DE102011079122A1

DE102011079122A1 - Bearing i.e. single-row rotary ball bearing, for use in bearing arrangement, has claw rings and magnetic poles secured on two parts of planetary gears, respectively, where planetary gears exhibit specific transmission ratio

Info

Publication number: DE102011079122A1
Application number: DE102011079122A
Authority: DE
Inventors: Thomas Rink; Sergej Mensch
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2013-01-17

Abstract

The bearing (2) has a claw pole generator (6) comprising two claw rings (7, 9) that comprise an induction coil (10), where a rotational axis is surrounded by the coil. Claws (8) of the claw rings form magnetic circuits that are provided with magnetic poles (13). The rings and the poles are secured on a sun wheel (15) and a ring gear (17) of planetary gears (14), respectively, where the gears exhibit a transmission ratio of greater than 1. A planetary carrier (21) is secured at an outer surface (22) of a bearing ring (3) i.e. rotary bearing ring, that points to another bearing ring (4).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Lager, insbesondere ein Wälzlager, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Lageranordnung nach Anspruch 8 mit einer in einem Lager drehbar angeordneten Welle.The invention relates to a bearing, in particular a roller bearing, according to the preamble of claim 1, and a bearing assembly according to claim 8 with a rotatably mounted in a bearing shaft.

Aus dem Stand der Technik sind Lager, insbesondere Wälzlager, mit einer als Klauenpolgenerator ausgebildeten Energieerzeugungseinheit bekannt, wobei der Klauenpolgenerator an oder in dem Lager angeordnet ist und bei der gegenseitigen Drehung der Lagerringe des Lagers Energie in Form einer elektrischen Wechselspannung erzeugt.Bearings, in particular roller bearings, with a power generating unit designed as a claw pole generator are known from the prior art, the claw pole generator being arranged on or in the bearing and generating energy in the form of an alternating electrical voltage during the mutual rotation of the bearing rings of the bearing.

Der Klauenpolgenerator umfasst dabei einen ersten Klauenring mit einer in Umfangsrichtung des Wälzlagers verlaufenden Abfolge von ersten Klauen, einen zweiten Klauenring mit einer in Umfangsrichtung des Wälzlagers verlaufenden Abfolge von zweiten Klauen, eine von den beiden Klauenringen umgebene Induktionsspule, die die Drehachse des Wälzlagers umläuft, wobei die beiden Klauenringe in Umfangsrichtung zueinander versetzt angeordnet sind. Der Klauenpolgenerator umfasst weiter eine in Umfangsrichtung verlaufende Abfolge von magnetischen Polen. Steht eine erste Klaue des ersten Klauenrings einem ersten Pol, beispielsweise einem Nordpol, gegenüber, wird ein magnetischer Kreis über eine in Umfangsrichtung benachbarte zweite Klaue, nämlich eine Klaue des zweiten Klauenrings zu einem in Umfangsrichtung benachbarten zweiten, ungleichnamigen, magnetischen Pol, in diesem Fall einem Südpol, gebildet, der die Induktionsspule umgibt. Dreht sich der Lagerring mit den beiden Klauenringen weiter, steht die zweite Klaue dem Nordpol gegenüber und die erste Klaue einem Südpol, so dass sich die Richtung des die Induktionsspule umgebenden magnetischen Kreises umkehrt und in der Induktionsspule eine magnetische Spannung erzeugt wird. In ein Wälzlager integriert, sind die beiden Klauenringe sowie die Induktionsspule an einem der beiden Lagerringe des Wälzlagers mindestens mittelbar feststehend angeordnet und die magnetischen Pole an dem anderen der beiden Lagerringe.The claw-pole generator comprises a first claw ring with a sequence of first claws extending in the circumferential direction of the roller bearing, a second claw ring with a sequence of second claws extending in the circumferential direction of the roller bearing, an induction coil surrounded by the two claw rings, which rotates about the axis of rotation of the roller bearing the two claw rings are arranged offset from each other in the circumferential direction. The claw pole generator further includes a circumferential sequence of magnetic poles. When a first jaw of the first jaw ring faces a first pole, for example a north pole, a magnetic circuit becomes circumferentially adjacent a second claw, namely, a claw of the second claw ring to a circumferentially adjacent second non-correspondence magnetic pole, in this case a south pole, formed, which surrounds the induction coil. If the bearing ring continues to rotate with the two claw rings, the second claw faces the north pole and the first claw a south pole, so that the direction of the magnetic circuit surrounding the induction coil reverses and a magnetic voltage is generated in the induction coil. Integrated into a roller bearing, the two claw rings and the induction coil on one of the two bearing rings of the bearing are arranged at least indirectly fixed and the magnetic poles on the other of the two bearing rings.

WO 2011/000362 A1 beschreibt ein als Wälzlager ausgebildetes Lager mit zwei Lagerringen, mehreren Wälzkörpern, die von einem Lagerkäfig geführt werden, und einer als Klauenpolgenerator ausgebildeten Energieerzeugungseinheit, wobei der Klauenpolgenerator einen ersten Klauenring mit einer Abfolge von ersten Klauen und einen in Umfangsrichtung des Lagerrings versetzen zweiten Klauenring mit einer Abfolge von zweiten Klauen aufweist, wobei die beiden Klauenringe eine in Umfangsrichtung des ersten Lagerrings umlaufende Induktionsspule umgeben, wobei die Klauen der beiden Klauenringe mit einer in Umfangsrichtung umlaufenden Abfolge von magnetischen Polen die Induktionsspule umgebenden magnetische Kreise ausbilden. Ist einer der beiden Lagerringe, beispielsweise der erste Lagerring, als sich drehender Lagerring ausgebildet und der andere Lagerring, in diesem Fall der zweite Lagerring, als fest stehender Lagerring, tritt bei einer nur langsamen Drehung, also bei einer nur geringen relativen Drehgeschwindigkeit der beiden Lagerringe zueinander in dem Klauenpolgenerator eine Wechselspannung von nur geringer Amplitude auf, so dass die Energieerzeugungseinheit nur wenig Energie liefert. Als Abhilfe kann die Zahl der Windungen des elektrischen Leiters, der in der Induktionsspule vorgesehen ist, erhöht werden, so dass ein zusätzlicher Bauraum vorzusehen ist, um den erhöhten Füllgrad der Induktionsspule zu entsprechen. Dem für den Klauenpolgenerator vorzusehenden Bauraum sind jedoch konstruktive Grenzen gesetzt. WO 2011/000362 A1 describes a trained as a rolling bearing with two bearing rings, a plurality of rolling elements, which are guided by a bearing cage, and designed as a claw pole power generation unit, the claw pole generator having a first claw ring with a sequence of first claws and a circumferentially of the bearing ring offset second claw ring with a Having sequence of second claws, wherein the two claw rings surround an encircling in the circumferential direction of the first bearing ring induction coil, wherein the claws of the two claw rings form with a circumferential circumferential sequence of magnetic poles surrounding the induction coil magnetic circuits. If one of the two bearing rings, for example the first bearing ring, is designed as a rotating bearing ring and the other bearing ring, in this case the second bearing ring, as a stationary bearing ring, occurs with only a slow rotation, ie with only a slight relative rotational speed of the two bearing rings to each other in the Klauenpolgenerator an AC voltage of only small amplitude, so that the power generation unit provides little energy. As a remedy, the number of turns of the electrical conductor, which is provided in the induction coil can be increased, so that an additional space is provided to correspond to the increased degree of filling of the induction coil. However, the design space to be provided for the claw-pole generator has constructive limits.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Lager, insbesondere ein Wälzlager, mit einer als Klauenpolgenerator ausgebildeten Energieerzeugungseinheit anzugeben, das auch bei geringen Drehzahlen eine ausreichende Energie erzeugt.It is the object of the invention to provide a bearing, in particular a roller bearing, with a power generating unit designed as a claw pole generator which generates sufficient energy even at low rotational speeds.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das eingangs genannte Lager dadurch gelöst, dass die beiden Klauenringe auf einem ersten Teil eines Planetengetriebes befestigt sind, und dass die magnetischen Pole auf einem zweiten Teil eines Planetengetriebes befestigt sind, wobei das Planetengetriebe ein Übersetzungsverhältnis von größer als 1 aufweist.This object is achieved for the aforementioned bearing in that the two claw rings are mounted on a first part of a planetary gear, and that the magnetic poles are mounted on a second part of a planetary gear, wherein the planetary gear has a gear ratio of greater than 1.

Aufgrund des Übersetzungsverhältnisses von größer als 1 ist die relative Drehzahl der beiden Klauenringe relativ zu den magnetischen Polen größer als die relative Drehzahl der beiden Lagerringe zueinander. Augrund des Übersetzungsverhältnisses des Planetengetriebes wird die Amplitude der Wechselspannung des Klauenpolgenerators heraufgesetzt, so dass der Klauenpolgenerator auch bei geringen Drehzahlen der beiden Lagerringe zueinander eine höhere, durch das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes einstellbare, Energie liefert.Due to the transmission ratio of greater than 1, the relative speed of the two claw rings relative to the magnetic poles is greater than the relative speed of the two bearing rings to each other. Augrund the gear ratio of the planetary gear, the amplitude of the AC voltage of the claw pole generator is increased, so that the Klauenpolgenerator even at low speeds of the two bearing rings each other provides a higher, adjustable by the gear ratio of the planetary gear, energy.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der erste Lagerring als sich drehender Lagerring des Wälzlagers ausgebildet ist, und dass ein Planetenträger des Planetengetriebes an dem ersten Lagerring drehfest angeordnet ist.It is preferably provided that the first bearing ring is formed as a rotating bearing ring of the bearing, and that a planet carrier of the planetary gear is rotatably mounted on the first bearing ring.

Hinsichtlich der Anordnung des Planetenträgers an dem sich drehenden, ersten Lagerring ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Planetenträger des Planetengetriebes an einer auf den zweiten Lagerring weisenden Mantelfläche des ersten Lagerrings befestigt ist.With regard to the arrangement of the planet carrier to the rotating, first bearing ring is preferably provided that the planet carrier of the planetary gear at one on the second Bearing ring facing lateral surface of the first bearing ring is attached.

Vorzugsweise ist hinsichtlich der Anordnung der Klauenringe in dem Planetengetriebe in einer ersten Ausführungsvariante vorgesehen, dass eine Sonne des Planetengetriebes drehbar an dem ersten Lagerring gelagert ist, und dass die beiden Klauenringe sowie die Induktionsspule an der Sonne des Planetengetriebes befestigt sind.Preferably, with respect to the arrangement of the claw rings in the planetary gear in a first embodiment provided that a sun of the planetary gear is rotatably mounted on the first bearing ring, and that the two claw rings and the induction coil are attached to the sun of the planetary gear.

Hinsichtlich der drehbaren Lagerung der Sonne an dem ersten, sich drehenden Lagerring ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Sonne mittels eines Gleitlagers an dem sich drehende Lagerring des Wälzlagers gelagert ist.With regard to the rotatable mounting of the sun on the first, rotating bearing ring is preferably provided that the sun is mounted by means of a sliding bearing on the rotating bearing ring of the bearing.

In einer zweiten Ausführungsvariante ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein Hohlrad des Planetengetriebes drehbar an dem nicht drehenden, also feststehenden ersten Lagerring gelagert ist, und dass die magnetischen Pole drehfest an dem Hohlrad angeordnet sind. Hinsichtlich der drehbaren Lagerung des Hohlrades an dem nicht drehenden ersten Lagerring ist vorzugsweise vorgesehen, dass zur drehbaren Lagerung des Hohlrades an dem ersten Lagerring ein Gleit- oder ein Nadellager vorgesehen ist.In a second embodiment, it is preferably provided that a ring gear of the planetary gear is rotatably mounted on the non-rotating, that is fixed first bearing ring, and that the magnetic poles are arranged non-rotatably on the ring gear. With regard to the rotatable mounting of the ring gear on the non-rotating first bearing ring is preferably provided that for the rotatable mounting of the ring gear on the first bearing ring a sliding or needle bearing is provided.

In beiden Ausführungsvarianten ist vorgesehen, dass der Bauraum des Planetengetriebes in axialer und radialer Richtung im wesentlichen dem Bauraum der Lagerringe des Lagers entspricht.In both embodiments, it is provided that the space of the planetary gear in the axial and radial direction substantially corresponds to the space of the bearing rings of the bearing.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung.Further advantages and features will become apparent from the dependent claims and from the following description of two preferred embodiments of the invention.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.The invention will be described and explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lagers in einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lageranordnung, und 1 shows a partially sectioned view of a first embodiment of a bearing according to the invention in a first embodiment of a bearing assembly according to the invention, and

2 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lagers in einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lageranordnung. 2 shows a partially sectioned view of a second embodiment of a bearing according to the invention in a second embodiment of a bearing assembly according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

1 zeigt ausschnittsweise eine teilweise geschnittene Ansicht einer Lageranordnung zur drehbaren Lagerung einer Welle 1 um eine Drehachse der Welle 1, wobei die Lageranordnung ein als Wälzlager ausgebildetes Lager 2 umfasst. 1 shows a detail of a partially sectioned view of a bearing assembly for rotatably supporting a shaft 1 about a rotation axis of the shaft 1 , wherein the bearing assembly designed as a rolling bearing 2 includes.

Das Wälzlager 2 umfasst einen ersten Lagerring 3, der drehfest mit der sich drehenden Welle 1 verbunden und damit als Innenring des Wälzlagers 2 ist, und einen radial, also senkrecht zu der Drehachse der Welle 1 beabstandeten zweiten Lagerring 4, der drehfest an einem nicht dargestellten Gehäuse angeordnet und als Außenring des Wälzlagers 2 ausgebildet ist. Zwischen den beiden Lagerringen 3, 4 des Wälzlagers 2 sind Wälzkörper 5, insbesondere Kugeln, angeordnet, so dass das Wälzlager 2 als einreihiges Kugellager, insbesondere als reines Drehlager, ausgebildet ist, wobei das Drehlager nur eine gegenseitige Drehung der Lagerringe 3, 4 relativ zueinander zulässt, jedoch keine Verkippung der beiden Lagerringe 3, 4 zueinander.The rolling bearing 2 includes a first bearing ring 3 , which rotates with the rotating shaft 1 connected and thus as an inner ring of the rolling bearing 2 is, and a radial, that is perpendicular to the axis of rotation of the shaft 1 spaced second bearing ring 4 , which rotatably arranged on a housing, not shown, and as an outer ring of the rolling bearing 2 is trained. Between the two bearing rings 3 . 4 of the rolling bearing 2 are rolling elements 5 , in particular balls, arranged so that the rolling bearing 2 is designed as a single-row ball bearing, in particular as a pure rotary bearing, wherein the rotary bearing only a mutual rotation of the bearing rings 3 . 4 relative to each other, but no tilting of the two bearing rings 3 . 4 to each other.

An dem Lager 2 ist eine als Klauenpolgenerator ausgebildete Energieerzeugungseinheit 6 befestigt. Der Klauenpolgenerator 6 umfasst einen ersten Klauenring 7 mit einer eine Drehachse des ersten Lagerrings 3 umlaufenden Abfolge von ersten Klauen, von denen nur eine in der geschnittenen Ansicht dargestellt und mit dem Bezugszeichen ,8' ausgewiesen ist. Die erste Klaue 8 ist dabei als im wesentlichen senkrecht zu der durch den ersten Klauenring 7 definierten Ebene abgestellter, parallel zu der Drehachse des ersten Lagerrings 3 ausgerichteter Abschnitt ausgebildet und besteht aus einem magnetisch leitenden Material. Der Klauenpolgenerator 6 umfasst weiter einen zweiten Klauenring 9 mit einer die Drehachse des ersten Lagerrings 3 umlaufenden Abfolge von zweiten Klauen, wobei die zweiten Klauen des zweiten Klauenrings 9 gegenüber den ersten Klauen 8 des ersten Klauenrings 7 in Umlaufrichtung versetzt angeordnet und damit oberhalb bzw. unterhalb der Papierebene der Darstellung von 1 angeordnet sind.At the camp 2 is a power generating unit formed as a claw pole generator 6 attached. The claw pole generator 6 includes a first claw ring 7 with a an axis of rotation of the first bearing ring 3 circumferential sequence of first jaws, of which only one shown in the sectional view and with the reference numeral, 8th 'is shown. The first claw 8th is as substantially perpendicular to the through the first claw ring 7 defined level off, parallel to the axis of rotation of the first bearing ring 3 formed aligned portion and consists of a magnetically conductive material. The claw pole generator 6 further includes a second claw ring 9 with a the axis of rotation of the first bearing ring 3 circumferential sequence of second claws, wherein the second claws of the second claw ring 9 opposite the first claws 8th of the first claw ring 7 arranged offset in the direction of rotation and thus above or below the paper level of the representation of 1 are arranged.

Die beiden Klauenringe 7, 9 mit dem Klauen 8 umgeben zu drei Seiten eine Induktionsspule 10, die einen die Drehachse der Welle 1 mit mehreren Windungen umlaufenden elektrischen Leiter umfasst sowie eine den elektrischen Leiter umgebende Füllung aus einem elektrisch nicht-leitenden Material. Die Induktionsspule 10 ist innerhalb einer Aufnahme 11 angeordnet, die aus Kunststoff ausgebildet ist und an deren drei Seitenflächen die Klauenringe 7, 9 bzw. die Klauen 8 anliegen.The two claw rings 7 . 9 with the claws 8th surrounded on three sides of an induction coil 10 , one the axis of rotation of the shaft 1 comprising a plurality of turns rotating electrical conductor and a surrounding the electrical conductor filling of an electrically non-conductive material. The induction coil 10 is within a recording 11 arranged, which is formed of plastic and at the three side surfaces of the claw rings 7 . 9 or the claws 8th issue.

Die Klauen 8 der beiden Klauenringe 7, 9 sind durch einen engen radialen Spalt 12 von einer die Drehachse der Welle 1 umlaufenden Abfolge von magnetischen Polen 13 getrennt, wobei in Umfangsrichtung benachbarte magnetische Pole 13 ungleichnamig ausgebildet sind.The claws 8th the two claw rings 7 . 9 are through a narrow radial gap 12 from one the axis of rotation of the shaft 1 circumferential sequence of magnetic poles 13 separated, wherein in the circumferential direction adjacent magnetic poles 13 are formed unlike.

Dem Wälzlager 2 ist ein Planetengetriebe 14 zugeordnet, das bei Drehung der beiden Lagerringe 3, 4 ebenfalls in Drehung versetzt wird. Das Planetengetriebe 14 umfasst eine Sonne 15, mindestens einen Planeten 16 sowie ein Hohlrad 17 als Teile des Planetengetriebes 14. The rolling bearing 2 is a planetary gear 14 assigned, the rotation of the two bearing rings 3 . 4 is also rotated. The planetary gear 14 includes a sun 15 , at least one planet 16 and a ring gear 17 as parts of the planetary gear 14 ,

Die beiden Klauenringe 7, 9 sind an der Sonne 15 befestigt; dabei besteht die Sonne 15 aus einem magnetisch leitenden Material, so dass die Klauenringe 7, 9 mit der Sonne 15 magnetisch leitend verbunden sind. Über die magnetischen Pole, beispielsweise den mit dem Bezugszeichen ,13' ausgewiesenen magnetischen Pol, die Klauen 8 der beiden Klauenringe 7, 9 und das magnetische leitende Material der Sonne 15 schließt sich ein den Spalt 12 überbrückender magnetischer Kreis, der die Induktionsspule 11 mit den darin aufgenommenen elektrischen Leiter umläuft.The two claw rings 7 . 9 are in the sun 15 attached; The sun is there 15 made of a magnetically conductive material, so that the claw rings 7 . 9 with the sun 15 are connected magnetically conductive. About the magnetic poles, for example, the reference numeral, 13 'designated magnetic pole, the claws 8th the two claw rings 7 . 9 and the magnetic conductive material of the sun 15 closes the gap 12 bridging magnetic circuit that drives the induction coil 11 circulates with the electrical conductors received therein.

Die magnetischen Pole 13 sind an dem Hohlrad 17 befestigt, wobei das Hohlrad 17 fest an dem Gehäuse angeordnet ist, an dem auch der feststehende Außenring 4 des Wälzlagers 2 befestigt ist. Das Hohlrad 17 ist damit mindestens mittelbar fest an dem zweiten, feststehenden Lagerring 4 des Wälzlagers 2 angeordnet und liegt abschnittsweise auf einer Stirnfläche 18 des zweiten Lagerrings 4 auf.The magnetic poles 13 are on the ring gear 17 attached, the ring gear 17 is fixedly arranged on the housing, on which also the fixed outer ring 4 of the rolling bearing 2 is attached. The ring gear 17 is thus at least indirectly fixed to the second, fixed bearing ring 4 of the rolling bearing 2 arranged and lies in sections on an end face 18 of the second bearing ring 4 on.

Die Sonne 15 ist bezüglich des drehenden ersten Lagerrings 3 des Wälzlagers 2 mittels eines Gleitlagers 19 drehbar gelagert, wobei die Gleitbuchse des Gleitlagers 19 auf einer Stirnfläche 20 aufliegt. Die Gleitbuchse des Gleitlagers 19 und damit die Sonne 15 des Planetengetriebes 14 hält einen Abstand zu der Welle 1 ein.The sun 15 is with respect to the rotating first bearing ring 3 of the rolling bearing 2 by means of a sliding bearing 19 rotatably mounted, wherein the sliding bush of the sliding bearing 19 on a face 20 rests. The sliding bush of the plain bearing 19 and with it the sun 15 of the planetary gear 14 keeps a distance to the shaft 1 one.

Die drei Planeten 16 sind drehbar an einem Planetenträger 21 angeordnet, wobei der Planetenträger 21 an einer auf den zweiten Lagerring 4 weisenden Mantelfläche 22 des ersten Lagerrings 3 befestigt ist. Die Zähne der Planeten 16 kämmen im Bereich einer ersten Zähnung mit der Gegenzähnung des Hohlrades 17 sowie im Bereich einer zweiten Zähnung mit der Gegenzähnung der Sonne 15.The three planets 16 are rotatable on a planet carrier 21 arranged, with the planet carrier 21 at one on the second bearing ring 4 facing lateral surface 22 of the first bearing ring 3 is attached. The teeth of the planets 16 combing in the region of a first perforation with the Gegenzähnung the ring gear 17 as well as in the area of a second perforation with the Gegenzähnung of the sun 15 ,

Das Planetengetriebe 14 ist so ausgelegt, dass es ein Übersetzungsverhältnis von größer als 1 aufweist.The planetary gear 14 is designed to have a gear ratio greater than 1.

Dreht sich die Welle 1 relativ zu dem Gehäuse, also der erste Lagerring 3 relativ zu dem feststehenden zweiten Lagerring 4, dreht sich die Sonne 15 des Planetengetriebes 14 mit den beiden Klauenringen 7, 9 relativ zu den magnetischen Polen 13, und zwar mit einer größeren Winkelgeschwindigkeit als der erste Lagerring 3 relativ zu dem zweiten Lagerring 4. Der Klauenpolgenerator 6 liefert damit eine Wechselspannung mit einer größeren Amplitude, als für den Fall, bei dem die magnetischen Pole 13 unmittelbar an dem zweiten Lagerring 4 und die Klauenringe 7, 9 unmittelbar an dem ersten Lagerring 3 angeordnet sind.The shaft is turning 1 relative to the housing, so the first bearing ring 3 relative to the stationary second bearing ring 4 , the sun is turning 15 of the planetary gear 14 with the two claw rings 7 . 9 relative to the magnetic poles 13 , and with a greater angular velocity than the first bearing ring 3 relative to the second bearing ring 4 , The claw pole generator 6 thus provides an AC voltage with a larger amplitude, as in the case where the magnetic poles 13 directly on the second bearing ring 4 and the claw rings 7 . 9 directly on the first bearing ring 3 are arranged.

Bei der folgenden Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder in ihrer technischen Wirkung vergleichbare Merkmale. Es sollen insbesondere die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel herausgestellt werden.In the following description of the second embodiment, like reference numerals designate like or comparable in their technical effect characteristics. In particular, the differences from the first embodiment should be emphasized.

2 zeigt eine Lageranordnung zur drehbaren Lagerung einer ausschnittsweise dargestellten Welle. An einem Wellende 23 ist ein als Wälzlager ausgebildetes Lager 2 angeordnet. Ein zweiter, drehbarer Lagerring 4 ist als Innenring des Wälzlagers 2 ausgebildet und an dem Wellenende 23 befestigt. Ein erster, nicht-drehender, also feststehender Lagerring 3 ist an einer Umgebungskonstruktion befestigt und als Außenring des Wälzlagers 2 ausgebildet. 2 shows a bearing assembly for rotatably supporting a partially illustrated shaft. At a wave end 23 is a trained as a rolling bearing 2 arranged. A second, rotatable bearing ring 4 is as an inner ring of the rolling bearing 2 trained and at the shaft end 23 attached. A first, non-rotating, so fixed bearing ring 3 is attached to a surrounding structure and as an outer ring of the rolling bearing 2 educated.

Das Wälzlager 2 weist eine Energieerzeugungseinheit 6 aus, die als Klauenpolgenerator ausgebildet ist, sowie ein Planetengetriebe 14 mit einer Sonne 15, drei Planeten 16 und einem Hohlrad 17 als Teilen des Planetengetriebes.The rolling bearing 2 has a power generation unit 6 from, which is designed as Klauenpolgenerator, and a planetary gear 14 with a sun 15 , three planets 16 and a ring gear 17 as parts of the planetary gear.

Die Klauenringe 7, 9 mit der Induktionsspule 11 sind an der Sonne 15 befestigt, die drehfest auf dem Wellenende 23 angeordnet ist. Die magnetischen Pole 13 sind drehfest an dem Hohlrad 17 angeordnet, das drehbar bezüglich des sich drehenden ersten Lagerrings 3 mittels eines Gleitlagers 24 angeordnet ist. Eine Gleitbuchse des Gleitlagers 24 ist abschnittsweise an einer Stirnfläche 20 des ersten Lagerrings 3 angeordnet. Das Hohlrad 17 ist mittels dieser Gleitbuchse des Gleitlagers 24 drehbar an der Umgebungskonstruktion gelagert. Anstelle des Gleitlagers 24 könnte auch ein Nadellager vorgesehen sein.The claw rings 7 . 9 with the induction coil 11 are in the sun 15 attached, the rotation on the shaft end 23 is arranged. The magnetic poles 13 are rotationally fixed to the ring gear 17 disposed rotatably with respect to the rotating first bearing ring 3 by means of a sliding bearing 24 is arranged. A sliding bush of the sliding bearing 24 is in sections on an end face 20 of the first bearing ring 3 arranged. The ring gear 17 is by means of this sliding bush of the plain bearing 24 rotatably mounted on the surrounding structure. Instead of the plain bearing 24 could also be provided a needle bearing.

Die drei Planeten 16 des Planetengetriebes 14 sind an einem Planetenträger 21 drehbar angeordnet, wobei der Planetenträger 21 an einer auf den zweiten Lagerring 4 weisenden inneren Mantelfläche 22 befestigt ist.The three planets 16 of the planetary gear 14 are at a planet carrier 21 rotatably arranged, the planet carrier 21 at one on the second bearing ring 4 facing inner lateral surface 22 is attached.

Die Zähne der Planeten 16 kämmen im Bereich einer ersten Zähnung mit der Gegenzähnung des Hohlrades 17 sowie im Bereich einer zweiten Zähnung mit der Gegenzähnung der Sonne 15.The teeth of the planets 16 combing in the region of a first perforation with the Gegenzähnung the ring gear 17 as well as in the area of a second perforation with the Gegenzähnung of the sun 15 ,

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Planetengetriebe wiederum so ausgelegt, dass es ein Drehzahl-Übersetzungsverhältnis von größer als 1 aufweist.In the second embodiment, the planetary gear is in turn designed so that it has a speed transmission ratio of greater than 1.

Bei den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen war jeweils vorgesehen, dass der Bauraum des Planetengetriebes 14 in axialer und radialer Richtung im wesentlichen dem Bauraum der Lagerringe 3, 4 des Lagers 2 entspricht, wobei das Planetengetriebe 14 jeweils in einer axialen Verlängerung der Erstreckung der Lagerringe 3, 4 des Wälzlagers 2 vorgesehen war.In the two embodiments described above, it was provided in each case that the space of the planetary gear 14 in axial and radial direction substantially the space of the bearing rings 3 . 4 of the camp 2 corresponds, where the planetary gear 14 each in an axial extension of the extension of the bearing rings 3 . 4 of the rolling bearing 2 was provided.

Bei beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist zur axialen Fixierung des Planetengetriebes 14 in der Welle 1 bzw. in dem Wellenende 23 eine Nut 25 vorgesehen, in die ein Haltering 26 eingelegt ist, der die Sonne 15 sowie abschnittsweise auch beide Klauenringe 7, 9 übergreift.In both embodiments described above is for axial fixation of the planetary gear 14 in the wave 1 or in the shaft end 23 a groove 25 provided, in which a retaining ring 26 is inserted, the sun 15 as well as sections also both claw rings 7 . 9 overlaps.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wellewave
22: Wälzlagerroller bearing
33: erster Lagerringfirst bearing ring
44: zweiter Lagerringsecond bearing ring
55: Wälzkörperrolling elements
66: Klauenpolgeneratorclaw pole
77: erster Klauenringfirst claw ring
88th: erste Klaue des ersten Klauenrings 7 first claw of the first claw ring 7
99: zweiter Klauenringsecond claw ring
1010: Induktionsspuleinduction coil
1111: Aufnahmeadmission
1212: Spaltgap
1313: magnetischer Polmagnetic pole
1414: Planetengetriebeplanetary gear
1515: SonneSun
1616: Planetplanet
1717: Hohlradring gear
1818: Stirnfläche des zweiten Lagerrings 4 End face of the second bearing ring 4
1919: Gleitlagerbearings
2020: Stirnfläche des ersten Lagerrings 3 End face of the first bearing ring 3
2121: Planetenträgerplanet carrier
2222: Mantelfläche des ersten Lagerrings 3 Lateral surface of the first bearing ring 3
2323: Wellenendeshaft end
2424: Gleitlagerbearings
2525: Nutgroove
2626: Halteringretaining ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2011/000362 A1 [0004]

Claims

Bearing, in particular rolling bearing, comprising a first bearing ring ( 3 ), a second bearing ring ( 4 ), and a claw pole generator formed as energy generating unit ( 6 ), the claw pole generator ( 6 ) a first claw ring ( 7 ) with a sequence of first claws ( 8th ) and in the direction of rotation of the axis of rotation offset second claw ring ( 9 ) comprising a sequence of second claws, the two claw rings ( 7 . 9 ) an axis of rotation rotating induction coil ( 10 ), the claws ( 8th ) of the two claw rings ( 7 . 9 ) with a rotation of the axis of rotation sequence of magnetic poles ( 13 ) the induction coil ( 10 forming surrounding magnetic circles, characterized in that the two claw rings ( 7 . 9 ) on a first part ( 15 ) of a planetary gear ( 14 ) and that the magnetic poles ( 13 ) on a second part ( 17 ) of the planetary gear ( 14 ), wherein the planetary gear ( 14 ) has a gear ratio of greater than 1.

Bearing according to claim 1, characterized in that the first bearing ring ( 3 ) as a rotating bearing ring of the rolling bearing ( 2 ) is formed, and that a planet carrier ( 21 ) of the planetary gear ( 14 ) on the first bearing ring ( 3 ) is arranged rotationally fixed.

Bearing according to claim 2, characterized in that a sun ( 15 ) of the planetary gear ( 14 ) rotatable on the first bearing ring ( 3 ) and that the two claw rings ( 7 . 9 ) as well as the induction coil ( 11 ) in the sun 15 ) of the planetary gear ( 14 ) are attached.

Bearing according to claim 2 or 3, characterized in that the sun ( 15 ) by means of a sliding bearing ( 19 ) on the rotating bearing ring ( 3 ) of the rolling bearing is mounted.

Bearing according to claim 1 or 2, characterized in that a ring gear ( 17 ) of the planetary gear ( 14 ) rotatably on the non-rotating first bearing ring ( 3 ) and that the magnetic poles ( 13 ) rotatably on the ring gear ( 17 ) are arranged.

Bearing according to claim 5, characterized in that for the rotatable mounting of the ring gear ( 17 ) on the first bearing ring ( 3 ) a sliding or a needle bearing ( 18 ) is provided.

Bearing according to one of claims 2 to 6, characterized in that the planet carrier ( 21 ) of the planetary gear ( 14 ) on one to the second bearing ring ( 4 ) facing lateral surface ( 22 ) of the first bearing ring ( 3 ) is attached.

Bearing according to one of claims 1 to 7, characterized in that the space of the planetary gear ( 14 ) in the axial and radial direction substantially the space of the bearing rings ( 3 . 4 ) of the warehouse ( 2 ) corresponds.

Bearing arrangement, comprising a shaft rotatably mounted in a bearing ( 1 ), characterized by a bearing ( 2 ) according to one of claims 1 to 8.