CN103322149B - 螺旋线性伸缩结构 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种螺旋线性伸缩结构，包括驱动组件、连接于所述驱动组件的齿轮组件、棘扣组件以及伸缩组件，所述伸缩组件包括套筒及末端固定于所述套筒的伸缩钢片，所述伸缩钢片自啮合形成圆柱形，所述棘扣组件连接于所述齿轮组件，同时，所述棘扣组件还套设于套筒内且咬合于伸缩钢片，所述齿轮组件由驱动组件驱动并带动棘扣组件转动，进而所述棘扣组件通过咬合伸缩钢片带动所述伸缩钢片自行啮合伸长或脱离啮合缩短。本发明螺旋线性伸缩结构通过齿轮组件传递动力，带动棘扣组件咬合伸缩钢片，从而带动伸缩钢片的线性伸长或缩短，其结构精巧独特，占用空间较小，且大大提高了伸缩比，有效满足了狭小机构空间内长距离的伸缩运动要求。

Description

螺旋线性伸缩结构

技术领域

本发明涉及机械传动结构技术领域，特别涉及一种螺旋线性伸缩结构。

背景技术

目前，设备传动装置或日常生活用品中往往设有伸缩结构，以实现伸缩运动的功能。现有的伸缩结构大多用铰链式或丝杆套管式，该伸缩结构一般是通过钢性配合传动实现部件间相对简单的线性位移，其伸缩比有限(通常为2倍或4倍)，且占用较大空间，不能有效利用有限空间，使得伸缩结构的整体体积庞大，重量也较大，故无法满足在小巧精巧系统的设计需求。

发明内容

本发明的目的是提出一种螺旋线性伸缩结构，其提高了伸缩比，能有效满足了小空间的长距离伸缩运动的要求。

为达到上述目的，本发明提出了一种螺旋线性伸缩结构，包括驱动组件、连接于所述驱动组件的齿轮组件、棘扣组件以及伸缩组件，所述伸缩组件包括套筒及末端固定于所述套筒的伸缩钢片，所述伸缩钢片自啮合形成圆柱形，所述棘扣组件连接于所述齿轮组件，同时，所述棘扣组件还套设于套筒内且咬合于伸缩钢片，所述齿轮组件由驱动组件驱动并带动棘扣组件转动，进而所述棘扣组件通过咬合伸缩钢片带动所述伸缩钢片自行啮合伸长或脱离啮合缩短。

进一步，在上述螺旋线性伸缩结构中，所述驱动组件包括手柄、相对设置的底盖、顶盖及中心轴，所述中心轴一端固定连接手柄，另一端穿设底盖及顶盖的中心后连接于齿轮组件。

进一步，在上述螺旋线性伸缩结构中，所述齿轮组件包括中心齿轮及三个分别啮合于所述中心齿轮的第一从动齿轮，所述中心齿轮套设固定于所述中心轴的一端且可由中心轴带动转动；所述三个第一从动齿轮沿中心齿轮对称分布，且每一第一从动齿轮均啮合于一第二从动齿轮，通过第一从动齿轮的啮合传动带动所述第二从动齿轮转动。

进一步，在上述螺旋线性伸缩结构中，所述棘扣组件包括三角连接件及对称连接于所述三角连接件的两个第一棘扣单元及一个第二棘扣单元，每一第一棘扣单元包括第一连接杆、第一转轴及第二转轴，所述第一转轴的一端穿设所述第一连接杆且轴向固定于所述三角连接件上，所述第一转轴的另一端穿设轴套及第一从动齿轮的轴孔并卡设于驱动组件的顶盖上；所述第二转轴的一端轴向固定于所述第一连接杆，另一端穿设轴套且轴向固定于第二从动齿轮的轴孔，所述第二转轴上套设有两个第一锁止件及第一棘齿件，所述第一棘齿件夹设于所述两个第一锁止件之间。

进一步，在上述螺旋线性伸缩结构中，所述三角连接件中心设有转轴孔，所述转轴孔穿设有中心转轴，所述中心转轴的周向设有多个销孔，所述两个第一锁止件朝向中心转轴的端部设有第一插销，所述第一插销可插入中心转轴的销孔并沿销孔的中心轴轴向滑动，从而柔性调整第一棘扣单元相对中心转轴的位置，进而将第一棘扣单元限制于沿销孔的中心轴轴向滑动。

进一步，在上述螺旋线性伸缩结构中，所述第二棘扣单元包括第二连接杆、第三转轴及第四转轴，所述第三转轴的一端穿设所述第二连接杆且轴向固定于所述三角连接件上，所述第三转轴的另一端穿设轴套及第一从动齿轮的轴孔并卡设于驱动组件的顶盖上；所述第四转轴的一端轴向固定于所述第二连接杆，另一端穿设轴套且轴向固定于第二从动齿轮的轴孔，所述第四转轴上套设有两个第二锁止件、两个辅助运动件及一个第二棘齿件，所述第二棘齿件夹设于所述两个辅助运动件之间，每一所述两个辅助运动件夹设于所述第二锁止件及第二棘齿件之间。

进一步，在上述螺旋线性伸缩结构中，所述伸缩钢片的内壁上设有多个沿螺旋线分布的孔洞，所述两个第一棘扣单元的第一棘齿件及第二棘扣单元的第二棘齿件在同一圆周面内沿等距螺旋分布，所述两个第一棘扣单元的第一棘齿件及第二棘扣单元的第二棘齿件在转动的同时通过其棘齿咬合于孔洞，从而带动所述伸缩钢片伸长或缩短。

进一步，在上述螺旋线性伸缩结构中，所述两个第二锁止件朝向中心转轴的端部设有第二插销，所述第二插销可插入中心转轴的销孔并沿销孔的中心轴轴向滑动，从而柔性调整第二棘扣单元相对中心转轴的位置，进而将第二棘扣单元限制于沿销孔的中心轴轴向滑动。

进一步，在上述螺旋线性伸缩结构中，所述齿轮组件还包括三个容置固定第一从动齿轮及第二从动齿轮的轴套，所述第一转轴的另一端穿设该轴套插设于第一从动齿轮的轴孔，所述第二转轴的另一端穿设该轴套插设于第二从动齿轮的轴孔。

进一步，在上述螺旋线性伸缩结构中，所述轴套包括上板、下板及连接于上板及下板的弧形背板，所述上板、下板及弧形背板形成一用于容置所述第一从动齿轮及第二从动齿轮的容置槽。

本发明螺旋线性伸缩结构通过齿轮组件传递动力，带动棘扣组件咬合伸缩钢片，从而带动伸缩钢片的线性伸长或缩短，其结构精巧独特，占用空间较小，且大大提高了伸缩比，有效满足了狭小机构空间内长距离的伸缩运动要求。

附图说明

图1为本发明螺旋线性伸缩结构一实施例的整体示意图；

图2为本发明螺旋线性伸缩结构一实施例的分解结构示意图；

图3为图2中驱动组件及齿轮组件的结构示意图；

图4为图2中齿轮组件的另一结构示意图；

图5为图3中轴套的结构示意图；

图6为图2中棘扣组件的结构示意图；

图7为图2中棘扣组件的分解结构示意图；

图8为图2中棘扣组件及齿轮组件的连接结构示意图；

图9为图6中第一棘扣单元的结构示意图；

图10为图6中第二棘扣单元的结构示意图；

图11为图2中伸缩组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

请参阅图1及图2，本发明螺旋线性伸缩结构包括驱动组件1、连接于所述驱动组件1的齿轮组件2、棘扣组件3以及伸缩组件4，所述伸缩组件4包括套筒42及末端固定于所述套筒42的伸缩钢片44，所述伸缩钢片44自啮合形成圆柱形，所述棘扣组件3连接于所述齿轮组件2，同时，所述棘扣组件3还套设于套筒42内且咬合于伸缩钢片44，所述齿轮组件2由驱动组件1驱动并带动棘扣组件3转动，进而所述棘扣组件3通过咬合伸缩钢片44带动所述伸缩钢片44自行啮合伸长或脱离啮合缩短。

请一并参阅图3至图5，其中，所述驱动组件1包括手柄12、相对设置的底盖13及顶盖14、中心轴15及三个固定柱16，所述中心轴15一端固定连接手柄12，另一端穿设底盖13及顶盖14的中心后连接于齿轮组件2，所述三个固定柱16的两端分别穿设锁定于底盖13及顶盖14，且所述三个固定柱16对称设置。

所述齿轮组件2包括中心齿轮22及三个分别啮合于所述中心齿轮22的第一从动齿轮24，所述中心齿轮22套设固定于所述中心轴15的一端，且可由中心轴15带动转动。所述三个第一从动齿轮24沿中心齿轮22对称分布，且每一第一从动齿轮24均啮合于一第二从动齿轮26，通过第一从动齿轮24的啮合传动可带动所述第二从动齿轮26转动。

具体地，所述齿轮组件2还包括三个容置固定第一从动齿轮24及第二从动齿轮26的轴套25，其包括上板252、下板254及连接于上板252及下板254的弧形背板256，所述上板252、下板254及弧形背板256形成一容置槽258，可用于容置所述第一从动齿轮24及第二从动齿轮26，且所述上板252及下板254对应设有第一通孔2522及第二通孔2524，所述第一通孔2522的大小与第一从动齿轮24的轴孔242相适应，所述第二通孔2524的大小与第二从动齿轮26的轴孔262相适应。

请一并参阅图6至图10，所述棘扣组件3包括三角连接件32及对称连接于所述三角连接件32的两个第一棘扣单元34及一个第二棘扣单元36，所述三角连接件32中心设有转轴孔322，所述转轴孔322穿设有中心转轴324，所述中心转轴324一端固定于转轴孔322，另一端固定于中心齿轮22的轴孔222，这样就将三角连接件32转动连接于中心齿轮22。

所述中心转轴324的周向还设有多个销孔326，用于与两个第一棘扣单元34及一个第二棘扣单元36固定连接。

所述两个第一棘扣单元34及一个第二棘扣单元36以中心转轴324为中心呈圆周对称分布，每一第一棘扣单元34包括第一连接杆342、第一转轴343及第二转轴344，所述第一转轴343的一端穿设所述第一连接杆342且轴向固定于所述三角连接件32上，所述第一转轴343的另一端穿设轴套25及第一从动齿轮24的轴孔242，并卡设于驱动组件1的顶盖14上；所述第二转轴344的一端轴向固定于所述第一连接杆342，另一端穿设轴套25且轴向固定于第二从动齿轮26的轴孔262。

所述第二转轴344上套设有两个第一锁止件346及第一棘齿件348，所述第一棘齿件348夹设于所述两个第一锁止件346之间。所述第一棘齿件348可由第二转轴344带动转动且与两个第一锁止件346一起沿第二转轴344上下移动。

所述两个第一锁止件346朝向中心转轴324的端部设有第一插销348，所述第一插销348可插入中心转轴324的销孔326并沿销孔326的中心轴轴向滑动，从而可柔性调整第一棘扣单元34相对中心转轴324的位置，进而将第一棘扣单元34限制于沿销孔326的中心轴轴向滑动。

所述第一棘齿件348包括套设于第二转轴344的本体3482及沿本体3482周向分布凸设的多个棘齿3484。

所述第二转轴344的另一端穿设轴套25且插设于第二从动齿轮26的轴孔262，所述第二转轴344的另一端设有扁销部3442，通过扁销部3442固定于第二从动齿轮26的轴孔262，将所述第二转轴344固定于第二从动齿轮26上，且所述第二转轴344可随第二从动齿轮26转动而转动。

所述第二棘扣单元36包括第二连接杆362、第三转轴363及第四转轴364，所述第三转轴363的一端穿设所述第二连接杆362且轴向固定于所述三角连接件32上，所述第三转轴363的另一端穿设轴套25及第一从动齿轮24的轴孔242，并卡设于驱动组件1的顶盖14上；所述第四转轴364的一端轴向固定于所述第二连接杆362，另一端穿设轴套25且轴向固定于第二从动齿轮26的轴孔262。

所述第四转轴364上套设有两个第二锁止件366、两个辅助运动件367及一个第二棘齿件368，所述第二棘齿件368夹设于所述两个辅助运动件367之间，每一所述两个辅助运动件367夹设于所述第二锁止件366及第二棘齿件368之间。所述两个第二锁止件366及两个辅助运动件367的两端还穿设固定有辅助动件轴369，从而将两个第二锁止件366及两个辅助运动件367固定在一起实现同步转动。

所述两个第二锁止件366朝向中心转轴324的端部设有第二插销361，所述第二插销361可插入中心转轴324的销孔326并沿销孔326的中心轴轴向滑动，从而柔性调整第二棘扣单元36相对中心转轴324的位置，进而将第二棘扣单元36限制于沿销孔326的中心轴轴向滑动。

所述第二棘齿件368包括套设于第四转轴364的本体3682及沿本体3682周向分布凸设的多个棘齿3684。

所述第四转轴364的另一端穿设轴套25且插设于第二从动齿轮26的轴孔262，所述第四转轴364的另一端设有扁销部3642，通过扁销部3642固定于第二从动齿轮26的轴孔262，将所述第四转轴364固定于第二从动齿轮26上，且所述第四转轴364可随第二从动齿轮26转动而转动。

所述两个第一棘扣单元34的第一棘齿件348及第二棘扣单元36的第二棘齿件368在同一圆周面内沿等距螺旋分布。通过所述两个第一棘齿件348的棘齿3484及第二棘齿件368的棘齿3684咬合伸缩钢片44，以带动所述伸缩钢片44伸长或缩短。

所述第一棘齿件348可由第二转轴344带动转动且与两个第一锁止件346一起沿第二转轴344上下移动；所述第二棘齿件368可由第四转轴364带动转动且与两个第二锁止件366一起沿第四转轴364上下移动。

请一并参阅图8至图11，所述伸缩钢片44缠绕成圆筒状且其末端固定于所述套筒42上，所述伸缩钢片44的内壁上设有多个沿螺旋线分布的孔洞442，所述两个第一棘扣单元34的第一棘齿件348及第二棘扣单元36的第二棘齿件368在转动的同时，通过所述两个第一棘齿件348的棘齿3484及第二棘齿件368的棘齿3684咬合伸缩钢片44的孔洞442，从而带动所述伸缩钢片44伸长或缩短。

本发明螺旋线性伸缩结构工作过程如下：

首先，转动驱动组件1的手柄12，通过中心轴15带动中心齿轮22转动，所述中心齿轮22通过啮合带动第一从动齿轮24及啮合于第一从动齿轮24的第二从动齿轮26转动，所述第二转轴344通过第二从动齿轮26跟随其做同轴同速转动，从而使得两个第一棘扣单元34的第一棘齿件348及第二棘扣单元36的第二棘齿件368均做同速转动，且所述第一棘齿件348及第二棘齿件368在转动的同时还沿第二转轴344上下移动，从而通过第一棘齿件348的棘齿3484及第二棘齿件368的棘齿3684不断咬合沿螺旋线分布的伸缩钢片4的孔洞442，当所述第一棘齿件348及第二棘齿件368沿该螺旋线方向正向转动咬合该孔洞442时，所述伸缩钢片4自行啮合伸长；当所述第一棘齿件348及第二棘齿件368沿该螺旋线方向反向转动咬合该孔洞442时，所述伸缩钢片4自行脱离啮合缩短，从而通过所述第一棘齿件348及第二棘齿件368的转动及位移在狭小空间内实现了所述伸缩钢片44的线性伸长或缩短，提高了伸缩比，其伸缩比可达10倍以上。

可以理解，所述驱动组件的手柄可由电机代替，即由电机驱动中心轴转动。

相比于现有技术，本发明螺旋线性伸缩结构通过齿轮组件传递动力，带动棘扣组件咬合伸缩钢片，从而带动伸缩钢片的线性伸长或缩短，其结构精巧独特，占用空间较小，且大大提高了伸缩比，有效满足了狭小机构空间内长距离的伸缩运动要求。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (6)

1.一种螺旋线性伸缩结构，其特征在于，包括驱动组件、连接于所述驱动组件的齿轮组件、棘扣组件以及伸缩组件，所述伸缩组件包括套筒及末端固定于所述套筒的伸缩钢片，所述伸缩钢片自啮合形成圆柱形，所述棘扣组件连接于所述齿轮组件，同时，所述棘扣组件还套设于套筒内且咬合于伸缩钢片，所述齿轮组件由驱动组件驱动并带动棘扣组件转动，进而所述棘扣组件通过咬合伸缩钢片带动所述伸缩钢片自行啮合伸长或脱离啮合缩短；

所述驱动组件包括手柄、相对设置的底盖、顶盖及中心轴，所述中心轴一端固定连接手柄，另一端穿设底盖及顶盖的中心后连接于齿轮组件；

所述齿轮组件包括中心齿轮及三个分别啮合于所述中心齿轮的第一从动齿轮，所述中心齿轮套设固定于所述中心轴的一端且可由中心轴带动转动；所述三个第一从动齿轮沿中心齿轮对称分布，且每一第一从动齿轮均啮合于一第二从动齿轮，通过第一从动齿轮的啮合传动带动所述第二从动齿轮转动；

所述棘扣组件包括三角连接件及对称连接于所述三角连接件的两个第一棘扣单元及一个第二棘扣单元，每一第一棘扣单元包括第一连接杆、第一转轴及第二转轴，所述第一转轴的一端穿设所述第一连接杆且轴向固定于所述三角连接件上，所述第一转轴的另一端穿设轴套及第一从动齿轮的轴孔并卡设于驱动组件的顶盖上；所述第二转轴的一端轴向固定于所述第一连接杆，另一端穿设轴套且轴向固定于第二从动齿轮的轴孔，所述第二转轴上套设有两个第一锁止件及第一棘齿件，所述第一棘齿件夹设于所述两个第一锁止件之间；

所述第二棘扣单元包括第二连接杆、第三转轴及第四转轴，所述第三转轴的一端穿设所述第二连接杆且轴向固定于所述三角连接件上，所述第三转轴的另一端穿设轴套及第一从动齿轮的轴孔并卡设于驱动组件的顶盖上；所述第四转轴的一端轴向固定于所述第二连接杆，另一端穿设轴套且轴向固定于第二从动齿轮的轴孔，所述第四转轴上套设有两个第二锁止件、两个辅助运动件及一个第二棘齿件，所述第二棘齿件夹设于所述两个辅助运动件之间，所述两个辅助运动件夹设于所述第二锁止件及第二棘齿件之间；

所述第一棘齿件可由第二转轴带动转动且与两个第一锁止件一起沿第二转轴上下移动；所述第二棘齿件可由第四转轴带动转动且与两个第二锁止件一起沿第四转轴上下移动。

2.根据权利要求1所述的螺旋线性伸缩结构，其特征在于，所述三角连接件中心设有转轴孔，所述转轴孔穿设有中心转轴，所述中心转轴的周向设有多个销孔，所述两个第一锁止件朝向中心转轴的端部设有第一插销，所述第一插销可插入中心转轴的销孔并沿销孔的中心轴轴向滑动，从而柔性调整第一棘扣单元相对中心转轴的位置，进而将第一棘扣单元限制于沿销孔的中心轴轴向滑动。

3.根据权利要求2所述的螺旋线性伸缩结构，其特征在于，所述伸缩钢片的内壁上设有多个沿螺旋线分布的孔洞，所述两个第一棘扣单元的第一棘齿件及第二棘扣单元的第二棘齿件在同一圆周面内沿等距螺旋分布，所述两个第一棘扣单元的第一棘齿件及第二棘扣单元的第二棘齿件在转动的同时通过其棘齿咬合于孔洞，从而带动所述伸缩钢片伸长或缩短。

4.根据权利要求3所述的螺旋线性伸缩结构，其特征在于，所述两个第二锁止件朝向中心转轴的端部设有第二插销，所述第二插销可插入中心转轴的销孔并沿销孔的中心轴轴向滑动，从而柔性调整第二棘扣单元相对中心转轴的位置，进而将第二棘扣单元限制于沿销孔的中心轴轴向滑动。

5.根据权利要求4所述的螺旋线性伸缩结构，其特征在于，所述齿轮组件还包括三个容置固定第一从动齿轮及第二从动齿轮的轴套，所述第一转轴的另一端穿设该轴套插设于第一从动齿轮的轴孔，所述第二转轴的另一端穿设该轴套插设于第二从动齿轮的轴孔。

6.根据权利要求5所述的螺旋线性伸缩结构，其特征在于，所述轴套包括上板、下板及连接于上板及下板的弧形背板，所述上板、下板及弧形背板形成一用于容置所述第一从动齿轮及第二从动齿轮的容置槽。