CN102689284A - 一种齿条加长夹持装置 - Google Patents

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Abstract

一种齿条加长夹持装置(9)，其中，齿突起(12-14)的伸出方向(E)以及齿条(7、8)的正立面方向(H)被设置于共面位置(G)处。这使得有可能仅通过将齿突起(12、13、14)与相应的齿条齿(7a、8a)的齿根(7d、8d)相垂直地推靠到齿根(7d、8d)上来确实地将齿突起(12-14)与相应的齿条(7、8)和半齿面(7c、8c)相配合，从而在相邻齿条(7、8)之间的接触部分处设定预定间距(T)，由此使齿条添加工作变得简单、快速且用户友好。

Description

一种齿条加长夹持装置
技术领域
本发明涉及一种齿条加长夹持装置，该装置用于在沿齿条的长度方向直线对准多个齿条时添加一个或多个齿条，尤其涉及一种经过改进而通过单次操作来快速添加一个或多个齿条的齿条加长夹持装置。
背景技术
结合有小齿轮的齿条是已知的，其作为齿轮齿条副类型的操纵装置或齿轮-齿条装置，如日本延迟公开专利申请No.08-34354和2000-65176(在下面称为专利文献1和专利文献2)中所公开的。
专利文献1公开了将螺旋弹簧用作推动装置，以在齿条和小齿轮之间的距离波动时通过齿条引导装置的旋转运动来吸收齿条的位移，从而减少在操作过程中齿条引导装置的摩擦量。
专利文献2公开了在比齿轮的上齿面所在位置低的位置处设置弹性构件。当致动该装置时，通过中间弹性构件的推力而使齿轮与齿条相啮合，从而减轻所引起的噪声和振动的水平。
日本延迟公开专利申请No.10-184842(下面称为专利文献3)公开了将齿条应用于小齿轮装置，该小齿轮装置因输送工业机器人、零部件堆料机或清洗管路而需求有延长的行程。
在这种情况下，当沿齿轮的长度方向将多个齿条直线对准时来添加一个或多个新的齿条，如图14所示。
在图14中，齿条加长夹持工具50具有手柄本体50A，在手柄本体50A的横向侧部具有多个销子51a-51d，这些销子位于沿着齿条52、53的齿脊Q(tooth ridge)的方向。如图15所示，操作销子51a-51d以使销子51a-51d与各齿条齿51e-51h相配合，从而以齿条52、53之间的预定间距Tp来直线对准齿条52、53。
由于销子51a-51d由手柄本体50A支承成悬臂形式，因此在添加齿轮来直线对准时，需要使用手柄本体50A来将销子51a-51d牢固地配合于各齿条齿51e-51h。
也就是说，齿条加长夹持工具50要求使用者在旋转力矩W的帮助下朝着各齿条齿51e-51h旋转推动销子51a-51d。这使得使用者对操作手柄本体50A感到麻烦，使得该齿条加长夹持工具50不那么对用户友好。该麻烦的操作使得齿条加长夹持工具50难以通过单次操作来容易和顺畅地将销子51a-51d配合到各齿轮齿51d-51h。
因此，本发明是考虑到上述缺点而作出的，本发明的一个主要目的是提供一种齿条加长夹持装置，该装置能够容易和确实地使齿突起(toothprojection)与各齿条齿相配合，以在将一个或多个齿条添加到一列其他的齿条中时采用单次操作，以使齿条添加操作快速且对用户友好。根据本发明，提供有一种齿条加长夹持装置，该齿条加长夹持装置被用于添加一个或多个齿条，从而沿齿条的长度方向将多个齿条直线对准。齿条加长夹持装置具有手柄本体，该手柄本体被设置成具有至少两个齿突起，包括前齿突起和后齿突起。
在两个相邻的齿条中，前齿突起与一个齿条的齿面相配合，后齿突起与另一个齿条的齿面相配合。齿突起的朝向与直线对准时齿条各自的正立面方向呈共面的关系，在对准时，齿突起与各齿条相配合，从而在相邻的齿条之间确定间距。
由于齿突起的朝向与齿条各自的正立面方向呈共面的关系，有可能仅通过垂直于齿条齿的齿根来将齿突起推靠到各齿条齿的齿根上而使齿突起确实地与各齿条齿相配合，从而在相邻的齿条之间的接触部分处设定预定的间距。
这使得有可能快速地以相邻齿条之间的接触部分处的额定间距来直线对准多个齿条，由此使齿条添加操作变得容易且用户友好。
这与相关的现有技术形成对比，在现有技术中，必须助以旋转力矩来操作手柄本体，以用力将销子推靠到各齿条的齿根上。
根据本发明的另一个方面，手柄本体具有在前齿突起和后齿突起之间的中间齿突起。前齿突起、中间齿突起和后齿突起各自的朝向与直线对准时齿条各自的正立面方向呈共面的关系，在直线对准时，中间齿突起在相邻的齿条之间的接触部分处与相邻的齿条相配合。
由于中间齿突起定位在相邻齿条之间的接触部分处，中间齿突起用来对相邻的齿条定位。这消除了对相邻齿条进行手动调节以直线对准齿条的需要，从而用单次操作而使添加操作变得十分容易。
根据本发明的另一个方面，手柄本体具有调节侧板，该调节侧板在相邻齿条之间的接触部分处与相邻齿条的正立面两侧相配合以直线对准齿条。
由于调节侧板抵靠配合于相邻齿条的正立面两侧，就有可能调整相邻的齿条，从而通过将手柄本体推靠到相邻齿条之间的接触部分处来稳定地进行直线对准。
根据本发明的另一个方面，手柄本体的正立面两侧具有接榫槽(mortisegroove)，该接榫槽的方向垂直于相邻齿条的长度方向，而调节侧板具有接榫凸起(tenon ridge)，该接榫凸起可滑动地放置于接榫槽中。
通过将接榫凸起可滑动地放置于接榫槽中以固定调节侧板，则有可能使调节侧板具有简单的结构，从而节省成本。
根据本发明的另一个方面，在调节侧板的上部和手柄本体的上部之间设置弹性构件，从而即使在齿条的厚度大于手柄本体的厚度时，调节侧板也能在相邻齿条之间的接触部分处弹性地夹住相邻齿条。
通过在调节侧板和手柄本体之间设置弹性构件，调节侧板使弹性构件变形，从而即使在齿条的厚度大于手柄本体的厚度时，调节侧板也能在相邻齿条之间的接触部分处有力地配合于相邻齿条。
根据本发明的另一个方面，前齿突起、中间齿突起和后齿突起中的每一个都将其正立面两侧用作在相邻齿条之间的接触部分处与相邻齿条的相应侧相配合的配合凸片，从而使相邻齿条直线对准。
通过在齿突起上设置配合凸片，有可能以简单的结构在将手柄本体推靠到齿条上的同时确实地使相邻齿条自动直线对准。通过视觉观察到配合凸片与相邻齿条的相应正立面两侧相配合，有可能确认齿条在相邻齿条的接触部分处以预定间距直线对准。
附图说明
图1是根据本发明的第一个实施例的齿条、销式小齿轮和齿条加长夹持装置的立体图；
图2是用来直线对准相邻齿条的齿条加长夹持装置的立体图；
图3是根据本发明的第二个实施例的用来直线对准相邻齿条的齿条加长夹持装置的立体图；
图4是齿条加长夹持装置的侧视图；
图5是根据本发明的第三个实施例的用来直线对准相邻齿条的齿条加长夹持装置的立体图；
图6是齿条加长夹持装置的侧视图；
图7是根据本发明的第四个实施例的用来直线对准相邻齿条的齿条加长夹持装置的立体图；
图8是齿条加长夹持装置的局部剖切的侧视图；
图9是根据本发明的第五个实施例的齿条加长夹持装置的侧视图；
图10是根据本发明的第六个实施例的齿条加长夹持装置的侧视图；
图11是根据本发明的第七个实施例的齿条加长夹持装置的侧视图；
图12是根据本发明的第八个实施例的用来直线对准相邻齿条的齿条加长夹持装置的立体图；
图13是齿条加长夹持装置的侧视图；
图14是用来直线对准相邻齿条的现有技术齿条加长夹持装置的立体图；
图15是在将一个齿条添加到一列齿条中时用于直线对准相邻齿条的现有技术齿条加长夹持装置的平面图。
具体实施方式
在以下对所示实施例的说明中，相同的附图标记用于相同类型的技术特征。在本发明的各实施例中，不同构件的位置和朝向对应于附图中的左右侧和上下侧来使用。
参照附图1和2，其中齿条加长夹持装置9被设置成沿齿条7、8的长度方向相连接地直线对准齿条7、8。齿条7、8被用于在加长的行程上运行工业机器人、承载零部件堆料机、移动清洗管路或输送各种机床时的长距离输送。
设置销式小齿轮6来与齿条7、8相啮合。销式小齿轮6具有沿长度方向设置在两个圆盘3、4之间的多个销子5。
每个齿条7、8具有长度方向的尺寸，并具有齿条齿7a、8a，齿条齿7a、8a沿节线P以预定的节距T而设置。为了方便起见，在本发明的第一个实施例中只设置两个齿条7、8。然而，根据齿条的用途，在一列齿条中通常采用三个或更多的齿条。在所用的最长的情况下，齿条7、8具有例如1米到2米的长度尺寸，该情况为输送用于大尺寸液晶显示器的极薄玻璃板。
齿条加长夹持装置9具有手柄本体11，手柄本体11形成为杆状结构。手柄本体11至少具有右端和左端，在右端和左端上分别形成有作为齿突起的前齿突起12和后齿突起13。在手柄本体11的中间部分形成有中间齿突起14，该中间齿突起14以与前齿突起12和后齿突起13相同的方向E而伸出。
这些齿突起12、13、14沿方向E伸出，以与齿条7、8在通过将齿突起12、13、14与各齿条7、8相配合而直线对准、从而在两个相邻齿条之间确定间距T时的各正视方向H呈共面的关系，即共面位置G。
齿突起12、13、14的各厚度M被确定为与齿条齿7a、8a之间的间距T相对应。
齿突起12、13、14具有伸出端12a、13a、14a，这些伸出端12a、13a、14a各自弧形弯曲，以与齿条齿7a、8a的表面相对应。伸出端12a的右侧面和伸出端14a的左侧面之间的面对面距离J1等于伸出端14a的右侧面和伸出端13a的左侧面之间的面对面距离J2。面对面距离J1、J2等于齿条齿7a、8a的间距的倍数。
在将一个齿条7添加到相邻的齿条8时，齿条7、8沿线性基梁15而对准，以使齿条7的右端面7b与齿条8的左端面相会合，从而使齿条齿7a的半齿面7c紧密地面对齿条齿8a的半齿面8c。
然后，沿正立面方向H与齿条齿7a、8a的齿根7d、8d垂直地将手柄本体11推靠到齿条齿7a、8a的齿根7d、8d上，如图2所示。这使伸出端14a与齿条齿7a、8a的半齿面7c、8c相配合，同时，使其它伸出端12a(13a)与齿条齿7a(8a)相配合。
在这种情况下，伸出端14a进行调节以设定半齿面7c、8c之间的间距T，从而沿长度方向N直线对准齿条7、8。在直线对准齿条7、8之后，通过螺钉或固定螺栓(未示出)将齿条7、8牢固地固定于线性基梁15，从而保持一列齿条7、8呈直线。在将齿条7、8的列设定成直线之后，将手柄本体11从齿条7、8取下，从而驱动销式小齿轮6以沿齿条7、8运行。
通过如此描述的结构，齿突起12、13、14的伸出方向E以及齿条7、8的正立面方向H被设置在共面位置G上。结果，该操作使得有可能仅通过与齿根7d、8d垂直地将齿突起12、13、14推靠到相应齿条7、8的齿根7d、8d上来确实地使齿突起12、13、14与各齿条7、8和半齿面7c、8c相配合，从而设定相邻齿条7、8之间的接触部分处的间距T。
这使得有可能快速地以相邻齿条7、8之间的接触部分处的间距T来直线对准多个齿条7、8，由此使齿条添加操作变得容易且用户友好。
这与相关的现有技术形成对比，在现有技术中，必须助以旋转力矩来操作手柄本体，以用力将销子推靠到各齿条的齿根上。
特别地，由于中间齿突起14与相邻齿条7、8之间的半齿面7c、8c相配合，有可能用单次操作将齿条7、8对准到位。
也就是说，由于中间齿突起14充当将相邻齿条7、8放置到位的部件，有可能不再需要对齿条7、8进行位置调整，从而以单个程序来完成齿条添加，由此显著地提高添加齿条以加长齿条整个长度的工作效力。
图3和4示出了本发明的第二个实施例，其中，设置有一对调节侧板16、17，且这对调节侧板16、17形成为矩形构造。
调节侧板16、17被放置成定位在手柄本体11的正立面两侧，以取消对线性基梁15的需要。
如图3所示，手柄本体11具有在左右两侧的贯穿孔11a，在每个调节侧板16、17上具有与贯穿孔11a对应的固定孔16a(17a)。使用固定螺栓18a来穿过相应的固定孔16a、贯穿孔11a和固定孔17a。
在将螺栓18a穿过相应的孔16a、11a、17a之后，将螺栓18a靠着相应的螺母19a而紧固，以将调节侧板16、17固定于手柄本体11的相应两侧。
这使得有可能将调节侧板16、17的上部牢固地放置于手柄本体11的相应两侧处，同时，使调节侧板16、17的下部与齿条7、8相配合，从而沿长度方向N调整地直线对准齿条7、8。
每个调节侧板16、17具有下端，该下端的内侧边缘呈斜面以具有引导部分16d、17d，由此使得当抵靠着相邻齿条7、8之间的接触部分来推动调节侧板16、17时，容易使调节侧板16、17靠着齿条7、8的相应上端7e、8e平滑地滑动，如图4所示。
由于调节侧板16、17抵靠配合于相邻齿条7、8的正立面两侧，就有可能调整相邻的齿条7、8，从而在将手柄本体11推靠到相邻齿条7、8之间的接触部分处时，稳定地进行直线对准。
图5和6示出了本发明的第三个实施例，其中设置有接榫连接结构，以取代使用固定螺栓18a和螺母19a。
如图5中所示，手柄本体11的正立面两侧具有两条接榫槽18，接榫槽18的方向垂直于相邻齿条7、8的长度方向N。每个调节侧板16、17具有接榫凸起19，该接榫凸起19可滑动地放置于相应的接榫槽18中，如图6所示。接榫槽18的每个下端具有闭合端止挡件18d，该闭合端止挡件18d与接榫凸起19的下端19d相配合。
通过将接榫凸起19可滑动地放置于对应接榫槽18中以固定调节侧板16、17，则有可能使调节侧板16、17因简化的结构而节省成本。
在本发明的第三个实施例中，接榫槽18形成在手柄本体11上，而接榫凸起19形成在调节侧板16、17上。然而，接榫槽18可以相反地形成在调节侧板16、17上，而接榫凸起19可形成在手柄本体11上。
可注意到，接榫槽18和接榫凸起19可以与长度方向N倾斜的方式布置以与相邻齿条7、8呈预定角度。
图7和8示出了本发明的第四个实施例，其中设置压缩螺旋弹簧20和拉伸螺旋弹簧21作为弹性构件，而取代固定螺栓18a和螺母19a。
如图7所示，手柄本体11的上右侧和上左侧具有沿手柄本体11厚度方向的第一有底端(bottom ended)的孔22，而在手柄本体11的下右侧和下左侧具有沿手柄本体11的厚度方向的第二有底端的孔23。
压缩螺旋弹簧20的一端牢固地容纳在第一有底端的孔22中，而压缩螺旋弹簧20的另一端则固定于调节侧板16(17)的内侧，如图8所示。
拉伸螺旋弹簧21的一端牢固地容纳在第二有底端的孔23中，而拉伸螺旋弹簧21的另一端则固定于调节侧板16(17)的内侧。
这就是在齿条7、8的远侧将压缩螺旋弹簧20放置于手柄本体11和调节侧板16(17)之间的结构。
同时，在齿条7、8的近侧处将拉伸螺旋弹簧21放置于手柄本体11和调节侧板16(17)之间。
在本发明的第四个实施例中，当齿条7、8的厚度R2在尺寸上大于手柄本体11的厚度R1，调节侧板16、17将手柄本体11夹住，以使压缩螺旋弹簧20沿其压缩方向弹性变形，同时，使拉伸螺旋弹簧21沿其拉伸方向变形，从而调节侧板16、17使它们的下部与相邻齿条7、8之间的接触部分的相应两侧相配合。
通过使用压缩螺旋弹簧20和拉伸螺旋弹簧21，有可能将调节侧板16、17应用于齿条7、8，而齿条7、8的厚度R2大于手柄本体11的厚度R1。
图9示出了本发明的第五个实施例，其中提供有螺栓20A、21A，而取代压缩螺旋弹簧20和拉伸螺旋弹簧21，并且，提供贯穿孔22A、23A，而取代有底端的孔22、23。
调节侧板16、17具有与贯穿孔22A相对应的上通孔16A、17A，并具有与贯穿孔23A相对应的下通孔16B、17B。
螺栓20A穿过上通孔16A、贯穿孔22A和上通孔17A，同时，螺栓21A穿过下通孔16B、贯穿孔23A和下通孔17B。
在螺栓20A的左右两端通过作为弹性构件设置的压缩螺旋弹簧20C而附连螺母20B。在螺栓21A的左右两端通过作为弹性构件设置的压缩螺旋弹簧21C而附连另一个螺母21B。
通过螺母20B(21B)在螺栓20A(21A)上的调节地紧固和松开，有可能调整压缩螺旋弹簧20C、21C施加在调节侧板16、17上的推力，以使调节侧板16、17牢固地配合于齿条7、8的相应两侧，如在附图9中的箭头Y1、Y2所示。
图10示出了本发明的第六个实施例，其中设置垫圈20D、21D，而不是压缩螺旋弹簧20C、21C，并且调节侧板16、17由合成树脂形成，例如橡胶或聚氨酯。
通过调节地紧固或松开螺母20B、21B，有可能调整调节侧板16、17施加在齿条7、8的相应两侧上的推力，如图10中的箭头K1、K2所示。
作为对调节侧板16、17所用的合成树脂的替代，在此提出聚缩醛、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)和间规聚苯乙烯(SPS)。
图11示出了本发明的第七个实施例，其中省略了螺栓20A、21A、压缩螺旋弹簧20C、21C和螺母20B、21B，而是由矩形板簧来形成调节侧板16、17。
一个调节侧板16通过上下间隔件16D、16E牢固地固定于手柄本体11的左侧，同时，另一个调节侧板17通过上下间隔件17D、17E牢固地固定于手柄本体11的右侧。
调节侧板16、17将间隔件16D、16E(17D、17E)各自的厚度U确定为等于或小于齿条7、8的厚度R2和手柄本体11的厚度R1两者之差的一半(U≤(R2-R1)/2)。
通过调节间隔件16D、16E(17D、17E)的厚度U，有可能调整调节侧板16、17施加在齿条7、8的相应两侧上的推力，如图11中的箭头V1、V2所示。
每个调节侧板16、17具有下端，该下端向外弯折，从而具有引导片16f、17f，由此使得当抵靠着齿条7、8之间的接触部分来推动调节侧板16、17时，容易使调节侧板16、17靠着齿条7、8的相应上端7e、8e平滑地滑动。
图12示出了本发明的第八个实施例，该实施例于本发明的第一个实施例的区别在于，手柄本体11具有配合凸片24-26，这些配合凸片从相应的齿突起12-14伸出。
也就是说，前齿突起12、后齿突起13和中间齿突起14中的每一个都具有正立面两侧，该正立面两侧作为与在相邻齿条7，8之间的接触部处的相邻齿条7，8相应侧相配合的配合凸片24-26，从而直线对准齿条7、8。
由于设置在齿突起12-14上的配合凸片24-26，有可能以简单的结构确实地将相邻齿条7、8直线对准。
通过视觉观察到配合凸片24-26与相邻齿条7、8的正立面两侧相配合，有可能确认齿条7、8在相邻齿条7、8之间的接触部分处以预定间距T直线对准。
配合凸片24-26具有加长的长度L，只要配合凸片24-26与相邻齿条7、8的相应两侧相配合，该加长的长度在尺寸上是可接受的。配合凸片24-26可以被加长到直到它们达到齿条7、8的最低端7f、8f。
变化形式
(a)在各自设置在手柄本体11上的前齿突起12、后齿突起13和中间齿突起14中，可以省略中间齿突起14。在前齿突起12和后齿突起13之间，可以设置多个齿突起，而取代仅仅一个中间齿突起14。
(b)可以设置三个、四个或更多齿突起，而取代设置前齿突起12和后齿突起13作为齿突起。
齿突起12、13、14可具有由磁性材料形成的伸出端12a、13a、14a，从而当手柄本体11使齿突起12、13、14与相应的齿条齿7a、8a和半齿面7c、8c相配合时，伸出端12a、13a、14a磁性粘附于相应的齿条齿7a、8a和半齿面7c、8c。

Claims (6)

1.一种齿条加长夹持装置(9)，所述齿条加长夹持装置(9)被用于当将多个齿条(7、8)沿所述齿条(7、8)的长度方向(N)直线对准时添加一个或多个齿条(7、8)，所述齿条(7、8)与小齿轮(6)相啮合，其特征在于，
手柄本体(11)，所述手柄本体(11)具有包括前齿突起(12)和后齿突起(13)的至少两个齿突起(12、13、14)，在两个相邻的齿条(7、8)中，所述前齿突起(12)与一个齿条(7)的齿面相配合，而所述后齿突起(13)与另一个齿条(8)的齿面相配合；以及
所述齿突起(12、13、14)定向于与所述齿条(7、8)在沿长度方向直线对准时各自的正立面方向(H)共面的位置(G)，所述齿突起(12、13、14)与相应的齿条(7、8)相配合，从而在所述两个相邻的齿条(7、8)之间确定间距(T)。
2.如权利要求1所述的齿条加长夹持装置(9)，其特征在于，所述手柄本体(11)具有在所述前齿突起(12)和所述后齿突起(13)之间的中间齿突起(14)，所述前齿突起(12)、所述中间齿突起(14)和所述后齿突起(13)各自定向于所述齿条(7、8)在对准时各自的正立面方向(H)共面的位置(G)，所述中间齿突起(14)在所述相邻齿条(7、8)之间的接触部分处与所述相邻齿条(7、8)相配合以直线对准所述齿条(7、8)。
3.如权利要求1所述的齿条加长夹持装置(9)，其特征在于，所述手柄本体(11)具有调节侧板(16、17)，在直线对准时，所述调节侧板(16、17)在所述相邻齿条(7、8)之间的接触部分处与所述齿条(7、8)的正立面两侧相配合。
4.如权利要求3所述的齿条加长夹持装置(9)，其特征在于，所述手柄本体(11)的正立面两侧上具有接榫槽(18)，所述接榫槽(18)的方向垂直于所述齿条(7、8)的长度方向(N)，而所述调节侧板(16、17)具有接榫凸起(19)，所述接榫凸起(19)可滑动地位于所述接榫槽(18)内。
5.如权利要求3所述的齿条加长夹持装置(9)，其特征在于，在所述调节侧板(16、17)的上部和所述手柄本体(11)的上部之间设置弹性构件(20、21)，从而即使当所述齿条的厚度(R2)大于所述手柄本体(11)的厚度(R1)时，所述调节侧板(16、17)也能在所述相邻的齿条(7、8)之间的所述接触部分处弹性地夹住所述相邻齿条(7、8)。
6.如权利要求2所述的齿条加长夹持装置(9)，其特征在于，所述前齿突起(12)、所述中间齿突起(14)和所述后齿突起(13)中的每一个将其正立面两侧用作配合凸片(24-26)，所述配合凸片(24-26)在所述相邻齿条(7、8)之间的所述接触部分处与所述齿条(7、8)的相应正立面两侧相配合以将所述齿条(7、8)直线对准。
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