DE102017109540A1 - Rolling bearing assembly with sensor device - Google Patents

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Vasyl Kramar
Tobias Nöth
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung (01) umfassend ein Wälzlager (02) mit einem Außenring (03), einem relativ zu dem Außenring (03) drehbaren Innenring (04), zwischen Außenring (03) und Innenring (04) angeordneten Wälzkörpern (05) und einem Käfig (07) zur Aufnahme der Wälzkörper (05). Die Wälzlageranordnung (01) umfasst weiterhin eine Sensoreinrichtung (12) mit mindestens einer Sensoreinheit (13), welcher drehfest mit dem Außenring (03) verbunden ist und mindestens einem Signalgeber (14), welcher drehfest mit dem Käfig (07) verbunden ist. Sensoreinheit (13) und Signalgeber (14) sind auf einander gegenüberliegenden Mantelflächen von Außenring (03) und Käfig (07) angeordnet. Erfindungswesentlich ist, dass die Sensoreinheit (13) unmittelbar mit dem Außenring (03) verbunden ist.The present invention relates to a roller bearing assembly (01) comprising a roller bearing (02) with an outer ring (03), a relative to the outer ring (03) rotatable inner ring (04), between outer ring (03) and inner ring (04) arranged rolling elements (05 ) and a cage (07) for receiving the rolling elements (05). The rolling bearing assembly (01) further comprises a sensor device (12) with at least one sensor unit (13) which is non-rotatably connected to the outer ring (03) and at least one signal generator (14) which is non-rotatably connected to the cage (07). Sensor unit (13) and signal generator (14) are arranged on opposite lateral surfaces of outer ring (03) and cage (07). Essential to the invention is that the sensor unit (13) is directly connected to the outer ring (03).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung mit einer integrierten Sensoreinrichtung. The present invention relates to a rolling bearing assembly with an integrated sensor device.

Wälzlageranordnungen mit integrierten Sensoreinrichtungen, auch als Sensorlager bekannt, realisieren nicht nur die primäre Lagerfunktion sondern dienen darüber hinaus zum Erfassen unterschiedlicher Lagerzustandsgrößen, wie beispielsweise Drehzahl, Temperatur und Drehwinkel. Viele vorbekannte Lösungen sind jedoch Spezialanfertigungen und stehen somit nur in einer gewissen Variationsbreite zur Verfügung. Rolling bearing arrangements with integrated sensor devices, also known as sensor bearings, not only realize the primary bearing function but also serve to detect different bearing state variables, such as speed, temperature and angle of rotation. However, many previously known solutions are custom-made and thus available only to a certain extent.

Die DE 10 2015 203 861 A1 zeigt eine Sensoreinrichtung zum Anbau an ein Wälzlager. Die Sensoreinrichtung umfasst einen an einer axialen Stirnfläche eines Außenrings des Wälzlagers befestigbaren äußeren Ring und einen an einer axialen Stirnfläche des Innenrings des Wälzlagers befestigbaren inneren Ring. Sensor und Signalgeber sind auf einander gegenüberliegenden Mantelflächen von äußerem und innerem Ring angeordnet. Innerer und äußerer Ring können aus einem Endlosprofil gefertigt werden, wodurch verschiedene gewünschte Durchmesser aufwandsarm herstellbar sind. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die kreisförmige Sensoreinrichtung denselben Durchmesser wie das Wälzlager hat und somit einen relativ großen Bauraum benötigt. Der Platzbedarf für die Sensoreinrichtung steigt proportional mit zunehmender Wälzlagergröße. Außerdem eignet sich diese Lösung nicht für alle Wälzlagerbaureihen. Bei einem Loslager, welches beispielsweise einen Innenring ohne Borde aufweist, wird ein Verschiebeweg von mehreren Millimetern zugelassen. In diesem Fall muss der innere Ring der Sensoreinrichtung um den Verschiebeweg breiter sein, was zu erheblichen Problemen bei bestehendem Platzmangel führt. Nachdem die Sensoreinrichtung an dem Wälzlager angebaut wurde, ist der Öldurchfluss stark behindert, da er durch die Sensoreinrichtung versperrt wird. Bei der Fettschmierung ergeben sich ebenfalls Probleme, weil das Wälzlager von der Seite der Sensoreinrichtung aus nur schlecht mit Fett durchdrungen werden kann. Für verschiedene Wälzlagergrößen müssen entsprechend dimensionierte äußere und innere Ringe vorgehalten werden. The DE 10 2015 203 861 A1 shows a sensor device for mounting on a rolling bearing. The sensor device comprises an outer ring which can be fastened to an axial end face of an outer ring of the rolling bearing and an inner ring which can be fastened to an axial end face of the inner ring of the rolling bearing. Sensor and signal transmitter are arranged on opposite lateral surfaces of the outer and inner ring. Inner and outer ring can be made from an endless profile, whereby various desired diameter can be produced with little effort. A disadvantage of this solution is that the circular sensor device has the same diameter as the rolling bearing and thus requires a relatively large space. The space requirement for the sensor device increases proportionally with increasing rolling bearing size. In addition, this solution is not suitable for all bearings. In a floating bearing, which for example has an inner ring without ribs, a displacement of several millimeters is allowed. In this case, the inner ring of the sensor device must be wider by the displacement, which leads to significant problems with existing lack of space. After the sensor device has been mounted on the roller bearing, the oil flow is severely hampered because it is blocked by the sensor device. In the case of grease lubrication problems also arise because the rolling bearing can only be penetrated with fat from the side of the sensor device. For different bearing sizes, appropriately sized outer and inner rings must be maintained.

Die DE 10 2007 042 478 A1 beschreibt eine Wälzlagereinrichtung mit einem Innenring, einem Außenring, zwischen Innen- und Außenring angeordneten Wälzkörpern, einem Käfig zur Separierung der Wälzkörper und einem Sensorsystem zur Generierung eines mit der Relativdrehung des Innenrings gegenüber dem Außenring in Bezug stehenden Sensorsignals. Das Sensorsystem ist derart gestaltet, dass das Sensorsignal auf Grundlage eines Wechselwirkungseffektes zwischen einem Signalabgriffsorgan und einem gemeinsam mit dem Käfig umlaufenden Signalgeber erhoben wird. Das Signalabgriffsorgan kann in einen Lagerdeckelring eingebunden sein, welcher vorzugsweise am Außenring oder Innenring fixiert ist. Der Signalgeber ist an einer Stirnseite des Käfigs befestigt und kann als einzelner Permanentmagnet oder Encoderscheibe ausgebildet sein. The DE 10 2007 042 478 A1 describes a rolling bearing device with an inner ring, an outer ring, arranged between inner and outer ring rolling elements, a cage for separating the rolling elements and a sensor system for generating a relative to the relative rotation of the inner ring relative to the outer ring related sensor signal. The sensor system is designed in such a way that the sensor signal is raised on the basis of an interaction effect between a signal pickup member and a signal generator rotating together with the cage. The Signalabgriffsorgan can be integrated into a bearing cap ring, which is preferably fixed to the outer ring or inner ring. The signal generator is attached to an end face of the cage and may be formed as a single permanent magnet or encoder disc.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine verbesserte Wälzlageranordnung mit einer Sensoreinrichtung zur Verfügung zu stellen. Die Sensoreinrichtung soll nur wenig zusätzlichen Bauraum erfordern bzw. bauraumneutral in das Wälzlager integrierbar sein. Der Wälzlagerdurchmesser und die Wälzlagerbauform sollen keinen Einfluss auf die Ausgestaltung der Sensoreinrichtung haben. Weiterhin ist ein barrierefreier Öldurchfluss durch die Wälzlageranordnung sicherzustellen. The object of the present invention is therefore to provide an improved rolling bearing assembly with a sensor device available. The sensor device should require only little additional space or space-neutral integrated into the rolling bearing. The rolling bearing diameter and the rolling bearing design should have no influence on the design of the sensor device. Furthermore, a barrier-free oil flow is ensured by the rolling bearing assembly.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Wälzlageranordnung gemäß dem beigefügten Anspruch 1. To solve this problem, a rolling bearing assembly according to the appended claim 1 is used.

Die erfindungsgemäße Wälzlageranordnung umfasst zunächst ein Wälzlager, welches einen Außenring, einen relativ zu dem Außenring drehbaren Innenring, zwischen Außen- und Innenring angeordnete Wälzkörper sowie einen Käfig zur Aufnahme der Wälzkörper beinhaltet. Ein weiterer Bestandteil der Wälzlageranordnung ist eine Sensoreinrichtung, welche eine drehfest mit dem Außenring verbundene Sensoreinheit und einen drehfest mit dem Käfig verbundenen Signalgeber aufweist. Sensoreinheit und Signalgeber sind aufeinander gegenüberliegenden Mantelflächen von Außenring und Käfig angeordnet. Erfindungswesentlich ist, dass die Sensoreinheit unmittelbar mit dem Außenring verbunden ist. The rolling bearing assembly according to the invention initially comprises a roller bearing, which includes an outer ring, a rotatable relative to the outer ring inner ring, arranged between the outer and inner ring rolling elements and a cage for receiving the rolling elements. Another component of the rolling bearing assembly is a sensor device which has a non-rotatably connected to the outer ring sensor unit and a non-rotatably connected to the cage signal generator. Sensor unit and signal generator are arranged on opposite outer surfaces of outer ring and cage. Essential to the invention is that the sensor unit is connected directly to the outer ring.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung besteht darin, dass die Sensoreinrichtung aufwandsarm in Wälzlager mit unterschiedlichen Wälzlagerdurchmessern und verschiedenen Bauformen eingebaut werden kann. Hierzu muss lediglich eine feste Verbindung zwischen dem Signalgeber und dem Käfig und zwischen Sensoreinheit und Außenring hergestellt werden. Die Ausführung des Wälzlagers hat keinen unmittelbaren Einfluss auf die Ausgestaltung der Sensoreinrichtung. A significant advantage of the rolling bearing assembly according to the invention is that the sensor device can be installed with little effort in rolling bearings with different roller bearing diameters and different designs. For this purpose, only a firm connection between the signal generator and the cage and between the sensor unit and outer ring must be made. The design of the rolling bearing has no direct influence on the design of the sensor device.

Für die Integration der Sensoreinrichtung in das Wälzlager stehen zwei bevorzugte Ausführungsvarianten zur Verfügung. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante besitzt der Außenring mindestens einen sich radial in Richtung des Innenrings erstreckenden Bord. Hierbei ist es unerheblich, ob der Bord unmittelbar an den Außenring angeformt ist oder als separates, mit dem Außenring verbundenes Bauteil ausgebildet ist. Der Bord dient zur Führung bzw. zum Abstützen des Käfigs. In den Bord ist eine Nut zur Aufnahme der Sensoreinheit eingebracht. Der Signalgeber ist an dem Außendurchmesser des Käfigs befestigt. Die Sensoreinrichtung ist bei dieser Ausführungsvariante vorzugsweise derart in das Wälzlager integriert, dass sie axial nicht über das Wälzlager hinaus ragt. Diese Ausführungsvariante eignet sich insbesondere für Anwendungen, mit begrenztem Einbauraum, da für die Wälzlageranordnung nicht mehr Platz benötigt wird als für ein Wälzlager ohne integrierte Sensorfunktionalität. Die Anordnung der Sensoreinheit in der Nut des Bordes des Außenrings hat weiterhin den Vorteil, dass die Sensoreinheit vor mechanischen Beschädigungen und Verschmutzungen besser geschützt ist. Gleiches gilt für den innerhalb des Wälzlagers angeordneten Signalgeber. Der Öldurchfluss in das Lager wird durch die Sensoreinrichtung nicht behindert. For the integration of the sensor device in the rolling bearing two preferred embodiments are available. According to a first embodiment, the outer ring has at least one radially extending in the direction of the inner ring board. It is irrelevant whether the board is formed directly on the outer ring or is formed as a separate, connected to the outer ring component. The board serves to guide or support the cage. In the board is a groove introduced for receiving the sensor unit. The signal generator is attached to the outer diameter of the cage. The sensor device is preferably integrated in this embodiment in such a way in the rolling bearing that it does not protrude axially beyond the rolling bearing. This embodiment is particularly suitable for applications with limited installation space, since no space is required for the rolling bearing assembly as for a rolling bearing without integrated sensor functionality. The arrangement of the sensor unit in the groove of the rim of the outer ring has the further advantage that the sensor unit is better protected against mechanical damage and dirt. The same applies to the arranged inside the bearing signal generator. The oil flow into the bearing is not obstructed by the sensor device.

Die Ausstattung des Wälzlagers mit der Sensoreinrichtung kann alternativ gemäß einer bevorzugten zweiten Ausführungsvariante auch erfolgen, indem die Sensoreinheit an einer Stirnfläche des Außenrings und der Signalgeber an einer Stirnfläche des Käfigs befestigt wird. Bei dieser Ausführung ragt die Sensoreinrichtung axial über das Wälzlager hinaus. Diese Ausführungsvariante eignet sich daher für Einbausituationen mit nicht allzu begrenztem Bauraum. The equipment of the rolling bearing with the sensor device may alternatively according to a preferred second embodiment also take place by the sensor unit is attached to an end face of the outer ring and the signal generator on an end face of the cage. In this embodiment, the sensor device protrudes axially beyond the rolling bearing. This embodiment is therefore suitable for installation situations with not too limited space.

Der Signalgeber kann als ein Permanentmagnet ausgebildet sein. Es können auch mehrere, über den Durchmesser des Käfigs verteilt angebrachte Permanentmagnete zum Einsatz kommen. Als Signalgeber eignen sich auch Encoderringe, welche auf dem Markt in unterschiedlichen Durchmessern als Massenartikel zur Verfügung stehen. Bei der Ausführungsvariante mit stirnseitiger Befestigung des Signalgebers am Käfig, soll gewährleistet sein, dass der Signalgeber den Öldurchfluss in das Lager nicht behindert. Der als Encoderring ausgebildete Signalgeber kann als Ersatz für einen Stützring dienen. Es sind jedoch auch Ausführungen möglich, bei denen der Signalgeber mechanisch mit dem Stützring verbunden ist oder als eine auf dem Stützring ausgebildete Struktur realisiert ist. The signal generator can be designed as a permanent magnet. It is also possible to use a plurality of permanent magnets distributed over the diameter of the cage. Also suitable as a signal generator are encoder rings, which are available on the market in different diameters as mass-produced articles. In the embodiment with frontal attachment of the signal generator on the cage, it should be ensured that the signal generator does not hinder the flow of oil into the camp. Trained as an encoder ring signal generator can serve as a substitute for a support ring. However, embodiments are also possible in which the signal generator is mechanically connected to the support ring or is realized as a formed on the support ring structure.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Sensoreinrichtung mit einer Auswerteeinheit verbunden sein. In diesem Zusammenhang hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Sensoreinrichtung mit einem Anschlusskabel zum Anschluss an eine Auswerteeinheit auszustatten. Es sind jedoch auch alternative Ausführungsformen möglich, bei denen die Datenübertragung zur Auswerteeinheit nicht über Kabel sondern drahtlos, vorzugsweise mittels Funksignal, beispielsweise über Bluetooth, erfolgt. According to an advantageous embodiment, the sensor device may be connected to an evaluation unit. In this context, it has proven expedient to equip the sensor device with a connecting cable for connection to an evaluation unit. However, alternative embodiments are also possible in which the data transmission to the evaluation unit does not take place via cable but wirelessly, preferably by means of a radio signal, for example via Bluetooth.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen: Preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine perspektivische Detailansicht einer erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform; 1 a detailed perspective view of a rolling bearing assembly according to the invention according to a first embodiment;

2 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform gemäß 1; 2 a cross-sectional view of the embodiment according to 1 ;

3 eine perspektivische Detailansicht der Wälzlageranordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform; 3 a detailed perspective view of the rolling bearing assembly according to a second embodiment;

4 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform gemäß 3. 4 a cross-sectional view of the embodiment according to 3 ,

Eine erfindungsgemäße Wälzlageranordnung 01 gemäß einer ersten Ausführungsform soll nachfolgend anhand der 1 und 2 näher erläutert werden. Die Wälzlageranordnung 01 umfasst zunächst ein Wälzlager 02, welches hier als Zylinderrollenlager ausgebildet ist. Das Wälzlager 02 beinhaltet einen Außenring 03 und einen relativ zu dem Außenring 03 drehbaren Innenring 04. Zwischen Außenring 03 und Innenring 04 befinden sich Wälzkörper 05, welche in einem Käfig 07 angeordnet sind. Der Außenring 03 besitzt einen ersten Bord 08 und einen zweiten Bord 09, welche sich radial in Richtung des Innenrings 04 erstrecken. Die Borde 08, 09 sind in der gezeigten Ausführungsform unmittelbar an den Außenring 03 angeformt. Alternativ könnten die Borde 08, 09 als separate, fest mit dem Außenring 03 verbundene Bauteile ausgebildet sein. Die Borde 08, 09 dienen zur Führung bzw. zum Abstützen des Käfigs 07. In den ersten Bord 08 ist eine Nut 10 eingebracht. Die Nut 10 erstreckt sich von der Stirnseite des Außenrings 03 in Richtung der Wälzköper 05. A rolling bearing assembly according to the invention 01 According to a first embodiment will be based on the 1 and 2 be explained in more detail. The rolling bearing arrangement 01 initially includes a rolling bearing 02 , which is designed here as a cylindrical roller bearing. The rolling bearing 02 includes an outer ring 03 and one relative to the outer ring 03 rotatable inner ring 04 , Between outer ring 03 and inner ring 04 are rolling elements 05 which is in a cage 07 are arranged. The outer ring 03 owns a first board 08 and a second board 09 , which extend radially in the direction of the inner ring 04 extend. The shelves 08 . 09 are in the embodiment shown directly to the outer ring 03 formed. Alternatively, the shelves could 08 . 09 as a separate, stuck with the outer ring 03 be formed connected components. The shelves 08 . 09 serve to guide or support the cage 07 , In the first board 08 is a groove 10 brought in. The groove 10 extends from the end face of the outer ring 03 in the direction of the Wälzköper 05 ,

Ein weiterer Bestandteil der Wälzlageranordnung 01 ist eine Sensoreinrichtung 12. Die Sensoreinrichtung 12 weist eine Sensoreinheit 13 und einen Signalgeber 14 auf. Die Sensoreinheit 13 befindet sich innerhalb der Nut 10 des ersten Bordes 08. Der Signalgeber 14 ist an dem Außendurchmesser des Käfigs 07, beispielsweise über eine Klebeverbindung, befestigt. Alternativ kann der Signalgeber 14 auch durch Steckverbindung, Clipsverbindung oder bei Herstellung des Käfigs 07 durch Umspritzen an dem Käfig 07 befestigt werden. Andere geeignete Befestigungsarten sind denkbar. Bei Verwendung eines Käfigs 07 aus Kunststoff, kann der Käfig 07 im Bereich seines Außendurchmessers auch aus einem magnetisierbaren Kunststoff gefertigt werden, um den Signalgeber 14 auszubilden. Als Signalgeber 14 kommt vorzugsweise ein Encoderring zum Einsatz. Ebenso könnten auch ein oder mehrere verteilt angeordnete einzelne Permanentmagnete Verwendung finden. Another component of the rolling bearing assembly 01 is a sensor device 12 , The sensor device 12 has a sensor unit 13 and a signal generator 14 on. The sensor unit 13 is inside the groove 10 of the first board 08 , The signal generator 14 is at the outside diameter of the cage 07 , For example, via an adhesive connection attached. Alternatively, the signal generator 14 also by plug connection, clip connection or in the production of the cage 07 by molding on the cage 07 be attached. Other suitable types of fastening are conceivable. When using a cage 07 Made of plastic, the cage can 07 in the range of its outer diameter also be made of a magnetizable plastic to the signal generator 14 train. As a signal generator 14 Preferably an encoder ring is used. Likewise, one or more distributed arranged individual permanent magnets could be used.

Der Signalgeber 14 kann optisch oder magnetisch abtastbar sein. Sensoreinheit 13 und Signalgeber 14 sind einander gegenüberliegend angeordnet, sodass die Sensoreinheit 13 eine Relativdrehung zwischen Außenring 03 und Käfig 07 abtastet. Auf Grundlage eines für das jeweilige Wälzlager 02 aus den Abmessungen von Außenring 03 und Innenring 04 bestimmbaren Übersetzungsverhältnis kann aus der Drehzahl des Käfigs 07 die Drehzahl des Innenrings 04 gegenüber dem Außenring 03 ermittelt werden. The signal generator 14 can be optically or magnetically scanned. sensor unit 13 and signalers 14 are opposite each other arranged so that the sensor unit 13 a relative rotation between the outer ring 03 and cage 07 scans. Based on one for each rolling bearing 02 from the dimensions of outer ring 03 and inner ring 04 determinable gear ratio can be determined from the speed of the cage 07 the speed of the inner ring 04 opposite the outer ring 03 be determined.

Die Sensoreinrichtung 12 befindet sich vollständig innerhalb des Wälzlagers 02, d. h. sie ragt axial nicht über das Wälzlager 02 hinaus. Das mit der Sensoreinrichtung 12 ausgestattete Wälzlager 02 benötigt somit im Vergleich zu einem gleichartigen Wälzlager 02 ohne Sensoreinrichtung 12 keinen zusätzlichen Bauraum. Die Sensoreinrichtung 12 kann mit einer Auswerteeinheit (nicht gezeigt) zur Weiterverarbeitung der mittels Sensoreinheit 13 erfassten Daten verbunden werden. Hierfür ist eine Ausstattung der Sensoreinrichtung 12 mit einem entsprechenden Anschlusskabel vorteilhaft. Die Daten können jedoch auch drahtlos, beispielsweise per Funk, zu der Auswerteeinheit übertragen werden. The sensor device 12 is completely inside the rolling bearing 02 ie it does not protrude axially over the rolling bearing 02 out. That with the sensor device 12 equipped rolling bearings 02 thus requires compared to a similar rolling bearing 02 without sensor device 12 no additional space. The sensor device 12 can with an evaluation unit (not shown) for further processing by means of the sensor unit 13 collected data. This is an equipment of the sensor device 12 advantageous with a corresponding connection cable. However, the data can also be transmitted wirelessly, for example by radio, to the evaluation unit.

Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung 01 wird nachfolgend anhand der 3 und 4 beschrieben. 3 zeigt eine perspektivische Detailansicht der erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung 01 gemäß der zweiten Ausführungsform, während 4 eine Querschnittsansicht der zweiten Ausführungsform zeigt. Im Unterschied zu der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform befindet sich die Sensoreinrichtung 12 nicht innerhalb des Wälzlagers 02, sondern im Wesentlichen außerhalb des Wälzlagers 02. Die Sensoreinheit 13 ist an einer Stirnfläche 15 des Außenrings 03 befestigt. Der Signalgeber 14 befindet sich an einer Stirnfläche 17 des Käfigs 07 und ist mit diesem verbunden. Die Sensoreinrichtung 12 ragt somit axial über das Wälzlager 02 hinaus. A second embodiment of the rolling bearing assembly according to the invention 01 is described below on the basis of 3 and 4 described. 3 shows a perspective detail view of the rolling bearing assembly according to the invention 01 according to the second embodiment, while 4 a cross-sectional view of the second embodiment shows. Unlike in the 1 and 2 the embodiment shown is the sensor device 12 not within the rolling bearing 02 but essentially outside of the rolling bearing 02 , The sensor unit 13 is on a face 15 of the outer ring 03 attached. The signal generator 14 is located on an end face 17 of the cage 07 and is associated with this. The sensor device 12 thus protrudes axially over the roller bearing 02 out.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

01 01
Wälzlageranordnung roller bearing assembly
02 02
Wälzlager roller bearing
03 03
Außenring outer ring
04 04
Innenring inner ring
05 05
Wälzkörper rolling elements
06 06
07 07
Käfig Cage
08 08
erster Bord first board
09 09
zweiter Bord second board
10 10
Nut groove
11 11
12 12
Sensoreinrichtung sensor device
13 13
Sensoreinheit sensor unit
14 14
Signalgeber signaler
15 15
Stirnfläche des Außenrings Face of the outer ring
16 16
17 17
Stirnfläche des Käfigs Face of the cage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102015203861 A1 [0003] DE 102015203861 A1 [0003]
  • DE 102007042478 A1 [0004] DE 102007042478 A1 [0004]

Claims (10)

Wälzlageranordnung (01) umfassend ein Wälzlager (02) mit • einem Außenring (03), • einem relativ zu dem Außenring (03) drehbaren Innenring (04), • zwischen Außenring (03) und Innenring (04) angeordneten Wälzkörpern (05) und • einem Käfig (07) zur Aufnahme der Wälzkörper (05), und • einer Sensoreinrichtung (12) mit i. mindestens einer Sensoreinheit (13), welche drehfest mit dem Außenring (03) verbunden ist und ii. mindestens einem Signalgeber (14), welcher drehfest mit dem Käfig (07) verbunden ist, wobei Sensoreinheit (13) und Signalgeber (14) an einander gegenüberliegenden oder benachbarten Mantelflächen von Außenring (03) und Käfig (07) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (13) unmittelbar mit dem Außenring (03) verbunden ist. Rolling bearing arrangement ( 01 ) comprising a rolling bearing ( 02 ) with • an outer ring ( 03 ), One relative to the outer ring ( 03 ) rotatable inner ring ( 04 ), • between outer ring ( 03 ) and inner ring ( 04 ) arranged rolling elements ( 05 ) and • a cage ( 07 ) for receiving the rolling elements ( 05 ), and • a sensor device ( 12 ) with i. at least one sensor unit ( 13 ), which rotatably with the outer ring ( 03 ) and ii. at least one signal generator ( 14 ), which rotatably with the cage ( 07 ), wherein sensor unit ( 13 ) and signal generator ( 14 ) on opposite or adjacent lateral surfaces of outer ring ( 03 ) and cage ( 07 ) are arranged, characterized in that the sensor unit ( 13 ) directly with the outer ring ( 03 ) connected is. Wälzlageranordnung (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (03) mindestens einen sich radial in Richtung des Innenrings (04) erstreckenden Bord (08) aufweist, wobei in den Bord (08) eine Nut (10) zur Aufnahme der Sensoreinheit (13) eingebracht ist, und dass der Signalgeber (14) an der zum Bord (08) gerichteten Umfangsfläche des Käfigs (07) angebracht ist. Rolling bearing arrangement ( 01 ) according to claim 1, characterized in that the outer ring ( 03 ) at least one radially in the direction of the inner ring ( 04 ) extending board ( 08 ), whereby in the board ( 08 ) a groove ( 10 ) for receiving the sensor unit ( 13 ) and that the signal generator ( 14 ) on the board ( 08 ) directed peripheral surface of the cage ( 07 ) is attached. Wälzlageranordnung (01) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (12) axial nicht über das Wälzlager (02) hinaus ragt. Rolling bearing arrangement ( 01 ) according to claim 2, characterized in that the sensor device ( 12 ) axially not via the rolling bearing ( 02 protrudes). Wälzlageranordnung (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (13) an einer zur Rotationsachse des Wälzlagers (02) senkrecht stehenden Stirnfläche (15) des Außenrings (03) befestigt ist, und dass der Signalgeber (14) an einer Stirnfläche (17) des Käfigs (07) befestigt ist, die parallel zur Stirnfläche (15) des Außenrings (03) liegt. Rolling bearing arrangement ( 01 ) according to claim 1, characterized in that the sensor unit ( 13 ) at one to the axis of rotation of the rolling bearing ( 02 ) vertical face ( 15 ) of the outer ring ( 03 ), and that the signal generator ( 14 ) on an end face ( 17 ) of the cage ( 07 ), which is parallel to the end face ( 15 ) of the outer ring ( 03 ) lies. Wälzlageranordnung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (14) ein Permanentmagnet ist. Rolling bearing arrangement ( 01 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the signal transmitter ( 14 ) is a permanent magnet. Wälzlageranordnung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (14) ein optischer oder magnetischer Encoderring ist. Rolling bearing arrangement ( 01 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the signal transmitter ( 14 ) is an optical or magnetic encoder ring. Wälzlageranordnung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (14) mechanisch mit einem Stützring verbunden ist. Rolling bearing arrangement ( 01 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the signal generator ( 14 ) is mechanically connected to a support ring. Wälzlageranordnung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (14) eine auf einem Stützring ausgebildete Struktur ist. Rolling bearing arrangement ( 01 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the signal transmitter ( 14 ) is a structure formed on a support ring. Wälzlageranordnung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (14) eine auf dem Käfig (07) ausgebildete Struktur ist. Rolling bearing arrangement ( 01 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the signal generator ( 14 ) one on the cage ( 07 ) is formed structure. Wälzlageranordnung (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (12) mit einer Auswerteeinheit verbindbar ist. Rolling bearing arrangement ( 01 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the sensor device ( 12 ) is connectable to an evaluation unit.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2382142A (en) 2001-11-16 2003-05-21 Nsk Europ Technology Co Ltd Wheel bearing assemblies incorporating sensing arrangements
DE10323889A1 (en) 2003-05-27 2004-12-16 Ehrfeld Mikrotechnik Ag Rolling bearings with polymer electronics
US20060070462A1 (en) 2003-05-22 2006-04-06 Takeshi Takizawa Load measuring device for rolling bearing unit and load measuring rolling bearing unit
DE102006022331A1 (en) 2005-05-13 2006-11-16 Ntn Corporation Rolling bearing for e.g. jet engine, has CPU calculating time-integrated difference between rotational speed of rotary shaft and revolving speed of rollers, where rollers revolve about axis of bearing along raceways
US20070014498A1 (en) 2003-05-28 2007-01-18 Mamoru Aoki Rotary device with sensor and method for forming apparatus for measuring load on rolling bearing unit
DE102007042478A1 (en) 2007-02-14 2008-08-21 Schaeffler Kg Rolling bearing device with integrated sensor system
DE102015203861A1 (en) 2015-03-04 2016-09-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Sensor device for a rolling bearing and rolling bearing assembly with such a sensor device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2382142A (en) 2001-11-16 2003-05-21 Nsk Europ Technology Co Ltd Wheel bearing assemblies incorporating sensing arrangements
US20060070462A1 (en) 2003-05-22 2006-04-06 Takeshi Takizawa Load measuring device for rolling bearing unit and load measuring rolling bearing unit
DE10323889A1 (en) 2003-05-27 2004-12-16 Ehrfeld Mikrotechnik Ag Rolling bearings with polymer electronics
US20070014498A1 (en) 2003-05-28 2007-01-18 Mamoru Aoki Rotary device with sensor and method for forming apparatus for measuring load on rolling bearing unit
DE102006022331A1 (en) 2005-05-13 2006-11-16 Ntn Corporation Rolling bearing for e.g. jet engine, has CPU calculating time-integrated difference between rotational speed of rotary shaft and revolving speed of rollers, where rollers revolve about axis of bearing along raceways
DE102007042478A1 (en) 2007-02-14 2008-08-21 Schaeffler Kg Rolling bearing device with integrated sensor system
DE102015203861A1 (en) 2015-03-04 2016-09-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Sensor device for a rolling bearing and rolling bearing assembly with such a sensor device

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