CN109319681A - 一种具有自锁功能的多节螺纹顶杆 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种有多节丝杆组成的顶杆，包括三种不同形状与尺寸的中心丝杆、支柱丝杆与基础丝杆。所述顶杆通过丝杆的螺纹相互拧合，其特征在于利用了棘轮机构单向自锁原理使多节丝杆自由伸缩。还包括：在内螺纹丝杆的两端各有一个梯形凹槽，此凹槽形成自锁腔体；在外螺纹丝杆的一端不同水平位置设有两个包含斜孔、弹簧和钢珠的组合体；两者结合形成棘轮机构且决定外螺纹丝杆伸展长度。当某两丝杆通过旋转使组合体与凹槽啮合时，钢珠弹出进入凹槽，内丝杆继续旋转使凹槽的一个斜面压住钢珠，内丝杆被锁定，只能推动外丝杆一起转动。反向旋转时凹槽另一斜面与斜孔壁作用把钢珠顶回斜孔内。完成一个自锁和解锁的过程。见附图4。

Description

一种具有自锁功能的多节螺纹顶杆
一、技术领域
机械辅助工具
二、背景技术
目前利用丝杆使部件作轴向往复运动的工具或器材有螺旋千斤顶和电动推杆。螺旋千斤顶的原理是以往复扳动手柄，拔爪推动棘轮间隙回转，小伞齿轮带动大伞齿轮，使举重螺杆旋转，从而使升降套筒获得起升或下降，螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用。电动推杆则是电动机经齿轮减速后，带动一对丝杆螺母。把电机的旋转运动变成直线运动，利用电动机正反转完成推杆动作。
由于受内部结构的限制，螺旋千斤顶或电动推杆的展开长度只能是底座长度的1-2倍，以致应用范围受限。此发明是利用了棘轮机构单向自锁的原理，使每根丝杆自带自锁功能由最初的被动伸缩转为自锁后的主动旋转，因此具备了力传递的功能，理论上顶杆的展开长度可达到N-1倍。
三、发明内容
本发明目的就是提供一种具有展开长度超过底座长度3倍以上的多节螺纹顶杆，使应用范围更加广泛。
多节螺纹顶杆是由3个或3个以上不同直径尺寸，3种不同形状丝杆组合成(图1，图中尺寸为：d1＝D1；d＝D；d2＝……＝Dn；d3＝……＝Dn)，分别为：中心杆---外丝杆、数个支柱杆---内外丝杆和基础杆---内丝杆。为了使丝杆能在行程范围内自由伸展和收回，利用棘轮机构单向锁定原理设计了由斜孔、弹簧和钢珠的组合体与能形成自锁腔体的梯形凹槽共同构成一个棘轮机构。在外螺纹丝杆一端错位且不在一个平面上布局2个棘轮组合体(图2-1、图2-2)，靠中心为左组合体、靠外端为右组合体；在内螺纹丝杆两端合理布局梯形凹槽(图2-2、图2-3)。左组合体控制丝杆外伸长度，右组合体控制丝杆收缩终点，利用2组棘轮机构控制顶杆行程。
不同丝杆通过螺纹相互拧合，当某两丝杆通过旋转使组合体与凹槽啮合时(图3)，钢珠弹出进入凹槽，内丝杆继续旋转，凹槽的一个斜面压住钢珠且阻止内丝杆继续旋转，只能带动外丝杆一起转动，起到力的传递功能。反向旋转时凹槽另一斜面与斜孔壁作用把钢珠顶回斜孔内。完成一个自锁和解锁的过程。
四、附图说明
图1：是3种不同直径尺寸、不同形状丝杆。中心杆为外丝；基础杆为内丝；支柱杆为内外丝。在外丝杆的不同位置布局棘轮组合体，在内丝杆的两端布局梯形凹槽，支柱杆根据要求同时布局组合体和凹槽。
图2-1：为中心丝杆棘轮组合体的布局位置和组合体的内部结构示意图，组合体分为左右两种。
图2-2：为支柱丝杆梯形凹槽、棘轮组合体的布局位置和组合体的内部结构示意图，支柱丝杆起着承上启下的作用，当棘轮机构自锁时，支柱杆由轴向运动转为旋转运动，基础杆的动力通过它传递到下一节，使下一节产生轴向运动。
图2-3：为基础杆梯形凹槽示意图，其他丝杆的外伸与收缩的动力通过此杆传递。
图3：为外螺纹丝杆棘轮组合体与内螺纹丝杆梯形凹槽啮合产生自锁功能示意图
图4：为多节顶杆总成示意图。
图5：为弹簧片替代组合体构成的棘轮机构，用于小尺寸的顶杆。
五、具体实施方式
在图4所示的案例中，内螺纹丝杆的两端各有一个梯形凹槽，此凹槽形成自锁腔体；在外螺纹丝杆的一端不同水平位置设有两个包含斜孔、弹簧和钢珠的组合体；两者结合形成棘轮机构且决定外螺纹丝杆伸展长度。当某两丝杆通过旋转使组合体与凹槽啮合时，钢珠弹出进入凹槽，内丝杆继续旋转使凹槽的一个斜面压住钢珠，内丝杆被锁定，只能推动外丝杆一起转动。反向旋转时凹槽另一斜面与斜孔壁作用把钢珠顶回斜孔内。完成一个自锁和解锁的过程。

Claims (3)

1.一个由多种不同直径、不同形状丝杆组合成的具有自锁功能的多节螺纹顶杆，其中，所述功能为每节丝杆都带有自锁功能且在规定的行程范围内自由伸展和收缩。
2.根据权利要求1所述中的行程范围内自由伸展和收缩，其特征在于：(1)既有内丝又有外丝并起着力传递作用的丝杆。(2)由斜孔、弹簧和钢珠的组合体与梯形凹槽共同构成一个棘轮机构，利用棘轮机构单向锁定原理控制丝杆行程。
3.根据权利要求1所述特征，可用弹簧片替代棘轮机构组合体。
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