专利名称：传动机构积木模组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可以演示各种传动机构构件的连动关系和动作原理的传动机构积木模组。
机构组装定位及连动，常应用各种不同的机械构件加以达成，例如，平面四连杆组、曲柄滑块组、平板凸轮组、齿轮组、皮带组、链条组螺杆组．．等等，而各种机械构件的设计型态，都有其特定目的，其中，平面四连杆组可呈现连杆的牵移变化，曲柄滑块组可做旋转运动与直线运动的转换，齿轮组的转速变换，皮带组及链条组的旋转连动..。
上述各种机构模组的种类繁多，而在机械设计应用上，又都是依其特定需要加以设计，彼此之间，若要形成连动关系，还要再作特定部位的特殊制造，才能使其定位连结，而让旋转运动的动力能达到传递或转向的预期效果。
一般来说，机械设计须涉及相当多的理工科技的知识，而人类对于一门学问的认知，又以可见、可操作为学习上的最佳导入方式，虽然，各种机械构件都可制成模型状，以供学生上课时参考认识，然而，目前课堂上所使用的各种机械构件模型，并不具有相对的连动关系，且不同的机械构件模型并不能任意组合加以变化，如此一来，学生的学习效果则仅能呆板的认识各种类型的机械构件，而难以理解各种机械构件的连动关系，以及所能组成的各种变化。
本实用新型的目的在于提供一种传动机构积木模组，其是在相同的基本架构中设置不同的机械构件，使其形成各种可任意变换组合的模组，以演示各种传动机构构件的连动关系和动作原理。
本实用新型的技术方案是提供一种传动机构积木模组，其特征在于其包括两片相对的架板，在两片架板中设置传动机构，架板上设置十字滑槽，十字滑槽中心位于架板中心点，且两垂直滑槽分别平行于架板侧边，架板对角线上靠近十字滑槽位置相对端分别设置传动轴孔，架板上设置数长槽，两片相对的架板各角落设置平行组合垫块，平行组合垫块周面设置嵌槽，传动机构的动力轴枢设于传动轴孔中，动力轴上末端设置旋转接头。
所述传动机构积木模组，其特征在于该传动机构是设置于两片相对的架板之间的连杆模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于该连杆模组，包括曲柄滑块模组或平面四连杆模组、双滑块模组、齿轮五连杆模组、肘节机构模组、升降机连杆模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于该传动机构是设置于两片相对的架板之间的凸轮模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于该凸轮模组包括日内瓦轮模组或不具偏置量的平板凸轮模组、具偏置量的平板凸轮模组、平板凸轮从动件摇摆运动模组、偏心确动凸轮模组、筒形凸轮模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于该传动机构是设置于两片相对的架板之间的齿轮模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于该齿轮模组包括蜗杆蜗轮模组或直齿正齿轮模组、斜齿正齿轮模组、螺旋正齿轮模组、正伞齿轮模组、螺旋伞齿轮模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于该传动机构是设置于两片相对的架板之间的皮带链条模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于该皮带链条模组包括平皮带传动模组或时规皮带传动模组、V型皮带传动模组、圆形皮带传动模组、链条传动模组、钢索传动模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于传动机构是设置于两片相对的架板之间的螺杆模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于该螺杆模组包括方型螺杆传动模组或V型螺杆传动模组、梯型螺杆传动模组、滚珠螺杆传动模组、无牙螺杆传动模组、左右螺杆传动模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于传动机构是设置于两片相对的架板之间的齿轮组合模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于该齿轮组合模组包括齿轮转换驱动模组或单式齿轮系模组、复式齿轮系模组、回归齿轮系模组、周转齿轮系模组、往返旋转复式齿轮模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于在组装传动机构的两片相对的架板外侧连接检测单元形成检测模组，包括旋转速度检测模组、直线速度检测模组、高扭力检测模组、低扭力检测模组、直线出力检测模组、直线位置检测模组。
所述传动机构积木模组，其特征在于检测单元以旋转接头与传动机构的旋转接头加以连接。
所述传动机构积木模组，其特征在于旋转接头表面设置凹部及凸部，旋转接头的凸部插入另一旋转接头的凹部中。
所述传动机构积木模组，其特征在于架板各角落对角线上设置数个定位孔。
所述传动机构积木模组，其特征在于平行组合垫块的嵌槽中埋设磁铁。
所述传动机构积木模组，其特征在于传动机构的侧轴固设于十字滑槽中。
所述传动机构积木模组，其特征在于传动机构的轴杆穿设于十字滑槽中。
本实用新型的优点在于可组成包括连杆模组、凸轮模组、齿轮模组、皮带链条模组、螺杆模组、齿轮组合模组、检测模组、电源及驱动马达模组，而能在教学上启发学生，使学生能认识各种传动机构，并且，可方便的变化出各种组合排列，而对于理工机械的辅助教学，可随着学生的年龄增长，更进一步的模拟组合结构，以及计算动力转换及变化值，包括建立每一模组的输出入(INPUT/OUTPUT)力量、速度、位置等公式推导、分析，并且，可透过量具量测加以验证，而让学生能充分理解传动机构的作用原理，可对于机械设计基础的养成教育提供莫大助益。
以下结合附图进一步说明本实用新型的具体结构特征及目的。
附图简要说明
图1是本实用新型的架板正面图。
图2是本实用新型中设置凸轮的日内瓦轮模组分解图。
图3是本实用新型中设置凸轮的日内瓦轮模组外观图。
图4是本实用新型中设置凸轮的日内瓦轮模组正视图。
图5是本实用新型中设置连杆的曲柄滑块模组正视图。
图6是本实用新型中设置齿轮的蜗杆蜗轮模组正视图。
图7是本实用新型中设置皮带链条的平皮带传动模组正视图。
图8是本实用新型中设置螺杆的方型螺杆传动模组正视图。
图9是本实用新型中设置齿轮组合的齿轮转换驱动模组正视图。
图10是本实用新型中设置连杆使不同的传动机构模组可以传递动力的实施例示意图。
图11是本实用新型一种组合应用的实施例俯视图。
图12是本实用新型其他组合应用的实施例立体图。
图13是本实用新型的传动机构模组配合检测单元形成检测模组的实施例图。
首先，请配合参看
图1及图2所示，其中，本实用新型的基本架构是具有两片相对的架板10，架板10上设置十字滑槽11，十字滑槽11中心位于架板10中心点，且两垂直滑槽个别平行于架板10侧边，架板10各角落对角线上设置数个定位孔19，且于架板10对角线上靠近十字滑槽11位置相对端分别设置传动轴孔12，一传动轴孔12距离架板10侧边为H1，另一传动轴孔12距离架板10同侧边为H2，使架板10不论那一边站立于平面皆有此等关系。
传动轴孔12中设置轴套13，可供各种传动机构的动力轴穿设其中加以枢设，又，两片相对架板10各角落设置平行组合垫块15，其系以螺丝穿过定位孔19，并锁入平行组合垫块15中加以固结，平行组合垫块15，除了可使两架板10连结以外，更兼具确保平行度功效，又，平行组合垫块15外周设置嵌槽151，嵌槽151中可设置磁铁152，磁铁152可吸附于导磁金属板上，使两片相对的架板10得以被锁固，而架板10可以透明的塑胶材质或亚克力材质加以制成。
如图2、图3、图4所示，是在基本架构的两片相对架板10间，设置凸轮的日内瓦轮模组20，该日内瓦轮模组20的动力轴21可穿过轴套13，而枢设于传动轴孔12中，并于动力轴21末端设置旋转接头14，旋转接头14表面设置凹部141及凸部142，不同的旋转接头14的凸部142可插入凹部141中，使旋转接头14旋转时，动力可藉由旋转接头14加以传递，日内瓦轮模组20一轮上设置拨杆22，另一轮上设置缺槽23，而当动力轴21旋转时，拨杆22可进入缺槽23中带动另一轮旋转一角度，形成旋转及间歇运动的转换，此一日内瓦轮模组20是属于凸轮模组之一，而凸轮模组更包括不具偏置量的平板凸轮模组、具偏置量的平板凸轮模组、平板凸轮从动件摇摆运动模组、偏心确动凸轮模组、筒形凸轮模组..等，皆可设置于本实用新型基本架构的两片相对的架板10间，而形成凸轮系列模组化设计结构，使本系列模组可与其他系列模组相互组合，达到不同组合功能。
配合参看图5所示，其系于本实用新型基本架构的两片相对的架板10间设置连杆的曲柄滑块模组30，此一曲柄滑块模组30具有连动的曲柄31，曲柄31一端设置滑块32，滑块32两侧设置轴杆321，轴杆321穿设于十字滑槽11，而曲柄31另端则以动力轴311枢设于架板10，动力轴311外缘穿设于旋转接头14，所以，旋转动力由旋转接头14输入时，可带动曲柄30旋转摆动，并带动轴杆321在十字滑槽11中位移，使滑块32可作往复运动，又，连杆模组除了曲柄滑块模组30以外，更包括平面四连杆模组、双滑块模组、齿轮五连杆模组、肘节机构模组、升降机连杆模组、固定及马达储存箱..等，皆可设置于本实用新型基本架构的两片相对的架板10间，而形成连杆模组化设计结构，使本系列模组可与其他系列模组相互组合，达到不同组合功能。
再如图6所示，则是在本实用新型基本架构的两片相对的架板10间设置齿轮的蜗杆蜗轮模组40，蜗杆蜗轮模组40的蜗杆41枢设于固定块16，固定块16两侧抵靠于两架板10内侧，并以螺丝锁设于十字滑槽11中加以定位，而蜗杆41的动力轴411末端则穿设于旋转接头14，又，蜗轮42是以动力轴43枢设于两相对的架板10间，使蜗轮42的轮齿啮合于蜗杆41，所以当蜗杆41动力轴411受到旋转接头14输入的旋转动力旋转时，可带动蜗轮42缓速旋转，且将旋转动力转换为另一轴向的旋转接头14向外传递，而由于动力轴411是位于两相对架板10之间，且由侧端穿出，其高度符合前述H1高度，使动力轴411上所设置的旋转接头14可与亦其模组的旋转接头14连接传递动力，又，齿轮模组除了蜗杆蜗轮模组40以外，更包括直齿正齿轮模组、斜齿正齿轮模组、螺旋正齿轮模组、正伞齿轮模组、螺旋伞齿轮模组..等，皆可设置于本实用新型基本架构的两片相对的架板10间，而形成齿轮模组化设计结构，使本系列模组可与其他系列模组相互组合，达到不同组合功能。
再如图7所示，则是在本实用新型基本架构的两片相对的架板10间设置皮带链条的平皮带传动模组50，其主动轮51以动力轴52枢设于架板10，两从动轮54的侧轴541置入十字滑槽11，并于适当位置加以锁设定位，而在架板10上设置长槽17，惰轮53的动力轴531置入长槽17，并于锁设定位于适当位置，侧轴541、531上设置轴承，使从动轮54及惰轮53可以转动，一平皮带55绕设于主动轮51、惰轮53及从动轮54上，动力轴14末端设置旋转接头14，所以，旋转动力由旋转接头14输入时，可藉由主动轮51带动平皮带55旋转，又，皮带链条模组除了平皮带传动模组50以外，更包括时规皮带传动模组、V型皮带传动模组、圆形皮带传动模组、链条传动模组、钢索传动模组..等，皆可设置于本实用新型基本架构的两片相对的架板10间，而形成皮带链条模组化设计结构，使本系列模组可与其他系列模组相互组合，达到不同组合功能。
如图8所示，是在本实用新型基本架构的两片相对的架板10间设置螺杆的方型螺杆传动模组60，其系于两片相对的架板10间设置两固定块16，两固定块16侧端抵靠于两片相对的架板10内侧，并以螺丝穿入十字滑槽11及锁入固定块16侧端加以紧固，于两固定块16间设置上、下两支导杆18，两支导杆18上穿设一滑台63，而在两固定块16间设置方牙螺杆61，方牙螺杆61的动力轴62两端设置旋转接头14，滑台63中间处设置螺孔与方牙螺杆61啮合，因此，当旋转动力由旋转接头14输入时，方牙螺杆61旋转，可带动滑台63位移，而输入的旋转动力若形成间歇性的正反转时，滑台63即可产生往复位移，又，螺杆模组除了方型螺杆传动模组60以外，更包括V型螺杆传动模组、梯型螺杆传动模组、滚珠螺杆传动模组、无牙螺杆传动模组、左右螺杆传动模组..等，皆可设置于本实用新型基本架构的两片相对的架板10间，而形成螺杆系列模组化设计结构，使本系列模组可与其他系列模组相互组合，达到不同组合功能。
再请配合参看图9所示，是在本实用新型基本架构的两片相对的架板10间，设置齿轮组合的齿轮转换驱动模组70，其中，齿条71一侧设置两轴杆72，两轴杆72穿入十字滑槽11中，齿条71另侧与架板10形成一空间，偏心轮74位于此一空间并以动力轴75枢设于架板10，动力轴75末端设置旋转接头14，一齿轮76以动力轴77枢设于两片相对的架板10上，齿轮76齿与齿条71齿啮合，动力轴75、77末端分别设置旋转接头14，齿条71的一轴杆72枢设于连杆73一端，连杆73另端枢设于偏心轮74周缘所设置的侧轴72上，而当旋转动力由偏心轮74侧的旋转接头14输入时，偏心轮74的旋转，可带动连杆73推动齿条71，使齿条71可推动齿轮76旋转，形成旋转动力的传递转换及增加转速，又，齿轮组合模组除了齿轮转换驱动模组70以外，更包括单式齿轮系模组、复式齿轮系模组、回归齿轮系模组、周转齿轮系模组、往返旋转复式齿轮模组..等，皆可设置于本实用新型基本架构的两片相对的架板10间，而形成齿轮组合系列模组化设计结构，使本系列模组可与其他系列模组相互组合，达到不同组合功能。
又，本实用新型在并排组合的动力传递上，可如
图10所示，而在两个传动机构的积木模组间设置连杆101使动力可接续传递，例如，一传动机构的积木模组，是在相对的架板10间设置两定位块86，两定位块86间设置导杆88，导杆88上套设弹簧874及设置滑块873，滑块873上设置滑轮872，一动力轴87上设置凸轮871，动力轴87末端可设置旋转接头14，凸轮871与滑轮872的接触，是以弹簧874力推抵，而在滑块873上设置轴杆85，另一传动机构的积木模组，则将升降连杆83的定位轴84锁固于十字滑槽11，而升降连杆83底端的轴杆85则穿出十字滑槽11，所以连杆101两端可分别枢设于二传动机构的积木模组的轴杆85上，使得一端积木模组的往复运动可藉由连杆101传递于升降连杆83模组，而能达到动力传递功效。
又，本实用新型的组合排列变化，可配合参看
图11所示，其中，本实用新型在基本架构的两片相对的架板10间设置马达80，马达80前端设置减速齿轮箱81，马达80电源接至变压器而构成电源及驱动马达模组80，此一电源及驱动马达模组80的动力轴83前端设置旋转接头14，而各种传动机构的组合变化，可将各机构上等高度的旋转接头14对接，使旋转接头14的凸部142可插入另一旋转接头的凹部141中，如
图11所示，是将日内瓦轮模组20、蜗杆蜗轮模组40以及曲柄滑块模组30逐一接设，并于日内瓦轮模组20前端接设电源及驱动马达模组80，所以，启动马达81及减速齿轮箱82的旋转动力，可经由各传动机构的旋转接头14逐一向後传递，而使各个接续的传动机构模组形成连动状态，如此组合变化，使各传动机构模组如同积木一般，而可以任意组合，又，各个传动机构模组亦可向上堆叠另一机构传动模组，如
图12所示，使靠合的平行组合垫块15的磁铁152能相吸而加以定位，因此，动力的传递可于空间中三轴向发展而任意组合变化。
另外，本实用新型基本架构在两片相对的架板10中所设置的传动机构，可配合各种检测单元，而形成检测模组，如
图13所示的检测单元90，即可以藉由旋转接头14与传动机构模组接合，形成特定的检测模组，例如，
图13所形成的检测模组可对于扭力进行检测，而依此模式所能形成的检测模组形态，则包括旋转速度检测模组、直线速度检测模组、高扭力检测模组、低扭力检测模组、直线出力检测模组、直线位置检测模组、摇摆角度检测模组等，而能对于旋转动力的输入(INPUT)与输出(OUTPUT)及传递进行包括速度、力量、位置等检测工作。
又，本实用新型所构成的连杆模组、凸轮模组、齿轮模组、皮带链条模组、螺杆模组、齿轮组合模组、检测模组，皆可置入储存箱中，而储存箱底设置导磁金属板，可使各模组上所设置的磁铁吸附定位。
权利要求1．一种传动机构积木模组，其特征在于其包括两片相对的架板，在两片架板中设置传动机构，架板上设置十字滑槽，十字滑槽中心位于架板中心点，且两垂直滑槽分别平行于架板侧边，架板对角线上靠近十字滑槽位置相对端分别设置传动轴孔，架板上设置数长槽，两片相对的架板各角落设置平行组合垫块，平行组合垫块周面设置嵌槽，传动机构的动力轴枢设于传动轴孔中，动力轴上末端设置旋转接头。
2．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于该传动机构是设置于两片相对的架板之间的连杆模组。
3．根据权利要求2所述传动机构积木模组，其特征在于该连杆模组，包括曲柄滑块模组或平面四连杆模组、双滑块模组、齿轮五连杆模组、肘节机构模组、升降机连杆模组。
4．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于该传动机构是设置于两片相对的架板之间的凸轮模组。
5．根据权利要求4所述传动机构积木模组，其特征在于该凸轮模组包括日内瓦轮模组或不具偏置量的平板凸轮模组、具偏置量的平板凸轮模组、平板凸轮从动件摇摆运动模组、偏心确动凸轮模组、筒形凸轮模组。
6．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于该传动机构是设置于两片相对的架板之间的齿轮模组。
7．根据权利要求6所述传动机构积木模组，其特征在于该齿轮模组包括蜗杆蜗轮模组或直齿正齿轮模组、斜齿正齿轮模组、螺旋正齿轮模组、正伞齿轮模组、螺旋伞齿轮模组。
8．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于该传动机构是设置于两片相对的架板之间的皮带链条模组。
9．根据权利要求8所述传动机构积木模组，其特征在于该皮带链条模组包括平皮带传动模组或时规皮带传动模组、V型皮带传动模组、圆形皮带传动模组、链条传动模组、钢索传动模组。
10．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于传动机构是设置于两片相对的架板之间的螺杆模组。
11．根据权利要求10所述传动机构积木模组，其特征在于该螺杆模组包括方型螺杆传动模组或V型螺杆传动模组、梯型螺杆传动模组、滚珠螺杆传动模组、无牙螺杆传动模组、左右螺杆传动模组。
12．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于传动机构是设置于两片相对的架板之间的齿轮组合模组。
13．根据权利要求12所述传动机构积木模组，其特征在于该齿轮组合模组包括齿轮转换驱动模组或单式齿轮系模组、复式齿轮系模组、回归齿轮系模组、周转齿轮系模组、往返旋转复式齿轮模组。
14．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于在组装传动机构的两片相对的架板外侧连接检测单元形成检测模组，包括旋转速度检测模组、直线速度检测模组、高扭力检测模组、低扭力检测模组、直线出力检测模组、直线位置检测模组。
15．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于检测单元以旋转接头与传动机构的旋转接头加以连接。
16．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于旋转接头表面设置凹部及凸部，旋转接头的凸部插入另一旋转接头的凹部中。
17．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于架板各角落对角线上设置数个定位孔。
18．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于平行组合垫块的嵌槽中埋设磁铁。
19．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于传动机构的侧轴固设于十字滑槽中。
20．根据权利要求1所述传动机构积木模组，其特征在于传动机构的轴杆穿设于十字滑槽中。
专利摘要一种传动机构积木模组,是在两片相对的架板中设置传动机构,架板上设置十字滑槽、数传动轴孔、数长槽,两片相对的架板各角落设置平行组合垫块,平行组合垫块周面设置嵌槽,磁铁埋设于嵌槽中,传动机构的动力轴可枢设于传动轴孔,动力轴上末端设置旋转接头,传动机构的动力轴、侧轴、轴杆可穿入十字滑槽中,各种传动机构可任意搭配组合,以演示各种传动机构构件的连动关系和动作原理。
文档编号G09B23/10GK2454845SQ0026595
公开日2001年10月17日 申请日期2000年12月18日 优先权日2000年12月18日
发明者颜鸿森, 江金隆 申请人:颜鸿森, 江金隆