TWI820060B - 用於栓密器之釋放機構 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件的一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410)。該釋放機構(10、110、210、310、410)包含圍繞一共同軸線旋轉以傳送一扭矩的一驅動本體(16、118、218、318、418)及一主要本體(14、114、214、314、420)。一鎖定機構(30、150、219、320、414)耦接該驅動本體(16、118、218、318、418)及該主要本體(14、114、214、314、420)以傳送一扭矩。提供用以量測並評估該所傳送扭矩的量測及評估構件,藉此一發信裝置在達到一目標扭矩之後便啟動該鎖定機構(30、150、219、320、414)以使該驅動本體(16、118、218、318、418)自該主要本體(14、114、214、314、420)解耦。
Description
本發明係關於一種用於在目標扭矩下觸發之用以收緊一螺釘或類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器的釋放機構,該釋放機構包含a)一驅動本體及一主要本體,其圍繞一共同軸線旋轉以傳送一扭矩,b)一鎖定機構,其耦接該驅動本體及該主要本體以傳送一扭矩,c)用以量測並評估該所傳送扭矩的量測及評估構件,及d)一發信裝置,其在達到一目標扭矩之後便啟動該鎖定機構以使該驅動本體自該主要本體解耦。
描述
螺釘連接係機械工程設計中最常用之連接。此等連接元件僅可經由合適組裝工具之使用而有效。適合於此用途之組裝工具包括如扭矩螺絲起子之栓密器。
需要栓密器以達成一工件上之一特定扭矩。舉例而言,扭矩扳手及扭矩螺絲起子為通常已知的栓密器。存在機械及電子栓密器。詳言之,存在指示栓密器及設定栓密器。指示栓密器始終展示連接之當前扭矩。一目標扭矩值設定於設定栓密器上。當收緊一螺紋連接時,一達到此扭矩,栓密器就向使用者發信已達到該目標扭矩。此舉可藉由該工具之可聽嘀嗒聲或顯著偏轉來發信。釋放機構可以各種方式來設計。舉例而言,在達到目標扭矩之後,此類機構可防止高於目標扭矩設定的扭矩傳送至工件。
當使用手動操作式工具時待傳送之扭矩取決於使用者之身體條
件以及取決於其對力之主觀敏感性。栓密器用以使用一高收緊力來收緊螺釘或螺栓,該收緊力處於螺釘或螺栓之彈性範圍內以確保僅按一最小收緊力來收緊螺釘。新結構材料(例如,如在汽車或航空工業中之輕型設計中的鎂、鋁或塑膠)之使用正增加對栓密器之需求以及對栓密器之要求。歸因於此等新材料,敏感性螺紋連接之數目正在增加。如與鋼相比,此等輕型設計材料之低拉伸強度導致螺紋連接上之損壞的螺紋(若過度收緊),此接著致使此等昂貴之組件無用。
已知發信栓密器具有特定缺點在於,其僅指示目標扭矩。扭矩至工件之傳送並不被中斷。此等中斷栓密器通常難以製造且組裝為複雜的,且因此生產成本極高。
自DE 20 2007 015 971 U1知曉多功能氣動工具。多功能氣動工具包含一基座本體,操作桿、入口連接件及氣缸配置於該基座本體上。具有葉片之轉子配置於氣缸內部。氣缸經由入口開關連接至入口連接件。入口開關可藉由操作桿控制。轉子之旋轉軸通過氣缸。工具另外包含具有不同功能的至少兩個工具頭端。連接元件配置於每一工具頭端之後端上,且連接裝置配置於基座本體之前端上。給定工具頭端之連接元件可釋放地連接至基座本體之前端上的連接裝置。連接元件之後端可釋放地連接至轉子之前端。配置於工具頭端之後端上的連接元件至轉子之前端的可釋放連接確保,扭矩在葉片旋轉時被傳送至個別工具頭端。
DE 20 2006 008 056 U1含有用以傳送小於可調整值之扭矩的力傳送裝置之描述。本文中描述之力傳送裝置用作套筒扳手。
TW M2789822揭示一種具有可調整扭矩之力傳送裝置。力傳送
裝置包含驅動構件、套管或凸緣、楔形元件及彈簧。驅動構件連接至套管,使得其相對於彼此可移動並旋轉。藉由相對於套管調整驅動構件之相對軸向位置,有可能的是設定施加至彈簧之力,且因此設定可在楔形元件與套管之間傳送的最大扭矩。
DE 20 2011 050 280 U1描述具有工具驅動組件之可調整扭矩扳手。栓密器在該組件中具有管形工具軸,該管形工具軸在縱向方向上延伸。把手配置於第一末端區段上,該第一末端區段為安裝於工具軸上之樞軸且可圍繞工具軸之縱向軸線旋轉。把手直接地或間接地耦接至把手內部之拉伸單元。旋轉把手壓縮或釋放螺旋彈簧,且所得拉伸力接著設定待施加之收緊扭矩。把手亦具有摺疊桿,該摺疊桿在其處於停置位置時位於把手上。刻度配置於工具軸與把手之間的過渡區中,該刻度可指示呈數值形式的當前收緊扭矩設定。過渡區相對於工具軸逐漸變細,藉此其截面面積被減小。工具軸之與第一末端區段相對之第二末端區段用以與工具驅動組件耦接,工具可通常以可附加工具形式安裝於工具驅動組件上。為此目的,工具軸之以其他方式具有圓形橫截面的第二末端區段經平坦化,使得矩形開口形成於末端處。
自德國公開專利申請案DE 100 51 011 A1,知曉扭矩以電子方式量測的設定扭矩扳手。使用應變計,機械扭矩經轉換為電子信號。以此方式量測之扭矩與目標值進行比較。當所量測之扭矩達到設定或界定之目標扭矩值時,扭矩扳手藉由電子評估電源至少臨時地以機械方式釋放。舉例而言,扭矩扳手此處藉由使扳手把手與扳手頭端解耦而釋放。
DE 20 2014 00 0041 U1係關於設定栓密器,其含有具有抓握區域及頭端區段的類軸殼體。傳送總成設置於外殼中以傳送扭矩。栓密器亦具有一致動裝置,該致動裝置具有調整旋鈕以設定使用者希望工具提供信號所在的扭矩。一顯示器展示栓密器應釋放時的扭矩值。栓密器亦具有釋放機構,該釋
放機構在達到先前設定之扭矩之後便觸發栓密器的釋放。
自DE 10 2006 013 147 A1,知曉用於量測及/或用於收緊扭矩直直工件上之設定扭矩的栓密器。栓密器含有具有把手及頭端桿之外殼以傳送扭矩。量測元件用以以電子方式量測扭矩,扭矩的值藉由電子量測及控制系統處理。藉由電子量測及控制系統控制之啟動開關在達到目標扭矩值時釋放栓密器。本文中所描述之扭矩扳手具有還原機構,其具有藉由啟動開關啟動之至少一個致動器。還原機構配置於用以傳送扭矩之桿與用以釋放栓密器之電子控制之啟動開關之間。在此文獻中,描述內容陳述,還原機構含有具有切換邊緣之切換桿,該切換桿藉由以電子方式控制之啟動開關控制。
本發明之任務因此避免此項技術之當前狀態的缺點,且提供一種具有簡單設計且製造成本低的用於一電子設定栓密器的釋放機構。達成之釋放效應在此方面應高度有效,尤其對於馬達驅動之栓密器而言。
根據本發明,此任務經達成在於,針對用於收緊螺釘或類似扣件達目標扭矩的具有上述類型之電子設定栓密器的釋放機構
e)具有具一彈簧加載桿配置之鎖定機構,藉此該桿配置將驅動本體耦接至主要本體以傳送扭矩且其解鎖該主要本體,使得該主要本體在釋放時可自由地移動。
本發明係基於如下原理:驅動器在達到目標扭矩之後並不對螺紋連接具有任何影響,不管驅動器經機械或人工地驅動。用以傳送扭矩之驅動器藉由使該主要本體自驅動器解耦而在釋放之後便解耦,該驅動器例如藉由配接器將扭矩傳送至工件。為此目的,該主要本體以樞轉方式安裝於驅動器上,且可因此在處於解鎖狀態時自由地旋轉。該主要本體在鎖定時僅與驅動器耦
接,使得至多目標扭矩之扭矩可經由驅動器及主要本體傳送。鎖定機構之鎖定及解鎖可使用桿配置來特別容易地實現,此係因為在此狀況下力可在啟動釋放機構之後經簡單地重新定向。亦接著有可能的是取決於桿的使用在必要時分配或放大經施加以啟動鎖定機構之力。待達成之目標扭矩在此狀況下使用合適構件來設定。
根據本發明之釋放機構的有利具體實例為,當提供電操作式致動器時,該釋放結構在達到目標扭矩時便解鎖鎖定機構。電控制式螺線管為此電操作式致動器之一實例。螺線管為已知組件且易於製造。此外,簡單的是藉由螺線管以此方式以電子方式驅動並操作鎖定機構。合適電信號出於啟動螺線管之目的為恰當的。
獲得根據本發明之釋放機構的另一有利具體實例在於,鎖定機構之桿配置作用於鎖定元件上,該鎖定元件與驅動本體中之凹座嚙合以鎖定,且該鎖定元件藉助於桿配置自凹座拉出以解鎖。鎖定元件將主要本體耦接至驅動本體。桿配置一可作用於此鎖定元件上,力便可經由桿配置實際上自栓密器上之任何位置傳送至鎖定元件。此舉使得有可能達成可靠且安全之鎖定狀態。在必要時,鎖定元件亦可經專門硬化且理論上可具有任何形狀,例如,珠的形狀。壓陷或凹座之形狀在此狀況下應因此與鎖定元件之形狀匹配。
亦獲得根據本發明之釋放機構之有益且有利具體實例在於,提供桿配置為彈簧加載之雙態觸發桿配置。藉由雙態觸發桿配置,有可能實現用於釋放結構的尤其良好之桿配置。啟動釋放機構需要的力易於使用雙態觸發桿來傳送。
在根據本發明之釋放機構的較佳且有利變型中,鎖定元件設置於主要本體中之偏轉套管中。在此變型中,鎖定元件可出於閂鎖或鎖定目的藉由主要本體來最佳地移動。此舉在鎖定元件接著在以90°角度彎曲之偏轉套管中
設置於主要本體中時亦證明為有利的,該偏轉套管自軸向方向轉變至徑向方向。
在根據本發明之釋放機構的另一有利具體實例中,軸向通道設置於主要本體中,在該主要本體中,配置彈簧加載且可移動之柱塞,該柱塞出於鎖定之目的作用於桿配置上且其出於解鎖目的在釋放時移動至通道中以憑藉電操作式致動器例如螺線管產生自由空間用於鎖定元件。
根據本發明之釋放機構的額外有利具體實例藉由將彈簧加載之活塞設置於主要本體之通道中來獲得,在該彈簧加載之活塞上,桿配置具備鉸鏈連接接頭從而鎖定或解鎖鎖定機構。
獲得根據本發明之釋放機構的另一較佳且有益具體實例在於,主要本體包圍設置彈簧加載之環本體所在之軸向軸,藉此用以啟動鎖定元件之桿配置經配置在環本體上。
額外具體實例及優點自附屬技術方案之目標及自具有相關聯之描述內容的圖式產生。參看附圖更詳細地解釋例示性具體實例。本發明不應單獨地限於例示性具體實例之此清單。該等具體實例僅用來更詳細地解釋本發明。本發明應指技術人員現將認為顯而易見的且將來實現本發明的所有目標。
10:釋放機構
12:栓密器
14:主要本體
16:驅動本體
18:驅動本體之區域
20:驅動軸
22:驅動本體之凹穴
24:螺線管
26:螺線管之柱塞
28:桿配置
30:鎖定機構
32:旋轉軸線
34:雙態觸發桿配置
36:螺旋彈簧
38:軸向桿
40:徑向桿
42:鉸鏈接頭
44:中心鉸鏈接頭
46:鉸鏈接頭
47:鉸鏈基座
48:軸向桿之外側
50:鎖定元件
52:珠
54:鎖定凹座
56:內表面
58:相對側
59:自由空間
110:釋放機構
112:栓密器
114:主要本體
116:外殼
118:驅動本體
120:軸向通道
122:徑向孔洞
124:鎖定元件
124a:最外徑向珠
124b:最內珠
126:擋止件
128:彈簧
130:氣缸柱塞
132:截短圓錐形尖端
134:桿配置
136:桿
138:鉸鏈接頭
140:鉸鏈基座
142:桿腔室
143:加寬區段
144:珠
146:鎖定凹座
148:外殼之內表面
150:鎖定機構
152:螺線管
154:螺線管之柱塞
156:自由空間
210:釋放機構
212:栓密器
214:主要本體
216:外殼
217:擋止環
218:驅動本體
219:鎖定機構
220:通道
222:活塞
226:滾珠軸承
228:凹座
230:滾珠軸承珠
232:桿配置
234:桿
236:鉸鏈接頭
238:鎖定元件
240:鎖定輪
242:鎖定凹座
244:外殼之內表面
246:螺線管
248:柱塞
250:活塞彈簧
310:釋放機構
312:栓密器
314:主要本體
316:外殼
318:驅動本體
320:鎖定機構
322:軸向通道
324:軸
326:環本體
328:桿配置
330:桿
332:鉸鏈接頭
334:鎖定元件
336:鎖定輪
338:鎖定凹座
340:外殼之內表面
342:螺線管
344:類盤氣缸
346:彈簧
410:釋放機構
412:栓密器
414:鎖定機構
416:外殼
418:驅動本體
420:主要本體
422:桿配置
424:桿
426:鉸鏈接頭
428:棒
430:類衝頭本體
432:軸
434:彈簧
436:鉸鏈接頭
438:彎曲偏轉套管
440:軸向方向
442:徑向方向
444:鎖定元件
444a:鎖定元件
446:柱塞
448:螺線管
450:鎖定凹座
452:自由空間
圖1為用於處於鎖定狀態之栓密器的沿著根據本發明之釋放機構之軸線的縱向截面之示意圖。
圖2為用於根據圖1之處於鎖定狀態之栓密器的根據本發明之釋放機構的橫截面之示意圖。
圖3為用於根據圖1及圖2之處於鎖定狀態之栓密器的沿著根據本發明之釋
放機構之軸線的縱向截面之示意圖。
圖4為用於根據圖3之處於解鎖狀態之栓密器的根據本發明之釋放機構之橫截面的示意圖。
圖5為用於處於鎖定狀態之栓密器的沿著根據本發明之釋放機構之軸線的縱向截面之示意圖。
圖6為用於根據圖5之處於鎖定狀態之栓密器的根據本發明之釋放機構的橫截面之示意圖。
圖7為用於處於鎖定狀態之栓密器的根據本發明之釋放機構之第三例示性具體實例的縱向截面。
圖8為用於根據圖7之處於鎖定狀態之栓密器的根據本發明之釋放機構的橫截面之示意圖。
圖9為用於處於鎖定狀態之栓密器的根據本發明之釋放機構之第四例示性具體實例的縱向截面。
圖10為用於處於解鎖狀態之栓密器的沿著根據本發明且根據圖9之釋放機構之軸線的縱向截面之示意圖。
圖11為處於鎖定狀態之栓密器的根據本發明之釋放機構之第五例示性具體實例的縱向截面。
圖12為用於處於解鎖狀態之栓密器的沿著根據本發明且根據圖11之釋放機構之軸線的縱向截面之示意圖。
圖1中,數字10指明根據本發明之釋放機構,該釋放機構用於用以收緊螺釘或類似扣件達目標扭矩的栓密器12。栓密器12之縱向截面展示於圖1中。栓密器12包含氣缸主要本體14與類外殼驅動本體16。驅動軸20附接至驅
動本體16之區域18。驅動軸20牢固地連接至驅動本體16。驅動軸20可經設計為扭轉棒,例如,應變計設置於該扭轉棒上以量測待傳送之扭矩。
在驅動本體16之凹穴22中,螺線管24經提供作為電操作式致動器。螺線管24具有柱塞26。當啟動螺線管24時,柱塞26作用於鎖定機構30之桿配置28上,該桿配置設置於主要本體14與驅動本體16之間。鎖定機構30及螺線管24為釋放機構10之組件。
在此例示性具體實例中,主要本體14連接至驅動本體16。主要本體14以樞轉方式安裝於驅動本體16上,使得在解鎖狀態下,如圖2及圖4中所展示,主要本體14可圍繞共同旋轉軸線32自由地旋轉。在鎖定狀態下,如圖1及圖2中所展示,驅動本體16及主要本體14耦接至彼此。驅動本體16接著驅動主要本體14以將扭矩傳送至工件。
桿配置28包含使用螺旋彈簧36預加載之雙態觸發桿配置34。本發明之例示性具體實例中之雙態觸發桿配置34包含兩個徑向配置桿38,其經由鉸鏈接頭42、44經由兩個徑向配置桿40連接至彼此。桿配置28自身藉由鉸鏈基座47經由鉸鏈接頭46可撓性地連接至主要本體14。鉸鏈基座47在本發明之例示性具體實例中形成為一種棒,該棒經提供作為主要本體14之一體式部分。
當啟動時,螺線管24之柱塞26作用於將徑向桿40連接至彼此的中心鉸鏈接頭44。在每一軸向桿38之外側48上,存在形成為珠52的鎖定元件50。鎖定元件50嚙合驅動本體16之鎖定凹座54。鎖定凹座54定位於驅動本體16之內表面56中。
螺旋彈簧36作用於柱塞26之相對側58上的中心鉸鏈接頭44上,且因此對桿配置28預加載。鎖定元件50歸因於螺旋彈簧36之彈簧力藉由軸向桿38壓入至鎖定凹座54中。釋放機構10之鎖定機構30現防止主要本體14圍繞其共同旋轉軸線32相對於驅動本體16自由地旋轉。在此鎖定狀態下,扭矩可經由主
要本體14自驅動本體16傳送至工件。
圖2展示用於根據圖1之處於鎖定狀態之栓密器12的根據本發明之釋放機構10的橫截面。相同參考符號用於圖2中,其中該等相同參考符號對應於用於圖1中之參考符號。此圖清楚地展示主要本體14如何藉由驅動本體16圍封於鎖定機構30之區域中。鎖定元件50之鎖定凹座54圍繞內表面56分佈。鎖定機構30之鎖定元件50藉由軸向桿38壓入至鎖定凹座54中。在此例示性具體實例中,軸向桿38彼此相對地配置。螺旋彈簧36與徑向桿40相抵地壓下,結果軸向桿38啟動鎖定元件50以鎖定。
圖3展示與展示於圖1及圖2中之狀態形成對比的但處於解鎖狀態之對應於圖1之栓密器12的釋放機構10。栓密器12之縱向截面展示於此圖中。栓密器12包含氣缸主要本體14與類外殼驅動本體16。驅動軸20附接至驅動本體16之區域18。驅動軸20牢固地連接至驅動本體。
螺線管24配置於驅動本體16之凹穴22中。柱塞26延伸出螺線管24。當啟動螺線管24時,柱塞26作用於鎖定機構30之桿配置28上,該桿配置設置於主要本體14與驅動本體16之間。
主要本體14之末端與驅動本體16之末端連接至彼此。主要本體14以樞轉方式安裝於驅動本體16上,使得當主要本體14處於解鎖狀態時,如此處所展示,主要本體14可圍繞共同旋轉軸線32自由地旋轉。驅動本體16在此狀況下將扭矩傳送至主要本體14。扭矩至工件之傳送在栓密器12釋放時因此被中斷。
如上文所描述,桿配置28包含雙態觸發桿配置34,其使用螺旋形彈簧36預加載。螺旋彈簧36在此狀況下與鉸鏈基座47相抵地壓下。雙態觸發桿配置34包含兩個軸向配置桿38,其經由兩個徑向配置桿40可撓性地連接至彼此。桿配置28自身藉由鉸鏈接頭46可撓性地連接至主要本體14之鉸鏈基座47。
當啟動時,螺線管24之柱塞26作用於中心鉸鏈接頭44上。在每一軸向桿38之外側48上,存在鎖定元件50。
螺旋彈簧36作用於柱塞26之相對側58上的中心鉸鏈接頭44上,且因此對桿配置28預加載。在解鎖時,如圖3中所展示,螺線管24之柱塞26經啟動,該柱塞抵抗螺旋彈簧36之彈簧力作用於中心鉸鏈接頭44上。此舉啟動雙態觸發桿配置34,使得兩個軸向桿38朝向中心鉸鏈接頭44以一角度向內移動。此在每一側上產生用於鎖定元件50之自由空間59。在此狀態下,鎖定元件50移出鎖定凹座54且至此自由空間59中。由於此情形,鎖定機構30經解鎖,且該主要本體14可在驅動本體16中自由地旋轉。扭矩在此釋放狀態下不再被傳送。特定言之,鎖定元件50歸因於螺旋彈簧36之彈簧力藉由軸向桿38不再壓入至鎖定凹座54中。主要本體14自驅動本體16解耦。
圖4展示用於根據圖3之處於解鎖狀態之栓密器12的根據本發明之釋放機構10的橫截面。相同參考符號用於圖4中,其中該等相同參考符號對應於用於圖1至圖3中之參考符號。在所展示之橫截面中,主要本體14藉由驅動本體16圍封於鎖定機構30之區域中。鎖定元件50之鎖定凹座54圍繞內表面56分佈。鎖定機構30之鎖定元件50定位於自由空間59中。主要本體14經解鎖,且可在驅動本體16中自由地旋轉。
栓密器12為電子栓密器,且具有具量測及評估構件之合適控制電子件。目標扭矩儲存於控制電子件中,且與施加之當前扭矩比較。所施加扭矩為此目的例如藉由扭轉棒上之應變計量測。量測及評估構件將所施加扭矩之值供應至控制電子件,該等控制電子件在達到目標扭矩之後便充當發信裝置且控制並啟動螺線管24以釋放栓密器12。
圖5展示栓密器112之釋放機構110的另一例示性具體實例。展示栓密器112在處於鎖定狀態之釋放機構110之區域中的橫截面之摘錄。此摘錄係
來自栓密器112之縱向截面。栓密器112包含氣缸主要本體114,其藉由對應外殼116圍封。外殼116亦形成驅動本體118以經由主要本體114將扭矩傳送至工件。
軸向通道120設置於主要本體114中。鎖定元件124之徑向孔洞122自軸向通道120延伸。支撐彈簧128之一側的擋止件126定位於軸向通道120中。具有截短圓錐形尖端132之氣缸柱塞130位於彈簧128之另一側上。歸因於彈簧128之彈簧力,柱塞130與桿配置134相抵地壓下。桿配置134包含兩個桿136,其在一個末端上具備鉸鏈接頭138且可撓性地連接至鉸鏈基座140。桿配置134定位於桿腔室142中。桿腔室142藉由軸向通道120之加寬區段143形成於桿136之區域中。桿136歸因於彈簧128藉由截短圓錐形尖端132彼此推離開,以鎖定於此桿腔室142中。
徑向孔洞122直接開放至此桿腔室142中。桿136可選擇性地覆蓋或暴露徑向孔洞122。在鎖定狀態下,如此處在圖5及圖6中所描繪,孔洞122藉由桿136覆蓋。鎖定元件124徑向向外壓下。鎖定元件124形成為珠144。最外徑向珠124a中之每一者定位於鎖定凹座146中。鎖定凹座146定位於外殼116之內表面148上。上述配置因此形成鎖定機構150。
釋放機構110另外包含螺線管152作為電操作式致動器。螺線管152亦在與彈簧128相對之側上位於軸向通道120中。為了釋放並解鎖鎖定機構150,螺線管152藉由柱塞154與氣缸柱塞130之截短圓錐形尖端132相抵地推動。桿136暴露徑向孔洞122,且現今與桿腔室142一起在每一側上形成自由空間156,最內珠124b移動至該自由空間中。最外鎖定元件124a因此在同一方向上向內移動,且釋放主要本體114與外殼116之間的鎖定。鎖定元件124a滾出鎖定凹座146以釋放鎖定。主要本體114現可在外殼116中自由地旋轉。扭矩不再被傳送,此係因為主要本體114自驅動本體118解耦。
栓密器112在此例示性具體實例中亦為電子栓密器,且具有具量
測及評估構件的合適控制電子件。目標扭矩儲存於控制電子件中,且與施加之當前扭矩比較。所施加扭矩為此目的例如藉由扭轉棒上之應變計量測。量測及評估構件將所施加扭矩之值供應至控制電子件,該等控制電子件在達到目標扭矩之後便充當發信裝置且控制並啟動螺線管152以釋放栓密器112。
圖6展示用於根據圖5之處於鎖定狀態之栓密器112的根據本發明之釋放機構110的橫截面。相同參考符號用於圖6中,其中該等相同參考符號對應於用於圖5中之參考符號。此圖清楚地展示主要本體114如何藉由驅動本體118圍封於鎖定機構150之區域中。驅動本體118因此形成外殼116。鎖定元件124之鎖定凹座146圍繞外殼116之內表面148分佈。鎖定機構150之鎖定元件124藉由彈簧128之彈簧力藉由桿136壓入至鎖定凹座146中。桿136相對於彼此配置。氣缸柱塞130將鎖定元件124壓入至徑向孔洞122中,使得最外鎖定元件124a將主要本體114耦接至驅動本體118。驅動本體118因此能夠將扭矩傳送至主要本體114。
圖7展示用於處於鎖定狀態之栓密器212的根據本發明之釋放機構210之另一例示性具體實例。僅展示栓密器212在釋放機構210之區域中之橫截面的摘錄。此摘錄係來自栓密器212之縱向截面。栓密器212包含氣缸主要本體214,其藉由對應外殼216圍封。外殼216亦形成驅動本體218以經由主要本體214將扭矩傳送至工件。驅動本體218為此目的藉由鎖定機構219耦接至主要本體214。
主要本體214包含沿一軸向方向的通道220。活塞222定位於通道220中。活塞222藉由主要本體214支撐於一側上且在另一側上藉由擋止環217支撐於另一側上。活塞222具備軸向滾珠軸承226。滾珠軸承226藉由活塞222中之凹座228及滾珠軸承珠230形成。
此外,提供桿配置232,其藉由以直角配置之四個桿234形成
(亦參見圖10)。桿234藉由鉸鏈接頭236可撓性地系固至活塞222。鎖定元件238設置於桿234之末端處。鎖定元件238包含小型鎖定輪240,其在鎖定狀態下位於鎖定凹座242中,如圖中所展示。鎖定凹座242定位於外殼216之內表面244上。
充當電操作式致動器之螺線管246在軸向方向上藉由柱塞248推動活塞222以解鎖。當解鎖時,鎖定元件238憑藉桿配置232移出鎖定凹座242。主要本體214現在外殼216中自由地移動。驅動本體218自主要本體214解耦,使得無扭矩再自驅動本體218傳送至主要本體214。活塞彈簧250如圖所示將活塞222推動回至鎖定位置。
栓密器212之此變型亦為電子栓密器,且具有具量測及評估構件的合適控制電子件。目標扭矩儲存於控制電子件中,且與施加之當前扭矩比較。所施加扭矩為此目的例如藉由扭轉棒上之應變計量測。量測及評估構件將所施加扭矩之值供應至控制電子件,該等控制電子件在達到目標扭矩之後充當發信裝置且控制並啟動螺線管246以釋放栓密器212。
圖8展示用於根據圖7之處於鎖定狀態之栓密器212的根據本發明之釋放機構210的橫截面。相同參考符號用於圖8中,其中該等相同參考符號對應於用於圖7中之參考符號。此圖清楚地展示主要本體214如何藉由驅動本體218圍封於鎖定機構219之區域中。驅動本體218因此形成外殼216。鎖定元件238之鎖定凹座242圍繞外殼216之內表面244分佈。鎖定機構219之鎖定元件238藉由活塞彈簧250之彈簧力藉由形成桿配置232之桿234按壓至鎖定凹座242中。桿234以90°角徑向配置。只要主要本體214經由桿配置232耦接至驅動本體218,扭矩便可被傳送。歸因於在釋放時解耦,主要本體214在驅動本體218中自由地旋轉。
圖9展示用於處於鎖定狀態之栓密器312的根據本發明之釋放機
構310之另一例示性具體實例。展示栓密器312在釋放機構310之區域中之橫截面的僅摘錄。此摘錄係來自栓密器312之縱向截面。栓密器312包含氣缸主要本體314,其藉由對應外殼316圍封。外殼316亦形成驅動本體318以經由主要本體314將扭矩傳送至工件。驅動本體318為此目的藉由鎖定機構320耦接至主要本體314。
主要本體314包含軸向通道322。軸324定位於軸向通道322中。軸324牢固地錨定於主要本體314中。環本體326定位於軸324中。環本體326在軸324上可滑動地設置。桿配置328設置於環本體326上。桿配置328包含桿330,其在軸向方向上可藉由鉸鏈接頭332樞轉地設置於環形本體326上。
鎖定元件334設置於桿330之末端處。鎖定元件334包含小型鎖定輪336,其在鎖定狀態下位於鎖定凹座338中,如圖中所展示。鎖定凹座338定位於外殼316之內表面340上。向類盤氣缸344提供螺線管342,其被用作電操作式致動器。類盤氣缸344具有大約等於軸324之直徑的直徑。彈簧346定位於主要本體314與環本體326之間。環形本體326藉由類盤氣缸344與彈簧346之間的彈簧力預加載。
在鎖定狀態下,如圖9中所展示,驅動本體318驅動軸324,且因此驅動主要本體314。在鎖定狀態下,桿配置328將驅動本體318耦接至錨定於主要本體314中的軸324。
圖10展示根據圖9之釋放機構310,但此次處於解鎖狀態。在兩個圖中之組件對應之處,使用相同參考符號。只要栓密器在達到目標扭矩時應釋放,螺線管342就藉由類盤氣缸344在軸向方向上推動環本體326以解鎖。當解鎖時,鎖定元件334憑藉桿配置328移出鎖定凹座338。主要本體314現於外殼316中自由地移動。驅動本體318自主要本體314解耦,使得無扭矩可再自驅動本體318傳送至主要本體314。
栓密器312之此變型亦為電子栓密器,且類似於之前描述的例示性具體實例具有具量測及評估構件的合適控制電子件。目標扭矩儲存於控制電子件中,且與施加之當前扭矩比較。所施加扭矩為此目的例如藉由扭轉棒上之應變計量測。量測及評估構件將所施加扭矩之值供應至控制電子件,該等控制電子件在達到目標扭矩之後充當發信裝置且控制並啟動螺線管342以釋放栓密器312。
圖11展示用於栓密器112的根據本發明之釋放機構410之另一例示性具體實例的示意圖。僅展示栓密器412在釋放機構410之區域中之橫截面的摘錄。具有鎖定機構414之釋放機構410在此圖中展示為處於鎖定狀態。數字416指栓密器之外殼。外殼416在此例示性具體實例中亦形成驅動本體418以將扭矩傳送至主要本體420。主要本體420含有鎖定機構414。此鎖定機構414包含桿配置422。桿配置422包含兩個大致徑向桿424,其經配置以圍繞鉸鏈接頭426樞轉。鉸鏈接頭426位於中心且可移動棒428之外端上。類衝頭本體430設置與棒428上,在該類衝頭本體之軸432上,彈簧434對棒428預加載。
鉸鏈接頭436亦位於桿424中每一者的其他末端上。圖式展示在每一桿424下方之彎曲偏轉套管438。此偏轉套管以90°角彎曲,從而自軸向方向440轉變至徑向方向442。在彎曲偏轉套管438中存在鎖定元件444。鎖定元件444為珠。
螺線管448之柱塞446作為電操作式致動器與棒428相抵地推動。在釋放機構410之鎖定狀態下,桿424之鎖定元件444經壓入至偏轉套管438中。最外鎖定元件444a中之每一者移動至鎖定凹座450中以鎖定,如圖11中所展示。在鎖定狀態下,驅動本體418及主要本體420始終圍繞同一旋轉軸線旋轉以傳送扭矩。
栓密器412之此變型亦為電子栓密器,且類似於之前描述的例示
性具體實例具有具量測及評估構件的合適控制電子件。目標扭矩儲存於控制電子件中,且與施加之當前扭矩比較。所施加扭矩為此目的例如藉由扭轉棒上之應變計量測。量測及評估構件將所施加扭矩之值供應至控制電子件,該等控制電子件在達到目標扭矩之後便充當發信裝置且控制並啟動螺線管448以釋放栓密器412。
圖12展示用於栓密器412的根據本發明之釋放機構410的根據圖11之例示性具體實例的示意圖。具有鎖定機構414之釋放機構410在此圖中展示為處於鎖定狀態。相同參考符號用於圖12中,其中該等相同參考符號對應於用於圖11中之參考符號。
外殼416形成驅動本體418以傳送扭矩至主要本體420。主要本體420含有鎖定機構414。此鎖定機構414包含桿配置422。桿配置422包含兩個大致徑向桿424,其經配置以圍繞鉸鏈接頭426樞轉。鉸鏈接頭接頭426位於具有類衝頭本體430之中心且可移動棒428上。歸因於彈簧434,棒428藉由彈簧力預加載。
當釋放栓密器412時,螺線管448之柱塞446與棒428相抵地按壓。在所展示之釋放機構410的解鎖狀態下,桿424移動遠離彎曲偏轉套管438的末端。因此,形成鎖定元件444可移動至裏面之自由空間452。鎖定凹座450歸因於此移動而為空的。主要本體420及驅動本體418不再耦接至彼此。在此釋放及解鎖狀態下,驅動本體418因此不可將扭矩傳送至主要本體420。主要本體420現可在外殼416中自由地旋轉。
10‧‧‧釋放機構
12‧‧‧栓密器
14‧‧‧主要本體
16‧‧‧驅動本體
18‧‧‧驅動本體之區域
20‧‧‧驅動軸
22‧‧‧驅動本體之凹穴
24‧‧‧螺線管
26‧‧‧螺線管之柱塞
28‧‧‧桿配置
30‧‧‧鎖定機構
32‧‧‧旋轉軸線
34‧‧‧雙態觸發桿配置
36‧‧‧螺旋彈簧
38‧‧‧軸向桿
40‧‧‧徑向桿
42‧‧‧鉸鏈接頭
44‧‧‧中心鉸鏈接頭
46‧‧‧鉸鏈接頭
47‧‧‧鉸鏈基座
48‧‧‧軸向桿之外側
50‧‧‧鎖定元件
52‧‧‧珠
54‧‧‧鎖定凹座
56‧‧‧內表面
58‧‧‧相對側
Claims (12)
- 一種用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),該釋放機構包含a)一驅動本體(16、118、218、318、418)及一主要本體(14、114、214、314、420),該驅動本體(16、118、218、318、418)及該主要本體(14、114、214、314、420)圍繞一共同軸線旋轉以傳送一扭矩,b)一鎖定機構(30、150、219、320、414),其耦接該驅動本體(16、118、218、318、418)與該主要本體(14、114、214、314、420)以傳送一扭矩,c)用以量測並評估該所傳送扭矩的量測及評估構件,及d)一發信裝置,其在達到一目標扭矩之後便啟動該鎖定機構(30、150、219、320、414)以使該驅動本體(16、118、218、318、418)自該主要本體(14、114、214、314、420)解耦,其特徵在於e)該鎖定機構(30、150、219、320、414)具有一彈簧加載之桿配置(28、134、232、328、422),藉此該桿配置(28、134、232、328、422)將該驅動本體(16、118、218、318、418)耦接至該主要本體(14、114、214、314、420)以傳送一扭矩,且其在被釋放時解鎖該主要本體(14、114、214、314、420),使得該主要本體可自由地移動。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),其中提供一電操作式致動器,其在達到該目標扭矩時解鎖該鎖定機構(30、150、219、320、414)。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),其中該鎖定機構(30、150、219、320、414)之該桿配置(28、134、232、328、422)作用於一鎖定元件(50、124、238、334、444)上,其與該驅動本體(16、118、218、318、418)中之一鎖定凹座(54、146、242、338、450)嚙合以鎖定,且其藉助於該桿配置(28、134、232、328、422)自該鎖定凹座(54、146、242、338、450)拉出以解鎖。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),其中該桿配置(28)被形成為一彈簧加載之雙態觸發桿配置(34)。
- 如申請專利範圍第2項所述之用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),其中該桿配置(28)被形成為一彈簧加載之雙態觸發桿配置(34)。
- 如申請專利範圍第3項所述之用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),其中該桿配置(28)被形成為一彈簧加載之雙態觸發桿配置(34)。
- 如申請專利範圍第3項所述之用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),其中該鎖定元件(50、124、238、334、444)被設置於該主要本體(14、114、214、314、420)中之一偏 轉套管(438)中。
- 如申請專利範圍第3項所述之用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),其中該鎖定元件(50、124、238、334、444)被設置於一偏轉套管(438)中,該偏轉套管在該主要本體(14、114、214、314、420)中以90°之一角度彎曲,且其自一軸向方向(440)轉變至一徑向方向(442)。
- 如申請專利範圍第7項所述之用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),其中該鎖定元件(50、124、238、334、444)被設置於一偏轉套管(438)中,該偏轉套管在該主要本體(14、114、214、314、420)中以90°之一角度彎曲,且其自一軸向方向(440)轉變至一徑向方向(442)。
- 如申請專利範圍第3項所述之用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),其中該主要本體(114)中之一軸向通道(120),在該軸向通道中設置一彈簧加載且可移動之柱塞(130),該柱塞作用於一桿配置(134)上以鎖定且其在解鎖時在釋放之後便憑藉該電操作式致動器在該通道(120)中被移動以產生用於一鎖定元件(124)的一自由空間(156)。
- 如申請專利範圍第1項所述之用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),其中提供該主要本體(214)之一通道(220)中的一彈簧加載之活塞(222),在該彈簧加載之活塞 (222)上,該桿配置(232)具備一鉸鏈接頭(236)以鎖定或解鎖該鎖定機構(219)。
- 如申請專利範圍第3項所述之用於以一目標扭矩觸發的用以收緊一螺釘或一類似扣件之一以電子方式觸發之栓密器(12、112、212、312、412)的釋放機構(10、110、210、310、410),其中該主要本體(314)包含一軸向軸(324),在該軸向軸(324)上設置一彈簧加載之環本體(326),藉此該桿配置(328)被配置於該環本體(326)上以啟動該鎖定元件(334)。
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