CN105114591B - 一种柔索回转传动节能机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔索回转传动节能机构，属于机械设计领域，包括绕固定板转动的传动板、动力源、第一柔索和第二柔索，所述第一柔索和第二柔索的一端分别与所述传动板相连，所述第一柔索和第二柔索的另一端分别与所述动力源相连，所述动力源通过所述第一柔索和第二柔索拉动所述传动板绕所述固定板转动，所述第一柔索和第二柔索分别拉动所述传动板沿相反方向转动。本发明的技术方案能够传递大扭矩，具有成本低、节能、可靠性高、传动机构体积小、重量轻、易于防护等优点。

Description

一种柔索回转传动节能机构

技术领域

本发明属于机械设计领域，涉及一种回转机构，尤其涉及柔索回转传动节能机构。

背景技术

在医疗康复器械领域，考虑到实际使用需求，对康复机器人、机电假手等产品传动关节的外观尺寸要求较严格。大尺寸、大重量的传动关节将严重影响产品的正常使用。同时，在工程机械上，由于操作、外观等方面的要求，一些场合(如绞车、抓斗等)对回转传动机构的占用空间和重量的要求也较严格。

但传统的回转传动机构的技术方案主要是通过在传动关节处采用特制的轻小型电机，安装简单的机械结构，直接传动的方式来解决。现有的这种技术方案主意存在着以下问题：

1，成本高。特制的轻小型电机一般不是标准化、大批量的零件，需要根据具体应用情况定制，成本很高；

2，无法根本解决传动机构空间和重量大的问题。特制的小电机也需要安装在传动机构附近，可以改善该空间和重量大的问题，但无法从根本上解决问题，而且小电机的输出力矩有限；

3，不节能。使用动力源带动机械传动机构，不能节约能源，无法提高能源利用率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种柔索回转传动节能机构。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

一种柔索回转传动节能机构，包括绕固定板转动的传动板，还包括动力源、第一柔索和第二柔索，所述第一柔索和第二柔索的一端分别与所述传动板相连，所述第一柔索和第二柔索的另一端分别与所述动力源相连，所述动力源通过所述第一柔索和第二柔索拉动所述传动板绕所述固定板转动，所述第一柔索和第二柔索分别拉动所述传动板沿相反方向转动。

优选的，所述传动板上还设有绕所述传动板的旋转轴旋转的传动轮，所述第一柔索和第二柔索的一端分别与所述传动轮相连。

优选的，所述第一柔索和第二柔索的一端分别绕在所述传动轮的外圆周的相对的两侧上。

优选的，所述传动轮的外圆周上还设有传动块，所述第一柔索和第二柔索的一端分别与所述传动块的相对的两侧相连。

优选的，所述固定板上设有回转轴，所述传动板绕所述回转轴旋转。

优选的，所述传动轮设于所述传动板和固定板之间，所述传动轮的中心线与所述回转轴重合。

优选的，所述固定板上还设有固定块，所述第一柔索和第二柔索的另一端分别穿过所述固定块与所述动力源相连。

优选的，所述第一柔索和第二柔索上还设有柔索套管。

优选的，所述传动板和固定板之间还设有涡卷弹簧，所述涡卷弹簧的弹力驱动所述传动板绕所述固定板旋转。

优选的，所述动力源为电动机、气缸、气动马达或液压马达。

相对于现有技术，本发明的技术方案解决传统技术方案成本高、占用空间及质量、不节能的问题，能够传递大扭矩，具有成本低、节能、可靠性高、传动机构体积小、重量轻、易于防护等优点，可广泛应用于医疗康复器械领域，也可应用于绞车、抓斗、高空泵车等机械工程技术领域。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的主视结构示意图；

图2是本发明实施例的后视结构示意图。

其中，1为传动板、2为传动块、3为涡卷弹簧、4为第一柔索、5为固定块、6为传动轮、7为回转轴、8为第二柔索、9为柔索套管接头、10为柔索套管、11为固定板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。

如图1至图2中所示的本发明的实施例的一种柔索回转传动节能机构，包括固定板11、传动轮6、传动板1、传动块2、固定块5、轴承、涡卷弹簧3、柔索4、柔索套管10、柔索套管接头9、回转轴7。

还可根据具体情况可选择是否在固定板上安装限位块，以限制传动板旋转的角度。本发明的实施例通过第一柔索4和第二柔索8、柔索套管10和固定块5传递拉力，通过传动轮6和传动块2将拉力转换成回转运动的力矩，通过涡卷弹簧3和回转轴7实现节能。

在本发明的实施例中，通过第一柔索4和第二柔索8的一端分别绕在传动轮6的外圆周的相对的两侧上的布置方式，来拉动传动轮6旋转，也可通过拉动传动轮6的其他部位的其他方式，来拉动传动轮6旋转即可。

本发明实施例通过以下步骤来实现：通过动力源(优选为电动机、气缸、气动马达、液压马达等)提供动力，拉动第一柔索4，通过传动块2将拉力转换为回转运动的力矩，使传动轮6带动传动板1顺时针运动；传动板1转到预定角度后，通过动力源提供动力，拉动第二柔索8，通过传动块2将拉力转换为回转运动的力矩，使传动轮6带动传动板1逆时针运动；转动过程中，涡卷弹簧3提供补偿力矩，可降低动力源的输出力矩，实现节能效果。

本发明实施例通过将传动轮6布置于传动板1和固定板11之间，并将第一柔索4和第二柔索8的另一端通过固定板11的固定块5归集，进一步减小了传动机构的占用空间，缩小了体积。

此外，本发明的实施例较适用于有限角度的转动，不大适用于无限角度转动。柔索与套管的摩擦将会使传动效率收到影响，套管越长，摩擦力越大，传动效率越低。

本发明实施例在应用于外骨骼上肢康复训练机器人关节模块时，在工作过程中，具体步骤如下：

使用者穿上设于本发明实施例的机器人之后，将前臂与上臂通过绑带固定到机器人上，通过固定在背部的电动机提供动力，通过拉动柔索，传递拉力，通过传动轮和传动块将拉力转换成回转运动的力矩，通过涡卷弹簧和回转轴实现节能。在较小的空间内，通过质量轻的传动机构实现了低成本、大扭矩、高可靠性、节能的目的。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种柔索回转传动节能机构，包括绕固定板转动的传动板，其特征在于，还包括动力源、第一柔索和第二柔索，所述第一柔索和第二柔索的一端分别与所述传动板相连，所述第一柔索和第二柔索的另一端分别与所述动力源相连，所述动力源通过所述第一柔索和第二柔索拉动所述传动板绕所述固定板转动，所述第一柔索和第二柔索分别拉动所述传动板沿相反方向转动；

所述传动板上还设有绕所述传动板的旋转轴旋转的传动轮，所述第一柔索和第二柔索的一端分别与所述传动轮相连；

所述第一柔索和第二柔索的一端分别绕在所述传动轮的外圆周的相对的两侧上；

所述传动轮的外圆周上还设有传动块，所述第一柔索和第二柔索的一端分别与所述传动块的相对的两侧相连。

2.如权利要求1所述的柔索回转传动节能机构，其特征在于，所述固定板上设有回转轴，所述传动板绕所述回转轴旋转。

3.如权利要求2所述的柔索回转传动节能机构，其特征在于，所述传动轮设于所述传动板和固定板之间，所述传动轮的中心线与所述回转轴重合。

4.如权利要求3所述的柔索回转传动节能机构，其特征在于，所述固定板上还设有固定块，所述第一柔索和第二柔索的另一端分别穿过所述固定块与所述动力源相连。

5.如权利要求4所述的柔索回转传动节能机构，其特征在于，所述第一柔索和第二柔索上还设有柔索套管。

6.如权利要求5所述的柔索回转传动节能机构，其特征在于，所述传动板和固定板之间还设有涡卷弹簧，所述涡卷弹簧的弹力驱动所述传动板绕所述固定板旋转。

7.如权利要求1所述的柔索回转传动节能机构，其特征在于，所述动力源为电动机、气缸、气动马达或液压马达。