CN101125257A - 摆动体的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摆动体的驱动装置，它由支架和横梁组成，横梁两端各设有减速电机座和摆杆悬挂板；减速电机座呈H形，一面铰接着减速电机，一面装一转轴，转轴的一端固接有一摆杆联接件，有摆杆用螺丝与摆杆联接件铰接；减速电机轴与转轴用弹性联轴器联接；摆杆悬挂板上和减速电机座一样装有转轴、摆杆联接件和摆杆；摆动体插接或者固接在两摆杆上；减速电机座的滚珠轴承与弹性联轴器之间的转轴上装有一光电开关遮板，转轴的径向一边装有一光电开关和复位销钉，光电开关遮板随着转轴的摆动，通断光信号；光电信号通过微电脑控制着减速电机的通断。减速电机通过转轴和摆杆向摆动体施加同向的间歇的摆动力矩，以实现摆动体的持续摆动。

Description

摆动体的驱动装置

技术领域

本发明属于家居生活领域，特别涉及一种摆动体的驱动装置。

背景技术

家居生活中，人们接触到很多摆动体，比如秋千、摇篮、休闲椅等。目前这些摆动体的摆动大多是由人力驱动；也有电磁驱动或干电池直流马达驱动的婴儿摇篮，婴儿秋千椅。由于电磁驱动或干电池直流马达驱动所能提供的能量十分有限，只能为婴儿所用，无法驱动成人用的(甚至是多个成人)秋千或休闲椅。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，紧凑；运行可靠又节能的摆动体的驱动装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：摆动体的驱动装置，它包括一个支架，支架上有一用于支撑悬挂摆动体的横梁，横梁上的一端铰接有一“H”形的减速电机座，另一端固接有一个摆杆悬挂板。减速电机座上各有一悬挂板和减速电机安装板。摆杆悬挂板和减速电机座悬挂板上各有一个轴承座，安装有滚珠轴承。有两个转轴，分别固接有摆杆联接块，转轴分别套装在减速电机座悬挂板和摆杆悬挂板的轴承孔内。有两摆杆，上部呈扁平状，分别铰接在摆杆联接块上；其中减速电机座的悬挂板上的转轴穿过悬挂板的轴承孔，有一弹性联轴器的一端固接在该转轴上，另外一转轴套装在摆杆悬挂板的另一轴承孔内。减速电机铰接在减速电机座的减速电机安装板上，减速电机轴上固接着弹性联轴器的另一端，弹性联轴器的两边对接，其中间垫有一弹性元件。在减速电机座的悬挂板与弹性联轴器之间的转轴上套装有一金属环形件，光电开关遮板固接在金属环形件上，减速电机座的悬挂板的边沿一侧铰接有一光电开关。

所述的支架是用于铰接横梁，并承载横梁悬挂的摆动体的重量，还要能克服摆动体摆动造成的晃动。

所述的支架可以是呈“A”形两侧分列，也可以是“L”形或其他形状，其顶端分别设有铰接横梁的孔。

所述的横梁为圆形或方形金属管，其两端铰接在支架的两顶端的铰接处，与支架组成一个稳定的承载体，横梁上的一端铰接有一“H”形的减速电机座，另一端固接有一个摆杆悬挂；，减速电机座上有一悬挂板，两悬挂板上各设有一个滚珠轴承，轴承的轴线与横梁平行。两悬挂板上也可以不设滚珠轴承而设悬挂孔。

所述的摆动体插接或固接有两摆杆，两摆杆的上端呈扁平状，各设有螺丝孔若干与转轴上的联接块铰接，转轴与悬挂板上的滚珠轴承静配合，转轴也可以和不装滚珠轴承的悬挂孔动配合。

所述的转轴是由结构钢制造的足以承载摆动体及摆动体上承载物的总重量的圆柱体。

所述的减速电机用螺丝铰接在减速电机安装板上，减速电机座用螺丝铰接在横梁上，减速电机的轴线应与转轴的轴线重合，减速电机可以是AC22V，也可以是DC12V、DC24V、DC36V。

所述的弹性联轴器的两端分别安装在减速电机座的悬挂板的转轴和减速电机的轴上，弹性联轴器的两端的轴线必须重合。在减速电机座的悬挂板与弹性联轴器之间的转轴上套装有一金属环形件，光电开关遮板固接在金属环形件上。

所述的光电开关遮板是金属环形件上固接的一板状遮板；环形件与转轴的接触面有一环状摩擦阻尼件，环形件上设有一螺钉，螺钉抵压在摩擦阻尼件上，调整螺钉就可以调整金属环形件与转轴的摩擦阻尼系数，以达到光电开关遮板与转轴同步转动。金属环形件与转轴的摩擦阻尼系数的调整，也可以将金属环形件做成两个半圆弧，通过两个螺丝来调整；也可以将金属环形件做成一个开口的环形件，通过一个螺丝来调整。

所述的减速电机座的悬挂板的边沿一侧铰接有一光电开关，光电开关的发射和接收元件之间有一缝隙，光电开关遮板随着转轴摆动而进入发射和接收元件之间的缝隙而遮挡光电开关；减速电机座的悬挂板的中心线位置固设有一光电开关遮板复位销钉，电开关遮板随着转轴回转而触动复位销钉。

所述的光电开关遮板在摆杆从第二摆动终点向第一摆动终点回摆时，随着转轴摆动而进入发射和接收元件之间的缝隙而遮挡光电开关，同时光电开关遮板受到光电开关架的阻挡，光电开关遮板与转轴套接的环形件在转轴之间滑动，并停留在发射和接收元件之间，光信号切断，光电开关给微电脑控制器信号，微电脑控制器接通减速电机的电源；减速电机座的悬挂板的中心线位置固设有一光电开关遮板复位销钉，光电开关遮板在摆杆从第一摆动终点向第二摆动终点回摆时，电开关遮板随着转轴回转而触动复位销钉。受复位销钉的阻挡，光电开关遮板与转轴套接的环形件在转轴之间滑动。

所述的减速电机座的悬挂板的摆杆联接件一面(即光电开关的背面)，设有一微动开关，摆杆联接块上设有一限幅触杆，摆动体摆动幅度超过安全值时，摆杆联接块的限幅触杆触动微动开关，微动开关输出信号给微电脑控制器，微电脑控制器根据预设时长切断减速电机电源，衰减摆动体的摆动幅度，达到设定时间，减速电机的电源又自动接通(如图7所示)。

所述的减速电机的转速应和摆动体的摆动频率相匹配，即减速电机的转动角速度应该略大于摆动体的摆动的角速度；当摆动体从第二摆动终点向第一摆动终点摆动时，光电开关的发射和接收元件之间被光电开关遮板遮挡而给微电脑控制器信号，微电脑控制器根据光电开关的信号和已设定的时长接通减速电机，减速电机的转距通过弹性联轴器传递到转轴，通过转轴向摆杆和摆动体施加一个与摆动体摆动方向同向的转距，转距的大小因施加的时间而改变。

所述的摆动体在到达第一摆动终点前，微电脑控制器控制电路必须切断减速电机的电源，光电开关遮板总是在摆动体摆动方向与减速电机旋转方向一致的时候遮挡光电开关；即使摆动体受外力影响而暂时改变摆动频率，也不会影响减速电机对摆动体施加同向的转距。减速电机的工作是间歇性的，其工作时间相当于摆动体摆动时间的四分之一至八分之一。

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的摆动体的驱动装置不局限于实施例。

图1是本发明的立体构造图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的主视图A部放大图；

图4是本发明的主视图的F向视图；

图5是本发明的图4的B部放大图之一；

图6是本发明的图4的B部放大图之二；

图7是本发明的图4的B部放大图之三；

图8是本发明的图6的D部放大图

图9是本发明的微电脑控制器方框图

具体实施方式

图1为本发明摆动体的驱动装置的立体结构图，它包括一个支架1，支架上有一用于支撑悬挂摆动体2的横梁3，横梁3上的一端铰接有一H形的减速电机座5，另一端固接有一个摆杆悬挂板6。减速电机座5上各有一悬挂板51和减速电机安装板52。摆杆悬挂板6和减速电机座悬挂板51上各有一个轴承座，安装有滚珠轴承。两个转轴4上分别固接有摆杆联接块41，转轴4分别套装在减速电机座悬挂板51和摆杆悬挂板6的轴承孔内。两摆杆7上部呈扁平状分别铰接在摆杆联接块41上，其中减速电机座5的悬挂板51上的转轴4穿过悬挂板51的轴承孔，有一弹性联轴器8的一端81固接在该转轴上，另外一转轴4套装在摆杆悬挂板6另一轴承孔内。减速电机53铰接在减速电机座5的减速电机安装板52上，减速电机53轴上固接着弹性联轴器8的另一端82，弹性联轴器81和82对接，其中间垫有一弹性元件。

横梁3为圆形或方形金属管，其两端铰接在支架1的两顶端的铰接处，与支架组成一个稳定的承载体，横梁3上的一端铰接有一H形的减速电机座5，另一端固接有一个摆杆悬挂板6，减速电机座5上有一悬挂板51，两悬挂板51、6上各设有一个滚珠轴承，轴承的轴线与横梁3平行。两悬挂板上也可以不设滚珠轴承而留悬挂孔。

摆动体2插接或固接两摆杆7，两摆杆7的上端呈扁平状，各设有螺丝孔若干与转轴4上的联接块铰接。转轴4与悬挂板51、6上的滚珠轴承51静配合，转轴4也可以和不装滚珠轴承的悬挂孔动配合。

转轴4是由结构钢制造的足以承载摆动体及摆动体上承载物的总重量的圆柱体。

减速电机53用螺丝铰接在减速电机安装板52上，减速电机座5用螺丝铰接在横梁3上，减速电机53的轴线应与转轴4的轴线重合，减速电机可以是AC220V，也可以是DC12V、DC24V、DC36V。

弹性联轴器8的一端81和另一端82分别安装在减速电机座5的转轴4和减速电机53的轴上，弹性联轴8的两端的轴线必须重合。

在减速电机座5的悬挂板51与弹性联轴器8之间的转轴4上套装有一金属环形件9，光电开关遮板91固接在金属环形件9上。

光电开关遮板91是金属环形件9上固接的一板状遮板，环形件9与转轴4的接触面夹有一环状摩擦阻尼件92，环形件上设有一螺钉93，螺钉93抵压在摩擦阻尼件92上，调整螺钉93就可以调整金属环形件9与转轴4的摩擦阻尼系数，以达到光电开关遮板91与转轴4同步转动。

减速电机座5的悬挂板51的边沿一侧铰接有一光电开关10，转轴4随着摆杆7摆动，光电开关遮板91进入发射和接收元件之间的缝隙而遮挡光电开关10，同时光电开关遮板91受到光电开关架的阻挡，光电开关遮板91与转轴4套接的环形件9在转轴之间滑动，光电开关遮板91停留在光电开关10两元件之间(如图5所示)。减速电机座5的悬挂板51的中心线位置固设有一光电开关遮板复位销钉94，电开关遮板随着转轴4回转而触碰复位销钉94，受复位销钉94的阻挡，光电开关遮板91与转轴4套接的环形件9在转轴之间滑动并停留在复位销钉94边上(如图6所示)。

减速电机座5的悬挂板51的摆杆联接件一面(即光电开关10的背面)，设有一微动开关11，摆杆联接块41上设有一限幅触杆111，摆动体摆动幅度超过安全值时，摆杆联接块41上的限幅触杆111触动微动开关11，微动开关11输出信号给微电脑控制器，微电脑控制器根据预设时长切断减速电机电源，衰减摆动体的摆动幅度，达到设定时间，减速电机的电源又自动接通(如图7所示)。

减速电机53的转速应和摆动体2的摆动频率相匹配，即减速电机53的转动角速度应该略大于摆动体2的摆动的角速度。

当摆动体2从第二摆动终点向第一摆动终点摆动时，光电开关10的发射和接收元件之间被光电开关遮板91遮挡而给微电脑控制器信号，微电脑控制器根据光电开关的信号和已设定的时长接通减速电机53，减速电机53的转距通过弹性联轴器传递到转轴4，通过转轴4向摆杆7和摆动体2施加一个与摆动体摆动方向同向的转距，转距的大小因施加的时间而改变。

摆动体2在到达第一摆动终点前，微电脑控制器控制电路必须切断减速电机53的电源；光电开关遮板91总是在摆动体2摆动方向与减速电机53旋转方向一致的时候遮挡光电开关10并给微电脑控制器信号。即使摆动体2受外力影响而暂时改变摆动频率，也不会影响减速电机53对摆动体2施加同向的转距。

减速电机53的工作是间歇性的，其工作时间相当于摆动体摆动时间的四分之一至八分之一。因此，耗电微小，非常节能。

Claims (9)

1.一种摆动体的驱动装置，其特征在于：它包括一个支架，支架上铰接有一横梁，横梁两端分别设有一个减速电机座和一个摆杆悬挂板；减速电机座呈H状，共有两面，一面铰接着减速电机，一面装有滚珠轴承，有一转轴配装在滚珠轴承内，转轴朝减速电机的一端固接有一弹性联轴器的一半，转轴的另一端固接有一摆杆联接件，有摆杆上端呈扁平状用螺丝与摆杆联接件铰接，减速电机轴固接弹性联轴器的另一半；摆杆悬挂板上也有一滚珠轴承，也有一转轴配装在滚珠轴承内，转轴的一端固接有一摆杆联接件，转轴的另一端用螺帽绞固，摆杆联接件与另一个摆杆铰接；摆动体(秋千椅、摇篮)插接或者固接在两摆杆上；在减速电机座的滚珠轴承与弹性联轴器之间的转轴上装有一光电开关遮板，转轴的径向一边装有一光电开关和复位销钉，光电开关的的信号输入微电脑控制器，微电脑控制器控制着减速电机的通断。

2.根据权利要求书1所述的摆动体的驱动装置，其特征在于：在减速电机座的滚珠轴承与弹性联轴器之间的转轴上装有一光电开关遮板，光电开关遮板固接在一金属环形件上，金属环形件套装在转轴上，在金属环形件与转轴之间的接触面设有一环状摩擦阻尼件，金属环形件上有一螺丝可抵压着环状摩擦阻尼件，调节螺丝可调节环形件与转轴之间的摩擦阻尼力；也可以将金属环形件做成两个半圆弧，通过两个螺丝来调整摩擦阻尼力，也可以将金属环形件做成一个开口的环形件，通过一个螺丝来调整摩擦阻尼力；光电开关遮板不受阻挡时可与转轴一起摆动，受阻挡时与转轴滑动。

3.根据权利要求书1或2所述的摆动体的驱动装置，其特征在于：减速电机座在装有滚珠轴承一面的径向边沿，装有一光电开关，光电开关发射和接受元件之间有一缝隙，当摆动体正向摆动时，光电开关遮板随着转轴正向转动，光电开关遮板插入发射和接受两元件缝隙间并受阻挡，金属环形件与转轴滑动，光电开关遮板停留在两元件之间，阻断光信号。

4.根据权利要求书1或2所述的摆动体的驱动装置，其特征在于：减速电机座在装有滚珠轴承一面的径向中间有一根复位销钉，当摆动体反向摆动时，光电开关遮板随着转轴反向转动，被复位销钉阻挡，金属环形件与转轴滑动，光电开关遮板停留在复位销钉边的位置，当摆动体恢复正向摆动时，光电开关遮板随着转轴正向转动，阻断光信号。

5.根据权利要求书2或3所述的摆动体的驱动装置，其特征在于：金属环形件和光电开关遮板与转轴、光电开关、复位销钉的关系特性，保证了光电开关总是在摆动体正向摆动时光电开关输出信号，通过微电脑控制器接通减速电机，减速电机向转轴输出相同转向的力矩，达到与摆动体摆动频率相一致。

6.根据权利要求书3或4所述的摆动体的驱动装置，其特征在于：光电开关与复位销钉的位置可在与转轴同心径向的任何位置设置，光电开关与复位销钉两者之间的夹角应小于摆动体的最小摆动角度。

7.根据权利要求书1所述的摆动体的驱动装置，其特征在于：转轴与减速电机之间设有弹性联轴器，使减速电机向转轴输出力矩时减少摆动体冲击。

8.根据权利要求书2或3或4所述的摆动体的驱动装置，其特征在于：所述的光电开关和光电开关遮板可以用微动开关和微动开关触杆替代，也可以用磁控感应开关和磁控感应开关隔板或者其他形式替代。

9.根据权利要求书1所述的摆动体的驱动装置，其特征在于：微电脑控制器支持来自于光电开关、微动开关、磁控开关及键盘等的信号输入；通过运算，输出电平，控制电子开关或者继电器的通断，从而控制减速电机的通断和工作时长。

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