本發(fā)明涉及氣缸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種活塞式擺動(dòng)氣缸及方法。

背景技術(shù)：

擺動(dòng)氣缸也稱為擺動(dòng)氣馬達(dá)，是一種在小于360°角度范圍內(nèi)做往復(fù)擺動(dòng)的氣動(dòng)執(zhí)行元件，輸出力矩使機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)?，F(xiàn)有的擺動(dòng)氣缸主要包括齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸和葉片式擺動(dòng)氣缸兩大類。其中，齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸的結(jié)構(gòu)原理為：氣壓力推動(dòng)活塞帶動(dòng)齒條作直線運(yùn)動(dòng)，齒條推動(dòng)齒輪作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由齒輪輸出力矩并帶動(dòng)負(fù)載擺動(dòng)。但由于現(xiàn)有的齒輪齒條式擺動(dòng)氣缸中需要安裝活塞桿、齒條齒輪組件等，因此需要較大的容置空間，從而使擺動(dòng)氣缸整體體積大，不適用于小型設(shè)備。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，齒條上設(shè)置的齒牙槽還通常為圓弧形，其與齒輪嚙合時(shí)的接觸面積較小，從而導(dǎo)致活塞桿能夠承受的負(fù)載小，且齒牙槽容易磨損，活塞桿的使用壽命短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種活塞式擺動(dòng)氣缸，該活塞式擺動(dòng)氣缸，不僅具有優(yōu)異的機(jī)械性能和承受負(fù)責(zé)能力，還與齒輪的配合性好，減小了氣缸的體積，增大了氣缸的適用性。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下，一種活塞式擺動(dòng)氣缸，其包括缸體、齒條狀活塞桿、輸出軸；缸體內(nèi)部設(shè)置有氣缸室，且缸體的兩端分別設(shè)置有進(jìn)氣端蓋和排氣端蓋；齒條狀活塞桿以能夠雙向滑動(dòng)的方式設(shè)置于氣缸室內(nèi)；輸出軸以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置于缸體上；輸出軸垂直于齒條狀活塞桿，且輸出軸上固定設(shè)置有與齒條狀活塞桿嚙合連接的齒輪；齒條狀活塞桿包括依次連接的頭部、墊片、呈直桿狀的活塞桿本體、以及設(shè)于活塞桿本體另一端的墊片和頭部，頭部、墊片和活塞桿本體通過(guò)鍛造一體成型；活塞桿本體的外側(cè)壁上沿其軸向形成一用以與齒輪相配合的齒牙面，齒牙面具有若干同一斜向的齒牙槽。

進(jìn)一步地，活塞桿本體具有四個(gè)側(cè)面，其中三個(gè)側(cè)面為平面，余下一個(gè)側(cè)面為朝外凸出的弧面；且該若干個(gè)齒牙槽沿活塞桿本體軸向間隔開設(shè)在活塞桿本體的弧面上。

進(jìn)一步地，頭部、墊片和活塞桿本體的外側(cè)壁上皆形成有鍍鋅層，鍍鋅層的厚度皆不小于8μm。

進(jìn)一步地，還包括設(shè)于缸體外側(cè)的回轉(zhuǎn)盤，輸出軸的一端伸出至缸體外側(cè)與回轉(zhuǎn)盤連接。

進(jìn)一步地，輸出軸與回轉(zhuǎn)盤連接的一端為一方形接頭，方形接頭延伸出缸體之外；回轉(zhuǎn)盤的底部凸設(shè)有一凸臺(tái)，該凸臺(tái)設(shè)置有一方形孔以套設(shè)于方形接頭上，且凸臺(tái)與方形接頭通過(guò)螺釘固定連接。

進(jìn)一步地，輸出軸的兩端分別延伸出缸體之外，且輸出軸的兩端分別與一個(gè)回轉(zhuǎn)盤連接。

本發(fā)明的有益效果是：1、通過(guò)在活塞桿本體的外側(cè)壁上形成一用以與擺動(dòng)氣缸中齒輪相配合的齒牙面，省去了齒條的配置，這樣不僅有效地減少了占用空間，減小了擺動(dòng)氣缸的體積，適用于小型設(shè)備；還降低氣缸的生產(chǎn)成本；2、該活塞桿中的頭部、墊片和活塞桿本體通過(guò)鍛造工藝一體成型，并在所述頭部、墊片和活塞桿本體的外側(cè)壁上還皆形成有厚度不小于8μm的鍍鋅層，從而使活塞桿具有優(yōu)異的硬度、抗拉強(qiáng)度、抗腐蝕性等機(jī)械性能，延長(zhǎng)了活塞桿的使用壽命；3、所述齒牙面中任一所述齒牙槽的截面皆為倒梯形，相較于現(xiàn)有技術(shù)中齒條上設(shè)置的圓弧形齒牙槽，該倒梯形的齒牙槽很好的增大了齒牙槽與齒輪的接觸面積，不僅增加活塞桿的承受負(fù)載能力，而且齒牙槽還不易磨損，延長(zhǎng)了活塞桿的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的活塞式擺動(dòng)氣缸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中齒條狀活塞桿另一視角的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中缸體1、齒條狀活塞桿2、輸出軸3、齒輪4、進(jìn)氣端蓋5、排氣端蓋6、頭部7、墊片8、活塞桿本體9、齒牙面10、回轉(zhuǎn)盤11、方形接頭12。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1、圖2、圖3所示的活塞式擺動(dòng)氣缸，包括缸體1、齒條狀活塞桿2、輸出軸3和齒輪4，所述缸體1內(nèi)部設(shè)置有氣缸室；且該缸體1的兩端分別設(shè)置有進(jìn)氣端蓋5和排氣端蓋6；所述齒條狀活塞桿2以能夠雙向滑動(dòng)的方式設(shè)置于所述氣缸室內(nèi)；所述輸出軸3以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置于所述缸體1上；所述輸出軸3垂直于所述齒條狀活塞桿2，且所述輸出軸3上固定設(shè)置有與所述齒條狀活塞桿2嚙合連接的齒輪4；所述齒條狀活塞桿2包括依次連接的頭部7、墊片8、呈直桿狀的活塞桿本體9、以及設(shè)于活塞桿本體9另一端的墊片8和頭部7，所述頭部7、墊片8和活塞桿本體9通過(guò)鍛造一體成型，且所述頭部7的中心線與所述活塞桿本體9的軸心線相偏離；所述活塞桿本體9的外側(cè)壁上沿其軸向形成一用以與所述齒輪4相配合的齒牙面10，所述齒牙面10具有若干同一斜向的齒牙槽。

所述頭部7為圓柱體狀，所述墊片8為直徑大于所述頭部7直徑的圓片狀，且所述墊片8與所述頭部7的中心線相重合。

所述齒牙面10中每一所述齒牙槽的截面皆為梯形，且每一所述齒牙槽的槽口面積大于所述齒牙槽的槽底面積。

所述活塞桿本體9具有四個(gè)側(cè)面，其中三個(gè)側(cè)面為平面，余下一個(gè)側(cè)面為朝外凸出的弧面；且該若干個(gè)齒牙槽沿所述活塞桿本體9軸向間隔開設(shè)在所述活塞桿本體9的弧面上。

所述頭部7、墊片8和活塞桿本體9的外側(cè)壁上皆形成有鍍鋅層，所述鍍鋅層的厚度皆不小于8μm。

還包括設(shè)于所述缸體1外側(cè)的回轉(zhuǎn)盤11，所述輸出軸3的一端伸出至所述缸體1外側(cè)與所述回轉(zhuǎn)盤11連接。

所述輸出軸3與所述回轉(zhuǎn)盤11連接的一端為一方形接頭12，所述方形接頭12延伸出所述缸體1之外；所述回轉(zhuǎn)盤11的底部凸設(shè)有一凸臺(tái)，該凸臺(tái)設(shè)置有一方形孔以套設(shè)于所述方形接頭12上，且所述凸臺(tái)與所述方形接頭12通過(guò)螺釘固定連接。

所述輸出軸3的兩端分別延伸出所述缸體1之外，且所述輸出軸3的兩端分別與一個(gè)所述回轉(zhuǎn)盤11連接。

通過(guò)在活塞桿本體9的外側(cè)壁上形成一用以與擺動(dòng)氣缸中齒輪4相配合的齒牙面10，省去了齒條的配置，這樣不僅有效地減少了占用空間，減小了擺動(dòng)氣缸的體積，適用于小型設(shè)備；還降低氣缸的生產(chǎn)成本。

該活塞桿中的頭部7、墊片8和活塞桿本體9通過(guò)鍛造工藝一體成型，并在所述頭部7、墊片8和活塞桿本體9的外側(cè)壁上還皆形成有厚度不小于8μm的鍍鋅層，從而使活塞桿具有優(yōu)異的硬度、抗拉強(qiáng)度、抗腐蝕性等機(jī)械性能，延長(zhǎng)了活塞桿的使用壽命。

所述齒牙面10中任一所述齒牙槽的截面皆為倒梯形，相較于現(xiàn)有技術(shù)中齒條上設(shè)置的圓弧形齒牙槽，該倒梯形的齒牙槽很好的增大了齒牙槽與齒輪4的接觸面積，不僅增加活塞桿的承受負(fù)載能力，而且齒牙槽還不易磨損，延長(zhǎng)了活塞桿的使用壽命。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。