CN111055231B - 前端工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前端工具，其包括轴座(2)和轴体(4)。该轴座(2)呈筒状，该轴体(4)具有插入旋转工具(100)上的安装孔(101)的插入部(50)，该插入部(50)具有与旋转工具(100)的挡件(102)卡合的卡合部(51)，该插入部(50)的前端侧部(52)的横剖面形状为与安装孔(101)的内周面相接的形状，该插入部(50)的基端侧部(53)的横剖面的面积小于前端侧部(52)的横剖面的面积。因此，本发明能够抑制轴体中的插入旋转工具的安装孔内的部分在进行拧紧作业时破裂。

Description

前端工具

技术领域

本发明属于涉及一种安装在旋转工具上的前端工具的技术领域。

背景技术

到目前为止，安装在旋转工具上的前端工具已为众人所知。

专利文献1中公开了一种前端工具，其具有能够连结在旋转工具上的连结轴部(轴体)、具有能够嵌合于螺帽等的接受口的轴座部以及连结轴座部的基端侧与连结轴部的连结部件。其中，该连结部件由金属筒体构成，在连结部件内部且在连结轴部的外周设置有防止掉落的挡环。

在专利文献1的连结轴部形成有环状凹部，阻挡用钢球会落入该环状凹部中，采用该阻挡用钢球以后，在将连结轴部插入旋转工具上的安装孔部时，一次就能够连结固定好。

专利文献1：日本公开专利公报特开2012-143855号公报。

发明内容

－发明要解决的技术问题－

专利文献1中所记载的前端工具的具体情况如下：轴体中与环状凹部相比更靠近轴座侧的部分(以下称为前端侧部)以及与环状凹部相比更靠近与轴座侧相反一侧的部分(以下称为基端侧部)都插入安装孔中。

本申请发明人等经过努力研究而得知：在前端侧部的横剖面的面积与基端侧部的横剖面的面积相等的情况下，与前端侧部相比，基端侧部与安装孔接触的接触面积会变大。在与前端侧部相比，基端侧部与安装孔接触的接触面积较大的情况下，来自旋转工具的旋转力主要会输入基端侧部。因为安装孔的内周面与基端侧部之间存在微小的间隙，所以当轴体在旋转工具的作用下而旋转时，会产生微小的摇动。产生于该基端侧部的摇动，离基端侧部越远就会越大。其结果是，安装孔的前端部分被迫扩大，安装孔的前端会变大。

如果安装孔的前端变大，来自旋转工具的旋转力就难以施加在前端侧部上。因此，在安装孔的前端变大的状态下将螺帽等拧紧之际，来自螺帽等的与所述旋转力方向相反的反作用力就容易经由轴座部施加在前端侧部上。另一方面，因为安装孔的基端部分随着使用时间的加长而发生的变形较小，所以所述旋转力就会从旋转工具施加在基端侧部上。其结果是，会在轴体的环状凹部这一部分产生扭转应力，轴体就有可能在该环状凹部这一部分破裂。

本发明正是为解决所述问题点而完成的，其目的在于：抑制轴体中的插入旋转工具的安装孔内的部分在进行拧紧作业时破裂。

－用于解决技术问题的技术方案－

为了解决上述技术问题，本发明以安装在旋转工具上的前端工具为对象。该前端工具安装在旋转工具，该前端工具包括轴座与轴体，该轴座为筒状，该轴体与所述轴座结合且具有插入所述旋转工具上的安装孔内的插入部，在所述旋转工具的安装孔处设置有挡件，所述挡件抑制所述插入部从所述安装孔中脱落，所述插入部具有与所述挡件卡合的卡合部。所述插入部中，比所述卡合部更靠所述轴座侧的部分为前端侧部，比所述卡合部更靠近与所述轴座侧相反一侧的部分为基端侧部。所述前端侧部的横剖面形状为与所述安装孔的横剖面形状相似且与所述安装孔的内周面相接的形状，所述基端侧部的横剖面的面积小于所述前端侧部的横剖面的面积。

根据该构成方式，前端侧部的横剖面形状为与安装孔的横剖面形状相似且与安装孔的内周面相接的形状，故旋转工具的旋转力会适当地输入前端侧部。而且，基端侧部的横剖面的面积小于前端侧部的横剖面的面积。这样一来，与前端侧部相比，基端侧部就更难以与安装孔的内周面接触。因此，旋转工具的旋转力就难以施加在基端侧部上，旋转工具的旋转力主要会传递给前端侧部。其结果是，即使安装孔的前端变大，施加在卡合部的扭转应力也会变小。因此，在进行拧紧作业时，就能够抑制插入部破裂。

在上述前端工具的一实施方式中，所述基端侧部的横剖面形状为圆形。

根据该构成方式，在基端侧部与安装孔的内周面接触的情况下，基端侧部与安装孔的内周面进行点接触或者线接触。因此，能够尽可能地缩小基端侧部与安装孔的内周面的接触面积。这样一来，在进行拧紧作业时，就能够更有效地抑制插入部破裂。

在上述前端工具的其他实施方式中，所述前端侧部的横剖面形状为多边形，所述基端侧部的横剖面形状呈边数比所述前端侧部多的多边形。

根据该构成方式，即使基端侧部与安装孔的内周面接触了，也能够尽可能地缩小接触面积。这样一来，在进行拧紧作业时，就能够更有效地抑制插入部破裂。

所述前端工具还可以为这样的构成方式，所述轴体具有与所述轴座重复的重复部，在所述重复部形成有脆弱部，所述脆弱部比所述插入部的所述卡合部更细。

根据该构成方式，在插入部在卡合部这一位置破裂以前，先让脆弱部破裂，这样就能够抑制扭转应力施加在该卡合部上。由此而能够更有效地抑制插入部破裂。

轴体具有脆弱部的前端工具还可以为这样的构成方式，所述轴座具有通孔，所述轴体中比所述脆弱部更靠所述插入部侧的部分穿过该通孔，所述重复部位于所述脆弱部与所述通孔之间，且具有直径大于所述通孔的台阶部。

根据该构成方式，如果轴体在脆弱部已破裂，轴体就会从轴座脱落，但是台阶部会卡在通孔上，因此轴体就不会从轴座脱落出来。这样一来，当轴体已经破裂以后，也能够防止轴座掉出来。

－发明的效果－

如上所述，根据本发明的前端工具，基端侧部难以与安装孔的内周面接触，旋转力难以从旋转工具施加在基端侧部上。这样一来，因为旋转工具的旋转力主要传递给前端侧部，所以在进行拧紧作业时，能够抑制插入部破裂。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的前端工具的剖视图，表示已将前端工具安装在旋转工具的安装部上的状态。

图2是沿着图1中的II-II线剖开的剖视图。

图3是沿着图1中的III-III线剖开的剖视图。

图4是表示第一实施方式的变形例中的前端工具的剖视图。

图5是表示第二实施方式中的前端工具的剖视图。

图6是沿着图5中的VI-VI线剖开的剖视图。

图7是表示第三实施方式中的前端工具的剖视图。

－符号说明－

1－前端工具；2－轴座；4、204、304－轴体；50、250、350－插入部；

51、351－卡合部；52－前端侧部；53、253－基端侧部；100－旋转工具；

101－安装孔；102－挡件。

具体实施方式

下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

图1表示本第一实施方式中的前端工具1。该前端工具1是安装在旋转工具100上的工具。旋转工具100包括手动式和电动式，例如有棘轮扳手或冲击式动力扳手等。

前端工具1包括筒状的轴座2(socket)和通过压入而与轴座2卡合的长条状轴体4。如图1所示，轴体4从轴座2的轴心方向的一端朝着该轴心方向的一侧延伸。在本第一实施方式中，轴座2是作用于螺栓或螺母的部分，轴体4是安装在旋转工具100上的部分。在以下说明中，所述轴心方向的所述一侧称为基端侧，所述轴心方向的另一侧称为前端侧。

如图1所示，轴座2呈近似圆筒状。详细而言，轴座2具有第一圆筒部21、缩径部22以及第二圆筒部23。其中，该第一圆筒部21的外径相对较大；该缩径部22的直径从第一圆筒部21的轴心方向的基端部开始朝着该轴心方向的所述基端侧边缩小边延伸；该第二圆筒部23从缩径部22的轴心方向的基端部开始朝着所述基端侧延伸。第一圆筒部21、缩径部22以及第二圆筒部23同轴，轴座2由金属制成。

在轴座2的筒内形成有被压入部31和作用部24。其中，该被压入部31供轴体4压入；该作用部24与在旋转工具100的作用下而旋转的部件(螺栓或螺帽)嵌合并作用于该部件。作用部24呈与螺栓或螺帽一样的形状，例如剖面为六边形。

在轴座2的筒内且在相对于被压入部31而言与作用部24相反的一侧形成有导向部32，该导向部32的直径小于被压入部31的直径。在从作用部24一侧将轴体4插入轴座2之际，该导向部32会沿着轴座2的轴心方向对轴体4进行引导。需要说明的是，导向部32相当于通孔，轴体4中的与后述脆弱部46相比离后述的插入部50更近的部分穿过该通孔。

被压入部31的直径比轴体4的后述结合部42的对角间的距离短且比后述结合部42的对面之间的距离长。被压入部31的直径大于轴体4的轴部41的对角间的距离。导向部32的直径比轴体4的轴部41的对角间的距离稍大。

轴体4由刚度高于轴座2的金属制成。轴体4具有轴部41、结合部42以及插入部50。其中，该结合部42形成在轴部41的一端部且与轴座2相结合；插入部50形成在轴部41的另一端部，且插入旋转工具100上的安装孔101中。结合部42的剖面呈六边形。结合部42的横剖面的面积大于轴部41的横剖面的面积。

轴部41中比结合部42更靠所述轴心方向的所述基端侧的部分为重复部43，该重复部43沿径向与轴座2重复。

如图1所示，重复部43具有脆弱部46和台阶部47。其中，该脆弱部46比轴体4的其他部分细；该台阶部47形成在比该脆弱部46更靠近所述轴心方向的所述基端侧。台阶部47的直径小于被压入部31的直径且大于导向部32的直径。通过使脆弱部46比轴体4的其他部分脆弱，如果在用前端工具1并用螺帽等进行拧紧作业之际轴体4破裂，就容易在脆弱部46这一位置破裂。

轴体4的插入部50具有卡合部51，该卡合部51与挡件102卡合，该挡件102安装在旋转工具100的安装孔101内。卡合部51具有被切削成环状的卡合槽51a。卡合部51比插入部50中的其他部分细，卡合部51比脆弱部粗。

旋转工具100的挡件102为用以抑制插入部50从安装孔101中脱落出来的部件。挡件102具有钢球和螺旋弹簧，该螺旋弹簧朝着安装孔101的中心轴对该钢球施加作用力。在已将插入部50插入安装孔101内的状态下，所述钢球借助所述螺旋弹簧的作用力朝着安装孔101的中心轴移动而卡在卡合部51的卡合槽51a内。这样一来就能够抑制插入部50从安装孔101中脱落出来。

在本第一实施方式中，插入部50的比卡合部51更靠轴座2侧(所述轴心方向的所述前端侧)的部分(以下称为前端侧部52)与比卡合部51更靠与轴座2相反一侧(所述轴心方向的所述基端侧)的部分(以下称为基端侧部53)，二者形状不同。

如图2所示，前端侧部52的横剖面形状与安装孔101的横剖面形状相似，且与安装孔101的内周面相接。详细而言，安装孔101的剖面呈六边形，前端侧部52的剖面也呈六边形。也就是说，前端侧部52呈六棱柱状。前端侧部52的横剖面的面积比安装孔101的横剖面的面积稍小。这样一来，在已将插入部50插入安装孔101内的状态下，前端侧部52的表面就容易与安装孔101的内周面进行面接触。其结果是，旋转工具100旋转时，旋转工具100的旋转力就会适当地施加在前端侧部52上。

如图3所示，基端侧部53的横剖面呈圆形。也就是说，基端侧部53呈圆柱状。基端侧部53的横剖面形状的直径比安装孔101的对面间的距离短。如图2及图3所示，基端侧部53的横剖面的面积大于卡合部51的横剖面的面积的最小值且小于前端侧部52的横剖面的面积。这样一来，在已将插入部50插入安装孔101内的状态下，如果基端侧部53的表面与安装孔101的内周面接触，基端侧部53的表面就会与安装孔101的内周面进行点接触或者线接触。因此，旋转工具100旋转时，旋转力就难以从旋转工具100输入基端侧部53。需要说明的是，只要能够保证基端侧部53的横剖面的面积大于卡合部51的横剖面的面积的最小值且小于前端侧部52的横剖面的面积，基端侧部53的横剖面形状的直径就无特别限制。

在本第一实施方式中，从轴座2的作用部24侧将轴体4插入该轴座2内，并将轴部41插入导向部32并穿过导向部32，由此而将结合部42压入且固定在被压入部21上，这样即构成前端工具1。

在此，本申请发明人等努力研究后得知：在万一在前端侧部52的横剖面的面积与基端侧部53的横剖面的面积相等的情况下，基端侧部53与安装孔101的接触面积也会大于前端侧部52与安装孔101的接触面积。在基端侧部53与安装孔101的接触面积大于前端侧部52与安装孔101的接触面积的情况下，来自旋转工具100的旋转力主要会输入基端侧部53。为了顺利地插入插入部50，一般会让安装孔100的内周面和基端侧部53之间具有微小的间隙。因此，当旋转轴体4在旋转工具100的作用下而旋转时会稍有摇动。在该基端侧部53产生的摇动，离基端侧部53越远就会越大。其结果是，安装孔101前端部分被迫扩大，安装孔的前端会变大。

如果旋转工具100的安装孔101前端部分变大，来自旋转工具100的旋转力就难以施加在前端侧部52上。因此，在安装孔101的前端变大的状态下将螺帽等拧紧之际，来自螺帽等的与所述旋转力方向相反的反作用力就容易经由轴座2施加在前端侧部52上。另一方面，因为安装孔101的基端部分随着时间使用的加长而发生的变形较小，所以旋转工具100的所述旋转力就会施加在基端侧部53上。其结果是，会在轴体4的卡合部51产生扭转应力，轴体4就有可能在该卡合部51破裂。

相对于此，在本第一实施方式中，前端侧部52的横剖面形状与安装孔101的横剖面形状相似，而基端侧部53的横剖面的面积小于前端侧部52的横剖面的面积。这样一来，与前端侧部52相比，基端侧部53就难以与安装孔101的内周面接触。因此，旋转力就难以从旋转工具100施加在基端侧部53上。这样一来，旋转工具100的旋转力主要就传递给前端侧部53。其结果是，即使安装孔101的前端变大，产生于卡合部51的扭转应力也会减小。因此，在进行拧紧作业时，能够抑制插入部50破裂。

尤其是，在本第一实施方式中，基端侧部52的横剖面呈圆形。这样一来，即使基端侧部53与安装孔101的内周面接触了，基端侧部53与安装孔101的内周面也是进行点接触或者线接触。因此，能够尽可能地减小基端侧部52与安装孔101的内周面接触的接触面积。这样一来，旋转力就难以从旋转工具100施加在基端侧部53上。其结果是，在进行拧紧作业时，能够更有效地抑制插入部50破裂。

在本第一实施方式中，在轴体4的重复部43形成有脆弱部46。这样一来，在插入部50破裂以前，让轴体4先在脆弱部46破裂来抑制在卡合部51产生扭转应力。这样就能够更加有效地抑制插入部50破裂。

如果轴体4在脆弱部46已破裂，轴体4就会从轴座2脱落，但是台阶部47会卡在导向部32上，因此轴体4就不会从轴座2脱落出来。这样一来，当轴体4已经破裂以后，也能够防止轴座2掉出来。

图4表示本第一实施方式的变形例。在该变形例中，轴体104不具有脆弱部46和台阶部47。在该结构中，前端侧部52的横剖面形状与安装孔101的横剖面形状相似，而基端侧部53的横剖面的面积小于前端侧部52的横剖面的面积。故在进行拧紧作业时，能够抑制插入部50破裂。

(第二实施方式)

下面，参照附图详细说明第二实施方式。需要说明的是，以下用同一符号表示与第一实施方式相同的部分并省略详细说明。

在本第二实施方式中，就轴体204而言，基端侧部253的横剖面形状与上述第一实施方式不同。详细而言，如图5、图6所示，基端侧部253的横剖面呈边数比前端侧部52多的多边形。更具体而言，基端侧部253的横剖面呈十二边形。也就是说，在本第二实施方式中，基端侧部253为十二棱柱状。在本第二实施方式中，与上述第一实施方式的变形例一样，轴体204也不具有脆弱部46和台阶部47。需要说明的是，基端侧部253的横剖面形状无需为正十二边形，且相邻角部的内角大小也可以不同。

在本第二实施方式的结构下，也能够尽可能地减少接触面积。因此，即使采用本第二实施方式的结构，在进行拧紧作业时，也能够抑制插入部250破裂。

(第三实施方式)

下面，参照附图详细说明第三实施方式。需要说明的是，在以下说明中，用同一符号表示与第一、第二实施方式相同的部分并省略详细说明。

在本第三实施方式中，就轴体304而言，卡合部351的结构与上述第一实施方式、第二实施方式不同。基端侧部53与上述第一实施方式相同。与所述第一实施方式的变形例一样，在本第三实施方式中，轴体304不具有脆弱部46和台阶部47。

如图7所示，在本第三实施方式中，卡合部351具有球面状的六个卡合凹部351a。六个卡合凹部351a分别形成在六边形的各边上。在已将插入部350插入安装孔101内的情况下，挡件102的钢球102b会卡在卡合凹部351a内。

与形成卡合槽的情况相比，本第三实施方式能够尽可能地增大卡合部351的横剖面的面积的最小值。因此，与形成卡合槽的情况相比，能够提高卡合部351的刚度。这样一来，就能够更有效地抑制插入部350破裂。

(其它实施方式)

本发明并不限定于上述实施方式，能够在不超出权利要求范围的主旨的范围内做各种改变。

例如在上述第一到第三实施方式中，轴体4、204、304从轴座2的作用部24侧插入，结合部42被压入被压入部31。但不限于此，如果轴体为未形成脆弱部和台阶部的结构，就可以从轴座2中与作用部24相反的一侧(所述轴心方向的所述基端侧)将轴体4、204、304的结合部42压入被压入部31。此时，无需在轴座2形成导向部32，被压入部31可以延伸到轴座2的所述轴心方向的基端。

还可以让第二实施方式中的卡合部51的形状与上述第三实施方式中的卡合部351的形状一样。

还可以在第二实施方式中的轴体204上形成上述第一实施方式中的脆弱部46和台阶部47。在该情况下，如上所述，轴体204从轴座2的作用部24侧插入，且结合部42被压入被压入部31。

上述实施方式仅为例示而已，本发明的保护范围并不限于此。本发明的保护范围根据权利要求的范围定义，等同于权利要求范围的变形或变更都包括在本发明的范围内。

－产业实用性－

本发明作为安装在旋转工具上的前端工具很有用。

Claims (5)

1.一种前端工具，安装在旋转工具上，该前端工具包括轴座与棒状的轴体，该轴座为筒状，该轴体与所述轴座结合且具有插入所述旋转工具上的安装孔内的插入部，所述轴座在轴心方向的一侧的端部具有通孔，所述轴体穿过所述通孔而向所述轴心方向的上述一侧延伸且在该一侧的端部具有所述插入部，在所述旋转工具的安装孔处设置有挡件，所述挡件抑制所述插入部从所述安装孔中脱落，所述插入部具有与所述挡件卡合且比该插入部中的其他部分细的卡合部，其特征在于：

所述插入部中，比所述卡合部更靠所述轴座侧的部分为前端侧部，比所述卡合部更靠近与所述轴座侧相反一侧的部分为基端侧部，

所述前端侧部的横剖面形状为与所述安装孔的内周面相接的形状，

所述基端侧部的横剖面的面积小于所述前端侧部的横剖面的面积，

所述轴体具有在与所述轴心方向正交的方向上与所述轴座重复的重复部，

在所述重复部设有比所述轴体的其他部分脆弱的脆弱部。

2.根据权利要求1所述的前端工具，其特征在于：

所述基端侧部的横剖面形状为圆形。

3.根据权利要求1所述的前端工具，其特征在于：

所述前端侧部的横剖面形状为多边形状，

所述基端侧部的横剖面形状呈边数比所述前端侧部多的多边形。

4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的前端工具，其特征在于：

所述脆弱部比所述插入部的所述卡合部细。

5.根据权利要求1所述的前端工具，其特征在于：

所述通孔是供所述轴体中比所述脆弱部更靠所述插入部侧的部分穿过的通孔，

所述重复部位于所述脆弱部与所述通孔之间，且具有直径大于所述通孔的台阶部。

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