CN106352035A - 可变向棘轮机构 - Google Patents

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王健
王刚
王斌
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    • F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • F16H19/04—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
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Abstract

本发明公开了一种可变向棘轮机构，包括具有对称齿形的棘轮和棘轮套，所述棘轮套上设置有一个与棘轮轴线垂直的通孔，该通孔的中段与棘轮套的内壁贯通，通孔中安装有与其滑动配合的换向齿杆；换向齿杆的杆身上设有两组间隔的正向齿和反向齿，正向齿至少有两个齿可与棘轮正向转动时啮合，反向齿至少有两个齿可与棘轮反向转动时啮合；换向齿杆的中段设置有空档槽，该空档槽的底面与棘轮齿的顶圆之间留有间隙。推动换向齿杆在通孔中位移，使得正向齿和反向齿分别与棘轮形成稳定的啮合，扳动棘轮套杆即可使棘轮正向或反向转动，通过空档槽还可以调整棘轮套杆的施力位置。本发明棘轮不打滑，整个棘轮机构传动稳定，体积小。

Description

可变向棘轮机构
技术领域
本发明属于一种传动装置，具体涉及一种可变向棘轮机构。
背景技术
现有可变向棘轮机构包括具有对称齿形的棘轮和铰接在摆杆上的棘爪。但现有可变向棘轮机构存在的问题在于：一方面棘爪插入棘轮齿槽中时，棘爪在齿槽中仍然有活动空间，当施力较大时棘爪很容易出现打滑现象；另一方面，在棘轮直径较大的情况下，摆杆和棘爪的尺寸会相应增大，进而使得整个棘轮机构的体积增大，不利于设备的结构整合。此外，现有可变向棘轮机构可进行顺时针和逆时针的变向，但不具备空档，若棘轮需要空转时，则无法适用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种可变向棘轮机构，具有不打滑、体积小巧并具有空档的特点。
本发明的技术方案是，一种可变向棘轮机构，包括具有对称齿形的棘轮、棘轮套和棘轮套柄，其特征在于：所述棘轮套上设置有一个与棘轮轴线垂直的通孔，该通孔的中段与棘轮套的内壁贯通，所述通孔中安装有一个换向齿杆，换向齿杆与通孔形成滑动配合；所述换向齿杆与棘轮相对的杆身上设有两组间隔且以中分线对称的换向齿，分别为正向齿和反向齿，所述正向齿至少有两个齿可与棘轮正向转动时啮合，所述反向齿至少有两个齿可与棘轮反向转动时啮合；所述换向齿杆的中段，即两组换向齿之间的间隔位置设置有空档槽，该空档槽的底面与棘轮齿的顶圆之间留有间隙。
进一步，所述棘轮的齿槽夹角为70°～100°，齿槽夹角的中分线与棘轮的径线重合，换向齿杆的正向齿和反向齿与所述棘轮的齿匹配。
进一步，所述棘轮的齿槽夹角为90°，齿槽夹角的中分线与棘轮的径线重合，换向齿杆的正向齿和反向齿与所述棘轮的齿匹配。
进一步，所述换向齿杆的背面设有两个间隔的定位凹槽，所述棘轮套上设有一个定位孔，定位孔的轴线与所述通孔的轴线垂直并过通孔的中点，定位孔内安装有对于换向齿杆定位的弹性机构。
进一步，所述通孔的轴线与所述棘轮套柄的轴线垂直。
本发明的有益效果在于，由于换向齿杆上有对称的正向齿和反向齿，所以推动换向齿杆在棘轮套的通孔中滑动位移，可使得正向齿和反向齿分别与棘轮形成稳定的啮合，扳动棘轮套杆即可使棘轮正向或反向转动，能有效避免棘轮打滑，增加了整个棘轮机构传动的稳定性；再由于换向齿杆上设置有空档槽，当空档槽完全与棘轮齿对应时，棘轮就能相对空转，因此能使棘轮套柄回复到便于受力的位置，即可提高本发明操作的便捷性。此外，由于去掉了原有棘轮机构中的摆杆式棘爪，只需推动换向齿杆即可完成与棘轮的啮合，所以有效地缩小了棘轮机构的体积。
附图说明
图1是本发明的立体示意图。
图2是本发明的正面结构示意图。
图3是本发明的俯视图。
图4是本发明的一个实施例的正面剖视图。
图5是本实施例中换向齿杆的放大示意图。
图6是驱动棘轮反向转动的示意图。
图7是驱动棘轮正向转动的示意图。
图8棘轮处于空挡位置的示意图。
图中：1.棘轮，2.棘轮套，201.棘轮套柄，202.通孔，202.定位孔，204.通孔，3.棘轮套杆，4.换向齿杆，401.正向齿，402.空挡槽，403.反向齿，404.限位凹槽，5.钢珠，6.弹簧，7.顶丝。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1至图5所示，本发明包括具有对称齿形的棘轮1、棘轮套2和棘轮套柄201。棘轮套2上设置有一个与棘轮1轴线垂直的通孔202，该通孔202的中段与棘轮套2的内壁贯通，通孔202中安装有一个换向齿杆4，换向齿杆4与通孔202形成滑动配合，换向齿杆4与棘轮1相对的杆身上设有两组间隔且对称的换向齿，分别为正向齿401和反向齿403，在正向齿401和反向齿403之间设置有一段空档槽402，该空档槽402的底面与棘轮1齿顶圆之间留有间隙。推动换向齿杆4在棘轮套2的通孔202中滑动位移，可使其一端的正向齿401或反向齿403与棘轮1啮合，即可改变棘轮1的旋转方向。
如图6和图7所示，当棘轮套2带动棘轮1正向(顺时针)转动时，换向齿杆4上的正向齿401至少有两个齿可与棘轮1啮合，如图6所示；当棘轮套2带动棘轮1反向(逆时针)转动时，换向齿杆4上的反向齿403至少有两个齿可与棘轮1啮合，如图7所示。
本发明中，棘轮1的齿槽夹角为80°～100°，齿槽夹角的中分线与棘轮1的径线重合，换向齿杆4的正向齿401和反向齿403与棘轮1的齿匹配。这样的设计能够使得棘轮齿在旋转时与对应的换向齿啮合充分，啮合状态的换向齿的齿顶圆与棘轮1的齿根圆几乎重合，受力面大，而且相抵紧密。
本实施例中，棘轮1的齿槽角度为90°，换向齿杆4的正向齿401和反向齿403的齿尖角均为90°，如图4和图6所示。90°齿的设计不仅容易加工，而且啮合齿受力方向更为合理，不会打滑。
本实施例中，换向齿杆4的背面设有两个间隔的定位凹槽404，棘轮套2上设有一个定位孔203，定位孔203的轴线与通孔202的轴线垂直并过通孔的中点，定位孔203内安装有对于换向齿杆4定位的弹性机构。该弹性机构包括钢珠5、弹簧6和顶丝7，钢珠5和顶丝7分别位于弹簧6的两端，钢珠5抵在换向齿杆4的背面，当换向齿杆4在通孔202中滑动时，限位钢珠5可从一个限位凹槽滑至另一个限位凹槽。
本发明中，换向齿杆4上的空挡槽402不仅用于棘轮机构在运转过程中棘轮套2的回位，而且当棘轮1完全对正空挡槽402时，棘轮套2能够正反双向空转，如图8所示。因此，若当棘轮套杆3扳动至不易受力的位置时，可以将换向齿杆4移动至其上的空挡槽402与棘轮1完全对正的位置，这样就能将棘轮套杆3调整到合适施力的位置，然后再推动换向齿杆4，使正向齿401或反向齿403与棘轮1啮合，即可进行棘轮1的正向或反向转动。
需要说明的是，通孔202的位置，即安装换向齿杆4的位置可以在棘轮套2的任意位置，而较好的位置是在靠近棘轮套柄201的位置，该处的空间较大，而且换向齿杆4在此处便于操作。
本发明在使用时，若需要棘轮1进行正向转动，只需推动换向齿杆4，使正向齿401与正向旋转的棘轮1啮合即可；若需要棘轮1进行反向转动，只需推动换向齿杆4，使反向齿403与反向旋转的棘轮1啮合即可。

Claims (5)

1.一种可变向棘轮机构，包括具有对称齿形的棘轮、棘轮套和棘轮套柄，其特征在于：所述棘轮套上设置有一个与棘轮轴线垂直的通孔，该通孔的中段与棘轮套的内壁贯通，所述通孔中安装有一个换向齿杆，换向齿杆与通孔形成滑动配合；所述换向齿杆与棘轮相对的杆身上设有两组间隔且以中分线对称的换向齿，分别为正向齿和反向齿，所述正向齿至少有两个齿可与棘轮正向转动时啮合，所述反向齿至少有两个齿可与棘轮反向转动时啮合；所述换向齿杆的中段，即两组换向齿之间的间隔位置设置有空档槽，该空档槽的底面与棘轮齿的顶圆之间留有间隙。
2.按照权利要求1所述的可变向棘轮机构，其特征在于：所述棘轮的齿槽夹角为70°～100°，齿槽夹角的中分线与棘轮的径线重合，换向齿杆的正向齿和反向齿与所述棘轮的齿匹配。
3.按照权利要求1所述的可变向棘轮机构，其特征在于：所述棘轮的齿槽夹角为90°，齿槽夹角的中分线与棘轮的径线重合，换向齿杆的正向齿和反向齿与所述棘轮的齿匹配。
4.按照权利要求1所述的可变向棘轮机构，其特征在于：所述换向齿杆的背面设有两个间隔的定位凹槽，所述棘轮套上设有一个定位孔，定位孔的轴线与所述通孔的轴线垂直并过通孔的中点，定位孔内安装有对于换向齿杆定位的弹性机构。
5.按照权利要求1所述的可变向棘轮机构，其特征在于：所述通孔的轴线与所述棘轮套柄的轴线垂直。
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