TWI520816B - Torque sleeve structure - Google Patents

Description

扭力套筒結構

本發明係一種扭力套筒結構，詳而言之係一種具高度精確感測性之扭力套筒結構，透過該扭力套筒得準確、靈敏、線性的量測出工作端所實施之扭力值。

按，扳手工具利用槓桿原理對螺固工件進行扳動，達到扭緊或旋鬆的效果，而得藉由螺固件裝配、組合各類產業的零組件，一般工業成品因結構差異而需要使用各式螺固件，施以強弱不同的扭力組裝固定，像是重工業如航空、造船與轎車，其零組件得施以相當強度的扭力組裝才能成就堅實結構，承受氣壓、動力的衝擊，而精密工業如電子機械，其零組件就不能以過大的扭力組裝，才能確保其能精確運作使用；但無論何種工業成品，在以螺因件組合時不足一分扭力或超過一分扭力，都極可能造成結構與螺固件失去效用或損壞，而扳手工具正是扮演控制扭力的關鍵。

請參閱中華民國專利申請案號第097205858號「扭力工具之數位式顯示延長轉接器」專利案，其為一款習式之扭力工具轉接器，係包含有：一轉接桿體，具有一第一結合部、一第二結合部及一連接該第一、二結合部之連接部，該第一結合部可供套接於一欲扳轉之物件上，該第二結合部可供套接於扭力工具上，該連接部上並形成有至少一平面；至少一感測元件，係固定於該轉接 桿體之平面上，用以感測使用者所施之扭力而輸出電信訊號者；一顯示單元，係與該感測元件電性連接，以顯示由感測元件所輸出之電信訊號所轉換成之扭力值數字，供使用者觀示者。

前述創作係為一扭力扳手及套筒之轉接器，其具有一扭力應變規得偵測工作端(套筒部位)所承受之扭力值；惟，其扭力應變規是設置於實心的轉接桿體，且其距離套筒仍具有一段距離，因此容易產生扭力應變規其變形度不足的問題，進而導致扭力值偵測不夠精準的缺點。

請續參閱第六圖及第七圖所示，係本創作人於日前所推出之扭力套筒創作，其係將扭力應變規5直接設置於套筒6表面，以縮短扭力應變規5與工作端之距離，並藉由套筒6為空心型態以減少扭力應變規5變形度不足的缺點，進一步強化扭力值的測量準確率。

惟，雖透過前述創作雖可進一步提升偵測準確率，然而實際應用於扭力值的測量作業時，仍具有更進一步提升的可能性，因其扭力應變規5係設置於套筒6其壁面為較厚的區段，本案創作人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之缺失做為欲克服之目標，詳加設計與審慎評估後推出一種扭力套筒結構，其係一種具高度精確感測性之扭力套筒結構，透過該扭力套筒得準確、靈敏、線性的量測出工作端所實施之扭力值，終得一確具實用性之本發明。

本發明係一種扭力套筒結構，其係一種具高度精確感測性之扭力套筒結構，透過該扭力套筒得準確、靈敏、線性的量測出工作端所實施之扭力值。

為達上述之創作目的，本發明「扭力套筒結構」其係包括有一套筒本體及一數位偵測機構，該套筒本體係具有一供扭力扳手連接之結合口，及一做為驅動螺帽、螺絲之鎖設口，且該結合口與鎖設口係呈現導通型態，該套筒本體內面於結合口與鎖設口間係存在有一階層落差，該套筒本體於結合口區段的壁面厚度係大於鎖設口區段的壁面厚度；該數位偵測機構係包括有一扭力應變規、一處理單元及一顯示單元，該扭力應變規係設置於套筒本體外徑，且對應於鎖設口之區段，該處理單元係與扭力應變規電性連接，係得接收並計算扭力應變規所偵測之扭力數據，該顯示單元係與處理單元電性連接，並得顯示處理單元所計算之扭力數據；如此，操作人員即得透過顯示單元所顯示的資訊，得知套筒本體其鎖設口所測得的扭力數據；此外，透過扭力應變規係位於套筒本體其壁面較薄的鎖設口外表面，及得更貼近於工作端的優點，得使扭力應變規獲得最佳之變形度，以提升扭力值測量的精準度。

前述扭力套筒結構係包括有一包覆於套筒本體之基座，該處 理單元及扭力應變規係設置於基座內部，該顯示單元係嵌設於基座表面。

由前述創作內容可知，本發明其扭力應變規係位於套筒本體其壁面較薄的鎖設口外表面，得使扭力應變規獲得最佳之變形度，及得更貼近於套筒本體其工作端的特性，得進行更精密、準確的扭力值測量；因此本發明可說是一種相當具有實用性及進步性之創作，相當值得產業界來推廣，並公諸於社會大眾。

本發明係一種扭力套筒結構，其係一種具高度精確感測性之扭力套筒結構，透過該扭力套筒得準確、靈敏、線性的量測出工作端所實施之扭力值，請參閱第一圖至第五圖所示，本發明「扭力套筒結構」其係包括有一套筒本體1及一數位偵測機構2；該套筒本體1係具有一供扭力扳手4連接之結合口11，及一做為驅動螺帽、螺絲之鎖設口12，且該結合口11與鎖設口12係呈現導通型態，該套筒本體1內面於結合口11與鎖設口12間係存在有一階層落差，該套筒本體1於結合口11區段的壁面厚度係大於鎖設口12區段的壁面厚度；該數位偵測機構2係包括有一扭力應變規21、一處理單元22及一顯示單元23，該扭力應變規21係設置於套筒本體1外徑，且對應於鎖設口12之區段，該處理單元22係與扭力應變規21電性連接，係得接收並計算扭力應變規21所偵測之扭力數據，該顯示 單元23係與處理單元22電性連接，並得顯示處理單元22所計算之扭力數據；如此，操作人員即得透過顯示單元23所顯示的資訊，得知套筒本體1其鎖設口12所測得的扭力數據；此外，透過扭力應變規21係位於套筒本體1其壁面較薄的鎖設口12外表面，及得更貼近於工作端的優點，得使扭力應變規21獲得最佳之變形度，以提升扭力值測量的精準度。

進一步而言，該扭力套筒結構係包括有一包覆於套筒本體1之基座3，該處理單元22及扭力應變規21係設置於基座3內部，該顯示單元23係嵌設於基座3表面。

請參閱第五圖所示，其係本發明扭力套筒結構與習式扭力套筒(參閱第六圖與第七圖)於進行扭力量測試驗所獲得之數據，該線圖主要顯示儀器檢知數據與實際施給扭力數據的差距；其中x軸代表扳手實際施力於扭力套筒產生扭力值的大小，而y軸為儀器檢知所讀取的扭力大小，黑色菱形標點係本發明所測得之數據，白色三角形標點則為習式扭力套筒所測得之數據；由圖示可知，本發明其實際施予之扭力值與測得之扭力值幾近於等線性成長，而習式扭力套筒則否；圖示中實施100 N．m以內的扭力值可知，習式扭力套筒所測得的數據係上下漂浮不定，且實施100 N．m以上的扭力值更出現等比的線性偏離；相較而言，本發明所偵測之扭力數據則相對穩定、精確。

由前述創作內容可知，本發明其扭力應變規21係位於套筒本體1其壁面較薄的鎖設口12外表面，得使扭力應變規21獲得最佳之變形度，及得更貼近於套筒本體1其工作端的特性，得進行更精密、準確的扭力值測量；本發明與習式扭力套筒(扭力應變規貼設於較厚部位)進行比對可知，習式扭力套筒其工作端(供螺絲、螺帽套設部位)與扭力應變規貼設部位，因薄、厚不等而產生有斷差，而當施力方向經過斷差處後，扭力應變規貼設的較厚處其變形量相對較為不足，且續增加施力的狀況下，變型量瞬間不穩的現象隨之產生，無法產生有效且穩定之輸出；反觀本發明，其扭力應變規21係貼設較薄的鎖設口12部位，施力方向並不經過斷差，其變型量相對穩定，而得以獲得較精確的量測；由上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖具以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所做有關本發明之任何修飾或變更者，為其他可據以實施之態樣且具有相同效果者，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇內。

綜上所述，本發明之扭力套筒結構，於結構設計及使用實用性上，確實符合實用性，且所揭露之結構發明，亦是具有前所未有之創新構造，所以其具有「新穎性」應無疑慮，又本發明可較之習用結構更具功效之增進，因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關發明專利申請之規定，故，爰依法向 鈞局提出專利申請，懇請 鈞局能早日賜予本案專利權，至感德便。

1‧‧‧套筒本體

11‧‧‧結合口

12‧‧‧鎖設口

2‧‧‧數位偵測機構

21‧‧‧扭力應變規

22‧‧‧處理單元

23‧‧‧顯示單元

3‧‧‧基座

4‧‧‧扭力扳手

5‧‧‧扭力應變規

6‧‧‧套筒

第一圖係本發明扭力套筒結構之立體分解示意圖。

第二圖係本發明扭力套筒結構之外觀立體示意圖。

第三圖係本發明扭力套筒結構之剖面示意圖。

第四圖係本發明扭力套筒結構對應扭力扳手示意圖。

第五圖係本發明與習式扭力套筒進行扭力量測試驗之數據示意圖。

第六圖係習式扭力套筒之外觀立體示意圖。

第七圖係習式扭力套筒之剖面示意圖。

1‧‧‧套筒本體

11‧‧‧結合口

12‧‧‧鎖設口

2‧‧‧數位偵測機構

21‧‧‧扭力應變規

22‧‧‧處理單元

23‧‧‧顯示單元

3‧‧‧基座

Claims (2)

1. 一種扭力套筒結構，係包括有一套筒本體及一數位偵測機構，其中；該套筒本體係具有一供扭力扳手連接之結合口，及一做為驅動螺帽、螺絲之鎖設口，且該結合口與鎖設口係呈現導通型態，該套筒本體內面於結合口與鎖設口間係存在有一階層落差，該套筒本體於結合口區段的壁面厚度係大於鎖設口區段的壁面厚度；該數位偵測機構係包括有一扭力應變規、一處理單元及一顯示單元，該扭力應變規係設置於套筒本體外徑，且對應於鎖設口之區段，該處理單元係與扭力應變規電性連接，係得接收並計算扭力應變規所偵測之扭力數據，該顯示單元係與處理單元電性連接，並得顯示處理單元所計算之扭力數據。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之扭力套筒結構，係包括有一包覆於套筒本體之基座，該處理單元及扭力應變規係設置於基座內部，該顯示單元係嵌設於基座表面。