CN102799210B - 双向转动自动复位弹性转轴装置以及使用该装置的手柄 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双向转动自动复位弹性转轴装置以及使用该装置的手柄，所述双向转动自动复位弹性转轴装置包括主心轴、弹性体、限位挡板和外壳，主心轴穿于弹性体的穿孔中，主心轴的两个挡柱分别抵靠弹性体的两个引脚，主心轴穿于两块限位挡板的中心孔，限位挡板固定于外壳，弹性体的两个引脚分别穿于对应的限位挡板的卡位槽内，卡位槽的弧度所对应的角度为90～135°，本发明的双向转动自动复位弹性转轴装置不仅能够实现主心轴的自由转动，而且能够使主心轴自动复位，即使弹性体的弹性系数改变也不会影响主心轴的复位，而且设计简洁、便于组装和量产，因此成本低，具有该双向转动自动复位弹性转轴装置的手柄不仅转向灵活，而且能够自动复位。<!--1-->
Description
技术领域
本发明涉及一种能够在外力作用下双向旋转并能够自动复位的转轴装置以及使用该转轴装置的手柄。
背景技术
现有的轴承、转轴装置具有转动功能，但是无法在转动施力结束后恢复初始位置。在一些特殊领域里面，如具有娱乐功能的设备的操纵装置、机械设备的弹性转动装置等，往往需要具有双向转动功能的装置，尤其在娱乐运动控制中活动手柄装置上。而目前现有的装置中有的具有轴承转动功能，也可以固定转动幅度，但是无法达到有效恢复初始状态的功能，即便有具有自动复位功能的方向控制设备也会因弹性体老化、弹性系数的降低而导致转动装置失去初始位置恢复功能，还有一些结构复杂、造价太高。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种双向转动自动复位弹性转轴装置以及使用该装置的手柄，本发明的双向转动自动复位弹性转轴装置不仅能够实现主心轴的自由转动，而且能够使主心轴自动复位，即使弹性体的弹性系数改变也不会影响主心轴的复位，而且设计简洁、便于组装和量产，因此成本低，具有该双向转动自动复位弹性转轴装置的手柄不仅转向灵活，而且能够自动复位。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种双向转动自动复位弹性转轴装置，包括主心轴、弹性体、限位挡板和外壳，所述弹性体具有扭力，所述弹性体具有轴向的穿孔，所述主心轴穿于所述弹性体的穿孔中，且所述穿孔与所述主心轴之间存在间隙，所述弹性体两端具有引脚，所述主心轴径向向外设有两个挡柱，所述主心轴的两个挡柱分别抵靠所述弹性体的两个引脚，所述限位挡板设有两块且分别位于所述弹性体的两端，每块所述限位挡板上开设有卡位槽和中心孔，所述卡位槽是圆弧形的槽，所述主心轴穿于两块限位挡板的中心孔，所述中心孔与所述主心轴之间具有间隙，所述限位挡板固定于所述外壳，所述弹性体的两个引脚分别穿于对应的限位挡板的卡位槽内，所述卡位槽、所述弹性体和所述主心轴三者同轴心，且所述卡位槽的弧度所对应的角度为90°～135°，所述弹性体和两块所述限位挡板位于所述外壳内。
较佳地，所述弹性体为螺旋弹簧。
较佳地，设有轴承，所述轴承固定于所述外壳两端内，所述主心轴穿于所述轴承中并与轴承连接。
本发明还公开了一种手柄，具有上述的双向转动自动复位弹性转轴装置，所述双向转动自动复位弹性转轴装置的主心轴的至少一端穿出于所述外壳外并连接有手把。
较佳地，所述双向转动自动复位弹性转轴装置设有两个且分别为第一双向转动自动复位弹性转轴装置和第二双向转动自动复位弹性转轴装置，所述第一双向转动自动复位弹性转轴装置和第二双向转动自动复位弹性转轴装置正交设置，其中，所述第一双向转动自动复位弹性转轴装置的主心轴的两端皆穿出于所述外壳外并连接有手把，所述第二双向转动自动复位弹性转轴装置的一端于外壳处连接于所述第一双向转动自动复位弹性转轴装置的外壳，所述第二双向转动自动复位弹性转轴装置的主心轴的一端位于所述外壳内，且所述第二双向转动自动复位弹性转轴装置的主心轴的另一端穿出于所述外壳外。
设有轴承，所述轴承固定于所述外壳两端内，所述主心轴穿于所述轴承中并与轴承连接。
所述第一双向转动自动复位弹性转轴装置的外壳和所述第二双向转动自动复位弹性转轴装置的外壳焊接固定。
本发明的有益效果是：本发明的双向转动自动复位弹性转轴装置主要包括主心轴、弹性体、限位挡板和外壳，主心轴穿于弹性体的穿孔中，主心轴的两个挡柱分别抵靠弹性体的两个引脚，主心轴穿于两块限位挡板的中心孔，限位挡板固定于外壳，弹性体的两个引脚分别穿于对应的限位挡板的卡位槽内，卡位槽的弧度所对应的角度为90～135°，本发明的双向转动自动复位弹性转轴装置不仅能够实现主心轴的自由转动，极大的提高了活动范围，并且将弹性体的记忆功能发挥到最佳状态，在主心轴被迫发生状态改变之后可以准确的恢复到初始状态，从而实现了如娱乐功能运动设备的转向操纵功能和其他特定需求的弹性转动装置功能需求，而且设计简洁、便于组装和量产，因此成本低。
附图说明
图1为本发明的双向转动自动复位弹性转轴装置的内部结构示意图；
图2为本发明的主心轴与弹性体结构示意图；
图3为本发明的限位挡板结构示意图；
图4为本发明实施例2的手柄外观示意图；
图5为本发明实施例2的手柄内部结构示意图；
图6为本发明实施例3的手柄外观示意图；
图7为本发明实施例3的手柄内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体描述本发明的实施方式。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术普通人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1：一种双向转动自动复位弹性转轴装置，包括主心轴1、弹性体2、限位挡板3和外壳4，所述弹性体2具有扭力，所述弹性体2具有轴向的穿孔，所述主心轴1穿于所述弹性体2的穿孔中，且所述穿孔与所述主心轴之间存在间隙，所述弹性体2两端具有引脚21，所述主心轴1径向向外设有两个挡柱11，所述主心轴的两个挡柱11分别抵靠所述弹性体的两个引脚21，所述限位挡板3设有两块且分别位于所述弹性体2的两端，每块所述限位挡板3上开设有卡位槽31和中心孔32，所述卡位槽31是圆弧形的槽，所述主心轴1穿于两块限位挡板3的中心孔32，所述中心孔32与所述主心轴1之间具有间隙，所述限位挡板3固定于所述外壳4，所述弹性体2的两个引脚21分别穿于对应的限位挡板3的卡位槽31内，所述卡位槽31、所述弹性体2和所述主心轴1三者同轴心，且所述卡位槽31的弧度所对应的角度为90°～135°，所述弹性体2和两块所述限位挡板3位于所述外壳4内。
所述弹性体2为螺旋弹簧。
设有轴承5，所述轴承固定于所述外壳4两端内，所述主心轴1穿于所述轴承5中并与轴承连接。
主心轴1可以灵活转动，弹性体2分别可以在顺时针、逆时针两个方向分别受力，顺时针或逆时针受力时，弹性体的一端引脚21被限位挡板3的卡位槽31的一端限制位置，弹性体2另一端引脚在另一端限位挡板的卡位槽允许范围内进行活动，同时所述弹性体状态发生改变，当受力结束时，由于弹性系数所致，弹性体2趋于恢复初始状态，此时，所述弹性体两端引脚21恢复初始位置，由于两端的限位挡板分别具有90°～135°的卡位槽，弹性体引脚可以牵引所主心轴准确恢复初始位置。综上，本发明的双向转动自动复位弹性转轴装置极大的提高了转动范围，并且将弹性体的记忆功能发挥到最佳状态，在主心轴被迫发生状态改变之后可以准确的恢复到初始状态。
实施例2：一种手柄，具有一个实施例1的双向转动自动复位弹性转轴装置A，所述双向转动自动复位弹性转轴装置的主心轴1的一端穿出于所述外壳4外并连接有手把6，且主心轴的另一端穿出于所述外壳4外并可安装于器械上，该器械可以是健身自行车等任何需要具有转向及复位功能手柄的器械。本实施例的手柄实现了顺时针和逆时针方向的转动以及自动复位。
实施例3：一种手柄，具有实施例1的所述双向转动自动复位弹性转轴装置，所述双向转动自动复位弹性转轴装置设有两个且分别为第一双向转动自动复位弹性转轴装置A1和第二双向转动自动复位弹性转轴装置A2，所述第一双向转动自动复位弹性转轴装置A1和第二双向转动自动复位弹性转轴装置A2正交设置，其中，所述第一双向转动自动复位弹性转轴装置A1的主心轴1的两端皆穿出于所述外壳4外并连接有手把6，所述第二双向转动自动复位弹性转轴装置A2的一端于外壳4处连接于所述第一双向转动自动复位弹性转轴装置A1的外壳4，所述第二双向转动自动复位弹性转轴装置的主心轴的一端位于所述外壳内，且所述第二双向转动自动复位弹性转轴装置A2的主心轴1的另一端穿出于所述外壳4外并可连接于器械上，该器械可以是健身自行车等任何需要具有转向及复位功能手柄的器械。本实施例的手柄实现了前后及左右方向（即万向）的转动及自动复位。
Claims (7)
1.一种双向转动自动复位弹性转轴装置，其特征在于：包括主心轴(1)、弹性体(2)、限位挡板(3)和外壳(4)，所述弹性体(2)具有扭力，所述弹性体(2)具有轴向的穿孔，所述主心轴(1)穿于所述弹性体(2)的穿孔中，且所述穿孔与所述主心轴之间存在间隙，所述弹性体(2)两端具有引脚(21)，所述主心轴(1)径向向外设有两个挡柱(11)，所述主心轴的两个挡柱(11)分别抵靠所述弹性体的两个引脚(21)，所述限位挡板(3)设有两块且分别位于所述弹性体(2)的两端，每块所述限位挡板(3)上开设有卡位槽(31)和中心孔(32)，所述卡位槽(31)是圆弧形的槽，所述主心轴(1)穿于两块限位挡板(3)的中心孔(32)，所述中心孔(32)与所述主心轴(1)之间具有间隙，所述限位挡板(3)固定于所述外壳(4)，所述弹性体(2)的两个引脚(21)分别穿于对应的限位挡板(3)的卡位槽(31)内，所述卡位槽(31)、所述弹性体(2)和所述主心轴(1)三者同轴心，且所述卡位槽(31)的弧度所对应的角度为90°～135°，所述弹性体(2)和两块所述限位挡板(3)位于所述外壳(4)内。
2.如权利要求1所述的双向转动自动复位弹性转轴装置，其特征在于：所述弹性体(2)为螺旋弹簧。
3.如权利要求1所述的双向转动自动复位弹性转轴装置，其特征在于：设有轴承(5)，所述轴承固定于所述外壳(4)两端内，所述主心轴(1)穿于所述轴承(5)中并与轴承连接。
4.一种手柄，其特征在于：具有如权利要求1所述的双向转动自动复位弹性转轴装置(A)，所述双向转动自动复位弹性转轴装置的主心轴(1)的至少一端穿出于所述外壳(4)外并连接有手把(6)。
5.如权利要求4所述的手柄，其特征在于：所述双向转动自动复位弹性转轴装置设有两个且分别为第一双向转动自动复位弹性转轴装置(A1)和第二双向转动自动复位弹性转轴装置(A2)，所述第一双向转动自动复位弹性转轴装置(A1)和第二双向转动自动复位弹性转轴装置(A2)正交设置，其中，所述第一双向转动自动复位弹性转轴装置(A1)的主心轴(1)的两端皆穿出于第一双向转动自动复位弹性转轴装置的外壳(4)外并连接有手把(6)，所述第二双向转动自动复位弹性转轴装置(A2)的一端于第二双向转动自动复位弹性转轴装置的外壳(4)处连接于所述第一双向转动自动复位弹性转轴装置(A1)的外壳(4)，所述第二双向转动自动复位弹性转轴装置的主心轴的一端位于第二双向转动自动复位弹性转轴装置的外壳内，且所述第二双向转动自动复位弹性转轴装置(A2)的主心轴(1)的另一端穿出于第二双向转动自动复位弹性转轴装置的外壳(4)外。
6.如权利要求4或5所述的手柄，其特征在于：设有轴承(5)，所述轴承固定于所述外壳(4)两端内，所述主心轴(1)穿于所述轴承(5)中并与轴承连接。
7.如权利要求5所述的手柄，其特征在于：所述第一双向转动自动复位弹性转轴装置(A1)的外壳(4)和所述第二双向转动自动复位弹性转轴装置(A2)的外壳(4)焊接固定。
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