專利名稱：用于傳輸扭矩的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在權(quán)利要求1的前序部分中所述類型的用于傳輸扭矩的設(shè)備。
背景技術(shù)：
特別在測量技術(shù)領(lǐng)域已知一些這種類型的設(shè)備，在該領(lǐng)域中這類設(shè)備在其輸入端接收一個扭矩，然后將扭矩傳輸?shù)皆O(shè)備的輸出端，輸入扭矩在輸出端可以作為輸出扭矩被接收。一個可旋轉(zhuǎn)地支承的軸用于將輸入扭矩傳輸?shù)皆O(shè)備的輸出端。為了支承所述軸，采用滾動軸承，亦可采用滑動軸承，它們?nèi)绱藰?gòu)成，以至于獲得一個極高的設(shè)備效率。在用于傳輸扭矩的設(shè)備的應(yīng)用中，首先一個扭矩傳輸軸在輸入側(cè)與一個產(chǎn)生扭矩的驅(qū)動裝置連接。在此，該驅(qū)動裝置可以例如包括一個馬達(dá)或一個變速馬達(dá)組合，其中，可使用不同類型的馬達(dá)和傳動裝置。此外，設(shè)備的輸入扭矩還可以按不同的方式的方法產(chǎn)生并且不局限于通過一個馬達(dá)或一個馬達(dá)傳動裝置組合來產(chǎn)生扭矩。在用于傳輸扭矩的已知設(shè)備中，在用于傳輸扭矩的設(shè)備的輸出端設(shè)置一個從動裝置，該從動裝置用于接收附寄(anliegende)在設(shè)備的輸出端上的扭矩。在此，從動裝置可以用于產(chǎn)生一個用以對設(shè)備進(jìn)行加載的負(fù)荷。在用于傳輸扭矩的已知設(shè)備中，這種配置例如用于測量通過驅(qū)動裝置產(chǎn)生的扭矩。在此，在用于傳輸扭矩的已知設(shè)備中，在設(shè)備的輸出端設(shè)置一些測量裝置，以便確定附寄在設(shè)備的輸出端上的扭矩并且就此推斷出通過驅(qū)動裝置產(chǎn)生的扭矩。用于傳輸扭矩的已知設(shè)備具有一個扭矩傳輸軸、一個用于支承所述軸的軸承座和用于測量一個附寄在軸上的扭矩的測量裝置。但已知設(shè)備具有的缺點是，為了測量附寄在軸上的扭矩，需要一個大的空間，這樣可能意味著工作效率損失和測量誤差，這些必須通過較大耗費的裝置進(jìn)行補償。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種在權(quán)利要求1的前序部分中所述類型的用于傳輸扭矩的設(shè)備，在該設(shè)備中，結(jié)構(gòu)尺寸大幅減小，這樣所需空間也以同樣方式可減小。這一任務(wù)將通過在權(quán)利要求1中所述的發(fā)明得以解決。本發(fā)明以這樣的方式解決所述基本任務(wù)，即所述測量裝置至少部分地集成到軸承座中。這樣就可以基本上比較緊湊地構(gòu)造該設(shè)備，以此，在設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸方面和操作方面都產(chǎn)生優(yōu)點。按照本發(fā)明，所述概念“結(jié)構(gòu)件”也理解為一個組件或一個產(chǎn)品。借此，概念“結(jié)構(gòu)件”亦可表明不同元件、結(jié)構(gòu)件、組件和產(chǎn)品的一種作用關(guān)系。本發(fā)明的一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成在于，所述軸具有一些用于一個附寄在軸上的扭矩的指示裝置。借此給出的優(yōu)點是以簡單的方式可測量附寄在軸上的扭矩。本發(fā)明的另一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成設(shè)定，所述指示裝置具有至少一個磁化的軸區(qū)段。借此達(dá)到，直接在軸上可測量通過軸傳輸?shù)呐ぞ?，因此，可以排除例如機(jī)械的干擾量。此外，借此還達(dá)到，可減少為測量所需要的結(jié)構(gòu)件。由EP 1 203 209 Bl和EP 1 483 551 Bl 已知在采用一段磁化的軸區(qū)段情況下的扭矩測量，因而，此處不更詳細(xì)地進(jìn)行說明。另一種優(yōu)點在于，改善了該設(shè)備與通過要傳輸?shù)呐ぞ刈饔玫皆O(shè)備上的負(fù)荷的匹配。該設(shè)備與相應(yīng)負(fù)荷的匹配可以以簡單的方式由此實現(xiàn)，例如，扭矩傳輸軸由一個與期望的負(fù)荷匹配的軸更換。此外，例如在軸有毛病情況下，還可以快速地用一個新軸更換這個軸。因此，例如在不正確使用情況下，設(shè)備故障時間可以減至最短。本發(fā)明的另一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成在于，所述磁化的軸區(qū)段被長期磁化。這樣產(chǎn)生的優(yōu)點是，軸具有一個恒定不變的磁場，這樣可以費用合算地和足夠精確地對通過軸傳輸?shù)呐ぞ剡M(jìn)行測量。此外本發(fā)明的另一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成的軸承座還具有至少一個第一軸承和至少一個第二軸承，這樣有利的進(jìn)一步構(gòu)成的特征在于，所述磁化的軸區(qū)段設(shè)置在第一和第二軸承之間。因此產(chǎn)生的優(yōu)點是，該設(shè)備在其幾何測量方面可以進(jìn)一步減小，這樣該設(shè)備的操作也同樣得以改善。本發(fā)明的另一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成在于，磁化的軸區(qū)段相對于第一和第二軸承等距設(shè)置。因此，扭矩傳輸軸可以對稱地設(shè)置，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)所述軸的一種簡單的調(diào)節(jié)和一種簡化的更換。此外，本發(fā)明的另一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成還在于，所述測量裝置具有至少一個線圈，用于產(chǎn)生一個在改變附寄在軸上的扭矩時可變化的磁場。將一個扭矩附加到扭矩傳輸軸上導(dǎo)致，通過線圈產(chǎn)生的可變化的磁場受到影響。因此，以簡單的方式可以推斷出通過軸傳輸?shù)呐ぞ?，這樣就可實現(xiàn)一種維護(hù)很少的設(shè)備。此外，該設(shè)備以這種方式還可以簡單地且費用合算地進(jìn)行校準(zhǔn)。本發(fā)明的一種合乎目的的進(jìn)一步構(gòu)成在于，所述測量裝置具有至少一個用于放大線圈饋電信號的線圈放大器。此外，本發(fā)明的另一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成還設(shè)定，所述線圈放大器設(shè)置在軸承座上，優(yōu)選集成到軸承座中。以這種方式可以將線圈放大器設(shè)置在極小的空間內(nèi)。因此，同樣也可以將在線圈放大器和線圈之間的距離設(shè)計得最小，這樣就大大減少了線圈饋電信號的干擾。此外，本發(fā)明的一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成還設(shè)定，所述軸承座具有至少一個用于保持至少一個線圈的保持裝置。借此產(chǎn)生的優(yōu)點是，所述或各線圈可以以簡單而精確的方式進(jìn)行設(shè)置，從而用于校準(zhǔn)設(shè)備的耗費可以減小。此外，本發(fā)明的一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成還設(shè)定，所述線圈從保持裝置上可取下，特別是在軸承座的安裝狀態(tài)，從保持裝置上可取下。因此達(dá)到，例如用于更換線圈的時間耗費決定性地減少。此外，以此還可達(dá)到，設(shè)備可以快速地并且以簡單的方式匹配于測量要求。 由此還可減少維修時間并且還可減少維修費用。此外，本發(fā)明的另一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成還設(shè)定，所述測量裝置具有至少一個集成到軸承座中的測量傳感器。通過該測量傳感器可以測定一個測量值，通過該測量值可以推斷出通過軸傳輸?shù)呐ぞ?。在此有利的是，使用一個電子的測量傳感器，它能夠?qū)崿F(xiàn)測量值的一種計算機(jī)支持的記錄并且以此簡化測量的后續(xù)評估。此外，本發(fā)明的另一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成的特征在于，所述測量傳感器是一個磁場傳感器，用于探測通過附寄在軸上扭矩的變化而引起的磁場變化。以這種方式達(dá)到，磁場的一個變化是可測量的，以此可以推斷出附寄在軸上的影響磁場的扭矩。因此可以幾乎僅以電子技術(shù)進(jìn)行所述測量，由此使設(shè)備的機(jī)械磨損最小化或消除。因而改善了設(shè)備的使用壽命。此外，本發(fā)明的一種有利的進(jìn)一步構(gòu)成還設(shè)定，所述軸的材料是可含有50NiCrl3 和/或45CrNiMol6。通過用于軸的以上述材料為基的材料選擇達(dá)到，所述軸可很好地匹配于設(shè)備要求。此外，所述軸也可以很好地被加工，因而可以降低生產(chǎn)成本。另外還表明，所述材料很好地適合于軸的長期磁化。本發(fā)明的一種合乎目的的進(jìn)一步構(gòu)成還設(shè)定，所述軸至少區(qū)段性地經(jīng)穿透淬火處理并且特別是至少區(qū)段性地按DIN EN 10109具有彡58HRC的硬度。通過軸的淬火處理，用于測量扭矩的機(jī)械特性得以改善，因此，設(shè)備的使用范圍得以擴(kuò)大?！N用于對傳動系和/或傳動系的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行功能試驗的按照本發(fā)明的試驗臺在權(quán)利要求16中給出。按照本發(fā)明的設(shè)備的一種在用于對特別是汽車的傳動系和/或傳動系的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行功能試驗的試驗臺中的應(yīng)用在權(quán)利要求17中給出。


下面借助附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明，在該附圖中示出了一個按照本發(fā)明的設(shè)備的一個實施例。在此，所有在專利權(quán)利要求中要求的、描述的和在附圖中示出的特征以本身記載以及以相互任意組合都構(gòu)成本發(fā)明的主題，而不依賴于其在專利權(quán)利要求中的概述以及其引用關(guān)系以及不依賴于其在附圖中的說明或圖示。
具體實施例方式附圖的惟一幅圖以細(xì)節(jié)減少的圖示方式示出一個通過設(shè)備的實施例的垂直剖視圖。 設(shè)備2的實施例具有一個軸承座4，一個扭矩傳輸軸6通過一個第一軸承8和一個第二軸承10可旋轉(zhuǎn)地支承在該軸承座中。分別有一個凹槽球軸承用于第一軸承8和第二軸承10。扭矩傳輸軸6傳輸一個通過驅(qū)動裝置產(chǎn)生的驅(qū)動扭矩12。為更簡單明了起見，沒有示出驅(qū)動裝置和扭矩傳輸軸6與該驅(qū)動裝置的連接。驅(qū)動扭矩12通過扭矩傳輸軸6傳輸并且作為在軸從動端部的從動扭矩14傳出。 同樣為簡單表示起見，沒有示出軸從動端部。扭矩傳輸軸6在第一軸承8和第二軸承10之間對稱于一個中間面16配置。扭矩傳輸軸6在第一軸承8和第二軸承10的中間具有一個磁化的軸區(qū)段18，該軸區(qū)段設(shè)置在一個軸倒棱20中。對此，磁化的軸區(qū)段18相對于第一軸承8和第二軸承10等距設(shè)置。此外，在軸承座4中還設(shè)置一個產(chǎn)生一個電磁場的線圈22。線圈的軸線M平行于扭矩傳輸軸6的軸向方向定向并且與其隔開距離。此外，線圈22這樣設(shè)置在軸承座4中，以至于在扭矩傳輸軸6加載荷時，通過線圈22產(chǎn)生的電磁場受到影響。一個線圈放大器沈用于線圈22的運行，該線圈放大器放大線圈饋電信號。線圈放大器沈又與一個信號源連接，為更明了起見，沒有示出該信號源。線圈放大器沈設(shè)置在軸承座4上，該線圈放大器用螺紋固定在軸承座的外面上。 為更明了起見，線圈放大器在圖中象征性地示出，這樣其在軸承座上的配置沒有圖示出來。為了可更快地從軸承座4上取下線圈22，該線圈保持在一個保持裝置中，該保持裝置以這樣的方式構(gòu)成，即軸承座4具有一個缺口觀，線圈22借助一個護(hù)蓋30被固定到缺口中。因此，可以通過松開護(hù)蓋30無損壞地更換線圈22。一個測量傳感器用于測量通過線圈22產(chǎn)生的電磁場，該測量傳感器直接設(shè)置在線圈22附近。通過測量傳感器測量線圈22的電磁場，可以確定線圈22電磁場的變化。測量傳感器在本實施例中與計算機(jī)支持的評估裝置連接，為更明了起見，沒有示出這些評估
直ο測量傳感器通過一個磁場傳感器32構(gòu)成，通過該磁場傳感器可以檢測由于磁化的軸區(qū)段18的通過附寄的扭矩12變化的磁場而引起的電磁場變化。扭矩傳輸軸6在該本實施例中由材料50NiCrl3制成。此外，軸6經(jīng)穿透淬火處理并且按照DIN EN 10109具有60HRC的硬度。磁化的軸區(qū)段18在本該實施例中沿軸6的軸向測量具有一個50mm的長度。此外， 軸倒棱20具有一個60mm的軸向長度。軸直徑在這個區(qū)域是40mm。設(shè)備2并不局限于上述細(xì)節(jié)。也可以采用一個線圈對或多個線圈對取代一個線圈 22。優(yōu)選采用兩個線圈對，這兩個線圈對沿徑向繞磁化的軸區(qū)段18相互錯位180°設(shè)置。此外，所述線圈22或各線圈可以按不同的方式進(jìn)行定向，例如使線圈軸線M同心于軸6設(shè)置。按照本發(fā)明，設(shè)備2可以特別是一個用于對傳動系和/或傳動系的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行功能試驗的試驗臺的組成部分，例如一個用于對驅(qū)動裝置進(jìn)行功能試驗的傳動裝置試驗臺的組成部分。在一種此類型的試驗臺中，設(shè)備2用于測量出現(xiàn)的扭矩，以便能夠借助測量的扭矩對一個要試驗的結(jié)構(gòu)件例如一個傳動裝置是否滿足預(yù)定要求提出報告。
權(quán)利要求
1.用于傳輸扭矩的設(shè)備，具有一個扭矩傳輸軸，具有一個用于支承所述軸的軸承座，和具有用于測量一個附寄在所述軸上的扭矩的測量裝置，其特征在于，所述測量裝置至少部分地集成到軸承座中。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述軸(6)具有用于一個附寄在所述軸 (6)上的扭矩(12)的指示裝置。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述指示裝置具有至少一個磁化的軸區(qū)段(18)。
4.按照權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述磁化的軸區(qū)段(18)被長期磁化。
5.按照權(quán)利要求3或4之一所述的設(shè)備，其中，所述軸承座(4)具有至少一個第一軸承(8)和至少一個第二軸承(10)，其特征在于，磁化的軸區(qū)段(18)設(shè)置在第一和第二軸承 (8、10)之間。
6.按照權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述磁化的軸區(qū)段(18)相對于第一和第二軸承(8、10)等距設(shè)置。
7.按照上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置具有至少一個線圈 (22)，用于產(chǎn)生一個在改變附寄在軸(6)上的扭矩(1 時可變化的磁場。
8.按照上述權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置具有至少一個用于放大線圈饋電信號的線圈放大器06)。
9.按照上述權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述線圈放大器06)設(shè)置在軸承座 ⑷上，優(yōu)選集成到軸承座⑷中。
10.按照上述權(quán)利要求7至10之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述軸承座(4)具有至少一個用于保持至少一個線圈02)的保持裝置。
11.按照上述權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述線圈02)從保持裝置上可取下，特別是在軸承座(4)的安裝狀態(tài)，從保持裝置上可取下。
12.按照上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置具有至少一個集成到軸承座中的測量傳感器。
13.按照上述權(quán)利要求12和權(quán)利要求3至11之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量傳感器是一個磁場傳感器(32)，用于探測通過附寄在軸(6)上的扭矩(1 的變化而引起的磁場變化。
14.按照上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述軸(6)的材料是或含有 50NiCrl3 和 / 或 45CrNiMol6。
15.按照上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述軸(6)至少區(qū)段性地經(jīng)穿透淬火處理并且特別是至少區(qū)段性地按照DIN EN10109具有彡58HRC的硬度。
16.用于對特別是汽車的傳動系和/或傳動系的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行功能試驗的試驗臺，其特征在于，試驗臺具有至少一個按照上述權(quán)利要求之一所述的設(shè)備。
17.按照權(quán)利要求1至15之一所述的設(shè)備的應(yīng)用，用于對特別是汽車的傳動系和/或傳動系的結(jié)構(gòu)件進(jìn)行功能試驗的試驗臺中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于傳輸扭矩的設(shè)備(2)，具有一個扭矩傳輸軸(6)和一個用于支承所述軸(6)的軸承座(4)，具有用于測量一個附寄在軸(6)上的扭矩的測量裝置，所述測量裝置至少部分地集成到軸承座(4)中。
文檔編號G01L3/10GK102216748SQ200980144188
公開日2011年10月12日 申請日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者A·艾克, J·海德曼 申請人:蒂森克虜伯Egm有限公司