[发明专利]一种基于齿轮连杆组件的恒力支撑装置

说明书

本申请的目的是提供一种基于齿轮连杆组件的恒力支撑装置，包括运动平台、基座、齿轮连杆组件、力存储件，其中运动平台用于放置承载物，齿轮连杆组件包括第一齿轮连杆组件以及第二齿轮连杆组件，第一齿轮连杆组件以及第二齿轮连杆组件通过上连接块与运动平台相接，通过下连接块与基座相接，力存储件分为两组，分别与第一齿轮连杆组件和第二齿轮连杆组件相接，用于存储承载物重力所做功。本发明的整体结构对称布置，受力情况良好，输出力波动小，精度高，可以用于需要恒力输出的场合与领域，如健身器材中恒定力的实现、显示器的支撑座的实现、缓冲吸震装置和夹具的末端执行器等。

技术领域

本申请涉及恒力支撑机构领域，尤其涉及基于齿轮连杆组件的恒力支撑装置。

背景技术

恒力机构在一个较大的运动输入范围内其输出端产生的反力是基本不变的。当前的恒力机构一般都是通过改变线弹性弹簧或蝶形弹簧作用的力矩来实现恒力，或通过组合直线弹性弹簧亦或蝶形弹簧于不同方位上，当输出端按指定方向运动时，一个弹簧变形增大，同时另一个弹簧的变形减小，使得相互补偿后输出端产生的总体反力基本保持恒定。受机构的复杂性及重量的限制，当前的恒力机构大多用于吊架与支架等工程领域，而在生活领域很少应用。

针对现在技术中存在的上述不足之处，本发明的目的在于提供一种基于齿轮连杆机构的恒力支撑机构，该机构可以在一定的位移范围内实现恒运力输出来支撑其他物体，如用于康复训练、用于显示器的支撑座、恒力抛光等。

发明内容

为了实现上述目的，根据本申请提供一种直线运动连杆组件，包括运动平台、基座、齿轮连杆组件、力存储件，其中运动平台用于放置承载物，齿轮连杆组件包括第一齿轮连杆组件以及第二齿轮连杆组件，第一齿轮连杆组件以及第二齿轮连杆组件通过上连接块与运动平台相接，通过下连接块与基座相接，力存储件分为两组，分别与第一齿轮连杆组件和第二齿轮连杆组件相接，用于存储承载物重力所做功。

进一步的，第一齿轮连杆组件包括第一过渡块、第一中间连接块、第二过渡块，其中上连接块、第一过渡块、第一中间连接块、第二过渡块、下连接块依次通过第一组刚性连杆连接，第二齿轮连杆组件包括第三过渡块、第二中间连接块、第四过渡块，其中上连接块、第三过渡块、第二中间连接块、第四过渡块、下连接块依次通过第二组刚性连杆连接。

进一步的，上连接块、第一过渡块、第一中间连接块、第二过渡块、下连接块、第三过渡块、第二中间连接块、第四过渡块均成等腰梯形状，沿等腰梯形的腰对称设置有用于安装刚性连杆的四个连接部，其中第一连接部与第三连接部对称并靠近梯形上底，第二连接部与第四连接部对称并靠近梯形下底。

进一步的，第一组刚性连杆包括第一连杆、第二双齿轮连杆、第三单齿轮连杆、第四单齿轮连杆、第五单齿轮连杆、第六单齿轮连杆、第七连杆、第八双齿轮连杆，其中第一连杆、第七连杆的两端均成圆形状，第三单齿轮连杆、第四单齿轮连杆、第五单齿轮连杆、第六单齿轮连杆的一端成圆形状，另一端成齿轮状，第二双齿轮连杆、第八双齿轮连杆的两端均成齿轮状。

进一步的，第一连杆的两端分别通过转动副连接上连接块的第二连接部以及第一过渡块的第四连接部，第二双齿轮连杆的两端分别通过转动副与上连接块的第一连接部以及第一过渡块的第三连接部连接，第三单齿轮连杆的圆状端通过转动副与第一过渡块的第二连接部连接，齿轮端通过转动副与第一中间连接块的第一连接部连接，第四单齿轮连杆的齿轮端通过转动副与第一过渡块的第一连接部连接且与第二双齿轮连杆啮合，第四单齿轮连杆的另一端通过转动副与第一中间连接块的第二连接部连接，第五单齿轮连杆的齿轮端通过转动副与第一中间连接块的第三连接部连接且与第三单齿轮连杆啮合，第五单齿轮连杆的另一端通过转动副与第二过渡块块的第四连接部连接，第六单齿轮连杆的圆状端通过转动副与第一中间连接块的第四连接部连接，第六单齿轮连杆的齿轮端通过转动副与第二过渡块的第三连接部连接，第七连杆的两端分别通过转动副连接第二过渡块的第二连接部以及下连接块的第四连接部，第八双齿轮连杆的一端通过转动副与下连接块的第三连接部连接，第八双齿轮连杆的另一端与第二过渡块的第一连接部连接并与第六单齿轮连杆啮合。