TWI674951B - 用於從凸耳上移除的帶凹槽的工具頭 - Google Patents

用於從凸耳上移除的帶凹槽的工具頭 Download PDF

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Abstract

本發明公開了一種例如套筒的工具頭，該工具頭具有環形凹槽，該環形凹槽允許抓握工具頭以從具有凸耳的工具(例如棘輪、扭矩或衝擊扳手)上移除工具頭。凹槽與套筒的驅動接合端間隔開來，以提高抓握性能。已確定，凹槽尺寸也可以提高抓握性能。例如，凹槽的深度可以為0.020-0.050英寸，優選0.020-0.030英寸。更寬泛地說，凹槽的深度可為驅動端外徑的5.0%-15.0%，優選5.0%-10.5%。單獨地或與上述範圍相結合地，凹槽的寬度可為0.25-0.47英寸，優選0.29-0.43英寸。單獨地或與上述範圍相結合地，凹槽可以起始於0.070-0.160英寸的距離處，優選0.090-0.140英寸，並具有凹槽端部，該凹槽端部與套筒的端部最遠相距0.32-0.63英寸，優選0.38-0.57英寸。

Description

用於從凸耳上移除的帶凹槽的工具頭
本發明屬於一種工具頭，例如套筒。更具體地，本發明是關於一種例如套筒之類的工具頭，其具有用於容易從凸耳移除的環形凹槽。
諸如套筒之類的工具頭是一種用於接合、再將扭矩施加到工件(如螺栓、螺母、螺釘或其他工件)上受歡迎的形式。套筒是細長的圓柱形件，在工作端與工件頭接合，並在工作端相對的驅動端處連接到具有凸耳的扭矩應用工具，例如套筒扳手、扭矩扳手或衝擊螺絲刀。通過傳遞由連接至工件的扳手所施加的扭矩，套筒可以將扭矩施加到工件上，以便將工件插入工作材料中或從工作材料中移除。
工具頭可具有不同的大小或形狀，以適應不同大小或形狀的工件。例如，直徑為1/2英寸六角頭螺栓可以用1/2英寸的套筒來扭轉。這類套筒通常具有1/4英寸，3/8英寸或1/2英寸的方形陰性孔，與具有相似的1/4英寸、3/8英寸或1/2英寸的方形陽性驅動凸耳的扭矩應用工具相匹配。套筒/扭矩應用工具的接合通常還包括制動機構，例如其中的方形孔具有凹口，該凹口與設置在驅動凸耳上的向外偏置的球制動地接合，以將套筒保持在驅動凸耳上。通常情況下，通過壓縮彈簧使球向外偏置。當扭矩應用 操作完成時，或當需要改變套筒或以其它方式將套筒從扭矩應用工具中移除時，可以通過施加向外的力使制動器克服制動機構中的球的向外偏置，從而將套筒從凸耳中強制移除。
然而，例如，當過度用力偏置球形制動器時，或者當球形制動器磨損、生銹或因其它原因而難以移動時，工具頭有時難以從扭矩施加工具凸耳中移除。此外，有時在扭矩施加過程中，套筒陰性孔相對於驅動凸耳稍微旋轉，導致套筒卡在凸耳上。
現有的套筒頭已經實施有切削節段，用以改善在移除期間的抓握。例如，如圖5A和5B所示，與驅動端510相比，現有套筒示出為具有較小的工作端505的套筒500a，和具有較大的工作端505的套筒500b。驅動端510與傳統套筒相同，包括方形驅動器515和球形制動器525。然而，套筒500a、500b還包括一個環535，相較於與環535相鄰的唇537而言，該環535被切削了。使用者可以抓住環535，同時使用唇537來協助移除套筒500a、500b。但是，環535和唇537的組合仍然難以抓握和移除，並且缺乏可從扳手上有效地移除套筒的尺寸。
本發明廣泛地包括一種工具頭，例如套筒，該工具頭具有環形凹槽，該環型凹槽允許使用者更好地抓握套筒，有助於將工具頭從例如棘輪、扭矩或衝擊扳手或斷路器桿等工具的凸耳上移除。凹槽可以起始於與工具頭的驅動端間隔開的點，以提高抓握力。凹槽還可以製成一定的尺寸以提高抓握和移除性能。例如，凹槽的深度可以為0.020-0.050英寸，優 選0.020-0.030英寸。更寬泛地說，凹槽的深度可為驅動端外徑的5.0%-15.0%，優選5.0%-10.5%。單獨地或與上述範圍相結合地，凹槽的寬度可為0.25-0.47英寸，優選0.29-0.43英寸。單獨地或與上述範圍相結合地，凹槽起始於0.070-0.160英寸的距離處，優選0.090-0.140英寸，且具有凹槽端部，該凹槽端部與套筒的端部最遠相距0.32-0.63英寸，優選0.38-0.57英寸。
在一個實施例中，本發明可以包括一種工具頭，例如套筒，該工具頭包括與工件(例如工件的六角頭)接合的工作端和與工作端相對的驅動端，該驅動端包括與工具(如棘輪、衝擊或扭矩扳手或斷路器桿)的陽性凸耳相匹配地接合的陰性孔，其中該孔和凸耳還包括協作制動機構，例如設置在孔的側壁中的凹口以及設置在凸耳上的相應的向外偏置的球，該球與該凹口制動地接合。工具頭還包括靠近工作端的第一輪緣、靠近驅動端的第二輪緣、以及位於第一和第二輪緣之間的環形凹槽。
100、300‧‧‧工具頭
105、305‧‧‧工作端
110、310‧‧‧驅動端
115‧‧‧陰性孔
120、320‧‧‧驅動端外徑
125‧‧‧凹口
130‧‧‧第一輪緣
132‧‧‧第二輪緣
135、335‧‧‧環形凹槽
137、337‧‧‧第一凹槽端
139、339‧‧‧第二凹槽端
500a、500b‧‧‧套筒
505‧‧‧工作端
510‧‧‧驅動端
515‧‧‧方形驅動器
525‧‧‧球形制動器
535‧‧‧環
537‧‧‧唇
為了便於理解要求保護的主題，在附圖中示出了所述主題的實施例，當通過檢視附圖、並結合下文描述來考慮時，可更容易理解和認識需要保護的主題、其構造和操作、及其眾多優點。
圖1為根據本發明的至少一些實施例的例如套筒的工具頭的側面透視圖，該工具頭的工作端的直徑小於驅動端的直徑；圖2為根據本發明的至少一些實施例的例如套筒的工具頭的側立面圖，該工具頭的工作端的直徑小於驅動端的直徑； 圖3為根據本發明的至少一些實施例的例如套筒的工具頭的側面透視圖，該工具頭的工作端的直徑與驅動端的直徑相似、或大於驅動端的直徑；圖4為根據本發明的至少一些實施例的例如套筒的工具頭的側立面圖，該工具頭的工作端的直徑與驅動端的直徑相似、或大於驅動端的直徑；圖5A和5B為現有技術套筒的側透視圖，其各自的工作端直徑比驅動端直徑更小和更大。
雖然本發明可以有多種不同形式的實施例，但是下面將參照附圖詳細描述本發明的優選實施例，可以理解的是，在此本發明公開的內容被認為是本發明的原理的示例，而不是將本發明的廣泛方面限制為本發明所示的任何一個或多個實施例。本發明所使用的術語「本發明」並不是為了限制請求保護的發明的範圍，而僅是為了解釋的目的而用於討論本發明的示例性實施例的術語。
可以理解的是，儘管本發明被公開和描述為套筒，但是本發明可適用於適於接合工件的任何類型的工具頭，其中工具頭具有孔或洞，該孔或洞適於配合地接合具有凸耳的工具，例如螺絲刀頭，但不限於此。
本發明廣泛地包括一種工具頭，例如套筒，該工具頭具有環形周向凹槽，所述的大小和形狀製作為在使用者從具有凸耳的工具(例如棘輪扳手、扭矩扳手、衝擊扳手、斷路器桿或手柄工具等)中移除工具頭時提高抓握力。可以理解的是，本發明不限於任何特定的工具，並可以與具有凸耳的任何工具一起使用。在一個實施例中，凹槽與工具頭的驅動端 的端部間隔開來，以便允許更好的抓握，並且可以進一步製成一定尺寸以提高從工具中移除工具頭的能力。例如，凹槽的深度可以為大約0.020-0.050英寸，優選0.020-0.030英寸，但不限於此。更寬泛地說，凹槽的深度可以為驅動端外徑的約5.0%-15.0%，優選5.0%-10.5%。單獨地或與上述範圍相結合地，凹槽的寬度可以為0.25-0.47英寸，優選0.29-0.43英寸。單獨地或與上述範圍相結合地，凹槽可以起始於0.070-0.160英寸的距離處，優選0.090-0.140英寸，凹槽端部與套筒端部最遠相距0.32-0.63英寸，優選0.38-0.57英寸。
參考圖1和圖2，示出了例如套筒的工具頭100，該工具頭100的工作端105比工具頭100的驅動端110小。相反地，參考圖3和圖4，示出了例如套筒的工具頭300，該工具頭300的工作端305的直徑與工具頭300的驅動端310的直徑相似，或比驅動端310的直徑更大，圖3和圖4具有與圖1和圖2所示的要素相似的要素，這些相似要素具有與後者相似的編號。
參考圖1和圖2，工具頭100包括工作端105和相對的驅動端110。靠近驅動端110，工具頭100可以包括陰性孔115，例如方形洞，該陰性孔115適於與工具的方形陽性凸耳可釋放地配合。陰性孔115位於驅動端外徑120之內，並且可以進一步包括設置在其內表面上的凹口125，該凹口125適於制動地接合設置在工具的陽性凸耳上的向外偏置的球。應注意的是，孔的任何一個或多個內表面可以包括凹口125。更靠近工作端105可以為第一輪緣130，更靠近驅動端110可以為第二輪緣132。在第一輪緣130和第二輪緣132之間可以為環形凹槽135，當需要移除時，使用者可以握住 該環形凹槽135以將工具頭100從工具的凸耳上移除。
參考圖3和圖4，通過測試，本發明的發明人已經確定特定尺寸範圍為環形凹槽135、335提供了最好的抓握和移除性能，而在這些範圍之外，抓握性能將變差。例如，發明人確定環形凹槽135、335的深度(在圖2和圖4中示為「d」)應大約為0.020-0.050英寸，優選0.020-0.030英寸。已確定了環形凹槽135、335的深度d應當約為驅動端外徑120、320的5.0%-15.0%，優選5.0%-10.5%。單獨地或與上述範圍相結合地，環形凹槽135、335的寬度Wg可以約為0.25-0.47英寸，優選0.29-0.43英寸。
發明人還確定，環形凹槽135、335與驅動端110的間隔也有益於本發明的抓握和拆卸性能。例如，環形凹槽135、335可包括第一凹槽端137、337，該第一凹槽端137、337與工具頭100、300的驅動端110間隔以距離Wr。環形凹槽135、335可進一步包括第二凹槽端139、339，該第二凹槽端139、339與第一凹槽端137、337間隔以距離Wg。本發明的發明人發現，環形凹槽135、335可以具有凹槽端部，單獨地或與上述範圍相結合地，該凹槽端部(即第二凹槽端139、339)到工具頭100的驅動端110的最遠距離(Wr+Wg)為0.32-0.63英寸，優選0.38-0.57英寸。
根據上述參數，發明人確定根據本發明的環形凹槽135、335提高了工具頭的抓握性能，並且有助於從工具的凸耳上移除工具頭100、300。環形凹槽135、335的結構和尺寸所提供的優勢在現有技術中無法看到。
本發明所使用的術語「接合」及其功能等同物不是為了必然地限定為兩個或多個部件的直接機械接合。相反，術語「接合」及其功能等同物意在表示兩個或多個物體、特徵、工件和/或環境元素之間的任何直 接或間接的機械、電氣或化學的連接。在一些實施例中，「接合」也意為一個物體與另一物體集成在一起。
上述描述和附圖中闡述的事項僅作為說明而不是限制。雖然已經示出和描述了特定的實施例，但是對於本領域技術人員顯而易見的是，可以在不脫離發明人的貢獻的更廣泛的方面的情況下進行改變和修改。當以基於現有技術的適當視角來看待時，所尋求的保護的實際範圍以在所附的申請專利範圍為準。

Claims (11)

  1. 一種工具頭，其具有適於接合工件的工作端、以及相對的驅動端，該驅動端具有驅動端外徑和適於制動地接合工具的凸耳的孔，該工具頭包括：靠近工作端的第一輪緣；靠近驅動端的第二輪緣；以及設置在第一和第二輪緣之間的、具有凹槽深度和凹槽寬度的環形凹槽，其中，該凹槽深度為該驅動端外徑的5.0%-15.0%。
  2. 如請求項1所述的工具頭，其中，該凹槽深度為0.020-0.050英寸。
  3. 如請求項2所述的工具頭，其中，該凹槽深度優選為0.020-0.030英寸。
  4. 如請求項1所述的工具頭，其中，該凹槽深度優選為該驅動端外徑的5.0%-10.5%。
  5. 如請求項1所述的工具頭，其中，該凹槽寬度為0.25-0.47英寸。
  6. 如請求項1所述的工具頭，其中，該環形凹槽包括靠近該驅動端的第一凹槽端和靠近該工作端的第二凹槽端，並且其中該第二凹槽端位於距該驅動端0.32-0.63英寸處。
  7. 一種工具頭，其具有適於接合工件的工作端、以及相對的驅動端，該驅動端具有驅動端外徑和適於匹配地接合工具的凸耳的孔，其中該孔包括設置在該孔的內表面上的凹口，該凹口適於接合設置在凸耳上的向外偏置的球，以將該工具頭保持在凸耳上，該工具頭包括：靠近工作端的第一輪緣；靠近驅動端的第二輪緣；以及設置在第一和第二輪緣之間的、具有凹槽寬度和凹槽深度的環形凹槽，其中，該凹槽深度為驅動端外徑的5.0%-15.0%，該凹槽寬度為0.25-0.47英寸。
  8. 如請求項7所述的工具頭，其中，該凹槽深度優選為驅動端外徑的5.0%-10.5%。
  9. 如請求項7所述的工具頭，其中，該凹槽深度為0.020-0.050英寸。
  10. 如請求項9所述的工具頭，其中，該凹槽深度優選為0.020-0.030英寸。
  11. 如請求項7所述的工具頭，其中，該環形凹槽包括靠近該驅動端的第一凹槽端和靠近該工作端的第二凹槽端，並且其中該第二凹槽端位於距該驅動端0.32-0.63英寸處。
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