[發明專利]具有分流輻條的扭矩傳感器

有效

• 申請號: 201780053167.6
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN109642837B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: M·海恩樂;N·施波雷爾;M·格蘭德;M·薩特勒
• 申請（專利權）人: 森索驅動有限公司
• 主分類號: G01L3/14
• 分類號: G01L3/14
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務所 11602
• 代理人: 張濤;吳麗麗

本發明涉及一種扭矩傳感器，其具有基體(601)，所述扭矩傳感器在基體的徑向(Y)上從具有第一施力部位(605)的環形內凸緣(603)經由配備有產生輸出信號的測量傳感器(10，20)的機械弱化的傳感器區段(607)延伸至具有第二施力部位(611)的環形外凸緣(509；609)，其中所述機械弱化的傳感器區段(607)包括徑向延伸的第一連接腹板(619a)和第二連接腹板(619b)，所述第一連接腹板和所述第二連接腹板具有不同的機械性質并且在周向上交替地布置。

技術領域

本發明涉及一種根據下述技術方案所述的扭矩傳感器：

一種扭矩傳感器，其具有基體，所述扭矩傳感器在所述基體的徑向上從具有第一施力部位的環形內凸緣經由配備有產生輸出信號的測量傳感器的機械弱化的傳感器區段延伸至具有第二施力部位的環形外凸緣。

背景技術

根據文獻EP 1 353 159 A2已知一種具有一體式接收件形式的扭矩傳感器。

發明內容

本發明的目的是提供一種允許改進扭矩測量的結構簡單的緊湊型扭矩傳感器。

根據本發明，通過具有下述技術方案中提及的特征的扭矩傳感器來實現該目的：

一種扭矩傳感器，其具有基體，所述扭矩傳感器在所述基體的徑向上從具有第一施力部位的環形內凸緣經由配備有產生輸出信號的測量傳感器的機械弱化的傳感器區段延伸至具有第二施力部位的環形外凸緣，其中

所述機械弱化的傳感器區段包括徑向延伸的第一連接腹板和第二連接腹板，所述第一連接腹板和所述第二連接腹板具有不同的機械性質并且在周向上交替地布置，

所述第二連接腹板的寬度徑向向外比徑向向內更小，以及

在所述第一連接腹板中的一個或多個中，存在具有開口的切口，使得在所述第一連接腹板中與所述開口相對地形成薄的膜狀區域。

這種扭矩傳感器具有基體，其在基體的徑向上從具有第一施力部位的環形內凸緣經由配備有產生輸出信號的測量傳感器的機械弱化的傳感器區段延伸至具有第二施力部位的環形外凸緣，其中所述機械弱化的傳感器區段包括徑向延伸的第一連接腹板和第二連接腹板，第一連接腹板和第二連接腹板具有不同的機械性質并且在周向上交替地布置。“在徑向上延伸”在此意指包括至少一個徑向分量的機械弱化的傳感器區段的任何外形。徑向的外形可以僅為徑向的，但與此偏離的具有徑向分量的外形也是可以的，例如曲折的外形。特別地，第二連接腹板的寬度徑向向外比徑向向內更小。

在根據本發明的扭矩傳感器中，第一連接腹板還可被稱為測量輻條，第二連接腹板還可被稱為分流輻條。換句話說，為了測量扭矩，主要借助適當的測量傳感器(例如測量條)確定測量輻條的變形(尤其是彎曲)，而分流輻條主要用于減小或補償由扭矩引起的環形外凸緣的徑向變形。由于第二連接腹板(分流輻條)徑向向外的寬度減小，也就是說在向環形外凸緣的過渡處，外凸緣的徑向變形可最小化。通過這種方式，緩解了第二施力部位的負載，使得例如在外凸緣處沒有螺紋連接的滑移，這可用于將部件連接至扭矩傳感器的第二施力部位。從而顯著提高了測量精度，這是因為螺紋連接(其通常傾向于變弱)的滑移導致扭矩傳感器的測量精度的顯著損傷。

另外，分流輻條緩解了測量輻條的負載，使得測量輻條可以做得更薄，例如通過使測量輻條的壁更薄。更薄的測量輻條允許更簡單的結構設計(通常通過有限元方法)并且導致測量傳感器處的更大應變，這導致更高的分辨率并因此進一步提高測量精度。

在根據本發明的扭矩傳感器的優選示例實施例中，第二連接腹板的寬度從徑向向內至徑向向外連續地減小。

在根據本發明的扭矩傳感器的有利實施例中，第一連接腹板的軸向高度與第二連接腹板的軸向高度相等。這節省了制造成本而不會對測量精度產生不利影響。