用于操纵工具的伸缩杆

申请号 CN201380046488.5 申请日 2013-09-09 公开(公告)号 CN104684694B 公开(公告)日 2017-09-08
申请人 富果投资&金融集团; 发明人 R·巴莱斯特列里;
摘要 本 发明 涉及一种用于操纵工具的伸缩杆,该伸缩杆包括:带有基部端的杆基部,与杆基部滑动 啮合 的杆延伸部,与杆基部相对的布置在杆延伸部的支承端处的经配置支承工具的支承构件,相对于杆基部自动推动/拉伸杆延伸部的致动装置,在所述基部端处的杆致动控制,该杆致动控制在推动 位置 、拉伸位置、待用位置之间操作致动装置。致动装置包括:与杆延伸部一体的 螺母 元件,和与所述杆基部枢转啮合的纵向螺丝构件;一旦由所述杆致动控制操作就使所述螺丝构件旋转的 马 达装置。
权利要求

1.一种伸缩杆,其经配置在使用者的头部上方期望的高度处操纵工具(80),该伸缩杆包括:
-具有基部端(11)的杆基部(10);
-与所述杆基部(10)滑动啮合的杆延伸部(20);
-经配置相对于所述杆基部(10)推动/拉动所述杆延伸部(20)的致动装置(50),-与所述杆基部(10)相对,布置在所述杆延伸部(20)的支承端(21)处的支承构件(23),所述支承构件(23)经配置支承工具(80);
-布置在所述基部端(11)以操作所述致动装置(50)的杆致动控制(12),
其中,所述致动装置(50)包括:
-与所述杆延伸部(20)一体的螺母元件(30),和与所述杆基部(10)枢转啮合的纵向螺丝构件(40),
-一旦由所述杆致动控制操作就使所述螺丝构件(40)旋转的达装置,其中所述螺母元件(30)经布置在所述杆基部(10)内滑动,并且与所述螺丝构件(40)啮合,通过这种方式,一旦所述螺丝构件(40)旋转,所述杆延伸部(20)就在所述杆基部(10)内滑动,并且其中,所述杆基部(10)具有纵向通道(13),在该纵向通道(13)中,所述螺丝构件(40)与所述螺丝构件和所述纵向通道之间的间隙啮合,其中所述纵向通道(13)具有多边形横截面,并且
其中所述杆基部(10)具有带内部纵向腔室(14)的管状形状,并且所述螺母元件(30)具有包围所述杆延伸部(20)的衬圈(32),并且所述衬圈(32)在所述杆基部(10)的所述内部纵向腔室(14)内滑动。
2.根据权利要求1所述的伸缩杆,其中,所述纵向通道(13)的所述多边形横截面为三形横截面。
3.根据权利要求1所述的伸缩杆,其中,所述纵向通道(13)的所述多边形横截面为正方形横截面。
4.根据权利要求1所述的伸缩杆,其中,所述纵向通道(13)的所述多边形横截面相对所述螺丝构件(40)配置,其配置的方式使得所述纵向通道(13)的内部尺寸(D)以预定间隙对应于所述螺丝构件(40)的直径(D′)。
5.根据权利要求4所述的伸缩杆,其中,从0.5mm到4mm的所述间隙提供大于所述螺丝构件(40)的直径(D′)的所述内部尺寸(D)。
6.根据权利要求4所述的伸缩杆,其中,从1mm到2mm的所述间隙提供大于所述螺丝构件(40)的直径(D′)的所述内部尺寸(D)。
7.根据权利要求1所述的伸缩杆,其中,所述螺母元件(30)通过颈杆(33)连接到杆延伸部(20),并且在所述杆基部(10)的所述纵向通道(13)与所述内部纵向腔室(14)之间,提供所述颈杆(33)在其中滑动的凹槽(15)。
8.根据权利要求7所述的伸缩杆,其中,所述凹槽(15)的宽度小于所述螺丝构件(40)的直径。
9.根据权利要求1所述的伸缩杆,其中,为了将被支承的工具连接到电源,提供电动连接部或气动连接部或液压连接部,所述电动连接部或气动连接部或液压连接部能够有利地为布置在内部致动装置外部和基部外壳与延伸部外壳内部的线圈。
10.根据权利要求1所述的伸缩杆,其中,所述杆致动控制(12)经布置在以下位置之间操作所述致动装置(50):
-推动位置,所述致动装置(50)在其中相对于所述杆基部(10)推动所述杆延伸部(20),以便使所述伸缩杆伸长;
-拉动位置,所述致动装置(50)在其中相对于所述杆基部(10)拉动所述杆延伸部(20),以便使所述伸缩杆缩短;
-待用位置,所述致动装置(50)在其中不起作用,并且能够以期望的杆长度(L)来使用所述伸缩杆,以在期望的高度操控所述工具(80)。
11.根据权利要求1所述的伸缩杆,其中,所述支承构件(23)经配置支承电动或气动或液压工具,并且可延伸的连接部(70)布置在所述基部端(11)与所述支承端(21)之间,以便在所述支承端(21)处提供动源,以在所述杆延伸部(20)与所述杆基部(10)之间的任何相对位置(L,L′,L″)处供给所述工具(80)动力,在所述基部端(11),通过连接部(90)提供连接到所述可延伸的连接部(70)的工具控制(95),以打开/关闭所述工具(80);所述工具控制(95)布置在所述基部端(11)处。
12.一种伸缩杆,其经配置在使用者的头部上方以期望的高度操纵工具(80),该伸缩杆包括:
-具有基部端(11)的杆基部(10);
-与所述杆基部(10)滑动啮合的杆延伸部(20);
-经布置以便相对于所述杆基部(10)推动/拉动所述杆延伸部(20)的致动装置(50),-与所述杆基部(10)相对,布置在所述杆延伸部(20)的支承端(21)处的支承构件(23),所述支承构件(23)经配置支承工具(80);
-布置在所述基部端(11)以操作所述致动装置(50)的杆致动控制(12),
其中,所述致动装置(50)包括具有锚固点(131)的筋束(140),所述钢筋束(140)的锚固点(131)借助于滑动元件(130)固定到所述杆延伸部(20),其中提供与所述杆基部(10)枢转啮合的空转滑轮(101)和机动化滑轮(150),并且在所述杆基部(10)内提供壳体,以容纳所述空转滑轮(101)和所述机动化滑轮(150),并且
其中,通过顺时针或逆时针旋转机动化滑轮(150),引起所述滑动元件(130)朝向或远离通过所述杆基部(10)的端壁(16)所形成的开口(17)滑动,并且所述杆延伸部(20)的突出部分被分别加长或缩短,从而增加或减小所述伸缩杆的长度。
13.一种伸缩杆,其经配置在使用者的头部上方以期望的高度操纵工具(80),该伸缩杆包括:
-具有基部端(11)的杆基部(10);
-与所述杆基部(10)滑动啮合的杆延伸部(20);
-经布置以便相对于所述杆基部(10)推动/拉动所述杆延伸部(20)的致动装置(50),-与所述杆基部(10)相对,布置在所述杆延伸部(20)的支承端(21)处的支承构件(23),所述支承构件(23)经配置支承工具(80);
-布置在所述基部端(11)以操作所述致动装置(50)的杆致动控制(12),
其中所述致动装置(50)部分地包含相同的杆基部(10)和相同的杆延伸部(20),从而实现气动或液压致动装置,所述致动装置具有在所述杆基部(10)中的第一流体通路(301)及第二流体通路(302),和用于使流体选择性进入所述第一流体通路(301)或进入所述第二流体通路(302)的控制,其中所述杆基部(10)和所述杆延伸部(20)以这样的方式布置,即,选择性进入所述第一流体通路(301)或进入所述第二流体通路(302)的流体引起所述杆延伸部(20)相对于所述杆基部(10)的相对运动,以便使所述伸缩杆伸长或缩短。
14.根据权利要求13所述的伸缩杆,其中:
-所述杆基部(10)具有与所述第一流体通路(301)连通的环形腔室(310)和与所述第二流体通路(302)连通的外部环形腔室(325),
-所述杆基部(10)包括限定所述环形腔室(310)内壁的内管(311),并且具有限定所述环形腔室(310)外壁的内部圆柱形壁(312),并且所述杆延伸部(20)滑动且紧密啮合所述杆基部(10)的所述内部圆柱形壁;
-所述杆延伸部(20)具有滑动凸缘(315),其与所述杆基部(10)的所述内管(311)滑动且紧密啮合,
-在所述外部环形腔室(325)之中,在所述内管(311)的末端处,开口(303)在所述内管(311)中形成,与所述第一流体通路(301)和所述第二流体通路(302)相对;
-凸缘(320)连接到所述内管(311);
-装配在基部端(11)上的控制阀使流体选择性地进入所述第一流体通路(301)或所述第二流体通路(302),使得所述伸缩杆缩短或伸长,或者该控制阀将流体定在所述环形腔室(310)中,使得所述伸缩杆保持锁定在期望的长度。
15.根据权利要求14所述的伸缩杆,其包括经布置防止所述杆延伸部(20)相对于所述杆基部(10)旋转的防旋转装置,所述防旋转装置选自由以下部件组成的组:
-分别沿着所述杆延伸部(20)的外壁形成的突出或凹槽,和沿着所述杆基部(10)的内壁形成的凹槽或突出,所述突出和所述凹槽适用于彼此啮合,并且适用于避免所述杆延伸部(20)相对于所述杆基部(10)的相对旋转;
-包括伸缩杆的防旋转装置,其被装配有气动致动装置或液压致动装置,并且所述伸缩杆包括分别与杆基部(10)和杆延伸部(20)一体的基部外壳(540)和延伸部外壳(541)。

说明书全文

用于操纵工具的伸缩杆

技术领域

[0001] 本发明涉及用于操纵工具的伸缩杆,例如用于家庭或工业用途,或用于农业用途,例如,细长的手柄,特别是在使用者头部上方期望的高度处操作采收工具或切割工具。
[0002] 此类杆具有能够由使用者握持的握持端、工具能够在其中支承的支撑端,通过这样的方式,使用者就能够通过此杆将工具带到在使用者头部上方的期望位置。杆具有以可伸缩方式彼此啮合的握持杆构件和支撑杆构件。

背景技术

[0003] 上述类型的伸缩杆已知有许多种。它们在经布置用来增加或减少它们长度的方式上彼此不同,或在期望的高度将其定/释放的方式上彼此不同。
[0004] 它们能够用于在使用者头部上方的期望高度处操纵工具,所述工具诸如用于从树上采收果的工具,用于剪切树枝的工具,用于油漆或粉刷天花板或侧壁的工具,用于从高的架子或橱柜收集物体的工具,或用于将物体悬挂在期望的高度处的工具等。
[0005] 用于这些应用的伸缩杆应当非常轻便,以允许使用者轻易地支撑它们并且至长时间的工作时间,例如,一整天,且同时,伸缩杆要足够坚硬,以支撑可以是机动化工具的工具。
[0006] 众所周知,动伸缩杆用于重任务,诸如用于升高负载,用于移动工作平台或大型工具、伸缩套筒天线。通常,它们由液压汽缸或气动汽缸供给动力。然而,液压汽缸或气动汽缸过于笨重而难以针对以上应用驱动伸缩杆。
[0007] 例如在CN201878552中所描述的,也是众所周知用于采收水果或用于剪切树枝的伸缩杆在末端处具有动力工具和达。在另一端能够连接电源,例如,电池。能够将杆手动伸长或缩短,并且在握持端和工具端之间提供可延伸的电气连接部,以便在杆的任何长度均供应电力给工具的马达。
[0008] 例如在KR20040072307中所描述的,在末端具有工具的伸缩杆也是众所周知用于采收水果或用于剪切树枝。在另一端,它们具有用于将动力传送至工具的传送装置。能够将杆手动伸长或缩短,从而允许在杆的任何期望长度处均将动力传送至工具。
[0009] 手动延长或缩短伸缩杆的步骤需要使用者将杆置于平面上,例如放在地上,以开启杆的滑动使杆伸长/缩短,然后锁定杆的滑动并且然后将杆升高和在期望的高度处操作工具。
[0010] 然而,所希望的是,当杆升高时能够将其伸长/缩短,以便直接看到工具何时处于距离地面的期望高度,并且避免将杆置于地面上,使其伸长/缩短且然后将其再次升高的存在问题的步骤。
[0011] 例如在US5881601中所公开的伸缩杆也是众所周知,其描绘了能够手动或由马达辅助实施延伸收缩的伸缩杆。在可延伸杆的固定部分和可移动部分之间的传送装置包括齿条。中间构件包括与齿条啮合的齿轮,从而允许这两部分的相对运动。齿条和齿轮的存在确定了卡顿和阻塞相对运动的险,并且因此需要频繁维修。
[0012] US4924573公开了具有螺丝操作的可延伸杆。更确切地,公开了具有与杆基部滑动啮合的固定的中空基部和中空杆延伸部的修枝机。覆盖在中空基部内的致动蜗杆传动与安装到杆延伸部的齿条啮合。马达传送装置使蜗杆旋转,并且变速杆使齿轮箱转换蜗杆传动的旋转方向,以便使杆延伸部延伸或收回。
[0013] 在US4924573中公开的修枝机的优点为,为增加杆延伸部的长度,蜗杆传动也必须相应变长。然而,长的蜗杆传动会非常强烈的横向振动,并且会撞击在中空基部内的壳体并且也与杆延伸部一起从齿条中脱离。这将导致蜗杆传动的迅速磨损和折断。为此,除非使蜗杆传动和其他部件的横截面严重加强,并且然后使整个杆超长且使部分及全部设备的重量超重,否则所公开的修枝机不能形成长延伸部。
[0014] 必须极大限制蜗杆传送旋转的其他限制,以避免横向振动。然而,这就使得延伸/收回速度非常慢,从而丧失了具有机动化伸缩杆的大部分优点。

发明内容

[0015] 因此,本发明的特征为提供用于升高诸如工具的小物体的伸缩杆,在该伸缩杆中,延伸杆运动的传送具有有限的振动,并且因此具有低磨损和高可靠性。
[0016] 本发明的另一个特征为提供使用其能够将物体非常快速地升高和降低的此类伸缩杆,而不损坏设备的零件。
[0017] 此外,本发明的特征为提供用于升高轻便且易于使用的小物体的伸缩杆。
[0018] 此外,本发明的特征为在其中可用于使杆延伸/缩短的蜗杆传动可以是非常轻便且便宜的,例如塑料。
[0019] 这些和其他目的均由用于升高小物体的伸缩杆实现,该伸缩杆包括:
[0020] -具有基部端的杆基部;
[0021] -与杆基部滑动啮合的杆延伸部;
[0022] -与杆基部相对,布置在杆延伸部支承端处的支承构件,支承构件经配置支承工具;
[0023] -经布置相对于杆基部推动/拉动杆延伸部的致动装置;
[0024] -布置在基部端以在以下位置之间操作致动装置的杆致动控制;
[0025] -推动位置,致动装置在其中相对于杆基部推动杆延伸部,以便使伸缩杆伸长;
[0026] -拉动位置,致动装置在其中相对于杆基部拉动杆延伸部,以便使伸缩杆缩短;
[0027] -待用位置,致动装置在其中不起作用,并且能够以期望的杆长度来使用伸缩杆,以在期望的高度操控所述工具。
[0028] 根据该发明的一方面,所述致动装置包括:
[0029] -与所述杆延伸部一体的螺母元件,和与所述杆基部枢转啮合的纵向螺丝构件。
[0030] -一旦由所述致动控制操作就使所述螺丝构件旋转的马达装置,
[0031] 其中所述螺母元件经布置在所述杆基部内滑动,并且与所述螺丝构件啮合,通过这种方式,一旦所述螺丝构件旋转,所述杆延伸部就在所述杆基部内滑动,并且[0032] 其中,所述杆基部具有纵向通道,在纵向通道中,所述螺丝构件与间隙啮合,其中所述纵向通道具有多边形横截面。
[0033] 这样,即使在螺丝构件与通道之间存在间隙,在纵向通道中的螺丝构件的滚动振动仍可避免。在下文中将讨论使用多边形横截面的纵向通道的优点。
[0034] 有利地,所述纵向通道的所述多边形横截面为三形横截面。
[0035] 可替代地,所述纵向通道的所述多边形横截面为正方形横截面。
[0036] 优选地,所述纵向通道的所述多边形横截面相对配置到所述螺丝构件,通过这样的方式,所述纵向通道的内部尺寸(D)就以预定间隙对应于所述螺丝构件(40)的直径(D′)。
[0037] 特别地,从0.5mm到4mm,特别是从1mm到2mm的所述预定间隙提供大于所述螺丝构件直径(D′)的所述内部尺寸(D)。
[0038] 有利地,当杆致动控制处于待用位置时,致动装置经配置将杆延伸部相对于杆基部锁定。这样,当杆在工具负载情况下或在由工具操作引起的活动情况下具有期望长度时,杆延伸部就不可以在杆基部中滑动。
[0039] 优选地,所述杆基部能够具有带内部纵向腔室的管状,并且所述螺母元件具有包围所述杆延伸部的衬圈,并且所述衬圈在所述杆基部的所述内部纵向腔室内滑动。这样,杆延伸部就由在杆基部中滑动的衬圈包围,使得杆延伸部不接触除衬圈之外的杆基部,并且其在杆基部内的平移具有最小的摩擦。
[0040] 特别地,所述螺母元件能够通过颈杆连接到杆延伸部,并且在所述杆基部的所述纵向通道与所述内部纵向腔室之间提供所述颈杆在其中滑动的凹槽。这样,螺母元件就能够通过颈杆以引导的方式用最小的摩擦滑动,并且杆基部能够作为单件形成,例如通过或塑料挤压形成。
[0041] 有利地,所述通道的宽度小于所述螺丝构件的直径。这样,螺丝构件的任何横向振动均不会导致螺丝构件从通道中离开并接触杆延伸部或杆基部。
[0042] 鉴于以上情况,能够使用非常轻便且成本低的材料来构造螺丝构件和杆基部,该材料对于限制伸缩杆的成本和重量是有用的。事实上,通道的多边形横截面和在通道与螺丝构件之间的间隙避免了在其中间的接触,并且减少了磨损。
[0043] 有利地,支承构件经配置支承机动化工具,并且在基部端与支承端之间布置可延伸的连接部,以便在支承端处提供电源,以在杆延伸部与杆基部之间的任何相对位置处仅给机动化工具供给动力。
[0044] 优选地,在杆基部的基部端处提供了工具控制,其最后连接到可延伸的连接部以打开/关闭机动化工具。
[0045] 在该发明的第二方面,经布置相对于杆基部自动推动/拉动杆延伸部的致动装置包括固定到杆延伸部的具有锚固点的筋束。提供了与杆基部枢转啮合的空转滑轮和机动化滑轮,并且在杆基部内提供了壳体通道以保护滑轮。这样,单个钢筋束能够用作推动/拉动构件,并且致动能够是轻便的且易于操作。
[0046] 在该发明的第三方面,经布置相对于杆基部自动推动/拉动杆延伸部的致动装置包括气动或液压致动装置,其具有在所述杆基部上的第一流体通路和第二流体通路,和使流体选择性进入第一流体通路或进入第二流体通路的控制。杆基部和杆延伸部通过这样的方式布置,即,选择性进入第一环形腔室或进入第二环形腔室的流体引起杆延伸部相对于杆基部的相对运动,以便使伸缩杆伸长或缩短。
[0047] 在这种情况下,杆基部形成与第一流体通路连通的环形腔室,并且杆延伸部形成与第二流体通路连通的第二环形腔室。杆基部具有与固定凸缘连接的内管。杆延伸部具有与杆基部的内圆柱形壁和内管的外壁滑动且紧密啮合的带凸缘的部分。在第二环形腔室中,在内管上的开口在安装在杆基部端上的相对端实现,对应于第二流体通路。这样,进入第二流体通路的流体就进入内管,穿过开口并且进入第二环形腔室,从而推动带凸缘部分的一侧,使伸缩杆缩短,反之,进入第一流体通路的流体进入第一环形腔室,并且推动带凸缘部分的另一侧,使连接到该凸缘的杆延伸部伸长。控制阀被提供以使流体选择性进入第一通路或第二通路,或将流体锁定在两个各自的腔室中,从而使伸缩杆保持锁定在期望的长度。
[0048] 有利地,提供防旋转装置,以防止杆延伸部相对于杆基部的旋转。
[0049] 在第一可能的实施例中,防旋转装置分别包括沿着杆延伸部的外壁形成的突出或凹槽,和沿着杆基部的内部圆柱形壁形成的凹槽或突出,突出和凹槽适用于彼此啮合,以避免杆延伸部相对于杆基部相对旋转。
[0050] 可替代地,自由转动的先前描述的相同的汽缸致动装置能够用小的直径(例如,在用仅20mm直径和6bar压力的情况下,力就可以足够多)实现,并且能够覆盖在传统的伸缩系统中,在该传统的伸缩系统中,两个固定和滑动零件的非圆形轮廓保证了防旋转。附图说明
[0051] 现在将关于附图,用该发明的示例性但非限制性的示例性实施例的描述来将其示出,其中:
[0052] -图1为根据该发明的用于操纵工具的伸缩杆的示意图;
[0053] -图2-3为该发明的伸缩杆的第一实施例的示意图,其中杆延伸部被螺丝机构移动;
[0054] -图4-6为处于三个操作位置的图2的伸缩杆的部分剖面图。
[0055] -图7为在操作位置中的图2-3的操作杆,以及图8为根据图7的箭头B-B的剖面图;
[0056] -图9为在另一个操作位置中的图2-3的伸缩杆,以及图10为根据图9的箭头B-B的剖面图;
[0057] -图11为根据图2-10的伸缩杆的螺丝机构的螺母元件的纵向横截面。
[0058] -图12为与带纵向通道的螺丝构件的间隙啮合的类似于图8的剖面图,以及图13为其放大的部分视图;
[0059] -图14和图15为类似于图13的部分剖视图,但是其涉及通道形状的不同实施例;
[0060] -图16示出由机动化钢筋束操作的伸缩杆致动装置的不同实施例;
[0061] -图17示出包括气动或液压装置的伸缩杆致动装置的进一步不同的实施例;
[0062] 图18-19示出用于图17的伸缩杆的气动或液压型式的防旋转系统。

具体实施方式

[0063] 参考图1,用于升高小物体的伸缩杆100包括具有基部端11的杆基部10,和与杆基部10滑动啮合的杆延伸部20。
[0064] 提供了与杆基部10相对,布置在杆延伸部20的支承端21处的支承构件23。特别地,支承构件23经配置支承工具80,其中工具80能够为任何工具,该工具必须在使用者头部上方的期望高度处操作。该工具能够为采收工具、诸如用于高处剪枝的剪切机、用于在高处墙壁天花板上工作的工具(例如油漆工具)。
[0065] 关于由杆延伸部20达到的相对于杆基部10的不同位置,伸缩杆100达到不同的长度,并且在使用者头部上方(未示出),伸缩杆100能够在不同的高度升高并操纵工具80。
[0066] 根据该发明,致动装置50经布置相对于杆基部10自动推动/拉动杆延伸部20。为操作致动装置50,邻近基部端11布置杆致动控制12。
[0067] 特别地,杆致动控制12经配置操作致动装置50,并且能够进入以下位置:
[0068] -推动位置,致动装置50在其中相对于杆基部10推动杆延伸部20,以便使杆100伸长;
[0069] -拉动位置,致动装置50在其中相对于杆基部10拉动杆延伸部20,以便使伸缩杆100缩短;
[0070] -待用位置,致动装置50在其中不起作用,并且能够以期望的杆长度L(图5)来使用杆基部10,以在期望的高度操控工具80(图5)。
[0071] 优选地,当杆致动控制12处于待用位置时,致动装置50经配置将杆延伸部20相对于杆基部10锁定。致动装置将位置锁定的事实非常有用,因为无需手动操作的附加锁定装置,或不用添加附加的自动锁定装置。
[0072] 在示例性实施例中,支承构件23经配置支承机动化工具80。在这种情况下,可在基部端11与支承端21之间布置可延伸的连接部70(图3-图6),以便在支承端21处提供电源,从而在杆延伸部20与杆基部10之间的任何相对位置处均给机动化工具80供给动力。特别地,可延伸的连接部能够为布置在杆延伸部20与杆基部10之间的线圈。
[0073] 在这种情况下,优选地在基部端11处提供工具控制95,其由一般的连接装置90连接,以打开/关闭机动化工具80。特别地,能够提供包括杆致动控制和工具控制的多个控制。
[0074] 有利地,沿着杆基部10提供至少两个手柄部分60。特别地,图1的伸缩杆100具有沿着杆基部10固定或可滑动的两个手柄部分60,用于当在操纵杆时使用者手部的握持,以便操控工具。
[0075] 参考图2和图3,在该发明的优选的示例性实施例中,伸缩杆200包括螺丝机构30-40,以相对于杆基部10移动杆延伸部20。例如,致动装置50可包括与杆延伸部20一体的螺母元件30,和与杆基部10枢转啮合的纵向螺丝构件40。这连同可延伸的连接部70在图3的部分纵向剖视图中更详细地示出,可延伸的连接部70在该优选的示例性实施例中是任选的。
[0076] 致动装置50可包括马达装置,其根据旋转41的感测,一旦杆致动控制12操作就使螺丝构件40旋转。
[0077] 在该发明的实施例中,螺母元件30能够经布置在杆基部10中滑动并且与螺丝构件40啮合,通过这种方式,一旦螺丝构件40根据旋转感测41旋转,或根据与旋转感测41相对的旋转感测,杆延伸部20就分别根据螺母元件30的滑动方向31在杆基部10内滑动以使伸缩杆
200伸长,或根据与方向31相对的滑动方向滑动以使伸缩杆200缩短。
[0078] 所示出的图2和图3的伸缩杆200处于在图4-6中的三种不同配置。在图4中,示出伸缩杆200的收缩配置,其中螺母元件30位于更靠近杆基部10的基部端11的位置,杆延伸部20收缩在杆基部10内,并且伸缩杆200具有最小的长度L′。在图6中,示出完全延伸的配置,其中螺母元件30位于距基部端11较远的位置(未示出),杆延伸部20从杆基部10中充分完全地伸出,并且伸缩杆200处于最大长度L″。在图5中,示出中间部分,其中螺母元件30处于距基部端11的中间距离处,杆延伸部20具有从杆基部10的中间伸长,并且伸缩杆200具有在最小长度L′与最大长度L″之间的操作长度L。
[0079] 仍然参考图3,杆基部10具有螺丝构件40在其中与间隙啮合的纵向通道13,特别地,通道13具有对应于螺丝构件直径D′的内部尺寸D,特别是具有优选地从0.5mm到4mm,特别是从1mm到2mm之间的间隙。
[0080] 在优选的实施例中,纵向通道13具有成某种形状的横截面,特别是在三角形或正方形(图12-14)横截面之间选定的多边形横截面。更优选地,如图8、图10、图12和图13所示,纵向通道13具有基本上为三角形的横截面。
[0081] 在多边形横截面中,螺丝构件的任何横向振动均可引起螺丝构件与纵向通道的内部多边形平面的撞击。然而,在一个面与另一个面的接触之间,可发生螺丝构件从通道的内表面分离,从而减少磨损并且通过在通道内转动也避免螺丝构件经受转矩,和经受严重的磨损与加热,直到折断。在正方形横截面的情况下,并且甚至在三角形横截面的情况下,这种技术效果更显著。
[0082] 相反,图15的剖视图示出圆的、基本上圆形的横截面。在下文中将讨论纵向通道13的成某种形状的剖视图。而且,由于与间隙的啮合,所以这种解决方案能够是有利的。
[0083] 图7和图9分别示出在较少伸长的配置和较多伸长的配置中的伸缩杆200的纵向的部分截面图。在杆200的这两个配置中,杆延伸部20连同螺母元件30沿着杆基部10具有两个不同的位置。图8和图10示出在杆基部10的相同横截面B-B所取的伸缩杆200的两个剖视图。在图9和图10的更多的伸长配置中,截面B-B剪切螺母元件30。相反,在图7和图8的较少的伸长配置中,螺母元件30远离截面,因此在图10中看不到螺母元件30。
[0084] 特别地,杆基部10为管状构件,并且具有能够在图8中看到的内部纵向腔室14。如图11所示,螺母元件30具有螺母部分31,在螺母部分31中,螺丝通孔34适用于与螺丝构件40啮合,并且衬圈32用于包括杆延伸部20。衬圈32适用于在杆基部10的内部纵向腔室14内滑动。仍参考图11,螺母元件30的螺母部分31通过颈杆33连接到衬圈32。在杆基部10的通道13和内部纵向腔室14(图8)之间,存在颈杆能够在其中滑动的凹槽。
[0085] 图12为像图8的剖视图一样的剖视图,其中所示螺丝构件40相对于杆基部10处于偏移位置。这对应于在致动操作期间可能发生的活动,其中部分螺丝构件40远离螺母元件30,并且由于振动、自重和转矩等可与纵向通道13接触。图13示出图12的剖视图的细节,而图14和图15示出具有相同放大倍率的在纵向通道中的螺丝构件40的类似行为,其中纵向通道分别具有正方形横截面或基本上圆形横截面。
[0086] 在圆形横截面(更直观的)的情况下(图15),该间隙将产生非常强烈且不可接受的振动,特别是在高的旋转速度下。事实上,考虑到螺丝相当大的长度和不可避免的弹性,其必然将在任意点与杆基部10的纵向通道13接触。在这些点,由于偏转产生的轻微离心力推动螺丝附着到纵向通道13的壁,迫使螺丝在旋转的相对反向上以圆形路径在其内部滚动而不是使螺丝滑动。考虑到小的直径差异,在螺丝的每一转均对应于该圆形运动的更多圈。因此,其在非常高的频率下触发了引起强烈离心力的圆形摆动,强烈的离心力增强了这种附着,并且加剧了该现象,使其不可接受。
[0087] 相反,在图13或图14的多边形横截面的情况下,任何初始附着力均产生小直线段的轨迹,其因此就不产生任何附加的离心力,从而不增加初始附着并且不放大小的初始力。
[0088] 如果接触的构件由轻巧且廉价的材料,诸如常见的塑料制成,也是特别重要的,轻巧且廉价的材料是最优选的选择,并且其同时限制了伸缩杆的成本和重量。
[0089] 图16示出根据该发明的另一个示例性实施例的伸缩杆300的部分纵向剖视图。伸缩杆300包括杆基部10和杆延伸部20,杆延伸部20与杆基部10滑动啮合并且部分覆盖在由杆基部10限定的纵向壳体140中。杆延伸部20的工具侧部分通过开口17从杆基部10中突出,开口17通过杆基部10的顶壁,即,端壁16制成。杆延伸部20一体布置在滑动元件130上,其中滑动元件130可滑动地布置在杆基部10内的纵向壳体140内部。
[0090] 伸缩杆300的致动装置50包括固定到滑动元件130的具有两个锚固点131的钢筋束140。钢筋束140支撑在空转滑轮101与机动化滑轮150之间,特别是在与杆基部10枢转啮合的空转滑轮101和机动化滑轮150之间。通过顺时针或逆时针旋转机动化滑轮150,引起滑动元件130朝向或远离开口17滑动,并且杆延伸部20的突出部分分别被加长或缩短,从而增加或减小伸缩杆300的长度。
[0091] 图17示出根据该发明的进一步示例性实施例的伸缩杆400,其包括气动或液压致动装置。
[0092] 气动或液压致动装置包括通过杆基部的内部圆柱形壁制成的第一流体通路301和第二流体通路302。在图17部分所示的伸缩杆中,第一流体通路301、第二流体通路302由杆基部10的基部端11的壁制成。杆基部10、杆延伸部20经布置在杆基部10内通过这样的方式形成环形腔室310、外部环形腔室325,即,通过使流体选择性进入第一流体通路301和第二流体通路302中的其中之一,并且允许流体通过另一个流体通路流出,使得杆延伸部20收回到杆基部10内,或从杆基部10中伸出。此外,环形腔室310、外部环形腔室325经布置使得通过将流体堵塞在它们内部,杆延伸部20保持锁定在期望的长度。
[0093] 为此,气动或液压致动装置可包括控制阀系统(未示出),该控制阀系统经布置允许流体进入第一流体通路301或进入第二流体通路302,或堵塞第一流体通路301、第二流体通路302,使得流体被堵塞在环形腔室310、外部环形腔室325内,并且杆延伸部20保持锁定在期望的长度。控制阀系统可包括处于对本领域的技术人员显而易见的布置中的一个或多个阀,因此将不再对其进一步讨论。
[0094] 在图17所示的实施例中,杆延伸部20与杆基部10的内部圆柱形壁312和凸缘320的外缘滑动且紧密啮合。所述杆延伸部20具有与内管311的外部圆柱形壁和杆基部10的内部圆柱形壁312滑动且紧密啮合的滑动凸缘315。凸缘320连接到内管311,内管311连接到杆基部10的基部端11,凸缘320因此成为该实施例的静止件的一部分。
[0095] 因此,环形腔室310由筒基部10、基部端11、内管311的外壁和固定到杆延伸部20的滑动凸缘315限制;外部环形腔室325由杆延伸部20的内壁、固定到内管311的凸缘320、内管311的外壁和固定到杆延伸部20的滑动凸缘315限制。
[0096] 提供与第二流体通路302连通的环形腔室310,并且提供借助于内管311和开口303与第一流体通路301连通的外部环形腔室325。
[0097] 当第二流体通路302未被堵塞时,通过将流体吹入第一流体通路301,流体推动滑动凸缘315的左拉动面,引起杆延伸部20相对于杆基部10的向后的滑动运动,因此杆延伸部20就收回在杆基部10内,且相应地,伸缩杆400缩短。另一方面,当第一流体通路301未被堵塞时,通过将流体吹入第二流体通路302,流体推动滑动凸缘315的基部侧面,引起杆延伸部
20相对于杆基部10向前的滑动运动,因此将杆延伸部20从杆基部10向前推出,且相应地,伸缩杆400加长。如果流体堵塞在环形腔室310和外部环形腔室325内,例如,通过控制阀将第一流体通路301、第二流体通路302堵塞,杆延伸部20就相对于杆基部10保持固定在对应的位置,并且伸缩杆400保持在对应的期望伸长。滑动凸缘315和凸缘320具有适当的且未描述的密封装置,以允许流体紧密且滑动啮合,并且将流体保持在腔室内以避免损耗,并且在杆的使用期间维持在期望的伸长。
[0098] 能够提供经布置防止杆延伸部相对于杆基部旋转的防旋转装置。
[0099] 在第一实施例中(未示出),防旋转装置包括彼此啮合的分别沿着杆延伸部形成的突出和凹槽,和沿着杆基部形成的凹槽或突出,从而避免杆延伸部相对于杆基部的相对旋转。
[0100] 在关于图18-图19的第二实施例中,防旋转装置包括仍装配有关于图17的伸缩杆400所述的一类气动或液压致动装置的伸缩杆500。伸缩杆500包括分别与杆基部10和杆延伸部20一体的基部外壳540和延伸部外壳541。更具体地,基部外壳540和延伸部外壳541通过将一个与另一个伸缩啮合这样的方式布置,以便引导杆延伸部和杆基部,并且避免杆延伸部相对于杆基部的任何旋转。特别地,基部外壳和延伸部外壳能够具有彼此啮合的纵向突出/凹槽,或者优选地具有成某种形状的横截面,例如,多边形,通过多边形横截面可阻碍相互的旋转。
[0101] 为将支承的工具连接到电源,也示出了电动连接部或气动连接部或液压连接部,有利地所述连接部能够为布置在内部致动装置外部和在基部外壳540与延伸部外壳541内部的线圈。
[0102] 根据概念上的观点,示例性实施例的前述描述将充分揭示该发明,通过应用当前的知识,使得其他人能够修改和/或调整此类实施例来用于各种应用,而无需进一步的研究并且不背离该发明,并且因此,应该清楚,各种调整和修改必须被看作是特定实施例的等效物。为此,在未背离该发明范围的情况下,实现本文所述的不同功能的装置和材料可具有不同的性质。应该清楚,本文使用的措词和术语是出于描述而非限制的目的。
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