[发明专利]一种用于端轴-动轴机构的动轴及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种曲轴，具体是一种用于端轴-动轴机构的动轴。本发明同时涉及使用上述动轴的设备。 

背景技术

端轴-动轴机构是申请人提出的一种新型的往复-旋转运动的相互转换机构，该结构已经向中国专利局提交专利申请，但是，在本申请递交之时尚未公开。为了社会公众便于理解本文所述的端轴-动轴机构的概念，在此将上述端轴-动轴机构详细说明如下。该机构本身并非本发明保护的重点，本发明主要是为该机构提供一种动轴。 

图1为一种端轴-动轴机构的结构示意图。图2为图1左视图的简图，该图用于说明该实施例的两个往复运动件的位置关系，图1中表示的一些元件没有示出。 

请参考图1，该往复运动和旋转运动相互转换的机构包括往复运动件14a和14b、旋转运动件以及支撑该机构的机架。 

所述旋转运动件为一个轴系，包括位于两端的两个端轴10a和10b以及以转动副连接在所述的两个端轴10a和10b之间的动轴12。所述往复运动件14a和14b分别套接于所述的动轴12的两个相邻的动轴销上，并与相应的动轴销构成转动副。 

请继续参考图1，所述的两个端轴10a和10b具有共同的轴线m，该轴线称为公转轴线m。所述动轴12两端的动轴颈的轴线形成该动轴12的自转轴n。当所述的两个端轴10a和10b沿图1中箭头11所示的方向沿其公转轴m转动时，所述动轴12绕其自转轴n反向转动。往复运动件14可沿图1中箭头13的方向做往复运动，而往复运动件14b可沿垂直于所述往复运动件14a运动方向做往复运动(如图2所示)。利用图1所示的结构，可实现沿箭头11所示的旋转运动与图1中的箭头13和图2中的箭头13b所示的往复运动之间的相互转换。 

上述旋转-往复运动转换机构的另外一种形式，是采用具有三段动轴销段的结构形式。以下实施例即为该种形式的例子。请参看图3。 

与上述第一实施例中动轴销为两段(分别为6a和6b)所不同的是，本实施例二中动轴销共有三段，比第一实施例中的多出第三动轴销6c，相应的往复运动件至少多出一个，即对应该第三动轴销设置的往复运动件。

图3示出的动轴具有三段动轴销6a、6b以及6c，三段动轴销6a、6b以及6c依次由动轴臂5b和5d连接。该例子中的动轴的其它方面与上述的具有两个动轴销的动轴相同。 

图4为图3的动轴构成的往复运动和旋转运动相互转换的机构的实施例的结构示意图。 

请参考图4，本实施例的往复运动和旋转运动相互转换的机构与实施例一所不同的是，利用具有三段动轴销的动轴，在每一动轴销上分别安装有往复运动件。此外，为了获得最佳的动平衡效果，对应第二动轴销6b的往复运动件的质量设置为第一动轴销6a和第三动轴销6c所对应的往复运动件的质量之和。所述第二动轴销6b对应的往复运动件可以是专门起动平衡效果的动平衡滑块，也可以是活塞，或者其它形式的往复运动件。 

在上述机构中，动轴类似于传统曲柄连杆机构的曲轴，但是其要求存在显著不同。动轴在绕自身的旋转轴旋转的同时，整根动轴还要绕支撑该动轴的端轴的中心轴线旋转。另外，作为主要的传力运动件，自身必须有足够的强度和刚度，作为运动件，其自身质量越轻越好。另外一个问题是，为保证机构的正常运转，该动轴必须进行动平衡，同时又要考虑其本身是一个旋转件，要进入整个机构的平衡体系进行考虑。另外，现有技术中，当曲轴具有三个及其以上的曲轴销时，各个曲轴销的轴线必然位于周向上的不同平面上，这使曲轴的制造加工必然考虑空间上如何对其进行定位，该制造加工带来了难度。 

综合上述因素，需要提供一种制造难度低，能够灵活的调整其质量以及自身质量分布的动轴，以满足上述各个方面的要求。 

发明内容

本发明提供一种用于端轴-动轴机构的动轴，该动轴制造难度相对较低，具有相对较轻的质量，并且能够根据设计要求，改变其各个部分的质量分布，实现最佳的动平衡效果。