TWI782770B - 緊固件、起子頭及成型沖具 - Google Patents

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Abstract

一種緊固件、起子頭及成型沖具。該緊固件包含一螺頭及一螺桿。該螺頭包括一圍繞出一插置孔的內環面。該內環面具有六個圓弧曲部，及六個與該等圓弧曲部交錯設置的圓弧驅動部。該圓弧驅動部具有一弧面區段、一由該弧面區段沿切線方向延伸的直面區段，及一連接該直面區段的延伸區段。該插置孔的設計可以提高與該起子頭的接觸面積，以增加嚙合度，並降低該緊固件在驅動過程中的力矩喪失。該起子頭具有與該插置孔相對應之外型特徵，從而可插置於該插置孔中，並透過旋轉來驅動該緊固件。該成型沖具可透過鍛造而在該緊固件之螺頭上成型出該插置孔。

Description

緊固件、起子頭及成型沖具
本發明是有關於一種緊固件、起子頭，及成型沖具，特別是指一種可提升嚙合度且旋緊過程不易滑脫的緊固件、適用於驅動該緊固件的起子頭，及用於鍛造出該緊固件的成型沖具。
參閱圖1，目前一般的緊固件1上常具有一由頂面向下凹陷且概呈六瓣花瓣狀的凹槽11，這種凹槽11俗稱梅花孔。此種凹槽11容易因為製作時產生的公差而無法與驅動工具有效嚙合，這將導致使用者以起子頭驅動該緊固件時，無法將施力完全轉換為驅動該緊固件旋轉的扭矩，從而喪失驅動扭力，甚至還可能發生起子頭由凹槽11中滑出，導致凹槽11內壁和起子頭受損之情況，這會導致該緊固件1難以拆除或繼續鎖入，故使用者需以額外的工具將該緊固件1拆除並進行更換，造成施工成本的提升及施工時間的拖沓。另一方面，該緊固件1為了應對惡劣的使用環境，常會在外表面上附著塗層來避免銹蝕，但塗料常常會積存於該凹槽11中而造成該凹槽11堵塞，這使得起子頭不易插置於該凹槽11內，並進一步降低嚙合 度，在嚙合度較低的情況下，便容易導致該緊固件1在鎖合時產生晃動或擺動，而當該凹槽11的堵塞情況嚴重時，甚至會導致起子頭無法***該凹槽11內，造成該緊固件1無法使用。因此縱然這種梅花孔形的凹槽11已在業界中廣泛應用，卻也仍有大幅的改良空間。
因此，本發明之目的，即在提供一種可提升嚙合度且旋緊過程不易滑脫的緊固件。
於是，本發明緊固件，包含一螺頭，及一由該螺頭向下延伸的螺桿。該螺頭包括一圍繞界定出一頂面，及一連接該頂面的內環面。該內環面圍繞界定出一由該頂面向下凹陷的插置孔，並具有六個彼此環狀間隔排列的圓弧曲部，及六個與該等圓弧曲部交錯設置並連接該等圓弧曲部的圓弧驅動部。每一圓弧驅動部的相反兩側分別連接兩相鄰圓弧曲部，該圓弧驅動部具有一連接相對應的一個圓弧曲部且與該圓弧曲部呈反曲的弧面區段、一由該弧面區段沿切線方向延伸的直面區段，及一連接該直面區段及相對應的另一個圓弧曲部的延伸區段。該螺桿在外周面上形成至少一沿軸向螺旋延伸的螺紋。
本發明之另一目的，即在提供適用於驅動該緊固件的起子頭。
於是，本發明起子頭，包含一連接部，及一由該連接部向 下延伸的驅動頭部。該驅動頭部包括六個彼此環狀間隔排列的圓弧曲部，及六個與該等圓弧曲部交錯設置並連接該等圓弧曲部的圓弧驅動部。每一圓弧驅動部的相反兩側分別連接兩相鄰圓弧曲部，該圓弧驅動部具有一連接相對應的一個圓弧曲部且與該圓弧曲部呈反曲的弧面區段、一由該弧面區段沿切線方向延伸的直面區段，及一連接該直面區段及相對應的另一個圓弧曲部的延伸區段。
本發明之又一目的，即在提供鍛造該緊固件的成型沖具。
於是，本發明成型沖具，包含一本體，及一由該本體向下延伸的沖頭。該沖頭包括六個彼此環狀間隔排列的圓弧曲部，及六個與該等圓弧曲部交錯設置並連接該等圓弧曲部的圓弧驅動部。每一圓弧驅動部的相反兩側分別連接兩相鄰圓弧曲部，該圓弧驅動部具有一連接相對應的一個圓弧曲部且與該圓弧曲部呈反曲的弧面區段、一由該弧面區段沿切線方向延伸的直面區段，及一連接該直面區段及相對應的另一個圓弧曲部的延伸區段。
本發明之功效在於：該插置孔中的該等延伸區段可讓該起子頭相對應的部位靠抵，每一延伸區段及相對應直面區段構成的夾角也可增加與該起子頭的接觸面積，達到提升嚙合度之作用，因此即使該插置孔及該起子頭具有製造上之公差，也可透過前述提升嚙合度的方式消弭。如此一來除了可降低驅動過程中的力矩喪失外，且可防止該起子頭在旋鎖過程中從該插置孔滑脫，避免該起子 頭或該插置孔的磨耗及損壞，進而避免因該插置孔損壞而造成施工時間之耗損及更換該緊固件之成本，提升整體施工效率並降低施工成本。此外，前述由該延伸區段及該直面區段構成的夾角也可以用於容置多餘的塗料，使該緊固件表面附有塗層時，不會堵塞於該插置孔中。
2:緊固件
21:螺頭
211:頂面
212:內環面
214:插置孔
215:圓弧曲部
216:圓弧驅動部
217:弧面區段
218:直面區段
219:延伸區段
22:螺桿
221:螺紋
3:起子頭
31:連接部
32:驅動頭部
321:圓弧曲部
322:圓弧驅動部
323:弧面區段
324:直面區段
325:延伸區段
4:成型沖具
41:本體
42:沖頭
421:圓弧曲部
422:圓弧驅動部
423:弧面區段
424:直面區段
425:延伸區段
A:夾角
B:夾角
C:夾角
本發明之其它的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一俯視圖，說明一習知緊固件之凹槽；圖2是一俯視圖，說明本發明緊固件之一實施例；圖3是一立體圖，說明該實施例的立體態樣；圖4是一示意圖，說明該實施例之一插置孔的結構說明；圖5是一局部側面剖視圖，說明本發明起子頭之一實施例；圖6是一立體圖，說明該緊固件及該起子頭相配合之態樣，圖6中僅顯示該起子頭之一驅動頭部的一部分；圖7是一示意圖，說明該實施例之一驅動頭部的結構說明；圖8是一示意圖，說明該驅動頭部插設於該插置孔中的態樣；圖9一局部側面剖視圖，說明本發明成型沖具之一實施例；圖10是一立體圖，說明該緊固件及該成型沖具相配合之態樣， 圖10中僅顯示該成型沖具之一沖頭的一部分；及圖11是一示意圖，說明該實施例之一沖頭的結構說明。
參閱圖2、圖3，及圖4，本發明緊固件2之一實施例，包含一螺頭21，及一由該螺頭21底端一體向下延伸的螺桿22。該螺頭21包括一頂面211，及一連接該頂面211的內環面212。該內環面212圍繞界定出一向下凹陷的插置孔214，並具有六個彼此環狀間隔排列的圓弧曲部215，及六個與該等圓弧曲部215交錯設置並連接該等圓弧曲部215的圓弧驅動部216。每一圓弧驅動部216的相反兩側分別連接兩相鄰圓弧曲部215，該圓弧驅動部216具有一連接相對應的一個圓弧曲部215且與該圓弧曲部215呈反曲的弧面區段217、一由該弧面區段217沿切線方向延伸的直面區段218，及一連接該直面區段218及相對應的另一個圓弧曲部215的延伸區段219。該延伸區段219及該圓弧曲部215連接於該弧面區段217之曲率圓與該圓弧曲部215之曲率圓的交接處(請參見圖4)。該延伸區段219可以是直面或曲面，從而與該直面區段218夾設出為銳角、直角、鈍角或圓角的夾角A。其中採圓角的設計可以達到分散應力以避免在被驅動時受損之功效。該螺桿22在外周面上形成一沿軸向螺旋延伸的螺紋221。在本實施例中，該圓弧曲部215的曲率半徑大於該弧 面區段217的曲率半徑，且當該夾角A為圓角時，該弧面區段217的曲率半徑大於該夾角A的曲率半徑。
參閱圖5、圖6，及圖7，為本發明起子頭3之一實施例，該緊固件2適用於被一起子頭3驅動，該起子頭3包含一用於安裝於驅動工具上的連接部31，及一由該連接部31向下延伸的驅動頭部32。該驅動頭部32包括六個彼此環狀間隔排列的圓弧曲部321，及六個與該等圓弧曲部321交錯設置並連接該等圓弧曲部321的圓弧驅動部322。每一圓弧驅動部322的相反兩側分別連接兩相鄰圓弧曲部321，該圓弧驅動部322具有一連接相對應的一個圓弧曲部321且與該圓弧曲部321呈反曲的弧面區段323、一由該弧面區段323沿切線方向延伸的直面區段324，及一連接該直面區段324及相對應的另一個圓弧曲部321的延伸區段325。該延伸區段325及該圓弧曲部321連接於該弧面區段323之曲率圓與該圓弧曲部321之曲率圓的交接處(請參見圖7)。該延伸區段325可以是直面或曲面，從而與該直面區段324夾設出為銳角、直角、鈍角或圓角的夾角B。在本實施例中，該圓弧曲部321的曲率半徑大於該弧面區段323的曲率半徑，且當該夾角B為圓角時，該弧面區段323的曲率半徑大於該夾角B的曲率半徑。為了便於說明，故在此使該驅動頭部32的細部結構命名和該緊固件2之插置孔214的細部結構命名相同，名稱相同的兩個元件彼此形狀相近而為可相互嚙合或靠抵之關係，但兩者終究 是分屬於該緊固件2及該起子頭3的一部分而非同一元件，故在標號上以相異的標號作為區隔。
參閱圖5、圖6，及圖8，當該起子頭3插置於該插置孔214中時，該插置孔214中的該等延伸區段219可讓該起子頭3相對應的部位靠抵，每一延伸區段219及相對應直面區段218構成的夾角A也可增加與該起子頭3的接觸面積，達到提升嚙合度之作用，因此即使該插置孔214及該起子頭3具有製造上之公差，也可透過前述提升嚙合度的方式消弭。如此一來除了可降低驅動過程中的力矩喪失外，還可防止該起子頭3在旋鎖過程中從該插置孔214滑脫，避免該起子頭3或該插置孔214的磨耗及損壞，據此也避免了損壞部位在大氣環境下產生銹蝕之情形。由於扭矩傳輸力的大幅提升，因此當透過電動工具帶動該起子頭3驅動該緊固件2旋轉時，可減少電動工具的電力損耗，此外，由於提高了該起子頭3及該插置孔214之間的嚙合度，因此當該起子頭3插置於該插置孔214中時，該緊固件2可穩固地定位於該起子頭3上而不易脫落，這讓使用者在一手操作該起子頭3時，不需以另一隻手固定該緊固件2，如此不僅可獲得單手操作的便利性，還可避免該緊固件2在被驅動的過程中晃動或擺動，提升操作的穩定性。該延伸區段219及該直面區段218夾設出的夾角A之空間讓該起子頭3更容易插置及定位，並能避免應力集中而減低耗損，除此之外，當該緊固件2附著有防銹或其他用途之塗層 時，該夾角A也能用來容納多餘的塗料，以避免塗料阻塞整個插置孔214而造成該起子頭3插設不良，進而克服習知梅花孔容易被塗料堵塞而降低嚙合度之問題。
參閱圖9、圖10，及圖11，為本發明成型沖具4之一實施例，該緊固件2是透過一成型沖具4鍛造而成，該成型沖具4包含一本體41，及一由該本體41向下延伸並用於成型出該插置孔214的沖頭42。該沖頭42包括六個彼此環狀間隔排列的圓弧曲部421，及六個與該等圓弧曲部421交錯設置並連接該等圓弧曲部421的圓弧驅動部422。每一圓弧驅動部422的相反兩側分別連接兩相鄰圓弧曲部421，該圓弧驅動部422具有一連接相對應的一個圓弧曲部421且與該圓弧曲部421呈反曲的弧面區段423、一由該弧面區段423沿切線方向延伸的直面區段424，及一連接該直面區段424及相對應的另一個圓弧曲部421的延伸區段425。該延伸區段425及該圓弧曲部421連接於該弧面區段423之曲率圓與該圓弧曲部421之曲率圓的交接處(請參見圖11)。該延伸區段425可以是直面或曲面，從而與該直面區段424夾設出為銳角、直角、鈍角或圓角的夾角C。在本實施例中，該圓弧曲部421的曲率半徑大於該弧面區段423的曲率半徑，且當該夾角C為圓角時，該弧面區段423的曲率半徑大於該夾角C的曲率半徑。為了便於說明，故在此使該沖頭42的細部結構命名和該緊固件2之插置孔214的細部結構命名相同，名稱相同的兩個 元件彼此形狀相近而為可相互嚙合或靠抵之關係，但兩者終究是分屬於該緊固件2及該成型沖具4的一部分而非同一元件，故在標號上以相異的標號作為區隔。透過該成型沖具4之沖頭42能鍛造出該緊固件2的插置孔214，此時該螺桿22尚未加工出該螺紋221，因此未顯示於圖10中。
綜上所述，本發明之插置孔214可增加與該起子頭3的接觸面積，從而提升嚙合度而降低驅動過程的力矩喪失，並能避免該起子頭3在驅動過程中由該插置槽214中滑出，降低操作困難性且延長該起子頭3及該緊固件2的使用壽命，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2:緊固件
21:螺頭
211:頂面
212:內環面
214:插置孔
215:圓弧曲部
216:圓弧驅動部
217:弧面區段
218:直面區段
219:延伸區段
A:夾角

Claims (15)

  1. 一種緊固件，包含：一螺頭，包括一頂面，及一連接該頂面的內環面，該內環面圍繞界定出一由該頂面向下凹陷的插置孔，並具有六個彼此環狀間隔排列的圓弧曲部，及六個與該等圓弧曲部交錯設置並連接該等圓弧曲部的圓弧驅動部，每一圓弧驅動部的相反兩側分別連接兩相鄰圓弧曲部，該圓弧驅動部具有一連接相對應的一個圓弧曲部且與該圓弧曲部呈反曲的弧面區段、一由該弧面區段沿切線方向延伸的直面區段，及一連接該直面區段及相對應的另一個圓弧曲部的延伸區段，該延伸區段及該圓弧曲部連接於該弧面區段之曲率圓與該圓弧曲部之曲率圓的交接處；及一螺桿，由該螺頭向下延伸，該螺桿在外周面上形成至少一沿軸向螺旋延伸的螺紋。
  2. 如請求項1所述的緊固件，其中，每一圓弧驅動部之該直面區段及該延伸區段夾設出為銳角、直角、鈍角或圓角的夾角。
  3. 如請求項1所述的緊固件，其中，該螺頭之每一圓弧曲部的曲率半徑大於每一弧面區段的曲率半徑。
  4. 如請求項2所述的緊固件，其中，該螺頭之每一圓弧曲部的曲率半徑大於每一弧面區段的曲率半徑，且該弧面區段的曲率半徑大於該直面區段及該延伸區段所夾的圓角之曲率半徑。
  5. 如請求項1所述的緊固件，其中，每一圓弧驅動部之延伸 區段為直面或曲面。
  6. 一種起子頭，適用於驅動如請求項1所述的緊固件，該起子頭包含：一連接部；及一驅動頭部，由該連接部向下延伸，該驅動頭部包括六個彼此環狀間隔排列的圓弧曲部，及六個與該等圓弧曲部交錯設置並連接該等圓弧曲部的圓弧驅動部，每一圓弧驅動部的相反兩側分別連接兩相鄰圓弧曲部，該圓弧驅動部具有一連接相對應的一個圓弧曲部且與該圓弧曲部呈反曲的弧面區段、一由該弧面區段沿切線方向延伸的直面區段，及一連接該直面區段及相對應的另一個圓弧曲部的延伸區段，該延伸區段及該圓弧曲部連接於該弧面區段之曲率圓與該圓弧曲部之曲率圓的交接處。
  7. 如請求項6所述的起子頭，其中，每一圓弧驅動部之該直面區段及該延伸區段夾設出為銳角、直角、鈍角或圓角的夾角。
  8. 如請求項6所述的起子頭，其中，該驅動頭部之每一圓弧曲部的曲率半徑大於每一弧面區段的曲率半徑。
  9. 如請求項7所述的起子頭，其中，該驅動頭部之每一圓弧曲部的曲率半徑大於每一弧面區段的曲率半徑，且該弧面區段的曲率半徑大於該直面區段及該延伸區段所夾的圓角之曲率半徑。
  10. 如請求項6所述的起子頭，其中，每一圓弧驅動部之延伸區段為直面或曲面。
  11. 一種成型沖具，適用於鍛造出如請求項1所述的緊固件之插置孔，該成型沖具包含：一本體；及一沖頭，由該本體向下延伸，該沖頭包括六個彼此環狀間隔排列的圓弧曲部，及六個與該等圓弧曲部交錯設置並連接該等圓弧曲部的圓弧驅動部，每一圓弧驅動部的相反兩側分別連接兩相鄰圓弧曲部，該圓弧驅動部具有一連接相對應的一個圓弧曲部且與該圓弧曲部呈反曲的弧面區段、一由該弧面區段沿切線方向延伸的直面區段，及一連接該直面區段及相對應的另一個圓弧曲部的延伸區段，該延伸區段及該圓弧曲部連接於該弧面區段之曲率圓與該圓弧曲部之曲率圓的交接處。
  12. 如請求項11所述的成型沖具，其中，每一圓弧驅動部之該直面區段及該延伸區段夾設出為銳角、直角、鈍角或圓角的夾角。
  13. 如請求項11所述的成型沖具，其中，該沖頭之每一圓弧曲部的曲率半徑大於每一弧面區段的曲率半徑。
  14. 如請求項12所述的成型沖具，其中，該沖頭之每一圓弧曲部的曲率半徑大於每一弧面區段的曲率半徑，且該弧面區段的曲率半徑大於該直面區段及該延伸區段所夾的圓角之曲率半徑。
  15. 如請求項11所述的成型沖具，其中，每一圓弧驅動部之延伸區段為直面或曲面。
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