CN207598838U - 时间差传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种时间差传动装置。该时间差传动装置包括：驱动机构；传动齿轮组包括非完全齿数齿轮和传动轴，非完全齿数齿轮设置在传动轴上，驱动机构与传动轴驱动连接；输出机构包括输出齿轮和输出轴，输出齿轮设置在输出轴上，输出齿轮与非完全齿数齿轮啮合。通过本实用新型提供的技术方案，可以解决现有技术中时间差传动装置驱动原件多、占用空间大、传动精度低和易产生干涉的技术问题。

Description

时间差传动装置

技术领域

本实用新型涉及传动机构领域，具体而言，涉及一种时间差传动装置。

背景技术

目前，时间差传动在机器人领域和植物仿生领域中较为常见。在植物仿生领域中，常常需要模拟花瓣的绽放和闭合，花瓣绽放时为由外至内依次开放的过程，花瓣闭合时为由内至外依次闭合的过程，因此要实现花瓣的绽放和闭合需要采用时间差传动装置。

现有技术中的时间差传动装置一般由油缸推杆、多组连杆机构和多组输出构件组成，其中油缸推杆为驱动原件，多组连杆机构为传动构件，且多组连杆机构为并联，油缸推杆推动多组连杆机构以使输出构件发生摆动。通过将多组连杆机构传动设置为具有一定的时差性，可以实现多组输出构件的时间差传动。现有技术中的时间差传动装置驱动原件多、占用空间大、传动精度低，且多组连杆机构运动时易产生干涉。

实用新型内容

本实用新型提供一种时间差传动装置，以解决现有技术中的时间差传动装置驱动原件多、占用空间大、传动精度低和易产生干涉的问题。

本实用新型提供了一种时间差传动装置。该时间差传动装置包括驱动机构，传动齿轮组包括非完全齿数齿轮和传动轴，非完全齿数齿轮设置在传动轴上，驱动机构与传动轴驱动连接，输出机构包括输出齿轮和输出轴，输出齿轮设置在输出轴上，输出齿轮与非完全齿数齿轮啮合。

进一步地，驱动机构包括驱动电机、驱动轴以及主动齿轮，驱动电机与驱动轴驱动连接，主动齿轮设置在驱动轴上。传动齿轮组还包括从动齿轮，从动齿轮设置在传动轴上且与非完全齿数齿轮间隔设置，主动齿轮与从动齿轮啮合驱动传动轴转动。

进一步地，时间差传动装置包括多组传动齿轮组和多组输出机构。多组传动齿轮组中的至少一组传动齿轮组的从动齿轮与主动齿轮啮合，多组传动齿轮组的非完全齿数齿轮和多组输出机构一一对应设置。

进一步地，主动齿轮与两组传动齿轮组中的从动齿轮啮合，其余传动齿轮组的从动齿轮和与主动齿轮啮合的其中一个从动齿轮顺次啮合连接；或，多组传动齿轮组中的从动齿轮顺次啮合连接，主动齿轮与其中一组传动齿轮组中的从动齿轮啮合连接；或，多组传动齿轮组的从动齿轮均与主动齿轮啮合连接。

进一步地，时间差传动装置还包括二级传动齿轮，二级传动齿轮设置在相邻两个从动齿轮之间，并分别与相邻两个从动齿轮啮合。

进一步地，时间差传动装置还包括固定架，驱动机构、传动齿轮组以及输出机构均设置在固定架上；时间差传动装置还包括摆动件，摆动件设置在输出轴上。

进一步地，时间差传动装置还包括限位件，设置在固定架与摆动件之间，限位件用于限制摆动件的摆动位置。

进一步地，固定架上设置有限位槽，限位件设置在摆动件上，限位槽的延伸方向与非完全齿数齿轮的齿轮弧度相适配，限位件设置在限位槽内。

进一步地，限位槽的两端分别设置有定位结构。

进一步地，驱动机构还包括固定端盖和轴承，驱动轴通过轴承穿设在固定架上，固定端盖对应轴承设置在固定架上，固定端盖用于限制轴承的轴向移动。

应用本实用新型的技术方案，该时间差传动装置包括：驱动机构、传动齿轮组和输出机构。其中，传动齿轮组包括非完全齿数齿轮和传动轴，非完全齿数齿轮设置在传动轴上，驱动机构与传动轴驱动连接。输出机构包括输出齿轮和输出轴，输出齿轮设置在输出轴上，输出齿轮与非完全齿数齿轮啮合。该时间差传动装置在工作时，驱动机构给传动齿轮组提供动力，以使输出机构发生时间差运动。采用该时间差传动装置，可以使得装置控制简便、布局合理、结构紧凑，且不易产生干涉，解决了现有技术中的时间差传动装置驱动原件多、占用空间大、传动精度低和易产生干涉的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型提供的时间差传动装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型提供的驱动机构的结构示意图；

图3示出了本实用新型提供的传动机构和输出机构的结构示意图；

图4示出了本实用新型提供的固定架和输出机构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、驱动机构；11、驱动电机；12、驱动轴；13、主动齿轮；14、固定端盖；15、轴承；16、连接法兰；17、电机架；20、传动齿轮组；21、非完全齿数齿轮；22、传动轴；23、从动齿轮；30、输出机构；31、输出齿轮；32、输出轴；40、二级传动齿轮；50、固定架；51、限位槽；60、摆动件；70、垫板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实用新型实施例提供一种时间差传动装置。该时间差传动装置包括：驱动机构10、传动齿轮组20和输出机构30。其中，传动齿轮组20包括非完全齿数齿轮21和传动轴22，且非完全齿数齿轮21设置在传动轴22上，驱动机构10与传动轴22驱动连接。输出机构30包括输出齿轮31和输出轴32，输出齿轮31设置在输出轴32上，输出齿轮31与非完全齿数齿轮21啮合。其中，非完全齿数齿轮21可以为扇形齿轮或齿数有缺失的圆形齿轮。在本实施例中，非完全齿数齿轮21为扇形齿轮。

采用本实施例中的时间差传动装置，当该时间差传动装置开始工作时，驱动机构10为传动齿轮组20提供动力，驱动机构10将驱动传动轴22转动，使得传动轴22可以带动非完全齿数齿轮21转动。当非完全齿数齿轮21转动至与输出齿轮31啮合时，输出轴32将随之开始转动。本实施例中，通过设置非完全齿数齿轮21的齿数和初始装配位置，可以使得输出轴32的起始转动时间不同，从而可以精确控制该装置的时间差传动。采用该时间差传动装置，不仅可以使得装置的控制简便、布局合理、结构紧凑，而且传动不易产生干涉，进而解决了现有技术中的时间差传动装置驱动原件多、占用空间大、传动精度低和易产生干涉的问题。

如图2和图3所示，具体地，驱动机构10包括驱动电机11、驱动轴12以及主动齿轮13。其中，驱动电机11与驱动轴12驱动连接，主动齿轮13设置在驱动轴12上。优选地，可将主动齿轮13与驱动轴12通过键连接，同时采用顶丝顶紧，以在轴向固定该主动齿轮13。优选地，本实施例中所有的轴与齿轮均可采用这种连接方式。传动齿轮组20还包括从动齿轮23，该从动齿轮23设置在传动轴22上，为了避免从动齿轮23与非完全齿数齿轮21在传动中发生干涉，优选地将该从动齿轮23与非完全齿数齿轮21采用间隔设置。通过以上传动连接，可以使得主动齿轮13与从动齿轮23啮合驱动传动轴22转动。

本实施例中的时间差传动装置工作时，驱动电机11开始驱动，使得与其相连的驱动轴12转动，进而带动设置在驱动轴12上的主动齿轮13转动。此时，与主动齿轮13相啮合的从动齿轮23也随之转动，进而带动传动轴22转动，从而可以使设置在传动轴22上的非完全齿数齿轮21也随之转动。

具体地，本实施例中的时间差传动装置包括多组传动齿轮组20和多组输出机构30，以使多组输出机构30的传动具有一定的时差，从而能够达到时间差传动的效果。同时，多组传动齿轮组20中的至少一组传动齿轮组20的从动齿轮23与主动齿轮13啮合，且多组传动齿轮组20的非完全齿数齿轮21和多组输出机构30一一对应设置。其中，多组传动齿轮组20中的从动齿轮23与主动齿轮13啮合驱动的方式有多种，可以将主动齿轮13与其中一个从动齿轮23啮合，剩余从动齿轮23顺次啮合连接；也可以将主动齿轮13与多个从动齿轮23啮合；也可以将主动齿轮13与部分从动齿轮23啮合，剩余从动齿轮23和与主动齿轮13啮合的从动齿轮23啮合，只要能实现主动齿轮13驱动从动齿轮23转动即可。

在本实施例中，工作人员可以根据设计需要将多组传动齿轮组20中的多个非完全齿数齿轮21设置为不同的齿数和初始装配位置。这样，当传动轴22开始转动时，多个非完全齿数齿轮21转动至与输出齿轮31相啮合的起始时间和啮合时间均不相同，从而使得多组传动齿轮组20的多个输出轴32开始转动时间和转动时间也均不相同，以实现不同时间差的传动。

如图3所示，主动齿轮13与两组传动齿轮组20中的从动齿轮23啮合，剩余传动齿轮组20的从动齿轮23和与主动齿轮13啮合的其中一个从动齿轮23顺次啮合连接。为了便于不同组传动齿轮组20的传动，优选地，时间差传动装置还包括二级传动齿轮40。顺次连接的多组传动齿轮组20中的第一个传动齿轮组20的从动齿轮23与主动齿轮13啮合，其余多组传动齿轮组20中相邻两个从动齿轮23之间设置有二级传动齿轮40，并分别与相邻两个从动齿轮23啮合，已达到有效传动的效果。从动齿轮23之间的传动方式不限于上述结构，可根据需要自行设计。

具体地，时间差传动装置还包括固定架50，驱动机构10、传动齿轮组20以及输出机构30均设置在固定架50上。优选地，本实施例中的固定架50为U型支架，该U型支架可用于支撑驱动轴12、传动轴22、输出轴32以及与它们相配合的其他零件。同时，工作人员可以根据实际需要设置不同形状和尺寸的固定架50，以满足不同的时间差传动装置的结构。

具体地，时间差传动装置还包括摆动件60，该摆动件60设置在输出轴32上。由于不同组输出轴32的开始转动时间和转动时间不相同，使得摆动件60的起始摆动时间和摆动时间也有所不同，从而实现了不同时间差的传动。工作人员在使用该时间差传动装置时，通过将多组传动齿轮组20中的多个非完全齿数齿轮21设置成不同的齿数以及初始装配位置，可以调节摆动件60的转动时差、转动顺序和转动角度，如此以实现了多组机构的时差性传动。同时，工作人员可以根据实际需要设置不同形状和尺寸的摆动件60，以满足不同的时间差传动装置的结构。

具体地，时间差传动装置还包括限位件，该限位件设置在固定架50与摆动件60之间，限位件用于限制摆动件60的摆动位置。优选地，本实施例中的限位件可以为柱塞。

具体地，固定架50上设置有限位槽51，限位槽51的延伸方向与非完全齿数齿轮21的齿轮弧度相适配。限位件的一部分设置在摆动件60中，限位件的另一部分设置在限位槽51内，限位件只能在限位槽51内运动，如此以使得摆动件60只能在限位槽51的角度范围内摆动。

具体地，限位槽51的两端分别设置有定位结构，优选地，本实施例中的定位结构可选为深沟半圆槽。当输出轴32带动摆动件60运动至限位槽51的两端处时，此时，非完全齿数齿轮21与输出齿轮31不再啮合，输出齿轮31不会再发生转动，摆动件60也停止摆动，此时限位件与两端处的定位结构配合，以起到有效定位的作用。同时，当改变非完全齿数齿轮21的齿数和初始安装位置时，需要相应地改变与之对应的限位槽51的弧度，如此以调节摆动件60的摆动时差、摆动顺序和摆动角度。

具体地，驱动机构10还包括固定端盖14和轴承15，驱动轴12通过轴承15穿设在固定架50上，固定端盖14对应轴承15设置在固定架50上，固定端盖14用于限制轴承15的轴向移动。在本实施例中，驱动轴12与轴承15的内圈过盈配合，轴承15的内端面顶在驱动轴12的轴肩上，轴承15的外圈与U型支架过盈配合，同时，在外端面用固定端盖14顶紧轴承15。为使驱动轴12良好地固定在U型支架，优选地设置有一对轴承15，且将其分别设置在U型支架的左右两侧通孔处。为了固定这一对轴承15，相应地设置有一对固定端盖14，如此以更好地限制驱动轴12的轴向运动。优选地，本实施例中所有的轴与固定架50均可采用这种连接固定方式。

在本实施例中，驱动机构10还包括连接法兰16和电机架17。其中，连接法兰16通过螺栓固定于驱动电机11上，同时采用顶丝锁紧驱动轴12，以使驱动轴12随驱动电机11转动。电机架17用于固定驱动电机11。优选地，本实施例中的时间差传动装置还包括垫板70，电机架17、固定架50以及其他零件均可设置在垫板70上，如此以使时间差传动装置成为一体化结构，优化了装置的空间布局，使装置更加紧凑。

采用本实施例中的时间差传动装置，可以将多组传动齿轮组20中的多个非完全齿数齿轮21设置成不同的齿数，也可以将多个非完全齿数齿轮21的初始装配位置设置为不同的角度，还可以将多组固定架50的限位槽51设置成不同的弧度，如此以实现多组输出机构30中多个输出轴32的转动时差、转动顺序和转动角度，从而达到有效调节该时间差传动装置传动时差的目的。

当该时间差传动装置开始工作时，驱动轴12开始转动，此时最先与非完全齿数齿轮21相啮合的输出齿轮31开始转动，输出轴32也随之转动，同时输出轴32将带动与之相配合的摆动件60开始摆动。根据非完全齿数齿轮21与输出齿轮31相啮合的时间不同，可以使得多组传动齿轮组20的多个输出齿轮31依次开始转动。当最先开始转的输出齿轮31从限位槽51的一端运动至另一端时，此时该输出齿轮31将停止运动。当多个输出齿轮31中最后运动的输出齿轮31由限位槽51的一端运动至另一端时，此时所有的摆动件60都将停止摆动。随后驱动轴12开始朝反方向转动，继而重复上述过程以实现多个摆动件60在反方向的摆动，如此以完成了一个完整的时间差传动。本实施例中的时间差传动装置传动方式简单，同时该时间差传动装置的控制简便、布局合理、结构紧凑，且不易产生干涉，解决了现有技术中的时间差传动装置驱动原件多、占用空间大、传动精度低和易产生干涉的问题。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种时间差传动装置，其特征在于，包括：

驱动机构(10)；

传动齿轮组(20)，所述传动齿轮组(20)包括非完全齿数齿轮(21)和传动轴(22)，所述非完全齿数齿轮(21)设置在所述传动轴(22)上，所述驱动机构(10)与所述传动轴(22)驱动连接；

输出机构(30)，所述输出机构(30)包括输出齿轮(31)和输出轴(32)，所述输出齿轮(31)设置在所述输出轴(32)上，所述输出齿轮(31)与所述非完全齿数齿轮(21)啮合。

2.根据权利要求1所述的时间差传动装置，其特征在于，

所述驱动机构(10)包括驱动电机(11)、驱动轴(12)以及主动齿轮(13)，所述驱动电机(11)与所述驱动轴(12)驱动连接，所述主动齿轮(13)设置在所述驱动轴(12)上；

所述传动齿轮组(20)还包括从动齿轮(23)，所述从动齿轮(23)设置在所述传动轴(22)上且与所述非完全齿数齿轮(21)间隔设置，所述主动齿轮(13)与所述从动齿轮(23)啮合驱动所述传动轴(22)转动。

3.根据权利要求2所述的时间差传动装置，其特征在于，所述时间差传动装置包括多组所述传动齿轮组(20)和多组输出机构(30)，多组所述传动齿轮组(20)中的至少一组传动齿轮组(20)的从动齿轮(23)与所述主动齿轮(13)啮合，多组所述传动齿轮组(20)的所述非完全齿数齿轮(21)和多组所述输出机构(30)一一对应设置。

4.根据权利要求3所述的时间差传动装置，其特征在于，

所述主动齿轮(13)与两组所述传动齿轮组(20)中的从动齿轮(23)啮合，其余所述传动齿轮组(20)的从动齿轮(23)和与所述主动齿轮(13)啮合的其中一个所述从动齿轮(23)顺次啮合连接；或，

多组所述传动齿轮组(20)中的从动齿轮(23)顺次啮合连接，所述主动齿轮(13)与其中一组所述传动齿轮组(20)中的从动齿轮(23)啮合连接；或，

多组所述传动齿轮组(20)的从动齿轮(23)均与所述主动齿轮(13)啮合连接。

5.根据权利要求4所述的时间差传动装置，其特征在于，所述时间差传动装置还包括：

二级传动齿轮(40)，设置在相邻两个所述从动齿轮(23)之间，并分别与相邻两个所述从动齿轮(23)啮合。

6.根据权利要求2所述的时间差传动装置，其特征在于，所述时间差传动装置还包括：

固定架(50)，所述驱动机构(10)、所述传动齿轮组(20)以及所述输出机构(30)均设置在所述固定架(50)上；

摆动件(60)，设置在所述输出轴(32)上。

7.根据权利要求6所述的时间差传动装置，其特征在于，所述时间差传动装置还包括：

限位件，设置在所述固定架(50)与所述摆动件(60)之间，所述限位件用于限制所述摆动件(60)的摆动位置。

8.根据权利要求7所述的时间差传动装置，其特征在于，所述固定架(50)上设置有限位槽(51)，所述限位件设置在所述摆动件(60)上，所述限位槽(51)的延伸方向与所述非完全齿数齿轮(21)的齿轮弧度相适配，所述限位件设置在所述限位槽(51)内。

9.根据权利要求8所述的时间差传动装置，其特征在于，所述限位槽(51)的两端分别设置有定位结构。

10.根据权利要求9所述的时间差传动装置，其特征在于，所述驱动机构(10)还包括固定端盖(14)和轴承(15)，所述驱动轴(12)通过所述轴承(15)穿设在所述固定架(50)上，所述固定端盖(14)对应所述轴承(15)设置在所述固定架(50)上，所述固定端盖(14)用于限制所述轴承(15)的轴向移动。