CN102507069A - 数显扭矩头及数显扭矩扳手 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种数显扭矩头及包含该种数显扭矩头的数显扭矩扳手，具体的数显扭矩头包括外套组件、衬套组件、薄膜开关、电子组件与扭矩传感器，其具有可精确预警小型化的有点，可容易配合应用于现有的扭矩扳手结构中，通过给数显扭矩头的输入方加载扭矩，扭矩传感器发生扭曲形变进而将紧固的扭矩信号采集，而后给电子组件，电子组件对采集的信号进行滤波、分析、转化、线性化处理后直观的显示到四位半液晶显示器上，从而达到精确预紧控制扭矩的目的。

Description

数显扭矩头及数显扭矩扳手
技术领域
本发明涉及一种机械测量仪器，尤其是指一种数显扭矩头及数显扭矩扳手。
背景技术
扭矩扳手又叫力矩扳手、扭力扳手、扭矩可调扳手、预置扭矩扳手，是扳手的一种，一般分为三类：手动力矩扳手、气动扭力扳手和电动力矩扳手。其可广泛用于对拧紧工艺有严格要求的装配线，使产品各个紧固件扭矩值一致，生产出来的产品质量有保障。
随着我国从制造大国向制造强国的模式转变，企业对产品组装过程中的联接件预紧效果越来越重视，精密仪器、机电设备产品安装、维护保养过程中连接件紧固的扭矩控制越来越严格。现有市面的手动力矩扳手可细分为机械音响报警式、数显式、指针式(表盘式)和打滑式(自滑转式)，其中老式的机械型扭矩扳手依然占市场主导地位，如机械音响报警式力矩扳手就是采用杠杆原理，当力矩到达设定力矩时会出现″嘭″的一声机械相碰的声音，此后扳手会成为一个死角，及相当于呆扳手，如再用力，会出现过力现象从而达到保证扭矩的目的。然而，近年参考国外所使用的扭矩预紧工具早已逐步向智能化、小型化、精密化、使用方便化的方向发展，且各行各业力矩控制精度以及效率的要求越来越高，行业内亟需一种物廉价美的数显式的力矩扳手需求会越来越高。
发明内容
本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种结构合理小巧的数显扭矩头及数显扭矩扳手。
本发明的目的是这样实现的：一种数显扭矩头，它包括外套组件、衬套组件、薄膜开关、电子组件与扭矩传感器；所述扭矩传感器通过衬套组件套接固定于外套组件中，扭矩传感器呈条形，其一端用于对接加载装置，另一端用于对接扭矩预紧螺母，扭矩传感器的两端伸出外套组件；所述外套组件表面设有薄膜开关，所述衬套组件与外套组件间还固定有电子组件，电子组件与扭矩传感器电气相连接收其检测扭矩变化的电信号，电子组件还与薄膜开关相连传递扭矩大小信号并接收其控制；
上述结构中，所述扭矩传感器包括主体与应变片；所述主体依次由加载对接段、定位段、扭矩测量段及套筒连接段一体构成，于所述扭矩测量段外壁贴敷有应变片；
上述结构中，所述扭矩传感器的加载对接段中空设有腔体，并于腔体横向设有销钉孔；
上述结构中，所述扭矩传感器的套筒连接段于垂直轴箱的横向设有销钉孔；
上述结构中，所述定位段外尺寸大于其余加载对接段、扭矩测量段及套筒连接段；
上述结构中，所述扭矩测量段外尺寸小于其余加载对接段、定位段及套筒连接段；
上述结构中，所述扭矩测量段与定位段及套筒连接段间还设有外尺寸渐缩段了；
上述结构中，所述扭矩传感器的扭矩测量段的截面成矩形或圆形或多边形。
本发明还涉及一种数显扭矩扳手，它包括数显扭矩头、扭矩加载装置及扭矩预设装置；所述数显扭矩头包括外套组件、衬套组件、薄膜开关、电子组件与扭矩传感器；所述扭矩传感器通过衬套组件套接固定于外套组件中，扭矩传感器呈条形，其一端对接扭矩加载装置，另一端对接扭矩预设装置，扭矩传感器的两端伸出外套组件；所述外套组件表面设有薄膜开关，所述衬套组件与外套组件间还固定有电子组件，电子组件与薄膜开关、扭矩传感器电气连接；
上述结构中，所述扭矩加载装置包括方榫；所述扭矩预设装置包括扭矩预紧螺母；所述条形扭矩传感器的一端对接方榫，另一端对接扭矩预紧螺母。
本发明的有益效果在于提供了一种由外套组件、衬套组件、薄膜开关、电子组件与扭矩传感器构成的可精确预警小型化的数显扭矩头。其可容易配合应用于现有的扭矩扳手结构中，通过给数显扭矩头的输入方加载扭矩，扭矩传感器发生扭曲形变进而将紧固的扭矩信号采集，而后给电子组件，电子组件对采集的信号进行滤波、分析、转化、线性化处理后直观的显示到四位半液晶显示器上，从而达到精确预紧控制扭矩的目的。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构：
图1为本发明数显扭矩头的整体结构示意图；
图2为本发明数显扭矩头的部分剖视结构图；
图3为本发明的扭矩传感器结构示意图；
图4为图3中A-A方向剖视图。
100-输出端；200-输入端；1-外套组件；2-薄膜开关；3-轴端挡圈；4-电子组件；5-衬套组件；6-扭矩传感器；61-加载对接段；62-定位段；63-扭矩测量段；64-套筒连接段。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1以及图2，本发明一种数显扭矩头，它包括外套组件1、薄膜开关2、轴端挡圈3、电子组件4、衬套组件5及扭矩传感器6。其中扭矩传感器6通过衬套组件5套接固定于外套组件1中，此处，扭矩传感器6呈条形，其一端用于对接加载装置称为输出端100，另一端用于对接扭矩预紧螺母称为输入端200，固定后的扭矩传感器6上述两端应当都伸出外套组件以方便使用与外部连接诶，且根据需要在外套组件1上还可设置轴端挡圈3用于卡固衬套组件5及扭矩传感器6防止其脱落。而在外套组件1表面设有薄膜开关2，在外套组件1和衬套组件5间还固定有电子组件4，电子组件4与扭矩传感器6电气相连接收其检测扭矩变化的电信号，电子组件4还与薄膜开关2相连传递扭矩大小信号并接收其控制。
参见图3，本实施例中，扭矩传感器6由主体与应变片组成。其中主体依次由加载对接段61、定位段62、扭矩测量段63及套筒连接段64依次一体连接构成。所述定位段62的外尺寸大于其余加载对接段61、扭矩测量段63及套筒连接段64，由此可更好的与衬套组件5配合固定于外套组件1中。而所述扭矩测量段6的外尺寸则小于其余加载对接段61、定位段62及套筒连接段64，于扭矩测量段63与定位段62及套筒连接段64间还设有外尺寸渐缩段，从而该外尺外尺寸渐缩段可使得扭矩传感器6的输出端100与输入端200的正、反向扭矩更好的传递至扭矩测量段63，进而引起贴敷其上的应变片发生形变，形成电信号输出至电子组件4实现测量的目的。
为了更好的与外部对接加载装置相连，上述加载对接段61中空设有腔体，并于腔体横向设有销钉孔；而为了对接扭矩预紧螺母，上述套筒连接段于垂直轴箱的横向设有销钉孔。
作为一实施例，本发明的扭矩传感器6中扭矩测量段63的截面可成如图4中(a)所示矩形或(b)所示的圆形或(c)所示的多边形。本实施例中所给出的扭矩测量段63截面形状可有效确保整个数显扭矩头具有更小的结构尺寸，当截面为原形或矩形时，扭矩传感器6可有好的准确扭矩力传递，进一步截面为圆形时候，其整体可获得最小的外尺寸。
本发明还提供了一种数显扭矩扳手，它包括上述结构的数显扭矩头、扭矩加载装置及扭矩预设装置。所述扭矩加载装置包括方榫；所述扭矩预设装置包括扭矩预紧螺母。数显扭矩头的条形扭矩传感器6的一端通过销钉对接扭矩加载装置的方榫，另一端同样是由销钉对接扭矩预设装置的扭矩预紧螺母，由此数显扭矩头的扭矩传感器6可根据一端预设扭矩预紧螺母的扭力与另测试端方榫传递来的扭矩里两者的作用下发生形变，进而其上应变片将扭变转为电信号传递至电子组件4实现扭矩力的数显，直观可靠。且由于扭矩传感器6的结构特征可很好的缩小数显扭矩扳手尺寸，使其更为编写。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种数显扭矩头，其特征在于：它包括外套组件、衬套组件、薄膜开关、电子组件与扭矩传感器；所述扭矩传感器通过衬套组件套接固定于外套组件中，扭矩传感器呈条形，其一端用于对接加载装置，另一端用于对接扭矩预紧螺母，扭矩传感器的两端伸出外套组件；所述外套组件表面设有薄膜开关，所述衬套组件与外套组件间还固定有电子组件，电子组件与扭矩传感器电气相连接收其检测扭矩变化的电信号，电子组件还与薄膜开关相连传递扭矩大小信号并接收其控制。
2.如权利要求1所述的数显扭矩头，其特征在于：所述扭矩传感器包括主体与应变片；所述主体依次由加载对接段、定位段、扭矩测量段及套筒连接段一体构成，于所述扭矩测量段外壁贴敷有应变片。
3.如权利要求2所述的数显扭矩头，其特征在于：所述扭矩传感器的加载对接段中空设有腔体，并于腔体横向设有销钉孔。
4.如权利要求2所述的数显扭矩头，其特征在于：所述扭矩传感器的套筒连接段于垂直轴箱的横向设有销钉孔。
5.如权利要求2所述的数显扭矩头，其特征在于：所述定位段外尺寸大于其余加载对接段、扭矩测量段及套筒连接段。
6.如权利要求2所述的数显扭矩头，其特征在于：所述扭矩测量段外尺寸小于其余加载对接段、定位段及套筒连接段。
7.如权利要求6所述的数显扭矩头，其特征在于：所述扭矩测量段与定位段及套筒连接段间还设有外尺寸渐缩段。
8.如权利要求2-7任意一项所述的数显扭矩头，其特征在于：所述扭矩传感器的扭矩测量段的截面成矩形或圆形或多边形。
9.一种数显扭矩扳手，其特征在于：它包括数显扭矩头、扭矩加载装置及扭矩预设装置；所述数显扭矩头包括外套组件、衬套组件、薄膜开关、电子组件与扭矩传感器；所述扭矩传感器通过衬套组件套接固定于外套组件中，扭矩传感器呈条形，其一端对接扭矩加载装置，另一端对接扭矩预设装置，扭矩传感器的两端伸出外套组件；所述外套组件表面设有薄膜开关，所述衬套组件与外套组件间还固定有电子组件，电子组件与薄膜开关、扭矩传感器电气连接。
10.如权利要求9所述的数显扭矩扳手，其特征在于：所述扭矩加载装置包括方榫；所述扭矩预设装置包括扭矩预紧螺母；所述条形扭矩传感器的一端对接方榫，另一端对接扭矩预紧螺母。
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