TWI773978B - 扭斷機之扭斷機構 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種扭斷機構，包含有；一連接總成，設置有一齒輪組及一套接端；該齒輪組包含有一中空之齒輪殼與該套接端一體設置；一內套筒，一端為插接部、一端為螺栓接槽；該插接部係滑設於該套接端上；至少一抵接單元，形成於該插接部與該套接端之間；該連接總成為一體成型所構成，組接容易，使用過程也不會脫落損壞，另外，該抵接單元可以形成一較大的接觸面積，以減少該內套筒與連接總成之間因轉動力量過大或接觸面積太少對內套筒產生的局部變形，而可避免造成卡死。

Description

扭斷機之扭斷機構

本發明係與電動工具有關，特別是指一種內套筒與連接總成之間具有抵接單元，避免轉動角度過大而卡死之扭斷機之扭斷機構。

圖1顯示習知一種扭斷機10，其扭斷機構主要係透過一內套筒11及一外套筒12，該內套筒11與該外套筒12會由一驅動裝置13所驅動，在鎖固螺栓及螺帽的時候，先由外套筒12夾持螺帽，以及內套筒11會夾持螺栓並往該驅動裝置13內壓縮，該內套筒11與該驅動裝置13之間設置有一彈性元件131，該內套筒11往該驅動裝置13內壓時會壓迫該彈性元件131，使該彈性元件131產生一彈性力；扭斷機10之驅動裝置13在驅動的過程中，會驅動該外套筒12及內套筒11，將該外套筒會旋轉該螺帽至緊固的設定扭力值，該外套筒12即會停止轉動螺帽，而同時，該內套筒11會同步給予該螺栓一個反方向的旋轉扭力，使該螺栓會受到旋轉扭力後於應力集中處形成破壞，使該螺栓的應力集中處會受力後剪斷，接著，該內套筒11會受到該彈性元件131的作用力，而將該內套筒11推出，並且將該殘留於內套筒11中剪斷的螺栓退出。

然而，於上述之先前技術中，該驅動裝置13與內套筒11之間係以六角孔132與六角柱111相接設，在扭斷較大尺寸的套筒，如M22以上規格，因為需要較大的扭轉力量，才可以將螺栓扭斷，施力時，常常會因為旋轉的驅動施力過大，或是使用時間較長產生磨耗，請配合參閱圖1A，內套筒11的六角柱111與該驅動裝置之六角孔132之間係形成局部的點接觸，使該內套筒11的六角柱111受力轉動的過程中，會造成局部面積承受大量的施力，使該六角柱111受力產生變形，使得內套筒11的六角柱111之交角卡死於驅動裝置13之六角孔132內壁面上，使得該內套筒11無法自該驅動裝置13內軸向位移，而該內套筒11內受剪力扭斷後所殘留的螺栓則無法順利排出，如果螺栓卡在內套11筒內的話，則使用者無法插入下一個螺栓至該內套筒11，而無法繼續進行下一個扭斷的動作；另外，該驅動裝置13係由數個元件組裝而成，除了組裝過程較為繁瑣之外，在使用過程中也會因為零件之間的磨耗或是固定位置脫落，而使得該驅動裝置13無法使用，降低其使用壽命。

本發明之主要目的係提供一種扭斷機構，其連接總成係為一體成型之結構，可容易組接以及提升操作的穩定性。

本發明之另一目的係在於，提供一種內套筒與連接總成接合位置具有抵接單元，使該連接總成帶動內套筒轉動時可以避免因變形所造成的卡死。

為達上述目的，本發明提供一種扭斷機之扭斷機構，包含有： 一連接總成，設置有一齒輪組，及一套接端；該齒輪組包含有一中空之齒輪殼及至少一齒輪，該齒輪係樞設於該齒輪殼內，且該齒輪殼側邊係設有穿孔，供該齒輪露出；該套接端，一體成型設置於該齒輪殼之一側； 一內套筒，一端為插接部、一端為螺栓接槽；該插接部係滑設於該套接端上； 該連接總成之套接端與內套筒之插接部，其一構成為多角孔，另一則形成互補形狀互補之多角柱，該多角孔與多角柱相接處位置分別形成有數壁面； 至少一抵接單元，形成於該插接部與該套接端之間，並位於該多角孔或多角柱之壁面上，可增加該插接部與套接端之間接觸面積； 一彈性元件，可對於該內套筒施加一彈性力。

較佳地，該連接總成之套接端為多角孔；該內套筒之插接部係為多角柱；各該抵接單元係設置於該套接端上之該多角孔之壁面上。

較佳地，該連接總成更包含有一內齒圈，該內齒圈係自該齒輪殼一側一體延伸而出。

本發明所提供之扭斷機之扭斷機構，其連接總成係為一體成型所構成，可以降低組接的難度，提高組裝效率，並且零件之間不會脫落，可以降低使用後零件鬆脫而無法使用的機率，另外，該抵接單元，可增加連接總成之套接端與內套筒之插接部間之接觸面積，使該內套筒被該連接總成驅動轉動後，兩者之間承受力量可以被分散降低，而可以避免該內套筒因變形而與該連接總成卡死的狀況，使該內套筒可以將內部的螺栓尾部可以順利退出。

請參閱圖2、圖2A及圖3所示，係本發明一較佳實施例所提供之扭斷機20，包含有；

一連接總成40，一體成型依序設有一內齒圈41、一齒輪組42以及一套接端43；該內齒圈41之中央係設有一連接孔411與該齒輪組42相連通，使該內齒圈41內之齒輪組(圖未示)能透過該連接孔411與該齒輪組42相嚙接，該齒輪組42包含有一中空之齒輪殼421及三齒輪422，該等齒輪422係樞設於該齒輪殼421內，且該齒輪殼421側邊係設有穿孔423，供該齒輪422露出該齒輪殼421外，該等齒輪422並受一傳動裝置(圖未示)於該內齒圈41減速提升扭力之後再驅動該等齒輪42轉動；該套接端43設於該齒輪殼42之另一側，其端面凹設有一六角孔形狀之套接孔431，該六角孔內具有六個壁面，該套接孔431係與該齒輪殼42內相連通。

一外套筒總成50，一端設有一齒圈51，另一端設有一外套筒52；該齒圈51並與該連接總成40之齒輪組41之齒輪422相嚙接，該外套筒52係設於該連接總成40之套接端43之外側，該外套筒52之頂端內側並凹設有一卡接棘齒521；該外套筒總成50內並設置有一擋止部53。

一內套筒60，一端為插接部61、一端為螺栓接槽62；該插接部61係相對於該連接總成40之套接端43之套接孔431形成為一互補的六角柱形狀，該六角柱外環周具有六個壁面，該插接部61滑設於該套接端43內，可以前後滑移，且該插接部61可隨該連接總成40轉動；該螺栓接槽62係形成有一固定棘齒622，該螺栓接槽62之外側並環設有一凸環621。

請再配合參閱圖4及5所示，六個抵接單元70，設於該內套筒60之插接部61與該連接總成40之套接端43之間，本實施例中，其係設於該連接總成40之套接端43之六角套接孔431之壁面上，該等抵接單元70係包含有一凹槽71以及二凸起72，沿著該套接孔431之軸向方向設置，使該插接部61之六角柱之壁面與套接端43之六角形之套接孔431之壁面在套接時形成不連續的接觸面，該二凸起72使該套接端43之套接孔431之壁面形成較高凸的位置，另外，請配合參閱圖10及11所示，該抵接單元70亦可以僅設置一個凸起72，該凸起72可設於該套接端43之套接孔431之壁面中央或是壁面靠近旋轉方向側；該等抵接單元70亦可形成於該內套筒60之插接部61六角柱之壁面上；使該內套筒60之插接部61與連接總成40之套接端43之間形成有一個較高的接觸面，而可以使該連接總成40在驅動該內套筒60旋轉受力過程之中，該二凸起72位置先與該內套筒60之插接部61之六角柱之壁面相接，並且形成較大的接觸面積，可防止該內套筒60之插接部61於該套接孔431的接觸面積過小而造成變形，避免該插接部61卡死於該套接孔431內。

一彈性元件80，設於該內套筒60之螺栓接槽62之凸環621與該外套筒總成50內側擋止部53之間，可對於該內套筒60施加一彈性力，使該內套筒60之螺栓接槽62遠離與該連接總成40。

請參閱圖7至9所示，該扭斷機20係施作於一螺栓組90，該螺栓組90係包含有一螺帽91及一螺栓92，該螺栓92上並設置有一脆弱區921，該螺帽91係預先螺入該螺栓92轉至一定的緊固程度，接著將該螺栓組90押入至該外套筒總成50內，使該螺栓92會插入至該螺栓接槽62內，使該固定棘齒622可以嚙合固定該螺栓92，並且，該螺栓92會將該內套筒60往該連接總成40方向推動，並且壓迫該彈性元件80產生一彈性力，接著，該螺帽91會與該外套筒總成50上的外套筒52之卡接棘齒521卡接，使該螺栓組90整體可以位於該外套筒總成50內。

該傳動裝置帶動該連接總成40及外套筒總成50作動，作動時，該外套筒總成50會進一步帶動該螺帽91往旋緊方向轉動，使該螺帽91可以轉動至預定的扭力設定值；當該螺帽91的扭力到達預設的數值之後，表示該螺帽91已經鎖固完成，同時，該連接總成40會產生一相反方向的旋轉扭力，該連接總成40會帶動該內套筒60產生相反方向的旋轉扭力，使容設於該內套筒60之螺栓接槽62內的螺栓92使該螺栓92之脆弱區921受到旋轉扭力後形成應力集中，而產生剪力切斷的效果。藉由上述的緊固作業，該螺帽91與該螺栓92會被堅固地緊固，該螺栓92的尾部被扭斷並殘留於該內套筒60內。

切斷完成後，該外套筒總成50會離開該螺栓組90，此時，該彈性元件80會產生一彈性力推動該內套筒60，使該內套筒60遠離該連接總成40，並且將該螺栓92推出至外部，請參閱圖5及6所示，由於該內套筒60之插接部61與該連接總成40之套接端43之套接孔431設置有該等抵接單元70，該內套筒60之插接部61受旋轉力而相對於該該連接總成40之套接孔431轉動時，該插接部61之六角柱之壁面會先接觸到該等抵接單元70之凸起72，因為該凸起72之較凸出於該套接孔431之壁面，使接觸面積增加，該內套筒60之插接部61可以分散承受的力量，而可降低該插接部61之變形量，使該插接部61之壁面間之交角不會卡死於該套接孔431之壁面上，該內套筒60不會卡死於該連接總成，使該連接總成40在帶動該內套筒60進行軸向方向旋轉之後，該插接部61與套接孔431之間不會因為旋轉扭力過大或是接觸面積過小而造成該內套筒60之插接部61因變形而卡死，使該彈性元件80能順利的推動該內套筒60向前，並且可以順利的推動該螺栓92退出。

另外，本發明之連接總成40，其內齒圈41、齒輪組42之齒輪殼421以及套接端43係為一體成型構成，其可降低組裝的複雜度，另外，也可確保連接總成40之構件使用時不會鬆脫，可提升其安全性及可靠度。

本發明之扭斷機，該內套筒與連接總成之間的抵接單元，可增加該內套筒與連接總成之間的接觸面積，使該內套筒可增加受力面積以降低與連接總成之間的承受力量，使內套筒不會因變形而卡死於該連接總成內，相較於習知的內套筒接觸面積小，容易轉動時因變形而形成卡死而無法退出螺栓，本發明可以增加接觸面積而分散受力以避免該內套筒卡死於該連接總成內，可提升其可靠度；另外，該連接總成為一體構成，與習知相比，可以降低組裝難度，使用時也不容易磨耗以及零件鬆脫，可提升其可靠度及使用壽命。

上揭實施例僅係說明本發明之技術手段而非限制，舉凡由本發明之等效修改，均應視為本發明之保護範圍。本發明之扭斷機於此領域中首創之結構，並具實用功效之增進，依法提出申請。

10:扭斷機 11:內套筒 111:六角柱 12:外套筒 13:驅動裝置 131:彈性元件 132:六角孔 20:扭斷機 40:連接總成 41:內齒圈 411:連接孔 42:齒輪組 421:齒輪殼 422:齒輪 423:穿孔 43:套接端 431:套接孔 50:外套筒總成 51:齒圈 52:外套筒 521:卡接棘齒 53:擋止部 60:內套筒 61:插接部 62:螺栓接槽 621:凸環 622:固定棘齒 70:抵接單元 71:凹槽 72:凸起 80:彈性元件 90:螺栓組 91:螺帽 92:螺栓 921:脆弱區

為使  貴審查委員能進一步瞭解本發明之目的、特徵以及所達成之功效，以下茲舉三較佳實施例，並配合圖式詳細說明於後，其中： 圖1為習知之扭斷機之立體分解圖。 圖1A為驅動裝置與內套筒卡死狀態示意圖。 圖2為本發明較佳實施例扭斷機之立體分解圖。 圖2A為圖2之另一方向之立體分解圖。 圖3為較佳實施例之組合狀態之剖面示意圖。 圖4為連接總成之套接端與抵接單元之端面視圖。 圖5為圖3中5-5剖面對於內套筒與連接總成組接時，未受力轉動時，內套筒與連接總成之壁面與抵接單元的局部示意。 圖6為圖5連接總成施力旋轉該內套筒時，內套筒與連接總成之壁面與抵接單元的局部示意。 圖7為螺栓組裝入該扭斷機前之示意圖。 圖8為螺栓組鎖固示意圖。 圖9為螺栓退出扭斷機之動作示意圖。 圖10為本創作第二種連接總成之套接端與抵接單元之端面視圖。 圖11為本創作第三種連接總成之套接端與抵接單元之端面視圖。

40:連接總成

42:齒輪組

43:套接端

60:內套筒

61:插接部

70:抵接單元

71:凹槽

72:凸起

Claims (8)

1. 一種扭斷機之扭斷機構，包含有：一連接總成，設置有一齒輪組及一套接端；該齒輪組包含有一中空之齒輪殼及至少一齒輪，該齒輪係樞設於該齒輪殼內，且該齒輪殼側邊係設有穿孔，供該齒輪露出；該套接端，一體成型設置於該齒輪殼之一側，該套接端之端面凹設有一套接孔，該套接孔係與該齒輪殼內相連通；一外套筒總成，一端設有一齒圈，另一端設有一外套筒；該齒圈並與該連接總成之齒輪組之齒輪相嚙接，該外套筒係設於該連接總成之套接端之外側；一內套筒，一端為插接部、一端為螺栓接槽；該插接部係滑設於該套接端上；該連接總成之套接端與內套筒之插接部，其一構成為多角孔，另一則形成互補形狀互補之多角柱，該多角孔與多角柱相接處位置分別形成有數壁面；至少一抵接單元，形成於該插接部與該套接端之間，並位於該多角孔或多角柱之壁面上，該抵接單元可以增加該該插接部與套接端之間的接觸面積；各該抵接單元係為至少一凸起；一彈性元件，可對於該內套筒施加一彈性力。
2. 如請求項1所述之扭斷機構，其中：該連接總成之套接端係為多角孔；該內套筒之插接部係為多角柱；各該抵接單元係設置於該套接端之多角孔之壁面上。
3. 如請求項1所述之扭斷機構，其中：該連接總成之套接端係為多角柱；該內套筒之插接部係為多角孔；各該抵接單元係設置於該插接部之多角柱之壁面上。
4. 如請求項1所述之扭斷機構，其中：各該抵接單元設有一該凸起，該凸起係位於該壁面之中央位置。
5. 如請求項1所述之扭斷機構，其中：各該抵接單元設有一該凸起，該凸起係位於該壁面靠近旋轉方向側。
6. 如請求項1所述之扭斷機構，其中：各該抵接單元設置有二該凸起，該二凸起之間並設置有一凹槽。
7. 如請求項1所述之扭斷結構，其中：該內套筒之螺栓接槽外側環設有一凸環；該外套筒總成於內側設有一擋止部，使該彈性元件可設於該凸環及擋止部之間。
8. 如請求項1所述之扭斷結構，其中：該連接總成更包含有一內齒圈，該內齒圈係與該齒輪組之齒輪殼相連接，該內齒圈係自該齒輪殼一側一體延伸而出。

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