JPS63154925A - 軸のねじれ測定装置 - Google Patents

軸のねじれ測定装置

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JPS63154925A
JPS63154925A JP18210787A JP18210787A JPS63154925A JP S63154925 A JPS63154925 A JP S63154925A JP 18210787 A JP18210787 A JP 18210787A JP 18210787 A JP18210787 A JP 18210787A JP S63154925 A JPS63154925 A JP S63154925A
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JP
Japan
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marking
shaft
markings
photodetector
carrier
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JP18210787A
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English (en)
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ミリボイ マジク
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SUTABIRU ELECTRON GmbH
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SUTABIRU ELECTRON GmbH
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/109Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving measuring phase difference of two signals or pulse trains
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
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    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/12Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving photoelectric means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
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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】 a)産業上の利用分野 この発明は、軸に負荷されるねじれを計測する装置に関
する。
b)従来の技術と発明が解決しようとする問題点この種
の技術の一例として、従来、ストレーンゲージから成る
電橋(ブリッジ)を被測定用の軸に取り付けることが周
知であり、これは機械的な負荷により軸がねじれると、
ひずみゲージもねじれて電気的信号を発することにより
、瞬間的ねじれの測定が可1@となる。これはまた、適
当に信号を増幅することによりさらに進んだ応用も可能
である。
しかしながら、このストレーンゲージ方式の欠点は、ス
トレーンゲージによる電橋が回転軸と共に回るため、そ
こで発する電気的信号がスリップリングを用いることに
よってのみ取り出されて増幅と処理の回路に供給される
点にある。
すなわち、スリップリングによる計測信号の取出しは表
面が互いにこすれることから生ずる機械的摩耗と、送信
または接触の抵抗とが大きいため、信号の著しい振れを
生じ、測定の正確さに重大な悪影響をもたらす可能性が
高い。
そのような難点を回避するために、誘導カプリングを軸
内に取り付けて、それによって、軸のねじれと共に変る
周波数を計測してねじれを測定する方式が周知である。
その周波数の変化は誘導手段によって軸の外に取り出さ
れ、そして、これらの2つの信号間に生ずる周波数変化
は回転軸の瞬間的ねじれを計測するのに役立つ。
しかしながら、この測定手段は、機械的HJ1をし易い
スリップリングを使用していない利点があるものの、精
密な測定を行うには機械のコストが高額となる。
この発明の目的は、軸への負荷によって生ずるねじれを
、その軸に全く非接触で計測し得る装置を簡素かつ安価
に提供することである。
C)問題点を解決するための手段 本発明では、ねじれが生ずる軸上に直接、もしくは、各
マーキングキャリヤを介して間接的に、それぞれ少なく
ともlJ4のマーキングを有する少なくとも2つのマー
キンググループを前記軸上の軸方向互いに離れた位置に
当該軸と共に回転するように取り付け配置する。
マーキングを軸上に直接配置する場合の一例として、軸
の長手方向平行に狭いしま模様を設けることがあげられ
る。
マーキングを軸に対して間接的に配置する場合に介在す
るマーキングキャリヤは、軸方向に薄いディスク形状の
ものが好ましく、このキャリヤの表面に半径方向に延び
る狭いしま模様のマーキングが配置される。もちろん、
他の形体のマーキングキャリヤやマーキングも考え得る
考慮すべき重要な点は、少なくとも2つのマーキンググ
ループが軸方向上に間隔をあけて取り付けられているた
め、軸のねじれが直接各マーキンググループに伝わり、
マーキンググループが軸のねじれ具合をそれぞれ独立し
て軸の回転方向への相対変位角として示すようなもので
あることである。
このようなマーキンググループに対して、軸と一緒に回
転しないセンサー部を設けて、少なくとも2つのマーキ
ンググループのマーキングと非接触で、前記各マーキン
ググループの相対的角変位位行に対応する情報を感知し
、それを信号として出力する。
各マーキングは、その隣接部と、例えば磁性の点で、あ
るいは、好ましくは光学的特性の点で異なるものがよい
、前者の場合、マーキングは、磁気ディスクやそれに類
似する磁気ヘッドを用いることによって非接触フ検知さ
れる。後者の場合、マーキングは1つ以上の光源によっ
て照らされ、マーキングから反射されるか、送信される
光を1つ以上の光検出器によって受信する。ここでも非
接触式計測が肩上となる。いかなる場合でも、軸のねじ
れの大まさを示す電気信号がセンサー部の検出信号とし
て発信される、このセンサー部は軸および、あるいは、
その検出部に接続している評価機器と一緒には回転せず
、また、回転軸と物理的に接触したり、回転軸と共に回
転する部品などを必要としない。
本発明による装置の極めて好ましい実施例を上げると、
マーキングがマーキングキャリヤ上の隣接部とその光透
過性を異にし、光を結ぶ線が2つのマーキングキャリヤ
を通して、回転準と確実に平行となるように、光源およ
び光検出器が取り付けられたものである。この2つのマ
ーキングキャリヤは全く同一の形をした平らな円盤状の
もので、回転軸に固定される。軸に負荷がかかっていな
いとさ、即ちねじれが生じていないときは、2つのマー
キングは、光源と光検出器とを結ぶ線上方向に見て、そ
れぞれ一致する。マーキングがそれをはさむ隣接部に比
べてより大きな透明度をもっていれば、軸にねじれが生
じないときは、光検出器が受ける光の明るさは最高とな
る。軸の出力端側の端に負荷がかかり、軸にねじれが生
ずると、出力端側に近いマーキングキャリヤは、他方の
マーキングキャリヤに対して回ってずれを生じ、そのキ
ャリヤ上に印されたマーキングは、他方のマーキングキ
ャリヤ上のマーキングに対して角度的なずれが生ずる。
これによって光検出器が受ける光の明るさは小さくなる
。マーキングの幅とマーキングの間の間隔については、
軸のねじれが最大となったとき、一方のマーキングキャ
リヤ上の不透明のマーキングが、他方のマーキングキャ
リヤ上のマーキングの光の透過を光源から光検出器に向
って放たれる光の方向上にすっかりおおってしまうよう
なものが好ましい、この結果、ねじれが最大の場合、光
検出器が受ける照度は最小となる。
マーキングキャリヤ上のマーキングが光学的に異なるも
う一つの実施例は、光源の光が一方のマーキングキャリ
ヤ上にある透明なマーキングを透して他方のマーキング
キャリヤ上にある反射性のマーキングを照らし、そこか
ら最初のマーキングキャリヤ上のマーキングを通して光
検出器に達する仕組みのものである。この場合、光検出
器は2つのマーキングキャリヤに対して光源と同じ方の
側にある。
更にもう一つの実施例として、光源および光検出器が2
つのマーキングキャリヤの間にあり、光源の光が一方の
マーキングキャリヤ上にある反射性のマーキングに反射
し、そこから他方のマーキングキャリヤ上の反射性マー
キングに反射して光検出器に戻ってくる仕組みのものが
ある。
また、マーキングの実施例としては、放射状に拡がるし
ま模様の形のものが好ましく、マーキングの幅や間隔は
、光検出器が受ける光の強さが軸への負荷がないときに
最大で、ひずみが最大のときに、光が最小になるものが
好ましいd)作 用 各マーキンググループは、磁気的または光学的感知の別
なく、それぞれセンサー部をもち、マーキングが軸の回
転に応じて動く度ごとに変化する信号を出力する。少な
くとも2つセンサー部から発せられる出力信号間の位相
の比較は、少なくとも2一つのマーキンググループ間に
軸のねじれの帰結として生ずる相対的角変位を示す電気
信号を生ぜしめることができる。
例えば、各マーキングキャリヤが放射状に複数の均等幅
のしま模様をもった平らな円盤で、それぞれ軸方向に対
して充分間隔をあけてそれぞれ軸上に取り付けられてい
れば、極めて規則正しい一連のパルス即ち正弦(サイン
)発信が、上記マーキングを感知するセンサー部の検出
値として示される。仮に2つのマーキングキャリヤが軸
に精密に固定されれば、それぞれ呼応するセンサー部が
定期的に発する2つの出方信号間の位相変化を筒中に計
測することができ、軸に生じるそれぞれの瞬間的ねじれ
をそこから検出し得る。
とくに、マーキングキャリヤ上のマーキングがその隣接
部と光学的特性を異にすることを光学的にスキャニング
する機構においては、その即ち、この機構は一つのセン
サー部のみあればよく、この検出信号は軸の瞬間的ねじ
れを直接情報として伝える。
回転軸の一方の端が駆動され、他方の端が負荷側に接続
されているときに生ずる軸のねじれ具合は、軸によって
伝達されるトルクを測定するのにも使用可能である。
e)実 施 例 ff1l、3.4及び6図において、軸1は矢印Pの方
向に回転可能であり、2つのマーキングキャリヤ3及び
4は、平らな薄い円盤から成り、軸1上の互いに離れた
位置に軸と共に回転するように取り付けられる。軸lと
マーキングキャリヤ3,4との間の固定は、例えば、ス
プライン溝結合(図示せず)等により、単純かつ正確に
取り付けられ、長期の使用に耐え得る。センサー部6は
、軸lと共に回転しないホルダー8に取り付けられ、マ
ーキングキャリヤ3及び4上に配置された各マーキング
グループ9′、98に取り付けられ、マーキングキャリ
ヤ3及び4上に配置された各マーキンググループ9′、
9のために使われ、角変化を軸lのねじれとして感知し
、それを信号として出力する。
第1.3.4及び6図に示す各実施例の相違点は、基本
的にはセンサー部6の配置の違いと、その信号の出し方
の違いにあり、それらについては後述する。
第1図で示す第1実施例では、センサー部6は、例えば
1発光ダイオードを使った光源!2と、光検出器14と
が、軸方向に互いに離れて取り付けられた2つのマーキ
ングキャリア3及び4の更に外方に取り付けられ、それ
らは破線15で示すように、2つのマーキングキャリヤ
3及び4を通し、軸1と全く平行になる一直線上に対向
配列される。この場合に、光源12から光束がマーキン
グキャリヤ3及び4を通る前の段階で平行を生ぜしめる
レンズ(図示せず)を設け、更に平行な光束が光検出器
14−その表面は感光性−に焦点を合わせるレンズ(図
示せず)を設ける。それらのレンズ設置は第3図及び第
4図で示す実施例でも同様である。従って、第1.3及
び4図で示す破線15はそれぞれの場合における光束の
中心線を表わしている。
とりわけ、第2a図及び第2b図から理解されるように
、ここで述べられる実施例において、2つのマーキング
キャリヤ3.4上の各マーキンググループ9′、9は半
径方向に延びた狭い台形状の透明マーキング10′、1
0を含み、これらのマーキング 10°及びlOは、不
透明隣接部17によって相互に離され、同一面積、同一
形状をなしている。
簡略化するために、第2図では、第1図矢印方向II−
IIからみて前面に相当するマーキングキャリヤ4の不
透明隣接部17と透明マーキング10とを幾つかだけ示
す、そして、破線18は、本質的に多数のマーキング1
0と隣接部17とがマーキングキャリヤ4の円形表面全
体を均等に被覆して配列されていることを示す。
本発明に関し、このア施例では、同形のマーキングキャ
リヤ3及び4は、軸1が第2a図で示す無負荷のとき、
光源12と光検出器14との間の視線の方向において互
いに精密に整合されるように、軸l上に取り付けられる
。第2図の構成で示される方向は、光源12と光検出器
14との間の視線が一致するので、マーキングキャリヤ
3上のマーキングlO゛ と隣接部17°が、マーキン
グキャリヤ4上のマーキング10と隣接部17の正しく
後方に配置され、キャリヤ3を第2a図で見ることがで
きない、従って、第2a図では、マーキングキャリヤ3
の背後に配置された光源12の一部が、透明マーキング
10を通して垂直方向上方に正しく対面しているのが見
える。
第2b図は、軸1に最大ねじれが生じた場合における第
1図の配置を示す、そこから判るように、マーキング1
0と隣接部17双方の幅は、2枚のマーキングキャリヤ
3及び4の間における軸1のねじれから生じる角変位に
よって後方のマーキングキャリヤ3の不透明隣接部17
のみが前方のマーキングキャリヤ4の透明なマーキング
を通して見える一方、後方のマーキングキャリヤ3の透
明マーキング10′は前方のマーキングキャリヤ4の不
透明隣接部17によってかくされる。後方のマーキング
キャリヤ3の不透明部17°は1判り易くするため第2
b図ではハツチングで表示する。実際にはこの部分は、
前方のマーキングキャリヤ4上の部分17°と同じ位不
透明となる。それ故1図示のように軸lが最大限にねじ
れた場合に、光源12からの光束は完全に遮断され、光
検出器14の出力信号は最小値となる。この最大ねじれ
の場合と第2a図で示すねじれのない場合との間で、光
検出器14の出力信号は最大変位をするが、その中間段
階では、多様な過渡的中間的状態があり、光検出器14
の出力信号に関して相違する値が生じ、かくして、軸1
のねじれに関する測定に役立てることができる。
第3図で示す実施例では、センサー部6の光源12と光
検出器14とが一体構造的に結合し、第3図の右側すな
わちマーキングキャリヤ3及び4間のスペースの右外側
に配置されている。
第3図右側のマーキングキャリヤ4は、第1及び2図で
示し−たマーキングキャリヤと同形であり、とりわけ、
不透明部17によって相互に離された透明マーキング1
0を同じように有している。それにより、光源12から
の光は、マーキングキャリヤ4上の透明マーキング10
を通して、第3図における左側のマーキングキャリヤ3
上を照らす、マーキングキャリヤ3の照射側のマーキン
グ10°及びそれらの間の隣接部17°は、マーキング
キャリヤ4のマーキング10及び隣接部17と同一形状
同一サイズであるが、マーキングキャリヤ3上のマーキ
ングlO“は光の反射率が大きく、光の吸収率のかなり
大きな隣接部17′ とその性質を異にする。左側のマ
ーキングキャリヤ3上のマーキング10’に当って反射
した光は、右側のマーキングキャリヤ4の透明マーキン
グ10を通って再び光検出器14を照らす。
また、この実施例では、2枚のマーキングキャリヤ3及
び4は、軸lのねじれが零のとき光検出器14の出力信
号が最大値となり、軸lのねじれが最大のときその出力
信号が最小値となるように配置されている。
第4図で示す実施例では、センサー部6の光源12と光
検出器14とは一体構造であり、しかも、それらはマー
キングキャリヤ3及び4間に取り付けられている。光源
12からの光束は第4図では若干下向きに傾斜して発せ
られ、そして、前記第3図で示した実施例におけるマー
キングキャリヤ3と同様に、反射率の強いマーキング1
0“ と吸収率の強い隣接部17゛ とを持った左側の
マーキングキャリヤ3の内側面19に突き当る。
この配列おいて、マーキングキャリヤ3の内側面13は
、マーキングlO゛により反射された光束が右側のマー
キングキャリヤ4の対向して配置された内側面20に向
って軸lに平行に明射される。そして、この内側面20
もまた、反射率の強いマーキングlOと吸収率の強い隣
接部17とで区画され、かつ、若干傾斜しているので、
マーキング10によって反射された光束は光検出器14
に当ル、また。マーキング10及びlO゛並びにその隣
接部17及び17°の形状と大きさ、更に、マーキング
キャリヤ3及び4の相対的配置は、前述の仕組みと同様
に、軸1のねじれが零のとき、光検出器14の出力信号
が最大値となる一方、軸lのねじれが最大のとき、出力
信号が最小値となるように、選ばれる。
第5図は、第1図から第4図で示した各実施例で生じる
ところの、軸lの3つの異なったねじれによる光検出器
14の出力信号の違いについて、出力信号の振41!A
を時間軸を上に示すもので、左端はねじれ零の場合、中
央はねじれ中位の場合、右端はねじれ最大値直前の場合
であり、ねじれ零の場合に光検出器14からの出力が信
号波形22で示されるように実際上パルスの形をなし、
それらのパルスは大略等間隔同幅をなしている。
軸lが僅かにねじれる場合、一方のマーキングキャリヤ
のマーキング10と他のマーキングキャリヤ10′ と
の間に若干の角変位が生じ、その結果、光検出器14上
に当る光は減じられ最大の明るさにはならないが、その
最大の明るさが生じる時間の長さは変らない、このため
、第5図で示すように、信号波形23のパルスは信号波
形22のパルスと比べて振幅は殆ど同じであるが、輻は
かなり狭くなり1間隔が広くなる。そこで、光検出器1
4の出力信号が送られる整流器は、信号波形22の場合
と比べ信号波形24のときにはかなり低い出力電圧を供
給する。
第5図右端に示す信号波形24の場合は、軸1がかなり
ねじれているため、2枚のマーキングキャリヤ3及び4
間に相当の角変位が生じ、そのため光検出器14に達す
る光はもはや最大値を供給し得ない、その結果、信号波
形24の振幅は信号波形22及び23のそれらよりかな
り小さくなると共に、パルス間の間隔は信号波形23よ
り相当大きくなる。従って信号波形24を受けた整流器
は信号波形23の場合の直流電圧よりも更に低い電圧を
供給する。軸1のねじれが最大値に達すると、前述した
ように光検出器14に全く光が当らなくなり、かくして
、パルスも出力しなくなる。光検出器I4の出力側に接
続される整流器の出力信号も、また最小値を示す、第6
図の実施例では、センサー部6は2つの検知ヘッド25
.25から成り、その1方はマーキングキャリヤ3を検
知し、他方はマーキングキャリヤ4を検知する。この構
造におけるマーキングキャリヤ3及び4も原理的には第
1図について前述したものと同じ構成である。各ヘッド
25.25はそれぞれ独自の光源と光検出器をもつ、し
かし、この場合には、マーキングキャリヤ3及び4上の
マーキングは、前述と同じく、しま模様の形をとるけれ
ど、それぞれの間にはさまっている隣接部とは磁気的特
性を異にし、各ヘッド25は磁気ヘッドを有し、この磁
気ヘッドがマーキングの動きを記録し、各マーキングの
出力パルスを出力する。この2つの検知ヘッド25.2
5は、軸1のねじれに応じてそれぞれ別個の振幅と振動
数とをもった一連の信号波形を生じる。この構造のもの
は、上記と異なり、軸lのねじれに応じて2つの検知ヘ
ッド25.25がそれぞれ別個的に出す出力信号間に生
ずる位相の変化を利用し、それを位相比較器で対比して
信号に変え、軸1に生じたねじれの程度を検知する。
この特徴は第7図で示す実施例にも応用し得る。すなわ
ち、第7図では、2つのマーキンググループ9及び9°
がいずれも軸lの表面に直接、軸方向に間隔をあけて配
置され、特別なマーキングキャリヤを使わない、マーキ
ンググループ9,9°上の各マーキング10.10’は
軸1の外周長手方向に沿って平行であり、かつ、外周方
向に間隔をあけた狡いしま模様の形で配置され、隣接部
17及び17′は各マーキング10,10°をそれぞれ
分離し、マーキングの形状や大きさは全く同じであるが
、その特性例えば光の反射率などの点で性質が違う、2
つのマーキンググループ9.9′は各検知ヘッド25.
25によりそれぞれ検知され、各ヘッドは、マーキング
を照らす光源12とそのマーキング部から反射する光を
受ける光検出器14とから成る。各光検出器14は軸の
ねじれに応じて個々の振幅と振動数をもったパルス類似
の出力信号を発する。ただし、軸のねじれ依2つの検出
器14.14が出す2つの出力信号間に生ずる位相の変
化によって計測される。
第8@は、軸lに生ずる3つの異なるねじれを第6図及
び第7図で示す検知ヘッド25から発せられた出力信号
波形で示すダイヤグラムであり、上のダイヤグラムは第
6図及び第7図の各左側の検知へラド25から発せられ
たものを示し、下のダイヤグラムは第6図及び第7図の
各右側の検知へラド25から発せられたものを示す。
双方共、軸1のねじれが零のときは、第8図の左端に示
す2つの検知へラド25の出方信号波形32と42との
間に位相の変化が生じないように、あらかじめ、2つの
マーキンググループ9゜9′は同一の形状にて軸重上に
配置されており、仮りに、これら2つのマーキンググル
ープ間の軸1に若干のねじれが生じた場合に、2つの検
知ヘッド25の発する出方信号の波形は変らないが、第
8図中央の信号33と43で示すように、軸lのねじれ
に比例して位相の変化Δ卯が生じ、そして、軸1が最大
限にねじれた場合に。
第8図右端の信号34と44で示すように、信号の波形
は変らないが、位相の変化Δ!は最大となり、この場合
には 180’の変化として示されている。前記実施例
はいずれの場合でも、センサー部6で得られる出力信号
は、軸1によって伝えられるトルクの測定にもまた使用
し得る。
f)発明の効果 以上詳述したように1本発明では、それぞれ少なくとも
18のマーキング(10,10°)を有する少なくとも
2つのマーキンググループ(9,9”)を軸(1)上の
軸方向互いに離れた位置に軸(1)と共に回転するよう
に取り付け配器して、その軸(1)のねじれを前記マー
キンググループ(9,9°)間の相対変位角に変換する
一方、前記軸(1)に対して非回転であり、かつ、前記
マーキンググループ(9,9’)の相対的角変位位置に
対応する情報を前記マーキング(10゜lO゛)から非
接触で感知し、それを信号として出力するセンサー部(
6)を設けたので、軸への負荷によって生ずるねじれ乃
至トルクを、その軸に全く非接触で簡素かつ安価に計測
することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例であって、同軸上に併設さ
れた2つのマーキングキャリヤと、それらの各外方に対
向設置された光源と光検出器とから成るものを示し、 第2a図は、第1図■−■線に沿った縦断右側面図であ
って、軸にねじれが生じていない場合における2つのマ
ーキングキャリヤの相対的位相関係を示し、 第2b図は、第2a図と同じ縦断右側面図であって、軸
に最大のねじれが生じた場合における2つのマーキング
キャリヤの相対的位相間、係を示し、第3図は、本発明
の第2実施例であって、同軸上に併設された2つのマー
キングキャリヤと、それらの一方の外方集中設置された
光源と光検出器とから成るものを示し、 第4図は、本発明の第3実施例であって、同軸上に併設
された2つのマーキングキャリヤと、それらの中間に互
いに背中合せに設置された光源と光検出器とから成るも
のを示し、 第5図は、第1,3及び4図で示す各実施例からそれぞ
れ出力された信号の状況を示す線図であり、 第6図は、本発明の第4実施例であって、同軸上に併設
された2つのマーキング午ヤリャと、それらを別個に検
知する2つの検出ヘッドとから成るものを示し、 第7図は、本発明の第5実施例であって、同軸上の離れ
た2点に直接印された2つのマーキングと、それらを別
個に検知する2つの検出ヘッドとから成るものを示し、
そして、 第8図は、第6及び7図で示す各実施例からそれぞれ出
力された信号の状況を示す&a図である。 1・・・・軸。 3及び4・・・・2つのマーキングキャリヤ。 6・・・・センサー部、 8・・・・ホルダー。 9.9°・・・・マーキンググループ、10.10’ 
・・・・透明マーキング、12・・・・光源、 14・・・・光検出器、 15・・・・破線、 17.17″・・・・不透明隣接部、 18・・・・破線、 ill、20・・・・内側面、 A・・・・振幅、 E・・・・時間。 22・・・・ねじれ零の場合の信号波形。 23・・・・ねじれ中位の場合の信号波形。 24・・・・ねじれの大きい場合の信号波形、25.2
5・・・・2つの検出ヘッド、32.42・・・・ねじ
れ零の場合の信号波形、33.43・・・・ねじれ中位
の場合の信号波形、34.44・・・−ねじれの大きい
場合の信号波形。 特許出願人 スタビル・エレクトロニク・ゲゼルシャフ
ト・ミツトΦ ベシュレンクテル・ハフラング 代  理  人  弁理士    三    根   
    守FIG、14 FIG、2a       FIG、2bFIG、4 FIG、5 ム FIG、6 FIG、7 □Δ帛    Δψ□。8

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)それぞれ少なくとも1種のマーキング(10、1
    0′)を有する少なくとも2つのマーキンググループ(
    9、9′)を軸(1)上の軸方向互いに離れた位置に軸
    (1)と共に回転するように取り付け配置して、その軸
    (1)のねじれを前記マーキンググループ(9、9′)
    間の相対変位角に変換する一方、前記軸(1)に対して
    非回転であり、かつ、前記マーキンググループ(9、9
    ′)の相対的角変位位置に対応する情報を前記マーキン
    グ(10、10′)から非接触で感知し、それを信号と
    して出力するセンサー部(6)を設けることを特徴とす
    る軸のねじれ測定装置。
  2. (2)各マーキンググループ(9′、9)が、軸(1)
    と共に回転するように軸(1)に取り付けられたマーキ
    ングキャリア(3、4)上に、配置された特許請求の範
    囲第1項記載の装置。
  3. (3)マーキング(10′、10)が、軸方向に薄いデ
    ィスク形状のマーキングキャリア(3、4)の表面に半
    径方向に延びるしま模様の形で設けられた、特許請求の
    範囲第1項記載の装置。
  4. (4)マーキンググループ(9、9′)が軸(1)上に
    直接配置された特許請求の範囲第1項記載の装置。
  5. (5)マーキング(10′、10)がその光学的特性の
    点でマーキングキャリヤ(3、4)上の隣接部(17′
    、17)と相違し、そして、センサー部(6)が、マー
    キング(10、10′)を照らす少なくとも1つの光源
    (12)と、その光源(12)からの光がマーキング(
    10、10′)によって変調されたものを受光する少な
    くとも1つの光検出器(14)と、その光検出器(14
    )によって生じる出力信号を測定し評価する測定評価回
    路とから成る、特許請求の範囲第1項、第2項、第3項
    または第4項記載の装置。
  6. (6)センサー部(6)が1つの光源(12)と1つの
    光検出器(14)とから成り、すべてのマーキングキャ
    リヤ(3、4)上のマーキング(10′、10)を連帯
    的に感知する、特許請求の範囲第2項、第3項または第
    5項記載の装置。
  7. (7)マーキング(10′、10)がその光透過性の点
    で隣接部(17′、17)と相違し、そして、マーキン
    グキャリヤの一方の側に光源(12)がマーキングキャ
    リヤ(3、4)間の外方の軸方向上に設置され、また、
    マーキングキャリヤの他方の側に光検出器(14)がマ
    ーキングキャリヤ(3、4)間の外方の軸方向上に設置
    された(第1図)特許請求の範囲第6項記載の装置。
  8. (8)一方のマーキングキャリヤ(4)上のマーキング
    (10)がその光透過性の点で隣接部(17、17′)
    と相違し、他方のマーキングキャリヤ(3)上のマーキ
    ング(10′)がその光反射率の点で隣接部(17、1
    7′)と相違し、光源(12)と光検出器(14)がマ
    ーキングキャリヤ(4)と同じ側にあってマーキングキ
    ャリヤ(3、4)間の外方の軸方向上に設置された(第
    3図)特許請求の範囲第6項記載の装置
  9. (9)2つのマーキングキャリヤ(3、4)上のマーキ
    ング(10′、10)が光反射率の点で隣接部(17′
    、17)と相違し、光源(12)と光検出器(14)が
    2つのマーキングキャリヤ(3、4)間の中間位置にお
    ける軸方向上に配置され、光源(12)が一方のマーキ
    ングキャリヤ(3)上のマーキング(10′)の内側面
    (19)を照射し、そして、光検出器(14)が他方の
    マーキングキャリヤ(4)上のマーキング(10)の内
    側面(20)からの反射光を受ける(第4図)特許請求
    の範囲第6項記載の装置。
  10. (10)センサー部(6)が、各マーキンググループ(
    9′、9)のマーキング(10′、10)をそれぞれ感
    知する少なくとも2つの軸方向に離れた感知ヘッド(2
    5、25)と、それらの感知ヘッド(25、25)の出
    力信号の相互の位相の位置を計測評価する回路部とから
    成る(第6及び7図)特許請求の範囲第1項、第2項、
    第3項、第4項または第5項記載の装置
  11. (11)各マーキンググループ(9、9′)が回転方向
    に沿って均等な間隔で配置された複数のマーキング(1
    0、10′)を有する特許請求の範囲第1項から前項ま
    でのいずれかの1項記載の装置。
  12. (12)マーキンググループ(9、9′)のマーキング
    (10、10′)が軸(1)の無負荷時において軸方向
    にみて一直線上に整列する特許請求の範囲第1項から前
    項までのいずれかの1項記載の装置。
  13. (13)各マーキンググループ(10′、10)の幅が
    、軸(1)のねじれ最大時に、一方のマーキンググルー
    プ(9′または9)のマーキング(10′または10)
    と他方のマーキンググループ(9または9′)のマーキ
    ング(10または10′)の隣接部(17または17′
    )とが軸方向にみて一直線上に整列する特許請求の範囲
    第1項から前項までのいずれかの1項記載の装置。
  14. (14)回転軸(1)によって伝えられるトルク計測に
    使用される特許請求の範囲第1項から前項までのいずれ
    かの1項記載の装置。
JP18210787A 1986-11-03 1987-07-21 軸のねじれ測定装置 Pending JPS63154925A (ja)

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JP2005148063A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Snr Roulements 絶対トルクを検出するシステムと該システムからなるモジュール

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19745823A1 (de) * 1997-10-16 1999-04-29 Sensor Instr Gmbh Vorrichtung zum gleichzeitigen Messen von Drehmoment und Drehwinkel
DE19932965A1 (de) * 1999-07-14 2001-01-25 Siemens Ag Optischer Drehmomentsensor mit MoirE-Musterdetektion und Nullpunktabgleich
ES2156561B1 (es) * 1999-07-16 2002-03-16 Del Toro Jose Fernand Cremades Sistema optico detector de esfuerzos mecanicos.
DE19962525B4 (de) * 1999-12-23 2013-11-21 Continental Automotive Gmbh Optischer Drehmomentesensor
DE102009022712A1 (de) 2009-05-26 2010-12-02 Bourns, Inc., Riverside Torsionswinkelsensor
DE102011085268A1 (de) * 2011-10-27 2013-05-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln des von einer drehmomentübertragenden Komponente übertragenen Drehmoments sowie drehmomentübertragende Komponente mit einer Messeinrichtung
US11808014B2 (en) 2020-10-12 2023-11-07 Deere & Company Work machines incorporating encoder systems, drive assemblies therefor, and methods of measuring torque using encoder systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005148063A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Snr Roulements 絶対トルクを検出するシステムと該システムからなるモジュール

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