JPH02262027A

JPH02262027A - 軸に伝達される回転モーメントを検知するための装置

Info

Publication number: JPH02262027A
Application number: JP2036428A
Authority: JP
Inventors: Hanns Seegers; ハンス・ゼーゲルス
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1990-02-19
Publication date: 1990-10-24
Also published as: FR2643452A1; FR2643452B1; DE3905251C2; US5018393A; DE3905251A1

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】産業上の利用分野本発明は、軸に伝達される回転モーメントを検知するた
めの装置であって、軸方向で互いに離隔して軸上に配置
された、特にディスク状の２つの測定値発信器から成り
、その測定センサが非接触に配設されている形式のもの
に関する。

従来の技術軸によって伝達される回転モーメントは、軸に捩りを発
生せしめる。この軸の所定部分における捩り角度は、軸
部分の長さ、伝達する回転モーメント、軸材料の横弾性
係数及び該部分内の軸の慣性極モーメントに依存してい
る。従って他の影響要素が公知の場合には、回転モーメ
ントの大゛きさを捩り角度から逆に推論することができ
る。

ＤＥ−ＰＳ第２９５１１４８号明細書には、冒頭で述べ
た形式の装置が公開されており、該装置にあっては、２
つの誘導ディスクが軸方向に所定の間隔で軸に固定され
ている。回転モメントの伝達の際、この軸方向の距離内
の捩りのために、片方の誘導ディスクが他方の誘導ディ
スクに対して角度の移動を行う。測定値発信器として作
動するこの誘導ディスクには、測定センサとしてコイル
が配設されている。誘導ディスクは、その共通のオーバ
ラップ面が両ディスク間に発生する回転角度の増加と共
に変化するような部分を有している。両ディスクの相対
的な回転は、コイルのインピーダンスの変化を測定する
ことによって検知可能であり、該インピーダンスの変化
はディスク内に誘導される渦電流によって発生する。こ
の回転角度が、長手方向の距離内で伝達される回転モー
メントの大きさを決定する。

この公知の装置の欠点は、両誘導ディスクを近接して配
置しなければならないことである。

このためディスクは、調査さるべき長手方向の距離を取
り囲んでいる付加的な管の１方の端部に固定されており
、該管はその別の端部が軸に固定されている。実施例で
は管の内径が軸の外径に一致している。そのため軸は、
調査さるべき長手方向の距離上でより小さな直径を保た
なければならないことになる。１方、軸は所望の最大回
転モーメントを伝達することができるような大きさでな
ければならない。そのためこの測定長に隣接する軸領域
が、大きくなり過ぎるような結果になる。

軸は、例へば原動部内で付加力によって曲げられる可能
性があるので、このような構成にあっては、軸の撓みの
ために測定結果が変造される危険性が発生する。

発明が解決しようとする課題本発明の課題は、冒頭で述べた形式の装置を改良して、
軸の撓みによる測定値変造の危険性を防止することがで
きるような装置を提供することにある。

課題を解決するだめの手段本発明では、各測定値発信器が、ラジアル軸受の端側部
に近接して配置されていることによって上記課題を解決
することができた。軸が半径方向に支持されている位置
としての軸受部には、軸の撓みは発生しない。つまりこ
の場合、測定装置上には撓みに基づく影響が全く現われ
ない。両測定発信器を、互いに離隔して存在する２つの
軸受に配置することも可能である。その場合は回転モー
メントの検知用に、測定値発信器の距離に対しより大き
な数値が発生するようになる。しかし両測定値発信器を
、１つの軸受の両端側部に接して配置することも可能で
ある。

測定センサは、軸の軸受部に位置不動に配置されている
。このため、測定センサのだめの付加的な組立て手段を
省略することができる。

有利には軸受が、測定センサと測定値発信器と共に、組
立ユニットを形成しており、そのため測定装置を、軸受
と一緒に軸に装着せしめることが可能となり、かつ付加
的な装置の組立を省略することが可能となる。このよう
に仕上げられる組立ユニットは、大量生産品として有利
に製作及び販売することができる。

軸の軸受部が転がり軸受として構成されている場合には
、測定セ／すが、有利には軸受外輪に固定されており、
該外輪は、回転する軸に対し位置不動である。本発明の
実施例にあっては、測定値発信器が軸に同軸的に配置さ
れた磁気リングとして形成されていても宜く、該磁気リ
ングは夫々、軸に固定された支持リング内に保持されて
いる。そのため軸受の軸への組立作業は、支持リングを
介して行われることになる。支持リングは、軸受の部材
として軸受外輪の内方に在り、その孔領域内には外方に
折れ曲った延長部を有している。支持リングの固定位置
が折れ曲った延長部に在る場合には、この延長部にょ査って調ノさるべき長手方向の距離の拡大が、軸上で実現
されることになる。

両支持リングの固定の可能性は、該リングがその折れ曲
った孔領域と共に、軸に締り嵌めされることによってこ
れを達成することができる。

有利には支持リングは、外輪縁部の内方に在り、該縁部
は軸受外輪に隣接している。その際測定センサが、棒状
のホール発信器として形成されていても宜く、夫々、１
方の端部は軸方向に平行な外輪縁部の孔内に固定されて
おり、他方の端部は、同軸的な２つの磁気リングによっ
て形成された測定値発信器のリングギャップ内に突入し
ている。これによって、測定領域は外方に対して閉鎖さ
れることになる。つまシ保護されて配置されることにな
る。このホール発信器の代りに、別のインパルス発信器
を使用することも可能である。

測定センサー測定値発信器の組合せ装置において、単位
時間内の測定信号のシーケンスをより大きくすることが
できるようにするために、各測定値発信器には、軸受部
の円周方向で前後に隔離した複数の測定センサを配設す
ることも可能である。

実施例本発明の実施例を図面に示し、次にこれを詳しく説明す
る。

第１図に基く本発明の装置は、軸１に伝達される回転モ
ーメントを検知するだめの装置であって、軸のラジアル
軸受３から成り、該軸受３は、円筒ころ５のための軸受
外輪４を備えた転がり軸受として溝底されている。円筒
ころ５は軸１の上を直接転勤しており、該円筒ころ案内
用の保持器６の外方には、軸方向に２つの測定値発信器
７が接続されている。該発信器７はディスク状に形成さ
れており、その内方の孔が軸１の上に固定されている。

その際、両回定位置がば軸方向の距離２の長さを決定している。

軸受外輪４は軸方向の延長部を有しており、その内部に
測定センサ８を保持している。各測定センサ８は、半径
方向で測定値発信器７に接続し、かつ該発信器７に対し
エアギャップを保っている。電気的な構造部材として構
成された測定センサ８は、その外側部に接続ケーブル９
を有している。

軸に伝達される回転モーメントを検知するだめの、第２
図に図示された本発明の装置は、基本的には第１図の装
置と同様に組み立てられている。しかし該装置は、軸受
部の軸受外輪１９の外輪縁部１１及び１２によって保持
され、かつ軸１に対し軸方向に平行に延びている測定セ
ンサ１０を有している。該センサ１０は、外輪縁部から
円筒ころ５の方向でリングギャップ内に突入しており、
該ギャップは、同軸的な磁気リング１３及び１４によっ
て形成されている。

この場合磁気リングは測定値発信器であり、１方測定セ
ンサ１０はホール発信器である。

磁気リング１３及び１４の対は夫々、支持リング１５内
に保持されており、該支持リングは、軸受外輪１９と外
輪縁部１１及び１２との、夫々の内方に位置している。

支持リング１５はその内径に、外方に向かって折れ曲っ
た孔領域１６を有しており、該領域１６を介して支持リ
ング１５は、例へば軸１に締り嵌めせしめられるように
、軸１に固定されている。この折れ曲った孔領域１６は
、その固定位置が軸方向の距離２を決定しており、軸１
はその長さの間で、回転−モーメントを検知するために
調査されている。

この実施例にあっては、測定センサ１０と、測定値発信
器として作動する磁気リング１３及び１４とが、軸受の
内方で外界から完全に遮断されている。つまり保護され
て配置されている。

側方の測定センサ１０の接続ケーブル９のために、軸受
にはケーブル通路１７及び１８が設けられている。

本発明の装置は次のように作動する。軸１の回転に応じ
て測定センサ８，１０は、軸受の各側部の測定値発信器
７，１３．１４からインパルスを得て、これをコンピュ
ータに伝達する。

供給されたインパルスからコンピュータは、両側の測定
値発信器間の角度差違を検知する。これは軸１の捩りに
基いて発生するものである。

この値が、伝達される回転モーメントに変換される。各
々の測定センサー測定値発信器の組合せ装置は、回転数
を検知するためにもこれを利用することができる。

このような装置の使用領域の可能性は、広範囲に亘って
おり、その中から自動車の原動部の場合について言及し
ておく≦この場合、コンピュータを介して検知された回
転モーメントは、例へば速度変換装置の制御用にこれを
利用することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図及び第２図
は本発明の２つの異なった装置の縦断面図である。１・・・軸、２・・・距離、３・・・ラジアル軸受、４
・・・軸受外輪、５・・・円筒ころ、６・・・保持器、
７・・・測定値発信器、８・・・測定センサ、９・・・
接続ケーブル、１０・・・測定センサ、１１，１２・・
・外輪縁部、１３．１４・・・磁気リング、１５・・・
支持リング、１６・・・孔領域、１７．１８・・・ケー
ブル通路、１９・・・軸受外輪ＦＩＧ、１

Claims

【特許請求の範囲】１、軸に伝達される回転モーメントを検知するための装
置であつて、軸方向で互いに離隔して軸上に配置された
２つの測定値発信器から成り、その測定センサが非接触
に配設されている形式のものにおいて、各測定値発信器（７、１３、１４）が、ラジアル軸受部（３）の端側部
に近接して配置されていることを特徴とする、軸に伝達
される回転モーメントを検知するための装置。２、両測定値発信器（７、１３、１４）が、１つのラジ
アル軸受（３）の両端側部に接して配置されていること
を特徴とする、請求項１記載の装置。３、測定センサ（８、１０）が、軸受（３）に位置不動
に配置されていることを特徴とする、請求項２記載の装
置。４、軸受（３）が、測定センサ（８、１０）と測定値発
信器（７、１３、１４）と共に、組立ユニットを形成し
ていることを特徴とする、請求項１から３までのいづれ
か１項記載の装置。５、各測定値発信器（７、１３、１４）には、軸受（３
）の円周方向で前後に離隔する、複数の測定センサ（８
、１０）が配設されていることを特徴とする、請求項１
から４までのいづれか１項記載の装置。６、軸受（３）が、軸受外輪（４、１９）に固定される
測定センサ（８、１０）を有する転がり軸受として形成
されていることを特徴とする、請求項１から５までのい
づれか１項記載の装置。７、測定値発信器が、軸に対して同軸的に配置された磁
気リング（１３、１４）として形成されており、該磁気
リングは、軸（１）に固定された支持リング（１５）内
に保持されていることを特徴とする、請求項１から６ま
でのいづれか１項記載の装置。８、支持リング（１５）が、軸受外輪（１９）の内方に
在り、かつその孔領域内には、外方に向つて折れ曲つた
延長部（１６）を有していることを特徴とする、請求項
１から７までのいづれか１項記載の装置。９、両支持リング（１５）は、その折れ曲つた孔領域（
１６）が軸（１）に締り嵌めされていることを特徴とす
る、請求項１から８までのいづれか１項記載の装置。１０、支持リング（１５）が外輪縁部（１１、１２）の
内方に在り、該外輪縁部は、軸受外輪（１９）に隣接し
ていることを特徴とする、請求項１から９までのいづれ
か１項記載の装置。１１、測定センサ（１０）は棒状のホール発信器として
形成されており、夫々、１方の端部が外輪縁部（１１、
１２）の軸方向に平行な孔内に固定されており、他方の
端部が、２つの同軸的な磁気リング（１３、１４）によ
つて形成された測定値発信器のリングギャップ内に突入
していることを特徴とする、請求項１から１０までのい
づれか１項記載の装置。