授權(quán)公告號(hào)：CN103372683B

授權(quán)公告日：2017.05.31

專利權(quán)人：博世電動(dòng)工具（中國）有限公司

發(fā)明人：王彥超

發(fā)明解讀

用于往復(fù)鋸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

授權(quán)公告號(hào)：CN103372683B

授權(quán)公告日：2017.05.31

專利權(quán)人：博世電動(dòng)工具（中國）有限公司

發(fā)明人：王彥超

在現(xiàn)有的由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)往復(fù)鋸中，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過“曲柄機(jī)構(gòu)(SCOTCH YOKE)”被轉(zhuǎn)換為往復(fù)桿的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該曲柄機(jī)構(gòu)通常具有圖1和圖2所示的兩種型式。

在圖1所示的曲柄傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)錐齒輪3使其轉(zhuǎn)動(dòng)，錐齒輪3與傘齒輪2嚙 合，從而使傘齒輪2繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4轉(zhuǎn)動(dòng)。偏心銷5相對(duì)于傘齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4偏心地安裝在 傘齒輪2上，并可滑動(dòng)地嵌裝在往復(fù)桿1的一端處的滑槽7內(nèi)。往復(fù)桿1受套裝在其上的引導(dǎo) 機(jī)構(gòu)約束而僅能產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)。從而，當(dāng)錐齒輪3帶動(dòng)傘齒輪2連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，往復(fù)桿1在偏心 銷5的作用下產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)6，進(jìn)而可帶動(dòng)安裝在往復(fù)桿1的另一端上的鋸條產(chǎn)生往復(fù)鋸切 運(yùn)動(dòng)。在該曲柄傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，錐齒輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與傘齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線4正交。在圖2所示的曲柄傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，示意性示出的齒輪23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與齒輪22的轉(zhuǎn)動(dòng) 軸線24平行，但其工作原理與圖1示出的曲柄傳動(dòng)機(jī)構(gòu)完全相同。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，除了如上所述的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)以外，往復(fù)鋸的鋸片在鋸切深度方 向B(鋸切平面)上的擺動(dòng)動(dòng)作對(duì)鋸切速度有著重要影響。

美國專利申請(qǐng)US5392519A公開了一種往復(fù)鋸，其具有與傘齒輪32的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線38平 行的擺動(dòng)動(dòng)作37，如圖3所示。

該擺動(dòng)動(dòng)作37由傘齒輪32上的偏心圓柱體35產(chǎn)生，該偏心圓 柱體35的中心軸線與傘齒輪32的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線38平行并間隔開一段距離。具體地講，偏心圓柱 體35與桿36的第一端(圖3中的下端)配合，桿36的另一端(圖3中的上端)鉸接到往復(fù)桿1的后端。當(dāng)往復(fù)鋸工作時(shí)，偏心圓柱體35會(huì)推動(dòng)桿36的第一端，進(jìn)而會(huì)促使往復(fù)桿1沿?cái)[動(dòng)方向37擺動(dòng)。

歐洲專利申請(qǐng)EP0561473A1公開了另一種往復(fù)鋸，如圖4所示。

其具有與傘齒輪42 的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線44垂直的擺動(dòng)方向48。具體地講，該往復(fù)鋸包括設(shè)置在傘齒輪42上的偏心圓柱 體46，往復(fù)桿1具有滑槽結(jié)構(gòu)47，偏心圓柱體46可滑動(dòng)地嵌裝在該滑槽結(jié)構(gòu)47內(nèi)。當(dāng)傘齒輪 42繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸線44轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，往復(fù)桿1的滑槽結(jié)構(gòu)47被偏心圓柱體46推動(dòng)而使往復(fù)桿1沿?cái)[動(dòng) 方向48擺動(dòng)。

根據(jù)以上描述，可知現(xiàn)有的往復(fù)鋸的擺動(dòng)動(dòng)作的上述實(shí)現(xiàn)方法具有以下不足：

1)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)難以用于小型往復(fù)鋸或便攜式往復(fù)鋸中。

2)在圖4示出的這種往復(fù)鋸中，當(dāng)偏心地安裝在傘齒輪42上的偏心銷45帶動(dòng)往復(fù) 桿1直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可產(chǎn)生大的摩擦，甚至?xí)箼C(jī)構(gòu)卡死。如果由于磨損而產(chǎn)生較大的間 隙時(shí)，則會(huì)降低擺動(dòng)幅度。

圖2

圖3

圖4

發(fā)明內(nèi)容：

該發(fā)明的目的是提供一種能夠克服上述缺點(diǎn)的用于往復(fù)鋸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。包括：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；被驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的偏心輪；被偏心輪驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)的往復(fù)桿；其特征在于，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括一能被上述偏心輪驅(qū)動(dòng)的擺動(dòng)部件，擺動(dòng)部件在被偏心輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，能驅(qū)動(dòng)上述往復(fù)桿沿與直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)相交的方向運(yùn)動(dòng)。擺動(dòng)部件具有第一臂和第二臂，第二臂與偏心輪相互作用，而使擺動(dòng)部件偏轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)第一臂與往復(fù)桿相互作用，使往復(fù)桿沿與上述線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)相交的方向運(yùn)動(dòng)。這使得可使擺動(dòng)部件具有更為簡單的結(jié)構(gòu)形式。

往復(fù)鋸包括用于罩蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和偏心輪的殼罩，擺動(dòng)部件可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在殼罩上。這樣，可以使得擺動(dòng)部件布置得更為緊湊、可靠，且便于裝配。往復(fù)鋸包括用于罩蓋驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和偏心輪的殼罩，殼罩上設(shè)有槽，擺動(dòng)部件至少部分可轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌裝在所述槽內(nèi)。這可進(jìn)一步簡化擺動(dòng)部件的安裝。往復(fù)桿的一端設(shè)有滑槽，滑槽沿與上述線性方向垂直的方向延伸，偏心輪可滑動(dòng)地嵌裝在滑槽內(nèi)。在偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，偏心輪的一部分能夠從滑槽內(nèi)伸出。通過這種方式，可使擺動(dòng)部件更容易地與偏心輪相互作用。

第二臂具有伸到滑槽的側(cè)面的用于與偏心輪相互作用的觸動(dòng)部分。這進(jìn)一步簡化了擺動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)。第二臂的用于與偏心輪相互作用的觸動(dòng)部分具有漸變切向接觸部，以減小偏心輪與觸動(dòng)部分接觸時(shí)的沖擊作用。通過這種方式，可使第二臂與偏心輪的接觸更為平穩(wěn)，避免劇烈接觸，從而提高了擺動(dòng)動(dòng)作的可靠性。偏心輪設(shè)有用于減小摩擦的滾動(dòng)件；和/或所述擺動(dòng)部件的與往復(fù)桿相互作用的部位設(shè)有用于減小摩擦的滾動(dòng)件。這可將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)換為滾動(dòng)摩擦，從而降低接觸摩擦?；鄣捻敳吭O(shè)有用于與擺動(dòng)部件相互作用的凸出部，且第一臂設(shè)置在滑槽上方。通過這種布置方式，可使擺動(dòng)動(dòng)作的實(shí)施方式更為簡單、可靠。

往復(fù)鋸還具有用于擺動(dòng)部件的復(fù)位機(jī)構(gòu)，復(fù)位機(jī)構(gòu)使擺動(dòng)部件在未與偏心輪相互作用時(shí)保持在預(yù)定位置處。從而可使得擺動(dòng)部件始終平穩(wěn)、可靠地與偏心輪接觸。引導(dǎo)往復(fù)桿使其直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的襯套能夠使往復(fù)桿沿與直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)相交的方向運(yùn)動(dòng)。提供了一種可靠的擺動(dòng)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)方式。

該發(fā)明的有益的技術(shù)效果是：

1)擺動(dòng)部件足夠緊湊而能夠?qū)嵤┰诟叨染o湊的小型往復(fù)鋸中。

2)擺動(dòng)動(dòng)作的驅(qū)使者是偏心輪，而該偏心輪同時(shí)還驅(qū)動(dòng)往復(fù)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而，相 應(yīng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比更為簡單。

3)擺動(dòng)部件的接觸部位可均為滾動(dòng)摩擦，因此使得擺動(dòng)部件、進(jìn)而使得往復(fù)鋸可靠耐用。

4)通過調(diào)整或更換擺動(dòng)部件，可方便地調(diào)節(jié)擺動(dòng)動(dòng)作的幅度和持續(xù)時(shí)間，從而可實(shí)現(xiàn)不同的擺動(dòng)特性。

實(shí)施方式：

圖5和圖6詳細(xì)地描述該發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，以便能夠更好地理解該發(fā)明的基本原理。

圖5為小型往復(fù)鋸100的示意性剖視圖。該小型往復(fù)鋸100包括由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的錐齒輪103，該錐齒輪103與傘齒輪102相嚙合而可帶動(dòng)傘 齒輪102旋轉(zhuǎn)。偏心銷111與傘齒輪102的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線平行地設(shè)置在傘齒輪102上。該小型往復(fù)鋸100還具有往復(fù)桿101，該往復(fù)桿101的一端用于與鋸片(未示出)連接，以使鋸片產(chǎn)生相應(yīng)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。往復(fù)桿101的另一端設(shè)有滑槽結(jié)構(gòu)117。該滑槽結(jié)構(gòu)117具有用于與傘齒輪 102上的偏心銷111配合的滑槽118。往復(fù)桿101設(shè)置在襯套107中，并受襯套107的引導(dǎo)而僅 能在襯套107中直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此，當(dāng)電機(jī)通過錐齒輪103使傘齒輪102沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) (如圖5所示)時(shí)，偏心銷111也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過滑槽結(jié)構(gòu)117使往復(fù)桿101產(chǎn)生直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)115。如上所述，往復(fù)鋸100的鋸片除了直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)以外，在切割的深度方向(即切割平面)上產(chǎn)生一定的擺動(dòng)動(dòng)作116(參看圖5)也是非常意義的，例如可以明顯提高切割速度。 該擺動(dòng)動(dòng)作116通過使往復(fù)桿101連同襯套107一起相對(duì)于往復(fù)鋸100的殼體擺動(dòng)而產(chǎn)生。

圖5

在圖6的示例性實(shí)施例中，為了產(chǎn)生擺動(dòng)動(dòng)作116，往復(fù)鋸100還包括擺動(dòng)部件108。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該擺動(dòng)部件108通過銷106可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝配在面向偏心銷111的第一齒輪罩部分105上。擺動(dòng)部件108具有分別位于銷106的兩側(cè)的第一臂181和第二臂182。在偏心銷111隨傘齒輪102一同轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，在設(shè)定區(qū)間，偏心銷111的外周部分可部分露 出滑槽118，即，滑槽118的長度使得偏心銷111的外周部分在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)部分露出。由于襯套107的約束引導(dǎo)作用，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，偏心銷111只是從滑槽118的兩敞口端露出一部 分，而不會(huì)完全脫離滑槽118。如圖5所示，當(dāng)偏心銷111隨傘齒輪102一起轉(zhuǎn)動(dòng)(在圖5中，沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng))時(shí)，偏心銷111會(huì)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中部分露出而切向地接觸擺動(dòng)部件108的第二臂182的向下延伸的觸動(dòng)部分183。在這種作用下，會(huì)使得擺動(dòng)部件108繞著銷106產(chǎn)生逆 時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。從而，擺動(dòng)部件108的第一臂181推動(dòng)設(shè)置在滑槽結(jié)構(gòu)117的頂部的凸出部109，以 使往復(fù)桿101擺動(dòng)小的角度而產(chǎn)生擺動(dòng)動(dòng)作116。

需要指出的是，在圖6示出的示例性實(shí)施例中，往復(fù)桿101上設(shè)有貫通的細(xì)長槽119，往復(fù)鋸100的第二齒輪罩部分104上設(shè)有與該細(xì)長槽119配合的銷120，且襯套107上設(shè)有貫穿整個(gè)襯套107的通孔121。在組裝狀態(tài)下，襯套107套裝在往復(fù)桿101上，并使銷120穿 過通孔121和細(xì)長槽19，從而僅允許往復(fù)桿101在襯套107中直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。而且，襯套107又被第一、第二齒輪罩部分105和104包圍著。在上述擺動(dòng)部件108的驅(qū)動(dòng)下，往復(fù)桿101連同襯套107能一起在第一、第二齒輪罩部分105和104內(nèi)產(chǎn)生一定幅度的擺動(dòng)動(dòng)作。當(dāng)傘齒輪102連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，擺動(dòng)部件108會(huì)被偏心銷111推動(dòng)一次，從而，在一個(gè)往復(fù)行程內(nèi)會(huì)使往復(fù)桿101產(chǎn)生一次擺動(dòng)動(dòng)作。擺動(dòng)動(dòng)作的幅度和持續(xù)時(shí)間可通過擺動(dòng)部件108的第一臂181和/或第二臂182(其觸動(dòng)部分183)的形狀和結(jié)構(gòu)控制。根據(jù)需要，也可在結(jié)構(gòu)空間允許的情況下設(shè)置多個(gè)觸動(dòng)部分183或設(shè)置多個(gè) 擺動(dòng)部件108，從而可在一個(gè)往復(fù)行程內(nèi)使往復(fù)桿101產(chǎn)生多次擺動(dòng)動(dòng)作。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，如圖5所示，可使第二臂182的觸動(dòng)部分183具有用于偏心 銷111的切向漸變結(jié)構(gòu)，以使偏心銷111能夠平穩(wěn)地接觸觸動(dòng)部分183，目的是降低偏心銷 111在與觸動(dòng)部分183開始接觸時(shí)可能產(chǎn)生的沖擊，從而防止損壞結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生噪聲。 為了降低摩擦，可在偏心銷111上套裝一個(gè)滾動(dòng)件、例如軸承，如圖6所示，以將滑 動(dòng)摩擦變換為滾動(dòng)摩擦。在這種情況下，偏心銷111實(shí)際上包括滾動(dòng)件，滾動(dòng)件的外周與滑 槽118的壁滾動(dòng)接觸。類似地，也可在第一臂181上的與凸出部109接觸的部位處設(shè)置一個(gè)滾動(dòng)件，以將擺動(dòng)部件108的第一臂181與凸出部109之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)換為滾動(dòng)摩擦，從而，可提高機(jī)械 機(jī)構(gòu)的耐用性。

圖5和6詳細(xì)描述了該發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例。相關(guān)技術(shù)人員通過該描述應(yīng)知，該發(fā)明的基本原理是：通過設(shè)置一個(gè)擺動(dòng)部件108，使偏心銷111的轉(zhuǎn)動(dòng)不僅可以轉(zhuǎn)換為往復(fù)桿101的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而且還可轉(zhuǎn)換為往復(fù)桿101的擺動(dòng)動(dòng)作。顯然，在這一基本原理下，該發(fā)明可以多種實(shí)施方式實(shí)施，而不局限于上述實(shí)施例。下面，就對(duì)可能的其他實(shí)施方式進(jìn)行描述。對(duì)于凸出部109，其并不是必須設(shè)置在滑槽結(jié)構(gòu)117上，而是也可以設(shè)置在往復(fù)桿 101的其他任何合適位置處，這是因?yàn)橹灰钩霾?09設(shè)置在往復(fù)桿101上就可使擺動(dòng)部件 108帶動(dòng)往復(fù)桿101擺動(dòng)。顯然，盡管凸出部109在此為板狀，但也可以采用其他任何形式，只要它能與擺動(dòng)部件108正確地相互作用即可。對(duì)于擺動(dòng)部件108，其除了可以如上所述地通過銷106可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第一齒輪罩 部分105上以外，還可在第一齒輪罩部分105中構(gòu)造出一個(gè)槽，將擺動(dòng)部件108嵌裝在所述槽中，當(dāng)擺動(dòng)部件108的一個(gè)部位、例如第二臂182被偏心銷111推動(dòng)時(shí)，擺動(dòng)部件108的另一部位、例如第一臂181在槽的引導(dǎo)作用下可對(duì)往復(fù)桿101上的合適部位、例如凸出部109產(chǎn) 生推動(dòng)作用，以使往復(fù)桿101產(chǎn)生擺動(dòng)動(dòng)作。對(duì)于電動(dòng)工具領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然只要擺動(dòng)部件108能夠?qū)⑵匿N111的轉(zhuǎn)動(dòng)至少部分轉(zhuǎn)換為往復(fù)桿101的擺動(dòng)動(dòng)作即可。在這一原則下， 也可將擺動(dòng)部件108裝配在其他任何合適的部件上，而非僅限制于安裝在第一齒輪罩部分 105上。如上所述，擺動(dòng)部件108的第二臂182的觸動(dòng)部分183從滑槽118的側(cè)面接觸從滑槽 118部分露出的偏心銷111，這需要偏心銷111在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中能夠從滑槽118部分露出，然而，也可使偏心銷111在安裝狀態(tài)下其上部分位于滑槽118內(nèi)，而其鄰近傘齒輪102的下半部分始終位于滑槽118外，在這種情況下，可使擺動(dòng)部件108的第二臂182接觸偏心銷111的下半部分。在某種情況下，甚至可使觸動(dòng)部分183伸入滑槽118內(nèi)與偏心銷111接觸。即，只要能使偏心銷111在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與擺動(dòng)部件108的第二臂182相互作用即可。還可考慮為擺動(dòng)部件108配置一個(gè)復(fù)位機(jī)構(gòu)(未示出)，該復(fù)位機(jī)構(gòu)可使擺動(dòng)部件108的第二臂182與偏心銷111相互作用結(jié)束時(shí)使擺動(dòng)部件108回到一個(gè)合適的初始位 置，在該初始位置，偏心銷111可在下一圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中正確地且平穩(wěn)地與第二臂182產(chǎn)生接 觸。通過設(shè)置這樣一個(gè)復(fù)位機(jī)構(gòu)，可使擺動(dòng)部件108在與即將到來的偏心銷111相互作用之 前保持在合適位置處，從而能夠確保偏心銷111與擺動(dòng)部件108始終可靠地相互作用。作為一個(gè)例子，該復(fù)位機(jī)構(gòu)可以為彈簧。

圖6