CN115453843A - 一种带复位功能的计时机械结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带复位功能的计时机械结构，包括计时设定机构和机械传动机构；机械传动机构包括读秒轮、扇形齿轮和计时触发活塞，读秒轮连接第一传动齿轮，第一传动齿轮通过双棘轮组件连接齿轮传动组件，第一传动齿轮与扇形齿轮啮合，扇形齿轮通过回转弹簧连接摆动件，摆动件连接计时触发活塞，摆动件通过复位解锁杠杆带动与第一传动齿轮配合的读秒轮锁定叉转动，读秒轮锁定叉与扇形齿轮同轴设置；通过计时触发活塞经摆动件带动扇形齿轮转动，带动第一传动齿轮、读秒轮、齿轮传动组件和双棘轮组件联动，实现机械结构的高精度计时复位。本发明可以实现计时机械结构的高精度定时，而且可以实现精准复位，提高计时机械结构的使用灵活性和可靠性。

Description

一种带复位功能的计时机械结构

技术领域

本发明涉及一种带复位功能的计时机械结构。

背景技术

在当今的计时领域中，高频是准时的代名词，而轴向利用率颇高的二轮传出式传动方式由于其自身结构的特点，被广泛应用于高频计时机械的设计当中，但是于此同时二轮传出式也带来了许多弊端。众所周知，在计时机械中时间指示部分的误差来源于齿轮传动中侧隙的影响，这种不利影响在二轮传出式的计时机械中更为明显。

现有技术中的计时机械定时精度较低，而且不具有复位功能，可靠性较低。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种带复位功能的计时机械结构的技术方案，可以实现计时机械结构的高精度定时，而且可以实现精准复位，提高计时机械结构的使用灵活性和可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种带复位功能的计时机械结构，其特征在于：包括计时设定机构和机械传动机构；

机械传动机构包括读秒轮、扇形齿轮和计时触发活塞，读秒轮连接第一传动齿轮，第一传动齿轮通过双棘轮组件连接齿轮传动组件，第一传动齿轮与扇形齿轮啮合，扇形齿轮通过回转弹簧连接摆动件，摆动件连接计时触发活塞，摆动件通过复位解锁杠杆带动与第一传动齿轮配合的读秒轮锁定叉转动，读秒轮锁定叉与扇形齿轮同轴设置；

通过计时触发活塞经摆动件带动扇形齿轮转动，带动第一传动齿轮、读秒轮、齿轮传动组件和双棘轮组件联动，实现机械结构的高精度计时复位；通过上述结构的设计，可以实现计时机械结构的高精度定时，而且可以实现精准复位，提高计时机械结构的使用灵活性和可靠性。

进一步，计时设定机构包括一涡轮和一时长设定轮，时长设定轮上设有与涡轮啮合的外齿圈，通过旋转涡轮经外齿圈带动时长设定轮转动，实现对计时机械结构进行时间设定，时间设定精度高，不会造成滑齿，同时时长设定轮上还设有第一刻度，便于直观的看到设定的时间。

进一步，时长设定轮上设有第一推动块，读秒轮上设有第二推动块，第一推动块用于限位或推动第二推动块，满足计时机械结构进行时长设定和复位的要求。

进一步，第一传动齿轮包括一体成型的第一齿轮和转动盘，第一齿轮和转动盘上设有限位孔，转动盘上设有卡槽和第一内齿圈，读秒轮上设有第一套筒，通过第一套筒插入限位孔，实现读秒轮与第一传动齿轮的装配，第一套筒上设有键，第一齿轮内设有键槽，键与键槽相互配合，实现稳定装配，卡槽便于与读秒轮锁定叉连接定位。

进一步，双棘轮组件包括一体成型的第一棘轮和第二棘轮，第一棘轮和第二棘轮上分别设有U型弹片和棘轮弹片，第一棘轮与第一内齿圈相匹配，第二棘轮的尺寸大于第一棘轮的尺寸，一体成型的第二套筒、第一棘轮与第二棘轮，保证第一棘轮和第二棘轮同步转动，U型弹片和棘轮弹片分别作用与第一内齿圈和第二内齿圈上，满足第一传动齿轮和第二传动齿轮的旋转要求。

进一步，齿轮传动组件包括第二传动齿轮、第三传动齿轮和第四传动齿轮，第二传动齿轮上设有与第二棘轮相匹配的第二内齿圈，第三传动齿轮上设有第二齿轮，第二齿轮与第二传动齿轮相互啮合，第四传动齿轮与第三传动齿轮相互啮合，通过第二传动齿轮、第三传动齿轮和第四传动齿轮的设计，可以实现变速，同时提高了传动的精度。

进一步，读秒轮锁定叉上设有卡接部，卡接部与卡槽相匹配，便于对第一传动齿轮进行控制。

进一步，读秒轮锁定叉连接有调节杆。

进一步，摆动件上设有复位弹簧，用于整个机械传动机构的复位，通过回转弹簧带动扇形齿轮转动，进而可以控制第一传动齿轮转动。

进一步，机械传动机构还包括擒纵组件，擒纵组件连接齿轮传动组件，擒纵组件可以对齿轮传动组件进行控制。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、本发明可以实现计时机械结构的高精度定时，而且可以实现精准复位，提高计时机械结构的使用灵活性和可靠性。

2、涡轮和时长设定轮提高了时间设定的精准度及便利程度，便于随时根据需要设定执行结构的时间。

3、一体成型的第二套筒、第一棘轮与第二棘轮，保证第一棘轮和第二棘轮同步转动，U型弹片和棘轮弹片分别作用与第一内齿圈和第二内齿圈上，满足第一传动齿轮和第二传动齿轮的旋转要求。

附图说明：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种带复位功能的计时机械结构的效果图；

图2为本发明的爆炸图；

图3为本发明中时长设定轮的效果图；

图4为本发明中读秒轮的效果图；

图5为本发明中第一传动齿轮的效果图；

图6为图5中A方向的结构示意图；

图7为本发明中双棘轮组件的效果图；

图8为本发明中齿轮传动组件的效果图；

图9为本发明中擒纵组件的效果图；

图10为本发明中摆动件的效果图；

图11为本发明中扇形齿轮的效果图；

图12为本发明中复位解锁杠杆的效果图；

图13为本发明中读秒轮锁定叉的效果图；

图14为本发明中调节杆的效果图。

图中：1-计时设定机构；101-时长设定轮；102-旋钮；103-传动杆；104-涡轮；105-第二弹簧；106-第一推动块；

2-读秒轮；201-第二推动块；202-第一套筒；203-键；

3-摆动件；301-三角架；302-第一连接柱；303-第一摆动块；304-第三套筒；305-第二连接柱；

4-复位解锁杠杆；401-杠杆臂；402-凸出部；403-第一压块；404-衔接块；

5-扇形齿轮；501-弧形槽；502-第四套筒；503-第二摆动块；

6-齿轮传动组件；601-第二传动齿轮；602-第三传动齿轮；603-第四传动齿轮；604-第二内齿圈；605-第二齿轮；606-第三齿轮；

7-擒纵组件；701-摆轮；702-游丝；703-擒纵叉；704-擒纵轮；705-擒纵叉片；706-擒纵杆；707-导向块；708-限位槽；709-挡块；710-推动杆；

8-读秒轮锁定叉；801-第三连接柱；802-第四连接柱；803-第五套筒；804-卡接部；

9-第一传动齿轮；901-第一齿轮；902-转动盘；903-卡槽；904-键槽；905-限位孔；906-第一内齿圈；

10-调节杆；1001-第五连接柱；1002-第二压块；

11-回转弹簧；12-复位弹簧；13-第一弹簧；14-计时触发活塞；

15-双棘轮组件；1501-第二套筒；1502-第一棘轮；1503-第二棘轮；1504-U型弹片；1505-棘轮弹片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明书的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

如图1至图2所示，为本发明一种带复位功能的计时机械结构，包括计时设定机构1和机械传动机构；计时设定机构1用于精确设定机械传动机构的动作时长。如图3所示计时设定机构1包括一涡轮104和一时长设定轮101，时长设定轮101上设有与涡轮104啮合的外齿圈，通过旋转涡轮104经外齿圈带动时长设定轮101转动，实现对计时机械结构进行时间设定，时间设定精度高，不会造成滑齿，同时时长设定轮101上还设有第一刻度，便于直观的看到设定的时间。涡轮104通过传动杆103连接旋钮102，传动杆103上套设有第二弹簧105。

机械传动机构包括读秒轮2、扇形齿轮5和计时触发活塞14，如图4所示读秒轮2连接第一传动齿轮9，时长设定轮101上设有第一推动块106，读秒轮2上设有第二推动块201，第一推动块106用于限位或推动第二推动块201，满足计时机械结构进行时长设定和复位的要求。时长设定轮101顺时针方向旋转时实现设定时长增加，逆时针方向旋转时实现设定时间减少，第一推动块106顺时针方向旋转时起到对第二推动块201的限位作用，第一推动块106逆时针旋转时起到对第二推动块201的推动作用，当进行时间设定增加时，时长设定轮101顺时针旋转，读秒轮2受扇形齿轮5驱动，且由于第一推动块106的限位实现读秒轮2与时长设定轮101顺时针旋转相同角度；当开始读秒计时开始，时长设定轮101上的第一推动块106与读秒轮2上的第二推动块201之间相互分离，当计时结束时，读秒轮2将受驱动复位至读秒开始时的初始位置。

如图5和图6所示，第一传动齿轮9包括一体成型的第一齿轮901和转动盘902，第一齿轮901和转动盘902上设有限位孔905，转动盘902上设有卡槽903和第一内齿圈906，读秒轮2上设有第一套筒202，通过第一套筒202插入限位孔905，实现读秒轮2与第一传动齿轮9的装配，第一套筒202上设有键203，第一齿轮901内设有键槽904，键203与键槽904相互配合，实现稳定装配，卡槽903便于与读秒轮锁定叉8连接定位。

第一传动齿轮9通过双棘轮组件15连接齿轮传动组件6，如图7所示，双棘轮组件15包括一体成型的第一棘轮1502和第二棘轮1503，第一棘轮1502和第二棘轮1503上分别设有U型弹片1504和棘轮弹片1505，第一棘轮1502与第一内齿圈906相匹配，第二棘轮1503的尺寸大于第一棘轮1502的尺寸，齿轮传动组件6在计时过程中与双棘轮组件15同轴同向同角速度旋转，齿轮传动组件6在机构复位时受双棘轮组件15的保护而不转动，起到保护擒纵组件7的作用，一体成型的第二套筒1501、第一棘轮1502与第二棘轮1503，保证第一棘轮1502和第二棘轮1503同步转动，U型弹片1504和棘轮弹片1505分别作用与第一内齿圈906和第二内齿圈604上，满足第一传动齿轮9和第二传动齿轮601的旋转要求。

如图8所示齿轮传动组件6包括第二传动齿轮601、第三传动齿轮602和第四传动齿轮603，第二传动齿轮601上设有与第二棘轮1503相匹配的第二内齿圈604，第三传动齿轮602上设有第二齿轮605，第二齿轮605与第二传动齿轮601相互啮合，第四传动齿轮603与第三传动齿轮602相互啮合，通过第二传动齿轮601、第三传动齿轮602和第四传动齿轮603的设计，可以实现变速，同时提高了传动的精度。

时长设定轮101、读秒轮2、第一传动齿轮9、双棘轮组件15和第二传动齿轮601同轴设置，时长设定轮101、读秒轮2、第一传动齿轮9、双棘轮组件15和第二传动齿轮601从上往下依次设置。

第一传动齿轮9与扇形齿轮5啮合，如图11所示，扇形齿轮5的外圆周上设有不完全齿，该不完全齿与第一传动齿轮9相互啮合，扇形齿轮5的底面上设有第四套筒502，便于和读秒轮锁定叉8进行装配，扇形齿轮5的顶面上设有弧形槽501和第二摆动块503，第一摆动块303可以沿着弧形槽501移动，回转弹簧11的另一端作用于第二摆动块503上，用于带动扇形齿轮5转动。

扇形齿轮5通过回转弹簧11连接摆动件3，摆动件3连接计时触发活塞14，摆动件3上设有复位弹簧12，用于整个机械传动机构的复位，通过回转弹簧11带动扇形齿轮5转动，进而可以控制第一传动齿轮9转动。

摆动件3通过复位解锁杠杆4带动与第一传动齿轮9配合的读秒轮锁定叉8转动，读秒轮锁定叉8与扇形齿轮5同轴设置。

如图10所示，摆动件3包括三角架301，三角架301的底面上设有第一连接柱302、第二连接柱305、第一摆动块303和第三套筒304，第一连接柱302和第二连接柱305均设于三角架301的端部，摆动件3通过第一连接柱302连接计时触发活塞14，摆动件3通过第二连接柱305连接复位弹簧12，第一摆动块303不仅可以带动复位解锁杠杆4转动进行复位操作，而且可以作用于回转弹簧11，便于回转弹簧11蓄力带动扇形齿轮5转动。

如图12所示，复位解锁杠杆4上设有凸出部402和杠杆臂401，杠杆臂401上设有第一压块403和衔接块404，当第一摆动块303往回摆动并作用于凸出部402上后，可以带动复位解锁杠杆4顺时针转动，进而可以通过第一压块403作用于读秒轮锁定叉8上，带动读秒轮锁定叉8转动。

如图13所示读秒轮锁定叉8上设有卡接部804，卡接部804与卡槽903相匹配，便于对第一传动齿轮9进行控制。读秒轮锁定叉8的顶面上设有第三连接柱801和第四连接柱802，第四连接柱802用于连接调节杆10，读秒轮锁定叉8上设有第五套筒803。读秒轮锁定叉8连接有调节杆10。如图14所示，调节杆10上设有第五连接柱1001和第二压块1002，第五连接柱1001用于限位第一弹簧13的一端。

机械传动机构还包括擒纵组件7，如图9所示，擒纵组件7连接齿轮传动组件6，擒纵组件7可以对齿轮传动组件6进行控制。擒纵组件7包括游丝702、摆轮701、擒纵叉703和擒纵轮704，游丝702设于摆轮701上，擒纵叉703设于摆轮701与擒纵轮704之间，擒纵叉703上设有擒纵叉片705，通过摆轮701带动擒纵叉703摆动，实现擒纵叉703带动擒纵轮704转动，通过游丝702的往复固定频率的摆动，限制擒纵叉703有频率的抖动，进而控制整个机械传动机构的行走时间，擒纵叉703上设有擒纵杆706，通过游丝702带动摆轮701来回转动，进而可以通过擒纵杆706带动擒纵叉703转动，使擒纵叉片705有节奏的摆动，实现擒纵轮704单位时间固定角速度旋转。擒纵叉703上连接有擒纵杆706，擒纵叉703与擒纵杆706形成倒T形结构，擒纵杆706的端部设有导向块707，导向块707上设有限位槽708，导向块707的开口两端形成扩口形状，摆轮701上设有推动杆710，通过推动杆710带动导向块707转动，进而可以带动擒纵杆706和擒纵叉703摆动，导向块707的侧面上设有挡块709。擒纵轮704上设有第三齿轮606，第三齿轮606与第四传动齿轮603相互啮合，实现擒纵组件7对齿轮传动组件6的控制。

通过计时触发活塞14经摆动件3带动扇形齿轮5转动，带动第一传动齿轮9、读秒轮2、齿轮传动组件6和双棘轮组件15联动，实现机械结构的高精度计时复位；通过上述结构的设计，可以实现计时机械结构的高精度定时，而且可以实现精准复位，提高计时机械结构的使用灵活性和可靠性。

本发明在实际使用时配合换向气阀一起使用，换向气阀可以带动计时触发活塞14伸出，进而带动摆动件3顺时针转动，摆动件3将复位解锁杠杆4推开，使其与读秒轮锁定叉8分离，摆动件3转动的同时，通过回转弹簧11带动扇形齿轮5转动，进而可以控制第一传动齿轮9转动，当第一传动齿轮9上的卡槽903转动至读秒轮锁定叉8的对应位置后，即可进行锁定，同时读秒轮锁定叉8带动调节杆10远离换向气阀，换向气阀内的气流即可流通，此时复位弹簧12处于拉伸状态，当计时触发活塞14不受力气时缩回，在复位弹簧12的作用下，带动摆动件3逆时针转动，扇形齿轮5经第一传动齿轮9使读秒轮2复位，擒纵组件7将在双棘轮组件15的保护下保证不受损坏。

换向气阀内可以设置第一气仓、第二上气仓、第二下气仓、第三气仓和气路通道，第一气仓内设有微压平衡阀体，微压平衡阀顶针设于微压平衡阀体，微压平衡阀体内设有轴孔，微压平衡阀顶针沿轴孔伸缩移动，微压平衡阀体的端部对称设有两个半圆形块，两个半圆形块之间形成腔体，该腔体内设有顶推块和第一密封垫，通过微压平衡阀顶针可以带动顶推块移动，实现对第一密封垫进行挤压，将第一气仓的气孔进行封闭，两个半圆形块之间形成通气槽，通气槽与腔体连通，便于气体流通，顶推块上设有通道。

第二上气仓通过衔接管连通第二下气仓，第二上气仓与第二下气仓之间设有阀杆，阀杆包括连杆、第二密封垫和阀芯，第二密封垫和阀芯分别设于连杆的上下两端，第二密封垫位于第二上气仓内，阀芯位于第二下气仓内，第二密封垫通过第三弹簧连接有气仓堵头，气仓堵头设于第二上气仓的顶部。

计时触发活塞14设于第三气仓，第一气仓、第二上气仓、第二下气仓和第三气仓之间通过气路通道连通，气路通道包括第一输气管、第二输气管、第三输气管、第四输气管、第五输气管、排气管、第六输气管和衔接管，换向气阀上设有气嘴接头，气嘴接头包括进气嘴接头和出气嘴接头，进气嘴接头通过第一输气管连通第一气仓，第一输气管通过第二输气管分别连通第三输气管和第四输气管，第三输气管连通第二上气仓，第四输气管连通第三气仓，第一气仓通过第五输气管连通第二下气仓，第二上气仓通过衔接管连通第二下气仓，第二下气仓上设有排气管，衔接管通过第六输气管连通出气嘴接头，第二输气管、第三输气管、第四输气管和第五输气管上均设有密封堵头钢珠。

本发明在实际使用时：

1、首先通过计时设定机构1进行时间设定，使时长设定轮101转动至所需的位置；

2、然后通过进气嘴接头输入气体，气体无法进入第一气仓、第二下气仓，气体通过第一输气管经第二输气管和第四输气管进入第三气仓，带动计时触发活塞14伸出，气体通过第二输气管经第三输气管到达第二上气仓；

3、计时触发活塞14带动摆动件3顺时针旋转，回转弹簧11将力传到扇形齿轮5开始顺时针旋转，第一传动齿轮9逆时针旋转至所需的位置，读秒轮锁定叉8卡入第一传动齿轮9上，瞬间在第一弹簧13的作用下使调节杆10往上抬，微压平衡阀顶针丢失掉压力往上动，气体将第一密封垫顶起，使气体通过第五输气管到达第二下气仓，将阀杆向上顶，使第二上气仓内的第二密封垫被顶起，第一输气管内的气体经第二输气管进入第三输气管，并进入第二上气仓，再通过衔接管经第六输气管通过出气嘴接头输出，计时结束，达到进气嘴接头和出气嘴接头连通。

4、进气嘴接头停止通气，出气嘴接头没有气体，计时触发活塞14向下移动，复位弹簧12回拉，使摆动件3转动到复位位置时带动复位解锁杠杆4转动，并推动读秒轮锁定叉8脱离第一传动齿轮9，此时扇形齿轮5受回转弹簧11的作用逆时针旋转，微压平衡阀顶针往下压，将第一气仓与第一输气管联通气路封堵，第二下气仓内的气体通过第五输气管经通道和轴孔排往大气；与出气嘴接头接通的管路内气体将通过第六输气管经衔接管由排气管排向大气。

5、复位过程中通过双棘轮组件15确保带动齿轮传动组件6不转动，进而保护擒纵组件7和齿轮传动组件6。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种带复位功能的计时机械结构，其特征在于：包括计时设定机构和机械传动机构；

所述机械传动机构包括读秒轮、扇形齿轮和计时触发活塞，所述读秒轮连接第一传动齿轮，所述第一传动齿轮通过双棘轮组件连接齿轮传动组件，所述第一传动齿轮与所述扇形齿轮啮合，所述扇形齿轮通过回转弹簧连接摆动件，所述摆动件连接所述计时触发活塞，所述摆动件通过复位解锁杠杆带动与所述第一传动齿轮配合的读秒轮锁定叉转动，所述读秒轮锁定叉与所述扇形齿轮同轴设置；

通过所述计时触发活塞经所述摆动件带动所述扇形齿轮转动，带动所述第一传动齿轮、所述读秒轮、所述齿轮传动组件和所述双棘轮组件联动，实现所述机械结构的高精度计时复位。

2.根据权利要求1所述的一种带复位功能的计时机械结构，其特征在于：所述计时设定机构包括一涡轮和一时长设定轮，所述时长设定轮上设有与所述涡轮啮合的外齿圈，通过旋转所述涡轮经所述外齿圈带动所述时长设定轮转动，实现对所述计时机械结构进行时间设定。

3.根据权利要求2所述的一种机械式气动可定时换向气阀的执行结构，其特征在于：所述时长设定轮上设有第一推动块，所述读秒轮上设有第二推动块，所述第一推动块用于限位或推动所述第二推动块。

4.根据权利要求3所述的一种机械式气动可定时换向气阀的执行结构，其特征在于：所述第一传动齿轮包括一体成型的第一齿轮和转动盘，所述第一齿轮和所述转动盘上设有限位孔，所述转动盘上设有卡槽和第一内齿圈，所述读秒轮上设有第一套筒，通过所述第一套筒插入所述限位孔，实现所述读秒轮与所述第一传动齿轮的装配。

5.根据权利要求4所述的一种机械式气动可定时换向气阀的执行结构，其特征在于：所述双棘轮组件包括一体成型的第一棘轮和第二棘轮，所述第一棘轮和所述第二棘轮上分别设有U型弹片和棘轮弹片，所述第一棘轮与所述第一内齿圈相匹配，所述第二棘轮的尺寸大于所述第一棘轮的尺寸。

6.根据权利要求5所述的一种机械式气动可定时换向气阀的执行结构，其特征在于：所述齿轮传动组件包括第二传动齿轮、第三传动齿轮和第四传动齿轮，所述第二传动齿轮上设有与所述第二棘轮相匹配的第二内齿圈，所述第三传动齿轮上设有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二传动齿轮相互啮合，所述第四传动齿轮与所述第三传动齿轮相互啮合。

7.根据权利要求4所述的一种带复位功能的计时机械结构，其特征在于：所述读秒轮锁定叉上设有卡接部，所述卡接部与所述卡槽相匹配。

8.根据权利要求7所述的一种带复位功能的计时机械结构，其特征在于：所述读秒轮锁定叉连接有调节杆。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的一种带复位功能的计时机械结构，其特征在于：所述摆动件上设有复位弹簧，用于整个机械传动机构的复位。

10.根据权利要求1～8中任一项所述的一种带复位功能的计时机械结构，其特征在于：所述机械传动机构还包括擒纵组件，所述擒纵组件连接所述齿轮传动组件。

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