DE102013111009A1 - Verfahren und Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung - Google Patents

Verfahren und Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren und ein Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung sehen einen Drehstoßmechanismus (2) vor, der einen Drehantriebsmechanismus antreibt, der zwischen dem Drehstoßmechanismus (2) und einem Befestigungselement (4) verbunden ist, wenn der Drehstoßmechanismus (2) das Befestigungselement (4) dreht. Der Drehantriebsmechanismus kann eine Drehbeanspruchung, die durch den Drehstoßmechanismus (2) erzeugt wird, akkumulieren, um das Befestigungselement (4) zu drehen. Wenn die Drehbeanspruchung, die in dem Drehantriebsmechanismus akkumuliert wird, größer ist als der Wert des Drehmoments, das auf das Befestigungselement (4) ausgeübt wird, wird eine lineare Beziehung zwischen einem erfassten Signal, das von der Beanspruchung gemessen wird, die in dem Drehantriebsmechanismus akkumuliert wird, und dem Wert des Drehmoments, das auf das Befestigungselement (4) ausgeübt wird, erhalten. Die lineare Beziehung wird verwendet, um den Wert des Drehmoments, das auf das Befestigungselement (4) ausgeübt wird, wenn sich der Drehstoßmechanismus (2) dreht, zu steuern.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein kraftbetätigtes Festziehwerkzeug und insbesondere auf ein kraftbetätigtes Drehmomentfestziehwerkzeug, das für einen Impuls- oder Stoß-Schraubenschlüssel mit einem Drehstoßmechanismus geeignet ist und für ein Verfahren und einen Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung verwendet werden kann, wenn der Impuls- oder Stoßschraubenschlüssel das Drehmoment auf ein Befestigungselement ausübt.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Im Vergleich zu dem Hydraulikimpuls-Schraubenschlüssel, dem servoelektrischen Schraubenschlüssel oder dem Ratschen-Schraubenschlüssel kann der Stoß-Schraubenschlüssel Eingangsenergie wie etwa Druckluft, Hydraulik oder elektrischen Strom effizient und schnell in Drehmoment zum Festziehen oder Lösen umwandeln. Im Gegensatz dazu hat der Stoß-Schraubenschlüssel bei gleicher Drehmomentkapazität das kleinste Volumen. Außerdem besteht ein weiterer Vorteil des Stoß-Schraubenschlüssels darin, dass, da ein plötzlicher Stoß verwendet wird, kein Bedarf an der Verwendung eines Reaktionsarms/-stabs besteht, wenn das Befestigungselement angezogen wird. Somit ist es sehr bequem, die Mutter oder den Bolzen festzuziehen oder zu lösen. Der Grund besteht darin, dass der Stoß-Schraubenschlüssel die Mittel für den momentanen Stoß wie etwa das Eintreiben eines Nagels verwendet. Es erfolgt ohne Anstrengung, ferner ist der Reaktionsarm während des Drehstoßes nicht erforderlich. Ein Nachteil des herkömmlichen Stoß-Schraubenschlüssels ist jedoch das laute Geräusch, ferner besteht ein schwerer zu überwindendes Problem darin, dass der Empfang des erfassten Signals begrenzt ist, weshalb der herkömmliche Stoß-Schraubenschlüssel niemals eine zeitgenaue Drehmomentsteuerung ausführen kann, während das Drehmoment auf das Befestigungselement ausgeübt wird.
  • Die so genannte zeitgenaue Drehmomentsteuerung besteht darin, dass erwartet wird, dass der Drehmomentsteuerungsmechanismus das Drehmoment innerhalb eines bestimmten Bereichs effizient steuern kann, während Drehmoment auf das Befestigungselement angewendet wird. Die Qualität der Drehmomentsteuerung hängt von der Steuergenauigkeit und von der Konsistenz ab. Die Drehmomentsteuerung in geschlossener Schleife, die mit Sensoren ausgerüstet ist, stellt eine höhere Genauigkeit als die Drehmomentsteuerung in offener Schleife sicher, die die Größe und Frequenz des Stoßimpulses durch pneumatische/hydraulische Strömung und die Zeit steuert und dann das Festziehdrehmoment bei dem Befestigungselement-Ende über eine Nachschlagtabelle vorhersagt. Mit anderen Worten, die Voraussetzung für eine Drehmomentsteuerung in geschlossener Schleife besteht darin, dass die Rückkopplungssignale der Sensoren rechtzeitig detektiert werden können. Für fortschrittliche Drehmomentsteuerungswerkzeuge wie etwa den hydraulischen Schraubenschlüssel und den servoelektrischen Schraubenschlüssel sind die Rückkopplungsdrehmomentsignale der Sensoren kontinuierlich und nahezu proportional zu den ausgeübten Drehmomenten. Ein solches stabiles und lineares Drehmomentsignal kann für die Drehmomentsteuerung sicher verwendet werden; daher ist es in großem Umfang im Entwicklungsprozess einer genauen Drehmomentsteuerung verwendet worden. Lediglich die Drehmomentsteuerung des Stoß-Schraubenschlüssels ist jedoch noch nicht entwickelt worden. Seit zehn Jahren haben sich inländische und ausländische Firmen der Entwicklung der Drehmomentsteuerung von kraftbetriebenen Stoß-Schraubenschlüsseln gewidmet, sie haben sich jedoch in theoretischen Diskussionen und Ideen verfangen. Bisher gibt es keinen praktischen und realisierbaren Echtzeit-Drehmomentsteuermechanismus in geschlossener Schleife, der erfolgreich eingeführt worden ist, um für die Steuerung des Drehmoments von kraftbetriebenen Stoß-Schraubenschlüssel auf dem Markt verwendet zu werden. Das bedeutet, dass auf diesem Gebiet im technischen Wissen eine erhebliche Schwierigkeit besteht.
  • In der obigen Beschreibung kann aufgrund der Einschränkung beim Empfangen des erfassten Signals die Drehmomenterfassungsvorrichtung wie etwa ein Drehmomentmessgerät oder ein Dehnungsmessstreifen, der an der Vorderseite des kraftbetriebenen Stoß-Schraubenschlüssels installiert ist, nur den momentanen Stoßimpuls erfassen, während sie nicht in der Lage ist, das Festziehdrehmoment am Befestigungselement-Ende rechtzeitig wiederzugeben. Mit anderen Worten, die Größe (Vibrationsgrößenordnung) und die Anzahl (Vibrationsfrequenz) der Impulse, die durch Stöße verursacht werden, repräsentieren die momentane Energie, die an die Antriebswelle des kraftbetriebenen Stoß-Schraubenschlüssels übertragen wird. Obwohl die Größe der Energie die positive Korrelation mit dem Festziehdrehmoment bei dem Befestigungselement-Ende zeigt, ist die Erstere nicht gleich dem Letzteren. Die experimentellen Daten zeigen, dass zwischen dem Festziehdrehmoment, das bei dem Befestigungselement-Ende akkumuliert wird, und der Größe und der Frequenz der Stoßimpulse keine direkte Beziehung besteht. Wie in 1 gezeigt ist, können die Rückkopplungsimpulssignale des Sensors nur schwer als ein Referenzwert für die Drehmomentsteuerung verwendet werden, was der Hauptgrund dafür gewesen ist, dass es schwierig war, für den kraftbetriebenen Stoß-Schraubenschlüssel die Drehmomentsteuerung auszuführen. Das bedeutet, wenn der Drehmomentsensor angestoßen wird, ist das erzeugte Signal weder stabil noch linear, sondern ein intermittierendes Impulssignal.
  • Der Betrieb der herkömmlichen kraftbetriebenen Stoßwerkzeuge ist der Folgende. Ein Motor treibt einen Drehstoßmechanismus an, um kinetische Drehenergie in einen Impulsstoß umzuwandeln, der an das Befestigungselement mittels einer Antriebswelle übertragen wird, um die statische Reibung zu überwinden und um das Befestigungselement zu fixieren. Diese Art der Drehmomentübertragung gehört zu einer Übertragung mit direkter Kopplung, wobei die Verformung der Antriebswelle unter dem Stoß intermittierend ist. Falls ein Erfassungselement an der Antriebswelle befestigt ist, ist das erfasste Signal eine Impulsfolge. Ein einzelnes Impulssignal kann das Festziehdrehmoment am Befestigungselement-Ende nicht rechtzeitig wiedergeben, so dass der kraftbetriebene Stoß-Schraubenschlüssel keine genaue Drehmomentsteuerung am Befestigungselement rechtzeitig und effektiv ausführen kann.
  • Angesichts dessen hat der Erfinder besondere Aufmerksamkeit auf die Erforschung und die Anwendung der bekannten Theorie verwendet und versucht, die obigen Nachteile im obigen verwandten Gebiet zu beseitigen. Schließlich schlägt der Erfinder einen vernünftigen Entwurf und eine effektive Verbesserung der obigen Nachteile, nämlich die vorliegende Erfindung, vor.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und einen Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung zu schaffen, die den Typ einer Drehmomentübertragung von direkter Kopplung in indirekte Kopplung mittels eines rotierenden Antriebsmechanismus umwandeln. Die kinetische Drehenergie, die während des Stoßes erzeugt wird, wird nicht direkt an die Antriebswelle übertragen, vielmehr wird die impulsartige Stoßenergie verwendet, um eine Klemmkraft oder eine Dehnungsspannung auf ein Erfassungselement über einen Drehantriebsmechanismus auszuüben, bis die statische Reibung am Befestigungselement-Ende überwunden wird und ein lineares Signal über das Erfassungselement gemessen werden kann. Der Typ der indirekten Kopplung besteht darin, dass sowohl die Beanspruchung, die im Drehantriebsmechanismus akkumuliert wird, als auch das Drehmoment am Befestigungselement-Ende rechtzeitig ein dynamisches Gleichgewicht erreichen; somit kann das Drehmoment am Befestigungselement-Ende durch das lineare Signal, das von dem Erfassungselement erfasst wird, gemessen werden.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung, das die folgenden Schritte umfasst:
    • a) Bereitstellen eines Drehstoßmechanismus, der ein Befestigungselement rotatorisch antreibt;
    • b) Verwenden eines Drehantriebsmechanismus, der zwischen dem Drehstoßmechanismus und dem Befestigungselement verbunden ist, wobei der Drehantriebsmechanismus eine Drehbeanspruchung, die durch den Drehstoßmechanismus erzeugt wird, akkumuliert, um das Befestigungselement zu drehen; und
    • c) Vorsehen einer linearen Beziehung zwischen einem erfassten Signal, das von der Drehbeanspruchung gemessen wird, die in dem Drehantriebsmechanismus akkumuliert wird, und einem Wert eines Drehmoments, das auf das Befestigungselement ausgeübt wird, wenn die Drehbeanspruchung, die in dem Drehantriebsmechanismus akkumuliert wird, größer ist als der Wert eines Drehmoments, das ausgeübt wird, um das Befestigungselement zu drehen; wobei die lineare Beziehung verwendet wird, um den Wert des Drehmoments, das auf das Befestigungselement ausgeübt wird, wenn sich der Drehstoßmechanismus dreht, zu steuern.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung einen Mechanismus für die indirekte Drehmomentsteuerung, die verwendet wird, um einen Drehstoßmechanismus so zu verbinden, dass er ein Befestigungselement dreht, der Folgendes umfasst:
    eine Gewindehülse, die durch den Drehstoßmechanismus angetrieben wird;
    eine Kraftübertragungsschraube, die mit der Gewindehülse verschraubt ist, um eine hintere Antriebswelle anzutreiben, wodurch das Befestigungselement angetrieben wird;
    ein Beanspruchungselement, das durch die Gewindehülse angetrieben wird, damit es sich auf der Gewindehülse axial bewegt;
    und ein Erfassungselement, das an der Kraftübertragungsschraube angeordnet ist und axial in Bezug auf das Beanspruchungselement angeordnet ist, um einer Kompression oder einer Spannung, die durch das Beanspruchungselement verursacht wird, zu widerstehen,
    wobei die Gewindehülse ein Rechtsgewinde und ein Linksgewinde aufweist, die zwischen der Kraftübertragungsschraube und dem Beanspruchungselement angeordnet sind, wobei der Drehstoßmechanismus die Gewindehülse antreibt und das Beanspruchungselement bewegt, um das Erfassungselement zu komprimieren oder zu dehnen, um so das erfasste Signal des Erfassungselements zu messen, um einen Ausgangsdrehmomentwert für die Drehmomentsteuerung zu erhalten.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Diagramm von Impulssignalen, die durch den Stoßmechanismus eines kraftbetriebenen Stoß-Schraubenschlüssels des Standes der Technik erzeugt werden;
  • 2 ist eine Explosionsansicht des Drehmomentsteuermechanismus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine Querschnittsansicht des Drehmomentsteuermechanismus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie 4-4 in 3;
  • 5 ist ein Diagramm, das eine lineare Beziehung als ein Beispiel zwischen den Spannungswerten und den Drehmomentwerten zeigt, wobei die Spannungswerte von dem Erfassungselement des Drehmomentsteuermechanismus der vorliegenden Erfindung gemessen werden können; und
  • 6 ist eine Querschnittsansicht des Drehmomentsteuermechanismus gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Genaue Beschreibung der Erfindung
  • Damit der Prüfer die Merkmale und die Technik der vorliegenden Erfindung besser versteht, wird auf die folgende genaue Beschreibung und die beigefügten Figuren, die der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind, Bezug genommen. Die beigefügten Figuren dienen jedoch lediglich der Bezugnahme und der Erläuterung, nicht der Beschränkung des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung.
  • Nun wird auf die 2 und 3 Bezug genommen, die die Explosionsansicht bzw. die Querschnittsansicht des Drehmomentsteuermechanismus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind. Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren und einen Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung. Der Drehmomentsteuermechanismus 1 ist ein Drehantriebsmechanismus, der verwendet wird, um mit einem Drehstoßmechanismus 2 verbunden zu werden. Der Drehstoßmechanismus 2 wird durch einen Motor 3 angetrieben (wie in 3 gezeigt ist), um ferner eine vordere Antriebswelle 20 rotatorisch anzutreiben. Da der oben erwähnte Abschnitt die Grundstruktur eines herkömmlichen kraftbetriebenen Stoß-Schraubenschlüssels ist, wird hier keine erneute Beschreibung gegeben. Der Drehmomentsteuermechanismus 1 umfasst eine Gewindehülse 10, eine Kraftübertragungsschraube 11, ein Beanspruchungselement 12 und ein Erfassungselement 13.
  • Die Gewindehülse 10 überträgt Kraft über die vordere Antriebswelle 20 des Drehstoßmechanismus 2. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Drehmomentsteuermechanismus 1 in ein herkömmliches kraftbetriebenes Stoßwerkzeug durch Einstecken umgerüstet werden (das herkömmliche kraftbetriebene Stoßwerkzeug besitzt jedoch keine eingebaute Steuereinheit und sie muss mit einer externen Steuereinheit kombiniert werden, um zu arbeiten), so dass die Gewindehülse 10 über die vordere Antriebswelle 20 geschoben und mit dieser verbunden wird, damit die vordere Antriebswelle 20 die Drehkraft, die durch den Drehstoßmechanismus 2 erzeugt wird, an die Gewindehülse 10 überträgt. Selbstverständlich kann die Gewindehülse 10 durch den Drehstoßmechanismus 2 auch direkt angetrieben werden; d. h., der Drehmomentsteuermechanismus 1 kann auch direkt in das kraftbetriebene Stoßwerkzeug eingebaut werden.
  • Die Kraftübertragungsschraube 11 ist mit der Gewindehülse 10 verschraubt, damit der Drehstoßmechanismus 2 die Gewindehülse 10 antreibt, um die Kraftübertragungsschraube 11 zu drehen. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an der inneren Oberfläche der Gewindehülse 10 ein Innengewinde 100 angeordnet, ferner ist an der äußeren Oberfläche des vorderen Endes der Kraftübertragungsschraube 11 ein Außengewinde 110 angeordnet; somit kann die Gewindehülse 10 auf das vordere Ende der Kraftübertragungsschraube 11 geschraubt werden und können sich beide schraubenlinienförmig zurück und vorwärts bewegen.
  • Das Beanspruchungselement 12 ist ebenfalls mit der Gewindehülse 10 verschraubt, so dass die Gewindehülse 10 das Beanspruchungselement 12 antreiben kann, damit es sich axial bewegt, wenn der Drehstoßmechanismus 2 die Gewindehülse 10 antreibt. In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Beanspruchungselement 12 auf die Gewindehülse 10 geschoben, ist ein Außengewinde 101 an der äußeren Oberfläche der Gewindehülse 10 angeordnet und ist ein Innengewinde 120 (wie in 3 gezeigt) an der inneren Oberfläche des Beanspruchungselements 12 angeordnet, so dass das Beanspruchungselement 12 mit der Gewindehülse 10 verschraubt werden kann, wobei ferner dann, wenn die Gewindehülse 10 fest mit der Kraftübertragungsschraube 11 verschraubt ist, das Erfassungselement 13 längs des Endabschnitts 113 der Buchse 112 komprimiert oder gedehnt wird, und wobei dann, wenn die Gewindehülse 10 von der Kraftübertragungsschraube 11 abgeschraubt wird, das Beanspruchungselement 12 längs des Endabschnitts 113 der Buchse 112 weg von dem Erfassungselement 13 gelöst wird, um das erfasste Signal gleich null zu machen und dann das Zurückstellen für den nächsten Festziehvorgang abzuschließen.
  • Allgemeiner besitzt die Gewindehülse 10 ein Rechtsgewinde und ein Linksgewinde, die zwischen der Kraftübertragungsschraube 11 und dem Beanspruchungselement 12 angeordnet sind. Falls in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die positive Drehung des Motors 3 als Festziehwirkung definiert ist, wird die Gewindehülse 10 mit der Kraftübertragungsschraube 11 mittels des Rechtsgewindes verschraubt und mit dem Beanspruchungselement 12 mittels des Linksgewindes verschraubt und umgekehrt. Wenn der Drehstoßmechanismus 2 die Gewindehülse 10 antreibt, kann die Gewindehülse 10 einerseits mit der Kraftübertragungsschraube 11 fest verschraubt werden, andererseits kann das Beanspruchungselement 12 zu dem Erfassungselement 13 geschoben werden, wobei das Erfassungselement 13 in Bezug auf das Beanspruchungselement 12 axial angeordnet ist. Außerdem wird auf die 24 Bezug genommen. In der Ausführungsform der Erfindung verläuft die Kraftübertragungsschraube 11 durch die Buchse 112, so dass die Buchse 112 über die Kraftübertragungsschraube 11 geschoben ist und das Außengewinde 110 der Kraftübertragungsschraube 11 von einem Ende der Buchse 112 vorsteht. Ein Ende der Buchse 112 besitzt einen Endabschnitt 113, auf den das Erfassungselement 13 geschoben ist; ein Halteelement 130 wird verwendet, um das Erfassungselement 13, das der Kraft widersteht, die ausgeübt wird, wenn sich das Beanspruchungselement 12 der Halteeinrichtung 130 annähert, zu positionieren. Das Erfassungselement 113 ist in dieser Ausführungsform eine Lastzelle oder ein Dehnungsmessstreifen. Wenn ein Dehnungsmessstreifen als das Erfassungselement 13 verwendet wird und axial in Bezug auf die Kraftübertragungsschraube 11 angeordnet ist, bilden der Dehnungsmessstreifen und die Kraftübertragungsschraube 11 einen Erfassungsbolzen mit einer Dehnungserfassungsfunktion. Der Erfassungsbolzen kann die Lastzelle ersetzen, um das erfasste Signal, das dem Ausgangsdrehmoment am hinteren Ende der Antriebswelle 14 entspricht, zu detektieren.
  • Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, steht ein Teil des Endabschnitts 113 von dem Erfassungselement 13 vor, wobei der Querschnitt des Endabschnitts 113 die Form eines Polygons (eines Vierecks in dieser Ausführungsform) hat. Das Beanspruchungselement 12 hat ein Einsetzeingriffloch 121, das beweglich auf den Endabschnitt 113 geschoben ist. Wenn das Innengewinde 120 des Beanspruchungselements 12 auf das Außengewinde 101 der Gewindehülse 10 geschraubt wird, kann sich das Beanspruchungselement 12 aufgrund der Passung zwischen dem Eingriffloch 121 des Beanspruchungselements 12 und der Polygonform des Endabschnitts 113 nur längs der Achse des Endabschnitts 113 bewegen, während es keine Drehbewegung in Bezug auf den Endabschnitt 113 ausführen kann. Daher wird die Gewindehülse 10 auch das Beanspruchungselement 12 so antreiben, dass es sich axial zu und von dem Erfassungselement 13 bewegt. Das Beanspruchungselement 12, das Erfassungselement 13 und die Buchse 112 können durch einen Führungsstift beweglich verbunden sein, so dass sich das Beanspruchungselement 12 und das Erfassungselement 13 nur längs des Endabschnitts 113 der Buchse 112 axial bewegen können und keine Drehbewegung in Bezug auf den Endabschnitt 113 ausführen können. Darüber hinaus treibt die Kraftübertragungsschraube 11, nachdem die Gewindehülse 10 fest mit der Kraftübertragungsschraube 11 verschraubt worden ist, die hintere Antriebswelle 14 am Ende des Drehmomentsteuermechanismus 1 an. Durch die Drehung der hinteren Antriebswelle 14 kann das Befestigungselement 4 (wie etwa eine Buchse, ein Bolzen oder eine Mutter) festgezogen oder gelöst werden. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Bolzen 114 verwendet, um die Buchse 112 an der hinteren Antriebswelle 14 zu befestigen, so dass die hintere Antriebswelle 14 mit der Kraftübertragungsschraube 11 verbunden sein kann.
  • Mit der obigen Beschreibung im Gedächtnis wird der Drehmomentsteuermechanismus 1 zwischen dem Drehstoßmechanismus 2 und dem Befestigungselement 4 angeordnet; somit kann der Drehstoßmechanismus 2 den Drehmomentsteuermechanismus 1 mittels der Kraft des Motors 3 antreiben und ferner das Befestigungselement 4 drehen. Während der Drehung des Drehstoßmechanismus 2 wird die Gewindehülse 10 gezwungen, das Beanspruchungselement 12 anzuschieben, damit es sich zum Erfassungselement 13 bewegt, so dass der Drehmomentsteuermechanismus 1 die Drehbeanspruchung, die durch den Drehstoßmechanismus 2 erzeugt wird, akkumulieren kann. Wenn die Drehbeanspruchung, die in dem Drehmomentsteuermechanismus 1 akkumuliert wird, größer ist als der Wert eines Drehmoments, das ausgeübt wird, um das Befestigungselement 4 zu drehen, kann die statische Reibung am Befestigungselement 4 überwunden werden und wird das Befestigungselement 4 fester angezogen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Drehmoment zwischen der Gewindehülse 10 und der vorderen Antriebswelle 20 gleich (oder nahezu gleich) dem Drehmoment, das auf das Ende des Befestigungselements 4 ausgeübt wird, so dass die direkte Klemmkraft oder Dehnungsspannung durch das Erfassungselement 13 mittels der kontinuierlichen Kompression oder Spannung des Erfassungselements 13, die durch das Beanspruchungselement 12 hervorgerufen wird, gemessen werden kann. Auf diese Weise kann eine lineare Beziehung (wie in 5 gezeigt) zwischen dem Spannungswert (d. h. dem erfassten Signal) der Drehbeanspruchung, die in dem Drehmomentsteuermechanismus 1 akkumuliert wird, und dem Wert eines Drehmoments, das auf das Befestigungselement 4 ausgeübt wird, erhalten werden. Daher kann die lineare Beziehung verwendet werden, um den Wert eines Drehmoments, das auf das Befestigungselement 4 ausgeübt wird, zu steuern, wenn der Drehstoßmechanismus 2 gedreht wird, um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen.
  • Daher werden anhand der obigen Struktur, des Aufbaus und der zugrunde legenden Theorie das Verfahren und der Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung der vorliegenden Erfindung erhalten.
  • Es ist wichtig zu erwähnen, dass in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in 3 das Erfassungselement 13 das erfasste Signal zu einer (nicht gezeigten) Steuereinheit zu Berechnungszwecken mittels drahtloser Kommunikation (beispielsweise HF) überträgt. Alternativ ist in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in 6 das Erfassungselement 13 mit der oben erwähnten Steuereinheit mittels drahtgebundener Kommunikation verbunden. Dies kann durch hohles Ausbilden der Kraftübertragungsschraube 11 und durch Anordnen eines Führungsrohrs 111 darin durch die Gewindehülse 10, den Drehstoßmechanismus 2 und den Motor 3 erfolgen, um einen Durchgang des Signaldrahts zu ermöglichen, um die oben erwähnte Steuereinheit anzuschließen.
  • Zusammenfassend kann die vorliegende Erfindung das erwartete Ziel erreichen und die Nachteile des verwandten Gebiets überwinden; daher ist die vorliegende Erfindung neu und nicht naheliegend. Die Anmeldung werde bitte sorgfältig untersucht und ein Patent möge für den Schutz der Rechte des Erfinders gewährt werden.
  • Die obige Beschreibung betrifft nur die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei selbstverständlich die obigen Ausführungsformen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken. Andere äquivalente Abwandlungen und Modifikationen in Übereinstimmung mit den Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung sind im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, ebenfalls enthalten.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die obigen bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf deren Einzelheiten eingeschränkt. Angesichts der Lehren der vorliegenden Erfindung können für den Fachmann auf dem Gebiet noch immer verschiedene äquivalente Abwandlungen und Modifikationen deutlich werden. Daher sollen alle derartigen Abwandlungen und äquivalenten Modifikationen ebenfalls im Schutzbereich der Erfindung, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, enthalten. sein.

Claims (10)

  1. Verfahren für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen eines Drehstoßmechanismus (2), der ein Befestigungselement (4) rotatorisch antreibt; b) Verwenden eines Drehantriebsmechanismus, der zwischen dem Drehstoßmechanismus (2) und dem Befestigungselement (4) verbunden ist, wobei der Drehantriebsmechanismus eine Drehbeanspruchung, die durch den Drehstoßmechanismus (2) erzeugt wird, akkumuliert, um das Befestigungselement (4) zu drehen; und c) Vorsehen einer linearen Beziehung zwischen einem erfassten Signal, das anhand der Drehbeanspruchung, die in dem Drehantriebsmechanismus akkumuliert wird, gemessen wird, und dem Wert eines Drehmoments, das auf das Befestigungselement (4) ausgeübt wird, wenn die Drehbeanspruchung, die in dem Drehantriebsmechanismus akkumuliert wird, größer ist als der Wert des Drehmoments, das ausgeübt wird, um das Befestigungselement (4) zu drehen, wobei die lineare Beziehung verwendet wird, um den Wert des Drehmoments, das auf das Befestigungselement (4) ausgeübt wird, wenn sich der Drehstoßmechanismus (2) dreht, zu steuern.
  2. Verfahren für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung nach Anspruch 1, wobei in Schritt c) ein Erfassungselement (13) verwendet wird, um der Drehbeanspruchung, die in dem Drehantriebsmechanismus akkumuliert wird, zu widerstehen, um das erfasste Signal zu messen, das durch die direkte Klemmkraft oder die Dehnungsspannung im Erfassungselement (13) erzeugt wird, um die lineare Beziehung zu erhalten.
  3. Verfahren für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung nach Anspruch 2, wobei das Erfassungselement (13) eine Lastzelle ist.
  4. Verfahren für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung nach Anspruch 1, wobei das erfasste Signal ein Spannungswert ist.
  5. Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung, der verwendet wird, um einen Drehstoßmechanismus (2) zu verbinden, um ein Befestigungselement (4) anzutreiben, der Folgendes umfasst: eine Gewindehülse (10), die durch den Drehstoßmechanismus (2) angetrieben wird; eine Kraftübertragungsschraube (11), die mit der Gewindehülse (10) verschraubt ist, um eine hintere Antriebswelle (14) anzutreiben, wodurch das Befestigungselement (4) angetrieben wird; ein Beanspruchungselement (5), das durch die Gewindehülse (10) angetrieben wird, damit es sich auf der Gewindehülse (10) axial bewegt; und ein Erfassungselement (13), das auf der Kraftübertragungsschraube (11) angeordnet ist und axial in Bezug auf das Beanspruchungselement (12) angeordnet ist, um einer Kompression oder einem Zug, die durch das Beanspruchungselement (12) hervorgerufen werden, zu widerstehen, wobei die Gewindehülse (10) ein Rechtsgewinde und ein Linksgewinde besitzt, die zwischen der Kraftübertragungsschraube (11) und dem Beanspruchungselement (12) angeordnet sind, wobei der Drehstoßmechanismus (2) die Gewindehülse (10) antreibt und das Beanspruchungselement (12) bewegt, um das Erfassungselement (13) zu komprimieren oder zu dehnen, um so das erfasste Signal des Erfassungselements (13) zu messen, um einen Ausgangsdrehmomentwert für die Drehmomentsteuerung zu erhalten.
  6. Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung nach Anspruch 5, wobei die Gewindehülse (10) mit der Kraftübertragungsschraube (11) mittels des Rechtsgewindes verschraubt wird, wobei die Gewindehülse (10) mit dem Beanspruchungselement (12) mittels des Linksgewindes verschraubt wird.
  7. Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung nach Anspruch 5, wobei das Erfassungselement (13) eine drahtgebundene oder drahtlose Signalkommunikation mit einer Steuereinheit ausführt.
  8. Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung nach Anspruch 5, wobei die Kraftübertragungsschraube (11) ferner eine Buchse (112), die auf sie geschoben ist, aufweist, wobei ein Ende der Buchse (112) einen Endabschnitt (113) besitzt, der Querschnitt (113) eine Polygonform hat und das Beanspruchungselement (12) ein Eingriffloch (121) besitzt, das mit dem Endabschnitt (113) zusammengefügt ist, wobei das Eingriffloch (121) beweglich in Bezug auf den Endabschnitt (113) aufgeschoben ist.
  9. Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung nach Anspruch 5, wobei die Kraftübertragungsschraube (12) ferner eine Buchse (112) besitzt, die auf sie geschoben ist; wobei das Beanspruchungselement (12), das Erfassungselement (13) und die Buchse (112) durch einen Führungsstift beweglich miteinander verbunden sind.
  10. Mechanismus für die Drehmomentsteuerung mit indirekter Kopplung nach Anspruch 5, wobei das Erfassungselement (13) eine Lastzelle oder ein Dehnungsmessstreifen ist, die einen Erfassungsbolzen mit der Kraftübertragungsschraube (11) bilden.
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