[实用新型]扭矩传感器力臂结构及扭矩传感器

说明书

本实用新型涉及一种扭矩传感器力臂结构及扭矩传感器。扭矩传感器力臂结构包括外圈、连接件及至少两个力臂。外圈具有第一连接位。连接件位于外圈内，并与外圈同轴设置。连接件上具有第二连接位。每个力臂的两端分别与外圈的内壁及连接件固定连接。每个力臂上设置有用于检测对应力臂上的应变信息的应变栅。载荷输入点在第一连接位处或第二连接位处。载荷输入点在第一连接位处时，载荷由第一连接位向力臂设置有应变栅的部位传导的传导路径呈非直线形。载荷输入点在第二连接位处时，载荷由第二连接位向力臂设置有应变栅的部位传导的传导路径呈非直线形。扭矩传感器力臂结构的设置，使得扭矩传感器在具有较小体积的同时，还兼顾较高的测量灵敏度。

技术领域

本实用新型涉及扭矩传感器技术领域，特别是涉及一种扭矩传感器力臂结构及扭矩传感器。

背景技术

扭矩传感器作为一种扭矩检测器件，可应用在机器人关节、医疗设备、军用设备等对力或扭力要求紧密测量的应用场合。传统的扭矩传感器大多都是通过设置在力臂上的应变栅来检测力臂的应变信息，再通过应变信息获取扭矩值。但是，传统的扭矩传感器的力臂结构受布置空间的制约，对检测灵敏度的影响较大。故而，对于一些对敏感要求高的应用场合，传统的扭矩传感器则很难满足测量要求。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统扭矩传感器的测量灵敏度较低的问题，提供一种可提高扭矩传感器测量灵敏度的扭矩传感器力臂结构及扭矩传感器。

本实用新型一较佳实施例中的扭矩传感器力臂结构，包括呈环形的外圈、关于自身几何中心呈中心对称设置的连接件及至少两个力臂；

所述外圈具有第一连接位；

所述连接件位于所述外圈内，并与所述外圈同轴设置；所述连接件上具有第二连接位；

每个所述力臂的两端分别与所述外圈的内壁及所述连接件固定连接；所述至少两个所述力臂的数量为偶数；至少两个所述力臂相对于所述外圈的中心呈中心对称设置；

每个所述力臂上设置有应变栅；所述应变栅用于检测对应所述力臂上的应变信息；

所述扭矩传感器力臂结构的载荷输入点在所述第一连接位处或所述第二连接位处；

所述载荷输入点在所述第一连接位处时，载荷由所述第一连接位向所述力臂设置有所述应变栅的部位传导的传导路径呈非直线形；

所述载荷输入点在所述第二连接位处时，载荷由所述第二连接位向所述力臂设置有所述应变栅的部位传导的传导路径呈非直线形。

在其中一些实施例中，所述力臂的长度大于其宽度；所述力臂的厚度分别小于所述外圈的厚度及所述连接件的厚度。

在其中一些实施例中，所述连接件包括连接部及两个作用部；所述连接部连接于两个所述作用部之间，使得所述连接件呈长条形的板状结构；所述第二连接位位于所述作用部远离所述连接部的一端；所述力臂的一端与所述连接部的侧壁固定连接。

在其中一些实施例中，所述连接部的相对两个侧面均为向外凸出的弧形面；每个所述力臂背离所述外圈内壁的一端与对应的所述弧形面连接。

在其中一些实施例中，每个所述力臂包括第一臂板及与所述第一臂板的一端连接的第二臂板；所述第一臂板的延伸方向与所述第二臂板的延伸方向交叉设置；所述应变栅设置于所述第一臂板或所述第二臂板的表面上；

所述第一臂板及所述第二臂板的其中一者与所述外圈的内壁固定连接，另一者与所述连接件固定连接。

在其中一些实施例中，所述第一臂板的宽度大于所述第二臂板的宽度；所述应变栅设置于所述第二臂板的表面上。

在其中一些实施例中，所述第二臂板为两个，且两个所述第二臂板平行且间隔设置；每个所述第二臂板上均设置有所述应变栅；和/或