CN102661374A - 一种用于发条储能机构的释放装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于发条储能机构的释放装置，包括主动齿轮、从动齿轮、弹簧挡块、弹簧、销座、压杆、凸轮、安装板、销轴、滚轮和弹簧销，通过采用齿轮组、凸轮和压杆的传动配合，实现发条储能机构连续地自动储能和释放，提高发条储能机构的效率；在齿轮组中的主动齿轮上设置锁止凸弧，在从动齿轮上设置锁止块，防止主动齿轮与从动齿轮错位，提高两者的啮合度；弹簧销一端的端面加工成斜面，方便弹簧销在芯轴的凹槽中插入和拔出，提高系统工作的可靠性。

Description

一种用于发条储能机构的释放装置

技术领域

本发明涉及机械设计领域，具体涉及一种用于发条储能机构的释放装置。

背景技术

发条储能机构主要由盒体、芯轴、涡卷弹簧和盒体中心轴组成，在圆盘状空心盒体的一侧外表面上固定连接盒体中心轴；在另一侧开有通孔，芯轴通过该通孔伸进发条盒体内部，并通过轴承与该通孔活动连接，芯轴相对于发条盒体转动，其转动中心轴与盒体中心轴在同一条直线上；涡卷弹簧设置在发条盒体内部，其两端分别固定在发条盒体和芯轴上，动力装置驱动盒体中心轴转动，从而将涡卷弹簧缠绕在芯轴上，完成对发条储能机构的储能。当对发条储能机构储能完毕，需要将芯轴放开，芯轴在涡卷弹簧的扭力的作用下转动释放能量，为其他执行机构提供动力。为使发条储能机构能够连续不断地储能和释放，有必要研究一种机构，使其当发条储能机构储能完毕时对其释放，能量释放完毕后，再驱动发条储能机构重新开始储能，使发条储能机构能连续不断地对执行机构提供能量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于发条储能机构的释放装置，能够对发条储能机构进行自动释放，使发条储能机构能够周期性地连续储能和释放。

本发明的一种用于发条储能机构的释放装置，包括主动齿轮、从动齿轮、弹簧挡块、弹簧、销座、压杆、凸轮、安装板、销轴、滚轮和弹簧销，其中：

所述从动齿轮为具有54个齿的完全齿轮，主动齿轮为具有4个齿的不完全齿轮；主动齿轮的中心孔套在发条储能机构的芯轴上，并且固定安装在发条储能机构的盒体的外表面上，且主动齿轮与盒体具有相同的转动中心轴；

所述从动齿轮与所述凸轮分别布置在安装板的两侧，并分别与销轴的两端紧固配合连接；从动齿轮与主动齿轮上的4个齿啮合；

所述销座固定在安装板中心孔的上方，弹簧挡块固定在销座的上方，圆柱状的弹簧销沿与安装板平行方向穿过销座的通孔，弹簧销的上端固定连接弹簧的一端，弹簧的另一端固连在弹簧挡块上；弹簧销伸出销座的下端对准芯轴穿过安装板中心孔一端加工的凹槽，并可插入该凹槽中；

所述压杆设置在凸轮一侧，压杆的中部的通孔与固定在安装板上的圆柱杆活动连接，压杆可在与安装板平行面上绕圆柱杆旋转；压杆的一端沿垂直于压杆的方向销接一个滚轮，滚轮的外圆与凸轮的弧面接触；压杆另一端加工成叉形结构，该叉形结构卡在弹簧销下端的侧面上的凸台上；

所述凸轮为圆盘结构，在圆盘的边缘一体加工有凸起，凸起对应于圆盘的圆心角为80°；当凸轮的圆盘弧面与滚轮抵触时，弹簧销插在发条储能机构的芯轴的凹槽中，弹簧处于自由状态，发条储能机构进行储能；当凸轮上凸起的弧面与滚轮抵触时，弹簧销从发条储能机构的芯轴的凹槽中拔出，发条储能机构进行释放。

所述主动齿轮上的4个齿中间的两个为全齿，两侧的两个为半齿。

在所述主动齿轮的一个端面上设置锁止凸弧，在与主动齿轮相同一侧的从动齿轮的端面的周向均匀设置9个锁止块；锁止凸弧的缺口设置在主动齿轮的4个齿对应的位置，锁止块的外端弧面与锁止凸弧除缺口以外的弧面配合；当主动齿轮带动从动齿轮中与其配合的4个齿转过1/9圈时，下一个锁止块刚好与锁止凸弧配合，防止从动齿轮绕其中心轴转动。

所述弹簧销伸出销座的一端的端面加工成斜面。

本发明的一种用于发条储能机构的释放装置，具有如下有益效果：

通过采用齿轮组、凸轮和压杆的传动配合，实现发条储能机构连续地自动储能和释放，提高发条储能机构的效率；

在齿轮组中的主动齿轮上设置锁止凸弧，在从动齿轮上设置锁止块，防止主动齿轮与从动齿轮错位，提高两者的啮合度；

弹簧销一端的端面加工成斜面，方便弹簧销在芯轴的凹槽中插入和拔出，提高系统工作的可靠性。

附图说明

图1为现有技术中的一种发条储能机构的结构示意图；

图2为本发明的一种用于发条储能机构的释放装置的齿轮组示意图；

图3为本发明的一种用于发条储能机构的释放装置的自动插销的示意图；

图4为本发明的一种用于发条储能机构的释放装置的凸轮的示意图；

图5为本发明的一种用于发条储能机构的释放装置与发条储能机构连接示意图。

其中，1-1-盒体中心轴，1-2-涡卷弹簧，1-3-盒体，1-4-芯轴，1-5-凹槽，2-1-弹簧挡块，2-2-弹簧，2-3-销座，2-4-压杆，2-5-凸轮，2-6-安装板，2-7-销轴，2-8-滚轮，2-9-弹簧销，2-10-凸台，6-1-从动齿轮，6-2-锁止块，6-3-主动齿轮，6-4-锁止凸弧。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种用于发条储能机构的释放装置，该释放装置包括主动齿轮6-3、从动齿轮6-1、弹簧挡块2-1、弹簧2-2、销座2-3、压杆2-4、凸轮2-5、安装板2-6、销轴2-7、滚轮2-8、弹簧销2-9和凸台2-10，其中：

如图2、3和5所示，从动齿轮6-1为具有54个齿的完全齿轮，主动齿轮6-3为具有4个齿的不完全齿轮；主动齿轮6-3的中心孔套在发条储能机构的芯轴1-4上，并且固定安装在发条储能机构的盒体1-3的外表面上，且主动齿轮6-3与盒体1-3具有相同的转动中心轴；

安装板2-6固定安装在发条储能机构的芯轴1-4一侧，芯轴1-4穿过安装板2-6的中心孔；

从动齿轮6-1与所述凸轮2-5分别布置在安装板2-6的两侧，并分别与销轴的两端紧固配合连接；从动齿轮6-1与主动齿轮6-3上的4个齿啮合；

销座2-3固定在安装板2-6中心孔的上方，弹簧挡块2-1固定在销座2-3的上方，圆柱状的弹簧销2-9沿与安装板2-6平行方向穿过销座2-3的通孔，弹簧销2-9的上端固定连接弹簧2-2的一端，弹簧2-2的另一端固连在弹簧挡块2-1上；弹簧销2-9伸出销座2-3的下端对准芯轴3-4上的凹槽1-5，并可插入该凹槽1-5中；

压杆2-4设置在凸轮2-5一侧，压杆2-4的中部的通孔与固定在安装板2-6上的圆柱杆活动连接，压杆2-4可沿安装板2-6平行方向绕圆柱杆旋转；压杆2-4的一端沿垂直于压杆2-4的方向销接一个滚轮2-8，滚轮2-8的外圆与凸轮2-5的弧面接触；压杆2-4另一端加工成叉形结构，该叉形结构卡在弹簧销2-9下端的侧面上沿径向加工的凸台2-10上；

如图4所示，凸轮2-5为圆盘结构，在圆盘的边缘一体加工有凸起，凸起相对于圆盘的圆心角为80°；圆盘与凸起交界处分别记为a点和b点，则该两点之间对应的圆周角为280°，凸起顶点处记为c点，顶点c点与a点的角平分线与凸起的交点记为e点，顶点c点与b点的角平分线与凸起的交点记为d点，则弧ae、弧dc、弧cd、和弧db所对应的圆周角均为20°。

当凸轮2-5的圆盘弧面与滚轮2-8抵触时，弹簧销2-9插在发条储能机构的芯轴1-4的凹槽1-5中，弹簧2-2处于自由状态，发条储能机构进行储能；当凸轮2-5上的凸起的弧面与滚轮2-8抵触时，弹簧销2-9从发条储能机构的芯轴1-4的凹槽中拔出，发条储能机构进行释放。

主动齿轮6-3上的4个齿中间的两个为全齿，两侧的两个为半齿。

为了便于弹簧销2-9在芯轴1-4的凹槽1-5中插入拔出，弹簧销2-9伸出销座2-3的一端的端面加工成斜面。

如图1所示，发条储能机构的盒体1-3在驱动系统的带动下绕盒体中心轴1-1转动，将发条储能机构中的涡卷弹簧1-2缠绕在芯轴1-4上，当盒体1-3转动一定圈数后，发条储能机构储能完毕，释放装置对发条储能机构进行释放，其工作原理为：

在发条储能机构储能前，调整凸轮2-5的角度，使凸轮的圆盘上的a点与滚轮2-8接触；将弹簧销2-9插入芯轴1-4上的凹槽1-5中，将芯轴1-4锁定。

主动齿轮6-3在盒体1-3的带动下与盒体1-3同轴转动，由于从动齿轮6-1与主动齿轮6-3的4个齿配合，当主动齿轮6-3转动一圈，从动齿轮6-1转动6个齿的角度距离，即1/9圈，在从动齿轮6-1的带动下，凸轮2-5开始转动，当盒体1-3转动7圈后，从动齿轮6-1转动

圈，则凸轮2-5也转动

圈，即280°，当凸轮2-5上的b点与滚轮2-8的接触，滚轮2-8开始在凸起上滚动；由于从b点到c点之间的弧面的半径逐渐增大，则该弧面逐渐开始挤压滚轮2-8，驱动压杆2-4的滚轮2-8一端向下运动，压杆2-4的叉形结构一端向上抬起，弹簧销2-9在叉形结构的作用下向上运动，挤压与其连接的弹簧2-2压缩，弹簧销2-9逐渐从芯轴1-4的凹槽1-5中脱离，当d点与滚轮2-8接触时，弹簧销2-9完全从芯轴1-4的凹槽1-5中拔出，则芯轴1-4开始反向转动，发条储能机构开始释放；在释放过程中，盒体1-3继续转动，圆弧的e点与滚轮2-8接触时，弹簧销2-9开始插入芯轴1-4的凹槽1-5中，当a点再次与滚轮2-8接触时，弹簧销2-9完全插入芯轴1-4的凹槽1-5中，芯轴1-4被固定，发条储能机构开始下一个周期的储能。

由于在主动齿轮6-3的一个端面上设置锁止凸弧6-4，在与主动齿轮6-3相同一侧的从动齿轮6-1的端面的周向均匀设置9个锁止块6-2；因此，在发条储能机构进行储能，主动齿轮6-3带动从动齿轮6-1中与其配合的4个齿转过1/9圈时，下一个锁止块6-2刚好与锁止凸弧6-4配合，防止从动齿轮6-1绕其中心轴转动，由此可防止从动齿轮6-1在没有主动齿轮6-3驱动的情况下受扰动而转动，此方案能够保证涡卷弹簧1-2刚好缠绕设定的圈数后释放，而不受外界干扰。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于发条储能机构的释放装置，其特征在于，该装置包括主动齿轮(6-3)、从动齿轮(6-1)、弹簧挡块(2-1)、弹簧(2-2)、销座(2-3)、压杆(2-4)、凸轮(2-5)、安装板(2-6)、销轴(2-7)、滚轮(2-8)和弹簧销(2-9)，其中：

所述从动齿轮(6-1)为具有54个齿的完全齿轮，主动齿轮(6-3)为具有4个齿的不完全齿轮；主动齿轮(6-3)的中心孔套在发条储能机构的芯轴(1-4)上，并且固定安装在发条储能机构的盒体(1-3)的外表面上，且主动齿轮(6-3)与盒体(1-3)具有相同的转动中心轴；

所述从动齿轮(6-1)与所述凸轮(2-5)分别布置在安装板(2-6)的两侧，并分别与销轴(2-7)的两端紧固配合连接；从动齿轮(6-1)与主动齿轮(6-3)上的4个齿啮合；

所述销座(2-3)固定在安装板(2-6)中心孔的上方，弹簧挡块(2-1)固定在销座(2-3)的上方，圆柱状的弹簧销(2-9)沿与安装板(2-6)平行方向穿过销座(2-3)的通孔，弹簧销(2-9)的上端固定连接弹簧(2-2)的一端，弹簧(2-2)的另一端固连在弹簧挡块(2-1)上；弹簧销(2-9)伸出销座(2-3)的下端对准芯轴(1-4)穿过安装板(2-6)中心孔一端加工的凹槽(1-5)，并可插入该凹槽(1-5)中；

所述压杆(2-4)设置在凸轮(2-5)一侧，压杆(2-4)的中部的通孔与固定在安装板(2-6)上的圆柱杆活动连接，压杆(2-4)可在与安装板(2-6)平行面上绕圆柱杆旋转；压杆(2-4)的一端沿垂直于压杆(2-4)的方向销接一个滚轮(2-8)，滚轮(2-8)的外圆与凸轮(2-5)的弧面接触；压杆(2-4)另一端加工成叉形结构，该叉形结构卡在弹簧销(2-9)下端的侧面上的凸台(2-10)上；

所述凸轮(2-5)为圆盘结构，在圆盘的边缘一体加工有凸起，凸起对应于圆盘的圆心角为80°；当凸轮(2-5)的圆盘弧面与滚轮(2-8)抵触时，弹簧销(2-9)插在发条储能机构的芯轴(1-4)的凹槽(1-5)中，弹簧(2-2)处于自由状态，发条储能机构进行储能；当凸轮(2-5)上凸起的弧面与滚轮(2-8)抵触时，弹簧销(2-9)从发条储能机构的芯轴(1-4)的凹槽中拔出，发条储能机构进行释放。

2.如权利要求1所述的一种用于发条储能机构的释放装置，其特征在于，所述主动齿轮(6-3)上的4个齿中间的两个为全齿，两侧的两个为半齿。

3.如权利要求1所述的一种用于发条储能机构的释放装置，其特征在于，在所述主动齿轮(6-3)的一个端面上设置锁止凸弧(6-4)，在与主动齿轮(6-3)相同一侧的从动齿轮(6-1)的端面的周向均匀设置9个锁止块(6-2)；锁止凸弧(6-4)的缺口设置在主动齿轮(6-3)的4个齿对应的位置，锁止块(6-2)的外端弧面与锁止凸弧(6-4)除缺口以外的弧面配合；当主动齿轮(6-3)带动从动齿轮(6-1)中与其配合的4个齿转过1/9圈时，下一个锁止块(6-2)刚好与锁止凸弧(6-4)配合，防止从动齿轮(6-1)绕其中心轴转动。

4.如权利要求1所述的一种用于发条储能机构的释放装置，其特征在于，所述弹簧销(2-9)伸出销座(2-3)的一端的端面加工成斜面。

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