ITRM950576A1 - Sensore di coppia con dispositivo per la misurazione della dilatazione - Google Patents

Sensore di coppia con dispositivo per la misurazione della dilatazione Download PDF

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ITRM950576A1
ITRM950576A1 IT95RM000576A ITRM950576A ITRM950576A1 IT RM950576 A1 ITRM950576 A1 IT RM950576A1 IT 95RM000576 A IT95RM000576 A IT 95RM000576A IT RM950576 A ITRM950576 A IT RM950576A IT RM950576 A1 ITRM950576 A1 IT RM950576A1
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Dieter Dorrie
Paul Schwerdt
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Abstract

1. Sensore di coppia con disposizione di estensimetri.2.1. Sono noti sensori di coppia in cui su una superficie cilindrica che forma un segmento della corsa di trasmissione della coppia sono disposti estensimetri per misurare la coppia trasmessa attraverso le sollecitazioni meccaniche indotte, in questo modo, nella superficie cilindrica.2.2. Nel nuovo sensore di coppia, il corpo di misura che mostra sollecitazioni meccaniche dipendenti dalla coppia ed è collocato sulla disposizione di estensimetri viene formato da una zona ad anello circolare di un corpo a disco, situata in un piano assiale. Il corpo a disco possiede, inoltre, una prima parte di trasmissione di coppia attigua, in senso radiale, internamente, alla zona del corpo di misura, e una seconda parte di trasmissione di coppia attigua, in senso radiale, esternamente alla zona del corpo di misura, di cui una forma il lato di entrata della coppia e l'altro il lato di uscita della stessa per la zona del corpo di misura, dove quest'ultima presenta uno spessore assiale minore rispetto alle parti di trasmissione della coppia, in modo da mostrare sollecitazioni meccaniche sotto l'azione della coppia. Questo sensore di coppia può essere realizzato con poco. dispendio costruttivo e con lunghezza d'ingombro assiale estremamente breve, in modo da poter essere impiegato anche in condizioni di spazio ristretto.2.3. Impiego, ad esempio, per la misurazione di coppia in autoveicoli.

Description

DESCRIZIONE
a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: Sensore di coppia con dispositivo per la misurazione della dilatazione"
L'invenzione concerne un sensore di coppie secondo il preambolo della rivendicazione 1 con una disposizionedi estensimetri . Il sensore di coppia possiede un lato .di entrata di coppia e un lato di uscita di coppia e viene inserito, attraverso questi due lati di collegamento, meccanicamente nel percorso di trasmissione della coppia da misurare.
Sono noti sensori per la misurazione di una coppia in cui sono disposti estensimetri inseriti come ponti di misura su una superficie cilindrica tramite la quale viene trasmessa la coppia dà misurare con un'angolazione di 45° rispetto alla generatrice del cilindro. Gli estensimetri si estendono, successivamente, su una determinata zona assiale e trasformano le tensioni meccaniche, indotte da una coppia, della superfide cilindrica che funge da corpo di misura, in corrispondenti segnali elettrici di misura. Oltre a tali sensori con disposizione di estensimetri sono noti anche qulli con geometrie di corpi elastici non chè quelli con uno strato di misura magnetostrittiv (vedi, ad esempio, EP 0 285 259 B1).
In questo caso spesso è auspicabile dispor re di sensori con dimensioni assiali più piccole possibile per esaudire la crescente esigenza di struttire compatte ed economiche di motori produttori di coppia e delle parti relative trasmettitrici di coppia e per poter applicare tali sensori anche in condizion di montaggio ristrette. Per sensori di coppia basat sul principio di funzionamento con uno strato di misura magnetorestrittivi sono state già proposte realizzazioni con lunghezza d'ingombro assiale comparativamente breve. Pertanto, in un sensore reso noto nel brevetto US 4.697.460 è disposto un disco magnetico trasversalmente all'asse di rotazione di fronte al quale è collocato assialmente un dispositivo di sensore magnetico con bobina di campo e bobina di sensore, cosa che pone limiti alla riduzione della lunghezza d'ingombro assiale. Nella domanda dì brevetto tedesca non pubblicata P 43 33 199.8 viene indica to un sensore in cui la dilatazione assiale di una su perfice cilindrica esterna che porta lo strato magnetico di misura determina la lunghezza d'ingombro assiale del sensore.
Anche per sensori di coppia basati sul principio dell'estensimetro sono stati già proposte diverse realizzazioni con lunghezza d'ingombro assiale relativamente breve. Così è noto un sensore di coppia del tipo in questione nella domanda di brevetto internazionale pubblicando 92/18840, In questo sensore, la zona del corpo di misura è costituita da quattro nervature radiali che si estendono su un lato assia le a paro con le parti di trasmissione di coppia a tìgue interne e rispettivamente esterne in senso radiale, presentano uno spessore assiale uniforme in direzione radiale e, sul loro lato esterno, sono provviste dei rispettivi estensimetri. Di conseguenza, lo spessore del dispositivo di estensimetri contribuisce alla lunghezza assiale d'ingombro di questo sensore Altri sensori di coppia con dispositivo di estensimetri e lunghezza assiale relativamente piccola sono descritti nei brevetti DE 27 08 484 C2 e DE 37 15 472 C2 nonché nelle domande di brevetto pubblicate DE 32 13 319 A1 e 0E 42 08 522 A2. In questo caso; nella DE 32 13 319 A1 è reso noto un sensore in cui il corpo di misura è costituito da quattro nervature radiali il cui spessore assiale è costante lungo l'estensione radiale, mentre la loro larghezza si riduce in direzione periferica del corpo del sensore relativo lungo la direzione radiale dall'interno verso l'esterno.
Nel sensore di coppia che rileva la forza di taglio, indicata nella DE 42 08 522 A2 ,il corpo di misuraè costituito da quattro nervature radiali con spessore assiale costante lungo la direzione radiale, ridotto rispetto alle parti di trasmissione di coppia interne e rispettivamente esterne, attigue in senso radiale, cosa che viene raggiunta mediante applicazione bilaterale di aperture in un relativo corpo del di sco del sensore.
Inoltre è noto trasmettere i segnali elettrici del sensore e l’alimentazione di corrente dal e r spettivamente al sensore tramite disposizioni telemetriche (vedi, ad esempio, le domande di brevetto pubblicate DE 38 25 706 Al e DE 40 25 279 A1)
L'invenzione si prefigge, come problema tecnico, l'approntamento di un sensore di coppia co disposizione di estensimetri che possiede una lunghezza d'ingombro assiale, comparativamente breve, e proprietà di misura vantaggiose.
Questo problema viene risolto con un sensore di coppia con caratteristiche indicate nella rivendicazione brevettuale 1. La disposizione di estensimetri si trova su una zona ad anello circolare di un corpo o disco che cinge l'asse di rotazione in un piano trasversale, dove la zona ad anello circolare ha uno spessore sufficientemente piccolo per produrre. durante l'azione di una coppia, attraverso le parti di trasmissione di coppia attique, interne ed esterne in senso radiale, del corpo o disco, tensioni meccaniche, ad esempio sollecitazioni di taglio che vengono rilevate dal sensore della disposizione di estensimetri. Un sensore così strutturato può essere realizzato con una forma strutturale assiale estremamente corta, dato che la dilatazione assiale del corpo a disco, per effetto degli estensimetri situati con il corpo di misura in un piano assiale, non è determinata dagli elementi sensibili, ma il corpo a disco può essere ridotto fino ad uno spessore che consente ancora la stabilità meccanica necessaria all'inoltro della coppia. Siccome l'energia elettrica necessaria per la disposizione degli estensimetri nonché i segnali elettrici prodotti dagli estensimetri possono essere senz'altro trasmessi, con filo o senza filo, per mezzo di componenti elettrici od elettronici con di mensioni relativamente piccole, la riduzione della lunghezza assiale d'ingombro del sensore non viene neanche limitata da questi componenti di trasmissio ne di energia e di segnali. Le sollecitazioni di taglio vantaggiose, dal punto di vista della tecnica di misura, molto omogenee, per il rilevamento attraverso gli stensimetri vengono ottenute per il fatto che lo spessore assiale della zona del corpo di misura ad a nello circolare si riduce radialmente dalll'interno vero l'esterno.
Un ulteriore sviluppo dell'invenzione secondo la rivendicazione 2 consente una lavorazione costruttivamente semplice e quindi economica del sensore di coppia, i corpi a disco previsti, di cui è costituito il sensore, essendo realizzati in modo da poter essere eseguiti abbondantemente come parti rotanti. Il secondo corpo o disco previsto in questa forma di realizzazione è opportuno in particolare per la realizzazione di un ulteriore sviluppo secondo la rivendicazione 3 con cui si ottiene che l'entrata della coppia e l’uscita della stessa per il sensore si trovino all'incirca sullo stesso raggio, cosa che costituisce un vantaggio sia dal punto di vista della trasmissione di coppia che dal punto di vistaj della tecnica di montaggio, dato che il sensore è fissabile, sul lato di entrata della coppia e sul lato di uscita della stessa, di volta in volta alla stessa altezza radiale, sui relativi segmenti attigui, nella corsa di trasmissione della coppia.
Nella rivendicazione 4 è indicata una realizzazione di sensore in cui l'energia elettrica per la disposizione degli estensimetri nonchè i segnali di misura prodotti da quest'ultima vengono trasmessi senza filo. Per la costruzione di un tale dispositi vo elettrico, all'esperto è nota una quantità di componenti elettrici e/o elettronici che possiedono dimensioni sufficientemente piccole che non superano le dimensioni meccaniche del corpo a disco del sensore, senz'altro necessarie a garantire la necessaria sta bilità meccanica, in modo che la riduzione della lunghezza assiale d'ingombro non sia limitata da questo tipo di trasmissione elettrica di segnali. Ciò viene garantito, inoltre con l'accorgimento atto ad eseguiire la trasmissione elettrica dei segnali verso il sensore e dal sensore attraverso il suo perimetro esterno. Una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa di un tale dispositivo è data dalla rivendicazione 5. Con il dispositivo elettrico ivi rivendicato si ha una trasmissione elettrica dì segnali senza fili verso e dal sensore in senso radiale dall' sterno e rispettivamente verso l'esterno, dove il modulo del trasformatore di misura voltmetrico è contenuto all'interno del o dei corpi disco, del sensore in modo che neanche qui sia necessario un aumento della lunghezza assiale d'ingombro del sensore per effetto della sua parte di elaborazione elettrica dei segnali.
Conduttori di accoppiamento, eventualmente necessari che vanno dal modulo del trasformatore di misura voltmetrico al lato radiale esterno del sensore e/o al la disposizione degli estensimetri possono essere condotti in aperture e rispettivamente fori nel o nei corpi o disco del sensore in modo da non sporgere, malgrado la piccola lunghezza assiale d’ingombro del sensore, assialmente sopra il corpo del sensore.
Forme di esecuzione preferite dell'invenzione sonorappresentate nei disegni e vengono descritte in seguito. In essi:
La figura 1 mostra una sezione longitudinale lungo un sensore di coppia con disposizione di estensimetri e trasmissione elettrica senza fili dei segnali con breve lunghezza assiale d'ingombro e
la figura 2 mostra una vista prospettica di un sensore di coppia leggermente modificato: dal punto di vista costruttivo, ma avente la stessa funzione, dove per illustrare la struttura interna è ritagliato un quarto del sensore.
Il sensore di coppia mostrato nella figura 1 corrisponde, fino piccole modifiche nella struttura meccanica, specialmente per quanto riguarda laforma esatta della sezione trasversale dei corpi a disco impiegati nonché dell'andamento di fori di guida dei conduttori in questi corpi a disco , a quello della figura 1, per cui tutte le parti del sensore corrispondenti della figura 2 sono provviste degli stessi numeri di riferimento che vengono usati per il sensore della figura 1 per cui la seguente descrizione si rifersce ad entrambi i sensori, con giuntamente se non viene fatta in particolare una distinzione I sensori di coppia mostrati sono costituiti da un primo corpo o disco (1) e da un secondo corpo a disco (9). Entrambi i corpi (1, 9) a disco sono realizzati con poca spesa come parti gire voli a rotazione simmetrica intorno al loro asse mediano (2), nelle quali sono inseriti, successivamente, soltanto fori citati ulteriormente in seguito. Il primo corpo (1) a disco è costituito da una parte di trasmissione di coppia interna (3) in senso radiale, da una parte di trasmissione esterna (4) in , senso radiale e da una zona (5) ad anello circolare con spessore assiale (d2) comparativamente piccolo, situato tra queste parti di trasmissione di coppia (3, 4), dove detta zona si estende più precisamente tra il raggio interno (r2) della parte di trasmissione di coppia esterna (4) in senso radiale e il raggio esterno (r ) della parte di trasmissione di coppia interna (3) in senso radiale. Questo spessore ridotto (d2) fa in modo che,durante il passaggio di una coppia attraverso il primo corpo (1) d disco, nella zona (5) a forma di anello circolare si manifestino notevoli sollecitazioni taglio, mentre le parti di trasmissione di coppia (3, 4) realizzate invece con dilatazione assiale (d, d1) nettamente maggiore rimangono meccanicamente più resistenti alle sollecitazioni. Queste sollecitazioni di taglio possono essere rilevate da un ponte di estensimetro (6) disposto, a questo scopo, su un lato della zona (5) ad anello circolare e trasformate in segna li elettrici. Il ponte (6) dell'estensimetro si trova, in questo caso, all'interno di una delle aperture anulari (22), disposte su entrambi i lati del la zona (5) ad anello circolare per la formazione della stessa nel primo corpo (1) o disco all'interno di un segmento del corpo di misura (5) ad anello circolare in cui si manifestano le sollecitazioni di aglio. Per produrre sollecitazioni di taglio più o mogenee possibile nel corpo di misura ad anello circolare (5), quest'ultimo è progettato, nel sensore della figura 1, con sezione trasversale trapezoidale, in modo che il suo spessore assiale (d2) si riduca in direzione radiale dal raggio di limitazione interno (r1) al raggio di limitazione sterno (r2) La parte di trasmissione di coppia esterna(4 ) in senso radiale presenta una circonferenza passante per i centri di fori (7) che contiene un numero prestabilito di fori per viti disposti a distanza angolare equidistante, i quali servono ad applicare in modo non girevole il primo corpo (1) del disco su un lato di un elemento strutturale, la cui coppia deve essere sorvegliata, per mezzo di collegamenti a vite. Mentre la parte di trasmissione interna di coppia (3) in senso radiale termina, sul lato su cui nella zona anulare (5) è applicato il ponte (5) dell‘estensimetro, assialmente con la parte di trasmissione di coppia esterna (4), essa (3) si estende, sul lato opposto, dietro rastremazione radiale a gradini, assialmente oltrela dimensione (d1) della parte di trasmissione di coppia esterna (4) in direzione radiale con una lunghezza assiale, invece, maggiore (d). Il secondo corpo (9) a disco è collocato, in modo da estendersi parallelamente al primo corpo (1) d disco, sulla zona terminale, assiale, sporgente, della parte di trasmissione di coppia interna (3) in senso radiale ed è saldato mediante fascio elettronico con quest'ultima lungo la superficie di contatto (10). Il secondo corpo (9) α disco termina, in questo caso, esternamente a paro con l'estremità frontale associata della parte di trasmissione di coppia interna (3) del primo corpo ( 1 ) o disco, in modo che la lunghezza assiale (d) di questa parte di trasmissione di coppia interna (3) in s nso radiale e quindi del corpo (1) a disco rappresenta la lunghezza d'ingombro assiale complessiva del sensore di coppia;
Il secondo corpo (9) del disco è provvisto, sullo stesso raggio (R) del primo corpo (1) o disco, pure di una circonferenza passante per i centri di fori (8) che contiene un numero prestabilito di fori filettati per viti disposti a distanza angolare equidistante, con i quali il sensore di coppia è fissabile, sul lato opposto alla circonferenza passante per i centri di fori (7) del primo corpo (1) a disco, ad un'altra parte di raccordo di un elemento strutturale, sorvegliato dal punto di vista della coppia, previsto a questo scopo. In questo caso, i collegamenti a vite della circonferenza passante per i centri di fori formano gli elementi di entrata di coppia 8, i collegamenti a vite dell'altra circonferenza passante per i centri di fori formano gli elementi di uscita di coppia, dove la scelta del la funzione che assumerà una circonferenza passante (7, 8) per i centri di fori, visto dalla struttura del sensore, è a piacere e può orientarsi a seconda del rispettivo motore di azionamento e di carico, la cui coppia deve essere misurata. La coppia viene condotta, successivamente, all 'interno del sensore, dalla ciconferenza passante (8) per i centri dei fori del secondo corpo (9) o disco tramite quest'ultimo, tramite la parte di trasmissione di coppia interna (3) in senso ridiale del primo corpo (1) a disco e tramite la zona ad anello cicolare (5) dove esso induce le sollecitazioni di taglio esplorate dal ponticello (6) dell'estensimetro, alla parte di trasmissione di coppia eserna (4) in senso radiale del primo corpo (1) α disco e da lì viene fatta uscire attraverso la circonferenza passante in centri di fori (7} oppure l'andamento della trasmissione di coppia è inverso quando la coppia viene introdotta nella circonferenza passante (7) per i centri dei fori del primo corpo (1) a disco.
Come si nota, i sensori di coppia indicati nelle figure 1 e 2 possiedono il vantaggio tecnico di montaggio e il vantaggio tecnico di trasmissione di coppia consistenti nel fatto che le due circonferenze passanti (7, 8) per i centri dei fori che formano il collegamento di coppia si trovano sullo stesso raggio (R) e il sensore è costituito però in modo semplice dai due corpi (1, 9) di parte rotante a disco . Naturalmente, in alternativa è anche pos sibile ricavare, in presenza di dispendio costrutti vo, il sensore indicato o un sensore di struttura analoga da un pezzo. Eventualmente questo può essere legato al fatto di prevedere la seconda circonferenza passante (8) per i centri di fori direttamente sulla parte di trasmissione di coppia interna (3) in senso radiale del primo corpo (1) a disco che poi può avere una struttura adeguatamente modificata, detto corpo non rastremandosi, ad esempio, nella zona che sporge assialmente ma estendendosi con raggio esterno (r1) costante oppure, addirittura,con raggio crescente verso l'esterno. Il secondo corpo (9) α disco può, in questo caso, essere eventualmente omesso.
Anche tutta la parte elettrica dei sensori di coppia della figura 1 e della figura 2 è disposta all'interno della zona assiale data dalla lunghezza assiale (d) della parte di trasmissione di coppia interna (3) del primo corpo (1) a disco ed aumenta, quindi, la lunghezza assiale d'ingombro dei sensori. In particolare, l'accoppiamento dell'energia elettrica per il ponte (6) dell'estensimetro avviene . tramite un sistema telemetrico comune con un generatore (12) disposto in modo stazionario radialmente all'esterno del corpo (1, 9) del sensore, il quale generatore è realizzato, in questo esempio, con parte di accoppiamento a forma di testa, dove di fronte a questa testa di generatore {12) è disposto un avvolgimento elettrico (13) (nel sensore della figura 2, un nastro elettroconduttore, disgiunto tra due punti di raccordo disposti uno accanto all'altro) , collocato sul perimetro esterno del secondo corpo (9) a disco dietro rilascio di un traferro (21). L'avvolgimento (13) è disposto, in questo caso, in una parte anulare con sezione trasversale a forma di U (20), la quale è inserita in un'apertura adattata ad essa sul perimetro esterno del secondo corpo (9) a disco in modo da terminare, in direzione radiale, in modo allineato con il perimetro esterno del secondo corpo (9) a disco. Al posto della parte di accoppiamento a forma di testa, il generatore può presentare anche un avvolgimento primario anulare che cinge ad accoppiamento elettromagnetico l'avvolgimento (13) sul corpo (9) a disco dietro rilascio di un traferro.
Come si vede dalla figura 2 - nella figura 1, i conduttori di collegamento, per motivi di vista, sono stati omessi -, una serie di conduttori elettrici (19) porta dall'avvolgimento esterno e rispettiva mente dal nastro (13) al modulo di elettronica (17) disposto nell'interno della parte di trasmissione di coppia interna (3) in senso radiale del primo corpo (1) a disco, il quale modulo, in presenza di sensore montato, è coinvolto nella rotazione. Il modulo elettronico (17) è disposto, in questo caso, in una rientranza mediana (18), a gradini, a rotazione simmetrica nella parte di trasmissione di coppia in terna (3) in senso radiale. Detta parte ha, in queto caso, una struttura a tazza, la rientranza (18) essendo limitata, in direzione di un lato assiale, la una zona di fondo (23) di questa parte di trasmissione (3). I conduttori di collegamento (19) sono disposti sostanzialmente in modo da estendersi radialmen te attraverso un'apertura (16) disposta nel secondo corpo (9) a disco sulla zona rivolta verso la parte di trasmissione di coppia esterna (4) in senso radiale, nonché sono fatti passare attraverso un foro (15) nella parte di trasmissione di coppia interna (3) in senso radiale, il quale foro porta dal lato del primo corpo (1) a disco rivolto verso il secondo corpo (9) a disco al lato rivolto in senso opposto a detto corpo in corrispondenza dell'apertura (18) pella parte di trasmissione di coppia interna (3) in d rezione radiale (dove l'andamento esatto dei passant i (15, 16) per i due sensori secondo la figura 1 e la figura 2 varia un pò). Come si vede pure dalla figura 2, un'altra serie di conduttori di collegamento (11) porta dal modulo elettronico (17) disposto radia mente al centro, attraverso un foro radiale (14) ne la parte di trasmissione di coppia interna (3) in sen so radiale, al ponte (6) dell'estensimetro. Come si vede, tutti i conduttori elettrici sono disposti in modo da non sporgere oltre le dimensioni esterne de sensore date dai due corpi (1, 9) a disco .
Il sensore della figura 1 offre, inoltre, una protezione da manipolazioni illecite. Non durante il montaggio del sensore ivi indicato, il ponte (6) dell'estensimetro è stato applicato, il modulo elettronico (17) dal lato aperto della tazza della parte di trasmissione di coppia interna (3) è stato inserito nell'apertura (18) e i conduttori elettrici di collegamentosono stati posati, il lato di accesso relativo per questi elementi viene coperto con un clperchio di chiusura (24). Quest'ultimo, a partire dal lato esterno assiale del primo corpo (1) a disco, è fissato questo in modo da poter essere di nuovo svincolato,senza essere distrutto, soltanto da una persona autorizzata a questo scopo. Il coperchio (24) si estende radialmente fino al raggio interno (r2) della parte di trasmissione dicoppia esterna (4).
Insieme alla forma di realizzazione del sensore chiusa sul lato opposto, ciò ha come conseguenza ehe il modulo di elettronica, il ponte 16) dell'estensi metro e i conduttori di collegamento sono assicurati contro interventi illeciti.
Nella figura 3. per una ulteriore variante del sensore di coppia è indicato lo schema elettrìco supplementare relativo. Questo sensore corrisponde. nella sua struttura, sotanzialmente a quelli descritti, dove per elementi funzionalmente uguali sono stati scelti numeri di riferimento uguali. La diversità di questo sensore sta nel fatto che la parte della stanza di accoppiamento elettromagnetica, laterale al generatore, tra la parte rotante (25) del sensore e un elemento strutturale (26) stazionario che cinge il sensore, è costituita da un nastro di avvolgimento primario (12b) al posto della parte di accoppiamento a forma di testa (12) del generatore. Sull'elemento strutturale (26) stazionario è montata una unità di generatore ad alta frequenza (12a) che. a sua volta, è collegata elettricamente con il nastro di avvolgimento primario (12b) e, dall'altro lato, è collegata elettricamente tramite un cavo (27) con una unità di valutazione (28) relativa. L'avvolgimento (13) opposto all'avvolgimento (12b) del generatore sul lato radiale esterno del sensore è collegato, come nei sen -sori precedenti, tramite una serie di conduttori (19 ) introdotti, con il modulo elettronici (17) contenuto nell'interno del sensore (25) il quale oltre a la sua funzione come unità di trasformatore di misura voltmetrico, ha anche la funzione di amplificatore di segnale di sensore. Si riconosce anche una resistenza calibratrice (29) sul modulo elettronico (17). Il ponte (6) dell'estensimetro è allacciato con la serie di conduttori (11) al modulo elettronico (17) e possiede posti di misura ( 6 a ) in punti selezionati. Naturalmente , il ponte (6) dell'estensimetro può essere anche ripartito in due semiponti diametralmente opposti, collegati fra loro, di volta in volta con due posti di misura ( 6a) .
Quando i rispettivi sensori sono in funzione, nell'avvolgimento (13) del perimetro esterno viene indotta una tensione elettrica con l'aiuto del generatore (12; 12a; 12b) che, attraverso i conduttori elettrici di collegamento (19), viene condotta al modulo elettronico (17) rotante, ivi trasformata( 17) è inviata come tensione continua tramite la seconda serie di conduttori di collegamento (11) per l'alimentazione elettrica del ponte (6) dell'estensimetro , a questo. Il segnale di misura inviato alla diagonale del ponte di questa disposizione di estensimetri ( 6 ) v iene condotto attraverso lo stesso percorso elettrico di collegamento , in direzione inversa del -l'alimentazione di tensione elettrica radialmente verso esterno tramite il generatore (12; 12a; 12b) e i cavi (27), all'unità di valutazione (28)
E' evidente che per l'esperto, oltre a quelle già citate, sono realizzabili altre varianti dei sensori di coppia rappresentati nell'ambito dell ' invenzione. Per cui, ad esempio, si può prevedere un altro tipo tradizionale di trasmissione elettrica di segnali tra il sensore rotante e l'ambiente esterno stazionario. Inoltre, l'esatta struttura del corpo o disco che contiene la zona ad anello circolare, meccanicamente serrabile e di un altro corpo a disco eventualmente previsto può essere adattata al rispettivo caso d'impiego. Tutti i ensori di questo tipo hanno in comune il fatto di impiegare una disposizione di estensimetri per l'esplorazione di coppia e di possedere una forma strutturale assiale estremamente corta, dato che la zona che si blocca meccanicamente, sulla quale è sistemata la disposizione di estensimetri, si estende in un piano assiale. Questa lunghezza d'ingombro assiale molto corta rende possibile, ad esempio come vantaggio particolare, l'inserimento in modo sempl ce di un tale sensore per il rilevamento della coppia in una catena di trasmissio ne snodata con pezzi scorrevoli di giunti a snodo, per il fatto che detti pezzi scorrevoli di giunti a snodo vengono distanziati assialmente in lieve misura cosa che, nella maggior parte dei casi, è pòssibile in quelle disposizioni secondo le quali ivi può essere impiegato il sensore.

Claims (5)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Sensore di coppia con una disposizione di estensimetri (6) applica ta su un corpo di misura (5) che presenta sollecita zioni meccaniche sotto l'azione della coppia, dove il corpo di misura è formato da una zona (5) di un corpo (1) o disco situata in un piano assiale e il corpo o disco contiene, inoltre, una prima parte di trasmissione di coppia (4) interna in senso radiale, attigua alla zona (5) del corpo di misura, e una seconda parte di trasmissione di coppia (4) esterna in senso radiale, attigua alla zona del corpo di misura, di cui una forma il lato di entrata della coppia e l'altro forma il lato di uscita della stessa per la zona del corpo di misura, dove quest'ultima possiede uno spessore assiale, minore rispetto alle parti di trasmissione di coppia, caratterizzato dal fatto che il corpo di misura è formato come zona (5) a forma di anello circolare, il cui spessore assiale (d2) si riduce, in direzione radiale, dall'interno verso l'esterno.
  2. 2. Sensore di coppia secondo la rivendicazione 1, caratterizzato, inoltre, dal fatto che esso presenta un secondo corpo a disco (9), disposto parallelamente al primo (1), il quale è aplicato in modo non girevole alla prima parte di trasmissione di coppia (3), - entrambi i corpi (1,2) a disco hanno una forma realizzabile abbondantemente come parte girevole e del secondo corpo (9) a disco e della seconda parte di trasmissione di coppia (3) del primo corpo ( 1 ) a disco, il primo serve da parte di collegamento di entrata della coppia e il secondo funge da parte di collegamento del sensore di uscita della coppia.
  3. 3. Sensore di coppia secondo la rivendicazione 2, caratterizzato, inoltre, dal fatto che sul secondo corpo (9) a disco e sulla seconda parte di trasmissione di coppia (4), esterna in senso radiale, del primo corpo (1) a disco sono previsti di volta in volta elementi (7, 8) di entrata della coppia nel sensore e rispettivamente per l'uscita della coppia dal sensore, i quali sono disposti allo stesso livello radiale (R).
  4. 4. Sensore di coppia secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato, inoltre, dal fatto che sul perimetro esterno di almeno un corpo (9) del disco è previsto un dispositivo (12, 13) per l'accoppiamento senza fili e senza contatto di energia elettrica per la disposizione di estensimetri (6) nonchè per il disaccoppiamento del segnale di misura prodotto da quest'ultima nell'ambiente esterno stazionario.
  5. 5. Sensore di coppia secondo la rivendicazione 4, caratterizzato, inoltre, dal fatto che il dispositivo per la trasmissione senza fili e senza contatto di energia elettrica e di segnali elettrici contiene un sistema dì telemetrico con un avvolgimento (13) disposto sul perimetro esterno di almeno un corpo (9) a disco e con una parte di generatore (12) stazionaria, opposta radialmente al l'avvolgimento dietro rilascio di un traferro (21), e - dal corpo o dai corpi (1) a disco è supportato un modulo di trasmettitore di misura voltmetrico (17) che, da un lato, è collegato elettricamente con l'avvolgimento (13) e, dall'altro lato, è collegato elettricamente con la disposizione estensimetri (6).
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19627385A1 (de) * 1996-07-06 1998-01-08 Bayerische Motoren Werke Ag Radmeßnabe
DE19732124C2 (de) * 1997-06-25 2003-04-17 Kuesel Mailaender Katharina Verfahren zum Prüfen eines Zahnrades sowie einer Zahnstange und Vorrichtung zum Prüfen eines Zahnrades
DE19804981A1 (de) * 1998-02-07 1999-08-19 Daimler Chrysler Ag Mehrkomponenten-Meßrad
DE1181515T1 (de) * 1999-04-16 2002-08-22 Magna Lastic Devices Inc ZIRKULAR MAGNETISIERTER PLATTENFöRMIGER DREHMOMENTWANDLER UND VERFAHREN ZUR MESSUNG DES DREHMOMENTES MIT DEM WANDLER
DE19931739A1 (de) * 1999-07-08 2001-01-18 Daimler Chrysler Ag Kraftfahrzeug-Antriebsverbindungseinrichtung
DE19936293A1 (de) * 1999-08-02 2001-02-15 Hbm Mes Und Systemtechnik Gmbh Drehmomentsensor
DE10024035B4 (de) * 2000-05-16 2010-06-17 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Komponente
DE20210645U1 (de) 2002-07-09 2002-09-12 Wille Gmbh & Co Prüfgerät mit integrierter Signalverarbeitung
DE10311279B4 (de) * 2003-03-14 2004-12-23 Gkn Driveline International Gmbh Anordnung zur berührungslosen Drehmomentmessung
DE102005010932A1 (de) * 2005-03-09 2006-09-14 Austriamicrosystems Ag Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung eines Drehmoments
FR2900233B1 (fr) * 2006-04-21 2008-07-04 Acfg Snc Procede et chaine de mesure d'un couple a transmission sans fil
DE102008021773B4 (de) * 2008-04-30 2010-04-15 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Rotorantennenring
DE102008021774B4 (de) * 2008-04-30 2010-06-02 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Drehmomentsensor
US9016398B2 (en) 2008-12-04 2015-04-28 Ingersoll-Rand Company Disc-shaped torque transducer
DE102009014284B4 (de) * 2009-03-25 2017-01-26 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Drehmomentsensor
FR2979430B1 (fr) * 2011-08-30 2013-08-23 France Etat Dispositif d'essai d'une roue en dynamique
DE102012015102A1 (de) 2012-07-30 2014-01-30 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Drehmomenten- und Drehzahlmessflansch
DE102012024264B4 (de) 2012-12-12 2015-12-03 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Drehmomentsensor
DE102016010552B3 (de) * 2016-08-31 2017-11-09 Sensodrive Gmbh Drehmomentsensor mit Dichtungsmembran
IT201900015003A1 (it) * 2019-08-23 2021-02-23 Cnh Ind Italia Spa Sistema di misura di una coppia applicata ad un albero di trasmissione e veicolo comprendente il sistema di misura.

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB292276A (en) * 1927-03-26 1928-06-21 Benjamin Charles Carter Improvements in or relating to aircraft and the like engines
DE2614265A1 (de) * 1976-04-02 1977-10-06 Erich Brosa Flache kraftmessdose
DE2708484C2 (de) * 1977-02-26 1983-07-28 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Drehmoment-Meßanordnung
JPS57169643A (en) * 1981-04-13 1982-10-19 Yamato Scale Co Ltd Load cell for multiple components of force
JPH0672825B2 (ja) * 1984-08-30 1994-09-14 株式会社豊田中央研究所 トルク測定装置
JPS62263434A (ja) * 1986-05-09 1987-11-16 Yamato Scale Co Ltd 実車測定装置
JPS63210740A (ja) * 1987-02-27 1988-09-01 Honda Motor Co Ltd トルクセンサ
DE3714613A1 (de) * 1987-05-01 1988-11-17 Helmut Dr Ing Gassmann Waegezelle
DE3825706A1 (de) * 1988-07-28 1990-02-01 Siemens Ag Drehmomentmessvorrichtung
US5111702A (en) * 1990-06-22 1992-05-12 Hottinger Baldwin Measurements, Inc. Torsion ring transducer
DE4025279A1 (de) * 1990-08-09 1992-02-13 Siemens Ag Anordnung zum messen des drehmomentes an der abtriebswelle eines stell- oder steuerantriebs
US5172774A (en) * 1991-04-12 1992-12-22 Ingersoll-Rand Company Axially compact torque transducer
DE4208522C2 (de) * 1992-03-18 2000-08-10 Hottinger Messtechnik Baldwin Drehmomentsensor
NL9201386A (nl) * 1992-07-31 1994-02-16 Techno Fysica B V Meetelement voor het meten van het vermogen van een as, en schip voorzien van een dergelijk meetelement.
DE4333199C2 (de) * 1993-09-29 1995-08-31 Daimler Benz Ag Sensor zur berührungslosen Drehmomentmessung an einer Welle sowie Meßschicht für einen solchen Sensor

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FR2724018B1 (fr) 1997-11-07
GB2292811B (en) 1996-08-21
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