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CN109277978A - 用于从凸耳上移除的带凹槽的工具头 - Google Patents

用于从凸耳上移除的带凹槽的工具头 Download PDF

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CN109277978A CN201810382426.6A CN201810382426A CN109277978A CN 109277978 A CN109277978 A CN 109277978A CN 201810382426 A CN201810382426 A CN 201810382426A CN 109277978 A CN109277978 A CN 109277978A
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丹尼尔·M·埃格特
杰弗里·M·阿伦德特
格伦·A·考夫曼
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Snap On Inc
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Abstract

本发明公开了一种例如套筒的工具头，该工具头具有环形凹槽，该环形凹槽允许抓握工具头以从具有凸耳的工具(例如棘轮、扭矩或冲击扳手)上移除工具头。凹槽与套筒的驱动接合端间隔开来，以提高抓握性能。已确定，凹槽尺寸也可以提高抓握性能。例如，凹槽的深度可以为0.020‑0.050英寸，优选0.020‑0.030英寸。更宽泛地说，凹槽的深度可为驱动端外径的5.0％‑15.0％，优选5.0％‑10.5％。单独地或与上述范围相结合地，凹槽的宽度可为0.25‑0.47英寸，优选0.29‑0.43英寸。单独地或与上述范围相结合地，凹槽可以起始于0.070‑0.160英寸的距离处，优选0.090‑0.140英寸，并具有凹槽端部，该凹槽端部与套筒的端部最远相距0.32‑0.63英寸，优选0.38‑0.57英寸。

Description

用于从凸耳上移除的带凹槽的工具头
技术领域
本发明大致涉及一种工具头，例如套筒。更具体地，本发明涉及一种例如套筒之类的工具头，其具有用于容易从凸耳移除的环形凹槽。
背景技术
诸如套筒之类的工具头是一种用于接合、再将扭矩施加到工件(如螺栓、螺母、螺钉或其他工件)上受欢迎的形式。套筒是细长的圆柱形件，在工作端与工件头接合，并在工作端相对的驱动端处连接到具有凸耳的扭矩应用工具，例如套筒扳手、扭矩扳手或冲击螺丝刀。通过传递由连接至工件的扳手所施加的扭矩，套筒可以将扭矩施加到工件上，以便将工件插入工作材料中或从工作材料中移除。
工具头可具有不同的大小或形状，以适应不同大小或形状的工件。例如，直径为1/2英寸六角头螺栓可以用1/2英寸的套筒来扭转。这类套筒通常具有1/4英寸，3/8英寸或1/2英寸的方形阴性孔，与具有相似的1/4英寸、3/8英寸或1/2英寸的方形阳性驱动凸耳的扭矩应用工具相匹配。套筒/扭矩应用工具的接合通常还包括制动机构，例如其中的方形孔具有凹口，该凹口与设置在驱动凸耳上的向外偏置的球制动地接合，以将套筒保持在驱动凸耳上。通常情况下，通过压缩弹簧使球向外偏置。当扭矩应用操作完成时，或当需要改变套筒或以其它方式将套筒从扭矩应用工具中移除时，可以通过施加向外的力使制动器克服制动机构中的球的向外偏置，从而将套筒从凸耳中强制移除。
然而，例如，当过度用力偏置球形制动器时，或者当球形制动器磨损、生锈或因其它原因而难以移动时，工具头有时难以从扭矩施加工具凸耳中移除。此外，有时在扭矩施加过程中，套筒阴性孔相对于驱动凸耳稍微旋转，导致套筒卡在凸耳上。
现有的套筒头已经实施有切削节段，用以改善在移除期间的抓握。例如，如图5所示，与驱动端510相比，现有套筒示出为具有较小的工作端505的套筒500a，和具有较大的工作端505的套筒500b。驱动端510与传统套筒相同，包括方形驱动器515和球形制动器525。然而，套筒500a、500b还包括一个环535，相较于与环535相邻的唇537而言，该环535被切削了。使用者可以抓住环535，同时使用唇537来协助移除套筒500a、500b。但是，环535和唇537的组合仍然难以抓握和移除，并且缺乏可从扳手上有效地移除套筒的尺寸。
发明内容
本发明广泛地包括一种工具头，例如套筒，该工具头具有环形凹槽，该环型凹槽允许使用者更好地抓握套筒，有助于将工具头从例如棘轮、扭矩或冲击扳手或断路器杆等工具的凸耳上移除。凹槽可以起始于与工具头的驱动端间隔开的点，以提高抓握力。凹槽还可以制成一定的尺寸以提高抓握和移除性能。例如，凹槽的深度可以为0.020-0.050英寸，优选0.020-0.030英寸。更宽泛地说，凹槽的深度可为驱动端外径的5.0％-15.0％，优选5.0％-10.5％。单独地或与上述范围相结合地，凹槽的宽度可为0.25-0.47英寸，优选0.29-0.43英寸。单独地或与上述范围相结合地，凹槽起始于0.070-0.160英寸的距离处，优选0.090-0.140英寸，且具有凹槽端部，该凹槽端部与套筒的端部最远相距0.32-0.63英寸，优选0.38-0.57英寸。
在一个实施例中，本发明可以包括一种工具头，例如套筒，该工具头包括与工件(例如工件的六角头)接合的工作端和与工作端相对的驱动端，该驱动端包括与工具(如棘轮、冲击或扭矩扳手或断路器杆)的阳性凸耳相匹配地接合的阴性孔，其中所述孔和凸耳还包括协作制动机构，例如设置在孔的侧壁中的凹口以及设置在凸耳上的相应的向外偏置的球，所述球与所述凹口制动地接合。工具头还包括靠近工作端的第一轮缘、靠近驱动端的第二轮缘、以及位于第一和第二轮缘之间的环形凹槽。
附图说明
为了便于理解要求保护的主题，在附图中示出了所述主题的实施例，当通过检视附图、并结合下文描述来考虑时，可更容易理解和认识需要保护的主题、其构造和操作、及其众多优点。
图1为根据本发明的至少一些实施例的例如套筒的工具头的侧面透视图，该工具头的工作端的直径小于驱动端的直径；
图2为根据本发明的至少一些实施例的例如套筒的工具头的侧立面图，该工具头的工作端的直径小于驱动端的直径；
图3为根据本发明的至少一些实施例的例如套筒的工具头的侧面透视图，该工具头的工作端的直径与驱动端的直径相似、或大于驱动端的直径；
图4为根据本发明的至少一些实施例的例如套筒的工具头的侧立面图，该工具头的工作端的直径与驱动端的直径相似、或大于驱动端的直径；
图5a和5b为现有技术套筒的侧透视图，其各自的工作端直径比驱动端直径更小和更大。
具体实施方式
虽然本发明可以有多种不同形式的实施例，但是下面将参照附图详细描述本发明的优选实施例，可以理解的是，在此本文公开的内容被认为是本发明的原理的示例，而不是将本发明的广泛方面限制为本文所示的任何一个或多个实施例。本文所使用的术语“本发明”并不是为了限制请求保护的发明的范围，而仅是为了解释的目的而用于讨论本发明的示例性实施例的术语。
可以理解的是，尽管本发明被公开和描述为套筒，但是本发明可适用于适于接合工件的任何类型的工具头，其中工具头具有孔或洞，该孔或洞适于配合地接合具有凸耳的工具，例如螺丝刀头，但不限于此。
本发明广泛地包括一种工具头，例如套筒，该工具头具有环形周向凹槽，该的大小和形状制作为在使用者从具有凸耳的工具(例如棘轮扳手、扭矩扳手、冲击扳手、断路器杆或手柄工具等)中移除工具头时提高抓握力。可以理解的是，本发明不限于任何特定的工具，并可以与具有凸耳的任何工具一起使用。在一个实施例中，凹槽与工具头的驱动端的端部间隔开来，以便允许更好的抓握，并且可以进一步制成一定尺寸以提高从工具中移除工具头的能力。例如，凹槽的深度可以为大约0.020-0.050英寸，优选0.020-0.030英寸，但不限于此。更宽泛地说，凹槽的深度可以为驱动端外径的约5.0％-15.0％，优选5.0％-10.5％。单独地或与上述范围相结合地，凹槽的宽度可以为0.25-0.47英寸，优选0.29-0.43英寸。单独地或与上述范围相结合地，凹槽可以起始于0.070-0.160英寸的距离处，优选0.090-0.140英寸，凹槽端部与套筒端部最远相距0.32-0.63英寸，优选0.38-0.57英寸。
参考图1和图2，示出了例如套筒的工具头100，该工具头100的工作端105比工具头100的驱动端110小。相反地，参考图3和图4，示出了例如套筒的工具头300，该工具头300的工作端305的直径与工具头300的驱动端310的直径相似，或比驱动端310的直径更大，图3和图4具有与图1和图2所示的要素相似的要素，这些相似要素具有与后者相似的编号。
参考图1和图2，工具头100包括工作端105和相对的驱动端110。靠近驱动端110，工具头100可以包括阴性孔115，例如方形洞，该阴性孔115适于与工具的方形阳性凸耳可释放地配合。孔115位于驱动端外径120之内，并且可以进一步包括设置在其内表面上的凹口125，该凹口125适于制动地接合设置在工具的阳性凸耳上的向外偏置的球。应注意的是，孔的任何一个或多个内表面可以包括凹口125。更靠近工作端105可以为第一轮缘130，更靠近驱动端110可以为第二轮缘132。在轮缘130和132之间可以为环形凹槽135，当需要移除时，使用者可以握住该环形凹槽135以将工具头100从工具的凸耳上移除。
参考图3和图4，通过测试，本发明的发明人已经确定特定尺寸范围为凹槽135，335提供了最好的抓握和移除性能，而在这些范围之外，抓握性能将变差。例如，发明人确定环形凹槽135，335的深度(在图2和图4中示为“d”)应大约为0.020-0.050英寸，优选0.020-0.030英寸。已确定了凹槽135，335的深度d应当约为驱动端外径120，320的5.0％-15.0％，优选5.0％-10.5％。单独地或与上述范围相结合地，环形凹槽135，335的宽度Wg可以约为0.25-0.47英寸，优选0.29-0.43英寸。
发明人还确定，环形凹槽135，335与驱动端110的间隔也有益于本发明的抓握和拆卸性能。例如，环形凹槽135，335可包括第一凹槽端137，337，该第一凹槽端137，337与套筒100，300的驱动端110间隔以距离Wr。凹槽135，335可进一步包括第二槽端139，339，该第二槽端139，339与第一凹槽端137，337间隔以距离Wg。本发明的发明人发现，凹槽135，335可以具有凹槽端部，单独地或与上述范围相结合地，该凹槽端部(即第二凹槽端部139，339)到套筒100的驱动端110的最远距离(Wr+Wg)为0.32-0.63英寸，优选0.38-0.57英寸。
根据上述参数，发明人确定根据本发明的凹槽135，335提高了工具头的抓握性能，并且有助于从工具的凸耳上移除工具头100，300。凹槽135，335的结构和尺寸所提供的优势在现有技术中无法看到。
本文所使用的术语“接合”及其功能等同物不是为了必然地限定为两个或多个部件的直接机械接合。相反，术语“接合”及其功能等同物意在表示两个或多个物体、特征、工件和/或环境元素之间的任何直接或间接的机械、电气或化学的连接。在一些实施例中，“接合”也意为一个物体与另一物体集成在一起。
上述描述和附图中阐述的事项仅作为说明而不是限制。虽然已经示出和描述了特定的实施例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离发明人的贡献的更广泛的方面的情况下进行改变和修改。当以基于现有技术的适当视角来看待时，所寻求的保护的实际范围以在所附的权利要求书为准。

Claims (12)

1.一种工具头，其具有适于接合工件的工作端、以及相对的驱动端，所述驱动端具有驱动端外径和适于制动地接合工具的凸耳的孔，该工具头包括：
靠近工作端的第一轮缘；
靠近驱动端的第二轮缘；以及
设置在第一和第二轮缘之间的、具有凹槽深度和凹槽宽度的环形凹槽。
2.根据权利要求1所述的工具头，其特征在于，所述凹槽深度为0.020-0.050英寸。
3.根据权利要求2所述的工具头，其特征在于，所述凹槽深度为0.020-0.030英寸。
4.根据权利要求1所述的工具头，其特征在于，所述凹槽深度为所述驱动端外径的5.0％-15.0％。
5.根据权利要求4所述的工具头，其特征在于，所述凹槽深度为所述驱动端外径的5.0％-10.5％。
6.根据权利要求1所述的工具头，其特征在于，所述凹槽宽度为0.25-0.47英寸。
7.根据权利要求1所述的工具头，其特征在于，所述凹槽包括靠近所述驱动端的第一凹槽端和靠近所述工作端的第二凹槽端，并且其中所述第二凹槽端位于距所述驱动端0.32-0.63英寸处。
8.一种工具头，其具有适于接合工件的工作端、以及相对的驱动端，所述驱动端具有驱动端外径和适于匹配地接合工具的凸耳的孔，其中所述孔包括设置在所述孔的内表面上的凹口，该凹口适于接合设置在凸耳上的向外偏置的球，以将所述工具头保持在凸耳上，该工具头包括：
靠近工作端的第一轮缘；
靠近驱动端的第二轮缘；以及
设置在第一和第二轮缘之间的、具有凹槽宽度和凹槽深度的环形槽，
其中，所述凹槽深度为驱动端外径的5.0％-15.0％，所述凹槽宽度为0.25-0.47英寸。
9.根据权利要求8所述的工具头，其特征在于，所述凹槽深度为驱动端外径的5.0％-10.5％。
10.根据权利要求8所述的工具头，其特征在于，所述凹槽深度为0.020-0.050英寸。
11.根据权利要求10所述的工具头，其特征在于，所述凹槽深度为0.020-0.030英寸。
12.根据权利要求8所述的工具头，其特征在于，所述凹槽包括靠近所述驱动端的第一凹槽端和靠近所述工作端的第二凹槽端，并且其中所述第二凹槽端位于距所述驱动端0.25-0.47英寸处。
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