TW201144627A - Universal joint - Google Patents

Description

201144627 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種能改變第一連結構件與第二連結構 件之角度予以相連結之萬向接頭。 【先前技術】 按能夠改變二個連結構件之角度予以連結之萬向接頭 (亦稱：萬向聯軸器或通用接頭，本發明則概稱萬向接頭）係 使用於傳達轉矩之工具(例如，參照專利文獻一），或輸入軸 與輸出軸之連結等各種領域(例如，參照專利文獻二）。 (專利文獻） 專利文獻一：日本特開平7-96473號專利公報 專利文獻二：曰本特開平9-68235號專利公報

I (本發明所欲解決之課題） 然而，上述專利文獻一之萬向接頭，其第一連結構件與 第二連結構件因係使用銷子(樞銷）相樞接之故，轉矩之傳達 力受限於銷子之強度，而有極限轉矩偏低之問題。 再者，上述專利文獻二之萬向接頭，固然其為第一連結 構件與第二連結構件之輸入軸與輸出軸之連結並無使用樞 銷連接，但有輸入軸與輸出軸容易脫落之問題。 【發明内容】 本發明之目的在提供一種萬向接頭，不僅免使用銷子能 將第一連結構件與第二連結構件相連結，而且能簡單地防止 第一連結構件與第二連結構件脫開。 為解決上述課題，本發明之萬向接頭係一種可改變第一 201144627 連結構件與第二連結構件之角产 :設==述二Ϊ結成有凹部，== -連結構件之凹部内之轉矩;入上述第 基部至上述最大二『之可部上，巨傳達部之該 構件之轉矩傳達部，當1插=脫邛，上述第二連結 =轉，部二二 該基部至上=轉矩傳達部之自 止其自上述第-連結構件之該凹ς脫^述止脫部，遂可防 部之-連結構件之該凹 =::斷面直徑大於該環形溝之深 構件係插入上述第-連結 又，上述萬向接頭也可構成為其令該第二連結構件之轉 201144627 矩傳達部之從上述基部至上 其縱長方向之轴線之傾斜===，相對於 最大外形部之外周面之傾斜角度。、上述則鳊邛至上述 又，上述萬向接頭也可構成為其巾 矩傳達部之對縱長方向之轴 第一連構件之轉 之六 凸 有 入 正六角形，而自六個各角白上方向之斷面形狀略呈 徊夂姑处:扁* 谷角向上述則端部及上述基部延伸之 上述凹部㈣，結構件之轉矩傳達部插 :、^、個各轉矩傳達山部相互喃合。 又上述4向接碩也可構成為其令該第一 ^上述凹部之相反端形成有供轉矩傳達工具之把手前端之 ^手側連接部插人之把手用㈣部；另 =構件之上述轉矩傳達部之相反端則形成有可插; ^之工具側套筒部内之工具連接部。 (發明之功效） ί本發明之萬向接頭，不僅免使用銷子能將第一連結 ，件”第二連結構件相連結，而且㈣單地防止第—連結構 件與第二連結構件脫開。 【實施方式】 以下就本發明之實施形態之萬向接頭配合附圖詳細說 明之。 、第一圖表示本發明之實施形態之萬向接頭丨連結狀態之 構成圖，其中第1圖（a)為連結狀態之側視圖，第i圖卬)為連 201144627 結狀態之部份剖視圖。 -遠社=杜圖（a)、（b)所不，本實施形態之萬向接頭1包括第 -連構=陰構件1Q及第二連結構件之陽構件。 11 10 1 0(b)^^ 5 口P 11凹。(Ml内設有下文將述之彈簧3

型扣環40。X，凹部U之相反端形成有可C 9之傳達工具之把手前端之把手側連接部52插入 乂 部13 ’此把手用套筒部13形成有可供如後述 第圖所不於把手用套筒部13内藉彈簧之彈性力而可上 下(徑活動之習知之鋼珠53嵌入之鋼珠承納槽13&。 , 方面，第一連結構件之陽構件20如第1圖（b)所示， 形成有可沿箭頭之插入方向插入陰構件10之凹部n内 之轉矩傳達部21’此轉矩傳達部21乃形成外徑自前端部21a 向基部21c漸漸增大之後，漸漸變小而具有最大外形部2ib 之形狀。又，陽構件20之轉矩傳達部21之相反端形成有如 第9圖所示之可插入各種工具6側之工具側套筒部61内之 工具連接部23，此工具連接部23設有可嵌入工具側套筒部 61之鋼珠承納槽62内，並藉由彈簧之彈性力而可上下活動 之習知之鋼珠24。再者，本實施形態係就工具連接部23及 把手側連接部52分別設有習知之鋼珠24、53之情形加以說 明’唯本發明並不侷限於此構成’如改設以能上下活動之鱗 子等以取代鋼珠24、53，當然亦可行。 如第1圖（a)、(b)所示之陰構件10與陽構件20之連結片大 態下’彈簧30係被夾於陽構件20之轉矩傳達部21之前端 201144627 部21a與形成凹部u之底部之彈簧承座i4 態。因此，彈* 30藉其彈性力將陽 =11之開口側，然因陽構件2〇之轉矩 二 卜形部训至基部仏之間之部份會抵接C達型口環‘〇 Γ圖=:=止其自陰構件10之凹部11脫開。二 I: 線、B_B線、C'C線各剖面圖將於第4圖詳 之第f m〜⑻分別表示本發明實施形g之萬向接頭1 ^-連、、，。構件，亦即陰構件1G之構成例之各視圖。第2 之側面剖視圖’第2圖(b)為將第2圖⑻所 2圖⑷所示之陰構件i。自圖上右側所視之 () 2 1〇 D.〇 步成所示’陰構件1〇之凹部11之開口側内周面 環40礙入之環形溝12，該c型扣環40 二之轉矩傳達部21之最大外形部训， 件20向轉矩傳達部21之插入方向α之相 有;=;Γ方面’陰構件10之凹部11之内底部形成 以^，如第2圖（c)、（d)所示，陰構件1〇之凹部u之 達部㈣合於第二連結構件之陽構件2G之轉矩傳 以卜表面所域之後文將述之触料山部22a〜22f 以傳達轉矩之轉矩傳達溝部Ua〜llf。 又，如第2圖⑻、（b)所示，陰構件10之凹部u之相反 201144627 側如於第1圖已提示，形成有供如後文將述之第9圖所示轉 矩傳達工具之把手51前端之把手側連接部52插入之把手用 套筒部13 ’及鋼珠承納槽13a。又，在本實施形態之陰構件 10,其凹部11係與把手用套筒部13之空間相通而形成筒 狀；唯如在凹部11與把手用套筒部13之間設以分隔壁或^ 壁，而將凹部11與把手用套筒部13之空間隔開亦屬可行: 第3圖（a)〜(e)分別表示本發明實施形態之萬向接頭工 之第二連結構件之陽構件20之構成例圖，第3圖⑻為陽構 件20之側視圖，第3圖（b)為將第3圖（a)所示陽構件20自圖 上左側所視之正視圖，第3圖（c)為將第3圖（a)所示陽構件 20自圖上右側所視之後視圖，第3圖（d)為沿第3圖（a)所示 陽構件20之E-E绛之剖視圖，第3圖⑷為沿第3圖⑷所示 陽構件20之F-F線之剖視圖。 如在第1圖已說明，第二連結構件之陽構件2〇係如第3 圖（a)所示，沿著箭頭α之插入方向自前端部2la向基部2ic 形成外徑逐漸增大後，再逐漸變小之具有最大外形部21b之 轉矩傳達部21。 在本實施形態中，陽構件2〇之轉矩傳達部21之外周面 之形狀形成自前端部21a至最大外形部21b之外周面之形狀 為各角與前端皆倒角而呈大致為正六角錐體，而且自最大外 形部21b至基部21c之外周面之形狀則形成各角皆倒角之略 呈半球體狀，因此，在本實施形態中，陽構件20之轉矩傳 達部21從其前端部2U至最大外形部21b之外周面之連線 對轉矩傳達部21之長度方向之軸線β所構成之傾斜角度r 8 201144627 係形成較自其基端21。至最大外形部21b之外 之傾斜角…小，即形成=== 狀猎此構成，乃如下文將述之第8圖所示，即使將陽摄^ 20對陰構件10改變角度連处時，仂At「使將_件 件10具安定之結合狀態;亦即，陽;二能二 =貫^狀態下確實連結，穩定地4 轉矩。此外’此傾斜角度r與θ之關係，在㈣s 一/建 若將傾斜角度Θ與r設定為相同，亦屬可行。疋歹1， 再者，陽構件20之轉矩傳達部21之對° 々成垂直方向之斷面形狀形成如第3 _)〜&㈣綠 角形’而此六角形之各角分卿成有能分㈣合於陰構件= 之凹部11内周面听形成之轉矩傳達溝部Ua〜uf 矩之六個轉矩傳達山部22a〜22f。各個轉矩 ，轉 22f係自前端部21a通過最大外形㉝22b後=至基部= 2續狀。藉此構成’陽構件20之轉矩傳達部η ‘各個e 矩傳達山部22a〜Df乃可與陰構件1〇之凹 轉 成之轉矩傳達溝部Ha〜llf分別嗜合;°戶^形 構件2G之間傳達轉矩。 構件10與陽 在本實施形態中，轉矩傳達部21之 轉矩傳達山部22a〜22f之各角部比/α ^ 及、個 外侧突出之曲面。藉由將各個轉矩^至'形成平面或成為向 Μ释矩傳達山部22a〜22f夕久a 糊角形成平面或成為向外側突出之曲面，使得 ”陽構件20之間之轉矩傳達或連 -: 能防止陽構件2G之細_ 201144627 邻21 磨如’遂能有效防止空轉。此外，將轉矩傳達 4之刖鳊邛21a與六個轉矩傳達山部22a〜22f之 面或Γ向外側突出之曲面之構成，在本發明 甲疋』任思知仃，如不予倒角亦無不可。 _ ’陽構件20之轉矩傳達部21之相反端，如第1 ，如第3圖⑷、⑷、⑷所示，設有可插二 及藉具側套筒部61(參照第9圖）之工具連接部23， 25所施二1此工具連接部23之彈簧承納部23a内之彈* 斤^性力而經常被推頂向圖上上方(徑向）之鋼珠24。’ ml f⑷〜⑷分別表不第1圖⑻中所示本實施形態之 萬向接頭1之Α·Α線、B_B線、C-C線之剖面圖。 ，陽構件20之轉矩傳達部21之盥 長度：向之軸線方向成垂直方向之剖面形狀係形成正六角、 f /、角ίί/之各角部乃形成去角之平面或倒角成為向外側突 出之曲面而構成轉矩傳達山部22a〜22f，可 之凹部η内周面所形成之轉矩傳達溝部Ila〜n_t以 傳達轉矩。 5又，如第4圖（C)所示，從轉矩傳達部2】之基部2】c至 最大外形部21b之間之部份因可抵觸c型扣環4〇，故可阻 止陽構件20自陰構件；1〇之凹部u脫開。 第5圖（a)、（b)分別表示插入陰構件1〇之凹部n内之彈 f 30之一例，第5圖⑻為彈簧3〇之側視圖，第5圖⑻為彈 簧30之正視圖。 · 如第5圖⑻、（b)所示，插設於陰構件1〇之凹部n内之 10 201144627 又，此彈簧3。之形狀在此僅是：？:= =用之轉矩傳達部21確實頂向與插入方向相狀方向Ξ ^ 6圖⑻、(b)分別表示用以嵌入陰構件1〇之凹 溝12内以做為止脫部之c型扣 ；之衣形 型扣環4。之側視圖，第‘4C°二 如第6圖所示，用以嵌入陰構件1〇 s®/ L内，C型，環4〇係將環(圓弧)狀之-騎切除S3 八有彈性之環狀體，具有斷面直徑 I= 度。：例言，假設環細之溝深為 之凹卜形部21b之寬度及陰構件1〇 内徑則成為16:m例二二f二〇二：C型扣環4。之 來以旗λ ⑽將€型扣壤4G向内壓縮彎曲變 陰構件1G之凹部11之環形溝12内時，其師即 評成構”之轉矩傳達部21之最大外形部叫:外 之凹;防，構件20之轉矩傳達部21自陰構件 例，表^實卿態之萬向接頭1之組裝順序之- 株川、 ’如苐7圖所不，首先，將彈簧30嵌入阶構 件1〇之凹部11内之底部，然後，將陽構件20之轉矩g 11 201144627 ，21插入並藉其前端部⑴壓縮彈酱％，最後 環40嵌入凹部u之環形溝12内 1扣 之轉矩傳達㈣抗著彈簧3。之成彈冓= 之π内後，轉矩傳達部21之前端部2u ^ =反ί力而被經常頂向凹部U之開口側方向之 轉矩傳達部2】之基部2]c至最大外形邻2 '也使 二C型扣環4。，於是，轉矩傳達部21。於凹部 扣裱40扣夹住，而可防止其脫開。 外周面對陰構㈣—:^ 角声ίίϊΐ ’第8圖⑷表示陽構件20對陰構件10之安裝 =向圖面上謂曲之狀態下轉矩傳達部21外周面= 冓件10之凹部11内周面接觸之狀 2件2〇對陰構件10之安農角度呈向二 下轉矩傳達部21外周面對陰構件丨。 ^ 之狀態示意圖。 1 Μ周面接觸 槿侏?Λ1 圖(ai、(b)所示兩種情形可知本實施形態中，從陽 傳達部21之前端部21a至最大外形部2=. 傾斜角鱼度7言史為小於自基部❿至最大外· 之傾斜度θ(參照第3圖⑻），因 ，構件20對陰構件1〇之安裝角度變化 如第】圖所示陽構件20對陰構件1Q呈直線狀連結之情料 12 201144627 較’顯然，與陰構件丨〇之轉矩傳達溝部lla〜Ilf分別嚙合 之陽構件20之轉矩傳達山部22a〜22f之接觸面積，前者要 比後者增大。藉此關係，即使將陽構件20對陰構件10之安 裝角度改變時，能更確實且穩定的傳達轉矩。又，若將陽構 件20之轉矩傳達部21之相對於其軸線々方向成垂方向之 剖面形狀形成大致圓形之情形時’陽構件20對陰構件10之 安裝角度無論加以改變或不改變，與陰構件10之轉矩傳達 溝部11a〜Ilf分別嚙合之陽構件20之轉矩傳達山部22a〜 22f之接觸面積並不發生變化，遂可以相同之力量傳達轉矩。 第9圖表示使用本實施形態之萬向接頭1之轉矩傳達工 具之一例即棘輪扳鉗一例之示意圊。 如第9圖所示，棘輪扳鉗5係藉由將本實施形態之萬向 接頭1之陽構件20之工具連接部23插入各種工具6之工具 側套筒部61，並使工具連接部23之鋼珠24嵌入工具側套筒 部61之鋼珠承納槽62内，而將各種工具6連結固定；另一 方面’將陰構件10之把手用套筒部13插入棘輪扳鉗把手51 前端之把手側連接部52内，並使把手側連接部52之鋼珠幻 筒部13之鋼珠承納槽❿内，以將棘輪扳钳 把手51連、、.σ固定，而完成棘輪扳鉗5之組裝。 形離形態之棘輪扳鉗5，可藉助實施 U萬⑽碩1可—邊自由改變工具6之 轉矩以旋胸检或螺絲等。又，在此實施财 ft 之一例加_，然而’本發明並不舰於此 13 201144627 =傳達工具，例如，τ型扳手等之轉矩傳達工具當然亦 因此，依本實施形態之萬向接頭〗， 構件20由於形成有可插入第一連結構件之第^^件之陽 η内且具有沿著插入方向於前端部21a凹部 徑逐漸增大之後，逐漸減小之最 ;;^仏之間之外 t且於第-連結構件之陰構矩傳達部 :設有可抵住轉矩傳達部21之最大外凹形 向相反於插人方向關之止逆部之c型扣環4G之故1陪 構件20之轉矩傳達部21插入陰構田騎 矩傳達部21之前端部21a會抿觸 。内時，轉 往後推凹部U之開’f由其反彈麗力 W 5界“…， 冋時，轉矩傳達部2】之基部 至最大外形。P2Ib之間之部份即抵住止逆部之 u内111^件2G自第—連結構件之陰構件1G之凹部 構Z二必^任何銷子即可將第—連結構件與 構;與;二連結^二：:也可簡單地防止第-連結 =角T/部21c至最大外形部训間之部份= 女主角Θ之故，陽構件20對陰構件10之安裝角度. 部也〜饥分㈣合於 2_冓件10筆直連結安|時之接 14 201144627 確實傳達轉矩。 形成二施形態中’因陰構件10之凹部11之相反側 手=;=?甘5等之轉矩傳達工具之把手51前端之把 乎側連接邛52插入之把手用套筒部13,復於陽_ 矩傳達部21之減娜財可插人各= 筒部61内之工呈部側連接立 :6之工八側套 °丨惻遝接。卩23’不僅旎使陰構件1〇之凹部 把手套筒部13之内腔（空間）相連通形成，一方面也可 使陽構件20之轉矩傳達部21與工具連接部23相連通形成， 故可容易製造陰構件10與陽構件20。 又，本實施形態之萬向接頭1，雖舉C型扣環4()做為 亡逆部之一例加以說明，唯本發明並不侷限於此構成，只要 是能抵住轉矩傳達f 21之自基部21c至最大外形部21b之 間之部份以防止陽構件2〇自陰構件ίο之凹部η脫開之裝 置’例如’止脫片或止脫銷等，則採用C型扣環40以外之 構成當然亦可行。 又’本實施形態之萬向接頭1，係在陰件ίο之凹部η 之相反側形成把手用套筒部13，並於陽構件20之轉矩傳達 部21之相反側形成工具連接部23。唯本發明並不侷限於此 構成’如在陰件1〇之凹部11之相反側形成工具連接部23， I於陽構件20之轉矩傳達部21之相反側形成把手用套筒部 13亦可行。 【圖式簡單說明】 第1圖（a)及(b)分別表示本發明之實施形態之萬向接頭 15 201144627 之連結狀態之側視圖及局部剖面側視圖。 第2圖（a)〜(d)分別表示本發明之實施形態之萬向接頭 之第一連結構件（陰構件）之構成例之側視剖面圖、背面圖、 正視圖及D-D線剖視圖。 第3圖（a)〜（e)分別表示本發明之實施形態之萬向接頭 之第二連結構件（陽構件）之構成例之側視圖、正視圖、背面 圖、E-E線剖面圖及F-F線剖面圖。 第4圖⑻〜⑷分別表示第1圖（b)中之本發明之實施形 悲之萬向接頭之A-A線、B-B線及C-C線剖面圖。 第5圖（a)、（b)分別表示本發明之實施形態之萬向接頭之 彈簧之構成例之側視圖及正視圖。 第6圖（a)、（b)分別表示本發明之實施形態之萬向接頭之 止脫部之C型扣環之構成例之側視圖及正視圖。 第7圖表示本實施形態之萬向接頭之裝配順序之一例之 示意圖。 第8圖（a)、（b)分別表示本發明之實施形態之萬向接頭之 第一連結構件（陰構件）與第二連結構件（陽構件)之角度改變 之情形一例之示意圖。 第9圖表示適用本實施形態之萬向接頭之轉矩傳達工具 之一例之示意圖。 【主要元件符號說明】 I 萬向接頭 10 陰構件（第一連結構件） II 凹部 lla〜Ilf轉矩傳達溝部 16 201144627 12 環形溝 13 把手用套筒部 13a 鋼珠承納槽 14 彈簧承座 20 陽構件（第二連結構件） 21 轉矩傳達部 21a 前端部 21b 最大外形部 21c 基部 22a〜22f 轉矩傳達山部 23 工具連接部 23a 彈簧承納部 24 鋼珠 25 彈簧 30 彈簧 30a 前端部 30b 後端部 40 C型扣環 5 棘輪扳钳 51 棘輪扳钳把手 52 把手側連接部 53 鋼珠 6 工具 61 工具側套筒部 62 鋼珠承納槽 a 插入方向 β 轴線 θ, r 傾斜角度 17

Claims (1)

1. 201144627 七、_請專利範圍·· 件之角度^第—連結構件與第二連結相 部設有件形成有凹部’該凹部之内 -連結構件之凹二，形成有可插入上述第 該内周3内二部之開口側内周面，設有自 至上述最大外形部之間之部份^止上脫述部轉矩傳達部之該基部 結構構件之轉矩傳達部，當其插入上述第-連 =而被其反彈上 述轉矩傳達部之自琴其1側之冋時，也迫使上 ，脫部’遂可::其自： 構件之萬向接頭，其中該第-連結 面直 構件之m料軸入以第一連結 内上述轉矩傳達部之該前端部抵觸上述彈 18 201144627 簧後被迫向上述凹部之開口側之同時，也 部之自該基部至該最大外形部 i轉矩傳達 部，遂可防止第二連結構件之上0=份抵住上述脫止 結構件之上述凹部脫開。 達部自上述第一連 一 ·^ m ^ JL 工自 s?笛 〇 ^ 第二連結構件之轉矩傳達心從上該 部之外周面相對於其縱長方向之轴線：傾;二t外形 上述前端部至上述最大㈣部之外周蚊傾斜&大於從 :，如申請專利範圍第.！項至第 頭’其中該第二連#吉構件之轉 成垂直方向之斷面形狀略呈正山mf縱長方向之軸線 -Γ*山加n 狀唂至正A角形，而自六個各角向上诚 24及上述基部延伸之六個各轉矩傳達山部 成平面或倒角成為向外側凸出之曲面m _ ^述第-連結構件之上述凹部形成有 ==述第二連結構件之轉矩傳達部插人上述凹部= 此與上迷六個各轉矩傳達山部相互嚙合。 頭，卿1項至第4項中任-項之萬向接 轉矩傳達件之位於上相狀相反端形成有供 铭加具之把手前端之把手側連接部插入之把手用套 同哔，另一方面， 上述第二連結構件之上述轉矩傳達部之相反端則形成 19 201144627 有可插入各種工具之工具侧套筒部内之工具連接部。 八、圖式： 20