CN100538119C - 用于旋转动力工具的角度可调传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于诸如钻的旋转动力工具的角度可调传动装置。角度可调传动装置包括在输入外壳(18)和输出外壳(20)中轴颈支撑旋转的输入轴(19)和输出轴(21)。输入和输出轴通过齿轮装置(42、44、46)旋转地联接，并可在不同角度位置中调节。

Description

用于旋转动力工具的角度可调传动装置
技术领域
本发明涉及成角度的动力传动设备，更具体地说，本发明例如涉及用于诸如旋转动力钻的旋转动力工具的角度可调动力传动装置。
背景技术
诸如在美国专利第2,620,840号中示例的直角驱动装置通常用在旋转动力钻应用中，以将旋转轴转变90度。直角传动装置用于其中很难定向或操纵钻以与工作面对准或障碍使得钻很难到达期望位置的多种场合。这种直角传动装置的结构相对简单，而能够容易地与所有或多数市面上的旋转钻配合使用。直角传动装置可以容易地附加到旋转钻的卡盘或从旋转钻的卡盘拆卸下来，以允许钻的快速调节。直角传动装置的问题在于这种传动装置的角度被固定到90度。工作人员或者能够以平角(0度)钻孔，工作人员或者能够以直角(90度)钻孔，但不能以之间的角度钻孔。
虽然直角传动装置通过提供额外的角度钻孔选择提高了钻的工效性，但直角钻的问题在于：它们仍局限于工人只有两个固定角度选择，这对于许多很难于到达的地点或障碍不很有效或不合需要。存在许多其中需要0度和90度之间的多种中间角度的钻孔应用。
授权Grech的美国专利第4,332,147(Re.32,415)号公开了一种对可调动力传动设备的尝试。就申请人所知，该设备并未被市场接受，也并投放市场。公开的这种设备存在多个缺点和不切实际的方面。最显著的是，该设备要求将设备紧固到钻主体上。因此，该设备不容易与许多市场销售的钻配合使用，并且实际上，仅局限于具有适合装配能力的钻。通过对申请人发明的各个方面的评介，有关Grech的其它几个缺点和问题会变得很明显。
发明内容
本发明提供了一种具有多个不同创新方面的用于旋转钻的角度可调传动装置。
根据本发明的一个方面，本发明提供一种具有相对于输入和输出轴线倾斜的调节轴、用于旋转工具的角度可调传动装置。根据这一方面，角度可调传动装置包括：轴颈支撑到输入外壳的、用于围绕输入轴线旋转的输入轴；和轴颈支撑到输出外壳、用于围绕输出轴线旋转的输出轴。在输入和输出外壳之间是围绕调节轴线同心的圆形分界面。调节轴线相对于输入和输出轴线倾斜，以便输入外壳和输出外壳围绕调节轴线彼此相对旋转，以调节输入轴与输出轴之间的角度。齿轮装置可旋转地将输入和输出轴联接在一起，以便输入和输出轴一致地旋转。
根据本发明的另一个方面，本发明提出一种角度可调传动装置，其具有能够选择紧固或松开以选择地固定或调节输入和输出轴之间的相对角度位置的夹具。根据这一方面，角度可调传动装置包括：轴颈支撑到输入外壳、用于围绕输入轴线旋转的输入轴；和轴颈支撑到输出外壳、用于围绕输出轴线旋转的输出轴。夹具可松开地将输入和输出外壳紧固在一起，从而将输入和输出轴固定在彼此相对的角度位置。当夹具被释放时，输入和输出轴可在两个角度位置之间的多个位置中调节，从而允许输入和输出外壳之间的运动。齿轮装置可旋转地将输入和输出轴联接在一起，以便输入和输出轴一致地旋转。
根据本发明的另一个方面，本发明提出了具有可调手柄的角度可调传动装置，当角度可调传动装置的角度被调节时，该手柄能够选择地定位。根据这一方面，角度可调传动装置包括：轴颈支撑到输入外壳、用于围绕输入轴线旋转的输入轴；和轴颈支撑到输出外壳、用于围绕输出轴线旋转的输出轴。齿轮装置可旋转地将输入和输出轴联接在一起，以便输入和输出轴一致地旋转。手柄由输入外壳与/或输出外壳支撑，并从输入外壳与/或输出外壳向外突起，以提供抓握表面而允许操纵角度可调传动装置。手柄可相对于输入和输出外壳在多个位置中移动。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的角度可调传动装置的等比例示图，其中部分外壳被切去以露出角度可调传动装置的内部。
图2是图1中所示角度可调传动装置的分解装配视图；
图3-6是在不同的角度位置中显示的图1中所示角度可调传动装置的等比例视图。
具体实施方式
本发明的实施例的下述详细描述进一步说明本发明，但当然，不管怎样也不应被认为限制其范围。
参照图，显示了用于旋转钻12或其它旋转动力工具的角度可调传动装置10。旋转钻12包括钻体14，并经传统的卡盘16产生旋转输出。角度传动装置10显示为一种用于旋转钻12的可连接和可拆卸部件，它容易地连接到输出卡盘16或与输出卡盘16分开。
角度传动装置10包括分别承载钢制输入轴19和钢制输出轴21的输入外壳18和输出外壳20。输入外壳和输出外壳18，20由一对硬塑料壳22，23构成，当组合时，硬塑料壳22，23可以通过螺钉24紧固在一起形成能够用于输出外壳或输入外壳的半球形壳。外壳18，20确定了内圆柱支撑结构26，该圆柱支撑结构26支撑着用于轴颈支撑输入和输出轴19，21的黄铜轴衬件28。
轴衬件28沿输入和输出轴线30，32对准输入和输出轴19，21，并使输入和输出轴19，21围绕各个轴线30，32相对于输入和输出外壳18，20旋转。替代轴衬件28，也可以使用促使旋转的轴承或其它合适的支撑表面或结构。
输入和输出外壳18，20沿圆形接触分界面34彼此相对滑动和旋转，圆形接触分界面34包括直接接触与/或经中间部件(例如，诸如经过中间齿轮46)间接接触的输入和输出外壳18，20上的协作径向平面36。滑动和旋转围绕调节轴38实现，调节轴38以相对于输入和输出轴轴线30，32成倾斜角度地倾斜。采用这种结构，通过围绕调节轴38、输入和输出外壳18，20之间的相对旋转，输入轴轴线30和输出轴轴线32之间的角度可以有选择地在0和90度之间的各种角度位置中调节。利用径向平面，可以实现0和90度之间无限制的调节。可选择地，圆形接触界面34可包括掣子或协作的擒纵或有缺口的表面，以提供输入轴轴线30和输出轴轴线32之间的不连续角度位置而不是无限调节。
由两个或多个齿轮组成的齿轮装置40传送输入和输出轴19，21之间的旋转。在公开实施例中，齿轮装置40包括三个齿轮，其中包括：装配到输入轴19一端的第一小齿轮42；装配到输出轴21的一端的第二小齿轮44；和中间齿轮46。小齿轮42，44具有围绕圆锥齿面50的齿轮齿。中间齿轮46为双面的，它包括圆盘形齿轮体48，齿轮主体48具有在齿轮主体48的相对侧上的、包括与小齿轮42，44上的齿相互作用的齿的两个齿轮面52。
中间齿轮46的齿轮主体48也由管状支撑环43支撑。支撑环43提供一对径向向外突起并确定环形槽56的平行圆形对准环54。输入和输出外壳18，20确定了径向向内突起的环形架58，环形架58装配到环形槽56中和填充环形槽56，以保持和对准支撑环，从而对准大体围绕调节轴38共心的中间齿轮46。中间齿轮46被装配在沿调节轴线38校准的中央齿轮轴60上。为对齿轮轴60定心，轴60的端部由分别紧固到输入和输出外壳18，20的一对轴支撑件64支撑。轴支撑件64承载着轴颈支撑中央齿轮轴60从而允许齿轮轴60和中间齿轮46围绕调节轴38自由旋转的轴衬件62。
通过使用双面中间齿轮46，小齿轮42，44可以在不同角度位置在中间齿轮的相对侧上与齿轮面52啮合。这允许输入和输出外壳18，22彼此相对旋转，以调节输入和输出轴19，21之间的角度。
采用塑料环状夹具66形式显示的夹具被设置以可释放地将输入和输出外壳18，22紧固在一起，以设置输入和输出轴19，21之间的角度。环状夹具66可被松开以允许输入和输出轴19，21之间的角度调节，或可以被拉紧以紧固输入和输出外壳18，22，从而设置输入和输出轴19，21之间的角度。
环状夹具66包围着外壳18，22的外周表面。外壳18，24确定了径向向外突起的肋68，肋68确定了容纳和保持环状夹具66的环形槽70。环状夹具66的邻接端包括组合提供用于连接手柄78的圆锥凸台的圆锥形突出部76。螺栓80被装配到一个突出部76并从突出部76向外突出。手柄78包括拧到螺栓80上的螺纹孔。手柄78还包括在圆锥突出部76上滑动和接合圆锥突出部76的空腔82。圆锥突出部76包括接合手柄空腔82的外圆锥凸轮表面84。当手柄78被拧到螺栓80上时，手柄空腔82使圆锥突出部76集中在一起以将输入和输出外壳18，20紧固和夹在一起。手柄78能够被部分地拧松以释放环状夹具66，从而允许输入与输出轴之间的角度调节。
此外，环状夹具66提供了手柄78围绕输入和输出外壳18，20的选择定位。具体地，当环状夹具66处于释放状态中时，整个环状夹具66能够在外环槽70中围绕调节轴38旋转。当环状夹具66旋转时，手柄的位置也被移动。这有利地提供了手柄78的选择性的人机工程的设置，这样手柄78就能够位于工人抓握手柄78从而操纵角度可调传动装置10的方便的位置。
角度可调传动装置10显示用作动力钻12的附件。对于这种应用，输入轴19配置有能够由钻的输出卡盘16容易夹紧的可用卡盘夹紧的端部86。输出轴21具有适合连接到钻卡盘90的螺纹杆88。
优选地，角度传动装置10无需物理地连接到钻主体14，从而角度传动装置10能够有利地与多数现有的钻和其它现有的并且进入市场的旋转动力工具一起使用。然而，也可以想象得到：角度可调传动装置可以整体地装入到钻的端部，而不是作为一个分离部件。角度可调传动装置10也可用于旋转钻应用以外的其它旋转动力应用中。所附的宽泛的权利要求旨在包含这些和其它可能性。
这里引用的包括公开、专利申请和专利的所有提及内容通过参照相同范围而被并入这里，就如同每种参考被单独和具体指出通过参考并入并作为整体在这里提出。
在描述本发明的上下文中(尤其是在所附权利要求的上下文中)使用的术语“一个”和“一种”(或没有指出数量)和“该”以及相类似的指示被认为同时包括单个和多个，除非上下文中另外指出或明显出现矛盾。术语“包括”、“具有”和“包含”除另外指出时，被认为是开式的术语(即表示“包括，但不局限于”)。这些列举的值的范围仅意图用作单独地提及落入该范围的每个单独的值的速记法，除非在这里另外指出，而每个单独的值被加入说明书，就如同它在这里被单独列举出。这里描述的所有方法可以以任何合适的顺序实现，除非另外指示或与上下文明显地矛盾。任一和所有实例或示例语言(例如“诸如”)的使用只是希望更好地说明本发明，并不是对本发明的范围的限制，除非另外声明。说明书中没有任何语言应被认为表示任何非要求保护的元素作为实践本发明的实质。
本发明的优选实施例在这里进行了描述，包括发明人所知的实现本发明的最佳方式。阅读了前述描述后，对于本领域的普通技术人员而言，这些优选实施例的变化会很明显。发明人期望技术人员适当地利用这些变化，且发明人预期会以这里具体描述以外的其它方式实践本发明。因此，本发明包括所述权利要求叙述的主题的所有修改以及等同物。此外，本发明涵盖所有可能变化中的上述元素的任何组合，除非在这里另外指出或与上下文明显矛盾。

Claims (32)

1.一种可释放地连接到并用于旋转工具的角度可调传动装置附件，所述角度可调传动装置附件包括：
输入外壳；
输出外壳；
输入轴，所述输入轴具有不是旋转工具的一部分的可卡夹自由端，并且所述输入轴被轴颈支撑到输入外壳、用于围绕输入轴线旋转；
轴颈支撑到输出外壳、用于围绕输出轴线旋转的输出轴；
圆形界面，该圆形界面在输入外壳和输出外壳之间、围绕相对于输入和输出轴线倾斜的调节轴线并与该调节轴线同心，输入外壳和输出外壳围绕调节轴线彼此相对旋转，以调节输入轴与输出轴之间的角度；
齿轮装置，该齿轮装置可旋转地联接输入和输出轴，以便输入和输出轴一致地旋转；
在输入轴上的输入齿轮；
在输出轴上的输出齿轮；
包括与输入齿轮啮合的第一齿轮面和与输出齿轮啮合的第二齿轮面的中间传动齿轮，所述传动齿轮被装配为在输入和输出轴线之间围绕调节轴线旋转，以在输入和输出轴之间传送旋转；
具有分别由输入和输出外壳承载的第一和第二端的传动轴，所述传动轴在第一和第二端之间支撑中间传动齿轮，并且
其中，所述传动轴的所述第一和第二端分别被轴颈支撑到输入和输出外壳。
2.一种可释放地连接到并用于旋转工具的角度可调传动装置附件，所述角度可调传动装置附件包括：
输入外壳；
输出外壳；
输入轴，所述输入轴具有不是旋转工具的一部分的可卡夹自由端，并且所述输入轴被轴颈支撑到输入外壳、用于围绕输入轴线旋转；
轴颈支撑到输出外壳、用于围绕输出轴线旋转的输出轴；
圆形界面，该圆形界面在输入外壳和输出外壳之间、围绕相对于输入和输出轴线倾斜的调节轴线并与该调节轴线同心，输入外壳和输出外壳围绕调节轴线彼此相对旋转，以调节输入轴与输出轴之间的角度；
齿轮装置，该齿轮装置可旋转地联接输入和输出轴，以便输入和输出轴一致地旋转；和
可释放地将输入和输出外壳紧固在一起的夹具。
3.根据权利要求2所述的角度可调传动装置附件，其中：输入与输出轴在两个角度位置之间可无限地彼此相对调节。
4.根据权利要求3所述的角度可调传动装置附件，其中：输入与输出轴在90度和180度之间可无限地调节。
5.根据权利要求2所述的角度可调传动装置附件，其中：夹具为围绕圆形界面的环状夹具，环状夹具接合输入和输出外壳。
6.根据权利要求5所述的角度可调传动装置附件，还包括手柄，该手柄以螺纹方式接合环状夹具并可旋转以调节环状夹具的直径，从而使环状夹具选择夹紧或释放输入和输出外壳。
7.根据权利要求6所述的角度可调传动装置附件，其中：环状夹具可径向围绕圆形界面旋转，以便调节手柄相对于输入外壳与输出外壳的位置，其中手柄可相对于输出轴选择性地定位。
8.根据权利要求1所述的角度可调传动装置附件，其中：输出轴仅可围绕调节轴相对于输入轴调节。
9.根据权利要求1所述的角度可调传动装置附件，其中：输入和输出外壳为在圆形交界面处彼此可滑动接触的半球形壳。
10.一种可释放地连接到并用于旋转工具的角度可调传动装置附件，所述角度可调传动装置附件包括：
输入外壳；
能够相对于输入外壳运动的输出外壳；
输入轴，所述输入轴具有不是旋转工具的一部分的可卡夹自由端，并且所述输入轴被轴颈支撑到输入外壳、用于围绕输入轴线旋转；
轴颈支撑到输出外壳、用于围绕输出轴线旋转的输出轴；
可张开的环状夹具，所述环状夹具可释放地将输入和输出外壳紧固在一起，因而把输入和输出轴固定在彼此相对的角度位置处，其中当所述环状夹具被释放允许输入和输出外壳之间的运动时，输入和输出轴能够在两个角度位置之间的多个位置中彼此相对调节；
齿轮装置，该齿轮装置可旋转地联接输入和输出轴，以便输入和输出轴一致地旋转；和
圆形界面，该圆形界面在输入外壳和输出外壳之间、围绕相对于输入和输出轴线倾斜的调节轴线并与该调节轴线同心，输入外壳和输出外壳围绕调节轴线彼此相对旋转，以调节输入轴与输出轴之间的角度。
11.根据权利要求10所述的角度可调传动装置附件，其中所述齿轮装置包括：
在输入轴上的输入齿轮；
在输出轴上的输出齿轮；和
包括与输入齿轮啮合的第一齿轮面和与输出齿轮啮合的第二齿轮面的中间传动齿轮，所述传动齿轮被装配为在输入和输出轴线之间围绕调节轴线旋转，以在输入和输出轴之间传送旋转。
12.根据权利要求10所述的角度可调传动装置附件，其中：输入与输出轴在的两个角度位置之间可无限地彼此相对调节。
13.根据权利要求12所述的角度可调传动装置附件，其中：输入轴与输出轴在90度和180度之间可无限地调节。
14.根据权利要求10所述的角度可调传动装置附件，其中：环状夹具围绕圆形界面，环状夹具接合输入和输出外壳。
15.根据权利要求14所述的角度可调传动装置附件，还包括手柄，该手柄以螺纹方式接合环状夹具并可旋转以调节环状夹具的直径，从而使环状夹具选择夹紧或释放输入和输出外壳。
16.根据权利要求15所述的角度可调传动装置附件，其中：环状夹具可径向围绕圆形界面旋转，以便调节手柄相对于输入外壳与输出外壳的位置，其中手柄可相对于输出轴选择性地定位。
17.根据权利要求10所述的角度可调传动装置附件，还包括被安装到输出轴的卡盘；所述卡盘具有适合连接到工作工具的可调节孔。
18.根据权利要求10所述的角度可调传动装置附件，其中：输出轴仅可围绕调节轴线相对于输入轴调节。
19.根据权利要求10所述的角度可调传动装置附件，其中：输入和输出外壳为在圆形交界面处彼此可滑动接触的半球形壳。
20.一种可释放地连接到并用于旋转工具的角度可调传动装置附件，所述角度可调传动装置附件包括：
输入外壳；
能够相对于输入外壳运动的输出外壳；
输入轴，所述输入轴具有不是旋转工具的一部分的可卡夹自由端，并且所述输入轴被轴颈支撑到输入外壳、用于围绕输入轴线旋转，所述输入轴适合联接到旋转工具；
轴颈支撑到输出外壳、用于围绕输出轴线旋转的输出轴，所述输出轴可在两个角度边界位置和所述边界位置之间的中间角度位置之间相对于输入轴移动；
从输入外壳和输出外壳的至少一个径向向外突起的手柄，所述手柄可相对于输入和输出外壳在多个位置和两个以上的位置中移动，和
齿轮装置，该齿轮装置可旋转地将输入和输出轴联接在一起的，以便输入和输出轴一致地旋转；和
圆形界面，该圆形界面在输入外壳和输出外壳之间、围绕相对于输入和输出轴线倾斜的调节轴线并与该调节轴线同心，输入外壳和输出外壳围绕调节轴线彼此相对旋转，以调节输入轴与输出轴之间的角度。
21.根据权利要求20所述的角度可调传动装置附件，其中所述齿轮装置包括：
在输入轴上的输入齿轮；
在输出轴上的输出齿轮；和
包括与输入齿轮啮合的第一齿轮面和与输出齿轮啮合的第二齿轮面的中间传动齿轮，所述传动齿轮被装配为在输入和输出轴线之间围绕调节轴线旋转，以在输入和输出轴之间传送旋转。
22.根据权利要求21所述的角度可调传动装置附件，还包括：
具有分别由输入和输出外壳承载的第一和第二端的传动轴，所述传动轴在第一和第二端之间支撑中间传动齿轮。
23.根据权利要求22所述的角度可调传动装置附件，其中：传动轴的第一和第二端分别被轴颈支撑到输入和输出外壳。
24.根据权利要求20所述的角度可调传动装置附件，还包括可释放地将输入和输出外壳紧固在一起的夹具。
25.根据权利要求24所述的角度可调传动装置附件，其中：输入与输出轴在两个角度位置之间可无限地彼此相对调节。
26.根据权利要求25所述的角度可调传动装置附件，其中：输入轴与输出轴在90度和180度之间可无限地调节。
27.根据权利要求24所述的角度可调传动装置附件，其中：夹具为围绕圆形界面的环状夹具，环状夹具接合输入和输出外壳。
28.根据权利要求27所述的角度可调传动装置附件，还包括手柄，该手柄以螺纹方式接合环状夹具并可旋转以调节环状夹具的直径，从而选择夹紧或松开输入和输出外壳。
29.根据权利要求28所述的角度可调传动装置附件，其中：环状夹具可径向围绕圆形界面旋转，以便调节手柄相对于输入外壳与输出外壳的位置，其中手柄可相对于输出轴选择性地定位。
30.根据权利要求20所述的角度可调传动装置附件，还包括被安装到输出轴的卡盘；所述卡盘具有适合连接到工作工具的可调节孔。
31.根据权利要求20所述的角度可调传动装置附件，其中：输出轴仅可围绕调节轴线相对于输入轴调节。
32.根据权利要求20所述的角度可调传动装置附件，其中：输入和输出外壳为在圆形交界面处彼此可滑动接触的半球形壳。
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