TWI691384B - 萬向接頭 - Google Patents

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TWI691384B
TWI691384B TW108120946A TW108120946A TWI691384B TW I691384 B TWI691384 B TW I691384B TW 108120946 A TW108120946 A TW 108120946A TW 108120946 A TW108120946 A TW 108120946A TW I691384 B TWI691384 B TW I691384B
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/18—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth
    • F16D3/185—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts the coupling parts (1) having slidably-interengaging teeth radial teeth connecting concentric inner and outer coupling parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
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Abstract

本發明關於一種萬向接頭，其包括一驅動部，其包括一球窩及一於該球窩中延伸之多角柱；一接頭，其包括一工作端部及一球頭部，該球頭部可旋擺地容設於該球窩，該球頭部的形狀與該球窩的形狀相配合，該球頭部可與該多角柱共同轉動，該球頭部設有一多角槽，該多角柱插設於該多角槽中。

Description

萬向接頭
本發明係有關於一種萬向接頭。
萬向接頭供組裝於驅動工具上，以讓驅動工具可因應各種工作環境及空間作業，如此一來工件可被安裝於萬向接頭上操作。
習知技術之萬向接頭，其工具套件之球頭係於對應母座之各卡槽處分別開設有相對向設置之容槽，以分別裝設呈圓球狀之珠體，並使該珠體與母座之各卡槽相互卡掣傳動，以及使該各珠體可隨著工具套件的擺轉作動而分別於母座之各卡槽內滾動位移。
習知技術的萬向接頭，其母座與該工具套件之所以能夠經該驅動工具驅動而同步轉動，是透過該珠體與母座之各卡槽相互卡掣傳動。然而，珠體易於該容槽內轉動，導致扭矩傳遞效率差且可調整的範圍窄且調整的穩定性差。
因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之萬向接頭，以解決上述之問題。
本發明之主要目的在於提供一種萬向接頭，其透過二個轉動部位，可於調整時透過導引提升調整的穩定性及順暢度。
為達成上述目的，本發明提供一種萬向接頭，包含一驅動部，其包括一球窩及一於該球窩中延伸之多角柱；一接頭，其包括一工作端部及一球頭部，該球頭部可自由旋擺地容設於該球窩，該球頭部的形狀與該球窩的形狀相配合，該球頭部可與該多角柱共同轉動，該球頭部設有一多角槽，該多角柱插設於該多角槽中；其中，該驅動部以該球窩套設該球頭部，該球頭部以該多角槽套設該多角柱。
1、1’、1a:萬向接頭
19:貫孔
10,10a,10b:驅動部
11:球窩
111:方形孔
12:多角柱
121:方形柱
122:弧凸端面
123:中空部
125:閃避槽
126:轉折緣
13:溝槽
14:肋條
15:套件
151:環部
16:快拆結構
161:穿孔
162:容槽
163:凸緣
17:限位件
18:彈性件
20:接頭
21,21’:工作端部
211:多角孔
212:多角頭
22:球頭部
23:多角槽
231:弧凹底壁
24:凸部
241:凹面
242:頂角
243:斜面
30:限位機構
40:彈性環扣
41:限位凸部
50:接孔
R1:最大半徑
R2:最小半徑
C1,C2:中心
T1:頂點
L1:中心軸向
圖1係本發明一第一較佳實施例之立體圖。
圖2係本發明一第一較佳實施例之分解圖。
圖3係本發明一第一較佳實施例之另一分解圖。
圖4係本發明一第一較佳實施例之剖面圖。
圖5係本發明一第一較佳實施例之一驅動部與一接頭呈角度設置之剖面圖。
圖6係本發明一第一較佳實施例之另一剖面圖。
圖7至圖8係本發明一第一較佳實施例之一驅動部與一接頭相對轉動的作動圖。
圖9為圖5之A-A線段之剖面圖。
圖10係本發明一第二較佳實施例之立體圖。
圖11係本發明一第二較佳實施例之分解圖。
圖11A係本發明一第二較佳實施例之一第二套件之立體圖。
圖12係本發明一第二較佳實施例之剖面分解圖。
圖13係本發明一第二較佳實施例之剖面圖。
圖14係本發明一第二較佳實施例之一接頭脫離一驅動部之示意圖。
圖15係本發明一第二較佳實施例之一驅動部與一接頭呈角度設置之剖面圖。
圖16係本發明一第二較佳實施例之未限位一球頭部之剖面圖。
圖17係本發明一第二較佳實施例之限制一球頭部之剖面圖。
圖18係本發明一第三較佳實施例之立體圖。
圖19係本發明一第三較佳實施例之分解圖。
以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。
請參考圖1至圖9，其顯示本發明之一第一較佳實施例，本發明之萬向接頭1包括一驅動部10及一接頭20。
該驅動部10具有一供一動力工具組接之接孔50，以該動力工具驅動該驅動部10轉動，該動力工具例如為衝擊扳手、棘輪扳手或其他類似的氣動工具、電動工具或手工具。該驅動部10包括一球窩11及一於該球窩11中延伸之多角柱12；該接頭20包括一工作端部21及一球頭部22，該球頭部22可自由旋擺地容設於該球窩11，該球頭部22的形狀與該球窩11的形狀相配合，於其他實施例中球窩及球頭部具有相互配合的多角結構例如為多角凹及多角凸，於本實施例中該球頭部22的輪廓呈半圓形狀，該球頭部22可與該多角柱12共同轉動，該球頭部22設有一多角槽23，該多角柱12插設於該多角槽23中；藉此，以二組可轉動結構，該球頭部22與該球窩11之間可相互轉動地配合及該多角柱12與該多角槽23可相互轉動地配合，以導引該接頭20及該驅動部10可相對穩定且順暢地旋擺，以將該接頭20及該驅動部10之間調整成一預定角度狀態；同時，亦可承受高扭矩及高扭力。其中，該驅動部10以該球窩11套設該球頭部22，該球頭部22以該多角槽23套設該多角柱12。
該工作端部21為一具有一多角孔211之套筒(如圖2)，該多角孔211供組裝一工件，或該工作端部21’為一具有一多角頭212之套筒(如圖10)，可根據不同的作業需求替換。
該球窩11的壁面及該多角柱12其中一者設有一方形孔、另一者設有一可脫開地插設於該方形孔之方形柱；於本實施例中，該球窩11設有該方形孔111，該多角柱12設有該方形柱121，本發明為多件式設計，利於製作加工及替換。於其他實施例中，該方形孔及該方形柱亦可為其他多角形狀的結構相互配合；此外，該多角柱12可一體成型連接於該球窩11。
較佳地，該方形柱121的徑向截面尺寸小於該方形孔111的徑向截面尺寸。詳細地說，該方形柱121定義一最大半徑R1，該最大半徑R1係由該方形柱121的中心C1至該方形柱121的其中一該頂點T1距離，該方形孔111定義一最小半徑R2，該最小半徑R2係由該方形孔111的中心C2至垂直於該方形孔111之其中一側邊的距離，該最大半徑R1小於等於該最小半徑R2尺寸，讓該方形柱121可於該方形孔111中相對該球窩11呈角度地旋擺。
該多角槽23設有一弧凹底壁231，該多角柱12設有一弧凸端面122，該弧凸端面122靠抵於該弧凹底壁231，該弧凹底壁231及該弧凸端面122可相互支撐接觸地移動；該弧凸端面122設有一中空部123，該中空部123可為一凹槽、一穿孔或一凹面所構成，以減少摩擦力而提升調整的順暢度。
該方形柱121於外周環設複數徑向內凹之閃避槽125，各該閃避槽125對應該方形孔111於孔口之一轉折緣126，避免該轉折緣126干涉該方形柱121旋擺，亦增加該方形柱121相對該方形孔111旋擺的角度。
該多角柱12定義一中心軸向L1，該多角柱12設有複數繞該中心軸向L1且間隔設置之溝槽13，各該溝槽13沿該中心軸向L1的延伸方向延伸，於本實施例各該溝槽13平行於該中心軸向L1，該多角槽23的內壁包括複數環向間隔 設置且徑向凸出之凸部24，該凸部24的末端包括至少一徑向凹設之凹面241及至少二頂角242，該至少一凹面241位於該至少二頂角242之間；其中，調整該接頭20與該驅動部10呈角度設置時，至少其中一該頂角242抵頂於該溝槽13的槽壁，也就是說，僅以點接觸該溝槽13的槽壁，例如一該頂角242(單點接觸)或二頂角242(多點接觸)，據以快速切換調整該驅動部10及該接頭20之間的角度。該至少一凹面241不與該溝槽13的槽壁接觸，以減少摩擦力，提升調整的順暢度。較佳地，各該凸部24為由外朝內徑向漸縮延伸之錐凸，該錐凸於相對二側各設有一斜面243，藉以提升球頭部22相對該多角柱12之間可樞擺調整地角度範圍。
該多角柱12另設有複數肋條14，相鄰之二該肋條14共構一該溝槽13，其中轉動該驅動部10使各該肋條14抵於其中一該凸部24，以達到同步轉動。
值得一提的是，該萬向接頭1另包括一限位機構30，該限位機構30設於該球窩11且位於該球窩11及該球頭部22之外周面之間，該限位機構30可設於該球窩11的一凹溝中。於本實施例中，該限位機構30為一C形扣，該限位機構30擋止於該球頭部22而防止該球頭部22脫離該球窩11。
請參考圖10至圖17，其顯示本發明之一第二較佳實施例，其與該第一較佳實施例的差異在於，該萬向接頭1a另包括一快拆結構16，該快拆結構16包括一套件15及至少一限位件17，該套件15相對該驅動部10a可活動地套設於該驅動部10a，該驅動部10a之周壁設有至少一穿孔161，該至少一限位件17容設於該至少一穿孔161，各該限位件17由該套件15抵靠而可控制地以其一部分伸入於該球窩11而位於該球頭部22之外周面；於本實施例中，該至少一限位件17為複數，該至少一穿孔161的數量為複數，各該限位件17容設於其中一該穿孔。較佳地，該快拆結構16另包括一彈性件18，該套件15之內周壁包括一徑向延伸之環部151，該環部151與該套件15例如可配合卯、壓、緊配方式連接，於本實施例中該套件15及該環部151為兩件式相互組接，於其他實施例中亦可為一體成型地相互 連接。該驅動部10a之外周壁包括一徑向延伸之凸緣163，該凸緣163與該驅動部10a例如可配合卯、壓、緊配方式連接，於本實施例中該凸緣163與該驅動部10a為兩件式相互組接，於其他實施例中亦可為一體成型地相互連接。該彈性件18套設於該驅動部10a且彈抵於該環部151及該凸緣163，達到彈性復位的功效。該套件15設有一容槽162，各該限位件17可被該球頭部22抵靠而可控制地以其一部分縮入該容槽162而另一部分不凸出該球窩11內，藉以卡抵該球頭部22而防止脫離該球窩11，並提供快速限位及解除限位。各該限位件17呈一圓形的部分，如為一半月銷；於其他實施例中亦可例如為滾珠、鋼珠或其他相似結構
請參考圖18至圖19，其顯示本發明之一第三較佳實施例，其與該第一較佳實施例的差異在於，該萬向接頭1’另包括一彈性環扣40，該彈性環扣40呈C形，亦可呈ㄇ形，該彈性環扣40套設該驅動部10b，該彈性環扣40設有至少一限位凸部41，該驅動部10b設有至少一貫孔19，該至少一限位凸部24穿過該至少一貫孔19至該球窩11內而位於該球頭部22之外周面，以限制該球頭部22脫離該球窩11，當要拆卸該球頭部22時僅需由該彈性環扣40的內周徑向朝外撐開該彈性環扣40的二相對側臂令該至少一限位凸部24由該球窩11縮入該至少一貫孔19中以解除對該球頭部22的限制。
綜上，本發明之萬向接頭，其以二組可轉動結構，該球頭部與該球窩之間可相互轉動地配合及該多角柱與該多角槽可相互轉動地配合，以導引該接頭及該驅動部可相對穩定且順暢地旋擺，以將該接頭及該驅動部之間調整成一預定角度狀態；同時，亦可承受高扭矩及高扭力。
1:萬向接頭
10:驅動部
20:接頭
21:工作端部
22:球頭部

Claims (11)

  1. 一種萬向接頭，包括：一驅動部，供一動力工具組接，包括一球窩及一於該球窩中延伸之多角柱；一接頭，包括一工作端部及一球頭部，該球頭部可自由旋擺地容設於該球窩，該球頭部的形狀與該球窩的形狀相配合，該球頭部可與該多角柱共同轉動，該球頭部設有一多角槽，該多角柱插設於該多角槽中；其中，該驅動部以該球窩套設該球頭部，該球頭部以該多角槽套設該多角柱。
  2. 如請求項1所述之萬向接頭，其中該球窩的壁面及該多角柱其中一者設有一方形孔、另一者設有一可脫開地插設於該方形孔之方形柱。
  3. 如請求項2所述之萬向接頭，其中該方形柱的徑向截面尺寸小於該方形孔的徑向截面尺寸。
  4. 如請求項2所述之萬向接頭，其中該方形柱於外周環設複數徑向內凹之閃避槽，各該閃避槽對應該方形孔於孔口之一轉折緣。
  5. 如請求項2所述之萬向接頭，其中該多角柱定義一中心軸向，該多角柱設有複數繞該中心軸向且間隔設置之溝槽，各該溝槽沿該中心軸向的延伸方向延伸，該多角槽的內壁包括複數環向間隔設置且徑向凸出之凸部，該凸部的末端包括至少一徑向凹設之凹面及至少二頂角，該至少一凹面位於該至少二頂角之間；其中，調整該接頭與該驅動部呈角度設置時，至少其中一該頂角抵頂於該溝槽的槽壁，該至少一凹面不與該溝槽的槽壁接觸。
  6. 如請求項2所述之萬向接頭，其中該多角柱定義一中心軸向，該多角柱設有複數繞該中心軸向且間隔設置之溝槽，各該溝槽沿該中心軸向的延伸方向延伸，該多角槽的內壁包括複數環向間隔設置且徑向凸出之凸部，各該凸部為由外朝內徑向漸縮延伸之錐凸，該錐凸於相對二側各設有一斜面。
  7. 如請求項1至6其中任一項所述之萬向接頭，另包括一限位機構，該限位機構設於該球窩且位於該球窩及該球頭部之外周面之間。
  8. 如請求項1至6其中任一項所述之萬向接頭，另包括一快拆結構，該快拆結構包括一套件及至少一限位件，該套件相對該驅動部可活動地套設於該驅動部，該驅動部之周壁設有至少一穿孔，該至少一限位件容設於該至少一穿孔，各該限位件由該套件抵靠而可控制地以其一部分伸入於該球窩而位於該球頭部之外周面。
  9. 如請求項8所述之萬向接頭，其中該快拆結構另包括一彈性件，該套件之周壁包括一徑向延伸之環部，該驅動部之周壁包括一徑向延伸之凸緣，該彈性件套設於該驅動部且彈抵於該環部及該凸緣，該至少一限位件為複數，該至少一穿孔的數量為複數，各該限位件容設於其中一該穿孔，各該限位件呈一圓形的部分；該套件設有一容槽，各該限位件可被該球頭部抵靠而可控制地以其一部分縮入該容槽而另一部分不凸出該球窩內。
  10. 如請求項1至6其中任一項所述之萬向接頭，另包括一彈性環扣，該彈性環扣套設該驅動部，該彈性環扣設有至少一限位凸部，該驅動部設有至少一貫孔，該至少一限位凸部穿過該至少一貫孔至該球窩內而位於該球頭部之外周面。
  11. 如請求項5所述之萬向接頭，其中該方形柱的徑向截面尺寸小於該方形孔的徑向截面尺寸；該方形柱於外周環設複數徑向內凹之閃避槽，各該閃避槽對應該方形孔於孔口之一轉折緣；該工作端部為一具有一多角孔之套筒或一具有一多角頭之套筒；該多角槽設有一弧凹底壁，該多角柱於設有一弧凸端面，該弧凸端面靠抵於該弧凹底壁；該弧凸端面設有一中空部；該方形柱定義一最大半徑，該最大半徑係由該方形柱的中心至該方形柱的其中一該頂點距離，該方形孔定義一最小半徑，該最小半徑係由該方形孔的中心至垂直於該方 形孔之其中一側邊的距離，該最大半徑小於等於該最小半徑尺寸；該多角柱另設有複數肋條，相鄰之二該肋條共構一該溝槽，其中轉動該驅動部使各該肋條抵於其中一該凸部；該球頭部的輪廓呈半圓形狀。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116423632B (zh) * 2023-05-04 2023-09-19 北京精冶源新材料股份有限公司 一种炮泥切割分装总装的自动化生产线

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101592194A (zh) * 2009-06-26 2009-12-02 中国人民解放军国防科学技术大学 球形万向节
US8176817B2 (en) * 2010-01-09 2012-05-15 Kuo-Han Liu Tool coupling structure
CN205521123U (zh) * 2016-02-24 2016-08-31 谕成有限公司 万向接头结构
TWI619890B (zh) * 2017-06-05 2018-04-01 Ball head adapter with magnetic attraction function and combination with fixing member

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2144946A5 (zh) 1971-07-02 1973-02-16 Dba
US4034574A (en) 1975-11-04 1977-07-12 Frank A. Klaus Universal ball and socket swivel joint
FR2779374B1 (fr) 1998-06-04 2000-08-25 Facom Outil d'entrainement muni d'un mecanisme de verrouillage
US6572480B1 (en) 2001-12-05 2003-06-03 Visteon Global Technologies, Inc. Polygon universal joint
TWI397456B (zh) 2011-06-17 2013-06-01 Peng Cheng Chia 具閉鎖定位結構之萬向接頭
US8671808B2 (en) 2011-10-27 2014-03-18 Huei-Feng Huang Wrench with universal driving part

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101592194A (zh) * 2009-06-26 2009-12-02 中国人民解放军国防科学技术大学 球形万向节
US8176817B2 (en) * 2010-01-09 2012-05-15 Kuo-Han Liu Tool coupling structure
CN205521123U (zh) * 2016-02-24 2016-08-31 谕成有限公司 万向接头结构
TWI619890B (zh) * 2017-06-05 2018-04-01 Ball head adapter with magnetic attraction function and combination with fixing member

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Publication number Publication date
TW202100306A (zh) 2021-01-01
DE102020100089B4 (de) 2022-08-11
DE102020100089A1 (de) 2020-12-17

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