TWI774337B - 電動手持工具及其驅動器組件和可轉位地聯接工具的驅動器組件的方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種工具。該工具具有殼體組件和聯接到該 殼體組件並適於驅動工件的驅動器組件。驅動器組件包含可轉位和可釋放地聯接到基部部分的頭部部分。頭部部分可以是許多可互換的頭部部分中的一個。頭部部分和基部部分中的一者包括沿徑向方向向外延伸的多個凸片。頭部部分和基部部分中的另一者包含對應的多個凹槽，這些凹槽適於相應地接收多個凸片，以將頭部部分可轉位地聯接至基部部分。

Description

電動手持工具及其驅動器組件和可轉位地聯接 工具的驅動器組件的方法

本發明是有關於一種用於向工件施加扭矩的手持工具，且特別是有關於一種手持工具的快換頭。

例如，諸如電動棘輪扳手和驅動器的手持工具通常用於汽車、工業和家庭應用中，以擰緊和鬆開諸如螺紋緊固件的工件，並向工件施加扭矩和/或角度位移。例如，諸如動力棘輪和驅動器的手持工具通常包括容納在殼體中的馬達，還有諸如開關、發光二極體(LED)和電源(例如，電池)的其它構件。電動手持工具通常還包括由馬達驅動的頭部，以將扭矩傳遞至所接合的工件。然而，典型地，頭部聯接至工具，並且僅適用於單一尺寸的套筒或批頭，例如，諸如1/4英寸方形驅動棘輪突出部。因此，例如，如果一項任務需要3/8英寸方形突出部，則必須購買不同的工具。這就需要購買，維護和運輸多種工具到工作現場。

另外，頭部通常相對於殼體定向在單個位置。這要求基部必須保持在某個位置，使得頭部能夠驅動工件。然而，如果工件位於狹窄或難以到達的環境中，則可能難以或不可能將電動手持工具保持在適當位置以驅動工件。

本發明寬泛地涉及一種工具的可互換的、可轉位的頭部，該工具包括部分轉動式鎖定機構，以將頭部可釋放地聯接至基部。頭部和基部包含形成在頭部部分和基部部分中的一者上的協作的多個凸片，這些凸片對應於形成在沒有凸片的頭部部分和基部部分中的另一者上的匹配的、協作的多個接收凹槽。多個球止動器用於提供偏壓力，該偏壓力將頭部部分保持於基部部分。包括接收凹槽的頭部部分和基部部分中的一者還包含球協作地接合的止動器袋。凸片和接收凹槽允許基於使用者的需要使頭部部分相對於基部部分定向。這就允許將棘輪轉位到允許工具到達狹窄或難以到達的環境的位置。這也允許單個基部工具與用於許多任務的許多可互換的頭部一起使用，而不是使用多種工具。例如，可以將具有1/4英寸方形驅動棘輪突出部的可互換的頭部替換為可釋放地聯接到基部的另一個具有3/8英寸方形驅動棘輪突出部的可互換的頭部，而無需使用不同的工具。

特別地，本發明寬泛地包括工具。該工具包含殼體組件和聯接到該殼體組件並適於驅動工件的驅動器組件。驅動器組件 包含可轉位或可旋轉地聯接到基部部分的頭部部分。頭部部分和基部部分中的一者包括多個凸片，並且頭部部分和基部部分中的另一者包含對應的多個凹槽，多個凹槽適於協作地接收多個凸片，以將頭部部分可轉位/可旋轉且可釋放地聯接至基部部分。

在另一個實施例中，本發明可以進一步寬泛地包括適於驅動工件的電動棘輪工具的驅動器組件，該驅動器組件包含基部部分和可旋轉地聯接至基部部分的頭部部分。頭部部分和基部部分中的一者包含多個凸片，並且頭部部分和基部部分中的另一者包含對應的多個凹槽，多個凹槽適於協作地接收多個凸片。頭部部分和基部部分中的一者包括由多個偏置部件向外偏置的多個止動球，並且頭部部分和基部部分中的另一者包含適於相應地接收多個止動球的對應的多個止動器。

在另一個實施例中，本發明進一步寬泛地包括一種可旋轉地聯接工具的驅動器組件的方法。該方法包含：將設置在驅動器組件的頭部部分和驅動器組件的基部部分中的一者上的多個凸片與形成在頭部部分和基部部分在的另一者中的對應的多個凹槽對齊，相對於基部部分旋轉頭部部分，以及將設置在頭部部分和基部部分中的一者上的多個止動球與設置在頭部部分和基部部分中的另一者上的對應的多個止動器對齊。

100:工具

102:殼體組件

104:驅動器組件

106:手柄部分

108:頭部部分

110:基部部分

112:凸片

114:突出部

116:蛤殼式殼體部分/第一蛤殼式殼體部分

118:蛤殼式殼體部分/第二蛤殼式殼體部分

120:馬達

122:開關

124:凹槽

126:止動球

128:止動器

130:端部

138:徑向凸緣槽

140:T形孔口

142:凹形通道

圖1A是按照本發明的實施例的示例性工具，諸如電動棘輪工具的側面視圖。

圖1B是按照本發明的實施例的示例性工具，諸如電動棘輪工具的俯視視圖。

圖2是按照本發明的實施例的圖1A和圖1B的工具的部件分解透視圖。

圖3是按照本發明的實施例的蛤殼式殼體部分的側面透視圖。

圖4是按照本發明的實施例的示例性驅動器組件的側面透視圖。

圖5是按照本發明的實施例的圖4的驅動器組件的部件分解側面透視圖。

圖6是按照本發明的實施例的圖4的驅動器組件的示例性基部部分的側面透視圖。

圖7是按照本發明的實施例的圖4的驅動器組件的示例性頭部部分的側面透視圖。

儘管本發明可以採用許多不同形式的實施例，但是在附圖中示出了本發明的實施例(包含優選的實施例)，並且本文中將對它們進行詳細描述，但應理解本公開應被視為本發明原理的示例，並且不意在將本發明的寬泛方面限制為本文中所示的任何一 個或多個實施例。如本文中所用，術語“本發明”不意在限制所要求保護的發明的範圍，而是僅出於說明性目的而用於討論本發明的示例性實施例。

本發明寬泛地包括諸如電動棘輪工具的電動手持工具，其具有殼體和可互換的或可釋放地聯接的頭部，該頭部允許使用者相對於殼體以不同的定向轉位。因此，單個工具可以與執行許多不同任務的任意數量的可互換頭部一起使用。可互換的頭部包含部分轉動式鎖定機構，以可轉位/可旋轉且可釋放地將頭部區段聯接到基部區段。與當前解決方案相比，可互換的頭部提高了工具到達難以接近的工件的能力。另外，移除和更換工具的頭部的能力使單個工具能夠執行許多任務，而無需其它工具。

參照圖1至圖7，諸如電動棘輪工具的工具100包含適於由使用者持握的殼體組件102。驅動器組件104聯接到殼體組件。驅動器組件104適於將扭矩施加到工件，並且在下面更詳細地描述。驅動器組件104可以是棘輪工具的棘輪頭。在一實施例中，殼體組件102封閉馬達120、開關元件、一個或多個狀態指示器(例如，諸如發光二極體(LED))和/或電源(諸如，電池)中的一者或多者。在一實施例中，殼體組件102可以由聯接在一起的兩個或更多個蛤殼式殼體部分116、118組裝而成。殼體組件102還可以包含手柄部分106，使用者可以抓握或持握手柄部分106以操作工具100。

參照圖4至圖7描述驅動器組件104。例如，驅動器組件 104可以通過諸如鉚釘或螺釘的緊固件分別穿過緊固件孔來聯接至馬達120。在一實施例中，例如，可將由諸如橡膠或其它彈性體的彈性材料製成的鋼波紋墊圈或O形圈(未圖示)的可壓縮部件設置在馬達120與驅動器組件104之間，以吸收尺寸公差並提供例如有助於緊密配合和對準驅動齒輪的壓力。

在一實施例中，驅動器組件104包含頭部部分108和基部部分110。部分轉動式鎖定機構可以用於將頭部部分108可轉位/可旋轉和可釋放地聯接至基部部分110。可釋放地聯接至基部部分110的頭部部分108可以是能夠執行許多不同任務的許多可互換的頭部部分中的一個可互換的頭部。因此，基部部分110可以與任何數量的可互換的頭部部分一起使用，由此允許使用單個基部工具代替多種工具來執行許多任務。例如，許多可互換的頭部中的一個可以具有1/4英寸方形驅動棘輪突出部。如果任務需要3/8英寸方形驅動器，則另一個具有3/8英寸方形驅動棘輪突出部的可互換的頭部可以可釋放地聯接到基部部分110，而不需要使用不同的工具。同樣，也可以使用帶有刀頭的可互換的頭部(例如，一字(flathead)或十字(Philips)螺絲起子批頭)。

部分轉動式鎖定機構包含從頭部部分108沿徑向方向向外延伸的多個凸片112。對應的多個凹槽124形成在基部部分110中，並且適於接收多個凸片112。如圖所示，多個凹槽124在軸向方向和周向方向上沿著基部部分110的內表面形成。在該示例中，示出了三個凸片112和三個對應的凹槽124，這允許頭部部分108 的定向在關於基部部分110隔開120°的三個位置處轉位。然而，可以使用任意數量的凸片和凹槽。在未圖示的另一實施例中，凹槽124形成在頭部部分108中，而基部部分110包含凸片112。

頭部部分108包含許多止動球126。止動球126由諸如彈簧的偏壓部件向外偏壓。如圖4至圖7所示，止動球126可以是被壓配合到頭部部分108中的彈簧球柱塞的一部分。基部部分110具有對應數量的適於相應地接收止動球126的止動器128。在未圖示的另一實施例中，基座部分110包含止動球126，而頭部部分108包含對應的止動器128。儘管示出了三個止動球126和止動器128，但可以使用任何數量的止動球126和止動器128。

在該實施例中，凸片112、凹槽124、止動球126和止動器128構成部分轉動式鎖定機構，以可轉位/可旋轉和可釋放地將頭部部分108和基部部分110聯接在一起。為了將頭部部分108和基部部分110聯接在一起，多個凸片112在期望的位置處與各自對應的凹槽124基本上對準，並且沿軸向方向插入到基部部分110中。然後使頭部部分108相對於基部部分108旋轉，直到凸片112到達凹槽124的端部130，和/或多個止動球126與對應的多個止動器128接合，由此將頭部部分108可釋放地聯接到基部部分110。為了使頭部部分108和基部部分110分開，將顛倒上述方法。例如，將旋轉力施加到頭部部分108，該旋轉力足以使止動球126與對應的止動器128脫離。頭部部分108相對於基部部分110旋轉，直到凸片112能夠沿軸向方向從凹槽124移除。

驅動器組件104包含突出部114，該突出部114適於例如以眾所周知的方式接合工具(例如，套筒或批頭)以驅動工件。突出部114經由驅動器組件104的棘輪機構(未圖示)可操作地聯接至馬達120並由馬達120驅動。圖2示出了根據本發明的一方面的聯接到馬達120的工具100的驅動器組件104。第一蛤殼式殼體部分116和第二蛤殼式殼體部分118構造成例如使用諸如螺釘或鉚釘的緊固件來聯接在一起，並且隨後容納驅動器組件104，由此封閉馬達120、開關元件、狀態指示器和/或電源中的一者或多者。當組裝好時，例如如圖1A和圖1B所示，如下所述，蛤殼式殼體部分116、118上的向內突起阻止驅動器組件104相對於蛤殼式殼體部分116、118軸向地旋轉或移動。

馬達120可以是例如經由開關元件電聯接至電源的電動機。電源可以是外部的(例如，牆上的電源插座)或內部的(例如，電池)。開關元件可適於促使馬達120被開啟和關閉，和/或改變馬達120的輸出的旋轉方向或馬達120的速度。開關元件可以包含開關122，諸如採用按鈕致動器或其它類型的致動器的致動機構。可選地，開關122可以是撥動致動器、觸敏致動器、滑動致動器，或其它合適的致動器或裝置。

參照圖3，根據本發明的另一實施例，一個或多個突起從第一蛤殼式殼體部分116向內延伸。突起可以分別接合驅動器組件104的基部部分110中的形狀配合的空隙。突起可以包括徑向凸緣、T形突起140和/或一個或多個螺絲柱142。參照圖4至圖7， 基部部分110可以包含徑向凸緣槽138、T形孔口140和/或一個或多個凹形通道142，它們分別佈置成於接收徑向凸緣138、T形突起140和/或一個或多個螺絲柱142。

第二蛤殼式殼體部分118還可以包含與徑向凸緣槽138接合的徑向凸緣138、T形突起140和/或一個或多個螺絲柱142。上述一個或多個突起意在減少零件數量，並消除安裝專用於將驅動器組件緊固到蛤殼式殼體的夾緊螺母或螺釘所需要的製造步驟。所公開的工具100可以構造為具有或不具有向外突出的夾緊螺母或螺釘，該夾緊螺母或螺釘可能會鬆開和/或干擾工具的舒適使用。

如上所討論的，按照所示的電動棘輪工具描述了本發明的各方面。然而，應當理解，本發明的各方面可以被植入到其它手持工具或用具中。例如但不限於，手持工具可以是棘輪扳手、開口扳手、螺絲驅動器、螺母驅動器或能夠向工件施加扭矩的任何其它工具。與現有技術的解決方案相比，本發明允許單個工具與各種可互換的頭部可轉位地聯接，以節省空間和成本。

如本文中所使用的，術語“聯接”可以表示兩方之間的任何物理，電氣，磁性或其它連接，無論是直接的還是間接的。術語“聯接”不限於兩個實體之間的固定直接聯接。

在前面的描述和附圖中闡述的內容僅是出於說明的目的而提供，而不是作為限制。儘管已經示出和描述了特定的實施例，但是對於本領域技術人員顯而易見的是，在不脫離發明人的貢獻 的更寬泛方面的情況下，可以進行改變和修改。當基於現有技術以其適當的角度來看時，所尋求的保護的實際範圍意在由所附申請專利範圍來限定。

100:工具

104:驅動器組件

116:蛤殼式殼體部分/第一蛤殼式殼體部分

118:蛤殼式殼體部分/第二蛤殼式殼體部分

120:馬達

Claims (14)

1. 一種電動手持工具，包括：殼體組件；以及驅動器組件，其聯接至所述殼體組件並適於驅動工件，所述驅動器組件包括基部部分和頭部部分，所述頭部部分可轉位且可釋放地聯接至所述基部部分，其中所述頭部部分和所述基部部分中的任一者包括多個凸片，並且所述頭部部分和所述基部部分中的另一者包括對應的多個凹槽，所述多個凹槽適於相應地接收所述多個凸片，在所述頭部部分相對於所述基部部分轉動之後，所述多個凹槽和所述多個凸片協作地將所述頭部部分可轉位且可釋放地聯接至所述基部部分。
2. 如請求項1所述的電動手持工具，其特徵在於，所述殼體組件封閉馬達、開關元件和狀態指示器中的一者或多者。
3. 如請求項1所述的電動手持工具，其特徵在於，所述電動手持工具是電動棘輪工具。
4. 如請求項1所述的電動手持工具，其特徵在於，所述多個凸片從所述頭部部分沿徑向方向向外延伸。
5. 如請求項1所述的電動手持工具，其特徵在於，所述多個凹槽在軸向方向和周向方向上沿著所述基部部分的內表面形成。
6. 如請求項1所述的電動手持工具，其特徵在於，所述頭部部分和所述基部部分中的一者包括由相應的多個偏置部件向外偏置的多個止動球，並且所述頭部部分和所述基部部分中的另一者包括適於相應地接收所述多個止動球的對應的多個止動器。
7. 如請求項1所述的電動手持工具，其特徵在於，所述殼體組件包括蛤殼式殼體，所述蛤殼式殼體具有第一蛤殼式殼體部分，所述第一蛤殼式殼體部分圍繞所述基部部分聯接至第二蛤殼式殼體部分。
8. 如請求項7所述的電動手持工具，其特徵在於，還包括馬達元件，所述馬達元件聯接至所述驅動器組件並且被封閉在所述蛤殼式殼體內。
9. 一種適於驅動工件的電動棘輪工具的驅動器組件，包括：基部部分；頭部部分，其可轉位且可釋放地聯接至所述基部部分，其中所述頭部部分和所述基部部分中的一者包括多個凸片，並且所述頭部部分和所述基部部分中的另一者包括對應的多個凹槽，所述多個凹槽適於相應地接收所述多個凸片，以及其中所述頭部部分和所述基部部分中的一者包括由相應的多個偏置部件向外偏置的止動球，並且所述頭部部分和所述基部部分中的另一者包括適於相應地接收所述多個止動球的對應的多個 止動器。
10. 如請求項9所述的驅動器組件，其特徵在於，所述基部部分適於聯接至蛤殼式殼體，所述蛤殼式殼體具有第一蛤殼式殼體部分和第二蛤殼式殼體部分。
11. 如請求項10所述的驅動器組件，其特徵在於，徑向凸緣、T形突起和螺絲柱從所述第一蛤殼式殼體部分向內延伸。
12. 如請求項11所述的驅動器組件，其特徵在於，所述基部部分包括徑向凸緣槽、T形孔口和凹形通道，它們分別適於接收所述徑向凸緣、所述T形突起和所述螺絲柱。
13. 一種可轉位地聯接工具的驅動器組件的方法，包括：將設置在所述驅動器組件的頭部部分和所述驅動器組件的基部部分中的一者上的多個凸片與形成在所述頭部部分和所述基部部分中的另一者中的對應的多個凹槽相應地對齊；相對於所述基部部分旋轉所述頭部部分；以及將設置在所述頭部部分和所述基部部分中的一者上的多個止動球與設置在所述頭部部分和所述基部部分中的另一者上的對應的多個止動器相應地對齊。
14. 如請求項13所述的方法，其特徵在於，所述頭部部分是多個可互換的頭部部分中的一個。

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