一种往复变力装置的制作方法

本实用新型涉及机械变力技术领域，具体涉及一种往复变力装置。

背景技术：

随着机械行业的不断发展，在产品生产过程中需要更高或可变的驱动力，或者降低某种驱动力对产品使用寿命的影响。现有的变力装置多为输入源装置，比如液压或气动驱动，结构复杂且不够紧凑，改造成本高。而无输入源、结构简单的变力装置变力程度较小，且不能实现输出与输入同方向的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、合理，变力效果好的往复变力装置。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种往复变力装置，包括机架、第一铰杆变力机构、第二铰杆变力机构和输出机构；所述第一铰杆变力机构的一端沿第一预设方向可移动地设置在机架上，第一铰杆变力机构的另一端沿第二预设方向可移动地设置在机架上，所述第二铰杆变力机构的一端与第一铰杆变力机构的另一端连接，所述输出机构安装于第二铰杆变力机构的另一端，且所述输出机构沿第一预设方向和/或第三预设方向可移动地设置，其中，第二预设方向与第一预设方向垂直，第三预设方向与第一预设方向相反。

进一步地，所述第一铰杆变力机构包括第一芯轴、第二芯轴和第一传动杆，所述第一芯轴沿第一预设方向可移动地设置在机架上，所述第二芯轴的一端沿第二预设方向可移动地设置在机架上，所述第一传动杆的两端分别与第一芯轴和第二芯轴铰接，所述第二铰杆变力机构与第二芯轴铰接。

进一步地，所述第二铰杆变力机构包括第三芯轴、第二传动杆和轴承，至少两根所述第二传动杆相对设置，所述第二传动杆的一端均与第一铰杆变力机构的另一端铰接，所述轴承分别安装于第二传动杆的另一端，所述轴承中分别安装有第三芯轴，所述输出机构安装于两个第三芯轴之间。

进一步地，还包括连接件，所述连接件的一端与第一铰杆变力机构连接，所述连接件的另一端与第二铰杆变力机构连接，所述连接件沿第二预设方向可移动地设置。

进一步地，所述连接件包括至少一根连接杆，所述连接杆的一端与第一铰杆变力机构连接，所述连接杆的另一端与第二铰杆变力机构连接，所述连接杆沿第二预设方向可移动地设置。

进一步地，所述第二铰杆变力机构包括第二传动杆、第三芯轴、第四芯轴和轴承，所述第四芯轴沿第二预设方向可移动地设置，所述连接件的另一端与第四芯轴连接，至少两根所述第二传动杆相对设置，所述第二传动杆的一端与第四芯轴铰接，所述轴承分别安装于第二传动杆的另一端，所述轴承中均分别第三芯轴，所述输出机构安装于两个第三芯轴之间。

进一步地，所述输出机构包括连接板、导杆、弹簧和输出件；所述连接板安装于第二铰杆变力机构的另一端，所述导杆的一端穿过连接板并与连接板间隙配合，所述输出件安装于导杆的另一端，所述弹簧套设于导杆的外周，所述弹簧的一端与连接板抵接，所述弹簧的另一端与输出件抵接。

进一步地，还包括挡板，所述挡板安装于机架，所述挡板的长度方向与第一预设方向平行，所述第二铰杆变力机构的另一端与挡板接触，以使输出机构沿第一预设方向和/或第三预设方向移动。

进一步地，所述第二铰杆变力机构的数量为两个，两个所述第二铰杆变力机构的一端与第一铰杆变力机构的另一端连接，两个所述第二铰杆变力机构的另一端分别沿第一预设方向和第三预设方向可移动地设置，以带动输出机构分别沿第一预设方向和第三预设方向移动。

进一步地，所述机架沿第一预设方向开有第一滑道，且沿第二预设方向开有第二滑道，所述第一滑道与第二滑道连通，所述第一铰杆变力机构的一端可移动地设置在第一滑道中，所述第一铰杆变力机构的另一端可移动地设置在第二滑道中。

本实用新型相对于现有技术具有如下优点：

1、本往复变力装置通过设置第一铰杆变力机构和第二铰杆变力机构，整体简单紧凑，纯机械结构，无需附加驱动源，安装方便且节省空间，成本小，能够适应平动驱动输入形式，同时可以实现输出力方向与输入力方向一致和相反的变力效果，适用范围广，变力系数大。

2、本往复变力装置中第一铰杆变力机构和第二铰杆变力机构中均设置有铰接的传动杆，利用长度效应和角度效应实现输入力的放大与减小，并且可以根据生产目的，通过改变传动杆转动角度和移动长度实现输入力的放大与减小。输出机构中设置有弹簧可实现回复行程的功能。第二铰杆变力机构和输出机构相配合采用杠杆弹簧变力结构，变力比可达到2倍左右。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的往复变力装置的结构示意图；

图2示出了图1的主视图；

图3示出了根据本实用新型的第一铰杆变力机构的机构示意图；

图4示出了根据本实用新型的第二铰杆变力机构的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的输出机构的结构示意图；

图中，1为机架；2为输入机构；3为第一铰杆变力机构；4为第二铰杆变力机构；5为输出机构；6为第一芯轴；7为第二芯轴；8为第一传动杆；9为第三芯轴；10为第二传动杆；11为轴承；12为连接杆；13为第四芯轴；14为连接板；15为弹簧；16为输出件；17为挡板；18为第一滑道；19为第二滑道；20为导杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1和图2所示的往复变力装置，包括机架1、第一铰杆变力机构3、第二铰杆变力机构4和输出机构5；所述第一铰杆变力机构3的一端沿第一预设方向可移动地设置在机架1上，第一铰杆变力机构3的另一端沿第二预设方向可移动地设置在机架1上，所述第二铰杆变力机构4的一端与第一铰杆变力机构3的另一端连接，所述输出机构5安装于第二铰杆变力机构4的另一端，且所述输出机构5沿第一预设方向和/或第三预设方向可移动地设置，其中，第二预设方向与第一预设方向垂直，第三预设方向与第一预设方向相反。还包括用于与动力源连接的输入机构2，输入机构2与第一铰杆变力机构3的一端连接，输入机构2整体呈u字形，输入机构2的顶部开有容纳槽便于与动力源连接，输出机构与待驱动装置连接。当第一铰杆变力机构3的一端沿第一预设方向移动时，推动第二铰杆变力机构4沿第二预设方向移动，从而带动输出机构5移动以驱动待驱动件。当第二铰杆变力机构4的数量为一个时，根据使用情况输出机构5可沿第一预设方向或第三预设方向移动；当第二铰杆变力机构4的数量为两个时，两个第二铰杆变力机构4之间呈一定角度设置，两个输出机构5分别沿第一预设方向和第三预设方向移动。利用本装置变力比可达到两倍左右，满足输入输出同向或反向的要求，并且可以根据生产目的，实现输出力的放大与减小。

所述机架1沿第一预设方向开有第一滑道18，且沿第二预设方向开有第二滑道19，所述第一滑道18与第二滑道19连通，所述第一铰杆变力机构3的一端可移动地设置在第一滑道18中，所述第一铰杆变力机构3的另一端可移动地设置在第二滑道19中。通过开设第一滑道18和第二滑道19可提高第一铰杆变力机构3两端的移动稳定性，使其两端的运动方向相互垂直，利用角度变化改变力的传输方向和大小。

如图3所示，所述第一铰杆变力机构3包括第一芯轴6、第二芯轴7和第一传动杆8，所述第一芯轴6沿第一预设方向可移动地设置在机架1的第一滑道18中，所述输入机构2与第一芯轴6焊接，所述第二芯轴7的一端沿第二预设方向可移动地设置在机架1的第二滑道19中，所述第一传动杆8的两端分别与第一芯轴6和第二芯轴7铰接，所述第二铰杆变力机构4与第二芯轴7铰接。动力源工作时，第一芯轴沿第一滑道移动，在长度效应和角度效应的作用下，第一传动杆8转动的同时推动第二芯轴沿第二滑道移动，从而带动第二铰杆变力机构和输出机构移动，进行变力输出。其中，第一芯轴6的一端穿过第一滑道18并可沿第一滑道18往复移动，第二芯轴7的一端穿过第二滑道19并可沿第二滑道19往复移动，第一芯轴6的另一端外侧延伸，第二芯轴7的另一端外侧延伸，第一传动杆8的数量为两根，其两端分别与第一芯轴6和第二芯轴7的另一端铰接。通过此设置可提高第一铰杆变力机构的稳定性，保证力的输出效果，提高变力装置的使用寿命。

所述第二铰杆变力机构2的数量为两个，两个所述第二铰杆变力机构4的一端与第一铰杆变力机构3的第二芯轴7铰接，两个所述第二铰杆变力机构4的另一端分别沿第一预设方向和第三预设方向可移动地设置，以带动输出机构5分别沿第一预设方向和第三预设方向移动。通过设置两个第二铰杆变力机构2能够输出与动力源同向或反向的力，提高本装置的适用范围。

所述第二铰杆变力机构4包括第三芯轴9、第二传动杆10和轴承11，至少两根所述第二传动杆10相对设置，所述第二传动杆10的一端均与第一铰杆变力机构的第二芯轴7铰接，所述轴承11分别安装于第二传动杆10的另一端，所述轴承11中分别安装有第三芯轴9，所述输出机构5安装于两个第三芯轴9之间。在第一铰杆变力机构3的推动下，两个第二铰杆变力机构4之间的夹角逐渐增大，并分别沿第一预设方向和第三预设方向移动，以带动输出机构移动，从而实现同向、反向变力输出。通过设置轴承11，可使第三芯轴9在第二传动杆10移动的过程中转动，保证输出机构5一直沿第一预设方向和/或第三预设方向移动。

所述输出机构5包括连接板14、导杆20、弹簧15和输出件16；所述连接板14安装于第二铰杆变力机构的两个第三芯轴9之间，所述导杆20的一端穿过连接板14并与连接板14间隙配合，所述输出件16安装于导杆20的另一端，所述弹簧15套设于导杆20的外周，所述弹簧15的一端与连接板14抵接，所述弹簧15的另一端与输出件16抵接。第二铰杆变力机构4在移动过程中会推动连接板14，以推动输出件16，完成变力输出，在推动输出件16的同时压缩弹簧15，从而获得一个回复力，使得本装置可以往复变力。输出件16为板状件，用于与待驱动装置连接。

还包括挡板17，所述挡板17安装于机架1，所述挡板17的长度方向与第一预设方向平行，所述第二铰杆变力机构4的轴承11外端与挡板17接触，以使输出机构5的输出件16沿第一预设方向和/或第三预设方向移动。在移动过程中轴承11的外端与挡板17保持抵接状态，第三芯轴9在第二传动杆10移动的过程中转动，保证输出件16一直沿第一预设方向和/或第三预设方向移动。通过设置挡板17能够提高第二铰杆变力机构4移动过程中的稳定性，提高变力输出效果。具体地，当第二铰杆变力机构4的数量为一个时，输出件16沿第一预设方向或第二预设方向移动；当第二铰杆变力机构的数量为两个时，两个输出件分别沿第一预设方向和第二预设方向移动。

具体使用时：

动力源与输入机构2连接，开启动力源，第一芯轴6沿第一滑道18移动，使得第一传动杆8推动第二芯轴7沿第二滑道19移动，从而带动两组第二传动杆的另一端分别沿第一预定方向和第二预定方向移动，进而完成变力输出。

实施例2：

本实施例除以下技术特征外同实施例1：

如图4和图5所示，还包括连接件，所述连接件的一端与第一铰杆变力机构3的第二芯轴7连接，所述连接件的另一端与第二铰杆变力机构4的第四芯轴13连接，所述连接件沿第二预设方向可移动地设置。其中，所述连接件包括至少一根连接杆12，所述连接杆12的一端与第一铰杆变力机构3的第二芯轴7连接，所述连接杆12的另一端与第二铰杆变力机构4的第四芯轴13连接，所述连接杆12沿第二预设方向可移动地设置。通过设置连接件可提高本装置的稳定性。

如图4和图5所示，所述第二铰杆变力机构4包括第二传动杆10、第三芯轴9、第四芯轴13和轴承11，所述第四芯轴13沿第二预设方向可移动地设置，所述连接杆12的另一端与第四芯轴13连接，至少两根所述第二传动杆10相对设置，所述第二传动杆10的一端与第四芯轴13铰接，所述轴承11分别安装于第二传动杆10的另一端，所述轴承11中均分别安装第三芯轴9，所述输出机构5的连接板14安装于两个第三芯轴9之间。其中，第四芯轴13可不与机架1接触或者设置在第二滑道19中，沿第二滑道19往复移动，根据实际使用情况和装置的稳定性决定是否将第四芯轴13的位置。通过设置连接杆12和第四芯轴13，使得本装置的结构更加合理，提高本装置的变力效果和使用寿命。

上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。