CN104421300A - 螺丝扭力感应组及其电子螺丝 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种螺丝扭力感应组及其电子螺丝，其包含一本体及一扭力感测元件，本体具一凹槽且可搭配一电子扭力显示器。前述扭力感测元件安装在凹槽上，且扭力感测元件置于凹槽内可感测电子螺丝上所承受应力状态，并通过电子扭力显示器提供工程人员立即结果显示而有效节省人力。凹槽致使电子螺丝杆体厚度薄化，可提高感测元件对于感测应力的灵敏度。

Description

螺丝扭力感应组及其电子螺丝
技术领域
本发明是有关于一种电子手工具，特别是关于一种感测螺丝所承受应力的螺丝扭力感应组及其电子螺丝。
背景技术
目前手工具发展已朝向电子化发展，为了使一般消费大众在使用时更容易上手，于是各种易于操作或附带人性化电子功能的手工具亦陆续问市。一般手工具系用于扳转螺固件以螺设物件者，而若是应用于航空设备等精密仪器时，则需要十分精确的锁设力道，甚至连扳转角度也都必需逐一考量，因此有业者开发出设有各种应变规的手工具。
为因应近代工业对于螺丝承受扭力的精密需求，诸如交通工具零件间的连接处、桥梁与桥面接合连接和飞机外壳合金接缝连结都不再是以普通精密螺丝固定，而是改由使用经精密加工强化、尺寸精准符合且内部设有应力感测器的工程螺丝固定。然而工程螺丝会因疲劳度和安全度损耗缩短其使用寿命，尤其工程螺丝经长期的风吹、日晒、雨淋、地震或处于极端环境下容易产生断裂或数据失常，进而影响整体工程或设备安全。因此工程螺丝需定时进行检测维护并适时替换，以防止工程螺丝数据失误或断裂时造成的重大危害。
另一方面，以往多是利用人力进行定期工程螺丝寿命检测，工程螺丝应力状态的判定难免易有遗漏之处，较为细小的结构缺陷无法直接以肉眼判断，工程人员需进行其结构复查检测，且应力感测器也会因装置在螺丝上的位置不同而造成灵敏度上的差异。此外，一般螺丝在不同位置被传入一振动波或一扭力的效应不同，检测人员必须逐一以感测器检测结构是否安定，但目前若单以人力进行各类工程螺丝定期检测，需耗费大量的人力成本与时间。
发明内容
为解决上述问题，本发明的一目的在于提供一种螺丝扭力感应组及其电子螺丝，其用以较灵敏地检测螺丝所承受的应力状态，有效提升数据灵敏度外，更有主动警示的效果。
本发明的一方面在提供一种电子螺丝，其搭配一电子扭力显示器进行电子螺丝扭力值状态判断。电子螺丝包含一本体及一扭力感测元件。本体具有一螺头和由螺头延伸的一杆体，杆体上具有一螺头凹槽。杆体具有一颈段和一螺牙段，颈段与螺牙段连接处具一凹槽。凹槽容积大约三分的一位于颈段，而凹槽容积大约三分的二位于螺牙段。扭力感测元件装设在凹槽上。
借此，本发明的电子螺丝因扭力感测元件设置于凹槽应力敏感处，扭力感测元件能准确感测电子螺丝上集中的应力，由于凹槽处为电子螺丝密集加工区，并为感测变形量最灵敏的区域，故扭力感测元件装设于凹槽能精准感测电子螺丝所承受应力。本发明可使电子扭力显示器获得最即时与正确的螺丝应力状态，使工程人员检测流程大为简化并缩短检测时间。
依据本发明实施方式的其他实施例如下，其中凹槽容积得大于或等于扭力感测元件的体积，令扭力感测元件装设的位置低于颈段与螺牙段交界的表面(切平面)。再者，螺头可具有一螺头凹槽，凹槽内则可具有一连结通道与螺头凹槽互为连通，电子螺丝则搭配一可拆卸的电子扭力显示器，当扭力感测元件侦测到螺丝承受的应力值时，可经由连结通道与螺头凹槽内的连结布线传输至螺头上的电子扭力显示器进行显示。
依据本发明的另一实施方式，提出一种螺丝扭力感应组。此螺丝扭力感应组包含一本体、一电子扭力显示器及一扭力感测元件。本体具有一螺头和由该螺头延伸的一杆体。杆体具有一颈段和一螺牙段，颈段与螺牙段连接处具一凹槽。凹槽容积大约三分的一位于颈段，且凹槽容积大约三分的二位于螺牙段。电子扭力显示器可活动地设置在螺头上以显示设定的警示信号。扭力感测元件装设在凹槽上，且扭力感测元件与电子扭力显示器以电性方式连结。
借此，本发明的螺丝扭力感应组的凹槽处为电子螺丝密集加工区，并为感测变形量最灵敏的区域，而扭力感测元件装设于凹槽能精准感测电子螺丝所承受应力。此外，螺丝扭力感应组无需通过其他工程人员协助，检测者也不用再以复杂振动波检测操作便能得知工程螺丝扭力状态是否正常。故本发明确实可以有效避免人力资源浪费及复杂操作投入。
依据本发明另一实施方式的其他实施例如下；其中凹槽容积大于或等于扭力感测元件的体积，令扭力感测元件装设的位置低于杆体的表面(切平面)。扭力感测元件与电子扭力显示器以可拆卸地的接触式电性连结。此外，本另一实施方式的电子扭力显示器可以设有至少一发光二极管，发光二极管依设定状态发光。又或是在电子扭力显示器设有一显示幕以显示扭力感测元件的扭力数值。
前述各实施方式可以再具以下实施例，在前述各实施方式中的凹槽上可以配设有具防水垫圈的盖体，用以避免扭力感测元件受潮或受到操作施工的破坏。
附图说明
图1是绘示本发明一实施方式的电子螺丝的爆炸图；
图2是绘示依据图1实施方式的侧视图；
图3是绘示本发明另一实施方式中螺丝扭力感应组的立体图；
图4是绘示依据图3中螺丝扭力感应组的剖视图；
图5是绘示依据图3中螺丝扭力感应组的爆炸图。
具体实施方式
请一并参阅图1至图2，图1是绘示本发明的电子螺丝的一实施方式的爆炸图；图2是绘示其侧视图，前述附图应能充分说明本发明实施方式的结构细节。本发明的一种电子螺丝，其包含一本体100、一扭力感测元件200，相关结构细节如后。
本体100侧视概呈T字型，且本体100前端具有一多边形螺头110和由该螺头110延伸的一杆体120，螺头110上具有至少一电子接脚111，且电子接脚111外露于螺头110。另在杆体120上区隔出一颈段121和一螺牙段122。颈段121与螺牙段122连接处开设一凹槽123。凹槽123位于颈段121的容积d1为凹槽123容积D的三分之一，凹槽123位于螺牙段122的容积d2为凹槽123容积D的三分之二。此外，杆体120内具有一螺头凹槽124，凹槽123内具有一连结通道125，且连结通道125连结贯通前述螺头凹槽124以供布线使用。
扭力感测元件200装设在凹槽123上。且凹槽124容积大于或等于扭力感测元件200的体积，令扭力感测元件200装设的位置低于颈段121和一螺牙段122交界的表面。
通过凹槽123位于颈段121的容积d1为凹槽123容积D的三分之一的设计，以及凹槽123位于螺牙段122的容积d2为凹槽123容积D的三分之二的设计，本发明扭力感测元件200能较灵敏地感测螺丝本体100所承受扭力值，进而由扭力感测元件200将侦测自螺丝本体100的变形量经由连结通道125与螺头凹槽124内的布线向外传递，再以电性连结方式将扭力值信号传输至螺头110上的电子接脚111。另前述电子接脚111是用以搭配可拆卸的电子扭力显示器(未图示)，电子扭力显示器可活动地接触于螺头110上的电子接脚111，并依照扭力感测元件200感测到的应力状态经由电子扭力显示器显示其设定的扭力值状态、传递数据值或警示扭力异常状态。
再请参阅第3至图5的另一实施方式，图3是绘示本发明的螺丝扭力感应组的立体图；图4是绘示其剖视图；以及图5是绘示其爆炸图。本发明的一种螺丝扭力感应组，其包含一本体100、一扭力感测元件200及一电子扭力显示器300，相关结构细节如后。
本体100侧视概呈T字型，且本体100前端具有一多边形螺头110和由该螺头110延伸的一杆体120。另在杆体120上区隔出一颈段121和一螺牙段122。颈段121与螺牙段122连接处开设一凹槽123。凹槽123位于颈段121的容积d1为凹槽123容积D的三分之一，凹槽123位于螺牙段122的容积d2为凹槽123容积D的三分之二。此外，杆体120内具有一螺头凹槽124，凹槽123内具有一连结通道125，且连结通道125连结贯通前述螺头凹槽124以供布线使用。
扭力感测元件200装设在凹槽123上。且扭力感测元件200装设的位置低于颈段121和一螺牙段122交界的表面。
电子扭力显示器300安装在螺头凹槽124内，且图中电子扭力显示器300的实施例为LED型态，由扭力感测元件200将侦测自螺丝本体100的变形量经由连结通道125与螺头凹槽124电性连结至电子扭力显示器300。
当操作者将两物件以本体100做连结固定时，螺丝扭力感应组在凹槽123内的扭力感测元件200会因电子螺丝本体100受到应力的改变，而灵敏地感测到螺丝本体100目前的扭力状态。此时透过杆体120的凹槽123内的连结通道125与杆体内部螺头凹槽124，可将扭力感测元件200感测到本体100的应力信号以电性连结方式传至螺头110上的电子扭力显示器300上。
若电子扭力显示器300为LED，在蓝光开启时为扭力值在正常范围内，以及红光开启时为超出或是低于扭力值的正常范围。所以检测人员在维护时，仅需观测螺丝扭力感应组的电子扭力显示器300上LED的颜色，就可以立即判定螺丝扭力感应组中本体100目前所承受的扭力值是否正常，进而检修或是替换有问题的螺丝，有效地简化了精密零件的检测流程与人为操作的误差。
如利用电子螺丝本体100将两物件做连结时，当本体100受到手工具施压固定，在凹槽123内的扭力感测元件200会因受到应力的改变而感测到螺丝本体100目前的扭力状态，此时透过连结通道125与螺头凹槽124可将扭力感测元件200所受的应力信号以电性布线方式传送至螺头110上的电子扭力显示器300上，电子扭力显示器300即可将读取到扭力数值以数字、颜色、文字或声音等方式呈现。
如将电子扭力显示器300设定为数值显示方式，前述扭力感测元件200所承受的应力信号会转化为精确的扭力数值，并显示于电子扭力显示器300上。或可设定电子扭力显示器300为颜色状态显示方式，显示不同扭力范围所代表的不同颜色。也可设定电子扭力显示器300为音效状态显示方式，显示正常与异常所代表的声音方式。借此，工程人员即可就电子扭力显示器300上所示的扭力数值、显示颜色或声音对照本体100所需的扭力做出比较及判断，更能立即判断是否需要更换螺丝或调整相关机具的螺锁状态，有效减低了精密工程螺丝在检测本体100时的人为误差。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (11)

1.一种电子螺丝，其特征在于，其搭配一电子扭力显示器进行一扭力值的判断，该电子螺丝包含：
一本体，具有一螺头和一由该螺头延伸的杆体，该杆体具有一颈段和一螺牙段；且该颈段与该螺牙段连接处具一凹槽，该凹槽容积约1/3位于该颈段，该凹槽容积约2/3位于该螺牙段；以及
一扭力感测元件，装设在该凹槽上，该扭力感测元件与该电子扭力显示器电性连结。
2.根据权利要求1所述的电子螺丝，其特征在于，该凹槽容积大于或等于该扭力感测元件的体积。
3.根据权利要求1所述的电子螺丝，其特征在于，该螺头具有一螺头凹槽，该凹槽内则具有一连结通道与该螺头凹槽互为连通，借此供扭力感测元件与电子扭力显示器的连结布线。
4.根据权利要求3所述的电子螺丝，其特征在于，该螺头凹槽内装置有至少一电子接脚。
5.根据权利要求4所述的电子螺丝，其特征在于，其该电子接脚自该螺头外露。
6.一种螺丝扭力感应组，其特征在于，包含：
一本体，具有一螺头和一由该螺头延伸的杆体，该杆体具有一颈段和一螺牙段；且该颈段与该螺牙段连接处具一凹槽，该凹槽容积约1/3位于该颈段，该凹槽容积约2/3位于该螺牙段；
一电子扭力显示器，可活动地装设在该螺头上；以及
一扭力感测元件，装设在该凹槽上，该扭力感测元件与该电子扭力显示器电性连结。
7.根据权利要求6所述的螺丝扭力感应组，其特征在于，该电子扭力显示器具有一可发光光源，并且依设定状态发光。
8.根据权利要求7所述的螺丝扭力感应组，其特征在于，该可发光光源为一发光二极管。
9.根据权利要求6所述的螺丝扭力感应组，其特征在于，该电子扭力显示器显示该扭力感测元件的扭力数值。
10.根据权利要求6所述的螺丝扭力感应组，其特征在于，该电子扭力显示器以音效提示该扭力感测元件的扭力范围。
11.根据权利要求6所述的螺丝扭力感应组，其特征在于：
该扭力感测元件低于该杆体表面；及
另包含具一防水垫圈的一盖体配设于该凹槽上，通过该盖体及该防水垫圈避免该扭力感测元件受损。
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