JPH02224097A - 回転可能な軸からデータ転送を行うためのつば - Google Patents
回転可能な軸からデータ転送を行うためのつばInfo
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- JPH02224097A JPH02224097A JP1255128A JP25512889A JPH02224097A JP H02224097 A JPH02224097 A JP H02224097A JP 1255128 A JP1255128 A JP 1255128A JP 25512889 A JP25512889 A JP 25512889A JP H02224097 A JPH02224097 A JP H02224097A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/16—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying resistance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
- G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
- G01L3/108—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving resistance strain gauges
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C23/00—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
- G08C23/04—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
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- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、機械的接点なしで測定された信刊を伝達する
ために、遠隔測定装置を埋込まれた軽重量合成物質製の
つばを、回転可能な軸上に固定して形成するための装置
および方法に関するものである。
ために、遠隔測定装置を埋込まれた軽重量合成物質製の
つばを、回転可能な軸上に固定して形成するための装置
および方法に関するものである。
３里色資量
回転可能な軸から、軸に隣接して配置された固定受信器
へ信号を伝達するだめの多くの技術が利用できる。これ
らの技術としては、ラジオ周波数遠隔測定、誘導電力お
よび信号遠隔測定、摺動リングの使用、および光起電力
と赤外線信号遠隔測定とを使用する広角遠隔測定がある
。これらの技術はそれぞれ、つば状の機械的付随品が、
遠隔測定部品と回転可能な軸との間に作ることを必要と
している。
へ信号を伝達するだめの多くの技術が利用できる。これ
らの技術としては、ラジオ周波数遠隔測定、誘導電力お
よび信号遠隔測定、摺動リングの使用、および光起電力
と赤外線信号遠隔測定とを使用する広角遠隔測定がある
。これらの技術はそれぞれ、つば状の機械的付随品が、
遠隔測定部品と回転可能な軸との間に作ることを必要と
している。
拘束回転軸にボルト付けされている機縁仕上げされた半
円筒構造の使用を含む高速回転軸に、遠隔測定システム
を取けるために種々の手法が使用されて来た。この方法
は、高速度においてボルトに大きなストレスを与える比
較的大きい質量を有する構造のために全く成功ｊ、７て
いない、起りうるポルトの故障および破局的締付は故障
は、機械の過大速度または不知の疲労特性に起因してい
る。
円筒構造の使用を含む高速回転軸に、遠隔測定システム
を取けるために種々の手法が使用されて来た。この方法
は、高速度においてボルトに大きなストレスを与える比
較的大きい質量を有する構造のために全く成功ｊ、７て
いない、起りうるポルトの故障および破局的締付は故障
は、機械の過大速度または不知の疲労特性に起因してい
る。
機械軸直径が種々に異なることは、特殊の軸に合わせる
ように各構造部を注文して機械的仕上げすることを必要
どする。これは費用のか〜る処理である。
ように各構造部を注文して機械的仕上げすることを必要
どする。これは費用のか〜る処理である。
システムを軸に取付けるための他の試みは、中間組立体
を使用して、機械結合装置を遠隔測定結合装置に取換え
ることである。典型的に、これらの装置は、工業用機械
に関連する高トルク負荷を伝達するには適していない。
を使用して、機械結合装置を遠隔測定結合装置に取換え
ることである。典型的に、これらの装置は、工業用機械
に関連する高トルク負荷を伝達するには適していない。
光学的遠隔測定システムにおいては独特な付加的な問題
がある。これらのシステムは、電力とデータ伝達を可能
にする窓を必要とする。典型的に、これらの窓は、ガラ
スまたはｊ♂明なブラスチンを使用して作られるが、そ
れらは強度が小さいために使用によってしばしば破損す
る。
がある。これらのシステムは、電力とデータ伝達を可能
にする窓を必要とする。典型的に、これらの窓は、ガラ
スまたはｊ♂明なブラスチンを使用して作られるが、そ
れらは強度が小さいために使用によってしばしば破損す
る。
他の設計においては、軸は、微小電子部品および光学素
子用のキャビティを作るように変形されており、それら
の部品はそのキャビティ内にエポキシ樹脂で接着されて
いる。この結果、応力集中および軸故障を件じに恐れが
ある。
子用のキャビティを作るように変形されており、それら
の部品はそのキャビティ内にエポキシ樹脂で接着されて
いる。この結果、応力集中および軸故障を件じに恐れが
ある。
どの場合においても、遠隔測定システムは、。設置する
ことが困難で６ｂす１、製作費用は高価で、機械的には
信頼性がなく、しばしば回転システムの強度および信幀
度を凍らすようになる。
ことが困難で６ｂす１、製作費用は高価で、機械的には
信頼性がなく、しばしば回転システムの強度および信幀
度を凍らすようになる。
尤贋ｐ刀−的
本発明の−・般的な目的は、回転機縁軸上への遠隔測定
装置の取付けを改停することである。
装置の取付けを改停することである。
本発明の他の目的は、回転子構造自体を犠牲にしないで
、前述のことに対する安全で、信頼性の高い、低価格の
設計を提供することである。
、前述のことに対する安全で、信頼性の高い、低価格の
設計を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、費用のか＼る仕上げ作用を
必要としないで、種々の軸直径−Ｉ−で使用できる上記
のような装置および方法を提供する１″′とである。
必要としないで、種々の軸直径−Ｉ−で使用できる上記
のような装置および方法を提供する１″′とである。
上記の目的に従って、機拭的接点なしで、回転軸から静
止受信器−１測定体号を伝達するだめの遠隔通信装置を
内部に埋込まれた軽重型合成物質製の固定されたつばを
、回転可能な軸上に形成する方法が提供される。この方
法は、７軸の回転による遠心力に耐える軸の周りに、合
成物質を置くことにより、つばを形成する段階を含んで
いる。遠隔通信装置は、赤外線データによって測定信号
を伝達するための赤外線放出器を存するつぼ内に埋込ま
れている。赤外線放出器の上にある物質は、赤外線デー
タを伝達するために充分な透明度を与えている。
止受信器−１測定体号を伝達するだめの遠隔通信装置を
内部に埋込まれた軽重型合成物質製の固定されたつばを
、回転可能な軸上に形成する方法が提供される。この方
法は、７軸の回転による遠心力に耐える軸の周りに、合
成物質を置くことにより、つばを形成する段階を含んで
いる。遠隔通信装置は、赤外線データによって測定信号
を伝達するための赤外線放出器を存するつぼ内に埋込ま
れている。赤外線放出器の上にある物質は、赤外線デー
タを伝達するために充分な透明度を与えている。
一般的の立場から、本発明は、非光学的電も６技術にも
利用できる。
利用できる。
１裏互と実扇、各ｐ詳敗ｌ習；、 ！！！！−第１図番
よ、゛回転システム”き称される部分１４が、回転軸に
取付けられていて、静止または固定システム１６が、ト
ルクのような情報を運ぶシステムからデ・−夕信号を受
ける、典型的な遠隔通信システムのブロック図を示して
いる。
よ、゛回転システム”き称される部分１４が、回転軸に
取付けられていて、静止または固定システム１６が、ト
ルクのような情報を運ぶシステムからデ・−夕信号を受
ける、典型的な遠隔通信システムのブロック図を示して
いる。
回転システム１４におい一ζは、歪みゲ・−ジ１８が、
計測用増幅器３６により増幅されたアナログ信号を作り
アナログ信号３７をアナログ・デジタル変換器３８に与
える。この変換器は、その入力線３９上の始動および送
信信号に応答して、線９に２進データ連続出力を与える
が、この出力は、論理ユニット４０を経て、赤外線放出
ダ・イオード２８ａおよび２８ｂを駆動するゆ 線３９上の始動および送信信号は、ホト・トランジスタ
２９ａおよび２９ａにより与えられる。
計測用増幅器３６により増幅されたアナログ信号を作り
アナログ信号３７をアナログ・デジタル変換器３８に与
える。この変換器は、その入力線３９上の始動および送
信信号に応答して、線９に２進データ連続出力を与える
が、この出力は、論理ユニット４０を経て、赤外線放出
ダ・イオード２８ａおよび２８ｂを駆動するゆ 線３９上の始動および送信信号は、ホト・トランジスタ
２９ａおよび２９ａにより与えられる。
上記すべての計測装置に電力を付えるために、ホト・セ
ル２３は、データが伝達されたとき、その回転牛歩なく
とも適切な部分が、光３２により照明される。
ル２３は、データが伝達されたとき、その回転牛歩なく
とも適切な部分が、光３２により照明される。
静止系１６においては、遠隔測定が、送信発光ダイオー
ド４１と、受信赤外線ホト・［・ランジスタ４２とによ
り達成される。ダイオード４１は、常に、電力供給装置
４３とスイッチ４４とにより電力が供給される。デ・−
々は、ホト・トランジスタ４２により受けられ、直・並
列変換器４６と、周波数・電圧変換器４７とに結合され
る。一連のデータ操作は、ゼ′ジタル・アナログ乗算変
換器４８により達成される７４９においてトルク、馬力
およびｒ、ｐ、１Ｉｌｌの装置が与えられる。これらの
すべての出力端は、他の監視器またはブラント用ニーＪ
ンビュータへ伝達するために、インターフェースユニッ
ト５１にも結合される。
ド４１と、受信赤外線ホト・［・ランジスタ４２とによ
り達成される。ダイオード４１は、常に、電力供給装置
４３とスイッチ４４とにより電力が供給される。デ・−
々は、ホト・トランジスタ４２により受けられ、直・並
列変換器４６と、周波数・電圧変換器４７とに結合され
る。一連のデータ操作は、ゼ′ジタル・アナログ乗算変
換器４８により達成される７４９においてトルク、馬力
およびｒ、ｐ、１Ｉｌｌの装置が与えられる。これらの
すべての出力端は、他の監視器またはブラント用ニーＪ
ンビュータへ伝達するために、インターフェースユニッ
ト５１にも結合される。
第２図は、静止システム１６と、回転システム１４との
連絡を完全に示している。少ｉｔ くとも光学的伝達部
分が示されている。赤外線放出ダイオ−・ドは黒丸で、
ホト・トランジスタは白丸で示されている。静止組立体
と、可動糸１１立体との間の矢印は、回転軸から静止受
信器への測定Ｂ′りれた信号の有効伝達のために、２つ
の組立体の間で起るべき、対応するｙ−夕の伝達２．ま
たは“握手′を示している。
連絡を完全に示している。少ｉｔ くとも光学的伝達部
分が示されている。赤外線放出ダイオ−・ドは黒丸で、
ホト・トランジスタは白丸で示されている。静止組立体
と、可動糸１１立体との間の矢印は、回転軸から静止受
信器への測定Ｂ′りれた信号の有効伝達のために、２つ
の組立体の間で起るべき、対応するｙ−夕の伝達２．ま
たは“握手′を示している。
さらに説明されている遠隔測定システムの動作のさらに
詳ｔ７い説明は、出願中の特許“ＷｉｒｅｌｅｓｓＤａ
ｔａ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅ
ｔｈｏｄ”、Ｎ１１１Ｂ７．１９７．１９８８年４月２
８日出ＩＲに述べられているや第３図の断面図は、本発
明の実際のっぽ２２を示しているが、それは矢印５３に
より示ｉ″５ねたｈ向において、３０に示された回転軸
線を持つ中空軸１０に設置されるものである。基底２０
は、ホト・トランジスタを備えた静止先組立体３）と、
赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）４１．４２とを支持し
ている。保護円筒カバー１１が設けられている。基底２
０は、弧状に曲げられて、軸と回転つば２２との曲率に
合わされている。この合成物質のつば内に埋込まれて、
第１の遠隔通信部２８ａ、２８ｂおよび２９ａ、２９ｂ
があり、これはデータを静止組立体３）に伝達する。関
連する回路盤の残りの部分は、簡単化のために省かれて
いる。
詳ｔ７い説明は、出願中の特許“ＷｉｒｅｌｅｓｓＤａ
ｔａ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅ
ｔｈｏｄ”、Ｎ１１１Ｂ７．１９７．１９８８年４月２
８日出ＩＲに述べられているや第３図の断面図は、本発
明の実際のっぽ２２を示しているが、それは矢印５３に
より示ｉ″５ねたｈ向において、３０に示された回転軸
線を持つ中空軸１０に設置されるものである。基底２０
は、ホト・トランジスタを備えた静止先組立体３）と、
赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）４１．４２とを支持し
ている。保護円筒カバー１１が設けられている。基底２
０は、弧状に曲げられて、軸と回転つば２２との曲率に
合わされている。この合成物質のつば内に埋込まれて、
第１の遠隔通信部２８ａ、２８ｂおよび２９ａ、２９ｂ
があり、これはデータを静止組立体３）に伝達する。関
連する回路盤の残りの部分は、簡単化のために省かれて
いる。
そこで、埋込まれた遠隔通信装置の第２の部分は、ホト
・セル２３であって、これは光源３２から光エネルギを
受ける。以下に述べるように、合成物質は、これら２つ
の遠隔測定部分を保持し、保護し、軸回転に関連する遠
心力にそれらが耐えられるようにする。同時に、これら
の遠隔測定部分の上にある物質は、充分に透明であって
、どんな場合でも、データの伝達または電力供給での目
的でのエネルギ伝達を可能にする。
・セル２３であって、これは光源３２から光エネルギを
受ける。以下に述べるように、合成物質は、これら２つ
の遠隔測定部分を保持し、保護し、軸回転に関連する遠
心力にそれらが耐えられるようにする。同時に、これら
の遠隔測定部分の上にある物質は、充分に透明であって
、どんな場合でも、データの伝達または電力供給での目
的でのエネルギ伝達を可能にする。
第４図について見ると、回転システムの赤外線伝達およ
び受信部分は、通常、総合的な回転システム回路１４（
第１図に示されているように）であり、これは、種々の
集積回路部品５７が配置されている印刷回路盤５６を、
接続回路と一緒に含んでいる。勿論、盤５６は、第１図
に示されるように、歪みゲージ１８（第４図に示されて
いない）に電気的に接続されており、このゲージは直接
に軸ｌＯに、またホトセル列２３に接続されている。
び受信部分は、通常、総合的な回転システム回路１４（
第１図に示されているように）であり、これは、種々の
集積回路部品５７が配置されている印刷回路盤５６を、
接続回路と一緒に含んでいる。勿論、盤５６は、第１図
に示されるように、歪みゲージ１８（第４図に示されて
いない）に電気的に接続されており、このゲージは直接
に軸ｌＯに、またホトセル列２３に接続されている。
接続ワイヤは、回路盤５Ｇとホトセル２３と同時に、つ
ば２２内に容易に埋込まれる。
ば２２内に容易に埋込まれる。
第４図のっぽを形成する方法は、典型的には次の通りで
ある。第１に、軸の周りに、単一方向性Ｅファイバ グ
ラス フィラメントの予め含浸されたテープのような合
成物質が巻かれる。そのようなテープは、例えば、３
Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから購入できるもので、３
“幅および９ ｎｉｌ厚の寸法を持っている。数層が軸
の周りに巻付けられて、少なくとも印刷回路盤５６の回
路成分の１つの最大厚さに等しい厚さにされる。このこ
とは電子部品に対する充分な逃げを作る。
ある。第１に、軸の周りに、単一方向性Ｅファイバ グ
ラス フィラメントの予め含浸されたテープのような合
成物質が巻かれる。そのようなテープは、例えば、３
Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから購入できるもので、３
“幅および９ ｎｉｌ厚の寸法を持っている。数層が軸
の周りに巻付けられて、少なくとも印刷回路盤５６の回
路成分の１つの最大厚さに等しい厚さにされる。このこ
とは電子部品に対する充分な逃げを作る。
次に、上記つば内にキャビティが切込まれて、印刷回路
盤５６と、ホト・セル２３とを含む遠隔測定装置を収容
する。第５図は、キャビティ５８が、成分５７を有する
盤５６を収容している処を示している。そのとき、５９
においてエポキシまたは他の適当な接着材を使用するこ
とにより、遠隔測定装置は、つば２２内に接合される。
盤５６と、ホト・セル２３とを含む遠隔測定装置を収容
する。第５図は、キャビティ５８が、成分５７を有する
盤５６を収容している処を示している。そのとき、５９
においてエポキシまたは他の適当な接着材を使用するこ
とにより、遠隔測定装置は、つば２２内に接合される。
勿論、第５図は、軸を分解して軸の内部から見た図であ
る。
る。
遠隔測定装置を、つばの第１の包みに埋込み、または固
定した後に、さらに多くの層が成分の上に包まれ、また
は巻かれて所望の厚さにされる。
定した後に、さらに多くの層が成分の上に包まれ、また
は巻かれて所望の厚さにされる。
そのような厚さは、遠心力に耐え、つば自体を回転軸上
に課持し、さらに充分な透明度を与えるために、合成物
質および補強ファイバの強度により定められる。望まし
い実施形態の特殊な場合においては、回転遠隔測定装置
から、ＩＲ（赤外′ｆａ）データを伝達できるようにす
る赤外線信号に対する透明度である。勿論、ホト・セル
２３に供給されるエネルギは、印刷回路５６に対する適
当な電力を与えるのに充分な強度でセルに到達されねば
ならない。
に課持し、さらに充分な透明度を与えるために、合成物
質および補強ファイバの強度により定められる。望まし
い実施形態の特殊な場合においては、回転遠隔測定装置
から、ＩＲ（赤外′ｆａ）データを伝達できるようにす
る赤外線信号に対する透明度である。勿論、ホト・セル
２３に供給されるエネルギは、印刷回路５６に対する適
当な電力を与えるのに充分な強度でセルに到達されねば
ならない。
他の適当な合成物質は、炭素、グラファイト、Ａ’ｒａ
ｍｉｄ Ｋｅｖｌａｒ 、 Ｓファイバグラスまたはそ
れらの組合せを含んでいる。回転の間に、つば２２に加
わる一次力は、接線および半径方向において最大である
から、最大強度は軸の周囲の周りに単一方向ファ・イバ
テ・−ブまたは単繊維を巻くことにより達成される。
ｍｉｄ Ｋｅｖｌａｒ 、 Ｓファイバグラスまたはそ
れらの組合せを含んでいる。回転の間に、つば２２に加
わる一次力は、接線および半径方向において最大である
から、最大強度は軸の周囲の周りに単一方向ファ・イバ
テ・−ブまたは単繊維を巻くことにより達成される。
テープは、望ましい実施形態において使用されているよ
うに予め含浸されているか、乾いた、または湿った積層
型でよい。
うに予め含浸されているか、乾いた、または湿った積層
型でよい。
単一の合成物質を使用しないで、軸１０上の始めの巻回
層が、泡またはハニカム コア物質であってもよい。合
成物質の重要な様相は、遠隔測定装置の上にある物質が
、データ伝達およびエネルギ伝達を可能にする。透明な
窓を持ち、軸回転に関連する高い遠心力に耐えるのに充
分な物理的強度を持つことである。
層が、泡またはハニカム コア物質であってもよい。合
成物質の重要な様相は、遠隔測定装置の上にある物質が
、データ伝達およびエネルギ伝達を可能にする。透明な
窓を持ち、軸回転に関連する高い遠心力に耐えるのに充
分な物理的強度を持つことである。
包まれた物質の最後の層が設けられた処理の最終段階に
おいては、熱および圧力の下において硬化させられる。
おいては、熱および圧力の下において硬化させられる。
必要ならば、つばの機械仕上げを行って、回転平衡を与
えてもよい。
えてもよい。
硬化させられると、望ましい実施形態において使用され
たＥ型ファイバグラスは、次の性質を持つ。
たＥ型ファイバグラスは、次の性質を持つ。
密度 ０．０７０ボンド／立方インチ層当り
の厚さ ０．００９〜０．１００インチファイバ容積
容積の５６％ 空隙含Ｎ ２％以下 レジン含量 重量の２７％ 勿論、回転測定凹路１４は、光起電セル２３を使用する
ことにより作動される。シリコン ホト・セルは、約４
５０−１０００ナノメータの範囲の電磁波長から電力を
作ることができる。ピーク出力は、約８００ナノメータ
において生じる。光起電イ！ルの典型的な電流および電
圧特性＆：ｔ ％広く発表されているが、４一般に最大
開路電圧は低い光度により得られ、短絡回路電流は照明
の光度と、表面積とに比例する。赤外線遠隔通信システ
Ｊ、を伺勢するために使用されるときは、典型的に１．
最少電流要求は、２５２５−１Ｏ０である０回転測定回
路と赤外線放出器との最少電流が、システムを駆動する
ための最小光起電表面積と、光強度とを定める。
の厚さ ０．００９〜０．１００インチファイバ容積
容積の５６％ 空隙含Ｎ ２％以下 レジン含量 重量の２７％ 勿論、回転測定凹路１４は、光起電セル２３を使用する
ことにより作動される。シリコン ホト・セルは、約４
５０−１０００ナノメータの範囲の電磁波長から電力を
作ることができる。ピーク出力は、約８００ナノメータ
において生じる。光起電イ！ルの典型的な電流および電
圧特性＆：ｔ ％広く発表されているが、４一般に最大
開路電圧は低い光度により得られ、短絡回路電流は照明
の光度と、表面積とに比例する。赤外線遠隔通信システ
Ｊ、を伺勢するために使用されるときは、典型的に１．
最少電流要求は、２５２５−１Ｏ０である０回転測定回
路と赤外線放出器との最少電流が、システムを駆動する
ための最小光起電表面積と、光強度とを定める。
光起電セルは赤外線スペクトルから１１０００ｎまでで
電力を作ることができるから、支持構造部は、システム
を付勢するために可視光を伝達することを要求されない
。システム勢力は、もっばら赤外線スペクトルから得ら
れる。
電力を作ることができるから、支持構造部は、システム
を付勢するために可視光を伝達することを要求されない
。システム勢力は、もっばら赤外線スペクトルから得ら
れる。
全出力は、照明の光起電表面積と、支持構部Ｇこよる減
衰後の赤外線強濱とに比例する。
衰後の赤外線強濱とに比例する。
適当な赤外線電力源は、白熱電灯、ハロゲン灯、赤外線
放出器および日光を含んでいる。
放出器および日光を含んでいる。
上記の例とし２て、１．５ Ｘ １．５インチを測定す
る典型的なシリコン光起電セルの電流および電圧減衰が
測定された。このセルは１００Ｗに付勢され一二１５０
ｗハロゲン灯により照明された。電灯セルからの空気間
隙は、０．５０インチであった。セルの前面と付加的な
距離との僅かな空気０．５５インチにより、セルの出力
は、約１２５ｍＡであった。
る典型的なシリコン光起電セルの電流および電圧減衰が
測定された。このセルは１００Ｗに付勢され一二１５０
ｗハロゲン灯により照明された。電灯セルからの空気間
隙は、０．５０インチであった。セルの前面と付加的な
距離との僅かな空気０．５５インチにより、セルの出力
は、約１２５ｍＡであった。
０．０１０インチにおけるＥファイバグラスにより、出
力は９２ｍＡであった。、ＪＶ、さを０．０４０インチ
に増加すると、電流出力は７３ｍＡであった。上記のこ
とは、遠隔測定装置が有効に電力が与えられるように、
充分な透明度を与えようとする設計者６Ｊ利用される厚
さの広い公差を示している。
力は９２ｍＡであった。、ＪＶ、さを０．０４０インチ
に増加すると、電流出力は７３ｍＡであった。上記のこ
とは、遠隔測定装置が有効に電力が与えられるように、
充分な透明度を与えようとする設計者６Ｊ利用される厚
さの広い公差を示している。
同様にして赤外線放出器およびトランジスタ信月は、合
成構造部により遠隔測定され得る。データ伝達は、Ｎ成
および空気間隙による減衰の後に、放出器からｌ・ラン
ジスタヘデータ ピットを伝達するのに充分な赤外線強
度を維持することにより達成される。遠隔測定は、放出
器の放射度、１−ランジスタまたは検出器の感度、およ
び合成層と空気間隙との赤外線減衰だけにより制限され
る。
成構造部により遠隔測定され得る。データ伝達は、Ｎ成
および空気間隙による減衰の後に、放出器からｌ・ラン
ジスタヘデータ ピットを伝達するのに充分な赤外線強
度を維持することにより達成される。遠隔測定は、放出
器の放射度、１−ランジスタまたは検出器の感度、およ
び合成層と空気間隙との赤外線減衰だけにより制限され
る。
赤外線減衰は、Ｅ型ファイバグラスの種々の層を通って
、赤外線放出器Ｓｔｅｍｅｎｓ型０Ｐ２２４および赤外
線トランジスタ型ＴＲＷＯＰ５００ ＳＲＡおよびｏ、
ｉ ｏ ｏインヂ空気間隙により測定された。
、赤外線放出器Ｓｔｅｍｅｎｓ型０Ｐ２２４および赤外
線トランジスタ型ＴＲＷＯＰ５００ ＳＲＡおよびｏ、
ｉ ｏ ｏインヂ空気間隙により測定された。
′γ成動物質厚さのない相対減衰は勿論０％であっ・：
、０゜０２０インチの合成物質の厚さでは、相対減衰は
３６％であった。０．０５０インチでは減衰は６０％で
あった。このようにして１、赤外線データを有効に伝達
する範囲は全く広い。さらに、上記のことは、上に概略
を述べたような多くの異なった型の合成物質が、適当な
調節と厚さ等により使用し得ることを示している。実際
の望ましい実施形態においでは、第４図に示されるよう
に、放出器およびトランジスタ２８お、１、び２９の上
にある０、 ００５インチの合成物質層ｌ、こより実１
テ可能なモデルが作られた。
、０゜０２０インチの合成物質の厚さでは、相対減衰は
３６％であった。０．０５０インチでは減衰は６０％で
あった。このようにして１、赤外線データを有効に伝達
する範囲は全く広い。さらに、上記のことは、上に概略
を述べたような多くの異なった型の合成物質が、適当な
調節と厚さ等により使用し得ることを示している。実際
の望ましい実施形態においでは、第４図に示されるよう
に、放出器およびトランジスタ２８お、１、び２９の上
にある０、 ００５インチの合成物質層ｌ、こより実１
テ可能なモデルが作られた。
このようにして、本発明は、回転軸に対する遠隔測定の
改善された方法を提供した。赤外線パルスによるように
データの光学的伝達に理想的に利用可能であるが、機械
的接点が許されない如何なる電磁技術に対しても使用し
得るものである。
改善された方法を提供した。赤外線パルスによるように
データの光学的伝達に理想的に利用可能であるが、機械
的接点が許されない如何なる電磁技術に対しても使用し
得るものである。
第１図は、本発明を使用することのできる遠隔測定シス
テムを示すブロック図、 第２図は、第１図の遠隔測定装置の光学的部分の簡単に
した平面図、 第３図は、本発明のっぽが軸に取付けられるやり方を示
し、静止受信器の関連する部分と共に、軸の断面を示す
部分断面図、 第４図は、第３図の部分にさらに詳細な形状の部分断面
図、 第５図は、第４図の！５−５に沿う部分分解拡大平面図
である。 １０・・・中空軸、１４・・・回転システム、１６・・
・固定システム、２０・・・基底、２２・・・つば、２
３・・・ホトセル、２９ａ、ｂ・赤外線放出ダイオード
、２９ａ、ｂ・・・ホト トランジスタ、３）・・・静
止組立体、３２・・・光源、４１・・・発光ダイオード
、４２・・・ホト トランジスタ、５６・・・印刷回路
盤、５７・・・集積回路成分、５８・・・キャビティ。 １、事件の表示 平成１年特許顆第２５５１２８号 ２、発明の名称 回転可能な軸かみデータ転送を行う ためのつ：よ ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 名 称 ベントリー− ネバダ コーポレーンヨン ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 平成２年１月３０日
テムを示すブロック図、 第２図は、第１図の遠隔測定装置の光学的部分の簡単に
した平面図、 第３図は、本発明のっぽが軸に取付けられるやり方を示
し、静止受信器の関連する部分と共に、軸の断面を示す
部分断面図、 第４図は、第３図の部分にさらに詳細な形状の部分断面
図、 第５図は、第４図の！５−５に沿う部分分解拡大平面図
である。 １０・・・中空軸、１４・・・回転システム、１６・・
・固定システム、２０・・・基底、２２・・・つば、２
３・・・ホトセル、２９ａ、ｂ・赤外線放出ダイオード
、２９ａ、ｂ・・・ホト トランジスタ、３）・・・静
止組立体、３２・・・光源、４１・・・発光ダイオード
、４２・・・ホト トランジスタ、５６・・・印刷回路
盤、５７・・・集積回路成分、５８・・・キャビティ。 １、事件の表示 平成１年特許顆第２５５１２８号 ２、発明の名称 回転可能な軸かみデータ転送を行う ためのつ：よ ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 名 称 ベントリー− ネバダ コーポレーンヨン ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 平成２年１月３０日
Claims (9)
- （１）機械的接点なしで回転軸から静止受信器へ測定さ
れた信号を伝達するために、遠隔測定装置を埋込まれた
軽重量合成物質製のつばを、回転可能な軸上に固定して
形成する方法において、前記軸の周りに、前記合成物質
の幾つかの層を巻付けて、少なくとも前記遠隔測定装置
の最大厚さに等しい半径方向の厚さを形成してつばを形
成する段階と、 前記つば内に少なくとも１つのキャビティを切込んで、
前記遠隔測定装置の少なくとも一部分を収容するように
して、前記キャビティ内にこの装置を設置する段階と、 前記つばの上にさらに層を巻付け、前記装置を保持する
が、前記遠隔測定装置と前記静止受信器との間に電磁ま
たは光学的に充分な透明度を与えるようにする段階と、 前記巻付けられた物質を硬化させ、それを前記軸に固定
させ、回転による遠心力に耐えるようにさせる段階とを
、 有することを特徴とする、回転可能な軸に遠隔測定装置
を埋込まれたつばを固定する方法。 - （２）前記装置は、残りの遠隔測定装置を駆動するため
に、前記静止受信器からの入射光に応動する光起電セル
を有することを特徴とする、請求項（１）記載の方法。 - （３）前記遠隔測定装置は、データ交換のために赤外線
（ＩＲ）放出器およびトランジスタを有することを特徴
とする、請求項（１）記載の方法。 - （４）前記合成物質は、ＥまたはＳ型ファイバグラスで
あることを特徴とする、請求項（１）記載の方法。 - （５）前記つばを機械仕上げして、回転平衡を与える段
階を有することを特徴とする、請求項（１）記載の方法
。 - （６）前記合成物質は、ＥまたはＳファイバグラス、ア
ラミドケプラー（ａｒａｍｉｄ ｋｅｖｌｅｒ）、炭素
およびグラファイトの群からの物質を含むことを特徴と
する、請求項（１）記載の方法。 - （７）機械的接点なしに回転軸から静止受信器へデータ
を伝達する遠隔測定装置において、 軸回転による遠心力に耐えて、前記軸の周りに巻付けら
れ、固定された軽重量の合成物質製で、光または電磁手
段により、実質的に透明な前記合成物質を通って前記静
止受信器にデータを伝達するため前記遠隔測定装置の第
１の部分を内部に埋込まれているつばを有することを特
徴とする、遠隔測定装置。 - （８）前記つばは、光または電磁エネルギの形で前記静
止受信器から、前記エネルギに対して透明な前記合成物
質の部分を通って、エネルギを受けるための前記遠隔測
定装置の第２の部分を内部に埋込まれていることを特徴
とする、請求項（７）記載の装置。 - （９）機械的接点なしで回転軸から静止受信器へ測定さ
れた信号を伝達するために、遠隔測定装置を埋込まれた
軽重量合成物質製のつばを回転可能な軸上に固定して形
成する方法において、前記軸の回転による遠心力に耐え
る前記軸の周りに合成物質を置くことによりつばを形成
する段階と、 赤外線（ＩＲ）データにより測定された前記信号を伝達
するための赤外線放出器を有し、前記ＩＲ放出器の上に
ある物質が前記ＩＲデータの伝達に対して充分に透明度
を与えているつば内に、前記遠隔測定装置を埋込む段階
とを、有することを特徴とする、回転可能な軸に遠隔測
定装置を埋込まれたつばを固定して形成する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US252838 | 1988-09-30 | ||
| US07/252,838 US4910408A (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Fiberglass collar for data transfer from rotatable shaft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02224097A true JPH02224097A (ja) | 1990-09-06 |
Family
ID=22957761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1255128A Pending JPH02224097A (ja) | 1988-09-30 | 1989-09-29 | 回転可能な軸からデータ転送を行うためのつば |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4910408A (ja) |
| EP (1) | EP0368461B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02224097A (ja) |
| AT (1) | ATE96900T1 (ja) |
| CA (1) | CA1321250C (ja) |
| DE (1) | DE68910471T2 (ja) |
| ES (1) | ES2046490T3 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4005396A1 (de) * | 1990-02-21 | 1991-08-22 | Bayerische Motoren Werke Ag | Messsignal-uebertragungsvorrichtung an einem kraftfahrzeug |
| CA2062608A1 (en) * | 1991-04-18 | 1992-10-19 | Steven W. Tanamachi | Two-part sensor with transformer power coupling and optical signal coupling |
| GB2297842A (en) * | 1995-01-18 | 1996-08-14 | Douglas Robson | Remote pressure & temperature transmitter system |
| DE19638677B4 (de) * | 1996-09-20 | 2004-02-05 | Fer Fahrzeugelektrik Gmbh | Schaltungsanordnung und Verfahren zur Erzeugung mehrerer Analogsignale |
| WO2015014983A1 (de) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | Hirschmann Automation And Control Gmbh | Optische datenübertragung über eine schleifring eines kranes |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3619612A (en) * | 1969-11-19 | 1971-11-09 | Caterpillar Tractor Co | Monitoring device for rotating systems |
| US3777154A (en) * | 1972-02-07 | 1973-12-04 | R Lindsey | Optical data processing system |
| GB1518498A (en) * | 1974-09-17 | 1978-07-19 | Wildt Mellor Bromley Ltd | Knitting machines |
| FR2448728A1 (fr) * | 1979-02-07 | 1980-09-05 | Thomson Csf | Dispositif joint tournant pour liaison par conducteurs optiques et systeme comportant un tel dispositif |
| US4278323A (en) * | 1979-02-12 | 1981-07-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Optical fiber slip ring |
| US4310767A (en) * | 1979-04-11 | 1982-01-12 | Wyle Laboratories | Data interface between rotating and nonrotating members |
| JPS5681812A (en) * | 1979-12-10 | 1981-07-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | Light beam modulating and deflecting device |
| GB2074313B (en) * | 1980-03-25 | 1984-08-30 | Nissan Motor | Optical signal transmission systems |
| JPS5741231A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-08 | Nippon Denso Co Ltd | Multiplex signal transmission system for automobile |
| US4466695A (en) * | 1981-11-09 | 1984-08-21 | International Telephone & Telegraph Corporation | Rotary annular signal data coupler |
| DE3205065A1 (de) * | 1982-02-12 | 1983-08-18 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Vorrichtung zum uebertragen von signalen zwischen zwei relativ zueinander drehbaren teilen |
| US4460242A (en) * | 1982-05-25 | 1984-07-17 | I.D.M. Electronics Limited | Optical slip ring |
| DE3222441A1 (de) * | 1982-06-15 | 1983-12-15 | Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim | Vorrichtung zur uebertragung von informationen |
| US4491792A (en) * | 1982-12-13 | 1985-01-01 | General Electric Company | Sensing switch for a magnetically coupled communications port |
| NL8303426A (nl) * | 1983-10-06 | 1985-05-01 | Nederlandse Gasunie Nv | Inrichting voor het contactloos elektrisch voeden van op een roteerbare as bevestigde apparatuur. |
| JPS6118540A (ja) * | 1984-07-06 | 1986-01-27 | Honda Motor Co Ltd | ステアリングスイツチ装置 |
| GB2174222B (en) * | 1985-04-27 | 1988-09-21 | Peter Stanley Phillips | Remote operation of an electrical light switch |
| FR2605812B1 (fr) * | 1986-10-24 | 1989-05-05 | Balas Pierre | Procedes de fabrication et raccordement de collecteurs a bagues pour machines tournantes |
| US5019814A (en) * | 1987-05-13 | 1991-05-28 | Bently Nevada Corp. | Wireless data coupling system and method |
-
1988
- 1988-09-30 US US07/252,838 patent/US4910408A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-09-25 EP EP89309742A patent/EP0368461B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-25 AT AT89309742T patent/ATE96900T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-09-25 CA CA000612955A patent/CA1321250C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-25 ES ES198989309742T patent/ES2046490T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-25 DE DE89309742T patent/DE68910471T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-29 JP JP1255128A patent/JPH02224097A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0368461A2 (en) | 1990-05-16 |
| CA1321250C (en) | 1993-08-10 |
| EP0368461B1 (en) | 1993-11-03 |
| ATE96900T1 (de) | 1993-11-15 |
| DE68910471D1 (de) | 1993-12-09 |
| US4910408A (en) | 1990-03-20 |
| ES2046490T3 (es) | 1994-02-01 |
| DE68910471T2 (de) | 1994-03-03 |
| EP0368461A3 (en) | 1991-10-23 |
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