DE102020131588A1 - Elastic transmission element for a tension shaft transmission, method - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elastisches Übertragungselement für ein Spannungswellengetriebe, wobei das elastische Übertragungselement eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung zur Messung von mechanischen Dehnungen und/oder Stauchungen aufweist, insbesondere von Scherdehnungen und/oder -stauchungen, die durch ein Drehmoment verursacht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung mindestens einen ersten Dehnungsmessstreifen-Sensor und einen zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor umfasst, wobei der erste Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal im Uhrzeigersinn gewinkelt zu einer lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements ausgebildet ist, wobei der zweite Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal gegen den Uhrzeigersinn gewinkelt zu einer lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements ausgebildet ist

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The invention relates to an elastic transmission element for a stress wave transmission, the elastic transmission element having a strain gauge sensor arrangement for measuring mechanical expansion and/or compression, in particular shearing expansion and/or compression caused by a torque, characterized in that that the strain gauge sensor arrangement comprises at least a first strain gauge sensor and a second strain gauge sensor, wherein the first strain gauge sensor is locally angled clockwise to a local pole axis of the elastic transmission element, wherein the second strain gauge sensor locally counter to the Clockwise angled to a local polar axis of the elastic transmission element is formed
Figure DE102020131588A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Übertragungselement für ein Spannungswellengetriebe, wobei das elastische Übertragungselement eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung zur Messung von mechanischen Dehnungen und/oder Stauchungen aufweist, insbesondere von Scherdehnungen und/oder -stauchungen, die durch ein Drehmoment verursacht sind. Das elastische Übertragungselement wird auch als Flexspline bezeichnet. Im Weiteren betrifft die Erfindung ein Spannungswellengetriebe. Derartige Spannungswellengetriebe werden auch als Harmonic Drive, Wellgetriebe, Gleitkeilgetriebe oder Strain Wave Gear bezeichnet.The invention relates to an elastic transmission element for a stress wave transmission, the elastic transmission element having a strain gauge sensor arrangement for measuring mechanical expansion and/or compression, in particular shearing expansion and/or compression caused by a torque. The elastic transmission element is also referred to as a flexspline. Furthermore, the invention relates to a tension shaft transmission. Stress wave gears of this type are also referred to as harmonic drives, strain wave gears, sliding wedge gears or strain wave gears.

In dem Artikel von Hashimoto, M. et al.: „A joint torque sensing technique for robots with harmonic drives“ in Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, Ausgabe 2, Seiten 1034-1039, April 1991 ist ein Verfahren zum Messen eines Drehmomentes in einem Spannungswellengetriebe beschrieben. Zur Messung dienen Dehnungsmessstreifen, welche auf einem elastischen Übertragungselement des Spannungswellengetriebes angeordnet sind.In the article by Hashimoto, M. et al.: "A joint torque sensing technique for robots with harmonic drives" in Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, Issue 2, pages 1034-1039, April 1991 is a method for measuring of a torque in a tension shaft transmission. Strain gauges, which are arranged on an elastic transmission element of the stress wave drive, are used for the measurement.

Die DE 10 2004 041 394 A1 zeigt eine Wellengetriebevorrichtung mit einem Drehmomentdetektionsmechanismus, welcher auf einem flexiblen Außenzahnrad mehrere Dehnungsmesser mit Widerstandsdrahtbereichen umfasst, die über Leitungsdrähte elektrisch angeschlossen sind.the DE 10 2004 041 394 A1 shows a wave gear device with a torque detection mechanism including a plurality of strain gauges with resistance wire portions on a flexible external gear, which are electrically connected via lead wires.

Die JP 2016-045055 A zeigt die Verwendung einer Wheatstoneschen Messbrücke mit einem Dehnungsmesstreifen auf einer rotierenden Welle eines Wellgetriebes.the JP 2016-045055 A shows the use of a Wheatstone bridge with a strain gauge on a rotating shaft of a harmonic drive.

Aus der US 6,840,118 B2 ist ein Drehmoment-Messverfahren zum Messen eines in einer Wellengetriebevorrichtung übertragenen Drehmomentes bekannt. In der Wellengetriebevorrichtung steht ein flexibles, kreisförmiges Außenverzahnungsrad teilweise im Eingriff mit einem starren Innenverzahnungsrad. Auf der Oberfläche des flexiblen Außenverzahnungsrades sind mehrere Sätze von Dehnungsfühlern befestigt.From the U.S. 6,840,118 B2 a torque measuring method for measuring a torque transmitted in a wave gear device is known. In the wave gear device, a flexible circular external gear partially meshes with a rigid internal gear. Multiple sets of strain gauges are attached to the surface of the flexible external gear.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Störeinflüsse bei der Messung einer mechanischen Beanspruchung, insbesondere einer durch ein Drehmoment erzeugten Scherdehnung in einem Spannungswellengetriebe, vorteilhaft verringern zu können, sodass eine präzise und hochwertige Drehmomentmessung vorzugsweise kosteneffizient und möglichst bauraumneutral ermöglicht wird.It is an object of the present invention to be able to advantageously reduce interference when measuring a mechanical stress, in particular a shearing strain generated by a torque in a stress wave transmission, so that a precise and high-quality torque measurement is preferably made possible cost-effectively and as space-neutrally as possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein elastisches Übertragungselement für ein Spannungswellengetriebe, wobei das elastische Übertragungselement eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung zur Messung von mechanischen Dehnungen und/oder Stauchungen aufweist, insbesondere von Scherdehnungen und/oder - stauchungen, die durch ein Drehmoment verursacht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung mindestens einen ersten Dehnungsmessstreifen-Sensor und einen zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor umfasst, wobei der erste Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal im Uhrzeigersinn gewinkelt zu einer lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements ausgebildet ist, wobei der zweite Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal gegen den Uhrzeigersinn gewinkelt zu einer lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements ausgebildet ist.The object is achieved according to the invention by an elastic transmission element for a stress wave transmission, the elastic transmission element having a strain gauge sensor arrangement for measuring mechanical expansion and/or compression, in particular shearing expansion and/or compression caused by a torque, characterized in that the strain gauge sensor arrangement comprises at least a first strain gauge sensor and a second strain gauge sensor, the first strain gauge sensor being formed locally at an angle clockwise to a local pole axis of the elastic transmission element, the second strain gauge sensor is locally angled counterclockwise to a local pole axis of the elastic transmission element.

Mithilfe der Dehnungsmessstreifen-Sensoren können Scherdehnungen, insbesondere im Stirnbereich und/oder im zylindrischen Teil des elastischen Übertragungselements, erfasst werden, die durch das Drehmoment erzeugt werden.With the help of the strain gauge sensors, shear strains, in particular in the front area and/or in the cylindrical part of the elastic transmission element, can be detected, which are generated by the torque.

Erfindungsgemäß ist es möglich, dass sich die Winkelung der Dehnungsmessstreifen-Sensoren zur lokalen Polachse insbesondere jeweils auf den lokalen Winkel zwischen dem oder den zur Messung vorgesehenen Streifen eines Dehnungsmessstreifen-Sensors und der lokalen Polachse, die sich ausgehend von einer zentralen Achse des Übertragungselements in radiale Richtung nach außen erstreckt, bezieht.According to the invention, it is possible for the angle of the strain gauge sensors to the local pole axis to be based in particular on the local angle between the strip or strips of a strain gauge sensor provided for measurement and the local pole axis, which extends from a central axis of the transmission element in radial Extends towards the outside relates.

Es ist erfindungsgemäß sowohl denkbar, dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung bzw. die Dehnungsmessstreifen-Sensoren auf einer Außenseite (bzw. Stirnseite) des Stirnbereichs angeordnet sind, die von einem zylindrischen Teil bzw. einem Hülsenbereich des elastischen Übertragungselements abgewandt ist, als auch auf einer Innenseite des Stirnbereichs, die zum zylindrischen Teil bzw. dem Hülsenbereich des elastischen Übertragungselements hingewandt ist. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren sind dabei jeweils zur lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements angewinkelt, verlaufen also insbesondere nicht parallel zur Polachse. Die Messrichtungen der Dehnungsmessstreifen-Sensoren erstrecken sich somit vorzugsweise jeweils lokal in eine Richtung, die zwischen der lokalen Polachse und der lokalen Polarwinkelrichtung, liegt. Es ist alternativ möglich, dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung bzw. die Dehnungsmessstreifen-Sensoren an einem zylindrischen Teil des elastischen Übertragungselements angeordnet sind.According to the invention, it is conceivable that the strain gauge sensor arrangement or the strain gauge sensors are arranged on an outside (or face) of the face area, which faces away from a cylindrical part or a sleeve area of the elastic transmission element, as well as on an inner side of the end region, which faces towards the cylindrical part or the sleeve region of the elastic transmission element. The strain gauge sensors are each angled to the local pole axis of the elastic transmission element, so in particular they do not run parallel to the pole axis. The measuring directions of the strain gauge sensors thus preferably each extend locally in a direction that lies between the local polar axis and the local polar angle direction. It is alternatively possible that the strain gauge sensor arrangement or the strain gauge sensors are arranged on a cylindrical part of the elastic transmission element.

Dadurch, dass der erste Dehnungsmessstreifen-Sensor in Polarwinkelrichtung lokal im Uhrzeigersinn zur Polachse gewinkelt ist und der zweite Dehnungsmessstreifen-Sensoren lokal gegen den Uhrzeigersinn zur Polachse gewinkelt ist, können ungewünschte Störsignale durch eine Verschaltung der Sensoren vorteilhaft eliminiert werden. Solche Störsignale umfassen insbesondere Störsignale, die sich mehrfach pro Umdrehungsperiode des nicht-kreisförmigen Wellengenerators des Spannungswellengetriebes, insbesondere periodisch, ändern. Beispielsweise ändern sich die Störsignale periodisch zweimal, dreimal, viermal, fünfmal, sechsmal, usw. pro Umdrehungsperiode des nicht-kreisförmigen Wellengenerators. Die Störsignale werden dabei insbesondere durch die lokale Verformung verursacht, die das elastische Übertragungselement periodisch zweimal pro Umdrehung des Wellengenerators durch die nicht-kreisförmige Scheibe des Wellengenerators erfährt. Die nicht-kreisförmige Scheibe verformt bei ihrer Drehbewegung das elastische Übertragungselement, was teilweise zu erheblichen Störsignalen in den Ausgabesignalen der Dehnungsmessstreifen-Sensoren führt. Diese Störsignale sind in vielen Anwendungen in der Größenordnung des gewünschten, durch das Drehmoment verursachten Signals der Dehnungsmessstreifen-Sensoren oder können sogar größer als das gewünschte Signal sein. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Dehnungsmessstreifen-Sensoren können derartige Störsignale insbesondere kosteneffizient eliminiert bzw. zumindest erheblich verringert werden. Ferner ist es möglich, durch die Anbringung der Dehnungsmessstreifen-Sensoren am Stirnbereich oder am zylindrischen Teil des elastischen Übertragungselements eine platzsparende und bauraumsparende Ausführung zu ermöglichen.The fact that the first strain gauge sensor is angled locally in the polar angle direction clockwise to the polar axis and the second Strain gauge sensors is angled locally counterclockwise to the polar axis, unwanted interference signals can be advantageously eliminated by interconnecting the sensors. Such interference signals include, in particular, interference signals that change several times per revolution period of the non-circular wave generator of the voltage wave transmission, in particular periodically. For example, the spurious signals periodically change twice, three times, four times, five times, six times, etc. per revolution period of the non-circular wave generator. The interference signals are caused in particular by the local deformation that the elastic transmission element periodically experiences twice per revolution of the shaft generator through the non-circular disk of the shaft generator. The non-circular disc deforms the elastic transmission element as it rotates, which sometimes leads to significant interference signals in the output signals of the strain gauge sensors. In many applications, these spurious signals are of the same order of magnitude as the desired torque-induced signal from the strain gauge sensors, or may even be larger than the desired signal. Due to the arrangement of the strain gauge sensors according to the invention, such interference signals can be eliminated or at least significantly reduced in a particularly cost-effective manner. It is also possible to enable a space-saving and space-saving design by attaching the strain gauge sensors to the forehead area or to the cylindrical part of the elastic transmission element.

Erfindungsgemäß bezieht sich der „Uhrzeigersinn“ vorzugsweise auf eine Aufsicht auf den Stirnbereich des elastischen Übertragungselements, insbesondere auf eine Aufsicht auf die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung.According to the invention, the “clockwise direction” preferably refers to a top view of the front area of the elastic transmission element, in particular to a top view of the strain gauge sensor arrangement.

Das erfindungsgemäße elastische Übertragungselement kann eine drehmomentübertragende Komponente eines Spannungswellengetriebes bilden. Ein solches Spannungswellengetriebe kann auch als Harmonic Drive, Wellgetriebe, Gleitkeilgetriebe oder Strain Wave Gear bezeichnet werden. Das elastische Übertragungselement kann auch als Flexspline bezeichnet werden. Das elastische Übertragungselement ist dabei bevorzugt zur Ableitung eines vom Spannungswellengetriebe zu übertragenden Drehmoments ausgebildet. Es ist denkbar, dass das elastische Übertragungselement beim Betrieb des Spannungswellengetriebes ein feststehender Teil oder ein sich bewegender Teil ist.The elastic transmission element according to the invention can form a torque-transmitting component of a stress wave transmission. Such a stress wave gear can also be referred to as a harmonic drive, strain wave gear, sliding wedge gear or strain wave gear. The elastic transmission element can also be referred to as a flexspline. The elastic transmission element is preferably designed to derive a torque to be transmitted by the tension shaft transmission. It is conceivable that the elastic transmission element is a stationary part or a moving part during operation of the stress wave transmission.

Das elastische Übertragungselement weist vorzugsweise eine Außenverzahnung auf, die dazu ausgebildet ist, in eine Innenverzahnung eines starren Außenringes des Spannungswellengetriebes einzugreifen. Die Außenverzahnung und die Innenverzahnung weisen eine Differenz ihrer Zähnezahlen auf, die beispielsweise zwei beträgt.The elastic transmission element preferably has an external toothing which is designed to engage in an internal toothing of a rigid outer ring of the tension shaft transmission. The external toothing and the internal toothing have a difference in the number of teeth, which is two, for example.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.Advantageous developments and configurations can be found in the dependent claims.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar,

  • -- dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung auf einem Stirnbereich des elastischen Übertragungselements angeordnet ist, insbesondere auf einer Stirnseite des Stirnbereichs, die von einem zylindrischen Teil des elastischen Übertragungselements abgewandt ist, oder auf einer Innenseite des Stirnbereichs, die zum zylindrischen Teil des elastischen Übertragungselements hingewandt ist, und/oder
  • -- dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung auf einem zylindrischen Teil des elastischen Übertragungselements angeordnet ist. Bevorzugt ist dabei die Ausbildung der Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung an dem Stirnbereich. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung auf einem zylindrischen Teil des elastischen Übertragungselements angebracht ist.
According to one embodiment of the present invention, it is conceivable
  • -- that the strain gauge sensor arrangement is arranged on a front area of the elastic transmission element, in particular on a front side of the front area that faces away from a cylindrical part of the elastic transmission element, or on an inside of the front area that faces the cylindrical part of the elastic transmission element is directed, and/or
  • -- that the strain gauge sensor arrangement is arranged on a cylindrical part of the elastic transmission element. The configuration of the strain gauge sensor arrangement on the forehead area is preferred. Alternatively, however, it is also conceivable that the strain gauge sensor arrangement is attached to a cylindrical part of the elastic transmission element.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung eine Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren umfasst, wobei die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren den ersten und den zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor umfasst,

  • -- wobei die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren entweder als Halbbrücke ausgebildet ist, oder
  • -- wobei die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren zusätzlich einen dritten und einen vierten Dehnungsmessstreifen-Sensor umfasst, wobei die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren als Vollbrücke ausgebildet ist, wobei der dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal im Uhrzeigersinn gewinkelt zu einer lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements ausgebildet ist, wobei der vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal gegen den Uhrzeigersinn gewinkelt zu einer lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements ausgebildet ist, wobei im Uhrzeigersinn insbesondere:
  • -- der zweite Dehnungsmessstreifen-Sensor nach dem ersten Dehnungsmessstreifen-Sensor,
  • -- der dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor nach dem zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor und
  • -- der vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor nach dem dritten Dehnungsmessstreifen-Sensor angeordnet ist.
According to one embodiment of the present invention, it is conceivable that the strain gauge sensor arrangement comprises a group of strain gauge sensors, the group of strain gauge sensors comprising the first and the second strain gauge sensor,
  • -- wherein the group of strain gauge sensors is designed either as a half-bridge, or
  • -- wherein the group of strain gauge sensors additionally comprises a third and a fourth strain gauge sensor, wherein the group of strain gauge sensors is designed as a full bridge, wherein the third strain gauge sensor is locally angled clockwise to a local pole axis of the elastic transmission element is, wherein the fourth strain gauge sensor is formed locally at an angle counterclockwise to a local pole axis of the elastic transmission element, wherein clockwise in particular:
  • -- the second strain gauge sensor after the first strain gauge sensor,
  • -- the third strain gauge sensor after the second strain gauge sensor and
  • -- the fourth strain gauge sensor is located after the third strain gauge sensor.

Die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren wird vorzugsweise als Sensorpaar im Sinne einer Halbbrücke oder mit vier Dehnungsmessstreifen-Sensoren im Sinne einer Vollbrücke ausgewertet. Es hat sich dabei gezeigt, dass eine besonders effiziente Reduzierung von Störungen durch eine Ausbildung und Versschaltung der Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren als Vollbrücke erreicht werden kann. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren der Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren sind dabei in Umfangsrichtung (des elastischen Übertragungselements) jeweils abwechselnd mit dem Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn zur lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements gewinkelt. Hierdurch findet eine besonders vorteilhafte Eliminierung von Störsignalen statt. Es ist jedoch auch denkbar, dass einige oder alle der Dehnungsmessstreifen-Sensoren einzeln im Sinne von Viertelbrücken verschaltet sind.The group of strain gauge sensors is preferably evaluated as a pair of sensors in the sense of a half bridge or with four strain gauge sensors in the sense of a full bridge. It has been shown that a particularly efficient reduction in interference can be achieved by forming and interconnecting the group of strain gauge sensors as a full bridge. The strain gauge sensors of the group of strain gauge sensors are angled in the circumferential direction (of the elastic transmission element) alternately clockwise and counterclockwise to the local pole axis of the elastic transmission element. This results in a particularly advantageous elimination of interference signals. However, it is also conceivable that some or all of the strain gauge sensors are connected individually in the sense of quarter bridges.

Vorzugsweise ist es möglich, dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren der Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung jeweils entlang eines Teilkreises geführt (gekrümmt) sind.It is preferably possible that the strain gauge sensors of the strain gauge sensor arrangement are each guided (curved) along a pitch circle.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass der erste Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal mit einem Winkel A zur lokalen Polachse ausgebildet ist, wobei der zweite Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal mit einem Winkel -A zur lokalen Polachse ausgebildet ist, wobei bevorzugt der dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal mit dem Winkel A zur lokalen Polachse ausgebildet ist, wobei bevorzugt der vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal mit dem Winkel -A zur lokalen Polachse ausgebildet ist. Die Winkel A bzw. -A zur lokalen Polachse bezieht sich dabei insbesondere jeweils auf den lokalen Winkel zwischen dem oder den zur Messung vorgesehenen Streifen eines Dehnungsmessstreifen-Sensors und der lokalen Polachse, die sich ausgehend von einer zentralen Achse des Übertragungselements in radiale Richtung nach außen erstreckt. Ein positiver Winkel A ist dabei insbesondere vorhanden, wenn der oder die Streifen eines Dehnungsmessstreifen-Sensors zur lokalen Polachse im Uhrzeigersinn angewinkelt sind. Ein negativer Winkel -A ist dabei insbesondere vorhanden, wenn der oder die Streifen eines Dehnungsmessstreifen-Sensors gegen den Uhrzeigersinn zur lokalen Polachse angewinkelt sind. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren der Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren sind somit besonders bevorzugt in Umfangrichtung jeweils abwechselnd mit dem Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn und somit abwechselnd mit positivem Winkel A und negativem Winkel -A relativ zur lokalen Polachse ausgebildet. Hierdurch findet eine besonders vorteilhafte Eliminierung von Störsignalen statt. Der Winkel A und der Winkel -A haben dabei insbesondere den gleichen Betrag, also beispielsweise 45° und -45° (oder 40° und -40°, usw.).According to one embodiment of the present invention, it is conceivable that the first strain gauge sensor is formed locally at an angle A to the local pole axis, with the second strain gauge sensor being formed locally at an angle -A to the local pole axis, with the third strain gauge preferably being formed sensor is formed locally at the angle A to the local pole axis, with the fourth strain gauge sensor preferably being formed locally at the angle -A to the local pole axis. The angle A or -A to the local pole axis relates in particular to the local angle between the strip or strips of a strain gauge sensor provided for measurement and the local pole axis, which extends radially outwards starting from a central axis of the transmission element extends. A positive angle A is present in particular when the strip or strips of a strain gauge sensor are angled clockwise relative to the local pole axis. A negative angle -A is present in particular when the strip or strips of a strain gauge sensor are angled counterclockwise to the local pole axis. The strain gauge sensors of the group of strain gauge sensors are thus particularly preferably formed alternately clockwise and counterclockwise in the circumferential direction and thus alternately with a positive angle A and negative angle −A relative to the local pole axis. This results in a particularly advantageous elimination of interference signals. The angle A and the angle -A have in particular the same amount, ie for example 45° and -45° (or 40° and -40°, etc.).

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass der Winkel A zwischen einschließlich 1° und 89°, bevorzugt zwischen einschließlich 15° und 75°, weiter bevorzugt zwischen einschließlich 30° und 60°, besonders bevorzugt 45°, ist. Der Winkel -A hat insbesondere den gleichen Betrag wie der Winkel A, jedoch ein entgegengesetztes Vorzeichen (da er ausgehend von der lokalen Polachse gegen den Uhrzeigersinn zeigt). Der Winkel -A ist dementsprechend vorzugsweise zwischen einschließlich -1° und -89°, bevorzugt zwischen einschließlich -15° und -75°, weiter bevorzugt zwischen einschließlich - 30° und -60°, besonders bevorzugt -45°.According to one embodiment of the present invention, it is conceivable that the angle A is between 1° and 89° inclusive, preferably between 15° and 75° inclusive, more preferably between 30° and 60° inclusive, particularly preferably 45°. In particular, the angle -A has the same magnitude as the angle A, but opposite sign (since it points counterclockwise from the local polar axis). The angle -A is accordingly preferably between -1° and -89° inclusive, preferably between -15° and -75° inclusive, more preferably between -30° and -60° inclusive, particularly preferably -45°.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren entlang einer zur Achse des elastischen Übertragungselements konzentrisch verlaufenden Kreislinie angeordnet ist. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren weisen somit in vorteilhafter Weise alle den gleichen radialen Abstand zur zentralen Achse des elastischen Übertragungselements auf und sind entlang einer Kreislinie angeordnet. Hierdurch kann eine vorteilhafte Eliminierung bzw. Reduzierung der Störsignale erreicht werden. Die Kreislinie ist insbesondere eine gedachte Kreislinie, die bevorzugt auf dem Stirnbereich (oder alternativ auf dem zylindrischen Teil) des elastischen Übertragungselements angeordnet ist.According to one embodiment of the present invention, it is provided that the group of strain gauge sensors is arranged along a circular line running concentrically to the axis of the elastic transmission element. The strain gauge sensors thus advantageously all have the same radial distance from the central axis of the elastic transmission element and are arranged along a circular line. In this way, an advantageous elimination or reduction of the interference signals can be achieved. The circular line is in particular an imaginary circular line, which is preferably arranged on the front area (or alternatively on the cylindrical part) of the elastic transmission element.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren jeweils mit gleichen Polarwinkelabständen untereinander über einen Winkelbereich der Kreislinie, über den sich die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren erstreckt, angeordnet sind. Der Winkelbereich kann dabei die gesamte Kreislinie abdecken, also 360° betragen, aber auch geringer sein, beispielsweise 90°, 120° oder 180°. Es ist somit insbesondere denkbar, dass sich die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren lediglich über einen Teil der Kreislinie erstreckt. Es können entlang der Kreislinie eine oder mehrere weitere Gruppen von Dehnungsmessstreifen-Sensoren angeordnet sein. Durch die Anordnung der Dehnungsmessstreifen-Sensoren in gleichen Polarwinkelabständen ist eine besonders vorteilhafte Reduzierung von Störungen möglich.According to one embodiment of the present invention, it is provided that the strain gauge sensors are each arranged with the same polar angle distances from one another over an angular range of the circular line over which the group of strain gauge sensors extends. The angular range can cover the entire circle, that is 360°, but it can also be smaller, for example 90°, 120° or 180°. It is therefore particularly conceivable that the group of strain gauge sensors only extends over part of the circle. One or more further groups of strain gauge sensors can be arranged along the circular line. By arranging the strain gauge sensors at equal polar angle distances, a particularly advantageous reduction in interference is possible.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung eine weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren umfasst, wobei die weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren insbesondere entlang der Kreislinie angeordnet ist, wobei die weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren mindestens einen weiteren ersten Dehnungsmessstreifen-Sensor und einen weiteren zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor umfasst, wobei der weitere erste Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal im Uhrzeigersinn gewinkelt zu einer lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements ausgebildet ist, wobei der weitere zweite Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal gegen den Uhrzeigersinn gewinkelt zu einer lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements ausgebildet ist. Besonders bevorzugt sind alle entlang der Kreislinie angeordneten Dehnungsmessstreifen-Sensoren (also sowohl die Dehnungsmessstreifen-Sensoren der Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren als auch die Dehnungsmessstreifen-Sensoren der weiteren Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren sowie ggf. vorhandene Dehnungsmessstreifen-Sensoren von noch weiteren Gruppen von Dehnungsmessstreifen-Sensoren) in gleichen Polarwinkelabständen zueinander versetzt entlang einer Kreislinie angeordnet. Vorzugsweise erstrecken sich alle Dehnungsmessstreifen-Sensoren in Umfangsrichtung jeweils über gleichlange Kreissegmente der Kreislinie.According to one embodiment of the present invention, it is conceivable that the strain gauge sensor arrangement comprises a further group of strain gauge sensors, with the further group of strain gauge sensors being arranged in particular along the circular line, with the further group of strain gauge sensors being at least comprises a further first strain gauge sensor and a further second strain gauge sensor, the further first strain gauge sensor being angled locally clockwise to a local pole axis of the elastic transmission element, the further second strain gauge sensor being angled locally counterclockwise to a local pole axis of the elastic transmission element is formed. All strain gauge sensors arranged along the circular line are particularly preferred (i.e. both the strain gauge sensors of the group of strain gauge sensors and the strain gauge sensors of the further group of strain gauge sensors and any strain gauge sensors of further groups of strain gauges -sensors) arranged in equal polar angle distances to each other offset along a circular line. All strain gauge sensors preferably extend in the circumferential direction over circular segments of the same length of the circular line.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar,

  • -- dass die weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren als Halbbrücke ausgebildet ist, oder
  • -- dass die weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren zusätzlich einen weiteren dritten und einen weiteren vierten Dehnungsmessstreifen-Sensor umfasst, wobei die weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren als Vollbrücke ausgebildet ist, wobei der weitere dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal im Uhrzeigersinn gewinkelt zu einer lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements ausgebildet ist, wobei der weitere vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor lokal gegen den Uhrzeigersinn gewinkelt zu einer lokalen Polachse des elastischen Übertragungselements ausgebildet ist. Es ist denkbar, dass im Uhrzeigersinn insbesondere:
  • -- der weitere zweite Dehnungsmessstreifen-Sensor nach dem weiteren ersten Dehnungsmessstreifen-Sensor,
  • -- der weitere dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor nach dem weiteren zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor und
  • -- der weitere vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor nach dem weiteren dritten Dehnungsmessstreifen-Sensor angeordnet ist. Es ist alternativ jedoch auch möglich, dass im Uhrzeigersinn
  • -- der weitere erste Dehnungsmessstreifen-Sensor nach dem weiteren zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor,
  • -- der weitere vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor nach dem weiteren ersten Dehnungsmessstreifen-Sensor und
  • -- der weitere dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor nach dem weiteren vierten Dehnungsmessstreifen-Sensor angeordnet ist.
According to one embodiment of the present invention, it is conceivable
  • -- That the other group of strain gauge sensors is designed as a half-bridge, or
  • -- that the further group of strain gauge sensors additionally comprises a further third and a further fourth strain gauge sensor, wherein the further group of strain gauge sensors is designed as a full bridge, wherein the further third strain gauge sensor is locally angled clockwise to a local one Pole axis of the elastic transmission element is formed, wherein the further fourth strain gauge sensor is formed locally angled counterclockwise to a local pole axis of the elastic transmission element. It is conceivable that clockwise in particular:
  • -- the additional second strain gauge sensor after the additional first strain gauge sensor,
  • -- the further third strain gauge sensor after the further second strain gauge sensor and
  • - the further fourth strain gauge sensor is arranged after the further third strain gauge sensor. Alternatively, however, it is also possible that clockwise
  • -- the additional first strain gauge sensor after the additional second strain gauge sensor,
  • -- the further fourth strain gauge sensor after the further first strain gauge sensor and
  • - the further third strain gauge sensor is arranged after the further fourth strain gauge sensor.

Es ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung denkbar, dass zusätzlich zur Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren und zur weiteren Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren eine oder mehrere noch weitere Gruppen von Dehnungsmessstreifen-Sensoren vorhanden sind. Es ist beispielsweise denkbar, dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung insgesamt zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder mehr Gruppen von Dehnungsmessstreifen-Sensoren umfasst, die vorzugsweise jeweils als Vollbrücken oder alternativ jeweils als Halbbrücken verschaltet sind. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren innerhalb einer Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren sind dabei jeweils entlang einer Kreislinie angeordnet. Vorzugsweise sind alle Gruppen von Dehnungsmessstreifen-Sensoren entlang der gleichen Kreislinie, also im gleichen Abstandsradius zu einer zentralen Achse des elastischen Übertragungselements, angeordnet. Alle Dehnungsmessstreifen-Sensoren innerhalb einer Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung sind dabei in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd im und gegen den Uhrzeigersinn zur lokalen Polachse an ihrer Stelle angewinkelt, vorzugsweise abwechselnd mit positivem Winkel A und negativem Winkel -A zur lokalen Polachse. Vorzugsweise erstrecken sich alle Dehnungsmessstreifen-Sensoren in Umfangsrichtung jeweils über gleichlange Kreissegmente der Kreislinie. Gleichzeitig sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren besonders bevorzugt jeweils entlang eines Teilkreises geführt (gekrümmt).According to one embodiment of the present invention, it is conceivable that in addition to the group of strain gauge sensors and the further group of strain gauge sensors, one or more further groups of strain gauge sensors are present. It is conceivable, for example, that the strain gauge sensor arrangement comprises a total of two, three, four, five, six, seven, eight or more groups of strain gauge sensors, which are preferably connected as full bridges or alternatively as half bridges. The strain gauge sensors within a group of strain gauge sensors are each arranged along a circular line. All groups of strain gauge sensors are preferably arranged along the same circular line, that is to say at the same distance radius from a central axis of the elastic transmission element. All strain gauge sensors within a strain gauge sensor arrangement are angled in the circumferential direction alternately clockwise and counterclockwise to the local pole axis at their location, preferably alternately with a positive angle A and negative angle -A to the local pole axis. All strain gauge sensors preferably extend in the circumferential direction over circular segments of the same length of the circular line. At the same time, the strain gauge sensors are particularly preferably each guided (curved) along a pitch circle.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass das elastische Übertragungselement einen zylindrischen Teil und einen Stirnbereich umfasst,

  • -- wobei der Stirnbereich einen Flansch umfasst, der sich ausgehend von dem zylindrischen Teil radial nach außen erstreckt, und/oder
  • -- wobei der Stirnbereich einen sich ausgehend von dem zylindrischen Teil radial nach innen erstreckenden Bereich umfasst. Der zylindrische Teil kann auch als Hülsenbereich verstanden werden und umfasst vorzugsweise eine Außenverzahnung.
According to one embodiment of the present invention, it is conceivable that the elastic transmission element comprises a cylindrical part and a front area,
  • -- the end portion comprising a flange extending radially outwards from the cylindrical portion, and/or
  • -- the end portion comprising a portion extending radially inward from the cylindrical portion. the cylindri cal part can also be understood as a sleeve area and preferably includes an external toothing.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Spannungswellengetriebe, mit einem eine nicht-kreisförmige Scheibe umfassenden Wellengenerator, einem starren Außenring und einem elastischen Übertragungselement nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Außenring weist insbesondere eine Innenverzahnung auf, die mit einer Außenverzahnung des elastischen Übertragungselements zusammenwirken kann. Ferner umfasst das System vorzugsweise Auslese- und/oder Auswerte-Schaltungsmittel zum Auslesen und/oder Auswerten der Messsignale der Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung. Derartige Spannungswellengetriebe können vielfältige Anwendung finden, beispielsweise in Gelenken in der Robotik.A further object of the present invention is a tension shaft transmission, with a wave generator comprising a non-circular disk, a rigid outer ring and an elastic transmission element according to an embodiment of the present invention. The outer ring has, in particular, internal teeth which can interact with external teeth of the elastic transmission element. Furthermore, the system preferably includes readout and/or evaluation circuitry for reading out and/or evaluating the measurement signals of the strain gauge sensor arrangement. Stress shaft drives of this type can be used in a variety of ways, for example in joints in robotics.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Messung von mechanischen Dehnungen und/oder Stauchungen von einem elastischen Übertragungselement gemäß einer Ausführungsform er vorliegenden Erfindung, insbesondere von Scherdehnungen und/oder -stauchungen, die durch ein Drehmoment verursacht sind, wobei die mechanischen Dehnungen und/oder Stauchungen mithilfe der Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemessen werden.Another object of the present invention is a method for measuring mechanical expansion and / or compression of an elastic transmission element according to an embodiment of the present invention, in particular shearing expansion and / or compression caused by a torque, the mechanical expansion and /or compressions are measured using the strain gauge sensor arrangement.

Für das erfindungsgemäße Spannungswellengetriebe und das Verfahren zur Messung von mechanischen Dehnungen und/oder Stauchungen von können dabei die Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile Anwendung finden, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen elastischen Übertragungselement oder im Zusammenhang mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen elastischen Übertragungselements beschrieben worden sind.The features, embodiments and advantages that have already been described in connection with the elastic transmission element according to the invention or in connection with an embodiment of the elastic transmission element according to the invention can be used for the stress wave transmission according to the invention and the method for measuring mechanical expansion and/or compression .

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden. Hierin zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines elastisches Übertragungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 eine schematische Darstellung eines elastisches Übertragungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3A eine schematische Darstellung eines elastisches Übertragungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3B eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs eines elastischen Übertragungselements gemäß der Ausführungsform der 3A.
  • 4A eine schematische Darstellung einer Schaltung einer Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4B eine schematische Darstellung von Signalen einer Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 4A.
  • 4C eine schematische Darstellung von Signalen einer Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 4A.
  • 5A eine schematische Darstellung eines elastisches Übertragungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5B eine schematische Darstellung einer Schaltung für eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 5A.
  • 5C eine schematische Darstellung von Signalen einer Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 5A.
  • 6A eine schematische Darstellung eines elastisches Übertragungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6B eine schematische Darstellung einer Schaltung für eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 6A.
  • 6C eine schematische Darstellung von Signalen einer Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 6A.
  • 6D eine schematische Darstellung von Signalen einer Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 6A.
  • 7A eine schematische Darstellung eines elastisches Übertragungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 7B eine schematische Darstellung einer Schaltung für eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 7A.
  • 8A eine schematische Darstellung eines elastisches Übertragungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 8B eine schematische Darstellung einer Schaltung für eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 8A.
  • 9A eine schematische Darstellung eines elastisches Übertragungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9B eine schematische Darstellung einer Schaltung für eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 9A.
  • 9C eine schematische Darstellung von Signalen einer Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 9A.
  • 9D eine schematische Darstellung von Signalen einer Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 9A.
Further details and advantages of the invention are to be explained below with reference to the exemplary embodiments illustrated in the drawings. Herein shows:
  • 1 a schematic representation of an elastic transmission element according to an embodiment of the present invention.
  • 2 a schematic representation of an elastic transmission element according to an embodiment of the present invention.
  • 3A a schematic representation of an elastic transmission element according to an embodiment of the present invention.
  • 3B an enlarged view of a portion of an elastic transmission element according to the embodiment of FIG 3A .
  • 4A a schematic representation of a circuit of a strain gauge sensor arrangement according to an embodiment of the present invention.
  • 4B a schematic representation of signals of a strain gauge sensor arrangement according to FIG 4A .
  • 4C a schematic representation of signals of a strain gauge sensor arrangement according to FIG 4A .
  • 5A a schematic representation of an elastic transmission element according to an embodiment of the present invention.
  • 5B a schematic representation of a circuit for a strain gauge sensor arrangement according to 5A .
  • 5C a schematic representation of signals of a strain gauge sensor arrangement according to FIG 5A .
  • 6A a schematic representation of an elastic transmission element according to an embodiment of the present invention.
  • 6B a schematic representation of a circuit for a strain gauge sensor arrangement according to 6A .
  • 6C a schematic representation of signals of a strain gauge sensor arrangement according to FIG 6A .
  • 6D a schematic representation of signals of a strain gauge sensor arrangement according to FIG 6A .
  • 7A a schematic representation of an elastic transmission element according to an embodiment of the present invention.
  • 7B a schematic representation of a circuit for a strain gauge sensor arrangement according to 7A .
  • 8A a schematic representation of an elastic transmission element according to an embodiment of the present invention.
  • 8B a schematic representation of a circuit for a strain gauge sensor arrangement according to 8A .
  • 9A a schematic representation of an elastic transmission element according to FIG an embodiment of the present invention.
  • 9B a schematic representation of a circuit for a strain gauge sensor arrangement according to 9A .
  • 9C a schematic representation of signals of a strain gauge sensor arrangement according to FIG 9A .
  • 9D a schematic representation of signals of a strain gauge sensor arrangement according to FIG 9A .

In 1 ist eine schematische Darstellung eines elastischen Übertragungselements 30 für ein Spannungswellengetriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das elastische Übertragungselement 30 umfasst einen zylindrischen Teil 33 mit einer Außenverzahnung 34 sowie einen an den zylindrischen Teil 33 anschließenden Stirnbereich 31, der sich ausgehend von dem zylindrischen Teil 33 nach außen (von der zentralen Achse 110 weg) erstreckt und als Flansch ausgebildet ist. Alternativ wäre es denkbar, dass sich der Stirnbereich vom zylindrischen Teil ausgehend nach innen, also in Richtung der zentralen Achse 110 erstreckt, oder sowohl nach innen als auch nach außen. Auf dem Stirnbereich ist eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung angeordnet (nicht dargestellt). Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung kann dabei auf der Stirnseite 32 und/oder auf der in Richtung des zylindrischen Teils 33 zeigenden Seite des Stirnbereichs 31 ausgebildet sein. Die zentrale Achse 110 beschreibt eine axiale Richtung des elastischen Übertragungselements 30.In 1 1 is a schematic representation of an elastic transmission element 30 for a stress wave transmission according to an embodiment of the present invention. The elastic transmission element 30 comprises a cylindrical part 33 with external teeth 34 and an end region 31 adjoining the cylindrical part 33, which extends outwards from the cylindrical part 33 (away from the central axis 110) and is designed as a flange. Alternatively, it would be conceivable for the end region to extend inwards from the cylindrical part, ie in the direction of the central axis 110, or both inwards and outwards. A strain gauge sensor arrangement (not shown) is arranged on the forehead area. The strain gauge sensor arrangement can be formed on the end face 32 and/or on the side of the end region 31 pointing in the direction of the cylindrical part 33 . The central axis 110 describes an axial direction of the elastic transmission element 30.

In 2 ist eine schematische Darstellung eines elastischen Übertragungselements 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Aufsicht auf eine Stirnseite 32 des Stirnbereichs 31 des elastischen Übertragungselements 30 gezeigt. Auf dem Stirnbereich 31 ist eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung ausgebildet. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung umfasst insgesamt 16 Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, die mit gleichem Abstand zur zentralen Achse 110 entlang einer Kreislinie 40 in Umfangsrichtung 101 ausgebildet sind. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 sind dabei jeweils mit gleichem Polarwinkelabständen zueinander über den gesamten Umfang der Kreislinie 40 angeordnet. Insbesondere ist der Winkelabstand zwischen zwei benachbarten Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 somit 360°/16 = 22,5°. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 können als Viertelbrücken, Halbbrücken oder Vollbrücken verschaltet sein. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 sind jeweils abwechselnd im Uhrzeigersinn 102 und gegen den Uhrzeigersinn 102 gewinkelt zu einer lokalen Polachse 100 des elastischen Übertragungselements 30 ausgebildet. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 sind somit im Uhrzeigersinn gewinkelt zu der lokalen Polachse 100 ausgebildet und die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 sind gegen den Uhrzeigersinn gewinkelt zu der lokalen Polachse 100 ausgebildet. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 weisen somit jeweils eine lokalen Winkel A zur lokalen Polachse 100 auf und die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 einen lokalen Winkel -A zur lokalen Polachse 100. Der Winkel A ist insbesondere 45° und der Winkel -A ist -45°. Es kommen jedoch auch andere Winkel infrage.In 2 is a schematic representation of an elastic transmission element 30 according to an embodiment of the present invention in a plan view of an end face 32 of the end region 31 of the elastic transmission element 30 is shown. A strain gauge sensor arrangement is formed on the forehead area 31 . The strain gauge sensor arrangement comprises a total of 16 strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, which are equidistant from the central Axis 110 are formed along a circular line 40 in the circumferential direction 101 . The strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 are each arranged with the same polar angle distances from one another over the entire circumference of the circular line 40 . In particular, the angular distance between two adjacent strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 is therefore 360°/16=22.5 °. Strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 can be connected as quarter bridges, half bridges or full bridges. The strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 are each alternately angled clockwise 102 and counterclockwise 102 to a local Pole axis 100 of the elastic transmission element 30 is formed. The strain gauge sensors 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 are thus angled clockwise to the local pole axis 100 and the strain gauge sensors 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 are angled counterclockwise to the local polar axis 100 . The strain gauge sensors 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15 thus each have a local angle A to the local pole axis 100 and the strain gauge sensors 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 a local angle -A to the local polar axis 100. The angle A is in particular 45° and the angle -A is -45°. However, other angles are also possible.

In 3A ist eine schematische Darstellung eines elastischen Übertragungselements 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Aufsicht auf eine Stirnseite 32 des Stirnbereichs 31 des elastischen Übertragungselements 30 gezeigt. Im Unterschied zur der in der 2 gezeigten Ausführungsform sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 zu Gruppen verschaltet. Insbesondere sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 gemeinsam als Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren ausgebildet und als Vollbrücke verschaltet. Entsprechend sind die weiteren Dehnungsmessstreifen-Sensoren 5, 6, 7, 8 als weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren ausgebildet und als Vollbrücke verschaltet, die noch weiteren Dehnungsmessstreifen-Sensoren 9, 10, 11, 12 als noch weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren ausgebildet und als Vollbrücke verschaltet, sowie die noch weiteren Dehnungsmessstreifen-Sensoren 13, 14, 15, 16 als noch weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren ausgebildet und als Vollbrücke verschaltet. Insgesamt sind somit vier Vollbrücken vorhanden. Die jeweils äußeren Kontaktpads jeder Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren werden auf das gleiche elektrische Potential gelegt. Beispielsweise liegen somit die Kontaktpads 70, 71 der Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 auf dem gleichen elektrischen Potential.In 3A is a schematic representation of an elastic transmission element 30 according to an embodiment of the present invention in a plan view of an end face 32 of the end region 31 of the elastic transmission element 30 is shown. In contrast to the one in the 2 In the embodiment shown, the strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 are connected to form groups. In particular, the strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 are designed together as a group of strain gauge sensors and are connected as a full bridge. Correspondingly, the additional strain gauge sensors 5, 6, 7, 8 are designed as an additional group of strain gauge sensors and connected as a full bridge, the additional strain gauge sensors 9, 10, 11, 12 are configured as an additional group of strain gauge sensors and connected as a full bridge, as well as the other strain gauge sensors 13, 14, 15, 16 designed as yet another group of strain gauge sensors and connected as a full bridge. A total of four full bridges are therefore present. The outer contact pads of each group of strain gauge sensors are connected to the same electrical potential. For example, the contact pads 70, 71 of the group of strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 are therefore at the same electrical potential.

Die Winkelabstände zwischen den Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 entlang der Kreislinie 40 sind auch bei der Ausführungsform gemäß der 3A jeweils 360°/16 = 22,5°, sodass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 gleichmäßig über die Kreislinie 40 verteilt sind.The angular distances between the strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 along the circular line 40 are also in the embodiment according to FIG 3A 360°/16 = 22.5° each, so that the strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 are evenly distributed over the Circle line 40 are distributed.

Durch die gleichmäßige Verteilung der Dehnungsmessstreifen-Sensoren entlang der Kreislinie, die Verschaltung als Vollbrücken sowie die Anzahl von insgesamt vier Vollbrücken kann eine besonders vorteilhafte Reduzierung von Störsignalen erzielt werden. Selbst Störungen mit höheren Ordnungen, also Störungen, deren Periode vielfach in die Periode des Wellengenerators des Spannungswellengetriebes passt, können somit vorteilhaft eliminiert bzw. verringert werden.A particularly advantageous reduction of interference signals can be achieved by the even distribution of the strain gauge sensors along the circular line, the connection as full bridges and the total number of four full bridges. Even interferences with higher orders, ie interferences whose period often fits into the period of the wave generator of the voltage wave transmission, can thus advantageously be eliminated or reduced.

In 3B ist eine vergrößerte Ansicht der 3A um den Bereich der Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 gezeigt. Die als Vollbrücke ausgebildete Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 umfasst den ersten Dehnungsmessstreifen-Sensor 1, den zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor 2, den dritten Dehnungsmessstreifen-Sensor 3 und den vierten Dehnungsmessstreifen-Sensor 4. Der erste und der dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor 1, 3 sind lokal im Uhrzeigersinn 102 mit dem Winkel A gewinkelt zur lokalen Polachse 100 des elastischen Übertragungselements 30 ausgebildet. Der zweite und vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor 2, 4 sind lokal gegen den Uhrzeigersinn 102 mit dem Winkel -A gewinkelt zur lokalen Polachse 100 des elastischen Übertragungselements 30 ausgebildet. Durch die abwechselnde Ausbildung der Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 mit positivem Winkel A und negativem Winkel -A zur lokalen Polachse 100 ergibt sich eine vorteilhafte Unterdrückung von Störungen. Vorzugsweise sind die weiteren Gruppen von Dehnungsmessstreifen-Sensoren jeweils entsprechend ausgebildet.In 3B is an enlarged view of the 3A around the area of the array of strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 are shown. The group of strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 designed as a full bridge comprises the first strain gauge sensor 1, the second strain gauge sensor 2, the third strain gauge sensor 3 and the fourth strain gauge sensor 4. The first and the third Strain gauge sensors 1, 3 are locally angled in a clockwise direction 102 at an angle A to the local pole axis 100 of the elastic transmission element 30. The second and fourth strain gauge sensors 2 , 4 are locally angled counterclockwise 102 at the angle -A to the local pole axis 100 of the elastic transmission element 30 . The alternating design of the strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 with a positive angle A and a negative angle -A to the local pole axis 100 results in an advantageous suppression of interference. The further groups of strain gauge sensors are preferably each designed accordingly.

In 4A ist ein elektrisches Schaltbild für eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Es kann sich dabei beispielsweise um die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 3A und 3B handeln. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 weisen jeweils entsprechende elektrische Widerstände R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16 auf und sind gemäß vier Vollbrücken mit Spannungen Uout1, Uout2, Uout3, Uout4 verschaltet. Die Signale der vier Vollbrücken werden vorzugsweise addiert. Es ist denkbar, die Signale der Vollbrücken einzeln zu verstärken und dann zusammenzuführen oder die Signale zusammenzuführen und dann zu verstärken. Für die dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden alle ungeradzahligen Störungen, also alle Störungen, deren Periode 1/n der Periode des Wellengenerators entspricht, wobei n eine ungerade natürliche Zahl ist, eliminiert. Auch additive geradzahlige Störungen, also Störungen, deren Periode 1/n der Periode des Wellengenerators entspricht, wobei n eine gerade natürliche Zahl ist, werden eliminiert. Ab n=6 werden geradzahlige multiplikative Störungen jedoch nicht mehr eliminiert (Ausnahme: n=12, 14, 16, 18, 20, ...). Eine Simulation der Signale S10, S20, S30, S40 der vier Vollbrücken für eine 6-periodische additive Störung, also eine Störungsanregung, deren Periode 1/6 der Periode des Wellengenerators entspricht, ist in 4B dargestellt. Es sind die Signale S10, S20, S30, S40 der einzelnen Vollbrücken gegen den Winkel K des Wellengenerators aufgetragen. Hierbei ist das Signal S10 das Signal der Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, das Signal S20 das Signal der weiteren Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 5, 6, 7, 8, das Signal S30 das Signal der noch weiteren Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 9, 10, 11, 12, und das Signal S40 das Signal der noch weiteren Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 13, 14, 15, 16. Das Summensignal S ist die Summe der Signale S10, S20, S30, S40 der vier Vollbrücken. Wie zu erkennen, werden die periodischen Störungen der Signale S10, S20, S30, S40 im Summensignal S eliminiert, sodass das Summensignal S nicht vom Winkel K des Wellengenerators abhängt. Hierdurch wird eine besonders vorteilhafte Eliminierung, selbst von Störungen mit vergleichsweise hoher Ordnung bzw. Frequenz ermöglicht. In 4C ist eine Simulation für eine additive und multiplikative 6-periodische Störanregung gezeigt. Auch in diesem Fall wird die Abhängigkeit vom Wellengeneratorwinkel K und somit das Störsignal im Summensignal S im Vergleich zu den Einzelsignalen S10, S20, S30, S40 stark reduziert. Es verbleibt jedoch eine periodische Störung im Summensignal S, die insbesondere durch die multiplikative 6-periodische Störanregung bedingt ist.In 4A 1 is an electrical schematic for a strain gauge sensor assembly according to an embodiment of the present invention. It can be, for example, the strain gauge sensor arrangement according to 3A and 3B act. The strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 each have corresponding electrical resistances R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16 and are connected according to four full bridges with voltages Uout1, Uout2, Uout3, Uout4. The signals of the four full bridges are preferably added. It is conceivable to amplify the signals of the full bridges individually and then combine them, or to combine the signals and then amplify them. For the illustrated embodiment of the present invention, all odd-numbered disturbances, ie all disturbances whose period corresponds to 1/n of the period of the wave generator, where n is an odd natural number, are eliminated. Even additive even-numbered disturbances, ie disturbances whose period corresponds to 1/n of the period of the wave generator, where n is an even natural number, are eliminated. From n=6, however, even-numbered multiplicative interferences are no longer eliminated (exception: n=12, 14, 16, 18, 20, ...). A simulation of the signals S10, S20, S30, S40 of the four full bridges for a 6-period additive disturbance, i.e. a disturbance excitation whose period corresponds to 1/6 of the period of the wave generator, is in 4B shown. The signals S10, S20, S30, S40 of the individual full bridges are plotted against the angle K of the wave generator. The signal S10 is the signal from the group of strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, the signal S20 is the signal from the other group of strain gauge sensors 5, 6, 7, 8, and the signal S30 is the signal from the other group of strain gauge sensors 9, 10, 11, 12, and the signal S40 the signal of the still further group of strain gauge sensors 13, 14, 15, 16. The sum signal S is the sum of the signals S10, S20, S30, S40 four full bridges. As can be seen, the periodic disturbances of the signals S10, S20, S30, S40 are eliminated in the sum signal S, so that the sum signal S does not depend on the angle K of the shaft generator. This enables a particularly advantageous elimination, even of interference with a comparatively high order or frequency. In 4C a simulation for an additive and multiplicative 6-period disturbance excitation is shown. In this case, too, the dependency on the shaft generator angle K and thus the interference signal in the sum signal S is greatly reduced in comparison to the individual signals S10, S20, S30, S40. However, a periodic disturbance remains in the sum signal S, which is caused in particular by the multiplicative 6-period disturbance excitation.

In 5A ist eine schematische Darstellung eines elastischen Übertragungselements 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Aufsicht auf eine Stirnseite 32 des Stirnbereichs 31 des elastischen Übertragungselements 30 gezeigt. Auf dem Stirnbereich 31 ist eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung ausgebildet, die insgesamt vier Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 aufweist. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 sind entlang eines Kreissegments von 180° angeordnet und gemeinsam als Vollbrücke verschaltet. Der erste und der dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor 1, 3 sind lokal im Uhrzeigersinn 102 mit dem Winkel A gewinkelt zur lokalen Polachse 100 des elastischen Übertragungselements 30 ausgebildet, und der zweite und vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor 2, 4 sind lokal gegen den Uhrzeigersinn 102 mit dem Winkel -A gewinkelt zur lokalen Polachse 100 des elastischen Übertragungselements 30 ausgebildet. Diese Winkelung zur lokalen Polachse 100 ist in der Darstellung dadurch wiedergegeben, dass der erste und dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor 1, 3 gepunktet und der zweite und vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor 2, 4 gestrichelt ausgefüllt sind. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren sind mit dem gleichen Winkelabstand zueinander, also insbesondere jeweils um 180°/4=45° versetzt, entlang des Kreissegments angeordnet. In 5B ist ein elektrisches Schaltbild für die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 5A dargestellt. Eine Simulation der Signale S1, S2, S3, S4 der vier Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 für eine 2-periodische additive Störung, also eine Störungsanregung, deren Periode 1/2 der Periode des Wellengenerators entspricht, ist in 5C dargestellt. Es sind das Signal S1 des ersten Dehnungsmessstreifen-Sensors 1, das Signal S2 des zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensors 2, das Signal S3 des dritten Dehnungsmessstreifen-Sensors 3 und das Signal S4 des vierten Dehnungsmessstreifen-Sensors 4 gegen den Winkel K des Wellengenerators aufgetragen. Das Summensignal S der gesamten Vollbrücke ist für die additive 2-periodische Störung nicht vom Winkel K des Wellengenerators abhängig. Somit kann eine für die Praxis bedeutende Störung eliminiert werden.In 5A is a schematic representation of an elastic transmission element 30 according to an embodiment of the present invention in a plan view of an end face 32 of the end region 31 of the elastic transmission element 30 is shown. A strain gauge sensor arrangement is formed on the forehead area 31 and has a total of four strain gauge sensors 1 , 2 , 3 , 4 . The strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 are arranged along a circular segment of 180° and connected together as a full bridge. The first and third strain gauge sensors 1, 3 are locally angled clockwise 102 at the angle A to the local pole axis 100 of the elastic transmission element 30, and the second and fourth strain gauge sensors 2, 4 are locally counterclockwise 102 with the Angle -A angled to the local pole axis 100 of the elastic transmission element 30 is formed. This angling to the local pole axis 100 is shown in the illustration by the first and third strain gauge sensors 1, 3 being shown as dots and the second and fourth strain gauge sensors 2, 4 as dashed lines are filled in. The strain gauge sensors are arranged along the circular segment at the same angular distance from one another, ie in particular offset by 180°/4=45°. In 5B FIG. 14 is an electrical schematic for the strain gauge sensor assembly of FIG 5A shown. A simulation of the signals S1, S2, S3, S4 of the four strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 for a 2-period additive disturbance, i.e. a disturbance excitation whose period corresponds to 1/2 of the period of the wave generator, is in 5C shown. The signal S1 of the first strain gauge sensor 1, the signal S2 of the second strain gauge sensor 2, the signal S3 of the third strain gauge sensor 3 and the signal S4 of the fourth strain gauge sensor 4 are plotted against the angle K of the shaft generator. The sum signal S of the entire full bridge does not depend on the angle K of the wave generator for the additive 2-period interference. Thus, a disturbance that is important in practice can be eliminated.

In 6A ist eine schematische Darstellung eines elastischen Übertragungselements 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Aufsicht auf eine Stirnseite 32 des Stirnbereichs 31 des elastischen Übertragungselements 30 gezeigt. Auf dem Stirnbereich 31 ist eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung ausgebildet, die insgesamt acht Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 aufweist. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 bilden eine Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren, die als Vollbrücke verschaltet ist, und die weiteren Dehnungsmessstreifen-Sensoren 5, 6, 7, 8 bilden eine weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren, die ebenfalls als Vollbrücke verschaltet ist. Der erste, dritte, weitere erste und weitere dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor 1, 3, 5, 7 sind lokal im Uhrzeigersinn 102 mit dem Winkel A gewinkelt zur lokalen Polachse 100 des elastischen Übertragungselements 30 ausgebildet. Der zweite, vierte, weitere zweite und weitere vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor 2, 4, 6, 8 sind lokal gegen den Uhrzeigersinn 102 mit dem Winkel -A gewinkelt zur lokalen Polachse 100 des elastischen Übertragungselements 30 ausgebildet. Somit sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren in Umfangrichtung immer abwechselnd mit positivem Winkel A und negativem Winkel -A zur lokalen Polachse 100 ausgebildet. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, sind jeweils mit dem gleichen Winkelabstand zueinander versetzt auf einer Kreislinie angeordnet. In 6B ist ein elektrisches Schaltbild für die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 6A dargestellt. Eine Simulation der Signale der Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 6A und 6B für eine 3-periodische additive und multiplikative Störung, also eine Störungsanregung, deren Periode 1/3 der Periode des Wellengenerators entspricht, ist in 6C dargestellt. Es sind das Signal S10 der Vollbrücke, die durch die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 gebildet ist, und das Signal S20 der Vollbrücke, die durch die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 5, 6, 7, 8 gebildet ist, dargestellt. Das Summensignal S der beiden Signale S10 und S20 ist nicht vom Winkel K des Wellengenerators abhängig. In 6D ist eine Simulation der Signale der Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemäß der 6A und 6B für eine 2-periodische additive und multiplikative Störung, also eine Störungsanregung, deren Periode 1/2 der Periode des Wellengenerators entspricht, dargestellt.In 6A is a schematic representation of an elastic transmission element 30 according to an embodiment of the present invention in a plan view of an end face 32 of the end region 31 of the elastic transmission element 30 is shown. A strain gauge sensor arrangement is formed on the forehead area 31 and has a total of eight strain gauge sensors 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 . The strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 form a group of strain gauge sensors that is connected as a full bridge, and the other strain gauge sensors 5, 6, 7, 8 form another group of strain gauge sensors that are also connected as a full bridge is connected. The first, third, additional first and additional third strain gauge sensors 1 , 3 , 5 , 7 are locally angled in a clockwise direction 102 at an angle A to the local pole axis 100 of the elastic transmission element 30 . The second, fourth, further second and further fourth strain gauge sensors 2 , 4 , 6 , 8 are locally angled counterclockwise 102 at the angle −A to the local pole axis 100 of the elastic transmission element 30 . Thus, the strain gauge sensors are always alternately formed with a positive angle A and a negative angle −A to the local pole axis 100 in the circumferential direction. The strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 are each arranged offset from one another at the same angular distance on a circular line. In 6B FIG. 14 is an electrical schematic for the strain gauge sensor assembly of FIG 6A shown. A simulation of the signals of the strain gauge sensor arrangement according to the 6A and 6B for a 3-period additive and multiplicative disturbance, i.e. a disturbance excitation whose period corresponds to 1/3 of the period of the wave generator, is in 6C shown. The signal S10 of the full bridge formed by the strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 and the signal S20 of the full bridge formed by the strain gauge sensors 5, 6, 7, 8 are shown. The sum signal S of the two signals S10 and S20 is not dependent on the angle K of the shaft generator. In 6D is a simulation of the signals of the strain gauge sensor arrangement according to the 6A and 6B for a 2-period additive and multiplicative disturbance, i.e. a disturbance excitation whose period corresponds to 1/2 of the period of the wave generator.

In den bisher dargestellten Ausführungsformen sind die einzelnen Vollbrücken vorzugsweise derart verschaltet, dass für eine Vollbrücke eine eigene Verstärkung vorhanden ist. Hierdurch können beispielsweise leichte bauliche oder elektrische Unterschiede in den einzelnen Vollbrücken durch die entsprechende Wahl der Verstärkung einzelnen Vollbrücken angepasst werden, insbesondere bevor die Signale der einzelnen Vollbrücken addiert werden. Somit kann ein besonders vorteilhaftes Ergebnis unter Berücksichtigung von Produktionsschwankungen oder Änderungen über die Lebenszeiten des Bauteils erfolgen. In den 7A und 7B ist eine Alternative hierzu dargestellt. Die in der 7A gezeigte Anordnung der Dehnungsmessstreifen-Sensoren auf dem elastischen Übertragungselement 30 entspricht dabei grundsätzlich der in der 6A dargestellten Anordnung. Gemäß der in der 7B dargestellten alternativen Verschaltung wird das Summensignal der beiden Vollbrücken jedoch durch Parallelschaltung der Vollbrücken erzeugt, wobei erst danach eine Verstärkung stattfindet. Hierdurch ist es möglich, dass insgesamt lediglich ein Messverstärker vorhanden ist und somit Bauraum und Kosten gespart werden können.In the previously illustrated embodiments, the individual full bridges are preferably connected in such a way that a full bridge has its own amplification. In this way, for example, slight structural or electrical differences in the individual full bridges can be adjusted by appropriate selection of the gain of individual full bridges, in particular before the signals of the individual full bridges are added. A particularly advantageous result can thus be achieved by taking into account production fluctuations or changes over the lifetime of the component. In the 7A and 7B an alternative to this is shown. The one in the 7A The arrangement of the strain gauge sensors shown on the elastic transmission element 30 basically corresponds to that in FIG 6A arrangement shown. According to the in the 7B In the alternative circuit shown, however, the sum signal of the two full bridges is generated by connecting the full bridges in parallel, with amplification only taking place afterwards. As a result, it is possible for there to be only one measuring amplifier in total, and installation space and costs can thus be saved.

In 8A ist eine schematische Darstellung eines elastischen Übertragungselements 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Aufsicht auf eine Stirnseite 32 des Stirnbereichs 31 des elastischen Übertragungselements 30 gezeigt. Auf dem Stirnbereich 31 ist eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung ausgebildet, die insgesamt acht Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 aufweist. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 sind als Vollbrücke verschaltet und gemäß der 7A auf dem Stirnbereich 31 angeordnet. Im Unterschied zur Anordnung gemäß der 7A ist jedoch der in Umfangrichtung hinter dem vierten Dehnungsmessstreifen-Sensor 4 angeordnete weitere erste Dehnungsmessstreifen-Sensor 5 der weiteren Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 5, 6, 7, 8 lokal gegen den Uhrzeigersinn 102 mit dem Winkel -A gewinkelt zur lokalen Polachse 100 des elastischen Übertragungselements 30 ausgebildet. Gleiches gilt für den weiteren dritten Dehnungsmessstreifen-Sensor 7. Der weitere zweite und weitere vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor 6, 8 sind hingegen lokal im Uhrzeigersinn 102 mit dem Winkel A gewinkelt zur lokalen Polachse 100 des elastischen Übertragungselements 30 ausgebildet. Somit ist die weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 5, 6, 7, 8 gespiegelt zur Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 ausgebildet. Auch in dieser Variante sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren innerhalb einer Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren (bzw. innerhalb einer Vollbrücke) in Umfangsrichtung immer abwechselnd lokal mit dem Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn gewinkelt mit dem Winkel A und -A zur lokalen Polachse ausgebildet. Ein Ersatzschaltbild für die Ausführungsform der 8A ist in der 8B dargestellt.In 8A is a schematic representation of an elastic transmission element 30 according to an embodiment of the present invention in a plan view of an end face 32 of the end region 31 of the elastic transmission element 30 is shown. A strain gauge sensor arrangement is formed on the forehead area 31 and has a total of eight strain gauge sensors 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 . The strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 are connected as a full bridge and according to the 7A arranged on the forehead area 31 . In contrast to the arrangement according to the 7A However, the further first strain gauge sensor 5 of the further group of strain gauge sensors 5, 6, 7, 8, which is arranged in the circumferential direction behind the fourth strain gauge sensor 4, is angled locally counterclockwise 102 at the angle -A to the local pole axis 100 of the elastic transmission elements 30 formed. The same applies to the further, third strain gauge sensor 7. The further, second and further, fourth strain gauge sensors 6, 8, on the other hand, are locally angled clockwise 102 at the angle A to the local pole axis 100 of the elastic transmission element 30. Thus, the further group of strain gauge sensors 5, 6, 7, 8 is mirrored to the group of strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 formed. In this variant, too, the strain gauge sensors within a group of strain gauge sensors (or within a full bridge) in the circumferential direction are always alternately locally angled clockwise and counterclockwise at angles A and -A to the local pole axis. An equivalent circuit for the embodiment of 8A is in the 8B shown.

In 9A ist eine schematische Darstellung eines elastischen Übertragungselements 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Aufsicht auf eine Stirnseite 32 des Stirnbereichs 31 des elastisches Übertragungselements 30 gezeigt. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung umfasst insgesamt zwölf Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Insbesondere sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4 gemeinsam als Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren ausgebildet und als Vollbrücke verschaltet. Entsprechend sind die weiteren Dehnungsmessstreifen-Sensoren 5, 6, 7, 8 als weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren ausgebildet und als Vollbrücke verschaltet und die noch weiteren Dehnungsmessstreifen-Sensoren 9, 10, 11, 12 als noch weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren ausgebildet und als Vollbrücke verschaltet. Jede der drei Gruppen von Dehnungsmessstreifen-Sensoren umfasst einen Winkelbereich von 120°. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 sind in Umfangsrichtung abwechselnd mit positivem Winkel A und negativem Winkel -A zur lokalen Polachse 100 angewinkelt. In 9B ist ein Schaltbild für die Ausführungsform gemäß der 9A dargestellt.In 9A is a schematic representation of an elastic transmission element 30 according to an embodiment of the present invention in a plan view of an end face 32 of the end region 31 of the elastic transmission element 30 is shown. The strain gauge sensor arrangement comprises a total of twelve strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. In particular, the strain gauge sensors 1, 2, 3, 4 are common designed as a group of strain gauge sensors and connected as a full bridge. Correspondingly, the additional strain gauge sensors 5, 6, 7, 8 are designed as an additional group of strain gauge sensors and are connected as a full bridge, and the additional strain gauge sensors 9, 10, 11, 12 are configured as an additional group of strain gauge sensors and wired as a full bridge. Each of the three groups of strain gauge sensors covers an angular range of 120°. The strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 are angled in the circumferential direction alternately at a positive angle A and a negative angle -A to the local pole axis 100. In 9B FIG. 12 is a circuit diagram for the embodiment according to FIG 9A shown.

Mit der Ausführungsform gemäß 9A und 9B ist es möglich, alle ungeradzahligen Störungen, also alle Störungen, deren Periode 1/n der Periode des Wellengenerators entspricht, wobei n eine ungerade natürliche Zahl ist, zu eliminieren. Auch additive geradzahlige Störungen, also Störungen, deren Periode 1/n der Periode des Wellengenerators entspricht, wobei n eine gerade natürliche Zahl ist, werden eliminiert. Ab n=4 werden geradzahlige multiplikative Störungen jedoch nicht mehr eliminiert (Ausnahme: 10, 12, 14, 22, 24, 26, 34, 36, 38, ...). Eine Simulation der Signale der drei Vollbrücken gemäß 9A und 9B für eine 4-periodische additive Störung, also eine Störungsanregung, deren Periode 1/4 der Periode des Wellengenerators entspricht, ist in 9C dargestellt. Es sind die Signale S10, S20, S30 der einzelnen Vollbrücken gegen den Winkel K des Wellengenerators aufgetragen. Hierbei ist das Signal S10 das Signal der Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 1, 2, 3, 4, das Signal S20 das Signal der weiteren Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 5, 6, 7, 8 und das Signal S30 das Signal der noch weiteren Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 9, 10, 11, 12. Das Summensignal S ist die Summe der Signale S10, S20, S30 der drei Vollbrücken. Wie zu erkennen, werden die periodischen Störungen der Signale S10, S20, S30 eliminiert, sodass das Summensignal S nicht vom Winkel K des Wellengenerators abhängt. Hierdurch wird eine besonders vorteilhafte Eliminierung, selbst von Störungen mit vergleichsweise hoher Ordnung bzw. Frequenz ermöglicht. In 9D ist eine Simulation für eine additive und multiplikative 4-periodische Störanregung gezeigt. Auch in diesem Fall wird das Störsignal im Summensignal S im Vergleich zu den Einzelsignale S10, S20, S30 reduziert. Es verbleibt jedoch eine periodische Störung im Summensignal S, die insbesondere durch die multiplikative 4-periodische Störanregung bedingt ist.With the embodiment according to 9A and 9B it is possible to eliminate all odd-numbered disturbances, i.e. all disturbances whose period corresponds to 1/n of the period of the wave generator, where n is an odd natural number. Even additive even-numbered disturbances, ie disturbances whose period corresponds to 1/n of the period of the wave generator, where n is an even natural number, are eliminated. From n=4, however, even-numbered multiplicative interferences are no longer eliminated (exception: 10, 12, 14, 22, 24, 26, 34, 36, 38, ...). A simulation of the signals of the three full bridges according to 9A and 9B for a 4-period additive disturbance, i.e. a disturbance excitation whose period corresponds to 1/4 of the period of the wave generator, is in 9C shown. The signals S10, S20, S30 of the individual full bridges are plotted against the angle K of the wave generator. The signal S10 is the signal from the group of strain gauge sensors 1, 2, 3, 4, the signal S20 is the signal from the other group of strain gauge sensors 5, 6, 7, 8 and the signal S30 is the signal from the other group of strain gauge sensors 9, 10, 11, 12. The sum signal S is the sum of the signals S10, S20, S30 of the three full bridges. As can be seen, the periodic disturbances of the signals S10, S20, S30 are eliminated, so that the sum signal S does not depend on the angle K of the wave generator. This enables a particularly advantageous elimination, even of interference with a comparatively high order or frequency. In 9D a simulation for an additive and multiplicative 4-period disturbance excitation is shown. In this case, too, the interference signal in the sum signal S is reduced in comparison to the individual signals S10, S20, S30. However, a periodic disturbance remains in the sum signal S, which is caused in particular by the multiplicative 4-period disturbance excitation.

Die vorhergehend beschrieben n-periodischen Störungen bzw. Störanregungen können insbesondere im Zusammenhang mit der Periodizität der nicht-kreisförmigen Scheibe des Wellengenerators stehen, die das elastische Übertragungselement im Betrieb des Wellengetriebes verformt. In erster Ordnung verformt die nicht-kreisförmigen Scheibe das elastische Übertragungselement 30 typischerweise mit doppelter Frequenz. Die Verformung des elastischen Übertragungselements 30 durchläuft also pro vollständiger Umdrehung der nicht-kreisförmigen Scheibe des Wellengenerators zwei Perioden. Dies verursacht eine 2-periodische Störung. Es können in der Praxis, insbesondere abhängig von der Anwendung und der genauen Ausgestaltung des Wellengetriebes, jedoch auch Störungen mit noch höherer Frequenz, also n-periodische Störungen, wobei n eine natürliche Zahl größer 2 ist, vorkommen. Auch Störungen, die nicht lediglich additiv, sondern multiplikativ wirken, sind denkbar. Erfindungsgemäß kann eine vorteilhafte Reduzierung der Störungen im Messsignal der Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung erreicht werden, wodurch eine bessere Bestimmung eines Drehmoments auf Grundlage des Messsignals bzw. der Messsignale der Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung ermöglicht wird.The n-periodic disturbances or disturbance excitations described above can in particular be associated with the periodicity of the non-circular disk of the wave generator, which deforms the elastic transmission element during operation of the shaft drive. In the first order, the non-circular disk typically deforms the elastic transmission element 30 at twice the frequency. The deformation of the elastic transmission element 30 thus runs through two periods per complete revolution of the non-circular disk of the wave generator. This causes a 2-period disturbance. In practice, however, particularly depending on the application and the precise configuration of the shaft drive, interference with an even higher frequency, ie n-periodic interference, where n is a natural number greater than 2, can also occur. Disturbances that are not merely additive but multiplicative are also conceivable. According to the invention, an advantageous reduction in the interference in the measurement signal of the strain gauge sensor arrangement can be achieved, as a result of which a better determination of a torque on the basis of the measurement signal or the measurement signals of the strain gauge sensor arrangement is made possible.

BezugszeichenlisteReference List

11
erster Dehnungsmessstreifen-Sensorfirst strain gauge sensor
22
zweiter Dehnungsmessstreifen-Sensorsecond strain gauge sensor
33
dritter Dehnungsmessstreifen-Sensorthird strain gauge sensor
44
vierter Dehnungsmessstreifen-Sensorfourth strain gauge sensor
55
weiterer erster Dehnungsmessstreifen-Sensoranother first strain gauge sensor
66
weiterer zweiter Dehnungsmessstreifen-Sensoranother second strain gauge sensor
77
weiterer dritter Dehnungsmessstreifen-Sensoranother third strain gauge sensor
88th
weiterer vierter Dehnungsmessstreifen-Sensoranother fourth strain gauge sensor
9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 169, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16
noch weitere Dehnungsmessstreifen-Sensorenother strain gauge sensors
3030
elastisches Übertragungselementelastic transmission element
3131
Stirnbereichforehead area
3232
Stirnseiteface
3333
zylindrischer Teilcylindrical part
3434
Außenverzahnungexternal teeth
4040
Kreisliniecircle line
100100
lokale Polachselocal polar axis
101101
Umfangsrichtungcircumferential direction
102102
Uhrzeigersinnclockwise
110110
Achseaxis
KK
Winkel des WellengeneratorsWave generator angle
R1-R16R1-R16
Widerstände der entsprechenden Dehnungsmessstreifen-SensorenResistances of the corresponding strain gauge sensors
S1-S4S1-S4
Signale der Dehnungsmessstreifen-SensorenStrain gauge sensor signals
S10-S40S10-S40
Signale der Vollbrückensignals of the full bridges
Uout1-Uout4Uout1-Uout4
Spannungentensions
U0U0
Spannungtension

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • JP 2016045055 A [0004]JP 2016045055 A [0004]
  • US 6840118 B2 [0005]US 6840118 B2 [0005]

Claims (11)

Elastisches Übertragungselement (30) für ein Spannungswellengetriebe, wobei das elastische Übertragungselement (30) eine Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung zur Messung von mechanischen Dehnungen und/oder Stauchungen aufweist, insbesondere von Scherdehnungen und/oder -stauchungen, die durch ein Drehmoment verursacht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung mindestens einen ersten Dehnungsmessstreifen-Sensor (1) und einen zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor (2) umfasst, wobei der erste Dehnungsmessstreifen-Sensor (1) lokal im Uhrzeigersinn (102) gewinkelt zu einer lokalen Polachse (100) des elastischen Übertragungselements (30) ausgebildet ist, wobei der zweite Dehnungsmessstreifen-Sensor (2) lokal gegen den Uhrzeigersinn (102) gewinkelt zu einer lokalen Polachse (100) des elastischen Übertragungselements (30) ausgebildet ist.Elastic transmission element (30) for a stress wave transmission, wherein the elastic transmission element (30) has a strain gauge sensor arrangement for measuring mechanical expansion and/or compression, in particular shearing expansion and/or compression caused by a torque, thereby characterized in that the strain gauge sensor arrangement comprises at least a first strain gauge sensor (1) and a second strain gauge sensor (2), the first strain gauge sensor (1) being locally angled clockwise (102) to a local polar axis ( 100) of the elastic transmission element (30), the second strain gauge sensor (2) being locally angled counterclockwise (102) to a local pole axis (100) of the elastic transmission element (30). Elastisches Übertragungselement (30) nach Anspruch 1, -- wobei die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung auf einem Stirnbereich (31) des elastischen Übertragungselements (30) angeordnet ist, insbesondere auf einer Stirnseite (32) des Stirnbereichs (31), die von einem zylindrischen Teil (33) des elastischen Übertragungselements abgewandt ist, oder auf einer Innenseite des Stirnbereichs (31), die zum zylindrischen Teil des elastischen Übertragungselements (30) hingewandt ist, und/oder -- wobei die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung auf einem zylindrischen Teil (33) des elastischen Übertragungselements (30) angeordnet ist.Elastic transmission element (30) after claim 1 , -- wherein the strain gauge sensor arrangement is arranged on a front area (31) of the elastic transmission element (30), in particular on a front side (32) of the front area (31), which faces away from a cylindrical part (33) of the elastic transmission element or on an inner side of the end region (31), which faces the cylindrical part of the elastic transmission element (30), and/or -- the strain gauge sensor arrangement being on a cylindrical part (33) of the elastic transmission element (30) is arranged. Elastisches Übertragungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung eine Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren umfasst, wobei die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren den ersten und den zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor (1, 2) umfasst, -- wobei die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren entweder als Halbbrücke ausgebildet ist, oder -- wobei die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren zusätzlich einen dritten und einen vierten Dehnungsmessstreifen-Sensor (3, 4) umfasst, wobei die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren als Vollbrücke ausgebildet ist, wobei der dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor (3) lokal im Uhrzeigersinn (102) gewinkelt zu einer lokalen Polachse (100) des elastischen Übertragungselements (30) ausgebildet ist, wobei der vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor (4) lokal gegen den Uhrzeigersinn (102) gewinkelt zu einer lokalen Polachse (100) des elastischen Übertragungselements (30) ausgebildet ist, wobei im Uhrzeigersinn (102) insbesondere: -- der zweite Dehnungsmessstreifen-Sensor (2) nach dem ersten Dehnungsmessstreifen-Sensor (1), -- der dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor (3) nach dem zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor (2) und -- der vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor (4) nach dem dritten Dehnungsmessstreifen-Sensor (3) angeordnet ist.Elastic transmission element (30) according to one of the preceding claims, wherein the strain gauge sensor arrangement comprises a group of strain gauge sensors, wherein the group of strain gauge sensors comprises the first and the second strain gauge sensor (1, 2), -- wherein the group of strain gauge sensors is designed either as a half-bridge, or -- the group of strain gauge sensors additionally comprises a third and a fourth strain gauge sensor (3, 4), the group of strain gauge sensors being designed as a full bridge, the third strain gauge sensor (3) rotating locally clockwise ( 102) angled to a local pole axis (100) of the elastic transmission element (30), wherein the fourth strain gauge sensor (4) is angled locally counterclockwise (102) to a local pole axis (100) of the elastic transmission element (30). where clockwise (102) specifically: -- the second strain gauge sensor (2) after the first strain gauge sensor (1), -- the third strain gauge sensor (3) after the second strain gauge sensor (2) and - The fourth strain gauge sensor (4) is arranged after the third strain gauge sensor (3). Elastisches Übertragungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Dehnungsmessstreifen-Sensor (1) lokal mit einem Winkel A zur lokalen Polachse (100) ausgebildet ist, wobei der zweite Dehnungsmessstreifen-Sensor (2) lokal mit einem Winkel -A zur lokalen Polachse (100) ausgebildet ist, wobei bevorzugt der dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor (3) lokal mit dem Winkel A zur lokalen Polachse (100) ausgebildet ist, wobei bevorzugt der vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor (4) lokal mit dem Winkel -A zur lokalen Polachse (100) ausgebildet ist.Elastic transmission element (30) according to one of the preceding claims, wherein the first strain gauge sensor (1) is formed locally at an angle A to the local pole axis (100), wherein the second strain gauge sensor (2) is formed locally at an angle -A to local pole axis (100), the third strain gauge sensor (3) preferably being formed locally at the angle A to the local pole axis (100), the fourth strain gauge sensor (4) preferably being formed locally at the angle -A to the local Pole axis (100) is formed. Elastisches Übertragungselement (30) nach Anspruch 4, wobei der Winkel A zwischen einschließlich 1° und 89°, bevorzugt zwischen einschließlich 15° und 75°, weiter bevorzugt zwischen einschließlich 30° und 60°, besonders bevorzugt 45°, ist.Elastic transmission element (30) after claim 4 , wherein the angle A is between 1° and 89° inclusive, preferably between 15° and 75° inclusive, more preferably between 30° and 60° inclusive, particularly preferably 45°. Elastisches Übertragungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren entlang einer zur Achse (110) des elastischen Übertragungselements (30) konzentrisch verlaufenden Kreislinie (40) angeordnet ist.Elastic transmission element (30) according to one of the preceding claims, wherein the group of strain gauge sensors is arranged along a circular line (40) running concentrically to the axis (110) of the elastic transmission element (30). Elastisches Übertragungselement (30) nach Anspruch 6, wobei die Dehnungsmessstreifen-Sensoren (1, 2, 3, 4) jeweils mit gleichen Polarwinkelabständen untereinander über einen Winkelbereich der Kreislinie (40), über den sich die Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren erstreckt, angeordnet sind.Elastic transmission element (30) after claim 6 , wherein the strain gauge sensors (1, 2, 3, 4) are each arranged with the same polar angle distances from one another over an angular range of the circular line (40) over which the group of strain gauge sensors extends. Elastisches Übertragungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung eine weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren umfasst, wobei die weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren insbesondere entlang der Kreislinie (40) angeordnet ist, wobei die weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren mindestens einen weiteren ersten Dehnungsmessstreifen-Sensor (5) und einen weiteren zweiten Dehnungsmessstreifen-Sensor (6) umfasst, wobei der weitere erste Dehnungsmessstreifen-Sensor (5) lokal im Uhrzeigersinn (102) gewinkelt zu einer lokalen Polachse (100) des elastischen Übertragungselements (30) ausgebildet ist, wobei der weitere zweite Dehnungsmessstreifen-Sensor (6) lokal gegen den Uhrzeigersinn (102) gewinkelt zu einer lokalen Polachse (100) des elastischen Übertragungselements (30) ausgebildet ist.Elastic transmission element (30) according to one of the preceding claims, wherein the strain gauge sensor arrangement comprises a further group of strain gauge sensors, wherein the further group of strain gauge sensors is arranged in particular along the circular line (40), the further group of Strain gauge sensors comprises at least one further first strain gauge sensor (5) and one further second strain gauge sensor (6), wherein the further first strain gauge sensor (5) locally angled clockwise (102) to a loka len pole axis (100) of the elastic transmission element (30), wherein the further second strain gauge sensor (6) is formed locally at an anticlockwise (102) angle to a local pole axis (100) of the elastic transmission element (30). Elastisches Übertragungselement (30) nach Anspruch 8, -- wobei die weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren als Halbbrücke ausgebildet ist, oder -- wobei die weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren zusätzlich einen weiteren dritten und einen weiteren vierten Dehnungsmessstreifen-Sensor (7, 8) umfasst, wobei die weitere Gruppe von Dehnungsmessstreifen-Sensoren als Vollbrücke ausgebildet ist, wobei der weitere dritte Dehnungsmessstreifen-Sensor (7) lokal im Uhrzeigersinn (102) gewinkelt zu einer lokalen Polachse (100) des elastischen Übertragungselements (30) ausgebildet ist, wobei der weitere vierte Dehnungsmessstreifen-Sensor (8) lokal gegen den Uhrzeigersinn (102) gewinkelt zu einer lokalen Polachse (100) des elastischen Übertragungselements (30) ausgebildet ist.Elastic transmission element (30) after claim 8 , -- wherein the further group of strain gauge sensors is designed as a half-bridge, or -- wherein the further group of strain gauge sensors additionally comprises a further third and a further fourth strain gauge sensor (7, 8), wherein the further group of Strain gauge sensors is designed as a full bridge, the further third strain gauge sensor (7) being angled locally in a clockwise direction (102) to a local pole axis (100) of the elastic transmission element (30), the further fourth strain gauge sensor (8 ) is formed locally counterclockwise (102) angled to a local pole axis (100) of the elastic transmission element (30). Spannungswellengetriebe, mit einem eine nicht-kreisförmige Scheibe umfassenden Wellengenerator, einem starren Außenring und einem elastischen Übertragungselement (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Stress wave transmission, with a wave generator comprising a non-circular disc, a rigid outer ring and an elastic transmission element (30) according to any one of the preceding claims. Verfahren zur Messung von mechanischen Dehnungen und/oder Stauchungen von einem elastischen Übertragungselement (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , insbesondere von Scherdehnungen und/oder -stauchungen, die durch ein Drehmoment verursacht sind, wobei die mechanischen Dehnungen und/oder Stauchungen mithilfe der Dehnungsmessstreifen-Sensoren-Anordnung gemessen werden.Method for measuring mechanical expansion and/or compression of an elastic transmission element (30) according to one of Claims 1 until 9 , In particular shear strains and/or compressions caused by a torque, the mechanical strains and/or compressions being measured using the strain gauge sensor arrangement.
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