CN103991303B - 一种用于装订机的钻头旋转驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种用于装订机的钻头旋转驱动机构，包括机头支架，机头支架中设置有钻头驱动轴，钻头驱动轴上端设置有驱动圆盘，驱动圆盘的外周同轴套设有圆环形皮带轮，驱动圆盘的上端面中铰接有一个摆臂，圆环形皮带轮内圆周上设置有一个缺口，摆臂的活动端在弹簧作用下偏置在缺口内。皮带轮通过摆臂带动驱动圆盘转动。摆臂活动端向下设置有触杆，触杆在下方刹车板抬起时与刹车板活动端的曲线轮廓配合，退出缺口，从而中断皮带轮与驱动圆盘的动力传递，完成驱动圆盘的刹车。驱动圆盘在刹车过程中，触杆与刹车板接触后沿刹车板的活动端外轮廓中的光滑曲线段移动和减速，触杆与刹车板碰撞能量由摆臂偏置弹簧吸收，刹车噪音小，动作平稳，机头中的传动机构稳定。

Description

一种用于装订机的钻头旋转驱动机构

技术领域:

本发明涉及机械领域，尤其涉及装订纸张册页的机械装置，特别涉及装订机，具体的是一种用于装订机的钻头旋转驱动机构。

背景技术:

金融、档案行业经常使用装订机来装订重叠后厚度较大的纸张册页。装订机包括一个底座和一个机头，底座的上侧面中向上设置有一个下筒体，机头的下侧面中向下设置有一个上筒体，所述的下筒体和上筒体套合，下筒体的轴向和上筒体的轴向相同，下筒体和上筒体之间设置有轴向的滑动副，下筒体内固定设置有一根齿条，齿条的长度方向与下筒体的轴向平行，上筒体中沿径向设置有一根驱动轴，驱动轴上固定设置有一个齿轮，齿轮与齿条啮合，驱动轴的一端延伸到上筒体的外侧并连接有一个转动手柄，下筒体内还固定设置有一根导向杆，导向杆长度方向与下筒体的轴向平行，上筒体内设置有一个导向座，导向杆穿过导向座中的过孔，导向杆上套设有一个复位弹簧，复位弹簧位于导向座和底座之间，机头中设置有一个电动机，电动机的输出轴通过传动机构与一个钻头或者锥形头连接，钻头或者锥形头设置在上筒体的外侧，钻头或者锥形头的轴向与上筒体的轴向平行，钻头或者锥形头的下端的一个侧面中设置有一个卡线钩槽，底座中设置有一个拨线装置。使用时，电动机启动，电动机驱动钻头或者锥形头旋转，用户摇动转动手柄，使齿轮在齿条上向下行走，同时将复位弹簧压缩蓄能，齿轮驱动轴驱动下筒体及机头向底座方向移动，钻头或者锥形头的下端钻过放置在底座上的待装订纸张册页到达底座中，导向杆的上端触碰到机头中的一个刹车板，将刹车板抬起，刹车板抬起后介入电动机输出轴与钻头或者锥形头之间的传动机构，切断电动机与钻头或者锥形头之间的动力传递，并使得钻头或者锥形头停止旋转，同时断开电动机的电力供应。同时，下筒体触碰到设置在底座中的拨线装置，触发拨线装置在储能弹簧的释能作用下动作，将装订线嵌入钻头或者锥形头下端的卡线钩槽内。用户继续摇动转动手柄，下筒体到达行程下限位置，下筒体触碰到设置在底座中的一个定位件，定位件沿驱动轴的轴向推挤齿轮，使齿轮与齿条脱离啮合位置，复位弹簧的能量得到释放，将导向座顶起，导向座带动下筒体及机头回到起始位置，同时，钻头或者锥形头将装订线拉到纸张册页的上方并使装订线形成一个绳套，以备最后在绳套中穿线后完成装订。下筒体在向上复位过程中与定位件脱离，下筒体中的一个凸轮构件将拨线装置复位并重新使得拨线装置中的储能弹簧储能。现有技术中，传动机构包括一个皮带轮，皮带轮与钻头或者锥形头同轴设置，皮带轮与电动机输出轴之间通过同步带传递动力，皮带轮在其与刹车板相向的端面中突出设置有一个螺钉，该螺钉的轴向与皮带轮的轴向平行，刹车板抬起后介入螺钉的旋转圆周内，阻止皮带轮转动，螺钉与刹车板的碰撞会产生较大的噪音，同时，碰撞产生的振动容易使机头中的传动机构产生松动或者配合误差，影响正常工作。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于装订机的钻头旋转驱动机构，所述的这种用于装订机的钻头旋转驱动机构要解决现有技术中装订机的皮带轮驱动装置在刹车时碰撞产生较大噪音、碰撞振动使传动机构产生松动或者配合误差的技术问题。

本发明的这种用于装订机的钻头旋转驱动机构，包括一个装订机的机头支架，其中，所述的机头支架中设置有一个钻头驱动轴，所述的钻头驱动轴与机头支架之间设置有转动副，钻头驱动轴的上端同轴固定设置有一个驱动圆盘，所述的驱动圆盘的外周套设有一个圆环形皮带轮，所述的圆环形皮带轮与驱动圆盘同轴，圆环形皮带轮的轴向长度大于驱动圆盘的轴向长度，驱动圆盘的上端面中设置有一个摆臂，所述的摆臂的一端通过一个摆臂轴与驱动圆盘连接，所述的摆臂轴的轴向平行于驱动圆盘的的轴向，摆臂的摆动平面平行于驱动圆盘的上端面，摆臂的另一端为摆臂的摆动端，摆臂的摆动端设置有一个向下延伸的触杆，驱动圆盘中设置有一个长槽，所述的长槽的一端向驱动圆盘圆周的外侧方向延伸，所述的触杆穿过长槽并延伸到驱动圆盘的下端面的下方，圆环形皮带轮的内圆周上设置有一个缺口，所述的缺口的开口宽度大于摆臂的摆动端的外径，驱动圆盘的上端面中设置有弹簧座，所述的弹簧座中设置有一个摆臂偏置弹簧，所述的摆臂偏置弹簧的一端作用在摆臂上并将摆臂的摆动端偏置在圆环形皮带轮的内圆周上或者圆环形皮带轮的内圆周中的缺口内，机头支架中设置有一个刹车板，所述的刹车板包括有一个铰接端和一个活动端，刹车板的铰接端通过销轴与机头支架连接，所述的销轴的轴向垂直于驱动圆盘的轴向，机头支架中设置有一个刹车板复位弹簧，所述的刹车板复位弹簧将刹车板的活动端偏置在机头支架的上侧面上，圆环形皮带轮的下端面、驱动圆盘的下端面和触杆的下端面与机头支架之间均设置有间隙，刹车板的活动端延伸到所述的间隙中，刹车板的活动端包括有一个外轮廓，所述的外轮廓中包括有一个光滑曲线段和一个凸台段，所述的光滑曲线段包括一个开始端和一个结束端，所述的开始端与驱动圆盘轴心之间的距离大于或者等于圆环形皮带轮内圆周中缺口的底部到驱动圆盘轴心之间的最大距离，所述的结束端与驱动圆盘轴心之间的距离小于驱动圆盘的半径，所述的凸台段连接在结束端与刹车板活动端的一侧轮廓之间，凸台段中的任意一点到驱动圆盘轴心之间的距离均小于结束端与驱动圆盘轴心之间的距离。

进一步的，钻头驱动轴与机头支架之间设置有轴承。

进一步的，机头支架中设置有一个电动机，所述的电动机的输出轴通过传动带与所述的圆环形皮带轮连接。

进一步的，电动机包括有一个控制端，所述的控制端上连接有一个控制开关，所述的控制开关中包括有一个动触头，所述的动触头通过连接件与刹车板的活动端连接。

进一步的，机头支架的下方设置有一个装订机的底座，机头支架与底座之间设置有方向垂直于机头支架上侧面的滑动副，底座中固定设置有一根导向杆，所述的导向杆平行于钻头驱动轴，导向杆的上端位于刹车板活动端的下方。

进一步的，圆环形皮带轮的下端延伸到驱动圆盘的下方，圆环形皮带轮的内圆周的径向截面在驱动圆盘的下方呈完整的圆形，驱动圆盘的上端面中设置有一个辅助摆臂，所述的辅助摆臂的一端通过一个辅助摆臂轴与驱动圆盘连接，所述的辅助摆臂轴的轴向平行于驱动圆盘的的轴向，辅助摆臂的摆动平面平行于驱动圆盘的上端面，辅助摆臂的另一端为辅助摆臂的摆动端，辅助摆臂的摆动端设置有一个向下延伸的辅助触杆，所述的辅助触杆的下端与辅助触杆同轴设置有一个滚轮，所述的滚轮的直径大于辅助触杆的直径，驱动圆盘中设置有一个圆孔，所述的圆孔的内径大于或者等于滚轮的直径，辅助触杆穿过圆孔并延伸到驱动圆盘的下方，驱动圆盘的上端面中设置有辅助弹簧座，所述的辅助弹簧座中设置有一个辅助弹簧，所述的辅助弹簧的一端作用在辅助摆臂上并将滚轮偏置在圆环形皮带轮的内圆周上。

本发明的工作原理是：在摆臂的摆动端偏置在圆环形皮带轮内圆周中的缺口内时，刹车板的活动端也被刹车板复位弹簧偏置在机头支架的上侧面上，启动电动机，电动机通过传动机构带动圆环形皮带轮旋转，圆环形皮带轮通过摆臂推动驱动圆盘旋转，驱动圆盘带动钻头驱动轴旋转，触杆下端面的轨迹位于刹车板的活动端上方，触杆与刹车板互不干涉。用户驱动机头支架向下方的底座移动，钻头钻过待装订的纸张册页后，导向杆的上端触碰到刹车板，将刹车板的活动端抬起，触杆与刹车板的活动端发生接触，触杆沿刹车板的活动端外轮廓中的光滑曲线段移动，活动端外轮廓中的光滑曲线段迫使触杆的转动半径减小，当触杆到达光滑曲线段的结束端时，摆臂的摆动端完全脱离圆环形皮带轮内圆周中的缺口，圆环形皮带轮与摆臂之间的动力传递中断，触杆遇到活动端外轮廓中的凸台段时静止下来，驱动圆盘及钻头驱动轴停止旋转。钻头完成挂线动作后，机头支架向上复位，刹车板脱离导向杆的上端，刹车板的活动端在刹车板复位弹簧的作用下重新被偏置在机头支架的上侧面上，刹车板的活动端与触杆脱离，圆环形皮带轮继续转动、圆环形皮带轮内圆周中的缺口经过摆臂的摆动端时，摆臂的摆动端在摆臂偏置弹簧的作用下重新卡入圆环形皮带轮内圆周中的缺口，圆环形皮带轮重新通过摆臂带动驱动圆盘及钻头驱动轴停止旋转。滚轮在辅助弹簧和辅助摆臂的作用下始终与圆环形皮带轮的内圆周相切，保持驱动圆盘与圆环形皮带轮之间的同心度和平衡。

本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明利用圆环形皮带轮、驱动圆盘和摆臂构成离合装置，利用刹车板操作离合装置的开合，驱动圆盘在刹车过程中，触杆与刹车板接触后沿刹车板的活动端外轮廓中的光滑曲线段移动和减速，触杆与刹车板碰撞能量由摆臂偏置弹簧吸收，刹车噪音小，刹车过程平稳，机头中的传动机构稳定。

附图说明：

图1是本发明的一个实施例中的装订机的示意图。

图2是本发明的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构的结构示意图。

图3是本发明的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构的立体分解结构示意图。

图4是本发明的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构中的圆环形皮带轮和驱动圆盘在共同旋转时的配合状态示意图。

图5是本发明的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构中的圆环形皮带轮和驱动圆盘在驱动圆盘停止时的配合状态示意图。

图6是本发明的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构在刹车板活动端落下时的状态示意图。

图7是本发明的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构在刹车板活动端抬起时的状态示意图。

图8是本发明的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构在刹车板活动端落下时的仰视状态示意图。

图9是本发明的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构在刹车板活动端抬起时的仰视状态示意图。

具体实施方式：

实施例1:

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，本发明的用于装订机的钻头旋转驱动机构，包括一个装订机1的机头支架2，其中，机头支架2中设置有一个钻头驱动轴3，钻头驱动轴3与机头支架2之间设置有转动副，钻头驱动轴3的上端同轴固定设置有一个驱动圆盘4，驱动圆盘4的外周套设有一个圆环形皮带轮5，圆环形皮带轮5与驱动圆盘4同轴，圆环形皮带轮5的轴向长度大于驱动圆盘4的轴向长度，驱动圆盘4的上端面中设置有一个摆臂6，摆臂6的一端通过一个摆臂轴61与驱动圆盘4连接，摆臂轴61的轴向平行于驱动圆盘4的的轴向，摆臂6的摆动平面平行于驱动圆盘4的上端面，摆臂6的另一端为摆臂6的摆动端，摆臂6的摆动端设置有一个向下延伸的触杆62，驱动圆盘4中设置有一个长槽41，长槽41的一端向驱动圆盘4圆周的外侧方向延伸，触杆62穿过长槽41并延伸到驱动圆盘4的下端面的下方，圆环形皮带轮5的内圆周上设置有一个缺口51，缺口51的开口宽度大于摆臂6的摆动端的外径，驱动圆盘4的上端面中设置有弹簧座42，弹簧座42中设置有一个摆臂偏置弹簧43，摆臂偏置弹簧43的一端作用在摆臂6上并将摆臂6的摆动端偏置在圆环形皮带轮5的内圆周上或者圆环形皮带轮5的内圆周中的缺口51内，机头支架2中设置有一个刹车板7，刹车板7包括有一个铰接端71和一个活动端72，刹车板7的铰接端71通过销轴与机头支架2连接，销轴的轴向垂直于驱动圆盘4的轴向，机头支架2中设置有一个刹车板复位弹簧73，刹车板复位弹簧73将刹车板7的活动端72偏置在机头支架2的上侧面上，圆环形皮带轮5的下端面、驱动圆盘4的下端面和触杆62的下端面与机头支架2之间均设置有间隙，刹车板7的活动端72延伸到间隙中，刹车板7的活动端72包括有一个外轮廓，外轮廓中包括有一个光滑曲线段74和一个凸台段75，光滑曲线段74包括一个开始端741和一个结束端742，开始端741与驱动圆盘4轴心之间的距离大于或者等于圆环形皮带轮5内圆周中缺口51的底部到驱动圆盘4轴心之间的最大距离，结束端742与驱动圆盘4轴心之间的距离小于驱动圆盘4的半径，凸台段75连接在结束端742与刹车板7活动端72的一侧轮廓之间，凸台段75中的任意一点到驱动圆盘4轴心之间的距离均小于结束端742与驱动圆盘4轴心之间的距离。

进一步的，钻头驱动轴3与机头支架2之间设置有轴承（图中未示）。

进一步的，机头支架2中设置有一个电动机（图中未示），电动机的输出轴通过传动带（图中未示）与圆环形皮带轮5连接。

进一步的，电动机包括有一个控制端（图中未示），控制端上连接有一个控制开关（图中未示），控制开关中包括有一个动触头（图中未示），动触头通过连接件（图中未示）与刹车板7的活动端72连接。

进一步的，机头支架2的下方设置有一个装订机1的底座8，机头支架2与底座8之间设置有方向垂直于机头支架2上侧面的滑动副，底座8中固定设置有一根导向杆10，导向杆10平行于钻头驱动轴3，导向杆10的上端位于刹车板7的活动端72的下方。

进一步的，圆环形皮带轮5的下端延伸到驱动圆盘4的下方，圆环形皮带轮5的内圆周的径向截面在驱动圆盘4的下方呈完整的圆形，驱动圆盘4的上端面中设置有一个辅助摆臂9，辅助摆臂9的一端通过一个辅助摆臂轴91与驱动圆盘4连接，辅助摆臂轴91的轴向平行于驱动圆盘4的的轴向，辅助摆臂9的摆动平面平行于驱动圆盘4的上端面，辅助摆臂9的另一端为辅助摆臂9的摆动端，辅助摆臂9的摆动端设置有一个向下延伸的辅助触杆92，辅助触杆92的下端与辅助触杆92同轴设置有一个滚轮93，滚轮93的直径大于辅助触杆92的直径，驱动圆盘4中设置有一个圆孔46，圆孔46的内径大于或者等于滚轮93的直径，辅助触杆92穿过圆孔46并延伸到驱动圆盘4的下方，驱动圆盘4的上端面中设置有辅助弹簧座44，辅助弹簧座44中设置有一个辅助弹簧（图中未示），辅助弹簧的一端作用在辅助摆臂9上并将滚轮93偏置在圆环形皮带轮5的内圆周上。

具体的，钻头驱动轴3的上端面中设置有轴向螺孔，轴向螺孔内设置有一个螺钉31，螺钉31将驱动圆盘4与钻头驱动轴3在轴向上固定，驱动圆盘4套设在钻头驱动轴3外，驱动圆盘4与钻头驱动轴3之间设置有圆周向固定结构，螺钉31与驱动圆盘4之间设置有一个驱动圆盘盖板45，圆环形皮带轮5的上端面上设置有一个圆环形皮带轮盖板52，圆环形皮带轮盖板52通过螺钉与圆环形皮带轮5连接。

本实施例的工作原理是：在摆臂6的摆动端偏置在圆环形皮带轮5内圆周中的缺口51内时，刹车板7的活动端72也被刹车板复位弹簧73偏置在机头支架2的上侧面上，启动电动机，电动机通过传动机构带动圆环形皮带轮5旋转，圆环形皮带轮5通过摆臂6推动驱动圆盘4旋转，驱动圆盘4带动钻头驱动轴3旋转，触杆62下端面的轨迹位于刹车板7的活动端72上方，触杆62与刹车板7互不干涉。用户驱动机头支架2向下方的底座8移动，钻头钻过待装订的纸张册页后，导向杆10的上端触碰到刹车板7，将刹车板7的活动端72抬起，触杆62与刹车板7的活动端72发生接触，触杆62沿刹车板7的活动端72外轮廓中的光滑曲线段74移动，活动端72外轮廓中的光滑曲线段74迫使触杆62的转动半径减小，当触杆62到达光滑曲线段74的结束端742时，摆臂6的摆动端完全脱离圆环形皮带轮5内圆周中的缺口51，圆环形皮带轮5与摆臂6之间的动力传递中断，触杆62遇到活动端72外轮廓中的凸台段75时静止下来，驱动圆盘4及钻头驱动轴3停止旋转。钻头完成挂线动作后，机头支架2向上复位，刹车板7脱离导向杆10的上端，刹车板7的活动端72在刹车板复位弹簧73的作用下重新被偏置在机头支架2的上侧面上，刹车板7的活动端72与触杆62脱离，圆环形皮带轮5继续转动、圆环形皮带轮5内圆周中的缺口51经过摆臂6的摆动端时，摆臂6的摆动端在摆臂偏置弹簧43的作用下重新卡入圆环形皮带轮5内圆周中的缺口51，圆环形皮带轮5重新通过摆臂6带动驱动圆盘4及钻头驱动轴3停止旋转。滚轮93在辅助弹簧和辅助摆臂9的作用下始终与圆环形皮带轮5的内圆周相切，保持驱动圆盘4与圆环形皮带轮5之间的同心度和平衡。

Claims (6)

1.一种用于装订机的钻头旋转驱动机构，包括一个装订机的机头支架，其特征在于：所述的机头支架中设置有一个钻头驱动轴，所述的钻头驱动轴与机头支架之间设置有转动副，钻头驱动轴的上端同轴固定设置有一个驱动圆盘，所述的驱动圆盘的外周套设有一个圆环形皮带轮，所述的圆环形皮带轮与驱动圆盘同轴，圆环形皮带轮的轴向长度大于驱动圆盘的轴向长度，驱动圆盘的上端面中设置有一个摆臂，所述的摆臂的一端通过一个摆臂轴与驱动圆盘连接，所述的摆臂轴的轴向平行于驱动圆盘的的轴向，摆臂的摆动平面平行于驱动圆盘的上端面，摆臂的另一端为摆臂的摆动端，摆臂的摆动端设置有一个向下延伸的触杆，驱动圆盘中设置有一个长槽，所述的长槽的一端向驱动圆盘圆周的外侧方向延伸，所述的触杆穿过长槽并延伸到驱动圆盘的下端面的下方，圆环形皮带轮的内圆周上设置有一个缺口，所述的缺口的开口宽度大于摆臂的摆动端的外径，驱动圆盘的上端面中设置有弹簧座，所述的弹簧座中设置有一个摆臂偏置弹簧，所述的摆臂偏置弹簧的一端作用在摆臂上并将摆臂的摆动端偏置在圆环形皮带轮的内圆周上或者圆环形皮带轮的内圆周中的缺口内，机头支架中设置有一个刹车板，所述的刹车板包括有一个铰接端和一个活动端，刹车板的铰接端通过销轴与机头支架连接，所述的销轴的轴向垂直于驱动圆盘的轴向，机头支架中设置有一个刹车板复位弹簧，所述的刹车板复位弹簧将刹车板的活动端偏置在机头支架的上侧面上，圆环形皮带轮的下端面、驱动圆盘的下端面和触杆的下端面与机头支架之间均设置有间隙，刹车板的活动端延伸到所述的间隙中，刹车板的活动端包括有一个外轮廓，所述的外轮廓中包括有一个光滑曲线段和一个凸台段，所述的光滑曲线段包括一个开始端和一个结束端，所述的开始端与驱动圆盘轴心之间的距离大于或者等于圆环形皮带轮内圆周中缺口的底部到驱动圆盘轴心之间的最大距离，所述的结束端与驱动圆盘轴心之间的距离小于驱动圆盘的半径，所述的凸台段连接在结束端与刹车板活动端的一侧轮廓之间，凸台段中的任意一点到驱动圆盘轴心之间的距离均小于结束端与驱动圆盘轴心之间的距离。

2.如权利要求1所述的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构，其特征在于：钻头驱动轴与机头支架之间设置有轴承。

3.如权利要求1所述的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构，其特征在于：机头支架中设置有一个电动机，所述的电动机的输出轴通过传动带与所述的圆环形皮带轮连接。

4.如权利要求3所述的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构，其特征在于：电动机包括有一个控制端，所述的控制端上连接有一个控制开关，所述的控制开关中包括有一个动触头，所述的动触头通过连接件与刹车板的活动端连接。

5.如权利要求1所述的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构，其特征在于：机头支架的下方设置有一个装订机的底座，机头支架与底座之间设置有方向垂直于机头支架上侧面的滑动副，底座中固定设置有一根导向杆，所述的导向杆平行于钻头驱动轴，导向杆的上端位于刹车板活动端的下方。

6.如权利要求1所述的一种用于装订机的钻头旋转驱动机构，其特征在于：圆环形皮带轮的下端延伸到驱动圆盘的下方，圆环形皮带轮的内圆周的径向截面在驱动圆盘的下方呈完整的圆形，驱动圆盘的上端面中设置有一个辅助摆臂，所述的辅助摆臂的一端通过一个辅助摆臂轴与驱动圆盘连接，所述的辅助摆臂轴的轴向平行于驱动圆盘的的轴向，辅助摆臂的摆动平面平行于驱动圆盘的上端面，辅助摆臂的另一端为辅助摆臂的摆动端，辅助摆臂的摆动端设置有一个向下延伸的辅助触杆，所述的辅助触杆的下端与辅助触杆同轴设置有一个滚轮，所述的滚轮的直径大于辅助触杆的直径，驱动圆盘中设置有一个圆孔，所述的圆孔的内径大于或者等于滚轮的直径，辅助触杆穿过圆孔并延伸到驱动圆盘的下方，驱动圆盘的上端面中设置有辅助弹簧座，所述的辅助弹簧座中设置有一个辅助弹簧，所述的辅助弹簧的一端作用在辅助摆臂上并将滚轮偏置在圆环形皮带轮的内圆周上。