CN114060417A

CN114060417A - 工具用的万向接头

Info

Publication number: CN114060417A
Application number: CN202110544880.9A
Authority: CN
Inventors: 张季丰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2022-02-18
Also published as: US11614119B2; TW202206712A; TWI724957B; US20220034359A1

Abstract

一种工具用的万向接头，包含筒座、弹性件、转动头座及挡止单元。所述筒座包括围壁，所述围壁环绕中心线且围绕出容槽。所述容槽具有四个容置面部及四个接合面部，每一所述接合面部具有两个直线面段，所述直线面段朝所述中心线的方向相向倾斜。所述转动头座与所述筒座成角度地刚性连接，所述转动头座包括可旋动地容置于所述容槽的旋动部，及安装部，所述旋动部投影在垂直于所述轴线的面上实质上呈圆角方形，所述旋动部具有四个卡掣面及四个连接面。所述连接面分别用来抵接于所述接合面部的直线面段。所述挡止单元安装在所述筒座并用来挡止所述卡掣面。

Description

工具用的万向接头

技术领域

本发明涉及一种组合工具，特别是涉及一种工具用的万向接头。

背景技术

参阅图1与图2，一种现有的万向接头8包括一母座81、一工具构件82及一C型扣环83，所述母座81具有一容置槽811及一反向于所述容置槽811的驱动孔812，所述容置槽811的一内周面810形成有数条相间隔且纵向延伸的凸部813，所述驱动孔812用来连接一动力源(图未示)例如气动源、电动装置或手工具。所述工具构件82可调整地容置于所述母座81的容置槽811，所述工具构件82与所述母座81成角度地刚性连接以传递所述动力源的扭力。所述工具构件82具有一安装段821、一反向于所述安装段821的六角球形头822，及一钢珠弹性组823，所述安装段821用来安装一工具(图未示)例如套筒、螺丝起子等。所述六角球形头822具有六个对应于所述凸部813且用来与所述凸部813抵接的切面824，及六个连接于所述切面824的角线825。所述钢珠弹性组823安装在所述六角球形头822的其中一所述切面824，且弹推于所述母座81的内周面810。所述C型扣环83安装在所述母座81且用来挡止所述六角球形头822的角线825，借此，使所述工具构件82与所述母座81保持连接而不会脱出且可旋动地调整其连接角度。

参阅图3与图4，另一种现有的万向接头9包括一母座91、一工具构件92、一弹簧94及一C型扣环93。所述母座91具有一容置槽911及一反向于所述容置槽911的驱动孔912，所述容置槽911的内周面910形成有彼此相间且纵向延伸的四个肋条913及四个凹槽914。所述工具构件92可调整地容置于所述容置槽911且与所述母座91成角度地刚性连接并用来传递扭力。所述工具构件92具有一安装段921，及一反向于所述安装段921的球形头922，所述球形头922具有相间隔且凸设的四个耳条923，及凹设的四个凹陷面924，所述耳条923分别容置于所述凹槽914且用来抵接所述凹槽914。所述弹簧94安装在所述球形头922与所述母座91间且具有一恒推动所述球形头922朝外移动的势能。所述C型扣环93安装在所述母座91且用来挡止所述耳条923，使所述工具构件92与所述母座91保持连接而不会脱出。通过所述工具构件92的耳条923与所述母座91的凹槽914彼此接合而能传递扭矩。

虽上述两种万向接头8、9皆能转接不同型态的工具以传递扭矩，但由于所述万向接头8、9受限于所述工具构件82、92的挡止脱出点位于朝外最凸出的位置，在传递相同的扭矩规格下，所述母座81、91的容置槽811、911的内径无法再缩小，因此，整体体积较大。另外，第二种万向接头9由于所述耳条923的截面积小，在传递高扭矩时容易断裂而损毁，结构强度较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积较小且结构强度较高的工具用的万向接头。

本发明的工具用的万向接头，包含筒座、弹性件、转动头座及挡止单元。

所述筒座包括围壁，所述围壁具有内壁面、反向于所述内壁面的外壁面、连接于所述内壁面与所述外壁面的第一表面，及反向于所述第一表面的第二表面。所述围壁环绕中心线且围绕界定出驱动孔、反向于所述驱动孔的容槽，及介于所述驱动孔与所述容槽间且与所述容槽相连通的安装槽。所述驱动孔开通于所述第二表面，所述容槽开通于所述第一表面且具有四个容置面部及四个接合面部，所述容置面部以所述中心线为中心对称排列，每一所述接合面部连接于相邻的两个所述容置面部。每一所述接合面部具有两个直线面段，所述直线面段朝所述中心线的方向相向倾斜。所述弹性件可压缩地设置于所述筒座，所述弹性件的其中一端容置于所述安装槽，所述弹性件的另一端朝向所述筒座的第一表面。

所述转动头座可旋动地设置于所述筒座且弹抵于所述弹性件，所述转动头座沿轴线延伸且与所述筒座成角度地刚性连接。所述转动头座包括可旋动地容置于所述容槽的旋动部，及反向于所述旋动部的安装部，所述旋动部投影在垂直于所述轴线的面上实质上呈圆角方形，所述旋动部弹抵于所述弹性件的所述另一端且具有环绕所述轴线的四个卡掣面及四个连接面。每一所述卡掣面连接于相邻的两个所述连接面且配合对应于其中一所述容置面部，每一所述连接面连接于相邻的两个所述卡掣面，所述连接面分别用来抵接于所述接合面部的直线面段，定义沿第一方向分别相切于其中两个所述连接面的切线为第一切线，沿第二方向分别相切于另两个所述连接面的切线为第二切线，每一所述第一切线、每一所述第二切线与所述轴线实质上互相垂直，所述第一切线与所述第二切线延伸后相会于四个交点，每一所述卡掣面位于其邻近的所述交点与所述轴线间。所述挡止单元安装在所述筒座并用来挡止所述转动头座的卡掣面，以防止所述转动头座脱出所述筒座。

本发明的工具用的万向接头，所述连接面相向会合于端面，所述端面反向于所述安装部且实质上垂直于所述轴线。

本发明的工具用的万向接头，每一所述连接面具有连接至所述端面的渐缩面段，及由所述渐缩面段朝所述安装部的方向延伸的中央面段，每一所述渐缩面段连接于相邻的两个所述连接面的渐缩面段，且每一所述中央面段连接于相邻的两个所述卡掣面。

本发明的工具用的万向接头，所述转动头座的卡掣面投影在垂直于所述轴线的面上位于同一假想圆，两个所述连接面投影在垂直于一第二方向的面上位于同一假想圆，另两个所述连接面投影在所述第一方向的面上位于同一假想圆，所述第二方向垂直于所述第一方向。

本发明的工具用的万向接头，所述安装部是一种钢珠型四方头或一种套筒。

本发明的工具用的万向接头，所述筒座的外壁面具有环绕所述中心线的外环沟，所述外环沟邻近于所述驱动孔且远离所述容槽。

本发明的工具用的万向接头，所述筒座的围壁还具有垂直于所述中心线的至少一通孔，所述至少一通孔由所述外壁面贯穿至所述内壁面且连通于所述驱动孔。

本发明的工具用的万向接头，所述转动头座还包括连接于所述旋动部与所述安装部的颈部，所述颈部在垂直于所述轴线的截面积小于所述安装部在垂直于所述轴线的截面积。

本发明的工具用的万向接头，所述弹性件是一种塔形压缩弹簧，所述弹性件具有容置于所述安装槽的大口径端，及反向于所述大口径端的小口径端。

本发明的工具用的万向接头，每一所述接合面部还具有连接于所述直线面段间的圆弧面段。

本发明的有益效果在于：通过将每一所述卡掣面位于其邻近的所述交点与所述轴线间的内削设计，使做为挡止脱出点的所述卡掣面朝所述中心线的方向内缩，因此，可缩小所述筒座的容槽的内径尺寸，在与现有相同规格下，能缩小本发明的体积，使本发明具有小型化的优点。同时，利用所述转动头座的旋动部投影在垂直于所述轴线的面上实质上呈圆角方形的形状特性，使所述卡掣面具有较高的结构强度，本发明利用几何形状的独特设计，可缩小体积并提高结构强度。另外，所述转动头座的连接面与所述筒座的直线面段是面接触，相较于现有的点接触，本发明利用面接触而能传递更高的扭矩。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一种现有的万向接头的立体分解图；

图2是图1的万向接头的横向剖视图；

图3是另一种现有的万向接头的立体分解图；

图4是图3的万向接头的横向剖视图；

图5是本发明工具用的万向接头的第一实施例的立体图，且所述第一实施例的筒座的中心线平行于转动头座的轴线；

图6是类似于图5的视图，且所述中心线与所述轴线成一角度连接；

图7是沿着图6的线VII-VII所截取的剖视图；

图8是图6的立体分解图；

图9是所述筒座的平面图；

图10是由另一角度观看图8的视图；

图11是所述转动头座的平面图；

图12是沿着图7的线XII-XII所截取的剖视图；

图13是所述转动头座的平面图；

图14是沿着图13的线XIV-XIV所截取的剖视图；

图15是图5的俯视图；

图16是本发明工具用的万向接头的第二实施例的立体图；

图17是本发明工具用的万向接头的第三实施例的立体图；及

图18是第三实施例的所述筒座的剖视图。

具体实施方式

在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图5至图7，本发明工具用的万向接头的第一实施例，包含一筒座1、一弹性件2、一转动头座3及一挡止单元4。

所述筒座1实质上呈圆筒状且包括一围壁11及一基壁12，所述围壁11与所述基壁12为一体成型。所述围壁11具有一内壁面101、一反向于所述内壁面101的外壁面102、一连接于所述内壁面101与所述外壁面102的第一表面103，及一反向于所述第一表面103且连接于所述内壁面101与所述外壁面102的第二表面104，所述第一表面103与所述第二表面104实质上平行于一第一方向D1。所述围壁11环绕一中心线CL且围绕界定出一驱动孔111、一反向于所述驱动孔111的容槽112，及一介于所述驱动孔111与所述容槽112间且与所述容槽112相连通的安装槽113，所述中心线CL垂直于所述第一方向D1。所述驱动孔111开通于所述第二表面104，且用来安装一动力源(图未示)例如气动源或手工具，在本第一实施例中，所述驱动孔111为四方形孔，但在其他变化例中，也能是其他形状的非圆形孔，同样能供所述动力源安装。所述容槽112开通于所述第一表面103。较佳地，所述外壁面102具有一环绕所述中心线CL的外环沟105，所述外环沟105邻近于所述驱动孔111且远离所述容槽112，所述外环沟105便于让操件者拔动施力于所述筒座1时，具有着力点而具有止滑作用。所述围壁11还具有垂直于所述中心线CL延伸的两个通孔114，所述通孔114通过所述外环沟105且排列在同一直线，每一所述通孔114由所述外壁面102贯穿至所述内壁面101且连通于所述驱动孔111，所述通孔114用来供所述动力源嵌卡而具有固定作用，但所述通孔114的数量也能是一个。

参阅图7至图9，所述内壁面101具有一位于所述容槽112且邻近于所述第一表面103的限位凹沟106，所述限位凹沟106全周环绕所述中心线CL。所述基壁12一体地连接于所述围壁11的内壁面101且位于所述驱动孔111与所述安装槽113间，所述基壁12平行于所述第一方向D1且垂直于所述中心线CL。如图9所示，所述容槽112在垂直于所述中心线CL上的横截面概呈圆角四方形，所述容槽112具有环绕所述中心线CL的四个容置面部115及四个接合面部116，所述容置面部115沿所述中心线CL的方向纵向延伸且以所述中心线CL为中心对称排列于四个对角，每一所述接合面部116连接于相邻的两个所述容置面部115，每一所述容置面部115连接于相邻的两个所述接合面部116，每一所述容置面部115概呈弧形曲面。每一所述接合面部116具有两个直线面段117及一连接于所述直线面段117的圆弧面段118，所述直线面段117朝所述中心线CL的方向相向倾斜，具体来说，所述直线面段117分别沿一直线延伸并相会于一点，在进行倒角处理后便形成所述圆弧面段118。

所述弹性件2可压缩地设置于所述筒座1内，较佳地，所述弹性件2是一种塔形压缩弹簧，且所述弹性件2具有一容置于所述安装槽113的大口径端21，及一反向于所述大口径端21且朝向所述筒座1的第一表面103的小口径端22，通过所述弹性件2的塔形结构，具有较大的自由长度及较佳的弹力，且不易弹性疲乏。在其他变化例中，所述弹性件2也可以是口径均一的圆柱形压缩弹簧。

参阅图5至图7，所述转动头座3可旋动地设置于所述筒座1且弹抵于所述弹性件2，所述转动头座3沿一轴线X延伸且与所述筒座1成角度地刚性连接，能理解的是，成角度包括所述轴线X平行于所述中心线CL，及所述轴线X成角度于所述中心线CL。所述转动头座3包括一可旋动地容置于所述容槽112的旋动部31、一反向于所述旋动部31的安装部32，及一连接于所述旋动部31与所述安装部32的颈部33。

参阅图10、图11与图12，所述旋动部31弹抵于所述弹性件2的小口径端22，所述旋动部31具有环绕所述轴线X的四个卡掣面311及四个连接面312。每一所述卡掣面311连接于相邻的两个所述连接面312且配合对应于其中一所述容置面部115。每一所述连接面312连接于相邻的两个所述卡掣面311且面向其中一所述接合面部116，所述连接面312分别用来抵接所述接合面部116的直线面段117，本发明通过所述连接面312与所述接合面部116的面接触而能传递高扭矩。

如图5、图11与图14所示，所述旋动部31投影在垂直于所述轴线X的面上实质上呈圆角方形，也就是说当所述轴线X平行于所述中心线CL时所述旋动部31沿着最大外径且平行于所述第一方向D1所截取的剖视图为圆角方形，所述卡掣面311投影在垂直于所述轴线X的面上位于同一假想圆。

参阅图10、图11与图13，每一所述连接面312是一种圆筒面，且如图13所示，当所述轴线X平行于所述中心线CL时，其中两个相对的所述连接面312投影在垂直于一第二方向D2的面上位于同一假想圆，所述第二方向D2垂直于所述第一方向D1，虽然图式未示出，但相同道理，另两个相对的所述连接面312投影在垂直于所述第一方向D1的面上位于同一假想圆，且所述连接面312相向会合于一端面313，所述端面313反向于所述安装部32且实质上垂直于所述轴线X，所述轴线X通过所述端面313，本第一实施例的所述端面313为方形平面，但较佳地，所述端面313为近似于球形的弧面。详细来说，每一所述连接面312具有一连接至所述端面313的渐缩面段314，及一由所述渐缩面段314朝所述安装部32的方向延伸的中央面段315，每一所述渐缩面段314连接于相邻的两个所述连接面312的渐缩面段314，且每一所述中央面段315连接于相邻的两个所述卡掣面311。在本第一实施例中，所述安装部32是一种钢珠型四方头(图式中省略钢珠)，并用来连接一工具(图未示)例如套筒或螺丝起子。较佳地，所述颈部33在垂直于所述轴线X上的截面积小于所述安装部32在垂直于所述轴线X上的截面积，以便于所述转动头座3转动调整角度。

如图11所示，定义沿所述第一方向D1相切于其中两个所述连接面312的切线为第一切线T1，沿所述第二方向D2相切于另两个所述连接面312的切线为第二切线T2，所述第二方向D2、所述第一方向D1与所述轴线X互相垂直，且每一所述第一切线T1、每一所述第二切线T2通过各自的所述中央面段315，所述第一切线T1与所述第二切线T2延伸后相会于四个交点P，每一所述卡掣面311位于其邻近的所述交点P与所述轴线X间。通过将每一所述卡掣面311位于其邻近的所述交点P与所述轴线X间的内削设计，使做为挡止脱出点的所述卡掣面311朝所述轴线X的方向内缩，进而缩小所述旋动部31的尺寸。还要说明的是，由于本发明缩小所述转动头座3的旋动部31的尺寸，而使所述旋动部31较靠近外侧，因此，本发明的转动头座3的可动角度较大，适用性更佳。

参阅图7与图15，所述挡止单元4可卸离地安装在所述筒座1的限位凹沟106并用来挡止所述转动头座3的卡掣面311，以防止所述转动头座3脱出所述筒座1。较佳地，所述挡止单元4是一种扁料的C型扣环，且截断面呈方形，借此，具有较佳的止脱效果。但所述挡止单元4是一种圆料的C型扣环或其他等同组件，只要可卸离地安装在所述限位凹沟106并挡止所述卡掣面311即可。

本第一实施例在组装时，先将所述弹性件2放入所述筒座1的安装槽113内，再将所述转动头座3的旋动部31放入所述筒座1的容槽112且抵接于所述弹性件2的小口径端22，最后，将所述挡止单元4卡入所述筒座1的限位凹沟106即完成组装。

参阅图5与图6，使用前，将所述筒座1的驱动孔111与所述动力源连接，并旋动所述转动头座3至所述轴线X与所述中心线CL至所需的连接角度，便可用来拆装锁固件(图未示)。

经由以上的说明，可将本发明的优点归纳如下：

一、本发明通过将每一所述卡掣面311位于其邻近的所述交点P与所述轴线X间的内削设计，使做为挡止脱出点的所述卡掣面311朝所述轴线X的方向内缩，因此，可缩小所述筒座1的容槽112的内径尺寸与所述转动头座3的旋动部31的尺寸，在与现有相同规格比较下，能缩小本发明的体积，使本发明具有小型化的优点。

二、本发明利用所述转动头座3的旋动部31投影在垂直于所述轴线X的面上实质上呈圆角方形的形状特性，使所述卡掣面311不易磨损且具有较高的结构强度。

三、本发明的所述转动头座3的连接面312与所述筒座1的直线面段117是面接触，相较于现有的点接触，本发明利用面接触而能传递更高的扭矩。

四、本发明的所述旋动部31的位置较现有更接近靠外侧，在与现有相同规格比较下，本发明的所述转动头座3的可动角度较大，适用性较佳。

参阅图16，为本发明工具用的万向接头的第二实施例，所述第二实施例是类似于所述第一实施例，其主要差异处在于：

所述转动头座3的安装部32'是一种六角套筒。所述第二实施例具有与所述第一实施例相同的功效。

参阅图17与图18，为本发明工具用的万向接头的第三实施例，所述第三实施例是类似于所述第一实施例，其主要差异处在于：

所述筒座1取消所述限位凹沟106(见图8)，且所述围壁11形成有四个对称设置且贯穿所述内壁面101与所述外壁面102的圆孔107，所述圆孔107分别位于所述容置面部115。所述内壁面101的顶端形成有四个斜面部119，所述斜面部119连接于所述第一表面103并分别延伸至所述接合面部116，每一所述斜面部119朝外渐扩延伸，借此，使所述转动头座3可较顺畅地旋动。挡止单元4'改用四个金属球41，所述金属球41嵌入所述圆孔107，可避免所述转动头座3脱出所述筒座1，借此，所述第三实施例具有与所述第一实施例相同的功效。能理解的是，所述金属球41也能用螺栓或插销取代，只要能挡止所述转动头座3不脱出即可。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims

1.一种工具用的万向接头，其特征在于：包含：

筒座，包括围壁，所述围壁具有内壁面、反向于所述内壁面的外壁面、连接于所述内壁面与所述外壁面的第一表面，及反向于所述第一表面的第二表面，所述围壁环绕中心线且围绕界定出驱动孔、反向于所述驱动孔的容槽，及介于所述驱动孔与所述容槽间且与所述容槽相连通的安装槽，所述驱动孔开通于所述第二表面，所述容槽开通于所述第一表面且具有四个容置面部及四个接合面部，所述容置面部以所述中心线为中心对称排列，每一所述接合面部连接于相邻的两个所述容置面部，每一所述接合面部具有两个直线面段，所述直线面段朝所述中心线的方向相向倾斜；

弹性件，可压缩地设置于所述筒座，所述弹性件的其中一端容置于所述安装槽，所述弹性件的另一端朝向所述筒座的第一表面；

转动头座，可旋动地设置于所述筒座且弹抵于所述弹性件，所述转动头座沿轴线延伸且与所述筒座成角度地刚性连接，所述转动头座包括可旋动地容置于所述容槽的旋动部及反向于所述旋动部的安装部，所述旋动部投影在垂直于所述轴线的面上实质上呈圆角方形，所述旋动部弹抵于所述弹性件的所述另一端且具有环绕所述轴线的四个卡掣面及四个连接面，每一所述卡掣面连接于相邻的两个所述连接面且配合对应于其中一所述容置面部，每一所述连接面连接于相邻的两个所述卡掣面，所述连接面分别用来抵接于所述接合面部的直线面段，定义沿第一方向分别相切于其中两个所述连接面的切线为第一切线，沿第二方向分别相切于另两个所述连接面的切线为第二切线，每一所述第一切线、每一所述第二切线与所述轴线实质上互相垂直，所述第一切线与所述第二切线延伸后相会于四个交点，每一所述卡掣面位于其邻近的所述交点与所述轴线间；及

挡止单元，安装在所述筒座并用来挡止所述转动头座的卡掣面，以防止所述转动头座脱出所述筒座。

2.根据权利要求1所述的工具用的万向接头，其特征在于：所述连接面相向会合于端面，所述端面反向于所述安装部且实质上垂直于所述轴线。

3.根据权利要求2所述的工具用的万向接头，其特征在于：每一所述连接面具有连接至所述端面的渐缩面段，及由所述渐缩面段朝所述安装部的方向延伸的中央面段，每一所述渐缩面段连接于相邻的两个所述连接面的渐缩面段，且每一所述中央面段连接于相邻的两个所述卡掣面。

4.根据权利要求1所述的工具用的万向接头，其特征在于：所述转动头座的卡掣面投影在垂直于所述轴线的面上位于同一假想圆，其中两个所述连接面投影在垂直于所述一第二方向的面上位于同一假想圆，另两个所述连接面投影在垂直于所述第一方向的面上位于同一假想圆，所述第二方向垂直于所述第一方向。

5.根据权利要求1所述的工具用的万向接头，其特征在于：所述安装部是一种钢珠型四方头或一种套筒。

6.根据权利要求1所述的工具用的万向接头，其特征在于：所述筒座的外壁面具有环绕所述中心线的外环沟，所述外环沟邻近于所述驱动孔且远离所述容槽。

7.根据权利要求1所述的工具用的万向接头，其特征在于：所述筒座的围壁还具有垂直于所述中心线的至少一通孔，所述至少一通孔由所述外壁面贯穿至所述内壁面且连通于所述驱动孔。

8.根据权利要求1所述的工具用的万向接头，其特征在于：所述转动头座还包括连接于所述旋动部与所述安装部的颈部，所述颈部在垂直于所述轴线的截面积小于所述安装部在垂直于所述轴线的截面积。

9.根据权利要求1所述的工具用的万向接头，其特征在于：所述弹性件是一种塔形压缩弹簧，所述弹性件具有容置于所述安装槽的大口径端，及反向于所述大口径端的小口径端。

10.根据权利要求1所述的工具用的万向接头，其特征在于：每一所述接合面部还具有连接于所述直线面段间的圆弧面段。