專(zhuān)利名稱(chēng)：軸承部件和傳感器的組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸承，并且特別涉及用于測(cè)量軸承的運(yùn)行參數(shù)例如應(yīng)力和應(yīng)變的傳感
O
背景技術(shù)：
軸承是允許兩個(gè)部分之間約束性地相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置。它們可以用于許多不同類(lèi)型 的機(jī)器以維持和支撐旋轉(zhuǎn)部分例如車(chē)輛上的輪子、風(fēng)車(chē)上的葉片或者洗衣機(jī)中的滾筒。典 型的軸承包括內(nèi)圈、外圈和多個(gè)滾動(dòng)體，并可以進(jìn)一步包括保持架以保持滾動(dòng)體。在使用過(guò)程中，軸承受到不同的載荷，既有靜態(tài)的又有動(dòng)態(tài)的。靜載荷主要是由于 由軸承支撐的重量所致，并還可以是由于軸承安裝的預(yù)載荷所致。動(dòng)載荷是依從于時(shí)間的 并且是由于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)所致。在許多系統(tǒng)中，期望能夠監(jiān)視作用在軸承上的載荷。在現(xiàn)代車(chē)輛中，例如來(lái)自輪子 軸承的載荷數(shù)據(jù)用于車(chē)輛穩(wěn)定系統(tǒng)的控制中。振動(dòng)是對(duì)于軸承來(lái)說(shuō)很重要的另一物理參 數(shù)，因?yàn)樗峁┹S承“健康”的指示。劇烈振動(dòng)會(huì)是軸承接近其壽命終點(diǎn)的信號(hào)，因此在重 要機(jī)器中的軸承通常設(shè)置有傳感器以監(jiān)視振動(dòng)。位移傳感器例如應(yīng)變儀一般應(yīng)用來(lái)測(cè)量載荷和變形，而薄膜壓電式換能器可以用 作振動(dòng)傳感器。預(yù)載荷壓電傳感器也可以用作位移傳感器，其包括將傳感器夾持到例如軸 承圈上。附著傳感器到軸承部件的廣為應(yīng)用的方法是粘附接合。這種方法具有許多缺點(diǎn)。 軸承部件的表面需要清洗和預(yù)處理，并且膠粘劑在其已經(jīng)穩(wěn)定之前會(huì)需要數(shù)個(gè)小時(shí)的熟 化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的一些問(wèn)題并提供一種改進(jìn)的軸承部件和傳 感器的組合。因此，本發(fā)明提供一種軸承部件和傳感器的組合，其中(a)至少一部分軸承部件是由軸承鋼制成；(b)傳感器包括傳感器元件及其支撐部；(c)至少一部分支撐部是由低碳鋼形成，該低碳鋼包括不超過(guò)0.2重量％的碳，或 者由鎳或者其合金形成，或者由鈦或者其合金形成；以及(d)軸承部件和支撐部經(jīng)由所述各個(gè)部分彼此熔焊或者釬焊?，F(xiàn)將進(jìn)一步描述本發(fā)明。在下面的段落中，本發(fā)明的不同方面被更為詳細(xì)地限定。 如此限定的每個(gè)方面可以與任何其它方面組合，除非另有明確的相反說(shuō)明。特別地，作為優(yōu) 選的或者有利的所示出的任何特征可以與作為優(yōu)選的或者有利的所示出的其它任何特征 組合。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，軸承鋼包括至少0. 4重量％的碳，更優(yōu)選地包括0. 5-0. 8重量％的碳。在該實(shí)施例的一個(gè)有利方面，軸承鋼包括0.5-0. 6重量％的碳。在另一有利方 面，軸承鋼包括0. 65-0. 75重量％的碳。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，軸承鋼包括至少0. 8重量％的碳，更有選地，包括0. 7-1. 3 重量％的碳，又更優(yōu)選地，包括0. 8-1. 2重量％的碳。軸承鋼優(yōu)選地包括高至2重量％的鉻，更優(yōu)選地，包括1. 2-1. 8重量％的鉻，又更 優(yōu)選地，包括1. 3-1. 6重量％的鉻。用于本發(fā)明的軸承鋼的優(yōu)選的商業(yè)例子包括AISI 1055、AISI 1070、41Cr4、 34CrNiMo6 和 SAE 51200 (100Cr6)。其它的例子包括 Dmi00CrMo7_3、DIN 100CrMnMo7、DIN 100CrMo7-4和DIN 100CrMnMo8。對(duì)于更高載荷和高溫的應(yīng)用，可以使用M50工具鋼。表面 硬化或滲碳等級(jí)也可以使用，并且這些例子包括16MnCr5和21MnCr5。用于傳感器的支撐部是由(i)低碳鋼，或者(ii)鎳或其合金，或者鈦或其合金形 成。優(yōu)選的材料是(i)或(ii)，其中(i)是最為優(yōu)選的。優(yōu)選的低碳鋼為不銹鋼。低碳鋼優(yōu)選地包括不超過(guò)0. 1重量％的碳，更優(yōu)選地，包括不超過(guò)0. 08重量％的 碳，又更優(yōu)選地地，包括不超過(guò)0. 05重量％的碳。低碳鋼優(yōu)選地包括10-25重量％的鉻，更優(yōu)選地，包括12-20重量的鉻，又更優(yōu)選 地，包括13-19重量％的鉻。在結(jié)合傳感器元件到支撐部方面，其優(yōu)選地經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)介 電夾層例如玻璃或者含玻璃層進(jìn)行，12重量％或更大，優(yōu)選的是15重量％或更大的鉻含量 已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)是有利的。支撐部?jī)?yōu)選地由包括2-16重量％的鎳的低碳鋼形成。一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?-15重 量％的鎳，更典型地是8-14重量％的鎳。在這些范圍中，8-10. 5重量％或者10-14重量％ 的鎳含量是優(yōu)選的。另一適當(dāng)范圍是2-6重量％的鎳，更典型地是3-5重量％的鎳。包括 不超過(guò)0. 75重量％的量的鎳的鋼也可以使用。金屬支撐部可以是簡(jiǎn)單的片的形式，或者可以具有特別的形狀、構(gòu)型或者輪廓以 使得匹配它將通過(guò)熔焊/釬焊而附著到其上的軸承的表面，和/或考慮正進(jìn)行的測(cè)量類(lèi)型。 支撐部是由足夠厚的量規(guī)(guage)(典型地>0.5毫米)形成以具有正進(jìn)行的應(yīng)用所要求 的剛度。制造支撐部的優(yōu)選的方法是通過(guò)粉末冶金。用于支撐部的鋼材料的優(yōu)選的商業(yè)例子包括AISI 304、AISI 304L、AISI316、AISI 316L、AISI 430 和 17-4PH.。其它例子包括熱處理鋼例如 DIN42Cr4、50CrMo4 和 34CrNiMo6?；蛘?，支撐部可以由電鍍和蝕刻的鎳或其合金形成。典型地，傳感器將為位移傳感器，并可以包括一個(gè)或多個(gè)將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換為電信 號(hào)的應(yīng)變儀。這樣，一個(gè)或多個(gè)傳感器元件可以被提供以用作應(yīng)變儀。這些可以由例如電 阻材料或半導(dǎo)體材料形成。電阻材料的例子是金屬、金屬氧化物和陶瓷。特定的例子包括 氧化釕、一氮化鉭、氧化鉛、釕酸鉍、銥酸鉍和鎳-鉻。半導(dǎo)體材料的適當(dāng)例子是硅或其氧化 物。在優(yōu)選的實(shí)施例中，應(yīng)變敏感的電阻器通過(guò)利用傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷技術(shù)而直接印刷 到金屬支撐部上。對(duì)于厚膜電阻，該膜可以通過(guò)利用傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷技術(shù)而沉積到支撐部上。為了 促進(jìn)該處理，上述金屬氧化物和陶瓷材料可以例如與其它組分例如玻璃粉末或者液體載體混合。傳導(dǎo)陶瓷組分然后在典型的750-950°C的溫度下熔合。對(duì)于大量的電阻陶瓷(例如 氧化釕)，優(yōu)選將它們沉積在一個(gè)或多個(gè)介電層上，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)這導(dǎo)致與低碳鋼的接合改 善，正如在此所描述的那樣。由于該原因，用于傳感器的支撐部可以包括涂覆基材，其中涂 層包括一個(gè)或多個(gè)介電層，例如玻璃、含玻璃材料或者金屬氧化物，例如氧化鋁。薄膜電阻還可以通過(guò)濺射(例如真空淀積)電阻材料到支撐部上而制成。薄膜然 后以類(lèi)似于制造印刷電路板的工藝進(jìn)行蝕刻。如果期望，厚膜和薄膜電阻可以通過(guò)研磨或者激光修整而修整為精確的值。半導(dǎo)體量規(guī)可以制造為硅晶片，該硅晶片可以薄到100微米。該量規(guī)非常小，一個(gè) 15厘米的晶片可以承載多到15000個(gè)傳感器。如果期望將半導(dǎo)體應(yīng)變量規(guī)布置在制支撐 上，那么玻璃或者含玻璃的夾層可有利地用于促進(jìn)硅到支撐材料的附著。玻璃然后可以在 500-600°C的典型溫度下燒結(jié)。半導(dǎo)體應(yīng)變量規(guī)是有利的，因?yàn)樗鼈兎浅Ｐ〔⒕哂写蟮牧恳?guī) 因子。但是，它們還具有強(qiáng)的溫度敏感性，這需要通過(guò)專(zhuān)用電路和算法來(lái)補(bǔ)償。應(yīng)變量規(guī)模式可以選取為提供拉力、壓力和/或剪切的測(cè)量。金屬支撐部可以是簡(jiǎn)單的片的形式，或者可以具有特定形狀、構(gòu)型或者輪廓以匹 配它將通過(guò)焊接/釬焊附著到其上的軸承的表面，和/或考慮正進(jìn)行的測(cè)量的類(lèi)型。支撐 部由足夠厚的規(guī)格(典型地> 0. 5毫米)形成以具有用于正在進(jìn)行的應(yīng)用所需的剛度。軸承部件可以是滾動(dòng)體軸承的一部分，例如軸承內(nèi)圈和外圈。軸承部件也可以是 直線軸承的一部分，例如球和輥螺旋(roller screws)。本發(fā)明還提供包括如在此所述的一種組合的軸承，。應(yīng)當(dāng)理解，所述軸承可以包括 一個(gè)或多個(gè)傳感器。特別地，在超過(guò)一個(gè)自由度測(cè)量載荷的軸承將需要超過(guò)一個(gè)應(yīng)變量規(guī)。本發(fā)明提供軸承和傳感器的組合，例如包括一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變量規(guī)的位移傳感器， 其能夠測(cè)量彈性變形、力和力矩，并且其產(chǎn)生精確、強(qiáng)且可靠的信號(hào)。傳感器響應(yīng)對(duì)于用于 傳感軸承的載荷是足夠可預(yù)測(cè)的和敏感的。軸承部件和用于傳感器元件的支撐部彼此熔焊或者釬焊。激光焊接、電子束焊接 或者激光釬焊是優(yōu)選的，特別優(yōu)選的是激光焊接?；趬毫Φ暮附邮橇硪环N可能性，并且電 阻、摩擦焊接或者電磁焊接也可以根據(jù)情況使用。熔焊或者釬焊連接已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)能夠?qū)е?測(cè)量以及可靠性的提高。填充材料被有利地使用以改善焊接工藝和焊接質(zhì)量。對(duì)于用于本發(fā)明中以及在此 描述的軸承鋼和低碳鋼，如果使用鎳或者包含鎳的填充物的話(huà)，在焊接性能和完整性方面 獲得特別良好的結(jié)果。鎳或鎳合金可以用以增大熔化區(qū)和熱影響區(qū)的延性，并且還可減少正焊接的材料 的膨脹系數(shù)的差異。適當(dāng)?shù)奶畛湮锏睦影ˋWS A5. 15、E308L-16和E316L-16?；蛘撸?可以使用ERNiCrMo-3、ERNiCr3NiCu_7或ERNil。鎳-鈦合金是優(yōu)選的，優(yōu)選包含1_10重 量％的鈦，更優(yōu)選的包括1-5重量％的鈦。填充材料可以以許多方式施加到焊接位置。例如，填充物可以作為相對(duì)薄的小板 或者外層接合到待焊接的一個(gè)部件。還可以在焊接過(guò)程中供應(yīng)填充物，例如作為金屬絲。在 另一實(shí)施例中，填充物可以作為腳部預(yù)安裝在傳感器載體的腿上。在焊接情形下，銅和銀，包括其合金，是適當(dāng)?shù)奶畛洳牧系睦?。預(yù)熱處理或后熱處理部件通常是有益的。通常，整個(gè)軸承的最大溫度不應(yīng)超過(guò)100°C。后焊接應(yīng)力釋放或者回火對(duì)于某些傳感器支撐材料例如17-4PH是有利的。局部預(yù)熱處理和后熱處理可以通過(guò)例如激光束、電阻或者感應(yīng)加熱，或者利用熱 接觸件例如烙鐵實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明中，用于支撐部的組分被精心選取以在合金化學(xué)性、可焊接性/可釬焊 性和物理屬性方面與軸承鋼(例如，100Cr6( = SAE 51200)、AISI1055和AISI 1070)相兼 容。特別地，在特定軸承應(yīng)用的運(yùn)行溫度范圍內(nèi)(例如40-60°C)，支撐部和軸承鋼的熱膨 脹系數(shù)被有利地選取為盡可能接近。組分還必須與形成傳感器元件(例如厚膜和薄膜電阻 和半導(dǎo)體材料)的材料以及相關(guān)成形處理相兼容。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在此描述的低碳鋼，例如 包括10-25重量％的鉻的那些低碳鋼，在這些方面特別優(yōu)良并在接合到軸承部件和傳感器 材料的強(qiáng)度與機(jī)械和熱屬性之間的提供精良平衡。如果鎳或者含鎳的組分(例如鎳-鈦合 金)用于在軸承部件的各個(gè)部分和支撐部之間的焊接形成的話(huà)，這是特別有利的。例如，鎳 和含鎳的組分可以在焊接操作過(guò)程中作為填充材料提供。單獨(dú)地或者相結(jié)合地，鎳或含鎳組分在焊接操作之前可以被預(yù)沉積在所述軸承部 件和/或所述支撐件的相應(yīng)部分的其中之一上或者兩者的相應(yīng)部分上。這可以通過(guò)將鎳或 者含鎳組分電沉積在所述軸承部件和所述支撐件的其中之一或者兩者的表面上。鎳或含鎳 組分的使用已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致在測(cè)量以及傳感器可靠性方面的改善。如果一個(gè)或多個(gè)介電層 介于支撐部和傳感器元件之間也是特別有利的。這可以通過(guò)沉積包括介電顆粒的液體或者 漿狀物在支撐部表面上而實(shí)現(xiàn)。沉積可以例如通過(guò)傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷技術(shù)進(jìn)行。液體或漿狀 物然后被進(jìn)行傳統(tǒng)的熱處理，包括烘烤和/或燒結(jié)以形成介電層。在沉積傳感器元件在介 電層之前，可以以這種方法建立起其它介電層。如果期望的話(huà)，最終的介電層然后可以沉積 在傳感器元件上以形成保護(hù)密封。介電層優(yōu)選地包括玻璃或者含玻璃組分。一個(gè)或多個(gè)介 電夾層已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致測(cè)量和傳感器可靠性方面的改善。



無(wú)
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將參照下面的非限定性例子進(jìn)一步描述。用于形成傳感器的支撐部的優(yōu)選的低碳鋼包括300系列不銹鋼，例如AISI 304、 AISI 304L、AISI 316、AISI 316L。這些等級(jí)(在重量％方面)的化學(xué)組分提供如下。AISI 304AISI 304L
C < 0. 08C < 0. 03
Mn < 2. 0Mn < 2. 0
Si < 1. 0Si < 1. 0
P < 0. 045P < 0. 045
S < 0. 03S < 0. 03
Ni 8-10. 5Ni 8-10.5
Cr 18-20Cr 18-20
AISI 316AISI 316L
7
C < 0. 08C < 0. 03
Mn < 2. 0Mn < 2. 0
Si < 1. 0Si < 1. 0
P < 0. 045P < 0. 045
S < 0. 03S < 0. 03
Ni 10-14Ni 10-14
Cr 16-18Cr 16-18
Mo 2-3Mo 2-3
在這些合金中，等級(jí)316L和304L最為優(yōu)選。這些是具有最大碳含量0. 03%、鉻含
量16-18% (在304L中18-20% )和鎳含量10-14% (在304L中8-10. 5% )的奧氏體類(lèi) 型的鋼。這些等級(jí)已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)是相對(duì)耐碳化物析出的，當(dāng)焊接到軸承鋼例如100Cr6時(shí)，所 述碳化物析出可能發(fā)生在焊點(diǎn)周?chē)．?dāng)碳化物生長(zhǎng)得太大時(shí)碳化物會(huì)導(dǎo)致焊接脆性，軸承 鋼的脫碳會(huì)產(chǎn)生裂縫。在這些合金中的鎳用作奧氏體穩(wěn)定劑并幫助韌化混合的熔化區(qū)。在 焊接情形中，在焊接操作過(guò)程中填充材料例如鎳或者鎳合金優(yōu)選使用，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)這對(duì) 于所述鋼的焊接性能和完整性有所改進(jìn)。17-4PH用于支撐部的另一優(yōu)選不銹鋼材料是17_4PH( = AISI 630)，其具有下面的組分 (重量％)C 0. 03-0. 07Mn < 1.0Si <1.0P < 0. 04S < 0. 03Ni 3-5Cr 15-17. 5Cu 3-5Nb+Ta 0. 15-0. 45%該鋼在退火狀態(tài)下是鐵素體的，但是當(dāng)加熱時(shí)轉(zhuǎn)換為奧氏體。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該鋼能夠 容易地焊接到軸承鋼例如100Cr6，而且，具有類(lèi)似于軸承鋼的熱膨脹。在焊接的情形下，在 焊接操作過(guò)程中，填充材料例如鎳或者鎳合金優(yōu)選使用。AISI 430用于支撐部的另一優(yōu)選的不銹鋼是AISI 430，其具有以下組分(重量％ )C < 0. 12Mn 1. 0Si 1.0P < 0. 04S < 0. 03Ni < 0. 75Cr 16-18
8
該鋼是鐵素體的、不可硬化的普通鉻不銹鋼。它具有非常類(lèi)似于軸承鋼例如 IOOCrB的熱膨脹。在焊接的情形下，在焊接操作過(guò)程中填充材料例如鎳和含鎳合金優(yōu)選使用。同樣發(fā)現(xiàn)，所有這些合金與各種傳感器材料以及會(huì)在傳感器的形成中需要的處理 (例如沉積和燒結(jié))是相容的。對(duì)于某些電阻陶瓷(例如氧化釕)，在金屬支撐部上設(shè)置介電層例如氧化鋁外層 或者玻璃層會(huì)是優(yōu)選的。這改進(jìn)鋼和電阻陶瓷之間的接合。如果期望例如在金屬支撐部上 布置半導(dǎo)體應(yīng)變量規(guī)，那么玻璃或者含玻璃的夾層可以用于促進(jìn)硅到支撐部的附著。支撐部可以通過(guò)粉冶工藝進(jìn)行。這樣的工藝是有利的，因?yàn)樗沟媚軌蛞院?jiǎn)單和 方便的方式產(chǎn)生各種形狀。粉冶工藝具有能夠使得通過(guò)各種化學(xué)組分，產(chǎn)生支撐部，也就 是，支撐部的特定部分可以由不同材料制成。以下的例子描述傳感器支撐部和傳感器元件的制造。1.鋼晶片制備在這個(gè)例子中，鋼型號(hào)是Werkstoffnr 1.4016 ( = AISI 430)，并且片厚度是1. 00 毫米。該片通過(guò)激光切割為期望的尺寸、形狀和構(gòu)型。2.印刷介電夾層兩層的玻璃絕緣體然后形成在鋼晶片上。玻璃通過(guò)利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)沉積為搖溶 的漿狀物(來(lái)自Heraeus的SD1000)。所述層通過(guò)傳統(tǒng)的熱處理(例如在高溫例如150°C 下干燥，然后烘烤，例如在850°C下)形成。在烘烤/燒結(jié)后，層厚度典型地為大約70微米。3.印刷導(dǎo)體層一層Ag-Pt然后形成在介電夾層上。Ag-Pt合金通過(guò)利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)沉積為漿 狀物(來(lái)自Heraeus的C 1076SD)，并且所述層通過(guò)傳統(tǒng)的熱處理形成。在燒結(jié)后，層厚度 典型地為12. 5-15. 5微米。4.印刷應(yīng)變量規(guī)電阻層接著，電阻材料(IOk歐方形；來(lái)自Heraeus的R8941DN)通過(guò)利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)沉 積在介電夾層上。所述層通過(guò)普通熱處理形成。在燒結(jié)后層厚度典型地為22-28微米。5.傳感器支撐部到軸承部件的焊接如上所述，焊接有利地通過(guò)利用鎳或者鎳合金填充物完成。激光焊接是形成堆疊 點(diǎn)焊的優(yōu)選焊接技術(shù)。平均激光功率為700W，焊點(diǎn)間重疊為 50%，焊點(diǎn)時(shí)間為20毫秒， 頻率為2. 72毫米/秒的橫向速度下的3赫茲。如果激光與水平面成15-45度的角度聚焦， 這是有利的，因?yàn)檫@減小在軸承鋼中的熔池和HAZ。鎳作為利用上述鋼材料的替代，可以使用鎳支撐。例如，鎳板可以通過(guò)電鍍技術(shù)產(chǎn) 生，并典型地將包含至少99. 9%的鎳。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)關(guān)心的可焊性來(lái)說(shuō)，鎳與軸承鋼特別 相容。而且，楊氏模量和熱膨脹系數(shù)與典型的軸承鋼(例如100Cr6)類(lèi)似。已經(jīng)描述了本發(fā)明的許多方面/實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，每個(gè)方面/實(shí)施例可以與其 它任何方面/實(shí)施例組合，除非另有相反說(shuō)明。而且，本發(fā)明并不現(xiàn)有所描述的實(shí)施例，而 是可以在所附專(zhuān)利權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
一種軸承部件和傳感器的組合，其中(a)至少一部分所述軸承部件是由軸承鋼形成；(b)所述傳感器包括傳感器元件及其支撐部；(c)至少一部分所述支撐部是由包括不超過(guò)0.2重量％的碳、或者鎳或其合金、或者鈦或其合金的低碳鋼形成；以及(d)所述軸承部件和所述支撐部經(jīng)由所述各個(gè)部分彼此熔焊或者釬焊。
2.如權(quán)利要求1所述的組合，其中，所述軸承鋼包括至少0.4重量％的碳。
3.如權(quán)利要求2所述的組合，其中，所述軸承鋼包括0.5-0. 8重量％的碳。
4.如權(quán)利要求3所述的組合，其中，所述軸承鋼包括0.5-0. 6重量％的碳。
5.如權(quán)利要求3所述的組合，其中，所述軸承鋼包括0.65-0. 75重量的碳。
6.如權(quán)利要求2所述的組合，其中，所述軸承鋼包括至少0.8重量％的碳。
7.如權(quán)利要求6所述的組合，其中，所述軸承鋼包括0.7-1.3重量％的碳。
8.如權(quán)利要求7所述的組合，其中，所述軸承鋼包括0.8-1. 2重量％的碳。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的組合，其中，所述軸承鋼包括高至2重量％的鉻。
10.如權(quán)利要求9所述的組合，其中，所述軸承鋼包括1.2-1. 8重量％的鉻。
11.如權(quán)利要求10所述的組合，其中，所述軸承鋼包括1.3-1. 6重量％的鉻。
12.如前述任一權(quán)利要求所述的組合，其中，所述支撐部是由不銹鋼形成。
13.如前述任一權(quán)利要求所述的組合，其中，所述支撐部是由包括不超過(guò)0.1重量％的 碳的低碳鋼形成。
14.如權(quán)利要求13所述的組合，其中，所述低碳鋼包括不超過(guò)0.08重量％的碳。
15.如權(quán)利要求14所述的組合，其中，所述低碳鋼包括不超過(guò)0.05重量％的碳。
16.如權(quán)利要求12-15的任何一項(xiàng)所述的組合，其中，所述低碳鋼包括10-25重量％的鉻。
17.如權(quán)利要求16所述的組合，其中，所述低碳鋼包括12-20重量％的鉻。
18.如權(quán)利要求17所述的中，其中，所述低碳鋼包括13-19重量％的鉻。
19.如前述任一權(quán)利要求所述的組合，其中，所述支撐部是由包括2-16重量％的鎳的 低碳鋼形成。
20.如權(quán)利要求19所述的組合，其中，所述低碳鋼包括7-15重量％的鎳。
21.如權(quán)利要求19所述的組合，其中，所述低碳鋼包括3-5重量％的鎳。
22.如前述任一權(quán)利要求所述的組合，其中，鎳或者含鎳的組分用于在所述軸承部件和 所述支撐部的各個(gè)部分之間的焊接的形成。
23.如權(quán)利要求22所述的組合，其中，所述鎳或者含鎳的組分在焊接操作過(guò)程中作為 填充材料提供。
24.如權(quán)利要求22所述的組合，其中，所述鎳或者含鎳的組分在進(jìn)行焊接操作之間預(yù) 沉積在所述軸承部分和所述支撐部的各個(gè)部分之一或者二者之上。
25.如權(quán)利要求1-11的任何一項(xiàng)所述的組合，其中，所述支撐部是由電沉積和蝕刻的 鎳形成。
26.如前述任一權(quán)利要求所述的組合，其中，一個(gè)或多個(gè)介電層介于所述傳感器元件和 所述支撐部之間。
27.如權(quán)利要求26所述的組合，其中，所述一個(gè)或多個(gè)介電層的至少一個(gè)是玻璃或者 含玻璃的組分。
28.如前述任一權(quán)利要求所述的組合，其中，所述傳感器是包括一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變量規(guī)的 位移傳感器。
29.如權(quán)利要求28所述的組合，其中，所述一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變量規(guī)是由電阻材料或者半 導(dǎo)體材料形成。
30.如權(quán)利要求29所述的組合，其中，所述電阻材料包括氧化釕、一氮化鉭、氧化鉛、釕 酸鉍、銥酸鉍中的一個(gè)或多個(gè)，并沉積為在所述支撐部上的厚膜或者薄膜。
31.如權(quán)利要求29所述的組合，其中，所述應(yīng)變儀形成在硅基底中，并且其中所述硅基 底通過(guò)利用玻璃或者含玻璃的組分燒結(jié)接合到所述支撐部。
32.如前述任一權(quán)利要求所述的組合，其中，所述軸承部件是內(nèi)滾道或者外滾道。
33.一種包括如前述任一權(quán)利要求所述的組合的軸承。
全文摘要
一種軸承包封件和傳感器的組合，其中(a)至少一部分軸承部件是由軸承鋼形成；(b)傳感器包括傳感器元件及其支撐部；(c)至少一部分支撐部是由包括不超過(guò)0.2重量％的碳或者鎳或其合金或者鈦或其合金的低碳鋼形成；以及(d)軸承部件和支撐部經(jīng)由所述各個(gè)部分彼此熔焊或者釬焊。
文檔編號(hào)F16C33/00GK101918805SQ200880123803
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者亨德里克·A·莫爾, 約翰尼斯·F·范登桑登 申請(qǐng)人:Skf公司