Impact driver anvil

Abstract

An anvil (200) for use with a power tool (100) may include a shank (210) which may extend along a longitudinal axis of the anvil (200) from a first end (201) of the shank (210) to a second end (202) of the shank (210), and a ram lug (230) which may extend away from the second end (202) along a radial axis. The shank (210) may include a head (220) disposed at the first end (201) which may include a drive (222), the drive (222) may include a planar end effector engaging surface (224) to engage with an end effector that may be rotated by the drive (222) to operate on a work piece. The planar end effector engaging surface (224) may include a transition portion (240) which may be disposed between the planar end effector engaging surface (224) and a base (226). The transition portion (240) may be arcuate and may include a first arc (250) having a first radius of curvature (252) and a second arc (260) having a second radius of curvature (262). By reducing the number of force impact points, the improved anvil may exhibit a life cycle that is approximately 20% greater than the life cycle of existing anvils.

Description

IMPACT DRIVER ANVILTECHNICAL FIELD

[0001] Example embodiments generally relate to power tool technologies and, and in particular to impact drivers and associated components including anvils.BACKGROUND

[0002] Impact drivers, such as an impact wrench, apply a repeating, rotational striking force onto an internal anvil to generate a rotational output that may be used to act upon a work piece, such as a fastener. This type of abrupt and recurring rotational output has proven useful in a variety of contexts, such as to remove rusted, sealed, corroded, or otherwise difficult to remove fasteners (e.g., screws, bolts, nuts, etc. ) , in drilling applications, and the like.

[0003] The impacts on the anvil used generate the rotational movement, result in the anvil being subjected to high-intensity, repeated blows. These impacts can fracture and weaken the anvil over time, ultimately resulting in an anvil failure. Accordingly, innovation to address the technical problem of anvil failure in the context of impact drivers is desired.

[0004] BRIEF SUMMARY OF SOME EXAMPLES

[0005] Some example embodiments may provide for an anvil for use with a power tool. The anvil may include a shank which may extend along a longitudinal axis of the anvil from a first end of the shank to a second end of the shank, and a ram lug which may extend away from the second end along a radial axis and may include an impact surface for receiving an impact force from a hammer of the power tool, the radial axis may be orthogonal to the longitudinal axis. The shank may include a head portion disposed at the first end which may include a drive, the drive may include a planar end effector engaging surface to engage with an end effector that may be rotated by the drive to operate on a work piece. The drive may be operably coupled to the shank via a base. The planar end effector engaging surface may include a transition portion which may be disposed between the planar end effector engaging surface and the base. The transition portion may be arcuate and may include a first arc having a first radius of curvature and a second arc having a second radius of curvature.

[0006] Some example embodiments may provide for an impact driver. The impact driver may include a motor configured to output rotational movement in response to operation of a control switch, a hammer operably coupled to the motor to generate rotational movement of  the hammer, and an anvil configured to receive an end effector for acting upon a work piece. The anvil may include a shank which may extend along a longitudinal axis of the anvil from a first end of the shank to a second end of the shank, and a ram lug which may extend away from the second end along a radial axis and may include an impact surface for receiving an impact force from a hammer of the power tool, the radial axis may be orthogonal to the longitudinal axis. The shank may include a head portion disposed at the first end which may include a drive, the drive may include a planar end effector engaging surface to engage with an end effector that may be rotated by the drive to operate on a work piece. The drive may be operably coupled to the shank via a base. The planar end effector engaging surface may include a transition portion which may be disposed between the planar end effector engaging surface and the base. The transition portion may be arcuate and may include a first arc having a first radius of curvature and a second arc having a second radius of curvature.

[0007] Some example embodiments may provide for an anvil for use with a power tool. The anvil may include a shank which may extend along a longitudinal axis of the anvil from a first end of the shank to a second end of the shank, and a ram lug which may extend away from the second end along a radial axis and may include an impact surface for receiving an impact force from a hammer of the power tool, the radial axis may be orthogonal to the longitudinal axis. The shank may include a head portion disposed at the first end which may include a drive, the drive may include a planar end effector engaging surface to engage with an end effector that may be rotated by the drive to operate on a work piece. The drive may be operably coupled to the shank via a base. The planar end effector engaging surface may include a transition portion which may be disposed between the planar end effector engaging surface and the base. The transition portion may be arcuate and may include a first arc which may have a first radius of curvature and a first arc length which may be measured from the base to the planar end effector engaging surface.

[0008] BRIEF DESCRIPTION OF THE SEVERAL VIEWS OF THE DRAWING (S)

[0009] Having thus described some example embodiments in general terms, reference will now be made to the accompanying drawings, which are not necessarily drawn to scale, and wherein:

[0010] FIG. 1 illustrates a functional block diagram of an impact driver according to some example embodiments;

[0011] FIG. 2 illustrates perspective view of an anvil for an impact driver according to an example embodiment;

[0012] FIG. 3 illustrates a close up perspective view of a drive of the anvil from FIG. 2 according to an example embodiment;

[0013] FIG. 4 illustrates a side view of the anvil from FIG. 2 according to an example embodiment;

[0014] FIG. 5a illustrates a close up side view of the drive of the anvil from FIG. 2 according to an example embodiment;

[0015] FIG. 5b illustrates a close up side view of the drive of the anvil according to an example embodiment;

[0016] FIG. 6 illustrates a cross-section of the anvil shown in FIG. 5a according to an example embodiment;

[0017] FIG. 7 illustrates a close up perspective view of transition portions of the anvil from FIG. 2 according to an example embodiment;

[0018] FIG. 8 illustrates perspective view of an anvil for an impact driver according to an example embodiment;

[0019] FIG. 9 illustrates a close up perspective view of a drive of the anvil from FIG. 8 according to an example embodiment;

[0020] FIG. 10 illustrates a side view of the anvil from FIG. 8 according to an example embodiment;

[0021] FIG. 11 illustrates a close up side view of the drive of the anvil from FIG. 8 according to an example embodiment;

[0022] FIG. 12 illustrates a cross-section of the anvil shown in FIG. 11 according to an example embodiment;

[0023] FIG. 13 illustrates a close up perspective view of transition portions of the anvil from FIG. 8 according to an example embodiment;

[0024] FIG. 14 illustrates a perspective view of the anvil of FIG. 2 operably coupling to an end effector according to an example embodiment;

[0025] FIG. 15 illustrates a side view of the anvil of FIG. 2 operably coupled to the end effector from FIG. 14 according to an example embodiment; and

[0026] FIG. 16 illustrates a side view of the anvil of FIG. 8 operably coupled to the end effector from FIG. 14 according to an example embodiment.DETAILED DESCRIPTION

[0027] Some example embodiments now will be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which some, but not all example embodiments are  shown. Indeed, the examples described and pictured herein should not be construed as being limiting as to the scope, applicability or configuration of the present disclosure. Rather, these example embodiments are provided so that this disclosure will satisfy applicable legal requirements. Like reference numerals refer to like elements throughout. Furthermore, as used herein, the term “or” is to be interpreted as a logical operator that results in true whenever one or more of its operands are true. As used herein, operable coupling should be understood to relate to direct or indirect connection that, in either case, enables functional interconnection of components that are operably coupled to each other.

[0028] According to some example embodiments, an improved anvil for use in an impact driver or other power tool may be provided. The anvil may operate to translate an impact force applied to one more ram lugs to a drive of the anvil that may be configured to receive an end effector (e.g., a socket, drill bit, or the like) to operate on a work piece (e.g., a fastener) . As such, during such rotational movement, impacts may occur at an impact surface of the ram lug, and on end effector engaging surfaces of the drive. As such, these surfaces are subjected to high, repeated impact-related stresses and are therefore likely to be locations where fractures and other failures can occur.

[0029] According to some example embodiments, the improved anvil may have fewer locations where potential fractures and other failures may occur on the anvil. For example, the anvil of some example embodiments may include transition portions between the drive and the body of the shaft. The transition portions may be disposed between the end effector engaging surfaces of the drive and a base portion of the shank, with one transition portion being disposed at each of the end effector engaging surfaces. The transition portions may each include several arcs having respective radii of curvature, and at least one of those arcs may be concave to smoothly transition between the end effector engaging surface and the body of the shaft. By providing the transition portion with several arcs, the improved anvil may include fewer force impact points. In this regard, force impact points may be points of contact between the anvil and the end effector where the anvil conveys impact forces to the end effector. As such, stresses may concentrate within the anvil near these force impact points. Reducing the number of force impact points may reduce wear on the anvil that would typically occur due to its operable coupling with the end effector compared to the current state of anvil designs. By reducing the number of force impact points, the improved anvil may exhibit a life cycle that is approximately 20%greater than the life cycle of existing anvils.

[0030] Having described some aspects of example embodiments generally, FIG. 1 illustrates a functional block diagram of an impact driver 100 to provide context according to some example  embodiments. The impact driver 100 may be an impact wrench, impact drill, or other impact-based rotating power tool. The impact driver 100 may include an external housing 101, within which various operational components may be disposed. In this regard, the impact driver 100 may be powered by a power source, such as, for example, a rechargeable battery 102. The battery 102 may be configured to provide electrical power to the control circuitry 103 and the electric motor 105. The control circuitry 103 may receive a control signal from the control switch 104 (e.g., trigger) and may respond by permitting controlled electrical power to be provided to the electric motor 105. Note that while the impact driver 100 is described as being an electrical power tool, it is understood that the anvil 115 may be utilized in other types of power tools, such as, for example, pneumatic power tools.

[0031] As mentioned above, the impact driver 100 may include a motor configured to output rotational movement, such as the electric motor 105. The electric motor 105 may be configured to output a rotational movement, via a shaft, to a gear assembly 106. The gear assembly 106 may include various gearing for changing a rotational speed of the electric motor 105 to a desired rotational speed for output by the gear assembly 106. Accordingly, the rotational output of the gear assembly 106 may be an input to a drive assembly 110. Among other components, the drive assembly 110 may include a hammer 112 and an anvil 115. The drive assembly 110 may also include gearing and other mechanical components for translating the rotational output of the gear assembly 106 into a rotational impact output via the anvil 115. In this regard, the drive assembly 110 may include, for example, a spring that stores energy that is abruptly released upon the hammer 112. The hammer 112, which may be operably coupled to the motor 105, may include impact faces that extend into engagement with anvil 115 (and more particularly the ram lugs of the anvil 115) and rotate to impact the anvil 115 to generate rotational impact movement. Such movement may be transferred through the anvil 115 to a head end of the anvil 115 that includes a drive. The drive may be shaped to receive and secure an end effector 120. The end effector 120 may be, for example, a socket, a driver bit, a drill bit, or the like.

[0032] Accordingly, with the end effector 120 coupled to the drive of the anvil 115, the impact driver 100 may be configured to act upon a work piece 130 (e.g., a fastener such as a screw, bolt, nut, or the like) , for example, secured in an object 131. In this regard, the abrupt and recurring rotational output evoked on the end effector 120 may operate, for example, to loosen the work piece 130 and permit removal, even when the work piece 130 is difficult to remove due to being, for example, rusted into engagement with the object 131.

[0033] As such, via the anvil 115, sudden and repeated application of high torque rotational forces may be output by the impact driver 100. For the anvil 115 to be durable and effective over time, the anvil 115, according to some example embodiments, may include structures that may more efficiently distribute impact forces in the anvil 115 that exist due to the high amounts of torque applied to the end effector 120 by the anvil 115. Thus, the anvil 115 may be optimized for strength and toughness: the strength of the anvil 115 may be indicated by the anvil’s ability to be subjected to high torque, and the toughness of the anvil 115 may be indicated by the duration of the fatigue life (i.e., life cycle) of the anvil. Accordingly, an anvil having increased durability, according to some example embodiments, may be realized that exhibits increased tolerance to high torque and longer fatigue life.

[0034] Now referring to FIGS. 2-7, an example embodiment of an anvil 200 is shown in various views. The anvil 200 may be the same or similar to the anvil 115 described above and may be implemented within an impact driver 100 in the same manner as described. In this regard, the anvil 200 may be comprised of a shank 210 and one or more ram lugs 230. The shank 210 may be formed as a generally cylindrical shape that extends along a longitudinal axis 203 of the anvil 200. Accordingly, the shank 210 may have a first end 201 and a second end 202. A head 220 of the shank 210 may be disposed at the first end 201 of the shank 210 along the longitudinal axis 203.

[0035] The head 220 may include a number of features that support the operation of the anvil 200. In this regard, the head 220 may include, for example, a drive 222. The drive 222 may be configured to receive the end effector 120, as described above. To do so, the drive 222 may comprise a number of adjacent planar surfaces, which may be referred to as end effector engaging surfaces 224. According to some example embodiments, the drive 222 may include four end effector engaging surfaces 224 and may have a square profile for operably coupling to, for example, a socket with a square receiving aperture 125. While the engagement between the end effector 120 and the drive 222 may be a close fit, simply due to manufacturing tolerances and the like, some amount of misalignment forming an imperfect fit is likely to occur. As a result, when impact rotational movement is transferred from the drive 222 of the anvil 200 to the end effector 120, a high torque impact between the end effector engaging surfaces 224 and the internal surfaces of, for example, the receiving aperture 125 of the end effector 120 may occur. As such, the end effector engaging surfaces 224 may be subjected to repeated high torque impacts during operation of an impact driver creating naturally occurring concentration areas for stress and possible failure.

[0036] The anvil 200 may also include one or more ram lugs 230 that extend radially out from the shank 210 at the second end 202. In this regard, each ram lug 230 may extend radially away from the second end 202 of the shank 210 along a shared or respective radial axis that may be orthogonal to the longitudinal axis 203 of the anvil 200. In the example embodiment of FIG. 2, the anvil 200 may be shown with two ram lugs 230 that extend radially from the second end 202 of the shank 210 along a radial axis 204. The radial axis 204 may be orthogonal to the longitudinal axis 203 and, in this case, may be perpendicular to the longitudinal axis 203.

[0037] A ram lug 230 may have a width that forms a side surface of the ram lug 230. The side surface of the ram lug 230 may form a location where the hammer of an impact driver impacts the ram lug 230 to cause the impact rotational movement of the anvil 200. In this regard, the side surface of the ram lug 230 may be referred to as the impact surface 232. Depending on the direction of rotation of the anvil 200, the impacts on the impact surface 232 may be on different sides of the ram lug 230. As such, the impact surface 232 may extend to both sides of the ram lug 230. According to some example embodiments, the anvil 200 may be formed or machined from a single material such as steel or a steel alloy.

[0038] Additionally, to seat the end effector 120 on the drive 222, the head 220 may also include a base 226. The base 226 may be a portion of the head 220 where the external surface of the drive 222 becomes the body of the shank 210. In other words, the base 226 of the head 220 may have a diameter (D1) that may be greater than a first width (W1) of the drive 222. As such, when the drive 222 may be inserted into the receiving aperture 125 of the end effector 120, the base 226 may remain outside of the receiving aperture 125 of the end effector 120. The base 226 may also operably couple the drive 222 to the shank 210. According to some example embodiments, between the base 226 and the drive 222, each of the end effector engaging surfaces 224 may include a transition portion 240 to smoothly transition between the first width (W1) of the drive 222 and the diameter (D1) of the base 226. In this regard, the transition portion 240 may come into contact with the receiving aperture 125 of the end effector 120 when the end effector 120 may be operably coupled to the drive 222. Due to the contact between the end effector 120 and the transition portion 240, the transition portions 240 may be subjected to impact forces when the anvil 200 is being rotated by an impact driver (e.g., impact driver 100) to reduce the impact forces felt at the end effector engaging surfaces 224. As such, the transition portion 240 may be the portion of the anvil 200 containing the force impact points so that they may be mitigated. As such, the remaining portions of the anvil 200 may experience less stress, and because the transition portion 240 may be designed to mitigate the potential points of stress and failure, the anvil 200 as a whole may experience longer fatigue life.

[0039] In the embodiment shown in FIGS. 2-7, the transition portion 240 may be disposed between respective ones of the end effector engaging surfaces 224 and the base 226. The transition portion 240 shown in FIGS. 2-7 may be arcuate and may include a first arc 250 having a first radius of curvature 252 and a second arc 260 having a second radius of curvature 262. The first and second radii of curvature (252, 262) are shown on FIG. 4, which depicts a side view of the anvil 200. In this regard, the first and second arcs (250, 260) may combine to resemble a fillet between each of the end effector engaging surfaces 224 and the base 226. In other words, the first and second arcs (250, 260) may be minor arcs of respective first and second imaginary circles (251, 261) drawn at the intersection of the end effector engaging surfaces 224 and the base 226. The first arc 250 may be disposed between the base 226 and the second arc 260, while the second arc 260 may be disposed between the first arc 250 and the end effector engaging surface 224. In some cases, the first arc 250 may have a first arc length 254 measured from the base 226 to the second arc 260, whereas the second arc 260 may have a second arc length 264 measured from the first arc 250 to the planar end effector engaging surface 224. Considered together, the first and second arc lengths (254, 264) may combine to form a composite arc length 244 of the transition portion 240 as a whole. As such, the composite arc length 244 may be measured from the base 226 to the end effector engaging surface 224. In an example embodiment, the first and second arc lengths (254, 264) , and thus the composite arc length 244 as well, may be disposed in a first plane 270 which may be oriented perpendicularly to the planar end effector engaging surface 224. These features are shown in greater detail in FIG. 5.

[0040] In some cases, the second arc 260 may be concave to smoothly transition between the planar end effector engaging surface 224 and the first arc 250. In this regard, the receiving aperture 125 may contact the second arc 260 of each of the transition portions when the end effector 120 is operably coupled to the drive 222. Accordingly, the concavity of the second arc 260 may allow the drive 222 to self-seat within the receiving aperture 125. This will be described in greater detail below in reference to FIGS. 15 and 16. However, in reference to the embodiment shown in FIGS. 2-7, the second arc length 264 may be greater than the first arc length 254. This may mean that the second arc 260 appears longer than the first arc 250, and as such, the second arc 260 may occupy more space on the anvil 200, which may make it more likely than the first arc 250 to contact the receiving aperture 125 when the end effector 120 is operably coupled to the drive 222. In an example embodiment, the second radius of curvature 262 may be smaller than the first radius of curvature 252. In other words, the second arc 260 may appear more curved than the first arc 250. Due to the second arc 260 having a greater arc  length and a smaller radius of curvature than the first arc 250, the second arc 260 may appear both larger and more curved than the first arc 250, which can be seen throughout FIGS. 2-7.

[0041] In some cases, such as the one shown in FIG. 5b, the transition portion 240 may only include the first arc 250. In this regard, the transition portion 240 may only include a single arc length and a single radius of curvature. In such cases, the transition portion 240 may still resemble a fillet between each of the end effector engaging surfaces 224 and the base 226. In other words, the first arc 250 may be a minor arc of the first imaginary circle 251 drawn at the intersection of the end effector engaging surfaces 224 and the base 226. However, in this example, the first arc 250 may be disposed between the base 226 and the end effector engaging surface 224. In some cases, the first arc 250 may have a first arc length 254 that in this case may be measured from the base 226 to the planar end effector engaging surface 224. In an example embodiment, the first arc length 254 may be disposed in the first plane 270 which may be oriented perpendicularly to the planar end effector engaging surface 224.

[0042] Also seen throughout FIGS. 2-7, the transition portion 240 may further include a third arc 280 having a third radius of curvature 282. The third arc 280, in contrast with the first and second arcs (250, 260) may be disposed such that a third arc length 284 may lie in a second plane 290 which may be oriented parallel to the planar end effector engaging surface 224 and orthogonally to the first plane 270, as shown in FIG. 3. In this regard, the third arc 280 may be a major arc of an imaginary circle 281 drawn in the second plane 290 and on the end effector engaging surfaces 224. In some cases, the third arc length 284 may extend over an entirety of a second width (W2) corresponding to the end effector engaging surfaces 224. In this regard, the transition portion 240 may not be a linear transition from the end effector engaging surfaces 224 to the base 226, but may instead be arcuate. As such, an apex of the third arc 280 may be disposed at a midpoint of the second width (W2) of the planar end effector engaging surface 224, and the transition portion 240 may contact the receiving aperture 125 of the end effector 120 at the apex of the third arc 280.

[0043] This arcuate shaped transition from the end effector engaging surfaces 224 to the base 226 may reduce the number of naturally occurring force impact points in the anvil 200. For example, the anvil 200 described herein may contact the receiving aperture 125 of the end effector at just a single point on each side of the drive 222, and that point may be the apex of the third arc 280. In this regard, the transition portion 240 may not only include the first and second arcs (250, 260) to smoothly transition the end effector engaging surfaces 224 to the base 226, but the transition portion 240 may also include the third arc 280 which may ensure that the only force impact point between the end effector 120 and the anvil 200 may be the  apex of the third arc 280 on each side of the drive 222. For example, say an existing anvil which may be currently in use may not include the third arc 280. Instead, the existing anvil may include a single linear fillet or flat linear chamfer or a conical transition between the end effector engaging surfaces 224 and the base 226. In such cases, the anvil may have more force impact points with the receiving aperture 125 of the end effector 120 along the transition between the end effector engaging surfaces 224 and the base 226. These force impact points may increase the amount of stress on the existing anvil through extended and repeated use of the tool over time, which may shorten its lifespan.

[0044] In some cases, the end effector 120 may include a receiving aperture 125 that may have arcuate edges, such as the one depicted in FIG. 14. Accordingly, if a traditional anvil having a linear or conical transition were to be used with such an end effector, the anvil would include two or more force impact points between the drive 222 and the end effector 120 at each of the end effector engaging surfaces 224. Having these two or more force impact points on each side of the drive 222 may mean that traditional anvils of this example may still have at least twice as many force impact points as the improved anvil 200 described herein. In this regard, the anvil 200 may contact the edges of the receiving aperture 125 at the apex of the third arc 280. In such cases, the third radius of curvature 282 may be smaller than a radius of curvature of each of the edges of the receiving aperture 125, and as such, the apex of the third arc 280 may remain the only force impact point between the anvil 200 and the receiving aperture 125 on each side of the drive 222. Accordingly, the anvil 200 having the arcuate transition portion 240 described herein may be used with most types of end effectors 120 (e.g. linear or arcuate or other types of edges on the receiving aperture 125) and may still display longer fatigue life than a traditional anvil by approximately 20%.

[0045] Now referring to FIGS. 8-13, an example embodiment of the anvil 200 is shown in various views. The anvil 200 may be the same or similar to the anvil 115 described above and may be implemented within an impact driver 100 in the same manner as described. Furthermore, the anvil 200 shown in FIGS. 8-13 may be comprised of the same components described above in reference to the embodiment shown in FIGS. 2-7. The main difference between the first embodiment shown in FIGS. 2-7 and the second embodiment of FIGS. 8-13 may be that the first arc length 254 may be greater than the second arc length 264 in the second embodiment. This may be in contrast to the first embodiment, which may give the anvil 200 in the second embodiment (shown in FIGS. 8-13) the appearance of having a smaller concave portion than the first embodiment. This may be because the second arc length 264 has been reduced. However, similar to the first embodiment, the first radius of curvature 252 may be  greater than the second radius of curvature 262. Therefore, since the first arc length 254 is longer than the second arc length 264 and the first radius of curvature 252 is larger than the second radius of curvature 262 (giving the first radius of curvature 252 a “flatter” look) , the overall concavity of the composite arc in the first plane 270 may be reduced in the second embodiment compared to the first embodiment. It should be noted that the second arc 260 in the second embodiment shown in FIGS. 8-13 may still be concave, and the second radius of curvature 262 may still be less than the first radius of curvature 252, just like the first embodiment. The third arc 280 of the second embodiment may be similar to, if not the same as, the third arc 280 described above in the first embodiment. As such, the apex of the third arc 280 may remain the single force impact point on each side of the drive 222 in the second embodiment as well, which may enable the anvil 200 shown in FIGS. 8-13 to also exhibit longer fatigue life than existing anvils.

[0046] Compared with the first embodiment, where the concavity of the second arc 260 may allow the drive 222 to self-seat further within the receiving aperture 125, the reduced concavity of the composite arc of the second embodiment may have the opposite effect of operably coupling the anvil 200 to the end effector 120 in a less intrusive fashion. In other words, the drive 222 may sit slightly further out of the receiving aperture 125 of the end effector 120. In some cases, this difference may be on the order of a millimeters or perhaps in some cases, micrometers.

[0047] FIG. 14 depicts an exploded view of the anvil 200 and the end effector 120 in accordance with an example embodiment, and FIGS. 15 and 16 depict the anvil 200 inserted into the receiving aperture 125 of the end effector 120 according to respective embodiments. As described above, the drive 222 of the anvil 200 may operably couple to the receiving aperture 125 of the end effector 120. In some cases, such as the one depicted in FIG. 14, the drive 222 and the receiving aperture 125 may both have a square profile shape to aid in the transmission of torque from the anvil 200 to the end effector 120. To this end, the shape of the receiving aperture 125 and the drive 222 may be other shapes besides square in other embodiments as well. As long as the receiving aperture 125 and the drive 222 are complimentarily shaped to be able to operably couple to one another, they may take on any shape capable of transmitting torque from the anvil 200 to the end effector 120 such as pentagonal, hexagonal, octagonal, triangular, star shaped, torx shaped, Philips head, flat head, or the like.

[0048] In an example embodiment, the first width (W1) of the drive 222 may be slightly less than an internal width (W3) of the receiving aperture 125 so that the drive 222 may be received  in the receiving aperture 125. In this regard, the drive 222 may be inserted into the receiving aperture 125 until the transition portion 240 comes into contact with an edge 127 of the receiving aperture 125. Due to the shape of the third arc 280 of the transition portion 240, the edge 127 may contact the apex of the third arc 280. Also described above, in some cases, the edges 127 of the receiving aperture 125 may be arcuate and their arc lengths may extend in the second plane 290, similar to the third arc 280. In other cases, the edges 127 of the receiving aperture 125 may be linear and may extend parallel to an end face 128 of the end effector 120. Regardless of the shape of the edges 127 of the receiving aperture 125, the transition portion 240 may ensure that each of the end effector engaging surfaces 224, and thus each side of the drive 222, may only have a single force impact point at the midpoint of the second width (W2) to increase the fatigue resistance of the anvil 200.

[0049] As shown in FIGS. 15 and 16, and described briefly above, the drive 222 may be inserted into the receiving aperture 125 up until the transition portions 240 contact the edges 127. Based on the first and second arc lengths (254, 264) and the first and second radii of curvature (252, 262) , the anvil 200 may operably couple to the end effector 120 slightly differently. In some cases, the first arc length 254 may be greater than the second arc length 264 and the first radius of curvature 252 may be greater than the second radius of curvature 262. In an example embodiment, the first arc length 254 may be less than the second arc length 264 and the first radius of curvature 252 may be greater than the second radius of curvature 262. In some cases, the first arc length 254 may be greater than the second arc length 264 and the first radius of curvature 252 may be smaller than the second radius of curvature 262. In an example embodiment, the first arc length 254 may be less than the second arc length 264 and the first radius of curvature 252 may be smaller than the second radius of curvature 262. In some cases, the composite arc of the overall transition portion 240 may be concave and may resemble a fillet. This concavity, of the first arc 250, the second arc 260, or the composite arc, in addition to the third arc 280, may enable the transition portion 240 to more smoothly transition between the end effector engaging surfaces 224 and the base 226 to improve force impact distribution and reduce the number of force impact points to increase fatigue resistance and longevity of the anvil 200 when compared to existing transitions that may be either linear or conical, for example.

[0050] Some example embodiments may provide for an anvil for use with a power tool. The anvil may include a shank which may extend along a longitudinal axis of the anvil from a first end of the shank to a second end of the shank, and a ram lug which may extend away from the second end along a radial axis and may include an impact surface for receiving an  impact force from a hammer of the power tool, the radial axis may be orthogonal to the longitudinal axis. The shank may include a head portion disposed at the first end which may include a drive, the drive may include a planar end effector engaging surface to engage with an end effector that may be rotated by the drive to operate on a work piece. The drive may be operably coupled to the shank via a base. The planar end effector engaging surface may include a transition portion which may be disposed between the planar end effector engaging surface and the base. The transition portion may be arcuate and may include a first arc having a first radius of curvature and a second arc having a second radius of curvature.

[0051] The anvil of some embodiments may include additional features, modifications, augmentations and / or the like to achieve further objectives or enhance performance of the anvil. The additional features, modifications, augmentations and / or the like may be added in any combination with each other. Below is a list of various additional features, modifications, and augmentations that can each be added individually or in any combination with each other. For example, the first arc may be disposed between the base and the second arc and may have a first arc length measured from the base to the second arc. In some cases, the second arc may be disposed between the first arc and the planar end effector engaging surface and may have a second arc length measured from the first arc to the planar end effector engaging surface. In an example embodiment, the first and second arc lengths may be disposed in a first plane perpendicular to the planar end effector engaging surface. In some cases, the second arc may be concave to smoothly transition between the planar end effector engaging surface and the first arc. In an example embodiment, the transition portion may define a composite arc length measured from the planar end effector engaging surface to the base. In some cases, the first arc length and the second arc length may combine to form the composite arc length. In an example embodiment, the second arc length may be greater than the first arc length and the second radius of curvature may be less than the first radius of curvature. In some cases, the first arc length may be greater than the second arc length and the first radius of curvature may be greater than the second radius of curvature. In an example embodiment, the transition portion may further include a third arc having a third arc length and a third radius of curvature, the third arc length may be disposed in a second plane parallel to the planar end effector engaging surface. In some cases, the second plane may be disposed orthogonally to the first plane. In an example embodiment, an apex of the third arc may be disposed at a midpoint of a width of the planar end effector engaging surface. In some cases, the transition portion may contact the end effector at the apex of the third arc of the transition portion. In an example embodiment, the anvil may include a plurality of planar  end effector engaging surfaces and a plurality of transition portions, each planar end effector engaging surface of the plurality of planar end effector engaging surfaces may have a respective transition portion of the plurality of transition portions.

[0052] Some example embodiments may provide for an impact driver. The impact driver may include a motor configured to output rotational movement in response to operation of a control switch, a hammer operably coupled to the motor to generate rotational movement of the hammer, and an anvil configured to receive an end effector for acting upon a work piece. The anvil may include a shank which may extend along a longitudinal axis of the anvil from a first end of the shank to a second end of the shank, and a ram lug which may extend away from the second end along a radial axis and may include an impact surface for receiving an impact force from a hammer of the power tool, the radial axis may be orthogonal to the longitudinal axis. The shank may include a head portion disposed at the first end which may include a drive, the drive may include a planar end effector engaging surface to engage with an end effector that may be rotated by the drive to operate on a work piece. The drive may be operably coupled to the shank via a base. The planar end effector engaging surface may include a transition portion which may be disposed between the planar end effector engaging surface and the base. The transition portion may be arcuate and may include a first arc having a first radius of curvature and a second arc having a second radius of curvature.

[0053] Some example embodiments may provide for an anvil for use with a power tool. The anvil may include a shank which may extend along a longitudinal axis of the anvil from a first end of the shank to a second end of the shank, and a ram lug which may extend away from the second end along a radial axis and may include an impact surface for receiving an impact force from a hammer of the power tool, the radial axis may be orthogonal to the longitudinal axis. The shank may include a head portion disposed at the first end which may include a drive, the drive may include a planar end effector engaging surface to engage with an end effector that may be rotated by the drive to operate on a work piece. The drive may be operably coupled to the shank via a base. The planar end effector engaging surface may include a transition portion which may be disposed between the planar end effector engaging surface and the base. The transition portion may be arcuate and may include a first arc which may have a first radius of curvature and a first arc length which may be measured from the base to the planar end effector engaging surface.

[0054] Many modifications and other embodiments of the inventions set forth herein will come to mind to one skilled in the art to which these inventions pertain having the benefit of the teachings presented in the foregoing descriptions and the associated drawings. Therefore, it is  to be understood that the inventions are not to be limited to the specific embodiments disclosed and that modifications and other embodiments are intended to be included within the scope of the appended claims. Moreover, although the foregoing descriptions and the associated drawings describe exemplary embodiments in the context of certain exemplary combinations of elements and / or functions, it should be appreciated that different combinations of elements and / or functions may be provided by alternative embodiments without departing from the scope of the appended claims. In this regard, for example, different combinations of elements and / or functions than those explicitly described above are also contemplated as may be set forth in some of the appended claims. In cases where advantages, benefits or solutions to problems are described herein, it should be appreciated that such advantages, benefits and / or solutions may be applicable to some example embodiments, but not necessarily all example embodiments. Thus, any advantages, benefits or solutions described herein should not be thought of as being critical, required or essential to all embodiments or to that which is claimed herein. Although specific terms are employed herein, they are used in a generic and descriptive sense only and not for purposes of limitation.

Claims

1.An anvil for use with a power tool, the anvil comprising:a shank extending along a longitudinal axis of the anvil from a first end of the shank to a second end of the shank; anda ram lug extending away from the second end along a radial axis and comprising an impact surface for receiving an impact force from a hammer of the power tool, the radial axis being orthogonal to the longitudinal axis,wherein the shank comprises a head portion disposed at the first end and having a drive, the drive comprising a planar end effector engaging surface to engage with an end effector that is rotated by the drive to operate on a work piece,wherein the drive is operably coupled to the shank via a base,wherein the planar end effector engaging surface comprises a transition portion disposed between the planar end effector engaging surface and the base, andwherein the transition portion is arcuate and comprises a first arc having a first radius of curvature and a second arc having a second radius of curvature.2.The anvil of claim 1, wherein the first arc is disposed between the base and the second arc and has a first arc length measured from the base to the second arc,wherein the second arc is disposed between the first arc and the planar end effector engaging surface and has a second arc length measured from the first arc to the planar end effector engaging surface, andwherein the first and second arc lengths are disposed in a first plane perpendicular to the planar end effector engaging surface.3.The anvil of claim 2, wherein the second arc is concave to smoothly transition between the planar end effector engaging surface and the first arc.4.The anvil of claim 2, wherein the transition portion defines a composite arc length measured from the planar end effector engaging surface to the base, andwherein the first arc length and the second arc length combine to form the composite arc length.5.The anvil of claim 4, wherein the second arc length is greater than the first arc length and the second radius of curvature is less than the first radius of curvature.6.The anvil of claim 4, wherein the first arc length is greater than the second arc length and the first radius of curvature is greater than the second radius of curvature.7.The anvil of claim 2, wherein the transition portion further comprises a third arc having a third arc length and a third radius of curvature, the third arc length being disposed in a second plane parallel to the planar end effector engaging surface, andwherein the second plane is disposed orthogonally to the first plane.8.The anvil of claim 7, wherein an apex of the third arc is disposed at a midpoint of a width of the planar end effector engaging surface.9.The anvil of claim 8, wherein the transition portion contacts the end effector at the apex of the third arc of the transition portion.10.The anvil of claim 1, wherein the anvil comprises a plurality of planar end effector engaging surfaces and a plurality of transition portions, each planar end effector engaging surface of the plurality of planar end effector engaging surfaces having a respective transition portion of the plurality of transition portions.11.An impact driver comprising:a motor configured to output rotational movement in response to operation of a control switch;a hammer operably coupled to the motor to generate rotational movement of the hammer; andan anvil configured to receive an end effector for acting upon a work piece;wherein the anvil comprises:a shank extending along a longitudinal axis of the anvil from a first end of the shank to a second end of the shank; anda ram lug extending away from the second end along a radial axis and comprising an impact surface for receiving an impact force from a hammer of the impact driver, the radial axis being orthogonal to the longitudinal axis,wherein the shank comprises a head portion disposed at the first end and having a drive, the drive comprising a planar end effector engaging surface to engage with an end effector that is rotated by the drive to operate on a work piece,wherein the drive is operably coupled to the shank via a base,wherein the planar end effector engaging surface comprises a transition portion disposed between the planar end effector engaging surface and the base, andwherein the transition portion is arcuate and comprises a first arc having a first radius of curvature and a second arc having a second radius of curvature.12.The impact driver of claim 11, wherein the first arc is disposed between the base and the second arc and has a first arc length measured from the base to the second arc,wherein the second arc is disposed between the first arc and the planar end effector engaging surface and has a second arc length measured from the first arc to the planar end effector engaging surface, andwherein the first and second arc lengths are disposed in a first plane perpendicular to the planar end effector engaging surface.13.The impact driver of claim 12, wherein the second arc is concave to smoothly transition between the planar end effector engaging surface and the first arc.14.The impact driver of claim 12, wherein the transition portion defines a composite arc length measured from the planar end effector engaging surface to the base, andwherein the first arc length and the second arc length combine to form the composite arc length.15.The impact driver of claim 14, wherein the second arc length is greater than the first arc length and the second radius of curvature is greater than the first radius of curvature.16.The impact driver of claim 14, wherein the first arc length is greater than the second arc length and the first radius of curvature is greater than the second radius of curvature.17.The impact driver of claim 12, wherein the transition portion further comprises a third arc having a third arc length and a third radius of curvature, the third arc length being disposed in a second plane parallel to the planar end effector engaging surface, andwherein the second plane is disposed orthogonally to the first plane.18.The impact driver of claim 17, wherein an apex of the third arc is disposed at a midpoint of a width of the planar end effector engaging surface, andwherein the transition portion contacts the end effector at the apex of the third arc of the transition portion.19.The impact driver of claim 11, wherein the anvil comprises a plurality of planar end effector engaging surfaces and a plurality of transition portions, each planar end effector engaging surface of the plurality of planar end effector engaging surfaces having a respective transition portion of the plurality of transition portions.20.An anvil for use with a power tool, the anvil comprising:a shank extending along a longitudinal axis of the anvil from a first end of the shank to a second end of the shank; anda ram lug extending away from the second end along a radial axis and comprising an impact surface for receiving an impact force from a hammer of the power tool, the radial axis being orthogonal to the longitudinal axis,wherein the shank comprises a head portion disposed at the first end and having a drive, the drive comprising a planar end effector engaging surface to engage with an end effector that is rotated by the drive to operate on a work piece,wherein the drive is operably coupled to the shank via a base,wherein the planar end effector engaging surface comprises a transition portion disposed between the planar end effector engaging surface and the base, andwherein the transition portion is arcuate and comprises a first arc having a first radius of curvature and a first arc length measured from the base to the planar end effector engaging surface.

Images