JPS61290365A - 継手付き軸における回転数および／または回転角信号を得るための装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特許請求の範囲第１項の前提部分に記載の、
継手付き軸における回転数および／または回転角信号を
得るための装置に関する。

〔従来の技術〕

このような装置を、継手付き軸の従動フランジまたはこ
の従動フランジと共に回転する構成部材にパルス発生器
が取り付けられることによって、製造することは公知で
あり、このパルス発生器のパルスはセンサによって検出
され、このセンサは、従動フランジの近くにある、共に
回転しない構成部材に取り付けられている。

この公知の解決策において不利なのは、場所をとること
である。特に、多くの使用例において、センサの収納の
ために必要な取り付け空間を用意することは困難である
。

〔発明が解決しようとする問題点Ｊ 本発明の諜屯は、冒頭に挙げた種類の装置を簡単な手段
により僅かの所要場所で取り付けられるように改良する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この課題は、特許請求の範囲第１項に記載の発明によっ
て解決される。別の構成および有利な構成は特許請求の
範囲の実２ＩｉＩｉ態様項に記載されている。

本発明による装置は、トルクが、異なる角度位置におい
て互いに移動可能な部分を持つ軸系を介して伝達される
すべての技術分野において使用可能である。

公知の装置がひどい汚損にさらされ、したがって故障し
やすい使用例において、本発明は、損害の危険が小さく
、極めて汚損の少ない構成の利点を示している。

本発明は、公知の装置が高い温度およびそれにより増大
する＆Ｒの危険にさらされるような使用例に対する有利
な解決策を提供する。このような使用例は例えば、従動
フランジの近くに制動装置が存在する場合にある。

上述した利点により本発明は自動車の駆動されるかじ取
り軸に使用可能であり、このかじ取り軸において従動フ
ランジは車輪および車輪ブレーキの近くにあり、それに
より従動フランジの範囲は窮屈な取り付け空間を与える
のみならず、さらにひどい汚損およびひどい熱発生にさ
らされる。この場合、本発明は落石による装置の損傷の
危険も減らす。

本発明は、誘導式および光電式および容量式に、または
ホール効果法またはヴアイガント法または電磁抵抗原理
により回転数および／または回転角信号を得ることを可
能にする。

有利な構成においてセンサは、中空に構成された揺動ピ
ンの中に配置されている。しかしセンサを揺動ピンの他
の個所、例えば側方または端面の外面にも公知の手段に
より取り付けることができる。センサを端面に、特に回
転継手へ同く揺動ピンの端面に配置することができる。

有利な実施例においてセンサは、揺動ピンの縦軸線の方
向に、例えば揺動ピンに対して同心的に配置されており
、この場合センサの検出端は半径方向に外方から回転継
手へ向くことができるのが有利である。特に、センサの
一方の検呂端は揺動ピンを回転継手の方向にも貫通する
ことができる。

装置が誘導的に構成されている場合は、センサを基本セ
ンサと、任意の位置に永久磁石を保持する高透磁率低保
磁力材料製の軸部から成る磁気変換器とから構成するこ
とができる。この場合磁気変換器は、揺動ピンを貫通す
るセンサの端部であり得る。永久磁石を磁気変換器の回
転継手側の端部に配置することができるのが好ましい。

永久磁石は、それにより可能になる小さい構成寸法のた
めなるべく希土類から形成されるのが好ましい。磁気変
換器による解決策は、安価にまたはすぐ得られるが、し
かし短かすぎる基本センサが上述のように使用されなけ
ればならない場合に特に有利である。

パルス発生器が回転継手の周囲に、このパルス発生器の
軌道またはこのパルス発生器が継手付き軸の回転の際に
描く周面を少なくとも揺動ピンに近い方の範囲において
揺動軸線が通るように、配置されている場合は、パルス
発生器を縦範囲において特に小さくすることができる。

本発明が回転数信号を得るために使用される場合は、パ
ルス発生器は周囲に均一に分布された若干の溝を持つこ
とができ、これらの溝の間に半径方向隆起が歯状に立っ
ている。本発明が付加的にまたは単に回転角（すなわち
回転位置）信号を得るために使われるべき場合は、パル
ス発生器は付加的にまたは車に、例えば特別に構成され
た溝または隆起の形をした、１つまたはそれ以上の適切
な標識を持つことができる。

パルス発生器を回転継手の外周に配置することができる
のが有利である。

溝または隆起を持つ上述のパルス発生器を、回転継手の
外輪上に構成することができるのが有利である。

本発明は同速回転リンクを持つ継手付き軸および十字継
手を持つ継手付き軸に使用可能である。後者の場合には
上述の外輪は、継手の十字部分のピンを結合する弧状片
から構成することができるが、しかし閉じられた環とし
て継手の十字部分の半径方向端面上へはめられ、こうし
て継手の十字部分を覆うことができる。

同速回転リンクとして構成された回転継手（よ通常、継
手差動を行ないかつトルクを伝達する構造体を持ってお
り、これらの構造体の外部案内は、一方の軸部分に相対
回転しないように結合されたハウジングにより行なわれ
、したがってこのハウジングは同時に回転継手の外輪と
して使われる。このハウジング部分自体は実施例におい
てパルス発生器の溝または隆起を持つことができる。別
の実施例においてパルス発生器を環として構成すること
ができ、そして外輪として使われるハウジング部分上に
取り付け、例えば焼はめすることができる。この実施例
において、回転継手が外部に対して可撓性構成部材、例
えばベローによって閉鎖される場合は、パルス発生器を
同時に、この構成部材をハウジング部分に取り付けるた
めの締め付け帯として、費用的に有利に構成することが
できる。

〔実施例Ｊ 図面に示された実施例により、本発明を以下に説明する
。

図面において同じ機能には−ぽして同じ符号が使用され
る。

第１図は継手付き軸を示しており、この継手付き軸は、
一方の軸部分が駆動軸９であり、他方の軸部分が従動軸
１４である２つの軸部分９，１４と、これらの軸部分を
結合する回転継手１２とから成る。

回転継手１２は同速回転リンクとして構成されかつハウ
ジング部分３を持っており、このハウジング部分は回転
継手３の構造体の外部案内を引き受け、したがって同時
にこの回転継手の外輪である。

ハウジング部分３は、示してないやり方で、揺動ハウジ
ング１３の中に設けられており、この揺動ハウジングは
この場合車軸管として使われる。この車軸管１３上に、
説明してないやり方で、車輪ボス！が回転可能に、しか
し軸線方向に固定されて支持されている。従動軸Ｉ４は
継手側の端部においてハウジング部分３内に支持されて
おりかつスプラインを介してこのハウジング部分に相対
回転しないように結合されかつ他方の端部において図示
してない従動フランジを介して車輪ボスＩとねじ締めさ
れている。

こうして従動軸１４は車軸管１３の中において半径方向
および軸線方向に支持されている。車輪ボスｌには、説
明してない公知のやり方で車輪２およびブレーキ板４が
取り付けられている。

駆動軸９は、説明してないやり方で車軸ハウジング１０
の中に支持されておりかつ回転継手の説明してない駆動
部に相対回転しないように結合されている。

車軸管１３は上側のナックルピン５を介して車軸ハウジ
ングＩＯと結合されており、このナックルピンの中心は
、８で示された揺動軸線を規定し、この揺動軸線の回り
を車軸管１３が車軸ハウジング１０に対して、したがっ
てまた従動軸１４が駆動軸９に対して図面の面から前方
または後方へ揺動可能である。したがって上側のナック
ルピン５は、揺動軸線８に対して同心的に配置された揺
動ピンである。前述の揺動は、この装置を備えた車両の
ためのかじ取り旋回でありかつ図示してないかじ取りレ
バーによって生ぜしめられる。

継手付き軸の回転軸線に関して上側ナックルピン５は車
軸管１３を、車台に相対回転しないように支持された車
軸ハウジング１０に相対回転しないように支持する。上
側のナックルピン５の荷重を除くために、このナックル
ピンに対して同心的に、すなわち揺動軸線８に対して同
心的に、さらに下側のナックルピン１１が設けられてい
る。

回転継手３は、揺動軸線８が継手中心点を通るように配
置されている。（揺動せしめられない場合に）揺動軸線
８が継手付き軸の回転軸線を切りまたは継手付き軸（す
なわち、揺動せしめられる場合の個々の軸部分９．１４
）の回転軸線を切る結果になるこの配置によって、前述
の揺動が可能になる。

回転継手１２の周囲に、より正確には、この回転継手の
外輪として使われるハウジング部分３の周囲に、７で示
された環伏パルス発生器が配置されている。このパルス
発生器は、図面において上方にあるハウジング部分３の
範囲の部分断面によって示されているように、ハウジン
グ部分３に加工された溝およびこれらの溝の間にある歯
状隆起から成る。溝および隆起は一定の間隔を置いてハ
ウジング部分３の周囲に分布されている。パルス発生器
を独豆の環として構成することもでき、またハウジング
部分に取り付ける、例えば焼はめするまたは押して付け
ることができる。

上側のナックルピン５は中空に構成されている。このナ
ックルピンの内部空間に、公知のやり方で構成された誘
導センサ６が配置されている。

実施例においてセンサ６がナックルピン５の縦方向に同
心的に配置されておりかつこのセンサの検出端がナック
ルピン５を回転継手１２の方向に貰通する。この検出端
は高透磁率低保磁力材料製の軸部６ａとこの他部の先端
に配置された永久磁石６ｂとから成る。この永久磁石は
軸部の任意の他の位置にも配置することができる。

センサは、市場向きの、したがって安価な基本センサか
ら成る。パルス発生器７は、このパルス発生器が継手付
き軸の回転の際に描く周面を、上側のナックルピン５、
したがってセンサ６の検出端に近い方の、図面において
上方にある範囲において揺動軸線８が通るように、配置
されている。この配置の結果、継手付き軸の回転の際の
軸部分９．１４相互のそれぞれの揺動角においてパルス
発生器７の溝または隆起はハウジング部分３に対する同
じ相対位置においてナックルピン５またはセンサ６の検
出端の下を通る。

このことは一方では、揺動軸線８を継手付き軸の回転軸
線に対して交差させて配置した場合にもセンサ６の検出
端またはナックルピン５が常にパルス発生器７から同じ
間隔を置いていることを意味する。他方ではこのことは
、パルス発生器７が実際上線状にセンサ６の検出端また
はナックルピン５の下を通るので、パルス発生器をハウ
ジング部分３の縦範囲において小さく（狭く）すること
ができることを意味する。

センサにより生ぜしめられる磁界の強さが十分である場
合は、センサおよびパルス発生器が図示したのとは別様
に配置することもできることは明らかである。例えば、
センサを横力向にナックルピンまたはこのナックルピン
の縦方向に偏心的に配置することもできる。パルス発生
器を、図面とは異なり、ハウジング部分の縦方向に、揺
動軸線８がパルス発生器を貫通しないように、ずらして
配置することができる。この場合は揺動軸線を種々の揺
動角で交差させる際にセンサまたはこのセンサの検出端
またはこのセンサにより生ぜしめられる磁界の位置がハ
ウジング部分の縦方向にこのハウジング部分に対して移
動するので、この場合パルス発生器は十分広く構成され
なければならない。

継手付き軸の回転の際に、パルス発生器の溝または隆起
により、センサ６により生ぜしめられる磁界に外乱が引
き起こされ、これらの外乱がセンサ６により検出されか
つ回転数信号として公知のやり方で評価装置へ供給され
る。

第２図による実施例に、上述の説明が下記の特殊性を考
慮して適用される。

ここに２１で示された、揺動ハウジングとして使われる
車軸管は、ここに２３で示された上側ナックルピンを介
して、２５で示された上側の横置き懸架腕に相対回転し
ないように、しかし図面の面において関節状に支持され
ている。

上側のナックルピン２３はこの目的のために、図示して
ない公知のやり方で、横置き懸架腕２５と結合するため
の横ピンを備えなければならない。

揺動軸線８に対して同心的に配置された下側のナックル
ピン２８は、公知のやり方で玉継手ピンとして構成され
かつ車軸管２１における力およびトルク平衡を生ぜしめ
るために玉継手を介して下側の横置き懸架腕２７と関節
結合されている。

車輪ボス２０はこの場合従動軸３０上へはめられかつス
プラインを介してこの従動軸に相対回転しないように結
合されている。

車軸管２１内における従動軸３０および車輪ボス２０の
支持はこの場合、説明してないやり方で車輪ボス２０と
車軸管２１との間のころがり軸受によって行なわれる。

これらのころがり軸受は、同速＠仮すンクとして構成さ
れた回転継手の軸線方向支持も引き受ける。

車軸ハウジングがない場合は、回転継手は駆動軸２６に
対して、ベローとして構成された可撓性構成部材２４に
より閉鎖されている。ベロー２４は、この場合２９で示
されたハウジング部分上に締め付け帯によって取り付け
られており、この締め付け帯は同時にパルス発生器２２
として構成されかつ外周に、パルス標識として必要な溝
が切り込まれている。締め付け帯がパルス発生器２２と
しての機能に応じて十分に正確に製造されかつ外周をあ
まり拡大しない留め金を備えなければならないことは明
らかである。

実施例において回転数信号を得るために構成されたパル
ス発生器を、既に説明したやり方で４付加的にまた単に
回転角（回転位置）信号を得るために構成することがで
きる。パルス発生器およびセンサを信号受信のために他
のいかなる適切な方法、例えば光電法または容量法また
はホール効果原理により構成することができる。

実施例において上側のナックルピンに配置されたセンサ
を下側のナックルピンに配置することもできることは朗
らかである。両方のナックルピンにセンサが配置され、
例えば一方のセンサが回転数信号を検出し、他方のセン
サが回転角信号を検出する使用例も考えられる。

上述の所で同速回転リンクについてなされた説明が、適
当にかつ冒頭に挙げた詳細を考慮して、回転継手を十字
継手として構成する場合にも適用されることは明らかで
ある。

Ｒ後に、上述の所で自動車用の駆動されるかじ取り軸に
よって説明された実施例が、本発明の適用範囲を余すと
ころなく説明してはいないことは当業者にとって明白で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は固定市軸描成の自動車の駆動されるかじ取り軸
の駆動軸の断面図、第２図は独立懸架車輪を持つ自動車
の駆動されるかじ取り軸の駆動軸の断面図である。 ５．２３・・・ナックルピン、６・・・センサ、７゜２
２・・・パルス発生器、１２・・・回転継手特許出願人
　ヴアブコ・ヴエスティングハウス・ファールッオイク
ブレムゼン・ ゲゼルシャフト・ミツト・ベ シュタンクテル・ハフッング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　２つの軸部分とこれらの軸部分を互いに相対回転し
   ないように結合する回転継手とから成り、少なくとも１
   つの軸部分が少なくとも半径方向に揺動ハウジングなど
   の中に支持されかつこの揺動ハウジングと共に、継手中
   心点を通る揺動軸線の回りを揺動可能であり、揺動ハウ
   ジングが、揺動軸線に対して同心的に配置された少なく
   とも１つの揺動ピンによつて相対回転しないように支持
   されている、継手付き軸における回転数および／または
   回転角信号を得るための装置において、パルス発生器（
   ７、２２）が回転継手（１２）の周囲に配置され、パル
   ス発生器（７、２２）により発生されるパルスを検出す
   るセンサ（６）が揺動ピン（５、２３）に配置されてい
   ることを特徴とする、継手付き軸における回転数および
   ／または回転角信号を得るための装置。 ２　パルス発生器（７、２２）が回転継手（１２）の外
   周に配置されていることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項に記載の装置。 ３　センサ（６）が、中空に構成された揺動ピン（５、
   ２３）の中に配置されていることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項または第２項に記載の装置。 ４　センサ（６）が揺動ピン（５、２３）の縦方向に配
   置されていることを特徴とする、特許請求の範囲第３項
   に記載の装置。 ５　センサ（６）の一端が揺動ピン（５、２３）を回転
   継手（１２）の方向に貫通することを特徴とする、特許
   請求の範囲第４項に記載の装置。 ６　センサ（６）が誘導基本センサと、高透磁率低保磁
   力材料製の軸部（６ａ）と、この軸部（６ａ）上に任意
   に配置された永久磁石（６ｂ）とから成る磁気変換器（
   ６ａ、６ｂ）から成り、この磁気変換器が、揺動ピン（
   ５）を貫通するセンサ（６）の端部であることを特徴と
   する、特許請求の範囲第５項に記載の装置。 ７　パルス発生器（７、２２）が回転継手（１２）の周
   囲に、このパルス発生器の軌道またはこのパルス発生器
   が継手付き軸の回転の際に描く周面を少なくとも揺動ピ
   ン（５、２３）に近い方の範囲において揺動軸線（８）
   が通るように、配置されていることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項ないし第６項のうち１つに記載の装置
   。 ８　パルス発生器（７、２２）が回転継手（１２）の外
   輪に構成されかつパルス標識を造るために外周に溝を付
   けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   ないし第７項のうち１つに記載の装置。 ９　回転継手が十字継手として構成され、外輪が、継手
   の十字部分のピンを結合する弧状片から構成されている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲囲第８項に記載の装
   置。 １０　回転継手が十字継手として構成され、外輪が、継
   手の十字部分を覆う、閉じられた環として構成されてい
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第８項に記載の装
   置。 １１　外輪が、同速回転リンクとして構成された回転継
   手（１２）のハウジング部分（３、２９）として構成さ
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第８項に記
   載の装置。 １２　環として構成されたパルス発生器が、同速回転リ
   ンクとして構成された回転継手の外輪として使われるハ
   ウジング部分上に取り付けられていることを特徴とする
   、特許請求の範囲第８項に記載の装置。 １３　パルス発生器（２２）が同時に、回転継手を外部
   に対して閉鎖する可撓性構成部材を外輪（２９）に取り
   付けるための締め付け帯として構成されていることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１２項に記載の装置。