TWI275367B - A shaft for a manually operated tool and a tool - Google Patents

Description

1275367 .-· ' :.. ：·· - ..., ... - . . . :，.Λ V........... ...........···.：·· “··..............................................................................·.·.·................*.....: ........ 玖、發明說明 · (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明) (一 1發明所屬之技術領域 本發明係有關於一種人工操作的（手動）工具之手把，其 包括有具有手把端以及工具端的長軸部，其中一條通過手 把端以及工具端之直線會形成手把之縱軸，一個用來連接 工具頭及軸部之工具端與連接部之間的樞轉接頭之連接部， 該樞轉接頭包含有具有樞轉軸心之兩個接頭件，其彼此可 相對而轉動，並且相對於縱軸向下成一個角度延伸，·並且 具有多個旋轉表面，其等在旋轉時可彼此互相啣接並且互 相滑動，其中樞轉接頭包含有凹凸機構，其包含有啣接裝 置在一個接頭件上，該啣接件可與第2接頭件上之對應啣 接件形成啣接，用以決定二個接頭件之多數個分離的相互 角度位置，啣接裝置包括傾斜的啣接面，其可使二個接頭 件受到超過一定大小且方向相反的力矩所作用，因而放鬆 啣接，並且至少有一個彈簧裝置被用來作用二個接頭件之 啣接裝置，使其等相互啣接。 1二）先前技術 由美國US-A- 6 1 28 800中已揭示一種具有此種手把之刷 子，在該專利所敘述之刷子中，手把被連接到刷子頭，其 手把可從一個側相對於頭而搖動到另一側，手把之縱軸與 轉軸之間的角度爲90° 。接頭件中之一個爲具有許多徑向 凹部型式之啣接件，並且第2接頭件具有啣接裝置，其各 一 6 - 1275367 爲延伸在整個直徑上之徑向肋型式。一個螺栓被用來將二 個接頭件夾緊在選擇的相互角度位置上。爲了改變該角度 定位，可將螺絲放鬆，而且手把及刷頭則以手抓住，並且 彼此相對而轉動，接著螺絲再度被鎖緊而達成。 US-A- 4 902 3 9 2揭示一種刷子，其手把可由橫向通過 刷頭且決定樞轉軸心之螺栓而可樞轉地安裝在刷頭之側， 因而手把之縱軸與轉軸之間的角度約爲5 0 ° 。除了可移動 件之間的摩擦之外，並未提到有任何鎖住裝置用來扣住頭 與手把之相互位置。在一些實施例中的刷頭處之齒輪機構 被用來調整頭與手把之間的角度。這兩個機件之移動並未 被阻止，並且其目的爲使刷子在使用時可在碰到固體物件-時轉動。在一方面，爲了改變手把與頭之間的角度而必須 提高刷子並且轉動齒輪而調整角度似乎很不切實際，另一 方面，有時無法從刷子手把將強有力的力矩轉移到頭部或 其他途徑亦很不切實際。 (三）發明內容 本發明主要目的在提供一種手把，其可使工具，如掃帚， 耙子，樹葉耙子，推鋤，野草鎬或某些其他工具，尤其 是最好具有長手把之家庭用或庭園整理用工具變成更彈性 且易操作。 最好，具有長手把之工具，即長手把工具，使用者可使 其手部與工具頭部保持一個相當之距離。 此目的可由本說明書中所述型式之手把所達成，其特徵 爲縱軸與樞轉軸心之間的角度爲2 0 - 7 0 ° 。該角度較佳爲 一 7- 1275367 3 0 - 6 0 °，更佳爲40 - 50° ,特別爲約45。。結合此一傾斜 角度以及樞轉接頭中之凹凸機構，可使工具由手把之主動 扭矩而被調整到在頭部與手把之間的角度，並且只要作用 在工具上之力量不超過某個大小之時，此所選擇之角度可 繼續被維持。 該啣接裝置較佳爲緊密地相隔，並且爲等距。以此方式， 可使進行調整之可行性數目變成更大。 在一個較佳實施例中，其中一個旋轉表面之啣接裝置是 由凹部或凸部所構成，凹部或凸部之面部區域係成徑向伸 設，並且相對於與樞轉軸心平行之方向而傾斜地朝各凹部 之底部或各個凸部之峰部聚合，並且該彈簧裝置爲一個彈 簧，其被用來加壓使二個接頭件抵住在一起。啣接裝置之 傾斜表面可確保出施加到二個接頭件上相對於彼此之力矩， 會使其等彼此滑動分離以抵擋彈簧之力量而使啣接被放鬆 。當力矩在所須之轉動之後被放鬆時，彈簧會再度使二個 接頭件在啣接裝置之間朝向彼此而移動’以達成新的啣接 〇 啣接裝置較佳爲緊密地相隔，並且爲等距。因而，可使 進行調整之可行性的數目增加，並且當啣接破壞力矩被放 鬆之時，可永遠確保在啣接裝置之間的新一次啣接可被產 生。 _接裝置是由齒部及中間凹部所構成。每個齒較佳爲在 平行於樞轉軸心且垂直於從樞轉軸心到齒部之半徑的平面 上有三角形之橫剖面。再者，齒部較佳爲有一個頂角爲 - 8 - 1275367 80-120°，更佳爲90-110° 。此可使接頭件之間良好的啣 接，以保持確實地調整，但是在手把長軸上之足夠大的力 矩可使該項調整被改變。 在一個較佳實施例中，樞轉接頭包括有一個銷，其被扣 在一個接頭件之中，並且與轉軸同軸地延伸通過另一個接 頭件，該銷與一個夾件相連，因而後者及銷之相互轉動可 使它們進入一個相互位置上，使二個接頭件可沿著轉軸而 抵擋彈簧之影響而彼此移開，使二個接頭件可相互地轉動， 當轉動到第2相互位置時，其等可阻止此移動。依照此方 式之時，可將手把及頭部鎖住在選擇的相互位置上。銷及 其可相對旋轉之元件可爲如US-A-6 128 800中之螺栓或螺' 帽。 但是，夾件包括有偏心部，其可繞垂直於轉軸之軸心而 樞轉。依照此方式之時，可提供相當容易且快速的可操作 之鎖住可行性。 在另一個較佳實施例中，其中彈簧爲螺旋彈簧，其係同 軸地裝設在第2接頭件與夾件之間的銷周圍，一個環狀件 同軸地裝設在彈簧與夾件之間的銷周圍，並且也沿著轉軸 具有U形橫剖面，當夾件位於第2位置之時，彈簧搭接到 U形之底部，並且U形之腳部則搭接到第2接頭件。 長軸部可爲直線型，在該情況下，縱軸可與軸部之中心 軸吻合。或者軸部可爲彎曲形或S狀，如前述專利所已知 者0 (四）實施方式 -9 - 1275367 第1圖顯示一個具有刷頭1及直線軸部3之刷子，直線 軸部3具有手把端3 a及工具端3b。刷頭1由樞轉接頭4· 而連接到軸部之工具端3 b，因而使刷頭1可相對於軸部3 及其縱軸5而繞一個如箭頭7所示，以約45。之角度α延 伸之樞轉軸心6做樞轉。 刷頭1與軸部3之相互位置可由一個樞轉手把24所鎖住 。下面將詳細解釋。 第2圖顯示剖開狀態之樞轉接頭4,其具有第1接頭件 8用來與刷頭1連接，以及第2接頭件9用來與軸部3之 工具端3b連接。二個接頭件8，9各具有一個旋轉表面1 〇: 其具有齒1 1以及中間凹部1 2型式之啣接裝置。齒具有三1 角形橫剖面，其頂角約爲1 00度。凹部具有對應之橫剖面 。齒部之點與凹部之底部之間的高度差約爲2公厘。| 在第1接頭件之中央相對於旋轉表面1 〇 ,第1接頭件設 有一個自由端具有穿孔1 4之圓形銷1 3垂直地延伸到旋轉 表面10。 藉由把樞轉接頭4組合，二個接頭件8，9可結合在一 起，銷1 3可穿過第2接頭件9之穿孔15，因而使兩個旋 轉表面1 〇彼此可搭接在一起，其個別之齒11及凹部12 可相互地啣接。銷另外穿過一個螺旋彈簧16，一個具有u 狀橫剖面之環件1 7，一個墊圈1 8 ,以及進入一個具有穿 孔20之夾件19中，使銷13之穿孔14可與孔20對齊。 鎖銷21被壓入兩個孔14及20中，以保持樞轉接頭在組 合狀態。 - 1 0 - 1275367 夾件1 9係由一個偏心部23及手把24所組成，並且其 亦可由手把2 4而在第1圖實線所示之放鬆位置與破折線所 示之鎖住位置之間繞鎖銷2 1轉動。 第2接頭件9中之穿孔1 5在最靠近第1接頭件8之末端， 其直徑具有銷1 3之直徑，並且適當地間隔以避免摩擦。 在孔之另一端具有較大之直徑，並且孔之側壁設有軸向肋 25，其可與環件17之表面上之凹部26合作，當環件17 被容納在孔1 5中時，環件1 7無法繞樞轉軸心做樞轉。 一個徑向伸設之肩部2 7會在孔1 5之不同直徑的兩端之 間形成一個過渡區。肩部2 7構成一個環件1 7與螺旋彈簧 1 6之接合面。 _ 環件1 7之內徑可容納螺旋彈簧1 6。環件由於其U狀橫 剖面而具有環狀凸緣2 8伸設於銷1 3之周圍，當樞轉接頭 4被組合之時，在銷1 3與環狀凸緣28之間必須做適當的 間隔，以避免摩擦。環狀凸緣28會形成U之底部，並且 也構成螺旋彈簧1 6之搭接處。 環件1 7在其端表面29上對應於設有兩部份螺旋面之U 腳的自由端，如第2圖中淸楚顯示，並且肩部2 7亦對應 地設計。因而，當環件1 7搭接在肩部27上之時，第2接 頭件9及環件1 7之相互轉動可使肩部27與環狀凸緣28之 間的距離獲得調整。此可用在生產公差之補償，以及鎖住 位置之搭接壓力的調整，此將在下列詳細地說明。兩個螺 旋面之劃分可確保在繞樞轉軸心6之螺旋面之間永遠有一 個對稱之搭接。 -11- 1275367 夾件1 9之偏心部2 3設有一個接合面3 0偏心地相對於孔 20而伸設。因而，當夾件1 9在其放鬆位置時，從孔20及 從而鎖銷21到抵住墊圈18之點，及從而到環件17之距 離比夾件1 9在其鎖住位置時較小。 當夾件1 9在其鎖住位置時，樞轉接頭4之所有元件均 被緊緊地夾住，即旋轉表面1 0之啣接裝置完全地啣接，環 件17抵住肩部27，墊圈18抵住環件17，並且夾件19之 接合面3 0抵住墊圈1 8。因而兩個旋轉表面1 0上之啣接裝 置1 1，1 2不可能變成脫離，因爲上述理由因此樞轉接頭4 被鎖住於其位置上。 ' 當夾件19移到放鬆位置時，從肩部27到接合面30之_ 距離會增加，並且因而螺旋彈簧1 6會稍微將環件1 7向推 出孔1 5之外的方向推動，因此在環件17與肩部27之間 會有一個間隔。螺旋彈簧可在上述接合之其餘部份中保持 某個張力。 在後者之位置中，若刷子的使用者握緊軸部3而繞縱軸5 扭轉，並且因而使樞轉接頭4受到扭力之時，二個接頭件 8，9可彼此倒退。若刷子被保持在使用時之正常位置，其 手把相對於被工作之表面傾斜，該表面會通過刷頭而產生 抵抗扭曲移動之阻力。然後，旋轉表面1 0上之齒1 1的傾 斜面會彼此滑動而抵住，並且彼此推動樞轉件8及9，直 到樞轉件8及9之相互啣接被放鬆爲止，並且兩個樞轉件 8及9彼此相對地轉動，直到齒1 1落入下一個凹部1 2時 爲止。因此，二個樞轉件8及9成階段狀地彼此相對而轉 -12- 1275367 動，直到使用者停止扭轉軸部3爲止。刷子可被使用在新 的位置，直到某個提供扭力之負荷被施加時爲止。若此負· 荷超過之時，並且若希望維持此位置之時，樞轉接頭4可 由手把24鎖住。 使用者由其腳部控制手把24。刷子及其調整可在不需要 使用者離開其直立之工作位置，且不需要把刷子提高之情 況下進行。 用來與刷頭連接之第1接頭件8較佳爲具有銷3 1，圖中 未詳細顯示，其可被用來與刷頭連接。銷3 1可做爲共用 手把端之方式而設計，因此在需要具有所述轉動功能之手 把之情況時，該手把不僅可代替刷子之共同手把，而且亦_ 可做爲耙子，樹葉耙子，地面掃帚，野草鎬及所有其他工 具之共同手把。亦可使銷3 1以及從而第1接頭件8與討論 中之工具頭形成一體。 (五） 圖 示 簡單 說 明 本 發 明 將以 下 列 一 個 實 施例之例子，參照其槪圖而詳細 說明 ， 其 中： 第 1 圖 爲具 有 本 發 明 手 把之刷子之側圖； 第 2 圖 是第 1 圖 之 樞 轉 接頭的剖開圖。 主要 部 份 之代 表 符 Drfe Μ 說 明 1 刷頭 3 直線 軸 部 3a 手把 端 3b 工具 丄山 m -1 3 - 樞轉接頭 縱軸 樞轉軸心 箭頭 第1接頭件 第2接頭件 旋轉表面 齒/啣接裝置 中間凹部/啣接裝置 圓形銷 穿孔 穿孔 螺旋彈簧 環件 墊圈 夾件 穿孔 鎖銷 偏心部 樞轉手把 軸向肋 凹部 肩部 環狀凸緣 接合面 銷 -14-

Claims (1)

1275367 拾、申請專利範圍 ,.y ' ......... / ....... '： > b —種人工操作的工具之手把，包括有：具有手把端（3 a Γ 以及工具端（3 b )的長軸部（3 ); —條通過形成手把縱軸（5 ) 之手把端（3 a )以及工具端（3 b )之直線；一用來連接工具 頭（1 )及軸部之工具端（3b )與連接部（3 1 )之間的樞轉接頭 (4 )之連接部（3 1 );該樞轉接頭（4 )包含有具有樞轉軸心（6 ) 之兩個接頭件（8，9 )，其彼此可相對而轉動，並且相對 於縱軸（5 )成一個角度（α )延伸，並且具有多個旋轉表面 (1 0 )，其在旋轉時可彼此互相啣接並且互相滑動，其中. 該樞轉接頭（4)包含有凹凸機構，其接頭件（8，9)上各包， 含有啣接裝置（1 1，1 2 )，該啣接件可與第2接頭件（9，8 ) 上之對應啣接件（1 2，11 )形成啣接，用以決定二個接頭 件（8，9)之多數個分離的相互角度位置，啣接裝置（11， 1 2 )包括傾斜的啣接面，其可使二個接頭件（8，9 )受到超 過一定大小且方向相反的力矩所作用，因而放鬆啣接， 並且至少有一個彈簧裝置（16)被用來作用二個接頭件（8, 9 )之啣接裝置（Π , 1 2 )，使其等相互啣接，其特徵爲縱 軸（5 )與樞轉軸心（6 )之間的角度（α )爲2 0 - 7 0 ° 。 2 ·如申請專利範圍第1項之手把，其中該角度（^ )爲3 0 - 60°，較佳爲40 - 50 °，特別爲45° 。 3 ·如申請專利範圍第1項之手把，其中一個旋轉表面上之 啣接裝置是由凹部（1 2 )或凸部（1 1 )所構成，該凹部或凸 部之面部區域係成徑向延伸，並且相對於與樞轉軸心（6 ) 1275367 平行之方向而傾斜地朝各凹部（1 2 )之底部或各個凸部（丨丄） 之峰部聚合，並且該彈簧裝置爲一個彈簧（丨6 ),其被用_ 來加壓使二個接頭件（8，9 )抵住在一起。 4 ·如申請專利範圍第1 - 3項中任一項之手把，其中該等啣 接裝置（1 1，1 2 )緊密地相隔，並且爲等距。 5 ·如申請專利範圍第4項之手把，其中啣接裝置是由齒部 (1 1 )及中間凹部（1 2 )所構成。 6 .如申請專利範圍第5項之手把，其中每一個齒部（1 1 )在 平行於樞轉軸心（6 )且垂直於從樞轉軸心（6 )到齒部（1 1 ) 之半徑的平面上有三角形之橫剖面。 ' 7 ·如申請專利範圍第6項之手把，其中齒部（1丨）有一個頂- 角爲 80 - 1 20 ° ,較佳爲 90-110° 。 8 ·如申請專利範圍第3項之手把，其中樞轉接頭（4 )包含 有一個銷（1 3 )，其被扣在一個接頭件（8 )之中，並且與 轉軸（6 )同軸地延伸通過另一個接頭件（9 )，該銷（1 3 )與 一個夾件（1 9 )相連，因而後者及銷（1 3 )之相互轉動可使 其等進入一個相互位置上，使二個接頭件（8，9 )沿著轉 軸（6 )而抵擋彈簧（1 6 )之影響而彼此移開，使二個接頭 件（8，9 )可相互地轉動，當轉動到第2相互位置時，其 可阻止此移動。 9 .如申請專利範圍第8項之手把，其中夾件（1 9 )包括有偏 心部（23)，其可繞垂直於轉軸之軸心（21 )而樞轉。 1 〇 .如申請專利範圍第8項之手把，其中彈簧爲螺旋彈簧（1 6 )， 其係同軸地裝設在第2接頭件（9 )與夾件（1 9 )之間的銷 1275367 (1 3 )周圍，一個環狀件（1 7 )同軸地裝設在彈簧（1 6 )與 M 夾件（1 9 )之間的銷（1 3 )周圍，並且沿著轉軸（6 )具有U狀-橫剖面，當夾件（1 9 )位於第2位置之時，則彈簧（1 6 )搭， 接（a b u t t i n g ) U形之底部（2 8 ),並且U形之腳部（2 9 )搭 接第2接頭件（9 )。 1 1 ·如申請專利範圍第1項之手把，其中該手把爲長手把。 1 2 · —種人工操作的工具，其特徵爲其具有如申請專利範圍 第1項之手把。 13. —種工具之手把，其特徵爲包括有： · 一個軸件（3 )，其具有可由使用者握住之第1端（3 a ); 以及聯結到工具頭用之第2端（3b ); ， 一個樞轉接頭（4 )，其聯結到軸件（3 )，並且其構成可 將工具頭（1 )置於新位置； ’ 樞轉接頭（4 )具有第1啣接表面（1 〇 )及第2啣接表面 (1 〇 )，其等平行於且定位於與軸件（3 )之軸心（5 )傾斜 的平面中； I 夾件（19)，其構成爲可將第1啣接表面（1〇)及第2啣 接表面（1 0 )定位於第1位置及第2位置中； 其中第1及第2啣接表面（1 0 )被限制在第1位置中相 對移動，並且第1及第2啣接表面（1〇)可在第2位置中 相對移動。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之工具手把，其中工具頭（1 )可 繞著垂直於第1及第2啣接表面（1 〇 )之軸心（6 )而移動。 1 5 ·如申請專利範圍第1 3項之工具手把，其中工具頭（1 )可 - 1 7 - 1275367 定位於由第1啣接表面（1 Ο )對第2啣接表面（1 〇 )之相對 移動所形成之多數個位置中。 . 1 6 ·如申請專利範圍第1 3項之工具手把，其中第1啣接表面， (10)及第2啣接表面（10)爲圓形。 1 7 ·如申請專利範圍第1 3項之工具手把，其中第1以及第2 啣接表面（1 0 )包括有一連串互相作用之凸部（1丨）及凹部 (12)〇 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之工具手把，其中凸部（丨丨）及凹 部（1 2 )爲具有三角形橫剖面之一連串的齒。 1 9 ·如申請專利範圍第1 3項之工具手把，其中夾件（1 9 )包括 有加壓件（16)用來壓迫第1以及第2啣接表面（1〇)成搭-接關係。 2 0 ·如申請專利範圍第1 3項之工具手把，其中夾件（1 9 )包括 有具有偏心部（23)之柄件（23)。 2 1 ·如申請專利範圍第1 3項之工具手把，其中軸件（3 )以及 弟1以及弟2啣I接表面（1〇)之平面形成一個角度，其範 圍在30與60度之間的範圍內。 2 2 .如申請專利範圍第1 3項之工具手把，其中軸件（3 )以及 第1以及第2啣接表面（1〇)之平面形成一個角度，其範 圍在40與50度之間的範圍內。 2 3 ·如申請專利範圍第1 3項之工具手把，其中軸件（3 )以及 第1以及第2啣接表面（1〇)之平面形成一個爲45度之角 度。 24 ·如申請專利範圍第1 3項之工具手把，其中手把爲長手把 - 18 - 1275367 2 5 . —種具有長手把及工具頭之工具的樞軸機構，其特徵爲-包括有： 具有一連串互相作用啣接件（丨丨，丨2 )之第1表面（1 0 ) 及第2表面（1 0 ); 第1表面（1 0 )及第2表面（1 0 )形成平行之關係，並且 形成相對於長手把（3 )之傾斜平面； 夾件（19)，其具有一個延伸件（24)，其可在第1位置 與第2位置之間樞轉，在第1位置之中互相作用啣接件 (1 1，1 2 )被形成可限制第1及第2表面（1 0 )之相對移動： 該第2位置之中互相作用啣接件（11，12)被形成可使第^ 1及第2表面（1 0 )之間產生相對移動。 26 .如申請專利範圍第25項之樞軸機構，其中延伸件（24)包 括有一個偏心部（23)當延伸件（24)位於第1位置之時， 其可用來維持第1及第2表面（1 0 )成搭接關係，並且當延 伸件（24 )位於第2位置之時，其可使第1及第2表面（1 0 ) 分離。 27 .如申請專利範圍第25項之樞軸機構，其中第1及第2表 面（1 0 )包括有一個連接點（8，9 )被用來連接到長軸件（3 ) 及工具頭（1)中之一個。 2 8 .如申請專利範圍第2 5項之樞軸機構，其中互相作用啣接 件（丨丨，1 2 )爲具有三角形橫剖面之齒。 2 9 .如申請專利範圍第2 5項之樞軸機構，其中第1表面（1 〇 ) 由彈簧（1 6 )而被壓迫成搭接關係。