CN103410934B - 一种刚性链条推拉执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刚性链条推拉执行机构，该机构由刚性链条和驱动器组成，其特征在于，所述刚性链条中的每一链节在所述外链板与内链板搭接部位的中部设有一锁紧机构，该机构由分别设在所述外链板和内链板上对应位置的横向长条形的滑孔，以及一根穿设在所述滑孔内并能在滑孔内来回滑动的滑动销组成，其中，设在所述外链板上的滑孔的一头设有滑动销可进入或退出滑孔的缺口；所述滑动销位于一对内链板之间的中部设有两螺母，每一螺母与内链板之间设有一压缩弹簧，该压缩弹簧的两头分别挤压在所述内链板和螺母上；所述驱动器中导向板内表面的导向槽内设有滑动销在滑孔内由一头滑动到另一头的导向斜槽。

Description

一种刚性链条推拉执行机构

技术领域

本发明涉及一种直线执行机构，具体涉及一种采用刚性传动链执行机构，该刚性传动链执行机构适用于大行程推动载荷的场合。

背景技术

刚性链条(又称拖拉链条)是一种特殊的链条，它既有普通链条的柔性，又有一定的刚性，因此由刚性链条和驱动器所组成的执行机构可替代液压缸、气缸和电动推杆等被广泛应用于需要大行程推动载荷的场合，以减小设备的体积，节约空间。现有的刚性链条主要有两大类，一类是单排销轴的刚性链条，另一类是双排销轴的刚性链条。

上述单排销轴的刚性链条的内链板或外链板为限位推力板，当链条受到推力时，相邻的两限位推力板肩对肩相顶，从而使链条具有一定的刚性，如授权公告号为CN2620795Y或CN2692423Y的实用新型专利产品。

《起重运输机械》2008年第3期第45-46页发表的“刚性链条传动及其应用”一文公开了一种双排销轴的刚性链条。参见文中的图3和图4，上面一排传动销轴将内链板与外链板铰接在一起，使链条可传动并弯曲，下面的一排导向销轴各自将一对内链板或一对外链板穿设固定在一起分别形成一箱形结构，且在链条为直线状态时能依靠导向销轴的头部嵌入相邻两外链板上半圆形缺口内而锁死，因此稳定性和承载能力相对较高。但是由图3(b)可见，该链条在直线状态下具有较好的稳定性是靠导向销轴的直径与两半圆形缺口所形成的圆的直径相等，以及相邻两外链板上半圆形缺口所形成的圆的圆心与传动销轴的连线不在所述半圆形缺口分型面(即相邻两外链板的结合面)内这两个条件保证的，因此当链条需要弯曲，即解除锁死状态时，就必须使导向销轴的头部直径能够变小。为了解决上述技术问题，现有技术的解决方案是将导向销轴的头部直径缩小，且将导向销轴设计成中部具有压缩弹簧的套接结构，同利用传动装置中的导向槽的槽底结构使导向销轴在经过导向槽时变短，即在链条弯曲时将直径缩小的头部移至所述半圆形缺口内。但是，上述由导向销轴相邻两外链板上半圆形缺口所构成的锁紧结构明显存在下述不足：1、对导向销轴和半圆形缺口形状和直径偏差以及导向销轴和半圆形缺口位置偏差的要求都十分苛刻，加工成本高；2、没有一个明确的锁紧结构，仅靠外链板上半圆形缺口离开导向销轴所产生的一点干涉来保证整个链条在直线状态下的刚度明显不足，一旦作用在链条上晃动的外力稍大，其锁紧结构就成为整个链条最薄弱的地方而破坏；3、整个链条反复弯曲，半圆形缺口的尖角很快就会被磨损而失去锁紧作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种刚性链条推拉执行机构，该机构具有明确的锁紧结构，不仅刚性好，而且锁紧可靠。

本发明解决上述问题的技术方案为：

一种刚性链条推拉执行机构，该推拉执行机构由刚性链条和驱动器组成，其中，所述的刚性链条由若干个链节组成，每一链节包括一对外链板、一对内链板、一根设在该链节的一侧由头部将一对外链板与一对内链板铰接在一起的传动销轴和两根设在该链节的另一侧由中部将一对外链板和一对内链板分别穿设在一起的导向销轴；所述的驱动器包括两相对设置的导向板和由传动轴支承在两导向板之间并与所述刚性链条啮合的链轮，其中两导向板相对的内表面均设有改变所述刚性链条运动方向的导向槽，所述刚性链条中的传动销轴和导向销轴的头部伸进所述导向槽中，其特征在于，

所述的每一链节在所述外链板与内链板搭接部位的中部设有一锁紧机构，该机构由分别设在所述外链板和内链板上对应位置的横向长条形的滑孔，以及一根穿设在所述滑孔内并能在滑孔内来回滑动的滑动销组成，其中，设在所述外链板上的滑孔的一头设有滑动销可进入或退出滑孔的缺口；所述外链板内侧和内链板外侧的中部分别设有凸台，其中外链板上的凸台的侧面与内链板的端部相配合，内链板上的凸台与外链板的端部相配合；所述滑动销位于一对内链板之间的中部设有两螺母，每一螺母与内链板之间设有一压缩弹簧，该压缩弹簧的两头分别挤压在所述内链板和螺母上；

根据每一段导向槽所对应的刚性链条的特性和状态的不同，所述的导向槽依次由柔性直线运动导向段、柔性弯曲运动导向段和刚性直线运动导向段组成，其中，所述刚性直线运动导向段的底面设有两凸起，两凸起上相对的内侧面相互平行，形成一倾斜的导向斜槽，所述的滑动销的头部进入导向斜槽内，在刚性链条于所述导向槽的刚性直线运动导向段内移动过程中，迫使滑动销在滑孔内由一头滑动到另一头。

由于刚性链条是一种非循环传动的元件，因此需要根据安装空间来选择储存方式，其中常见的储存方式通常有水平储存和垂直储存两种。由本发明的上述技术案可见，在刚性链条开始弯曲时，所述的滑动销在滑孔内必须位于设有缺口的一头。由于本发明所述的方案中所述滑孔头部缺口的位置有两种方案可选择，一种是选择设在靠传动销轴的一头，另一种是选择设在靠导向销轴的另一头，因此当所述的刚性链条采用水平储存方式时，本发明所述的刚性链条推拉执行机构有以下两种具体改进方案。

方案一：一种刚性链条推拉执行机构，其特征在于，所述的推拉执行机构为水平储存方式的刚性链条推拉执行机构，该机构中，所述的外链板上的滑孔在靠近传动销轴的一头设有滑动销可进入或退出滑孔的缺口；所述的导向斜槽自下而上由靠近传动销轴一侧向靠近导向销轴的一侧倾斜；所述的导向槽的柔性直线运动导向段的底面设有另一凸起，该凸起的上侧面为一由下向上倾斜的斜面，该斜面在刚性链条由导向槽的柔性直线运动导向段进入柔性弯曲运动导向段前的水平移动中，将滑动销由滑孔的一头推举到设有缺口的一头。

方案二：一种刚性链条推拉执行机构，其特征在于，所述的推拉执行机构为水平储存方式的刚性链条推拉执行机构，该机构中，所述的外链板上的滑孔在靠近导向销轴的一头设有滑动销可进入或退出滑孔的缺口；所述的导向斜槽由靠近导向销轴的一侧向靠近传动销轴的一侧倾斜。

比较上述两种具体方案可见，方案二明显优于方案一，因为方案二只将所述的缺口设在靠近导向销轴的一头，并相应地改变一下所述的导向斜槽的倾斜方向，就摒弃了方案一设在所述导向槽入口处底面的另一凸起。上述方案二为什么可摒弃方案一所述的另一凸起的原理也容易理解，因为滑动销的自重始终垂直向下，又有所述压缩弹簧的夹持作用，而刚性链条位于导向槽的柔性直线运动导向段内时，所述缺口又正好位于刚性链条的下侧，因此某种偶然导致刚性链条抖动的因素不足以驱动滑动销离开设有缺口的一头。

本发明所述的推拉执行机构，其中，所述的刚性链条增设有锁紧机构，所述导向槽的底面上增设有具有斜倾侧面的凸起，因此始工作时，锁紧机构中的滑动销在所述导向斜槽的作用下，可在滑孔内由设有缺口的一头滑移至另一头而将每一链节中的一对外链板与一对内链板有效地固定联接在一起形成刚性柱。由此可见，本发明较现有技术具有以下有益效果：1、具有明确的锁紧结构，工作安全可靠；2、滑孔内无容易磨损的尖角，使用寿命长；3、长条形的滑孔与滑动销所形成锁紧机构属于非干涉型的锁紧机构，对相互配合的孔与销的形状、位置和尺寸的偏差要求相对较低，显著降低了加工的困难程度和成本。

附图说明

图1为本发明所述推拉执行机构一个具体实施例的结构示意立体图。

图2为图1所示实施例中刚性链条的一个链节的结构示意立体图。

图3为图2中滑动销的装配结构示意图。

图4～6为图1所示实施例中驱动器的结构示意图，其中，图4主视图，图5为俯视图，图6为图4的A—A剖视图。

图7为图1所示实施例中刚性链条由柔性链转变为刚性柱或者由刚性柱转变为柔性链的过程和原理示意图，其中，(a)图为柔性链状态，(b)图为弯曲状态，(c)为刚性柱状态。

图8为本发明所述刚性链条的另一个具体实施例的一个链节的结构示意立体图。

图9为图8所示刚性链条由柔性链转变为刚性柱或者由刚性柱转变为柔性链的过程和原理示意图，其中，(a)图为柔性链状态，(b)图为弯曲状态，(c)为刚性柱状态。

图10为由图8所示刚性链条构成的垂直推举推拉执行机构中导向板内表面的结构示意图。

图11为采用图8所示刚性链条构成背后驱动推拉执行机构的一个具体实施例的结构示意图。

图12为采用图8所示刚性链条构成水平推动载荷的推拉执行机构的一个具体实施例的结构示意图。

图13为图12所示实施例中导向板内表面的结构示意图。

图14为采用图2所示刚性链条构成倾斜推拉载荷的推拉执行机构的一个具体实施例的结构示意图。

图15为图14所示实施例中导向板内表面的结构示意图。

具体实施方式

例1

本实施例为一种用于垂直顶举载荷的推拉执行机构。

参见图1，本例中的推拉执行机构由刚性链条1和驱动器2组成，其中刚性链条1采用水平储存方式。

参见图2并结合图7和图1，刚性链条1由若干个链节组成，每一个链节主要由一对外链板3、一对内链板4、一根传动销轴5、两根导向销轴6和锁紧机构组成。其中，传动销轴5设在该链节的一侧，由头部将一对外链板3与一对内链板4铰接在一起；两根导向销轴6设在该链节的另一侧，由中部将一对外链板3和一对内链板4分别穿设在一起；锁紧机构设在外链板3与内链板4搭接部位的中部，且由分别设在外链板3和内链板4上对应位置的横向长条形的滑孔7和一根穿设滑孔7内并能在滑孔7内来回滑动的滑动销8组成，其中外链板3上的滑孔7在靠传动销轴5的一头设有滑动销8可进入或退出滑孔7的缺口9。上述外链板3内侧和内链板4外侧的中部分别设有凸台10，其中外链板3上的凸台10的侧面与内链板4的端部相配合，内链板4上的凸台10与外链板3的端部相配合。

参见图3，滑动销8在位于一对内链板4之间的中部设有两螺母11，每一螺母11与内链板4之间设有一压缩弹簧12，该压缩弹簧12的两头分别挤压在内链板4和螺母11上，确保滑动销8在无外力作用下始终停留在原有位置。

参见图4～图6，驱动器2由两块在底座13上相对设置的导向板14和由传动轴15支承在两导向板14之间并与刚性链条1啮合的链轮16组成。其中，两导向板14相对的内表面均设有导向槽17，根据每一段导向槽17所对应的刚性链条1的特性和状态的不同，该导向槽17依次由水平的柔性直线运动导向段17-1、柔性弯曲运动导向段17-2和垂直的刚性直线运动导向段17-3组成，刚性链条1中的传动销轴3和导向销轴4的头部伸进导向槽17中，当链轮16驱动刚性链条1运动时，导向槽17迫使刚性链条1改变运动方向。导向槽16的刚性直线运动导向段17-3的底面设有两凸起18，两凸起18上相对的内侧面相互平行形成一导向斜槽19，该导向斜槽19自下而下由靠近传动销轴5的一侧向靠近导向销轴6的一侧倾斜，滑动销8的头部进入导向斜槽19内，在刚性链条1于所述导向槽17的刚性直线运动导向段17-3内移动过程中，迫使滑动销8在滑孔7内由一头滑动到另一头。

参见图4～图6并结合图1和图7，滑动销8在滑孔7内滑动的过程如下所述：当链轮16逆时针旋转时，在两凸起18中位于上方一凸起18下侧面的作用下，滑动销8由缺口9进入滑孔7内，随着链轮16的继续转动，滑动销8便在滑孔7内继续向另一头滑移，直至到达靠近导向销轴6的另一头，刚性链条1则变成垂直的刚性柱；当链轮16顺时针旋转时，在两凸起18中位于下方一凸起18上侧面的作用下，滑动销8便由靠近导向销轴6的另一头开始向设有缺口9的一头滑动，随着链轮16的继续转动，滑动销8则继续向设有缺口9的一头滑动，直至到达设有缺口9的一头，刚性链条1则变成柔性链。

参见图6并结合图7，导向槽17的柔性直线运动导向段17-1的底面设有另一凸起20，该凸起20的上侧面为一由下向上倾斜的斜面，该斜面在刚性链条1由导向槽17的柔性直线运动导向段17-1进入柔性弯曲运动导向段17-2前的水平移动中，将滑动销8由滑孔7的一头推举到设有缺口的一头。

参见图6，上述导向槽17中三条双点划线A、B和C依次分别表示传动销轴5(图6中用双点划线A上的虚线圆圈表示)、滑动销8(图6中用双点划线B上的虚线圆圈表示)和导向销轴6(图6中用双点划线C上的虚线圆圈表示)的运动轨迹。

例2

本例为实施例1的改进方案。

参见图8，外链板3上的滑孔7在靠近导向销轴6的一头设有滑动销8可进入或退出的缺口9。

参见图10，相应地，导向槽17的刚性直线运动导向段17-3的底面设有两凸起18，两凸起18上相对的内侧面相互平行形成一导向斜槽19，该导向斜槽19自下而上由靠近导向销轴6的一侧向靠近传动销轴5的一侧倾斜，在刚性链条1于所述导向槽17的刚性直线运动导向段17-3内移动过程中，所述的导向斜槽19迫使滑动销8在滑孔7内由一头滑动到另一头。由图10可见，本例中导向槽17的柔性直线运动导向段17-1的底面摒弃了实施例1所述的另一凸起20。

参见图9和图10，滑动销8在滑孔7内滑动的过程如下所述：当链轮16逆时针旋转时，在两凸起18中位于上方一凸起18下侧面的作用下，滑动销8由缺口9进入滑孔7内，随着链轮16的继续转动，滑动销8便在滑孔7内继续向另一头滑移，直至到达靠近传动销轴5的另一头，刚性链条1则变成垂直的刚性柱；当链轮16顺时针旋转时，在两凸起18中位于下方一凸起18上侧面的作用下，滑动销8便由靠近传动销轴5的另一头开始向设有缺口9的一头滑动，随着链轮16的继续转动，滑动销8则继续向设有缺口9的一头滑动，直至到达设有缺口9的一头，刚性链条1则变成柔性链。

本实施例上述以外的实施方法与例1相同。

例3

本例为实施例2所述的用于垂直顶举载荷的推拉执行机构的另一种驱动方案(背后驱动)。

参见图11，本方案以导向销轴6替代传动销轴5驱动刚性链条1，链轮16设在导向槽17的刚性直线运动导向段17-3右侧并与导向销轴6啮合，从而驱动刚性链条1在导向槽17内上下运动。

本例中上述以外的实施方法均与例2相同。

例4

本例为一种用于水平推动载荷的推拉执行机构，该机构中的刚性链条采用水平储存方式。

参见图12，本例中的刚性链条1与上述实施例2相同。

参见图13，本例中，根据每一段导向槽17所对应的刚性链条1的特性和状态的不同，两导向板14相对的内表面所设的导向槽17依次由水平的柔性直线运动导向段17-1、柔性弯曲运动导向段17-2和水平的刚性直线运动导向段17-3组成，其中，导向槽17的刚性直线运动导向段17-3的底面设有两凸起18，两凸起18上相对的内侧面相互平行形成一导向斜槽19，该导向斜槽19自上向下由靠近导向销轴6的一侧向靠近传动销轴5的一侧倾斜，在刚性链条1于所述导向槽17的刚性直线运动导向段17-3内移动过程中，所述的导向斜槽19迫使滑动销8在滑孔7内由一头滑动到另一头。

本实施例上述以外的实施方法与例2相同。

例5

本例为一种用于推拉窗开关致动的倾斜推拉载荷的推拉执行机构。由于墙体是垂直的且很方便开设一垂直的槽将刚性链条储存在其中，因此本例的推拉执行机构中的刚性链条采用垂直储存方式。

参见图14，本例中的刚性链条1与上述实施例1相同。

参见图15，本例中，根据每一段导向槽17所对应的刚性链条1的特性和状态的不同，两导向板14相对的内表面所设的导向槽17依次由垂直的柔性直线运动导向段17-1、柔性弯曲运动导向段17-2和倾斜向上的刚性直线运动导向段17-3组成，其中，导向槽17倾斜向上的刚性直线运动导向段17-3的底面设有两凸起18，两凸起18上相对的内侧面相互平行形成一导向斜槽19，该导向斜槽19自上而下由靠近传动销轴5的一侧向靠近导向销轴6的一侧倾斜，滑动销8的头部伸进导向斜槽19内，在刚性链条1于所述导向槽17的刚性直线运动导向段17-3内移动过程中，所述的导向斜槽19迫使滑动销在滑孔内由一头滑动到另一头。

参见图15，尽管与实施例1一样，刚性链条1的滑动销8可进入或退出滑孔7的缺口9也设在靠近传动销轴5的一头，但是，由于刚性链条储存状态下，滑孔7是水平的，滑动销8的自重又是垂直向下的，同时还有压缩弹簧12的夹持作用，因此，即使导向槽17的垂直的柔性直线运动导向段17-1的底面省略了实施例1所设的另一凸起20，也能确保刚性链条1在由柔性直线运动导向段17-1进入柔性弯曲运动导向段17-2前，滑动销8已经停留在设有缺口9的一头。

Claims (2)

1.一种刚性链条推拉执行机构，该推拉执行机构由刚性链条和驱动器组成，其中，所述的刚性链条由若干个链节组成，每一链节包括一对外链板、一对内链板、一根设在该链节的一侧由头部将一对外链板与一对内链板铰接在一起的传动销轴和两根设在该链节的另一侧由中部将一对外链板和一对内链板分别穿设在一起的导向销轴；所述的驱动器包括两相对设置的导向板和由传动轴支承在两导向板之间并与所述刚性链条啮合的链轮，其中两导向板相对的内表面均设有改变所述刚性链条运动方向的导向槽，所述刚性链条中的传动销轴和导向销轴的头部伸进所述导向槽中，其特征在于，

所述的每一链节在所述外链板与内链板搭接部位的中部设有一锁紧机构，该机构由分别设在所述外链板和内链板上对应位置的横向长条形的滑孔，以及一根穿设在所述滑孔内并能在滑孔内来回滑动的滑动销组成，其中，设在所述外链板上的滑孔的一头设有滑动销可进入或退出滑孔的缺口；所述外链板内侧和内链板外侧的中部分别设有凸台，其中外链板上的凸台的侧面与内链板的端部相配合，内链板上的凸台与外链板的端部相配合；所述滑动销位于一对内链板之间的中部设有两螺母，每一螺母与内链板之间设有一压缩弹簧，该压缩弹簧的两头分别挤压在所述内链板和螺母上；

根据每一段导向槽所对应的刚性链条的特性和状态的不同，所述的导向槽依次由柔性直线运动导向段、柔性弯曲运动导向段和刚性直线运动导向段组成，其中，所述刚性直线运动导向段的底面设有两凸起，两凸起上相对的内侧面相互平行，形成一倾斜的导向斜槽，所述的滑动销的头部进入导向斜槽内，在刚性链条于所述导向槽的刚性直线运动导向段内移动过程中，迫使滑动销在滑孔内由一头滑动到另一头。

2.根据权利要求1所述的一种刚性链条推拉执行机构，其特征在于，所述的推拉执行机构为水平储存方式的刚性链条推拉执行机构，该机构中，所述的外链板上的滑孔在靠近导向销轴的一头设有滑动销可进入或退出滑孔的缺口；所述的导向斜槽由靠近导向销轴的一侧向靠近传动销轴的一侧倾斜。