TWI669455B - Universal sleeve - Google Patents

Abstract

一種萬向接頭，包含一母座、一接頭件、複數個限位珠體及一環扣，該母座設有一嵌槽、兩長槽、複數個槽孔，該接頭件包括一球頭且該球頭上穿設一插銷，且其兩端凸出球頭，該接頭件的球頭設於該母座的嵌槽內，並設有一彈性元件於嵌槽內支撐球頭，該插銷的兩端位於該母座的兩長槽內，各限位珠體皆容設於該母座一槽孔內，並將該環扣套接於該母座的外周壁封閉各槽孔的開口，而使各限位珠體對球頭形成卡制；本發明的萬向套筒具有高扭力及耐用的優點。

Description

萬向套筒

本發明涉及一種萬向套筒，尤指一種可承受高扭力的萬向套筒。

現有一種連接於氣動、電動工具機使用的萬向套筒，請參閱圖8，其主要為利用母座80的嵌槽81與接頭件90的球頭91連接，並以插銷87穿設於母座80的樞接孔83以及球頭91的八字孔911內，該插銷87兩端以鉚接方式固定母座80上，利用球頭91的八字孔911及圓桿狀插銷87的配合使接頭件90可相對於母座80傾斜旋轉，而改變連接角度。

然而，此種萬向套筒在配合氣動、電動扳手操作時，有以下缺點：1. 該萬向套筒的插銷87為主要承受母座80及接頭件90的扭力的元件，為最容易損壞的零件。2. 因插銷87與球頭91的八字孔911為平面與圓柱面的切線接觸，因此受到母座80及接頭件90的扭力時容易形成集中應力，使插銷87更容易斷裂。3. 母座80的樞接孔83承受過大的扭力後，容易自樞接孔83至母座80端緣的最小距離的壁面裂開。4. 如組裝時的鉚接品質不佳，插銷87於高速運轉下容易鬆動，而使零件因慣性甩出，而傷及使用者。5. 現有的萬向套筒在大角度且高速運轉時，其連接方式容易產生震動，長期使用後容易造成使用者手部的職業傷害。

有鑒於上述萬向套筒的缺失，本發明的主要目的在於改善球頭的八字孔及插銷連接配合而造成插銷及母座容易損壞以及容易造成使用者手部職業傷害的問題。

本發明的另一主要目的在於提供一種可承受較大擎動扭力，且球頭與母座的連接，不易產生震動並可提升相對旋轉傾斜角度的萬向接頭。

為達到上述目的，本發明的萬向套筒包括有： 一母座，包括有一第一方向、一嵌槽、兩長槽、複數個槽孔，其中該嵌槽凹設於該母座內，並於該母座沿第一方向的一端形成開口，兩長槽皆沿第一方向延伸設置，位於該母座相對兩側並與該嵌槽相通，該複數個槽孔貫穿設於該母座的周壁並與該嵌槽相通； 一接頭件，其一端設有一球頭，且該球頭設有一貫穿樞孔，該接頭件的球頭設於該母座的嵌槽內； 一插銷，係呈桿狀，且其長度尺寸大於該接頭件球頭的最大外徑，該插銷穿設於該接頭件的樞孔內，且其兩端凸出於該球頭而置於母座的兩長槽處，該插銷與該接頭件的樞孔間為間隙配合； 一彈性元件，設於該母座的嵌槽內而推抵支撐該接頭件的球頭； 複數個限位珠體，分別容設於該母座的一槽孔內，而凸出該母座的嵌槽，並對該接頭件的球頭形成卡制；以及 一環扣，套設於該母座的外周壁，而封閉各槽孔的開口。

以上所述的萬向套筒，其中該母座的兩長槽皆為凹槽，係自該嵌槽開口端沿第一方向凹設於嵌槽周壁。

以上所述的萬向套筒，其中該母座的兩長槽皆為貫穿孔，而穿設於該母座的周壁，且該環扣遮蔽兩長槽的至少部分開口，且該插銷位於該母座兩長槽開口受遮蔽處。

以上所述的萬向套筒，其中該母座之兩長槽皆於該嵌槽的開口端形成開口。

以上所述的萬向套筒，較佳的是，該環扣與該母座的外周壁係為緊迫配合。

以上所述的萬向套筒，較佳的是，該母座外周壁設有一限位台，且該環扣遠離該母座嵌槽開口端的一端抵止於該母座的限位台。

利用上述的技術特徵，本發明的萬向套筒具有以下功效增進：

1. 本發明的利用插銷及母座兩長槽的連接方式提供該接頭件可相對於母座以傾斜角度旋轉，且該插銷與接頭件的球頭為接近一體式的設計，增加插銷的強度，改善現有插銷與球頭以八字孔連接應力容易集中的缺點，進而提升插銷可承受的扭力，以及萬向套筒可傳動的扭力規格；且利用長槽與插銷的連接，使母座以兩長槽的側壁承受扭力，改善母座容易自與插銷的樞接孔的脆弱點破裂的問題，增加各個零件的使用壽命。

2. 本發明利用環扣、限位珠體及彈性元件的配合卡制固定該接頭件的球頭，該彈性元件提供接頭件的球頭支撐力，除了可防止球頭與母座分離外，亦使球頭推抵限位珠體而對環扣形成卡制，有別於以往利用八字孔、插銷連接方式，或是以C型扣環卡制球頭造成的旋轉傾斜角度的限制，使接頭件與母座相對旋轉的順暢度及旋轉傾斜角度的能達到最大化；且在大角度連接及高速運轉時，不易產生震動，而可改善使用者手部的職業傷害問題。

3. 本發明具有各零件結構簡單且組裝方式容易的優點。

為了能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實現，茲進一步以如圖所示的較佳地實施例，詳細說明如後：

本發明的萬向套筒之第一實施例，請配合參考圖1至圖4，其包括有一母座10、一接頭件20、一插銷25、一彈性元件27、兩限位珠體30，及一環扣40，其中：

該母座10，係呈圓筒形，包括一長度方向、一第一端101及一第二端102，該母座10的第一端凹設有方窩槽狀的套接部11，以供套接於氣動、電動扳手工具等驅動工具，該母座10第二端102設有一嵌槽13、兩長槽15、兩槽孔17及一環扣槽19，該嵌槽13呈圓槽狀，凹設於該母座10內，並於母座10第二端102形成開口，兩長槽15皆為凹槽，相對應地自嵌槽13開口處沿長度方向延伸地凹設於嵌槽13的周壁而與該嵌槽13相通，兩槽孔17，係為貫穿圓孔，相對應地設於該母座10周壁上異於兩長槽15的位置而與該嵌槽13相通，該環扣槽19自該母座10的第二端102沿長度方向凹設於該母座10的外周壁，並形成一限位台191。

該接頭件20，其一端設有一球頭21，另一端設有用以裝配套筒等連接工具的連接部23，亦或該連接部23可為一套筒，其中該球頭21設有一貫穿圓形樞孔211，較佳的是，該樞孔211垂直於該接頭件20的長度方向，並設於該球頭21的最大外徑處；該插銷25，係呈圓桿狀，穿設於該接頭件20的樞孔211內，該插銷25的長度大於該球頭21的最大徑向距離，較佳的是，該插銷25與球頭21樞孔211間為可轉動的間隙配合。該接頭件20的球頭21設於該母座10嵌槽13內，且該插銷25兩端位於該母座10的兩長槽15內；該彈性元件27，可為彈簧或彈片，設於該母座10的嵌槽13內而推抵支撐該接頭件20的球頭21；兩限位珠體30，可為鋼珠、陶瓷珠等等，分別容設於該母座10的一槽孔17內，且各限位珠體30外徑大於母座10槽孔17的壁厚；該環扣40，套設於該母座10的環扣槽19上，而抵止於該限位台191，並封閉各槽孔17的開口，而使各限位珠體30凸出嵌槽13而對該球頭21形成卡制；較佳的是，該環扣40與該母座10的環扣槽19為緊迫配合。

請配合參考圖5及圖6，為本發明的第二實施例，其與第一實施例的差別在於，該母座10’的兩長槽15’皆為貫穿長孔，相對應地貫穿該母座10’的周壁而與該嵌槽13’相通，且兩長槽15’可為未於該母座10的第二端102’形成開口之封閉孔型態，亦或兩長槽15’於該母座10’的第二端102’形成開口之開放孔型態；該環扣槽19’為該母座10’接近第二端102’的外周壁，且於接近母座10’中間處凸設一限位台191’，該環扣40套設於該母座10’的環扣槽19’上而抵止於該限位台191’並封閉各長槽15’的部分開口及各槽孔17’的開口，且該插銷25位於該母座10’兩長槽15’受封閉處，較佳的是，該環扣40與環扣槽19’為緊迫配合。

第一實施例的較佳組裝順序為：1. 將插銷25穿設於該接頭件20的樞孔211內，於該母座10的嵌槽13內放置彈性元件27；2. 接頭件20以凸出球頭21的插銷25兩端對應該母座10兩長槽15的方向，將球頭21自母座10第二端102置入於該嵌槽13內；3. 將各限位珠體30放入母座10的各槽孔17後，再將環扣40自母座10的第二端套入母座10的環扣槽19，並抵止於限位台191，此時需將接頭件20稍微向下壓，環扣40會將限位珠體30押向嵌槽13方向，而卡制該球頭21，而彈性元件27會推抵該球頭21而有一朝母座10第二端102的力量，使球頭21及環扣40互相推抵限位珠體30而使限位珠體30對球頭21及環扣40形成卡制的力量。

第二實施例的較佳組裝順序為： 1. 將彈性元件27的彈簧或彈片置入於母座10’的嵌槽13’內；2. 將接頭件20的球頭21置入於嵌槽13’內；3. 將插銷25自母座10’一側面穿入一長槽15’後穿入球頭21的樞孔211至另一側的長槽15’而使插銷25的兩端卡制於兩長槽15’內；3. 將各限位珠體30放入母座10’的各槽孔17’後，再將環扣40自母座10’的第二端102套入母座10’的環扣槽19’，並抵止於限位台191’，此時需將接頭件20稍微向下壓，環扣40會將限位珠體30押向嵌槽13’方向，而卡制該球頭21，而彈性元件27會推抵該球頭21而有一朝母座10’第二端102’的力量，使球頭21及環扣40互相推抵限位珠體30而使限位珠體30對球頭21及環扣40形成卡制的力量。

請參考圖5及圖7，本發明利用插銷25及母座10’兩長槽15’的連接方式使該接頭件20可相對於母座10’傾斜及旋轉，而提供多種方向的連接角度，且利用彈性元件27支撐球頭21，而使母座10’與接頭件20的連接相對位置不會任意位移；利用該插銷25與母座10’兩長槽15’的側壁相抵提供母座10’與接頭件20間的扭力，因插銷25與接頭件20的樞孔211為間隙配合，因此插銷25與球頭21間的連接趨近於一體式，而使該插銷25在承受母座10’及接頭件20間的扭力時，可將應力可分散至球頭21，進而提升插銷25可承受的扭力強度，因此使用相同的插銷25規格，卻可較以八字孔連接的萬向套筒傳動的更大扭力，再者，利用母座10’的長槽15’與插銷25的兩端連接，使母座10’以長槽15’的側壁承受扭力，而改善母座10’容易自與插銷的樞接孔的脆弱點破裂的問題，及延長本發明的使用壽命。

請參考圖3及圖4，本發明利用限位珠體30、環扣40及彈性元件27的配合卡制固定該接頭件20的球頭21，該彈性元件27提供接頭件20卡制支撐力，且該限位珠體30除了防止球頭21與母座10分離外，亦對環扣40形成卡制，利用球頭21、限位珠體30及環扣40互相推抵的卡制固定方式，使各零件的連接形成制衡狀態，再者，利用限位珠體30卡制球頭21，能使接頭件20與母座10相對旋轉的順暢度及旋轉傾斜角度的達到最大化，且在大角度連接且高速運轉時，不易產生震動，而可減少使用者長期使用後造成的手部的職業傷害；另外，本發明的各零件結構簡單容易加工製造，且組裝方式容易，可以相對減少製造時所需的時間成本，等等優點。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術特徵的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所做出局部更動或修飾的等效實施例，並且未脫離本發明的技術方案內容，均仍屬於本發明技術特徵的範圍內。

10,10’‧‧‧母座

101,101’‧‧‧第一端

102,102’‧‧‧第二端

11,11’‧‧‧套接部

13,13’‧‧‧嵌槽

15,15’‧‧‧長槽

17,17’‧‧‧槽孔

19,19’‧‧‧環扣槽

191,191’‧‧‧限位台

20‧‧‧接頭件

21‧‧‧球頭

211‧‧‧樞孔

23‧‧‧連接部

25‧‧‧插銷

27‧‧‧彈性元件

30‧‧‧限位珠體

40‧‧‧環扣

80‧‧‧母座

81‧‧‧嵌槽

83‧‧‧樞接孔

87‧‧‧插銷

90‧‧‧接頭件

91‧‧‧球頭

911‧‧‧八字孔

圖1為本發明第一實施例的立體外觀圖。 圖2為本發明第一實施例的立體分解圖。 圖3為本發明第一實施例的側視局部剖面圖。 圖4為本發明第一實施例的圖3A-A割面線處之端視剖面圖。 圖5為本發明第二實施例的立體分解圖。 圖6為本發明第二實施例的側視局部剖面圖。 圖7為本發明第二實施例的動作示意圖。 圖8為現有的萬向套筒的側視剖面動作示意圖。

Claims (8)

1. 一種萬向套筒，其包括有：一母座，包括有一第一方向、一嵌槽、兩長槽、複數個槽孔與一限位台，其中該嵌槽凹設於該母座內，並於該母座沿第一方向的一端形成開口，兩長槽皆沿第一方向延伸設置，位於該母座相對兩側並與該嵌槽相通，該複數個槽孔貫穿設於該母座的周壁並與該嵌槽相通，該限位台設於該母座的外周壁；一接頭件，其一端設有一球頭，且該球頭設有一貫穿樞孔，該接頭件的球頭設於該母座的嵌槽內；一插銷，係呈桿狀，且其長度尺寸大於該接頭件球頭的最大外徑，該插銷穿設於該接頭件的樞孔內，且其兩端凸出於該球頭而置於母座的兩長槽處，該插銷與該接頭件的樞孔間為間隙配合；一彈性元件，設於該母座的嵌槽內而推抵支撐該接頭件的球頭；複數個限位珠體，分別容設於該母座的一槽孔內，而凸出該母座的嵌槽，並對該接頭件的球頭形成卡制；以及一環扣，套設於該母座的外周壁，而封閉各槽孔的開口，且該環扣遠離該母座嵌槽開口端的一端抵止於該母座的限位台。
2. 如請求項1所述之萬向套筒，其中該母座的兩長槽皆為凹槽，係自該嵌槽開口端沿第一方向凹設於嵌槽周壁。
3. 如請求項1所述的萬向套筒，其中該母座的兩長槽皆為貫穿孔，而穿設於該母座的周壁，且該環扣遮蔽兩長槽的至少部分開口，且該插銷位於該母座兩長槽開口受遮蔽處。
4. 如請求項1至3中任一項所述的萬向套筒，該環扣與該母座的外周壁係為緊迫配合。
5. 如請求項4所述的萬向套筒，其中該母座的另一端設有一套接槽，該接頭件的另一端設有一連接部。
6. 如請求項5所述的萬向套筒，其中該彈性元件係為一彈簧。
7. 如請求項5所述的萬向套筒，其中該彈性元件係為一彈片。
8. 如請求項3所述的萬向套筒，其中該母座之兩長槽皆於該嵌槽的開口端形成開口。