CN109194269B - 一种折叠扇形板的机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种折叠扇形板的机构，属于机构设计技术领域。中心连接板基板为长方形板材，中心部位设有通孔，电机轴通过联轴器在中心连接板基板中间通孔与丝杠连接，丝杠上设有与其配合的异形丝杠螺母，异形丝杠螺母的两侧设有与连杆的下端铰接的固定杆，连杆的上端为“U”型设计，且两端内侧设有与短轴配合的轴孔；T字形夹板的竖型端与扇形板一的小端固定，横型端中部设有夹板构件；T字形夹板横型端上平面设有大锥齿轮，大锥齿轮通过平键与驱动电机的轴固定，驱动电机通过电机支架与构件固定；与旋转轴一端固定的小锥齿轮与大锥齿轮啮合，沿旋转轴轴线方向设有两副异形合页，该合页的轴即为旋转轴，在扇形板一的一端通过螺栓与夹紧页片固定。
Description
技术领域
本发明属于机构设计技术领域。
背景技术
随着人口不断涌入城市，城市的生活空间也越来越紧凑，所以提高日常生活空间利用率也是未来的一个研究热点。比如对于太阳能板的利用，也可以依附于各种折叠机构，从而实现便携式充电装置，这样的装置收缩时携带方便，使用时也可以拥有足够的空间或者面积。
据检索，目前已有相关的可折叠的便携式装置技术，空间利用率不够大，伸缩展开时步骤比较复杂繁琐，例如中国专利申请号201420591804.9公开的“便携式自由组合太阳能折叠板”，该装置是通过太阳能板模块化设计，相互组合安装在一起，在使用的过程中，需要手动来对装置进行拼接安装，整个安装使用过程比较繁琐，效率低。又如中国专利申请号201610742005.0公开的“一种非全开型可折叠太阳能装置”，该装置通过轨道底架内侧的丝杠对可折叠桁架进行折叠，单体桁板上设置有太阳能板，由此实现任意的展开和折叠，但是该装置需要依附于轨道来实现折叠和展开，所以折叠时空间利用率不高，携带也不方便，使用环境要求比较高。
鉴于上述情况，有必要研发一种折叠扇形板的机构。
发明内容
本发明的目的是提供一种折叠扇形板的机构，它能有效地解决扇形板的折叠和展开问题。
本发明达到其目的是通过以下技术方案来实现的：一种折叠扇形板的机构，包括扇形板一，中心连接板，支架，中心连接板基板为长方形板材，中心部位设有通孔，其长轴两端设有二级梯形结构的端板，所述梯形结构的端板第一级的高度等于中心连接板基板的板厚，底部与中心连接板基板底部齐平设置，长度大于基板板宽，居中设置，第二级阶梯的高度等于中心连接板基板的板厚，底部与中心连接板基板面部齐平设置，长度等于基板板宽，居中设置；两端的端板第二级阶梯凸出中心连接板基板的部位分别设有与支架顶部横轴两端配合的轴孔，所述端板第一级阶梯的凸出中心连接板基板的部位分别设有与固定轴两端配合的轴孔；中心连接板基板中心设有丝杠电机，电机轴通过联轴器在中心连接板基板中间通孔与丝杠连接，丝杠上设有与其配合的异形丝杠螺母，异形丝杠螺母的两侧设有与连杆的下端铰接的固定杆，连杆的上端为“U”型设计，且两端内侧设有与短轴配合的轴孔；T字形夹板的竖型端与扇形板一的小端固定，横型端中部设有夹板构件，夹板构件的夹缝端下表面设有带短轴的凸起，圆弧端设有与固定轴中部配合的轴孔；T字形夹板横型端上平面设有大锥齿轮，大锥齿轮通过平键与驱动电机的轴固定，驱动电机通过电机支架与构件固定；与旋转轴一端固定的小锥齿轮与大锥齿轮啮合，沿靠近大锥齿轮(7)的旋转轴轴线方向由内至外设有两副异形合页，该合页的轴即为旋转轴，其中页片与旋转轴固定锁死，页片通过螺栓与扇形板二固定，在扇形板一的一端通过螺栓与夹紧页片固定，
所述大锥齿轮为两个，布置在中心连接板短轴方向的两侧。
所述小锥齿轮为四个，每个大锥齿轮外侧各啮合两个，两个小锥齿轮之间的夹角与扇形板二两边的角度相同。
所述驱动电机和丝杠电机均为步进电机。
本发明的工作过程和工作原理：
首先是提前通过手动调节支架的位置，固定整体装置的高度。驱动电机驱动大锥齿轮旋转，从而使得两个小锥齿轮同向旋转，带动两个旋转轴和扇形板二同向旋转，实现机构的折叠。然后丝杠电机驱动丝杠和异形丝杠螺母运动，带动连杆运动，实现扇形板一沿着中心连接板两侧的固定轴向下折叠收缩，完成整体结构的折叠收缩。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、结构设计紧凑、空间利用效率高，携带方便。采用对称设计，同时可将单侧180°的半圆模块折叠为三层60°的叶片，其中支架也是采用比较薄的四杆支架，大大提高装置折叠的空间利用率，所以其携带也更加方便。
2、结构新颖。因为折叠的旋转方向和角度都完全一致，装置采用一个大锥齿轮驱动同一平面的双锥齿轮的驱动方式，实现同步折叠。同时采用丝杠和丝杠螺母配合，通过连杆机构将折叠后的叶片模块收缩对折，完成整体装置的折叠收缩。
3、可以实现无人化、智能且安全。本发明只需要预先调节好支架位置，调整好装置整体高度，就可以实现叶片折叠或者展开的功能，也可以实现收缩后叶片模块对折。当遇到极端环境时，就可以实现自动折叠收纳，对装置进行自我保护。
附图说明
图1是本发明整体展开示意图
图2是本发明折叠机构局部图
图3是本发明局部折叠图
图4是本发明折叠机构底部示意图
图5是本发明整体折叠示意图
图6是本发明中心连接板结构图
图7是本发明扇形板一连接部结构图
图8是本发明单侧支架结构图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步的详细说明。
一种折叠扇形板的机构，包括扇形板一1，中心连接板12，支架5，中心连接板12基板为长方形板材，中心部位设有通孔17，其长轴两端设有二级梯形结构的端板，所述梯形结构的端板第一级阶梯的高度等于中心连接板12基板的板厚，底部与中心连接板12基板底部齐平设置，长度大于基板板宽，居中设置，第二级阶梯的高度等于中心连接板12基板的板厚，底部与中心连接板12基板面部齐平设置，长度等于基板板宽，居中设置；两端的端板第二级阶梯凸出中心连接板12基板的部位分别设有与支架5顶部横轴21两端配合的轴孔18，所述端板第一级阶梯的凸出中心连接板12基板的部位分别设有与固定轴13两端配合的轴孔；中心连接板12基板中心设有丝杠电机10，电机轴通过联轴器在中心连接板12基板中间通孔17与丝杠14连接，丝杠14上设有与其配合的异形丝杠螺母15，异形丝杠螺母15的两侧设有与连杆16的下端铰接的固定杆，连杆16的上端为“U”型设计，且两端内侧设有与短轴20配合的轴孔；T字形夹19的竖型端与扇形板一1的小端固定，横型端中部设有夹板构件22，夹板构件22的夹缝端下表面设有带短轴20的凸起，圆弧端设有与固定轴13中部配合的轴孔；T字形夹板19横型端上平面设有大锥齿轮7，大锥齿轮7通过平键与驱动电机9的轴固定，驱动电机9通过电机支架11与构件4固定；与旋转轴6一端固定的小锥齿轮8与大锥齿轮7啮合，沿旋转轴6轴线方向由内至外设有两副异形合页，该合页的轴即为旋转轴6，其中页片3与旋转轴6固定锁死，页片3通过螺栓与扇形板二2固定，中心连接板12基板两侧分别设有固定轴13，在扇形板一1的一端通过螺栓与夹紧页片4固定，
所述大锥齿轮7为两个，布置在中心连接板12短轴方向的两侧。
所述小锥齿轮8为四个，每个大锥齿轮7外侧各啮合两个，两个小锥齿轮8之间的夹角与扇形板二2两边的角度相同。
所述驱动电机9和丝杠电机10均为步进电机。
本发明的工作过程和工作原理：
首先是提前通过手动调节支架5的位置，固定整体装置的高度。驱动电机9驱动大锥齿轮7旋转，从而使得两个小锥齿轮8同向旋转，带动两个旋转轴6和扇形板二2同向旋转，实现机构的折叠。然后丝杠电机10驱动丝杠14和异形丝杠螺母15运动，带动连杆16运动，实现扇形板一1沿着中心连接板12两侧的固定轴13向下折叠收缩，完成整体结构的折叠收缩。
Claims (2)
1.一种折叠扇形板的机构，包括扇形板一（1），中心连接板（12），支架（5），其特征在于：中心连接板（12）基板为长方形板材，中心部位设有通孔（17），其长轴两端设有二级梯形结构的端板，所述梯形结构的端板第一级的高度等于中心连接板（12）基板的板厚，底部与中心连接板（12）基板底部齐平设置，长度大于基板板宽，居中设置，第二级阶梯的高度等于中心连接板（12）基板的板厚，底部与中心连接板（12）基板面部齐平设置，长度等于基板板宽，居中设置；两端的端板第二级阶梯凸出中心连接板（12）基板的部位分别设有与支架（5）顶部横轴（21）两端配合的轴孔（1），所述端板第一级阶梯的凸出中心连接板（12）基板的部位分别设有与固定轴（13）两端配合的轴孔；中心连接板（12）基板中心设有丝杠电机（10），电机轴通过联轴器在中心连接板（12）基板中间通孔（17）与丝杠（14）连接，丝杠（14）上设有与其配合的异形丝杠螺母（15），异形丝杠螺母（15）的两侧设有与连杆（16）的下端铰接的固定杆，连杆（16）的上端为“U”型设计，且两端内侧设有与短轴（20）配合的轴孔；T 字形夹板（19）的竖型端与扇形板一（1）的小端固定，横型端中部设有夹板构件（22），夹板构件（22）的夹缝端下表面设有带短轴（20）的凸起，圆弧端设有与固定轴（13）中部配合的轴孔；T 字形夹板（19）横型端上平面设有大锥齿轮（7），大锥齿轮（7）通过平键与驱动电机（9）的轴固定，驱动电机（9）通过电机支架（11）与T 字形夹板（19）固定；与旋转轴（6）一端固定的小锥齿轮（8）与大锥齿轮（7）啮合，沿旋转轴（6）轴线方向由内至外设有两副异形合页，该合页的轴即为旋转轴（6），其中页片（3）与旋转轴（6）固定锁死，页片（3）通过螺栓与扇形板二（2）固定，在扇形板一（1）的一端通过螺栓与夹紧页片（4）固定；
所述小锥齿轮（8）为四个，每个大锥齿轮（7）外侧各啮合两个，两个小锥齿轮（8）之间的夹角与扇形板二（2）两边的角度相同；
所述驱动电机（9）和丝杠电机（10）均为步进电机。
2.根据权利要求1 所述的一种折叠扇形板的机构，其特征在于：所述大锥齿轮（7）为两个，布置在中心连接板（12）短轴方向的两侧。
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