TWM576950U - 成角適配器 - Google Patents
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Abstract
本創作係關於成角適配器。一種用於將一工具頭耦接至一工具之成角適配器包括一外殼及位於該外殼中之一傳輸總成。該傳輸總成經組配來將來自該工具的圍繞一第一軸線之一輸入扭矩轉換為作用於該工具頭的圍繞一第二軸線之一輸出扭矩。該第二軸線相對於該第一軸線以一角度安置。該成角適配器亦包括一柄,該柄被該外殼支撐且包括經組配來耦接至該工具之一工具耦接部分。該工具耦接部分具有一外尺寸。該柄亦包括耦接至該傳輸總成之一傳輸耦接部分,及在該工具耦接部分與該傳輸耦接部分之間延伸的一中間部分。該中間部分具有小於該外尺寸之一直徑。
Description
本申請案主張2017年7月25日申請之美國臨時專利申請案第62/536,773號的優先權,該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
本創作係關於成角適配器。本創作係關於輔助工具,且更特定言之係關於輔助工具適配器。
使用工具頭之各種電動工具在此項技術中係已知的。一些電動工具利用旋轉力(例如,機械能量等)來操作以可旋轉地驅動工具頭。電動工具可用於使用工具頭切割工件及/或將扣件(例如,螺釘、螺栓等)驅動至工件中。在一些例子中,電動工具可相對於工件以所要角度定位,以用於執行該切割及/或驅動。然而,所要角度歸因於電動工具相對於工件之定位可能難以達成。
本創作係提出成角適配器。在一態樣中,本申請案提供一種用於將一工具頭耦接至一工具之成角適配器。該成角適配器包括一外殼及位於該外殼中之一傳輸總成。該傳輸總成經組配來將來自該工具的圍繞一第一軸線之一輸入扭矩轉換為作用於該工具頭的圍繞一第二軸線之一輸出扭矩。該第二軸線相對於該第一軸線以一角度安置。該成角適配器亦包括一柄,該柄被該外殼支撐且包括經組配來耦接至該工具之一工具耦接部分。該工具耦接部分具有一外尺寸。該柄亦包括耦接至該傳輸總成之一傳輸耦接部分,及在該工具耦接部分與該傳輸耦接部分之間延伸的一中間部分。該中間部分具有小於該外尺寸之一直徑。
在另一態樣中,本申請案提供一種用於將一工具頭耦接至一工具之成角適配器。該成角適配器包括一外殼及位於該外殼中之一傳輸總成。該傳輸總成經組配來將來自該工具的圍繞一第一軸線之一輸入扭矩轉換為作用於該工具頭的圍繞一第二軸線之一輸出扭矩。該第二軸線相對於該第一軸線以一角度安置。該成角適配器亦包括一柄,該柄被該外殼支撐且包括經組配來耦接至該工具之一工具耦接部分。該工具耦接部分具有具一第一外尺寸之一六邊形橫截面。該工具耦接部分界定經組配來接收該工具之一保持部件的一凹槽。該柄亦包括耦接至該傳輸總成之一傳輸耦接部分。該傳輸耦接部分具有一第二外尺寸。該柄進一步包括位於該工具耦接部分與該傳輸耦接部分之間的一主體。該主體具有一第三外尺寸。該柄亦包括自該工具耦接部分延伸至該主體之一第一減小直徑部分。該第一減小直徑部分具有小於該第一外尺寸、該第二外尺寸及該第三外尺寸之一第一直徑。該柄進一步包括自該主體延伸至該傳輸耦接部分之一第二減小直徑部分。該第二減小直徑部分具有小於該第一外尺寸、該第二外尺寸及該第三外尺寸之一第二直徑。
在另一態樣中,本申請案提供一種用於將一工具頭耦接至一工具之成角適配器。該成角適配器包括一外殼、位於該外殼中以用於圍繞一第一軸線旋轉之一第一傘齒輪,及位於該外殼中且與該第一傘齒輪操作性地嚙合的一第二傘齒輪。該第二傘齒輪經組配來圍繞一第二軸線旋轉該工具頭。該第二軸線相對於該第一軸線以一角度安置。該成角適配器亦包括一柄,該柄被該外殼支撐且包括經組配來耦接至該工具之一工具耦接部分。該工具耦接部分具有一外尺寸。該柄亦包括耦接至該第一傘齒輪之一傳輸耦接部分,及在該工具耦接部分與該傳輸耦接部分之間延伸的一中間部分。該中間部分具有小於該外尺寸之一直徑。
藉由考慮以下實施方式及隨附圖式,本創作之其他特徵及態樣將變得顯而易見。
在詳細解釋本創作之任何實施例之前,應理解,本創作在其應用方面不限於構造細節及以下描述中所闡述或以下圖式中所說明之組件的配置。本創作能夠具有其他實施例且能夠以各種方式實踐或實行。如本文所使用,術語「大約」意謂包含捨入值內之值或所列出值的製造公差。又,應理解,本文所使用之措辭及術語係用於描述之目的且不應視為限制性的。
圖1至圖6說明經組配來操作性地耦接至工具(例如,電動工具,諸如電鑽)及工具頭之成角適配器10(下文中簡稱為「適配器」)。適配器10包括支撐柄18之外殼14及傳輸總成22。柄18藉由工具所施加之扭矩驅動以圍繞第一軸線A1(圖5)旋轉。柄18操作性地耦接至傳輸總成22。傳輸總成22將圍繞第一軸線A1之輸入扭矩轉換為作用於工具頭之輸出扭矩以驅動工具頭沿著第二軸線A2旋轉,第二軸線A2相對於第一軸線A1以一角度安置。角度可為大約75至120度。更特定地,角度可為大約90至105度。在一特定實例中,角度可為大約90度。在另一特定實例中,角度可為大約105度。如下文將更詳細地描述,柄18包括具有減小之直徑的至少一軸向區段。此區段吸收衝擊力,以藉由例如減小藉由工具所產生之衝擊力至傳輸總成22的傳輸而增加適配器10之耐久性及壽命。
繼續參看圖1至圖6,外殼14包括第一區段30,第一區段30在第一末端處包括柄接收孔洞34(圖2)且在第二末端處包括第一傳輸孔洞38,第一空腔26界定於柄接收孔洞34與第一傳輸孔洞38之間。第一區段30之第二末端耦接至外殼14之第二區段42。第一區段30可藉由例如一組扣件耦接至第二區段42。外殼14之第二區段42包括與第一傳輸孔洞38成面對關係之第二傳輸孔洞46,及相對於第一傳輸孔洞38及第二傳輸孔洞46以一角度安置的工具頭適配器孔洞50。亦即,藉由第一傳輸孔洞38及第二傳輸孔洞46所界定之平面與藉由工具頭適配器孔洞50所界定的平面成角度(例如,垂直於藉由工具頭適配器孔洞50所界定的平面)。工具頭適配器孔洞50與外殼14之第三區段58的工具頭孔洞54成面對關係而安置。第二區段42可藉由例如一組扣件耦接至第三區段58。在其他實施例中,外殼14可包括更少或更多的區段,及/或區段可使用其他合適之構件耦接在一起。
特定參看圖2,柄18包括在工具耦接部分66與傳輸耦接部分70之間延伸的中間部分62。在所說明實施例中,中間部分62、工具耦接部分66及傳輸耦接部分70整體地形成為單件。在其他實施例中,部分62、66、70可形成為永久地或可釋放地緊固在一起之單獨件。工具耦接部分66包括主體74及凹槽78。在所說明實施例中,主體74具有六邊形橫截面。主體74之至少一部分可與工具嚙合以將柄18旋轉地耦接至工具,且凹槽78接收工具之保持部件(例如,鎖定裝置球(detent ball)、夾子等)以維持柄18與工具之間的嚙合。主體74之另一部分延伸至外殼14之第一區段30中,且藉由輸入軸承82(圖6)旋轉地支撐。傳輸耦接部分70包括主體86。所說明之主體86具有六邊形橫截面,及安置於柄18的與工具耦接部分66相對之末端上的圓化末端88。傳輸耦接部分70之主體86可與傳輸總成22操作性地嚙合。
工具耦接部分66之主體74及傳輸耦接部分70之主體86各自具有外尺寸。在所說明實施例中,主體74及主體86各自具有六邊形形狀,其中外尺寸係定義為在六邊形形狀之兩個相對的直邊之間延伸的寬度。在其他實施例中,主體74及主體86可具有不同形狀。舉例而言,主體74及/或主體86可具有矩形形狀,其中外尺寸係定義為在矩形形狀之兩個相對邊之間延伸的寬度,或可具有圓柱形形狀,其中外尺寸為直徑。在其他實施例中,主體74及主體86可具有相同或不同的形狀。
所說明之中間部分62包括第一減小直徑部分90、主體94及第二減小直徑部分98。第一減小直徑部分90自工具耦接部分66延伸至主體94。第二減小直徑部分98自主體94延伸至傳輸耦接部分70,且藉由軸承102(圖6)接收,使得柄18進一步旋轉地支撐於外殼14內。類似於主體74及主體86,主體94具有外尺寸。在所說明實施例中,主體94具有六邊形形狀,其中外尺寸係定義為在六邊形形狀之兩個相對的直邊之間延伸的寬度。主體94可具有與主體74及/或主體86相同或不同之形狀。
如圖2中所示,第一減小直徑部分90具有直徑D1且第二減小直徑部分98具有外徑D2,直徑D1及外徑D2各自小於工具耦接部分66之六邊形主體74、傳輸耦接部分70之主體86抑或中間部分62之主體94的外尺寸。在此實施例中,第一減小直徑部分90之直徑D1小於第二減小直徑部分98之直徑D2。然而,在其他實施例中,第一減小直徑部分90之直徑D1可大於或等於第二減小直徑部分98之直徑D2。
繼續參看圖2,柄18包括沿著軸線A1延伸之總長度L。在所說明實施例中,工具耦接部分66、第一減小直徑部分90、主體94、第二減小直徑部分及傳輸耦接部分70各自形成總長度L之一部分。在其他實施例中,僅工具耦接部分66、第一減小直徑部分90及傳輸耦接部分70各自形成總長度L之一部分。第一減小直徑部分90具有形成總長度L之一部分的軸向長度L1。第二減小直徑部分98具有形成總長度L之一部分的軸向長度L2。在所說明實施例中,第一減小直徑部分90之長度L1形成總長度L之超過一半。在其他實施例中,第一減小直徑部分90之長度L1形成總長度L之至少四分之一。此外,在所說明實施例中,第一減小直徑部分90之軸向長度L1大於第二減小直徑部分98之軸向長度L2。舉例而言,在一些實施例中,第一減小直徑部分90之軸向長度L1可為第二減小直徑部分98之軸向長度L2的至少兩倍長。在其他實施例中,軸向長度L1可在軸向長度L2之兩倍與十倍之間。在所說明實施例中,軸向長度L1為軸向長度L2之大約六倍。在其他實施例中,第一減小直徑部分90之軸向長度L1可等於或小於第二減小直徑部分98之軸向長度L2。
在替代性實施例中,中間部分62僅包括第一減小直徑部分90。在此實施例中,主體98及主體86形成連續段,該連續段自第一減小直徑部分90延伸至圓化末端88。
第一減小直徑部分90可具有大約4.5 mm至5 mm之外徑。第二減小直徑部分98可具有大約5.6 mm至5.8 mm之外徑。在特定實施例中,第一減小直徑部分90可具有大約4.5 mm之外徑,且第二減小直徑部分98可具有大約5.7 mm之外徑。主體74、主體94及主體86之外尺寸可為大約7 mm至10 mm。第一減小直徑部分90之軸向長度L1可為大約60 mm至70 mm。第二減小直徑部分98之軸向長度L2可為大約9 mm至12 mm。在特定實施例中,第一減小直徑部分90可具有大約65 mm之軸向長度L1,且第二減小直徑部分98可具有大約10.5 mm之軸向長度L2。
第一減小直徑部分90之軸向長度L1與工具耦接部分66之外尺寸的比率為至少1.5。在一些實施例中,比率係在6與10之間。舉例而言,在一實施例中,第一減小直徑部分90之軸向長度L1為60 mm,且工具耦接部分66的外尺寸為8 mm,使得軸向長度L1與工具耦接部分66之外尺寸之間的比率為7.5。或者,第一減小直徑部分90之軸向長度L1與第一減小直徑部分90之直徑D1的比率為至少1.5。在一些實施例中,比率係在12與16之間。舉例而言,在一實施例中,第一減小直徑部分90之軸向長度L1為60 mm,且第一減小直徑部分90的直徑D1為5 mm,使得軸向長度L1與直徑D1之間的比率為12。
參看圖2及圖6,所說明之傳輸總成22包括耦接至第二傘齒輪110之第一傘齒輪106。第一傘齒輪106包括多個齒114及沿著第一軸線A1延伸且接收傳輸耦接部分70之主體86的六邊形孔118。第二傘齒輪110亦包括多個齒122及沿著第二軸線A2延伸且接收工具頭之六邊形孔126。此外,第二傘齒輪110包括圓柱形延伸部130,圓柱形延伸部130藉由耦接於外殼14之第二區段42與第三區段58之間的輸出軸承134旋轉地支撐。當裝配時,第一傘齒輪106之齒114及第二傘齒輪110之齒122相互嚙合,使得第一傘齒輪106圍繞第一軸線A1的旋轉導致第二傘齒輪110圍繞第二軸線A2之旋轉。在其他實施例中,傳輸總成22可包括其他合適之齒輪或組態。
如圖2及圖6中所示,耦接部件138鄰近傳輸總成22被支撐於外殼14之第二區段42內。耦接部件138包括凹部142(圖6),凹部142與第二傘齒輪110之六邊形孔126對準。凹部142之內表面形成嚙合工具頭之末端的橋臺壁。此外,孔146可包括於凹部142中以接收例如磁體,該磁體將工具頭保持於適配器10內(圖4)。
在操作中,扭矩藉由工具施加至柄18之工具耦接部分66以驅動柄18的旋轉。柄18之旋轉經由傳輸耦接部分70之主體86與第一傘齒輪106中之六邊形孔118之間的操作性嚙合而驅動第一傘齒輪106圍繞第一軸線A1之旋轉。同時,第二傘齒輪110係經由第一傘齒輪106之齒114與第二傘齒輪110之齒122之間的嚙合而受驅動來圍繞第二軸線A2旋轉。工具頭保持於第二傘齒輪110之孔126內以用於與第二傘齒輪110一起旋轉。因此,成角適配器10將施加至柄18以產生柄18圍繞第一軸線A1之旋轉的扭矩轉換為工具頭圍繞第二軸線A2之旋轉。
上文所述之適配器10具有優於先前技術適配器之某些優點。舉例而言,減小直徑部分90、98在柄18上之存在增強了成角適配器10的總體耐久性及可用壽命,此係因為減小直徑部分90、98吸收在操作期間所產生之衝擊力。衝擊力之此吸收改良了柄18之耐久性(例如,抑制柄18的斷裂)且減小力作用於傳輸總成22上,此情形減小了傳輸總成22之磨損及最後故障的可能性(例如,抑制傘齒輪之齒的過度磨損)。在上文所述之實施例中,減小直徑部分90具有尺寸特性(例如,D1、L1),該等尺寸特性提供與第一傘齒輪106及第二傘齒輪106之靜強度相同的靜強度。此組態進一步增強成角適配器10之耐久性及可使用壽命。
適配器10之優點說明於圖7中,圖7包括三個成角適配器之測試:無減小直徑部分之一習知適配器150;根據本創作之一成角適配器10’,其包括5 mm減小直徑部分90、98(亦即,直角適配器#1);及根據本創作的一成角適配器10’’,其包括4.5 mm減小直徑部分90、98(亦即,直角適配器#2)。測試得以進行以判定適配器150、154、158之相對耐久性及壽命。測試由量測每一適配器可在故障(例如,傳輸總成22之故障)之前完成之測試輪次的數目組成。測試之每一輪次包括(1)用螺帽將25個螺栓驅動至鋼塊(steel block)中,及(2)將30個拉緊螺絲(lag screws)驅動至具有預鑽孔洞的6” x 6”木質工件中(亦即,總共55個循環)。此外,五個樣本藉由三個成角適配器中之每一者完成,以計算所完成之測試輪次的平均數。如此表格中所見,習知成角適配器(不具有減小直徑部分90、98)在故障之前平均有32.2個輪次,而包括5 mm減小直徑部分90、98的根據本創作之成角適配器在故障之前平均有141.4個輪次,且包括4.5 mm減小直徑部分90、98的根據本創作之成角適配器在故障之前平均有197.4個輪次。因而,本文所述之成角適配器擁有優於先前技術之顯著優點。
儘管已參考某些較佳實施例詳細地描述了本創作,但變化及修改存在於如所描述之本創作之一或多個獨立態樣的範疇及精神內。本創作之各種特徵及優點闡述於以下申請專利範圍中。
10、10’、10’’‧‧‧成角適配器
14‧‧‧外殼
18‧‧‧柄
22‧‧‧傳輸總成
26‧‧‧第一空腔
30‧‧‧第一區段
34‧‧‧柄接收孔洞
38‧‧‧第一傳輸孔洞
42‧‧‧第二區段
46‧‧‧第二傳輸孔洞
50‧‧‧工具頭適配器孔洞
54‧‧‧工具頭孔洞
58‧‧‧第三區段
62‧‧‧中間部分
66‧‧‧工具耦接部分
70‧‧‧傳輸耦接部分
74、86、94‧‧‧主體
78‧‧‧凹槽
82‧‧‧輸入軸承
88‧‧‧圓化末端
90‧‧‧第一減小直徑部分
98‧‧‧第二減小直徑部分
102‧‧‧軸承
106‧‧‧第一傘齒輪
110‧‧‧第二傘齒輪
114、122‧‧‧齒
118、126‧‧‧六邊形孔
130‧‧‧圓柱形延伸部
134‧‧‧輸出軸承
138‧‧‧耦接部件
142‧‧‧凹部
146‧‧‧孔
150、154、158‧‧‧適配器
A1‧‧‧第一軸線
A2‧‧‧第二軸線
D1‧‧‧直徑
D2‧‧‧外徑/直徑
L‧‧‧總長度
L1、L2‧‧‧軸向長度
圖1為成角適配器之透視圖。
圖2為成角適配器之分解視圖。
圖3為成角適配器之俯視圖。
圖4為成角適配器之仰視圖。
圖5為成角適配器之側視圖。
圖6為沿著圖3之剖面線6-6截取的成角適配器之橫截面圖。
圖7為針對各種成角適配器之測試結果的表格。
Claims (21)
- 一種用於將一工具頭耦接至一工具之成角適配器,該成角適配器包含:一外殼;一傳輸總成,其位於該外殼中,該傳輸總成經組配來將來自該工具的圍繞一第一軸線之一輸入扭矩轉換為作用於該工具頭的圍繞一第二軸線之一輸出扭矩,該第二軸線相對於該第一軸線以一角度安置;及一柄,其被該外殼支撐且包括一工具耦接部分,其經組配來耦接至該工具,該工具耦接部分具有一外尺寸,一傳輸耦接部分,其耦接至該傳輸總成,及一中間部分,其在該工具耦接部分與該傳輸耦接部分之間延伸,該中間部分具有小於該外尺寸之一直徑。
- 如請求項1之成角適配器,其中該外尺寸為至少7mm,且其中該直徑係在4.5mm與5mm之間。
- 如請求項1之成角適配器,其中該柄具有一總長度,且其中該中間部分界定了形成該總長度之至少四分之一的一長度。
- 如請求項1之成角適配器,其中該中間部分包括藉由一主體而分開之一第一減小直徑部分及一第二減小直徑部分,其中該主體具有一第二外尺寸,其中該第一減小直徑部分具有該直徑,其中該第二減小直徑部分具有一第二直徑,且其中該直徑及該第二直徑小於該第二外尺寸。
- 如請求項4之成角適配器,其中該第一減小直徑部分之該直徑小於該第二減小直徑部分之該第二直徑。
- 如請求項4之成角適配器,其中該第一減小直徑部分之該直徑係在4.5mm與5mm之間,且其中該第二直徑係在5.6mm與5.8mm之間。
- 如請求項4之成角適配器,其中該第一減小直徑部分界定一第一長度,且其中該第二減小直徑部分界定了小於該第一長度之一第二長度。
- 如請求項7之成角適配器,其中該第一長度係在60mm與70mm之間,且其中該第二長度係在9mm與12mm之間。
- 如請求項1之成角適配器,其中該傳輸耦接部分包括一主體,該主體耦接至該傳輸總成以驅動該工具頭之旋轉,其中該主體具有一外尺寸,且其中該直徑小於該傳輸耦接部分之該主體的該外尺寸。
- 如請求項1之成角適配器,其中該傳輸總成包括一第一傘齒輪及一第二傘齒輪,該第一傘齒輪耦接至該傳輸耦接部分以用於圍繞該第一軸線旋轉,且該第二傘齒輪可與該第一傘齒輪操作性地嚙合以用於圍繞該第二軸線旋轉。
- 如請求項10之成角適配器,其中該第二傘齒輪界定一孔,該孔經組配來接收該工具頭以用於與該第二傘齒輪一起旋轉。
- 如請求項1之成角適配器,其中該角度係在75度與120度之間。
- 如請求項1之成角適配器,其中該工具耦接部分包括具有一六邊形橫截面之一主體,且其中該外尺寸為在該六邊形橫截面之兩個相對的直邊之間量測的一寬度。
- 如請求項1之成角適配器,其中該中間部分界定一長度,且其中該中間部分之該長度與該工具耦接部分之該外尺寸的一比率至少為1.5。
- 一種用於將一工具頭耦接至一工具之成角適配器,該成角適配器包含:一外殼;一傳輸總成,其位於該外殼中,該傳輸總成經組配來將來自該工具的圍繞一第一軸線之一輸入扭矩轉換為作用於該工具頭的圍繞一第二軸線之一輸出扭矩,該第二軸線相對於該第一軸線以一角度安置;及一柄,其被該外殼支撐且包括一工具耦接部分,其經組配來耦接至該工具,該工具耦接部分具有具一第一外尺寸之一六邊形橫截面,該工具耦接部分界定一凹槽,該凹槽經組配來接收該工具之一保持部件,一傳輸耦接部分,其耦接至該傳輸總成,該傳輸耦接部分具有一第二外尺寸,一主體,其位於該工具耦接部分與該傳輸耦接部分之間,該主體具有一第三外尺寸,一第一減小直徑部分,其自該工具耦接部分延伸至該主體,該第一減小直徑部分具有小於該第一外尺寸、該第二外尺寸及該第三外尺寸之一第一直徑,及一第二減小直徑部分,其自該主體延伸至該傳輸耦接部分,該第二減小直徑部分具有小於該第一外尺寸、該第二外尺寸及該第三外尺寸之一第二直徑。
- 如請求項15之成角適配器,其中該傳輸總成包括一第一傘齒輪及一第二傘齒輪,該第一傘齒輪耦接至該傳輸耦接部分以用於圍繞該第一軸線旋轉,且該第二傘齒輪與該第一傘齒輪操作性地嚙合以用於圍繞該第二軸線旋轉。
- 如請求項15之成角適配器,該第一直徑小於該第二直徑。
- 如請求項17之成角適配器,其中該第一直徑係在4.5mm與5mm之間,且其中該第二直徑係在5.6mm與5.8mm之間。
- 如請求項15之成角適配器,其中第一減小直徑部分界定一第一長度,且其中第二減小直徑部分界定了小於該第一長度之一第二長度。
- 如請求項19之成角適配器,其中該第一長度係在60mm與70mm之間,且其中該第二長度係在9mm與12mm之間。
- 一種用於將一工具頭耦接至一工具之成角適配器,該成角適配器包含:一外殼;一第一傘齒輪,其位於該外殼中以用於圍繞一第一軸線旋轉;一第二傘齒輪,其位於該外殼中且與該第一傘齒輪操作性地嚙合,該第二傘齒輪經組配來圍繞一第二軸線旋轉該工具頭,該第二軸線相對於該第一軸線以一角度安置;及一柄,其被該外殼支撐且包括一工具耦接部分,其經組配來耦接至該工具,該工具耦接部分具有一外尺寸,一傳輸耦接部分,其耦接至該第一傘齒輪,及一中間部分,其在該工具耦接部分與該傳輸耦接部分之間延伸,該中間部分具有小於該外尺寸之一直徑。
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