專利名稱：用于旋轉動力工具的角度可調傳動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及成角度的動力傳動設備，更具體地說，本發(fā)明例如涉及用于諸如旋轉動力鉆的旋轉動力工具的角度可調動力傳動裝置。
背景技術：
諸如在美國專利第2,620,840號中示例的直角驅動裝置通常用在旋轉動力鉆應用中，以將旋轉軸轉變90度。直角傳動裝置用于其中很難定向或操縱鉆以與工作面對準或障礙使得鉆很難到達期望位置的多種場合。這種直角傳動裝置的結構相對簡單，而能夠容易地與所有或多數市面上的旋轉鉆配合使用。直角傳動裝置可以容易地附加到旋轉鉆的卡盤或從旋轉鉆的卡盤拆卸下來，以允許鉆的快速調節(jié)。直角傳動裝置的問題在于這種傳動裝置的角度被固定到90度。工作人員或者能夠以平角(0度)鉆孔，工作人員或者能夠以直角(90度)鉆孔，但不能以之間的角度鉆孔。
雖然直角傳動裝置通過提供額外的角度鉆孔選擇提高了鉆的工效性，但直角鉆的問題在于它們仍局限于工人只有兩個固定角度選擇，這對于許多很難于到達的地點或障礙不很有效或不合需要。存在許多其中需要0度和90度之間的多種中間角度的鉆孔應用。
授權Grech的美國專利第4,332,147(Re.32,415)號公開了一種對可調動力傳動設備的嘗試。就申請人所知，該設備并未被市場接受，也并投放市場。公開的這種設備存在多個缺點和不切實際的方面。最顯著的是，該設備要求將設備緊固到鉆主體上。因此，該設備不容易與許多市場銷售的鉆配合使用，并且實際上，僅局限于具有適合裝配能力的鉆。通過對申請人發(fā)明的各個方面的評介，有關Grech的其它幾個缺點和問題會變得很明顯。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種具有多個不同創(chuàng)新方面的用于旋轉鉆的角度可調傳動裝置。
根據本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種具有相對于輸入和輸出軸線傾斜的調節(jié)軸、用于旋轉工具的角度可調傳動裝置。根據這一方面，角度可調傳動裝置包括軸頸支撐到輸入外殼的、用于圍繞輸入軸線旋轉的輸入軸；和軸頸支撐到輸出外殼、用于圍繞輸出軸線旋轉的輸出軸。在輸入和輸出外殼之間是圍繞調節(jié)軸線同心的圓形分界面。調節(jié)軸線相對于輸入和輸出軸線傾斜，以便輸入外殼和輸出外殼圍繞調節(jié)軸線彼此相對旋轉，以調節(jié)輸入軸與輸出軸之間的角度。齒輪裝置可旋轉地將輸入和輸出軸聯接在一起，以便輸入和輸出軸一致地旋轉。
根據本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出一種角度可調傳動裝置，其具有能夠選擇緊固或松開以選擇地固定或調節(jié)輸入和輸出軸之間的相對角度位置的夾具。根據這一方面，角度可調傳動裝置包括軸頸支撐到輸入外殼、用于圍繞輸入軸線旋轉的輸入軸；和軸頸支撐到輸出外殼、用于圍繞輸出軸線旋轉的輸出軸。夾具可松開地將輸入和輸出外殼緊固在一起，從而將輸入和輸出軸固定在彼此相對的角度位置。當夾具被釋放時，輸入和輸出軸可在兩個角度位置之間的多個位置中調節(jié)，從而允許輸入和輸出外殼之間的運動。齒輪裝置可旋轉地將輸入和輸出軸聯接在一起，以便輸入和輸出軸一致地旋轉。
根據本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提出了具有可調手柄的角度可調傳動裝置，當角度可調傳動裝置的角度被調節(jié)時，該手柄能夠選擇地定位。根據這一方面，角度可調傳動裝置包括軸頸支撐到輸入外殼、用于圍繞輸入軸線旋轉的輸入軸；和軸頸支撐到輸出外殼、用于圍繞輸出軸線旋轉的輸出軸。齒輪裝置可旋轉地將輸入和輸出軸聯接在一起，以便輸入和輸出軸一致地旋轉。手柄由輸入外殼與/或輸出外殼支撐，并從輸入外殼與/或輸出外殼向外突起，以提供抓握表面而允許操縱角度可調傳動裝置。手柄可相對于輸入和輸出外殼在多個位置中移動。


圖1是根據本發(fā)明的一個實施例的角度可調傳動裝置的等比例示圖，其中部分外殼被切去以露出角度可調傳動裝置的內部。
圖2是圖1中所示角度可調傳動裝置的分解裝配視圖；圖3-6是在不同的角度位置中顯示的圖1中所示角度可調傳動裝置的等比例視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施例的下述詳細描述進一步說明本發(fā)明，但當然，不管怎樣也不應被認為限制其范圍。
參照圖，顯示了用于旋轉鉆12或其它旋轉動力工具的角度可調傳動裝置10。旋轉鉆12包括鉆體14，并經傳統的卡盤16產生旋轉輸出。角度傳動裝置10顯示為一種用于旋轉鉆12的可連接和可拆卸部件，它容易地連接到輸出卡盤16或與輸出卡盤16分開。
角度傳動裝置10包括分別承載鋼制輸入軸19和鋼制輸出軸21的輸入外殼18和輸出外殼20。輸入外殼和輸出外殼18，20由一對硬塑料殼22，23構成，當組合時，硬塑料殼22，23可以通過螺釘24緊固在一起形成能夠用于輸出外殼或輸入外殼的半球形殼。外殼18，20確定了內圓柱支撐結構26，該圓柱支撐結構26支撐著用于軸頸支撐輸入和輸出軸19，21的黃銅軸襯件28。
軸襯件28沿輸入和輸出軸線30，32對準輸入和輸出軸19，21，并使輸入和輸出軸19，21圍繞各個軸線30，32相對于輸入和輸出外殼18，20旋轉。替代軸襯件28，也可以使用促使旋轉的軸承或其它合適的支撐表面或結構。
輸入和輸出外殼18，20沿圓形接觸分界面34彼此相對滑動和旋轉，圓形接觸分界面34包括直接接觸與/或經中間部件(例如，諸如經過中間齒輪46)間接接觸的輸入和輸出外殼18，20上的協作徑向平面36?；瑒雍托D圍繞調節(jié)軸38實現，調節(jié)軸38以相對于輸入和輸出軸軸線30，32成傾斜角度地傾斜。采用這種結構，通過圍繞調節(jié)軸38、輸入和輸出外殼18，20之間的相對旋轉，輸入軸軸線30和輸出軸軸線32之間的角度可以有選擇地在0和90度之間的各種角度位置中調節(jié)。利用徑向平面，可以實現0和90度之間無限制的調節(jié)?？蛇x擇地，圓形接觸界面34可包括掣子或協作的擒縱或有缺口的表面，以提供輸入軸軸線30和輸出軸軸線32之間的不連續(xù)角度位置而不是無限調節(jié)。
由兩個或多個齒輪組成的齒輪裝置40傳送輸入和輸出軸19，21之間的旋轉。在公開實施例中，齒輪裝置40包括三個齒輪，其中包括裝配到輸入軸19一端的第一小齒輪42；裝配到輸出軸21的一端的第二小齒輪44；和中間齒輪46。小齒輪42，44具有圍繞圓錐齒面50的齒輪齒。中間齒輪46為雙面的，它包括圓盤形齒輪體48，齒輪主體48具有在齒輪主體48的相對側上的、包括與小齒輪42，44上的齒相互作用的齒的兩個齒輪面52。
中間齒輪46的齒輪主體48也由管狀支撐環(huán)43支撐。支撐環(huán)43提供一對徑向向外突起并確定環(huán)形槽56的平行圓形對準環(huán)54。輸入和輸出外殼18，20確定了徑向向內突起的環(huán)形架58，環(huán)形架58裝配到環(huán)形槽56中和填充環(huán)形槽56，以保持和對準支撐環(huán)，從而對準大體圍繞調節(jié)軸38共心的中間齒輪46。中間齒輪46被裝配在沿調節(jié)軸線38校準的中央齒輪軸60上。為對齒輪軸60定心，軸60的端部由分別緊固到輸入和輸出外殼18，20的一對軸支撐件64支撐。軸支撐件64承載著軸頸支撐中央齒輪軸60從而允許齒輪軸60和中間齒輪46圍繞調節(jié)軸38自由旋轉的軸襯件62。
通過使用雙面中間齒輪46，小齒輪42，44可以在不同角度位置在中間齒輪的相對側上與齒輪面52嚙合。這允許輸入和輸出外殼18，22彼此相對旋轉，以調節(jié)輸入和輸出軸19，21之間的角度。
采用塑料環(huán)狀夾具66形式顯示的夾具被設置以可釋放地將輸入和輸出外殼18，22緊固在一起，以設置輸入和輸出軸19，21之間的角度。環(huán)狀夾具66可被松開以允許輸入和輸出軸19，21之間的角度調節(jié)，或可以被拉緊以緊固輸入和輸出外殼18，22，從而設置輸入和輸出軸19，21之間的角度。
環(huán)狀夾具66包圍著外殼18，22的外周表面。外殼18，24確定了徑向向外突起的肋68，肋68確定了容納和保持環(huán)狀夾具66的環(huán)形槽70。環(huán)狀夾具66的鄰接端包括組合提供用于連接手柄78的圓錐凸臺的圓錐形突出部76。螺栓80被裝配到一個突出部76并從突出部76向外突出。手柄78包括擰到螺栓80上的螺紋孔。手柄78還包括在圓錐突出部76上滑動和接合圓錐突出部76的空腔82。圓錐突出部76包括接合手柄空腔82的外圓錐凸輪表面84。當手柄78被擰到螺栓80上時，手柄空腔82使圓錐突出部76集中在一起以將輸入和輸出外殼18，20緊固和夾在一起。手柄78能夠被部分地擰松以釋放環(huán)狀夾具66，從而允許輸入與輸出軸之間的角度調節(jié)。
此外，環(huán)狀夾具66提供了手柄78圍繞輸入和輸出外殼18，20的選擇定位。具體地，當環(huán)狀夾具66處于釋放狀態(tài)中時，整個環(huán)狀夾具66能夠在外環(huán)槽70中圍繞調節(jié)軸38旋轉。當環(huán)狀夾具66旋轉時，手柄的位置也被移動。這有利地提供了手柄78的選擇性的人機工程的設置，這樣手柄78就能夠位于工人抓握手柄78從而操縱角度可調傳動裝置10的方便的位置。
角度可調傳動裝置10顯示用作動力鉆12的附件。對于這種應用，輸入軸19配置有能夠由鉆的輸出卡盤16容易夾緊的可用卡盤夾緊的端部86。輸出軸21具有適合連接到鉆卡盤90的螺紋桿88。
優(yōu)選地，角度傳動裝置10無需物理地連接到鉆主體14，從而角度傳動裝置10能夠有利地與多數現有的鉆和其它現有的并且進入市場的旋轉動力工具一起使用。然而，也可以想象得到角度可調傳動裝置可以整體地裝入到鉆的端部，而不是作為一個分離部件。角度可調傳動裝置10也可用于旋轉鉆應用以外的其它旋轉動力應用中。所附的寬泛的權利要求旨在包含這些和其它可能性。
這里引用的包括公開、專利申請和專利的所有提及內容通過參照相同范圍而被并入這里，就如同每種參考被單獨和具體指出通過參考并入并作為整體在這里提出。
在描述本發(fā)明的上下文中(尤其是在所附權利要求的上下文中)使用的術語“一個”和“一種”(或沒有指出數量)和“該”以及相類似的指示被認為同時包括單個和多個，除非上下文中另外指出或明顯出現矛盾。術語“包括”、“具有”和“包含”除另外指出時，被認為是開式的術語(即表示“包括，但不局限于”)。這些列舉的值的范圍僅意圖用作單獨地提及落入該范圍的每個單獨的值的速記法，除非在這里另外指出，而每個單獨的值被加入說明書，就如同它在這里被單獨列舉出。這里描述的所有方法可以以任何合適的順序實現，除非另外指示或與上下文明顯地矛盾。任一和所有實例或示例語言(例如“諸如”)的使用只是希望更好地說明本發(fā)明，并不是對本發(fā)明的范圍的限制，除非另外聲明。說明書中沒有任何語言應被認為表示任何非要求保護的元素作為實踐本發(fā)明的實質。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例在這里進行了描述，包括發(fā)明人所知的實現本發(fā)明的最佳方式。閱讀了前述描述后，對于本領域的普通技術人員而言，這些優(yōu)選實施例的變化會很明顯。發(fā)明人期望技術人員適當地利用這些變化，且發(fā)明人預期會以這里具體描述以外的其它方式實踐本發(fā)明。因此，本發(fā)明包括所述權利要求敘述的主題的所有修改以及等同物。此外，本發(fā)明涵蓋所有可能變化中的上述元素的任何組合，除非在這里另外指出或與上下文明顯矛盾。
權利要求
1.一種角度可調傳動裝置，包括輸入外殼；輸出外殼；軸頸支撐到輸入外殼、用于圍繞輸入軸線旋轉的輸入軸；軸頸支撐到輸出外殼、用于圍繞輸出軸線旋轉的輸出軸；圓形界面，該圓形界面在輸入外殼和輸出外殼之間、圍繞相對于輸入和輸出軸線傾斜的調節(jié)軸線同心，輸入外殼和輸出外殼圍繞調節(jié)軸線彼此相對旋轉，以調節(jié)輸入軸與輸出軸之間的角度；和齒輪裝置，該齒輪裝置可旋轉地聯接輸入和輸出軸，以便輸入和輸出軸一致地旋轉。
2.根據權利要求1所述的角度可調傳動裝置，其中所述齒輪裝置包括在輸入軸上的輸入齒輪；在輸出軸上的輸出齒輪；和包括與輸入齒輪嚙合的第一齒輪面和與輸出齒輪嚙合的第二齒輪面的中間傳動齒輪，所述傳動齒輪被裝配為在輸入和輸出軸線之間圍繞調節(jié)軸線旋轉，以在輸入和輸出軸之間傳送旋轉。
3.根據權利要求2所述的角度可調傳動裝置，還包括具有分別由輸入和輸出外殼承載的第一和第二端的傳動軸，所述傳動軸在第一和第二端之間支撐中間傳動齒輪。
4.根據權利要求3所述的角度可調傳動裝置，其中傳動軸的第一和第二端分別被軸頸支撐到輸入和輸出外殼。
5.根據權利要求1所述的角度可調傳動裝置，還包括可釋放地將輸入和輸出外殼緊固在一起的夾具。
6.根據權利要求5所述的角度可調傳動裝置，其中輸入與輸出軸在兩個角度位置之間可無限地彼此相對調節(jié)。
7.根據權利要求6所述的角度可調傳動裝置，其中輸入與輸出軸在約90度和約180度之間可無限地調節(jié)。
8.根據權利要求5所述的角度可調傳動裝置，其中夾具為圍繞圓形界面的環(huán)狀夾具，環(huán)狀夾具接合輸入和輸出外殼。
9.根據權利要求8所述的角度可調傳動裝置，還包括手柄，該手柄以螺紋方式接合環(huán)狀夾具并可旋轉以調節(jié)環(huán)狀夾具的直徑以選擇夾緊或釋放輸入和輸出外殼。
10.根據權利要求9所述的角度可調傳動裝置，其中環(huán)狀夾具可徑向圍繞圓形界面旋轉，調節(jié)手柄相對于輸入外殼與輸出外殼的位置，其中手柄可相對于輸出軸選擇性地定位。
11.根據權利要求1所述的角度可調傳動裝置，還包括被安裝到輸出軸的卡盤；所述卡盤具有適合連接到工作工具和其它工作工具的可調節(jié)孔，而其中輸入軸確定適合被連接到旋轉鉆的卡盤的可用卡盤夾住的端部。
12.根據權利要求1所述的角度可調傳動裝置，其中輸出軸僅可圍繞調節(jié)軸相對于輸入軸調節(jié)。
13.根據權利要求1所述的角度可調傳動裝置，其中輸入和輸出外殼為在圓形交界面處彼此可滑動接觸的半球形殼。
14.一種角度可調傳動裝置，包括輸入外殼；可相對于輸入外殼移動的輸出外殼；軸頸支撐到輸入外殼、用于圍繞輸入軸線旋轉的輸入軸；軸頸支撐到輸出外殼、用于圍繞輸出軸線旋轉的輸出軸；夾具，該夾具可釋放地將輸入和輸出外殼緊固在一起，從而將輸入和輸出軸固定在彼此相對的角度位置，其中當夾具被釋放，允許輸入和輸出外殼之間運動時，輸入和輸出軸可在兩個角度位置之間的多個位置中彼此相對調節(jié)，和齒輪裝置，該齒輪裝置可旋轉地聯接輸入和輸出軸，以便輸入和輸出軸一致地旋轉。
15.根據權利要求14所述的角度可調傳動裝置，還包括圓形界面，該圓形界面在輸入外殼和輸出外殼之間、圍繞相對于輸入和輸出軸線傾斜的調節(jié)軸線同心，輸入外殼和輸出外殼圍繞調節(jié)軸線彼此相對旋轉，以調節(jié)輸入軸與輸出軸之間的角度。
16.根據權利要求14所述的角度可調傳動裝置，其中所述齒輪裝置包括在輸入軸上的輸入齒輪；在輸出軸上的輸出齒輪；和包括與輸入齒輪嚙合的第一齒輪面和與輸出齒輪嚙合的第二齒輪面的中間傳動齒輪，所述傳動齒輪被裝配為在輸入和輸出軸線之間圍繞調節(jié)軸線旋轉，以在輸入和輸出軸之間傳送旋轉。
17.根據權利要求16所述的角度可調傳動裝置，還包括具有分別由輸入和輸出外殼承載的第一和第二端的傳動軸，所述傳動軸在第一和第二端之間支撐中間傳動齒輪。
18.根據權利要求17所述的角度可調傳動裝置，其中傳動軸的第一和第二端分別被軸頸支撐到輸入和輸出外殼。
19.根據權利要求14所述的角度可調傳動裝置，其中輸入與輸出軸在的兩個角度位置之間可無限地彼此相對調節(jié)。
20.根據權利要求19所述的角度可調傳動裝置，其中輸入軸與輸出軸在約90度和約180度之間可無限地調節(jié)。
21.根據權利要求15所述的角度可調傳動裝置，其中夾具為圍繞圓形界面的環(huán)狀夾具，環(huán)狀夾具接合輸入和輸出外殼。
22.根據權利要求21所述的角度可調傳動裝置，還包括手柄，該手柄以螺紋方式接合環(huán)狀夾具并可旋轉以調節(jié)環(huán)狀夾具的直徑以選擇夾緊或釋放輸入和輸出外殼。
23.根據權利要求22所述的角度可調傳動裝置，其中環(huán)狀夾具可徑向圍繞圓形界面旋轉，調節(jié)手柄相對于輸入外殼與輸出外殼的位置，其中手柄可相對于輸出軸選擇性地定位。
24.根據權利要求14所述的角度可調傳動裝置，還包括被安裝到輸出軸的卡盤；所述卡盤具有適合連接到工作工具和其它工作工具的可調節(jié)孔，而其中輸入軸確定適合被連接到旋轉鉆的卡盤的可用卡盤夾住的端部。
25.根據權利要求15所述的角度可調傳動裝置，其中輸出軸僅可圍繞調節(jié)軸線相對于輸入軸調節(jié)。
26.根據權利要求15所述的角度可調傳動裝置，其中輸入和輸出外殼為在圓形交界面處彼此可滑動接觸的半球形殼。
27.一種角度可調傳動裝置，包括輸入外殼；可相對于輸入外殼運動的輸出外殼；軸頸支撐到輸入外殼、用于圍繞輸入軸線旋轉的輸入軸，所述輸入軸適合聯接到可旋轉輸出部件，以旋轉；軸頸支撐到輸出外殼、用于圍繞輸出軸線旋轉的輸出軸；所述輸出軸可在兩個角度邊界位置和所述邊界位置之間的中間角度位置之間相對于輸入軸移動；從輸入外殼和輸出外殼的至少一個徑向向外突起的手柄，所述手柄可相對于輸入和輸出外殼在多個位置中移動，和齒輪裝置，該齒輪裝置可旋轉地將輸入和輸出軸聯接在一起的，以便輸入和輸出軸一致地旋轉。
28.根據權利要求27所述的角度可調傳動裝置，還包括圓形界面，該圓形界面在輸入外殼和輸出外殼之間、圍繞相對于輸入和輸出軸線傾斜的調節(jié)軸線同心，輸入外殼和輸出外殼圍繞調節(jié)軸線彼此相對旋轉，以調節(jié)輸入軸與輸出軸之間的角度。
29.根據權利要求28所述的角度可調傳動裝置，其中所述齒輪裝置包括在輸入軸上的輸入齒輪；在輸出軸上的輸出齒輪；和包括與輸入齒輪嚙合的第一齒輪面和與輸出齒輪嚙合的第二齒輪面的中間傳動齒輪，所述傳動齒輪被裝配為在輸入和輸出軸線之間圍繞調節(jié)軸線旋轉，以在輸入和輸出軸之間傳送旋轉。
30.根據權利要求29所述的角度可調傳動裝置，還包括具有分別由輸入和輸出外殼承載的第一和第二端的傳動軸，所述傳動軸在第一和第二端之間支撐中間傳動齒輪。
31.根據權利要求30所述的角度可調傳動裝置，其中傳動軸的第一和第二端分別被軸頸支撐到輸入和輸出外殼。
32.根據權利要求27所述的角度可調傳動裝置，還包括可釋放地將輸入和輸出外殼緊固在一起的夾具。
33.根據權利要求32所述的角度可調傳動裝置，其中輸入與輸出軸在兩個角度位置之間可無限地彼此相對調節(jié)。
34.根據權利要求33所述的角度可調傳動裝置，其中輸入軸與輸出軸在約90度和約180度之間可無限地調節(jié)。
35.根據權利要求32所述的角度可調傳動裝置，其中夾具為圍繞圓形界面的環(huán)狀夾具，環(huán)狀夾具接合輸入和輸出外殼。
36.根據權利要求35所述的角度可調傳動裝置，還包括手柄，該手柄以螺紋方式接合環(huán)狀夾具并可旋轉以調節(jié)環(huán)狀夾具的直徑，從而選擇夾緊或松開輸入和輸出外殼。
37.根據權利要求36所述的角度可調傳動裝置，其中環(huán)狀夾具可徑向圍繞圓形界面旋轉，調節(jié)手柄相對于輸入外殼與輸出外殼的位置，其中手柄可相對于輸出軸選擇性地定位。
38.根據權利要求27所述的角度可調傳動裝置，還包括被安裝到輸出軸的卡盤；所述卡盤具有適合連接到工作工具和其它工作工具的可調節(jié)孔，而其中輸入軸確定適合被連接到旋轉鉆的卡盤的可用卡盤夾住的端部。
39.根據權利要求28所述的角度可調傳動裝置，其中輸出軸僅可圍繞調節(jié)軸線相對于輸入軸調節(jié)。
40.根據權利要求28所述的角度可調傳動裝置，其中輸入和輸出外殼為在圓形交界面處彼此可滑動接觸的半球形殼。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于諸如鉆的旋轉動力工具的角度可調傳動裝置。角度可調傳動裝置包括在輸入外殼(18)和輸出外殼(19)中軸頸支撐旋轉的輸入軸(19)和輸出軸(21)。輸入和輸出軸通過齒輪裝置(42、44、46)旋轉地聯接，并可在不同角度位置中調節(jié)。
文檔編號B25B21/00GK1961168SQ200480004303
公開日2007年5月9日 申請日期2004年2月11日 優(yōu)先權日2003年2月14日
發(fā)明者帕特里科·J·巴克多爾 申請人:諾米司有限責任公司