专利名称：一种作用力的扩大装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及作用力的转换装置领域，更具体的说，涉及的是一种作 用力的扩大装置的创新。
背景技术：
现有的转换作用力装置中，有各种各样的机构及其组合用于作用力方向 和/或大小的转换，尤其在将旋转作用力进行放大的装置中，输入一个较小的
旋转作用力，输出一个较大的旋转作用力；例如，某旋转作用力可转动一个 直径较小质量较小的轮盘。
但是，该旋转作用力本身并不能直接转动 一个直径较大质量较大的轮
盘；其实类似的情形，在人们工农业的生产活动中，有^艮多的地方都会需求 有，目前的情况是，由多个小轮盘的转动带动一个大轮盘的转动，如果其中 任何一个以上的小轮盘故障停转都会直接导致大轮盘的停转，由此可见，大 轮盘停转的概率要远远高于任何一个'J、轮盘停转的概率。 因此，现有技术尚有待改进和发展。
实用新型内容
本实用新型的目的是，在于提供一种作用力的扩大装置，将仅能带动一 个小轮盘的作用力，经过该扩力装置后，可以带动一个大轮盘，以减少大轮 盘停转的概率。
本实用新型的技术方案如下
一种作用力的扩大装置，包括至少一组交叉铰接杠杆组件，所述交叉铰接杠杆组件包括多个交叉铰接的杠杆，用于将输入的作用力进行扩大后输 出；其中，每组交叉铰接杠杆组件的输入端铰接一组曲柄连杆组件，用于将 旋转方向的作用力转换成直线方向的作用力；所述交叉铰接杠杆组件的输出 端铰接一从动轮上非轴心的点，用于将直线方向的作用力转换成旋转方向的 作用力。
所述的装置，其中，所述装置包括两组交叉铰接杠杆组件和两组曲柄连 杆组件，两组交叉4交接杠杆组件输出作用力的方向相互垂直，且两组交叉铰 接杠杆的输出端均铰接在所述从动轮上非轴心的同 一点，用于交替地向所述 从动轮施加作用力。
所述的装置，其中， 一组交叉铰接杠杆组件包括至少两根以上并成对使 用的等长杠杆，所述杠杆两两交叉铰接，作为支点的铰接处两侧的杠杆长度 不相等，长度较长的一端位于各自铰接处的一侧，长度较短的一端位于各自 铰接处的另 一侧，且所述铰接处两侧杠杆长度较短的一端铰接杠杆长度较长 的一端。
所述的装置，其中， 一组交叉铰接杠杆组件包括两根交叉铰接的等长杠 杆，且所述铰接处两侧杠杆长度较长的 一端作为所述交叉铰接杠杆组件的输 入端铰接所述曲柄连杆组件，长度较短的 一端作为所述交叉铰接杠杆组件的 输出端连接所述从动轮上边缘的一点。
所述的装置，其中， 一组交叉铰接杠杆组件还包括两根等长连杆，每根 连杆的一端铰接位于交叉铰接杠杆铰接处杠杆长度较短的一端，两根连杆的 另 一端相互铰接在一起并连接到所述从动轮上边缘的一点，用于将交叉铰接 杠杆扩大后的作用力施加到所述从动轮。
所述的装置，其中，所述曲柄连杆组件为一组双曲柄连杆组件，包括两 套曲柄连杆，由一根主动轴上的两组反向锥齿轮驱动，用于将所述主动轴上 主动轮的作用力，通过所述主动轴上的两组反向锥齿4仑传递到一组双曲柄连 杆组件，并转换成两个方向相反、大小相等的作用力。所述的装置，其中，由所述主动轮驱动的主动轴上包括至少一组分流锥 齿轮，用于将所述主动轴上主动轮的作用力分流到从动轴，并通过所述从动 轴上的两组反向锥齿轮传递到另一组双曲柄连杆组件，用于驱动另一组交叉 铰接杠杆组件。
所述的装置，其中，所迷主动轴上包括一组分流锥齿轮，所述分流锥齿 轮连接一根从动轴，所述从动轴的轴心线与所述主动轮的轴心线相互垂直， 用于将所述主动轮上的一个旋转作用力分流成旋转轴线相互垂直的两个旋 转作用力。
所述的装置，其中，位于每组交叉铰接杠杆组件的输出端和所述从动轮 之间，还包括一弹性组件，所述弹性组件包括一外钩卡套、 一阻尼弹性件和 一内钩卡套，所述外钩卡套铰接所述交叉连杆组件并从所述阻尼弹性件外侧
卡钩该阻尼弹性件；所述内钩卡套铰接所述从动轮边缘侧的一点并从所述阻 尼弹性件内侧卡钩该阻尼弹性件；所述阻尼弹性件介于所述外钩卡套和内钩 卡套之间，用于延时所述外钩卡套或内钩卡套对作用力的传递。
所述的装置，其中，位于每组交叉杠杆组件的输出端和所述从动轮之间， 还包括一活塞式封闭汽缸体的双向阻尼器，所述双向阻尼器的一端铰接所述 交叉铰接杠杆组件的输出端，令一端铰接所述从动轮边缘侧的一点，所述双 向阻尼器包括一有密闭空间的汽缸体和一位于该汽缸体内部的活塞，所述活 塞在所述汽缸体内往复移动时压缩该活塞两侧密闭的空气，用于延时所述交 叉杠杆组件传递到所述从动轮的作用力。
本实用新型所提供的一种作用力的扩大装置，由于采用了至少一组将作 用力进行放大的交叉铰接杠杆组件，和采用了转换作用力方向的双曲柄连杆 组件，以及采用了对大轮盘非轴心同一点交替施加作用力的手段，实现了用 仅能带动一个小轮盘的作用力带动一个大轮盘，大大减少了大轮盘停转的概 率。
图1为本实用新型扩力装置的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本实用新型扩力装置的具体实施方式
和实施例加以
详细il明。
本实用新型的 一种作用力的扩大装置，主要核心点在于将作用力进行放 大的交叉铰接杠杆组件，和转换作用力方向的双曲柄连杆组件，以及对大轮 盘非轴心同一点交替施加作用力的手段，至于作用力、杠杆原理、曲柄连杆、 锥齿轮以及阻尼等技术为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
本实用新型的一种作用力的扩大装置，在一主动轮和一从动轮之间连接 一扩力装置，所述从动轮的直径大于所述主动轮的直径，或者从动轮的质量 大于主动轮的质量；所述扩力装置具体包括一杠杆^4勾，所述杠杆机构由多 个相互交叉铰接的杠杆组成，如一组交叉铰接杠杆组件，可将施加在所述主 动轮的作用力进行扩大或放大，并将扩大后的作用力施加到所述从动轮。
所述交叉铰接杠杆组件，如附图1所示，包括十字形交叉铰链连接的两 根杠杆和人字形交叉铰链连接的两根连杆，根据杠杆原理，通过调整杠杆上 具体的铰接的位置，即可将输入的作用力进行放大后输出。而且，随着接入 铰接的十字形杠杆数量增加，作用力总的放大因子也会随之以乘积的形式增 加，扩力装置的效果也将随之明显。
所述扩力装置的具体结构及其连接关系如附图l所示，所述主动轮110的 轮心固定连接一主传动轴120,用于带动该主传动轴120上连接的齿轮转动， 作用力传递的具体连接方式可以是键连接、销连接或其他传递作用力形式的 连接方式；通过所述齿^^的转动，带动一双曲柄连杆^l构150相对的转动； 所述双曲柄连杆机构150将大小相同、方向相反的作用力施加到所述杠杆机 构160,经过所述杠杆机构160的扩力后作用到所述从动轮180,并带动所述
8从动轮180转动。
为了能带动所述从动轮180转动，对于所述从动轮180上边缘的一点而 言，施加在该点作用力的方向不能通过所述从动轮180的轮心，换句话说， 当作用力施加到该点时，其作用力合力的方向必须与该点到所述从动轮180 轮心的方向形成不等于零或180。的夹角，从而才能产生力矩带动所迷从动 轮180转动，此处的力矩指的是，所述从动轮180边缘一点的作用力大小与该 点到所述从动轮180轮心的距离之乘积；较好的是，所述夹角为90。或270° , 此时能将作用力可不加分解的施加在所述从动轮180上；为此，将作用力进 行放大的杠杆机构160包括两套相同的交叉铰接杠杆组件，所述交叉铰接杠 杆组件可从相互垂直的两个方向将作用力交替地施加到所述从动轮180边缘 的一点。
具体来讲，可优选通过一组45。的伞齿轮或锥齿轮传动，将所述主动轮 U0的单方向转动转换成主传动轴120的单方向转动以及从传动轴的单方向 转动，而且所述主传动轴120和/人传动轴相互垂直，并通过一组分流锥齿轮-130的啮合传递作用力。
进一步说，为了保证两套相同的交叉铰接杠杆组件交替动作， 一方面， 所述主传动轴120通过连接其上的两组反向锥齿轮140传动，将所述主传动轴 120的单方向转动转换成方向相反的两根曲柄轴相对转动，每根曲柄轴带动 各自的曲柄连杆产生往复运动，且相对转动通过该双曲柄连杆组件转换成相 对移动，其合力使一套交叉铰接杠杆组件动作；另一方面，所述从传动轴通 过连接其上的两组反向锥齿轮140传动，将所述从传动轴的单方向转动转换 成方向相反的两根曲柄轴相对转动，每根曲柄轴带动各自的曲柄连杆往复运 动，且相对转动通过该双曲柄连杆组件转换成相对移动，其合力使另一套交 叉铰接杠杆组件动作；同时通过调整各组反向锥齿轮140之间转动的初始角， 从而协调两套交叉铰接杠杆组件交替动作。
以父字形的交叉铰接杠杆组件为例，其工作原理是，在所述双曲柄杠杆组件的两根曲柄轴相对转动的过程中，当转动到铰接连接所述交叉铰接杠杆 组件的两曲柄连杆相对距离最远时，所述交叉^l交接杠杆组件被收缩到极限， 此时结束传输拉力、开始传输推力；当转动到所述两曲柄连杆相对距离最近 时，所述交叉铰接杠杆组件被伸展到极限，此时结束传输推力、开始传输拉
力；在所述交叉铰接杠杆组件收缩或伸展的过程中传输作用力，收缩的过程 中传输拉力，伸展的过程中传输推力。如图l所示，转到A点时，第一组的交 叉铰接杠杆组件结束输出拉力并延时输出推力，第二组的交叉4交接杠杆组件 输出推力；转到B点时，第一组的交叉铰接杠杆组件输出推力，第二组的交 叉铰接杠杆组件结束输出推力并延时输出拉力；转到C点时，第一组的交叉 铰接杠杆组件结束输出推力并延时输出拉力，第二组的交叉铰接杠杆组件输 出拉力；转到D点时，第一组的交叉铰接杠杆组件输出拉力，第二组的交叉 铰接杠杆组件结束输出拉力并延时输出推力；转回A点时和前述转到A点时 的情况一样。
较好的是，为了配合和协调所述交叉铰接杠杆组件交替动作，以驱使所 述从动轮180转动，在所述每组交叉铰接杠杆组件和所述从动轮180之间设置 一弹性组件170,用于减少所述扩力装置产生的噪音，所述的弹性组件170包 括一阻尼弹性件、 一外钩卡套和一内钩卡套；所述阻尼弹性件采用弹性材料 制成，如弹性橡胶、弹性塑料或弹性金属，优选可选用柱形弹簧或中空柱形 橡胶棒；所述外钩卡套呈Y字形，其分叉的一端从所述阻尼弹性件的外部卡 钩，另一端固定连接所述交叉铰接杠杆组件输出作用力的一端；所述内钩卡 套呈Y字形，其分叉的一端从所述阻尼弹性件的内部卡钩，另一端铰链连接 所述从动轮180边缘的作用力施加点。
以柱形弹簧为例，该两组弹性组件170的工作原理是，在弹簧自然的状 态下，其长度为所述外钩卡套和内钩卡套的动作间隙，在所述交叉铰接杠杆 组件收缩的过程中，弹簧被压缩，作用在所述从动轮180边缘点的作用力方 向通过所述从动轮180的轮心，此刻，作用到与所述交叉铰接杠杆铰接的外
10钩卡套的作用力，不能传递到与所述从动轮180铰链连接的内钩卡套，也就
是说，所述外钩卡套的动作因为弹簧被压缩不能驱使所述内钩卡套动作；直 至弹簧被压缩到极限的时候才能将扩力后的作用力传递到所述从动轮180， 而此时，作用到所述从动轮180的作用力方向已经偏离了所述从动轮180的轮 心，从而产生力矩驱使所述从动轮180转动。需要说明的是，在弹簧被压缩 到极限以后，传递的作用力是拉力；同样的道理，在弹簧恢复到自然状态以 后，传递的作用力是推力，而在弹簧恢复的过程中，作用到所述从动轮180 边缘点的作用力方向通过所述从动轮180的轴心，此刻，所述外钩卡套的动 作因为和所述内钩卡套之间存在动作间隙，不能驱使所述内钩卡套动作，直 至两者之间的动作间隙消除后才能将扩力后的作用力传递至'j所述从动轮 180,而此时，作用到所述从动轮180的作用力方向已经偏离了所述从动轮180 的轴心，从而产生力矩驱使所述从动轮180转动。
可见，从实施的效果上看，针对所述从动轮180边缘的同一作用点而言， 一般同时存在着一种推力和一种拉力以驱使所述从动轮180转动，仅在转动 到所述从动轮180边缘四个象限点的位置如附图1的A、 B、 C和D点时，由于 所述弹性组件170的作用，只存在一种推力或拉力。尤其是在推力的过程中， 由于所述阻尼弹性件最终没有参与传递推力，而由所述外钩卡套直接推动内 钩卡套，故这部分的噪声并没有消除，但在所述阻尼弹性件恢复的过程中， 已经阻尼了大部分的外钩卡套的动作行程，因此所述外钩卡套接触到内钩卡 套时的噪声已经大大减少；此外，还可以通过增加橡胶垫进一步减轻碰撞。
另外， 一种更为合理的弹性组件170,即一种活塞式封闭汽缸体的双向 阻尼器，活塞可在封闭空间的缸体内往复移动，因为封闭空间的缸体在所述 活塞的两侧密闭有等量体积的空气，所以当所述活塞向一侧移动时，容积被 压缩一侧的空气就会对所述活塞产生一定的阻尼作用；而当所述活塞往另一 侧移动时，容积被压缩另 一侧的空气同样也会对所述活塞产生相同的阻尼作 用。如此，不管是在所述交叉铰接杠杆组件输出推力还是拉力的情况下，都会产生一个动作的延时，即作用力传递的延时，从而，避开了在施加给所述
从动轮180的作用力时，其作用力的方向通过所述从动轮180的轮心位置；同
时也消除了因结构件的碰撞而产生的振动和噪音。
以上优选实施例中扩力装置的技术根据实际应用可以采用现有各种可 能的方案，为本领域技术人员所熟知，在此也不再赘述。
本实用新型的具体实施方式
所描述的 一种作用力的扩大装置，由于釆用 了至少一组将作用力进行放大的交叉铰接杠杆组件，和采用了转换作用力方 向的双曲柄连杆组件，以及采用了对大轮盘非轴心同一点交替施加作用力的 手段，实现了用仅能带动一个小轮盘的作用力带动一个大轮盘，大大减少了 大轮盘停转的概率。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改
进或变换，例如由相互成90°交叉布置的外钩卡套、或相互成90°交叉布 置的内钩卡套组成的弹性组件，以及从3-4个均布的方向对大轮盘非轴心同 一点交替施加作用力等，而所有这些改进和变换都本应属于本实用新型所附 权利要求的保护范围。
权利要求1、一种作用力的扩大装置，包括至少一组交叉铰接杠杆组件，所述交叉铰接杠杆组件包括多个交叉铰接的杠杆，用于将输入的作用力进行扩大后输出；其特征在于，每组交叉铰接杠杆组件的输入端铰接一组曲柄连杆组件，用于将旋转方向的作用力转换成直线方向的作用力；所述交叉铰接杠杆组件的输出端铰接一从动轮上非轴心的点，用于将直线方向的作用力转换成旋转方向的作用力。
2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括两组交叉 铰接杠杆组件和两组曲柄连杆组件，两组交叉4交接杠杆组件输出作用力的 方向相互垂直，且两组交叉铰接杠杆的输出端均铰接在所述从动轮上非轴 心的同 一点，用于交替地向所述从动轮施加作用力。
3、 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于， 一组交叉铰接杠杆 组件包括至少两^L以上并成对使用的等长杠杆，所述杠杆两两交叉铰接， 作为支点的铰接处两侧的杠杆长度不相等，长度较长的一端位于各自铰接 处的一侧，长度较短的一端位于各自铰接处的另一侧，且所述铰接处两侧 杠杆长度较短的 一端铰接杠杆长度较长的 一端。
4、 根据权利要求3所述的装置，其特征在于， 一组交叉铰接杠杆组件 包括两根交叉铰接的等长杠杆，且所述铰接处两侧杠杆长度较长的一端作 为所述交叉铰接杠杆组件的输入端铰接所述曲柄连杆组件，长度较短的一 端作为所述交叉铰接杠杆组件的输出端连接所述从动轮上边缘的 一点。
5、 根据权利要求4所述的装置，其特征在于， 一组交叉铰接杠杆组件还包括两根等长连杆，每根连杆的 一端铰接位于交叉铰接杠杆铰接处杠杆 长度较短的一端，两根连杆的另一端相互铰接在一起并连接到所述从动轮 上边缘的一点，用于将交叉铰接杠杆扩大后的作用力施加到所述从动轮。
6、 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述曲柄连杆组件为一 组双曲柄连杆组件，包括两套曲柄连杆，由一根主动轴上的两组反向锥齿 轮驱动，用于将所述主动轴上主动轮的作用力，通过所述主动轴上的两组 反向锥齿轮传递到一组双曲柄连杆组件，并转换成两个方向相反、大小相等的作用力。
7、 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，由所述主动轮驱动的主 动轴上包括至少一组分流锥齿轮，用于将所述主动轴上主动轮的作用力分 流到从动轴，并通过所述从动轴上的两组反向锥齿轮传递到另一组双曲柄 连杆组件，用于驱动另一组交叉铰接杠杆组件。
8、 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主动轴上包括一组 分流锥齿轮，所述分流锥齿轮连接一根从动轴，所述从动轴的轴心线与所 述主动轮的轴心线相互垂直，用于将所述主动轮上的一个旋转作用力分流 成旋转轴线相互垂直的两个旋转作用力。
9、 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，位于每组交叉铰接杠杆 组件的输出端和所述从动轮之间，还包括一弹性组件，所述弹性组件包括 一外钩卡套、 一阻尼弹性件和一内钩卡套，所述外钩卡套铰接所述交叉连 杆组件并从所述阻尼弹性件外侧卡钩该阻尼弹性件；所述内钩卡套铰接所 述从动轮边缘侧的一点并从所述阻尼弹性件内侧卡钩该阻尼弹性件；所述 阻尼弹性件介于所述外钩卡套和内钩卡套之间，用于延时所述外钩卡套或 内钩卡套对作用力的传递。
10、根据权利要求9所述的装置，其特征在于，位于每组交叉杠杆组 件的输出端和所述从动轮之间，还包括一活塞式封闭汽缸体的双向阻尼器， 所述双向阻尼器的一端铰接所述交叉铰接杠杆组件的输出端，令一端铰接 所述从动轮边缘侧的 一点，所述双向阻尼器包括一有密闭空间的汽缸体和 一位于该汽缸体内部的活塞，所述活塞在所述汽缸体内往复移动时压缩该 活塞两侧密闭的空气,用于延时所述交叉杠杆组件传递到所述从动轮的作 用力。
专利摘要本实用新型公开了一种作用力的扩大装置，包括至少一组交叉铰接杠杆组件，所述交叉铰接杠杆组件包括多个交叉铰接的杠杆，用于将输入的作用力进行扩大后输出；每组交叉铰接杠杆组件的输入端铰接一组曲柄连杆组件，用于将旋转方向的作用力转换成直线方向的作用力；所述交叉铰接杠杆组件的输出端铰接一从动轮上非轴心的点，用于将直线方向的作用力转换成旋转方向的作用力。由于采用了至少一组将作用力进行放大的交叉铰接杠杆组件，和采用了转换作用力方向的双曲柄连杆组件，以及采用了对大轮盘非轴心同一点交替施加作用力的手段，实现了用仅能带动一个小轮盘的作用力带动一个大轮盘，大大减少了大轮盘停转的概率。
文档编号F16H33/00GK201348018SQ200820235490
公开日2009年11月18日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者明 陈 申请人:明 陈