[发明专利]一种大扭力输出装置

权利要求书

1.一种大扭力输出装置，其特征在于，包括依次连接的力放大机构、位移放大机构和方向变换机构；

输入的力依次经过该力放大机构的力放大和该位移放大机构的位移放大后，再经过该方向变换机构转变为扭力输出；

该位移放大机构包括至少一个杠杆位移放大机构，每个杠杆位移放大机构包括输入杠杆、施力杠杆和输出杠杆，该输出杠杆的一端铰接在一固定面上，该输出杠杆的另一端为位移输出端，所述力放大机构输出的力推动该输入杠杆移动，该输入杠杆通过该施力杠杆推动该输出杠杆移动；

其中该施力杠杆与该输出杠杆的接触点与该位移输出端之间的距离大于该输出杠杆长度的二分之一。

2.根据权利要求1所述的大扭力输出装置，其特征在于，该每个杠杆位移放大机构包括一个该输入杠杆、两个该施力杠杆和两个该输出杠杆，该输入杠杆和该两个输出杠杆平行设置，该输入杠杆的两个端部分别与一个该施力杠杆连接，该施力杠杆与该输入杠杆垂直连接，每个施力杠杆分别推动一个该输出杠杆移动。

3.根据权利要求1或2所述的大扭力输出装置，其特征在于，所述位移放大机构包括至少一个多级杠杆位移放大机构，

所述多级杠杆位移放大机构包括串联连接的多个杠杆位移放大机构，上一级杠杆位移放大机构的输出杠杆为下一级杠杆位移放大机构的输入杠杆。

4.根据权利要求1所述的大扭力输出装置，其特征在于，所述力放大机构包括至少一个铰链斜楔增力机构；

每个铰链斜楔增力机构包括施力块、至少一个通过斜杆与该施力块铰接的滑块、输出块、以及至少一个位置固定的斜楔，所述滑块伸入至该斜楔与该输出块之间，沿第一方向的该输入的力通过该施力块推动该滑块沿该斜楔的斜面朝向该输出块移动，移动的该滑块通过推动该输出块移动实现力的输出；

所述斜杆与第二方向之间的夹角α小于45°，其中，该第二方向与该第一方向垂直；

所述斜楔的斜面角度β小于45°；

该每个铰链斜楔增力机构的增力系数i₁为：

5.根据权利要求4所述的大扭力输出装置，其特征在于，所述铰链斜楔增力机构进一步包括使输出块回复至初始位置的复位弹簧。

6.根据权利要求4所述的大扭力输出装置，其特征在于，所述铰链斜楔增力机构进一步包括引导所述输出块沿第一方向移动的导向板。

7.根据权利要求1所述的大扭力输出装置，其特征在于，所述力放大机构包括至少一个铰链杠杆增力机构，该每个铰链杠杆增力机构包括施力杆、增力杆以及输出杆；

该增力杆的一端铰接在一固定面上，另一端与该施力杆及该输出杆的一端铰接在一起，沿第三方向的该输入的力通过该施力杆输入，该施力杆与该增力杆的合力通过输出杆输出，

该输出杆与第四方向的夹角γ小于45°，该第四方向与第三方向垂直，且该输出杆与第三方向的夹角因沿该第三方向的该输入的力的施加而变小以使该输出杆输出的力增大；

该每个铰链杠杆增力机构的增力系数i₂为：

8.根据权利要求7所述的大扭力输出装置，其特征在于，所述力放大机构包括两个对称设置的铰链杠杆增力机构。

9.根据权利要求7所述的大扭力输出装置，其特征在于，所述力放大机构包括至少一个多级铰链杠杆增力机构，

该每个多级铰链杠杆增力机构包括串联连接的多个铰链杠杆增力机构，上一级铰链杠杆增力机构的输出杆为下一级杠杆增力机构的施力杆。

10.根据权利要求1所述的大扭力输出装置，其特征在于，所述方向变换机构为螺杆螺帽机构，包括螺杆和与该螺杆螺纹啮合的螺帽，所述螺帽相对于该螺杆的位置固定，该位移放大机构输出的力驱动该螺杆带动该螺帽转动。