[发明专利]模块化长柄工具部件系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年6月11日提交至美国专利和商标局的名称为“Modular Long Handled Tool Component System”(模块化长柄工具部件系统)的美国专利申请No. 12/802,727的优先权。

技术领域

本发明涉及工业长柄工具。具体地，本发明涉及带有可互换部件且能够在苛刻环境中使用的可互换的长柄工具部件系统。

背景技术

诸如施工、道路建设和消防的许多工业任务需要使用长柄工具以用于扫除、挖掘和耙松。此类任务通常由单独的长柄扫帚、各种类型的铲子、斧子和耙子来完成。这些任务常常是艰巨的，并且在腐蚀性环境中进行。现有技术的长柄工具通常在柄部连接到工具头的位置处具有设计弱点，常常导致过早的失效。如果工具的一部分失效，则需要更换整个工具。更换导致仍工具的可操作部分的浪费。另外，工业任务常常在需要运输和储存工具的情况下完成。例如，在消防应用中，所有工具必须被运输往返于火灾现场并且常常人工地带到遥远的地点。在其它情况下，腐蚀性环境造成工具的过早老化和失效。例如，播散的石灰、沥青和混凝土由于化学腐蚀和生锈而形成对于工具特别苛刻的环境。

现有技术已尝试各种方法来解决这些问题。没有一种是完全成功的。

授予Kress等人的美国专利No. 4,162,132公开了一套花园或家用工具，其包括可由耦接器附接到柄部的不同头部。耦接器包括插入柄部的套管、在每个头部上的六边形柄部、环形保持圈和邻接柄部且将柄部挤入套管的带螺纹的销。耦接器限制了柄部能插入的程度，从而限制了连接的完整性。此外，耦接器和环形圈使得来自冲击振动的移动增加对耦接器的磨损和撕扯，从而减少工具的使用寿命。

授予King的美国专利No. 4,606,089公开了一种具有柄部和多个嵌套的工具头部的土地作业工具。每个工具头部包括适于被柄部上的套筒组件接纳的柄脚。定位销将柄脚固定到套筒组件。套筒组件永久性地一体化到柄部中并且因此是不可互换的。定位销和柄脚在使用期间经受移动，这降低了耦接器的强度且导致过早的磨损。

授予Dumont的美国专利No. 4,786,095公开了一种花园手持工具，其配有由套环固定的可互换的头部。工具头部接纳柄部且包括套环扣件。套环永久性地附接到柄部的一端且包括用于与扣件接合的弹簧环。该工具不是模块化的，并且套环不提供无振动的附接，也不设计用于恶劣环境下使用。

授予Garcia的美国专利No. 5,185,992公开了一种包括第一连接和第二连接的花园工具组件。第一连接安装到传统工具的柄部。第二连接接纳可替换的工具头部。该系统需要操纵两个工具头部。连接不是固定的，而是允许转化的振动和移动，这导致过早的工具失效。

因此，需要一种由可互换的部件构成的长柄工具系统，该可互换部分在组装时提供适于工业用途的高的强度和刚度。希望提供一种长柄工具系统，该系统减少多个工具所需的储存空间并通过提供仅对损坏部分的更换而延长每个工具的使用寿命。还希望组装后的工具比现有技术长柄工具更耐用，并且耐腐蚀性和磨蚀性工作环境。也希望提供一种耦接器，该耦接器在使用期间减小或消除其部件之间的振动，从而延长工具的使用寿命。

发明内容

因此，工具系统的实施例包括一系列可互换的工具头部、连接器、柄部和把手。每个工具头部包括接纳器。接纳器包括外部加强箍和具有多边形横截面的同心对齐的锁定杆。接纳器可拆卸地联接到连接器。连接器包括具有多边形横截面的轴向对齐的锁定杆孔，用于接纳锁定杆。外径设置成嵌套在外部加强箍内。肩部邻接加强箍。塑性套管定位在锁定杆孔和锁定杆之间以减小振动并提供电绝缘。柔性垫片定位在肩部和接纳箍之间。连接器可拆卸地联接到柄部。把手也可拆卸地附接到柄部。柄部具有复合构造，其包括由外部塑性管围绕的内钢管。柄部可填充吸振聚苯乙烯泡沫。

备选实施例包括与接纳器一体地形成的工具头部，其中接纳器可拆卸地联接到可替换的连接器。接纳器具有适于配合可替换的连接器的多边形横截面。可替换的连接器包括多边形横截面接纳器孔。成角度的延伸部也可以可拆卸地结合到接纳器和连接器之间以提供可变的工作角度。

在结合所提供的附图阅读下面的详细描述之后，本领域的技术人员将理解本发明的上述特征和优点以及其它重要方面。

附图说明

在下面给出的优选实施例的详细描述中，对附图进行了引用。

图1是模块化工具部件系统的优选实施例的分解等轴视图。

图2A是铲头的优选实施例的等轴视图。