(57)【要約】  本発明は、間に作動室を形成し、第１ホイールおよび第２ホイールを備える少なくとも２つの要素を備える流体力学的構成要素に関連する。作動室に導入される作動媒体により、要素間でトルクを伝達することができる。少なくとも１つの要素は、回転可能に固定された方法でシャフトに配置される。流体力学的構成要素は、伝達されたトルクおよび／またはシャフトの回転を少なくとも直接特徴付ける変数を検出する装置を備える。本発明によれば、シャフトは、軸方向に互いに離れ、強磁性材料で作られ、かつそれぞれの部分に回転可能に固定された磁場が設けられた少なくとも２つの部分を有するように少なくとも設計される。磁場センサは、少なくとも２つの部分に対応する領域に配置される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体力学的構成要素（１）であって、該構成要素は、
間に作動室（５）を形成する少なくとも２つの要素（２，４）であって、該要素は、第１ホイール（２）および第２ホイール（４）を備え、かつ前記作動室に導入可能な作動媒体を介して前記要素（２，４）の間でトルクを伝達する、要素（２，４）を備え、
少なくとも１つの前記要素（２，４）は、回転可能に固定された方法でシャフト（３）に配置され、
少なくとも間接的に伝達されたトルクおよび／または前記シャフト（３）の回転速度を特徴付ける変数を検出するための装置を備え、
前記シャフト（３）は、少なくとも２つの部分（９，１０）から少なくともなり、該２つの部分は、互いに軸方向に離れ、強磁性材料で作られ、かつ前記それぞれの部分（９，１０）に回転可能に固定されるように構成された磁場が設けられ、および
磁場センサ（１１，１２）が前記少なくとも２つの部分（９，１０）に対応する領域に配置されることを特徴とする、流体力学的構成要素（１）。
【請求項２】
前記部分（９，１０）の少なくとも１つには、永久磁場が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項３】
少なくとも１つの部分（９，１０）の前記磁場は、符号化された磁場として構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項４】
少なくとも１つの部分（９，１０）の前記磁場が、円周方向において互いに異なる磁気の少なくとも２つのサブ領域を有することを特徴とする、請求項１，２または３に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項５】
前記磁場センサ（１１，１２）が前記シャフト（３）に対して接触しないように構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項６】
前記磁場センサ（１１，１２）は、コイルの形に構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項７】
前記磁場センサ（１１，１２）が前記シャフト（３）を囲むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項８】
前記シャフト（３）が中空シャフトとして構成され、前記磁場センサ（１１，１２）の少なくとも１つが前記中空シャフトの内部に配置されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項９】
前記磁場センサ（１１，１２）の少なくとも１つが前記シャフト（３）を囲むシール部材（７，１５，１９）の領域に配置されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項１０】
前記磁場センサ（１１，１２）の少なくとも１つが前記シャフト（３）を囲むシャフトシールリング（１５）に配置されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項１１】
前記磁場センサ（１１，１２）の少なくとも１つが前記シャフト（３）を囲む前記シャフトシールリング（１５）の間に配置されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項１２】
前記磁場センサ（１１，１２）の少なくとも１つがシール部材（１９）の保持部（１８）の領域に配置されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項１３】
シャフトシールが少なくとも１つのシャフトシールリング（１５）と、支持要素（１８）を介して前記シャフトシールリング（１５）に接続されたピストンリング（１９）とを備え、前記磁場センサ（１１，１２）の少なくとも１つが前記支持要素（１８）に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項１４】
前記部分（９，１０）の１つにおいて、前記シャフト（３）は、前記シャフト（３）の機械的な負荷が応力勾配を生じさせるような１または複数の位置が前記シャフト（３）の外周に分布するように構成されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項１５】
前記位置が２つのシール部材（１５，１９）の間の領域（２１）からの潤滑油のための応力除去穴（２２）を備えることを特徴とする、請求項１４に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項１６】
前記位置が前記シャフト（３）に対して軸方向に通る縁または溝を備えることを特徴とする、請求項１４に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項１７】
流体式カップリング、または流体式リターダ（１）としての構成によって特徴付けられる、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【請求項１８】
流体式コンバーターとしての構成によって特徴付けられる、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の流体力学的構成要素（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに詳細に記載された特徴を有する流体力学的構成要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な流体力学的構成要素は、特許文献１に記載されている。この特許は、トルクまたはこのトルクの特性の変数を検出するための装置を有して構成された流体力学的システムに関する。流体力学システムの２つの要素の１つが位置固定された要素に関して支持されなければならず、かつ支持に必要な力は、この支持領域において測定されなければならないため、構造が比較的高価である。このために比較的高い構造的な費用がかかることは必須であり、特に支持要素の回転運動が可能でなければならず、例えば流体式リターダの場合は、相応に高い費用を生じさせる。さらに、少なくともある運転状況において、測定がここでのみ可能であるため支持要素は、非回転状態でなければならない。流体式コンバーター、または流体式カップリングの場合、これは相応に高価である、または場合によっては可能ですらない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許発明第１０２００５０５２１０５号明細書
【特許文献２】国際公開第２００５／０６４３０２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、これらの欠点を回避し、かつ伝達されるトルクおよび／または回転速度の特性の変数を検出するための装置が簡略化され、かつ運転中において最低限の構造的な費用が可能な流体力学的構成要素を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、この目的は、請求項１の特徴部分の特徴によって解決される。請求項１に従属する請求項は、本発明による解決策の特に好ましい実施形態を提供する。
【０００６】
述べられた目的の解決策は、シャフトが少なくとも２つの部分に少なくとも形成されることからなり、該２つの部分は、互いから軸方向に離れ、かつ強磁性材料から作られ、それぞれの部分に回転可能に固定されるよう構成された磁場が設けられている。磁場センサは、少なくとも２つの部分に対応する領域、例えばシャフトを囲むハウジングに配置される。この構造により、物理的な磁気歪み効果または磁気歪みにおいて最も重要な成分を有するジュール効果によってそれぞれの部分における磁場の変化が検出されることが可能となる。特に、シャフト方向の第１部分における磁場の第２部分の磁場に対するわずかなねじれが検出されるのに適している。部分における磁場のこのねじれから、部分の互いに対する軸方向距離が既知であり、かつシャフトの材料特性および寸法が既知であれば、シャフトの領域におけるトルクを測定することができる。トルクは、特にシャフトをねじる。このねじれは、互いに対して角度を持った２つの部分における磁場の変化によって検出されることができ、かつシャフトの領域に適用されるトルクとして評価することができる。
【０００７】
さらに、回転可能に固定される方法で１つの部分に配置された磁場が円周方向において一定の不均一性を有する場合に、測定により常にシャフトの回転速度を決定することができる。例えば、材料の変化、材料の機械的な変化、またはシャフトに設けられた適宜円周方向に符号化された磁場によってこのような不均一性は、達成されることができる。トルクの代わりに、シャフトの回転速度を検出することも可能である。
【０００８】
理想的には、相応の高い測定周波数によってシャフトの回転速度およびトルクの両方が検出されるため、回転速度および／またはトルクは、準連続的に利用可能である。伝達されたトルクをシャフトの１つの適切なセンサシステムによってここで検出することができるため、トルクの測定は、流体力学的構成要素としての流体式リターダまたは流体式カップリングにとっては特に重要である。原則として、構成要素によって伝達されるトルクを測定するために、第１ホイールおよび第２ホイールの間の羽根の支持モーメントの結果として、入力軸および出力軸の両方のトルク、または１つのシャフトのトルクに加えて、羽根の支持モーメントが検出されるべきでる流体力学的コンバーターにおいてまた実行可能である。
【０００９】
回転可能に固定された方法でシャフトのそれぞれの部分に配置された磁場は、原則として任意の方法で構成されることができ、回転可能に固定され、かつ少なくとも測定のためのある時間間隔の間の一定となるように構成される。特に、本発明による流体力学的構成要素の特に有利、かつ好都合な実施形態による磁場または少なくとも１つの磁場は、永久磁場として構成されることができる。結果として、シャフトは、例えば組み立て前に適宜一度磁化される、またはシャフト領域における磁場を作るために必要な構造のための費用はかからなくなる。例えば、符号化された磁場および／または円周方向において互いに異なる磁気の少なくとも２つのサブ領域を有する磁場によってシャフトを磁化する場合は、例えば特許文献２を参照すべきである。
【００１０】
本発明による流体力学的構成要素の特に有利、かつ好都合な実施形態において、磁場センサは、シャフトに対して接触しないように構成されるように提供されることができる。結果として、トルクおよび／または回転速度の測定は、摩擦損失なしで実行することができる。
【００１１】
本発明による流体力学的構成要素の特に有利、かつ好都合な実施形態によると、シャフトが中空シャフトとして構成され、少なくとも１つの磁場センサが中空シャフトの内部に配置されるという構成が提供される。回転する中空シャフトの内部に固定して配置される磁場センサを有する中空シャフトの構造は、中空シャフトの内部に配置されるセンサは、シャフトの周りのハウジングの領域にさらなる設置空間を必要としないため、非常に空間の節約になる。
【００１２】
流体力学的構成要素の追加的な、または代替の構成において、少なくとも１つの磁場センサがシャフトを囲むシール部材の領域に配置されることが可能である。典型的には、流体力学的構成要素の場合、どんな場合でもトルクの伝達中に要素の間、例えば第１ホイールおよび第２ホイールの間の作動室内に高圧に配置された作動流体を周囲に対して封止するために、シャフト領域において、少なくとも１つのシール部材が必要である。このようなシャフトを囲むシール部材は、理想的には磁場センサをこのシール部材に組み込むのに適しており、これは例えばシャフトを囲むコイルとすることができ、したがって設置空間に関して中立な方法で、本発明による対応するセンサを有する流体力学的構成要素に、少なくとも２つの軸方向に離間したシャフト部分の適切な磁化、およびシャフト周囲のシール部材領域における磁場センサの配置を提供するのに適している。
【００１３】
特に、少なくとも１つの磁場センサをシャフトを囲むシャフトシールリングに配置することができる。このようなシャフトシールリングは、典型的にはどんな場合でも磁気センサとしてのコイルを組み込むための十分な空間を許容する構成を有している。これらは、典型的には非常に容易にアクセス可能であり、かつ対応するハウジング領域に接続されているため、シャフトシールリングに一体化されたコイル領域から例えばハウジングの外部、電子機器システム等へ簡単かつ何の問題もなく導線を誘導することができる。
【００１４】
本発明による流体力学的構成要素のさらに好ましい実施形態において、少なくとも１つの磁場センサをシャフトを囲むシャフトシールリングの間に配置するということがまた可能である。シャフトの多段シールの２つのシャフトシールリングまたはシャフトを囲む作動室の間のこの領域において、これらシャフトシールリングの間に１または２の磁場センサを配置することが可能である。これは、作動室からの摩耗が少しでもこのような領域に入らず、かつそれにより磁場センサの汚染を大きく回避することができるという点で好都合である。
【００１５】
本発明による流体力学的構成要素の特に有利、かつ好都合な実施形態において、シャフトシールが、少なくとも１つのシャフトシールリングと、支持要素を介してシャフトシールリングに接続されたピストンリングを備えることが可能である。この構造において、少なくとも１つの磁場センサを支持要素上に配置することができる。作動室および第１シール室の間に配置されたピストンリングを有するこの構造により、第１シール室内の圧力を作動室内の圧力と比較して、例えば作動室内の圧力の約２０％に減少させることができる。この場合、ピストンリングは、支持要素を介してシャフトシールリング接続されることが多く、これは、周囲に対して、または任意のさらなる第２シール室に対して第１シール室に封止を確実にする。場合によっては軸方向に伸びたこのような支持は、通常シャフトを適切に囲むシート状金属スリーブから形成されるため、磁場センサを支持することに理想的には適している。十分な軸方向長さのこの支持要素により、簡単かつ効果的にセンサを統合することができることを確実にするために、シャフトの２つの軸方向に離間した部分に対応する磁場センサを両方が支持要素上の互いから一定の軸方向距離で配置することが非常に容易に可能である。
【００１６】
本発明の好都合なさらなる発展形において、１つの部分の領域において、シャフトの外周の周りに分布した１または複数の位置において、シャフトの機械的な負荷が圧力勾配を生じさせるようにシャフトが構成されることができる。この場合ジュール効果は、この場所の位置に付随する磁場変化を招く。このような磁場の変化をもたらす、外周まわりに分布した１または複数の位置が１つの部分の領域に設けられる場合、応力勾配を有する位置によって生じる磁場の特性変化が位置の数に応じて１回転中１回または複数回検出されるため、磁場が回転速度測定のために特に提供される必要がなく、回転速度の測定を可能とする。回転速度信号は、これから非常に簡単に生成することができる。
【００１７】
この思想の非常に好都合なさらなる発展形において、位置が応力除去、またはシャフトの２つのシール部材の間の領域からの潤滑油のための流出穴として構成されることが可能である。例えばシャフト内部を通る中央穴を通じて潤滑油を除去し、それに応じて圧力を下げるために、このような応力除去穴を例えば２つのシャフトシールの間の領域、またはピストンリングおよびシャフトシールリングの間の領域すなわち作動室に隣接するシール領域に設けることができる。これら応力除去穴は、応力勾配を生じさせるため、追加的な製造技術費用なしで、既に一体化された１または複数の応力除去穴の特定の副次的効果により、回転速度測定をそれぞれの部分においてシャフトと共に回転する外周にわたって不均一な磁場によって簡単かつ効果的に達成することができる。
【００１８】
本発明による流体力学的構成要素の構成は、コンバーターまたは流体力学的カップリングとすることができる。特に、構成要素はまた流体式リターダとすることができる。従来技術の構造に対比して、シャフトの領域においてトルクを検出することができ、かつ軸周囲の固定子の回転運動が必要ではないため固定子をハウジングに直接統合して構成することができるため、このリターダは、それに対応して簡単に構成することができる。さらに、例えばシャフトシールリングまたはシール部材の領域内の単純およびコンパクトなセンサの統合により、センサシステムは、最低限の費用および最低限の設置空間で対応するリターダに統合することができ、非常簡単、効果的、かつ空間を節約する方法で実行することができる。トルクおよび回転速度の両方を測定することができ、したがってリターダを制御する、またはブレーキの１つの可能性としてのリターダを備えるブレーキシステムを制御することができる。
【００１９】
磁気歪みの原理により構成されるセンサは、磁場センサが相応に単純であり、かつ温度、環境の影響等に対して非常に耐性があるように構成されるため、多数の条件下において用いられることができる。例えば、潤滑油または作動媒体の領域において使用することができ、かつ特に相応に高い周囲温度においてしっかりかつ確実に動作することができる。
【００２０】
本発明による流体力学的構成要素のさらに好都合な実施形態は、残りの従属項から得られ、かつ図を参照することにより以下に詳細に説明される例示的な実施形態を参照することにより明確になるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】流体式リターダの概略図を示す。
【図２】図１によるリターダのシャフトのトルクおよび／または回転速度を測定する構造を示す。
【図３】磁場センサ配置の第１の考え得る実施形態を示す。
【図４】磁場センサ配置の第２の考え得る実施形態を示す。
【図５】磁場センサ配置の第３の考え得る実施形態を示す。
【図６】磁場センサ配置の第４の考え得る実施形態を示す。
【図７】図６によるシャフトのせん断応力プロファイルの図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１の略図において、リターダ１の形の非常に簡単に構成された流体力学的構成要素１が概略図によって示されている。流体式リターダ１は、回転移動可能に構成され、かつ回転可能に固定される方法でシャフト３上に配置された第１ホイール２からなる。流体式リターダ１の第１ホイールはまたローターとして示される。ローター２は、外側端部にブレードの付いた領域を有し、該領域は、第２ホイール４の対応するブレードの付いた領域と共に符号５によって示されるトロイダル作動室を形成する。リターダの構造において、第２ホイール４は、通常固定され、かつここに示される非常に単純な例示的な実施形態において、ハウジング６に一体化されるように設計される。第２ホイール４はまた固定子４と称される。リターダ１の作動室５は、例えば水流式リターダの場合は冷却回路の冷却水または作動媒体としてのオイルなどの作動媒体によって満たされ、リターダ１によって磨耗のないブレーキングが達成される。作動室５は、ここでは図式的に示されるシール部材７によって周囲に対してシールされ、シャフト３は、例えばローラー軸受けとして示される軸受け８によって適当に取り付けられる。
【００２３】
リターダ１は、例えば商用車、鉄道車両等に配置することができる。ローター２は、作動室５内に配置された作動媒体をブレードの付いた領域によって動かし、それにより対応するトルクを固定子４に伝達しようとする。その部分の固定子４は、回転不能に構成されているため、対応するトルクが形成される。蓄積した仕事は、作動媒体の熱に変換される。作動媒体がリターダ１に取り付けられた車両の冷却回路内の冷却媒体である場合、熱は、直接冷却媒体を介して取り除かれ、オイルがリターダ１の作動媒体として用いられる場合は、熱交換器によって車両の回路の冷却媒体から冷却される。
【００２４】
このようなリターダ１は、しばしばブレーキシステムの一部を形成し、さらなるブレーキと組み合わさる。これらは、例えばエンジンブレーキ、摩擦ブレーキ、および場合によっては回復ブレーキのための発電機とすることができる。ブレーキの力を理想的に個々のブレーキに分配するために、個々のブレーキによって適用されるトルクを把握することが重要である。この目的のために、ここで示される例示的な実施形態ではリターダ１の領域のトルクは、適宜測定されるべきである。この目的のために、図１に図式的に示されるリターダ１は、図２の略図に図式的に示される伝達されたトルクを検出する装置を有するべきである。この装置は、実質的にシャフト３の２つの部分９，１０からなり、それらには永久磁場が設けられている。この目的のために、少なくとも２つの部分９，１０、特にシャフト３全体を強磁性材料で作ることができる。上述の従来技術に示されるように、部分９，１０には、シャフト３の領域、または部分９，１０の領域に永久に残る永久磁場を設けることができ、したがってリターダ１へのシャフト３の取り付け前に一度生成させるだけでよい。２つの部分９，１０に位置する磁場はこの場合、シャフト３のそれぞれの部分９へ回転可能に固定する方法で構成されている。
【００２５】
図２の略図に示されるように、トルクＭ１によるシャフト３の負荷が発生する場合、シャフトに接続された回転可能に固定されたローター２により、対応する逆トルクおよび上述したリターダ１の動作原理が形成され、それはＭ２によって図２の略図に示される。トルクおよび逆トルクの結果として、シャフト３の（わずかな）ねじれが発生する。シャフト３の領域のトルクは、したがって２つの部分９，１０の軸方向距離、材料特性およびこの領域におけるシャフト３の形状、および第２部分１０に対する第１部分のねじれ角度から決定される。シャフト３自体はこの場合、第１センサを形成する。磁場センサ１１，１２は、第２センサとしてシャフト３の部分９，１０の周りに非接触な方法で配置される。これらは、シャフト３を囲むコイルの形で実行される。それらは、対応する線要素１３を介して例えばリターダ１のハウジング６の外側に配置可能な評価電子機器１４に接続される。部分９，１０の領域に位置する磁場は、磁場センサ１１，１２によって検出することができる。２つの部分９，１０の間で角状変位が発生する場合、部分９，１０のシャフトに回転可能に固定された方法で押し付けられた磁場は、互いに斜めにねじられる。このねじれ角度は、磁場センサ１１，１２によって検出することができ、かつトルクは、構造の幾何学的な特性および材料特性によって決定することができる。
【００２６】
この場合トルクを検出する装置は、磁気歪みまたはジュール効果の原理を使用する。結果として追加的な摩擦消費等が形成されるように、コイルの形の磁場センサ１１，１２は、非接触方法でシャフト３を囲む。さらに、それらは比較的小さく、かつ非常に頑丈であるため、高温の潤滑油、およびリターダ１の作動媒体に挿入することができる。シャフト自体、またはシャフト３の磁化された部分９，１０は、第１センサとして機能するので、磁場センサ１１，１２のみの追加的な設置空間が必要であるため、構造は極めてコンパクトになる。比較的空間を節約する方法でリターダ１にこれらを設置するために、これらをシール部材７の領域に配置する、または前記部材と一体化することができる。
【００２７】
図３の略図は、シャフト３に対応する部分およびリターダ１のハウジング６を示す。２つのシャフトシールリング１５が、単にシャフト３の上に示されているが、シャフト３の周囲に配置され、シールリングは、示された部分の左に位置する周囲の領域と、示された部分の右に位置する作動室５を互いに封止する。シャフトシールリング１５は、既知の方法で設計される。さらに、それらは、コイルの形の２つの磁場センサ１１，１２を有する。磁場センサ１１，１２をシャフトシールリング１５に組み込むことにより、非常にコンパクトな構造が得られる。シャフトシールリング１５は、どんな場合でも存在するため、これらは設計において最小限に適合されなければならず、したがって外側寸法が従来のシャフトシールリング１５に相当するように全体構造がシャフトシールリング１５および統合された磁場センサ１１，１２から形成されるため、既存の構造に容易に組み込むことができる。シャフト３の領域の第１センサが単に磁化によって押し付けられているため、実際には設置空間に関する追加的な費用はかからない。
【００２８】
類似の略図が図４に示される。ここで示される例示的な実施形態において、２つの磁場センサ１１，１２は、シャフトシールリング１５の間に位置する空間内に、２つのシャフトシールリング１５の間に組み込まれる。比較的制御され、かつ均一な状態がここで広がっているため、かつ作動室５の領域からのわずかな圧力および比較的小さい摩耗がここでは存在するため、従来の設計においてどんな場合でも設けられる空間は、特に磁場センサ１１，１２を組み込むために使用することができる。したがって磁場センサは、非常に一定の条件下で長時間にわたって作動することができ、構造の信頼性が増す。これはまた図３に示す構造に適用することができる。
【００２９】
図５の略図は、代替の実施形態を示す。シャフト３は、ここでは、貫通孔または止まり穴１６を有する中空シャフトとして設計される。部分９，１０の磁化が外側のみならず、また中空シャフトの内部にも働くため、磁場センサ１１，１２をシャフト３の周囲だけではなく、シャフト３の内部にも配置することができる。これらは、位置固定された方法で非回転部分に、例えば対応する支持体１７を介してハウジング６に接続される。それらは、上述の例示的な実施形態と同様に測定することができる。シャフトに組み込んだ結果として、それらは、シャフトの外側領域で発生する事象からしっかりかつ確実に保護される。支持体１７を介して外側へ簡単に線要素１３を誘導することができる。
【００３０】
図６の略図は、図３および図４と同様な構造のさらなる実施形態を示す。シャフトシールリング１５のみがこの構造で示されている。これは、支持要素１８を介してピストンリング１９に接続され、かつこれを支持している。支持要素１８は、環状シート金属要素としてシャフト３を囲むことができる。ピストンリング１９は、シャフト３の対応する溝２０と協働し、かつシールリング１９およびシャフトシールリング１５の間に位置する第１シール領域１に対して作動室５を封止する。作動室の領域において、通常は例えば１０ｂａｒのオーダーの大きさの圧力が存在することができる。通常、１．５〜２．５ｂａｒの大きさのオーダーの圧力がピストンリング１９およびシャフトシールリング１５の間の第１シール領域２１において確立される。支持要素１８はまた既知であり、従来の構造では通常のものである。それは、比較的小さい軸方向長さを有する。図６に示す例示的な実施形態において、第１シール領域２１を伸ばし、かつ支持要素１８に接続された磁場センサ１１，１２のための空間を提供するために、支持要素１８のこの軸方向長さは、それに対応して延ばされる。したがって磁場センサ１１，１２の構造的な統合は、単に最低限の構造の適合が必要となる形で達成される。周囲に対する良好なリターダ１の封止を達成するために、さらにここでは第１シール室２１から離れた向きのシャフトシールリング１５の側部で第２シール室を形成するためにさらなるシャフトシールリング１５を任意に設けることができる。さらに、第１シール室２１は、応力除去穴２２を介して中空シャフトとして設計されたシャフト３の領域の穴１６に接続される。オイルは、この応力除去穴２２を介して第２シール室から流れることができ、したがってリターダ１の封止を決定的に改善することができる。
【００３１】
磁場センサ１１，１２およびシャフト３の磁化された部分９，１０によって測定されるトルクに加えて、トルクを検出する装置によって、トルクに加えて、またはその代わりにシャフト３の回転速度３を検出することができる。この場合、例えば磁場は、シャフト３の外周周りの異なる磁気が働くサブ領域を有するように構成されることができ、その結果対応する領域が磁場センサ１１，１２によって検出されることができ、かつシャフトの回転に割り当てることができる。
【００３２】
しかし、特に、シャフトの機械的な負荷の下で作られた応力における応力勾配を確実にするシャフト３の領域に対応する位置が配置される場合、シャフト３の外周周囲のこのような磁場の不均一性が得られる。このような位置は、例えば、軸方向に進む溝、段部等とすることができる。特に、シャフト３の外周に配置された１または複数の応力除去穴２２を適宜使用することができる。図７の略図は、軸方向の長さにわたるシャフト３の領域のせん断応力を示す。破線は、応力除去穴２２が設けられていない領域のせん断応力を示す。連続線は、応力除去穴２２が配置された領域のせん断応力を示す。この強く逸脱したせん断応力は、ジュール効果による関連する部分、この場合関連する第２部分１０の磁場の変化を保証するため、応力除去穴２２が配置された外周の位置におけるこの部分において対応する磁場の変化が起こる。例えば応力除去穴２２が外周に配置される場合、せん断応力、したがって磁場の対応する摂動は、この位置が一定の位置にある場合、常に検出される。したがってこの事象は、シャフトの１回転ごとに１回検出され、その結果より簡単かつより効率的な速度センサが形成され、適宜どんな場合でも存在する状況、この場合シールシステムの応力除去穴２２を利用することにより、製造または組み立ての追加の費用を必要とせずに簡単、効果的、かつ確実にトルクと共にシャフト３の回転速度を検出することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  流体式リターダ
２  第１ホイール
３  シャフト
４  第２ホイール
４  固定子
５  作動室
６  ハウジング
７  シール部材
９，１０  部分
１１，１２  磁場センサ
１３  線要素
１４  評価電子機器
１５  シャフトシールリング
１６  穴
１７  支持体
１８  支持要素
１９  ピストンリング
２０  溝
２１  第１シール室
２２  応力除去穴
【図１】
2014508923.tif 000002
【図２】
2014508923.tif 000003
【図３】
2014508923.tif 000004
【図４】
2014508923.tif 000005
【図５】
2014508923.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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