弧面驱动机构的制作方法

本发明涉及传动机械技术领域，特别是涉及一种弧面驱动机构。

背景技术：

目前，行业内常见的负载机构基本上都具备承载轴心，即在被驱动负载中心设计从动轴即可使用主动轴与从动轮的配合实现被驱动负载的驱动旋转。而面对无轴心圆环类负载，通常采用在负载周缘设计大型外齿轮，驱动齿轮直接与负载外齿轮啮合实现驱动，同时在负载外齿轮的周向设计支撑结构，以确保负载稳定运行。因此，针对无轴心负载必须针对产品设计各种不同的大型齿轮模具以应对产品功能，同时还必须设计合理的环形负载支撑结构，以保证负载稳定在一定位置且运行可靠。然而齿轮啮合、负载支撑结构的双重叠加使用极易产生整体驱动结构的震动，如此会产生较大的驱动噪音，同时负载在旋转运行状态的平稳性较差，且某种环形负载支撑结构只适用于一种无轴心负载，兼容性差，适用范围窄。

技术实现要素：

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种运行平稳性好，震动及噪音小，适用范围广且结构简单的弧面驱动机构。

其技术方案如下：

一种弧面驱动机构，包括：

开合支架机构，所述开合支架机构包括支架主轴、套装于所述支架主轴的支架组件、设置于所述支架组件上的驱动轮组、及套装于所述驱动轮组上的传动件；

连杆支架，所述连杆支架包括设置于所述支架组件上的导向组件；

自适应调节连杆，所述自适应调节连杆可滑动设置于所述导向组件上；

负载支撑机构，所述负载支撑机构可转动设置于所述自适应调节连杆上，且所述负载支撑机构通过所述自适应调节连杆靠近或远离所述开合支架机构；及

弧形负载件，所述弧形负载件压接于所述传动件和所述负载支撑机构间、并随所述传动件驱动而旋转。

当上述弧面驱动机构工作时，所述弧形负载件压装在所述传动件上并通过其重力使得传动件形变为与之适配的弧面结构，此时所述支架组件在所述传动件的挤压作用下绕所述支架主轴转动收缩；同时所述自适应调节连杆沿所述导向组件滑动而实现向下移动，从而使得所述负载支撑机构靠近所述开合支架机构。此时所述弧形负载件的内外弧形侧面分别与所述负载支撑机构、所述传动件适配压接，以形成传动件与弧形负载件的弧面接触摩擦，进而在所述驱动轮组的驱动作用下，弧形负载件随着所述传动件的摩擦力带动下而实现转动。如此可以在无需针对特定的无心负载设计环形负载支撑机构的前提下即可实现负载的无轴心旋转，负载的运行稳定性好，震动及噪音小，且该弧面驱动机构的结构简单，制造及使用成本低，工作安全可靠。

下面对技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述支架组件包括对称设置的第一转动架臂和第二转动架臂，所述驱动轮组包括转动设置于所述第一转动架臂端部的主动轮、及转动设置于所述第二转动架臂端部的从动轮，所述传动件套装于所述主动轮和所述从动轮上，且所述第一转动架臂和所述第二转动架臂同步转动以相对收合或展开。如此，当负载的载重较大时，转动件受压而向下弯曲形变，从而同时施加给第一转动架臂和第二转动架臂向中的拉力，以使得第一转动架臂和第二转动架臂相向转动收合使夹角缩小，从而为传动件的伸缩提供可调节空间，因而可以适用于各种不同载重和形状的负载件，为传动件与弧形负载件的弧面吻合提供了保证，形成变形同步驱动机构，同时还可以避免机构因载重过大而发生结构性损伤或传动件断裂；当负载取消时，在第一转动臂和第二转动臂的自身重力作用下又可以恢复初始状态，以便于重复使用，提高弧面驱动机构的使用便利性。

在其中一个实施例中，还包括弹性张力件，所述弹性张力件套装于所述支架主轴上，且所述弹性张力件包括对称设置的第一张力臂和第二张力臂，所述第一张力臂压设于所述第一转动架臂上，所述第二张力臂压设于所述第二转动架臂上。如此当弧面驱动机构处于未加负载的初始状态时，通过第一张力臂和第二张力臂的张力作用，使第一转动架臂和第二转动架臂保持展开状态，确保传动件具有一定的张力而不会松脱；负载工作中，又可以保证传动件与弧形负载件的弧面始终紧密贴合，确保传动可靠；此外，当负载工作之后，又可以通过第一张力臂和第二张力臂的自身弹力，确保第一转动架臂和第二转动架臂恢复初始状态，使得传动件恢复张紧状态，防止因形变、松弛而无法正常转动。

在其中一个实施例中，所述连杆支架还包括支架本体，所述支架本体通过所述导向组件固定于所述支架组件，所述自适应调节连杆通过所述导向组件贴设于所述支架本体上。如此不仅可以确保自适应调节连杆的可靠固定，同时在其上下移动时，支架本体还能对其起到限位作用，防止自适应调节连杆发生侧向摆动而导致工作可靠性降低，且上述结构的连接方式简单，装拆方便，便于后续维修更换和保养。

在其中一个实施例中，所述导向组件包括对称设置的第一导向件和第二导向件，所述自适应调节连杆包括对称设置的第一调节杆和第二调节杆，所述第一调节杆设有第一滑槽，所述第二调节杆设有第二滑槽，所述第一导向件与所述第一滑槽滑动配合，所述第二导向件与所述第二滑槽滑动配合。因而第一调节杆和第二调节杆分别通过第一导向件与第一滑槽滑动配合、通过第二导向件与第二滑槽滑动配合，将下压力均分到两侧的第一调节杆和第二调节杆上，避免发生结构性损伤，同时还可以确保自适应调节连杆在负载作用下的移动平稳可靠。

在其中一个实施例中，所述第一调节杆包括第一滑动杆段和第一转动杆段，所述第二调节杆包括第二滑动杆段和第二转动杆段，所述第一转动杆段的一端与所述第一滑动杆段的端部转动连接，所述第二转动杆段与所述第二滑动杆段的端部转动连接，且所述第一转动杆段的另一端与所述第二转动杆段的另一端转动连接。因而可以将弧形负载件的下压动作转化为第一转动杆段和第二转动杆段的转动、及第一滑动杆段与第一转动杆段的转动和第二滑动杆段与第二转动杆段的转动，便于实现弧面驱动机构根据不同外形弧面负载件的自适应性调节，从而确保第一滑动杆段能够在第一导向件、第二滑动杆段能够在第二导向件的导向作用下稳定移动，确保机构工作可靠的前提下，使得传动件与弧形负载件始终紧密贴合提供传动可靠性。同时，有利于减小自适应调节连杆的纵向移动行程，减小弧面驱动机构的整体体积。

在其中一个实施例中，所述第一滑槽和所述第二滑槽均包括第一限位部和第二限位部，所述第一导向件与所述第一限位部或所述第二限位部可配合挡接，所述第二导向件与所述第一限位部或所述第二限位部可配合挡接。因而当弧面驱动机构处于无负载或有负载状态时，避免第一调节杆和第二调节杆的移动过度而导致机构被压坏而无法复位，确保弧面驱动机构的结构更加紧凑，工作更加可靠。

在其中一个实施例中，所述负载支撑机构包括轮支架、第一负载支撑轮、第二负载支撑轮、及间隔且对称设置于所述轮支架上的第一轮支撑杆和第二轮支撑杆，所述第一负载支撑轮可转动设置于所述第一轮支撑杆，所述第二负载支撑轮可转动设置于所述第二轮支撑杆。因而当弧形负载件与传动件接触形成弧形同步驱动结构时，第一负载支撑轮和第二负载支撑轮扣压于弧形负载件的内圆弧面上，实现对弧形负载件的支撑固定，确保驱动结构的移动平稳，减小纵向震动，以减小驱动噪音。

在其中一个实施例中，所述弧形负载件包括负载导轨和负载支撑轮，所述负载导轨包括第一槽部，所述负载支撑轮与所述第一槽部滚动配合。因而通过负载支撑轮与第一槽部形成吻合结构，可以对弧形负载件的支撑和平稳运行的作用。

在其中一个实施例中，所述负载导轨还包括第二槽部，所述第二槽部设有防滑件，所述传动件背离所述驱动轮组的一侧设有同步齿，所述同步齿与所述防滑件抵接。因而通过第二槽部上设有的防滑件与传动件上的同步齿形成的面接触结构，在确保不发生打滑的前提下，可以通过更加简单的结构实现负载导轨与传动件的同步驱动，且该装配结构简单，工作可靠性高，有利于降低噪音。

附图说明

图1为本发明实施例所述的弧面驱动机构的一实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的弧面驱动机构的工作状态下的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的弧面驱动机构的俯视图；

图4为本发明实施例所述的开合支架机构的结构示意图；

图5为本发明实施例所述的弧形负载件与传动件的装配结构示意图。

附图标记说明：

100、开合支架机构，110、支架主轴，120、支架组件，121、第一转动架臂，122、第二转动架臂，130、驱动轮组，131、主动轮，132、从动轮，140、传动件，142、同步齿，200、连杆支架，210、第一导向件，220、第二导向件，230、支架本体，300、自适应调节连杆，310、第一调节杆，312、第一滑槽，314、第一滑动杆段，316、第一转动杆段，320、第二调节杆，322、第二滑槽，324、第二滑动杆段，326、第二转动杆段，330、第一限位部，340、第二限位部，400、负载支撑机构，410、轮支架，420、第一负载支撑轮，430、第二负载支撑轮，440、第一轮支撑杆，450、第二轮支撑杆，500、弧形负载件，510、负载导轨，512、第一槽部，514、第二槽部，520、负载支撑轮，530、防滑件，600、弹性张力件，610、第一张力臂，620、第二张力臂。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

如图1至图3所示，一种弧面驱动机构，包括开合支架机构100，所述开合支架机构100包括支架主轴110、套装于所述支架主轴110的支架组件120、设置于所述支架组件120上的驱动轮组130、及套装于所述驱动轮组130上的传动件140；连杆支架200，所述连杆支架200包括设置于所述支架组件120上的导向组件；自适应调节连杆300，所述自适应调节连杆300可滑动设置于所述导向组件上；负载支撑机构400，所述负载支撑机构400可转动设置于所述自适应调节连杆300上，且所述负载支撑机构400通过所述自适应调节连杆300靠近或远离所述开合支架机构100；及弧形负载件500，所述弧形负载件500压接于所述传动件140和所述负载支撑机构400间、并随所述传动件140驱动而旋转。

当上述弧面驱动机构工作时，所述弧形负载件500压装在所述传动件140上并通过其重力使得传动件140形变为与之适配的弧面结构，此时所述支架组件120在所述传动件140的挤压作用下绕所述支架主轴110转动收缩；同时所述自适应调节连杆300沿所述导向组件滑动而实现向下移动，从而使得所述负载支撑机构400靠近所述开合支架机构100，此时所述弧形负载件500的内外侧面分别与所述负载支撑机构400、所述传动件140压接，以形成传动件140与弧形负载件500的弧面接触摩擦，进而在所述驱动轮组130的驱动作用下，弧形负载件500随着所述传动件140的摩擦力带动下而实现转动。如此可以在无需针对特定的无心负载设计环形负载支撑机构400的前提下即可实现负载的无轴心旋转，负载的运行稳定性好，震动及噪音小，且该弧面驱动机构的结构简单，制造及使用成本低，工作安全可靠。

为了使弧面驱动机构的整体结构更加紧凑，占用较少的工作空间，开合支架机构100、连杆支架200、自适应调节连杆300等沿横向并排安装，以减小纵向尺寸。其中，传动件140可以是皮带、链条等，本实施例优选是皮带，弧形负载件500为环形构件，环形构件包括外弧面和内弧面，当弧形负载件500压装于皮带上时，皮带发生形变从而与外弧面配合形成变形同步驱动机构。此时，负载的重量较轻，皮带可以以微松弛状态套装于驱动轮组130上，依靠皮带的自身变形实现弧形负载件500的弧面驱动，此时，支架组件120为固定一体式结构。此外，上述开合支架机构100还包括皮带平衡轮，皮带平衡轮安装于支架主轴110的正下方，两者的中心位于同一竖直线上；同时，皮带的内侧和支架主轴110同时与皮带平衡轮压接，因而通过皮带平衡轮保证皮带的张紧形态和平稳运转。

请参照图2和图5，一实施例中，所述弧形负载件500包括负载导轨510和负载支撑轮520，所述负载导轨510包括第一槽部512，所述负载支撑轮520与所述第一槽部512滚动配合。因而通过负载支撑轮520与第一槽部512形成吻合结构，可以对弧形负载件500的支撑和平稳运行的作用。第一槽部512为u型槽，负载支撑轮520嵌设于u型槽内，从而获得较大的接触面积，进而获得较大的传动摩擦力，确保传动可靠。此外，负载支撑轮520的周缘与u型槽的槽底还可以设计相适配的啮合齿，通过齿啮合传动从而消除打滑的传动隐患，进一步提升机构可靠性。

此外，所述负载导轨510还包括第二槽部514，所述第二槽部514设有防滑件530，所述传动件140背离所述驱动轮组130的一侧设有同步齿142，所述同步齿142与所述防滑件530抵接。因而通过第二槽部514上设有的防滑件530与传动件140上的同步齿142形成的面接触结构，在确保不发生打滑的前提下，可以通过更加简单的结构实现负载导轨510与传动件140的同步驱动，且该装配结构简单，工作可靠性高，有利于降低噪音。其中，第二槽部514同样为u型槽，防滑件530为沿u型槽的延伸方向布设的环形橡胶导轨。

如图1和图4所示，此外，一实施例中，所述支架组件120包括对称设置的第一转动架臂121和第二转动架臂122，所述驱动轮组130包括转动设置于所述第一转动架臂121端部的主动轮131、及转动设置于所述第二转动架臂122端部的从动轮132，所述传动件140套装于所述主动轮131和所述从动轮132上，且所述第一转动架臂121和所述第二转动架臂122同步转动以相对收合或展开。如此，当负载的载重较大时，转动件受压而向下弯曲形变，从而同时施加给第一转动架臂121和第二转动架臂122向中的拉力，以使得第一转动架臂121和第二转动架臂122相向转动收合使夹角缩小，从而为传动件140的伸缩提供可调节空间，因而可以适用于各种不同载重和形状的负载件，为传动件140与弧形负载件500的弧面吻合提供了保证，形成变形同步驱动机构，同时还可以避免机构因载重过大而发生结构性损伤或传动件140断裂；当负载取消时，在第一转动架臂121和第二转动架臂122的自身重力作用下又可以恢复初始状态，以便于重复使用，提高弧面驱动机构的使用便利性。

其中，主动轮131与驱动装置的输出轴连接体提供动力，从动轮132与主动轮131平行布置，从而避免皮带倾斜布置，导致减少与弧形负载件500的接触面积，降低驱动摩擦力。初始状态时，第一转动架臂121和第二转动架臂122在自身重力作用下相相反方向呈倾斜自由舒展状，两者的夹角为钝角。当负载件压装于皮带上时，第一转动架臂121和第二转动架臂122同步相向转动，当皮带与弧形负载件500的外弧面以最大接触面积贴合时，弧形负载件500与皮带及开合支架机构100达到结构及受力平衡状态，此时第一转动架臂121与第二转动架臂122的夹角减小为支脚或锐角。进一步的，根据不同外形尺寸的弧形负载件500，第一转动架臂121与第二转动架臂122的夹角不同，皮带与弧形负载件500的外弧面的接触面积也不同。

请参照图4，此外，一实施例中，上述弧面驱动机构还包括弹性张力件600，所述弹性张力件600套装于所述支架主轴110上，且所述弹性张力件600包括对称设置的第一张力臂610和第二张力臂620，所述第一张力臂610压设于所述第一转动架臂121上，所述第二张力臂620压设于所述第二转动架臂122上。如此当弧面驱动机构处于未加负载的初始状态时，通过第一张力臂610和第二张力臂620的张力作用，使第一转动架臂121和第二转动架臂122保持展开状态，确保传动件140具有一定的张力而不会松脱；负载工作中，又可以保证传动件140与弧形负载件500的弧面始终紧密贴合，确保传动可靠；此外，当负载工作之后，又可以通过第一张力臂610和第二张力臂620的自身弹力，确保第一转动架臂121和第二转动架臂122恢复初始状态，使得传动件140恢复张紧状态，防止因形变、松弛而无法正常转动。

其中，弹性张力件600可以是具有良好弹性性能的金属、塑料等材质制作的构件，本实施例优选是金属弹簧.金属弹簧的中部弯折形成半封闭的圆环，环形匹配套装于支架主轴110上，转动良好且不会松脱。圆环的开口两端延伸形成第一张力臂610和第二张力臂620，两者长度可以相同或不相同，以具备相等的弹力为准。为了提高弹性张力件600与开合支架机构100的装配牢固性，第一转动架臂121和第二转动架臂122的对称位置开设有卡孔，相应地第一张力臂610和第二张力臂620的端部折弯形成卡勾，卡勾与卡孔卡接以确保连接稳固。

请参照图1，一实施例中，所述导向组件包括对称设置的第一导向件210和第二导向件220，所述自适应调节连杆300包括对称设置的第一调节杆310和第二调节杆320，所述第一调节杆310设有第一滑槽312，所述第二调节杆320设有第二滑槽322，所述第一导向件210与所述第一滑槽312滑动配合，所述第二导向件220与所述第二滑槽322滑动配合。因而第一调节杆310和第二调节杆320分别通过第一导向件210与第一滑槽312滑动配合、通过第二导向件220与第二滑槽322滑动配合，将下压力均分到两侧的第一调节杆310和第二调节杆320上，避免发生结构性损伤，同时还可以确保自适应调节连杆300在负载作用下的移动平稳可靠。

第一导向件210和第二导向件220可以是螺钉、螺栓等，本实施例优选是螺钉。一实施例中，所述连杆支架200还包括支架本体230，所述支架本体230通过所述导向组件固定于所述支架组件120，所述自适应调节连杆300通过所述导向组件贴设于所述支架本体230上。如此不仅可以确保自适应调节连杆300的可靠固定，同时在其上下移动时，支架本体230还能对其起到限位作用，防止自适应调节连杆300发生侧向摆动而出现震动或卡死，导致工作可靠性降低，且上述结构的连接方式简单，装拆方便，便于后续维修更换和保养。支架本体230安装于支架组件120的背面(背离主、从动轮132的一侧)，自适应调节连杆300安装于支架本体230背离支架组件120的一侧；支架组件120和支架本体230上设有位置相对应的螺纹孔，以实现与螺栓连接。螺栓头与支架本体230夹分别安装有上述第一调节杆310和第二调节杆320，且螺栓头与支架本体230的间距大于第一调节杆310和第二调节杆320的厚度，以确保第一调节杆310和第二调节杆320在较小的摩擦力小移动良好。

螺栓的直径优选与第一滑槽312和第二滑槽322的槽宽相适配，因而在滑槽槽壁的限位作用下，确保第一调节杆310和第二调节杆320沿水平横向平稳移动，避免发生纵向摆动而产生震动和噪音。此外，第一滑槽312和第二滑槽322为长槽，其长度满足自适应调节机构和皮带的变形适用于市面上大多数的弧形负载件500，以确保弧面驱动机构具有更大的适用范围。

此外，一实施例中，所述第一调节杆310包括第一滑动杆段314和第一转动杆段316，所述第二调节杆320包括第二滑动杆段324和第二转动杆段326，所述第一转动杆段316的一端与所述第一滑动杆段314的端部转动连接，所述第二转动杆段326与所述第二滑动杆段324的端部转动连接，且所述第一转动杆段316的另一端与所述第二转动杆段326的另一端转动连接。因而可以将弧形负载件500的下压动作转化为第一转动杆段316和第二转动杆段326的转动、及第一滑动杆段314与第一转动杆段316的转动和第二滑动杆段324与第二转动杆段326的转动，便于实现弧面驱动机构根据不同外形弧面负载件的自适应性调节，从而确保第一滑动杆段314能够在第一导向件210、第二滑动杆段324能够在第二导向件220的导向作用下稳定移动，确保机构工作可靠的前提下，使得传动件140与弧形负载件500始终紧密贴合以提升传动可靠性。另一方面，也有利于减小自适应调节连杆300的纵向移动行程，进而减小弧面驱动机构的整体体积。

一实施例中，所述第一滑槽312和所述第二滑槽322均包括第一限位部330和第二限位部340，所述第一导向件210与所述第一限位部330或所述第二限位部340可配合挡接，所述第二导向件220与所述第一限位部330或所述第二限位部340可配合挡接。因而当弧面驱动机构处于无负载或有负载状态时，避免第一调节杆310和第二调节杆320的移动过度而导致机构被压坏而无法复位，确保弧面驱动机构的结构更加紧凑，工作更加可靠。

其中，第一限位部330和第二限位部340分别对应于长槽长度方向上的两个侧壁，当螺栓在初始状态或使用状态时，分别与不同的侧壁抵接，可以提高自适应调节机构的支撑稳固性能。同时应当确保，长槽的长度避免第一转动杆段316与第一滑动杆段314、第二转动杆段326与第二滑动杆段324处于转动死点，即在某一倾斜角度下无法正常转动而卡死。

一实施例中，所述负载支撑机构400包括轮支架410、第一负载支撑轮420、第二负载支撑轮430、及间隔且对称设置于所述轮支架410上的第一轮支撑杆440和第二轮支撑杆450，所述第一负载支撑轮420可转动设置于所述第一轮支撑杆440，所述第二负载支撑轮430可转动设置于所述第二轮支撑杆450。因而当弧形负载件500与传动件140接触形成弧形同步驱动结构时，第一负载支撑轮420和第二负载支撑轮430扣压于弧形负载件500的内圆弧面上，实现对弧形负载件500的支撑固定，确保驱动结构的移动平稳，减小纵向震动，以减小驱动噪音。

进一步的，第一轮支撑杆440和第二轮支撑杆450与轮支架410为转动连接，即当弧形负载件500压接于皮带和两个负载支撑轮520之间时，第一轮支撑杆440和第二轮支撑杆450相向转动一定角度呈倾斜布置，如此可以降低第一轮支撑杆440和第二轮支撑杆450的受力，避免发生疲劳断裂，同时也可以使得两个负载支撑轮520与皮带的接触更加稳定，支撑效果更好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。