CN103115034A - 旋转气缸 - Google Patents

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Abstract

一种旋转气缸，包括缸体及装设于缸体内的活塞头、活塞轴组件、主轴及导向组件。活塞轴组件包括活塞轴，活塞头与该活塞轴的一端固定连接，并与该活塞轴一起活动装设于缸体内。活塞轴远离该活塞头的一端收容于该主轴内并能够相对该主轴沿轴向滑动，且该活塞轴与主轴该止转连接；活塞轴沿轴线方向形成导向槽，导向槽包括有螺旋部及与螺旋部相通的延伸部，导向组件套设于活塞轴上并与导向槽滑动连接，且位于活塞及主轴之间；导向组件相对螺旋部运动时，能够带动主轴的旋转运动，导向组件相对延伸部运动时，能够带动主轴的轴向运动，主轴相对活塞轴能够滑动的长度小于导向槽的轴向长度。本发明提供的旋转气缸结构简单，有效减小了下压行程，节省空间。

Description

旋转气缸
技术领域
本发明涉及一种气缸，尤其涉及一种旋转气缸。
背景技术
现有的旋转气缸通常采用一边旋转一边下压的工作方式，下压杆一般装设于活塞轴上，下压杆的下压行程等于活塞轴行程，从而旋转气缸的缸体需要为下压杆的下压及旋转预留一定的空间，因此现有的旋转气缸不适用于特定的狭小空间的使用环境。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种能够节省安装空间的旋转气缸。
一种旋转气缸，包括缸体及装设于缸体内的活塞头、活塞轴组件、主轴及导向组件。该活塞轴组件包括活塞轴，该活塞头与该活塞轴的一端固定连接，并与该活塞轴一起活动装设于缸体内。该活塞轴远离该活塞头的一端收容于该主轴内并能够相对该主轴沿轴向滑动，且该活塞轴与该主轴止转连接；该活塞轴沿轴线方向形成导向槽，该导向槽包括有螺旋部及与该螺旋部相通的延伸部，该导向组件套设于该活塞轴上并与该导向槽滑动连接，且位于该活塞及主轴之间，用以导向该活塞轴的运动，该导向组件相对该螺旋部运动时，能够带动该主轴绕轴线作旋转运动，该导向组件相对该延伸部运动时，能够带动该主轴沿轴向运动，该活塞轴相对该主轴该能够滑动的长度小于该导向槽的轴向长度。
本发明提供的旋转气缸的导向组件活动地套设于该活塞轴上并与该活塞轴滑动连接，该活塞轴远离该活塞头的一端收容于该主轴内并能相对该主轴滑动，且与该活塞轴止转连接，该主轴能够随该活塞轴组件分别沿轴向运动及绕轴线作旋转运动。该主轴于缸体内的行程小于该活塞轴的行程，有效减小了下压行程，节省了缸体内的空间,从而减少了安装空间，适用于特定狭小之空间。
。
附图说明
图1为本实施方式的旋转气缸的立体组装示意图。
图2为图1所示的旋转气缸的立体分解示意图。
图3为图1所示的旋转气缸沿III-III方向的剖视图。
主要元件符号说明
旋转气缸 100
缸体 10
缸筒 11
收容腔 111
前端 112
后端 113
第一通气孔 114
第二通气孔 115
紧固孔 118
前盖 13
卡持部 131
容置孔 1311
装设部 135
容纳孔 1350
穿插孔 1351
活塞头 30
活塞轴组件 50
活塞轴 51
导向槽 511
螺旋部 5113
延伸部 5114
第一延伸部 5115
第二延伸部 5117
装配孔 515
定向件 55
导向组件 70
固定件 71
通孔 713
安装件 73
内壁 731
导向件 75
紧固件 77
主轴 80
滑动部 81
收容孔 813
滑行槽 815
抵持部 83
第一抵持面 831
第二抵持面 833
弹性件 90
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本实施方式中的旋转气缸100，包括缸体10及装设收容于缸体10内的活塞头30、活塞轴组件50、导向组件70、主轴80及弹性件90。活塞头30与活塞轴组件50的一端连接，并与活塞轴组件50一起活动装设于缸体10内。导向组件70大致套设于活塞轴组件50的中部位置上，并与活塞轴组件50滑动连接。主轴80一端收容活塞轴组件50远离活塞头30的一端收容于主轴80内并能相对活塞轴组件50滑动，且与活塞轴组件50止转连接，另一端伸出缸体10外。弹性件90套设于主轴80上。主轴80能够随活塞轴组件50分别沿轴向运动及绕轴线作旋转运动。
请结合参阅图3，缸体10包括缸筒11、前盖13及后盖17。缸筒11上沿轴向方向贯通开设有收容腔111，用以装设活塞头30、活塞轴组件50、导向组件70、弹性件90及部分主轴80。缸筒11包括相对设置的前端112及后端113。缸筒11的一侧面上贯通开设有与收容腔111相通的第一通气孔114、第二通气孔115及紧固孔118。第一通气孔114邻近前端112设置，第二通气孔115邻近后端113设置。紧固孔118位于第一通气孔114与第二通气孔115之间，并相对邻近第一通气孔114。前盖13密封地封盖缸筒11的前端112。前盖13包括卡持部131及与卡持部131连接的装设部135。卡持部131密封装设于前端112，装设部135朝远离前端112的方向凸伸。卡持部131的中央开设有一个容置孔1311。装设部135邻近卡持部131的一端形成有容纳孔1350。容纳孔1350与容置孔1311上下贯通，用于收容部分活塞轴组件50、主轴80及弹性件90。装设部135远离卡持部131的端面上开设有穿插孔1351。穿插孔1351与容纳孔1350上下贯通，且穿插孔1351的孔径小于容纳孔1350的孔径。后盖17密封地封盖于缸筒11的后端113。
活塞头30装设于缸体10的收容腔111内，并可沿缸体10的内壁滑动。
活塞轴组件50包括活塞轴51及装设于活塞轴51上的定向件55。活塞轴51的一端连接活塞头30。活塞轴51的周壁上凹设有导向槽511。导向槽511包括螺旋部5113及与螺旋部5113相通的延伸部5114。在本实施方式中，延伸部5114包括由螺旋部5113两端沿轴向分别延伸形成的第一延伸部5115与第二延伸部5117。可以理解，导向槽511可以根据实际需要设计螺旋部5113与延伸部5114的数量及排布方式。其中，螺旋部5113的沿轴向的长度为L1，第一延伸部5115的长度为L2，第二延伸部5117的长度为L3，导向槽511沿轴向的长度为L，L等于L1、L2及L3的总和。在本实施方式中，活塞轴51的周壁上间隔设有三个导向槽511。活塞轴51远离连接端53的一端贯穿开设有装配孔515。定向件55装设于装配孔515内。在本实施方式中，定向件55为销钉。
导向组件70包括固定件71、安装件73及导向件75。固定件71大致呈圆盘状，其中央位置设有通孔713，用于收容安装件73。固定件71通过紧固件77装设于缸筒11上邻近前端112的位置处。安装件73大致呈筒状，装设收容于通孔713内。活塞轴51活动穿过该安装件73的中空部分。导向件75装设于安装件73的内壁731上，用以导向活塞轴51的运动。在本实施方式中，对应活塞轴51上的三个导向槽511，安装件73的内壁731上设有三个能够转动地导向件75；导向件75为滚珠。
主轴80活动地装设于前盖13的容纳孔1350内，其一端套设于活塞轴51远离连接活塞头30的一端，并与活塞轴51止转连接，另一端通过穿插孔1351伸出缸体10外。主轴80大致呈圆柱体状，包括滑动部81及凸设于滑动部81上的抵持部83。滑动部81远离抵持部83的一端端面上形成有收容孔813，用以收容活塞轴51远离连接的一端。滑动部81的另一端通过穿插孔1351伸出前盖13，用以装设下压杆（图未示）。滑动部81的周壁上沿轴线方向对称贯通开设有两个大致呈长条形的滑行槽815，用于与装设于活塞轴组件50的定向件55配合滑动。滑行槽815的长度小于活塞轴组件50的导向槽511的轴向长度，其可根据实际需要进行设计。在本实施方式中，滑行槽815的长度等于L1与L2的大小之和。抵持部83沿滑动部81的径向凸设于滑动部81大致中部位置处，包括相对设置的第一抵持面831及第二抵持面833。其中，第一抵持面831朝向滑动部81，第二抵持面833与容纳孔1350的底部相抵。
弹性件90套设于主轴80的滑动部81上，其两端弹性抵持导向组件70的固定件71与主轴80的第一抵持面831，以帮助主轴80复位。在本实施方式中，弹性件90为弹簧。
请一并参阅图2与图3，组装时，首先将后盖17密封装设于缸筒11的后端113。其次，再将活塞头30固定连接于活塞轴51的一端，并将活塞头30与活塞轴组件50放入缸体10的收容腔111中。之后，将导向组件70套设于活塞轴51上并放入收容腔111内，且导向件75对应活塞轴51的导向槽511。紧固件77将固定件71固定装设于缸筒11上将弹性件90套设于主轴80的滑动部81上，并随同主轴80套设于活塞轴51上。滑动部81的滑行槽815对应定向件55，定向件55能够于滑行槽815内滑行。最后，前盖13通过容置孔1311套设于主轴80及弹性件90上，并密封装设于缸体10的前端112。此时，弹性件90弹性地夹设于固定件71与主轴80的抵持部83之间。
使用时，外部气体首先通过第一通气孔114进入缸体10的收容腔111内。当气体压强到达预设值时，活塞头30被推动朝向后盖17运动。活塞轴51被活塞头30带动朝向后盖17运动。定向件55同时也于滑行槽815内朝向后盖17运动。导向组件70的导向件75首先于导向槽511的第一延伸部5115内运动，此时活塞轴51作轴向运动。当导向件75运动至螺旋部5113，活塞轴51在朝向后盖17运动的同时，被导向件75带动开始作旋转运动。同时，主轴80被活塞轴51带动绕相同轴线作旋转运动。在本实施方式中，主轴80在同一水平面内作旋转运动。接着，当导向件75运动至第二延伸部5117，活塞轴51停止旋转运动，主轴80也相应停止作旋转运动。此时，活塞轴组件50的定向件55运动至主轴80的滑行槽815远离抵持部83的端部位置，不能继续滑动。活塞轴51的轴向运动带动主轴80作轴向运动，从而压缩弹性件90。活塞轴51在缸体10内的行程为导向槽511的轴向长度L。本实施方式中，旋转气缸100实现了主轴80先旋转再朝向后盖17下压的运动，其下压行程等于L1与L2之和，小于活塞轴51的行程。
外部气体通过第二通气孔115进入缸体10的收容腔111时，同时第一通气孔114对外放气。当气体压强达到预设值时，活塞头30被推动朝向固定件71运动。定向件55同时也开始于滑行槽815内相对主轴80朝向前盖13所在方向运动。同时，被压缩的弹性件90对主轴80施加力，主轴80朝其初始位置运动。导向组件70的导向件75首先于导向槽511的第二延伸部5117内运动，活塞轴51作轴向运动。此时，定向件55运动至主轴80的滑行槽815邻近抵持部83的端部位置，不能继续滑动。主轴80在弹性件90的帮助下回复至初始位置。接着，当导向件75运动至螺旋部5113，活塞轴51在朝向前盖13运动的同时，被带动开始作旋转运动。在本实施方式中，主轴80在同一水平面内作旋转运动。同时，主轴80被活塞轴51带动绕相同轴线作旋转运动。当导向件75运动至第一延伸部5115，活塞轴51停止旋转运动，主轴80相应停止作旋转运动。旋转气缸100实现了主轴80先朝前盖13上升再旋转的运动，同样其上升行程为主轴80的滑行槽815的长度。
本发明提供的旋转气缸100，由于活塞轴51上凹设有由螺旋部5113、第一延伸部5115及第二延伸部5117组成的导向槽511，导向组件70的导向件75能够于导向槽511内运动，用以导向活塞轴51的运动。主轴80与活塞轴51止转连接。导向件75于活塞轴组件50的第二延伸部5117的运动能够带动主轴80的轴向运动，导向件75于活塞轴组件50的螺旋部5113的运动能够带动主轴80的旋转运动。旋转气缸100的结构简单，且装设于主轴80上的下压杆的下压行程小于活塞轴51的行程。因此不需要于缸体10内预留空间，旋转气缸100体积较小，能够适用于狭小空间。
可以理解，可以直接于活塞轴51上设置凸起替代定向件55及装配孔515。
可以理解，主轴80的滑行槽815可以通过于收容孔813的内壁上设置滑槽或滑轨替代。
可以理解，在活塞轴51上设定滑槽及于主轴80的收容孔813的内壁上设置与滑槽相配合的凸起来替代装设于活塞轴51上的定向件55及主轴80上与定向件55配合的的滑行槽815。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种旋转气缸，包括缸体、活塞头及活塞轴组件，该活塞轴组件包括活塞轴，该活塞头与该活塞轴的一端固定连接，并与该活塞轴一起活动装设于该缸体内，其特征在于：该旋转气缸还包括装设于该缸体内的主轴及导向组件，该活塞轴远离该活塞头的一端收容于该主轴内并能够相对该主轴沿轴向滑动，且该活塞轴与该主轴止转连接；该活塞轴沿轴线方向形成导向槽，该导向槽包括有螺旋部及与该螺旋部相通的延伸部；该导向组件套设于该活塞轴上并与该导向槽滑动连接，且位于该活塞头及该主轴之间，用以导向该活塞轴的运动，该导向组件相对该螺旋部运动时，能够带动该主轴绕轴线作旋转运动，该导向组件相对该延伸部运动时，能够带动该主轴沿轴向运动，该活塞轴相对该主轴该能够滑动的长度小于该导向槽的轴向长度。
2.如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于：该主轴包括有滑动部，该滑动部套设于该活塞轴上，该滑动部上沿轴线方向开设有滑行槽；该活塞轴组件还包括定向件，该定向件装设于该活塞轴远离连接该活塞头的一端，该定向件能够于该滑行槽内相对该主轴运动。
3.如权利要求2所述的旋转气缸，其特征在于：该滑行槽的长度小于该导向槽的轴向长度。
4.如权利要求3所述的旋转气缸，其特征在于：该延伸部包括形成于螺旋部一端的第一延伸部，该第一延伸部设于该活塞轴邻近连接该活塞头的一端。
5.如权利要求4所述的旋转气缸，其特征在于：该延伸部还包括第二延伸部，该第二延伸部相对该第一延伸部设于该螺旋部的另一端。
6.如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于：该导向组件包括有安装件及装设于该安装件上的导向件，该安装件套设于该活塞轴上并装设于该缸体上，该导向件能够相对该导向槽滑动。
7.如权利要求6所述的旋转气缸，其特征在于：该导向件转动地装设于该安装件的内壁上。
8.如权利要求6所述的旋转气缸，其特征在于：该导向组件还包括有固定件，该固定件开设有通孔，该安装件收容于该通孔内，该固定件随同该安装件套设于该活塞轴上并装设于该缸体上。
9.如权利要求2所述的旋转气缸，其特征在于：该旋转气缸还包括弹性件，该弹性件套设于该主轴上，该主轴还包括抵持部，该抵持部凸设于该滑动部上，该弹性件的两端弹性抵持该抵持部与该导向组件。
10.如权利要求1所述的旋转气缸，其特征在于：该缸体包括前盖，该前盖密封装设于该缸体的一端，该前盖套设于该主轴上，该前盖包括有卡持部及与该卡持部连接设置的装设部，该卡持部密封装设于该缸体的一端，该装设部伸出该缸体外，该卡持部远离该装设部的一端端面上开设有容置孔，该装设部邻近该卡持部一端形成有与该容置孔上下贯通的容纳孔，该活塞轴远离该活塞的一端随同主轴收容于该容置孔内。
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