SE450737B - Givaranordning for vridvinkelmetverden - Google Patents

Description

45Û 737 Alla dessa utföringsformer har nackdelen av ett dyrbart konstruktivt utförande och framför allt, av att axeln res- pektive dess delar är vrídbara endast med ett bestämt utslag, emedan eljest förbindningen icke kan upptaga ett flertal ä» vridningar. De kända förbindningarna är underkastade ut- mattningsfenomen och nötning, varvid även funktionskonstan- terna kan ändras. Dessutom kan genom de kända, berörings- fritt samverkande elementen på axeldelarna felinflytanden uppstå genom felaktig inriktning.

Andra exempel på känd teknik finns i DE-OS 2 603 306, DE~AS 12 13 267 OCh DE-OS 20 22 050.

Uppfinningen har till uppgift att förbättra en givaranordning för vridvinkelmätvärden enligt den inledningsvis angivna tekniken på ett sådant sätt, att axeln respektive dess delar är tillsammans absolut fritt vridbara och givaranordningen träder i funktion endast i händelse av företrädesvis begränsad relativ vridning mellan axeldelarna, varvid på samma gång eftersträvas en robust utförd byggenhet, som arbetar tillför- litligt och så långt som möjligt utan tillsyn, varvid konstant funktion även under längre driftstider avses.

För lösande av denna uppgift utgår uppfinningen från en givar- anordning för vridvinkelmätvärden, särskilt för reglering av en styrhjälpsanordning, innefattande en axel, i synnerhet en styraxel, uppdelad i en övre och en undre axeldel, vilka är förbundna medelst ett torsionselement mellan den övre och den undre axeldelen och ändanslag för begränsning av den relativa vrídningen, och en mätvärdesgivare, särskilt för reglering av en servomotor för den undre axeldelen, varvid den övre axeldelen och den undre axeldelen vardera är kopplade till en växel medelst en mekanisk koppling. Det för den upp- finningsenliga givaranordningen närmast karakteriserande (kg är att såsom växel är anordnad en differentialväxel, vars differentialhjul är drivbara av axeldelarna i motsatta rikt- ningar, att differentialhjulens axlar är vridbart lagrade, ° och att en axel till växelns båda koniska utjämningsdrev bildar ett ställorgan för mätvärdesgivaren. 450 757 Genom differentialtransmissionen löses problemet med enkla medel, varvid särskilt en hög funktionsnoggrannhet uppnås.

Därvid är lämpligen en axeldel förbunden direkt med ett driv- hjul till ett differentialhjul för drivning i samma rotations- riktning medelst en drivrem, medan drivhjulet för det andra differentialhjulet i differentialtransmissiomaß hållare sam- verkar med en brytskiva för en drivrem som med sin ena sida anligger mot en skiva på en axeldel och brytskivan samt med sin ryggsida driver differentialhjulets drivhjul. Uttrycket drivrem avser därvid även länkkedjor eller jämförbara organ.

Företrädesvis är tandade remmar anordnade, varvid den ena tandremmen är utförd som dubbeltandrem med pníileringar på fram- och baksidan, varvid drivskivor och -hjul är utförda med motsvarande profileringar.

I princip kan den mekaniska kopplingen med de båda ingångar- na förverkligas även vid anordnande av en differentialtrans- mission genom en hjälpaxel.

Om en fast förbindning till mätvärdesgivaren föreligger, så ligger en fördelaktig utformning däri, att ställorganet är utfört för ett beröringsfritt inflytande av signalgivaren på mätvärdesgivaren. Detta beröringsfria inflytande hos signal- givaren för servomotorn eller någon annan bearbetningsanord- ning för mätstorheter kan genomföras på kapacitiv eller in- duktiv väg. Här föredrages en beröringsfri optisk påverkan därigenom, att en bländare är anordnad på ställorganet, vilken bländare är rörlig mellan optisk-elektriska diodtransistorpar, som är fast förbundna med stativet. Genom beröringsfriheten i övergången kan oregelbundenheter i driften utjämnas och även 450 737 noggrannheten och svarsprecisionen förbättras. Därutöver ute- slutes i stor utsträckning inflytande genom nedsmutsning eller liknande.

En ytterligare utföringsform utmärkes därav, att ställor- ganet är kopplat till en inställningsarm, som är mekaniskt förbunden med en ordergivare hos mätvärdesgivaren. Härvid kan det röra sig om ett skjutmotstånd eller ett styrorgan för en på annat sätt driven styrkrets, exempelvis med hyd- rauliska drivmedel.

Uppfinningen beskrives i det följande med stöd av utförings- exempel som är visadepå.ritningarna. Ritningarna visar: Fig 1 en schematisk framställning av ett exempel på en styr- axel, Fig 2 en sidovy av Fig 1.

I Fig 1 är exempelvis en styraxel 1 visad, som vid ena änden har ett handstyrhjul 2 och vid andra änden är förbunden med en styrdrivning 3 för ett styrbart hjul 4 på ett fordon.

Denna styraxel 1 är uppdelad i en övre axel 5 och ilen und- re axel 6, vilka är förbundna medelst ett torsionselement 7, exempelvis i form av en elastisk muff med ett ändanslag (eventuellt motsvarande DE-AS 26 58 6971. Den undre axeln 6 drives av en servomotor 8 via en funktionsförbindning 9 exempelvis i form av en remdrivning. Servomotorn styres av en mätvärdesgivare 10 via en funktionsförbindning 11.

Mätvärdesgivaren 10 är i den visade utföringsformen försedd med en diffiaxïmialtransmission 12. Denna har två differential- hjul 13, 14 och två koniska utjämningsdrev 15, 16, som är an- ordnade på en gemensam axel 17.

Differentialhjulens 13, 14 axlar 18, 19 är lagrade fritt vrid- bart på en grundplatta 20 i lager 21, 22 och uppbär drivhjul 23, 24 med lika diameter.

På axeldelarna, dvs den övre axeln 5 och den undre axeln 6, är i förlängningen av drivhjulen 23, 24 anordnade drivskivor 25, 26. Över dessa drivskivor är drivremmar 27, 28 lagda, 450 7371 av vilka drivremmen 28, som i Fig 2 är ritad streckad, ligger runt drivhjulet 24, medan den andra drivremmen 27 är dragen till och lagd kring en brytskiva 30, som är lagrad på grundplattan 20 respektive en lagerkonsol 29 på grundplattan. Härigenom samarbe- tar drivremmen 27, som är utförd som en dubbeldrivrem försedd på båda sidor med profileringar, med sin yttersida med drivhjulet 23.

När styraxeln 1 med sina delar 5, 6 drives likformigt, uppstår vid differentialtransrhissionen 12 ingen reaktion. Först när en in- bördes vridning mellan övre axeln 5 och nedre axeln 6 inträffar, exemplevis genom vridning av handstyrhjulet 2, blir differen- tialhjulen 13, 14 motsvarande drivna på olika sätt. Härigenom svänger differentialtransfníssionen 12 i sin helhet i lagren 21, 22, och axeln 17 såsom ställorgan för mätvärdesgivaren 10 svänger i proportion till vínkeländringen mellan övre axeln 5 och undre axeln 6.

I detta sammanhang är det självklart, att dfferentialtransmissionen 12 på för sådana transmissionerfii och för sig känt sätt är försedd med en hållare, som inte är närmare visad.

Vidare är det tydligt, att utgångstillståndet bíbehâlles så länge som övre axeln 5 och undre axeln 6 roterar synkront med oförändrad hastighet. Antalet vridningsvarv är härvid utan gräns.

På grund av den olika vridningsriktningen för differentialhjulen 13, 14 utför hållaren till differentialtransmissionen 12 ingen sväng- ning.

Först när en inbördes vridning uppstår mellan axeldelarna i form av den övre axeln 5 och den undre axeln 6, dvs att varv- talet för de två axeldelarna under en kort tid är olika, svänger differentialtransmissionen 12 eller dess hållare en vinkel ß .

Härvid gäller Qn d varvid d 2 är diametern hos skivorna 25, 26 och d 1 diametern hos drivhjulen 23, 24 ochOC är differentialvinkeln mellan den övre axeln 5 och den undre axeln 6. 450 737 Mätvärdesgivaren 10 har en sígnalalstrare med delarna 31, 32, vilka i exemplet, se även Fig 2,med 31, 31' och 32, 32' bildar två optisk-elektriska par av diodtransistorer. Mellan dessa är ställorganet 17 rörligt med en bländare 33, så att en ljus- passage öppnas, som är olika för de två paren men dock med tilltagande vinkelfå tilltagande för det ena paret. Anordningen av tvâ par har fördelen av vridriktníngsbestämning för servo- motorn 8.. ' Det är tydligt, att i drivkretsen för servomotorn 8 motsvarande induktivt eller kapacitivt påverkbara mätvärdesalstrare kan vara anordnade eller även ett mekaniskt kopplat ohmskt skjut- motstånd.

Med avseende på anordnandet av tvâ optisk-elektriska par av diodtransistorer 31, 31' och 32, 32' för generering av en vrídriktningsberoende signal är det tydligt, att funktionsför~ bíndningen 11 kan uppvisa två kanaler, i vardera av vilka motsvarande signal kan tillföras.

När en styrning av servomotorn nämnes, är det tydligt, att i detta sammanhang också en koppling är införd som ombe- sörjer den undre-axelns drivning endast i händelse av hjälp- drivning. Antingen löper servomotorn med utan införande av vridmoment vid synkront omlopp av båda axeldelarna, eller är den avkopplad från drivförbindningen till den undre axeln 6.

Claims (4)

450 757 Patentkrav

1. Givaranordning för vridvinkelmätvärden, särskilt för reg- lering av en styrhjälpsanordning, innefattande en axel (1), i synnerhet en styraxel, uppdelad i en övre (5) och en undre axeldel (6), vilka är förbundna medelst ett torsionselement (7) mellan den övre och den undre axeldelen och ändanslag för begränsning av den relativa vridningen, och en mätvär- desgivare, särskilt för reglering av en servomotor för den undre axeldelen, varvid den övre axeldelen (5) och den undre axeldelen (6) vardera är kopplade till en växel (12) medelst en mekanisk koppling (27, 28), k ä n n e t e c k naa d därav, att såsom växel (12) är anordnad en differentialväxel, vars differentialhjul (13, 14) är drivbara av axeldelarna (5, 6) i motsatta riktningar, att differentialhjulens (13, 14) axlar (18, 19) är vridbart lagrade, och att en axel (17) till växelns båda koniska utjämningsdrev (15, 16) bildar ett ställ- organ för mätvärdesgivaren (10).

2. Anordning enligt krav 1, med drivremmar (27, 28) för kopp- ling av axeldelarna (5, 6), varvid en axeldel (6) är förbun- den direkt med ett drivhjul (24) hos växeln för drivning i samma rotationsriktning, k ä n n e t e c k n a d därav, att drivhjulet (24) är samordnat med ett (14) av differential- hjulen, medan ett drivhjul (23) för det andra differential- hjulet (13) i differentialväxelns (12) chassi (29) samverkar med en brytskiva (30) för en drivrem (27), som med avseende på en skiva (25) på den andra axeldelen (5) och brytskivan (30) driver differentialhjulets drivhjul (23) med sin baksida.

3. Anordning enligt krav 2, varvid drivremmarna (27, 28) är tandade, k ä n n e t e c k n a d därav, att den ena tandade remmen (27) är utförd som dubbeltandrem med profileringar på fram- och baksidan.

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a d därav, att ställorganet (17) på i och för sig känt sätt är utfört för beröringsfri påverkan av mätvärdesgivaren (10).