專利名稱：扭矩扳手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用應(yīng)變傳感器來(lái)測(cè)定棘輪裝置等緊固工具的緊固扭矩 的扭矩扳手。
背景技術(shù)：
作為這種扭矩扳手的現(xiàn)有例存在如下的扭矩扳手，所述扭矩扳手具 備棘輪裝置等緊固部；殼體，其形成為前側(cè)罩部和后側(cè)把手部的二分
結(jié)構(gòu)；應(yīng)變體，其設(shè)在殼體內(nèi)，并且緊固部以能夠更換的方式連結(jié)在應(yīng)
變體上；應(yīng)變傳感器，其檢測(cè)應(yīng)變體的應(yīng)變量；微機(jī)處理芯片，其具有 根據(jù)應(yīng)變傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)計(jì)算緊固扭矩等功能；以及輸出部，其輸 出緊固扭矩等(參照專利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)1:日本特幵2006—289535
但是，在上述現(xiàn)有例的情況下，當(dāng)用手抓住從規(guī)定的握持位置離開(kāi) 的部分進(jìn)行操作時(shí)會(huì)發(fā)出警報(bào)，需要再次進(jìn)行操作，因此，有的操作者 感覺(jué)該點(diǎn)比較煩瑣。如果因此而將警報(bào)的判斷基準(zhǔn)的寬度設(shè)定得較大， 則雖然發(fā)出警報(bào)的頻率減少，但是測(cè)定精度大幅下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情形而創(chuàng)做的，其目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn) 操作容易性和測(cè)定的高精度化這兩個(gè)方面的扭矩扳手。
本發(fā)明的扭矩扳手具備軸狀的應(yīng)變體，在該應(yīng)變體的前端部以能 夠更換的方式連結(jié)有緊固部；殼體，其收納應(yīng)變體；第一、第二應(yīng)變傳 感器，它們?cè)趹?yīng)變體上沿軸向配置在不同的位置，用于測(cè)定緊固扭矩； 扭矩計(jì)算部，至少根據(jù)第一、第二應(yīng)變傳感器的測(cè)量結(jié)果對(duì)伴隨著力點(diǎn) 位置變動(dòng)所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正并計(jì)算緊固扭矩；以及輸出部，其至少將扭矩計(jì)算部的計(jì)算結(jié)果作為緊固扭矩測(cè)定值輸出。
根據(jù)這種扭矩扳手，由于形成為具有在應(yīng)變體上沿軸向配置在不同 位置的第一、第二應(yīng)變傳感器，根據(jù)兩個(gè)傳感器的測(cè)量結(jié)果對(duì)伴隨著力 點(diǎn)位置變動(dòng)所產(chǎn)生的測(cè)量誤差進(jìn)行修正同時(shí)計(jì)算緊固扭矩并輸出的結(jié) 構(gòu)，因此與以往不同，無(wú)論操作時(shí)的把持位置如何都能夠得到正確的測(cè) 量結(jié)果。即，能夠?qū)崿F(xiàn)操作容易性和測(cè)定的高精度化這兩個(gè)方面。
殼體形成具有前側(cè)罩部和后側(cè)把手部的二分結(jié)構(gòu)，所述前側(cè)罩部是 收納應(yīng)變體的前端部的筒狀體，并且在所述前惻罩部的前端面上形成有 供緊固部的基端部插入的孔；所述后側(cè)把手部是收納應(yīng)變體的基端部的 筒狀體，并且在內(nèi)部設(shè)有沿與緊固力正交的方向延伸的軸，所述軸貫通 應(yīng)變體的側(cè)面，應(yīng)變體的后端部固定在后側(cè)把手部上。
優(yōu)選在結(jié)構(gòu)上還附加有以下部分設(shè)定部，其用于設(shè)定緊固扭矩設(shè) 定值；以及扭矩判定部，其判定表示所述扭矩計(jì)算部的計(jì)算結(jié)果的扭矩
測(cè)定值是否接近或者達(dá)到通過(guò)設(shè)定部設(shè)定的緊固扭矩設(shè)定值，并將該判 定結(jié)果輸出給所述輸出部。
在該情況下，由于當(dāng)測(cè)定到的緊固扭矩接近或者達(dá)到預(yù)先設(shè)定的緊 固扭矩設(shè)定值時(shí)才輸出該情況，因此能夠順暢地進(jìn)行緊固作業(yè)。
對(duì)于第一、第二應(yīng)變傳感器，優(yōu)選具有將兩個(gè)應(yīng)變傳感器制作在柔 性基板上的結(jié)構(gòu)的傳感器單元被安裝在應(yīng)變體的面上的形態(tài)。在該情況 下，期望在應(yīng)變體的面上形成有長(zhǎng)度尺寸與傳感器單元對(duì)應(yīng)的凹部，并 將傳感器單元粘貼在該凹部。
在該情況下，由于結(jié)構(gòu)為將第一、第二應(yīng)變傳感器制作在柔性基板 上的傳感器單元被設(shè)在應(yīng)變體的面上，因此，不僅能夠簡(jiǎn)單地將兩個(gè)傳 感器安裝在應(yīng)變體上，而且兩個(gè)傳感器相對(duì)于應(yīng)變體的安裝位置精度提 高，能夠?qū)崿F(xiàn)組裝的容易化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)低成本化。


圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的圖，(a)圖、(b)圖是扭矩扳
手的主視圖和側(cè)視圖。圖2是沿著圖1中的A—A線的局部剖視圖。
圖3是沿著圖1中的B_B線的局部剖視圖。 圖4是該扭矩扳手的分解立體圖。
圖5是一并示出該扭矩扳手的安裝傳感器單元后的狀況的應(yīng)變體的 概要圖，(a)是左側(cè)側(cè)視圖，(b)是右側(cè)側(cè)視圖。 圖6是該扭矩扳手的電氣結(jié)構(gòu)圖。
圖7是用于說(shuō)明該扭矩扳手的扭矩計(jì)算部的計(jì)算公式的說(shuō)明圖。 標(biāo)號(hào)說(shuō)明
10:緊固部；20:殼體；21:前側(cè)罩部；22:后側(cè)把手部；23:把 手帽；30:應(yīng)變體；40:傳感器單元；41a、 41b:柔性基板；42a、 42b: 第一應(yīng)變傳感器；43a、 43b:第二應(yīng)變傳感器；50:軸；70:設(shè)定部； 80:存儲(chǔ)部；100:微機(jī)處理芯片；110:扭矩計(jì)算部；120:扭矩判定部； 300:輸出部。
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D1至圖7對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是扭矩
扳手的主視圖和側(cè)視圖，圖2是沿著圖1中的A—A線的局部剖視圖， 圖3是沿著圖1中的B—B線的局部剖視圖，圖4是該扭矩扳手的分解立 體圖，圖5是示出該扭矩扳手的安裝傳感器單元后的狀況的應(yīng)變體的左 側(cè)、右側(cè)概要側(cè)視圖，圖6是該扭矩扳手的電氣結(jié)構(gòu)圖，圖7是用于說(shuō) 明該扭矩扳手的扭矩計(jì)算部的計(jì)算公式的說(shuō)明圖。
此處提出的扭矩扳手(torque wrench)具備棘輪裝置(ratchet)等 緊固部10;殼體20，其具有前側(cè)罩部21和后側(cè)把手部22;軸狀的應(yīng)變 體30，其被收納在殼體20內(nèi)，且緊固部10以能夠更換的方式連結(jié)在該 應(yīng)變體30的前端部；第一應(yīng)變傳感器42a、42b以及第二應(yīng)變傳感器43a、 43b，它們?cè)趹?yīng)變體30上沿軸向配設(shè)在不同的位置，用于測(cè)定緊固扭矩T; 設(shè)定部70，其用于設(shè)定緊固扭矩設(shè)定值等；微機(jī)處理芯片100，其具有 根據(jù)第一應(yīng)變傳感器42a、 42b和第二應(yīng)變傳感器43a、 43b的檢測(cè)結(jié)果， 對(duì)伴隨著力點(diǎn)位置變動(dòng)所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正并具有計(jì)算緊固扭矩T等的功能；以及輸出部300，其輸出緊固扭矩T等。
首先，參照?qǐng)D1至圖3對(duì)扭矩扳手的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。另外，如 圖1中所示，緊固部10通過(guò)作用在殼體20的后側(cè)把手部22上的緊固力 F朝Q方向旋轉(zhuǎn)，緊固力F作用的方向以R表示，與該方向正交的緊固 部10的旋轉(zhuǎn)軸方向以P表示。
緊固部10是在前端部朝向P方向設(shè)置緊固工具的軸狀部件，作為緊 固工具的種類存在棘輪裝置、螺絲扳手或者活動(dòng)(monkey)扳手等。圖 示例的緊固部10的緊固工具是棘輪裝置。
殼體20是樹脂成型品，形成具有前側(cè)罩部21和后側(cè)把手部22的二 分結(jié)構(gòu)。前側(cè)罩部21和后側(cè)把手部22是筒狀的組裝體，前側(cè)罩部21收 納應(yīng)變體30的前端部31以及中間部32，后側(cè)把手部22帶有余裕地收納 應(yīng)變體30的基端部33。
在前側(cè)罩部21上，在前端面上形成有供緊固部10的基端部插入的 孔211。在前側(cè)罩部21的背面上設(shè)有用于沿P方向插入安裝螺釘60的孔 212，安裝螺釘60用于將緊固部10固定在應(yīng)變體30上。
在前側(cè)罩部21的正面設(shè)有LCD 310，在LCD 310的下方位置設(shè)有 主基板200。在主基板200上設(shè)有微機(jī)處理芯片IOO及其外圍電路，除此 之外還設(shè)有LED 330以及設(shè)定部70。設(shè)定部70是四個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)，鍵頂 71的頭部從前側(cè)罩部21的正面露出。在主基板200的下方位置設(shè)有蜂鳴 器320以及電池90。圖4中24是電池蓋，241是電池蓋安裝用螺母。
在后側(cè)把手部22的內(nèi)部設(shè)有朝向P方向的凸臺(tái)即軸50。在后側(cè)把 手部22的內(nèi)壁上對(duì)置地設(shè)有一對(duì)孔221。軸50的兩端部插入一對(duì)孔221 中而被支承。
作為大致圓板狀樹脂成型品的把手帽23以轉(zhuǎn)動(dòng)自如的方式安裝在 后側(cè)把手部22的后端部。在把手帽23的內(nèi)側(cè)形成有筒狀體，該筒狀體 的內(nèi)部形成孔231。
應(yīng)變體30是長(zhǎng)度比殼體20稍短的圓筒狀的金屬制作的長(zhǎng)條形彈性 體，且被收納在殼體20的內(nèi)部。應(yīng)變體30具有位于前側(cè)罩部21的內(nèi) 側(cè)的前端部31和中間部32;位于后側(cè)把手部22的內(nèi)側(cè)的基端部33;以
6及位于把手帽23內(nèi)側(cè)的后端部34。應(yīng)變體30的后端部34形成為直徑比 前端部31、中間部32以及基端部33小的軸。
另外，在本實(shí)施方式中，從加工性和成本的方面出發(fā)，作為應(yīng)變體 30使用圓筒狀的應(yīng)變體，但是也可以是棱柱狀、圓柱狀。當(dāng)然，由于應(yīng) 變體30由軸50軸支承，且彈力方向恒定，因此棱柱狀是最合適的。
在應(yīng)變體30的前端部31上沿長(zhǎng)度方向形成有供緊固部10的基端部 插入的孔311，另一方面，在其側(cè)面上沿P方向形成有供安裝螺釘60螺 紋安裝的孔312。由此緊固部10以能夠更換的方式連結(jié)在應(yīng)變體30的前 端部31上。
在應(yīng)變體30的中間部32，在R方向的兩側(cè)面上分別形成有凹部321 。 包含第一應(yīng)變傳感器42a以及第二應(yīng)變傳感器43a的傳感器單元40a緊固 在一個(gè)凹部321中，另一方面，包含第一應(yīng)變傳感器42b以及第二應(yīng)變 傳感器43b的傳感器單元40b緊固在另一個(gè)凹部321中。
在應(yīng)變體30的基端部33設(shè)有供軸50插入的孔331。 g卩，軸50貫 通應(yīng)變體30的側(cè)面。
應(yīng)變體30的后端部34插入把手帽23的孔231中。即，應(yīng)變體的后 端部經(jīng)由把手帽23固定在后側(cè)把手部22上。
傳感器單元40a具有長(zhǎng)方形的柔性基板41a，其具有與應(yīng)變體30 的凹部321的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度；第一應(yīng)變傳感器42a，其形成 在柔性基板41a的表面上的一側(cè)；第二應(yīng)變傳感器43a，其形成在柔性基 板41a的表面上的另一側(cè)；以及電極44a，其形成在柔性基板41a的表面 上的兩個(gè)傳感器之間。
當(dāng)使用粘接劑將這種傳感器單元40a粘貼在應(yīng)變體30的凹部321的 底部時(shí)，第一應(yīng)變傳感器42a和第二應(yīng)變傳感器43a沿軸向并列配置在 應(yīng)變體30的面上。
另外，由于傳感器單元40b是與上述的傳感器單元40a相同的結(jié)構(gòu)， 因此省略說(shuō)明。
下面參照?qǐng)D5和圖6對(duì)扭矩扳手的電氣結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
在本實(shí)施方式中，第一應(yīng)變傳感器42a、 42b，第二應(yīng)變傳感器43a、43b使用電阻值根據(jù)應(yīng)變體30的應(yīng)變量而線性變化的計(jì)量器。
第一應(yīng)變傳感器42a、 42b的輸出信號(hào)依次經(jīng)由對(duì)兩個(gè)信號(hào)的差分信號(hào)進(jìn)行放大的電橋電路等放大電路201、將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的ADC 202輸出到微機(jī)處理芯片100。第二應(yīng)變傳感器43a、 43b也完全相同，各輸出信號(hào)依次經(jīng)由對(duì)兩個(gè)信號(hào)的差分信號(hào)進(jìn)行放大的電橋電路等放大電路203、將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的ADC 204輸出到微機(jī)處理芯片100。
設(shè)定部70能夠設(shè)定并輸入存儲(chǔ)器的選擇、緊固扭矩設(shè)定值以及電源接通截止等，并將這些輸入數(shù)據(jù)輸出到微機(jī)處理芯片100。
在本實(shí)施方式中，輸出部300具有液晶面板即LCD310，其顯示輸出所測(cè)定到的緊固扭矩T等；以及蜂鳴器320和LED 330，該蜂鳴器320和LED 330將下述狀態(tài)告知使用者當(dāng)電源接通或者截止時(shí)、成為能夠開(kāi)始測(cè)定的狀態(tài)時(shí)、緊固扭矩T達(dá)到緊固扭矩設(shè)定值的90%時(shí)、以及緊固扭矩T超過(guò)緊固扭矩設(shè)定值時(shí)。
在本實(shí)施方式中，存儲(chǔ)部80中預(yù)先記錄有用于計(jì)算緊固扭矩T所需的各種基準(zhǔn)值，并與微機(jī)處理芯片100的總線相互連接。在本實(shí)施方式中，作為存儲(chǔ)部80使用作為非易失性存儲(chǔ)器的EEPROM。
電池90對(duì)微機(jī)處理芯片100、其外圍電路以及輸出部300等供給電源電壓。在本實(shí)施方式中使用二氧化錳鋰電池。
在本實(shí)施方式中，微機(jī)處理芯片100的輸入端口上連接有ADC 202、ADC 204以及設(shè)定部70等，另一方面，在其輸出端口上連接有輸出部300等。通過(guò)逐次處理內(nèi)部存儲(chǔ)器上的軟件，發(fā)揮以下說(shuō)明的作為扭矩計(jì)算部110和扭矩判定部120的功能等。
扭矩計(jì)算部110根據(jù)存儲(chǔ)部80上的各種基準(zhǔn)值(1，、 12、 L、 ka、 kb、na、 nb)、 ADC202的輸出值(AD咖戰(zhàn)、AD^n、 ADa)以及ADC 204的輸出值(ADbmax、 ADbmin、 ADb)通過(guò)數(shù)學(xué)式l計(jì)算緊固扭矩T。<formula>formula see original document page 9</formula>
其中，
11:圖7中的第一應(yīng)變傳感器42a、 42b和軸50之間的距離
12:圖7中的第二應(yīng)變傳感器43a、 43b和軸50之間的距離
L:有效長(zhǎng)度，圖1的旋轉(zhuǎn)扭矩P和緊固力F的距離
ka:力矩?fù)Q算公式的系數(shù)，圖7中的第一應(yīng)變傳感器42a、 42b這對(duì)
使用
kb:力矩?fù)Q算公式的系數(shù)，圖7中的第二應(yīng)變傳感器43a、 43b這對(duì)
使用
na:力矩?fù)Q算公式的系數(shù)，圖7中的第一應(yīng)變傳感器42a、 42b這對(duì)
使用
nb:力矩?fù)Q算公式的系數(shù)，圖7中的第二應(yīng)變傳感器43a、 43b這對(duì)
使用
ADamax:圖6的ADC202的輸出最大值A(chǔ)Damin:圖6的ADC202的輸出最小值A(chǔ)dbmax:圖6的ADC204的輸出最大值A(chǔ)Dbmin:圖6的ADC204的輸出最小值A(chǔ)Da:圖6的ADC202的輸出值A(chǔ)Db:圖6的ADC204的輸出值。
這是微機(jī)處理芯片100作為扭矩計(jì)算部110的基本功能。在本實(shí)施方式中，將以上述方式計(jì)算出的緊固扭矩T的瞬時(shí)值輸出到LCD 310。并且，輸出到上述LCD310的瞬時(shí)值能夠被保存，但也能夠基于設(shè)定部70的開(kāi)關(guān)操作而被釋放。當(dāng)通過(guò)設(shè)定部70設(shè)定N'm以外的扭矩單位時(shí)，能夠?qū)CD 310輸出將緊固扭矩T換算成設(shè)定的扭矩單位后的值和其單位顯示。
扭矩判定部120分別判定表示扭矩計(jì)算部110的計(jì)算結(jié)果的緊固扭矩T是否達(dá)到通過(guò)設(shè)定部70設(shè)定的緊固扭矩設(shè)定值的90%，或者是否超 過(guò)緊固扭矩設(shè)定值，并通過(guò)蜂鳴器320和LED 330將上述判定結(jié)果輸出。 這是微機(jī)處理芯片100作為扭矩判定部120的功能。
另外，除了上述功能之外，微機(jī)處理芯片100還具有將通過(guò)設(shè)定部 70設(shè)定的緊固扭矩設(shè)定值保存在內(nèi)部存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)器功能、以及當(dāng) ADC 202和ADC 204的輸出值在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未出現(xiàn)變化時(shí)成為低耗電狀 態(tài)的睡眠模式等。
以下對(duì)以上述方式構(gòu)成的扭矩扳手的使用方法及其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
首先，當(dāng)通過(guò)設(shè)定部70接通電源時(shí)，微機(jī)處理芯片100等被供給電 源電壓從而成為工作狀態(tài)，微機(jī)處理芯片100讀入存儲(chǔ)部80上的設(shè)定所 需的各種基準(zhǔn)值，并據(jù)此進(jìn)行包含零點(diǎn)控制在內(nèi)的初始設(shè)定。
當(dāng)在該狀態(tài)下通過(guò)設(shè)定部70設(shè)定并輸入緊固扭矩設(shè)定值或者扭矩 單位等時(shí)，微機(jī)處理芯片100將緊固扭矩設(shè)定值或者扭矩單位等保存在 內(nèi)部存儲(chǔ)器中，并且，當(dāng)ADC202和ADC204的輸出值在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未 出現(xiàn)變化時(shí)過(guò)渡至成為低耗電狀態(tài)的睡眠模式。
當(dāng)使用扭矩扳手實(shí)際緊固螺栓等時(shí)，用手把持后側(cè)把手部22并使緊 固部10朝Q方向旋轉(zhuǎn)。并未指定此時(shí)的把持位置，無(wú)論握住后側(cè)把手部 22的哪個(gè)部分進(jìn)行緊固都能夠進(jìn)行正常的扭矩測(cè)量。
原來(lái)，當(dāng)用手把持后側(cè)把手部22中的軸50的正上部分進(jìn)行緊固時(shí) (稱為原來(lái)的握持位置)，圖7中一并示出的力P1的大小最大，力P2的 大小非常接近O。因此，當(dāng)在原來(lái)的握持位置施加一定的載荷時(shí)，第一應(yīng) 變傳感器42a、 42b的輸出與力Pl成比例。但是，當(dāng)使力點(diǎn)位置從原來(lái) 的握持位置朝輸出部300側(cè)偏移并施加相同的載荷時(shí)，力P2產(chǎn)生與力Pl 反方向的載荷。并且，同樣地，當(dāng)使力點(diǎn)位置從原來(lái)的握持位置朝把手 帽23側(cè)偏移時(shí)，力P1減少，力P2在與力P1相同的方向增加。此時(shí)第 一應(yīng)變傳感器42a、 42b的輸出與力Pl之間的比例關(guān)系破裂。通過(guò)針對(duì) 該變化計(jì)算第二應(yīng)變傳感器43a、 43b的輸出，能夠分別求出力Pl、 P2 的值。
例如，當(dāng)使力點(diǎn)位置從原來(lái)的握持位置朝把手帽23側(cè)偏移時(shí)，傳感器的輸出是力P1和力P2的總計(jì)值，第一應(yīng)變傳感器42a、 43b和第二應(yīng) 變傳感器43a、 43b的輸出都增加。根據(jù)該輸出信號(hào)、傳感器位置以及力 點(diǎn)位置的關(guān)系計(jì)算出扭矩。由此，無(wú)論在把手上施加怎樣的力都能夠進(jìn) 行正確的扭矩計(jì)算。即，能夠在對(duì)伴隨著力點(diǎn)位置變動(dòng)所產(chǎn)生的誤差進(jìn) 行修正的同時(shí)求出扭矩T。
這樣，由于無(wú)論握住后側(cè)把手部22的哪個(gè)部分進(jìn)行緊固都能夠進(jìn)行 正常的扭矩測(cè)量，因此操作性格外提高，即便是不熟練的人也能夠?qū)崿F(xiàn) 合適的緊固作業(yè)。
并且，當(dāng)緊固扭矩T到達(dá)內(nèi)部存儲(chǔ)器上的緊固扭矩設(shè)定值的90%時(shí)， 將這一點(diǎn)通過(guò)蜂鳴器320和LED 330輸出。然后，當(dāng)緊固扭矩T超過(guò)內(nèi) 部存儲(chǔ)器上的緊固扭矩設(shè)定值時(shí)，將這一點(diǎn)通過(guò)蜂鳴器320和LED 330 輸出。通過(guò)這樣的蜂鳴器320的聲音或LED 330的點(diǎn)亮來(lái)進(jìn)行警告。使 用者能夠一邊確認(rèn)該警告一邊進(jìn)行螺栓等的緊固作業(yè)，因此能夠順暢地 進(jìn)行緊固作業(yè)。
當(dāng)需要將緊固工具更換為其他的緊固工具時(shí)，可以將安裝螺釘60卸 下并更換緊固部10。此時(shí)，當(dāng)在更換后有效長(zhǎng)度并未發(fā)生變化時(shí)，能夠 以與上述方式完全相同的方式來(lái)測(cè)定緊固扭矩T。并且，即便是在更換后 有效長(zhǎng)度變化時(shí)，只要改寫存儲(chǔ)部80上的各種基準(zhǔn)值的數(shù)據(jù)就能夠得到 緊固扭矩T的正確的測(cè)定結(jié)果。
艮口，除了棘輪裝置以外，不僅能夠在使用活動(dòng)扳手或者螺絲扳手等 工具進(jìn)行的緊固作業(yè)中使用，而且能夠應(yīng)用于有效長(zhǎng)度不同的工具中， 因此能夠容易地增大緊固扭矩T的測(cè)定范圍。并且，由于緊固力F作用 在應(yīng)變體30上是僅軸50的部分和后端部34的部分，因此應(yīng)變體30整 體以期望的方式較大地變形，伴隨與此，緊固扭矩T的測(cè)定精度提高。
另外，本發(fā)明所涉及的扭矩扳手并不限于上述實(shí)施方式，也可以通 過(guò)下述的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。對(duì)于緊固部10，無(wú)論形狀、工具的種類以 及連結(jié)在應(yīng)變體30上的連結(jié)方法等如何，只要是能夠通過(guò)前側(cè)罩部21 連結(jié)在應(yīng)變體30的前端部31上的形態(tài)即可。對(duì)于應(yīng)變體30，只要是軸 狀，無(wú)論材質(zhì)或截面形狀等如何，只要能夠使前端部31露出的形態(tài)即可。對(duì)于第一應(yīng)變傳感器42a、 42b以及第二應(yīng)變傳感器43a、 43b,無(wú)論種類 等如何，只要在應(yīng)變體上沿軸向配置在不同的位置即可，安裝方法或安 裝位置是任意的。例如，可以將兩個(gè)傳感器直接安裝在兩個(gè)應(yīng)變體30的 面上，或者使兩個(gè)傳感器并不沿軸向排列成一列，而是安裝于位置在周 方向偏移的部位。
對(duì)于扭矩計(jì)算部110和扭矩判定部130，也可以是通過(guò)模擬電路等實(shí) 現(xiàn)相同或者類似的功能的形態(tài)。特別地，扭矩計(jì)算部110也可以是如下 的形態(tài):預(yù)先將與各有效長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的多個(gè)各種基準(zhǔn)值記錄在存儲(chǔ)部80中， 通過(guò)設(shè)定部70選擇并輸入緊固部10的種類，并從存儲(chǔ)部80讀出與選擇 并輸入的緊固部10的種類對(duì)應(yīng)的各種基準(zhǔn)值，并使用這些基準(zhǔn)值計(jì)算緊 固扭矩T。
對(duì)于輸出部300,無(wú)論扭矩測(cè)定值和判定結(jié)果等的輸出形式等如何， 只要是能夠通過(guò)光、聲音、振動(dòng)等報(bào)知扭矩測(cè)定值接近或者達(dá)到扭矩設(shè) 定值的情況的形態(tài)即可。對(duì)于殼體20，只要是能夠耐受預(yù)想沖擊的材質(zhì) 即可，進(jìn)而，無(wú)論其形狀如何，只要是能夠?qū)?yīng)變體30的基端部33保 持在后側(cè)把手部22內(nèi)部的形態(tài)即可。
1權(quán)利要求
1、一種扭矩扳手，其特征在于，所述扭矩扳手具備軸狀的應(yīng)變體，在該應(yīng)變體的前端部以能更換的方式連結(jié)有緊固部；殼體，其收納應(yīng)變體；第一、第二應(yīng)變傳感器，它們?cè)趹?yīng)變體上沿軸向離開(kāi)配置，用于測(cè)定緊固扭矩；扭矩計(jì)算部，至少根據(jù)第一、第二應(yīng)變傳感器的測(cè)量結(jié)果對(duì)伴隨著力點(diǎn)位置變動(dòng)所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正并計(jì)算緊固扭矩；以及輸出部，其至少將扭矩計(jì)算部的計(jì)算結(jié)果作為緊固扭矩測(cè)定值輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩扳手，其特征在于， 所述殼體形成具有前側(cè)罩部和后側(cè)把手部的二分結(jié)構(gòu)，所述前側(cè)罩部是收納所述應(yīng)變體的前端部的筒狀體，并且在所述前側(cè)罩部的前端面 上形成有供緊固部的基端部插入的孔；所述后側(cè)把手部是收納應(yīng)變體的 基端部的筒狀體，并且在內(nèi)部設(shè)有沿與緊固力正交的方向延伸的軸， 所述軸貫通應(yīng)變體的側(cè)面，應(yīng)變體的后端部固定在后側(cè)把手部上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩扳手，其特征在于， 所述扭矩扳手還具備設(shè)定部，其用于設(shè)定緊固扭矩設(shè)定值；以及扭矩判定部，其判定表示所述扭矩計(jì)算部的計(jì)算結(jié)果的扭矩測(cè)定值 是否接近或者達(dá)到通過(guò)設(shè)定部設(shè)定的緊固扭矩設(shè)定值，并將該判定結(jié)果 輸出給所述輸出部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩扳手，其特征在于， 具有將第一和第二應(yīng)變傳感器制作在柔性基板上的結(jié)構(gòu)的傳感器單元，被安裝在所述應(yīng)變體的面上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的扭矩扳手，其特征在于， 在所述應(yīng)變體的面上形成有長(zhǎng)度尺寸與所述傳感器單元對(duì)應(yīng)的凹部，所述傳感器單元粘貼在該凹部。
全文摘要
實(shí)現(xiàn)操作容易性和測(cè)定的高精度化這兩個(gè)方面。扭矩扳手具備棘輪裝置等緊固部(10)；殼體(20)，其具有前側(cè)罩部(21)和后側(cè)把手部(22)；軸狀的應(yīng)變體(30)，其被收納在殼體(20)內(nèi)，在該應(yīng)變體的前端部以能夠更換的方式連結(jié)有緊固部(10)；在應(yīng)變體(30)上沿軸向離開(kāi)配置的第一應(yīng)變傳感器(42a、42b)和第二應(yīng)變傳感器(43a、43b)，它們用于測(cè)定緊固扭矩(T)；設(shè)定部(70)，其用于設(shè)定緊固扭矩設(shè)定值等；微機(jī)處理芯片(100)，其具有根據(jù)第一應(yīng)變傳感器(42a、42b)和第二應(yīng)變傳感器(43a、43b)的檢測(cè)結(jié)果對(duì)伴隨著力點(diǎn)位置變動(dòng)所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正并計(jì)算緊固扭矩(T)等的功能；以及輸出部(300)，其輸出緊固扭矩(T)等。
文檔編號(hào)B25B23/14GK101678538SQ20088001940
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月13日
發(fā)明者中田祥吾, 內(nèi)田浩史, 梅川雅彥, 花井禎, 藤田浩司 申請(qǐng)人:京都機(jī)械工具株式會(huì)社;星電株式會(huì)社