[發明專利]扭矩傳感器的安裝結構

有效

• 申請號: 201980046674.6
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN112400101B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 遠藤嵩幸;星野啟也;安富陽子;熊四輩;臼井勇二
• 申請（專利權）人: 日本電產科寶電子株式會社
• 主分類號: G01L3/10
• 分類號: G01L3/10;G01L3/14
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李薇;楊明釗

本發明提供一種能夠提高扭矩傳感器檢測精度的扭矩傳感器的安裝結構。扭矩傳感器(40)具備第一結構體(41)、第二結構體(42)、設置于第一結構體和第二結構體之間的第三結構體(43)、以及設置于第一結構體和第二結構體之間的至少兩個傳感器部(44、45)。多個接觸部(61、62)設置于第一結構體(41)和第一安裝部(32)中的一方及所述第二結構體(42)和第二安裝部(36)中的一方，并且與第一結構體(41)和第一安裝部(32)中的另一方及第二結構體(42)和第二安裝部(36)中的另一方接觸。

技術領域

本發明的實施方式涉及一種應用于例如機械臂等的扭矩傳感器，且涉及一種扭矩傳感器的安裝結構。

背景技術

扭矩傳感器具有被施加扭矩的第一結構體、輸出扭矩的第二結構體、以及連結第一結構體和第二結構體的作為梁的多個應變產生部，在這些應變產生部配置有作為傳感器元件的多個應變計。由這些應變計構成電橋電路(例如參照專利文獻1、2、3)。

在測定在汽車的發動機等的輸出部產生的扭矩的扭矩量轉換器中，開發出一種減少扭矩以外的彎曲應力的影響的技術(例如參照專利文獻4)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013－096735號公報

專利文獻2：日本特開2015－049209號公報

專利文獻3：日本特開2017－172983號公報

專利文獻4：日本特開2010－169586號公報

發明內容

例如圓盤狀的扭矩傳感器具有第一結構體、第二結構體、以及第一結構體和第二結構體之間的第三結構體，在第一結構體和第二結構體之間設置有作為應變傳感器的應變產生體或應變計。

在將第一結構體固定于機械臂的例如基臺并將第二結構體固定于機械臂的例如臂進行使用的情況下，除了扭矩以外，對扭矩傳感器還施加隨著機械臂的輸送重量和直至負荷的距離及動作加速度的彎曲力矩或其反作用力的荷重。

在將扭矩傳感器安裝于機械臂的情況下，需要使扭矩傳感器的軸心和機械臂的例如臂或基臺的軸心匹配。

在例如將扭矩傳感器的第一結構體的形狀假定為圓柱并將機械臂的基臺的形狀假定為圓筒的情況下，通過將圓柱嵌合于圓筒內而使軸心一致。但是，在該情況下，雖然軸心一致，但圓柱和圓筒在哪里嚴密地接觸是不明確的。即，圓柱和圓筒不是正圓，圓柱的外徑和圓筒的內徑各自具有偏差。因此，預想圓柱的外面和圓筒的內表面在隨機幾個部位接觸。

這樣，在扭矩傳感器的第一結構體和機械臂的基臺或臂在隨機幾個部位接觸的情況下，在對扭矩傳感器施加扭矩以外的彎曲力矩或平移力時，第一結構體或第二結構體非對稱地變形，隨著該變形，應變傳感器非對稱地變形，從傳感器出現輸出。

如果對扭矩傳感器施加扭矩以外的彎曲力矩或荷重(X軸向Fx、Y軸向Fy、Z軸向Fz)即平移力(並進力)，則在設置于扭矩傳感器的多個應變傳感器中產生與位移相應的應變。通常，扭矩傳感器的電橋電路構成為針對扭矩方向的力輸出電壓，針對扭矩以外的方向的力不輸出電壓。但是，如果第一結構體或者第二結構體非對稱地變形，則在設置于扭矩傳感器的多個應變傳感器中產生非對稱的應變。由于其它軸干擾，從而產生傳感器輸出，扭矩傳感器的檢測精度下降。

本發明的實施方式提供一種能夠提高扭矩傳感器的檢測精度的扭矩傳感器的安裝結構。