CN114321314A - 一种不可逆的传动机构 - Google Patents

Abstract

一种不可逆的传动机构，它涉及机械传动技术领域。本发明为解决现有传动机构为了实现从动端无法逆向驱动主动端转动采用的抱闸、蜗轮蜗杆和普通螺纹副而造成的重量大、体积大、效率低、需要专门的控制器和驱动器的的问题。本发明包括主动轴、压簧、从动轴、从动端壳体、主动端壳体、中间壳体、两个滑块和两个传动销，主动轴和从动轴的内侧端均设置在中间壳体内，主动轴的内侧端面上中心对称固接有两个传动销，从动轴的内侧端面上中心对称设有两个滑块，两个滑块之间设有压簧，每个限位块分别插装在一个限位槽内，每个传动销的外侧端分别插装在一个滑块内，且与滑块滑动连接。本发明用于主动端向从动端不可逆传动。

Description

一种不可逆的传动机构

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，具体涉及一种不可逆的传动机构。

背景技术

随着机械电子技术的发展，需要有既能够高效传递力矩，重量又轻还可以不会被反向驱动的驱动机构完成更为复杂的任务。例如机器人关节，在电机驱动关节转动时，需要高效的将驱动力矩完全施加在执行元件上，当停止转动时，重力不应当反向带动电机转动。目前自动化设备上常见的不可逆传动机构多采用断电抱闸或蜗轮蜗杆、普通螺纹副等传动方式。存在体积大、重量大、功耗高的缺点。极大的限制了机器人、无人机等先进自动化系统的小型化和轻量化发展。因此需要发展一种小型、轻量、高效的不可逆传动机构，为自动化设备的精细化发展提供技术支持。

发明内容

本发明为了解决现有传动机构为了实现从动端无法逆向驱动主动端转动采用的抱闸、蜗轮蜗杆和普通螺纹副而造成的重量大、体积大、效率低、需要专门的控制器和驱动器的的问题，进而提出一种依靠自身动力实现传动不可逆的新型传动机构。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种不可逆的传动机构包括主动轴、压簧、从动轴、从动端壳体、主动端壳体、中间壳体、两个滑块和两个传动销，主动端壳体、中间壳体和从动端壳体依次同轴固接，主动轴插装在主动端壳体内且与主动端壳体转动连接，从动轴插装在从动轴壳体内且与从动轴壳体转动连接，主动轴和从动轴的内侧端均设置在中间壳体内，主动轴的内侧端面上中心对称固接有两个传动销，从动轴的内侧端面上中心对称设有两个滑块，两个滑块之间设有压簧，滑块在从动轴的内侧端面上沿径向方向滑动，中间壳体的内侧壁上沿圆周方向均布设有多个限位槽，每两个限位槽相对设置，每个滑块的外侧壁上均设有限位块，每个限位块分别插装在一个限位槽内，每个传动销的外侧端分别插装在一个滑块内，且与滑块滑动连接。

进一步地，所述压簧和两个限位块同轴设置。

进一步地，所述压簧压缩时，限位块设置在中间壳体的内侧壁内；压簧伸长时，限位块设置在限位槽内。

进一步地，所述主动轴的内侧端设有主动圆盘，传动销垂直固接在主动圆盘的端面上，从动轴的内侧端设有从动圆盘，滑块设置在从动圆盘的端面上，主动圆盘和从动圆盘均卡装在中间壳体内。

进一步地，所述从动圆盘的端面上沿中心对称设有两个导向槽，滑块插装在导向槽内且沿导向槽滑动。

进一步地，所述滑块的外侧端面上设有滑槽，两个滑块的滑槽中心对称设置，每个传动销的外侧端分别插装在一个滑槽内，且沿滑槽滑动。

进一步地，所述滑槽为直线形滑槽。

进一步地，所述滑块的形状为长条状，滑块内侧靠近从动轴中心的位置设有豁槽，压簧设置在两个豁槽的槽底之间，限位块设置在滑块内侧远离从动轴中心的位置。

进一步地，所述主动轴与主动端壳体之间设有一组主动轴轴承，从动轴与从动端壳体之间设有一组从动轴轴承。

进一步地，所述主动端壳体通过多个主动端连接螺钉与中间段壳体固接，从动端壳体通过多个从动端连接螺钉与中间段壳体固接。

本发明与现有技术相比包含的有益效果是：

一、本发明采用滑块、弹簧、中间段壳体等零部件，利用滑块和中间段壳体内壁阻挡槽配合实现了逆止作用，使得从动轴无法逆向转动。

二、本发明采用传动销配合滑块上的导向槽，利用主动轴转动将滑块和阻挡槽脱离，实现了主动轴向从动轴的无摩擦损耗的力矩传传导，功耗低效率高。

三、结构紧凑，集成度高，控制简单，无需专门的抱闸控制器和驱动装置。

四、本发明具有造价低，使用安全、可靠的优点，该机构不仅可用作机器人、无人机领域，还可将其推广到机械传动的其他应用领域。

附图说明

图1是本发明整体结构的剖视图；

图2是图1中的B-B向视图；

图3是本发明整体结构的轴测图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种不可逆的传动机构包括主动轴1、压簧4、从动轴6、从动端壳体8、主动端壳体10、中间壳体11、两个滑块5和两个传动销12，主动端壳体10、中间壳体11和从动端壳体8依次同轴固接，主动轴1插装在主动端壳体10内且与主动端壳体10转动连接，从动轴6插装在从动轴壳体8内且与从动轴壳体8转动连接，主动轴1和从动轴6的内侧端均设置在中间壳体11内，主动轴1的内侧端面上中心对称固接有两个传动销12，从动轴6的内侧端面上中心对称设有两个滑块5，两个滑块5之间设有压簧4，滑块5在从动轴6的内侧端面上沿径向方向滑动，中间壳体11的内侧壁上沿圆周方向均布设有多个限位槽11-1，每两个限位槽11-1相对设置，每个滑块5的外侧壁上均设有限位块5-1，每个限位块5-1分别插装在一个限位槽11-1内，每个传动销12的外侧端分别插装在一个滑块5内，且与滑块5滑动连接。

传动销12通过镶嵌、焊接、粘接等方法固接在主动轴1的内侧端面上。

中间放置压簧4使得两个滑块5受到向外的推力，在压簧4推力作用下，滑块5沿从动轴6的内侧端面向外移动，限位块5-1可以卡在中间段壳体11的限位槽11-1内，阻挡从动轴6的转动。

滑块5被主动轴1和从动轴6包络，主动轴1和从动轴6有装配关系，确保滑块5和压簧4被完全封闭，滑块5只能沿径向做滑动运动。

主动轴1和从动轴6有装配关系，确保传动销12准确插入滑块5，在主动轴1旋转时对滑块5产生向心力，使限位块5-1可以脱离限位槽11-1。

具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述压簧4和两个限位块5-1同轴设置。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述压簧4压缩时，限位块5-1设置在中间壳体11的内侧壁内；压簧4伸长时，限位块5-1设置在限位槽11-1内。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述主动轴1的内侧端设有主动圆盘1-1，传动销12垂直固接在主动圆盘1-1的端面上，从动轴6的内侧端设有从动圆盘6-1，滑块5设置在从动圆盘6-1的端面上，主动圆盘1-1和从动圆盘6-1均卡装在中间壳体11内。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述从动圆盘6-1的端面上沿中心对称设有两个导向槽6-2，滑块5插装在导向槽6-2内且沿导向槽6-2滑动。其它组成和连接方式与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述滑块5的外侧端面上设有滑槽5-2，两个滑块5的滑槽5-2中心对称设置，每个传动销12的外侧端分别插装在一个滑槽5-2内，且沿滑槽5-2滑动。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。

传动销12插入滑块5的滑槽5-2内，滑槽5-2在滑块5上有特定角度和位置，当主动轴1转动时，传动销12径向压迫滑块5导致压簧4收缩，使得滑块5的限位块5-1可以从中间段壳体11的限位槽11-1中脱离，带动从动轴6转动。主动轴1停止转动时，传动销12停止对滑块5的径向施压，压簧4伸出，限位块5-1向外伸出，卡装在限位槽11-1内，限制从动轴6转动。

具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述滑槽5-2为直线形滑槽。其它组成和连接方式与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述滑块5的形状为长条状，滑块5内侧靠近从动轴6中心的位置设有豁槽5-3，压簧4设置在两个豁槽5-3的槽底之间，限位块5-1设置在滑块5内侧远离从动轴6中心的位置。其它组成和连接方式与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述主动轴1与主动端壳体10之间设有一组主动轴轴承3，从动轴6与从动端壳体8之间设有一组从动轴轴承7。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

主动轴1通过主动轴轴承3、压簧挡圈、隔圈等零件和主动端壳体10连接，从动轴6通过从动轴轴承7、压簧挡圈、隔圈等零件和从动端壳体8连接。

具体实施方式十：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述主动端壳体10通过多个主动端连接螺钉2与中间段壳体11固接，从动端壳体8通过多个从动端连接螺钉9与中间段壳体11固接。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

通过主动端连接螺钉2和从动端连接螺钉9将主动端壳体10、从动端壳体8和中间段壳体11连接，将不可逆传动机构完全封闭，只有两端各露出主动轴1、从动轴6可以通过联轴器分别和驱动系统、执行机构连接。

工作原理

传动机构有主动轴1和从动轴6分别作为力矩输入端和输出端，当主动轴1没有力矩输入而从动轴6受到负载力矩时，滑块5在压簧4作用下被中间段壳体11的限位槽11-1阻挡无法转动，使得安装滑块5的从动轴6也无法转动，实现了运动逆止；当主动轴1有力矩输入时，主动轴1上的传动销12会拨动滑块5向心运动和限位槽11-1脱离接触，使得滑块5在传动销12作用下发生转动，进而带动从动6转动。因此实现了只能由主动轴1带动从动轴6转动，而从动轴6无法带动主动轴1，运动不可逆。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种不可逆的传动机构，其特征在于：它包括主动轴(1)、压簧(4)、从动轴(6)、从动端壳体(8)、主动端壳体(10)、中间壳体(11)、两个滑块(5)和两个传动销(12)，主动端壳体(10)、中间壳体(11)和从动端壳体(8)依次同轴固接，主动轴(1)插装在主动端壳体(10)内且与主动端壳体(10)转动连接，从动轴(6)插装在从动轴壳体(8)内且与从动轴壳体(8)转动连接，主动轴(1)和从动轴(6)的内侧端均设置在中间壳体(11)内，主动轴(1)的内侧端面上中心对称固接有两个传动销(12)，从动轴(6)的内侧端面上中心对称设有两个滑块(5)，两个滑块(5)之间设有压簧(4)，滑块(5)在从动轴(6)的内侧端面上沿径向方向滑动，中间壳体(11)的内侧壁上沿圆周方向均布设有多个限位槽(11-1)，每两个限位槽(11-1)相对设置，每个滑块(5)的外侧壁上均设有限位块(5-1)，每个限位块(5-1)分别插装在一个限位槽(11-1)内，每个传动销(12)的外侧端分别插装在一个滑块(5)内，且与滑块(5)滑动连接。

2.根据权利要求1所述一种不可逆的传动机构，其特征在于：所述压簧(4)和两个限位块(5-1)同轴设置。

3.根据权利要求2所述一种不可逆的传动机构，其特征在于：所述压簧(4)压缩时，限位块(5-1)设置在中间壳体(11)的内侧壁内；压簧(4)伸长时，限位块(5-1)设置在限位槽(11-1)内。

4.根据权利要求1所述一种不可逆的传动机构，其特征在于：所述主动轴(1)的内侧端设有主动圆盘(1-1)，传动销(12)垂直固接在主动圆盘(1-1)的端面上，从动轴(6)的内侧端设有从动圆盘(6-1)，滑块(5)设置在从动圆盘(6-1)的端面上，主动圆盘(1-1)和从动圆盘(6-1)均卡装在中间壳体(11)内。

5.根据权利要求4所述一种不可逆的传动机构，其特征在于：所述从动圆盘(6-1)的端面上沿中心对称设有两个导向槽(6-2)，滑块(5)插装在导向槽(6-2)内且沿导向槽(6-2)滑动。

6.根据权利要求5所述一种不可逆的传动机构，其特征在于：所述滑块(5)的外侧端面上设有滑槽(5-2)，两个滑块(5)的滑槽(5-2)中心对称设置，每个传动销(12)的外侧端分别插装在一个滑槽(5-2)内，且沿滑槽(5-2)滑动。

7.根据权利要求6所述一种不可逆的传动机构，其特征在于：所述滑槽(5-2)为直线形滑槽。

8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述一种不可逆的传动机构，其特征在于：所述滑块(5)的形状为长条状，滑块(5)内侧靠近从动轴(6)中心的位置设有豁槽(5-3)，压簧(4)设置在两个豁槽(5-3)的槽底之间，限位块(5-1)设置在滑块(5)内侧远离从动轴(6)中心的位置。

9.根据权利要求1所述一种不可逆的传动机构，其特征在于：所述主动轴(1)与主动端壳体(10)之间设有一组主动轴轴承(3)，从动轴(6)与从动端壳体(8)之间设有一组从动轴轴承(7)。

10.根据权利要求1所述一种不可逆的传动机构，其特征在于：所述主动端壳体(10)通过多个主动端连接螺钉(2)与中间段壳体(11)固接，从动端壳体(8)通过多个从动端连接螺钉(9)与中间段壳体(11)固接。

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