DE3901841A1

DE3901841A1 - Device for generating a measured variable which depends on the deflection of a body

Info

Publication number: DE3901841A1
Application number: DE19893901841
Authority: DE
Inventors: Siegfried Drabant
Original assignee: INT FLUGGERAETE und MOTOREN GM
Current assignee: ASG Luftfahrttechnik und Sensorik GmbH
Priority date: 1989-01-23
Filing date: 1989-01-23
Publication date: 1990-07-26
Anticipated expiration: 2009-01-24
Also published as: DE3901841C2

Abstract

The subject-matter of the invention is a device for generating at least one measured variable which depends on the deflection of a body (1) which can be deflected from a rest position against the action of a restoring force. At least three copper-beryllium spring rods (9 to 12), which are arranged at equal spacings from a longitudinal axis (8) of a base part (2) of the body (1), are respectively connected at one end to the base part and at the other end to a head part (3) of the body (1) which is arranged spaced from the base part. Arranged in mutually perpendicular directions and transverse to the longitudinal axis (8) of the base part (2) are at least two position sensors (encoders) (20, 22) which each have two sensor elements which can be moved relative to one another and of which one is connected to the base part and the other to the head part (3). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung mindestens einer Meßgröße, die von der Auslenkung eines gegen die Wirkung einer Rückstellkraft aus einer Ruhelage auslenkbaren Körpers abhängt.The invention relates to a device for generating at least a measure of the deflection of one against the effect of a Restoring force depends on a body deflectable from a rest position.

Fluggeräte werden beispielsweise mit Hilfe von manuell schwenkbaren Knüppeln betätigt, mit den Betätigungsglieder für die verschiedenen Lenk- oder Seiteneinrichtungen verbunden sind. In Abhängigkeit von der Winkellage des jeweils in einem Umkreis von 360° um einen festen Punkt schwenkbaren Knüppels werden die Lenk- oder Leiteinrichtungen in verschiedene Positionen gebracht. Im einfachsten Falle besteht eine Verbindung aus Stangen und Gelenken zwischen dem Knüppel und den Lenk- bzw. Leiteinrichtungen. Die Rückstellkraft für die Ruhelage des Knüppels kann durch Federn erzeugt werden. Federn haben eine Hysterese, die im Laufe der Zeit bei häufiger Dehnung oder Stauchung zunehmen kann. Hysterese wirkt sich wegen bleibender Abweichung des Knüppels von einer definierten Ausgangs bzw. Ruhelage ungünstig auf das Steuerungsverhalten des Fluggerätes aus.Aircraft are, for example, with the help of manually swiveling sticks actuated, with the actuators for the various steering or Side devices are connected. Depending on the angular position of the each pivotable within a 360 ° radius around a fixed point The steering or guidance devices move into various positions brought. In the simplest case, there is a connection between rods and Joints between the stick and the steering or guidance devices. The Restoring force for the rest position of the stick can be generated by springs will. Feathers have a hysteresis that becomes more common over time Elongation or compression can increase. Hysteresis affects because of permanent Deviation of the stick from a defined starting or rest position unfavorably on the control behavior of the aircraft.

Bei einer mechanischen Koppelung zwischen Knüppel und Lenkeinrichtung für das Fluggerät sind am Knüppel auch Kräfte wirksam, die von den Lenk- bzw. Zeiteinrichtungen ausgehen. Die Kräfte sind für den Bediener des Knüppels ein typisches Merkmal einer bestimmten Fluglage und Beanspruchung des Flug gerätes. Es ist daher günstig, wenn die Bedienerperson auch bei nicht mechanischer Koppelung zwischen Knüppel und Lenk- bzw. Leiteinrichtungen beim Betätigen des Knüppels Gegenkräfte überwinden muß, die mit zunehmender Auslenkung des Knüppels ansteigen.With a mechanical coupling between the stick and the steering device for the Aircraft also have forces on the stick that are caused by the steering or Run out of time facilities. The forces are on for the operator of the stick typical characteristic of a certain attitude and stress of the flight device. It is therefore advantageous if the operator is not at mechanical coupling between the stick and steering or guidance devices at Operating the stick must overcome opposing forces, which increase with increasing Increase deflection of the stick.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der mindestens eine Meßgröße erzeugt wird, die von der Auslenkung eines gegen die Wirkung einer Rückstellkraft aus der Ruhelage eines in einem Umkreis von 360° nahezu rückwirkungsfrei nach der Seite schwenkbaren Körpers abhängt.The invention has for its object to develop a device with the at least one measured variable is generated, which is the deflection of a against the effect of a restoring force from the rest position one in one Circumference of 360 ° almost without reaction to the side of the body depends.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens drei im gleichen Abstand von einer Längsachse eines Basisteiles angeordnete Kupfer- Beryllium-Federstäbe jeweils an ihren einen Enden mit dem Basisteil des Körpers und an ihren anderen Enden mit einem im Abstand vom Basisteil angeordneten Kopfteil des Körpers verbunden sind und das quer zur Längsachse des Basisteiles mindestens zwei Lagegeber in zueinander senkrechten Rich tungen angeordnet sind, die jeweils zwei relativ zueinander bewegliche Geberelemente aufweisen, von denen eines mit dem Basisteil und eines mit dem Kopfteil verbunden ist. Nach einer seitlichen Auslenkung kehrt das Kopfteil des Körpers weitgehend weitgehend rückwirkungsfrei in seine Ruhelage zurück. Die Auslenkung des Kopfteiles ist eine Funktion der zu überwindenden Federkraft, daher ist die Lageabweichung des Kopfteiles aus der Ruhelage ein Maß für die Federkraft. Die beiden Lagegeber liefern zwei Lageabweichungen für zwei zueinander senkrechten Richtung. Falls erforderlich kann die Lageabweichung aus der vektoriellen Summe der beiden Lageabweichungen gebildet werden.The object is achieved in that at least three in the same distance from a longitudinal axis of a base part Beryllium spring rods each at one end with the base part of the Body and at their other ends with a distance from the base part arranged head part of the body are connected and that transversely to the longitudinal axis of the base part at least two position sensors in a direction perpendicular to one another lines are arranged, each two movable relative to each other Have transmitter elements, one of which with the base part and one with the Headboard is connected. After a lateral deflection, the headboard returns the body largely returns to its rest position, largely without reaction. The deflection of the head part is a function of the one to be overcome Spring force, therefore the positional deviation of the head part from the rest position is on Measure of the spring force. The two position encoders deliver two position deviations for two directions perpendicular to each other. If necessary, the Position deviation from the vectorial sum of the two position deviations be formed.

Die Vorrichtung arbeitet auch bei häufiger Auslenkung des Kopfteiles über eine sehr lange Zeit nahezu hysteresefrei und kann daher für genaue Messungen benutzt werden.The device also works with frequent deflection of the head part a very long time almost hysteresis free and can therefore be used for accurate measurements to be used.

Die zu überwindenden Federkräfte steigen bei relativ geringen Auslenkungen bereits stark an. Die Vorrichtung kann deshalb vorteilhafterweise mit dem Kopfteil und dem Basisteil im Zuge eines Hebelarms angeordnet werden, dessen Drehmoment bestimmt werden kann.The spring forces to be overcome increase with relatively small deflections already strong. The device can therefore advantageously with the Headboard and the base part are arranged in the course of a lever arm, the Torque can be determined.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind vier Kupfer-Beryllium-Federstäbe an den Ecken eines Quadrates symmetrisch zur Längsachse des Basisteils angeordnet. Es hat sich gezeigt, daß mit vier Federstäbe Federkennlinien erreichbar sind, die für die Auslenkung im Umkreis von 360° gleichmäßig verlaufen.In a preferred embodiment, four copper-beryllium spring bars at the corners of a square symmetrical to the longitudinal axis of the base part arranged. It has been shown that with four spring bars spring characteristics can be reached, which are even for the deflection within a radius of 360 ° run.

Es ist auch günstig, wenn mindestens vier Lagegeber jeweils paarweise in der gleichen Richtung vorgesehen sind, wobei die beiden Lagegeber eines Paares im gleichen Abstand von der Längsachse des Basisteiles beiderseits der Längs achse angeordnet sind. Die Zuverlässigkeit der Messung wird bei dieser Aus führungsform erhöht.It is also advantageous if at least four position sensors are paired in the same direction are provided, the two position sensors of a pair in equal distance from the longitudinal axis of the base part on both sides of the longitudinal axis are arranged. The reliability of the measurement is this off leadership increased.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weisen die Lagegeber jeweils eine Spule, die am Basisteil oder an dem Kopfteil befestigt ist, und einen in der Spule verschiebbar gelagerten Kern auf, der mit einem Stahldraht verbunden ist, der am Kopfteil oder Basisteil befestigt ist. Die Induktivität der Spule hängt von der Lage des Kernes in Achsrichtung ab. Durch die Relativbewegung zwischen Basisteil und Kopfteil wird der Kern verschoben, die Induktivität hängt daher vom relativem Abstand zwischen Kopfteil und Basisteil ab. Daher ist die Induktivität ein Maß für die bei der jeweiligen Auslenkung des Kopfteiles vorhandenen Federkraft. Besonders günstig ist es, wenn bei jedem Paar von Lagegebern ein Lagegeber mit der Spule am Kopfteil befestigt ist. Die Induktivitäten beider Lagegeber werden gemessen. Aus der Summe wird der Mittelwert gebildet, wodurch Nichtlinearitäten ausgeglichen werden.In an expedient embodiment, the position sensors each have one Coil, which is attached to the base part or to the head part, and one in the Coil slidably mounted core, which is connected with a steel wire which is attached to the head part or base part. The inductance of the coil depends on the position of the core in the axial direction. Through the relative movement The core, the inductance, is moved between the base part and the head part therefore depends on the relative distance between the head part and the base part. Therefore is the inductance a measure of the at the respective deflection of the Existing spring force. It is particularly cheap if everyone Pair of position sensors A position sensor with the coil attached to the headboard. The inductances of both position sensors are measured. The sum becomes the Averaged, which compensates for non-linearities.

Vorzugsweise sind das Basis- und Kopfteil jeweils topfförmig ausgebildet, wobei der Rand der Seitenwand des Kopfteiles den Rand der Seitenwand des Basisteiles im Abstand ein Stück überlappt. Die Federstäbe und die Sensoren sind hierbei geschützt im Inneren des dosenförmigen Kopfteiles angeordnet, zwischen dem Rand des Kopfteils und dem Rand der Seitenwand des Basisteiles ist zweckmäßigerweise eine flexible Dichtung angeordnet. Damit wird das Eindringen von Schmutz bzw. Staub in das Innere des dosenförmigen Körpers verhindert, so daß die Lagegeber in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt werden.Preferably, the base and head part are each pot-shaped, wherein the edge of the side wall of the head part the edge of the side wall of the Base part overlaps a distance at a distance. The spring bars and the sensors are protected in the interior of the can-shaped head part, between the edge of the head part and the edge of the side wall of the base part a flexible seal is expediently arranged. So that will be Penetration of dirt or dust into the interior of the can-shaped body prevented so that the position encoder is not impaired in its function will.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Stahldrähte an ihren, dem Kern abgewandten Enden mit Gewindebolzen, verbunden die selbsthemmende Gewinde haben, die in Gewindebohrungen des Kopfteiles oder Basisteiles einschaltbar sind. Damit ist eine Justierungsmöglichkeit ohne Kontermuttern gegeben. In another preferred embodiment, the steel wires are on their Ends facing away from the core with threaded bolts, connected the self-locking Have threads in the threaded holes in the head part or base part can be switched on. This is an adjustment option without lock nuts given.

Der dosenförmige Körper ist vorzugsweise im Schaft des Knüppels eines Fluggerätes angeordnet, wobei der Knüppel in seiner Winkelposition durch Servoantriebe angestellt wird, die Stellglieder mindestens eines Regelkreises sind, in dem die Lagegeber die Führungsgrößen erzeugen.The can-shaped body is preferably one in the shaft of the stick Aircraft arranged, with the stick in its angular position Servo drives is set, the actuators of at least one control loop in which the position encoders generate the command variables.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus denen sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben. Es zeigtThe invention is illustrated below with reference to one in a drawing posed embodiment described, which make up more Details, features and advantages emerge. It shows

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Erzeugung einer von der Auslenkung eines Körpers abhängigen Meßgröße in Seitenansicht, Fig. 1 shows a device for generating a deflection dependent on the measured quantity of a body in side view,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung im Längsschnitt, Fig. 2 shows the device shown in Fig. 1 in longitudinal section,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linien I-I der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung. Fig. 3 shows a cross section along the lines II of the device shown in Fig. 2.

Ein dosenförmiger Körper 1 enthält ein topfförmiges Basisteil 2 und ein topfförmiges Kopfteil 3. Von der Mitte des Bodens 4 des topfförmigen Basisteiles 2 ragt eine Hochwelle 5 nach außen. Von der Mitte des Bodens des Kopfteiles 3 ragt eine Welle 7 nach außen. Das Kopfteil 3 ist gegenüber dem Basisteil 2 in einem Umkreis von 360° nach allen Seiten schwenkbar an geordnet. Durch die Mitte des im wesentlichen rotationssymmetrischen Basisteils 2 verläuft eine Längsachse 8, längs der auch die nicht näher bezeichnete Längsachse des im wesentlichen rotationssymmetrischen Kopfteils 3 verläuft, wenn dieses in seiner Ruhelage nicht gegen das Basisteil 2 geschwenkt ist. Das Kopfteil 3 ist nur gegen eine Federkraft aus seiner Ruhelage auslenkbar.A can-shaped body 1 contains a cup-shaped base part 2 and a cup-shaped head part 3 . A high wave 5 projects outwards from the center of the bottom 4 of the pot-shaped base part 2 . A shaft 7 projects outwards from the center of the bottom of the head part 3 . The head part 3 is arranged in relation to the base part 2 in a radius of 360 ° to all sides. A longitudinal axis 8 runs through the center of the essentially rotationally symmetrical base part 2 , along which the longitudinal axis of the essentially rotationally symmetrical head part 3 also runs, if this is not pivoted against the base part 2 in its rest position. The head part 3 can only be deflected from its rest position against a spring force.

Am Boden 4 des Basisteils 2 sind symmetrisch zur Längsachse 8 an den Ecken eines Quadrates vier Kupfer-Beryllium-Federstäbe 9, 10, 11, 12 mit ihren einen Enden befestigt. Die anderen Enden der Federstäbe 9-12 sind mit dem Boden 6 des Kopfteils 3 verbunden. Die Federstäbe 9-12 tragen jeweils nahe an ihren Enden Bunde 13, die in nicht näher bezeichnete Bohrungen in den Böden 4, 6 eingesetzt und durch Schraubverbindungen befestigt sind. Die Federstäbe 9-12 legen den Abstand zwischen den Innenseiten der Böden 4, 6 fest. Die Federstäbe bestehen aus dem Werkstoff Nr. 21 24 755. Die zylindrischen Seitenwände 14, 15 des Basisteils 2 und des Kopfteils 3 sind mit ihren stirnseitigen Rändern 16, 17 in geringem Abstand voneinander angeordnet. Am stirnseitigem Rand 16 des Basisteils 2 ist eine radial nach innen versetzte Stufe 18 vorgesehen, die sich zum Teil mit der Randzone der Seitenwand 15 überlappt. In eine nicht näher bezeichnete Nut an der Stirnseite der Seitenwand 15 ist eine flexible Dichtung 19 eingesetzt, die den Abstand zwischen den Rändern 16, 17 ausfüllt. Das Innere des dosenförmigen Körpers 1 ist hierdurch gegen Schmutz und Staubeinwirkung geschützt. Über die Hohlwelle 5 kann kein Staub oder Schmutz eindringen, weil diese mit einem anderen Teil, das nicht dargestellt ist, verbunden und abgedichtet werden kann. Das gleiche gilt auch für die Welle 7, die in axialer Richtung einen Hohlraum aufweisen kann, der ebenso wie der Hohlraum der Hohlwelle 5 zur Aufnahme elektrischer Leitungen bestimmt ist, die durch den Körper 1 hindurchgeführt werden können.On the bottom 4 of the base part 2 , four copper-beryllium spring bars 9, 10, 11, 12 are fastened with their one ends symmetrically to the longitudinal axis 8 at the corners of a square. The other ends of the spring bars 9-12 are connected to the bottom 6 of the head part 3 . The spring bars 9-12 each carry bundles 13 close to their ends, which are inserted into unspecified bores in the bottoms 4, 6 and are fastened by screw connections. The spring bars 9-12 define the distance between the inner sides of the bottoms 4, 6 . The spring bars consist of the material no. 21 24 755. The cylindrical side walls 14, 15 of the base part 2 and the head part 3 are arranged with their front edges 16, 17 at a short distance from one another. A radially inwardly offset step 18 is provided on the front edge 16 of the base part 2 , which step partially overlaps the edge zone of the side wall 15 . A flexible seal 19 , which fills the distance between the edges 16, 17 , is inserted into a groove on the end face of the side wall 15, which is not specified. The inside of the can-shaped body 1 is thereby protected against dirt and dust. No dust or dirt can penetrate through the hollow shaft 5 because it can be connected and sealed to another part, which is not shown. The same also applies to the shaft 7 , which can have a cavity in the axial direction, which, like the cavity of the hollow shaft 5 , is intended for receiving electrical lines that can be passed through the body 1 .

Der Körper 1 enthält in seinem Inneren 8 Lagegeber von denen nur vier 10, 21, 22, 23 bezeichnet sind, da die anderen vier in Achsrichtung des Körpers 1 jeweils unterhalb einen der übrigen Lagegeber angeordnet ist. Jeweils ein Paar von Lagegebern ist somit übereinander im Inneren des Körpers 1 an gebracht.The body 1 contains 8 position sensors in its interior, of which only four 10, 21, 22, 23 are designated, since the other four are each arranged below one of the other position sensors in the axial direction of the body 1 . Each pair of position sensors is thus placed one above the other inside the body 1 .

Lagegeber sind vorwiegend solche, die unter der Bezeichnung "Helicoil" von der Firma vertrieben werden. Jeder Lagegeber 20-23 enthält eine Spule 24, in der eine Kern 25 axial verschiebbar gelagert ist. Der Kern 25 besteht z. B. aus Eisen. Von der axialen Lage des Kerns 25 hängt die Höhe der Induktivität der Spule 24 ab. Die Induktivität wird als Meßgröße erfaßt, in dem z. B. die Spulen 24 mit Spannungen und Strömen beaufschlagt werden, deren Anpli tuden und Phasenlagern erfaßt werden. Hieraus wird dann die Induktivität bestimmt. Es ist auch möglich entweder Ströme oder Spannungen konstant zu halten und nur die variable Größe zu messen, wodurch sich die Induktivität schnell bestimmen läßt.The position givers are predominantly those that are sold by the company under the name "Helicoil". Each position encoder 20-23 contains a coil 24 in which a core 25 is axially displaceably mounted. The core 25 consists, for. B. made of iron. The height of the inductance of the coil 24 depends on the axial position of the core 25 . The inductance is recorded as a measured variable in which, for. B. the coils 24 are subjected to voltages and currents, the Anpli tuden and phase bearings are detected. The inductance is then determined from this. It is also possible to keep either currents or voltages constant and only measure the variable size, which allows the inductance to be determined quickly.

Die Lagegeber 20-23 sind jeweils mit ihren nicht näher bezeichneten Gehäusen an über den Rand 16 hinausragenden Platten 26 angeschraubt, die mit dem Basisteil 2 verbunden sind. An einer Platte 26 sind jeweils übereinander zwei Lagegeber befestigt. Die Spulen 24 haben in Inneren des Körpers 1 liegende Schraubanschlüsse 27. The position sensors 20-23 are each screwed with their unspecified housings to plates 26 which protrude beyond the edge 16 and which are connected to the base part 2 . Two position transmitters are attached to a plate 26 one above the other. The coils 24 have screw connections 27 located inside the body 1 .

Die Kerne 25 sind an einem Ende jeweils mit Stahldraht 28 verbunden, der aus der Spule 24 herausgeführt ist und quer durch den Körper 1 verläuft. An den zweiten Enden der Stahldrähte 28 sind Bolzen 29 befestigt, die Außengewinde und einen Innensechskant 30 aufweisen. Die Seitenwand 15 enthält in Höhe der Spulen 24 nach innen ragende Vorsprünge 31 mit nicht näher bezeichneten Bohrungen, die Einsätze 32 im Innengewinde tragen, in die jeweils die Bolzen 29 eingeschraubt sind. Das Innengewinde des jeweiligen Einsatzes 32 und das Außengewinde des Bolzens 29 ist so ausgebildet, daß eine Selbsthemmung eintritt. Die Innensechskante 30 der Bolzen 29 sind von der Außenseite des Kopfteils 3 zugänglich, so daß die Lage der Kerne 32 justiert werden kann.The cores 25 are each connected at one end to steel wire 28 which is led out of the coil 24 and extends across the body 1 . At the second ends of the steel wires 28 , bolts 29 are fastened, which have an external thread and an internal hexagon 30 . The side wall 15 contains at the level of the coils 24 inwardly projecting projections 31 with bores (not designated in any more detail) which carry inserts 32 in the internal thread, into which the bolts 29 are screwed in each case. The internal thread of the respective insert 32 and the external thread of the bolt 29 are designed so that self-locking occurs. The hexagon socket 30 of the bolts 29 are accessible from the outside of the head part 3 , so that the position of the cores 32 can be adjusted.

Die Lagegeber 20, 21 und die unterhalb dieser angeordneten, nicht näher bezeichneten Lagegeber sind zu beiden Seiten der Längsachse 8 angeordnet. Dies gilt auch für die Lagegeber 22, 23 die senkrecht in den Lagegebern 20, 21 angeordnet sind. Die Lagegeber 20-23 und die nicht näher bezeichneten Lagegeber sind aus Redundanzgründen mehrfach vorhanden. Aus den Impedanzen der parallel zueinander geordneten Spulen 24 können die Mittelwerte gebildet werden, wobei eine größere Abweichung, wie sie durch den Ausfall einer Spule bewirkt wird, als Fehler gemeldet werden kann. Die resultierende Lageab weichung des Kopfteils 2 von der Längsachse 8 ergibt sich aus der Vektorsumme der Meßgrößen der rechtwinklig zueinander angeordneten Lagegeber 20 und 22 bzw. 21 und 23. Am Basisteil 2 ist ein Zylinderabschnitt 33 angeschraubt, der das Kopfteil 3 ein Stück umgibt und einen Anschlag für das Kopfteil 3 bildet.The position encoders 20, 21 and the position encoders arranged underneath them, not designated in more detail, are arranged on both sides of the longitudinal axis 8 . This also applies to the position sensors 22, 23 which are arranged vertically in the position sensors 20, 21 . The position encoders 20-23 and the position encoders, which are not described in more detail, exist several times for reasons of redundancy. The mean values can be formed from the impedances of the coils 24 arranged in parallel to one another, and a larger deviation, as caused by the failure of a coil, can be reported as an error. The resulting position deviation of the head part 2 from the longitudinal axis 8 results from the vector sum of the measured variables of the position sensors 20 and 22 or 21 and 23 arranged at right angles to one another. A cylinder section 33 is screwed onto the base part 2 , which surrounds the head part 3 a piece and forms a stop for the head part 3 .

Wenn das Kopfteil 3 z. B. durch eine auf die Welle 7 ausgeübte Kraft gegenüber der Längsachse 8 des Basisteils 2 ausgelenkt wird, werden die Federstäbe 9-12 vorwiegend auf Biegung beansprucht. Die Lageabweichung, die mittels der Lagegeber 20-23 gemessen wird, ist ein Maß für die Federkraft bzw. der Kraft zur Auslenkung der Feder. Durch Federstäbe 9-12 mit entsprechender Biege stetigkeit ergeben sich schon bei kleinen Auslenkungen hohe Federkräfte. Deshalb sind keine großen Auslenkbewegungen erforderlich. Durch die Länge und den Durchmesser der Federstäbe 9-12 kann ein gewünschter Zusammenhang zwischen der Auslenkkraft und der Lageabweichung des Kopfteils 3 von der Längeachse 8 erreicht werden. Die Auslenkung wird durch den Zylinderabschnitt 33 begrenzt, wenn sich der Kopfteil 3 gegen den Zylinderabschnitt 33 legt.If the head part 3 z. B. is deflected by a force exerted on the shaft 7 with respect to the longitudinal axis 8 of the base part 2 , the spring bars 9-12 are predominantly subjected to bending. The position deviation, which is measured by means of position sensors 20-23 , is a measure of the spring force or the force for deflecting the spring. Spring bars 9-12 with appropriate bending stability result in high spring forces even with small deflections. Therefore, no large deflection movements are required. Due to the length and diameter of the spring bars 9-12 , a desired relationship between the deflection force and the positional deviation of the head part 3 from the longitudinal axis 8 can be achieved. The deflection is limited by the cylinder section 33 when the head part 3 lies against the cylinder section 33 .

Der oben beschriebene Körper eignet sich zum Einbau in einen manuell betätigbaren Knüppel eines Fluggerätes, dessen Fluglage über den Knüppel gesteuert wird. Der Kopfteil 3 ist mit seiner Welle 7, z. B. mit dem einen Abschnitt des Knüppels verbunden, der für die Handbetätigung vorgesehen ist. Der Basisteil 2 wird an denjenigen Abschnitt des Knüppels angeschlossen, der an einem Ende mit einem Kreuzgelenk versehen ist. Der Knüppel kann vor zugsweise durch Servomotore in seiner Lage gehalten werden. Die Servomotore sind Bestandteile von Regelkreisen, die als führungsgrößengeber die Lagegeber 9-12 enthalten. Die entgegen der Rückstellkraft der Federstäbe von Hand durchgeführte Auslenkung des Kopfteils 3 bewirkt über die Lagegeber 9-12 eine Änderung der Führungsgröße, die die Regelkreise beaufschlagt, die Stellglieder an Leit- und Steuerelementen des Fluggerätes betätigen. Über Lageistwertgeber an den Leit- und Steuerelementen wird dann der Knüppel über die Servomotore entsprechend nachgeführt.The body described above is suitable for installation in a manually operated stick of an aircraft, the flight position of which is controlled by the stick. The head part 3 is with its shaft 7 , for. B. connected to a portion of the stick that is provided for manual operation. The base part 2 is connected to that section of the stick which is provided with a universal joint at one end. The stick can be held in position by servomotors. The servomotors are components of control loops that contain position encoders 9-12 as the command variable. The deflection of the head part 3 , which is carried out manually against the restoring force of the spring bars, causes a change in the command variable via the position sensors 9-12 , which acts on the control loops and actuate the actuators on the control and control elements of the aircraft. The stick is then adjusted accordingly via the servomotors via actual position sensors on the control and control elements.

Die Federstäbe 9-12 haben auch bei häufiger Biegung eine praktisch ver nachlässigbare Hysterese. Die Genauigkeit der Lagemessung wird daher nicht durch eine Hysterese beeinflußt. Außerdem ergibt sich bei der gewählten Anordnung von vier Federstäben eine gleichmäßige Federkraft unabhängig von der Auslenkrichtung innerhalb der 360°. Es sollten mindestens drei Feder stäbe systematisch zur Längsachse 8 und an den Ecken eines Dreiecks am Bodeb 4 emporragend, angeordnet sein. Es ist auch möglich, mehr als vier Federstäbe vorzusehen.The spring bars 9-12 have a practically negligible hysteresis even with frequent bending. The accuracy of the position measurement is therefore not influenced by a hysteresis. In addition, the selected arrangement of four spring bars results in a uniform spring force regardless of the direction of deflection within the 360 °. At least three spring rods should be arranged systematically to the longitudinal axis 8 and protruding at the corners of a triangle on the bottom 4 . It is also possible to provide more than four spring bars.

Claims

1. Device for generating at least one measured variable, which depends on the deflection of a body deflectable against the action of a restoring force from a rest position, characterized in that at least three are at the same distance from a longitudinal axis ( 8 ) of a base part ( 2 ) of the body ( 1 ) arranged copper-beryllium spring bars ( 9-12 ) are each connected at one end to the base part ( 2 ) and at their other ends to a head part ( 3 ) of the body ( 1 ) arranged at a distance from the base part ( 2 ) and that Transversely to the longitudinal axis ( 8 ) of the base part ( 2 ), at least two position sensors ( 20, 22 ) are arranged in mutually perpendicular directions, each of which has two sensor elements movable relative to one another, one with the base part ( 2 ) and the other with the head part ( 3 ) is connected.

2. Device according to claim 1, characterized in that four copper-beryllium spring rods ( 9-12 ) are arranged symmetrically to the longitudinal axis of the base part ( 2 ) at the corners of a square.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that at least four position sensors ( 20-23 ) are each provided in pairs in the same direction and that the two position sensors ( 20, 21, 22, 23 ) of a pair at the same distance from the longitudinal axis ( 8 ) of the base part is arranged on both sides of the longitudinal axis.

4. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the position transmitter ( 20-23 ) each have a coil ( 24 ) which is fixed to the base part or to the head part ( 3 ), and one in the coil ( 24 ) is displaceable have mounted core ( 25 ) which is connected to a steel wire ( 28 ) which is attached to the head part ( 3 ) or base part.

5. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the base part ( 2 ) and the head part ( 3 ) are each cup-shaped and that the edge ( 17 ) of the side wall ( 15 ) of the head part ( 3 ) the edge ( 16 ) of the side wall ( 14 ) of the base part ( 2 ) projects a distance at a distance.

6. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a flexible seal ( 19 ) is arranged between the side walls ( 14, 15 ) of the head part ( 3 ) and the base part ( 2 ).

7. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the steel wires ( 28 ) are connected at their ends facing away from the cores ( 25 ) with threaded bolts ( 29 ) which have self-locking threads and which are in threaded holes in the head part ( 3 ) or base part can be screwed in.

8. The device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the body ( 1 ) is arranged in the shaft of a stick of an aircraft and that the stick is connected to servo drives, the actuators are at least one control circuit in which the position transmitter ( 20 -23 ) generate the command variables.