弹簧牙箱的制作方法

本实用新型涉及牙箱领域，尤其是涉及一种弹簧牙箱。

背景技术：

此外，虽然目前电力驱动的牙箱的应用已经很广泛了，但对于一些不必电动的机构或者对于牙箱要求较低的机构，纯机械驱动的牙箱仍然十分适用。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种通过弹簧弹性来纯机械驱动的的弹簧牙箱。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种弹簧牙箱，包括壳体、可滑动地设在壳体中并设有齿条的滑块、设在壳体中并可以推动滑块滑动的复位弹簧、可转地设在壳体中的输出轴、与齿条啮合并与输出轴联动的齿轮传动机构，齿条平行于滑块的滑动方向，以供滑块通过齿条带动齿轮传动机构进而带动输出轴转动；齿轮传动机构包括与齿条联动的第一齿轮、与第一齿轮联动的第二齿轮以及与输出轴联动的第三齿轮，壳体上设有平行于第二齿轮径向的齿轮导轨，第二齿轮与齿轮导轨配合，齿轮导轨朝向第三齿轮，第一齿轮作用于第二齿轮的啮合力方向与齿轮导轨的方向小于90゜。

优选地，齿轮导轨呈导槽状，第二齿轮的转轴配合设在齿轮导轨中。

优选地，壳体上设有位于滑块滑动方向上的开口，至少部分滑块从开口伸出壳体外。

优选地，复位弹簧为螺旋弹簧。

优选地，复位弹簧为压缩弹簧或拉伸弹簧。

优选地，滑块上设有敞开的容纳腔，复位弹簧为压缩弹簧并设在容纳腔中，复位弹簧的一端抵住容纳腔的内壁而另一端抵住壳体。

优选地，壳体上设有滑块导轨，滑块与滑块导轨配合，以实现滑块的滑动。

优选地，滑块导轨呈导槽状，滑块上设有凸起的导向块，导向块配合设在滑块导轨中。

优选地，导向块包括设在滑块相反两侧的两个导向块，滑块导轨包括分别与两个导向块对应的两个滑块导轨。

优选地，齿轮传动机构的传动比小于或大于1。

实施本实用新型的技术方案，至少具有以下的有益效果：弹簧牙箱通过齿条和齿轮传动机构将滑块的直线运动转换为输出轴的旋转运动，并可以通过第二齿轮的离合作用以及第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧的配合，让弹簧存储势能以及将弹簧的势能转换为输出轴的转动动能，结构简单而可靠。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1、2是本实用新型一优选实施例中的弹簧牙箱的轴测图。

图3、4是图1中的弹簧牙箱的爆炸图。

图5、6分别是图1中的弹簧牙箱的主视图、俯视图(在空转状态下)。

图7是图6中A-A位置的剖视示意图。

图8、9分别是图1中的弹簧牙箱的另外的主视图、俯视图(在联动状态下)。

图10是图9中B-B位置的剖视示意图。

其中，1.壳体，11.滑块导轨，12.齿轮导轨，2.滑块，21.齿条，22.容纳腔，23.导向块，3.复位弹簧，4.输出轴，5.齿轮传动机构，51.第一齿轮，52.第二齿轮，53.第三齿轮。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

【实施例一】

如图1-4所示，本实用新型一个优选实施方式中的弹簧牙箱，包括壳体1、可滑动地设在壳体1中并设有齿条21的滑块2、设在壳体1中并可以推动滑块2滑动的复位弹簧3、可转地设在壳体1中的输出轴4、与齿条21啮合并与输出轴4联动的齿轮传动机构5，齿条21平行于滑块2的滑动方向，以供滑块2通过齿条21带动齿轮传动机构5进而带动输出轴4转动，从而通过齿条21和齿轮传动机构5将滑块2的直线运动转换为输出轴4的旋转运动，驱动输出轴4转动。输出轴4上可以连接一些其它部件，例如在输出轴4上连接车轮、机器人的手臂、风扇扇叶等等，以实现这些部件的转动。

其中，齿轮传动机构5可以是单级齿轮传动也可以是多级齿轮传动，可以根据实际应用的具体情况而定。

齿轮传动机构5包括与齿条21联动的第一齿轮51、与第一齿轮51联动的第二齿轮52以及与输出轴4联动的第三齿轮53，壳体1上设有平行于第二齿轮52径向的齿轮导轨12，第二齿轮52与齿轮导轨12配合，齿轮导轨12朝向第三齿轮53，第一齿轮51作用于第二齿轮52的啮合力方向与齿轮导轨12的方向小于90゜，从而第一齿轮51作用于第二齿轮52的啮合力能够推动第一齿轮51沿齿轮导轨12移动。

弹簧牙箱包括空转状态和联动状态，在储能状态中，滑块2克服复位弹簧3弹力并正向滑动，第二齿轮52在第一齿轮51的带动下转动并且沿齿轮导轨12滑动以与第三齿轮53脱离啮合；在输出状态中，滑块2在服复位弹簧3弹力作用下反向滑动，第二齿轮52在第一齿轮51的带动下转动并且径向滑动以与第三齿轮53啮合。第二齿轮52起到离合的作用。

换言之，在使用该弹簧牙箱时，如图8-10所示，推动滑块2克服弹簧弹力正向滑动，齿条21带动第一齿轮51转动，第一齿轮51在带动第二齿轮52转动的同时，第一齿轮51作用于第二齿轮52的啮合力产生沿齿轮导轨12方向的分力，使得第二齿轮52沿着齿轮导轨12向第三齿轮53移动并啮合，从而滑块2带动输出轴4转动，而弹簧存储了势能，相对于给牙箱上满了法条，此为弹簧牙箱的联动状态；然后，如图5-7所示，松开滑块2，滑块2就会在复位弹簧3的作用下沿反方向滑动复位，输出轴4被带动快速反向转动，弹簧所存储的势能转换为输出轴4的转动动能，并且，第一齿轮51在带动第二齿轮52转动的同时，第一齿轮51作用于第二齿轮52的啮合力使得第二齿轮52沿着齿轮导轨12移动并与第三齿轮53脱离啮合，第二齿轮52与第三齿轮53啮合后，输出轴4不再受齿轮传动机构5的约束、并因惯性快速继续转动，此为弹簧牙箱的空转状态，实现输出轴4的转动。

此外，使用该弹簧牙箱时，可以手动推动滑块2，也可通过其它装置来推动滑块2。

综上所述，本实施例的弹簧牙箱通过齿条21和齿轮传动机构5将滑块2的直线运动转换为输出轴4的旋转运动，并可以通过第二齿轮52的离合作用以及第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧的配合，让弹簧存储势能以及将弹簧的势能转换为输出轴4的转动动能，结构简单而可靠。

【实施例二】

本实施例中的弹簧牙箱对实施例一技术方案做了进一步改进，其包括实施例一的弹簧牙箱的所有内容。

如图1-4所示，该弹簧牙箱，包括壳体1、可滑动地设在壳体1中并设有齿条21的滑块2、设在壳体1中并可以推动滑块2滑动的复位弹簧3、可转地设在壳体1中的输出轴4、与齿条21啮合并与输出轴4联动的齿轮传动机构5，齿条21平行于滑块2的滑动方向，以供滑块2通过齿条21带动齿轮传动机构5进而带动输出轴4转动，从而通过齿条21和齿轮传动机构5将滑块2的直线运动转换为输出轴4的旋转运动，驱动输出轴4转动。输出轴4上可以连接一些其它部件，例如在输出轴4上连接车轮、机器人的手臂、风扇扇叶等等，以实现这些部件的转动。

其中，齿轮传动机构5可以是单级齿轮传动也可以是多级齿轮传动，可以根据实际应用的具体情况而定。

齿轮传动机构5包括与齿条21联动的第一齿轮51、与第一齿轮51联动的第二齿轮52以及与输出轴4联动的第三齿轮53，壳体1上设有平行于第二齿轮52径向的齿轮导轨12，第二齿轮52与齿轮导轨12配合，齿轮导轨12朝向第三齿轮53，第一齿轮51作用于第二齿轮52的啮合力方向与齿轮导轨12的方向小于90゜，从而第一齿轮51作用于第二齿轮52的啮合力能够推动第一齿轮51沿齿轮导轨12移动。

优选地，齿轮导轨12呈导槽状，第二齿轮52的转轴配合设在齿轮导轨12中。从另一个角度理解，齿轮导轨12可以是开设在壳体1上的长孔。

壳体1上设有位于滑块2滑动方向上的开口，至少部分滑块2从开口伸出壳体1外，滑块2伸出壳体1外的部分用于供使用者推动，即使用者可以通过推动滑块2伸出壳体1外的部分来推动整个滑块2，大大方便了该弹簧牙箱的使用操作。

优选地，复位弹簧3为螺旋弹簧。复位弹簧3为压缩弹簧或拉伸弹簧。

当复位弹簧3为压缩弹簧时，滑块2上设有敞开的容纳腔22，容纳腔22呈孔状，深度方向平行于滑块2的滑动方向，复位弹簧3设在容纳腔22中，复位弹簧3的一端抵住容纳腔22的内壁而另一端抵住壳体1，以向滑块2提供回复力。

当复位弹簧3为拉伸弹簧时，复位弹簧3平行于滑块2滑动方向，复位弹簧3的两端分别连接滑块2和壳体1，以向滑块2提供回复力。

壳体1上设有滑块导轨11，滑块2与滑块导轨11配合，以实现滑块2的滑动。

优选地，滑块导轨11呈导槽状，滑块2上设有凸起的导向块23，导向块23配合设在滑块导轨11中。

进一步优选地，导向块23包括设在滑块2相反两侧的两个导向块23，滑块导轨11包括分别与两个导向块23对应的两个滑块导轨11，以使得滑块2的滑动更顺畅。

齿轮传动机构5的传动比可以小于或大于1，此可根据具体应用情况而定。当齿轮传动机构5的传动比小于1时，输出轴4增速转动；当齿轮传动机构5的传动比大于1时，输出轴4减速转动。

此外，齿轮传动机构5中的齿轮的转动轴线可以是相互平行的，输出轴4也可以平行于齿轮传动机构5的齿轮的转动轴线，以使得该弹簧牙箱结构较为简单。

弹簧牙箱包括空转状态和联动状态，在储能状态中，滑块2克服复位弹簧3弹力并正向滑动，第二齿轮52在第一齿轮51的带动下转动并且沿齿轮导轨12滑动以与第三齿轮53脱离啮合；在输出状态中，滑块2在服复位弹簧3弹力作用下反向滑动，第二齿轮52在第一齿轮51的带动下转动并且径向滑动以与第三齿轮53啮合。

第二齿轮52起到离合的作用。

换言之，在使用该弹簧牙箱时，如图8-10所示，推动滑块2克服弹簧弹力正向滑动，齿条21带动第一齿轮51转动，第一齿轮51在带动第二齿轮52转动的同时，第一齿轮51作用于第二齿轮52的啮合力产生沿齿轮导轨12方向的分力，使得第二齿轮52沿着齿轮导轨12向第三齿轮53移动并啮合，从而滑块2带动输出轴4转动，而弹簧存储了势能，相对于给牙箱上满了法条，此为弹簧牙箱的联动状态；然后，如图5-7所示，松开滑块2，滑块2就会在复位弹簧3的作用下沿反方向滑动复位，输出轴4被带动快速反向转动，弹簧所存储的势能转换为输出轴4的转动动能，并且，第一齿轮51在带动第二齿轮52转动的同时，第一齿轮51作用于第二齿轮52的啮合力使得第二齿轮52沿着齿轮导轨12移动并与第三齿轮53脱离啮合，第二齿轮52与第三齿轮53啮合后，输出轴4不再受齿轮传动机构5的约束、并因惯性快速继续转动，此为弹簧牙箱的空转状态，实现输出轴4的转动。

综上所述，本实施例的弹簧牙箱通过齿条21和齿轮传动机构5将滑块2的直线运动转换为输出轴4的旋转运动，并可以通过第二齿轮52的离合作用以及第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧的配合，让弹簧存储势能以及将弹簧的势能转换为输出轴4的转动动能，结构简单而可靠；进一步地，滑块2至少部分露出壳体1外，以方便使用者推动滑块2。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。