CN103306562A - 螺旋滚动传动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种螺旋滚动传动机构，包括壳体、端盖、主轴，所述壳体与端盖密封连接，其壳体内设有弹性构件；主轴安装在端盖的轴孔中用轴承支撑，主轴上设有键齿或形面，主轴和端盖通过设有螺旋曲面和滚动套的连接件链接构成螺旋滚动副，连接件处设有阻尼构件。将主轴和端盖通过设有螺旋面和滚动套的连接件链接配合协作，实现旋转动力和直线动力转换的同时又能绕主轴旋转，使动能传递损耗最小，扭矩效率最大，只需改变螺旋面的形状、大小和数量，就能适用于不同环境场合要求，特别是解决了本行业多年的变距技术难题，实现了门闭合时，小角度（10°左右）大转矩，大角度小转矩的理想追求，并且结构简单，生产成本低，体现出比现有齿轮多杆传动闭门器技术无可比拟的先进性，具有广阔的市场前景和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于一种螺旋滚动传动机构，属于门窗五金零部件技术领域。
背景技术
随着社会的发展进步，人们生活条件的提高，对于生活居住设施的安全、美观和方便集成化的要求越来越高，传统外挂多连杆传动式闭门器门，因其结构限制，必须与门轴一起组合才能实现自动闭门功能，既不安全，美观度又差，已无法满足人们的新要求。
发明内容
本发明提供一种螺旋滚动传动机构，解决现有闭门器的齿轮连杆传动机构存在的上述技术缺陷，不用外支很长的多连杆传动，就能实现闭门功能，即可外用又能内置隐藏安装，非常安全美观、简洁、耐用。
本发明公开的螺旋滚动传动机构，采用的技术方案为：
包括壳体、端盖、主轴，所述壳体与端盖密封连接，其壳体内设有弹性构件；所述主轴安装在端盖的轴孔中用轴承支撑，所述主轴上设有键齿或形面，其特征在于：所述主轴和端盖通过设有螺旋曲面和滚动套的连接件链接构成螺旋滚动副，所述连接件处设有阻尼构件。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴上设有轴向限位的轴肩，所述上端盖设有可操纵的调节阀；所述连接件为十字轴型，所述竖轴下端设有内花键与主轴上端外花键定向滑动联接，竖轴上端设有阻尼构件一起安装在上端盖的内孔中；其横轴销的两端分别装设有滚动套与端盖上设有的螺旋曲面链接构成螺旋滚动副。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴上设有横竖油道，主轴下端设有分体有形接头；所述传动件为柱形活塞，活塞裙部设有呈螺旋曲面的螺旋沟槽及环形密封槽，活塞顶部设有阻尼构件，活塞下端与主轴定向滑动联接，所述柱形活塞装置在上端盖活塞孔内，通过上端盖上销轴孔内设有的销轴、滚动套与活塞裙部设置的螺旋曲面铰接构成螺旋滚动副；活塞孔的内壁上设有泄压沟槽。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述壳体与端盖采用止转、密封、滚压一体成型；所述主轴上设置具有旋转耦合件滚动面的大轴肩；所述传动件为通孔圆柱筒，所述圆柱筒的裙部外面设有密封沟槽及油道，所述圆柱筒的裙部内孔中部镶嵌阻尼构件，其下端孔中设有内花键与主轴端部外花键滑动联接，其上端面设有止动螺旋曲面，与上端盖销轴上设置的滚动套链接构成螺旋滚动副。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴设置为便于加注液压油的通体空心轴，其主轴轴身上设有卡簧槽，其主轴下端设有连成一体的有形接头；所述上端盖上设有速度和弹性构件便于操纵的调整轮；所述传动件为一组具有螺旋曲面的凸轮，下凸轮上设有形面内孔与设有形面的主轴滑动联接，下凸轮圆周面上设有密封槽，其端部设有的螺旋面上镶嵌有能滚动的钢球与端盖上设置的定向滑动凸轮的螺旋曲面链接构成螺旋滚动副。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述端盖与壳体螺纹连接，所述壳体的内壁上设有内形面孔与连接件的外表面设有的外形面滑动配合联接；所述主轴形面端部设有与其连成一体的下连接件，所述下连接件的上端轴孔内设有内花键，与上连接件处设置的旋转阻尼构件的花键轴活动联接；所述下连接件的中部设有销轴，销轴上套有滚动套与上连接件的下端设有的多个螺旋曲面链接构成螺旋滚动副；
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴下端处设有盘形凸轮，其盘形凸轮表面被构造为平坦的、凸起的、或凹陷的，与下端盖支臂处设置的弹簧、柱塞、销轴、滚动套、调整螺栓一起构成第二滚动传动机构。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴上设置一个容纳销轴移动的条形孔，其主轴端部设有一个位置固定的、可旋转驱动弹性构件的调整螺栓。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述阻尼构件为连接件处设置的内置或外置阻尼器，所述阻尼器为螺旋齿轮式、永磁间隙式、旋转翼片式、油针变量式或油针恒量式等变速缓冲设置。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述螺旋曲面由至少两个以上不同螺旋角的螺旋面构成。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：螺旋滚动副内设有部件磨损自动补偿间隙设置。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴上设有至少一个用于旋转耦合件的滚动面。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述螺旋曲面由至少两个以上不同螺旋角的螺旋面构成；
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述弹性构件为弹簧或具有弹性的物体。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述阻尼器由阀体、单向阀、调节阀构成。
所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴的端部设有自动智能控制设置。
本发明的积极效果是：将主轴和端盖通过设有螺旋面和滚动套的连接件链接配合协作，实现旋转动力和直线动力转换的同时又能绕主轴旋转，使动能传递损耗最小，扭矩效率最大，只需改变螺旋面的形状、大小和数量，就能适用于不同环境场合要求，特别是解决了本行业多年的变距技术难题，实现了门闭合时，小角度（10°左右）大转矩，大角度小转矩的理想追求，并且结构简单，生产成本低，体现出比现有齿轮多杆传动闭门器技术无可比拟的先进性，具有广阔的市场前景和社会效益。
附图说明
图1为本发明螺旋面变距传动结构的透视图；
图2为本发明十字轴传动结构剖面示意图；
图3 为本发明双滚动副传动结构剖面示意图
图4为本发明轴肩滚道耦合结构剖面示意图；
图5为本发明止动螺旋面结构的透视图；
图6为本发明端部双调节结构剖面示意图；
图7为本发明多螺旋面结构的透视图；
图8为本发明内置阻尼器结构剖面示意图；
图9为本发明内置阻尼器F-F截面示意图；
图10为本发明螺旋阻尼器透视图；
图11为本发明外置阻尼器透视图；
图中，1、主轴；2、端盖；3、冀片；4、连接件； 5、弹簧； 6、壳体；7、轴肩；8、销轴；9、滚动套；10、单向阀；11、调节阀；12、阀体；13、螺旋曲面；14、支臂；15、螺旋齿；16、调整螺栓 ；17、轴承；18、停位槽；19、钢球；20、页片；21、十字轴；22、盘形凸轮；23、卡簧；24、调整轮。
具体实施方式
实施例1
如图1、2、所示，其中图1为更清楚起见，未出示壳体6，螺旋滚动传动机构，包括壳体6、端盖2、主轴1；壳体6与端盖2密封连接，壳体6内设有弹性构件（本例为弹簧5）和内置阻尼构件；主轴1通过轴肩7定位安装在端盖2的轴孔中用轴承17支撑，主轴1上端设有外花键或形面，主轴1中部设置一个容纳销轴8移动的条形孔，主轴1下端部设有一个位置固定的、可旋转驱动弹簧5的调整螺栓16；主轴1和端盖2通过设有螺旋曲面13和滚动套9的连接件4链接构成螺旋滚动副。其中，连接件4呈十字轴21形（本例为十字轴），竖轴下端制有内花键与主轴1上端外花键定向滑动联接，竖轴上端设有油针变量移动式阻尼器（只限本例）一起安装在上端盖2的内孔中；横销轴8的两端分别装设有滚动套9与端盖2上设有的螺旋曲面13铰接构成螺旋滚动副，使动能传递摩擦损耗最小，产生扭矩效率最大。特别是，端盖2上设有的螺旋曲面13由至少一个以上不同螺旋角的螺旋面构成，可以实现螺旋滚动传动机构在不同的角度对应控制不同的理想速度和转矩。使用时根据环境场合的不同，可在壳体6外或主轴1上设置便于和外部连接安装的支臂14、或页片20等不同形状的连接形体。
工作原理：以图1、2为例说明，使用时将主轴1固定，壳体6通过未显示的支臂14或页片20和门扇连接成一体，在零点位置处，门扇处于关闭状态，滚动套9位于螺旋曲面13的最高端，门扇1在外力的作用下带动制有螺旋曲面13的端盖2一起旋转，使得滚动套9沿螺旋曲面13，由高处往低平处滚动行走。在该情况中，连接件4因不能被压变形，在滚动套9的作用下只能沿主轴1的花键轴向移位，将旋转动力转换成轴向移动力，压缩弹簧5储存能量；螺旋曲面13上设有停位槽18，可以旋转到一定角度在弹簧5的作用下暂停；关门时，只需很小一点力把滚动套9推出停位槽18，在弹簧5释放能量的情况下，连接件4带动滚动套9上移复位，将轴向移动力转换成旋转动力推动螺旋曲面13转动关门。此时螺旋曲面13设成开始小角度，开启后大平角，可以达到门闭合时，小角度（10°左右）大转矩，大角度小转矩的理想追求。隐形安装时，根据门扇的轻重，使用者的要求，通过端盖2上设置的速度调整轮24和主轴上设置的弹簧5压力调整轮24，可以方便的调节到最佳闭门效果。
实施例2
如图3所示，主轴1上设有横竖油道，主轴1下端设有分体有形接头；所述传动件4为柱形活塞，活塞裙部设有呈螺旋曲面13的螺旋沟槽及环形密封槽，活塞顶部设有阻尼构件，活塞下端与主轴1定向滑动联接；柱形活塞装置在上端盖2活塞孔内，通过上端盖2上销轴孔内设有的销轴8、滚动套9与活塞裙部开设有螺旋曲面13铰接构成第一螺旋滚动传动副；活塞孔的内壁上设有泄压沟槽以使门扇在将近闭锁时加速关闭。
主轴1下端处设有盘形凸轮22，其盘形凸轮22表面被构造为平坦的、凸起的、或凹陷的，与下端盖2支臂14处设置的弹簧5、柱塞、销轴8、滚动套9、调整螺栓16一起构成第二滚动传动副。采用两级同步传动的技术方案，能使门扇实现无噪音工作的同时，关门更加平稳有力、定位更加准确，适用范围更广；如将两级传动设为异步工作，工作中可以达到磨损间隙互补，延长寿命，节约资源的特殊效果。
实施例3
如图4、5所示，壳体6与端盖2采用止转、密封、滚压一体成型；主轴1上设置具有旋转耦合件滚动面的大轴肩7与钢球19一起构成组合轴承17，以使构件微型化；传动件4为通孔圆柱筒，圆柱筒的裙部外面设有密封沟槽及油道，圆柱筒的裙部内孔中部镶嵌有阻尼构件，其下端孔中设有内花键与主轴1端部外花键滑动联接，其上端面设有止动螺旋曲面13与上端盖2销轴8上设置的滚动套9链接构成螺旋滚动副。
实施例4
如图6所示，主轴1设置为便于加注液压油的通体空心轴，其主轴1轴身上设有卡簧槽，卡簧槽内设有卡簧23，限制主轴1轴向移动；其主轴1下端设有连成一体的有形接头方便与安装底座对接；上端盖2上设有速度和弹性构件便于操纵的双调节螺栓，调节螺栓上设有调整轮24；传动件4为一组具有螺旋曲面13的凸轮，下凸轮上设有形面内孔与设有形面的主轴1滑动联接，下凸轮圆周面上设有密封槽，其端部设有的螺旋面上镶嵌有能滚动的钢球19与端盖2上设置的定向滑动凸轮的螺旋曲面13链接构成螺旋滚动副。
实施例5
如图7、8、9所示，端盖2与壳体6螺纹连接，壳体6的内壁上设有内形面孔与连接件4的外表面设有的外形面滑动配合联接；主轴1形面端部固定设有一下连接件4，下连接件4的上端轴孔内设有内花键，与上连接件4处设置的旋转冀片3式阻尼器的花键轴活动联接，冀片3上设有单向阀10，冀片3的轴孔内设有调节阀11；下连接件4的中部设有销轴8，销轴8上套有滚动套9与上连接件4的下端设有的多个螺旋曲面链接构成螺旋滚动副。特别是，在旋转冀片3式阻尼器筒的内壁合适处，设置一个具有低熔点的热探测部件，平时门开启后使阻尼油道关闭，使门停在开启位置。当发生火灾时，低熔点的热探测部件遇高温熔化，油道自动打开，使门自动关门，防止火灾蔓延。
实施例6
如图11所示，未出示壳体6的内壁上设有内花键与连接件的外表面设有的外花键滑动联接，连接件4的下端设有的销轴8，销轴8上套装的滚动套9与主轴1上设有连成一体的螺旋曲面13构成螺旋滚动副，螺旋滚动副之间设有磨损自动补偿间隙及缓冲设置，以降低门扇自动关闭时的惯性，使过程更加平稳柔和；连接件4的上端设有外置阻尼器阀体12，阀体12上设有密封沟槽，阀体12内设有单向阀10、移动分体调节阀11，阀体12与上端盖2之间设有弹簧5。
如图9、11所示，阻尼构件为连接件处设置的内置或外置阻尼器，所述阻尼器为螺旋齿轮15式、永磁间隙式、旋转翼片3式、油针变量式或油针恒量式等变速缓冲设置。
如需与主机联网集中控制，可以在主轴的端部加设自动智能控制机构。
Claims (10)
1. 一种螺旋滚动传动机构，包括壳体、端盖、主轴，所述壳体与端盖密封连接，其壳体内设有弹性构件；所述主轴安装在端盖的轴孔中用轴承支撑，所述主轴上设有键齿或形面，其特征在于：主轴和端盖通过设有螺旋曲面和滚动套的连接件链接构成螺旋滚动副，连接件处设有阻尼构件。
2. 按照权利要求1所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴上设有轴向限位的轴肩，上端盖设有可操纵的调节阀；连接件为十字轴型，竖轴下端设有内花键与主轴上端外花键定向滑动联接，竖轴上端设有阻尼构件一起安装在上端盖的内孔中；其横轴销的两端分别装设有滚动套与端盖上设有的螺旋曲面链接构成螺旋滚动副。
3. 按照权利要求1所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴上设有横竖油道，主轴下端设有分体有形接头；传动件为柱形活塞，活塞裙部设有呈螺旋曲面的螺旋沟槽及环形密封槽，活塞顶部设有阻尼构件，活塞下端与主轴定向滑动联接，柱形活塞装置在上端盖活塞孔内，通过上端盖上销轴孔内设有的销轴、滚动套与活塞裙部设置的螺旋曲面铰接构成螺旋滚动副；活塞孔的内壁上设有泄压沟槽。
4. 按照权利要求1所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述壳体与端盖采用止转、密封、滚压一体成型；主轴上设置具有旋转耦合件滚动面的大轴肩；传动件为通孔圆柱筒，圆柱筒的裙部外面设有密封沟槽及油道，圆柱筒的裙部内孔中部镶嵌阻尼构件，其下端孔中设有内花键与主轴端部外花键滑动联接，其上端面设有止动螺旋曲面，与上端盖销轴上设置的滚动套链接构成螺旋滚动副。
5. 按照权利要求1所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴设置为便于加注液压油的通体空心轴，其主轴轴身上设有卡簧槽，其主轴下端设有连成一体的有形接头；上端盖上设有速度和弹性构件便于操纵的调整轮；传动件为一组具有螺旋曲面的凸轮，下凸轮上设有形面内孔与设有形面的主轴滑动联接，下凸轮圆周面上设有密封槽，其端部设有的螺旋面上镶嵌有能滚动的钢球与端盖上设置的定向滑动凸轮的螺旋曲面链接构成螺旋滚动副。
6. 按照权利要求1所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述端盖与壳体螺纹连接，所述壳体的内壁上设有内形面孔与连接件的外表面设有的外形面滑动配合联接；主轴形面端部设有与其连成一体的下连接件，下连接件的上端轴孔内设有内花键，与上连接件处设置的旋转阻尼构件的花键轴活动联接；下连接件的中部设有销轴，销轴上套有滚动套与上连接件的下端设有的多个螺旋曲面链接构成螺旋滚动副。
7. 按照权利要求1所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴下端处设有盘形凸轮，其盘形凸轮表面被构造为平坦的、凸起的、或凹陷的，与下端盖支臂处设置的弹簧、柱塞、销轴、滚动套、调整螺栓一起构成第二滚动传动机构。
8. 按照权利要求1所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述主轴上设置一个容纳销轴移动的条形孔，其主轴端部设有一个位置固定的、可旋转驱动弹性构件的调整螺栓。
9. 按照权利要求1至7所述的任意螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述阻尼构件为连接件处设置的内置或外置阻尼器，阻尼器为螺旋齿轮式、永磁间隙式、旋转翼片式、油针变量式或油针恒量式等变速缓冲设置。
10. 按照权利要求1所述的螺旋滚动传动机构，其特征在于：所述螺旋曲面由至少一个以上不同螺旋角的螺旋面构成；螺旋滚动副处设有部件磨损自动补偿间隙设置。
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