20 25 30 35 40 . . .. ie! «v I I :I I Il (I _ , .. -L :q ; ;'2 , H." "." f! i? . . .. - - - - - ' , i . .. . » . . . . .I :_ . . n i ut :il Il YU. 'f Torsionsaxeln 14 har i varje ände kopplingsmedel 18, 19, medelst vilka torsionsaxeln 14 är påverkbar med ett vrid- moment. Kopplingsmedlen 18, 19 tjänar exempelvis till in- byggnad av mätanordningen 10 i drivlinan i en motordriven skruvdragare.
20 25 30 35 40. . .. ie! «V II: II Il (I _, .. -L: q;; '2, H." "." F! I?.. .. - - - - -', i. ... ». The torsion shaft 14 has at each end coupling means 18, 19, by means of which the torsion shaft 14 can be actuated by a torque. of the measuring device 10 in the driveline of a motor-driven screwdriver.
Varje fläns 15, 16 uppbär en mäthylsa 24, 25, som var och en sträcker sig koaxiellt relativt torsionsaxeln 14 på radiellt avstånd till det fjädrande torsionspartiet 17. Mäthylsorna 24, 25 är anordnade på så sätt att de griper in i varandra och är roterbara relativt varandra. En innerhylsa 24 är förbunden med en första fläns 15 och en ytterhylsa 25 med en andra fläns 16. Då torsionsaxeln 14 påverkas av ett vrid- moment, 16 med en liten rotations- vrider sig flänsarna 15, vinkel relativt varandra och på grund av den vridfasta anord- 16 förskjuts 25 i motsvarande grad relativt varandra. ningen av mäthylsorna 24, 25 på flänsarna 15, mäthylsorna 24, Medelst ett spolarrangemang 26 är mäthylsornas 24, 25 för- skjutning avkännbar och överförbar till en mätsignal som är proportionell mot vridmomentet. Funktionssättet hos mätanord- ningen 10 är emellertid ej föremål för föreliggande uppfin- ning. För förklaring av funktionen hänvisas därför till DE 3 307 105 C2, vilken publikation härmed även åskådliggör föreliggande vilken härmed införlivas som referens och ansökan.Each flange 15, 16 carries a measuring sleeve 24, 25, each of which extends coaxially relative to the torsion axis 14 at a radial distance from the resilient torsion portion 17. The measuring sleeves 24, 25 are arranged in such a way that they engage each other and are rotatable relative to each other. each other. An inner sleeve 24 is connected to a first flange 15 and an outer sleeve 25 to a second flange 16. When the torsion shaft 14 is actuated by a torque, 16 with a small rotation, the flanges 15 rotate at an angle relative to each other and due to the torsionally fixed device 16 are displaced 25 to a corresponding degree relative to each other. The displacement of the measuring sleeves 24, 25 on the flanges 15, the measuring sleeves 24, By means of a coil arrangement 26, the displacement of the measuring sleeves 24, 25 is sensible and transferable to a measuring signal which is proportional to the torque. However, the mode of operation of the measuring device 10 is not the subject of the present invention. For an explanation of the function, reference is therefore made to DE 3 307 105 C2, which publication hereby also illustrates the present, which is hereby incorporated by reference and application.
Mäthylsorna 24, magnetiskt material, 25 är tillverkade av elektriskt ledande, ej exempelvis aluminium. Kopplingen mellan mäthylsorna 24, 25 och den exempelvis av duktilt stål fram- ställda torsionsaxeln 14 sker därför företrädesvis medelst limning. Mätställena mellan varje mäthylsa 24, 25 och fläns 15, 16 uppvisar därvid vardera en viss axiell utsträckning.The measuring sleeves 24, magnetic material, 25 are made of electrically conductive, not for example aluminum. The coupling between the measuring sleeves 24, 25 and the torsion shaft 14 made of ductile steel, for example, therefore takes place preferably by means of gluing. The measuring points between each measuring sleeve 24, 25 and flange 15, 16 each have a certain axial extent.
I beroende av ett på torsionsaxeln 14 inverkande vridmoment uppträder en förskjutning hos denna inte bara i området för dess fjädrande torsionsparti 17. Snarare utsätts varje god- tyckligt tvärsnitt av torsionsaxeln 14 för en viss förskjut- ning relativt ett angränsande tvärsnitt, således även flän- sarna 15, 16 i området för respektive sammankoppling med 10 15 20 25 30 35 40 515 401 mäthylsorna 24, 25. Förskjutningen inuti flänsarna 15, 16 överförs via limmet på de direkt med flänsarna förbundna mäthylsorna 24, 25, varvid en skjuvspänning uppträder i limarean. Särskilt om höga vridmoment skall avkännas kan skjuvspänningen och den därmed förknippade deformeringen av limmet överskrida elasticitetsgränsen, så att limmet defor- meras plastiskt och därför förorsakar hysteresliknande av- vikelser i mätresultatet.Depending on a torque acting on the torsion shaft 14, a displacement thereof occurs not only in the area of its resilient torsion portion 17. Rather, any arbitrary cross-section of the torsion shaft 14 is subjected to a certain displacement relative to an adjacent cross-section, thus also the flanges 15, 16 in the area of respective connection with the measuring sleeves 24, 25. The displacement inside the flanges 15, 16 is transmitted via the adhesive to the measuring sleeves 24, 25 directly connected to the flanges, whereby a shear stress occurs in the adhesive area. Especially if high torques are to be sensed, the shear stress and the associated deformation of the adhesive can exceed the elastic limit, so that the adhesive is plastically deformed and therefore causes hysteresis-like deviations in the measurement result.
För att nedbringa påverkan av limmet vid en vridmomentpå- verkad torsionsaxel 14, föreslås enligt uppfinningen att mäthylsorna 24, 25 i området för respektive sammankoppling med torsionsaxeln 14 förses med ett flertal radiellt genom- gående längdslitsar 28.In order to reduce the influence of the adhesive on a torque-affected torsion shaft 14, it is proposed according to the invention that the measuring sleeves 24, 25 in the area of respective connection with the torsion shaft 14 are provided with a plurality of radially continuous longitudinal slots 28.
I fig. 2 visas en i fig. 1 med II kännetecknad, cirkelformig utskärning ur innerhylsan 24 i närmare detalj. I området för sammankopplingen med den första flänsen 15 är längdslitsarna 28 utformade, som sträcker sig från änden på innerhylsan 24 över en förutbestämd, axiell sträcka, som åtminstone är lika lång som motsvarande limställe och axiellt sträcker sig över detta. På grund av längdslitsarna 28 minskas torsionsstyvhe- ten hos mäthylsan 24 betydligt i dess ändparti, vilket mins- kar påfrestningen på limmet i förbindelsearean. De hysteres- liknande avvikelserna i mätresultaten är på detta sätt elimi- I utfö- ringsexemplet enligt fig. 1 och 2 är en ringfläns 21 anordnad nerbara eller kan minskas till ett acceptabelt värde. på torsionsaxeln 14, vilken ringfläns tjänar som axiellt monteringsanslag för innerhylsan 24 och rullningslagret 12.Fig. 2 shows a circular cut-out of the inner sleeve 24 characterized by II in Fig. 1 in more detail. In the area of the connection with the first flange 15, the longitudinal slits 28 are formed, which extend from the end of the inner sleeve 24 over a predetermined, axial distance, which is at least as long as the corresponding gluing point and extends axially over it. Due to the longitudinal slots 28, the torsional rigidity of the measuring sleeve 24 is significantly reduced in its end portion, which reduces the stress on the adhesive in the connecting area. The hysteresis-like deviations in the measurement results are in this way eliminated. In the exemplary embodiment according to Figs. on the torsion shaft 14, which annular flange serves as an axial mounting stop for the inner sleeve 24 and the roller bearing 12.
Hos mätanordningen 10 enligt uppfinningen och enligt utfö- ringsexemplet erfordras ej några extra komponenter för und- vikande av hystereseffekten. En sådan komponent kan exempel- vis utformas medelst en mellanhylsa, som är pàlödd eller påsvetsad på motsvarande fläns 14; 16 och med radiellt spel relativt torsionsaxeln 14 och därmed torsionsfritt skjuter ut över den aktuella flänsen 15; 16, varvid sammanlimningen med respektive mäthylsa 24, 25 därpå sker pà det torsionsfria partiet av mellanhylsan. Att tillföra en extra komponent för 515 401 infästning av mäthylsorna 24, 25 på torsionsaxeln 14 är emellertid ogynnsamt på grund av att tillverkning och montering därigenom blir mera komplicerat.In the measuring device 10 according to the invention and according to the exemplary embodiment, no additional components are required to avoid the hysteresis effect. Such a component can be formed, for example, by means of an intermediate sleeve, which is soldered or welded to the corresponding flange 14; 16 and with radial play relative to the torsion shaft 14 and thus projecting freely over the current flange 15; 16, the gluing with the respective measuring sleeve 24, 25 then taking place on the torsion-free portion of the intermediate sleeve. However, adding an additional component for attaching the measuring sleeves 24, 25 to the torsion shaft 14 is unfavorable because manufacturing and assembly thereby becomes more complicated.
Mätanordningen enligt uppfinningen är exempelvis lämplig som vridmoment-mätvärdesgivare för användning i en motor- driven skruvdragare.The measuring device according to the invention is suitable, for example, as a torque measuring value sensor for use in a motor-driven screwdriver.