DE10151561A1 - Force sensor for a motor vehicle for determination of an axially directed force, e.g. the force applied to a braking caliper, has a sensor ring that can be placed between force applying and receiving components without clamping - Google Patents
Force sensor for a motor vehicle for determination of an axially directed force, e.g. the force applied to a braking caliper, has a sensor ring that can be placed between force applying and receiving components without clampingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Kraftsensor, insbesondere in ei nem Kraftfahrzeug, zur Bestimmung einer axial gerichteten Kraft, beispielsweise einer von einem Betätigungsorgan auf eine Bremsbacke ausgeübten Kraft, welcher einen mit Dehnungs meßstreifenpaaren versehenen Meßring hat, in welchem von ei ner Stirnseite her über Krafteinleitungsbereiche axial Ein gangskräfte eingeleitet und über die andere Stirnseite als Reaktionskräfte weitergeleitet werden.The invention relates to a force sensor, in particular in egg motor vehicle, for determining an axially directed Force, for example one from an actuator a brake shoe applied force, which one with stretch Measuring ring pairs provided measuring ring, in which of egg ner end face axially on force introduction areas initial forces initiated and over the other end face as Reactive forces are forwarded.
Kraftsensoren der vorstehenden Art werden beispielsweise in elektromotorisch betätigten Scheibenbremsen benötigt, wenn diese mit einer Blockierschutzregelung versehen sind, um den Bremsschlupf optimal regeln zu können. Um aufgrund einer Durchbiegung eines Biegebereiches die axial wirkende Kraft genau messen zu können, ist eine S-förmige Durchbiegung des Biegebereiches erforderlich, auf welchem ein Dehnungs meßstreifenpaar angeordnet ist. Das hat man bisher durch ei nen Meßring erreicht, der an einer Seite fest in das die Kraft einleitende Bauteil eingespannt war, was baulich einen erheblichen Aufwand bedingte.Force sensors of the above type are described, for example, in Electrically actuated disc brakes required if these are provided with an anti-lock control system in order to To be able to optimally regulate brake slip. To due to a Deflection of a bending area the axially acting force To be able to measure precisely is an S-shaped deflection of the Bending area required, on which a stretch measuring strip pair is arranged. So far you have that through egg NEN measuring ring reached on one side in the Force initiating component was clamped, which structurally one considerable effort.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Kraftsensor der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass er auf ein fache Weise zwischen einem die Kraft einleitenden und einem die Kraft aufnehmenden Bauteil angeordnet werden kann, ohne dass er hierbei fest eingespannt werden muß.The invention is based on the problem of a force sensor of the type mentioned at the outset so that it is based on a fold way between one introducing the force and one the force-absorbing component can be arranged without that he has to be firmly clamped here.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Krafteinleitungsbereiche an einer Seite durch jeweils einen axialen Vorsprung oder durch jeweils eine Gegenfläche für axiale Vorsprünge an einem Gegenstück, an das der Kraftsensor anlegbar ist, gebildet sind und mittig zwischen diesen Vor sprüngen beziehungsweise Gegenflächen auf der gegenüberlie genden Seite jeweils ein Abstützbereich für die jeweilige Re aktionskraft vorgesehen ist und dass jeweils mindestens ein Dehnungsmeßstreifenpaar zwischen einem Vorsprung beziehungs weise einer Gegenfläche und einem Abstützbereich des Meßrin ges auf einem Biegeabschnitt angeordnet ist.This problem is solved according to the invention in that the Force application areas on one side by one axial projection or by a counter surface for each axial projections on a counterpart to which the force sensor is created, are formed and in the middle between these before jumps or counter surfaces on the opposite a support area for the respective re action force is provided and that at least one Strain gauge pair between a projection as a counter surface and a support area of the measuring ring ges is arranged on a bending section.
Das vorgenannte Problem wird erfindungsgemäß auch dadurch ge löst, dass die Krafteinleitungsbereiche durch jeweils einen radialen Vorsprung gebildet sind und mittig zwischen diesen Vorsprüngen jeweils ein Abstützbereich für die jeweilige Re aktionskraft vorgesehen ist und dass jeweils mindestens ein Dehnungsmeßstreifenpaar zwischen einem Vorsprung und einem Abstützbereich des Meßringes auf einem Biegeabschnitt ange ordnet ist. Die radialen Vorsprünge bilden dabei Gegenflä chen, in die jeweils eine Kraft von einem Gegenstück her ein geleitet wird. Zwischen den Vorsprüngen und dem Gegenstück können jeweils Zwischenplättchen, zum Beispiel aus Aluminium, angeordnet sein. Eine andere Möglichkeit ist das Vorsehen von mit den radialen Vorsprüngen des Meßringes korrespondierenden axialen Vorsprüngen an dem Gegenstück, die ein einziges Bau teil bildend mit dem Gegenstück verbunden sind.The aforementioned problem is also ge according to the invention solves that the force introduction areas by one radial projection are formed and centrally between them Projections each have a support area for the respective Re action force is provided and that at least one Strain gauge pair between a projection and one Support area of the measuring ring on a bending section is arranged. The radial projections form counter surfaces Chen, in each a force from a counterpart is directed. Between the protrusions and the counterpart intermediate plates, for example made of aluminum, be arranged. Another option is to provide corresponding to the radial projections of the measuring ring axial protrusions on the counterpart, which is a single construction are connected to the counterpart to form part.
Durch die beiden vorgenannten Lösungen bilden die Biegeab schnitte jeweils einen mittig kraftbeaufschlagten Träger auf zwei Stützen. Dieser wird durch die wirkenden Kräfte symmet risch kraftbeaufschlagt und biegt sich deshalb S-förmig durch, so dass das jeweilige Dehnungsmeßstreifenpaar aus schließlich auf Zug und Druck (je ein Dehnungsmeßstreifen für Zug und Druck) beansprucht wird und deshalb optimal die Kraft bestimmen kann, welche die S-förmige Durchbiegung verursacht.The bends are formed by the two aforementioned solutions cut open a centered beam two supports. This is sympathized by the acting forces energized and therefore bends in an S-shape through so that the respective pair of strain gauges finally under tension and pressure (one strain gauge each for Tensile and compressive) and therefore the strength is optimal can determine which causes the S-shaped deflection.
Torsionen im Bereich der Dehnungsmeßstreifen lassen sich da durch vermeiden, dass gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Abstützbereiche durch jeweils einen radial nach innen und einen radial nach außen gerichteten Abstütz vorsprung gebildet sind, welche zur Einleitung von jeweils nicht punktförmigen Kräften bemessen sind. Torsions in the area of the strain gauges can be there by avoiding according to an advantageous training of the invention, the support areas by a radial inward and a radially outward support are formed which lead to the introduction of each forces are not measured.
Zur Verbesserung der S-förmigen Ausbildung im Bereich der Biegeabschnitte trägt es bei, wenn in den Biegeabschnitten zu beiden Seiten des Abstützbereiches jeweils ein radialer Durchbruch in dem Meßring vorgesehen ist, so dass dieser im Bereich jedes Durchbruches zwei Stege bildet und wenn die Dicke des Meßringes im Bereich jedes Durchbruches radial nach innen hin abnimmt.To improve the S-shaped training in the field of Bending sections it helps when in the bending sections a radial one on each side of the support area Breakthrough is provided in the measuring ring, so that this in Area of each breakthrough forms two webs and if that Radial thickness of the measuring ring in the area of each opening decreases on the inside.
Der Meßring kann sich mit seinen gegenüberliegenden Seiten auf parallelen Flächen abstützen, wenn auf der Seite der Vor sprünge beziehungsweise Gegenflächen die Stirnfläche des Meß ringes schräg verläuft, so dass der Meßring in seiner Dicke radial von außen nach innen abnimmt.The measuring ring can with its opposite sides Support on parallel surfaces if on the side of the front the face of the measurement ring runs obliquely, so that the measuring ring in its thickness decreases radially from the outside to the inside.
Der Kraftsensor arbeitet mit hoher Meßgenauigkeit, wenn der Meßring mit einer Teilung von 120° insgesamt drei Vorsprünge beziehungsweise Gegenflächen auf einer Seite und entsprechend auf der gegenüberliegenden Seite drei dazwischenliegende Ab stützbereiche sowie mindestens drei Dehnungsmeßstreifenpaare aufweist.The force sensor works with high measuring accuracy when the Measuring ring with a pitch of 120 ° a total of three projections or counter surfaces on one side and accordingly on the opposite side three intermediate Ab support areas and at least three pairs of strain gauges having.
Aus Kostengründen kann man jedoch auch vorsehen, dass der Meßring 180° gegenüberliegend zwei Vorsprünge beziehungsweise Gegenflächen und entsprechend lediglich zwei Abstützbereiche auf der anderen Seite hat. Weitere Vorteile dieser Ausfüh rungsform sind: symmetrische Krafteinleitung, symmetrische Erfassung, nur ein Dehnungsmeßstreifenpaar erforderlich.For cost reasons, however, you can also provide that the Measuring ring 180 ° opposite two projections respectively Counter surfaces and accordingly only two support areas on the other hand. Other advantages of this version are: symmetrical application of force, symmetrical Detection, only one pair of strain gauges required.
Der Kraftsensor vermag sich bei nicht genauer Ausrichtung des Meßringes geringfügig zum Ausgleich von Kräften zu verschwen ken, so dass Verspannungen vermieden werden, wenn die Vor sprünge zur Ermöglichung einer Kippbewegung des Meßringes um eine durch die beiden Vorsprünge führende Achse jeweils eine ballige Abstützfläche aufweisen. Die balligen Abstützflächen können auch an einem Gegenstück, an dem der Kraftsensor an liegt, angebracht sein. The force sensor is capable of not aligning the Swing measuring ring slightly to compensate for forces so that tension is avoided when the front jumps to enable a tilting movement of the measuring ring one axis leading through the two projections one each have spherical support surface. The spherical support surfaces can also be connected to a counterpart to which the force sensor is attached is appropriate.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn gemäß einer anderen Wei terbildung der Erfindung der Meßring mit einer Teilung von 90° insgesamt vier Vorsprünge und entsprechend vier dazwi schenliegende Abstützbereiche sowie mindestens vier Dehnungs meßstreifenpaare aufweist. Damit kann der Sensor ohne blei bende Schädigung auch mit sehr hohen Kräften, die beispiels weise in einer Größenordnung von 40 kN liegen können, beauf schlagt werden. Mit derartigen Kräften werden Sensoren bei spielsweise in elektromechanischen Bremsen in Kraftfahrzeugen beaufschlagt.It is particularly advantageous if according to another Wei terbildung the invention of the measuring ring with a division of 90 ° a total of four protrusions and four accordingly lying support areas and at least four expansion pairs of measuring strips. So the sensor can be without lead damage even with very high forces, for example wise can be in the order of 40 kN be hit. With such forces, sensors become for example in electromechanical brakes in motor vehicles applied.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Meßring jeweils im Bereich eines Dehnungsmeßstrei fenpaares eine radiale Ausnehmung auf. Die radiale Ausnehmung führt vorteilhaft zu einer lokalen Spannungserhöhung im Be reich der Dehnungsmeßstreifen und somit zu stärkeren Meß signalen. Vorzugsweise ist die Ausnehmung in einfacher Weise in einem Feinstanzverfahren hergestellt.According to another advantageous development of the invention the measuring ring has in each case in the area of a strain gauge fenpaares a radial recess. The radial recess leads advantageously to a local voltage increase in the loading range of strain gauges and thus to stronger measurement signals. The recess is preferably simple manufactured in a fine stamping process.
Insbesondere bei einer Anbringung auf Stahl ist es von beson derem Vorteil, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das mindestens eine Dehnungsmeßstreifenpaar Dickschicht- Dehnungsmeßstreifen aufweist.It is particularly useful when installed on steel that advantage if according to a development of the invention the at least one pair of strain gauges thick-film Strain gauge.
Gemäß einer anderen, vorteilhaften Weiterbildung der Erfin dung weist das mindestens eine Dehnungsmeßstreifenpaar Fo lien-Dehnungsmeßstreifen oder Dünnschicht-Dehnungsmeßstreifen auf. Hierbei ist gleichzeitig eine Auswerteelektronik inte grierbar.According to another advantageous development of the Erfin dung has the at least one pair of strain gauges Fo lien strain gauges or thin-layer strain gauges on. At the same time, evaluation electronics are integrated grierbar.
Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere da von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend be schrieben. Diese zeigt in The invention allows various embodiments. to To further clarify their basic principle, there are several of shown in the drawing and will be below wrote. This shows in
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kraftsensors nach der Erfindung, Fig. 1 is a perspective view of a force sensor according to the invention,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit im Be reich II der Fig. 1, Fig. 2 is a perspective view of a detail in Be rich II of Fig. 1,
Fig. 3 einen abgewickelten Teilbereich des Kraftsensors im unbelasteten Zustand, Fig. 3 is a developed portion of the force sensor in the unloaded state,
Fig. 4 den abgewickelten Teilbereich des Kraftsensors im belasteten Zustand, Fig. 4 shows the unwound portion of the force sensor in the loaded state,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausfüh rungsform eines Meßringes des Kraftsensors, Fig. 5 is a perspective view of a second exporting approximate shape of a Meßringes of the force sensor,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausfüh rungsform des Kraftsensors, Fig. 6 is a perspective view of another exporting approximate shape of the force sensor,
Fig. 7 eine Seitenansicht der Kraftsensors nach Fig. 6, Fig. 7 is a side view of the force sensor of FIG. 6,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Kraft sensors und Fig. 8 is a perspective view of another force sensor and
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Kraft sensors. Fig. 9 is a perspective view of another force sensor.
Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszei chen versehen.The same components have the same reference numbers in the figures Chen provided.
Die Fig. 1 zeigt einen Kraftsensor 1, welcher als Meßring 2 ausgebildet ist und an einer Stirnseite drei axiale Vorsprün ge 3, 4, 5 aufweist, gegen die sich jeweils eine Kraft F ab stützt und die deshalb Krafteinleitungsbereiche bilden. Genau zwischen diesen Vorsprüngen 3, 4, 5 wirken auf der gegenüber liegenden Stirnseite auf Abstützbereichen 6 die Reaktions kräfte FR. Auf der Seite der Abstützbereiche 6 sind auf dem Meßring 2 insgesamt drei Dehnungsmeßstreifenpaare 7 befes tigt. Fig. 1 shows a force sensor 1 , which is designed as a measuring ring 2 and on one end face three axial projections ge 3 , 4 , 5 , against which a force F is supported and which therefore form force introduction areas. Exactly between these projections 3 , 4 , 5 , the reaction forces F R act on support regions 6 on the opposite end face. On the side of the support areas 6 , a total of three pairs of strain gauges 7 are attached to the measuring ring 2 .
Die Ausschnittszeichnung gemäß Fig. 2 zeigt, dass die Ab stützbereiche 6 durch jeweils einen radial nach innen gerich teten Abstützvorsprung 8 und einen radial nach außen gerich teten Abstützvorsprung 9 gebildet sind. Auf diesen Abstütz vorsprüngen 8, 9 wirken die Einzelkräfte FE, welche zusammen die in Fig. 1 gezeigte Reaktionskraft FR ergeben.The cut-away drawing of FIG. 2 shows that the support portions from 6 ended by a radially inwardly court support projection 8 and a radially outwardly court ended support projection 9 are formed respectively. The individual forces F E , which together give the reaction force F R shown in FIG. 1, act on these support projections 8 , 9 .
Die Fig. 3 verdeutlicht, dass zwischen den Vorsprüngen 3, 4 ein Biegeabschnitt 10 entsteht, auf welchem mittig der Ab stützbereich 6 vorgesehen ist und der das Dehnungs meßstreifenpaar 7 trägt. Jeweils ein weiterer, nicht positio nierter Biegebereich befindet sich entsprechend auch zwischen den Vorsprüngen 4 und 5 sowie 5 und 3. Fig. 3 illustrates that between the projections 3 , 4, a bending section 10 is formed, on which the center from the support area 6 is provided and which carries the strain gauge pair 7 . In each case, a further, non-positioned bending area is accordingly also between the projections 4 and 5 and 5 and 3 .
Der Fig. 4 ist zu entnehmen, dass dieser Biegeabschnitt 10 sich bei Belastung S-förmig biegt, so dass das Deh nungsmeßstreifenpaar 7 ausschließlich auf Zug und Druck bean sprucht wird und ein genaues Meßsignal abgeben kann. Fig. 4 can be seen that this bending portion 10 bends in an S-shape under load, so that the strain gauge pair 7 is only stressed on train and pressure bean and can give an accurate measurement signal.
Die Fig. 5 zeigt einen Meßring 2, der nur zwei Vorsprünge 3, 4 hat, die sich auf einer Achse 11 radial gegenüberliegen und jeweils eine ballige Abstützfläche 12 aufweisen. Dadurch kann der Meßring 2 um die Achse 11 kippen. Entsprechend den zwei Vorsprüngen 3, 4 weist der Meßring 2 zwei dazwischenliegende Abstützbereiche 6 auf, auf die Reaktionskräfte F1 wirken. FIG. 5 shows a measuring ring 2, the two protrusions 3, has 4, the radially opposed on an axis 11 and in each case a spherical support surface 12 may have. As a result, the measuring ring 2 can tilt about the axis 11 . Corresponding to the two projections 3 , 4 , the measuring ring 2 has two intermediate support areas 6 , on which reaction forces F 1 act.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 hat der Meßring 2 insge samt sechs Durchbrüche 13, 14, welche radial von außen nach innen durch ihn hindurchführen, so dass vom Meßring 2 im Be reich jedes Durchbruches 13, 14 nur zwei Stege 15, 16 verbleiben. Der Meßring 2 nach Fig. 6 hat genau wie der nach Fig. 1 drei axiale Vorsprünge 3, 4, 5, so dass wiederum bei spielsweise zwischen den Vorsprüngen 3 und 4 ein Biegeab schnitt 10' mit einem Abstützbereich 6' entsteht. Die Durch brüche 13, 14 sind symmetrisch zu beiden Seiten des Abstütz bereiches 6' angeordnet. Die Fig. 6 läßt weiterhin erkennen, dass im Bereich der Durchbrüche 13, 14 eine Stirnfläche 17 des Meßringes 2, die auf der Seite der Vorspringe 3, 4, 5 liegt, radial nach innen hin schräg verläuft, so dass der Meßring 2 innenseitig eine geringere Dicke hat als au ßenseitig.In the embodiment according to FIG. 6, the measuring ring 2 has a total of six openings 13 , 14 , which lead radially through it from the outside inwards, so that from the measuring ring 2 in the area of each opening 13 , 14 only two webs 15 , 16 remain. The measuring ring 2 according to FIG. 6 has exactly the same as that according to FIG. 1, three axial projections 3 , 4 , 5 , so that, in turn, a bend section 10 'with a support region 6 ' is formed between the projections 3 and 4 . The breakthroughs 13 , 14 are arranged symmetrically on both sides of the support area 6 '. The Fig. 6 can be further seen that in the region of the apertures 13, 14 an end face 17 of the Meßringes 2, which extends radially on the side of Vorspringe 3, 4, 5 is located after towards the inside obliquely, so that the measuring ring 2 inside a has a smaller thickness than on the outside.
Die Fig. 7 dient der zusätzlichen Verdeutlichung der Gestal tung des Meßringes 2 nach Fig. 6. Zu sehen sind auf seiner rechten Seite die Vorsprünge 3, 4, 5 sowie zwei Durchbrüche 13, 14 in seiner Mantelfläche.The Fig. 7 serves to illustrate the additional processing of the Gestal Meßringes 2 according to Fig. 6. Showing on its right side, the projections 3, 4, 5, and two openings 13, 14 in its lateral surface.
Die Fig. 8 zeigt auf der den Vorsprüngen 3, 4, 5 abgewandten Seite die Dehnungsmeßstreifenpaare 7, 7' und 7" sowie jeweils daneben eine elektronische Schaltung 18, z. B. in Form eines Chips. Fig. 8 shows the projections 3, 4, 5 side facing away from the Dehnungsmeßstreifenpaare 7, 7 'and 7 "and in each case next to an electronic circuit 18, for. Example in the form of a chip.
In Fig. 9 ist ein Meßring 2 eines Kraftsensors dargestellt, welcher Meßring 2 vier radiale Vorsprünge 19, 20, 21, 22 zur Einleitung jeweils einer axialen Kraft F aufweist. Zwischen den Vorsprüngen 19, 20, 21, 22 ist jeweils ein Abstützbereich 6 für eine Reaktionskraft FR vorgesehen, zwischen den Ab stützbereichen 6 und den Vorsprüngen 19, 20, 21, 22 befindet sich jeweils ein Biegeabschnitt 10. Auf den Biegeabschnitten 10 ist jeweils ein Dehnungsmeßstreifenpaar 7 angeordnet.In Fig. 9 a measuring ring 2 is shown a force sensor, which measuring ring 2, four radial projections 19, 20, 21, 22 each comprises initiating an axial force F. Between the projections 19 , 20 , 21 , 22 , a support area 6 is provided for a reaction force F R , between the support areas 6 and the projections 19 , 20 , 21 , 22 there is a bending section 10 . A pair of strain gauges 7 is arranged on each of the bending sections 10 .
In diesem Ausführungsbeispiel weist der Meßring 2 vier Vor sprünge 19, 20, 21, 22 mit einer Teilung von 90° auf. Außer dem ist jeweils im Bereich eines Dehnungsmeßstreifenpaares 7 eine radiale Ausnehmung 23 an dem Meßring 2 vorhanden, die zu einer lokalen Spannungserhöhung führt und damit ein stärkeres Meßsignal zur Folge hat. Es werden vier Dickschicht- Dehnungsmeßstreifen-Vollbrücken ausgewertet, um mögliche un symmetrische Krafteinleitungen ausgleichen zu können. In this embodiment, the measuring ring 2 has four cracks 19 , 20 , 21 , 22 with a pitch of 90 °. In addition, there is a radial recess 23 on the measuring ring 2 in the area of a pair of strain gauges 7 , which leads to a local increase in voltage and thus results in a stronger measuring signal. Four thick-film strain gauge full bridges are evaluated in order to be able to compensate for possible unbalanced force introductions.
Den radialen Vorsprüngen 19, 20, 21, 22 sind vorzugsweise flexibel gelagerte Gegenflächen eines Gegenstückes zuzuord nen, um mögliche Unebenheiten des Sensors oder der Einspan nung ausgleichen zu können und eine symmetrische Krafteinlei tung zu gewährleisten. Dies kann durch angepaßt geformte Stanzgitter, die den Sensor und das krafteinleitende Gegen stück umschließen, erreicht werden.The radial projections 19 , 20 , 21 , 22 are preferably flexibly mounted mating surfaces of a counterpart to be assigned in order to be able to compensate for possible unevenness in the sensor or the clamping and to ensure a symmetrical introduction of force. This can be achieved by specially shaped leadframes that enclose the sensor and the force-transmitting counter piece.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004059081A1 (en) * | 2004-12-04 | 2006-06-08 | Intelligente Sensorsysteme Dresden Gmbh | Force sensor for measuring braking torque and/or force in motor vehicle, has deformation body including bending zones and arranged in measuring direction in series, where sensor is arranged between brake and fixed parts of brake arrangement |
FR2890442A1 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-09 | Renault Sas | Bar clamps` axial clamping force measurement device for turbocharger, has contact studs connected with each other by circular ring and with strain gauges that measure deformation of associated side |
DE10350085B4 (en) * | 2003-10-27 | 2007-10-18 | Siemens Ag | Measuring device for an electro-mechanical brake |
US20140338988A1 (en) * | 2013-05-17 | 2014-11-20 | Robert Zwijze | Occupant weight sensor |
WO2023220369A1 (en) * | 2022-05-13 | 2023-11-16 | Sensata Technologies Inc. | Segmented interfaces to minimize impact of parasitic forces for strain measurement-based sensor |
CN118424535A (en) * | 2024-07-02 | 2024-08-02 | 中国航发湖南动力机械研究所 | Axial force measuring device and measuring method of integrated bearing |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009022343B4 (en) * | 2009-05-15 | 2016-04-28 | Brosa Ag | Force measuring system for measuring shear or compressive forces, especially in spreaders |
DE102018130303A1 (en) | 2018-11-29 | 2020-06-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Measuring device and measuring arrangement |
IT202100006203A1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-09-16 | Brembo Spa | DEVICE AND METHOD FOR DETECTING THE BRAKING FORCE AND/OR TORQUE IN CORRESPONDENCE WITH A BRAKE CALIPER |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2433223A1 (en) * | 1974-07-11 | 1976-01-29 | Wolfgang Dipl Ing Eggert | Dynamometer operating by measurement of sensor deformation - has test grid delivering test values as functions of strain |
US4065962A (en) * | 1974-10-29 | 1978-01-03 | Gse, Inc. | Load cell |
GB2036344B (en) * | 1978-11-23 | 1983-08-03 | Basily B | Load-measuring devices |
GB2126357B (en) * | 1982-08-26 | 1985-09-04 | Nat Res Dev | Load-measuring devices |
-
2001
- 2001-10-23 DE DE10151561A patent/DE10151561B4/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10350085B4 (en) * | 2003-10-27 | 2007-10-18 | Siemens Ag | Measuring device for an electro-mechanical brake |
US7364020B2 (en) | 2003-10-27 | 2008-04-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Measuring device for an electromechanical brake |
DE102004059081A1 (en) * | 2004-12-04 | 2006-06-08 | Intelligente Sensorsysteme Dresden Gmbh | Force sensor for measuring braking torque and/or force in motor vehicle, has deformation body including bending zones and arranged in measuring direction in series, where sensor is arranged between brake and fixed parts of brake arrangement |
DE102004059081B4 (en) * | 2004-12-04 | 2014-04-03 | Intelligente Sensorsysteme Dresden Gmbh | Force sensor for braking force determination on a friction brake for rotating bodies |
FR2890442A1 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-09 | Renault Sas | Bar clamps` axial clamping force measurement device for turbocharger, has contact studs connected with each other by circular ring and with strain gauges that measure deformation of associated side |
US20140338988A1 (en) * | 2013-05-17 | 2014-11-20 | Robert Zwijze | Occupant weight sensor |
US9297687B2 (en) * | 2013-05-17 | 2016-03-29 | Sensata Technologies, Inc. | Sense element having a stud fitted within the sense element |
WO2023220369A1 (en) * | 2022-05-13 | 2023-11-16 | Sensata Technologies Inc. | Segmented interfaces to minimize impact of parasitic forces for strain measurement-based sensor |
CN118424535A (en) * | 2024-07-02 | 2024-08-02 | 中国航发湖南动力机械研究所 | Axial force measuring device and measuring method of integrated bearing |
CN118424535B (en) * | 2024-07-02 | 2024-09-27 | 中国航发湖南动力机械研究所 | Axial force measuring device and measuring method of integrated bearing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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