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CN100352616C - 工具的手柄组件 - Google Patents

工具的手柄组件 Download PDF

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CN100352616C
CN100352616C CNB2003101204582A CN200310120458A CN100352616C CN 100352616 C CN100352616 C CN 100352616C CN B2003101204582 A CNB2003101204582 A CN B2003101204582A CN 200310120458 A CN200310120458 A CN 200310120458A CN 100352616 C CN100352616 C CN 100352616C
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蒂姆·麦凯
伊恩·索凯尔
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Abstract

一种动力工具(1)的手柄组件，包括外壳(2)，外壳确定了手柄(4)并容纳有用于驱动工具输出件的马达，所述工具输出件如钻头或者竖锯锯片。所述手柄组件包括至少一个柔性板(8)，其适于安装到动力工具手柄的表面上，该板具有一系列凸起(10)，该凸起适于使用者握住工具。凸起(10)将一个或多个泡状组件(未示出)保持在柔性板(8)和手柄(4)的表面之间，其中，该泡状组件中容纳至少一种减振凝胶材料。

Description

工具的手柄组件
技术领域
本发明涉及一种工具的手柄组件，特别涉及，但不排它地，一种具有摩擦握紧和减振性质的手柄组件，用于输出轴是由马达驱动的动力工具。
背景技术
众所周知，像电钻这样的动力工具，钻头是通过由电动马达驱动旋转的输出轴带动旋转，在此过程中，会产生相当大的振动，这就造成了在某些情况下钻头的连续使用时间受到限制。另外，这些工具的外壳通常是由耐用塑料材料制成，当工具持续使用一段时间后，会出现工具使用者难于握紧的状况。
US6308378公开了一种动力工具的手柄的握紧设置，其中手柄的侧面具有摩擦握紧区域，手柄的每一侧都包括多个由软硬材料相互交替构成的握紧区域。所用较软的材料通常是热塑性的弹性体或橡胶，较硬的材料通常与制造工具外壳所采用的材料一致。
由于较软的材料同时提供摩擦握紧和减振双重功能，造成这种已知的设置方式具有一些缺点。那就是所选择的材料必须同时具有满意的摩擦降低和减振的性质，但实际上一种具有适宜摩擦性能的材料却通常具有不能接受的减振性质，反之亦然，所以手柄的表现就往往受到限制。
WO02/383341公开了一种用于手持机械工具的握紧手柄，其中的握紧把手(hand grip)通过减振件与外壳的其它部分分开，该减振件为可膨胀的环状充气缓冲垫。另外的手柄具有管状握紧件围绕另一个环状充气缓冲垫。
这一设置的缺点是，气体的减振性质只能通过调节气室中的气压来改变，但即使这样，其可达到的减振性质的范围也受到了限制。而且，制造一个具有预定气压的密封气室不仅是十分困难，而且成本很高。
发明内容
本发明的优选实施例就是为了克服现有技术的上述缺点。
根据本发明的一个方面，提供了一种动力工具的握紧部分，该工具具有外壳和安装在外壳内部用于驱动工具输出件的马达，所述握紧部分适合于使用者用手握紧，该部分包括：
至少一个第一柔性板，该柔性板和该工具的与所述第一柔性板使用时所在处相对的一部分之间形成至少一个含凝胶的腔室；以及
至少一个卡紧件，用于将至少一个所述含凝胶的腔室与相应的所述工具的所述部分卡紧，而且该卡紧件具有至少一个孔，至少一个所述含凝胶的腔室的至少一部分在使用中通过该孔突起。
通过提供至少一个柔性件和至少一个腔室，在使用时该腔室在卡紧件和手柄表面之间容纳至少一种减振凝胶材料，就具有如下优点：能够选择具有最优的摩擦性能的材料作为柔性材料，使工具使用者能够握紧工具，同时减振凝胶材料也可以具有最优的减振性能。尤其是，能够使凝胶材料具有比空气更宽的减振性能范围。这种设计还具有简化组件结构的优点，也就减低了制造该组件的成本。同时，通过提供能执行一个以上功能的一个或更多个零件，从而进一步降低了该组件的制造成本。
在优选实施例中，除了在所述孔的区域之外，基本上没有所述的减振凝胶在使用时位于卡紧件和与所述卡紧件结合的外壳的表面之间。
握紧部分还包括至少一个第二柔性板，其与至少一个所述的第一柔性板在至少一个所述含凝胶的腔室周缘相密封，形成一个相应的泡状组件(blisterpack)。
至少一个所述的泡状组件可折叠。
这就使泡状组件具有能够适应工具手柄形状的优点。
至少一个所述的泡状组件，可以在至少一对相邻的腔室之间的柔性板上穿孔。
这就使泡状组件具有方便折叠的优点。
至少一个所述的泡状组件还可以包括一个将该泡状组件安装到一个支撑件上的装配装置。
所述装配装置可包括至少一个穿过所述泡状组件的孔，该孔位于远离所述或每一个所述含凝胶的腔室的位置上。
该组件还可以包括支撑装置，用于在远离相应的所述卡紧件安装到至少一个所述泡状组件的一侧上。
至少一个容纳所述凝胶材料的所述腔室，在使用时可以为至少局部透明的。
这使本设计具有下述优点：能够设置可视标记，例如装饰特征或商标，或电指示器，所述标记用来在工具使用时，可以看见作为组件构成部分的工具被驱动时的指示。
该组件还可以包括至少一个可视标记，其位于至少一个所述腔室中。
至少一个所述可视标记在使用时是可以电动的。
这使所述标记具有提供对动力工具的操作条件，比如工具是否被驱动进行指示的优点。
至少一个所述标记可以是至少一个发光二极管。
该组件还可以包括至少一个用来致动工具的电开关。
这使本发明具有下述优点：即简化了工具的组件，从而也降低了工具的制造成本。
根据本发明的另一方面，提供了一种动力工具，包括：
外壳；
位于外壳内部用于驱动所述工具输出件的马达；
如上文所述的握紧部分；
所述握紧部分的外表面可以是包括至少一种摩擦系数高于工具外壳的材料的材料。
下面将通过结合附图描述本发明的优选实施例，该优选实施例只以举例的方式予以描述而没有限制的意思。
附图说明
图1为本发明第一实施例中动力工具的外壳部分的透视图；
图1A和图1B分别为按照第一实施例的动力工具的两种可选择的设置方式的透视图；
图2为图1所示实施例的外壳的分解透视图；
图3A至3C图示了按照图1和图2所示的实施例的三种可选择的凝胶泡状组件的侧向截面图；
图4A为本发明第2实施例中动力工具手柄组件的分解视图；
图4B为处于组装状态的图4A所示的手柄组件的视图；
图4C为由图4A中所示底板向上方向的透视图；
图5A为对应于图4A的本发明第3实施例中动力工具的手柄组件的分解视图；
图5B为处于组装状态的图5A中所示的手柄组件的视图；
图6A为对应于图4A的本发明第4实施例中动力工具的手柄组件的分解视图；
图6B为处于展开状态的图6 A中所示的泡状组件的透视图；
图7为对应于图4A的本发明第5实施例中动力工具的手柄组件的分解视图；
图8A为对应于图4A的本发明的第6实施例中动力工具的手柄组件的分解视图；
图8B为处于组装状态的图8A中所示的手柄组件的视图；
图8C为图8A中所示工具的侧视图；
图8D为沿图8C中D-D线的截面图；
图8E为图8A所示工具的一种可选择设置的侧视图；
图9为本发明的第7实施例中手柄的透视图。
具体实施方式
参照图1和图2，动力工具1例如电钻或竖锯，包括形成孔3的外壳2，该孔通过手柄4结合在工具的一侧上，外壳2内装配马达(未示出)，用于驱动输出件，例如钻头或者竖锯条(未示出)。
外壳2由常用的耐用塑料材料制成，这是本领域技术人员所熟悉的，而且在手柄4大体光滑的上表面设有凹进部分5，该凹进部分5还设有用来安装致动开关(未示出)的凹陷6，该开关用于启动和关闭工具1。外壳2在凹进部分5的一端具有通风孔7，以便对外壳内部进行冷却。
由热塑性弹性材料如薄薄的一层聚亚安酯制成的柔性板8是通过适当方法(如注塑)成形的，该材料的摩擦系数高于制成外壳2的材料。板8具有一可装配到凹进部分5的周缘之内的周缘，以覆盖除了通风孔7之外所有的凹进部分5。而且柔性板8设有通孔9，以便允许凹陷6内的致动开关穿过。柔性板8还具有一系列凸起10，当柔性板8安装在凹进部分5的上表面时，在柔性板8和外壳2的手柄4的上表面之间，每个凸起都形成一个腔室。每个腔室位于凸起10的下面，容纳了包含在泡状组件20(图3A-C)中的减振凝胶。可选择地，柔性板8可以与衬板(未示出)粘合，以形成含有减振凝胶的腔室。
由耐用塑料材料，诸如构成外壳的材料所制成的盖板11，具有与柔性板8外表面(即上表面)大致相对应的内表面12。盖板11具有一系列第一孔13，当板11安装在手柄4上时，该孔13允许板8上的凸起10从其中穿出，以便将柔性板8固定在其位置上；还具有与孔9相配合的第二孔14，以允许位于凹陷6内的致动开关穿过；还有与外壳2上的通风孔7相配合的一系列孔15。
参照图3A，在图1和图2实施例中使用的凝胶泡状组件20是由一个薄的柔性底板21形成，该底板由热塑性聚亚安酯薄膜制成，在底板上面是一个或多个凝胶块22，这些减振凝胶块是由半固态硅脂橡胶或聚亚安酯材料制成的。这些凝胶块(pieces of gel)22可以为透明和/或半透明和/或有颜色，其原因将在下文中详述。然后，将带有凝胶块22的底板21用大体透明的薄层23覆盖，该薄层为热塑性聚亚安酯薄膜，通过热压组合方法将该层紧紧的下拉向凝胶块22，然后，在每个凝胶块22的周缘24处固定到底板21上，通过采用适当的焊接技术，如本领域技术人员熟悉的热铆接和/或超声振动技术，封装每个凝胶块形成单独的腔室。可选择地，凝胶材料22可以灌入或注射入预先成形的透明板23中，之后以底板21覆盖，然后焊接。底板21的上表面可以打印有装饰性或商标信息，这些信息可以通过透明层23和凝胶层22而被看到。
参照图3B，与图3A所示实施例相同的部件采用相似的附图标记，区别是在原有标记上加100，下面就不再赘述了。泡状组件120的底板121具有一系列凸起的部分125，可以是装饰物和/或商标或者是突出的文字。凸起部分125形成了凹陷126，该凹陷可以容纳发光二极管，用来照明以提供与泡状组件组合后的工具的操作参数的可见指示，比如指示工具是否开启。
在图3C的设置中，与图3B所示实施例相同的部件采用相似的附图标记，区别是在原有标记上加100，凸起部分225形成了凹陷226，该凹陷可以由单独的层227形成，层227和凝胶材料222一起被透明板223和衬板221密封。
下面将描述如图1-3所示的工具1的手柄4的操作。
当使用者的手(未示出)在使用过程中握紧工具时，使用者的手与覆盖板11和凸起部分10相接触，凸起部分的下面是一个或多个容纳减振凝胶的泡状组件20、120、220。所以，由工具外壳内的马达所产生的振动被位于凸起部分10下方的减振凝胶所减弱，使用者通过手与柔性板8的高摩擦材料之间的接触而保持对工具的握紧。因此，可以看出，通过适当选择柔性板8的材料，能优化柔性板8的摩擦性能，同时充满凝胶材料的泡状组件20、120、220的减振性能又优于已知的高摩擦(系数)材料和现有手柄组件中应用的充气缓冲垫。
参照图1A，图示了一种在手柄上用于代替容纳凝胶块22的凸起10的可替换结构。如图所示，外壳2可以构成包括磨砂压盘16在内的磨砂机的一部分。通常在压盘16的上方，手柄4具有一个成形在外壳上的前端部分。马达(未示出)设置于手柄4的前端部分和压盘16之间。4个凝胶块22设置于相应的凸起部分10下，凸起部分10设置于手柄4的前端部分。5个凝胶块22设置在孔3的上方形成手柄的后端部分上。
在图1B所示的另一个实施例中，三个凝胶块22设置在手柄4的前端部分上，一个椭圆形凝胶块22设置在手柄的后端部分。虽然在图1B中图示了盖板，但在实践中盖板可以省略。泡状组件可以被设置在工具外壳的后面，凝胶块22的凸起穿过工具外壳表面的开口。在这个实施例中，手柄4前端部分的凝胶块22的前后两部大致为半月形，且纵向(沿手柄中心方向)最长为15mm，横向(沿扁平方向)最长为23.5mm。每个凝胶块22的厚度可为12mm。中间的凝胶块22的尺寸纵向为15mm，横向宽度为30mm，厚度为14mm。外壳上暴露在凝胶块之间的区域的尺寸纵向可为8mm，而外壳开口的尺寸则与凝胶块凸起部分的尺寸相对应。中间的凝胶块22处的外壳最大横向尺寸为65mm。手柄后端部分的凝胶块22纵向尺寸可为65mm，横向宽度20mm，厚17mm。手柄后端部分的横向宽度可为35mm，而纵向上凝胶块后端至手柄后端的尺寸可为38mm。在每种情况下，凝胶块22由外壳表面向外凸起，每个凝胶块22边界处的距离大约2.5mm，到每个凝胶块22中心时距离增加至大约5mm。
参照图4A-4C，与图1图2所示实施例相同的部件采用相似的附图标记，区别是在原有标记上加400。按照本发明的第二实施例的动力工具401的手柄404，例如磨砂机，由两半外壳402A、402B构成围绕开/关钮429的外壳402。外壳402确定了孔428，使如图3A中所示的泡状组件20的透明层23能够从中穿过，泡状组件20通过盖板411上的栓432而安装在硬塑料材料制成的盖板411上，该栓装配到与外部带有凝胶材料22的泡状组件20上的孔34的位置，然后通过变形或热压的手段形成扁平部分433(图4C)，防止泡状组件20从盖板411上脱落。孔34可以通过将底板21和透明层23的连接处焊接到一起的方法加固。通过将盖板411的边430插入在外壳402A上的插槽431中，同时另一面相对应的边(未示出)插入外壳402B上相对应的插槽中，盖板411位于与外壳402相关的位置。在本实施例中，盖板411设置在外壳402内。
参照图5A和图5B，与图4A-4C所示实施例相同的部件采用相似的附图标记，区别是在原有标记上加100。本发明的第3实施例的手柄组件504，具有模制硬塑材料的支撑物或托架540。托架540上的栓541位于泡状组件20的相应孔34中，以便将泡状组件20安装在托架540上。托架540上的栓541与盖板511上的环形套(bosses)(未示出)相连接，使泡状组件20位于托架540和盖板511之间，并利用透明板23覆盖从盖板511上的孔513中凸出的凝胶材料22。
图6A图示了按照本发明的第4实施例的手柄组件604，与图5A和5B所示实施例相同的部件采用相似的附图标记，区别是在原有标记上加100。泡状组件20具有沿着线51的穿孔50，使泡状组件20能够沿着线51而被折叠。这使得泡状组件20可以呈反向直角U型形状安装到托架640上，并通过栓641穿过孔34而固定在托架640上。栓641也可以与手柄604内的圆柱形套642相连接，以保证将支撑架640固定在外壳内的适当位置上。这样，泡状组件20的凝胶材料22就在不止一个平面上提供减振。尤其是当凝胶块22由手柄的侧面和顶面凸出的时侯。在手柄组件604的一个实施例中，只包括由上表面凸出的凝胶块22，而不包括由侧面凸出的，凝胶块22为椭圆形状，且沿中心线的最大纵向尺寸可为80mm，横向宽度52mm，厚度16mm。手柄上容纳凝胶块22的开口也具有相应的尺寸。凝胶块22从外壳表面向外凸起一定距离，在凝胶块22的外周缘处该距离大约为2.5mm，到凝胶块22中心附近时距离增加至大约5mm。手柄的最大横向宽度为77mm。
参照图7，与图6A所示实施例相同的部件采用相似的附图标记，区别是在原有标记上加100。本发明第5实施例的手柄组件704，具有安装在相应支撑架740、740A上的一对减振泡状组件20。托架740A也具有用于致动工具开/关的开关729，该开关可以通过导线760与电源(未示出)相连接。这使托架740A和开关729可以作为一个完全的模块或组件安装到外壳704上，因此简化了工具的组件结构，从而降低了制造该工具的成本。
参照图8A-8D，与图7所示实施例相同的部件采用相似的附图标记，区别是在原有标记上加100。本发明的第6实施例的动力工具801(例如电钻)的手柄804由外壳802的两半外壳802A、802B组成，每半个外壳802A和802B确定了一个凹陷部分805，用于容纳具有3个单独的凝胶块22的泡状组件20。由硬塑料材料制成的盖板811包括带有螺纹的套(未标号)，并将该盖板固定在每半个外壳上凹陷805的位置。每个盖板811都包括适当的孔，有相应的凝胶块22由其中穿过。虽然图中未示出，如图2所示的单独的柔性板8还可以设置于泡状组件20的上表面和盖板811之间，而且还可以具有容纳每个凝胶块22的凸起10。盖板811弯曲成与相应的半个外壳侧面的凹陷805的外表面相匹配，盖板811和相应的半个外壳合并形成一个大致弧形表面，凝胶块由该表面凸出。凝胶块的外表面也可以同样弯曲。参照图8C，在一个实施例中，中间和下面的凝胶块22沿手柄纵向的最大尺寸为17mm，而上面的凝胶块22则为16mm。凝胶块22之间的纵向距离可为5mm。上面和下面的凝胶块22沿手柄横向的最大尺寸为20mm，而中间的凝胶块22则为23mm。盖板811的开口的尺寸与这些凝胶块22相对应。整个盖板811的尺寸则为，纵向75mm，横向33mm。若在垂直方向上测量，从盖板811上边缘至下边缘总的距离为70mm，从最上面凝胶块22的上边缘至最下面凝胶块22的下边缘总的距离为58mm；在水平方向上，从最下面的凝胶块22左边缘至最上面的凝胶块22的右边缘总的距离为30mm。凝胶块22的厚度为5mm，并可从盖板811向外凸出2.5mm。
图8E图示了另一种如图8A-D所示的电钻。其中，泡状组件20包括从手柄804的每个侧面凸出的4个凝胶块22。
参照图9，与图8A-8D所示实施例相同的部件采用相似的附图标记，区别是在原有标记上加100。图9图示了本发明第7实施例的动力工具901的手柄904，例如图示的电锯。该锯包括安装马达的外壳，该马达用于往复驱动输出轴(未示出)，而锯条930则与输出轴相连，并从前端突出。开口903贯穿外壳，形成垂直伸展的手柄后部904A。泡状组件20包括从手柄后部904A表面向外凸出的3个凝胶块22。在优选实施例中，凝胶块22具有纵向(沿后部手柄的垂直方向)尺寸26mm，横向宽度17.5mm，厚度9mm。每个凝胶块22之间的距离为5mm。盖板911覆盖泡状组件20，而且具有让凝胶块22从其中凸出穿过的3个孔。每个开口的纵向尺寸27mm，横向宽度18mm，并且每两个开口之间的距离为6mm。手柄前部904B大致位于马达的前方，并且朝着锯条的方向向下倾斜。泡状组件20包括从手柄前部904B向外凸出的凝胶块22。在优选实施例中，凝胶块22具有沿着斜面的垂直长度60mm，横向宽度30mm，厚度20mm。外壳的开口沿着斜面的垂直长度也可为60mm，横向宽度30mm。另外，类似于图4A中所示盖板411的内部盖板(未示出)可以在手柄前部904B的凝胶块22和外壳之间装配。此时，凝胶块22可从外壳的表面向外凸出一定距离，在每个凝胶块的外边缘处该距离大约为2.5mm，而在每个凝胶块22的中心附近该距离则增至5mm。
本领域技术人员可以理解，上述的实施例只是通过举例的方式予以描述而没有限制的意思，在不偏离由所附权利要求书所定义的本发明范围的前提下，各种修改和改变都是可能的。

Claims (22)

1.一种动力工具的握紧部分，该工具具有外壳和安装在外壳内部用于驱动工具输出件的马达，所述握紧部分适合于使用者用手握紧，该部分包括：
至少一个第一柔性板，该柔性板和该工具的与所述第一柔性板使用时所在处相对的一部分之间形成至少一个含凝胶的腔室，所述腔室包含减振凝胶材料；以及
至少一个卡紧件，用于将至少一个所述含凝胶的腔室与相应的所述工具的所述部分卡紧，而且该卡紧件具有至少一个穿过其中的孔，使得至少一个所述含凝胶的腔室的至少一部分在使用中通过该孔突起。
2.如权利要求1所述的握紧部分，其特征在于：除了在所述孔的区域之外，基本上没有所述的减振凝胶在使用时位于卡紧件和与所述卡紧件结合的外壳的表面之间。
3.如权利要求1或2所述的握紧部分，其特征在于：还包括至少一个第二柔性板，其与至少一个所述的第一柔性板在至少一个所述含凝胶的腔室周缘相密封，形成一个相应的泡状组件。
4.如权利要求3所述的握紧部分，其特征在于：至少一个所述的泡状组件可折叠。
5.如权利要求4所述的握紧部分，其特征在于：至少一个所述的泡状组件在至少一对相邻的含凝胶的腔室之间的柔性板上穿孔。
6.如权利要求3所述的握紧部分，其特征在于：至少一个所述的泡状组件还包括将至少一个所述泡状组件安装到支撑物上的装配装置。
7.如权利要求6所述的握紧部分，其特征在于：所述装配装置包括至少一个穿过至少一个所述泡状组件的孔，该孔位于远离所述至少一个含凝胶的腔室的位置上。
8.如权利要求6所述的握紧部分，其特征在于：还包括支撑装置，用于远离相应的所述卡紧件而安装到至少一个所述泡状组件的一侧。
9.如权利要求1或2所述的握紧部分，其特征在于：至少一个所述含凝胶的腔室在使用时为至少局部透明。
10.如权利要求9所述的握紧部分，其特征在于：还包括至少一个可视标记，其位于所述至少一个含凝胶的腔室的内部。
11.如权利要求10所述的握紧部分，其特征在于：在使用时至少一个所述的可视标记为电动的。
12.如权利要求11所述的握紧部分，其特征在于：至少一个所述标记为至少一个发光二极管。
13.如权利要求1或2所述的握紧部分，其特征在于：还包括至少一个用于致动工具的电开关。
14.如权利要求1或2所述的握紧部分，其特征在于：在工具操作过程中，至少一个所述含凝胶的腔室和至少一个所述卡紧件是同时握紧的。
15.一种动力工具，包括：
外壳：
位于外壳内部用于驱动所述工具输出件的马达；
如前述任一项权利要求所述的握紧部分。
16.如权利要求15所述的动力工具，其特征在于：所述握紧部分的外表面包括至少一种摩擦系数高于工具外壳所用材料的材料。
17.如权利要求15所述的动力工具，其特征在于：所述握紧部分包括一种比所述凝胶材料更硬的材料。
18.如权利要求15所述的动力工具，其特征在于：所述至少一个卡紧件是盖板，所述动力工具还包括至少一个设置在至少一个所述含凝胶的腔室和至少一个盖板之间的柔性板，该柔性板具有至少一个从所述盖板上的各孔中伸出的凸起，用来容纳所述含凝胶的腔室。
19.如权利要求18所述的动力工具，其特征在于：至少一个所述含凝胶的腔室和至少一个所述盖板都具有弧形外表面。
20.如权利要求18所述的动力工具，其特征在于：所述握紧部分包括一个不包括所述盖板的区域，该区域为弧形，所述盖板也具有弧形表面，该表面大体上与所述弧形区域相配合。
21.如权利要求15所述的动力工具，其特征在于：所述的外壳形成至少一个凹陷，而且至少一个泡状组件设置在至少一个所述凹陷之中。
22.如权利要求15-21中任一项所述的动力工具，其特征在于：所述动力工具为电钻、电磨砂机、或电锯。
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