Nova Patents
DE4430503C1

Torque sensor with a strain gauge

Abstract

In a torque sensor, a measuring element 5, which shows mechanical stresses as a function of torque and to which the strain gauge arrangement 6 is fitted, is formed by an annular region 5, lying in an axial plane, of a disc element 1. The disc element 1 has a first torque transmitting part 3 adjoining the measuring element region 5 radially on the inside and a second torque transmitting part 4 adjoining the measuring element region 5 radially on the outside, one of which forms the torque-introducing and the other the torque-delivering side for the measuring element region, the latter having a smaller axial thickness as compared with the torque transmitting parts, so that it shows mechanical stresses under the influence of torque. The axial thickness of the element 5 decreases radially outwardly. <IMAGE>

DE4430503C1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 2

Term

Term ended

Expired 27 August 2014, 12.1 years ago.

  1. Priority and filed
  2. Granted
  3. Expired
  4. Today

6 claims: 6 independent, 0 dependent

  1. 1
    Drehmomentsensor mit - einer Dehnmeßstreifenanordnung (6), die auf einem Meßkörper (5) angebracht ist, der unter Drehmomenteinwirkung mechani­ sche Spannungen aufweist, wobei- der Meßkörper von einem in einer Axialebene liegenden Bereich (5) eines Scheibenkörpers (1) gebildet ist und- der Scheibenkörper des weiteren einen radial innen an den Meßkörperbereich (5) anschließenden ersten (3) und einen ra­ dial außen an den Meßkörperbereich anschließenden zweiten Drehmomentübertragungsteil (4) beinhaltet, von denen einer die drehmomenteinleitende und der andere die drehmomentaus­ leitende Seite für den Meßkörperbereich bildet, wobei der Meßkörperbereich eine gegenüber den Drehmomentübertragungsteilen geringere axiale Dicke besitzt, 1. Drehmomentsensor mit - einer Dehnmeßstreifenanordnung ( 6 ), die auf einem Meßkörper ( 5 ) angebracht ist, der unter Drehmomenteinwirkung mechanische Spannungen aufweist, wobei - der Meßkörper von einem in einer Axialebene liegenden Bereich ( 5 ) eines Scheibenkörpers ( 1 ) gebildet ist und - der Scheibenkörper des weiteren einen radial innen an den Meßkörperbereich ( 5 ) anschließenden ersten ( 3 ) und einen radial außen an den Meßkörperbereich anschließenden zweiten Drehmomentübertragungsteil ( 4 ) beinhaltet, von denen einer die drehmomenteinleitende und der andere die drehmomentausleitende Seite für den Meßkörperbereich bildet, wobei der Meßkörperbereich eine gegenüber den Drehmomentübertragungsteilen geringere axiale Dicke besitzt, 1. Torque Sensor with- A Dehnmeßstreifenanordnung (6) Provided on a measuring body (5) Is mounted, the mechanical torque under the influence having cal voltages,- The measuring body from a point in an axial section (5) Of a disk body (1) Is formed and- The plate body further includes a radially inwardly to the Meßkörperbereich (5) Subsequent first (3) And a ra dial the outside adjoining the second Meßkörperbereich Torque transmitting part (4) Includes, one of which the torque introductory and the other the drehmomentaus senior side for the Meßkörperbereich, said the Meßkörperbereich Compared to the torque transmission parts lower axial thickness has, dadurch gekennzeichnet, daß - der Meßkörper als kreisringförmiger Bereich ( 5 ) gebildet ist, dessen axiale Dicke (d&sub2;) in radialer Richtung von innen nach außen abnimmt.
  2. 2
    characterized, that- The measuring head as the annular area (5) Is formed, the axial thickness (d₂) in the radial direction from the inside to outside decreases. dadurch gekennzeichnet, daß - der Meßkörper als kreisringförmiger Bereich (5) gebildet ist, dessen axiale Dicke (d₂) in radialer Richtung von innen nach außen abnimmt. 2. Drehmomentsensor nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß - er einen zum ersten ( 1 ) parallel angeordneten zweiten Scheibenkörper ( 9 ) aufweist, der drehfest am ersten Drehmomentübertragungsteil ( 3 ) angebracht ist, - beide Scheibenkörper ( 1 , 9 ) von einer weitgehend als Drehteil realisierbaren Form sind und - von dem zweiten Scheibenkörper ( 9 ) und dem zweiten Drehmomentübertragungsteil ( 3 ) des ersten Scheibenkörpers ( 1 ) der eine als drehmomenteinleitendes Anschlußteil und der andere als drehmomentausleitendes Anschlußteil des Sensors dient.
  3. 3
    2. Drehmomentsensor nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß - er einen zum ersten (1) parallel angeordneten zweiten Schei­ benkörper (9) aufweist, der drehfest am ersten Drehmoment­ übertragungsteil (3) angebracht ist,- beide Scheibenkörper (1, 9) von einer weitgehend als Drehteil realisierbaren Form sind und - von dem zweiten Scheibenkörper (9) und dem zweiten Drehmo­ mentübertragungsteil (3) des ersten Scheibenkörpers (1) der eine als drehmomenteinleitendes Anschlußteil und der andere als drehmomentausleitendes Anschlußteil des Sensors dient. 2. Torque sensor according to claim 1, further characterized in that- It has a first (1) Parallel arranged second Schei benkörper (9) Which is rotationally fixed to the first torque transmission part (3) Is attached,- Both disk bodies (1. 9) From a largely a lathe realizable form and are - From the second disk body (9) And the second Drehmo ment transfer part (3) Of the first disk body (1) of the a torque as a preliminary terminal part and the other serves as drehmomentausleitendes connection part of the sensor. 3. Drehmomentsensor nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Scheibenkörper ( 9 ) und am zweiten, radial äußeren Drehmomentübertragungsteil ( 4 ) des ersten Scheibenkörpers ( 1 ) jeweils Elemente ( 7 , 8 ) zur Drehmomenteinleitung in bzw. zur Drehmomentausleitung aus dem Sensor vorgesehen sind, die auf gleicher radialer Höhe (R) liegen.
  4. 4
    3. A torque sensor according to claim 2 further characterized in that on the second disk body (9) And on the second, radially outer Torque transmitting part (4) Of the first disk body (1) each elements (7. 8th) For introducing torque into or to Drehmomentausleitung are provided from the sensor, on the same radial height (R) lie. 3. Drehmomentsensor nach Anspruch 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß am zweiten Scheibenkörper (9) und am zweiten, radial äußeren Drehmomentübertragungsteil (4) des ersten Scheibenkörpers (1) jeweils Elemente (7, 8) zur Drehmomenteinleitung in bzw. zur Drehmomentausleitung aus dem Sensor vorgesehen sind, die auf gleicher radialer Höhe (R) liegen. 4. Drehmomentsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang wenigstens eines Scheibenkörpers ( 9 ) eine Einrichtung ( 12 , 13 ) zur drahtlosen und berührungsfreien Einkopplung elektrischer Energie für die Dehnmeßstreifenanordnung ( 6 ) sowie zur Auskopplung des von letzterer erzeugten Meßsignals an die stationäre Außenumgebung vorgesehen ist.
  5. 5
    4. A torque sensor according to any one of claims 1 to 3, further characterized in that on the outer circumference of at least one disk body (9) A A direction (12. 13) For wireless and contactless Einkopp ment of electrical energy for the Dehnmeßstreifenanordnung (6) and for decoupling the measuring signal generated by the latter to the stationary external environment is provided. 4. Drehmomentsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang wenigstens eines Scheibenkörpers (9) eine Ein­ richtung (12, 13) zur drahtlosen und berührungsfreien Einkopp­ lung elektrischer Energie für die Dehnmeßstreifenanordnung (6) sowie zur Auskopplung des von letzterer erzeugten Meßsignals an die stationäre Außenumgebung vorgesehen ist. 5. Drehmomentsensor nach Anspruch 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß - die Einrichtung zur drahtlosen und berührungsfreien Übertragung von elektrischer Energie und elektrischen Signalen ein Telemetriesystem mit einer am Außenumfang wenigstens eines Scheibenkörpers ( 9 ) angeordneten Wicklung ( 13 ) und einem der Wicklung unter Belassung eines Luftspaltes ( 21 ) radial gegenüberliegenden, stationären Generatorteil ( 12 ) beinhaltet und - von dem oder den Scheibenkörpern ( 1 ) ein Spannungswandlermodul ( 17 ) aufgenommen ist, das einerseits mit der Wicklung ( 13 ) und andererseits mit der Dehnmeßstreifenanordnung ( 6 ) elektrisch verbunden ist.
  6. 6
    5. Drehmomentsensor nach Anspruch 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß - die Einrichtung zur drahtlosen und berührungsfreien Übertra­ gung von elektrischer Energie und elektrischen Signalen ein Telemetriesystem mit einer am Außenumfang wenigstens eines Scheibenkörpers (9) angeordneten Wicklung (13) und einem der Wicklung unter Belassung eines Luftspaltes (21) radial gegen­ überliegenden, stationären Generatorteil (12) beinhaltet und- von dem oder den Scheibenkörpern (1) ein Spannungswandlermo­ dul (17) aufgenommen ist, das einerseits mit der Wicklung (13) und andererseits mit der Dehnmeßstreifenanordnung (6) elektrisch verbunden ist. 5. The torque sensor of claim 4, further characterized in that- The device for wireless and contactless transmis supply of electrical power and electrical signals a Telemetry system with the outer circumference of at least one Disk body (9) Arranged winding (13) And one of Winding while leaving an air gap (21) Radially against opposite, stationary generator part (12) Includes and- Of the disc or the bodies (1) A Spannungswandlermo dul (17) Is received, on the one hand with the winding (13) And the other with the Dehnmeßstreifenanordnung (6) is electrically connected.