TWI823095B - 用於動力工具的方向選擇器機構 - Google Patents

Abstract

一種用於手持式動力工具的方向選擇器機構，其包括內部連桿，內部連桿將方向選擇的致動點從觸發器（如在先前的工具中的）上方移動到工具的頂部。例如，用於方向選擇器機構的控制件包括定位在工具頂部上的方向切換器，並且該方向切換器可由使用者移動以選擇第一旋轉方向和第二旋轉方向（例如，順時針和逆時針）中的任一個。該定位/位置允許使用者對於兩個方向的改變利用使用者的拇指在第一旋轉方向和第二旋轉方向之間選擇或改變，這在兩個手中都是靈活的，並且還將觸發器致動放置在工具上更高的位置，更靠近工具的輸出軸線。

Description

用於動力工具的方向選擇器機構

本發明涉及一種選擇性地改變動力工具的旋轉方向的方向選擇器。

許多工具經由外部電源(諸如牆壁插座)或電池由電力提供動力。例如，鑽具向工件施加扭矩以鬆開或緊固工件。有時，工具的旋轉方向必須反向，例如，當工件是左旋螺紋時，或者當使用者希望鬆開右旋螺紋工件而不是用工具緊固工件時。

現有工具包括選擇性地控制工具的旋轉方向的方向選擇機構。這些方向選擇機構控制件通常位於工具觸發器的旁邊和上方。這些機構通常還包括位於工具的相對側上的可按壓按鈕，使用者可使用該按鈕來選擇工具的期望的旋轉方向。

本發明寬泛地涉及一種用於動力工具的旋轉方向選擇器機構，動力工具例如是鑽、刨槽機(router)、研磨機、衝擊扳手、 棘輪扳手、螺絲刀、或其它動力工具，它們經由外部電源(諸如牆壁插座和/或發電機插座)或電池來由電力提供動力。方向選擇器機構包括內部連桿，該內部連桿將方向選擇的致動點從觸發器(如在先前的工具中)上方移動到便於使用者操作工具的位置，諸如工具的頂部。例如，用於方向選擇器機構的控制件包括定位在工具頂部上的方向切換器，並且該方向切換器可由使用者移動以選擇第一旋轉方向和第二旋轉方向(例如，順時針和逆時針)中的任一個。選擇器的這種定位/位置允許使用者對於兩個方向的改變利用使用者的拇指在第一旋轉方向和第二旋轉方向之間選擇或改變，這在兩個手中都是靈活的，並且將觸發器致動放置在工具上更高的位置，更靠近工具的輸出軸線。這在操作期間提供人體工程學的優點。

特別地，本發明寬泛地包括用於工具的馬達的方向選擇器機構。方向選擇器機構包括方向選擇器，該方向選擇器設置在工具的後端附近並且可由使用者致動。齒輪機構包括第一齒輪齒，並且設置在工具的殼體中並且聯接到方向選擇器，其中方向選擇器的致動使齒輪機構旋轉。開關連桿臂設置在殼體中，並且包括與第一齒輪齒可嚙合地接合的第二齒輪齒，並且開關連桿臂適於接合設置在工具中的開關機構的開關。齒輪機構的旋轉導致開關連桿臂的移動，開關連桿臂的移動導致開關的移動以選擇馬達的第一旋轉方向和第二旋轉方向中的任一個。

在另一個實施例中，本發明寬泛地包括一種工具，該工 具包括：殼體，設置在殼體中並適於沿第一旋轉方向和第二旋轉方向中的任一個選擇性地旋轉馬達軸的馬達，以及設置在殼體中並可操作地聯接到馬達的開關機構。方向選擇器設置在工具的後端附近。包括第一齒輪齒的齒輪機構設置在殼體中並聯接到方向選擇器。方向選擇器的移動使齒輪機構旋轉。開關連桿臂設置在殼體中並包括與第一齒輪齒接合的第二齒輪齒，並且開關連桿臂與開關機構的開關接合。齒輪機構的旋轉導致開關連桿臂的移動，開關連桿臂的移動導致開關的移動以選擇第一旋轉方向和第二旋轉方向中的任一個。

100:工具

102:殼體

104:馬達

106:開關機構

108:鼻部機構

110:觸發器

112:方向選擇器機構

114:方向選擇器

116:馬達殼體部分

118:手柄殼體部分

120:緊固件

122:軸

124:控制器

126:電池開口

128:適配器

130:卡盤

132:齒輪或傳動機構

134:齒輪機構

136:開關連桿臂

138:切換器連接部分

140:內螺紋

142:第一齒輪部分

144:第一齒輪齒

146:第二齒輪齒

148:第二齒輪部分

150:孔

152:軸承

154、156:切口

158、160:凸緣

162:開關

164:止擋件

166:孔

168:第一突起

170:第二突起

172:第一軸承

174:第二軸承

176:第三軸承

178:第一凹槽

180:第二凹槽

208:輸出鼻部機構

230:刨槽類型輸出

308:輸出鼻部機構

330:驅動突出部

為了促進對尋求保護的主題的理解的目的，在附圖中示出了其實施例，當結合以下描述考慮時，通過對其實施例的檢驗，應能容易理解和認識到尋求保護的主題、它的構造和操作、以及它的許多優點。

圖1是根據本發明一個實施例的工具的側視圖。

圖2是圖1的工具的俯視圖。

圖3是圖1的工具的分解透視圖。

圖4是根據本發明一個實施例的方向選擇器的連桿的第一透視圖。

圖5是圖4的方向選擇器機構的連桿的第二透視圖。

圖6是根據本發明一個實施例的方向選擇器機構和開關機構的透視圖。

圖7是圖6的方向選擇器機構和開關機構的分解透視圖。

圖8是沿根據本發明一個實施例的工具的縱向軸線截取的圖1的工具的橫截面圖。

圖9是可替換根據本發明實施例的工具的鑽和卡盤機構的示例性刨槽機機構的側視圖。

圖10是可替換工具的鑽和卡盤機構的示例性衝擊機構的側視圖。

儘管本發明可以採用許多不同形式的實施例，但是在附圖中示出了本發明的優選實施例，並且本文中將對它們進行詳細描述，但應理解本公開應被視為本發明原理的示例，並且不旨在將本發明的寬泛方面限制為所示的實施例。如本文中所使用的，術語“本發明”不旨在限制所要求保護的發明的範圍，而是僅出於說明性目的而用於討論本發明的示例性實施例。

本發明寬泛地涉及一種用於動力工具的方向選擇器機構，動力工具諸如是鑽、刨槽機、研磨機、衝擊扳手、棘輪扳手、螺絲刀、或其它動力工具，它們經由外部電源(諸如牆壁插座和/或發電機插座)或電池來由電力提供動力，並且包括馬達和馬達軸。方向選擇器機構包括內部連桿，該內部連桿將方向選擇的致 動點從觸發器(如在先前的工具中)上方移動到便於使用者操作工具的位置，諸如工具的頂部，優選地朝向後方。例如，用於方向選擇器機構的控制件包括定位在工具頂部上的方向切換器，並且該方向切換器可由使用者移動以選擇工具的第一旋轉方向和第二旋轉方向(例如，順時針和逆時針)中的任一個。這種定位/位置允許使用者對於兩個方向的改變利用使用者的拇指在第一旋轉方向和第二旋轉方向之間選擇或改變，這在兩個手中都是靈活的，並且還將觸發器致動放置在工具上更高的位置，更靠近工具的輸出軸線。這在操作期間提供人體工程學的優點。

參照附圖1-3，在一實施例中，本發明包括工具100，該工具100具有：殼體102，設置在殼體102中的馬達104和開關機構106，在工具100的工作端聯接到殼體102的輸出鼻部機構108，可致動的觸發器110，以及具有方向選擇器(也稱為致動器或切換器)114的方向選擇器機構112。方向選擇器機構112包括內部機構(下文描述)，其允許方向選擇器114設置在殼體102的頂部上，優選地靠近工具100的後端。在其它實施例中，方向選擇器機構可以將方向選擇器定位在工具上的任何方便的位置。

殼體102包括馬達殼體部分116和手柄殼體部分118。在一實施例中，馬達殼體部分116和手柄殼體部分118關於彼此成一角度設置。例如，馬達殼體部分116的縱向軸線和手柄殼體部分118的縱向軸線設置成關於彼此成大約100度到大約120度的角度，並且更具體地大約110度。殼體102也可以是具有第一殼 體半部和第二殼體半部的蛤殼型殼體，第一殼體半部和第二殼體半部經由一個或多個緊固件120聯接在一起。

馬達104設置在馬達殼體部分116中，並且包括從馬達104的工作端延伸的馬達輸出軸122。開關機構106設置在手柄殼體部分118中，並且可操作地聯接到馬達104。可致動的觸發器110大致設置在手柄殼體部分118和馬達殼體部分116的交叉處，並且可操作地聯接到開關機構106。觸發器110的致動(諸如觸發器110的下壓)導致馬達104操作，因此導致馬達軸122沿第一旋轉方向和第二旋轉方向中的任一個旋轉。觸發器110也可以被偏壓，使得觸發器110可以相對於工具100向內按壓，以導致工具100操作，並且觸發器110的釋放導致觸發器110相對於工具100向外移動，以經由觸發器110的偏壓特性停止工具100的操作。

馬達104可以是無電刷或有電刷類型的馬達，或任何其它合適的馬達。觸發器110和開關機構106也可以是變速型機構。在這方面，觸發器110的致動或下壓使得馬達104在觸發器110被進一步壓下的情況下以更快的速度旋轉馬達軸122。例如，觸發器110的小的或輕微的下壓使馬達104以第一速度(例如，低速)旋轉馬達軸122，觸發器110的完全下壓使馬達104以第二速度(例如，高速)旋轉馬達軸122，並且觸發器110的中等下壓使馬達104以第三速度(例如，比第一速度快且比第二速度慢的速度)旋轉馬達軸122。

開關機構106還可以聯接到控制器124(其可以包括印刷 電路板)，該控制器124包括聯接到可移除電池上的對應電觸點的電池觸點。在這方面，手柄殼體部分118可以包括電池開口126，該電池開口126適於容納並聯接到可移除電池。儘管工具100被描述為由電池提供動力，但是工具100可以由諸如外壁插座等的其它電源或例如燃料電池的其它電源提供動力。

輸出鼻部機構108適於聯接到工具100的殼體102的工作端，並且可以包括適於接收各種工具頭(包括驅動頭、鑽頭、切削頭、承窩頭、磨削頭等)的卡盤130。在一些實施例中，工具100可以包括適配器128，該適配器128適於在殼體102的工作端處聯接到第一殼體半部和第二殼體半部。輸出鼻部機構108可聯接到適配器128，並接收和接合馬達104的軸122。例如，輸出鼻部機構108可以包括齒輪或傳動機構132(如圖8所示)，該齒輪或傳動機構132聯接到馬達104的軸122，並將軸122的旋轉傳遞到卡盤130。因此，馬達104的軸122的旋轉導致卡盤130的旋轉。

參照附圖3-8，方向選擇器機構112包括方向選擇器114、齒輪機構134和開關連桿臂136。齒輪機構134適於設置在馬達殼體部分116中馬達104的後部附近。齒輪機構134具有大致圓形的形狀，但是也可以具有其它幾何形狀。如圖4-7所示，齒輪機構134包括靠近齒輪機構134頂部的切換器連接部分138。連接部分138可以與內螺紋140內螺紋連接，內螺紋140適於接收緊固件，以在連接部分138處將方向選擇器機構112聯接到齒輪機構134。

齒輪機構134還包括第一齒輪部分142，其具有設置在齒輪機構134的底部附近(與連接部分138相對)的第一齒輪齒144。第一齒輪齒144適於與開關連桿臂136的第二齒輪部分148的對應第二齒輪齒146配合，如下面更詳細描述的。

齒輪機構134還包括孔150，其適於允許馬達104的後端或馬達軸122的後端延伸穿過或部分地伸入孔150。軸承152(在圖8中示出)可以設置在孔150中，並且適於在馬達104的操作期間允許馬達軸122的後端旋轉。齒輪機構134還可以包括一個或多個切口154、156。一個或多個切口154、156適於允許佈線從馬達104延伸到開關機構106和/或控制器124。

齒輪機構134還可以包括在齒輪機構134的相對側上的一個或多個凸緣158、160。凸緣158、160可適於設置在馬達殼體部分116的對應內表面特徵中，並限制齒輪機構134關於馬達殼體部分116的軸向移動。

開關連桿臂136適於設置在殼體102中並與開關機構106的開關162相接。開關連桿臂136包括第二齒輪部分148，其具有設置在開關連桿臂136的端部附近的第二齒輪齒146。止擋件164設置在與第二齒輪部分148相對的端部上，並且適於接合觸發器110，以防止當壓下觸發器110時方向選擇器114的致動而在第一旋轉方向和第二旋轉方向之間改變。

開關連桿臂136包括在止擋件164和第二齒輪部分148之間的孔166，其適於接收開關機構106的開關162。開關連桿臂 136還包括在開關連桿臂136的相對側上的第一和第二突起168、170。

參照圖7，第一和第二軸承172、174可以分別設置在第一和第二突起168、170上。第一和第二軸承172、174也可以與殼體102的內部結構相接，以限制開關連桿臂136關於殼體102的不期望的移動。第三軸承176可以設置在孔166中，並且設置在開關機構106的開關162上。

參照附圖6-8，齒輪機構134設置在殼體102中馬達104的後部附近，並且軸承152設置在孔150中。馬達軸122的後端伸入軸承152中，這允許馬達軸122在馬達操作期間關於齒輪機構134旋轉。方向選擇器114在連接部分138處聯接到齒輪機構134，並且是從工具100的外部可外部觸及的。開關連桿臂136設置於開關機構106的上方，其中第二齒輪齒146與第一齒輪齒144接合。第一和第二軸承172、174分別設置在第一和第二突起168、170上，以允許開關連桿臂136關於殼體102旋轉。第三軸承176設置在開關162中，並定位於開關連桿臂136的孔166中。

在使用期間，方向選擇器114以從左到右或從右到左的旋轉方式移動，以選擇馬達104的期望旋轉方向。例如，方向選擇器114向第一位置的移動使齒輪機構134旋轉，齒輪機構134旋轉使開關連桿臂136經由第一齒輪齒144和第二齒輪齒146的接合而旋轉。開關連桿臂136的移動導致第三軸承176移動，第三軸承176移動使開關162移動到對應的第一位置，由此選擇馬 達104的第一旋轉方向。因此，當觸發器110被壓下時，馬達104使馬達軸122沿第一旋轉方向旋轉。

當方向選擇器114處於第一位置時，開關連桿臂136的止擋件164與觸發器110中的第一凹槽178對齊。當觸發器110被壓下時，止擋件164接合第一凹槽178，並防止方向選擇器114的致動或移動。這防止使用者有意地或意外地將方向選擇器114移動到第二位置，或者在壓下觸發器110的同時將方向選擇器114從第一旋轉方向切換到第二旋轉方向。

為了選擇第二旋轉方向，方向選擇器114移動到第二位置，這使齒輪機構134沿相反方向旋轉，又使開關連桿臂136經由第一齒輪齒144和第二齒輪齒146的接合而旋轉。開關連桿臂136的移動使第三軸承176移動，第三軸承176移動使開關162移動到對應的第二位置，由此選擇馬達104的第二旋轉方向。因此，當觸發器110被壓下時，馬達104沿第二旋轉方向旋轉馬達軸122。

當方向選擇器114處於第二位置時，開關連桿臂136的止擋件164與觸發器110中的第二凹槽180對齊。當觸發器110被壓下時，止擋件164接合第二凹槽180並防止方向選擇器114的致動或移動。這防止使用者有意地或意外地將方向選擇器114移動到第一位置，或者在壓下觸發器110的同時將方向選擇器114從第二旋轉方向切換到第一旋轉方向。

如圖1-3中最佳示出的，方向選擇器114是從工具100 的外部可外部觸及的，並且優選地定位在工具100的後部附近。方向選擇器114可由使用者移動以選擇第一旋轉方向和第二旋轉方向(例如，順時針和逆時針)中的任一個。在一實施例中，工具100可以允許方向選擇器114的大約30度到大約40度的角移動。方向選擇器114也可以具有“w”型形狀。方向選擇器114的這種定位/位置和形狀允許使用者對於兩個方向的改變利用使用者的拇指在第一旋轉方向和第二旋轉方向之間選擇或改變，這在兩個手中都是靈活的，並且還將觸發器110放置在工具100上更高的位置，更靠近工具100的輸出軸線。這在操作期間提供符合人體工程學的優點。

雖然方向選擇器機構112在上文被描述為包括方向選擇器114、齒輪機構134和開關連桿臂136，但是也可以使用其它連桿機構，包括止轉軛，一個或多個電纜和/或其它連桿機構，它們允許方向選擇器的位置遠離開關機構的開關放置。此外，方向選擇器機構可適於將方向選擇器的位置定位在工具上的任何期望位置。

雖然上文描述的工具100具有帶有鑽卡盤130的輸出鼻部機構108，但是這僅僅是為了示例的目的，這是因為工具100可以具有許多不同類型的輸出鼻部機構中的一個。例如但不限於，參考圖9，在一實施例中，工具100可以包括輸出鼻部機構208，該輸出鼻部機構208包括刨槽類型輸出230。在該示例中，輸出鼻部機構208可以聯接到適配器128，並且可以包括齒輪機構 (類似於齒輪機構132)，該齒輪機構聯接到馬達104的軸122，並且將軸122的旋轉傳遞到刨槽類型輸出230。因此，馬達104的軸122的旋轉導致刨槽類型輸出230的旋轉。

在另一示例中，參照圖10，在一實施例中，工具100可包括輸出鼻部機構308，該輸出鼻部機構308包括具有驅動突出部330的衝擊型輸出。在該示例中，輸出鼻部機構308可以聯接到適配器128，並且可以包括齒輪機構(類似於齒輪機構132)，該齒輪機構聯接到馬達104的軸122，並且將軸122的旋轉傳遞到驅動突出部330。因此，馬達104的軸122的旋轉導致驅動突出部330的旋轉。衝擊型輸出可以通過在旋轉質量中存儲能量，然後以衝擊力將其傳遞到驅動突出部330的輸出軸來傳遞高扭矩輸出。驅動突出部330可聯接到其它裝置，諸如插座或其它適配器，以便以公知的方式將扭矩施加到工件，例如螺釘或螺栓。

如本文中所討論的，工具100為鑽、刨槽機或衝擊扳手。然而，工具100可以是任何電動的手持工具，包括但不限於鑽、刨槽機或衝擊扳手、棘輪扳手、螺絲刀或其它電動工具，它們經由外部電源(諸如牆壁插座和/或發電機插座)或電池通過電力供應動力。

如本文中所使用的，術語“聯接的”及其功能等同物不旨在必然限於兩個或更多個部件的直接、機械聯接。相反，術語“聯接的”及其功能等同物旨在表示兩個或更多個物體、特徵、工件和/或環境物質之間的任何直接或間接的機械、電氣或化學連接。在 一些示例中，“聯接的”也意味著一個物體與另一個物體是一體的。如本文中所使用的，術語“一”或“一個”可以包括一個或多個項目，除非另外具體說明。

在前面的描述和附圖中闡述的內容僅是出於說明的目的而提供，而不是作為限制。儘管已經示出和描述了特定的實施例，但是對於所屬技術領域中具有通常知識者顯而易見的是，在不脫離發明人的貢獻的更寬泛方面的情況下，可以進行改變和修改。當基於現有技術以其適當的角度來看時，所尋求的保護的實際範圍旨在由所附申請專利範圍來限定。

102:殼體

104:馬達

106:開關機構

108:鼻部機構

110:觸發器

112:方向選擇器機構

114:方向選擇器

116:馬達殼體部分

118:手柄殼體部分

120:緊固件

122:軸

124:控制器

126:電池開口

128:適配器

130:卡盤

134:齒輪機構

136:開關連桿臂

Claims (19)

1. 一種工具，包括：殼體、設置在所述殼體中並適於沿第一旋轉方向和第二旋轉方向中的任一個選擇性地旋轉馬達軸的馬達、以及設置在所述殼體中並可操作地聯接到所述馬達的開關機構，所述工具還包括：方向選擇器，其設置在所述工具的頂側；齒輪機構，其包括第一齒輪齒，所述齒輪機構設置在所述殼體中並聯接到所述方向選擇器，其中所述方向選擇器的移動使所述齒輪機構旋轉；以及開關連桿臂，其設置在所述殼體中並且包括與所述第一齒輪齒接合的第二齒輪齒，其中所述開關連桿臂與所述開關機構的開關接合，並且其中所述齒輪機構的旋轉導致所述開關連桿臂的移動，所述開關連桿臂的移動導致所述開關的移動以選擇所述第一旋轉方向和所述第二旋轉方向中的任一個。
2. 如請求項1所述的工具，其中所述齒輪機構設置在所述殼體中所述馬達的後端附近。
3. 如請求項1所述的工具，其中所述方向選擇器設置在所述工具的後端附近。
4. 如請求項1所述的工具，其中所述齒輪機構包括適於允許佈線在所述馬達和所述開關機構之間延伸的切口部分。
5. 如請求項1所述的工具，其中所述開關連桿臂包括設置在與所述第二齒輪齒相對的端部上的止擋件，其中所述止擋件 適於接合所述工具的觸發器，以防止當所述觸發器被壓下時所述方向選擇器的致動。
6. 如請求項1所述的工具，其中所述開關連桿臂包括在所述開關連桿臂的相對側上的第一突起和第二突起。
7. 如請求項6所述的工具，其中所述第一突起和所述第二突起適於分別接合設置在所述殼體中的第一軸承和第二軸承。
8. 如請求項1所述的工具，其中所述開關連桿臂包括適於接收所述開關的孔。
9. 如請求項8所述的工具，其中所述孔適於接收軸承，並且所述開關適於設置在所述軸承中。
10. 如請求項1所述的工具，其中所述方向選擇器具有大致“w”形狀，並適於允許使用者利用使用者的拇指在所述第一旋轉方向和所述第二旋轉方向之間進行選擇或改變。
11. 一種用於工具的馬達的方向選擇器機構，包括：方向選擇器，其設置在所述工具的頂側並且可由使用者致動；齒輪機構，其包括第一齒輪齒，所述齒輪機構設置在所述工具的殼體中並聯接到所述方向選擇器，其中所述方向選擇器的致動導致所述齒輪機構旋轉；以及開關連桿臂，其設置在所述殼體中並且包括與所述第一齒輪齒可嚙合地接合的第二齒輪齒，並且所述開關連桿臂適於接合設置在所述工具中的開關機構的開關，其中所述齒輪機構的旋轉導致所述開關連桿臂的移動，所述開關連桿臂的移動導致所述開關 的移動以選擇第一旋轉方向和第二旋轉方向中的任一個。
12. 如請求項11所述的方向選擇器機構，其中所述齒輪機構包括適於允許佈線在所述馬達和所述開關機構之間延伸的切口部分。
13. 如請求項11所述的方向選擇器機構，其中所述開關連桿臂包括設置在與所述第二齒輪齒相對的端部上的止擋件，其中所述止擋件適於接合所述工具的觸發器，以防止當所述觸發器被壓下時所述方向選擇器的致動。
14. 如請求項11所述的方向選擇器機構，其中所述開關連桿臂包括在所述開關連桿臂的相對側上的第一突起和第二突起。
15. 如請求項14所述的方向選擇器機構，其中所述第一突起和所述第二突起適於分別接合設置在所述殼體中的第一軸承和第二軸承。
16. 如請求項11所述的方向選擇器機構，其中所述開關連桿臂包括適於接收所述開關的孔。
17. 如請求項16所述的方向選擇器機構，其中所述孔適於接收軸承，並且所述開關適於設置在所述軸承中。
18. 如請求項11所述的方向選擇器機構，其中所述方向選擇器具有大致“w”形狀，並適於允許使用者利用使用者的拇指在所述第一旋轉方向和所述第二旋轉方向之間進行選擇或改變。
19. 如請求項11所述的方向選擇器機構，其中所述方向選擇器設置在所述工具的後端附近。