CN100491751C

CN100491751C - 一种锁紧机构

Info

Publication number: CN100491751C
Application number: CNB2007101200541A
Authority: CN
Inventors: 任维佳; 王珂; 王士达; 刘维民; 翁立军
Original assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS; Academy of Opto Electronics of CAS
Current assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS; Academy of Opto Electronics of CAS
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2027-08-08
Also published as: CN101122306A

Abstract

一种锁紧机构，包括一槽形底座，槽内两内侧端为斜面，其中间部位两侧对称地设有锥孔；一锥销，其细轴端为矩形；一松紧机构，由固定螺旋和旋转螺旋组成；固定螺旋套设在锥销的圆柱体上，其平面一端固定在底座上，其另一端设有渐起凸块；旋转螺旋的封闭端面上固定一旋转把手，其开口端设有渐起凸块，与固定螺旋的渐起凸块相吻合地套设在锥销的圆柱体上；该圆柱体和该套筒的同一侧设有一销孔，通过一销钉穿过该销孔将套筒固定在圆柱体上；一挡片，其中间开设有能套设在细轴端上的方孔；一垫片，其中间开设有圆孔；锥销插设于底座的锥孔中，挡片套设在细轴端上后，再套设一弹簧，用螺钉将该垫片固定在细轴端的端面上，对锥销产生轴向的预紧力。

Description

一种锁紧机构

技术领域

本发明涉及一种对自由物体锁紧可靠、解锁方便的锁紧机构，尤其是能承受恶劣动力学环境振动、冲击的锁紧机构。

背景技术

目前，对一自由物体进行限位、锁紧的锁紧机构，多是采用将物体夹紧或是用螺钉进行紧固的锁紧方式，这些锁紧方式中，前者不能将物体的自由度完全限死或需要较大的夹紧力，且结构复杂、承受恶劣振动环境的能力较差；后者紧固较为可靠，但拆取比较麻烦。另外，现有的对锥面及楔面的应用，都是利用其过盈配合后自锁的原理，对物体进行限位或紧固，但配合面楔紧后不易分开，须用专用工具进行分离，拆取比较麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锁紧机构，以克服现有技术对自由物体进行锁紧的锁紧机构限位可靠性、承受振动环境能力、解锁方便性方面的不足。

为实现上述目的，本发明提供的锁紧机构，其包括：

一底座，为一槽形，槽内两内侧端为斜面，以对被固定物体进行限位；该底座的中间部位两侧对称地设有锥孔；

一锥销，其细轴端的端面为矩形，并于该端面开设有一内螺孔，其粗轴端为一圆柱体；

一松紧机构，由一固定螺旋和一旋转螺旋组成；其中：

固定螺旋为一贯通的套筒，套设在锥销的圆柱体上，其平面一端固定在底座上，其另一端为两个间隔180度的渐起凸块；

旋转螺旋为一端封闭的套筒，其封闭端面上固定一旋转把手，其开口端为两个间隔180度的渐起凸块，与固定螺旋的渐起凸块相吻合地套设在锥销的圆柱体上；

该圆柱体和该套筒的同一侧设有一销孔，通过一销钉穿过该销孔将套筒固定在圆柱体上；

一挡片，其中间开设有能套设在细轴端上的方孔；

一垫片，其中间开设有圆孔；

锥销插设于底座的锥孔中，挡片套设在细轴端上后，再套设一弹簧，用螺钉将该垫片固定在细轴端的端面上，对锥销产生轴向的预紧力。

所述的锁紧机构，其中，细轴端的端面为一长方形。

所述的锁紧机构，其中，垫片上的圆孔直径为通过螺钉。

所述的锁紧机构，其中，旋转螺旋的封闭端面上开设有一槽。

所述的锁紧机构，其中，旋转把手为一长方形的环状体或板状体。

所述的锁紧机构，其中，旋转把手为一圆形或椭圆形的环状体或板状体。

本发明的有益效果是：

1)机构的所有配合均为无间隙配合，避免了传统机构为了便于解锁使各部件之间留有间隙进而在机构承受恶劣振动环境时出现不确定因素；

2)机构使被固定物体所有自由度完全限死，紧固可靠，可承受大量级的冲击振动环境如航天发射；

3)解锁方便，可靠，且锁紧与解锁力的大小均可以精确控制；

4)解决了目前锥面配合楔紧后不易分开的问题。

附图说明

图1是本发明的立体示意图。

图2是本发明中固定螺旋和旋转螺旋的结构示意图。

图3是本发明底座与被固定物体之间的放置位置示意图。

图4是本发明在应用时的剖面示意图。

附图中主要标记说明：

1底座

2被固定物体

3锥销

4弹簧

5固定螺旋

6旋转螺旋

7垫片

8挡片

9旋转把手

10底座斜面

11被固定物体斜面

12底座锥孔

13被固定物体锥孔

14细轴端

15圆柱体

具体实施方式

本发明的锁紧机构应用楔面无间隙配合进行限位，锥销与锥面过盈配合进行锁紧，实现完全限定自由物体六个自由度的目的。同时，利用螺旋传动比大的特点设计一对相互配合的松紧机构，可以用较小的力使锥销与锥面脱离，拔出锥销，实现方便解锁的目的。

下面结合附图对本发明进行进一步的说明：

请参阅图1和图4，为本发明的锁紧机构示意图，其中主要部件为一锥销3，该锥销3的一端为细轴端14，在该细轴端14的端面上设置有一带内螺纹的小孔，该细轴端14可采用锻铸、切削等公知技术加工成端面形状为矩形状(长方形或正方形)。该锥销的粗轴端为一圆柱体15，其成形方法可采用锻铸、切削等公知的加工技术。

在使用时，该锥销3插设在一底座1上，该底座1为一槽形，槽内两内侧端为斜面10，用以对被固定物体2进行限位。该底座1的中间部位两侧对称地设有底座锥孔12。

一挡片8，为长方形结构，其中间开设有一与细轴端14相同形状的方孔，以套设在细轴端14上，并套设一弹簧4，然后将垫片7用螺钉141固定在锥销细轴端上。

一松紧机构，由固定螺旋5和旋转螺旋6组成。其中，固定螺旋5为为一贯通的套筒，套设在锥销3的圆柱体15上，其平面一端固定在底座1上，其另一端为两个间隔180度的呈斜坡状的渐起凸块51(如图2b所示)。

旋转螺旋6为一端封闭的套筒，其开口端为两个间隔180度的呈斜坡状的渐起凸块61(如图2a所示)，与固定螺旋5上的渐起凸块相吻合地套设在锥销3的圆柱体15上。该圆柱体15和该旋转螺旋6的同一侧各设有一销孔151、64，以便在组装时，通过销钉63将该圆柱体15和该旋转螺旋6固定在一起。

请参阅图3所示，被固定物体2的两侧面也设成斜面11，以便于与底座1上的斜面10密贴配合，实现对被固定物体2的限位。同时该被固定物体2上与底座锥孔12相对应地也开设有相同形状和尺寸地被固定物体锥孔13，用锥销3插入锥孔12、13实现对被固定物体2的锁紧，同时用弹簧4、挡片7、垫片8对锥销3产生轴向的预紧力，使锥销3与锥孔12、13之间为过盈配合，增加锁紧的可靠性，通过调节弹簧4的预紧力即可调节机构的锁紧力。

锥销3与锥孔12、13楔紧后，在解锁时锥销3不易拔出，利用螺旋传动的原理用固定螺旋5和旋转螺旋6相互配合。由于旋转螺旋6通过销钉63与锥销3固定在一起，固定螺旋5通过四个螺钉将其紧固在底座1上(装配过程应保证该固定螺旋5与旋转螺旋6保持同心)，当旋转螺旋6进行旋转时，其旋转螺旋6与固定螺旋5上的两组渐起凸块61、51的作用，会将锥销3顶出，锥面脱开，使拔出锥销3的动作转化为旋转锥销3的动作，大大减小了解锁时的操作力，同时在固定螺旋6上加一旋转把手9，旋转把手9的作用是增加旋转时的力矩，根据这一原理，其旋转把手9可以是任何形状(比如但不限于：长条状、长方形的环状体或板状体、圆形或椭圆形的环状体或板状体)。在本实施例中为中空的长方形结构，其通过与旋转螺旋6的方槽配合实现周向限位，并用螺钉62实现紧固，可进一步减小旋转力，使解锁操作更方便。

为使被固定物体2与底座1限位可靠且便于取出，被固定物体2上的斜面11与底座1上的斜面10锥角需一致且锥度需在自锁角范围内；为使锁紧可靠，解锁方便，底座锥孔12与被固定物体锥孔13应在底座斜面10和被固定物体斜面11配合密贴且二者之间的过盈力不影响被固定物体轻松取出的情况下配打，锥销3和锥孔12、13配作，其锥度需完全一致且锥度在自锁范围内。通过以上设计，机构所有配合均为无间隙配合，底座1只对被固定物体2在x、y方向进行限位，在经受动力环境振动、冲击时，x、y方向的分力由斜面10、11承受，由于底座斜面10与被固定物体斜面11自锁，不会产生z向的分力；z方向产生的分力完全由锥销3承担，不会使底座斜面10与被固定物体斜面11楔紧，便于取出被固定物体2，整个设计受力路线明确，不存在不确定因素，确保机构承受动力环境前后技术状态完全一致，可实现锁紧可靠，解锁方便。本发明组装后的剖面图如图4所示。

Claims

1、一种锁紧机构，其包括：

一松紧机构，由一固定螺旋和一旋转螺旋组成；其中：

一挡片，其中间开设有能套设在细轴端上的方孔；

一垫片，其中间开设有圆孔；

2、根据权利要求1所述的锁紧机构，其中，垫片上的圆孔直径为能通过螺钉。

3、根据权利要求1所述的锁紧机构，其中，旋转螺旋的封闭端面上开设有一槽。

4、根据权利要求1所述的锁紧机构，其中，旋转把手为一长方形的环状体或板状体。

5、根据权利要求1所述的锁紧机构，其中，旋转把手为一圆形或椭圆形的环状体或板状体。