[發明專利]使用機械摩擦聯接器的用于旋轉元件的扭矩傳感器

有效

• 申請號: 201880069101.0
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN111226099B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: S-D.文扎爾
• 申請（專利權）人: 法國大陸汽車公司;大陸汽車有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01L3/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄧雪萌;王麗輝

本發明涉及一種旨在安裝在機動車輛中的旋轉元件（2）上的扭矩傳感器（1），所述扭矩傳感器（1）包括布置在粘合材料層（4）上的至少一個應變量規（3）。玻璃層（4）擱置在由剛性材料制成的基板（5）的面上，該基板能夠通過其與支撐玻璃層（4）的面相反的面來確保抵靠旋轉元件（2）的摩擦保持，扭矩傳感器（1）包括圍繞玻璃層（4）和基板（5）的可拆卸且可調節的壓力裝置（6a，6b），可拆卸且可調節的壓力裝置（6a，6b）旨在圍繞旋轉元件（2）并且按壓使基板（5）的所述相反的面抵靠旋轉元件（2）。

技術領域

本發明涉及一種扭矩傳感器，該扭矩傳感器用于測量旋轉元件的扭矩，其使用機械摩擦聯接器。本發明還涉及旋轉元件和這種扭矩傳感器的組件，并且涉及用于將扭矩傳感器安裝在旋轉元件上的方法。

背景技術

通常，扭矩傳感器包括布置在粘合材料層上的至少一個應變量規。所述至少一個應變量規發送根據旋轉元件在力矩作用下所經受的扭轉而變的電信號。通過電子裝置接收和發送電信號可以測量旋轉元件的扭矩。

可以以各種方式執行對被認為是旋轉元件的示例的驅動軸的扭矩的測量，這不是限制性的。

最常見的方法之一在于將變形量規（最通常是金屬線性類型）直接附接和/或粘附到相關軸上。然后將它們相對于軸的軸線以+/- 45°的角度放置，以便對源自扭轉的變形敏感。然后僅需將這些量規連接到合適的電子處理單元，以便重新獲得代表施加在旋轉元件（即驅動軸）上的扭矩的信號。

一種派生的方法在于不將這些量規粘附到軸上，而是將它們強制按壓在軸上，以便它們可以測量源自扭矩的變形。然后，這些變形通過摩擦作用傳遞到這些量規。

對于被粘附的量規，這種類型的組裝通常會由于存在膠黏劑而導致精度下降。在大多數情況下，這種膠黏劑是一種相當柔軟的材料，且其以非線性方式變形，迅速超過彈性極限，導致出現明顯的滯后誤差。

通常，相關的膠黏劑也是一種化學化合物，其隨著時間的推移會相當不穩定，并且會趨于降低品質、變干、失去彈性，從而經常且逐漸地終結于變弱和斷裂。

最后，其他化學元素（例如變速器的油）的存在和與之接觸會損壞該膠黏劑或量規本身，或至少加速它們的老化。

關于被按壓的量規，盡管該原理解決了由于使用膠黏劑而引起的問題（因為在這種情況下不必要），這些量規仍可能被變速器的侵蝕性的油和液體損壞。然而，應變量規是容易損壞的元件，并且不建議使其經受摩擦。

用該原理實施的摩擦通常導致應變量規的逐漸劣化，在這種情況下是機械劣化。

現有技術的方法所遇到的問題主要是由于膠黏劑引起的測量性能的降低、測量系統的壽命不足以及面對侵蝕性環境的低穩健性。

發明內容

本發明所要解決的問題是設計一種扭矩傳感器，該扭矩傳感器集成有至少一個應變量規以測量旋轉元件上的扭矩，該扭矩傳感器可以確保一個或多個應變量規與該元件的最佳接觸，該接觸必須是持久的抗性強的，并且一個或多個應變量規必須被保護不受外部侵害。

為此，本發明涉及一種旨在安裝在機動車輛中的旋轉元件上的扭矩傳感器，該扭矩傳感器包括布置在粘合材料層上的至少一個應變量規，所述至少一個應變量規發送根據旋轉元件在力矩作用下所經受的扭轉而變的電信號，電信號的接收和發送允許在通過傳輸裝置進行處理之后測量旋轉元件的扭矩，其特征在于，粘合材料層擱置在由剛性材料制成的基板的面上，該基板能夠通過其與支撐粘合材料層的面相反的面來確保抵靠旋轉元件的摩擦保持，扭矩傳感器包括圍繞粘合材料層和基板的可拆卸且可調節的壓力裝置，可拆卸且可調節的壓力裝置旨在圍繞旋轉元件并且按壓使基板的所述相反的面抵靠旋轉元件。

與被粘附的一個或多個應變量規的現有技術相比，本發明避免了由于這種粘附而引起的任何問題，即：一個或多個應變量規的剝離的問題、膠黏劑的老化的問題以及由于膠黏劑層的插入而導致每個應變量規無法接收施加在旋轉元件上的扭轉的問題。