CN109296628B - 一种高精度的转轴快速锁定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高精度的转轴快速锁定装置。该装置包括固定不动的支座、跟随转轴一起转动的转动部件、端盖、锁定销、弹簧、手柄套以及手柄。所述端盖安装于支座上后，与转轴实现转动配合，转动部件右侧安装有限位轮，端盖内侧设计有限位衬套，转动部件只能在两个限位面之间自由转动；所述锁定销头部为锥形，当锁定销头部进入设置在限位轮上的锥形孔时，可实现对转动部件的锁定；锁定销挤压弹簧后可拧入手柄内部，手柄套压入端盖D型孔保持不动，转动手柄时手柄可沿手柄套尾部自由曲面上滑动，从而实现锁定销的轴向运动。此锁定装置可以实现在轴向对转轴的快速锁定，适用于空间狭小且有高精度限位的转轴机构领域。

Description

一种高精度的转轴快速锁定装置
技术领域
本发明涉及一种转轴装置，特别是涉及可高精度定位的转轴快速锁定装置。
背景技术
吊装式平视显示器(HUD)越来越广泛的应用到军用战斗机、民航客机、运输机等飞机上，为了节省驾驶舱空间，提升人机功效，要通常求HUD的组合镜组件必须具备收放功能，当组合镜组件绕转轴收起和展开时需要一种高精度的能够快速实现转轴锁定的装置。
例如，申请公布号为CN 103010474B，名称为转动臂的锁定结构及机载平视显示器组合镜用支架组件的中国专利公开了一种转动臂的锁定结构。该锁定结构采用的是曲柄滑块原理，从转轴的径向设计插销机构实现转动臂的锁定，其锁定效果稳定可靠，但是占用较大的结构空间，对于一些结构设计空间紧凑、无法从转轴径向实现锁定的场合并不适用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度的转轴快速锁定装置，用以实现在转轴的轴向对转轴进行锁定并节省锁定装置空间。
本发明的技术方案为：
所述一种高精度的转轴快速锁定装置，其特征在于：由固定不动的支座、跟随转轴一起转动的转动部件、端盖、锁定销、压缩弹簧、手柄套以及手柄组成；
所述支座上具有一个与转轴同轴的环形连接盘，用于与端盖固定连接；所述端盖内侧面同轴固定安装有限位衬套；且在端盖上还开有一个轴向的通孔，用于与手柄套固定连接；所述限位衬套外圆面上具有两个径向限位块；
所述转动部件在支座环形连接盘内侧安装有与转轴同轴的限位轮，所述限位轮随转轴同步转动；所述限位轮外端面上具有两个轴向限位孔以及轴向凸起；
所述锁定销上套有压缩弹簧，锁定销穿过手柄套后与手柄固定连接；压缩弹簧两端受锁定销前部的径向凸起和手柄套内部凸台约束；所述手柄套尾部具有螺旋曲面，手柄与手柄套螺旋曲面配合，当手柄转动时，能够通过螺旋曲面转换为轴向运动，形成手柄锁止和解锁两个位置；
所述限位轮外端面轴向凸起能够与限位衬套外圆面的两个径向限位块定位约束，当轴向凸起与某一径向限位块定位约束，且手柄处于锁止位置时，锁定销恰好能够在压缩弹簧作用下伸入限位轮外端面中的一个轴向限位孔内。
进一步的优选方案，所述一种高精度的转轴快速锁定装置，其特征在于：所述端盖中用于与手柄套固定连接的轴向通孔为D型孔，所述手柄套中与D型孔配合的配合段横截面轮廓与D型孔形状一致；手柄套与D型孔过盈配合。
进一步的优选方案，所述一种高精度的转轴快速锁定装置，其特征在于：所述锁定销头部为锥形，所述轴向限位孔为锥形孔，且锥角满足斜面自锁要求。
进一步的优选方案，所述一种高精度的转轴快速锁定装置，其特征在于：所述转动部件对转轴进轴向限位。
进一步的优选方案，所述一种高精度的转轴快速锁定装置，其特征在于：所述锁定销后端通过螺纹与手柄固定连接。
有益效果
本发明涉及一种高精度的转轴快速锁定装置。该装置包括固定不动的支座、跟随转轴一起转动的转动部件、端盖、锁定销、弹簧、手柄套以及手柄。所述端盖安装于支座上后，与转轴实现转动配合，转动部件右侧安装有限位轮，端盖内侧设计有限位衬套，转动部件只能在两个限位面之间自由转动；所述锁定销头部为锥形，当锁定销头部进入设置在限位轮上的锥形孔时，可实现对转动部件的锁定；锁定销挤压弹簧后可拧入手柄内部，手柄套压入端盖D型孔保持不动，转动手柄时手柄可沿手柄套尾部自由曲面上滑动，从而实现锁定销的轴向运动。此锁定装置可以实现在轴向对转轴的快速锁定，适用于空间狭小且有高精度限位的转轴机构领域。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的总装爆炸图；
图2为本发明实施例的支座和转动部件示意图；
图3为本发明实施例的端盖、锁定销、手柄套、手柄装配图；
图中：1、转动部件；1-1、转轴；1-2、限位轮；2、支座；3、端盖；3-1、限位衬套；4、锁定销；5、压缩弹簧；6、手柄套；7、手柄。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明锁定装置的实施例如图1-3所示。该锁定装置由固定不动的支座2、跟随转轴1-1一起转动的转动部件1、端盖3、锁定销4、压缩弹簧5、手柄套6以及手柄7组成。
所述支座2上具有一个与转轴同轴的环形连接盘，用于与端盖3固定连接；所述端盖内侧面同轴固定安装有限位衬套3-1；且在端盖上还开有一个轴向的通孔，用于与手柄套固定连接；所述限位衬套外圆面上具有两个径向限位块，转动部件1只能在两个径向限位块形成的限位面之间自由转动。
所述转动部件1对转轴进轴向限位；所述转动部件1在支座环形连接盘内侧安装有与转轴同轴的限位轮1-2，所述限位轮随转轴同步转动；所述限位轮外端面上具有两个轴向限位孔以及轴向凸起。
所述锁定销4上套有压缩弹簧，锁定销穿过手柄套后，锁定销后端通过螺纹与手柄固定连接；压缩弹簧两端受锁定销前部的径向凸起和手柄套内部凸台约束。所述手柄套尾部具有螺旋曲面，手柄与手柄套螺旋曲面配合，当手柄转动时，能够通过螺旋曲面转换为轴向运动，形成手柄锁止和解锁两个位置。
所述限位轮外端面轴向凸起能够与限位衬套外圆面的两个径向限位块定位约束，当轴向凸起与某一径向限位块定位约束，且手柄处于锁止位置时，锁定销恰好能够在压缩弹簧作用下伸入限位轮外端面中的一个轴向限位孔内，实现对转动部件1的锁定。
如图所示，手柄7有两个位置：锁止位、解锁位。在锁止位状态下，使得手柄7转动90°到解锁位，可实现锁定销4从限位孔中脱出；当转动部件1运动到下一个位置，松掉手柄7，手柄7在弹簧5的作用下可快速自动进入限位孔，从而实现对转动部件的再次锁定。
手柄在锁止位和解锁位两个位置能够保持，使用大拇指推或用食指勾动手柄即可实现手柄的转动，位于锁止位时利用弹簧的张力将锁定销送入限位孔，运动到解锁位过程中是利用手柄的轴向移动从而带动锁定销脱离限位孔，是将转动运动转换为了直线运动。
本实施例中，所述端盖中用于与手柄套固定连接的轴向通孔为D型孔，所述手柄套中与D型孔配合的配合段横截面轮廓与D型孔形状一致；手柄套与D型孔过盈配合。
而所述锁定销头部为锥形，所述轴向限位孔为锥形孔，且锥角满足斜面自锁要求，，保证了锁定可靠性，在振动等环境下锁定有效、可靠。
转动部件1的第一定位是设计在限位轮1-2和限位衬套3-1之间的限位面，可保证高精度位置，适用于精密光机结构设计。转动部件的第二定位是锁定销4与设置在限位轮上的限位孔之间的配合，当转动部件转动到一定角度时，锁定销收到弹簧的张力而进入限位孔，并挤压限位轮，使得转动部件向第一定位靠拢。
本发明实现了转轴1-1的轴向锁定，最大限度的节约了空间占用；运动部件1在两个位置均由第一定位保证其位置精度，由第二定位实现可靠锁定；手柄操作简单，具有较高的人机功效。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种高精度的转轴快速锁定装置，其特征在于：由固定不动的支座、跟随转轴一起转动的转动部件、端盖、锁定销、压缩弹簧、手柄套以及手柄组成；
所述支座上具有一个与转轴同轴的环形连接盘，用于与端盖固定连接；所述端盖内侧面同轴固定安装有限位衬套；且在端盖上还开有一个轴向的通孔，用于与手柄套固定连接；所述限位衬套外圆面上具有两个径向限位块，转动部件只能在两个径向限位块形成的限位面之间自由转动；
所述转动部件在支座环形连接盘内侧安装有与转轴同轴的限位轮，所述限位轮随转轴同步转动；所述限位轮外端面上具有两个轴向限位孔以及轴向凸起；
所述锁定销上套有压缩弹簧，锁定销穿过手柄套后与手柄固定连接；压缩弹簧两端受锁定销前部的径向凸起和手柄套内部凸台约束；所述手柄套尾部具有螺旋曲面，手柄与手柄套螺旋曲面配合，当手柄转动时，能够通过螺旋曲面转换为轴向运动，形成手柄锁止和解锁两个位置；
所述限位轮外端面轴向凸起能够与限位衬套外圆面的两个径向限位块定位约束，当轴向凸起与某一径向限位块定位约束，且手柄处于锁止位置时，锁定销恰好能够在压缩弹簧作用下伸入限位轮外端面中的一个轴向限位孔内。
2.根据权利要求1所述一种高精度的转轴快速锁定装置，其特征在于：所述端盖中用于与手柄套固定连接的轴向通孔为D型孔，所述手柄套中与D型孔配合的配合段横截面轮廓与D型孔形状一致；手柄套与D型孔过盈配合。
3.根据权利要求1所述一种高精度的转轴快速锁定装置，其特征在于：所述锁定销头部为锥形，所述轴向限位孔为锥形孔，且锥角满足斜面自锁要求。
4.根据权利要求1所述一种高精度的转轴快速锁定装置，其特征在于：所述转动部件对转轴进轴向限位。
5.根据权利要求1所述一种高精度的转轴快速锁定装置，其特征在于：所述锁定销后端通过螺纹与手柄固定连接。
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