CN212007608U - 轴向力测量组件及测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴向力测量组件，其用于配合连接到一个力传感器。轴向力测量组件包括第一测力件、第二测力件以及支撑轴。第一测力件包括第一本体、第一固定部和第一测量部；第一测量部上设置有第一凹槽和第一测量端。第二测力件包括第二本体、第二固定部和第二测量部；第二测量部上设置有第二凹槽和第二测量端。第一固定部、第二固定部可分别连接到力传感器的两端。支撑轴能够容置在第一凹槽和第二凹槽共同形成的腔室中。第一测量端和第二测量端配合后能够伸入待测样品且第一测量端和第二测量端之间形成有一缝隙。该轴向力测量组件能够测量小型接线端子的轴向力。本实用新型还提供了具有上述轴向力测量组件的测量装置。

Description

轴向力测量组件及测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种轴向力测量组件，尤其是一种应用于小型接线端子的轴向力测量组件，本实用新型还涉及一种测量装置。

背景技术

在分析接线端子问题时，如果缺少端子的轴向力(即端子拧紧压力)数据，则无法快速定位问题产生的原因，如无法判断是工艺问题造成的，还是材料本身不满足条件所导致，需要进行大量的实验进行验证。

然而，现有技术中由于小型接线端子的尺寸小于力传感器，无法将力传感器放入接线端子内部来测量轴向力；而一般的薄膜传感器无法承受较大的压力，同样不适用小型接线端子轴向力的测量。因此，目前只能通过测量接线端子的极限拧紧扭矩(即破坏拧紧扭矩)来测量接线端子的强度，其准确性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轴向力测量组件，其能够实现对小型接线端子轴向力的直接测量且生产成本低。本实用新型的另一目的是提供一种轴向力测量装置，其能够直接获得小型接线端子的轴向力数据且生产成本低。

本实用新型提供了一种轴向力测量组件，其用于配合连接到一个力传感器，所述轴向力测量组件包括一个第一测力件、一个第二测力件以及一个支撑轴。所述第一测力件包括一个第一本体、一个第一固定部和一个第一测量部。所述第一固定部沿着所述第一本体的一端向外延伸形成为一个弯折结构并可连接到所述力传感器的一端。所述第一测量部沿着所述第一本体的另一端向外延伸，其上设置有第一凹槽；所述第一测量部背离所述第一本体的一端设置有一个第一测量端。所述第二测力件包括一个第二本体、一个第二固定部和一个第二测量部。所述第二固定部沿着所述第二本体的一端向外延伸并可连接到所述力传感器的另一端。所述第二测量部沿着所述第二本体的另一端向外延伸，其上设置有第二凹槽；所述第二测量部背离所述第二本体的一端设置有一个第二测量端。所述支撑轴能够容置在所述第一凹槽和所述第二凹槽共同形成的腔室中。所述第一测量端和所述第二测量端配合后能够伸入待测样品且所述第一测量端和所述第二测量端之间形成有一缝隙。本实用新型的轴向力测量组件通过第一测力件、第二测力件和支撑轴，利用杠杆原理，将测量组件的测量端受到的接线端子轴向力转化为测量组件的固定部对力传感器施加的拉力，而无需将力传感器伸入接线端子内部进行测量，实现了对小型接线端子轴向力的直接测量，准确性高，且无需将力传感器进行小型化设计，生产成本低。

在轴向力测量组件的另一种示意性实施方式中，所述第一测量端能够沿所述支撑轴的径向伸入待测样品。

在轴向力测量组件的再一种示意性实施方式中，所述第二固定部沿着所述第二本体的一端向外延伸形成为一个弯折结构。

在轴向力测量组件的还一种示意性实施方式中，所述第一本体的延伸方向垂直于所述第一固定部的延伸方向和所述第一测量部的延伸方向，结构简单，便于制造。

在轴向力测量组件的还一种示意性实施方式中，所述第一测力件与所述第二测力件具有相同的形状，制造成本低，且使用方便。

在轴向力测量组件的还一种示意性实施方式中，所述第二本体、所述第二固定部、所述第二测量部的延伸方向相同。

在轴向力测量组件的还一种示意性实施方式中，所述第一固定部和所述第二固定部上分别设置有一个通孔，所述第一测力件和所述第二测力件能够通过贯穿所述通孔的固定螺栓固定于所述力传感器，通过通孔易于将测力件固定于力传感器。

在轴向力测量组件的还一种示意性实施方式中，所述第一凹槽与所述第一测量端之间的距离小于所述第一凹槽和所述第一固定部的所述通孔之间的距离。

本实用新型还提供了一种轴向力测量装置，其包括一个力传感器和一个上述的轴向力测量组件，所述力传感器设置有一个信号输出端，所述第一固定部和所述第二固定部一一对应地连接到所述力传感器的两端。本实用新型的轴向力测量装置通过轴向力测量组件，利用杠杆原理，将测量组件的测量端受到的接线端子轴向力转化为测量组件的固定部对力传感器施加的拉力，而无需将力传感器伸入接线端子内部进行测量，实现了对小型接线端子轴向力的直接测量，准确性高，且无需将力传感器进行小型化设计，制造成本低。

本实用新型还提供了另一种轴向力测量装置，还包括一个连接于所述信号输出端的轴向力显示器。

附图说明

以下附图仅对本实用新型作示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为用于说明轴向力测量装置的一种使用状态示意图。

图2为用于说明轴向力测量装置的一种示意性实施方式的结构示意图。

图3为用于说明第一测力件的一种示意性实施方式的结构示意图。

图4为用于说明轴向力测量装置的另一种使用状态示意图。

标号说明

10 第一测力件

11 第一固定部

111 第一固定部的通孔

12 第一本体

13 第一测量部

131 第一测量端

14 第一凹槽

20 第二测力件

21 第二固定部

211 第二固定部的通孔

22 第二本体

23 第二测量部

231 第二测量端

24 第二凹槽

30 支撑轴

40 力传感器

41 测力部

42 信号输出端

50 接线端子

51 螺钉

60 固定螺栓

70 轴向力显示器

80 扭力计

81 测量头

X 宽度方向

Y 长度方向

Z 厚度方向

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

在本文中，“第一”、“第二”等并非表示其重要程度或顺序等，仅用于表示彼此的区别，以利文件的描述。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

图1为用于说明轴向力测量装置的一种使用状态示意图。

在示意性实施方式中，参考图1，该轴向力测量组件包括一个第一测力件10、一个第二测力件20和一个支撑轴30。轴向力测量组件通过两个固定螺栓60装配于力传感器40。力传感器可采用“S型测力传感器”，其通过信号线连接于轴向力显示器70。待测样品为接线端子50，轴向力测量组件两个测量端伸入接线端子50。扭力计80包括一个测量头81，其用于测量接线端子50中螺钉51的扭矩以及辅助测量接线端子50中螺钉51施加于第一测量端131的轴向力。

图2为用于说明轴向力测量装置的一种示意性实施方式的结构示意图。图3为用于说明第一测力件的一种示意性实施方式的结构示意图。图3中的方向X、方向Y、方向Z分别用于示意第一测量部13的宽度方向、长度方向、厚度方向。

轴向力测量组件包括一个第一测力件10、一个第二测力件20以及一个支撑轴30。

在示意性实施方式中，参考图3，第一测力件10包括一个第一本体12、一个第一固定部11和一个第一测量部13。第一固定部11沿着第一本体12的一端向外延伸形成为一个弯折结构，第一固定部11可连接到力传感器40的一端。第一测量部13沿着第一本体12的另一端向外延伸形成一个弯折结构，其背离第一本体12的一端设置有一个第一测量端131。第一本体12的延伸方向垂直于第一固定部11的延伸方向和第一测量部13的延伸方向。第一测量部13上设置有第一凹槽14。

如图2中示出的，第二测力件20可与第一测力件10采用相同形状，并于力传感器40的两个测力部41对称设置。具体的，第二测力件20包括一个第二本体22、一个第二固定部21和一个第二测量部23。第二固定部21沿着第二本体22的一端向外延伸形成为一个弯折结构，第二固定部21可连接到力传感器40的一端。第二测量部23沿着第二本体22的另一端向外延伸形成一个弯折结构，其背离第二本体22的一端设置有一个第二测量端231。第二本体22的延伸方向垂直于第二固定部21的延伸方向和第二测量部23的延伸方向。第二测量部23上设置有第二凹槽24。这种轴向力测量组件生产成本低，且使用方便。

当轴向力测量组件与力传感器40装配在一起时，支撑轴30容置在第一凹槽14和第二凹槽24共同形成的腔室中，其轴向平行于第一测量部13的宽度方向X。第一测量端131和第二测量端231能够共同沿支撑轴30的径向(即图中示出的长度方向Y)伸入待测接线端子50内，且第一测量端131和第二测量端231之间形成有一缝隙。测量时，旋转接线端子50上的螺钉51后，能够使得螺钉51抵靠于第一测量端131。这种轴向力测量组件能够利用杠杆原理，将测量组件受到的接线端子轴向力转化为对力传感器的拉力，而无需将力传感器伸入接线端子内部来测量拧紧螺钉时的轴向力，从而使得测量不受限于接线端子及力传感器的尺寸。

除了图3中示出的实施方式外，轴向力测量组件也可采用不同的设计。例如：第一测力件10与第二测力件20外形相同，但第一本体12与第一固定部11的夹角大于90度；第一测力件10和第二测力件20均为图2中示出的“Z型”，但第一本体12和第二本体22具有不同的长度；第一测力件10为如图2中示出的“Z型”，但第二测力件20的形状为“I形”，即第二本体22、第二固定部21、第二测量部23的延伸方向相同；第一测力件10和第二测力件20均为图2中示出的“Z型”，但测量端的延伸方向平行于第一固定部11的宽度方向X，即第一测量端131和第二测量端231能够共同沿平行于支撑轴30的轴向的方向伸入待测接线端子50。

参考图3，第一固定部11和第二固定部21上可分别设置有一个通孔。通孔的内壁可设置有螺纹。参考图2，通过贯穿通孔的固定螺栓可将第一固定部11和第二固定部21分别固定于力传感器40的两个测力部41。第一凹槽14与第一测量端131之间的距离可以小于第一凹槽14和第一固定部11的通孔111之间的距离。

图4为用于说明轴向力测量装置的另一种使用状态示意图。在示意性实施方式中，参考图4，该轴向力测量装置包括力传感器40和本文任一实施例的轴向力测量组件。力传感器40设置有一个信号输出端42。轴向力测量组件的两个测力件的固定部一一对应地连接于力传感器40两端的两个测力部41。当该轴向力测量装置测量接线端子50的轴向力时，第一测量端131和第二测量端231伸入接线端子50。通过螺丝刀或图1中示出的扭力计80的测量头81旋转接线端子50的螺钉51，第一测量端131受到螺钉51施加的沿第一测量部13厚度方向Z的轴向力，第二测量端231抵靠于接线端子50的底部。由于第一测力件10通过支撑轴30支撑于第二测力件20，当第一测量端131受到轴向力时，在支撑轴30的作用下，第一固定部11通过固定螺栓60向力传感器40的测力部41施加一个拉力，该拉力方向与上述轴向力方向相反；与此同时，第二测量端231受到接线端子50底部施加的支撑力，在支撑轴30的作用下，第二固定部21通过固定螺栓60向力传感器40的测力部41施加一个拉力，该拉力方向与上述支撑力方向相反。力传感器40能够测量其测力部41受到的拉力并通过信号输出端42将测量结果输出至轴向力显示器70。通过扭力计80的测量头81旋转螺钉51时，不仅可以测出接线端子的轴向力，还能同时测量螺钉51的扭矩，得到扭矩与轴向力的对应关系，并由此获得接线端子的很多有用信息，如镀层相对光滑度、材料相对软硬、端子结构强弱等。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴向力测量组件，其用于配合连接到一个力传感器(40)，其特征在于，所述轴向力测量组件包括：

一个第一测力件(10)，其包括

一个第一本体(12)；

一个第一固定部(11)，其沿着所述第一本体(12)的一端向外延伸形成为一个弯折结构，并可连接到所述力传感器(40)的一端；

一个第一测量部(13)，其沿着所述第一本体(12)的另一端向外延伸，其上设置有第一凹槽(14)，所述第一测量部(13)背离所述第一本体(12)的一端设置有一个第一测量端(131)；

一个第二测力件(20)，其包括

一个第二本体(22)；

一个第二固定部(21)，其沿着所述第二本体(22)的一端向外延伸，并可连接到所述力传感器(40)的另一端；

一个第二测量部(23)，其沿着所述第二本体(22)的另一端向外延伸，其上设置有第二凹槽(24)，所述第二测量部(23)背离所述第二本体(22)的一端设置有一个第二测量端(231)；以及，

一个支撑轴(30)，其能够容置在所述第一凹槽(14)和所述第二凹槽(24)共同形成的腔室中；

其中，所述第一测量端(131)和所述第二测量端(231)配合后能够伸入待测样品(50)且所述第一测量端(131)和所述第二测量端(231)之间形成有一缝隙。

2.如权利要求1所述的轴向力测量组件，其特征在于：所述第一测量端(131)能够沿所述支撑轴(30)的径向伸入所述待测样品(50)。

3.如权利要求1所述的轴向力测量组件，其特征在于：所述第二固定部(21)沿着所述第二本体(22)的一端向外延伸形成为一个弯折结构。

4.如权利要求3所述的轴向力测量组件，其特征在于：所述第一本体(12)的延伸方向垂直于所述第一固定部(11)的延伸方向和所述第一测量部(13)的延伸方向。

5.如权利要求4所述的轴向力测量组件，其特征在于：所述第一测力件(10)与所述第二测力件(20)具有相同的形状。

6.如权利要求1所述的轴向力测量组件，其特征在于：所述第二本体(22)、所述第二固定部(21)、所述第二测量部(23)的延伸方向相同。

7.如权利要求1所述的轴向力测量组件，其特征在于：所述第一固定部(11)和所述第二固定部(21)上分别设置有一个通孔，所述第一测力件(10)和所述第二测力件(20)能够通过贯穿所述通孔的固定螺栓(60)固定于所述力传感器(40)。

8.如权利要求7所述的轴向力测量组件，其特征在于：所述第一凹槽(14)与所述第一测量端(131)之间的距离小于所述第一凹槽(14)和所述第一固定部(11)的所述通孔之间的距离。

9.一种轴向力测量装置，包括一个力传感器(40)，所述力传感器(40)设置有一个信号输出端(42)，其特征在于：还包括如权利要求1至8中任一项所述的轴向力测量组件，所述第一固定部(11)和所述第二固定部(21)一一对应地连接到所述力传感器(40)的两端。

10.如权利要求9所述的轴向力测量装置，其特征在于：还包括一个连接于所述信号输出端(42)的轴向力显示器(70)。

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