CN116241555A - 用于轴承的温度传感器组件以及轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轴承的温度传感器组件，所述轴承包括轴承内圈(1)和轴承外圈，在所述轴承内圈(1)的和/或所述轴承外圈的轴向端面上设有传感器槽(3)，其中，所述温度传感器组件包括温度传感器(2)和定位件(4)，借助所述定位件(4)将所述温度传感器(2)固定在所述传感器槽(3)中。此外，本发明还涉及一种具有该温度传感器组件的轴承。

Description

用于轴承的温度传感器组件以及轴承

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，尤其涉及在轴承圈的轴向端面上设有温度传感器组件的轴承。

背景技术

滚动轴承是传动设备的重要零件，同时也是设备中容易损坏的零件，因此对滚动轴承的状态监测在设备的维护中有着重要作用。为了精确获取轴承圈的温度，需要在轴承圈上安装温度测量模块。

由WO 2021097751 A1已知一种滚动轴承，其包含内圈、滚动体、保持架和无线温度传感器，该无线温度传感器被安置在滚动轴承的内圈上。无线温度传感器是一种带圆弧面的方形结构，同时在轴承内圈的端面开设方形传感器槽，传感器通过胶粘结的方式固定在传感器槽内。

现有技术中已知的无线温度传感器缺点在于：首先，胶粘结的可靠性不高，在经过长时间使用后，胶容易失效；在胶失效后，根据现有技术固定的传感器装置缺乏轴向定位和径向定位；现有技术中的温度传感器的结构加工精度差并且弧形传感器陶瓷基体尺寸变形大，这都会导致传感器安装后芯片距离轴承圈的距离无法保证在较小的范围内，这会导致无线温度传感器传输信号功能降低。

发明内容

因此，本发明提供了一种用于轴承的温度传感器组件，其能够克服上述现有技术中的缺点，能够将温度传感器更好地固定。

根据本发明的用于轴承的温度传感器组件，其包括温度传感器和定位件。在轴承的轴承内圈和/或所述轴承外圈的轴向端面上设有用于安置温度传感器组件的传感器槽。根据本发明的技术方案，借助定位件将温度传感器固定在传感器槽中。在装配温度传感器组件时，可以首先将温度传感器固定在传感器槽中，然后在温度传感器背离传感器槽的一侧安置定位件。定位件可以与传感器槽过盈配合连接或者形状配合连接，只要能够与传感器槽固定连接即可，从而定位件可以将温度传感器固定在传感器槽中。根据本发明的设计方案，通过非常简单且经济实惠的方法保证了温度传感器在轴承的轴向端面上的固定。

根据本发明的优选实施方式，温度传感器具有凸出部和基体部，所述基体部呈扁圆柱形，所述凸出部从所述基体部的圆柱侧面凸出。将温度传感器的基体部设计成圆形基底可以提高传感器的尺寸精度，尤其在基体部由陶瓷材料制成的情况下，设计成圆形基底可以改善烧制过程中的陶瓷变形。传感器槽的形状与温度传感器的形状相匹配，凸出部可以起到限制温度传感器在传感器槽内转动的作用，从而防止温度传感器在工作时旋转造成传感器芯片偏斜。优选的是，在凸出部朝向轴承径向的外侧安置传感器芯片，传感器芯片距离轴承圈的距离越小越有利于信号的接发；传感器芯片朝向轴承的径向外侧，有利于外部设备接收信号。进一步优选的是，传感器槽位于轴向端面的径向外侧的边缘，以保证传感器芯片距离轴承圈表面距离很小，这有利于保证传感器的信号强度同时有利于信号的向外传送。另外优选的是，在温度传感器的基体部的圆柱底面上设有用于放置定位件的基体凸台。定位件的优选实施例是定位卡环，使得基体凸台与定位卡环的内圈向匹配，能够更好地固定温度传感器的同时还可以缩小轴向厚度。此外，还可以考虑的是，通过粘接剂将温度传感器固定连接在传感器槽内，从而粘接和定位件配合使用，可以更牢固地将温度传感器固定在传感器槽内。

根据本发明的优选实施方式，在传感器槽内设置用于卡接定位件的卡槽。先将温度传感器安置在传感器槽内后，将定位件固定在卡槽内，使得定位件被位置固定，从而将温度传感器固持在传感器槽内。优选的是，定位件被设计为弹性的定位环，其中，该定位环具有缺口。在定位环上设置缺口能够使得定位环更简单地和更容易地固定在传感器槽内，尤其定位在卡槽内。

本发明还涉及一种轴承，该轴承具有根据上述技术方案设计的温度传感器组件。

根据本发明设计的无线传感器组件结构简单，加工方便并且精度高，可以保证芯片距离轴承圈的距离很小，很好的保证传感器的信号强度；定位件的结构简单，无论是冲压或者开模制造，制造成本都较低；传感器槽的设计可以保证温度传感器的完全定位，即使胶失效也不会有传感器脱落风险；在轴承端面开槽完全容纳温度传感器组件，轴承外形尺寸不变，不需要变更轴承的整体结构设计。

附图说明

下面结合附图进一步阐述本发明的优选实施例。附图为：

图1示出现有技术中的装配有温度传感器的轴承的立体图；

图2示出根据本发明的优选实施例设计的温度传感器的装配分解图；

图3示出根据图2所示的温度传感器的放大图；

图4示出根据图2所示的温度传感器装配完成后的剖切立体图。

相同或者功能相同的部件使用相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出现有的无线温度传感器组件设计方案，该温度传感器组件包括轴承内圈1、滚动体、保持架和无线温度传感器2。根据现有技术的无线温度传感器2是一种带圆弧面的方形结构，该结构与在轴承内圈1的端面上原有的例如用于润滑油的油槽的形状相适配，通过胶粘结的方式将无线温度传感器2固定在内圈的凹槽内。由于胶粘接的方式并不可靠，经过长时间运行后，随时叫胶粘接的失效会使得温度传感器失去固定，从而造成温度传感器的失效。

本发明的一个优选实施方式如图2所示：根据本发明的温度传感器组件包括温度传感器2和定位件4。在轴承内圈1端面上开设传感器槽3，首先将温度传感器2装配在传感器槽3中，可以通过粘结剂将温度传感器2固定粘接在传感器槽3内；然后通过定位件4与传感器槽3的连接将温度传感器2固定在传感器槽3中。传感器槽3的结构可以实现，提供温度传感器2容纳空间并且防止温度传感器2因旋转导致芯片不能朝外。

图3示出了温度传感器2和定位件4的立体图。优选的是，温度传感器2具有凸出部22和基体部23。基体部23优选由陶瓷材料制成。陶瓷材料基体是通过开模的方式制造，设计成圆形基底可以改善烧制过程中的陶瓷变形，提高传感器的尺寸精度。在凸出部22的背离基体部23的端面上安置传感器芯片21。传感器芯片21是温度传感器的关键部件，传感器芯片21距离轴承外圈的距离越小越有利于信号的接发。另外优选的是，陶瓷基体部23台阶状的基体凸台24，其可以防止温度传感器2在工作时旋转而造成传感器芯片21偏斜，以保证传感器芯片21距离轴承外圈表面距离最小，这有利于保证传感器的信号强度。定位件4如图3右图所示，在本实施例中被设计为定位卡环，定位卡环可以是弹性金属材料冲压制成，也可以是塑料材料注塑成型。优选的是，定位件4具有缺口41，从而增加了定位件的周向弹性，提高了装配容易度。

如图4所示，在传感器槽3的侧壁上设置卡槽5，该卡槽5用于安置定位件4，从而能够使得定位件4更好地将温度传感器2牢固地固定在传感器槽3中。即使在粘结温度传感器2和传感器槽3的胶失效的情况下，圆柱形槽实现了传感器的径向定位，保证即传感器不从轴承端面飞出。同时定位件4可以保证即使在胶失效时温度传感器2也没有轴向脱离轴承端面的风险。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应该理解到，仍然通过所有已知的和技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记列表

1 轴承内圈

2 温度传感器

3 传感器槽

4 定位件

5 卡槽

21 传感器芯片

22 凸出部

23 基体部

24 基体凸台

41 缺口

Claims (10)

1.一种用于轴承的温度传感器组件，所述轴承包括轴承内圈(1)和轴承外圈，在所述轴承内圈(1)的和/或所述轴承外圈的轴向端面上设有传感器槽(3)，其中，所述温度传感器组件包括温度传感器(2)和定位件(4)，借助所述定位件(4)将所述温度传感器(2)固定在所述传感器槽(3)中。

2.根据权利要求1所述的温度传感器组件，其特征在于，所述温度传感器(2)具有凸出部(22)和基体部(23)，所述基体部(23)呈扁圆柱形，所述凸出部(22)从所述基体部(23)的圆柱侧面凸出。

3.根据权利要求2所述的温度传感器组件，其特征在于，在所述凸出部(22)朝向所述轴承径向的外侧安置传感器芯片(21)。

4.根据权利要求3所述的温度传感器组件，其特征在于，所述传感器槽(3)位于所述轴向端面的径向外侧的边缘。

5.根据权利要求1所述的温度传感器组件，其特征在于，在所述传感器槽(3)内设置用于卡接所述定位件(4)的卡槽(5)。

6.根据权利要求2所述的温度传感器组件，其特征在于，所述基体部(23)由陶瓷材料制成。

7.根据权利要求2所述的温度传感器组件，其特征在于，在所述基体部(23)的圆柱底面上设有用于放置所述定位件(4)的基体凸台(24)。

8.根据权利要求1所述的温度传感器组件，其特征在于，所述定位件(4)被设计为弹性的定位环，其中，所述定位环具有缺口(41)。

9.根据权利要求1所述的温度传感器组件，其特征在于，通过粘接剂将所述温度传感器(2)固定连接在所述传感器槽(3)内。

10.一种轴承，其特征在于，所述轴承具有根据权利要求1-9中任一项所述的温度传感器组件。

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