本實用新型涉及機械傳動技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說設(shè)置一種超磁致伸縮材料驅(qū)動的間歇機構(gòu)。

背景技術(shù)：

焦爾在1840年就發(fā)現(xiàn)磁性體在被磁化的過程中其外型尺寸會發(fā)生變化，后來人們稱之為磁致伸縮效應(yīng)。磁致伸縮材料從一開始磁致伸縮系數(shù)只有40×10^-6的Ni或者Co晶體發(fā)展到磁致伸縮系數(shù)達110×10^-6的鐵氧體材料。磁致伸縮材料的功能性使其發(fā)展十分迅猛，尤其是80年代美國、日本等國家爭先對其性能、相結(jié)構(gòu)和磁結(jié)構(gòu)做了充分研究，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)了大量的實用器件。磁致伸縮材料具有很高的耐熱溫度，磁致伸縮性能強，在室溫下機械能和電能之間的轉(zhuǎn)換率高、能量密度大、響應(yīng)速度快、可靠性好、驅(qū)動方式簡單，性能更加優(yōu)越于電磁振動器，如果用于計時裝置，響應(yīng)速度直接決定著該計時器的優(yōu)越性。

另一方面，內(nèi)棘輪機構(gòu)以其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等優(yōu)點，在各類機械設(shè)備中廣泛應(yīng)用，多用于進給、轉(zhuǎn)位或分度、制動、超越、計數(shù)等場合。目前，內(nèi)棘輪機構(gòu)的傳動基本上都是由電機通過曲柄滑塊機構(gòu)帶動的，普遍存在著體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點。

有鑒于上述不足，有人申請了“一種超磁致伸縮材料驅(qū)動的棘輪機構(gòu)”，其包括驅(qū)動系統(tǒng)、位移放大系統(tǒng)、棘輪機構(gòu)系統(tǒng)和基座；該驅(qū)動系統(tǒng)包括固定在基座上的超磁致伸縮材料和線圈；該棘輪機構(gòu)系統(tǒng)包括棘輪及與棘輪配合的主動棘爪和止回棘爪，該棘輪通過銷軸連接在基座上，該止回棘爪鉸接在基座上；該位移放大系統(tǒng)設(shè)置在超磁致伸縮材料的伸長端與棘輪機構(gòu)系統(tǒng)的主動棘爪之間，用以將超磁致伸縮材料的伸長量放大后帶動主動棘爪位移。通過磁場實現(xiàn)超磁致伸縮材料的伸縮，并通過位移放大系統(tǒng)實現(xiàn)伸縮位移的放大，使其能夠推動單個棘輪齒運動。

采用上述結(jié)構(gòu)，能夠克服現(xiàn)有的由電機通過曲柄滑塊機構(gòu)驅(qū)動棘輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大等缺點，但是最后輸出的轉(zhuǎn)動角度效果不明顯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種可由超磁致伸縮材料的位移放大和保持功能驅(qū)動內(nèi)棘輪機構(gòu)系統(tǒng)的間歇機構(gòu)，以克服現(xiàn)有的由電機通過曲柄滑塊機構(gòu)驅(qū)動內(nèi)棘輪機構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大的缺點，并且進一步放大輸出的轉(zhuǎn)動角度。

為解決上述目的，本實用新型的解決方案是：

一種超磁致伸縮材料驅(qū)動的間歇機構(gòu)，包括驅(qū)動系統(tǒng)、內(nèi)棘輪機構(gòu)系統(tǒng)、位移放大系統(tǒng)和基座，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括固定于所述基座上的推動件和線圈，所述推動件由超磁致伸縮材料制成，所述內(nèi)棘輪機構(gòu)系統(tǒng)包括內(nèi)棘輪、與所述內(nèi)棘輪相配合的主動棘爪、設(shè)置于所述內(nèi)棘輪的外周面的外齒和與所述外齒相嚙合的小齒輪，所述位移放大系統(tǒng)設(shè)置于所述推動件的伸長端與所述主動棘爪之間，所述推動件的伸長端通過所述位移放大系統(tǒng)帶動所述主動棘爪位移。

所述位移放大系統(tǒng)包括輸入桿、輸出桿和復(fù)位彈簧，所述輸入桿和所述輸出桿的一端均對應(yīng)鉸接于所述基座上；所述推動件的伸長端靠近所述輸入桿和所述基座的鉸接處并接觸所述輸入桿的相應(yīng)位置，所述輸入桿的自由端靠近所述輸出桿和所述基座的鉸接處并接觸所述輸出桿的相應(yīng)位置；所述復(fù)位彈簧抵頂于所述輸出桿上靠近其自由端的一側(cè)上。

所述輸出桿的自由端與一裝設(shè)在所述內(nèi)棘輪上的回轉(zhuǎn)件鉸接。

所述輸入桿和所述輸出桿均為L型支桿。

所述推動件的固定端的一側(cè)設(shè)有用以調(diào)節(jié)所述推動件的初始伸長量的預(yù)緊螺栓。

所述回轉(zhuǎn)件包括抵靠于所述內(nèi)棘輪內(nèi)周面的抵靠部和與所述抵靠部連接在一起并位于所述內(nèi)棘輪的軸向端面一側(cè)的回轉(zhuǎn)部，所述抵靠部與所述內(nèi)棘輪的內(nèi)圈相適配。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型具有以下有益效果：當處于磁場中時，推動件伸長并通過位移放大系統(tǒng)實現(xiàn)伸縮位移的放大，使其推動內(nèi)棘輪運動，且外齒跟隨內(nèi)棘輪轉(zhuǎn)動，并通過外齒與小齒輪的傳動進一步實現(xiàn)轉(zhuǎn)動角度的放大，此時復(fù)位彈簧處于壓縮狀態(tài)；當無磁場作用時，推動件恢復(fù)原來的長度，并且通過復(fù)位彈簧使得內(nèi)棘輪機構(gòu)系統(tǒng)中的主動棘爪復(fù)位，以此往復(fù)，實現(xiàn)自動式間歇傳動，且其結(jié)構(gòu)簡單，占用空間體積小。

附圖說明

圖1為本實用新型中驅(qū)動系統(tǒng)和位移放大系統(tǒng)的裝配圖。

圖2為本實用新型中內(nèi)棘輪機構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型的裝配圖。

圖4為本實用新型中回轉(zhuǎn)件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型的前進運動圖。

圖中：

1-驅(qū)動系統(tǒng) 11-推動桿；

12-線圈 13-預(yù)緊螺栓；

2-位移放大系統(tǒng) 21-輸出桿；

22-輸入桿 23-復(fù)位彈簧；

3-內(nèi)棘輪系統(tǒng) 31-內(nèi)棘輪；

32-主動棘爪 321-棘爪頭；

322-套筒 33-外齒；

34-小齒輪 35-推頂彈簧；

36-定位銷 37-預(yù)緊螺栓；

38-回轉(zhuǎn)件 381-抵靠部；

382-回轉(zhuǎn)部 383-通孔；

39-銷軸 4-基座；

具體實施方式

為了進一步解釋本實用新型的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進行詳細闡述。

本實用新型一種超磁致伸縮材料驅(qū)動的間歇機構(gòu)，如圖1-5所示，包括驅(qū)動系統(tǒng)1、位移放大系統(tǒng)2、內(nèi)棘輪系統(tǒng)3和基座4。

具體的，如圖1-2所示，驅(qū)動系統(tǒng)1包括推動桿11和線圈12，此推動桿11由超磁致伸縮材料制成，推動桿11的一端和線圈12均固定于基座4上，以推動桿的此端為其固定端，基座4上對應(yīng)于推動桿11的固定端所在的位置開設(shè)有供預(yù)緊螺栓13穿設(shè)的安裝孔，使得預(yù)緊螺栓13安裝于此安裝孔內(nèi)并且預(yù)緊螺栓13的相應(yīng)端抵頂于推動桿11的固定端，此預(yù)緊螺栓13用以調(diào)節(jié)推動桿11的初始伸長量，同時推動桿11的伸長端抵頂于位移放大系統(tǒng)2上。內(nèi)棘輪系統(tǒng)3包括內(nèi)棘輪31、與內(nèi)棘輪31相配合的主動棘爪32、設(shè)置于此內(nèi)棘輪31外周面的外齒33和與外齒33相嚙合的小齒輪34，內(nèi)棘輪31和外齒33一體成型，小齒輪34通過銷軸39固定于基座4上。其中，推動桿11還可換成其他常見的由超磁致伸縮材料制成的推動部件。

如圖1所示和如圖3所示，所述位移放大系統(tǒng)2設(shè)置于推動桿11的伸長端與主動棘爪32之間，用以將推動桿11的伸長端放大后帶動主動棘爪32轉(zhuǎn)動，在本實施例中，此位移放大系統(tǒng)2為二級放大結(jié)構(gòu)。具體的，位移放大系統(tǒng)2包括輸入桿21、輸出桿22和復(fù)位彈簧23，輸入桿21和輸出桿22均為L型支桿，此輸入桿21和輸出桿22的一端均對應(yīng)鉸接于所述基座4上，輸入桿21的自由端靠近輸出桿22和基座4的鉸接處并與輸出桿22的對應(yīng)位置相接觸，且推動桿的伸長端靠近輸入桿21和基座4的鉸接處并與輸入桿21的對應(yīng)位置相接觸，輸出桿22的自由端鉸接于回轉(zhuǎn)件38上，復(fù)位彈簧23的一端抵頂在輸出桿22上靠近其自由端的一側(cè)上，復(fù)位彈簧23的另一端設(shè)置于基座4的相應(yīng)位置上。其中，推動桿11的伸長端抵頂于位移放大系統(tǒng)2中的輸入桿21上。

進一步，如圖2-4所示，主動棘爪32包括與內(nèi)棘輪31的內(nèi)棘齒相配合的棘爪頭321和供一推頂彈簧35套入的套筒322，此套筒322的一端部連接棘爪頭321，套筒322的另一端設(shè)置有預(yù)緊螺栓37，推頂彈簧35的對應(yīng)端抵頂于預(yù)緊螺栓37上，在本實施例中棘爪頭321與套筒322一體成型。

進一步，以內(nèi)棘輪31對應(yīng)于主動棘爪32所在的位置為內(nèi)棘輪31的內(nèi)圈，內(nèi)棘輪31上安裝有回轉(zhuǎn)件38，此回轉(zhuǎn)件38包括與內(nèi)棘輪31的內(nèi)圈相抵靠的抵靠部381和與抵靠部381連接在一起的回轉(zhuǎn)部382，抵靠部381和回轉(zhuǎn)部382的橫向截面均為圓形，且回轉(zhuǎn)部382的直徑大于抵靠部381的直徑，抵靠部381與內(nèi)棘輪31的內(nèi)圈相適配。當回轉(zhuǎn)件38安裝后，抵靠部381的外周面抵靠于內(nèi)棘輪31的內(nèi)周面，回轉(zhuǎn)部382位于內(nèi)棘輪31軸向端面的一側(cè)，并且回轉(zhuǎn)部382與所述輸出桿22的自由端進行鉸接。抵靠部381上開設(shè)有供套筒322套入的通孔383，當套筒322套入通孔383內(nèi)后，此時棘爪頭321凸出于通孔383的相應(yīng)面并與內(nèi)棘輪31的內(nèi)棘齒相配合，預(yù)緊螺栓37與通孔383的另一面齊平，使得預(yù)緊螺栓37對應(yīng)抵靠于內(nèi)棘輪31的內(nèi)周面上。其中，預(yù)緊螺栓37用來調(diào)節(jié)推頂彈簧35的壓縮量，使得主動棘爪32通過簡單操作即可安裝于內(nèi)棘輪31上；并且棘爪頭321與推頂彈簧35之間設(shè)置有定位銷36。較佳的，回轉(zhuǎn)件38將內(nèi)棘輪31的內(nèi)圈遮蓋住。

如圖1-3所示和如圖5所示，以圖3所示的方位為參考方向，此間歇機構(gòu)運動過程為：當線圈12得電產(chǎn)生磁場時，推動桿11的伸長端在磁場的作用下伸長，并且推動桿11的伸長端將推動輸入桿21向下擺動，此為第一級位移放大，此時輸入桿21的自由端向右移動，并帶動輸出桿22的自由端沿其鉸接處向右上方擺動，此為第二級位移放大，通過位移放大系統(tǒng)2的一、二兩級的放大后，輸出桿22的自由端將帶動回轉(zhuǎn)件38逆時針轉(zhuǎn)動，并使得主動棘爪32向右擺動，以驅(qū)動內(nèi)棘輪31逆時針轉(zhuǎn)動，同時外齒33也跟隨內(nèi)棘輪31逆時針轉(zhuǎn)動，從而使外齒33與小齒輪34嚙合傳動，進一步將輸出的轉(zhuǎn)動角度放大，此時復(fù)位彈簧23呈壓縮狀態(tài)。在復(fù)位運動時，線圈12失電，使推動桿11處于無磁場狀態(tài)中，推動桿11恢復(fù)原來長度，且復(fù)位彈簧23復(fù)位并在彈性力的作用下帶動輸出桿22向左擺動，此時輸入桿21在輸出桿22的作用下返回原位，為下一次的前進運動做準備，以此往復(fù)，實現(xiàn)自動式間歇傳動。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型克服了現(xiàn)有的由電機通過曲柄滑塊機構(gòu)來驅(qū)動內(nèi)棘輪機構(gòu)系統(tǒng)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大的缺點，并且通過內(nèi)棘輪系統(tǒng)可進一步放大輸出的轉(zhuǎn)動角度。

上述實施例和附圖并非限定本實用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對其所做的適當變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實用新型的專利范疇。