CN110517573A - 一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构 - Google Patents

Abstract

一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构，涉及科教领域，包括：背板，背板上安装有六个支撑齿轮，六个支撑齿轮在同一圆上，相邻两个支撑齿轮之间的夹角相等；内齿圈，支撑齿轮啮合在内齿圈的内圈侧，内齿圈的外圈侧设有拨球槽；导球槽，固定安装在背板上，导球槽为半圆形结构，导球槽环绕在内齿圈的外圈侧，导球槽上端为出球口，下端为进球口；驱动箱，驱动箱安装在内齿圈内部的背板上，驱动箱上安装有转轴，转轴一端穿出驱动箱安装有操作手轮；参与者转动操作手轮时，不受转向限制均能够使内齿圈朝同一方向转动，内齿圈转动时外侧面的拨球槽推动演示球在导球槽中移动，实现对演示球的高度提升。

Description

一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构

技术领域

本发明涉及科教领域，具体涉及一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构。

背景技术

机械韵律为了展示机械传动的奥秘，让参与者对机械结构有直观的认识；参与者通过操作将小球传送至不同的轨道，不同机械传动和轨道进行组合，为小球设计一条艺术的行走路径，体验小球在轨道运动带来的趣味性、观赏性；小球在轨道运动，让观众学习传动知识，了解生活中的有关传动和其多元化的表现形式，丰富想象力，发散思维、开拓视野。

机械韵律中演示球经轨道落至球箱中，参与者通过转动操作手轮，将球箱内部的演示球再次提升至轨道上部，现有机械韵律在操作过程中，操作手轮只能单向转动，若反向转动时容易造成演示球掉落。

发明内容

本发明所要克服的是现有机械韵律在操作过程中，操作手轮只能单向转动，若反向转动时容易造成演示球掉落的问题，目的是提供一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构，包括：

背板，所述背板上安装有六个支撑齿轮，六个支撑齿轮在同一圆上，相邻两个支撑齿轮之间的夹角相等；

内齿圈，所述支撑齿轮啮合在内齿圈的内圈侧，所述内齿圈的外圈侧设有拨球槽；

导球槽，固定安装在背板上，所述导球槽为半圆形结构，所述导球槽环绕在内齿圈的外圈侧，所述导球槽上端为出球口，下端为进球口；

驱动箱，所述驱动箱安装在内齿圈内部的背板上，所述驱动箱上安装有转轴，所述转轴一端穿出驱动箱安装有操作手轮；

所述驱动箱内部分为两层，分别为第一分层、第二分层，所述转轴依次穿过第一分层、第二分层，所述转轴上安装有第二棘轮机构、第一棘轮机构，所述第二棘轮机构位于第二分层中，第一棘轮机构位于第一分层中，所述第二棘轮机构外环有第二齿环，所述第二分层内部安装有缓冲轴，所述缓冲轴上安装有缓冲齿轮，所述第二齿环与缓冲齿轮啮合，所述缓冲齿轮与内齿圈啮合，所述第一棘轮机构外环有第一齿环，所述第一齿环与内齿圈啮合，所述第二棘轮机构与第一棘轮机构的转动方向相反。

进一步的，所述第二棘轮机构以及第一棘轮机构均为内啮合棘轮机构。

进一步的，所述内齿圈内圈侧的背板上安装有支撑轴，所述支撑轴上安装有定位轮，所述定位轮外环侧设有内凹槽，所述内齿圈的内圈侧位于内凹槽中。

进一步的，所述导球槽的出球口处安装有挡球块，所述挡球块固定在背板上。

进一步的，所述导球槽的出球口处设置有导球块，所述导球块安装在背板上。

本发明的有益效果是：

本发明结构简单，参与者转动操作手轮时，无论是正向转动操作手轮，还是反向转动操作手轮，均能够使内齿圈朝同一方向转动，内齿圈转动时外侧面的拨球槽推动演示球在导球槽中移动，实现对演示球的高度提升。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的驱动箱结构图；

图中：1、背板；2、内齿圈；3、导球槽；4、驱动箱；12、支撑齿轮；13、拨球槽；14、转轴；15、操作手轮；21、第一分层；22、第二分层；23、第二棘轮机构；24、第一棘轮机构；25、第二齿环；26、缓冲轴；27、缓冲齿轮；28、第一齿环；31、支撑轴；32、定位轮；41、挡球块；42、导球块。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

如图1、图2、图3所示；一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构，包括：

背板1，背板1上安装有六个支撑齿轮12，六个支撑齿轮12在同一圆上，相邻两个支撑齿轮12之间的夹角相等；

内齿圈2，支撑齿轮12啮合在内齿圈2的内圈侧，内齿圈2的外圈侧设有拨球槽13；

导球槽3，固定安装在背板1上，导球槽3为半圆形结构，导球槽3环绕在内齿圈2的外圈侧，导球槽3上端为出球口，下端为进球口；

驱动箱4，驱动箱4安装在内齿圈2内部的背板1上，驱动箱4上安装有转轴14，转轴14一端穿出驱动箱4安装有操作手轮15；

驱动箱4内部分为两层，分别为第一分层21、第二分层22，转轴14依次穿过第二分层22、第一分层21，转轴14上安装有第二棘轮机构23、第一棘轮机构24，第二棘轮机构23位于第二分层22中，第一棘轮机构24位于第一分层21中，第二棘轮机构23外环有第二齿环25，第二分层22内部安装有缓冲轴26，缓冲轴26上安装有缓冲齿轮27，第二齿环25与缓冲齿轮27啮合，缓冲齿轮27与内齿圈2啮合，第一棘轮机构24外环有第一齿环28，第一齿环28与内齿圈2啮合，第二棘轮机构23与第一棘轮机构24的转动方向相反。

一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构，工作原理：

如图1、图2、图3所示；参与者在顺时针方向转动操作手轮15时，由于第二棘轮机构23与第一棘轮机构24的转动方向相反，转动操作手轮15时使得转轴14转动，转轴14转动过程中一定能够带动其中一个棘轮机构转动，例如：第一棘轮机构24顺时针转动时为正方向(即转轴14顺时针转动时能够带动第一棘轮机构24转动)，第二棘轮机构23逆时针转动时为正方向(即转轴14逆时针转动时能够带动第二棘轮机构23转动)，转轴14顺时针转动时带动第一棘轮机构24转动，第一棘轮机构24带动第一齿环28转动，第一齿环28啮合在内齿圈2上进而使内齿圈2顺时针转动，由于内齿圈2与第二棘轮机构23之间设有缓冲齿轮27，内齿圈2转动时使得缓冲齿轮27转动进而使第二棘轮机构23转动，使得内齿圈2与第二棘轮机构23的转动方向相反，内齿圈2顺时针转动而第二棘轮机构23逆时针转动，由于此时转轴14为顺时针转动，使得第二棘轮机构23转动不影响转轴14转动，当转轴改变转动方向时，即转轴14逆时针转动，此时转轴14带动第二棘轮机构23转动，第二棘轮机构23带动缓冲齿轮27顺时针转动，进而带动内齿圈2顺时针转动，内齿圈2顺时针转动时带动第一齿环28顺时针转动，此时转轴14转动方向为逆时针，第一棘轮机构24转动方向为顺时针，两者相互不会受影响，进而实现参与者无论向顺时针方向还是向逆时针方向转动操作手轮，均能够保证内齿圈2同向转动，内齿圈2转动过程中，外圈侧的拨球槽13在导球槽3中波动演示球，实现演示球的提升。

实施例2

如图1、图2、图3所示；一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构，包括：

背板1，背板1上安装有六个支撑齿轮12，六个支撑齿轮12在同一圆上，相邻两个支撑齿轮12之间的夹角相等；

内齿圈2，支撑齿轮12啮合在内齿圈2的内圈侧，内齿圈2的外圈侧设有拨球槽13；

导球槽3，固定安装在背板1上，导球槽3为半圆形结构，导球槽3环绕在内齿圈2的外圈侧，导球槽3上端为出球口，下端为进球口；

驱动箱4，驱动箱4安装在内齿圈2内部的背板1上，驱动箱4上安装有转轴14，转轴14一端穿出驱动箱4安装有操作手轮15；

驱动箱4内部分为两层，分别为第一分层21、第二分层22，转轴14依次穿过第二分层22、第一分层21，转轴14上安装有第二棘轮机构23、第一棘轮机构24，第二棘轮机构23位于第二分层22中，第一棘轮机构24位于第一分层21中，第二棘轮机构23外环有第二齿环25，第二分层22内部安装有缓冲轴26，缓冲轴26上安装有缓冲齿轮27，第二齿环25与缓冲齿轮27啮合，缓冲齿轮27与内齿圈2啮合，第一棘轮机构24外环有第一齿环28，第一齿环28与内齿圈2啮合，第二棘轮机构23与第一棘轮机构24的转动方向相反。

一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构，工作原理：

如图1、图2、图3所示；参与者在顺时针方向转动操作手轮15时，由于第二棘轮机构23与第一棘轮机构24的转动方向相反，转动操作手轮15时使得转轴14转动，转轴14转动过程中一定能够带动其中一个棘轮机构转动，例如：第一棘轮机构24顺时针转动时为正方向(即转轴14顺时针转动时能够带动第一棘轮机构24转动)，第二棘轮机构23逆时针转动时为正方向(即转轴14逆时针转动时能够带动第二棘轮机构23转动)，转轴14顺时针转动时带动第一棘轮机构24转动，第一棘轮机构24带动第一齿环28转动，第一齿环28啮合在内齿圈2上进而使内齿圈2顺时针转动，由于内齿圈2与第二棘轮机构23之间设有缓冲齿轮27，内齿圈2转动时使得缓冲齿轮27转动进而使第二棘轮机构23转动，使得内齿圈2与第二棘轮机构23的转动方向相反，内齿圈2顺时针转动而第二棘轮机构23逆时针转动，由于此时转轴14为顺时针转动，使得第二棘轮机构23转动不影响转轴14转动，当转轴改变转动方向时，即转轴14逆时针转动，此时转轴14带动第二棘轮机构23转动，第二棘轮机构23带动缓冲齿轮27顺时针转动，进而带动内齿圈2顺时针转动，内齿圈2顺时针转动时带动第一齿环28顺时针转动，此时转轴14转动方向为逆时针，第一棘轮机构24转动方向为顺时针，两者相互不会受影响，进而实现参与者无论向顺时针方向还是向逆时针方向转动操作手轮，均能够保证内齿圈2同向转动，内齿圈2转动过程中，外圈侧的拨球槽13在导球槽3中波动演示球，实现演示球的提升。

如图1、图2所示；第二棘轮机构23以及第一棘轮机构24均为内啮合棘轮机构，内啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部，降低外部因素对棘爪以及楔块的影响。

当内齿圈2转动时，背板1与地面不垂直容易造成内齿圈2发生轴向偏移，通过在内齿圈2内圈侧的背板上安装有支撑轴31，支撑轴31上安装有定位轮32，定位轮32外环侧设有内凹槽，内齿圈2的内圈侧位于内凹槽中，利用定位轮32限定内齿圈2轴向移动，防止内齿圈2偏移。

当演示球提升至导球槽3的出球口时，内齿圈2外环侧的拨球槽13两端没有了导球槽3的限制，使得演示球能够向拨球槽13两端移动，当演示球向背板1一侧移动时，容易导致演示球卡在内齿圈2与背板1之间，影响内齿圈2转动，通过在导球槽3的出球口处安装有挡球块41，挡球块41固定在背板1上，当演示球移动时导球槽3的出球口时，内齿圈2继续转动，演示球移出导球槽3，在挡球块41的限定下，拨球槽13中的演示球只能向远离背板1一侧移动，防止演示球卡在背板1与内齿圈2之间。

导球槽3的出球口处设置有导球块42，导球块42安装在背板1上，能够对导球槽3出球口流出的演示球进行引导。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构，其特征在于，包括：

背板，所述背板上安装有六个支撑齿轮，六个支撑齿轮在同一圆上，相邻两个支撑齿轮之间的夹角相等；

内齿圈，所述支撑齿轮啮合在内齿圈的内圈侧，所述内齿圈的外圈侧设有拨球槽；

导球槽，固定安装在背板上，所述导球槽为半圆形结构，所述导球槽环绕在内齿圈的外圈侧，所述导球槽上端为出球口，下端为进球口；

驱动箱，所述驱动箱安装在内齿圈内部的背板上，所述驱动箱上安装有转轴，所述转轴一端穿出驱动箱安装有操作手轮；

所述驱动箱内部分为两层，分别为第一分层、第二分层，所述转轴依次穿过第一分层、第二分层，所述转轴上安装有第二棘轮机构、第一棘轮机构，所述第二棘轮机构位于第二分层中，第一棘轮机构位于第一分层中，所述第二棘轮机构外环有第二齿环，所述第二分层内部安装有缓冲轴，所述缓冲轴上安装有缓冲齿轮，所述第二齿环与缓冲齿轮啮合，所述缓冲齿轮与内齿圈啮合，所述第一棘轮机构外环有第一齿环，所述第一齿环与内齿圈啮合，所述第二棘轮机构与第一棘轮机构的转动方向相反。

2.根据权利要求1所述的一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构，其特征在于，所述第一棘轮机构以及第二棘轮机构均为内啮合棘轮机构。

3.根据权利要求1所述的一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构，其特征在于，所述内齿圈内圈侧的背板上安装有支撑轴，所述支撑轴上安装有定位轮，所述定位轮外环侧设有内凹槽，所述内齿圈的内圈侧位于内凹槽中。

4.根据权利要求1所述的一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构，其特征在于，所述导球槽的出球口处安装有挡球块，所述挡球块固定在背板上。

5.根据权利要求1所述的一种机械韵律演示装置用演示球双向提升机构，其特征在于，所述导球槽的出球口处设置有导球块，所述导球块安装在背板上。