CN1287104C - 用于驱动输出元件的装置 - Google Patents

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CN1287104C CNB018206816A CN01820681A CN1287104C CN 1287104 C CN1287104 C CN 1287104C CN B018206816 A CNB018206816 A CN B018206816A CN 01820681 A CN01820681 A CN 01820681A CN 1287104 C CN1287104 C CN 1287104C
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Abstract

本发明涉及一种用于驱动输出元件(46)的装置(10)，具有可被旋转驱动的输入轴(14)，其中，在输入轴(14)与输出元件(46)之间安置了用于将输入轴(14)的驱动转矩传递到输出元件(46)上的装置。建议，在一个第一装置(16)与该输出元件(46)之间可建立可传递力的作用连接，借助该作用连接可将第一装置(16)的交变运动转换成输出元件(46)的运动。

Description

用于驱动输出元件的装置
技术领域
本发明涉及一种用于驱动输出元件的具有旋转输入轴的装置。
背景技术
由现有技术已公知了用于驱动输出元件的具有旋转输入轴的装置，它们可用于钻孔机、冲击钻机或类似装置中。这些装置具有在输入轴与输出元件之间作为变速级设置的及在输入轴与输出元件之间构成形状对合的连接的多个齿轮，以便在待传递到输出元件上的驱动力提高的同时使用于驱动的输入轴高转速转换成输出元件的较低的运动频率或转速。
但缺点在于，齿轮的使用引起公知装置在生产时制造成本高，并且在使用于钻孔机、冲击钻机或钻锤机中时增高了总成本。
由EP 0 073 923 A1公开了一种电动的驱动装置，用于操作电开关装置中的分离开关。其中，该驱动装置具有一个驱动电动机，该电动机的转矩通过一个摆动传动机构传递到一个驱动轴上。该摆动传动机构由偏心轮驱动的摆动杠杆和自由轮机构离合器构成。
发明内容
本发明提出了一种用于驱动一个输出元件的装置，具有一个可被旋转驱动的输入轴，其中，在输入轴与输出元件之间安置了用于将输入轴的驱动转矩传递到输出元件上的装置，其中，在一个第一装置与该输出元件之间可建立可传递力的作用连接，借助该作用连接可将第一装置的交变运动转换成输出元件的转动或摆动，其中，该可传递力的作用连接被一个弹簧件的张紧力控制，其中，一个另外的装置通过至少一个环形体与输出元件作用连接，其中第一装置的交变运动引起该另外的装置的运动，该运动引起该环形体的可传递到输出元件的转动或摆动、或交变的转动或摆动。
借助本发明装置，能够以简单方式不用齿轮实现对输出元件的驱动，由此有利地显著降低了制造成本，确切地说特别是在大变速比的情况下。
此外，本发明装置提供的优点是，输入轴的高转速可转换成输出元件的明显较慢的运动或运动频率并且在此情况下可产生所希望的对输出元件的大驱动力。
有利的是，输入轴具有一个偏心部，它与第一装置这样作用连接，使得当输入轴转动时该第一装置取决于偏心部的运动而交变摆动。
有利的是，可调整的传动比是可变的。
有利的是，该另外的装置分别通过一个导向元件与各一个安置在输出元件上的环形体作用连接，其中，导向元件用其背离环形体的端部分别安置在该另外的装置的一个凹部中、用其朝向环形体的端部分别与环形体中的一个固定连接。
有利的是，在这些环形体之间安置一个包围输出元件的弹簧，其中，该弹簧用其朝向这些环形体的端部与这些环形体不可相对转动地连接。
有利的是，该另外的装置的凹部这样构成，使得该另外的装置的振荡运动引起这些环形体中之一的转动，并且，这些环形体中之一的转动可通过该弹簧传递到输出元件上。
有利的是，该另外的装置通过一个拨销可绕一个回转点转动地与第一装置连接，该另外的装置可转动地支承在一个轴上并且设有至少一个自轴径向向外指向的臂，并且，第一装置与该另外的装置这样可转动地彼此连接，使得第一装置的交变运动引起臂绕轴转动和引起一个传递元件被夹紧，该传递元件设置在一个包围第二装置、与轴同轴线安置的环形体的内表面与臂的朝向环形体的端部之间，其中，可调整的传动比的大小可通过该第一装置的支承位置的改变来实现。
有利的是，环形体与输出元件作用连接，并且，传递元件的被夹紧引起环形体和输出元件的转动或摆动。
有利的是，输入轴具有一个偏心部，它与第一装置这样作用连接，使得当输入轴旋转时该第一装置取决于偏心部的运动而交变运动。
附图说明
从下面的附图说明中得出进一步的优点。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和其它申请文件包含了许多特征组合。专业人员可以根据目的对这些特征单个考虑或进行有意义的其它组合。图中示出：
图1本发明装置的第一实施形式的横剖面图；
图2图1所示装置的另一横剖面图；
图3本发明装置的另一实施形式的纵剖面图；
图4图3所示装置的摆杆的单独状态，其中，该摆杆与输入轴和输出元件处于作用连接中；
图5图3和图4所示本发明装置的局部视图；
图6图5所示装置的一个侧视图的局部视图；
图7本发明装置的另一实施形式，其中，输入轴的旋转运动被转换成输出元件的平移运动；及
图8图7所示装置中的一个转换装置。
具体实施方式
在图1和2中表示一个装置10，该装置10用于通过它的一个具有可被旋转驱动的输入轴14的环形体12驱动一个输出元件，该输入轴同时为一个未示出的电动机的输出轴。在输入轴14与输出元件之间安置了用于将输入轴14的驱动转矩传递到输出元件或连接在输出元件前面的环形体12上的装置。
这里，在一个作为摆杆构成的第一装置16与输出元件之间可建立可传递力的作用连接，借助该作用连接可将摆杆16的交变运动转换成输出元件在一个方向上的多个先后进行的运动或转动，其中，这些多次运动产生了输出元件的连续运行。除第一摆杆16外还设有各偏转120°并且在轴向上前后布置的两个结构相同的摆杆16A和16B。下述的摆杆16的工作原理也同样适用于摆杆16A及16B。
在图1和2中未示出的输出元件在装置10的一个安置在图示平面后面的区域中与环形体12通过一种合适的连接这样相连，使得由环形体12的旋转运动引起输出元件的旋转运动。
输入轴14设有一个在横截面上环形构成的套管18，该套管被装在摆杆16的一个凹部20中并且构成用于交变地驱动摆杆16的偏心部。摆杆16又通过一个铰链销22与装置10的一个未示出的壳体相连接，其中，当输入轴14和相对于输入轴14或其回转轴线偏心安置的套管18转动时，摆杆16绕铰链销22交替地往复运动或往复摆动。当然专业人员可以推断出：套管18也可与输入轴14一体构成，例如作为一个凸轮轴的凸轮。
摆杆16在其背离凹部20的端部上具有一个容纳口23，在其中安置了一个拨销24，该拨销与一个第二装置26相连接。第二装置26可转动地支承在一个轴28上并且设有一个自轴28径向向外伸的臂30。基本上也可考虑用在轴向上前后布置的圆盘来代替这些臂。摆杆16与第二装置26通过拨销24彼此这样转动连接，使得由输入轴14的转动引起的摆杆16的交变运动导致臂30围绕轴28转动或旋转。
环形体或者说外环12包围着第二装置26并且与轴28同轴线地布置，在它的内表面32与臂30的朝向环形体12、带有一个容纳部33构成的端部之间，在容纳部33中安置了一个由一个滚动体34构成的传递元件。在本实施例中，该滚动体34作为圆柱体34构成，对此专业人员当然可推断出：滚动体作为球、筒形体或类似件构成。此外，也可考虑使用各种类型的滑块等。
臂30在容纳部33的区域中具有一个盲孔36，在该盲孔中安置了一个弹簧38，该弹簧以一端支承在盲孔36的底上、以另一端贴靠在滚动体34上。
当拨销24按照图2所示逆时针方向运动时，圆柱体34在环形体12的内表面32与臂30的端部30之间滚压并且被夹紧在环形体12的内表面32与臂30的朝向环形体12的端部之间，在此，环形体12被逆时针方向转动。第二装置26，26A，26B通过圆柱体34，34A，34B驱动环形体12及由此先后步进式地驱动未详细示出的输出元件。当拨销24顺时针方向运动时，圆柱体34通过弹簧38的加力仅在环形体12的内表面32上滚动或滚压，而不被夹紧。也可以是，当拨销24顺时针方向运动时，圆柱体34在内表面32上滑动。
拨销24与铰链销22之间的距离可以改变并且产生的传动比随着该距离改变，确切地说，其方式是，铰链销22径向向内移置到一个可替换的凹部126中。原则上也可想到，铰链销无级地移动并且由此传动比可无级调节。
通过不同地定位铰链销22，可以按简单的方式方法来调节由输入轴14输出、最后被传递给输出元件的转速的降低范围，由此可以调节传递到输出元件上的输出转矩的值的大小。
与这里所述的环形体12仅能够被置于逆时针方向旋转的方式方法相反，在本发明装置的与本实施例不同的另一实施形式中也可以设计为：第二装置的臂被构成为这样的结构，使得环形体12顺时针方向和逆时针方向都可以被转动。本发明装置的这种结构可以被设计用在具有两个不同转向的钻孔机中，但亦可用于专业人员认为有意义的其它机器中。
此外当然存在这样的可能性：设置比所建议数目更多或更少的臂用于驱动输出元件，以便获得分别与所存在的应用情况相适应的驱动系统。
图3至6表示装置10的另一实施形式，其中具有相同结构形式或相同功能的构件标以与在对图1和2所示的装置10的实施形式进行描述时相同的标号。
如图3中所示，第一装置由两个具有基本相同结构的摆杆16A及16B构成，因此在以下对装置10的工作原理的描述中仅详细描述摆杆16A及装置10在摆杆16A区域中的进一步结构。唯一的区别在于摆杆16A及16B在输入轴14上的安置，因为输入轴14具有两个彼此错位180°安置的偏心部40A和40B，两个摆杆16A和16B借助两个叉41A，41B在这些偏心部上被引导并且当输入轴14转动时它们彼此相位差180°地运动。
这两个偏心部40A，40B作为圆形凸轮与输入轴14一体构成，其中它们的回转轴线相对于输入轴14的回转轴线偏错开地安置。输入轴14的转动引起摆杆16A的交变运动。摆杆16A通过两个另外的轮毂43A，56A与输出元件46相连接并且取决于偏心部40A的位置围绕这些轮毂往复摆动。
摆杆16A的交替摆动被传递到一个第三装置42A上。第三装置42A可相对于摆杆16A或第一装置轴向移动地安置，分别通过一个导向元件44A，60A与各一个安置在输出元件46上的环形体48A，57A作用连接，其中导向元件44A，60A用它们背离环形体48A，57A的端部分别安置在第三装置42A的一个开口50A中并且用它们朝向环形体48A，57A的端部各与环形体48A，57A中的一个固定连接(图5)。
在环形体48A，57A之间安置一个包围输出元件46的弹簧52A，其中弹簧52A用其朝向环形体48A，57A的端部与环形体48A，57A固定地连接。
第三装置42A在本实施例中作为一个板构成，它的开口50A这样设置，使得板42A的振荡运动或摆动运动引起环形体48A或57A中的一个围绕输出元件46在时间上受限制地转动并且环形体48A，57A中之一的转动通过弹簧52A传递到输出元件46上。为了保证环形体48A，57A不受阻碍地、无摩擦地转动，这两个环形体48A，57A带有间隙地安置在作为轴构成的输出元件46上。
板42A的开口50A延伸在输出元件46的轴向上并且在中间区域具有比分别与中间区域连接的两个外部区域更大的直径。如果板42A处于图6所示的位置中，则板42A的振荡运动被传递到环形体57A上并导致环形体57A转动。通过该转动，与环形体57A固定连接、作为螺旋弹簧构成的弹簧52A也转动或扭转，这使得弹簧52A的横截面减小并且在弹簧52A与输出元件46之间产生暂时的可传递力的连接，最后使得输出元件46转动。
上面所述摆杆16A的结构的工作原理也同样适合于具有结构相同的单元的摆杆16B，其中，总是在输入轴12的位置相对于摆杆16A进行驱动的位置错开180°时由摆杆16B驱动输出元件46。对输出元件46的驱动各相当于多个单个的短暂相继进行的转动，这些转动由于有两个摆杆16A，16B而使得输出元件46被近似连续地转动驱动。
如果板42A通过一个未示出的装置自它在图6中所示的位置在输出元件46的轴向上这样移动，使得导向元件44A处于图6中开口50A的自由外部区域中并且导向元件60A处于开口50A的以较大直径构成的中间区域中，则环形体48A被摆杆16A通过板42A置于转动中。在此，输出元件46向与由环形体57A引起的转动相反的方向被驱动。当转换时，这些装置或板42A及42B基本同时移动。
图7及8表示装置10的另一实施形式，其中第一装置16的另一结构构型的、通过输入轴14的转动引起的交变振荡运动被转换成输出元件46的平移运动，该输出元件作为一个弓锯的刀具安装件或类似装置构成。第一装置16呈T形构成，确切地说具有一个基本垂直于输出元件46延伸的第一横杆及一个基本平行于输出元件46延伸的腿。
在横杆与腿的顶点上，第一装置16可摆动地支承在一个支承部位84上。该腿在其端部上叉形构成并且包握一个由输入轴14驱动的偏心部70。两个杠杆件54A，54B通过用作转动点的销55A，55B可转动地固定在第一装置或者说摆杆16的横杆端部上。这两个杠杆件54A，54B基本平行于输出元件46延伸并且通过两个支承销118A，118B在摆杆16与两个爪件58A，58B之间形成作用连接。
两个爪件58A，58B通过一个基本垂直于输出元件46延伸的另外的杠杆件62彼此相连接并根据摆杆16A的交变运动可相对于输出元件46的中心线64翻转。
该另外的杠杆件62通过两个销子66A，66B与爪件58A，58B铰链连接。在运行中，这两个销子66A，66B近似平行于输出元件46的中心轴线64平移移动。为了保证销子66A，66B的这种运动，该另外的杠杆件62的用以容纳销子66A，66B的孔具有比销66A，66B的直径更大的直径。
摆杆16可由输入轴14通过偏心部70交变地驱动其运动，确切地说可顺时针方向及逆时针方向绕其支承部位84摆动。为了传递摆杆16的交变运动，两个爪件58A，58B各用一个轮毂状的抓臂72A，72B抓握输出元件46。抓臂72A，72B在其朝向输出元件46的内侧面76A，76B上具有一个向输出元件46指向的拱起，这些拱起与输出元件46接触。
抓臂72A，72B及输出元件46这样相对安置，使得当摆杆16逆时针摆动运动时，爪件58A与输出元件46夹紧并且使得输出元件46向背离输入轴14方向步进地平移运动，在此，第二爪件58B同时释放输出元件46。
当摆杆16顺时针方向摆动运动时，爪件58B与输出元件46夹紧并使得输出元件46向背离输入轴14方向步进地平移运动，在此，第一爪件58A同时释放输出元件46。
在第一爪件58A的一个固定位置80A与第一杠杆件54A的一个固定位置120A之间和在第二爪件58B的一个固定位置80B与第二杠杆件54B的一个固定位置120B之间各安置了一个弹簧件82A，82B，它们可保证爪件58A，58B的两个稳定的终点位置。
当然专业人员可以推断出：在考虑分别实际存在的使用情况的条件下，可以与图7中所示爪件58A，58B数目不同地设置更多或更少前后依次安置在输出元件46上的爪件，用来驱动输出元件46。
参照图8，示出一个自动工作的转换装置用于转换输出元件46的运动方向。在此，一个销88与输出元件46相连接，该销插入到一个三角形板件96的孔口90中，该三角形板件可翻转地安置在一个翻转件92与一个基本垂直于输出元件46延伸的第三杠杆件94之间。该翻转件92通过另一个销98可转动地支承在装置10的未详细示出的壳体中并且通过一个销100与板件96可转动地连接。此外，该翻转件92在其背离板件96的端部上具有一个波状缺口102，在该缺口中安置了一个与所述另外的杠杆件62固定连接的销104。
一个弹簧106用其一端与装置10的壳体固定连接、用其另一端与翻转件92连接，该弹簧使得翻转件92总是用其缺口102贴靠在销104上。
当板件96通过输出元件46由于爪件58A，58B的交变运动而向翻转件92方向移动时，在输出元件46的一定行程之后，销88与一个面108接触，其中，该面108构成孔口90中的一个缝隙110的一端。
如果销88在贴靠到面108上之后继续向翻转件92方向移动，则触发翻转件92绕销98向顺时针方向的转动。在此，弹簧件106使得可以达到两个稳定的终端位置。
由此引起图7所示杠杆系统这样移动，使得所述另外的杠杆件62移动或驱动通过弹簧件82A，82B相对于其所属杠杆臂54A或54B定位的爪件58A，58B，确切地说，杠杆件62连同它的销104垂直于输出元件46从销66B出发向销66A方向移动，由此使爪件58A顺时针方向翻转、爪件58B逆时针方向翻转。这时弹簧件82A，82B保证在输出元件46的相反的运动方向上可传递力。因此，输出元件46接着相对图8来说被自左向右平移驱动。如果销88在缝隙110中贴靠到板件96的一个与面108相对的面124上，则该转换装置回复到其原始位置中并且输出元件46相对图8来说又被自右向左平移驱动。
板件96的孔口90或它的形状这样设计，使得它具有多个具有不同长度的导向缝隙112，114及116。第三杠杆件94用其背离与板件96的连接点的端部与一个转盘68通过一个销74可转动地连接。由操作者转动转盘68的后果是：板件96被这样翻转，使得根据要求为销88调节一个所希望的导向缝隙110，112，114或116，作为对销88的运动的导向，因此，转盘68是一个用于调节输出元件46的由各个行程合成的总行程的装置或调节行程限制器。
                     参考标号
10装置                            12环形体
14输入轴                          16装置
18套管                            20凹部
22铰链销                          23容纳口
24拨销                    26装置
28轴                      30臂
32内表面                  33容纳部
34滚动体                  36盲孔
38弹簧                    40偏心部
41轮毂                    42装置
43轮毂                    44导向元件
46输出元件                48环形体
50开口                    52弹簧
54杠杆件                  55销
56轮毂                    57环形体
58爪件                    60导向元件
62杠杆件                  64中心线
66销子                    68转盘
70偏心部                  72抓臂
74销                      76内侧面
78角                      80固定位置
82弹簧件                  84支承部位
88销                      90孔口
92翻转件                  94杠杆件
96板件                    98销
100销                     102缺口
104销                     106弹簧件
108面                     110缝隙
112导向缝隙               114导向缝隙
116导向缝隙               118支承销
120固定位置                    124面
126凹部

Claims (9)

1.用于驱动一个输出元件(46)的装置(10)，具有一个可被旋转驱动的输入轴(14)，其中，在输入轴(14)与输出元件(46)之间安置了用于将输入轴(14)的驱动转矩传递到输出元件(46)上的装置，其中，在一个第一装置(16)与该输出元件(46)之间可建立可传递力的作用连接，借助该作用连接可将第一装置(16)的交变运动转换成输出元件(46)的转动或摆动，其中，该可传递力的作用连接被一个弹簧件(38，52)的张紧力控制，其特征在于：一个另外的装置(26，42)通过至少一个环形体(12，48，57)与输出元件(46)作用连接，其中，第一装置(16)的交变运动引起该另外的装置(26，42)的运动，该运动引起该环形体(12，48，57)的可传递到输出元件(46)的转动或摆动、或交变的转动或摆动。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于：输入轴(14)具有一个偏心部(40)，它与第一装置(16)这样作用连接，使得当输入轴(14)转动时该第一装置(16)取决于偏心部(40)的运动而交变摆动。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于：可调整的传动比是可变的。
4.根据权利要求1的装置，其特征在于：该另外的装置(42)分别通过一个导向元件(44，60)与各一个安置在输出元件(46)上的环形体(48，57)作用连接，其中，导向元件(44，60)用其背离环形体(48，57)的端部分别安置在该另外的装置(42)的一个凹部(50)中、用其朝向环形体(48，57)的端部分别与环形体(48，57)中的一个固定连接。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于：在这些环形体(48，57)之间安置一个包围输出元件(46)的弹簧(52)，其中，该弹簧(52)用其朝向这些环形体(48，57)的端部与这些环形体(48，57)不可相对转动地连接。
6.根据权利要求4或5的装置，其特征在于：该另外的装置(42)的凹部(50)这样构成，使得该另外的装置(42)的振荡运动引起这些环形体(48，57)中之一的转动，并且，这些环形体(48或57)中之一的转动可通过该弹簧(52)传递到输出元件(46)上。
7.根据权利要求1的装置，其特征在于：该另外的装置(26)通过一个拨销(24)可绕一个回转点转动地与第一装置(16)连接，该另外的装置(26)可转动地支承在一个轴(28)上并且设有至少一个自轴(28)径向向外指向的臂(30)，并且，第一装置(16)与该另外的装置(26)这样可转动地彼此连接，使得第一装置(16)的交变运动引起臂(30)绕轴(28)转动和引起一个传递元件(34)被夹紧，该传递元件设置在一个包围第二装置(26)、与轴(28)同轴线安置的环形体(12)的内表面(32)与臂(30)的朝向环形体(12)的端部之间，其中，可调整的传动比的大小可通过该第一装置(16)的支承位置的改变来实现。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于：环形体(12)与输出元件(46)作用连接，并且，传递元件(34)的被夹紧引起环形体(12)和输出元件(46)的转动或摆动。
9.根据权利要求7或8的装置，其特征在于：输入轴(14)具有一个偏心部(18)，它与第一装置(16)这样作用连接，使得当输入轴(14)旋转时该第一装置(16)取决于偏心部(18)的运动而交变运动。
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