CN214887636U - 一种活塞传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种活塞传动机构，包括传动件，与一驱动机构连接，该驱动机构驱动传动件转动，在该传动件上连接有限位轴和偏心轴，偏心轴的轴线偏离传动件的转动轴线；传动连杆，具有第一杆端和第二杆端，第一杆端用于与活塞连接，第二杆端开设有能供偏心轴插入的活动槽以及能供限位轴插入的限位槽；限位槽的布置路径为直线，且该限位槽沿所述活塞的运动方向布置；活动槽的布置路径为外凸的闭合曲线，且该闭合曲线为长度大于宽度的中心对称形状，闭合曲线的长度方向垂直于限位槽的布置路径。本实用新型通过偏心轴和活动槽的配合，可以将传动件的转动转换为传动连杆的往复直线运动，大幅降低了传动连杆的抖动，进而降低了噪音。

Description

一种活塞传动机构

技术领域

本实用新型涉及冲牙器水泵技术领域，具体涉及一种活塞传动机构。

背景技术

在冲牙器水泵的活塞与电机的转动轴之间需要利用传动机构来将转动轴的旋转运动转换为活塞的直线往复运动，而目前的传动机构包括蜗轮蜗杆结构、偏心轮以及传动连杆，具体地，蜗轮蜗杆结构包括与转动轴连接的传动蜗杆以及与传动蜗杆啮合的传动蜗轮，传动蜗杆的中心轴线与转动轴的中心轴线重合，传动连杆具有第一杆端和第二杆端，第一杆端与水泵的活塞连接，第二杆端则通过偏心轮来与传动蜗轮连接，第二杆端与偏心轮转动连接，且转动轴线平行偏心轮的中心轴线，偏心轮的中心轴线与传动蜗杆的偏心轮的中心轴线平行，且相互错位，如此，在使用过程中，第一杆端只能沿一预设直线路径往复运动，而第二杆端则是绕传动蜗轮的中心轴线转动，也即是第一杆端和第二杆端运动方式不一致的，传动连杆的运动较为复杂，容易发生抖动，并产生较大的噪音；此外，传动连杆的抖动会向活塞施加径向力，使得活塞的轴线与活塞缸的轴线产生偏差，进而导致活塞的密封圈磨损加剧，影响活塞的使用寿命。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种活塞传动机构，其可以大幅降低传动连杆的抖动，进而降低噪音，提高活塞的轴线与活塞缸的轴线的同轴度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种活塞传动机构，包括传动件，该传动件与一驱动机构连接，该驱动机构驱动所述传动件转动，在该传动件上连接有限位轴和偏心轴，所述偏心轴的轴线偏离所述传动件的转动轴线；传动连杆，该传动连杆具有第一杆端和第二杆端，所述第一杆端用于与活塞连接，所述第二杆端开设有能供所述偏心轴插入的活动槽以及能供所述限位轴插入的限位槽；所述限位槽的布置路径为直线，且该限位槽沿所述活塞的运动方向布置；所述活动槽的布置路径为外凸的闭合曲线，且该闭合曲线为长度大于宽度的中心对称形状，所述闭合曲线的长度方向垂直于所述限位槽的布置路径；所述偏心轴在所述传动件转动的过程中能够在所述活动槽内移动，使得所述限位槽和限位轴在所述限位槽的长度方向上发生相对移动，且在所述传动件的转动轴线和所述偏心轴的轴线的连线与所述闭合曲线的长度方向垂直时，所述闭合曲线的对称中心位于所述连线上并偏离所述传动件的转动轴线。

优选地，所述偏心轴的中心线与所述传动件的转动轴线之间的距离形成偏心半径；所述活动槽的内壁形成的第一闭合曲面的最大长度小于两倍所述偏心半径，所述活动槽的外壁形成的第二闭合曲面的最大长度大于两倍所述偏心半径，所述第一闭合曲面和第二闭合曲面的最大宽度均小于两倍所述偏心半径。

优选地，所述闭合曲线为椭圆形，该椭圆形的长轴方向和短轴方向分别形成所述闭合曲线的长度方向和宽度方向。

优选地，所述传动件具有第一抵接平面，所述第一抵接平面垂直于所述限位轴的轴线；所述第二杆端具有第二抵接平面，所述第二抵接平面垂直于所述限位轴的轴线，所述第一抵接平面与所述第二抵接平面相互抵接。

优选地，所述活动槽开设于所述第二抵接平面；所述偏心轴连接于所述第一抵接平面。

优选地，所述偏心轴与所述传动件为一体结构。

优选地，所述限位槽的槽宽与所述限位轴的轴径适配，且所述限位轴插接在所述限位槽内的部分的中心轴线与所述传动件的转动轴线重合。

优选地，所述限位轴与所述传动件止转连接，且所述限位轴贯穿所述传动件，该限位轴的一端与所述限位槽插接，另一端与所述驱动机构连接。

优选地，所述限位轴包括限位段和连接段，所述限位段与所述限位槽插接，所述连接段与所述驱动机构连接，且所述连接段的横截面为非圆形，所述传动件上开设有与所述连接段插接配合的传动件连接孔，该传动件连接孔的横截面形状与所述连接段的横截面形状适配。

优选地，所述限位槽的槽底贯通所述第二杆端。

本实用新型的活塞传动机构具有如下有益效果：本实用新型中，驱动机构带动传动件转动，传动件上的偏心轴围绕传动件的转动轴线转动，即偏心轴的绝对运动轨迹为圆形，由于活动槽的布置路径为闭合曲线，且该闭合曲线的长度大于其宽度，即该闭合曲线与偏心轴的绝对运动轨迹存在路径偏差，则在偏心轴运动过程中，可以推动传动连杆沿限位槽的布置路径作往复的直线运动。由此可见，本实用新型通过偏心轴和活动槽的配合，可以将传动件的转动转换为传动连杆的往复直线运动，大幅降低了传动连杆的抖动，进而降低了噪音；同时，传动连杆实现了往复直线运动，则传动连杆作用在活塞上的径向力几乎为零，极大程度提高了活塞与活塞缸的同轴度，减轻了活塞的磨损，有利于提高活塞的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例一的活塞传动机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的活塞传动机构的爆炸图；

图3为本实用新型实施例一的传动连杆的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一的传动连杆、传动件和限位轴的连接结构示意图；

图5为本实用新型实施例二的活动槽的布置路径示意图。

附图标记：

1-传动件；11-传动件连接孔；12-偏心轴；13-第一抵接平面；2-电机；3-蜗杆；4-蜗轮；41-蜗轮连接孔；5-限位轴；51-限位段；52-连接段；6-传动连杆；61-第一杆端；62-第二杆端；621-活动槽；622-限位槽；623-第二抵接平面；7-活塞。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例一

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供了一种活塞传动机构，其用于冲牙器的水泵，包括传动件1，该传动件1与一驱动机构连接，该驱动机构具体包括电机2、与电机2的输出轴连接的蜗杆3以及与蜗杆3啮合的蜗轮4，电机2的输出轴转动，带动蜗杆3转动，进而带动蜗轮4转动，且蜗轮4的转动轴线与蜗杆3的转动轴线相互垂直。

上述蜗轮4上贯通开设有横截面为非圆形的蜗轮连接孔41，该蜗轮连接孔41内插接有限位轴5，该限位轴5从上至下包括横截面为圆形的限位段51和横截面为非圆形的连接段52，其中，连接段52插接在蜗轮连接孔41内，且连接段52的横截面为与蜗轮连接孔41的横截面适配的非圆形，则蜗轮4转动时，会带动限位轴5同步转动。

在上述传动件1上开设有与连接段52适配的传动件连接孔11，传动件1不可转动地套接在该连接段52的外周，则在电机2工作时，传动件1能在限位轴5的带动下与蜗轮4同步转动，且该传动件1的转动轴线与限位段51的轴线重合。

在上述传动件1上还连接有偏心轴12，该偏心轴12与传动件1为一体结构，且该偏心轴12的轴线偏离传动件1的转动轴线，则在电机2工作时，偏心轴12围绕传动件1的转动轴线转动。

本实施例的活塞传动机构还包括传动连杆6，该传动连杆6具有第一杆端61和第二杆端62。第一杆端61与活塞7连接，该活塞7用于与冲牙器水泵的活塞缸滑动密封连接；第二杆端62开设有能供偏心轴12插入的活动槽621以及能供限位轴5的限位段51插入的限位槽622。限位槽622的布置路径为直线，且该限位槽622沿活塞7的运动方向布置，且该限位槽622的槽宽与限位轴5的限位段51的轴径适配；活动槽621的布置路径为外凸的闭合曲线，且该闭合曲线为长度大于宽度的中心对称形状，闭合曲线的长度方向垂直于限位槽622的布置路径。

本实施例的偏心轴12在传动件1转动的过程中能够在活动槽621内移动，使得限位槽622和限位轴5在限位槽622的长度方向上发生相对移动，且在传动件1的转动轴线和偏心轴12的轴线的连线与闭合曲线的长度方向垂直时，闭合曲线的对称中心位于该连线上并偏离传动件1的转动轴线，而该闭合曲线的对称中心与传动件1的转动轴线之间的垂直距离即为传动连杆6的极限行程的二分之一。

在工作时，随着驱动机构带动传动件1转动，偏心轴12围绕传动件1的转动轴线转动，偏心轴12的绝对运动轨迹为圆形，由于活动槽621的布置路径为闭合曲线，且该闭合曲线的长度大于其宽度，即该闭合曲线与偏心轴的绝对运动轨迹存在路径偏差，则在偏心轴12运动过程中，可以推动传动连杆6沿限位槽622的布置路径作往复的直线运动。由此可见，本实施例通过偏心轴12和活动槽621的配合，可以将传动件1的转动转换为传动连杆6的往复直线运动，大幅降低了传动连杆6的抖动，进而降低了噪音；同时，传动连杆6实现了往复直线运动，则传动连杆6作用在活塞上的径向力几乎为零，极大程度提高了活塞7与活塞缸的同轴度，减轻了活塞7的磨损，有利于提高活塞7的使用寿命。

具体地，偏心轴12的中心线与传动件1的转动轴线之间的距离形成偏心半径，活动槽621的内壁形成的第一闭合曲面的最大长度小于两倍偏心半径，活动槽621的外壁形成的第二闭合曲面的最大长度大于两倍偏心半径，且第一闭合曲面和第二闭合曲面的最大宽度均小于两倍偏心半径，以此保证偏心轴12可以顺利地沿着活动槽621运动。

上述闭合曲线设计为中心对称图形，可以使得传动连杆6的往复运动更加平稳，本实施例中，该闭合曲线优选为椭圆形，该椭圆形的长轴方向和短轴方向分别形成闭合曲线的长度方向和宽度方向。

参考图4，在图4所示状态下，传动连杆6处于其极限伸出位置，以偏心轴12顺时针转动为例，当偏心轴12转过180度时，传动连杆6缩回至其极限收缩位置，当偏心轴12继续转动至360度时，传动连杆6再次伸出至其极限伸出位置，由此可见，当偏心轴12转动一圈时，传动连杆6完成一次往复运动，即冲牙器的水泵泵送一次。

具体地，上述传动件1具有第一抵接平面13，第一抵接平面13垂直于限位轴5的轴线；第二杆端62具有第二抵接平面623，第二抵接平面623垂直于限位轴5的轴线，第一抵接平面13与第二抵接平面623相互抵接。本实施例中，活动槽621开设于第二抵接平面623，偏心轴12连接于第一抵接平面13。

具体地，限位槽622为长圆形槽，其槽底贯通第二杆端62。

需要说明的是，在实际中，也可以采用锥齿轮传动的方式驱动传动件1，如电机2的输出轴通过锥齿轮传动带动传动件1转动，只是这种锥齿轮传动方式噪音较大，且不平稳，没有本实施例的蜗轮蜗杆的传动方式效果佳。

实施例二

本实施例的活塞传动机构与实施例一公开的活塞传动机构的结构大致相同，不同之处在于实施例一的中心对称的闭合曲线为椭圆形，而本实施例的中心对称的闭合曲线为异形曲线，参考图5，该异形曲线具体包括上下设置(纸面的上下方向)的两个小半径圆弧以及左右设置(纸面的左右方向)的两个大半径圆弧，且大半径圆弧与小半径圆弧相切。

在实际中，也可以采用其它多段圆弧的方式形成实施例一中所说的闭合曲线。

实施例三

本实施例的活塞传动机构与实施例一公开的活塞传动机构的结构大致相同，不同之处在于本实施例的传动件1为蜗轮，则该传动件1可以直接与套接在电机输出轴上的蜗杆啮合，并在该传动件1上固定连接实施例一中所说的偏心轴12，即将实施例一中的蜗轮和传动件设计为一个零件。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种活塞传动机构，其特征在于，包括：

传动件，该传动件与一驱动机构连接，该驱动机构驱动所述传动件转动，在该传动件上连接有限位轴和偏心轴，所述偏心轴的轴线偏离所述传动件的转动轴线；

传动连杆，该传动连杆具有第一杆端和第二杆端，所述第一杆端用于与活塞连接，所述第二杆端开设有能供所述偏心轴插入的活动槽以及能供所述限位轴插入的限位槽；所述限位槽的布置路径为直线，且该限位槽沿所述活塞的运动方向布置；所述活动槽的布置路径为外凸的闭合曲线，且该闭合曲线为长度大于宽度的中心对称形状，所述闭合曲线的长度方向垂直于所述限位槽的布置路径；

所述偏心轴在所述传动件转动的过程中能够在所述活动槽内移动，使得所述限位槽和限位轴在所述限位槽的长度方向上发生相对移动，且在所述传动件的转动轴线和所述偏心轴的轴线的连线与所述闭合曲线的长度方向垂直时，所述闭合曲线的对称中心位于所述连线上并偏离所述传动件的转动轴线。

2.根据权利要求1所述的一种活塞传动机构，其特征在于：

所述偏心轴的中心线与所述传动件的转动轴线之间的距离形成偏心半径；

所述活动槽的内壁形成的第一闭合曲面的最大长度小于两倍所述偏心半径，所述活动槽的外壁形成的第二闭合曲面的最大长度大于两倍所述偏心半径，所述第一闭合曲面和第二闭合曲面的最大宽度均小于两倍所述偏心半径。

3.根据权利要求2所述的一种活塞传动机构，其特征在于：

所述闭合曲线为椭圆形，该椭圆形的长轴方向和短轴方向分别形成所述闭合曲线的长度方向和宽度方向。

4.根据权利要求1所述的一种活塞传动机构，其特征在于：

所述传动件具有第一抵接平面，所述第一抵接平面垂直于所述限位轴的轴线；

所述第二杆端具有第二抵接平面，所述第二抵接平面垂直于所述限位轴的轴线，所述第一抵接平面与所述第二抵接平面相互抵接。

5.根据权利要求4所述的一种活塞传动机构，其特征在于：

所述活动槽开设于所述第二抵接平面；

所述偏心轴连接于所述第一抵接平面。

6.根据权利要求5所述的一种活塞传动机构，其特征在于：

所述偏心轴与所述传动件为一体结构。

7.根据权利要求1所述的一种活塞传动机构，其特征在于：

所述限位槽的槽宽与所述限位轴的轴径适配，且所述限位轴插接在所述限位槽内的部分的中心轴线与所述传动件的转动轴线重合。

8.根据权利要求1所述的一种活塞传动机构，其特征在于：

所述限位轴与所述传动件止转连接，且所述限位轴贯穿所述传动件，该限位轴的一端与所述限位槽插接，另一端与所述驱动机构连接。

9.根据权利要求8所述的一种活塞传动机构，其特征在于：

所述限位轴包括限位段和连接段，所述限位段与所述限位槽插接，所述连接段与所述驱动机构连接，且所述连接段的横截面为非圆形，所述传动件上开设有与所述连接段插接配合的传动件连接孔，该传动件连接孔的横截面形状与所述连接段的横截面形状适配。

10.根据权利要求1所述的一种活塞传动机构，其特征在于：

所述限位槽的槽底贯通所述第二杆端。

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