JPH08212485A - 電力と電気信号とを伝送する装置 - Google Patents
電力と電気信号とを伝送する装置Info
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- JPH08212485A JPH08212485A JP7272812A JP27281295A JPH08212485A JP H08212485 A JPH08212485 A JP H08212485A JP 7272812 A JP7272812 A JP 7272812A JP 27281295 A JP27281295 A JP 27281295A JP H08212485 A JPH08212485 A JP H08212485A
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- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
- G08C17/04—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using magnetically coupled devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ひずみゲージの抵抗の測定に必要な電気回路
を駆動する電力供給源を回転シャフト自身に取りつける
必要のない、電力と電気信号とを伝送する装置を提供す
る。 【解決手段】 トランスの１次側コイル６０はコイル６
２とともに回転する測定および信号伝送装置８８に供給
するために電力発振器６８から相対的に回転する（rela
tively-rotating）２次側コイル６２に電力を伝送し、
コイル６２を選択的に短絡しさらに１次側の抵抗６６の
電流を制御するトランジスタ１０１を切り替えるために
配列される装置８８からのデジタル出力信号を伝送す
る。前記配列される装置は車の回転シャフト（駆動シャ
フト(drive shaft)）によって伝送される電力を測定す
るために使用され、前述のように使用されるばあい前記
測定装置８８は供給されるトルクの測定をする抵抗線ひ
ずみ計が組み合わされる。
を駆動する電力供給源を回転シャフト自身に取りつける
必要のない、電力と電気信号とを伝送する装置を提供す
る。 【解決手段】 トランスの１次側コイル６０はコイル６
２とともに回転する測定および信号伝送装置８８に供給
するために電力発振器６８から相対的に回転する（rela
tively-rotating）２次側コイル６２に電力を伝送し、
コイル６２を選択的に短絡しさらに１次側の抵抗６６の
電流を制御するトランジスタ１０１を切り替えるために
配列される装置８８からのデジタル出力信号を伝送す
る。前記配列される装置は車の回転シャフト（駆動シャ
フト(drive shaft)）によって伝送される電力を測定す
るために使用され、前述のように使用されるばあい前記
測定装置８８は供給されるトルクの測定をする抵抗線ひ
ずみ計が組み合わされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力と信号を伝送す
る装置に関する。本発明は、一般的に、自動車、トラッ
クおよび他の原動機つき自転車に関し、とくにそれぞれ
の駆動シャフトによって伝送される馬力の測定に関す
る。
る装置に関する。本発明は、一般的に、自動車、トラッ
クおよび他の原動機つき自転車に関し、とくにそれぞれ
の駆動シャフトによって伝送される馬力の測定に関す
る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】周知
のことだが、「インディアナポリス型」レース車の運転
手とチームの仲間は過酷な「タイムトライアル」または
レースのあいだ中ずっと最良の性能を与えるために前記
運転手とチームの仲間の車の運転にとても関心がある。
たとえば、「定格の」馬力と「実際の」馬力とを比較す
ることができることによって、整備作業員（pit-crew）
は最高の性能にエンジンをもっていくためのたとえば燃
料の混合物または点火時期を変えるなどの調整ができ
る。しかし、自動車を日常運転する人（everyday drive
r）でさえ、手動変速の車において、たとえば丘を運転
するばあい、または、最高の馬力を過ぎる（そこでは効
率が低下し、スピードが低下し、さらに、馬力が減少す
る）ばあいなどに、いつギアシフトすべきかを決定する
際の助けとして、馬力を知ることは重要である。さら
に、自動車の運転に熱中している人のために、車のダッ
シュボードの上に、使用されている実際の馬力を示すこ
とが望ましい。
のことだが、「インディアナポリス型」レース車の運転
手とチームの仲間は過酷な「タイムトライアル」または
レースのあいだ中ずっと最良の性能を与えるために前記
運転手とチームの仲間の車の運転にとても関心がある。
たとえば、「定格の」馬力と「実際の」馬力とを比較す
ることができることによって、整備作業員（pit-crew）
は最高の性能にエンジンをもっていくためのたとえば燃
料の混合物または点火時期を変えるなどの調整ができ
る。しかし、自動車を日常運転する人（everyday drive
r）でさえ、手動変速の車において、たとえば丘を運転
するばあい、または、最高の馬力を過ぎる（そこでは効
率が低下し、スピードが低下し、さらに、馬力が減少す
る）ばあいなどに、いつギアシフトすべきかを決定する
際の助けとして、馬力を知ることは重要である。さら
に、自動車の運転に熱中している人のために、車のダッ
シュボードの上に、使用されている実際の馬力を示すこ
とが望ましい。
【０００３】周知のことだが、なんらかの回転するシャ
フトを介して伝えられる機械的な動力は、トルクとシャ
フトの速さの積に比例しており、１分間における回転数
で測定される。多くの従来の方法は、シャフト自身上に
なんらの電力源を有さず、シャフトの回転速度を測るこ
とにある。同時に、従来の方法はひずみゲージを用いる
ことによりシャフトのトルクを測る従来の方法が存在し
ており、当該ひずみゲージの抵抗値は、存在しているト
ルクを反映している。しかしながら、前述のようなひず
みゲージの抵抗値の測定は電気回路を必要とする。今度
は逆に前記電気回路の駆動のために電力を必要とする。
電力供給源（バッテリのような）はたいてい回転シャフ
ト自身に取りつけられ、前記バッテリは定期的に交換さ
れ、かつ取りかえられなくてはならず、時に難しい処理
となりうる。
フトを介して伝えられる機械的な動力は、トルクとシャ
フトの速さの積に比例しており、１分間における回転数
で測定される。多くの従来の方法は、シャフト自身上に
なんらの電力源を有さず、シャフトの回転速度を測るこ
とにある。同時に、従来の方法はひずみゲージを用いる
ことによりシャフトのトルクを測る従来の方法が存在し
ており、当該ひずみゲージの抵抗値は、存在しているト
ルクを反映している。しかしながら、前述のようなひず
みゲージの抵抗値の測定は電気回路を必要とする。今度
は逆に前記電気回路の駆動のために電力を必要とする。
電力供給源（バッテリのような）はたいてい回転シャフ
ト自身に取りつけられ、前記バッテリは定期的に交換さ
れ、かつ取りかえられなくてはならず、時に難しい処理
となりうる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の電力と信号を伝
送する装置は、第１および第２の相対的に動きうる要素
（９２、９０）のあいだにおいて電力および電気信号を
伝送するための装置であって、該装置は第１の手段（６
８、６０）と第２の手段（６２）と第３の手段（１０
１）とからなり、前記第１の手段は、第１の要素から第
２の要素に電力を伝送し、前記第２要素上の前記第２の
手段は、第２の要素上の利用装置（８８）を駆動するた
めに前記第１の手段から受けた電力に反応し、前記第３
の手段は、利用装置における動作結果の表示をする信号
を発生し、かつ、前記第２の手段を介して前記第１の手
段に前記信号を伝送するための前記利用装置に接続さ
れ、前記第２の手段上には駆動電力源がまったくなく、
前記第１の手段と前記第２の手段とのあいだには機械的
接続がないことを特徴とする。
送する装置は、第１および第２の相対的に動きうる要素
（９２、９０）のあいだにおいて電力および電気信号を
伝送するための装置であって、該装置は第１の手段（６
８、６０）と第２の手段（６２）と第３の手段（１０
１）とからなり、前記第１の手段は、第１の要素から第
２の要素に電力を伝送し、前記第２要素上の前記第２の
手段は、第２の要素上の利用装置（８８）を駆動するた
めに前記第１の手段から受けた電力に反応し、前記第３
の手段は、利用装置における動作結果の表示をする信号
を発生し、かつ、前記第２の手段を介して前記第１の手
段に前記信号を伝送するための前記利用装置に接続さ
れ、前記第２の手段上には駆動電力源がまったくなく、
前記第１の手段と前記第２の手段とのあいだには機械的
接続がないことを特徴とする。
【０００５】前記第１の手段が固定側の電気コイル（６
０）を含み、かつ、前記第２の手段が、使用時に前記第
１のコイルに対して相対的に回転側の第２の電気コイル
（６２）を含んでなっている。
０）を含み、かつ、前記第２の手段が、使用時に前記第
１のコイルに対して相対的に回転側の第２の電気コイル
（６２）を含んでなっている。
【０００６】前記第３の手段がトランジスタスイッチ手
段（１０１）からなり、該トランジスタスイッチ手段
は、前記第２の電気コイルを実質的に短絡するために選
択的にスイッチをいれることにより、前記電気信号を伝
送するために配設されてなっている。
段（１０１）からなり、該トランジスタスイッチ手段
は、前記第２の電気コイルを実質的に短絡するために選
択的にスイッチをいれることにより、前記電気信号を伝
送するために配設されてなっている。
【０００７】前記第２の手段が、前記第２の電気コイル
（６２）によって電力供給される整流ブリッジ（８０、
８１、８２、８３）からなり、前記トランジスタスイッ
チ手段（１０１）がスイッチオンされるとき前記整流ブ
リッジの出力端が実質的に接地されてなっている。
（６２）によって電力供給される整流ブリッジ（８０、
８１、８２、８３）からなり、前記トランジスタスイッ
チ手段（１０１）がスイッチオンされるとき前記整流ブ
リッジの出力端が実質的に接地されてなっている。
【０００８】抵抗手段（６６）が前記固定側の電気コイ
ル（６０）に接続されており、前記トランジスタスイッ
チ手段（１０１）が切り替えられるとき、出力信号は前
記抵抗手段からえられてなっている。
ル（６０）に接続されており、前記トランジスタスイッ
チ手段（１０１）が切り替えられるとき、出力信号は前
記抵抗手段からえられてなっている。
【０００９】前記第１の手段が与えられた周波数の電力
発振器（６８）からなり、かつ前記固定側の電気コイル
（６０）と前記第２の電気コイル（６２）とが前記発振
器の周波数において共振するように同調されてなってい
る。
発振器（６８）からなり、かつ前記固定側の電気コイル
（６０）と前記第２の電気コイル（６２）とが前記発振
器の周波数において共振するように同調されてなってい
る。
【００１０】前記第２の電気コイル（６２）が、回転メ
カニカルシャフト（１０）に取りつけられてなってい
る。
カニカルシャフト（１０）に取りつけられてなってい
る。
【００１１】ひずみゲージが前記回転メカニカルシャフ
ト（１０）に取りつけられており、かつ前記第３の手段
（１０１）が与えられたいかなる期間においても前記ひ
ずみゲージの抵抗値を示す信号を発生してなっている。
ト（１０）に取りつけられており、かつ前記第３の手段
（１０１）が与えられたいかなる期間においても前記ひ
ずみゲージの抵抗値を示す信号を発生してなっている。
【００１２】前記第３の手段（１０１）がひずみゲージ
の前記抵抗値を示すデジタル信号を発生してなってい
る。
の前記抵抗値を示すデジタル信号を発生してなってい
る。
【００１３】前記利用装置が自動車のホイールを含んで
なっている。
なっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】のちの記載により明確にされるよ
うに、本発明の装置は、ひずみゲージが測定に用いられ
ることを許容し、かつ、回転シャフト（rotating shaf
t）上に電力供給源を有さずに、結果的にえられるトル
クが決定される。概念的な表現として、本発明の装置
は、第２の位置Ｂに取りつけられる装置の測定または操
作に用いられる電気的および／または機械的装置に電力
を供給する目的のために、第１の位置Ａから第２の位置
ＢにＡからＢ方向に電力を伝送することを含意する。第
１の位置Ａと第２の位置Ｂとのあいだにいかなる機械的
接続も有さずに、本発明の装置によりえられた情報がさ
らにＢからＡ方向に発生および伝送され、同時に、さま
ざまな座標においてＡとＢの相対的な動きを可能とす
る。本発明によれば、機械的および電気的機能はＢ上で
えられた情報をともなって、Ｂ上で成し遂げられ、Ｂ上
になんらの電力供給源を有さず、そののちＡに伝送され
る。
うに、本発明の装置は、ひずみゲージが測定に用いられ
ることを許容し、かつ、回転シャフト（rotating shaf
t）上に電力供給源を有さずに、結果的にえられるトル
クが決定される。概念的な表現として、本発明の装置
は、第２の位置Ｂに取りつけられる装置の測定または操
作に用いられる電気的および／または機械的装置に電力
を供給する目的のために、第１の位置Ａから第２の位置
ＢにＡからＢ方向に電力を伝送することを含意する。第
１の位置Ａと第２の位置Ｂとのあいだにいかなる機械的
接続も有さずに、本発明の装置によりえられた情報がさ
らにＢからＡ方向に発生および伝送され、同時に、さま
ざまな座標においてＡとＢの相対的な動きを可能とす
る。本発明によれば、機械的および電気的機能はＢ上で
えられた情報をともなって、Ｂ上で成し遂げられ、Ｂ上
になんらの電力供給源を有さず、そののちＡに伝送され
る。
【００１５】本発明の好ましい実施態様において、
（１）第１の手段は第１の位置から第２の位置に向かっ
て電力を伝送するために含まれ、（２）第２の手段は第
２の位置に位置しており、利用装置を駆動する目的で第
１の手段から受けた電力に応答するものであり、（３）
第３の手段は、さらに車の性能を示す信号を発生し、か
つ第２の手段を介して第１の手段に返送する前記信号を
返送をするために前記利用装置に接続されており、前記
電力の伝送および前記信号の返送を実現するために、前
記第１の手段は運転中静止しており、一方前記第２の手
段は運転中機械的に回転する。
（１）第１の手段は第１の位置から第２の位置に向かっ
て電力を伝送するために含まれ、（２）第２の手段は第
２の位置に位置しており、利用装置を駆動する目的で第
１の手段から受けた電力に応答するものであり、（３）
第３の手段は、さらに車の性能を示す信号を発生し、か
つ第２の手段を介して第１の手段に返送する前記信号を
返送をするために前記利用装置に接続されており、前記
電力の伝送および前記信号の返送を実現するために、前
記第１の手段は運転中静止しており、一方前記第２の手
段は運転中機械的に回転する。
【００１６】本発明の好ましい実施態様において、前記
第１の手段はさらに与えられた周波数の電力発振器を含
み、かつ、固定側の電気コイル（fixed electrical coi
l）と回転側の電気コイル（rotating electrical coi
l）とが前記発振器の周波数で共振するように、ともに
同調されている。ひずみゲージは前記回転シャフト（回
転メカニカルシャフト（rotating mechanical shaf
t））に取りつけられており、かつ、前記第３の手段は
与えられたいかなる期間でも前記ひずみゲージを示す信
号を発生するばあい、車のホイールに伝達される馬力を
決定するばあいに利用されるのでデジタル信号が前記ひ
ずみゲージの抵抗値を示して発生される。
第１の手段はさらに与えられた周波数の電力発振器を含
み、かつ、固定側の電気コイル（fixed electrical coi
l）と回転側の電気コイル（rotating electrical coi
l）とが前記発振器の周波数で共振するように、ともに
同調されている。ひずみゲージは前記回転シャフト（回
転メカニカルシャフト（rotating mechanical shaf
t））に取りつけられており、かつ、前記第３の手段は
与えられたいかなる期間でも前記ひずみゲージを示す信
号を発生するばあい、車のホイールに伝達される馬力を
決定するばあいに利用されるのでデジタル信号が前記ひ
ずみゲージの抵抗値を示して発生される。
【００１７】本発明の好ましい実施態様を、添付図を参
照して、さらに詳細に説明する。
照して、さらに詳細に説明する。
【００１８】図１（ａ）および図１（ｂ）は車の回転シ
ャフト（回転駆動シャフト（rotating drive shaft））
とともに用いられる本発明の実施態様に対する取りつけ
位置を示す。
ャフト（回転駆動シャフト（rotating drive shaft））
とともに用いられる本発明の実施態様に対する取りつけ
位置を示す。
【００１９】図２は、部分的にブロック形式で、図１の
装置の駆動を示す、電気的概要図である。
装置の駆動を示す、電気的概要図である。
【００２０】図１（ｂ）は、プリント回路基板１４が取
りつけられている、おおよそ２０００ｐｒｍで回転する
回転シャフト１０を示す。たとえば、一対の固定ねじ１
８およびさらなる固定ねじ２０とによって、取りつけフ
ランジ（mounting flange）１６は、回転シャフト１０
上にプリント回路基板１４を固定する。プリント回路基
板１４に印刷されるのは、装置の回転側部分（参照符号
９０で示される）にさらに取りつけられるインダクタコ
イルとなるらせん状のインダクタンス（spiralinductan
ce）である。
りつけられている、おおよそ２０００ｐｒｍで回転する
回転シャフト１０を示す。たとえば、一対の固定ねじ１
８およびさらなる固定ねじ２０とによって、取りつけフ
ランジ（mounting flange）１６は、回転シャフト１０
上にプリント回路基板１４を固定する。プリント回路基
板１４に印刷されるのは、装置の回転側部分（参照符号
９０で示される）にさらに取りつけられるインダクタコ
イルとなるらせん状のインダクタンス（spiralinductan
ce）である。
【００２１】同様の方法で、もう一方のプリント回路基
板１２は、回転しない前記装置の静止側部分３２上に２
個の固定ねじ３０によって取りつけられる。プリント回
路基板１２上に、第１のインダクタンス（first one）
と向き合うように第２のインダクタンス（second induc
tance）を形成するために、もう一つのらせん状のイン
ダクタンス（another spiral）が印刷される。さらに２
つのインダクタコイル（回転する（rotating）のＲおよ
び固定される（fixed）のＦの文字で示される）は磁気
的に結合されている。
板１２は、回転しない前記装置の静止側部分３２上に２
個の固定ねじ３０によって取りつけられる。プリント回
路基板１２上に、第１のインダクタンス（first one）
と向き合うように第２のインダクタンス（second induc
tance）を形成するために、もう一つのらせん状のイン
ダクタンス（another spiral）が印刷される。さらに２
つのインダクタコイル（回転する（rotating）のＲおよ
び固定される（fixed）のＦの文字で示される）は磁気
的に結合されている。
【００２２】符号９２は自動車の車体のような固定され
た、または静止している部分を示す。それゆえ、図１
（ｂ）より理解されるように、分割線１００の右側のす
べての物は回転シャフト１０上にあると考えられ、かつ
左側のすべての物は自動車自体の一部分であると考えら
れる。図１（ａ）は、プリント回路基板１２上の固定側
のインダクタコイルから見るばあいの、プリント回路基
板１４上の回転側のインダクタコイル４０の図である。
前記回転側のらせん状のインダクタンスはさらに回転側
のトランスコイルとなる。
た、または静止している部分を示す。それゆえ、図１
（ｂ）より理解されるように、分割線１００の右側のす
べての物は回転シャフト１０上にあると考えられ、かつ
左側のすべての物は自動車自体の一部分であると考えら
れる。図１（ａ）は、プリント回路基板１２上の固定側
のインダクタコイルから見るばあいの、プリント回路基
板１４上の回転側のインダクタコイル４０の図である。
前記回転側のらせん状のインダクタンスはさらに回転側
のトランスコイルとなる。
【００２３】本実施例において、電力は、図示されるよ
うに装置の固定された部分３２上に取りつけられる固定
側の装置４６に見られる高周波発振器で発生される。前
記電力は磁気的に結合することにより固定側のインダク
タコイルＦを介して回転側のインダクタコイルＲに伝送
され、２つのインダクタコイルＦとＲおよび関連づけら
れた電気回路は磁気結合によって、前記発振器の周波数
に同調しているトランスを構成している。
うに装置の固定された部分３２上に取りつけられる固定
側の装置４６に見られる高周波発振器で発生される。前
記電力は磁気的に結合することにより固定側のインダク
タコイルＦを介して回転側のインダクタコイルＲに伝送
され、２つのインダクタコイルＦとＲおよび関連づけら
れた電気回路は磁気結合によって、前記発振器の周波数
に同調しているトランスを構成している。
【００２４】本発明の装置の前記電気的構成要素は前記
インダクタコイル形状（coil form）Ｒに取りつけら
れ、参照番号４８で示され回転シャフト１０に直接取り
つけられる装置と接続されている。当該装置は、前記回
転シャフトのトルクを測るのに使用されるひずみゲージ
を含む。理解されるように、前記回転シャフトの回転に
よってインダクタコイルＲを介して受けた前記電力は、
前記ひずみゲージの抵抗値を測定し、測定した抵抗値を
デジタル形式にコード化し、かつ、固定側の装置４６中
で使用される同調トランス（tuned transformer）を通
してコード化した抵抗値を返送する装置４８の電気回路
に電力を供給するために使用される。
インダクタコイル形状（coil form）Ｒに取りつけら
れ、参照番号４８で示され回転シャフト１０に直接取り
つけられる装置と接続されている。当該装置は、前記回
転シャフトのトルクを測るのに使用されるひずみゲージ
を含む。理解されるように、前記回転シャフトの回転に
よってインダクタコイルＲを介して受けた前記電力は、
前記ひずみゲージの抵抗値を測定し、測定した抵抗値を
デジタル形式にコード化し、かつ、固定側の装置４６中
で使用される同調トランス（tuned transformer）を通
してコード化した抵抗値を返送する装置４８の電気回路
に電力を供給するために使用される。
【００２５】前述の方法において、固定側のインダクタ
コイルＦから伝送される電力は、前記回転シャフトに取
りつけられる前記装置の測定または操作に使用される電
気的および／または機械的な装置を駆動させる目的で、
回転側のインダクタコイルＲでＦからＲ方向に受けとら
れる。前記装置よりえられた情報は、回転側のインダク
タコイルＲと固定側のインダクタコイルＦのあいだに機
械的接続をまったくもたずに、発生され、かつさらにＲ
からＦへの方向に返送される。一方、回転する方法で前
記２つの相対的な動きを可能とするようにされている。
コイルＦから伝送される電力は、前記回転シャフトに取
りつけられる前記装置の測定または操作に使用される電
気的および／または機械的な装置を駆動させる目的で、
回転側のインダクタコイルＲでＦからＲ方向に受けとら
れる。前記装置よりえられた情報は、回転側のインダク
タコイルＲと固定側のインダクタコイルＦのあいだに機
械的接続をまったくもたずに、発生され、かつさらにＲ
からＦへの方向に返送される。一方、回転する方法で前
記２つの相対的な動きを可能とするようにされている。
【００２６】図２は、図１の本発明の装置の電気的概要
図をとくにブロック形式で示す。とくに、縦の分割線１
００の左側のすべては本発明の装置の固定側部分（図１
（ｂ）で９２）を表わし、右側のすべては本発明の装置
の回転側部分（図１（ｂ）で９０）を表わす。構成要素
３２上に固定される静止側のインダクタコイルＦは６０
で示され、前記回転シャフトにしっかり固定される回転
側のらせん状インダクタコイルＲは６２で示される。前
記記載において、インダクタコイル６０は不動である一
方、インダクタコイル６２は前記回転シャフト１０に沿
って回転可能である。明白にされるように、分割線１０
０の両側の前記２つの部分間は機械的な接続がまったく
なく、インダクタコイル６０、６２が一体として一部品
を形成する前記同調トランスを通して前記２つの部分の
あいだに唯一の結合が存在している。
図をとくにブロック形式で示す。とくに、縦の分割線１
００の左側のすべては本発明の装置の固定側部分（図１
（ｂ）で９２）を表わし、右側のすべては本発明の装置
の回転側部分（図１（ｂ）で９０）を表わす。構成要素
３２上に固定される静止側のインダクタコイルＦは６０
で示され、前記回転シャフトにしっかり固定される回転
側のらせん状インダクタコイルＲは６２で示される。前
記記載において、インダクタコイル６０は不動である一
方、インダクタコイル６２は前記回転シャフト１０に沿
って回転可能である。明白にされるように、分割線１０
０の両側の前記２つの部分間は機械的な接続がまったく
なく、インダクタコイル６０、６２が一体として一部品
を形成する前記同調トランスを通して前記２つの部分の
あいだに唯一の結合が存在している。
【００２７】とくにコンデンサ６４、インダクタコイル
６０、および抵抗６６は、前記同調トランス７０の１次
側の回路を構成し、固定側のブロック（block）４６中
の自動車の固定側部分上にあり、自動車のバッテリを消
耗させる（run off）一般に低いレベルの電力発振器６
８で駆動している。同調トランス７０の２次側の回路は
インダクタコイル６２、コンデンサ６５および端子７
２、７４に接続される荷重インピーダンス（load imped
ance）とからなる。同調トランス７０の前記１次側およ
び２次側の回路はともに、さらに電力発振器６８の前記
周波数で共振するように同調され、２次側のインダクタ
コイル６２に結合するために１次側のインダクタコイル
６０を流れている前記電流によって磁界を発生させ、イ
ンダクタコイル６２に直列に電圧を発生させて端子７
２、７４に電圧が現れる。本実施態様において、２個の
インダクタコイル６０、６２のあいだの前記空間はイン
ダクタコイル６２より大きな抵抗７６がないように選択
され、実質的には、電力発振器６８からのすべての利用
しうる電力（available power）は端子７２、７４に接
続される前記２次側のインダクタコイルの前記荷重イン
ピーダンスに接続される。コンデンサ６４と１次側のイ
ンダクタコイル６０に直列に接続されている前記抵抗６
６は、電力発振器６８からわずかしか電力を受けないよ
うに、非常に低い値にされる。一方、抵抗７６の値は、
非常に高いインピーダンス値である。
６０、および抵抗６６は、前記同調トランス７０の１次
側の回路を構成し、固定側のブロック（block）４６中
の自動車の固定側部分上にあり、自動車のバッテリを消
耗させる（run off）一般に低いレベルの電力発振器６
８で駆動している。同調トランス７０の２次側の回路は
インダクタコイル６２、コンデンサ６５および端子７
２、７４に接続される荷重インピーダンス（load imped
ance）とからなる。同調トランス７０の前記１次側およ
び２次側の回路はともに、さらに電力発振器６８の前記
周波数で共振するように同調され、２次側のインダクタ
コイル６２に結合するために１次側のインダクタコイル
６０を流れている前記電流によって磁界を発生させ、イ
ンダクタコイル６２に直列に電圧を発生させて端子７
２、７４に電圧が現れる。本実施態様において、２個の
インダクタコイル６０、６２のあいだの前記空間はイン
ダクタコイル６２より大きな抵抗７６がないように選択
され、実質的には、電力発振器６８からのすべての利用
しうる電力（available power）は端子７２、７４に接
続される前記２次側のインダクタコイルの前記荷重イン
ピーダンスに接続される。コンデンサ６４と１次側のイ
ンダクタコイル６０に直列に接続されている前記抵抗６
６は、電力発振器６８からわずかしか電力を受けないよ
うに、非常に低い値にされる。一方、抵抗７６の値は、
非常に高いインピーダンス値である。
【００２８】２次側のインダクタコイル６２で誘導され
る前記電圧は、端子７２、７４間に接続されたダイオー
ドブリッジによって形成される全波整流器に印加され
る。前記ダイオードブリッジは構成要素８０、８１、８
２および８３を含んでいる。前記整流器はコンデンサ８
６に蓄える電流を発生するために、さらなるダイオード
８４と抵抗７６を流れる直流電流を供給する。電力発振
器６８が切れたときの相当な時間のあいだ、コンデンサ
８６に蓄えられたエネルギは、装置すなわち８８の回路
および信号伝送装置（signalling apparatus）に電力を
供給するのに使用できる。ダイオード８４は前記期間の
あいだ、電流が整流器ブリッジに逆流するのを防ぐ。
る前記電圧は、端子７２、７４間に接続されたダイオー
ドブリッジによって形成される全波整流器に印加され
る。前記ダイオードブリッジは構成要素８０、８１、８
２および８３を含んでいる。前記整流器はコンデンサ８
６に蓄える電流を発生するために、さらなるダイオード
８４と抵抗７６を流れる直流電流を供給する。電力発振
器６８が切れたときの相当な時間のあいだ、コンデンサ
８６に蓄えられたエネルギは、装置すなわち８８の回路
および信号伝送装置（signalling apparatus）に電力を
供給するのに使用できる。ダイオード８４は前記期間の
あいだ、電流が整流器ブリッジに逆流するのを防ぐ。
【００２９】前述の記載によれば、従来の回路や方法
が、図１（ｂ）の前記回転シャフト上に取りつけられる
ひずみゲージの抵抗値を測るために使用され、デジタル
の形に前記抵抗値がコード化され、さらに本発明の装置
の前記固定側の部分にトランスを介して前記情報が返送
されるのに使用される。とくに、前述のような動作はト
ランジスタ１０１と抵抗６６によって成し遂げられる。
が、図１（ｂ）の前記回転シャフト上に取りつけられる
ひずみゲージの抵抗値を測るために使用され、デジタル
の形に前記抵抗値がコード化され、さらに本発明の装置
の前記固定側の部分にトランスを介して前記情報が返送
されるのに使用される。とくに、前述のような動作はト
ランジスタ１０１と抵抗６６によって成し遂げられる。
【００３０】さらに詳しくは、前記デジタルコード化さ
れた信号は、回路への入力信号にしたがってトランジス
タ１０１をオンおよびオフに切り替えることにより本発
明の装置の前記静止側部分に返送される。さらにトラン
ジスタ１０１がオフ（または導電していない）のとき、
前記回路は前述のように機能し、前記回路において電流
は抵抗６６を流れる。反対に、トランジスタ１０１がオ
ン（すなわち導電している）のとき、端子１０２と１０
３は実質的に接地(ground)される。このような作用は、
前記同調トランスの２次側を短絡し、結果として抵抗６
６を流れる電流の著しい変化を生じ、しかも端子１１０
において出力信号を発生させる。
れた信号は、回路への入力信号にしたがってトランジス
タ１０１をオンおよびオフに切り替えることにより本発
明の装置の前記静止側部分に返送される。さらにトラン
ジスタ１０１がオフ（または導電していない）のとき、
前記回路は前述のように機能し、前記回路において電流
は抵抗６６を流れる。反対に、トランジスタ１０１がオ
ン（すなわち導電している）のとき、端子１０２と１０
３は実質的に接地(ground)される。このような作用は、
前記同調トランスの２次側を短絡し、結果として抵抗６
６を流れる電流の著しい変化を生じ、しかも端子１１０
において出力信号を発生させる。
【００３１】このようにして駆動中に生じる事象の順序
はつぎのようである。電力発振器６８が駆動し、回転シ
ャフト１０上の前記素子、回路および信号伝送装置を駆
動するための直流電流がコンデンサ８６の両端に発生す
る。前記電気回路の構成部分は前記組み込まれたひずみ
ゲージの前記抵抗値を測り、デジタル型に前記抵抗値を
コード化し、かつ前記デジタル情報に対応してトランジ
スタ１０１のオンおよびオフを切り替える。前記オンま
たは導電している状態で、抵抗６６の電流の流れの増加
を引き起こすためにトランジスタ１０１を前記トランス
の２次側に短絡する。トランジスタ１０１がオフのと
き、抵抗６６を流れる前記電流は前の値に戻る。さらに
抵抗６６の両端で発生される前記電圧は、本発明の前記
静止側部分上に、実質的に正確に前記デジタルで発生さ
れた信号を再生する。
はつぎのようである。電力発振器６８が駆動し、回転シ
ャフト１０上の前記素子、回路および信号伝送装置を駆
動するための直流電流がコンデンサ８６の両端に発生す
る。前記電気回路の構成部分は前記組み込まれたひずみ
ゲージの前記抵抗値を測り、デジタル型に前記抵抗値を
コード化し、かつ前記デジタル情報に対応してトランジ
スタ１０１のオンおよびオフを切り替える。前記オンま
たは導電している状態で、抵抗６６の電流の流れの増加
を引き起こすためにトランジスタ１０１を前記トランス
の２次側に短絡する。トランジスタ１０１がオフのと
き、抵抗６６を流れる前記電流は前の値に戻る。さらに
抵抗６６の両端で発生される前記電圧は、本発明の前記
静止側部分上に、実質的に正確に前記デジタルで発生さ
れた信号を再生する。
【００３２】機械的および電気的機能は、前述の回転側
部分上に電力源をまったく必要とせず、前記静止側部分
に返送される前記回転側の構成要素上でえられる情報と
ともに、本発明の装置の前記回転側部分上で機能される
ことができる。トランジスタ１０１が導電状態であるた
め、本発明の装置の前記静止側部分から前記回転側部分
に伝送される電力はほとんどないかまたはまったくな
い。前述のような期間は、コンデンサ８６に蓄えられた
前記エネルギが装置、回路および信号伝送装置８８を駆
動するのに必要とされる前記電力を供給する。かように
して、本発明の構成の前記回転側部分に関しては前記電
気回路の駆動において妨害となるものは結果として生じ
ない。さらに電力は前記静止側から前記回転側に伝送さ
れ、測定は、コード化されかつ前記静止側に返送される
べき結果をうるため前記回転側でなされる。回路および
信号伝送装置であるユニット８８の前記電気回路の構成
部分を、長期にわたる使用ののちの交換の必要をさけ
て、前記回転シャフト上にまったく電力源を有さず駆動
させることができる。
部分上に電力源をまったく必要とせず、前記静止側部分
に返送される前記回転側の構成要素上でえられる情報と
ともに、本発明の装置の前記回転側部分上で機能される
ことができる。トランジスタ１０１が導電状態であるた
め、本発明の装置の前記静止側部分から前記回転側部分
に伝送される電力はほとんどないかまたはまったくな
い。前述のような期間は、コンデンサ８６に蓄えられた
前記エネルギが装置、回路および信号伝送装置８８を駆
動するのに必要とされる前記電力を供給する。かように
して、本発明の構成の前記回転側部分に関しては前記電
気回路の駆動において妨害となるものは結果として生じ
ない。さらに電力は前記静止側から前記回転側に伝送さ
れ、測定は、コード化されかつ前記静止側に返送される
べき結果をうるため前記回転側でなされる。回路および
信号伝送装置であるユニット８８の前記電気回路の構成
部分を、長期にわたる使用ののちの交換の必要をさけ
て、前記回転シャフト上にまったく電力源を有さず駆動
させることができる。
【００３３】つぎに述べる構成要素の値は前述の好まし
い実施態様における構造において有効であると判明して
いる。
い実施態様における構造において有効であると判明して
いる。
【００３４】 装置を駆動するために必要とされる電力 １０ｍＷ 周波数 ２ＭＨｚ インダクタコイル６０ ２６μＨ インダクタコイル６２ ２６μＨ コンデンサ６４ ２４０ｐＦ コンデンサ６５ ２４０ｐＦ コンデンサ８６ １０μＦ 抵抗７６ １０００Ω 抵抗６６ １０Ω 前述の具体例および構成要素の表示値を伴って、おおよ
そ１０Ｖが装置を駆動するためのコンデンサ８６で発生
される。
そ１０Ｖが装置を駆動するためのコンデンサ８６で発生
される。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、ユニット８８の前記電
気回路の構成部分を、拡張された使用期間ののちの交換
の必要をさけて、前記回転シャフト上にまったく電力源
を有さず駆動させることができる。
気回路の構成部分を、拡張された使用期間ののちの交換
の必要をさけて、前記回転シャフト上にまったく電力源
を有さず駆動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電力と信号を伝送する装置を示す説明
図である。
図である。
【図２】本発明の電力と信号を伝送する装置の電気的概
要図である。
要図である。
６０ インダクタコイル ６２ インダクタコイル ６４ コンデンサ ６５ コンデンサ ６６ 抵抗 ８６ コンデンサ ７６ 抵抗
Claims (10)
- 【請求項１】 第１および第２の相対的に動きうる要素
（９２、９０）のあいだにおいて電力および電気信号を
伝送するための装置であって、該装置は第１の手段（６
８、６０）と第２の手段（６２）と第３の手段（１０
１）とからなり、前記第１の手段は、第１の要素から第
２の要素に電力を伝送し、前記第２要素上の前記第２の
手段は、第２の要素上の利用装置（８８）を駆動するた
めに前記第１の手段から受けた電力に反応し、前記第３
の手段は、利用装置における動作結果の表示をする信号
を発生し、かつ、前記第２の手段を介して前記第１の手
段に前記信号を伝送するための前記利用装置に接続さ
れ、前記第２の手段上には駆動電力源がまったくなく、
前記第１の手段と前記第２の手段とのあいだには機械的
接続がないことを特徴とする電力と電気信号とを伝送す
るための装置。 - 【請求項２】 前記第１の手段が固定側の電気コイル
（６０）を含み、かつ、前記第２の手段が、使用時に前
記第１のコイルに対して相対的に回転側の第２の電気コ
イル（６２）を含んでなる請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記第３の手段がトランジスタスイッチ
手段（１０１）からなり、該トランジスタスイッチ手段
は、前記第２の電気コイルを実質的に短絡するために選
択的にスイッチをいれることにより、前記電気信号を伝
送するために配設されてなる請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 前記第２の手段が、前記第２の電気コイ
ル（６２）によって電力供給される整流ブリッジ（８
０、８１、８２、８３）からなり、前記トランジスタス
イッチ手段（１０１）がスイッチオンされるとき前記整
流ブリッジの出力端が実質的に接地されてなる請求項３
記載の装置。 - 【請求項５】 抵抗手段（６６）が前記固定側の電気コ
イル（６０）に接続されており、前記トランジスタスイ
ッチ手段（１０１）が切り替えられるとき、出力信号は
前記抵抗手段からえられてなる請求項３または４記載の
装置。 - 【請求項６】 前記第１の手段が与えられた周波数の電
力発振器（６８）からなり、かつ前記固定側の電気コイ
ル（６０）と前記第２の電気コイル（６２）とが前記発
振器の周波数において共振するように同調されてなる請
求項２、３、４または５記載の装置。 - 【請求項７】 前記第２の電気コイル（６２）が、回転
メカニカルシャフト（１０）に取りつけられてなる請求
項２、３、４、５または６記載の装置。 - 【請求項８】 ひずみゲージが前記回転メカニカルシャ
フト（１０）に取りつけられており、かつ前記第３の手
段（１０１）が与えられたいかなる期間においても前記
ひずみゲージの抵抗値を示す信号を発生してなる請求項
７記載の装置。 - 【請求項９】 前記第３の手段（１０１）がひずみゲー
ジの前記抵抗値を示すデジタル信号を発生してなる請求
項８記載の装置。 - 【請求項１０】 前記利用装置が自動車のホイールを含
んでなる請求項９記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US33785294A | 1994-11-14 | 1994-11-14 | |
| US337,852 | 1994-11-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08212485A true JPH08212485A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=23322295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7272812A Pending JPH08212485A (ja) | 1994-11-14 | 1995-10-20 | 電力と電気信号とを伝送する装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5801644A (ja) |
| EP (1) | EP0712105A3 (ja) |
| JP (1) | JPH08212485A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506888A (ja) * | 2000-08-11 | 2004-03-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 回転角またはねじれを無接触で捕捉する方法および装置 |
| JP2010218230A (ja) * | 2009-03-17 | 2010-09-30 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | 非接触検知装置 |
| JP2013040775A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-28 | Ono Sokki Co Ltd | トルク測定器 |
| JP2017010338A (ja) * | 2015-06-24 | 2017-01-12 | 株式会社日立産機システム | 回転軸センサ読み取り装置 |
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| JP3163046B2 (ja) * | 1996-10-25 | 2001-05-08 | 三洋電機株式会社 | 補助動力付人力走行車 |
| US6609419B1 (en) | 1999-02-11 | 2003-08-26 | Emtop Limited | Signal transmission in a tire pressure sensing system |
| DE19906416A1 (de) * | 1999-02-16 | 2000-08-17 | Bayerische Motoren Werke Ag | Vorrichtung zur Drehmomentenadaption für Motormomentenmodell |
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| US7256505B2 (en) * | 2003-03-05 | 2007-08-14 | Microstrain, Inc. | Shaft mounted energy harvesting for wireless sensor operation and data transmission |
| NL1021561C2 (nl) * | 2002-09-30 | 2004-04-02 | Skf Ab | Werkwijze en inrichting voor signaaloverdracht en bedrijfsparameterdetectie met gebruikmaking van een transformator. |
| DE112004002161B4 (de) * | 2003-11-10 | 2014-06-05 | Ishida Co., Ltd. | Wiegevorrichtung |
| DE102006009506B4 (de) * | 2006-02-27 | 2010-09-23 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Bidirektionaler, galvanisch getrennter Übertragungskanal |
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| CN101227105B (zh) * | 2007-11-26 | 2010-06-02 | 清华大学 | 一种电感耦合间歇供电装置 |
| EP2246680B1 (de) * | 2009-04-30 | 2018-04-25 | C. & E. Fein GmbH | Elektrowerkzeug mit einer berührungslosen Drehmomentmesseinrichtung und Verfahren zum Messen des Drehmomentes bei einem Elektrowerkzeug |
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| US10032323B2 (en) | 2012-09-17 | 2018-07-24 | Douglas M. Baker | Rotary power transmission joint with an integrated wireless sensor |
| ITRN20130008A1 (it) * | 2013-03-28 | 2014-09-29 | Autec S R L | Apparecchiatura e metodo di misura dinamica di parametri su un corpo sottoposto a torsione. |
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| JP7115927B2 (ja) * | 2018-07-24 | 2022-08-09 | 株式会社ダイヘン | 送電装置、制御方法及びコンピュータプログラム |
| FR3090439B1 (fr) | 2018-12-21 | 2020-12-18 | Renault Georges Ets | outil électroportatif équipé d’un transformateur tournant doté de supports de bobine en plasto-ferrite |
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- 1995-05-04 EP EP95303054A patent/EP0712105A3/en not_active Withdrawn
- 1995-10-20 JP JP7272812A patent/JPH08212485A/ja active Pending
-
1996
- 1996-12-02 US US08/758,908 patent/US5801644A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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| EP0712105A3 (en) | 1997-02-05 |
| EP0712105A2 (en) | 1996-05-15 |
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