本实用新型涉及扭矩传感器技术领域，尤其涉及一种稳固连接的扭矩传感器。
背景技术：
随着工业的进步，扭矩传感器的应用场合越来越多。多数扭矩传感器又厚又重，尺寸较大，不便于在空间要求高的场合安装使用。因此，在尺寸受限的场合，不得不把扭矩传感器的尺寸减小。这样，对扭矩传感器和外部连接部件的连接方式就提出了更高的要求。
扭矩传感器主要包括有内圈、外圈和测力梁和应变片，内圈和外圈之间通过测力梁相连接，应变片位于测力梁上。实际应用中，内圈连接夹具和内圈连接，外圈连接夹具和外圈连接，扭矩传感器测量内圈和外圈的相对扭矩。扭矩T=F2*L2=F1*L1，其中F1主要来自于扭矩传感器的外圈的表面和外圈连接夹具之间的摩擦力，F2主要来自于扭矩传感器的内圈的表面和内圈连接夹具之间的摩擦力，L1指F1的力臂，L2指F2的力臂，“*”指乘积。
通常的，扭矩传感器和外部连接夹具（内圈连接夹具和/或外圈连接夹具）之间采用螺钉紧固连接。当扭矩传感器尺寸较小时，只能使用小尺寸的螺钉，其压紧力有限，因此扭矩传感器和外部连接夹具之间的摩擦力也有限。且由于螺钉的螺牙和螺纹孔之间具有一定的间隙，当扭矩传感器和外部连接夹具之间的摩擦力不足以抵消外部扭矩所对应的力时，扭矩传感器和外部连接夹具之间就会相对滑移。这个缺陷（滑移）会影响扭矩传感器的正常使用，同时也造成了整个机械系统（扭矩传感器、外部连接夹具和其他部件所构成的系统）工作不正常。如在机器人中，扭矩传感器是机器人力控制的关键部件，且在机器人中往往都要求使用小尺寸的扭矩传感器。如果扭矩传感器连接不牢靠，在长时间的运行中，就会造成机器人关节内部松动，影响机器人性能。
技术实现要素：
针对以上不足，本实用新型提供一种稳固连接的扭矩传感器。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种稳固连接的扭矩传感器，包括有扭矩传感器本体、外部连接夹具和螺钉，所述扭矩传感器本体和外部连接夹具中的其中一个设置有通孔，另一个设置有同轴的螺纹孔和定位孔，所述定位孔位于所述螺纹孔的外侧，所述定位孔的内径大于或等于所述螺纹孔的公称直径；所述螺钉的杆部包括有位于后端的光杆部和位于前端的螺纹部，所述螺纹部设置有与所述螺纹孔的内螺纹相匹配的外螺纹；所述扭矩传感器本体和外部连接夹具通过所述螺钉稳固连接，连接时，所述螺纹部和光杆部穿过所述通孔，所述螺纹部位于所述螺纹孔内，部分所述光杆部位于定位孔内，且所述光杆部与所述定位孔过渡配合。
进一步地，所述螺钉还包括有头部，所述头部与所述光杆部相连，所述头部与所述光杆部的连接处设置有斜面。
进一步地，所述斜面在靠近所述头部的一侧设置有凸缘，所述凸缘的外径等于所述通孔的内径。
进一步地，所述扭矩传感器本体包括有内圈和外圈，所述外部连接夹具包括有内圈连接夹具和外圈连接夹具；所述内圈中设置有通孔或设置有同轴的螺纹孔和定位孔，当所述内圈中设置有通孔时，所述内圈连接夹具设置有同轴的螺纹孔和定位孔，当所述内圈设置有同轴的螺纹孔和定位孔时，所述内圈连接夹具设置有通孔，所述内圈连接夹具设置有通孔，所述内圈和内圈连接夹具通过所述螺钉稳固连接，连接时，所述螺纹部和光杆部穿过所述通孔，所述螺纹部位于所述螺纹孔内，部分所述光杆部位于定位孔内；所述外圈中设置有通孔或设置有同轴的螺纹孔和定位孔，当所述外圈中设置有通孔时，所述外圈连接夹具设置有同轴的螺纹孔和定位孔，当所述外圈设置有同轴的螺纹孔和定位孔时，所述外圈连接夹具设置有通孔，所述外圈和外圈连接夹具通过所述螺钉相稳固连接，连接时，所述螺纹部和光杆部穿过所述通孔，所述螺纹部位于所述螺纹孔内，部分所述光杆部位于定位孔内。
进一步地，稳固连接的扭矩传感器还包括有螺母，螺纹孔由螺母的内螺纹孔替代。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型公开一种稳固连接的扭矩传感器，扭矩传感器本体和外部连接夹具通过螺钉相稳固连接，连接时，螺钉的螺纹部和光杆部穿过通孔，螺纹部位于螺纹孔内，部分光杆部位于定位孔内，由于光杆部与定位孔过渡配合，光杆部与定位孔紧密连接（无间隙）因此，当扭矩传感器收到外部扭矩时，即使扭矩传感器本体和外部连接夹具之间的摩擦力不足以抵消外部扭矩所对应的力，也会在光杆部与定位孔的作用下避免扭矩传感器本体和外部连接夹具之间发生滑移，从而实现扭矩传感器的稳固连接。本实用新型能够很好地避免扭矩传感器本体和外部连接夹具之间发生滑移，保证扭矩传感器的正常使用，从而可以有效保证整个机械系统（扭矩传感器、外部连接夹具和其他部件所构成的系统）的正常工作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为传统的扭矩传感器的连接示意图；
图3为本实用新型实施例2的结构示意图；
图4为本实用新型实施例3的结构示意图。
其中，图中所示标记为：1：扭矩传感器本体；11：内圈；12：外圈；2：外部连接夹具；21：内圈连接夹具；22：外圈连接夹具；3：螺钉；31：光杆部；32：螺纹部；33：头部；4：通孔；5：螺纹孔；6：定位孔；7：凸缘；8：斜面；9：螺母。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
请参照图1，本实用新型提供一种稳固连接的扭矩传感器，包括有扭矩传感器本体1、外部连接夹具2和螺钉3，扭矩传感器本体1设置有通孔4，外部连接夹具2设置有同轴的螺纹孔5和定位孔6，定位孔6位于螺纹孔5的外侧，定位孔6的内径等于螺纹孔5的公称直径；螺钉3的杆部包括有位于后端的光杆部31和位于前端的螺纹部32，螺纹部32设置有与螺纹孔5的内螺纹相匹配的外螺纹；扭矩传感器本体1和外部连接夹具2通过螺钉3稳固连接，连接时，螺纹部32和光杆部31穿过通孔4，螺纹部32位于螺纹孔5内，部分光杆部31位于定位孔6内，且光杆部31与定位孔6过渡配合。
定位孔6位于螺纹孔5的外侧，本实用新型中，外侧指靠近通孔4的一侧。实施时，螺钉3依次穿过扭矩传感器本体1和外部连接夹具2，扭矩传感器本体1和外部连接夹具2通过螺钉3相稳固连接，连接时，螺纹部32和光杆部31穿过通孔4，螺纹部32位于螺纹孔5内，部分光杆部31位于定位孔6内，即通过螺纹部32与螺纹孔5的作用，以实现扭矩传感器本体1、外部连接夹具2和螺钉3三者的连接。由于光杆部31的外径等于螺纹部32的公称直径，光杆部31与定位孔6过渡配合，光杆部31与定位孔6紧密连接（无间隙），因此即使扭矩传感器本体1和外部连接夹具2之间的摩擦力不足以抵消外部扭矩所对应的力，相对滑移的趋势也会产生在光杆部31与定位孔6之间，但由于光杆部31与定位孔6过渡配合（紧密连接无间隙），因此在光杆部31与定位孔6的作用下可有效避免扭矩传感器本体1和外部连接夹具2之间发生滑移，从而实现扭矩传感器的稳固连接。螺纹部32位于螺纹孔5内指螺纹部32的全部或部分位于螺纹孔5内；部分光杆部31位于定位孔6内指光杆部31的前端部分位于定位孔6内。为了实现更为稳固的连接，扭矩传感器本体1上的通孔4有多个，外部连接夹具2上的螺纹孔5和定位孔6的数量与通孔4的数量相等，配套的螺钉3的数量也一致。
传统的扭矩传感器的连接方式如图2所示，外部连接夹具只通过螺纹孔与扭矩传感器和螺钉连接，由于螺钉的螺牙和螺纹孔之间具有一定的间隙，当扭矩传感器和外部连接夹具之间的摩擦力不足以抵消外部扭矩所对应的力时，扭矩传感器和外部连接夹具之间就会相对滑移。
在本优选的实施例中，请参照图1，螺钉3还包括有头部33，头部33与光杆部31相连，头部33与光杆部31的连接处设置有斜面8。实际应用中，为了便于实现多个螺钉穿过扭矩传感器与外部连接夹具的连接，螺钉与扭矩传感器上的通孔之间会有一定的间隙，称为形位公差。由于间隙的存在，因此当扭矩传感器和外部连接夹具之间的摩擦力不足以抵消外部扭矩所对应的力时，扭矩传感器和螺钉之间也可能会相对滑移。光杆部31与通孔4间隙配合，既留有形位公差。在头部33与光杆部31的连接处设置有斜面8，在螺钉3拧紧、压紧的过程中，斜面8进入通孔4，斜面8与通孔4配合，紧密接触，可有效避免扭矩传感器本体1与螺钉3之间的相互滑移，也即避免扭矩传感器本体1和外部连接夹具2之间发生滑移。本优选的实施例中，斜面的最外周直径等于通孔4的内径。本优选的实施例中，斜面8在靠近头部33的一侧设置有凸缘7，凸缘7的外径等于通孔4的内径。凸缘7的设置，可强化与通孔4的紧密接触，更有利于避免扭矩传感器本体1与螺钉3之间发生相互滑移。
实施例2
请参照图3，与实施例1不同的是，本实施例中，稳固连接的扭矩传感器还包括有螺母9，此时，螺纹孔5由螺母9的内螺纹孔替代，外部连接夹具2设置有定位孔6，定位孔6穿过整个外部连接夹具2，连接时，螺纹部32和光杆部31穿过通孔4，螺纹部32位于螺母9的内螺纹孔内，部分光杆部31位于定位孔6内，即通过螺钉3的螺纹部32与螺母9的内螺纹孔的作用，以实现扭矩传感器本体1、外部连接夹具2、螺钉3和螺母9四者的连接。
实施例3
请参照图4，与实施例1不同的是，本实施例中，扭矩传感器本体1包括有内圈11和外圈12，外部连接夹具2包括有内圈连接夹具21和外圈连接夹具22；内圈11中设置有同轴的螺纹孔5和定位孔6，内圈连接夹具21设置有通孔4，内圈11和内圈连接夹具21通过螺钉3相稳固连接，连接时，螺纹部32和光杆部31穿过通孔4，螺纹部32位于螺纹孔5内，部分光杆部31位于定位孔6内；外圈12中设置有通孔4，外圈连接夹具22设置有同轴的螺纹孔5和定位孔6，外圈12和外圈连接夹具22通过螺钉3相稳固连接，连接时，螺纹部32和光杆部31穿过通孔4，螺纹部32位于螺纹孔5内，部分光杆部31位于定位孔6内。
扭矩传感器本体1的内圈11和外圈12和外部连接夹具2中的内圈连接夹具21和外圈连接夹具22分别通过螺钉3相连接，与实施例1相同的是，在光杆部31与定位孔6的作用下可有效避免内圈11与内圈连接夹具21以及外圈12与外圈连接夹具22之间发生滑移，以及在斜面8和凸缘7与通孔4的作用下，可有效避免扭矩传感器本体1与螺钉3之间的相互滑移，也即避免扭矩传感器本体1和外部连接夹具2之间发生滑移，从而实现扭矩传感器的稳固连接。
在其他优选的实施例中，基于实施例3的具有内圈连接夹具21和外圈连接夹具22的稳固连接的扭矩传感器中，还可以包括有螺母，此时，螺纹孔5由螺母的内螺纹孔替代。
本实用新型能够避免扭矩传感器本体1和外部连接夹具2之间发生滑移，从而实现扭矩传感器的稳固连接。本实用新型能够很好地避免扭矩传感器本体1和外部连接夹具2之间发生滑移，保证扭矩传感器的正常使用，从而可以有效保证整个机械系统（扭矩传感器、外部连接夹具和其他部件所构成的系统）的正常工作。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。