CN109973609A - 一种机械动作转换器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械动作转换器，包括壳体、滚轮、以及安装于壳体内部的主动轮、第一从动轮、第二从动轮、第一动作转化机构和第二动作转化机构；所述主动轮、第一从动轮和第二从动轮均与壳体转动连接，并且主动轮与第一从动轮和第二从动轮转动连接；所述第一动作转化机构的输入端和输出端分别与所述第一从动轮和滚轮传动连接，用于将第一从动轮的旋转运动转化为滚轮的正反转运动，并且部分滚轮露出壳体；所述第二动作转化机构的输入端与所述第二从动轮传动连接，用于将第二从动轮的旋转运动转化为第二动作转化机构输出端的往复直线运动。本发明简化了传动动作，降低结构的复杂度，提高传动效率，降低生产制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及动作转换设备领域，具体涉及一种机械动作转换器。
背景技术
在一些机械结构或者设备产品中除了简单的直线运动，同时还包含了旋转、摆动、偏移等运动，这些运动组合在一起就形成了复合运动，从而满足一些指定的动作。但是这些复合运动的原动力通常是旋转电机提供的，为了将电机的旋转运动转化为上述复合运动，需要机械动作转换器来完成动作的转换。
目前将旋转运动转化为往复直线运动和正反旋转运动的机械动作转换器存在不足之处，其结构十分复杂，造成了生产制造成本高，并且传动效率并不高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种机械动作转换器，以简化传动动作，降低结构的复杂度，提高传动效率，降低生产制造成本。
本发明提供了一种机械动作转换器，包括壳体、滚轮、第二动作转化机构以及安装于壳体内部的主动轮、第一从动轮、第二从动轮和第一动作转化机构；
所述主动轮、第一从动轮和第二从动轮均与壳体转动连接，并且主动轮与第一从动轮和第二从动轮转动连接；
所述第一动作转化机构的输入端和输出端分别与所述第一从动轮和滚轮传动连接，用于将第一从动轮的旋转运动转化为滚轮的正反转运动，并且部分滚轮露出壳体；
所述第二动作转化机构包括安装于壳体内部的第一传动件以及安装于壳体外部的第二传动件，所述第一传动件的输入端与所述第二从动轮传动连接，第一传动件的输出端与所述第二传动件的输入端传动连接，并且第二传动件的输出端输出往复直线运动；通过第二动作转化机构将第二从动轮的旋转运动转化为往复直线运动。
优选地，所述第一动作转化机构包括直杆和转动轴；所述直杆通过滑套与壳体滑动连接，并且直杆通过铰接杆与所述第一从动轮上的偏心轴交接；所述转动轴设有两个，两个转动轴分别转动连接于壳体内部的两边，并且两个转动轴均与所述直杆传动连接。
优选地，所述直杆的两边均设有齿条，两个转动轴均设有与所述齿条适配的齿轮，通过直杆两边的齿条分别与两个转动轴上的齿轮啮合，从而使两个转动轴与直杆传动连接。
优选地，每个所述转动轴上均设有两个所述滚轮，并且每个滚轮均与对应的转动轴同步转动。
第一动作转化机构结合了偏心传动和齿轮齿条传动，利用低副将第一从动轮的转动转化为滚轮的正反转运动，避免了使用复杂的传动机构。
优选地，两个所述转动轴的中部均设有与壳体固定连接的转动套，所述转动套与转动轴转动连接。
转动套固定在壳体内部，转动套与转动轴的中部转动连接，避免滚轮受到的负荷过重而使转动轴弯曲变形，转动套起到了分担受力的作用，提高转动轴的负荷能力。
优选地，所述第一传动件包括管体和滑块，所述管体固定于壳体的内表面；所述滑块通过铰接杆与所述第二从动轮上的偏心轴交接，并且滑块滑动连接于所述管体；
所述第二传动件包括活塞筒、弹簧以及滑动连接于活塞筒内的活塞，所述活塞筒固定于壳体的外表面并且活塞筒与所述管体平行；所述弹簧连接于活塞和活塞筒的底壁之间；
所述滑块上设有第一推拉式电磁铁并且第一推拉式电磁铁的伸缩轴伸出壳体；所述滑块上设有与第一推拉式电磁铁的伸缩轴相对的凸起，通过伸缩轴拨动凸起进而带动所述活塞在活塞筒内滑动。
第二从动轮带动滑块在管体上滑动，滑块上的第一推拉式电磁铁的伸缩轴伸出与凸起接触并且带动凸起和活塞，活塞将带动活塞杆做直线运动，运动到最大位移量后第一推拉式电磁铁的伸缩轴缩回，滑块在弹簧的拉力作用下缩回。同时第一推拉式电磁铁将在第二从动轮的带动下回到最初的位置，滑块也被弹簧拉动回到到最小位移量，第一推拉式电磁铁的伸缩轴再次伸出与凸起接触并且带动凸起和活塞，由此循环下去将第二从动轮的转动转化为活塞杆的往复直线运动，避免了使用复杂的传动机构，优化了整体结构，传动效率高。
优选地，所述活塞的活塞杆上设有凹凸柱，并且所述凹凸柱与活塞同步滑动于活塞筒内；所述凹凸柱的外表面均匀分布多个环状凹槽。
优选地，所述活塞筒的外表面设有第二推拉式电磁铁，所述第二推拉式电磁铁的伸缩轴设有插条，所述活塞筒设有与所述插条相对的插孔，通过第二推拉式电磁铁将插条插入插孔内进而使插条与凹凸柱的外表面接触。
优选地，所述插条和伸缩轴之间设有弹簧。
当活塞杆带着凹凸柱在活塞筒内滑动过程中，第二推拉式电磁铁将插条插入插孔中，使凹凸柱在滑动过程中产生梯度抖动，而凹凸柱又与外部设备连接，从而使外部设备在往复直线运动过程中还复合了抖动的效果。
优选地，所述主动轮的转轴伸出壳体。
主动轮通过转轴与外部驱动设备传动连接，为本设备提供原动力。
本发明的有益效果体现在：
本设备中的主动轮为输入端，滚轮为输出端同时第二从动轮的输出端也本设备的输出端。将主动轮的旋转运动转化为滚轮的正反转运动，以及第二动作转化机构输出端的往复直线运动。本设备整体构造简单，传动效率高，避免使用复杂的传动机构，从而降低了生产制造成本高，有利于广泛应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实施例的结构示意图；
图2为图1的内部结构示意图；
图3为图2中A处的放大图；
图4为图1的俯视图；
图5为图4的内部结构示意图。
附图中，壳体1、滚轮2、主动轮3、第一从动轮4、第二从动轮5、转轴 6、电机7、蜗杆涡轮8、直杆9、转动轴10、滑套11、齿条12、齿轮13、转动套14、活塞杆15、活塞筒16、活塞17、长条形通孔18、伸缩轴19、偏心轴20、凹凸柱21、第一推拉式电磁铁22、插条23、插孔24、弹簧25、第二推拉式电磁铁26、铰接杆27、管体28、滑块29、凸起30。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1和图2所示，本实施例提供了一种机械动作转换器，包括壳体1、滚轮2、第二动作转化机构以及安装于壳体1内部的主动轮3、第一从动轮4、第二从动轮5和第一动作转化机构。所述主动轮3、第一从动轮4和第二从动轮5均与壳体1转动连接，并且主动轮3与第一从动轮4和第二从动轮5转动连接。具体地，主动轮3啮合于第一从动轮4和第二从动轮5的中间，同时带动第一从动轮4和第二从动轮5转动。其中，所述主动轮3的转轴6伸出壳体 1。主动轮3通过转轴6与外部驱动设备传动连接，为本设备提供原动力。
为了将第一从动轮4的旋转运动转化为滚轮2的正反转运动，本实施例中的所述第一动作转化机构的输入端和输出端分别与所述第一从动轮4和滚轮2 传动连接，并且部分滚轮2露出壳体1。第一动作转化机构的具体结构如下：
如图2、图4和图5所示，所述第一动作转化机构包括直杆9和转动轴10；所述直杆9通过滑套11与壳体1滑动连接，并且直杆9通过铰接杆27与所述第一从动轮4上的偏心轴20交接；所述转动轴10设有两个，两个转动轴10 分别转动连接于壳体1内部的两边，并且两个转动轴10均与所述直杆9传动连接。所述直杆9的两边均设有齿条12，两个转动轴10均设有与所述齿条12 适配的齿轮13，通过直杆9两边的齿条12分别与两个转动轴10上的齿轮13啮合，从而使两个转动轴10与直杆9传动连接。第一动作转化机构结合了偏心传动和齿轮13齿条12传动，利用低副将第一从动轮4的转动转化为滚轮2 的正反转运动，避免了使用复杂的传动机构。
本设备的滚轮2作为正反转运动的输出端，承受外部设备的负荷，例如将外部设备放在滚轮2上，由滚轮2带动外部设备移动。为了外部设备放在滚轮 2上保持平衡，每个所述转动轴10上均设有两个所述滚轮2，并且每个滚轮2 均与对应的转动轴10同步转动。四个滚轮2位于同一水平面上，可以将外部设备平稳的托起并带动其转动。此外，为了提供本设备的负重能力，两个所述转动轴10的中部均设有与壳体1固定连接的转动套14，所述转动套14与转动轴10转动连接。转动套14固定在壳体1内部，转动套14与转动轴10的中部转动连接，避免滚轮2受到的负荷过重而使转动轴10弯曲变形，转动套14 起到了分担受力的作用，提高转动轴10的负荷能力。
为了将第二从动轮5的转动转化为往复直线运动，所述第二动作转化机构的输入端与所述第二从动轮5传动连接，用于将第二从动轮5的旋转运动转化为第二动作转化机构输出端的往复直线运动，第二动作转化机构的具体结构如下：所述第二动作转化机构包括安装于壳体1内部的第一传动件以及安装于壳体1外部的第二传动件，所述第一传动件的输入端与所述第二从动轮5传动连接，第一传动件的输出端与所述第二传动件的输入端传动连接，并且第二传动件的输出端输出往复直线运动；通过第二动作转化机构将第二从动轮5的旋转运动转化为往复直线运动。
其中，所述第一传动件包括管体28和滑块29，所述管体28固定于壳体1 的内表面；所述滑块29通过铰接杆27与所述第二从动轮5上的偏心轴20交接，并且滑块29滑动连接于所述管体28。管体28设有两条相对的沿着轴向的长条形通孔18，滑块29套在管体28的外表面并且滑块29上设有两个卡入两条长条形通孔18的卡子，从而使滑块29滑动连接在管体28的外表面。
所述第二传动件包括活塞筒16、弹簧25以及滑动连接于活塞筒16内的活塞17，所述活塞筒16固定于壳体1的外表面并且活塞筒16与所述管体28 平行；所述弹簧25连接于活塞17和活塞筒16的底壁之间。所述滑块29上设有第一推拉式电磁铁22并且第一推拉式电磁铁22的伸缩轴19伸出壳体1；所述滑块29上设有与第一推拉式电磁铁22的伸缩轴19相对的凸起30，通过伸缩轴19拨动凸起30进而带动所述活塞17在活塞筒16内滑动。管体28设有另外两条相对的沿着轴向的长条形通孔18，该长条形通孔18用于第一推拉式电磁铁22的伸缩轴19伸出。此外，壳体1的侧壁也设有长条形通孔18，也用于第一推拉式电磁铁22的伸缩轴19伸出。第一传动件将第二从动轮5 的旋转运动转化为往复直线运动的原理如下：
第二从动轮5带动滑块29在管体28上滑动，滑块29上的第一推拉式电磁铁22的伸缩轴19伸出与凸起30接触并且带动凸起30和活塞17，活塞17 将带动活塞杆15做直线运动，运动到最大位移量后第一推拉式电磁铁22的伸缩轴19缩回，滑块29在弹簧25的拉力作用下缩回。同时第一推拉式电磁铁22将在第二从动轮5的带动下回到最初的位置，滑块29也被弹簧25拉动回到到最小位移量，第一推拉式电磁铁22的伸缩轴19再次伸出与凸起30接触并且带动凸起30和活塞17，由此循环下去将第二从动轮5的转动转化为活塞杆15的往复直线运动，活塞杆15与外部设备连接从而带动外部设备往复直线运动。第二动作转化机构避免了使用复杂的传动机构，优化了整体结构，传动效率高。
第一推拉式电磁铁22由外部设备控制其伸缩，当第一推拉式电磁铁22 的伸缩轴19伸出并带动活塞17滑动至最大位移量后缩回并不伸出，这种情况下活塞杆15将带动外部设备做振幅逐渐衰减的往复直线运动。
为了在往复直线运动中增加抖动的效果，本实施例通过以下结构实现抖动效果：
活塞17的活塞杆15上设有凹凸柱21，并且所述凹凸柱21与活塞17同步滑动于活塞筒16内；所述凹凸柱21的外表面均匀分布多个环状凹槽。
如图3所示，所述活塞筒16的外表面设有第二推拉式电磁铁26，所述第二推拉式电磁铁26的伸缩轴19设有插条23，所述活塞筒16设有与所述插条 23相对的插孔24，通过第二推拉式电磁铁26将插条23插入插孔24内进而使插条23与凹凸柱21的外表面接触。当活塞杆15带着凹凸柱21在活塞筒16 内滑动过程中，通过导通与第二推拉式电磁铁26电连接的电源，使第二推拉式电磁铁26的伸缩轴19伸出，从而将插条23插入插孔24中。由于插条23 和伸缩轴19之间设有弹簧25，插条23卡入凹凸柱21的环状凹槽中后，凹凸柱21继续滑动，凹凸柱21将挤压插条23压缩弹簧25，插条23则卡入下一个环状凹槽中，从而使凹凸柱21在往复直线运动过程中带有抖动的效果。而凹凸柱21又与外部设备连接，从而使外部设备在往复直线运动过程中还复合了抖动的效果。
本设备应用于外部设备上的具体安装方式：外部设备放在滚轮2上并由滚轮2带动实现正反转运动，同时外部设备与活塞杆15连接由活塞杆15带动实现往复直线运动，从而实现由将原动力转化为正反转运动和往复直线运动的复合运动。本设备的壳体1外部还可以安装用于驱动主动轮3的转轴6转动的电机7，电机7通过蜗杆涡轮8与转轴6传动连接，自带原动力。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种机械动作转换器，其特征在于：包括壳体、滚轮、第二动作转化机构以及安装于壳体内部的主动轮、第一从动轮、第二从动轮和第一动作转化机构；
所述主动轮、第一从动轮和第二从动轮均与壳体转动连接，并且主动轮与第一从动轮和第二从动轮转动连接；
所述第一动作转化机构的输入端和输出端分别与所述第一从动轮和滚轮传动连接，用于将第一从动轮的旋转运动转化为滚轮的正反转运动，并且部分滚轮露出壳体；
所述第二动作转化机构包括安装于壳体内部的第一传动件以及安装于壳体外部的第二传动件，所述第一传动件的输入端与所述第二从动轮传动连接，第一传动件的输出端与所述第二传动件的输入端传动连接，并且第二传动件的输出端输出往复直线运动；通过第二动作转化机构将第二从动轮的旋转运动转化为往复直线运动。
2.根据权利要求1所述的一种机械动作转换器，其特征在于：所述第一动作转化机构包括直杆和转动轴；所述直杆通过滑套与壳体滑动连接，并且直杆通过铰接杆与所述第一从动轮上的偏心轴交接；所述转动轴设有两个，两个转动轴分别转动连接于壳体内部的两边，并且两个转动轴均与所述直杆传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种机械动作转换器，其特征在于：所述直杆的两边均设有齿条，两个转动轴均设有与所述齿条适配的齿轮，通过直杆两边的齿条分别与两个转动轴上的齿轮啮合，从而使两个转动轴与直杆传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种机械动作转换器，其特征在于：每个所述转动轴上均设有两个所述滚轮，并且每个滚轮均与对应的转动轴同步转动。
5.根据权利要求2所述的一种机械动作转换器，其特征在于：两个所述转动轴的中部均设有与壳体固定连接的转动套，所述转动套与对应的转动轴转动连接。
6.根据权利要求1所述的一种机械动作转换器，其特征在于：所述第一传动件包括管体和滑块，所述管体固定于壳体的内表面；所述滑块通过铰接杆与所述第二从动轮上的偏心轴交接，并且滑块滑动连接于所述管体；
所述第二传动件包括活塞筒、弹簧以及滑动连接于活塞筒内的活塞，所述活塞筒固定于壳体的外表面并且活塞筒与所述管体平行；所述弹簧连接于活塞和活塞筒的底壁之间；
所述滑块上设有第一推拉式电磁铁并且第一推拉式电磁铁的伸缩轴伸出壳体；所述滑块上设有与第一推拉式电磁铁的伸缩轴相对的凸起，通过伸缩轴拨动凸起进而带动所述活塞在活塞筒内滑动。
7.根据权利要求6所述的一种机械动作转换器，其特征在于：所述活塞的活塞杆上设有凹凸柱，并且所述凹凸柱与活塞同步滑动于活塞筒内；所述凹凸柱的外表面均匀分布多个环状凹槽。
8.根据权利要求7所述的一种机械动作转换器，其特征在于：所述壳体内设有第二推拉式电磁铁，所述第二推拉式电磁铁的伸缩轴设有插条，所述活塞筒设有与所述插条相对的插孔，通过第二推拉式电磁铁将插条插入插孔内进而使插条与凹凸柱的外表面接触。
9.根据权利要求8所述的一种机械动作转换器，其特征在于：所述插条和伸缩轴之间设有弹簧。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种机械动作转换器，其特征在于：所述主动轮的转轴伸出壳体。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20210223 |
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