CN1644960A - 产生多运动输出的传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于电动工具的产生多运动输出的传动装置。包括有导杆(1)、内槽凸轮(7)、滑动件H、衬套(8)、楔块(9)、联轴器(12)，其中内槽凸轮(7)的内腔套装在主轴(4)的外圆柱面上，衬套(8)套装在内槽凸轮(7)的外壁上，主轴(4)的外圆柱侧面开有两条通槽(4A)、(4B)，主轴(4)的两端同轴安装有上轴瓦(2)及下轴瓦(10)，主轴(4)的圆柱面上设有径向分布的至少两个安装有滚珠(17)的通孔(4C)、(4D)，主轴(4)的内腔还安装有楔块(9)，导杆(1)的两端置于上轴瓦(2)及下轴瓦(10)的中心孔上，且导杆(1)上固装有滑动件H，滑动件H的前端穿过主轴通槽插在内槽凸轮(7)的内轮槽内，滑动件H的后部置于主轴通槽上。本发明既能产生往复直线运动输出，又能产生旋转输出，其机构紧凑，成本低。
Description
1、技术领域：
本发明是一种用于电动工具的产生多运动输出的传动装置，特别是一种既能产生能往复直线运动输出，又能产生旋转运动输出的传动装置。
2、背景技术：
民用曲线锯的现有技术是利用一偏心轮，偏心销轴心线与偏心轮转动中心距离的2倍为往复运动的行程。偏心销嵌在滑块横槽中，滑块置于一U型导轨内，当偏心轮转动时，偏心销带动滑块做直线往复运动，而垂直于运动方向的分速度靠销在横槽内来回滑动消除。该机构即机械原理中的曲柄滑块机构，其加速度按余弦规律变化，其存在的缺点是这种机构换向时会产生很大的冲击，且当偏心点与转动中心连线平行于滑块横槽时，动力件受力情况恶劣，其输出运动不平稳，且无力，振动噪音大，功耗较大，无法提高往复运动的频率，且这种曲柄滑块机构还无法产生旋转运动输出。
3、发明内容：
本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种可有效地消除振动和噪音，出力相对较大，提高工作效率的产生多运动输出的传动装置。本发明将往复直线运动输出与旋转输出完美地统一起来，达到同一工具多功能化的目的。
本发明的结构示意图如附图所示，包括有导杆(1)、内槽凸轮(7)、衬套(8)、楔块(9)、联轴器(12)，其中内槽凸轮(7)的内腔套装在主轴(4)的外圆柱面上，并可绕主轴(4)旋转，衬套(8)套装在内槽凸轮(7)的外壁上，主轴(4)的外圆柱侧面沿轴向开有轴向尺寸小于主轴长度的两条通槽(4A)、(4B)，主轴(4)的两端同轴安装有上轴瓦(2)及下轴瓦(10)，且主轴两端分别高出内槽凸轮的轴向端面，高出部分安装在机架(11)上，并可相对机架(11)转动，主轴(4)的圆柱面上设有径向分布的至少两个通孔(4C)、(4D)，通孔(4C)、(4D)内分别安装有滚珠(17)，主轴(4)的内腔还安装有楔块(9)，楔块(9)沿主轴轴向设有套装在导向杆(16)上、并沿导向杆(16)相对主轴可作轴向移动的通孔，楔块(9)的一端Q穿过轴瓦(10)上对应的通孔，并露出轴瓦(10)的外表面，楔块(9)与轴瓦(10)间安装有复位弹簧(15)，主轴(4)的输出端安装有联轴器(12)，联轴器(12)的外圆表面均布有若干个便于控制运动输出的径向缺口(12A)，导杆(1)的两端置于上轴瓦(2)及下轴瓦(10)的中心孔上，且导杆(1)上固装有滑动件H，滑动件H的前端H1穿过主轴通槽插在内槽凸轮(7)的内轮槽内，滑动件H的后部H2穿过主轴通槽并可在槽内轴向滑动。
上述内槽凸轮(7)包括有上凸轮(7A)、下凸轮(7B)，其中上凸轮(7)、下凸轮(7A)的一端均为垂直于轴心线的平面，另一端做成具有升程和回程的工作曲面，上凸轮(7)、下凸轮(7A)分别从衬套(8)的两端分别装入衬套(8)的内腔，且上凸轮(7)工作曲面的最高点与下凸轮(7A)工作曲面的最低点正对，上、下凸轮的工作曲面与衬套(8)内腔围成了具有升程和回程的闭合环形内轮槽(20)。
上述机架(11)在靠输出端的端面装设有可插入或退出联轴器(12)的径向缺口(12A)、使主轴(4)相对机架(11)可转动或不转动的插销(13)，插销(13)与机架(11)之间装设有复位弹簧(21)。
上述滑动件H包括有前滑块(6)、后滑块(5)，前滑块(6)、后滑块(5)的凹槽(5A)(6A)分别相对卡置在导杆(1)上，并通过连接件(18)连接，且前滑块(6)的前端穿过主轴通槽插在内槽凸轮(7)的内轮槽内，后滑块(5)的后部穿过主轴通槽并可在槽内轴向滑动。
上述前滑块(6)前端面安装有轴承(19)，轴承(19)穿过主轴通槽插在内轮槽内，后滑块(5)后部设有厚度与主轴通槽宽度一致、且穿过主轴通槽并可在槽内轴向滑动的导向块(5B)。
上述前滑块(6)、后滑块(5)的凹槽(5A)(6A)的底部为扁平状，其分别对向卡置在导杆(1)外圆柱面对应的扁平位置上。
上述主轴(4)的圆柱面上设有径向分布、设置在180°的范围内的两个通孔(4C)、(4D)，通孔(4C)、(4D)内分别安装有滚珠(17)。
本发明由于采用了既能产生往复直线运动输出，又能产生旋转输出的结构，因此，其具有如下特点：
1)机构紧凑，应用本发明做成的曲线锯，高度可减为现有同等级别的曲线锯的2/3，且可省略了现有产品中的平面导轨机构；
2)可完成往复运动输出和旋转输出，使同一工具具备多种功能；
3)成本低，由于其多种功能可共用电机和减速箱，使之与同种级别和种类的单功能工具比较制造成本大大降低。
4)往复直线运动输出时换向柔顺，工作效果好，可省略现有产品中的平衡块。
本发明是一种设计巧妙，方便实用的产生多运动输出的传动装置。
4、附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为楔块、上下轴瓦、主轴、滚珠间的装配关系示意图；
图3为图2的B-B剖视图；
图4为楔块(9)Q端穿过轴瓦(10)露出轴瓦(10)外表面的结构示意图；
图5为内槽凸轮组件的结构示意图；
图6为前滑块(6)、后滑块(5)卡置在导杆(1)外圆柱面的结构示意图；
图7为图6的A-A剖视图；
图8为图1的P向视图；
图9为图8的C向视图；
图10为本发明用于民用曲线锯中的示意图；
图11为本发明用于冲击锤钻中的示意图。
5、具体实施方式：
实施例：
本实施例分别以民用曲线锯和民用冲击锤钻为例，说明本发明的应用：
本发明的结构示意图如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，包括有导杆(1)、内槽凸轮(7)、衬套(8)、楔块(9)、联轴器(12)，其中内槽凸轮(7)的内腔套装在主轴(4)的外圆柱面上，并可绕主轴(4)旋转，衬套(8)套装在内槽凸轮(7)的外壁上，主轴(4)的外圆柱侧面沿轴向开有轴向尺寸小于主轴长度的两条通槽(4A)、(4B)，主轴(4)的两端同轴安装有上轴瓦(2)及下轴瓦(10)，且主轴两端分别高出内槽凸轮的轴向端面，高出部分安装在机架(11)上，并可相对机架(11)转动，主轴(4)的圆柱面上设有径向分布的至少两个通孔(4C)、(4D)，通孔(4C)、(4D)内分别安装有滚珠(17)，主轴(4)的内腔还安装有楔块(9)，楔块(9)沿主轴轴向设有套装在导向杆(16)上、并沿导向杆(16)相对主轴可作轴向移动的通孔，楔块(9)的一端Q穿过轴瓦(10)上对应的通孔，并露出轴瓦(10)的外表面，楔块(9)与轴瓦(10)间安装有复位弹簧(15)，主轴(4)的输出端安装有联轴器(12)，联轴器(12)的外圆表面均布有若干个便于控制运动输出的径向缺口(12A)，导杆(1)的两端置于上轴瓦(2)及下轴瓦(10)的中心孔上，且导杆(1)上固装有滑动件H，滑动件H的前端H1穿过主轴通槽插在内槽凸轮(7)的内轮槽内，滑动件H的后部H2穿过主轴通槽并可在槽内轴向滑动。上述主轴(4)两端的上轴瓦(2)及下轴瓦(10)通过可实现轴向定位的2条导向杆(16)连接。本实施例中，上述导向杆(16)为长螺栓。上述主轴(4)的圆柱面上设有径向分布、设置在180°的范围内的两个通孔(4C)、(4D)，通孔(4C)、(4D)内分别安装有滚珠(17)。
为便于加工及安装，上述内槽凸轮(7)包括有上凸轮(7A)、下凸轮(7B)，其中上凸轮(7)、下凸轮(7A)的一端均为垂直于轴心线的平面，另一端做成具有升程和回程的工作曲面，上凸轮(7)、下凸轮(7A)分别从衬套(8)的两端分别装入衬套(8)的内腔，且上凸轮(7)工作曲面的最高点与下凸轮(7A)工作曲面的最低点正对，上、下凸轮的工作曲面与衬套(8)内腔围成了具有升程和回程的闭合环形内轮槽(20)。本实施例中，凸轮外径为42cm，曲面升程25mm，升程转角225°，回程转角135°。
为使其输出运动平稳，振动噪音小，本实施例中，上述上凸轮(7A)、下凸轮(7B)工作曲面设计为使从动件的加速度按正弦规律变化的轮廓曲面。
为便于控制运动输出，上述机架(11)在靠输出端的端面装设有可插入或退出联轴器(12)的径向缺口(12A)、使主轴(4)相对机架(11)可转动或不转动的插销(13)，插销(13)与机架(11)之间装设有复位弹簧(21)。
为便于加工及安装，上述滑动件H包括有前滑块(6)、后滑块(5)，前滑块(6)、后滑块(5)的凹槽(5A)(6A)分别相对卡置在导杆(1)上，并通过连接件(18)连接，且前滑块(6)的前端穿过主轴通槽插在内槽凸轮(7)的内轮槽内，后滑块(5)的后部穿过主轴通槽并可在槽内轴向滑动。本实施例中，连接件(18)为螺栓。
为减少运动摩擦，上述前滑块(6)前端面安装有轴承(19)，轴承(19)穿过主轴通槽插在内轮槽内，后滑块(5)后部设有厚度与主轴通槽宽度一致、且穿过主轴通槽并可在槽内轴向滑动的导向块(5B)。
为确保前滑块(6)、后滑块(5)牢靠地固装在导杆(1)，上述前滑块(6)、后滑块(5)的凹槽(5A)(6A)的底部为扁平状，其分别对向卡置在导杆(1)外圆柱面对应的扁平位置上。
为方便确定楔块(9)的工作位置，上述楔块(9)的外露端Q设有卡块(14)，下轴瓦(10)上相应设有可使卡块(14)卡入其中的定位槽。
本发明当作为往复运动输出时，首先，插销(13)在复位弹簧(21)的作用下插进联轴器(12)的径向缺口(12A)，令主轴(4)与机架(11)不能相对转动，再通过楔块外露端Q拉出楔块并转动，使楔块外露端Q上设有的卡块(14)卡在下轴瓦(10)上对应的定位槽内，这时，楔块的小头对正主轴上的通孔，于是，滚珠全部沉入主轴通孔内，主轴与凸轮这时可相对转动。
使用时，电机通过减速系统(25)驱动衬套(8)，使内凸轮绕主轴转动，主轴由于被插销定位限制，所以相对机架不动，内凸轮旋转时由于内轮槽曲面通过前滑块上插在轮槽内的轴承推动导杆，又由于主轴侧面的轴向通槽对后滑块上导向块的导向及上下轴瓦中心孔对导杆的导向，所以这时导杆只能沿主轴轴向作直线运动，内凸轮转动一圈，导杆就往复运动一次，就这样完成了往复直线运动输出。
本发明利用其往复直线运动输出作为民用曲线锯时，在输出端装上装夹机构，利用装夹机构(22)装上锯片，并利用机架输出端的端面上卡位槽结构联接上托板组件(23)，这就是民用曲线锯，其输入功率为450瓦，往复运动频率为1750次/分。如图10所示。
本发明当作为旋转运动输出时，通过楔块外露端Q提起楔块并反转，使之复位，这时楔块大端对着主轴上通孔，并把孔内的滚珠顶出，使之部分进入内凸轮内腔对应缺口内，部分留在主轴通孔内，这时主轴与内凸轮不可以相对转动。装上所需附件，使附件与机架输出端对应的端面压下插销并使之退出联轴器径向缺口，于是主轴可相对机架转动。
使用时，电机通过减速系统(25)驱动衬套(8)，使内凸轮转动，内凸轮通过部分卡在主轴通孔内的滚珠带动主轴转动，再通过联轴器完成了旋转输出。
本发明利用其旋转运动输出作为冲击锤钻时，卸下托板组件(23)，利用楔块外露端拉出楔块并反向转动令其复位，再利用机架输出端的端面上的螺纹结构联接上冲击头(24)，冲击头对应机架输出端的端面压下插销并使之退出联轴器径向缺口，令主轴相对机架可转动。
由于楔块复位，这时楔块大端对正主轴上对应通孔，并将滚珠顶出，令其部分进入内槽凸轮内腔对应缺口内，部分留在主轴通孔内。于是主轴与内槽凸轮通过滚珠的联接传动而同步转动输出。再通过联轴器输入冲击头带动冲击头中的输出轴及冲击系统工作，从而实现冲击锤钻的功能，如图11所示。
Claims (10)
1、一种产生多运动输出的传动装置，其特征在于包括有导杆(1)、内槽凸轮(7)、衬套(8)、楔块(9)、联轴器(12)，其中内槽凸轮(7)的内腔套装在主轴(4)的外圆柱面上，并可绕主轴(4)旋转，衬套(8)套装在内槽凸轮(7)的外壁上，主轴(4)的外圆柱侧面沿轴向开有轴向尺寸小于主轴长度的两条通槽(4A)、(4B)，主轴(4)的两端同轴安装有上轴瓦(2)及下轴瓦(10)，且主轴两端分别高出内槽凸轮的轴向端面，高出部分安装在机架(11)上，并可相对机架(11)转动，主轴(4)的圆柱面上设有径向分布的至少两个通孔(4C)、(4D)，通孔(4C)、(4D)内分别安装有滚珠(17)，主轴(4)的内腔还安装有楔块(9)，楔块(9)沿主轴轴向设有套装在导向杆(16)上、并沿导向杆(16)相对主轴可作轴向移动的通孔，楔块(9)的一端Q穿过轴瓦(10)上对应的通孔，并露出轴瓦(10)的外表面，楔块(9)与轴瓦(10)间安装有复位弹簧(15)，主轴(4)的输出端安装有联轴器(12)，联轴器(12)的外圆表面均布有若干个便于控制运动输出的径向缺口(12A)，导杆(1)的两端置于上轴瓦(2)及下轴瓦(10)的中心孔上，且导杆(1)上固装有滑动件H，滑动件H的前端H1穿过主轴通槽插在内槽凸轮(7)的内轮槽内，滑动件H的后部H2穿过主轴通槽并可在槽内轴向滑动。
2、根据权利要求1所述的产生多运动输出的传动装置，其特征在于上述内槽凸轮(7)包括有上凸轮(7A)、下凸轮(7B)，其中上凸轮(7)、下凸轮(7A)的一端均为垂直于轴心线的平面，另一端做成具有升程和回程的工作曲面，上凸轮(7)、下凸轮(7A)分别从衬套(8)的两端分别装入衬套(8)的内腔，且上凸轮(7)工作曲面的最高点与下凸轮(7A)工作曲面的最低点正对，上、下凸轮的工作曲面与衬套(8)内腔围成了具有升程和回程的闭合环形内轮槽(20)。
3、根据权利要求1所述的产生多运动输出的传动装置，其特征在于上述机架(11)在靠输出端的端面装设有可插入或退出联轴器(12)的径向缺口(12A)、使主轴(4)相对机架(11)可转动或不转动的插销(13)，插销(13)与机架(11)之间装设有复位弹簧(21)。
4、根据权利要求1所述的产生多运动输出的传动装置，其特征在于上述滑动件H包括有前滑块(6)、后滑块(5)，前滑块(6)、后滑块(5)的凹槽(5A)(6A)分别相对卡置在导杆(1)上，并通过连接件(18)连接，且前滑块(6)的前端穿过主轴通槽插在内槽凸轮(7)的内轮槽内，后滑块(5)的后部穿过主轴通槽并可在槽内轴向滑动。
5、根据权利要求4所述的产生多运动输出的传动装置，其特征在于上述前滑块(6)前端面安装有轴承(19)，轴承(19)穿过主轴通槽插在内轮槽内，后滑块(5)后部设有厚度与主轴通槽宽度一致、且穿过主轴通槽并可在槽内轴向滑动的导向块(5B)。
6、根据权利要求5所述的产生多运动输出的传动装置，其特征在于上述前滑块(6)、后滑块(5)的凹槽(5A)(6A)的底部为扁平状，其分别对向卡置在导杆(1)外圆柱面对应的扁平位置上。
7、根据权利要求1至6任一项所述的产生多运动输出的传动装置，其特征在于上述主轴(4)的圆柱面上设有径向分布、设置在180°的范围内的两个通孔(4C)、(4D)，通孔(4C)、(4D)内分别安装有滚珠(17)。
8、根据权利要求7所述的产生多运动输出的传动装置，其特征在于上述楔块(9)的外露端Q设有卡块(14)，下轴瓦(10)上相应设有可使卡块(14)卡入其中的定位槽。
9、根据权利要求8所述的产生多运动输出的传动装置，其特征在于上述主轴(4)两端的上轴瓦(2)及下轴瓦(10)通过可实现轴向定位、且两端做出有螺纹的若干条导向杆(16)连接。
10、根据权利要求9所述的产生多运动输出的传动装置，其特征在于上述导向杆(16)为长螺栓；上述导向杆(16)设有两条；连接件(18)为螺栓。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |