JP2005522656A - センサを持つころがり軸受 - Google Patents

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フアーク・クーゲルフイツシエル・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト
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Abstract

ころがり体（３）とレース（１）とのころがり接触における長さ変化を測定するセンサ（４，５，６）を持つころがり軸受において、所定のインタフェースを経てころがり軸受外に設けられる評価装置へ達する範囲ベクトル（７，８，９）が形成される。

Description

発明の分野
本発明は、ころがり軸受に作用する力及び温度を測定するため、多様な応用で使用されるセンサを持つころがり軸受に関する。
発明の背景
センサを持つころがり軸受は、ころがり軸受に存在する作動条件を測定して、これらの測定データにより機械装置の全プロセスを制御又は調整できるようにする役割を持っている。この場合センサを持つころがり軸受は、力測定、回転方向測定、回転速度測定及び温度測定のために使用される。センサを持つこのようなころがり軸受は、米国特許第５，９５２，５８７号明細書から公知である。例えばＤＭＳセンサの使用及びこれらの測定結果の評価は、明細書に詳細に記載されている。この明細書の問題は、異なる数のころがり体を持つころがり軸受のために、ころがり軸受から外にある評価装置へ異なる数のケーブルを導かねばならないことである。即ち問題は、現在ころがり軸受に使用されているころがり体に応じて評価装置を異なるように設計せねばならないことである。
発明の課題
従って課題は、ころがり軸受にあるころがり体の数に関係なく使用できるセンサを持つころがり軸受の評価装置を提案することである。
発明の説明
この課題に解決は、請求項１の特徴によって行われる。
本発明の重要な核心は、ころがり軸受と評価装置との間に標準化されたインタフェースが導入されることである。この標準化されたインタフェースは、ころがり軸受にあるころがり体の数に関係なく、インタフェースにおいて常に同じ情報を利用するのを可能にする。これは、例えば１２０度にわたる３つ（請求項２）の範囲にころがり軸受を区分することによって、行われる。１２０°の範囲にあるすべてのセンサは、ころがり軸受に設けられるＡＳＩＣにより評価されるので、この範囲に対して力ベクトルが生じる。この場合範囲ＡＳＩＣは、全ベクトルを形成するため、センサにより求められる個々のベクトルのベクトル加算を行う。従ってころがり軸受と評価装置との間のインタフェースには、３つの範囲ＡＳＩＣの力ベクトルが永続的に生じる。従って３つのＡＳＩＣの各々は、それぞれの範囲における力の大きさ及び力の方向を含む情報を与える。それから評価装置において、これら３つの範囲ベクトルがベクトル的に加算され、ころがり軸受の全荷重に相当するベクトルが求められる。
請求項３によれば、ころがり軸受がそれぞれ９０度の４つの範囲に設定される。請求項２との相違は、ここでは力ベクトル（大きさ及び方向）を求める４つの範囲ＡＳＩＣが使用されることである。
本発明が図に示されている。側面図は、外レース１、内レース２及びころがり体３から成るころがり軸受を概略的に示している。この例では９つのころがり体が示されている。外レース１にはセンサ４，５が設けられている。センサは外レースの溝に設けられている。センサ４，５は、センサ間隔が２つのころがり体の間隔の半分に相当するように設けられている。この図では、現在のところセンサ５が直接ころがり接触して設けられ、４はちょうど２つのセンサころがり体の間に設けられている。センサ４及び５はＤＭＳ半ブリッジ６であり、２つの別のセンサがころがり軸受の荷重区域外に設けられて、これら２つのセンサ４及び５の温度補償に役立つ。同様にころがり軸受の溝に、（図面では３つのころがり体の）結果を１２０度の範囲のために加算する範囲ＡＳＩＣが設けられている。１２０度の範囲（それぞれＤＭＳ半ブリッジ）にある現在の角度位置は、範囲１に対して係数ｃ１，ｃ２，ｃ３を介して、範囲２に対して係数ｃ４，ｃ５，ｃ６を介して、また範囲３に対して係数ｃ７，ｃ８，ｃ９を介して、範囲ＡＳＩＣへ更に与えられる。ｃ１〜ｃ９は、１つの範囲にある個々のセンサの角度位置に相当するスカラーである。今や範囲ＡＳＩＣは、測定値から範囲ベクトル７，８，９を形成する。これらの範囲ベクトル（大きさ及び方向）７，８，９は、所定のインタフェースを介して評価装置へ伝送される。
ころがり軸受の側面図を示す。
符号の説明
１ 外レース
２ 内レース
３ ころがり体
４ 荷重をかけられないセンサ
５ 荷重をかけられるセンサ
６ センサ又はＤＭＳ半ブリッジ
７，８，９ 範囲ベクトル
ｃ１〜ｃ９ センサの現在の角度位置又は範囲にあるＤＭＳ半ブリッジ

Claims (3)

  1. ころがり体（３）とレース（１）とのころがり接触における長さ変化を測定するセンサ（４，５，６）を持つころがり軸受において、所定のインタフェースを経てころがり軸受外に設けられる評価装置へ達する範囲ベクトル（７，８，９）が形成されることを特徴とする、ころがり軸受。
  2. ３つの範囲ベクトル（７，８，９）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載のころがり軸受。
  3. ４つの範囲ベクトルが形成されることを特徴とする、請求項１に記載のころがり軸受。
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