CN109578538A - 一种用于小负载机械的保护齿条机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿条技术领域，尤其涉及一种用于小负载机械的保护齿条机构，它包括摩擦轮、驱动齿轮、第一梯型滑轨、驱动齿条、保护机构、第一梯型滑块、第一弹簧、限位块，其中驱动齿轮驱动驱动齿条移动到极限位置后，也就是驱动齿条上的限位板被限位块所限位的位置时，驱动齿轮将无法持续拨动驱动齿条末端的齿牙，不过限位板被限位块限位的设计可以使得驱动齿条维持在被驱动齿轮驱动后需要到达的位置，且还能使得驱动齿条被驱动齿轮拨动到精确的位置。限位板与限位块的配合限位能避免驱动齿轮持续拨动驱动齿条末端的齿牙，避免了驱动齿条末端齿牙被持续拨动时所造成的机械磨损，从而避免了驱动齿条不能精准地被驱动齿轮拨动到准确位置的情况。

Description

一种用于小负载机械的保护齿条机构

技术领域

本发明属于齿条技术领域，尤其涉及一种用于小负载机械的保护齿条机构。

背景技术

目前对于小负载的机械结构中，经常会用到齿轮与齿条相啮合的结构。在齿轮与齿条相啮合的结构中，有一种齿轮驱动齿条移动的驱动结构。在齿轮驱动齿条的种类中，有一种齿轮通过持续旋转来驱动齿条移动到特定位置，且齿轮会持续拨动齿条的末端，以保证齿条的首段能维持在特定的位置。但是，齿轮持续拨动齿条末端的过程中，齿条末端的齿牙会被齿轮持续拨动，齿条末端处的齿牙会更容易造成磨损，甚至造成末端齿牙被磨断的情况，这时候齿条末端的齿牙将无法被齿轮持续拨动，而是齿轮持续拨动齿条末端倒数第二个齿牙，这样反而无法使齿条的首端无法维持在原先的位置。为了解决齿条末端的齿牙被齿轮持续拨动后造成的损害，所以就需要设计一种保护齿条被持续拨动的机构。

本发明设计一种用于小负载机械的保护齿条机构解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种用于小负载机械的保护齿条机构，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”、“上”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种用于小负载机械的保护齿条机构，其特征在于：它包括驱动轴、摩擦轮、驱动齿轮、第一梯型滑轨、驱动齿条、保护机构、第一支撑板、第二支撑板、第一梯型滑块、第一弹簧、限位块、弧面、连接块、第一齿条、第二导块、限位块弹簧、第二滑槽、第二矩型导筒、第二导槽，其中第一支撑板的一端安装有第一梯型滑轨；第一梯型滑块通过滑动配合的方式安装在第一梯型滑轨中；第一弹簧的一端安装在第一梯型滑块上，另一端安装在第一梯型滑轨内壁面上；第一弹簧位于第一梯型滑轨中；第一梯型滑块伸出第一梯型滑轨的一端安装有驱动齿条；保护机构安装在驱动齿条下侧；第二矩型导筒通过第二支撑板安装在第一支撑板上；第二矩型导筒中具有第二滑槽；第二滑槽的两侧开有第二导槽；限位块通过滑动配合的方式安装在第二滑槽中；限位块弹簧的一端安装在限位块上，另一端安装在第二滑槽的底槽面上；限位块弹簧位于第二矩型导筒中；限位块的两侧对称地安装有第二导块；两个第二导块通过滑动配合的方式分别安装在两个第二导槽中；限位块远离限位块弹簧的一端具有弧面；第一齿条通过连接块安装在限位块的侧面上，且连接块位于限位块远离限位块弹簧的一端处；保护机构与限位块相配合。

驱动齿轮与驱动齿条相配合，限位板与限位块相配合的作用：第一，当减速电机带动驱动轴正转时，驱动轴带动摩擦轮和驱动齿轮正转；正转的驱动齿轮带动驱动齿条移动，第一梯型滑块跟随驱动齿条移动，第一弹簧被拉伸；限位板挤压限位块的弧面，限位块带动第二导块向限位块弹簧方向移动，连接块和第一齿条跟随限位块移动，限位块弹簧被压缩。第二，当驱动齿轮拨动驱动齿条末端的齿牙后，驱动齿条具有一定的继续沿原先移动方向移动的速度，那么驱动齿条会继续沿原先移动方向移动一点距离，此时限位板正好越过限位块，限位块对限位板产生限位作用，在驱动齿条停止向原先移动方向移动后，驱动齿条维持在限位板被限位块限位的位置，此位置使得驱动齿轮无法拨动住驱动齿条末端的齿牙；在限位块弹簧的复位作用下，限位块移动复位。第三，当第一齿条经连接块带动限位块向限位块弹簧的方向移动后，限位块不再对限位板限位，那么在第一弹簧的复位作用下，第一梯型滑块带动驱动齿条移动复位。

弧形摩擦片与摩擦轮相配合，第一矩型导筒分别与第一限位杆和第二限位杆相配合的作用：第一，当滑动板上的弧形摩擦片在摩擦轮的外圆面上滑动时，滑动板的延长线过摩擦轮的圆心时，此时与第一矩型导筒相连接的板簧处于自然状态。第二，正转的驱动齿轮带动驱动齿条移动过程中，此时摩擦轮的旋转方向为顺时针，滑动板上的弧形摩擦片会与摩擦轮产生摩擦配合，在摩擦轮的摩擦带动下，弧形摩擦片会沿着摩擦轮顺时针旋转的方向，在摩擦轮的外圆面滑动；弧形摩擦片会使得滑动板围绕销的中心摆动，滑动板和第一矩型导筒向第一限位杆的方向摆动，直到第一矩型导筒被第一限位杆所挡住；在滑动板和第一矩型导筒向第一限位杆的方向摆动时，板簧被压缩；在滑动板和第一矩型导筒向第一限位杆的方向摆动的过程中，滑动板上的弧形摩擦片会经过摩擦轮与底板最短距离的点，此时滑动板位于第一矩型导筒的距离最长，滑动板弹簧的压缩量达到最大；当滑动板上的弧形摩擦片越过摩擦轮与底板最短距离的点后，在滑动板弹簧的复位作用下，弧形摩擦片始终与摩擦轮的外圆面相摩擦配合，且摩擦轮继续经弧形摩擦片带动滑动板和第一矩型导筒向第一限位杆的方向摆动。第三，当驱动齿条上的限位板被限位块所限位时，摩擦轮继续与弧形摩擦片相摩擦配合，直到第一矩型导筒被第一限位杆所挡住，摩擦轮将无法继续经弧形摩擦片带动滑动板和第一矩型导筒向第一限位杆的方向摆动，摩擦轮的继续旋转使得第一矩型导筒继续维持在被第一限位杆所挡住的位置。第四，当摩擦轮的旋转方向为逆时针时，在摩擦轮的摩擦带动下，弧形摩擦片会沿着摩擦轮逆时针旋转的方向，在摩擦轮的外圆面滑动；弧形摩擦片会使得滑动板围绕销的中心摆动，滑动板和第一矩型导筒向第二限位杆的方向摆动，直到第一矩型导筒被第二限位杆所挡住；在滑动板和第一矩型导筒向第二限位杆的方向摆动时，板簧的复位有助于滑动板和第一矩型导筒向第二限位杆的方向摆动；在滑动板和第一矩型导筒向第二限位杆的方向摆动的过程中，滑动板上的弧形摩擦片会经过摩擦轮与底板最短距离的点，此时滑动板位于第一矩型导筒的距离最长，滑动板弹簧的压缩量达到最大；当滑动板上的弧形摩擦片越过摩擦轮与底板最短距离的点后，在滑动板弹簧的复位作用下，弧形摩擦片始终与摩擦轮的外圆面相摩擦配合，且摩擦轮继续经弧形摩擦片带动滑动板和第一矩型导筒向第二限位杆的方向摆动。第五，当驱动齿条移动复位的过程中，弧形摩擦片会脱离与摩擦轮的摩擦配合，那么在板簧的复位作用下，第一矩型导筒和第二限位杆摆动到原始状态。

本发明中的第一限位杆和第二限位杆的设计在于，为了防止滑动板和第一矩型导筒围绕销摆动过于大的角度，起到了限位滑动板和第一矩型导筒的作用。另外，第一限位杆和第二限位杆限制滑动板和第一矩型导筒摆动角度范围已经满足了保护机构顺利运行。

对于销、第一齿轮、第二齿轮、单向离合环、转轴、第三齿轮的设计在于：第一，当第一矩型导筒带动安装块向第一限位杆的方向摆动时，安装块经销带动第一齿轮旋转，第一齿轮带动第二齿轮旋转；在单向离合环的单向作用下，此时第二齿轮的旋转无法经单向离合环带动转轴旋转。第二，当第一矩型导筒带动安装块向第二限位杆的方向摆动时，安装块经销带动第一齿轮旋转，第一齿轮带动第二齿轮旋转；在单向离合环的单向作用下，此时第二齿轮的经单向离合环和转轴带动第三齿轮旋转，设定此时第三齿轮为顺时针旋转。

第三齿轮和第一齿条相配合的设计在于：第一，当驱动齿条上的限位板未被限位块所限位时，第三齿轮未与第一齿条产生啮合关系。第二，当驱动齿条上的限位板被限位块所限位时，第三齿轮与第一齿条产生啮合关系；当第三齿轮顺时针旋转时，第三齿轮带动第一齿条向下移动，第一齿条经连接块带动限位块向下移动，进而限位块解除了对限位板的限位。

当小负载机械机构中的动力单元未带动驱动轴旋转时，摩擦轮和驱动齿轮未旋转。第一弹簧处于自然状态，驱动齿条上的限位板未被限位块所限位，第三齿轮未与第一齿条产生啮合关系，板簧处于自然状态，驱动齿轮与驱动齿条处于啮合状态。

当小负载机械机构中的动力单元带动驱动轴正转时，驱动轴带动驱动齿轮和摩擦轮正转，设定此时摩擦轮和驱动齿轮的旋转方向为顺时针。正转的驱动齿轮带动驱动齿条移动，第一梯型滑块跟随驱动齿条移动，第一弹簧被拉伸；限位板挤压限位块的弧面，限位块带动第二导块向限位块弹簧方向移动，连接块和第一齿条跟随限位块移动，限位块弹簧被压缩。当驱动齿轮拨动驱动齿条末端的齿牙后，驱动齿条具有一定的继续沿原先移动方向移动的速度，那么驱动齿条会继续沿原先移动方向移动一点距离，此时限位板正好越过限位块，限位块对限位板产生限位作用，在驱动齿条停止向原先移动方向移动后，驱动齿条维持在限位板被限位块限位的位置，此位置使得驱动齿轮无法拨动住驱动齿条末端的齿牙。当驱动齿条上的限位板被限位块所限位时，第三齿轮与第一齿条产生啮合关系。

正转的驱动齿轮带动驱动齿条移动过程中，此时摩擦轮的旋转方向为顺时针，滑动板上的弧形摩擦片会与摩擦轮产生摩擦配合，在摩擦轮的摩擦带动下，弧形摩擦片会沿着摩擦轮顺时针旋转的方向，在摩擦轮的外圆面滑动；弧形摩擦片会使得滑动板围绕销的中心摆动，滑动板和第一矩型导筒向第一限位杆的方向摆动，直到第一矩型导筒被第一限位杆所挡住；在滑动板和第一矩型导筒向第一限位杆的方向摆动时，板簧被压缩；在滑动板和第一矩型导筒向第一限位杆的方向摆动的过程中，滑动板上的弧形摩擦片会经过摩擦轮与底板最短距离的点，此时滑动板位于第一矩型导筒的距离最长，滑动板弹簧的压缩量达到最大；当滑动板上的弧形摩擦片越过摩擦轮与底板最短距离的点后，在滑动板弹簧的复位作用下，弧形摩擦片始终与摩擦轮的外圆面相摩擦配合，且摩擦轮继续经弧形摩擦片继续带动滑动板和第一矩型导筒向第一限位杆的方向摆动。当驱动齿条上的限位板被限位块所限位时，摩擦轮继续与弧形摩擦片相摩擦配合，直到第一矩型导筒被第一限位杆所挡住，摩擦轮将无法继续经弧形摩擦片带动滑动板和第一矩型导筒向第一限位杆的方向摆动，摩擦轮的继续旋转使得第一矩型导筒继续维持在被第一限位杆所挡住的位置。当第一矩型导筒带动安装块向第一限位杆的方向摆动时，安装块经销带动第一齿轮旋转，第一齿轮带动第二齿轮旋转；在单向离合环的单向作用下，此时第二齿轮的旋转无法经单向离合环带动转轴旋转。由于限位板被限位块限位，那么驱动齿条的位置被很好维持，从而达到了将驱动齿条移动到精确位置的目的。

当驱动齿条需要移动复位时，小负载机械机构中的动力单元带动驱动轴反转几圈便能实现。驱动轴带动摩擦轮和驱动齿轮反转，此时设定驱动齿轮和摩擦轮逆时针旋转。当摩擦轮的旋转方向为逆时针时，在摩擦轮的摩擦带动下，弧形摩擦片会沿着摩擦轮逆时针旋转的方向，在摩擦轮的外圆面滑动；弧形摩擦片会使得滑动板围绕销的中心摆动，滑动板和第一矩型导筒向第二限位杆的方向摆动，直到第一矩型导筒被第二限位杆所挡住；在滑动板和第一矩型导筒向第二限位杆的方向摆动时，板簧的复位有助于滑动板和第一矩型导筒向第二限位杆的方向摆动；在滑动板和第一矩型导筒向第二限位杆的方向摆动的过程中，滑动板上的弧形摩擦片会经过摩擦轮与底板最短距离的点，此时滑动板位于第一矩型导筒的距离最长，滑动板弹簧的压缩量达到最大；当滑动板上的弧形摩擦片越过摩擦轮与底板最短距离的点后，在滑动板弹簧的复位作用下，弧形摩擦片始终与摩擦轮的外圆面相摩擦配合，且摩擦轮继续经弧形摩擦片带动滑动板和第一矩型导筒向第二限位杆的方向摆动，直到第一矩型导筒被第二限位杆所挡住，此时板簧处于拉伸状态。

当第一矩型导筒带动安装块向第二限位杆的方向摆动时，安装块经销带动第一齿轮旋转，第一齿轮带动第二齿轮旋转；在单向离合环的单向作用下，此时第二齿轮的经单向离合环和转轴带动第三齿轮旋转，设定此时第三齿轮为顺时针旋转。当第三齿轮顺时针旋转时，第三齿轮带动第一齿条向下移动，第一齿条经连接块带动限位块向下移动，进而限位块解除了对限位板的限位；那么在第一弹簧的复位作用下，第一梯型滑块带动驱动齿条移动复位。

相对于传统的齿条技术，本发明中的驱动齿轮驱动驱动齿条移动到极限位置后，也就是驱动齿条上的限位板被限位块所限位的位置时，驱动齿轮将无法持续拨动驱动齿条末端的齿牙，不过限位板被限位块限位的设计可以使得驱动齿条维持在被驱动齿轮驱动后需要到达的位置，且还能使得驱动齿条被驱动齿轮拨动到精确的位置。对于传统的利用齿轮持续拨动齿条的末端齿牙来维持齿条位置的方法，本发明中限位板与限位块的配合限位能避免驱动齿轮持续拨动驱动齿条末端的齿牙，避免了驱动齿条末端齿牙被持续拨动时所造成的机械磨损，从而避免了驱动齿条不能精准地被驱动齿轮拨动到准确位置的情况。本发明结构简单，具有较好使用效果。

附图说明

图1是保护齿条机构的整体示意图。

图2是保护机构安装示意图。

图3是第一矩型导筒与第一限位杆相配合的示意图。

图4是图3的正视示意图。

图5是销安装示意图。

图6是弧形摩擦片安装示意图。

图7是第一矩型导筒剖面示意图。

图8是滑动板安装于第一矩型导筒的剖面正视示意图。

图9是第一齿轮和第二齿轮相啮合的示意图。

图10是第三齿轮与第一齿条相啮合的示意图。

图11是第一齿条安装示意图。

图12是第二矩型导筒剖面示意图。

图13是限位块安装于第二矩型导筒的剖面示意图。

图14是底板安装示意图。

图15是驱动齿条安装示意图。

图16是第一梯型滑轨安装示意图。

图17是第一弹簧安装示意图。

图18是第一梯型滑块安装的剖面正视示意图。

图19是驱动齿轮与驱动齿条相配合的正视示意图。

图中标号名称：1、驱动轴；2、摩擦轮；3、驱动齿轮；4、第一梯型滑轨；5、驱动齿条；6、保护机构；7、第一支撑板；8、第二支撑板；10、第一梯型滑块；12、第一弹簧；13、限位块；14、弧面；15、连接块；16、第一齿条；17、第二导块；18、限位块弹簧；19、第二滑槽；20、第二矩型导筒；21、第二导槽；25、第一限位杆；27、底板；28、第一固定板；29、滑动板；30、第一矩型导筒；31、板簧；32、支板；33、第二固定板；34、第二限位杆；35、弧形摩擦片；36、安装块；37、销；38、第一齿轮；39、第一导块；40、滑动板弹簧；41、第一滑槽；42、第一导槽；43、单向离合环；44、第二齿轮；45、第三固定板；46、第三齿轮；47、转轴；48、限位板。

具体实施方式

如图1、2、17所示，它包括驱动轴1、摩擦轮2、驱动齿轮3、第一梯型滑轨4、驱动齿条5、保护机构6、第一支撑板7、第二支撑板8、第一梯型滑块10、第一弹簧12、限位块13、弧面14、连接块15、第一齿条16、第二导块17、限位块弹簧18、第二滑槽19、第二矩型导筒20、第二导槽21，如图16所示，其中第一支撑板7的一端安装有第一梯型滑轨4；如图15、17所示，第一梯型滑块10通过滑动配合的方式安装在第一梯型滑轨4中；第一弹簧12的一端安装在第一梯型滑块10上，另一端安装在第一梯型滑轨4内壁面上；第一弹簧12位于第一梯型滑轨4中；如图15、18所示，第一梯型滑块10伸出第一梯型滑轨4的一端安装有驱动齿条5；如图1、2所示，保护机构6安装在驱动齿条5下侧；如图16、17所示，第二矩型导筒20通过第二支撑板8安装在第一支撑板7上；如图12所示，第二矩型导筒20中具有第二滑槽19；第二滑槽19的两侧开有第二导槽21；如图11、13所示，限位块13通过滑动配合的方式安装在第二滑槽19中；限位块弹簧18的一端安装在限位块13上，另一端安装在第二滑槽19的底槽面上；限位块弹簧18位于第二矩型导筒20中；限位块13的两侧对称地安装有第二导块17；两个第二导块17通过滑动配合的方式分别安装在两个第二导槽21中；如图11所示，限位块13远离限位块弹簧18的一端具有弧面14；第一齿条16通过连接块15安装在限位块13的侧面上，且连接块15位于限位块13远离限位块弹簧18的一端处；保护机构6与限位块13相配合。

如图1、2所示，驱动轴1的一端安装有驱动齿轮3；摩擦轮2安装在驱动轴1上，且摩擦轮2靠近驱动齿轮3。

如图19所示，上述驱动齿轮3与驱动齿条5相配合；如图4所示，摩擦轮2与保护机构6相配合。

如图2、3、9所示，上述保护机构6包括第一限位杆25、底板27、第一固定板28、滑动板29、第一矩型导筒30、板簧31、支板32、第二固定板33、第二限位杆34、弧形摩擦片35、安装块36、销37、第一齿轮38、第一导块39、滑动板弹簧40、第一滑槽41、第一导槽42、单向离合环43、第二齿轮44、第三固定板45、第三齿轮46、转轴47、限位板48，如9、14所示，其中第一固定板28的一端安装在驱动齿条5的下表面上，另一端安装有底板27；限位板48安装在驱动齿条5的下表面上；如图10、19所示，限位板48与上述限位块13相配合；如图5、9所示，两个支板32安装在底板27上；销37通过轴承安装在两个支板32的圆孔中，且销37的一端穿过两个支板32；销37穿过两支板32的一端安装有第一齿轮38；如图9所示，第三固定板45安装在底板27上；转轴47通过轴承安装在第三固定板45的圆孔中，且转轴47的两端均穿出第三固定板45；如图9、10所示，转轴47的一端安装有单向离合环43，另一端安装有第三齿轮46；第二齿轮44安装在单向离合环43的外圆面上；第二齿轮44与第一齿轮38相啮合；如图10所示，第三齿轮46与上述第一齿条16相配合；如图5所示，第一矩型导筒30通过安装块36安装在销37上，且安装块36位于两个支板32之间；如图7所示，第一矩型导筒30中具有第一滑槽41；第一滑槽41的两侧对称地开有两个第一导槽42；如图6、8所示，滑动板29的一端通过滑动配合的方式安装在第一滑槽41中，另一端具有圆角；滑动板弹簧40的一端安装在滑动板29上，另一端安装在第一滑槽41的底槽面上；滑动板弹簧40位于第一矩型导筒30中；滑动板29位于第一滑槽41的一端两侧对称地安装有第一导块39；两个第一导块39通过滑动配合的方式分别安装在两个第一导槽42中；如图6所示，弧形摩擦片35安装在滑动板29具有圆角的一端上；如图3、4所示，弧形摩擦片35与上述摩擦轮2相配合；板簧31的一端安装在第一矩型导筒30的侧面上，另一端安装在底板27上；如图2所示，第一限位杆25的一端安装在驱动齿条5的侧面上，且第一限位杆25靠近第一固定板28；如图3所示，第二限位杆34通过第二固定板33安装在底板27上；如图4所示，第一矩型导筒30位于第一限位杆25和第二限位杆34之间；第一矩型导筒30分别与第一限位杆25和第二限位杆34相配合。

上述第一支撑板7远离第一梯型滑轨4的一端安装在小负载机械机构的固定底座上。那么第一梯型滑轨4将通过第一支撑板7固定在小负载机械机构的固定底座上。

上述驱动轴1远离驱动齿轮3的一端通过联轴器与小负载机械机构中的动力单元相连接。那么小负载机械机构中的动力单元能带动驱动轴1旋转，进而驱动轴1带动摩擦轮2和驱动齿轮3旋转。

上述第一弹簧12为拉伸弹簧；当限位块13将限位板48限位时，第一弹簧12处于拉伸状态，如图19所示，此时驱动齿条5未与驱动齿轮3产生啮合关系，如图4所示，弧形摩擦片35与摩擦轮2产生摩擦配合。

如图10、13所示，上述限位块弹簧18为压缩弹簧；当限位块13将限位板48限位时，限位块弹簧18处于自然状态。

当滑动板29上的弧形摩擦片35在摩擦轮2的外圆面上滑动时，滑动板29的延长线过摩擦轮2的圆心时，此时与第一矩型导筒30相连接的板簧31处于自然状态。

上述弧形摩擦片35为橡胶制成。

第一梯型滑轨4、第一梯型滑块10、驱动齿条5和第一弹簧12的设计在于：梯型结构的设计使得第一梯型滑块10能在第一梯型滑轨4中平稳的滑动，第一梯型滑块10能对驱动齿条5起到良好的支撑作用，驱动齿条5带动第一梯型滑块10在第一梯型滑轨4中滑动。当限位块13将限位板48限位时，第一弹簧12处于拉伸状态，此时驱动齿条5未与驱动齿轮3产生啮合关系，弧形摩擦片35与摩擦轮2产生摩擦配合。当限位块13不再将限位板48限位时，在第一弹簧12的复位作用下，第一梯型滑块10带动驱动齿条5移动复位。

驱动齿轮3与驱动齿条5相配合，限位板48与限位块13相配合的作用：第一，当减速电机带动驱动轴1正转时，驱动轴1带动摩擦轮2和驱动齿轮3正转；正转的驱动齿轮3带动驱动齿条5移动，第一梯型滑块10跟随驱动齿条5移动，第一弹簧12被拉伸；限位板48挤压限位块13的弧面14，限位块13带动第二导块17向限位块弹簧18方向移动，连接块15和第一齿条16跟随限位块13移动，限位块弹簧18被压缩。第二，当驱动齿轮3拨动驱动齿条5末端的齿牙后，驱动齿条5具有一定的继续沿原先移动方向移动的速度，那么驱动齿条5会继续沿原先移动方向移动一点距离，此时限位板48正好越过限位块13，限位块13对限位板48产生限位作用，在驱动齿条5停止向原先移动方向移动后，驱动齿条5维持在限位板48被限位块13限位的位置，此位置使得驱动齿轮3无法拨动住驱动齿条5末端的齿牙；在限位块弹簧18的复位作用下，限位块13移动复位。第三，当第一齿条16经连接块15带动限位块13向限位块弹簧18的方向移动后，限位块13不再对限位板48限位，那么在第一弹簧12的复位作用下，第一梯型滑块10带动驱动齿条5移动复位。

弧形摩擦片35与摩擦轮2相配合，第一矩型导筒30分别与第一限位杆25和第二限位杆34相配合的作用：第一，当滑动板29上的弧形摩擦片35在摩擦轮2的外圆面上滑动时，滑动板29的延长线过摩擦轮2的圆心时，此时与第一矩型导筒30相连接的板簧31处于自然状态。第二，如图4、19所示，正转的驱动齿轮3带动驱动齿条5移动过程中，此时摩擦轮2的旋转方向为顺时针，滑动板29上的弧形摩擦片35会与摩擦轮2产生摩擦配合，在摩擦轮2的摩擦带动下，弧形摩擦片35会沿着摩擦轮2顺时针旋转的方向，在摩擦轮2的外圆面滑动；弧形摩擦片35会使得滑动板29围绕销37的中心摆动，滑动板29和第一矩型导筒30向第一限位杆25的方向摆动，直到第一矩型导筒30被第一限位杆25所挡住；在滑动板29和第一矩型导筒30向第一限位杆25的方向摆动时，板簧31被压缩；在滑动板29和第一矩型导筒30向第一限位杆25的方向摆动的过程中，滑动板29上的弧形摩擦片35会经过摩擦轮2与底板27最短距离的点，此时滑动板29位于第一矩型导筒30的距离最长，滑动板弹簧40的压缩量达到最大；当滑动板29上的弧形摩擦片35越过摩擦轮2与底板27最短距离的点后，在滑动板弹簧40的复位作用下，弧形摩擦片35始终与摩擦轮2的外圆面相摩擦配合，且摩擦轮2继续经弧形摩擦片35带动滑动板29和第一矩型导筒30向第一限位杆25的方向摆动。第三，当驱动齿条5上的限位板48被限位块13所限位时，摩擦轮2继续与弧形摩擦片35相摩擦配合，直到第一矩型导筒30被第一限位杆25所挡住，摩擦轮2将无法继续经弧形摩擦片35带动滑动板29和第一矩型导筒30向第一限位杆25的方向摆动，摩擦轮2的继续旋转使得第一矩型导筒30继续维持在被第一限位杆25所挡住的位置。第四，如图4所示，当摩擦轮2的旋转方向为逆时针时，在摩擦轮2的摩擦带动下，弧形摩擦片35会沿着摩擦轮2逆时针旋转的方向，在摩擦轮2的外圆面滑动；弧形摩擦片35会使得滑动板29围绕销37的中心摆动，滑动板29和第一矩型导筒30向第二限位杆34的方向摆动，直到第一矩型导筒30被第二限位杆34所挡住；在滑动板29和第一矩型导筒30向第二限位杆34的方向摆动时，板簧31的复位有助于滑动板29和第一矩型导筒30向第二限位杆34的方向摆动；在滑动板29和第一矩型导筒30向第二限位杆34的方向摆动的过程中，滑动板29上的弧形摩擦片35会经过摩擦轮2与底板27最短距离的点，此时滑动板29位于第一矩型导筒30的距离最长，滑动板弹簧40的压缩量达到最大；当滑动板29上的弧形摩擦片35越过摩擦轮2与底板27最短距离的点后，在滑动板弹簧40的复位作用下，弧形摩擦片35始终与摩擦轮2的外圆面相摩擦配合，且摩擦轮2继续经弧形摩擦片35带动滑动板29和第一矩型导筒30向第二限位杆34的方向摆动。第五，当驱动齿条5移动复位的过程中，弧形摩擦片35会脱离与摩擦轮2的摩擦配合，那么在板簧31的复位作用下，第一矩型导筒30和第二限位杆34摆动到原始状态。

本发明中的第一限位杆25和第二限位杆34的设计在于，为了防止滑动板29和第一矩型导筒30围绕销37摆动过于大的角度，起到了限位滑动板29和第一矩型导筒30的作用。另外，第一限位杆25和第二限位杆34限制滑动板29和第一矩型导筒30摆动角度范围已经满足了保护机构6顺利运行。

对于销37、第一齿轮38、第二齿轮44、单向离合环43、转轴47、第三齿轮46的设计在于：第一，当第一矩型导筒30带动安装块36向第一限位杆25的方向摆动时，安装块36经销37带动第一齿轮38旋转，第一齿轮38带动第二齿轮44旋转；在单向离合环43的单向作用下，此时第二齿轮44的旋转无法经单向离合环43带动转轴47旋转。第二，当第一矩型导筒30带动安装块36向第二限位杆34的方向摆动时，安装块36经销37带动第一齿轮38旋转，第一齿轮38带动第二齿轮44旋转；在单向离合环43的单向作用下，此时第二齿轮44的经单向离合环43和转轴47带动第三齿轮46旋转，设定此时第三齿轮46为顺时针旋转。

第三齿轮46和第一齿条16相配合的设计在于：第一，当驱动齿条5上的限位板48未被限位块13所限位时，第三齿轮46未与第一齿条16产生啮合关系。第二，当驱动齿条5上的限位板48被限位块13所限位时，第三齿轮46与第一齿条16产生啮合关系；当第三齿轮46顺时针旋转时，第三齿轮46带动第一齿条16向下移动，第一齿条16经连接块15带动限位块13向下移动，进而限位块13解除了对限位板48的限位。

具体实施方式：当小负载机械机构中的动力单元未带动驱动轴1旋转时，摩擦轮2和驱动齿轮3未旋转。第一弹簧12处于自然状态，驱动齿条5上的限位板48未被限位块13所限位，第三齿轮46未与第一齿条16产生啮合关系，板簧31处于自然状态，驱动齿轮3与驱动齿条5处于啮合状态。

当小负载机械机构中的动力单元带动驱动轴1正转时，驱动轴1带动驱动齿轮3和摩擦轮2正转，如图4、19所示，设定此时摩擦轮2和驱动齿轮3的旋转方向为顺时针。正转的驱动齿轮3带动驱动齿条5移动，第一梯型滑块10跟随驱动齿条5移动，第一弹簧12被拉伸；限位板48挤压限位块13的弧面14，限位块13带动第二导块17向限位块弹簧18方向移动，连接块15和第一齿条16跟随限位块13移动，限位块弹簧18被压缩。当驱动齿轮3拨动驱动齿条5末端的齿牙后，驱动齿条5具有一定的继续沿原先移动方向移动的速度，那么驱动齿条5会继续沿原先移动方向移动一点距离，此时限位板48正好越过限位块13，限位块13对限位板48产生限位作用，在驱动齿条5停止向原先移动方向移动后，驱动齿条5维持在限位板48被限位块13限位的位置，此位置使得驱动齿轮3无法拨动住驱动齿条5末端的齿牙。当驱动齿条5上的限位板48被限位块13所限位时，第三齿轮46与第一齿条16产生啮合关系。

正转的驱动齿轮3带动驱动齿条5移动过程中，如图4所示，此时摩擦轮2的旋转方向为顺时针，滑动板29上的弧形摩擦片35会与摩擦轮2产生摩擦配合，在摩擦轮2的摩擦带动下，弧形摩擦片35会沿着摩擦轮2顺时针旋转的方向，在摩擦轮2的外圆面滑动；弧形摩擦片35会使得滑动板29围绕销37的中心摆动，滑动板29和第一矩型导筒30向第一限位杆25的方向摆动，直到第一矩型导筒30被第一限位杆25所挡住；在滑动板29和第一矩型导筒30向第一限位杆25的方向摆动时，板簧31被压缩；在滑动板29和第一矩型导筒30向第一限位杆25的方向摆动的过程中，滑动板29上的弧形摩擦片35会经过摩擦轮2与底板27最短距离的点，此时滑动板29位于第一矩型导筒30的距离最长，滑动板弹簧40的压缩量达到最大；当滑动板29上的弧形摩擦片35越过摩擦轮2与底板27最短距离的点后，在滑动板弹簧40的复位作用下，弧形摩擦片35始终与摩擦轮2的外圆面相摩擦配合，且摩擦轮2继续经弧形摩擦片35继续带动滑动板29和第一矩型导筒30向第一限位杆25的方向摆动。当驱动齿条5上的限位板48被限位块13所限位时，摩擦轮2继续与弧形摩擦片35相摩擦配合，直到第一矩型导筒30被第一限位杆25所挡住，摩擦轮2将无法继续经弧形摩擦片35带动滑动板29和第一矩型导筒30向第一限位杆25的方向摆动，摩擦轮2的继续旋转使得第一矩型导筒30继续维持在被第一限位杆25所挡住的位置。当第一矩型导筒30带动安装块36向第一限位杆25的方向摆动时，安装块36经销37带动第一齿轮38旋转，第一齿轮38带动第二齿轮44旋转；在单向离合环43的单向作用下，此时第二齿轮44的旋转无法经单向离合环43带动转轴47旋转。由于限位板48被限位块13限位，那么驱动齿条5的位置被很好维持，从而达到了将驱动齿条5移动到精确位置的目的。

当驱动齿条5需要移动复位时，小负载机械机构中的动力单元带动驱动轴1反转几圈便能实现。驱动轴1带动摩擦轮2和驱动齿轮3反转，如图4、19所示，此时设定驱动齿轮3和摩擦轮2逆时针旋转。当摩擦轮2的旋转方向为逆时针时，在摩擦轮2的摩擦带动下，弧形摩擦片35会沿着摩擦轮2逆时针旋转的方向，在摩擦轮2的外圆面滑动；弧形摩擦片35会使得滑动板29围绕销37的中心摆动，滑动板29和第一矩型导筒30向第二限位杆34的方向摆动，直到第一矩型导筒30被第二限位杆34所挡住；在滑动板29和第一矩型导筒30向第二限位杆34的方向摆动时，板簧31的复位有助于滑动板29和第一矩型导筒30向第二限位杆34的方向摆动；在滑动板29和第一矩型导筒30向第二限位杆34的方向摆动的过程中，滑动板29上的弧形摩擦片35会经过摩擦轮2与底板27最短距离的点，此时滑动板29位于第一矩型导筒30的距离最长，滑动板弹簧40的压缩量达到最大；当滑动板29上的弧形摩擦片35越过摩擦轮2与底板27最短距离的点后，在滑动板弹簧40的复位作用下，弧形摩擦片35始终与摩擦轮2的外圆面相摩擦配合，且摩擦轮2继续经弧形摩擦片35带动滑动板29和第一矩型导筒30向第二限位杆34的方向摆动，直到第一矩型导筒30被第二限位杆34所挡住，此时板簧31处于拉伸状态。

当第一矩型导筒30带动安装块36向第二限位杆34的方向摆动时，安装块36经销37带动第一齿轮38旋转，第一齿轮38带动第二齿轮44旋转；在单向离合环43的单向作用下，此时第二齿轮44的经单向离合环43和转轴47带动第三齿轮46旋转，如图10所示，设定此时第三齿轮46为顺时针旋转。当第三齿轮46顺时针旋转时，第三齿轮46带动第一齿条16向下移动，第一齿条16经连接块15带动限位块13向下移动，进而限位块13解除了对限位板48的限位；那么在第一弹簧12的复位作用下，第一梯型滑块10带动驱动齿条5移动复位。

综上所述，本发明的主要有益效果是：本发明中的驱动齿轮驱动驱动齿条移动到极限位置后，也就是驱动齿条上的限位板被限位块所限位的位置时，驱动齿轮将无法持续拨动驱动齿条末端的齿牙，不过限位板被限位块限位的设计可以使得驱动齿条维持在被驱动齿轮驱动后需要到达的位置，且还能使得驱动齿条被驱动齿轮拨动到精确的位置。对于传统的利用齿轮持续拨动齿条的末端齿牙来维持齿条位置的方法，本发明中限位板与限位块的配合限位能避免驱动齿轮持续拨动驱动齿条末端的齿牙，避免了驱动齿条末端齿牙被持续拨动时所造成的机械磨损，从而避免了驱动齿条不能精准地被驱动齿轮拨动到准确位置的情况。本发明结构简单，具有较好使用效果。

Claims (8)

1.一种用于小负载机械的保护齿条机构，其特征在于：它包括驱动轴、摩擦轮、驱动齿轮、第一梯型滑轨、驱动齿条、保护机构、第一支撑板、第二支撑板、第一梯型滑块、第一弹簧、限位块、弧面、连接块、第一齿条、第二导块、限位块弹簧、第二滑槽、第二矩型导筒、第二导槽，其中第一支撑板的一端安装有第一梯型滑轨；第一梯型滑块通过滑动配合的方式安装在第一梯型滑轨中；第一弹簧的一端安装在第一梯型滑块上，另一端安装在第一梯型滑轨内壁面上；第一弹簧位于第一梯型滑轨中；第一梯型滑块伸出第一梯型滑轨的一端安装有驱动齿条；保护机构安装在驱动齿条下侧；第二矩型导筒通过第二支撑板安装在第一支撑板上；第二矩型导筒中具有第二滑槽；第二滑槽的两侧开有第二导槽；限位块通过滑动配合的方式安装在第二滑槽中；限位块弹簧的一端安装在限位块上，另一端安装在第二滑槽的底槽面上；限位块弹簧位于第二矩型导筒中；限位块的两侧对称地安装有第二导块；两个第二导块通过滑动配合的方式分别安装在两个第二导槽中；限位块远离限位块弹簧的一端具有弧面；第一齿条通过连接块安装在限位块的侧面上，且连接块位于限位块远离限位块弹簧的一端处；保护机构与限位块相配合。

2.根据权利要求1所述的一种用于小负载机械的保护齿条机构，其特征在于：驱动轴的一端安装有驱动齿轮；摩擦轮安装在驱动轴上，且摩擦轮靠近驱动齿轮；

上述驱动齿轮与驱动齿条相配合；摩擦轮与保护机构相配合；

上述保护机构包括第一限位杆、底板、第一固定板、滑动板、第一矩型导筒、板簧、支板、第二固定板、第二限位杆、弧形摩擦片、安装块、销、第一齿轮、第一导块、滑动板弹簧、第一滑槽、第一导槽、单向离合环、第二齿轮、第三固定板、第三齿轮、转轴、限位板，其中第一固定板的一端安装在驱动齿条的下表面上，另一端安装有底板；限位板安装在驱动齿条的下表面上；限位板与上述限位块相配合；两个支板安装在底板上；销通过轴承安装在两个支板的圆孔中，且销的一端穿过两个支板；销穿过两支板的一端安装有第一齿轮；第三固定板安装在底板上；转轴通过轴承安装在第三固定板的圆孔中，且转轴的两端均穿出第三固定板；转轴的一端安装有单向离合环，另一端安装有第三齿轮；第二齿轮安装在单向离合环的外圆面上；第二齿轮与第一齿轮相啮合；第三齿轮与上述第一齿条相配合；第一矩型导筒通过安装块安装在销上，且安装块位于两个支板之间；第一矩型导筒中具有第一滑槽；第一滑槽的两侧对称地开有两个第一导槽；滑动板的一端通过滑动配合的方式安装在第一滑槽中，另一端具有圆角；滑动板弹簧的一端安装在滑动板上，另一端安装在第一滑槽的底槽面上；滑动板弹簧位于第一矩型导筒中；滑动板位于第一滑槽的一端两侧对称地安装有第一导块；两个第一导块通过滑动配合的方式分别安装在两个第一导槽中；弧形摩擦片安装在滑动板具有圆角的一端上；弧形摩擦片与上述摩擦轮相配合；板簧的一端安装在第一矩型导筒的侧面上，另一端安装在底板上；第一限位杆的一端安装在驱动齿条的侧面上，且第一限位杆靠近第一固定板；第二限位杆通过第二固定板安装在底板上；第一矩型导筒位于第一限位杆和第二限位杆之间；第一矩型导筒分别与第一限位杆和第二限位杆相配合。

3.根据权利要求1所述的一种用于小负载机械的保护齿条机构，其特征在于：上述第一支撑板远离第一梯型滑轨的一端安装在小负载机械机构的固定底座上。

4.根据权利要求1所述的一种用于小负载机械的保护齿条机构，其特征在于：上述驱动轴远离驱动齿轮的一端通过联轴器与小负载机械机构中的动力单元相连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于小负载机械的保护齿条机构，其特征在于：上述第一弹簧为拉伸弹簧；当限位块将限位板限位时，第一弹簧处于拉伸状态，此时驱动齿条未与驱动齿轮产生啮合关系，弧形摩擦片与摩擦轮产生摩擦配合。

6.根据权利要求1所述的一种用于小负载机械的保护齿条机构，其特征在于：上述限位块弹簧为压缩弹簧；当限位块将限位板限位时，限位块弹簧处于自然状态。

7.根据权利要求1所述的一种用于小负载机械的保护齿条机构，其特征在于：当滑动板上的弧形摩擦片在摩擦轮的外圆面上滑动时，滑动板的延长线过摩擦轮的圆心时，此时与第一矩型导筒相连接的板簧处于自然状态。

8.根据权利要求1所述的一种用于小负载机械的保护齿条机构，其特征在于：上述弧形摩擦片为橡胶制成。