DE102010029278B4 - Sensor and actuator for multiple rotational degrees of freedom - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (9) mit mindestens einer Spiralfeder (1) aus sich in einer Haupterstreckungsebene um eine normal zu der Haupterstreckungsebene verlaufende Achse (8) windendem Bandmaterial (2), wobei ein erstes Ende (7) des Bandmaterials (2) an einer Basis (10) festliegt, wobei ein zweites Ende (6) des Bandmaterials (2) an einem Vorrichtungsteil (11) angreift, wobei das Vorrichtungsteil (11) gegenüber der Basis (10) mindestens einen Rotationsfreiheitsgrad für Rotationen um die Achse (8) aufweist, wobei an mindestens einer in ihrer einen Haupterstreckungsrichtung parallel zu der Achse (8) verlaufenden und sich in ihrer anderen Haupterstreckungsrichtung um diese herum windenden Oberfläche (3, 13, 14, 15) des Bandmaterials (2) mindestens ein mechanisch-elektrischer Wandler (4) angreift, wobei mindestens zwei ineinander gewundene Spiralfedern (1) mit an ihren Bandmaterialien (2) angreifenden mechanisch-elektrischen Wandlern (4) vorhanden sind, wobei die ersten Enden (7) der Bandmaterialien (2) der mindestens zwei Spiralfedern (1) an derselben Basis (10) festliegen und wobei die zweiten Enden (6) der Bandmaterialien (2) der mindestens zwei Spiralfedern (1) an dem Vorrichtungsteil (11) angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Spiralfedern (1) mit zueinander orthogonalen Haupterstreckungsebenen ineinander gewunden sind. Device (9) having at least one spiral spring (1) made of strip material (2) wound in a main plane of extension about an axis (8) running normal to the main plane of extension, a first end (7) of the strip material (2) being attached to a base (10 ), wherein a second end (6) of the strip material (2) on a device part (11) engages, wherein the device part (11) relative to the base (10) at least one rotational degree of freedom for rotation about the axis (8), wherein at least one surface (3, 13, 14, 15) of the strip material (2) running in its one main extension direction parallel to the axis (8) and winding around it in its other main extension direction attacks at least one mechanical-electrical converter (4), wherein at least two spiral springs (1) wound into one another are provided with mechanical-electrical transducers (4) acting on their band materials (2), the first ends (7) of the band materials ( 2) of the at least two coil springs (1) fixed to the same base (10) and wherein the second ends (6) of the band materials (2) of the at least two coil springs (1) on the device part (11) attack, characterized in that the at least two spiral springs (1) with mutually orthogonal main extension planes are wound into each other.
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit Spiralfedern und den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to a device with coil springs and the further features of the preamble of
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine solche Vorrichtung, die als Sensor für mehrere Rotationsfreiheitsgrade verwendbar ist, wobei es wiederum insbesondere darum geht, Winkelbeschleunigungen in Richtung der Rotationsfreiheitsgrade zu erfassen. Auch die Erfassung von Drehwinkeln in Richtung der Rotationsfreiheitsgrade kann von Interesse sein. Parallel dazu betrifft die vorliegende Erfindung auch solche Vorrichtungen, die als Aktuator für mehrere Rotationsfreiheitsgrade geeignet sind, um Drehmomente oder Drehwinkel in Richtung des Rotationsfreiheitsgrads aufzubringen.In particular, the present invention relates to such a device which can be used as a sensor for a plurality of rotational degrees of freedom, wherein it in turn is particularly important to detect angular accelerations in the direction of rotational degrees of freedom. The detection of angles of rotation in the direction of rotational degrees of freedom may also be of interest. In parallel with this, the present invention also relates to such devices which are suitable as an actuator for a plurality of rotational degrees of freedom in order to apply torques or angles of rotation in the direction of rotational freedom of rotation.
Die vorliegende Erfindung ist aber ausdrücklich nicht auf solche Vorrichtungen beschränkt, die nur Rotationsfreiheitsgrade abdecken. Vielmehr können auch zusätzliche Translationsfreiheitsgrade abgedeckt werden.However, the present invention is expressly not limited to such devices that cover only rotational degrees of freedom. Rather, additional translational degrees of freedom can be covered.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Aus der
Aus der
Aus der
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Die
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AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, die als Sensor und Aktuator auch für größere Drehwinkel und Kräfte in Richtung verschiedener Rotationsfreiheitsgrade geeignet ist.The invention has for its object to provide a device with the features of the preamble of
LÖSUNGSOLUTION
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der neuen Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 14 definiert. Der Patentanspruch 15 betrifft die Verwendung der neuen Vorrichtung als Sensor zumindest für Drehbewegungen und der Patentanspruch 16 betrifft die Verwendung der neuen Vorrichtung als Aktuator zumindest für Drehbewegungen.According to the invention, the object of the invention is achieved by a device having the features of
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Bei der neuen Vorrichtung greift an mindestens einer in ihrer einen Haupterstreckungsrichtung parallel zu der Achse verlaufenden und sich in ihrer anderen Haupterstreckungsrichtung um diese herum windenden Oberfläche des Bandmaterials jeder Spiralfeder mindestens ein mechanisch-elektrischer Wandler an. Ein solcher mechanisch-elektrischer Wandler wandelt mechanische Spannungen in elektrische Signale und umgekehrt. Ein Piezowiderstand fällt nicht unter diese Definition, selbst wenn die bevorzugte Ausführungsform des mechanisch-elektrischen Wandlers ein piezo-elektrischer Wandler ist. Indem der mechanisch-elektrische Wandler bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung an der parallel zu der Achse verlaufenden und sich um die Achse herum windenden Oberfläche des Bandmaterials angreift, weist er eine hohe Sensibilität bezüglich der Rotationen des von der Spiralfeder abgestützten Vorrichtungsteils auf. So können sowohl Drehbewegungen des Vorrichtungsteils gegenüber der Basis genau erfasst und unter Berücksichtigung der Steifigkeit der Spiralfeder bestimmten Drehmomenten und somit Winkelbeschleunigungen zugeordnet werden, als auch in umgekehrter Richtung Drehbewegungen des Vorrichtungsteils gegenüber der Basis gezielt hervorgerufen werden. Zwar wirken sich die herrschenden Kraft-Weg-Übersetzungsverhältnisse auf diese beiden Empfindlichkeiten gegenläufig aus, doch ist bei bekannten mechanisch-elektrischen Wandlern normalerweise der mit zunehmender Spannung zurückgelegte Weg nur sehr klein, so dass eine massive Wegvergrößerung unter definierten Bedingungen nur für ausgewogene Verhältnisse und nicht dafür sorgt, dass der mechanisch-elektrische Wandler als Sensor gegenüber kleinen Bewegungen unempfindlich würde.In the new device, at least one mechanical-electrical converter engages at least one surface of the strip material of each coil spring that extends parallel to the axis in its one main extension direction and that winds around it in its other main extension direction. Such a mechanical-electrical converter converts mechanical stresses into electrical signals and vice versa. A piezoresistor does not fall within this definition, even if the preferred embodiment of the mechanical-electrical transducer is a piezoelectric transducer. By the mechanical-electrical transducer in the device according to the invention on the running parallel to the axis and about the axis winding surface of the strip material, it has a high sensitivity to the rotations of the device supported by the coil spring device part. Thus, both rotational movements of the device part relative to the base can be detected accurately and given the stiffness of the coil spring specific torques and thus angular accelerations are assigned, as well as in the opposite direction rotational movements of the device part relative to the base are deliberately caused. Although the prevailing force-displacement ratios affect these two sensitivities in opposite directions, in known mechanical-electrical transducers the distance traveled with increasing voltage is usually very small, so that a massive travel magnification under defined conditions only for balanced conditions and not ensures that the mechanical-electrical transducer as a sensor against small movements would be insensitive.
Bei der neuen Vorrichtung ist es bevorzugt, wenn das erste, an der Basis festliegende Ende das bei der jeweiligen Spiralfeder außen liegende Ende des Bandmaterials und das zweite, an dem Vorrichtungsteil angreifende Ende das bei der jeweiligen Spiralfeder innen liegendeEnde des Bandmaterials ist. Die Spiralfeder windet sich damit um das elastisch abgestützte Vorrichtungsteil herum.In the new device, it is preferable that the first end fixed to the base is the end of the strip material located at the respective coil spring and the second end engaging to the device part is the inner end of the strip material at the respective coil spring. The coil spring thus winds around the resiliently supported device part.
Weiter ist es bei der neuen Vorrichtung bevorzugt, wenn das zweite Ende an dem Vorrichtungsteil festliegt oder zumindest über einen Festkörpergelenk an dem Vorrichtungsteil angreift, um hier eine spiel- und totpunktfreie Anbindung zu schaffen.Further, it is preferred in the new device, when the second end is fixed to the device part or at least via a solid-state joint on the device part attacks to create a play and dead-point connection here.
In der neuen Vorrichtung weist der mechanisch-elektrische Wandler jeder Spiralfeder eine längs der jeweiligen Oberfläche des Bandmaterials um die Achse herum gekrümmte Arbeitsrichtung auf. Dabei ist es bevorzugt, wenn der mechanisch-elektrische Wandler Anschlusselektroden aufweist, die längs seiner Arbeitsrichtung und damit längs der Oberfläche des Bandmaterials verlaufen, an der der mechanisch elektrische Wandler angreift. Dabei ist es auch möglich, mindestens eine der Anschlusselektroden des piezo-elektrischen Wandlers durch das Bandmaterial auszubilden oder zumindest über das Bandmaterial elektrisch zu kontaktieren, wenn dieses elektrisch leitfähig ist. Letzteres ist dann der Fall wenn das Bandmaterial ein Metall ist oder ein leitfähiger Kohlenstofffaserverbund. Das Bandmaterial muss aber nicht elektrisch leitfähig sein, sondern kann auch aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff, optional mit Verstärkung bspw. durch Glasfasern bestehen.In the new apparatus, the mechanical-electrical transducer of each coil spring has a working direction curved along the respective surface of the band material around the axis. It is preferred if the mechanical-electrical converter has connection electrodes, which run along its working direction and thus along the surface of the strip material, which is engaged by the mechanical electrical transducer. It is also possible to form at least one of the terminal electrodes of the piezoelectric transducer by the strip material or to electrically contact at least over the strip material, if this is electrically conductive. The latter is the case when the strip material is a metal or a conductive carbon fiber composite. However, the strip material does not have to be electrically conductive, but may also consist of an electrically insulating plastic, optionally with reinforcement, for example, by glass fibers.
Bei der neuen Vorrichtung kann der mechanisch-elektrische Wandler an einer der beiden äußeren Oberflächen des Bandmaterials jeder Spiralfeder und nur an einer dieser Oberflächen angreifen. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform greift der mechanisch-elektrische Wandler an zwei einander gegenüberliegenden inneren Oberflächen des Bandmaterials an. Bei dieser Ausführungsform der neuen Vorrichtung kann beispielsweise der d15-Effekt von piezoelektrischen Materialien ausgenutzt werden. Vorzugsweise verläuft der mechanisch-elektrische Wandler bei dieser Ausführungsform der neuen Vorrichtung im Bereich der neutralen Faser des Bandmaterials.In the new device, the mechanical-electrical transducer may engage one of the two outer surfaces of the strip material of each coil spring and only one of these surfaces. In another preferred embodiment, the mechanical-electrical transducer engages two opposing inner surfaces of the strip material. In this embodiment of the new device, for example, the d 15 effect of piezoelectric materials can be exploited. Preferably, in this embodiment of the new device, the mechanical-electrical converter extends in the region of the neutral fiber of the strip material.
Es können auch mehrere mechanisch-elektrische Wandler an denselben oder verschiedenen Oberflächen des Bandmaterials jeder Spiralfeder angreifen. Bevorzugt ist es in diesem Fall, dass die mehreren mechanisch-elektrischen Wandler über die Erstreckung des Bandmaterials zwischen der Basis und dem Vorrichtungsteil verteilt angeordnet sind, um auf unterschiedliche Bereiche des Bandmaterials einzuwirken bzw. Verformungen dieser unterschiedlichen Bereiche des Bandmaterials zu erfassen.Also, multiple mechanical-electrical transducers may engage the same or different surfaces of the strip material of each coil spring. It is preferred in this case that the plurality of mechanical-electrical transducers are distributed over the extent of the strip material between the base and the device part in order to act on different areas of the strip material or to detect deformations of these different areas of the strip material.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der oder die mechanisch elektrischen Wandler über mindestens 25 %, noch mehr bevorzugt über mindestens 33 % und am meisten bevorzugt über mindestens 50 % der Erstreckung des Bandmaterials zwischen der Basis und dem Vorrichtungsteil ausgedehnt sind. Idealerweise sind sie zumindest im Wesentlichen über die gesamte Erstreckung des Bandmaterials zwischen der Basis und dem Vorrichtungsteil ausgedehnt.It is particularly preferred if the mechanical electrical transducer or transducers are extended over at least 25%, more preferably over at least 33% and most preferably over at least 50% of the extent of the strip material between the base and the device part. Ideally, they are at least substantially extended over the entire extent of the strip material between the base and the device part.
Wenn mehrere mechanisch-elektrische Wandler auf beiden äußeren Oberflächen des Bandmaterials jeder Spiralfeder vorgesehen sind, kann hierdurch in der Regel der Arbeitsbereich im Hinblick auf Drehbewegungen des Vorrichtungsteils relativ zu der Basis gegenüber dem Fall erweitert werden, dass die Wandler nur auf einer der äußeren Oberflächen vorliegen, weil mechanisch-elektrische Wandler häufig nicht in gleicher Weise durch elektrische Ansteuerung gedehnt und verkürzt werden können.If a plurality of mechanical-electrical transducers are provided on both outer surfaces of the strip material of each coil spring, this can usually be extended to the working area with respect to rotational movements of the device part relative to the base relative to the case that the transducers are present only on one of the outer surfaces because mechanical-electrical converter often can not be stretched and shortened in the same way by electrical control.
Hinsichtlich der Anzahl der Windungen jeder Spiralfeder um die Achse ist eine Mindestanzahl von einer Windung, vorzugsweise von 2 Windungen einzuhalten, um durch den Angriff des mechanisch-elektrischen Wandlers an dem Bandmaterial der Spiralfeder eine möglichst reine Drehbewegung des Vorrichtungsteils um die Achse einzuleiten und umgekehrt. Andererseits ist zu berücksichtigen, dass sich bei einer größeren Anzahl von Windungen der Spiralfeder Drehbewegungen des Vorrichtungsteils gegenüber der Basis in immer kleiner werdenden lokalen Deformationen des Bandmaterials der Spiralfeder äußern. Zudem wird bei gleicher Steifigkeit des Bandmaterials die Gesamtsteifigkeit der Abstützung des Vorrichtungsteils immer geringer. Daher ist eine deutlich größere Anzahl von Windungen der Spiralfeder in der Regel nicht günstig.With regard to the number of turns of each coil spring about the axis, a minimum number of turns, preferably of 2 turns, must be observed in order to initiate as pure as possible a rotational movement of the device part about the axis by the attack of the mechanical-electrical transducer on the strip material of the spiral spring and vice versa. On the other hand, it should be noted that, in a larger number of turns of the coil spring rotational movements of the device part relative to the base in ever smaller local deformations of the strip material of the coil spring express. In addition, with the same rigidity of the strip material, the overall rigidity of the support of the device part is always lower. Therefore, a significantly larger number of turns of the coil spring is usually not favorable.
Hinsichtlich der Form der Spiralfedern ist eine archimedische Spirale um die Achse bevorzugt. Es können aber auch andere Spiralformen wie logarithmische, fermatsche und hyperbolische Spiralformen zur Anwendung kommen.Regarding the shape of the coil springs, an Archimedean spiral around the axis is preferred. However, other spiral shapes such as logarithmic, Fermatsche and hyperbolic spiral shapes may be used.
Bei der neuen Vorrichtung sind mindestens zwei, vorzugsweise drei Spiralfedern mit zueinander orthogonalen Haupterstreckungsebenen ineinander gewunden, wobei die ersten Ende deren Bandmaterialien an derselben Basis festliegen und wobei die zweiten Enden deren Bandmaterialien an den Vorrichtungsteil angreifen. Es versteht sich, dass dabei die Deformationen der einzelnen Spiralfedern nicht unabhängig voneinander sind, was aber bei der Auswertung der Signale von den mechanisch-elektrischen Wandlern bzw. deren Ansteuerung berücksichtigt werden kann.In the new device at least two, preferably three coil springs are wound with mutually orthogonal main extension planes into each other, wherein the first end of their band materials are fixed to the same base and wherein the second ends attack their band materials on the device part. It is understood that the deformations of the individual coil springs are not independent of each other, but this can be taken into account in the evaluation of the signals from the mechanical-electrical converters or their control.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Further features are the drawings - in particular the illustrated geometries and the relative dimensions of several components to each other and their relative arrangement and operative connection - refer. The combination of features of different embodiments of the invention or features of different claims is also possible and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be used Characteristics of different claims are combined.
Figurenlistelist of figures
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben. Dabei zeigt nur
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1 zeigt eine sich nur über einen Bogenwinkel von 90° erstreckende Spiralfeder mit darauf angeordnetem mechanisch-elektrischem Wandler und die Auslenkung eines freien Endes der Spiralfeder bei Ansteuerung des mechanisch-elektrischen Wandlers auf Längendehnung. -
2 ist eine 1 entsprechende Darstellung einer sich über einen Bogenwinkel von 180° erstreckenden Spiralfeder. -
3 ist eine 1 entsprechende Darstellung einer sich über einen Bogenwinkel von 270° erstreckenden Spiralfeder. -
4 ist eine 1 entsprechende Darstellung einer sich über einen Bogenwinkel von 360° erstreckenden Spiralfeder. -
5 ist eine 1 entsprechende Darstellung einer sich über einen Bogenwinkel von 540° erstreckenden Spiralfeder. -
6 ist eine 1 entsprechende Darstellung einer sich über einen Bogenwinkel von 720° oder zwei Windungen entsprechenden Spiralfeder. -
7 zeigt eine Vorrichtung mit einer zwei Windungen aufweisenden Spiralfeder und mehreren darin angeordneten mechanisch-elektrischen Wandlern. -
8 zeigt eine Vorrichtung mit einer zwei Windungen aufweisenden Spiralfeder und darin im Bereich ihrer neutralen Faser integrierten mechanisch-elektrischen Wandlern. -
9 zeigt eine Grundstellung einer Vorrichtung mit zwei jeweils zwei Windungen aufweisenden, ineinander gewundenen Spiralfedern und den Effekt deren gleichsinniger Ansteuerung durch an ihnen angebrachte mechanisch-elektrische Wandler. -
10 zeigt die Anordnung gemäß9 bei gegensinniger Ansteuerung der beiden Spiralfedern. -
11 zeigt eine Ausführungsform der neuen Vorrichtung mit drei sich jeweils über einen Bogenwinkel von 270° erstreckenden Spiralfedern. -
12 zeigt eine Vorrichtung mit vier sich jeweils über knapp eine Windung erstreckenden, ineinander gewundenen Spiralfedern bei Ansteuerung der Spiralfedern auf eine erste translatorische Bewegung des von ihnen abgestützten Vorrichtungsteils. -
13 zeigt die Anordnung gemäß12 bei Ansteuerung der Spiralfedern auf eine zweite translatorische Bewegung des von ihnen abgestützten Vorrichtungsteils. -
14 zeigt die Anordnung gemäß12 bei einer Ansteuerung der Spiralfedern auf eine Überlagung der translatorischen Bewegungen gemäß12 und 13 . -
15 zeigt eine Vorrichtung mit vier Spiralfedern, die jeweils zwei Windungen aufweisen bei Ansteuerung auf eine rotatorische Bewegung des von ihnen abgestützten Vorrichtungsteils. -
16 skizziert eine archimedische Spirale. -
17 skizziert eine logarithmische Spirale. -
18 skizziert eine fermatsche Spirale. -
19 skizziert eine hyperbolische Spirale. -
20 skizziert eine kaskadierte Anordnung mehrerer Vorrichtungen mit zueinander orthogonalen Rotationsfreiheitsgraden der einzelnen Kaskadenstufen; und -
21 skizziert eine Anordnung von drei zueinander orthogonale Haupterstreckungsebenen aufweisenden, ineinander gewundenen Spiralfedern, die mit ihren inneren Enden an demselben Vorrichtungsteil angreifen und gegenüber einer hier nicht dargestellten Basis abstützen.
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1 shows a coil spring extending only over an arc angle of 90 ° with arranged thereon mechanical-electrical converter and the deflection of a free end of the coil spring when driving the mechanical-electrical converter to elongation. -
2 is a1 corresponding representation of a over a arc angle of 180 ° extending coil spring. -
3 is a1 corresponding representation of a over a arc angle of 270 ° extending coil spring. -
4 is a1 corresponding representation of a over a arc angle of 360 ° extending coil spring. -
5 is a1 corresponding representation of a over a arc angle of 540 ° extending coil spring. -
6 is a1 corresponding representation of a corresponding over an arc angle of 720 ° or two turns coil spring. -
7 shows a device with a two-turns coil spring and a plurality of arranged therein mechanical-electrical converters. -
8th shows a device with a two-turn coil spring and integrated therein in the region of its neutral fiber mechanical-electrical transducers. -
9 shows a basic position of a device with two coils each having two turns, spiral springs wound into each other and the effect of the same direction control by attached to them mechanical-electrical converter. -
10 shows the arrangement according to9 with opposite control of the two coil springs. -
11 shows an embodiment of the new device with three extending over an arc angle of 270 ° coil springs. -
12 shows a device with four, each extending over just one turn, spiral springs inturned upon control of the coil springs on a first translational movement of the supported part of them device part. -
13 shows the arrangement according to12 upon control of the coil springs on a second translational movement of the device part supported by them. -
14 shows the arrangement according to12 in a control of the coil springs on a superposition of the translational movements according to12 and13 , -
15 shows a device with four coil springs, each having two windings when driven to a rotational movement of the device part supported by them. -
16 Sketches an Archimedean spiral. -
17 outlines a logarithmic spiral. -
18 outlines a Fermatian spiral. -
19 outlines a hyperbolic spiral. -
20 outlines a cascaded arrangement of several devices with mutually orthogonal rotational degrees of freedom of the individual cascade stages; and -
21 outlines an arrangement of three mutually orthogonal major planes extending, spiraling spiral springs, which engage with their inner ends on the same device part and support against a base, not shown here.
FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES
Die in
Bei der Spiralfeder
Bei der sich über eine volle Windung windenden Spiralfeder
Bei der sich über 1,5 Windungen um die Achse
In
Dem gegenüber zeigt
Demgegenüber skizziert
Von den in den
Bei der Vorrichtung
Bei experimentellen Erprobungen der neuen Vorrichtung ergab sich ein weitgehend linearer Zusammenhang zwischen der Spannung, mit der piezo-elektrische Wandler an der Spiralfeder angesteuert wurde, und den Winkel, um den ein um eine starre Achse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Spiralfederspiral spring
- 22
- Bandmaterialband material
- 33
- äußere Oberflächeouter surface
- 44
- mechanisch-elektrischer Wandlermechanical-electrical converter
- 55
- piezo-elektrischer Wandlerpiezoelectric transducer
- 66
- zweites Endesecond end
- 77
- erstes Endefirst end
- 88th
- Achseaxis
- 99
- Vorrichtungdevice
- 1010
- BasisBase
- 1111
- Vorrichtungsteildevice part
- 1212
- FestkörpergelenkSolid joint
- 1313
- äußere Oberflächeouter surface
- 1414
- innere Oberflächeinner surface
- 1515
- innere Oberflächeinner surface
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