电动往复式切割工具

摘要

本说明书公开了一种由串连电动马达(15)驱动、以在需要将玻璃或类似嵌板从周围的安装结构移除时使切割刀片(12)往复运动的机械装置(10)，该机械装置(10)包括致动机构，其具有由电动马达(15)绕输入轴线(23)旋转驱动的第一输入轴(22)；第二输出构件(24)，其包括用于约束切割刀片(12)沿第二输出轴线(25)往复运动的连接装置(42)；从输入轴(23)侧向偏心设置的第一旋转连接装置(32)；旋转或枢转点设在所述第二输出轴线(25)上的第二旋转连接装置(31)；以及连接第一和第二旋转连接装置(32，31)的接头(26)。

权利要求

1.一种用于将旋转驱动运动转换成往复运动的驱动装置，所述驱动装置包括：安装成绕第一轴线转动的第一构件，与所述第一构件轴向隔开并安装成沿与所述第一轴线重合或平行设置的第二轴线往复运动的第二构件，通过第一旋转连接装置连接到所述第一构件并通过第二旋转连接装置连接到所述第二构件的连接构件，由此当所述第一构件绕所述第一轴线转动时，连接所述第一旋转连接装置和所述第二旋转连接装置的线在与所述第二轴线成一直线的位置和与所述第二轴线形成锐角的至少一个位置之间循环。

2.一种用于将旋转驱动运动转换成往复运动的驱动装置，所述驱动装置包括：安装成绕第一轴线转动的第一构件，与所述第一构件轴向隔开并安装成沿第二轴线往复运动的第二构件，通过第一旋转连接装置连接到所述第一构件并通过第二旋转连接装置连接到所述第二构件的连接构件，所述第一旋转连接装置设置成与所述第一轴线侧向隔开。

3.如权利要求2所述的驱动装置，其中所述第二旋转连接装置位于所述第二轴线上。

4.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中所述第二构件被约束不绕所述第二轴线转动。

5.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中所述第二构件包括用于将切割刀片以可释放的方式安装到其上的装置。

6.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中所述第一轴线与所述第二轴线侧向隔开。

7.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中所述连接构件在长度上可调节。

8.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中所述连接构件包括至少两个部分，且第三旋转连接装置位于所述两个部分之间，由此各个所述连接构件部分能够相对其它所述连接构件部分、绕连接所述第一旋转连接装置和所述第二旋转连接装置的轴线旋转。

9.如权利要求2所述的驱动装置，其中所述第二轴线设置成与所述第一轴线重合或平行。

10.如权利要求2所述的驱动装置，其中所述第二轴线与所述第一轴线限定一角度，并与所述第一轴线在所述第二旋转连接装置的枢转中心处相交，所述角度介于所述第一轴线和所述第二轴线彼此重合的0°到90°之间。

11.如权利要求10所述的驱动装置，其中所述角度是锐角。

12.如权利要求2所述的驱动装置，其中所述连接构件是其固定枢转轴线相对于所述第二旋转连接装置侧向设置的摇杆。

13.如权利要求12所述的驱动装置，其中所述摇杆具有轴线与该摇杆的固定枢转轴线相交的短轴部分。

14.如权利要求2所述的驱动装置，其中偏心设置的轴部件设置有与所述第一轴线侧向隔开并平行的轴线，所述轴部件通过侧向延伸的联接构件连接到所述第一旋转连接装置。

15.如权利要求1或2所述的驱动装置，进一步包括具有由电气操作的驱动马达驱动的减速传动装置的驱动装置，所述驱动装置具有与所述第一轴线重合或平行的输出驱动轴线，并驱动地连接到所述第一构件。

16.如权利要求15所述的驱动装置，进一步包括对所述第一构件的转动速度进行可调控制的控速装置。

17.如权利要求15所述的驱动装置，进一步包括由可再充电电池提供的电源，其适配成为所述驱动马达和开关装置供应电力，以启动所述驱动马达的电力供应或将所述驱动马达与所述电源断开。

18.如权利要求15所述的驱动装置，进一步包括：电气连接到所述电气操作的驱动马达的电力连接装置，所述电力连接装置配置成与车辆电源的电力连接点电连接；和启动所述驱动马达的电力供应或将所述驱动马达与所述电源断开的开关装置。

19.如权利要求17所述的驱动装置，其中所述第一构件、所述第二构件和所述连接构件配置在支撑壳内，所述开关装置由所述支撑壳承载。

20.如权利要求17所述的驱动装置，其中所述可再充电电池远离所述驱动马达，并通过电源导线连接到所述驱动马达。

21.如权利要求20所述的驱动装置，其中所述可再充电电池装置包括适配成由操作者的衣服支撑所述电池装置的携载装置。

22.如权利要求1或2所述的驱动装置，其中所述第二构件能够以每分钟4000到4500次往复运动的速率往复运动。

23.如权利要求5所述的驱动装置，进一步包括携载有用于和所述第二构件一起往复运动的夹头装置，所述夹头装置包括第一部件，所述第一部件配置成能够使所述切割刀片以可释放的方式连接到所述第一部件。

24.如权利要求23所述的驱动装置，进一步包括可在所述夹头装置的所述第一部件和所述夹头装置的第二部件之间操作的压缩弹簧装置，由此，如果连接到所述第一部件的所述切割刀片在操作期间碰撞到不可移动的物体或结构，则所述第一部件可反抗所述压缩弹簧装置施加的迫压力而相对移动。

25.一种用于从车辆移除嵌板并包括如权利要求1到24中任一项所述的驱动装置的嵌板移除工具，所述工具进一步包括：具有可绕所述第一轴线转动的可转动输出构件的电气驱动式驱动马达，和用于以可释放方式将切割刀片安装到其上以沿所述第二轴线往复运动的装置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置的改进，所述装置用于在移除玻璃或类似嵌板(典型的是挡风玻璃)时以往复方式驱动用于切割该嵌板和其周围结构之间粘结带的切割刀片。

背景技术

前述种类的装置通常简单地气动驱动，原因为大多数机器或修理设施具有现成的压缩空气源，且气动操作工具很适于为切割刀片等提供往复输出运动。在许多应用或情形中，希望提供许多若需要则能够在修理间或机械车间的外部使用、但仍旧能够像传统气动操作工具一样好操作的更加便携的工具。通过提供便携式压缩空气源，可使气动操作工具便于携带，但是，这个对该问题的解决方法比较笨重麻烦。当然众所周知，通过用可再充电电池配置给电气操作的工具供电，会使该电气操作的工具高度便携，但是，在上面讨论的应用中，该工具也必须相对较小并较轻，使得它能够在车辆舱室或类似装置的相对狭小有限的空间内进行操纵。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种可用于便携式工具的驱动装置，该便携式工具能够将电动马达的旋转运动转换成切割刀片的往复运动，同时优选地保持该工具具有相对较小、较轻重量和可操纵结构。本发明可特别优选地应用于从车辆移除嵌板或其它可比的应用领域，其中使用单个切割刀片切断存在于嵌板和第二结构性或其它构件之间的粘接带。方便地，嵌板是车辆玻璃嵌板，但其它应用亦是可能的。
依据本发明第一方面，提供了一种用于将旋转驱动运动转换成往复运动的驱动装置，所述驱动装置包括安装成绕第一轴线转动的第一构件，与所述第一构件轴向隔开并安装成沿与所述第一轴线重合或平行设置的第二轴线往复运动的第二构件，通过第一旋转连接装置连接到所述第一构件并通过第二旋转连接装置连接到所述第二构件的连接构件，由此当所述第一构件绕所述第一轴线转动时，连接所述第一旋转连接装置和所述第二旋转连接装置的线在与所述第二轴线成一直线的位置和与所述第二轴线形成锐角的至少一个位置之间循环。
依据本发明的另一方面，提供了一种用于将旋转驱动运动转换成往复式运动的驱动装置，所述驱动装置包括安装成绕第一轴线转动的第一构件，与所述第一构件轴向隔开并安装成沿第二轴线往复运动的第二构件，通过第一旋转连接装置连接到所述第一构件并通过第二旋转连接装置连接到所述第二构件的连接构件，所述第一旋转连接装置设置成与所述第一轴线侧向隔开。
优选地，所述第二旋转连接装置位于所述第二轴线上。可替代地，所述第二旋转连接装置可与所述第二轴线侧向隔开定位。所述第二构件可被约束不绕所述第二轴线转动。优选地，所述第二构件包括用于将切割刀片以可释放的方式安装到其上的装置。所述第一轴线可与所述第二轴线侧向隔开。所述连接构件在长度上可调节。在一个优选实施方式中，所述连接构件包括至少两个部分，且第三旋转连接装置位于所述两个部分之间，由此各个所述连接构件部分能够相对其它所述连接构件部分、绕连接所述第一旋转连接装置和所述第二旋转连接装置的轴线旋转。
所述第二轴线可以设置成与所述第一轴线重合或平行，或者在备选实施方式中，所述第二轴线可以与所述第一轴线限定一角度，并与所述第一轴线在所述第二旋转连接装置的枢转中心处相交，所述角度介于所述第一轴线和所述第二轴线彼此重合的0°到90°之间。方便地，所述角度可以是锐角。优选地，所述连接构件可以是其固定枢转轴线相对于所述第二旋转连接装置侧向设置的摇杆。所述摇杆可具有轴线与该摇杆的固定枢转轴线相交的短轴部分。
在另一个优选装置中，偏心设置的轴部件设置有与所述第一轴线侧向隔开并平行的轴线，所述轴部件通过侧向延伸的联接构件连接到所述第一旋转连接装置。
所述驱动装置可以进一步包括具有由电气操作的驱动马达驱动的减速传动装置的驱动装置，所述驱动装置具有与所述第一轴线重合或平行的输出驱动轴线，并驱动地连接到所述第一构件。所述驱动装置可以进一步包括对所述第一构件的转动速度进行可调控制的控速装置。所述驱动装置可以进一步包括由可再充电电池提供的电源，其适配成为所述驱动马达和开关装置供应电力，以启动所述驱动马达的电力供应或将所述驱动马达与所述电源断开。在另一个优选实施方式中，所述驱动装置可以进一步包括：电气连接到所述电气操作的驱动马达的电力连接装置，所述电力连接装置配置成与车辆电源的电力连接点电连接；和启动所述驱动马达的电力供应或将所述驱动马达与所述电源断开的开关装置。方便地，所述第一构件、所述第二构件和所述连接构件可配置在支撑壳内，所述开关装置由所述支撑壳承载。所述可再充电电池可以远离所述驱动马达，并通过电源导线连接到所述驱动马达。所述可再充电电池装置可以包括适配成由操作者的衣服支撑所述电池装置的携载装置。
所述驱动装置可以使得所述第二构件能够以每分钟4000到4500次往复运动的速率往复运动。所述驱动装置可以进一步包括携载有用于和所述第二构件一起往复运动的夹头装置，所述夹头装置包括第一部件，所述第一部件配置成能够使所述切割刀片以可释放的方式连接到所述第一部件。
所述驱动装置可以进一步包括可在所述夹头装置的所述第一部件和所述夹头装置的第二部件之间操作的压缩弹簧装置，由此，如果连接到所述第一部件的所述切割刀片在操作期间碰撞到不可移动的物体或结构，则所述第一部件可反抗所述压缩弹簧装置施加的迫压力而相对移动。
在又一方面，本发明提供了一种用于从车辆移除嵌板并包括如上所述的驱动装置的嵌板移除工具，所述工具进一步包括具有可绕所述第一轴线转动的可转动输出构件的电气驱动式驱动马达，和用于以可释放方式将切割刀片安装到其上以沿所述第二轴线往复运动的装置。
依据本发明的驱动装置能够从小型轴向串连式电动马达的旋转式输出驱动轴产生往复运动。以简单有效方式实现了从而产生的往复式运动，且不会形成沉重或笨重的机器。方便地，电动马达可由可再充电电池或由车辆提供的电源驱动。在可再充电电池的情况下，电池优选地在使用中与马达分开配置。整个机器相对紧凑和可操纵，使它适用于在包括汽车在内的车辆应用中，在有限空间内切割挡风玻璃和类似嵌板(玻璃或另外的)的固定粘性粘结物。

附图说明

以下将参照附图描述特别涉及从车辆结构移除车辆挡风玻璃或其它类似玻璃嵌板的本发明的优选实施方式。当然可以理解，粘结在结构内的其它嵌板可利用所述的工具装置等效地移除。在附图中：
图1是示出工具装置的优选实施方式的总体示意性布局图；
图2是依据本发明的工具的第一优选实施方式的截面图；
图3是类似于图2、示出第二优选实施方式的图；
图4是依据本发明的工具的另一优选实施方式的截面图；以及
图5是图4所示工具的另一变型的视图。

具体实施方式

首先参见图1，示意性地示出用于切割将挡风玻璃11固定到车辆的周围结构内的粘结带或类似物的工具10。工具10包括可释放地固定到夹头或类似装置13上的往复式切割刀片12，夹头或类似装置13由转动式电驱动马达15驱动的致动机构14携载。装置13可适配成不仅定位和导引刀片12，并且还可调节地保持位于刀片12上方或下方的测深杆构件以控制刀片超出该杆构件端部的刺进长度。除将此种测深杆构件选择性地定位于切割刀片12的上方或下方，也需要装置13能够在多个可释放的停止位置之间转动360°，以按照需要将刀片和测深杆构件重新定向。电力可经由柔性导线17从可再充电的电池16供给到驱动马达15。电池16可包括夹子18或类似装置，以容许它易于携载在使用者衣服的皮带(或一些其他部件)上。可替代地，电池16可简单地自由搁置。在可能的可替代方式中，导线17可具有能够连接到车辆电源分接点(例如，点烟器或类似装置)的连接器件。电源分接点可位于正在工作的车辆内，或者它可位于分离的车辆内，例如操作者的车辆。开关19能够使电力供应给马达15或自马达15断开，由此使切割刀片12往复运动或者在不使用时保持静止。当使用时，希望切割刀片以每分钟4000到4500次的往复运动往复，传统上是每分钟约4200-4300次的往复运动。也可能希望为特定应用提供可调节控制器以能够选择性地减小正常刀片速度。当然可以承认，电池16可能可释放地直接安装到电驱动马达15上，但是，这将增加该工具的重量、尺寸和体积，并且假如在使用中振动确实发生和经常使用工具10的空间受限，则这不是完全希望的。
如下文参照图2到图4所描述的，如果切割刀片12在使用时碰撞到刚硬物体，如一些气动驱动工具碰到的情况那样，用于将电动马达15提供的旋转运动转换成往复运动的机械致动机构14为切割刀片12提供了少许轴向弹力或轴向弹性。这能够对被碰撞的刚硬结构和/或切割刀片12造成损害。该问题一定程度上通过利用上述测深杆构件加以缓解，但是，依旧希望在操作中使工具10具有与相似类型的气动驱动工具类似的感觉。图1a图示出实现这个目的的一个优选实施方式。在这个实施方式中，夹头13形成有外部轴向可滑动套筒70，切割刀片12由任何合适器件连接到套筒70。构件24在使用中经由致动机构14轴向地往复运动，且弹簧71置于构件24和外部夹头套筒70之间。在正常操作中，弹簧71具有使其基本上不压缩的特性，但是，如果切割刀片碰撞到刚硬元件，则弹簧71能够压缩以将对被碰撞的刚硬元件或切割刀片12的损害降至最小。
图2和图3图示出具有两个不同优选实施方式的致动机构14的工具10，各致动机构连接到由电驱动马达15驱动的减速齿轮装置的输出轴。为清楚起见，在图2和图3中略去了包括电连接的某些部件。在图2中，致动机构14安装在外支撑壳20内部，并包括可由驱动马达15的输出驱动轴22旋转驱动绕第一轴线23转动的第一构件21。第一构件21不轴向移动，且仅在给马达15供应驱动电力时转动。支撑壳20支撑第二构件24使得第二构件24相对于壳20的安装配置能够确保第二构件24沿第二轴线25往复运动，但不能绕第二轴线25转动。第二轴线25相对于第一轴线23侧向移置，但平行于第一轴线23。
连接构件26一般经由第一旋转接头32和第二旋转接头31将第一构件21连接到第二构件24，如后文所述。连接构件26包括制成两部分28、29的轴27，在构件26的端部中间带有螺纹连接装置30。螺纹连接装置30能够使构件26的长度可依所需进行调整。部分28、29的相对端包括形成旋转接头32、31的球形接头，每个旋转接头32、31包括由保持螺母35、36约束于球形保持腔内的球形部分33、34。保持螺母35、36具有容纳连接构件26的循环运动的截头圆锥体形凹部37、38。可从图2中清楚看出，随着连接旋转接头32、31的线39与第二轴线25成最大锐角(如图示)，第二构件24被最大程度地撤回壳20内。当第一构件21绕第一轴线23从图示位置转动时，该锐角逐渐变小，直到线39直接和第二轴线25成一直线为止。在这个位置，第二构件24沿向外方向相对于壳20延伸到其最大距离。第一构件21的进一步转动致使第二构件朝图2所示位置逐渐撤回。由马达15驱动的第一构件21的连续转动重复第二构件24的循环往复运动。在工具10使用时，切割刀片12可通过合适的附接器件42与第二构件24连接进行往复运动。
图3图示了第二优选实施方式，其中与图2的实施方式中类似的特征用相同的附图标记标识。在图3中，主要差异是在连接轴部分28、29之间设置了第三旋转连接装置40，由此轴部分28、29能够绕线39界定的轴线相对转动。旋转连接装置40可利用在轴部分28、29之间的41处示意性图示的球轴承、滚柱轴承或滚针轴承实现。在轴部分之间设置旋转连接装置40，使操作更光滑、噪音更小且磨损更少。
图4图示了与图2和图3类似的工具10的又一优选实施方式，其中类似特征再次用与较早的附图类似的附图标记标识。在这个实施方式中，轴构件50设置有轴线51，该轴线51设置为平行于驱动轴22的转动轴线23但与其偏心隔开。轴构件50由驱动轴22经由轴承52、53承载。轴构件50的外端部54设有与其连接的横向延伸的构件55，且第一旋转接头32配置在构件55的横向间隔的端部区。在此情况下，旋转接头32由第一轴承组件56形成，该轴承组件56具有与构件55上类似形成的表面合作的外部部分圆柱形旋转表面。第一轴承组件56的内部区承载轴部件57，该轴部件57形成为连接构件26的一部分。连接构件26具有一般配置为侧向延伸到(垂直于)轴部件57的第二轴部件58，且轴部件58由形成第二旋转接头31的第二轴承组件59支撑。轴承组件58、59类似地构建。轴部件57、58的轴线60、61在枢转轴62处相交，使得连接构件26绕这个枢转轴62摇摆。第二轴承组件59由第二构件24在其内端部处承载，且轴承组件59的外部部分圆柱形旋转表面与形成在构件24上的互补形成的表面合作。
在操作中，输入轴22可像前述实施方式一样由电气驱动马达绕轴线23转动。输入轴22的转动致使横向延伸构件55在左位置和右位置之间循环移动，其依次致使连接构件26绕其枢转轴62摇摆。这种运动致使输出的可往复驱动构件24沿轴线25往复运动，因此使在42处连接到构件24的任何切割刀片也沿轴线25往复运动。在所示实施方式中，轴线23和25示出为重合，但轴线25可通过改变连接构件26及其枢转轴62的尺寸和/或定位，与轴线23侧向隔开。改变轴点57、58的配置，也允许改变轴线25相对于轴线23的角度。而且，只要轴线25穿过第二旋转接头31的旋转(枢转)点63，输出往复轴线25也可配置成与轴线23呈角度α。角度α传统上可从轴线23/25重合的0°改变到轴线23/25彼此正交的90°。此类结构例示于图5中，其中使用时邻近切割刀片12的壳部分64配置成与壳20的携载电动马达(未图示)的其余部分65呈一角度。
对本领域普通技术人员显而易见的是，该公开装置的很多变型或变体都落在所附权利要求界定的发明范围内。