CN217271734U - 同轴往复运动机构及器具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了同轴往复运动机构及器具,包括内转轴、输出轴及外套,内转轴与输出轴处于同一轴线上,外套套在输出轴外;内转轴设有至少一条环绕在该轴表面的环形槽,环形槽相对于该轴横截面具有一定倾斜角度,环形槽上设有一定位钢珠;输出轴包括一轴部及轴部后端的轴套;轴套具有一容纳内转轴的腔体;轴套的壁上设有定位孔;外套的内壁设有至少一条轴向延伸的直线槽;定位钢珠穿过定位孔落入直线槽内;内转轴转动,定位钢珠沿着环形槽滚动并被外套内壁的直线槽所束缚沿直线方向滑动,定位钢珠通过定位孔带动输出轴作前后伸缩往复运动;该同轴往复运动机构及器具的优点是寿命长、小体积、低噪音。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种往复运动机构,尤其涉及一种同轴往复运动机构及应用该机构的器具。
背景技术
现有的电动工具(往复锯、电动锉刀)、筋膜枪、电动牙刷等都用到了往复运动机构。
CN112263459A的筋膜枪,包括往复运动机构,其采用偏心轮通过滑杆带动滑块往复运动。
CN200957117Y的电动牙刷,包括刷头内设置一根可旋转的传动轴,传动轴上安装有偏心轴,偏心轴绕传动轴转动。
CN104096910A的用于往复锯机的往复运动机构,往复运动机构包括第一驱动部分、第二驱动部分、导向部分和运动部分,运动部分被第一、第二驱动部分驱动以便进行沿第一方向的往复运动和沿第二方向的摆动运动,第二方向为往复锯机的切割前进方向且垂直于第一方向。
综上,连杆式往复机构,输入端与输出端的角度呈90°,设备所需体积就比较大;
斜盘式往复机构,摩擦力比较大,输出端不能自动回位,需增加回弹机构,工作噪音大。
偏心轮式往复机构,摆杆轴承的体积大,且不能形成同轴输出。
实用新型内容
基于现有往复运动机构的不足,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种同轴往复运动机构及器具,该往复运动机构具有寿命长、噪音小的特点;进一步地可以将该往复运动机构及器具小型化。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:同轴往复运动机构,包括内转轴、输出轴及外套,所述内转轴与所述输出轴处于同一轴线上,所述外套套在所述输出轴外;
所述内转轴设有至少一条环绕在该轴表面的环形槽,所述环形槽相对于该轴横截面具有一定倾斜角度,所述环形槽上设有一定位钢珠;
所述输出轴包括一轴部及轴部后端的轴套;所述轴套具有一容纳所述内转轴的腔体;所述轴套的壁上设有定位孔;
所述外套的内壁设有至少一条轴向延伸的直线槽;所述定位钢珠穿过所述定位孔落入所述直线槽内;
所述内转轴转动,定位钢珠沿着环形槽滚动并被外套内壁的直线槽所束缚沿直线方向滑动,定位钢珠通过定位孔带动所述输出轴作前后伸缩往复运动。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为:所述轴部与所述外套之间设有直线轴承。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为:所述内转轴通过轴承并用卡簧固定在轴套内。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为:还包括电机,所述电机驱动所述内转轴转动。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为:所述内转轴的中心设有轴孔,所述电机的转轴与所述轴孔对接。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为:所述环形槽上还设有活动钢珠,所述轴套的壁上设有轴向延伸的腰型孔,所活动钢珠设于所述腰型孔,所述活动钢珠位于所述外套的直线槽内。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为:所述内转轴上设有前后分布的第一环形槽和第二环形槽,第一环形槽上设有第一定位钢珠,第二环形槽上设有第二定位钢珠;
轴套的壁上设有与第一定位钢珠配合的第一定位孔和与第二定位钢珠配合的第二定位孔,所述外套的内壁设有与第一定位钢珠配合的第一直线槽和与第二定位钢珠配合的第二直线槽;
所述第一定位钢珠与第二定位钢珠在内转轴的圆周面上相差180度。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为:第一环形槽上设有三个活动钢珠,所述轴套的壁上设有与三个活动钢珠分别配合的三个腰型孔;所述三个活动钢珠在内转轴的圆周面上相差90度。
本实用新型解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为:所述电机与内转轴之间设有减速齿轮。
本实用新型解决上述技术问题所采用的另一技术方案为:同轴往复运动机构,包括电机、内转轴、输出轴及外套,所述内转轴与所述输出轴处于同一轴线上,所述外套套在所述输出轴外,所述电机驱动所述内转轴转动;
所述内转轴设有至少一条环绕在该轴表面的环形槽,所述环形槽相对于该轴横截面具有一定倾斜角度,所述环形槽上设有一定位钢珠;
所述输出轴包括一轴部及轴部后端的轴套,所述轴套具有一容纳所述内转轴的腔体,所述轴部与所述外套之间设有直线轴承;所述轴套的壁上设有定位孔;
所述外套的内壁设有至少一条轴向延伸的直线槽;所述定位钢珠穿过所述定位孔落入所述直线槽内;
所述内转轴转动,定位钢珠沿着环形槽滚动并被外套内壁的直线槽所束缚沿直线方向滑动,定位钢珠通过定位孔带动所述输出轴作前后伸缩往复运动。
本实用新型解决上述技术问题所采用的另一技术方案的优选为:所述环形槽上还设有活动钢珠,所述轴套的壁上设有轴向延伸的腰型孔,所述活动钢珠设于所述腰型孔,所述活动钢珠位于所述外套的直线槽内。
本实用新型解决上述技术问题所采用的另一技术方案的优选为:所述电机与内转轴之间设有减速齿轮。
本实用新型另一主题为:器具,包括壳体及壳体内的所述同轴往复运动机构。
本实用新型另一主题的优选技术方案为:所述壳体内设有蓄电池,所述蓄电池为同轴往复运动机构内的电机提供电力。
与现有技术相比,本实用新型的优点是:
第一:内转轴与输出端同轴实现同轴输出,设备的直径可以做到更小,避免因为输出轴和输入轴呈角度连接或偏心连接而迫使设备体积增大的情况;
第二:定位钢珠为滚动机构,滑动摩擦力小,本身活动产生的噪音就小。并且环形槽的设置,使得定位钢珠的活动具有连贯性,不需要另外设置回弹机构,这样不仅仅精简了结构,减小了机构所需的体积,更避免了回弹机构运动过程中产生的额外噪音,进一步实现了同轴往复运动机构的小型化,静音化;
第三,也正因为结构简单,摩擦力小,运行顺滑,所以本实施例的同轴往复运动机构的使用寿命也比传统的斜盘式往复机构、偏心轮式往复机构或连杆式往复机构来得长。
附图说明
以下将结合附图和优选实施例来对本实用新型进行进一步详细描述,但是本领域技术人员将领会的是,这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的,并且因此不应当作为对本实用新型范围的限制。此外,除非特别指出,附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示,并且附图也并非一定按比例绘制。
图1为本实用新型的一个优选实施例的电动锉刀的示意图;
图2为本实用新型的一个优选实施例的电动锉刀的剖视图;
图3为本实用新型的一个优选实施例的电动锉刀的爆炸图;
图4为本实用新型的一个优选实施例的同轴往复运动机构的示意图;
图5为本实用新型的一个优选实施例的同轴往复运动机构的剖视图(无活动钢珠);
图6为本实用新型的一个优选实施例的同轴往复运动机构的爆炸图;
图7为本实用新型的一个优选实施例的同轴往复运动机构的内部结构图一;
图8为本实用新型的一个优选实施例的同轴往复运动机构的内部结构图二;
图9为本实用新型的一个优选实施例的同轴往复运动机构的外套的示意图。
具体实施方式
以下将参考附图来详细描述本实用新型的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是,这些描述仅为描述性的、示例性的,并且不应被解释为限定了本实用新型的保护范围。
应注意到:相似的标号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,则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。
如图1-3所示,本实施例提供了一电动锉刀包括壳体100、位于壳体100内的同轴往复运动机构200,以及连接在同轴往复运动机构200的前端且露出于壳体100前部的锉刀头300。同轴往复运动机构200运动使得锉刀头300前后活动,实现直线作业以对代加工物表面进行挫削。
当然,应当特别说明的是,本实施例的电动锉刀仅仅只是一类器具的代表。这其中的同轴往复运动机构200可以被用于相似的器具中,例如马刀锯、曲线锯、筋膜枪、电动牙刷等,该同轴往复运动机构200驱使器具的作业部或其他部件进行同轴往复运动,从而实现作业效果。
具体地,如图2-6所示,本实施例中同轴往复运动机构200包括内转轴1、输出轴 2及外套3,内转轴1与输出轴2沿同一轴线设置,外套3套在输出轴2外。
其中,内转轴1设有至少一条环绕在该轴表面的环形槽10,环形槽10相对于该轴横截面具有一定倾斜角度,环形槽10上设有一定位钢珠4,定位钢珠4与环形槽10适配,内转轴1转动过程中定位钢珠4沿着环形槽10的延伸方向活动。
如图5、6所示,输出轴2包括一轴部21及轴部21后端的轴套22,轴部21和轴套 22沿同一轴线设置。轴套22具有一容纳内转轴1的腔体L,腔体L向后开口以供内转轴1装配在内。轴套22的壁上设有定位孔a,定位钢珠4穿过定位孔a,从而使得定位钢珠4的活动与输出轴2相关联。
如图5、9所示,外套3的内壁设有至少一条轴向延伸的直线槽b,该直线槽b与定位孔a的位置向对应,定位钢珠4穿过定位孔a落入直线槽b内,且定位钢珠4在外套 3的径向方向上的活动被限制,仅能沿着直线槽b直线移动。也就是说定位钢珠4在径向角度的位置是被固定的,但轴向是可以活动的。
当内转轴1转动,意味着环形槽10的位置发生了改变,这就使得在其上一固定的径向角度上环形槽10的轴向位置发生改变,使得定位钢珠4被外套3内壁的直线槽b 所束缚,又被迫沿着环形槽10滚动,从而沿直线方向滑动而轴向位置发生改变。
应当说明的是,定位孔a为与定位钢珠4直径适配的孔,即定位钢珠4的球面与定位孔a的间隙可以忽略,定位钢珠4直线活动势必对定位孔a的孔壁施加作用力,从而同向推动输出轴2活动。
并且,因为环形槽10为一个封闭环形,且相对于该轴横截面具有一定倾斜角度。这就意味着内转轴1转动180度时,定位钢珠4推动输出轴2到达一轴向距离极值,再转动180度,即旋转一周后,定位钢珠4又带动输出轴2回到另一个轴向距离极值,从而输出轴2作前后伸缩往复运动。
综上可见,本实施例中通过环形槽10、定位钢珠4、定位孔a、直线槽b之间的相互配合,将内转轴1的周向旋转运动转化为输出轴2的直线往复运动。与连杆式和偏心轮式往复机构相比,本实施例中内转轴1与输出端同轴设置,使得机构呈同轴延伸状态,设备的直径可以做到更小,避免因为输出轴2和输入轴呈角度连接或偏心连接而迫使设备体积增大的情况。
而且,在本实施例中,定位钢珠4为滚动机构,在整个往复运动,始终是其的滚动在带动输出轴2的活动,因此滑动摩擦力小,本身活动产生的噪音就小。更重要的是因为环形槽10的设置,使得定位钢珠4的活动具有连贯性,也就是转动一周后输出轴2 能自动回位,不需要另外设置回弹机构,这样不仅仅精简了结构,进一步减小了机构所需的体积,更避免了回弹机构运动过程中产生的额外噪音,进一步实现了同轴往复运动机构200的小型化,静音化。
此外,也正因为结构简单,摩擦力小,运行顺滑,所以本实施例的同轴往复运动机构200的使用寿命也比传统的斜盘式往复机构、偏心轮式往复机构或连杆式往复机构来得长。
应当说明的是,环形槽10可以从前往后倾斜也可以从后往前倾斜,可以多条环形槽10两两之间相互平行,也可以两两之间倾斜角度互为补角。但无论如何设置环形槽 10,其上的定位钢珠4都应该被设置为同步同向移动。
如图5-8所示,内转轴1上设有前后分布的第一环形槽101和第二环形槽102,第一环形槽101上设有第一定位钢珠4a,第二环形槽102上设有第二定位钢珠4b,轴套 22的壁上设有与第一定位钢珠4a配合的第一定位孔a1和与第二定位钢珠4b配合的第二定位孔a2,外套3的内壁设有与第一定位钢珠4a配合的第一直线槽b1和与第二定位钢珠4b配合的第二直线槽b2。
在本实施例中,第一环形槽101和第二环形槽102的倾斜角度互补。第一定位钢珠4a和第二定位钢珠4b在内转轴1的圆周面上相差180度。首先应当明确的是,这样的设置使得第一定位钢珠4a和第二定位钢珠4b能够在内转轴1转动时同步同向推动输出轴2,两者之间不会产生干扰是相互协同作用。而且这样的方式,使得输出轴2的两侧都具有导向的滑动结构,避免轴向运动时因受力不均而发生偏斜,进一步保证了整个同轴往复运动机构200运动的流畅性,也进一步避免额外摩擦力的产生,为设备静音化提供保障。
进一步地,如图6-8所示,环形槽10上还设有活动钢珠5,活动钢珠5也与环形槽 10适配,内转轴1转动过程中活动钢珠5同样也沿着环形槽10滚动。但是与定位钢珠 4不同的是,活动钢珠5并不推动输出轴2。这是因为轴套22的壁上设有轴向延伸的腰型孔c,腰型孔c的长度为输出轴2往复运动的行程长度,即环形槽10在内转轴1的轴线上的轴向距离。
活动钢珠5自轴套22内部的内转轴1的环形槽10,穿过腰型孔c,并被容纳在外套3的直线槽b中。需要特别说明的是,根据活动钢珠5的设置位置不同,这里的直线槽b可以是定位钢珠4所在的直线槽b,也可以是另外开设的用于避让活动钢珠5的直线槽b。
当内转轴1转动,定位钢珠4推动轴套22,而活动钢珠5则在腰型孔c的内活动并不对腰型孔c的孔壁施加作用力。
之所以设置活动钢珠5,是为了进一步消除轴套22与外套3之间间隙,使得输出轴2的运动更顺滑和稳定。因此,优选地,第一环形槽101和第二环形槽102上一共设置 4个活动钢珠5且每个活动钢珠5之间在内转轴1的圆周面上相差90度。
如图7-8所示,优选地,本实施例中,第一环形槽101设置三个第一活动钢珠5a,一个第一定位钢珠4a,而第一环形槽101设置一个第二定位钢珠4b和一个第二活动钢珠5b。轴套22的壁上设有与三个第一活动钢珠5a分别配合的三个第一腰型孔c1,三个第一活动钢珠5a和第一定位钢珠4a在内转轴1的圆周面上两两相差90度。轴套22 的壁上设有与第二活动钢珠5b配合的第二腰型孔c2,第二定位钢珠4b与第一定位钢珠 4a呈180度,第二活动钢珠5b与第一定位钢珠4a位于同侧。
四个角度的活动钢珠5对轴套22与外套3起到四个角度的支撑,从而保证了轴套22与外套3的同轴度,进一步保证了输出轴2活动的灵活性。
如图2、3、6所示,轴部21与外套3之间设有直线轴承6,直线轴承6与外套3 紧配或者两端设卡簧防止前后窜动。直线轴承6内壁上的沿轴向设置的滚珠g作用于输出轴2的轴部21,可省去输出轴2直接与外套3内孔松配而使用润滑脂,此外滚珠g 还能降低前后运动阻力,进一步保障输出轴2往复运动的顺利进行。
如图3、5所示,内转轴1从后往前伸入轴套22的腔体内,内转轴1和轴套22内壁之间设有轴承7,轴承7的设置不仅对内转轴1起到支撑作用,而且也更有利于内转轴1的周向转动。并且轴承后侧用卡簧8固定,以使得内转轴1可转动地被限位在轴套 22内。
如图3、5所示,同轴往复运动机构200还包括电机9,电机9的转轴同轴连接内转轴1,电机9转动驱动内转轴1旋转。优选地,电机9与内转轴1之间设有减速齿轮。
优选地,内转轴1的中心设有轴孔f,电机9的转轴r与轴孔对接。两者优选采用拔插式地配合方式,且轴孔为非圆形孔,即轴孔内势必存在一限制转轴和轴孔周向转动的限位面。优选地,轴孔为五角形孔、方形孔及其他正多边形孔。
如图2所示,因为电机9运动需要电力支持,为了实现无线作业,提高器具应用的便携性,本实施例所提供的器具的壳体100中还设置有用于安装蓄电池400的电池仓和相关连接电路。蓄电池400装配在电池仓内,并通过连接电路为同轴往复运动机构200 内的电机9提供电力支持。
以上对本实用新型所提供进行了同轴往复运动机构及器具介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (14)
1.同轴往复运动机构,其特征在于包括内转轴、输出轴及外套,所述内转轴与所述输出轴处于同一轴线上,所述外套套在所述输出轴外;
所述内转轴设有至少一条环绕在内转轴表面的环形槽,所述环形槽相对于内转轴的横截面具有一定倾斜角度,所述环形槽上设有一定位钢珠;
所述输出轴包括一轴部及轴部后端的轴套;所述轴套具有一容纳所述内转轴的腔体;所述轴套的壁上设有定位孔;
所述外套的内壁设有至少一条轴向延伸的直线槽;所述定位钢珠穿过所述定位孔落入所述直线槽内;
所述内转轴转动,定位钢珠沿着环形槽滚动并被外套内壁的直线槽所束缚沿直线方向滑动,定位钢珠通过定位孔带动所述输出轴作前后伸缩往复运动。
2.根据权利要求1所述同轴往复运动机构,其特征在于所述轴部与所述外套之间设有直线轴承。
3.根据权利要求1所述同轴往复运动机构,其特征在于所述内转轴通过轴承并用卡簧固定在轴套内。
4.根据权利要求1所述同轴往复运动机构,其特征在于还包括电机,所述电机驱动所述内转轴转动。
5.根据权利要求4所述同轴往复运动机构,其特征在于所述内转轴的中心设有轴孔,所述电机的转轴与所述轴孔对接。
6.根据权利要求1所述同轴往复运动机构,其特征在于所述环形槽上还设有活动钢珠,所述轴套的壁上设有轴向延伸的腰型孔,所述活动钢珠设于所述腰型孔,所述活动钢珠位于所述外套的直线槽内。
7.根据权利要求6所述同轴往复运动机构,其特征在于所述内转轴上设有前后分布的第一环形槽和第二环形槽,第一环形槽上设有第一定位钢珠,第二环形槽上设有第二定位钢珠;
轴套的壁上设有与第一定位钢珠配合的第一定位孔和与第二定位钢珠配合的第二定位孔,所述外套的内壁设有与第一定位钢珠配合的第一直线槽和与第二定位钢珠配合的第二直线槽;
所述第一定位钢珠与第二定位钢珠在内转轴的圆周面上相差180度。
8.根据权利要求7所述同轴往复运动机构,其特征在于第一环形槽上设有三个活动钢珠,所述轴套的壁上设有与三个活动钢珠分别配合的三个腰型孔;所述三个活动钢珠在内转轴的圆周面上相差90度。
9.根据权利要求4所述同轴往复运动机构,其特征在于所述电机与内转轴之间设有减速齿轮。
10.同轴往复运动机构,其特征在于包括电机、内转轴、输出轴及外套,所述内转轴与所述输出轴处于同一轴线上,所述外套套在所述输出轴外,所述电机驱动所述内转轴转动;
所述内转轴设有至少一条环绕在内转轴表面的环形槽,所述环形槽相对于内转轴的横截面具有一定倾斜角度,所述环形槽上设有一定位钢珠;
所述输出轴包括一轴部及轴部后端的轴套,所述轴套具有一容纳所述内转轴的腔体,所述轴部与所述外套之间设有直线轴承;所述轴套的壁上设有定位孔;
所述外套的内壁设有至少一条轴向延伸的直线槽;所述定位钢珠穿过所述定位孔落入所述直线槽内;
所述内转轴转动,定位钢珠沿着环形槽滚动并被外套内壁的直线槽所束缚沿直线方向滑动,定位钢珠通过定位孔带动所述输出轴作前后伸缩往复运动。
11.根据权利要求10所述同轴往复运动机构,其特征在于所述环形槽上还设有活动钢珠,所述轴套的壁上设有轴向延伸的腰型孔,所活动钢珠设于所述腰型孔,所述活动钢珠位于所述外套的直线槽内。
12.根据权利要求10所述同轴往复运动机构,其特征在于所述电机与内转轴之间设有减速齿轮。
13.器具,其特征在于包括壳体及壳体内的如权利要求1-12任一所述同轴往复运动机构。
14.根据权利要求13所述器具,其特征在于所述壳体内设有蓄电池,所述蓄电池为同轴往复运动机构内的电机提供电力。
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