CN108284439A - 一种推拉翻转机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种推拉翻转机构，沿翻转轴侧壁设置有环形凹槽，翻转轴套套接在所述翻转轴上，所述翻转轴套的侧壁设置有弹簧柱塞，所述弹簧柱塞的底端穿过通孔接触所述翻转轴的侧面，所述底端设置有突出部插入到环形凹槽，所述突出部可沿所述环形凹槽作滑动；所述翻转轴套的侧壁设有用于连接待驱动设备的安装孔。本申请通过设置一个柱体的翻转轴和套接在所述翻转轴上可沿轴向平移的翻转轴套，以及设置在所述翻转轴套侧面的弹簧柱塞，配合设置在所述翻转轴上的旋转凹槽，使得所述翻转轴套在平移到某个位置后，还可以沿所述翻转轴的周向作旋转运动，从而使得连接在所述安装孔上的待驱动设备既可以被平移又可以被旋转。

Description

一种推拉翻转机构

技术领域

本申请涉及机械结构领域，尤其涉及的是一种推拉翻转机构。

背景技术

在很多机械结构中，经常需要对某个部件做伸缩操作，并且，当伸出到一定 位置时，还需要作出旋转动作，这经常出现在机械手等结构中，例如，在生产线 上，经常需要将某个零部件通过机械臂送出至需要的位置，旋转改变一定的角度 后，再装配在整机上。

本申请就是可伸缩并旋转的机械臂的一个简易实现方式。

发明内容

本申请的目的在于提供一种简易的推拉翻转机构，以同时实现推拉操作和旋 转操作。

本申请的技术方案如下：

本申请提供的推拉翻转机构，其中，包括安装板、柱体的翻转轴，翻转轴包 括自由端和连接安装板的连接端，所述安装板包括底板，连接端固定在所述底板 上，在所述自由端，沿翻转轴侧壁设置有至少一条环形凹槽；一个具有圆柱形内 腔的翻转轴套沿所述翻转轴的轴向可滑动地套接在所述翻转轴上，所述翻转轴套 的底端朝向所述连接端，所述翻转轴套的顶端朝向所述自由端；所述翻转轴套的 侧壁设有至少一个通孔，至少一个通孔中设置有弹簧柱塞，弹簧柱塞顶端从所述 通孔中伸出，所述弹簧柱塞的底端穿过所述通孔接触所述翻转轴的侧面，所述底 端设置有突出部插入到环形凹槽，所述突出部可沿所述环形凹槽作滑动；所述翻 转轴套的侧壁设有用于连接待驱动设备的安装孔。

优选地，所述翻转轴侧壁沿其轴向设有至少一条凸起的导向键，所述翻转轴 侧壁设有沿其轴向延伸的低部(即低于所述低部两端的侧壁表面)；所述翻转轴 套沿轴向开设有至少一条导向槽，导向键可沿所述导向槽滑动，所述弹簧柱塞底 端可沿低部滑动。

优选地，所述翻转轴套的圆柱形内腔包括两段不同内径的共轴的圆柱形空腔， 其中，较小内径圆柱形空腔靠近所述底端设置，较大内径圆柱形空腔靠近所述顶 端设置，所述较小内径圆柱形空腔的直径不小于所述翻转轴的直径，优选地，所 述较小内径圆柱形空腔的长度不大于所述导向键离开所述自由端的距离。

更优选地，所述自由端设置有翻转轴顶盖，所述翻转轴顶盖的外径大于所述 较小内径圆柱形空腔的内径，而小于所述较大内径圆柱形空腔的内径。

优选地，所述连接端套设有一个紧贴所述底板的缓冲垫，用于隔开所述翻转 轴套与所述底板，所述缓冲垫由柔性或弹性材料制成。

优选地，所述翻转轴上，位于底板与低部之间，还设置有一个定位凹槽，优 选地，所述定位凹槽离开所述底板的距离不小于所述通孔离开所述翻转轴套底端 的距离。优选地，所述定位凹槽位于所述低部靠近底板的一端连接的翻转轴侧壁 上。

更优选地，所述低部延伸至环形凹槽。

更优选地，所述低部优选为凹槽。

更优选地，所述低部两端与侧壁之间通过倾斜面或弧形面连接。

优选地，所述弹簧柱塞穿过所述通孔，限定在所述通孔中，所述弹簧柱塞的 底端与所述翻转轴套的内腔面之间设置有压缩的弹性结构。

优选地，所述底板与所述螺母之间还设置有翻转轴固定座，套设在所述连接 端上，所述翻转轴固定座的内径接近并匹配所述翻转轴的直径，用于稳定所述翻 转轴。

本申请所公开的一种简易的推拉翻转机构，通过设置一个柱体的翻转轴和套 接在所述翻转轴上可沿轴向平移的翻转轴套，以及设置在所述翻转轴套侧面的弹 簧柱塞，配合设置在所述翻转轴上的环形凹槽，使得所述翻转轴套在平移到某个 位置后，还可以沿所述翻转轴的周向作旋转运动，从而使得连接在所述安装孔上 的待驱动设备既可以被平移又可以被旋转。

附图说明

图1A是本申请的推拉翻转机构的初始状态的结构示意图；图1B为图1A 状态下定位凹槽与弹簧柱塞配合结构示意图；图1C为翻转轴套位于翻转轴自由 端状态示意图；图1D为图1C状态下隐藏翻转轴套后结构示意图。

图2是本申请的推拉翻转机构的拉开状态的结构示意图。

图3是本申请的推拉翻转机构的拉开状态下的A-A剖面的结构示意图。

图中，1.底板、2.翻转轴、3.翻转轴套、4.螺母、20.低部、21.连接端、22. 翻转轴顶盖、23.导向键、24.环形凹槽、25.定位凹槽、31.缓冲垫、32.弹簧柱 塞、33.顶盖、34.底端、35.较大内径圆柱形空腔36.较小内径圆柱形空腔、 37.导向槽、38.安装孔、41.翻转轴固定座

具体实施方式

本申请提供一种新型的推拉翻转机构及工作方法，为使本申请的目的、技术 方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本申请进一步详细说明。 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请的推拉翻转机构，适用于设置在某个机械结构中，驱动较小的零部件， 平移后作旋转运动。例如，在一个纸币的扎把机中，当设置有一个打印部件，用 于在纸币捆扎带上打印标签纸，因为需要保证所述打印部件的打印输出口必须始 终正对所述标签纸，故而需要针对实际需要，对所述打印部件的位置和方向作出 一定的微调。此时，采用本申请的推拉翻转机构来连接所述打印部件至扎把机上， 就非常方便。

本申请的推拉翻转机构的一个优选的实施例中，如图1A和图1B的关闭状 态示意图所示，包括用于固定在其他设备上的安装板，所述安装板包括一个底板 1，优选地，所述安装板，设置为一个打开的盒状结构，从而更方便固定在其他 设备，例如固定在扎把机上。一个柱体形状的翻转轴2，一端为连接端21，另 一端为自由端，所述翻转轴2通过所述连接端21固定在所述底板1上，优选为 通过一个螺母4螺接固定在所述底板1上，在一个更佳的实施例中，所述螺母4 与所述底板1之间，还设置有翻转轴固定座41，套设在所述连接端21上，所述 翻转轴固定座41具有一定的厚度，中间开有可以套设在所述连接端21上的圆 孔，且所述圆孔的内径和所述连接端21的直径非常接近，在所述螺母4拧紧后， 可以保证所述翻转轴2不容易发生任何方向的移动，故而可以帮助稳定所述翻转 轴2；翻转轴自由端设有直径扩大的顶盖22。

在所述翻转轴2上，套设有一个具有圆柱形内腔的翻转轴套3，所述翻转轴 套3可沿着轴向在所述翻转轴2上平移滑动。并且，所述翻转轴套3邻近所述 自由端的一端面为顶端33，而面对所述底板1的一端面为底端34。

所述翻转轴套3的圆柱形内腔包括两段共轴设置的不同内径的圆柱形空腔， 即较大内径圆柱形空腔35和较小内径圆柱形空腔36。其中，所述较小内径圆柱 形空腔36靠近所述底端34设置，较大内径圆柱形空腔靠近所述顶端33设置。 并且，所述较小内径圆柱形空腔36的内径不小于所述翻转轴2的直径，从而可 以保证在所述翻转轴2上自由平移滑动。当较小内径柱形空腔36抵达顶盖22 时，由于较小内径柱形空腔36内径小于顶盖22的内径，从而被阻挡不能再继 续前进。

在所述翻转轴套3的侧面设有多个用于连接待驱动设备的安装孔38，这样， 当所述待驱动设备通过所述安装孔38固定在所述翻转轴套3上后，将跟随所述 翻转轴套3一起运动。

在一个更佳的实施例中，所述翻转轴2的柱体侧面上，如图2的本申请的推 拉翻转机构的拉开状态图所示，设置有至少一条凸起的导向键23，相应地，所 述翻转轴套3上也设置有相等数目的导向槽37，所述导向槽37与所述导向键 23相互配合，可沿所述翻转轴2的轴向作自由滑动。所述导向键23在所述翻转 轴2侧面的位置设置，一端可以但不是必须，紧挨所述底板1设置，另一端则 必须离开所述自由端一定的距离，即所述导向键23离开所述自由端的距离不小 于所述较小内径圆柱形空腔36的长度。

如图3所示，所述顶盖22的外径大于所述较小内径圆柱形空腔36的内径， 而小于所述较大内径圆柱形空腔35的内径。从而，当所述翻转轴套3沿着所述 翻转轴2向所述自由端方向平移时，所述自由端连同其上的所述顶盖22可以滑 入所述较大内径圆柱形空腔35内部，直至所述顶盖22接触所述较小内径圆柱 形空腔36的端面为止。此时，若所述翻转轴2上设置有所述导向键23，则设置 所述导向键23离开所述自由端的距离不小于所述较小内径圆柱形空腔36的长 度，才能保证了所述翻转轴套3的底端34可以完全脱离所述导向键23，从而不 影响所述翻转轴套3沿所述翻转轴2作轴向的旋转运动。

在所述翻转轴套3的侧壁上，在所述较小内径圆柱形空腔36所对应的侧壁 上，开有至少一个径向的通孔，所述通孔从侧壁外表面抵达所述圆柱形空腔内。 在至少一个所述通孔中，设置有一个弹簧柱塞32，所述弹簧柱塞32的底端为凸 形，穿过所述通孔后，抵达到所述翻转轴套3的圆柱形空腔内。此时，所述弹簧 柱塞32被限定在所述通孔中，只能沿所述通孔的方向，即径向，做上下移动。 并且，优选地，在所述弹簧柱塞32的底端与所述翻转轴套3的内腔面之间设置 有始终处于压缩状态的弹性结构，例如套设在所述弹簧柱塞32上的一个处于压 缩态的弹簧。从而当所述翻转轴套3套设在所述翻转轴2上时，所述弹簧柱塞32的底端总是处于弹性压迫所述翻转轴2的侧壁的趋势。并且，当所述翻转轴 套3平移离开时，所述弹簧柱塞32的底端可以保持在所述翻转轴2的侧壁上滑 动，从而离开所停留的位置。

参照图1C和图1D，翻转轴2表面还设有沿轴向延伸的低部20，低部20 低于周边侧壁表面，例如可以是一个凹槽。当翻转轴套滑动时，弹簧柱塞32底 部沿低部20运动，当弹簧柱塞32到达低部20末端，由于低部20端部与侧壁 之间为倾斜面，弹簧柱塞32依靠其弹性压缩，滑出低部20。

相应地，在所述翻转轴2上设置有一个定位凹槽25，定位凹槽25位于低部 20靠近底板1的一端，所述定位凹槽25离开所述底板1的距离不小于所述通孔 离开所述底端34的距离，从而保证了当所述翻转轴套3套设在所述翻转轴2上， 向所述底板1移动并处于某个最接近所述底板1的位置时，所述弹簧柱塞32的 底端可以落入所述定位凹槽25中，从而暂时固定所述翻转轴套3。

为了保证所述弹簧柱塞32可以落入所述定位凹槽25中，当在所述翻转轴2 上设置有所述导向键23时，则在制造所述推拉翻转机构时，必须保证所述通孔 和所述导向槽37之间的几何关系与所述定位凹槽25与所述导向键23的几何关 系相互对应。即所述通孔和所述定位凹槽25必须是位于相互配合的所述导向键 23或所述导向槽37的相同方向和相同角度，并且距离所述底板1的距离也必须 相同。

所述通孔和所述导向槽37之间的角度，优选为180度，即所述通孔和所述 导向槽37在所述翻转轴套3上，分别处于相对的位置。相应地，所述定位凹槽25与所述导向键23也在所述翻转轴2的侧面处于相对的位置。当然，任何角度 都是可行的，只要两者相等即可。

在所述翻转轴2上，靠近所述自由端，设置有至少一条沿所述翻转轴2的周 向的环形凹槽24，低部20另一端延伸至环形凹槽。当所述推拉翻转装置打开时， 即所述翻转轴套3移动至最离开所述底板1的位置，此时，所述自由端或连同 安装在其上的翻转轴顶盖22处于所述翻转轴套3的空腔内部，最接近所述较小 内径圆柱形空腔36的端部处，所述弹簧柱塞32的底端在所述弹性结构的张力 作用下，落于所述环形凹槽24中。并且，因为所述较小内径圆柱形空腔36的 长度不超过所述自由端离开所述导向键23的同侧端部的距离，此时，所述导向 键23已经完全暴露在所述翻转轴套3的外部，故而所述翻转轴套3也可以绕所 述翻转轴2沿周向自由转动。

在本申请的实施例中，所述环形凹槽24的长度，根据所述待驱动设备实际 旋转的角度要求来设置，可以设置为半圆或整个圆周。

当然，所述环形凹槽24离开所述自由端的距离，也必须匹配所述通孔离开 两个圆柱形内腔的交接点的距离，从而保证在所述较小内径圆柱形空腔36与所 述较大内径圆柱形空腔35中间的边界端面碰到并被所述翻转轴顶盖22阻挡之 前，所述弹簧柱塞32的底端就已经落入所述环形凹槽24中，并且，此时，所 述导向键23已经完全暴露在所述翻转轴套3之外。

在本申请的一个更佳的实施例中，在所述翻转轴2的连接端外，还设置有一 个缓冲垫31，所述缓冲垫31紧贴所述底板1设置，用于隔离并缓冲所述翻转轴 套3的底端34对所述底板1的碰撞。故而，所述缓冲垫31的材料选为柔性或 弹性材料，优选为橡胶材料。同时，增加了所述缓冲垫31后，也必须相应地调 整所述通孔和所述定位凹槽25及所述环形凹槽24之间的位置关系。简而言之， 就是把上述方法中的所述底板1替换为所述缓冲垫31，来计算相关位置即可。 故在此不再赘述。

综上所述，本申请所公开的简易的推拉翻转机构的工作方法，总结如下：

在所述推拉翻转机构装配时，首先将所述翻转轴2的连接端21穿过所述底 板1上的开孔，并通过螺母4将所述翻转轴固定座41和所述连接端21一起固 定在所述底板1上。此时，所述导向键23靠近所述底板1，而所述自由端朝外。 若设有缓冲垫31，则也通过所述自由端穿入并移动至套设于所述连接端21外侧。

然后，将所述翻转轴套3以所述底端34朝向所述翻转轴2的连接端21，即 所述底端34朝向所述底板1的姿势，从所述自由端穿入并套设在所述翻转轴2 的外侧，在经过所述导向键23时，所述翻转轴套3旋转至所述导向槽37与所 述导向键23配合的位置。

所述翻转轴套3继续沿着所述翻转轴2向所述底板1方向平移，直至所述弹 簧柱塞32的底端落入所述定位凹槽25中，将所述翻转轴套3暂时锁定。此时， 若所述安装板是安装在另一个机械臂上，则所述翻转轴套3连同通过其上的安装 孔38固定着的待驱动设备一起，可以跟随所述机械臂运动。

此时，若在所述自由端设置有所述翻转轴顶盖22，则可以将所述翻转轴顶 盖22通过螺接或卡接等方法，安装在所述自由端上。从而保证所述翻转轴套3 不会平移滑出。

在需要向外推动所述待驱动设备时，所述翻转轴套3沿着所述导向键23向 所述自由端平移，直到所述导向键23完全离开所述导向槽37后，所述弹簧柱 塞32的底端落入所述环形凹槽24中。此时，所述翻转轴套3就可以沿所述翻 转轴2的周向作旋转运动。从而带动固定在其上的待驱动设备一起作旋转运动。

本申请所公开的一种简易的推拉翻转机构，通过设置一个柱体的翻转轴2和 套接在所述翻转轴2上可沿轴向平移的翻转轴套3，以及设置在所述翻转轴套侧 面的弹簧柱塞32，配合设置在所述翻转轴2上的环形凹槽24，使得所述翻转轴 套3在平移到某个位置后，还可以沿所述翻转轴2的周向作旋转运动，从而使 得连接在所述安装孔38上的待驱动设备既可以被平移又可以被旋转。

应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来 说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所 附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种推拉翻转机构，其特征在于，包括安装板、柱体的翻转轴，翻转轴包括自由端和连接安装板的连接端，所述安装板包括底板，连接端固定在所述底板上，在所述自由端，沿翻转轴侧壁设置有至少一条环形凹槽；一个具有圆柱形内腔的翻转轴套沿所述翻转轴的轴向可滑动地套接在所述翻转轴上，所述翻转轴套的底端朝向所述连接端，所述翻转轴套的顶端朝向所述自由端；所述翻转轴套的侧壁设有至少一个通孔，至少一个通孔中设置有弹簧柱塞，弹簧柱塞顶端从所述通孔中伸出，所述弹簧柱塞的底端穿过所述通孔接触所述翻转轴的侧面，所述底端设置有突出部插入到环形凹槽，所述突出部可沿所述环形凹槽作滑动；所述翻转轴套的侧壁设有用于连接待驱动设备的安装孔。

2.根据权利要求1所述的推拉翻转机构，其特征在于，所述翻转轴侧壁沿其轴向设有至少一条凸起的导向键，所述翻转轴侧壁设有沿其轴向延伸的低部；所述翻转轴套沿轴向开设有至少一条导向槽，导向键可沿所述导向槽滑动；所述弹簧柱塞底端可沿低部滑动。

3.根据权利要求1所述的推拉翻转机构，其特征在于，所述翻转轴套的圆柱形内腔包括两段不同内径的共轴的圆柱形空腔，其中，较小内径圆柱形空腔靠近所述底端设置，较大内径圆柱形空腔靠近所述顶端设置，所述较小内径圆柱形空腔的直径不小于所述翻转轴的直径，所述较小内径圆柱形空腔的长度不大于所述导向键离开所述自由端部的距离。

4.根据权利要求3所述的推拉翻转机构，其特征在于，所述自由端部设置有翻转轴顶盖，所述翻转轴顶盖的外径大于所述较小内径圆柱形空腔的内径，而小于所述较大内径圆柱形空腔的内径。

5.根据权利要求1所述的推拉翻转机构，其特征在于，所述连接端部套设有一个紧贴所述底板的缓冲垫，用于隔开所述翻转轴套与所述底板，所述缓冲垫由柔性或弹性材料制成。

6.根据权利要求2所述的推拉翻转机构，其特征在于，所述翻转轴上，位于底板与低部之间，还设置有一个定位凹槽，所述定位凹槽离开所述底板的距离不小于所述通孔离开所述翻转轴套底端的距离。

7.根据权利要求6所述的推拉翻转机构，其特征在于，所述定位凹槽位于所述低部靠近底板的一端所连接的翻转轴侧壁上。

8.根据权利要求2所述的推拉翻转机构，其特征在于，所述低部延伸至环形凹槽。

9.根据权利要求1所述的推拉翻转机构，其特征在于，所述弹簧柱塞穿过所述通孔，限定在所述通孔中，所述弹簧柱塞的底端与所述翻转轴套的内腔面之间设置有压缩的弹性结构。

10.根据权利要求1所述的推拉翻转机构，其特征在于，所述底板与所述螺母之间还设置有翻转轴固定座，套设在所述连接端上，所述翻转轴固定座的内径接近并匹配所述翻转轴的直径，用于稳定所述翻转轴。