CN113561120B - 快换可转位的棘轮头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工具。该工具具有壳体组件和联接到该壳体组件并适于驱动工件的驱动器组件。驱动器组件包含可转位和可释放地联接到基部部分的头部部分。头部部分可以是许多可互换的头部部分中的一个。头部部分和基部部分中的一者包括沿径向方向向外延伸的多个凸片。头部部分和基部部分中的另一者包含对应的多个凹槽，这些凹槽适于相应地接收多个凸片，以将头部部分可转位地联接至基部部分。

Description

快换可转位的棘轮头

技术领域

本发明大体上涉及用于向工件施加扭矩的手持工具。更具体地，本发明涉及手持工具的快换头。

背景技术

例如，诸如电动棘轮扳手和驱动器的手持工具通常用于汽车、工业和家庭应用中，以拧紧和松开诸如螺纹紧固件的工件，并向工件施加扭矩和/或角度位移。例如，诸如动力棘轮和驱动器的手持工具通常包括容纳在壳体中的马达，还有诸如开关、发光二极管(LED)和电源(例如，电池)的其它构件。电动手持工具通常还包括由马达驱动的头部，以将扭矩传递至所接合的工件。然而，典型地，头部联接至工具，并且仅适用于单一尺寸的套筒或批头，例如，诸如1/4英寸方形驱动棘轮突出部。因此，例如，如果一项任务需要3/8英寸方形突出部，则必须购买不同的工具。这就需要购买，维护和运输多种工具到工作现场。

另外，头部通常相对于壳体定向在单个位置。这要求基部必须保持在某个位置，使得头部能够驱动工件。然而，如果工件位于狭窄或难以到达的环境中，则可能难以或不可能将电动手持工具保持在适当位置以驱动工件。

发明内容

本发明宽泛地涉及一种工具的可互换的、可转位的头部，该工具包括部分转动式锁定机构，以将头部可释放地联接至基部。头部和基部包含形成在头部部分和基部部分中的一者上的协作的多个凸片，这些凸片对应于形成在没有凸片的头部部分和基部部分中的另一者上的匹配的、协作的多个接收凹槽。多个球止动器用于提供偏压力，该偏压力将头部部分保持于基部部分。包括接收凹槽的头部部分和基部部分中的一者还包含球协作地接合的止动器袋。凸片和接收凹槽允许基于使用者的需要使头部部分相对于基部部分定向。这就允许将棘轮转位到允许工具到达狭窄或难以到达的环境的位置。这也允许单个基部工具与用于许多任务的许多可互换的头部一起使用，而不是使用多种工具。例如，可以将具有1/4英寸方形驱动棘轮突出部的可互换的头部替换为可释放地联接到基部的另一个具有3/8英寸方形驱动棘轮突出部的可互换的头部，而无需使用不同的工具。

特别地，本发明宽泛地包括工具。该工具包含壳体组件和联接到该壳体组件并适于驱动工件的驱动器组件。驱动器组件包含可转位或可旋转地联接到基部部分的头部部分。头部部分和基部部分中的一者包括多个凸片，并且头部部分和基部部分中的另一者包含对应的多个凹槽，多个凹槽适于协作地接收多个凸片，以将头部部分可转位/可旋转且可释放地联接至基部部分。

在另一个实施例中，本发明可以进一步宽泛地包括适于驱动工件的电动棘轮工具的驱动器组件，该驱动器组件包含基部部分和可旋转地联接至基部部分的头部部分。头部部分和基部部分中的一者包含多个凸片，并且头部部分和基部部分中的另一者包含对应的多个凹槽，多个凹槽适于协作地接收多个凸片。头部部分和基部部分中的一者包括由多个偏置部件向外偏置的多个止动球，并且头部部分和基部部分中的另一者包含适于相应地接收多个止动球的对应的多个止动器。

在另一个实施例中，本发明进一步宽泛地包括一种可旋转地联接工具的驱动器组件的方法。该方法包含：将设置在驱动器组件的头部部分和驱动器组件的基部部分中的一者上的多个凸片与形成在头部部分和基部部分在的另一者中的对应的多个凹槽对齐，相对于基部部分旋转头部部分，以及将设置在头部部分和基部部分中的一者上的多个止动球与设置在头部部分和基部部分中的另一者上的对应的多个止动器对齐。

附图说明

为了促进对所要保护的主题的理解，在附图中示出了其实施例，当结合以下描述考虑时，通过对其实施例的检视，应能容易理解和认识到所要保护的主题，它的构造和操作，以及它许多优点。

图1A是按照本发明的实施例的示例性工具，诸如电动棘轮工具的侧面视图。

图1B是按照本发明的实施例的示例性工具，诸如电动棘轮工具的俯视视图。

图2是按照本发明的实施例的图1A和图1B的工具的部件分解透视图。

图3是按照本发明的实施例的蛤壳式壳体部分的侧面透视图。

图4是按照本发明的实施例的示例性驱动器组件的侧面透视图。

图5是按照本发明的实施例的图4的驱动器组件的部件分解侧面透视图。

图6是按照本发明的实施例的图4的驱动器组件的示例性基部部分的侧面透视图。

图7是按照本发明的实施例的图4的驱动器组件的示例性头部部分的侧面透视图。

具体实施方式

尽管本发明可以采用许多不同形式的实施例，但是在附图中示出了本发明的实施例(包含优选的实施例)，并且本文中将对它们进行详细描述，但应理解本公开应被视为本发明原理的示例，并且不旨在将本发明的宽泛方面限制为本文中所示的任何一个或多个实施例。如本文中所用，术语“本发明”不旨在限制所要求保护的发明的范围，而是仅出于说明性目的而用于讨论本发明的示例性实施例。

本发明宽泛地包括诸如电动棘轮工具的电动手持工具，其具有壳体和可互换的或可释放地联接的头部，该头部允许使用者相对于壳体以不同的定向转位。因此，单个工具可以与执行许多不同任务的任意数量的可互换头部一起使用。可互换的头部包含部分转动式锁定机构，以可转位/可旋转且可释放地将头部区段联接到基部区段。与当前解决方案相比，可互换的头部提高了工具到达难以接近的工件的能力。另外，移除和更换工具的头部的能力使单个工具能够执行许多任务，而无需其它工具。

参照图1至图7，诸如电动棘轮工具的工具100包含适于由使用者持握的壳体组件102。驱动器组件104联接到壳体组件。驱动器组件104适于将扭矩施加到工件，并且在下面更详细地描述。驱动器组件104可以是棘轮工具的棘轮头。在一实施例中，壳体组件102封闭马达120、开关组件、一个或多个状态指示器(例如，诸如发光二极管(LED))和/或电源(诸如，电池)中的一者或多者。在一实施例中，壳体组件102可以由联接在一起的两个或更多个蛤壳式壳体部分116、118组装而成。壳体组件102还可以包含手柄部分106，使用者可以抓握或持握手柄部分106以操作工具100。

参照图4至图7描述驱动器组件104。例如，驱动器组件104可以通过诸如铆钉或螺钉的紧固件分别穿过紧固件孔来联接至马达120。在一实施例中，例如，可将由诸如橡胶或其它弹性体的弹性材料制成的钢波纹垫圈或O形圈(未图示)的可压缩部件设置在马达120与驱动器组件104之间，以吸收尺寸公差并提供例如有助于紧密配合和对准驱动齿轮的压力。

在一实施例中，驱动器组件104包含头部部分108和基部部分110。部分转动式锁定机构可以用于将头部部分108可转位/可旋转和可释放地联接至基部部分110。可释放地联接至基部部分110的头部部分108可以是能够执行许多不同任务的许多可互换的头部部分中的一个可互换的头部。因此，基部部分110可以与任何数量的可互换的头部部分一起使用，由此允许使用单个基部工具代替多种工具来执行许多任务。例如，许多可互换的头部中的一个可以具有1/4英寸方形驱动棘轮突出部。如果任务需要3/8英寸方形驱动器，则另一个具有3/8英寸方形驱动棘轮突出部的可互换的头部可以可释放地联接到基部部分110，而不需要使用不同的工具。同样，也可以使用带有刀头的可互换的头部(例如，一字(flathead)或十字(Philips)螺丝起子批头)。

部分转动式锁定机构包含从头部部分108沿径向方向向外延伸的多个凸片112。对应的多个凹槽124形成在基部部分110中，并且适于接收多个凸片112。如图所示，多个凹槽124在轴向方向和周向方向上沿着基部部分110的内表面形成。在该示例中，示出了三个凸片112和三个对应的凹槽124，这允许头部部分108的定向在关于基部部分110隔开120°的三个位置处转位。然而，可以使用任意数量的凸片和凹槽。在未图示的另一实施例中，凹槽124形成在头部部分108中，而基部部分110包含凸片112。

头部部分108包含许多止动球126。止动球126由诸如弹簧的偏压部件向外偏压。如图4至图7所示，止动球126可以是被压配合到头部部分108中的弹簧球柱塞的一部分。基部部分110具有对应数量的适于相应地接收止动球126的止动器128。在未图示的另一实施例中，基座部分110包含止动球126，而头部部分108包含对应的止动器128。尽管示出了三个止动球126和止动器128，但可以使用任何数量的止动球126和止动器128。

在该实施例中，凸片112、凹槽124、止动球126和止动器128构成部分转动式锁定机构，以可转位/可旋转和可释放地将头部部分108和基部部分110联接在一起。为了将头部部分108和基部部分110联接在一起，多个凸片112在期望的位置处与各自对应的凹槽124基本上对准，并且沿轴向方向插入到基部部分110中。然后使头部部分108相对于基部部分108旋转，直到凸片112到达凹槽124的端部130，和/或多个止动球126与对应的多个止动器128接合，由此将头部部分108可释放地联接到基部部分110。为了使头部部分108和基部部分110分开，将颠倒上述方法。例如，将旋转力施加到头部部分108，该旋转力足以使止动球126与对应的止动器128脱离。头部部分108相对于基部部分110旋转，直到凸片112能够沿轴向方向从凹槽124移除。

驱动器组件104包含突出部114，该突出部114适于例如以众所周知的方式接合工具(例如，套筒或批头)以驱动工件。突出部114经由驱动器组件104的棘轮机构(未图示)可操作地联接至马达120并由马达120驱动。图2示出了根据本发明的一方面的联接到马达120的工具100的驱动器组件104。第一蛤壳式壳体部分116和第二蛤壳式壳体部分118构造成例如使用诸如螺钉或铆钉的紧固件来联接在一起，并且随后容纳驱动器组件104，由此封闭马达120、开关组件、状态指示器和/或电源中的一者或多者。当组装好时，例如如图1A和图1B所示，如下所述，蛤壳式壳体部分116、118上的向内突起阻止驱动器组件104相对于蛤壳式壳体部分116、118轴向地旋转或移动。

马达120可以是例如经由开关组件电联接至电源的电动机。电源可以是外部的(例如，墙上的电源插座)或内部的(例如，电池)。开关组件可适于促使马达120被开启和关闭，和/或改变马达120的输出的旋转方向或马达120的速度。开关组件可以包含开关122，诸如采用按钮致动器或其它类型的致动器的致动机构。可选地，开关122可以是拨动致动器、触敏致动器、滑动致动器，或其它合适的致动器或装置。

参照图3，根据本发明的另一实施例，一个或多个突起从第一蛤壳式壳体部分116向内延伸。突起可以分别接合驱动器组件104的基部部分110中的形状配合的空隙。突起可以包括径向凸缘、T形突起140和/或一个或多个螺丝柱142。参照图4至图7，基部部分110可以包含径向凸缘槽138、T形孔口140和/或一个或多个凹形通道142，它们分别布置成于接收径向凸缘138、T形突起140和/或一个或多个螺丝柱142。

第二蛤壳式壳体部分118还可以包含与径向凸缘槽138接合的径向凸缘138、T形突起140和/或一个或多个螺丝柱142。上述一个或多个突起旨在减少零件数量，并消除安装专用于将驱动器组件紧固到蛤壳式壳体的夹紧螺母或螺钉所需要的制造步骤。所公开的工具100可以构造为具有或不具有向外突出的夹紧螺母或螺钉，该夹紧螺母或螺钉可能会松开和/或干扰工具的舒适使用。

如上所讨论的，按照所示的电动棘轮工具描述了本发明的各方面。然而，应当理解，本发明的各方面可以被植入到其它手持工具或用具中。例如但不限于，手持工具可以是棘轮扳手、开口扳手、螺丝驱动器、螺母驱动器或能够向工件施加扭矩的任何其它工具。与现有技术的解决方案相比，本发明允许单个工具与各种可互换的头部可转位地联接，以节省空间和成本。

如本文中所使用的，术语“联接”可以表示两方之间的任何物理，电气，磁性或其它连接，无论是直接的还是间接的。术语“联接”不限于两个实体之间的固定直接联接。

在前面的描述和附图中阐述的内容仅是出于说明的目的而提供，而不是作为限制。尽管已经示出和描述了特定的实施例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离发明人的贡献的更宽泛方面的情况下，可以进行改变和修改。当基于现有技术以其适当的角度来看时，所寻求的保护的实际范围旨在由所附权利要求书来限定。

Claims (14)

1.一种工具，包括：

壳体组件；以及

驱动器组件，其联接至所述壳体组件并适于驱动工件，所述驱动器组件包括基部部分和头部部分，所述头部部分可转位且可释放地联接至所述基部部分，

其中所述头部部分和所述基部部分中的一者包括多个凸片，并且所述头部部分和所述基部部分中的另一者包括对应的多个凹槽，所述多个凹槽适于相应地接收所述多个凸片，以将所述头部部分可转位且可释放地联接至所述基部部分。

2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述壳体组件封闭马达、开关组件和状态指示器中的一者或多者。

3.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述工具是电动棘轮工具。

4.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述多个凸片从所述头部部分沿径向方向向外延伸。

5.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述多个凹槽在轴向方向和周向方向上沿着所述基部部分的内表面形成。

6.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述头部部分和所述基部部分中的一者包括由相应的多个偏置部件向外偏置的多个止动球，并且所述头部部分和所述基部部分中的另一者包括适于相应地接收所述多个止动球的对应的多个止动器。

7.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述壳体组件包括蛤壳式壳体，所述蛤壳式壳体具有第一蛤壳式壳体部分，所述第一蛤壳式壳体部分围绕所述基部部分联接至第二蛤壳式壳体部分。

8.根据权利要求7所述的工具，其特征在于，还包括马达组件，所述马达组件联接至所述驱动器组件并且被封闭在所述蛤壳式壳体内。

9.一种适于驱动工件的电动棘轮工具的驱动器组件，包括：

基部部分；

头部部分，其可转位且可释放地联接至所述基部部分，

其中所述头部部分和所述基部部分中的一者包括多个凸片，并且所述头部部分和所述基部部分中的另一者包括对应的多个凹槽，所述多个凹槽适于相应地接收所述多个凸片，以及

其中所述头部部分和所述基部部分中的一者包括由相应的多个偏置部件向外偏置的止动球，并且所述头部部分和所述基部部分中的另一者包括适于相应地接收多个所述 止动球的对应的多个止动器。

10.根据权利要求9所述的驱动器组件，其特征在于，所述基部部分适于联接至蛤壳式壳体，所述蛤壳式壳体具有第一蛤壳式壳体部分和第二蛤壳式壳体部分。

11.根据权利要求10所述的驱动器组件，其特征在于，径向凸缘、T形突起和螺丝柱从所述第一蛤壳式壳体部分向内延伸。

12.根据权利要求11所述的驱动器组件，其特征在于，所述基部部分包括径向凸缘槽、T形孔口和凹形通道，它们分别适于接收所述径向凸缘、所述T形突起和所述螺丝柱。

13.一种可转位地联接工具的驱动器组件的方法，包括：

将设置在所述驱动器组件的头部部分和所述驱动器组件的基部部分中的一者上的多个凸片与形成在所述头部部分和所述基部部分中的另一者中的对应的多个凹槽相应地对齐；

相对于所述基部部分旋转所述头部部分；以及

将设置在所述头部部分和所述基部部分中的一者上的多个止动球与设置在所述头部部分和所述基部部分中的另一者上的对应的多个止动器相应地对齐。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述头部部分是多个可互换的头部部分中的一个。

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