[发明专利]使用机械摩擦联接器的用于旋转元件的扭矩传感器

说明书

本发明涉及一种旨在安装在机动车辆中的旋转元件（2）上的扭矩传感器（1），所述扭矩传感器（1）包括布置在粘合材料层（4）上的至少一个应变量规（3）。玻璃层（4）搁置在由刚性材料制成的基板（5）的面上，该基板能够通过其与支撑玻璃层（4）的面相反的面来确保抵靠旋转元件（2）的摩擦保持，扭矩传感器（1）包括围绕玻璃层（4）和基板（5）的可拆卸且可调节的压力装置（6a，6b），可拆卸且可调节的压力装置（6a，6b）旨在围绕旋转元件（2）并且按压使基板（5）的所述相反的面抵靠旋转元件（2）。

技术领域

本发明涉及一种扭矩传感器，该扭矩传感器用于测量旋转元件的扭矩，其使用机械摩擦联接器。本发明还涉及旋转元件和这种扭矩传感器的组件，并且涉及用于将扭矩传感器安装在旋转元件上的方法。

背景技术

通常，扭矩传感器包括布置在粘合材料层上的至少一个应变量规。所述至少一个应变量规发送根据旋转元件在力矩作用下所经受的扭转而变的电信号。通过电子装置接收和发送电信号可以测量旋转元件的扭矩。

可以以各种方式执行对被认为是旋转元件的示例的驱动轴的扭矩的测量，这不是限制性的。

最常见的方法之一在于将变形量规（最通常是金属线性类型）直接附接和/或粘附到相关轴上。然后将它们相对于轴的轴线以+/- 45°的角度放置，以便对源自扭转的变形敏感。然后仅需将这些量规连接到合适的电子处理单元，以便重新获得代表施加在旋转元件（即驱动轴）上的扭矩的信号。

一种派生的方法在于不将这些量规粘附到轴上，而是将它们强制按压在轴上，以便它们可以测量源自扭矩的变形。然后，这些变形通过摩擦作用传递到这些量规。

对于被粘附的量规，这种类型的组装通常会由于存在胶黏剂而导致精度下降。在大多数情况下，这种胶黏剂是一种相当柔软的材料，且其以非线性方式变形，迅速超过弹性极限，导致出现明显的滞后误差。

通常，相关的胶黏剂也是一种化学化合物，其随着时间的推移会相当不稳定，并且会趋于降低品质、变干、失去弹性，从而经常且逐渐地终结于变弱和断裂。

最后，其他化学元素（例如变速器的油）的存在和与之接触会损坏该胶黏剂或量规本身，或至少加速它们的老化。

关于被按压的量规，尽管该原理解决了由于使用胶黏剂而引起的问题（因为在这种情况下不必要），这些量规仍可能被变速器的侵蚀性的油和液体损坏。然而，应变量规是容易损坏的元件，并且不建议使其经受摩擦。

用该原理实施的摩擦通常导致应变量规的逐渐劣化，在这种情况下是机械劣化。

现有技术的方法所遇到的问题主要是由于胶黏剂引起的测量性能的降低、测量系统的寿命不足以及面对侵蚀性环境的低稳健性。

发明内容

本发明所要解决的问题是设计一种扭矩传感器，该扭矩传感器集成有至少一个应变量规以测量旋转元件上的扭矩，该扭矩传感器可以确保一个或多个应变量规与该元件的最佳接触，该接触必须是持久的抗性强的，并且一个或多个应变量规必须被保护不受外部侵害。

为此，本发明涉及一种旨在安装在机动车辆中的旋转元件上的扭矩传感器，该扭矩传感器包括布置在粘合材料层上的至少一个应变量规，所述至少一个应变量规发送根据旋转元件在力矩作用下所经受的扭转而变的电信号，电信号的接收和发送允许在通过传输装置进行处理之后测量旋转元件的扭矩，其特征在于，粘合材料层搁置在由刚性材料制成的基板的面上，该基板能够通过其与支撑粘合材料层的面相反的面来确保抵靠旋转元件的摩擦保持，扭矩传感器包括围绕粘合材料层和基板的可拆卸且可调节的压力装置，可拆卸且可调节的压力装置旨在围绕旋转元件并且按压使基板的所述相反的面抵靠旋转元件。

与被粘附的一个或多个应变量规的现有技术相比，本发明避免了由于这种粘附而引起的任何问题，即：一个或多个应变量规的剥离的问题、胶黏剂的老化的问题以及由于胶黏剂层的插入而导致每个应变量规无法接收施加在旋转元件上的扭转的问题。