CN101852234A

CN101852234A - 一种可任意位置制动的伸缩机构

Info

Publication number: CN101852234A
Application number: CN200910092344A
Authority: CN
Inventors: 段星光; 黄强; 崔师虎; 边桂彬
Original assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Current assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Priority date: 2009-09-10
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2029-09-10
Also published as: CN101852234B

Abstract

本发明公开了一种可任意位置制动的伸缩机构，属于机械技术领域。所述伸缩机构包括：外管和内管；所述内管中安装有：双头螺栓、紧定件、吸合磁块、电磁绕组和调节弹簧；所述紧定件位于所述内管的头部的一侧，所述内管的头部与所述紧定件相接触的接触面为一个倾斜面；所述紧定件与所述双头螺栓固定连接，所述吸合磁块与所述双头螺栓固定连接；所述电磁绕组位于所述紧定件和吸合磁块之间；所述调节弹簧位于所述吸合磁块和所述电磁绕组之间，处于压缩状态。本发明实施例提供的伸缩机构，结构简单，通过紧定件压紧内管实现内外管摩擦制动。通过对电磁绕组进行通电和断电，可以简便有效的对内外管进行任意位置的制动。

Description

一种可任意位置制动的伸缩机构

技术领域

本发明涉及机械技术领域，特别涉及一种可任意位置制动的伸缩机构。

背景技术

目前，伸缩机构在很多场合中都有具体应用，如目前所熟知的衣架、电脑桌、雨伞、拐杖、旅行箱、置物架、座椅、婴儿车、沙滩椅等，都利用伸缩机构进行长度或高度的调节。上述设备的伸缩机构通常具有以下结构以实现长度伸缩：内杆与外套筒具有同一尺寸的卡洞，将卡洞相抵合后，以卡榫卡合。此种结构的伸缩机构其调节长度通常是固定的。

伸缩机构在一些精密设备中也有应用，如机器人的伸缩手臂等，此时，通常还要求伸缩机构在伸缩时能够在任意位置精确制动，即对伸缩长度能够进行精确定位。

现有技术中提出了一种具有直线导向的伸缩机构，如图1所示，该伸缩机构的具体结构包括：1-滑鞍、2-左导轨、3-右导轨、4-伸缩杆、5-B基座、6-螺母、7-丝杠、8-联轴器、9-A基座、10-电机、11-直线轴承。

该伸缩机构的A基座的中心设有A孔，电机的输出轴与丝杠通过联轴器相连，且穿过A基座的A孔；B基座的中心又B孔，B孔内安装有直线轴承；A基座与B基座相对放置。A基座与B基座之间平行装有左导轨、右导轨，左导轨和右导轨镜像安装；左导轨与右导轨之间卡合又滑鞍，左导轨卡合在滑鞍的左滑槽内，右导轨卡合在滑鞍的右滑槽内，滑槽的底端面与螺母的一端固联，螺母另一端与伸缩杆固联，伸缩杆为中空的筒状结构；滑鞍的中心设有丝杠孔，丝杠末端穿过丝杠孔，伸入筒状的伸缩杆内部。伸缩杆的另一端穿过直线轴承，伸出B基座。这样就可以保证伸缩杆在直线运动中的大行程、高运动精度、高直线度。

但是，该方案有如下的缺点：机构复杂，伸缩机构质量大；且采用了电机驱动及制动方式，不适用于手动等要求操作简单的场合。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种可任意位置制动的伸缩机构。所述技术方案如下：

一种可任意位置制动的伸缩机构，包括：外管，内管，所述内管的头部插入所述外管中；

所述内管中安装有：双头螺栓、紧定件、吸合磁块、电磁绕组和调节弹簧；

所述紧定件位于所述内管的头部的一侧，所述内管的头部与所述紧定件相接触的接触面为一个倾斜面；

所述紧定件与所述双头螺栓固定连接，所述吸合磁块与所述双头螺栓固定连接；

所述电磁绕组位于所述紧定件和吸合磁块之间；

所述调节弹簧位于所述吸合磁块和所述电磁绕组之间，处于压缩状态。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

本发明实施例提供的伸缩机构，结构简单、质量轻巧且稳固，通过紧定件压紧内管产生的微小形变，使内外管压紧实现摩擦制动。通过对电磁绕组进行通电和断电，可以简便有效的对内外管进行任意位置的制动，该伸缩机构具有很高的实用价值。

附图说明

图1是现有技术中的伸缩机构结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种可任意位置制动的伸缩机构的结构示意图。附图中，各标号代表的部件列表如下：

1-外管、2-左锁紧螺母、3-紧定件、4-内管、5-调节弹簧、6-吸合磁块、7-右锁紧螺母、8-双头螺栓、9-右挡圈、10-电磁绕组、11-左挡圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图2所示，为本实施例提供的一种可任意位置制动的伸缩机构，该系统包括，外管1；内管4，该内管4的头部插入该外管1中；该内管4中安装有：双头螺栓8、紧定件3、吸合磁块6、调节弹簧5、电磁绕组10，以及一些固定装置：左锁紧螺母2和右锁紧螺母7、左挡圈11和右挡圈9。

为便于参照图2进行说明，在以下实施例的介绍中，将内管4的头部插入外管的方向称为左方向，相反的方向称为右方向

如图2所示，该机构的紧定件3位于该内管4的头部的一侧，与所述双头螺栓8固定连接，该紧定件3能与该内管4的头部相接触，且接触面为一个倾斜面，相对于内管内壁具有一个倾斜角。

从图中可看出，由于内管4的头部与该紧定件3相接触的接触面有一定的倾斜角度，当紧定件3向图中的右方向压迫内管4的头部时，会使内管4的头部与外管1的内壁相互迫紧，从而增大内管4的头部与外管内壁的摩擦力，实现内管4和外管1相对制动。其中，优选地，该内管4的头部的倾斜角可以在25度至50度范围内，其中35度为最佳值。如果该倾斜角小于25度角，则紧定件3压迫内管4的头部时，内管4的头部与外管内壁产生的摩擦力矩可能不足以制动；而如果该倾斜角大于50度，则紧定件3压迫内管4的头部可能会使内管4的头部的形变量过大而无法恢复，影响伸缩机构的正常使用。

该电磁绕组10环绕在该双头螺栓8的外侧，且位于紧定件3和吸合磁块6之间；通过左挡圈11和右挡圈9对其固定，使电磁绕组10与内管4保持相对固定。

该吸合磁块6与双头螺栓8固定连接；该调节弹簧5位于吸合磁块6和电磁绕组10之间，并在初始时处于压缩状态，由此产生分离吸合磁块6与电磁绕组10的作用力。

进一步的，双头螺栓8上还安装有第一锁紧螺母和第二锁紧螺母，对应于图2，第一锁紧螺母即左锁紧螺母2；第二锁紧螺母即右锁紧螺母7。左锁紧螺母2和右锁紧螺母7分别对紧定件3和吸合磁块6起到固定作用。从图中可以看出，左锁紧螺母2在双头螺栓上位于紧定件3的外侧，对紧定件3的位置进行固定以保持紧定件3与双头螺栓8固定连接；右锁紧螺母7在双头螺栓8上位于吸合磁块6的外侧，对吸合磁块6进行固定以保持吸合磁块6与双头螺栓8固定连接。

通过上述对该机构的结构介绍可知，在常态下，电磁绕组10没有通电时，调节弹簧5处于压缩状态，产生分离该吸合磁块6与该电磁绕组10的作用力。而吸合磁块6被右锁紧螺母7所固定，因此，调节弹簧5的弹力会传递到双头螺栓8上，在双头螺栓8的牵引下，将作用力传递到紧定件3，紧定件3受到向右方向的作用力，会向右压迫内管4的头部，增大内管4的头部与外管内壁的摩擦力，实现内管4与外管1的制动。

当电磁绕组8通电时，电磁绕组8产生吸引该吸合磁块7的电磁力，电磁绕组8与吸合磁块6之间的吸引力就克服了调节弹簧5的弹力，从而使双头螺栓8不再受到向右方向的作用力，紧定件3也相应不再受到右方向的牵引力，从而不再压迫内管4的头部，使内管4与外管1不受摩擦力的制动，此时内管4与外管1就能自由伸缩了，到伸缩到所需的位置时，切断电磁绕组8的供电，就能够使内管4和外管1相对制动。

进一步的，该左锁紧螺母2和右锁紧螺母7在双头螺栓8上的位置是能够调节的，即能够调节左锁紧螺母2和右锁紧螺母7之间的距离。通过调节左锁紧螺母2和右锁紧螺母7的位置，就可以对调节弹簧5的预紧力进行调节。当左锁紧螺母2和右锁紧螺母7越往双头螺栓8的两端调节，则调节弹簧5的压缩形变越小，产生的弹力也越小，从而使得紧定件3压迫内管4的头部所产生的摩擦力就越小，此时，内外管的制动力相应越小。当左锁紧螺母2和右锁紧螺母7越往双头螺栓8的中间位置旋紧，则弹簧的压缩形变越大，产生的弹力也越大，从而使得紧定件3压迫内管4的头部所产生的摩擦力就越大，此时，内外管的制动力相应越大。通过调节左锁紧螺母2和右锁紧螺母7在双头螺栓8上的位置，就可以方便的调整内外管制动力的大小。

另外，优选的，紧定件3和内管4的头部可以为线性接触或者小面积接触，外管1相对内管4的伸缩方式可以为旋转伸缩或者直线伸缩。

本发明实施例提供的伸缩机构，结构简单、质量轻巧且稳固，通过紧定件压紧内管产生的微小形变，使内外管压紧实现摩擦制动。通过对电磁绕组进行通电和断电，可以简便有效的对内外管进行任意位置的制动。此外使用者还可以根据具体需要方便的调节内外管的制动力，该伸缩机构具有很高的实用价值。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种可任意位置制动的伸缩机构，其特征在于，包括：外管和内管，所述内管的头部插入所述外管中；

所述电磁绕组位于所述紧定件和吸合磁块之间；

2.根据权利要求1所述的可任意位置制动的伸缩机构，其特征在于，所述倾斜面的倾斜角度为25度至50度之间。

3.根据权利要求1所述的可任意位置制动的伸缩机构，其特征在于，所述伸缩机构还包括：第一锁紧螺母和第二锁紧螺母；

所述第一锁紧螺母和第二锁紧螺母安装在所述双头螺栓上，所述第一锁紧螺母将所述紧定件固定连接在所述双头螺栓上，所述第二锁紧螺母将所述吸合磁块固定连接在所述双头螺栓上。

4.根据权利要求3所述的可任意位置制动的伸缩机构，其特征在于，所述第一锁紧螺母和第二锁紧螺母之间的距离可进行调节。

5.根据权利要求1所述的可任意位置制动的伸缩机构，其特征在于，所述外管相对内管的伸缩方式为旋转伸缩或者直线伸缩。