CN105422562B - 利用闩块的导杆构件锁定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够沿轴向移动的导杆构件锁定装置。该装置包括在本体内按一列配置的环状闩块和活塞。所述导杆构件通过所述闩块与活塞配置。特别是，所述闩块包括：在内壁形成内径逐渐变小的倾斜面并带有楔子形空间的外环；容纳与所述倾斜面对应的加压装置的内环；配置在所述外环的内部空间，弹性连接外环与内环的弹簧。所述闩块是一个锁定模块。依据本发明，该装置具有结构简单，容易组装及拆卸的优点。

Description

利用闩块的导杆构件锁定装置
技术领域
本发明涉及一种能够恰当地用于导杆构件的固定及解除的锁定装置，该导杆构件设置为能够沿轴向移动。
背景技术
图1涉及一种用于普通真空移送系统的吸附装置。该装置10包括：与真空腔室11连接的多个标准补偿器13。各个等级补偿器13包括：一端插入腔室11连接部12的管状导杆构件14；与所述导杆构件14另一端连接的吸附垫15；按同轴方式配置在导杆构件14的外部并在连接部12与吸附垫15之间延长的弹簧16。
在此结构中，所述导杆构件14能够沿轴向移动。因此，即使在对象物P的表面整体上不是很平整的状态下，也能够使各吸附垫15以最佳的标准与对象物表面对应接触。但问题在于，即使在对象物P被提升的状态下，所述导杆构件14也仍然处于可移动状态。所以在上述情况下，需要设置一种对所述导杆构件14进行固定的锁定装置。
作为一个示例，图2示出了韩国专利第10-0883882号中公开的“导杆构件的气锁装置”。该装置20作为锁定设备，采用了所谓的卡盘(chuck)结构。在这里，所述卡盘21在插入导杆构件27外径的圆筒主体22上侧设置有多个锁颌(jaw)23。另外，该装置设计为所述圆筒主体22在位于其下部的活塞25或弹簧24产生的压力作用下进行滑动的过程中，上侧的锁颌23因受到外罩26内壁的干涉而以变强的压力锁定导杆构件27。
所述锁定装置20从能够执行导杆构件27的锁定及解除这一层面来看是非常有用的。但是，利用所述滑动机构存在以下重要问题：
1)彼此面接的各要素，即外罩26-卡盘21-导杆构件27等锁定要素之间会直接产生严重的直接摩擦及磨损；
2)由此，实际上导杆构件27的锁定就不能够顺畅而迅速地执行等。
作为另一个示例，图3示出了美国专利US 6，178，870号中公开的“锁定机构”。该结构30采用了所谓的楔子形机构，它是在包围导杆构件31的外罩32内部空间中依次将以下要素组装而成的，所述要素为：能够往复移动的活塞33；位于所述活塞33一侧通过弹簧34支撑的滚珠35护圈36；按同轴方式配置在所述护圈36外侧，与所述活塞33一侧接触并被支撑的倾斜环37；按同轴方式配置在所述倾斜环37外侧，其一端与外罩32内侧壁接触，对倾斜环37在活塞33作用下产生的移动提供弹力支撑的外侧弹簧38。
该结构30由依靠活塞33移动的楔形环要素36、37对滚珠35加压，从而将导杆构件31锁定。从这一点来说，它可以解决所述滑动方式的问题。但是，在这里，锁定要素的构成比较复杂，很难对各要素进行恰当配置及组装。
即，该结构30以活塞33为基础，必须将锁定要素即护圈36、滚珠35、内侧弹簧34、倾斜环37、外侧弹簧38等依次配置及组装到各个正确的位置，因此存在以下问题：
1)其构成复杂自不必说；
2)即使是非常熟练的技术人员也很难在所述外罩32的狭窄空间内对各要素33-38进行正确、迅速的组装作业；
3)相反，在进行拆卸时对各要素33-38的操作也非常繁琐、不便。
另外，该结构30在进行导杆构件31的锁定或解除时，所述护圈36在一定范围内移动，而该现象由以下复合原因引起，导致锁定作用不能稳定地发挥。所述复合原因为：
第一，所述护圈36及倾斜环37分别以各个活塞33为支撑基础进行组装；
第二，所述护圈36单独依靠内侧弹簧34进行支撑；
第三，所述倾斜环37的内侧整体成倾斜状态；
第四，支撑所述倾斜环37的弹簧38被配置在倾斜环37的外侧，弹簧38与外罩32的内侧壁接触并支撑。
发明内容
技术问题
本发明就是为解决所述现有技术存在的问题而研发的。本发明的目的在于：提供一种导杆构件锁定装置，该装置采用楔子形机构，使用闩块，从而使结构更加简单，组装/拆卸更加简便。本发明的另一个目的在于：提供一种能够稳定地发挥及保持针对导杆构件的锁定作用的导杆构件锁定装置。
技术方案
本发明的导杆构件锁定装置包括：本体，其在内部设置有垂直孔；导杆构件锁定设备和活塞，该导杆构件锁定构件和活塞按一列配置在所述孔上。导杆构件能够通过所述闩块与活塞沿轴向移动。具体讲，所述锁定装置作为将锁定导杆构件的要素组装成一体的一个单位模块，实际上就是由以下几个部分构成的闩块。该闩块包括：外环，其在内壁一侧形成内径逐渐变小的倾斜面并带有楔子形空间；内环，其按照同轴方式配置在所述外环的空间内，容纳与所述倾斜面对应的加压装置；弹簧，其设置在所述外环空间内内环的相反侧，将所述外环与内环进行弹性连接。
在这一结构中，所述活塞运动使闩块的外环移动，沿着移动的方向，所述倾斜面与加压装置接触或隔开，同时所述加压装置对导杆构件表面进行加压或解除，从而完成对导杆构件的锁定或解除。
优选地，所述加压装置可以是滚珠、滚筒或圆环。
所述活塞与闩块针对一个导杆构件配备一对，可以按对称方式设置。优选地，在这种情况下，各对活塞及闩块共用位于其中央的压缩空气供给通路。
有益效果
依据本发明的锁定装置，构成导杆构件锁定装置的外环、内环、加压装置、弹簧等锁定要素以一体进行模块化，从而提供为闩块。当然，这些要素通过模块化的闩块一次插入或分离，从而完成组装及拆卸。因此，本发明的装置与现有技术相比，装置的构成更加简单，其组装及拆卸也更加容易。
另外，所述闩块与护圈及倾斜环等依靠活塞进行组装及支撑的现有锁定结构不同，它在外环内部具有将外环与内环直接通过弹簧连接的结构，各要素构成一体，独立地安装在本体内部。因此，依据本发明的锁定装置，能够确保稳定地发挥与保持导杆构件的锁定作用。
附图说明
图1是常用标准补偿器的示意图；
图2是现有导杆构件锁定装置的示意图；
图3是现有的另一种导杆构件锁定装置的示意图；
图4是依据本发明一个实施例的锁定装置的剖视图；
图5是用于图4所示锁定装置的闩块的立体图；
图6是沿图5所示A-A线切开的剖视图；
图7是用于图4所示锁定装置的活塞的立体图；
图8是对图4所示锁定装置的运转进行说明的示意图；
图9是依据本发明另一实施例的锁定装置的剖视图；
图10是对图8所示锁定装置的运转进行说明的示意图。
附图标记说明
100、100a：锁定装置
110：本体 111：孔
112：托架 113：流路
114：锁扣 115：结束部
120、120a：闩块
121：外环 121a：端部
122：倾斜面 123：内环
123a：端部 124：加压装置
125：弹簧
130、130a：活塞
131：一面 132：另一面
133、134：密封垫 135：通道
140：导杆构件
S1、S2：空间
具体实施方式
以上说明中记载或未记载的本发明导杆构件锁定装置(以下简称“锁定装置”)的特征与效果，通过下面的参照附图说明的实施例记载会更加明晰。在各实施例中，对于功能相同的要素采用相同的附图标记。
参照图4可知，依据本发明一个实施例的锁定装置用附图标记“100”标示。所述锁定装置100包括：本体110，其内部设置有垂直孔111；闩块120和活塞130，该闩块120和活塞130在所述垂直孔111内部按一列配置，而且该闩块120为环状。导杆构件140能够通过所述闩块120与活塞130沿轴向(X-X)可移动地配置。
下面，将参照图4至图7对所述各构成要素110、120、130、140进行详细说明。
所述本体110在内部中央设置有垂直的贯通孔111，以托架112或支架为媒介与自动控制系统连接。所述本体110包含贯通其外壁连接至内侧的孔111的流路113。因此，所述流路113向活塞130的一面131延长，从而可以使活塞130在通过流路113供给的压缩空气压力作用下进行移动。
在附图中，所述本体110虽然由包含结束部115在内的3部分构成，但是只要能够将所述闩块120与活塞130恰当地内置，也可以采用与附图所示不同的形态。附图标记“114”是为了限制所述活塞130的移动范围而在本体110内壁设置的锁扣。
所述闩块120是包含用于锁定导杆构件140的要素在内的标准化模块。具体讲，所述闩块120包括：外环121，其在内壁一侧形成内径逐渐变小的倾斜面122并带有楔子形内部空间S1；内环123，其容纳与所述倾斜面122对应的加压装置124；弹簧125，其配置在所述外环121的内部空间内，并弹性连接外环121与内环123。
当然，所述外环121与内环123具有不同的口径，彼此按同轴方式配置。在这种情况下，如图所示，所述外环121的上侧端部121a比内环123的上侧端部更加突出，所述内环123的下侧端部123a比外环121的下侧端部更加突出。为了在本体110内部确保内环123的固定性及外环121的移动性，该端部121a、123a结构是最佳的。
在本实施例中，所述加压装置124是以一部分向外突出的方式容纳于内环123安装槽内的滚珠(ball)。但是，在另一实施例中，该加压装置124也可以采用滚筒或环状构件。所述加压装置124位于闩块120的空间S1内部，通过沿轴向移动的外环121与所述倾斜面122对应接触或者从倾斜面122隔开。
所述闩块120是一体包含多个锁定要素即外环121、内环123、加压装置124、弹簧125等的一个模块，所述闩块120被插入安装在本体110的孔111内部或导杆构件140的外径上。在这种情况下，内环123的下侧端部123a锁扣在本体110的下部结束部115并固定。另外，活塞130与外环121的上侧端部121a面对面设置。
所述活塞130设置为能够随导杆构件140沿轴向(X-X)移动，其移动范围通过本体110内壁的锁扣114限制。所述活塞130在从所述本体110外部通过流路113向孔111内部供给的压缩空气压力作用下移动一定的范围，推动与之对应配置的闩块120的外环121从而使其运转。
具体讲，所述活塞130的流路113侧的一面131形成边缘扩展的法兰形态，闩块120侧的另一面132与所述一面131相比，形成宽度较窄的突出部形态，与所述外环121的端部121a面接触。另外，在移动过程中，所述法兰形一面131挂扣在锁扣114上。该结构能够有效提升依靠空气压力的活塞130移动性及稳定性、以及针对外环121的对应性。但是，本发明所述活塞130的形态并非仅限定于此。
通过所述活塞130的移动使闩块120运转。例如：活塞130与锁扣114之间的空间S2填充空气或该空间形成真空的状态下，就很难通过空气压力使活塞130移动。因此，在所述活塞130的闩块120侧另一面132设置有将活塞130与本体110之间的空间S2和闩块120的内部空间S1疏通的空气通道135。
在附图中，所述通道135是设置在所述活塞130另一面132侧的端部上的凹槽。即，虽然闩块120侧另一面132与外环121的端部121a彼此面接。但是，所述空间S2可以经由所述通道135通过闩块120的空间S1与外部疏通。虽然附图中将所述通道135作为一个凹槽示出，但也可以进行变更将其设计成通孔(hole)等形态。
另外，在活塞130上设置有密封垫133。在这里，所述密封垫133设置在活塞130的表面，其作用就是将本体110与活塞130之间密封。该构成与在导杆构件140上设置密封垫的现有常规方法相比，具有能够确保导杆构件140自由移动及密封垫133耐久性的优点。特别是，该结构能够确保本发明的所述锁定装置100即使在微尘较多的环境中也可以恰当使用。
所述导杆构件140配置为通过闩块120与活塞130并能够沿轴向(X-X)移动，其形态并非仅限定于已提到的类型。但是，如果考虑到本发明的装置100是用于普通真空移送系统中常用的标准补偿器导杆构件(参照图1中的附图标记“14”)这一前提条件，则所述导杆构件140是管状导杆。
在依据本发明的上述锁定装置100结构中，所述活塞130运动使闩块120的外环121移动，沿着其运动或移动的方向，倾斜面122与加压装置124接触-加压或隔开-解除，从而使所述闩块120对导杆构件140进行锁定或解除。在本实施例中，所述活塞130的运动方向及由此产生的导杆构件140的“锁定”或“解除”由压缩空气的供给与否决定。
另外，在本实施例中：压缩空气的供给及依靠空气压力使活塞130单向移动作用于导杆构件140的“解除”；压缩空气的切断及依靠弹簧125的拉力使活塞130反向移动作用于导杆构件140的“锁定”。但是，在另一实施例中，情况与此相反，即也可以变更为以下的形式：导杆构件140的“锁定”依赖于压缩空气的供给；“解除”依赖于弹簧125的压力；这种设计上的变更可以通过适当变换流路113、弹簧125或倾斜面122等要素位置的方式实现。
参照图8可知，当高速的压缩空气通过所述流路113向活塞130的一面131侧供给后(参照箭头①)，在其压力作用下，活塞130向下移动(参照箭头②)直至触碰锁扣114为止，同时推动闩块120的外环121端部121a。由此，使外环121向下移动(参照箭头③)。这时，所述加压装置124从倾斜面122隔开，在外环121的空间S1内处于自由状态。
在此“解除”状态下，所述导杆构件140能够沿轴向(X-X)自由移动。
在这种状态下，如果切断压缩空气的供给，所述锁定装置100就会返回至图4所示状态。即，外环121依靠弹簧125的拉力离开固定的内环123向上移动(参照箭头④)，从而恢复到原来的位置。当然，所述活塞130也会在移动的外环121推动下恢复到原位(参照箭头⑤)。在这一过程中，所述加压装置124在与倾斜面122接触的同时被强制推向内侧，最终使加压装置124对内侧导杆构件140的表面加压。
在此“锁定”状态下，导杆构件140不能沿轴向(X-X)移动。当然，如果重新供给所述压缩空气，则导杆构件140会重新变成图8所示的可移动状态。因此，通过供给及切断压缩空气，就能够对导杆构件140的标准(level)进行适当调节。
上述实施例中的锁定装置100是采用了一个闩块120的装置。但是，仅仅依靠一个闩块有时也会出现锁定力不足的情况。如果出现这种情况，就需要使用多个闩块120。在这种情况下，如果将多个闩块120排成一列，虽然理论上可以使用很多个，但实际上，在这种情况下，很难针对各闩块分别设置流路。
参照图9可知，依据本发明一个实施例的锁定装置用附图标记“100a”标示。在所述锁定装置100a中，活塞130、130a和闩块120、120a针对一个导杆构件140沿上下双向按一对进行相隔配备，并按照对称的方式进行设置。另外，在这种情况下，各对活塞130、130a及闩块120、120a共用形成于其中央的压缩空气流路113。
即，让通过单一流路113供给的压缩空气同时作用于对向设置的两侧的活塞130、130a。
在这里，各活塞130、130a及各闩块120、120a具有彼此相同的结构。因此，这里就不再对所述活塞130a及闩块120a进行详细说明。只是，在本实施例中，两侧活塞130、130a的对向端部相互重叠，在其重叠部位设置有活塞密封垫134。因此，与所述密封垫133一样，这种结构也能够有效增强密封垫的耐久性及气密性。
参照图10可知，当高速的压缩空气通过所述流路113向两侧活塞130、130a的一面131供给之后(参照箭头⑥)，在其压力作用下，各活塞130、130a就会向下或向上移动(参照箭头⑦)。同时，推动所述闩块120、120a的外环121。由此，使外环121向下或向上移动(参照箭头⑧)。在这种情况下，各闩块120、120a的加压装置124从倾斜面122隔开，在外环121的空间S 1内处于自由状态。
在此“解除”状态下，所述导杆构件140能够沿轴向(X-X)自由移动。
在这种状态下，如果切断压缩空气的供给，所述锁定装置100a就会返回图9所示状态。即，各闩块120、120a的外环121在弹簧125的拉力作用下移动(参照箭头⑨)，从而恢复到原来的位置。当然，所述活塞130、130a也会在移动的外环121推动下恢复到原位。在这一过程中，所述加压装置124在与倾斜面122接触的同时被强制推向内侧，最终使所述加压装置124对内侧导杆构件140的表面加压。
在此“锁定”状态下，导杆构件140不能沿轴向移动。特别是，在本实施例中，为了对导杆构件进行锁定而在上下部位按对称方式配置有2个闩块120、120a。因此，所述锁定装置100a特别适用于需要进行双向锁定或需要较大锁定力量的情况。

Claims (11)

1.一种导杆构件锁定装置，其特征在于：
即，对于包含内部设置有垂直孔(111)的本体(110)、专门配备并按一列配置在所述孔上的环状导杆构件锁定设备以及活塞(130)而构成，且导杆构件(140)配置成通过所述锁定设备与活塞能够沿轴向(X-X)移动的锁定装置来说，
所述锁定装置作为将用于锁定导杆构件(140)的要素(121、123、124、125)组装成一体构成的一个单位模块，实际上是由以下几个部分构成的闩块(120)：外环(121)，其在内壁的一侧形成内径逐渐变小的倾斜面(122)并带有楔子形空间(S1)；内环(123)，其按同轴方式配置在所述外环(121)的空间内，容纳与所述倾斜面对应的加压装置(124)；弹簧(125)，其设置在所述外环(121)空间中内环(123)的相反侧，弹性连接所述外环(121)与内环(123)，
所述活塞(130)运动使外环(121)移动，倾斜面(122)随着其移动的方向与加压装置(124)接触或隔开，与此同时，所述加压装置(124)对导杆构件(140)表面加压或解除，从而对导杆构件(140)进行锁定或解除，
所述闩块(120)插入设置在本体(110)的孔(111)内部，在这种情况下，内环(123)的下侧端部(123a)锁扣在本体(110)的下部结束部(115)并固定，活塞(130)与外环(121)的上侧端部(121a)面对面设置。
2.根据权利要求1所述的导杆构件锁定装置，其特征在于：
所述导杆构件锁定装置针对一个导杆构件(140)在双向配备各一对的相同结构的所述活塞(130、130a)与闩块(120、120a)，并按照对称的方式设置。
3.根据权利要求1或2所述的导杆构件锁定装置，其特征在于：
所述本体(110)包括：贯通外壁连接至内侧的孔(111)的流路(113)，所述活塞(130)在通过流路(113)向孔(111)内部供给的压缩空气的压力作用下运动。
4.根据权利要求1或2所述的导杆构件锁定装置，其特征在于：
所述加压装置(124)采用滚珠、滚筒或环状构件。
5.根据权利要求1或2所述的导杆构件锁定装置，其特征在于：
所述本体(110)包括：贯通外壁连接至内侧的孔(111)的流路(113)，所述活塞(130)在通过流路(113)向孔(111)内部供给的压缩空气的压力作用下运动，
所述活塞(130)的流路(113)侧的一面(131)形成边缘扩展的法兰形态， 闩块(120)侧的另一面(132)与所述一面(131)相比，形成宽度较窄的突出部形态，与所述外环(121)的端部(121a)的面接触。
6.根据权利要求5所述的导杆构件锁定装置，其特征在于：
在所述本体(110)的内壁上与法兰形态的所述一面(131)对应设置有限制活塞(130)移动范围的锁扣(114)，所述活塞(130)在所述另一面(132)形成有将活塞(130)与锁扣(114)之间的空间(S2)和所述闩块(120)的空间(S1)疏通的空气通道(135)。
7.根据权利要求6所述的导杆构件锁定装置，其特征在于：
所述通道(135)是设置在与所述外环(121)接触的活塞(130)的另一面(132)侧端部面上的凹槽。
8.根据权利要求1或2所述的导杆构件锁定装置，其特征在于：
所述活塞(130)在表面设置有密封垫(133)，将本体(110)与活塞(130)之间密封。
9.根据权利要求2所述的导杆构件锁定装置，其特征在于：
所述本体(110)包括：贯通外壁与内侧的孔(111)连接的流路(113)，所述活塞(130、130a)在通过流路(113)向孔(111)内部供给的压缩空气压力作用下运动，
各对活塞(130、130a)及闩块(120、120a)共用形成于其中央的所述流路(113)。
10.根据权利要求2所述的导杆构件锁定装置，其特征在于：
两侧活塞(130、130a)的对向端部彼此重叠，在重叠部位设置有活塞密封垫(134)，将两侧活塞(130、130a)之间密封。
11.根据权利要求1或2所述的导杆构件锁定装置，其特征在于：
所述导杆构件(140)是一种管状导杆构件。
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