一种可实现连续单向旋转运动的摆动缸

技术领域

本发明涉及一种摆动缸，特别涉及一种可实现连续单向旋转运动的摆动缸。

背景技术

齿轮齿条摆动缸属液压与气动执行元件，通过活塞的往复运动来带动齿条往复运动，从而带动与之啮合的齿轮旋转摆动，最终使输出轴输出旋转摆动运动。

目前传统的齿轮齿条摆动缸其齿条往复交替运动带动与之啮合的齿轮回转摆动，齿轮只能实现往复回转，而不能输出连续单向旋转运动，从而使摆动缸的应用范围受到限制。

发明内容

本发明通过对传统齿轮齿条摆动缸结构的改变，可以将活塞的直线往复运动转换为输出轴的连续单向旋转运动，解决了传统齿轮齿条摆动缸应用范围受到限制的问题。

本发明提供了一种摆动缸，所述摆动缸包括缸体，所述缸体内设有活塞Ⅰ和活塞Ⅱ，所述活塞Ⅰ与活塞Ⅱ之间设有齿条Ⅰ和齿条Ⅱ，所述齿条Ⅰ与齿条Ⅱ之间设有不完全齿轮，所述不完全齿轮设在输出轴上，使不完全齿轮在连续单向旋转运动时与齿条Ⅰ啮合的时候不与齿条Ⅱ啮合，与齿条Ⅱ啮合的时候不与齿条Ⅰ啮合。

本发明优选为所述不完全齿轮仅一半圆周上设有轮齿。

本发明优选为所述不完全齿轮的齿数计算公式为[Z]＝d/2m-1，[Z]为取整数的齿数，d为齿顶圆直径，m为模数。

本发明优选为所述齿条Ⅰ的齿数≥不完全齿轮齿数的2倍。

本发明优选为所述齿条Ⅱ的齿数≥不完全齿轮齿数的2倍。

本发明优选为所述齿条Ⅰ的一端与活塞Ⅰ连接，所述齿条Ⅰ的另一端与活塞Ⅱ连接。

本发明优选为所述齿条Ⅱ的一端与活塞Ⅰ连接，所述齿条Ⅱ的另一端与活塞Ⅱ连接。

本发明优选为所述缸体的一端设有端盖Ⅰ，所述端盖Ⅰ设有工作口Ⅰ，所述缸体的另一端设有端盖Ⅱ，所述端盖Ⅱ设有工作口Ⅱ。

较现有技术相比本发明具有以下优点：

可实现将活塞的直线往复运动转换为输出轴的连续单向旋转运动。

附图说明

本发明附图1幅，

图1为本发明所述摆动缸的结构示意图；

图中：1、缸体；2、左端盖；3、左活塞；4、上齿条；5、下齿条；6、不完全齿轮；7、右活塞；8、右端盖；9、工作口A；10、工作口B。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种可实现连续单向旋转运动的摆动缸，所述摆动缸包括缸体1，所述缸体1的左端设置有左端盖2，所述左端盖2的中心设置有工作口A9，所述缸体1的右端设置有右端盖8，所述右端盖8的中心设置有工作口B10，所述缸体1内设置有左活塞3、右活塞7，所述左活塞3与右活塞7之间设置有上齿条4、下齿条5，所述上齿条4的左端与左活塞3的上部固定连接，所述上齿条4的右端与右活塞7的上部固定连接，所述下齿条5的左端与左活塞3的下部固定连接，所述下齿条5的右端与右活塞7的下部固定连接，所述上齿条4与下齿条5之间设置有不完全齿轮6，所述不完全齿轮6仅一半圆周上均匀设置有轮齿，所述不完全齿轮6设置在输出轴上，所述不完全齿轮6的齿数计算公式为[Z]＝d/2m-1，[Z]为取整数的齿数，d为齿顶圆直径，m为模数，使不完全齿轮6在连续单向旋转运动时与上齿条4啮合的时候不与下齿条5啮合，与下齿条5啮合的时候不与上齿条4啮合，所述上齿条4的齿数为不完全齿轮6齿数的2倍，所述下齿条5的齿数为不完全齿轮6齿数的2倍，这样既保证了齿轮齿条的啮合，又避免了啮合转动时与上下齿条同时啮合而锁死。

摆动缸在初始状态时，不完全齿轮6的轮齿需与上齿条4或下齿条5保持啮合，以免造成因与上齿条4或下齿条5错位，均不啮合而脱开无法转动；摆动缸工作时：当工作口A9与高压气源或高压液压油连通时，工作口B10连通大气或油箱，左活塞3和右活塞7均向右运动，带动上齿条4和下齿条5也向右运动，此时与上齿条4啮合的不完全齿轮6顺时针方向旋转，当右活塞7到达缸体1的右端点后，换工作口B10与高压气源或高压液压油连通，工作口A9连通大气或油箱，左活塞3和右活塞7均向左运动，带动上齿条4和下齿条5也向左运动，此时不完全齿轮6的轮齿转到下齿条5处与下齿条5啮合，仍使不完全齿轮6顺时针方向旋转，随着工作口A9、工作口B10交替与高压气源或高压液压油连通，左活塞3和右活塞7往复运动，带动上齿条4和下齿条5也往复运动，从而带动与之啮合的不完全齿轮6顺时针连续旋转，不完全齿轮6顺时针连续旋转时带动输出轴同步顺时针连续旋转，如此实现将活塞的直线往复运动转换为连续单向旋转运动，并由输出轴输出。

输出轴是顺时针方向连续旋转还是逆时针方向连续旋转，取决于：a、在初始状态时，不完全齿轮6是与上齿条4啮合还是与下齿条5啮合；b、左活塞3和右活塞7在启动后向左运动还是向右运动。当需要输出轴顺时针方向连续旋转时：在初始状态时，不完全齿轮6与上齿条4啮合，左活塞3和右活塞7在启动后向右运动；或者在初始状态时，不完全齿轮6与下齿条5啮合，左活塞3和右活塞7在启动后向左运动。当需要输出轴逆时针方向连续旋转时：在初始状态时，不完全齿轮6与下齿条5啮合，左活塞3和右活塞7在启动后向右运动；或者在初始状态时，不完全齿轮6与上齿条4啮合，左活塞3和右活塞7在启动后向左运动。

本发明的摆动缸可输出大扭矩，运动无死点，可以实现高效率的运动转换输出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。