力转换器以及包括该力转换器的台秤的制作方法

专利名称：力转换器以及包括该力转换器的台秤的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传递和测量沿着三个正交轴线的线性力和关于三个 正交轴线的力矩的装置。更具体地说，本发明涉及一种特别适用于测量在 诸如风道的测试环境中的测试样品上的力和力矩。
背景技术：
下面的讨论仅仅提供一般的背景信息，而并不意味着作为确定所要求 的主题内容的范围的辅助内容。
精确和准确的力和力矩的负荷测量，对许多应用来说是非常重要的。 需要测量数个力矩和力的常见应用是在风道中的样品的测试中。测试样品 可放置在位于风道的凹坑中的台秤上。该台秤适用于接纳车辆或其它大型 测试样品，而不仅仅是车辆的比例(按比例縮小的)模型。实际车辆，而 不是车辆的比例模型，允许设计者确定原型体的实际测量值，而不仅仅是 推理测量值。如果测试样品是带有车轮的车辆，那么台秤就可装设有旋转 车轮的滚动带，这样才能够显著地提高测量的精度。
力和力矩的六个分量作用于风道中的台秤上的测试样品上。这六个分 量已知为升力、拉力、侧力、俯仰力矩、偏转力矩和滚动力矩。这些作用 于测试样品上的力矩和力通常由对这些分量灵敏的转换器分解为力的三 个分量和力矩的三个分量。每个转换器装有传感器，如应变计，它们组合
连接而形成惠斯通(Wheatstone)桥电路。通过适当地连接这些传感器， 形成的惠斯通电桥电路的不平衡能够分解为力三个分量和力矩三个分量 的读数。
台秤往往易于受到不同测试环境的物理特性的影响，测试环境在没有 附加补偿的情况下可能会导致测量的不精确性。例如，风道中温度的瞬变 能够导致台秤的热膨胀，这样会对转换器产生不利的影响。此外，大型测
试样品易于对转换器产生较大的推力负荷，这样就能产生不精确的测量。 因此，就存在一种持续的需求，来开发出一种适用于大型测试样品的台秤。

发明内容
以下的概括和总结是为了以简单的形式介绍一些构思，所述构思将在 后面的详细说明中进一步描述。这里的概括和总结不是为了确定所要求的 主题的关键特征或必要特征，也不是作为确定所要求的主题的范围的辅助 内容。此外，这里所提供的说明内容和所要求的主题不应当被解释为旨在 解决所讨论的背景技术的任何缺点。
本发明涉及一种适于使用具有以下特征的转换器在多个方向上传递 力和力矩的台秤。所述台秤适用于支撑诸如风道的测试环境中的诸如大型 车辆的测试样品。所述台秤包括框形支架和至少三个与框形支架相连接的 间隔开的转换器。每个转换器对于两个正交的传感轴线是灵敏的。转换器 配合用于提供表示相对于至少两个正交轴线的力和力矩的信号。在一个例 子中，框形支架包括第一周边框架和第二周边框架。该例子中的台秤包括 将第一周边框架与第二周边框架相连接的四个间隔开的转换器。对两个正 交传感轴线灵敏的转换器不会受到框形支架的热膨胀的影响，并抑制在对 三个正交传感轴线灵敏的转换器中产生的较大推力负荷。
本发明还涉及一种转换器主体，该转换器主体具有沿着柔量
(compliance)的轴线与传感器主体连接的支架。所述传感器主体适于关 于两个正交的传感轴线偏转，所述传感轴线与柔量的轴线相互正交。在一 个方面中，支架包括沿着柔量的轴线设置在传感器主体相反侧的一对半 钩。挠曲组件连接到传感器主体和一个或多个支架上。每个挠曲组件沿着 柔量的轴线是柔性的，而沿着与柔量的轴线相互正交的轴线是刚性的。


图1是根据本发明构成的台秤的平面图。
图2是具有附加特征并适用于接纳测试样品的图1所示台秤的正视图。
图3是图2所示台秤的正视图，并具有示例性测试样品。
图4是根据本发明构成的并包含于图1所示台秤中的转换器的俯视图。
图5是图4所示转换器的前视图。
图6是图4所示转换器的侧视图。
图7是图4所示转换器的局部放大视图。
图8是根据本发明构成的另一个转换器的侧视图。
图9是根据本发明构成的另一个转换器的前视图。
图10是图9所示的转换器的侧视图。
图11是根据本发明构成的又一个转换器的侧视图。
图12是典型的扭矩传感电路。
图13是挠性枢轴承的透视图。
具体实施例方式
本发明的公开涉及传递和测量沿着三个正交轴线方向的线性力和关 于三个正交轴线的力矩的装置和结构。包括附图在内的公开内容参考了多 个解释性实例描述了一种台秤和所包含的转换器。例如，该公开相对于固 定于下面所述的多部分转换器组件上的框形支架进行。但是，应当注意本 发明也可以在其它的装置或结构及转换器中实施。本发明相对于框形支架 和转换器组件进行描述仅用于示例说明的目的。可以构思其它的例子，并 在下面提及，或者本领域的技术人员可以想象得到其它的例子。本发明的 保护范围并不仅限于这些少量的示例，即本发明所述的实施例。相反，本 发明的保护范围通过参考权利要求进行限定。可对包括没有公开的可替换 的设计的例子进行修改，仍然落在权利要求的保护范围内。
本发明的台秤10的典型的实施例如图l一3所示。在所示的实施例中， 台秤10可包括第一框形支架12和第二框形支架14。多个转换器组件16 (这里为四个，但是可以使用三个或更多个的任何数量)将第一框形支架 12与第二框形支架14相连接。台秤10可用于测量作用于标称上较大重 量或质量的诸如车辆、发动机和飞机等的测试样品上的力和力矩。框形支 架12和14是标称上无应力的反作用框架，其中每个转换器包括双轴力转 换器。在台秤10中可设置不同等级的挠曲隔离以能提供增强的灵敏性，
同时标称上支撑较大的质量。
参考图4一6，其中一个转换器组件用40表示，其中每个转换器组件 16优选相似地构成。转换器组件40包括传感器主体42和挂钩组件44。 挂钩组件44包括第一半钩46和第二半钩48。传感器主体42设置在半钩 46和48之间，并用合适的紧固件连接在一起。在图示的实施例中，紧固 件包括螺栓或螺杆50，所述螺栓或螺杆50分别延伸通过半钩48、传感器 主体42和半钩46的孔48A， 42A和46A。螺母51设置在螺杆50的端部 53上，特级螺母52拧到螺杆50的端部54上。多个固定螺钉56延伸通 过螺母52中的孔以接合半钩46的端部。固定螺钉56的紧固允许有效地 实现高的夹紧压力，并且在每个固定螺钉56上具有减小的转矩值，而不 是通过使用螺母52本身。应当注意虽然挂钩46和48的中心部分围绕 孑L46A、 42A和48A接合或接触传感器主体42的中心部分，但是另一方 面空隙设置在半钩46和48中和每一个与传感器主体42之间，从而允许 传感器主体42能够相对于半钩46和48移动。
传感器主体42优选是整体的，由单个整体材料块形成。传感器主体 42包括脊形中心毂60，在此包括孔42A，和与中心毂60同心或围绕中心 毂60设置的脊形周边主体62。多个挠曲结构64 (这里是挠曲梁64，但 是可以使用其它的形式)将中心毂60与周边主体62相连接。在图示的实 施例中，多个挠曲梁64包括四个带条71、 72、 73和74。每个带条71 — 74沿着相对应的纵向轴线71A、 72A、 73A和74A从中心毂60径向延伸 到周边主体62。优选地，轴线71A与轴线73A对准，而轴线72A与轴线 74A对准。此外，轴线71A和73A垂直于轴线72A和74A。虽然图示中 的挠曲梁64的数量为四个，但是应该理解三个或更多个的任何数量的带 条可用于连接中心毂60和周边主体62。优选地，挠曲梁64绕85所示的
中心轴线以等角度的间隔间隔开。
挠曲部件81、 82、 83和84分别将每个挠曲梁71—74的端部与周边 主体62相连接。挠曲部件81—84沿着相对应的纵向轴线71A—74A相对 每个相对应的挠曲梁71—74的移位是柔性的。在图示的实施例中，挠曲 部件81 — 84是相同的，并且包括一体形成的挠曲带条86和88。挠曲带 条86和88位于每个纵向轴线71A—74A的相反侧，并连接到相对应的挠 曲梁71 — 74和周边主体62。
传感装置测量传感器主体42的部分的移位或变形。在图示的主体中， 多个应变传感器90安装在挠曲梁64上以感应其中的应变。虽然多个传感 器90可位于多个挠曲梁64上以提供剪切应力的指示，在图示实施例中， 应变传感器按传统安装以提供表示挠曲梁64中的弯曲应力的输出信号。 在图示的实施例中，在每个转换器40的传感器主体42上设置八个应变传 感器，其中形成两个常规的惠斯通电桥。第一惠斯通电桥或传感电路按惯 例由设置在挠曲梁71和73上的应变传感器形成，而第二惠斯通电桥或传 感电路是由设置在挠曲梁72和74上的应变传感器形成的。在另一个实施 例中，独立的惠斯通电桥可在在每个挠曲梁71-74上形成，所述电桥的输 出可以按照本领域内的公知技术被组合。多个传感器90可包括阻抗应变 仪(resistive strain gauge)。但是，其它形式的传感装置，如基于光学或基 于电容的传感器也可以用于测量挠曲梁64的变形或移位，如果需要也可 测量传感器主体42的其它部分，如每个带条86和88的变形或移位。
来自传感装置的输出信号表示在中心毂60和周边主体62之间以两个 自由度传递的力分量。出于解释的目的，可以定义一个坐标系97，其中X 轴线97A与纵向轴线71A和73A对准；Z轴线97B与垂直轴线72A和74A 对准，Y轴线97C与轴线85对准。
在图示的实施例中，每个转换器组件16测量两个力。更具体地说， 沿X轴线的力被测量作为在挠曲梁72和74中产生的弯曲应力，因为挠曲 梁71和73端部上的挠曲部件81和83在这个方向上是柔性的(compliant)。 同样，沿Z轴线的力被测量作为在挠曲梁71和73中产生的弯曲应力，因 为挠曲梁72和74端部上的挠曲部件82和84在这个方向上是柔性的。
由于设置在挂钩组件44上的挠曲的缘故，转换器40沿着轴线85也 是柔性的。在图示的实施例中，挂钩组件44是由大体上相同的半钩46和 48形成的。在图示的实施例中，传感器42是转换器主体的"内部部件"， 可以构思其它实施例。例如，也可以使用单个半钩本身。而且，可以使用 作为与两个传感器相连接的内部部件的单个半钩，这也将在下面参考图8 进行描述。
在图示的实施例中，每个半钩46和48包括中心毂102和刚性外部主
体104，在图示的实施例中，孔46A和48A穿过中心毂102。挠曲机构将 刚性中心毂102与外部主体104相连接。在图示的实施例中，多个挠曲带 条106设有从中心毂102延伸到外部主体104的第一部分104A的第一对 挠曲带条111和112，和从中心毂102延伸到主体104的第二部分104B 的第二对挠曲带条113和114。但是，应当注意，如果需要，其它形式的 挠曲部件或机构可用在刚性毂102和外部主体104之间，以允许沿轴线 85的柔量。这些形式可包括诸如隔膜的其它的整体挠曲机构，或具有诸如 滑动或枢轴连接等柔性连接的多部件组件。
参考图l一3，每个转换器组件40的传感器主体42连接到框形支架 12，而每个转换器组件40的每个半钩46和48连接到框形支架14。在图 示的实施例中，安装板120用于将传感器主体42连接到框形支架12，而 安装板122用于将半钩46和48连接到框形支架14。这样，框形支架12 提供了内周边框架，而框形支架14提供了外周边框架。安装板120和122 的使用允许框形支架12和14被嵌套，由此减小了台秤IO的整体高度。
每个框形支架12和14包括形成在周边中的连续中空盒形梁，以提供 相应的刚性组件。框形支架12将传感器主体42相对于彼此保持在适当的 位置，而框形支架14将挂钩组件44相对于彼此保持在适当的位置。刚性 盒形框架部件124也可以如图所示设置在支撑框架12中。
如本领域技术人员所理解的，来自每个转换器组件16的每个双轴传 感电路的输出能够进行组合以感应或提供表示在六个自由度上作用于台 秤上的力和力矩的输出。应当注意挂钩组件44的挠曲机构使转换器16 以与挠曲部件81 — 84在传感器主体42中提供柔性的方式相似的方式进行 操作。
用于台秤10的坐标系在图1和2中用131表示。来自转换器组件40A 和40C的输出信号用于测量沿X轴的力，因为转换器组件40B和40D在 这个方向上是柔性的。同样，来自转换器组件40B和40D的输出信号用 于测量沿Y轴的力，因为转换器组件40A和40C在这个方向上是柔性的。 来自所有转换器组件40A—40D的输出用于测量沿Z轴的力。关于X轴 的倾覆力矩从来自转换器40A和40C的输出信号进行测量；而关于Y轴 的倾覆力矩从来自转换器40B和40D的输出信号进行测量；关于Z轴的
倾覆力矩从来自转换器40A—40D的输出信号进行测量。处理器180接收 来自转换器40的传感电路的输出信号以根据需要通常相对于正交坐标系 131计算力和/或力矩。
如上所述，台秤可包括四个双轴转换器组件。这种特别的设计比具有 四个三轴线(或更多轴线)转换器组件的实施例具有优势。除了抑制在实 验室或风道温度瞬变过程中框架12和14相对于彼此的热膨胀外，台秤10 不必抑制作用在四个转换器组件中每一个上的相对较大的推力负荷(挂钩 挠曲组件在推力(沿着轴线86)下都非常柔软，因此在施加X或Y侧负 荷时将负荷散布到两个正交的双轴转换器组件上)。与在三个或三个以上 轴线的转换器组件中，如果组件试图反作用于和测量关于台秤在四个转换 器组件位置处的推力相比，这允许台秤10对于在每个双轴传感器主体42 中的四个传感挠曲带条更加优化地进行调整。这种设计允许横轴尺寸和正 交挠曲梁的I/c独立地改变以便最优化灵敏度。例如，两个带条的厚度可 以比其它两个带条的厚度厚，并且厚度是可改变的。如果转换器组件是三 轴线转换器，并且这种情况发生时，相互成一直线的两个梁将会更具刚性， 并从正交的一对中产生不同的输出，因此使传感器异常地运转且具有偏离 轴线或组合负载。因为没有第二弯曲应力张量——所述第二弯曲应力张量 将会在与内中心毂连接的梁根上在附加轴线上增加弯曲，所以不需要测量 推力和对推力反作用也允许较高的应力和应变设计。而且以更大的绝对和 测量的分量相对于彼此的可量测性的跨距，提供更高的灵敏度、更高的分 辨率和更高的信噪比。
在另一个实施例中，超程停止机构设置在每个转换器组件16中以便 防止对传感器主体42或挂钩组件44的挠曲机构产生损害。回来参考图4 一6，设置一个或更多个销140，以便限制传感器主体42相对于挂钩组件 44的移位。在图示的实施例中，孔46B、 48B、 42B分别设置在半钩46 和48以及传感器主体42中。例如，销140通过例如压配合固定到传感器 主体42上以便销140的延伸部分延伸到半钩46和48的孔46B和48B中， 并标称上与其内壁间隔开。如果传感器主体42的可位移部分的位移超过 相对于半钩46和48的主体的期望位移，销140的延伸部分将会接触设置 在半钩46和/或48中的孔46B和/或48B的内壁，由此将传感器主体
42的周边主体62与半钩46和48的外部主体104相连接，以便防止对挠 曲带条或机构的损坏。注意周边主体62可适当地与半钩46和/或48 间隔开，以便提供超程保护。特别是，如果沿轴线85的移位超过所选择 的距离时，周边主体62会接合半钩46和/或48。
虽然传感器主体42和半钩46和48可以用任何合适的材料形成，但 是，在一个实施例中，传感器主体42由钢制成，而半钩由铝制成。每个 销140可由硬化的钢形成，如果必要，硬化衬套可设置在半钩46和48的 孔46B和48B内，以接合销140的远端部分。应当注意销140的延伸部 分可设有相对于柄部153的弯曲或球形表面151，如图7所示，以保证销 140与形成在半钩46和48中的孔46B和48B的内壁的分布接触。
还应当注意根据期望的应用，传感器主体42和半钩可形成单个整体。
图8示出了转换器，即转换器40'和相应主体的可选实施例。同样的 部件用相同的附图标号表示。在本实施例中，图4一6中的其中一个半钩 46变为内部部件。图4一6中的两个传感器部件42变为半钩。在该例子 中，与前面例子不同，内部部件没有安装仪器(instruments相反，前面
例子中的传感器部件结构安装有传感器，但是在本实施例中，用作半钩。 合适的传感器，如应变仪90仍然连接到部件42。图示的例子包括的传感 器90的数量是图4一6的实施例中的两倍。为了提供可使用的输出，在每 个转换器中传感器信号能够被组合，例如通过在惠斯通电桥中将信号组合 或求和，像在本领域公知的一样。图8中的构造比图4一6所示的实施例 在Y方向(如坐标系所示)上更有刚性。但是，图4一6所示的实施例在 关于X轴的力矩上比图8中的实施例的力矩更具刚性。
而图9和图10示出转换器，即转换器40"和相应主体的另一个实施例。 相同的部件用相同的附图标号表示。传感器主体42置于半钩46C和48C 之间，所以转换器40"类似于上述转换器40;然而，在本实施例中，半钩 46C和48C是其中不含挠曲部件的坚固的刚性支撑结构。正如上述实施例 所述，转换器40"为两轴感应组件，所述两轴感应组件用于当给传感器主 体42提供了适合的传感器装置时，感应沿着X轴97A和Z轴97B的力， 同时对沿着Y轴97C的力不敏感或是柔性的。尤其，挠曲组件147A和
147B(这里体现为相对薄的挠曲板)，允许传感器主体42和半钩46C、 48C 沿着Y轴97C自由移动，在该方向上是柔性的，但对于沿着X轴97A和 Z轴97B方向传递力负载基本上是刚性的。如图所示，尽管能够使用一个 或任意数量的板，但是每个挠曲组件147A、 147B可包括两个柔性板153。 挠曲组件147A通过安装块155与传感器主体42相连接，并例如通过安装 块147与框形支架12相连接。相似地，挠曲组件147B通过挂钩连接块 159与半钩46C、 48C相连接，并通过例如安装块161与框架14相连接。 如果需要，挠曲组件147A和147B可用于这里所述的所有实施例。在另 一个实施例中，挠曲组件147A和147B还可包括横向挠曲组件169 (与板 153垂直地安装在块147、 155、 159和161上)，这允许柔性板153更薄 并因此更柔性化。
紧固件(例如包括螺杆50和上述其他部件的紧固件)将半钩46C、 48C与传感器主体42相连接。应当注意到尽管半钩46C和48C的中心部 分将接合或接触传感器主体42的中心部分，另一方面在半钩46C和48C 中的每个与传感器主体42之间设置间隙，以便允许传感器主体42相对于 半钩46C和48C移动。在所示的一个实施例中，半钩46C、 48C和连接块 159是紧固在一起的分立部件，以便当半钩46C、 48C与传感器主体42相 连接时半钩46C、 48C不产生弹力。尤其，传感器主体42首先通过紧固 件与半钩46C、 48C相连接，然后半钩与连接块159连接在一起。
如果需要，这里所述的任何实施例都能够包括扭矩传感器，以测量关 于通过将传感器主体与一个挂钩或多个挂钩相连接的连接器延伸的轴的 扭矩。如果需要，感测到的扭矩值可用于补偿，以减小传感器的串扰或补 偿梁的刚度或转换器的转动刚度，。
以示例的方式参考图9和图10的实施例，扭矩可包括适用于测量传 感器主体42的弯曲应变的传感器。例如，传感器可包括以如图12所示的 惠斯通电桥形式连接的应变计170。然而，应当理解，任何公知的以电、 机械和/或光为基础的传感器的形式都可采用。
图ll示出转换器，即转换器40，"和相应主体的可替代的实施例。相 同的部件用相同的附图标号表示。在本实施例中，在图9-10中的两个传 感器部件42变为半钩。在本示例中，与之前的示例不同，内部组件163
没有装备仪器，并且也是刚性的。与图8的实施例相类似，传感器部件结 构42装备有传感器并用作半钩，挠性组件147A和147B提供在前面的实 施例中所述的横向柔性，但是不包括横向挠曲件169 (如果需要也可以包 括横向挠曲件169)。合适的传感器(例如应变计90)仍与部件42相连接。 在每个上述实施例中，传感器主体42在其中心部分与相应的一个或 多个支撑挂钩牢固地连接。然而，在另一个实施例中，可在传感器主体42 和一个挂钩或多个挂钩之间设置枢轴连接。所述枢轴连接消除了转换器的 转动刚度。
在如图13所示的一个实施例中，挠性枢轴承171可代替紧固件50使 用，以允许传感器主体42关于通过传感器主体42和一个或多个支撑挂钩 延伸的轴转动，然而，如上所述，传感器主体42感应在两个正交方向上 的力。挠性枢轴承是己知的，例如由美国纽约的Riverhawk Company of New Hartford出售的挠性枢轴承。挠性枢轴承171适合用于连接到部分 173A的传感器主体，同时单个支撑挂钩与部分173B相连接。在存在两个 支撑挂钩(传感器主体)的实施例中，使用双端挠性枢轴承(doubled ended flexure pivot bearing),其中两个部分173B设置在部分173A的每一侧并 与挂钩(传感器主体)固定。本领域的技术人员应当理解，其他形式的枢 轴连接也可以采用，例如(但不限于)空气轴承、滚针轴承和液体静压轴 承。
台秤10特别适用于测量在诸如风道的环境中作用在诸如车辆的大型 样品上的力和/或力矩。在这种或类似的应用中，台秤10可包括将框形 支架12和14与测试样品和地面支撑机构相隔离的挠曲件170。在图示的 实施例中，四个挠曲件170设置在与板120相连接的各个转换器组件40 之间。同样，四个挠曲件172连接到安装板122。由此，挠曲件170、 172 隔离框形支架12和14。挠曲件170、 172通常与每个相应的转换器组件 40的传感器主体42对齐。
通常设置平衡系统或组件来支撑测试样品、操作环境(诸如路面)的 其它部件以及台秤自身的模拟器和元件的标称静质量。平衡系统可采用多 种形式中的任何一种形式，如气囊，水压或气压装置，或具有滑轮的缆绳 和配重。平衡系统的重要特征在于它非常具有柔性，以致不会妨碍转换器
组件40对力的测量或灵敏度，从而能够测量作用在测试样品上的所有力 和力矩。在图示的实施例中，平衡系统用致动器190示意性地表示。
台秤IO特别适用于测量在风道中的车辆或其它大型测试样品上的力。 在这种应用中，滚动通路带182由与挠曲部件170相连接的中间框架184 支撑。滚动通路带182支撑车辆轮胎。在一些实施例中，单个通路带可用 于车辆的所有轮胎。台秤10和滚动通路带组件182位于凹坑中，并安装 到转盘机构186上以允许测试样品(例如车辆)有选择地相对于风道中的 风转动。
已经参考几个实施例描述了本发明。尽管主题已经由针对特定的结构 特征和/或方法行为的语言进行描述，但应当理解由所附的权利要求限定 的主题，正如法庭所支持的，不限于上述特定的特征或行为。相反，上述 特定的特征和行为是作为实施所述权利要求的示例形式公开的。
权利要求
1.一种适于在多个方向上传送力和力矩的台秤，所述台秤包括框形支架；以及与所述框形支架相连接的至少三个间隔开的转换器，每个转换器关于两个正交的传感轴线是灵敏的，其中所述至少三个间隔开的转换器配合用于提供表示相对于所述至少两个正交轴线的力和力矩的信号，每个转换器具有转换器主体，包括支架；以及传感器主体，所述传感器主体沿着柔量的轴线连接支架，其中传感器主体适于关于两个正交传感轴线偏转，其中所述传感轴线与柔量的轴线相互正交；以及与传感器主体相连接的第一挠曲组件和与所述支架相连接的第二挠曲组件，每个所述第一挠曲组件和第二挠曲组件沿着柔量的轴线是柔性的，沿着与柔量轴线相垂直的轴线是刚性的。
2. 如权利要求l所述的台秤，其中所述框形支架包括第一周边框架 和第二周边框架，其中所述至少三个间隔开的转换器包括将第一周边框架 与第二周边框架相连接的四个间隔开的转换器。
3. 如权利要求1或2所述的台秤，还包括第一组挠曲部件和第二组 挠曲部件，所述第一组挠曲部件与第一周边框架连接且适于接合地面支 架，所述第二组挠曲部件与第二周边框架连接且适于接合测试样品。
4. 如权利要求3所述的台秤，其中所述第二组挠曲部件与带框架连 接，所述带框架适于接合带轮的测试样品。
5. 如权利要求1或2所述的台秤，其中每个转换器包括与第二周边 框架连接的传感器主体和与第一周边框架连接的支架，所述传感器主体与 所述支架连接，其中所述支架在柔量的轴线上是柔性的，所述柔量的轴线 正交于每个转换器的传感轴线。
6. 如权利要求5所述的台秤，其中所述支架包括两个半钩，所述两 个半钩沿着柔量的轴线布置在传感器主体的相反侧。
7. 如权利要求6所述的台秤，其中所述第一周边框架连接两个半钩。
8. 如权利要求5所述的台秤，其中所述支架包括单个挂钩，所述单 个挂钩沿着柔量的轴线布置在传感器主体的一侧。
9. 如权利要求2-8所述的台秤，其中所述第一和第二周边框架包括盒 形梁。
10. 如权利要求2-8所述的台秤，其中所述第一和第二周边框架是嵌 套的。
11. 如权利要求2-8所述的台秤，其中所述框形支架包括与转换器连 接的加强框架。
12. 如权利要求ll所述的台秤，其中所述加强框架直接与第一周边 框架连接。
13. —种转换器主体，包括 支架；以及传感器主体，所述传感器主体沿着柔量的轴线连接到支架，其中传感 器主体适于关于两个正交传感轴线偏转，且其中所述传感轴线与柔量的轴 线相互正交；以及与传感器主体相连接的第一挠曲组件和与所述支架相连接的第二挠 曲组件，每个所述第一挠曲组件和第二挠曲组件沿着柔量的轴线是柔性 的，而沿着与柔量轴线相垂直的轴线是刚性的。
14. 如权利要求13所述的转换器主体，其中所述支架包括一对半钩， 所述一对半钩沿着柔量的轴线布置在传感器主体的相反侧。
15. 如权利要求13或14所述的转换器主体，其中所述传感器主体包 括围绕间隔开的中心毂分布的大致为刚性的周边部件，其中至少三个挠曲 部件将所述周边部件连接到所述中心毂，其中所述挠曲部件围绕中心毂以 大致相等的角度间隔彼此间隔开。
16. 如权利要求15所述的转换器主体，其中所述传感器主体包括四 个挠曲部件。
17. 如权利要求15所述的转换器主体，其中所述中心毂连接到所述 支架。
18. 如权利要求13-17所述的转换器主体，其中所述传感器主体适于接纳多个传感器。
19. 如权利要求13所述的转换器主体，其中所述支架包括柔性部件， 所述转换器主体还包括第二传感器主体，所述第二传感器主体沿着柔量的 轴线布置在柔性部件的与所述第一传感器主体相反的一侧。
20. 如权利要求14所述的转换器主体，其中所述半钩是刚性的，并 连接在一起。
21. 如权利要求13所述的转换器主体，其中所述支架包括刚性部件， 且所述转换器主体还包括第二传感器主体，所述第二传感器主体沿着柔量 的轴线布置在所述刚性部件的与所述第一传感器主体相反的一侧，所述的 第一传感器主体与第二传感器主体连接在一起。
22. 如权利要求13-21所述的转换器主体，还包括枢轴连接，所述枢轴连接将传感器主体与所述支架相连接，允许所述传感器主体相对于所述 支架关于通过所述传感器主体和所述支架延伸的轴线进行转动。
全文摘要
一种转换器(40、40’、40”、40”’)包括具有沿着柔量的轴线与传感器主体(42)相连接的支架(46、48、46C、48C)的转换器主体。传感器主体(42)适于关于两个正交传感轴线偏转，其中所述传感轴线与柔量的轴线相互正交。挠曲组件(147A、147B)与传感器主体(42)和一个或多个支架(46、48、46C、48C)相连接。每个挠曲组件(147A、147B)沿着柔量的轴线是柔性的，而沿着与柔量的轴线相垂直的轴线是刚性的。
文档编号G01M9/00GK101171502SQ200680014970
公开日2008年4月30日 申请日期2006年3月7日 优先权日2005年3月7日
发明者伊恩·T·孔斯, 理查德·A·迈耶, 道格拉斯·J·奥尔森 申请人:Mts系统公司