CN208729643U - 电动扭矩扳手的信号传输结构及其电动扭矩扳手 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动扭矩扳手的信号传输结构及其电动扭矩扳手，属于电动扭矩工具技术领域。电动扭矩扳手的信号传输结构，包括用于安装电动扭矩扳手驱动机构的主体，及装配于该驱动机构输出端位置的扭矩输出端，该扭矩输出端具有扭矩传感器，使在驱动机构的驱动下，该扭矩输出端绕其自身轴线旋转，并通过该扭矩传感器测量电动扭矩扳手输出的扭矩信号；该扭矩输出端外周套设外壳，该外壳一端部固定于主体上，在外壳和扭矩输出端间设置用于信号传送的导电滑环，将扭矩传感器的扭矩信号通过导电滑环传输至主体位置。本实用新型能够将电动扭矩扳手的扭矩输出端采集的扭矩信号传输至电动扭矩扳手的主体。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动扭矩扳手的信号传输结构及其电动扭矩扳手，属于电动扭矩工具技术领域。
背景技术
在交通工具、工程机械、电力系统等各行各业，对螺栓进行紧固时，常采用电动扭矩扳手来紧固/松动螺栓。
现有技术中，电动扭矩扳手采集的扭矩信号通常来自于驱动机构的输出端，因为此处采集的扭矩信号容易传输至电动扭矩扳手的主体，但由于驱动机构的输出端并不是电动扭矩扳手的扭矩输出端，因此采集的扭矩信号是不够准确的。而最佳的扭矩信号采集位置是电动扭矩扳手的扭矩输出端，但是如何将在扭矩输出端的扭矩信号传递至电动扭矩扳手的主体上，一直以来都是本领域技术人员亟需攻克的技术难题。
发明内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种电动扭矩扳手的信号传输结构及其电动扭矩扳手，能够将电动扭矩扳手的扭矩输出端采集的扭矩信号传输至电动扭矩扳手的主体，采集传输的扭矩信号更加准确可靠。
本实用新型采用的技术方案如下：
电动扭矩扳手的信号传输结构，包括用于安装电动扭矩扳手驱动机构的主体，及装配于该驱动机构输出端位置的扭矩输出端，该扭矩输出端具有扭矩传感器，使在驱动机构的驱动下，该扭矩输出端绕其自身轴线旋转，并通过该扭矩传感器测量电动扭矩扳手输出的扭矩信号；该扭矩输出端外周套设外壳，该外壳一端部固定于主体上，在外壳和扭矩输出端间设置用于信号传送的导电滑环，将扭矩传感器的扭矩信号通过导电滑环传输至主体位置。
采用本实用新型时，驱动机构安装于的主体上，在驱动机构的驱动下，驱动机构驱动扭矩输出端绕其自身轴线旋转;同时，扭矩输出端具有扭矩传感器，那么扭矩传感器便于与扭矩输出端同步旋转，扭矩传感器采集的扭矩信号就是扭矩输出端的扭矩信号；本实用新型巧妙的采用了导电滑环实现了将扭矩传感器采集的扭矩输出端的扭矩信号传输至主体位置，采集传输的扭矩信号更加准确可靠。这里对导电滑环作个简单介绍，导电滑环属于电接触滑动连接应用范畴，它又称集电环、或称旋转关节、旋转电气接口、滑环、集流环、回流环、线圈、换向器、转接器，是实现两个相对转动机构的图像、数据信号及动力传递的精密输电装置；特别适合应用于无限制的连续旋转，同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率或数据的场所。
可供选择的，该导电滑环的内环固定于扭矩输出端上、与扭矩输出端共轴线并随扭矩输出端同步旋转，导电滑环的外环固定在外壳内，该扭矩传感器与导电滑环的内环信号线路电连接，导电滑环的外环信号线路沿外壳延伸至主体，以实现将该扭矩传感器的扭矩信号通过导电滑环传输至主体位置。为了便于理解本实用新型，本设计具体公开了导电滑环的位置与连接关系，得益于导电滑环的内环固定于扭矩输出端上、与扭矩输出端共轴线并随扭矩输出端同步旋转，这就使扭矩输出端的扭矩传感器能够与导电滑环的内环信号线路电连接；得益于导电滑环的外环固定在外壳内，而外壳固定于主体上，就使得导电滑环的外环信号线路能够沿外壳延伸至主体，这就实现了将该扭矩传感器的扭矩信号通过导电滑环传输至主体位置；即扭矩传感器采集的扭矩信号依次通过导电滑环的内环、导电滑环的外环、然后传输至主体位置。
可供选择的，该扭矩传感器上设有AD传感器，该扭矩传感器通过AD传感器与导电滑环的内环信号线路电连接。扭矩传感器检测的模拟信号通过AD转换器转化为数字信号后传输至主体位置，能够提高扭矩信号传递的准确度。
可供选择的，该扭矩传感器固定安装在扭矩输出端上。本设计的扭矩传感器与扭矩输出端不是同一个零部件，是扭矩传感器固定安装在扭矩输出端上。
可供选择的，该扭矩传感器作为扭矩输出端。本设计的扭矩传感器与扭矩输出端是同一个零部件，即扭矩传感器就是扭矩输出端，扭矩输出端就是扭矩传感器。
可供选择的，该扭矩输出端不可延其轴向移动，使其与主体间具有一个固定的距离。能够避免导电滑环受到轴向的作用力，以提高本实用新型的可靠性。
可供选择的，该扭矩输出端和驱动机构间设置有变速机构。比如，驱动机构的输出端设有主动齿轮，扭矩输出端的输入端设有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮相啮合传动，且从动齿轮的直径大于主动齿轮的直径。
电动扭矩扳手，包括上述的电动扭矩扳手的信号传输结构。
进一步的，还包括控制器，该控制器与延伸至主体的扭矩传感器的扭矩信号线路电连接，并通过该控制器对安装在电动扭矩扳手上的驱动机构的输出进行控制，该控制器设置于主体上，或者与主体为分体结构而通过通讯线路电连接。控制器接收到来自扭矩传感器（扭矩输出端）的扭矩信号后，然后对驱动机构的输出进行控制。控制器可以设置在主体上，当然也可以不设置在主体上。扭矩传感器采集的扭矩信号依次通过AD传感器、导电滑环的内环、导电滑环的外环、然后传输至控制器，以实现控制器对驱动机构的输出进行控制。由于采集传输的扭矩信号更加精确，因此控制器（驱动机构）能够更加精确的控制扭矩输出端的扭矩输出。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的一种电动扭矩扳手的信号传输结构及其电动扭矩扳手，驱动机构驱动扭矩输出端绕其自身轴线旋转时，扭矩传感器采集扭矩输出端的扭矩信号，并巧妙的采用导电滑环实现了将扭矩传感器采集的扭矩输出端的扭矩信号传输至主体位置，采集的扭矩信号更加准确可靠。由于采集传输的扭矩信号更加精确，因此控制器（驱动机构）能够更加精确的控制扭矩输出端的扭矩输出，使得采用本实用新型信号传输结构的电动扭矩扳手能够更加精确的紧固螺栓。
附图说明
图1是本实用新型的电动扭矩扳手剖视图;
图2是电动扭矩扳手的信号传输结构的拆分结构示意图，其中双点划线与箭头，示意扭矩信号的传递路径;
图3是三种形式的扭矩传感器固定安装在扭矩输出端上的布置示意图。
图中标记：1-主体、11-控制器、12-输入显示器、2-驱动机构、3-外壳、4-导电滑环、5-AD转换器、6'-扭矩输出端、6-扭矩传感器、7-端罩。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一
如图1至图3所示，本实施例的电动扭矩扳手的信号传输结构，包括用于安装电动扭矩扳手驱动机构2的主体1，及装配于该驱动机构2输出端位置的扭矩输出端6'，该扭矩输出端6'具有扭矩传感器6，使在驱动机构2的驱动下，该扭矩输出端6'绕其自身轴线旋转，并通过该扭矩传感器6测量电动扭矩扳手输出的扭矩信号；该扭矩输出端6'外周套设外壳3，该外壳3一端部固定于主体1上，在外壳3和扭矩输出端6'间设置用于信号传送的导电滑环4，将扭矩传感器6的扭矩信号通过导电滑环4传输至主体1位置。
采用本实用新型时，驱动机构2安装于的主体1上，在驱动机构2的驱动下，驱动机构2驱动扭矩输出端6'绕其自身轴线旋转;同时，扭矩输出端6'具有扭矩传感器6，那么扭矩传感器6便于与扭矩输出端6'同步旋转，扭矩传感器6采集的扭矩信号就是扭矩输出端6'的扭矩信号；本实用新型巧妙的采用了导电滑环4实现了将扭矩传感器6采集的扭矩输出端6'的扭矩信号传输至主体1位置，采集传输的扭矩信号更加准确可靠。这里对导电滑环4作个简单介绍，导电滑环4属于电接触滑动连接应用范畴，它又称集电环、或称旋转关节、旋转电气接口、滑环、集流环、回流环、线圈、换向器、转接器，是实现两个相对转动机构的图像、数据信号及动力传递的精密输电装置；特别适合应用于无限制的连续旋转，同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率或数据的场所。导电滑环4的基本结构是：包括内环和套设于内环上的外环，外环与内环电连接，且外环可绕内环旋转，外环电连接有外环导线，内环电连接有内环导线。
可供选择的，在另一实施例中，该导电滑环4的内环固定于扭矩输出端6'上、与扭矩输出端6'共轴线并随扭矩输出端6'同步旋转，导电滑环4的外环固定在外壳3内，该扭矩传感器6与导电滑环4的内环信号线路电连接，导电滑环4的外环信号线路沿外壳3延伸至主体1，以实现将该扭矩传感器6的扭矩信号通过导电滑环4传输至主体1位置。为了便于理解本实用新型，本设计具体公开了导电滑环4的位置与连接关系，得益于导电滑环4的内环固定于扭矩输出端6'上、与扭矩输出端6'共轴线并随扭矩输出端6'同步旋转，这就使扭矩输出端6'的扭矩传感器6能够与导电滑环4的内环信号线路电连接；得益于导电滑环4的外环固定在外壳3内，而外壳3固定于主体上，就使得导电滑环4的外环信号线路能够沿外壳3延伸至主体1，这就实现了将该扭矩传感器6的扭矩信号通过导电滑环4传输至主体1位置；即扭矩传感器采集的扭矩信号依次通过导电滑环的内环、导电滑环的外环、然后传输至主体1位置。
可供选择的，在另一实施例中，该扭矩传感器6上设有AD传感器5，该扭矩传感器6通过AD传感器5与导电滑环4的内环信号线路电连接。扭矩传感器6检测的模拟信号通过AD转换器5转化为数字信号后传输至主体1位置，能够提高扭矩信号传递的准确度。扭矩传感器采集的扭矩信号依次通过AD传感器5、导电滑环4的内环、导电滑环4的外环、然后传输至主体1位置。明显的，扭矩传感器6、AD传感器5所需的电能是通过导电滑环4传递而来的（来自主体1）。
扭矩输出端6'具有扭矩传感器6，明显的，扭矩输出端6'旋转轴心与扭矩传感器6的旋转轴心共轴线，扭矩传感器6与扭矩输出端6'同步旋转。实施例一还具体的公开了扭矩输出端6'与扭矩传感器6分别是两个零部件、或者同是一个零部件的情形，如下所示。
可供选择的，在其中一实施例中，该扭矩传感器6固定安装在扭矩输出端6'上。本设计的扭矩传感器6与扭矩输出端6'不是同一个零部件，是扭矩传感器6固定安装在扭矩输出端6'上。如图3所示，列举了三种形式的扭矩传感器6固定安装在扭矩输出端6'上的布置示意图。
可供选择的，在另一实施例中，如图1所示，该扭矩传感器6作为扭矩输出端6'。本设计的扭矩传感器6与扭矩输出端6'是同一个零部件，即扭矩传感器6就是扭矩输出端6'，扭矩输出端6'就是扭矩传感器6，扭矩传感器6直接作为了扭矩输出端6'。
可供选择的，在另一实施例中，该扭矩输出端6'不可延其轴向移动，使其与主体1间具有一个固定的距离。能够避免导电滑环4受到轴向的作用力，以提高本实用新型的可靠性。扭矩输出端6'与主体1间的位置保持固定后，那么设置于外壳3和扭矩输出端6'间的导电滑环4位置也就固定了，使得导电滑环4不受到轴向的作用力，得以提高本实用新型的可靠性。
可供选择的，在另一实施例中，该扭矩输出端6'和驱动机构2间设置有变速机构。比如，如图1所示，在其中一实施例中，驱动机构2的输出端具有主动齿轮，扭矩输出端6'靠近驱动机构2的部位具有转轴，转轴上具有从轮齿轮，主动齿轮与从动齿轮相啮合传动，从动齿轮的直径大于主动齿轮的直径，（主动齿轮与从动齿轮未标记）。当然，也可以不设置变速机构，驱动机构2的输出端直接连接扭矩输出端6'（同轴传动）。在其中一实施例中，该驱动机构2为电动机。
实施例二
如图1所示，本实施例的电动扭矩扳手，包括实施例一的电动扭矩扳手的信号传输结构。
进一步的，在其中一实施例还包括控制器11，该控制器11与延伸至主体1的扭矩传感器6的扭矩信号线路电连接，并通过该控制器11对安装在电动扭矩扳手上的驱动机构2的输出进行控制。该控制器11设置于主体1上，或者与主体1为分体结构而通过通讯线路电连接。扭矩传感器采集的扭矩信号依次通过AD传感器5、导电滑环4的内环、导电滑环4的外环、然后传输至控制器11，以实现控制器11对驱动机构2的输出进行控制。由于采集传输的扭矩信号更加精确，因此控制器11（驱动机构2）能够更加精确的控制扭矩输出端6'的扭矩输出。还包括输入显示器12，该输入显示器12与控制器11电连接用以输入显示扭矩值。该输入显示器12设于主体1上，或者与主体1为分体结构而通过通讯线路电连接。在输入显示器12上设定扭矩值，控制器11对设定的扭矩值与检测的扭矩值比较判断，然后对驱动机构2的输出进行控制。还包括正反转开关（未图示），该正反转开关与控制器11电连接用以控制驱动机构2的正反转。该扭矩输出端6'的外端设有端罩7，该端罩7与导电滑环4的内环固定连接，该扭矩输出端6'的外端穿过该端罩9，用以保护扭矩输出端6'。
综上所述，采用本实用新型的一种电动扭矩扳手的信号传输结构及其电动扭矩扳手, 驱动机构驱动扭矩输出端绕其自身轴线旋转时，扭矩传感器采集扭矩输出端的扭矩信号，并巧妙的采用导电滑环实现了将扭矩传感器采集的扭矩输出端的扭矩信号传输至主体位置，采集的扭矩信号更加准确可靠。由于采集传输的扭矩信号更加精确，因此控制器（驱动机构）能够更加精确的控制扭矩输出端的扭矩输出，使得采用本实用新型信号传输结构的电动扭矩扳手能够更加精确的紧固螺栓。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.电动扭矩扳手的信号传输结构，其特征在于：
包括用于安装电动扭矩扳手驱动机构（2）的主体（1），及装配于该驱动机构（2）输出端位置的扭矩输出端（6'），该扭矩输出端（6'）具有扭矩传感器（6），使在驱动机构（2）的驱动下，该扭矩输出端（6'）绕其自身轴线旋转，并通过该扭矩传感器（6）测量电动扭矩扳手输出的扭矩信号；
该扭矩输出端（6'）外周套设外壳（3），该外壳（3）一端部固定于主体（1）上，在外壳（3）和扭矩输出端（6'）间设置用于信号传送的导电滑环（4），将扭矩传感器（6）的扭矩信号通过导电滑环（4）传输至主体（1）位置。
2.如权利要求1所述的电动扭矩扳手的信号传输结构，其特征在于：该导电滑环（4）的内环固定于扭矩输出端（6'）上、与扭矩输出端（6'）共轴线并随扭矩输出端（6'）同步旋转，导电滑环（4）的外环固定在外壳（3）内，该扭矩传感器（6）与导电滑环（4）的内环信号线路电连接，导电滑环（4）的外环信号线路沿外壳（3）延伸至主体（1），以实现将该扭矩传感器（6）的扭矩信号通过导电滑环（4）传输至主体（1）位置。
3.如权利要求1所述的电动扭矩扳手的信号传输结构，其特征在于：该扭矩传感器（6）上设有AD传感器（5），该扭矩传感器（6）通过AD传感器（5）与导电滑环（4）的内环信号线路电连接。
4.如权利要求1所述的电动扭矩扳手的信号传输结构，其特征在于：该扭矩传感器（6）固定安装在扭矩输出端（6'）上。
5.如权利要求1所述的电动扭矩扳手的信号传输结构，其特征在于：该扭矩传感器（6）作为扭矩输出端（6'）。
6.如权利要求1所述的电动扭矩扳手的信号传输结构，其特征在于：该扭矩输出端（6'）不可延其轴向移动，使其与主体（1）间具有一个固定的距离。
7.如权利要求1所述的电动扭矩扳手的信号传输结构，其特征在于：该扭矩输出端（6'）和驱动机构（2）间设置有变速机构。
8.电动扭矩扳手，其特征在于：包括如权利要求1-7任一项所述的电动扭矩扳手的信号传输结构。
9.如权利要求8所述的电动扭矩扳手，其特征在于：还包括控制器（11），该控制器（11）与延伸至主体（1）的扭矩传感器（6）的扭矩信号线路电连接，并通过该控制器（11）对安装在电动扭矩扳手上的驱动机构（2）的输出进行控制，该控制器（11）设置于主体（1）上，或者与主体（1）为分体结构而通过通讯线路电连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN110153935A (zh) * | 2019-05-22 | 2019-08-23 | 哈尔滨万科科技有限公司 | 数字传输电扭力扳手 |
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