用于称重传感器的锁紧结构和称重传感器的制作方法

1.本技术涉及传感器技术领域，具体涉及一种用于称重传感器的锁紧结构和称重传感器。


背景技术：

2.称重传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。称重传感器有多种类型，其中应变片式称重传感器利用电阻应变片变形时其电阻也随之改变的原理测量重量。在基于预紧力实现称重传感器的去皮调零的功能时，由于预紧力的大小不稳定，容易受到外界的振动或其他情况的影响，从而使得称重传感器的去皮调零也不准确，进而影响称重传感器的测量精度。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供了一种用于称重传感器的锁紧结构和称重传感器，能够解决上述技术问题。
4.第一方面，本技术提供了一种用于称重传感器的锁紧结构，该用于称重传感器的锁紧结构包括可调节件和锁紧件，其中可调节件为设有开口的中空腔体，称重传感器的负载调节件穿设于中空腔体且抵接在称重传感器的壳体内的负载承载件的一端并对负载承载件施加预紧力；中空腔体包括连接腔体和调节腔体，其中连接腔体设于中空腔体靠近负载承载件的一端，调节腔体设于中空腔体远离负载承载件的另一端，且调节腔体能够相对连接腔体向靠近负载调节件的方向收紧；锁紧件通过连接腔体设置在中空腔体的外壁上，并通过对调节腔体的外壁施加力来收紧调节腔体。
5.在一个实施例中，连接腔体的内壁面与调节腔体的内壁面在同一平面上，且调节腔体的外壁面相对连接腔体的外壁面向中空腔体的中心倾斜与连接腔体的外壁面所在的平面形成第一夹角α，且0
°
＜α＜90
°
。
6.在一个实施例中，第一夹角α的范围为0
°
＜α≤10
°
。
7.在一个实施例中，锁紧件包括连接部和压紧部，连接部与连接腔体的形状适配且能够套设于连接腔体的外壁上，连接部朝向连接腔体的外壁的壁面上设有第一位移调整结构；连接腔体的外壁上对应地设有第二位移调整结构，第一位移调整结构与第二位移调整结构配合能够调整锁紧件相对可调节件运动的位移大小；压紧部与调节腔体的形状适配且能够套设于调节腔体的外壁上，且压紧部朝向调节腔体的外壁的壁面与调节腔体的外壁接触，其中，当锁紧件相对可调节件向朝向负载承载件的方向移动时，压紧部向调节腔体施加外力使调节腔体的内壁压紧负载调节件的表面。
8.在一个实施例中，压紧部朝向调节腔体的外壁的壁面与连接部朝向连接腔体的外壁的壁面形成第二夹角β，且β≥α。
9.在一个实施例中，中空腔体为圆柱形，第一位移调整结构为在压紧部朝向调节腔体的外壁的壁面上周向设置的第一螺纹，第二位移调整结构为在连接腔体的外壁上周向设
置的第二螺纹。
10.在一个实施例中，在调节腔体到连接腔体的方向上，可调节件上开设有一个或多个连通中空腔体的内壁和中空腔体的外壁的细槽，细槽远离调节腔体的一端闭合，远离连接腔体的一端敞开。
11.在一个实施例中，细槽在连接腔体上的长度小于第二螺纹在连接腔体上的长度。
12.在一个实施例中，锁紧件远离中空腔体的外壁的壁面上被配置成六角面。
13.第二方面，本技术还提供了一种称重传感器，该称重传感器包括壳体、拉轴、弹性片、负载承载件、负载调节件和上述任一项所述的用于称重传感器的锁紧结构，其中壳体为设有第一开口的中空腔体；拉轴的一端为自由端，拉轴的另一端为连接端，其中连接端设置在中空腔体内，自由端伸出第一开口且突出于壳体，且拉轴可相对中空腔体沿轴向运动；弹性片设置在中空腔体内，且可随着拉轴运动而产生形变；负载承载件设置在中空腔体内且位于自由端和连接端之间，在自由端施加的外力的作用下，负载承载件受力被压缩，同时拉轴运动并带动弹性片运动而产生形变；负载调节件设置在第一开口处且套设在拉轴的外周，与壳体配合调节施加在负载承载件上的预紧力的大小。
14.根据本技术的技术方案，通过锁紧件来调节调节腔的内径，使得调节腔的内壁进一步压紧设置在调节腔内的负载调节件，避免了在振动等情况下，负载调节件会相对可调节件发生运动，这提高了负载承载件上的预紧力的稳定性，解决了具有弹性的负载承载件上的预紧力不稳定的问题。同时由于采用了负载承载件作为主要的受力部件，提高了弹性片的使用寿命，再结合将厚的弹性体做薄，解决了改进前方案中弹性体蠕变影响称重传感器使用寿命和测量精度的问题。
附图说明
15.图1所示为本技术一实施例提供的用于称重传感器的锁紧结构的剖面图。
16.图2所示为本技术一实施例提供的用于称重传感器的锁紧结构的部分结构示意图。
17.图3所示为本技术一实施例提供的称重传感器的结构示意图。
18.图4所示为本技术一实施例提供的称重传感器的剖面图。
19.1-可调节件；11-调节腔体；12-连接腔体；2-锁紧件；21-连接部；22-压紧部；3-负载调节件；4-负载承载件；5-细槽；6-壳体；7-拉轴；71-自由端；72-连接端；8-弹性片。
具体实施方式
20.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.称重传感器主要包括壳体、拉轴以及安装有应变片的弹性片等元件。拉轴的一端与弹性片连接，另一端用于连接待称重的负载。弹性片的一端与壳体连接，另一端与拉轴连接。当拉轴上连接有负载时，拉轴带动弹性片变形，这样可以根据弹性片上的应变片测量出的电阻的变化，从而得到负载的重量。由于在该称重传感器中弹性片是主要承受拉轴上的外力的受力元件，因此，弹性片需要一定的厚度以保证刚度要求，而较厚的弹性片在长时间使用后会产生蠕变，从而影响称重传感器的寿命和精度。
22.为了提高称重传感器的使用寿命和测量精度，可以在称重传感器的壳体内设置带有弹性的负载承载件，用于代替弹性体受力，并设有负载调节件给负载承载件施加预紧力，负载调节件设置在中空腔体的内壁上，但是由于振动等原因，负载调节件与中空腔体之间会发生相对运动，而使得负载承载件上的预紧力大小发生变化，基于此，本技术实施例提供了一种可用于该称重传感器的锁紧结构，能够提高施加在负载承载件上的预紧力的稳定性。
23.图1所示为本技术一实施例提供的用于称重传感器的锁紧结构的剖面图。图2所示为本技术一实施例提供的用于称重传感器的锁紧结构的部分结构示意图。
24.该锁紧结构包括可调节件1和锁紧件2。可调节件1为设有开口的中空腔体，称重传感器的负载调节件3穿设于中空腔体且抵接在称重传感器的壳体内的负载承载件4的一端并对负载承载件4施加预紧力；中空腔体包括连接腔体12和调节腔体11，其中连接腔体12设于中空腔体靠近负载承载件4的一端，调节腔体11设于中空腔体远离负载承载件4的另一端，且调节腔体11能够相对连接腔体12向靠近负载调节件3的方向收紧；锁紧件2通过连接腔体12设置在中空腔体的外壁上，并通过对调节腔体11的外壁施加力来收紧调节腔体11。
25.具体地，负载调节件3穿设于中空腔体时，负载调节件3的外表面与中空腔体即连接腔体12和调节腔体11的内壁面接触，二者通过卡接或螺纹连接等方式固定在一起，同时，负载调节件3深入到中空腔体内且靠近连接腔体12的端面抵住了置于中空腔体内的负载承载件4的一端，并可以给负载承载件4施加预紧力。
26.锁紧件2通过收紧中空腔体的调节腔体11，使得调节腔体11的内壁对负载调节件3的外表面之前进一步挤压，增加了调节腔体和负载调节件之间的摩擦力，从而在振动等情况下二者之间不易发生相对运动，最终提高了二者连接的稳定性，也就是提高了负载调节件3施加给负载承载件4上的预紧力的稳定性。
27.根据本技术的实施例，通过锁紧件2来调节调节腔体11的内径，使得调节腔体11的内壁进一步压紧设置在调节腔体11内的负载调节件3，避免了在振动等情况下，负载调节件3会相对可调节件1发生运动，这提高了负载承载件4上的预紧力的稳定性，解决了具有弹性的零件上的预紧力不稳定的问题。
28.在一个实施例中，连接腔体12的内壁面与调节腔体11的内壁面在同一平面上，且调节腔体11的外壁面相对连接腔体12的外壁面向中空腔体的中心倾斜与连接腔体12的外壁面所在的平面形成第一夹角α，且0
°
＜α＜90
°
。
29.通过将调节腔体11的外壁面向朝向被压紧的方向倾斜，形成一个力的接触面，便于锁紧件2对调节腔体11施加外力使其收紧。同时，调节腔体11的内壁面与连接腔体12的内壁面形成夹角，该巧妙的设计不仅利于可调节件1利用可调节腔体11和连接腔体12的内壁面在内对负载调节件3的固定，还可以利用可调节腔的外壁面形成的受力斜面，通过锁紧件2的受力使得与可调节腔的外壁面连接且相对设置的内壁面受力进一步压紧负载调节件3的外表面，该结构设计巧妙且加工工艺简单，便于生产和装配。
30.在另一个实施例中，第一夹角α的范围为0
°
＜α≤10
°
，从零件加工，零件使用寿命以及该零件在使用过程中与负载调节件3的配合起到的限位作用，以及与锁紧件2配合实现的锁紧作用三个方面的性能考虑，该设计方案能均衡三个方面性能。具体的，可以采用第一夹角α的数值在8
°
左右。
31.可理解地是，以上实施例仅是给出了一种实现了锁紧件2对可调节件1能实现锁紧效果的方案，但并不局限于上述方案，还可以通过其他方案，例如基于可调节件1本身具有一定的收缩能力，锁紧件2包裹在可调节件1的外壁上形成多个锁紧叶片，且该多个锁紧叶片相对于锁紧件2本身来说，锁紧叶片之间的间隙可调节，在该间隙减小的过程中也可实现对可调节件1的调节腔的收紧。
32.在一个实施例中，锁紧件2包括连接部21和压紧部22，连接部21与连接腔体12的形状适配且能够套设于连接腔体12的外壁上，连接部21朝向连接腔体12的外壁的壁面上设有第一位移调整结构；连接腔体12的外壁上对应地设有第二位移调整结构，第一位移调整结构与第二位移调整结构配合能够调整锁紧件2相对可调节件1运动的位移大小；压紧部22与调节腔体11的形状适配且能够套设于调节腔体11的外壁上，且压紧部22朝向调节腔体11的外壁的壁面与调节腔体11的外壁接触，当锁紧件2相对可调节件1向朝向负载承载件4的方向移动时，压紧部22向调节腔体11施加外力使调节腔体11的内壁压紧负载调节件3的表面。锁紧件2的结构设计简单便于加工和装配，提高生产和装配效率。
33.在一个实施例中，压紧部朝向调节腔体的外壁的壁面与连接部朝向连接腔体的外壁的壁面形成第二夹角β，且β≥α。利用压紧部的壁面作为施离结构，不用在做其他额外的设计，节约生产成本，提高生产效率。
34.在一个实施例中，第二夹角β等于第一夹角α，使得压紧部22的内壁贴合在调节腔体11的外壁上，一方面起到导向的作用，便于锁紧件2相对于可调节件1之间的相对运动，另一方面使得压紧部22与可调节件1之间的受力面积最大，提高收紧的可调节件1的工作效率。
35.锁紧件2的结构设计配合上述方案中可调节腔体11的结构尤其是可调节件1包含的调节腔和连接腔的外壁之间夹角的设计，使得锁紧件2套在可调节件1的外壁时，通过连接部21上的第一位移调整结构与连接腔体12的外壁的第二位移调整结构使得锁紧件2相对可调节件1发生运动。由于压紧部22的内壁面与调节腔体11的外壁面部分或全部贴合在一起，在运动的过程中，受到连接部21相对压紧部22向下方向运动的影响，压紧部22会受到该方向的拉力，而对调节腔体11的外壁施加一个朝向内壁方向的力，从而实现对调节腔体11的收紧。可以理解的是，在连接部21相对向上运动，即朝着靠近压紧部22的方向运动，直到脱离可调节件1的连接腔体12时，压紧部22施加给调节腔体11的壁面的压力会消失，解除了对可调节腔体11的收紧。
36.其中，锁紧件2的压紧部22并不局限于上述的方案，只要压紧部22的内壁上设有一施力结构在连接部21运动的过程对调节腔体11的外壁施加外力就可以，这个施力部件可以是一个或多个凸起结构，或者其它结构。
37.在一个实施例中，中空腔体为圆柱形，第一位移调整结构为在压紧部22朝向调节腔体11的外壁的壁面上周向设置的第一螺纹，第二位移调整结构为在连接腔体12的外壁上周向设置的第二螺纹。调节腔体11的外壁面的切面为锥形结构而连接腔体12的外壁的切面为圆柱形。采用螺纹连接的方式，便于锁紧件2对可调节件1的调节腔体11的锁紧操作，同时便于螺纹的制作工艺成熟且简单，节约生产成本。
38.在一个实施例中，在调节腔体11到连接腔体12的方向上，可调节件1上开设有一个或多个连通中空腔体的内壁和中空腔体的外壁的细槽5，细槽5远离调节腔体11的一端闭
合，远离连接腔体12的一端敞开。细槽5的设置便于调节腔体11的锁紧，并且还提高了调节件的使用寿命。
39.在一个实施例中，细槽5设置有多个，多个细槽5在调节腔体11的周壁上均匀分布。在不影响可调节件1的强度的同时，降低调节腔体11收缩的难度，提高工作效率。
40.在一个实施例中，细槽5在连接腔体12上的长度小于第二螺纹在连接腔体12上的长度。细槽5开到了连接腔体12上，更便于调节腔体11的收缩，同时保持了部分第二螺纹的在连接腔体12上的完整性，就提高了锁紧件2与连接部21之间连接的流畅性，进而提高零件之间配合的效率。
41.在一个实施例中，锁紧件2远离中空腔体的外壁的壁面上被配置成六角面。可以理解的是，在中空腔体为圆柱形时，与其配合工作的锁紧件2的连接部21也为具有圆柱形腔体的圆环结构，而其压紧部22则为具有锥形内壁剖面的环状结构，将压紧部22和连接部21的外壁面配置成六角面，便于工作人员的操作，提高工作效率。可以理解的是，锁紧件2的外表面被配置成六角面是参照六角螺母进行的设计，这样操作人员用常用的工具就能实现就锁紧件2的操作。当然了，锁紧件2的外壁还可以被设置成其他的结构，比如五角面、四角面或者外壁周向设置螺纹。
42.图3所示为本技术一实施例提供的称重传感器的结构示意图。图4所示为本技术一实施例提供的称重传感器的剖面图。
43.该称重传感器包括上述实施例中的用于称重传感器的锁紧结构，对此就不再做过多的赘述。
44.上述方案的称重传感器还包括壳体6、拉轴7、弹性片8、负载承载件4和负载调节件3，其中壳体6为设有第一开口的中空腔体；拉轴7包括连接在一起的自由端71和连接端72，其中连接端72设置在中空腔体内，自由端71伸出第一开口且突出于壳体6，且拉轴能够相对中空腔体沿轴向运动；弹性片8设置在中空腔体内，且可随着拉轴7的运动而产生形变；负载承载件4设置在中空腔体内且位于自由端71和连接端72之间，在自由端71被施加的外力的有效作用力下，负载承载件4受力被压缩，同时拉轴7运动并带动弹性片运动而产生形变；其中，有效作用力为外力在与拉轴7延伸的方向平行的方向上的分力；负载调节件3设置在第一开口处且套设在拉轴7的外周，与壳体6配合调节施加在负载承载件4上的预紧力的大小。
45.其中，可调节件1与该称重传感器的壳体6可以是分体结构也可以是一体结构，可以根据具体的生产条件和需求进行选择，从而提高了该用于称重传感器的锁紧结构的适应性。并且，负载承载件作为主要受力部件，避免了弹性片直接受力，降低了对弹性片寿命和称重传感器的测量精度的影响。
46.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。
47.除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的
所列项目的任意的和所有的组合。
48.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
49.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术的保护范围之内。