专利名称：燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置的制作方法
燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置方法
技术领域：
本发明涉及燃料电池，特别是涉及一种燃料电池锁紧螺丝的扭力自动 控制装置。背景4支术电池作为轻便能源发展速度非常快，燃料电池以其环保、安全、优质 及原料来源广等优点被逐渐推广应用于各个领域。燃料电池除了其内部的 输出电极板、气体扩散层、质子交换膜等构件外，还包括固定其内部构件 用的端盖。燃料电池在组装时，要用螺丝将端盖与其它构件相连接。根据 燃料电池的特殊结构，要求螺丝的扭力要在一定的范围内，否则会影响电 池的性能。传统的组装方法是将六角螺母置于端盖上的与之形状相对应的 螺孔中，再从外侧用螺丝穿过螺母将端盖锁紧。其螺母在孔中是固定的， 不能转动或移动。在拧紧螺丝过程中，需要通过一个扭力计测量锁紧螺丝 的扭力。很显然，这种需借助仪器测量扭力的方法
发明内容本发明旨在解决上述问题，而提供一种无须通过扭力计即可在操作将 扭力自动控制在设定范围内，扭力控制简便准确，可有效提高燃料电池组 装的效率的燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置。为实现上述目的，本发明提供一种燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制 装置，其特征在于，在燃料电池端盖的近边缘间隔地设有多个螺母孔，在 每个螺母孔的外侧各设有两个与之相连通的控制元件孔或控制元件槽，在所述的多个螺母孔内各装有一个螺母，在所述的多个控制元件孔内各装有 一个弹性扭力控制元件，该扭力控制元件抵靠在螺母的外側面上，当螺母 受到锁紧螺丝的扭力超过设定值时，便会在所述控制元件上打滑。 螺母孔内设有P艮位台阶，螺母可转动地装在螺母孔内。控制元件孔的 一侧与所述螺母孔相连通，且其一侧的孔壁上设有一径 向的定位槽，控制元件孔内设有限位台阶。控制元件槽是设于所述螺母孔外侧的凹槽或窄缝，该凹槽或窄缝与所 述螺母孔相连通。弹性扭力控制元件为具有弹性的开口状金属环，其开口处的一端设有限位用的径向折边。金属环装在控制元件孔内，其折边插入控制元件孔的定位槽中。 弹性扭力控制元件为具有弹性的弓形的金属片，其两端设有折向外侧的限位用的折边。金属片装在控制元件槽内，其两端的折边插入控制元件槽中，金属片 的弓起部分抵靠在螺母的外侧面上，金属片在受到转动的螺母抵压时，其 折边可在控制元件槽内移动。本发明的贡献在于，它有效解决了燃料电池在组装时锁紧螺丝的扭力 控制问题。由于在燃料电池端盖上设置了多个扭力控制元件，它们可对锁 紧螺母施加一定的外力，使之保持在设定的扭力范围内。因此在拧紧锁紧 螺丝时无须借助扭力计等辅助仪器检测和控制扭力，而只要实施正常操作 即可。本发明使得扭力控制简便而准确，可有效提高燃料电池组装的效率。
图l是本发明的端盖内侧的部件分解立体示意图。图2是本发明的端盖外侧的部件分解立体示意图。图3是本发明的端盖结构平面示意图，其中，图3A为端盖内侧示意图，图3B为端盖外侧示意图，图3C为端盖内侧另一实施例示意图。 图4是本发明的控制元件结构立体示意图。 图5是本发明的控制元件另一实施例结构示意图。
具体实施方式下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。参阅图1~图3,本发明的燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置包括 燃料电池端盖10、螺母20及扭力控制元件30。如图1、图3A、图3B所示， 燃料电池端盖IO呈方形，在其近边缘间隔地设有多个从端盖内側贯通至外 侧的圓形的螺母孔11，螺母孔11内设有限位台阶(图中未示出)，用于限 定螺母20的轴向位置，该限位台阶至端盖外侧的孔径大于螺丝直径且小于 螺母孔11的孔径。图1、图3A、图3B中，在每个螺母孔11的外侧对称地 设有两个控制元件孔12,该控制元件孔的直径小于螺母孔直径，两个控制 元件孔的相对的一侧与所述螺母孔11相连通，且在两个控制元件孔的与两 个控制元件孔及螺母孔的中心连线相垂直的孔壁上各设有一径向的定位槽 121，两个控制元件孔的定位槽的方向相反，该定位槽用于扭力控制元件30 的周向定位。在两个控制元件孔12内设有限位台阶(图中未示出)，用于 扭力控制元件的轴向定位。如图1所示，在所述的多个螺母孔ll内各装有一个螺母20，在所述的 多个控制元件孔12内各装有一个弹性扭力控制元件30。具体地说，所述螺 母20为普通六角螺母，其最大外径小于螺母孔11的内径，使之在螺丝的 锁紧扭力超过预定值时会在螺母孔11内转动。所述扭力控制元件30结构 如图4所示，该扭力控制元件30为具有弹性的不锈钢金属环31,它是一个 非封闭的开口状金属环，在其开口处的其中一端设有折向外侧的径向折边 311,用于对控制元件的圆周方向的限位。图1中，多个金属环31分别装在各控制元件孔12内，其折边311插入控制元件孔的定位槽121中，使其 不能转动。金属环31的部分外环面靠近或抵靠在螺母20的外側面上，对 螺母20形成适当压力。燃料电池在组装时，锁紧螺丝(图中未示出)从图2及图3B所示的端 盖外侧的孔插入，并与螺母20的内螺紋相连接。当拧紧锁紧螺丝时，由于 六角螺母20置于圆形的螺母孔ll内，且其最大外径小于螺母孔ll的内径， 使其在锁紧螺丝带动下趋向于和锁紧螺丝同步转动。但在预定的扭力范围 内，由于金属环31抵靠在螺母20的外侧面上，对其形成摩擦阻力，使螺 母20的转动被阻止。当螺母20受到锁紧螺丝的扭力超过设定值时，螺母 20便会摆脱金属环31的摩擦阻力而随锁紧螺丝转动，并在所述金属环31 上打滑。因此，该装置无须借助扭力计等辅助装置而将锁紧螺丝的扭力控 制在预定范围内。可根据对扭力控制元件30直径、弹力的设计来确定锁紧 螺丝扭力的预定值。在图3C所示的另一实施例中，控制元件孔12也可以变形为控制元件 槽13，它是设于所述螺母孔11外侧的凹槽或窄缝，该凹槽或窄缝与所述螺 母孔11相连通，具体地说，控制元件槽13对称地设置在上述定位槽121 的位置。如图5所示，在每个控制元件槽13内各装有一个弹性扭力控制元 件30，本例中的扭力控制元件为具有弹性的弓形的金属片32，其两端设有 折向外侧的限位用的折边321。金属片32装在控制元件槽13内，其两端的 折边321插入控制元件槽13中，其折边321的长度略短于控制元件槽13 的长度，形成一定的余量。金属片32的弓起部分抵靠在螺母20的外侧面 上。金属片32在受到转动的螺母20抵压时，其折边321可在控制元件槽 13内作微量移动。它同样达到对锁紧螺丝扭力的自动控制功能。
权利要求
1. 一种燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置，其特征在于，在燃料电池端盖(10)的近边缘间隔地设有多个螺母孔(11)，在每个螺母孔的外侧各设有两个与之相连通的控制元件孔(12)或控制元件槽(13)，在所述的多个螺母孔(11)内各装有一个螺母(20)，在所述的多个控制元件孔(12)内各装有一个弹性扭力控制元件(30)，该扭力控制元件(30)抵靠在螺母(20)的外侧面上，当螺母(20)受到锁紧螺丝的扭力超过设定值时，便会在所述控制元件(30)上打滑。
2、 如权利要求l所述的燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置，其特 征在于，所述螺母孔(11)内设有限位台阶，螺母(20)可转动地装在螺 母孔(11)内。
3、 如权利要求l所述的燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置，其特 征在于，所述控制元件孔(12)的一侧与所述螺母孔(11)相连通，且其 一侧的孔壁上设有一径向的定位槽(121),控制元件孔内设有限位台阶。
4、 如权利要求l所述的燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置，其特 征在于，所述控制元件槽(13)是设于所述螺母孔(11)外侧的凹槽或窄 缝，该凹槽或窄缝与所述螺母孔(11)相连通。
5、 如权利要求l所述的燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置，其特 征在于，所述弹性扭力控制元件(30)为具有弹性的开口状金属环(31)， 其开口处的一端设有限位用的径向折边(311 )。
6、 如权利要求5或3所述的燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置， 其特征在于，所述金属环(31)装在控制元件孔(12)内，其折边(311) 插入控制元件孔的定位槽(121)中。
7、 如权利要求l所述的燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置，其特 征在于，所述弹性扭力控制元件(30)为具有弹性的弓形的金属片(32),其两端设有折向外侧的限位用的折边(321 )。
8、如权利要求7或4所述的燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置， 其特征在于，所述金属片(32)装在控制元件槽(13)内，其两端的折边 (321)插入控制元件槽(13)中，金属片的弓起部分抵靠在螺母(20)的 外侧面上，金属片(32)在受到转动的螺母(20)抵压时，其折边021) 可在控制元件槽(13)内移动。
全文摘要
一种燃料电池锁紧螺丝的扭力自动控制装置，它是在燃料电池端盖的近边缘间隔地设有多个螺母孔，在每个螺母孔的外侧各设有两个与之相连通的控制元件孔或控制元件槽，在所述的多个螺母孔内各装有一个螺母，在所述的多个控制元件孔内各装有一个弹性扭力控制元件，该扭力控制元件抵靠在螺母的外侧面上，当螺母受到锁紧螺丝的扭力超过设定值时，便会在所述控制元件上打滑，从而无须通过扭力计即可在操作时将扭力自动控制在设定范围内。本发明使燃料电池锁紧螺丝的扭力控制简便准确，可有效提高燃料电池组装的效率。
文档编号H01M2/04GK101290975SQ20081006748
公开日2008年10月22日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者李俊生, 翁芳柏, 艾 苏, 詹世弘, 钟国滨 申请人:李俊生