CN109915562B - 一种复合式槽轮机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合式槽轮机构，包括连接杆、第一拨盘、第一槽轮、第二拨盘和第二槽轮；所述第一拨盘和第二拨盘同轴固定连接并转动安装在连接杆的一端，所述第一槽轮和第二槽轮同轴固定连接并转动安装在连接杆的另一端；所述第一拨盘包括多个第一拨销，所述第一槽轮设置有多个与第一拨销对应配合的第一传动槽；所述第二拨盘包括多个第二拨销，所述第二槽轮设置有多个与第二拨销对应配合的第二传动槽；所述第一传动槽围成的扇形区域与第二传动槽围成的扇形区域背向设置并能拼成一个完整的圆形以实现第一拨盘和第二拨盘的交替作用，并形成一个完整的传动周期。本设计使得一个传动周期存在两种传动，提高了其应用范围。

Description

一种复合式槽轮机构

技术领域

本发明涉及一种槽轮机构，特别是涉及一种复合式槽轮机构。

背景技术

目前，槽轮机构(Geneva Drive)是由装有圆柱销的主动拨盘、槽轮和机架组成的单向间歇运动机构，又称马耳他机构。它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。中国专利CN201420261293.4中揭示了一种槽轮机构，该槽轮机构虽然能保持槽轮转动的稳定性，避免槽轮摆动的问题，使拨轮精准的拨入槽轮上的拨槽，能延长使用寿命。但该槽轮机构各槽沿圆周均匀分布，只能产生一种稳定的动停比，不适合在一个周期内需要实现不同动停比的场合，限制了其应用范围。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种具有不同动停比的复合式槽轮机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合式槽轮机构，包括连接杆、第一拨盘、第一槽轮、第二拨盘和第二槽轮；所述第一拨盘和第二拨盘同轴固定连接并转动安装在连接杆的一端，所述第一槽轮和第二槽轮同轴固定连接并转动安装在连接杆的另一端；所述第一拨盘包括多个第一拨销，所述第一槽轮在一扇形区域内设置有多个与第一拨销对应配合的第一传动槽；所述第二拨盘包括多个第二拨销，所述第二槽轮在一扇形区域内设置有多个与第二拨销对应配合的第二传动槽；所述第一传动槽围成的扇形区域与第二传动槽围成的扇形区域背向设置并能拼成一个完整的圆形以实现第一拨盘和第二拨盘的交替作用，并形成一个完整的传动周期。

进一步，所述第一拨销绕第一拨盘中心以相同间隔排列而成，所述第一传动槽绕第一槽轮中心以相同夹角排列而成，所述第二拨销绕第二拨盘中心以相同间隔排列而成，所述第二传动槽绕第二槽轮中心以相同夹角排列而成。

进一步，所述第一拨盘还包括固定设置在相邻第一拨销之间的第一锁止凸弧，所述第一传动槽之间设置有与第一锁止凸弧匹配的第一锁止凹弧；所述第二拨盘还包括固定设置的圆盘，所述第二传动槽之间设置有与圆盘匹配的第二锁止凹弧，所述圆盘在对应第二拨销位置设置有旋转让位。

进一步，所述第一拨盘包括绕中心以相同夹角排列而成且径向延伸的多根第一拨杆，所述第一锁止凸弧固定设置在第一拨杆下方，所述第一拨销设置在第一拨杆端部并向下延伸。

进一步，所述第二拨盘包括绕中心以相同夹角排列而成且径向延伸的多根第二拨杆，所述第二拨销设置在第二拨杆端部并向上延伸，所述圆盘固设在第二拨杆上方。

进一步，所述第一拨杆设置有三根，对应的，所述第一传动槽径向延伸设置有三条；所述第二拨杆设置有两根，对应的，所述第二传动槽径向延伸设置有两条；所述第二传动槽和第一传动槽在水平面上的投影呈均匀发散状。

进一步，所述连接杆对应第一拨盘的一端转动安装有第一转轴，所述第一拨盘和第二拨盘同轴套设在第一转轴上且中间用轴套间隔；

进一步，所述第一槽轮和第二槽轮中间设置有转盘，所述转盘中心设置有凸出上下表面的第二转轴，所述第一槽轮和第二槽轮套设在第二转轴上，所述第二转轴转动安装在连接杆远离第一转轴的一端。

进一步，所述第一拨销直径与第一传动槽槽宽匹配；所述第二拨销直径与第二传动槽槽宽匹配。

进一步，所述第一拨销到第一拨盘中心的距离等于第一传动槽槽口到与其相邻的第一锁止凹弧的距离；所述第二拨销到第二拨盘中心的距离等于第二传动槽槽口到与其相邻的第二锁止凹弧的距离。

进一步，所述第一槽轮在所有第一传动槽的两侧还设置有第一锁止凹弧；所述第二槽轮在所有第二传动槽的两侧还设置有第二锁止凹弧。

本发明的有益效果是：通过第一拨盘的第一拨销与第一传动槽的配合实现第一种传动，通过第二拨盘的第二拨销和第二传动槽的配合实现第二种传动，且由于第一传动槽围成的扇形区域与第二传动槽围成的扇形区域背向设置并能拼成一个圆形，使得第一种传动和第二种传动交替作用形成一个完整的周期；使得一个传动周期存在两种传动，提高了其应用范围。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的安装状态分解示意图；

图2是本发明安装结构示意图；

图3是第二拨盘和第二槽轮的连接结构示意图；

图4是第一拨盘和第一槽轮的连接结构示意图；

图5是本发明去除转盘的传动周期第一状态示意图；

图6是本发明去除转盘的传动周期第二状态示意图；

图7是本发明去除转盘的传动周期第三状态示意图；

图8是本发明去除转盘的传动周期第四状态示意图；

图9是本发明去除转盘的传动周期第五状态示意图；

图10是本发明去除转盘的传动周期第六状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1至图4，本发明的一种复合式槽轮机构，包括连接杆1、第一拨盘2、第一槽轮3、第二拨盘7和第二槽轮8。

所述第一拨盘2和第二拨盘7同轴固定连接并转动安装在连接杆1的一端，所述第一槽轮3和第二槽轮8同轴固定连接并转动安装在连接杆1的另一端。优选的，所述连接杆1对应第一拨盘2的一端转动安装有第一转轴11，所述第一拨盘2和第二拨盘7中心设置有与第一转轴11匹配的中心孔，所述第一拨盘2和第二拨盘7同轴套设在第一转轴11上且中间用轴套6间隔，轴套6、第一拨盘2和第二拨盘7可随第一转轴11转动而转动，具体的，第一转轴11通过键与轴套6、第一拨盘2和第二拨盘7连接，至于其轴向固定则现有技术有多种方式，优选使用轴肩和端部安装限位螺母的方式进行轴向固定；所述第一槽轮3和第二槽轮8中间设置有转盘4，所述转盘4中心设置有凸出上下表面的第二转轴，所述第一槽轮3和第二槽轮8中心设置有与第二转轴匹配的中心孔，所述第一槽轮3和第二槽轮8套设在第二转轴上，第一槽轮3和第二槽轮8可随第二转轴的转动而转动，具体的，第二转轴通过键与第一槽轮3和第二槽轮8连接，至于其轴向固定，现有技术有多种轴向固定方式，优选使用轴肩和端部安装限位螺母的方式进行轴向固定。所述第二转轴转动安装在连接杆1远离第一转轴11的一端。本设计使用时，连接杆1固设在机架上，相当于与机架融为一体，机架上安装有电机，电机与第一转轴11连接，用于驱动第一转轴11转动。

所述第一拨盘2包括多个第一拨销221，所述第一槽轮3在一扇形区域内设置有多个与第一拨销221对应配合的第一传动槽31；所述第二拨盘7包括多个第二拨销721，所述第二槽轮8在一扇形区域内设置有多个与第二拨销721对应配合的第二传动槽81。为了第一拨盘2和第二拨盘7的传动稳定，多个第一拨销221绕第一拨盘2中心以相同间隔排列而成，多个第一传动槽31绕第一槽轮3中心以相同夹角排列而成，多个第二拨销721绕第二拨盘7中心以相同间隔排列而成，多个第二传动槽81绕第二槽轮8中心以相同夹角排列而成，所有第一拨销221均在同一圆上，所有第二拨销721也均在同一圆上。为了在第一拨销221和第二拨销721的作用间隙时，第一槽轮3和第二槽轮8不转动，以方便后续的第一拨销221或第二拨销721的对位传动，所述第一拨盘2还包括固定设置在相邻第一拨销221之间的第一锁止凸弧21，所述第一传动槽31之间设置有与第一锁止凸弧21匹配的第一锁止凹弧32，如图4所示，三个第一锁止凸弧21具有同心的弧面211，弧面211的半径与第一锁止凹弧32半径相同，第一锁止凸弧21之间具有内凹圆弧212，用于避开第一传动槽31的旋转；所述第二拨盘7还包括固定设置的圆盘71，所述第二传动槽81之间设置有与圆盘71匹配的第二锁止凹弧82，圆盘71具有锁位弧面712，锁位弧面712半径与第二锁止凹弧82半径相同。所述圆盘71在对应第二拨销721位置设置有旋转让位711，旋转让位711为片弧形去除区域，该区域用于避开第二传动槽81的旋转。当然，当第一拨销221之间、第二拨销721之间以及第一拨销221和第二拨销721之间的交替作用为无缝衔接，即当第一拨销221或第二拨销721脱离第一传动槽31或第二传动槽81时，另一个第一拨销221或第二拨销721开始卡接第一传动槽31或第二传动槽81，形成无缝衔接的传动周期时，就可以省略第二锁止凹弧82和第一锁止凹弧32的作用了，当然为了转动精确稳定，提高容错率，第二锁止凹弧82和第一锁止凹弧32依然起到了该有的作用。

优选的，为了减少传动间隙，提高传动稳定性和精确度，所述第一拨销221直径与第一传动槽31槽宽匹配；所述第二拨销721直径与第二传动槽81槽宽匹配；另外，为了实现第一拨销221与第一传动槽31的准确对位，第二拨销721与第二传动槽81准确对位，所述第一拨销221到第一拨盘2中心的距离等于第一传动槽31槽口到与其相邻的第一锁止凹弧32的距离；所述第二拨销721到第二拨盘7中心的距离等于第二传动槽81槽口到与其相邻的第二锁止凹弧82的距离，为了实现不同转动，所述第一拨销221到第一拨盘2中心的距离与所述第二拨销721到第二拨盘7中心的距离通常不同。这样当第一锁止凹弧32与第一锁止凸弧21配合时，第一拨盘2转动不会的同时锁住第一槽轮3不转动，待第一拨销221准确卡入第一传动槽31时再进行传动。根据第一拨销221和第二拨销721离其转动中心的距离实现一个周期内的两种传动，通过第一传动槽31和第二传动槽81的分布来实现一个周期内的两种动停比的传动。

所述第一传动槽31围成的扇形区域与第二传动槽81围成的扇形区域背向设置并能拼成一个完整的圆形以实现第一拨盘2和第二拨盘7的交替作用，并形成一个完整的传动周期。如图3和图4所示，第一槽轮3整体为一个210°的扇面，第二槽轮8为150°的扇面，错位叠加正好形成一个360°的环型区域，仅仅在中心转轴处有少许重叠。

本实施例中，为了过渡平稳，所述第一槽轮3在所有第一传动槽31的两侧还设置有第一锁止凹弧32；所述第二槽轮8在所有第二传动槽81的两侧还设置有第二锁止凹弧82，即每个第一传动槽31两侧都设置有第一锁止凹弧32，相邻的第一传动槽31的中间共享一个第一锁止凹弧32，每个第一传动槽31两侧都设置有第一锁止凹弧32，相邻的第一传动槽31的中间共享一个第一锁止凹弧32；每个第二传动槽81两侧都设置有第二锁止凹弧82，相邻的第二传动槽81的中间共享一个第二锁止凹弧82。

为了节约材料，减少机构整体质量，简化机构，本实施例中，优选的，所述第一拨盘2包括绕中心以相同夹角排列而成且径向延伸的多根第一拨杆22，所述第一锁止凸弧21固定设置在第一拨杆22下方，所述第一拨销221设置在第一拨杆22端部并向下延伸，所述第二拨盘7包括绕中心以相同夹角排列而成且径向延伸的多根第二拨杆72，所述第二拨销721设置在第二拨杆72端部并向上延伸，所述圆盘71固设在第二拨杆72上方。具体的，所述第一拨杆22设置有三根，对应的，所述第一传动槽31径向延伸设置有三条；所述第二拨杆72设置有两根，对应的，所述第二传动槽81径向延伸设置有两条；所述第二传动槽81和第一传动槽31在水平面上的投影呈均匀发散状，即第二传动槽81和第一传动槽31的中线在水平面上的投影将空间分成五个均匀区域，相邻的第二传动槽81和第一传动槽31之间成72°夹角设置。

如图1和图2所示，连接杆1一端从上到下依次设置为，第一拨杆22、所述第一锁止凸弧21、轴套6、圆盘71和第二拨杆72；连接杆1的另一端则从上到下依次设置有第一槽轮3、转盘4和第二槽轮8，所述第一槽轮3和第一锁止凸弧21在一个水平面上，第二槽轮8和圆盘71在一个水平面上，为了让第一槽轮3避开第一拨杆22而与第一锁止凸弧21在同一水平面，所述连接杆1对应第一槽轮3的端部底面设置有一凸台12，凸台12内设置有与第二连接轴匹配的转动孔。

下面从图5至图10描述一个传动周期工作过程：

图5为初始状态，第一个第一拨杆22上的第一拨销221将要进入第一个第一传动槽31，此时第一锁止凸弧21与第一锁止凹弧32配合，圆盘71与第二锁止凹弧82配合实现对第一槽轮3的锁定，让第一传动槽31等待第一拨销221的插入，第一拨销221转动并插入第一传动槽31，第一拨销221继续转动，拨动第一槽轮3旋转至图6状态，此时第一个第一拨杆22上的第一拨销221快要脱离第一个第一传动槽31，第一锁止凸弧21与第一锁止凹弧32配合实现对第一槽轮3的锁定，随后第二个第一拨杆22上的第一拨销221进入第二个第一传动槽31，实现传动至图7状态，此时第二个第一拨杆22上的第一拨销221快要脱离第二个第一传动槽31，第一锁止凸弧21与第一锁止凹弧32配合实现对第一槽轮3的锁定，随后，第三个第一拨杆22转动并插入第三个第一传动槽31内进行传动至图8状态，此时第三个第一拨杆22脱开了第三个第一传动槽31，第一个第二拨杆72上的第二拨销721即将进入第一个第二传动槽81内，此时此时第一锁止凸弧21与第一锁止凹弧32配合，圆盘71与第二锁止凹弧82配合实现对第二槽轮8的锁定，第二拨销721继续转动并进入第二传动槽81内，实现传动，至图9状态，此时第一个第二拨杆72上的第二拨销721已经脱离了第一个第二传动槽81，第二个第二拨杆72上的第二拨销721将要进入第二个第二传动槽81实现传动，此时圆盘71与第二锁止凹弧82实现对第二槽轮8的锁定，第二拨杆72继续转动使得第二拨销721卡入第二传动槽81实现传动，至图10状态，此时第二个第二拨杆72上的第二拨销721即将脱离第二传动槽81，第一个第一拨杆22上的第一拨销221又要重新进入第一个第一传动槽31内，实现第二个周期传动，此时此时第一锁止凸弧21与第一锁止凹弧32配合，圆盘71与第二锁止凹弧82配合实现对第二槽轮8的锁定。如此实现一个传动周期，循环往复。通过第一拨盘2的第一拨销221与第一传动槽31的配合实现第一种传动，通过第二拨盘7的第二拨销721和第二传动槽81的配合实现第二种传动，且由于第一传动槽31围成的扇形区域与第二传动槽81围成的扇形区域背向设置并能拼成一个圆形，使得第一种传动和第二种传动交替作用形成一个完整的周期；使得一个传动周期存在两种传动，提高了其应用范围。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种复合式槽轮机构，其特征在于：包括连接杆(1)、第一拨盘(2)、第一槽轮(3)、第二拨盘(7)和第二槽轮(8)；

所述第一拨盘(2)和第二拨盘(7)同轴固定连接并转动安装在连接杆(1)的一端，所述第一槽轮(3)和第二槽轮(8)同轴固定连接并转动安装在连接杆(1)的另一端；

所述第一拨盘(2)包括多个第一拨销(221)，所述第一槽轮(3)在一扇形区域内设置有多个与第一拨销(221)对应配合的第一传动槽(31)；

所述第二拨盘(7)包括多个第二拨销(721)，所述第二槽轮(8)在一扇形区域内设置有多个与第二拨销(721)对应配合的第二传动槽(81)；

所述第一传动槽(31)围成的扇形区域与第二传动槽(81)围成的扇形区域背向设置以实现第一拨盘(2)和第二拨盘(7)的交替作用，并形成一个完整的传动周期；且第一传动槽(31)和第一拨销(221)配合的动停比与第二传动槽(81)和第二拨销(721)配合的动停比不同。

2.根据权利要求1所述的复合式槽轮机构，其特征在于：所述第一拨销(221)绕第一拨盘(2)中心以相同间隔排列而成，所述第一传动槽(31)绕第一槽轮(3)中心以相同夹角排列而成，所述第二拨销(721)绕第二拨盘(7)中心以相同间隔排列而成，所述第二传动槽(81)绕第二槽轮(8)中心以相同夹角排列而成。

3.根据权利要求2所述的复合式槽轮机构，其特征在于：所述第一拨盘(2)还包括固定设置在相邻第一拨销(221)之间的第一锁止凸弧(21)，所述第一传动槽(31)之间设置有与第一锁止凸弧(21)匹配的第一锁止凹弧(32)；所述第二拨盘(7)还包括固定设置的圆盘(71)，所述第二传动槽(81)之间设置有与圆盘(71)匹配的第二锁止凹弧(82)，所述圆盘(71)在对应第二拨销(721)位置设置有旋转让位(711)。

4.根据权利要求3所述的复合式槽轮机构，其特征在于：所述第一拨盘(2)包括绕中心以相同夹角排列而成且径向延伸的多根第一拨杆(22)，所述第一锁止凸弧(21)固定设置在第一拨杆(22)下方，所述第一拨销(221)设置在第一拨杆(22)端部并向下延伸。

5.根据权利要求4所述的复合式槽轮机构，其特征在于：所述第二拨盘(7)包括绕中心以相同夹角排列而成且径向延伸的多根第二拨杆(72)，所述第二拨销(721)设置在第二拨杆(72)端部并向上延伸，所述圆盘(71)固设在第二拨杆(72)上方。

6.根据权利要求5所述的复合式槽轮机构，其特征在于：所述第一拨杆(22)设置有三根，对应的，所述第一传动槽(31)径向延伸设置有三条；所述第二拨杆(72)设置有两根，对应的，所述第二传动槽(81)径向延伸设置有两条；所述第二传动槽(81)和第一传动槽(31)在水平面上的投影呈均匀发散状。

7.根据权利要求4或5所述的复合式槽轮机构，其特征在于：所述连接杆(1)对应第一拨盘(2)的一端转动安装有第一转轴(11)，所述第一拨盘(2)和第二拨盘(7)同轴套设在第一转轴(11)上且中间用轴套(6)间隔；

所述第一槽轮(3)和第二槽轮(8)中间设置有转盘(4)，所述转盘(4)中心设置有凸出上下表面的第二转轴，所述第一槽轮(3)和第二槽轮(8)套设在第二转轴上，所述第二转轴转动安装在连接杆(1)远离第一转轴(11)的一端。

8.根据权利要求1或2或3所述的复合式槽轮机构，其特征在于：所述第一拨销(221)直径与第一传动槽(31)槽宽匹配；所述第二拨销(721)直径与第二传动槽(81)槽宽匹配。

9.根据权利要求3所述的复合式槽轮机构，其特征在于：所述第一拨销(221)到第一拨盘(2)中心的距离等于第一传动槽(31)槽口到与其相邻的第一锁止凹弧(32)的距离；

所述第二拨销(721)到第二拨盘(7)中心的距离等于第二传动槽(81)槽口到与其相邻的第二锁止凹弧(82)的距离；

所述第一拨销(221)到第一拨盘(2)中心的距离与所述第二拨销(721)到第二拨盘(7)中心的距离不同。

10.根据权利要求3所述的复合式槽轮机构，其特征在于：所述第一槽轮(3)在所有第一传动槽(31)的两侧还设置有第一锁止凹弧(32)；所述第二槽轮(8)在所有第二传动槽(81)的两侧还设置有第二锁止凹弧(82)。

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