CN202876332U - 具有一个自由度的、可旋转的跷跷板 - Google Patents

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刘瑛
钱希兴
谢凡
房文旭
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Tianjin University of Technology
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Tianjin University of Technology
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Abstract

本实用新型的名称为具有一个自由度的、可旋转的跷跷板，以实现传统跷跷板的上下运动和旋转木马的回转相结合为目的。利用双摇杆机构实现跷板的上下运动，双摇杆机构中的连杆为主动件通过踏板施加驱动力实现整周回转，为跷跷板提供动力；跷板的旋转是通过固定在底座上的棘轮与由棘爪到跷板之间的R-2SSR-R空间连杆机构完成。跷跷板的立柱和底座之间使用了推力球轴承，使跷板主体保持旋转平稳，同时也减少了立柱与底座之间的摩擦与磨损。整体结构巧妙、紧凑、运动灵活，实现了机构的创新。优点：该跷跷板占地空间小，结构简单，成本低，不需要外接电源、节能环保。非常适合五到十二岁儿童娱乐玩耍，是儿童休闲娱乐的好玩具。

Description

具有一个自由度的、可旋转的跷跷板
技术领域
本实用新型涉及儿童娱乐机械，是一种具有一个自由度、可以同时实现上下运动和整周回转的能旋转的跷跷板，由双摇杆机构、棘轮机构和R-2SSR-R空间连杆机构构成。
背景技术
随着现代社会的不断进步，面向儿童的各类娱乐设施、益智玩具五花八门，使得现在的儿童已经不满足于传统娱乐设施带来的乐趣，而是更加喜欢娱乐性更高、自主性更强的游戏；另一方面，对于儿童家长而言，则希望孩子在玩耍的同时得到身心的锻炼。传统跷跷板结构简单，运动单一，而旋转木马结构复杂，造价昂贵，适用场地受局限，因此难以普及。
经查询，专利公开号CN102228742A的，发明专利名称是木马跷跷板，公开日为2011年11月2日，该发明专利包括有弧形底座，弧形底座上设中间座板，中间座板两端分别设有平衡杆，两端的平衡杆上分别设有第二座板和第三座板，弧形底座的圆弧面两侧上设有限位稳定腿。其不足之处是该发明不能实现旋转，功能单一，趣味性不强。
经查询，具有一个自由度的、能够旋转的跷跷板没有专利申请。
发明内容
本实用新型为了解决普通传统的跷跷板的功能单一性并增加孩子们游戏性和互动性，提供了一种具有一个自由度的、可以同时实现上下运动和整周回转的新型旋转跷跷板。
本实用新型为了实现上述的目的，所采用的技术方案是：跷跷板由双摇杆机构，棘轮机构和R-2SSR-R空间连杆机构组成，由双摇杆机构实现跷板上下运动，棘轮机构以棘轮为机架棘爪整周回转，由R-2SSR-R空间连杆机构将棘爪的整周回转转换为跷板的整周回转。
所述双摇杆机构包括立柱、跷板、摇杆和连杆。跷板两端设有座板，座板前端设有扶手，跷板下端部位设有两个对称连杆与立柱连接。所述对称连杆设有踏板，在跷板下端部位通过两个转动副连接。
所述棘轮机构包括棘轮和棘爪。棘轮与底座固定连接成为机架，棘爪通过转动副连接在圆环上，圆环可绕立柱整周回转。
所述R-2SSR-R空间连杆机构包括跷板、空间连杆、棘爪和立柱，连杆与棘爪连接，立柱与棘轮通过推力轴承形成配合。当跷板上下跷动时，通过空间连杆推动棘爪绕立柱转动，立柱与棘轮通过推力轴承形成配合，由于棘轮固定不动，则反作用力推动跷板绕立柱在推力轴承中回转。对边运动形式相同，使得跷板上下跷动时，两边交替作用，跷板能够整周回转。
附图说明
附图1为跷跷板的主体机构运动简图。
附图2为实现跷跷板整周回转的机构运动简图。
附图3为跷跷板的总体机构运动简图。
图中，1.连杆a，2.跷板，3.连杆b，4.摇杆a，5.摇杆b，6.立柱，7.棘轮，8.空间连杆a，9.空间连杆b，10.棘爪a，11.棘爪b。
具体实施方式
附图1中，双摇杆机构中以连杆a(1)和连杆b(2)为主动件，整周回转，带动跷板(2)及摇杆a(4)和摇杆b(5)往复摆动，实现跷板(2)的上下运动。该机构中，可使跷板(2)处于上下极限位置时顺利通过，克服了双摇杆机构中的死点位置。
附图2中，当跷板(2)上下跷动时，通过空间连杆a(8)和空间连杆b(9)分别推动棘爪a(10)和棘爪b(11)绕立柱(6)转动；由于棘轮(7)与底座相连固定不动，立柱(6)与棘轮(7)通过推力轴承形成配合，则棘轮(7)对棘爪a(10)和棘爪b(11)的反作用力推动跷板(2)绕立柱(6)整周回转。由棘轮机构与R-2SSR-R空间连杆机构配合，使得跷跷板上下跷动时，两边交替作用，跷跷板能够整周回转。
附图3中，主动件为杆AG，做整周回转，为系统提供动力，最终实现跷跷板上下运动的同时能够整周回转。
本实用新型巧妙地通过双摇杆机构、棘轮机构与R-2SSR-R空间连杆机构配合，以连杆为原动件提供动力，棘爪绕棘轮转动，使跷板在上下跷动的同时可以整周回转。跷跷板的立柱和底座之间使用了推力球轴承，使跷板主体保持旋转平稳，同时也减少了立柱与底座之间的摩擦与磨损。本实用新型可以一个人单独使用，也可以两个人同时使用，自主性和娱乐性大大增强；在玩耍时通过脚踏板提供动力，即可实现上下运动和转动，摆脱了电源的束缚；机构精巧紧凑，合理简单，制作成本低，可广泛应用。

Claims (5)

1.具有一个自由度、可旋转的跷跷板，其特征是：由双摇杆机构，棘轮机构和R-2SSR-R空间连杆机构组成，跷跷板由双摇杆机构实现跷板上下运动，棘轮机构以棘轮为机架棘爪整周回转，由R-2SSR-R空间连杆机构将棘爪的整周回转转换为跷板的整周回转。 
2.根据权利要求1所述的具有一个自由度、可旋转的跷跷板，其特征是：双摇杆机构包括立柱、跷板、摇杆和连杆，跷板两端设有座板，座板前端设有扶手，跷板下端部位设有两个对称连杆与立柱连接，所述对称连杆设有踏板，在跷板下端部位通过两个转动副连接。 
3.根据权利要求1所述的具有一个自由度、可旋转的跷跷板，其特征是：棘轮机构包括棘轮和棘爪，棘轮与底座固定连接成为机架，棘爪通过转动副连接在圆环上，圆环可绕立柱整周回转。 
4.根据权利要求1所述的具有一个自由度、可旋转的跷跷板，其特征是：R-2SSR-R空间连杆机构包括跷板、空间连杆、棘爪和立柱，跷板通过空间连杆推动棘爪绕立柱转动，对边运动形式相同，使得跷板上下跷动时，两边交替作用，跷板能够整周回转。 
5.根据权利要求1、3或4所述的具有一个自由度、可旋转的跷跷板，其特征是：立柱与棘轮通过推力轴承形成配合。 
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103566591A (zh) * 2012-07-19 2014-02-12 天津职业技术师范大学 具有一个自由度的、可旋转的跷跷板
CN103721417A (zh) * 2013-12-25 2014-04-16 周维保 手摇跷跷板
CN109731346A (zh) * 2018-12-19 2019-05-10 杭州职业技术学院 一种变速安全跷跷板

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