[發明專利]用于經由脈沖式過盈接觸進行摩擦的扭矩測量的裝置和方法

在審

• 申請號: 201980050773.1
• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN112469986A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: M·A·耶格
• 申請（專利權）人: 科思創有限公司
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜凝;王麗輝

公開了一種用于摩擦的扭矩測量的裝置及其使用的方法。裝置包括圓筒形芯和具有中心腔的帽。裝置包括在圓筒形芯或帽中的任一者上的至少一個第一凸起，當帽繞圓筒形芯旋轉時，隨著所述至少一個第一凸起移動成與至少一個在圓筒形芯或帽中的另一者上的第二凸起或凹痕接觸和脫離接觸，所述至少一個第一凸起提供與所述第二凸起或凹痕中的至少一個的脈沖式過盈接觸。裝置可連接到測試設備，該測試設備被構造成測量在帽和圓筒形芯相對于彼此旋轉時在帽和圓筒形芯之間的旋轉扭矩。

技術領域

本發明總體上涉及一種用于摩擦的測量的裝置，且更具體地涉及一種測試裝置，該測試裝置被構造成在裝置的零件之間旋轉時提供脈沖式過盈接觸，從而允許摩擦的扭矩測量。

背景技術

當兩種材料抵靠彼此滑動時，常常期望在材料的表面之間具有光滑接觸以減小接觸區域處的摩擦。對于一對給定的滑動表面，摩擦的大小能夠由摩擦系數給出。降低摩擦系數對于利用這樣的滑動表面的裝置而言總體上導致改進的磨損和容易使用。

一個需要平滑滑動材料的重要應用領域是在醫療裝置中，諸如藥物注射系統。筆式注射器（其用于遞送治療劑）是這樣的系統的一個示例，并且包括通常由聚合物材料（諸如，熱塑性材料）制成的部件。這些裝置具有彼此接觸的部件，這些部件在使用期間必須相對于彼此移動或滑動，從而導致部件的表面之間的摩擦。如果減小這些部件之間的摩擦，則可實現注射系統的更平滑的操作和更長的使用時間。此外，減小部件之間的摩擦可防止裝置的卡住和遞送治療劑的失敗，和/或防止各種鎖定機構（諸如，安全防護件）移動到適當位置的失敗。

聚合物技術的進步已允許制造商將塑料模制成具有精確尺寸的各種醫療零件。當前的針對摩擦的測試方法不適合于評估在高力載荷下的零件之間的摩擦和/或在這樣的零件在使用中經歷的多個啟停循環之后的零件之間的摩擦。同樣重要的是，表面之間的摩擦的大小和“感覺”是可測試的，并且是在用戶（例如，醫療人員、患者）的預期范圍內。因此，目前行業內需要一種裝置和方法以可重復地測試由各種聚合物形成的零件之間以及在不同的力載荷下的摩擦。

發明內容

當前公開的發明提供了一種裝置，其在裝置的零件之間的旋轉期間提供脈沖式過盈接觸，從而允許可重復且準確的摩擦的扭矩測量。裝置總體上包括：圓筒形芯，其具有外表面，該外表面具有至少一個凸起或凹痕（indent）；以及帽，其具有中心腔，該中心腔具有至少一個凸起或凹痕。圓筒形芯被同軸地接收在帽的中心腔內，使得圓筒形芯的頂端接近帽的第一端。裝置包括在圓筒形芯或帽上的至少一個第一凸起，所述至少一個第一凸起提供與在圓筒形芯或帽中的另一者上的第二凸起或凹痕中的至少一者的脈沖式過盈接觸，其中，帽可圍繞芯旋轉。

根據本發明的某些方面，裝置可包括在圓筒形芯和帽中的每一者上的至少一個凸起。

根據本發明的某些方面，裝置可包括在圓筒形芯或帽中的任一者上的至少三個凸起，以及在圓筒形芯或帽中的另一者上的至少三個凹痕。

根據本發明的某些方面，裝置可包括繞帽的中心腔的表面均等地周向間隔開的至少三個凸起，其中，每個凸起沿著中心腔的表面的至少一部分軸向延伸。此外，裝置可包括繞圓筒形芯的外表面均等地周向間隔開的至少三個凹痕，其中，每個凹痕沿著圓筒形芯的外表面的至少一部分軸向延伸。

根據本發明的某些方面，圍繞帽的中心腔的表面的所述至少三個凸起中的至少一個是平坦表面。

根據本發明的某些方面，（一個或多個）凹痕的尺寸可與（一個或多個）凸起的尺寸大致相同。

根據本發明的某些方面，帽還可包括在中心腔的表面上接近帽的第一端的至少一個止擋部，所述至少一個止擋部的尺寸和位置確定成限制圓筒形芯在帽內的軸向深度。例如，至少一個止擋部可包括繞縱向軸線徑向間隔開的至少三個突出部。根據本發明的某些方面，止擋部的底邊緣可接觸圓筒形芯的最上表面。

根據本發明的某些方面，帽還可包括在外表面上的帽附接元件以便接合扭矩測量裝置的第一附接機構。