工具旋轉(zhuǎn)式齒輪傳動的制作方法
【專利摘要】揭露了一種用于提供切削、研磨或粉碎動作的切削工具機(jī)構(gòu)(11)。所述機(jī)構(gòu)(11)具有具徑向向外延伸的齒部(19)的內(nèi)圓形部件(17)、具徑向向內(nèi)延伸的內(nèi)齒部(27)的周圍圓形部件(25)。圓形部件(17)和(25)通過它們的齒部(19)和(27)的嚙合而協(xié)作。一個圓形部件的旋轉(zhuǎn)會帶動另一個受齒部的限制而以軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動方式移動。輸入耦合部(81)被設(shè)以傳送旋轉(zhuǎn)動作，并且輸出耦合部(37)被設(shè)以對刀葉(13)傳送所述軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動。在其他具體實施例中，所述周圍圓形部件(25)可設(shè)有向外延伸的齒部，且由具有向內(nèi)延伸齒部的另一外圓形部件包圍，以與所述向外延伸齒部協(xié)作以提供更復(fù)雜的軌道、往復(fù)或碰撞動作。
【專利說明】
工具旋轉(zhuǎn)式齒輪傳動
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是關(guān)于切削、粉碎和研磨工具，且特別是關(guān)于一種用于在工具中提供切削/粉碎/研磨動作的機(jī)構(gòu)、以及含有這種機(jī)構(gòu)的工具。
【背景技術(shù)】
[0002]下述先前技術(shù)的說明僅意欲幫助對本發(fā)明的理解。應(yīng)知說明內(nèi)容并非認(rèn)同或承認(rèn)有任何材料在本申請案的優(yōu)先權(quán)日時是屬于一般通常知識的一部分。
[0003]在整份說明書中，除非上下文要求，否則用語「包括」或其變化用語將被理解成暗示含有陳述的整體或一組整體，但并不排除任何其他整體或一組整體。
[0004]發(fā)明人已在過去開發(fā)出使用往復(fù)或軌道運動、可切穿材料(包括磚體)的工具。這些工具是在PCT/AU1992/000071和PCT/AU2008/001735中加以說明，并且已經(jīng)加以制造并且用Arbortech和Al Isaw作為商標(biāo)予以販賣。這些工具具有兩個并排的齒狀刀葉，它們沿著相對的軌道以交替的推拉往復(fù)運動方式移動。雖然這些工具特別有利于切削易碎材料與某些較硬的材料(例如砌磚)，但他們發(fā)現(xiàn)某些其他較硬材料(特別是較硬的混凝土與含有強(qiáng)化鋼材的混凝土)特別受到挑戰(zhàn)。
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種工具用的機(jī)構(gòu)，以允許切削硬質(zhì)材料和巖石。本發(fā)明的目的也在于提供以各種不同配置使用這種機(jī)構(gòu)的不同形式工具。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個構(gòu)想，提供了一種機(jī)構(gòu)，用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動以使用于切削、研磨或粉碎工具，所述機(jī)構(gòu)具有:
[0007]具有徑向向外延伸的齒件的內(nèi)圓形部件；
[0008]具有徑向向內(nèi)延伸的內(nèi)齒件的周圍圓形部件；
[0009]其中所述內(nèi)圓形部件具有比所述周圍圓形部件的內(nèi)齒件的數(shù)量更少的齒件；
[0010]其中所述內(nèi)圓形部件通過所述內(nèi)圓形部件齒件與所述周圍圓形部件齒件的嚙合而與所述周圍圓形部件協(xié)作；
[0011]其中，當(dāng)一個所述圓形部件旋轉(zhuǎn)時，另一個所述圓形部件受所述齒件的嚙合限制而移動，以于另一個所述圓形部件中提供軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動；
[0012]以及，所述機(jī)構(gòu)具有輸入耦合部以供旋轉(zhuǎn)運動的傳送，并且所述圓形部件具有輸出耦合部以傳送所述軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動。
[0013]所述輸出耦合部是在完整工具中刀葉固定到的凸緣或固定點，或是所述刀葉和所述圓形部件是一體成形為單一結(jié)構(gòu)。因此，所述輸出耦合部僅為延伸于所述圓形部件和所述切削、研磨或粉碎表面之間的部件或部分。
[0014]所述機(jī)構(gòu)的運作原理是，在協(xié)作的部件之間有齒數(shù)量差異，這使得齒部可沿著及通過彼此運行以于附裝有輸出耦合部的圓形部件中產(chǎn)生合成運動。
[0015]較佳為，所述內(nèi)圓形部件具有比所述周圍圓形部件的內(nèi)齒件的數(shù)量少的齒件。
[0016]較佳為，所述輸出耦合部是連接于所述周圍圓形部件，并且所述輸入耦合部是連接于所述內(nèi)圓形部件。
[0017]或者是，所述輸出耦合部是連接于所述內(nèi)圓形部件，并且所述輸入耦合部是連接于所述周圍圓形部件。
[0018]較佳為，所述周圍圓形部件具有徑向向外延伸的外齒件，并且所述機(jī)構(gòu)包括具有徑向向內(nèi)延伸的內(nèi)齒件的外圓形部件;其中所述周圍圓形部件具有比所述外圓形部件的內(nèi)齒件的數(shù)量少的外齒件；
[0019]其中所述周圍圓形部件通過所述周圍圓形部件齒件與所述外圓形部件齒件的嚙合而與所述外圓形部件協(xié)作。
[0020]較佳為，所述周圍圓形部件具有比所述外圓形部件的內(nèi)齒件的數(shù)量少一個的外齒件。
[0021 ]因此，根據(jù)本發(fā)明的第二構(gòu)想，提供了一種機(jī)構(gòu)，用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動以使用于切削、研磨或粉碎工具，所述機(jī)構(gòu)具有:
[0022]內(nèi)圓形部件，具有徑向向外延伸的齒件；
[0023]周圍圓形部件，具有徑向向內(nèi)延伸的內(nèi)齒件以及徑向向外延伸的外齒件；
[0024]外圓形部件，具有徑向向內(nèi)延伸的內(nèi)齒件；
[0025]其中所述內(nèi)圓形部件通過所述內(nèi)圓形部件齒件與所述周圍圓形部件齒件的嚙合而與所述周圍圓形部件協(xié)作；
[0026]其中所述周圍圓形部件通過所述周圍圓形部件齒件與所述外圓形部件齒件的嚙合而與所述外圓形部件協(xié)作；
[0027]其中所述內(nèi)圓形部件具有比所述周圍圓形部件的內(nèi)齒件的數(shù)量少的齒件，并且所述周圍圓形部件具有比所述外圓形部件的內(nèi)齒件的數(shù)量少的外齒件；
[0028]其中，當(dāng)一個所述圓形部件旋轉(zhuǎn)時，另一個所述圓形部件受所述齒件的嚙合限制移動，以于另一個所述圓形部件中提供軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動;及
[0029]所述機(jī)構(gòu)具有一輸入耦合部以供旋轉(zhuǎn)運動的傳送，并且一個所述圓形部件具有輸出耦合部以傳送所述軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動。
[0030]較佳為，所述內(nèi)圓形部件具有比所述周圍圓形部件的內(nèi)齒件數(shù)量少一個的齒件，并且所述周圍圓形部件具有比所述外圓形部件的內(nèi)齒件數(shù)量少一個的外齒件。
[0031]較佳為，所述輸出耦合部是連接于所述周圍圓形部件，所述輸入耦合部是連接于所述內(nèi)圓形部件，并且所述外圓形部件是受限作為定子。
[0032]或者是，較佳為所述輸出耦合部是連接于所述周圍圓形部件，所述輸入耦合部是連接于所述外圓形部件，并且所述內(nèi)圓形部件是受限作為定子。
[0033]又或者是，較佳為所述輸出耦合部是連接于所述周圍圓形部件，所述輸入耦合部是連接于所述所述內(nèi)圓形部件，并且所述外圓形部件是連接于另一個輸入耦合部以供對其的旋轉(zhuǎn)運動傳送。所述輸入耦合部和另一個輸入耦合部可被一起驅(qū)動、或獨立驅(qū)動。
[0034]較佳為，所述輸入耦合部和所述另一個輸入耦合部是獨立地被驅(qū)動，并且設(shè)有對驅(qū)動所述輸入耦合部和所述另一個輸入耦合部的馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的獨立控制，或是對所述旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)速的差動控制。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的第三構(gòu)想，提供了一種切削、研磨或粉碎工具，具有如上所述的機(jī)構(gòu)，具有附裝至所述輸出耦合部的刀葉，并且具有連接以對所述輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動的馬達(dá)。所述馬達(dá)可為電動馬達(dá)或小型IC引擎、氣動運作馬達(dá)或液壓馬達(dá)。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的第四構(gòu)想，提供了一種切削、研磨或粉碎工具，具有如上所述的機(jī)構(gòu)，并且具有連接以對所述輸入耦合部和對所述另一個輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動的馬達(dá)。傳送至所述輸入耦合部和所述另一個輸入耦合部的旋轉(zhuǎn)運動應(yīng)是相反的方向，或是結(jié)果為整體機(jī)構(gòu)的基本旋轉(zhuǎn)。刀葉是附裝至所述輸出耦合部。
[0037]較佳為，含有傳送組件部分以于相反方向中對所述輸入耦合部和所述另一個輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動。
[0038]較佳為，所述馬達(dá)是經(jīng)由差動驅(qū)動機(jī)構(gòu)而連接，以使操作者可改變對所述輸入耦合部和所述另一個輸入耦合部的旋轉(zhuǎn)運動的差動轉(zhuǎn)速。這可藉由選擇性制動所述差動機(jī)構(gòu)的任一輸出而實現(xiàn)。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的第五構(gòu)想，提供了一種切削、研磨或粉碎工具，具有如上所述之機(jī)構(gòu)，具有附裝至所述輸出耦合部的刀葉，并具有連接以對所述輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動的第一馬達(dá)及具有連接以對所述另一個輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動的第二馬達(dá)，所述第一馬達(dá)與所述第二馬達(dá)的各自轉(zhuǎn)速可受控制以調(diào)整所述輸出耦合部的移動。
[0040]較佳為，所述馬達(dá)是液壓旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，并且使用閥件改變對所述液壓馬達(dá)的流量/壓力，以產(chǎn)生相對差動轉(zhuǎn)速控制。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的第六構(gòu)想，提供了一種切削、研磨或粉碎工具，具有如上所述的機(jī)構(gòu)，具有連接以對所述輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動的馬達(dá)，以及具有附裝至所述輸出耦合部且從所述輸出耦合部的軸部的一側(cè)徑向延伸的刀葉，并且具有從所述輸出耦合部的軸部的一側(cè)延伸且與所述刀葉沿圓周而分隔的錨部，以部分限制所述輸出耦合部的運動。
[0042]較佳為，所述刀葉為弓形型態(tài)。
[0043]較佳為，所述錨部自圓周位置延伸，且相對于所述輸出耦合部而附裝而與所述刀葉對所述輸出耦合部的附裝處實質(zhì)上沿圓周相對。所述錨部的作用是要將一部分的所述錨部錨定耦接至機(jī)架并且放大所述刀葉的移動。
[0044]較佳為，所述錨部包括彈性可撓構(gòu)件。它具有彈性鋼片的形式。
【附圖說明】
[0045]現(xiàn)將參照如附圖式，于下文中說明根據(jù)本發(fā)明的機(jī)構(gòu)的數(shù)個較佳具體實施例，以及含有這些機(jī)構(gòu)的工具，其中
[0046]圖1至圖5說明在第一具體實施例中用于切削、研磨或粉碎工具的機(jī)構(gòu)和刀葉；
[0047]圖6至圖1O說明在第二具體實施例中用于切削、研磨或粉碎工具的機(jī)構(gòu)和刀葉；
[0048]圖11至圖17說明在第三具體實施例中用于切削、研磨或粉碎工具的機(jī)構(gòu)和刀葉；
[0049 ]圖11 a至圖17a說明圖11至圖17所示刀葉的刀葉尖端軌跡；
[0050]圖18為使用第一具體實施例的機(jī)構(gòu)的完整切削、研磨或粉碎工具的具體實施例的等角視圖；
[0051 ]圖19和圖20為第四具體實施例中的切削、研磨或粉碎工具的機(jī)構(gòu)和刀葉組件的側(cè)視圖；
[0052]圖19a說明在第四具體實施例中的刀葉底部的刀葉尖端軌跡；
[0053]圖21至圖23為第五具體實施例中的切削、研磨或粉碎工具的機(jī)構(gòu)和刀葉組件的側(cè)視圖；
[0054]圖21a說明在第五具體實施例中的刀葉底部的刀葉尖端軌跡；
[0055]圖24為使用第四具體實施例的機(jī)構(gòu)的完整切削、研磨或粉碎工具的具體實施例的等角視圖；
[0056]圖25為顯不圖24所不工具被部分拆解的等角視圖；
[0057]圖26為使用第三具體實施例的機(jī)構(gòu)的部分工具的右側(cè)立體圖；
[0058]圖27為圖26所示部分工具的左側(cè)立體圖；
[0059]圖28為可被用于第一、第二或第三具體實施例的機(jī)構(gòu)的不同配置的平面圖；
[0060]圖29為可被用于第一、第二或第三具體實施例的機(jī)構(gòu)的另一不同配置的平面圖；
[0061]圖30為可被用于第一、第二或第三具體實施例的機(jī)構(gòu)的又一不同配置的平面圖；
[0062]圖31說明了第六具體實施例中的切削、研磨或粉碎工具的機(jī)構(gòu)和刀葉;及[0063 ]圖32說明了第七具體實施例中的切削、研磨或粉碎工具的機(jī)構(gòu)和刀葉。
【具體實施方式】
[0064]圖1至圖5所示的第一具體實施例是用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動的機(jī)構(gòu)11。此運動可被傳送至刀葉13以用于切削、研磨或粉碎工具15中。所述工具具有用于切削混凝土的特定應(yīng)用，并且可在與高速鉆石切削刀葉匹配或超過高速鉆石切削刀葉的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行，而不產(chǎn)生粉塵傷害，并且不產(chǎn)生會導(dǎo)致工具故障的過多熱量與內(nèi)部應(yīng)力。在下文中將說明其他優(yōu)點。
[0065]第一具體實施例的機(jī)構(gòu)11具有內(nèi)圓形部件(具有內(nèi)齒輪17的形式)，內(nèi)圓形部件具有從內(nèi)齒輪17的圓周表面21徑向向外延伸的齒件(具有齒部19的形式)(見圖1)。齒部19包括脊部，脊部帶有沿著內(nèi)齒輪17的中心軸延伸并且分隔的交錯槽部，齒部(脊部與槽部)的形狀大致為正弦形。在使用時，在這個第一具體實施例中，內(nèi)齒輪17是被固定至工具15的機(jī)架23以形成定子。
[0066]機(jī)構(gòu)11具有周圍圓形部件(具有浮動齒輪25的形式)，周圍圓形部件具有徑向向內(nèi)延伸以與一致齒部19干涉配合的內(nèi)齒件(具有向內(nèi)延伸的齒部27的形式)、以及徑向向外延伸的外齒件(具有向外延伸的齒部29的形式)。齒部27和29包括脊部，脊部帶有在軸向方向中延伸且與浮動齒輪25的中心軸分隔開的交錯槽部，且齒部27和29具有大致呈正弦形的形狀。
[0067]機(jī)構(gòu)11具有外圓形部件(具有外齒輪31的形式)，外圓形部件具有徑向向內(nèi)延伸以與一致齒部29干涉配合的內(nèi)齒件(具有向內(nèi)延伸的齒部33的形式)。齒部33包括脊部，脊部帶有在軸向方向中延伸且與外齒輪31的中心軸分隔開的交錯槽部，且齒部33具有大致呈正弦形的形狀。
[0068]內(nèi)齒輪17在它的齒部19的區(qū)域中具有平均圓周，其小于浮動齒輪25在它的向內(nèi)延伸齒部27的區(qū)域中的平均內(nèi)圓周。內(nèi)齒輪17具有比浮動齒輪25的向內(nèi)延伸齒部27的數(shù)量少的齒部19。內(nèi)齒輪17的齒部19的區(qū)域可被視為具有比浮動齒輪的齒部27的區(qū)域的內(nèi)平均圓周更小的平均圓周(考慮齒部的波浪形)，藉此可裝配在周圍圓形部件的范圍內(nèi)。
[0069]同樣地，浮動齒輪25在它的向外延伸齒部29的區(qū)域中具有平均外圓周，其小于外齒輪31在它的向內(nèi)延伸齒部33的區(qū)域中的平均內(nèi)圓周。浮動齒輪25具有比外齒輪31的向內(nèi)延伸齒部33的數(shù)量更少的向外延伸齒部29。
[0070]內(nèi)齒輪17部件通過齒部19和齒部27的嚙合而與浮動齒輪25協(xié)作，并且浮動齒輪25通過齒部29與齒部33的嚙合而與外齒輪31協(xié)作。嚙合的齒部具有匹配的齒距以達(dá)最大效率與最低功率損耗。
[0071]內(nèi)齒輪和外齒輪31具有共同的中心軸范圍35，而浮動齒輪25的中心軸范圍偏離共同的中心軸范圍35ο在運作中，浮動齒輪25的中心軸范圍對共同的中心軸范圍35作軌道運行，如嚙合的齒部所表示。
[0072]在第一具體實施例中，設(shè)有包含凸緣37的輸出耦合部(具有刀葉座體的形式)，刀葉13是通過鉚釘43而附裝至輸出耦合部。根據(jù)通過機(jī)構(gòu)11的運作而對浮動齒輪25輸入的運動，凸緣37被固定至浮動齒輪25并與其移動。刀葉設(shè)有切削齒部45。
[0073]如上所述，內(nèi)齒輪17以不可旋轉(zhuǎn)的方式固定至工具15的機(jī)架23而形成定子。輸入耦合部(未示)以箭頭47所示的旋轉(zhuǎn)方向傳送旋轉(zhuǎn)運動至外齒輪31。外齒輪31、浮動齒輪25和內(nèi)齒輪17的相對位置分別如標(biāo)記49、51和53所示，并且齒輪31、25和17的相對移動的進(jìn)程是透過圖1至圖5中所述的一個周期的順序來說明，其中外齒輪31僅有稍微旋轉(zhuǎn)。如圖所示，就外齒輪31的相對輕微旋轉(zhuǎn)而言，浮動齒輪25會有快速的往復(fù)運動。附裝至浮動齒輪25的刀葉41是以箭頭55所示方向旋轉(zhuǎn)，并且針對浮動齒輪25的一個往復(fù)周期而移動如57所表示的距離。在運作中，刀葉41的齒部將依循59所示路徑。
[0074]在圖1至圖5中，齒部19完全與齒部27嚙合的位置如61所示，而齒部29完全與齒部33嚙合的位置如63所示。
[0075]第二個具體實施例是如圖6至圖10所示，并且在結(jié)構(gòu)上與第一具體實施例相同，除了外齒部31是以無法旋轉(zhuǎn)的方式固定至工具15的機(jī)架23而形成定子之外。輸入耦合部(未示)以箭頭47所示的旋轉(zhuǎn)方向傳送旋轉(zhuǎn)運動至內(nèi)齒輪17。外齒輪31、浮動齒輪25和內(nèi)齒輪17的相對位置分別如標(biāo)記49、51和53所示，并且齒輪31、25和17的相對移動的進(jìn)程是透過圖6至圖10中所述的一個周期的順序來說明，其中內(nèi)齒輪17僅有稍微旋轉(zhuǎn)。如圖所示，就內(nèi)齒輪17的相對輕微旋轉(zhuǎn)而言，浮動齒輪25會有快速的往復(fù)運動。附裝至浮動齒輪25的刀葉41是以箭頭55所示方向旋轉(zhuǎn)，并且針對浮動齒輪25的一個往復(fù)周期而移動如57所表示的距離。在運作中，刀葉41的齒部將依循59所示路徑。
[0076]在圖6至圖10中，齒部19完全與齒部27嚙合的位置如61所示，而齒部29完全與齒部33嚙合的位置如63所示。
[0077]第三具體實施例是如圖11至圖17所說明，且在結(jié)構(gòu)上是與第一和第二具體實施例相同。在第三具體實施例中，輸入耦合部(未示)以箭頭47所示的旋轉(zhuǎn)方向傳送旋轉(zhuǎn)運動至內(nèi)齒輪17。另一輸入耦合部(未示)以箭頭67所示的旋轉(zhuǎn)方向傳送旋轉(zhuǎn)運動至外齒輪31。雖然所述兩個輸入耦合部可從相同馬達(dá)以相同轉(zhuǎn)速而驅(qū)動，但具有兩個分別輸入的機(jī)構(gòu)的配置可允許使用兩個分別馬達(dá)，其中它們的轉(zhuǎn)速(與方向，因而速度)都可受獨立控制，因此可產(chǎn)生浮動齒輪25(及因此刀葉13的齒部45)的不同動作路徑。
[0078]附裝至浮動齒輪25的刀葉13是以箭頭55所示方向旋轉(zhuǎn)。在運作中，刀葉41的齒部將依循59所示路徑。
[0079]在圖11中，針對機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒輪17而說明路徑59，其中內(nèi)齒輪17是以轉(zhuǎn)速為_14(逆時針方向)所驅(qū)動(相對于以轉(zhuǎn)速為+4(順時針方向)來驅(qū)動外齒輪31)。刀葉一般是以順時針方向旋轉(zhuǎn)，如55所示，其中刀葉13的齒部路徑59規(guī)定的是往復(fù)運動，其中，在旋轉(zhuǎn)時，刀葉13的齒部45所依循的往復(fù)運動會運行遠(yuǎn)離中心軸35，而在以平滑曲線朝向中心軸35回返運行之前到達(dá)離開中心軸35的極遠(yuǎn)點71，并且從極近點73，接著傾向平滑地再次運行遠(yuǎn)離中心軸35而到達(dá)極遠(yuǎn)點71，并且如此繼續(xù)。
[0080]在圖12中，針對機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒輪17而說明路徑59，其中內(nèi)齒輪17是以轉(zhuǎn)速為_8(逆時針方向)所驅(qū)動(相對于以轉(zhuǎn)速為+4(順時針方向)來驅(qū)動外齒輪31)。刀葉一般是以順時針方向旋轉(zhuǎn)，如55所示，其中刀葉13的齒部路徑59規(guī)定的是往復(fù)運動，其中，在旋轉(zhuǎn)時，刀葉13的齒部45從極近點73運行遠(yuǎn)離中心軸35，而在朝向中心軸35回返運行之前到達(dá)離開中心軸35的極遠(yuǎn)點71，接著傾向平滑地再次運行遠(yuǎn)離中心軸35而到達(dá)極遠(yuǎn)點71，并且如此繼續(xù);然而在幾乎到達(dá)極遠(yuǎn)點71時，在通過此點之后再次反轉(zhuǎn)以于順時針方向繼續(xù)之前，刀葉的運行方向會反轉(zhuǎn)為逆時針方向(亦即，刀葉齒部45在到達(dá)極遠(yuǎn)點71之后會執(zhí)行反轉(zhuǎn)回圈)。[0081 ]在圖13中，針對機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒輪17而說明路徑59，其中內(nèi)齒輪17是以轉(zhuǎn)速為_5 (逆時針方向)所驅(qū)動(相對于以轉(zhuǎn)速為+4(順時針方向)來驅(qū)動外齒輪31) ο在所有逆時針方向上(如55所示)，刀葉旋轉(zhuǎn)得非常緩慢，其中主要運動為規(guī)定往復(fù)運動的刀葉13的齒部路徑59，其中，在旋轉(zhuǎn)時，刀葉13的齒部45所依循的運動是大致呈圓形的。齒部41的軌跡在碰撞到極遠(yuǎn)點71處的材料時一般是逆時針方向，在沖程頂部反轉(zhuǎn)為順時針方向而朝向極近位置73。[0082 ]在圖14中，針對機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒輪17而說明路徑59，其中內(nèi)齒輪17是以轉(zhuǎn)速為_4 (逆時針方向)所驅(qū)動(相對于以轉(zhuǎn)速為+4(順時針方向)來驅(qū)動外齒輪31) ο在所有順時針方向上(如55所示)，刀葉旋轉(zhuǎn)得非常緩慢，其中刀葉13的齒部路徑59的運動規(guī)定往復(fù)運動，其中，在旋轉(zhuǎn)時，刀葉13的齒部45所依循的往復(fù)運動是大致呈圓形的。齒部41的軌跡在朝向極遠(yuǎn)點71碰撞材料時一般是順時針方向，隨著接近極近點73而在沖程頂部反轉(zhuǎn)為逆時針方向。[0083 ]在圖15中，針對機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒輪17而說明路徑59，其中內(nèi)齒輪17是以轉(zhuǎn)速為_4 (逆時針方向)所驅(qū)動(相對于以轉(zhuǎn)速為+5(順時針方向)來驅(qū)動外齒輪31)。刀葉以順時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)(如55所示)，其中刀葉13的齒部路徑59的運動規(guī)定往復(fù)運動，其中，在旋轉(zhuǎn)時，刀葉13的齒部45所依循的往復(fù)運動是大致呈圓形的。齒部41的軌跡在碰撞到材料時一般是順時針方向，僅在沖程頂部快速反轉(zhuǎn)為逆時針方向而朝向極近位置73。在朝向切削材料的碰撞時，隨著刀葉接近極遠(yuǎn)點71，刀葉的順時針轉(zhuǎn)速會比以圖14中所示運作的轉(zhuǎn)速更快。
[0084]在圖16中，針對機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒輪17而說明路徑59，其中內(nèi)齒輪17是以轉(zhuǎn)速為_4(逆時針方向)所驅(qū)動(相對于以轉(zhuǎn)速為+8(順時針方向)來驅(qū)動外齒輪31)。刀葉以順時針方向旋轉(zhuǎn)，如55所示，其中刀葉13的齒部路徑59的運動規(guī)定往復(fù)運動，其本質(zhì)上與圖11所示者相反，其中，在旋轉(zhuǎn)時，刀葉13的齒部45所依循的往復(fù)運動是大致呈圓形的。齒部41的軌跡在碰撞到材料時一般是順時針方向，減慢而至齒部是最靠近中心軸35的極近點73(在已經(jīng)到達(dá)此點之后、移動遠(yuǎn)離中心軸之前)，以到達(dá)極遠(yuǎn)點71。通過極遠(yuǎn)點71的移動是平滑曲線，其中最大的刀葉尖端速度是發(fā)生在極遠(yuǎn)點71處。
[0085]在圖17中，針對機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒輪17而說明路徑59，其中內(nèi)齒輪17是以轉(zhuǎn)速為_4(逆時針方向)所驅(qū)動(相對于以轉(zhuǎn)速為+14(順時針方向)來驅(qū)動外齒輪31)。刀葉以順時針方向旋轉(zhuǎn)，如55所示，其速度比圖16所示運作參數(shù)更大。刀葉13的齒部路徑59的運動規(guī)定與圖16所示者類似的往復(fù)運動，其中，在旋轉(zhuǎn)時，刀葉13的齒部45所依循的往復(fù)運動是大致呈圓形的。齒部41的軌跡在朝極遠(yuǎn)點71碰撞材料時一般是順時針方向，減慢而至朝向極近點73(在此處齒部是最靠近中心軸35的)的區(qū)域，但在已經(jīng)到達(dá)極近點73之后、移動遠(yuǎn)離中心軸之前，繼續(xù)以順時針方向移動。
[0086]第一、第二和第三具體實施例的刀葉具有大約為400mm的直徑，且輸入軸速一般是介于10RPM (每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))至高達(dá)數(shù)千RPM?？墒褂每勺冝D(zhuǎn)速的馬達(dá)，例如三端雙向可控硅組件或等效控制電動馬達(dá)，其具有可由操作者調(diào)整實際上所使用的輸入軸速的能力，以找出可優(yōu)化切削動作的本質(zhì)響應(yīng)。
[0087]輸入軸的旋轉(zhuǎn)以輸入軸速旋轉(zhuǎn)的頻率的數(shù)倍轉(zhuǎn)移成軌道/往復(fù)式動作。輸入軸角速度和軌道/往復(fù)式頻率之間的比例是由嚙合的齒輪的齒數(shù)決定。刀葉拋擲為齒距和高度、以及浮動齒輪的可允許偏心移動量的函數(shù)。
[0088]可理解當(dāng)?shù)度~直徑增加時，所需要的輸入軸速會降低。具有較大機(jī)構(gòu)、數(shù)公尺的非常大直徑的刀葉僅需要數(shù)個RPM或數(shù)十RPM的輸入軸速來進(jìn)行有效的巖石切削。同樣地，當(dāng)?shù)度~直徑變小且機(jī)構(gòu)尺寸降低時，輸入軸速可增加至數(shù)千RPM至數(shù)萬RPM。
[0089]參照圖18，其說明含有第一具體實施例的機(jī)構(gòu)11的切削工具15。切削工具15具有由使用者可操作開關(guān)(未示)所控制的電動馬達(dá)103，電動馬達(dá)103經(jīng)由齒輪箱外殼107內(nèi)所罩設(shè)的斜角齒輪組連接于驅(qū)動滑輪105。驅(qū)動滑輪105經(jīng)由皮帶驅(qū)動較大直徑的驅(qū)動滑輪109，驅(qū)動滑輪105和較大直徑的驅(qū)動滑輪109形成減速驅(qū)動，因此驅(qū)動滑輪109是以比驅(qū)動滑輪105更低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動滑輪109被連接以供旋轉(zhuǎn)，以旋轉(zhuǎn)位于機(jī)構(gòu)11的中心軸范圍35中的輸入耦合部111。在圖18中，機(jī)構(gòu)11、輸入耦合部111以及驅(qū)動滑輪109和圓形的刀葉13都是以通過機(jī)構(gòu)11的中心軸范圍35的截面來顯示。
[0090]工具15的機(jī)架23是剛性連接于齒輪箱外殼107;設(shè)有從機(jī)架23延伸的轂部113，以提供供內(nèi)齒輪17固定、牢固抗旋轉(zhuǎn)的錨定點。輸入耦合部111在球軸承座圈115上被固定為與驅(qū)動滑輪109相鄰，并經(jīng)由襯套117固定至轂部113，以使輸入耦合部111相對于轂部113而旋轉(zhuǎn)。外齒輪31是固定的以供對輸入耦合部111的旋轉(zhuǎn)，并且以箭頭47所示方向旋轉(zhuǎn)。
[0091]在工具15運作時，刀葉13會被帶動而以軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動移動，其對于切削混凝土或石材特別有效。切削動作會使具有粉末形式的切肩在重力下從切削中掉出，而不成為飄塵。
[0092 ]圖19、圖19a和圖20說明了第四具體實施例，第四具體實施例是可用于切削混凝土的切削工具15。圖19和圖20說明傳送至刀葉的軌道運動的一個周期的部分順序。切削工具含有根據(jù)本發(fā)明的機(jī)構(gòu)11，包括內(nèi)圓形部件(具有內(nèi)齒輪17的形式)，內(nèi)圓形部件具有從內(nèi)齒輪17的圓周表面21徑向向外延伸的齒件(具有齒部19的形式)。齒部19包括脊部，脊部帶有沿著內(nèi)齒輪17的中心軸延伸并且分隔的交錯槽部，齒部(脊部與槽部)的形狀大致為正弦形。在使用時，在這個第四具體實施例中，內(nèi)齒輪17是被固定至輸入耦合部81，輸入耦合部81在受馬達(dá)致動時，是以47所示方向使內(nèi)齒輪17旋轉(zhuǎn)。
[0093]機(jī)構(gòu)11具有周圍圓形部件(具有浮動齒輪25的形式)，周圍圓形部件具有徑向向內(nèi)延伸以與一致齒部19干涉配合的內(nèi)齒件(具有向內(nèi)延伸的齒部27的形式)。齒部27包括脊部，脊部帶有在軸向方向中延伸且與浮動齒輪25的中心軸分隔開的交錯槽部，且齒部27具有大致呈正弦形的形狀。
[0094]浮動齒輪25被外殼83圍罩并與其剛性地固定。在外殼83的底部85設(shè)有向下延伸的輸出耦合部87，其包括固定點89以固定具有前導(dǎo)跟部和尾端趾部的單一弓形刀葉13。腳部91從外殼83的頂部93延伸達(dá)固定點95，其中腳部91是由彈性構(gòu)件固定至固定點95，彈性構(gòu)件例如是以相對端部99鎖固至工具15的機(jī)架的彈性鋼條組件97，工具15的機(jī)架與馬達(dá)為工具而固定的機(jī)架、及輸入耦合部81為旋轉(zhuǎn)而固定的機(jī)架相同。
[0095]腳部91的頂部固定提供了樞轉(zhuǎn)點，其導(dǎo)致輸入齒輪17于浮動齒輪25中產(chǎn)生復(fù)雜的凸輪動作。通過這種配置，與輸入耦合部81和內(nèi)齒輪17的轉(zhuǎn)速相比，刀葉13的齒部45以相對高的頻率軌道運行通過橢圓路徑59。齒部運動路徑是如59所繪示，并且包括(如圖式中可見)逆時針方向路徑，其中齒部45會隨刀葉13以朝向跟部的方向移動而采挖。
[0096]通過腳部91的頂部固定所形成的樞轉(zhuǎn)點的效果(于浮動齒輪25中產(chǎn)生復(fù)雜的凸輪動作)是用以將刀葉的有用切割動作限于從樞轉(zhuǎn)點起最大范圍為從60度至約70度、與機(jī)構(gòu)11大致相對的弧形。因此，刀葉不需要是如先前具體實施例般完整的圓形刀葉；它只需要是扇形，節(jié)省了刀葉的制造成本。先前已述此機(jī)構(gòu)會需要有完整圓形刀葉的情況，且在下文中將參照圖32中所示的第七具體實施例來說明。
[0097]第五具體實施例是以圖21、圖21a、圖22和圖23說明。圖21、圖22和圖23說明了在傳送至刀葉的一個軌道運動周期中的順序。第五具體實施例與第四具體實施例的不同處在于，旋轉(zhuǎn)的是外齒輪，而內(nèi)齒輪是被連接以對刀葉13輸出旋轉(zhuǎn)軌道運動。第五具體實施例的切削工具15含有根據(jù)本發(fā)明的機(jī)構(gòu)11，包括內(nèi)圓形部件(具有內(nèi)齒輪17的形式)，內(nèi)圓形部件具有從內(nèi)齒輪17的圓周表面21徑向向外延伸的齒件(具有齒部19的形式)。齒部19包括脊部，脊部帶有沿著內(nèi)齒輪17的中心軸延伸并且分隔的交錯槽部，齒部(脊部與槽部)的形狀大致為正弦形。
[0098]機(jī)構(gòu)11具有周圍圓形部件(具有外齒輪31的形式)，周圍圓形部件具有徑向向內(nèi)延伸以與一致齒部19干涉配合的內(nèi)齒件(具有向內(nèi)延伸的齒部27的形式)。齒部27包括脊部，脊部帶有在軸向方向中延伸且與外齒輪31的中心軸分隔開的交錯槽部，且齒部27具有大致呈正弦形的形狀。
[0099]在第五具體實施例中，外齒輪31是固定至輸入耦合部81，其在由馬達(dá)供以動力時使外齒輪31以47所示方向旋轉(zhuǎn)。
[0100]內(nèi)齒輪17被外殼83圍罩并與其剛性地固定。在外殼83的底部85設(shè)有向下延伸的輸出耦合部87，其包括固定點89以固定單一弓形刀葉13。腳部91從外殼83的頂部93向上延伸至固定點95，其中腳部91是由彈性構(gòu)件固定至固定點95，彈性構(gòu)件例如是以相對端部99鎖固至工具15的機(jī)架的彈性鋼條組件97，工具15的機(jī)架與馬達(dá)為工具而固定的機(jī)架、及輸入親合部81為旋轉(zhuǎn)而固定的機(jī)架相同。
[0101]腳部91的頂部固定提供了樞轉(zhuǎn)點，其導(dǎo)致輸入齒輪17于浮動齒輪25中產(chǎn)生復(fù)雜的凸輪動作。通過這種配置，與輸入耦合部81和內(nèi)齒輪17的轉(zhuǎn)速相比，刀葉13的齒部45以相對高的頻率軌道運行通過橢圓路徑59。
[0102]參照圖24和圖25，其說明含有類似于第四具體實施例的機(jī)構(gòu)11的切削工具15。切削工具15具有由使用者可操作開關(guān)204控制的電動馬達(dá)203，電動馬達(dá)203經(jīng)由齒輪箱外殼207內(nèi)所罩設(shè)的斜角齒輪組連接于驅(qū)動滑輪205。驅(qū)動滑輪205經(jīng)由皮帶210驅(qū)動較大直徑的驅(qū)動滑輪209，驅(qū)動滑輪205和較大直徑的驅(qū)動滑輪209形成減速驅(qū)動，因此驅(qū)動滑輪209是以比驅(qū)動滑輪205更低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動滑輪209被連接以供旋轉(zhuǎn)，以旋轉(zhuǎn)位于機(jī)構(gòu)11的中心軸范圍中的輸入耦合部81。
[0103]工具15的機(jī)架23是剛性連接于齒輪箱外殼207，并且提供了軸承支座以固定由滑輪209所驅(qū)動的輸入耦合軸桿81。輸入耦合軸桿81的旋轉(zhuǎn)使內(nèi)齒輪17旋轉(zhuǎn)。如上所述，浮動齒輪25是由外殼83所圍罩并對其剛性固定。在外殼83的底部85設(shè)有向下延伸的輸出耦合部87，其包括固定點89以固定刀葉13。腳部91從外殼83的頂部93向上延伸至固定點95，其中腳部91是由彈性構(gòu)件固定至固定點95，彈性構(gòu)件例如是以相對端部99鎖固至工具15的機(jī)架的彈性鋼條組件97(工具15的機(jī)架與馬達(dá)為工具而固定的機(jī)架、及輸入耦合部81為旋轉(zhuǎn)而固定的機(jī)架相同)。
[0104]腳部91的頂部固定提供了樞轉(zhuǎn)點，其導(dǎo)致輸入齒輪17于浮動齒輪25中產(chǎn)生復(fù)雜的凸輪動作。通過這種配置，與輸入耦合部81和內(nèi)齒輪17的轉(zhuǎn)速相比，刀葉13的齒部45以相對高的頻率軌道運行通過橢圓路徑59。
[0105]在使用時，以單手握持位于馬達(dá)203和開關(guān)204后方的把手215，因此能以握持把手215的手的食指操作開關(guān)204;并以另一只手通過高架把手217握持。把手215和217是置位為使得工具重力中心位于與刀葉13相同的平面中，并且工具的握持不會使重力中心過度偏移。
[0106]在工具15運作時，刀葉13會被帶動而以軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動移動，其對于切削混凝土或石材特別有效。切削動作會使具有粉末形式的切肩在重力下從切削中掉出，而不成為飄塵。所述工具的這個具體實施例會比圖18中所示者更為精巧。
[0107]圖24和圖25中所示工具(使用具有與第四具體實施例相同配置的機(jī)構(gòu))提供了一種切削裝置，其中切削齒部的運動與
【申請人】的先前專利US 5,456，011中所示者類似，但能夠切削更硬許多的材料(例如混凝土)。而利用US 5，456，011中所述配置是無法達(dá)到的。此外，US 5，456，011中所述配置需要并排固定的兩個刀葉，因為刀葉是協(xié)同地作用，然本發(fā)明即使是僅使用一個刀葉，都能比先前配置更有效率地作業(yè)。圖24和圖25中所示工具(使用具有與第四具體實施例相同配置的機(jī)構(gòu))能夠在更高出許多的頻率下作業(yè)，并克服了在US 5，454，011所述配置中成為限制的高熱量與疲勞問題。
[0108]由圖式可知，在圖24和圖25所示的具體實施例中，工具有效地包括內(nèi)齒狀25連桿91、87，其由固定于輸入耦接軸桿81所形成的固定軸上的旋轉(zhuǎn)齒輪17(外齒狀)內(nèi)部驅(qū)動。在旋轉(zhuǎn)齒輪17中存在著比連桿的內(nèi)齒輪少至少一齒的齒數(shù)差異(在此具體實施例中，齒數(shù)差異為I)。連桿95的頂端是被連接至彈簧97或樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使得連桿的頂部受限制而僅允許以上下運動方式進(jìn)行基本移動，而連桿的齒輪部會因內(nèi)齒輪17的旋轉(zhuǎn)而被迫使以軌道運動移動。連桿的軌道運動與內(nèi)齒輪17的旋轉(zhuǎn)方向相反。固定在連桿另一端部處、延伸遠(yuǎn)離連桿頂端95處的樞轉(zhuǎn)連接的刀葉會使得在刀葉13的端部處的齒部規(guī)定橢圓運動，這同樣是在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪的相反方向中。
[0109]橢圓運動的相對軸是由連桿齒輪和內(nèi)齒輪17(短軸)的相對齒部大??；以及樞轉(zhuǎn)固定點95和內(nèi)齒輪17之間的距離與內(nèi)齒輪17離刀葉13(長軸)端部的距離的比例所決定；亦即，刀葉相對于連桿長度越長，齒部的橢圓移動就越長。
[0110]這種配置的優(yōu)點是，驅(qū)動齒輪17的相對較慢旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致連桿與刀葉的快速軌道旋轉(zhuǎn)。舉例而言，若驅(qū)動齒輪有10齒而連桿有11齒，則對于驅(qū)動齒輪的每一次單一旋轉(zhuǎn)而言，連桿都會被迫使在相反方向中軌道運行10次。US 5，454，011中所示配置的問題在于，驅(qū)動機(jī)構(gòu)需要以與軌道運動相同的RPM旋轉(zhuǎn)，并且所產(chǎn)生的力對于軸承而言很快就變成過多，因此限制了用于切削較硬材料所需的頻率。在本發(fā)明中，支撐驅(qū)動齒輪的軸承則是相對慢速旋轉(zhuǎn)，因此沒有軸承會涉及連桿與刀葉的高頻率軌道運動。
[0111]在本發(fā)明與US5，454，011所述配置中，當(dāng)齒部在升起離開材料并運行至橢圓前方及再次開始之前前進(jìn)至橢圓端部時，齒部所采的橢圓路徑會導(dǎo)致敲擊(當(dāng)齒部撞擊待切削材料時)與挖采動作的組合。
[0112]在US5，454，011所述配置中，齒部撞擊材料的力會沿著刀葉運行回來，并且大量地直接通過支撐偏心凸輪的軸承。這種敲擊力會輕易破壞軸承，特別是當(dāng)它們以高速與在高溫下旋轉(zhuǎn)時。這是US 5，454，011所述配置受限于切削較軟磚材或石材、而無法被用來切削較硬材料(例如混凝土)的基本原因。
[0113]本發(fā)明之軌道運動并非由偏心凸輪產(chǎn)生，而是由上述外與內(nèi)齒輪配置關(guān)系所產(chǎn)生。在這種配置中，可知因為非常接近的比例，因此有許多齒部會同時嚙合，且這會產(chǎn)生非常強(qiáng)的力傳送，而且這些力是集中在軸承中心、而不直接通過它們而作用。同時，支撐驅(qū)動齒輪的軸承是在遠(yuǎn)遠(yuǎn)較低的RPM下受驅(qū)動，因此在運作期間，即使有的話，損害也明顯能保持為很少。
[0114]雖然根據(jù)具體實施例而制成的兩種特定工具都是手動式手持工具，但可知本發(fā)明也可放大規(guī)模至可用于采礦及土木工程中進(jìn)行巖石切削操作的大型液壓操作機(jī)器，其具有顯著的職業(yè)健康安全優(yōu)勢，包括減少工作環(huán)境中的粉塵。圖26和圖27說明了這種工具的一個實例。圖26和圖27所示工具15具有機(jī)架平板231，機(jī)架平板231具有兩只臂部233的分叉架構(gòu)，在每一端部235上都固定有支撐軸239的軸承檔塊237。同樣固定在機(jī)架231外部的是兩個液壓馬達(dá)241、243，它們經(jīng)各經(jīng)由鏈條245、246、247、248和鏈條249、250而連接至機(jī)構(gòu)11以進(jìn)行減速驅(qū)動。液壓馬達(dá)241經(jīng)由鏈條245和246及鏈條249驅(qū)動輸入耦合部251，以驅(qū)動內(nèi)齒輪17。液壓馬達(dá)243經(jīng)由鏈條247和248及鏈條250驅(qū)動輸入耦合部253，以驅(qū)動外齒輪31。兩個馬達(dá)241和243都以相同方向旋轉(zhuǎn)(亦即，在從鏈條側(cè)觀察時為逆時針方向)，并且每一個都是受液壓節(jié)流閥255與257所控制，使得每一個液壓馬達(dá)241和243的相對轉(zhuǎn)速都可受控制，以通過相對轉(zhuǎn)速關(guān)系來控制機(jī)構(gòu)，如圖11至圖17中所說明，進(jìn)以產(chǎn)生如圖1la至圖17a中所示的軌道/往復(fù)軌跡。
[0115]在使用時，這種雙驅(qū)動工具15可被固定于包含液壓栗的機(jī)具上，其具有置位為遠(yuǎn)離圓形刀葉13和馬達(dá)241、243的控制255和257。
[0116]第三具體實施例的雙驅(qū)動配置可讓用戶調(diào)整切削工具，以于操作所述工具時能處理不同的巖層硬度。
[0117]在所有這些具體實施例中，外圍齒輪比內(nèi)圍齒輪多一個齒部。許多不同配置都是可行的，其中外圍齒輪可比內(nèi)為齒輪多一個齒部以上，例如多兩個齒部、多三個齒部、及多四個齒部，或甚至比這些都更多。此外，在所有所述具體實施例中，外齒輪與浮動齒輪之間的齒輪差異是一個齒部，而浮動齒輪與內(nèi)齒輪之間的齒輪差異也是一個齒部，簡要記載為1:1差異。因此，2:2、3:3、及4:4差異也是可行的；也可使用混合差異，例如1:2、2:1、1:3、3:
1、2: 3和3: 2等。已知當(dāng)齒部差異增加時，浮動齒輪會有跳動的可能，然而發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)至IJ，機(jī)構(gòu)中所包含的向心力可讓齒輪保持嚙合。此外，也可設(shè)置用于在限制內(nèi)引導(dǎo)浮動齒輪以避免任何跳動的配置。
[0118]參照圖28，內(nèi)齒輪17、浮動齒輪25的嚙合齒數(shù)差為I，而外齒輪31、浮動齒輪25的嚙合齒數(shù)差為2。從圖28同時可知，外齒輪31、浮動齒輪25的嚙合齒距小于內(nèi)齒輪17、浮動齒輪25的嚙合齒距。
[0119]參照圖29，內(nèi)齒輪17、浮動齒輪25的嚙合齒數(shù)差以及外齒輪31、浮動齒輪25的嚙合齒數(shù)差都是2。在兩者情形中，兩個嚙合齒距是實質(zhì)上相同的。
[0120]參照圖30，內(nèi)齒輪17、浮動齒輪25的嚙合齒數(shù)差為2，而外齒輪31、浮動齒輪25的嚙合齒數(shù)差為3。從圖30同時可知，外齒輪31、浮動齒輪25的嚙合齒距大于內(nèi)齒輪17、浮動齒輪25的嚙合齒距。
[0121]圖31中說明了一種用于切削/研磨/粉碎工具的機(jī)構(gòu)11。該機(jī)構(gòu)具有內(nèi)圓形部件(具有浮動齒輪25的形式)與周圍圓形部件(具有外齒輪31的形式)。輸入耦合部(未示)對外齒輪31提供旋轉(zhuǎn)運動。浮動齒輪25是連接至輸出耦合部(具有凸緣37的形式)，圓形刀葉13是通過鉚釘43而附裝并固定至凸緣37。
[0122]浮動齒輪25在它的向外延伸齒部29的區(qū)域中具有外圓周，此外圓周小于外齒部31在它的向內(nèi)延伸齒部33的區(qū)域中的內(nèi)圓周，并且浮動齒輪25具有的向外延伸齒部29比外齒輪31的向內(nèi)延伸齒部33的數(shù)量少。如圖所示，在外齒輪與浮動齒輪的嚙合齒部之間有一個齒差。
[0123]浮動齒輪25通過浮動齒輪25的齒部29與外齒輪31的齒部33的嚙合而與外齒輪31協(xié)作。嚙合齒部具有匹配的齒距，以求最大效率和最小功率損耗。
[0124]雖然所示浮動齒輪具有向內(nèi)延伸的齒部27，但它們并未連接于任何處，并且可被整體省略。它們被繪示出來僅僅是因為這個具體實施例是得自第一具體實施例。在這個第六具體實施例中，內(nèi)齒輪17(定子)已被移除。外齒輪31是由馬達(dá)通過輸入軸桿(未示)以相對慢速來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，這帶動帶有刀葉13的浮動齒輪25旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)度~開始與待切削材料259接觸，它最初會停止，然后開始往復(fù)運動，這對材料259產(chǎn)生捶擊運動。當(dāng)馬達(dá)和輸入軸桿的轉(zhuǎn)速增加，仍在繼續(xù)往復(fù)運動的刀葉13也會同時開始旋轉(zhuǎn)，因而移動及移除因捶擊動作所產(chǎn)生的材料。通過控制馬達(dá)與輸入軸桿轉(zhuǎn)速，即可改變刀葉相對于捶擊的旋轉(zhuǎn)比例。
[0125]在替代具體實施例中，第二具體實施例的機(jī)構(gòu)中的外齒輪31可被移除，并且內(nèi)齒輪17可與浮動齒輪25協(xié)作以產(chǎn)生等效效果，但是如第六具體實施例中所示經(jīng)由外齒輪進(jìn)行驅(qū)動則可提供較佳的機(jī)械性優(yōu)勢。
[0126]參照圖32，圖32說明了第七具體實施例，這在結(jié)構(gòu)上與第六具體實施例相同，但是另包括以其一端263附裝至刀葉13、并以其另一端265附裝至工具機(jī)架的連桿組261。連桿組261的作用在于停止刀葉13的旋轉(zhuǎn)。這會使在與附屬物269相對的區(qū)段267處的齒部45以軌道方式移動，此移動接著可被使用作為切削動作。連桿組261的效果與第四具體實施例中的組件97的效果相當(dāng)，而且在區(qū)段267處的刀葉的運作也與第四具體實施例中的刀葉相同。第七具體實施例中的刀葉13可設(shè)有用于附裝連桿組261的復(fù)數(shù)個徑向分隔孔，因此在區(qū)段處267鈍化的齒部處，刀葉可被旋轉(zhuǎn)，且連桿組261可附裝在不同的徑向位置。
[0127]相信所有這些具體實施例都提供了一種切削動作，其中刀葉的齒部可沖擊材料并且反彈遠(yuǎn)離材料。這被相信可利用混凝土及類似材料中壓縮力強(qiáng)但張力弱的性質(zhì)。相信為能得到混凝土薄片，刀葉齒部必須要通過碰撞而換得足夠能量，同時與碰撞呈直角方向移動，使其可于齒部前方產(chǎn)生壓縮力，并恰于其后方產(chǎn)生張力。相信張力會使裂縫傳遞向前移動短距離，然后因回彈波而向上。相信此回彈波是在刀葉齒部碰撞并且反彈遠(yuǎn)離正被切削的材料時能最佳地發(fā)生。
[0128]應(yīng)知本發(fā)明的范疇并不限于本文所述的特定具體實施例。
【主權(quán)項】
1.一種機(jī)構(gòu)，用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動，以使用于切削、研磨或粉碎工具，所述機(jī)構(gòu)具有: 具有徑向向外延伸的齒件的內(nèi)圓形部件； 具有徑向向內(nèi)延伸的內(nèi)齒件的周圍圓形部件； 其中所述內(nèi)圓形部件具有比所述周圍圓形部件的內(nèi)齒件的數(shù)量更少的齒件； 其中所述內(nèi)圓形部件通過所述內(nèi)圓形部件齒件與所述周圍圓形部件齒件的嚙合而與所述周圍圓形部件協(xié)作； 其中，當(dāng)一個所述圓形部件旋轉(zhuǎn)時，另一個所述圓形部件受所述齒件的嚙合限制而移動，以于另一個所述圓形部件中提供軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動;及 所述機(jī)構(gòu)具有輸入耦合部以供對其旋轉(zhuǎn)運動的傳送，并且所述圓形部件具有輸出耦合部以傳送所述軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動。2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其中所述輸出耦合部是在完整工具中刀葉所固定到的凸緣或固定點。3.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)構(gòu)，其中所述輸出耦合部是連接于所述周圍圓形部件，并且所述輸入耦合部是連接于所述內(nèi)圓形部件。4.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)構(gòu)，其中所述輸出耦合部是連接于所述內(nèi)圓形部件，且所述輸入耦合部是連接于所述周圍圓形部件。5.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)構(gòu)，其中所述周圍圓形部件具有徑向向外延伸的外齒件，并且所述機(jī)構(gòu)包括具有徑向向內(nèi)延伸的內(nèi)齒件的外圓形部件； 其中所述周圍圓形部件具有比所述外圓形部件的內(nèi)齒件的數(shù)量少的外齒件； 其中所述周圍圓形部件通過所述周圍圓形部件齒件與所述外圓形部件齒件的嚙合而與所述外圓形部件協(xié)作。6.—種機(jī)構(gòu)，用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動以使用于切削、研磨或粉碎工具，所述機(jī)構(gòu)包括: 內(nèi)圓形部件，具有徑向向外延伸的齒件； 周圍圓形部件，具有徑向向內(nèi)延伸的內(nèi)齒件以及徑向向外延伸的外齒件； 外圓形部件，具有徑向向內(nèi)延伸的內(nèi)齒件； 其中所述內(nèi)圓形部件通過所述內(nèi)圓形部件齒件與所述周圍圓形部件齒件的嚙合而與所述周圍圓形部件協(xié)作； 其中所述周圍圓形部件通過所述周圍圓形部件齒件與所述外圓形部件齒件的嚙合而與所述外圓形部件協(xié)作； 其中所述內(nèi)圓形部件具有比所述周圍圓形部件的內(nèi)齒件的數(shù)量少的齒件，并且所述周圍圓形部件具有比所述外圓形部件的內(nèi)齒件的數(shù)量少的外齒件； 其中，當(dāng)一個所述圓形部件旋轉(zhuǎn)時，另一個所述圓形部件受所述齒件的嚙合限制移動，以于另一個所述圓形部件中提供軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動;及 所述機(jī)構(gòu)具有一輸入耦合部以供對其的旋轉(zhuǎn)運動的傳送，并且一個所述圓形部件具有輸出耦合部以傳送所述軌道的、往復(fù)的或碰撞的運動。7.如權(quán)利要求6所述的機(jī)構(gòu)，其中所述內(nèi)圓形部件具有比所述周圍圓形部件的內(nèi)齒件數(shù)量少一個的齒件，并且所述周圍圓形部件具有比所述外圓形部件的內(nèi)齒件數(shù)量少一個的外齒件。8.如權(quán)利要求6或7所述的機(jī)構(gòu)，其中所述輸出耦合部是連接于所述周圍圓形部件，所述輸入耦合部是連接于所述內(nèi)圓形部件，并且所述外圓形部件是受限作為定子。9.如權(quán)利要求6或7所述的機(jī)構(gòu)，其中所述輸出耦合部是連接于所述周圍圓形部件，所述輸入耦合部是連接于所述外圓形部件，并且所述內(nèi)圓形部件是受限作為定子。10.如權(quán)利要求6或7所述的機(jī)構(gòu)，其中所述輸出耦合部連接于所述周圍圓形部件，所述輸入耦合部是連接于所述所述內(nèi)圓形部件，并且所述外圓形部件是連接于另一個輸入耦合部以供對其的旋轉(zhuǎn)運動傳送。11.如權(quán)利要求10所述的機(jī)構(gòu)，其中所述輸入耦合部和所述另一個輸入耦合部是獨立地被驅(qū)動，并且設(shè)有對驅(qū)動所述輸入耦合部和所述另一個輸入耦合部的馬達(dá)的轉(zhuǎn)速的獨立控制，或是對所述旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)速的差動控制。12.—種切削、研磨或粉碎工具，具有如前述權(quán)利要求中任一項所述的機(jī)構(gòu)，并且具有連接以對所述輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動的馬達(dá)。13.—種切削、研磨或粉碎工具，具有如權(quán)利要求10所述的機(jī)構(gòu)，并且具有連接以對所述輸入耦合部和對所述另一個輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動的馬達(dá)，其中傳送至所述輸入耦合部和所述另一個輸入耦合部的該旋轉(zhuǎn)運動是相反的方向。14.一種切削、研磨或粉碎工具，具有如權(quán)利要求13所述之機(jī)構(gòu)，其中，含有傳送組件部分以于相反方向中對所述輸入耦合部和所述另一個輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動。15.—種切削、研磨或粉碎工具，具有如權(quán)利要求11所述之機(jī)構(gòu)，具有連接以對所述輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動的第一馬達(dá)及具有連接以對所述另一個輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動的第二馬達(dá)，所述第一馬達(dá)與所述第二馬達(dá)的各自轉(zhuǎn)速可受控制以調(diào)整所述輸出耦合部的移動。16.如權(quán)利要求15所述的切削、研磨或粉碎工具，其中所述馬達(dá)是液壓旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，并且使用閥件改變對所述液壓馬達(dá)的流量/壓力，以產(chǎn)生相對差動轉(zhuǎn)速控制。17.—種切削、研磨或粉碎工具，具有如權(quán)利要求1至4中任一項所述的機(jī)構(gòu)，具有連接以對所述輸入耦合部傳送旋轉(zhuǎn)運動的馬達(dá)，以及具有附裝至所述輸出耦合部且從所述輸出耦合部的軸部的一側(cè)徑向延伸的刀葉，并且具有從所述輸出耦合部的軸部的一側(cè)延伸且與所述刀葉沿圓周而分隔的錨部，以部分限制所述輸出耦合部的運動。18.如權(quán)利要求17所述的切削、研磨或粉碎工具，其中所述刀葉為弓形型態(tài)。19.如權(quán)利要求17或18所述的切削、研磨或粉碎工具，其中所述錨部自圓周位置延伸，且相對于所述輸出耦合部而附裝而與所述刀葉對所述輸出耦合部的附裝處實質(zhì)上沿圓周相對，所述錨部的作用是要將一部分的所述錨部錨定耦接至機(jī)架并且放大所述刀葉的移動。20.如權(quán)利要求17、18或19所述的切削、研磨或粉碎工具，其中所述錨部包括彈性可撓構(gòu)件。
【文檔編號】F16H1/28GK106030152SQ201480055943
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年10月9日
【發(fā)明人】凱文·英克斯特
【申請人】澳商安博科技工業(yè)有限公司