专利名称：起子头结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种起子头结构，尤指一种可提升结构强度，降低作业耗损率 的起子头结构。
背景技术：
目前，在工业技术领域中，运用螺丝之类的锁固件作为对象之间的连结工具，是最 为常见的，因此，为了适应各种不同标尺的螺丝锁固件，以及各种具有不同嵌合槽型态的螺 丝锁固件，业界开发出各种不同型态及多种尺寸规格的可替换式起子头工具，以供操作者 随时依照需求进行更换。就一般常见的起子头结构，都具备有连结段及驱动段；该连结段为一多边形柱体， 可供套接于起子杆或电动工具以便进行扭转动作；该驱动段呈一圆形柱体，其圆径小于连 结段的相切内径，前端沿轴向环设有多数个弧形槽，以设计出各种不同型态的作业端，前述 作业端常见有一字形、十字形、和米字形等，使之牢固嵌合于锁固件的嵌合槽，以便将作业 端旋转锁入欲结合的对象内固定。由于起子头在进行扭转作业时，会承受一种扭转剪应力，而扭转剪应力的运算是 扭力值乘上断面半径，除以断面的极惯性矩，据此可知，在起子头最小的断面半径处，所承 载的极惯性矩为最大，相对造成的扭转剪应力也最大；因此，当起子头配合强力型高转速的 电动工具带动锁固件旋转至紧迫状态后，常会在起子头的前作业端到达临界点后，即刻产 生扭力破坏的磨损现象或断裂现象。现有技术如中国台湾专利证号为M358701的“防急速损坏之起子头”结构，其特征 包括结合部及作业部，其中该作业部包括驱动端及过渡段，该过渡段设有与驱动端衔接 的第一颈部、与结合部衔接的第二颈部，以及位于第一颈部与第二颈部之间，且直径较第 一颈部与第二颈部为小，并呈过渡段由第一颈部至缓冲部直径逐渐缩减，再由缓冲部至第 二颈部直径逐渐增加的弧形内凹型态，以供受力变形时延长变形时间而具警示功效的缓冲 部。上述结构主要是在结合部与作业部之间设计一直径往中间呈渐缩状态的过渡段， 目的是欲将起子头承受的扭转剪应力由作业部导引至该过渡段处，尽可能由过渡段产生变 形，以延长整体的变形断裂时间。再者，另一公开技术为美国公开号为US5868047的专利“电动起子头结构”，其揭 示该起子头具有柄末端、顶末端及连结在柄末端和顶末端的中间部分，该中间部分的直径 小于柄末端和顶末端，且长度在18毫米至23. 5毫米之间，直径大约在3. 55毫米至6. 35毫 米之间。但是，上述两种公知结构的共同缺点是碍于起子头的造型因素，当其承受扭转剪 应力到达临界点后，再持续施力，终究会有断裂缺点，以及在高转速和高扭力的电动工具带 动下，起子头无法有效分散承载的扭转剪应力，以致在起子头的驱动端与锁固件的连接处 产生严重震动状态，致两者密合性不佳，有造成驱动端快速磨损消耗的缺点。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型主要目的，在于提供一种能消减扭转剪应力作用，进而有效 降低起子头的耗损率，以达到延长起子头使用寿命的起子头结构。为达到上述目的，本实用新型提供一种起子头结构，其包括连结段、驱动段、以及 介于连结段与驱动段之间的缩颈段，该连接段一端延伸有缩颈段，该缩颈段则延伸有驱动 段，该驱动段前端设有作业端，在作业端前端设有有效工作段，有效工作段最大断面外径大 于缩颈段的长度，而缩颈段外径大于或等于有效工作段的长度，以达到结构强化的功能。上述该连结段，其设计呈多边形柱体，其主要可供与起子杆或气动工具进行结 合；上述该驱动段，前端以中心轴向为基准环绕设有多数个弧形槽，以形成各种可与 锁固件嵌合的作业端，前述锁固件为具有各式嵌合槽形状的螺丝，而前述作业端于前端配 合起子头总长度设有标准有效工作段；该驱动段于前端环设各弧形槽，在各弧形槽末端与驱动段相对底端缘间预留一强 化段，在缩颈段与驱动段之间设有上锥体转变(Tapering Transition)，在缩颈段与连结段 之间设有下锥体转变(Tapering Transition)，前述该上锥体转变相对水平线形成的夹角 小于下锥体转变相对水平线所形成的夹角，据此，构造的起子头结构，当其配合高转速的电 动工具带动产生高扭矩牵动锁固件至迫紧状态后，所产生的扭转剪应力可借由上锥体转变 传导至缩颈段，一部分再由下锥体转变传导至连结段，一部分提升扭力变形值，再反馈回锁 固件，使执行的操作更为平稳，相对可有效降低起子头的耗损率。借由本实用新型的起子头结构，当起子头在承载扭转剪应力时，可产生反馈作用 力，将该扭转剪应力再引导回馈给锁固件，进而消减扭转剪应力作用，使起子头与锁固件之 间的连结动作更为密合平稳，进而有效降低起子头位于前端的驱动段的耗损率，以达到延 长起子头使用寿命的目的。
图1为本实用新型起子头结构较佳实施例的前视图；图2为本实用新型起子头结构较佳实施例的前视局部放大图；图3为沿图2中的A-A线剖视图；图4为本实用新型起子头结构的扭力变形曲线示意图。附图标记说明连结段10缩颈段20上锥体转变21[0021]下锥体转变22驱动段30弧形槽31[0022]作业端32有效工作段33强化段34[0023]长度H距离Hl断面外径D[0024]总长度h直径d夹角Al[0025]夹角A具体实施方式下面，配合本实用新型较佳实施例的附图进一步说明如后，以便能使熟悉本实用新型相关技术的人士，依照本说明书的陈述据以实施。首先，配合参阅第一图1至图3所示，其分别为本实用新型起子头结构较佳实施例 的前视图、前视局部放大图及剖视图，一种起子头，其为一杆体，该起子头设有连结段10、 缩颈段20及驱动段30组成。其中，该连结段10，其设计呈多边形柱体，其主要可供与起子杆(图中未示)或气动工具 (图中未示)进行结合，该连接段10 —端延伸有缩颈段20 ；该缩径段20，其延伸有驱动段30，因此缩径段20介于连结段10与驱动段30之间， 为同一杆体所形成；该驱动段30，前端环绕中心轴向设有多数个弧形槽31，进以配合加工成各种可与 锁固件(图中未示)嵌合的作业端32，前述锁固件为具有各式嵌合槽形状的螺丝，而在本实 施例中，以十字形作业端32配合说明，而前述作业端32在其前端配合起子头总长度设有标 准有效工作段33，该有效工作段33的长度，在图中以大写字母“H”代表；其特征在于 该驱动段30在前端环设各弧形槽31，在各弧形槽31末端与驱动段30相对底端缘 间预留一强化段34，该强化段34的距离，在图中以“ΗΓ’表示，此外，本实用新型将该有效 工作段33的最大断面外径(在图中以大写的“D”表示)设为至少大于缩颈段20的总长度 (在图中以小写的“h”表示)，而缩颈段20的直径(在图中以小写的“d”表示)设为大于 或等于有效工作段33的长度H。再者，本实用新型在缩颈段20与驱动段30之间设有上锥体转变21，在缩颈段20 与连结段10之间设有下锥体转变22，前述该上锥体转变21相对水平线形成的夹角Al小于 下锥体转变22相对水平线所形成的夹角A2。借由上述构造特征组成的起子头，具备当其配合高转速的电动工具带动产生高 扭矩牵动锁固件至迫紧状态后，所产生的扭转剪应力可借由上锥体转变21传导至缩颈段 20，一部分再由下锥体转变22传导至连结段10，一部分由上锥体转变21反馈经由作业端 32回馈给锁固件，使执行操作更为平稳，相对可有效降低起子头的耗损率。依据扭转剪应力的计算式，扭转剪应力与极惯性矩成反比，与半径成正比，而极惯 性矩为半径二次乘方的面积值，因此，当半径增加其极惯性矩相对会增加，据此，半径对扭 转剪应力的贡献较极惯性矩小，故在扭力值相同的情况下，半径越小处所产生的扭转剪应 力则越大；因此，本实用新型除了在驱动段30设有必要的断面面积最小的有效工作段33 外，更增设另一较小断面面积的缩颈段20，使其在高转速、高扭力的带动下，可借由缩颈段 20提升扭力变形值；又，缩颈段20的长度设计小于有效工作段33的最大断面外径，且缩颈 段20的直径设计成大于或等于有效工作段33的长度H，其结构特征具有强度提升的效能， 当扭力增大时，根据上述所产生的反馈力，可实现将部分扭力转移至锁固件的功能，进而适 时降低扭力使本实用新型的起子头具有不致产生破坏的效益。如图4所示，本实用新型在受到扭力时，扭力变形增加，当其扭力到达临界点前， 其产生的扭力变形均为可恢复的弹性变形区域，而扭力超过临界点后，会进入无法恢复的 塑性变形区域，本实用新型利用缩颈段20的型态，使其在临界点后的扭力变形曲线逐渐延 伸，并且可持续停留在延长的塑性变形区，使有效工作段33不致产生破坏情形。综上所陈，仅为本实用新型其中一个较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型 实施的范围。即凡是依本实用新型权利要求所做的均等变化与修饰，均为本实用新型保护范围所涵盖。
权利要求一种起子头结构，其包括连结段，该连接段一端延伸有缩颈段，该缩颈段则延伸有驱动段，该驱动段前端设有作业端，在所述作业端前端设有有效工作段；其特征在于所述有效工作段最大断面外径大于所述缩颈段的长度，而所述缩颈段外径大于或等于所述有效工作段的长度。
2.如权利要求1所述的起子头结构，其特征在于，所述驱动段前端环绕中心轴向设有 多数个弧形槽，以形成工作段，所述各弧形槽末端与所述驱动段相对底端缘间预留一强化 段。
3.如权利要求1所述的起子头结构，其特征在于，所述缩颈段与所述驱动段之间设有 上锥体转变，在所述缩颈段与所述连结段之间设有下锥体转变。
专利摘要本实用新型公开了一种起子头结构，其依序包括连结段、缩颈段及驱动段；该驱动段前端环设有多数个弧形槽，以形成各种可与锁固件嵌合的作业端，作业端前端设有有效工作段；驱动段的各弧形槽末端与驱动段相对底端缘预留一强化段，且该有效工作段最大断面外径大于缩颈段的长度，而缩颈段外径大于或等于工作段的长度，且缩颈段与驱动段之间设有上锥体转变，缩颈段与连结段之间设有下锥体转变，该上锥体转变相对水平线形成的夹角小于下锥体转变相对水平线所形成的夹角，使当起子头处于高转速带动产生高扭矩牵动锁固件至迫紧状态后，产生的扭转剪应力可借由上锥体转变传导至缩颈段，再反馈回锁固件，使执行的操作更为平稳，有效降低起子头的耗损率。
文档编号B25B23/00GK201669645SQ201020212629
公开日2010年12月15日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者赖英聪 申请人:铬特镁股份有限公司