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DE10037782A1 - Torque sensor for e.g. drive shaft of motor vehicle, has torque introduction element provided on transverse middle plane between measurement springs, in longitudinal direction of double flexional-bar - Google Patents

Torque sensor for e.g. drive shaft of motor vehicle, has torque introduction element provided on transverse middle plane between measurement springs, in longitudinal direction of double flexional-bar

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Publication number
DE10037782A1
DE10037782A1 DE2000137782 DE10037782A DE10037782A1 DE 10037782 A1 DE10037782 A1 DE 10037782A1 DE 2000137782 DE2000137782 DE 2000137782 DE 10037782 A DE10037782 A DE 10037782A DE 10037782 A1 DE10037782 A1 DE 10037782A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
torque
double
bending beam
springs
strain gauges
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE2000137782
Other languages
German (de)
Inventor
Juergen Andrae
Andreas Karaus
Wolfgang Viel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HBM MES und SYSTEMTECHNIK GmbH
Original Assignee
HBM MES und SYSTEMTECHNIK GmbH
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Publication date
Application filed by HBM MES und SYSTEMTECHNIK GmbH filed Critical HBM MES und SYSTEMTECHNIK GmbH
Priority to DE2000137782 priority Critical patent/DE10037782A1/en
Publication of DE10037782A1 publication Critical patent/DE10037782A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/14Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/1407Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs
    • G01L3/1428Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers
    • G01L3/1457Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers involving resistance strain gauges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Resistance strain gages (16-23) are arranged on top and bottom surfaces of double flexional-bars (1,2), near the curved portion of measurement springs (8,9). A torque introduction element (6) is provided on transverse middle plane (3) between measurement springs, in the longitudinal direction of the bar.

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufnehmer zur Erfassung von Dreh­ momenten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a sensor for detecting rotation Moments according to the preamble of claim 1.

In mechanisch angetriebenen Systemen werden Antriebs- oder Steuerbewegungen zum Teil auch über längere Strecken mit Hilfe von Antriebs- oder Steuerwellen übertragen. Dazu kann es tech­ nisch oder ökonomisch vorteilhaft sein, die Momente im Über­ tragungsweg zu erfassen und an diesen Ort oder an anderer Stelle im Übertragungsweg erneut zu erzeugen, zu verstärken, zu steuern oder zu regeln.In mechanically driven systems, drive or Tax movements sometimes with the help of long distances transmitted from drive or control shafts. It can also be tech nisch or economically advantageous, the moments in excess path to record and to this place or elsewhere To create, reinforce, point in the transmission path, to control or regulate.

Aus der DE 82 10 190 U1 ist eine Einrichtung zum Messen von Drehmomenten bekannt, die rotationssymmetrisch ausgebildet ist und aus einem Nabenteil und einem Felgenteil besteht, die über vier Speichen miteinander verbunden sind. An den Speichen sind Biegestellen vorgesehen, an denen Dehnungsmeßstreifen angeord­ net sind, durch die die eingeleiteten Drehmomente erfaßt wer­ den. Derartige rotationssymmetrische Drehmomentaufnehmer sind verhältnismäßig aufwendig in der Herstellung und werden des­ halb meist nur für hochwertige Meß- und Steueraufgaben oder an schnell drehenden Meßwellen eingesetzt.DE 82 10 190 U1 describes a device for measuring Torques known, which is rotationally symmetrical and consists of a hub part and a rim part, which over four spokes are connected to each other. Are on the spokes Bending points are provided at which strain gauges are arranged are net, by which the initiated torques are detected the. Such rotationally symmetrical torque transducers are relatively expensive to manufacture and are the half mostly only for high-quality measurement and control tasks or fast rotating measuring shafts used.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen einfa­ chen, kostengünstigen Drehmomentaufnehmer zu schaffen, der Drehmomente zuverlässig und verhältnismäßig genau erfaßt.The invention is therefore based on the object, a simple Chen, inexpensive torque transducer to create the Torques recorded reliably and relatively accurately.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben. This object is achieved by the specified in claim 1 Invention solved. Further training and advantageous execution Examples of the invention are set out in the dependent claims give.  

Aus der EP 227 850 B1 sind zwar schon Doppelbiegebalkenaufneh­ mer bekannt, deren Meßfedern mit Dehnungsmeßstreifen versehen sind und die in Wägevorrichtungen zur Messung des Gewichts oder zu anderen Kraftmessungen verwendet werden. Derartige Kraftaufnehmer oder Wägezellen sind ohne zusätzliche, aufwendi­ ge Krafteinleitungsvorrichtungen nicht geeignet, Drehmomente zu erfassen. Es ist zwar möglich, mit technisch komplizierten Krafteinleitungs- und Kraftaufnahmevorrichtungen die Drehmo­ mente zu erfassen, dies ist aber in der Regel sehr aufwendig und deshalb für viele Aufgaben ökonomisch nicht vertretbar.Double bending beam receptacles are already known from EP 227 850 B1 mer known, the measuring springs provided with strain gauges and are in weighing devices for measuring weight or used for other force measurements. such Load cells or load cells are without additional, complex Force transmission devices not suitable, torques capture. While it is possible with technically complicated Force introduction and force absorption devices the torque elements, but this is usually very complex and therefore not economically viable for many tasks.

Die Erfindung hat deshalb den Vorteil, daß mit einem langge­ streckten, symmetrisch zum Krafteinleitungselement ausgebilde­ ten, zweifachen Doppelbiegebalken auch direkt einleitbare Dreh­ momente ohne großen zusätzlichen, apparativen Aufwand erfaßbar sind. Dabei ist insbesondere die einfache automatisierbare Herstellungsmöglichkeit eines derartigen Aufnehmers vorteil­ haft, der aus einem vorgefertigten Stangenmaterial durch ein­ fache Bohrungen herstellbar ist. Deshalb ist ein derartiger Drehmomentaufnehmer auch für Einsatzgebiete verwendbar, bei denen zuvor die Drehmomente nicht beeinflußt wurden oder die Drehmomente über lange mechanische Verbindungen zu übertragen waren. So sind derartige Drehmomentaufnehmer vorteilhaft als Bestandteil von Lenk- und Steuervorrichtungen einsetzbar, de­ ren erzeugtes Lenk- oder Steuermoment am Steuerort durch ver­ stärkende Stellantriebe wie Lenkhilfen und dergleichen vorge­ nommen werden. Derart kostengünstige Drehmomentaufnehmer sind beispielsweise auch für Drehmomenterfassungen an langsam lau­ fenden Rührwerken oder Antrieben verwendbar, um diese drehmo­ mentabhängig zu steuern oder Überlastmomente zu vermeiden, um unterschiedliche Herstellungsprozesse zu verbessern oder die Betriebssicherheit zu erhöhen.The invention therefore has the advantage that with a langge stretched, symmetrical to the force application element twofold double bending beam can also be directly rotated Moments can be recorded without much additional equipment are. In particular, the simple automatable Manufacturing possibility of such a sensor advantageous stuck by a prefabricated rod material through a multiple holes can be produced. That is why it is Torque transducer can also be used for areas of application which the torques were not previously affected or the Torques transmitted over long mechanical connections were. Such torque transducers are advantageous as Part of steering and control devices can be used, de ren generated steering or steering torque at the control location by ver strengthening actuators such as steering aids and the like be taken. Such inexpensive torque transducers are for example also for torque measurements on slow tepid fender agitators or drives can be used to this torque control depending on the ment or to avoid overload moments in order to improve different manufacturing processes or the Increase operational security.

Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß durch den Einsatz des Doppelbiegebalkenprinzips ein Drehmomentaufnehmer mit ei­ ner hohen Biegesteifigkeit geschaffen wurde, der auch zur Mes­ sung und Übertragung von Drehmomenten bei großen, parasitären Belastungen geeignet ist. Darüber hinaus ist der Drehmoment­ aufnehmer vorteilhafterweise nur geringfügig durch parasitäre Kräfte beeinflußbar, da durch das Doppelbiegebalkenprinzip sich parasitäre Axial- und Radialkräfte zum Großteil kompen­ sieren, wodurch eine hohe Meßgenauigkeit erreichbar ist.The invention also has the advantage that through use of the double bending beam principle, a torque transducer with egg  ner high bending stiffness was created, which also for measuring Solution and transmission of torques with large, parasitic Loads is suitable. In addition, the torque transducers advantageously only slightly due to parasitic Forces can be influenced because of the double beam principle parasitic axial and radial forces largely compensate each other sieren, whereby a high measuring accuracy can be achieved.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, bei der die Drehmomentein- und Drehmomentaufnahmeelemente durch Gewin­ debohrungen, Verzahnungsbohrungen oder Stehbolzen in den Dreh­ momentaufnehmer integriert sind, können vorteilhafterweise die Drehmomentübertragungsmittel direkt über eine lösbare Befesti­ gung mit dem Aufnehmer verbunden werden. Durch diese inte­ grierten Drehmomentein- und Drehmomentaufnahmeelemente und ei­ nen entgegen der Drehmomentübertragungsrichtung langgestreck­ ten Aufnehmer ist auch eine flache Aufnehmerbauweise möglich, die vorteilhafterweise in Drehmomentübertragungsrichtung nur geringen Einbauraum benötigt.In a particular embodiment of the invention, in which the torque input and torque receiving elements by gain drilling, gearing holes or studs in the turning moment sensors are integrated, can advantageously Torque transmission means directly via a detachable fastening be connected to the transducer. Through this inte grated torque input and torque receiving elements and egg elongated against the direction of torque transmission flat transducer design is also possible, which advantageously only in the torque transmission direction requires little installation space.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben. Es zeigen:The invention is based on an embodiment that in the drawing is shown, described in more detail. Show it:

Fig. 1 die Seitenansicht eines Drehmomentaufnehmers und Fig. 1 is a side view of a torque transducer and

Fig. 2 die Draufsicht auf den Drehmomentaufnehmer. Fig. 2 is a top view of the torque transducer.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein langgestreckter Drehmomentauf­ nehmer dargestellt, der als zweifacher Doppelbiegebalken aus­ gebildet ist und in den die Drehmomentein- 6 und Drehmoment­ aufnahmeelemente 4, 5 als Bohrungen 4, 5, 6 integriert sind.In Fig. 1 of the drawing, an elongated torque taker is shown, which is formed as a double double beam and in which the torque receiving elements 6 and 4 , 5 are integrated as bores 4 , 5 , 6 .

Der zweifache Doppelbiegebalken besteht im wesentlichen aus zwei zu einer querverlaufenden Mittelebene 3 symmetrischen Hälften 1, 2. Beide Hälften 1, 2 sind aus einem langgestreck­ ten, rechteckigen oder quadratischen Vierkantmaterial ausgear­ beitet, das vorzugsweise aus Aluminium oder einer Stahllegie­ rung besteht. Jede der beiden symmetrischen Hälften 1, 2 ist im Prinzip wie ein Doppelbiegebalken ausgebildet, verfügt aber über spezielle Drehmomentein- 6 und Drehmomentaufnahmeelemente 4, 5. Dabei ist in das Vierkantmaterial jeder Hälfte 1, 2 eine ellipsenförmige, durchgehende Aussparung 7, 10 vorgesehen, durch die zwei parallelogrammartige Lenker 8, 9 gebildet wer­ den, die die beiden Meßfedern jeder Hälfte 1, 2 darstellen. Die Aussparungen 7, 10 könnten auch durch eine oder mehrere ineinander übergehende Bohrungen gebildet werden, durch die in jeder Hälfte 1, 2 ein Lenkerpaar 8, 9 ausbildbar ist.The double double bending beam essentially consists of two halves 1 , 2 symmetrical to a transverse center plane 3 . Both halves 1 , 2 are ausear processed from a langstrereck th, rectangular or square square material, which is preferably made of aluminum or a Stahllegie tion. In principle, each of the two symmetrical halves 1 , 2 is designed like a double bending beam, but has special torque elements 6 and 4 , 5 . In this case, an elliptical, continuous recess 7 , 10 is provided in the square material of each half 1 , 2 , through which two parallelogram arms 8 , 9 are formed, who represent the two measuring springs of each half 1 , 2 . The cutouts 7 , 10 could also be formed by one or more bores which merge into one another and through which a pair of links 8 , 9 can be formed in each half 1 , 2 .

An den Biegebereichen der beiden Meßfedern 8, 9 jeder Hälfte 1, 2 sind auf den flachen Deckflächen 11, 12 oben und unten jeweils vier Dehnungsmeßstreifen 16, 17, 20, 21; 18, 19, 22, 23 appliziert, die bei Belastung ein Signal erzeugen, das den eingeleiteten Momenten proportional ist. Die genaue Anordnung der Dehnungsmeßstreifen 16, 17, 20, 21 ist in Fig. 2 der Zeichnung näher dargestellt. In Fig. 2 sind die gleichen Bau­ elemente auch mit den gleichen Bezugsziffern versehen, wie in Fig. 1. Die beiden Dehnungsmeßstreifen 16, 17; 20, 21 jeder Biegebalkenhälfte 1, 2 sind symmetrisch zu einer längsgerich­ teten, vertikalen Mittelebene 13 angeordnet und dies sowohl auf der oberen Deckfläche 12 als auch auf der unteren Deckfläche 11. Alle vier oberen Dehnungsmeßstreifen 16, 17, 20, 21 und alle vier unteren Dehnungsmeßstreifen 18, 19, 22, 23 sind zu einer oder zwei Wheatstone'schen Vollbrücken verschaltet. Bei zwei Vollbrücken werden alle vier Dehnungsmeßstreifen 16, 17, 18, 19; 20, 21, 22, 23 jeder Biegebalkenhälfte 1, 2 zu einer Vollbrücke verschaltet, die zu der Vollbrücke der anderen Bie­ gebalkenhälfte 1, 2 parallel geschaltet wird. Dabei sind mit den Dehnungsmeßstreifen jeder Biegebalkenhälfte 1, 2 oben rechts 17; 21 und unten links 18; 22 bei einer rechtsdrehenden Momenteneinleitung 24 alle positiven Dehnungen und mit den Dehnungsmeßstreifen oben links 16; 20 und unten rechts 19; 24 alle negativen Dehnungen meßbar. Mit einem solchen Drehmoment­ aufnehmer mit mindestens acht Dehnungsmeßstreifen 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 sind bei entsprechender Verschaltung sowohl rechtsdrehende- 24 als auch linksdrehende Momente meßbar.On the bending areas of the two measuring springs 8, 9 of each half 1, 2 are on the flat top surfaces 11, 12 up and down every four strain gauges 16, 17, 20, 21; 18 , 19 , 22 , 23 applied, which generate a signal under load, which is proportional to the initiated moments. The exact arrangement of the strain gauges 16 , 17 , 20 , 21 is shown in more detail in Fig. 2 of the drawing. In Fig. 2, the same construction elements are also provided with the same reference numerals as in Fig. 1. The two strain gauges 16 , 17 ; 20 , 21 of each bending beam half 1 , 2 are arranged symmetrically with respect to a longitudinal middle vertical plane 13 , both on the upper cover surface 12 and on the lower cover surface 11 . All four upper strain gauges 16 , 17 , 20 , 21 and all four lower strain gauges 18 , 19 , 22 , 23 are connected to one or two Wheatstone full bridges. With two full bridges, all four strain gauges 16 , 17 , 18 , 19 ; 20, 21, 22, 23 of each bending beam halves 1, 2 to form a full bridge leading to the full-bridge of the other Bie gebalkenhälfte 1, 2 is connected in parallel. The strain gauges of each bending beam half 1 , 2 are at the top right 17 ; 21 and bottom left 18 ; 22 with a right-hand torque introduction 24 all positive strains and with the strain gauges top left 16 ; 20 and bottom right 19 ; 24 all negative strains can be measured. With such a torque transducer with at least eight strain gauges 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 both clockwise- 24 and counterclockwise moments can be measured with the appropriate connection.

In das Vierkantmaterial sind parallel zu den Aussparungen 7, 10 und symmetrisch zu einer längsverlaufenden, horizontalen Mittelebene 15 Drehmomentein- 6 und Drehmomentaufnahmeelemente 4, 5 vorgesehen, durch die die Drehmomente 24 in den zweifa­ chen Doppelbiegebalken 1, 2 ein- und ausgeleitet werden. So ist mittig und symmetrisch zu der Quer- 3 und Horizontal- Mittelebene 15 ein Drehmomenteinleitungselement 6 vorgesehen. Dieses Drehmomenteinleitungselement 6 muß aber nicht unbedingt symmetrisch zur horizontal längsverlaufenden Mittelebene 15 angeordnet sein, sondern kann auch quer dazu auf der querver­ laufenden Mittelebene 3 vorgesehen sein. Das Drehmomenteinlei­ tungselement ist als durchgehende Bohrung 6 oder feststehender Bolzen ausgebildet. Dabei kann sowohl die Bohrung 6 als auch der Bolzen mit einem Gewinde, einer Verzahnung oder einer Paß­ feder versehen sein, die eine drehmomentschlüssige Verbindung zu einem drehmomenteinleitenden Geräteteil herstellt. Gleich­ falls kann auch der in den Balken integrierte Bolzen mit die­ sen durch ein Gewinde, eine Verzahnung, einer Paßfeder oder einer anderen Befestigung verbunden sein. Das drehmomentein­ leitende Geräteteil kann beispielsweise sowohl die Antriebs­ welle eines Motors als auch ein Steuer- oder Lenkrad eines Kraft-, Luft- oder Wasserfahrzeugs sein.In the square material 15 parallel to the recesses 7 , 10 and symmetrically to a longitudinal horizontal center plane 15 torque input 6 and torque receiving elements 4 , 5 are provided, through which the torques 24 are introduced and discharged into the double bending beams 1 , 2 . Thus, a torque introduction element 6 is provided centrally and symmetrically to the transverse 3 and horizontal center plane 15 . However, this torque introduction element 6 does not necessarily have to be arranged symmetrically to the horizontally longitudinal central plane 15 , but can also be provided transversely thereto on the transverse central plane 3 . The torque element is designed as a through hole 6 or a fixed bolt. Both the bore 6 and the bolt can be provided with a thread, a toothing or a feather key, which creates a torque-locking connection to a torque-initiating device part. Likewise, the bolt integrated into the beam can also be connected to these by a thread, a toothing, a feather key or another fastening. The torque-conducting device part can be, for example, both the drive shaft of an engine and a steering or steering wheel of a motor vehicle, aircraft or watercraft.

In Längsrichtung zwischen den Balkenenden und den Aussparungen 7, 10 sind die zwei Drehmomentaufnahmeelemente 4, 5 angeord­ net, durch die das eingeleitete Drehmoment in ein drehmoment­ aufnehmendes Geräteteil ausleitbar ist. Ein derartiges Geräte­ teil kann beispielsweise ein langsam drehender Rührflügel, ein Reaktionsdrehmomentaufnehmerteil oder ein vergleichbares Gerä­ teteil sein. Die beiden Drehmomentaufnahmeelemerite sind im gleichen Abstand von der quer verlaufenden Mittelebene 3 ange­ ordnet und als durchgehende Längsbohrungen 4, 5 ausgebildet. Mit diesen Drehmomentaufnahmeelementen 4, 5 sind die drehmo­ mentaufnehmenden Geräteteile verbindbar. Die Bohrungen 4, 5 können mit einem Gewinde, einer Verzahnung oder einem Stehbol­ zen ausgestattet sein, mit deren Hilfe die Verbindung zu den drehmomentaufnehmenden Geräteteilen fest, lösbar oder mitneh­ merartig herstellbar ist. Dabei erfolgt die Drehmomentauslei­ tung entgegen der Richtung der Drehmomenteinleitung 24, so daß diese Differenz zu den Dehnungen der Meßfedern 8, 9 führt, die ein Maß für das übertragende Drehmoment darstellen, das auf­ grund der Widerstandsänderungen in den Dehnungsmeßstreifen 16, 17, 18, 19; 20, 21, 22, 23 ermittel- und anzeigbar ist.In the longitudinal direction between the bar ends and the recesses 7 , 10 , the two torque receiving elements 4 , 5 are net angeord through which the torque introduced can be derived in a torque-absorbing device part. Such a device part can be, for example, a slowly rotating impeller, a reaction torque sensor part or a comparable device. The two torque absorption elements are arranged at the same distance from the transverse central plane 3 and are designed as continuous longitudinal bores 4 , 5 . With these torque receiving elements 4 , 5 , the torque-absorbing device parts can be connected. The bores 4 , 5 can be equipped with a thread, a toothing or a stud, with the help of which the connection to the torque-absorbing device parts can be made firm, detachable or entrained. The torque Auslei device takes place against the direction of the torque introduction 24 , so that this difference leads to the strains of the measuring springs 8 , 9 , which represent a measure of the torque transmitted, due to the resistance changes in the strain gauges 16 , 17 , 18 , 19th ; 20 , 21 , 22 , 23 can be determined and displayed.

Bei Drehmomentaufnehmern für höhere Drehmomentbelastungen kann es vorteilhaft sein, diese mit Scherkraftaufnehmern zu verse­ hen. Dabei könnten die Aussparungen 7, 8 als Sacklöcher ausge­ bildet sein, wobei dessen Trennwand eine Meßfeder bildet, auf der die Dehnungsmeßstreifen so applizierbar sind, daß sie die Scherkraftbeanspruchung erfassen. Der langgestreckte zweifache Doppelbiegebalken kann aber auch als Doppel-T-Träger ausgebil­ det sein, an den die Dehnungsmeßstreifen als Biegespannungs- oder Scherkraftaufnehmer applizierbar sind. Soweit der Doppel- T-Träger mit Biegespannungsaufnehmern ausgestattet ist, wären diese auf den flachen Deckflächen oben und unten wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 der Zeichnung applizier­ bar. Bei einer Ausbildung mit Scherkraftaufnehmern am Doppel- T-Träger könnten diese unmittelbar am vertikalen Verbindungs­ steg zwischen den beiden Deckflächenteilen appliziert sein. Dabei wäre es vorteilhaft, die Scherkraftaufnehmer spiegel­ bildlich und symmetrisch zu einer Quer- und Horizontalmittel­ ebene am Verbindungssteg anzuordnen. Der Verbindungssteg könn­ te zusätzlich auch noch mit sacklochartigen Aussparungen ver­ sehen sein, dessen Trennwand dann eine empfindlichere Meßfeder bilden würde, als eine Meßfeder mit der gesamten Stegbreite.For torque transducers for higher torque loads, it can be advantageous to provide them with shear force transducers. The recesses 7 , 8 could be formed as blind holes, the partition wall of which forms a measuring spring on which the strain gauges can be applied in such a way that they detect the shear stress. The elongated double double beam can also be ausgebil det as a double T-beam, to which the strain gauges can be applied as a bending stress or shear force transducer. As far as the double T-beam is equipped with bending stress sensors, these would be applied to the flat top and bottom surfaces as in the embodiment according to FIGS. 1 and 2 of the drawing. In the case of a design with shear force transducers on the double T-beam, these could be applied directly to the vertical connecting web between the two cover surface parts. It would be advantageous to arrange the shear force transducer mirror-image and symmetrical to a transverse and horizontal center plane on the connecting web. The connecting web could also be seen with blind hole-like recesses, the partition of which would then form a more sensitive measuring spring than a measuring spring with the entire web width.

Claims (7)

1. Aufnehmer zur Erfassung von Drehmomenten, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Meßelement ein langgestreckter, zweifacher Doppelbiegebalken (1, 2) vorgesehen ist, der symmetrisch zu einer quer verlaufenden Mittelebene (3) mehrere Meßfedern (8, 9) enthält, auf denen Dehnungsmeß­ streifen (16, 17, 18, 19; 20, 21, 22, 23) appliziert sind und wobei in Längsrichtung des Doppelbiegebalkens (1, 2) zwischen den Meßfedern (8, 9) mindestens ein Drehmomenteinleitungselement (6) vorgesehen ist.1. Transducer for the detection of torques, characterized in that an elongated, double double bending beam ( 1 , 2 ) is provided as the measuring element, which contains several measuring springs ( 8 , 9 ) symmetrically to a transverse center plane ( 3 ), on which strain gauges strips ( 16 , 17 , 18 , 19 ; 20 , 21 , 22 , 23 ) are applied and wherein at least one torque introduction element ( 6 ) is provided in the longitudinal direction of the double bending beam ( 1 , 2 ) between the measuring springs ( 8 , 9 ). 2. Drehmomentaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Doppelbiegebalken (1, 2) Drehmomentauf­ nahmeelemente (4, 5) vorgesehen sind, die in Längsrich­ tung des Biegebalkens (1, 2) seitlich neben den Meßfe­ dern (8, 9) im Bereich der Biegebalkenenden angeordnet sind.2. Torque transducer according to claim 1, characterized in that on the double bending beam (1, 2) torque to exception elements (4, 5) are provided in the longitudinal direction by the bending beam (1, 2) laterally adjacent to the Meßfe springs (8, 9) are arranged in the area of the bending beam ends. 3. Drehmomentaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweifache Doppelbiegebalken aus symmetrischen Biegebalkenhälften (1, 2) besteht, die je­ weils eine Aussparung (7, 10) enthalten, die mindestens zwei Meßfedern (8, 9) bilden, auf denen die Dehnungsmeß­ streifen (16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) appliziert sind.3. Torque transducer according to claim 1 or 2, characterized in that the double double beam consists of symmetrical bending beam halves ( 1 , 2 ), each containing a recess ( 7 , 10 ) which form at least two measuring springs ( 8 , 9 ) which the strain gauges ( 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 ) are applied. 4. Drehmomentaufnehmer nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentein­ leitungselemente (6) und die Drehmomentaufnahmeelemente (4, 5) parallel zu den Aussparungen (7, 10) vorgesehen und als Bohrungen, Gewindebohrungen, Verzahnungsbohrun­ gen, Mehrkantbohrungen, Paßfederbohrungen oder als Bol­ zen ausgebildet sind, die eine drehmomentschlüssige Ver­ bindung mit den drehmomentein- und drehmomentaufnehmen­ den Geräteteilen herstellen.4. Torque sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the torque line elements ( 6 ) and the torque receiving elements ( 4 , 5 ) are provided parallel to the cutouts ( 7 , 10 ) and as bores, threaded bores, gearing bores, polygonal bores, feather key bores or are designed as bolts that produce a torque-locking connection with the torque-absorbing and torque-absorbing parts of the device. 5. Drehmomentaufnehmer nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Meßfeder (8, 9) mindestens zwei Dehnungsmeßstreifen (16, 17; 18, 19) appliziert sind, die so zu einer oder mehreren Voll­ brücken verschaltet sind, daß sie ein Meßsignal liefern, das den eingeleiteten Drehmomenten proportional ist.5. Torque sensor according to one of the preceding claims, characterized in that at each measuring spring ( 8 , 9 ) at least two strain gauges ( 16 , 17 ; 18 , 19 ) are applied, which are connected to one or more full bridges that they deliver a measurement signal that is proportional to the initiated torques. 6. Drehmomentaufnehmer nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dehnungsmeßstreifen (16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) so an den Meßfedern (8, 9) angeordnet sind, daß sie die Biegespannungen oder die Scherspannun­ gen erfassen.6. Torque transducer according to claim 5, characterized in that the strain gauges ( 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 ) on the measuring springs ( 8 , 9 ) are arranged so that they the bending stresses or the shear stress conditions. 7. Drehmomentaufnehmer nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelbiegebal­ ken (1, 2) als Vierkantmaterial oder als Doppel-T-Träger ausgebildet ist.7. Torque sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the double bending beam ken ( 1 , 2 ) is designed as a square material or as a double T-beam.
DE2000137782 2000-08-03 2000-08-03 Torque sensor for e.g. drive shaft of motor vehicle, has torque introduction element provided on transverse middle plane between measurement springs, in longitudinal direction of double flexional-bar Withdrawn DE10037782A1 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010025520A1 (en) * 2010-06-29 2011-12-29 Voith Patent Gmbh Torque detection device
US11892364B2 (en) 2022-02-10 2024-02-06 Ati Industrial Automation, Inc. Torque sensor using coupled loads and fewer strain gages

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB974519A (en) * 1960-12-28 1964-11-04 Siemens Ag Dynamometer box gauge with flexing springs for carrying strain gauge (extensometer) strips
GB2020441A (en) * 1978-03-16 1979-11-14 Molins Ltd Device for Measuring Torque
DE2708484C2 (en) * 1977-02-26 1983-07-28 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Torque measuring arrangement
US4969366A (en) * 1987-04-24 1990-11-13 Wacoh Corporation Moment detector using resistance element
EP0575634A1 (en) * 1992-05-25 1993-12-29 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Torque sensor
DE4330875A1 (en) * 1993-09-13 1995-05-04 F & E Ingenieurgesellschaft Mb Combined force and torque measuring device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB974519A (en) * 1960-12-28 1964-11-04 Siemens Ag Dynamometer box gauge with flexing springs for carrying strain gauge (extensometer) strips
DE2708484C2 (en) * 1977-02-26 1983-07-28 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Torque measuring arrangement
GB2020441A (en) * 1978-03-16 1979-11-14 Molins Ltd Device for Measuring Torque
US4969366A (en) * 1987-04-24 1990-11-13 Wacoh Corporation Moment detector using resistance element
EP0575634A1 (en) * 1992-05-25 1993-12-29 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Torque sensor
DE4330875A1 (en) * 1993-09-13 1995-05-04 F & E Ingenieurgesellschaft Mb Combined force and torque measuring device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010025520A1 (en) * 2010-06-29 2011-12-29 Voith Patent Gmbh Torque detection device
EP2402729A1 (en) 2010-06-29 2012-01-04 Voith Patent GmbH Torque measurement device
US11892364B2 (en) 2022-02-10 2024-02-06 Ati Industrial Automation, Inc. Torque sensor using coupled loads and fewer strain gages

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