CN107131204A - 一种用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构，包括半圆筒状的左半壳和右半壳，左半壳的第一直边与右半壳的第一直边通过可断销连接，左半壳的第二直边与右半壳的第二直边通过两处无销轴式铰链结构连接；左半壳的第二直边和右半壳的第二直边均加工有关节碗和关节头，右半壳的关节头卡接于左半壳的关节碗中并构成第一无销轴式铰链结构，左半壳的关节头卡接于右半壳的关节碗中并构成第二无销轴式铰链结构，关节碗设置有滑动内弧面、内限位面和卡槽，关节头设置有滑动外弧面、外限位面和卡柱。本发明在解脱释放内容物的过程中，无销轴式铰链结构旋转过程为滑动面接触，且有由卡柱和卡槽组成的轴向限位设计，提高了保护罩的抗干扰能力。

Description

一种用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构

技术领域

本发明涉及一种用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构，属于安全解脱技术领域。

背景技术

保护罩用于保护内容物，在需要时解脱从而释放内容物，其解脱方式分为主动解脱和被动解脱两大类。主动解脱是指不依靠释放内容物时产生的力解脱，而是依靠其他力在内容物释放前解脱；被动解脱是依靠释放内容物而产生的力解脱。主动解脱方式一般采用火工品爆炸使保护罩解脱，但由于火工品的安装所占空间较大，在结构空间受限时，只能考虑被动式解脱方式。传统的保护罩解脱机构采用销轴式铰链和普通螺钉固定的方式，在解脱后保持为一体脱落，该方式使保护罩离开内容物的速度很慢，且不利于内容物的释放；在传统方式基础上改进的解脱机构采用无销轴式铰链，使保护罩完全分为两半解脱掉落，能够在一定程度上不干扰内容物的释放，但该无销轴式铰链在解脱过程中为滚动接触，抗干扰能力差，在外界不确定力扰动下即将发生无法解脱或干扰内容物释放的风险。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构，包括左半壳和右半壳，所述左半壳和所述右半壳均为半圆筒结构，所述左半壳的第一直边与所述右半壳的第一直边通过可断销连接，所述左半壳的第二直边与所述右半壳的第二直边通过无销轴式铰链结构连接，两个所述半壳构成圆筒结构；

所述无销轴式铰链结构有两处，且分别为第一无销轴式铰链结构和第二无销轴式铰链结构，所述第一无销轴式铰链结构与所述第二无销轴式铰链结构方向相反；

所述左半壳的第二直边和所述右半壳的第二直边均加工有一个关节碗和一个关节头，所述右半壳的关节头卡接于所述左半壳的关节碗中并构成所述第一无销轴式铰链结构，所述左半壳的关节头卡接于所述右半壳的关节碗中并构成所述第二无销轴式铰链结构；

所述关节碗的截面为八分之三圆柱结构，并设置有滑动内弧面、内限位面和卡槽，所述卡槽为位于所述关节碗中心的十六分之七圆柱状卡槽，所述滑动内弧面、所述关节碗和所述卡槽均同轴，所述内限位面为沿所述关节碗半径方向设置的直面，所述滑动内弧面、所述内限位面和所述卡槽由外至内依次相接，所述内限位面位于所述卡槽的半径延长线上；

所述关节头的截面为四分之一圆柱结构，并设置有滑动外弧面、外限位面和卡柱，所述卡柱为与所述卡槽结构相匹配的半圆柱结构，所述滑动外弧面、所述关节头和所述卡柱均同轴，所述外限位面为沿所述关节头半径方向设置的直面，所述滑动外弧面、所述外限位面和所述卡柱由外至内依次相接，所述外限位面位于所述卡柱的半径延长线上；

所述第一无销轴式铰链结构的滑动内弧面匹配贴合在所述第一无销轴式铰链结构的滑动外弧面上，所述第二无销轴式铰链结构的滑动外弧面匹配贴合在所述第二无销轴式铰链结构的滑动内弧面上，所述第一无销轴式铰链结构的外限位面贴合在所述第一无销轴式铰链结构的内限位面上，所述第二无销轴式铰链结构的内限位面贴合在所述第二无销轴式铰链结构的外限位面上，所述第一无销轴式铰链结构的卡柱卡接于所述第一无销轴式铰链结构的卡槽内，所述第二无销轴式铰链结构的卡柱卡接于所述第二无销轴式铰链结构的卡槽内。

作为本专利选择的一种技术方案，所述左半壳和所述右半壳均设置有螺纹孔，所述螺纹孔的轴线与所述圆筒的轴线垂直，所述可断销设置有与所述螺纹孔相匹配的螺纹，所述可断销的螺纹同时旋入所述左半壳和所述右半壳的螺纹孔内。

作为本专利选择的一种技术方案，所述可断销的中部环向设置有削弱槽，所述削弱槽处于所述左半壳与所述右半壳的对接处。

作为本专利选择的一种技术方案，所述可断销的两端均设置有一字凹槽。

作为本专利选择的一种技术方案，所述左半壳和所述右半壳的第二直边外侧均设置为斜面，所述左半壳和所述右半壳的斜面组成防干涉槽，所述左半壳的关节碗和关节头均位于其斜面内侧，所述右半壳的关节碗和关节头均位于其斜面内侧。

作为本专利选择的一种技术方案，所述卡槽为短于所述关节碗的非通槽，所述卡柱卡于所述卡槽内且两端限位。

本发明的有益效果在于：

本发明在解脱释放内容物的过程中，左右两半壳体先保持一体，随后绕无销轴式铰链结构旋转展开，展开至一定角度后自动脱开，无销轴式铰链旋转过程为滑动接触，且有由卡柱和卡槽组成的轴向限位设计，提高了保护罩的抗干扰能力，降低了干扰内容物释放的风险；可断销钉与保护罩壳体之间为螺纹连接，防止断裂后掉落，降低了损伤内容物的可能性。

附图说明

图1是本发明中保护罩装配好后的右视结构示意图，为了示出所述左半壳，进行了部分剖视；

图2是本发明中可断销连接处的剖视结构示意图；

图3是本发明所述第一无销轴式铰链结构处的剖视图；

图4是本发明所述第二无销轴式铰链结构处的剖视图；

图5是本发明所述关节头的剖视结构示意图；

图6是本发明所述关节碗的剖视结构示意图；

图7是本发明所述关节碗的平面结构示意图；

图8是本发明所述关节头的平面结构示意图；

图9是本发明所述可断销的结构示意图；

图10是本发明所述可断销断开后左半壳、右半壳展开的剖视结构示意图；

图11是图10中P处的局部放大图；

图中：1-左半壳，2-可断销，3-右半壳，4-螺纹孔，5-螺纹孔，6-关节头，7-关节碗，8-关节碗，9-关节头，10-防干涉槽，11-滑动外弧面，12-外限位面，13-卡柱，14-滑动内弧面，15-内限位面，16-卡槽，17-削弱槽，18-一字凹槽，A、B均为斜面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示，本发明包括左半壳1和右半壳3，左半壳1和右半壳3均为半圆筒结构，左半壳1的第一直边与右半壳3的第一直边通过可断销2连接，左半壳1的第二直边与右半壳3的第二直边通过无销轴式铰链结构连接，两个半壳构成圆筒结构；

无销轴式铰链结构有两处(根据需要，也可将无销轴式铰接结构设计为两处以上)，且分别为第一无销轴式铰链结构和第二无销轴式铰链结构，第一无销轴式铰链结构与第二无销轴式铰链结构方向相反；

左半壳1的第二直边和右半壳3的第二直边均加工有一个关节碗和一个关节头，关节头标号分别为6和9，关节碗标号分别为7和8。右半壳3的关节头卡接于左半壳1的关节碗中并构成第一无销轴式铰链结构，左半壳1的关节头卡接于右半壳3的关节碗中并构成第二无销轴式铰链结构；

关节碗的截面为八分之三圆柱结构，并设置有滑动内弧面14、内限位面15和卡槽16，卡槽16为位于关节碗中心的十六分之七圆柱状卡槽，滑动内弧面14、关节碗和卡槽16均同轴，内限位面15为沿关节碗半径方向设置的直面，滑动内弧面14、内限位面15和卡槽16由外至内依次相接，内限位面15位于卡槽16的半径延长线上；

关节头的截面为四分之一圆柱结构，并设置有滑动外弧面11、外限位面12和卡柱13，卡柱13为与卡槽16结构相匹配的半圆柱结构，滑动外弧面11、关节头和卡柱13均同轴，外限位面12为沿关节头半径方向设置的直面，滑动外弧面11、外限位面12和卡柱13由外至内依次相接，外限位面12位于卡柱13的半径延长线上；

第一无销轴式铰链结构的滑动内弧面14匹配贴合在第一无销轴式铰链结构的滑动外弧面11上，第二无销轴式铰链结构的滑动外弧面11匹配贴合在第二无销轴式铰链结构的滑动内弧面14上，第一无销轴式铰链结构的外限位面12贴合在第一无销轴式铰链结构的内限位面15上，第二无销轴式铰链结构的内限位面15贴合在第二无销轴式铰链结构的外限位面12上，第一无销轴式铰链结构的卡柱13卡接于第一无销轴式铰链结构的卡槽16内，第二无销轴式铰链结构的卡柱13卡接于第二无销轴式铰链结构的卡槽16内。

作为本专利选择的一种技术方案，左半壳1和右半壳3均设置有螺纹孔，螺纹孔标号为4和5。螺纹孔的轴线与圆筒的轴线垂直，可断销2设置有与螺纹孔相匹配的螺纹，可断销2的螺纹同时旋入左半壳1和右半壳3的螺纹孔内。螺纹连接结构可防止可断销2断裂后从保护罩中掉落，对内容物造成划伤。

作为本专利选择的一种技术方案，可断销2的中部环向设置有削弱槽17，削弱槽17处于左半壳1与右半壳3的对接处，削弱槽17的深度越深，则可断销2越容易断。

作为本专利选择的一种技术方案，可断销2的两端均设置有一字凹槽18，便于利用螺丝刀拧动可断销2。

作为本专利选择的一种技术方案，左半壳1和右半壳3的第二直边外侧均设置为斜面，斜面标号为A和B。左半壳1和右半壳3的斜面组成防干涉槽10，左半壳1的关节碗和关节头均位于其斜面内侧，右半壳3的关节碗和关节头均位于其斜面内侧。

作为本专利选择的一种技术方案，卡槽16为短于关节碗的非通槽，卡柱13卡于卡槽16内且两端限位，该结构能够使得左半壳1、右半壳3相互之间轴向限位。

本发明的工作原理如下：

本发明中，保护罩安装在所需设备或装置最外侧，用于保持外形，保护内容物。在安装可断销2时，可在左半壳1和右半壳3连接处的正上方上开观察孔(图中未画出)，便于可断销2的定位。

保护罩左半壳1和右半壳3脱落时的角度可根据需要通过调整关节碗与关节头的滑动弧面的弧度及斜面角度进行设计。保护罩的装配可视为解脱的逆过程。

保护罩的解脱过程：左半壳1和右半壳3上端连接的可断销2受内容物释放的膨胀力作用后断裂，保护罩从设备或装置上解脱；在内容物膨胀力作用下，保护罩左半壳1和右半壳3绕两处无销轴式铰链结构展开，即关节头的卡柱13在关节碗的卡槽16内转动，滑动外弧面11与滑动内弧面14之间的接触面积逐渐减小，展开至一定角度时，斜面A和斜面B的外边缘接触，此时滑动外弧面11滑出滑动内弧面14,内外两弧面的接触面积为零，在内容物膨胀力或外界流体作用下，斜面A和斜面B的外边缘继续相对转动，此时关节头的卡柱13脱离关节碗的卡槽16，左半壳1和右半壳3完全分为两半脱落。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构，包括左半壳和右半壳，所述左半壳和所述右半壳均为半圆筒结构，所述左半壳的第一直边与所述右半壳的第一直边通过可断销连接，所述左半壳的第二直边与所述右半壳的第二直边通过无销轴式铰链结构连接，两个所述半壳构成圆筒结构，其特征在于：

所述无销轴式铰链结构有两处，且分别为第一无销轴式铰链结构和第二无销轴式铰链结构，所述第一无销轴式铰链结构与所述第二无销轴式铰链结构方向相反；

所述左半壳的第二直边和所述右半壳的第二直边均加工有一个关节碗和一个关节头，所述右半壳的关节头卡接于所述左半壳的关节碗中并构成所述第一无销轴式铰链结构，所述左半壳的关节头卡接于所述右半壳的关节碗中并构成所述第二无销轴式铰链结构；

所述关节碗的截面为八分之三圆柱结构，并设置有滑动内弧面、内限位面和卡槽，所述卡槽为位于所述关节碗中心的十六分之七圆柱状卡槽，所述滑动内弧面、所述关节碗和所述卡槽均同轴，所述内限位面为沿所述关节碗半径方向设置的直面，所述滑动内弧面、所述内限位面和所述卡槽由外至内依次相接，所述内限位面位于所述卡槽的半径延长线上；

所述关节头的截面为四分之一圆柱结构，并设置有滑动外弧面、外限位面和卡柱，所述卡柱为与所述卡槽结构相匹配的半圆柱结构，所述滑动外弧面、所述关节头和所述卡柱均同轴，所述外限位面为沿所述关节头半径方向设置的直面，所述滑动外弧面、所述外限位面和所述卡柱由外至内依次相接，所述外限位面位于所述卡柱的半径延长线上；

所述第一无销轴式铰链结构的滑动内弧面匹配贴合在所述第一无销轴式铰链结构的滑动外弧面上，所述第二无销轴式铰链结构的滑动外弧面匹配贴合在所述第二无销轴式铰链结构的滑动内弧面上，所述第一无销轴式铰链结构的外限位面贴合在所述第一无销轴式铰链结构的内限位面上，所述第二无销轴式铰链结构的内限位面贴合在所述第二无销轴式铰链结构的外限位面上，所述第一无销轴式铰链结构的卡柱卡接于所述第一无销轴式铰链结构的卡槽内，所述第二无销轴式铰链结构的卡柱卡接于所述第二无销轴式铰链结构的卡槽内。

2.根据权利要求1所述的用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构，其特征在于：所述左半壳和所述右半壳均设置有螺纹孔，所述螺纹孔的轴线与所述圆筒的轴线垂直，所述可断销设置有与所述螺纹孔相匹配的螺纹，所述可断销的螺纹同时旋入所述左半壳和所述右半壳的螺纹孔内。

3.根据权利要求2所述的用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构，其特征在于：所述可断销的中部环向设置有削弱槽，所述削弱槽处于所述左半壳与所述右半壳的对接处。

4.根据权利要求2所述的用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构，其特征在于：所述可断销的两端均设置有一字凹槽。

5.根据权利要求1所述的用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构，其特征在于：所述左半壳和所述右半壳的第二直边外侧均设置为斜面，所述左半壳和所述右半壳的斜面组成防干涉槽，所述左半壳的关节碗和关节头均位于其斜面内侧，所述右半壳的关节碗和关节头均位于其斜面内侧。

6.根据权利要求1所述的用于保护罩的无销轴式铰链被动解脱机构，其特征在于：所述卡槽为短于所述关节碗的非通槽，所述卡柱卡于所述卡槽内且两端限位。