双向机械转换器制造技术

本发明专利技术公开了一种双向机械转换器，包括：主轴；传动机构，所述传动机构包括相互联接的传动装置和换向装置；以及，输入力矩的旋转装置，所述旋转装置的旋转轴与所述主轴同轴，所述旋转装置与所述传动装置相互联接，并通过所述传动装置，不论所述旋转装置的转动方向如何，均按照一个预先设定的方向将力矩传递到所述主轴输出；其中，通过所述换向装置，所述预先设定的方向可变换。本发明专利技术结构简单紧凑，不但能有效利用驱动装置的双向运动，而且输出轴的转动方向可根据需要方便地切换，操作简便。

【技术实现步骤摘要】
双向机械转换器
本专利技术涉及手动工具，尤其涉及一种有效利用驱动装置双向运动的机械转换器。
技术介绍
一般螺丝批、力矩扳手之类手动工具的使用中，手在转动方向上的运动有一定的限度，不会是沿着一个方向持续进行的。这类工具中，手柄的转动轴与主轴同轴，使用时一般是这样的：首先，用手朝着某个希望的方向转动手柄(例如拧紧或松开一个螺钉)，然后，将手反向旋转，使该工具重新定位以便进入下一循环。在上述循环的第二部分，手的反向旋转可以是放开手柄后再重新握住，也可以是在工具中配有棘轮机构等单向装置，使手柄反转时主轴不动，还可以是将该工具与螺钉脱离后再插入。但无论如何，手的反向旋转都不会带来紧固件的有效运动，因此成为被浪费的动作。美国专利US5931062公开了一种机械转换器，包括一个主轴；以及安装在主轴上的两个驱动元件，每个驱动元件与主轴之间都插入有一个单向离合器，且主轴上的这两个单向离合器与主轴的接合方向相同，使得当任一个驱动元件向该方向旋转时，主轴都会被拖动向一个方向转动，而当驱动元件向反方向旋转时，相对主轴是空转；还包括一个沿主轴轴线配置的旋转装置，该旋转装置与一个选定的驱动元件接合；还包括一个转换机构，该转换机构与两个驱动元件同时相联，迫使该两个驱动元件总是反向旋转，以使一个驱动元件拖动主轴转动，另一个驱动元件空转，使得不管驱动部件向哪个方向旋转，主轴都一直向一个方向旋转，从而把旋转装置(例如手柄)的正反转都转换为主轴的单向转动。该机械转换器能够有效利用旋转装置的任意方向的转动，也即，不论手柄是顺时针转动还是逆时针转动，主轴都朝向一个方向转动，从而大大提高了手的运动效率，节约了操作时间。然而，该专利技术的转换装置只能使主轴朝着一个方向转动。为了适应主轴在两个方向上转动的需要(例如，在作为螺丝批应用时的拧紧或松开紧固件)，该专利技术的手柄必须能够从与其同轴的主轴上拆下，并且主轴的两端(设为A、B两端)都可安装螺丝批。假设开始使用主轴的A端拧紧一个紧固件，若需要松开这个紧固件，必须将安装在主轴B端的手柄从主轴上卸下，再将手柄装到主轴的A端上，并在主轴的B端装上合适的螺丝批头，然后才能进行松开紧固件的动作。若是要松开的紧固件与原先正在拧紧的紧固件是同一型号，还必须在手柄换位前先将批头从A端卸下，装至B端。由此可见，该专利技术的机械转换器更换主轴方向是很不方便的。对于批头可更换的多用螺丝批而言，在主轴两端来回更换批头更是非常麻烦。另外，必须保证手柄可以容易地从主轴上拆下，也就意味着整个螺丝批自身的完整性不容易保证，部件容易散落遗失。因此，本领域的技术人员致力于开发一种可以方便地切换主轴转动方向的双向机械转换器。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可以方便地切换主轴转动方向的双向机械转换器。为实现上述目的，本专利技术提供了一种双向机械转换器，包括：主轴；传动机构，所述传动机构包括相互联接的传动装置和换向装置；以及，输入力矩的旋转装置，所述旋转装置的旋转轴与所述主轴同轴，所述旋转装置与所述传动装置相互联接，并通过所述传动装置，不论所述旋转装置的转动方向如何，均按照一个预先设定的方向将力矩传递到所述主轴输出；其中，通过所述换向装置，所述预先设定的方向可变换。进一步地，所述传动装置套设在所述换向装置上；所述传动装置包括各自通过一个单向离合器安装在主轴上的两个驱动元件，和一个转换结构，所述转换结构与所述两个驱动元件均相联，迫使所述两个驱动元件按照相反方向旋转；其中，所述两个驱动元件在轴向上彼此隔开；其中所述换向装置包括所述单向离合器；两个所述单向离合器的作用方向相同，使得所述两个驱动元件中以所述作用方向旋转的一个驱动元件带动所述主轴转动，以与所述方向相反的作用方向旋转的另一个驱动元件相对所述主轴空转。在本专利技术的双向机械转换器的一种具体实施方式中，所述两个驱动元件分别为主动轮和从动轮；所述转换结构包括至少一个与所述主轴垂直设置的中间轮轴，至少一个中间轮穿设在所述中间轮轴上，至少一个所述中间轮与所述从动轮和所述主动轮均相联，以使所述主动轮和所述从动轮按照相反方向旋转；并且所述主动轮与所述旋转装置紧固联接。进一步地，所述从动轮、所述主动轮和所述中间轮均为锥齿轮。更进一步地，所述转换结构包括两个与所述主轴垂直设置的中间轮轴，两个中间轮分别穿设在所述中间轮轴上，所述两个中间轮均与所述从动轮和所述主动轮均相联，以使所述主动轮和所述从动轮按照相反方向旋转。本具体实施方式可有多个较佳实施方案，其一种较佳实施方案中，所述主轴具有至少一个异形面，所述换向装置通过所述至少一个异形面与所述主轴相互联接。进一步地，其中所述主轴具有多个异形面。更进一步地，所述主轴具有三个异形面。另外，所述主轴的所述至少一个异形面可被分为两段设置，分别对应于所述两个驱动元件。本较佳实施方案中，所述换向装置套设在所述主轴上，所述换向装置包括换向元件和两组滚动体；其中，所述换向元件以间隙配合的方式同轴地套设在所述主轴上，所述换向元件上开有尺寸略大于所述滚动体的两组槽，以分别设置两组所述滚动体，两组所述滚动体的位置与两个所述驱动元件的位置分别对应；两个所述驱动元件各自具有内圆周面，两个所述驱动元件分别通过所述内圆周面以间隙配合的方式同轴地套设在所述换向元件上，每组所述滚动体包括至少一个滚动体，所述滚动体可以在所述异形面上滚动；所述换向元件的所述两组槽可推动所述滚动体与所述异形面和所述内圆周面配合；其中，通过所述滚动体与所述异形面和所述内圆周面配合而构成所述单向离合器。进一步地，所述内圆周面为圆柱面，所述滚动体为圆柱形的滚针，所述滚针的轴线与所述主轴的轴线平行。或者，所述内圆周面为圆锥面，所述滚动体为圆锥形的滚轴，所述滚轴的外形与所述异形面和所述内圆周面之间的间隙相匹配。或者，所述内圆周面为圆柱面或圆环面，所述滚动体为滚珠。进一步地，所述异形面与所述内圆周面之间形成径向间隙，所述径向间隙的中间部分的尺寸大于所述滚动体的直径，所述径向间隙的两端部分的尺寸小于所述滚动体的直径。更进一步地，所述异形面为圆柱面、椭圆柱面、抛物面或平面。进一步地，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体数量等于所述异形面的数量。更进一步地，所述换向元件的所述两组槽中的每一组槽内的所述滚动体数量均等于所述异形面的数量。或者，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体数量多于所述异形面的数量。或者，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体数量少于所述异形面的数量。进一步地，所述换向元件可在所述主轴的圆周方向上预设的两个位置间切换，以通过改变所述异形面与所述滚动体间的位置关系，来设定所述主轴的旋转方向。本专利技术的双向机械转换器的另一种较佳实施方式中，所述主轴上对应于所述两个驱动元件的位置设有两个棘爪座，每个所述棘爪座上对称地设置有一对反向的可摆动的棘爪；所述两个驱动元件分别具有至少部分地环状分布的内齿形面，所述内齿形面可分别与至少一个棘爪啮合；所述换向装置套设在所述主轴上，并可控制所述棘爪的位置状态，通过改变所述棘爪的所述位置状态，来设定所述主轴的旋转方向。进一步地，所述换向装置包括以间隙配合的方式同轴地套设在所述主轴上的换向元件，所述换向元件具有开口，所述棘爪可穿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向机械转换器，其特征在于，包括：主轴；传动机构，所述传动机构包括相互联接的传动装置和换向装置；以及，输入力矩的旋转装置，所述旋转装置的旋转轴与所述主轴同轴，所述旋转装置与所述传动装置相互联接，所述传动装置按照一个预先设定的方向将力矩传递到所述主轴输出；其中，通过所述换向装置，所述预先设定的方向可变换。

【技术特征摘要】
2011.07.07 CN 201120239436.81.一种双向机械转换器，其特征在于，包括：主轴；传动机构，所述传动机构包括相互联接的传动装置和换向装置；以及，输入力矩的旋转装置，所述旋转装置的旋转轴与所述主轴同轴，所述传动装置按照一个预先设定的方向将力矩传递到所述主轴输出；其中，通过所述换向装置，所述预先设定的方向可变换；其中，所述传动装置包括两个驱动元件，和一个转换结构，所述转换结构与所述两个驱动元件均相联，使所述两个驱动元件按照相反方向旋转；其中，所述两个驱动元件在轴向上彼此隔开；所述换向装置包括两个单向离合器；通过所述两个单向离合器，所述输入力矩的旋转装置输入的力矩的方向与所述预先设定的方向相同或相反时，所述主轴都按照所述预先设定的方向旋转；所述两个驱动元件分别为主动轮和从动轮；所述转换结构包括至少一个与所述主轴垂直设置的中间轮轴，至少一个中间轮穿设在所述中间轮轴上，至少一个所述中间轮与所述从动轮和所述主动轮均相联，以使所述主动轮和所述从动轮按照相反方向旋转。2.如权利要求1所述的双向机械转换器，其中，所述从动轮、所述主动轮和所述中间轮均为锥齿轮。3.如权利要求2所述的双向机械转换器，其中，所述转换结构包括两个与所述主轴垂直设置的中间轮轴，两个中间轮分别穿设在所述中间轮轴上，所述两个中间轮均与所述从动轮和所述主动轮相联，以使所述主动轮和所述从动轮按照相反方向旋转。4.如权利要求2所述的双向机械转换器，其中所述主轴具有至少一个异形面，所述换向装置通过所述至少一个异形面与所述主轴相互联接。5.如权利要求4所述的双向机械转换器，其中所述主轴具有多个异形面。6.如权利要求5所述的双向机械转换器，其中所述主轴具有三个异形面。7.如权利要求4所述的双向机械转换器，其中所述主轴的所述至少一个异形面被分为两段设置，分别对应于所述两个驱动元件。8.如权利要求4所述的双向机械转换器，其中，所述换向装置包括换向元件和两组滚动体；其中，所述换向元件以间隙配合的方式同轴地套设在所述主轴上，所述换向元件上开有尺寸略大于所述滚动体的两组槽，以分别设置两组所述滚动体，两组所述滚动体的位置与两个所述驱动元件的位置分别对应；两个所述驱动元件各自具有内圆周面，两个所述驱动元件分别通过所述内圆周面以间隙配合的方式同轴地套设在所述换向元件上，每组所述滚动体包括至少一个滚动体，所述滚动体可以在所述异形面上滚动；所述换向元件的所述两组槽可推动所述滚动体同时与所述异形面和所述内圆周面配合；其中，通过所述滚动体同时与所述异形面和所述内圆周面配合而构成所述单向离合器。9.如权利要求8所述的双向机械转换器，其中，所述内圆周面为圆柱面，所述滚动体为圆柱形的滚针，所述滚针的轴线与所述主轴的轴线平行。10.如权利要求8所述的双向机械转换器，其中，所述内圆周面为圆锥面，所述滚动体为圆锥形的滚轴，所述滚轴的外形与所述异形面和所述内圆周面之间的间隙相匹配。11.如权利要求8所述的双向机械转换器，其中，所述内圆周面为圆柱面或圆环面，所述滚动体为滚珠。12.如权利要求8所述的双向机械转换器，其中所述异形面与所述内圆周面之间形成径向间隙，所述径向间隙的中间部分的尺寸大于所述滚动体的直径，所述径向间隙的两端部分的尺寸小于所述滚动体的直径。13.如权利要求12所述的双向机械转换器，其中所述异形面为圆柱面、椭圆柱面、抛物面或平面。14.如权利要求8所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体的数量等于所述异形面的数量。15.如权利要求14所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件的所述两组槽中的每一组槽内的所述滚动体数量均等于所述异形面的数量。16.如权利要求8所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体数量多于所述异形面的数量。17.如权利要求8所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件的所述两组槽中的任一组内的所述滚动体数量少于所述异形面的数量。18.如权利要求8所述的双向机械转换器，其中所述换向元件可在所述主轴的圆周方向上预设的两个位置间切换，以通过改变所述异形面与所述滚动体间的位置关系，来设定所述主轴的旋转方向。19.如权利要求1所述的双向机械转换器，其中，所述两个驱动元件分别具有至少部分地环状分布的棘齿面，所述棘齿面可分别与至少一个棘爪啮合；所述换向装置可控制所述棘爪的位置状态，通过改变所述棘爪的所述位置状态，来设定所述主轴的旋转方向。20.如权利要求19所述的双向机械转换器，其中，所述换向装置包括换向元件；所述换向元件具有开口，所述棘爪可穿过所述开口与所述棘齿面啮合；所述单向离合器通过所述棘爪与所述棘齿面之间的配合而构成。21.如权利要求20所述的双向机械转换器，其中，所述换向元件可在所述主轴的圆周方向上预设的两个位置间切换，以通过改变所述棘爪的所述位置状态，来设定所述主轴的旋转方向。22.如权利要求19所述的双向机械转换器，其中，每对所述棘爪间还设置有使所述棘爪张开并靠向所述棘齿面的弹性元件。23.如权利要求19所述的双向机械转换器，其中，所述棘齿面为内棘齿面。24.如权利要求2所述的双向机械转换器，其中，在所述主轴的周缘上的对应于所述两个驱动元件的位置处设有两组槽，每组槽均包括两个槽；每个槽内均设置一个制动块，所述制动块被弹性元件向外推；所述两个驱动元件分别具有环状分布的内齿形面，所述内齿形面可分别与至少一个所述制动块啮合；所述换向装置套设在所述主轴上，并可控制所述制动块的位置状态，通过改变所述制动块的所述位置状态，设定所述主轴的旋转方向。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟毅，
申请(专利权)人：杭州巨星工具有限公司，拉特切特公司，
类型：发明
国别省市：