[发明专利]中空的机械部件和用于测量力或力矩的装置

说明书

本发明首先涉及一种用于传递力和/或力矩的中空的机械部件，该机械部件由利用逆磁致伸缩效应测量作用力或作用力矩的装置的部件构成。此外，本发明还涉及一种包括根据本发明的中空机械部件的用于测量力和/或力矩的装置。该机械部件在轴线(01)上延伸并具有在该轴线(01)上延伸的中空腔(04)。该机械部件包括至少一个由磁致伸缩性材料制成的用于磁化的磁化区域(03)。磁化区域(03)朝向中空腔(04)。根据本发明，磁化区域(03)具有轴向中间区段(08)，在该轴向中间区段中安置磁化区域(03)与机械部件的铁磁性区域(02)径向地间隔，或者与机械部件的热传导区域(02)径向地间隔。

技术领域

本发明首先涉及一种用于传递力和/或力矩的中空的机械部件，该机械部件由利用逆磁致伸缩效应测量作用力或作用力矩的装置的部件构成。此外，本发明还涉及一种包括根据本发明的中空机械部件的用于测量力和/或力矩的装置。

背景技术

EP 2 365 927 B1示出了一种踏板轴承，该踏板轴承具有两个踏板曲柄和与踏板轴承的轴连接的链轮支承件。链轮支承件抗扭地与链轮轴连接，而链轮轴再抗扭地与上述轴连接。链轮轴具有分段的磁化强度。设置测量在磁化区域中存在转矩时磁化强度变化的传感器。

US 6,490,934 B2阐述了一种用于测量转矩的磁弹性的转矩传感器，该转矩作用在具有铁磁性，磁致伸缩和磁弹性活跃区域的部件上。设计该区域在测量用变压器或变换器中，该测量用变压器例如作为放置在轴上的圆柱体套筒。转矩传感器与测量用变压器相对放置。

由EP 0 803 053 B1已知一种转矩传感器，该转矩传感器包括磁弹性的测量用变压器。测量用变压器作为圆柱体的套筒放置在轴上。

由DE 692 22 588 T2已知一种环形的被磁化的扭矩传感器。

US 7,308,835 B2示出了一种具有磁弹性的环的扭矩传感器，具有三个环绕的带有相反极性的磁化区域。

JP 4910535 B2阐述了一种用于确定在轴上作用的扭矩的传感器，该传感器具有由磁致伸缩性材料制成的U形的部件。由U形的部件形成的中空腔被非磁致伸缩性材料填满。U形的部件通过径向的压应力和必要时通过电子束焊接连接的方式与轴连接。

由EP 2 799 827 A1已知一种磁弹性的扭矩传感器，其中，磁场传感器被安置在中空轴的内部腔中。中空轴配备环绕的具有相反极性的磁化强度。

DE 10 201 1 078 819 A1示出了一种分离的摆动稳定器，该摆动稳定器具有用于确定在摆动稳定器中作用的扭矩的传感器。该传感器包括次编码的主传感器，该主传感器能够由在摆动稳定器上的套筒构成。备选地，磁编码的主传感器能够由套筒构成，该套筒被引入在摆动传感器的中空法兰中的中空腔中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，在现有技术出的基础上，提高基于逆磁致伸缩效应在中空机械部件上测量力和/或力矩的准确性。

所述技术问题通过根据所附权利要求1的中空的机械部件和根据所附的从属权利要求10的装置解决。

根据本发明的中空的机械部件主要用于传递至少一个力和/或至少一个力矩。力或力矩作用在机械部件上，由此产生机械应力并且通常使得机械部件轻微地变形。机械部件在轴线上延伸，其中，该轴线还优选形成机械部件的旋转轴线。

机械部件是中空的，因为具有至少部分地在轴线上延伸的中空腔。中空腔特别形成在轴线的区域内。中空腔优选延伸超过机械部件的轴向长度的一半。中空腔优选在机械部件的端部敞开。中空腔优选具有圆柱体的形状。