CN106073257A - 一种基于摩擦副结构的电动摇椅及秋千 - Google Patents

一种基于摩擦副结构的电动摇椅及秋千 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于摩擦副结构的电动摇椅及秋千，包括一底座；一座架，该座架两侧各通过一摆臂与底座活动连接；一座椅，该座椅固定于座架顶部；一驱动电机，该驱动电机固定于底座或座架上；一摩擦副，该摩擦副与所述驱动电机的输出轴摩擦传动；一控制电路板，该控制电路板与所述驱动电机电性连接以驱动和控制驱动电机的工作。本发明采用摩擦副替代传统电动摇椅方案里面的减速箱，在摇椅摇动的路径中选择一段比较长的路径安装摩擦副。在摇椅摇动的过程中，摇椅每个部位运动的距离是不一样的，限制一个运动距离比较远的部位，沿着运动轨迹制作摩擦副，摩擦副与电机的输出轴摩擦传动，用摩擦力推动摇椅摇动，从而在最大程度上减小电动的噪音。

Description

一种基于摩擦副结构的电动摇椅及秋千
技术领域
本发明涉及电动摇摆装置，尤其是指一种基于摩擦副结构的电动摇椅及秋千。
背景技术
现有的摇椅电动方案存在两个缺陷，一个是摇动时减速箱传动噪音大，另一个是摇动不平稳使人产生不舒服的感觉，导致成人用的电动摇椅无法出现在市场里，即使婴儿使用的电动秋千和摇椅，使用电机-减速箱驱动的，也有类似的问题，只不过婴儿用品的功率比较小，问题不是很明显。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明目的是提供一种基于摩擦副结构、低噪音且平稳摇摆的电动摇椅及秋千。
本发明采用的技术方案是：
一种基于摩擦副结构的电动摇椅，包括：
一底座，用于直接立于底面进行承重；
一座架，该座架两侧各通过一摆臂与底座活动连接，以使坐架悬空于底座内；
一座椅，该座椅固定于座架顶部，用于承载使用者；
一驱动电机，用于提供摇摆所需之动力，该驱动电机固定于底座或座架上；
一摩擦副，该摩擦副与所述驱动电机的输出轴摩擦传动，当所述驱动电机固定于底座时则该摩擦副固定在座架上，若所述驱动电机固定于座架时则该摩擦副固定在底座上；
一控制电路板，该控制电路板与所述驱动电机电性连接以驱动和控制驱动电机的工作。
进一步，所述电动摇椅还包括设置在驱动电机内用于检测该驱动电机转向的方向传感器，该方向传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机的转向信号。
进一步，所述电动摇椅还包括设置在驱动电机内用于检测该驱动电机转速的速度传感器，该速度传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机的转动速度为0的信号。
进一步，所述电动摇椅还包括压力机构，该压力机构作用于驱动电机或摩擦副上以使得驱动电机的输出轴与摩擦副紧密接触，以保证驱动电机的输出轴与摩擦副的静摩擦阻力能推动摇椅摇动。
优选之一，所述摩擦副为弧形体，该弧形体两端分别固定于座架或者一端固定于座架。
优选之二，所述摩擦副为具有弧形内表面的基座，该基座固定于底座上。
优选之三，所述摩擦副为固定于底座上的直线条形体。
本发明还包括与上述电动摇椅同一发明构思的技术方案：一种基于摩擦副结构的电动秋千，包括
一立架，可稳定支撑于地面并满足一定高度；
一坐板，该坐板两侧各通过一摆臂与立架活动连接，以使坐板悬空于立架内；
一驱动电机，用于提供摇摆所需之动力，该驱动电机固定于立架或坐板上；
一摩擦副，该摩擦副与所述驱动电机的输出轴摩擦传动，当所述驱动电机固定于立架时则该摩擦副固定在坐板底部，若所述驱动电机固定于坐板底部时则该摩擦副固定在立架上；
一控制电路板，该控制电路板与所述驱动电机电性连接以驱动和控制驱动电机的工作；
一用于检测该驱动电机转向的方向传感器，该方向传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机的转向信号；
一压力机构，该压力机构作用于驱动电机或摩擦副上以使得驱动电机的输出轴与摩擦副紧密接触，以保证驱动电机的输出轴与摩擦副的静摩擦阻力能推动秋千摇动。
本发明还包括与上述电动摇椅同一发明构思的另一技术方案：一种基于摩擦副结构的圆弧摇椅，包括：
一摇椅本体，可直接立于地面并可在受力作用下前后摇动；
一推力小车，该推力小车底部设置有车轮，推力小车上设置有摩擦副、驱动电机、推手，该摩擦副固定于推力小车上且与驱动电机的输出轴摩擦传动，该驱动电机与固定于推手的一端，推手的另一端与摇椅本体固定，推手的中间部位与推力小车枢接。
进一步，所述圆弧摇椅还包括一用于检测该驱动电机转向的方向传感器，该方向传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机的转向信号；一压力机构，该压力机构作用于驱动电机或摩擦副上以使得驱动电机的输出轴与摩擦副紧密接触，以保证驱动电机的输出轴与摩擦副的静摩擦阻力能推动摇椅摇动。
本发明的有益效果：
本发明采用摩擦副替代传统电动摇椅方案里面的减速箱，在摇椅摇动的路径中选择一段比较长的路径安装摩擦副。在摇椅摇动的过程中，摇椅每个部位运动的距离是不一样的，限制一个运动距离比较远的部位，沿着运动轨迹制作摩擦副，摩擦副与电机的输出轴摩擦传动，用摩擦力推动摇椅摇动，从而在最大程度上减小电动的噪音。
另外，本发明使用方向传感器检测摇椅摇动的周期和摇动转向的时间点，只有精确检测摇动的周期和摇动转向的时间点，才能准确的控制电机，在适当的时候，提供适当的推动力，从而使摇椅摇动达到舒服、自然的感受。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明第一实施例电动摇椅的立体图；
图2是本发明第一实施例电动摇椅的侧视图；
图3是驱动电机的分解图①；
图4是驱动电机的分解图②；
图5是本发明第二实施例电动摇椅的侧视图；
图6是本发明第二实施例电动摇椅的立体图①；
图7是本发明第二实施例电动摇椅的立体图②；
图8是本发明第三实施例电动摇椅的立体图；
图9是本发明第三实施例电动摇椅的侧视图；
图10是本发明第四实施例电动摇椅的侧视图；
图11是本发明第四实施例电动摇椅的立体图；
图12是本发明第五实施例电动秋千的立体图①；
图13是本发明第五实施例电动秋千的立体图②；
图14是本发明第六实施例圆弧摇椅的立体图①；
图15是本发明第六实施例圆弧摇椅的立体图②。
具体实施方式
如图1-图2所示，为本发明的第一实施例，一种基于摩擦副结构的电动摇椅，包括：
一底座1，用于直接立于底面进行承重，作为整个电动摇椅的载体部分；
一座架2，该座架2两侧各通过一摆臂3与底座1活动连接（铰接），以使坐架悬空于底座1内，座架2可在底座1内跟随摆臂3往复摆动；
一座椅4，该座椅4固定于座架2顶部以跟随座架2同步摆动，用于承载使用者；
一驱动电机5，用于提供摇摆所需之动力，该驱动电机5固定于底座1上；该驱动电机5优选无刷直流电机，或是有刷直流电机。
一摩擦副6，该摩擦副6为弧形体，该弧形体两端分别固定于座架2并与所述驱动电机5的输出轴摩擦传动，弧形体的材质采用聚氨酯（PU），或者是聚氯乙烯（PVC）软胶，这两种材料摩擦系数大，弹性好。而摩擦系数大有利于防止摩擦副6打滑，弹性好，可以减少摩擦副6的能量损耗。
一压力机构7，该压力机构7作用于驱动电机5上以使得驱动电机5的输出轴与摩擦副6紧密接触，以保证驱动电机5的输出轴与摩擦副6的静摩擦阻力能推动摇椅摇动，本实施例中压力机构7采用扭簧，当然其他比如弹片等压力机构也适用于本技术方案。
一控制电路板，该控制电路板与所述驱动电机5电性连接以驱动和控制驱动电机5的工作。
其上述结构的工作原理为：通过开关或遥控施加启动信号给控制电路板，控制电路板输出指令控制驱动电机5转动，驱动电机5的输出轴与摩擦副6传动，使得与摩擦副6固定在一起的座架2及座椅4往复摆动；在摆动过程中，还可以通过开关或遥控施加调节信号给控制电路板，调节摇椅的摆动幅度或定时摆动。
如图3、图4所示，所述电动摇椅还包括设置在驱动电机5内用于检测该驱动电机5转向的方向传感器，该方向传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机5的转向信号，根据转向信号还可计算出摆动周期和转向的时间点，只有精确检测摇动的周期和摇动转向的时间点，才能准确的控制电机，在适当的时候，提供适当的推动力，从而使摇椅摇动达到舒服、自然的感受。
其中，所述方向传感器包括鼠标对管8和遮光飞轮9，该遮光飞轮9通过其中心孔套设在驱动电机5的输出轴上以跟随同步转动，鼠标对管8的发射管与接收管分设于遮光飞轮9两侧。当然，鼠标对管8和遮光飞轮9所构成的方向传感器仅仅只是本发明的优选实施方式，现有已知的方向传感器也适用于本技术方案。
又或者，采用设置在驱动电机内用于检测该驱动电机转速的速度传感器代替上述方向传感器，该速度传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机的转动速度为0的信号。所述速度传感器包括对射式光电开关和遮光飞轮，该遮光飞轮通过其中心孔套设在驱动电机的输出轴上以跟随同步转动，光电开关的发射管与接收管分设于遮光飞轮两侧。
如图5-图7所示，为本发明第二实施例的电动摇椅，基本结构和原理与第一实施例相同就不在此重复，仅说明与第一实施例的区别在于：驱动电机5固定于座架2上，摩擦副6为固定于底座1上的直线条形体。
如图8-图9所示，为本发明第三实施例的电动摇椅，基本结构和原理与第一实施例相同就不在此重复，仅说明与第一实施例的区别在于：驱动电机5固定于座架2上，摩擦副6为具有弧形内表面的基座，该基座固定于底座1上。
如图10-图11所示，为本发明第四实施例的电动摇椅，基本结构和原理与第一实施例相同就不在此重复，仅说明与第一实施例的区别在于：摩擦副6为弧形体，该弧形体一端固定于座架2，压力机构7为作用于摩擦副6上弹性压片以使得驱动电机5的输出轴与摩擦副6紧密接触。
如图12、图13所示，为本发明与上述电动摇椅同一发明构思的第五实施例：一种基于摩擦副结构的电动秋千，包括
一立架10，可稳定支撑于地面并满足一定高度，该高度要求为了营造摆动空间；
一坐板11，该坐板11两侧各通过一摆臂3与立架10活动连接，以使坐板11悬空于立架10内；
一驱动电机5，用于提供摇摆所需之动力，该驱动电机5固定于立架10上；
一摩擦副6，该摩擦副6与所述驱动电机5的输出轴摩擦传动，该摩擦副6固定在坐板11底部，形状采用弧形体，材料与前述实施例一致；同理，摩擦副6与驱动电机5的位置可以调换，即所述驱动电机5固定于坐板11底部时则该摩擦副6固定在立架10上；
一控制电路板，该控制电路板与所述驱动电机5电性连接以驱动和控制驱动电机5的工作；
一用于检测该驱动电机5转向的方向传感器，该方向传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机5的转向信号；
一压力机构7，该压力机构7作用于驱动电机5或摩擦副6上以使得驱动电机5的输出轴与摩擦副6紧密接触。本实施例的压力机构7也是采用扭簧。
本实施例的电动秋千与前述四个摇椅的工作原理一致，在此不再赘述。
如图14、图15所示，为本发明与上述电动摇椅同一发明构思的第六实施例：一种基于摩擦副结构的圆弧摇椅，包括：
一摇椅本体12，可直接立于地面并可在受力作用下前后摇动；
一推力小车13，该推力小车13底部设置有车轮14，推力小车13上设置有摩擦副6、驱动电机5、推手15，该摩擦副6固定于推力小车13上且与驱动电机5的输出轴摩擦传动，该驱动电机5与固定于推手15的一端，推手15的另一端与摇椅本体12固定，推手15的中间部位与推力小车13枢接。
同样的，所述圆弧摇椅还包括一用于检测该驱动电机5转向的方向传感器，该方向传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机5的转向信号；一压力机构7，该压力机构7作用于驱动电机5上以使得驱动电机5的输出轴与摩擦副6紧密接触。
本实施例的工作原理为：通过开关或遥控施加启动信号给控制电路板，控制电路板输出指令控制驱动电机5转动，驱动电机5的输出轴与摩擦副6传动，使得与驱动电机5固定在一起的推手15一端往上或往下运动，推手15的中间部位作为转轴，从而推手15的另一端与驱动电机5一端反向运动，推动摇椅本体12摆动，同时摇椅本体12摆动又会带动推力小车13前后运动。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于摩擦副结构的电动摇椅，其特征在于包括：
一底座，用于直接立于底面进行承重；
一座架，该座架两侧各通过一摆臂与底座活动连接，以使坐架悬空于底座内；
一座椅，该座椅固定于座架顶部，用于承载使用者；
一驱动电机，用于提供摇摆所需之动力，该驱动电机固定于底座或座架上；
一摩擦副，该摩擦副与所述驱动电机的输出轴摩擦传动，当所述驱动电机固定于底座时则该摩擦副固定在座架上，若所述驱动电机固定于座架时则该摩擦副固定在底座上；
一控制电路板，该控制电路板与所述驱动电机电性连接以驱动和控制驱动电机的工作。
2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦副结构的电动摇椅，其特征在于:其还包括设置在驱动电机内用于检测该驱动电机转向的方向传感器，该方向传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机的转向信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于摩擦副结构的电动摇椅，其特征在于: 其还包括设置在驱动电机内用于检测该驱动电机转速的速度传感器，该速度传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机的转动速度为0的信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于摩擦副结构的电动摇椅，其特征在于:其还包括压力机构，该压力机构作用于驱动电机或摩擦副上以使得驱动电机的输出轴与摩擦副紧密接触，以保证驱动电机的输出轴与摩擦副的静摩擦阻力能推动摇椅摇动。
5.根据权利要求1所述的一种基于摩擦副结构的电动摇椅，其特征在于:所述摩擦副为弧形体，该弧形体两端分别固定于座架或者一端固定于座架。
6.根据权利要求1所述的一种基于摩擦副结构的电动摇椅，其特征在于: 所述摩擦副为具有弧形内表面的基座，该基座固定于底座上。
7.根据权利要求1所述的一种基于摩擦副结构的电动摇椅，其特征在于:所述摩擦副为固定于底座上的直线条形体。
8.一种基于摩擦副结构的电动秋千，其特征在于：包括
一立架，可稳定支撑于地面并满足一定高度；
一坐板，该坐板两侧各通过一摆臂与立架活动连接，以使坐板悬空于立架内；
一驱动电机，用于提供摇摆所需之动力，该驱动电机固定于立架或坐板上；
一摩擦副，该摩擦副与所述驱动电机的输出轴摩擦传动，当所述驱动电机固定于立架时则该摩擦副固定在坐板底部，若所述驱动电机固定于坐板底部时则该摩擦副固定在立架上；
一控制电路板，该控制电路板与所述驱动电机电性连接以驱动和控制驱动电机的工作；
一用于检测该驱动电机转向的方向传感器，该方向传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机的转向信号；
一压力机构，该压力机构作用于驱动电机或摩擦副上以使得驱动电机的输出轴与摩擦副紧密接触，以保证驱动电机的输出轴与摩擦副的静摩擦阻力能推动秋千摇动。
9.一种基于摩擦副结构的圆弧摇椅，其特征在于，包括：
一摇椅本体，可直接立于地面并可在受力作用下前后摇动；
一推力小车，该推力小车底部设置有车轮，推力小车上设置有摩擦副、驱动电机、推手，该摩擦副固定于推力小车上且与驱动电机的输出轴摩擦传动，该驱动电机与固定于推手的一端，推手的另一端与摇椅本体固定，推手的中间部位与推力小车枢接。
10.根据权利要求9所述的一种基于摩擦副结构的圆弧摇椅，其特征在于：还包括一用于检测该驱动电机转向的方向传感器，该方向传感器的输出端与所述控制电路板电性连接以反馈驱动电机的转向信号；一压力机构，该压力机构作用于驱动电机或摩擦副上以使得驱动电机的输出轴与摩擦副紧密接触，以保证驱动电机的输出轴与摩擦副的静摩擦阻力能推动摇椅摇动。
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