直角換向型動力裝置及3d打印筆的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種直角換向型動力裝置及3D打印筆，直角換向型動力裝置包括外殼、動力源以及換向傳動結構，換向傳動結構包括換向齒輪組、轉軸以及傳動齒輪組，換向齒輪組以及動力源分別位于外殼內，轉軸與位于外殼上的傳動齒輪組連接；換向齒輪組包括主動齒輪、皇冠齒輪，主動齒輪與動力源連接，皇冠齒輪位于轉軸上，且主動齒輪與皇冠齒輪嚙合。采用皇冠齒輪與主動齒輪的配合，實現將動力源輸出的動力換向，再由皇冠齒輪與轉軸以及傳動齒輪組的配合，實現料棒的傳動和運輸，且皇冠齒輪與主動齒輪實現的動力換向，使得動力源的位置與料棒的位置平行，從而使動力源輸出方向與筆身平行，極大地減少了筆桿的體積，又能保證傳動效率。
【專利說明】
直角換向型動力裝置及3D打印筆
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種動力裝置，尤其是直角換向型動力裝置以及包括該直角換向型動力裝置的3D打印筆。
【背景技術】
[0002]隨著科技的進步，現在人們大多采用3D打印實現立體藝術品等的制作。
[0003]3D打印筆通常包括加熱系統和輸料系統，而目前輸料系統一般分為兩種:直齒輪傳動、蝸桿傳動。
[0004]但是，直齒傳動由于存在結構上的缺陷，即馬達輸出軸必須與3D打印筆筆身方向垂直，直齒傳動的輸料系統限制了筆桿體積，使其只能放置在筆的末端。此后，輸料系統采用蝸桿傳動，雖然解決了上述問題，但是蝸桿傳動效率損耗較大，且蝸桿加工成本較高。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供直角換向型動力裝置及3D打印筆，旨在解決現有技術中，3D打印筆的動力裝置限制了筆桿體積以及傳動效率損耗較大的問題。
[0006]本實用新型是這樣實現的:
[0007]直角換向型動力裝置，包括外殼、動力源以及換向傳動結構，所述換向傳動結構包括換向齒輪組、轉軸以及中間設有料棒的傳動齒輪組，所述換向齒輪組以及所述動力源分別位于所述外殼內，所述轉軸位于外殼內，且外端朝上延伸，穿過所述外殼，所述轉軸與位于所述外殼上的傳動齒輪組連接;所述換向齒輪組包括主動齒輪、用于實現動力呈90°換向的皇冠齒輪，所述主動齒輪與所述動力源連接，所述皇冠齒輪位于所述轉軸上，且所述主動齒輪與所述皇冠齒輪嗤合。
[0008]進一步地，所述外殼包括上端開口的下殼以及下端開口的上蓋，所述上蓋封蓋在所述下殼的上端開口處，且所述上蓋與所述下殼之間圍合形成有容腔，所述換向齒輪組以及所述動力源分別放置在所述容腔內。
[0009]進一步地，所述傳動齒輪組包括從動齒輪以及軸承，所述從動齒輪與所述軸承并列布置，且所述從動齒輪與所述軸承之間形成有供棒料傳動的間隙。
[0010]進一步地，所述上蓋的上端面凸設有用于固定所述軸承的凸柱。
[0011]進一步地，所述上蓋的上端面凸設有固定柱，所述固定柱內設有通槽，所述從動齒輪與所述軸承分別位于所述固定柱的前方，且所述從動齒輪與所述軸承之間的間隙與所述通槽對齊。
[0012]本實用新型還提供了3D打印筆，包括筆頭固定座、筆頭以及上述的直角換向型動力裝置，所述筆頭固定座連接在所述上蓋的前端，所述筆頭連接在所述筆頭固定座的前端。
[0013]進一步地，所述固定柱的前方設有安裝條，所述安裝條內設有輸送槽，所述從動齒輪與所述軸承分別位于所述安裝條以及所述固定柱之間，且所述從動齒輪與所述軸承之間的間隙與所述通槽對齊，且所述筆頭固定座嵌入所述安裝槽內，且所述筆頭固定座位于所述安裝條的前端。
[0014]進一步地，所述3D打印筆包括導料結構，所述導料結構上設有導料口，所述導料結構連接在所述固定柱的后端。
[0015]進一步地，所述導料結構包括導料頭以及輸送管，所述導料頭連接在所述輸送管的后端，所述輸送管的前端嵌入在所述固定柱的通槽中，且所述導料口形成在所述導料頭中。
[0016]與現有技術相比，本實用新型提供的直角換向型動力裝置，通過采用皇冠齒輪與主動齒輪的配合，實現將動力源輸出的動力換向，再由皇冠齒輪與轉軸以及傳動齒輪組的配合，實現料棒的傳動和運輸，且皇冠齒輪與主動齒輪實現的動力換向，使得動力源的位置與料棒的位置平行，從而使動力源輸出方向與筆身平行，極大地減少了筆桿的體積，又能保證傳動效率。
[0017]本實用新型提供的3D打印筆采用上述的直角換向型動力裝置輸送的棒料經過筆頭固定座加熱后，傳輸到筆頭處，由筆頭輸出，實現3D打印的效果，并且筆桿以及筆頭與動力源平行，減少了筆桿的體積，并且傳動效率高。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型實施例提供的直角換向型動力裝置的立體爆炸結構圖；
[0019]圖2是本實用新型實施例提供的3D打印筆的內部立體結構圖；
[0020]圖3是圖2的爆炸立體圖；
[0021 ]圖4是本實用新型實施例提供的3D打印筆的外形立體結構圖；
[0022]圖5是本實用新型實施例提供的3D打印筆的側面結構圖及其局部放大圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0024]以下結合具體實施例對本實用新型的實現進行詳細的描述。
[0025]參照圖1-5，為本實用新型提供的較佳實施例。
[0026]本實施例提供的直角換向型動力裝置1，可以運用在3D打印機中，實現材料的運輸和傳送;當然，也可以運用在打膠機等設備中。
[0027]直角換向型動力裝置10，包括外殼、動力源103以及換向傳動結構，其中，換向傳動結構包括換向齒輪組、轉軸108以及中間設有料棒的傳動齒輪組，換向齒輪組以及動力源103分別位于外殼內，轉軸108位于外殼內，且外端朝上延伸，穿過外殼，與位于外殼上的傳動齒輪組連接，換向齒輪組包括主動齒輪107、用于實現動力呈90°換向的皇冠齒輪106，其中主動齒輪107與動力源103連接，皇冠齒輪106位于轉軸108上，且主動齒輪107與皇冠齒輪106嚙合。
[0028]這樣，動力源103轉動，帶動主動齒輪107轉動，由于主動齒輪107與皇冠齒輪106嚙合，皇冠齒輪106也隨之轉動，通過皇冠齒輪106傳動帶動轉軸108轉動，轉軸108轉動帶動傳動齒輪組之間的料棒移動，從而實現料棒的傳動。
[0029]上述的直角換向型動力裝置10，通過采用皇冠齒輪106與主動齒輪107的配合(皇冠齒輪106可以位于主動齒輪107的上方，還也可以位于其下方)，實現將動力源103輸出的動力換向，再由皇冠齒輪106與轉軸108以及傳動齒輪組的配合，實現料棒的傳動和運輸，且皇冠齒輪106與主動齒輪107實現的動力換向，使得動力源103的位置與料棒的位置平行，從而使動力源103輸出方向與筆身平行，極大地減少了筆桿的體積，又能保證傳動效率。
[0030]具體地，上述的外殼包括上端開口的下殼102以及下端開口的上蓋101，上蓋101封蓋在下殼102的上端開口處，且上蓋101與下殼102之間圍合形成有容腔100，上述的換向齒輪組以及動力源103分別放置在容腔100內。其中的動力源103包括電機1031和與電機固定聯接的減速齒輪機構1032。為了便于安裝固定，以及后期的維護更換，容腔100分別用于安裝固定減速齒輪機構1032的減速腔10a和用容置換向齒輪組的換向腔110b。為提高使用壽命，轉軸108優選設在換向腔的中間。
[0031]在本實施例中，傳動齒輪組包括從動齒輪104以及軸承105，從動齒輪104與軸承105并列布置，且從動齒輪104與軸承105之間形成有供棒料傳動的間隙，這樣，棒料位于從動齒輪104與軸承105之間的間隙中，當從動齒輪104轉動，棒料在上述間隙之間，受到從動齒輪104的傳動力，朝前移動，實現棒料的傳動。
[0032]為了便于安裝軸承105，上蓋101的上端面凸設有用于固定軸承105的凸柱1013。
[0033]在本實施例中，為了便于棒料的放置和傳輸，上蓋101的上端面凸設有固定柱1011，該固定柱1011內設有通槽1014，從動齒輪104與軸承105分別位于固定柱1011的前方，且從動齒輪104與軸承105之間的間隙與通槽1014對齊。這樣，棒料穿過通槽1014內，即可直接到達從動齒輪104與軸承105之間的間隙，以便棒料的傳輸。
[0034]本實施例還提供了3D打印筆，該3D打印筆包括筆頭固定座12、筆頭11以及上述的直角換向型動力裝置10，筆頭固定座12連接在上蓋101的前端，筆頭11連接在筆頭固定座12的前端，筆頭11設有出料孔，還包括位于后端的加熱部(為一體式結構)，筆頭優先采用陶瓷材料。這樣，3D打印筆采用上述的直角換向型動力裝置10輸送的棒料經過筆頭固定座12后，傳輸到筆頭11處，由筆頭11輸出，實現3D打印，并且筆桿以及筆頭11與動力源103平行，減少了筆桿的體積，并且傳動效率高。
[0035]具體地，固定柱1011的前方還設有安裝條1012，該安裝條1012內設有輸送槽，從動齒輪104與軸承105分別位于安裝條1012以及固定柱1011之間，且從動齒輪104與軸承105之間的間隙與通槽1014對齊，且筆頭固定座12嵌入安裝槽內，且筆頭固定座12位于安裝條1012的前端。這樣，筆頭11即可與動力源103的輸出方向與筆身平行，極大地減少了筆桿的體積。
[0036]在本實施例中，3D打印筆包括導料結構，導料結構上設有導料口 1321，導料結構連接在固定柱1011的后端，這樣，棒料從導料口 1321進入固定柱1011的通槽1014內，在進入到從動齒輪104以及軸承105之間的間隙，以便棒料的傳輸。
[0037]為了便于棒料輸送到直角換向型動力裝置10中，上述的導料結構包括導料頭132以及輸送管131，導料頭132連接在輸送管131的后端，輸送管131的前端嵌入在固定柱1011的通槽1014中，且上述的導料口 1321形成在導料頭中。
[0038]如圖4-5所示，本實用新型3D打印筆采用中間粗兩頭細的形狀(可以理解為海豚、飛船或氣艇等形狀)的殼體，包括固定聯接的上殼體91和下殼體92，上殼體91的中后部位置設有控制按鈕911，下殼體92的前端設有固定塊921，可以將筆頭11的前端從固定塊921中間穿過。其中的固定塊921的側邊還設有散熱孔922。為了更好地出料，方便操作者使用3D打印筆，筆頭11的前端面111不是與出料孔垂直，而是成10-50度的斜角，當打印筆立體作畫時，筆身呈一定傾角，斜角噴嘴(即出料孔會呈一定的斜度)有利于打印料的垂直堆積，不易形成橫向噴料，提高立體作畫的精準度。上殼體和下殼體整體上呈現彎曲向上拱起的形狀，有利于位于上殼體91尾部的進料口 912與下殼體92前端的固定塊處于直線位置，方便將棒料裝入，又不影響外殼造型。其中，散熱孔922優先選用兩側各三個，并且直徑逐步減少，有助于分等級地散熱，并且不影響棒料的流動性。上殼體與下殼體在固定塊921外側面位置形成有一個上下間距小于手指直徑的散熱槽，不足以伸入手指，使手指不容易觸碰到筆頭，有保護防燙功能。
[0039]于其它實施例中，可以在從動齒輪的旁邊增加計數傳感器，以計算從動齒輪的旋轉圈數，以計算棒料的用量或移送距離，為使用者提供用料的信息。
[0040]于其它實施例中，還可以在殼體前端設有旋轉式聯接的保護罩(左右對開式的分體式結構)，不使用時，保護罩旋轉至筆頭的前方，保護使用者不會因為不小心而觸到高溫的筆頭;使用者，保護罩對開式旋轉至筆頭的側方，不會影響3D打印的操作。
[0041]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.直角換向型動力裝置，其特征在于，包括外殼、動力源以及換向傳動結構，所述換向傳動結構包括換向齒輪組、轉軸以及中間設有料棒的傳動齒輪組，所述換向齒輪組以及所述動力源分別位于所述外殼內，所述轉軸位于外殼內，且外端朝上延伸，穿過所述外殼，所述轉軸與位于所述外殼上的傳動齒輪組連接;所述換向齒輪組包括主動齒輪和用于實現動力呈90°換向的皇冠齒輪，所述主動齒輪與所述動力源連接，所述皇冠齒輪位于所述轉軸上，且所述主動齒輪與所述皇冠齒輪嚙合。2.如權利要求1所述的直角換向型動力裝置，其特征在于，所述外殼包括上端開口的下殼以及下端開口的上蓋，所述上蓋封蓋在所述下殼的上端開口處，且所述上蓋與所述下殼之間圍合形成有容腔，所述換向齒輪組以及所述動力源分別放置在所述容腔內。3.如權利要求2所述的直角換向型動力裝置，其特征在于，所述傳動齒輪組包括從動齒輪以及軸承，所述從動齒輪與所述軸承并列布置，且所述從動齒輪與所述軸承之間形成有供棒料傳動的間隙。4.如權利要求3所述的直角換向型動力裝置，其特征在于，所述上蓋的上端面凸設有用于固定所述軸承的凸柱。5.如權利要求3所述的直角換向型動力裝置，其特征在于，所述上蓋的上端面凸設有固定柱，所述固定柱內設有通槽，所述從動齒輪與所述軸承分別位于所述固定柱的前方，且所述從動齒輪與所述軸承之間的間隙與所述通槽對齊。6.3D打印筆，其特征在于，包括筆頭固定座、筆頭以及權利要求5所述的直角換向型動力裝置，所述筆頭固定座連接在所述上蓋的前端，所述筆頭連接在所述筆頭固定座的前端;所述筆頭設有出料孔，還包括位于后端的加熱部。7.如權利要求6所述的3D打印筆，其特征在于，所述固定柱的前方設有安裝條，所述安裝條內設有輸送槽，所述從動齒輪與所述軸承分別位于所述安裝條以及所述固定柱之間，且所述從動齒輪與所述軸承之間的間隙與所述通槽對齊，且所述筆頭固定座嵌入所述安裝槽內，且所述筆頭固定座位于所述安裝條的前端。8.如權利要求7所述的3D打印筆，其特征在于，所述3D打印筆包括導料結構，所述導料結構上設有導料口，所述導料結構連接在所述固定柱的后端。9.如權利要求8所述的3D打印筆，其特征在于，所述導料結構包括導料頭以及輸送管，所述導料頭連接在所述輸送管的后端，所述輸送管的前端嵌入在所述固定柱的通槽中，且所述導料口形成在所述導料頭中。10.如權利要求6所述的3D打印筆，其特征在于，還包括固定聯接的上殼體和下殼體，上殼體的中后部位置設有控制按鈕，下殼體的前端設有固定塊，以將筆頭的前端從固定塊中間穿過;其中的固定塊的側邊還設有散熱孔;筆頭(11)的前端面與出料孔成10-50度的斜角;上殼體與下殼體在固定塊外側面位置形成有一個上下間距小于手指直徑的散熱槽。
【文檔編號】F16H1/22GK205534028SQ201620036715
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月14日
【發明人】郭良華, 廖偉生, 曾帆富
【申請人】廖偉生