CN101023721A - 用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置，具有：相对于要转动的轴的转动轴线(26)沿直径方向延伸的第一本体(11，111，211)，它与用于致动其绕轴线单纯转动的装置刚性连接；沿直径方向延伸的第二本体(12，112，212)，它相对于第一本体横向设置，并与其同轴，第二本体与第一本体关联并与用于产生绕单纯转动轴线的扭转振动的装置刚性连接，第二本体相对于第一本体因幅度有限摆动而进行角运动并支承要转动的轴；以及插入在第一和第二沿直径方向延伸的本体的相邻连续部分(11a，111a，211a，12a，112a，212a)之间的弹性压缩装置，它用于缓冲小幅摆动并便于它们的返回，并由设置在第一本体的部分与第二本体的对应部分之间的至少一对弹性件所构成的。

Description

用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置
技术领域
本发明涉及一种用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置。
术语“组合转动”是指一种沿在一个方向的单纯的转动运动，同时伴随幅度有限的往复的同轴角度运动。
背景技术
特别地，在割草(turfing)设备的领域中，使其上连接有例如弧形挖掘刀片的电动机轴在所述割草操作中作绕其自身轴线的作组合转动的装置是已知且被广泛使用的。
这些已知的组合转动装置通常包括相对于从动轴的转动轴线沿直径方向延伸的第一本体。
所述第一本体与用于致动所述第一本体绕该轴的轴线作单纯转动的装置刚性连接。
已知的装置还具有沿直径方向延伸的第二本体，所述第二本体相对于第一本体横向设置，并与第一本体同轴。
所述第二本体与第一本体关联，并与用于绕要转动的轴的同一轴线产生扭转振动的装置刚性连接。
因此，第二本体用于相对于第一本体往复小幅摆动地进行转动，并使该轴移动以用于将扭矩传递至例如上述的弧形刀片的轴移动。
沿直径方向相对的弹性压缩装置设置在沿直径方向延伸的第一和第二本体的相邻的连续部分之间，并且用于减缓摆动的冲击，和便于它们的返回。
所述弹性装置通常由位于各对连续部分之间的一可选用的预加载的螺旋弹簧所构成，该螺旋弹簧藉由其两端部通过插入一摆动圆顶而与第一和第二本体的相应部分连接，该圆顶可避免使弹簧弯曲，从而在耐久性方面提供更大的好处。
上述已知的装置较适用于低功率割草机以及具有直径在25-50厘米之间的、小直径的弧形刀片的低功率割草机中。
而对于致动直径高达80厘米或更大的弧形刀片而言，必须具有更大的功率，而这对于已知装置而言，将会引起使弹簧的效率快速退化的应力，结果使割草设备发生故障。
发明内容
本发明的宗旨在于提供一种能够克服在已知类型的装置中所存在的缺陷的、用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置。
为此，本发明的目的在于提供一种更耐用且更高效的装置。
本发明的另一个目的在于提供一种装置，该装置甚至可简便地安装在已处于可操作中的已知类型的割草机中的装置。
本发明的又一个目的在于提供一种装置，该装置可安装在低和高功率机器中、以驱动直径从20厘米到80厘米或以上的弧形刀片移动的装置。
本发明还有一个目的在于提供一种用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置，该装置可用已知的系统和技术低成本地制造的。
为了实现可从下文更清楚地了解上述宗旨和这些及其它目的，本发明提供了一种用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置，该装置具有：第一本体，所述第一本体相对于要转动的轴的转动轴线沿直径方向延伸，所述第一本体与用于致动所述第一本体绕所述轴线的单纯转动的装置刚性连接；沿直径方向延伸的第二本体，所述第二本体相对于所述第一本体横向设置，并与所述第一本体同轴，所述第二本体与所述第一本体相连，并与用于在所述单纯转动的同时绕所述轴线产生扭转振动的装置刚性连接，所述第二本体用于相对于所述第一本体进行带有小幅振动的角度移动，并用于支承所述要转动的轴；以及插入在所述第一和第二沿直径方向延伸的本体的相邻连续部分之间的弹性压缩装置，所述弹性压缩装置用于减少小幅振动的冲击，并便于它们的返回，其特点在于，所述弹性压缩装置是由设置在所述第一本体的部分与所述第二本体的所述对应部分之间的至少一对弹性件所构成的。
附图说明
本发明更深入的特性和优点将从以下对本发明的三个较佳实施例(但不仅限于此)的具体描述体现得一目了然，这三个实施例只是作为非限制性的举例示出在附图中，其中：
图1是本发明装置的第一实施例的立体图；
图2是本发明装置的垂直剖切的截面前视图；
图3是图2所示的截面图的局部视图，其中该装置处于操作位置；
图4是本发明装置的第二实施例的垂直剖切的截面前视图；
图5是本发明装置的第三实施例的垂直剖切的截面前视图。
具体实施方式
请参阅附图，图1-3示出了本发明用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置，该装置在其第一实施例总地由标号10表示。
装置10包括第一本体11，该第一本体相对于要转动的轴的转动轴线26在直径方向上伸出(沿直径方向延伸)，为简单起见未示出该轴。
第一本体11与用于致动单纯转动的致动装置刚性连接，该致动装置藉由第一本体11影响要转动的轴。
在直径方向上的细长的第二本体12(相对于转动轴线26沿另一个直径方向延伸)与第一本体11关联，该第二本体相对于第一本体11横向设置，且与第一本体同轴。
第二本体12支承要转动的轴，并与用于在单纯转动的同时产生绕同一轴线发生扭转振动的振动装置相连接。
由此，第二本体12以及带有该第二本体的轴藉由第一本体11的连续转动而沿一个方向转动并相对于与其关联的第一本体11的连续转动往复地小幅振动地进行旋转。
沿直径方向相对的弹性压缩装置置于第一和第二直径方向伸出的本体11和12各自的相邻的连续部分11a与12a之间，该弹性压缩装置用于减缓小幅冲击摆动，并便于它们的返回。
弹性压缩装置由至少一对弹性件构成，该弹性件位于第一本体11的各个部分11a与第二本体12的相邻部分12a之间。
在图1-3所示的第一实施例中，这些弹性件是两个(一对)弹性件串联设置，而其余的第三弹性件与这第一两个弹性件并列设置。
所述两个串联设置的弹性件大致处于装置10的大致圆形结构的切线方向。
在本文结合无限制作用的本发明例子所描述的实施例中，各个弹性件都分别由一圆柱形螺旋弹簧构成。
两个串联设置的弹性件由第一弹簧13和第二弹簧14构成，其中，第一弹簧13是在相对低的扭矩致动下工作的，第二弹簧14比第一弹簧13硬且长，因而是在第一弹簧13已被完全压缩时，在较大的扭矩致动下工作。
与上述两个弹性件并列设置的第三弹性件由第三弹簧15构成。
该第三弹簧15在常态下不加载，其一端固定在第一或第二本体11或12的其中之一上，而相对端则是自由的，并紧靠第一或第二本体的其中之一的一相面对的毗邻表面16(在图3所示的具体实施例中，该表面属于第二本体12)，以便与第一和第二弹簧13和14相协作。
在本文所描述的实施例中，第三弹簧15借助衬套17固定在第一本体11上，该衬套17是同轴且无间隙地插入在弹簧内。
衬套17被一螺纹件18穿过，该螺纹件18拧入第一本体11上的对应的配合螺孔19中。
第一弹簧13与第二本体12相连接，同时第二弹簧14与第一本体11刚性连接。
第一和第二弹簧13和14经由插入的圆顶状元件20分别与相应的本体相连接，该圆顶状元件20可在形成于对应的本体内的形状相匹配的底座21中滑动。
圆顶状元件20通过在其底座21中滑动可延长弹簧的使用寿命，并可在弹簧的压缩和拉伸过程中限制它们的弯曲。
在已知类型的装置中，为了防止弹簧13和14从装置10中脱出，固定到第二弹簧14上的圆顶状元件20借助一销固定在第一本体11上，为简单起见，图中未示出该销，但供其插入的通孔23是可见的。
第一和第二弹簧13和14借助一邻接且居中的元件22彼此连接。
该邻接且居中的元件22由一圆盘22a和两个圆柱形居中部分22b和22c构成，其中，该圆盘22a面对的第一和第二弹簧13和14的端部依靠在圆盘22a的边缘上，而分别对应于第一和第二弹簧13和14的圆柱形居中部分22b和22c从圆盘轴向伸出。
相对于已知装置，本装置10确保了高通用性、耐久性和高效性。
第一弹簧13事实上可使装置10应用到一割草机上，该割草机必须以有限的功率水平工作，以便操控直径有限的弧形刀片。
倘若将装置10应用到高功率的割草机上，、即该割草机能够使直径达80厘米的弧形刀片移动，当被致动时，第一弹簧13被迅速压缩，而较硬的第二弹簧14开始工作。
通过设置成与弹簧13和14并列工作的第三弹簧15可防止第二弹簧14的快速磨损。
当装置10停止时，常态下不加载的第三弹簧15的自由端15a与毗邻表面16隔开，以便仅在第二弹簧14已被局部压缩时才开始进行压缩。
以这种方式，如图3所示，第三弹簧15与第二弹簧14相协作，而延长了第二弹簧的寿命。
弹簧13、14和15关于第一和第二本体11和12各自的直径方向轴线24和25对称设置。
在总的由图4中标号110所示的本发明装置的第二实施例中，两个串联的弹性件被设置在沿直径方向延伸的本体111和112的两个相邻的连续部分111a与112a之间，并大致位于装置110的大致圆形结构的切线方向上。
所述两个串联的弹性件与如同装置10的第一实施例所述的那样，是两个圆柱形螺旋压缩弹簧。
因此，存在第一弹簧113和第二弹簧114，其中，第一弹簧113在相对低的扭矩致动下工作，第二弹簧114要比第一弹簧13硬，并在很强大的扭矩或比致动第一弹簧所需的扭矩大的扭矩致动下工作。
第一弹簧113和第二弹簧114经由插入的圆顶状元件120与相应的第二本体112和第一本体111相连接，并推压在这两个本体上，该圆顶状元件120可在形成于各个本体111或112中的对应的形状配合的底座121中滑动。
在该实施例中，弹簧113和114借助邻接且居中的元件122彼此连接，该元件如前所述。
图4示出了位于通孔123中、用于固定摆动元件120的锁定销124(在此处是一套筒形凹口型六角形螺钉)。
本发明的第二实施例110尤其适用于中-低功率的割草机。
在图5中总的由标号210示出的在本发明装置的第三实施例中，在沿直径方向的延伸的本体211和212的两个彼此最近的部分211a与212a之间设有两个平行设置的弹性件，这两个弹性件大致位于装置210的大致圆形结构的切线方向上。
所述弹性件由两个平行设置的弹簧214和215构成，位于第一本体211的各部分211a与第二本体212的相邻部分212a之间。
第一外部弹簧214藉由其各端插入的圆顶状元件220而与第一本体211和第二本体212连接，并推压在这两个本体上，该圆顶状元件220可在形成于各个本体211或212中的对应的形状配合的底座221中滑动。
第二内部弹簧215具有常态下的自由端215a，并且其相对端215b借助衬套217固定在第一本体211上，该衬套217是同轴且无间隙地地插入在弹簧内。
衬套217被一螺纹件218穿过，该螺纹件218拧入第一本体211上的对应的配合的螺孔219中。
本发明装置的第三实施例210尤其适用于中-高功率的割草机。
实践中已发现，本发明可解决在已知类型的、用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置中所存在的问题。
尤其，本发明提供了一种更耐用且更高效的、用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置。
另外，本发明提供了一种装置，该装置甚至可简便地安装在已可操作中的已知类型的割草机上。
此外，本发明提供了一种可安装在低功率和高功率机器中、用于驱动直径从20厘米到80厘米或以上的弧形刀片移动的装置。
再者，本发明提供了一种用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置，该装置可用已知的工艺科技、技术和系统低成本地制造的。
如此构思的本发明还具有多种变型和变化，所有的变化形式均属于所附权利要求的范围；所有细节可以进一步用其它技术上等同的元件代替。
在实践中，只要与具体的用途相一致一致，所采用的材料以及和尺寸等均可根据需要以及本领域的情况技术状态来选取。

Claims (13)

1.一种用于使轴绕其自身轴线作组合转动的装置，所述装置具有：
第一本体(11，111，211)，所述第一本体相对于要转动的轴的转动轴线(26)沿直径方向延伸，所述第一本体(11，111，211)与用于致动所述第一本体(11，111，211)绕所述轴线(26)单纯转动的装置刚性连接；
沿直径方向延伸的第二本体(12，112，212)，所述第二本体相对于所述第一本体(11，111，211)横向设置，并与所述第一本体同轴，所述第二本体(12，112，212)与所述第一本体(11，111，211)关联并与用于产生绕所述单纯转动轴线(26)的扭转振动的装置刚性连接，所述第二本体(12，112，212)相对于所述第一本体(11，111，211)因幅度有限摆动而进行角运动并支承所述要转动的轴；以及
插入在所述第一和第二沿直径方向延伸的本体(11，111，211，12，112，212)的相邻连续部分(11a，111a，211a，12a，112a，212a)之间的弹性压缩装置，所述弹性压缩装置用于缓冲小幅摆动并便于它们的返回，
其特征在于，所述弹性压缩装置是由设置在所述第一本体(11，111，211)的部分(11a，111a，211a)与所述第二本体(12，112，212)的所述对应部分(12a，112a，212a)之间的至少一对弹性件所构成的。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一弹性件中的至少两个串联设置，而至少一个第二弹性件与所述第一弹性件并列设置，所述第一和第二弹性件大致位于所述装置(10)的大致圆形结构的切线方向上。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性件串联设置，且大致位于所述装置(10)的大致圆形结构的切线方向上。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性件并列设置，且大致位于所述装置(10)的大致圆形结构的切线方向上。
5.如上述权利要求中的一项或多项权利要求所述的装置，其特征在于，所述弹性件分别由一圆柱形螺旋弹簧(13，14，15，113，114，214，215)所构成。
6.如权利要求1、2和5中的一项或多项权利要求所述的装置，其特征在于，所述至少两个串联的第一弹性件由第一弹簧(13)和第二弹簧(14)构成，其中，所述第一弹簧(13)是在相对低的扭矩致动下工作的，所述第二弹簧(14)比所述第一弹簧硬且在相对大的扭矩致动下工作。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，与所述两个第一弹性件并列设置的所述至少一个第二弹性件由第三弹簧(15)构成，所述第三弹簧在常态下不加载，其一端固定在所述第一或第二本体(11，12)之一上，而其另一端是自由的并用于邻接一相面对的毗邻表面(16)以与所述两个第一弹簧(13，14)协作。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述第一弹簧(13)和所述第二弹簧(14)藉由插入的圆顶状元件(20)与相应的第一或第二本体(11，12)刚性连接，并推压在所述本体上，所述圆顶状元件可在形成于所述相应的本体(11，12)内的形状相匹配的底座(21)中滑动。
9.如权利要求6-8之一所述的装置，其特征在于，所述第一和第二弹簧(13，14)藉由邻接且居中的元件(22)彼此连接。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述邻接且居中的元件(22)由圆盘(22a)和两个圆柱形居中部分(22b，22c)构成，其中，所述面对的第一和第二弹簧(13，14)的端部抵靠于其边缘上，而分别对应于所述弹簧(13，14)之一的所述圆柱形居中部分从所述圆盘轴向伸出。
11.如权利要求6-10之一所述的装置，其特征在于，所述第三弹簧(15)藉由衬套(17)固定到所述第一本体(11)上或者固定到所述第二本体(12)上，所述衬套是无间隙地同轴插入所述弹簧线圈内部空间，所述衬套(17)被螺纹件(18)穿过，所述螺纹件被拧入到所述第一本体(11)或所述第二本体(12)上的对应的配合螺孔(19)中。
12.如权利要求1、3和5之一所述的装置，其特征在于，所述至少两个串联的第一弹性件由第一弹簧(113)和第二弹簧(114)构成，其中，所述第一弹簧(113)在相对低的扭矩致动下工作，而所述第二弹簧(114)比所述第一弹簧硬且在相对大的扭矩致动下工作，所述第一和第二弹簧(113，114)藉由插入的圆顶状元件(120)与相应的第一或第二本体(111，112)刚性连接并推压在所述本体上，所述圆顶状元件可在形成于所述本体(111，112)内的形状相匹配的底座(121)中滑动，所述第一和第二弹簧(113，114)藉由邻接且居中的元件(122)彼此连接。
13.如权利要求1、4和5之一所述的装置，其特征在于，所述弹性件为设置在所述第一本体(211)的部分(211a)与所述第二本体(212)的毗邻部分(212a)之间的并列设置的两个弹簧(214，215)，其中，第一外部弹簧(214)其端部藉由插入的圆顶状元件(220)连接到所述第一和第二本体(211，212)上并推压在所述本体上，所述圆顶状元件可在形成于所述本体(211，212)内的形状相匹配的底座(221)中滑动，所述第二内部弹簧(215)具有常态下的自由端，并且其另一端藉由衬套(217)固定在所述第一或第二本体(211，212)上，所述衬套(217)无间隙地同轴插入所述弹簧线圈内部空间，所述衬套(217)被螺纹件(218)穿过，所述螺纹件(218)被拧入到所述第一或第二本体(211，212)上的配合的螺孔(219)中。
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