一种驱动装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种驱动装置。


背景技术：

2.驱动装置，广泛应用于机械结构中，是机械结构中重要的一环，用于产生驱动力，驱动力可实现部件位移或旋转，而现在有的实现不同步长位移的驱动装置体积较大，携带不便，且使用者不能精确控制位移的步长，不能满足位移使用场景的需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种驱动装置，采用螺杆结构，稳定性强，结构紧凑体积小，便于携带，通过齿轮、螺杆和螺管可实现驱动位移的精准控制。
4.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种驱动装置，包括：底座、转轴、螺管、第一摆臂、第二摆臂、齿轮和螺杆；
5.其中，所述螺管底部通过转轴固定在底座上，所述螺管可绕转轴旋转，并且，所述螺管的内部设有内螺纹；所述第一摆臂铰接于所述螺管上，所述第一摆臂上设有第一推动片，所述第一摆臂在外驱动力的作用下转动；所述第二摆臂铰接于所述螺管上，所述第二摆臂上设有第二推动片，所述第二摆臂在外驱动力的作用下转动；所述齿轮固定在所述螺管上，并设置在所述第一推动片和第二推动片之间，由所述第一推动片或第二推动片驱动；所述螺杆与所述螺管螺接，一端穿射所述螺管，另一端从所述螺管露出。
6.优选的，所述驱动装置还包括第一限位块、第二限位块、第三限位块和第四限位块，均固定在所述底座上；
7.所述第一限位块、第二限位块分别设置在第一摆臂两侧；当所述第一摆臂沿第一方向转动至第一限位块时，停止转动；当所述第一摆臂沿第二方向转动至第二限位块时，停止转动。
8.所述第三限位块和第四限位块分别设置在第二摆臂两侧；当所述第二摆臂沿第二方向转动至第三限位块时，停止转动；当所述第二摆臂沿第一方向转动至第四限位块时，停止转动。
9.优选的，所述驱动装置还包括第一驱动丝线和第二驱动丝线；
10.所述第一驱动丝线，一端与第一摆臂的一端连接，另一端与第二摆臂的一端连接；
11.所述第二驱动丝线，一端与第一摆臂的另一端连接，另一端与第二摆臂的另一端连接；
12.当所述第一驱动丝线通电时，带动第一摆臂沿第一方向转动，第二摆臂沿第二方向转动；
13.当所述第二驱动丝线通电时，带动第二摆臂沿第一方向转动，第一摆臂沿第二方向转动。
14.优选的，所述驱动装置还包括电源，与驱动丝线电连接。
15.优选的，所述驱动装置还包括背板和限位件；
16.所述背板垂直并固定在所述底座上；
17.所述限位件的一端固定在背板上，另一端与螺管连接；
18.所述螺管外壁设有凹槽，所述限位件固定在所述凹槽内。
19.优选的，所述第一摆臂包括第一顶板、第一连接板和第一底板，所述第一连接板连接第一顶板和第一底板，所述第一顶板、第一底板分别与所述螺管铰接；
20.所述第二摆臂包括第二顶板、第二连接板和第二底板，所述第二连接板连接第二顶板和第二底板，所述第二顶板、第二底板分别与所述螺管铰接。
21.优选的，在驱动装置工作时：
22.第一阶段：在所述第一摆臂和第二摆臂施加外驱动力，所述第一摆臂沿第一方向转动，所述第二摆臂沿第二方向转动，所述第一摆臂带动第一推动片推动齿轮沿第一方向转动，带动所述螺管旋转，由于螺管轴向固定，因此所述螺杆随螺管旋转，从而产生旋转驱动力，同时，所述第二摆臂带动第二推动片越过齿轮旋转；
23.第二阶段：在所述第一摆臂和第二摆臂施加外驱动力，所述第二摆臂沿第一方向转动，所述第一摆臂沿第二方向转动，所述第二摆臂带动第二推动片推动齿轮沿第一方向转动，带动所述螺管旋转，由于螺管轴向固定，因此所述螺杆随螺管旋转，从而产生旋转驱动力，同时，所述第一摆臂带动第一推动片越过齿轮旋转。
24.优选的，当所述螺杆不能旋转，在驱动装置工作时：
25.第一阶段，在所述第一摆臂和第二摆臂施加外驱动力，所述第一摆臂沿第一方向转动，所述第二摆臂沿第二方向转动，所述第一摆臂带动第一推动片推动齿轮沿第一方向转动，带动所述螺管旋转，由于螺管轴向固定，且螺杆无法旋转，因此所述螺杆向远离螺管方向轴向运动，从而产生轴向驱动力，同时，所述第二摆臂带动第二推动片越过齿轮旋转；
26.第二阶段，在所述第一摆臂和第二摆臂施加外驱动力，所述第二摆臂沿第一方向转动，所述第一摆臂沿第二方向转动，所述第二摆臂带动第二推动片推动齿轮沿第一方向转动，带动所述螺管旋转，由于螺管轴向固定，且螺杆无法旋转，因此所述螺杆向远离螺管方向轴向运动，从而产生轴向驱动力，同时，所述第一摆臂带动第一推动片越过齿轮旋转。
27.进一步优选的，所述第一方向为顺时针方向或逆时针方向，第一方向和第二方向相反。
28.进一步优选的，在每个工作阶段，所述齿轮转动角度为半个齿对应的角度，与此同时，所述第一摆臂和第二摆臂的转动角度与齿轮一个齿对应的角度比值范围为(0.5，1)。
29.本实用新型实施例提供的一种驱动装置，采用螺杆结构，稳定性强，结构紧凑体积小，便于携带，通过齿轮、螺杆和螺管可实现驱动位移的精准控制，并且可以根据需求控制驱动力产生不同步长的位移，从而满足位移使用场景的需求。
附图说明
30.图1为本实用新型实施例提供的一种驱动装置结构示意图；
31.图2为本实用新型实施例提供的一种驱动装置爆炸示意图；
32.图3为本实用新型实施例提供的一种驱动装置俯视图；
33.图4为本实用新型实施例提供的一种第一摆臂结构示意图；
34.图5为本实用新型实施例提供的一种第二摆臂结构示意图；
35.图6为本实用新型实施例提供的一种局部结构示意图；
36.图7为本实用新型实施例提供的一种螺杆、推塞、储料罐组合透视图。
具体实施方式
37.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
38.图1为本实用新型实施例提供的一种驱动装置结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的一种驱动装置爆炸示意图，图3为本实用新型实施例提供的一种驱动装置俯视图，结合图1至图3所示，驱动装置包括底座11、转轴12、螺管13、第一摆臂14、第二摆臂15、齿轮16和螺杆17，下面对驱动装置各部分结构进行具体的介绍。
39.底座11，用于固定整个驱动装置。
40.螺管13，底部通过转轴12固定在底座11上，具体的，转轴12的一端固定在底座11上，另一端与螺杆17连接，螺管13可绕转轴12旋转，并且，由于转轴12的另一端与螺杆17连接对螺杆17进行轴向限位，使螺杆17无法上下移动，进一步的，在螺管13的内部设有内螺纹，用于与螺杆17相配合。
41.第一摆臂14，具有固定端，固定端铰接于螺管13上，第一摆臂14上设有第一推动片140，与齿轮16相接，第一摆臂14的作用是接收外驱动力产生摆动，从而带动第一推动片140旋转，进而推动齿轮16旋转。
42.第二摆臂15，具有固定端，固定端铰接于螺管13上，第二摆臂15上设有第二推动片150，与齿轮16相接，第二摆臂15的作用是接收外驱动力产生摆动，从而带动第二推动片150旋转，从而推动齿轮16旋转。本实施例的摆臂与推动片一体成型，从而消除多余间隙配合，使装置运动更加稳定可靠。
43.在一个具体的例子中，第一摆臂14与第二摆臂15结构相似，结合图4和图5所示，第一摆臂14具体可以包括第一顶板141、第一连接板142和第一底板143，第一连接板142连接第一顶板141和第一底板143，第一顶板141、第一底板143分别与螺管13铰接，第一推动片140固定在第一连接板142上；第二摆臂15具体可以包括第二顶板151、第二连接板152和第二底板153，第二连接板152连接第二顶板151和第二底板153，第二顶板151、第二底板153分别与螺管13铰接，第二推动片150固定在第二连接板152上。
44.需要说明的是，上述外驱动力的来源可以是使用者施加的，也可以是动力模块产生的，上述动力模块包括但不限于驱动丝线，下面以两个具体的实施例对驱动丝线的应用情况进行说明。
45.在一个具体的例子中，动力模块为两个驱动丝线，当设备不工作时，驱动丝线处于松弛状态，当装置工作时，驱动丝线处于收缩状态。这里的驱动丝线可以优选为驱动电丝，即第一驱动电丝18和第二驱动电丝19，其原理是当装置工作时，分别交替向两个驱动电丝通电，电丝由松弛状态变为收缩状态从而产生驱动力。具体的，第一驱动电丝18的一端与第一摆臂14的一端连接，另一端与第二摆臂15的一端连接，第二驱动电丝19的一端与第一摆臂14的另一端连接，另一端与第二摆臂15的另一端连接；当第一驱动电丝18通电时，带动第一摆臂14沿第一方向转动，第二摆臂15沿第二方向转动，当第二驱动电丝19通电时，带动第二摆臂15沿第一方向转动，第一摆臂14沿第二方向转动，可以理解的是，在装置在工作的第
一阶段向第一驱动电丝18通电，工作的第二阶段向第二驱动电丝19通电，从而产生外驱动力，带动摆臂旋转。需要说明的是，装置还包括电源，与驱动丝线电连接，为驱动丝线供电。和现有技术电机驱动相比，本实施例采用丝线的驱动方式，降低了装置的成本、体积和重量。
46.齿轮16，固定在螺管13上，与螺管13垂直，并设置在第一推动片140和第二推动片150之间，由第一推动片140或第二推动片150驱动，齿轮16转动时会带动螺管13转动，需要说明的是，这里的齿轮16优选为单向旋转，以配合螺杆17从螺管13中旋出。
47.螺杆17，外部设有螺纹，与螺管13螺接，一端穿射螺管13，另一端从螺管13露出，螺杆17可沿轴向从螺管13中旋进或旋出，由此装置的轴向尺寸可以大大减小，使结构更加紧凑，以释放设备内部的空间，为使用者提供方便。
48.为了便于装置的使用以及结构的稳定性，结合图6所示，驱动装置还包括背板22和限位件23；这里的背板22便于装置的穿戴，具体可以通过配合无纺布粘胶或背带等使用实现装置的穿戴，使装置贴敷在使用者身上，背板22垂直并固定在底座11上；限位件23的一端固定在背板22上，另一端与螺管13连接，从而进一步限定螺管13的轴向位移。进一步的，螺管13外壁设有凹槽，限位件23固定在凹槽内，从而保证装置工作过程中的稳定性。需要说明的是，上述限位件23的一端包括但不限于固定在背板22上，也可以固定在底板上。
49.在对本实施例提供的驱动装置结构了解的基础上，下面结合上述结构对本驱动装置的工作过程进行具体的描述。
50.在驱动装置工作时，具体可以包括两个阶段：
51.第一阶段，在第一摆臂14和第二摆臂15施加外驱动力，需要说明的是，在第一摆臂14上和第二摆臂15上同时施加驱动力，在外驱动力的作用下，第一摆臂14以螺管13为轴沿第一方向转动，第二摆臂15以螺管13为轴沿第二方向转动，第一摆臂14带动第一推动片140随转，第一推动片140推动齿轮16沿第一方向转动，齿轮16带动螺管13旋转，由于螺管13轴向固定，因此螺杆17随螺管13旋转，从而产生旋转驱动力，同时，第二摆臂15带动第二推动片150越过齿轮16旋转，对齿轮16不发生推动作用。
52.第二阶段，与第一阶段类似，具体的，在第一摆臂14和第二摆臂15施加外驱动力，第二摆臂15沿第一方向转动，第一摆臂14沿第二方向转动，第二摆臂15带动第二推动片150随转，第二推动片150推动齿轮16沿第一方向转动，齿轮16带动螺管13旋转，由于螺管13轴向固定，因此螺杆17随螺管13旋转，从而产生旋转驱动力，同时，第一摆臂14带动第一推动片140越过齿轮16旋转，对齿轮16不发生推动作用。
53.重复第一阶段和第二阶段，由此第一摆臂14和第二摆臂15交替推动齿轮16旋转产生驱动力。
54.应当理解的是，本装置可以有多种工作方式和过程，包括但不限于上述工作过程，本领域技术人员可以根据实际需要对装置的工作和过程进行设定，下面给出本驱动装置的另一种工作方式和过程，当螺杆17不能旋转，即螺杆17被限制无法进行转动，此时工作过程具体可以包括以下两个阶段：
55.第一阶段，在第一摆臂14和第二摆臂15施加外驱动力，第一摆臂14沿第一方向转动，第二摆臂15沿第二方向转动，第一摆臂14带动第一推动片140随转，第一推动片140推动齿轮16沿第一方向转动，齿轮16带动螺管13沿第一方向旋转，由于螺管13轴向固定，且螺杆
17无法旋转，因此螺杆17向远离螺管13方向进行轴向运动，从而产生轴向驱动力，将往复的旋转运动转换为步进直线运动，同时，第二摆臂15带动第二推动片150越过齿轮16旋转，对齿轮16不发生推动作用。
56.第二阶段，与第一阶段类似，具体的，在第一摆臂14和第二摆臂15施加外驱动力，第二摆臂15沿第一方向转动，第一摆臂14沿第二方向转动，第二摆臂15带动第二推动片150随转，第二推动片150推动齿轮16沿第一方向转动，齿轮16带动螺管13沿第一方向转动旋转，由于螺管13轴向固定，且螺杆17无法旋转，因此螺杆17向远离螺管13方向进行轴向运动，从而产生轴向驱动力，将往复的旋转运动转换为步进直线运动，同时，第一摆臂14带动第一推动片140越过齿轮16旋转，对齿轮16不发生推动作用。这种应用将往复的旋转运动转换为步进直线运动，且螺杆17产生的轴向驱动力与驱动部件摆臂中心同轴布置，同等驱动力耗能更少。
57.需要说明的是，为了保证每个阶段齿轮可以转动半个齿对应的角度，第一摆臂或第二摆臂需要克服退齿(越过齿轮)的阻力，第一摆臂和第二摆臂的转动角度与齿轮一个齿对应的角度比值范围为(0.5，1)，也就是说，第一摆臂和第二摆臂的转动角度大于转动半个齿对应的角度，小于转动一个齿对应的角度，由此第一摆臂和第二摆臂的转动角度大于齿轮的转动角度，以保证每个阶段齿轮可转动半个齿的角度。
58.可以理解的是，本驱动装置最终输出驱动力的旋转角度或位移距离与摆臂每次的转动角度、齿轮齿数、螺纹间距相关，比如摆臂每次的转动角度越小，齿轮齿数越多，螺纹间距越小，则每次的产生的旋转角度越小，或位移距离越小越精确，本领域技术人员可以根据最终输出驱动力的需求对摆臂每次的转动角度、齿轮齿数、螺纹间距相关进行设定。
59.进一步的，本驱动装置最终输出驱动力位移方向与装置的安装位置相关，包括但不限于向上或向下，具体的，当底座11安装在下时，可产生向上的驱动力，当底座11安装在上时，可产生向下的驱动力。
60.本实施例提供的驱动装置可以配合其他部件使用，从而应用于多种场景，下面给出本装置在物料输出场景的应用，结合图7所示，具体的，驱动装置还可以包括推塞20和储料罐21，由此组成一个物料输出设备，推塞20固定在螺杆17的另一端，推塞20随螺杆17运动；储料罐21，用于装载物料，这里的物料包括但限于固定物料、液体物料，储料罐21套接于推塞20上，推塞20可在储料罐21内轴向运动，从而输出储料罐21内的物料，这里的推塞20和储料罐21包括但不限于椭圆形，在使用时可以实现对推塞20和储料罐21的限位，使其无法转动。这种驱动装置可以应用于医疗领域，比如在储料罐21内装载胰岛素，储料罐21通过导液管连接患者的皮下组织，患者可将装置背在身上，通过螺杆17产生的精准位移带动推塞20在储料罐21内的轴向运动，从而实现药液的精准输出，可以理解的是，本领域技术人员可以根据每次进药量对摆臂每次的转动角度、齿轮齿数、螺纹间距进行计算和设定，从而实现药液的精准输出，本装置驱动能力强，可适用于不同粘度的液体的微小计量高精度持续输注。需要说明的是，在使用时使用者可以通过所需药量控制设备工作的阶段数，比如，每个阶段对应的药液输出量为1微升，若每次用药量为1微升，则装置工作一个阶段，若每次用药量为3微升，则装置工作三个阶段，从而实现用药量的精准控制。
61.上述驱动装置的应用可以解决现有的贴敷式给药装置体积较大，重量大，携带不便的问题，且使用者不能精确控制药液的注入计量，且注入剂量单一的问题。
62.对于上述摆臂每次转动角度的限定可以有多种实现方法，包括但不限于安装限位块、角度传感器方式，在本实施例给出了通过限位块限定转动角度的方法，再次结合图6所示，驱动装置还包括第一限位块241、第二限位块242、第三限位块243和第四限位块244，均固定在底座11上，其中，第一限位块241、第二限位块242用于对第一摆臂14进行限位，第三限位块243和第四限位块244用于对第二摆臂15进行限位。具体的，第一限位块241、第二限位块242分别设置在第一摆臂14两侧；当第一摆臂14沿第一方向转动至第一限位块241时，停止转动；当第一摆臂14沿第二方向转动至第二限位块242时，停止转动。第三限位块243和第四限位块244分别设置在第二摆臂15两侧；当第二摆臂15沿第二方向转动至第三限位块243时，停止转动；当第二摆臂15沿第一方向转动至第四限位块244时，停止转动。
63.需要说明的是，在上述实施例及参考附图中的第一方向为逆时针方向，本领域技术人员可以根据需要进行设定，上述第一方向可以为顺时针方向或逆时针方向，第一方向和第二方向相反。
64.本实用新型实施例提供的一种驱动装置，采用螺杆结构，稳定性强，结构紧凑体积小，便于携带，通过齿轮、螺杆和螺管可实现驱动位移的精准控制，并且可以根据需求控制驱动力产生不同步长的位移，从而满足位移使用场景的需求。
65.在本实用新型中，术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
66.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
67.在本说明书中的描述中，术语“一个具体的实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
68.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。