專利名稱：梁型扭力感測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種扭力感測器，特別是涉及一種梁型扭力感測器。
背景技術(shù)：
請參閱圖1所示，是一個現(xiàn)有的扭力感測器的剖視示意圖?，F(xiàn)有的一種美國專利號碼US6370966的扭力感測器如，其包括沿一條軸線10延伸設(shè)置的一個輸入軸11及一個輸出軸12、一個螺接于該輸入軸11并隨該輸入軸11的轉(zhuǎn)動而沿該軸線10相對該輸出軸 12移動的套筒13，及一個連接于該套筒13以量測該套筒13的位移量的電位計模塊14。當(dāng)該輸入軸11受到扭力而相對該輸出軸12轉(zhuǎn)動時，該輸入軸11所產(chǎn)生的角位移會經(jīng)過螺紋的放大而使該套筒13沿該軸線10移動，進而由該電位計模塊14量測出相對應(yīng)扭力的電壓信號。然而，由于該輸入軸11需要配合螺紋以將角位移放大成該套筒13的直線位移，因此使得整體機構(gòu)變的較為復(fù)雜，且配合的零件數(shù)量也相對較多，而增加了制作時的成本。由此可見，上述現(xiàn)有的扭力感測器在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道， 但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的梁型扭力感測器， 實屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的扭力感測器存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的梁型扭力感測器，所要解決的技術(shù)問題是使其結(jié)構(gòu)簡單且成本低廉，非常適于實用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種梁型扭力感測器，包含一個輸出單元、一個輸入單元、一個扭力梁單元及一個量測單元。該輸出單元包括一個第一本體，及一個位于該第一本體的第一定位槽，該輸入單元包括一個相對該第一本體轉(zhuǎn)動且具有一個輸入部的第二本體，及一個位于該第二本體并相對應(yīng)該第一定位槽設(shè)置的第二定位槽，該扭力梁單元包括一個沿一條軸線穿設(shè)于該第一定位槽及該第二定位槽的軸樞件、至少一個自該軸樞件朝外延伸并連接于該第一本體的第一延伸梁，及至少一個自該軸樞件朝外延伸并連接于該第二本體的第二延伸梁，該量測單元設(shè)置于該輸出單元及該輸入單元間，并將該第一本體及該第二本體的相對轉(zhuǎn)動位移量轉(zhuǎn)換成一個電氣信號。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。較佳地，前述的梁型扭力感測器，其中所述的量測單元包括一個安裝于該第一本體及該第二本體的其中一個的第一量測件，及一個安裝于該第一本體及該第二本體的其中另一個的第二量測件，該第二量測件將該第一量測件及該第二量測件的相對轉(zhuǎn)動位移量轉(zhuǎn)換成該電氣信號。較佳地，前述的梁型扭力感測器，其中所述的第二量測件具有至少一個導(dǎo)體，該第一量測件具有至少一個供該導(dǎo)體電連接的電阻件，及至少一個間隔該電阻件設(shè)置并供該導(dǎo)體電連接的導(dǎo)電件。較佳地，前述的梁型扭力感測器，其中所述的第一量測件還具有一個供該電阻件設(shè)置并連接該第一本體的第一固定件，該第二量測件還具有至少一個連接于該第二本體及該導(dǎo)體間的第二固定件，該電阻件具有一個第一接腳，及一個串聯(lián)該第一接腳的第二接腳， 該導(dǎo)電件具有一個輸出該電氣信號的輸出接腳。較佳地，前述的梁型扭力感測器，其中所述的扭力梁單元還包括至少一個穿過該第一本體并螺鎖于該第一延伸梁的第一螺桿，及至少一個穿過該第二本體并螺鎖于該第二延伸梁的第二螺桿。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種梁型扭力感測器，包含一個輸出單元、一個輸入單元、一個扭力梁單元及一個量測單兀。該輸出單元包括一個第一本體，該輸入單元包括一個相對該第一本體轉(zhuǎn)動且具有一個輸入部的第二本體，該扭力梁單元包括至少一個連接于該第一本體的第一延伸梁，及至少一個自該第一延伸梁延伸并連接于該第二本體的第二延伸梁，該量測單元設(shè)置于該輸出單元及該輸入單元間，并將該第一本體及該第二本體的相對轉(zhuǎn)動位移量轉(zhuǎn)換成一個電氣信號。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。較佳地，前述的梁型扭力感測器，其中所述的量測單元包括一個安裝于該第一本體及該第二本體的其中一個的第一量測件，及一個安裝于該第一本體及該第二本體的其中另一個的第二量測件，該第二量測件將該第一量測件及該第二量測件的相對轉(zhuǎn)動位移量轉(zhuǎn)換成該電氣信號。較佳地，前述的梁型扭力感測器，其中所述的第二量測件具有至少一個導(dǎo)體，該第一量測件具有至少一個供該導(dǎo)體電連接的電阻件，及至少一個間隔該電阻件設(shè)置并供該導(dǎo)體電連接的導(dǎo)電件。較佳地，前述的梁型扭力感測器，其中所述的第一量測件還具有一個供該電阻件設(shè)置并連接該第一本體的第一固定件，該第二量測件還具有至少一個連接于該第二本體及該導(dǎo)體間的第二固定件，該電阻件具有一個第一接腳，及一個串聯(lián)該第一接腳的第二接腳， 該導(dǎo)電件具有一個輸出該電氣信號的輸出接腳。較佳地，前述的梁型扭力感測器，其中所述的扭力梁單元還包括至少一個穿過該第一本體并螺鎖于該第一延伸梁的第一螺桿，及至少一個穿過該第二本體并螺鎖于該第二延伸梁的第二螺桿。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明梁型扭力感測器至少具有下列優(yōu)點及有益效果本發(fā)明通過該扭力梁單元的變形而使該第一本體及該第二本體產(chǎn)生相對的轉(zhuǎn)動位移量，而供該量測單元轉(zhuǎn)換出相對應(yīng)的電氣信號， 不但結(jié)構(gòu)簡單還能夠減少制作成本。綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種梁型扭力感測器，其包含一個包括一個第一本體的輸出單元、一個包括一個相對該第一本體轉(zhuǎn)動的第二本體的輸入單元、一個扭力梁單元及一個量測單元，該扭力梁單元包括一個軸樞件、至少一個自該軸樞件朝外延伸并連接于該第一本體的第一延伸梁，及至少一個自該軸樞件朝外延伸并連接于該第二本體的第二延伸梁，該量測單元設(shè)置于該輸出單元及該輸入單元間，使用時，通過該扭力梁單元的變形而使該第一本體及該第二本體產(chǎn)生相對的轉(zhuǎn)動位移量，而供該量測單元轉(zhuǎn)換出相對應(yīng)的電氣信號，其不但結(jié)構(gòu)簡單還能夠減少制作成本。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是一個現(xiàn)有的扭力感測器的剖視示意圖。圖2是本發(fā)明梁型扭力感測器的一個第一較佳實施例的組合立體圖。圖3是該第一較佳實施例的分解立體圖。圖4是該第一較佳實施例的局部立體示意圖。圖5是本發(fā)明梁型扭力感測器的一個第二較佳實施例的組合立體圖。圖6是該第二較佳實施例的分解立體圖。圖7是本發(fā)明梁型扭力感測器的一個第三較佳實施例的組合立體圖。圖8是該第三較佳實施例的分解立體圖。圖9是該第三較佳實施例的剖視示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的梁型扭力感測器其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚的呈現(xiàn)。為了方便說明，在以下的實施例中，相同的元件以相同的編號表示。請參閱圖2與圖3所示，圖2是本發(fā)明梁型扭力感測器的一個第一較佳實施例的組合立體圖。圖3是該第一較佳實施例的分解立體圖。本發(fā)明梁型扭力感測器的一個第一較佳實施例包含一個輸出單元2、一個輸入單元3、一個扭力梁單元4，及一個量測單元5。該輸出單元2包括一個第一本體21、一個位于該第一本體21中央的第一定位槽 22，及設(shè)置于該第一本體21且分別位于該第一定位槽22的兩相對側(cè)的穿槽23，該第一本體 21具有一個呈圓盤狀的第一圓盤部211，及一個自該第一圓盤部211朝下方延伸的輸出部 212。在本實施例中，該輸出部212為一種橫切面為非呈圓形的栓槽軸。該輸入單元3包括一個位于該第一本體21上方并相對該第一本體21轉(zhuǎn)動的第二本體31，及一個位于該第二本體31并相對應(yīng)該第一定位槽22設(shè)置的第二定位槽32，該第二本體31具有一個平行該第一本體21的第二圓盤部311，及一個自該第二圓盤部311朝相反該輸出單元2方向延伸的輸入部312。在本實施例中，該輸入部312為一種橫切面非呈圓形的栓槽軸。該扭力梁單元4包括一個沿一條軸線L穿設(shè)于該第一定位槽22及該第二定位槽 32的軸樞件41、一個自該軸樞件41朝外延伸并連接于該第一本體21的第一延伸梁42、一個自該軸樞件41朝外且朝相反該第一延伸梁42的方向延伸并連接于該第二本體31的第二延伸梁43、一個穿過該第一本體21并螺鎖于該第一延伸梁42的第一螺桿44，及一個穿過該第二本體31并螺鎖于該第二延伸梁43的第二螺桿45。請參閱圖2、圖3及圖4所示，圖4是該第一較佳實施例的局部立體示意圖。該量測單元5設(shè)置于該輸出單元2及該輸入單元3間，并將該第一本體21及該第二本體31的相對轉(zhuǎn)動位移量轉(zhuǎn)換成一個電氣信號。在本實施例中，該電氣信號為電壓信號。該量測單元5包括一個安裝于該第一本體21且相對應(yīng)所述穿槽23設(shè)置的第一量測件51，及一個安裝于該第二本體31且相對應(yīng)該第一量測件51設(shè)置的第二量測件52，該第一量測件51與該第二量測件52的組合，將該第一本體21及該第二本體31的相對轉(zhuǎn)動位移量轉(zhuǎn)換成該電氣信號。該第二量測件52具有二個穿過所述穿槽23并各自以二個支臂522抵于該第一量測件51的導(dǎo)體521，及二個連接于該第二本體31及所述導(dǎo)體521間的第二固定件523，該第一量測件51具有二個供所述導(dǎo)體521的其中一個支臂522電連接的電阻件511、二個分別間隔所述電阻件511設(shè)置并供所述導(dǎo)體521的另一個支臂522電連接的導(dǎo)電件512，及一個供所述電阻件511及所述導(dǎo)電件512設(shè)置并連接于該第一本體21的第一固定件516。 在本實施例中，該第一固定件516是以粘著方式或鎖固方式連接于該第一本體21。每一個電阻件511具有一個第一接腳513，及一個串聯(lián)該第一接腳513的第二接腳514，該導(dǎo)電件512具有一個輸出該電氣信號的輸出接腳515。在本實施例中，該第一接腳513及該第二接腳514分別連接一個正電壓源及一個接地線。當(dāng)扭力施于該輸入部312時，該第二本體31及該第一本體21因扭力梁單元4允許彈性變形而產(chǎn)生相對運動，使得該第二本體31相對該第一本體21產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的角位移，此時所述導(dǎo)體521同步于所述電阻件511及所述導(dǎo)電件512上滑動，進而改變電阻值，并使所述輸出接腳515產(chǎn)生相對應(yīng)該角位移的電氣信號，而使該扭力感測器達到量測扭力的有益效果。由于轉(zhuǎn)動的角位移是與扭力的大小成正比，連帶使電阻值的變化及電氣信號的大小同樣與扭力的大小成正比，因此在使用時的線性區(qū)域相當(dāng)大，此外，由于該扭力梁單元4 經(jīng)設(shè)計后能夠允許彈性變形，因此不需如現(xiàn)有的扭力感測器必須利用螺紋結(jié)構(gòu)以放大位移量，而直接就具有放大位移量的有益效果，因此大幅簡化了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，而以簡單的零件及結(jié)構(gòu)就達到了有益效果。請參閱圖5及圖6所示，圖5是本發(fā)明梁型扭力感測器的一個第二較佳實施例的組合立體圖。圖6是該第二較佳實施例的分解立體圖。本發(fā)明的一個第二較佳實施例是類似于該第一較佳實施例，其差異處在于該輸出單元2及該輸入單元3分別取消該第一定位槽(圖未示)及第二定位槽 (圖未示)。該扭力梁單元4包括二個分別朝相反方向延伸并連接于該第一本體21的第一延伸梁42、二個分別自所述第一延伸梁42的連接處朝外且朝相反方向延伸并連接于該第二本體31的第二延伸梁43、二個穿過該第一本體21并螺鎖于所述第一延伸梁42的第一螺桿 44，及二個穿過該第二本體31并螺鎖于所述第二延伸梁43的第二螺桿45。如此，該第二較佳實施例也能夠達到與上述第一較佳實施例相同的目的與有益效^ ο請參閱圖7、圖8及圖9所示，圖7是本發(fā)明梁型扭力感測器的一個第三較佳實施例的組合立體圖。圖8是該第三較佳實施例的分解立體圖。圖9是該第三較佳實施例的剖視示意圖。本發(fā)明的一個第三較佳實施例是類似于該第一較佳實施例，其差異處在于該扭力梁單元4包括一個沿一條軸線L穿設(shè)于該第一定位槽22及該第二定位槽 32的軸樞件41、二個分別自該軸樞件41朝相反方向延伸并連接于該第一本體21的第一延伸梁42、二個分別自該軸樞件41朝相反方向延伸并連接于該第二本體31的第二延伸梁 43、二個穿過該第一本體21并螺鎖于所述第一延伸梁42的第一螺桿44，及二個穿過該第二本體31并螺鎖于所述第二延伸梁43的第二螺桿45。該第一量測件51具有二個磁通量感測器517，該第二量測件52具有二個分別相對應(yīng)所述磁通量感測器517設(shè)置且位于所述穿槽23中的磁鐵524，及二個連接于該第二本體 31及所述磁鐵524間的第二固定件523。當(dāng)該扭力梁單元4產(chǎn)生彈性變形時，會帶動所述磁鐵5M —并產(chǎn)生偏移，此時借由所述磁通量感測器517感測磁力線的變化，就能夠使所述磁通量感測器517產(chǎn)生相對應(yīng)該角位移的電氣信號，而使該扭力感測器同樣達到量測扭力的有益效果。如此，該第三較佳實施例也能夠達到與上述第一較佳實施例相同的目的與有益效果，還進一步達到了非接觸式量測的有益效果。綜上所述，通過該扭力梁單元4的變形而使該第一本體21及該第二本體31產(chǎn)生相對的轉(zhuǎn)動位移量，而供該量測單元5轉(zhuǎn)換出相對應(yīng)于施加扭力的電氣信號，不但結(jié)構(gòu)簡單還能夠減少制作成本，所以確實能達成本發(fā)明的目的。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種梁型扭力感測器，其特征在于該梁型扭力感測器包含一個輸出單元、一個輸入單元、一個扭力梁單元及一個量測單元，該輸出單元包括一個第一本體，及一個位于該第一本體的第一定位槽，該輸入單元包括一個相對該第一本體轉(zhuǎn)動且具有一個輸入部的第二本體，及一個位于該第二本體并相對應(yīng)該第一定位槽設(shè)置的第二定位槽，該扭力梁單元包括一個沿一條軸線穿設(shè)于該第一定位槽及該第二定位槽的軸樞件、至少一個自該軸樞件朝外延伸并連接于該第一本體的第一延伸梁，及至少一個自該軸樞件朝外延伸并連接于該第二本體的第二延伸梁，該量測單元設(shè)置于該輸出單元及該輸入單元間，并將該第一本體及該第二本體的相對轉(zhuǎn)動位移量轉(zhuǎn)換成一個電氣信號。
2.如權(quán)利要求1所述的梁型扭力感測器，其特征在于該量測單元包括一個安裝于該第一本體及該第二本體的其中一個的第一量測件，及一個安裝于該第一本體及該第二本體的其中另一個的第二量測件，該第二量測件將該第一量測件及該第二量測件的相對轉(zhuǎn)動位移量轉(zhuǎn)換成該電氣信號。
3.如權(quán)利要求2所述的梁型扭力感測器，其特征在于該第二量測件具有至少一個導(dǎo)體，該第一量測件具有至少一個供該導(dǎo)體電連接的電阻件，及至少一個間隔該電阻件設(shè)置并供該導(dǎo)體電連接的導(dǎo)電件。
4.如權(quán)利要求3所述的梁型扭力感測器，其特征在于該第一量測件還具有一個供該電阻件設(shè)置并連接該第一本體的第一固定件，該第二量測件還具有至少一個連接于該第二本體及該導(dǎo)體間的第二固定件，該電阻件具有一個第一接腳，及一個串聯(lián)該第一接腳的第二接腳，該導(dǎo)電件具有一個輸出該電氣信號的輸出接腳。
5.如權(quán)利要求1所述的梁型扭力感測器，其特征在于該扭力梁單元還包括至少一個穿過該第一本體并螺鎖于該第一延伸梁的第一螺桿，及至少一個穿過該第二本體并螺鎖于該第二延伸梁的第二螺桿。
6.一種梁型扭力感測器，其特征在于該梁型扭力感測器包含一個輸出單元、一個輸入單元、一個扭力梁單元及一個量測單元，該輸出單元包括一個第一本體，該輸入單元包括一個相對該第一本體轉(zhuǎn)動且具有一個輸入部的第二本體，該扭力梁單元包括至少一個連接于該第一本體的第一延伸梁，及至少一個自該第一延伸梁延伸并連接于該第二本體的第二延伸梁，該量測單元設(shè)置于該輸出單元及該輸入單元間，并將該第一本體及該第二本體的相對轉(zhuǎn)動位移量轉(zhuǎn)換成一個電氣信號。
7.如權(quán)利要求6所述的梁型扭力感測器，其特征在于該量測單元包括一個安裝于該第一本體及該第二本體的其中一個的第一量測件，及一個安裝于該第一本體及該第二本體的其中另一個的第二量測件，該第二量測件將該第一量測件及該第二量測件的相對轉(zhuǎn)動位移量轉(zhuǎn)換成該電氣信號。
8.如權(quán)利要求7所述的梁型扭力感測器，其特征在于該第二量測件具有至少一個導(dǎo)體，該第一量測件具有至少一個供該導(dǎo)體電連接的電阻件，及至少一個間隔該電阻件設(shè)置并供該導(dǎo)體電連接的導(dǎo)電件。
9.如權(quán)利要求8所述的梁型扭力感測器，其特征在于該第一量測件還具有一個供該電阻件設(shè)置并連接該第一本體的第一固定件，該第二量測件還具有至少一個連接于該第二本體及該導(dǎo)體間的第二固定件，該電阻件具有一個第一接腳，及一個串聯(lián)該第一接腳的第二接腳，該導(dǎo)電件具有一個輸出該電氣信號的輸出接腳。
10.如權(quán)利要求6所述的梁型扭力感測器，其特征在于該扭力梁單元還包括至少一個穿過該第一本體并螺鎖于該第一延伸梁的第一螺桿,及至少一個穿過該第二本體并螺鎖于該第二延伸梁的第二螺桿。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種梁型扭力感測器，其包含一個包括一個第一本體的輸出單元、一個包括一個相對該第一本體轉(zhuǎn)動的第二本體的輸入單元、一個扭力梁單元及一個量測單元，該扭力梁單元包括一個軸樞件、至少一個自該軸樞件朝外延伸并連接于該第一本體的第一延伸梁，及至少一個自該軸樞件朝外延伸并連接于該第二本體的第二延伸梁，該量測單元設(shè)置于該輸出單元及該輸入單元間，使用時，通過該扭力梁單元的變形而使該第一本體及該第二本體產(chǎn)生相對的轉(zhuǎn)動位移量，而供該量測單元轉(zhuǎn)換出相對應(yīng)的電氣信號，其不但結(jié)構(gòu)簡單還能夠減少制作成本。
文檔編號G01L3/10GK102564665SQ20101060610
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者葉智榮, 游超智, 胡聰賢 申請人:財團法人車輛研究測試中心