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GEBIET DER ERFINDUNG
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Vorliegende
Erfindung bezieht sich auf ein drahtloses Sensorsystem, das in verschiedenen
Maschinen und Ausrüstungen
und in Radtraglagerbaugruppen vorgesehen ist, die in Kraftfahrzeugen
montiert sind, um verschiedene Sensorsignale, beispielsweise Erfassungssignale,
per Funk zu übertragen, die
auf die Umdrehungszahl schließen
lassen.
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ALLGEMEINER
HINTERGRUND
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Es
ist gut bekannt, dass Kraftfahrzeuge und verschiedene Industriemaschinen
und -ausrüstungen
mit einer Vielfalt von Sensoren zum Erfassen von Zielgrößen wie
beispielsweise der Zahl von Umdrehungen, von Temperaturen und Schwingungen
versehen sind, sodass diese erfassten Parameter zur Steuerung und
Beobachtung des Status dieser Kraftfahrzeuge und Industriemaschinen
und -ausrüstungen
verwendet werden können.
Ausgangssignale der Sensoren werden im Allgemeinen durch Überwachungssysteme
und Drähte übertragen,
doch stößt man beim
Einrichten von Montagearten für
diese Überwachungssysteme
und Drähte
häufig
auf Schwierigkeiten. Unter diesen Umständen wird gegenwärtig das
drahtlose Sensorsystem benutzt, bei dem Erfassungssignale durch
Verwendung elektromagnetischer Wellen übertragen werden. Darin verwendete
Sender („transmitter") sind allgemein
mit einer kompakten Batterie versehen.
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Außerdem ist
in dem ABS (Antiblockierbremssystem), bei dem die Umdrehungszahl
eines Fahrzeugrads von einem Umdrehungssensor erfasst wird, um die
Bremsung des Kraftfahrzeugs steuern zu können, das drahtlose System
vorgeschlagen worden, bei dem zur Verwendung eines möglichen Unfalls,
der durch Beschädigung
der Sensorverdrahtung in einem Radkasten herbeigeführt werden
könnte,
und ferner, um Montagekosten zu minimieren, die Verwendung von sich
zwischen dem Fahrzeugrad und der Fahrzeugkarosseriestruktur erstreckenden Kabelsätzen eliminiert
worden, und stattdessen ein Umdrehungssensor eingesetzt worden,
dessen Erfassungssignale in Form von elektromagnetischen Wellen übertragen
werden. (Siehe hierzu die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002- 151090.) In einem beispielhaften
Umdrehungssensorsystem dieser Art wird ein mehrpoliger, rotierender
Stromgenerator („rotary
electric generator")
verwendet, um die Lieferung einer elektrischen Leistung für die Sensoren
und einer elektrischen Leistung für die Sendegeräte zu realisieren,
sowie die Erfassung der Zahl von Umdrehungen mithilfe einer Eigengenerierung
der elektrischen Leistung zu erreichen, sodass es in kompakter Größe, ohne
die Notwendigkeit die elektrische Leistung von der Fahrzeugkarosseriestruktur
zu den Umdrehungssensoren liefern zu müssen, zusammengebaut werden
kann. (Siehe hierzu die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002-55113.)
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Außerdem offenbart
die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2003-146196 die Verwendung
einer Selbstdiagnoseschaltung in einem Umdrehungssensor, der in
eine Radtraglagerbaugruppe eingebaut ist, die einen darin verwendeten
Umdrehungssensor für drahtlose Übertragung
aufweist, wobei die Lieferung einer elektrischen Leistung zu den
Sensoren und zu einem Funkwellensender („radio wave transmitter") durch einen Stromgenerator
ausgeführt
wird, der gegenwärtig
als Umdrehungssensor dient, doch wurde ebenso die drahtlose Lieferung
einer elektrischen Leistung von einer Fremdleistungsquelle aus erwähnt.
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Die
japanische Offenlegungsschrift Nr. 2003-58976 offenbart die Übertragung
der Sensorsignale in digitalisierter Form. Als Stromquelle kommt darin
eine Batterie oder ein Stromgenerator zum Einsatz.
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Im
drahtlosen Sensorsystem, das, wie oben besprochen, die Batterie
als Stromquelle verwendet, ist die Batterie auf eine spezifische
Lebensdauer begrenzt, und folglich ist Ersatz der Batterie erforderlich,
wenn der darin gespeicherte Strom verbraucht ist, und das kompliziert
die Aufrechterhaltung der Batterielebensdauer. Es involviert außerdem ein
mit der Entsorgung der Batterie verbundenes Umweltproblem.
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Beim
Umdrehungssensorsystem, das die selbsterzeugte elektrische Leistung,
wie oben besprochen, verwendet, wäre die Erfassung bei einer äußerst geringen
Geschwindigkeit annähernd
an einen Stillstand instabil, obwohl es bei einer Geschwindigkeit
von ca. 10 km/h stabil arbeiten würde, die in den Betriebsbereich
des ABS-Systems fällt,
da die Erzeugung der elektrischen Leistung nur stattfindet, wenn
und nachdem sich das Fahrzeugrad dreht. Außerdem lässt sich das System nicht zum
Erfassen einer Zielgröße neben
der Umdrehung, beispielsweise Temperatur oder dergleichen, verwenden.
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Ferner
ist im drahtlosen Stromversorgungssystem die Übertragung einer großen elektrischen Leistung
für die
Stromversorgung erforderlich, da die Effizienz (Wirkungsgrad) – im Vergleich
zu der Leistung, die durch den Ruhestromkreis und die Drähte fließt, und
der Erzeugung der elektrischen Leistung mithilfe des Stromgenerators – gering
ist. Aber kontinuierliches Übertragen
der großen
elektrischen Leistung verursacht, wegen Ausfall der Lieferung der elektrischen
Leistung, ein Problem, nämlich,
dass der Stromverbrauch des Systems als Ganzes die Tendenz hat sich
zu erhöhen.
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Das
drahtlose Sensorsystem erfordert, wie oben besprochen, eine stabile
Sicherstellung der elektrischen Leistung.
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Andererseits
ist im drahtlosen Sensorsystem das per Funk zu übertragende Sensorsignal gegen Einflüsse empfindlich,
die durch Störgeräusche oder Rauschen
verursacht werden. Auch mangelt es an Systemzuverlässigkeit.
Zum Beispiel, da im oben erwähnten
System, das in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-146196 offenbart
ist, die Lieferung elektrischer Leistung per Funk ausgeführt wird, kann
die elektrische Leistung jederzeit zur Verfügung stehen, doch besteht ein
Problem, indem das Sensorsignal gegenüber Einflüssen empfindlich ist, die durch
die Störung
herbeigeführt
werden. Wo eine Mehrzahl drahtloser Sensoreinheiten verwendet wird,
ist es außerdem
nicht nur notwendig, die Übertragungsfrequenz
des Sensorsignals für
jede der drahtlosen Sensoreinheiten zu ändern, sondern es wird auch
eine Mehrzahl von Signalempfangsschaltungen, eine für die jeweilige
spezielle Übertragungsfrequenz
des Sensorsignals, benötigt.
Die zur drahtlosen Lieferung der elektrischen Leistung benutzten elektromagnetischen
Wellen lassen sich leicht in unmodulierte elektromagnetische Wellen
umwandeln. Um aber in so einem Fall eine Störung zwischen den elektromagnetischen
Wellen für
die Stromversorgung und den elektromagnetischen Wellen für die Übertragung
der Sensorsignale zu vermeiden, muss eine verschiedene Frequenz
für jede
der elektromagnetischen Wellen für
die Stromversorgung und die elektromagnetischen Wellen für die Übertragung
der Sensorsignale benutzt werden, oder es muss eine verschiedene
Polarisationsebene für
jede der elektromagnetischen Wellen für die Stromversorgung und die
elektromagnetischen Wellen für
die Übertragung
der Sensorsignale verwendet werden.
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Im
in der oben erwähnten
japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2003-58976 offenbarten System
ist das Sensorsignal, da es vor der Übertragung digitalisiert wird,
gegen den durch die Störung
verursachten Einfluss beständig,
aber es involviert ähnliche
Probleme, wie oben besprochen, weil eine Batterie oder ein Stromerzeuger
als Stromquelle zum Einsatz kommt.
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Wie
oben besprochen, stößt man beim
drahtlosen Sensorsystem im Zusammenhang mit der Sicherstellung der
Stromversorgung und Zuverlässigkeit
der Sensorsignale auf zahlreiche Probleme.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist, ein drahtloses Sensorsystem und
eine Lagerbaugruppe leichten Gewichts und kompakter Struktur mit
eingebautem drahtlosen Sensor bereitzustellen, die ein solches drahtloses
Sensorsystem verwendet, bei dem das Sensorsignal von Störungen kaum
beeinträchtigt
wird und deshalb eine größere Zuverlässigkeit
aufweist, und das sich in Leichtbauweise und in der Struktur kompakt,
zusammen mit dem Stromversorgungssystem, herstellen lässt, und
in dem eine Verbindung jederzeit möglich ist.
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Weitere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein drahtloses Sensorsystem
und eine Lagerbaugruppe leichten Gewichts und kompakter Struktur
mit eingebautem drahtlosen Sensor bereitzustellen, die ein solches
drahtloses Sensorsystem verwendet, in dem, selbst wenn die drahtlose
Stromversorgung instabil wird, die Sensorausgangsleistung stabil
erzielt werden kann, und das wirksam ist, eine Stromeinsparung zu
erzielen.
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Ein
drahtloses Sensorsystem nach einem ersten Aufbau der vorliegenden
Erfindung, das eine oder eine Mehrzahl drahtloser Sensoreinheiten
(4A, 4B), einschließlich eines Sensorabschnitts
(6A, 6B) zum Erfassen einer Zielgröße (Erfassungsobjekt) aufweist,
einen Sensorsignalsendeabschnitt (9A, 9B) zum Übertragen
eines vom Sensorabschnitt (6A, 6B) ausgegebenen
Sensorsignals per Funk und einen Stromempfangsabschnitt (8A, 8B)
zum Empfangen einer elektrischen (Betriebs-)Leistung per Funk zum Betreiben
des Sensorabschnitts (6A, 6B) und des Sensorsignalsendeabschnitts
(9A, 9B), sowie einen Sensorsignalempfangsabschnitt
(13) zum Empfangen des vom Sensorsignalsendeabschnitt (9A, 9B) übertragenen
Sensorsignals und einen Stromsendeabschnitt (12) zum Übertragen
einer elektrischen (Betriebs-)Leistung per Funk an den Stromempfangsabschnitt
(8A, 8B), wobei die drahtlose Sensoreinheit (4A, 4B)
einen Digitalisierungsabschnitt (7) zum Digitalisieren
des vom Sensorabschnitt (6A, 6B) ausgegebenen
Sensorsignals aufweist, und der Sensorsignalsendeabschnitt (9A, 9B)
das digitalisierte Sensorsignal überträgt.
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Gemäß dem oben
beschriebenen Aufbau wird das Sensorsignal, da es vor Übertragung
vom Digitalisierungsabschnitt (7) digitalisiert wird, von
einer Störung
kaum beeinträchtigt,
was zu erhöhter
Zuverlässigkeit
des Systems als Ganzes führt.
Außerdem,
da der Stromempfangsabschnitt (8A, 8B) zum Empfangen
der elektrischen (Betriebs-)Leistung per Funk vorgesehen ist, besteht
keine Notwendigkeit, weder irgendeine primäre Batterie noch den Stromgenerator
als Stromquelle für
sowohl den Sensorabschnitt (6A, 6B) als auch den
Sensorsignalsendeabschnitt (9A, 9B) zu verwenden,
und die drahtlose Sensoreinheit (4A, 4B) kann
in Leichtbauweise und in der Struktur kompakt hergestellt werden.
Es ist kein Ersatz der Batterie erforderlich, und daher lässt sich
die Wartung leicht bewältigen.
Außerdem
ist Erfassung, im Gegensatz zum System, das den Stromgenerator verwendet,
jederzeit möglich,
ohne auf eine Zeit während
der Umdrehung beschränkt
zu sein.
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Im
drahtlosen Sensorsystem der oben beschriebenen ersten Konstruktion
könnte
die Mehrzahl der drahtlosen Sensoreinheiten (4A, 4B)
vorgesehen sein, und der Sensorsignalempfangsabschnitt (13)
könnte
geeignet sein, das Sensorsignal vom Sensorabschnitt (6A, 6B)
zu empfangen, das von jeder der drahtlosen Sensoreinheiten (4A, 4B) übertragen
wird.
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Bei
dieser Konstruktion lässt
sich, da die jeweils von den drahtlosen Sensoreinheiten (4A, 4B) ausgegebenen
Sensorsignale vom gemeinsamen Sensorsignalempfangsabschnitt (13)
empfangen werden können,
das drahtlose Sensorsystem als Ganzes in der Struktur vereinfachen.
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Im
drahtlosen Sensorsystem nach dem oben beschriebenen ersten Aufbau
könnte
der Stromsendeabschnitt (12) in einer Sensorsignalempfangseinheit
(5) vorgesehen sein, die den Sensorsignalempfangsabschnitt
(13) aufweist.
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Obwohl
der Stromsendeabschnitt (12) und der Sensorsignalempfangs abschnitt
(13) separat voneinander vorgesehen sein können, ist
das gemeinsame Vorsehen der beiden in der gemeinsamen Sensorsignalempfangseinheit
(5) wirksam, das System zu vereinfachen.
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Das
drahtlose Sensorsystem nach dem oben beschriebenen ersten Aufbau
könnte
eines Typs sein, bei dem die drahtlose Sensoreinheit (4A, 4B) eine
Mehrzahl von Sensoren (6a, 6b, 6c) aufweist, die
jeweilige Teile des Sensorabschnitts (6A, 6B)
bilden. Diese mehrfachen Sensoren (6a bis 6c)
können entweder
zur Erfassung von Zielgrößen derselben Art
oder zur Erfassung verschiedener Zielgrößen verwendet werden.
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Da
sich Sensorsignale von diesen mehrfachen Sensoren (6a bis 6c)
vom gemeinsamen Sensorsignalsendeabschnitt (9A, 9B) übertragen
lassen, während
sie die mehrfachen Zielgrößen erfassen können, lässt sich
bei diesem Aufbau die Struktur vereinfachen und kompakt machen.
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Im
drahtlosen Sensorsystem nach dem oben beschriebenen ersten Aufbau
könnte
ein Sensor, der den Sensorabschnitt (6A, 6B) bildet,
einer aus der Gruppe bestehend aus mindestens einem Umdrehungssensor,
einem Beschleunigungssensor, einem Schwingungssensor, einem Temperatursensor,
einem Lastsensor, einem Drehmomentsensor oder einem Vorlastsensor
für eine
Lagerbaugruppe sein.
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Wo
die Zielgrößen ein
erfasstes Umdrehungssignal, Last, Drehmoment, Beschleunigung usw.
einschließen,
können
nicht nur eine Steuerung beispielsweise für die Umdrehung von Maschinen
erzielt werden, die die Lagerbaugruppe verwenden, sondern beliebige
andere Steuerungen ausgeführt werden.
Wo die Zielgrößen Temperatur,
Schwingung und Vorlast an der Lagerbaugruppe einschließen, lässt sich
eine Kontrolle von Problemen, die in der Lagerbaugruppe auftreten,
Zustandskontrolle und Lebensdauerkontrolle erreichen.
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Außerdem könnte im
drahtlosen Sensorsystem nach dem ersten Aufbau einer der Sensorabschnitte
(6A, 6B) einen Umdrehungssensor aufweisen, der
aus einem Impulsring (17) und einem Magnetsensor (18)
eines Magnet-Reluktant-Typs, der dem Impulsring gegenüberstehend
angeordnet ist, besteht.
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Da
der Magnetsensor eines Magnet-Reluktant-Typs bei Erhöhung seines
Widerstands wirksam ist, den Stromverbrauch zu minimieren, lässt er sich besonders
vorteilhaft zur Erzielung der drahtlosen Stromversorgung einsetzen.
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In
so einem Fall könnte
der Umdrehungssensor ein Mittel zum Generieren von Impulsen sein,
wobei das vom Digitalisierungsabschnitt (7) digitalisierte Sensorsignal
ein Signal ist, das auf die Periode oder das Intervall von Impulsen
schließen
lässt.
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Wo
die Ausgangsleistung vom Umdrehungssensor in Form einer Impulsfolge
ausgegeben wird, macht es die Digitalisierung des Impulsperiodensignals
leicht möglich,
das Sensorsignal zu digitalisieren.
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In
dem oben beschriebenen ersten Aufbau, wo einer der Sensorabschnitte
(6A, 6B) ein Umdrehungssensor ist, könnte solch
ein Umdrehungssensor ein Mittel zum Generieren von zwei oder mehreren
Impulsen verschiedener Phasen sein. In so einem Fall könnte das
vom Digitalisierungsabschnitt (7) digitalisierte Sensorsignal
ein Signal sein, das auf die Periode der Impulse und eine Umdrehungsrichtung
schließen
lässt.
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Wenn
sich die Umdrehungsrichtung erfassen lässt, kann eine hochentwickelte
Steuerung realisiert werden, und zu steuernde Parameter können zunehmen.
In diesem Fall macht das Hinzufügen
des die Umdrehungsrichtung anzeigenden Signals zum Periodensignal
möglich,
sowohl die Zahl von Umdrehungen als auch die Umdrehungsrichtung
mit einer minimierten Anzahl von Bits zu übertragen.
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In
dem oben beschriebenen ersten Aufbau, wo die mehrfachen drahtlosen
Sensoreinheiten (4A, 4B) eingesetzt sind, könnte jede
der drahtlosen Sensoreinheiten (4A, 4B) so eingerichtet
sein, dass dem Sensorsignalabschnitt (9A, 9B)
ermöglicht
wird, zusätzlich
zum Sensorsignal ein identifizierendes Signal zu übertragen,
das auf die individuelle drahtlose Sensoreinheit (4A, 4B)
schließen
lässt.
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Außerdem,
wo die drahtlose Sensoreinheit (4A, 4B) die mehrfachen
Sensoren als Sensorabschnitt (6A, 6B) aufweist,
könnte
die drahtlose Sensoreinheit (4A, 4B) so eingerichtet
sein, dass sie zusätzlich
zum Sensorsignal eine Identifizierungsnummer überträgt, die auf den individuellen
Sensor schließen
lässt,
der einen Teil des Sensorabschnitts (6A, 6B) bildet.
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Wenn
das Sensorsignal digitalisiert ist, lässt sich die Identifizierungsnummer für jede der
drahtlosen Sensoreinheiten (4A, 4B) leicht übertragen,
und die mehrfachen drahtlosen Sensoreinheiten (4A, 4B) lassen
sich mit den elektromagnetischen Wellen der einzelnen Frequenz identifizieren,
und deshalb kann die Systemkonstruktion vereinfacht werden. Wo der Sensorabschnitt
(6A, 6B) jeder der drahtlosen Sensoreinheiten
(4A, 4B) eine Mehrzahl von Sensoren aufweist,
ermöglicht
das Hinzufügen
der Identifizierungsnummer, die auf den entsprechenden Sensor schließen lässt, einen
solchen Sensor leicht und zuverlässig
zu identifizieren.
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Im
drahtlosen Sensorsystem nach dem oben beschriebenen ersten Aufbau
könnte
der Sensorsignalsendeabschnitt (9A, 9B) das Sensorsignal
mithilfe eines Spreizspektrum-Kommunikationsschemas („spread
spectrum communication scheme") übertragen.
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Wo
die Übertragung
mithilfe des Spreizspektrum-Kommunikationsschemas ausgeführt wird,
lässt sich
die Unterscheidung des Sensorsignals leicht anhand der elektromagnetischen
Wellen treffen, die zum Übertragen
der elektrischen Leistung per Funk verwendet werden. Dabei handelt
es sich um kontinuierliche Signale unmodulierter Wellen, was zu
einer Steigerung der Zuverlässigkeit
des Systems führt.
Außerdem
macht es die Übertragung
des Sensorsignals mithilfe des Spreizspektrum-Kommunikationsschemas
möglich
die elektromagnetischen Wellen desselben Frequenzbereichs für die Übertragung des
Sensorsignals und ebenso für
die Übertragung der
elektrischen Leistung zu verwenden, und daher können dieselben Hochfrequenzkomponenten,
beispielsweise bei Antennen, benutzt werden, was zu einer Kostensenkung
führt.
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Eine
Lagerbaugruppe mit eingebautem drahtlosen Sensorsystem nach dem
ersten Aufbau ist eine Lagerbaugruppe, an welche die drahtlose Sensoreinheit
(4A, 4B) montiert ist, die im drahtlosen Sensorsystem
nach dem oben beschriebenen ersten Aufbau verwendet wird. Die oben
erwähnte
Lagerbaugruppe könnte
beispielsweise eine Rollenlagerbaugruppe (Wälzlagerbaugruppe) sein, die
ein äußeres Bauelement,
ein inneres Bauelement und eine Mehrzahl von Rollelementen aufweist,
die zwischen den äußeren und
inneren Bauelementen angeordnet sind.
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Bei
dieser Konstruktion kann die Montage des Sensorabschnitts (6A, 6B), des
Sensorsignalsendeabschnitts (9A, 9B) und des Stromempfangsabschnitts
(8A, 8B) an die Lagerbaugruppe diese Lagerbaugruppe
intelligent machen, das Verdrahtungssystem vereinfachen und es in
der Bauweise leicht und in der Struktur kompakt machen, und dennoch kann
die Bereitstellung des Digitalisierungsabschnitts (7) das
Sensorsignal gegen durch Störungen verursachte
Beeinflussung robust (beständig)
machen und gleichzeitig die Zuverlässigkeit des Sensorsignals
erhöhen.
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In
der mit einem drahtlosen Sensorsystem versehenen Lagerbaugruppe
könnte
einer der Sensoren, die den jeweiligen Teil des Sensorabschnitts (6A, 6B)
bilden, ein Vorlastsensor für
die Lagerbaugruppe sein. In so einem Fall könnten die Vorlast an der Lagerbaugruppe überwacht
und Gegenmaßnahmen
hinsichtlich Problemen mit der Vorlast ergriffen werden, die die
Lebensdauer der Lagerbaugruppe erheblich beeinträchtigen würden.
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Im
in die Lagerbaugruppe eingebauten, drahtlosen Sensorsystem nach
dem oben beschriebenen ersten Aufbau könnte die oben erwähnte Lagerbaugruppe
eine Radtraglagerbaugruppe zum drehbaren Halten (Tragen) eines Fahrzeugrads
in Bezug auf eine Fahrzeugkarosseriestruktur sein, wobei die Baugruppe
ein äußeres Bauelement
mit einer Mehrzahl von Laufbahnen, ein inneres Bauelement mit Laufbahnen,
die mit den oben erwähnten
Laufbahnen fluchten und eine Mehrzahl von Reihen von Rollelementen
aufweisen, die zwischen den Laufbahnen im äußeren Bauelement bzw. den Laufbahnen
im inneren Bauelement angeordnet sind.
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Bei
dieser Konstruktion ist es möglich
die Radtraglagerbaugruppe intelligent zu machen und, obwohl die
Notwendigkeit der Verwendung eines Kabelsatzes zwischen dem Fahrzeugrad
und der Fahrzeugkarosseriestruktur eliminiert werden kann, lassen
sich die durch die Erhöhung
der Zuverlässigkeit des
Sensorsignals herbeigeführte
Kontrollzuverlässigkeit
und eine Erhöhung
des Sicherheitsfaktors erzielen.
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Das
drahtlose Sensorsystem nach einem zweiten Aufbau der vorliegenden
Erfindung weist eine oder eine Mehrzahl drahtloser Sensoreinheiten (4A, 4B),
einschließlich
eines Sensorabschnitts (6A, 6B) zum Erfassen einer
Zielgröße auf,
einen Sensorsignalsendeabschnitt (9A, 9B) zum Übertragen
eines vom Sensorabschnitt (6A, 6B) ausgegebenen
Sensorsignals per Funk und einen Stromempfangsabschnitt (8A, 8B)
zum Empfangen einer elektrischen (Betriebs-)Leistung per Funk zum Betreiben des Sensorabschnitts
(6A, 6B) und des Sensorsignalsendeabschnitts (9A, 9B),
sowie einen Sensorsignalempfangsabschnitt (13) zum Empfangen
des vom Sensorsignalsendeabschnitt (9A, 9B) übertragenen Sensorsignals
und einen Stromsendeabschnitt (12) zum Übertragen einer elektrischen
(Betriebs-)Leistung per Funk an den Stromempfangsabschnitt (8A, 8B),
wobei die drahtlose Sensoreinheit (4A, 4B) eine Stromspeichervorrichtung
(27) zum Speichern der vom Stromempfangsabschnitt (8A, 8B)
empfangenen elektrischen Leistung aufweist. Die oben erwähnte Speichervorrichtung
(27) könnte
entweder in Form eines Kondensators oder eines Akkumulators (sekundäre Batterie)
eingesetzt werden. Übertragung
und Empfang des Sensorsignals und der elektrischen (Betriebs-)Leistung
könnten,
neben der Verwendung elektromagnetischer Wellen durch andere Medien,
magnetische Kopplung, Lichtwellen, Infrarotstrahlen, Ultraschallwellen
oder ein anderes Medium durchgeführt
werden, da sie drahtlos realisiert werden kann.
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Gemäß diesem
Aufbau besteht keine Notwendigkeit, entweder eine primäre Batterie
oder den Stromgenerator als Stromquelle des Sensorabschnitts (6A, 6B)
und des Sensorsignalsendeabschnitts (9A, 9B) einzusetzen,
da Vorkehrung getroffen ist, dass der Stromempfangsabschnitt (8A, 8B) die
elektrische Leistung per Funk empfängt, und daher kann die drahtlose
Sensoreinheit (4A, 2B) in der Struktur leicht
und kompakt konstruiert werden. Da kein Ersetzen der Batterie erforderlich
ist, lässt
sich auch die Wartung leicht ausführen. Außerdem kann, da die Speichervorrichtung
(27) wie beispielsweise der Kondensator oder die sekundäre Batterie
zum Speichern der vom Stromempfangsabschnitt (8A, 8B)
empfangenen elektrischen Leistung eingesetzt wird, ein ungenutzter
Teil der vom Stromempfangsabschnitt (8A, 8B) empfangenen
elektrischen Leistung während
normaler Zeiten gespeichert werden und während der Zeit, wo die drahtlose
Stromversorgung instabil ist, kann die im Kondensator oder in der sekundären Batterie
gespeicherte elektrische Leistung zum Betreiben des Sensorabschnitts
(6A, 6B) und des Sensorsignalsendeabschnitts (9A, 9B)
verwendet werden. Deshalb besteht keine Notwendigkeit, eine große elektrische
Leistung auf kontinuierlicher Basis in Erwartung der Instabilität der drahtlosen Stromversorgung
zu übertragen,
und daher lässt
sich der Stromverbrauch des drahtlosen Sensorsystems minimieren.
Wo der Kondensator als Stromspeichervorrichtung (27) zum
Einsatz kommt, wird der Kondensator mit einer ausreichend großen Kapazität gewählt, um
die Instabilität
in der Stromversorgung im Wesentlichen zu eliminieren. Selbst wo
die sekundäre
Batterie verwendet wird, könnte
diese eine Kapazität
sein, die ausreichend ist, die Instabilität in der drahtlosen Stromversorgung
zu kompensieren. Daher könnte
diese Batterie, im Vergleich zur Verwendung der primären Batterie,
leicht und in der Größe kompakt
sein, und außerdem
wäre kein
Ersatz der Batterie erforderlich.
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Eine
mit dem drahtlosen Sensorsystem nach dem oben beschriebenen zweiten
Aufbau versehene Lagerbaugruppe könnte eines Typs sein, der eine Rollenlagerbaugruppe,
die ein inneres Bauelement, ein äußeres Bauelement,
eine Mehrzahl von Rollelementen, die zwischen dem inneren Bauelement
und dem äußeren Bauelement
angeordnet sind, aufweist und an der das drahtlose Sensorsystem
nach dem zweiten Aufbau montiert ist, das mit einer Stromspeichervorrichtung
(27) wie beispielsweise einem Kondensator oder einer sekundären Batterie
zum Speichern der vom Stromempfangsabschnitt (8A, 8B) empfangenen
elektrischen Leistung versehen ist.
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Bei
diesem Aufbau kann die Montage des Sensorabschnitts (6A, 6B),
des Sensorsignalsendeabschnitts (9A, 9B) und des
Stromempfangsabschnitts (8A, 8B) an die Lagerbaugruppe
diese Lagerbaugruppe intelligent machen, obwohl sie hinsichtlich
Gewicht leicht und größenbezogen
kompakt konstruiert ist, und das Verdrahtungssystem kann vereinfacht
werden, und dennoch stellt das Bereitstellen der Speichervorrichtung
(27) wie beispielsweise des Kondensators oder der sekundären Batterie
eine stabile Sicherung der Stromversorgung sicher, wobei folglich
der Stromverbrauch minimiert wird.
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In
der Lagerbaugruppe nach dem oben beschriebenen zweiten Aufbau mit
eingebautem drahtlosen Sensor, könnte
der oben erwähnte
Sensor betreibbar („operable") sein, als Zielgröße eine
Umdrehung der Rollenlagerbaugruppe, eine Temperatur, Beschleunigung,
Last, ein Drehmoment oder eine Lagervorlast zu erfassen.
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Wenn
das Objekt der Erfassung beispielsweise Umdrehung einer Rollenlagerbaugruppe,
Beschleunigung, Last oder Drehmoment ist, kann die Umdrehungsüberwachung
einer Maschine mit der darin verwendeten Lagerbaugruppe oder jede
andere Steuerung ausgeführt
werden. Wenn das Objekt der Erfassung andererseits Temperatur, Schwingung oder
Lagervorlast ist, kann die Überwachung
einer Störung
in der Lagerbaugruppe, Zustandskontrolle und Lebensdauerkontrolle
ausgeführt
werden.
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Außerdem könnte in
der Lagerbaugruppe mit eingebautem drahtlosen Sensorsystem nach
dem oben beschriebenen zweiten Aufbau die Rollenlagerbaugruppe eine
Radtraglagerbaugruppe zum drehbaren Tragen eines Fahrzeugrads in
Bezug auf eine Fahrzeugkarosseriestruktur sein, die ein äußeres Bauelement
mit einer Mehrzahl von Laufbahnen, ein inneres Bauelement mit Laufbahnen,
die jeweils mit den oben erwähnten
Laufbahnen fluchten und eine Mehrzahl von Reihen von Rollelementen
aufweist, die zwischen den Laufbahnen im äußeren Bauelement bzw. den Laufbahnen
im inneren Bauelement angeordnet sind.
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Bei
dieser Konstruktion ist es möglich,
die Radtraglagerbaugruppe intelligent zu machen und, obwohl sich
die Notwendigkeit der Verwendung irgendeines Kabelsatzes zwischen
dem Fahrzeugrad und der Fahrzeugkarosseriestruktur eliminieren lässt, kann
die elektrische Leistung stabil zum Sensorabschnitt (6A, 6B)
und auch zum Sensorsignalsendeabschnitt (9A, 9B)
geliefert werden, wobei sich eine stabile Kontrolle erzielen und
der Verbrauch der per Funk gelieferten elektrischen Leistung sich
minimieren lässt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Auf
jeden Fall wird die vorliegende Erfindung, anhand der folgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele,
im Zusammenhang mit den zugehörigen
Zeichnungen, klarer verständlich werden.
Die Ausführungsbeispiele
und die Zeichnungen sind aber nur für den Zweck der Veranschaulichung
und Erläuterung
vorgesehen, und sollen in keiner Weise als den Umfang der vorliegenden
Erfindung einschränkend
erachtet werden. In den beigefügten
Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen benutzt, um gleiche Komponenten überall in
den Ansichten zu bezeichnen.
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1 ist
ein Blockschaltbild, das eine konzeptionelle Struktur eines drahtlosen
Sensorsystems nach einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Blockschaltbild, der Details einer Innenstruktur eines Digitalisierungsabschnitts zeigt,
der im drahtlosen Sensorsystem nach dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
eingesetzt wird;
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3A ist
ein erläuterndes
Diagramm, das einen Umdrehungssensor einer Sensoreinheit zeigt, der
im drahtlosen Sensorsystem nach dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
verwendet wird;
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3B ist
ein Diagramm, das jeweilige Wellenformen von durch den Umdrehungssensor
erzeugten Ausgangsimpuls zeigt;
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3C ist
ein Blockschaltbild, der die Details der Innenstruktur einer modifizierten
Form des Digitalisierungsabschnitts zeigt;
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4 ist
eine Längsschnittansicht
einer Lagerbaugruppe, an der das drahtlose Sensorsystem nach dem
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel angewandt
wird;
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5 ist
eine Längsschnittansicht
einer Radtraglagerbaugruppe, an der das drahtlose Sensorsystem nach
dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
angewandt wird;
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6 ist
eine Längsschnittansicht
einer modifizierten Form der Radtraglagerbaugruppe, an der das drahtlose
Sensorsystem nach dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel angewandt wird;
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7 ist
eine Längsschnittansicht
einer weiteren modifizierten Form der Radtraglagerbaugruppe, an
der das drahtlose Sensorsystem nach dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
angewandt wird, und
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8 ist
ein Blockschaltbild, der eine konzeptionelle Struktur des drahtlosen
Sensorsystems nach einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESTES VERFAHREN
ZUR AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Das
drahtlose Sensorsystem nach einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird ausführlich, mit spezieller Bezugnahme
auf die 1, beschrieben. Das darin gezeigte
drahtlose Sensorsystem weist eine Mehrzahl drahtloser Sensoreinheiten 4A und 4B und
eine Sensorsignalempfangseinheit 5 für die Lieferung einer elektrischen
Leistung per Funk an jede der mehrfachen, drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B und auch
zum Empfangen jeweiliger Sensorsignale per Funk von den drahtlosen
Sensoreinheiten 4A und 4B auf. Die Zahl der drahtlosen
Sensoreinheiten ist nicht speziell begrenzt, und es können eine
oder drei oder mehr drahtlose Sensoreinheiten verwendet werden, aber
im hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind
zwei drahtlose Sensoreinheiten im Einsatz gezeigt.
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Jede
der drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B weist
einen Sensorabschnitt 6A oder 6B, einen Digitalisierungsabschnitt 7 zum
Umwandeln eines vom entsprechenden Sensorabschnitt 6A oder 6B ausgegebenen
Sensorsignals in ein digitales Sensorsignal, einen Sensorsignalsendeabschnitt 9A oder 9B zur Übertragung
des digitalisierten Sensorsignals per Funk, einen Stromempfangsabschnitt 8A oder 8B zum
Empfangen einer elektrischen (Betriebs-)Leistung, die per Funk übertragen
worden ist, und eine Stromversorgungsschaltung 10 auf.
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Jeder
der Sensorabschnitte 6A und 6B könnte einen
oder eine Mehrzahl von Sensoren aufweisen. Der jeden dieser Sensorabschnitte 6A und 6B bildende
Sensor könnte
ein Umdrehungssensor, ein Beschleunigungssensor, ein Temperatursensor,
ein Schwingungssensor, ein Lastsensor, ein Drehmomentsensor oder
ein Vorlastsensor zum Erfassen einer Vorlast in einer Lagerbaugruppe
sein.
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Die
Stromversorgungsschaltung 10 ist eine Schaltung, die betreibbar
ist, eine elektrische Leistung, die durch den entsprechenden Stromempfangsabschnitt 8A oder 8B empfangen
worden ist, jeweils zum entsprechenden Sensorabschnitt 6A oder 6B,
zum entsprechenden Digitalisierungsabschnitt 7 und zum
entsprechenden Sensorsignalsendeabschnitt 9A oder 9B zu
liefern. Diese Stromversorgungsschaltung 10 könnte, obwohl
nicht gezeigt, einen Kondensator und eine sekundäre Batterie zum Speichern der
empfangenen elektrischen Leistung und eine Ladeschaltung dafür aufweisen.
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Die
Sensorsignalempfangseinheit 5 weist einen Sensorsignalempfangsabschnitt 13 zum
Empfangen eines von jedem der Sensorsignalabschnitte 9A und 9B in
der drahtlosen Sensoreinheit 4A und 4B übertragenen
Sensorsignals und einen Stromsendeabschnitt 12 zum Übertragen
einer elektrischen (Betriebs-)Leistung
per Funk an jeden der Stromempfangsabschnitte 8A und 8B in
den drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B auf.
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Übertragung
und Empfang zwischen den Sensorsignalsendeabschnitten 9A und 9B und
dem Sensorsignalempfangsabschnitt 13 sowie zwischen dem
Stromsendeabschnitt 12 und den Stromempfangsabschnitten 8A und 8B könnten mithilfe
von elektromagnetischen Wellen, Lichtwellen, Infrarotstrahlen, Ultraschallwellen
oder magnetischer Kopplung ausgeführt werden.
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Der
Stromsendeabschnitt 12 macht beispielsweise von elektromagnetischen
Wellen Gebrauch, bei denen es sich um kontinuierliche, unmodulierte
Wellen handelt. Wo die drahtlose Stromversorgung durch den Gebrauch
elektromagnetischer Wellen ausgeführt wird, weist jeder der Stromempfangsabschnitte 8A und 8B eine
Abstimmschaltung sowie eine Detektor- und Gleichrichtschaltung auf.
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Wie
darin gezeigt, haben beispielsweise jedes Sensorsignal und die elektrische
Leistung, beide per Funk geliefert, verschiedene Frequenzen in Bezug
aufeinander, und außerdem
haben die mehrfachen verwendeten Sensorsignale verschiedene Frequenzen
in Bezug aufeinander. Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel hat die per
Funk gelieferte elektrische Leistung eine durch f1 bezeichnete Frequenz und
die Sensorsignale haben jeweilige durch f2 und f3 bezeichnete Frequenzen.
Aber die Frequenz jedes Sensorsignals und das der per Funk gelieferten
elektrischen Leistung kann dieselbe sein, in welchem Fall das Sensorsignal
mithilfe der Spreizspektrum-Kommunikationstechnik, wie sie später beschrieben
wird, übertragen
werden muss.
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Jeder
der Digitalisierungsabschnitte 7 weist beispielsweise einen
Datenselektor 7a, einen Datenumsetzer 7b und einen
Signalprozessor 7c, wie in 2 gezeigt,
auf. Der Datenselektor 7a wird eingesetzt, wo jeder der
Sensorabschnitte 6A und 6B eine Mehrzahl von Sensoren 6a, 6b und 6c aufweist,
und ist betreibbar, Daten zu selektieren, die jeweils einzeln von
den Sensoren 6a, 6b und 6c zugeführt werden,
sodass der Datenumsetzer 7b eines dieser Daten(pakete)
empfangen kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verwendung
einer Mehrzahl von Sensoren 6a bis 6c gezeigt,
und diese Sensoren 6a bis 6c sind jeweils als
ein Umdrehungssensor, ein Temperatursensor und ein Schwingungssensor
gezeigt. Die vom Datenselektor 7a durchgeführte Datenauswahl
könnte
entweder zyklisch, beispielsweise mittels eines Zeitgebers, oder
als Reaktion auf einen Schaltbefehl erzielt werden.
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Der
Datenumsetzer 7b dient dazu, ein eingegebenes analoges
Signal in ein digitales Signal umzusetzen.
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Der
Signalprozessor 7c ist, wo die mehrfachen drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B im
Zusammenhang mit dem gemeinsamen Sensorsignalempfangsabschnitt 13 (1)
verwendet werden, betreibbar, eine für jede der drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B unverwechselbare
Identifizierungsnummer anzuwenden. Wo nur eine drahtlose Sensoreinheit
zum Einsatz kommt, ist keine Identifizierungsnummer erforderlich.
Außerdem
ist dieser Signalprozessor 7c, wo jeder der Sensorabschnitte 6A und 6B in
der jeweiligen drahtlosen Sensoreinheit 4A und 4B die
mehrfachen Sensoren 6a bis 6c aufweist, betreibbar,
eine Identifizierungsnummer anzuwenden, die erforderlich ist, einen
der Sensoren 6a bis 6c zu identifizieren. Diese
Identifizierungsnummern für die
drahtlosen Sensoreinheiten und die Identifizierungsnummern für die Sensoren
werden dem zu übertragenden
Sensorsignal hinzugefügt.
Dieser Signalprozessor 7c könnte ein Redundanzbit aufweisen, d.h.
beispielsweise einen Fehlerkonekturcode hinzugefügt aufweisen.
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Ein
vom Digitalisierungsabschnitt 7 digitalisiertes Signal
wird per Funk vom entsprechenden Sensorsignalsendeabschnitt 9A oder 9B mittels
elektromagnetischer Wellen der vorbestimmten Frequenzen f1 und f2 übertragen.
Diese Übertragung
könnte, wie
vorstehend erwähnt,
durch Verwendung anderer Mittel neben ektromagnetischen Wellen,
wie Lichtwellen, Infrarotstrahlen, Ultraschallwellen oder magnetischer
Kopplung, ausgeführt
werden.
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Übertragungen
von den Sensorsignalsendeabschnitten 9A und 9B werden
beispielsweise mithilfe der Spreizspektrum-Kommunikationstechnik
ausgeführt.
Das diesbezügliche
System könnte
entweder das Frequenzsprungmodulationssystem ("frequency hopping spread spectrum system") oder das Direktsequenz-Spreizspektrumsystem
("direct sequence
spread spectrum system")
sein.
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Die
Sensorsignalsendeabschnitte 9A und 9B könnten ihre
Sensorsignale auf einer Timesharing-Basis in der Reihenfolge der
jeweiligen drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B übertragen.
Außerdem
könnten
Vorkehrungen getroffen werden, dass ein Anforderungsbefehl für Datenkommunikation
von einem Kommunikationsanforderungssendegerät ("communication request transmitter", nicht gezeigt), das
in der Sensorsignalempfangseinheit 5 vorgesehen ist, der
Reihe nach zu den drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B gespeist
werden kann, und dass eine der drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B,
egal welche den Anforderungsbefehl von der Sensorsignalempfangseinheit
empfangen hat, das Sensorsignal übertragen
kann. Wo die Übertragung
auf der Timesharing-Basis oder als Reaktion auf den Anforderungsbefehl
stattfindet, kann Kommunikation zwischen der Sensorsignalempfangseinheit 5 und
den drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B ohne
Störung stattfinden,
obwohl die drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B dieselbe Übertragungsfrequenz
verwenden. Außerdem
können,
wo die drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B die
jeweiligen Sensorsignale mit den hinzugefügten, unverwechselbaren Identifizierungsnummern übertragen,
die Sensorsignale von diesen drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B individuell
identifiziert werden.
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Die
Spreizspektrumkommunikation ist gegen Störeinfluss und Funkstörung robust
und folglich kann, obwohl Funkwellen einer Frequenz, die in denselben
Frequenzbereich wie jene der elektrische Leistung übertragenden
elektromagnetischen Wellen fallen, die kontinuierliche, unmodulierte
Wellen sind, eine ausreichende Zuverlässigkeit gesichert werden. Bei
Verwendung der elektromagnetischen Wellen derselben Frequenz können dieselben
Hochfrequenzkomponenten beispielweise für Komponenten, wie Antennen,
in den Stromempfangsabschnitten 8A and 8B und
den Sensorsignalsendeabschnitten 9A und 9B eingesetzt
werden, was zu einer Kostensenkung bei den Komponenten führt.
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Außerdem könnte eine
unverwechselbare Frequenz der das Sensorsignal übertragenden elektromagnetischen
Wellen für
jede der drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B festgelegt
werden, und der Sensorsignalempfangsabschnitt 13 der Sensorsignalempfangseinheit 5 könnte einen
individuellen Empfänger
(nicht gezeigt) aufweisen, welcher der Frequenz entspricht, die
für jede
der drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B unverwechselbar
ist.
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Jeder
der Sensorsignalsendeabschnitte 9A und 9B könnte eines
Typs sein, bei dem die Übertragung
des Sensorsignals mit einer Trägerwelle
ausgeführt
wird, die beispielsweise mittels ASK (Amplitude Shift Keying/Amplitudenumtastung),
FSK (Frequency Shift Keying/Frequenzumtastung), PSK (Phase Shift Keying/Phasenumtastung)
oder QPSK (Quadrature PSK/Quadratur-Differenzphasenumtastung) digital moduliert
wird.
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Nach
dem drahtlosen Sensorsystem des vorstehenden Aufbaus braucht weder
eine primäre Batterie
noch ein Stromgenerator als Stromquelle für die Sensorabschnitte 6A und 6B sowie
für die
Sensorsignalsendeabschnitte 9A und 9B eingesetzt
zu werden, da sich die elektrische (Betriebs-)Leistung per Funk
an jede der drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B liefern
lässt,
und demzufolge können
die drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B kompakt
und gewichtsbezogen leicht konstruiert werden. Die Beseitigung der
Notwendigkeit des Batterieersatzes erleichtert die Wartung. Außerdem ist
Kommunikation, im Gegensatz zur Stromerzeugung, jederzeit möglich.
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Ferner,
da die Sensorsignale vom jeweiligen Digitalisierungsabschnitt 7 vor Übertragung
digitalisiert werden, kann sich die Zuverlässigkeit des Systems erhöhen, ohne
dass es stark von den Störungen beeinträchtigt wird.
Da es die Digitalisierung der Sensorsignale leicht macht, die identifizierenden
Nummern der jeweiligen Sensoreinheiten 4A und 4B zu übertragen
und die mehrfachen Sensoreinheiten 4A und 4B individuell
mit den elektromagnetischen Wellen derselben Frequenz identifiziert
werden können, lässt sich
die Systemkonstruktion vereinfachen. Wo jeder der Sensorabschnitte 6 der
drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B die mehrfachen
Sensoren 6a bis 6c aufweist, und wenn die identifizierten
Nummern jeweils auf diese Sensoren 6a bis 6c angewandt
werden, lässt
sich die Identifizierung jedes dieser Sensoren 6a bis 6c leicht
erzielen.
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Wo
das digitalisierte Sensorsignal mit dem Spreizspektrum-Kommunikationssystem übertragen wird,
lässt sich
eine Trennung von den elektrische Leistung übertragenden elektromagnetischen
Wellen leicht treffen, bei denen es sich um kontinuierliche unmodulierte
Wellen handelt, was zu einer Erhöhung der
Zuverlässigkeit
des Systems führt.
Außerdem macht
es die Übertragung
der Sensorsignale mithilfe des Spreizspektrum- Kommunikationssystems möglich, Funkwellen
desselben Frequenzbereichs wie jene für Übertragung und Stromversorgung
zu verwenden, und daher lassen sich Komponenten gemeinsam nutzen,
was zu Kostensenkung führt.
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Ein
Beispiel einer Lagerbaugruppe mit eingebautem drahtlosen Sensor,
an der das drahtlose Sensorsystem nach dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel
angewandt ist, wird jetzt unter spezieller Bezugnahme auf die 4 beschrieben.
Die drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B sind
an jeweiligen Lagerbaugruppen 51 und 52 montiert,
und die Funktion der einzigen Sensorempfangseinheit 5 ist, eine
elektrische Leistung per Funk an jede der drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B zu
liefern und auch das Sensorsignal von jeder der drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B zu
empfangen. Die Rollenlagerbaugruppen 51 und 52 sind
jene, die an verschiedenen Stellen in der Maschinenausrüstung 53 installiert sind.
Die Maschinenausrüstung
ist beispielsweise eine Förderstraße, z.B.
ein Rollenförderer
oder ein Bandförderer,
und eine Rotationswelle 59 wie beispielsweise eine Welle,
die als eine Transportwalze oder eine Bandantriebswalze Verwendung
findet, ist drehbar von jeder der Lagerbaugruppen 51 und 52 getragen.
Jede der Lagerbaugruppen 51 und 52 ist in Form
einer Rollenlagerbaugruppe, die eine Reihe von Rollelementen 56 aufweist,
die zwischen einem inneren Läufer
(„race") 54 und
einem äußeren Läufer 55 angeordnet
und mit einem Dichtelement 58 versehen sind. Die Rollelemente 56 in
jeder der Lagerbaugruppen 51 und 52 werden von
einem Rollenhalter 57 gehalten. Der innere Läufer 54 und
der äußere Läufer 55 entsprechen
einem inneren Bauelement und einem äußeren Bauelement, auf die in
den beigefügten
Ansprüchen
Bezug genommen wird. Die Sensorsignalempfangseinheit 5 ist
entfernt von den Lagerbaugruppen 51 und 52 positioniert.
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Der
Sensorabschnitt 6A einer Sensoreinheit 4A der
drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B, die an jeweiligen
Lagerbaugruppen 51 und 52 montiert sind, ist in
Form eines Umdrehungssensors, während
der Sensorabschnitt 6B der anderen Sensoreinheit 4B der
drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B in Form eines
Sensors ist, der geeignet ist, eine andere Zielgröße als die
Umdrehung zu erfassen, beispielsweise könnte er ein Temperatursensor,
ein Schwingungssensor, ein Beschleunigungssensor, ein Lastsensor,
ein Drehmomentsensor oder ein Vorlastsensor der Lagerbaugruppe sein.
Durch Erfassen jeweiliger Zustände
der Lagerbaugruppen 51 und 52 können sie,
mit diesen daran befestigten Sensorabschnitten, zur Fehlersuche
der Lagerbaugruppen 51 und 52 und zur Überwachung
von Anlagenstraßen verwendet
werden.
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Die
drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B erhalten
eine jeweilige identifizierende Nummer und strahlen entsprechende
Sensorsignale mit hinzugefügter
Identifizierungsnummer aus. Wo jeder der Sensorabschnitte 6A und 6B dieser
drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B eine Mehrzahl
von Sensoren aufweist, müssen
Vorbereitungen getroffen werden, dass diese Sensoren jeweilige Sensorsignale
mit jeweiligen hinzugefügten
Identifizierungsnummern abgeben können.
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Der
Sensorabschnitt 6A, der als Umdrehungssensor dient, weist
einen Impulsring 17 und ein magnetisches Sensorbauelement 18 auf,
das dem Impulsring 17 gegenüberstehend montiert ist. Der Impulsring 17 ist
eines Typs, der eine zyklische Änderung
in einer auf den Impulsring 17 umfangsbezogenen Richtung
aufweist und ist beispielsweise wie ein Magnet, der magnetisiert
ist, eine Mehrzahl sich ändernder
magnetischer Polen zu haben, die in einer umfangsbezogenen Richtung
davon eingesetzt sind, oder der wie ein magnetischer Ring ist, der
Zahnrädern ähnlich Kerben
aufweist. Das Magnetsensorbauelement 18 erfasst eine zyklische
magnetische Änderung
in der umfangsbezogenen Richtung des Impulsrings 17, um
eine Umdrehung des inneren Läufers 54 und
des äußeren Läufers 55 in
Bezug aufeinander zu erfassen, und gibt anschließend ein Umdrehungssignal aus.
Während
dieses Umdrehungssignal in Form einer Impulsfolge ist, werden die
zyklischen Daten der Impulsfolge vom entsprechenden Digitalisierungsabschnitt 7 (in 1 gezeigt)
vor Übertragung
digitalisiert. Das Magnetsensorbauelement 18 ist ein Magnetfeldsensor
und könnte
in Form eines Magnetowiderstandssensors (allgemein als "MR-Sensor bezeichnet)
oder eines aktiven magnetischen Sensors wie beispielsweise eines
Hall-Element-Sensors, eines Fluxgate-Magnetsensors oder eines MI-Sensors
eingesetzt werden.
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Das
Magnetsensorbauelement 18 könnte an zwei Punkten angeordnet
sein, die im Wesentlichen einen Phasenabstand von 90° voneinander
in Bezug auf den Zyklus der magnetischen Änderung in der umfangsbezogenen
Richtung des Impulsrings 17, wie beispielsweise in der 3A gezeigt,
aufweisen, sodass die Umdrehungsrichtung erfasst werden kann, und
zusätzlich
zu den zyklischen Daten außerdem
Daten über
die Umdrehungsrichtung übertragen werden
können.
In so einem Fall können
die Umdrehungssignale in Form von zwei Impulsen (Phase A und Phase
B), die im Wesentlichen mit einem Abstand von 90°, wie beispielsweise in 3B gezeigt, voneinander
verschoben sind, vom Magnetsensorbauelement 18 bzw. 18 ausgegeben
werden. Die Erfassung der Umdrehungsrichtung lässt sich erzielen, wenn ein
im Digitalisierungsabschnitt 7 eingebauter Drehrichtungsdetektor 7d,
wie beispielsweise in der 3C gezeigt,
die zwei Impulsfolgen miteinander vergleicht. Ein Prozess, Daten
von den Impulsfolgen über
die zyklische Periode T zu erhalten, wird beispielsweise im Datenumsetzer 7B ausgeführt. Diese Daten über die
Zyklusperiode werden verarbeitet, damit sie zusammen mit den Daten über die
Umdrehungsrichtung mittels des Signalprozessors 7c gesammelt
werden.
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Das
Magnetsensorbauelement 18 wird bevorzugt in Form eines
Magnetowiderstandstyps eingesetzt. Der Magnetsensor des Magnetowiderstandstyps
ist wirksam, den Stromverbrauch zu minimieren, wenn der Widerstand
einen hohen Wert hat, und lässt
sich vorteilhaft einsetzen, die drahtlose Lieferung der elektrischen
Leistung zu erzielen.
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Nach
der Lagerbaugruppe, die wie oben beschrieben den eingebauten drahtlosen
Sensor aufweist, macht der Einbau der Sensorabschnitte 6A und 6B die
jeweiligen Lagerbaugruppen 51 und 52 intelligent,
und drahtlose Übertragung
der Sensorsignale und der elektrischen Leistung ermöglicht es,
das Verdrahtungssystem zu vereinfachen. Ferner kann das System,
da die Sensorsignale nach dem Digitalisieren übertragen worden sind, robust
gegen die Störungen
sein und daher erhöhte
Zuverlässigkeit
aufweisen.
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Eine
Anwendung des drahtlosen Sensorsystems nach dem vorher beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiel
an einer Radtraglagerbaugruppe für ein
Kraftfahrzeug ist in 5 gezeigt. Die veranschaulichte
Radtraglagerbaugruppe 33 weist ein äußeres Bauelement 1 mit
einer Mehrzahl von Laufbahnen, ein inneres Bauelement 2 mit
Laufbahnen, die mit den oben beschriebenen Laufbahnen fluchten, und
zwischen den Laufbahnen im äußeren Bauelement 1 und
den Laufbahnen im inneren Bauelement 2 angeordnete Doppelreihen
von Rollelementen 3 auf und ist so eingerichtet, dass sie
ein Fahrzeugrad in Bezug auf eine Fahrzeugkarosseriestruktur drehbar
tragen kann. Die darin gezeigte Radtraglagerbaugruppe 33 ist
eines Typs der vierten Generation, in der das innere Bauelement 2 aus
einer Nabenachse 2A und einem äußeren Läufer 15a eines Gleichlaufgelenks 15 besteht,
wobei die Laufbahnen im inneren Bauelement 2 jeweils in
der Nabenachse 2A und dem äußeren Läufer 15a des Gleichlaufgelenks ausgebildet
sind.
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Eine
der drahtlosen Sensoreinheiten, beispielsweise die drahtlose Sensoreinheit 4A,
ist am äußeren Bauelement 1 der
Radtraglagerbaugruppe 33 montiert. Die in der 1 gezeigte
andere drahtlose Sensoreinheit 4B könnte nicht verwendet oder könnte als
andere Möglichkeit
in einem Fahrzeugrad, separat von der Radtraglagerbaugruppe 33,
beispielsweise zum Erfassen des Reifendrucks verwendet werden.
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Die
drahtlose Sensoreinheit 4A weist, als ein einzelnes Sensorbauelement,
das den Sensorabschnitt 6A bildet, einen Umdrehungssensor 6Aa auf. Dieser
Umdrehungssensor 6Aa besteht aus einem Impulsring 17 und
einem Magnetsensorbauelement 18, das dem Impulsring 17 gegenüberstehend
angeordnet ist. Der Impulsring 17 ist eines Typs, der eine zyklische Änderung
in einer auf den Impulsring 17 umfangsbezogenen Richtung
aufweist und ist beispielsweise so wie ein Magnet, der magnetisiert
ist, eine Mehrzahl von sich ändernden
magnetischen Polen zu haben, die in einer umfangsbezogenen Richtung
davon eingesetzt sind oder der wie ein magnetischer Ring ist, der
Kerben (serrations) ähnlich
Getriebezähnen
aufweist. Das Magnetsensorbauelement 18 erfasst eine zyklische
magnetische Änderung
in der umfangsbezogenen Richtung des Impulsrings 17, um
dadurch eine Umdrehung eines der inneren und äußeren Bauelemente 2 und 1 in
Bezug auf das andere der inneren und äußeren Bauelemente 2 und 1 aufeinander
zu erfassen, und gibt anschließend
ein Umdrehungssignal aus. Obwohl dieses Umdrehungssignal in Form
einer Impulsfolge ist, werden die Zyklusdaten der Impulsfolge vor Übertragung
digitalisiert. Das Magnetsensorbauelement 18 ist ein Magnetfeldsensor
und könnte
in Form eines Magnetowiderstandssensors (allgemein als "MR-Sensor" bezeichnet) oder
eines aktiven magnetischen Sensors wie beispielsweise eines Hall-Element- Sensors, eines Fluxgate-Magnetsensors
oder eines MI-Sensors eingesetzt werden. Das Magnetsensorbauelement 18 könnte an
zwei Punkten angeordnet sein, die im Wesentlichen einen Phasenabstand
von 90° voneinander
in Bezug auf den Zyklus der magnetischen Änderung in der umfangsbezogenen
Richtung des Impulsrings 17, wie beispielsweise in der 3A gezeigt,
aufweisen, sodass die Umdrehungsrichtung erfasst werden kann und
zusätzlich
zu den Zyklusdaten außerdem
Daten über
die Umdrehungsrichtung übertragen
werden können.
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Die
drahtlose Sensoreinheit 4A ist von einer einteiligen Struktur,
in der eine Schaltungsbox 24 und eine Sensoreinrichtung 23 integriert
sind, wobei der Schaltungskasten 24 in einer Außenfläche des äußeren Bauelements 1 angeordnet
ist. Die Sensoreinrichtung 23 befindet sich in einer radialen
Bohrung, die im äußeren Bauelement 1 ausgebildet
ist, um mit einem ringförmigen
Lagerraum zu kommunizieren, der zwischen den inneren und äußeren Bauelementen 2 und 1 begrenzt
ist. Im Schaltungskasten 24 sind eine Kommunikationseinheit,
einschließlich
des Stromempfangsabschnitts 8A und des Sensorsignalsendeabschnitts 9A,
der Digitalisierungsabschnitt 7 und die Stromversorgungsschaltung 10,
sämtlich
in 1 gezeigt, eingebaut, und das Magnetsensorbauelement 18 ist
in der Sensoreinrichtung 23 angeordnet. Die Sensoreinrichtung 23 enthält als einen anderen
Sensor, der einen weiteren Teil des Sensorabschnitts 6A bildet,
ein Sensorbauelement 22, das fähig ist, andere Informationen
als die über
die Umdrehung zu erfassen. Dieses Sensorbauelement 22 könnte beispielsweise
ein Temperatursensor, ein Schwingungssensor, ein Lastsensor oder
ein Vorlastsensor sein.
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Die
Sensorsignalempfangseinheit 5 ist an der Fahrzeugkarosseriestruktur
montiert. Beispielsweise könnte
sie in einem Radkasten angebracht sein, der Teil der Fahrzeugkarosserie
bildet. Das von der Sensorsignalempfangseinheit 5 empfangene Sensorsignal
wird an eine in der Fahrzeugkarosseriestruktur angeordnete elektrische
Kontrolleinheit (ECU) geliefert, die das Kraftfahrzeug als Ganzes steuert
und wird für
verschiedene Steuerungen und Abnormalitätsüberwachung verwendet.
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Der
Umdrehungssensor 6Aa weist den Impulsring 17 und
das Magnetsensorbauelement 18 zur Erfassung von Umdrehungen
auf und kann die Umdrehung bis auf Nullgeschwindigkeit erfassen,
da er eine elektrische Leistung per Funk erhält, und außerdem lässt er sich beispielsweise
mit einem Antiblockierbremssystem und/oder einer Antischlupfregelung
verwenden. Durch Erfassen der Umdrehungsrichtung lässt er sich
zur Rückroll-/Vorrollkontrolle (Auto-Hold-Funktion) für beispielsweise
eine Steuerung, die dem Erfassen von Rückwärtsbewegung des Kraftfahrzeugs
während
Bergfahrt bzw. Vorwärtsbewegung
während
Talfahrt entspricht, verwenden.
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Mit
dem anderen Sensorbauelement 22 wie beispielsweise einem
Lastsensor oder einem Temperatursensor kann ein anderer Parameter
als die Umdrehung erfassen werden, und daher lässt sich die Lagerbaugruppe
funktionell intelligent einrichten. Deshalb ist es möglich, diesen
für die
Fehlersuche der Lagerbaugruppe und auch für die verschiedenen automatischen
Kontrollen und Steuerungen zu verwenden.
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Wenn,
wie vorstehend beschrieben, das drahtlose Sensorsystem der vorliegenden
Erfindung im Zusammenhang mit der Radtraglagerbaugruppe 33 verwendet
wird, kann die Radtraglagebaugruppe 33 intelligent gemacht
werden, und eine kombinierte Verwendung der drahtlosen Übertragung
der Sensorsignale und einer drahtlosen Lieferung der elektrischen
Leistung bewirkt das Eliminieren der Verwendung eines Kabelsatzes,
der sich zwischen dem Fahrzeugrad und der Fahrzeugkarosseriestruktur
erstrecken würde,
um eine höchst
zuverlässige
Fahrzeugkontrolle durch Digitalisierung der Sensorsignale zu erzielen.
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6 veranschaulicht
eine Anwendung des drahtlosen Sensorsystems nach dem vorher beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiel
an einer Radtraglagerbaugruppe eines anderen Typs. Diese Radtraglagerbaugruppe 33 ist
eines Typs der dritten Generation, bei der das innere Bauelement 2 aus
einer Nabenachse 2A und einem inneren Läufersegment 2B besteht,
das extern an einem Ende der Nabenachse 2A montiert ist,
wobei die Laufbahnen im inneren Bauelement 2 an den peripheren
Oberflächen
in der Nabenachse 2A bzw. am inneren Läufersegment 2B ausgebildet
sind. Das Gleichlaufgelenk 15 weist einen äußeren Läufer 15a mit
einem Wellenteil auf, das in eine axiale Bohrung der Nabenachse 2A eingeschoben
und mittels einem Mutterelement fest daran gesichert ist.
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Die
drahtlose Sensoreinheit 4A ist an einem Ende des äußeren Bauelements 1 montiert.
Der Sensorteil 6A der drahtlosen Sensoreinheit 4A weist
einen Umdrehungssensor 6Aa auf, der seinerseits einen am
inneren Bauelement 2 montierten Impulsring 17 und
ein Magnetsensorelement 18 aufweist, das dem Impulsring 17 gegenüberliegend
angeordnet ist. Der Impulsring 17 könnte in Form eines mehrpoligen Magneten
oder dergleichen sein. Dieser Impulsring 17 ist als Teil
eines Dichtelements vorgesehen, das zum Abdichten eines ringförmigen Lagerraums
benutzt wird, der zwischen dem äußeren Bauelement 1 und
dem inneren Bauelement 2 begrenzt ist. Das Magnetsensorelement 18 könnte in
Form eines Magnetowiderstandssensors oder eines Hall-Element-Sensors
sein. Andere bauliche Merkmale ähneln
im Wesentlichen jenen, die mit Bezugnahme auf die 3 gezeigt
und beschrieben sind.
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7 veranschaulicht
eine Anwendung des drahtlosen Sensorsystems nach dem vorher beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiel
an einer Radtraglagerbaugruppe eines weiteren anderen Typs. Diese
Radtraglagerbaugruppe 33 ist eines Typs der dritten Generation
und wird zum drehbaren Tragen eines angetriebenen Fahrzeugrads verwendet.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist die drahtlose Sensoreinheit 4A an einer Abdeckung 25 angebracht,
die zum Abdecken eines Lagerendes verwendet wird. Die drahtlose
Sensoreinheit 4A weist einen Sensorabschnitt 6A in
Form eines Umdrehungssensors 6Aa auf, der aus einem Impulsring 17 und
einem Magnetsensorelement 18 besteht. Der Sensorabschnitt 6A weist
das Magnetsensorelement 18 auf, dessen freies Ende in eine
in der Abdeckung 25 ausgebildete Bohrung eingeschoben ist
und einen Schaltungskasten 24 auf, der an einer Außenfläche der
Abdeckung 25 montiert ist. Andere bauliche Merkmale dieses
Ausführungsbeispiels
gleichen im Wesentlichen jenen, die mit Bezugnahme auf die 6 gezeigt
und beschrieben sind. Es ist zu beachten, dass das innere Läufersegment 2B mit
der Nabenachse 2A durch einen gecrimpten Teil 100 durch Crimpen
jenen Endes der Nabenachse 2A starr verbunden ist.
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8 veranschaulicht
das drahtlose Sensorsystem nach einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das drahtlose Sensorsystem nach diesem
zweiten Ausführungsbeispiel ähnelt dem
des ersten Ausführungsbeispiels,
außer
dass im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel kein durch „7" identifizierter
Digitalisierungsabschnitt verwendet wird. Außerdem wird statt der Stromversorgungsschaltung 10, die
in jeder der drahtlosen Sensoreinheiten im ersten Ausführungsbeispiel
eingesetzt ist, ein Stromversorgungsabschnitt 20, der die
Stromempfangsabschnitte 8A oder 8B aufweist, zum
Empfangen der per Funk übertragenen
elektrischen (Betriebs-)Leistung verwendet.
Andere bauliche Merkmale sind im Wesentlichen denen ähnlich,
die im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt und
beschrieben sind.
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Jeder
der Stromversorgungsabschnitte 20 dient als Mittel zur
Lieferung einer vom Stromempfangsabschnitt 8A oder 8B empfangenen
elektrischen Leistung an den jeweiligen Sensorabschnitt 6A oder 6B und
den jeweiligen Sensorsignalsendeabschnitt 9A oder 9B und
weist eine Speichervorrichtung 27 zum Speichern eines Teils
der empfangenen ungenutzten elektrischen Leistung und eine Ladeschaltung 21 zum
Aufladen der Speichervorrichtung 27 auf. Die Speichervorrichtung 27 kann
in Form eines Kondensators oder einer sekundären Batterie (Akku) sein. Wo
der Kondensator als Speichervorrichtung 27 verwendet wird,
sollte der Kondensator vorzugsweise eines Typs sein, der eine elektrische Leistung
speichern kann, die groß genug
ist, Instabilität
der drahtlosen Stromversorgung zu kompensieren. Wo die drahtlose
elektrische Stromversorgung mithilfe von elektromagnetischen Wellen
ausgeführt wird,
weist jeder der Stromempfangsabschnitte 8A und 8B eine
Abstimmschaltung sowie eine Detektor- und Gleichrichtschaltung auf.
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Nach
dem drahtlosen Sensorsystem des vorstehenden Aufbaus kann, da die
Speichervorrichtung 27 zum Speichern der von den Stromempfangsabschnitten 8A bzw. 8B empfangenen
elektrischen Leistung eingesetzt wird, ein Teil der elektrischen Leistung,
die von den Stromempfangsabschnitten 8A und 8B,
während
normalen Bedingungen, d.h. während
eines stabilen Zustands, empfangen wird, in der entsprechenden Speichervorrichtung 27 gespeichert werden,
sodass zu der Zeit, wo die drahtlose Stromversorgung instabil ist,
die in der Speichervorrichtung 27 gespeicherte elektrische
Leistung zum Betreiben der Sensorabschnitte 6A und 6B und
der Sensorsignalsendeabschnitte 9A und 9B verwendet
werden kann. Deshalb besteht keine Notwendigkeit, eine große elektrische
Leistung auf kontinuierlicher Basis vom Stromsendeabschnitt 12,
in Erwartung der Instabilität
der drahtlosen Stromversorgung, zu übertragen, und daher lässt sich
der Stromverbrauch des drahtlosen Sensorsystems minimieren. Außerdem lässt sich,
da die drahtlose Stromversorgung sowie der Empfang der drahtlosen
Sensorsignale von der gemeinsamen Sensorsignalempfangseinheit 5 zu den
mehrfachen drahtlosen Sensoreinheiten 4A und 4B ausgeführt wird,
das drahtlose Sensorsystem als Ganzes im Aufbau vereinfachen.
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Das
drahtlose Sensorsystem nach dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel
kann gleichermaßen
auf die in der 4 gezeigte und beschriebene
Lagerbaugruppe angewandt werden, um sie zu einer Lagerbaugruppe
mit eingebautem drahtlosen Sensor zu machen.
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Gemäß dieser
Lagerbaugruppe mit eingebautem drahtlosen Sensor bewirkt der Einbau
der Sensorabschnitte 6A und 6B nicht nur, die
entsprechenden Lagerbaugruppen 51 und 52 intelligent
zu machen und die drahtlose Übertragung
der Sensorsignale und der elektrischen Leistung das Verdrahtungssystem
zu vereinfachen, sondern die Bereitstellung der Speichervorrichtung
wie Kondensatoren oder sekundäre
Batterien ermöglicht
auch, dass eine stabile Stromversorgung erzielt wird. Deshalb besteht
keine Notwendigkeit, eine große
elektrische Leistung in Erwartung der Instabilität der drahtlosen Stromversorgung
zu übertragen,
und daher lässt
sich der Stromverbrauch des drahtlosen Sensorsystems minimieren.
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Außerdem kann
das drahtlose Sensorsystem nach dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel
gleichermaßen
auf die in der 5 gezeigte und beschriebene
Radtraglagerbaugruppe angewandt werden, um sie zu einer Lagerbaugruppe mit
eingebautem drahtlosen Sensor zu machen.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann, bei Anwendung des drahtlosen Sensorsystems
auf die Radtraglagerbaugruppe 33, die Radtraglagerbaugruppe 33 als
intelligentes Lager eingerichtet und die Notwendigkeit eines Kabelsatzes
zwischen dem Fahrzeugrad und der Fahrzeugkarosseriestruktur eliminiert
werden. Die Bereitstellung der Speichervorrichtung 27,
wie in der 8 gezeigt, ermöglicht eine zuverlässige Stromversorgung
zum Sensorabschnitt 6A und zum Sensorsignalsendeteil 9A,
um dadurch die Kontrolle zu stabilisieren und überdies den Verbrauch der per
Funk gelieferten elektrischen Leistung zu minimieren. Mit anderen
Worten, es besteht keine Notwendigkeit, eine große elektrische Leistung in
Erwartung der Instabilität
der drahtlosen Stromversorgung zu übertragen, und daher lässt sich
der Stromverbrauch des drahtlosen Sensorsystems minimieren. Dies
führt seinerseits
zu einer Verbesserung der Meilenzahl (Mileage).
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Außerdem lässt sich
das drahtlose Sensorsystem nach dem zweiten Ausführungsbeispiel auf eine Radtraglagerbaugruppe
anwenden, die mit Bezugnahme auf eine beliebige der 6 und 7 gezeigt
und beschrieben ist, um sie zu einer Radtraglagerbaugruppe mit eingebautem
drahtlosen Sensor zu machen.
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Außer auf
die verschiedenen Radtraglagerbaugruppen, kann die vorliegende Erfindung
gleichermaßen
auf Industriemaschinen, Werkzeugmaschinen und Fördermaschinen zur Erzielung
drahtloser Erfassung eines Erfassungsobjekts in verschiedenen Lagern
und/oder anderen darin verwendeten Positionen angewandt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Drahtloses
Sensorsystem, bei dem das Sensorsignal kaum von einer Störung beeinträchtigt wird und
deshalb eine größere Zuverlässigkeit
aufweist, wobei das System gewichtsbezogen leicht und hinsichtlich
Aufbau, einschließlich
des Stromversorgungssystems, kompakt konstruiert werden kann und
bei dem eine Verbindung jederzeit möglich ist, und einer Lagerbaugruppe
leichten Gewichts und kompakten Aufbau mit eingebautem drahtlosen
Sensor, die ein solches drahtloses Sensorsystem verwendet. Dieses
drahtlose Sensorsystem weist eine drahtlose Sensoreinheit (4A, 4B)
und eine Sensorsignalempfangseinheit (5) auf. Die drahtlose
Sensoreinheit (4A, 4B) weist einen Sensorabschnitt
(6A, 6B) zum Erfassen eines Erfassungsobjekts,
einen. Digitalisierungsabschnitt (7) zum Digitalisieren
eines Sensorsignals davon und einen Sensorsignalsendeabschnitt (9A, 9B)
auf.