CN102371563B - 一种扳手的扭矩测量机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扳手的扭矩测量机构，其至少包含一测量筒，筒内陷入一道螺旋轨道，可受力连带测量筒自转，筒外显示若干刻度；一固定环，限制测量筒仅能自转却不能位移；一套管，限位于测量筒外部，并在面对刻度部位设一窗口，本发明能帮助用户轻松辨识扳手调整后的扭矩值。

Description

一种扳手的扭矩测量机构

技术领域

本发明涉及扭矩测量领域，特别是指一种适用在棘轮扳手上的测量机构。

背景技术

现有的棘轮扳手，如同美国第4,870,879号专利案公开的扳手，通过一扭矩输出结构，将一头连接在一管件端部，而管件另端联结一手把，并在管件与手把之间安装一扭矩调节装置。

此扭矩调节装置包含一组装在手把的调节钮，在调节钮紧邻手把的边缘显示若干刻度，这些刻度彼此相隔适当距离，只能测量公制单位N-m(牛顿-米)、英制单位lb-ft(磅-呎)或台制单位kg-m(公斤-米)的概略值，而无法测量精确的扭矩值。

类似的扭矩测量技术，还有美国第2,205,510号、第4,248,107号、第7,044,036号、第7,631,583号和第D257,626号等专利案。但是，其仍存在以下缺点：

一、这些专利案的扭矩测量，靠着手把相对管件转动的方式，以目测手把边缘对齐工具表面的刻度，易因角度缘故，导致测量值产生些许误差。

二、前述测量值精准到百位数或十位数，但是个位数相当模糊。尤其是美国第7,631,583号专利案，测量的扭矩值还要比对电子式测量器，才能确认调整结果。

三、美国第7,631,583号专利案必须拨转各盘体，才能调节扳手的扭矩值，操作动作相当繁琐，对使用者而言，非常不便。

有鉴于此，本发明人深入探讨先前技术的问题，并以多年从事相关产业的研发与制造的经验，积极寻求解决之道，终于开发出一种扳手的扭矩测量机构，以改善现有发明的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扳手的扭矩测量机构，采用直线位移转换成自转运动的方式，对扭矩值作精密的测量，并通过至少一个窗口呈现测量结果，避免视线角度致生误差，进而帮助使用者轻松辨识调整后的扳手扭矩值。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种扳手的扭矩测量机构，其中，包括：

一扳手，包含一头、一用以握持的手把以及一管件，该管件管身设有一长形孔，两端之一联结手把，另端通过一扭矩输出构造而与头相连；

一扭矩调节装置，包含一组装在手把上的调节钮以及一安装在管件与手把间的插销，该插销可因应调节钮转动而活动于长形孔内；

一安装在扳手上的扭矩测量机构，包含一套在管件外部的测量筒、一安装在管件上的固定环以及一限位于测量筒外部的套管，该测量筒具有一陷入测量筒内壁的螺旋轨道和若干显示于测量筒外表的刻度，该螺旋轨道的壁面与插销相触，该固定环配合手把限制测量筒而可在管件外部自转却不能沿管长方向位移，该套管具有一设在套管面对刻度部位的窗口。

进一步，该扭矩测量机构还包含一第一环体，该第一环体通过凹凸配合手段套在测量筒外，并在第一环体表面显示所需的刻度。

进一步，该扭矩测量机构在第一环体外表附着一刻度表，在刻度表的表面显示所需的刻度。

进一步，该扭矩测量机构还包含一第二环体，该第二环体依凹凸配合手段套在调节钮深入手把的部位，并在第二环体表面显示所需的微调刻度；该手把具有一微调窗口，该微调窗口位于手把面对微调刻度的部位。

进一步，该第二环体外表附着一微调刻度表，在微调刻度表的表面显示所需的刻度。

进一步，该手把的微调窗口固定一透明件。

进一步，该透明件为具有放大效果的镜片。

进一步，该扭矩测量机构的刻度为数字或符号。

进一步，该套管的窗口固定一透明盖，并在透明盖内面设置一指标。

进一步，该透明盖为具有放大效果的镜片。

采用上述结构后，本发明中插销会随着调节钮的转动，而在长形孔内直线往复运动，并连带触碰螺旋轨道的壁面，而驱动测量筒在管件外部自转；即本发明采用直线位移转换成自转运动的方式，对扭矩值作精密的测量，并通过至少一个窗口来呈现测量结过，从而能避免视线角度产生的误差，从而能使使用者轻松辨识扳手扭矩值。本发明再加上第二环体也会随着调节钮同向转动，从两窗口就能即刻得知扭矩值大小。此外，透明盖或透明件还能防止外物侵入两窗口中，保护刻度免于污损的困扰，而指针可避免视线角度致生误差，提升度量衡的精准度。

附图说明

图1是立体图，其表现本发明扳手一较佳实施例的组装情形。

图2是立体图，其表现扳手拆卸后的情形。

图3是局部剖视图，其表现手把与测量机构之间的联结关系。

图4是平面图，其表现手把的测量机构的俯视情形。

图5是局部立体图，其表现手把与测量机构之间的联结关系。

图6是平面图，其表现插销在测量筒的螺旋轨道位移情形。

图7是局部剖视图，其表现插销连带测量筒一起运动的示意情形。

图中：

10扳手            11管件

12头              13手把

14长形孔

20扭矩输出构造    21弹簧

30扭矩调节装置    31调节钮

32插销            33内钮

34外钮            35推进螺杆

36支撑段          37螺纹段

38推进管

40培林            41固定座

42钢珠            43华司

50扭矩测量机构    51窗口

52透明盖          53指标

54刻度            55数字

56微调窗口        57透明件

60测量筒          61螺旋轨道

62啮接部          63第一环体

64刻度表

70固定环

80套管            81螺丝

82阶层部          83隆起部

84第二环体        85微调刻度

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

请参阅图1至图3，其公开的扳手10是在管件11的一端连接有头12，而管件11另端联结有手把13，并在管身上设有长形孔14。以扳手10的头12充当支点，施予外力至手把13，摆动管件11往复运动，即能通过头12传递扭矩至工件。

其中，该管件11是通过扭矩输出构造20而与头12联结在一起。该扭矩输出构造20包含一置入管件11内部的弹簧21，其余结构请参阅美国第4,870,879号专利案，因非本案诉求重点，故不予赘述。

在管件11与手把13之间安装扭矩调节装置30和扭矩测量机构50，利用扭矩测量机构50随时展示扭矩数值。

前述扭矩调节装置30中，至少包含有调节钮31及插销32，将调节钮31组装在手把13尾端，可对头12输出的扭矩执行调整作业，而插销32因应调节钮31转动得以活动在长形孔14内。关于调节钮31与插销32彼此间的连带关系，陈述如下：

从结构来看，该调节钮31是在一内钮33外围套住一外钮34，二者具备凹凸配合关系而可一同置入中空的手把13端口内。该内钮33轴心部位锁固一推进螺杆35，其与手把13无任何连接关系，却能引导外钮34滑动地卡住手把13而无法转动。

该推进螺杆35置入管件11内，其一端为小杆径的支撑段36，穿过一定位在管件11内的培林40，而使端部螺固在内钮33轴心处；该推进螺杆35另端成型一螺纹段37，与一纳入管件11内的推进管38螺接在一起，并以推进管38的管口抵住弹簧21，致使推进螺杆35朝向培林40挤压过去。在推进管38的管壁外，依迫紧手段固定着插销32，让插销32局部插入长形孔14内。

至于培林40则是由一固定座41、复数钢珠42和一华司43组成。其中，该固定座41为环体，通过插销的手段定位在管件11中。该华司43紧靠着推进螺杆35中段的壁面，配合固定座41夹着钢珠42，对推进螺杆35提供低摩擦率。

从功效的角度切入，将外钮34往外拉出，直到脱离手把13的卡合范围后，转动外钮34，连带内钮33与推进螺杆35同向转动。该推进螺杆35在培林40与支撑段36的架构下，以自转的螺纹段37驱动推进管38位移。由于插销32受限于长形孔14壁面的缘故，致使推进管38不会随着螺纹段37转动，只能沿着管件11长度方向推挤弹簧21致生形变，得以调整扭矩的大小。

回过头来，参照图1和图4中的扭矩测量机构50，包含窗口51与微调窗口56，各窗口被透明盖52、透明件57或镜片所遮盖，保护刻度54或数字55免受污物、油垢所损伤。其中，透明盖52在面对刻度54或数字55的表面设置一指标53，该指标53在本实施例是一道线条，但不排除记号的可能性，例如三角形、圆圈、圆点等符号。这些刻度54或数字55因应调节钮31的转动而位移，通过窗口51的指针53加上微调窗口56的刻度54或数字55，就能够轻易判读扳手10的扭矩值，精密量出个位数或小数点以后的数值，在机械式扭矩测量的技术领域中，显然具备比现有技术更优异的测量效果。

至于扭矩测量机构50移动刻度54或数字55的技术内容，可通过图2、图3和图5来进行详述，具体如下：

在本实施例中，该扭矩测量机构50是由测量筒60、固定环70及套管80组成。

该测量筒60呈中空形体，在筒内设有陷入壁面的螺旋轨道61，筒外环列许多齿而形成一啮接部62，依凹凸配合手段与第一环体63套合为一体。该第一环体63圆周面黏着刻度表64，在刻度表64一面印刷所需的刻度54或数字55。该测量筒60套在管件11外部，使第一环体63或刻度表64位于窗口51下方为常态，并以固定环70配合手把13限制测量筒60可在管件11外部自转，却不能沿管长方向位移，而筒内的螺旋轨道61壁面，仍与局部突出管件11的插销32维持着抵触关系。

更详细地说，该测量筒60两端各自紧靠着培林40，帮助测量筒60顺利地自转，降低摩擦率。两培林40之一，是以固定环70取代固定座41，配合华司43夹着钢珠42。另一培林40构造，同于前述推进螺杆35所安装的培林40；该培林40定位在管件11外围邻近长形孔14的部位，配合局部测量筒60一起置入手把13内。

该套管80一端套在固定环70上，二者通过一对螺丝81定位在管件11外围邻近长形孔14的部位。该套管80另端成形一阶层部82，置入手把13内部并具备抵制关系，而且，管身形成一隆起部83，在隆起部83中间部位贯穿有所需的窗口51。

另外，该调节钮31深入手把13的部位，依凹凸配合手段套着第二环体84，环面正对着微调窗口56的部位，通过印刷手段制作所需的刻度或数字充当微调刻度85来使用。当然，这些微调刻度85也可以印制在微调刻度表上，再附着在第二环体84外围。

本实施例的扭矩测量机构50，会随着扭矩调节装置30同步作动。其中，第二环体84因应调节钮31同步转动，二者转速比率约为1∶1，故微调窗口56的微调刻度85会快速更动。至于推进螺杆35，虽然也是跟着调节钮31同步转动，却被螺纹段37配合推进管38转换成螺牙间距的行程；再加上插销32推动螺旋轨道61壁面而驱动测量筒60自转，让螺旋轨道61倾斜度与螺纹段37牙距的比值，直接影响第一环体63转速，导致窗口51的刻度54转速低于微调刻度85，譬如图2、图6和图7所示。简单地说，调节钮31旋转一圈，第二环体84也转一圈，但是第一环体63只能转动约1～3个刻度的宽幅。

因此，本实施例的扭矩测量机构50，具备以下优点：

一、因应调节钮31转动，插销32直线往复运动在长形孔14内，连带触碰螺旋轨道61壁面，驱动测量筒60在管件11外部自转；再加上第二环体84也会随着调节钮31同向转动，从两窗口51、56就能即刻得知扭矩值大小。

二、透明盖52或透明件57能防止外物侵入两窗口51、56中，保护刻度54、微调刻度85免于污损的困扰，而指针53可避免视线角度致生误差，提升度量衡的精准度。

三、透明盖52或透明件57，得以具备放大效果的镜片来取代，便利使用者判读扭矩值。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (8)

1.一种具有扭矩测量机构的扳手，其特征在于，包括：

一头、一用以握持的手把以及一管件，该管件管身设有一长形孔，两端之一联结手把，另端通过一扭矩输出构造而与头相连；

一扭矩调节装置，包含一组装在手把上的调节钮以及一安装在管件与手把间的插销，该调节钮是在一内钮外围套住一外钮，该外钮滑动地卡住手把而无法转动，该内钮轴心部位锁固一推进螺杆的一端，该推进螺杆的另一端成型一螺纹段，该螺纹段与一纳入管件内的推进管螺接在一起，在推进管的管壁外固定着该插销，该插销局部插入长形孔内，该插销可因应调节钮转动而活动于长形孔内；

一安装在扳手上的扭矩测量机构，包含一套在管件外部的测量筒、一安装在管件上的固定环以及一限位于测量筒外部的套管，该测量筒具有一陷入测量筒内壁的螺旋轨道和若干显示于测量筒外表的刻度，该螺旋轨道的壁面与插销相触，该固定环配合手把限制测量筒可在管件外部自转却不能沿管长方向位移，该套管具有一设在套管面对刻度部位的窗口；该扭矩测量机构还包含一第一环体与一第二环体，该第一环体通过凹凸配合手段套在测量筒外，并在第一环体表面显示所述的刻度；该第二环体依凹凸配合手段套在调节钮深入手把的部位，并在第二环体表面显示所需的微调刻度；该手把具有一微调窗口，该微调窗口位于手把面对微调刻度的部位。

2.如权利要求1所述的一种具有扭矩测量机构的扳手，其特征在于，该扭矩测量机构在第一环体外表附着一刻度表，在刻度表的表面显示所述的刻度。

3.如权利要求1所述的一种具有扭矩测量机构的扳手，其特征在于，该第二环体外表附着一微调刻度表，在微调刻度表的表面显示所述的微调刻度。

4.如权利要求1所述的一种具有扭矩测量机构的扳手，其特征在于，该手把的微调窗口固定一透明件。

5.如权利要求4所述的一种具有扭矩测量机构的扳手，其特征在于，该透明件为具有放大效果的镜片。

6.如权利要求1所述的一种具有扭矩测量机构的扳手，其特征在于，该扭矩测量机构的刻度为数字或符号。

7.如权利要求1所述的一种具有扭矩测量机构的扳手，其特征在于，该套管的窗口固定一透明盖，并在透明盖内面设置一指标。

8.如权利要求7所述的一种具有扭矩测量机构的扳手，其特征在于，该透明盖为具有放大效果的镜片。

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