JPH01313726A - 成形体に動く回転モーメントの測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、回転モーメントに左右される計測信号が生ず
るような成形体、特に軸に接する回転モーメントの計測
を行なう方法および装置に関するものである。

（先行技術） すでに、回転軸に取付けられたパートナ−センサーと連
動する接近センサーを活用し、この接近センサーのもと
で、軸捩れ角および回転モーメント追跡の捩れ角に対す
るスケールとして、循環走行の間に追跡される両最大値
の時間的ズレが機能するといった点が知られている。

既知方法および装置の場合の欠点としては、このような
方法および装置は、軸回転時ないしは軸高速回転時にし
か、合理的な測定結果を与え得ないという点にある。に
もかかわらず、軸停止時には、モーメントが合って、実
用的計測信号は何等生じないことになる。静止時におい
ても−例えば始動時に一過剰負荷が生じ得ないという機
械および装置において、このような方法および装置は導
入できない。

（発明の目的） 本発明の基本目的は、回転モーメントにより作動する回
転軸においても、また少なくともタイミングよく静止す
る軸においても信頼度があり、評価できる測定値を発生
するのを保証する措置を実行する手法および装置を提示
することにある。

（発明の構成） 本目的は、本発明によれば、軸方向および／または径方
向に対して作動し、回転モーメントにより作用を受ける
形成体の２つの位置において、計測信号を発生させるた
めに、回転により連続的に変動する周期性ある２つの測
定値変動が生じ、時間一定で追跡される２つの測定値の
差が、接触回転モーメントに対応する計測信号として追
跡されることによって解決される。

回転運動と関連して周期性を有する測定値変動を、およ
び同一時点における両側定値の差についての測定値を発
生させることによって、あらゆる運転状態における評価
可能な信号が、静止状態の場合でも、また緩慢な回転状
態の場合においても発生せしめられる。角度のズレが該
変動から誘導できることは周期曲線の選択時には、重要
である。

回転運動に関する測定値変動として、本発明によれば周
期性を有する三角形信号が提案されている。正弦波信号
を発生させることも可能である。

本方法を実行すべく、本目的解消を行なうために用意さ
れた本発明による第１の装置のポイントは、軸方向およ
び／または径方向の間隔をとって成形体に対して対応配
備された２つのセンサーおよびパートナ−センサーから
発して、該成形体に対応するセンサーが接近センサーと
して、および該パートナ−センサーが歯車として構成さ
れていること；および歯の歯型が、間隔および被覆状態
に従って、センサーに対し捩れを生じているときには、
回転運動につき希望の周期的変動に合せて構成されてい
るという点にある。

更に代って、成形体に対応するセンサーが符号形態にお
いて周期的に繰返される信号を有するリング形態具備の
磁気テープとして、およびパートナ−センサーが両発信
器の回転位置を把握するように対応して形成されている
ことが提案される。

（実施例） 以下、本発明による一実施例を示す添付図面を参照して
、本発明を詳述する。

第１図に示された装置は軸１から構成されるが、この軸
の涙りは、付与される回転モーメントに対するパラメー
タとみられる。軸１は、ハウジング４が支持されていて
、位置を固定して確保される。

たとえ軸１がハウジング内で回転しようとも、ハウジン
グは静止状態におかれている。軸１には、２枚の歯車２
．３が相互に軸方向に間隔をおいて空転せぬよう配備さ
れている。両歯車２，３は、同様の構成をしている。

第２図から明らかとなるように、歯車２，３は周辺に分
散配備され、および歯間空隙８により分離した歯を有す
る。歯車２．３は、位相差をなくして軸１に固定してい
る。ハウジング５において各歯車２．３には、接近セン
サー５．６が対応配備して固定されている０両接近セン
サーは、歯７の各接近位置に合った電圧を発生させる。

それぞれのセンサー５．６からの距離と関連させ、また
センサー５．６による被覆状態と関連して歯７および空
隙８の形態は、回転時に、例えば第３図から明らかとな
るような三角形状走行の如き、周期的電圧経緯が用意さ
れるように選択される。接触回転モーメントの大きさに
従って、両歯車２．３相互の捩れが生ずる。センサー５
．６によってそれぞれ確認される捩り位置は、２個の相
互にズした計測値曲線を呈し、時間を一定とした際の、
本測定値曲線の垂直曲線は、捩れ角に対するバロメータ
になっている０曲線の時間的拡がりはしかしながら、回
転数に依存するものとなっている０回転数を消去し、静
止状態での測定値を得るため、回転数とは無関係であり
、両歯車相互間の捩れ角によってのみ決る垂直ズレが計
測される０時間を一定として測定した両側定値の差は、
接触回転モーメントに一致する。

第３図は、一定モーメントのもとての一定回転数に対す
る信号を示す。

第４図は、半回転時ではあるが、第３図と比較して同一
モーメント時での信号を示す、多様な回転数であるにも
かかわらず、従って信号経緯につき多様な時間的間隔を
採っているにもかかわらず、垂直間隔、ひいては捩れ角
は同一モーメントにおいて一定となる。

こうした回転ポジションに左右される信号の評価はコン
ピュータを使って行なわれる。

双方の曲！６１ｊ１Ｍ１およびＭ２の双方の曲線の電圧
値は、接近センサ５，６により測定される駆動計測値Ｍ
１６および従動計測値Ｍ２に対応し、これ等計測値は非
連続的時間的間隔を採り、それぞれ時間を一定として計
測されている。

変曲点を考慮に入れてＡ、Ｃ，Ｅ？ｉｌ域内においでは
、双方の電圧値ＭｌｔおよびＭ２ｔの差によって計算は
与えられている。前記号は、曲線列の単純な形態では、
ＢおよびＤの領域が断念される。というのもこれ等はＡ
、ＣおよびＥと比較して極めて小さいからである（図で
は拡大して示されている）。これからは、下記の如き算
定ルールが得られる。

ここで示唆される点は下記の通り。

Ｋ＝適合係数（電圧値；回転モーメント）Ｍ、−Ｍ、＝
計測値の差が時間一定で測定される。

Ｔ＝前記号補正と領域Ｂ、Ｄの“狭縮化”増分の同−予
備方式のもとでＴ−＋１ないし−１となる。

これにより、Ｍに対しては正しい前記号が決る。

前記号が一定でない時には、Ｔ−０でつまり１／Ｔが、
零値に対して無限大となる。いわば、この点は、Ｍの追
跡値は同じ（無限大となることを示す。

Ｍが無限大に算定される場合、信号の流れがＢまたはＤ
の範囲に存在するため、この値は評価されない。

両曲線変動が“増加”をとるか、あるいは“減少”をと
るかＴの前記号が評価する。このような算定ルールのも
とで、接触モーメントがブラ久を採るか、あるいはマイ
ナスを採るかが自動的に明らかになる。この系はＭｌお
よびＭ２の線形的な曲線変動のみを活用し、移行領域Ｂ
およびＤを圧迫する。

複合的な評価算定（第５図を参照）によって計測により
領域ＢおよびＤが徹底的に活用され得る。

このため、引き算によって両側定値Ｍ１およびＭ３が可
能となり、および更に、前記号の項を加えることにより
算定が可能となるよう、曲線変動Ｍ２は移行域において
変動せしめられる。

このような算定に対して、領域ＡおよびＣから領域Ｂお
よびＤへの移行時に、領域ＡないしＣ内でのＭ２の最終
評価は、評価ユニット内に蓄積される。

も適用され、Ｍｔ　は実際の値Ｍ！Ｘに等しくなる。

時に、値Ｍ　ｔ＊　−Ｍ　ｚｃ　（時点ｔに対するＭ、
）が確認される。

なされるときになれば、連続的に変動する値Ｍ２に等優
性をもつ時にはＭ、、＝Ｍ！ｔ’となる。計算ルールに
対しては、ＳＧＮ　（０）−１であるといった設定が行
なわれる。

なお、Ｒ＝過渡域Ｂ、Ｄにおいて算定する測定値補正で
あり、 Ｓ＝前記号の定義 このような式は全領域（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ・・・）に
適応する。

値Ｒによって行なわれる値Ｍ２の補正は、第５図に基き
明確になる。

（発明の効果） 軸方向および／または径方向に間隔をとった再位置で２
つの周期的測定値変動が生じ、同一測定時点での両側定
値変動のズレが、接触回転モーメントに合った計測信号
を生じ、従って単に回転時だけではなく、静止状態のと
きにも本回転モーメントは測定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、成形体としての軸上、軸方向機構内で、歯車
および接近センサを備えた測定装置を示し、 第２図は、歯車を示し、 第３図は、一定回転数のもとての測定値ダイヤグラムを
示し、 第４図は、第３図によるのとは別の回転数のもとての測
定値ダイヤグラムを示し、 第５図は、変曲点内での測定値計算に関する詳細として
の測定値ダイヤグラムを示す。 なお、図面での照合番、号は下記の部分を意味する。 １・・・軸、２．３・・・歯車、４・・・ハウジング、
５゜６・・・センサー、７・・・歯、８・・・歯間空隙
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転モーメントに左右される計測信号が生ずるよう
   な成形体、特に軸に接する回転モーメントの計測法にお
   いて、回転モーメントにより作動せしめられる成形体の
   軸方向および／または径方向に働く２つの位置で計測信
   号を発生させるために、回転により連続的に変動する周
   期性ある２つの測定値変動が生じ、時間一定で追跡され
   る２つの測定値の差が、接触回転モーメントに対応する
   計測信号として追跡されることを特徴とする方法。 ２）双方の測定値変動自体が同一であることを特徴とす
   る特許請求項１に記載の方法。 ３）測定値変動として周期性ある三角信号が生じ、これ
   が回転運動と相関性を有することを特徴とする特許請求
   項１または２に記載の方法。 ４）測定値変動として正弦波信号が生じ、この信号が回
   転運動に依存することを特徴とする特許請求項１または
   ２に記載の方法。 ５）成形体において、誘導された回転モーメントが測定
   されることになる成形体に対し、軸方向および／または
   径方向間隔をとって、２つのセンサーおよび２つのパー
   トナーセンサーが対応配備されている、特許請求項１か
   ら４までの一つ以上に記載の方法を実行する装置におい
   て、成形体（１）に対応するセンサー（５、６）が接近
   センサーとして、およびパートナーセンサーが歯車（２
   、３）として構成されていること；および歯（７）の歯
   型が、間隔および被覆状態に従って、センサー（５）に
   対し捩れを生じているときには、回転運動につき希望の
   周期的変動に合せて構成されていることを特徴とする装
   置。 ６）成形体（１）に対応するセンサーが、符号形態にお
   いて周期的に繰返される信号を有するリング形態具備の
   磁気テープとして、およびパートナーセンサーが両発信
   器の回転位置を把握するように対応して形成されている
   ことを特徴とする特許請求項１から４までの一つ以上に
   記載の方法を実行する装置。 ７）軸（１）自体が成形体として構成されていることを
   特徴とする特許請求項５または６に記載の装置。