專利名稱：利用轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)頭自動更換卡盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種工具，它具有一個驅(qū)動軸以及可以旋轉(zhuǎn)的鉆頭夾具，所述鉆頭夾具可以被選擇性地送至該工具前面的使用位置，從而使得所述驅(qū)動軸連接至該位置中的其中一個鉆頭夾具。更具體的說，本發(fā)明涉及一種工具，它具有安裝在回轉(zhuǎn)頭上的以一定角度間隔開的位置處的鉆頭夾具，所述回轉(zhuǎn)頭可以圍繞相對所述軸的軸線傾斜的軸線旋轉(zhuǎn)，從而當(dāng)其中一個鉆頭夾具被送至使用位置時，它所代替的鉆頭夾具同時運(yùn)動至設(shè)置在使用位置之后的存儲位置，從而不會妨礙工具的使用。本發(fā)明特別適用于(當(dāng)然并不是唯一地適用于)例如設(shè)計用于單手使用并具有提供用于刀頭的鉆頭夾具的卡盤的手槍式握把動力鉆的工具。
在整個說明書中，術(shù)語“鉆”、“刀頭”以及“鉆頭”用于表示任何適合的鉆或工具，它可以安裝在本發(fā)明的工具的鉆頭夾具上，并且可以用于進(jìn)行各種動作，包括但是不限于鉆、磨削、錐形擴(kuò)孔、擴(kuò)孔、車削螺紋和攻螺紋。
背景技術(shù)：
在本說明書中有關(guān)文獻(xiàn)、設(shè)備、操作或者常識的任何討論包括在此用來解釋本發(fā)明的內(nèi)容。不能認(rèn)為任何這些材料形成在澳大利亞或者其他地方的在此處的公開內(nèi)容和權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日或者其之前的現(xiàn)有技術(shù)的一部分或者相關(guān)技術(shù)的公知常識。
Richard D.Cummins的國際專利申請No.PCT/US2000/009080(WO2001/017728)描述了一種手鉆，它具有驅(qū)動軸和可以圍繞相對于驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線成45°設(shè)置的軸線手動旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)頭?；剞D(zhuǎn)頭具有彼此成90°設(shè)置的兩個卡盤，它們關(guān)于回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)軸線成一定角度隔開。鉆頭的使用者可以給每個卡盤加載適當(dāng)尺寸的鉆頭，從而每個鉆頭可以被順序使用，以進(jìn)行需要使用兩個鉆頭的特定操作。為了互換鉆頭，使用者必須用一只手握住鉆頭的手槍式握把，在將鉆頭軸從當(dāng)前處于使用位置的第一卡盤脫開之后，將回轉(zhuǎn)頭手動轉(zhuǎn)動180°。這種操作將第二卡盤以及相應(yīng)的鉆頭送至使用位置，然后在該位置使用者可以選擇性地將驅(qū)動軸與該第二卡盤再次接合，以便于使用鉆頭。
在許多種情況下鉆頭的使用者不能將雙手解放出來。如果不是雙手都自由，使用者不能在不冒某些風(fēng)險的情況下更換卡盤以及鉆頭。當(dāng)使用者站在梯子上處于地平面之上鉆頭頂上方的孔時就會發(fā)生這種情況。為了在使用現(xiàn)有技術(shù)中的上述工具更換鉆頭位置，使用者必須從梯子上下來，然后手動轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)頭，然后他或者她再次爬上梯子以繼續(xù)使用帶有就位的新鉆頭的鉆具。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種手持式工具，優(yōu)選是手持鉆具，它包括安裝在回轉(zhuǎn)頭上的多個鉆頭夾具，它們可以分別被選擇性地更換至使用位置，而不需要使用操作者的雙手。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種工具，它包括在工具前面的使用位置處可以彼此互換的多個鉆頭夾具，所述鉆頭夾具安裝在回轉(zhuǎn)頭上的以一定角度隔開的位置處，所述回轉(zhuǎn)頭可以圍繞著相對于驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線成一定角度設(shè)定的軸線旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動軸在第一和第二軸向隔開的位置之間往復(fù)運(yùn)動，驅(qū)動軸分別在所述兩個位置處與處于使用位置的鉆頭夾具接合以及脫開，其中，驅(qū)動軸在第二位置處的定位在驅(qū)動軸和回轉(zhuǎn)頭之間建立驅(qū)動連接，從而驅(qū)動軸的隨后操作旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)頭，以更換處于使用位置處的鉆頭夾具的位置，其中驅(qū)動軸適合于在回轉(zhuǎn)頭已經(jīng)旋轉(zhuǎn)之后返回其第一位置，并恢復(fù)與處于使用位置的新鉆頭夾具的驅(qū)動連接。
優(yōu)選的是，該回轉(zhuǎn)頭具有相對于驅(qū)動軸的軸線基本上成45°設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸線，并裝有兩個鉆頭夾具。這種設(shè)置在工具有手槍式握把的情況下特別適用，因為它可以使得不處于使用位置的鉆頭夾具占據(jù)位于手槍式握把前方的存儲位置。
優(yōu)選的是，所述工具還包括至少兩個觸發(fā)器，以控制該工具的操作，第一觸發(fā)器可以被選擇性地操作以產(chǎn)生驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)，第二觸發(fā)器可以被選擇性地操作以使驅(qū)動軸在其第一和第二軸向間隔開的位置之間往復(fù)運(yùn)動。優(yōu)選地，所述觸發(fā)器設(shè)置在工具的手槍式握把部分上。
在可行的優(yōu)選實施方案中，所述驅(qū)動軸帶有小齒輪，該小齒輪在驅(qū)動軸處于其第一位置處時位于非功能位置，并且在驅(qū)動軸處于其第二位置處時該小齒輪運(yùn)動至與設(shè)置在回轉(zhuǎn)頭上或者與回轉(zhuǎn)頭成一體的環(huán)形齒輪相嚙合，其中驅(qū)動軸的隨后旋轉(zhuǎn)使回轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)，并由此互換處于使用位置的鉆頭夾具的位置。
在該可行的優(yōu)選實施方案中，優(yōu)選地，使用第二觸發(fā)器激勵使驅(qū)動軸運(yùn)動至其第二位置的電磁線圈，回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)是通過在驅(qū)動軸處于其第二位置時選擇地啟動第一觸發(fā)器來實現(xiàn)的。
在一個替換的可行的優(yōu)選實施方案中，所述驅(qū)動軸帶有一個小齒輪，該小齒輪在驅(qū)動軸處于其第一位置處時位于非功能位置，并且在驅(qū)動軸處于其第二位置處時該小齒輪運(yùn)動成與設(shè)置在回轉(zhuǎn)頭內(nèi)的齒輪相嚙合，其中驅(qū)動軸的隨后旋轉(zhuǎn)使回轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)，并由此互換處于使用位置的鉆頭夾具的位置。
在該替換的可行優(yōu)選實施方案中，優(yōu)選地，第二觸發(fā)器是在向其施加作用力時以機(jī)械的方式使驅(qū)動軸運(yùn)動至其第二位置的機(jī)構(gòu)，當(dāng)?shù)诙|發(fā)器已經(jīng)將驅(qū)動軸運(yùn)動至其第二位置時，啟動傳感器或者開關(guān)，這使出驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)并由此使回轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)。
在優(yōu)選實施方案中，該工具是一個由電池供能的鉆具，并且所述鉆頭夾具是鉆頭卡盤。


為了更清楚地理解本發(fā)明并進(jìn)行實施，以下詳細(xì)描述本發(fā)明的手持鉆具的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。隨后的描述僅以非限制性的實施例的方式給出，并且參考如下附圖。
圖1a和1b是根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施方案制成的具有手槍式握把的手持電鉆的側(cè)剖視圖；圖2a和2b分別是圖1a和1b的俯視剖視圖；圖3是圖1a至2b的手持電鉆的俯視剖視圖，顯示了旋轉(zhuǎn)到在鉆具的兩個卡盤的使用位置之間大致半程的鉆具的回轉(zhuǎn)頭；圖4是圖3的鉆具的部分側(cè)視圖；圖5a至5f是圖1a至4的手持電鉆的優(yōu)選內(nèi)部組件的放大部分剖視圖，這些組件便于回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)，以及便于驅(qū)動軸與各自的卡盤的接合和脫開，每個圖顯示了鉆具操作的不同階段；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施方案制成的具有手槍式握把的手持電鉆的側(cè)剖視圖；圖7a至7d是圖6的手持電鉆的側(cè)剖視圖，分別顯示了鉆具操作的不同階段。
具體實施例方式
在圖1至5f中顯示了任何適當(dāng)形式的手持式工具10，例如圖中所示為電鉆。盡管在圖中顯示了電鉆，但是可以理解，手持式工具10可以用許多其他形式來實現(xiàn)，因此本發(fā)明不限于圖中所示的特定實施例。
尤其是在圖1a和1b中，可以看出，手持式工具10被構(gòu)成為鉆具，它具有帶手槍式握把部分14的主體殼體12，手持式工具10(以下簡稱為“鉆具10”)的使用者(未顯示)可以用一只手舒服地握住它。速度控制滑塊或者說開關(guān)16允許改變鉆具10的速度，以適合要被鉆的不同的材料(未顯示)。手槍式握把部分14具有放大的基部18，以將可充電電池(未顯示)裝入鉆具10來為之供電。兩個觸發(fā)器開關(guān)20、22分別為鉆具10的電源ON/OFF開關(guān)(20)和卡盤更換開關(guān)(22)。
盡管圖中沒有顯示，作為采用可充電電池作為電源供應(yīng)裝置的一種替換，鉆具10可以由AC電源來供電，或者可以是氣動或者液壓鉆裝置。因此應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所述的特定實施例。
主體殼體12的前端帶有可旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)頭24，其上安裝兩個鉆具卡盤26，28。應(yīng)當(dāng)理解，如果需要可以設(shè)置更多的卡盤，因此本發(fā)明不限于所提供的特定實施例?？ūP26、28具有各自的旋轉(zhuǎn)軸線30、32，并能夠使得不同的工具刀頭34、36(例如圖中所示的鉆頭)安裝在所示的相應(yīng)卡盤26、28上。主體殼體12容納由工具10的電池通過ON/OFF開關(guān)20供電的電動機(jī)38，還容納由速度控制開關(guān)16控制并且將電動機(jī)38的驅(qū)動傳遞給驅(qū)動軸42的減速齒輪箱40。
如圖1a和1b(以及圖2a和2b的俯視圖)所示，在要在鉆具10的前端處互換卡盤26、28時，驅(qū)動軸42可通過卡盤更換開關(guān)22而在兩個軸向間隔開的位置之間軸向往復(fù)運(yùn)動。卡盤26、28安裝在相應(yīng)的接插件44、46中，所述接插件可旋轉(zhuǎn)地安裝在回轉(zhuǎn)頭24上，從而它們的軸線30、32被設(shè)定為彼此成適當(dāng)?shù)慕嵌?，例如圖中顯示的為基本上90°。每個接插件44、46具有中央后插座(未顯示)，該中央后插座設(shè)有張開的入口，用于在驅(qū)動軸42運(yùn)動至第一或者說接合位置(例如見圖1a和2a)的過程中引導(dǎo)在驅(qū)動軸42的前端上形成的互補(bǔ)形狀的插頭結(jié)構(gòu)(未顯示)進(jìn)入到中央后插座中。這樣(特別是圖1a中的卡盤26的位置)，驅(qū)動軸42的插頭結(jié)構(gòu)可以與接插件44的中央后插座相配，從而來自驅(qū)動軸42的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被傳遞至在鉆具10的前端處的接插件44和卡盤26。
驅(qū)動軸42被彈簧或者任何其他適當(dāng)?shù)难b置(未顯示)朝著其接合位置(圖1a和2a)彈性偏壓，在所述接合位置，其插頭結(jié)構(gòu)與在鉆具10的前端處的接插件44的中央后插座嚙合。電磁線圈48的操作克服彈簧的偏壓將驅(qū)動軸42運(yùn)動至第二或者說脫開位置(例如見圖1b和2b)，所述位置與其嚙合位置(見圖1a和2a)沿軸向分開，并且在所述脫開位置處，在驅(qū)動軸42的前端處的插頭結(jié)構(gòu)從接插件44的中央后插座縮回。應(yīng)當(dāng)理解，代替利用彈簧或者類似的裝置(未顯示)使驅(qū)動軸42返回至其嚙合位置，鉆具10可以簡單地利用雙動電磁線圈或者類似的裝置(未顯示)來進(jìn)行同樣的動作，因此本發(fā)明不限于所提供的特定實施例。
回轉(zhuǎn)頭24被安裝成使其在驅(qū)動軸42的插頭結(jié)構(gòu)已經(jīng)從接插件44縮回至其脫開位置(見圖1a和1b)之后圍繞軸線50旋轉(zhuǎn)。軸線50優(yōu)選如圖所示設(shè)置成與驅(qū)動軸42的軸線成45°角，但是可以設(shè)定為任何適當(dāng)?shù)慕嵌?，兩個軸線優(yōu)選都位于與手槍式握把部分14的縱向軸線在同一個平面內(nèi)。使回轉(zhuǎn)頭24旋轉(zhuǎn)，以通過圖5a至5f(隨后描述)中更詳細(xì)顯示的機(jī)構(gòu)52的操作來更換卡盤26、28的位置。
在圖5a中，可以看出，鉆具10的機(jī)構(gòu)52包括與回轉(zhuǎn)頭24的旋轉(zhuǎn)軸線50同心設(shè)置的帶齒的圓形齒條或者說環(huán)形齒輪54，它與回轉(zhuǎn)頭24聯(lián)接或者成為一體。驅(qū)動軸42帶有錐齒輪或者說小齒輪56，由于在電磁線圈48響應(yīng)卡盤更換開關(guān)22的選擇性操作的啟動驅(qū)動軸42從其接合位置沿著箭頭a(見圖5b)向其脫開位置運(yùn)動，所述錐齒輪或者說小齒輪56與環(huán)形齒輪54嚙合。環(huán)形齒輪54的上周邊緣或者表面帶有兩個人字形塊58，如圖5a所示，它們設(shè)置在軸線50的沿著直徑方向相對的兩側(cè)上，并且它們分別設(shè)有一對相對的斜面。塊58分別被定位成與搖擺器60協(xié)作。
搖擺器60包括兩個平行的臂62(見圖2a，2b和3的俯視圖)，它們具有連接一對端部66的條板或者橋接件64。橋接件64包括平滑的下表面，該下表面在機(jī)構(gòu)52的操作過程中抵接在環(huán)形齒輪54的上周邊緣。當(dāng)環(huán)形齒輪54因為小齒輪56而旋轉(zhuǎn)時，塊58的相對的傾斜表面作用在搖擺器60的橋接件64上(見圖5d)。平行臂62的另外一對端部68終止于各自的棘爪70，當(dāng)搖擺器60處于其?？课恢?圖5a、5b、5e和5f中實線所示)時，所述棘爪70在環(huán)形齒輪54的齒之間接合。搖擺器60安裝在銷72上，所述銷72安裝在襯套(未顯示)中，該襯套允許銷72圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)。銷72的下側(cè)在平行臂62之間帶有一個如圖所示在其下側(cè)帶有齒的部分74，并且該部份74優(yōu)選設(shè)有一個設(shè)置在其上表面上或者與該上表面成為一體的罩(未顯示)。所述罩容納卷繞的壓縮彈簧76的下端，所述彈簧優(yōu)選保持在直管(未顯示)的內(nèi)部。如圖1a至4所示，搖擺器60的上端通過銷72在推力軸承78處連接至主體殼體12。
搖擺器60由部分74和彈簧76偏壓至其?？课恢?。部分74的帶齒的下表面提供了一種偏心裝置(over-centering device)，它與彈簧76相配合，將搖擺器60保持在兩個不動的位置中，其中一個是?？课恢?圖5a、5b、5e和5f)，另一個是斷開位置(圖5c和5d)。當(dāng)小齒輪56與固定至平行臂62的下表面或者與其成為一體的斷開塊78接合并推動該斷開塊78時，搖擺器60沿著箭頭b的方向(見圖5c)轉(zhuǎn)換到其斷開位置，因為小齒輪56被沿著箭頭a的方向拉動而與環(huán)形齒輪54嚙合。當(dāng)橋接件64的下表面與人字形塊58接合并被其向上推時，搖擺器60沿著箭頭b′的方向返回至其?？课恢?見圖5d和5e)，因為環(huán)形齒輪54由小齒輪56(它隨著驅(qū)動軸42沿著箭頭d的方向旋轉(zhuǎn))沿著箭頭c的方向旋轉(zhuǎn)。
以下特別參考圖5a至5f更詳細(xì)地描述鉆具10的使用以及回轉(zhuǎn)頭24響應(yīng)于卡盤更換開關(guān)22的啟動而進(jìn)行的選擇性自動旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)驅(qū)動軸42與接插件44(如圖1a和2a所示，對應(yīng)于圖5a所示的鉆具10的內(nèi)部組件的位置)接合時，可以利用使用者的一只手通過選擇性地操作ON/OFF觸發(fā)器開關(guān)20(利用卡盤26和對應(yīng)的鉆頭34)來進(jìn)行頭部之上的鉆孔。如果需要，在使用者站在由其另一只手把持的梯子上時進(jìn)行鉆具10的操作。ON/OFF開關(guān)20的操作完成了在電池(未顯示)和電動機(jī)38之間的電路(未顯示)，所述電動機(jī)向驅(qū)動軸42提供通過齒輪箱40傳遞的輸出驅(qū)動。驅(qū)動軸42按照施加給ON/OFF開關(guān)20的按壓深度而確定的速度旋轉(zhuǎn)。
通過首先松開ON/OFF開關(guān)20，可以在必要時選擇性地互換卡盤26、28(以及相應(yīng)的鉆頭34、36)的位置。當(dāng)松開ON/OFF開關(guān)20時，通向電動機(jī)38的電路斷開，這使得驅(qū)動軸42的旋轉(zhuǎn)停止。然后通過選擇性地壓下卡盤更換開關(guān)22，使用者可以按照需要互換卡盤26、28的位置。壓下卡盤更換開關(guān)22給電磁線圈48供電，所述電磁線圈在驅(qū)動軸42的前端處的插頭結(jié)構(gòu)(未顯示)從接插件44縮回的時候使驅(qū)動軸42從其接合位置沿著箭頭a的方向(圖5b和5c)向其脫開位置(圖5c至5e)往復(fù)運(yùn)動。驅(qū)動軸42向其脫開位置的運(yùn)動使小齒輪56接合并推動搖擺器60的斷開塊78，該斷開塊使搖擺器60從其?？课恢醚刂^b的方向(圖5c)運(yùn)動至其斷開位置。搖擺器60至其斷開位置的運(yùn)動使得橋接件64的下表面與環(huán)形齒輪54的上周邊緣接合。同時，搖擺器60的旋轉(zhuǎn)將平行臂62在端部68處的棘爪70升高到環(huán)形齒輪54各齒之間的狹縫之外，同時小齒輪56與環(huán)形齒輪54嚙合。
然后用戶在用一只手指持續(xù)壓著卡盤更換開關(guān)22的同時，可以用另一個手指壓下ON/OFF觸發(fā)器開關(guān)20。所有這些可以由用戶用一只手來進(jìn)行，從而他/她的另一只手是自由的，以繼續(xù)在梯子上支撐他/她自己。
第二次壓下ON/OFF開關(guān)20的作用是再次給電動機(jī)38供電，但是這一次，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動通過驅(qū)動軸42和小齒輪56來傳遞，以沿著箭頭c(見圖5d)的順時針方向旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)頭24。逐漸互換卡盤26、28的位置(見圖3和4所示的大致中間位置)，直到回轉(zhuǎn)頭24在本實施方案中已經(jīng)旋轉(zhuǎn)大致180°，使得卡盤28的接插件46與驅(qū)動軸42的前端幾乎相對，從而它的插頭結(jié)構(gòu)(未顯示)近似與接插件46的張開入口對準(zhǔn)。人字形塊58如此定位在回轉(zhuǎn)頭24的環(huán)形齒輪54上，即，當(dāng)這一切發(fā)生時，橋接件64的下表面由塊58的傾斜表面接合，該傾斜表面迫使搖擺器60的橋接件64向上，這將搖擺器60沿著箭頭b′方向(圖5e)推回到其?？课恢?。在平行臂62位于端部68上的棘爪70與環(huán)形齒輪54的相應(yīng)齒相對(沒有嚙合)時，通過部分74克服彈簧76的彈性偏壓的少量向上運(yùn)動就實現(xiàn)了橋接件64的升高?；剞D(zhuǎn)頭24的旋轉(zhuǎn)不受阻礙，并一直繼續(xù)，直至棘爪70在環(huán)形齒輪54的各齒之間對準(zhǔn)。然后棘爪70落入到各齒中間以防止回轉(zhuǎn)頭24的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。
此時，在驅(qū)動軸42的前端處的插頭結(jié)構(gòu)(未顯示)與接插件46的張開的入口相對并隔開。然后可以松開卡盤更換開關(guān)22以斷開對電磁線圈48的供電。之后驅(qū)動軸42可以沿著箭頭a′的方向(圖5f)在作用在驅(qū)動軸42上的彈簧偏壓的推力下往復(fù)運(yùn)動返回至其接合位置。在這種運(yùn)動過程中，(如果需要可通過張開的入口)將插頭結(jié)構(gòu)引導(dǎo)進(jìn)入到插件46中。
為了再次互換卡盤26、28，使用者可以松開ON/OFF開關(guān)20，并如前所述壓下卡盤更換開關(guān)22。然后斷開對電動機(jī)38的供電，激勵電磁線圈48以便驅(qū)使驅(qū)動軸42(沿著箭頭a方向)運(yùn)動并返回至其脫開位置。然后通過一起操作兩個開關(guān)20、22，可以將回轉(zhuǎn)頭24旋轉(zhuǎn)180°、或者取決于卡盤數(shù)量和它們的定位的任何適當(dāng)角度，然后可以重復(fù)已經(jīng)描述的程序。
在圖6至7d中，顯示了根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施方案制造的任何適當(dāng)形式的手持式工具100，例如圖中顯示了電鉆。在圖6至7d中，相同的附圖標(biāo)記對應(yīng)于圖1a至5f中顯示的類似的部分。
圖6至7d的工具100(以下稱之為“鉆具100”)與圖1a至5f的鉆具10的不同之處在于驅(qū)動軸142在其接合位置(圖6和7d)和脫開位置(圖7a至7c)之間運(yùn)動的方式，以及機(jī)構(gòu)152的組件。以下討論這些主要的差別。
在圖6中，與圖1a至5f中的鉆具10類似，可以看出鉆具100的驅(qū)動軸142由彈簧180(或者其他適當(dāng)?shù)难b置)彈性偏壓至其接合位置，在接合位置處其插頭結(jié)構(gòu)182與在鉆具100的前端處的接插件144的后插座184接合。代替利用電磁線圈將驅(qū)動軸142運(yùn)動至其脫開位置，圖6至7d的鉆具100利用了用作鉆具100的卡盤更換開關(guān)122的機(jī)械觸發(fā)器機(jī)構(gòu)?？ūP更換觸發(fā)器122沿著箭頭x和x′的方向(見圖7a和7d)相對于銷186樞轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動軸142處于其接合位置時卡盤更換觸發(fā)器122處于停靠位置(見圖6和7d)，當(dāng)驅(qū)動軸142運(yùn)動并處于其脫開位置時該卡盤更換觸發(fā)器122運(yùn)動至啟動位置(見圖7a至7c)。響應(yīng)于施加在卡盤更換觸發(fā)器122上的作用力，當(dāng)卡盤更換觸發(fā)器122沿著箭頭x的方向運(yùn)動至其啟動位置時，驅(qū)動軸142從其接合位置沿著箭頭a的方向運(yùn)動至其脫開位置。卡盤更換觸發(fā)器122的上部作用在設(shè)置于驅(qū)動軸142上或者與驅(qū)動軸142成為一體的突出部188上，這使得卡盤更換觸發(fā)器122在被施加作用力時能將驅(qū)動軸142沿著箭頭a的方向拉進(jìn)其脫開位置。當(dāng)卡盤更換觸發(fā)器122從其啟動位置松開時，彈簧180使卡盤更換觸發(fā)器122沿著箭頭x′的方向(圖7d)返回至其?？课恢?，同時彈簧180使驅(qū)動軸142沿著箭頭a′的方向返回至其接合位置。
設(shè)置在卡盤更換觸發(fā)器122的后周邊緣上的是延伸部190，它的設(shè)置方式使得當(dāng)迫使卡盤更換觸發(fā)器122沿著箭頭x的方向進(jìn)入其啟動位置的時候，由延伸部190啟動斷開開關(guān)192。啟動斷開開關(guān)192完成了在電池(未顯示)和鉆具100的電動機(jī)138之間的電路(未顯示)。當(dāng)向電動機(jī)138提供電源的時候，驅(qū)動軸142沿著箭頭d的方向(見圖7b)旋轉(zhuǎn)，這導(dǎo)致回轉(zhuǎn)頭124因為小齒輪156在驅(qū)動軸142的脫開位置中與鉆具100的機(jī)構(gòu)152的接合而沿著箭頭c方向旋轉(zhuǎn)。
與圖1a至5f中的鉆具10的情況不同，鉆具100的機(jī)構(gòu)152是一個設(shè)置在回轉(zhuǎn)頭124中的簡單的齒輪154，在驅(qū)動軸142沿著箭頭d方向(圖7b)旋轉(zhuǎn)并處于其脫開位置時由小齒輪156接合和驅(qū)動齒輪154。作為圖6至7d中的具有利用了搖擺器設(shè)置(60)(它將卡盤(26，28)正確定位在它們各自的使用位置)的機(jī)構(gòu)152的鉆具100，如在圖1a至5f中的鉆具10的情況那樣，鉆具100利用了傳感器或者開關(guān)(未顯示)，它們能檢測回轉(zhuǎn)頭124何時與卡盤126，128正確對準(zhǔn)，這樣驅(qū)動軸142可以在松開卡盤更換觸發(fā)器122的時候沿著箭頭a′的方向運(yùn)動回到其接合位置。
與圖1a至5f的中的鉆具10情況不同，鉆具100的卡盤更換觸發(fā)器122使得回轉(zhuǎn)頭124由單個手指的作用而旋轉(zhuǎn)，也就是，卡盤更換觸發(fā)器122提供了雙作用設(shè)置，它能同時脫開驅(qū)動軸142和旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)頭124，以互換卡盤126、128。通過操作圖1a至5f的鉆具10的ON/OFF開關(guān)20和卡盤更換開關(guān)22可以實現(xiàn)相同的作用。
因此應(yīng)當(dāng)理解，利用本發(fā)明的鉆具10或者100，回轉(zhuǎn)頭24或者124可以選擇性地和自動地旋轉(zhuǎn)，以便僅通過使用單手互換卡盤26、126、28、128。因此本發(fā)明的鉆具10或者100提供了一種自動的卡盤更換系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了單手操作，并允許操作者在操作鉆具的同時使用自由的手來例如抓住梯子。
盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合具體的實施方案進(jìn)行了說明，但是可以理解，本發(fā)明還可以有更多的改進(jìn)。本發(fā)明試圖覆蓋大體遵循本發(fā)明原理的本發(fā)明的任何變化、使用和變型，并且本發(fā)明包括落入到本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的公知或者慣常實踐中并可以用于此處所述的主要特征的對本發(fā)明的偏離。
因為本發(fā)明可以采用不脫離本發(fā)明主要特征的精神的多種形式來實現(xiàn)，因此可以理解，上述實施方案不是對本發(fā)明的限制(除非另有說明)，而是應(yīng)當(dāng)在如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)作廣義的解釋。各種變型和等同設(shè)置都包括在本發(fā)明和所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。因此，具體的實施方案應(yīng)當(dāng)被理解為闡明了可以實現(xiàn)本發(fā)明的原理的多種方式。在下面的權(quán)利要求中，手段加功能語句用來覆蓋用來執(zhí)行所限定的功能的結(jié)構(gòu)，而且不僅是結(jié)構(gòu)等同物而且還有等同的結(jié)構(gòu)。例如，雖然釘子和螺釘不是結(jié)構(gòu)等同物，因為釘子采用了圓柱形表面來將木質(zhì)部件緊固在一起，而螺釘采用了螺旋形表面來將木質(zhì)部件緊固在一起，但是在緊固木質(zhì)部件的環(huán)境中，釘子和螺釘是等同結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種工具，它包括多個能夠在該工具前面的使用位置處相互交換的鉆頭夾具，這些鉆頭夾具安裝在回轉(zhuǎn)頭上成角度間隔開的位置處，所述回轉(zhuǎn)頭可以圍繞著相對于驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線成一定角度設(shè)定的軸線旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動軸在第一和第二軸向間隔開的位置之間往復(fù)運(yùn)動，驅(qū)動軸分別在所述兩個位置處與處于使用位置的鉆頭夾具接合以及脫開，其中驅(qū)動軸在第二位置處的定位在驅(qū)動軸和回轉(zhuǎn)頭之間建立驅(qū)動連接，從而驅(qū)動軸的隨后操作使回轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)動，以便互換處于使用位置處的各鉆頭夾具的位置，并且驅(qū)動軸適合于在回轉(zhuǎn)頭已經(jīng)旋轉(zhuǎn)之后返回其第一位置，并恢復(fù)與處于使用位置的新鉆頭夾具的驅(qū)動連接。
2.如權(quán)利要求1所述的工具，其中，所述回轉(zhuǎn)頭具有相對于所述驅(qū)動軸的軸線基本上成45°設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸線，并裝有兩個鉆頭夾具。
3.如權(quán)利要求1或2所述的工具，還包括至少兩個觸發(fā)器，以便控制工具的操作，第一觸發(fā)器可以被選擇性地操作以產(chǎn)生驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)，第二觸發(fā)器可以被選擇性地操作成使所述驅(qū)動軸在其第一和第二軸向間隔開的位置之間往復(fù)運(yùn)動。
4.如權(quán)利要求3所述的工具，其中，所述觸發(fā)器設(shè)置在工具的手槍式握把部分上。
5.如前面權(quán)利要求中任一項所述的工具，其中，所述驅(qū)動軸帶有小齒輪，該小齒輪在驅(qū)動軸處于其第一位置處時位于非功能位置，并且在驅(qū)動軸處于其第二位置處時運(yùn)動至與設(shè)置在回轉(zhuǎn)頭上或者與該回轉(zhuǎn)頭成一體的環(huán)形齒輪相嚙合，所述驅(qū)動軸的隨后旋轉(zhuǎn)使回轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)，并由此互換處于使用位置的鉆頭夾具的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的工具，在從屬于權(quán)利要求3時，其中使用第二觸發(fā)器激勵使驅(qū)動軸運(yùn)動至其第二位置的電磁線圈。
7.如權(quán)利要求6所述的工具，其中，所述回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)是通過在驅(qū)動軸處于其第二位置時選擇性地啟動第一觸發(fā)器來實現(xiàn)的。
8.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的工具，其中，所述驅(qū)動軸帶有小齒輪，該小齒輪在驅(qū)動軸處于其第一位置處時位于非功能位置，并且在驅(qū)動軸處于其第二位置處時該小齒輪運(yùn)動成與設(shè)置在回轉(zhuǎn)頭內(nèi)的齒輪相嚙合，驅(qū)動軸的隨后旋轉(zhuǎn)使回轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)，并由此互換處于使用位置的鉆頭夾具的位置。
9.如權(quán)利要求8所述的工具，在從屬于權(quán)利要求3時，其中，第二觸發(fā)器是在向其施加作用力時以機(jī)械的方式使驅(qū)動軸運(yùn)動至其第二位置的機(jī)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的工具，其中，當(dāng)?shù)诙|發(fā)器已經(jīng)使驅(qū)動軸運(yùn)動至其第二位置時，啟動傳感器或者開關(guān)，這使驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)并因此使回轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)。
11.如前面權(quán)利要求中任一項所述的工具，其中，所述工具是由電池供能的鉆具，并且鉆頭夾具是鉆頭卡盤。
12.一種基本上如前面參照附圖1a至5f所述的工具。
13.一種基本上如前面參照附圖6至7d所述的工具。
全文摘要
一種工具(10)，包括多個能夠在工具(10)前面的使用位置處相互交換的鉆頭夾具(26，28)。這些鉆頭夾具(26，28)安裝在回轉(zhuǎn)頭(24)上成角度間隔開的位置處，該回轉(zhuǎn)頭可圍繞相對于驅(qū)動軸(42)的旋轉(zhuǎn)軸線(30)成一定角度設(shè)定的軸線(50)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸(42)在第一和第二軸向間隔開的位置之間往復(fù)運(yùn)動，驅(qū)動軸(42)分別在所述兩個位置處與處于使用位置的鉆頭夾具(26，28)接合和脫開。驅(qū)動軸(42)如此定位，在第二位置處在驅(qū)動軸(42)和回轉(zhuǎn)頭(24)之間建立驅(qū)動連接，從而驅(qū)動軸(42)的隨后操作使回轉(zhuǎn)頭(24)轉(zhuǎn)動，并互換處于使用位置處的鉆頭夾具(26，28)的位置。驅(qū)動軸(42)適于在回轉(zhuǎn)頭(24)已經(jīng)旋轉(zhuǎn)之后返回其第一位置，并恢復(fù)與處于使用位置的新鉆頭夾具(26，28)的驅(qū)動連接。
文檔編號B25F1/02GK1942276SQ200680000149
公開日2007年4月4日 申請日期2006年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月11日
發(fā)明者約翰·懷特黑德 申請人:懷特霍特解決方案公司