[发明专利]具有密封膜的扭矩传感器

说明书

本发明涉及一种扭矩传感器(1000；1100)，其具有基体(1001；1101)，所述扭矩传感器在所述基体的径向方向(Y)上从具有第一施力部位(1005；1105)的环形的内凸缘(1003；1103)通过配备有产生输出信号的测量传感器(10、20)的机械削弱的传感器区段(1007；1107)延伸至具有第二施力部位(1011；1111)的环形的外凸缘(1009；1109)，其中，沿轴向布置在外凸缘(1009；1109)和内凸缘(1003；1103)之间的橡胶弹性的密封膜(1031；1131)以流体密封的方式覆盖机械削弱的传感器区段(1007；1107)。

技术领域

本发明涉及一种扭矩传感器。

背景技术

由文献EP1353159A2已知一种呈一体式接收件的形式的扭矩传感器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紧凑的、简单构造的扭矩传感器，其对机械的干扰影响更不敏感。

根据本发明，该目的通过一种扭矩传感器实现。

这种扭矩传感器具有基体，其在基体的径向方向上从具有第一施力部位的环形的内凸缘通过配备有产生输出信号的测量传感器的机械削弱的传感器区段延伸至具有第二施力部位的环形的外凸缘，其中，沿轴向布置在外凸缘和内凸缘之间的橡胶弹性的密封膜流体密封地覆盖机械削弱的传感器区段。这例如防止流体可穿过为了机械削弱而设有轴向贯穿开口的传感器区段。

优选地，橡胶弹性的密封膜沿轴向处在第二施力部位和机械削弱的传感器区段之间。测量传感器或应变仪可以这种方式可靠地防止与流体接触以及密封传动机构(如果存在)。

密封膜可夹紧在扭矩传感器处或与扭矩传感器粘接。

优选地，密封膜构造为盘状的环形膜，由此环形膜可容易地被引到外凸缘和内凸缘之间。

优选地，密封膜附接到外凸缘和/或内凸缘。

优选地，密封膜为模制橡胶件、车削橡胶件或借助于水射流加工制成的橡胶件。

优选地，密封膜具有的弹性模量至少缩小至基体的弹性模量的1/10²，优选地缩小至基体的弹性模量的1/10⁵至1/10³，优选地1/10⁵至1/10⁴。通过密封膜的更小的弹性模量更进一步减小密封膜对在传感器区段中的变形的影响。

优选地，第二施力部位通过径向上有弹性的材料区段与传感器区段连接。以这种方式可实现在径向方向上的高度脱耦，使得例如可补偿在第二施力部位处的圆度偏差。这种圆度偏差例如可由制造公差引起。结果可为测量传感器的串扰。为了避免由此引起的测量误差，径向上有弹性的材料区段具有相对于径向变形小的刚性，以便补偿轴向力和倾覆力矩，而该材料区段相对于扭力近乎是刚性的，即，具有高的刚度。径向上有弹性的材料区段可设计为，补偿由轴向力和倾覆力矩引起的变形。

径向上有弹性的材料区段可为沿基体的轴向方向伸延的薄壁的材料区段。在此，该材料区段不必仅仅沿轴向方向延伸，而是还可仅仅具有轴向分量。这种轴向的材料区段例如可锥形或曲折地实施。优选地，该薄壁的材料区段为仅仅沿基体的轴向方向伸延的区段，即，仅仅沿轴向方向伸延的材料区段。

适合作为测量传感器的例如为对压力或拉力敏感的测量传感器，例如应变仪，然而同样可行的是，借助于编码器测量在扭矩传感器的内凸缘和外凸缘之间的角度差。此外，同样可行的是，使用磁致伸缩的测量方法。

优选地，外凸缘是一体式或多件式的，其中，径向上有弹性的材料区段和第二施力部位优选地形成一个部件。

优选地，薄壁的材料区段构造为在外凸缘中沿周向方向延伸的槽的薄壁式底部。优选地，槽位于外凸缘的外周或内周处。因此，总地可实现扭矩传感器的可简单制造的紧凑的构造。