一种平推移动装置及其曲臂装置论文和设计-何辉

全文摘要

本实用新型公开了一种平推移动装置及其曲臂，其中曲臂装置至少包括在同一平面内可自由转动的第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和第二支臂层叠设置，通过近端铰接；所述第一支臂以及所述第二支臂的远端依照该层叠顺序设置用于装配的接插部件。本实用新型平推移动装置及其曲臂装置由于采用了层叠设置可自由转动的第一支臂和第二支臂结构，利用了曲臂的自由灵活转动结构实现平推装置，当设置相互垂直的曲臂工作时，能够完全平直的保证平推移动的实现，而且曲臂结构是机械曲臂中的成熟机械结构方案，其实现的工艺成本更低，更容易实现精确控制。

主设计要求

1.一种曲臂装置，其特征在于，至少包括在同一平面内可自由转动的第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和第二支臂层叠设置，通过近端铰接；所述第一支臂以及所述第二支臂的远端依照该层叠顺序设置用于装配的接插部件。

设计方案

2.根据权利要求1所述的曲臂装置，其特征在于，在所述第一支臂与所述第二支臂之间的铰接轴上设置限制所述曲臂扭曲方向的扭簧。

3.根据权利要求2所述的曲臂装置，其特征在于，在所述第一支臂与所述第二支臂之间的铰接轴采用轴承连接方式。

4.根据权利要求1所述的曲臂装置，其特征在于，所述接插部件设置为轴杆，并在所述轴杆上设置有轴承止动销。

5.根据权利要求1所述的曲臂装置，其特征在于，所述第一支臂或第二支臂的远端设置有一开口槽，以及在所述开口槽中设置有纳置驱动轴的轴孔，所述轴孔平行于近端的铰接轴，并在所述轴孔的前后垂直于所述开口槽设置有螺孔，用于紧固所述轴孔。

6.根据权利要求5所述的曲臂装置，其特征在于，所述轴孔中还设置有用于适配驱动轴上的阻挡部位的卡位槽。

7.一种采用如权利要求1至6任一所述曲臂装置的平推移动装置，其包括用于安装的基座，以及用于平移的平推基部，其特征在于，在所述基座与所述平推基部之间铰接连接设置有至少一第一曲臂和至少一第二曲臂，所述第一曲臂在水平面内可自由转动，所述第二曲臂在竖直平面内可自由转动；所述第一曲臂与所述第二曲臂设置用于在所述基座上平移所述平推基部；所述第一曲臂和所述第二曲臂采用所述曲臂装置的结构。

8.根据权利要求7所述的平推移动装置，其特征在于，在所述基座上设置有第一突起部，用于铰接连接所述第一曲臂的一个远端；在所述基座上还设置有第二突起部，用于铰接连接所述第二曲臂的一个远端。

9.根据权利要求8所述的平推移动装置，其特征在于，在所述基座和所述平推基部之间还铰接连接设置有第三曲臂和第四曲臂，所述第三曲臂设置采用与第一曲臂平行运动设置方式，所述第四曲臂设置采用与所述第二曲臂平行运动设置方式。

10.根据权利要求9所述的平推移动装置，其特征在于，在所述基座上还设置有一驱动马达，其输出转轴与所述平推基部之间还连接设置有第五曲臂，所述第五曲臂设置采用与第一曲臂或第二曲臂平行运动设置方式，并用于输出转轴紧固连接第五曲臂的一个远端实现驱动平移。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种平移装置及零部件改进，尤其涉及的是一种平推移动装置及其曲臂装置的改进。

背景技术

目前，以电动方式驱动的平移装置中，例如平推门，包括以伸缩方式开启或关闭的电动伸缩门以及以平移方式开启或关闭的平移门。传统的平移门通常由门体和装在门体底部或顶部的滚轮构成，并需安装滑轨辅助来保证直线运行，门体沿轨道由曲臂或链条驱动运行。

这种平移门由于要铺设轨道，因此安装不便，且制造及安装成本高，结构复杂而且运行一段时间后，由于滑动部位的磨损使间隙增大，闸门出现抖动且噪音增大，容易出现故障。

另，现有曲臂驱动结构平移门的结构很复杂，通常是利用一个曲臂，利用所提供的曲臂半径足够大，使得闸门板作近似平移运动（实际上是一个弧度较小的一段圆弧）且无法保证水平垂直的平向运动。

此外，现有电动平移装置应用在自动加工车间和日常家具家居中较多，其驱动方式虽形式各异，但均存在结构复杂，安装不便，成本高等问题，并导致平移运行的平稳性，工作的可选性差等问题。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种平推移动装置及其曲臂装置，其结构简单，安装方便快捷，使用安全，结构坚固，经久耐用，运行平稳噪音低，制造成本低，故障率低，且能精确实现电动位置平移。

本实用新型的技术方案如下：

一种曲臂装置，其中，至少包括在同一平面内可自由转动的第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和第二支臂层叠设置，通过近端铰接；所述第一支臂以及所述第二支臂的远端依照该层叠顺序设置用于装配的接插部件。

所述的曲臂装置，其中，在所述第一支臂与所述第二支臂之间的铰接轴上设置限制所述曲臂扭曲方向的扭簧。

所述的曲臂装置，其中，在所述第一支臂与所述第二支臂之间的铰接轴采用轴承连接方式。

所述的曲臂装置，其中，所述接插部件设置为轴杆，并在所述轴杆上设置有轴承止动销。

所述的曲臂装置，其中，所述第一支臂或第二支臂的远端设置有一开口槽，以及在所述开口槽中设置有纳置驱动轴的轴孔，所述轴孔平行于近端的铰接轴，并在所述轴孔的前后垂直于所述开口槽设置有螺孔，用于紧固所述轴孔。

所述的曲臂装置，其中，所述轴孔中还设置有用于适配驱动轴上的阻挡部位的卡位槽。

一种采用任一所述曲臂装置的平推移动装置，其包括用于安装的基座，以及用于平移的平推基部，其中，在所述基座与所述平推基部之间铰接连接设置有至少一第一曲臂和至少一第二曲臂，所述第一曲臂在水平面内可自由转动，所述第二曲臂在竖直平面内可自由转动；所述第一曲臂与所述第二曲臂设置用于在所述基座上平移所述平推基部；所述第一曲臂和所述第二曲臂采用所述曲臂装置的结构。

所述的平推移动装置，其中，在所述基座上设置有第一突起部，用于铰接连接所述第一曲臂的一个远端；在所述基座上还设置有第二突起部，用于铰接连接所述第二曲臂的一个远端。

所述的平推移动装置，其中，在所述基座和所述平推基部之间还铰接连接设置有第三曲臂和第四曲臂，所述第三曲臂设置采用与第一曲臂平行运动设置方式，所述第四曲臂设置采用与所述第二曲臂平行运动设置方式。

所述的平推移动装置，其中，在所述基座上还设置有一驱动马达，其输出转轴与所述平推基部之间还连接设置有第五曲臂，所述第五曲臂设置采用与第一曲臂或第二曲臂平行运动设置方式，并用于输出转轴紧固连接第五曲臂的一个远端实现驱动平移。

本实用新型所提供的一种平推移动装置及其曲臂装置，由于采用了层叠设置可自由转动的第一支臂和第二支臂结构，利用了曲臂的自由灵活转动结构实现平推装置，当设置相互垂直的曲臂工作时，能够完全平直的保证平推移动的实现，而且曲臂结构是机械曲臂中的成熟机械结构方案，其实现的工艺成本更低，更容易实现精确控制。

附图说明

图1为本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置中的曲臂近端关节局部剖视示意图。

图2所示为本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置中的曲臂之一较佳实施例的示意图。

图3为本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置中的曲臂之二较佳实施例的示意图。

图4为本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置中的曲臂之三较佳实施例的示意图。

图5为本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置较佳实施例的右展开示意图。

图6为本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置较佳实施例的左展开示意图。

图7为本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置另一较佳实施例的右展开示意图。

图8为图7所示本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置的较佳实施例的左展开示意图。

图9为本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置的曲臂完全收缩状态的平推移动示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的较佳实施例加以详细说明。须注意本实用新型以下表述中，例如近端、远端、水平面内、竖直面内等，是为方便表述所采用的相对实施例描述方式，并不局限于该实施例，在将本实用新型结构整体改变位置和角度时仍应理解为本实用新型请求保护的技术方案。

本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置较佳实施例中，如图1和图2、图3、图4所示的，所述曲臂装置500，其包括在同一平面内可以自由转动的第一支臂510和第二支臂520，支臂的相对可以自由转动是指两个支臂之间的铰接采用层叠设置方式，否则很难实现可自由转动的铰接方式。定义两个支臂的连接端为近端21，相对该近端，支臂的另外连接端为远端22。所述曲臂装置500的每一支臂的远端设置有依照第一支臂510与第二支臂520之间层叠顺序的连接装配的接插部件512，也就是说，如图2、图3和图4所示，当采用第一支臂510的近端在上方，第二支臂520的近端在下方的铰接方式时，所述第一支臂510的远端朝上设置有所述接插部件512，而所述第二支臂520的远端朝下设置有另一接插部件512。反之依然。依照层叠的同样顺序设置的第一支臂和第二支臂所形成的曲臂，就可以保持各铰接关节之间的自由度。

在另外的曲臂装置实施例中，所述曲臂装置还可以采用更多的支臂个数，但较佳地也是采用依此顺次层叠的方式进行各支臂之间的连接，这样就可以实现在垂直于铰接轴的平面内自由转动之功能。如果不依照此顺次层叠方式进行形成结构和装配时，与同一支臂连接的两端（近端和远端）结构部件之间就会相互之间触碰妨碍，从而会影响曲臂装置的工作效率，也由此导致产品的材料浪费，而且不容易控制曲臂的活动空间。

在本实用新型的不同实施例中，如图2、图3和图4所示的，所述曲臂装置根据实际的强度和空间需要，可以设置采用不同的厚度和长度，但在设计的平移范围之内，较好地是，可以设置采用各个曲臂的支臂长度一致，如此可以更好的形成规模化市场，对维护维修等后期成本也会更容易。

在本实用新型所述曲臂装置的第一支臂510与第二支臂520之间，近端铰接的铰接轴关节上可以设置用来限制所述曲臂扭曲方向的扭簧511，如图1所示，该扭簧511可以设置采用其驱动恢复力在于保持两支臂的平展，也可以设置为相反，其驱动恢复力用于保持两支臂的收折状态，或者在其他的位置和角度。当曲臂的两支臂不处于该原始位置时，可以通过该扭簧511进行储能。这样就可以实现曲臂装置在工作过程中，具有保持到原始位置状态的驱动力，方便对应用时的能量分配使用。

在所述扭簧511的同轴位置，在铰接轴上，还可以设置两个支臂之间的铰接采用轴承513方式，例如可以根据尺寸的需要采用微轴承，以使铰接轴的关节使用寿命更久，且铰接轴的转动更灵活。

所述扭簧511和轴承513的设置方式并不局限于上述在支臂之间的近端连接铰接轴，也可以设置在远端的插接部件位置上。本实用新型所述的平推移动装置及曲臂装置中，所述插接部件512设置为轴杆（当然不限于该结构，在等同替换的情况下，也可以将轴杆设置在另侧结构上，而在支臂远端设置为插接轴孔），并在所述轴杆上还设置采用有轴承止动销。

该轴承止动销虽然会限制支臂的自由转动角度，然而一方面本实用新型说明书中所用的自由转动只是指曲臂装置的层叠设置方式，而非在实际的结构设置中完全放任支臂的自由转动，毕竟在实际产品中，曲臂的两个支臂扭曲方向涉及了空间，需要预留其收折或展开所占用的空间，同时两个支臂在收折或展开的转动过程中，可能会卡死在某个位置，例如正好处于两个支臂的远近端铰接轴全部处于同一条线上时，就有可能停顿和卡死在此位置，因此扭簧的设置驱动曲臂装置跳过此位置是必要的。另一方面，平推移动总有边界，因此，在曲臂装置的设置中总需要预先设置其可能的边界，以防止过渡的碰撞边界位置的部件，例如门和铰接轴等。因此，本实用新型所述曲臂装置的各铰接轴位置上都可以设置采用的具有轴承止动销的轴承。

如图2和图3所示的，本实用新型所述曲臂装置两个实施例中，其支臂的厚度不同，同时所采用的远端铰接轴的长短和粗细也略有不同。根据实际产品的需要，本实用新型所述曲臂装置可以设置和设计更多的型号。

在本实用新型所述的曲臂装置的另一较佳实施例中，如图4所示，所述曲臂装置500可以用于作为驱动的曲臂，其第一支臂510的远端设置的插接部件512采用的是一开口槽514，在该开口槽514中设置有用于纳置驱动轴的轴孔515，该轴孔515平行于近端的铰接轴方向。所述驱动轴主要是外部的驱动结构，例如可以但不限于是马达的输出主轴。在所述轴孔515的前后，垂直于所述开口槽514设置有螺孔516，可以通过螺栓对开口槽514的开度进行控制，从而将外部的驱动轴牢固紧固在所述轴孔515内，以实现外部驱动对曲臂装置转动的驱动实现。在所述轴孔515中还设置有用于适配驱动轴上对应的阻挡部位的卡位槽517。

应用上述曲臂装置的本实用新型平推移动装置较佳实施例中，如图5至图9所示的，其包括用于安装的基座100，该基座100可以作为本实用新型所述平移装置机构的组成部件，也可以在某些实现方式的情况下直接体现在一体的安装部位上，例如在公交车、地铁、高铁列车等，可以是车厢的安装部位，在此部位设置相应的安装结构即可。

在所述基座100上，设置有用于平移的平推基部200，须注意的是本实用新型所述平推基部200在具体的应用中也可以体现为其他被平移运动部件，例如平推门，车间内的零部件稳定平移运输，以及日常居家的平移传递所需结构等。在本实用新型较佳实施例中，所述基座100与所述平推基部之间设置了用于铰接连接的第一曲臂210和第二曲臂220，所述第一曲臂210和所述第二曲臂220皆采用上述本实用新型的曲臂装置500。

该第一曲臂210设置包括了可自由转动的支臂，其转动方向在水平面内，其中一支臂的远端设置铰接在基座100上，另一支臂的远端设置铰接在平移基部200上。

为实现第一曲臂210在水平面内的自由转动，从所述基座100上向上设置有一第一突起部101，在该第一突起部101上从下方铰接所述第一曲臂的一个支臂的远端22；依次地，所述另一支臂的近端铰接在前一支臂的近端下方，同时其远端铰接在平推基部200的铰接点上方。如此形成的第一曲臂210各支臂就可以自由转动。也可以设置上述各铰接点之间的部件为依此叠高的方式进行铰接。

当然，在另外的实施例中，也可以设置所述基座、第一支臂两端、第二支臂两端以及平推基体之间的这三个铰接点并非依此落低或依此升高，但这样的话，就需要设置各支臂长度有限制，甚至可能相互之间产生阻挡和碰撞，限制了平推基部的平推宽度。

同样的，所述第二曲臂220的两支臂也采用类似的铰接方式，在竖直面内可以自由转动。较佳的连接方式是依此叠加连接臂，如图5所示的，从所述基座100上可以向上设置有第二突起部102，在所述第二突起部102的顶端铰接可以在竖直面内自由转动的其中一支臂的远端，另一支臂的近端又铰接在该前一支臂的近端之外，所述平推基部200的铰接点又铰接在后一支臂的远端外侧。或者，以相反的方向进行叠加铰接连接。

本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置的较佳实施例中，可以在所述基座100和所述平推基部200之间至少设置第一曲臂210和第二曲臂220，这两个曲臂分别可以在相互垂直的面内自由转动（也即在没有装配到平推基体和基座之间时具有这个结构特点），即本实用新型实施例中，第一曲臂210可以在水平面内可自由转动的结构，第二曲臂220具有在竖直面内可自由转动的结构，在几何原理上，实际上是所述第一曲臂210和第二曲臂220的端点可以形成两个相互垂直的圆面，而该两个圆面的交线是一条水平的直线，也就是说通过平推基部200的连接，第一曲臂210和第二曲臂220与所述平推基部200的铰接点就只能在交线的水平直线上平移了，由此形成了本实用新型的平推移动装置基本方案。在本实用新型的另一较佳实施例中，所述平推基部200上可以装配有一平推门201，如图6和图8所示。

在较佳的实施例中，所述第一曲臂210和所述第二曲臂220可以有多个平行运动的类似曲臂设置在基座100和平推基体200之间，如图5和图6所示的，还设置了第三曲臂230，也采用本实用新型曲臂装置500实现，其连接基座100和平推基部200的方式与第一曲臂210类似，也是可在水平面内驱动平推基部的运动。以及，第四曲臂240，同样采用本实用新型所述曲臂装置500实现，其连接基座100和平推基部200的方式与第二曲臂220类似，也是可在竖直面内驱动平推基部200的运动。

只要保证各曲臂采用相同数目和尺寸的支臂形成（如果不是相同尺寸的支臂，会受最小尺寸的限制，类似木桶原理），并且分别在相互平行的水平面内或者相互平行的竖直面内的驱动平推基部移动，最终就可以保证平推基部在水平面和竖直面的交线上移动，采用越多的曲臂来驱动平推基部的移动，平推移动装置就越稳固牢靠。当然，需要注意同类型（水平面内或竖直面内）的曲臂运动平面应保证严格的平行，否则平推基部可能就会无法顺利移动。

本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置的较佳实施例中，主要是实现电动的平推方式，当然并不限于电机的电动驱动方式，本实用新型各不同实施例的技术方案中，还可以采用其他驱动方式，例如采用手推、气缸驱动等等。

如图5和图6所示，较佳实施例中采用了设置在基座100上的第一驱动马达310，可以沿所述基座的长度方向设置，其驱动力主要是针对水平面内的转动方式，因此，可以将驱动输出到任何一个水平面内转动的曲臂上，可以在基座上的铰接点实现转动驱动。在本实用新型该较佳实施例中，所述第一驱动马达310的输出转轴与所述平推基部之间设置了一第五曲臂250，该第五曲臂设置采用了如图4所示的本实用新型曲臂装置，并设置与第一曲臂平行的、可在水平面内自由转动的两支臂，并且其中一支臂的远端与所述第一驱动马达310的输出转轴紧固连接，注意此处不是铰接，以便第一驱动马达310能够驱动曲臂的转动，从而带动平推基部200的移动。另一支臂的远端与平推基部200铰接连接。为实现有效驱动，所述第一驱动马达310须牢靠固定到所述基座100上，如图5和图6所示，所述第一驱动马达310固定在所述基座100上的一第三突起部103上。

在本实施例中，所述第一曲臂210和第三曲臂230是水平面内可转动的曲臂，并且设置在所述平推基部200的侧边上下两侧，为更好的实现支撑，所述第三曲臂230的支臂采用更厚强度更高的杆件结构。而第二曲臂220和第四曲臂240设置为竖直面内可自由转动的曲臂，并且设置在所述平推基部200的侧边中间位置，根据所需的支撑力强度，相应设置其支臂的厚度大小。所述平推基部200可以设置其宽度以方便装配各曲臂的支臂远端。

在另一较佳实施例中，在所述基座100上还设置了一第二驱动马达320，如图7和图8所示，其输出转轴与所述平推基部200之间还设置有第六曲臂260，该第六曲臂260设置采用竖直面内可自由转动的两支臂，其中一支臂的远端紧固连接在所述第二驱动马达320的输出转轴上，以便受控驱动所述平推基部的平移。另一支臂的远端铰接连接在所述平推基部上。所述第二驱动马达320因为其输出转轴需要水平放置以便能够驱动第六曲臂260在竖直面内转动，所以所述第二驱动马达可以装配在所述基座的孔部内，并与基座垂直设置。

这样从竖直面内驱动曲臂伸缩可以实现对平推基体平移的驱动。在该实施例中，竖直面内运动的曲臂只有第二曲臂220，第六曲臂260也可以看作是第四曲臂通过驱动马达的驱动实现了作为驱动曲臂的功能。在各种实施例中，所述各曲臂可以根据需要设置其粗细强度以及是否连接驱动马达实现作为驱动曲臂，具体地不再赘述。

在本实用新型的较佳实施例中，所述各曲臂的支臂长度可以但不限于采用一致的长度，这样在平推基体的开合平移过程中，就可以保证充分利用各支臂的长度尺寸，不至于有的支臂浪费材料。如图9所示的，是各曲臂收缩在最小位置时的情形，此时，所述平推基部200处于中间位置。本实用新型所述平推移动装置可以根据实际需要在平推基部最大移动距离内设置平推基部的移动距离范围，这种范围的设置可以通过对第一或第二驱动马达的驱动范围进行设置，设置可以通过管理程序实时设置驱动马达的驱动范围，从而实现所述平推基部的移动范围控制和设置。

本实用新型所述平推移动装置除了上述两个支臂的曲臂实现方式之外，还可以设置采用两个以上更多支臂的曲臂实现方式，较好的是对每个曲臂采用一次叠加连接的支臂方式，并且在整个移动装置上考虑曲臂的收缩移动空间，防止磕碰和阻挡，从而可以实现更自由的平推移动装置。当然，采用两个以上支臂的曲臂方案，对电动驱动来说不如两个支臂的曲臂控制简单，然而进一步的技术方案可以有待于改进和发展。

本实用新型所述平推移动装置及其曲臂装置可以应用到目前常见的各种平推装置中，例如建筑装修中的平推门、汽车、铁路车厢的平推门等，应用实现的场景非常宽广，实现的结构主要采用机械方式，结构简单成本低。

本实用新型的贡献在于，其有效解决了传统平移移动驱动机构所存在的问题。本实用新型通过曲臂传动，两点确定一条直线至少在水平方向和垂直方向分别设置一副传动曲臂，水平方向的第一曲臂和垂直方向的第二曲臂共同确定一个直线轨迹，通过曲臂同步运动原理传动驱动曲臂机构往复移动，使平推基体打开或关闭并始终保持垂直且在水平方向运动。

本实用新型曲臂传动和曲臂驱动结构中，通过曲臂支臂即可将平推基体固定，制造简便，易于获得较高的制造精度，因而可大大提高安装效率，节约成本。曲臂传动通过水平方向传动曲臂和垂直方向传动曲臂控制基体保持垂直且在水平方向运行因而可大大减少摩擦降低噪音，使结构安全可靠，确保基体水平平移过程平稳，使用寿命长。通过曲臂传动和驱动结构，可大大提高运动行程，节约设备空间。本实用新型还具有结构简单，安装方便快捷，运行平稳，故障率低等优点。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

设计图

一种平推移动装置及其曲臂装置论文和设计

一种平推移动装置及其曲臂装置论文和设计-何辉

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢