JPH11223567A - 回転シャフトの軸方向推力を測定する装置 - Google Patents
回転シャフトの軸方向推力を測定する装置Info
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- JPH11223567A JPH11223567A JP10329934A JP32993498A JPH11223567A JP H11223567 A JPH11223567 A JP H11223567A JP 10329934 A JP10329934 A JP 10329934A JP 32993498 A JP32993498 A JP 32993498A JP H11223567 A JPH11223567 A JP H11223567A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/12—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring axial thrust in a rotary shaft, e.g. of propulsion plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
- F16C17/24—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with devices affected by abnormal or undesired positions, e.g. for preventing overheating, for safety
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 既存の設備の最小限の変更のみでこの設備に
簡単に設置することができ、また空間占有体積が小さ
い、回転シャフトに加えられる軸方向推力を測定する装
置を提供する。 【解決手段】 本発明は、回転シャフト（１）に加えら
れる軸方向推力（４）を測定するために、両側にフラン
ジ（１４、１６）を有するスプリングワッシャ（１５）
から成るサンドイッチ構造であって、前記ワッシャ（１
５）が前記軸方向推力（４）を受け、前記フランジ（１
４、１６）が、機械の固定構造（３）に固設された二つ
の移動測定センサ（１７、１８）と協働する構造をこの
軸（１）上に配設する。タービンエンジンのロータの推
力の測定に非限定的に適用される。
簡単に設置することができ、また空間占有体積が小さ
い、回転シャフトに加えられる軸方向推力を測定する装
置を提供する。 【解決手段】 本発明は、回転シャフト（１）に加えら
れる軸方向推力（４）を測定するために、両側にフラン
ジ（１４、１６）を有するスプリングワッシャ（１５）
から成るサンドイッチ構造であって、前記ワッシャ（１
５）が前記軸方向推力（４）を受け、前記フランジ（１
４、１６）が、機械の固定構造（３）に固設された二つ
の移動測定センサ（１７、１８）と協働する構造をこの
軸（１）上に配設する。タービンエンジンのロータの推
力の測定に非限定的に適用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は力の測定に関し、よ
り詳細には、回転シャフトに加えられ、この軸を支持す
る固定構造に軸受を介して伝達される軸方向推力を測定
する装置に関する。
り詳細には、回転シャフトに加えられ、この軸を支持す
る固定構造に軸受を介して伝達される軸方向推力を測定
する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械の性能の向上は、単独試験の一環と
してであれ、機械の運転を向上させ制御する目的で機械
の運転中に連続的に行われる測定の場合であれ、機械の
挙動を示すパラメータの測定を経る。
してであれ、機械の運転を向上させ制御する目的で機械
の運転中に連続的に行われる測定の場合であれ、機械の
挙動を示すパラメータの測定を経る。
【０００３】回転シャフトとこれを支持する固定構造と
の間に働く軸方向推力を測定する必要性は、工業用ター
ビン、または航空機用ガスタービンエンジンなどのター
ビンエンジンの場合に特に生じるが、これらに限定され
るものではない。通常は、少なくともストッパの機能を
有する少なくとも一つの軸受により固定構造に接続され
た軸またはロータが問題の主体である。
の間に働く軸方向推力を測定する必要性は、工業用ター
ビン、または航空機用ガスタービンエンジンなどのター
ビンエンジンの場合に特に生じるが、これらに限定され
るものではない。通常は、少なくともストッパの機能を
有する少なくとも一つの軸受により固定構造に接続され
た軸またはロータが問題の主体である。
【０００４】このような測定を行うことが可能な多くの
装置が知られている。最も普及している装置の一つは、
軸受と固定構造との間で軸方向に変形可能な結合、なら
びに、前記変形を測定し、この変形を発生させた軸方向
推力を推定する手段を含む。
装置が知られている。最も普及している装置の一つは、
軸受と固定構造との間で軸方向に変形可能な結合、なら
びに、前記変形を測定し、この変形を発生させた軸方向
推力を推定する手段を含む。
【０００５】このような装置は機械の設計の時点で用意
されなければならないこと、また、装置は、その空間占
有体積、および装置によって課される制約のため、この
設計を難しいものにすることが理解されよう。
されなければならないこと、また、装置は、その空間占
有体積、および装置によって課される制約のため、この
設計を難しいものにすることが理解されよう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】解決すべき問題は、回
転シャフトに加えられる軸方向推力を測定する装置であ
って、既存の設備の最小限の変更のみでこの設備に簡単
に設置することができ、また空間占有体積が小さく、こ
の既存の設備またはあらゆる新規の設備に簡単に組み込
むことが可能な装置を提供することである。
転シャフトに加えられる軸方向推力を測定する装置であ
って、既存の設備の最小限の変更のみでこの設備に簡単
に設置することができ、また空間占有体積が小さく、こ
の既存の設備またはあらゆる新規の設備に簡単に組み込
むことが可能な装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に、本発明は、回転シャフトと固定構造の間に加えられ
る軸方向推力を測定する装置であって、少なくともスト
ッパの機能を有する少なくとも一つの軸受により、固定
構造に対し回転シャフトが案内され、この目的のため
に、前記軸受が、軸方向推力を支持する回転ストッパを
含み、回転ストッパに推力を作用させる軸方向結合手段
により前記回転ストッパが回転シャフト上に保持され、
前記軸方向結合手段が、回転シャフトと固定構造との間
に加えられる軸方向推力を伝える装置を提供する。
に、本発明は、回転シャフトと固定構造の間に加えられ
る軸方向推力を測定する装置であって、少なくともスト
ッパの機能を有する少なくとも一つの軸受により、固定
構造に対し回転シャフトが案内され、この目的のため
に、前記軸受が、軸方向推力を支持する回転ストッパを
含み、回転ストッパに推力を作用させる軸方向結合手段
により前記回転ストッパが回転シャフト上に保持され、
前記軸方向結合手段が、回転シャフトと固定構造との間
に加えられる軸方向推力を伝える装置を提供する。
【０００８】このような装置は、 ａ） 回転ストッパが回転シャフト上を軸方向に移動す
ることが可能であることと、 ｂ） スプリングワッシャにより分離された二つのフラ
ンジが、軸方向結合手段と回転ストッパとの間の軸受の
出口の回転シャフト上に配設され、前記フランジが各々
一つの測定面を有し、前記測定面が同じ方向を向くこと
と、 ｃ） 固定構造に固設された二つの移動測定センサが各
々、測定面に対向して位置決めされることと、 ｄ） 前記センサの測定値の差を計算し、そこから軸方
向推力を推定するための手段とを特徴とする。
ることが可能であることと、 ｂ） スプリングワッシャにより分離された二つのフラ
ンジが、軸方向結合手段と回転ストッパとの間の軸受の
出口の回転シャフト上に配設され、前記フランジが各々
一つの測定面を有し、前記測定面が同じ方向を向くこと
と、 ｃ） 固定構造に固設された二つの移動測定センサが各
々、測定面に対向して位置決めされることと、 ｄ） 前記センサの測定値の差を計算し、そこから軸方
向推力を推定するための手段とを特徴とする。
【０００９】このような装置は、軸方向推力の作用によ
り、回転シャフト上のスプリングワッシャを軸方向に圧
縮変形し、固定構造からの前記スプリングワッシャの面
の位置の変化の測定から、前記軸方向推力の値Ｐを推定
する機能を有する。この測定装置は空間占有体積が小さ
く、既存または設計中の機械内の軸の周囲に簡単に組み
込むことができる。この装置は、その構成要素の固定に
必要な手段以外の軸および固定構造の改造を必要としな
い。
り、回転シャフト上のスプリングワッシャを軸方向に圧
縮変形し、固定構造からの前記スプリングワッシャの面
の位置の変化の測定から、前記軸方向推力の値Ｐを推定
する機能を有する。この測定装置は空間占有体積が小さ
く、既存または設計中の機械内の軸の周囲に簡単に組み
込むことができる。この装置は、その構成要素の固定に
必要な手段以外の軸および固定構造の改造を必要としな
い。
【００１０】本発明は、軸、あるいは固定構造と軸受と
で構成されるアセンブリが脆弱化されないという長所も
有する。さらに、当然のことながらスプリングワッシャ
は、その弾性変形の領域に対応する圧縮応力Ｐよりもは
るかに高い圧縮応力Ｐに耐えることができる。従って、
結果として、Ｐが異常に増加しても本発明の手段のレベ
ルでは破損は生じない。さらに、Ｐのこのような異常増
加では、シャフトの軸方向位置の若干の偏移が生じるだ
けである。
で構成されるアセンブリが脆弱化されないという長所も
有する。さらに、当然のことながらスプリングワッシャ
は、その弾性変形の領域に対応する圧縮応力Ｐよりもは
るかに高い圧縮応力Ｐに耐えることができる。従って、
結果として、Ｐが異常に増加しても本発明の手段のレベ
ルでは破損は生じない。さらに、Ｐのこのような異常増
加では、シャフトの軸方向位置の若干の偏移が生じるだ
けである。
【００１１】この装置では、回転シャフトと固定構造と
の間で伝達される軸方向推力は、回転シャフト上の軸方
向結合、第一フランジ、スプリングワッシャ、第二フラ
ンジ、回転ストッパ、および軸方向応力を固定構造に伝
達するスラスト軸受自体を連続して経由する。このよう
に、スプリングワッシャは軸方向推力により圧縮され、
その結果、二つのフランジが変形され、相互に近づけら
れる。この接近量Ｅは、二つのフランジの軸方向移動量
Ｅ１とＥ２の差に等しく、Ｅ１およびＥ２は、固定構造
に固設された二つの移動センサにより測定される。スプ
リングワッシャの軸方向剛性をＫと呼ぶとすると、軸方
向推力Ｐは式 Ｐ＝Ｋ×ΔＥ ここでＥ＝（Ｅ２−Ｅ１） で与えられる。
の間で伝達される軸方向推力は、回転シャフト上の軸方
向結合、第一フランジ、スプリングワッシャ、第二フラ
ンジ、回転ストッパ、および軸方向応力を固定構造に伝
達するスラスト軸受自体を連続して経由する。このよう
に、スプリングワッシャは軸方向推力により圧縮され、
その結果、二つのフランジが変形され、相互に近づけら
れる。この接近量Ｅは、二つのフランジの軸方向移動量
Ｅ１とＥ２の差に等しく、Ｅ１およびＥ２は、固定構造
に固設された二つの移動センサにより測定される。スプ
リングワッシャの軸方向剛性をＫと呼ぶとすると、軸方
向推力Ｐは式 Ｐ＝Ｋ×ΔＥ ここでＥ＝（Ｅ２−Ｅ１） で与えられる。
【００１２】このように本装置により、固定構造または
シャフト内に変形ゾーンを設ける必要なしに、軸方向推
力を測定することが可能であり、それにより固定構造ま
たはシャフトの完全性が保存される。移動センサを使用
して厚さを測定することが可能なスプリングワッシャお
よびフランジは体積が小さく、従ってシャフトの周囲に
簡単に組み込むことができる。
シャフト内に変形ゾーンを設ける必要なしに、軸方向推
力を測定することが可能であり、それにより固定構造ま
たはシャフトの完全性が保存される。移動センサを使用
して厚さを測定することが可能なスプリングワッシャお
よびフランジは体積が小さく、従ってシャフトの周囲に
簡単に組み込むことができる。
【００１３】有利には、スプリングワッシャおよびフラ
ンジは、軸受の出口でシャフトを取り囲む空間を利用す
るために、軸受の出口に配設される。
ンジは、軸受の出口でシャフトを取り囲む空間を利用す
るために、軸受の出口に配設される。
【００１４】有利には、渦電流型すなわち、フーコー(F
oucault)電流型無接点移動センサも使用する。これらの
小型センサは機械に簡単に挿入することができる。これ
らのセンサは１０ｍＶ／μｍ程度の良好な感度を有する
ので、きわめて少ない軸偏移、従って、負荷を受けてい
る回転装置にとって無視できるような軸偏移しか発生さ
せないようにするために、きわめて硬いスプリングワッ
シャを使用することが可能である。
oucault)電流型無接点移動センサも使用する。これらの
小型センサは機械に簡単に挿入することができる。これ
らのセンサは１０ｍＶ／μｍ程度の良好な感度を有する
ので、きわめて少ない軸偏移、従って、負荷を受けてい
る回転装置にとって無視できるような軸偏移しか発生さ
せないようにするために、きわめて硬いスプリングワッ
シャを使用することが可能である。
【００１５】最後に、有利には、厚さＥのスプリングワ
ッシャは、さいころの五の目状に配置された少なくとも
二つの突起が各面の両側に配設された芯材を含む。この
ような配置は、突起間で芯材を交互に湾曲させることに
より、厚さＥの変化ΔＥを発生させ、その結果、小さな
空間所要体積できわめて広範囲な剛性を提供するスプリ
ングワッシャを実現することである。
ッシャは、さいころの五の目状に配置された少なくとも
二つの突起が各面の両側に配設された芯材を含む。この
ような配置は、突起間で芯材を交互に湾曲させることに
より、厚さＥの変化ΔＥを発生させ、その結果、小さな
空間所要体積できわめて広範囲な剛性を提供するスプリ
ングワッシャを実現することである。
【００１６】詳細な実施形態および添付の図面を参照す
ることにより、本発明がよりよく理解されるとともに、
本発明がもたらす長所がより明らかになろう。
ることにより、本発明がよりよく理解されるとともに、
本発明がもたらす長所がより明らかになろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】まず図１を参照する。回転シャフ
ト１は、機械の固定構造３の内部の幾何学回転軸２を中
心として回転している。シャフト１は、測定すべき値Ｐ
の軸方向推力４を固定構造３に加える。シャフト１は、
揚力のための静圧軸受５により回転案内され、移動にお
いて位置決めされる。軸受５は特に、相対する両側に固
定ストッパ７および８を有する固定円筒形内径６を含
む。円筒形内径６は、回転シャフト１に設けた円筒形当
たり面９を取り囲み、従って、前記円筒形当たり面９と
協働して前記回転シャフト１の回転案内を行う。軸受５
は、各々固定ストッパ７および８に対向して回転シャフ
ト１上に設置され、固定構造３に対し回転シャフト１の
移動位置決めを行うために前記固定ストッパ７および８
と協働する二つの回転ストッパ１０および１１を含む。
この例では、回転ストッパ１０は推力４を伝達する。こ
の回転ストッパ１０は当然のことながら、軸方向推力４
の方向に相反する軸受５側に設置され、軸方向結合手段
の役割を果たすナット１２により保持され、前記ナット
１２は回転シャフト１にねじ込まれ、前記回転ストッパ
１０に軸方向推力４を加える。この例では、軸受５の反
対側に位置する第二回転ストッパ１１は、回転シャフト
１上に設けたショルダに簡略されている。
ト１は、機械の固定構造３の内部の幾何学回転軸２を中
心として回転している。シャフト１は、測定すべき値Ｐ
の軸方向推力４を固定構造３に加える。シャフト１は、
揚力のための静圧軸受５により回転案内され、移動にお
いて位置決めされる。軸受５は特に、相対する両側に固
定ストッパ７および８を有する固定円筒形内径６を含
む。円筒形内径６は、回転シャフト１に設けた円筒形当
たり面９を取り囲み、従って、前記円筒形当たり面９と
協働して前記回転シャフト１の回転案内を行う。軸受５
は、各々固定ストッパ７および８に対向して回転シャフ
ト１上に設置され、固定構造３に対し回転シャフト１の
移動位置決めを行うために前記固定ストッパ７および８
と協働する二つの回転ストッパ１０および１１を含む。
この例では、回転ストッパ１０は推力４を伝達する。こ
の回転ストッパ１０は当然のことながら、軸方向推力４
の方向に相反する軸受５側に設置され、軸方向結合手段
の役割を果たすナット１２により保持され、前記ナット
１２は回転シャフト１にねじ込まれ、前記回転ストッパ
１０に軸方向推力４を加える。この例では、軸受５の反
対側に位置する第二回転ストッパ１１は、回転シャフト
１上に設けたショルダに簡略されている。
【００１８】本発明によれば、推力４を伝達する回転ス
トッパ１０は、回転シャフト１に滑動に取り付けられ
る。少ない軸方向遊間で十分である。ナット１２は、第
一フランジ１４の役割も果たし、軸方向推力４がかかる
方向に相反する方向に向けられた第一測定面１４ａを含
み、この第一測定面１４ａは、幾何学軸２に対し直角な
クラウンの形状を有する。軸受５の出口１３の、ナット
１２と回転ストッパ１０との間には、スプリングワッシ
ャ１５、ならびに、第一測定面１４ａと同じ方向に向け
られた第二測定面１６ａを含む第二フランジ１６がシャ
フト１上に連続して配設され、この第二測定面１６ａ
も、幾何学軸２に対し直角なクラウンの形状を有する。
固定構造３に固設された二つの移動センサ１７および１
８は、ナット１２および第二フランジ１６の各々第一お
よび第二測定面１４ａおよび１６ａに各々対向して配設
される。ナット１２は、回転ストッパ１０を軸方向に正
確に位置決めするために、回転シャフト１上に設けたシ
ョルダ１９に載架するようになることに留意されたい。
アセンブリの動作は以下の通りである。回転シャフト１
に加えられる軸方向推力４は、順に、ナット１２、スプ
リングワッシャ１５、第二フランジ１６、回転ストッパ
１０、および固定ストッパ７を介して、固定構造３に伝
達される。スプリングワッシャ１５は、軸方向推力４の
作用を受けて軸方向に圧縮され、第一フランジ１４の役
割を果たすナット１２の測定面１４ａと、第二フランジ
１６の測定面１６ａとを接近させる。測定面１４ａおよ
び１６ａの各々測定センサ１７および１８で行われる測
定値の差を求めることにより、この接近が確立される。
トッパ１０は、回転シャフト１に滑動に取り付けられ
る。少ない軸方向遊間で十分である。ナット１２は、第
一フランジ１４の役割も果たし、軸方向推力４がかかる
方向に相反する方向に向けられた第一測定面１４ａを含
み、この第一測定面１４ａは、幾何学軸２に対し直角な
クラウンの形状を有する。軸受５の出口１３の、ナット
１２と回転ストッパ１０との間には、スプリングワッシ
ャ１５、ならびに、第一測定面１４ａと同じ方向に向け
られた第二測定面１６ａを含む第二フランジ１６がシャ
フト１上に連続して配設され、この第二測定面１６ａ
も、幾何学軸２に対し直角なクラウンの形状を有する。
固定構造３に固設された二つの移動センサ１７および１
８は、ナット１２および第二フランジ１６の各々第一お
よび第二測定面１４ａおよび１６ａに各々対向して配設
される。ナット１２は、回転ストッパ１０を軸方向に正
確に位置決めするために、回転シャフト１上に設けたシ
ョルダ１９に載架するようになることに留意されたい。
アセンブリの動作は以下の通りである。回転シャフト１
に加えられる軸方向推力４は、順に、ナット１２、スプ
リングワッシャ１５、第二フランジ１６、回転ストッパ
１０、および固定ストッパ７を介して、固定構造３に伝
達される。スプリングワッシャ１５は、軸方向推力４の
作用を受けて軸方向に圧縮され、第一フランジ１４の役
割を果たすナット１２の測定面１４ａと、第二フランジ
１６の測定面１６ａとを接近させる。測定面１４ａおよ
び１６ａの各々測定センサ１７および１８で行われる測
定値の差を求めることにより、この接近が確立される。
【００１９】有利には、ナット１２および回転ストッパ
１０は例えばピン２０により回転結合される。
１０は例えばピン２０により回転結合される。
【００２０】次に図２および図３を同時に参照する。ス
プリングワッシャ１５は、等間隔の突起２６ａおよび２
６ｂが各面上に配設された二つの面２５ａおよび２５ｂ
を有する矩形断面フラットワッシャの形状の芯材２５を
含み、面２５ａ上の突起２６ａは、反対面２５ｂ上の突
起２６ｂに対しさいころの五の目形に配設される。突起
２６ａおよび２６ｂ各々の表面１５ａ、１５ｂは、スプ
リングワッシャ１５の面１５ａ、１５ｂを構成し、前記
面１５ａ、１５ｂはフランジ１４および１６に接触して
いる。芯材２５は、軸方向推力４の作用により、突起２
６ａ、２５ｂ間で交互に軸方向に変形し、それにより、
推力４の値Ｐに応じてスプリングワッシャ１５の厚さＥ
の変化ΔＥが生じる。当業者であれば、芯材２５の厚
さ、その幅、ならびに突起２６ａ、２６ｂの数を調節す
ることにより、スプリングワッシャ１５の剛性Ｋをきわ
めて簡単に調節することができよう。
プリングワッシャ１５は、等間隔の突起２６ａおよび２
６ｂが各面上に配設された二つの面２５ａおよび２５ｂ
を有する矩形断面フラットワッシャの形状の芯材２５を
含み、面２５ａ上の突起２６ａは、反対面２５ｂ上の突
起２６ｂに対しさいころの五の目形に配設される。突起
２６ａおよび２６ｂ各々の表面１５ａ、１５ｂは、スプ
リングワッシャ１５の面１５ａ、１５ｂを構成し、前記
面１５ａ、１５ｂはフランジ１４および１６に接触して
いる。芯材２５は、軸方向推力４の作用により、突起２
６ａ、２５ｂ間で交互に軸方向に変形し、それにより、
推力４の値Ｐに応じてスプリングワッシャ１５の厚さＥ
の変化ΔＥが生じる。当業者であれば、芯材２５の厚
さ、その幅、ならびに突起２６ａ、２６ｂの数を調節す
ることにより、スプリングワッシャ１５の剛性Ｋをきわ
めて簡単に調節することができよう。
【００２１】本発明は説明した実施形態に限定されるも
のではなく、実施形態の範囲および趣旨から逸脱しない
で実現することができるあらゆる変形形態を包含するも
のである。
のではなく、実施形態の範囲および趣旨から逸脱しない
で実現することができるあらゆる変形形態を包含するも
のである。
【００２２】フランジ１４、１６は異なる部品であって
も、反対に、ナット１２と、軸方向推力４を支持する回
転ストッパ１０とにより、それらの機能が確保されるよ
うにしてもよい。
も、反対に、ナット１２と、軸方向推力４を支持する回
転ストッパ１０とにより、それらの機能が確保されるよ
うにしてもよい。
【００２３】軸方向結合装置１２は、この例では、上に
示したナットであるが、回転装置上で加工されたショル
ダ等、同等の手段に換えることが可能である。この例で
は、第一フランジ１４の機能は、有利には、第一測定面
１４ａがそのフランジ上に加工されることになるこのシ
ョルダ１２によって確保される。
示したナットであるが、回転装置上で加工されたショル
ダ等、同等の手段に換えることが可能である。この例で
は、第一フランジ１４の機能は、有利には、第一測定面
１４ａがそのフランジ上に加工されることになるこのシ
ョルダ１２によって確保される。
【００２４】また本発明は、回転輪が回転ストッパ１０
の機能を果たす動力学的軸受、ころ軸受、あるいは軸受
など、あらゆる種類の軸受に適用可能であることにも留
意されたい。
の機能を果たす動力学的軸受、ころ軸受、あるいは軸受
など、あらゆる種類の軸受に適用可能であることにも留
意されたい。
【図１】軸結合装置が第一フランジの役割も果たすナッ
トである本発明の実施形態を示す図である。
トである本発明の実施形態を示す図である。
【図２】各面上で、四つの突起が反対面の突起に対しさ
いころの五の目状に配置された芯材を有するスプリング
ワッシャの実施形態の正面図である。
いころの五の目状に配置された芯材を有するスプリング
ワッシャの実施形態の正面図である。
【図３】図２に示される実施形態と同じ実施形態の側面
図である。
図である。
１ 回転シャフト ２ 幾何学回転軸 ３ 固定構造 ４ 軸方向推力 ５ 軸受 ６ 固定円筒形内径 ７、８ 固定ストッパ ９ 円筒形当たり面 １０、１１ 回転ストッパ １２ ナット １３ 軸受の出口 １４ 第一フランジ １４ａ 第一測定面 １５ スプリングワッシャ １５ａ、１５ｂ 突起の表面 １６ 第二フランジ １６ａ 第二測定面 １７、１８ 移動測定センサ １９ ショルダ ２０ ピン ２５ 芯材 ２５ａ、２５ｂ 突起の面 ２６ａ、２６ｂ 突起 Ｅ スプリングワッシャの厚さ
Claims (4)
- 【請求項１】 回転シャフトと固定構造との間に加えら
れる軸方向推力を測定する装置であって、前記回転シャ
フト（１）が幾何学回転軸（２）を中心として回転し、
前記軸方向推力（４）が回転シャフト（１）と固定構造
（３）との間に加えられ、少なくとも一つの軸受（５）
により、前記固定構造（３）に対し前記回転シャフト
（１）が案内され、前記軸受（５）が軸方向推力（４）
を支持する回転ストッパ（１０）を含み、回転ストッパ
（１０）に推力を作用させ、軸方向推力（４）を伝える
軸方向結合手段（１２）により前記回転ストッパ（１
０）が保持され、 ａ） 回転ストッパ（１０）が回転シャフト（１）上を
軸方向に移動することが可能であることと、 ｂ） スプリングワッシャ（１５）により分離された二
つのフランジ（１４、１６）が、軸方向結合手段（１
２）と回転ストッパ（１０）との間に配設され、前記二
つのフランジ（１４、１６）が各々、同じ方向に向けら
れた一つの測定面（１４ａ、１６ａ）を有し、前記スプ
リングワッシャ（１５）が面（１５ａ、１５ｂ）を含む
ことと、 ｃ） 二つの移動測定センサ（１７、１８）が、固定構
造（３）に固設され、同じ方向に向けられた測定面（１
４ａ、１６ａ）に対向して位置決めされることと、 ｄ） 前記二つの移動測定センサ（１７、１８）の測定
値の差を計算し、そこから対応する軸方向推力を推定す
るための手段とを特徴とし、 回転シャフト（１）上のスプリングワッシャ（１５）を
軸方向に圧縮変形し、固定構造（３）からの前記スプリ
ングワッシャ（１５）の面（１５ａ、１５ｂ）の位置の
変化の測定から、前記軸方向推力（４）の値Ｐを推定す
る装置。 - 【請求項２】 スプリングワッシャ（１５）および二つ
のフランジ（１４、１６）が、軸受の出口で軸（１）を
取り囲む空間を利用するために、軸受（５）の出口（１
３）の軸（１）上に配設されることを特徴とする請求項
１に記載の装置。 - 【請求項３】 移動測定センサ（１７、１８）がフーコ
ー電流方式であることを特徴とする請求項１または２に
記載の装置。 - 【請求項４】 スプリングワッシャ（１５）は、少なく
とも二つの突起（２６ａ）および（２６ｂ）が各面（２
５ａ、２５ｂ）に配設された芯材（２５）を含み、芯材
（２５）の一つの面（２５ａ、２５ｂ）の突起（２６
ａ、２６ｂ）が、他方の面（２５ｂ、２５ａ）の突起
（２６ｂ、２６ａ）に対しさいころの五の目型に配置さ
れ、突起（２６ａ、２６ｂ）の表面がスプリングワッシ
ャ（１５）の面（１５ａ、１５ｂ）を構成し、その結
果、突起（２６ａ、２６ｂ）間の芯材（２５）の交互の
湾曲により、スプリングワッシャの厚さＥの変化ΔＥが
発生することを特徴とする請求項１から３のいずれか一
項に記載の装置。
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|---|---|---|---|
| FR9714555A FR2771171B1 (fr) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | Dispositif de mesure de la pousse axiale sur un arbre tournant |
| FR9714555 | 1997-11-20 |
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|---|---|
| JPH11223567A true JPH11223567A (ja) | 1999-08-17 |
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| JP (1) | JPH11223567A (ja) |
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