一种飞轮扭矩传感器的制作方法

1.本技术涉及传感器的技术领域，尤其是涉及一种飞轮扭矩传感器。


背景技术：

2.目前，扭矩传感器主要是指一种测量设备扭矩信号的仪器，分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等。
3.在汽车中，飞轮由于安装位置空间狭小，需要检测飞轮扭矩轴的扭矩时，就需要体积较小的传感器进行检测。相关技术中传感器的体积较大，检测扭矩的信号需要有线传输，造成布线繁琐；且传感器的信号模块供电常采用充电电池，容易出现供电不足或断电的情况，也增加了扭矩传感器的偏心问题，使扭矩检测精度不高，安装不便。


技术实现要素：

4.为了提高扭矩的检测精度，本技术提供一种飞轮扭矩传感器。
5.本技术提供的一种飞轮扭矩传感器，采用如下的技术方案：一种飞轮扭矩传感器，包括飞轮壳体；定子，所述定子包括带有主级线圈的主线圈盘及与所述主级线圈电性连接的供电装置，所述主线圈盘设置在所述飞轮壳体上；转子，所述转子包括依次叠置的飞轮盘、次级线圈盘及信号模块，所述飞轮盘设置在所述飞轮壳体上，所述次级线圈盘上设置有次级线圈，所述飞轮盘上开设有通槽，所述通槽的内壁上粘接有应变片，所述信号模块分别与所述次级线圈和所述应变片电性连接，所述信号模块用于将所述应变片的检测信号送出。
6.通过采用上述技术方案，飞轮盘转动能够带动次级线圈盘转动，次级线圈盘能够带动次级线圈转动，供电装置能够对主级线圈供电，从而使得转动的次级线圈与通电的主级线圈相互作用，使次级线圈产生感应电流给信号模块供电。此时，飞轮盘的转动，使得飞轮盘发生形变，且在通槽的内壁上形变更明显，以便于应变片将形变转换为电信号传递给信号模块，进而便于信号模块将电信号无线传输至测量仪器上显示分析，一定程度上提高了扭矩的检测精度。
7.可选的，所述通槽开设有多个，多个所述通槽环绕所述飞轮盘的轴线均匀分布。
8.通过采用上述技术方案，多个通槽的开设，使得飞轮盘转动时，飞轮盘在通槽处的形变更加明显，从而便于应变片进行检测，进而有利于提高扭矩检测精度。
9.可选的，所述飞轮盘上设置有配重块，所述配重块靠近所述飞轮盘的边侧设置。
10.通过采用上述技术方案，配重块的设置，一定程度上增大了飞轮盘的转动惯量，从而便于使飞轮盘能够稳定转动。
11.可选的，还包括辅助安装机构，所述辅助安装机构包括安装块及设置在所述安装
块上的按压组件，所述安装块的一端开口，所述应变片插设在所述开口内，所述按压组件用于按压所述应变片。
12.通过采用上述技术方案，当需要将应变片安装在通槽内时，先将应变片放置入开口内，再将安装块移动至通槽内，并使安装块上开口的一端与通槽内壁抵触，接着对按压组件施加压力，使得按压组件推动应变片紧密贴合在通槽内壁上，从而便于将应变片稳定安装在通槽内壁上。
13.可选的，所述安装块内开设有与所述开口连通的容纳槽，所述安装块远离所述开口的一端开设有与所述容纳槽连通的滑槽，所述按压组件包括推杆、导向杆及压块，所述导向杆的一端与所述推杆连接，所述推杆、所述导向杆分别滑移插设在所述滑槽内，所述压块滑移设置在所述容纳槽内，所述压块的一端与所述导向杆滑动连接，所述压块的另一端与所述应变片抵触，所述导向杆用于推动所述压块在所述容纳槽内运动。
14.通过采用上述技术方案，当应变片贴合在通槽内壁上时，对推杆施加压力，使得推杆向容纳槽内移动，推杆带动导向杆移动，导向杆带动压块在容纳槽内向容纳槽的一侧移动，此时压块与应变片抵触的一端在应变片上滑动，且压块对应变片施加压力，从而使得应变片与通槽内壁之间的气体被挤压排出，进而有利于减小应变片与通槽内壁之间存在气泡，导致应变片粘接在通槽内壁上后容易脱落的可能性。
15.可选的，所述导向杆沿自身长度方向开设有导向槽，所述压块的一端滑移插设在所述导向槽内。
16.通过采用上述技术方案，导向杆移动时，导向槽的内壁能够对压块施加作用力，使得压块随着导向杆的移动而在容纳槽内移动，从而便于导向杆带动压块稳定移动。
17.可选的，所述压块设置有两个，两个所述压块分别与所述导向杆滑动连接，两个所述压块之间设置有弹性件。
18.通过采用上述技术方案，当推杆带动导向杆向容纳槽内移动时，导向杆能够推动两个压块背向移动，此时弹性件伸长；当导向杆不再对压块施加作用力时，弹性件收缩，带动两个压块移动，使得两个压块的距离减小，从而使得两个压块回归原位，同时压块对导向杆施加作用力，使得导向杆带动推杆向容纳槽外移动，进而便于使导向杆及推杆回归原位。
19.可选的，所述压块与所述应变片抵触的端面为光滑面。
20.通过采用上述技术方案，光滑面的设置，使得压块与应变片之间的摩擦系数较小，从而使得压块在应变片上能够相对顺畅的移动，且有利于使压块在应变片上移动时，不易对应变片产生损伤。
21.可选的，所述安装块的两侧分别设置有用于与所述飞轮盘卡接的弹性挂钩。
22.通过采用上述技术方案，弹性挂钩的设置，便于将安装块卡接在分轮盘上靠近通槽的位置，从而有利于减小利用按压组件按压应变片时，安装块的位置出现偏移，导致应变片的位置也出现偏移的可能性，从而便于准确将应变片安装在指定位置。
23.可选的，所述安装块靠近所述开口的一端设置有弹性块，所述弹性块用于与所述主级线圈卡接，所述安装块、所述弹性块均由导热材料制成。
24.通过采用上述技术方案，弹性块的设置，一方面能够对应变片进行卡接，使得应变片不易在安装块的移动过程中脱离安装块，另一方面安装块能够通过弹性块卡接在主级线圈上，且由于弹性块与安装孔均由导热材料制成，从而使得主级线圈通电时产生的热量能
够传递给弹性块及安装块，再通过弹性块及安装块散发出去，进而便于对主级线圈进行散热，一定程度上减小了主级线圈因过热而发生损坏的可能性。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过主线圈盘、主级线圈、供电装置、飞轮盘、次级线圈板、信号模块及应变片的相互配合，使得飞轮盘转动时，通槽内壁上发生的形变更明显，从而便于应变片将形变转换为电信号传递给信号模块，并由信号模块将电信号无线传输给测量仪器上显示分析，进而有利于提高扭矩的检测精度；2.通过安装块、推杆、导向杆、压块及弹性件的相互配合，使得推杆带动导向杆向容纳槽内移动时，压块与应变片抵触的一端能够在应变片上滑动，并对应变片施加压力，从而使得应变片与通槽内壁之间的气体被挤压排出，进而有利于减小应变片与通槽内壁之间存在气泡，导致应变片粘接在通槽内壁上后容易脱落的可能性；3.弹性块的设置，一方面能够对应变片进行卡接，使得安装块移动过程中应变片不易脱离，另一方面安装块能够通过弹性块卡接在主级线圈上，从而便于将主级线圈通电时所产生的热量散发出去，进而有利于减小主级线圈因过热而发生损坏的可能性。
附图说明
26.图1是本技术实施例的一种飞轮扭矩传感器的整体结构示意图。
27.图2是本技术实施例的一种飞轮扭矩传感器的不带有供电装置及辅助安装机构的爆炸图。
28.图3是本技术实施例的辅助安装机构的结构示意图。
29.图4是图3中沿a-a线的剖视图。
30.附图标记说明：1、飞轮壳体；2、定子；21、主线圈盘；22、供电装置；3、转子；31、飞轮盘；311、通槽；312、配重块；32、次级线圈盘；33、信号模块；4、应变片；5、辅助安装机构；51、安装块；511、开口；512、弹性块；513、容纳槽；514、滑槽；515、弹性挂钩；52、按压组件；521、推杆；522、导向杆；5221、导向槽；523、压块；524、弹性件。
具体实施方式
31.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种飞轮扭矩传感器。
33.实施例1参照图1和图2，飞轮扭矩传感器包括飞轮壳体1、定子2及转子3。其中，定子2包括带有主级线圈的主线圈盘21及与主级线圈电性连接的供电装置22，主线圈盘21固定安装在飞轮壳体1上；转子3包括依次叠置的飞轮盘31、次级线圈盘32及信号模块33，飞轮盘31转动连接在飞轮壳体1上，且飞轮盘31上粘接有应变片4，次级线圈盘32与主线圈盘21相互对应设置，且次级线圈盘32上设置有次级线圈，次级线圈分别与信号模块33和应变片4电性连接，从而使得飞轮盘31带动次级线圈盘32转动，且供电装置22为主级线圈供电时，次级线圈能够产生感应电流给信号模块33供电，以便于信号模块33将应变片4的检测信号传输至测量仪器上显示分析，进而有利于提高扭矩的检测精度。
34.飞轮盘31能够与外接的电机输出轴连接，从而便于利用电机带动飞轮盘31转动。
35.飞轮盘31上开设有多个通槽311，多个通槽311环绕飞轮盘31的轴线均匀分布，且多个通槽311之间相互间隔设置。当飞轮盘31转动时，飞轮盘31会发生形变，且在通槽311内壁上的形变更加明显。
36.应变片4粘接在通槽311的内壁上，从而便于利用应变片4检测通槽311内壁的形变，且应变片4能够将通槽311内壁的形变转换为电信号传递给信号模块33，进而达到了提高扭矩的检测精度的目的。
37.本实施例中的信号模块33能够通过无线发射的方式将电信号传输至测量仪器上，从而避免了有线传输中测量方式的局限性及布线繁琐的不足，提高了检测精度。
38.参照图1，飞轮盘31上固定连接有配重块312，配重块312靠近飞轮盘31的边侧设置，从而有利于增大飞轮盘31的转动惯量，使得飞轮盘31能够稳定转动。
39.本技术实施例1的一种飞轮扭矩传感器的实施原理为：飞轮盘31转动时，能够带动次级线圈盘32转动，次级线圈盘32能够带动次级线圈转动，且供电装置22能够对主级线圈供电，从而转动的次级线圈与通电的主级线圈相互作用，能够使得次级线圈上产生感应电流，以给信号模块33供电。此时，应变片4将通槽311内壁上产生的形变转换为电信号，并将电信号传递给信号模块33，信号模块33将电信号以无线的方式传输至测量仪器上显示分析，从而达到检测飞轮盘31的扭矩的目的。
40.本实施例中的飞轮扭矩传感器，采用主级线圈和次级线圈的相对运动的方式，使次级线圈产生感应电流给信号模块33供电，一定程度上增强了转子3的抗偏心载荷能力，且避免了在使用外界电源时产生的电源不足或中断的情况，从而使得信号模块33能够稳定工作。
41.实施例2实施例2与实施例1的区别之处在于：还包括辅助安装机构5。
42.参照图3和图4，辅助安装机构5包括安装块51及设置在安装块51上的按压组件52。其中，安装块51的一端开口511，且安装块51开口511的一端固定连接有弹性块512。本实施例中弹性块512设置有两个，两个弹性块512相对设置。
43.应变片4能够插设在开口511内，并被两个弹性块512共同夹持，以使安装块51移动的过程中，应变片4不易从安装块51上脱离。且两个弹性块512相互配合，还能够将安装块51卡接在主级线圈上。
44.本实施例中弹性块512与安装块51均由导热材料制成，从而当安装块51通过弹性块512卡接在主级线圈上时，主级线圈通电所产生的热量能够传递给弹性块512及安装块51，再通过弹性块512及安装块51散发出去，进而便于对主级线圈进行散热，一定程度上减小了主级线圈因过热而发生损坏的可能性。
45.参照图1，安装块51内开设有容纳槽513，容纳槽513与开口511连通，且安装块51远离开口511的一端开设有滑槽514，滑槽514与容纳槽513连通。
46.按压组件52包括推杆521、导向杆522及压块523。本实施例中的导向杆522设置有两个，两个导向杆522分别与推杆521固定连接，且两个导向杆522相互对称并相对于推杆521倾斜设置，每一个导向杆522上均沿自身长度方向开设有导向槽5221。推杆521与导向杆522连接的一端能够滑移插设在滑槽514内。
47.压块523设置有两个，两个压块523分别滑移设置在容纳槽513内，且两个压块523分别与容纳槽513的内壁贴合。一个压块523的一端滑移插设在一个导向槽5221内，另一个压块523的一端滑移插设在另一个导向槽5221内。
48.本实施例中导向槽5221能够对压块523进行限位，从而使得压块523不易脱离导向槽5221，进而使得导向杆522在滑槽514内滑动时，导向杆522能够带动压块523在容纳槽513内移动。
49.当压块523位于容纳槽513内，且应变片4插设于开口511内时，压块523远离导向杆522的一端能够抵触在应变片4上，从而当导向杆522带动压块523在容纳槽513内移动时，压块523能够在应变片4上移动。
50.另外，压块523远离导向杆522的一端的端面为光滑面，从而使得压块523与应变片4之间的摩擦系数较小，进而压块523在应变片4上移动时，不易对应变片4产生损伤。
51.参照图1，两个压块523之间固定连接有弹性件524，弹性件524设置有两个，两个弹性件524相互间隔，且均位于两个压块523之间。本实施例中弹性件524为拉伸弹簧。
52.当导向杆522向容纳槽513内移动时，导向杆522能够对压块523施加压力，使得两个压块523在容纳槽513内背向移动，此时弹性件524伸长；当导向杆522不再对压块523施加作用力时，弹性件524收缩，带动两个压块523移动，使得两个压块523的距离减小，从而使得两个压块523回归原位，同时压块523对导向杆522施加作用力，使得导向杆522带动推杆521向容纳槽513外移动，进而便于使导向杆522及推杆521回归原位。
53.参照图1和图3，安装块51的两侧分别固定连接有弹性挂钩515，弹性挂钩515用于与飞轮盘31卡接。当安装块51插设在通槽311内时，弹性挂钩515能够勾住飞轮盘31，从而将安装块51的位置固定。
54.本技术实施例2的实施原理为：当需要将应变片4安装在通槽311内壁上时，先将应变片4插设在开口511内，并利用弹性块512进行夹持，再将安装块51插设在通槽311内，并利用弹性挂钩515将安装块51的位置固定。此时，应变片4贴合在通槽311内壁上。
55.接着，对推杆521施加压力，使得推杆521向容纳槽513内移动，推杆521带动导向杆522移动，导向杆522带动压块523在容纳槽513内移动，以使两个压块523背向移动。此时弹性件524伸长，压块523与应变片4抵触的一端对应变片4施加压力，并在应变片4上滑动，从而将应变片4与通槽311内壁之间的气体挤压排出，使得应变片4紧密粘接在通槽311内壁上最后，不再对推杆521施加压力，弹性件524收缩，带动压块523、导向杆522及推杆521回归原位，再将安装块51从飞轮盘31上取下，完成应变片4的安装。
56.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种飞轮扭矩传感器，其特征在于，包括：飞轮壳体（1）；定子（2），所述定子（2）包括带有主级线圈的主线圈盘（21）及与所述主级线圈电性连接的供电装置（22），所述主线圈盘（21）设置在所述飞轮壳体（1）上；转子（3），所述转子（3）包括依次叠置的飞轮盘（31）、次级线圈盘（32）及信号模块（33），所述飞轮盘（31）设置在所述飞轮壳体（1）上，所述次级线圈盘（32）上设置有次级线圈，所述飞轮盘（31）上开设有通槽（311），所述通槽（311）的内壁上粘接有应变片（4），所述信号模块（33）分别与所述次级线圈和所述应变片（4）电性连接，所述信号模块（33）用于将所述应变片（4）的检测信号送出。2.根据权利要求1所述的一种飞轮扭矩传感器，其特征在于：所述通槽（311）开设有多个，多个所述通槽（311）环绕所述飞轮盘（31）的轴线均匀分布。3.根据权利要求1所述的一种飞轮扭矩传感器，其特征在于：所述飞轮盘（31）上设置有配重块（312），所述配重块（312）靠近所述飞轮盘（31）的边侧设置。4.根据权利要求1所述的一种飞轮扭矩传感器，其特征在于：还包括辅助安装机构（5），所述辅助安装机构（5）包括安装块（51）及设置在所述安装块（51）上的按压组件（52），所述安装块（51）的一端开口（511），所述应变片（4）插设在所述开口（511）内，所述按压组件（52）用于按压所述应变片（4）。5.根据权利要求4所述的一种飞轮扭矩传感器，其特征在于：所述安装块（51）内开设有与所述开口（511）连通的容纳槽（513），所述安装块（51）远离所述开口（511）的一端开设有与所述容纳槽（513）连通的滑槽（514），所述按压组件（52）包括推杆（521）、导向杆（522）及压块（523），所述导向杆（522）的一端与所述推杆（521）连接，所述推杆（521）、所述导向杆（522）分别滑移插设在所述滑槽（514）内，所述压块（523）滑移设置在所述容纳槽（513）内，所述压块（523）的一端与所述导向杆（522）滑动连接，所述压块（523）的另一端与所述应变片（4）抵触，所述导向杆（522）用于推动所述压块（523）在所述容纳槽（513）内运动。6.根据权利要求5所述的一种飞轮扭矩传感器，其特征在于：所述导向杆（522）沿自身长度方向开设有导向槽（5221），所述压块（523）的一端滑移插设在所述导向槽（5221）内。7.根据权利要求5所述的一种飞轮扭矩传感器，其特征在于：所述压块（523）设置有两个，两个所述压块（523）分别与所述导向杆（522）滑动连接，两个所述压块（523）之间设置有弹性件（524）。8.根据权利要求5所述的一种飞轮扭矩传感器，其特征在于：所述压块（523）与所述应变片（4）抵触的端面为光滑面。9.根据权利要求4所述的一种飞轮扭矩传感器，其特征在于：所述安装块（51）的两侧分别设置有用于与所述飞轮盘（31）卡接的弹性挂钩（515）。10.根据权利要求4所述的一种飞轮扭矩传感器，其特征在于：所述安装块（51）靠近所述开口（511）的一端设置有弹性块（512），所述弹性块（512）用于与所述主级线圈卡接，所述安装块（51）、所述弹性块（512）均由导热材料制成。

技术总结
本申请涉及传感器的技术领域，尤其是涉及一种飞轮扭矩传感器,其包括飞轮壳体、定子及转子。其中，所述定子包括带有主级线圈的主线圈盘及与所述主级线圈电性连接的供电装置，所述主线圈盘设置在所述飞轮壳体上；所述转子包括依次叠置的飞轮盘、次级线圈盘及信号模块，所述飞轮盘设置在所述飞轮壳体上，所述次级线圈盘上设置有次级线圈，所述飞轮盘上开设有通槽，所述通槽的内壁上粘接有应变片，所述信号模块分别与所述次级线圈和所述应变片电性连接，所述信号模块用于将所述应变片的检测信号送出。本申请具有提高扭矩的检测精度的效果。本申请具有提高扭矩的检测精度的效果。本申请具有提高扭矩的检测精度的效果。


技术研发人员：李扬 任国庆 刘华 陈铎 张巍 夏明亮 范志强 汤贵平 洪黎
受保护的技术使用者：北京鼎昱晨星技术服务有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/8/14