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圆锥摆动推力轴装置.pdf

摘要
申请专利号:

CN201310120629.5

申请日:

2013.04.09

公开号:

太阳城集团CN103206499B

公开日:

2015.01.07

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F16H 23/10申请日:20130409|||公开
IPC分类号: F16H23/10 主分类号: F16H23/10
申请人: 肖立峰
发明人: 肖立峰
地址: 518053 广东省深圳市南山区御景东方11栋5A
优先权: 2013.03.13 CN 201310080324.6
专利代理机构: 深圳市携众至远知识产权代理事务所(普通合伙) 44306 代理人: 成义生;石玉忠
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201310120629.5

授权太阳城集团号:

太阳城集团103206499B||||||

法律状态太阳城集团日:

2015.01.07|||2013.08.14|||2013.07.17

法律状态类型:

太阳城集团授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

一种圆锥摆动推力轴装置,该装置包括传动轴(10)、推力板(20)、第一端盖(30)、多个滚珠(40)、第二端盖(50)及至少一个推力杆(60),其中,传动轴(10)分别通过多个滚珠(40)与推力板(20)及第一端盖(30)相连,第一端盖(30)与第二端盖(50)相连接,推力杆(60)活动装设于第二端盖(50)上,并分别与推力板(20)及受力部件相连接,且当传动轴(10)转动时,其通过多个滚珠(40)推动推力板(20)做圆锥摆动,并驱动推力杆(60)做往复式运动。本发明可将圆周运动转变为多点、多相位的往复式运动,且具有体积小,运行效率高,使用寿命长,工作可靠等特点。

权利要求书

权利要求书
1.   一种圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,该装置包括传动轴(10)、推力板(20)、第一端盖(30)、多个滚珠(40)、第二端盖(50)及至少一个推力杆(60),其中,所述传动轴(10)的一端设有与之同轴线的轴肩(11),轴肩(11)的与传动轴(10)相交一端的第一端面(111)与传动轴(10)的轴线相垂直,轴肩(11)的远离传动轴(10)的第二端面(112)倾斜于所述的第一端面(111),传动轴(10)分别通过多个滚珠(40)与推力板(20)及第一端盖(30)相连,第一端盖(30)与第二端盖(50)相连接,推力杆(60)活动装设于第二端盖(50)上,并分别与推力板(20)及受力部件相连接,且
当传动轴(10)转动时,其通过多个滚珠(40)推动推力板(20)作圆锥摆动,并通过不同相位的推力杆(60)驱动受力部件作往复式运动。

2.   如权利要求1所述的圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,该装置包括传动轴(10)、推力板(20)、第一端盖(30)、多个滚珠(40)、第二端盖(50)及至少一个推力杆(60),其中,所述传动轴(10)的一端设有与之同轴线的轴肩(11),轴肩(11)的与传动轴(10)相交一端的第一端面(111)与传动轴(10)的轴线相垂直,轴肩(11)的远离传动轴(10)的第二端面(112)倾斜于所述的第一端面(111),传动轴(10)分别通过多个滚珠(40)与推力板(20)及第一端盖(30)相连,第一端盖(30)与第二端盖(50)相连接,推力杆(60)活动装设于第二端盖(50)上,并分别与推力板(20)及往复运动部件相连接,且
当不同相位的往复运动部件作往复式运动时,经不同相位的推力杆(60)推动推力板(20)作圆锥摆动,并通过多个滚珠(40)推动传动轴(10)作旋转运动。

3.   如权利要求1或2所述的圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,在轴肩(11)的第一端面(111)和第二端面(112)上分别设有第一环形滚珠槽(1111)和第二环形滚珠槽(1121)。

4.   如权利要求1或2所述的圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,所述推力板(20)为圆形板状体并设于轴肩(11)的第二端面(112)的相对侧,推力板与所述轴肩的第二端面(112)相平行,推力板(20)的与轴肩的第二端面(112)相对的一面上设有与所述第二环形滚珠槽(1121)相对应的第三环形滚珠槽(21)。

5.   如权利要求1或2所述的圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,所述第一端盖(30)的中心设有轴孔(31),其内侧设有容置所述推力板(20)及传动轴的轴肩(11)的圆柱形的腔体(32),在该腔体(32)的底面上设有与所述第一环形滚珠槽(1111)相对应的第四环形滚珠槽(321)。

6.   如权利要求1或2所述的圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,所述多个滚珠(40)分别装在所述第一环形滚珠槽(1111)与第四环形滚珠槽(321)及第二环形滚珠槽(1121)与第三环形滚珠槽(21)之间。

7.   如权利要求1或2所述的圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,所述第二端盖(50)与所述第一端盖(30)相连接,该第二端盖(50)的与第一端盖的腔体(32)相对的一侧的中央呈锥形,在第二端盖(50)上设有至少一个推力杆孔(51)。

8.   如权利要求1或2所述的圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,所述推力杆(60)活动设置于所述推力杆孔(51)内,其一端与所述推力板(20)接触,另一端与受力部件相接触。

9.   如权利要求1或2所述的圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,所述传动轴轴肩的第二端面(112)倾斜于所述的第一端面(111)的倾角α为0°<α<45°。

10.   如权利要求7所述的圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,所述第二端盖(50)的锥形的锥面与垂直于其中心轴线的平面的夹角α为0°<α<45°。

11.   如权利要求4所述的圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,所述推力板(20)的中轴线与推力板(20)和所述第二端盖(50)相对的一面的交点位于所述传动轴(10)的中轴线上,并与第二端盖(50)的锥形面的顶点相重合。

12.   如权利要求11所述的圆锥摆动推力轴装置,其特征在于,在所述第二端盖(50)的锥形面的顶部设有球形凸起(52),该球形凸起的球心位于所述推力板(20)的中轴线与推力板(20)和所述第二端盖(50)相对的一面的交点,在所述推力板(20)的与第二端盖(50)相对的一面设有与所述球形凸起(52)相对应的球形凹坑(22),所述球形凸起(52)活动地置于该球形凹坑(22)内,形成球铰。

说明书

说明书圆锥摆动推力轴装置
【技术领域】
本发明涉及运行方式变换的机械,特别是涉及一种可将圆周运动转变为多点且多相位的往复式运动,或将往复式运动转变为旋转运动的圆锥摆动推力轴装置。
【背景技术】
在机械领域中,许多场合都需要将机械的圆周运动转变为往复式运动,实现这种转变的机械通常为凸轮机构、曲轴连杆机构、偏心轮机构等,这类机构通过电机带动轴旋转,再通过装在轴的输出端的凸轮、连杆、偏心轮等带动一个直线运行部件作往复运动。这些机构中,轴除了承受扭矩外,还会承受弯矩、剪切力等力的作用,这些外力的作用会导致轴的使用寿命的降低,更重要的是,为了承受这些外力作用,通常是将轴的尺寸加大,通过加大体积来承载作用力,而轴的尺寸的增加又会导致设备体积的增大。另一方面,凸轮、连杆等机构中均存在滑动部件,这些滑动部件在运行中存在滑动摩擦,导致机构运行效率的降低并影响设备的使用寿命。
【发明内容】
本发明旨在解决上述问题,而提供一种可将圆周运动转变为多点、多相位的往复式运动,体积小,运行效率高,使用寿命长,工作可靠的圆锥摆动推力轴装置。
为实现上述目的,本发明提供一种圆锥摆动推力轴装置,该装置包括传动轴、推力板、第一端盖、多个滚珠、第二端盖及至少一个推力杆,其中,所述传动轴的一端设有与之同轴线的轴肩,轴肩的与传动轴相交一端的第一端面与传动轴的轴线相垂直,轴肩的远离传动轴的第二端面倾斜于所述的第一端面,传动轴分别通过多个滚珠与推力板及第一端盖相连,第一端盖与第二端盖相连接,推力杆活动装设于第二端盖上,并分别与推力板及受力部件相连接,且
当传动轴转动时,其通过多个滚珠推动推力板作圆锥摆动,并通过不同相位的推力杆驱动受力部件作往复式运动。
在本发明的另一方案中,该装置包括传动轴、推力板、第一端盖、多个滚珠、第二端盖及至少一个推力杆,其中,所述传动轴的一端设有与之同轴线的轴肩,轴肩的与传动轴相交一端的第一端面与传动轴的轴线相垂直,轴肩的远离传动轴的第二端面倾斜于所述的第一端面,传动轴分别通过多个滚珠与推力板及第一端盖相连,第一端盖与第二端盖相连接,推力杆活动装设于第二端盖上,并分别与推力板及往复运动部件相连接,且
当不同相位的往复运动部件作往复式运动时,经不同相位的推力杆推动推力板作圆锥摆动,并通过多个滚珠推动传动轴作旋转运动。
在轴肩的第一端面和第二端面上分别设有第一环形滚珠槽和第二环形滚珠槽。
推力板为圆形板状体并设于轴肩的第二端面的相对侧,推力板与所述轴肩的第二端面相平行,推力板的与轴肩的第二端面相对的一面上设有与所述第二环形滚珠槽相对应的第三环形滚珠槽。
第一端盖的中心设有轴孔,其内侧设有容置所述推力板及传动轴的轴肩的圆柱形的腔体,在该腔体的底面上设有与所述第一环形滚珠槽相对应的第四环形滚珠槽。
多个滚珠分别装在所述第一环形滚珠槽与第四环形滚珠槽及第二环形滚珠槽与第三环形滚珠槽之间。
第二端盖与所述第一端盖相连接,该第二端盖的与第一端盖的腔体相对的一侧的中央呈锥形,在第二端盖上设有至少一个推力杆孔。
推力杆活动设置于所述推力杆孔内,其一端与所述推力板接触,另一端与受力部件相接触。
传动轴轴肩的第二端面倾斜于所述的第一端面的倾角α为0°<α<45°。
第二端盖的锥形的锥面与垂直于其中心轴线的平面的夹角α为0°<α<45°。
所述推力板的中轴线与推力板和所述第二端盖相对的一面的交点位于所述传动轴的中轴线上,并与第二端盖的锥形面的顶点相重合。
在所述第二端盖的锥形面的顶部设有球形凸起,该球形凸起的球心位于所述推力板的中轴线与推力板和所述第二端盖相对的一面的交点,在所述推力板的与第二端盖相对的一面设有与所述球形凸起相对应的球形凹坑,所述球形凸起活动地置于该球形凹坑内,形成球铰。
本发明的贡献在于,其有效解决了现有技术中存在的诸多问题。本发明通过倾斜式推力板与第二端盖的锥形结构的配合,使得传动轴的圆周运动转变为推力杆的往复式运动多点、多相位的往复式运动,并可将多点、多相位的往复运动转变为旋转运动。因此该装置相比现有装置,具有体积小,运行效率高,使用寿命长,工作可靠等突出的特点,并使得该装置可广泛应用需要将圆周运动转变为往复式运动或将往复运动转变为旋转运动的场合。
【附图说明】
图1是本发明的整体结构剖视图。
图2是本发明的传动轴结构示意图,其中,图2A为主视图,图2B为图2A的俯视图,图2C为图2A的仰视图。
图3是本发明的推力板结构示意图,其中,图3A为主视图,图3B为图3A的俯视图。
图4是本发明的第一端盖结构示意图,其中,图4A为剖视图,图4B为图4A的仰视图。
图5是本发明的第二端盖结构示意图,其中,图5A为剖视图,图5B为图5A的俯视图。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明,对本发明不构成任何限制。
参阅图1,本发明的圆锥摆动推力轴装置包括传动轴10、推力板20、第一端盖30、多个滚珠40、第二端盖50及至少一个推力杆60。
如图2A~图2C所示,所述传动轴10的一端与驱动电机连接,其另一端设有与之同轴线的轴肩11,该轴肩11的与传动轴10相交一端的第一端面111为环形面,该环形面与传动轴10的轴线相垂直。轴肩11的远离传动轴10的第二端面112倾斜于所述的第一端面111,其倾角α为0°<α<45°,本实施例中α为4°。在轴肩11的第一端面111上设有第一环形滚珠槽1111,在轴肩的第二端面112上设有第二环形滚珠槽1121。
参阅图3A、图3B,所述推力板20为圆形板状体,其设于与轴肩11的第二端面112的相对侧,推力板20与所述轴肩的第二端面112相平行,推力板20上与轴肩的第二端面112相对的一面上设有与所述第二环形滚珠槽1121位置相对应的第三环形滚珠槽21。该推力板20为摆动部件,其可在传动轴的轴肩11的推动下摆动。所述推力板20的中轴线与推力板20和所述第二端盖50相对的一面的交点位于所述传动轴10的中轴线上,并与第二端盖50的锥形面的顶点相重合。在所述第二端盖50的锥形面的顶部设有球形凸起52,该球形凸起的球心位于所述推力板20的中轴线与推力板20和所述第二端盖50相对的一面的交点,在所述推力板20的与第二端盖50相对的一面设有与所述球形凸起52相对应的球形凹坑22,所述球形凸起52活动地置于该球形凹坑22内,形成球铰。
参阅图4A、图4B,所述第一端盖30为圆形盖体,其中心设有轴孔31,传动轴10穿置于该轴孔31中,第一端盖内侧设有圆柱形的腔体32,用于容置所述推力板20及传动轴的轴肩11。在该腔体32的底面上设有与所述第一环形滚珠槽1111相对应的第四环形滚珠槽321。
如图5A、图5B所示,所述第二端盖50用螺栓与所述第一端盖30对合连接,该第二端盖50的与第一端盖的腔体32相对的一侧的中央为向第一端盖的腔体32内凸起的锥形,所述锥形的锥面与垂直于其中心轴线的平面的夹角与所述第二端面512与第一端面511的倾角α相同,以使传动轴的轴肩11的第二端面112与推力板20始终保持平行。在第二端盖50上沿圆周方向对称地设有四个推力杆孔51,每个推力杆孔51内各活动地装有一个推力杆60。推力杆60可在该推力杆孔51内往复移动。
如图1,所述多个滚珠40分别装在所述第一环形滚珠槽1111与第四环形滚珠槽321及第二环形滚珠槽1121与第三环形滚珠槽21之间。所述第一环形滚珠槽1111、第二环形滚珠槽1121、第三环形滚珠槽21及第四环形滚珠槽321均为圆弧形槽。
如图1,所述推力杆60活动设置于所述推力杆孔51内,其一端与所述推力板20接触,另一端与受力部件相接触,所述的受力部件可以是活塞、隔膜泵的隔膜等。
如图1,当传动轴10由电机驱动而旋转时,其通过多个滚珠40推动推力板20做圆锥摆动,并驱动推力杆60做往复式运动,从而带动受力部件做往复运动。当推力板20对受力部件施压时,受力部件则给推力板20以反作用力,该反作用力通过滚珠40直接传递到第一端盖30,因而该反作用力对传动轴10不施加弯矩。
在其它实施例中,当需要将往复运动转变为旋转运动时,所述的受力部件则为往复运动部件,典型地,该往复运动部件为活塞,当不同相位的活塞作往复运动时,经活塞及推力杆60推动推力板20作圆锥摆动,并通过多个滚珠40推动传动轴10作旋转运动,使得本发明的装置可用作发动机。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示,但本发明的保护范围并不局限于此,在不偏离本发明构思的条件下,对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

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