JPS6345528B2 - - Google Patents
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- JPS6345528B2 JPS6345528B2 JP55177297A JP17729780A JPS6345528B2 JP S6345528 B2 JPS6345528 B2 JP S6345528B2 JP 55177297 A JP55177297 A JP 55177297A JP 17729780 A JP17729780 A JP 17729780A JP S6345528 B2 JPS6345528 B2 JP S6345528B2
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- parts
- disk
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
- G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
- G01D5/202—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by movable a non-ferromagnetic conductive element
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
- G01L3/105—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving inductive means
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、停止しているか又は回転している軸
の回転角度及び（又は）トルクを無接触で静的又
は動的に調べる測定装置であつて、軸に対して同
軸的な導電性材料より成る２つの部体が設けられ
ており、その一方の部体は軸に回転不能に結合さ
れており、他方の部体は一方の部体に対して相対
的に回動可能であり、これらの部体は切り欠きを
有しており、これらの切り欠きの共通の重なり面
は、両方の部体の間に生じる回動角度が増大する
につれて変化するようになつている形式のものに
関する。
の回転角度及び（又は）トルクを無接触で静的又
は動的に調べる測定装置であつて、軸に対して同
軸的な導電性材料より成る２つの部体が設けられ
ており、その一方の部体は軸に回転不能に結合さ
れており、他方の部体は一方の部体に対して相対
的に回動可能であり、これらの部体は切り欠きを
有しており、これらの切り欠きの共通の重なり面
は、両方の部体の間に生じる回動角度が増大する
につれて変化するようになつている形式のものに
関する。
トルクを調べるためには周知の形式でねじり軸
の回動（ねじれ）を測定することができる。ねじ
り軸は測定されるトルクの力流内に位置してい
る。軸の特定の長さにわたつて生じるねじれ角度
はトルクに対する直接的な尺度であつて、トルク
に対して比例している。
の回動（ねじれ）を測定することができる。ねじ
り軸は測定されるトルクの力流内に位置してい
る。軸の特定の長さにわたつて生じるねじれ角度
はトルクに対する直接的な尺度であつて、トルク
に対して比例している。
光学的・容量的又は誘導的な原理に基づく測定
法は既に公知であるが、これら公知の測定法はダ
スト・油・熱及び類似のものに対して敏感であ
る。本発明の根底をなす課題は、例えば測定精度
に影響を及ぼすことなしに油の下で作動させるこ
とができ、構造上の経費がわずかであり、所要ス
ペースがわずかであり、かつ回転している軸及び
停止している軸の回転角度若しくはトルクを無接
触でかつスリツプリングなしに調べる測定装置、
すなわち自動的に制御される自動車トランスミツ
シヨンに使用するのに特に適している測定装置を
提供することである。
法は既に公知であるが、これら公知の測定法はダ
スト・油・熱及び類似のものに対して敏感であ
る。本発明の根底をなす課題は、例えば測定精度
に影響を及ぼすことなしに油の下で作動させるこ
とができ、構造上の経費がわずかであり、所要ス
ペースがわずかであり、かつ回転している軸及び
停止している軸の回転角度若しくはトルクを無接
触でかつスリツプリングなしに調べる測定装置、
すなわち自動的に制御される自動車トランスミツ
シヨンに使用するのに特に適している測定装置を
提供することである。
この課題を解決するために、特許請求の範囲第
１項に記載した手段が講じられている。要するに
本発明によれば測定装置をうず電流型に構成する
のである。これにより前記の課題が解決されると
ともに、極めてわずかな回動が行われただけで、
直ちに大きな測定信号が生ずるという大きな効果
が得られる。互いに相対的に回転可能な部体は合
目的的には円板として構成しておくことができ、
かつ少なくとも１つの切り欠き、殊に円周方向で
均一に分配されて配置されている多数の切り欠き
を備えておくことができ、これらの切り欠きは有
利には扇形に構成しておくことができ、その場
合、一方の円板の切り欠きが他方の円板の切り欠
きと少なくともほぼ形状が重なり合うように構成
されていると特に有利である。コイルから発する
有利には高周波領域内にある交番磁界は両方の円
板内に、コイルに隣接する円板が直接的に隣接し
ている第２の円板の部分範囲又は全体をしやへい
する程度が減少するにつれて増大するうず電流を
生ぜしめる。
１項に記載した手段が講じられている。要するに
本発明によれば測定装置をうず電流型に構成する
のである。これにより前記の課題が解決されると
ともに、極めてわずかな回動が行われただけで、
直ちに大きな測定信号が生ずるという大きな効果
が得られる。互いに相対的に回転可能な部体は合
目的的には円板として構成しておくことができ、
かつ少なくとも１つの切り欠き、殊に円周方向で
均一に分配されて配置されている多数の切り欠き
を備えておくことができ、これらの切り欠きは有
利には扇形に構成しておくことができ、その場
合、一方の円板の切り欠きが他方の円板の切り欠
きと少なくともほぼ形状が重なり合うように構成
されていると特に有利である。コイルから発する
有利には高周波領域内にある交番磁界は両方の円
板内に、コイルに隣接する円板が直接的に隣接し
ている第２の円板の部分範囲又は全体をしやへい
する程度が減少するにつれて増大するうず電流を
生ぜしめる。
形状が重なり合う切り欠きを備え互いに隣接し
ている２つの円板の代わりに本発明の別の実施態
様では、コイルの誘導リアクタンスを低くするう
ず電流は軸に対して同心的な管内でも生ぜしめる
ことができ、この管はその軸方向に対して平行に
延びる切り欠きを有しており、該切り欠きは、所
定の回転角度の場合には、やはり良好な導電性材
料から作られているスプライン軸形の第２の部体
の歯と重なり合う。
ている２つの円板の代わりに本発明の別の実施態
様では、コイルの誘導リアクタンスを低くするう
ず電流は軸に対して同心的な管内でも生ぜしめる
ことができ、この管はその軸方向に対して平行に
延びる切り欠きを有しており、該切り欠きは、所
定の回転角度の場合には、やはり良好な導電性材
料から作られているスプライン軸形の第２の部体
の歯と重なり合う。
以下においては、図面を参照しながら本発明の
構成を具体的に説明する。
構成を具体的に説明する。
第１図及び第２図に図示した本発明による測定
装置の原理的な構造が示すように、互いに形状が
重なり合うように構成された２つの誘導円板２及
び３が設けられており、各誘導円板は例えば８つ
の扇形の切り欠き４若しくは５を有しており、こ
れらの切り欠きは円周方向で均一に分配されて配
置されている。第２の誘導円板３と同じように導
電型の良い材料から成つている誘導円板２の切り
欠き４は第２の誘導円板３の切り欠き５と形状が
重なり合うように構成されている。誘導円板は非
導電性材料から構成し、その上に、導電性材料の
扇形の面（例えば導体板・蒸着又は接着された
層）を取り付けておくこともできる。第１の誘導
円板２の自由端面には、１層に巻かれたコイル１
が向き合つており、これは空間内で不動にしてお
くことができかつ高周波の交流を流される。この
交流が生ぜしめる磁界は両方の誘導円板２及び３
内に、磁界が貫通する両方の誘導円板２及び３の
面が大きいほど、それだけ強いうず電流を生ぜし
める。両方の誘導円板２及び３が第１図に図示し
た互いに形状が重なり合う位置にあると、第２の
誘導円板３はほとんど完全に第１の誘導円板２に
よりしやへいされる。したがつてこの位置では第
２の誘導円板３内にはわずかなうず電流しか生ぜ
しめることができず、この結果コイル１のインダ
クタンスが比較的に大きいのに対し、22.5゜の相
対的回動によりウエブ６が第１の誘導円板２の切
り欠き４の背後に現われて磁界により貫通される
と、強いうず電流を第２の誘導円板３内に生ぜし
めることができる。この最大の回動（ねじり）角
度では、したがつてコイル１のインダクタンスは
その最低値になる。
装置の原理的な構造が示すように、互いに形状が
重なり合うように構成された２つの誘導円板２及
び３が設けられており、各誘導円板は例えば８つ
の扇形の切り欠き４若しくは５を有しており、こ
れらの切り欠きは円周方向で均一に分配されて配
置されている。第２の誘導円板３と同じように導
電型の良い材料から成つている誘導円板２の切り
欠き４は第２の誘導円板３の切り欠き５と形状が
重なり合うように構成されている。誘導円板は非
導電性材料から構成し、その上に、導電性材料の
扇形の面（例えば導体板・蒸着又は接着された
層）を取り付けておくこともできる。第１の誘導
円板２の自由端面には、１層に巻かれたコイル１
が向き合つており、これは空間内で不動にしてお
くことができかつ高周波の交流を流される。この
交流が生ぜしめる磁界は両方の誘導円板２及び３
内に、磁界が貫通する両方の誘導円板２及び３の
面が大きいほど、それだけ強いうず電流を生ぜし
める。両方の誘導円板２及び３が第１図に図示し
た互いに形状が重なり合う位置にあると、第２の
誘導円板３はほとんど完全に第１の誘導円板２に
よりしやへいされる。したがつてこの位置では第
２の誘導円板３内にはわずかなうず電流しか生ぜ
しめることができず、この結果コイル１のインダ
クタンスが比較的に大きいのに対し、22.5゜の相
対的回動によりウエブ６が第１の誘導円板２の切
り欠き４の背後に現われて磁界により貫通される
と、強いうず電流を第２の誘導円板３内に生ぜし
めることができる。この最大の回動（ねじり）角
度では、したがつてコイル１のインダクタンスは
その最低値になる。
第１図及び第２図により理解される原理は第３
図の実施例において使用されている。
図の実施例において使用されている。
第３図においては、７で軸８の区分が示されて
おり、この区分内には入力トルクMeが導入され、
かつ軸の端区分９において再び出力トルクMaと
して導出される。区分７と端区分９との間で軸８
は所定の長さにわたつて直径を減小せしめられて
いて、トーシヨンバーとして作用するねじり区分
１０が形成されている。このねじり区分はそれ自
体において、伝達されるトルクが大きいほど強く
ねじれる。
おり、この区分内には入力トルクMeが導入され、
かつ軸の端区分９において再び出力トルクMaと
して導出される。区分７と端区分９との間で軸８
は所定の長さにわたつて直径を減小せしめられて
いて、トーシヨンバーとして作用するねじり区分
１０が形成されている。このねじり区分はそれ自
体において、伝達されるトルクが大きいほど強く
ねじれる。
ねじりの際に生じるねじり区分（トーシヨンバ
ー区分）１０のねじり角度を調べるために、ねじ
り区分の直ぐ近くにおいて軸の円分７上に第１の
誘導円板２が差しはめられて、ろう接・接着ある
いは溶接による結合箇所１１により軸８と結合さ
れている。第２の誘導円板３はわずかな軸方向間
隔をおいて第１の誘導円板２の後方に配置されて
いて、管１２の端面に取り付けられており、該管
は軸８の端区分９に回転不能に結合されている。
両方の誘導円板２及び３の配置はこの場合、トル
クMd＝０あるいは所定の出発トルクMdoのとき
に両方の誘導円板２及び３の扇形の切り欠き４及
び５が軸方向で見て重なり合い、したがつて第２
の誘導円板３の切り欠き５の間に残されているウ
エブ６が第１の誘導円板２のウエブによりしやへ
いされるように、行われている。トルクが増大
し、ひいては軸８の区分７に対する端区分９のね
じり角度が増大するにつれて、第２の誘導円板３
のウエブ６が前記の誘導円板２の切り欠き４の範
囲内に次第に大きく現われて、コイル１の磁界に
より貫通される。そこに生じる付加的なうず電流
によつて、コイル１のインダクタンスが付加的に
低下せしめられる。このインダクタンス減少は公
知の手段により評価することができる。両方の誘
導円板２及び３の扇形の切り欠き４及び５が軸方
向で見てトルクMd＝０のときに半分の重なり度
にされると、正及び負のトルクを調べることがで
きる。
ー区分）１０のねじり角度を調べるために、ねじ
り区分の直ぐ近くにおいて軸の円分７上に第１の
誘導円板２が差しはめられて、ろう接・接着ある
いは溶接による結合箇所１１により軸８と結合さ
れている。第２の誘導円板３はわずかな軸方向間
隔をおいて第１の誘導円板２の後方に配置されて
いて、管１２の端面に取り付けられており、該管
は軸８の端区分９に回転不能に結合されている。
両方の誘導円板２及び３の配置はこの場合、トル
クMd＝０あるいは所定の出発トルクMdoのとき
に両方の誘導円板２及び３の扇形の切り欠き４及
び５が軸方向で見て重なり合い、したがつて第２
の誘導円板３の切り欠き５の間に残されているウ
エブ６が第１の誘導円板２のウエブによりしやへ
いされるように、行われている。トルクが増大
し、ひいては軸８の区分７に対する端区分９のね
じり角度が増大するにつれて、第２の誘導円板３
のウエブ６が前記の誘導円板２の切り欠き４の範
囲内に次第に大きく現われて、コイル１の磁界に
より貫通される。そこに生じる付加的なうず電流
によつて、コイル１のインダクタンスが付加的に
低下せしめられる。このインダクタンス減少は公
知の手段により評価することができる。両方の誘
導円板２及び３の扇形の切り欠き４及び５が軸方
向で見てトルクMd＝０のときに半分の重なり度
にされると、正及び負のトルクを調べることがで
きる。
第４図の実施例が第３図のそれと異なつている
ところは、第２図の誘導円板３の第１の誘導円板
とは逆の側の表面側においてわずかな間隔をおい
て第２のコイル１５が配置されていることであ
る。この第２のコイルは第１のコイル１に対して
電気的に直列に接続されていて、両方のコイルに
より生ぜじめられる磁界が互いに補助し合うよう
になつている。これによつて、両方の誘導円板２
及び３が相対的に回動する場合に両方のコイル１
及び１５のインピーダンスの著しく大きな変化が
生じ、測定精度が高められる。更に誘導円板の軸
方向運動がほとんど完全に補償される。
ところは、第２図の誘導円板３の第１の誘導円板
とは逆の側の表面側においてわずかな間隔をおい
て第２のコイル１５が配置されていることであ
る。この第２のコイルは第１のコイル１に対して
電気的に直列に接続されていて、両方のコイルに
より生ぜじめられる磁界が互いに補助し合うよう
になつている。これによつて、両方の誘導円板２
及び３が相対的に回動する場合に両方のコイル１
及び１５のインピーダンスの著しく大きな変化が
生じ、測定精度が高められる。更に誘導円板の軸
方向運動がほとんど完全に補償される。
第５図に示した実施例では、第３図に示した実
施例におけるように、たんに１つのコイル１が設
けられているに過ぎない。このコイルは、第１の
誘導円板２とこれに縁区域を結合されているリン
グ円板１６との間に位置しており、このリング円
板は、第１の誘導円板と同じように扇形の切り欠
き１７を有しており、これらの切り欠きは第１の
誘導円板２の切り欠き４と重なつている。同じよ
うに第２の誘導円板３は８つの扇形の切り欠き１
９を有しているリング円板１８に結合されてい
る。共通のコイル１は、軸８に対して同軸的な管
形の保持体２０に空間位置を不動に取り付けられ
ている。このコイルのインピーダンスは、回転角
度が大きくなつて磁界を貫通する両方の誘導円板
及びリング円板の面が増大するにつれて減少す
る。
施例におけるように、たんに１つのコイル１が設
けられているに過ぎない。このコイルは、第１の
誘導円板２とこれに縁区域を結合されているリン
グ円板１６との間に位置しており、このリング円
板は、第１の誘導円板と同じように扇形の切り欠
き１７を有しており、これらの切り欠きは第１の
誘導円板２の切り欠き４と重なつている。同じよ
うに第２の誘導円板３は８つの扇形の切り欠き１
９を有しているリング円板１８に結合されてい
る。共通のコイル１は、軸８に対して同軸的な管
形の保持体２０に空間位置を不動に取り付けられ
ている。このコイルのインピーダンスは、回転角
度が大きくなつて磁界を貫通する両方の誘導円板
及びリング円板の面が増大するにつれて減少す
る。
第５図に示した実施例は第３図に示した実施例
に比して感度が大きいという利点を有している。
更に、妨害磁界の影響が著しくわずかであつて、
軸の軸方向運動が補償される。
に比して感度が大きいという利点を有している。
更に、妨害磁界の影響が著しくわずかであつて、
軸の軸方向運動が補償される。
第１図〜第５図に示した円板形の誘導体を有し
ている実施例と異なつて、以下に述べる実施例で
は円筒体として構成された誘導体が同心的に配置
されている。
ている実施例と異なつて、以下に述べる実施例で
は円筒体として構成された誘導体が同心的に配置
されている。
第６図は、良好な導電性を有する材料から作ら
れたロール形の誘導体２１を有し、これは第７図
において軸方向の正面図で示されていて、その外
周にスプライン軸の形式で軸平行の歯２２を備え
ている。これらの歯２２の間にはそれぞれ１つの
みぞ２３があり、このみぞの底は、これらのみぞ
が第１図〜第３図の円板形の誘導体の切り欠き４
若しくは５のように作用し得るような程度の深さ
に削られている。
れたロール形の誘導体２１を有し、これは第７図
において軸方向の正面図で示されていて、その外
周にスプライン軸の形式で軸平行の歯２２を備え
ている。これらの歯２２の間にはそれぞれ１つの
みぞ２３があり、このみぞの底は、これらのみぞ
が第１図〜第３図の円板形の誘導体の切り欠き４
若しくは５のように作用し得るような程度の深さ
に削られている。
誘導体２１は中心に縦孔２４を有しており、こ
の縦孔内に、第３図に符号８で示したようなトル
クの作用を受ける軸をそう入することができる。
このような軸８の端区分９には第２の管形の誘導
体２５を結合しておくことができ、この誘導体
は、円周に沿つて分配して配置されている８つの
切り欠き２６並びにこれらの切り欠きの間のウエ
ブ２７を有している。管形若しくはスリーブ形の
誘導体２５の両方の端面のうちの一方には、第８
図において破線で示した保持円板２８が取り付け
られており、そのボス状の付加部２９は第１２図
に示したような形式で誘導体２５を軸８に固定す
るのに役立つ。このような形式でロール形の誘導
体２１と組み合わされた誘導体２５上に、わずか
に半径方向間隔を以てかつやはり軸８に対して同
軸的に、プラスチツクより成る保持管３０がかぶ
せられており、この保持管は第１１図及び第１３
図において軸方向の正面図で示されており、かつ
少なくとも切り欠き２６の長さにわたつて延びて
いる有利には１層に巻かれたコイル３１を支持し
ている。このコイルは第１２図に示した形式で空
間位置を不動に、詳細には図示されていないケー
シングを固定しておくことができる。
の縦孔内に、第３図に符号８で示したようなトル
クの作用を受ける軸をそう入することができる。
このような軸８の端区分９には第２の管形の誘導
体２５を結合しておくことができ、この誘導体
は、円周に沿つて分配して配置されている８つの
切り欠き２６並びにこれらの切り欠きの間のウエ
ブ２７を有している。管形若しくはスリーブ形の
誘導体２５の両方の端面のうちの一方には、第８
図において破線で示した保持円板２８が取り付け
られており、そのボス状の付加部２９は第１２図
に示したような形式で誘導体２５を軸８に固定す
るのに役立つ。このような形式でロール形の誘導
体２１と組み合わされた誘導体２５上に、わずか
に半径方向間隔を以てかつやはり軸８に対して同
軸的に、プラスチツクより成る保持管３０がかぶ
せられており、この保持管は第１１図及び第１３
図において軸方向の正面図で示されており、かつ
少なくとも切り欠き２６の長さにわたつて延びて
いる有利には１層に巻かれたコイル３１を支持し
ている。このコイルは第１２図に示した形式で空
間位置を不動に、詳細には図示されていないケー
シングを固定しておくことができる。
軸８にトルクが作用すると、軸はＸとＹとの間
の範囲においてトルクの大きさに相応してねじれ
る。トルクが増大するにつれて誘導体２１の歯２
２はウエブ２７の背後から切り欠き２６内に次第
に現われ、このようにしてコイル３１の磁界によ
り次第に強くなるうず流が生ぜしめられて、コイ
ルのインピーダンスが低下せしめられる。
の範囲においてトルクの大きさに相応してねじれ
る。トルクが増大するにつれて誘導体２１の歯２
２はウエブ２７の背後から切り欠き２６内に次第
に現われ、このようにしてコイル３１の磁界によ
り次第に強くなるうず流が生ぜしめられて、コイ
ルのインピーダンスが低下せしめられる。
第１４図〜第１６図に示した測定装置は半デイ
フアレンシヤル装置として構成されていて、スリ
ーブ形の誘導体２５を有しており、この誘導体は
第１２図に示したものと同じ形式で構成されてい
て、その窓状の切り欠き２６は内側のロール形の
誘導体３２の軸方向全長にわたつて延びている。
第６図に示した誘導体と異なつて、誘導体３２は
その円周に、それぞれ半分の軸方向長さａにわた
つて延びているに過ぎない歯３３を有しており、
これらの歯のうち第１６図においては誘導体２５
の切り欠き２６の１つの範囲内で停止している１
つの歯３３が示されている。第１６図において符
号ｂで示した他方の測定範囲半部においても歯３
４に設けられているが、これらの歯３４は歯３３
に対して歯ピツチの半分だけずらされている。
フアレンシヤル装置として構成されていて、スリ
ーブ形の誘導体２５を有しており、この誘導体は
第１２図に示したものと同じ形式で構成されてい
て、その窓状の切り欠き２６は内側のロール形の
誘導体３２の軸方向全長にわたつて延びている。
第６図に示した誘導体と異なつて、誘導体３２は
その円周に、それぞれ半分の軸方向長さａにわた
つて延びているに過ぎない歯３３を有しており、
これらの歯のうち第１６図においては誘導体２５
の切り欠き２６の１つの範囲内で停止している１
つの歯３３が示されている。第１６図において符
号ｂで示した他方の測定範囲半部においても歯３
４に設けられているが、これらの歯３４は歯３３
に対して歯ピツチの半分だけずらされている。
誘導体２５上には、第１２図及び第１３図に示
した実施例におけるように、保持管３０がわずか
な半径方向のエアギヤツプをおいてかぶせはめら
れているが、前述の実施例と異なつて、保持管３
０の軸方向長さにわたつて、電磁的性質が互いに
合致している２つの部分巻線３５及び３６が取り
付けられており、これらの部分巻線は互いに電気
的に直列に接続されている。歯３３及び３４が第
１６図に示したニユートラル位置にある場合、部
分巻線３５のインピーダンスは部分巻線３６のイ
ンピーダンスと同じ大きさである。しかしながら
トルクが生じて、誘導体２５が誘導体３２に対し
て相対的に回動し、例えば歯３４が切り欠き２６
から消滅し始めると共に、歯３３が切り欠き２６
内に現われ始めると、右側の部分巻線３６のイン
ピーダンスが増大するのに対し、部分巻線３５の
インピーダンスは歯３３内のうず電流が次第に大
きくなるために減少する。
した実施例におけるように、保持管３０がわずか
な半径方向のエアギヤツプをおいてかぶせはめら
れているが、前述の実施例と異なつて、保持管３
０の軸方向長さにわたつて、電磁的性質が互いに
合致している２つの部分巻線３５及び３６が取り
付けられており、これらの部分巻線は互いに電気
的に直列に接続されている。歯３３及び３４が第
１６図に示したニユートラル位置にある場合、部
分巻線３５のインピーダンスは部分巻線３６のイ
ンピーダンスと同じ大きさである。しかしながら
トルクが生じて、誘導体２５が誘導体３２に対し
て相対的に回動し、例えば歯３４が切り欠き２６
から消滅し始めると共に、歯３３が切り欠き２６
内に現われ始めると、右側の部分巻線３６のイン
ピーダンスが増大するのに対し、部分巻線３５の
インピーダンスは歯３３内のうず電流が次第に大
きくなるために減少する。
このインピーダンス変化は簡単な形式で第１７
図のようにして測定することができ、この場合、
図示のホイートストンブリツジ内で両方の部分巻
線３５及び３６がそれぞれ、２つの交流抵抗Ｒ１
及びＲ２のうちの１つと共に、電源３７から高周
波の交流を供給される。図示のブリツジが第１６
図に示した歯３３及び３４の位置状態で平衡して
いるようにすると、ブリツジ対角線内にそう入さ
れた測定計器（検流計）３８によつて、ねじれ角
度ひいてはトルクに相応するブリツジの非平衡度
を測定することができる。
図のようにして測定することができ、この場合、
図示のホイートストンブリツジ内で両方の部分巻
線３５及び３６がそれぞれ、２つの交流抵抗Ｒ１
及びＲ２のうちの１つと共に、電源３７から高周
波の交流を供給される。図示のブリツジが第１６
図に示した歯３３及び３４の位置状態で平衡して
いるようにすると、ブリツジ対角線内にそう入さ
れた測定計器（検流計）３８によつて、ねじれ角
度ひいてはトルクに相応するブリツジの非平衡度
を測定することができる。
第１８図及び第１９図に示した実施例は実際
上、第１４図〜第１６図に示した実施例を技術的
に転換させたものである。第１９図に示すよう
に、ロール形の誘導体４２はその円周にスプライ
ン軸状に、回転軸線に対して平行な歯４３を備え
ており、これらの歯は一方の端面から他方の端面
のところまで一貫して不変であり、したがつて簡
単に形成することができる。互いに電磁的に合致
している２つの部分巻線３５及び３６のための第
１９図において端面図で示した保持管４４は第１
４図に示したものと全く同じように構成されてい
る。保持管４４とロール形の誘導体４２との間に
はスリーブ４５があり、このスリーブは第１８図
において展開させて示されている。このスリーブ
は切り欠き４６を有しており、これらの切り欠き
は交互にスリーブの両方の端面の一方又は他方か
ら形成されており、第１６図の場合と異なつてた
んに中央区域までしか達しておらず、これにより
第１６図におけるように測定範囲を２つの部分範
囲ａ及びｂに分割している。
上、第１４図〜第１６図に示した実施例を技術的
に転換させたものである。第１９図に示すよう
に、ロール形の誘導体４２はその円周にスプライ
ン軸状に、回転軸線に対して平行な歯４３を備え
ており、これらの歯は一方の端面から他方の端面
のところまで一貫して不変であり、したがつて簡
単に形成することができる。互いに電磁的に合致
している２つの部分巻線３５及び３６のための第
１９図において端面図で示した保持管４４は第１
４図に示したものと全く同じように構成されてい
る。保持管４４とロール形の誘導体４２との間に
はスリーブ４５があり、このスリーブは第１８図
において展開させて示されている。このスリーブ
は切り欠き４６を有しており、これらの切り欠き
は交互にスリーブの両方の端面の一方又は他方か
ら形成されており、第１６図の場合と異なつてた
んに中央区域までしか達しておらず、これにより
第１６図におけるように測定範囲を２つの部分範
囲ａ及びｂに分割している。
作用形式及び測定形式は第１６図及び第１７図
に示したものと完全に同じである。
に示したものと完全に同じである。
第１４図〜第１９図に示すように測定範囲を２
つの同じような部分測定範囲ａ及びｂに分割する
ことは円板形の誘導体の場合にも可能である（第
２０図及び第２１図）。第２０図及び第２１図に
おいて良好な導電性を有する材料から成る誘導円
板５１及び５２のうち、誘導円板５１は例えば半
径方向の細長い長方形の４つの切り欠き５３を有
しており、その最外方の狭い制限面５４は半径r1
を有する共通のピツチ円上に位置している。この
誘導円板の背後に、第３図に示すようにわずかな
軸方向間隔をおいて取り付け可能な第２の誘導円
板５２は２×４の切り欠き、すなわち内方の４つ
の切り欠き５５と外方の４つの切り欠き５６とを
有している。各切り欠きの円周方向で測定した幅
d2は同じであつて、第１の誘導円板５１の切り欠
き５３の幅d1の半分である。第１４図〜第１６図
並びに第１８図及び第１９図のデイフアレンシヤ
ル原理を実現するために、切り欠き５５，５６の
それぞれの半径方向の長さ11若しくは12は誘導円
板５１の切り欠き５３のそれの半分に過ぎない。
更に、内方の切り欠き５５は所属の外方の切り欠
き５６に対して幅d2だけずらされている。
つの同じような部分測定範囲ａ及びｂに分割する
ことは円板形の誘導体の場合にも可能である（第
２０図及び第２１図）。第２０図及び第２１図に
おいて良好な導電性を有する材料から成る誘導円
板５１及び５２のうち、誘導円板５１は例えば半
径方向の細長い長方形の４つの切り欠き５３を有
しており、その最外方の狭い制限面５４は半径r1
を有する共通のピツチ円上に位置している。この
誘導円板の背後に、第３図に示すようにわずかな
軸方向間隔をおいて取り付け可能な第２の誘導円
板５２は２×４の切り欠き、すなわち内方の４つ
の切り欠き５５と外方の４つの切り欠き５６とを
有している。各切り欠きの円周方向で測定した幅
d2は同じであつて、第１の誘導円板５１の切り欠
き５３の幅d1の半分である。第１４図〜第１６図
並びに第１８図及び第１９図のデイフアレンシヤ
ル原理を実現するために、切り欠き５５，５６の
それぞれの半径方向の長さ11若しくは12は誘導円
板５１の切り欠き５３のそれの半分に過ぎない。
更に、内方の切り欠き５５は所属の外方の切り欠
き５６に対して幅d2だけずらされている。
両方の誘導円板５１，５２のために、有利には
１層に構成されている共通の励磁コイルが設けら
れており、これは、第３図の場合と同じように、
第１の誘導円板５１の、第２の誘導円板５２とは
逆の側の前面と向き合つているが、第２図及び第
３図のコイル１と異なつて２つの偏平コイル５８
及び５９より成つており、これらの偏平コイルは
半径方向でそれぞれ切り欠き５３の長さの半分に
わたつて延びており、第２０図においては明りよ
うならしめるためハツチングを施して示されてい
る。外方の偏平コイル５８は第２の誘導円板５２
の外方の切り欠き５６だけによつて影響を受け、
内方の偏平コイル５９は内方の切り欠き５５だけ
によつて影響を受け、もちろんこの場合、これら
の偏平コイルの著しく大きなインピーダンス変化
を達成するためには、図示の４つの切り欠き５３
若しくは５５，５６による分割とは別の分割、例
えばその２倍の切り欠き数を選ぶのが有利であ
る。
１層に構成されている共通の励磁コイルが設けら
れており、これは、第３図の場合と同じように、
第１の誘導円板５１の、第２の誘導円板５２とは
逆の側の前面と向き合つているが、第２図及び第
３図のコイル１と異なつて２つの偏平コイル５８
及び５９より成つており、これらの偏平コイルは
半径方向でそれぞれ切り欠き５３の長さの半分に
わたつて延びており、第２０図においては明りよ
うならしめるためハツチングを施して示されてい
る。外方の偏平コイル５８は第２の誘導円板５２
の外方の切り欠き５６だけによつて影響を受け、
内方の偏平コイル５９は内方の切り欠き５５だけ
によつて影響を受け、もちろんこの場合、これら
の偏平コイルの著しく大きなインピーダンス変化
を達成するためには、図示の４つの切り欠き５３
若しくは５５，５６による分割とは別の分割、例
えばその２倍の切り欠き数を選ぶのが有利であ
る。
第２０図及び第２１図に示した測定装置の測定
値は第１７図に略示したブリツジ回路で得ること
ができる。励磁コイルをこのように２つの部分コ
イルに分割し、これらの部分コイルをそれぞれ、
共通の対角線に合する２つのブリツジ分路のうち
の１つに配置することによつて、コイル内の温度
変動ひいては導電率の変動が測定結果を誤らせる
ことがないという大きな利点が得られ、自動車に
使用するような場合に特に有利である。
値は第１７図に略示したブリツジ回路で得ること
ができる。励磁コイルをこのように２つの部分コ
イルに分割し、これらの部分コイルをそれぞれ、
共通の対角線に合する２つのブリツジ分路のうち
の１つに配置することによつて、コイル内の温度
変動ひいては導電率の変動が測定結果を誤らせる
ことがないという大きな利点が得られ、自動車に
使用するような場合に特に有利である。
第１図は、２つの同じような円板から構成され
た測定装置の一方の円板を示した図、第２図は、
両方の円板を側方から見た図、第３図は、測定装
置の縦断面図、第４図は第２実施例を示した図、
第５図は第３実施例を示した図、第６図・第７
図・第８図・第９図・第１０図及び第１１図は円
筒形の誘導体を有する第４実施例のそれぞれ一部
を示した図であつて、第９図は第８図の−線
に沿つた断面図、第１０図は第１１図の−線
に沿つた断面図、第１１図は第１０図のXI−XI線
に沿つた断面図であり、第１２図及び第１３図は
第４実施例を全体的に示した図であつて、第１３
図は第１２図の−線に沿つた断面図であ
り、第１４図は第５実施例の縦断面図、第１５図
は同上横断面図、第１６図は同上部分展開図、第
１７図は、第１４図〜第１６図に示した測定装置
のための測定ブリツジ回路を示した図、第１８図
は第６実施例の部分展開図、第１９図は同上横断
面図、第２０図は第７実施例の一方の円板を示し
た図、第２１図は第７実施例の他方の円板を示し
た図である。 １……コイル、２及び３……誘導円板、４及び
５……切り欠き、６……ウエブ、７……区分、８
……軸、９……端区分、１０……ねじり区分、１
１……結合箇所、１２……管、１５……コイル、
１６……リング円板、１７……切り欠き、１８…
…リング円板、１９……切り欠き、２０……保持
体、２１……誘導体、２２……歯、２３……み
ぞ、２４……縦孔、２５……誘導体、２６……切
り欠き、２７……ウエブ、２８……保持円板、２
９……付加部、３０……保持管、３１……コイ
ル、３２……誘導体、３３及び３４……歯、３５
及び３６……部分巻線、３７……電源、３８……
測定計器、４２……誘導体、４３……歯、４４…
…保持管、４５……スリーブ、４６……切り欠
き、５１及び５２……誘導円板、５３……切り欠
き、５４……制限面、５５及び５６……切り欠
き、５８及び５９……偏平コイル、Ma……出力
トルク、Me……入力トルク。
た測定装置の一方の円板を示した図、第２図は、
両方の円板を側方から見た図、第３図は、測定装
置の縦断面図、第４図は第２実施例を示した図、
第５図は第３実施例を示した図、第６図・第７
図・第８図・第９図・第１０図及び第１１図は円
筒形の誘導体を有する第４実施例のそれぞれ一部
を示した図であつて、第９図は第８図の−線
に沿つた断面図、第１０図は第１１図の−線
に沿つた断面図、第１１図は第１０図のXI−XI線
に沿つた断面図であり、第１２図及び第１３図は
第４実施例を全体的に示した図であつて、第１３
図は第１２図の−線に沿つた断面図であ
り、第１４図は第５実施例の縦断面図、第１５図
は同上横断面図、第１６図は同上部分展開図、第
１７図は、第１４図〜第１６図に示した測定装置
のための測定ブリツジ回路を示した図、第１８図
は第６実施例の部分展開図、第１９図は同上横断
面図、第２０図は第７実施例の一方の円板を示し
た図、第２１図は第７実施例の他方の円板を示し
た図である。 １……コイル、２及び３……誘導円板、４及び
５……切り欠き、６……ウエブ、７……区分、８
……軸、９……端区分、１０……ねじり区分、１
１……結合箇所、１２……管、１５……コイル、
１６……リング円板、１７……切り欠き、１８…
…リング円板、１９……切り欠き、２０……保持
体、２１……誘導体、２２……歯、２３……み
ぞ、２４……縦孔、２５……誘導体、２６……切
り欠き、２７……ウエブ、２８……保持円板、２
９……付加部、３０……保持管、３１……コイ
ル、３２……誘導体、３３及び３４……歯、３５
及び３６……部分巻線、３７……電源、３８……
測定計器、４２……誘導体、４３……歯、４４…
…保持管、４５……スリーブ、４６……切り欠
き、５１及び５２……誘導円板、５３……切り欠
き、５４……制限面、５５及び５６……切り欠
き、５８及び５９……偏平コイル、Ma……出力
トルク、Me……入力トルク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 停止しているか又は回転している軸の回転角
度及び（又は）トルクを無接触で静的又は動的に
調べる測定装置であつて、軸８に対して同軸的な
導電性材料より成る２つの部体が設けられてお
り、その一方の部体は軸に回転不能に結合されて
おり、他方の部体は一方の部体に対して相対的に
回動可能であり、これらの部体は切り欠きを有し
ており、これらの切り欠きの共通の重なり面は、
両方の部体の間に生じる回動角度が増大するにつ
れて変化するようになつている形式のものにおい
て、軸に対してほぼ同軸的で高周波の交流が流れ
る少なくとも１つのコイル１，１５，３１，３
５，３６，５８，５９が両方の部体の直ぐ近くに
配置されており、これらの部体内に誘導されるう
ず電流によつて生ずるコイルのインピーダンス変
化を測定することによつて両方の部体の相対的回
動が調べられるようにしたことを特徴とする、回
転角度及び（又は）トルクの測定装置。 ２ 両方の部体が円板として構成されている特許
請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 円板が、同一のピツチ円の間に位置している
多数の切り欠き４，５；１７，５３；５５，５６
を有しており、これらの切り欠きは円周方向で均
一に分配されて配置されている特許請求の範囲第
２項記載の装置。 ４ 一方の円板の切り欠きが他方の円板の切り欠
きに対して少なくともほぼ形状が重なり合うよう
に構成されている特許請求の範囲第２項又は第３
項記載の装置。 ５ コイルが円板形の偏平コイルとして構成され
ている特許請求の範囲第２項から第４項までのい
ずれか１項に記載の装置。 ６ 少なくとも１つのコイルが、第２の円板とは
逆の側の円板端面にわずかな間隔をおいて向き合
つている特許請求の範囲第２項から第５項までの
いずれか１項に記載の装置。 ７ 両方の円板のそれぞれに２つのコイル１，１
５のうちの１つが所属しており、このコイルはそ
の円板の、第２の円板とは逆の側の外側端面に配
置されている特許請求の範囲第２項から第６項ま
でのいずれか１項に記載の装置。 ８ 両方の円板の少なくとも一方がその縁区域
を、同軸的にしかし軸方向の間隔をおいて配置さ
れているリング円板１６，１８に結合されてお
り、該リング円板の切り欠き１７，１９が円板の
切り欠き４，５と少なくともほぼ合致している特
許請求の範囲第２項から第６項までのいずれか１
項に記載の装置。 ９ 円板の一方に、それぞれ２つの半径方向に延
びている部分切り欠き５５，５６が設けられてお
り、各部分切り欠きの半径方向の長さは他方の円
板の切り欠きの半径方向長さのほぼ半分に過ぎ
ず、互いに同軸的な２つの部分コイル５８，５９
が設けられており、その一方はたんに外方の部分
切り欠きの半径方向の長さl1にわたつてだけ延び
ており、他方の部分コイルはたんに内方の部分切
り欠きの半径方向の長さl2にわたつてだけ延びて
いる特許請求の範囲第２項又は第３項記載の装
置。 １０ 外方の部分切り欠きが円周方向で、少なく
とも円周方向で測定したその幅（d2）だけ内方の
部分切り欠きに対してずらされている特許請求の
範囲第９項記載の装置。 １１ 外方の部分切り欠き及び内方の部分切り欠
きの円周方向で測定した幅（d2）が他方の円板の
切り欠きの円周方向で測定した幅のほぼ半分であ
る特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １２ 両方の円板のために設けられている共通の
コイルが２つの部分コイルから組み立てられてお
り、これらの部分コイルは軸に対して直角な共通
の平面内に配置されており、各部分コイルは半径
方向で部分切欠きの長さにわたつて延びている特
許請求の範囲第９項から第１１項までのいずれか
１項に記載の装置。 １３ 両方の部体が円筒形に構成されている特許
請求の範囲第１項記載の装置。 １４ 両方の部体の一方がロール形に構成されて
いて、スプライン軸の形式でその円周にわたつて
分配されている歯２２，３３，４３及びみぞ２３
を有しており、他方の部体はスリーブ形に構成さ
れ、ロール形の部体を取り囲んでいてかつ軸方向
に延びている多数の切り欠き２６，４６を有して
おり、コイルが円筒形に構成されかつ両方の部体
に対して同軸的に配置されている特許請求の範囲
第１３項記載の装置。 １５ コイルが２つの部分コイルに分割されてお
り、これらの部分コイルは軸方向で並べて配置さ
れており、スリーブ形の部体内の切り欠き２６及
び（又は）ロール形部体の歯３３，３４がそれぞ
れ部体の軸方向長さのほぼ半分にわたつて中央区
域にまで延びているに過ぎずかつ互いに相対的に
円周方向で、円周方向で測定したそれらの幅の少
なくとも半分だけずらされている特許請求の範囲
第１４項記載の装置。 １６ 両方の部分コイルがホイートストンブリツ
ジ内に配置されていて、それらの巻線端部の一方
をブリツジの１つの対角線点に接続されている特
許請求の範囲第１２項又は第１５項記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2951148A DE2951148C2 (de) | 1979-12-19 | 1979-12-19 | Meßeinrichtung für einen Drehwinkel und/oder ein Drehoment |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1208007A Division JPH02132336A (ja) | 1979-12-19 | 1989-08-14 | 測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5694232A JPS5694232A (en) | 1981-07-30 |
| JPS6345528B2 true JPS6345528B2 (ja) | 1988-09-09 |
Family
ID=6088943
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17729780A Granted JPS5694232A (en) | 1979-12-19 | 1980-12-17 | Measurement instrument |
| JP1208007A Pending JPH02132336A (ja) | 1979-12-19 | 1989-08-14 | 測定装置 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1208007A Pending JPH02132336A (ja) | 1979-12-19 | 1989-08-14 | 測定装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4356732A (ja) |
| JP (2) | JPS5694232A (ja) |
| AT (1) | AT388051B (ja) |
| DE (1) | DE2951148C2 (ja) |
| FR (1) | FR2472174B1 (ja) |
| GB (1) | GB2065897B (ja) |
| IT (1) | IT1134763B (ja) |
| SE (1) | SE455733B (ja) |
Families Citing this family (84)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4805463A (en) * | 1981-04-20 | 1989-02-21 | Eaton Corporation | Torque transducer |
| DE3307105A1 (de) * | 1982-03-17 | 1983-09-22 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Messeinrichtung fuer einen drehwinkel und/oder ein drehmoment |
| DE3211425A1 (de) * | 1982-03-27 | 1983-09-29 | Oskar Ing.(grad.) 7073 Lorch Mohilo | Frequenzmodulierender drehwinkelmesswandler |
| DE3214889A1 (de) * | 1982-04-22 | 1983-10-27 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Messwertgeber fuer drehmoment- und/oder drehwinkelmessung, insbesondere an motorgetriebenen schraubern |
| FR2549955B1 (fr) * | 1983-07-29 | 1985-10-04 | Renault | Capteur de deplacement angulaire, notamment pour la detection du couple dans les directions assistees |
| DE3562168D1 (en) * | 1984-01-30 | 1988-05-19 | Vibro Meter Ag | Device for measuring torque or a torsion-angle |
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