JP2018523124A - シャフトにおけるトルクを測定する測定装置、クランク機構、および車両 - Google Patents
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Abstract
Description
それに対して、独立請求項1の特徴を有する本発明による測定装置は次のような利点を有している。すなわち、センサホルダと、一方ではセンサとの間の間隔または空隙、他方では測定すべきシャフトとの間の間隔または空隙を、特に僅かに形成することが可能であり、あるいは最小化さえも可能であり、さらにシャフトの回転におけるその変化も同様に特に僅かに抑えることが可能であり、あるいは補償さえも可能である。このことは、本発明による、シャフトにおけるトルク、特にシャフトのねじりモーメントを測定する測定装置によって達成される。この測定装置は、シャフトによってもたらされるまたは生成される磁場を測定するように構成されているセンサ装置と、センサ装置を保持し、ならびにセンサ装置をシャフトの外周面の領域に対して配置するセンサホルダと、特に測定装置の取り付けられた状態において、力の印加により、センサホルダを、シャフトの外周面の領域に対して位置固定して、特に位置、配向および/または間隔に関して時間的に安定して配置するように構成されている少なくとも1つの力要素とを備えるように構成されている。
以下では、本発明のさらなる一般的な態様および実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
Claims (15)
- シャフト(16)におけるトルク(M)、特にシャフト(16)のねじりモーメントを測定する測定装置(100)であって、
前記シャフト(16)によってもたらされるまたは生成される磁場(H)を測定するように構成されているセンサ装置(30)と、
前記センサ装置(30)を保持し、かつ前記センサ装置(30)を前記シャフト(16)の外周面(17)の領域(17a)に対して配置するセンサホルダ(20)と、
力の印加により、前記センサホルダ(20)を、前記シャフト(16)の前記外周面(17)の前記領域(17a)に対して位置固定して配置するように構成されている少なくとも1つの力要素(41)と、
を備え、
前記少なくとも1つの力要素(41)は、前記センサホルダ(20)に、引張力を加えるように構成されており、前記引張力により、前記センサホルダ(20)は、前記シャフト(16)の前記外周面(17)の前記領域(17a)に引き寄せられる、測定装置(100)。 - 前記少なくとも1つの力要素(41)は、前記引張力が、前記センサホルダ(20)の、前記シャフト(16)に面した外面(20a)に作用するように構成されている、請求項1記載の測定装置(100)。
- 前記少なくとも1つの力要素(41)は、弾性的力要素である、請求項1または2記載の測定装置(100)。
- 前記少なくとも1つの力要素(41)は、少なくとも1つの保持脚部(41−1,41−2)を有しており、前記少なくとも1つの保持脚部(41−1,41−2)は、前記センサホルダ(20)に結合され、かつ前記引張力の作用方向で、前記シャフト(16)の前記センサホルダ(20)とは反対側に向かって延在し、かつ前記シャフト(16)をその周方向で囲み、かつそこにおいて前記シャフト(16)の外周面(17)に、特に当該少なくとも1つの保持脚部の遠位端部(41e)でもって支持されており、前記少なくとも1つの保持脚部(41−1,41−2)は、当該少なくとも1つの保持脚部(41−1,41−2)が、前記センサホルダ(20)への結合と、前記シャフトの(16)の前記外周面(17)における支持とを介して、前記引張力を前記センサホルダ(20)に加えるようにプリロードされている、請求項1から3までのいずれか1項記載の測定装置(100)。
- 一対の前記保持脚部(41−1,41−2)が形成されており、当該保持脚部(41−1,41−2)は、前記センサホルダ(20)および前記シャフト(16)に関して相互に対向し、かつ前記センサホルダ(20)に対向する箇所において当該センサホルダ(20)と結合され、かつ前記シャフト(16)をその周方向で相反する方向から囲んでいる、請求項4記載の測定装置(100)。
- 前記保持脚部(41−1,41−2)または前記一対の保持脚部(41−1,41−2)は、
前記センサホルダ(20)と、特に材料一体型の形態で接続され、
前記シャフト(16)の前記外周面(17)に面する脚部面またはその一部が前記シャフト(16)の前記外周面(17)に当接し、かつ/または
前記シャフト(16)を、その周方向で全体として180°よりも大きくかつ360°よりも小さい範囲にわたって囲んでいる、請求項4または5記載の測定装置(100)。 - 前記センサホルダ(20)および/または前記力要素(41)は、少なくとも1つの軸受箇所(42)を形成し、該軸受箇所(42)は、特に半殻状軸受として構成されかつ/または前記少なくとも1つの力要素(41)によって、前記シャフト(16)の前記外周面(17)の前記領域(17a)に弾性的に当て付けられている、請求項1から6までのいずれか1項記載の測定装置(100)。
- 前記少なくとも1つの軸受箇所(42)は、前記シャフト(16)と前記センサホルダ(20)との間で1つ以上の接触箇所(42)を画定する、請求項1から7までのいずれか1項記載の測定装置(100)。
- 前記接触箇所(42)は、滑り軸受および/または滑りブッシュとして、好ましくは前記センサホルダ(20)に挿入される要素として構成され、かつ/またはそれによって、前記センサホルダ(20)が全体としてまたは前記センサホルダ(20)の前記シャフト(16)に面している領域が、摺動材料で形成されるかまたは摺動材料から形成されている、請求項8記載の測定装置(100)。
- 前記滑り軸受および/または前記滑りブッシュは、部分円部材としてそれぞれ180°よりも小さい円弧を備えて構成されている、請求項9記載の測定装置(100)。
- 前記接触箇所(42)、特に前記滑り軸受および/または前記滑りブッシュは、特に円筒状の構成の、前記力要素(41)内に差し込み可能なスリーブ(90)によって、かつ/または特に前記スリーブ(90)の外郭(94)内で当該スリーブ(90)の対称軸線(X)に対して平行もしくは斜めに延在する1つ以上のスリット(92)を有する、前記力要素(41)に差し込み可能なスリーブ(90)によって、形成される、請求項9または10記載の測定装置(100)。
- 前記センサホルダ(20)が前記シャフト(16)と共に回転するのを防止するように構成されている回転防止装置(70)を含み、該回転防止装置(70)は、特に前記センサホルダ(20)の一部であり、かつ/または1つ以上の孔部もしくはリブを有している、請求項1から11までのいずれか1項記載の測定装置(100)。
- 前記シャフト(16)の前記外周面(17)の前記領域(17a)は、トーション要素(18)、特にトーションシャフトによって、磁歪材料および/または磁気弾性材料で形成されているかまたは磁歪材料および/または磁気弾性材料から形成されており、前記トーション要素(18)は、前記シャフト(16)の第1および第2のシャフト区間(16−1,16−2)の間の介在シャフト部材としてトルクを伝達するように構成されている、請求項1から12までのいずれか1項記載の測定装置(100)。
- 人力および/または電動機アシストによって動作可能な車両(1)、特に電動アシスト自転車(1)のためのクランク機構(2)であって、
トルク伝達のために少なくとも1つのクランク(7,8)を受け入れ、かつ当該少なくとも1つのクランク(7,8)と相対回動不能に結合されるように構成されているシャフト(16)と、
前記シャフト(16)におけるトルク(M)、特に前記シャフト(16)のねじりモーメント(M)を測定する請求項1から13までのいずれか1項記載の測定装置(100)とを備えているクランク機構(2)。 - 人力および/または電動機アシストによって動作可能な車両(1)、特に電動アシスト自転車(1)であって、
請求項14記載のクランク機構(2)と、
特に前記クランク機構(2)の領域に配置されている電気駆動部(3)と、
前記電気駆動部(3)を制御するように構成されている制御ユニット(10)とを含んでいる車両(1)。
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