KR20140052947A

KR20140052947A - Hydrodynamic component

Info

Publication number: KR20140052947A
Application number: KR1020137023226A
Authority: KR
Inventors: 마르커스 슐로써; 토어스텐 뤼르스; 아킴 멘네; 디터 라우케만; 라비 샤데; 브루노 포엘; 위르겐 키블러; 크리스티안 에베르트
Original assignee: 보이트 파텐트 게엠베하
Priority date: 2011-02-02
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2014-05-07
Also published as: WO2012104032A3; WO2012104032A2; EP2671059A2; CN103534505A; US20140050565A1; DE102011010153B4; JP2014508923A; DE102011010153A1

Abstract

본 발명은 이들 사이에 작업 챔버를 형성하는 적어도 2개의 요소들을 포함하고, 일차 휠 및 이차 휠을 포함하는 유체역학적 부품에 관한 것이다. 상기 작업 챔버 내로 도입될 수 있는 작동 매체는 상기 요소들 사이에 토크가 전송되게 한다. 상기 요소들의 적어도 하나는 축 상에 회전적으로 고정되는 방식으로 정렬된다. 상기 유체역학적 부품은 상기 전송된 토크 및/또는 상기 축의 회전 속도를 적어도 직접적으로 특징짓는 변수를 검출하기 위한 장치를 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 축은 서로로부터 축 방향의 거리에 있고 강자성 물질로 이루어지며 각 부분에 대해 회전적으로 고정되게 구성된 자기장을 갖고 제공되는 적어도 2개의 부분들을 적어도 포함하도록 설계된다. 자기장 센서들은 상기 적어도 2개의 부분들에 대응하는 영역들 내에 정렬된다.The present invention relates to a hydrodynamic component comprising at least two elements forming a working chamber therebetween, including a primary wheel and a secondary wheel. A working medium that can be introduced into the working chamber causes torque to be transmitted between the elements. At least one of the elements is arranged in such a way that it is rotationally fixed on the axis. The hydrodynamic component includes an apparatus for detecting a variable that at least directly characterizes the transmitted torque and / or the rotational speed of the shaft. According to the present invention, the shafts are designed to include at least two portions which are at a distance from each other in the axial direction and which are provided with a magnetic field made of ferromagnetic material and configured to be rotationally fixed with respect to each portion. The magnetic field sensors are aligned in regions corresponding to the at least two portions.

Description

[0001] HYDRODYNAMIC COMPONENT [0002]

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 상세하게 정의한 특징들을 가지는 유체역학적 부품에 관한 것이다.The invention relates to a hydrodynamic component having the features defined in detail in the preamble of claim 1.

일반적인 유체역학적 부품은 독일 특허 명세서 DE 10 2005 052(B4)에 기술되어 있다. 이러한 특허는 토크(torque)나 이러한 토크를 특징짓는 변수를 검출하기 위한 장치를 가지고 구성되는 유체역학적 시스템에 관련된다. 상기 구조는 유체역학적 시스템의 2개의 요소들의 하나가 위치적으로 고정된 요소에 대해 지지되어야 하고 지지를 위해 요구되는 힘들이 이러한 지지의 영역 내에서 측정되어야 하기 때문에 비교적 비싸다. 이를 위해 비교적 높은 구조적인 소비가 수용되어야 하고 특히, 예를 들어 유체역학적 리타더(retarder)의 경우에는 상응하는 높은 소비를 야기하는 상기 지지 요소의 회전 운동이 가능해야 한다. 또한, 적어도 어떤 동작 상황들에 있어서는 상기 지지 요소가 측정이 여기서만 가능하기 때문에 회전하지 않는 상태에 있어야 한다. 유체역학적 컨버터 또는 유체역학적 커플링의 경우에 있어서, 이는 상응하여 비싸거나 일부 경우들에서는 심지어 가능하지 않다.General hydrodynamic components are described in the German patent specification DE 10 2005 052 (B4). This patent relates to a hydrodynamic system comprising a device for detecting torque or a parameter characterizing such torque. The structure is relatively expensive because one of the two elements of the hydrodynamic system must be supported against the positionally fixed element and the forces required for support must be measured within the area of such support. To this end, a relatively high structural consumption has to be accommodated and, in the case of, for example, hydrodynamic retarders, the rotary motion of the support element which leads to a correspondingly high consumption must be possible. Also, at least in certain operating situations the support element must be in a non-rotating state since the measurement is only possible here. In the case of hydrodynamic converters or hydrodynamic couplings, this is correspondingly expensive or even not possible in some cases.

본 발명의 목적은 이러한 단점들을 극복하기 위한 것이며, 전송되는 토크 및/또는 회전 속도를 특징짓는 변수를 검출하기 위한 장치가 단순화되고 동작 동안에 최소의 구조적인 소비를 갖는 것이 가능한 유체역학적 부품을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to overcome these disadvantages and to provide a hydrodynamic component which is simplified and which is capable of having minimal structural consumption during operation, for detecting variables that characterize the transmitted torque and / will be.

본 발명에 따르면, 상술한 목적은 청구항 제1항의 전제부에 기재된 특징들에 의해 달성된다. 종속항들은 본 발명에 따라 해결 수단의 이러한 주어진 특히 바람직한 실시예들에 관련된다.According to the present invention, the above-mentioned object is achieved by the features described in the preamble of claim 1. Dependencies relate to these given particularly preferred embodiments of the solution according to the invention.

처음에 언급되는 상기 목적의 해결 수단은 서로로부터 축 방향의 거리에 있고 강자성 물질로 만들어지며 각 부분에 회전적으로 고정되게 구성된 자기장을 갖고 제공되는 적어도 2개의 부분들로 축이 적어도 형성되는 점으로 구성된다. 자기장 센서들이 이후에 상기 적어도 2개의 부분들에 대응되는 영역들, 예를 들면, 상기 축의 하우징 상에 정렬된다. 이러한 구조는 자기 변형(magnetostriction) 또는 상기 자기 변형에서 가장 중요한 요소를 갖는 주울 효과(Joule effect)의 물리적인 효과에 의해 검출되는 해당 부분들 내에서 자기장들의 변화를 가능하게 한다. 특히, 상기 축의 방향으로 제1 부분 내에서의 자기장의 약간의 비틀림이 제1 부분 내에서의 자기장에 대하여 검출될 수 있다. 상기 부분들 내에서 자기장들의 이러한 비틀림으로부터, 서로로부터 상기 부분들의 축 방향의 거리가 알려져 있고 상기 축의 물질 특성들 및 치수들이 알려져 있을 경우에는 상기 축의 영역 내의 토크를 결정하는 것이 가능하다. 토크는 특히 상기 축을 비틀리게 할 것이다. 이러한 비틀림은 이후에 서로에 대한 각도로 상기 2개의 부분들 내의 자기장들의 변화에 의해 검출될 수 있으며, 상기 축의 영역 내에 인가되는 토크로서 평가될 수 있다.The solution of the above-mentioned object, which is initially mentioned, consists in that at least two axes are formed at least at two portions provided at a distance from each other in axial direction and made of ferromagnetic material and having a magnetic field configured to be rotationally fixed to each portion do. The magnetic field sensors are then aligned on the regions of the axes corresponding to the at least two portions, for example the axes. This structure makes it possible to change the magnetic fields in the corresponding portions detected by the magnetostriction or the physical effect of the Joule effect having the most important elements in the magnetostriction. In particular, a slight twist of the magnetic field in the first portion in the direction of the axis can be detected relative to the magnetic field in the first portion. From this twist of the magnetic fields within the portions, it is possible to determine the torque in the region of the axis if the axial distance of the portions from each other is known and the material properties and dimensions of the shaft are known. The torque will in particular cause the axis to twist. This torsion can then be detected by a change in the magnetic fields in the two portions at an angle to each other and can be evaluated as the torque applied in the region of the axis.

또한, 측정은 상기 부분들의 하나에 회전적으로 고정되는 방식으로 배치되는 자기장이 원주 방향으로 일정한 불균등성을 가질 때에 상기 축의 회전 속도가 결정되는 것을 항상 가능하게 한다. 이러한 불균등성은, 예를 들면, 상기 축이 제공되는 물질 변화, 상기 물질의 기계적인 변화 또는 이에 따라 상기 원주 방향으로 코드화된 자기장에 의해 구현될 수 있다. 상기 토크에 대해 선택적으로는, 상기 축의 회전 속도 또한 검출될 수 있다.In addition, the measurement always makes it possible for the rotational speed of the shaft to be determined when the magnetic field arranged in a manner rotationally fixed to one of the parts has a constant unevenness in the circumferential direction. This unevenness can be realized, for example, by the material change in which the axis is provided, by a mechanical change of the material, or by the circumferentially coded magnetic field. Optionally for the torque, the rotational speed of the shaft can also be detected.

상기 축 내의 회전 속도 및 토크는 이상적으로는 상응하는 높은 측정 주파수로 검출되어 상기 회전 속도 및/또는 상기 토크가 준연속적으로 얻어질 수 있다. 상기 토크의 측정은 전달되는 토크가 여기서는 축들의 하나 내의 적절한 센서 시스템에 의해 검출될 수 있기 때문에 특히 여기서 유체역학적 부품으로서 유체역학적 리타더(retarder) 또는 유체역학적 커플링(coupling)을 위해 관심의 대상이 된다. 원칙적으로는, 입력 축 및 출력 축 모두에서 각 토크가 검출되어야 하거나 상기 축들의 하나 내의 토크에 추가적으로 상기 날개들의 지지 운동이 상기 부품에 의해 전달되는 토크를 결정하기 위하여 일차 휠과 이차 휠 사이의 날개들의 지지 운동의 결과로서 유체역학적 컨버터(converter) 내에 실현 가능하다.The rotational speed and the torque in the shaft are ideally detected at a correspondingly high measuring frequency so that the rotational speed and / or the torque can be obtained successively and continuously. The measurement of the torque can be carried out in particular for a hydrodynamic retarder or hydrodynamic coupling as a hydrodynamic component here because the transmitted torque can be detected here by an appropriate sensor system in one of the axes . In principle, each torque on both the input shaft and the output shaft must be detected, or in addition to the torque within one of the axes, a wing between the primary wheel and the secondary wheel, in order to determine the torque transmitted by the part, Can be realized in a hydrodynamic converter as a result of the supporting motion of the rotor.

상기 축의 해당 부분에 회전적으로 고정된 방식으로 배치되는 상기 자기장들은 대체로 이들이 회전적으로 고정되고 상기 측정을 위한 어떤 시간 간격 동안 적어도 일정하도록 구성되게 제공되는 임의의 방식으로 구성될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 유체역학적 부품의 특히 바람직하고 유리한 실시예에 의한 자기장들 또는 상기 자기장들의 적어도 하나는 영구 자기장으로서 구성될 수 있다. 그 결과, 상기 축이 이에 따라, 예를 들면, 조립되거나 상기 축의 영역 내에 자기장을 증강하기 위해 요구되는 상기 구조들을 위한 소비가 제거되기 이전에 한 번 자화될 수 있다. 상기 축의 상응하는 자화의 경우에 있어서, 예를 들면, 코드화된 자기장 및/또는 상기 원주 방향으로 서로 자기적으로 다른 적어도 2개의 서브 영역들을 갖는 자기장에 의하여 예를 들어 국제 출원 WO 2005/064302(A2)에서와 같은 기준이 만들어져야 한다.The magnetic fields arranged in a rotatably fixed manner at the corresponding part of the axis may be arranged in any manner generally provided that they are rotationally fixed and are provided to be configured to be at least constant during a certain time interval for the measurement. In particular, at least one of the magnetic fields or of the magnetic fields according to a particularly preferred and advantageous embodiment of the hydrodynamic component according to the invention can be configured as a permanent magnetic field. As a result, the axis can be magnetized once, for example, before consumption for the structures required to build up or augment the magnetic field in the region of the axis is removed. In the case of the corresponding magnetization of the axis, for example by means of a magnetic field having at least two sub-areas magnetically different from one another in the coded magnetic field and / or in the circumferential direction, for example in the international application WO 2005/064302 A2 ) Should be created.

본 발명에 따른 유체역학적 부품의 특히 바람직하고 유리한 실시예에 있어서, 상기 자기장 센서들이 상기 축에 대해 접촉되지 않게 구성되도록 제공될 수 있다. 그 결과, 상기 코트 및/또는 상기 회전 속도의 측정이 마찰 손실 없이 이루어질 수 있다. In a particularly preferred and advantageous embodiment of the hydrodynamic component according to the invention, the magnetic field sensors may be provided so as not to be in contact with said axis. As a result, the coat and / or the measurement of the rotational speed can be made without friction loss.

본 발명에 따른 유체역학적 부품의 특히 바람직하고 유리한 실시예에 의하면, 상기 축이 중공형 축으로서 구성되고 상기 자기장 센서들의 적어도 하나가 상기 중공형 축 내부에 배치되는 점이 더 제공된다. 회전하는 중공형 축 내에 고정적으로 배치되는 자기장 센서들을 갖는 이러한 중공형 축의 구조는 상기 중공형 축 내부에 배치되는 상기 센서들이 상기 축을 둘러싸는 하우징의 영역 내에 어떤 다른 설치 공간도 요구하지 않기 때문에 매우 공간 절약적이다.According to a particularly preferred and advantageous embodiment of the hydrodynamic component according to the invention, it is further provided that said shaft is constructed as a hollow shaft and at least one of said magnetic field sensors is arranged inside said hollow shaft. The structure of such a hollow shaft with magnetic field sensors fixedly disposed within a rotating hollow shaft does not require any additional space in the area of the housing surrounding the shaft to be placed within the hollow shaft, It is economical.

상기 유체역학적 부품의 추가적인 구성이나 선택적인 구성에 있어서, 상기 자기장 센서들의 적어도 하나가 상기 축을 둘러싸는 기밀 요소의 영역 내에 배치되는 점이 제공될 수 있다. 통상적으로, 상기 축의 영역 내의 유체역학적 부품의 경우에 있어서, 상기 요소들, 예를 들면, 상기 토크의 전달 동안에 상기 일차 휠과 상기 이차 휠 사이의 작업 챔버 내의 높은 압력에서 주위에 대해 상기 작동 매체를 밀폐하기 위하여 어떤 경우라도 적어도 하나의 기밀 요소가 요구된다. 상기 축을 둘러싸는 이러한 기밀 요소는 이상적으로는, 이러한 기밀 요소 내에 예를 들어 상기 축을 둘러싸는 코일이 될 수 있는 상기 자기장 센서의 통합을 위해 적합하며, 이에 따라 상기 축의 적어도 2개의 축 방향으로 이격되는 부분들의 적절한 자화들과 상기 축 주위의 기밀 요소의 영역 내의 상기 자기장 센서들의 배열을 갖는 설치 공간에 관하여 중립적인 방식으로 본 발명에 따른 상응하는 센서들을 갖는 유체역학적 부품이 제공된다.In an additional or alternative configuration of the hydrodynamic component, at least one of the magnetic field sensors may be provided in the region of the airtight element surrounding the axis. Typically, in the case of a hydrodynamic component in the region of the axis, the working medium is moved relative to the periphery at a high pressure in the working chamber between the primary wheel and the secondary wheel during the transfer of the elements, In any case at least one airtight element is required for sealing. This airtight element surrounding the axis is ideally suited for the integration of the magnetic field sensor, which may for example be a coil that surrounds the axis, in this airtight element, so that at least two axially spaced There is provided a hydrodynamic component having corresponding sensors according to the present invention in a neutral manner with respect to an appropriate magnetization of the parts and an installation space having an arrangement of the magnetic field sensors in the region of the airtight element around the axis.

특히, 상기 자기장 센서들의 적어도 하나는 상기 축을 둘러싸는 축 기밀 링 내에 배치될 수 있다. 이러한 축 기밀 링들은 통상적으로 어떠한 경우에도 자기장 센서로서 코일의 통합을 위한 충분한 공간이 가능한 구성을 가진다. 이들은 통상적으로 매우 쉽게 접근할 수 있고 상기 하우징의 대응되는 영역들에 연결되므로 리드(lead)가 상기 축 기밀 링 내에 통합된 코일의 영역으로부터, 예를 들면, 상기 하우징의 외부의 전자 시스템 또는 이와 유사한 것들까지 간단하고 다른 문제들이 없이 안내될 수 있다. In particular, at least one of the magnetic field sensors may be disposed in an axial airtight ring surrounding the axis. These axial airtight rings typically have a configuration capable of providing sufficient space for integration of the coil as a magnetic field sensor in any case. They are typically very easily accessible and are connected to corresponding areas of the housing so that a lead can be removed from the area of the coil integrated in the shaft seal ring, for example, an electronic system external to the housing, or the like Things are simple and can be guided without any other problems.

본 발명에 따른 유체역학적 부품의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 자기장 센서의 적어도 하나가 상기 축을 둘러싸는 상기 축 기밀 링들 사이에 배치되는 점도 제공될 수 있다. 상기 축의 다단계 기밀2개의 축 기밀 링들 또는 상기 축을 둘러싸는 상기 작업 챔버 사이의 이러한 영역에 있어서, 하나 또는 2개의 자기장 센서들을 이들 축 기밀 링들 사이에 배치하는 것이 가능하다. 이는 상기 작업 챔버로부터의 마멸이 임의의 정도까지 이와 같은 영역 내로 진입되지 못하고 하는 점과 상기 자기장 센서들의 오염이 이에 따라 크게 방지되는 점 등의 이점을 가지게 된다. In another preferred embodiment of the hydrodynamic component according to the invention, it is also possible to provide that at least one of said magnetic field sensors is arranged between said shaft airtight rings surrounding said shaft. It is possible to arrange one or two magnetic field sensors between these shaft airtight rings in such a region between the multi-stage airtight two-shaft airtight rings of the shaft or the working chamber surrounding the shaft. This has the advantage that wear from the working chamber can not be allowed to enter such areas to any degree, and contamination of the magnetic field sensors is thereby greatly prevented.

본 발명에 따른 유체역학적 부품의 특히 바람직하고 유리한 실시예에 있어서, 적어도 하나의 축 기밀 링과 지지 요소를 통해 상기 축 기밀 링에 연결되는 피스톤 링을 포함하는 축 밀폐가 제공될 수 있다. 이러한 구조에 있어서, 상기 자기장 센서들의 적어도 하나는 상기 지지 요소 상에 배치될 수 있다. 작업 챔버와 제1 기밀 챔버 사이에 위치하는 피스톤 링을 갖는 이러한 구조는 상기 작업 챔버 내의 압력에 비하여 상기 제1 기밀 챔버 내의 압력의 감소, 예를 들면, 상기 작업 챔버 내의 압력의 약 20%의 감소를 가져온다. 이러한 경우에 있어서, 상기 피스톤 링은 종종 주위에 대해 또는 선택적으로는 다른 제2 기밀 챔버에 대해 상기 제1 기밀 챔버의 밀폐를 확실하게 하는 지지 요소를 통해 축 기밀 링에 연결된다. 이와 같은, 상기 축 방향으로 연장 가능한 지지체는 그가 통상적으로 상기 축을 적절하게 둘러싸는 시트(sheet) 금속 슬리브(sleeve)로부터 형성되기 때문에 이상적으로는 상기 자기장 센서의 운송에 적합하다. 이러한 지지 요소의 충분한 축 방향 길이로서, 이에 따라 상기 센서들의 통합을 위해 단순하고 효율적으로 확실히 되도록 상기 지지 요소 상에서 서로로부터 어떤 축 방향 거리 모두에서 상기 축의 2개의 축 방향으로 이격된 부분들에 대응되는 상기 자기장 센서들을 용이하게 위치시키는 것이 가능하다.In a particularly preferred and advantageous embodiment of the hydrodynamic component according to the invention, a shaft seal may be provided comprising at least one shaft seal ring and a piston ring connected to said shaft seal ring via a support element. In such a structure, at least one of the magnetic field sensors may be disposed on the support element. Such a structure with a piston ring positioned between the working chamber and the first hermetic chamber may reduce the pressure in the first hermetic chamber compared to the pressure in the working chamber, for example by about 20% of the pressure in the working chamber Lt; / RTI > In this case, the piston ring is connected to the shaft seal ring through a support element which often secures the seal of the first gas tight chamber against the ambient air, or alternatively to the other, second gas tight chamber. Such an axially extendable support is ideally suited for transporting the magnetic field sensor since it is formed from a sheet metal sleeve, which normally surrounds the axis as appropriate. A sufficient axial length of such a support element corresponding to two axially spaced apart portions of the shaft at any axial distance from each other on the support element so as to be simple and efficient for integration of the sensors It is possible to easily position the magnetic field sensors.

본 발명의 유리한 다른 전개에 있어서, 상기 부분들의 하나의 영역 내에서 상기 축이 상기 축의 원주 주위에 분산된 하나 또는 그 이상의 위치들에서 구성되어 상기 축의 기계적인 하중이 응력 구배를 야기하는 점이 제공될 수 있다. 이러한 경우에 있어서의 주울 효과는 이와 같은 위치의 배치에 수반되는 자기장의 변화를 가져온다. 상기 원주 상부에 분산된 하나 또는 그 이상의 위치들이 상기 자기장의 이러한 변화를 야기하는 상기 부분들의 하나의 영역 내에 제공되는 경우, 응력 구배를 갖는 상기 위치에 의해 야기되는 자기장의 특징적인 변화가 위치들의 숫자에 따라 회전 마다 한 번 또는 여러 번 검출되기 때문에, 그러면 이는 회전 속도 측정을 위해 특별하게 제공되도록 요구되는 자기장들이 없이 회전 속도를 측정하는 가능성을 가져온다. 회전 속도 신호는 이로부터 매우 간단하게 유도될 수 있다.In another advantageous development of the present invention, it is provided that in one region of said portions said axis is constituted at one or more positions distributed about the circumference of said axis such that the mechanical load of said axis causes a stress gradient . The Joule effect in this case leads to a change in the magnetic field accompanying such placement. When one or more positions dispersed on the circumference of the circumference are provided in one area of the parts causing such a change of the magnetic field, the characteristic change of the magnetic field caused by the position with the stress gradient is the number of positions , This results in the possibility of measuring the rotational speed without the magnetic fields required to be specially provided for the rotational speed measurement. The rotational speed signal can be derived from this very simply.

이러한 개념의 매우 유리한 다른 전개에 있어서, 상기 위치들이 상기 축의 2개의 기밀 요소들 사이의 영역으로부터 윤활유를 위해 응력 제거(stress relief) 또는 유출(runoff) 홀들로서 구성되는 점이 제공될 수 있다. 이와 같은 응력 제거 홀들은 이에 따라 낮은 압력에서, 예를 들면, 상기 축의 내부에 전개되는 중심 홀을 통해 윤활유를 제거하기 위하여, 예를 들면, 2개의 축 기밀들 사이의 영역 내에 또는 피스톤 링과 축 기밀 링 사이의 영역, 즉 상기 작업 챔버에 인접하는 밀폐 영역 내에 제공될 수 있다. 이들 응력 제거 홀들이 응력 구배를 야기하여 제조 기술상의 추가적인 소비 없이 이미 통합된 하나 또는 그 이상의 응력 제거 홀들을 갖는 특별한 부수적 효과로 회전 속도 측정이 해당 부분 내에서 상기 축과 함께 회전하는 상기 원주 상부의 불균등한 자기장에 의해 간단하고 효율적으로 구현될 수 있다.In another highly advantageous development of this concept, it can be provided that the positions are constructed as stress relief or runoff holes for the lubricating oil from the area between the two airtight elements of the shaft. Such stress relief holes may thus be provided at low pressure, for example in the region between the two axial air tightness, or in the region of the piston rings and axles, for example in order to remove the lubricating oil through the central hole, May be provided in an area between the airtight rings, that is, in an enclosed area adjacent to the working chamber. These stress relief holes give rise to stress gradients, so that with a special ancillary effect of having one or more stress relief holes already integrated without additional consumption in the manufacturing technology, It can be implemented simply and efficiently by one magnetic field.

본 발명에 따른 유체역학적 부품의 구성은 컨버터 또는 유체역학적 커플링이 될 수 있다. 특히, 상기 부품은 또한 유체역학적 리타더가 될 수 있다. 이러한 리타더는 종래 기술의 구조들에 상기 토크가 상기 축의 영역 내에서 검출될 수 있고 이를 위해 그 축 주위에서 스테이터의 회전 운동이 요구되지 않기 때문에 대조적으로 상기 스테이터가 상기 하우징 내에 직접적으로 통합되게 구성될 수 있으므로 상응하여 단순하게 구성될 수 있다. 또한, 상기 센서들의 간단하고 간결한 통합으로 인하여, 예를 들면, 상기 축 기밀 링들 내에서 또는 상기 기밀 요소들의 영역 내에서 센서 시스템이 매우 단순하고, 효율적이며 공간 절약적인 방식으로 구현될 수 있는 상응하는 리타더 내에 최소의 소비와 최소의 설치 공간으로 통합될 수 있다. 이는 상기 토크 및 상기 회전 속도 모두가 측정되게 하며, 이에 따라 상기 리타더를 조절하기 위한 또는 상기 리타더를 포함하는 제동 시스템을 조절하기 위한 모든 것들을 제동을 위한 가능성들의 하나로서 가능하게 한다.The configuration of the hydrodynamic component according to the invention can be a converter or a hydrodynamic coupling. In particular, the part can also be a hydrodynamic retarder. Such a retarder may be configured such that the stator is directly integrated within the housing, as the torque can be detected in the region of the shaft and for this purpose no rotational movement of the stator is required around the axis So that it can be constructed simply correspondingly. Also, due to the simple and concise integration of the sensors, the sensor system can be implemented in a very simple, efficient and space-saving manner, for example, in the axial airtight rings or in the area of the airtight elements Can be integrated into the retarder with minimal consumption and minimal installation space. This allows both the torque and the rotational speed to be measured, thereby enabling everything to adjust the retarder or to adjust the braking system including the retarder as one of the possibilities for braking.

자기 변형의 원리에 따라 구성된 센서들은 상기 자기장 센서들이 상응하여 간단하며 온도, 환경적인 영향들 및 이와 유사한 것들에 대해 매우 저항성이 있도록 구성될 수 있기 때문에 수많은 조건들 하에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 이들은 윤활유 또는 작동 매체의 영역 내에 사용될 수 있고, 특히 상응하여 높은 주위 온도들에서 단단하고 신뢰성 있게 동작할 수 있다.Sensors constructed according to the principle of magnetostriction can be used under a number of conditions because the magnetic field sensors are correspondingly simple and can be configured to be highly resistant to temperature, environmental effects and the like. For example, they can be used in the region of a lubricating oil or working medium and, in particular, can work reliably and rigidly at correspondingly high ambient temperatures.

본 발명에 따른 유체역학적 부품의 다른 유리한 실시예들은 다음의 종속항들로부터 얻어질 수 있고 도면들을 참조하여 이하에서 상세하게 설명되는 예시적인 실시예들을 참조하여 명확하게 될 것이다.Other advantageous embodiments of the hydrodynamic components according to the present invention will be apparent from the following dependent claims and with reference to the illustrative embodiments described in detail below with reference to the drawings.

도 1은 유체 역학적 리타더의 개략적인 도면을 나타낸다.
도 2는 도 1에 따른 리타더의 축 상의 토크 및/또는 회전 속도를 측정하기 위한 구조물을 나타낸다.
도 3은 자기장 센서들의 배열의 가능한 제1 실시예를 나타낸다.
도 4는 자기장 센서들의 배열의 가능한 제2 실시예를 나타낸다.
도 5는 자기장 센서들의 배열의 가능한 제3 실시예를 나타낸다.
도 6은 자기장 센서들의 배열의 가능한 제4 실시예를 나타낸다.
도 7은 도 6에 따른 축 내의 전단 응력 프로파일의 도면을 나타낸다.Figure 1 shows a schematic view of a hydrodynamic retarder.
Fig. 2 shows a structure for measuring torque and / or rotational speed on the axis of the retarder according to Fig.
Figure 3 shows a possible first embodiment of an arrangement of magnetic field sensors.
Figure 4 shows a possible second embodiment of the arrangement of the magnetic field sensors.
5 shows a possible third embodiment of the arrangement of the magnetic field sensors.
6 shows a possible fourth embodiment of the arrangement of the magnetic field sensors.
Fig. 7 shows a diagram of the shear stress profile in the axis according to Fig.

도 1의 도면에 있어서, 리타더(retarder)(1)의 형태로 아주 간단하게 구성된 유체 역학적 요소(1)를 개략적인 도면으로 확인할 수 있다. 상기 유체 역학적 리타더(1)는 회전적으로 이동 가능하도록 구성되고 축(3) 상에 회전적으로 고정된 방식으로 배치되는 일차 휠(primary wheel)(2)로 이루어진다. 상기 유체 역학적 리타더(1)의 일차 휠은 또한 로터(rotor)로 표시된다. 상기 로터(2)는 그 외측 단부에서 이차 휠(4) 내의 대응되는 날이 있는 영역과 함께 참조 부호 5로 표기한 환형의 작업 챔버를 형성하는 날이 있는 영역을 가진다. 상기 리타더의 구조에 있어서, 상기 이차 휠(4)은 통상적으로 고정되고, 여기에 도시한 아주 간단한 예시적인 실시예에서는 하우징(6) 내에 통합되도록 설계된다. 상기 이차 휠(4)은 또한 스테이터(stator)(4)로 표시된다. 상기 리타더(1)의 작업 챔버(5)는 작동 매체, 예를 들면, 물 리타더의 경우에는 냉각 회로의 냉각수로 또는 상기 리타더(1)로 마모가 없는 제동이 구형될 때는 언제든지 작동 매체로서 오일로 채워진다. 상기 작업 챔버(5)는 여기서 개략적으로 나타낸 기밀 요소들(7)에 의해 주위에 대해 밀봉되고, 상기 축(3)은 도시된 베어링들(8), 예를 들면, 롤러 베어링들에 의해 적절하게 장착된다.In the drawing of FIG. 1, a hydrodynamic element 1 which is very simply constructed in the form of a retarder 1 can be seen in the schematic drawing. The hydrodynamic retarder 1 consists of a primary wheel 2 configured to be rotatably movable and disposed in a rotationally fixed manner on the shaft 3. The primary wheel of the hydrodynamic retarder 1 is also indicated by a rotor. The rotor 2 has a bladed region at its outer end which forms an annular working chamber, denoted by reference numeral 5, with a corresponding bladed region in the secondary wheel 4. [ In the structure of the retarder, the secondary wheel 4 is normally fixed and designed to be integrated in the housing 6 in the very simple exemplary embodiment shown here. The secondary wheel 4 is also indicated by a stator 4. The working chamber (5) of the retarder (1) can be used as a working medium, for example in the case of a water retarder, as cooling water of the cooling circuit or whenever the braking without wear is spherical with the retarder (1) And is filled with oil. The working chamber 5 is sealed to the periphery by hermetic elements 7 as schematically shown here and the shaft 3 is suitably sealed by the illustrated bearings 8, Respectively.

상기 리타더(1)는, 예를 들면, 상용 차량, 궤도 차량 또는 이와 유사한 것들 내에 배치될 수 있다. 상기 로터(2)는 상기 작업 챔버(5) 내에 위치하는 상기 작동 매체를 그 날개가 있는 영역으로 움직이게 할 수 있고, 이에 따라 상기 스테이터(4)로 상응하는 토크(torque)를 전송시키려고 시도한다. 이의 일부를 위한 상기 스테이터(4)가 비회전적으로 이동 가능하게 구성되기 때문에, 상응하는 토크가 형성된다. 축적된 작업은 상기 작동 매체 내에서 열로 변환된다. 상기 작동 유체가 리타더(1)가 맞춰 구비된 차량의 냉각 회로 내의 냉각 매체일 경우, 상기 열은 상기 냉각 매체를 통해 직접적으로 제거되고, 상기 리타더(1)를 위한 작동 매체로서 오일이 사용될 경우에는 이는 상기 차량의 회로 내의 냉각 매체로부터 열 교환기에 의해 냉각된다.The retarder 1 may be disposed in, for example, a commercial vehicle, a tracked vehicle or the like. The rotor 2 can move the working medium located in the working chamber 5 to its winged area and thereby try to transfer a corresponding torque to the stator 4. [ Since the stator 4 for part of it is configured to be non-rotatably movable, a corresponding torque is formed. The accumulated work is converted into heat in the operating medium. When the working fluid is a cooling medium in the cooling circuit of the vehicle fitted with the retarder 1, the heat is directly removed through the cooling medium, and as the operating medium for the retarder 1, It is cooled by the heat exchanger from the cooling medium in the circuit of the vehicle.

이러한 리타더(1)는 흔히 제동 시스템의 일부를 형성하며, 다른 브레이크들과 결합한다. 이들은, 예를 들면, 엔진 브레이크, 마찰 브레이크 및 회수 제동(recuperative braking)을 위한 가능한 발전기가 될 수 있다. 개개의 브레이크들에 제동력을 이상적으로 분배하기 위하여, 개개의 브레이크들에 의해 인가되는 토크가 중요하다는 점이 알려져 있다. 이러한 목적을 위하여, 이에 따라 상기 리타더(1)의 영역 내에 여기서 도시한 예시적인 실시예를 위한 토크가 측정되어야 한다. 이와 같은 목적을 위하여, 도 1에 개략적으로 나타낸 리타더(1)는 도 2의 도면에 개략적으로 도시한 전달되는 토크를 검출하기 위한 장치를 구비해야 한다. 이러한 장치는 실질적으로 상기 축(3)의 2개의 부분들(9, 10)로 구성되며, 이들은 영구 자기장을 갖고 제공된다. 이러한 목적을 위하여, 특히 전체 축(3)이 아닌 적어도 2개의 부분들(9, 10)은 강자성 물질로 만들어질 수 있다. 상세한 설명에서 서술한 종래 기술에서 나타낸 바와 같이, 상기 부분들(9, 10)은 상기 축(3)의 영액 또는 상기 부분들(9, 10)의 영역 내에 영구적으로 잔류하는 영구 자기장을 갖고 제공될 수 있으며, 이에 따라 상기 리타더(1) 내에 상기 축(3)을 장착하기 전에 한 번만 발전시킬 필요만이 있다. 상기 2개의 부분들(9, 10) 내에 위치하는 자기장은 이러한 경우에 상기 축(3)의 각 부분들(9, 10)에 대해 회전적으로 고정되는 방식이다.This retarder 1 often forms part of the braking system and engages with other brakes. These can be, for example, possible generators for engine brakes, friction brakes and recuperative braking. It is known that in order to ideally distribute the braking force to the individual brakes, the torque applied by the individual brakes is important. For this purpose, therefore, the torque for the exemplary embodiment shown here in the region of the retarder 1 has to be measured. For this purpose, the retarder 1 schematically shown in Fig. 1 should have a device for detecting the transmitted torque, schematically shown in the drawing of Fig. This arrangement consists essentially of two parts 9, 10 of the shaft 3, which are provided with a permanent magnetic field. For this purpose, at least two parts 9, 10, in particular not the entire axis 3, can be made of a ferromagnetic material. As indicated in the prior art described in the description, the portions 9, 10 are provided with a permanent magnetic field permanently remaining in the region of the liquid or the portions 9, 10 of the shaft 3 So that it is only necessary to develop it once before mounting the shaft 3 in the retarder 1. The magnetic field located in the two parts 9, 10 is in this case rotationally fixed with respect to the respective parts 9, 10 of the shaft 3.

도 2의 도면에 나타낸 바와 같이, 토크(M₁)에 의한 상기 축(3)의 로딩이 발생될 경우, 상기 축(3)에 연결된 회전적으로 고정된 로터(2)와 전술한 상기 리타더(1)의 작용의 원리로 인하여 상응하는 역 토크(counter torque)가 형성되며, 이는 M₂로 도 2의 도면에 표시된다. 상기 토크 및 역 토크의 결과로서, 상기 축(3)의 (약간의) 토션(torsion)이 일어난다. 상기 축(3)의 영역 내의 토크는 이에 따라 상기 2개의 부분들(9, 10)의 축을 따른 거리(I), 이러한 영역 내의 상기 축(3)의 물질 특성들과 기하학적 구조 및 제2 부분(10)에 대한 제1 부분(9)의 비틀림 각도로부터 결정될 수 있다. 상기 축(3) 자체는 이 경우에 일차 센서를 형성한다. 자기장 센서들(11, 12)은 상기 축(3)의 부분들(9, 10)의 주위에 비접촉 방식으로 이차 센서들로서 배치된다. 이들은 상기 축(3)을 둘러싸는 코일들의 형태로 구현된다. 이들은 평가 전기 장치들에 대응되는 라인 요소들(13)을 통해 연결되며, 이는 예를 들어 상기 리타더(1)의 하우징(6)의 외부에 배치될 수 있다. 상기 부분들(9, 10)의 영역 내에 위치하는 자기장은 상기 자기장 센서들(11, 12)에 의해 검출될 수 있다. 상기 2개의 부분들 사이에 각도 편차가 일어날 경우, 상기 부분들(9, 10) 내의 상기 축과 회전적으로 고정되는 방식으로 각인된 자기장들은 서로에 대한 각도에서 비틀린다. 이러한 비틀림 각도는 상기 자기장 센서들(11, 12)에 의해 검출될 수 있으며, 상기 토크는 기하학적 성질들과 구조적인 물질 특성을 가지고 결정될 수 있다.2, when the loading of the shaft 3 by the torque M ₁ occurs, the rotor 2 fixed to the shaft 3 and the rotor 2 (described above) Due to the principle of action of 1) a corresponding counter torque is formed, which is shown in figure ₂ with M ₂ . As a result of the torque and reverse torque, (slight) torsion of the shaft 3 occurs. The torque in the region of the shaft 3 is thus determined by the distance I along the axis of the two portions 9,10, the material properties and geometry of the shaft 3 in this region, 10) of the first portion (9). The shaft 3 itself forms a primary sensor in this case. The magnetic field sensors 11 and 12 are arranged in the non-contact manner around the parts 9 and 10 of the shaft 3 as secondary sensors. Which are embodied in the form of coils surrounding the axis 3. [ These are connected via line elements 13 corresponding to the evaluation electrical devices, which may for example be arranged outside the housing 6 of the retarder 1. A magnetic field located in the region of the portions (9, 10) can be detected by the magnetic field sensors (11, 12). When an angular deviation occurs between the two parts, the magnetic fields imprinted in a manner rotationally fixed with the axis in the parts (9, 10) twist at an angle to each other. This twist angle can be detected by the magnetic field sensors 11, 12, and the torque can be determined with geometric properties and structural material properties.

상기 토크를 검출하기 위한 장치는 이 경우에 자기 변형(magnetostriction) 또는 주울 효과(Joule effect)의 원리를 이용한다. 상기 코일 형태의 자기장 센서들(11, 12)이 비접촉 방식으로 상기 축(3)을 감싸므로 그 결과로 추가적인 마찰 소비 또는 이와 유사한 것들이 형성된다. 또한, 이들은 비교적 작고 매우 단단하므로, 이들은 고온들에서 윤활유들 내부 및 상기 리타더(1)의 작동 매체 내에 삽입될 수 있다. 상기 축 자체 또는 상기 축(3)의 자화된 부분들(9, 10)이 일차 센서로 기능하기 때문에, 상기 구조는 상기 자기장 센서들(11, 12)만이 추가적인 설치 공간을 요구하므로 대단히 간결하다. 상기 리타더(1) 내에 이들은 상당히 공간을 절약하는 방식으로 정렬할 수 있게 하기 위하여, 특히 이들을 기밀 요소들(7)의 영역 내에 배치하거나 이들을 이러한 요소들과 통합되도록 제공하는 것이 가능할 수 있다.The device for detecting the torque utilizes the principle of magnetostriction or Joule effect in this case. The magnetic field sensors 11 and 12 in the form of the coils wrap the shaft 3 in a non-contact manner, resulting in additional frictional consumption or the like. Also, since they are relatively small and very hard, they can be inserted into the lubricants at high temperatures and into the working medium of the retarder 1. Since the shaft itself or the magnetized portions 9, 10 of the shaft 3 function as a primary sensor, the structure is very compact, since only the magnetic field sensors 11, 12 require additional installation space. It may be possible in the retarder 1 to arrange them in the area of the sealing elements 7 or to provide them for integration with these elements in order to be able to align them in a considerably space-saving manner.

도 3은 상기 축(3)과 상기 리타더(6)의 하우징(6)을 갖는 상응하는 부분을 나타내는 도면이다. 2개의 축 기밀 링들(15)이 상기 축(3) 주위에 배치되지만 단지 상기 축(3) 상부에 도시되며, 기밀 링들은 도시된 오른쪽 부분에 위치하는 작업 챔버(5)와 함께 도시된 왼쪽의 부분에 위치하는 주위의 영역에 서로에 대해 밀봉한다. 상기 축 기밀 링들(15)은 그 자체로서 알려진 방식으로 설계된다. 또한, 이들은 코일들 형태의 2개의 자기장 센서들(11, 12)을 가진다. 상기 자기장 센서들(11, 12)을 상기 축 기밀 링들(15) 내로 통합함에 의해 매우 간결한 구조가 얻어진다. 어느 경우에도 상기 축 기밀 링들(15)이 존재하기 때문에, 이들은 이들의 설계에서 최소한으로 조정되게만 하여야 하여, 이에 따라 축 기밀 링들(15)로부터 전체적인 구조가 형성될 수 있고 자기장 센서들(11, 12)을 통합할 수 있기 때문에 현재의 구성들 내에 쉽게 새로 장착될 수 있으므로 이는 현재의 치수들로 종래의 축 기밀 링(15)에 상응한다. 상기 축(3)의 영역 내의 일차 센서가 단지 자화에 의해 각인되기 때문에, 실제로 설치 공간에 대하여 아무런 추가적인 소비가 초래되지 않는다.Fig. 3 is a view showing a corresponding part having the shaft 3 and the housing 6 of the retarder 6. Fig. Two shaft sealing rings 15 are arranged around the shaft 3 but are shown only on the shaft 3 and the sealing rings are shown on the left side of the working chamber 5, Are sealed with respect to each other in the surrounding area located in the portion. The shaft sealing rings 15 are designed in a manner known per se. They also have two magnetic field sensors 11, 12 in the form of coils. By incorporating the magnetic field sensors 11, 12 into the axial airtight rings 15, a very compact structure is obtained. In either case, because of the presence of the shaft seal rings 15, they must be minimally adjusted in their design so that the overall structure can be formed from the shaft seal rings 15 and the magnetic field sensors 11, 12 so that it can be easily retrofitted into current configurations, which corresponds to the conventional shaft seal ring 15 with current dimensions. Since the primary sensor in the area of the shaft 3 is only magnetized by magnetization, there is practically no additional consumption for the installation space.

유사한 도면을 도 4에서 볼 수 있다. 여기에 도시한 예시적인 실시예들에 있어서, 2개의 자기장 센서들(11, 12)이 상기 축 기밀 링들(15) 사이에 위치하는 공간 내에 2개의 축 기밀 링들(15) 사이에 통합된다. 비교적 조절되고 균일한 조건들이 널리 퍼져 있고 상기 작업 챔버(5)의 영역으로부터 적당한 압력들과 비교적 적은 마멸이 여기서 존재하기 때문에, 종래의 설계들에서 어느 경우에도 제공되는 공간이 특히 상기 자기장 센서들(11, 12)의 통합을 위해 사용될 수 있다. 상기 자기장 센서들이 이에 따라 장기간 동안 매우 일정한 조건들 하에서 동작할 수 있어, 상기 구조의 신뢰성이 증가될 수 있다. 이는 또한 도 3에 도시한 구조에 적용된다.A similar drawing can be seen in FIG. In the exemplary embodiments shown here, two magnetic field sensors 11,12 are integrated between the two shaft airtight rings 15 in a space located between the shaft airtight rings 15. [ Since the relatively controlled and uniform conditions are widespread and there are suitable pressures and relatively low wear from the area of the working chamber 5, the space provided in any case in the prior art designs, 11, 12). The magnetic field sensors can thus operate under very constant conditions for long periods of time, so that the reliability of the structure can be increased. This also applies to the structure shown in Fig.

도 5의 도면은 선택적인 실시예를 나타낸다. 상기 축(3)은 여기서 관통 홀(through hole) 또는 블라인드 홀(blind hole)(16)을 갖는 중공형 축으로 설계된다. 상기 부분들(9, 10)의 자화가 외부를 향할 뿐만 아니라 상기 중공형 축의 내부로도 작용하기 때문에, 상기 자기장 센서들(11, 12)을 상기 축의 주위뿐만 아니라 상기 축(3)의 내부에 정렬하는 것이 가능하다. 이들은 위치적으로 고정된 방식으로 비회전 부품, 예를 들면, 대응되는 지지체(17)를 통해 상기 하우징(6)에 연결된다. 이들은 이후에 전술한 실시예들과 유사하게 측정할 수 있다. 상기 축 내의 이들의 통합의 결과로서, 이들은 상기 축의 외부 영역으로부터 야기되는 사건들로부터 단단하고 신뢰성 있게 보호될 수 있다. 상기 라인 요소들(13)은 상기 지지체(17)를 통해 외측을 향해 간단하게 안내될 수 있다.The drawing of Figure 5 shows an alternative embodiment. The shaft 3 is here designed as a hollow shaft with a through hole or a blind hole 16. Since the magnetizations of the portions 9 and 10 are directed not only to the outside but also to the inside of the hollow shaft, the magnetic field sensors 11 and 12 are not only located around the axis but also inside the shaft 3 It is possible to sort. They are connected to the housing 6 in a positionally fixed manner via a non-rotating part, for example a corresponding support 17. These can be measured in a manner similar to the above-described embodiments. As a result of their integration in the axis, they can be tightly and reliably protected from events originating from the outer region of the axis. The line elements 13 can be simply guided outwardly through the support 17. [

도 6의 도면은 도 3 및 도 4의 경우와 유사하게 도시된 구조의 다른 실시예를 나타낸다. 이러한 구조 내에 축 기밀 링(15)만이 도시된다. 이는 지지체 요소(19)를 통해 피스톤 링(19)에 연결되고 이를 지지한다. 상기 지지체 요소(18)는 환형의 시트(sheet) 금속 요소로서 상기 축(3)을 둘러쌀 수 있다. 상기 피스톤 링(19)은 상기 축(3) 내의 대응되는 그루브(groove)(20)와 협력하며, 상기 기밀 링(19)과 상기 축 기밀 링(15) 사이에 위치하는 제1 기밀 영역(1)에 대해 상기 작업 챔버(5)를 밀봉한다. 상기 작업 챔버의 영역 내에 있어서, 통상적으로, 예를 들면, 10bar 정도의 크기의 압력들이 존재할 수 있다. 통상적으로 1.5bar 내지 2.5bar 정도의 크기의 압력들이 상기 피스톤 링(19)과 상기 축 기밀 링(15) 사이의 제1 기밀 영역(21) 내에 구현될 수 있다. 상기 지지체 요소(18)도 알려져 있으며 종래의 구조들에 통상적이다. 이는 비교적 작은 축 방향의 길이를 가진다. 도 6에 도시한 실시예에 있어서, 상기 지지체 요소(18)의 이러한 축 방향의 길이는 상기 제1 기밀 영역(21)을 확장시키고 상기 지지체 요소(18)에 연결되는 상기 자기장 센서들(11, 12)을 위한 공간을 제공하기 위하여 대응하여 증가되었다. 상기 자기장 센서들(11, 12)의 구조적인 통합이 이에 따라 상기 구조가 요구하는 최소한의 조정으로만 구현될 수 있다. 주위에 대해 상기 리타더(1)의 우수한 밀폐를 구현할 수 있도록 하기 위하여, 추가적으로 다른 축 기밀 링(15)이 이에 따라 여기서 상기 제1 기밀 챔버(21)로부터 떨어져 마주하는 것으로 도시한 상기 축 기밀 링(15)의 측부에 제2 기밀 챔버를 형성하도록 선택적으로 존재할 수 있다. 또한, 상기 제1 기밀 링(21)은 응력 제거 홀(stress relief hole)(22)을 통해 중공형 축으로서 설계된 상기 축의 영역 내의 홀(16)에 연결된다. 오일은 상기 제2 기밀 챔버로부터 이러한 응력 제거 홀(22)을 통해 외부로 흐를 수 있고, 이에 따라 상기 리타더(1)의 기밀을 결정적으로 개선할 수 있다. 6 shows another embodiment of the structure shown similar to the case of Figs. 3 and 4. In Fig. Only the shaft seal ring 15 is shown in this structure. Which is connected to and supports the piston ring 19 via the support element 19. The support element 18 may surround the shaft 3 as an annular sheet metal element. The piston ring 19 cooperates with a corresponding groove 20 in the shaft 3 and has a first gas tight zone 1 located between the gas tight ring 19 and the shaft gas tight ring 15 ) Of the working chamber (5). Within the region of the working chamber, there may typically be pressures of the order of magnitude, for example of the order of 10 bar. Pressures of the order of 1.5 bar to 2.5 bar may be implemented in the first gas tight zone 21 between the piston ring 19 and the shaft seal ring 15. The support element 18 is also known and is conventional in conventional structures. It has a relatively small axial length. 6, the axial length of the support element 18 is such that the magnetic field sensors 11, 12 extending in the first airtight region 21 and connected to the support element 18, 12). &Lt; / RTI > The structural integration of the magnetic field sensors 11, 12 can thus be implemented with minimal adjustment required by the structure. In order to be able to realize an excellent sealing of the retarder 1 with respect to its surroundings, it is additionally necessary for the shaft seal ring 15, here shown as facing away from the first gas tight chamber 21, To form a second gas tight chamber on the side of the second gas tight chamber (15). The first gas tight ring 21 is also connected to a hole 16 in the region of the shaft designed as a hollow shaft through a stress relief hole 22. The oil can flow out from the second gas tight chamber through the stress relief hole 22 to thereby improve the hermeticity of the retarder 1 critically.

상기 자기장 센서들(11, 12)과 상기 축(3)의 자화된 부분들(9, 10)에 의해 측정되는 상기 토크이외에도, 상기 토크를 검출하는 장치로 상기 토크에 추가적으로 또는 선택적으로 상기 축(3)의 회전 속도를 검출하는 것도 가능하다. 이 경우에 있어서, 예를 들면, 자기장이 구성될 수 있으므로 이는 상기 축(3)의 원주 주위에 자기적으로 다르게 작용하는 하위 영역들을 가져 상응하는 영역이 상기 자기장 센서들(11, 12)에 의해 검출될 수 있으며 상기 축의 회전에 할당될 수 있다.In addition to the torque measured by the magnetic field sensors 11, 12 and the magnetized portions 9, 10 of the shaft 3, the torque is additionally or alternatively added to the torque, 3 can be detected. In this case, for example, a magnetic field can be constituted, which means that it has subregions which act magnetically differently around the circumference of the axis 3, so that corresponding areas are provided by the magnetic field sensors 11, And can be assigned to the rotation of the axis.

그러나, 상기 축의 기계적인 하중 하에서 생성되는 응력 내에 응력 구배(stress gradient)를 확실하게 하는 상기 축(3)의 영역 내에 대응되는 위치가 배치될 때에 특히 상기 축(3)의 원주 주위의 상기 자기장의 불균등도 얻어진다. 이러한 위치는, 예를 들면, 상기 축 방향으로 전개되는 그루브, 단차(step) 또는 이와 유사한 것들이 될 수 있다. 특히, 상기 응력 제거 홀(22) 또는 상기 축(3)의 원주 상부에 배치되는 복수의 응력 제거 홀들(22)이 이에 따라 사용될 수 있다. 도 7의 도면은 그 축 방향의 연장부 상부의 상기 축(3)의 영역 내의 전단 응력을 나타낸다. 파선은 응력 제거 홀(22)이 제공되지 않은 상기 영역 내의 전단 응력을 나타낸다. 실선은 상기 응력 제거 홀(22)이 배치된 영역 내의 전단 응력을 나타낸다. 이러한 강하게 벗어나는 전단 응력은 주울 효과에 따라 관련된 부분, 이 경우에는 관련된 제2 부분(10)의 상기 자기장의 변화를 확실하게 하여 상기 응력 제거 홀(22)이 배치된 원주의 위치들에서 이러한 부분 내에 상응하는 자기장의 변화가 일어난다. 이 후에, 예를 들어 응력 제거 홀(22)이 상기 원주의 주위에 배치될 경우, 이러한 위치가 명백한 위치일 때에 상기 전단 응력 내에 및 에에 따라 상기 자기장 내에 상응하는 섭동(perturbation)이 항상 검출될 것이다. 이러한 사건이 이에 따라 보다 간단하고 효율적인 속도 센서가 형성되는 결과로 상기 축의 회전 마다 한 번씩 검출될 수 있으며, 이는 따라서 제조나 조립 상의 추기적인 소비 없이 간단하고 효율적이며 신뢰성 있게 상기 토크와 함께 상기 축(3)의 회전 속도를 검출할 수 있도록 하기 위하여 어느 경우에도, 이 경우에는 기밀 시스템의 상기 응력 제거 홀(22)에 존재하는 상기 원주들을 활용한다. However, when a corresponding position is arranged in the region of said shaft (3) which ensures a stress gradient in the stresses produced under the mechanical load of said shaft, especially when the position of said magnetic field around the circumference of said shaft (3) Unevenness is also obtained. This position may be, for example, a groove, a step or the like which is deployed in the axial direction. In particular, the stress relief holes 22 or a plurality of stress relief holes 22 disposed on the circumference of the shaft 3 may be used accordingly. 7 shows the shear stress in the region of the shaft 3 above the extension in the axial direction. The dashed line represents the shear stress in the region where the stress relief hole 22 is not provided. And the solid line represents shear stress in the region where the stress relief holes 22 are disposed. This strongly deviating shear stress ensures that changes in the magnetic field of the relevant portion, in this case the associated second portion 10, depend on the Joule effect, so that the stress relief holes 22 are located in such circumferential positions Corresponding changes in the magnetic field occur. Thereafter, if, for example, a stress relief hole 22 is disposed around the circumference, a corresponding perturbation in the magnetic field will always be detected in and in the shear stress when this position is in an apparent position . This event can thus be detected once per revolution of the shaft as a result of the formation of a simpler and more efficient speed sensor, which in turn can be detected simply, efficiently and reliably with the torque, without additional consumption of manufacturing or assembly, 3 in this case, the circumferences present in the stress relief holes 22 of the airtight system are utilized.

Claims

(2) and a secondary wheel (4), which can be introduced into the working chamber, and at least two elements (2, 4) forming a working chamber To transmit torque between the elements (2, 4)
At least one of the elements (2, 4) is arranged in a rotationally fixed manner on the shaft (3)
A device (1) comprising a device for detecting a variable that at least indirectly characterizes the transmitted torque and / or the rotational speed of the shaft (3)
At least two portions (9, 10) provided with a magnetic field whose axis (3) is at an axial distance from each other and which are made of a ferromagnetic material and are configured to be rotationally fixed with respect to the respective portions (9, 10) Including,
Characterized in that the magnetic field sensors (11, 12) are arranged in areas corresponding to said at least two parts (9, 10).

A hydrodynamic component (1) according to claim 1, characterized in that at least one of said parts (9, 10) is provided with a permanent magnetic field.

A hydrodynamic component (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetic field of the at least one part (9, 10) is configured as a coded magnetic field.

A hydrodynamic component according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the magnetic field of said at least one part (9, 10) has at least two subregions magnetically different from each other in the circumferential direction One).

5. Hydrodynamic component (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the magnetic field sensors (11, 12) are configured not to be in contact with the shaft (3).

6. Hydrodynamic component (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the magnetic field sensors (11, 12) are arranged in the form of coils.

7. A hydrodynamic component (1) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the magnetic field sensors (11, 12) surround the periphery of the shaft (3).

7. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the shaft (3) is constructed as a hollow shaft and at least one of the magnetic field sensors (11, 12) is arranged inside the hollow shaft Characterized by a hydrodynamic component (1).

9. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the magnetic field sensors (11, 12) is arranged in the region of the hermetic elements (7, 15, 19) (1). &Lt; / RTI >

10. A device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that at least one of the magnetic field sensors (11, 12) is arranged in a shaft seal ring (15) Parts (1).

11. A device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the magnetic field sensors (11, 12) is arranged between axial seal rings (15) Mechanical components (1).

12. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the magnetic field sensors (11, 12) is arranged in the region of a holder (18) for the hermetic element (19) Hydrodynamic components (1).

13. A device according to any one of the claims 1 to 12, characterized in that the shaft tightness comprises a piston ring (19) which is connected to the shaft seal ring (15) via at least one shaft seal ring (15) and a support element , And at least one of said magnetic field sensors (11, 12) is arranged on said support element (18).

14. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that in one of said parts (9, 10) said axis (3) is arranged at one or more positions dispersed about the circumference of said axis Characterized in that the mechanical load of the shaft (3) causes a stress gradient.

15. A hydraulic system according to claim 14, characterized in that the positions comprise a stress-relief hole (22) for the lubricating oil from the region (21) between the two sealing elements Parts (1).

15. A hydrodynamic component (1) according to claim 14, characterized in that the positions comprise edges or grooves which are deployed in the axial direction of the shaft (3).

17. Hydrodynamic component (1) according to any one of the claims 1 to 16, characterized in that it is configured as a hydrodynamic coupling or as a hydrodynamic retarder (1).

17. Hydrodynamic component (1) according to any one of the claims 1 to 16, characterized in that it is configured as a hydrodynamic converter.