专利名称：卷管器或卷缆器及驱动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及卷管器或卷缆器及其驱动机构，特别是一种用于利用人力(例如脚部蹬踏作用)为动力来实现 软管或缆线的回缩的卷管器或卷缆器及其驱动机构。
背景技术：
现有的用于驱动软管或缆线的回缩的驱动机构主要由人力、卷簧力及齿轮传动链构成，卷绕轮驱动机构和卷绕轮组件通过一离合器可分离地相联，并通过一连杆由人力(例如脚部蹬踏作用)来操作，现有的卷管器或卷缆器驱动机构存在着结构复杂，装配时组件较多，不好装配，且成本较高的不足之处。
发明内容
本发明的目的在于提供一种驱动机构，无需齿轮，其结构简单。本发明的另一目的在于提供一种卷管器或卷缆器。为实现所述目的的驱动机构，其特点是，包括摆杆；导向轮；驱动轮；张紧轮；传动带；摆杆、导向轮、驱动轮和张紧轮之间由传动带连接，传动带的一端部固定在摆杆上，且传动带自摆杆延伸依次经过导向轮、驱动轮，另一端部卷绕在张紧轮上；张紧轮与复位弹簧耦接，在摆杆的至少部分摆动范围内，传动带和驱动轮啮合以传动力，且该复位弹簧在张紧轮上施加有力矩以使张紧轮收紧传动带。所述的驱动机构，其进一步的特点是，还包括棘轮、棘爪和凸轮，凸轮固定在张紧轮的一侧，棘轮固定在驱动轮的一侧，棘爪以轴为支点可进行转动，棘爪配设有复位弹簧，凸轮和棘爪相啮合，可驱动棘爪转动，棘爪与棘轮分开，但在凸轮的至少部分转动范围内，棘爪与棘轮相啮合。所述的驱动机构，其进一步的特点是,包括卷轮,卷轮和驱动轮之间由传动轴连接，且传动轴和卷轮或驱动轮之间有单向离合器。所述的驱动机构，其进一步的特点是，为卷管器或卷缆器的驱动机构。所述的驱动机构，其进一步的特点是，所述摆杆为踏摆杆，踏摆杆的末端连接有脚踏板。所述的驱动机构，其进一步的特点是，传动带为多楔带，相应地，导向轮、张紧轮以及驱动轮为多楔带带轮。所述的驱动机构，其进一步的特点是，摆杆、导向轮、驱动轮、张紧轮以及传动带位于一机壳或机架的竖向侧面上，摆杆、导向轮、驱动轮以及张紧轮分别由枢轴连接在机壳或机架上其可自由地枢转，机壳或机架上有对应摆杆的上限位装置。所述的驱动机构，其进一步的特点是，导向轮、驱动轮、张紧轮的轴心呈三角形布置，摆杆位于该三角形的下方。所述的驱动机构，其进一步的特点是，所述复位弹簧为卷簧。为实现所述目的的卷管器或卷缆器或卷缆器，其特点是，包括前述任一所述的驱动机构。在摆杆上施加力，力经导向轮导向后，从传动带传递到驱动轮、张紧轮，以使驱动轮、张紧轮转动，释放摆杆上的力后，在复位弹簧的作用下，张紧轮施加张紧力在传动带上，传动带带动摆杆复位。因此可反复施加力在摆杆上，从而反复地使驱动轮转动，只需要在驱动轮和卷轮的之间设置单向离合器，单向离合器在摆杆复位时断开，驱动轮就可以不断地驱动卷轮往一方向转动，从而达到卷收的目的。由于无需齿轮，因此结构简单，减少了大量的零件，节约了安装工时，降低了产品的制造成本，且减少了维修时间。
图I为卷管器或卷缆器驱动机构的结构示意图 。图2为卷管器或卷缆器驱动机构的分解图。图3为多楔带的剖面图。图4为张紧轮的立体图。图5为离合器的分解图。图6为省略机壳或机架的卷管器或卷缆器驱动机构的初始位置的示意图。图7是省略机壳或机架的卷管器或卷缆器驱动机构的终点位置的示意图。图8是驱动轮和张紧轮之间的传动带为内切圆连接的示意图。图9是驱动轮和张紧轮之间的传动带为外切圆连接的示意图。
具体实施例方式如图I所示,驱动机构包括摆杆2、导向轮6、驱动轮7、张紧轮8、传动带4,传动带4的一端部固定在摆杆2上，且传动带4自摆杆2延伸经过导向轮6、驱动轮7，另一端部卷绕在张紧轮8上；张紧轮8与复位弹簧9耦接，在摆杆2的至少部分摆动范围内，传动带4和驱动轮7啮合以传动力，且该复位弹簧9在张紧轮8上施加有力矩以使张紧轮8收紧传动带4。在如图I、图2、图5所示的实施例中，卷轮17和驱动轮7之间由传动轴11连接，且传动轴11和驱动轮7 (也可以是卷轮17)之间有单向离合器12。图I至图5所示的实施例可以但不限于为卷管器或卷缆器的驱动机构。如图I、图2所示，在本发明的较佳实施例中，摆杆2为踏摆杆，踏摆杆的末端连接有脚踏板I。在本发明的较佳实施例中，如图I、图2、图3所示，传动带4为多楔带(其上有多楔槽)，相应地，导向轮6、张紧轮7以及驱动轮8为多楔带带轮。在本发明的较佳实施例中，如图I、图2所示，摆杆2、导向轮6、驱动轮7、张紧轮8以及传动带4位于一机壳或机架16的竖向侧面上，摆杆2、导向轮6、驱动轮7、张紧轮8分别由枢轴连接在机壳或机架16上其可自由地枢转，机壳或机架16上有对应摆杆2的上限位装置15。在本发明的较佳实施例中，如图I、图2所示，导向轮6、驱动轮7、张紧轮8的轴心呈三角形布置，摆杆2位于该三角形的下方。在本发明的卷管器或卷缆器的实施例包括前述的驱动机构，机壳或机架16可以设置成包覆卷轮17、导向轮6、驱动轮7、张紧轮8以及传动带4的形式，留有供摆动摆杆2的开口。下面结合图I至图5，对本发明的最佳实施例进行说明。限位装置15 (为限位块15)固定在机壳或机架16 —固定部分上，用于对摆杆2(为踏摆杆2)的运动进行限位，踏摆杆2通过副轴3可枢转地固定于机壳或机架16的一固定部分上，并可绕副轴3的轴线摆动，在踏摆杆2的一自由端安装有一踏板1，方便人体脚部对踏摆杆施加力。导向轮6外圆上设置有与传动带4 (为多楔带4)相配合的形状，导向轮6固定安装于一固定于机壳或机架16的一固定部分的副轴14上。驱动轮7外圆上设置有与多楔带4相配合的形状，驱动轮7同轴的固定安装有单向离合器12，驱动轮7同轴安装于固定于机壳或机架16的一固定部分的主轴11上，并且主轴11可绕其轴线转动，主轴11与卷管轮17固定连接，张紧轮8外圆上设置有与多楔带4相配合的形状，张紧轮8同轴安装于一固定于机壳或机架16的一固定部分的副轴10上，并且张紧轮8可绕副轴10的轴线转动，复位弹簧9 (为卷簧9) 一头与副轴10固定连接，另一头与张紧轮8内圆周面上的凹槽13 (如图4所示)固定连接，多楔带4 一头与踏摆杆2的A处固定连接，另外一头与张紧轮 8固定连接，中间通过导向轮6和驱动轮7 ;多楔带4上内表面排布有等间距纵向40°梯形楔5。此结构中，单向离合器12为但不限于一滚针单向离合器，当然，达到单向离合器的具体结构还是很多的。当拉出管子或绳子时，卷管轮17顺时针转动，带动主轴11顺时针转动，此时，单向离合器12处于连接状态，在单向离合器12的作用下，驱动轮7顺时针转动，由于脚踏力没有施加上去，张紧轮8处于初始位置，张紧轮8的张力较小，多楔带4与驱动轮7之间的摩擦力较弱，多楔带4与驱动轮7之间相对滑动，此时，导向轮6和张紧轮8没有转动，踏摆杆2处于起始位置B。当把踏板I往C位置下压时，踏摆杆2带动多楔带4向下运动，在多楔带4的带动下，导向轮6绕其副轴14逆时针旋转，多楔带4在张紧轮8的张力及脚踏力的共同作用下，多楔带4与驱动轮7之间的摩擦力大大增加，从而多楔带4带动驱动轮7作逆时针转动(采用多楔带的主要目的是在相同的带宽的条件下以增加摩擦面积)驱动轮7绕其主轴11逆时针旋转，此时，单向离合器12处于连接状态，从而带动主轴11逆时针旋转，主轴11带动卷管轮17逆时针旋转，从而达到回缩软管的目的，张紧轮8绕其副轴10顺时针旋转，从而带动卷簧9的一端顺时针旋转，此时，卷簧9贮藏能量。当放开踏板I时，卷簧9释放能量，张紧轮8绕其副轴10逆时针旋转，从而带动多楔带4逆时针旋转，在多楔带4的作用下，驱动轮7顺时针旋转，此时，单向离合器12处于分离状态，主轴11处于静止状态，导向轮6分别绕其副轴14顺时针转动，踏摆杆2在多楔带4的作用下，由C向B方向运动,从而达到复位功能。如图I、图2、图6、图7所示，在本发明的较佳实施例中，驱动机构还包括棘轮21、棘爪20、拉簧19和凸轮23。凸轮23也装在轴10上，并固定在张紧轮8的一侧。棘轮21也装在轴11上，并固定在驱动轮7的一侧。凸轮23和张紧轮8可以是分体件，也可以是一体件。棘轮21和驱动轮7是分体件。棘爪20装在轴18上，以轴18为支点可进行转动。棘爪20的一端和弹簧19连接，弹簧19安装在轴22上，轴22是固定在机壳或机架16上，弹簧19可以但不限于是拉簧，弹簧19施加有弹簧力在棘爪20上，以使棘爪20能转动到与棘轮21相啮合的位置。在初始位置(即摆杆2处于最上方的位置)，凸轮23的轮廓和棘爪20相接触，以使棘爪20克服弹簧19的弹簧力而偏转到脱离棘轮21的位置，此时卷轮17可以顺时针转动，卷轮17上的软管可以被拉出。当摆杆2往下摆，传动带4带动驱动轮7作逆时针转动，驱动轮7通过单向离合器12驱动卷轮17也做逆时针转动,张紧轮8在传动带4的作用下顺时针转动，凸轮23和张紧轮8联动，凸轮23的凸面轮廓逐渐脱离棘爪20，棘爪20在弹簧19的作用下偏转复位，以使棘爪20和棘轮21由分开转换为啮合。摆杆2往下摆动到位后往上回复运动，此时，单向离合器12分离，卷轮17处于自由状态，可做顺时针或者逆时针转动，而顺时针方向的转动是不希望发 生的，此时棘爪20和棘轮21的啮合可以阻止卷轮17作顺时针转动，直到摆杆2回复到初始位置，此时凸轮23经过逆时针转动，再次将棘爪20和棘轮21顶开。张紧轮8和驱动轮I之间的传动带4连接，如图8所示可以是内切圆连接，如图9所示还可以是外切圆连接，内切时，传动带对驱动轮7的包角比较大，传动带对驱动轮7的力更大。张紧轮外圆上是否设置有与多楔带(传动带为多楔带时)相配合的形状是根据多楔带与张紧轮8的配合确定的。如果多楔带背面与张紧轮8相配合，则外圆上不需与多楔带配合形状。在驱动机构中，还设置有针对张紧轮的限位轴24，用于张紧轮初始位置限位，，限位轴24为驱动机构的主限位机构。限位的方式有很多，不限于用限位轴对张紧轮8进行限位，例如还可以用限位块。摆杆2摆回初始位置时，也有摆杆限位轴15对其进行限位，摆杆限位轴为驱动机构的副限位机构。当张紧轮8在初始位置时，由于由限位轴24限位，传动带4无力矩作用，传动带所受力只有摆杆2的重力，因此作用在驱动轮7上的力比较小，传动带与驱动轮的摩擦也较小，卷轮17上的软管拉出时，卷轮克服传动带与驱动轮之间的摩擦进行转动。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，例如卷簧9就可以由其他弹簧替代，又如在传动轴和卷轮或驱动轮之间增加齿轮副也可以阻止收管时卷轮顺时针转的现象，齿轮副可以替代棘轮棘爪凸轮，但这样的装置会整加成本，占用更大的空间。因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴之内，应由各权利要求限定，而纳入权利要求的范围之内。
权利要求
1.驱动机构，其特征在于，包括 摆杆； 导向轮； 驱动轮； 张紧轮；以及 传动带； 摆杆、导向轮、驱动轮和张紧轮之间由传动带连接，传动带的一端部固定在摆杆上，且传动带自摆杆延伸依次经过导向轮、驱动轮，另一端部卷绕在张紧轮上；张紧轮与复位弹簧耦接，在摆杆的至少部分摆动范围内，传动带和驱动轮啮合以传动力，且该复位弹簧在张紧轮上施加有力矩以使张紧轮收紧传动带。
2.如权利要求I所述的驱动机构，其特征在于，还包括棘轮、棘爪和凸轮，凸轮固定在张紧轮的ー侧，棘轮固定在驱动轮的ー侧，棘爪以轴为支点可进行转动，棘爪配设有复位弹簧，凸轮和棘爪相啮合，可驱动棘爪转动，棘爪与棘轮分开，但在凸轮的至少部分转动范围内，棘爪与棘轮相啮合。
3.如权利要求I所述的驱动机构，其特征在于，包括卷轮，卷轮和驱动轮之间由传动轴连接，且传动轴和卷轮或驱动轮之间有单向离合器。
4.如权利要求I所述的驱动机构，其特征在于，为卷管器或卷缆器的驱动机构。
5.如权利要求I所述的驱动机构，其特征在于，所述摆杆为踏摆杆，踏摆杆的末端连接有脚踏板。
6.如权利要求I所述的驱动机构，其特征在于，传动带为多楔带，相应地，导向轮、张紧轮以及驱动轮为多楔带带轮。
7.如权利要求I所述的驱动机构，其特征在于，摆杆、导向轮、驱动轮、张紧轮以及传动带位于一机壳或机架的竖向侧面上，摆杆、导向轮、驱动轮以及张紧轮分别由枢轴连接在机壳或机架上其可自由地枢转，机壳或机架上有对应摆杆的上限位装置。
8.如权利要求6所述的驱动机构，其特征在干，导向轮、驱动轮、张紧轮的轴心呈三角形布置，摆杆位于该三角形的下方。
9.如权利要求I所述的驱动机构，其特征在于，所述复位弹簧为卷簧。
10.卷管器或卷缆器，其特征在于，包括如权利要求I至9中任一项所述的驱动机构。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种卷管器或卷缆器及驱动机构，无需齿轮，其结构简单。为实现所述目的的驱动机构，其特点是，包括摆杆；导向轮；驱动轮；张紧轮；传动带；传动带的一端部固定在摆杆上，且传动带自摆杆延伸依次经过导向轮、驱动轮，另一端部卷绕在张紧轮上；张紧轮与复位弹簧耦接，在摆杆的至少部分摆动范围内，传动带和驱动轮啮合以传动力，且该复位弹簧在张紧轮上施加有力矩以使张紧轮收紧传动带。
文档编号B65H75/44GK102701027SQ20121019569
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者黄健 申请人:黄健