CN105628285B - 扭矩测量机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种扭矩测量机构,在一底板安装一基座与一电子电路单元。基座有一容纳槽,在基座的容纳槽安装一支撑环,允许一杆体通过支撑环而与基座结合在一起。支撑环套在杆体外部,彼此相隔形成一环形空间,可在一工具插入环形空间时,以支撑环围成中心孔的壁面,限制工具不易相对杆体摆动,能够稳定的进行扭矩检测作业,并在电子电路单元显示一可判读的数值。
Description
技术领域
本发明涉及工具的扭矩测量技术。
背景技术
早期的工具,是将人力、电动或气动设备的动能,通过扭矩传递方式输出至一紧固件,如螺丝、螺栓及螺帽等。
锁紧程度超过紧固件的负载,容易造成螺牙崩毁的缺点,使二结合物产生松脱现象。因此,工具输出的扭矩值,通常会用一测量机构予以检测,然后调整至合适的扭矩输出值,才不会破坏紧固件的结构。
已知的扭矩测量机构,种类繁多,譬如中国台湾新型公告第538859号及发明证书第I341235号等专利案。
在'859专利案中,揭示一种简易的扭矩测量装置,采用机械式构造,测量工具的扭矩值。简单的说,就是在一外壳内部安装一操作轴、一挠杆与一量表。其中,操作轴一端被挠杆通过,另一端穿过外壳。量表有一根探针,用以接触挠杆表面。
以工具套接操作轴外露端且转动,使挠杆产生形变而被探针侦测,经由量表的针指示相应的刻度或数字,供一使用者判读。
因为不同的视角,会判读不同的数据,严重影响到测量的准确性,再加上机械结构存在一定的公差,故测量所得数据与工具实际的扭矩值,产生相当大的误差。
在'235专利中,提供一种电子式扭力测量器,用一电子电路测量单元取代上述的量表。电子显示单元电性连接一显示器和一检测元件。检测元件可以是应变规,其与挠杆表面相触,检测元件的电流或电压因应挠杆形变而发生强、弱变化,输出一信号至电子电路测量单元,经由显示器转换成一可判读的数值。
虽然,电子测量器测量的扭矩值,比机械式扭矩测量装置更加精准。但是,工具结合操作轴的外露端,二者彼此间存在一定的缝隙,使工具容易晃动,无法平稳地进行扭矩检测作业。
因此,如何让工具稳定测量扭矩,就成为本发明亟待解决的课题。
发明内容
本发明主要目的在于:采用限制形态的结构,达到工具稳定执行扭矩检测作业的效能。
缘于上述目的的达成,本发明提供一种扭矩测量机构,其特征在于,包括:
一底板;
一基座,其紧固于底板上,该基座有一容纳槽;
一杆体,其位于基座的容纳槽中,该杆体与基座结合在一起;
一电子电路单元,其设在底板上,该电子电路单元有一应变规与一显示装置,应变规侦测杆体的形变量,传递一信号至电子电路单元,在显示装置出现一可判读的数值;
一支撑环,其安装于基座的容纳槽,支撑环有一中心孔,允许支撑环套在杆体外部,共同界定一环形空间;
在一中空的工具插入环形空间时,以支撑环围成中心孔的壁面,限制工具相对杆体摆动的幅度,使工具能够稳定的进行扭矩检测作业。
所述的扭矩测量机构中:还有一壳体,壳体有一视窗与一孔,以壳体组装在底板时,视窗限制显示装置数值显像的范围,允许支撑环被基座支撑,通过孔而露出壳体外。
所述的扭矩测量机构中:还有一轴承,通过轴承使支撑环组装于基座的容纳槽开口处。
与现有技术相比较,本发明具有的有益效果是:在一中空的工具插入环形空间时,以支撑环围成中心孔的壁面,限制工具相对杆体摆动的幅度,使工具能够稳定的进行扭矩检测作业。
以下,基于图式详述相关实施例的目的、构造及特征,相信本发明采用的技术、手段及功效,当可由的得一深入而具体的了解。
附图说明
图1是本发明扭矩测量机构第一实施例的分解图;
图2是扭矩测量机构的组合图;
图3是扭矩测量机构的组合剖视图;
图4是扭矩测量机构的使用状态图;
图5是本发明扭矩测量机构第二实施例的使用状态图。
附图标记说明:扭矩测量机构10;平坦部11;底板12;视窗13;通孔14;孔15;壳体16;紧固件17;隆起部18;安装空间19;基座20;垫片21;底部22;方孔24;容纳槽26;肩部28;杆体30;底柱31;六角段32;方形段34;上凸缘36;下凸缘38;轴承40;支撑环50;中心孔52;环形空间54;突出部56;电子电路测量单元60;应变规62;显示装置64;显示器66;透明板68;工作面70;扳手72;套筒74。
具体实施方式
请参阅图1~图3,阐明扭矩测量机构10第一实施例的具体结构,其外部轮廓由一底板12结合一壳体16组成,对安装于扭矩测量机构10内部的一基座20、一杆体30及一电子电路单元60具备保护作用。
在底板12形成若干通孔14,这些通孔14分布在底板12中间部位与各个角落。每个通孔14有一定的大小与形状,譬如圆形孔、多角孔等。
所述的壳体16周围是一平坦部11,中央是一隆起部18,隆起部18根部与平坦部11相连。在隆起部18形成一视窗13及一孔15,可以通往一自壳体16底部往隆起部18方向凹陷的安装空间19。
用若干大型的紧固件17,穿过平坦部11且锁紧于一工作面70(如工作台)上,使壳体16固定不动。在本实施例,所述的紧固件17是螺丝或螺栓。某些实施例,紧固件17是铆钉。
还有一些小型的紧固件17,穿过底板12各角落的通孔14且锁紧于壳体16下方,使安装空间19被底板12封闭,只能由视窗13与孔15通往外界。
该基座20大致呈圆筒设计,其内部形成一容纳槽26,容纳槽26开口位于基座20顶端中央,用以容纳一轴承40。以基座20底部22充当容纳槽26的封闭端,经由基座20底部22形成一方孔24通往外界。容纳槽26是圆的位阶槽,愈靠近开口,直径愈大,在大、小直径之间依环状形成一肩部28,对镶嵌于容纳槽26开口的轴承40形成阻挡作用,避免轴承40跌落容纳槽26深处。此处所称的轴承40,可以是滚珠轴承或滚柱轴承。
在本实施例,杆体30大致呈柱体设计,由上往下界定为一六角段32、一上凸缘36、一下凸缘38、一方形段34及一底柱31。在杆体30插入基座20的容纳槽26时,底柱31通过基座20的方孔24,持续深入底板12相应的通孔14,直到下凸缘38受阻于基座20的底部22为止。
用其他小型的紧固件17,穿过底板12的通孔14且锁紧于基座20的底部22,使基座20与底板12结合在一起。另外,用一根大的紧固件17,穿过一垫片21与底板12的通孔14且锁紧于底柱31,使杆体30不得离开基座20。
其中,方形段34受限于方孔24壁面,故杆体30不得相对基座20转动。上、下凸缘36、38相隔距离,大致等于基座20的容纳槽26深度,使六角段32超出基座20顶端。
另外,一支撑环50被基座20支持而露出壳体16的孔15外。图中,该支撑环50有一中心孔52与一突出部56,突出部56是圆的,其形成于支撑环50底部且迫紧于轴承40,使支撑环50与基座20结合在一起,允许支撑环50套在杆体30外部。所述的中心孔52自支撑环50顶端贯穿至突出部56,以中心孔52壁面围绕六角段32与上凸缘36,共同界定一环形空间54。
在本实施例,该电子电路单元60被某些小的紧固件17锁在底板12上。该电子电路单元60通过电子电路布置所需的电子元件,例如应变规62、放大器、类比/数位转换器、微处理器、显示装置64、背光板、按键组、警示装置和电力供应单元(或称电源)等。
其中,应变规62侦测底板12的形变量,传递一信号至电子电路单元60,在微处理器的程序执行下,经由放大器为信号频率的放大,通过类比/数位转换器传换成数位资料输出,并在显示装置64出现一可判读的数值。
所述的显示装置64包括一显示器66与一透明板68。显示器66安装于壳体16,以视窗13限制显示器66数值显像的范围。透明板68嵌入壳体16的视窗13,保护显示器66免于外力的破坏,却不影响数值的判读。
如图4所示,一扳手72连接一中空的套筒74。套筒74插入环形空间54时,受阻于上凸缘36不会过度深入支撑环50。以支撑环50围成中心孔52的壁面,限制套筒74不易相对六角段32摆动。因此,扳手72施与杆体30的扭力,通过基座20传递到底板12上,产生的形变量被应变规所侦测。
如此,扳手72驱使套筒74绕着杆体30旋转时,会比现有技术更加稳定。
图5是扭矩测量机构10第二实施例,其构造与第一实施例大致相同,差异处在于:增加支撑环50高度。
该支撑环50与套筒74高度大致相等。因此,支撑环50顶面触及扳手72底部,同样达到扭矩检测作业稳定的效果。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种扭矩测量机构,其特征在于,包括:
一底板;
一基座,其紧固于底板上,该基座有一容纳槽;
一杆体,其位于基座的容纳槽中,该杆体与基座结合在一起;
一电子电路单元,其设在底板上,该电子电路单元有一应变规与一显示装置,应变规侦测杆体的形变量,传递一信号至电子电路单元,在显示装置出现一可判读的数值;
一支撑环,其安装于基座的容纳槽,支撑环有一中心孔,允许支撑环套在杆体外部,共同界定一环形空间;
在一中空的工具插入环形空间时,以支撑环围成中心孔的壁面,限制工具相对杆体摆动的幅度,使工具能够稳定的进行扭矩检测作业。
2.根据权利要求1所述的扭矩测量机构,其特征在于:还有一壳体,壳体有一视窗与一孔,以壳体组装在底板时,视窗限制显示装置数值显像的范围,允许支撑环被基座支撑,通过孔而露出壳体外。
3.根据权利要求1所述的扭矩测量机构,其特征在于:还有一轴承,通过轴承使支撑环组装于基座的容纳槽开口处。
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