对于其他部件放大。在此附图为：
图1示出根据本发明的具有电路的滚动轴承的第一实施方式的一部分的侧视图；
图2示出具有与滚动轴承相连接的电路的另一的实施方式的滚动轴承的一部分的侧视图；
图3示出具有在滚动轴承的表面部段上制造的电路的滚动轴承的立体图；
图4示出具有与滚动轴承相连接的电路的另一的实施方式的滚动轴承的一部分的侧视图；以及
图5示出在图4中以D标记的区域的放大的细节局部图。
对于本发明的相同或相同作用的部件使用同样的附图标记。此外，出于清楚显示的原因在单个附图中只示出用于描述相应附图所需的附图标记。所示的实施方式仅仅是示意性地说明能够如何设计根据本发明的具有电路的滚动轴承以及根据本发明的用于滚动轴承的电路的制造方法，并且因此并不会限制本发明。
具体实施方式
图1示出根据本发明的具有电路10的滚动轴承1的第一实施方式的一部分的侧视图。
根据本发明的这种第一实施方式，将第一电绝缘层5直接地或贴靠地安置在滚动轴承1的至少一个表面部段3上。在图3中示出滚动轴承1的立体图。滚动轴承1的表面部段3在此例如是金属的密封盘3，第一电绝缘层5被安置在至少一个部段内的密封盘3上。如在图1中所示，在第一电绝缘层5上设置第一导电层7，第一导电层设有多个导体路径9，该多个导体路径具有多个用于与电气构件6a，6b进行电接触的接触位置11。第一电绝缘层5优选通过粉末涂层被安置在表面部段3上。随后，借助电磁金属喷涂将第一导电层7安置在第一电绝缘层5上。
电气构件6a，6b的结构和连接技术根据由现有技术已知的用于将部件固定在表面上的方法实现。
图2示出具有与滚动轴承1相连接的电路10的另一的实施方式的滚动轴承1的一部分的侧视图。
在此优选的是，第一电绝缘层5在位置19上、直至滚动轴承1的表面部段3上被结构化或者具有特殊结构。在这个位置19上设有电接触件13，从而导电层7与滚动轴承1导电连接。在此还示出，电路10具有优选在导体路径9的接触位置11上作为电气构件的无源电气构件6a以及电子构件6b。
图3示出在滚动轴承1的表面部段3制造的电路10的立体图，它在关于图1的说明中已经被阐述。但是还应说明的是，滚动轴承1的密封盘的相对置的表面部段3同样能够设有电路10。
图4示出具有与滚动轴承1相连接的电路10的另一的实施方式的滚动轴承1的一部分的侧视图。
根据这种实施方式，将第二电绝缘层15直接地安置在滚动轴承1的至少一个表面部段3上。在此，第二电绝缘层15支承第二导电及经结构化的层17，在该第二导电及经结构化的层上安置第一电绝缘层5和具有导体路径9和接触位置11的第一导电层7。
通过这种实施方式保证了，第二电绝缘层15具有对导电及经结构化的层17的保护作用，来防止其受到颗粒和流体的影响。
图5示出在图4中以D标记的区域的放大的细节局部图。
如图所示，第一电绝缘层5在位置19上直至第二导电层17的表面部段4被结构化或具有特殊结构。在该位置19上设有两个电接触件21，它们将第二导电层17与第一导电层7的电气导体路径9和接触位置11相连接。
附图标记列表
1 滚动轴承
3 滚动轴承的表面部段
4 第二导电层的表面部段
5 第一电绝缘层
6a 无源电气构件
6b 电子构件
7 第一导电层
9 导体路径
10 电路
11 接触位置
13 接触件
15 第二电绝缘层
17 第二导电及经结构化的层
19 电绝缘层的第一位置
21 电接触件

Claims (7)

1.一种滚动轴承(1)，具有电路(10)，
其特征在于，
将至少一个第二电绝缘层(15)直接地安置在滚动轴承(1)的至少一个表面部段(3)上，并且支承至少一个第二导电及经结构化的层(17)，在所述至少一个第二导电及经结构化的层上安置第一电绝缘层(5)，
在所述第一电绝缘层(5)上设置第一导电层(7)，并且所述第一导电层设有多个导体路径(9)，所述多个导体路径具有用于与电气构件(6a，6b)进行电接触的接触位置(11)。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承(1)，其中，所述电气构件是无源电气构件(6a)和/或是电子构件(6b)。
3.根据权利要求1所述的滚动轴承(1)，其中，将第一电绝缘层(5)在至少一个位置(19)上结构化至第二导电及经结构化的层(17)的表面部段(4)，并且设置至少一个电接触件(21)，所述接触件将第二导电及经结构化的层(17)与第一导电层(7)的至少一个电气导体路径(9)和/或接触位置(11)相连接。
4.一种在滚动轴承(1)的至少一个表面部段(3)上的电路(10)的制造方法，
其特征在于，所述制造方法包括下列步骤：
●在滚动轴承(1)的表面部段(3)上构成第一电绝缘层(5)；
●在第一电绝缘层(5)上构成第一导电层(7)；
●将第一导电层(7)结构化，从而在第一导电层(7)中构成导体路径(9)；并且
●在导体路径(9)上构成接触位置(11)，
●其中，在构成第一电绝缘层(5)和第一导电层(7)之前，在滚动轴承(1)的至少一个表面部段(3)上安置至少一个第二电绝缘层(15)，在所述至少一个第二电绝缘层上设有至少一个第二导电及经结构化的层(17)。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其中，借助静电式粉末涂层安置第一电绝缘层(5)和第一导电层(7)。
6.根据权利要求4所述的制造方法，其中，将第一电绝缘层(5)在第二导电及经结构化的层(17)的至少一个位置(19)上结构化至表面部段(4)，从而设有至少一个电接触件(21)，通过所述电接触件所述第二导电及经结构化的层(17)与第一导电层(7)的至少一个电气导体路径(9)和/或接触位置(11)相连接。
7.根据权利要求4所述的制造方法，其中，在第一导电层(7)的导体路径(9)的接触位置(11)上固定无源电气构件(6a)和/或电子构件(6b)。
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