带有用于连接附件的改进连接装置的旋转工具的制作方法

专利名称：带有用于连接附件的改进连接装置的旋转工具的制作方法
技术领域：
本发明总体而言涉及电动旋转工具。更具体地说，本发明涉及一种带有旋转马达并具有快速连接装置的手持式电动工具。
背景技术：
可以理解的是，旋转工具已经使用了数年。旋转工具通常与配件和附件一起使用。每种配件和附件可以分开销售或者以不同的组合方式组合成装置。虽然配件可用于旋转工具应用，例如切削、研磨、抛光、刨槽(routing)、修整等等，但附件也可用来帮助用户执行特定工作。这方面常见的实例是切削导向附件，其安装到旋转工具上，以与切削配件一起使用，并以受控制的方式引导旋转工具在相对于工件的切削路径上行进。其它可用的附件包括工作灯、工具和刀片磨具、灰浆去除导向装置、夹持器、柔性轴延伸件、刨槽附件、钻孔附件和刨床台。
用于接纳附件的连接方式一般包括两种方法。一种方法是在工具外壳的心轴端设置带螺纹部分。然后在该螺纹部分上拧进附件并固定来使用。当不连接附件时，螺纹部分上装有遮盖螺母以保护螺纹。第二种附件和旋转工具之间的连接方法是采用围绕工具外壳的环形夹具与指旋螺钉或者机械螺钉牢固地拧紧。
针对配件的连接方式一般包括配件轴上的夹头或者卡盘。卡盘包括拼合环和拉紧螺母，为此，拉紧螺母拧到心轴的带螺纹部分上。心轴的一端固定于工具马达，而另一端与卡盘配合，以在拧紧时紧固配件防止其相对心轴转动，从而锁定并准备使用。为了使夹紧机构有效工作，心轴螺纹要求每英寸单位的螺纹数很大，进而在松开或拧紧螺母经过一段给定的轴向距离的过程中需要进行多次旋转，而如果要完全褪下螺母，就需要甚至更为大量次数的旋转。该过程显然颇费时间。
任何附件或者配件的每次更换、拆卸或者安装都包括以下过程关断工具；等候工具完全停止运转；松开附件紧固装置；拆卸配件或者附件；更换附件；并且反向重复该过程以重新紧固该附件或者新的附件。在配件大于遮盖螺母的内径的情况下，该过程有必要依次针对卡盘和遮盖螺母进行来完成安装，这使安装要花费较多时间。鉴于还存在以下情况，即，配件数量众多以及附件数量众多，此项公知技术就暴露出很大的缺点。更具体地说，配件或者附件的更换非常费时而且麻烦，这可能让用户感到沮丧并且让用户不能最有效地使用他们的旋转工具。将卡盘连接到心轴、将任意附件连接到工具外壳的带螺纹部分、以及将夹具的任意附件连接到工具外壳，这些过程所需要的时间延长了用户完成工作的时间。
除了上述情况，所述公知技术的连接方式还存在其它一些缺点，问题大部分都在于螺纹连接。虽然这种连接方法在实践中被广泛接受用来将附件连接到旋转工具，然而如果在高RPM旋转工具中进行这种应用，随着时间的推移，会发生松动或者拧紧的情况。以心轴上拧紧的螺母为例，一个普遍的问题是，随着时间的推移，螺母收紧，那么在更换配件和附件之前，需要使用扳手来松开夹具。螺纹连接还能够引发一个负面效应，并且松开连接会导致附件或配件丧失功能甚至更糟，使工具操作变得不安全。
螺纹连接让使用者不能确定需要用多大的力矩进行连接从而正确安装。此外，如果螺纹连接太松，会危及旋转工具的操作和安全操作，相反地，如果该连接太紧，可能引起邻近该连接的部件过度拉紧或者甚至断裂。许多产品部件采用热塑性塑料制成，因此不能经受这种力从而造成无法修复的损伤。这种问题可能与涉及附件与旋转工具外壳的连接方式，或者任何带螺纹部分的连接方式有关。如果断裂未被发觉，甚至会给操作员带来较大的危害风险。
螺纹连接的另一个缺点是，它难以获得轴向和径向的位置参照或者预定的轴向和径向位移。普通价格便宜的螺纹制造方法一般不提供附件相对于配件和工件的可靠轴向位置。旋转工具的一些应用可以受益于一致且可靠的位置定位。
惯用的旋转工具带来的另一个问题是，它所提供的使用之后或期间的存储选择方式有限。大多数旋转工具配有线挂架和存储盒，但是存储能力在这种情况下是有限的，而且不具备定制存储选择方式的能力。如果能够使工具存储于工作台上、台架上、操作者腰带上、墙壁上、便携式工作站中等其它地方，那么将为用户增加更多的存储选择方式。
当前在市场上的旋转工具已经被设计用来在室内使用或者在条件受约束的环境中使用。然而，还没有提供将这种工具应用于室外的、不受控制的或者说较苛刻的环境中的装备。
传统上，旋转工具也已经被设计成大体上呈圆柱形。这种形状不利于使用户具备或者感受到人体工程学的舒适、多种夹持选择方式、不在工作台上滚动的工具、对各种应用的适应性等等。
旋转工具的使用也更注重于自己动手的应用而不是工业应用。显然，所述公知技术的所有固有的缺点引发了一些限制因素，这些限制因素阻止了这种工具在工业应用中较为标准地使用。订约人、专业人员、小商业主有赖于所设计的工具提高使用效率，因为他们的收益有赖于此。
因此，需要提供一种能克服现有技术缺点的装有快速连接装置的旋转工具。

发明内容
本发明的一个目的是排除或减轻现有技术的手持式电动工具的至少一个缺点。本发明涉及带有快速连接装置的手持式电动工具，这种快速连接装置为多种用途提供更好的功能。
因此，在本发明中，为了缩短完成工作所需要花费的时间，手持式电动工具提供用于快速连接和拆卸附件的装置。快速连接装置也提供改进手持式电动工具应用中的灵活性，和/或改进用户的安全性和舒适性以及对于一般的或特定的应用设计和使用的通用性。
本发明总的来说包括通用连接装置，其用于将附件连接于手持式电动工具。快速连接装置可位于心轴、手持式电动工具的端部、手持式电动工具的电源端、手持式电动工具的外壳表面、或者上述位置的组合。本发明甚至进一步包括针对快速连接装置的自锁和快速松开紧固装置。
本发明的第一方面是提供一种带有快速连接装置的手持式电动工具，其将克服现有技术设备的缺点。
本发明的另一方面是提供一种带有快速连接装置的手持式电动工具，其在构造上是通用的，这样，可将手持式电动工具外壳形成为具有至少一个配合部件，并且将多个附件构造为具有相反的配合部件。
本发明的另一方面提供一种带有快速连接装置的手持式电动工具，该快速连接装置处于工具外壳的较大直径部分和/或工具外壳的心轴端部处，从而在心轴端处可连接较小附件，在围绕外壳的较大部分处连接较大附件，并且为其它附件提供多个连接，所述其它部件受益于多个连接的增加的强度和稳定性。
在本发明的另一方面中，提供一种带有快速连接装置的手持式电动工具，这样，当附件被安装(或者被连接)的时候，该附件可以容易地紧固。进一步的方面是，为这种紧固装置在附件中提供自锁和快速松开特征。
本发明的另一方面提供一种带有位于心轴远端上的快速连接装置的手持式电动工具，从而易于快速拆卸和安装附加卡盘。
本发明的另一方面提供一种装有快速连接装置的手持式电动工具，该快速连接装置用于接纳各种附件，以助于改进用于各种手持式电动工具应用的附件的连接，并且用来引入新的附件，而这种附件在技术上和价格上与传统的快速连接装置是不相容的。
在本发明的一方面中，提供有一种轭具，其用于向带有旋转马达的手持式电动工具提供快速连接装置，所述轭具包括第一夹持器部分，其连接到手持式电动工具的一端；第二夹持器部分，其连接到手持式电动工具的第二端；用于将所述第一夹持器部分和第二夹持器部分紧固于手持式电动工具的装置；连接部分，其将第一夹持器部分连接到第二夹持器部分；并且，其中连接部分进一步包括快速连接装置，其用于接纳手持式电动工具附件。
在另一个方面中，提供一种手持式电动工具附件，其包括至少一个配合装置，用于与带有旋转马达的手持式电动工具上的快速连接装置配合。
在还有的又一方面中，提供一种手持式电动工具，其包括用于接纳工具配件的装置；用于旋转所述工具配件的装置；和至少一个快速连接装置，其与手提式电动工具附件一起使用。
在下文中读者将会明白本发明的其它目的和优点，并且意图使这些方面的目的和优点处于本发明的范围之中。


本发明的各种其它目的、特征和伴随的优点，在结合附图考虑时变得更容易理解，因而可以完全掌握，所述附图中，相同的参考标记代表多幅视图中相同的或相似的部分，其中图1是带有快速连接装置的旋转工具的透视图；图2是图1的旋转工具以及与快速连接装置连接的附件的透视图；图3是含有附件和一个快速连接装置的图1中旋转工具的分解图；图4是含有附件和另一个快速连接装置的图1中旋转工具的分解图；图5是含有附件和另一个快速连接装置的图1中旋转工具的分解图；图5a是快速连接装置的一个实施例的透视图；图6是安装到基座附件的带有快速连接装置的旋转工具的透视图；图7是带有快速连接装置的旋转工具的另一个实施例和用于与该快速连接装置连接的附件的透视图；图8是带有快速连接装置的旋转工具的又一个实施例和用于与该快速连接装置连接的附件的透视图；图9是安装到工作站上的带有快速连接装置的旋转工具的透视图；图10是带有快速连接装置的旋转工具的透视图，其中一附件连接到该快速连接装置；图11是带有快速连接装置的旋转工具的透视图，其中另一个实施例的附件连接到该快速连接装置；图12是带有快速连接装置的旋转工具的透视图，其中另一个实施例的旋转工具附件连接到该快速连接装置；图13是带有快速连接装置的旋转工具的透视图，其中两个附件连接到快速连接装置；图14是带有快速连接装置的旋转工具的透视图，其中单个附件连接到多个快速连接工具；图15是带有快速连接装置的旋转工具的侧视图，其中一附件(以剖视显示)连接到快速连接装置；图16是带有快速连接装置的旋转工具的透视图，该旋转工具被连接到刳刨机工作台附件；图17是图16沿线17-17获取的剖视图；图18是带有快速连接装置的旋转工具的透视图，其中另一个旋转工具附件连接到快速连接装置；图19是带有快速连接装置的轭具的透视图，该轭具用于安装到已知的旋转工具上，以提供具有快速连接装置的旋转工具；图20是带有快速连接装置的旋转工具的透视图，该旋转工具连接到带有快速连接装置的柔性轴；图21是带有快速连接装置的旋转工具的透视图，该旋转工具安装到便携式工作站附件上；
图22是带有快速连接装置的旋转工具的透视图，该旋转工具安装到便携式工作站的外部；图23是带有快速连接装置的旋转工具和用于与该快速连接装置连接的电源线附件的透视图；图24是图23的旋转工具的后侧的透视图；图25是带有快速连接装置的旋转工具和用于与该快速连接装置连接的电池组附件的透视图；图26是图25中的连接到快速连接装置的附件的透视图。
具体实施例方式
参照图1，所示出的是带有旋转马达的手持式电动工具，或者旋转工具，该工具带有多个快速连接装置。可以理解，在例如钻孔机(钻孔机也可以被看成是旋转工具)中，旋转马达可以单向转动，或者也可以双向转动。虽然下文所详细描述的内容涉及旋转工具，但可以理解，诸如钻孔机之类的装有双向旋转马达的手持式电动工具，也可以包括所述的快速连接装置。旋转工具10包括装有马达(未显示)的外壳12；和电源线14，其具有连接到所述马达的第一端和从旋转工具10的外壳12伸出的第二端。虽然电源线14的第二端未被显示，但是为了向旋转工具10提供电力，电源线14的第二端优选地包括用于将电源线14连接到电源的装置。旋转工具10的操作由电源开关16控制，同时所述工具的旋转速度优选地由速度调节按钮18控制，电源开关16和速度调节按钮18都与所述马达电连通。虽然本实施例中示出的内容是分开控制，但可以理解，电源开关16和速度调节按钮18可以单一控制的形式设置。
旋转工具10进一步包括进气口22，其用来将大气吸入外壳12从而冷却所述马达；排气口24，其用来释放在所述旋转工具使用时由所述马达产生的热空气。在本实施例中，所述旋转工具还包括马达刷入口26、轴锁按钮28和工具挂钩30，所有这些对于本领域技术人员而言是公知的。
心轴端轴32位于旋转工具10的工具端33，并且直接与外壳12中的马达连接或者与该马达制造成一整体，这样，当所述马达处于工作状态时，该马达促使心轴端轴32旋转并向该旋转工具提供必要的旋转运动，以使其工作。因为旋转工具的旋转一般是单向的，因而外壳12上可以包括箭头34，以指示所述工具相对外壳12的旋转方向。可以理解，如果所述旋转工具是钻孔机，那么箭头可以是双向箭头，或者可以从外壳12去除该箭头。
如上文所公开的，旋转工具10还包括多个快速连接装置36，例如心轴端快速连接装置38、工具外壳端快速连接装置40和外壳表面快速连接装置42。虽然将外壳表面快速连接装置42示于旋转工具10的顶部和底部，可以理解，快速连接装置42可以处于很多可能的位置。此外，可以理解，所描述的快速连接装置36可以进行任意组合，而不需要使每个旋转工具包含所有这些不同的快速连接装置36。本发明的快速连接装置36本质上优选是通用的，从而易于将旋转工具与多个附件连接。
参照图2，所示的旋转工具带有一些示例性的附件。如上文所述，旋转工具10包括快速连接装置36，其用于接受或者连到多个附件，所述附件优选地增强旋转工具10的功能。在图2中，所示的附加卡盘附件44可以安装或者连接到心轴端快速连接装置38；切削导向附件46可以安装或者连接到工具外壳端快速连接装置40；并且把手48可以安装或者连接到工具外壳表面快速连接装置42中的一个。下文中将描述关于附件与快速连接装置36连接的更多细节。
参照图3，示出了快速连接装置的一个实施例的示意图。附加卡盘附件44优选地一端安装或者连接到心轴端快速连接装置38，在另一端处接纳配件，例如工具配件50。
在图3所示的实施例中，附加卡盘附件44包括图示为配合部件的配合装置52、套筒53和钻通附加卡盘附件44的主体55形成的孔54。卡盘附件54还包括夹锁62，其作为一种对工具配件50进行轴向定位、自锁和快速松开的装置。
心轴端快速连接装置38优选地包括基本为圆形的轴(图示为配合部件)56，轴56上有位于轴56外围的一部分上的平面部分58。将配合部件52的形状制成可与心轴端快速连接装置38的轴56对应装配。可以理解，图3不是按比例画出的，并且配合部件56应该可装配于配合部件52之中。心轴端快速连接装置38还包括围绕轴56的凹槽60，从而提供一种与夹锁62配合的方式。夹锁62包括弹性材料制成的夹63，在附加卡盘附件44完全插入安装位置时，夹63紧固于附加卡盘附件44上以与凹槽60接合，由此将附加卡盘附件44紧固于心轴端快速连接装置38上。凹槽60还用来将附件相对于旋转工具和快速连接装置进行轴向定位。
当旋转工具开动时，马达促使心轴端轴32旋转，并因此促使平面部分58旋转，心轴端轴32又促使平面部分58驱动附加卡盘附件44相对外壳12中的马达运动。这种旋转运动促使夹具由于离心力的作用而移动，但是通过收紧凹槽中的连接，这种旋转运动进一步将附件紧固于快速连接装置。这种旋转运动也促使工具配件50旋转，从而使旋转工具运转。优选的，心轴端快速连接装置38和配合部件52之间的装配相对畅通地进行，以确保附加卡盘附件44和心轴端快速连接装置38之间进行正确和有效的连接。
图4示出了一种附件的视图，该附件用于与工具外壳端快速连接装置40连接。如同其它快速连接装置36一样，工具外壳端快速连接装置40对附件提供支撑并与该附件进行连接，所述附件与任意旋转工具配件一起工作。
图4中，切削导向附件46包括配合装置64，其用于将切削导向附件46连接到工具外壳端快速连接装置40。工具外壳端快速连接装置40包括圆柱形部分63，其与切削导向附件46中的配合装置64(图示为一孔)相配合。优选的，将圆柱形部分63和孔64之间装配成，使圆柱体部分63与孔64互补地配合。快速连接装置40进一步包括槽66，其用于接纳和引导切削引导附件46的配合装置64中对应的夹子68。连接时，夹子68装配于槽66中，直到它锁定于安装位置。通过将夹子68锁定在槽66中，可进一步防止附件在使用旋转工具10时进行轴向移动。夹子和槽之间的连接可以进一步得到键槽的支撑，从而进一步防止卡盘附件移动。
可以理解，这仅是安装工具外壳端快速连接装置的一种方法，可以预期，还有其它方式可将附件快速锁定到旋转工具以及将附件快速从旋转工具松开。
图5提供了一种附件的视图，该附件用于和外壳表面快速连接装置42连接。外壳表面快速连接装置优选地作为工具外壳的整体部分形成，更具体地，通过注模形成，并且优选单步形成。外壳表面快速连接装置也可以装配到旋转工具的外壳上。这种针对快速连接装置的附件48(参见把手)包括配合装置84，其允许所述把手连接到外壳表面快速连接装置42。附件48进一步包括把手86和人体学形状的表面88和90，其使用户的手能够舒适地抓握。在本实施例中，外壳表面快速连接装置42包括燕尾型连接件71，其在外壳12的一部分上沿着纵向方向延伸，用于与附件48的配合装置84配合。可选地，连接件可以是T形槽形式、凹面和凸面形式、磁性吸引形式或者其它类型的连接件。在该实施例中，在工具的相反侧上存在两个快速连接装置，从而提供了对称的快速连接装置，并且使两个分开的附件易于安装在旋转工具10的相反侧上。
如图5a进一步所示，每个燕尾型连接件71包括表面72，其优选地与外壳12的表面共面；一对边缘74，其大致平行于旋转工具10的纵轴；与每条边缘74向内倾斜的表面76，其使得边缘74之间的距离大于倾斜表面76的端部之间的距离，从而接纳附件48。在外壳表面快速连接装置42的远端处是接入处80，而在外壳表面快速连接装置42的相反端处是阻挡壁82。
接入处80提供了引导功能，用于在附件的配合装置和燕尾型连接件已经配合之后，引导所述附件。阻挡壁82用作工具外壳12上的位置参照点，并且当附件48连接到外壳表面快速连接装置42时，阻挡壁82用于对附件48进行垂直阻挡。附件48的配合装置84和外壳表面快速连接装置42的燕尾型连接件71之间的连接可以设置成各种不同形式的配合，包括松配合、定位配合、过渡配合或者甚至静压配合，选取何种配合形式取决于附件的类型和使用。对于要求具有更牢固的锁定和紧固装置的附件而言，可将附加的紧固装置应用于外壳表面快速连接装置42。
可以理解，外壳表面快速连接装置42的多种可选的构形和特性，例如位置、数量和形式，是可以获知的。
图6示出了装有固定到基座的快速连接装置的旋转工具的另一幅图。旋转工具10经工具外壳端快速连接装置40和外壳表面快速连接装置42连接到刳刨机基座附件92。在本实施例中，通过两个不同的快速连接附件36和支撑装置，易于进行这种连接。刳刨机基座附件92包括第一支撑件94，其与工具外壳端快速连接装置40配合；和第二支撑件96，其与两个工具外壳表面快速连接装置42均进行配合。通过将旋转工具10在多处位置连接到刳刨机基座附件92，可提供坚固的支撑和多个连接点。附件92进一步包括配合凹陷93，将该凹陷93构造成与工具外壳表面快速连接装置42协作配合。附件92的延伸部98包括突出部100，其装配在工具外壳表面快速连接装置42的凹陷101中，从而将附件92锁定于安装位置。突出部100进一步用来提供一种将旋转工具10从附件92快速松开的方式。可以理解，任何合适的方式都可以用来将附件92锁定或从旋转工具松开。类似地，其它附件可以与多个快速连接装置装配以进行多种应用，例如干壁切割机、平板修剪器、“旋转压缩(roto-zip)”附件，等等。在用户要求使用旋转工具的时候，快速连接装置36允许将旋转工具从基座上快速移走。
图7示出了带有快速连接装置的旋转工具的另一个实施例。在该实施例中，旋转工具10包括外壳表面快速连接装置42，其用于通过功能上与旋转工具10形成整体的装置接纳附件102。在该实施例中，附件102包括配合装置104，将配合装置104构造成，与外壳表面快速连接装置42的燕尾型连接件协作地配合。附件102进一步包括接触部件106，其与安装于旋转工具上、用于接纳功能上形成整体的附件的装置配合，该装置图示为配合接触部件108。接触部件108包括导电销110，导电销110连接到用于控制装在旋转工具中的马达的装置。销110进一步用作与附件102的接触部件106中的相应导电触点(未显示)接合的接口。当附件102位于安装位置时，接触部件106和108进行配合，使附件接触部件106中的触点与配合接触部件108中的相应销110相连接，从而用来闭合附件102和旋转工具10之间的电路。附件102进一步包括扳机112，扳机112电连接道接触部件106内的触点上，这样，当该扳机被开动(即被按下)时，马达开动并且开始旋转。附件102进一步包括人体学形状表面114和116，便于用户舒适抓握。
当将附件102连接到旋转工具10时，扳机112用来作为用户接口，以控制附件102和旋转工具10之间的电路，并因此控制马达的旋转。扳机112按下得越厉害，马达的旋转速度越高，而相反地，释放扳机112上的压力，则会使得马达的旋转速度下降。扳机112还可以在扳机完全松开时控制马达停止转动。利用此项技术的益处的一些辅助功能部件和其它类似的连接件可以并入本说明书，包括但是不限于敏感器件和显示器件。
图8示出带有快速连接装置的旋转工具的又一实施例。在该实施例中，旋转工具10适于通过功能上形成整体的电连接方式接纳附件。可以理解，这仅是可以用这种方式安装的多种附件中的一种。附件118包括配合装置120，将配合装置120构造成与外壳表面快速连接装置42的燕尾型连接件协作地配合。外壳表面快速连接装置42包括装于外壳表面快速连接装置42的表面中的导电触点122。导电触点122以类似于电池触点安装于表面的方式安装于所述表面。
触点122与旋转工具10中的电源装置连接，并且用作与位于配合装置120下侧上的相应导电触点(未显示)接合的接口。当附件118处于安装位置时，配合装置120中的触点和快速连接装置42上的触点122之间的连接，用于闭合附件118和旋转工具10之间的电路，从而在旋转工具10工作时向附件118提供电力。为了保护用户免受伤害，断开的触点122对用户隐藏，或者将触点122设计成，即使用户无意中接触也不会受到伤害。
在本实施例中，为了帮助用户使用旋转工具，以及帮助用户通过连接附件中的触点和快速连接装置42的触点122闭合电路，接通指示灯泡124来对工作区域进行照明。采取类似的方式，所述附件可以是激光附件。
图9示出了连接于旋转工具工作站或者配件箱上的带有快速连接装置的旋转工具的另一个实施例。在图9中，旋转工具10方便地存放于工作站126的侧面上，但是也可以连接于所述工作站表面上的其它任何位置，只要该位置设有用来和所述旋转工具的快速连接装置36进行配合的配合装置。工作站126包括安装于侧面上的整体托架128，这样，工具外壳表面快速连接装置42就易于滑入所述托架，从而使工具易于存放和从工作站126取下。也可以其它构造使本发明的快速连接装置易于存放。此外，通过将旋转工具连接于便携式工作站外部，顾客在购买的时候，就能够看出哪种工具可以与工作站一起使用。
图10示出了装有用于接纳附件的快速连接装置的旋转工具的另一个实施例。对于某些用户，长期性的使用和工具的振动让用户受到重复性劳损(RSI)、身心机能紊乱等等方面的问题。在本实施例中，该快速连接装置接纳至少一个能提供有益健康的或者有疗效益处的附件。每个附件130是一种定制设计的衬垫132，其由一种或者多种特别用于防范或者减轻RSI的材料制成。这对于工业部门具有特别的应用。该优选实施例包括可安装到旋转工具10的外壳表面快速连接装置的两个附件130。附件130包括带有配合装置136的成形衬垫132，将配合装置136构造成与外壳表面快速连接装置42协同配合。如上所述，将配合装置136优选地成形以与外壳表面快速连接装置42的燕尾型连接件配合。衬垫132优选地由凝胶体材料制成，所述凝胶体材料吸收、转移、防护或者除去旋转工具使用时可能对用户造成伤害的有害能量、振动。可以理解，其它材料(除凝胶体材料以外)也是可以预料的，并且适合于这种应用。
参照图11，示出的是一种具有快速连接装置的旋转工具，该快速连接装置用于接纳附件140，例如抗滚动基座。这种附件140防止诸如旋转工具之类的圆柱形工具滚动，这样旋转工具10在不使用的时候处于静止状态。抗滚动基座140进一步用作置物台来临时放置不使用的工具。
抗滚动基座140包括带有配合装置144的壁142，将配合装置144构造成与外壳表面快速连接装置42的燕尾型连接件协同配合。附件140进一步包括一对侧壁146，侧壁146向下延伸远离壁142并且沿着所述工具的纵轴方向相对顶壁142大体成一定角度。第三壁148连接这对壁146的端部并且具有一个凸部(图示为脚147)，在旋转工具10放置到工作面上时，该凸部用作附件140和该工作面之间的接触点。
图12示出了一种附件，其通过快速连接装置安装到旋转工具上。所述附件150，或者吹离工具(blow-off tool)，通常意在用于去掉配件切削面处的尘土、碎片或者其它无用物资，并且该附件150包括用于安装到旋转工具10的延伸部分152、排气道154和空气会聚通道156。延伸部分152进一步包括配合装置，将该配合装置构造成与外壳表面快速连接装置42的燕尾型连接件协同配合。排气道154进一步包括一个中空的底架，以密封排气口24，从而将被加热的空气流引导至通道156。通道156包括一个中空部件，其横截面朝向孔口158收敛，孔口158邻近旋转工具10的工具端。类似地，可以将一个真空设备连接于旋转工具的进气口，并连接一偏转机构，以防止污染物被吸进进气口，并且从工作区域抽吸出无用物质并将其从旋转工具排走。
参照图13，示出的是一种带有两个通过快速连接装置安装的附件的旋转工具。如上文所述，旋转工具10可以包括多个外壳表面快速连接装置。在本实施例中，其中一个外壳表面快速连接装置42位于旋转工具的顶部，而另一个快速连接工具位于该旋转工具的底部。
这两个附件因而方便用户的多种应用，并且可以理解，任何合适的附件组合都是可以预料的。在本实施例中，这两个附件分别是把手160和配件容器附件162。容器附件162包括配合装置，将该配合装置构造成与位于旋转工具顶部的外壳表面快速连接装置42的燕尾型连接件协同配合。容器附件162进一步包括带盖166的盒部件164，将盖166配合地构造在盒部件164上，从而将配件168容纳于所述容器中。任何合适的装置都可以用来保存或者说容纳配件。为了使配件便于携带并且远离旋转工具的使用区域，容器附件162优选地用来容纳旋转工具配件168。由于存在多种不同用途的配件，导致存在多种可能的构造或结构，因而需要几种可能构造的容器附件162。
如上文所述，容器附件162还可以安装于带双向马达的手持式电动工具上，以容纳与所述带双向马达的手持式电动工具一起使用的工具配件。容器附件162优选是有益于其他许多电动工具，以钻孔机为例，因为容器附件162可以容纳电动工具钻头，这样使用者可以容易地并且快速地取到这些钻头。
把手160还包括配合装置，将该配合装置购置成与位于旋转工具底部的外壳表面快速连接装置42的燕尾型连接件协同配合。使用者仅连接配合装置和外壳表面快速连接装置42(如上文所述)，并且将把手160附连于旋转工具10上，以增强旋转工具的可用性。
图14示出了一种通过快速连接装置连接于旋转工具上的卡盘致动附件。在本实施例中，外壳表面快速连接装置42以这样一种不同的方式进行使用，即快速连接装置帮助引导附件进行滑行运动。可以理解，存在其它附件可以获得类似的效果。此外，本实施例说明了，可以一起使用不同的快速连接装置来接纳附件。
将卡盘附件173安装到旋转工具10的工具端处的心轴快速连接装置38上。卡盘致动附件170包括卡盘接口172、附件连接装置174、用户接口176和主体178。卡盘接口172包括叉形延伸部分，以驱动卡盘在纵向方向上运动，从而驱动卡盘松开其中所夹持的配件。使用致动器170或者通过偏压在卡盘中的弹簧，可以手动地使卡盘附件返回锁定位置。当工具处于使用状态时，卡盘接口172允许卡盘自由旋转。附件连接装置174包括配合装置，该配合装置与工具外壳端快速连接装置40配合。可选地，可以通过使用弹簧夹实现这种连接。弹簧夹结构允许致动器170在所述工具的顶部附接，从而改进了用户的功能需求。连接装置174进一步用来引导其中的主体178。用户接口置176包括按钮型抓握装置，使用户发起致动操作。用户接口176的致动操作将运动传递到通过连接装置174引导的主体178，进而通过卡盘接口172致动卡盘。
在本实施例中，描述了快速连接装置的多种用途。外壳表面快速连接装置42用作附件的轴向引导装置，工具端快速连接装置40用作锁定装置，用于将附件保持在合适位置，并且心轴端快速连接装置用作定位装置并用来将卡盘致动附件170锁定在旋转工具上。
图15示出了一种旋转工具，其带有通过快速连接装置安装于其上的保护罩附件。保护罩附件180使旋转工具方便在室外或者诸如化学环境之类的恶劣环境中使用。保护罩附件180可以由各种材料制成，并且优选是柔韧材料，并且所设计的结构要适于在预期使用的环境中使用。附件180优选地使工具方便在已知技术无法切实可行的环境中使用。
保护罩附件180包括配合装置184，其用于将该罩连接于外壳表面快速连接装置42的燕尾型连接件上。这允许罩附件180安装于旋转工具10上，同时使罩附件180保持在所需的纵向和旋转方向上的合适位置上。在本优选实施例中，保护罩附件180(以剖视形式显示)包括外壳套环182、配合装置184和保护盖186。外壳套环182是环形的，并且将其成形为用于装配在工具外壳端快速连接装置40上，并紧固于保护盖186上。配合装置184也紧固于该保护盖上，使得保护盖是一个连续的盖。保护盖186可选是透明的，并且可以包括有助于空气流动的附加材料，该附加材料紧固于进气口和排气口之上的位置中，从而允许空气流过，使所述工具实现适当功能。保护盖186进一步被构造成用来提供和确保适合的接口，以使使用者可够到例如电源开关16和速度调节按钮18之类的工具控制件。保护盖186包括带有关闭装置的开口，该开口处于套环182所处端的相反端，从而允许保护盖开始围绕旋转工具缠绕。配合工具和燕尾型连接件之间的连接防止保护盖在使用期间滑动。
可选地，采用工具外壳端快速连接装置40，可以将罩附件180插到工具的一端上，接着将罩附件180连接于外壳表面快速连接装置42而处于安装位置，然后使用关闭装置。关闭装置可以包括任何合适的装置，例如拉链、维可牢尼龙搭扣或者钮扣式口盖。
图16示出了一种通过快速连接装置安装于刳刨机或刨床的工作台的旋转工具。工作台188的上台面189大致呈矩形，并且工作台188具有一套四个支腿190，支腿190连接到上台面189的底部。所述工作台包括圆筒形开口或孔192，其贯通上台面189的中央区域。所述上台面的下侧通常包括装置194，该装置194与旋转工具的快速连接装置配合，从而将旋转工具安装到工作台188上。因此，在用户用完旋转工具后，该旋转工具很容易从工作台拆除并拿到别处使用。
图17示出了一幅沿着图16的线17-17截取的剖视图。该旋转工具通过工具外壳端快速连接装置40和外壳表面快速连接装置42与工作台188接触，其中这两种快速连接装置用作紧固装置、引导装置或者调节装置或者以上装置的组合。
在本优选实施例中，工具外壳端快速连接装置40与防松螺母196配合。防松螺母196将旋转工具的工具末端紧固于滑动套环198，当旋转工具正在工作台188的圆筒形开口192中滑动时，套环198提供引导调节作用。工作台188也通过一对配合装置197与外壳表面快速连接装置42配合，该配合装置197位于所述工作台的相反侧上的支撑壁199上。该配合装置进一步用来相对工作台188引导工具和套筒200。
将锁紧螺钉202紧固于工作台188中并用来紧固工作台188和快速连接装置42之间的连接件上。
类似地，旋转工具10可以连接到附件上，并且用作曲面磨光机。本实施例进一步举例说明了本发明方便支撑，以及各种旋转工具中的多种连接装置。
图18涉及一种旋转工具的实施例，该旋转工具带有用于接纳附件，例如深度计附件的快速连接装置。使用深度计附件204作为附件，可说明快速连接装置可以怎样为旋转工具提供纵向定位参考。采用其它附件也是可能的，只要其提供其它用于纵向地或者旋转地确定位置的定位参考附件。在本实施例中，深度计附件204紧固于外壳表面快速连接装置42上。如前文所述，外壳表面快速连接装置42可以包括阻挡壁82。阻挡壁82优选地处于心轴端的位置处。因此，根据从心轴到卡盘208和从卡盘到配件206(在这种情况下，指的是配件的远端)的相关联的相互关系，就建立了从深度计附件到配件206的尺寸关系。由此，通过读出邻近指示针210的值，深度计附件204能够精确测量将配件206的所述端相对于卡盘端设置的深度。这允许根据要求重新调节。可选地，用户可以安装深度计附件204来钻孔至预定的深度。所述深度计首先用来测量配件端的位置。用户减去所需的深度，调节深度计，然后使用指旋螺钉212锁定。
图19是一种轭具(harness)的透视图，该轭具带有可以安装到惯用旋转工具(如虚线所示)上的快速连接装置，以便提供带有快速连接装置的旋转工具。轭具220包括第一夹持器部分222，其围绕旋转工具224的较大一端安装；以及第二夹持器部分226，其接近旋转工具224的工具端228安装。轭具222进一步包括连接部分230，其连接所述第一夹持器部分和第二夹持器部分。在连接部分230的顶部有一个快速连接装置232，图示为燕尾型连接件。
夹持器部分222和226都包括紧固装置234，紧固装置234可使该轭具紧固于旋转工具上。夹持器部分的尺寸(孔尺寸)可以调整，以便它们可以装配最惯用的旋转工具。在将轭具连接于旋转工具后，该旋转工具可以接纳带有配合装置的附件，该配合装置用于与快速连接装置232连接。
图20是带有快速连接装置的旋转工具的透视图，该快速连接装置带有连接到旋转工具的柔性轴。旋转工具10包括快速连接装置36，图示为外壳表面快速连接装置42。为了使用，柔性轴240通过心轴端快速连接装置38和工具端快速连接装置40连接于旋转工具的端部，其连接方式类似于上文所述的关于图3的连接方式。在该柔性轴的工具端处，柔性轴包括快速连接装置242，图示为燕尾型连接件，其可以接纳带有配合装置的附件，将所述配合装置构造成与所述燕尾型连接件协作地配合。因此，由于工具可以在远离旋转工具处使用，因而快速连接装置242的存在允许用户仍然将附件连接到该柔性轴，以帮助旋转工具的应用。
图21是连接到便携式工作站的带有快速连接装置的旋转工具的透视图。旋转工具10包括外壳表面快速连接装置42，其允许将旋转工具安装于便携式工作站244。通过使用快速连接装置将旋转工具安装于便携式工作站，一旦用户用完选择工具，也可以快速地从工作站拆下该旋转工具，以便快速地向用户提供更大的工作空间。图22示出了连接到便携式工作站的第二位置处的旋转工具。
图23是带有快速连接装置36的旋转工具10的透视图，其中旋转工具10安装于工具箱或者便携式工作站246的外部。旋转工具可以简单地和快速地连接到工具箱，而不必开启箱子。因此，如果用户希望携带旋转工具，该用户不必开启箱子将其放入，而仅将旋转工具10(通过外壳表面快速连接装置42)连接到工具箱/便携式工作站246表面上相应的配合装置上。
参照图24，示出的是带有快速连接装置36的旋转工具10的透视图。除了外壳表面快速连接装置42，旋转工具10还包括电源端快速连接装置248。电源端快速连接装置248优选是燕尾型连接件，但是可以理解，可以使用其它快速连接装置，例如T形槽连接件。电源端快速连接装置248优选地用来引导具有配合装置252的电源线250，将配合装置252构造成与电源端快速连接装置248配合，以便引导电源线与旋转工具10中的电源插座254配合。电源插座用导线连到马达，以便当将电源线连接到旋转工具和电源(未显示)的时候，向马达提供电力。
参照图25，示出的是带有快速连接装置的旋转工具的示意图。该旋转工具类似于图24的旋转工具，不同之处在于，将电源端快速连接装置248构造成用来接纳电池组260，电池组260带有用来与旋转工具的电源端快速连接装置配合的配合装置。图26示出了连接到旋转工具上的电池组。
可选地，可以将一夹子附件通过快速连接装置安装于旋转工具，以在适当位置夹持真空管，用于从工作区域抽吸出无用的物料。当放在用户手中时，夹子附件也可以与旋转工具一起使用。可以将夹子附件安装于两个外壳表面快速连接装置中的任一个或者两个上。
在另一个实施例中，可以将齿轮减速单元附件通过快速连接装置安装于旋转工具。齿轮减速单元附件可以使用任意数量的快速连接装置安装，这要取决于附件的结构。齿轮减速单元附件优选地包括一套行星齿轮或者其它合适的装置，以将旋转工具的每分钟旋转次数降低到钻孔机或者其它合适工具的每分钟旋转次数。齿轮优选地装在一壳体内，该壳体带有一个输入轴和一个输出轴，该输入轴可连接到旋转工具的心轴，并且该输出轴可连接到附加卡盘附件。类似地，可对直角附件进行传动转换，以将旋转运动转换成用于锯切运动的往复变换器以及其它这样的结构的往复运动。
在另一个实施例中，可以将旋转工具通过快速连接装置连接于带或不带台夹钳的旋转台上。所述夹钳可以安装在工作面的边缘，而该旋转工具可固定于一配合部件上，将该配合部件构造为与配合快速连接装置和用户操作的工件配合，其中所述快速连接装置允许旋转工具处于静止且紧固的状态。这种结构允许旋转工具紧固地夹持在一个位置上，并且具有一定的灵活性，因为旋转工具可以置于多种位置处来完成范围广泛的任务。
在另一个实施例中，可以将一水准仪通过快速连接装置连接于旋转工具，以改进旋转工具的功能来进行多种应用。举例来说，如果用户正在一个大型工件上钻孔，则电动工具可以安装到工作台上，并且水准仪用来使配件相对于工作台的位置正确对准，从而允许用户相对工作台移动工件而钻出所需的孔。
在另一个实施例中，可以将旋转工具通过快速连接装置连接于台夹钳，其中该台夹钳被紧固于工作表面的边缘。
在又一个实施例中，可以将旋转工具通过快速连接装置连接于一固定设备，从而用作摇臂锯、钻床等等。快速连接装置可为这种应用提供改进的附件装置。
在另一个实施例中，可以将一个直立的刚性台连接于旋转工具的快速连接装置，其允许其它附件(例如柔性延伸件)连接于外壳的心轴端部。所述直立的刚性台也可以进行高度调节并且进一步用作钻床。
在还有另一个实施例中，快速连接装置为旋转工具提供能够与圆形切割器连接的装置。
在另一个实施例中，带有快速连接装置的旋转工具可以与具有配合装置的墙上托架配合，从而为用户提供临时工具放置处，同时用户可以腾出手来执行别的任务。
在还有另一个实施例中，可以将一个干净的防灰尘/火花的护罩连接到旋转工具的快速连接装置。可以将这种附件连接到工具外壳上的任何不同的快速连接装置上，以为用户提供能在一个较为安全的环境中操作旋转工具的扩展能力。
还在另一个实施例中，可以将一个放大镜连接到旋转工具的其中一个外壳表面快速连接装置。在标准配件组中存在可用来雕刻、蚀刻和其它精细工作的配件，因而具有一个放大镜显得尤为必要。此外，放大镜可以与一个附件组合而与任务灯(task light)协同使用，或者用作单独的附件。
在另一个实施例中，可以将一个临时引导系统连接于旋转工具的快速连接装置，该引导系统用来引导配件在预定路径中。所述快速连接装置有利于改进这种附件的使用。
在进一步的实施例中，可以将诸如切削导向装置或者量角器之类的其它附件连接于旋转工具的快速连接装置。
在另一个实施例中，可以将致动器构造成作为连接到工具的多位置心轴锁。如果所使用的特制卡盘会针对配件的变化而要求锁定心轴，那么这会提供比传统心轴锁按钮更靠近用户的心轴锁的致动。类似地，可以使用诸如此类的附件作为心轴闸，以使用户能够以较快的方式让马达停转。这进一步用来改进工具的安全使用。
其它附件包括但不限于，灰浆去除器、草坪割草机刀片磨具以及多用途切削导向装置。
本发明的一个优点是，快速连接装置允许旋转工具在较短时间内在多项功能之间切换。因为附件可以容易地从旋转工具拆下并且马上连上新的附件，这就为用户节省了时间，以便于用户能够省时地完成他们的工作，而不必面对拧下附件以及然后拧上新的附件所造成的延迟。
附加卡盘附件44和心轴端快速连接装置38进一步包括定位、支撑、驱动、锁定和松开装置。
因此，上文所述内容仅意在对本发明的原理进行举例说明。此外，因为本领域的技术人员易于对本发明进行多种改造和变化，因而本说明书并非意在将本发明限制在所显示和描述的确切构造和操作，因此，所有合适的改造和等同替换都可以采用，并且落入本发明的范围。
权利要求
1.一种带有旋转马达的手持式电动工具，包括用于接纳工具配件的装置；用于旋转所述工具配件的装置；和至少一个快速连接装置，其与电动工具附件一起使用。
2.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其中所述电动工具是旋转工具。
3.根据权利要求1所述的手持式电动工具，进一步包括至少两个快速连接装置，其与所述电动工具附件一起使用。
4.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其中所述至少一个快速连接装置从下列一组装置中选择，所述组包括心轴端快速连接装置、工具外壳端快速连接装置、外壳表面快速连接装置和电源端快速连接装置。
5.根据权利要求4所述的手持式电动工具，其中所述外壳表面快速连接装置位于所述手持式电动工具的表面上。
6.根据权利要求5所述的手持式电动工具，其中所述外壳表面快速连接装置包括燕尾型连接装置、T形槽连接装置、凹陷、凸部、或者磁性装置。
7.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其中所述旋转工具进一步包括连接到所述旋转工具的工具端的柔性轴。
8.根据权利要求7所述的手持式电动工具，其中所述柔性轴包括快速连接装置。
9.根据权利要求5所述的手持式电动工具，其中所述外壳表面快速连接装置是整体模制的。
10.根据权利要求9所述的手持式电动工具，其中所述整体模制的外壳表面快速连接装置是注射模制的。
11.根据权利要求1所述的手持式电动工具，进一步包括锁定装置，其用于将所述电动工具附件紧固到所述至少一个快速连接装置。
12.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其中所述至少一个快速连接装置安装到所述手持式电动工具。
13.根据权利要求3所述的手持式电动工具，其中所述至少两个快速连接装置互相配合，以与电动工具附件一起使用。
14.根据权利要求1所述的手持式电动工具，进一步包括用于接纳在功能上形成整体的附件的装置。
15.根据权利要求14所述的手持式电动工具，其中所述装置是销连接件或者电连接件。
16.一种用于向带有旋转马达的手持式电动工具提供快速连接装置的轭具，包括第一夹持器部分，其连接于所述手持式电动工具的一端；第二夹持器部分，其连接于所述手持式电动工具的第二端；用来将所述第一夹持器部分和所述第二夹持器部分紧固于所述手持式电动工具的装置；连接部分，其将所述第一夹持器部分连接到所述第二夹持器部分；并且其中所述连接部分进一步包括用于接纳电动工具附件的快速连接装置。
17.一种手持式电动工具附件，包括至少一个配合装置，其用于与带有旋转马达的手持式电动工具上的快速连接装置配合。
18.根据权利要求17所述的手持式电动工具附件，其中所述手持式电动工具附件从以下一组装置中选择，所述组包括附加卡盘附件、切削导向附件、把手、刳刨机基座附件、功能上形成整体的附件、灯附件、激光附件、便携式工作站、有益健康的凝胶体衬垫附件、抗滚动基座附件、吹离工具附件、容器、卡盘致动附件、保护罩附件、刨台附件、深度计附件、柔性轴附件、电源线附件和电池组附件。
19.根据权利要求17所述的手持式电动工具附件，进一步包括至少两个配合装置，其用于与带有多个快速连接装置的手持式电动工具配合。
20.根据权利要求1所述的手持式电动工具，其中所述至少一个快速连接装置用来引导、定位、调节、支撑、驱动、连接、锁定或者松开。
21.根据权利要求5所述的手持式电动工具，其中所述外壳表面快速连接装置被装配到所述手持式电动工具。
22.根据权利要求17所述的手持式电动工具附件，进一步包括用于与所述手持式电动工具功能上形成整体的装置。
23.根据权利要求21所述的手持式电动工具，其中所述装置是销连接件或者电连接件。
全文摘要
本发明涉及一种手持式电动工具，其包括用于接纳工具配件的装置；用于旋转所述工具配件的装置；和至少一个与电动工具附件一起使用的快速连接装置。
文档编号B23B31/02GK1950181SQ200580011371
公开日2007年4月18日 申请日期2005年3月15日 优先权日2004年3月15日
发明者凯里西·C·瓦苏德瓦, 斯科特·W·艾伦, 萨特纳姆·辛 申请人:麦克斯泰克制造公司