輸出往復(fù)擺動(dòng)的電的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，所述電機(jī)包括具有內(nèi)腔的機(jī)殼、收容在所述機(jī)殼的內(nèi)腔中的定子和轉(zhuǎn)子、可輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)軸，所述電機(jī)還包括軸向凸輪、鉸接在機(jī)座上可擺動(dòng)的擺桿，所述軸向凸輪沿軸向具有分別位于兩側(cè)的內(nèi)側(cè)軸端和外側(cè)軸端，所述軸向凸輪的所述內(nèi)側(cè)軸端與所述電機(jī)軸的輸出端相固定連接，所述軸向凸輪的所述外側(cè)軸端上開(kāi)設(shè)有呈封閉狀的凸輪槽，所述擺桿的內(nèi)側(cè)軸端上設(shè)有導(dǎo)向件，所述導(dǎo)向件間隙配合地設(shè)于所述凸輪槽中。該電機(jī)將傳統(tǒng)的低成本的連續(xù)旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)、與可往復(fù)擺動(dòng)的機(jī)構(gòu)相結(jié)合形成一體，從而形成了一種能夠連續(xù)輸出往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的新型電機(jī)，其布置更為簡(jiǎn)潔緊湊，其占用空間小，成本較低，具有良好的使用性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)和往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，是各類(lèi)機(jī)械中最為常見(jiàn)的三種規(guī)則運(yùn)動(dòng)，其中，電動(dòng)機(jī)最為容易實(shí)現(xiàn)的是連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；能夠?qū)崿F(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的是直線電機(jī)技術(shù)，目前也已經(jīng)基本成熟；而單獨(dú)依靠電動(dòng)機(jī)根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的是往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0003]目前，得到往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的技術(shù)方法有很多種，例如，利用曲柄擺桿機(jī)構(gòu)或凸輪擺桿機(jī)構(gòu)，將電動(dòng)機(jī)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閿[桿的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，或者利用齒條齒輪機(jī)構(gòu)，將液壓缸、氣缸活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。采用上述方法，不僅極大地提高了裝置的成本，而且造成裝置的結(jié)構(gòu)極不緊湊，需要占用龐大的尺寸空間。
[0004]鑒于往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)在各類(lèi)機(jī)械中均有大量應(yīng)用，因此，如果能夠設(shè)計(jì)出電動(dòng)機(jī)與往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)裝置整合一體化的新型電機(jī)，則能夠在低成本、緊湊化的前提下，滿(mǎn)足各類(lèi)機(jī)械對(duì)往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)裝置的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種可輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，該電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，成本低廉且占用空間較小。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，所述電機(jī)包括具有內(nèi)腔的機(jī)殼、收容在所述機(jī)殼的內(nèi)腔中的定子和轉(zhuǎn)子、可輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)軸，所述電機(jī)還包括軸向凸輪、鉸接在機(jī)座上可擺動(dòng)的擺桿，所述軸向凸輪沿軸向具有分別位于兩側(cè)的內(nèi)側(cè)軸端和外側(cè)軸端，所述軸向凸輪的所述內(nèi)側(cè)軸端與所述電機(jī)軸的輸出端相固定連接，所述軸向凸輪的所述外側(cè)軸端上開(kāi)設(shè)有呈封閉狀的凸輪槽，所述擺桿的內(nèi)側(cè)軸端上設(shè)有導(dǎo)向件，所述導(dǎo)向件間隙配合地設(shè)于所述凸輪槽中。
[0008]優(yōu)選地，所述軸向凸輪的所述外側(cè)軸端上具有沿其軸向內(nèi)凹的內(nèi)球面，所述凸輪槽開(kāi)設(shè)在所述內(nèi)球面上。
[0009]優(yōu)選地，所述軸向凸輪的所述外側(cè)軸端上具有沿其軸向內(nèi)凹的內(nèi)錐面，所述凸輪槽開(kāi)設(shè)在所述內(nèi)錐面上。
[0010]優(yōu)選地，所述軸向凸輪的所述外側(cè)軸端上具有沿所述軸向凸輪的軸向向內(nèi)凹陷的凹陷部，所述凹陷部在所述軸向凸輪的任意軸向截面上形成兩條弧線，兩條所述弧線沿所述軸向凸輪的軸向內(nèi)凹并對(duì)稱(chēng)地分布在所述軸向凸輪的軸心線兩側(cè)，所述凸輪槽繞所述軸向凸輪的軸心線環(huán)設(shè)在所述凹陷部的表面上。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述擺桿在所述機(jī)座上的鉸支點(diǎn)、所述軸向凸輪其中一軸向截面上與所述擺桿同側(cè)的所述弧線的圓心為同一點(diǎn)。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述擺桿有多根。[0013]優(yōu)選地，所述導(dǎo)向件為圓柱端頭、球頭端頭、圓柱滾子、球面滾子中的一種。
[0014]優(yōu)選地，所述電機(jī)還包括固定在所述機(jī)殼一端用于收容所述軸向凸輪的前端蓋，所述擺桿的擺動(dòng)輸出端位于所述前端蓋的外側(cè)。
[0015]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，其中通過(guò)在電機(jī)軸的輸出端固定一軸向凸輪，并在該軸向凸輪的軸端上開(kāi)設(shè)凸輪槽、在機(jī)座上設(shè)置擺桿，擺桿的一端的導(dǎo)向件間隙配合地設(shè)于凸輪槽中。當(dāng)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)便可帶動(dòng)軸向凸輪旋轉(zhuǎn)，擺桿在凸輪槽的作用下便發(fā)生擺動(dòng)，其另一端作為擺動(dòng)輸出端而輸出往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。該電機(jī)將傳統(tǒng)的低成本的連續(xù)旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)、與可往復(fù)擺動(dòng)的機(jī)構(gòu)相結(jié)合形成一體，從而形成了一種能夠連續(xù)輸出往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的新型電機(jī)，其布置更為簡(jiǎn)潔緊湊，其占用空間小，成本較低，具有良好的使用性能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]附圖1為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例中軸向凸輪的外側(cè)軸端端面的示意圖；
[0018]附圖3為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]附圖4為本實(shí)用新型第二實(shí)施例中軸向凸輪的外側(cè)軸端端面的示意圖；
[0020]附圖5為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]附圖6為本實(shí)用新型第三實(shí)施例中軸向凸輪的外側(cè)軸端端面的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0023]參見(jiàn)圖1、圖3及圖5所示的電機(jī)，該電機(jī)包括具有內(nèi)腔的機(jī)殼1、收容在機(jī)殼I內(nèi)腔中的定子2和轉(zhuǎn)子3、可輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)軸4。在定子2勵(lì)磁的作用下，產(chǎn)生連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)電機(jī)軸4連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
[0024]該電機(jī)還包括固定在電機(jī)軸4的輸出端上的軸向凸輪，以及鉸接在機(jī)座上可擺動(dòng)的擺桿10，此處機(jī)座可為電機(jī)上的任意固定部件，例如前端蓋6，也可為用于安裝電機(jī)的外部固定座。軸向凸輪具有分別位于兩側(cè)的內(nèi)側(cè)軸端與外側(cè)軸端，其內(nèi)側(cè)軸端與電機(jī)軸4的輸出端相固定連接，其外側(cè)軸端則開(kāi)設(shè)有封閉狀的凸輪槽。擺桿10的一側(cè)軸端設(shè)有導(dǎo)向件9,該導(dǎo)向件9間隙配合地設(shè)于凸輪槽中,這樣，當(dāng)電機(jī)軸4旋轉(zhuǎn)時(shí)則會(huì)帶動(dòng)軸向凸輪繞自身軸心線旋轉(zhuǎn)，在凸輪槽的作用下，擺桿10對(duì)應(yīng)地發(fā)生擺動(dòng)，擺桿10的另一側(cè)軸端則輸出擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使得該電機(jī)輸出擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0025]機(jī)殼I的一端還設(shè)有固定有前端蓋6，以用于將軸向凸輪收容在其內(nèi)腔中，擺桿10的擺動(dòng)輸出端位于前端蓋6的外側(cè)，從而連接其他需要驅(qū)動(dòng)的部件。
[0026]軸向凸輪有多種設(shè)置形式，本實(shí)用新型中給出如下三種具體的實(shí)施例:
[0027]實(shí)施例1
[0028]參見(jiàn)圖1、圖2所示，該軸向凸輪為內(nèi)球面軸向凸輪51，其外側(cè)軸端具有沿其軸向向內(nèi)凹的內(nèi)球面71，凸輪槽8即開(kāi)設(shè)在該內(nèi)球面71上，這樣在內(nèi)球面71和凸輪槽8的作用下，電機(jī)軸4旋轉(zhuǎn)即可驅(qū)動(dòng)擺桿10繞其鉸支點(diǎn)做連續(xù)的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使得該電機(jī)輸出往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。[0029]實(shí)施例2
[0030]參見(jiàn)圖3、圖4所示，軸向凸輪設(shè)置為內(nèi)錐面凸輪52，其外側(cè)軸端具有沿其軸向向內(nèi)凹的內(nèi)錐面72，凸輪槽8即開(kāi)設(shè)在該內(nèi)球面72上，這樣在內(nèi)錐面72和凸輪槽8的作用下，電機(jī)軸4旋轉(zhuǎn)即可驅(qū)動(dòng)擺桿10繞其鉸支點(diǎn)做連續(xù)的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使得該電機(jī)輸出往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0031]實(shí)施例3
[0032]參見(jiàn)圖5、圖6所示，軸向凸輪設(shè)置為軸向弧面凸輪53，其外側(cè)軸端上具有沿其軸向向內(nèi)凹陷的凹陷部，該凹陷部在該軸向弧面凸輪53的任意軸向截面上形成兩條弧線73，這兩條弧線73沿該軸向弧面凸輪53的軸向內(nèi)凹并且對(duì)稱(chēng)地分布在軸向弧面凸輪53的軸心線兩側(cè)，亦即該凹陷部是以一內(nèi)凹的弧線繞軸向弧面凸輪73的軸心線旋轉(zhuǎn)而形成。凸輪槽8即開(kāi)設(shè)在該凹陷部的弧面上。
[0033]該實(shí)施例中，擺桿10可設(shè)置為一個(gè)或多個(gè)，每一個(gè)擺桿10的一端均會(huì)設(shè)置導(dǎo)向件9，這多個(gè)導(dǎo)向件9均間隙配合地設(shè)于凸輪槽8中。這樣電機(jī)軸4旋轉(zhuǎn)即可同時(shí)驅(qū)動(dòng)這多個(gè)擺桿10同時(shí)擺動(dòng)，獲取多個(gè)并聯(lián)輸出的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。這特別適用于需要多個(gè)搖擺運(yùn)動(dòng)從動(dòng)件并聯(lián)輸出的場(chǎng)合。這樣設(shè)置相比傳統(tǒng)的在凸輪的徑向上布置并聯(lián)搖桿的方式，其空間布置極為簡(jiǎn)便且結(jié)構(gòu)更為緊湊，占用空間相對(duì)較小。
[0034]該實(shí)施例下，若擺桿10的個(gè)數(shù)為兩個(gè)時(shí)，則該電機(jī)輸出的則為類(lèi)似雙手揉搓的仿
生運(yùn)動(dòng)。
[0035]上述各實(shí)施例中，凸輪槽8的曲線形狀可結(jié)合軸向凸輪的結(jié)構(gòu)以及需要輸出的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)來(lái)設(shè)計(jì)，從而使得擺桿10的擺動(dòng)輸出端輸出不同的角位移、位移以及加速度，使其滿(mǎn)足不同的設(shè)計(jì)要求，也使得電機(jī)適用于不同的應(yīng)用需求。
[0036]此外，根據(jù)負(fù)載以及使用壽命等不同需求，導(dǎo)向件9可設(shè)置為圓柱端頭、球頭端頭、圓柱滾子、球面滾子中的一種，當(dāng)導(dǎo)向件9為圓柱端頭或球頭端頭時(shí)，其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但由于該導(dǎo)向件9與凸輪槽8之間在相對(duì)滑動(dòng)時(shí)為滑動(dòng)摩擦，其使用壽命較短；采用圓柱滾子或球面滾子作為導(dǎo)向件9，導(dǎo)向件9在凸輪槽8中相對(duì)凸輪槽8滾動(dòng)，兩者之間為滾動(dòng)摩擦，因而可顯著地提高其使用壽命。
[0037]綜上，本實(shí)用新型的輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，其中將傳統(tǒng)的低成本的連續(xù)旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)、與可往復(fù)擺動(dòng)的機(jī)構(gòu)相結(jié)合形成一體，從而形成了一種能夠連續(xù)輸出往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的新型電機(jī)。由于采用了軸向凸輪，該電機(jī)的布置更為簡(jiǎn)潔緊湊，其占用空間小，成本較低，具有良好的使用性能。
[0038]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，所述電機(jī)包括具有內(nèi)腔的機(jī)殼、收容在所述機(jī)殼的內(nèi)腔中的定子和轉(zhuǎn)子、可輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)軸，其特征在于:所述電機(jī)還包括軸向凸輪、鉸接在機(jī)座上可擺動(dòng)的擺桿，所述軸向凸輪沿軸向具有分別位于兩側(cè)的內(nèi)側(cè)軸端和外側(cè)軸端，所述軸向凸輪的所述內(nèi)側(cè)軸端與所述電機(jī)軸的輸出端相固定連接，所述軸向凸輪的所述外側(cè)軸端上開(kāi)設(shè)有呈封閉狀的凸輪槽，所述擺桿的內(nèi)側(cè)軸端上設(shè)有導(dǎo)向件，所述導(dǎo)向件間隙配合地設(shè)于所述凸輪槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，其特征在于:所述軸向凸輪的所述外側(cè)軸端上具有沿其軸向內(nèi)凹的內(nèi)球面，所述凸輪槽開(kāi)設(shè)在所述內(nèi)球面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，其特征在于:所述軸向凸輪的所述外側(cè)軸端上具有沿其軸向內(nèi)凹的內(nèi)錐面，所述凸輪槽開(kāi)設(shè)在所述內(nèi)錐面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，其特征在于:所述軸向凸輪的所述外側(cè)軸端上具有沿所述軸向凸輪的軸向向內(nèi)凹陷的凹陷部，所述凹陷部在所述軸向凸輪的任意軸向截面上形成兩條弧線，兩條所述弧線沿所述軸向凸輪的軸向內(nèi)凹并對(duì)稱(chēng)地分布在所述軸向凸輪的軸心線兩側(cè)，所述凸輪槽繞所述軸向凸輪的軸心線環(huán)設(shè)在所述凹陷部的表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，其特征在于:所述擺桿在所述機(jī)座上的鉸支點(diǎn)、所述軸向凸輪其中一軸向截面上與所述擺桿同側(cè)的所述弧線的圓心為同一點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，其特征在于:所述擺桿有多根。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，其特征在于:所述導(dǎo)向件為圓柱端頭、球頭端頭、圓柱滾子、球面滾子中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出往復(fù)擺動(dòng)的電機(jī)，其特征在于:所述電機(jī)還包括固定在所述機(jī)殼一端用于收容所述軸向凸輪的前端蓋，所述擺桿的擺動(dòng)輸出端位于所述前端蓋的外側(cè)。
【文檔編號(hào)】H02K7/06GK203707979SQ201420043510
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】竇云霞, 王傳洋 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)