FR2781052A1 - Capteur de couple - Google Patents
Capteur de couple Download PDFInfo
- Publication number
- FR2781052A1 FR2781052A1 FR9815688A FR9815688A FR2781052A1 FR 2781052 A1 FR2781052 A1 FR 2781052A1 FR 9815688 A FR9815688 A FR 9815688A FR 9815688 A FR9815688 A FR 9815688A FR 2781052 A1 FR2781052 A1 FR 2781052A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- fins
- torque sensor
- sensor according
- shaft
- torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
- G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
- G01L3/1407—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs
- G01L3/1428—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers
- G01L3/1435—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers involving magnetic or electromagnetic means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Un boîtier 100 comprenant des anneaux 101a, 101b et des tiges élastiques 102 est fixé à des extrémités 20c, 30c se faisant face d'un arbre supérieur 20 et d'un arbre inférieur 30, et des éléments déplaçables 200 sont fixés à et enjambent deux des tiges élastiques 102. Des ailettes 203, 213, se trouvant sur les éléments déplaçables 200, sont déplacées radialement d'une grande distance en réponse à une légère torsion des tiges élastiques 102. Des moyens de mesure 41a, 41b qui produisent un flux magnétique dans un circuit magnétique qui comprend les ailettes 203, 213, mesurent ce déplacement sous la forme d'une variation électromagnétique. Les pointes des ailettes 203, 213 s'étendent axialement le long des tiges élastiques et les ailettes 203, 213 sont déplacées radialement d'après les variations de l'attitude de parties de corps 201, en réponse à des variations de couple. Deux ailettes 203, 213 et deux moyens de mesure 41a, 41b sont disposés en se faisant face pour chaque partie de corps 201.
Description
CAPTEUR DE COUPLE
DESCRIPTION
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
Domaine de l'invention La présente invention concerne un capteur de couple conçu pour mesurer un couple sans contact direct, lorsqu'une force extérieure est appliquée à l'arbre rotatif d'un mécanisme de direction assistée d'un véhicule automobile, etc.
Description de l'art concerné
Dans un mécanisme de direction assistée d'un véhicule automobile, il est nécessaire de mesurer la valeur du couple appliqué au volant pour déterminer la valeur d'assistance par asservissement requise. Le capteur de couple décrit dans le modèle d'utilité ouvert à l'inspection publique No. 3-285130 est un exemple connu d'un capteur de couple classique conçu à cette fin. La structure de ce dispositif va être expliquée en se référant à la Fig. 5. Sur la figure, un arbre supérieur 2, qui est fixé à un volant (non représenté) et qui est supporté par un pallier 5a de façon à pouvoir tourner librement, et un arbre inférieur 3, qui est fixé au pignon planétaire d'un mécanisme de direction (non représenté) et qui est supporté par des paliers 5b, 5c de façon à pouvoir
tourner librement, sont disposés dans un boîtier 1.
Une barre de torsion 4, qui est fixée par son extrémité supérieure à l'arbre supérieur 2 par une tige 6 et est supportée à son extrémité inférieure par une douille 7 dans l'extrémité inférieure de l'arbre supérieur 2, de manière à pouvoir tourner librement et est en même temps fixée à l'arbre inférieur 3, est disposée dans l'arbre supérieur 2 et l'arbre inférieur 3 de façon à être placée sur l'axe central de ces arbres et est reliée de façon à être élastique dans la direction de torsion d'arbre entre l'arbre
supérieur 2 et l'arbre inférieur 3.
Un premier cylindre 10, qui est constitué de matériau magnétiquement doux et est fixé à l'arbre supérieur 2, présente des parties dentées 12 comprenant une pluralité de saillies disposées de façon équidistance autour de lui. Un deuxième cylindre 11, qui est constitué de matériau magnétiquement doux et est fixé à l'arbre inférieur 3, présente des parties dentées 13 comprenant une pluralité de saillies disposées de façon équidistante autour de lui. Une bobine 15, qui mesure les variations de résistance magnétique entre le premier cylindre 10 et le deuxième cylindre 11, est disposée radialement vers l'extérieur du premier cylindre 10 et
du deuxième cylindre 11.
Maintenant, le fonctionnement va être expliqué.
Lorsqu'un couple est appliqué à l'arbre supérieur par le volant, une déformation par torsion a lieu dans la barre de torsion 4 et un cisaillement angulaire a lieu en raison de la rotation relative intervenant entre le premier cylindre 10 et le deuxième cylindre 11, qui sont fixés à l'arbre supérieur 2 et à l'arbre inférieur 3, respectivement, c'est-à-dire qu'un déplacement angulaire relatif a lieu entre l'arbre supérieur 2 et l'arbre inférieur 3. Lorsque ceci a lieu, l'aire de la surface du chevauchement qui forme un circuit magnétique entre les parties dentées 12 et 13 disposées sur chacun des cylindres varie et ainsi la résistance magnétique entre le premier
cylindre 10 et le deuxième cylindre 11 varie.
Le couple peut être déterminé par la mesure de cette variation de la résistance magnétique au moyen de la bobine 15. Cependant, en pratique, non seulement un couple est appliqué entre l'arbre supérieur 2 et l'arbre inférieur 3, mais également des forces de fléchissement. La barre de torsion 4, qui relie l'arbre supérieur 2 à l'arbre inférieur 3, présente peu de rigidité en flexion et ne peut pas résister aux forces de fléchissement appliquées sur elle-même. Pour cette raison, on empêche les forces de fléchissement d'être appliquées à la barre de torsion en la supportant aux deux extrémités au moyen de la tige 6
et de la douille 7.
Du fait que le capteur de couple classique est conçu de la manière décrite ci-dessus, la barre de torsion 4 nécessite une certaine longueur et une rigidité en torsion correspondant au déplacement angulaire relatif ayant lieu entre l'arbre supérieur 2 et l'arbre inférieur 3, mais, plus la barre de torsion est longue, plus sa rigidité en flexion devient faible. Ainsi, en vue d'empêcher la résistance magnétique intervenant entre le premier cylindre 10 et le deuxième cylindre 11 de varier en raison des forces de fléchissement, il est nécessaire d'augmenter la rigidité de l'arbre supérieur 2, de l'arbre inférieur 3, etc., et en même temps d'utiliser un grand nombre de supports, tels que des douilles et des paliers. Le problème est que l'augmentation du nombre de support donne lieu à une perte de couple en raison de la friction se produisant dans les supports, et l'augmentation de la fabrication de la structure
entraîne une augmentation des coûts de production.
RESUME DE L'INVENTION
La présente invention vise à résoudre de tels problèmes et le but de la présente invention est de proposer un capteur de couple d'une structure simple,
avec peu de perte de couple.
Le capteur de couple selon la présente invention est un capteur de couple conçu pour mesurer le couple agissant mutuellement entre un premier arbre et un deuxième arbre, qui sont disposés bout à bout sur un axe commun, et comprend: une pluralité de tiges élastiques, qui sont fixées à chaque extrémité aux extrémités se faisant face du premier arbre et du deuxième arbre et peuvent chacune se tordre en réponse au couple; au moins un élément déplacable pourvu d'ailettes, chacune desquelles étant fixée à et enjambant deux des tiges élastiques et étant déplacée radialement par rapport aux axe commun, en réponse à la torsion des tiges élastiques; et des moyens de mesure, qui sont disposés de façon à faire face aux ailettes radialement par rapport aux axes communs et qui produisent un flux magnétique dans un circuit magnétique comprenant les ailettes et mesurant le déplacement radial des ailettes sous la forme d'une
variation électromagnétique.
Selon le capteur de couple de la présente invention, les tiges élastiques peuvent être fixées au premier arbre et au deuxième arbre au moyen d'un
couple d'organes annulaires.
Le capteur de couple selon la présente invention est également caractérisé par le fait que chacun des éléments déplaçables peut comprendre: un couple de pattes constituées de corps élastiques, le tronc de l'un d'entre eux étant placé radialement vers l'extérieur par rapport au tronc de l'autre et dont les extrémités sont fixées dans les positions de fixation séparées les unes des autres axialement le long des différentes tiges; et une partie de corps, qui est reliée à la base de chacune du couple de pattes; dans lequel les bases des ailettes sont reliées à la partie de corps et les pointes des ailettes s'étendent axialement le long des tiges élastiques, et les ailettes sont déplacées radialement d'après des variations de l'attitude de la partie de
corps en réponse à des variations du couple.
Selon le capteur de couple de la présente invention, chacune des partie de corps peut comprendre une surface plane placée en formant un angle par rapport à une ligne droite imaginaire tracée entre les
positions de fixation.
Selon le capteur de couple de la présente invention, deux ailettes et deux moyens de mesure peuvent être disposés en se faisant face pour chaque
partie de corps.
Selon le capteur de couple de la présente invention, tout le corps de chaque élément déplacable peut être peut être formé à partir d'une feuille
unique de matériau magnétiquement doux.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La Fig. 1 est une vue en coupe partielle d'une vue en élévation de face du capteur de couple selon le mode de réalisation préféré de la présente invention; La Fig. 2 est une vue en coupe transversale d'une vue en élévation d'extrémité du capteur de couple selon le mode de réalisation préféré de la présente invention; La Fig. 3 est une vue en élévation de face de la partie de liaison de l'arbre supérieur et de l'arbre inférieur du capteur de couple selon le mode de réalisation préféré de la présente invention; La Fig. 4 est une vue en coupe partielle suivant la ligne IV-IV de la Fig. 1; et La Fig. 5 est une vue en coupe transversale d'une vue en élévation de face d'un capteur de couple classique.
DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION
PREFERE
La Fig. 1 est une vue en coupe partielle d'une vue en élévation de face d'un capteur de couple 300, qui est un mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure, les parties et portions qui sont identiques à ou correspondent à celles de l'exemple classique sur la Fig. 5 vont être dotées des mêmes numéros et des explications en double seront supprimées. Sur la figure, un arbre supérieur 20, qui est un premier arbre fixé à un volant (non représenté), et un arbre inférieur 30, qui est un deuxième arbre fixé au pignon planétaire d'un mécanisme de direction (non représenté), sont agencés bout à bout sur un axe commun. L'arbre supérieur 20 et l'arbre inférieur 30 sont supportés par des paliers 5a, 5b, respectivement, de façon à pouvoir tourner librement. Comme représenté sur la Fig. 3, qui est une élévation de face de la partie de liaison de l'arbre supérieur 20 et de l'arbre inférieur 30, une partie saillante 20a, qui est une saillie de forme rectangulaire et une partie creusée 30a qui est une rainure de forme rectangulaire sont disposées dans les extrémités 20c, 30c se faisant face de l'arbre supérieur 20 et de l'arbre inférieur 30, qui se font face, et sont formés de façon à s'interverrouiller avec un jeu modéré, de manière qu'une rotation relative supérieure à un certain angle soit impossible. Des parties à grand diamètre 20b, 30b sont également disposées respectivement dans ces extrémités 20c, 30c. Sur la Fig. 1, un boîtier 100, qui est fabriqué par usinage à la presse d'un tube en acier cylindrique creux, à paroi épaisse, comprend huit tiges élastiques 102 agencées en cercle, qui sont de longues tiges étroites qui sont élastiques et présentent des sections transversales de forme globalement rectangulaire, formées à partir d'arcs concentriques et d'un couple de lignes droites, et des anneaux cylindriques creux 10la, 0llb, qui sont un couple d'organes annulaires étant reliés à chaque extrémité de ces tiges élastiques 102. Ce boîtier 100 est fixé à l'arbre supérieur 20 et à l'arbre inférieur 30 par un ajustement fretté ou un soudage des anneaux 10la, 10lb
sur les parties à grand diamètre 20b, 30b.
Des éléments déplaçables 200, dont tout le corps de chacun desquels est formé à partir d'une feuille unique et est fabriqué par usinage à la presse d'une mince feuille de matériau magnétiquement doux, sont chacun pourvus de: une partie de corps 201 de forme globalement carré; une première patte 202 et une deuxième patte 212 qui forment un couple de pattes reliées à la partie de corps 201 au niveau de leurs bases; et une première ailette 203 et une deuxième ailette 213 qui forment un couple d'ailettes reliées à la partie de corps 201, dont les pointes 203b, 213b s'étendent le long de l'axe. Les pointes 202b, 212b des deux pattes 202, 212 sont fixées par soudage par points en déposition de fixation 102a, 102b séparées les unes des autres axialement le long de tiges élastiques 102 voisines, de manière à se trouver en formant un angle d'environ 45 degrés par rapport à l'axe. La Fig. 4 est une vue en coupe partielle suivant la ligne IV-IV représentant sa partie entre les positions de fixation 102a, 102b. Sur la figure, le tronc 212a de la deuxième patte 212, qui relie la partie de corps 201 à la patte 212b, qui est fixé par soudage par point, est formé de manière à être placé radialement plus loin vers l'extérieur que le tronc 202a de la première patte 202. De même, la partie de corps 201 présente une surface plane qui est placée en formant un angle par rapport à une ligne droite imaginaire tracée entre les positions de
fixation 102a, 102b.
De retour à la Fig. 1, les bases de chaque première ailette 203 et de chaque deuxième ailette 213 sont reliées à la partie de corps 201 et leurs pointes 203b, 213b s'étendent axialement le long des tiges élastiques 102. Lorsqu'il n'existe pas de couple agissant mutuellement entre l'arbre supérieur 20 et l'arbre inférieur 30, les troncs 203a, 213a de chaque première ailette 203 et de chaque deuxième ailette 213 se trouvent sur la surface d'un cylindre imaginaire ayant un axe commun avec l'arbre supérieur 20 et
l'arbre inférieur 30.
En outre, sur la Fig. 1, pour rendre le diagramme plus facile à voir, seuls trois éléments déplaçables 200 sont représentés sur le boîtier 100, mais il existe en réalité huit éléments déplaçables disposés à des intervalles de 45 degrés autour du
boîtier 100.
La Fig. 2 est une vue en coupe transversale d'une élévation d'extrémité du capteur de couple selon le mode de réalisation 1 de la présente invention. Pour rendre la figure plus facile à lire, seule la partie de corps 201 et le couple de pattes 202, 212 d'un élément déplacable 200 sont représentés et la première ailette 203 et la deuxième ailette 213 ont été supprimées. Dans le diagramme, le tronc 212a de la deuxième patte 212 est formé de manière à être placé radialement plus loin vers l'extérieur que le
tronc 202a de la première patte 202.
Un couple de bobines 41a, 41b, des étriers de forme annulaire plane 42a, 42b, 42c, 42d et un étrier cylindrique creux 43 sont disposés à l'extérieur de la première ailette 203 et de la deuxième ailette 213, c'est-à-dire radialement vers l'extérieur de l'arbre supérieur 20 et de l'arbre inférieur 30, et font face à chacune des premières ailettes 203 et des deuxièmes ailettes 213 produisent un flux magnétique dans un circuit magnétique qui comprend chacune des premières ailettes 203 et des deuxièmes ailettes 213 et constitue des moyens de mesure qui mesurent le déplacement radial des premières ailettes 203 et des deuxièmes ailettes 213 sous la forme d'une variation électromagnétique. Ensuite, le fonctionnement du mode de réalisation
de la présente invention va être expliqué.
Une force de direction produite par un conducteur tournant un volant est transmise via l'arbre supérieur 20, le boîtier 100, l'arbre inférieur 30 et le mécanisme de direction à des pneumatiques (non représenté) et un couple agit entre l'arbre supérieur 20 et l'arbre inférieur 30, proportionnellement à la force de braquage et à la
charge appliquée sur les pneumatiques.
Lorsqu'un couple est appliqué à l'arbre supérieur 20 dans la direction de la flèche A sur le diagramme, le boîtier 100 est tordu et les tiges élastiques 102 se déforment, de sorte que la distance entre les positions de fixation 102a, 102b sur les tiges élastiques 102 auxquelles sont fixés les
éléments déplaçables est légèrement augmentée.
Du fait que le tronc 212a de chacune des deuxième pattes 212 est formé de manière à se trouver radialement plus loin vers l'extérieur que le tronc 202a de chacune des première pattes 202, chacune des parties de corps 201 est tirée par les pattes de chaque coté et l'attitude de chacune des parties de corps 201 varie de façon que l'angle de la surface plane de chaque partie de corps, qui est placée en formant un angle par rapport à une ligne droite imaginaire tracée entre ces positions de fixation 102a, 102b respectives diminue. Il s'ensuit que chacune des première ailettes 203 est déplacée radialement vers l'extérieur et chacune des deuxième ailettes 213 est déplacée radialement vers l'intérieur. C'est-à-dire que chaque élément déplacable 200 est fixé à et enjambe deux tiges élastiques 102, et la première ailette 203 et la deuxième ailette 213 sont déplacées radialement par rapport à l'arbre supérieur 20 et à l'arbre inférieur 30 en réponse à la
torsion des tiges élastiques 102.
Lorsque chacune des première ailettes 203 est déplacée radialement vers l'extérieur, l'entrefer existant dans les circuits magnétiques formés par chacune des première ailettes 203 et des étriers 42c, 43, 42b diminue et l'inductance dans la bobine 4lb augmente. D'autre part, lorsque chacune des deuxième ailettes 213 est déplacée radialement vers l'intérieur, l'entrefer dans les circuits magnétiques formés par chacune des deuxième ailettes 213 et les étriers 42a, 43, 42b augmente et l'inductance dans la bobine 41a diminue. L'ampleur du couple agissant il mutuellement entre l'arbre supérieur 20 et l'arbre inférieur 30 peut être trouvée par la mesure de ces
variations de façon électromagnétique de l'inductance.
La partie saillante 20a se trouvant sur l'arbre supérieur 20 et la partie creusée 30a se trouvant sur l'arbre inférieur 30 s'interverrouillent avec un jeu modéré de manière qu'une rotation relative supérieure à un certain angle soit impossible, si bien que les éléments déplaçables 200 ne sont pas déformés à
l'excès ni détruits.
Selon ce mode de réalisation de la présente invention, le boîtier 100 a été fixé aux surfaces extérieures incurvées à la fois de l'arbre supérieur 20 et de l'arbre inférieur 30, si bien que les tiges élastiques 102 peuvent être reliées à l'arbre supérieur 20 et à l'arbre inférieur 30 par un
procédé simple.
De même, le boîtier 100 est fabriqué par usinage à la presse, de sorte que les coûts peuvent être
réduits.
De plus, dans l'art classique, la barre de torsion 4 devait être fixée à l'intérieur de l'arbre supérieur 2 et de l'arbre inférieur 3, comme représenté sur la Fig. 5, et un soudage était ainsi impossible, et du fait que le rayon de la surface de contact entre la barre de torsion 4 et l'arbre supérieur 2 et l'arbre inférieur 3 était faible, il était impossible d'obtenir une résistance suffisante pour résister au couple agissant entre l'arbre supérieur 2 et l'arbre inférieur 3 par un ajustement pressé ou un ajustement fretté. Mais selon la présente invention, les anneaux 10la, 10lb du boîtier 100 sont fixés à la surface extérieure incurvée de l'arbre supérieur 20 et de l'arbre inférieur 30 comme représenté sur la Fig. 1, si bien qu'une fixation par soudage est possible ce qui permet la production par un procédé simple. De même, du fait que le rayon de la surface de contact est grand, une résistance suffisante pour résister au couple agissant entre l'arbre supérieur 20 et l'arbre inférieur 30 peut être
obtenue par un ajustement fretté seulement.
A titre d'exemples de variantes de ce mode de réalisation de la présente invention, les tiges élastiques 102 peuvent être fixées directement aux extrémités 20c, 30c se faisant face de l'arbre supérieur 20 et de l'arbre inférieur 30, sans utiliser d'anneaux cylindriques creux 0lla, 10lb, ni de couple d'organes annulaires. Des procédés de fixation des tiges élastiques 102 comprennent: le soudage; l'ajustement pressé de parties saillantes disposées sur les tiges élastiques 102 dans des rainures ou des trous disposés dans les extrémités 20c, 30c se faisant face de l'arbre supérieur 20 et de l'arbre inférieur 30; ou l'agencement des tiges élastiques autour de l'extérieur des extrémités 20c, 30c se faisant face de l'arbre supérieur 20 et de l'arbre inférieur 30 et leur fixation au moyens d'anneaux
toroidaux appliqués radialement à l'extérieur.
La position de fixation pour les anneaux lO1a, 10lb ou pour les tiges élastiques 102 n'est pas destinée à se trouver sur la surface extérieure incurvée de l'arbre supérieur 20 et de l'arbre inférieur 30, et peut également se trouver sur les surfaces d'extrémités, dans la mesure o elle se trouve au niveau des extrémités 20c, 30c se faisant face de l'arbre supérieur 20 et de l'arbre
inférieur 30.
Un circuit de comparaison d'inductance a été utilisé pour mesurer le déplacement radial des premières ailettes 203 et des deuxièmes ailettes 213 par rapport à l'arbre supérieur 20 et à l'arbre inférieur 30, mais tout procédé électromagnétique utilisant des bobines peut être utilisé, y compris des procédés tel qu'un type à transformateur différentiel, mesurant la réactance imputable à des courants de Foucault, etc. Dans ce mode de réalisation de la présente invention, chacun des éléments déplaçables 200 est fixé à et enjambe deux tiges élastiques 102 et sert à augmenter le léger déplacement des tiges élastiques 102 au moyen d'une partie de corps 201 et d'ailettes 203, 213, mais, si la torsion des tiges élastiques 102 est suffisamment grande, des éléments déplaçables comprenant des ailettes seulement ou une partie de corps et des ailettes peuvent être fixés directement à la partie centrale de tiges élastiques 102 individuelles. Lorsqu'un couple est appliqué entre l'arbre supérieur 20 et l'arbre inférieur 30, les tiges élastiques 102 vont se déformer et l'angle au centre des tiges élastiques 102 va varier, de sorte que les éléments déplaçables 200 sont fixés en cette position, un déplacement radial par rapport à l'arbre supérieur 20 et à l'arbre inférieur 30 peut être induit dans les ailettes des éléments déplaçables 200 en réponse au couple appliqué. Selon la présente invention, un capteur de couple conçu pour mesurer le couple agissant mutuellement entre un premier arbre et un deuxième arbre, qui sont disposés bout à bout sur un axe commun, comprend: une pluralité de tiges élastiques, qui sont fixées à chaque extrémité aux extrémités se faisant face du premier arbre et du deuxième arbre et peuvent chacune se tordre en réponse à ce couple; au moins un élément déplacable pourvu d'ailettes, chacune desquelles étant fixée à et enjambant deux des tiges élastiques et étant déplacée radialement par rapport aux axe commun, en réponse à la torsion des tiges élastiques; et des moyens de mesure, qui sont disposés de façon à faire face aux ailette radialement par rapport aux axes communs et qui produisent un flux magnétique dans un circuit magnétique comprenant les ailettes et mesurant le déplacement radial des ailettes sous la forme d'une variation électromagnétique; de sorte qu'une barre de torsion n'est pas requise et du fait que la rigidité en flexion des tiges élastiques qui forment la partie de liaison entre l'arbre supérieur et l'arbre inférieur est grande, le nombre de supports peut être réduit, et la perte de couple en raison des supports
peut être réduite.
Selon la présente invention, les tiges élastiques peuvent être fixées au premier arbre et au deuxième arbre au moyen d'un couple d'organes annulaires, de sorte que l'on peut obtenir un capteur de couple dans lequel la liaison des tiges élastiques au premier arbre et au deuxième arbre est facilitée et la
fabrication par un procédé simple est rendue possible.
Selon la présente invention, chacun des éléments déplaçables peut être pourvu: d'un couple de pattes constituées de corps élastiques, le tronc de l'un d'entre eux étant placé radialement vers l'extérieur du tronc de l'autre et dont les extrémités sont fixées dans les positions de fixation séparées les unes des autres axialement le long des tiges élastiques; et une partie de corps qui est reliée à la base de chacune de ce couple de pattes; dans lequel les bases des ailettes sont reliées à la partie de corps et les pointes des ailettes s'étendent axialement le long des tiges élastiques, et les ailettes sont déplacées radialement d'après des variations de l'attitude de la partie de corps en réponse à des variations du couple, si bien que les ailettes sont déplacées radialement d'une grande distance par rapport à une légère déformation des tiges élastiques et qu'un capteur de couple très sensible peut être obtenu. Selon la présente invention, deux ailettes et deux moyens de mesure peuvent être disposés en se faisant face pour chaque partie de corps, si bien qu'un circuit électrique différentiel peut être établi dans les moyens de mesure et que la correction de température, etc., est facilitée. De même, le déplacement des ailettes peut être mesuré en deux positions et l'on peut obtenir un capteur de couple
très sensible.
Selon la présente invention, la totalité du corps de chaque élément déplacable peut être formée à partir d'une feuille unique de matériau magnétiquement doux, si bien que l'on peut obtenir un capteur de couple économique.
Claims (16)
1. Un capteur de couple conçu pour mesurer le couple agissant mutuellement entre un premier arbre et un deuxième arbre, qui sont disposés bout à bout sur un axe commun, comprenant: une pluralité de tiges élastiques (102), qui sont fixées à chaque extrémité aux extrémités se faisant face du premier arbre (20) et du deuxième arbre (30) et peuvent chacune se tordre en réponse au couple; au moins un élément déplacable pourvu d'ailettes (203, 213), chacune desquelles étant fixée à et enjambant deux des tiges élastiques (102) et étant déplacée radialement par rapport aux axe commun, en réponse à la torsion des tiges élastiques (102); et des moyens de mesure (41a, 41b), qui sont disposés de façon à faire face aux ailettes (203, 213) radialement par rapport aux axes communs et qui produisent un flux magnétique dans un circuit magnétique comprenant les ailettes (203, 213) et mesurant le déplacement radial des ailettes (203, 213)
sous la forme d'une variation électromagnétique.
2. Le capteur de couple selon la revendication 1, dans lequel les tiges élastiques (102) sont fixées aux premier arbre (20) et au deuxième arbre (30) au moyens d'un couple d'organes
annulaires (10la, 0llb).
3. Le capteur de couple selon la revendication 2, dans lequel chacun des éléments déplaçables comprend: un couple de pattes (202, 212) constituées de corps élastiques, le tronc de l'un d'entre eux étant placé radialement vers l'extérieur par rapport au tronc de l'autre et dont les extrémités sont fixées dans les positions de fixation séparées les unes des autres axialement le long des différentes tiges; et une partie de corps, qui est reliée à la base de chacune du couple de pattes (202, 212); dans lequel les bases des ailettes (203, 213) sont reliées à la partie de corps et les pointes des ailettes (203, 213) s'étendent axialement le long des tiges élastiques (102), et les ailettes (203, 213) sont déplacées radialement d'après des variations de l'attitude de la
partie de corps en réponse à des variations du couple.
4. Le capteur de couple selon la revendication 3, dans lequel chacune des parties de corps présente une surface plane placée en formant un angle par rapport à une ligne droite imaginaire tracée
entre les positions de fixation.
5. Le capteur de couple selon la revendication 4, dans lequel deux des ailettes (203, 213) et deux des moyens de mesure (41a, 41b) sont disposés en se faisant face
pour chacune des parties de corps.
6. Le capteur de couple selon la revendication 5, dans lequel tout le corps de chacun des éléments déplaçables est formé à partir d'une
feuille unique de matériau magnétiquement doux.
7. Le capteur de couple selon la revendication 1, dans lequel chacun des éléments déplaçables comprend: un couple de pattes (202, 212) constituées de corps élastiques, le tronc de l'un d'entre eux étant placé radialement vers l'extérieur du tronc de l'autre et dont les extrémités sont fixées dans les positions de fixation séparées les unes des autres axialement le long des différentes tiges; et une partie de corps qui est reliée à la base de chacune du couple de pattes (202, 212); dans lequel les bases des ailettes (203, 213) sont reliées à la partie de corps et les pointes des ailettes (203, 213) s'étendent axialement le long des tiges élastiques (102), et les ailettes (203, 213) sont déplacées radialement d'après des variations de l'attitude de la
partie de corps en réponse à des variations du couple.
8. Le capteur de couple selon la revendication 7, dans lequel chacune des parties de corps présente une surface plane placée en formant un angle par rapport à une ligne droite imaginaire tracée
entre les positions de fixation.
9. Le capteur de couple selon la revendication 8, dans lequel deux des ailettes (203, 213) et deux des moyens de mesure (41a, 41b) sont disposés en se faisant face
pour chacune des parties de corps.
10. Le capteur de couple selon la revendication 9, dans lequel tout le corps de chacun des éléments déplaçables est formé à partir d'une
feuille unique de matériau magnétiquement doux.
11. Le capteur de couple selon la revendication 1, dans lequel chacune des parties de corps présente une surface plane placée en formant un angle par rapport à une ligne droite imaginaire tracée
entre les positions de fixation.
12. Le capteur de couple selon la revendication 11, dans lequel deux des ailettes (203, 213) et deux des moyens de mesure (41a, 41b) sont disposés en se faisant face
pour chacune des parties de corps.
13. Le capteur de couple selon la revendication 12, dans lequel tout le corps de chacun des éléments déplaçables est formé à partir d'une
feuille unique de matériau magnétiquement doux.
14. Le capteur de couple selon la revendication 1, dans lequel deux des ailettes (203, 213) et deux des moyens de mesure (41a, 41b) sont disposés en se faisant face
pour chacune des parties de corps.
15. Le capteur de couple selon la revendication 14, dans lequel tout le corps de chacun des éléments déplaçables est formé à partir d'une
feuille unique de matériau magnétiquement doux.
16. Le capteur de couple selon la revendication 1, dans lequel tout le corps de chacun des éléments déplaçables est formé à partir d'une
S15 feuille unique de matériau magnétiquement doux.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10194338A JP2000028450A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | トルク検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2781052A1 true FR2781052A1 (fr) | 2000-01-14 |
| FR2781052B1 FR2781052B1 (fr) | 2000-11-17 |
Family
ID=16322937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9815688A Expired - Lifetime FR2781052B1 (fr) | 1998-07-09 | 1998-12-11 | Capteur de couple |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6223607B1 (fr) |
| JP (1) | JP2000028450A (fr) |
| DE (1) | DE19858108C2 (fr) |
| FR (1) | FR2781052B1 (fr) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3583671B2 (ja) * | 1999-10-29 | 2004-11-04 | 三菱電機株式会社 | トルク検出装置 |
| US6823746B2 (en) * | 2002-07-11 | 2004-11-30 | Visteon Global Technologies, Inc. | Magnetoelastic torque sensor for mitigating non-axisymmetric inhomogeneities in emanating fields |
| US20040154412A1 (en) * | 2003-02-10 | 2004-08-12 | Viola Jeffrey L. | Cross-axial sensor for measuring magnetic fields emanating from magnetoelastic shafts |
| DE102006020051A1 (de) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Soehnle Professional Gmbh & Co. Kg | Kraftmessvorrichtung |
| DE102009032991A1 (de) * | 2009-06-23 | 2010-12-30 | Bless, Werner M. | Lenkwellenbauteil, Lenkwelle und Herstellungsverfahren |
| TW201224417A (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-16 | Automotive Res & Amp Testing Ct | Beam-shape torque detector |
| CN102226727B (zh) * | 2011-04-08 | 2013-03-20 | 深圳市琛玛华夏科技有限公司 | 一种电动助力车力矩传感器 |
| DE102012107391A1 (de) * | 2012-08-13 | 2014-02-13 | Zf-Lenksysteme Gmbh | Lenkwelle für ein Lenksystem |
| DE102014019546B3 (de) * | 2014-12-23 | 2016-05-04 | Samson Aktiengesellschaft | Federkörper für einen Kraftaufnehmer, wie Drehmoment- und/oder Zugkraft-/Druckkraftmesszelle |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5578767A (en) * | 1995-03-06 | 1996-11-26 | Nsk Ltd. | Torque sensor |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE851261C (de) * | 1943-05-04 | 1952-10-02 | Carl Schenck Maschinenfabrik D | Geraet zum Messen von Drehmomenten oder Leistungen |
| US5046371A (en) * | 1990-01-08 | 1991-09-10 | Kronberg James W | In-line rotating capacitive torque sensor |
| JPH03285130A (ja) | 1990-04-02 | 1991-12-16 | Nippon Seiko Kk | トルク検出器 |
| US5377550A (en) * | 1993-01-07 | 1995-01-03 | Hubbell Incorporated | Mechanical torque indicator |
| JP3278772B2 (ja) * | 1995-09-05 | 2002-04-30 | 高巣 周平 | トルクセンサ |
| DE19533152C1 (de) * | 1995-09-08 | 1997-03-27 | Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co | Lenkventil |
| DE19621185A1 (de) * | 1996-05-28 | 1997-12-04 | Klaus Dr Ing Nordmann | Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Drehmomentmessung für die Werkzeugüberwachung mit Hilfe berührunsloser Wegaufnehmer |
-
1998
- 1998-07-09 JP JP10194338A patent/JP2000028450A/ja active Pending
- 1998-11-23 US US09/197,491 patent/US6223607B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-11 FR FR9815688A patent/FR2781052B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-16 DE DE19858108A patent/DE19858108C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5578767A (en) * | 1995-03-06 | 1996-11-26 | Nsk Ltd. | Torque sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2781052B1 (fr) | 2000-11-17 |
| DE19858108A1 (de) | 2000-02-10 |
| JP2000028450A (ja) | 2000-01-28 |
| DE19858108C2 (de) | 2000-05-18 |
| US6223607B1 (en) | 2001-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2781052A1 (fr) | Capteur de couple | |
| FR2995679A1 (fr) | Capteur de couple et systeme de direction assistee utilisant celui-ci | |
| EP1368206B1 (fr) | Fixation d'une traverse et d'un bras, notamment pour un essieu semi-rigide | |
| FR2696799A1 (fr) | Joint tournant à billes homocinétique. | |
| EP0389363B1 (fr) | Train arrière d'un véhicule automobile | |
| FR2900120A1 (fr) | Machoire emboutie de cardan d'une colonne de direction de vehicule automobile | |
| CA2341774A1 (fr) | Direction de vehicule | |
| FR2909760A1 (fr) | Dispositif de mesure d'un couple de torsion et ensemble forme d'un arbre tournant et d'un dispositif de mesure du couple de torsion | |
| FR2917332A1 (fr) | Roue comprenant une jante, un moyeu, et un dispositif de raccordement de la jante au moyeu | |
| CA1114857A (fr) | Joint de fixation d'une frette metallique sur une jante metallique | |
| FR2807382A1 (fr) | Fourche de bicyclette et pivot pour une telle fourche | |
| FR2727177A1 (fr) | Joint homocinetique fixe | |
| FR2884918A1 (fr) | Dispositif et procede de mesure de couple de torsion. | |
| EP1265763A1 (fr) | Traverse d'essieu de vehicule avec articulations antiroulis et essieu de vehicule comportant une telle traverse | |
| FR2461923A1 (fr) | Instrument de mesure pour le controle des dimensions lineaires de pieces | |
| FR2736869A1 (fr) | Roue destinee a equiper un vehicule de type cycle | |
| DE20206099U1 (de) | Wälzlageranordnung mit Messwertaufnehmeranordnung | |
| FR2703003A1 (fr) | Chariot élévateur à fourches comportant une roue motrice et des roues d'appui latérales. | |
| FR2638397A1 (fr) | Structure a roues independantes multiples pour vehicule motorise ou tracte | |
| FR2701901A1 (fr) | Train de roues arrière pour véhicule automobile et procédé de montage d'un tel train. | |
| FR2744856A1 (fr) | Transmission de vehicule equipee d'un ralentisseur electrique | |
| FR2571853A1 (fr) | Capteur a jauges de contrainte | |
| FR2697305A1 (fr) | Ensemble de croix et de moyeu d'entraînement pour joint de cardan. | |
| EP0789443A1 (fr) | Transmission de véhicule équipée d'un ralentisseur électrique | |
| BE636898A (fr) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 18 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 19 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 20 |