高扭力的萬向接頭結構的製作方法

2023-05-15 12:48:56

專利名稱：高扭力的萬向接頭結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種萬向接頭，特別是指具有承受高扭力運轉的萬向接頭結構。
背景技術：
請參照圖9至圖11，為第一種傳統的萬向接頭90結構，其連接塊91是設為 長方形塊狀，連接塊91一端設有一第一銷92而樞接一驅動頭93，連接塊91相 反於驅動頭93的一端則設有一第二銷94以樞接一套筒接頭95。第一銷92與第 二銷94的軸心是相互垂直但不相交，如此使驅動頭93與套筒接頭95在手動操作 旋轉時，容許的工作角度範圍較大。
但由於第一銷92與第二銷94的軸心不相交，故驅動頭93與套筒接頭95在 手動操作旋轉時，會導致套筒接頭95與第二銷94的軸心交點02，與驅動頭93 與第一銷92的軸心交點01之間的距離Al不斷的變化，造成套筒接頭95不斷的 上下抖動，為運轉中的一大問題。故其僅可用在手動操作的低速旋轉工作，無法 使用在動力工具所驅動的高速運轉狀態。
而後有人設計出如圖12與圖13的第二種傳統萬向接頭80結構，其連接塊 81是設為正方形塊狀，連接塊81樞設有一第一銷82而樞接一驅動頭83，連接塊 Sl的兩側則分別樞設有一第二銷84，以供樞接一套筒接頭85。第一銷82與二個 第二銷84的軸心是相互垂直且相交，如此即可克服第一種萬向接頭90運轉時會 產生抖動的問題，故其可應用在動力工具的高速運轉狀態。
然而，第二種萬向接頭80仍有缺失存在，其最大的缺點在於，第二種萬向接 頭80在長期經由動力工具運轉的使用情況下，主要承受扭力的部份是驅動頭83 或套筒接頭85的兩個樞耳部位，而第二種萬向接頭80的樞耳部位無法承受高速 運轉時所產生的高扭力，容易導致樞耳部位變形損壞。
第二種萬向接頭80的二樞耳部位之間保持有一寬度T，恰可供連接塊81的 兩側面滑設在內。而以第二銷84的軸心線為圓心至驅動頭83 二樞耳部位的底面 形成有一最小半徑R，是可供連接塊81樞轉時不會發生幹涉。又第二銷84以其
軸心線為圓心至連接塊81末端平面形成有-^長度L，且連接塊81的末端平面至 二樞耳部位的底面之間具有一間距H，此間距H與長度L兩者相加的距離恰等於 最小半徑R。
上述缺陷的原因在於，高速運轉時，驅動頭83 (或套筒接頭85)的二樞耳部 位承受扭力的部位在於間距H的位置，此處很容易發生變形損壞的缺失，導致第 二種萬向接頭80不堪使用，故現有手法都是在二樞耳部位靠近底面的位置設為圓 角86，以提高二樞耳部位所能承受的扭力。但是將二樞耳部位的底端設為圓角86 並無法有效的提高其承受扭力的效果，因為二樞耳部位仍然是容易變形損壞。
同時，第一種萬向接頭90—樣具有前述缺失存在。

發明內容
本發明高扭力的萬向接頭結構所欲解決的技術問題是在於，提供一種可以承 受高扭力運轉的萬向接頭結構，採用的技術手段是在連接件兩端分別設有朝向驅 動件底面延伸的延伸部，以提供驅動件的樞接端一穩定的支撐效果，達到使驅動 件承受高扭力的效果。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案是
一種高扭力的萬向接頭結構，其包括有
兩個驅動件，所述的驅動件的兩端分別設有一結合端與一樞接端，所述的結 合端用以連結驅動物或被驅動物，而所述的驅動件的樞接端則設有樞孔，所述的 驅動件的樞接端分別形成有相對的內面，而所述的兩個內面之間是以一底面相連 接，所述的兩個內面彼此相互平行且保持有一寬度，而所述的驅動件以樞孔的軸 心線為圓心至所述的底面保持有一最小半徑；
一連接件，所述的連接件左右兩側開設有一橫向貫穿連接件的軸孔，所述的 連接件上下兩側開設有一縱向貫穿連接件的軸孔，所述的連接件的兩個軸孔與所 述的兩個驅動件的樞孔之間是分別樞設有一軸件，以使所述的連接件與所述的驅
動件之間得以產生相對的樞擺關係，其特徵在於
所述的連接件的兩側面是滑設在所述的驅動件的兩個內面，且所述的連接件 的兩端分別形成有 -朝向所述的驅動件底面延伸的延伸部，所述的連接件以軸孔 的軸心線為圓心至所述的延伸部的末端形成有一長度，所述的長度的範圍是大於 —二分之一倍所述的寬度並且小於所述的最小卡徑。
與現有技術相比較，本發明具有的有益效果是
1. 本發明高扭力的萬向接頭結構，其中連接件因具有延伸部而較傳統萬向接 頭為長，可使延伸部與底面的間距H較傳統萬向接頭為小，因此使本發明的驅動 件所能承受的扭力較傳統的萬向接頭為高，達到增加扭力的效果，同時降低樞接 端變形損壞的缺失，進而提高使用壽命。
2. 本發明高扭力的萬向接頭結構，其中限位件具有一可伸入兩個軸孔的限位 端，限位端內凹設一限位槽，而軸件的固定端在一側凹設有一弧狀的卡槽，卡槽 使軸件的固定端形成有一卡塊，軸件的卡槽是供限位件的限位端伸入，且限位件 的限位槽能夠容納軸件的卡塊並形成限制，使軸件與限位件之間形成良好的卡固 結合效果。
3. 本發明高扭力的萬向接頭結構，當動力工具帶動兩個驅動件高速運轉時， 兩個驅動件之間不會產生抖動的問題，且卡固結合限位件的數個軸件也不會因離 心力而脫出連接件的外，如此將使得萬向接頭的樞接結構更為穩固。
4. 本發明高扭力的萬向接頭結構，組裝在連接件上的限位件可供使用者操作 而拆除，使所述的軸件得以快速更換，達到可快速拆換高扭力的萬向接頭結構的 效果，為一相當好用與實用的設計。
5. 本發明高扭力的萬向接頭結構，當萬向接頭進行動力傳遞時，驅動件的凹 部可接受另一驅動件的樞接端進入，以增加兩個驅動件運動時兩軸心線夾角的角 度，可使得兩個驅動件的樞擺角度更大。


圖l:為本發明萬向接頭的外觀圖； 圖2:為本發明萬向接頭的分解圖； 圖3:為本發明圖l沿剖面線3-3所取的剖面圖 圖4:為本發明圖l沿剖面線4-4所取的剖面圖 圖5:為本發明圖4沿剖面線5-5所取的剖面圖 圖6:為本發明圖3沿剖面線6-6所取的剖面圖 圖7:為本發明萬向接頭的連接塊結構示意圖； 圖8:為本發明萬向接頭的連接塊結構示意圖； 圖9:為第-種傳統萬向接頭結構的分解圖10:為第 -種傳統萬向接頭結構的外觀圖11:為第一種傳統萬向接頭結構的結構示意圖12:為第二種傳統萬向接頭結構的剖面圖13:為第二種傳統萬向接頭結構的結構示意圖。
附圖標記說明90-萬向接頭；91-連接塊；92-第一銷；93-驅動頭；94-第二 銷；95-套筒接頭；Al-距離；Ol-交點；02-交點；T-寬度；R-最小半徑；L-長度； H-間距；80-萬向接頭；81-連接塊；82-第一銷；83-驅動頭；84-第二銷；85-套筒 接頭；86-圓角；10-驅動件；ll-結合端；12-樞接端；13-內面；14-底面；15-側面； 16-凹部；17-樞孔；18-容置部；20-軸件；21-固定端；22-卡槽；23-卡塊；24-止 擋部；30-連接件；31-軸孔；32-定位孔；33-延伸部；34-倒角；40-限位件；41-限位端；42-限位槽；43-操作端；T-寬度；R-最小半徑；L-長度；H-間距。
具體實施例方式
參照圖1與圖2，本發明的萬向接頭包括兩個驅動件10、 一個樞接在兩個驅
動件10之間的連接件30、以及一設在連接件30上的限位件40。連接件30與兩 個驅動件10之間樞設有軸件20，而限位件40卡固結合所述的軸件20，使所述的 軸件20得以穩固的結合在連接件30內，同時達到可拆換的效果。
驅動件IO—端設有結合端11，用以連結驅動物或被驅動物。而驅動件10相 反於結合端11的一端則設有一樞接端12。其中，驅動件10的結合端11可以設 為套筒形態或方頭形態的結構，此變化為本領域技術人員所能輕易完成的。
驅動件10的樞接端12是呈一對樞耳的形式，且分別設有一個樞孔17。驅動 件10的樞接端12分別形成有相對的內面13，而兩個內面13之間是以一底面14 相連接。所述的兩個內面13彼此相互平行且保持有一寬度T (如圖7)，而所述 的驅動件10以樞孔17的軸心線為圓心至底面14保持有一最小半徑R。樞接端 12兩側分別形成一個與內面13相鄰的側面15，而樞接端12的內面13與相鄰的 側面15之間分別設有一凹部16。此凹部16是位於樞孔17的軸心線與底面14之 間。當萬向接頭進行動力傳遞時，驅動件10的凹部16可接受另 一驅動件10的樞 接端12進入，以增加所述的兩個驅動件IO運動時兩軸心線的夾角。驅動件10 的樞接端12外側在樞孔17周圍設有容置部18。
連接件30是樞設兩個驅動件10的樞接端12之間，並能夠使兩個驅動件10
相對樞擺動作。連接件30左右兩側開設有一橫向貫穿連接件30的軸孔31，連接 件30上下兩側也開設有一縱向貫穿連接件30的軸孔31。兩個軸孔31的軸心線 是彼此在同一平面上且呈直交(正交)，也即兩個軸孔31的軸心線彼此垂直並相 交。連接件30左右兩側的寬度T等於驅動件IO的兩個內面13之間的寬度T(如 圖6)，而連接件30上下兩側的寬度T也等於驅動件IO的兩個內面13之間的寬 度T，從而使得連接件30的截面呈方形狀。且使連接件30的兩側面得以滑設在 驅動件10的兩個內面13上。
在本實施例中，連接件30的兩端分別形成有一延伸部33，用以支撐呈一對 樞耳狀的樞接端12的內面13，而達到樞接端12承受扭力的效果。延伸部33並 使連接件30呈矩形狀。連接件30以軸孔31的軸心線為圓心至延伸部33末端形 成有一長度L(如圖7)，相較於傳統的萬向接頭結構，此延伸部33使連接件30 所形成的長度L的範圍是大於寬度T的二分之一，而小於最小半徑R，如此即可 達到較傳統萬向接頭更佳的承受扭力效果。其可寫成如下的關係式
0.5T<X<R
依據本申請人的測試，前述連接件30的長度L的有效範圍主要在 0.6T<L<R
也就是說，只要連接件30的長度L大於0.6寬度T，而小於最小半徑R，就 可以產生明顯的效果，使驅動件IO的樞接端12達到承受高扭力的效果。
而在本實施例中所表達的，前述連接件30的長度L的最佳實施狀態為 0.75T<L<0.95R
也即長度L大於0.75倍的寬度T，而小於0.95倍的最小半徑R，使連接件 30的延伸部33是朝向驅動件10的底面14延伸，且延伸部33末端與驅動件10 的底面14保持有一間距H (如圖7)。由於驅動件IO鄰近底面14的兩個內面13 仍然接觸在連接件30的兩側面上，故使得樞接端12具有良好的支撐效果。如此， 當本發明的驅動件IO的樞孔17軸心線至底面14的最小半徑r相同於傳統的萬向 接頭時，本發明的連接件30因具有延伸部33而較傳統萬向接頭為長，可使延伸 部33與底面14的間距H較傳統萬向接頭為小，因此使本發明的驅動件10所能 承受的扭力較傳統的萬向接頭為高，達到增加扭力的效果，同時降低樞接端12 變形損壞的缺失，進而提高使用壽命。
請同時配合參照圖3至圖5，連接件30的-一端開設有一連通於兩個軸孔31
的定位孔32，定位孔32是供裝設一限位件40。限位件40具有--可伸入兩個軸孔 31的限位端41，限位端41內凹設一限位槽42。限位件40相反於限位端41的一 端則設有一操作端43，操作端43是供使用者操作。在本實施例中，限位件40與 定位孔32之間是以螺紋方式配合，而限位件40的操作端43是設為一六角狀沉孔， 以供六角扳手(圖中未示)插入扳轉操作限位件40。
連接件30的軸孔31與驅動件10的樞孔17之間是樞設有一軸件20，以使連 接件30與驅動件IO之間產生相對的樞擺關係。軸件20具有一固定端21，固定 端21是卡固結合限位件40的限位端41。軸件20的固定端21在一側凹設有一弧 狀的卡槽22，卡槽22使軸件20的固定端21形成有一卡塊23。軸件20的卡槽 22是供限位件40的限位端41伸入，且限位件40的限位槽42能夠容納軸件20 的卡塊23並形成限制，使軸件20與限位件40之間形成良好的卡固結合效果。
在本實施例中，軸件20是設為具有V形卡塊23的圓柱體形狀，從而使得四 個軸件20的卡塊23容置在限位件40的限位槽42時得以獲得穩固的結合效果。 軸件20相反於固定端21的一端設有一個止擋部24，軸件20的止擋部24是落入 驅動件10的容置部18，使軸件20不致突出於驅動件10樞接端12的外周緣。
限位件40能夠在自由位置與固定位置間移動，限位件40在自由位置時，所 述的軸件20能夠與連接件30分離，達到快速拆卸的效果，限位件40在固定位置 時，限位件40的一端是卡固結合所述的軸件20上，使所述的軸件20固定在連接 件30的軸孔31內，達到快速結合且結構穩固的卡固結合效果。
當動力工具帶動兩個驅動件10高速運轉時，兩個驅動件10之間不會產生抖 動的問題，且卡固結合限位件40的數個軸件20也不會因離心力而脫出連接件30 的外，如此將使得萬向接頭的樞接結構更為穩固。
本發明的連接件30兩端具有朝向驅動件10底面14延伸的延伸部33，延伸 部33使得驅動件IO鄰近底面14的兩個內面13得到支撐的效果(如圖7與圖8)， 故在高速運轉時，驅動件IO的樞接端12可以獲得承受大扭力的效果，並且有效 的降低樞接端12變形損壞的缺失，達到提高使用壽命的優點。延伸部33並設有 倒角34，以防止運轉時連接件30與驅動件10的底面14發生幹涉。
再者，組裝在連接件30上的限位件40可供使用者操作而拆除，達到快速拆 卸(或結合)的組裝效果，使所述的軸件20得以更換，達到更換高扭力的萬向接 頭結構的效果，為一相當好用與實用的設計。不僅如此，由於本發明的高扭力的
萬向接頭結構具有快速拆卸與結合的效果，相對的即可節省組裝時間，進而獲得 降低組裝成本的優點。
除此之外，當萬向接頭進行動力傳遞時，驅動件IO的凹部16可接受另一驅
動件IO的樞接端12進入，以增加兩個驅動件IO運動時兩軸心線夾角的角度，使 得兩個驅動件10的樞擺角度可更大。
以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員 理解，在不脫離權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可作出許多修改、變化 或等效，但都將落入本發明的權利要求可限定的範圍之內。
權利要求
1.一種高扭力的萬向接頭結構，其包括有兩個驅動件，所述的驅動件的兩端分別設有一結合端與一樞接端，所述的結合端用以連結驅動物或被驅動物，而所述的驅動件的樞接端則設有樞孔，所述的驅動件的樞接端分別形成有相對的內面，而所述的兩個內面之間是以一底面相連接，所述的兩個內面彼此相互平行且保持有一寬度，而所述的驅動件以樞孔的軸心線為圓心至所述的底面保持有一最小半徑；一連接件，所述的連接件左右兩側開設有一橫向貫穿連接件的軸孔，所述的連接件上下兩側開設有一縱向貫穿連接件的軸孔，所述的連接件的兩個軸孔與所述的兩個驅動件的樞孔之間是分別樞設有一軸件，以使所述的連接件與所述的驅動件之間得以產生相對的樞擺關係，其特徵在於所述的連接件的兩側面是滑設在所述的驅動件的兩個內面，且所述的連接件的兩端分別形成有一朝向所述的驅動件底面延伸的延伸部，所述的連接件以軸孔的軸心線為圓心至所述的延伸部的末端形成有一長度，所述的長度的範圍是大於二分之一倍所述的寬度並且小於所述的最小半徑。
2. 根據權利要求1所述的高扭力的萬向接頭結構，其中所述的長度的範圍是 大於0.6倍所述的寬度並且小於所述的最小半徑。
3. 根據權利要求2所述的高扭力的萬向接頭結構，其中所述的長度的範圍是大於0.75倍所述的寬度並且小於0.95倍所述的最小半徑。
4. 根據權利要求1所述的高扭力的萬向接頭結構，其中所述的延伸部並設有 防止運轉時連接件與驅動件的底面發生幹涉的倒角。
5. 根據權利要求1所述的高扭力的萬向接頭結構，其中所述的連接件的一側 至少開設有至少一個連通於所述的兩個軸孔的定位孔，所述的定位孔裝設有限位 件，所述的限位件能夠在自由位置與固定位置間移動，所述的限位件在自由位置 時，所述的軸件能夠與所述的連接件分離，所述的限位件在固定位置時，所述的 限位件的一端是卡固結合所述的軸件上，使所述的軸件固定在所述的連接件的軸 孔內。
6. 根據權利要求5所述的高扭力的萬向接頭結構，其中所述的限位件具有一 限位端，所述的限位端能夠伸入在所述的連接件的兩個軸孔中，所述的軸件具有 一固定端，所述的固定端是卡固結合所述的限位件的限位端。
7. 根據權利要求6所述的高扭力的萬向接頭結構，其中所述的限位端內凹設 一限位槽，所述的軸件的固定端在一側凹設有一卡槽，所述的卡槽使軸件的固定 端形成一卡塊，所述的軸件的卡槽是供所述的限位件的限位端伸入，所述的限位 件的限位槽是供容納所述的軸件的卡塊，使所述的軸件與所述的限位件之間形成 卡固結合。
8. 根據權利要求5所述的高扭力的萬向接頭結構，其中所述的限位件與所述 的連接件的定位孔之間是以螺紋方式配合。
9. 根據權利要求5所述的高扭力的萬向接頭結構，其中所述的連接件兩個軸 孔的軸心線是彼此在同一平面上，且所述的兩個軸孔的軸心線彼此垂直並相交。
10. 根據權利要求7所述的高扭力的萬向接頭結構，其中所述的軸件是設為具 有V形卡塊的圓柱體形狀。
全文摘要
本發明是一種高扭力的萬向接頭結構，包括兩個驅動件、與一連接件，所述的驅動件具有一樞接端，所述的樞接端並設有一樞孔；所述的連接件設有兩個軸孔，所述的兩個軸孔與所述的二樞孔之間分別樞設有一軸件，以使所述的連接件與所述的驅動件之間得以產生相對的樞擺關係，所述的連接件的兩側面是滑設在所述的驅動件的兩個內面，且所述的連接件的兩端分別形成有一朝向所述的驅動件底面延伸的延伸部，供所述的驅動件的樞接端承受大扭力，並且降低所述的樞接端變形損壞的缺失，達到提高使用壽命的優點。
文檔編號F16D3/16GK101368600SQ20071014253
公開日2009年2月18日 申請日期2007年8月15日 優先權日2007年8月15日
發明者胡厚飛 申請人:胡厚飛