【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术总体上涉及传感器系统，尤其涉及集成到轴承组件中用于测量 例如扭矩、弯矩、应变、旋转、振动和温度等轴的力和状态的传感器系统。
技术介绍
一直以来在旋转轴中测量轴的扭矩、弯矩和应变是困难且昂贵的。在 许多产业中，对轴扭矩的认识对装置系统的性能是很重要的。例如，在汽 车工业中，对轴扭矩的认识对动力控制和车辆动态控制系统是很重要的。通常，通过感测由扭力引起的实际轴变形、或者通过检测变形的效果 来测量轴扭矩。在扭矩作用下，轴的表面经受剪切应变。通常，应变计安 装在轴上以测量由剪切应变引起的轴变形，该变形对应于轴上的扭矩。例如金属箔型、压阻型、电容型和磁致弹性型应变传感器等多种不同 类型的应变计被用来测量扭矩。早期的扭矩传感器包括配合有应变计的机 械结构。但是，它们的高成本阻止它们获得增加的工业认可。尽管更多最 新研制的技术已为扭矩测量提供了相对于早期扭矩传感器具有不少改进 的装置，但仍然需要成本低、可靠并且准确的扭矩测量技术。附图说明在形成i兌明书一部分的附图中图l是本专利技术第一实施方式的横截面视图，轴以虚线示出。 图2是本专利技术第二实施方式的横截面视图，轴以虚线示...
【技术保护点】
一种集成有传感器系统的轴承组件，包括： 轮毂，其限定了与轴耦联的孔； 第一内环，其与所述轮毂耦联； 第二内环，其与所述轮毂耦联，相对于所述第一内环反向倾斜； 壳体； 至少两排滚动元件，其定位在所述内环和所述壳体之间以允许所述壳体和所述轮毂之间进行旋转运动，并将所述轮毂和内环轴向地和径向地限制在所述壳体内；以及 至少一个应变传感器元件，其附连到所述轮毂，用于测量施加到所述轴的力，所述应变传感器元件操作上连接到向所述应变传感器元件输送电力的电源和接收来自所述应变传感器元件的信号的处理器。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-5-10 60/679,5151.一种集成有传感器系统的轴承组件，包括轮毂，其限定了与轴耦联的孔；第一内环，其与所述轮毂耦联；第二内环，其与所述轮毂耦联，相对于所述第一内环反向倾斜；壳体；至少两排滚动元件，其定位在所述内环和所述壳体之间以允许所述壳体和所述轮毂之间进行旋转运动，并将所述轮毂和内环轴向地和径向地限制在所述壳体内；以及至少一个应变传感器元件，其附连到所述轮毂，用于测量施加到所述轴的力，所述应变传感器元件操作上连接到向所述应变传感器元件输送电力的电源和接收来自所述应变传感器元件的信号的处理器。2.如权利要求l所述的集成有传感器系统的轴承组件，还包括将所述 第 一 内环与所述第二内环分开的垫块，所述垫块定位在所述轮毂与所述至 少一个应变传感器之间，以耦联所述轮毂与所述至少一个应变传感器之间 的力。3. 如权利要求l所述的集成有传感器系统的轴承组件，所述第一内环 具有与所述第二内环并置的延伸肋，所^伸肋定位在所述轮毂与所述至 少一个应变传感器元件之间，以耦联所述轮毂与所述至少一个应变传感器 元件之间的力。4. 如权利要求l所述的集成有传感器系统的轴承组件，还包括四个应 变传感器元件，其附连到所述轮毂并且沿着所述轮毂的圓周近似等距地隔 开。5. 如权利要求l所述的集成有传感器系统的轴承组件，还包括在大致 沿直径方向相对的位置处附连到所述轮毂的两个应变传感器元件。6.如权利要求l所述的集成有传感器系统的轴承组件，还包括至少一个状态传感器元件，其附连到所述轮毂用于测量至少一个轴状 态，所述状态传感器元件操作上连接到向所述状态传感器元件输送电力的 电源和接收来自所述状态传感器元件的信号的处理器。7.如权利要求6所述的集成有传感器系统的轴承组件，其中由状态传 感器元件感测的轴状态选自温度、转速、振动和它们的任意组合。8.如权利要求6所述的集成有传感器系统的轴承组件，其中所述状态 传感器元件与所述应变传感器元件集成在一起。9.如权利要求5所述的集成有传感器系统的轴承组件，其中所述状态 传感器元件包括温度传感器，其能够向所述处理器提供用于对所述应变传 感器进行热补偿的温度数据。10.如权利要求l所述的集成有传感器系统的轴承组件，还包括第一天线系统，其附连到所述壳体，并操作上连接到所述电源和所述 处理器，所述第一天线系统具有第一导电线圏；和第二天线系统，其附连到所述轮毂，并^Mt上连接到所述应变传感器 元件，所述第二天线系统具有与第 一导电线圏电感耦合的第二导电线圏， 所述第 一导电线圏在所述第 一天线系统与所述第二天线系统之间传输电 力和信号。11.如权利要求l所述的集成有传感器系统的轴承组件，还包括集电环，其耦联到所述轮毂和所述壳体，所述集电环操作上连接在所 述电源、所述处理器和所述应变传感器元件之间。12. —种利用集成有传感器系统的轴承组件测量轴上的力的方法，所 述集成有传感器系统的轴承组件具有轮毂，其限定了与轴耦联的孔；第 一内环，其与所述轮毂耦联；第二内环，其与所述轮毂耦联，相对于第一 内环反向倾斜；壳体；至少两排滚动元件，其定位在所述内环和所述壳体 之间以允许所述壳体和所述轮毂之间进行旋转运动，并将所述轮毂和内环 轴向地和径向地限制在所述壳体内，所述方法包括以下步骤提供至少一...
【专利技术属性】
技术研发人员：格拉哈姆F麦克迪尔蒙，
申请(专利权)人：蒂姆肯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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