[发明专利]一种单侧传力的机械控制装置及其制造方法

说明书

本发明公开了一种单侧传力的机械控制装置及其制造方法，采用“三车一轨一杆”构造，三车为主动车、被动车、随动车，一轨为一固定的轨道，一杆为一受力杆件，被动车、随动车上设有条形孔，车轮上设有齿轮，两车车体嵌套置于轨道上，主动车产生主作用力通过一杆作用于条形孔使被动车、随动车始终同步运动，当被动车因出现外力发生运动状态变化时，都会与始终只按主作用力方向和节奏运动的随动车产生运动不同步，这样两车的齿轮就会咬合产生制动效果，从而使被动车及与之相连的物体始终处于控制中。用本方法制作的自动控制装置，为全机械构造，结构简单，过程控制有效可靠，它作为基础性的控制装置，具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明为一种具有单侧自动控制功能的机械装置，尤其是一种对物体运动过程进行单侧自动控制的机械装置。

背景技术

当我们给某一物体一个作用力使其前进、后退时，最理想的效果是该物体能始终在作用力的方向和节奏下运动，就像一个大人拉一个小孩一样，“我推你能推动，你推我推不动，我拉你能拉动，你拉我拉不动，我快你快，我慢你慢，我不动你也不能动。”而在实际应用中，这样的效果是很难完全达到的。比如，我们小区的大门口一般都设有控制车辆出入的挡杆，不时会出现一些人用手抬起已降落的挡杆，还有在日常生活中，会经常看到人们为赶时间用手去扒开即将关闭的电梯门甚至地铁列车的自动门，曾有过一则报道，某小区一电梯出现异常后停留在半空中，电梯内一小孩用手扒开电梯门一脚踏出而跌入了电梯井的深渊，上述不管是绕一点转动的挡杆，还是水平运动的推拉门，都是由于未能实现运动的全过程控制，当出现异常外力时而改变了它们预定的运动状态，从而造成安全隐患甚至引发严重的后果。再比如作垂直上下运动的电梯，人们虽然采用了一系列复杂的措施使其在上升、下降、停止的运动全过程中达到了自动控制，但实际应用中仍存在有因控制系统失灵而使电梯出现灾难性自由落体降落的可能。简单、有效地对物体运动实现全过程自动控制，在理论研究及实际应用中均具有重要的意义。

发明的内容：

为简单有效实现对物体运动的全过程控制，本发明提供一种单侧传力的机械控制装置及其制造方法，通过利用相随的两个齿轮转向、转速发生变化产生不同的运动效果，以达到对物体运动全过程自动控制的目的。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：一种单侧传力的机械控制装置及其制造方法，采用“三车一轨一杆”构造，一轨为一固定的轨道，将其设置在固定的轨体上；三车分别为主动车、被动车、随动车，三车均由车体和车轮组成，被动车、随动车的车轮上设有齿轮，齿轮与车轮绕同一中心转动，齿轮的直径要大于车轮的直径，三车置入轨体后车轮可沿着轨体上固定的轨道转动以带动三车的车体运动，被动车、随动车的车体上设有大小相同的条形孔，条形孔的长度方向与车体运行的方向相同，被动车、随动车两车的车体可嵌套置入轨体，嵌套后两车的车体不相接触，两车的条形孔对应，两车的车轮相随且被动车沿着轨道前进或后退时至少有一个车轮能与随动车的车轮相遇，相遇的两个车轮上的齿轮可发生咬合，被动车与被控制物体相连，主动车上设有一伸出的力臂，力臂的端部设有安装孔，主动车置入轨体，力臂伸入被动车、随动车嵌套的车体，主动车的力臂与被动车、随动车车体不相接触，主动车力臂端部的安装孔与被动车、随动车车体上的条形孔对应；一杆为一断面为圆形的受力杆件，其直径要小于条形孔的宽度，一杆穿过主动车力臂上的安装孔及被动车和随动车的条形孔，将置入轨体的三车相连。

上述的一种单侧传力的机械控制装置及其制造方法，所述的固定的轨道，其轨面可为平直轨面或者齿形轨面，对应的三车的车轮设成光圆或者齿形车轮，齿形车轮与齿形轨面的齿距相同，光圆的车轮在平直的轨面上转动带动三车运动，齿形的车轮在齿形轨面上转动带动三车运动

上述的一种单侧传力的机械控制装置及其制造方法，也可采用“两车一轨一杆”构造，即将其中的主动车去除，一杆穿过被动车，随动车的条形孔使嵌套的两车相连。

上述的一种单侧传力的机械控制装置及其制造方法，与被动车相连的被控制物体，可为一种受力后可整体运动的物体，也可为一种受力后可发生形变的弹性体。