專利名稱：起子頭結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種起子頭結(jié)構(gòu)，尤指一種可提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低作業(yè)耗損率 的起子頭結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，在工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中，運(yùn)用螺絲之類的鎖固件作為對(duì)象之間的連結(jié)工具，是最 為常見的，因此，為了適應(yīng)各種不同標(biāo)尺的螺絲鎖固件，以及各種具有不同嵌合槽型態(tài)的螺 絲鎖固件，業(yè)界開發(fā)出各種不同型態(tài)及多種尺寸規(guī)格的可替換式起子頭工具，以供操作者 隨時(shí)依照需求進(jìn)行更換。就一般常見的起子頭結(jié)構(gòu)，都具備有連結(jié)段及驅(qū)動(dòng)段；該連結(jié)段為一多邊形柱體， 可供套接于起子桿或電動(dòng)工具以便進(jìn)行扭轉(zhuǎn)動(dòng)作；該驅(qū)動(dòng)段呈一圓形柱體，其圓徑小于連 結(jié)段的相切內(nèi)徑，前端沿軸向環(huán)設(shè)有多數(shù)個(gè)弧形槽，以設(shè)計(jì)出各種不同型態(tài)的作業(yè)端，前述 作業(yè)端常見有一字形、十字形、和米字形等，使之牢固嵌合于鎖固件的嵌合槽，以便將作業(yè) 端旋轉(zhuǎn)鎖入欲結(jié)合的對(duì)象內(nèi)固定。由于起子頭在進(jìn)行扭轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)，會(huì)承受一種扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，而扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的運(yùn)算是 扭力值乘上斷面半徑，除以斷面的極慣性矩，據(jù)此可知，在起子頭最小的斷面半徑處，所承 載的極慣性矩為最大，相對(duì)造成的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力也最大；因此，當(dāng)起子頭配合強(qiáng)力型高轉(zhuǎn)速的 電動(dòng)工具帶動(dòng)鎖固件旋轉(zhuǎn)至緊迫狀態(tài)后，常會(huì)在起子頭的前作業(yè)端到達(dá)臨界點(diǎn)后，即刻產(chǎn) 生扭力破壞的磨損現(xiàn)象或斷裂現(xiàn)象。現(xiàn)有技術(shù)如中國臺(tái)灣專利證號(hào)為M358701的“防急速損壞之起子頭”結(jié)構(gòu)，其特征 包括結(jié)合部及作業(yè)部，其中該作業(yè)部包括驅(qū)動(dòng)端及過渡段，該過渡段設(shè)有與驅(qū)動(dòng)端銜接 的第一頸部、與結(jié)合部銜接的第二頸部，以及位于第一頸部與第二頸部之間，且直徑較第 一頸部與第二頸部為小，并呈過渡段由第一頸部至緩沖部直徑逐漸縮減，再由緩沖部至第 二頸部直徑逐漸增加的弧形內(nèi)凹型態(tài)，以供受力變形時(shí)延長變形時(shí)間而具警示功效的緩沖 部。上述結(jié)構(gòu)主要是在結(jié)合部與作業(yè)部之間設(shè)計(jì)一直徑往中間呈漸縮狀態(tài)的過渡段， 目的是欲將起子頭承受的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力由作業(yè)部導(dǎo)引至該過渡段處，盡可能由過渡段產(chǎn)生變 形，以延長整體的變形斷裂時(shí)間。再者，另一公開技術(shù)為美國公開號(hào)為US5868047的專利“電動(dòng)起子頭結(jié)構(gòu)”，其揭 示該起子頭具有柄末端、頂末端及連結(jié)在柄末端和頂末端的中間部分，該中間部分的直徑 小于柄末端和頂末端，且長度在18毫米至23. 5毫米之間，直徑大約在3. 55毫米至6. 35毫 米之間。但是，上述兩種公知結(jié)構(gòu)的共同缺點(diǎn)是礙于起子頭的造型因素，當(dāng)其承受扭轉(zhuǎn)剪 應(yīng)力到達(dá)臨界點(diǎn)后，再持續(xù)施力，終究會(huì)有斷裂缺點(diǎn)，以及在高轉(zhuǎn)速和高扭力的電動(dòng)工具帶 動(dòng)下，起子頭無法有效分散承載的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力，以致在起子頭的驅(qū)動(dòng)端與鎖固件的連接處 產(chǎn)生嚴(yán)重震動(dòng)狀態(tài)，致兩者密合性不佳，有造成驅(qū)動(dòng)端快速磨損消耗的缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型主要目的，在于提供一種能消減扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力作用，進(jìn)而有效 降低起子頭的耗損率，以達(dá)到延長起子頭使用壽命的起子頭結(jié)構(gòu)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種起子頭結(jié)構(gòu)，其包括連結(jié)段、驅(qū)動(dòng)段、以及 介于連結(jié)段與驅(qū)動(dòng)段之間的縮頸段，該連接段一端延伸有縮頸段，該縮頸段則延伸有驅(qū)動(dòng) 段，該驅(qū)動(dòng)段前端設(shè)有作業(yè)端，在作業(yè)端前端設(shè)有有效工作段，有效工作段最大斷面外徑大 于縮頸段的長度，而縮頸段外徑大于或等于有效工作段的長度，以達(dá)到結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的功能。上述該連結(jié)段，其設(shè)計(jì)呈多邊形柱體，其主要可供與起子桿或氣動(dòng)工具進(jìn)行結(jié) 合；上述該驅(qū)動(dòng)段，前端以中心軸向?yàn)榛鶞?zhǔn)環(huán)繞設(shè)有多數(shù)個(gè)弧形槽，以形成各種可與 鎖固件嵌合的作業(yè)端，前述鎖固件為具有各式嵌合槽形狀的螺絲，而前述作業(yè)端于前端配 合起子頭總長度設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)有效工作段；該驅(qū)動(dòng)段于前端環(huán)設(shè)各弧形槽，在各弧形槽末端與驅(qū)動(dòng)段相對(duì)底端緣間預(yù)留一強(qiáng) 化段，在縮頸段與驅(qū)動(dòng)段之間設(shè)有上錐體轉(zhuǎn)變(Tapering Transition)，在縮頸段與連結(jié)段 之間設(shè)有下錐體轉(zhuǎn)變(Tapering Transition)，前述該上錐體轉(zhuǎn)變相對(duì)水平線形成的夾角 小于下錐體轉(zhuǎn)變相對(duì)水平線所形成的夾角，據(jù)此，構(gòu)造的起子頭結(jié)構(gòu)，當(dāng)其配合高轉(zhuǎn)速的電 動(dòng)工具帶動(dòng)產(chǎn)生高扭矩牽動(dòng)鎖固件至迫緊狀態(tài)后，所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力可借由上錐體轉(zhuǎn)變 傳導(dǎo)至縮頸段，一部分再由下錐體轉(zhuǎn)變傳導(dǎo)至連結(jié)段，一部分提升扭力變形值，再反饋回鎖 固件，使執(zhí)行的操作更為平穩(wěn)，相對(duì)可有效降低起子頭的耗損率。借由本實(shí)用新型的起子頭結(jié)構(gòu)，當(dāng)起子頭在承載扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力時(shí)，可產(chǎn)生反饋?zhàn)饔?力，將該扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力再引導(dǎo)回饋給鎖固件，進(jìn)而消減扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力作用，使起子頭與鎖固件之 間的連結(jié)動(dòng)作更為密合平穩(wěn)，進(jìn)而有效降低起子頭位于前端的驅(qū)動(dòng)段的耗損率，以達(dá)到延 長起子頭使用壽命的目的。

圖1為本實(shí)用新型起子頭結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的前視圖；圖2為本實(shí)用新型起子頭結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例的前視局部放大圖；圖3為沿圖2中的A-A線剖視圖；圖4為本實(shí)用新型起子頭結(jié)構(gòu)的扭力變形曲線示意圖。附圖標(biāo)記說明連結(jié)段10縮頸段20上錐體轉(zhuǎn)變21[0021]下錐體轉(zhuǎn)變22驅(qū)動(dòng)段30弧形槽31[0022]作業(yè)端32有效工作段33強(qiáng)化段34[0023]長度H距離Hl斷面外徑D[0024]總長度h直徑d夾角Al[0025]夾角A具體實(shí)施方式下面，配合本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的附圖進(jìn)一步說明如后，以便能使熟悉本實(shí)用新型相關(guān)技術(shù)的人士，依照本說明書的陳述據(jù)以實(shí)施。首先，配合參閱第一圖1至圖3所示，其分別為本實(shí)用新型起子頭結(jié)構(gòu)較佳實(shí)施例 的前視圖、前視局部放大圖及剖視圖，一種起子頭，其為一桿體，該起子頭設(shè)有連結(jié)段10、 縮頸段20及驅(qū)動(dòng)段30組成。其中，該連結(jié)段10，其設(shè)計(jì)呈多邊形柱體，其主要可供與起子桿(圖中未示)或氣動(dòng)工具 (圖中未示)進(jìn)行結(jié)合，該連接段10 —端延伸有縮頸段20 ；該縮徑段20，其延伸有驅(qū)動(dòng)段30，因此縮徑段20介于連結(jié)段10與驅(qū)動(dòng)段30之間， 為同一桿體所形成；該驅(qū)動(dòng)段30，前端環(huán)繞中心軸向設(shè)有多數(shù)個(gè)弧形槽31，進(jìn)以配合加工成各種可與 鎖固件(圖中未示)嵌合的作業(yè)端32，前述鎖固件為具有各式嵌合槽形狀的螺絲，而在本實(shí) 施例中，以十字形作業(yè)端32配合說明，而前述作業(yè)端32在其前端配合起子頭總長度設(shè)有標(biāo) 準(zhǔn)有效工作段33，該有效工作段33的長度，在圖中以大寫字母“H”代表；其特征在于 該驅(qū)動(dòng)段30在前端環(huán)設(shè)各弧形槽31，在各弧形槽31末端與驅(qū)動(dòng)段30相對(duì)底端緣 間預(yù)留一強(qiáng)化段34，該強(qiáng)化段34的距離，在圖中以“Η?！硎荆送?，本實(shí)用新型將該有效 工作段33的最大斷面外徑(在圖中以大寫的“D”表示)設(shè)為至少大于縮頸段20的總長度 (在圖中以小寫的“h”表示)，而縮頸段20的直徑(在圖中以小寫的“d”表示)設(shè)為大于 或等于有效工作段33的長度H。再者，本實(shí)用新型在縮頸段20與驅(qū)動(dòng)段30之間設(shè)有上錐體轉(zhuǎn)變21，在縮頸段20 與連結(jié)段10之間設(shè)有下錐體轉(zhuǎn)變22，前述該上錐體轉(zhuǎn)變21相對(duì)水平線形成的夾角Al小于 下錐體轉(zhuǎn)變22相對(duì)水平線所形成的夾角A2。借由上述構(gòu)造特征組成的起子頭，具備當(dāng)其配合高轉(zhuǎn)速的電動(dòng)工具帶動(dòng)產(chǎn)生高 扭矩牽動(dòng)鎖固件至迫緊狀態(tài)后，所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力可借由上錐體轉(zhuǎn)變21傳導(dǎo)至縮頸段 20，一部分再由下錐體轉(zhuǎn)變22傳導(dǎo)至連結(jié)段10，一部分由上錐體轉(zhuǎn)變21反饋經(jīng)由作業(yè)端 32回饋給鎖固件，使執(zhí)行操作更為平穩(wěn)，相對(duì)可有效降低起子頭的耗損率。依據(jù)扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的計(jì)算式，扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力與極慣性矩成反比，與半徑成正比，而極慣 性矩為半徑二次乘方的面積值，因此，當(dāng)半徑增加其極慣性矩相對(duì)會(huì)增加，據(jù)此，半徑對(duì)扭 轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的貢獻(xiàn)較極慣性矩小，故在扭力值相同的情況下，半徑越小處所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng) 力則越大；因此，本實(shí)用新型除了在驅(qū)動(dòng)段30設(shè)有必要的斷面面積最小的有效工作段33 外，更增設(shè)另一較小斷面面積的縮頸段20，使其在高轉(zhuǎn)速、高扭力的帶動(dòng)下，可借由縮頸段 20提升扭力變形值；又，縮頸段20的長度設(shè)計(jì)小于有效工作段33的最大斷面外徑，且縮頸 段20的直徑設(shè)計(jì)成大于或等于有效工作段33的長度H，其結(jié)構(gòu)特征具有強(qiáng)度提升的效能， 當(dāng)扭力增大時(shí)，根據(jù)上述所產(chǎn)生的反饋力，可實(shí)現(xiàn)將部分扭力轉(zhuǎn)移至鎖固件的功能，進(jìn)而適 時(shí)降低扭力使本實(shí)用新型的起子頭具有不致產(chǎn)生破壞的效益。如圖4所示，本實(shí)用新型在受到扭力時(shí)，扭力變形增加，當(dāng)其扭力到達(dá)臨界點(diǎn)前， 其產(chǎn)生的扭力變形均為可恢復(fù)的彈性變形區(qū)域，而扭力超過臨界點(diǎn)后，會(huì)進(jìn)入無法恢復(fù)的 塑性變形區(qū)域，本實(shí)用新型利用縮頸段20的型態(tài)，使其在臨界點(diǎn)后的扭力變形曲線逐漸延 伸，并且可持續(xù)停留在延長的塑性變形區(qū)，使有效工作段33不致產(chǎn)生破壞情形。綜上所陳，僅為本實(shí)用新型其中一個(gè)較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本實(shí)用新型 實(shí)施的范圍。即凡是依本實(shí)用新型權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，均為本實(shí)用新型保護(hù)范圍所涵蓋。
權(quán)利要求一種起子頭結(jié)構(gòu)，其包括連結(jié)段，該連接段一端延伸有縮頸段，該縮頸段則延伸有驅(qū)動(dòng)段，該驅(qū)動(dòng)段前端設(shè)有作業(yè)端，在所述作業(yè)端前端設(shè)有有效工作段；其特征在于所述有效工作段最大斷面外徑大于所述縮頸段的長度，而所述縮頸段外徑大于或等于所述有效工作段的長度。
2.如權(quán)利要求1所述的起子頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)段前端環(huán)繞中心軸向設(shè)有 多數(shù)個(gè)弧形槽，以形成工作段，所述各弧形槽末端與所述驅(qū)動(dòng)段相對(duì)底端緣間預(yù)留一強(qiáng)化 段。
3.如權(quán)利要求1所述的起子頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述縮頸段與所述驅(qū)動(dòng)段之間設(shè)有 上錐體轉(zhuǎn)變，在所述縮頸段與所述連結(jié)段之間設(shè)有下錐體轉(zhuǎn)變。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種起子頭結(jié)構(gòu)，其依序包括連結(jié)段、縮頸段及驅(qū)動(dòng)段；該驅(qū)動(dòng)段前端環(huán)設(shè)有多數(shù)個(gè)弧形槽，以形成各種可與鎖固件嵌合的作業(yè)端，作業(yè)端前端設(shè)有有效工作段；驅(qū)動(dòng)段的各弧形槽末端與驅(qū)動(dòng)段相對(duì)底端緣預(yù)留一強(qiáng)化段，且該有效工作段最大斷面外徑大于縮頸段的長度，而縮頸段外徑大于或等于工作段的長度，且縮頸段與驅(qū)動(dòng)段之間設(shè)有上錐體轉(zhuǎn)變，縮頸段與連結(jié)段之間設(shè)有下錐體轉(zhuǎn)變，該上錐體轉(zhuǎn)變相對(duì)水平線形成的夾角小于下錐體轉(zhuǎn)變相對(duì)水平線所形成的夾角，使當(dāng)起子頭處于高轉(zhuǎn)速帶動(dòng)產(chǎn)生高扭矩牽動(dòng)鎖固件至迫緊狀態(tài)后，產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力可借由上錐體轉(zhuǎn)變傳導(dǎo)至縮頸段，再反饋回鎖固件，使執(zhí)行的操作更為平穩(wěn)，有效降低起子頭的耗損率。
文檔編號(hào)B25B23/00GK201669645SQ201020212629
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者賴英聰 申請(qǐng)人:鉻特鎂股份有限公司