CN113752219B - 用于动力工具的方向选择器机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于手持式动力工具的方向选择器机构，其包括内部连杆，内部连杆将方向选择的致动点从触发器(如在先前的工具中的)上方移动到工具的顶部。例如，用于方向选择器机构的控制件包括定位在工具顶部上的方向切换器，并且该方向切换器可由使用者移动以选择第一旋转方向和第二旋转方向(例如，顺时针和逆时针)中的任一个。该定位/位置允许使用者对于两个方向的改变利用使用者的拇指在第一旋转方向和第二旋转方向之间选择或改变，这在两个手中都是灵活的，并且还将触发器致动放置在工具上更高的位置，更靠近工具的输出轴线。

Description

用于动力工具的方向选择器机构

技术领域

本发明涉及一种选择性地改变动力工具的旋转方向的方向选择器。

背景技术

许多工具经由外部电源(诸如墙壁插座)或电池由电力提供动力。例如，钻具向工件施加扭矩以松开或紧固工件。有时，工具的旋转方向必须反向，例如，当工件是左旋螺纹时，或者当使用者希望松开右旋螺纹工件而不是用工具紧固工件时。

现有工具包括选择性地控制工具的旋转方向的方向选择机构。这些方向选择机构控制件通常位于工具触发器的旁边和上方。这些机构通常还包括位于工具的相对侧上的可按压按钮，使用者可使用该按钮来选择工具的期望的旋转方向。

发明内容

本发明宽泛地涉及一种用于动力工具的旋转方向选择器机构，动力工具例如是钻、刨槽机(router)、研磨机、冲击扳手、棘轮扳手、螺丝刀、或其它动力工具，它们经由外部电源(诸如墙壁插座和/或发电机插座)或电池来由电力提供动力。方向选择器机构包括内部连杆，该内部连杆将方向选择的致动点从触发器(如在先前的工具中)上方移动到便于使用者操作工具的位置，诸如工具的顶部。例如，用于方向选择器机构的控制件包括定位在工具顶部上的方向切换器，并且该方向切换器可由使用者移动以选择第一旋转方向和第二旋转方向(例如，顺时针和逆时针)中的任一个。选择器的这种定位/位置允许使用者对于两个方向的改变利用使用者的拇指在第一旋转方向和第二旋转方向之间选择或改变，这在两个手中都是灵活的，并且将触发器致动放置在工具上更高的位置，更靠近工具的输出轴线。这在操作期间提供人体工程学的优点。

特别地，本发明宽泛地包括用于工具的马达的方向选择器机构。方向选择器机构包括方向选择器，该方向选择器设置在工具的后端附近并且可由使用者致动。齿轮机构包括第一齿轮齿，并且设置在工具的壳体中并且联接到方向选择器，其中方向选择器的致动使齿轮机构旋转。开关连杆臂设置在壳体中，并且包括与第一齿轮齿可啮合地接合的第二齿轮齿，并且开关连杆臂适于接合设置在工具中的开关机构的开关。齿轮机构的旋转导致开关连杆臂的移动，开关连杆臂的移动导致开关的移动以选择马达的第一旋转方向和第二旋转方向中的任一个。

在另一个实施例中，本发明宽泛地包括一种工具，该工具包括：壳体，设置在壳体中并适于沿第一旋转方向和第二旋转方向中的任一个选择性地旋转马达轴的马达，以及设置在壳体中并可操作地联接到马达的开关机构。方向选择器设置在工具的后端附近。包括第一齿轮齿的齿轮机构设置在壳体中并联接到方向选择器。方向选择器的移动使齿轮机构旋转。开关连杆臂设置在壳体中并包括与第一齿轮齿接合的第二齿轮齿，并且开关连杆臂与开关机构的开关接合。齿轮机构的旋转导致开关连杆臂的移动，开关连杆臂的移动导致开关的移动以选择第一旋转方向和第二旋转方向中的任一个。

附图说明

为了促进对寻求保护的主题的理解的目的，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验，应能容易理解和认识到寻求保护的主题、它的构造和操作、以及它的许多优点。

图1是根据本发明一个实施例的工具的侧视图。

图2是图1的工具的俯视图。

图3是图1的工具的分解透视图。

图4是根据本发明一个实施例的方向选择器的连杆的第一透视图。

图5是图4的方向选择器机构的连杆的第二透视图。

图6是根据本发明一个实施例的方向选择器机构和开关机构的透视图。

图7是图6的方向选择器机构和开关机构的分解透视图。

图8是沿根据本发明一个实施例的工具的纵向轴线截取的图1的工具的横截面图。

图9是可替换根据本发明实施例的工具的钻和卡盘机构的示例性刨槽机机构的侧视图。

图10是可替换工具的钻和卡盘机构的示例性冲击机构的侧视图。

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优选实施例，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所示的实施例。如本文中所使用的，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。

本发明宽泛地涉及一种用于动力工具的方向选择器机构，动力工具诸如是钻、刨槽机、研磨机、冲击扳手、棘轮扳手、螺丝刀、或其它动力工具，它们经由外部电源(诸如墙壁插座和/或发电机插座)或电池来由电力提供动力，并且包括马达和马达轴。方向选择器机构包括内部连杆，该内部连杆将方向选择的致动点从触发器(如在先前的工具中)上方移动到便于使用者操作工具的位置，诸如工具的顶部，优选地朝向后方。例如，用于方向选择器机构的控制件包括定位在工具顶部上的方向切换器，并且该方向切换器可由使用者移动以选择工具的第一旋转方向和第二旋转方向(例如，顺时针和逆时针)中的任一个。这种定位/位置允许使用者对于两个方向的改变利用使用者的拇指在第一旋转方向和第二旋转方向之间选择或改变，这在两个手中都是灵活的，并且还将触发器致动放置在工具上更高的位置，更靠近工具的输出轴线。这在操作期间提供人体工程学的优点。

参照附图1-3，在一实施例中，本发明包括工具100，该工具100具有：壳体102，设置在壳体102中的马达104和开关机构106，在工具100的工作端联接到壳体102的输出鼻部机构108，可致动的触发器110，以及具有方向选择器(也称为致动器或切换器)114的方向选择器机构112。方向选择器机构112包括内部机构(下文描述)，其允许方向选择器114设置在壳体102的顶部上，优选地靠近工具100的后端。在其它实施例中，方向选择器机构可以将方向选择器定位在工具上的任何方便的位置。

壳体102包括马达壳体部分116和手柄壳体部分118。在一实施例中，马达壳体部分116和手柄壳体部分118关于彼此成一角度设置。例如，马达壳体部分116的纵向轴线和手柄壳体部分118的纵向轴线设置成关于彼此成大约100度到大约120度的角度，并且更具体地大约110度。壳体102也可以是具有第一壳体半部和第二壳体半部的蛤壳型壳体，第一壳体半部和第二壳体半部经由一个或多个紧固件120联接在一起。

马达104设置在马达壳体部分116中，并且包括从马达104的工作端延伸的马达输出轴122。开关机构106设置在手柄壳体部分118中，并且可操作地联接到马达104。可致动的触发器110大致设置在手柄壳体部分118和马达壳体部分116的交叉处，并且可操作地联接到开关机构106。触发器110的致动(诸如触发器110的下压)导致马达104操作，因此导致马达轴122沿第一旋转方向和第二旋转方向中的任一个旋转。触发器110也可以被偏压，使得触发器110可以相对于工具100向内按压，以导致工具100操作，并且触发器110的释放导致触发器110相对于工具100向外移动，以经由触发器110的偏压特性停止工具100的操作。

马达104可以是无电刷或有电刷类型的马达，或任何其它合适的马达。触发器110和开关机构106也可以是变速型机构。在这方面，触发器116的致动或下压使得马达104在触发器110被进一步压下的情况下以更快的速度旋转马达轴122。例如，触发器110的小的或轻微的下压使马达104以第一速度(例如，低速)旋转马达轴122，触发器110的完全下压使马达104以第二速度(例如，高速)旋转马达轴122，并且触发器110的中等下压使马达104以第三速度(例如，比第一速度快且比第二速度慢的速度)旋转马达轴122。

开关机构106还可以联接到控制器124(其可以包括印刷电路板)，该控制器124包括联接到可移除电池上的对应电触点的电池触点。在这方面，手柄壳体部分118可以包括电池开口126，该电池开口126适于容纳并联接到可移除电池。尽管工具100被描述为由电池提供动力，但是工具100可以由诸如外壁插座等的其它电源或例如燃料电池的其它电源提供动力。

输出鼻部机构108适于联接到工具100的壳体102的工作端，并且可以包括适于接收各种工具头(包括驱动头、钻头、切削头、承窝头、磨削头等)的卡盘130。在一些实施例中，工具100可以包括适配器128，该适配器128适于在壳体102的工作端处联接到第一壳体半部和第二壳体半部。输出鼻部机构108可联接到适配器128，并接收和接合马达104的轴122。例如，输出鼻部机构108可以包括齿轮或传动机构132(如图8所示)，该齿轮或传动机构132联接到马达104的轴122，并将轴122的旋转传递到卡盘130。因此，马达104的轴122的旋转导致卡盘130的旋转。

参照附图3-8，方向选择器机构112包括方向选择器114、齿轮机构134和开关连杆臂136。齿轮机构134适于设置在马达壳体部分116中马达104的后部附近。齿轮机构134具有大致圆形的形状，但是也可以具有其它几何形状。如图4-7所示，齿轮机构134包括靠近齿轮机构134顶部的切换器连接部分138。连接部分138可以与内螺纹140内螺纹连接，内螺纹140适于接收紧固件，以在连接部分138处将选择器机构112联接到齿轮机构134。

齿轮机构134还包括第一齿轮部分142，其具有设置在齿轮机构134的底部附近(与连接部分138相对)的第一齿轮齿144。齿轮齿144适于与开关连杆臂136的第二齿轮部分148的对应第二齿轮齿146配合，如下面更详细描述的。

齿轮机构134还包括孔150，其适于允许马达104的后端或马达轴122的后端延伸穿过或部分地伸入孔150。轴承152(在图8中示出)可以设置在孔150中，并且适于在马达104的操作期间允许马达轴122的后端旋转。齿轮机构134还可以包括一个或多个切口154、156。一个或多个切口154、156适于允许布线从马达104延伸到开关机构106和/或控制器124。

齿轮机构134还可以包括在齿轮机构134的相对侧上的一个或多个凸缘158、160。凸缘158、160可适于设置在马达壳体部分116的对应内表面特征中，并限制齿轮机构134关于马达壳体部分116的轴向移动。

开关连杆臂136适于设置在壳体102中并与开关机构106的开关162相接。开关连杆臂136包括第二齿轮部分148，其具有设置在开关连杆臂136的端部附近的第二齿轮齿146。止挡件164设置在与第二齿轮部分148相对的端部上，并且适于接合触发器110，以防止当压下触发器110时方向选择器114的致动而在第一旋转方向和第二旋转方向之间改变。

开关连杆臂136包括在止挡件164和第二齿轮部分148之间的孔166，其适于接收开关机构106的开关162。开关连杆臂136还包括在开关连杆臂136的相对侧上的第一和第二突起168、170。

参照图7，第一和第二轴承172、174可以分别设置在第一和第二突起168、170上。第一和第二轴承172、174也可以与壳体102的内部结构相接，以限制开关连杆臂136关于壳体102的不期望的移动。第三轴承176可以设置在孔166中，并且设置在开关机构106的开关162上。

参照附图6-8，齿轮机构134设置在壳体102中马达104的后部附近，并且轴承152设置在孔150中。马达轴122的后端伸入轴承152中，这允许马达轴122在马达操作期间关于齿轮机构134旋转。方向选择器114在连接器138处联接到齿轮机构134，并且是从工具100的外部可外部触及的。开关连杆臂136设置于开关机构106的上方，其中第二齿轮齿146与第一齿轮齿144接合。第一和第二轴承172、174分别设置在第一和第二突起168、170上，以允许开关连杆臂136关于壳体102旋转。第三轴承176设置在开关162中，并定位于开关连杆臂136的孔166中。

在使用期间，方向选择器114以从左到右或从右到左的旋转方式移动，以选择马达104的期望旋转方向。例如，方向选择器114向第一位置的移动使齿轮机构134旋转，齿轮机构134旋转使开关连杆臂136经由第一齿轮齿144和第二齿轮齿146的接合而旋转。开关连杆臂136的移动导致第三轴承176移动，第三轴承176移动使开关162移动到对应的第一位置，由此选择马达104的第一旋转方向。因此，当触发器110被压下时，马达104使马达轴122沿第一旋转方向旋转。

当方向选择器114处于第一位置时，开关连杆臂136的止挡件164与触发器110中的第一凹槽178对齐。当触发器110被压下时，止挡件164接合第一凹槽178，并防止方向选择器114的致动或移动。这防止使用者有意地或意外地将方向选择器114移动到第二位置，或者在压下触发器110的同时将方向选择器114从第一旋转方向切换到第二旋转方向。

为了选择第二旋转方向，方向选择器114移动到第二位置，这使齿轮机构134沿相反方向旋转，又使开关连杆臂136经由第一齿轮齿144和第二齿轮齿146的接合而旋转。开关连杆臂136的移动使第三轴承176移动，第三轴承176移动使开关162移动到对应的第二位置，由此选择马达104的第二旋转方向。因此，当触发器110被压下时，马达104沿第二旋转方向旋转马达轴122。

当方向选择器114处于第二位置时，开关连杆臂136的止挡件164与触发器110中的第二凹槽180对齐。当触发器110被压下时，止挡件164接合第二凹槽180并防止方向选择器114的致动或移动。这防止使用者有意地或意外地将方向选择器114移动到第一位置，或者在压下触发器110的同时将方向选择器114从第二旋转方向切换到第一旋转方向。

如图1-3中最佳示出的，方向选择器114是从工具100的外部可外部触及的，并且优选地定位在工具100的后部附近。方向选择器114可由使用者移动以选择第一旋转方向和第二旋转方向(例如，顺时针和逆时针)中的任一个。在一实施例中，工具100可以允许方向选择器114的大约30度到大约40度的角移动。方向选择器114也可以具有“w”型形状。方向选择器114的这种定位/位置和形状允许使用者对于两个方向的改变利用使用者的拇指在第一旋转方向和第二旋转方向之间选择或改变，这在两个手中都是灵活的，并且还将触发器110放置在工具100上更高的位置，更靠近工具100的输出轴线。这在操作期间提供符合人体工程学的优点。

虽然方向选择器机构112在上文被描述为包括方向选择器114、齿轮机构134和开关连杆臂136，但是也可以使用其它连杆机构，包括止转轭，一个或多个电缆和/或其它连杆机构，它们允许方向选择器的位置远离开关机构的开关放置。此外，方向选择器机构可适于将方向选择器的位置定位在工具上的任何期望位置。

虽然上文描述的工具100具有带有钻卡盘130的输出鼻部机构108，但是这仅仅是为了示例的目的，这是因为工具100可以具有许多不同类型的输出鼻部机构中的一个。例如但不限于，参考图9，在一实施例中，工具100可以包括输出鼻部机构208，该输出鼻部机构208包括刨槽类型输出230。在该示例中，输出鼻部机构208可以联接到适配器128，并且可以包括齿轮机构(类似于齿轮机构132)，该齿轮机构联接到马达104的轴122，并且将轴122的旋转传递到刨槽类型输出230。因此，马达104的轴122的旋转导致刨槽类型输出230的旋转。

在另一示例中，参照图10，在一实施例中，工具100可包括输出鼻部机构308，该输出鼻部机构308包括具有驱动突出部330的冲击型输出。在该示例中，输出鼻部机构308可以联接到适配器128，并且可以包括齿轮机构(类似于齿轮机构132)，该齿轮机构联接到马达104的轴122，并且将轴122的旋转传递到驱动突出部330。因此，马达104的轴122的旋转导致驱动突出部330的旋转。冲击型输出可以通过在旋转质量中存储能量，然后以冲击力将其传递到驱动突出部330的输出轴来传递高扭矩输出。驱动突出部330可联接到其它装置，诸如插座或其它适配器，以便以公知的方式将扭矩施加到工件，例如螺钉或螺栓。

如本文中所讨论的，工具100为钻、刨槽机或冲击扳手。然而，工具100可以是任何电动的手持工具，包括但不限于钻、刨槽机或冲击扳手、棘轮扳手、螺丝刀或其它电动工具，它们经由外部电源(诸如墙壁插座和/或发电机插座)或电池通过电力供应动力。

如本文中所使用的，术语“联接的”及其功能等同物不旨在必然限于两个或更多个部件的直接、机械联接。相反，术语“联接的”及其功能等同物旨在表示两个或更多个物体、特征、工件和/或环境物质之间的任何直接或间接的机械、电气或化学连接。在一些示例中，“联接的”也意味着一个物体与另一个物体是一体的。如本文中所使用的，术语“一”或“一个”可以包括一个或多个项目，除非另外具体说明。

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 (20)

1.一种工具，包括：壳体、设置在所述壳体中并适于沿第一旋转方向和第二旋转方向中的任一个选择性地旋转马达轴的马达、以及设置在所述壳体中并可操作地联接到所述马达的开关机构，所述工具还包括：

方向选择器，其设置在所述工具的顶侧；

齿轮机构，所述齿轮机构设置在所述壳体中并联接到所述方向选择器，其中所述齿轮机构包括第一齿轮齿，并且所述方向选择器的移动使所述齿轮机构旋转；以及

开关连杆臂，其设置在所述壳体中并且包括与所述第一齿轮齿接合的第二齿轮齿，其中所述开关连杆臂与所述开关机构的开关接合，并且其中所述齿轮机构的旋转导致所述开关连杆臂的移动，所述开关连杆臂的移动导致所述开关的移动以选择所述第一旋转方向和所述第二旋转方向中的任一个。

2.根据权利要求1所述的工具，其中，所述齿轮机构设置在所述壳体中所述马达的后端附近。

3.根据权利要求1所述的工具，其中，所述方向选择器设置在所述工具的后端附近。

4.根据权利要求1所述的工具，其中，所述齿轮机构包括适于允许布线在所述马达和所述开关机构之间延伸的切口部分。

5.根据权利要求1所述的工具，其中，所述开关连杆臂包括设置在与所述第二齿轮齿相对的端部上的止挡件，其中所述止挡件适于接合所述工具的触发器，以防止当所述触发器被压下时所述方向选择器的致动。

6.根据权利要求1所述的工具，其中，所述开关连杆臂包括在所述开关连杆臂的相对侧上的第一突起和第二突起。

7.根据权利要求6所述的工具，其中，所述第一突起和所述第二突起适于分别接合设置在所述壳体中的第一轴承和第二轴承。

8.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述开关连杆臂包括适于接收所述开关的孔。

9.根据权利要求8所述的工具，其中，所述孔适于接收轴承，并且所述开关适于设置在所述轴承中。

10.根据权利要求1所述的工具，其中，所述方向选择器具有大致“w”形状，并适于允许使用者利用使用者的拇指在所述第一旋转方向和所述第二旋转方向之间进行选择或改变。

11.根据权利要求1所述的工具，其中，所述齿轮机构包括适于接收所述马达轴的后端。

12.一种用于工具的马达的方向选择器机构，包括：

方向选择器，其设置在所述工具的顶侧并且可由使用者致动；

齿轮机构，所述齿轮机构设置在所述工具的壳体中并联接到所述方向选择器，其中所述齿轮机构包括第一齿轮齿，并且所述方向选择器的致动导致所述齿轮机构旋转；以及

开关连杆臂，其设置在所述壳体中并且包括与所述第一齿轮齿可啮合地接合的第二齿轮齿，并且所述开关连杆臂适于接合设置在所述工具中的开关机构的开关，其中所述齿轮机构的旋转导致所述开关连杆臂的移动，所述开关连杆臂的移动导致所述开关的移动以选择第一旋转方向和第二旋转方向中的任一个。

13.根据权利要求12所述的方向选择器机构，其中，所述齿轮机构包括适于允许布线在所述马达和所述开关机构之间延伸的切口部分。

14.根据权利要求12所述的方向选择器机构，其中，所述开关连杆臂包括设置在与所述第二齿轮齿相对的端部上的止挡件，其中所述止挡件适于接合所述工具的触发器，以防止当所述触发器被压下时所述方向选择器的致动。

15.根据权利要求12所述的方向选择器机构，其中，所述开关连杆臂包括在所述开关连杆臂的相对侧上的第一突起和第二突起。

16.根据权利要求15所述的方向选择器机构，其中，所述第一突起和所述第二突起适于分别接合设置在所述壳体中的第一轴承和第二轴承。

17.根据权利要求12所述的方向选择器机构，其中，所述开关连杆臂包括适于接收所述开关的孔。

18.根据权利要求17所述的方向选择器机构，其中，所述孔适于接收轴承，并且所述开关适于设置在所述轴承中。

19.根据权利要求12所述的方向选择器机构，其中，所述方向选择器具有大致“w”形状，并适于允许使用者利用使用者的拇指在所述第一旋转方向和所述第二旋转方向之间进行选择或改变。

20.根据权利要求12所述的方向选择器机构，其中，所述方向选择器设置在所述工具的后端附近。