[发明专利]基于恒力弹簧力封闭凸轮的正向柔顺反向刚性双拨杆机构

说明书

本发明属于传动技术领域，公开了恒力弹簧力封闭凸轮机构，能够使得凸轮接触的轮廓面在大行程或大摆动角及行程波动较大时具有良好的力可控性和良好的减振性，包括转动凸轮、凸轮摆杆或摆动杆以及回复弹簧，凸轮摆杆具有与转动凸轮的轮廓接触的接触端；尤其回复弹簧为恒力弹簧，当回复弹簧的长度为其恒力弹簧变形临界长度，回复弹簧回复力恒定。本发明还公开了基于撑杆与拨杆、撑杆与拨盘型面、撑杆与对应旋转轴、撑杆与芯轴间的不同接触状态，以恒力弹簧构造新型大行程、可实现正向恒力柔顺和反向刚性支撑的柔顺双拨杆机构；以及新型双层组合双拨杆机构在车门锁应用；以恒力弹簧、多层组合构造该传动机构，可拓展为大行程凸轮机构、间歇传动机构。

技术领域

本发明属于传动技术领域，具体涉及基于恒力弹簧力封闭凸轮的正向柔顺反向刚性双拨杆机构。

背景技术

按期望力/和运动需求，并且具有柔顺性进行传动的少驱动机构设计是个复杂机构学难题。弹簧作为重要柔顺构件，大多是以线性弹簧来构造传动机构。

凸轮机构可使从动件作预期规律运动，力封闭类凸轮接触具有凸轮弹簧阻尼系统，作为一种高副机构，当滚子推杆或摆杆的行程比较大时，即推杆或摆杆在凸轮远行程与近行程处移动距离长时，随着线性弹簧压缩量的增加滚子与凸轮型面的接触力增加。接触力不稳定会使得滚子与凸轮磨损严重并且推杆的运动输出特性减弱，长期工作会严重影响滚子与凸轮接触面以及凸轮旋转轴的使用寿命。

目前，凸轮机构或者类凸轮接触机构中保持接触的弹簧，为拉伸(压缩)线性弹簧，输出的拉力(力矩)与弹簧拉伸长度(转角)成正比，当凸轮或者类凸轮接触的行程较大或行程波动较大时，弹簧变形越大，接触力(力矩)变大。导致机构强度对于复杂的实际工况缺乏适应性，并且机构在大行程及大行程波动下接触力增大导致滚子与凸轮之间摩擦力增大，使得磨损严重且凸轮寿命减低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于恒力弹簧力封闭凸轮的正向柔顺反向刚性双拨杆机构，能够实现正向刚性支撑和反向恒力柔顺，使得凸轮或者类凸轮接触的轮廓面在大行程及行程波动较大时接触力恒定，从而使得力接触点磨损减小，具有良好的力可控性和良好的减振性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案为：

恒力弹簧力封闭凸轮机构，其特征在于，包括：可转动设置的转动凸轮；凸轮摆杆，具有铰接端和接触端，接触端与与转动凸轮的轮廓接触；以及回复弹簧，设置在铰接端上，用于使凸轮摆杆饶铰接端可回复的旋转运动，其中，回复弹簧为恒力弹簧，将接触端在转动凸轮上形成的所有接触路径作为弹簧回复力运动段，接触端在弹簧回复力运动段上受到的转动凸轮的反作用力的下限为零，上限为回复弹簧的恒力弹簧变形临界长度对应的弹簧回复力所引起的凸轮摆杆对转动凸轮的作用力。

单向恒力柔顺机构，其特征在于，包括：基座；复位拨盘，可复位旋转地设置在基座上，具有拨动缺口；以及拨动组件，设置在复位拨盘的近旁，拨动组件包括旋转杆、拨杆、锁定杆以及恒力弹簧，其中，旋转杆的一端铰接于基座上，拨杆的中部铰接于旋转杆的另一端，锁定杆安装在旋转杆上并且锁定杆与拨杆抵接，拨杆的一端与旋转杆的一端通过恒力弹簧连接，锁定杆为恒力弹簧力封闭凸轮机构的限摆件，当锁定杆与拨杆抵接时，恒力弹簧的长度对应恒力弹簧的恒力弹簧变形临界长度，恒力弹簧为恒力弹簧力封闭凸轮机构的回复弹簧，拨动缺口朝向旋转杆的一端，并且当旋转杆以一端为铰支点转动时，拨杆的另一端与复位拨盘的边缘接触或者伸入拨动缺口，当拨杆的另一端在复位拨盘的边缘接触使得恒力弹簧而发生形变时，拨杆的另一端的在复位拨盘上的所有行程路径为恒力弹簧力封闭凸轮机构的弹簧回复力运动段。