液力組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液力組件，該液力組件具有至少兩個(gè)在之間形成工作腔的元件，該元件包括初級輪和次級輪。通過能被引入到工作腔中的工作介質(zhì)在元件之間傳遞轉(zhuǎn)矩。元件中的至少一個(gè)抗扭地布置在軸上。該液力組件具有用于測定至少間接地表征出軸的所傳遞的轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)數(shù)的參量的裝置。根據(jù)本發(fā)明，軸至少在至少兩個(gè)軸向地相互間隔的部段中由永磁材料構(gòu)成，并且具有相對于相應(yīng)的部段不旋轉(zhuǎn)地設(shè)計(jì)的磁場。在與至少兩個(gè)部段對應(yīng)一致的區(qū)域中布置有磁場傳感器。
【專利說明】液力組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種具有權(quán)利要求1的前序部分所詳細(xì)限定的特征的液力組件。
【背景技術(shù)】
[0002]德國專利文獻(xiàn)DE102005052105B4描述了此類型的液力組件。該專利論述的是一種液力系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)用于測定轉(zhuǎn)矩或表征該轉(zhuǎn)矩的參量的裝置。在此，該結(jié)構(gòu)相對昂貴，這是因?yàn)橐毫ο到y(tǒng)的兩個(gè)元件之一必須相對于位置固定的元件支撐住，并且必須測量這個(gè)支撐件的區(qū)域中對于支撐所需的力。為此必然使得結(jié)構(gòu)費(fèi)用相對較高，并且必須使得支撐元件尤其可以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，這例如，對于液力減速器而言產(chǎn)生了相對高昂的成本。另外，支撐元件必須至少在特定的運(yùn)轉(zhuǎn)情況下處于不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)中，這是因?yàn)橹挥羞@樣才能實(shí)現(xiàn)測量。這例如對于液力轉(zhuǎn)換器或液力耦合器而言相應(yīng)地耗費(fèi)成本或部分地根本不可能實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于，避免上述缺陷并且提供一種液力組件，在該液力組件中簡化了用于測定表征需傳遞的轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)數(shù)的參量的裝置，并且能夠以結(jié)構(gòu)上的最小成本實(shí)現(xiàn)該裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1的特征部分中的特征來實(shí)現(xiàn)該目的。與其相關(guān)的從屬權(quán)利要求給出了根據(jù)本發(fā)明的解決方法的特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案。
[0005]開頭所述目的的解決方案在于，軸至少在至少兩個(gè)軸向彼此間隔的部段中分別由永磁材料構(gòu)成，并且具有相對于軸的相應(yīng)部段不旋轉(zhuǎn)地設(shè)計(jì)的磁場。在與至少兩個(gè)部段對應(yīng)一致的區(qū)域中，例如，在圍繞著軸的殼體上，則布置有磁場傳感器。這種結(jié)構(gòu)允許通過磁致伸縮物理效應(yīng)或具有在磁致伸縮方面最重要部分的焦耳效應(yīng)來測定相應(yīng)的部段中的磁場變化。尤其能夠測定第一部段中的磁場在軸的軸向方向上相對于第二部段中的磁場的微小的扭轉(zhuǎn)。在已知部段彼此間的軸向間距和軸的材料特性和尺寸時(shí)，根據(jù)部段中的磁場相互之間的這種扭轉(zhuǎn)能夠確定出軸區(qū)域中的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩使得軸由此相應(yīng)地扭轉(zhuǎn)。這種扭轉(zhuǎn)則能夠通過相互呈角度的兩個(gè)部段中的磁場變化來測定，并且被視作為軸區(qū)域中所存在的轉(zhuǎn)矩。
[0006]另外，當(dāng)相對于部段之一不旋轉(zhuǎn)地布置的磁場在周向上具有不變的非均勻性時(shí)，則測量始終能夠確定軸的轉(zhuǎn)數(shù)。例如可以通過材料改變、材料的機(jī)械改變或周向上相應(yīng)地編碼的磁場來實(shí)現(xiàn)這種設(shè)置，其中軸具有該磁場。對于轉(zhuǎn)矩可替代地，由此還可以測定軸的轉(zhuǎn)數(shù)。
[0007]在理想的狀態(tài)下，利用相應(yīng)高的測量頻率來測定軸中的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)矩，從而近似連續(xù)地提供轉(zhuǎn)數(shù)和/或轉(zhuǎn)矩供使用。在此對于作為液力組件的液力減速器或液力耦合器而言，測量轉(zhuǎn)矩是有益的，這是因?yàn)樵诖死梦挥谳S之一中的相應(yīng)的傳感機(jī)構(gòu)能夠測定所傳遞的轉(zhuǎn)矩。其原則上在液力轉(zhuǎn)換器的情況下也夠被考慮，其中在此基于位于初級輪和次級輪之間的導(dǎo)向葉片的支撐力矩，為了測定由部件傳遞的轉(zhuǎn)矩，或者必須測定輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)矩，或除了軸之一中的轉(zhuǎn)矩以外還必須測定導(dǎo)向葉片的支撐力矩。
[0008]只要磁場不旋轉(zhuǎn)地且至少在用于測量的一定時(shí)間段中不變地設(shè)計(jì)，原則上就可以各個(gè)任意的樣式和方法構(gòu)造相對于軸的相應(yīng)部段不旋轉(zhuǎn)地布置的磁場。尤其磁場或磁場中的至少一個(gè)可以依據(jù)根據(jù)本發(fā)明的特別有利的和具有優(yōu)點(diǎn)的液力組件的構(gòu)造方式設(shè)計(jì)為永磁場。由此可以將軸，例如在安裝之前，相應(yīng)地磁化一次，或省去在軸區(qū)域中構(gòu)造磁場所需的結(jié)構(gòu)的成本。對于例如通過編碼的磁場和/或在周向上具有至少兩個(gè)磁性彼此不同的子區(qū)域的磁場對軸相應(yīng)地磁化，示例性地應(yīng)參考國際申請W02005/064302A2。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的液力組件的一個(gè)尤其有利的和具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)造形式中可以提出，即磁場傳感器與軸無接觸地布置。由此可以無摩擦損耗地實(shí)現(xiàn)測量轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)數(shù)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的液力組件的一個(gè)尤其有利和具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)造形式另外提出，將軸構(gòu)造成空心軸,其中,磁場傳感器中的至少一個(gè)被布置在空心軸的內(nèi)部中?？招妮S的這種在旋轉(zhuǎn)的空心軸內(nèi)部中布置有磁場傳感器的結(jié)構(gòu)非常節(jié)省空間，這是因?yàn)?，布置在空心軸內(nèi)部的傳感器在圍繞著軸的殼體區(qū)域中不再需要額外的結(jié)構(gòu)空間。
[0011]在液力組件的一個(gè)補(bǔ)充的或備選的構(gòu)造形式中可以提出，將磁場傳感器中的至少一個(gè)布置在圍繞軸的密封件的區(qū)域中。為了在元件、例如初級輪和次級輪之間的工作腔中，在傳遞轉(zhuǎn)矩的過程中將處于高壓下的工作液體相對于外界密封，典型地在液力組件中，在軸區(qū)域中無論如何都需要至少一個(gè)密封件。這種圍繞著軸的密封件理想地適于將磁場傳感器集成在其中，磁場傳感器可以是圍繞著軸的線圈，并且由此結(jié)構(gòu)空間中性地在對軸的至少兩個(gè)軸向地相互間隔的部段適合地磁化時(shí)，并且在將磁場傳感器布置在圍繞軸的密封元件區(qū)域中時(shí)，實(shí)現(xiàn)一種具有相應(yīng)的根據(jù)本發(fā)明的傳感機(jī)構(gòu)的液力組件。
[0012]在此尤其可以將磁場傳感器中的至少一個(gè)布置在圍繞軸的軸密封環(huán)中。典型地，這種軸密封環(huán)無論如何都具有能實(shí)現(xiàn)用于將線圈集成為磁場傳感器的充足空間的構(gòu)造形式。典型地，該軸密封環(huán)可非常良好地觸及，并且與殼體的相應(yīng)區(qū)域相連接，由此也能夠簡單且順利地將導(dǎo)線從集成在軸密封環(huán)中的線圈區(qū)域例如朝向殼體外部地導(dǎo)向電子器件或類似物。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明的液力組件的另一個(gè)有益的構(gòu)造形式中，可以另外提出，將磁場傳感器中的至少一個(gè)布置在兩個(gè)圍繞軸的軸密封環(huán)之間。在軸或工作腔的多級構(gòu)造的密封件的兩個(gè)圍繞軸的軸密封環(huán)之間的這個(gè)區(qū)域中存在的可能性是，將一個(gè)或兩個(gè)磁場傳感器布置在這些軸密封環(huán)之間。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，來自工作腔的磨損粒不會在該程度上延伸到這個(gè)區(qū)域中，并且由此能夠盡可能地避免磁場傳感器受到污染。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明的液力組件的一個(gè)尤其有利和具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)造形式中可以提出，SP軸密封件具有至少一個(gè)軸密封環(huán)和通過承載體與軸密封環(huán)相連接的活塞環(huán)。在這種結(jié)構(gòu)中，然后可以將磁場傳感器中的至少一個(gè)布置在承載體上。這種具有定位在工作腔和第一密封腔之間的活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒌谝幻芊馇恢袎毫p小，與工作腔中的壓力相比，例如減小到工作腔中的壓力的大約20%。此外，活塞環(huán)經(jīng)常通過承載體與軸密封環(huán)相連接，該軸密封環(huán)確保了第一密封腔相對于周圍環(huán)境密封，或也可能相對于另一個(gè)第二密封腔密封。這種承載體，可能在軸向方向上延長，理想地適用于支承磁場傳感器，這是因?yàn)樵摮休d體典型地由相應(yīng)地圍繞軸的板材套筒(BlechhUlse)構(gòu)成。在承載體軸向長度足夠的情況下，與軸的兩個(gè)軸向地彼此間隔的部段對應(yīng)一致地也能夠非常良好地將兩個(gè)磁場傳感器以彼此之間一定的軸向間距定位在支撐件上，從而由此簡單且有效地確保實(shí)現(xiàn)傳感機(jī)構(gòu)的集成。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步的構(gòu)造形式中可以提出，即軸在部段之一的區(qū)域中，在一個(gè)或多個(gè)圍繞軸的周向分布的位置上這樣設(shè)計(jì)，即軸的機(jī)械負(fù)載導(dǎo)致產(chǎn)生應(yīng)力梯度?；诮苟?yīng)，在這種情況下出現(xiàn)了隨著這些位置的定位相應(yīng)產(chǎn)生的磁場變化。當(dāng)在部段之一的區(qū)域中存在一個(gè)或多個(gè)在周向上分散布置的、導(dǎo)致產(chǎn)生這種磁場變化的位置時(shí)，無需設(shè)置專門用于轉(zhuǎn)數(shù)測量的磁場，由此仍能夠測量轉(zhuǎn)數(shù)，這是因?yàn)橐诿看涡D(zhuǎn)時(shí)根據(jù)位置的數(shù)量一次或多次地探測通過該具有應(yīng)力梯度的位置引起的表征的磁場變化。由此能夠非常簡單地傳導(dǎo)轉(zhuǎn)數(shù)信號。
[0016]在該想法的一個(gè)非常具有優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步引申中可以提出，即將這些位置設(shè)計(jì)為用于來自軸的兩個(gè)密封件之間的區(qū)域中的潤滑劑的卸載孔或排出孔。這種卸載孔可以例如設(shè)置在兩個(gè)軸密封環(huán)之間的區(qū)域中，或活塞環(huán)和軸密封環(huán)之間的區(qū)域中，也就是與工作腔相鄰的密封區(qū)域中，以便在壓力較低的情況下相應(yīng)地、例如延伸通過軸的內(nèi)部的中心孔或類似物導(dǎo)出潤滑劑。這種卸載孔引起應(yīng)力梯度，由此在沒有制造技術(shù)方面的成本時(shí)，并且已經(jīng)集成有一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生副作用的卸載孔的情況下，能夠簡單且有效對在相應(yīng)的部段中與軸共同旋轉(zhuǎn)的、在圓周上的不均勻的磁場進(jìn)行轉(zhuǎn)數(shù)測量。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的液力組件的構(gòu)造形式在此可以是轉(zhuǎn)換器或液力耦合器。該部件尤其還可以是液力減速器?？梢韵鄳?yīng)簡單地構(gòu)造該減速器，這是因?yàn)橛捎谂c現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)相比，能夠?qū)p速器集成地構(gòu)造在殼體中，這是因?yàn)榭梢詼y定軸區(qū)域中的轉(zhuǎn)矩，并且為此無需定子圍繞其軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。另外，能夠通過簡單和緊湊地集成傳感機(jī)構(gòu)、例如將其集成到軸密封環(huán)中或密封件的區(qū)域中，從而以最小的成本和最小的結(jié)構(gòu)空間將傳感機(jī)構(gòu)集成到相應(yīng)的能夠非常簡單、有效且節(jié)省空間地設(shè)計(jì)的減速器中。這既允許測量轉(zhuǎn)矩又允許測量轉(zhuǎn)數(shù)，并且由此確保將用于控制減速器或用于控制減速器之一的所有方式作為利用包括的制動系統(tǒng)進(jìn)行制動的可能方式之一。
[0018]由于能夠相應(yīng)地簡單并且非常抵抗溫度、環(huán)境影響以及類似物地構(gòu)造磁場傳感器，所以能夠在多種條件下使用這種根據(jù)磁致伸縮原理構(gòu)造的傳感器。這些傳感器能夠例如使用在潤滑油或工作介質(zhì)的區(qū)域內(nèi)，并且尤其還能夠在環(huán)境溫度相應(yīng)較高時(shí)安全且可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]根據(jù)本發(fā)明的液力組件的其他具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)造方式由其余的從屬權(quán)利要求給出，并且借助下面根據(jù)附圖詳細(xì)闡述的實(shí)施例來清楚地展現(xiàn)。
[0020]在此示出:
[0021]圖1是液力減速器的原理圖；
[0022]圖2是用于測量在根據(jù)圖1的減速器的軸上的轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)數(shù)的結(jié)構(gòu)；
[0023]圖3是布置磁場傳感器的可能的第一實(shí)施方式；
[0024]圖4是布置磁場傳感器的可能的第二實(shí)施方式；
[0025]圖5是布置磁場傳感器的可能的第三實(shí)施方式；
[0026]圖6是布置磁場傳感器的第四可能的實(shí)施方式；和
[0027]圖7是根據(jù)圖6軸中的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力曲線圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0028]在圖1的描述中，可以在原理圖中識別出一個(gè)非常簡單地構(gòu)造的、減速器I形式的液力組件I。液力組件I包括初級輪2，該初級輪可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動地設(shè)計(jì)，并且抗扭地布置在軸3上。液力減速器I的初級輪也稱為轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子2在此在其外端部上具有葉片安裝區(qū)域，其與次級輪4中的對應(yīng)一致的葉片安裝區(qū)域共同形成以5來表示的環(huán)形工作腔。次級輪4在構(gòu)造減速器時(shí)典型地是固定的，并且在此處所示出的非常簡單的實(shí)施例中集成地設(shè)計(jì)在殼體6中。次級輪也被稱為定子4。如果應(yīng)該利用減速器I進(jìn)行無磨損制動，則減速器I的工作腔5始終填充有工作介質(zhì)，例如在水減速器的情況下填充冷卻循環(huán)的冷卻水，或填充作為工作介質(zhì)的油。工作腔5通過在此根據(jù)原理示出的密封件7相對于外界環(huán)境密封，軸3通過所示出的軸承8、例如滾動軸承相應(yīng)地支撐。
[0029]減速器I可以例如布置在載貨車輛、軌道車輛或類似物中。轉(zhuǎn)子2使得位于工作腔5中的工作介質(zhì)隨著其葉片區(qū)域共同運(yùn)動，并且由此導(dǎo)致將相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩傳遞到定子4上。由于定子4在自身方面并不是可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動地設(shè)計(jì)的，由此產(chǎn)生了相應(yīng)的制動力矩。積累的功率轉(zhuǎn)化成工作介質(zhì)中的熱量。一旦工作介質(zhì)是配備有減速器I的機(jī)動車的冷卻循環(huán)中的冷卻介質(zhì)，該熱量將通過冷卻介質(zhì)直接導(dǎo)出，一旦油被用作為減速器I的工作介質(zhì)，將通過熱交換器由機(jī)動車的循環(huán)中的冷卻介質(zhì)來對其冷卻。
[0030]在此，這種減速器I通常構(gòu)成制動系統(tǒng)的一部分，并且與另一個(gè)制動器相結(jié)合。這例如可以是發(fā)動機(jī)減速器、摩擦減速器、以及可能用于再生制動器的發(fā)電機(jī)。為了現(xiàn)在能夠?qū)⒅苿庸β世硐氲胤峙浣o各個(gè)減速器重要的是已知通過各個(gè)減速器所施加的制動力矩。為此應(yīng)該相應(yīng)地測量對于在此所示出的實(shí)施例而言在減速器I的區(qū)域中的制動力矩。圖1中根據(jù)原理所示出的減速器I為此應(yīng)該具有用于測定所傳遞的轉(zhuǎn)矩的裝置，圖2中根據(jù)原理地示出了該裝置。這個(gè)裝置主要由軸3的兩個(gè)具有永磁場的部段9，10構(gòu)成。為此，至少這兩個(gè)部段9，10、但尤其是整個(gè)軸3可以由永磁性的材料制成。正如說明書中所述的現(xiàn)有技術(shù)中所示出的那樣，部段9，10可以具有永磁場，其持續(xù)地存在于軸3的區(qū)域中或部段9，10的區(qū)域中，并且由此在將軸3安裝到減速器I中之前僅僅需要產(chǎn)生一次即可。位于這兩個(gè)部段9，10中的磁場在此相對于軸3的各個(gè)部段9，10不旋轉(zhuǎn)地設(shè)計(jì)。
[0031]如圖2所示的那樣，現(xiàn)在出現(xiàn)通過轉(zhuǎn)矩Ml對軸3的加載，由此通過與軸3抗扭連接的轉(zhuǎn)子2以及上述減速器I的作用原理形成相應(yīng)的反向力矩，其在圖2的描述中以M2表示?；谵D(zhuǎn)矩和反向力矩出現(xiàn)軸3的(微小的)扭轉(zhuǎn)。由兩個(gè)部段9，10之間的軸向間距1、軸3在該區(qū)域中的材料特性和幾何尺寸和第一部段9相對于第二部段10的扭轉(zhuǎn)角度，由此能夠得到軸3的區(qū)域中的轉(zhuǎn)矩。在此，軸3自身構(gòu)成初級傳感器。圍繞軸3的部段9，10，磁場傳感器11，12無接觸地布置作為次級傳感器。這些磁場傳感器設(shè)計(jì)為圍繞軸3線圈的形式。它們通過相應(yīng)的傳導(dǎo)兀件13與布置在例如減速器I的殼體6外部的評估電子器件14相連接。通過磁場傳感器11，12能夠測定位于部段9，10的區(qū)域中的磁場。如果在兩個(gè)部段9，10之間出現(xiàn)角度偏轉(zhuǎn)，由此這些相對于軸不旋轉(zhuǎn)地形成在部段9，10中的磁場也彼此相互成該角度地旋轉(zhuǎn)。這個(gè)旋轉(zhuǎn)角度殼體通過磁場傳感器11，12來測定，并且允許利用結(jié)構(gòu)的幾何特性和材料特性推斷出轉(zhuǎn)矩。
[0032]用于測定轉(zhuǎn)矩的裝置在此使用了磁致伸縮的原理或焦耳效應(yīng)。線圈形式的磁場傳感器11，12無接觸地圍繞軸3，由此產(chǎn)生了額外的摩擦成本或類似物。另外，該裝置相對小且非常牢固，由此也能夠用作在潤滑油中、高溫情況下和減速器I的工作腔中。軸本身或軸3的磁化的部段9，10用作為初級傳感器，由此該裝置的結(jié)構(gòu)出乎尋常地緊湊，這是因?yàn)閮H僅磁場傳感器11，12需要額外的結(jié)構(gòu)空間。為了相對更為節(jié)省空間地將該裝置布置在減速器I中，尤其可以提出，將該裝置布置在密封件7的區(qū)域中，或集成在密封件中。
[0033]在圖3的描述中可以識別出具有減速器I的軸3和殼體6的一個(gè)相應(yīng)的截面。在此，圍繞軸3 (但僅僅在軸3上方示出)布置有兩個(gè)軸密封環(huán)15，這兩個(gè)密封環(huán)將位于所示部段的左側(cè)的環(huán)境區(qū)域連同位于所示部段的右側(cè)的工作腔5相對密封。在此以公知的類型和方式設(shè)計(jì)軸密封環(huán)15。這些密封環(huán)額外具有兩個(gè)線圈形式的磁場傳感器11，12。通過將磁場傳感器11，12集成到軸密封環(huán)15中，實(shí)現(xiàn)了非常緊湊的結(jié)構(gòu)。由于軸密封環(huán)15無論如何都要存在，所以僅僅最小化地調(diào)整這些密封環(huán)的構(gòu)造形式，并且由此能夠以現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)順利地進(jìn)行加裝，這是因?yàn)榭梢赃@樣設(shè)計(jì)由軸密封環(huán)15和集成的磁場傳感器11，12構(gòu)成的整體結(jié)構(gòu)，即這在外部尺寸方面相應(yīng)于傳統(tǒng)的軸密封環(huán)15。由于初級傳感器在軸3的區(qū)域中僅僅通過磁化影響(eingepraegt),所以由此實(shí)際上不會產(chǎn)生與結(jié)構(gòu)空間相關(guān)的額外的成本。
[0034]圖4中示出了類似的視圖。在此處所述的實(shí)施例中，在兩個(gè)軸密封件14之間將兩個(gè)磁場傳感器11，12集成到位于軸密封環(huán)15之間的空間中。在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中無論如何都存在的空間尤其可以用于集成磁場傳感器11，12，這是因?yàn)樵诖司哂邢鄬κ芸氐暮拖嗤臈l件，還因?yàn)樵谠搮^(qū)域中存在適當(dāng)?shù)膲毫蛠碜怨ぷ髑?的區(qū)域的相對少量的磨損粒。磁場傳感器由此能夠在不變的條件下長時(shí)間地進(jìn)行工作，由此能夠提高結(jié)構(gòu)的可靠性。這也適用于圖3中所示的結(jié)構(gòu)。
[0035]在圖5的描述中可以看出一個(gè)可替代的實(shí)施方式。軸3在此設(shè)計(jì)為空心軸，該空心軸在其內(nèi)部具有貫穿孔或盲孔16。由于對部段9，10的磁化不僅向外作用而且還作用到空心軸的內(nèi)部，所以磁場傳感器11，12不僅僅圍繞軸3布置而且還布置在軸3的內(nèi)部中。這些磁場傳感器通過相應(yīng)的承載體17位置固定地與不轉(zhuǎn)動的部分、例如殼體6相連接。然后可以與上述實(shí)施例類似地測量這些磁場傳感器。這些磁場傳感器由于集成到軸中因此被安全和可靠地保護(hù)防止軸3的外部區(qū)域所產(chǎn)生的異?，F(xiàn)象。通過承載體17能夠簡單地向外引導(dǎo)傳導(dǎo)元件13。
[0036]在圖6的描述中示出了與圖3和圖4中所示出的結(jié)構(gòu)類似的另一個(gè)實(shí)施方式。在該結(jié)構(gòu)中僅僅示出了一個(gè)軸密封件15。該軸密封件通過承載體18與活塞環(huán)19相連接，并且對其進(jìn)行支承。承載體18在此可以作為環(huán)形的板材件圍繞軸3?；钊h(huán)19與相應(yīng)的槽20在軸3中共同作用，并且將工作腔5相對于位于活塞環(huán)19和軸密封環(huán)15之間的第一密封區(qū)域I密封。因此在工作腔的區(qū)域中典型地會存在量級例如為IObar的壓力。在活塞環(huán)19和軸密封環(huán)15之間的第一密封區(qū)域21中，然后典型地在1.5至2.5bar的量級之間調(diào)整壓力。承載體18也在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中是公知的和普遍的。在此，它具有相對較小的軸向長度。在圖6所示的實(shí)施例中，承載體18的這個(gè)軸向長度相應(yīng)地變大，以便擴(kuò)大第一密封區(qū)域21，并且實(shí)現(xiàn)用于與承載體18相連接的磁場傳感器11，12的空間。由此可以實(shí)現(xiàn)磁場傳感器11，12的結(jié)構(gòu)上的集成，其中，僅僅需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行最小化的調(diào)整。為了能夠?qū)崿F(xiàn)減速器I相對于周圍環(huán)境的良好密封，此外能可選地設(shè)置另一個(gè)軸密封環(huán)15，以便在此處所示的軸密封環(huán)15的背離第一密封腔21的側(cè)面上形成第二密封腔。另外,第一密封腔21通過卸載孔22與設(shè)計(jì)為空心軸的軸13的區(qū)域中的孔16相連接。油通過該卸載孔22可以從第二密封腔中流出，并且由此決定性地改善了減速器I的密封。
[0037]除了通過磁場傳感器11，12以及軸3的磁化部段9，10進(jìn)行測量的轉(zhuǎn)矩以外，利用用于測定轉(zhuǎn)矩的裝置另外提供的可能性是，對于轉(zhuǎn)矩補(bǔ)充或附加地測定軸3的轉(zhuǎn)數(shù)。在此例如可以這樣形成磁場，即磁場具有圍繞軸3的周向的磁性影響不同的子區(qū)域，由此能夠通過磁場傳感器11，12探測相應(yīng)的區(qū)域，并且將其對應(yīng)于軸的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0038]然而，當(dāng)在軸3的區(qū)域中布置有相應(yīng)位置時(shí)，該位置確保了在軸具有機(jī)械負(fù)載時(shí)出現(xiàn)的應(yīng)力中的應(yīng)力梯度，圍繞軸3的周向尤其會出現(xiàn)磁場的這種不均勻性。這種位置可以例如是沿著軸向方向延伸的槽、階梯或類似物。尤其可以相應(yīng)地使用卸載孔22或多個(gè)在軸3的周向上布置的卸載孔22。在圖7所示的圖表中可以識別出在軸3的經(jīng)過其軸向的延伸部的區(qū)域中的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。虛線在此顯示出在其中沒有布置卸載孔22的區(qū)域中的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。實(shí)線示出了在其中布置有卸載孔22的區(qū)域中的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。這個(gè)明顯偏轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力相應(yīng)于焦耳效應(yīng)確保了在配屬的部段的磁場、在此情況下是配屬的第二部段10中的改變，從而在這個(gè)部段中在其上布置有卸載孔22的周向位置上產(chǎn)生磁場的相應(yīng)變化。如果例如，圍繞著周向布置有卸載孔22，那么當(dāng)這些位置出現(xiàn)在特定的方位上時(shí)，則始終探測扭轉(zhuǎn)應(yīng)力中并且進(jìn)而在磁場中的相應(yīng)干擾。軸每旋轉(zhuǎn)一次，便能夠測定一次這個(gè)結(jié)果，由此形成了更簡單和有效的轉(zhuǎn)數(shù)傳感器，其在無論如何都會出現(xiàn)的情況下相應(yīng)使用密封系統(tǒng)的卸載孔22，以便在無額外的制造或安裝成本的情況下能夠簡單、有效且可靠地測定軸3的轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)數(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種液力組件(I) 1.1帶有至少兩個(gè)在之間形成工作腔(5)的元件(2，4)，所述元件包括初級輪(2)和次級輪(4)，并且通過能被引入到所述工作腔中的工作介質(zhì)在所述元件(2，4)之間傳遞轉(zhuǎn)矩， 1.2所述元件(2，4)中的至少一個(gè)抗扭地布置在軸(3)上， 1.3帶有用于測定至少間接地表征出所述軸(3)的所傳遞的所述轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)數(shù)的參量的裝置， 其特征在于， 1.4所述軸(3)至少在至少兩個(gè)軸向地相互間隔的部段(9，10)中分別由永磁材料構(gòu)成，并且所述軸具有相對于相應(yīng)的所述部段(9，10)不旋轉(zhuǎn)地設(shè)計(jì)的磁場，并且 1.5在與至少兩個(gè)所述部段(9，10)對應(yīng)一致的區(qū)域中布置有磁場傳感器(11，12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力組件(1)，其特征在于，所述部段(9，10)中的至少一個(gè)具有永久性的磁場。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液力組件(1)，其特征在于，至少一個(gè)所述部段(9，10)的所述磁場設(shè)計(jì)為編碼的磁場。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3所述的液力組件(I)，其特征在于，至少一個(gè)所述部段(9，10)的所述磁場在周向上具有至少兩個(gè)磁性彼此不同的子區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的液力組件(1)，其特征在于，所述磁場傳感器(11,12)與所述軸(3)無接觸 地設(shè)計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的液力組件(1)，其特征在于，所述磁場傳感器(11，12)設(shè)計(jì)為線圈的形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液力組件(1)，其特征在于，所述磁場傳感器(11，12)圍繞所述軸(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液力組件(1)，其特征在于，軸(3)設(shè)計(jì)為空心軸，其中，所述磁場傳感器(11，12)中的至少一個(gè)布置在所述空心軸的內(nèi)部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的液力組件(1)，其特征在于，所述磁場傳感器(11，12)中的至少一個(gè)布置在圍繞所述軸(3)的密封件(7，15，19)的區(qū)域中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的液力組件(1)，其特征在于，所述磁場傳感器(11，12)中的至少一個(gè)布置在圍繞所述軸(3)的軸密封環(huán)(15)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的液力組件(1)，其特征在于，所述磁場傳感器(11，12)中的至少一個(gè)布置在兩個(gè)圍繞所述軸(3)的軸密封環(huán)(15)之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的液力組件(I)，其特征在于，所述磁場傳感器(11，12)中的至少一個(gè)布置在用于密封件(19)的保持件(18)的區(qū)域中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的液力組件(I)，其特征在于，軸密封件具有至少一個(gè)軸密封環(huán)(15)和通過承載體(18)與所述密封環(huán)(15)相連接的活塞環(huán)(19)，其中，所述磁場傳感器(11，12)中的至少一個(gè)布置在所述承載體(18)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的液力組件(1)，其特征在于，所述軸(3)在所述部段(9，10)之一的區(qū)域中，在一個(gè)或多個(gè)圍繞所述軸(3)的周向分布的位置上這樣設(shè)計(jì)，即所述軸(3)的機(jī)械負(fù)載引起應(yīng)力梯度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液力組件(1)，其特征在于，所述位置具有用于來自兩個(gè)密封件(15，19)之間的區(qū)域(21)中的潤滑劑的卸載孔(22)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液力組件(I)，其特征在于，所述位置具有軸向地相對于所述軸(3)延伸的邊緣或槽。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的液力組件(1)，其特征在于，所述液力組件設(shè)計(jì)為液力耦合器或液力減速器(I)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的液力組件(I)，其特征在于，所述液力組件設(shè)計(jì)為液力轉(zhuǎn)換器。`
【文檔編號】F16D33/18GK103534505SQ201280007396
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月2日
【發(fā)明者】馬庫斯·施洛瑟, 托爾斯藤·呂爾斯, 阿希姆·梅內(nèi), 迪特爾·勞克曼, 拉維·沙德, 布魯諾·弗爾, 于爾根·基布勒, 克里斯蒂安·埃伯特 申請人:沃依特專利有限責(zé)任公司