KR101981366B1 - 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

토크 전달 장치 시스템을 위해 하나이상의 각도 간격(αint)에 걸쳐 전달 토크(Ttr)의 표시를 형성하기 위한 개선된 방법 및 장치가 공개된다. 상기 토크 전달 시스템은 적어도 두개의 연결 기어(14, 15; 22, 23, 24), 토크 전달 장치의 전달 토크(Ttr)를 모니터링하기 위한 토크 미터(19), 및 하나이상의 각도 간격(αint)에 걸쳐 하나이상의 연결 기어(14, 15; 22, 23, 24)의 각도 위치(α)를 모니터링하도록 배열된 각도 미터(18)를 포함한다.
또한, 상기 시스템(10)은 모니터링된 각도 위치(α)에 전달 토크(Ttr)를 매핑하고 각도 간격(αint)에 걸쳐 전달 토크(Ttr)의 표시를 생성하고, 기대된 표시으로부터 손상을 인식하기 위해 상기 표시를 분석하고, 및 토크 전달 장치(10)의 둘이상의 연결 기어(14, 15; 22, 23, 24)중 하나이상의 기어 상태를 결정하는 상기 분석에 기반하도록 적용된 프로세서(21)를 포함한다.

Description

토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR COMBINING TORQUE AND ANGLE REPRESENTATIONS}
본 발명은, 청구항 1의 전제부에 정의된 토크 전달 장치내에서 연결된 기어의 상태를 결정하기 위한 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 청구항 9의 전제부에 정의된 토크 전달 장치내에서 연결된 기어의 상태를 결정하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 본 발명의 방법을 실시하는 컴퓨터 프로그램과 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
토크 전달 장치를 포함하는 토크 전달 시스템에서는 토크 전달 장치의 상태를 결정할 수 있는 것이 중요하다. 토크 전달 장치는 예를 들어, 너트 러너와 같은 파워공구 또는 기어 박스와 같은 전달 장치일 수 있다. 예를 들어, 토크 전달 장치에 포함된 연결 기어의 상태를 결정할 수 있는 것이 중요하다. 이러한 연결 기어는 기본적으로 크라운 기어와 피니언 기어로 구성된 베벨 기어, 고정 링 기어, 선 휠, 유성 기어 및 시스템을 통해 토크를 전달하기 위한 임의의 다른 기어를 포함한다.
본 명세서에서 본 발명은 너트 러너와 같은 공구에서 주로 구성되는 것으로 설명된다. 그러나, 본 발명은 본질적으로 다른 토크 전달 시스템에도 적용될 수 있다.
너트 러너는, 너트를 조이거나 풀기 위하여 너트에 토크를 제공한다. 너트 러너는 연결된 기어들을 포함한다. 상기 기어는, 주로 상기 기어에 의해 너트 러너의 회전 모터를 변속하여 너트 러너에 의해 너트로 제공될 수 있는 토크의 양을 증가시키기 위해 이용된다. 상기 기어는 역시 토크의 회전축을 변경하는 각도 기어로서 작동할 수 있다. 너트 러너의 모터에 의해 제공되는 각도 회전 속도는 연결 기어의 톱니수의 관계에 따라 연결 기어에 의해 변속되고 이에 따라 너트에 가해지는 토크가 해당 크기로 증가하는 동시에 회전 속도가 동일한 크기로 감소한다. 따라서, 연결 기어는 토크 전달 장치의 필수적인 부분이며, 상태가 양호한 것이 중요하다.
공구와 같은 토크 전달 장치는 예를 들어 제조 및 수리 공정에서 광범위하게 사용된다. 상기 제조 및 수리 공정은 지속적인 생산 또는 수리를 보장하기 위한 공구의 순기능에 의존한다. 제조자 또는 수리자를 성가시게 하거나 고비용을 수반하는 수리에 따른 작업 중지를 방지하기 위해 제조 또는 수리 공정에서 사용되는 공구의 상태를 인식하는 것이 중요하다.
상기 문제점을 해결하기 위해 종래기술에 의하면, 상기 공구는 예를 들어, 제조 또는 수리 공정에서 사용되지 않고 공구 상태 결정을 위한 외부 분석 장치에서 제어된 상태하에 분석된다. 따라서, 외부 장치는 물론 제조 또는 수리 비용에 추가되어 상기 분석을 수행하기 위해 필요로 하게 된다.
분석될 때 상기 공구가 사용되지 않아야 하기 때문에, 분석하는 동안 제조 또는 수리 공정은 멈춰야 하거나, 분석이 수행될 때 교체 공구가 작동상태에 있도록 대체 공구가 제조 또는 수리 구역에 있어야 한다.
제조 또는 수리의 중지 및 교체 공구의 구입은 생산 또는 수리 된 상품의 생산 및 유지 보수 비용에 추가된다. 비용은 제조 및 수리 과정에서 중요한 경쟁 요소이므로 공구 상태 제어에 포함된 비용을 최소화하는 것이 중요하다.
본 발명의 목적은 토크 전달 장치의 정상 작동중에 토크 전달 장치에 관한 상태를 결정하여 상기 문제점을 해결하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 특징에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위해 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치가 제공되며, 상기 토크 전달 장치는 두 개이상의 연결된 기어들, 상기 토크 전달 장치내에서 전달되는 전달 토크를 감시하기 위한 토크 미터, 및 한 개이상의 각도 간격에 대해 상기 연결 기어들 중 한 개이상의 기어의 회전 각도를 감시하도록 배열된 각도 미터를 포함한다.
또한, 상기 장치는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 감시된 회전 각도(α)에 대한 전달 토크(Ttr)를 매핑하고 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 개별 표시를 형성하며, 두 개이상의 감시된 개별 각도 간격(αint)들에 대해 전달 토크(Ttr)에 관한 두 개이상의 개별 표시들을 결합하고, 각각의 개별 표시는 한 개이상의 해당 각도 간격(αint)에 대한 한 개이상의 전달 토크(Ttr)를 포함하며, 결합된 상기 두 개이상의 개별 표시들로부터 결합 표시를 형성하고, 토크 전달 장치 내부에 배열된 두 개이상의 연결 기어들 중 한 개이상의 기어의 기어 상태를 결정하기 위해 상기 결합 표시를 분석하며, 상기 분석에 기초하여 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정한다.
본 발명의 특정 실시예에서, 상기 프로세서는 전달 토크의 편차가 발생하는 각도 주기를 분석하여 연결 기어들 중 한 개에 대해 편차의 원인을 찾아낸다.
다른 실시예에서, 목표 토크 진폭에 대한 편차를 식별하기 위해 상기 프로세서는 전달 토크(Ttr)의 진폭을 분석한다.
또 다른 실시예에서, 프로세서는 감시된 두 개이상의 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 두 개이상의 개별 표시들을 결합하고 각각의 개별 표시는 한 개이상의 해당 각도 간격(αint)에 대한 한 개이상의 전달 토크(Ttr)를 포함하며, 상기 개별 표시들의 결합으로부터 결합 표시를 형성하고, 상기 한 개이상의 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위해 상기 결합 표시를 분석한다.
상기 프로세서는 상기 두 개이상의 연결 기어들의 완전한 회전운동에 해당하는 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 정보를 포함한 결합 표시를 형성한다.
또한, 상기 프로세서(21)는 개별 표시들을 결합하기 전에 각각의 개별 표시로부터 트렌드를 제거하여 일정한 특정 토크 주위에 중심을 가진 진폭을 가지며 트렌드가 제거된 개별 표시를 결정하고, 개별 시스템 작동 과정 동안 변화하는 전달 토크(Ttr)에 관한 각각의 개별 표시를 보상하기 위해 상기 프로세서에 의해 트렌드가 제거되는 과정이 수행되며, 상기 각도 간격(αint)에 대한 상기 전달 토크(Ttr)의 개별 표시들로부터 형성된 결합 표시는 상기 보상된 개별 표시들을 기초한다.
상기 프로세서는 상기 토크 전달 장치와 통신하는 별도의 제어 유닛내에 배열되고, 상기 연결 기어들의 전달 토크(Ttr)와 각도 간격(αint)을 상기 별도의 제어 유닛으로 전송하기 위한 통신 유닛을 포함한다.
또한, 상기 장치는 상기 두 개이상의 연결 기어들 중 한 개이상의 기어가 손상된 것을 작업자에게 신호로 알리기 위한 신호발생 장치를 포함하여 작업자가 필요한 조치를 취할 수 있다.
구체적으로, 상기 토크 전달 장치는 너트 러너이고, 상기 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 개별 표시는 개별 너트 조임 과정이거나 개별 너트 풀림 과정일 수 있다.
본 발명의 제2 특징에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위해, 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 방법이 제공되고, 상기 토크 전달 장치는 두 개이상의 연결된 기어들, 상기 토크 전달 장치내에서 전달되는 전달 토크(Ttr)를 감시하기 위한 토크 미터, 및 한 개이상의 각도 간격(αint)에 대해 상기 연결 기어들 중 한 개이상의 기어의 회전 각도(α)를 연속적으로 감시하도록 배열된 각도 미터를 포함한다.
상기 방법은, 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 개별 표시를 형성하기 위해 상기 연결 기어들의 감시된 회전 각도에 대한 전달 토크(Ttr)를 매핑하는 단계, 및 두 개이상의 연결 기어들 중 한 개이상의 기어의 기어 손상을 식별하기 위해 결합 표시를 분석하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 방법은 목표 토크 진폭의 편차를 식별하기 위해 전달 토크(Ttr)의 진폭을 분석하는 추가 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 상기 방법은 또한 두 개이상의 감시된 개별 각도 간격(αint)들에 대해 전달 토크(Ttr)에 관한 두 개이상의 개별 표시들을 결합하는 단계를 포함하고, 각각의 개별 표시는 한 개이상의 해당 각도 간격(αint)에 대한 한 개이상의 전달 토크(Ttr)를 포함하며, 결합된 상기 두 개이상의 개별 표시들로부터 결합 표시를 형성하는 단계를 포함하고, 두 개이상의 연결 기어들 중 한 개이상의 기어의 기어 손상을 식별하기 위해 상기 결합 표시를 분석하는 단계를 추가로 포함한다.
삭제
또 다른 실시예에서, 서로 다른 각도 간격들에 대한 두 개의 개별 표시들사이의 각도 관계를 결정하기 위해 절대 각도(αabs)가 이용되어 상기 두 개의 개별 표시들이 정확한 회전 각도(α)에서 서로 결합된다.
상기 두 개이상의 개별 표시들의 매핑은, 일정한 특정 토크 주위에 중심을 가진 진폭을 포함하고 트렌드가 제거된 개별 표시를 결정하기 위해 상기 각각의 개별 표시로부터 트렌드를 제거하는 단계를 포함한다. 트렌드가 제거된 개별 표시가 가지는 토크 진폭의 크기가 추가로 보상될 수 있다.
특정 실시예에서, 상기 결합 표시는 상기 두 개이상의 연결 기어들의 완전한 회전운동에 해당하는 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 정보를 포함한다.
특정 실시예에서, 상기 분석하는 단계는 상기 결합 표시의 시간 영역 신호를 상기 결합 표시의 주파수 영역 신호로 변환하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 상기 변환하는 단계 이전에 등간격 리샘플링이 결합 표시의 시간 영역 신호에 대해 수행되거나 상기 두 개이상의 개별 표시들의 두 개이상의 시간 영역 신호들에 대해 수행된다.
상기 결합 표시의 주파수 영역 신호의 진폭을 한 개이상의 진폭 임계치와 비교하여 기어의 손상이 식별될 수 있다.
상기 방법은 토크 전달 장치가 실제로 작동하는 동안 수행될 수 있다.
상기 목적은 컴퓨터 프로그램 및 본 발명의 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 달성된다.
상기 및/또는 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 방법에서 수행된 단계는 상기 및/또는 특허 청구 범위에 기재된 장치에서 구현될 수 있다. 특히, 상기 단계는 장치의 프로세서에 의해 구성될 수 있고 상기 프로세서에 의해 수행된다.
본 발명에 따른 방법과 장치의 상세한 실시예 및 장점은 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 설명된다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 장치의 개략도.
도 1b는 제1 실시예에 따른 연결 기어의 개략도.
도 1c는 제2 실시예에 따른 연결 기어의 개략도.
도 2는 절대 회전 각의 증가에 따라 증가하는 진폭의 변화를 도시한 도면.
도 3은 윈도우 함수의 기능을 도시한 도면.
도 4는 개별 시스템 작동의 직선 부분을 도시한 도면.
도 5는 보상 및 디트렌드된 개별 표시를 도시한 도면.
도 6은 복수의 개별 표시들이 결합된 결합 표시를 도시한 도면.
도 7은 정상 상태의 기어에 관한 결합 표시의 주파수 영역 신호를 도시한 도면.
도 8은 손상된 기어에 관한 결합 표시의 주파수 영역 신호를 도시한 도면.
본 발명은 토크 전달 장치의 실시간 기어 상태에 관한 정보 즉, 정상적인 작동과정 동안 기어 상태에 관한 정보를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 상기 기어 상태를 결정하기 위해 토크 전달 장치의 전달된 전달 토크(Ttr) 및 회전 각도(α)에 관한 표시가 필요하다. 상기 표시는 흔적(trace)으로서 한 개이상의 회전 각도(α)에서 전달 토크(Ttr)에 관한 한 개이상의 값들을 포함한다. 상기 표시로부터 토크 전달 장치의 연결 기어들에 관한 기어 상태가 결정될 수 있다.
본 발명을 따르는 예시적인 장치가 도 1a에 도시된다. 도시된 장치(1)는 토크 전달 장치(10) 및 제어 유닛(20)을 포함한다. 상기 토크 전달 장치(10)는 모터(11), 유성 기어 유닛(13) 및 너트, 나사, 볼트 등과 연결하기 위한 소켓(12)에 연결되는 베벨 기어들을 포함한다. 상기 유성 기어 유닛(13)은 유성 기어 유닛(13)은 각각 적어도 두 유성 휠 내부에 축 방향으로 위치한 선 기어(sun gear) 및 하나의 링 휠을 포함하는 하나 이상의 유성 기어를 포함한다. 유성 기어 유닛은 속도를 낮추고 회전 모멘트의 토크를 증가시키도록 배열된다. 일반적으로, 토크 전달 장치에서, 유성 기어 유닛의 기어 비는 약 20 대 1 이상이다. 각도 미터(18)는 모터(11)의 로터의 회전 각도(α)를 측정하기 위해 모터(11)에 배열된다. 토크 미터(19)는 전달 토크(Ttr)를 감시하기 위해 유성 기어 유닛(13)에 모터(11)를 연결하는 모터 출력 샤프트에 연결되어 배열된다. 상기 구성은 각도 미터(18) 및 토크 미터(19)의 예시적인 위치일 뿐이다. 각도 미터(18) 및 토크 미터(19)는 둘 다 모터에서 소켓까지 구동 샤프트를 따라 어디든 배열될 수 있다. 각각의 각도 미터(18) 및 토크 미터(19)에서 감시된 회전 속도 및 토크를 기초하여 수행된 계산은, 기어 비를 기초하여 구동 샤프트를 따라 각도 미터 및 토크 미터의 실제 위치에 적용되어야 한다.
상기 베벨 기어는 피니언 샤프트(25)의 단부에 배열된 피니언 기어(14) 및 크라운 기어(15)를 포함한다. 상기 베벨 기어들은 서로 직각으로 배열된다. 피니언 샤프트(25)와 크라운 기어(15)의 샤프트는 각각 베어링(16 및 17)에 장착된다. 특정 실시예에서, 피니언 기어(14)는 11개의 톱니를 가지며, 크라운 기어(15)는 (개략도에서 도시되지 않은) 17개의 톱니를 가진다. 따라서, 피니언 기어(14)가 완전히 회전할 때마다, 크라운 기어(15)는 완전한 회전의 11/17을 회전한다.
도 1b에서, 예시적인 베벨 기어는 피니언 기어(14)의 축을 따라 다른 각도로 도시된다. 예시적인 실시예에서, 각도 미터(18)는 피니언 기어(14)의 회전 각도(α)를 연속적으로 측정하도록 배열된다. 전형적으로, 토크 미터(19)에 의해 연속적으로 측정된 전달 토크(Ttr)는, 초기 각도(α0)로부터 현재의 회전 각도(α)까지 피니언 기어(14)의 회전에 해당하는 각도 간격(αint)에 걸쳐 매핑(map)된다. 상기 각도 간격(αint)의 크기는, 피니언 기어(14)의 완전한 회전의 일부분 또는 일 회전 또는 여러 번 회전에 해당할 수 있다. 도 1c에서 유성 기어 유닛(13)의 예시적인 실시예가 도시된다. 유성 기어 유닛(13)은 모터(11)의 모터 출력 샤프트에 직접 연결될 수 있는 선 휠(22)을 포함한다. 또한, 예시적인 유성 기어 유닛(13)은 다수의 유성 휠(23) 및 한 개의 링 휠(24)을 포함한다. 선 휠(22)이 모터(11)의 작동에 의해 회전함에 따라 유성 휠(23)이 선 휠(22)과 링 휠(24) 사이에서 회전하도록 상기 링 휠(24)이 고정될 수 있다. 유성 휠(23)은 예를 들어 추가적인 유성 기어의 선 휠 또는 도 1a에 도시된 것처럼, 피니언 샤프트(25)일 수 있는 출력 샤프트에 상호연결된다.
도시된 실시예에서, 각도 미터(18)는 연속적으로 선 휠(22)의 회전 각도(α)를 측정하도록 배열된다. 상기 실시예에서 전달 토크(Ttr)는 초기 각도(α0)로부터 현재의 회전 각도(α)까지 선 휠(22)의 회전에 해당하는 각도 간격(αint)에 걸쳐 매핑된다.
유성 기어 유닛(13)에 의해 다운 기어링(down gearing)이 형성되므로, 선 휠 (22)은 일반적으로 피니언 샤프트(25)보다 약 20회 더 회전한다. 일반적으로, 선 휠(22)은 선 휠의 일 회전 또는 여러 번 회전에 해당하는 각도 간격(αint)에 걸쳐 회전한다. 본 발명은, 예를 들어 유성 기어 또는 베벨 기어와 같은 기어가 손상된 기어 연결 상태를 가져서 결과적으로 동력 전달의 효율이 감소된다는 개념을 기초로 한다. 이에 따라 손상된 톱니를 지나는 기어를 회전시키기 위해 더 높은 토크가 요구된다.
장치(1)는 토크 전달 장치(10)에 직접 설치되거나 토크 전달 장치(10) 예를 들어, 너트 러너내에 위치한 제어 유닛에 설치되거나 토크 전달 장치로부터 분리된 예를 들어 라디오 또는 케이블을 통해 토크 전달 장치와 접촉하는 예를 들어 컴퓨터 등과 같은 고정식 또는 휴대용 제어 유닛(20)내에 될 수 있다. 따라서, 프로세서(21)는 토크 전달 장치(10)에 설치되거나 토크 전달 장치(10)와 연통하는 원격 제어 유닛(20)에 설치될 수 있다.
본 발명은 방법 및 장치에 관한 것이다. 그러나, 본 발명의 방법에 의해 수행되는 모든 단계는, 동일하게 장치의 프로세서에 의해 수행되도록 실시될 수 있다. 또한, 프로세서에 의해 실행되는 것으로 표시된 단계는 본 발명의 방법의 단계로 실시될 수 있다.
가장 일반적인 실시예에서, 본 발명은 감시된 회전 각도(α)에 걸쳐서 감시된 전달 토크(Ttr)의 표시를 분석하는 것에 관한 것이고, 상기 분석에 의해 목표 표시로부터 벗어난 편차가 식별되어 기어 상태가 결정된다.
일반적으로 전달 토크의 편차는 감시된 토크의 레벨 또는 진폭에 관련된다. 특정 회전 각도(α)에서 감시된 토크의 국지적 피크는 기어에 손상된 톱니가 존재하는 것을 나타낸다.
따라서, 본 발명은 기어의 상태가 시간 또는 연결 기어의 적어도 하나의 회전 각도(α)의 함수로서 토크 변동의 표시를 사용하여 결정될 수 있다는 개념을 기초로 한다.
본 발명의 특정 실시예에서는 감시된 회전 각도(α)를 비교하기 위해 기준 각도 위치가 존재하지 않는다. 상기 실시예에서는 토크/각도의 편차가 발생하는 주기성을 검토할 필요가 있다.
따라서, 특정 실시예에서는 편차가 발생되는 주기성이 감시된다. 감시된 주기에서 손상된 톱니를 포함한 기어가 결정될 수 있다. 이 경우, 특정 기어의 손상된 톱니를 결정하지 못할 수 있다. 그러나 손상된 톱니에 관한 이러한 정보는 과잉 정보일 수 있다. 즉, 손상된 기어를 식별할 수 있는 한, 적절한 조치를 취할 수 있다. 예를 들어, 공구는 손상된 기어가 수리 또는 교체될 수 있도록 조작이 중지될 수 있다. 경우에 따라, 기어의 균등하게 분포된 마모를 의미하는 전체적으로 증가된 진폭에 주목할 수 있다. 그런 경우 단일 손상된 톱니를 특정할 수는 없다. 한편, 전반적인 마모는 기어를 교체할 필요가 있음을 보여주는 수준까지 도달할 수 있다.
또한, 기어들 중 한 개가 오작동한다는 것을 아는 것으로 충분한 일부 상황에서는, 공구가 작업으로부터 작동 중지되어야 하는 것을 결정하기 위해 예를 들어, 추가 분석을 위해 어느 기어인지를 고려할 필요는 없다.
그러나 오작동이 관련되는 기어가 중요하지 않은 경우에도, 편차가 실제로 기어 상태에 좌우되고 임의의 장애에 따르지 않는다는 것을 결정하기 위하여 토크 편차의 발생 주기를 연구하는 것이 중요할 수 있다. 즉, 해당 기어의 주기에 따라 특정 편차가 반복되지 못하면, 상기 특정 편차는 기어 상태의 결정에서 무시될 수 있다.
토크 전달 장치가 정상적으로 작동하는 동안 기어 상태를 분석하는 것과 관련된 문제점에 의하면, 토크 전달 장치(10)에 의해 수행되는 각각의 개별 조임 작업 또는 풀림 작업은 종종 너무 짧은 시간 동안 수행되어 기어 상태에 관한 일반적인 정보가 제공될 수 없다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예에 의하면, 복수 개의 개별 표시들이 결합된 결합 표시에 의해 더 많은 정보가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 프로세서(21)는 결합 표시에서 해당 연결 기어들, 예를 들어 베벨 기어의 두 기어(14, 15) 및/또는 유성 기어 유닛(13)의 모든 개별 기어들의 완전한 회전에 해당하는 각도 간격에 대한 전달 토크(Ttr)의 정보를 포함하도록 구성된다.
따라서, 프로세서(21)는 시스템의 연결 기어의 완전한 회전에 대응하는 정보를 생성하기 위해 충분한 갯수의 개별 표시들을 결합할 수 있다. 즉, 결합된 결합 표시가 완전한 회전을 커버하는 크기를 가지도록 개별 표시들이 추가하여 결합된다.
예를 들어, 도시된 실시예에서, 크라운 기어는 17 톱니를 가지며 피니언 기어는 11 톱니를 가진다. 도시 된 실시예의 연결 기어의 완전한 회전을 위해 소켓과 이에 따른 크라운 기어의 경우는 11번의 전체 회전을 가져야 한다. 크라운 기어의 11번의 전체 회전은 피니언 기어의 17 전체 회전에 해당하며 두 기어들은 원래 위치로 돌아가게 된다. 여기서 결합 표시는 11 * 360˚ = 3960˚ 각도까지 추가하는 충분한 개별 표시들을 포함해야 한다. 절대 각도(αabs)는, 완전한 회전을 위한 모든 회전 각도(α)를 포함하기 위해 개별 표시가 삽입되어야 하는 결합 표시내의 위치를 추적하기 위해 이용될 수 있다.
두 후속 작업이 일반적으로 중첩 또는 서로의 근방에 배열되는 두 각도 범위에 대해 토크-각도 관계를 제공하지 않는다 것은 주목할 만하다. 이것은 초기 또는 최종 작업이 상기 표시에 포함되지 않도록, 표시의 유용한 부분이 조임 또는 풀림 작업에 포함된 전체 회전에 대해 짧을 수도 있다는 사실에 기인한다. 이것은 전달된 토크가 소정의 임계 값을 초과하는 표시의 일부만이 유용하다는 사실에 기인한다. 이것은 도 4를 참조하여 하기에 더 상세히 설명된다.
본 발명의 한 실시예에 따라, 전달 토크(Ttr)와 토크 전달 장치를 위한 회전 각도(α)의 결합 표시는 적어도 2개의 개별 시스템 작동들에 관한 정보를 결합하여 생성된다. 특히, 개별 시스템의 작동을 위해 전달 토크(Ttr) 및 회전 각도(α)에 관한 하나의 개별 표시가 결정된다. 각각의 개별 표시는 정보가 추출될 수 있는 개별 시스템 작동의 적어도 하나의 해당 회전 각도(α)와 적어도 하나의 전달 토크(Ttr)를 포함한다.
조임 작업 동안, 토크는 증가한다. 상기 작업 동안 개별 시스템 작업 동안 증가하는 전달 토크(Ttr)에 대해 개별 표시가 보상될 수 있다. 다른 한편으로, 풀림 작업 동안, 토크는 감소한다. 따라서 상기 풀림 작업 동안 감소되는 전달 토크(Ttr)에 대해 개별 표시가 보상될 수 있다.
토크 전달 장치를 위한 전달 토크(Ttr)와 회전 각도(α)의 결합된 결합 표시는 적어도 두 개의 보상된 개별 표시를 결합하여 형성될 수 있고, 이에 따라 상기 결합은 기어 상태를 결정하기 위해 충분한 크기를 가진다. 따라서, 개별 표시는 완전한 회전에 대해 서로 적절히 결합되어 결합 표시를 형성한다. 동일한 정도로 손상되지 않을 수 있는 톱니들의 마주보는 측부들이 조임 및 풀림 작업에 이용되기 때문에 결합 표시는 조임 작업과 풀림 작업에 둘 다 해당하는 표시들을 포함하지 않아야 한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 토크 전달 장치를 위한 전달 토크(Ttr)와 회전 각도(α)의 결합 표시는 개별 시스템 작업의 수에 관한 개별 표시의 수를 결합하여 형성된다. 이를 통해, 각각의 개별 표시는, 기어 상태의 결정을 위해 이용될 수 없는 너무 적은 정보를 포함하는 개별 표시들을 이용할 수 있다. 대신에, 기어 상태를 결정하기에 충분한 정보를 포함하는 결합 표시가 제공될 수 있다. 상기 개별 표시들을 결합하고 토크 전달 장치의 특징을 일정하게 유지하기 위해, 개별 표시들은 본 발명에 따라 개별 시스템 작업 동안 증가된(또는 감소된) 토크에 의해 발생된 토크 진폭의 변화를 보상한다. 토크 진폭의 변화가 보상된 후에 보상된 개별 표시가 결합되는 데, 개별 부하 레벨의 영향이 제거되기 때문이다.
부하가 증가되어 발생되는 문제점이, 너트 러너의 형태를 가진 토크 전달 장치(1)에 관한 도 2에 도시된다. 도 2를 참고할 때, 토크 변화의 진폭은 토크 레벨이 증가함에 따라 증가한다. 전달 토크(Ttr)와 회전 각도(α)에 관한 개별 표시들이 보상 없이 결합되면 각각의 개별 표시들은 토크 변화 진폭의 해당 증가를 가지므로 다음 분석 단계에서 오차를 가질 수 있다. 상기 문제점은 개별 시스템 작동 동안 변화하는 전달 토크(Ttr)을 보상함으로써 해결된다.
상기 보상은 개별 시스템 작동 중에 토크의 변화 즉, 개별 시스템 작동중에 필수적으로 일정한 전달 토크(Ttr)를 시뮬레이션함으로써 영향을 받지 않는 피크 진폭을 가진 각각의 개별 시스템 작동을 위한 회전 각도(α)와 전달 토크의 개별 표시를 형성한다.
전달 토크(Ttr) 및 회전 각도(α)의 개별 표시는 개별 시스템 작동시의 토크 변화가 보상되기 때문에 전달 토크(Ttr)와 회전 각도(α)의 결합 표시로 제공될 수 있다.
이를 통해 전달 토크(Ttr)와 회전 각도(α)의 결합 표시는 다수의 개별 시스템 작업에서 생성될 수 있고, 이에 따라 결합 표시를 결정하기 위해 토크 전달 장치가 정상적인 사용에서 벗어날 필요가 없다. 따라서, 한 실시예에 따르면, 본 발명에 의하면, 상기 결정을 위해 너무 짧은 실시간 상태 결정을 위해 이용될 수 있는 전달 토크(Ttr)와 회전 각도(α)의 개별 표시들로부터 결합 표시가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따라, 전달 토크(Ttr)과 회전 각도(α)의 개별 표시에 관한 보상은, 개별 표시에 대해 윈도우 함수(W)를 적용함으로써 달성된다. 상기 윈도우 함수(W)의 예가 도 3에 도시된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 윈도우 함수(W)는 샘플 갯수가 증가함에 따라 진폭이 감소하는 형상을 가지고 상기 진폭 감소는 개별 표시의 증가된 진폭 변화 피크를 발생시키는 토크 증가에 해당된다. 실시예에 따르면, 윈도우 함수(W)는, 개별 표시의 시작 및 끝 지점들의 진폭 레벨의 차이에 따른 시작 진폭 값으로부터 예를 들어 1의 값을 가진 단부 진폭 값까지 선형으로 감소 또는 증가한다. 더욱 일반적으로, 윈도우 함수는 선형인지 아닌지에 관계없이 개별 표시의 평균값에 역비례할 수 있다.
따라서, 개별 표시에 대해 상기 윈도우 함수가 적용될 때, 상기 개별 표시들은 변화하는 토크에 대해 보상되어 보상된 개별 표시는 개별 시스템의 작동과정 동안 일정한 전달 토크(Ttr)를 시뮬레이션한다. 윈도우 함수의 적용은 개별 표시들의 진폭 정규화로 간주될 수 있고 개별 시스템 작동에 대해 본질적으로 일정한 전달 토크(Ttr)를 시뮬레이션하는 정규화된 개별 표시를 형성한다. 윈도우 함수는 적응될 수 있고 즉, 고정된 것이 아니다. 윈도우 함수는 개별 표시에 대해 개별적으로 적용되며, 개별 시스템 작동 과정 동안 부하에 따라 변화하고 정규화되는 토크에 따라 변화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 개별 시스템 작동에 관한 회전 각도(α)와 해당 전달 토크(Ttr)사이의 관계로서 연결기어의 톱니의 영향을 나타내도록 각각의 개별 표시에 대응하는 회전 각도(α)와 전달 토크(Ttr)가 선택된다. 따라서 크롭된 데이터는 각각의 개별 시스템 작동 과정동안 연결 기어 톱니의 영향에 관한 정보를 포함한다.
종종, 개별 시스템 작동의 세그먼트는 회전 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 선형에 근사한 증가 값들을 포함된다. 선형에 근사한 증가 값들은 통상 연결 기어의 영향에 관한 중요 정보를 포함한다. 예를 들어, 전기 너트 러너에 대해 상기 세그먼트는 선형으로 증가하는 데, 상기 세그먼트에 걸쳐 회전 각도(α)와 관련하여 조인트가 선형으로 작동하기 때문이다.
도 4는 너트 러너의 개별 시스템 작동을 위한 토크 및 절대 각도의 예를 도시하며, 개별 시스템 작동은 하나의 너트를 조임에 관한 것이다. 개별 시스템 작동의 중요 정보를 포함하는 부분은 도 4에 도시된 원형 마커들 사이에 있다. 좌측 원형 마커는 개별 시스템 작동의 관련 부분의 시작각도(α1)를 나타내고, 우측 원형 마커는 관련 부분의 종료 각도(α2)를 나타낸다.
실시예에 따르면, 선택된 관련 부분이 장치의 노이즈 레벨(SNR)에 대한 신호 상에서 전달 토크(Ttr)에 대응하도록 시작각도(α1)가 선택된다. 종료 각도가 목표 토크(Ttarget)에 가까운 전달 토크(Ttr)에 대응하도록 종료 각도(α2)가 선택된다. 일반적으로, 토크 전달 장치(10)에 의해 이용되고 따라서 연결 기어 톱니의 영향에 관한 중요 정보를 포함하는 관련 영역을 식별하기 위해 상기 목표가 이용될 수 있다. 상기 실시예에 따르면, 관련 부분은 개별 시스템 작동으로부터 추출되어 전달 토크(Ttr) 및 회전 각도(α)의 개별 표시를 결정하기 위해 이용된다. 상기 개별 표시는, 개별 시스템 작동에 관한 데이터를 관련 부분으로 크롭하는 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 개별 표시는 도 4에 도시된 개별 시스템 작동의 관련 영역에 해당한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 개별 표시들의 결정은 각각의 개별 표시들로부터 트렌드(trend)를 제거하는 과정을 포함한다. 상기 트렌드의 제거(detrending) 과정에 의해, 트렌드가 제거된 개별 표시는 예를 들어 0 Nm와 같은 특정 토크에 중심을 가진 평균 토크의 진폭을 가진다. 트렌드가 제거된 각각의 개별 표시들이 영의 평균을 가지는 특징을 가지므로 복수의 개별 표시들은 특정 토크에 중심을 가진 결합 표시를 형성한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 트렌드 제거과정은 평균 토크 값에 해당하는 트렌드를 전달 토크(Ttr) 및 회전 각도(α)의 개별 표시로부터 추출하고 이에 따라 대략 0 Nm 즉, 0에 근사한 평균값을 가진 전달 토크(Ttr) 주위에 중심을 가지고 트렌드 제거된 개별 표시들이 구해진다.
도 5는, 도 4의 상기 개별 시스템 작동에 대응하며 보상되고 트렌드 제거된 개별 표시의 예를 도시한다. 도 5를 참고할 때, 상기 트렌드 제거된 개별 표시는 0에 근사한 평균값을 가지고, 개별 시스템 작동 과정 동안 필수적으로 일정한 전달 토크(Ttr)로부터 에러 신호를 시뮬레이션한다. 토크 전달장치(10)에 부하가 존재하지 않는다면 기어 톱니의 연결 특징을 구하기 어려울 수 있다.
도 5를 참고할 때, 트렌드 제거된 개별 표시는 또한 토크 전달 장치(10)내에 배열된 기어의 상태를 결정하기 위해 이용될 수 있고, 또한 트렌드 제거된 두 개이상의 개별표시들이 토크 전달장치(10)의 기어 상태를 결정하기 위해 이용될 수 있는 결합 표시를 형성하기 위해 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 계속되는 각도를 따라 형성되며 결합되는 두 개의 개별 표시들사이의 각도 관계를 결정하기 위해 절대각도(αabs)가 이용된다. 이 경우 전달 토크(Ttr)의 각 개별 표시에 이용된 회전 각도(α)는 절대 각도(αabs)이고 즉, 상대적인 각도가 아니다. 따라서, 계속되는 각도를 따라 형성되는 두 개의 개별 표시들은 정확한 회전 각도(α)에서 서로 결합되어 고품질의 결합 표시를 형성한다.
절대 각도(αabs)에 의해 매우 정확하게 기어 상태가 결정될 수 있다. 계속되는 각도를 따라 형성되는 두 개의 개별 표시들이 시간 순서에 따라 수행된 두 개의 개별 시스템 작동들일 필요는 없다. 따라서, 절대 각도(αabs)가 이용되면, 하기 설명과 같이 특정 개별 표시를 결합 표시에 삽입하는 위치를 추적하여 결합 표시를 완전하게 형성할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 회전 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 원하는 결합 표시는 토크 전달 장치(1)의 모든 연결 기어들의 완전한 회전에 대응하는 각도 간격에 대한 전달 토크(Ttr)의 정보를 포함한다. 따라서, 다수의 개별 시스템 작동들이 수행되며, 각각의 개별 시스템 작동들에 의해 각도 간격(αint)을 커버하는 각각의 개별 표시들이 형성된다.
연결 기어들의 완전한 회전을 형성하는 다수의 각도 간격(α)들을 형성하기 위해 충분한 횟수의 개별 시스템의 작동이 수행되면, 전달 토크(Ttr) 및 회전 각도(α)의 결합 표시는 완전한 회전에 관한 정보를 포함하는 표시를 제공한다. 따라서, 완전한 회전에 관한 전달 토크(Ttr)와 회전 각도(α)의 표시는 토크 전달 장치(1)의 모든 연결 기어들로부터 모든 연결 상태를 결정하기 위해 이용될 수 있다.
개별 표시들을 정확하게 결합하기 위하여 개별 표시들의 정확한 각도를 추적하는 것이 중요하다. 각각의 개별 표시는 정확한 위치에서 상기 결합 표시내에 배열되어 기어 톱니에 적용되는 결합 표시를 형성해야 한다. 개별표시가 결합 표시내에 삽입되는 위치를 정확하게 추적하기 위해 절대 회전 각도(αabs)가 이용될 수 있다. 시간이 지남에 따라 연결 기어의 완전한 회전에 해당하는 모든 각도들이 완전한 결합 표시로 표현된다.
다수의 각도들에 대한 연결기어 톱니의 결합 표시의 예를 도시한 도 6을 참고할 때, 다수의 개별 표시들에 관한 전달 토크(Ttr)가 절대 회전 각도(αabs)에서 결합된다. 결합 위치들이 원으로 도시된다. 개별 시스템 작동들이 추가로 수행되고 해당 개별 표시들이 너트 러너의 회전 주기에 속하는 위치에 정확하게 배열된 각도들에 의해 결합되면, 결합 표시는 너트 러너의 연결 기어들의 완전한 회전에 해당하는 각도와 관련된 정보를 제공한다. 따라서 결합 표시는, 너트 러너의 모든 연결 기어들의 상태를 결정하기 위해 이용될 수 있다.
회전 각도(α)의 함수로 전달 토크(Ttr)의 측정을 촉발할 수 있다. 이 경우, 상기 표시는 회전 각도(α)의 함수로서 전달 토크(Ttr)의 형태를 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 회전 각도(α)와 전달 토크(Ttr)는 밀리 초마다 또는 10밀리 초 마다와 같은 특정 시간 간격동안 감시되고 측정된다.
본 발명의 두 번째 실시예에 따르면, 결합 표시의 분석은 결합 표시의 시간 영역 신호를 결합 표시의 주파수 영역 신호로 변환하는 것을 포함할 수 있다. 상기 변환은 예를 들어, 고속 푸리에 변환(FFT)과 같은 푸리에 변환 등을 이용하여 수행될 수 있다. 하기에 상세하게 설명하는 것처럼, 상기 주파수 영역 신호에서 기어 상태가 쉽고 확실하게 결정될 수 있다. 결합 표시의 길이, 즉 다수의 개별 표시들을 충분한 길이로 결합한 결합 표시에 의해, 변환은 높은 정밀도로 수행되어 결합 표시의 주파수 영역 신호는 낮은 노이즈 레벨을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 결합 표시의 시간 영역 신호가 주파수 영역으로 변환되기 전에 결합 표시의 시간 영역 신호에 대해 등간격 리샘플링이 수행된다. 상기 개별 표시들이 결합 표시로 결합되기 전에 개별 표시의 시간 영역 신호에 대해 상기 등간격 리샘플링이 수행될 수도 있다. 상기 등간격 리샘플링은 작동 속도를 시뮬레이션하고 개별 시스템 작동과정 동안 가변속도의 영향을 제거한 개별 표시 샘플들의 일정한 각도 간격을 형성하여 주파수 영역에서 결합 표시의 정보가 표시될 수 있다.
상기 변환이 수행된 후에, 연결 기어의 상태는 주파수 영역에서 결합 표시의 진폭 분석을 통해 결정될 수 있다. 도 7은 정상상태를 가진 베벨 기어에 관하여 주파수 영역에서 결합 표시의 예를 도시하고, 도 8은 손상된 베벨 기어에 관하여 주파수 영역에서 결합 표시의 예를 도시한다. 도 7과 도 8의 분석에 의하면, 손상된 베벨 기어는 주파수 영역 신호에서 정상상태의 베벨 기어보다 높은 진폭의 기어 연결 주파수를 형성하는 것이 명백하다. 토크 전달 장치(10)의 연결 기어의 상태를 식별하기 위해 본 발명의 특정 실시예에서 이용된다. 그러나, 결합 표시로부터 정상 상태의 결정은 여러 가지 방법으로 달성될 수 있다. 진폭 비교는 단지 상기 분석방법들 중 하나이다. 주파수 영역에서 결합 표시의 정밀도 및 세부 정도는 결합 표시의 길이에 의존한다. 본 발명을 따르는 결합 표시는 다수의 개별 표시를 포함하여 결합 표시가 상당한 길이를 가지기 때문에, 주파수 영역에서 결합 표시 신호의 특성은 눈에 띄게 된다. 따라서, 연결 기어의 손상이 쉽게 감지될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 결합 표시의 시간 영역 신호가 기어 상태를 결정하기 위해 이용된다. 주파수 영역에서 기어 상태 결정을 위하여, 시간 영역 신호의 진폭 분석이 손상된 기어를 식별하기 위해 이용될 수 있다. 상기 분석을 위하여, 진폭 값들 구체적으로 진폭 값의 변화가 기어 상태를 추적하기 위해 감시될 수 있다.
상기 본 발명의 방법 및 단계들이 적절한 순서로 결합되거나 수행될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어 상기 개별 표시 또는 결합 표시와 같은 정보와 관련하여 본 발명의 방법의 다른 단계들과 함께 이용되는 단계에 관한 요건이 충족되어야 한다.
본 발명의 상기 방법 및 실시예는 코드 수단을 가지는 컴퓨터 프로그램에 의해 수행될 수 있고, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터에서 수행될 때 컴퓨터가 상기 방법의 단계를 수행한다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 프로그램 제품의 컴퓨터 판독 가능한 매체에 포함된다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 ROM (읽기 전용 메모리)과 같은 본질적으로 PROM (프로그램 가능한 읽기 전용 메모리), EPROM (지울 수 있는 PROM), 플래시 메모리, EEPROM(전기적으로 소거 가능한 PROM)와 같은 모든 메모리 또는 하드 디스크 드라이브로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치는 상술한 예시적인 실시예와 비교하여 당업자에 의해 변경될 수 있다.
당업자에게 명백한 바와 같이 다수의 다른 구현, 수정, 변형 및/또는 부가 는 상기 예시적인 실시예로 만들어질 수 있다. 본 발명은 특허 청구 범위 내에서 모든 이러한 다른 구현, 수정, 변형 및/또는 부가를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (22)

  1. 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치(1)로서, 상기 토크 전달 장치는 두 개이상의 연결된 기어(14, 15; 22, 23, 24)들, 상기 토크 전달 장치내에서 전달되는 전달 토크(Ttr)를 감시하기 위한 토크 미터(19), 및 한 개이상의 각도 간격(αint)에 대해 상기 연결 기어들 중 한 개이상의 기어의 회전 각도(α)를 감시하도록 배열된 각도 미터(18)를 포함하고,
    상기 장치(1)는 프로세서(21)를 포함하며, 상기 프로세서는
    감시된 회전 각도(α)에 대한 전달 토크(Ttr)를 매핑하고 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 표시를 형성하며,
    두 개이상의 감시된 개별 각도 간격(αint)들에 대해 전달 토크(Ttr)에 관한 두 개이상의 개별 표시들을 결합하고, 각각의 개별 표시는 한 개이상의 해당 각도 간격(αint)에 대한 한 개이상의 전달 토크(Ttr)를 포함하며,
    결합된 상기 두 개이상의 개별 표시들로부터 결합 표시를 형성하고,
    토크 전달 장치 내부에 배열된 두 개이상의 연결 기어들 중 한 개이상의 기어의 기어 상태를 결정하기 위해 상기 결합 표시를 분석하며,
    상기 프로세서(21)는 개별 표시들을 결합하기 전에 각각의 개별 표시로부터 트렌드를 제거하여 일정한 특정 토크 주위에 중심을 가진 진폭을 포함하며 트렌드가 제거된 개별 표시를 결정하고,
    개별 시스템 작동 과정 동안 변화하는 전달 토크(Ttr)에 관한 각각의 개별 표시를 보상하기 위해 상기 프로세서에 의해 트렌드가 제거되는 과정이 수행되며,
    상기 각도 간격(αint)에 대한 상기 전달 토크(Ttr)의 개별 표시들로부터 형성된 결합 표시는 상기 보상된 개별 표시들을 기초하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 전달 토크의 편차가 발생하는 각도 주기를 분석하여 연결 기어들 중 한 개에 대해 편차의 원인을 찾아내는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 프로세서(21)는 목표 토크 진폭에 대한 편차를 식별하기 위해 전달 토크(Ttr)의 진폭을 분석하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 두 개이상의 연결 기어들 중 한 개이상의 기어의 완전한 회전운동에 해당하는 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 정보를 포함하는 상기 결합 표시가 상기 프로세서(21)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 토크 전달 장치와 통신하는 별도의 제어 유닛(20)내에 배열되고, 상기 연결 기어들의 전달 토크(Ttr)와 각도 간격(αint)을 상기 별도의 제어 유닛으로 전송하기 위한 통신 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 장치(1)는 상기 두 개이상의 연결 기어들 중 한 개이상의 기어가 손상된 것을 작업자에게 신호로 알리기 위한 신호발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 토크 전달 장치는 너트 러너이고, 상기 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 개별 표시는 개별 너트 조임 과정이거나 개별 너트 풀림 과정인 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 장치.
  9. 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 방법으로서, 상기 토크 전달 장치는 두 개이상의 연결된 기어(14, 15; 22, 23, 24)들, 상기 토크 전달 장치내에서 전달되는 전달 토크(Ttr)를 감시하기 위한 토크 미터(19), 및 한 개이상의 각도 간격(αint)에 대해 상기 연결 기어들 중 한 개이상의 기어의 회전 각도(α)를 연속적으로 감시하도록 배열된 각도 미터(18)를 포함하고, 상기 방법은,
    각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 표시를 형성하기 위해 상기 연결 기어들의 감시된 회전 각도(α)에 대한 전달 토크(Ttr)를 매핑하는 단계,
    두 개이상의 감시된 개별 각도 간격(αint)들에 대해 전달 토크(Ttr)에 관한 두 개이상의 개별 표시들을 결합하는 단계를 포함하고, 각각의 개별 표시는 한 개이상의 해당 각도 간격(αint)에 대한 한 개이상의 전달 토크(Ttr)를 포함하며,
    결합된 상기 두 개이상의 개별 표시들로부터 결합 표시를 형성하는 단계를 포함하고,
    두 개이상의 연결 기어들 중 한 개이상의 기어의 기어 손상을 식별하기 위해 상기 결합 표시를 분석하는 단계를 포함하며,
    상기 두 개이상의 개별 표시들을 결합하는 단계는 각각의 개별 표시들로부터 트렌드를 제거하여 일정한 특정 토크 주위에 중심을 가진 진폭을 포함하고 트렌드가 제거된 개별 표시를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서, 전달 토크(Ttr)의 진폭을 분석하여 목표 토크 진폭에 대한 편차를 식별하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 방법.
  11. 제9항에 있어서, 서로 다른 각도 간격들에 대한 두 개의 개별 표시들사이의 각도 관계를 결정하기 위해 절대 각도(αabs)가 이용되어 상기 두 개의 개별 표시들이 정확한 회전 각도(α)에서 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서, 트렌드가 제거된 개별 표시의 토크 진폭 크기가 추가로 보상되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 결합 표시는 상기 두 개이상의 연결 기어들의 완전한 회전운동에 해당하는 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 분석하는 단계는 상기 결합 표시의 시간 영역 신호를 상기 결합 표시의 주파수 영역 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 변환하는 단계 이전에 등간격 리샘플링이 결합 표시의 시간 영역 신호에 대해 수행되거나 상기 두 개이상의 개별 표시들의 두 개이상의 시간 영역 신호들에 대해 수행되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 결합 표시의 주파수 영역 신호의 진폭을 한 개이상의 진폭 임계치와 비교하여 기어의 손상이 식별되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 방법.
  18. 제9항에 있어서, 토크 전달 장치가 실제로 작동하는 동안 상기 방법이 수행되는 것을 특징으로 하는 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위한 방법.
  19. 적어도 두 개의 연결된 기어(14, 15; 22, 23, 24)들, 토크 전달 장치내에서 전달되는 전달 토크(Ttr)를 감시하기 위한 토크 미터(19), 및 한 개이상의 각도 간격(αint)에 걸쳐서 상기 연결된 기어들 중 한 개이상의 회전 각도(α)를 감시하도록 배열된 각도 미터(18)를 포함한 토크 전달 장치 내부에 배열된 연결 기어들의 기어 상태를 결정하기 위해 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램을 가진 컴퓨터 판독가능한 저장 매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램에 의해 상기 컴퓨터는
    상기 연결 기어들의 감시된 회전 각도(α)에 대한 전달 토크(Ttr)를 매핑하여 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)의 개별 표시를 형성하는 단계,
    두 개이상의 감시된 개별 각도 간격(αint)들에 대하여 전달 토크(Ttr)에 관한 두 개이상의 개별 표시들을 결합하는 단계를 포함하고, 각각의 개별 표시는 개별 시스템 작동의 각도 간격(αint)에 대한 전달 토크(Ttr)를 포함하며,
    결합된 상기 두 개이상의 개별 표시들로부터 결합 표시를 형성하는 단계를 포함하고,
    두 개이상의 연결 기어들 중 한 개이상의 기어의 기어 손상을 식별하기 위해 상기 결합 표시를 분석하는 단계를 포함하며, 상기 두 개이상의 개별 표시들을 결합하는 단계는 각각의 개별 표시들로부터 트렌드를 제거하여 일정한 특정 토크 주위에 중심을 가진 진폭을 포함하고 트렌드가 제거된 표시를 결정하는 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램을 가진 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  20. 삭제
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