JP6358507B2

JP6358507B2 - Torque measuring device

Info

Publication number: JP6358507B2
Application number: JP2014223246A
Authority: JP
Inventors: ▲呉▼逸民
Original assignee: 瞬豐實業有限公司
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: JP2016090334A

Description

本発明は、工具のトルク測定技術に関する。 The present invention relates to a tool torque measurement technique.

従来の工具は、人力、電動、或いは空圧式設備の運動エネルギーがトルク伝送方式によりねじ、ボルト及びナット等の緊合部材に出力される。 In a conventional tool, the kinetic energy of human power, electric power, or pneumatic equipment is output to a fastening member such as a screw, bolt, or nut by a torque transmission method.

緊合の程度が緊合部材の負荷能力を超えるとねじ山が破損するという欠点があり、結合された２つの物体の結合が緩む現象が発生した。このため、工具から出力されるトルク値は、通常測定装置を用いて予め測定を行った後、適度なトルク出力値に調整することで緊合部材の構造が破壊されないように予防する。 When the degree of tightening exceeds the load capacity of the tightening member, there is a disadvantage that the thread is broken, and a phenomenon occurs in which the connection between the two joined objects is loosened. For this reason, the torque value output from the tool is measured in advance using a normal measuring device and then adjusted to an appropriate torque output value to prevent the structure of the fastening member from being destroyed.

また、既存のトルク測定装置の種類は非常に多い（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。特許文献１に記載される簡易のトルク測定装置は、機械式構造を採用して工具のトルク値の測定を行う。簡単に言えば、外ケース内部に操作軸、回転棒、及び量りが装設される。操作軸の一端は回転棒に通過され、他端は外ケースを貫通させる。量りは回転棒の表面に接触する探針を有する。 In addition, there are many types of existing torque measuring devices (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). The simple torque measuring device described in Patent Document 1 employs a mechanical structure to measure the torque value of a tool. In short, an operating shaft, a rotating rod, and a scale are installed inside the outer case. One end of the operating shaft is passed through the rotating rod, and the other end is passed through the outer case. The scale has a probe that contacts the surface of the rotating rod.

工具が操作軸の外に露出される端を覆設させると共に回転し、回転棒が変形するのを探針により測定させ、量りの針が対応する目盛り或いは数字を指し、使用者がこれを判読する。しかし視角が変われば判読された数値も変わってしまうことがあり、測定の正確性に重大な影響を与えた。さらに、機械構造には一定の公差が存在し、測定で得られた数値と工具の実際のトルク値に大きな誤差が生まれた。 The end of the tool that is exposed outside the operating shaft is covered and rotated, and the rotating rod is deformed by the probe, and the measuring needle points to the corresponding scale or number, and the user interprets this To do. However, if the viewing angle changes, the read values may change, which has a significant impact on the accuracy of the measurement. Furthermore, there was a certain tolerance in the machine structure, and a large error was generated between the numerical value obtained by measurement and the actual torque value of the tool.

さらに、特許文献２に記載される電子式のトーション測定器は、電子回路ユニットにより上述の量りを代替させる。電子表示ユニットはディスプレイ及び測定部材に電気的に接続される。測定部材はひずみゲージであり、回転棒の表面に接触し、測定部材の電流或いは電圧は回転棒の変形に応じて強弱が変化し、信号が電子回路測定ユニットに出力され、ディスプレイで判読可能な数値に転換される。 Furthermore, the electronic torsion measuring instrument described in Patent Document 2 uses the electronic circuit unit to replace the above-described measurement. The electronic display unit is electrically connected to the display and the measurement member. The measuring member is a strain gauge, touches the surface of the rotating rod, the current or voltage of the measuring member changes in strength according to the deformation of the rotating rod, the signal is output to the electronic circuit measuring unit, and can be read on the display Converted to a numerical value.

台湾実用新案出願公開第５３８８５９号明細書Taiwan Utility Model Application Publication No. 538859 Specification 台湾特許出願公開第Ｉ３４１２３５号明細書Taiwan Patent Application Publication No. I341235 Specification

しかしながら、電子測定器で測定されたトルク値は機械式トルク測定装置よりも精度が高い。但し、工具が操作軸の外に露出される端に結合される際、両者の間には一定の隙間が存在するため工具が動き易く、安定的にトルクの測定作業を進められない。このため、工具をいかに安定させてトルクを測定するかが本発明が解決を目指す課題である。 However, the torque value measured by the electronic measuring instrument is more accurate than the mechanical torque measuring device. However, when the tool is coupled to the end exposed to the outside of the operation shaft, there is a certain gap between the two, so that the tool is easy to move, and the torque measurement operation cannot proceed stably. Therefore, how to stabilize the tool and measure the torque is a problem that the present invention aims to solve.

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。 Therefore, the present inventor considered that the above-mentioned drawbacks can be improved, and as a result of intensive studies, the present inventor has arrived at a proposal of the present invention that effectively improves the above-described problems by rational design.

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、トルク測定装置を提供することを主目的とする。換言すれば、形態を制限させる構造を採用し、工具を安定化させてトルク測定作業を進める効果を達成させる。 The present invention has been made in view of such conventional problems. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has as its main object to provide a torque measuring device. In other words, the structure that restricts the form is adopted, and the effect of advancing the torque measurement work by stabilizing the tool is achieved.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るトルク測定装置は、底板（１２）と、
底板（１２）に固定され、収納溝（２６）を有するベース（２０）と、ベース（２０）の収納溝（２６）に位置され、ベース（２０）に結合されるポール（３０）と、底板（１２）に設置され、且つ測定に使用されるひずみゲージ（６２）及び表示装置（６４）を有する電子回路測定ユニット（６０）と、信号が電子回路測定ユニット（６０）に伝送され、表示装置（６４）に判読可能な数値が表示されるポール（３０）の変形量と、ベース（２０）の収納溝（２６）に装設され、且つ中心孔（５２）を有し、ポール（３０）の外部に覆設され、共に環状空間（５４）を画定させる支持リング（５０）を備え、中空の工具が環状空間（５４）に挿入されると、支持リング（５０）により中心孔（５２）の壁面が包囲され、工具がポール（３０）に対して擺動する幅を制限させ、工具のトルク測定作業を安定的に進められることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a torque measuring device according to the present invention includes a bottom plate (12),
A base (20) fixed to the bottom plate (12) and having a storage groove (26); a pole (30) positioned in the storage groove (26) of the base (20) and coupled to the base (20); An electronic circuit measurement unit (60) having a strain gauge (62) and a display device (64) installed in (12) and used for measurement, and a signal is transmitted to the electronic circuit measurement unit (60) to display the display device The amount of deformation of the pole (30) on which a legible numerical value is displayed in (64) and the central groove (52) installed in the storage groove (26) of the base (20), the pole (30) And a support ring (50) that together defines an annular space (54) and when the hollow tool is inserted into the annular space (54), the support ring (50) causes the central hole (52) to Wall is surrounded and the tool is pole (30 To limit the width 擺動 respect, a torque measuring operation of the tool is characterized in that proceed stably.

本発明によれば、工具を安定させてトルクの測定を行える。 According to the present invention, the tool can be stabilized and the torque can be measured.

本発明の第１実施形態に係るに係るトルク測定装置を説明する展開図である。It is an expanded view explaining the torque measuring device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るに係るトルク測定装置を説明する構成図である。It is a lineblock diagram explaining the torque measuring device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係るに係るトルク測定装置を説明する構成の断面図である。It is sectional drawing of the structure explaining the torque measuring device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係るに係るトルク測定装置を使用する状態図である。It is a state figure using the torque measuring device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態に係るに係るトルク測定装置の使用状態図である。It is a use condition figure of the torque measuring device concerning a 2nd embodiment of the present invention.

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
（第１実施形態） Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below do not limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, all of the configurations described below are not necessarily essential requirements of the present invention.
(First embodiment)

図１〜３は本発明のトルク測定装置１０の第１実施形態の具体的な構造である。外部の輪郭は底板１２がケース１６に結合されることで構成され、トルク測定装置１０の内部に装設されるベース２０、ポール３０、及び電子回路測定ユニット６０に対する保護作用を具備する。 1-3 is a specific structure of the first embodiment of the torque measuring device 10 of the present invention. The outer contour is formed by connecting the bottom plate 12 to the case 16 and has a protective action for the base 20, the pole 30 and the electronic circuit measuring unit 60 installed in the torque measuring device 10.

底板１２には若干の貫通孔１４が形成され、これらの貫通孔１４は底板１２の中間部位及び各角に分布される。各貫通孔１４は一定の大きさ及び形状を有し、例えば円形の孔部や多角形の孔部等がある。 Some through-holes 14 are formed in the bottom plate 12, and these through-holes 14 are distributed at an intermediate portion and each corner of the bottom plate 12. Each through hole 14 has a certain size and shape, such as a circular hole or a polygonal hole.

上述のケース１６の周囲は平坦部１１であり、中央は突起部１８であり、突起部１８の根部は平坦部１１に連接される。突起部１８には窓部１３及び孔部１５が形成され、ケース１６の底部から突起部１８の方向へ陥没する装着空間１９に連通される。 The periphery of the case 16 is a flat portion 11, the center is a protrusion 18, and the root of the protrusion 18 is connected to the flat portion 11. A window portion 13 and a hole portion 15 are formed in the projection portion 18 and communicated with a mounting space 19 that is recessed from the bottom portion of the case 16 toward the projection portion 18.

若干の大型の緊合部材１７を使用する場合、平坦部１１を貫通させると共に作業面７０（例えば、作業台）に緊合させ、ケース１６を固定させて動かないようにする。本実施形態では、上述の緊合部材１７はねじ或いはボルトである。他の実施形態では、緊合部材１７はリベットである。 In the case of using a slightly large joining member 17, the flat part 11 is penetrated and joined to a work surface 70 (for example, a work table), and the case 16 is fixed so as not to move. In the present embodiment, the above-described fastening member 17 is a screw or a bolt. In other embodiments, the fastening member 17 is a rivet.

若干の小型の緊合部材１７を使用する場合、底板１２の各角の貫通孔１４を貫通させると共にケース１６の下方に緊合させ、装着空間１９は底板１２により閉鎖され、窓部１３及び孔部１５のみ外界に連通される。 In the case of using a slightly small fastening member 17, the through holes 14 at the respective corners of the bottom plate 12 are penetrated and fastened to the lower side of the case 16, and the mounting space 19 is closed by the bottom plate 12. Only the part 15 communicates with the outside world.

前記ベース２０は円筒型に設計され、内部には収納溝２６が形成され、収納溝２６の開口はベース２０の上端の中央に位置され、軸受４０の収納に用いられる。ベース２０の底部２２は収納溝２６の閉鎖端となり、ベース２０の底部２２に形成される角穴２４から外界に連通される。収納溝２６は円形の段状溝であり、開口に近い程直径が大きく、大きな直径と小さな直径との間は環状になり肩部２８が形成され、収納溝２６の開口に嵌め込まれる軸受４０には阻止作用が形成され、軸受４０が収納溝２６の深部に落ちるのを回避させる。ここで軸受４０と称するものは、ボール軸受或いはローラー軸受である。 The base 20 is designed in a cylindrical shape, and a storage groove 26 is formed inside. The opening of the storage groove 26 is located at the center of the upper end of the base 20 and is used for storing the bearing 40. The bottom portion 22 of the base 20 serves as a closed end of the storage groove 26 and communicates with the outside through a square hole 24 formed in the bottom portion 22 of the base 20. The storage groove 26 is a circular stepped groove. The diameter of the storage groove 26 increases as it is closer to the opening, and a shoulder 28 is formed between the large diameter and the small diameter. Prevents the bearing 40 from falling into the deep part of the storage groove 26. What is referred to herein as a bearing 40 is a ball bearing or a roller bearing.

なお、本実施形態では、ポール３０は柱体に設計され、上から下にかけて六角段３２、上部フランジ３６、下部フランジ３８、正方形段３４、及び円形段３１が画定される。ポール３０がベース２０の収納溝２６に挿入されると、円形段３１はベース２０の角穴２４を通過し、続けて底板１２の対応する貫通孔１４に進入し、下部フランジ３８まで進みベース２０の底部２２で停止する。 In this embodiment, the pole 30 is designed as a pillar, and a hexagonal step 32, an upper flange 36, a lower flange 38, a square step 34, and a circular step 31 are defined from the top to the bottom. When the pole 30 is inserted into the storage groove 26 of the base 20, the circular step 31 passes through the square hole 24 of the base 20, continues to enter the corresponding through hole 14 of the bottom plate 12, proceeds to the lower flange 38, and proceeds to the base 20. Stop at the bottom 22 of the.

他の小型の緊合部材１７を使用する場合、底板１２の貫通孔１４を貫通させると共にベース２０の底部２２に緊合され、ベース２０を底板１２に結合させる。このほか、大きな緊合部材１７を使用する場合、ワッシャー２１及び底板１２の貫通孔１４を貫通させると共に円形段３１に緊合され、ポール３０をベース２０から離れないようにする。 In the case of using another small-sized fastening member 17, the base plate 20 is joined to the bottom plate 12 by penetrating the through hole 14 of the bottom plate 12 and being fastened to the bottom portion 22 of the base 20. In addition, when using the large fastening member 17, the through hole 14 of the washer 21 and the bottom plate 12 is passed through and is fastened to the circular step 31 so that the pole 30 is not separated from the base 20.

さらには、正方形段３４は角穴２４の壁面に制限されるため、ポール３０はベース２０に対して回転しない。上部フランジ３６及び下部フランジ３８は互いにベース２０の収納溝２６の深さと同じくらいの間隔をあけ、六角段３２はベース２０の上端から突出される。 Furthermore, since the square step 34 is limited to the wall surface of the square hole 24, the pole 30 does not rotate with respect to the base 20. The upper flange 36 and the lower flange 38 are spaced from each other as much as the depth of the storage groove 26 of the base 20, and the hexagonal step 32 protrudes from the upper end of the base 20.

また、支持リング５０はベース２０に支持されてケース１６の孔部１５の外に露出される。図中では、前記支持リング５０は中心孔５２及び凸部５６を有し、凸部５６は円形であり、支持リング５０の底部に形成されると共に軸受４０に緊結され、支持リング５０をベース２０に結合させ、支持リング５０はポール３０の外部に覆設される。上述の中心孔５２は支持リング５０の上端から凸部５６まで貫通させ、中心孔５２の壁面は六角段３２及び上部フランジ３６を包囲させて、共に環状空間５４を画定させる。 The support ring 50 is supported by the base 20 and exposed outside the hole 15 of the case 16. In the drawing, the support ring 50 has a center hole 52 and a convex portion 56, and the convex portion 56 is circular, is formed at the bottom of the support ring 50 and is tightly coupled to the bearing 40. The support ring 50 is covered outside the pole 30. The above-described center hole 52 penetrates from the upper end of the support ring 50 to the convex portion 56, and the wall surface of the center hole 52 surrounds the hexagonal step 32 and the upper flange 36 to define an annular space 54 together.

本実施形態では、前記電子回路測定ユニット６０は若干の小さな緊合部材１７により底板１２に緊合される。前記電子回路測定ユニット６０は電子回路により、ひずみゲージ６２、増幅器、アナログ−デジタル転換器、マイクロプロセッサ、表示装置６４、バックライトパネル、キーセット、警告装置、及び電力供給ユニット（或いは電源）等の電子部材が配置される。 In the present embodiment, the electronic circuit measurement unit 60 is fastened to the bottom plate 12 by a slightly small fastening member 17. The electronic circuit measurement unit 60 includes an electronic circuit, such as a strain gauge 62, an amplifier, an analog-digital converter, a microprocessor, a display device 64, a backlight panel, a key set, a warning device, and a power supply unit (or power supply). An electronic member is disposed.

なお、ひずみゲージ６２により底板１２の変形量が測定され、信号が電子回路測定ユニット６０に伝送され、マイクロプロセッサのオーダーが実行され、増幅器により信号の周波数が増幅され、アナログ−デジタル転換器によりデジタルデータに転換されて出力され、表示装置６４に判読可能な数値が表示される。 The deformation amount of the bottom plate 12 is measured by the strain gauge 62, the signal is transmitted to the electronic circuit measurement unit 60, the order of the microprocessor is executed, the frequency of the signal is amplified by the amplifier, and the digital signal is converted by the analog-digital converter. It is converted into data and output, and a readable numerical value is displayed on the display device 64.

上述の表示装置６４はディスプレイ６６及び透明板６８を備える。ディスプレイ６６はケース１６に装設され、窓部１３によりディスプレイ６６の数値の表示範囲が制限される。透明板６８はケース１６の窓部１３に嵌入されて、ディスプレイ６６が外力により破壊されないように保護しつつも数値の判読には影響を及ぼさない。 The display device 64 described above includes a display 66 and a transparent plate 68. The display 66 is mounted on the case 16, and the numerical value display range of the display 66 is limited by the window portion 13. The transparent plate 68 is inserted into the window 13 of the case 16 and protects the display 66 from being destroyed by external force, but does not affect the interpretation of numerical values.

図４に示すように、レンチ７２は中空のスリーブ７４に連結される。スリーブ７４が環状空間５４に挿入されると、上部フランジ３６に阻止されるため支持リング５０に過度に進入することはない。支持リング５０により中心孔５２の壁面が包囲され、スリーブ７４が六角段３２に対して擺動しないように制限される。これにより、レンチ７２がポール３０にトルクを施すと、ベース２０により底板１２に伝導され、変形量を発生させてひずみゲージにより測定される。 As shown in FIG. 4, the wrench 72 is connected to a hollow sleeve 74. When the sleeve 74 is inserted into the annular space 54, the sleeve 74 is blocked by the upper flange 36 so that the sleeve 74 does not excessively enter the support ring 50. The wall surface of the center hole 52 is surrounded by the support ring 50, and the sleeve 74 is restricted so as not to swing with respect to the hexagonal step 32. Thereby, when the wrench 72 applies torque to the pole 30, it is conducted to the bottom plate 12 by the base 20, and a deformation amount is generated and measured by a strain gauge.

こうすれば、レンチ７２がスリーブ７４を駆使してポール３０を包囲させて回転させる際、従来の技術よりも安定化する。
（第２実施形態） In this way, when the wrench 72 surrounds and rotates the pole 30 using the sleeve 74, the wrench 72 is more stable than the conventional technique.
(Second Embodiment)

図５はトルク測定装置１０の第２実施形態であり、この構造は第１実施形態のものと大方同じであり、差異は支持リング５０の高さを増加させた点である。 FIG. 5 shows a second embodiment of the torque measuring device 10, and this structure is almost the same as that of the first embodiment, and the difference is that the height of the support ring 50 is increased.

そして、前記支持リング５０とスリーブ７４との高さはほぼ同じである。このため、支持リング５０の上面はレンチ７２の底部に接触し、同様にトルク測定作業の安定化效果を達成させる。 The height of the support ring 50 and the sleeve 74 is substantially the same. For this reason, the upper surface of the support ring 50 comes into contact with the bottom of the wrench 72, and similarly, the effect of stabilizing the torque measurement operation is achieved.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.

１０トルク測定機構
１１平坦部
１２底板
１３窓部
１４貫通孔
１５孔部
１６ケース
１７緊合部材
１８突起部
１９装着空間
２０ベース
２１ワッシャー
２２底部
２４角穴
２６収納溝
２８肩部
３０ポール
３１円形段
３２六角段
３４正方形段
３６上部フランジ
３８下部フランジ
４０軸受
５０支持リング
５２中心孔
５４環状空間
５６凸部
６０電子回路測定ユニット
６２ひずみゲージ
６４表示装置
６６ディスプレイ
６８透明板
７０作業面
７２レンチ
７４スリーブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Torque measuring mechanism 11 Flat part 12 Bottom plate 13 Window part 14 Through hole 15 Hole part 16 Case 17 Fastening member 18 Protrusion part 19 Mounting space 20 Base 21 Washer 22 Bottom part 24 Square hole 26 Storage groove 28 Shoulder part 30 Pole 31 Circular step 32 Hexagonal step 34 Square step 36 Upper flange 38 Lower flange 40 Bearing 50 Support ring 52 Center hole 54 Annular space 56 Convex 60 Electronic circuit measurement unit 62 Strain gauge 64 Display device 66 Display 68 Transparent plate 70 Work surface 72 Wrench 74 Sleeve

Claims

底板（１２）と、
底板（１２）に固定され、収納溝（２６）を有するベース（２０）と、
ベース（２０）の収納溝（２６）に位置され、ベース（２０）に結合されるポール（３０）と、
底板（１２）に設置され、且つ測定に使用されるひずみゲージ（６２）及び表示装置（６４）を有する電子回路測定ユニット（６０）と、
信号が電子回路測定ユニット（６０）に伝送され、表示装置（６４）に判読可能な数値が表示されるポール（３０）の変形量と、
ベース（２０）の収納溝（２６）に装設され、且つ中心孔（５２）を有し、ポール（３０）の外部に覆設され、共に環状空間（５４）を画定させる支持リング（５０）を備え、
中空の工具が環状空間（５４）に挿入されると、支持リング（５０）により中心孔（５２）の壁面が包囲され、工具がポール（３０）に対して擺動する幅を制限させ、工具のトルク測定作業を安定的に進められることを特徴とするトルク測定機構。 A bottom plate (12);
A base (20) fixed to the bottom plate (12) and having a storage groove (26);
A pole (30) positioned in the storage groove (26) of the base (20) and coupled to the base (20);
An electronic circuit measurement unit (60) having a strain gauge (62) and a display device (64) installed on the bottom plate (12) and used for measurement;
The amount of deformation of the pole (30) in which a signal is transmitted to the electronic circuit measurement unit (60) and a readable numerical value is displayed on the display device (64);
A support ring (50) mounted in the storage groove (26) of the base (20) and having a central hole (52) and covering the outside of the pole (30) and defining an annular space (54) together. With
When the hollow tool is inserted into the annular space (54), the wall of the center hole (52) is surrounded by the support ring (50), limiting the width of the tool to swing with respect to the pole (30), Torque measurement mechanism characterized by stable torque measurement work.

窓部（１３）及び孔部（１５）で構成されるケース（１６）を更に有し、ケース（１６）により底板（１２）に装設されると、窓部（１３）は表示装置（６４）の数値の表示範囲を制限させ、支持リング（５０）がベース（２０）に支持され、孔部（１５）を通過してケース（１６）の外に露出されることを特徴とする、請求項１記載のトルク測定機構。 The case (16) further comprising a window (13) and a hole (15) is further provided. When the case (16) is mounted on the bottom plate (12), the window (13) is displayed on the display device (64). ), The support ring (50) is supported by the base (20), passes through the hole (15), and is exposed outside the case (16). Item 2. The torque measurement mechanism according to Item 1.

軸受（４０）を更に有し、軸受（４０）により支持リング（５０）はベース（２０）の収納溝（２６）の開口箇所に装設されることを特徴とする、請求項１記載のトルク測定機構。 The torque according to claim 1, further comprising a bearing (40), wherein the bearing (40) causes the support ring (50) to be installed in the opening of the receiving groove (26) of the base (20). Measuring mechanism.