JP3161401U

JP3161401U - 電子トルクスパナ

Info

Publication number: JP3161401U
Application number: JP2010003250U
Authority: JP
Inventors: 胡　厚飛; 厚飛胡
Original assignee: 胡　厚飛; 厚飛胡
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2020-05-18

Abstract

【課題】正確なトルク変化を検出できる電子トルクスパナを提供する。【解決手段】電子トルクスパナは、本体、ハンドル及びセンサを包含する。本体は駆動部と桿体を包含し、桿体は軸心線を有し、桿体の一端は駆動部に接続され、駆動部と反対の一端に折り曲げ部が設けられ、桿体の環側に少なくとも一つの感応部が設けられ、電子トルクスパナが操作されるとき、桿体の軸心線は駆動部が駆動する工作物の軸心に垂直となる。ハンドルは握持部と折り曲げ部を有し、ハンドルの折り曲げ部と本体の折り曲げ部が接続され、ハンドルにトルク表示装置が設けられる。センサは感応部に取付けられ、センサは桿体のひずみ状況を検出した後に、信号を線路を通してトルク表示装置に送ってトルク値及び後続の動態変化を演算並びに表示させる。【選択図】図３

Description

本考案は一種の電子トルクスパナに係り、特に角度折り曲げ可能で正確にトルク値を測定できる電子トルクスパナ構造に関する。

現在市販されている電子トルクスパナは、トルクスパナの桿体にセンサが取付けられ、このような周知の電子トルクスパナは、桿体の一端に駆動部が設けられ、別端にハンドルが形成され、該駆動部はラチェット、梅花或いは開口等の駆動手段により形成され得る。周知の電子トルクスパナは少なくとも一つのセンサ及びトルク表示装置が設けられ、該センサは電子トルクスパナの桿体の少なくとも一側の環径に設けられた取付け位置に付設され、主要な機能は、該電子トルクスパナの桿体の一側に付設されて、該センサの長さに、該電子トルクスパナの桿体の施力時に伴い湾曲ひずみを発生させ、電子トルクスパナの桿体に、工作物を回した後に発生する湾曲ひずみ程度を測定する。該センサはさらに該湾曲ひずみ変化値を信号に変換し、該信号を該センサに接続された線路により電子トルクスパナの桿体の別端に取付けられたトルク表示装置に送る。該トルク表示装置には該センサに接続された電子演算装置が設けられ、該電子演算装置が前述のセンサの検出した信号を受信並びに演算した後にデータを生成し、並びに該トルク表示装置の表示器に動態でトルク値データ変化状況を表示し、これにより操作者にトルクスパナのひずみ（トルク）データの増加状況をチェックさせて、操作者が工作物をネジ止めする時に、工作物のネジ止めの安全データに基づき、工作物に所定の施力値を施力した後、工作物を回すのを停止でき、最良で安全な工作物のネジ止めの効果を達成できる。

しかし、周知の電子トルクスパナはセンサの検出が正確であれば、該電子演算装置に正確にトルク変換データを計算させることができるが、周知の電子トルクスパナのセンサは該電子トルクスパナと工作物（ネジ）の軸心が９０°の垂直トルク角度をなすように操作した時の桿体ひずみ状況を検出し、すなわち、該センサは９０°の垂直回転角度で操作する状況で状況下でのトルク変化に対してでなければ正確にひずみ数値を検出できない。すなわち、工作物と垂直を呈するように操作される駆動部とそれに接続された桿体が水平に延伸された状況でなければ桿体上のセンサは正確にひずみを検出できず、このため正確なトルク値に換算が行えない。言い換えると、駆動部と延伸された電子トルクスパナに折り曲げ角度が発生すると、そのトルクが折れ曲がって伝動された後には、分力分散を発生し、該桿体に伝えられるトルク値は散逸してしまい、このため該桿体が受けるヒズミは最大の湾曲変化を完成することができず、このため該センサの検出するひずみ状況も正確でなくなるのである。

このため、過去の電子トルクスパナは正確を求めるために、多くがその駆動部と桿体及びその別端の握持部を全体が折り曲げ不能の設計としている。しかし、狭い作業空間中で操作する状況では、周知の折り曲げ不能で僅かに広い空間でしか使用できない電子トルクスパナは、完全には異なる使用空間で使用できる要求を満足させられない。この原因のため、ある業者は、周知の電子トルクスパナにおいて駆動部とスパナの桿体の間に折り曲げ角度を具備する構造を設計した。しかし、このように、該駆動部が折り曲げ可能な電子トルクスパナの検出するトルク変化データの精確さは不十分で、このため精密な使用作業状況では使用できない。

図１に示される周知の折り曲げ可能な電子トルクスパナ４０の設計を参照されたい。それ以前の折り曲げ不能の電子トルクスパナの空間使用が制限される欠点を解決すると共に、折り曲げ可能な電子トルクスパナの正確にトルクデータを検出できない欠点解決するため、ある業者により図１に示されるような折り曲げ式電子トルクスパナの構造設計が開発された。そのうち、該折り曲げ可能な電子トルクスパナ４０は、桿体の一端に折り曲げ部４４が設けられ、該折り曲げ部４４は開口溝４４１を有し、該開口溝４４１中にネジ４３１で駆動部材４３が枢接され、該駆動部材４３が該開口溝４４１内で回転可能、これにより折り曲げ角度を形成でき、該駆動部材４３の別端は駆動端４１とされ、該駆動端４１はスリーブ（図示せず）等の駆動部品を接続して工作物（ナット）を回すのに使用できる。この構造の特徴は、該駆動部材４３と該駆動端４１の間にセンサ４２が設けられ、該センサ４２は該駆動部材４３の外周を被覆し、さらに、嵌合部４２２で線路４２１に接続され、該線路４２１が該折り曲げ部４４の電子トルクスパナの桿体に接続された部分よりトルク表示装置（図示せず）に接続される。該折り曲げ可能な電子トルクスパナ４０の構造は、該センサ４２の設置位置が直接駆動部材４３と該駆動端４１の発生するひずみ値を検出でき、該折り曲げ部４４の角度折り曲げにより発生するトルク分力散逸の影響がセンサ４２の検出に及ばないものとされ、電子トルクスパナの折り曲げと正確なトルク数値検出を達成する設計とされる。

しかし、前述の周知の折り曲げ可能な電子トルクスパナ４０の構造設計にはいまだ以下のような欠点がある。
１．該センサ４２の設置位置は、直接駆動部材４３と該駆動端４１の発生するひずみ値を検出できるが、それと共に該駆動端４１と該駆動端４１の長さが増し、工作物と垂直な位置の使用空間に対して制限が加わり、さらに駆動端４１にスリーブが嵌合される状況で、大きな空間を占用することが、その設計上の欠点である。
２．該センサ４２は該駆動部材４３の外周を被覆し、すなわち該駆動端４１が工作物を駆動する位置に最も接近する。しかし、電子トルクスパナは大出力で且つ該駆動端４１の位置は極めて衝突が起こりやすいところであり、該センサ４２の取付け位置は、使用時に衝突による損壊を発生しやすいということが、もう一つの欠点である。
３．この駆動端４１の設計は、スリーブ取付け或いは六角駆動端に用いられるだけで、且つ該センサ４２の被覆設計により回転のひずみを検出するが、オープンエンドスパナ或いは梅花スパナ等の単方向湾曲の変換を検出できず、且つ構造形態上、組合せ不能であり、このため、工作物駆動の方式に制限があるため、多様な応用ができない。

本考案は上述の周知技術の欠点を解決する一種の電子トルクスパナを提供することを目的とし、その主要な特徴は、本考案の構造は、本体、ハンドル及びセンサを包含し、該本体は駆動部と本体桿体を包含し、該本体桿体は軸心線Ａを有し、該本体桿体の一端は該駆動部に接続され、該本体桿体の該駆動部と反対の一端に折り曲げ部が設けられ、該本体桿体の環側に少なくとも一つの感応部が設けられ、電子トルクスパナが操作されるとき、該本体桿体の軸心線Ａは該駆動部が駆動する工作物の軸心に垂直とされ、該ハンドルは握持部と折り曲げ部を有し、該ハンドルの折り曲げ部と該本体の折り曲げ部が接続され、該握持部は操作者の手部により握持されて操作に供され、該ハンドルにトルク表示装置が設けられ、該センサは該感応部に取付けられ、並びに該本体桿体に沿って該折り曲げ部を通過した線路により該トルク表示装置に接続され、該センサは該本体桿体のひずみ状況を検出した後に、信号を線路を通してトルク表示装置に送ってトルク値及び後続の動態変化を演算並びに表示させるものとする。

本考案はまた、一種の電子トルクスパナを提供することを目的とし、その特徴は、該駆動部がオープンエンドスパナ、梅花スパナ或いはラチェットスパナの態様とされ得ることである。該駆動部と該桿体の間は嵌合部で接続され、該駆動部の一端に第１接合端が設けられ、該第１接合端と該嵌合部が相互に嵌合或いは分離可能とされ、これにより異なる規格の駆動部に交換して嵌合部に組み合わせることができ、そのうち、感応部は嵌合部と折り曲げ部の間の桿体に開設される。該握持部の一側に、嵌込部が設けられて、該トルク表示装置がそれに嵌め込まれる。該ハンドルの中段位置に、第２折り曲げ部が設けられ、多角度の折り曲げを形成可能とされている。該折り曲げ部の桿体の該軸心線Ａとハンドル軸心の折り曲げ制限角度は３０°より大きくないものとする。

本考案は一種の電子トルクスパナを提供し、それは、
本体であって、該本体は駆動部と本体桿体を有し、該本体桿体は軸心線を有し、該本体桿体の一端に駆動部が接続され、該本体桿体の該駆動部と反対の一端に折り曲げ部が設けられ、該本体桿体の環側に少なくとも一つの感応部が設けられ、該電子トルクスパナが操作させる時に、該本体桿体の軸心線が該駆動部の駆動する工作物の軸心に垂直とされる、上記本体と、
ハンドルであって、握持部と折り曲げ部を有し、該ハンドルにトルク表示装置が設けられ、該ハンドルの折り曲げ部と該本体の折り曲げ部が接続される、上記ハンドルと、
センサであって、該感応部に取付けられ、該本体桿体に沿って該本体の折り曲げ部と該ハンドルの折り曲げ部を通過する線路により該トルク表示装置に接続される、上記センサと、
を包含し、該センサが該本体桿体のトルク変化を検出して信号を該トルク表示装置に伝送してトルク値を表示させることを特徴とする、電子トルクスパナとしている。
本考案はある実施例において、該駆動部を梅花スパナとしている。
本考案はある実施例において、該駆動部をオープンエンドスパナとしている。
本考案はある実施例において、該駆動部をラチェットスパナとしている。
本考案はある実施例において、該駆動部と該本体桿体の間を嵌合部で接続し、該駆動部の一端に第１接合端を設け、該第１接合端と該嵌合部を相互に嵌合或いは分離可能とし、これにより異なる規格の駆動部に交換して該嵌合部に組み合わせることができるようにし、そのうち、該感応部は該嵌合部と該本体の折り曲げ部の間の該本体桿体に開設する。
本考案はある実施例において、該握持部の一側に、嵌込部を設けて、該トルク表示装置を該嵌込部に嵌め込んでいる。
本考案はある実施例において、該ハンドルの中段位置に、第２桿体を取付けて、該第２桿体は第２折り曲げ部を具えるものとして該第２折り曲げ部を該本体桿体の折り曲げ部と接続し、該第２桿体の該第２折り曲げ部と反対端を該ハンドルの折り曲げ部と接続する。
本考案はある実施例において、該本体桿体外にスリーブリングを嵌合している。
本考案はある実施例において、該本体の折り曲げ部と該ハンドルの折り曲げ部の接続において、該本体桿体の軸心線と該ハンドルの軸心線の折り曲げ制限角度は３０°より大きくないものとしている。

総合すると、本考案はセンサの嵌合位置の組合せと、全体構造の設計により、電子トルクスパナが正確に折り曲げ過程中に正確なトルク変化を検出できるものとされ、またセンサの設置位置により駆動部の体積占用を増加せず、衝突による破壊を防止し、また異なる規格の駆動部の設計を組み合わせることができ、いずれも類似の発明或いは技術公開においていまだみられず、且つ周知の技術の簡単な置換ではなく、実用新案登録の要件に符合する新規性と進歩性を有する。

周知の構造表示図である。本考案の第１実施例の立体図である。本考案の第１実施例の立体分解図である。本考案の第１実施例の側面断面図である。本考案の第１実施例の実施動作表示図である。本考案の第２実施例の立体図である。本考案の第２実施例の立体分解図である。本考案の第２実施例の側面断面図である。本考案の実施例の局部構造応用分解図である。本考案の実施例の構造造応用分解図である。本考案の第３実施例の構造応用分解図である。

図２及び図３の本考案第１実施例の設計を参照されたい。本考案の電子トルクスパナの設計特徴は、折り曲げ可能な設計を保持しつつ、正確にスパナ本体のひずみ値を検出してトルク値を計算し、且つ駆動部の占用空間を増加することなく、また異なる駆動部構造規格に変更可能であることにある。折り畳み可能で正確な検出の設計部分において、本考案は本体１０、ハンドル２０及びトルク表示装置３０を包含する。

該本体１０は、本体桿体１１と駆動部１２を具え、そのうち該本体桿体１１の軸心線はＡと定義される。該本体桿体１１の一端は該駆動部１２に接続されている。本実施例中、該駆動部１２は双方向ラチェット部材とされ、該駆動部１２はラチェット部１２１、駆動端１２２及び方向切り換えボタン１２３等の周知の構造を有する。

該本体桿体１１の駆動部１２と反対端には折り曲げ部１１２が設けられ、本実施例では、該折り曲げ部１１２は、一端に歯環１１２２を具え、歯環１１２２の中心に軸孔１１２１が開設されている。そのうち、該本体桿体１１の環側上に少なくとも一つの感応部１１１が開設され、該感応部１１１の外周が軟質プラスチックで形成されたスリーブリング１３で被覆されている。該本体桿体１１の軸心線Ａは該駆動部１２の駆動する工作物（ナット）の軸心に垂直に嵌合されて回され、このとき、該本体桿体１１は工作物の軸心に垂直であるため、剪断力を発生して本体桿体１１に湾曲ひずみを発生させる。

該ハンドル２０は握持部２２と折り曲げ部２１２を具え、該ハンドル２０は該折り曲げ部２１２に接続された桿体２１を具えている。該桿体２１は軸心線Ｂを定義し、該桿体２１の外周は握持部２２に被覆されている。該ハンドル２０の折り曲げ部２１２は開口溝形態を有し、該開口溝形態により本体１０の折り曲げ部１１２と嵌挿される。該折り曲げ部２１２には対応する枢接孔２１２２が開設されて、ピン２１４が挿入されて前述の折り曲げ部１１２の軸孔１１２１と連結され、これにより本体１０の折り曲げ部１１２が該ハンドル２０の折り曲げ部２１２に回転自在に連結される。

該折り曲げ部２１２の一側には開口２１２１が開設され、該開口２１２１に折り曲げ部２１２の内部空間中において釈放ボタン２１３と制限部材２１５が嵌め込まれている。そのうち、該釈放ボタン２１３は該制限部材２１５の、前述の本体１０の折り曲げ部１１２の歯環１１２２に対し、かみ合わせの解除と非解除を制限し、これにより制限部材２１５の回転を制限或いは釈放する。該本体１０の折り曲げ部１１２と該ハンドル２０の折り曲げ部２１２の回転角度設計は、該軸心線Ａと軸心線Ｂが形成する最大折り曲げ角度Θが３０°を越えないのが最良の組合せ設計とされる。該握持部２２は本実施例では、軟性プラスチックを射出成形してなる円筒体とされ、該握持部２２は該ハンドル２０の該桿体２１の外周を被覆し、操作者の握持の際に抓持力と快適感を提供する。

該握持部２２と該桿体２１はさらに直接射出成形による方式で結合されてもよく、本実施例中、握持部２２の一部には嵌込部２２１が設けられてトルク表示装置３０がそのなかに嵌め込まれる。桿体２１の嵌込部２２１位置にはさらに該トルク表示装置３０の設置エリア２１１が設けられて、異なる体積のトルク表示装置に対応可能とされてもよい。

センサ３２が該感応部１１１に取付けられ、並びに線路３１が該本体桿体１１に沿って該本体１０の折り曲げ部１１２と該ハンドル２０の折り曲げ部２１２を通過した後、ハンドル２０の桿体２１に沿って該トルク表示装置３０に接続される。該トルク表示装置３０のトルク電子計算装置及び表示スクリーン等は周知の設計であり、該センサ３２が該本体桿体１１のひずみ状況を検出した後に、信号を線路３１を通して該トルク表示装置３０に伝送し、該トルク表示装置３０がそれに基づきトルク値と後続の動態変化データを演算並びに表示する。

図４及び図５は本考案の第１実施例の組立完成表示図である。本実施例の設計中、電子トルクスパナが操作される時、該本体桿体１１の軸心線Ａは該駆動部１２の駆動する工作物の軸心に垂直であり、これにより、センサ３２の装置位置は、本体１０の折り曲げ部１１２とハンドル２０の折り曲げ部２１２の折り曲げにより、力の伝動が分力により散逸する影響を受けず、正確に本体桿体１１のひずみ状況を検出でき、且つセンサ３２は外周のスリーブリング１３の保護を受け、且つ駆動端１２２から十分な距離を有するため、センサ３２が衝突により損壊する確率は大幅に低減する。また、センサ３２は本体桿体１１の一側に取付けられ、これにより、周知の折り曲げ可能な電子トルクスパナ４０のように、駆動部１２或いは駆動部１２に加えられた延伸スリーブ５０の体積による占用がなく、これにより、狭い空間での使用要求に適合する。

さらに図６、図７及び図８に示される本考案の第２実施例を参照されたい。この実施例は、特殊な空間要求に応じるために、本考案の電子トルクスパナの構造設計上、該本体１０と該ハンドル２０の間にさらに第２桿体２３が増設されている。該第２桿体２３は桿体を延伸させるためのもので、その一端に、前述のハンドル２０の折り曲げ部２１２と同じ構造設計の第２折り曲げ部２３２が設けられ、それは同様に開口溝を有する形態とされて、該開口溝が本体１０の折り曲げ部１１２と接続され、該第２折り曲げ部２３２には枢接孔２３２２が開設されてピン２３４が挿入されて前述の本体１０の折り曲げ部１１２の軸孔１１２１と接続されて、これにより本体１０の折り曲げ部１１２が該第２折り曲げ部２３２に回転可能に接続され、該第２折り曲げ部２３２の一側に開口２３２１が開設され、該開口２３２１に第２折り曲げ部２３２の内部空間中に釈放ボタン２３３と制限部材２３５が嵌め込まれ、そのうち、該該釈放ボタン２３３は該制限部材２３５の、前述の本体１０の折り曲げ部１１２の歯環１１２２に対し、かみ合わせの解除と非解除を制限し、これにより制限部材２３５の回転を制限或いは釈放する。該第２桿体２３の第２折り曲げ部２３２と反対端に、前述の折り曲げ部１１２と同じ設計の歯環２３１が設けられ、この歯環２３１はハンドル２０の折り曲げ部２１２と接続され、該第２桿体２３にはさらに軟性プラスチック材料を成形してなる第２スリーブリング２４が嵌合され、全体設計は二つ以上の折り曲げ設計が形成されて、全体の電子トルクスパナが多方位の回転可能とされ、並びに正確にトルク変化を検出できる。

さらに、図９に示される本考案の構造実施例応用中、該本体桿体１１にさらに二つ以上の感応部１１１が開設され、複数のセンサ３２／３２’が嵌め込まれ、これにより検出の感度が増され、これは本考案の延伸応用設計とされる。また、図１０の構造図に示されるように、該駆動部１２はラチェット部材とされるほか、オープンエンドスパナの駆動部１６或いは梅花スパナ規格の駆動部１７に交換可能であり、これにより異なる規格の必要に応じて交換可能である。また、図１１の本考案の第３実施例によると、前述の異なる規格間の駆動部の構造交換上、さらに便利とするために、本考案は該駆動部１５、１６、１７と該本体桿体１１の間に、接続部１８が増設されて接続に供され、各規格の駆動部の一端に、第１接合端１５１、１６１、１７１が設けられ、特に駆動部１５は前述の駆動部１２と同じラチェット部１５３を有し、その駆動端１５２と方向切り換えボタン１５４は周知の構造である。こうして各第１接合端１５１、１６１、１７１と接続部１８が嵌合或いは分離可能とされ、これにより異なる規格の該駆動部１５、１６、１７が接続部１８に交換して接続可能とされ、この実施例中、該感応部１１１は接続部１８と折り曲げ部１１２間の本体桿体１１に開設される。

１０本体１１本体桿体
１１１感応部１１２折り曲げ部
１１２１軸孔１１２２歯環
１２駆動部１２１ラチェット部
１２２駆動端１２３方向切り換えボタン
１３スリーブリング１５駆動部
１５１第１接合端１５２駆動端
１５３ラチェット部１５４方向切り換えボタン
１６駆動部１６１第１接合端
１７駆動部１７１第１接合端
１８接続部
２０ハンドル２１桿体
２１１設置エリア２１２折り曲げ部
２１２１開口２１２２枢接孔
２１３釈放ボタン２１４ピン
２１５制限部材２２握持部
２２１嵌込部２３第２桿体
２３１歯環２３２第２折り曲げ部
２３３釈放ボタン２３４ピン
２３５制限部材２４第２スリーブリング
３０トルク表示装置３１線路
３２センサ
４０折り曲げ可能な電子トルクスパナ４１駆動端
４２センサ４２１線路
４２２嵌合部４３駆動部材
４３１ネジ４４折り曲げ部
４４１開口溝
５０延伸スリーブ

Claims

電子トルクスパナにおいて、
本体であって、該本体は駆動部と本体桿体を有し、該本体桿体は軸心線を有し、該本体桿体の一端に駆動部が接続され、該本体桿体の該駆動部と反対の一端に折り曲げ部が設けられ、該本体桿体の環側に少なくとも一つの感応部が設けられ、該電子トルクスパナが操作させる時に、該本体桿体の軸心線が該駆動部の駆動する工作物の軸心に垂直とされる、上記本体と、
ハンドルであって、握持部と折り曲げ部を有し、該ハンドルにトルク表示装置が設けられ、該ハンドルの折り曲げ部と該本体の折り曲げ部が接続される、上記ハンドルと、
センサであって、該感応部に取付けられ、該本体桿体に沿って該本体の折り曲げ部と該ハンドルの折り曲げ部を通過する線路により該トルク表示装置に接続される、上記センサと、
を包含し、該センサが該本体桿体のトルク変化を検出して信号を該トルク表示装置に伝送してトルク値を表示させることを特徴とする電子トルクスパナ。
請求項１記載の電子トルクスパナにおいて、該駆動部が梅花スパナとされたことを特徴とする電子トルクスパナ。
請求項１記載の電子トルクスパナにおいて、該駆動部がオープンエンドスパナとされたことを特徴とする電子トルクスパナ。
請求項１記載の電子トルクスパナにおいて、該駆動部がラチェットスパナとされたことを特徴とする電子トルクスパナ。
請求項１記載の電子トルクスパナにおいて、該駆動部と該本体桿体の間が嵌合部で接続され、該駆動部の一端に第１接合端が設けられ、該第１接合端と該嵌合部が相互に嵌合或いは分離可能とされ、これにより異なる規格の駆動部に交換して該嵌合部に組み合わせることができ、そのうち、該感応部は該嵌合部と該本体折り曲げ部の間の該本体桿体に開設されることを特徴とする電子トルクスパナ。
請求項１記載の電子トルクスパナにおいて、該握持部の一側に、嵌込部が設けられて、該トルク表示装置が該嵌込部に嵌め込まれることを特徴とする電子トルクスパナ。
請求項１記載の電子トルクスパナにおいて、該ハンドルの中段位置に、第２桿体が取付けられて、該第２桿体が第２折り曲げ部を具えて該本体桿体の折り曲げ部と接続され、該第２桿体の該第２折り曲げ部と反対端が該ハンドルの折り曲げ部と接続されたことを特徴とする電子トルクスパナ。
請求項１記載の電子トルクスパナにおいて、該本体桿体外にスリーブリングが嵌合されたことを特徴とする電子トルクスパナ。
請求項１記載の電子トルクスパナにおいて、該本体の折り曲げ部と該ハンドルの折り曲げ部の接続において、該本体桿体の軸心線と該ハンドルの軸心線の折り曲げ制限角度は３０°より大きくないことを特徴とする電子トルクスパナ。