TWI580531B - 帶軸向平移的可旋轉控制裝置 - Google Patents

Description

帶軸向平移的可旋轉控制裝置

本發明大致為一種控制裝置。特別地，本發明廣泛地屬於一種可旋轉控制裝置，其將旋鈕的旋轉運動轉化成軸向平移。

本領域的工具和其它裝置一般包括控制各種部件的旋鈕或其它介面。例如，旋鈕可與氣動氣體工具一起使用，以通過控制內部閥來控制氣流量，從而允許氣體進入通道。許多電動工具包括不容易控制、造型也不美觀的旋鈕。相反地，這些旋鈕一般位於工具的底部角落。通常地，該旋鈕可操作地與許多內部氣體通道連接來控制氣流，增加氣體滲漏或導致了壓力損失的風險。其他的傳統旋鈕位於流控制部件處，其以增加工具尺寸或消極地影響工具的人類工程學或使用來實現，使得製造程式複雜，並增加了製造工具的成本。

本發明的一個實施例包括用於將可旋轉旋鈕的旋轉運動轉化成操作連接裝置的軸向運動的機構。該機構包括可旋轉旋鈕，該可旋轉旋鈕在第一側上具有凸輪表面，當旋轉時，該凸輪表面軸向地移動銷或其它裝置。該旋鈕以大致齊平或其它緊湊的方式，通過與殼體連接的可彎曲 或彈性框架來與銷介面，以改善美觀的外觀以及機構的緊湊特性。

本發明的另一個實施例包括控制裝置，該控制裝置包括可與工具的殼體的背側旋轉連接的旋鈕，該旋鈕例如包括朝向具有第一凸輪表面的工具的第一表面，該第一凸輪表面部分地沿著旋鈕的外周延伸，其中該第一凸輪表面在第一端具有第一凸起部，該第一凸輪表面朝著在第二端的第一底部逐漸變細；可彎曲或彈性框架，該可彎曲或彈性框架與殼體連接並具有一個或多個接觸表面，這些接觸表面適於共同地與第一凸輪表面接合；可軸向平移的裝置，該可軸向平移的裝置設置於工具內，並與一個接觸表面的背側鄰接或連接，其中當旋轉旋鈕時，其引起第一凸輪表面旋轉，其中至少其中一個接觸表面依隨第一凸輪表面的輪廓，並相對于工具向內或向外移動，這引起了裝置相對於工具的軸向向內或向外移動。

此外，一個或多個接觸表面可包括止動結構，例如凸狀或其它向外凸起物，其適於配合地與設置在第一凸輪表面上的間隔止動器接合，例如凹陷，這些凹陷在間隔中相互隔開，這些間隔代表了裝置的軸向位移的特定量，其中旋鈕的旋轉引起止動器以共同地接合，以提供使用者已經獲得裝置的特定軸向位移的觸覺和/或聲音的回饋，且止動器防止了旋鈕進一步的旋轉，以此防止了裝置相對於工具的軸向定位，除非用戶對旋鈕施加了額外的旋轉作用力。

100‧‧‧工具

105‧‧‧殼體

110‧‧‧旋鈕

110a‧‧‧第一旋鈕表面

110b‧‧‧第二旋鈕表面

115‧‧‧緊握部

117‧‧‧密封環

120‧‧‧框架

125‧‧‧凸耳

130‧‧‧外周節段

135‧‧‧延伸部

140‧‧‧銷

145‧‧‧環

147‧‧‧圓筒

155‧‧‧凸起物

160‧‧‧止動器

165‧‧‧凸輪表面

165a‧‧‧第一凸起部

165b‧‧‧第一底部

170‧‧‧凸輪表面

170a‧‧‧第二凸起部

170b‧‧‧第二底部

172‧‧‧表面部分

175‧‧‧第一壁

177‧‧‧中部

178‧‧‧徑向部分

180‧‧‧第二壁

205‧‧‧接納槽

為了便於促進對本發明的理解，在附圖實施例中詳細說明。從審查方 面來看，當與以下的說明連接一起來考慮時，本發明的其中的結構和操作，以及許多優點應當變得明顯以及易於理解的。

圖1為使用工具的本發明的一個實施例的部分後視透視圖；圖2為根據本發明實施例的圓筒，框架以及板組件的後方透視圖；圖3為根據本發明實施例的板和旋鈕的部分分解透視圖；圖4A為本發明實施例的不同部件的部分組裝的前方透視圖；圖4B為本發明實施例的不同部件的部分側部分解圖；圖5A為本發明實施例的不同部件的部分組裝的前部透視圖；圖5B為本發明實施例的不同部件的部分側視截面圖；以及圖6為本發明實施例的部分前部截面圖。

本發明包含許多不同形式的實施例，它們在附圖中展示，並在以下詳細討論，在本發明公開的的理解下，本發明的實施例，包括優選實施例應當被理解為發明的示例原則，並非要將本發明的廣泛方面限制成為僅闡明的實施例。

本發明的一個實施例廣泛地包括一種通過在旋轉方向上旋轉旋鈕來將旋轉運動轉化成軸向運動的機構。該旋鈕包括具有一個或多個凸輪表面的第一表面，一個或多個該凸輪表面沿著旋鈕的外周邊緣設置。在凸輪表面和可軸向移動的裝置之間設置有可彎曲或彈性框架，以促進裝置在旋鈕旋轉時的軸向運動。該旋鈕可通過大致同高或他的緊湊方式來旋轉地與工具，例如氣動電動工具的殼體連接，以改善機構的外表美觀，以 及允許更緊湊和經濟的旋鈕。應當理解，本發明以實用性以及工具的使用方面來進行討論的，當需要旋轉-軸向的轉化時，本發明適用於任何類型的機構或裝置。因此，本發明並非限制於與工具一起使用。

如圖1所示，以工具100展示的裝置例如包括殼體105和旋鈕110，該旋鈕可旋轉地與殼體105連接。該旋鈕110包括第一旋鈕表面110a和第二旋鈕表面110b，相對於殼體105來說，其中該第一旋鈕表面110a朝向向內，而第二旋鈕表面110b朝向向外。該旋鈕110可包括向外延伸的把手或緊握部115，其徑向設置地穿過旋鈕第二表面110b的旋鈕，以輔助用戶用於旋轉運動時緊握旋鈕110。在另一個實施例中，該旋鈕110的外周表面可為有織紋的，例如有壓花紋的，用於在旋轉運動的過程中更好進行緊握。在一個實施例中，與電動工具一起使用，當旋轉時，該旋鈕110適於引起馬達電力的調整。然而，應當明白該旋鈕110並非如此受限，並可以任何形式來實施，以在旋轉時引起任何裝置的軸向運動。此外，在一個實施例中，旋鈕110的外周邊緣包括環狀槽，該環狀槽具有密封環117，例如位於其內的彈性或橡膠O形環，使得當旋鈕110在配置為可旋轉接納該旋鈕110的凹槽內可旋轉地與殼體105連接時，該密封環117配合地與凹槽的壁接合，以提供大致流體密封和/或氣體密封的關係。

如圖2所示，可彎曲或彈性的大致為環狀的框架120，例如搖臂彈簧，包括徑向相對的凸耳125，每個凸耳具有接觸表面，該接觸表面徑向地從框架120朝外延伸。在一個實施例中，只設置了一個凸耳125。延伸部135可從底部凸耳125處延伸，並可操作地與軸向移動裝置，例如銷140而連接。在一個實施例中，該延伸部具有與銷140鄰接或與該銷140接 觸的表面。該銷140適於相對於框架120而軸向移動，並可為任何的期望軸向運動或可獲得軸向運動的裝置。

再看圖3，旋鈕110可包括第一凸輪表面165，該第一凸輪表面165精確地圍繞第一旋鈕表面110a的外周設置，該第一旋鈕表面110a在第一端處具有第一凸起部165a，並朝著在第二端處的第一底部165b逐漸變細。類似地，該旋鈕110包括第二凸輪表面170，該第二凸輪表面170與第一凸輪表面165徑向相對，在第一端具有第二凸起部170a，並朝著第二端的第二底部170b逐漸變細。該第一凸輪表面165和第二凸輪表面170可從圍繞著旋鈕110的外周的第一壁175和第二壁180處延伸。

凸輪表面165、170可以任何方式來逐漸變細。例如，凸輪表面165、170可在最順時針的位置上升起，並在最逆時針的位置處降下，反之亦然。凸輪表面165、170還可相互相對逐漸變細，但在一個實施例中，凸輪表面165、170可在相同的旋轉方向上為傾斜，以在操作過程中對框架120提供傾斜效應，如以下所述。此外，壁175、180可用作止動件，以大致防止使用過程中的旋鈕110的過度旋轉。例如，當向著框架120旋轉時，壁175、180可與旋鈕110旋轉，並與凸耳120鄰接，以此來防止旋鈕110的過度旋轉。

如圖所示，旋鈕110的旋轉運動引起凸輪表面165、170的旋轉運動。凸耳125分別地與對應的凸輪表面165、170共同地接合，並在旋鈕110的旋轉過程中隨從著凸輪表面165、170的輪廓。因此，當旋鈕110在旋轉並依賴於與凸耳125鄰接的凸輪表面165、170的輪廓時，該凸耳125相對於殼體105而軸向地向內和向外移動。例如，如圖5A和5B所示，旋 鈕110的順時針旋轉引起了凸輪表面165、170的輪廓從相對於殼體105的第一距離處移動到相對於殼體105的第二，更近的距離處，這是由於凸輪表面165、170的逐漸變細的輪廓的原因所致。因此，在旋鈕110的旋轉過程中，凸耳125與凸輪表面165、170鄰接，或與該凸輪表面165、170共同地接合，且底部凸耳125可相對於殼體105而軸向地朝內移動，同時上部凸耳125軸向地向外移動，這是由於凸輪表面165、170的輪廓引起。凸輪表面165、170在相反方向上相應地改變了相對於殼體105的凸耳125的距離，且在這樣做時，會引起框架120來對旋鈕110施加恒定的作用力。因此，因為凸耳125相對於殼體105向內移動。該延伸部135也向內移動。當延伸部135向內移動時，其軸向地向內地推動該銷140，因此將旋鈕110的旋轉運動轉化成銷140的軸向運動。

類似地，當旋鈕110以相反方向來旋轉時，且由於框架120的可彎曲和彈性特徵，這種特徵使框架120相對於殼體朝外偏壓，底部凸耳125相對於殼體105而軸向地向外移動，且由於凸輪表面165、170的逐漸變細的特徵，上部凸耳125軸向地向內移動。因此，在旋鈕110的旋轉過程中，且因為凸耳125與凸輪表面165、170鄰接，並與該凸輪表面165、170共同地接合，該底部凸耳125相對於殼體105軸向地向外移動，這是由於凸輪表面165、170的輪廓所致，如圖4A和4B所示。因為底部凸耳125相對於殼體105向外移動，該延伸部135同樣向外移動。當延伸部135向外移動時，其在銷140與延伸部135連接的情況下軸向地向外拉動銷140，並在銷140通過例如彈簧或其他偏壓結構而向外偏壓時，允許該銷140軸向地向外移動。

在一個實施例中，與凸輪表面165、170接觸的凸耳125的一個或多個表面包括止動結構，例如凸狀或向外凸起物155。在一個實施例中，該凸狀或向外凸起物155為橢圓形或形狀為橢圓。該凸起物155適於配合地與設置於凸輪表面165、170上的間隔止動器160接合，該止動器例如為凹陷或階位，其在特定間隔上被分開來代表銷140的軸向位移的特定量。該止動器160以階位元的結構在平行於旋鈕110的第一表面110a的方向上延伸，如圖3所示，或以與表面部分172相同角度來進行延伸。旋鈕110的旋轉引起凸起物155配合地與止動器160接合，以提供用戶觸覺和/或聲音的獲得了銷140的特定軸向位移的回饋。此外，凸起物155和止動器160介面可阻止旋鈕110進一步的旋轉，除非用戶施加了額外的旋轉作用力，因此還阻止了銷140的軸向定位。

如圖6所示，框架120可與殼體105連接，以阻止旋轉以及框架120相對於旋鈕110的徑向位移。例如，框架120可被設置在殼體105上的向外延伸圓筒147來徑向限制。在一個實施例中，該凸耳125還可設置在位於殼體105上的接納槽205內，以防止框架120相對於殼體105和旋鈕110的旋轉，但仍然允許使用中框架彎曲時凸耳125的軸向移動。

在一個實施例中，凸輪表面165、170可共同地進行配置並逐漸變細，從而相對的凸耳125可相對於平面而不重合，如圖4B和5B所示。例如，框架120可在凸輪表面165、170的作用力下彎曲，因此引起了凸耳125平面地不重合。現發現這種平面的不重合提供了本發明的更好平衡性。尤其地，由一個凸輪表面165引起的在一個凸耳125上的彎曲壓力抵消了位於由相對凸輪表面165引起的在相對凸耳125上的彎曲壓力。

框架120可包括具有徑向部分178的中部177，該徑向部分178從中部177延伸。該中部177和徑向部分178為一體形成，但中部177可相對於徑向部分178成角度或彎曲。相應地，當與殼體105接觸時，該徑向部分178可相對於中部177彎折或彎曲，以此提供框架120以搖擺效應。

如圖2所示，為了緊湊和空間有效的組裝，框架120大致與殼體同高，或相反地緊湊地抵著殼體105來設置。例如，外周節段130可圍繞著環145，並可位於圓筒147之處，或接近於該圓筒147。這種配置與凸耳125和槽205介面結合，其允許了易於實施，以及工具100內的框架120的緊湊配置。例如，框架120通過與凸耳125連接而可移動地與殼體105連接至槽205，使得圍繞著中心軸的框架120的旋轉運動被大致防止了，但框架120仍然傾斜，如上所述。

如上所述的示例考慮到具有電動工具的本發明的使用，例如氣動電動工具。然而，本發明並非受此限制，並可用於任何類型的工具，或其中的期望旋轉-軸轉化的任何類型的裝置。

在此所使用的，術語「連接」以及其功能等同物並非用於限制兩個或更多部件的直接，機械連接。相反，術語「連接」及其功能等同物意味著指代兩個或多個物體，特徵，工件和/或環境事務之間的任何直接或非直接的機械，電氣或化學連接。「連接」還在一些實施例中指代一個物體與另一個物體成為一體。

上述說明以及附圖所闡明的主體僅通過實例的方式來說明，而並非是一種限制。當展示和/或描述了特定的實施例時，本領域的技術人員應當明白在不偏離本發明廣泛方面的情況下可作出改變和改善。當以合 適的目的來看時，所要保護的實際範圍應該通過以下的申請專利範圍來限定。

100‧‧‧工具

105‧‧‧殼體

110‧‧‧旋鈕

115‧‧‧緊握部

Claims (21)

1. 一種用於將旋轉運動轉化成軸向運動的控制裝置，其包括：可旋轉旋鈕，其具有第一和第二旋鈕表面，該第一旋鈕表面具有第一凸輪表面，該第一凸輪表面精確地沿著該旋鈕的外周設置，該第一凸輪表面在第一端處具有第一凸起部，且該第一凸輪表面朝著第二端處的第一底部逐漸變細；環狀框架，其與該旋鈕軸向對齊，並且具有從該框架徑向朝外延伸的延伸部；以及軸向可移動裝置，其與該延伸部可操作地連接，其中，該第一凸輪表面適於可操作地接合該延伸部，且當該旋鈕相對於該框架旋轉時，該第一凸輪表面致使該延伸部相對於該旋鈕軸向地移動，這致使該裝置相對于旋鈕軸向地移動。
2. 如請求項1所述的控制裝置，其中，還包括第一凸耳，該第一凸耳從框架處徑向延伸，以將該延伸部連接至該框架，其中該第一凸耳包括與第一凸輪表面鄰接的第一凸耳表面。
3. 如請求項2所述的控制裝置，其中，該第一凸耳表面包括第一止動結構，該第一凸輪表面包括第二止動結構，其中該第一和第二止動結構配合地接合，以當向控制裝置的使用者提供觸覺指示。
4. 如請求項3所述的控制裝置，其中，該第一凸輪表面包括相間隔的第二止動結構，並且其中該第一止動結構和其中一個第二止動結構配合地接合，以提供觸覺指示。
5. 如請求項4所述的控制裝置，其中，每個該相間隔的第二止動結構包括 間隔的階位元。
6. 如請求項3所述的控制裝置，其中，該第一止動結構為凸出。
7. 如請求項1所述的控制裝置，其中，該第一旋鈕表面包括第二凸輪表面，該第二凸輪表面沿著與第一凸輪表面徑向相對的外周設置，該第二凸輪表面在該第二凸輪表面的第一端處具有第二凸起部分，且該第二凸輪表面朝著第二凸輪表面的第二端處的第二底部逐漸變細。
8. 如請求項7所述的控制裝置，其中，該框架包括第二凸耳，該第二凸耳從與第一凸耳直徑相對的框架處延伸，其中該第二凸耳包括第二凸耳表面，其適於與第二凸輪表面鄰接。
9. 如請求項1所述的控制裝置，其中，當旋鈕在第一旋轉方向上旋轉時，該第一凸輪表面適於在第一軸向方向上軸向地推動該裝置，而當旋鈕在與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向上旋轉時，該第一凸輪表面適於允許該裝置在與第一軸向方向相反的第二軸向方向上軸向地移動。
10. 如請求項1所述的控制裝置，其中，其還包括圓筒和環，其中該框架包括外周部分，該外周部分圍繞該環。
11. 如請求項1所述的控制裝置，其中，其還包括具有槽的殼體，其中該框架包括外周節段以及從該外周節段延伸的凸耳，且該凸耳配合地接合該槽以保持框架緊靠殼體。
12. 一種工具，包括：殼體，其具有槽；旋鈕，其可旋轉地與殼體連接，並具有第一凸輪表面，該第一凸輪表面包括在第一端處的第一凸起部分，以及在與第一端相對的第二端處的 第一底部；以及框架，該框架與殼體連接，並與該旋鈕軸向對齊，該框架基於該第一凸輪表面的可旋轉運動而可軸向彎曲，該框架具有從該框架徑向朝外延伸的第一凸耳，且適於與該槽連接，以防止框架的旋轉。
13. 如請求項12所述的工具，其中，其還包括圓筒，該圓筒從殼體向外延伸。
14. 如請求項12所述的工具，其中，其還包括與框架連接的第一止動器，其中第一凸輪表面包括第二止動器，且其中該第一止動器適於與該第二止動器接合，以向該工具的使用者提供觸覺指示。
15. 如請求項12所述的工具，其中，其中該旋鈕包括第二凸輪表面，該第二凸輪表面在該第二凸輪表面的第一端處具有第二凸起部分，並在第二凸輪表面的第二端處具有第二底部。
16. 如請求項13所述的工具，其中，該框架包括延伸部，且該第一凸耳將所述延伸部連接至該框架，且還包括與第一凸耳相對的第二凸耳，其中該第一凸輪表面適於與第一凸耳接觸，且第二凸輪表面適於與第二凸耳接觸。
17. 如請求項16所述的工具，其中，該第一凸輪表面適於在第一方向上軸向地推動第一凸耳，而第二凸輪表面在旋鈕以第一旋轉方向旋轉時適於允許該第二凸耳在與第一方向相反的第二方向上軸向移動。
18. 如請求項16所述的工具，其中，當該旋鈕以第二旋轉方向旋轉時，該第一凸輪表面適於允許第一凸耳在第一方向上移動，且第二凸輪表面適於以與第一方向相反的第二方向來推動該第二凸耳。
19. 如請求項12所述的工具，其中，其中框架包括外周部分，還包括具有圓 筒和環，且其中該外周部分圍繞該環。
20. 如請求項12所述的工具，其中，該旋鈕包括把手，該把手橫跨該旋鈕的徑向尺寸而延伸。
21. 一種操作控制裝置的方法，包括：在第一旋轉方向上旋轉旋鈕；使得旋鈕的第一凸輪表面與第一凸耳接觸，該第一凸耳從與該旋鈕軸向對齊的框架徑向朝外延伸，由此致使該框架朝著第一軸向方向傾斜，並在第一軸向方向上軸向地移動物體；在與第一旋轉方向相反的第二旋轉方向上旋轉旋鈕；以及使得旋鈕的第二凸輪表面與從該框架徑向朝外延伸的第二凸耳接觸，由此致使框架朝著與第一軸向方向相反的第二軸向方向傾斜，並在第二軸向方向上移動物體或使物體移動。