CN207095747U - 小量程扭矩传感器 - Google Patents
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Abstract
一种小量程扭矩传感器，包括弹性体、设置在弹性体上下两端的上法兰和下法兰以及设于弹性体上用于测量扭矩信号的应变片，其特征在于：所述弹性体的中部轴向成型有与上法兰和下法兰同轴线平行的弧形形变梁，应变片设置在弧形形变梁的最薄处位置。弹性体上、下法兰、弧形形变梁一体式中心同轴，与常规空心应变轴结构相比，弹性体的加工难度及传感器贴片制作难度大大降低，弹性体选用低弹性模量铝合金，便于扭转形变及信号输出，四根弧形形变梁均布设计便于形变部分应变均匀、集中，提升传感器的精度；弹性体上、下法兰均设有圆形沉孔，可用于传感器安装时的径向定位。本实用新型结构简单、便于加工制作，可用于小量程扭矩测试，且测量精度高、使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型属于传感器技术领域，涉及一种扭矩传感器，具体涉及一种小量程扭矩传感器，应用于汽车衡等电子称重设备。
背景技术
目前，扭矩传感器广泛应用于扭矩测试仪，是一种质量控制设备，可用于扭矩传感器、扭矩板手的校准，以及动力系统的传动扭矩、螺栓等紧固件的拧紧扭矩的测试。扭矩传感器在结构上通常采用两端法兰结构，中间空心或实心应变轴结构，用于粘贴应变片，对于大量程扭矩传感器可以增大中间应变轴的尺寸来获得大量程扭矩传感器，而对于小量程扭矩传感器(10N.m以下)，中间空心应变轴的尺寸将无限缩小至极限，以保证足够的扭转形变量以便应变片感应，这对弹性体加工及后续传感器贴片制作带来不便，显然这种结构已不再适合小量程扭矩传感器，需要考虑新的弹性体结构来检测更小的扭转形变。
经查，现有专利号为CN201320894699.1的中国专利在《一种微小量程动态扭矩传感器》，由输入轴、输出轴、扭簧、输入输出两个光电编码盘、机座等组成，输入轴一端连接扭簧、扭簧的另一端连接输出轴，输入输出轴上面各安装一个光电编码盘，输入输出轴整体各自通过轴承分别安装在前后两个端盖上，前后两个端盖固定安装在机座两侧，前后端盖上各开有一个光电读数孔可以读出轴的相位信号。这种扭矩传感器也是微小量程的，但是其是采用扭簧的扭曲来传输扭矩，并不是靠弹性体的扭转形变来传输，其结构比较复杂，部件多，而且稳定性不够理想。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构简单、制作方便且精度高的小量程扭矩传感器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种小量程扭矩传感器，包括弹性体、设置在弹性体上下两端的上法兰和下法兰以及设于弹性体上用于测量扭矩信号的应变片，其特征在于：所述弹性体的中部轴向成型有与上法兰和下法兰同轴线平行的弧形形变梁，应变片设置在弧形形变梁的最薄处位置。
进一步，所述弹性体为纵向呈工字形轮廓的圆柱状结构，弧形形变梁为四根，均匀分布于上法兰和下法兰之间。
再进一步，所述弧形形变梁上部和下部的双侧侧面分别对称地成型出内凹的圆弧面，从而设置出弧形形变梁的最薄处。
进一步，所述弧形形变梁上部和下部呈上下对称设置。
再进一步，所述弹性体、弧形形变梁以及上法兰和下法兰为一体式加工成型。
进一步，所述上法兰和下法兰的中心位置分别开设有便于传感器安装定位的圆形沉孔。
进一步，所述弹性体采用低弹性模量铝合金材质，弹性体的外侧套设有圆形的外壳，外壳的上端环向开设有若干连接孔，弹性体的上端外壁上环向开设有对应的安装孔，外壳套设在弹性体外通过螺栓与弹性体连接固定。
最后，所述弹性体的侧部开设有导线出线口，外壳上设有对应的开口，开口上安装有防水连接接头。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：弹性体上、下法兰、弧形形变梁一体式中心同轴，与常规空心应变轴结构相比，弹性体的加工难度及传感器贴片制作难度大大降低，弹性体选用低弹性模量铝合金，便于扭转形变及信号输出，四根弧形形变梁均布设计便于形变部分应变均匀、集中，提升传感器的精度；弹性体上、下法兰均设有圆形沉孔，可用于传感器安装时的径向定位。本实用新型结构简单、便于加工制作，可用于小量程扭矩测试，且测量精度高、使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为图1的俯视图；
图3为图1去掉弹性体外壳后的结构示意图；
图4为图3的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～4所示，一种小量程扭矩传感器，包括弹性体1、设置在弹性体1上下两端的上法兰11和下法兰12以及设于弹性体1上用于测量扭矩信号的应变片3，弹性体1基本上为纵向轮廓呈工字形的圆柱状结构，弹性体1采用低弹性模量铝合金材质，便于扭转形变及信号输出，弹性体1的中部轴向成型有与上法兰11和下法兰12同轴线平行的弧形形变梁13，弧形形变梁13上部和下部的双侧侧面分别对称地成型出内凹的圆弧面15，从而设置出弧形形变梁13的最薄处，弧形形变梁13上部和下部呈上下对称设置，弧形形变梁13为四根，均匀分布于上法兰11和下法兰12之间，便于形变部分应变均匀、集中，提升传感器的精度，弹性体1、弧形形变梁13以及上法兰11和下法兰12为一体式加工成型，加工难度小，且同轴度精度高，安装可靠稳定；应变片3粘贴在弧形形变梁13的最薄处位置，用于检测弧形形变梁13扭转形变，上法兰11和下法兰12的中心位置分别开设有便于传感器安装定位的圆形沉孔111和121；弹性体1的外侧套设有圆形的外壳2，外壳2的上端环向开设有若干连接孔，弹性体1的上端外壁上环向开设有对应的安装孔14，外壳2套设包覆在弹性体1外通过螺栓4与弹性体1连接固定，起到保护弹性体1的作用，避免杂质进入弹性体1内，大大提高了传感器的稳定性和测量精度，弹性体1的侧部开设有导线出线口，外壳2上设有对应的开口，开口上安装有防水连接接头5，可以方便将信号通过导线引出，并能有效密封，不影响载荷的传递。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种小量程扭矩传感器，包括弹性体、设置在弹性体上下两端的上法兰和下法兰以及设于弹性体上用于测量扭矩信号的应变片，其特征在于：所述弹性体的中部轴向成型有与上法兰和下法兰同轴线平行的弧形形变梁，应变片设置在弧形形变梁的最薄处位置。
2.根据权利要求1所述的小量程扭矩传感器，其特征在于：所述弹性体为纵向呈工字形轮廓的圆柱状结构，弧形形变梁为四根，均匀分布于上法兰和下法兰之间。
3.根据权利要求2所述的小量程扭矩传感器，其特征在于：所述弧形形变梁上部和下部的双侧侧面分别对称地成型出内凹的圆弧面，从而设置出弧形形变梁的最薄处。
4.根据权利要求3所述的小量程扭矩传感器，其特征在于：所述弧形形变梁上部和下部呈上下对称设置。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的小量程扭矩传感器，其特征在于：所述弹性体、弧形形变梁以及上法兰和下法兰为一体式加工成型。
6.根据权利要求5所述的小量程扭矩传感器，其特征在于：所述上法兰和下法兰的中心位置分别开设有便于传感器安装定位的圆形沉孔。
7.根据权利要求6所述的小量程扭矩传感器，其特征在于：所述弹性体采用低弹性模量铝合金材质，弹性体的外侧套设有圆形的外壳，外壳的上端环向开设有若干连接孔，弹性体的上端外壁上环向开设有对应的安装孔，外壳套设在弹性体外通过螺栓与弹性体连接固定。
8.根据权利要求7所述的小量程扭矩传感器，其特征在于：所述弹性体的侧部开设有导线出线口，外壳上设有对应的开口，开口上安装有防水连接接头。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| CN207095747U true CN207095747U (zh) | 2018-03-13 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109141933A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-04 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种轮毂式传感器测力系统 |
| CN109781321A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-21 | 西安交通大学 | 一种裂筒式扭矩传感器 |
| CN112924073A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-08 | 同济大学 | 基于悬臂结构增大变形的应变式螺栓预紧力垫片传感器 |
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2017
- 2017-06-15 CN CN201720694432.6U patent/CN207095747U/zh active Active
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| CN112924073B (zh) * | 2021-01-29 | 2022-04-05 | 同济大学 | 基于悬臂结构增大变形的应变式螺栓预紧力垫片传感器 |
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