液力组件制造技术

本发明专利技术涉及一种液力组件，该液力组件具有至少两个在之间形成工作腔的元件，该元件包括初级轮和次级轮。通过能被引入到工作腔中的工作介质在元件之间传递转矩。元件中的至少一个抗扭地布置在轴上。该液力组件具有用于测定至少间接地表征出轴的所传递的转矩和/或转数的参量的装置。根据本发明专利技术，轴至少在至少两个轴向地相互间隔的部段中由永磁材料构成，并且具有相对于相应的部段不旋转地设计的磁场。在与至少两个部段对应一致的区域中布置有磁场传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液力组件
本专利技术涉及了一种具有权利要求1的前序部分所详细限定的特征的液力组件。
技术介绍
德国专利文献DE102005052105B4描述了此类型的液力组件。该专利论述的是一种液力系统，其设计用于测定转矩或表征该转矩的参量的装置。在此，该结构相对昂贵，这是因为液力系统的两个元件之一必须相对于位置固定的元件支撑住，并且必须测量这个支撑件的区域中对于支撑所需的力。为此必然使得结构费用相对较高，并且必须使得支撑元件尤其可以旋转运动，这例如，对于液力减速器而言产生了相对高昂的成本。另外，支撑元件必须至少在特定的运转情况下处于不旋转的状态中，这是因为只有这样才能实现测量。这例如对于液力转换器或液力耦合器而言相应地耗费成本或部分地根本不可能实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，避免上述缺陷并且提供一种液力组件，在该液力组件中简化了用于测定表征需传递的转矩和/或转数的参量的装置，并且能够以结构上的最小成本实现该装置的运转。根据本专利技术，通过权利要求1的特征部分中的特征来实现该目的。与其相关的从属权利要求给出了根据本专利技术的解决方法的特别优选的设计方案。开头所述目的的解决方案在于，轴至少在至少两个轴向彼此间隔的部段中分别由永磁材料构成，并且具有相对于轴的相应部段不旋转地设计的磁场。在与至少两个部段对应一致的区域中，例如，在围绕着轴的壳体上，则布置有磁场传感器。这种结构允许通过磁致伸缩物理效应或具有在磁致伸缩方面最重要部分的焦耳效应来测定相应的部段中的磁场变化。尤其能够测定第一部段中的磁场在轴的轴向方向上相对于第二部段中的磁场的微小的扭转。在已知部段彼此间的轴向间距和轴的材料特性和尺寸时，根据部段中的磁场相互之间的这种扭转能够确定出轴区域中的转矩。转矩使得轴由此相应地扭转。这种扭转则能够通过相互呈角度的两个部段中的磁场变化来测定，并且被视作为轴区域中所存在的转矩。另外，当相对于部段之一不旋转地布置的磁场在周向上具有不变的非均匀性时，则测量始终能够确定轴的转数。例如可以通过材料改变、材料的机械改变或周向上相应地编码的磁场来实现这种设置，其中轴具有该磁场。对于转矩可替代地，由此还可以测定轴的转数。在理想的状态下，利用相应高的测量频率来测定轴中的转数和转矩，从而近似连续地提供转数和/或转矩供使用。在此对于作为液力组件的液力减速器或液力耦合器而言，测量转矩是有益的，这是因为在此利用位于轴之一中的相应的传感机构能够测定所传递的转矩。其原则上在液力转换器的情况下也够被考虑，其中在此基于位于初级轮和次级轮之间的导向叶片的支撑力矩，为了测定由部件传递的转矩，或者必须测定输入轴和输出轴的转矩，或除了轴之一中的转矩以外还必须测定导向叶片的支撑力矩。只要磁场不旋转地且至少在用于测量的一定时间段中不变地设计，原则上就可以各个任意的样式和方法构造相对于轴的相应部段不旋转地布置的磁场。尤其磁场或磁场中的至少一个可以依据根据本专利技术的特别有利的和具有优点的液力组件的构造方式设计为永磁场。由此可以将轴，例如在安装之前，相应地磁化一次，或省去在轴区域中构造磁场所需的结构的成本。对于例如通过编码的磁场和/或在周向上具有至少两个磁性彼此不同的子区域的磁场对轴相应地磁化，示例性地应参考国际申请W02005/064302A2。在根据本专利技术的液力组件的一个尤其有利的和具有优点的构造形式中可以提出，即磁场传感器与轴无接触地布置。由此可以无摩擦损耗地实现测量转矩和/或转数。根据本专利技术的液力组件的一个尤其有利和具有优点的构造形式另外提出，将轴构造成空心轴,其中,磁场传感器中的至少一个被布置在空心轴的内部中。空心轴的这种在旋转的空心轴内部中布置有磁场传感器的结构非常节省空间，这是因为，布置在空心轴内部的传感器在围绕着轴的壳体区域中不再需要额外的结构空间。在液力组件的一个补充的或备选的构造形式中可以提出，将磁场传感器中的至少一个布置在围绕轴的密封件的区域中。为了在元件、例如初级轮和次级轮之间的工作腔中，在传递转矩的过程中将处于高压下的工作液体相对于外界密封，典型地在液力组件中，在轴区域中无论如何都需要至少一个密封件。这种围绕着轴的密封件理想地适于将磁场传感器集成在其中，磁场传感器可以是围绕着轴的线圈，并且由此结构空间中性地在对轴的至少两个轴向地相互间隔的部段适合地磁化时，并且在将磁场传感器布置在围绕轴的密封元件区域中时，实现一种具有相应的根据本专利技术的传感机构的液力组件。在此尤其可以将磁场传感器中的至少一个布置在围绕轴的轴密封环中。典型地，这种轴密封环无论如何都具有能实现用于将线圈集成为磁场传感器的充足空间的构造形式。典型地，该轴密封环可非常良好地触及，并且与壳体的相应区域相连接，由此也能够简单且顺利地将导线从集成在轴密封环中的线圈区域例如朝向壳体外部地导向电子器件或类似物。在根据本专利技术的液力组件的另一个有益的构造形式中，可以另外提出，将磁场传感器中的至少一个布置在两个围绕轴的轴密封环之间。在轴或工作腔的多级构造的密封件的两个围绕轴的轴密封环之间的这个区域中存在的可能性是，将一个或两个磁场传感器布置在这些轴密封环之间。这具有的优点是，来自工作腔的磨损粒不会在该程度上延伸到这个区域中，并且由此能够尽可能地避免磁场传感器受到污染。在根据本专利技术的液力组件的一个尤其有利和具有优点的构造形式中可以提出，SP轴密封件具有至少一个轴密封环和通过承载体与轴密封环相连接的活塞环。在这种结构中，然后可以将磁场传感器中的至少一个布置在承载体上。这种具有定位在工作腔和第一密封腔之间的活塞环的结构能够将第一密封腔中压力减小，与工作腔中的压力相比，例如减小到工作腔中的压力的大约20%。此外，活塞环经常通过承载体与轴密封环相连接，该轴密封环确保了第一密封腔相对于周围环境密封，或也可能相对于另一个第二密封腔密封。这种承载体，可能在轴向方向上延长，理想地适用于支承磁场传感器，这是因为该承载体典型地由相应地围绕轴的板材套筒(BlechhUlse)构成。在承载体轴向长度足够的情况下，与轴的两个轴向地彼此间隔的部段对应一致地也能够非常良好地将两个磁场传感器以彼此之间一定的轴向间距定位在支撑件上，从而由此简单且有效地确保实现传感机构的集成。在本专利技术的一个具有优点的进一步的构造形式中可以提出，即轴在部段之一的区域中，在一个或多个围绕轴的周向分布的位置上这样设计，即轴的机械负载导致产生应力梯度。基于焦耳效应，在这种情况下出现了随着这些位置的定位相应产生的磁场变化。当在部段之一的区域中存在一个或多个在周向上分散布置的、导致产生这种磁场变化的位置时，无需设置专门用于转数测量的磁场，由此仍能够测量转数，这是因为要在每次旋转时根据位置的数量一次或多次地探测通过该具有应力梯度的位置引起的表征的磁场变化。由此能够非常简单地传导转数信号。在该想法的一个非常具有优点的进一步引申中可以提出，即将这些位置设计为用于来自轴的两个密封件之间的区域中的润滑剂的卸载孔或排出孔。这种卸载孔可以例如设置在两个轴密封环之间的区域中，或活塞环和轴密封环之间的区域中，也就是与工作腔相邻的密封区域中，以便在压力较低的情况下相应地、例如延伸通过轴的内部的中心孔或类似物导出润滑剂。这种卸载孔引起应力梯度，由此在没有制造技术方面的成本时，并且已经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液力组件（1）1.1带有至少两个在之间形成工作腔（5）的元件（2，4），所述元件包括初级轮（2）和次级轮（4），并且通过能被引入到所述工作腔中的工作介质在所述元件（2，4）之间传递转矩，1.2所述元件（2，4）中的至少一个抗扭地布置在轴（3）上，1.3带有用于测定至少间接地表征出所述轴（3）的所传递的所述转矩和/或转数的参量的装置，其特征在于，1.4所述轴（3）至少在至少两个轴向地相互间隔的部段（9，10）中分别由永磁材料构成，并且所述轴具有相对于相应的所述部段（9，10）不旋转地设计的磁场，并且1.5在与至少两个所述部段（9，10）对应一致的区域中布置有磁场传感器（11，12）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.02 DE 102011010153.51.一种液力组件(I) 1.1带有至少两个在之间形成工作腔(5)的元件(2，4)，所述元件包括初级轮(2)和次级轮(4)，并且通过能被引入到所述工作腔中的工作介质在所述元件(2，4)之间传递转矩， 1.2所述元件(2，4)中的至少一个抗扭地布置在轴(3)上， 1.3带有用于测定至少间接地表征出所述轴(3)的所传递的所述转矩和/或转数的参量的装置， 其特征在于， 1.4所述轴(3)至少在至少两个轴向地相互间隔的部段(9，10)中分别由永磁材料构成，并且所述轴具有相对于相应的所述部段(9，10)不旋转地设计的磁场，并且 1.5在与至少两个所述部段(9，10)对应一致的区域中布置有磁场传感器(11，12)。2.根据权利要求1所述的液力组件(1)，其特征在于，所述部段(9，10)中的至少一个具有永久性的磁场。3.根据权利要求1或2所述的液力组件(1)，其特征在于，至少一个所述部段(9，10)的所述磁场设计为编码的磁场。4.根据权利要求1，2或3所述的液力组件(I)，其特征在于，至少一个所述部段(9，10)的所述磁场在周向上具有至少两个磁性彼此不同的子区域。5.根据权利要求1至4中任一项所述的液力组件(1)，其特征在于，所述磁场传感器(11,12)与所述轴(3)无接触 地设计。6.根据权利要求1至5中任一项所述的液力组件(1)，其特征在于，所述磁场传感器(11，12)设计为线圈的形式。7.根据权利要求1至6中任一项所述的液力组件(1)，其特征在于，所述磁场传感器(11，12)围绕所述轴(3)。8.根据权利要求1至6中任一项所述的液力组件(1)，其特征在于，轴(3)设计为空心轴，其中，所述磁场传感器(11，12)中的至少一个布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·施洛瑟，托尔斯藤·吕尔斯，阿希姆·梅内，迪特尔·劳克曼，拉维·沙德，布鲁诺·弗尔，于尔根·基布勒，克里斯蒂安·埃伯特，
申请(专利权)人：沃依特专利有限责任公司，
类型：
国别省市：