发明名称 扭力测量器
摘要 一种扭力测量器,可于旋转中量测扭力大小。在扭力测量器中针对精度需求较高的应力计,采用现成易于制造者,其余部份则配合采用其它精度及材质需求较低的元件,以降低制造成本。具有预力机构,将应力计调整于线性的反应区域中间,因而可顺时针方向及逆时针方向量测。具有过荷重保护机构,以免应力计负荷过重。
申请公布号 TW543774 申请公布日期 2003.07.21
申请号 TW091212661 申请日期 2002.08.15
申请人 国立中央大学 发明人 江士标;张江南;蔡锡铮;张志仁
分类号 G01L5/24 主分类号 G01L5/24
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路二段一○○号七楼之一;萧锡清 台北市中正区罗斯福路二段一○○号七楼之一
主权项 1.一种扭力测量器,包括:一驱动端连结座,具有一轴孔,以及一凹口,该凹口系与该轴孔连通;一荷重端连结座,具有一轴孔,包括一荷重端部份以及一传动端部份;一外壳,连接该驱动端连结座及该荷重端连结座;一施力臂,位于该驱动端连结座之该凹口内,具有一轴孔以及一力臂部;一应力计,具有一固定端以及一自由端,其中该固定端系固定于该荷重端连结座,该自由端系位于该驱动端连结座之该凹口内,并介于该施力臂与该驱动端连结座之间;一传动轴,依序穿过该驱动端连结座、该施力臂并插入该荷重端连结座之该些轴孔,其中该传动轴系:藉由一轴承和该驱动端连结座相连接,并固定于该施力臂并与之连动,且藉由一轴承和该荷重端连结座之该轴孔的该传动端部份相连接;一荷重轴,插入并固定于荷重端连结座之该轴孔的该荷重端部份,并与之连动;以及一输出单元,与该应力计电性连接,透过该输出单元传送一电源给该应力计,其中当该传动轴转动时,该施力臂系一同转动并藉由该力臂部施力于该应力计之该自由端,该应力计系受力而产生一输出电压,该输出单元系接受该输出电压,并将该输出电压转换成一扭力测量値。2.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,更包括一应变限制面,系位于该驱动端连结座之该凹口的一侧面,远离该施力臂处,该应变限制面系用以限制该应力计之一变形量,当该施力臂之该力臂部对该应力计之施力达一预定范围以上,而使得该自由端往该应变限制面弯曲达一定程度时,该应力计之该自由端会被该应变限制面抵住。3.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,于该驱动端连结座上更具有一调整螺孔,由该驱动端连结座之该凹口之远离该施力臂之一侧贯穿到该凹口中,更包括:一应变限制螺丝,与该调整螺孔螺合,并往内突出于该凹口,藉由旋转该应变限制螺丝,以变化该应变限制螺丝突出于该凹口之长度,该应变限制螺丝系用以限制该应力计之一变形量,当该施力臂之该力臂部对该应力计之施力达一预定范围以上,而使得该自由端往时该应变限制螺丝弯曲达一定程度时,该应力计之该自由端会被该应变限制螺丝抵住。4.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,于该驱动端连结座上更具有一调整螺孔,系由该驱动端连结座之该凹口之靠近该施力臂之一侧贯穿到该凹口中,更包括:一预力调整螺丝,与该调整螺孔螺合;以及一弹性体,固定并连接于该预力调整螺丝,其中在该施力臂之该力臂部面向该调整螺孔处更具有一凹槽,适用于插入该弹性体,藉由旋转该预力调整螺丝,以调整施加于该施力臂之一预力,并透过该施力臂施加该预力于该应力计上。5.如申请专利范围第4项所述之扭力测量器,其中该弹性体包括弹簧。6.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,其中该荷重端连结座更具有一凹口,且于该凹口之一侧具有一安装孔,由该荷重端连结座之外侧贯穿至该凹口内,以及于该凹口的另一侧具有一固定孔,由该凹口内向外深入,该安装孔的位置系和该固定孔的位置相对应,适用于利用一固定构件穿过该安装孔并固定于该固定孔。7.如申请专利范围第6项所述之扭力测量器,其中该固定构件包括螺丝。8.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,其中该施力臂之该力臂部更包括一圆滑的突起,藉由该突起,以点接触的方式对该应力计施力。9.如申请专利范围第8项所述之扭力测量器,其中该突起包括一钢珠,以嵌入的方式固定于该施力臂之该力臂部。10.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,其中该输出单元包括:一滑环、一电刷、一类比/数位转换单元、一运算单元以及一读出单元,依序电性相连接,其中当藉由该电刷传送一电源时,一输入电压系透过该电刷及该环滑传送至该应力计,该应力计接受该输入电压及该施力臂之施力后,产生一输出电压,并透过该滑环及该电刷传送到该类比/数位转换单元,该类比/数位转换单元系,接受该输出电压并将一电信讯号转换成一数位讯号传送至该运算单元;该运算单元系,根据该数位讯号求得一扭力测量値,并经由该读出单元以供使用者读出。11.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,其中该传动轴固定于该施力臂并与之连动的方式系,利用一固定螺丝,且于该施力臂之该轴孔内钻设一螺孔,贯通该轴孔之内外,并使该传动轴具有一平坦面部份,藉由将该固定螺丝螺合至该螺孔以接触固定到该传动轴之该平坦面部份。12.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,更包括二C型扣环,藉由该些C型扣环,分别使该些轴承固定于该驱动端连结座之该轴孔及该荷重端连结座之该轴孔的该传动端部份。13.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,更包括一扣环,且该传动轴之表面具有一沟槽,以置入该扣环,并使以该传动轴和该驱动端连结座保持一定的相对位置。14.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,其中该荷重轴固定于该荷重端连结座并与之连动的方式系,利用一固定螺丝,且于该荷重端连结座之该轴孔内钻设一螺孔,贯通该轴孔之内外,并使该荷重轴具有一平坦面部份,藉由将该固定螺丝螺合至该螺孔以接触固定到该荷重轴之该平坦面部份。15.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,其中该传动轴与该荷重轴之间具有一间隙,以避免转动磨擦。16.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,其中该驱动端连结座为一圆盘。17.如申请专利范围第1项所述之扭力测量器,其中该荷重端连结座为一圆盘。图式简单说明:第1图绘示依照本创作较佳实施例之一种扭力测量器之外观立体图;第2图系绘示于第1图中取下外壳后之扭力测量器立体图;第3图系绘示于第2图中省略部份元件(输出单元)之零件组装立体图;第4图系绘示施力臂的立体图;第5图系绘示传动轴的立体图;第6图系绘示将各连结座(驱动端连结座及荷重端连结座)的前半侧剖去,所见的传动轴、荷重轴与各连结座的连接关系;第7图系绘示本创作之扭力测量器于运转时的作动顺序;第8图系绘示扭力测量器之应力计施力臂及与输出单元之间的连结关系;第9图系绘示第2图沿Ⅰ-Ⅰ剖线的侧视图(应变限制及保护之一例示);以及第10图绘示应变限制及保护的另一例示。
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