CN103591243A

CN103591243A - 一种旋转装置

Info

Publication number: CN103591243A
Application number: CN201310636956.6A
Authority: CN
Inventors: 赵子健
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2014-02-19

Abstract

本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种旋转装置。该旋转装置，包括丝杠、螺母、连接杆、输出轴和具有杆连接端和轴连接端的扭力臂；所述螺母设置在所述丝杠的一端，并与所述丝杠相配合；所述连接杆的一端活动连接在所述螺母上，其另一端与所述杆连接端活动连接，且所述连接杆与所述丝杠垂直；所述轴连接端与一个固定装置转动连接，且所述轴连接端固定设置有所述输出轴。本发明提供的这种旋转装置克服了需要输出较大的作用力时，导致崩齿现象发生，进而导致设备无法正常工作的缺陷。此外，本发明提供的这种旋转装置，当丝杠停止转动并使螺母静止在丝杠的某一位置时，螺母不会自行传动，进而也不会造成输出轴逆向旋转。

Description

一种旋转装置

技术领域

本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种旋转装置。

背景技术

在机械领域中，为了实现输出轴的旋转，通常会采用蜗轮蜗杆的形式。具体的，常见的做法是在蜗轮上固设有输出轴，蜗轮蜗杆在相互啮合传动的过程中，使得蜗轮旋转，进而带动输出轴发生旋转。

但是，在相关技术中，使用蜗轮蜗杆啮合的方式带动输出轴旋转时；在啮合过程中，全部的力都作用在相互啮合的少数几个齿上，当需要输出较大的作用力时，常会导致崩齿现象发生，进而导致设备无法正常工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转装置，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种旋转装置，包括丝杠、螺母、连接杆、输出轴和具有杆连接端和轴连接端的扭力臂；

所述螺母设置在所述丝杠的一端，并与所述丝杠相配合；

所述连接杆的一端活动连接在所述螺母上，其另一端与所述杆连接端活动连接，且所述连接杆与所述丝杠垂直；

所述轴连接端与一个固定装置转动连接，且所述轴连接端固定设置有所述输出轴。

本发明提供的这种旋转装置，丝杠的一端设置了一个能够与其配合的螺母，连接杆的一端与螺母活动连接，其另一端与扭力臂的杆连接端连接，而扭力臂的轴连接端与固定装置转动连接，且其还设置了输出轴。这样，当丝杠在外力的作用下转动时，与其配合的螺母则会在丝杠沿着丝杠的轴向运动，进而会拉动连接杆；由于连接杆和螺母以及扭力臂的轴连接端均是活动连接的，且扭力臂的轴连接端与固定装置是转动连接的。因此，连接杆会拉动扭力臂使得扭力臂产生一定角度的转动，进而也使得其上设置的输出轴产生旋转；进而使得螺母在丝杠上的轴线运动转变成输出轴的旋转并被输出。本发明提供的这种转动装置，当丝杠转动并使得螺母在其上做轴向运动时，螺母上的所有螺纹和丝杠上的螺纹相啮合，即与螺母的螺纹配合的丝杠上的所有螺纹以及螺母的螺纹均荷载了作用力；并通过连动连接杆以及扭力臂使得输出轴旋转。与现有技术中蜗轮蜗杆相啮合的过程相比，其改变了全部的作用力作用在少数几个齿上情形，进而克服了需要输出较大的作用力时，导致崩齿现象发生，进而导致设备无法正常工作的缺陷。

此外，本发明提供的这种旋转装置，当丝杠停止转动并使螺母静止在丝杠的某一位置时，螺母不会自行传动，进而也不会造成输出轴逆向旋转。

附图说明

图1示出了本发明实施例一和二提供的旋转装置处于初始状态的结构图；

图2示出了本发明实施例一和二提供的旋转装置输出轴转动了90°的结构图；

图3示出了本发明实施例一和二的旋转装置的各部件在传动过程中的示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例一

请参考图1，本发明的实施例中提供了一种旋转装置，包括丝杠101、螺母102、连接杆103、输出轴107和具有杆连接端104和轴连接端105的扭力臂106；

所述螺母102设置在所述丝杠101的一端，并与所述丝杠101相配合；

所述连接杆103的一端活动连接在所述螺母102上，其另一端与所述杆连接端104活动连接，且所述连接杆103与所述丝杠101垂直；

所述轴连接端105与一个固定装置转动连接，且所述轴连接端105固定设置有所述输出轴107。

本发明提供的这种旋转装置，丝杠101的一端设置了一个能够与其配合的螺母102，连接杆103的一端与螺母102活动连接，其另一端与扭力臂106的杆连接端104连接，而扭力臂106的轴连接端105与固定装置转动连接，且其还设置了输出轴107。这样，当丝杠101在外力的作用下转动时，与其配合的螺母102则会在丝杠101沿着丝杠101的轴向运动，进而会拉动连接杆103；由于连接杆103和螺母102以及扭力臂106的轴连接端105均是活动连接的，且扭力臂106的轴连接端105与固定装置是转动连接的。因此，连接杆103会拉动扭力臂106使得扭力臂106产生一定角度的转动，进而也使得其上设置的输出轴107产生旋转；进而使得螺母102在丝杠101上的轴线运动转变成输出轴107的旋转并被输出。本发明提供的这种转动装置，当丝杠101转动并使得螺母102在其上做轴向运动时，螺母102上的所有螺纹和丝杠101上的螺纹相啮合，即与螺母102的螺纹配合的丝杠101上的所有螺纹以及螺母102的螺纹均荷载了作用力；并通过连动连接杆103以及扭力臂106使得输出轴107旋转。与现有技术中蜗轮蜗杆相啮合的过程相比，其改变了全部的作用力作用在少数几个齿上情形，进而克服了需要输出较大的作用力时，导致崩齿现象发生，进而导致设备无法正常工作的缺陷。

此外，本发明提供的这种旋转装置，当丝杠101停止转动并使螺母102静止在丝杠101的一定位置时，螺母102不会自行传动，进而也不会造成输出轴107逆向旋转。

为了使得本发明实施例一的旋转装置得到更好的应用，更加有效应用到各行业领域中，本发明还在上述实施例一的基础之上提供了实施例二，实施例二对实施例一的旋转装置进一步的增加和限定，现做详细的阐述和解释，请参考图1-图3：

实施例二

为了使得螺母102在丝杠101上产生轴线运动的时候，便于与连接杆103连接，优选的，在本实施例中，螺母102可以为T型螺母1。T型螺母由于其结构的优越性，其非常易于与连接杆103实现活动连接，进而更好的保证输出轴107的转动效果。

在本实施例中，当螺母102处于丝杠101的端部时，即整个传动还未启动，旋转装置处于初始状态（请参考图1）；此时，为了保证螺母102在后续运动的过程中有效的拉动连接杆103，此时，优选的，所述输出轴107与所述丝杠101垂直。

在具体的设置中，为了增大输出轴107的转动角度，在初始状态时，可以通过设定扭力臂106的具体位置得以实现，优选的，所述轴连接端105到所述丝杠101远所述螺母102的一端的距离小于所述杆连接端104到所述丝杠101远所述螺母102的一端的距离；即近似的使得扭力臂106与丝杠101为平行的状态，这样，当螺母在丝杠101上产生运动时，连接杆103会高效的带动扭力臂106产生较大角度的转动。例如，当连接杆103由与丝杠101从垂直状态转变为平行状态时，整个扭力臂106转动了90°，进而使得输出轴107也旋转了90°。

此外，在本实施例中，为了保证螺母102在丝杠101上运动时，连动连接杆103以及扭力臂106的顺畅性；优选的，在本实施例中，所述螺母102与所述连接杆103销接；所述扭力臂106与所述连接杆103销接；或者所述螺母102与所述连接杆103铰接；所述扭力臂106与所述连接杆103铰接。

另外，在本实施例中，具体的，所述固定装置为一个具有开口的盒体201；所述丝杠101、连接杆103和扭力臂106均设置在所述盒体201内；这样，将所有的传动件均设置在了盒体201的内部进而得到一个成型的旋转装置，可以直接应用到多个领域中；而且，优选的，在本实施例中，还包括与所述开口相配合的盒盖202；所述盒体201和所述盒盖202的边沿上设置有当所述盒体201和所述盒盖202配合时，能够使所述输出轴107穿过的凹槽；当所有的传动件设置在盒体201内部时，可通过一个与盒体201的开口相配合的盒盖202将盒体201封闭；而输出轴107可以穿过盒体201和所述盒盖202的边沿上设置凹槽，以实现将旋转输出的效果。凹槽的形状随意，例如可以是半圆形的，当盒盖202盖在盒体201上时，半圆形的凹槽可以配合组成一个圆形通孔，以使得输出轴107输出。

此外，在本实施例中，为了使得丝杠101产生转动，优选的，还包括动力装置，所述动力装置设置在所述丝杠101远离所述螺母102的一端，并用于使所述丝杠101转动。需要指出的是，该处的设置位置是对应旋转装置初始状态而言的；而动力装置可以设置成多种形式，只能能够使得丝杠101转动即可，更优选的，为了实现一体化的设置，所述动力装置设置在所述盒体201内。

本发明实施例提供的这种旋转装置还具有以下效果：

1、通过螺母102的轴线运动实现输出轴107的旋转，其与现有技术中蜗轮蜗杆以及齿轮齿条的形式相比，从整体上降低了旋转装置的高度，小巧实用。

2、可以非常容易使得输出轴107实现0°-90°的旋转，与传统的通过1/4的齿轮（其与3/4闲置）与齿条啮合实现输出轴1070-90°的旋转的方式相比，提高了设备的利用率。

3、由于螺母102和丝杠101配合的特殊性，使得输出轴107受到外力后，不能够被动产生角度变化，保证了旋转的稳定性。

本实施例提供的旋转装置可以用于移动载体，如车辆船舶飞行器或者天线倒伏器；可以对移动载体进行姿态控制；也可以对地面建筑物及附着于建筑物上的平台或杆(塔)旋转臂输出；可使得杆状、网状或板状等负载结构做90°(含90°)之内的旋转；还可以用做机器人手臂，因丝杠101的旋转与输出轴107的关系为非线性，可通过在输出轴上设置编码器或绝对编码器以进行角度信号返馈控制；丝杠可以用伺服电机或步进电机即可精确控制输出轴的转动角度；另外，本发明实施例提供的这种旋转装置还可以直接作为天线放倒器进行使用。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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

1.一种旋转装置，其特征在于，包括丝杠、螺母、连接杆、输出轴和具有杆连接端和轴连接端的扭力臂；

所述螺母设置在所述丝杠的一端，并与所述丝杠相配合；

2.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述螺母为T型螺母。

3.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述输出轴与所述丝杠垂直。

4.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述轴连接端到所述丝杠远离所述螺母的一端的距离小于所述杆连接端到所述丝杠远离所述螺母的一端的距离。

5.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述螺母与所述连接杆销接；

所述扭力臂与所述连接杆销接。

6.根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述螺母与所述连接杆铰接；

所述扭力臂与所述连接杆铰接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的旋转装置，其特征在于，所述固定装置为一个具有开口的盒体；

所述丝杠、连接杆和扭力臂均设置在所述盒体内。

8.根据权利要求7所述的旋转装置，其特征在于，还包括与所述开口相配合的盒盖；

所述盒体和所述盒盖的边沿上设置有当所述盒体和所述盒盖配合时能够使所述输出轴穿过的凹槽。

9.根据权利要求8所述的旋转装置，其特征在于，还包括动力装置，所述动力装置设置在所述丝杠远离所述螺母的一端，并用于使所述丝杠转动。

10.根据权利要求9所述的旋转装置，其特征在于，所述动力装置设置在所述盒体内。