CN209551784U - 一种大行程伸缩机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大行程伸缩机构，属于机械伸缩设备领域，包括第一转轴、第二转轴、第一传动臂，第一传动臂两端分别与第一转轴和第二转轴转动连接，所述第一传动臂受一驱动器作用下实现绕第一转轴转动，第一转轴和第二转轴之间通过第一传动机构传动连接，第一传动机构包括相互传动的前传动轮和后传动轮，前传动轮与第一转轴固定连接，后传动轮与第二转轴固定连接，第二转轴用于连接终端臂。本实用新型的优点在于使得伸缩更为稳定，伸缩行程更长。

Description

一种大行程伸缩机构

【技术领域】

本实用新型涉及一种大行程伸缩机构，属于机械伸缩设备领域。

【背景技术】

在国内现有的伸缩机构大多通过多层直线滑轨堆叠，或采用多层丝杆嵌套等直线运动叠加的方式来实现大行程伸缩的功能，在伸缩的过程中，对于单层直线运动而言，负载和支撑点之间的力臂过长，容易造成伸缩机构整体晃动，影响所连接的业务模块的工作效率；另外，市场上同时也出现了通过多个X型剪叉臂形式的伸缩机构来实现伸缩，但是这种剪叉臂形式的伸缩机构，会有很多传动臂，每两个传动臂之间相互铰接，所以整体上会有很多铰接位置，而这些铰接位置由于存在间隙问题，伸缩稳定性很差。

【发明内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种大行程伸缩机构，使得伸缩更为稳定，伸缩行程更长。

解决上述技术问题，实用新型采用如下技术方案：

一种大行程伸缩机构，包括第一转轴、第二转轴、第一传动臂，第一传动臂两端分别与第一转轴和第二转轴转动连接，所述第一传动臂受一驱动器作用下实现绕第一转轴转动，第一转轴和第二转轴之间通过第一传动机构传动连接，第一传动机构包括相互传动的前传动轮和后传动轮，前传动轮与第一转轴固定连接，后传动轮与第二转轴固定连接，第二转轴用于连接终端臂。

采用实用新型的有益效果：

本实用新型中，采用的是单节臂转动的形式，比如当第一传动臂被驱动器所驱动发生顺时针转动时，由于第一传动机构中，前传动轮是固定，所以第一传动臂发生转动或摆动时，会带动后传动轮相对于第一传动臂发生转动，且后传动轮的转动方向与第一传动臂的转动方向相反，是逆时针转动，由于后传动轮是与第二转轴固定，也就相当于第二转轴发生逆时针转动，如果将终端臂直接与第二转轴固定连接，则相当于终端臂相对于第一传动臂发生逆时针转动。

这种单节臂结构的伸缩机构相对于直线型滑动方式而言，伸缩过程的力臂相对短，整体稳定性更好；相对于剪叉臂形式的伸缩机构而言，本实用新型中的传动臂更少，也就相应减少了传动臂之间的铰接位置，铰接位置少，伸缩时的不稳定性也相应会减少，同时，本实用新型中的这种结构，可以让伸缩行程更长，比如第一传动臂的长度为L，那伸缩机构伸出到最大行程时，第一传动臂可以实现完全水平状态或完全竖直状态，也就是伸缩行程基本与第一传动臂的长度相等，但是剪叉臂结构的伸缩机构，如果传动臂的长度为L，其伸缩行程是不能实现与传动臂的长度相等的，相应的，本实用新型的回缩尺寸也更小。

作为优选，所述伸缩机构依次包括第一转轴、第二转轴……第N+1转轴，所述N大于等于2，所述终端臂与第N+1转轴固定连接，相邻的转轴之间连接有传动臂，依次分别为第一传动臂、第二传动臂……第N传动臂，相邻的转轴之间通过传动机构传动，依次分别为第一传动机构、第二传动机构……第N传动机构，每个传动机构包括前传动轮、后传动轮，所述伸缩机构满足：

第N传动机构中的前传动轮与第N-1传动臂固定连接，第N传动机构中的后传动轮与第N+1转轴固定连接；

第N传动臂一端与第N转轴固定连接，第N传动臂的另一端与第N+1转轴转动连接。

作为优选，当伸缩机构仅包括第一转轴、第二转轴时，所述终端臂与第二转轴固定连接，第一传动机构的传动比为1:1。

作为优选，第一传动机构的传动比为2:1，第二传动机构至第N-1传动机构的传动比均为1:1，第N传动机构的传动比为1:2。

作为优选，所述第一传动机构和/或第N传动机构为链传动机构或带传动机构或齿轮齿条传动机构或连杆传动机构。

作为优选，所述第一传动机构和/或第N传动机构为链传动机构，链传动机构包括第一链条和第二链条，所述第一链条和第二链条之间连接有调节长度用的调节拉索。

作为优选，所述第一传动臂，包括第一容置空腔，所述第一传动机构至少部分安装在第一容置空腔内；和/或，所述第N传动臂包括第N容置空腔，所述第N传动机构至少部分安装在第N容置空腔内。

作为优选，所述第N传动机构中的前齿轮固定连接有第N-1齿轮支架，所述齿轮支架与第N-1传动臂固定连接。

作为优选，所述齿轮支架径向延伸有环状凸台，所述环状凸台沿轴向方向夹装在第N-1传动臂和第N传动臂之间。

作为优选，所述驱动器包括驱动源和传动构件，所述传动构件的传动方式为链传动或带传动或齿轮传动或连杆传动。

本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一爆炸示意图；

图3为本实用新型实施例一的传动原理示意图；

图4为本实用新型实施例一的伸缩示意图；

图5为本实用新型实施例二的结构示意图一；

图6为本实用新型实施例二的结构示意图二；

图7为本实用新型实施例二的爆炸示意图；

图8为本实用新型实施例二的传动原理示意图；

图9为本实用新型实施例二的伸缩示意图；

图10为本实用新型实施例三的传动原理示意图；

图11为本实用新型实施例四的传动原理示意图。

【具体实施方式】

下面结合实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于实用新型的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。

实施例一：

如图1至图4所示，本实施例为一种伸缩机构，包括固定座50，固定座50上设有轴孔，伸缩机构还包括第一转轴101、第二转轴102、第一传动臂201，第一转轴101安装在固定座50的轴孔内，第一传动臂201两端分别与第一转轴101和第二转轴102转动连接，所述第一传动臂201受一驱动器作用下实现绕第一转轴101转动，第一转轴101和第二转轴102之间通过第一传动机构传动连接，第一传动机构包括相互传动的前传动轮301a和后传动轮301b，其中前传动轮301a与第一转轴101固定连接，后传动轮301b与第二转轴102固定连接，第二转轴102用于连接终端臂4。

本实施例中，采用的是单节臂转动的形式，比如当第一传动臂201被驱动器所驱动发生顺时针转动时，由于第一传动机构中，前传动轮301a的位置是相对固定，所以第一传动臂201发生转动或摆动时，会带动后传动轮301b相对于第一传动臂201发生转动，且后传动轮301b的转动方向与第一传动臂201的转动方向相反，是逆时针转动，由于后传动轮301b是与第二转轴102固定，也就相当于第二转轴102发生逆时针转动，如果将终端臂4直接与第二转轴102固定连接，则相当于终端臂4相对于第一传动臂201发生逆时针转动，整体上实现伸缩。

这种单节臂结构的伸缩机构相对于直线型滑动方式而言，伸缩过程的力臂相对短，整体稳定性更好；相对于剪叉臂形式的伸缩机构而言，本实施例中的传动臂更少，也就相应减少了传动臂之间的铰接位置，铰接位置少，伸缩时的不稳定性也相应会减少，同时，本实施例中的这种结构，可以让伸缩行程更长，比如第一传动臂201的长度为L，那伸缩机构伸出到最大行程时，第一传动臂201可以实现完全水平状态或完全竖直状态，也就是伸缩行程基本与第一传动臂201的长度相等，但是剪叉臂结构的伸缩机构，如果传动臂的长度为L，其伸缩行程是不能实现与传动臂的长度相等的。

本实施例优选的具体的结构：

首先，从驱动器的结构来说，本实施例的驱动器包括驱动源，驱动源包括电机、传动丝杆51、传动螺母52，电机带动传动丝杆51转动，从而带动传动螺母52沿传动丝杆51的轴向移动，传动螺母52连接有一滑块53，所述滑块53连接有连杆机构54，滑动在滑动过程中，通过连杆机构54带动第一传动臂201转动。

需要说明的是，对于驱动器的结构，本领域技术人员容易想到并不局限于本实施例所展示的，驱动器也可以是通过链传动、带传动、齿轮传动等传动方式来驱动第一传动臂201转动，这些实施方式均落入本实用新型的保护范围内。

本实施例中的第一传动臂201，其具有第一容置内腔201a，第一传动机构部分安装在第一容置内腔201a内，如此设置，可以让第一传动机构和第一传动臂201更为整体，而且也起到了保护第一传动机构的作用。

本实施例中的第一传动机构为链传动机构，具体而言包括前传动轮301a、后传动轮301b、以及传动链，本实施例中第一传动机构的传动比为1:1，前传动轮301a与第一转轴101之间通过键传动固定连接，后传动轮301b也通过键传动与第二转轴102固定连接。

结合图3和图4的示意图，将传动比设置成1：1，当第一传动臂201相对于固定座50顺时针转动30°时，后传动轮301b则相对于第一传动臂201逆时针转动30°，相当于第二转轴102、终端臂4也是相对于第一传动臂201逆时针转动30°，所以整体上而言，终端臂4相对于固定座50未转动，也就是说终端臂4实现了伸缩，但是其最终姿态在伸缩过程中始终是保持一致的，即如果终端臂4初始状态是水平的，则其伸缩机构在伸缩过程中，终端臂4始终是保证水平的。具体可参见图4，图4中上面为回缩时的状态图，下面为伸出时的状态图，两个图中，终端臂4始终是保证水平的。

需要说明的是，对于第一传动机构，并不局限于本实施例中的链传动机构，也可以是带传动机构，或者齿轮齿条转动机构，或者也可以是连杆传动机构，第一传动机构采用这些传动机构均落入本实用新型的保护范围内。

本实施例中的第一传动机构的链传动机构包括第一链条301c和第二链条301d，第一链条301c啮合前传动轮301a，第二链条301d啮合后传动轮301b，所述第一链条301c和第二链条301d之间连接有调节长度用的调节拉索301e，调节拉索301e包括调节螺母，调节螺母可以用来调节长度，从而让第一链条301c和第二链条301d实现张紧调节。

实施例二

如图4至8所示，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中包括多根传动臂，所述伸缩机构依次包括第一转轴101、第二转轴102……第N+1转轴，所述N大于等于2，所述终端臂4与第N+1转轴固定连接，相邻的转轴之间连接有传动臂，依次分别为第一传动臂201、第二传动臂202……第N传动臂，相邻的转轴之间通过传动机构传动，依次分别为第一传动机构、第二传动机构……第N传动机构，每个传动机构包括前传动轮、后传动轮，所述伸缩机构满足：

第N传动机构中的前传动轮与第N-1传动臂固定连接，第N传动机构中的后传动轮与第N+1转轴固定连接；

第N传动臂一端与第N转轴固定连接，第N传动臂另一端与第N+1转轴转动连接。

本实施例中，N为4，具体而言是包括四根传动臂，依次分别为第一传动臂201、第二传动臂202、第三传动臂203、第四传动臂204，相应的也包括多根转轴，依次包括第一转轴101、第二转轴102、第三转轴103、第四转轴104、第五转轴105，第一传动臂201设在第一转轴101和第二转轴102之间，第二传动臂202设在第二转轴102和第三转轴103之间，第三传动臂203设在第三转轴103和第四转轴104之间，第四传动臂204设在第四转轴104和第五转轴105之间，相邻的转轴之间通过传动机构传动，依次分别为第一传动机构、第二传动机构、第三传动机构、第四传动机构。

具体的连接示意图，可参见图8：

第一传动机构：本实施例中，第一传动机构与实施例一基本一致，但是本实施例中第一传动机构的传动比为2:1；

第二传动机构：第二传动机构中的前传动轮302a和第一传动臂201固定连接，具体的连接方式，可参见图7，第二传动机构中前传动轮301a连接有第一齿轮支架2011，该第一齿轮支架2011则通过紧固件与第一传动臂201固定连接。第二传动机构中后传动轮302b与第三转轴103固定连接，具体而言是通过键传动方式固定连接，第二传动臂202与第二转轴102固定连接，同样可参见图7，第二转轴102上设有法兰盘，第二传动臂202的一端部与法兰盘固定连接，第二传动臂202的另一端则与第三转轴103是转动连接。第二传动机构中，传动比为1:1。

第三传动机构：第三传动机构中的前传动轮303a与第二传动臂202固定连接，第三传动机构中前传动轮303a连接有第二齿轮支架2021，第二齿轮支架2021与第二传动臂202固定连接，第三传动机构中的后传动轮303b与第四转轴104固定连接，第三传动臂203的一端与第三转轴103固定连接，第三传动臂203的另一端与第四转轴104是转动连接。第三传动机构中的传动比为1:1

第四传动机构：第四传动机构中的前传动轮304a与第三传动臂203固定连接，第四传动机构中前传动轮304a连接有第三齿轮支架2031，第三齿轮支架2031与第三传动臂203固定连接，第四传动机构中的后传动轮304b与第五转轴105固定连接，第四传动臂204的一端与第四转轴104固定连接，第四传动臂204的另一端与第五转轴105是转动连接。第四传动机构中的传动比为1:2，本实施例中第四传动机构为带传动机构。

终端臂4是直接与第五转轴105实现固定连接，具体而言，第五转轴105上也设有法兰盘，终端臂4与法兰盘固定连接。从传动比上看，从第一传动机构到第四传动机构，最终实现的传动比仍为1:1，其传动比例与实施例一相同，也就是说终端臂4也和实施例一一样，在伸缩过程中，其姿态能始终保持一致，具体可参见图9，最上面的为回缩较短的状态图，中间为伸出一半时的状态图，最下面为完全伸出时，三种状态下，终端臂4始终保证水平。

本实施例中，对于齿轮支架，可以理解成：当N大于等于2时，所述第N传动机构中的前齿轮固定连接有第N-1齿轮支架，所述齿轮支架与第N-1传动臂固定连接。

另外，本实施例中所有的齿轮支架径向延伸有环状凸台，所述环状凸台沿轴向方向夹装在第N-1传动臂和第N传动臂之间，环状凸台相当于在两个传动臂之间形成一个垫片一样，能够起到防摩擦且保护传动臂端部的目的。

另外，本实施例中，第二传动臂202、第三传动臂203、第四传动臂204均相应设置有第二容置内腔202a、第三容置内腔203a、第四容置内腔204a，而相应的第二传动机构、第三传动机构、第四传动机构分别至少部分安装在相应的容置内腔内。可以理解成：所述第N传动臂包括第N容置空腔，所述第N传动机构至少部分安装在第N容置空腔内。这样设计的优点在于，每个传动臂其实类似于一个整体模块，整体性更强，对传动机构的保护也更好。

实施例三：

如图10所示，本实施例与实施例二的区别在于，本实施例中传动臂数量为两根，其连接方式与实施例二基本一致，区别在于，本实施例中第二传动机构的传动比为1:2，终端臂4是直接固定连接第三转轴103。

实施例四：

如图11所示，本实施例与实施例二的区别在于，本实施例中传动臂数量为三根，其连接方式与实施例二基本一致，区别在于，本实施例中第三传动机构的传动比为1:2，终端臂4是直接固定连接第四转轴104。

需要说明的是，本领域技术人员通过本实用新型的发明构思，容易想到伸缩机构并不局限于以上实施方式，对于传动臂的数量上可以继续增加，此类实施方式均落入本实用新型的保护范围内。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种大行程伸缩机构，其特征在于，包括第一转轴、第二转轴、第一传动臂，第一传动臂两端分别与第一转轴和第二转轴转动连接，所述第一传动臂受一驱动器作用下实现绕第一转轴转动，第一转轴和第二转轴之间通过第一传动机构传动连接，第一传动机构包括相互传动的前传动轮和后传动轮，前传动轮与第一转轴固定连接，后传动轮与第二转轴固定连接，第二转轴用于连接终端臂。

2.如权利要求1所述的一种大行程伸缩机构，其特征在于，所述伸缩机构依次包括第一转轴、第二转轴……第N+1转轴，所述N大于等于2，所述终端臂与第N+1转轴固定连接，相邻的转轴之间连接有传动臂，依次分别为第一传动臂、第二传动臂……第N传动臂，相邻的转轴之间通过传动机构传动，依次分别为第一传动机构、第二传动机构……第N传动机构，每个传动机构包括前传动轮、后传动轮，所述伸缩机构满足：

第N传动机构中的前传动轮与第N-1传动臂固定连接，第N传动机构中的后传动轮与第N+1转轴固定连接；

第N传动臂一端与第N转轴固定连接，第N传动臂另一端与第N+1转轴转动连接。

3.如权利要求1所述的一种大行程伸缩机构，其特征在于，当伸缩机构仅包括第一转轴、第二转轴时，所述终端臂与第二转轴固定连接，第一传动机构的传动比为1:1。

4.如权利要求2所述的一种大行程伸缩机构，其特征在于，第一传动机构的传动比为2:1，第二传动机构至第N-1传动机构的传动比均为1:1，第N传动机构的传动比为1:2。

5.如权利要求2所述的一种大行程伸缩机构，其特征在于，所述第一传动机构和/或第N传动机构为链传动机构或带传动机构或齿轮齿条传动机构或连杆传动机构。

6.如权利要求5所述的一种大行程伸缩机构，其特征在于，所述第一传动机构和/或第N传动机构为链传动机构，链传动机构包括第一链条和第二链条，所述第一链条和第二链条之间连接有调节长度用的调节拉索。

7.如权利要求2所述的一种大行程伸缩机构，其特征在于，所述第一传动臂，包括第一容置空腔，所述第一传动机构至少部分安装在第一容置空腔内；和/或，所述第N传动臂包括第N容置空腔，所述第N传动机构至少部分安装在第N容置空腔内。

8.如权利要求2所述的一种大行程伸缩机构，其特征在于，所述第N传动机构中的前齿轮固定连接有第N-1齿轮支架，所述齿轮支架与第N-1传动臂固定连接。

9.如权利要求8所述的一种大行程伸缩机构，其特征在于，所述齿轮支架径向延伸有环状凸台，所述环状凸台沿轴向方向夹装在第N-1传动臂和第N传动臂之间。

10.如权利要求1所述的一种大行程伸缩机构，其特征在于，所述驱动器包括驱动源和传动构件，所述传动构件的传动方式为链传动或带传动或齿轮传动或连杆传动。