IT202100001547U1

IT202100001547U1 - IMPROVED TORQUE SENSOR

Info

Publication number: IT202100001547U1
Application number: IT202021000001547U
Authority: IT
Inventors: Giampaolo Calabrese; Ruggero Piva
Original assignee: Lika Electronic S R L
Priority date: 2021-03-25
Filing date: 2021-03-25
Publication date: 2022-09-25

Description

SENSORE DI COPPIA PERFEZIONATO. IMPROVED TORQUE SENSOR.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il trovato concerne un sensore di coppia di tipo perfezionato. Come ? noto i sensori di coppia, denominati anche trasduttori di torsione o semplicemente torsiometri, sono dispositivi che forniscono il valore della coppia alla quale ? sottoposto un albero rotante collegato ad un gruppo di motorizzazione. The invention relates to a torque sensor of an improved type. As ? known torque sensors, also called torsion transducers or simply torque meters, are devices that provide the value of the torque at which ? subjected to a rotating shaft connected to a drive unit.

Sostanzialmente il torsiometro ? provvisto di un albero di torsione del quale viene misurato l?angolo di rotazione relativa tra due sue sezioni trasversali contigue per fornire all'utilizzatore il valore della coppia torcente che pone in rotazione l?albero di torsione. Basically the torquemeter ? provided with a torsion shaft of which the relative rotation angle between two of its contiguous cross sections is measured to provide the user with the value of the twisting torque which sets the torsion shaft in rotation.

Sensori di coppia sono utilizzati ad esempio nel settore delle macchine utensili per monitorare eventuali anomali aumenti di coppia dovuti a usure di utensili o di parti rotanti in modo da poter intervenire e migliorare l?efficienza dalla macchina stessa. Torque sensors are used, for example, in the machine tool sector to monitor any anomalous increases in torque due to wear of tools or rotating parts so as to be able to intervene and improve the efficiency of the machine itself.

Sensori di coppia sono anche impiegati per controllare la coppia di serraggio di elementi filettati e nel settore dell?imbottigliamento per controllare la coppia di avvitamento dei tappi alle bottiglie. Torque sensors are also used to control the tightening torque of threaded elements and in the bottling sector to control the screwing torque of caps to bottles.

Infine sensori di coppia sono utilizzati anche nei banchi prova per il collaudo di motori, per il controllo di processi industriali e nel settore automobilistico e motociclistico. Finally, torque sensors are also used in test benches for testing engines, for controlling industrial processes and in the automotive and motorcycle sectors.

Nei noti sensori di coppia la misura dell?angolo di rotazione relativa tra due sezioni contigue dell?albero di torsione oppure, in termini pi? sintetici, la misura dell?angolo di torsione, viene effettuata utilizzando metodi che si basano su differenti principi. In the known torque sensors, the measurement of the relative rotation angle between two contiguous sections of the torsion shaft or, in more terms? synthetics, the measurement of the torsion angle is carried out using methods that are based on different principles.

In alcuni noti sensori di coppia per la misura dell?angolo di torsione si utilizzano leverismi che amplificano l?ampiezza dell?angolo di rotazione relativa tra due sezioni contigue dell?albero di torsione e provocano lo spostamento di un indice su un riferimento graduato sul quale l?utilizzatore legge il valore dell?angolo di torsione e della coppia. In some known torque sensors, lever systems are used to measure the torsion angle which amplify the amplitude of the relative rotation angle between two contiguous sections of the torsion shaft and cause the movement of an index on a graduated reference on which the user reads the value of the torsion angle and the torque.

Sono anche noti sensori di coppia di tipo ottico nei quali la misura dell?angolo di torsione viene eseguita da mezzi che rilevano la deviazione di raggi luminosi emessi da una sorgente ed indicano il valore della coppia su un quadrante di lettura. Torque sensors of the optical type are also known in which the measurement of the torsion angle is performed by means which detect the deviation of light rays emitted by a source and indicate the torque value on a reading dial.

Nel mercato sono anche disponibili sensori di coppia basati su funzionamento elettrico nei quali l?angolo di torsione viene misurato rilevando la variazione della resistenza elettrica di estensimetri che sono collegati all?albero di torsione del sensore. Also available on the market are electrically operated torque sensors in which the torsion angle is measured by detecting the change in electrical resistance of strain gauges that are connected to the torsion shaft of the sensor.

Sul mercato sono anche presenti sensori di coppia con funzionamento magnetico-induttivo, nei quali l?angolo di torsione viene misurato in base alla variazione delle caratteristiche di elementi magnetici associati all?albero di torsione oppure alla variazione delle caratteristiche magnetiche dell?albero di torsione stesso. There are also torque sensors on the market with magnetic-inductive operation, in which the torsion angle is measured on the basis of the variation of the characteristics of the magnetic elements associated with the torsion shaft or to the variation of the magnetic characteristics of the torsion shaft itself .

Sono anche noti ed utilizzati sensori di coppia di altri differenti tipi ma tutti tali sensori di coppia, unitamente a quelli qui sopra elencati e brevemente descritti, presentano la limitazione di fornire una misura solitamente di tipo analogico, della grandezza misurata che si presta ad errate o imprecise letture. Torque sensors of other different types are also known and used, but all such torque sensors, together with those listed above and briefly described, have the limitation of providing a measurement usually of the analog type, of the quantity measured which lends itself to erroneous or inaccurate readings.

Un?altra limitazione ? costituita dal fatto che tali noti sensori forniscono informazioni riguardanti solo il valore della coppia di rotazione cui ? soggetto l?albero di torsione e non sono in grado di fornire alcuna altra informazione come ad esempio il valore della velocit? di rotazione dell?albero di torsione e/o della posizione assoluta e/o dell?accelerazione ad esso applicata. Another limitation? constituted by the fact that these known sensors supply information concerning only the value of the rotation torque which ? subject? tree torsion and are not able to provide any other information such as the value of the speed? of rotation of the torsion shaft and/or of the absolute position and/or of the acceleration applied to it.

Il presente trovato intende superare le suddette limitazioni realizzando un sensore di coppia che sia in grado di fornire il valore della coppia di rotazione, preferibilmente in formato digitale, in modo pi? preciso rispetto ai sensori di coppia dell?arte nota. The present invention intends to overcome the aforementioned limitations by realizing a torque sensor which is able to supply the value of the rotation torque, preferably in digital format, in a more efficient way. accurate with respect to the torque sensors of the prior art.

E? un altro scopo che il sensore di coppia del trovato sia in grado di fornire, preferibilmente in formato digitale, aM?utilizzatore anche ulteriori dati come ad esempio la velocit? di rotazione ed anche altri eventuali relativi all?organo rotante al quale il sensore ? applicato. AND? Another object is that the torque sensor of the invention is able to provide the user with further data, preferably in digital format, such as for example the speed? of rotation and also any others related to the rotating organ to which the sensor ? applied.

Gli scopi elencati sono raggiunti dal sensore di coppia secondo la rivendicazione principale alla quale si far? riferimento. The objects listed are achieved by the torque sensor according to the main claim to which reference will be made reference.

Altre caratteristiche del sensore di coppia del trovato sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti. Other characteristics of the torque sensor of the invention are described in the dependent claims.

Vantaggiosamente il sensore di coppia del trovato pu? essere interfacciato con dispositivi elettronici di comando e controllo che utilizzano i dati che il sensore di coppia mette a disposizione in formato digitale. Advantageously, the torque sensor of the invention can? be interfaced with electronic command and control devices that use the data that the torque sensor makes available in digital format.

Vantaggiosamente quindi il sensore di coppia del trovato risulta pi? funzionale rispetto ai sensori di coppia di tipo noto disponibili sul mercato che forniscono i risultati in formato analogico. Advantageously, therefore, the torque sensor of the invention is more? functional compared to the known torque sensors available on the market which provide the results in analog format.

Gli scopi ed i vantaggi del sensore di coppia del trovato vengono qui al seguito descritti con riferimento alle allegate tavole di disegno nelle quali: The purposes and advantages of the torque sensor of the invention are described below with reference to the enclosed drawings in which:

- La fig. 1 rappresenta il sensore di coppia del trovato in vista assonometrica esplosa; - Fig. 1 represents the torque sensor of the invention in an exploded axonometric view;

- la fig. 2 rappresenta un ingrandimento di una parte di fig. - fig. 2 represents an enlargement of a portion of FIG.

1 ; 1 ;

- la fig. 3 rappresenta un particolare assemblato di fig. 2; - la fig. 4 rappresenta una vista laterale di fig. 3; - fig. 3 represents an assembled detail of fig. 2; - fig. 4 represents a side view of fig. 3;

- la fig. 5 rappresenta a sezione longitudinale del sensore di coppia di fig. l assemblato; - fig. 5 shows the longitudinal section of the torque sensor of fig. the assembled;

- la fig. 6 rappresenta una vista del sensore di coppia del trovato assemblato. - fig. 6 represents a view of the torque sensor of the invention assembled.

Il sensore di coppia oggetto del trovato ? rappresento in vista assonometrica esplosa in figura 1 ed in sezione longitudinale assemblata in figura 6 ove ? indicato complessivamente con 1. The torque sensor object of the invention ? represented in an exploded axonometric view in figure 1 and in an assembled longitudinal section in figure 6 where ? indicated as a whole with 1.

Esso comprende un contenitore 2 preferibilmente ma non necessariamente di forma tubolare cilindrica, nel quale sono contenuti un albero di torsione 3 e mezzi di supporto 6, 7 che sostengono l?albero di torsione 3 individuando il suo asse longitudinale Y di rotazione. It comprises a container 2 preferably but not necessarily of a cylindrical tubular shape, which contains a torsion shaft 3 and support means 6, 7 which support the torsion shaft 3 by identifying its longitudinal rotation axis Y.

Nel contenitore 2 sono anche presenti mezzi di rilevamento degli angoli di cui ruotano una prima sezione trasversale 3a ed una seconda sezione trasversale 3b dell?albero di torsione 3 tra loro contigue e indicate in fig. 5, quando l?albero di torsione 3 ? soggetto ad una coppia di rotazione. Come si osserva con riferimento anche alle figure di maggior dettaglio da 2 a 4, l?albero di torsione 3 presenta la sezione trasversale circolare e comprende un primo tratto 4 avente una prima estremit? 4a per il collegamento ad un organo motore, non rappresentato, ed un secondo tratto 5 avente una seconda estremit? 5a per il collegamento ad un organo resistente, anch?esso non rappresentato. In the container 2 there are also means for detecting the angles of which a first transversal section 3a and a second transversal section 3b of the torsion shaft 3 contiguous to each other and indicated in fig. 5, when the? torsion shaft 3 ? subject to rotational torque. As can be seen with reference also to the more detailed figures 2 to 4, the torsion shaft 3 has a circular cross section and comprises a first portion 4 having a first end? 4a for connection to a drive member, not shown, and a second section 5 having a second end? 5a for connection to a resistant member, also not shown.

Per quanto concerne i mezzi di supporto 6, 7 dell?albero di torsione 3 preferibilmente ma non necessariamente essi comprendono cuscinetti a rotolamento 6a, 7a che sono fissati ciascuno ad una delle estremit? del contenitore 2. As regards the support means 6, 7 of the torsion shaft 3, preferably but not necessarily they comprise rolling bearings 6a, 7a which are each fixed to one of the ends? of container 2.

In particolare i mezzi di supporto 6, 7 comprendono rispettivamente un primo cuscinetto a rotolamento 6a che sostiene l?albero di torsione 3 in corrispondenza del primo tratto 4 ed ? accoppiato in un primo anello di supporto 18a posto a chiusura della prima estremit? 2a del contenitore 2 ed un secondo cuscinetto a rotolamento 7a che sostiene l?albero di torsione 3 in corrispondenza del secondo tratto 5 ed ? accoppiato in un secondo anello di supporto 18b posto a chiusura della seconda estremit? 2b del contenitore 2. In alternativa i mezzi di supporto potranno essere costituiti da cuscinetti a strisciamento come ad esempio bronzine o manicotti autolubrificanti o altro. In particular, the support means 6, 7 respectively comprise a first rolling bearing 6a which supports the torsion shaft 3 in correspondence with the first section 4 and ? coupled in a first support ring 18a positioned to close the first end? 2a of the container 2 and a second rolling bearing 7a which supports the torsion shaft 3 in correspondence with the second section 5 and ? coupled in a second support ring 18b positioned to close the second end? 2b of the container 2. Alternatively, the support means could consist of sliding bearings such as for example self-lubricating bushings or sleeves or other.

Secondo il trovato i mezzi di rilevamento sono trasduttori 8 che generano segnali elettrici corrispondenti alla posizione angolare istantanea di ciascuna delle sezioni trasversali 3a, 3b dell?albero di torsione 3, i trasduttori 8 sono elettricamente connessi ad almeno un gruppo elettronico 9 nel quale sono presenti mezzi elettronici di comparazione che confrontano i segnali elettrici tra di loro e definiscono il segnale elettrico risultante che corrisponde al valore dell?angolo di rotazione relativa tra le sezioni trasversali 3a, 3b. According to the invention the sensing means are transducers 8 which generate electrical signals corresponding to the instantaneous angular position of each of the cross sections 3a, 3b of the torsion shaft 3, the transducers 8 are electrically connected to at least one electronic group 9 in which there are electronic comparison means which compare the electric signals with each other and define the resulting electric signal which corresponds to the value of the relative rotation angle between the cross sections 3a, 3b.

Il sensore di coppia 1 comprende una porta di uscita 10 in cui ? messo a disposizione almeno il suddetto segnale elettrico risultante. The torque sensor 1 comprises an output port 10 in which ? made available at least the aforementioned resulting electrical signal.

I trasduttori 8 generano anche segnali elettrici corrispondenti ai valori di altri parametri come ad esempio al valore della velocit? angolare con cui l?albero di torsione 3 ruota oppure della posizione angolare assoluta oppure ancora dell?accelerazione. The transducers 8 also generate electrical signals corresponding to the values of other parameters such as for example the speed value? angle with which the torsion shaft 3 rotates or of the absolute angular position or even of the acceleration.

Preferibilmente ma non necessariamente i segnali elettrici generati dai trasduttori 8 e il segnale elettrico risultate sono segnali elettrici digitali. Preferably but not necessarily the electrical signals generated by the transducers 8 and the resulting electrical signal are digital electrical signals.

Non ? escluso tuttavia che secondo forme esecutive alternative del trovato tali segnali elettrici siano di tipo analogico. Not ? however, excluding that according to alternative embodiments of the invention said electrical signals are of the analog type.

Come verr? meglio spiegato al seguito il gruppo elettronico 9 comprende anche mezzi di elaborazione dei segnali elettrici forniti dai trasduttori 8 che rendono disponibili ad un operatore in corrispondenza della porta di uscita 10 i valori di altri parametri caratteristici correlati all?angolo di rotazione relativa come ad esempio i valori della coppia di rotazione applicata all?albero di torsione 3. Come si ? detto l?utilizzatore accede a tali dati in corrispondenza del connettore elettrico 10a collegato alla porta uscita 10, preferibilmente di tipo digitale, tramite un cavo di connessione. How will I come? better explained below, the electronic group 9 also comprises means for processing the electrical signals supplied by the transducers 8 which make available to an operator at the output port 10 the values of other characteristic parameters correlated to the relative rotation angle such as for example the values of the rotation torque applied to the torsion shaft 3. How is it? said user accesses these data at the electrical connector 10a connected to the output port 10, preferably of the digital type, via a connection cable.

In alternativa il collegamento ai dati in uscita potr? avvenire anche essere wireless. Alternatively, the connection to the outgoing data could? also happen to be wireless.

I trasduttori 8 comprendono un primo trasduttore di posizione angolare costituito da un encoder ottico oppure di altro tipo come ad esempio magnetico o capacitivo disposto in corrispondenza della prima sezione trasversale 3a ed un secondo trasduttore di posizione angolare anch?esso costituito da un encoder ottico oppure di altro tipo come ad esempio magnetico o capacitivo disposto in corrispondenza della seconda sezione trasversale 3b, i quali sono operativamente connessi al gruppo elettronico 9. The transducers 8 comprise a first angular position transducer constituted by an optical encoder or encoder of another type such as magnetic or capacitive arranged in correspondence with the first cross section 3a and a second angular position transducer also constituted by an optical or other type such as magnetic or capacitive arranged at the second cross section 3b, which are operatively connected to the electronic unit 9.

Gli encoder sono del tipo di per s? noto e comprendono dischi encoder 8a, 8b solidali all?albero di torsione 3 che cooperano con gruppi ottici 11 , 12 che sono solidali al contenitore 2. The encoders are of the type per s? known and comprise encoder discs 8a, 8b integral with torsion shaft 3 which cooperate with optical groups 11, 12 which are integral with container 2.

Preferibilmente si utilizzano encoder ottici che comprendono un primo disco encoder 8a che coopera con un primo gruppo ottico 11 ed ? solidale coassialmente al primo tratto 4 dell?albero di torsione 3 in corrispondenza della prima sezione trasversale 3a dell?albero di torsione 3 stesso ed un secondo disco encoder 8b che coopera con un secondo gruppo ottico 12 ed ? solidale coassialmente al secondo tratto 5 dell?albero di torsione 3 in corrispondenza della seconda sezione trasversale 3b del medesimo albero di torsione 3. Preferably optical encoders are used which comprise a first encoder disc 8a which cooperates with a first optical group 11 and ? coaxially integral with the first section 4 of the torsion shaft 3 in correspondence with the first cross section 3a of the torsion shaft 3 itself and a second encoder disc 8b which cooperates with a second optical unit 12 and ? coaxially integral with the second section 5 of the torsion shaft 3 in correspondence with the second cross section 3b of the same torsion shaft 3.

Ciascun gruppo ottico 11 , 12 comprende rispettivamente un emettitore di luce 11 a, 12a contrapposto ed allineato ad un ricevitore di luce 11 b , 12b ove ogni emettitore ed ogni ricevitore ? verso una faccia del rispettivo disco encoder 8a, 8b. Each optical unit 11, 12 comprises respectively a light emitter 11a, 12a opposite and aligned with a light receiver 11b, 12b where each emitter and each receiver ? towards one face of the respective encoder disk 8a, 8b.

In particolare, come si osserva in fig. 1 , il primo disco encoder 8a ? compreso tra il primo emettitore 11 a ed il primo ricevitore 11 b quest?ultimo essendo supportato dal primo anello di supporto 18a ed il secondo disco encoder 8b ? compreso tra il secondo emettitore 12a ed il secondo ricevitore 12b quest?ultimo essendo supportato dal secondo anello di supporto 18b. In particular, as can be seen in fig. 1 , the first encoder disc 8a ? between the first emitter 11a and the first receiver 11b, the latter being supported by the first support ring 18a and the second encoder disk 8b? between the second emitter 12a and the second receiver 12b, the latter being supported by the second support ring 18b.

Sono anche presenti una prima parete fissa 13a disposta affacciata al primo disco encoder 8a ed una seconda parete fissa 13b disposta affacciata al secondo disco encoder 8b le quali sono collegate tra di loro ed anche al contenitore 2 mediante perni distanziatori a vite 20. There are also a first fixed wall 13a facing the first encoder disk 8a and a second fixed wall 13b facing the second encoder disk 8b which are connected to each other and also to the container 2 by means of screw spacer pins 20.

Le pareti 13a, 13b, come si osserva, supportano il gruppo elettronico 9 ed inoltre la prima parete fissa 13a supporta il primo emettitore di luce 11 a e la seconda parete fissa 13b supporta il secondo emettitore di luce 12a. The walls 13a, 13b, as can be seen, support the electronic unit 9 and furthermore the first fixed wall 13a supports the first light emitter 11a and the second fixed wall 13b supports the second light emitter 12a.

Preferibilmente ma non necessariamente i dischi encoder 8a, 8b che si utilizzano sono di tipo assoluto che, come ? noto, presentano il vantaggio di fornire codifiche di segnale univoche indicandone anche il verso di incremento. Preferably but not necessarily the encoder disks 8a, 8b used are of the absolute type which, how? known, have the advantage of providing univocal signal codings also indicating the direction of increase.

I dischi encoder 8a, 8b, come si ? detto, sono solidali all?albero di torsione 3 e, preferibilmente ma non necessariamente, non sono calettati direttamente ad esso ma sono ad esso fissati tramite manicotti cilindrici 14a, 14b. Si osserva infatti particolarmente nelle figure da 3 a 5 che il primo disco encoder 8a ? fissato ad un primo manicotto cilindrico 14a il quale ? calettato fisso esternamente al primo tratto 4 dell?albero di torsione 3 ed in modo analogo il secondo disco encoder 8b ? fissato ad un secondo manicotto cilindrico 14b il quale ? calettato fisso al secondo tratto 5 dell?albero di torsione 3. Encoder discs 8a, 8b, how are they? said, are integral with the torsion shaft 3 and, preferably but not necessarily, are not keyed directly to it but are fixed to it by means of cylindrical sleeves 14a, 14b. In fact, it can be observed particularly in figures 3 to 5 that the first encoder disk 8a ? fixed to a first cylindrical sleeve 14a which ? fixed keyed externally to the first section 4 of the torsion shaft 3 and in a similar way the second encoder disc 8b ? fixed to a second cylindrical sleeve 14b which ? fixed keyed to the second section 5 of the torsion shaft 3.

Per quanto riguarda l?albero di torsione 3, si osserva che esso comprende un tratto intermedio 15 compreso tra il primo tratto 4 ed il secondo tratto 5 ed avente il diametro costante ed inferiore al diametro di entrambi i suddetti primo e secondo tratto 4 e 5 ai quali, come si osserva nelle figure, ? raccordato rispettivamente tramite una prima zona di raccordo 15a ed una seconda zona di raccordo 15b, sagomate entrambe con profilo curvo-convesso avente la convessit? rivolta verso l?esterno. As regards the torsion shaft 3, it can be observed that it comprises an intermediate section 15 between the first section 4 and the second section 5 and having a constant diameter and smaller than the diameter of both the aforementioned first and second sections 4 and 5 to which, as can be seen in the figures, ? connected respectively through a first connection area 15a and a second connection area 15b, both shaped with a curved-convex profile having the convexity? facing outwards.

Operativamente per misurare, ad esempio, il valore del momento torcente prodotto da un qualsiasi organo o gruppo di motorizzazione, si collega la prima estremit? 4a del sensore di coppia 1 al gruppo di motorizzazione e la sua seconda estremit? 5a all?organo resistente. Operationally, to measure, for example, the value of the twisting moment produced by any organ or drive unit, is the first end connected? 4a of the torque sensor 1 to the motor unit and its second end? 5a to the resistant organ.

Ad esempio il gruppo di motorizzazione pu? essere un qualsiasi motore e l?organo resistente pu? essere una qualsiasi macchina operatrice tra i quali ? interposto il sensore di coppia 1 del trovato. For example, the group of motorization can? be any engine and the resistant organ can? be any operating machine among which ? interposed the torque sensor 1 of the invention.

Quando il gruppo di motorizzazione pone in rotazione l?organo resistente, il momento torcente che il gruppo di motorizzazione genera impone una rotazione relativa tra la prima sezione trasversale 3a e la seconda sezione trasversale 3b dell?albero di torsione 3 ed i trasduttori 8 generano segnali elettrici, preferibilmente di tipo digitali, corrispondenti alla posizione angolare istantanea di ciascuna delle sezioni trasversali 3a, 3b dell?albero di torsione 3. When the drive unit rotates the resistant member, the twisting moment that the drive unit generates imposes a relative rotation between the first cross section 3a and the second cross section 3b of the torsion shaft 3 and the transducers 8 generate signals electric, preferably of the digital type, corresponding to the instantaneous angular position of each of the cross sections 3a, 3b of the torsion shaft 3.

I segnali elettrici digitali vengono trasmessi ai mezzi elettronici di comparazione appartenenti al gruppo elettronico 9 al quale sono elettricamente collegati che definiscono il segnale risultante, anch?esso preferibilmente di tipo digitale, corrispondente al valore dell?angolo di rotazione relativa tra le sezioni trasversali 3a, 3b. The digital electric signals are transmitted to the electronic comparison means belonging to the electronic group 9 to which they are electrically connected which define the resulting signal, also preferably of the digital type, corresponding to the value of the relative rotation angle between the cross sections 3a, 3b.

Tale segnale digitale risultante viene quindi messo a disposizione dell?utilizzatore in corrispondenza della porta di uscita digitale 10 del gruppo elettronico 9. This resulting digital signal is then made available to the user at the digital output port 10 of the electronic unit 9.

La presenza nell?albero di torsione 3 del tratto intermedio 15 a diametro ridotto consente di ottenere un angolo di rotazione delle sezioni trasversali 3a, 3b di ampiezza significativa che assicura una buona precisione della lettura del valore dell?angolo di rotazione relativa. The presence in the torsion shaft 3 of the intermediate section 15 with a reduced diameter allows to obtain a rotation angle of the cross sections 3a, 3b of significant amplitude which ensures a good precision of the reading of the value of the relative rotation angle.

Secondo la preferita forma esecutiva del trovato, il gruppo elettronico 9 comprende anche mezzi di elaborazione dei segnali digitali che rendono disponibili ad un operatore, in corrispondenza della porta di uscita digitale 10 i valori di altri parametri caratteristici che sono rilevati dal sensore di coppia 1 e che sono correlati all?angolo di rotazione relativa tra le sezioni 3a, 3b. According to the preferred embodiment of the invention, the electronic group 9 also comprises digital signal processing means which make available to an operator, in correspondence with the digital output port 10, the values of other characteristic parameters which are detected by the torque sensor 1 and which are related to the relative rotation angle between the sections 3a, 3b.

I mezzi di elaborazione infatti elaborano i segnali digitali in base a dati e algoritmi memorizzati in mezzi elettronici di memoria presenti nel gruppo elettronico 9. The processing means in fact process the digital signals on the basis of data and algorithms stored in electronic memory means present in the electronic unit 9.

Tali dati possono comprendere valori dei parametri costruttivi dell?albero di torsione 3 e dalle caratteristiche del materiale con cui esso ? realizzato e gli algoritmi matematici possono essere le relazioni matematiche dei criteri di resistenza dei materiali e di progettazione delle macchine rotanti che forniscono i valori di coppia, di velocit? angolare oppure della posizione angolare assoluta oppure ancora dell?accelerazione. These data can include values of the construction parameters of the torsion shaft 3 and of the characteristics of the material with which it is made? realized and the mathematical algorithms can be the mathematical relationships of the criteria of resistance of the materials and of design of the rotating machines that supply the values of couple, of speed? angular or of the absolute angular position or even of the acceleration.

La porta di uscita digitale 10 del gruppo elettronico 9 ? collegata ad un connettore elettrico 10a, supportato da una piastra di base 16 fissata esternamente al contenitore 2, al quale l?utilizzatore collega via cavo mezzi esterni per la visualizzazione dell'informazione digitale. The digital output port 10 of the electronic group 9 ? connected to an electric connector 10a, supported by a base plate 16 fixed externally to the container 2, to which the user connects by cable external means for displaying the digital information.

Ovviamente il collegamento potr? avvenire anche wireless. Of course, the link can also happen wirelessly.

Preferibilmente ma non esclusivamente l?albero di torsione 3 ? realizzato in acciaio del tipo AISI 640 invecchiato ma in altre forme esecutive si potranno utilizzare anche acciai di altro tipo o materiali differenti dai materiali metallici. Preferably but not exclusively the? torsion shaft 3 ? made of aged AISI 640 steel but in other embodiments other types of steel or materials other than metallic materials can also be used.

In base a quanto esposto si comprende che il sensore di coppia del trovato raggiunge gli scopi prefissati. On the basis of the foregoing it is understood that the torque sensor of the invention achieves the intended aims.

E? infatti raggiunto lo scopo di realizzare un sensore di coppia che sia in grado di fornire il valore della coppia di rotazione, preferibilmente in formato digitale, in modo pi? preciso rispetto ai sensori di coppia dell?arte nota. AND? in fact, having achieved the aim of realizing a torque sensor that is able to supply the value of the rotation torque, preferably in digital format, in a more efficient way. accurate with respect to the torque sensors of the prior art.

E? anche raggiunto lo scopo che il sensore di coppia del trovato sia in grado di fornire, preferibilmente in formato digitale, all'utilizzatore anche ulteriori informazioni come ad esempio la velocit? ed altri eventuali parametri dinamici correlati con la velocit? di rotazione del gruppo di motorizzazione al quale il sensore di coppia ? applicato. AND? The aim has also been achieved that the torque sensor of the invention is capable of providing the user, preferably in digital format, with additional information such as speed? and any other dynamic parameters related to the speed? of rotation of the motorization group to which the torque sensor ? applied.

Vantaggiosamente il sensore di coppia del trovato risulta quindi maggiormente funzionale rispetto ai sensori di coppia di tipo noto disponibili sul mercato e di cui si ? detto in introduzione. Advantageously, the torque sensor of the invention is therefore more functional than the torque sensors of the known type available on the market and of which said in the introduction.

In fase esecutiva al sensore di coppia del trovato potranno essere apportate modifiche e varianti che non son descritte nel testo qui sopra riportato e non sono rappresentate nei disegni allegati. In the executive phase, modifications and variations may be made to the torque sensor of the invention which are not described in the text reported above and are not shown in the accompanying drawings.

Resta comunque inteso che tali eventuali modifiche e varianti, qualora dovessero rientrare nell?ambito delle rivendicazioni che seguono, si dovranno senz?altro ritenere tutte protette dal presente brevetto. However, it is understood that such possible modifications and variations, should they fall within the scope of the following claims, must certainly be considered all protected by the present patent.

Claims

1 ) Torque sensor (1 ) comprising a container (2) in which are present:

- a torsion shaft (3) with a circular section which develops along a longitudinal axis (Y) and in which a first section (4) is identified having a first end? (4a) for connection to a drive member and a second section (5) having a second end? (5a) for connection to a resistant member;

- support means (6, 7) of said torsion shaft (3) during rotation according to said longitudinal axis (Y); - means for detecting at least the torsion of a first cross section (3a) with respect to a second cross section (3b) of said torsion shaft (3) when said torsion shaft (3) ? subjected to a rotational torque,

said sensing means being transducers (8) which generate electrical signals corresponding to the instantaneous angular position of each of said cross sections (3a, 3b) of said torsion shaft (3), said transducers (8) being electrically connected to at least one group sensor (9) in which electronic comparison means are present which compare said electrical signals with each other and define the resulting electrical signal which corresponds to the value of the relative rotation angle between said cross sections (3a, 3b), said torque sensor (1 ) comprising an output port (10) in which ? made available at least said resulting electrical signal, and said electronic unit (9) also comprising means for processing said electrical signals which are configured to make available to an operator at said output port (10) the values of correlated characteristic parameters to said relative rotation angle, characterized by the fact that said characteristic parameters include the value in digital format of the speed? angle of said torsion shaft (3).

2) Torque sensor (1) according to claim 1, characterized in that said electric signals are digital signals and said output port (10) ? a digital door.

3) Torque sensor (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said characteristic parameters comprise the value in digital format of the rotation torque applied to said torsion shaft (3).

4) Torque sensor (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said characteristic parameters comprise the value in digital format of the power applied to said torsion shaft (3).

5) Torque sensor (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said transducers (8) comprise a first optical encoder arranged at said first cross section (3a) and a second optical encoder arranged at said second cross section (3b), said first optical encoder and said second optical encoder being operatively connected to said electronic unit (9).

6) Torque sensor (1) according to claim 5, characterized in that said optical encoders comprise optical means (11, 12) integral with said container (2) which cooperate with encoder disks (8a, 8b) comprising:

- a first encoder disc (8a) coaxially integral with said first one

portion (4) of said torsion shaft (3) which cooperates with first optical means (1 1 ) and ? arranged at said first cross section (3a);

- a second encoder disk (8b) coaxially integral with said second section (5) of said torsion shaft (3) which cooperates with second optical means (12) and ? arranged at said second cross section (3b).

7) Torque sensor (1) according to claim 6, characterized in that it comprises a first fixed wall (13a) facing said first encoder disc (8a) and a second fixed wall (13b) arranged facing said second disc encoder (8b), said fixed walls (13a, 13b) support said electronic circuit (9) and are integral with said container (2).

8) Torque sensor (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said torsion shaft (3) comprises an intermediate section (15) comprised between said first section (4) and said second section (5), the diameter of said intermediate section (15) being constant and lower than the diameter of said first section (4) and of said second section (5).

9) Torque sensor (1) according to claim 8, characterized in that said intermediate portion (15) is connected to said first section (4) by means of a first connection area (15a) and to said second section (5) by a second connection area (15b), both of said connection areas (15a, 15b) being shaped according to a curved-convex profile.

10) Torque sensor (1) according to any one of claims from 5 to 9, characterized in that said first encoder disk (8a) ? fixed to a first cylindrical sleeve (14a) fixedly keyed to said first portion (4) of said torsion shaft (3) and said second encoder disc (8b) ? fixed to a second cylindrical sleeve (14b) fixedly keyed to said second portion (5) of said torsion shaft (3).

1 1 ) Torque sensor (1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that said support means (6, 7) comprise a first rolling bearing (6a) coupled to a first support ring (18a) located at closure of the first end? (2a) of said container (2) and a second rolling bearing (7a) coupled to a second support ring (18b) positioned to close the second end? (2a) of said container (2), said bearings (6a, 7a) being capable of supporting said torsion shaft (3) at respectively said first section (4) and said second section (5).

12) Torque sensor (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said output port (10) ? electrically connected an electrical connector (10a) which ? supported by a base plate (16) fixed externally to said container (2).

13) Torque sensor (1) according to any one of the preceding claims from 5 to 12, characterized in that said encoders are of the absolute type.

14) Torque sensor (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said torsion shaft (3) ? made of aged AISI 640 steel.