CN111936271A - 用于驱动紧固件的工具 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于驱动紧固件的手动工具。该手动工具包括齿轮装置，该齿轮装置将花键套筒与可旋转致动器或触发器致动器互连，并增大了花键套筒相对于致动器的旋转速度。手动工具可包括动力工具接收器或独立的马达，以驱动花键套筒的旋转以使紧固件从螺纹轴前进或后退。通过提高速度并保持转动惯量，手动工具减少了将紧固件固定在螺纹轴上的时间。提供了一种可旋转的螺母。可旋转螺母能够沿着第一轴线可滑动地定向并且沿着第二轴线以螺纹的方式定向以紧固到相邻表面。

Description

用于驱动紧固件的工具

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2018年2月13日提交的62/629,842的权益和优先权，其全部内容通过参引合并于此。

背景技术

本发明总体上涉及手动工具和紧固件的领域。本发明具体涉及用于提高手动工具的旋转速度的方法和机构。描述了用于使紧固件绕螺纹轴快速旋转的工具和装置。

发明内容

本发明的一个实施方式涉及一种紧固件驱动工具。该紧固件驱动工具包括壳体、驱动构件、驱动输入件、齿轮装置和槽口。壳体限定手柄。驱动构件联接至壳体。驱动构件包括延伸穿过驱动构件的旋转轴线；限定了穿过驱动构件的连续通道的长型中空管；以及在长型中空管的第一端部处的第一紧固件接合端。驱动输入件联接到驱动构件并被构造为使驱动构件在壳体内旋转。驱动输入件为驱动构件提供旋转速度。齿轮装置将驱动构件与驱动输入件互连。齿轮装置具有使驱动构件的旋转速度相对于驱动输入件的旋转速度增大的传动比。槽口穿过壳体和驱动构件的长型中空管。当穿过壳体的槽口和穿过长型中空管的槽口在横向于旋转轴线的方向上对准时，槽口的长度轴线在平行于旋转轴线的方向上形成开口。由槽口对准形成的开口在横向于驱动构件的旋转轴线的方向上接纳螺纹轴。在横向于旋转轴线的方向上的开口宽度大于螺纹轴的外径。

本发明的另一实施方式涉及一种驱动工具。该驱动工具包括：壳体、输入接收器、扭矩接收元件、驱动构件和可移除插入件。输入接收器可旋转地联接到壳体，并限定第一旋转轴线。扭矩接收元件位于输入接收器的面部上。第一旋转轴线延伸穿过扭矩接收元件。驱动构件绕平行于第一旋转轴线的第二旋转轴线居中。驱动构件可旋转地联接至输入接收器，并包括驱动面，驱动面在输入接收器旋转时旋转。可移除插入件包括连接部分和与连接部分相反的紧固件接合部分。可移除插入件的连接部分可移除地联接至驱动构件的驱动面。可移除插入件的紧固件接合部分接合紧固件。输入接收器在当外部扭矩施加到扭矩接收元件并使输入接收器旋转时旋转，输入接收器的旋转使可移除地联接至可移除插入件的驱动构件的驱动面旋转。

本发明的另一实施方式涉及一种驱动工具。该驱动工具包括壳体、手柄、输入接收器、扭矩接收元件、驱动构件以及可移除插入件。壳体具有第一侧和与第一侧相反的第二侧。输入接收器具有第一组外部齿轮齿，该第一组外部齿轮齿可旋转地被捕获于壳体的第一侧与第二侧之间，输入接收器限定第一旋转轴线。扭矩接收元件位于输入接收器的面部上。第一旋转轴线延伸穿过输入接收器的扭矩接收元件。驱动构件具有第二组外部齿轮齿，第二组外部齿轮齿与输入接收器的第一组外部齿轮齿相互啮合。驱动构件绕平行于第一旋转轴线的第二旋转轴线居中，驱动构件包括驱动面，驱动面在输入接收器旋转时旋转。可移除插入件包括连接部分和紧固件接合部分。可移除插入件的连接部分联接至驱动构件的驱动面。可移除插入件的紧固件接合部分接合紧固件。输入接收器在当外部扭矩施加到扭矩接收元件时旋转，输入接收器的旋转使可移除地联接至可移除插入件的驱动构件的驱动面旋转。

可选的示例性实施方式涉及如权利要求中总体上记载的其他特征和特征的组合。

附图说明

通过结合附图进行的以下详细描述，将更加充分地理解本申请，其中，相同的附图标记指代相同的元件，在附图中：

图1是根据一个实施方式的紧固件驱动工具的顶立体图。

图2是图1的紧固件驱动工具的底立体图。

图3是根据示例性实施方式的动力工具接收器的立体图。

图4是图3的动力工具接收器的一部分和截头锥形区段的横截面图。

图5是根据示例性实施方式的驱动工具的立体图。

图6是根据示例性实施方式的具有可移除插入件的图5的驱动工具的另一立体图。

图7是根据示例性实施方式的图5的驱动工具的分解图。

图8是根据示例性实施方式的图5的驱动工具的另一分解图。

图9是根据示例性实施方式的可与图5的紧固件驱动工具一起使用的一组可移除插入件。

图10是根据示例性实施方式的来自图9的该组可移除插入件的一个可移除插入件的立体图。

具体实施方式

附图总体上示出了紧固件驱动工具的各种实施方式。该紧固件驱动工具是用于沿着螺纹轴紧固紧固件或将螺纹轴拧入开口中的动力工具或手动工具。例如，紧固件驱动工具可用于将紧固件附接到杆、用于钻洞和/或将螺纹轴或轴拧入带螺纹或无螺纹的开口中。驱动构件由驱动输入件驱动，以旋转紧固件接合端来驱动紧固件。在一些实施方式中，紧固件驱动工具内的马达向紧固件接合端提供连续旋转。驱动输入件与驱动构件之间的齿轮装置提高了旋转速度和/或提供紧固件接合端的连续旋转。

该驱动工具包括输入接收器，该输入接收器在扭矩接收元件处接收外部扭矩。扭矩接收元件提高了例如来自动力钻的旋转速度。扭矩接收元件有利于使用外部马达来旋转驱动面。例如，动力钻或其他外部工具在扭矩接收元件处输入扭矩以旋转输入接收器。齿轮装置使输入接收器与驱动构件相互啮合，该驱动构件包括与紧固件接合的驱动面。齿轮装置产生传动比，该传动比增大驱动面处的输入扭矩的转速。在一些实施方式中，齿轮装置包括变速器，以选择性地改变驱动工具的传动比。

驱动工具包括一个或多个可移除插入件，所述可移除插入件在驱动构件的驱动面之间互换以使得能够紧固各种不同尺寸或形状的紧固件。可移除插入件会更改驱动面的位置和/或大小。这样，动力钻可以使用单个钻头(例如，平头或十字槽螺丝刀刀头)来旋转输入接收器的扭矩接收元件，以提升驱动面处的旋转速度。输入接收器可旋转地联接至驱动构件，该驱动构件使与紧固件接合的驱动面旋转。

申请人发现，使用驱动工具旋转驱动面使使用者能够更快地改变适合于紧固件的驱动面。可移除插入件使得能够在无需改变在扭矩接收元件处使用的刀头的情况下改变从动面以旋转驱动面。换言之，动力工具通过与输入接收器的扭矩接收元件附接而附接到不同尺寸的紧固件，以及驱动构件的尺寸随着不同的可移除插入件来改变以附接到不同尺寸的紧固件。这减少了调整驱动工具以接收不同尺寸的紧固件的时间。另外，齿轮装置提供将扭矩接收元件处的输入旋转速度增大到驱动面处的更高输出旋转速度的传动比。齿轮装置增大了与紧固件接合的驱动面的旋转速度，以更快地沿着螺纹轴紧固紧固件。在各种实施方式中，截头锥形区段和/或台肩使螺纹轴能够穿过工具，同时将紧固件(例如，螺母)定向在工具的驱动面内。该构型通过避免每次旋转之后重新定位紧固件而提高了紧固件的紧固速度。

图1和图2图示了根据一个实施方式的紧固件驱动工具10。所图示的紧固件驱动工具10包括：壳体12，其具有手柄14；从壳体12延伸的驱动构件16；以及齿轮装置或驱动机构18，其联接至驱动输入件20，以使驱动构件16相对于壳体12绕纵向轴线或旋转轴线22旋转。在图1中示意性地图示了壳体12。壳体12可包括多种不同的形状、尺寸和/或构型。在一些实施方式中，手柄14平行于旋转轴线22延伸，这为紧固件驱动工具10提供了紧凑且符合人体工程学的形状因数。

驱动构件16绕旋转轴线22旋转，并且包括紧固件接合端24和从紧固件接合端24延伸的长型中空管26。长型中空管26限定了沿着旋转轴线22延伸穿过驱动构件16的连续通道。通道构造成当紧固件驱动工具10被用于沿着螺纹轴驱动紧固件(例如，螺母)时接收螺纹轴的长度。换句话说，螺纹轴轴向地穿过驱动构件16，以允许紧固件驱动工具10沿着螺纹轴的任何长度驱动紧固件。

驱动构件16包括在长型中空管26的第一端部28处的紧固件接合端24。所图示的实施方式示出了布置在壳体12上远离驱动输入件20的驱动构件16。在其他实施方式中，驱动构件16穿过驱动输入件20，且手柄14围绕驱动输入件20和驱动构件16形成。沿着穿过驱动构件16的中心的旋转轴线22穿过驱动输入件20和驱动构件16形成有连续通道。在一些实施方式中，驱动构件16包括第二紧固件接合端24，该第二紧固件接合端24在沿着长型中空管26的旋转轴线22的与第一端部28相反的第二端部30处。

所图示的驱动构件16还包括沿着驱动构件16的整个长度延伸到连续通道中的槽口32。槽口32在横向于旋转轴线的方向上具有宽度34。宽度34至少略大于螺纹轴的大直径，使得螺纹轴沿横向于旋转轴线22的方向插入连续通道中。因此，驱动构件16可以沿着螺纹轴在任何点处接合紧固件，而不必使杆的端部穿过紧固件驱动工具10。

槽口32穿过壳体12和驱动构件16的长型中空管26两者。槽口32包括平行于旋转轴线22的长度轴线或纵向轴线。当穿过壳体12和长型中空管26的各槽口32在横向于旋转轴线22的方向上对准时，槽口32在平行于旋转轴线22的方向上形成开口36。换言之，当壳体12的槽口32与长型中空管26中的槽口32对准时开口36形成。开口36在横向于驱动构件16的旋转轴线22的方向上接纳螺纹轴。槽口32和/或开口36的宽度34被选择为大于螺纹轴的外直径。

传感器52产生指示穿过壳体12的槽口32和穿过驱动构件16的长型中空管26的槽口32对准的信号。当槽口32被对准时，在平行于旋转轴线22的方向上形成开口36，并且传感器52产生信号至驱动输入件20(例如，电动马达)以停止驱动构件16在壳体12内的旋转。以此方式，驱动输入件20基于该信号选择性地控制驱动构件16的旋转以形成穿过壳体12和驱动构件16的长型中空管26的开口36。

驱动输入件20通过齿轮装置和/或驱动机构18联接到驱动构件16。驱动输入件20使驱动构件16在壳体12内以输入旋转速度旋转。所图示的驱动机构18包括安装在支撑框架38上的电动驱动输入件20(例如，有刷或无刷DC电动马达)。小齿轮40由电动驱动输入件20的输出驱动并且布置在支撑框架38的第一侧上。小齿轮40与第一惰轮42啮合并驱动第一惰轮42，该第一惰轮42可旋转地联接至第二惰轮44，以与第一惰轮42共同旋转。第二惰轮44布置在支撑框架38的相对于第一惰轮42的相反侧，并通过延伸穿过支撑框架38的中间轴46联接至第一惰轮42。第二惰轮44与一个或多个正齿轮48啮合(图2)。正齿轮48与从动齿轮50啮合，从动齿轮50被联接为与驱动构件16共同旋转。从动齿轮50与长型中空管26联接。从动齿轮50可以与长型中空管26成为一体，并形成在长型中空管26的外表面上。如图2所示，从动齿轮50包括槽口32。从动齿轮50可以形成为长型中空管26的一体部分，使得长型中空管26形成槽口32。当穿过从动齿轮50、长型中空管26和壳体12的各槽口32全部对准时，开口36形成。

驱动机构18被构造为提供从驱动输入件20到驱动构件16的速度增大。例如，沿着驱动机构18的齿轮装置将驱动构件16互连到驱动输入件20。驱动机构18的齿轮装置具有使驱动构件16的旋转速度相对于驱动输入件20的旋转速度增大的传动比。在一些实施方式中，驱动机构18包括与将驱动构件16与驱动输入件20互连的齿轮装置啮合的变速器(未示出)。在这种构型中，变速器能够实现驱动输入件20与驱动构件16之间可选择的传动比。传动比为2：1表示：对于驱动输入件20的每一圈完整旋转，驱动构件16完成两圈旋转。例如，传动比在1.5：1与4：1之间，传动比在2：1与3.5：1之间，或者传动比在2.5：1与3：1之间。变速器使使用者能够为一种应用选择一个传动比，而为另一种应用选择第二传动比。

如图2所图示，从动齿轮50包括槽口32，该槽口32径向向内延伸到从动齿轮50的中心。因此，从动齿轮50在其外齿轮齿中的槽口32所在的位置具有间隙。在一些实施方式中，从动齿轮50中的槽口32与长型中空管26中的槽口32重合。壳体12和/或支撑框架38也包括槽口32，该槽口32在所图示的实施方式中与从动齿轮50中的槽口32具有相同的宽度34。槽口32的宽度34优选地至少略大于长型中空管26的外径，以便驱动构件16可以通过由对准的槽口32形成的开口36从紧固件驱动工具10移除和/或更换。驱动构件16于是可以例如与不同尺寸的其他驱动构件互换。正齿轮48以大于槽口32的宽度的距离彼此间隔开使得正齿轮48中的至少一个正齿轮48与从动齿轮50保持啮合。随着从动齿轮50旋转；然而，相应的正齿轮48在槽口32经过相反的正齿轮48时与从动齿轮50脱离啮合。

在操作中，当各槽口32对准时，开口36形成，以便使用者可以将螺纹轴的一定长度的部分插入到驱动构件16中。然后，使用者将紧固件(例如，螺母)放置在长型中空管26的紧固件接合端24上。使用者然后使驱动输入件20通电(例如，通过拉动触发器或给电动马达供电)，这经由驱动机构18使驱动构件16旋转以使紧固件沿着螺纹轴前进。驱动输入件20的接合使驱动机构18和驱动构件16旋转以使在紧固件接合端24处的紧固件旋转。在一些实施方式中，紧固件驱动工具10包括与从动齿轮50相连接的传感器52(图1)以检测支撑框架38、壳体12、驱动构件16、长型中空管26和/或从动齿轮50中的各槽口32何时对准以形成开口36。传感器52停止紧固件驱动操作以自动形成开口36并使壳体12、驱动构件16、长型中空管26、支撑框架38和/或从动齿轮50上的各槽口32对准，以便可以从螺纹轴上移除紧固件驱动工具10，而将另一螺纹轴插到长型中空管26上。

紧固件接合端24构造成驱动各种不同类型和尺寸的紧固件。例如，紧固件接合端24包括肩部54，以防止紧固件穿过长型中空管26。在一些实施方式中，紧固件接合端24是截头锥形的。截头锥形紧固件接合端24的在相对于壳体12的远端处的内径大于在相对于壳体12的近端处的内径。

图1和图2的紧固件驱动工具10可以包括图3至图4中所图示的动力工具接收器100的特征。在一些实施方式中，紧固件驱动工具10和/或动力工具接收器100包括截头锥形内导引件114，该截头锥形内导引件114联接至紧固件驱动工具10的紧固件接合端24或动力工具接收器100的第二端部106。参照图4，截头锥形内导引件114在第一端部处(例如，外边缘130或肩部)具有较大内径，而在第二端部(例如，在紧固件接合特征116处)处具有较小内径。较大直径接收紧固件并定向紧固件通过截头锥形内导引面122至较小直径。在紧固件接合特征116中，紧固件被定向在截头锥形内导引件114内。这种截头锥形内导引件114结构有助于在紧固件最初与螺纹轴接合时定向紧固件。

在一些实施方式中，紧固件驱动工具10包括长型可移除插入件234，该长型可移除插入件234牢固地联接到紧固件接合端24以扩展紧固件接合端24的可及范围。例如，长型可移除插入件234具有位于紧固件接合特征116处的第二紧固件接合端24，紧固件接合特征116具有与紧固件接合端24的外端隔开一距离的外端。随着紧固件驱动工具10的紧固件接合端24旋转，延伸的紧固件接合端24在紧固件接合特征116处旋转。

在一些实施方式中，紧固件接合端24联接至如图6至图10所图示的附接结构或可移除插入件234。可移除插入件234具有本体270，该本体270将连接部分或连接端240联接至与连接端240相反的紧固件接合端242。连接端240可移除地联接至长型中空管26的紧固件接合端24，并且可移除插入件234的本体270沿着驱动构件16的旋转轴线22延伸。当输入接收器210响应于在扭矩接收元件224处施加的扭矩而旋转时，驱动面230使可移除地联接至驱动构件212的可移除插入件234旋转。

图3和图4图示了根据另一实施方式的动力工具接收器100。如图3所示，动力工具接收器100包括中空的长型构件102，该中空的长型构件102具有第一端部104和与第一端部104相反的第二端部106。在所图示的实施方式中，附接结构108(例如，六边形轴、圆柱形轴、正方形轴等)设置在第一端部104处，从而允许动力工具接收器100附接到动力工具110的输出。动力工具接收器100提供紧固件定位组件112，该紧固件定位组件112包括一个或多个截头锥形内导引件114以将紧固件定位在紧固件接合特征116内。

图4示出了在动力工具接收器100的第二端部106处联接至长型构件102的紧固件定位组件112的详细视图。紧固件定位组件112包括围绕长型构件102的第二端部106的套环118。套环118被通过紧定螺钉或通过其他方法，诸如凸轮锁或其他快速连接配件，固定到长型构件102。替代性地，套环118压配合在长型构件102上。套环118形成位于套环118的远端处的紧固件接合特征116(例如，六边形凹部)以及延伸穿过套环118并与中空长型构件102的内部连通的孔120。紧固件定位组件112还包括截头锥形内导引件114，该截头锥形内导引件114联接到套环118并至少部分地环绕套环118。截头锥形内导引件114包括从紧固件接合特征116向外延伸的大致截头锥形的内导引面122。所图示的截头锥形内导引件114联接成沿着套环118大体线性运动，其运动范围在向前方向上由保持环124限制，并且在向后方向上受套环118上的肩部126限制。套环118由弹簧128向前偏压。在操作中，导引件114的截头锥形内导引面122帮助使用者将保持在紧固件接合特征116中的紧固件引导到螺纹轴上。

替代性地，截头锥形内导引面122辅助使用者将紧固件接合特征116引导到杆上，以与已经定位于螺纹轴上的紧固件接合。截头锥形内导引件114可以抵抗弹簧128的力向后移动，从而允许紧固件接合特征116移动到与截头锥形内导引件114的外边缘130齐平的位置，或者在某些实施方式中，至延伸超出截头锥形内导引件114的外边缘130的位置。然后可以旋转动力工具接收器100(例如，通过操作动力工具110或手动地旋转动力工具接收器100)以沿着螺纹轴驱动紧固件。当沿头顶方向推进紧固件时，例如当安装Unistrut产品时，动力工具接收器100是特别有利的。

在一些实施方式中，长型构件102是一条标准尺寸的导管，诸如电导管或标准尺寸的管。在一些实施方式中，长型构件102与不同长度的其他长型构件互换。

图5至图8图示了根据另一实施方式的驱动工具200。图5图示出了一种驱动工具200，该驱动工具200包括壳体202，该壳体202具有上壳体204和与上壳体204相对的下壳体206。壳体202形成在上壳体204与下壳体206之间延伸的侧面208。所图示的壳体202由上壳体204和与之配合的下壳体206所限定(图7和图8)。壳体202包括联接至下壳体206的上壳体204，壳体202将输入接收器210和驱动构件212捕获在上壳体204与下壳体206之间。壳体202形成外部把手或手柄214，该外部把手或手柄214具有圆形横截面形状以便于抓握手柄214。

参照图7和图8，上壳体204包括对准突起216(图8)，所述对准突起216被容纳在下壳体206中的对应的对准凹部218(图7)中。上壳体204和下壳体206通过诸如螺钉之类的紧固件(未示出)进一步联接在一起。在所图示的实施方式中，下壳体206包括多个紧固件孔220，并且上壳体204包括被构造为与下壳体上的紧固件孔对准的对应的多个紧固件孔220。下壳体206上的紧固件孔220是锥形的，以允许连接上壳体204和下壳体206的紧固件被埋头(并因此与上壳体204齐平或凹进到上壳体204下方)。通过紧固、焊接、铜焊、粘合剂等将上壳体204和下壳体206联接，形成壳体202。

返回图5所示，壳体202包括手柄214部分和从手柄214延伸的驱动机构222。驱动机构222从位于输入接收器210的一面上的扭矩接收元件224接收扭矩，并通过链轮齿轮226传递该扭矩以使驱动构件212旋转。驱动构件212内的孔口228形成驱动面230，该驱动面230随着输入接收器210旋转驱动构件212而旋转。手柄214可包括孔232。附接结构或可移除插入件234能够可移除地联接至驱动构件212。输入接收器210可旋转地联接到壳体202，并且限定了第一旋转轴线236，该第一旋转轴线236延伸穿过扭矩接收元件224。驱动构件212围绕平行于第一旋转轴线378的第二旋转轴线238居中。驱动构件212可旋转地联接到输入接收器210，使得在输入接收器210的扭矩接收元件224处输入的扭矩以使驱动构件212可旋转的方式驱动驱动构件212或使驱动构件212旋转。

图6示出了驱动构件212的另一视图。驱动构件212包括孔口228，该孔口228穿过驱动构件212，以形成响应于输入接收器210的旋转而旋转的驱动面230。驱动构件212可以具有不同的形式或形状以利于将紧固件或螺母定位在驱动面230内。例如，驱动构件212在驱动构件212内或端部具有较小的直径，以限定肩部233。肩部233的形状可始终如一地将螺母同心地定位在驱动构件212的驱动面230内。驱动面230可以直接旋转紧固件和/或可以与可移除插入件234联接以旋转紧固件。

图5至图8的驱动工具200可以包括在图3和图4中所图示的动力工具接收器100的特征。在一些实施方式中，驱动构件212包括形成在驱动工具200的驱动面230和/或驱动工具200的紧固件接合端242上的截头锥形内导引件114(图3)。截头锥形紧固件接合端242在第一端部(例如，图3的外边缘130)处具有较大的内径且在第二端部(例如，图3的紧固件接合特征116)处具有较小的内径。截头锥形紧固件接合端242的形状可始终如一地将螺母同心地定位在驱动构件212的驱动面230内。这种截头锥形内导引件114结构有助于在紧固件最初与螺纹轴接合时定向紧固件和/或定向驱动工具200的驱动面230或紧固件接合端242以沿着螺纹轴的一部分接纳紧固件。

参照图6，手柄214包括靠近手柄214的与驱动机构222相反的一端的孔232。该孔232为挂绳(未示出)提供了方便的连接点。驱动机构222支撑驱动构件212和输入接收器210。输入接收器210可旋转地联接到壳体202，并且限定第一旋转轴线236并绕第一旋转轴线236旋转。驱动构件212可绕第二旋转轴线238旋转，该第二旋转轴线238平行于第一旋转轴线236且相对于第一旋转轴线236偏移。驱动构件212可旋转地联接到壳体202和输入接收器210。驱动构件212包括驱动面230，该驱动面230响应于输入接收器210的旋转而旋转。

驱动构件212包括沿着第二旋转轴线238延伸穿过驱动构件212的驱动孔口228。驱动面230限定了驱动孔口228的周径。驱动面230设计成驱动多种不同类型和尺寸的紧固件。例如，驱动构件212包括驱动面230，该驱动面230形成构造成用于驱动螺钉的平头或十字槽螺丝刀头。驱动面230可包括构造成驱动螺纹轴上的紧固件(例如，螺母)的凹部或下陷部。在这种构型中，驱动面230是被构造成接纳紧固件的外表面的正方形、六边形或八边形的凹部。例如，驱动面230呈六边形形状，以接纳六边形螺母并使该六边形螺母绕第二旋转轴线238旋转。

可移除插入件234联接到驱动构件212的驱动面230。可移除插入件234具有连接端240和紧固件接合端242。开口246延伸穿过驱动构件212至孔口228。开口246确保螺纹轴或紧固件可以很容易地滑入和滑出驱动构件212以与孔口228的驱动面230联接。开口246在围绕驱动构件212的齿轮装置中产生间隙。可移除插入件234的连接端240包括从动面244，该从动面244滑动穿过开口246以与驱动面230可移除地联接。穿过可移除插入件234的孔口248类似地延伸到附接结构中的开口250，以便利将紧固件接合端242与紧固件联接。

图7和图8图示出了驱动工具200的部件的详细分解图。驱动构件212包括开口246、外齿轮齿252、下凸台254和上凸台256。开口246朝向驱动构件212的中心径向向内延伸。开口246在外齿轮齿252中限定了间隙。输入接收器210还包括外齿轮齿258、下凸台260和上凸台262。

输入接收器210的面部包括扭矩接收元件224。扭矩接收元件224可以延伸穿过限定了连续的孔的输入接收器210。扭矩接收元件224可以在输入接收器210的面部上产生部分凹陷或突出部以与旋转输入件可移除地联接。第一旋转轴线236延伸穿过扭矩接收元件224以限定用于输入接收器210的旋转中心。在一些实施方式中，扭矩接收元件224是动力工具接收器。例如，动力工具(例如，动力钻)附接到扭矩接收元件224以驱动输入接收器210并旋转驱动构件212。

扭矩接收元件224构造成具有各种形状和尺寸。例如，扭矩接收元件224包括构造用于平头螺丝刀的直槽或平槽。替代性地，扭矩接收元件224可包括用于接纳十字槽螺丝刀头或钻头的十字槽。扭矩接收元件224可以是突起或棘爪，并且可以包括其他形状，诸如正方形、六边形或八边形。例如，扭矩接收元件224在所图示的实施方式中是正方形的凹部，并且沿着第一旋转轴线236延伸到下凸台260中。

诸如来自马达的扭矩或旋转动力工具的输出之类的旋转输入可以联接至扭矩接收元件224以驱动输入接收器210。例如，电动马达可以联接至输入接收器210以旋转驱动构件212。替代性地，动力工具可联接至扭矩接收元件224以旋转输入接收器210。在一些实施方式中，扭矩接收元件224可具有适合于将扭矩传递至输入接收器210的其他形状(例如，六边形、花键等)。扭矩接收元件224可包括从输入接收器210延伸的轴或突起。

继续参照图7和图8，壳体202的上壳体204和下壳体206均包括驱动构件孔口264和输入构件孔口266。下壳体206的驱动构件孔口264接纳驱动构件212的下凸台254。上壳体204的驱动构件孔口接纳驱动构件212的上凸台256。类似地，下壳体206的输入构件孔口266接纳输入接收器210的下凸台260，并且上壳体204的输入构件孔口266接纳输入接收器210的上凸台262。

上壳体204和下壳体206上的各驱动构件孔口264的内周分别用作抵靠驱动构件212的上凸台256和下凸台254的外周的支承表面。类似地，各输入构件孔口266的上壳体204和下壳体206上的内周分别用作抵靠输入接收器210的上凸台262和下凸台260的外周的支承表面。以此方式，上壳体204与下壳体206的接合形成驱动构件孔口264和输入构件孔口266。驱动构件孔口264捕获上凸台256和下凸台254以维持驱动构件212在壳体202中的对准和位置。输入构件孔口266捕获上凸台262和下凸台260，以维持输入接收器210在壳体202中的对准和位置。

驱动机构222连接驱动构件212和输入接收器210，以使输入接收器210的旋转使驱动构件212旋转。输入接收器210绕第一旋转轴线236居中，并且偏离绕第二旋转轴线238居中的驱动构件212。第一旋转轴线236平行于第二旋转轴线238。所图示的驱动机构222包括与驱动构件212上的外齿轮齿252和输入接收器210上的外齿轮齿258啮合的链轮齿轮226(例如，正齿轮)。链轮齿轮226彼此间隔开一距离，该距离大于驱动构件212中的开口246的宽度，使得至少一个链轮齿轮226保持与驱动构件212的外齿轮齿252啮合。随着驱动构件212旋转；然而，当开口246旋转经过各个链轮齿轮226时，各个链轮齿轮226分别与驱动构件212脱离。

驱动机构222包括在输入接收器210与驱动构件212之间的齿轮或其他机械优势系统。输入接收器210上的外齿轮齿258通过在输入接收器210与驱动构件212之间相互啮合的齿轮装置(例如，链轮齿轮226和/或其他齿轮)使驱动面230上的外齿轮齿252旋转。例如，驱动机构222使输入接收器210的第一组外齿轮齿258与驱动构件212上的第二组外齿轮齿252相互啮合。在一些实施方式中，输入接收器210具有不同组的外齿轮齿258。驱动构件212还可具有不同组的外齿轮齿252。不同组的外齿轮齿252和/或258、附加的链轮齿轮226和/或其他齿轮可用于使驱动机构222能够产生在输入接收器210与驱动构件212之间的多个传动比。

在一些实施方式中，驱动机构222包括输入接收器210与驱动构件212之间的齿轮装置，该齿轮装置可调节以提供不同的传动比。在这样的实施方式中，驱动机构222的齿轮装置将输入接收器210与驱动构件212互连，并提供第一传动比。第一传动比使驱动构件212相对于输入接收器210处的旋转以第一速度旋转。驱动机构222的齿轮装置可转换成使驱动构件212相对于输入接收器210处的旋转以第二速度旋转的第二传动比。各传动比的各相关速度是不同的，使得与第一传动比相关的第一速度小于与第二传动比相关的第二速度。

驱动工具200进一步包括可移除插入件234，该可移除插入件234可移除地联接到驱动构件212，以使驱动面230在可移除插入件234的紧固件接合端242上旋转。在所图示的实施方式中，可移除插入件234包括连接端240和紧固件接合端242。连接端240可插入驱动孔口228中，并包括可与驱动构件212的驱动面230接合的多个从动面244。在一些实施方式中，驱动构件212或可移除插入件234中的一者包括棘爪，驱动构件212或可移除插入件234中的另一者包括凹部，该凹部可与棘爪接合，以将可移除插入件234的连接端240保持在驱动孔口228内。肩部233或突出部将连接端240保持在驱动构件212的驱动孔口228内。通过设置驱动面230的尺寸，连接端240也可以摩擦配合在驱动孔口228内，这产生与驱动孔口228的摩擦。可移除插入件234也可以磁性地保持。

图9图示出了用于驱动工具200的一组可移除插入件234。该组包括多个紧凑的可移除插入件234a和多个延伸的可移除插入件234b。每个可移除插入件234a和234b优选地具有相同的连接端240以与驱动构件212的驱动面230联接。紧固件接合端242可改变尺寸以适合各种应用。如图9所示，可移除插入件234a和234b可具有不同尺寸的孔口248和/或开口250。紧固件接合端242的形状可变化以形成不同形状的驱动面230。

延伸的可移除插入件234b均包括跨接在连接端240与紧固件接合端242之间的延伸本体270。紧凑的插入件234a具有与连接端240相邻的紧固件接合端242。孔口248延伸穿过本体270，使得延伸孔口248是中空的(图10)。在所图示的实施方式中，槽口268也沿着本体270的整个长度延伸。

在操作中，使用者首先从该组中选择具有定尺寸为接纳紧固件的紧固件接合端242的可移除的插入物234a或234b。在需要更长的伸展范围(例如，在紧固件深深地凹陷的情况下)的情况下，使用者可以选择延伸的可移除插入件234b，否则使用者可以选择紧凑的可移除插入件234a。然后，使用者将可移除插入件234a或234b的连接端240推入驱动孔口228(图6)中。接下来，使用者将紧固件接合端242定位在紧固件上。可移除插入件234中的开口250与驱动构件212中的开口246配合，以有利地允许驱动工具200接合位于沿着螺纹轴的任何点处的紧固件，而不必使螺纹轴的一端穿过驱动孔口228。然后，使用者旋转驱动构件212以使紧固件前进。在一些实施方式中，使用者通过旋转壳体202来旋转驱动构件212。替代性地，使用者经由输入接收器210旋转驱动构件212。使用者可以将例如马达或旋转动力工具连接到输入接收器210上的扭矩接收元件224，以快速有效地推进紧固件。

图10示出了可移除插入件234的另一实施方式。可移除插入件234的紧固件接合端242包括接纳标准紧固件(例如，螺母)的标准尺寸的驱动套筒(具有星形、六边形或任何其他期望的几何形状)。紧固件接合端242联接到紧固件并且使紧固件沿着螺纹轴前进。可移除插入件234具有孔口248，该孔口248沿着旋转轴线延伸穿过可移除插入件234。当可移除插入件234联接至驱动构件212时，孔口248与第二旋转轴线238对准。槽口268径向向内延伸至可移除插入件234的中心。槽口268在可移除插入件234联接至驱动构件212时优选地与驱动构件212的开口246对准。

应该理解，附图详细地图示了示例性实施方式，并且应当理解，本申请不限于说明书中阐述的或在附图中图示出的细节或方法。还应该理解的是，术语仅出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。

鉴于此描述，本发明各个方面的进一步改型和替代性实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，该描述应被解释为仅是说明性的。在各种示例性实施方式中示出的构型和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了一些实施方式，但是在不实质上脱离本文所述主题的新颖教导和优点的情况下，许多改型都是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例的变化、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、取向等)。示出为整体形成的一些元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可以颠倒或以其他方式改变，并且离散元件的性质或数量或位置可以改变或变化。根据替代性实施方式，任何过程、逻辑算法或方法步骤的次序或顺序可以改变或重新排序。在不脱离本发明的范围的情况下，还可以在各种示例性实施方式的设计、操作条件和布置方面进行其他替换、修改、改变和省略。

为了本公开的目的，术语“联接”是指两个部件直接或间接地彼此结合。这种结合可以是本质上固定的或本质上可移动的。可以通过两个构件和任何另外的中间构件彼此一体地形成为单个整体或通过两个构件或两个构件和任何另外的构件彼此附接而形成这种结合。这种结合本质上可以是永久的，或者替代性地本质上可以是可移除的或可释放的。

尽管本申请引用了所附权利要求书中的特征的特定组合，但是本发明的各种实施方式涉及本文描述的任何特征的任何组合，无论当前是否要求保护这种组合，并且这些特征的任何这种组合可以在本申请或将来的申请中要求保护。上面讨论的任何示例性实施方式的任何特征、要素或组件中的任何一个都可以单独使用，或者与上面讨论的任何其他实施方式的任何特征、要素或组件相结合使用。

Claims (20)

1.一种紧固件驱动工具，包括：

壳体，所述壳体限定手柄；

驱动构件，所述驱动构件联接至所述壳体，所述驱动构件包括：

旋转轴线，所述旋转轴线延伸穿过所述驱动构件；

长型中空管，所述长型中空管限定了穿过所述驱动构件的连续通道；以及

第一紧固件接合端，所述第一紧固件接合端在所述长型中空管的第一端部处；

驱动输入件，所述驱动输入件联接到所述驱动构件并被构造为在所述壳体内使所述驱动构件旋转，所述驱动输入件提供旋转速度；

齿轮装置，所述齿轮装置将所述驱动构件与所述驱动输入件互连，其中，所述齿轮装置具有使所述驱动构件的旋转速度相对于所述驱动输入件的所述旋转速度增大的传动比；以及

槽口，所述槽口穿过所述壳体和所述驱动构件的所述长型中空管，当穿过所述壳体的所述槽口和穿过所述长型中空管的所述槽口在横向于所述旋转轴线的方向上对准时，所述槽口的长度轴线在平行于所述旋转轴线的方向上形成开口，所述开口构造成在横向于所述驱动构件的所述旋转轴线的方向上接纳螺纹轴，其中，所述开口在横向于所述旋转轴线的方向上大于所述螺纹轴的外径。

2.根据权利要求1所述的紧固件驱动工具，其中，所述第一紧固件接合端是截头锥形紧固件接合端，所述截头锥形紧固件接合端在相对于所述壳体的远端处的内径大于在相对于所述壳体的近端处的内径。

3.根据权利要求1所述的紧固件驱动工具，其中，所述驱动构件包括沿着所述长型中空管的所述旋转轴线与所述第一紧固件接合端相反的第二紧固件接合端。

4.根据权利要求1所述的紧固件驱动工具，还包括与将所述驱动构件与所述驱动输入件互连的所述齿轮装置啮合的变速器，所述变速器选择性地改变所述驱动输入件与所述驱动构件之间的所述传动比。

5.根据权利要求4所述的紧固件驱动工具，还包括附接结构，所述附接结构具有本体，所述本体将第一连接端联接至与所述第一连接端相反的第二紧固件接合端，其中，所述第一连接端可移除地联接至所述长型中空管的所述紧固件接合端，所述附接结构的所述本体沿着所述驱动构件的所述旋转轴线延伸。

6.根据权利要求1所述的紧固件驱动工具，其中，所述驱动输入件是直流(DC)电动马达。

7.根据权利要求6所述的紧固件驱动工具，其中，所述驱动构件穿过所述马达，并且所述手柄围绕所述马达形成，所述驱动构件沿着穿过所述驱动构件的中心的纵向轴线形成所述连续通道。

8.根据权利要求6所述的紧固件驱动工具，还包括传感器，所述传感器产生指示穿过所述壳体的所述槽口与穿过所述驱动构件的所述长型中空管的所述槽口在平行于所述旋转轴线的方向上的对准的信号，其中，所述马达构造成基于所述信号来停止所述驱动构件在所述壳体内的旋转，以形成穿过所述壳体和所述驱动构件的所述长型中空管的所述开口。

9.一种驱动工具，包括：

壳体；

输入接收器，所述输入接收器可旋转地联接到所述壳体，所述输入接收器限定第一旋转轴线；

扭矩接收元件，所述扭矩接收元件位于所述输入接收器的面部上，其中，所述第一旋转轴线延伸穿过所述扭矩接收元件；

驱动构件，所述驱动构件绕平行于所述第一旋转轴线的第二旋转轴线居中，所述驱动构件可旋转地联接至所述输入接收器，所述驱动构件包括驱动面，所述驱动面构造成在所述输入接收器旋转时旋转；以及

可移除插入件，所述可移除插入件包括连接部分和与所述连接部分相反的紧固件接合部分，所述连接部分可移除地联接至所述驱动构件的所述驱动面，所述紧固件接合部分构造成接合紧固件；

其中，所述输入接收器构造成当外部扭矩施加到所述扭矩接收元件时旋转，所述输入接收器的旋转使可移除地联接至所述可移除插入件的所述驱动构件的所述驱动面旋转。

10.根据权利要求9所述的驱动工具，其中，所述可移除插入件包括在所述紧固件接合部分与所述连接部分之间的延伸本体。

11.根据权利要求9所述的驱动工具，其中，所述紧固件接合部分与所述可移除插入件的所述连接部分相邻。

12.根据权利要求9所述的驱动工具，其中，所述输入接收器的所述扭矩接收元件是动力工具接收器，其中，动力工具附接到所述输入接收器以旋转所述驱动构件。

13.根据权利要求9所述的驱动工具，还包括电动马达，所述电动马达联接到所述输入接收器以旋转所述驱动构件。

14.根据权利要求9所述的驱动工具，其中，所述驱动构件包括在所述驱动构件的一端处限定了肩部的较小直径，其中，所述肩部的形状形成为始终将螺母同心地定位在所述驱动构件的所述驱动面内。

15.根据权利要求9所述的驱动工具，其中，所述驱动构件包括截头锥形的紧固件接合端，所述截头锥形的紧固件接合端在第一端部处具有较大的内径且在第二端部处具有较小的内径，并且成形为始终将螺母同心地定位在所述驱动构件的所述驱动面内。

16.根据权利要求9所述的驱动工具，其中，所述驱动构件的所述驱动面联接至平头或十字槽螺丝刀头。

17.根据权利要求9所述的驱动工具，其中，所述驱动构件的所述驱动面是六边形的，并且构造成接收六角形螺母并绕第二旋转轴线旋转所述六角形螺母。

18.根据权利要求9所述的驱动工具，其中，所述壳体包括联接至下壳体的上壳体，其中，所述输入接收器和所述驱动构件被捕获在所述上壳体与所述下壳体之间，并且所述壳体形成具有圆形横截面形状的外部把手。

19.一种驱动工具，包括：

壳体；所述壳体包括第一侧和与所述第一侧相反的第二侧；

手柄；

输入接收器，所述输入接收器包括第一组外部齿轮齿，所述第一组外部齿轮齿可旋转地被捕获在所述壳体的所述第一侧与所述第二侧之间，所述输入接收器限定第一旋转轴线；

扭矩接收元件，所述扭矩接收元件位于所述输入接收器的面部上，其中，所述第一旋转轴线延伸穿过所述扭矩接收元件；

驱动构件，所述驱动构件具有第二组外部齿轮齿，所述第二组外部齿轮齿与所述输入接收器的所述第一组外部齿轮齿相互啮合，所述驱动构件绕平行于所述第一旋转轴线的第二旋转轴线居中，所述驱动构件包括驱动面，所述驱动面构造成在所述输入接收器旋转时旋转；以及

可移除插入件，所述可移除插入件包括连接部分和紧固件接合部分，所述连接部分将所述可移除插入件联接至所述驱动构件的所述驱动面，并且所述紧固件接合部分构造成接合紧固件；

其中，所述输入接收器构造成当外部扭矩施加到所述扭矩接收元件时旋转，所述输入接收器的旋转使可移除地联接至所述可移除插入件的所述驱动构件的所述驱动面旋转。

20.根据权利要求19所述的驱动工具，其中，所述输入接收器与所述驱动构件之间的齿轮装置是可调节的以提供不同的传动比，所述齿轮装置提供第一传动比和第二传动比，所述第一传动比使所述驱动构件相对于所述输入接收器处的旋转以第一速度旋转，所述第二传动比使所述驱动构件相对于所述输入接收器处的旋转以第二速度旋转，其中，所述第一速度小于所述第二速度。

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