专利名称：具有发光组件的动力工具的制作方法
技术领域：
本申请总体上涉及手持动力工具。更特别地本申请涉及具有配置为发光到由动力工具进行机加工的工件 上的灯的手持动力工具。
背景技术：
本部分提供与本公开有关的背景资料，其不一定是现有技术。动力工具经常用于各种情形下，从良好照明的室内工作空间到不总是良好照明的外面施工现场或者其它的区域。相应地，期望提供允许动力工具具有将动力工具机加工或者工作所在的工件照明的发光特征的方法或者设备。这样的发光特征将有助于即便在标准光照条件下用户也能够充分地观察动力工具工作所在或者机加工的工件或者工作区域。因为动力工具可以用于恶劣的环境条件，因此期望保护这样的发光特征免受恶劣的环境条件。
实用新型内容本部分提供本公开的一般性概括，并且不是本公开的整个范围或者本公开的全部特征的详尽公开。根据本教导的一个实施例，提供一种动力工具，其包括壳体；能够关于所述壳体旋转的末端执行器；环形衬套，所述环形衬套在其中限定通道，所述衬套耦合到所述壳体；布置在所述通道之内的环形印刷电路板；布置在所述环形衬套之内的环形透明盖，所述透明盖可转动地并轴向地固定到所述印刷电路板；和多个发光元件，其可操作地连接到所述印刷电路板并围绕所述末端执行器径向地布置以照明工件。所述动力工具进一步包括在所述印刷电路板上的对齐凹槽和在所述透明盖上的对齐凸片，在所述印刷电路板上的所述对齐凹槽和在所述透明盖上的所述对齐凸片尺寸适合并定位为以使得在所述印刷电路板上的所述对齐凹槽可转动地安装到并保持在所述透明盖上的所述对齐凸片上以保持所述印刷电路板和所述透明盖对齐。根据本教导的一个实施例，提供一种动力工具。所述动力工具包括壳体、可关于壳体旋转的末端执行器、关于壳体不可旋转的衬套、关于壳体利用热桩式接合工艺(heatstake process)固定的印刷电路板(PCB)和可操作地连接到PCB的发光元件。发光元件与末端执行器相邻并且在透明壳体的凹陷内并定位为照射动力工具进行机加工的工件。根据本教导的另一个实施例，提供一种动力工具。所述动力工具包括可旋转的末端执行器、不可旋转的衬套和圆形印刷电路板(PCB)。表面安装发光元件可操作地连接到PCB并与末端执行器相邻以照亮由动力工具机加工的工件。衬套具有支撑PCB和缆线的透明盖，其中所述缆线配置为提供动力到PCB，用于为发光元件照明。发光元件围绕末端执行器环形地安置在PCB上。末端执行器的一部分延伸通过由透明盖和PCB限定的孔。透明盖限定凹槽，而PCB利用热桩式接合工艺耦合在凹槽中。所述印刷电路板(PCB)能转动地固定在所述凹槽内。[0009]这样，已经相当广泛地概述了本实用新型的某些实施例，以为了其在此的详细描述可以得到更好的理解，以及为了本实用新型对现有技术的贡献可以更好地被认识到。当然，本实用新型还有其它实施方式，其将在下面进行描述并且将形成所附权利要求的主题。在这方面，在详细解释本实用新型的至少一个实施例之前，应当理解，本实用新型在它的应用中并不限制到在下面的描述中提出或者在附图中示出的结构的细节和部件的配置。本实用新型能够具有除了描述的那些之外的实施例，并能够以不同方式实施和进行。再者，应当理解，在此采用的措辞和术语以及概要是为了描述的目的，不应认为是限定性的。同样地，本领域技术人员将认识到，本公开所基于的构思可以容易地用作设计其它结构、方法和系统的基础，用于实施本实用新型的数个目的。因此，重要的是，权利要求应当认为包括这样的等效结构，只要它们没有超出本实用新型的实质和范围。进一步的使用领域将从在此提供的描述变得明显。在该概述中的描述和特定例子 是仅仅为了示例的目的，并不意在限制本公开的范围。
在此描述的附图仅仅是为了选取的实施例而不是所有可能的实施例的示例性目的，并不意在限制本公开的范围。图Ia和Ib示出根据本教导的动力工具的两个实施例的侧视图；图2示出图I所示的动力工具的鼻状件组件；图3示出与如图2所示的鼻状件相关的保持器组件的横截面视图；图4示出如图2和3所示的保持器组件的透视的横截面视图；图5示出根据本教导的透明盖的电路板组件的透视图；图6示出如图5所示的透明电路板组件的透视的横截面视图；图7示出如图5所示的组件的前部透视图；图8示出如图5所示的组件的电路板/透明壳体接口的放大视图；图9示出根据本教导的替代保持器组件的后部透视图；图10示出如图9所示的保持器组件的透视的横截面视图；和图11示出如图9和10所示的保持器组件的前视图。在全部若干附图中，相应的附图标记表示对应部分/部件。
具体实施方式
现将参照附图更完整地描述示例性的实施例。根据本实用新型的一些实施例，发光元件，例如发光二极管(LED)以环形或者环圈形状围绕末端执行器的一部分布置，并配置为向前发光以照明由末端执行器所保持的工具或者附件以及由工具机加工的工件。末端执行器可以是安装到工具的输出芯轴的工具或者附件保持器，如在名称为“Bit RetentionDevice”的在2009年2月27日提交的美国专利申请12/394426中所描述的，该申请在此通过参考被全文引入。根据本实用新型可以使用的末端执行器的其它的例子可以是由JacobsChuck Manufacturing Company of Clemson, SC制造和销售的7000系列的卡盘，以及类似于由 DeWalt Industrial Tool Company of Baltimore, MD 制造和销售的 DC825KA 冲击式驱动器和DC815KA冲击式驱动器的产品上发现的速换卡盘。数种不同类型的发光元件可根据本实用新型进行使用，例如，灯泡(例如，氙灯泡)或者其它的发光元件。尽管具有特定的优点，但是在这里讨论的LED灯仅仅是例子，并不限制根据本实用新型的实施例到使用LED的工具。LED等或者其它发光元件以及相关部分锁定到工具的壳体，并且在操作动力工具时不转动。但是，可以想到，发光元件可以结合到可旋转的构件例如卡盘紧箍中。灯可以由提供动力给动力工具的电机的相同电源供电。在无绳动力工具的情形下，电池为动力工具供电，而在有绳工具的情形下，AC电流从源电压通过塞绳提供。该AC电流可以根据采用的发光装置的需要而进行修改。在LED灯的情形下，可以采用整流器来转换AC电流到DC。根据本教导的第一实施例不出在图Ia中。动力工具50具有壳体51,其可以是蛤壳类型的，或者任何其它的适当类型的壳体。动力工具50可以具有位于动力工具50的前端部分的变速箱壳体56以封装末端执行器53的一部分。手柄57从壳体51向下突出并与电池端接。图Ia的实施例的变速箱壳体包含减速变速箱(例如，单级行星传动)和提供间断 的旋转冲击到末端执行器的冲击机构(例如，Pott机构)。图Ib的实施例的变速箱壳体包含减速变速箱(例如，多级行星传动)和当达到预定扭矩时脱离的至少一部分扭矩离合。末端执行器53可以配置为保持附件或者工具例如钻头或者驱动类型的附件例如Philips的或者标准的螺丝起子。其它类型的工具或者附件可以保持并使用于末端执行器53中，如本领域技术人员可以认识到的。末端执行器53的运动可以通过扳机55控制。扳机55可选择性地从电池提供动力到位于壳体51内的电机。在本实用新型的一些实施例中，扳机或开关55压下越多，施加到电机的功率可以越大，其可以导致末端执行器53自旋得更快。电池提供动力以为电机赋能并可控地转动末端执行器53。如图Ib 所不，以及如在名称为 “Light for a Power Tool and Method ofIlluminating”的于2009年2月25日提交的美国专利申请12/379, 585中描述的，其中该申请在此通过参考被全文引入，动力工具50可以装备有离合器衬套。尽管未示出，但是根据本教导的其它的实施例可以不具有旋转的离合器衬套，而是具有不同的机构，例如钻/锤模式选择器、换挡器、开/关的开关、变速控制或者其它的控制机构。但是，本说明书将参照离合器衬套作为例子，但是并不限制根据本实用新型的实施例到具有离合器衬套的工具。离合器衬套可以旋转以调整离合器脱离的扭矩设置。数字标尺可以显示在离合器衬套上，以为了提供用户离合器衬套的设置的指示。在一些实施例中，用户可用手转动离合器衬套到期望位置。可以根据本实用新型工作的离合器和变速箱的例子示出在美国专利No. 7，066，691中，该专利在此通过参考被全文引入。当然，其它类型的离合器和变速箱机构也可以根据本实用新型进行使用。动力工具50例如可以在变速箱壳体56的末端处装备有发光保持器52。如下所述，保持器52用以耦合发光电路到工具壳体51。透明或者透明盖54示出为安装在由保持器52限定的凹陷中。保持器52安装到变速箱壳体56，变速箱壳体56相应地由壳体51支撑。下颚遮蔽部62位于保持器52上并提供用于一部分缆线64(参见图2)的壳体。缆线64具有在第一末端68的连接器66，并在第二末端70耦连到布置在保持器52内的电路板82。图2示出保持器52变速箱壳体56组件的透视图。所示的是具有相关透明盖54的保持器52，其中透明盖54可固定地耦合到壳体变速箱壳体56。具有相关联的连接器66的相关联的引出缆线组件71定位为允许耦合部相应地连接在壳体51上。变速箱壳体56具有相关联的耦合机构55，该耦合机构用于配合变速箱壳体56到两件式的壳体51。图3示出保持器52变速箱壳体56组件的横截面视图。保持器52可以利用多个咬合特征或者刺刀式机构74耦合到变速箱壳体56，其中所述多个咬合特征或者刺刀式机构74配置成与在变速箱壳体56中限定的相应的L形通道76相连。布置在由保持器52限定的通道78中的是透明盖54。如下所述，透明盖54自身限定透明盖通道80，该通道环形地支撑相关联的电路板82，该电路板具有多个表面安装的发光二极管(LED)84。如在下面详细描述的，电路板82利用锁定构件86保持到透明通道80中，其中所述锁定构件热熔接(heat stake)到电路板82以实施电路板到变速箱壳体56的牢固的不可旋转的固定。保持器52耦合到变速箱壳体56的台阶部分88。台阶部分88具有与工具50的中 心线92大致平行的第一表面90。大致垂直于这个表面的是第二表面94，其用作用于保持器52的邻接部。台阶部分88的第一表面90具有凸出的凸缘96，其用作锁定特征以耦合保持器52到台阶部分88中。凸缘96具有倾斜表面98，其有利于相应的保持器52锁定特征100咬合到台阶部分88上。限定在第二部分102内，第一表面90包括锁定凹槽或者通道76。锁定凹槽76环形地形成在第二部分102内或者可以由多个径向布置的间断的耦合凹槽形成。锁定特征74包括具有倾斜的接口表面108和相对的平面的支承表面110的倒角的凸缘构件106。平面的支承表面110配置为与限定在凸缘96上或者限定在第一表面90的第二部分102内的锁定凹槽或者通道76上的相应的平面支承表面111进行配合。图4示出组件形式的保持器52的透视图。保持器52包含安装构件108，其限定多个径向布置的耦合缝槽110。缝槽110配置为接收相应组的透明盖咬合耦合构件112。咬合耦合构件112配置为支承抵靠安装构件108的内表面114。从内表面114凸出的是三个相关的耦合凸缘，其配置为耦合保持器52到变速箱壳体56。保持器52具有大致圆柱的外表面118。外表面118用于封套透明盖54、安装构件108和电路板82。安装构件108具有相关缆线支撑构件120，该构件120具有中心凸缘部分122，该部分122限定一对大致长型的缆线支承缝槽124。所述缝槽配置为接收一对来自线束引出组件71的电源线64。缆线支撑构件120大致布置在下颚遮蔽部62内并有利于保护灯的电源线。安装构件108限定轴向通孔126。通孔126具有内表面128，内表面128具有多个相关的直立凸缘130。当安装构件接合保持器52时，直立凸缘130用以施加压力到电路板82上。进一步限定在内表面128内的是凹口 132，其配置为接收线束应变释放构件134。线束应变释放构件134具有一对弯曲的内表面，其以最小化保持器52的总轴长的方式接收弯曲缆线64。图5示出透明盖54电路板82组件的后部透视图。如所示的，电路板82为大致圆形的并布置在透明盖通道80之内。在电路板的外部径向周边上电路板82限定多个径向布置的凹口 136。凹口 136接收相应的凸缘86，凸缘86径向地限定在透明盖通道80的内支承表面140内。限定在透明盖内并与凸缘138相邻的是相应的凹口 142，凹口 142具有大致对应电路板82的定位位置的深度。在电路板82布置在通道80内之后，凸缘138被熔化，从而利用热桩式接合工艺可固定地耦合电路板82在透明盖54内。电路板82和透明盖54之间、保持器52和变速箱56之间、或者保持器52和透明盖54之间的耦合器或者附着机构可以采取在缝槽内的热桩式结合、插接式结合或者锁定凸缘的形式，其示例性的实施例在上面进行了描述。耦合器或者附着机构配置为经得起与手持动力工具相关的极端的周期性扭转载荷。对于此，所述结合配置为防止振动噪音或者损害这些部件，尤其是PCB。图6和7示出如图5所示的组件的横截面透视图。所示的是透明盖通道、耦合凸缘138、释放构件134和咬合构件112。通道80限定内凸出部142，其轴向支撑电路板82在后续定位LED84在距离透明盖54适当距离的位置。所述距离允许来自LED的光线正确地聚焦到工件上。图8示出如图5和6所示的透明盖/电路板组件的前视图。所示的是LED84关于各咬合和耦合特征的定位位置。尽管表面安装的LED84被示出并具有它们自身的特定优点，但是，应当想到，可以使用非表面安装的LED。所示的与LED84相邻的是多个表面安装的电阻器151，该电阻器151电耦合到LED84。图9-11示出具有到透明盖耦合机构的替代电路板的替代的保持器52。对于此，保持器52包含具有内筒形构件152的透明盖150。内筒形构件152限定大致L形状的耦合通道154。L形状的耦合通道154限定凸出锁定特征156，凸出锁定特征156接合在变速箱壳体上的相应的锁定刺刀式特征。进一步限定在内筒形构件152上的是多个耦合凹口 158。凹口 158具有对应电路板82在透明盖通道80内的优选定位位置的深度。与耦合凹口 158相邻的是相应的耦合凸缘160，耦合凸缘160配置为定位在限定在电路板72的内表面164中的相应组的凹口 162内。如上面描述的，耦合凸缘160配置为以热桩式接合工艺熔化以转动地并纵向地固定电路板82在通道80内。如在图11中最好地示出，保持器可以限定离散的孔以允许光从工具的鼻状部分发出到工件上。保持器52具有弹性的过模塑部分以防止如果工具意外地撞击·到工件而对工件和工具造成损害。已经为了示例和描述的目的提供了前面的对实施例的描述。但这并不是穷举目的的，或者并不意在限制本公开。特定实施例的各个元件或特征总体上并不限制到该特定实施例，而是在可应用的场合能够互换并可以用于选取的实施例，即使没有专门示出或描述。同样还可以以许多方式进行改变。这样的变体被认为并不超出本公开的范围，所有的这些修改意在包括在本公开的范围内。示例性的实施例被提供以使得本公开将是彻底的，并且将完全地传达保护范围给本领域技术人员。许多具体细节作为特定部件、装置和方法的例子提出，以提供对本公开的实施例的彻底理解。对本领域技术人员来说明显的是，并不一定采用所述特定细节，示例性的实施例可以以许多不同形式实施，并且不应理解为对本公开的范围的限制。在一些示例性实施例中，熟知的工艺、熟知的装置结构、以及熟知的技术并未详细描述。在这里使用的术语仅仅是为了描述特定例子的目的，并不意在为限制性的。如在这里使用的，“一”和“所述”可以意在包括多个，除非上下文另有清楚说明。术语“包括”、“具有”是开放式的，因此指定声称的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或者加入。在这里描述的方法步骤、工艺和操作不应理解为必须需要它们以讨论或者示出的特定的顺序来执行，除非特别说明了执行顺序。还可以理解，其它或者替代的步骤也可以采用。[0046]当元件或者层称为“在另一元件或层上”、“接合到”、“连接到”或者“耦合”到另一元件或者层时，其可以直接在另一元件或层上、直接接合、直接连接或者直接耦合到另一元件或者层，或者可以具有中间的元件或者层。相反，当元件称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合到”、“直接连接到”或者“直接耦合到”另一元件或者层时，可以没有中间元件或者层存在。用于描述元件之间的关系的其它语句应当以类似的方式进行理解(例如“之间”相对于“直接在之间”、“相邻”相对于“直接相邻”等)。如在这里使用的，术语“和/或”包括相关的所列出的项目的一个或多个的任意的以及全部的组合。虽然术语第一、第二、第三等可以在此用于描述各元件、部件、区域、层和/或部分，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语可以仅用于区分一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一区域、层或者部分。例如“第一”、“第二”的术语以及其它数值术语当在此使用时并不意味着次序和/或顺序，除非上下文另有清楚说明。这样，在下面讨论的第一元件、部件、区域、层或者部分可以表示为第二元件、部件、区域层或者部分，而不会脱离示例性实施例的教导。 空间相对性术语，例如“内”、“外”、“之下”、“下面”、“下”、“上方”、“上”等在这里可
以为了便于描述而使用以描述一个元件或者特征相对于如图所示的另一元件或特征的关系。空间相对性术语可以意在包括除了图中描述的方向之外的在使用或者操作中不同的装置方向。例如，如果在图中的装置被倒过来，描述为在其它元件或者特征“下面”或者“之下”的元件将然后取向为在其它元件或者特征“上方”。这样，示例性的术语“下面”可以包括上方和下面两种方向。装置可以其它取向(旋转90度或者在其它的方向)，在此使用的空间相对性描述语言将进行相应的解释。
权利要求1.一种动力工具，其特征在于，包括 壳体； 能够关于所述壳体旋转的末端执行器； 环形衬套，所述环形衬套在其中限定通道，所述衬套耦合到所述壳体； 布置在所述通道之内的环形印刷电路板； 布置在所述环形衬套之内的环形透明盖，所述透明盖可转动地并轴向地固定到所述印刷电路板；和 多个发光元件，其可操作地连接到所述印刷电路板并围绕所述末端执行器径向地布置以照明工件。
2.如权利要求I所述的动力工具，其特征在于，所述发光元件是围绕所述印刷电路板径向布置的多个发光二极管，并且其中所述末端执行器的一部分延伸通过由所述透明盖和印刷电路板限定的孔。
3.如权利要求I所述的动力工具，其特征在于，所述透明盖限定凹槽，并且所述印刷电路板转动地固定在所述凹槽内。
4.如权利要求3所述的动力工具，其特征在于，进一步包括在所述透明盖上的多个能热熔的特征，其配置为允许所述印刷电路板固定到所述透明盖中的所述凹槽中。
5.如权利要求I所述的动力工具，其特征在于，进一步包括由所述环形衬套限定的下颚部分，所述下颚部分提供用于可操作地耦合到发光元件的缆线的保护壳体。
6.如权利要求5所述的动力工具，其特征在于，进一步包括端接所述缆线和在所述下颚部分上的用于固定所述缆线就位的缆线保持结构的插头。
7.如权利要求I所述的动力工具，其特征在于，进一步包括限定在所述环形衬套上的衬套紧固件，其配置来耦合所述环形衬套到所述壳体。
8.如权利要求I所述的动力工具，其特征在于，进一步包括在所述印刷电路板上的对齐凹槽和在所述透明盖上的对齐凸片，在所述印刷电路板上的所述对齐凹槽和在所述透明盖上的所述对齐凸片尺寸适合并定位为以使得在所述印刷电路板上的所述对齐凹槽可转动地安装到并保持在所述透明盖上的所述对齐凸片上以保持所述印刷电路板和所述透明盖对齐。
9.如权利要求I所述的动力工具，其特征在于，进一步包括在所述透明盖上的接合结构，其配置来支承抵靠在变速箱壳体上的相应的接合结构以锁定所述透明盖，防止该透明盖相对于所述变速箱壳体转动。
10.如权利要求I所述的动力工具，其特征在于，进一步包括覆盖所述印刷电路板的耦合构件以使得所述发光元件和所述印刷电路板被所述耦合构件和所述透明盖大致捕获。
11.如权利要求9所述的动力工具，其特征在于，所述耦合构件由环形保持器轴向保持并附着到变速箱壳体。
12.如权利要求11所述的动力工具，其特征在于，进一步包括在所述变速箱壳体上的台阶部分，其中所述环形保持器位于所述台阶部分中。
13.如权利要求12所述的动力工具，其特征在于，所述环形衬套至少部分地通过所述环形保持器轴向锁定到所述变速箱壳体。
14.一种动力工具,其特征在于,包括可旋转的末端执行器； 环形衬套； 环形印刷电路板； 发光元件，其可操作地连接到所述环形印刷电路板并与所述末端执行器相邻以照亮由所述动力工具进行加工的工件；和 具有透明区域的环形盖，所述环形盖轴向支撑所述印刷电路板，其中所述末端执行器的一部分延伸通过由所述盖和印刷电路板限定的孔，并且其中所述盖限定凹槽，所述印刷电路板位于所述凹槽中。
15.如权利要求14所述的动力工具，其特征在于，进一步包括在所述透明盖上的可热熔凸缘，其配置来允许所述印刷电路板不可转动地固定到透明盖中的所述凹槽中并在所述透明盖中保持就位。
16.一种动力工具,其特征在于,包括 电机壳体； 耦合到所述电机壳体的手柄； 耦合到所述电机壳体的变速箱壳体； 从所述变速箱壳体延伸的末端执行器； 大致环形的衬套； 大致环形的电路板，其具有多个发光元件； 大致环形的盖，其限定通道并具有透明部分； 第一耦合器，其布置在所述衬套和所述变速箱壳体之间，所述第一耦合器阻止所述衬套关于所述变速箱壳体的轴向位移； 第二耦合器，其布置在所述电路板和所述盖之间，所述第二耦合器阻止所述电路板关于所述盖的轴向和转动位移； 第三耦合器，其布置在所述衬套和所述盖之间，所述第三耦合器阻止所述盖关于所述衬套的轴向位移；以及 其中至少一部分末端执行器延伸通过所述衬套、所述电路板和所述盖。
17.如权利要求16所述的动力工具，其特征在于，所述第一耦合器、所述第二耦合器和所述第三耦合器的至少一个包括热桩式接合接头、刺刀式接头和接合凸缘的至少一个。
18.如权利要求16所述的动力工具，其特征在于，所述盖限定环形凹槽，并且所述电路板布置在那里。
19.如权利要求16所述的动力工具，其特征在于，所述盖的至少一部分通过所述衬套部分布置。
20.如权利要求16所述的动力工具，其特征在于，所述盖是透明的。
专利摘要一种动力工具，包括能够关于壳体转动的末端执行器、不可转动地耦合到壳体的衬套、关于壳体可转动地固定的环形印刷电路板(PCB)和可操作地连接到PCB并与末端执行器相邻而且处于衬套的凹陷中并定位为照亮由动力工具机加工的工件的发光元件。
文档编号B25F5/00GK202716245SQ20112030050
公开日2013年2月6日 申请日期2011年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者B.E.弗雷德曼, S.P.奥斯波恩, E.J.迪克森, E.E.哈特菲尔德, D.克劳特, C.G.罗伯逊 申请人:布莱克和戴克公司