CN106351971B - 一种径向啮合连接机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种径向啮合连接机构,包含大量关于由栓销径向延伸或收缩而连接的两个或多个同轴零件实施例。多数实施例包括一个具有多个阿基米德螺线导向槽的定位环或盘,一个在该导向槽内移动的与栓销固连的定位销,旋转该定位环或盘可驱动定位销的定位运动从而带动栓销伸出或收回,实现同轴零件的连接或拆解。一些实施例中定位环或盘直接采用定位孔通过机械方法获得定位销的定位。另外一实施例具有两个轴向间隔的导向定位环,两者之间有多个柱栓销,旋转该导向定位环将驱动这些柱栓销进入或退出内部构件上的轴向槽。本发明通过定位环或盘的旋转定位或简单机械定位操作,就能实现两个以上同轴零件的连接或拆卸,结构简单,操作简便,成本低廉。

Description

一种径向啮合连接机构

技术领域

本发明涉及机械连接和啮合机构,尤其是针对径向啮合连接机构的一些实施例。

背景技术

将各种各样的旋转部件,如驱动从动零件的传动轴,相互连接起来,几乎所有的领域和产业都有这样的需求。最普遍的连接方法可能就是在两个轴上安装配合的法兰部件,用一定数量的螺栓通过法兰将两个轴连接在一起。这种组装和连接方式在零部件制造领域相对而言是比较经济节约的,但在组装和拆卸过程中却要耗费大量的时间和人力。在重复装卸如此简单的结构上耗费的人力成本很容易就超出了最初因简单而在结构上节省的费用。

因此,在过去的一段时间,各种不同的旋转部件或其他部件之间的连接机构已有所发展。其中一个案例就是德国专利局于2003年3月13日公布的第20,219,216号Huangslite工业有限公司的专利。由图纸和英文摘要可知,这一资料描述了一套灯具的总成,包括一个有灯罩的灯具和用于灯座与灯罩的连接环。这个灯座有一个卡扣装置,使其能够连接到连接环上,灯罩就借助于配合轴上的脊线和沟槽而与连接环连接。

另一个案例是法国专利局于2011年10月7日公布的第2,958,264号AirbusOperation SAS的专利。由图纸和英文摘要可知,这份资料描述了一个快卸机构,利用这一机构可以将一个引擎塔架固定在大型喷气式飞机的机翼上。系统大体上包括一个被轴向安装在配合孔槽内的销子,在销子上有可径向伸缩的零部件,这些零部件由销子一端延伸出的机械装置控制使得销子被锁住或被取出。

还有一个案例是法国专利局于2013年4月26日公布的第2,981,694号SNECMA的专利。由图纸和英文摘要可知,这份资料描述了用于连接两个同轴的管状零部件的系统,例如一个喷气式引擎和一个防热套。这一系统包括一个大型止动环,该止动环上有一些反轴向布置的凸起,能够锁在引擎一端和防热罩内壁上的协同作用的凹形槽上,以阻止零件之间的相对转动和分离。

由此可知,创设一种径向啮合连接机构是当前本领域的研发课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种径向啮合连接机构,使其能极其简便的实现构件之间的组装和拆卸,从而克服现有的连接机构的不足。

为解决上述技术问题,本发明提供了多个具体的实施例,每一个实施例确保至少两个同轴构件,通过驱动或控制置于其中一个构件上的多个栓销的径向的向心或离心运动,使得该构件与另一构件进行同轴锁紧成为一个刚体,或解锁还原为两个各自独立的构件。

第一个实施例为一个开有多个阿基米德螺线导向槽的导向定位环。与阿基米德螺线导向槽相对应的一组栓销在导向定位环的导引下从壳体内径向伸出,每个栓销上都有一个侧向外伸的定位销,其与导向定位环的旋转轴线平行,并滚动于相应的阿基米德螺线导向槽内。旋转导向定位环将驱动定位销沿阿基米德螺线导向槽运动,从而带动栓销沿导向定位环的径向运动,栓销可以插入或退出一个外部构件的对应栓销插孔中。在相关的实施例中,该导向定位环为一个开口的弹性卡环,该弹性卡环被卡在外部构件的内环槽里,用于该导向定位环的轴向定位。

第二个实施例是在导向定位环上采用一些贯通的定位孔来置换上述导向定位环中的阿基米德螺线导向槽,每组两个贯通定位孔相当于上述阿基米德螺线导向槽的两端点,该两个贯通定位孔离中心的径向距离不等。当定位销插入距离较远的定位孔中时,对应的栓销插入外部啮合构件的对应栓销插孔中,从而通过栓销锁住两个啮合构件。当定位销插入距离较近的定位孔中时,对应的栓销脱开外部啮合构件的对应栓销插孔,从而使得两个啮合构件分离。该导向定位环可采用弹性挡圈防止其轴向窜动,该弹性挡圈卡在外部构件的内环槽里。在相关的实施例中,该导向定位环也可为一个开口的弹性卡圈,该弹性卡圈被卡在外部构件的内环槽里,用于该导向定位环的轴向定位。

另一个实施例包括一对具有轴向间距的导向定位环,每个导向定位环上均开有对应的阿基米德螺线导向槽。在两个导向定位环相对应的螺线导向槽之间放置可以径向移动的圆柱形柱栓销,这些柱栓销随着导向定位环的旋转径向运动。当柱栓销向内径方向运动时,进入内部构件对应的轴向槽中,使得内部构件被锁住。当柱栓销向外径方向运动时,导向定位环又会驱动柱栓销从轴向槽中退出,使得内部构件解锁。

另一个实施例的操作过程与第一个实施例过程相类似,但每个栓销都有一个楔形端角,与该楔形端角相对应的是外部构件栓销插孔的倾斜表面。当栓销的楔形端角外伸进入外部构件的栓销插孔时,栓销的径向插入由于斜面的作用外部构件会给栓销一个轴向推力,加大径向锁紧力,因此产生的轴向压力分力保证两个构件之间的轴向密封状态。此机构可用于压力容器的密封连接。

在另一个实施例里,每个径向排列的栓销头部都固连一个扇弧形结构栓,即“扇弧栓”,可以一起随着栓销在导向定位环的阿基米德螺线导向槽的推动下作径向运动。较之栓销,该“扇弧栓”具有更大的啮合受力面积,其可进入啮合外部构件里的环形槽,以锁住该两个独立构件。在另一个具体的实施例里该“扇弧栓”还可包括扇弧轴承,从而体现径向啮合连接机构在轴承工业上的应用价值。

在另一个实施例里,包括内部、中部和外部构件三体,中部构件包括开有阿基米德螺线导向槽的导向定位环和既可向内又可向外径向移动的栓销组。通过导向定位环的旋转,可以控制栓销集体向外运动以连接外部构件并脱离内部构件,或控制栓销集体向内运动以连接内部构件并脱离外部构件,或控制栓销在中间定位同时连接内部构件和外部构件。

在另一个实施例中,栓销被固定在低成本一次成型的冲压形成的支架里,该冲压支架内有冲压形成的栓销通道,用于导引栓销的径向运动。

采用前述描述的方法进行机械操作,每个栓销都由定位销进行定位,这些定位销通过转动导向定位环上的阿基米德螺线导向槽或改变其中定位环上的定位孔位置,能带动栓销的径向位移。

本发明通过定位环或盘的旋转定位或简单机械定位操作,就能实现两个或多个同轴零件之间的连接或拆卸,结构简单,操作简便,成本低廉,利于推广。本发明为低成本开发径向啮合连接系统做出了工艺示范。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明第一个实施例的前视图,借以说明径向啮合连接机构的基本特点。

图2A为本发明第二个实施例处于分解状态的拆解透视图。

图2B为本发明第二个实施例处于连接状态的拆解透视图。

图3A为图2A本发明第二个实施例处于分解状态的前视图。

图3B为图2B本发明第二个实施例处于连接状态的前视图。

图4为本发明第三个实施例的透视图,为了图示更加清晰,采用了部分局部试图进行展示。

图5为本发明第四个实施例的透视图,为了图示更加清晰,采用了部分局部试图进行展示。

图6为本发明第五个实施例的拆解透视图,为了图示更加清晰,采用了部分局部试图进行展示。

图7A为图6本发明第五个实施例的处于连接状态的前视图。

图7B为图6本发明第五个实施例的处于分离状态的前视图。

图8A为本发明第六个实施例处于连接状态的透视图,为了更清晰只移出一部分结构进行展示。

图8B为本发明第六个实施例处于连接状态的侧视图,为了更清晰只移出一部分结构进行展示。

图9为本发明第七个实施例的透视图,为了更清晰只移出一部分结构进行展示。

图10为本发明第八个实施例的拆解透视图,为了更清晰只移出一部分结构进行展示。

图11A为本发明第九个实施例中间零件与内部零件连接但与外部零件分离状态下的透视图,为了更清晰只移出一部分结构进行展示。

图11B为本发明第九个实施例中间零件与内部零件分离但与外部零件连接状态下的透视图,为了更清晰只移出一部分结构进行展示。

图12为本发明第十个实施例的透视图,为了更清晰只移出一部分结构进行展示。

具体实施方式

本发明径向啮合连接机构包含大量的实施例,每个径向啮合连接机构包括至少一个栓销,较优为多个栓销;至少一个从每个栓销中伸出的定位销;和至少一个定位环,该定位环上至少有一个内截止定位点和至少一个外截止定位点,内截止定位点、外截止定位点的数量与栓销的数量相对应,定位销可调节的设置在定位环的内截止定位点或外截止定位点处,且随该定位销的位置调节,可实现栓销的径向伸出或收回;以及一个与定位环同轴的组件,该组件与定位环贴合的表面上至少有一个与栓销相匹配的栓销插孔,栓销插孔的数量与栓销的数量相对应;当栓销处于伸出状态时插入栓销插孔中实现组件与定位环的连接,当栓销处于收回状态时退出栓销插孔实现组件与定位环的分离。

需要指出的是,所谓的组件可以是设置于定位环内部的内部构件,也可以是设置于定位环外部的外部构件,即定位环上的栓销可以向内径向伸出,与内部构件锁紧;定位环上的栓销也可以向外径向伸出,与外部构件锁紧。这里提供的大量不同的机械结构形式都可以用栓销的径向运动使得同轴构件彼此连接或分离。

附图1是径向啮合连接机构的第一个实施例的前视图。该径向啮合连接机构100包括一个具有导向作用的定位环108,该导向定位环108上设有多个导向滑道106,还包括多个保持径向运动的栓销102,每个栓销102的垂直方向均伸出一个具有导向作用的定位销104,该导向定位销104与该导向定位环108的旋转轴线平行。每个导向定位销104置于导向定位环108内相对应的导向滑道106内,栓销102沿导向定位环108的圆周呈径向排列。该导向定位环108内的每个导向滑道106具有两个极限止动端点:如内截止定位点106a和外截止定位点106b,内截止定位点106a离导向定位环108中心的半径距离较近,而外截止定位点106b离中心的半径距离较远。当导向定位销104止于外截止定位点106b时,栓销102进入同轴的外部构件114内表面112的对应栓销插孔110中(为了清晰起见,图1用断续线显示该外部构件114),此时该外部构件114被锁定。当导向定位销104止于内截止定位点106a时,栓销102则退出该栓销插孔110,此时该外部构件114被分离。

在该实施例中,导向定位销104在内截止定位点106a和外截止定位点106b的行走路径是借助导向滑道106完成的。较优方式为该导向滑道106是由非等半径导向槽106c和等半径导向槽106d光滑过渡连接而成,该非等半径导向槽106c采用的是阿基米德螺线导向槽。当导向定位销104在阿基米德螺线导向槽的导向路径运动时,栓销102会随着转动角度的变化做径向直线运动。一旦导向定位销104进入等半径导向槽106d时,栓销102插入栓销插孔110后就会自动停止径向直线运动从而保证了两个构件的自锁状态。因此该等半径导向槽106d也被称为防脱安全导向槽。

如图1所示,当导向定位环108相对于外部构件114顺时针方向旋转时,导向定位销104先在短的等半径导向槽106d中移动,再沿着导向滑道106中的非等半径导向槽106c向内移动。这样就使栓销102从外部构件114上的栓销插孔110中退出。相反,逆时针方向旋转导向定位环108,导向定位销104沿着非等半径导向槽106c上行,带动栓销102进入外部构件114上的栓销插孔110中,实现外部构件114与导向定位环108的刚性连接。

当然,该径向啮合连接机构100的导向定位环108也可为定位导向盘,其外圆周上的结构与上述导向定位环108相同且作用也相同。

附图2A至3B用以说明径向啮合连接机构的第二个实施例,该径向啮合连接机构200包括一个定位环208和设置在该定位环208外部的壳体212,还包括多个栓销202,栓销202在定位环208上呈径向分布,且每个栓销202对应一个定位销204垂直外伸。定位销204与定位环208上的内定位孔206a或外定位孔206b完成栓销202的径向定位。内定位孔206a比外定位孔206b的位置更靠近定位环208的中心位置。这个实施例与图1所示的实施例区别在于内定位孔206a和外定位孔206b彼此径向独立分离,而不是如图1所示的由导向滑道106相连。

当定位销204插入内定位孔206a时,栓销202从同轴外部构件214的栓销插孔210中收回,如图2A和3A所示。当定位销204插入外定位孔206b时,如图2B和3B所示,栓销202径向外伸插入对应的径向排列的栓销插孔210中,各个栓销插孔210设置在壳体212(如图2A和2B的拆解透视图所示)及一个与壳体212同轴的外部构件214(为清晰起见,如图2A和2B的虚线所示)上。从图2A至3B的实施例可见,必须将带有包括内定位孔206a和外定位孔206b的定位环208在定位销204处轴向外移后,方可将栓销202在伸出或回缩之间确定,再改变定位位置。本实施例中定位环208通过弹簧卡圈216被固定在壳体212的内环槽218里(如图2A和2B所示)。

附图4说明该径向啮合连接机构的第三个实施例,与图2A至3B所示的实施例200相类似,但是相应的外部构件并未在图4中显示。图4中实施例300的外部构件与图2A至3B所示的实施例200的外部构件214在本质上是相同的。图4中实施例300包括多个径向排列的栓销302,每个栓销302有一个垂直伸出的定位销304。(图4所示的实施例300仅有4个栓销302,而之前的实施例100和200每个都包括6个栓销。每个实施例中栓销的具体数量可根据需要随意设定)。定位销304可与定位环308里对应的内定位孔306a或外定位孔306b相连接,内定位孔306a的位置比外定位孔306b更接近于定位环308的中心,与图2A至3B的实施例200所示相同。栓销302径向分布在定位环308上,与壳体312上的栓销插孔310相对应。

图4中啮合连接机构300的操作基本与图2A至3B的实施例200的操作相同,也就是说为了让定位销304定位于定位环308上的内定位孔306a或外定位孔306b中,定位环308必须被重新置于壳体312里。因此,定位环308必须从壳体312中延轴向向外移出后才可以将定位销304从对应的定位孔中取出,也就是说,如图4所示,外定位孔306b和内定位孔306a的位置决定了栓销302的径向外伸或者内缩的位置。但是,连接机构300的定位环308与连接机构200的定位环208不同的地方在于定位环308本身是一个弹簧卡圈,而不像图2A至3B的实施例200需要一个独立的弹簧挡圈。采用一个合适的工具例如弹簧卡圈夹钳可以用来夹住该定位环308上的卡环孔308a,以便从壳体312中取出弹性定位环308或将其放回原位以方便定位销304的重新设定。

附图5说明该径向啮合连接机构的第四个实施例,该径向啮合连接机构400与图4连接机构300非常相似,有多个径向排列的栓销402,图5连接机构400的实施例上有4个栓销402,每个栓销402设有一个垂直外伸的导向定位销404。导向定位销404在导向定位环408上对应的阿基米德螺线导向槽406内运动。在图5连接机构400的实施例中,每个阿基米德螺线导向槽406有内截止定位点406a和外截止定位点406b,当导向定位环408相对于壳体412和外部构件(图5未显示)旋转时,导向定位销404受控于阿基米德螺线导向槽406的引导运动。栓销402径向分布在导向定位环408上,并受制于壳体412的栓销插孔410。与连接机构300一样,该导向定位环408也是一个弹簧卡圈,其本身具有旋转导向功能。由于连续光滑的阿基米德螺线导向槽406c定义于内截止定位点406a和外截止定位点406b之间,所以设置栓销402的位置时就无需再将弹性导向定位环408取下。更确切的说,直接在壳体412上旋转弹性导向定位环408就可直接将栓销402在阿基米德螺线导向槽406内导向进入或退出外部构件的栓销插孔(图5没有显示外部构件,但与图1所示的外部构件114或图2A至图3B中的外部构件214相类似)。

附图6至7B是径向啮合连接机构另一个实施例,该径向啮合连接机构500包括两个轴向间隔彼此分离的导向定位环,而不是前述实施例中的单一导向定位环。每个导向定位环上都包含栓销柱502,每个栓销柱502的两端分别对应轴向圆筒形端销502a和502b。每个栓销柱502的一端对应端销502a和导向定位销504a,以及另一端对应端销502b和导向定位销504b。

第一导向定位环508a上设有第一组定位导向滑道506a,第二导向定位环508b上设有数量相等且对应的第二组定位导向滑道506b。每个导向定位环的定位导向滑道与栓销柱502的数量一一对应。每个定位导向滑道都包含一个内截止定位点和一个外截止定位点,该两个截止定位点通过阿基米德螺线导向槽连接,这与图5所示的实施例400中的内截止定位点406a,外截止定位点406b以及螺线导向槽406c类似。或者,从每个阿基米德螺线导向槽的外截止定位点处平滑过渡一个较短的非阿基米德等半径导向槽,即与图1所示的实施例100的定位导向滑道形式类似。再或者也可如图2A至3B的实施例200所示采用内、外径向间隔定位孔的方式进行机械定位而非回转导向槽定位。每个栓栓销502上的导向定位销504a对应一个第一导向定位环508a上的第一定位导向滑道506a,而对应的导向定位销504b对应一个第二导向定位环508b上的第二定位导向滑道506b。

外部啮合连接构件514,也就是图6所示的外部齿轮件包括多个沿径向较深的、沿轴向贯通的径向埋沟510,如图7A和7B所示的仰视和俯视示意图。内部啮合构件512与外部啮合连接构件514同轴,包括一个具有多个周向排列的圆柱形轴向槽518的外表面516。外部啮合连接构件514上的径向埋沟510的数量及内部啮合构件512上圆柱形轴向槽518的数量都与栓销柱502的数量一致。

由此可知,按照图7A和7B所示的方向逆时针同步旋转导向定位环508a、508b,将带动栓销柱502的导向定位销504a、504b在两个导向定位环508a、508b中沿各自的定位导向滑道506a、506b向内径向活动,进而驱动柱栓销502插入内部啮合构件512的轴向槽518中。柱栓销502在插入内部啮合构件512的轴向槽518时将保证仍有一部分仍与通道510相连接,以便外部啮合构件514锁住内部啮合构件512,如图7A所示。相反的,按照图7A和7B所示的方向顺时针旋转两个导向定位环508a和508b,将带动栓柱端502销的导向定位销504a、504b在两个导向定位环508a、508b中沿各自的定位导向滑道506a、506b向外径向活动,进而驱动柱栓销502脱离内部啮合构件512的轴向槽518。从而将内部啮合构件512从外部啮合构件514上分离,如图7B所示。

附图8A至8B说明径向啮合连接机构另一个实施例,径向啮合连接机构600。图8A至8B实施例的基本结构与其他实施例如图1所示的第一个实施例100类似,有多个径向排列的栓销602,每个栓销602对应有一个导向定位销604(如图8B所示)垂直伸出。导向定位销604在导向定位环608上对应的定位导向滑道606中运动。定位导向滑道606只在图8B上显示。由此可知,定位导向滑道606在此处描述的任何实施例中的结构都是由一个阿基米德螺线导向槽连接的径向内截止定位点和外截止定位点,或采用分离的内、外各自独立的定位孔的形式。栓销602周向分布在导向定位环608上,与壳体612及导向定位环608限定的栓销通道610相对应。

图8A至8B所示的径向啮合连接机构600与其他实施例不同的是,每个栓销602的径向插入端为一个楔形端角602a,与此楔形端角相配合的,在外部啮合构件614里的栓销插孔610也有一个与其相匹配的倾斜表面610a。当栓销602由于导向定位环608的旋转而沿径向外伸运动时,栓销602的楔形端角602a与外部啮合构件614上的栓销插孔610上的倾斜表面610a形成斜向挤压,产生轴向分力将壳体612沿轴向压紧在外部啮合构件614内。在壳体612和外部啮合构件614之间加入密封圈616则是为了提高压力总成的密封性能。

附图9说明径向啮合连接机构的另一个实施例,径向啮合连接机构700。图9所示的实施例700与其他实施例如图1所示的第一实施例100类似。有多个径向排列的栓销702,每个栓销702有一个垂直延伸的导向定位销(图9没有显示,但与其他图所示的相应零件类似)。栓销702与导向定位环708上对应的定位导向滑道相连。内截止定位点706a和阿基米德螺线导向槽706c如图9所示。栓销702径向分布在导向定位环708上,与形成在壳体712里的栓销插孔相对应(图9未显示,但与其他图中相应的零件类似)。

图9所示的连接机构700与其他实施例不同的是,与每个栓销702的径向外端702a连接有一个扇弧性结构栓716,称之为“扇弧栓”。“扇弧栓”沿周向围绕着总成。当栓销702从栓销插孔中向外运动时,“扇弧栓”将部分进入外部啮合构件的对应环形通道内。(外部啮合构件的环形通道未显示在图9中,但类似的零件将在图10的实施例800中加以说明)。

附图10说明径向啮合连接机构的另一个实施例,径向啮合连接机构800。该径向啮合连接机构800与图9所示啮合连接机构700密切相关,有多个径向排列的栓销802,每个栓销对应一个垂直外伸的导向定位销804。导向定位销804在导向定位环808的对应导向滑道内运行,导向滑道有内截止定位点806a和外截止定位点806b,及连接内截止定位点806a和外截止定位点806b的阿基米德螺线导向槽806c。栓销802径向分布在导向定位环808上,与壳体812上的径向栓销插孔相对应(图10未显示,但与其他图示的相应零件类似)。

图10所示的径向啮合连接机构总成800与其他实施例不同的是,与栓销802固连的扇形部分“扇弧栓”816开有一个周向圆截面通道,即滚动轴承滑道816a,其内嵌有由一定数量滚珠组成“扇弧轴承”818(或其他类型的轴承)。一组多个沿周向分布的“扇弧轴承”818张紧后全部组成轴承的内整环816,该内环张紧后置于带有环形通道810的轴承外圈814内,组成轴承内外总成。图10所示的径向啮合连接机构800与图9所示的连接机构700的操作方式相同,一组多个分段式扇弧轴承816被驱动沿径向向外连接外部构件814或向内从外部构件中分离。该实施例并不是要将两个构件:壳体812和外部构件814啮合成一个刚体,只是建立一个可拆式轴承818的应用案例。当分段式扇弧轴承816被动向外连接外部构件814的环形通道810时,构件812和814将被轴向锁住。

另一个实施例,径向啮合连接机构总成900,如图11A和11B所示。径向啮合连接机构900与其他实施例不同的是有三个同轴的连接构件,而不是像其他实施例描述中的两个连接构件(尽管其他实施例也可以改成与图11A和11B所示的连接机构900一致的有三个同轴的圆柱形零件)。

图11A和11B所示的径向啮合连接机构900有一组多个径向排列的栓销902,每个栓销902对应一个垂直外伸的导向定位销904。导向定位销904限制在导向定位环908上对应的导向滑道906内运动。在图11A和11B所示的连接机构900中,每个导向滑道906的内截止定位点906a和外截止定位点906b由阿基米德螺线导向槽906c光滑连接,当导向定位环908相对于内部啮合构件912、外部啮合构件914及相互同轴的中间构件或套管916旋转时,阿基米德螺线导向槽906c为导向定位销904提供一个连续的运动通道。

栓销902沿径向分布在导向定位环908上,与贯穿中间构件或套管916的栓销插孔920相对应。由于连接每个导向滑道906的内截止定位点906a和外截止定位点906b的阿基米德螺线导向槽906c是连续光滑的,所以调整定位栓销902的位置时没必要提取回转导向定位环908。相反的,回转导向定位环908可以在被轴向放置的中间构件或套管916里旋转,使得导向定位销904沿导向滑道906上的阿基米德螺线导向槽906c移动,从而使栓销902在内部啮合构件912上的栓销插孔918或外部啮合构件914上的栓销插孔910中做伸缩运动。

导向定位销904的伸缩运动将导致栓销902与内部啮合构件912或者外部啮合构件914相连接,但不是同时连接。图11A所显示的是,栓销902向内径运动时,栓销902进入内部啮合构件912上的栓销插孔918中,此时栓销902将全部从外部啮合构件914上的栓销插孔910中退出。从图11A所示的位置按逆时针方向旋转导向定位环908将导致图11B所示的状态,即当栓销902完全从内部啮合构件912完全退出时,则向外运动进入外部啮合构件914的栓销插孔910中。导向定位环908在中间的位置时可以使栓销902同时连接外部啮合构件914和内部啮合构件912,这将取决于各自栓销插孔910和918的深度和栓销902的长度。

最后,附图12是一个简易低成本的径向啮合连接机构1000的局部拆解图。连接机构1000的操作与前述的其他实施例非常类似,也就是旋转一个连接定位销1004的定位环(图12未显示),会使栓销1002从内部啮合构件1012的栓销插孔1018中伸出或缩回(如图12虚线所示)。图12所示的实施例1000的突出特点是栓销1002的载体或支架,如图12所示,栓销1002被一个包含一次成型的冲压(或成型)板的中间栓销支架1016所携带。栓销通道1020被冲压(或被成型)在圆形栓销支架1016上,栓销1002就驻留在这些通道或插口中。这些装置均被封装在一个同轴的外部构件1014上。这一结构可以用于上述所有的其他实施例。

以上所述,本发明不应仅仅局限于上述的各实施例,而上述的实施例也仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰,均落在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种径向啮合连接机构,其特征在于,包括:
至少一个栓销;
至少一个从所述栓销中伸出的定位销;
至少一个定位环,所述定位环上至少有一个内截止定位点和至少一个外截止定位点,所述内截止定位点、外截止定位点的数量与所述栓销的数量相对应,所述定位销可调节的设置在所述内截止定位点或外截止定位点处,且随所述定位销的位置调节,可实现所述栓销的径向伸出或收回;以及
一个与所述定位环同轴的组件,所述组件与所述定位环贴合的表面上至少有一个与所述栓销相匹配的栓销插孔,所述栓销插孔的数量与所述栓销的数量相对应,当所述栓销处于伸出状态时插入所述栓销插孔中,实现所述组件与所述定位环的连接,当所述栓销处于收回状态时退出所述栓销插孔,实现所述组件与所述定位环的分离;
所述定位环的内截止定位点和与其对应的外截止定位点之间通过一个连续的阿基米德螺线导向槽相连;
所述定位环为弹性卡圈。
2.根据权利要求1所述的径向啮合连接机构,其特征在于,所述阿基米德螺线导向槽的外截止定位点端还延伸出一个等半径导向槽。
3.一种径向啮合连接机构,其特征在于,包括:
至少一个栓销;
至少一个从所述栓销中伸出的定位销;
至少一个定位环,所述定位环上至少有一个内截止定位点和至少一个外截止定位点,所述内截止定位点、外截止定位点的数量与所述栓销的数量相对应,所述定位销可调节的设置在所述内截止定位点或外截止定位点处,且随所述定位销的位置调节,可实现所述栓销的径向伸出或收回;以及
一个与所述定位环同轴的组件,所述组件与所述定位环贴合的表面上至少有一个与所述栓销相匹配的栓销插孔,所述栓销插孔的数量与所述栓销的数量相对应,当所述栓销处于伸出状态时插入所述栓销插孔中,实现所述组件与所述定位环的连接,当所述栓销处于收回状态时退出所述栓销插孔,实现所述组件与所述定位环的分离;
所述定位环上的内截止定位点和与其对应的外截止定位点为不连接的内定位孔和外定位孔;
所述定位环为弹性卡圈。
4.一种径向啮合连接机构,其特征在于,包括:
至少一个栓销;
至少一个从所述栓销中伸出的定位销;
至少一个定位环或定位盘,所述定位环或定位盘上至少有一个内截止定位点和至少一个外截止定位点,所述内截止定位点、外截止定位点的数量与所述栓销的数量相对应,所述定位销可调节的设置在所述内截止定位点或外截止定位点处,且随所述定位销的位置调节,可实现所述栓销的径向伸出或收回;以及
一个与所述定位环或定位盘同轴的组件,所述组件与所述定位环或定位盘贴合的表面上至少有一个与所述栓销相匹配的栓销插孔,所述栓销插孔的数量与所述栓销的数量相对应,当所述栓销处于伸出状态时插入所述栓销插孔中,实现所述组件与所述定位环或定位盘的连接,当所述栓销处于收回状态时退出所述栓销插孔,实现所述组件与所述定位环或定位盘的分离;
所述定位环或定位盘通过弹性挡圈实现轴向定位。
5.一种径向啮合连接机构,其特征在于,包括:
至少一个栓销;
至少一个从所述栓销中伸出的定位销;
至少一个定位环,所述定位环上至少有一个内截止定位点和至少一个外截止定位点,所述内截止定位点、外截止定位点的数量与所述栓销的数量相对应,所述定位销可调节的设置在所述内截止定位点或外截止定位点处,且随所述定位销的位置调节,可实现所述栓销的径向伸出或收回;以及
一个与所述定位环同轴的组件,所述组件与所述定位环贴合的表面上至少有一个与所述栓销相匹配的栓销插孔,所述栓销插孔的数量与所述栓销的数量相对应,当所述栓销处于伸出状态时插入所述栓销插孔中,实现所述组件与所述定位环的连接,当所述栓销处于收回状态时退出所述栓销插孔,实现所述组件与所述定位环的分离;
所述的至少一个定位环包括第一定位环和第二定位环,所述第一定位环和第二定位环上相对应的设置多个连接其内截止定位点和与其对应的外截止定位点的阿基米德螺线导向槽,且所述第一定位环和第二定位环呈轴向间距平行排列;
所述的至少一个栓销为多个栓销;所述多个栓销平行设置在所述第一定位环和第二定位环之间,所述栓销为柱栓销,所述柱栓销的数量与所述第一定位环上的阿基米德螺线导向槽的数量相对应,所述柱栓销的两个端面分别轴向伸出与所述阿基米德螺线导向槽相匹配的定位销;
所述组件的栓销插孔为与所述柱栓销侧部匹配的轴向槽;
当所述第一定位环和第二定位环相对于所述组件旋转时,所述柱栓销伸出的两个定位销在相对应的所述阿基米德螺线导向槽中调整位置,实现所述柱栓销相对所述轴向槽的插入和脱开;
所述柱栓销的外周设有圆筒形滚柱。
6.根据权利要求5所述的径向啮合连接机构,其特征在于,所述组件为一个设置于所述第一定位环和第二定位环内部的内部构件,所述内部构件的外表面设有与所述柱栓销配合的轴向槽,随所述定位销在所述阿基米德螺线导向槽内的位置调节,可实现所述柱栓销与所述内部构件的连接和分离。
7.一种径向啮合连接机构,其特征在于,包括:
至少一个栓销;
至少一个从所述栓销中伸出的定位销;
至少一个定位环或定位盘,所述定位环或定位盘上至少有一个内截止定位点和至少一个外截止定位点,所述内截止定位点、外截止定位点的数量与所述栓销的数量相对应,所述定位销可调节的设置在所述内截止定位点或外截止定位点处,且随所述定位销的位置调节,可实现所述栓销的径向伸出或收回;以及
一个与所述定位环或定位盘同轴的组件,所述组件与所述定位环或定位盘贴合的表面上至少有一个与所述栓销相匹配的栓销插孔,所述栓销插孔的数量与所述栓销的数量相对应,当所述栓销处于伸出状态时插入所述栓销插孔中,实现所述组件与所述定位环或定位盘的连接,当所述栓销处于收回状态时退出所述栓销插孔,实现所述组件与所述定位环或定位盘的分离;
所述的至少一个栓销为多个栓销;
所述多个栓销沿所述定位环或定位盘径向布置,且每个栓销的外端设置有扇弧型结构栓;
所述定位销从每个栓销的侧部垂直伸出,且相应的设置于所述定位环或定位盘的内截止定位点或外截止定位点;
所述组件为一个与所述定位环或定位盘同轴的外部构件,所述外部构件内表面上的栓销插孔连接成一个用于与所述扇弧型结构栓匹配的环形通道,当所述栓销带动所述扇弧型结构栓处于伸出状态时插入所述环形通道中,实现所述外部构件与所述定位环或定位盘的连接,当所述栓销带动所述扇弧型结构栓处于收回状态时退出所述环形通道,实现所述外部构件与所述定位环或定位盘的分离。
8.根据权利要求7所述的径向啮合连接机构,其特征在于,所述定位环或定位盘的内截止定位点和与其对应的外截止定位点之间通过一个连续的阿基米德螺线导向槽相连。
9.根据权利要求7所述的径向啮合连接机构,其特征在于,每个栓销的扇弧型结构栓外侧设有至少一个滚动轴承滑道,所述滚动轴承滑道内设有滚珠,当所述扇弧型结构栓插入所述环形通道时,所述滚动轴承滑道、滚珠和所述环形通道形成扇弧轴承。
10.一种径向啮合连接机构,其特征在于,包括:
至少一个栓销;
至少一个从所述栓销中伸出的定位销;
至少一个定位环,所述定位环上至少有一个内截止定位点和至少一个外截止定位点,所述内截止定位点、外截止定位点的数量与所述栓销的数量相对应,所述定位销可调节的设置在所述内截止定位点或外截止定位点处,且随所述定位销的位置调节,可实现所述栓销的径向伸出或收回;以及
一个与所述定位环同轴的组件,所述组件与所述定位环贴合的表面上至少有一个与所述栓销相匹配的栓销插孔,所述栓销插孔的数量与所述栓销的数量相对应,当所述栓销处于伸出状态时插入所述栓销插孔中,实现所述组件与所述定位环的连接,当所述栓销处于收回状态时退出所述栓销插孔,实现所述组件与所述定位环的分离;
所述的至少一个栓销为多个栓销;
所述多个栓销沿所述定位环径向布置;
所述定位销从每个栓销的侧部垂直伸出;
所述定位环上设置多个连接其内截止定位点和与其对应的外截止定位点的阿基米德螺线导向槽,所述阿基米德螺线导向槽的数量与所述栓销的数量相对应,每个栓销伸出的定位销被设置在所述阿基米德螺线导向槽内运动;
所述组件包括一个设置在所述定位环内部的内部构件和一个设置于所述定位环外部的外部构件,所述内部构件的外表面和外部构件的内表面均设有与所述栓销配合的栓销插孔,随所述定位销在所述阿基米德螺线导向槽内的位置调节,可实现所述栓销与所述内部构件和/或外部构件的连接。
11.根据权利要求10所述的径向啮合连接机构,其特征在于,还包括一个设置在所述外部构件与定位环之间的中间构件,所述中间构件设有用于所述栓销径向穿过的栓销通孔,所述定位环设置在所述中间构件内。
12.根据权利要求1至11任一项所述的径向啮合连接机构,其特征在于,所述至少一个栓销设有楔形端角,所述组件上与所述栓销相对应的栓销插孔内壁设有与所述楔形端角相吻合的倾斜表面,当所述设有楔形端角的栓销伸进所述设有倾斜表面的栓销插孔时,所述组件给所述定位环或定位盘一个轴向推力。
13.根据权利要求1至11任一项所述的径向啮合连接机构,其特征在于,还包括:与所述定位环或定位盘同轴的设有栓销通道的支架,所述栓销通道用于导引所述栓销径向移动,所述支架通过冲压工艺一次成型。
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