專利名稱：轉(zhuǎn)矩傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的轉(zhuǎn)矩傳感器。
背景技術(shù)：
在旋轉(zhuǎn)的機器上常常需要在運行期間檢測其轉(zhuǎn)矩。為此特別是測量旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩，其中，轉(zhuǎn)矩接收器與所述軸同步回轉(zhuǎn)并且從而永久地測量通過所述軸傳遞的轉(zhuǎn)矩。為此常常采用配備有轉(zhuǎn)矩測量片的轉(zhuǎn)矩傳感器，所述轉(zhuǎn)矩傳感器定位在旋轉(zhuǎn)的軸部件之間并且固定在所述軸部件上。轉(zhuǎn)矩接收器為此常常具有環(huán)形的固定法蘭，所述固定法蘭與所述軸的對置法蘭螺接。在此常常需要將轉(zhuǎn)矩接收器固定在相對短的軸段中或現(xiàn)存的只能提供少的軸向結(jié)構(gòu)空間的法蘭之間。在此，這種固定必須如下地實施，即，使盡可能少的干擾應(yīng)力或干擾力進入到應(yīng)變測量體或變形體中，以便確保高的測量精度。由DE 42 08 522 C2公開了一種結(jié)構(gòu)非常短的轉(zhuǎn)矩傳感器，其構(gòu)造為盤形。這種一件式的轉(zhuǎn)矩接收器包括外環(huán)和與所述外環(huán)同心的內(nèi)轂，它們通過四個徑向延伸的測量接片彼此連接。在此，所述測量接片具有軸向?qū)χ玫拇坌稳笨?，通過所述缺口在袋槽的底部上留下薄壁的端面，薄膜應(yīng)變片形式的剪力接收器施加在所述端面上。所述剪力接收器在此在袋槽底上的應(yīng)變測量體上檢測傳遞的轉(zhuǎn)矩。為了導入和導出待傳遞的轉(zhuǎn)矩，不僅在內(nèi)轂中而且在外環(huán)中優(yōu)選開設(shè)八個孔，軸端部固定地螺接在所述孔上。因為內(nèi)轂的固定孔相對緊密地布置在測量接片上，所以通過不同的螺接連接和制造公差也會有干擾性的彎曲應(yīng)力或其他寄生力作用到測量接片中，它們則會干擾測量結(jié)果。由EP 1 074 826 Bl公開了一種轉(zhuǎn)矩傳感器，其中，固定區(qū)域距離應(yīng)變測量體相對遠。所述轉(zhuǎn)矩傳感器一件式地構(gòu)成并且包含兩個軸向?qū)χ玫墓潭ǚㄌm，所述固定法蘭在徑向內(nèi)部的區(qū)域中通過短的軸向的力矩傳遞元件彼此連接。所述力矩傳遞元件包括朝內(nèi)閉合的圓柱形外套面和徑向朝外指向的軸向接片，在所述軸向接片之間相對于旋轉(zhuǎn)軸線同軸地布置測量袋槽。通過所述測量袋槽產(chǎn)生薄的膜片狀的應(yīng)變區(qū)域作為變形體，應(yīng)變片施加在所述變形體上，所述應(yīng)變片提供精確的測量信號，所述測量信號與傳遞的轉(zhuǎn)矩成正比。因為兩個固定法蘭具有相同大小的直徑并且固定孔布置在其外環(huán)面上，所以確保幾乎不會有干擾性的彎曲應(yīng)力或其他寄生力在對稱地位于固定法蘭之間的具有應(yīng)變片的應(yīng)變測量體中起作用。但是管形的測量體沿縱向方向布置在兩個固定法蘭之間，因此這種轉(zhuǎn)矩傳感器對于很多應(yīng)用情況來說結(jié)構(gòu)太長并且因此不能在短的軸區(qū)域中采用。由DE 44 30 503 Cl公開了一種在縱向方向上非常短的轉(zhuǎn)矩傳感器，其同樣具有兩個相同大小的旋轉(zhuǎn)對稱的固定法蘭。所述固定法蘭平行地且軸向?qū)χ玫夭贾谩?gòu)造為盤形并且在徑向內(nèi)部通過實心的環(huán)形力傳遞部件彼此焊接。由此這兩個固定法蘭僅僅通過小的氣隙軸向地彼此間隔開。所述兩個固定法蘭之一在此配備有相對于旋轉(zhuǎn)軸線同軸地環(huán)繞的應(yīng)變測量體，剪力接收器形式的應(yīng)變片施加在其環(huán)形的外端面上。應(yīng)變測量體在此通過兩個軸向?qū)χ玫耐S環(huán)繞的環(huán)形槽構(gòu)成，所述環(huán)形槽從構(gòu)造為測量法蘭的固定法蘭中加工出。保留在環(huán)形槽之間的應(yīng)變測量體在此徑向地布置在環(huán)形的外固定部件與內(nèi)部的力傳遞部件之間。由于切向力作用在徑向上越來越小，因此圓環(huán)形的應(yīng)變測量體部件被構(gòu)造得從內(nèi)朝外在其厚度方面均勻地越來越小。因為總轉(zhuǎn)矩必須通過所述圓環(huán)形的測量體部件傳遞，因此其軸向厚度相對大，由此降低了測量靈敏度。同時，通過均勻的環(huán)形構(gòu)成的測量體部件也傳遞干擾性的彎曲應(yīng)力或其他寄生力，由此會附加地損害測量精度。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種結(jié)構(gòu)盡可能短的轉(zhuǎn)矩傳感器，改善其靈敏度和測量精度。所述任務(wù)通過權(quán)利要求1中給出的發(fā)明解決。進一步構(gòu)型和有利的實施方式在從屬權(quán)利要求中給出。本發(fā)明具有的優(yōu)點是，通過同軸環(huán)繞地封閉的測量袋槽和加強接片實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳感器的高的抗扭強度。同樣，作為應(yīng)變體或變形體的袋槽底面的壁厚能夠以膜片狀的厚度實施，從而產(chǎn)生相對薄的彈簧般彈性的應(yīng)變區(qū)，其保證高的測量靈敏度。此外，通過設(shè)置在測量袋槽之間的徑向加強接片實現(xiàn)高的彎曲剛度和軸向剛度，由此使得干擾力或其他寄生力遠離袋槽底面中的變形區(qū)，從而能夠有利地實現(xiàn)高的測量精度。本發(fā)明此外具有的優(yōu)點是，通過整側(cè)閉合并且設(shè)有加強接片的固定法蘭即使在薄的盤形構(gòu)型的情況下也可以在高抗扭強度的情況下傳遞大的轉(zhuǎn)矩。同樣，通過盤形基體的小材料厚度可實現(xiàn)具有小慣性矩的轉(zhuǎn)矩傳感器，該轉(zhuǎn)矩傳感器也有利地允許高的測量轉(zhuǎn)速。在發(fā)明構(gòu)思的一個進一步方案中提出，借助于傳統(tǒng)的車削和銑削工作將具有固定法蘭的轉(zhuǎn)矩傳感器、轉(zhuǎn)矩傳遞元件以及加強接片和測量袋槽構(gòu)造為一件式的基體，由此相對于螺接或焊接部件大大改善轉(zhuǎn)矩傳感器的滯后特性。因為由此不會出現(xiàn)摩擦和沉降特性，因此持久地確保了保持不變地高的測量精度。 在另一特別的實施方式中提出，測量袋槽軸向?qū)χ玫夭贾?。這樣做的優(yōu)點是，通過這種對稱布置可降低袋槽底面的應(yīng)變測量區(qū)域中的干擾性彎曲應(yīng)力和寄生的干擾力，由此可改善測量精度。特別是當在對置的測量袋槽中也施加剪力接收器時也可以由此有利地補償軸向的彎曲應(yīng)力。在一個優(yōu)選的實施方式中提出，測量袋槽雖然對置地布置，但是分別切向錯位地布置。由此也在很大程度上無干擾性彎曲應(yīng)力和寄生干擾力的情況下產(chǎn)生很大程度上對稱的應(yīng)變變化曲線，但是在此對于剪力接收器得到這樣的施加面，所述施加面位于袋槽底面的作為袋槽外部面的背面。這特別是在單側(cè)的并且向外指向的袋槽外部面的情況下具有優(yōu)點的是，施加面不處于凹陷部中，由此可改善可手動實施的應(yīng)變片施加的精度。在發(fā)明構(gòu)思的另一特別的實施方式中提出，加強接片沿徑向方向朝旋轉(zhuǎn)軸線加寬并且在此同時測量袋槽相應(yīng)地朝測量軸線縮小。由此，通過所述轉(zhuǎn)矩導入的切向力根據(jù)與旋轉(zhuǎn)軸線的距離均勻化，從而有利的是，在保持不變的轉(zhuǎn)矩的情況下在整個測量體面上作用有恒定的剪應(yīng)變。通過剪力接收器的徑向布置，這即使在保持不變地薄的敏感應(yīng)變測量體的情況下也有利地導致高的測量精度。為了使歪曲測量值并且寄生的干擾力脫耦，在另一優(yōu)選的實施方式中在測量法蘭的處于外部的端面上在測量法蘭外環(huán)與同軸環(huán)繞地布置的測量袋槽之間開設(shè)軸向的環(huán)形槽。因為通過固定螺釘?shù)牟煌瑪Q緊力矩以及固定孔的可能的制造誤差可導致干擾性的彎曲應(yīng)力和寄生力，它們通過所述環(huán)繞的環(huán)形槽有利地被保持遠離測量體面，由此可實現(xiàn)高的測量精度。本發(fā)明的另一特別的實施方式在測量法蘭的徑向內(nèi)空間中徑向地在外環(huán)與旋轉(zhuǎn)軸線之間具有軸向的凹陷部，其優(yōu)點是，由此可將整個傳感器電子裝置連同單側(cè)地向著該內(nèi)空間布置的應(yīng)變片及其布線嚴密密封地安裝在螺接或焊接上的蓋子下面。在另一特別的布置中還設(shè)置有熔融在測量法蘭的外圓周上的燕尾形配合部中的天線部件，其連接導線同樣從所述外環(huán)延伸到所述密封的內(nèi)空間中。由此有利地提供總體上嚴密密封的轉(zhuǎn)矩傳感器，該轉(zhuǎn)矩傳感器由于所述燕尾形配合部也適合于最高每分鐘 50000轉(zhuǎn)的高測量轉(zhuǎn)速。


借助于附圖中所示的實施例詳細闡述本發(fā)明。附圖中圖1是具有軸向單側(cè)布置的測量袋槽的轉(zhuǎn)矩傳感器的剖視圖，和圖2是具有軸向雙側(cè)布置的測量袋槽的轉(zhuǎn)矩傳感器的剖視圖。
具體實施例方式在附圖的圖1中以剖視圖示出單側(cè)的轉(zhuǎn)矩傳感器，其包括兩個旋轉(zhuǎn)對稱并且軸向?qū)χ玫谋P形固定法蘭1、2，所述固定法蘭通過環(huán)形的力矩傳遞元件3剛性地彼此連接，其中，在構(gòu)造為測量法蘭2的固定法蘭的向外指向的盤面上相對于旋轉(zhuǎn)軸線4徑向等間距地設(shè)置優(yōu)選八個缺口 5形式的測量袋槽5，在所述測量袋槽的底面15上施加應(yīng)變片20作為剪力接收器，其中，所述測量袋槽5通過八個徑向的加強接片6彼此隔開。所示的轉(zhuǎn)矩傳感器被設(shè)置用于測量兩個標稱轉(zhuǎn)速高達約25000轉(zhuǎn)每分鐘的軸-或機器部件之間的高達IkNm的標稱轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩，其中，這種轉(zhuǎn)矩傳感器也可以用于IOONm至最少IOkNm的標稱轉(zhuǎn)矩。在此所述軸-或機器部件為了導入和導出轉(zhuǎn)矩而通過固定法蘭上的固定孔8、9與所述兩個固定法蘭1、2螺接。所述固定孔8、9在此在第一固定法蘭1的情況下優(yōu)選構(gòu)造為通孔9并且在第二固定法蘭2的情況下構(gòu)造為螺紋孔8，從而使得所述螺接可以從一個軸向側(cè)進行。所述兩個固定法蘭1、2在此在其徑向外部區(qū)域上在其軸向厚度方面加強并且由此構(gòu)造為外環(huán)10以及設(shè)有所述固定孔8、9。在此，所述外環(huán)10優(yōu)選具有約 130至150mm的外直徑，其中，所述固定孔8、9關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線4對稱地分布。在所述兩個固定法蘭1、2之間，直到所述力矩傳遞元件3地將一個徑向朝外敞開的約2至IOmm的窄間隔槽13銑入基體22中，從而使得所述兩個固定法蘭1、2平行間隔開地軸向?qū)χ?。在此，對置的固定法蘭1、2在所述間隔槽13內(nèi)部構(gòu)造為平坦的槽面14。第二固定法蘭2是測量法蘭，其在其軸向外側(cè)上設(shè)有階梯狀結(jié)構(gòu)，通過所述階梯狀結(jié)構(gòu)形成處于內(nèi)部的凹陷部11。相對于所述外環(huán)10處于徑向內(nèi)部地，所述測量法蘭2在內(nèi)部的盤形元件17中設(shè)有比該外環(huán)10薄的壁厚，通過所述薄的壁厚將轉(zhuǎn)矩從外環(huán)10傳遞到所述處于徑向內(nèi)部的力矩傳遞元件3上。在此，優(yōu)選所述內(nèi)部的盤形元件17的壁厚為5至IOmm就足夠并且對于所述兩個固定法蘭1、2都是這樣。在第一固定法蘭1的中央關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)軸線4對稱地加工一個軸向的一直延伸到第二固定法蘭2中的盲孔12，通過所述盲孔降低所述基體22的慣性質(zhì)量。在第二固定法蘭、即測量法蘭2中，相對于所述外環(huán)10處于內(nèi)部地并且關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線4對稱地加工圓柱形的軸向凹陷部11，該凹陷部具有約90至IlOmm的直徑和約5至15mm的深度。在該凹陷部11中，關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)軸線4對稱地銑入優(yōu)選八個約5至IOmm深度的測量袋槽5，所述測量袋槽相對于槽面14留下0. 2至Imm的均勻厚度并且它們向著軸向外部形成平坦的基面 15。在所述基面15上在此施加剪力接收器20形式的應(yīng)變片，其中，關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線4對稱分布地設(shè)置至少四個或八個應(yīng)變片20。所述測量袋槽5在其徑向內(nèi)壁M上具有相對于旋轉(zhuǎn)軸線4直徑為約35mm的倒圓部并且在徑向外壁25上具有相對于旋轉(zhuǎn)軸線4直徑為約 45mm的倒圓部，其中，所述測量袋槽5在其長度方面在約40°的角度范圍上延伸并且從而圍繞旋轉(zhuǎn)軸線4形成環(huán)形槽區(qū)段26。在所述測量袋槽5之間保留有加強接片6，它們在其徑向內(nèi)部的初始部處在接片高度優(yōu)選為約5mm的情況下具有約5mm的接片寬度并且徑向地向著外環(huán)10均勻縮細到約 3mm。通過測量袋槽5的這種造型，在該轉(zhuǎn)矩傳感器受轉(zhuǎn)矩載荷時在所述基面15上產(chǎn)生均勻的應(yīng)變區(qū)，所述應(yīng)變區(qū)與到旋轉(zhuǎn)軸線4的距離無關(guān)。在此，通過所述加強接片6引起沿旋轉(zhuǎn)方向并且沿軸向方向的加強，從而使得可通過測量袋槽5內(nèi)部的相對薄的應(yīng)變區(qū)實現(xiàn)高的測量靈敏度。在所述轉(zhuǎn)矩傳感器的一個替代實施方式中，該轉(zhuǎn)矩傳感器也可以配備有至少3、4、 8、16或最高32個測量袋槽，在所述測量袋槽的底面15上關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)軸線4對稱地以優(yōu)選90°和45°的角度施加至少四個剪力接收器。在此，特別是所述加強接片6以及作為應(yīng)變測量體或變形體15的底面厚度的尺寸取決于待傳遞的標稱轉(zhuǎn)矩。所述固定法蘭1、2的直徑和厚度也取決于預(yù)給定的標稱轉(zhuǎn)矩，因此在例如IOONm的標稱轉(zhuǎn)矩的情況下優(yōu)選設(shè)置約120mm的法蘭直徑并且在例如IOkN的標稱轉(zhuǎn)矩的情況下設(shè)置約^Omm的固定法蘭直徑， 其中，外環(huán)厚度約為15至30mm。由此在IOONm至IOkNm的標稱轉(zhuǎn)矩的情況下得到轉(zhuǎn)矩傳感器的約35至65mm的軸向長度，所述轉(zhuǎn)矩傳感器結(jié)構(gòu)極短并且因此幾乎可以用于任何應(yīng)用情況。在前述轉(zhuǎn)矩傳感器的一個未示出的實施方式中，測量袋槽5也可以軸向?qū)χ玫夭贾?，它們分別由它們的剩留的作為應(yīng)變測量體的底面15彼此隔開。由此得到測量袋槽5的一方面向著槽面14并且另一方面向著凹陷部11指向的開口。優(yōu)選在此將應(yīng)變片20施加在向著凹陷部11指向的底面15上，其中，這種實施方式可以被嚴密地密封。另一方面，也可以施加在向著槽面14指向的對置底面上，由此有利地也可以補償干擾性的彎曲應(yīng)力。為了對應(yīng)變片20進行分析處理和供電，附加地在凹陷部11中還裝入一個未示出的測量電子裝置，通過所述測量電子裝置將所述剪力接收器20特別是連接至惠斯登電橋， 所述惠斯登電橋使測量信號加強、數(shù)字化并且調(diào)制以進行傳遞。為此優(yōu)選將布置在所設(shè)置的凹陷部11中的測量電子裝置電路利用無力旁路的(未示出的)蓋子通過密封的螺釘連接或焊接連接嚴密地封閉，由此在無濕氣并且無塵屑的情況下安裝敏感的測量元件。為了傳遞測量信號，在測量法蘭2的外環(huán)10的外圓周上澆注天線16。為了防止與離心力有關(guān)的脫落，在此將遙測系統(tǒng)的天線繞組澆注到燕尾槽7中，所述燕尾槽向外變窄。 由此，利用前述轉(zhuǎn)矩傳感器可以實施最低每分鐘25000至50000轉(zhuǎn)的標稱轉(zhuǎn)速，而不會由此引起遙測系統(tǒng)的天線繞組的由于離心力導致的脫落。在通過第一固定法蘭1導入轉(zhuǎn)矩時，所述轉(zhuǎn)矩通過所述外環(huán)10和所述徑向內(nèi)部的盤形元件17被引導至轉(zhuǎn)矩傳遞元件3并且從所述該轉(zhuǎn)矩傳遞元件導入到所述測量法蘭2 中。在那里，所述轉(zhuǎn)矩被從盤形元件17的處于內(nèi)部的導入?yún)^(qū)域通過加強接片6和測量袋槽 5的作為應(yīng)變測量體的底面15傳遞到測量法蘭2的外環(huán)10上。在此，通過切向的傳遞力在所述測量袋槽5的膜片狀的底面15中產(chǎn)生至少一個切向應(yīng)變，所述切向應(yīng)變通過剪力接收器20檢測并且所述切向應(yīng)變與傳遞的轉(zhuǎn)矩成比例。借助于惠斯登電橋電路，根據(jù)檢測到的測量信號得到傳遞的轉(zhuǎn)矩。據(jù)此通過測量電子裝置產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的測量信號，所述測量信號通過存在于外環(huán)10中的天線線圈16被無接觸地傳遞給固定的分析處理裝置，在該分析處理裝置中所述測量信號可作為測量值顯示或者可被進一步處理例如以便進行調(diào)節(jié)過程。在附圖的圖2中示出轉(zhuǎn)矩傳感器的一個有利的實施方式，該轉(zhuǎn)矩傳感器基本上由于測量袋槽5的軸向上和切向上彼此錯位的布置而與圖1的實施例不同。在此，該轉(zhuǎn)矩傳感器同樣包括基體22，該基體具有兩個平行對置布置的固定法蘭1、2，所述固定法蘭通過環(huán)形的力矩傳遞元件3軸向地彼此連接。在此，作為第二固定法蘭2的測量法蘭同樣具有軸向地從外向內(nèi)指向的圓柱形凹陷部11，所述凹陷部附加地由軸向引入的卸載槽18與外環(huán)10在干擾力方面脫耦。因為在固定法蘭1、2與軸端部不均勻地螺接或者在其他軸向彎曲應(yīng)力載荷的情況下，所述干擾通過所述卸載槽18保持遠離所述測量袋槽5的底面15上的彈簧彈性的變形體。圍繞旋轉(zhuǎn)軸線4同軸環(huán)繞的測量袋槽或測量袋槽區(qū)段相對于卸載槽18布置在徑向內(nèi)部，所述測量袋槽或測量袋槽區(qū)段同樣通過加強接片6彼此隔開。然而在附圖的圖2 的實施例中，測量袋槽5軸向并且切向交替地彼此錯位。在此，八個測量袋槽5軸向地向外指向并且八個測量袋槽5響著間隔槽13軸向敞開地布置。所述測量袋槽5、5'在此包括槽形的圓區(qū)段作為環(huán)形槽區(qū)段沈，其相對于旋轉(zhuǎn)軸線4具有預(yù)給定的約18°至20°的間隔。 其中，測量袋槽之間的加強接片6包括約2°至5°的環(huán)形圓區(qū)段。但是在此加強接片6的圓區(qū)段與測量袋槽5、5'交替并且由此在徑向上內(nèi)部比外部寬。通過交替地軸向彼此錯位的測量袋槽5、5'，切向地在測量袋槽5、5'之間產(chǎn)生相對寬的平坦面區(qū)段，它們基本上是軸向?qū)χ玫拇弁獠棵?9的袋槽底面15，所述袋槽外部面在兩側(cè)用作膜片狀彈簧彈性的變形體。因此，構(gòu)造為剪力接收器的應(yīng)變片20至少在所述凹陷部11內(nèi)部施加在袋槽外部面19上。這樣做特別是有利的，因為由此可簡化并且更精確地實施應(yīng)變片20的手動施加。應(yīng)變片20也可以軸向?qū)χ玫夭贾迷谙蛑g隔槽13的袋槽外部面19上，但是由此它們不能被相對于外部影響嚴密地密封。向著間隔槽13指向的測量袋槽5'的銑出有利地通過附加地設(shè)置在第一固定法蘭1中的進入孔21進行，所述進入孔以預(yù)給定的徑向間距關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線4對稱地布置，其中，進入孔的直徑至少等于測量袋槽5'的切向延伸尺寸。通過切向和軸向錯位的測量袋槽5、5'不僅簡化了應(yīng)變片20的裝配而且也改善了與干擾性夾緊力和彎曲應(yīng)力的脫耦，因為它們很大程度上被保持遠離測量體面。在其他方面，附圖的圖2中的轉(zhuǎn)矩傳感器與圖1中的實施例一樣。在此，兩個基體22 —件式地從短的圓形金屬棒材中加工出，所述金屬棒材優(yōu)選由不生銹的鋼合金制成，所述鋼合金具有特別有彈性的延展性能和小的滯后作用。但是所述基體22也可以由鋁、鈦或其他金屬制成。也可以采用相應(yīng)的構(gòu)造為表面波共振器或構(gòu)造為磁阻傳感器或磁彈性傳感器并且檢測變形體上的應(yīng)變的接收器作為剪力接收器。
權(quán)利要求
1.轉(zhuǎn)矩傳感器，其包括兩個平行的軸向?qū)χ玫谋P形固定法蘭(1，2)，所述固定法蘭通過徑向上處于內(nèi)部的力矩傳遞元件C3)剛性地彼此連接，其中，一個固定法蘭( 構(gòu)造為測量法蘭，該測量法蘭在其徑向外部的固定環(huán)面(10)與同軸地處于內(nèi)部的力矩傳遞元件(3) 之間在同軸地環(huán)繞的區(qū)域上具有多個空槽(5，5')，在所述空槽的底面(1 或外部面(19) 上施加剪力接收器(20)，其特征在于，所述空槽通過至少三個測量袋槽(5，5')構(gòu)成，所述測量袋槽通過至少三個徑向的加強接片(6)彼此隔開，其中，所述測量法蘭(2)在其相對于徑向外部的固定環(huán)面(10)處于徑向內(nèi)部的區(qū)域中具有同軸地環(huán)繞的閉合的面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，該轉(zhuǎn)矩傳感器包括一件式的圓形金屬基體(22)，該基體大致在其軸向長度的中部具有環(huán)繞的向外敞開的間隔槽(13)，通過所述間隔槽在一個軸向側(cè)上形成第一固定法蘭(1)并且在另一軸向側(cè)上形成所述測量法蘭 O)，其中，所述基體0 由鋼合金、鋁或鈦制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，所述兩個固定法蘭(1, 關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線(4)旋轉(zhuǎn)對稱地構(gòu)成并且在它們的徑向外部區(qū)域(固定面)中分別具有外環(huán)(10)，所述外環(huán)具有至少三個軸向?qū)ΨQ分布的固定孔(8，9)，所述固定孔相對于旋轉(zhuǎn)軸線的徑向距離是相同的。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，所述間隔槽(13)構(gòu)造為關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線(4)徑向?qū)ΨQ地環(huán)繞的窄槽，其深度至少包括所述外環(huán)區(qū)域(10)和所述測量袋槽(5，5')以及所述加強接片(6)的徑向區(qū)域并且至少延伸至環(huán)形或盤形的力矩傳遞元件 ⑶。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，所述測量法蘭(2)構(gòu)造為扁平的圓形盤，其在相對于外環(huán)(10)處于內(nèi)部的徑向內(nèi)部的盤形元件(17)上并且相對 于旋轉(zhuǎn)軸線以相同的徑向間隔地具有至少3、4、8、16或32個軸向的袋槽(5，5')，所述袋槽通過窄的徑向的加強接片(6)彼此隔開。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，所述測量袋槽(5，5')在所述加強接片(6)之間構(gòu)造為圓形的至少18°至110°的環(huán)形槽區(qū)段06)，其中，每個加強接片(6)具有在角度方面的環(huán)形面區(qū)域，所述環(huán)形面區(qū)域具有至少1.25°至15°的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，所述測量袋槽(5，5')的徑向側(cè)壁 (23)向著旋轉(zhuǎn)軸線以銳角縮細地延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，所述加強接片(6)通過所述測量袋槽 (5,5')的側(cè)壁03)的延伸走向而徑向朝外縮細地并且很大程度上銳角地延伸并且由此大致具有梯形的表面。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，所述測量袋槽(5，5')的底面(1 構(gòu)造為平坦的閉合的面，該面是保持不變地薄的彈簧般彈性的變形體，構(gòu)造為應(yīng)變片的剪力接收器00)施加在其底面(1 或者與該底面軸向?qū)χ玫拇弁獠棵?19)上。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，測量袋槽( 在一側(cè)軸向地向外敞開，其中，袋槽外部面(19)向著間隔槽(1 指向并且與所述槽面(14)形成平坦的面，所述剪力接收器00)施加在所述測量袋槽(5)的底面(1 上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，所述測量袋槽(5，5') 軸向?qū)χ弥赶虻乇婚_設(shè)在所述測量法蘭O)中，其中，所述測量袋槽切向交替地、分別軸向朝外地向著凹陷部(11)或朝內(nèi)地向著槽面(14)敞開，其中，應(yīng)變片00)施加在底面(15) 或袋槽外部面(19)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，所述測量袋槽(5，5') 軸向?qū)χ弥赶?，其中，對置指向的測量袋槽(5，5')布置在測量法蘭O)的同一切向圓周區(qū)段上并且其底面(1 平行地彼此對置，剪力接收器OO)至少在軸向朝外地向著凹陷部 (11)指向的底面(1 上布置在所述底面上。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，至少所述測量法蘭(2)具有圓柱形的軸向的相對于所述外環(huán)(10)的凹陷部(11)，在所述外環(huán)的內(nèi)空間中固定有測量電子電路，其中，所述內(nèi)空間能夠利用無力旁路地成形上或安置上的蓋子嚴密地封閉。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，徑向地在外環(huán)(10)與測量袋槽區(qū)段(5，5')之間相對于旋轉(zhuǎn)軸線(4)軸向并且同軸地開設(shè)至少一個卸載槽(18)， 所述卸載槽用于干擾力或干擾力矩的脫耦。
15.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的轉(zhuǎn)矩傳感器，其特征在于，在測量法蘭O)的外環(huán) (10)的圓周面中開設(shè)環(huán)繞的燕尾槽(7)，將用于傳遞供給能和測量信號的遙測系統(tǒng)的天線線圈(16)澆注在所述燕尾槽中。
全文摘要
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)矩傳感器，其包括兩個平行的軸向?qū)χ玫谋P形固定法蘭(1，2)，所述固定法蘭通過徑向內(nèi)部的力矩傳遞元件(3)剛性地彼此連接。在此，一個固定法蘭(2)構(gòu)造為測量法蘭，該測量法蘭在其外固定環(huán)面(10)與所述力矩傳遞元件(3)之間在同軸環(huán)繞的區(qū)域上具有多個空槽(5，5′)，在所述空槽的外部面(19)或底面(15)上施加剪力接收器(20)。本發(fā)明的特征在于，所述空槽(5，5′)通過至少三個測量袋槽構(gòu)成，所述測量袋槽通過至少三個徑向的加強接片(6)彼此隔開。在此，所述測量法蘭(2)在其相對于徑向外部的固定環(huán)面(10)處于徑向內(nèi)部的區(qū)域中構(gòu)造為環(huán)繞的閉合的面，利用蓋子嚴密封閉的測量電子裝置固定在所述面上。
文檔編號G01L3/14GK102362163SQ201080013711
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月25日
發(fā)明者J·安德烈, W·諾爾德 申請人:霍廷格-鮑德溫測量技術(shù)設(shè)備公司