专利名称：往复锯的防旋转驱动机构的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及手持工具，更确切地说涉及往复式电动手持工具。
背景技术：
电动机驱动的往复工具例如刀锯、较大的往复刀锯等通常是由具有旋转输出轴的电动机驱动。因此，这种旋转运动就必需转换为往复运动用来以往复的方式移动锯条或类似物。在已有技术中我们已经知道了各种类型的将旋转运动转换为往复运动的机构，其中一种普通类型的运动转换机构是摆板驱动。摆板驱动轴典型地通过齿轮装置连接到电动机上，齿轮装置通常用来降低电动机输出轴的转速，并且摆板驱动使得摆动臂在平行于使用摆板驱动的锯条或类似物运动的路径上往复。往复锯的刀片安装在刀片夹紧机构中，该刀片夹紧机构安装在心轴一端，心轴的另一端可转动地连接到摆动臂上。
在摆板驱动的一些已有技术中，心轴具有安装在矩形或正方形的孔中来防止心轴除了往复运动以外的其它任何运动的矩形或正方形截面。虽然这些非圆形截面的心轴以理想的方式运行，但是非圆形截面相对于更为理想的管状心轴结构成本增加。然而，驱动心轴的摆板驱动的趋势是向倾向于使其旋转的心轴施加压力。由于心轴的转动必将导致往复刀片的转动，因此必须防止这种转动。
发明内容
本发明的优选实施例致力于一种用于往复锯的防旋转往复驱动装置，该往复锯利用包括驱动轴和具有用来连接心轴的接触面结构的细长臂的摆板组件。接触面结构具有两个相互同心排列的球形接触面，外面的球形接触面小于里面的那个并且两个都与心轴的接纳部位连接。较大的球形接触面使得心轴往复运动，外部较小的接触面防止心轴旋转。接触面和心轴接纳部位之间的接触是单点接触这将减少操作摩擦力、部件的磨损和所产生的热量。
图1是本发明往复锯的优选实施例的侧视图，其中部分为截面图部分为简视图；图2是摆板组件、心轴和心轴接纳部分的优选实施例的侧视图，心轴和心轴接纳部分给出了为部分截面图；图3所示为图2中所示摆板组件部的端视图和心轴接纳部分的部分截面图；图4所示为摆板组件优选实施例的另一个侧视图；图5是通常透过组件中间截面的摆板组件的另一个视图；图6是图4中所示摆板组件的端视图；图7是优选实施例的心轴和接纳部分的透视图；图8是图7中所示心轴和接纳部分的左视图；图9是图8中沿着9-9线的截面图；及图10是图8中沿着10-10线的截面图。
具体实施例方式
在附图中示出了本发明的优选实施例往复锯，往复锯的通常尺寸和外形与现在市售的锯相类似。本发明还适合用作另一种类型的工具例如刀锯，或具有往复动作并被带有旋转输出轴的电动机所驱动的另外类型的工具。如图1中所示，通常由10所表示的往复锯具有外壳12，外壳12包括外张的前端部14，这样使得使用者在一只手握住手柄16时另一只手可以握住前端部。扳机开关18装备在手柄部中用来启动驱动工具的电动机20。锯具有位于前端端部14处的导向板22和安装在锯条夹紧机构26中的锯条24，锯条夹紧机构26安装在可在空心圆柱套筒32中滑动的通常用30表示的延伸心轴和接纳部分的一个末端。电动机20具有输出轴34，输出轴34具有安装在输出轴34上的小齿轮36，齿轮36与大齿轮38啮合，大齿轮38连接至通常表示为40的摆板组件，当齿轮38驱动摆杆组件时摆杆组件40以往复的方式来驱动心轴和接纳部分30。
更确切地说，摆杆组件40具有通常表示为42的驱动轴，其上安装有齿轮38。该驱动轴42具有支撑在滚珠轴承44或类似物中的末端部43，驱动轴42的另一末端支撑在安装在外壳12中的滚珠轴承45中。应该可以理解，将电动机20、齿轮36和38及驱动轴42安装到机构中的方法不在本发明中也不是本发明的一部分，壳体的构建方法及旋转部件的支撑方法对那些普通技术人员来说是熟知的技术。
关于摆板组件40请参照图4和图5，驱动轴42具有不同直径部分43、46和48。最小直径的端部43被支撑在滚珠轴承44中，在部分46上安装有齿轮38。相反端部50支撑在滚珠轴承45中。驱动轴42变粗的中心部分54具有圆柱形中心部分56，如图5中所示该圆柱形中心部分56相对于驱动轴42的轴心线定向成锐角，滚珠轴承58设置得允许细长臂60相对于圆柱形部分56旋转。当驱动轴42旋转的时候，圆柱体56定向的角改变使得臂60的外端以往复的方式运动，也就是如图2所示的左右向。如图4-6中所示，臂60通常具有从底端向上向着臂60的外端延伸并接着并入到曲面部分中的平侧面62，该曲面部分在底部位置64附近具有椭圆形横截面，该曲面部分尺寸减小，在外端部附近位置66处变为圆形横截面，在位置66处曲面部分与第一球形接触面68合并，第一球形接触面68依次并入到大致的圆柱形的部分70中，圆柱形部分70并入到第二球形接触面72中。接触面68和72虽然具有截切形成的大致的球面形，该处的每一个接触面都并入到附近结构66和/或70中。应该可以理解，这些球形接触面部分没有必要是严格的球面形，而是理想中大致呈近似球面形弯曲的形状，这样可在这些接触面和心轴与接纳部分30间形成点接触。
参照图1、2和8-10，心轴与接纳部分30具有管状心轴80，心轴80合并到右端实心的通常为圆形的部分82中，该圆形部分82具有垂直的开槽84，在开槽84中锯条24的柄端可以插入。末端82还具有可以安装锯条夹紧机构26的销钉的孔86。在心轴80的相反端是具有圆柱形延伸部90的接纳部分88，圆柱形延伸部90的尺寸使其紧密地位于管状部分80的内部，并且圆柱形延伸部90最好被加热以牢固地将两个元件接合在一起，因为在操作的过程中心轴结构会招致极大的力。
接纳部分具有主体部分92，主体部分92具有合并到细长槽96中的圆孔94，如图7和10中所示，细长槽96的长度定向在与管状部80的轴相同的方向上。槽96的末端如98所示向外延伸来调节由细长臂40特别是分别设置在孔94和槽96中的球形接触面68和72导致的往复运动。如图2和图3所示，第一球形接触面68设置在孔94中，其外部通常与孔94的侧壁点接触。第二球形接触面72也搭载在槽96中，如图3所示，接触面72的直径仅仅稍微小于槽的宽度这样能够有效地防止心轴的旋转。
由于设置在孔94和槽96中的接触面68和72优选的球面形结构在垂直方向上具有直的侧壁直的表面，因此在延伸摆动臂的整个运动中接触面和侧壁间只有点接触。这样的点接触导致接触面和接纳部分88间磨损减少、在运行的过程中产生的热量减少的优点。另外，由于球接触面部分与直侧壁的曲率一定，因此不管两个部件间的公差和间隙有多大，接触面和侧壁间始终只有点接触。给接纳部分涂油润滑来进一步减少球形接触面和接纳部分间的摩擦力也是优选的。
本发明还获得了另外一个优点，就是在接纳部分88中第一球形接触面68处的点接触是相对于管状部分80在管状部内部垂直上升的。这个接触位置施加往复力来使心轴如所需的那样在管状部80的中心附近运动。
虽然已经示出并描述了本发明的各种实施例，我们可以理解其它的变形、替换和取舍对技术领域中的普通熟练工人来说是明显的。这样作出的变形、替换和取舍都包含在本发明的精神和范围之内，这将在所附的权利要求中确定。
发明的各种特征都阐明在下面的权利要求中。
权利要求
1.一种往复驱动装置，包括外壳；可转动地安装在所述外壳中的驱动轴；安装在所述外壳中用来往复运动的细长心轴，所述心轴在第一端具有接纳部分，其构置成用来与摆板接触面结构配合；摆板组件，其安装在所述驱动轴上并具有一个细长臂，该臂带有用来与所述心轴接纳部分配合的摆板接触面结构；所述接触面结构包括相互同心连接的第一和第二球形接触面，所述第一接触面使得所述心轴往复运动，所述第二接触面来防止所述心轴旋转。
2.根据权利要求1的往复驱动装置，其中所述第一球形接触面比第二球形接触面具有更大的周长。
3.根据权利要求2的往复驱动装置，其中所述第二接触面设置在所述摆板组件的外端。
4.根据权利要求3的往复驱动装置，其中所述心轴接纳部分包括沿心轴长度横向地导向的用来容纳所述第一球形接触面的第一大致呈圆柱形的孔，在所述心轴往复的过程中，所述第一接触面以点接触的方式与所述接纳部分的所述孔的内表面相接触。
5.根据权利要求4的往复驱动装置，其中所述心轴接纳部分限定了具有一个细长槽，该槽具有从所述圆柱形孔向外延伸的侧壁，所述槽的长度定向在所述心轴往复的方向上，在所述心轴往复的过程中，所述第二球形接触面在所述槽中往复运动，所述第二球形接触面的直径稍小于所述槽的宽度，使得在所述心轴往复的过程中所述第二接触面以点接触的方式与所述槽侧壁相接触。
6.根据权利要求4的往复驱动装置，其中所述点接触是在靠近所述心轴中心的位置的。
7.根据权利要求1的往复驱动装置，其中所述细长心轴包括其上安装有所述接纳部分的圆柱形元件。
8.根据权利要求7的往复驱动装置，其中所述圆柱形元件是空心管，所述圆柱形元件具有插入到所述空心管中并固定在其上的的连接部分。
9.根据权利要求1的往复驱动装置，其中所述细长臂具有大致呈圆形的横截面，该横截面的尺寸从其轴端向所述摆板接触面结构端减少。
10.根据权利要求1的往复驱动装置，其中所述摆板组件包括摆板，该摆板相对于所述轴的轴线成锐角地枢装在轴承中，这样使得在所述驱动轴的旋转过程中，所述摆板在平行于所述驱动轴的轴线的往复路径上移动所述臂。
11.根据权利要求1的往复驱动装置，其中所述第一球形接触面包括大致的球面状部分，该球面状部分在其一端合并到所述臂上，在其另一端合并到所述第二球形接触面上。
12.根据权利要求1的往复驱动装置，其中所述第二球形接触面包括截头的大致的球面状部分，该球面状部分在一端合并到所述第一球形接触面，并在相反端部分以大致的平侧面终止。
13.根据权利要求1的往复驱动装置，进一步包括安装在所述壳体中的导向套管，并且所述心轴可滑动地安装在所述套管中。
14.一种往复锯，包括外壳；具有安装在所述外壳中的电机轴的电动机；可旋转地安装于所述壳体中且平行于所述电机轴的驱动轴；将所述电机轴和所述驱动轴相互连接的齿轮机构；安装在所述驱动轴上并具有一个细长臂的摆板组件，该细长臂带有用来与心轴接纳部分配合的摆板接触面结构；安装在所述外壳中用来往复运动的延伸心轴，所述心轴在第一端具有构造成与所述摆板接触面结构相配合的接纳部分，所述接纳部分具有横向定向的圆柱形孔，该圆柱形孔合并到细长的槽孔中，每一个槽孔都具有用来与所述摆板接触面结构接触的侧壁；所述接触面结构包括相互同心连接的第一和第二球形接触面，在运行的过程中，所述第一接触面通过接触所述圆柱形孔侧壁致使所述心轴往复运动，并且在运行的过程中所述第二接触面接触所述槽孔侧壁来防止所述心轴旋转。
15.根据权利要求14的往复锯，其中在运行过程中的任何时间所述第一接触面都基本上与所述圆柱形孔单点接触。
16.根据权利要求14的往复锯，其中在运行过程中的任何时间所述第二接触面都基本上与所述细长孔单点接触。
全文摘要
一种利用摆板组件的往复锯的防旋转往复驱动装置，摆板组件包括驱动轴和带有为连接心轴的接触面结构的细长臂。接触面结构具有两个相互同心连接的球形接触面，外边的那个球形接触面小于里边的那个球形接触面，这两个球形接触面都连接到心轴的接纳部分上。较大的球形接触面使心轴的往复运动，较小的外部接触面防止心轴旋转。接触面和心轴接纳部分之间的接触是单点接触，这将减少运行的摩擦力、部件的磨损和所产生的热量。
文档编号B27B19/00GK1701914SQ20051007461
公开日2005年11月30日 申请日期2005年5月30日 优先权日2004年5月28日
发明者雅伊梅·莫雷诺 申请人:罗伯特·博世有限公司