公开了一种用于摩擦的扭矩测量的装置及其使用的方法。装置包括圆筒形芯和具有中心腔的帽。装置包括在圆筒形芯或帽中的任一者上的至少一个第一凸起，当帽绕圆筒形芯旋转时，随着所述至少一个第一凸起移动成与至少一个在圆筒形芯或帽中的另一者上的第二凸起或凹痕接触和脱离接触，所述至少一个第一凸起提供与所述第二凸起或凹痕中的至少一个的脉冲式过盈接触。装置可连接到测试设备，该测试设备被构造成测量在帽和圆筒形芯相对于彼此旋转时在帽和圆筒形芯之间的旋转扭矩。在帽和圆筒形芯之间的旋转扭矩。在帽和圆筒形芯之间的旋转扭矩。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于经由脉冲式过盈接触进行摩擦的扭矩测量的装置和方法
[0001]本专利技术总体上涉及一种用于摩擦的测量的装置，且更具体地涉及一种测试装置，该测试装置被构造成在装置的零件之间旋转时提供脉冲式过盈接触，从而允许摩擦的扭矩测量。
技术介绍
[0002]当两种材料抵靠彼此滑动时，常常期望在材料的表面之间具有光滑接触以减小接触区域处的摩擦。对于一对给定的滑动表面，摩擦的大小能够由摩擦系数给出。降低摩擦系数对于利用这样的滑动表面的装置而言总体上导致改进的磨损和容易使用。
[0003]一个需要平滑滑动材料的重要应用领域是在医疗装置中，诸如药物注射系统。笔式注射器（其用于递送治疗剂）是这样的系统的一个示例，并且包括通常由聚合物材料（诸如，热塑性材料）制成的部件。这些装置具有彼此接触的部件，这些部件在使用期间必须相对于彼此移动或滑动，从而导致部件的表面之间的摩擦。如果减小这些部件之间的摩擦，则可实现注射系统的更平滑的操作和更长的使用时间。此外，减小部件之间的摩擦可防止装置的卡住和递送治疗剂的失败，和/或防止各种锁定机构（诸如，安全防护件）移动到适当位置的失败。
[0004]聚合物技术的进步已允许制造商将塑料模制成具有精确尺寸的各种医疗零件。当前的针对摩擦的测试方法不适合于评估在高力载荷下的零件之间的摩擦和/或在这样的零件在使用中经历的多个启停循环之后的零件之间的摩擦。同样重要的是，表面之间的摩擦的大小和“感觉”是可测试的，并且是在用户（例如，医疗人员、患者）的预期范围内。因此，目前行业内需要一种装置和方法以可重复地测试由各种聚合物形成的零件之间以及在不同的力载荷下的摩擦。
技术实现思路
[0005]当前公开的专利技术提供了一种装置，其在装置的零件之间的旋转期间提供脉冲式过盈接触，从而允许可重复且准确的摩擦的扭矩测量。装置总体上包括：圆筒形芯，其具有外表面，该外表面具有至少一个凸起或凹痕（indent）；以及帽，其具有中心腔，该中心腔具有至少一个凸起或凹痕。圆筒形芯被同轴地接收在帽的中心腔内，使得圆筒形芯的顶端接近帽的第一端。装置包括在圆筒形芯或帽上的至少一个第一凸起，所述至少一个第一凸起提供与在圆筒形芯或帽中的另一者上的第二凸起或凹痕中的至少一者的脉冲式过盈接触，其中，帽可围绕芯旋转。
[0006]根据本专利技术的某些方面，装置可包括在圆筒形芯和帽中的每一者上的至少一个凸起。
[0007]根据本专利技术的某些方面，装置可包括在圆筒形芯或帽中的任一者上的至少三个凸起，以及在圆筒形芯或帽中的另一者上的至少三个凹痕。
[0008]根据本专利技术的某些方面，装置可包括绕帽的中心腔的表面均等地周向间隔开的至
少三个凸起，其中，每个凸起沿着中心腔的表面的至少一部分轴向延伸。此外，装置可包括绕圆筒形芯的外表面均等地周向间隔开的至少三个凹痕，其中，每个凹痕沿着圆筒形芯的外表面的至少一部分轴向延伸。
[0009]根据本专利技术的某些方面，围绕帽的中心腔的表面的所述至少三个凸起中的至少一个是平坦表面。
[0010]根据本专利技术的某些方面，（一个或多个）凹痕的尺寸可与（一个或多个）凸起的尺寸大致相同。
[0011]根据本专利技术的某些方面，帽还可包括在中心腔的表面上接近帽的第一端的至少一个止挡部，所述至少一个止挡部的尺寸和位置确定成限制圆筒形芯在帽内的轴向深度。例如，至少一个止挡部可包括绕纵向轴线径向间隔开的至少三个突出部。根据本专利技术的某些方面，止挡部的底边缘可接触圆筒形芯的最上表面。
[0012]根据本专利技术的某些方面，帽还可包括在外表面上的帽附接元件以便接合扭矩测量装置的第一附接机构。
[0013]根据本专利技术的某些方面，圆筒形芯还可包括在底端上的芯附接元件以便接合扭矩测量装置的第二附接机构。
[0014]根据本专利技术的某些方面，圆筒形芯可包括从圆筒形芯的底端到其顶端的锥形部，该锥形部由大于零至10度的角度限定。此外，帽可包括从帽的第二端到其第一端的锥形部，其中，帽的锥形部可与圆筒形芯的锥形部相同或大致相同。
[0015]根据本专利技术的某些方面，当圆筒形芯被接收在帽的中心腔内时，圆筒形芯的外表面和帽的中心腔的表面之间的距离可小于0.2 mm，诸如小于0.1 mm。该第一距离或间隙容差可在帽的中心腔的表面和圆筒形芯的外表面的不包括（一个或多个）凸起或（一个或多个）凹痕的部分之间。可在这些后述表面（即，确实包括（一个或多个）凸起和（一个或多个）凹痕的区域）之间限定第二间隙容差。根据本专利技术的某些方面，第二间隙容差可与第一间隙容差相同或不同。
[0016]根据本专利技术的某些方面，帽和/或圆筒形芯可包括开口，该开口被构造成当圆筒形芯被接收在帽内时减轻流体压力，其中，流体压力包括空气压力。该开口可与装置的纵向轴线同轴（即，与装置的第一夹具和第二夹具同轴）。例如，帽的开口可在帽的第一端处径向居中，并且圆筒形芯的开口可与第一和第二夹具同轴，诸如沿着圆筒形芯的纵向轴线的中心孔。
[0017]根据本专利技术的某些方面，圆筒形芯和帽各自由聚合物材料形成。附加地，圆筒形芯的聚合物材料和帽的聚合物材料可相同，或者可具有相同的收缩率和收缩量。
[0018]本专利技术还涉及一种用于使用根据上文所公开的方面中的任何方面的装置进行两个表面之间的摩擦的扭矩测量的方法。该方法总体上可包括：将圆筒形芯的芯附接元件连接到测试设备的第一连接机构或零件；将帽定位在圆筒形芯上；以及经由帽附接元件将帽连接到测试设备的第二连接机构或零件。这前三个步骤可按任何顺序发生。可发起测试设备的第一连接机构或零件或者第二连接机构或零件中的任一者的旋转，使得圆筒形芯和帽相对于彼此旋转。该旋转随着在帽或圆筒形芯中的一者上的至少一个第一凸起移动成与在相对零件上的至少一个第二凸起或凹痕接触和脱离接触时在所述至少一个第一凸起和在相对零件上的所述至少一个第二凸起或凹痕之间提供脉冲式过盈接触。
[0019]根据本专利技术的方法的某些方面，测试设备可包括扭矩传感器，该扭矩传感器用于测量施加在第一连接零件或第二连接零件上的扭矩的量，并且该方法还可包括记录在圆筒形芯和帽相对于彼此的旋转期间测得的扭矩的量。
[0020]根据本专利技术的方法的某些方面，测试设备可包括：第一马达，其被构造成引起第一连接零件的旋转；以及扭矩传感器，其用于测量施加在第二连接零件上的扭矩的量，并且该方法还可包括记录在圆筒形芯和帽相对于彼此的旋转期间测得的扭矩的量。
[0021]根据本专利技术的方法的某些方面，测试设备还可包括被构造成在第一连接零件和第二连接零件中的一者上施加轴向压力的第二马达，并且该方法还可包括在圆筒形芯和帽相对于彼此的旋转期间在圆筒形帽和圆筒形芯之间施加固定载荷。
附图说明
[0022]关于以下描述、所附权利要求和附图，本文的实施例的方面、特征、益处和优点将显而易见。在以下附图中，相似的数字在各种视图中表示相似的特征。将注意的是，除非另有其它陈述，否则在图示本专利技术的实施例的视图的这些图中的特征和部件不必然按比例绘制。
[0023]图1图示了根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种用于摩擦的扭矩测量的装置，所述装置包括：圆筒形芯，其包括外表面，所述外表面具有至少一个凸起或凹痕；以及帽，其具有中心腔，所述圆筒形芯被同轴地接收在所述中心腔中，使得所述圆筒形芯的顶端接近所述帽的第一端，所述帽包括在所述中心腔的表面上的至少一个凸起或凹痕，其中，所述装置包括在所述圆筒形芯或所述帽中的任一者上的至少一个第一凸起，其中，当所述帽可绕所述芯旋转时，所述至少一个第一凸起提供与所述圆筒形芯或所述帽中的另一者上的第二凸起或凹痕中的至少一个的脉冲式过盈接触。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置包括在所述圆筒形芯和所述帽中的每一者上的至少一个凸起，优选地包括在所述圆筒形芯或所述帽中的任一者上的至少三个凸起，且最优选地包括在所述圆筒形芯或所述帽中的另一者上的至少三个凹痕。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述装置包括绕所述帽的中心腔的表面均等地周向间隔开的至少三个凸起，其中，每个凸起沿着所述中心腔的表面的至少一部分轴向延伸，并且优选地其中，每个凹痕沿着所述圆筒形芯的外表面的至少一部分轴向延伸。4.根据权利要求3所述的装置，其中，绕所述帽的中心腔的表面的所述至少三个凸起中的至少一个是平坦表面，并且优选地其中，所述至少三个凹痕的尺寸具有与所述至少三个凸起的尺寸大致相同的尺寸。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述帽还包括在所述中心腔的表面上接近所述帽的第一端的至少一个止挡部，所述至少一个止挡部的尺寸和位置确定成限制所述圆筒形芯在所述帽内的轴向深度。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述帽还包括在外表面上的帽附接元件以便接合扭矩测量装置的第一附接机构。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述圆筒形芯还包括在底端上的芯附接元件以便接合扭矩测量装置的第二附接机构。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述圆筒形芯包括从所述圆筒形芯的底端到其顶端的锥形部，所述锥形部由大于零至10度的角度限定，优选地其中，所述帽包括从所述帽的第二端到其第一端的锥形部，并且其中，所述帽的锥形部与所述圆筒形芯的锥形部大致相同。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述圆筒形芯和所述帽中的任一者或两者包括开口，所述开口被构造成当所述圆筒形芯被接收在所述帽内时减轻流体压力，其中，所述流体压力包括空气压力...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：科思创有限公司，
类型：发明
国别省市：
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