CN1951201A - 用于电动旋转刀的柔性驱动轴套管 - Google Patents

Abstract

一种用于电动工具的柔性轴驱动传动。所述传动特征在于一个可连接到一个驱动马达的第一端和一个可连接到所述电动工具的第二端。所述传动包括一个柔性延长驱动传动单元、包括可操作的偶联到所述驱动马达的第一连接的所述驱动传动单元的第一端和包括可操作的偶联到所述电动工具的第二连接的所述驱动传动单元的第二端的柔性驱动轴装置。所述传动进一步包括一个围绕并与所述驱动轴组件同轴并支撑所述驱动轴组件用于总体上相对于所述套管沿所述驱动轴组件的纵轴旋转的管形套管。所述套管包括一个由具备联锁相对沿材料的螺旋缠绕带、一个围绕所述芯的编织线层、和一个围绕所述编织线层的聚合物层组成的芯。

Description

用于电动旋转刀的柔性驱动轴套管

本申请要求2005年10月3日在美国专利商标局申请的标题为“用于电动旋转刀的柔性驱动轴套管”尚未授权的美国临时申请号为60/723,193的优先权。

技术领域

本发明涉及用于一个电动旋转刀的柔性驱动轴传动，更具体的，涉及一个用于这种柔性驱动轴的驱动轴套管。

背景技术

电动旋转刀在鲜肉处理行业为人们所熟知并且广泛的用于从肉中剔除脂肪和接缔组织、从骨头中提出脂肪以及生薄片或肉片。这样的电动旋转刀典型的包括刀刃箱中受到支撑用于旋转的旋转刀刃。所述刀刃箱与包括终止在头部单元中的中空手柄的刀刃支撑装置连接。一个支撑在头部单元中的小齿轮与所述旋转刀刃有效的连接。

一个柔性驱动轴传动连接在所述齿轮和例如一个电动或气动马达的电源以驱动所述齿轮并使得操作员可在远离所述驱动马达的工作站自由移动和使用所述刀片。例如，一个具备柔性驱动轴传动装置的电动旋转刀在序号为6,751,872在2004年6月22日申请的美国专利并被授予本发明受让人的专利中所揭示。所述’872专利在这里整体上组合进行参考。

所述传动机构包括由所述驱动马达旋转的柔性驱动轴或曲轴和围住并密封所述曲轴的柔性套管。所述套管以两个连接器为两端。第一连接器与所述驱动马达连接以使所述柔性轴的一端由所述马达旋转。第二连接器可释放的与所述旋转刀柄连接从而所述曲轴的一端与用于旋转所述刀刃的齿轮耦合。一个旋转的连接到不所述所述手柄的杠杆调节机构用于使得操作员可选择的耦合所述柔性轴的旋转以通过把所述杠杆旋转到邻近所述手柄的一个位置而驱动所述刀刃。所述第二连接器包括使得使用者可从所述刀柄连接和脱离第二连接器的锁制装置。

已经提出包括薄金属圆筒和塑料套管的各种套管的设计用于所述曲轴驱动传动。所述套管受到若干个设计要求的限制，这些设计要求使得每个现有的设计都存在某些缺陷。所述套管必须柔性并且轻便，而仍然耐用、防切割和对清洗化学物质与所述驱动传动要进行的常规清洗不可渗透。由于润滑剂要注入曲轴和套管之间的空隙，所述套管必须提供用于所述旋转曲轴润滑的稳定储液器。所述套管应当使与所述旋转曲轴之间的摩擦最小化并且耐过热。所述套管应当在使用中具备最小的拉伸。所述套管必须支持各种取决于应用的包括陷型端连接器和铸型端连接器的端部连接器。最后，由于成本总是重点考虑，所述套管应当简单而有效的与所述曲轴驱动传动连接组装。

所需要的是一个比现在的设计更全面的满足上述标准的用于曲轴传动机构的改进套管。

发明内容

本发明与用于和电动工具，例如电动旋转刀一起使用的柔性驱动传动相关。一方面，本发明与包括用于在驱动马达和所述电动工具的齿轮之间传递动力的驱动曲轴和覆盖所述曲轴柄的套管的一个柔性驱动轴传动有关。在一个优选实施例中，所述套管包括一个由螺旋缠绕的金属管道组成的芯、覆盖所述芯的编织(braided)金属层和一个例如热塑合成橡胶烯材料的聚合物材料外层。

所述螺旋缠绕芯的连接沿径向向内延伸以提供一个用于支撑所述曲轴的不连续、弧形表面。这样的设置提供承受力并且使得所述曲轴和芯之间的接触面积最小化。该设置还提供用于在曲轴和芯之间注入润滑剂的自然储存槽并减少润滑剂在轴的旋转中沿曲轴的移动。所述编织层为所述套管增加进一步的力和切削阻力，限制所述套管的整个长度的拉伸并且防止所述螺旋缠绕芯在使用中卷起或者松弛。所述热塑聚合物外层提供一个平滑、耐用外层，并且当以加热的、半液状态凸起到所述套管上时用作浸渍并把所述编织层束缚到所述螺旋缠绕芯。最后，所述套管采用已知的螺旋包装、编织和挤压技术便于组装并且支持各种端配件。

本发明的这些和其它目标、优势以及特征结合附图详细进行描述。

附图说明

图1为按照本发明一个马达和一个电动工具的柔性驱动传动的部分为前视部分为截面的视图；

图2为按照本发明的柔性驱动传动的前视图；

图3为按照本发明的柔性驱动传动的纵向截面视图；并且

图4为按照本发明的去除驱动轴的柔性驱动传动的放大的截面视图。

具体实施方式

一个柔性驱动轴传动总体上由图1中的10表示。所述柔性驱动传动10用于把驱动从马达12传递到电动工具14，例如旋转刀。参照图1，所述描述的柔性轴驱动传动10包括一个在驱动马达12和工具14之间可连接的柔性驱动轴组件20、一个围绕并与所述驱动轴组件20同轴的管形套管22、以及设置在所述套管22中没有图示的相对粘稠的润滑剂。所述传动10用于操作刀或者其它食品产业工具的地方，所述润滑剂可食用。

在图1的描述中，所述马达12为悬于工作站上方的电动马达。所述工具14为在食品处理行业用于整理肉类切割的类型的旋转刀。所述刀在工作站用手工握住和拉过肉类以整理脂肪、从骨头去除肉类、切割肉片等等。所述刀14被描述为一种常规、已知的类型并且因此不详细阐述或描述。所述刀14为阐述进行表示。不同的刀和其它工具可与传动10一起使用。

所述驱动马达12为常规设计并且可以为电动或气动马达。所述马达12旋转所述驱动轴组件20的柔性延长驱动传动单元24。

所述驱动轴组件20包括所述驱动传动轴24、一个附加到所述驱动传动轴24一个端部并且可松开的连接到所述马达12的驱动连接26和一个附加到所述驱动传动轴24一个相反端部并适合于驱动旋转刀14的齿轮的驱动端部分28。所述驱动轴组件20在授予本发明受让人的2005年6月6日申请的序号为11/145,771的申请中详细进行了描述。所述’771申请在这里整体上组合进行参考。

所述套管22包括附加到柱形套管主体34的相对端部的端部配件30、32。所述配件30适合于偶联所述马达12从而所述驱动轴装置20的驱动连接26连接并被马达12旋转。所述配件32适合于偶联所述旋转刀14的一个手柄从而所述驱动轴装置20的驱动端部分28连接并旋转刀14的一个齿轮。所述配件30、32可陷型、模制、压弯或者以别的方式附加刀所述套管体34。

一个实施例中，所述马达端部配件30包括模制在所述套管体34上的热塑模制部分35。一个轴承36设置在模制部分35之间以支撑驱动传动轴24的凸缘25。一个应力去除套筒37被模制在所述配件30和所述套管体34上以防止紧邻所述马达组件12的所述驱动传动轴24的过度弯曲。所述套筒37由热塑烯材料形成，但其可以任何合适的柔性树脂制造。当操作所述旋转刀14时，操作员握住端部配件30并且把一个端部30a插入位于所述马达12的一个套12b中的接受开口12a中。所述接受开口12a被描述为被如图1所示的快速释放型爪机构包围。所述套爪机构可以是常规或合适的构造。所述套爪接头装进模制部分35的一个凹槽35a中。

在一个说明性实施例中，所述工具端部配件32包括模制在套管体34上的螺纹状金属/塑料端部配件38。驱动器装置39b被插进刀14的一个手柄16的内部，那里驱动器装置39b的一个端部有效的连接刀14的齿轮以驱动所述刀的旋转刃。当所述刀14进行操作时，操作员握住端部配件32并把驱动装置39b插进手柄16的内部。

所描述的驱动传动轴24为由紧密弯曲成能够传递大量扭矩而又为柔性的螺旋的线组成，从而所述刀14可在驱动传递给其时被操控。

所述套管22支撑所述驱动轴组件20以使相对于所述套管总体上沿所述驱动传动轴24的纵轴旋转。所述套管体34包括围绕驱动传动轴24的螺旋环绕柔性芯40。所述螺旋环绕芯40被编织金属线层42覆盖，其反过来被外部聚合物层44覆盖。

所述螺旋环绕芯40优选的包括不锈钢联锁线，其具备0.008到0.075英寸范围的厚度和0.150到0.500英寸范围的外径，视具体应用而定。合适的不锈钢联锁线可从国际金属管公司，贝尔维尤(Bellevue)，OH( www.metalose.com)的货架购买。应当理解其它材料可代替不锈钢，如果合适。有利的，从图4可以看出，芯40包括绕成螺旋线配置的的金属带。所述金属带包括相对弯曲的沿50a，50b从而所述沿当金属带弯曲成心轴上的螺旋配置时联锁。包括所述线芯40的所述材料带的中部52在相对的沿50a、50b之间延伸并且包括径向形成偏置的两个部分52a、52b(参见图4)。

上述的螺旋绕线结构由于线路中部52的非线性、分支轮廓最小化驱动传动轴24和由芯40确定的内表面54之间的摩擦(最好参见图4)。所述驱动传动轴24在旋转中总体上与芯内表面54不接触。至非常有限的程度，所述驱动传动轴24在旋转中将碰巧接触芯内表面54，由于所述线路内表面54的分支形状，只有部分52a将被旋转轴24接触从而大大降低轴24和芯内表面之间的接触面积。这减小摩擦和相关的操作中产生的不需要的热量。

线路中部52的径向偏置、弧形形状提供了用于喷射进芯内表面54和轴24之间的润滑剂的自然储存槽。所述芯40的弧形结构有助于防止润滑剂当轴旋转时沿轴24的移动。润滑剂的移动不需要因为其导致一些润滑剂最终移逸套管体34。

编织金属线层42包括一对紧密编织在螺旋缠绕芯40周围的不锈钢线。所述编织线优选的为在人字形芯40上的交替方向中缠绕的线带相互编织单层中编织的.035”不锈钢线。有利的，所述编织用作防止螺旋绕芯40当轴24旋转时卷起或松落。而且，到套管体34受到沿其纵轴的延伸的程度，编织层42阻止芯40的延伸因为越多编织层受纵向拉伸，其在线路周围变得越紧，即，当编织层42受到应力作用时，其对芯40向内施加的轴向力也越大。

编织线层42和螺旋环绕金属芯40的组合提供切削阻力，而该组合轻便并为柔性从而允许操作员简单操作工具14，这对允许对肉类的适当切削和防止操作员疲劳是必要的。

外部聚合物层44优选的包括在编织层42上突起的热塑合成橡胶烯材料。在突起过程中，半液态聚合物渗入并且充满编织层42上并且束缚在编织线层42和螺旋弯曲芯40上。聚合物材料44的外表面持久而光滑，使得易于清洗。因为套和外体之间的附着，以及芯40、编织层42和聚合物外层44之间的机械相互连接，所述套管体元件被束缚在一起并且作为一个单一单元。可选择的，附着层可应用到外层44和编织层42之间以进一步增强外层44、编织层42和芯40之间的粘接。

虽然本发明采用一定的具体细节的进行了描述，要理解的是本发明包括所有的从已公开的的设计获得的修饰和改进，其落入附加权利要求的精神或范围内。

Claims (16)

1、一种柔性轴驱动传动，具有可连接到驱动马达的第一端和可连接到电动工具以驱动该电动工具的第二端，所述传动包括：

a)柔性驱动轴组件，其包括一个柔性的细长驱动传动件，所述驱动传动件的第一端可操作地偶联到驱动马达，而第二端可操作地偶联到所述电动工具；以及

b)围绕着所述驱动轴组件并与之同轴的柔性管形套管，所述套管支撑了所述驱动轴组件，用于总体上相对于所述套管围绕所述驱动轴组件的纵轴旋转，所述套管包括：

1)包含有材料的螺旋缠绕带的芯，具有互锁的相对沿；

2)围绕所述芯的编织线层；和

3)围绕所述编织线层的聚合物层。

2、如权利要求1所述的传动，其中所述聚合物层突起在所述编织线层上，所述聚合物层充满并束缚到所述编织线层和所述芯上。

3、如权利要求1所述的传动，其中所述芯是金属的。

4、如权利要求1所述的传动，其中螺旋缠绕带包括一个在相对沿之间延伸的中部，所述中部的第一部分相对于所述中部的第二部分径向偏置。

5、如权利要求1所述的传动，其中所述编织线包括人字形编织。

6、如权利要求1所述的传动，其中所述编织线包括不锈钢丝。

7、如权利要求1所述的传动，其中所述芯包括不锈钢。

8、如权利要求1所述的传动，其中所述芯包括柔性线路。

9、一种旋转式支撑柔性驱动轴组件的柔性套管，包括柔性的细长驱动传动件，所述驱动传动件的第一端可操作地偶联到驱动马达，而第二端可操作地偶联到所述电动工具，所述柔性套管包括：

1)包含有材料的螺旋缠绕带的芯，具有互锁的相对沿；

2)围绕所述芯的编织线层；和

3)围绕所述编织线层的聚合物层。

10、如权利要求9所述的套管，其中所述聚合物层突起在所述编织线层上，所述聚合物层充满并束缚到所述编织线层和所述芯上。

11、如权利要求9所述的套管，其中所述芯是金属的。

12、如权利要求9所述的套管，其中螺旋缠绕带包括一个在相对沿之间延伸的中部，所述中部的第一部分从所述中部的第二部分径向偏置。

13、如权利要求9所述的套管，其中所述编织线包括人字形编织。

14、如权利要求9所述的套管，其中所述编织线包括不锈钢丝。

15、如权利要求9所述的套管，其中所述芯包括不锈钢。

16、如权利要求9所述的传动，其中所述芯包括柔性线路。

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