CN110748261B - 一种具有自锁结构的直线滑轨及自锁解锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有自锁结构的直线滑轨及自锁解锁方法，直线滑轨包括：外层滑轨、内层滑块、自锁块；自锁块与内层滑块通过铆钉铆接固定，外层滑轨与内层滑块通过铰接分别于固定结构件两侧，内层滑块通过间隙配合装配于外层滑轨内侧；外层滑轨无连接一侧具有异形结构，能够在每次运动中使自锁块旋转，自锁块的异形结构通过旋转干涉于外层滑轨的结构中，使其实现自锁功能。本发明在不影响直线滑轨整体结构的前提下，通过增加自锁块并对外层滑轨进行异形设计，实现自锁复位功能，有效解决了目前直线滑轨自锁复杂，需独立设计自锁结构的问题。

Description

一种具有自锁结构的直线滑轨及自锁解锁方法

技术领域

本发明涉及直线滑轨技术领域，尤其涉及一种具有自锁结构的直线滑轨及自锁解锁方法。

背景技术

直线滑轨作为直线运动结构，因其简单的单自由度运动结构与较强的稳定性、简易性广泛应用于生活各方各面。上开门铰链结构操作窗，广泛应用于各机械结构领域，但由于铰链的灵活性，其自锁固定方式较为单一，结构较为复杂。本发明直线自锁滑轨有效解决了此类问题。

目前市场上的直线滑轨结构简单，只具有最长行程限位，它的结构相对简单，仅具有外层滑轨与内层滑块两个结构，通过铰接连接不同的结构件，仅能实现侧开门运动，无法实现拉伸后自锁这一功能。目前具有自锁功能的直线滑轨需要独立自锁结构，结构复杂，稳定性差且需要过多操作步骤，较难有效解决此类问题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种具有自锁结构的直线滑轨及自锁解锁方法，通过改进外层滑轨结构，增加自锁块，实现滑轨一次伸长自锁功能，滑轨二次伸长解锁功能，用以解决直线滑轨无法自锁的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种具有自锁结构的直线滑轨，直线滑轨包括：外层滑轨、内层滑块、自锁块；

自锁块包含自锁块主体、第一内凹三角形卡合结构、第二内凹三角形卡合结构及中心通孔，第一内凹三角形卡合结构与第二内凹三角形卡合结构关于自锁块的中心对称；

自锁块具有单一旋转自由度；所述内层滑块能够在外层滑轨内滑动；

外层滑轨铰接于固定结构件，内层滑块铰接于运动结构件。

外层滑轨为长方形中空结构且包括上层板和下层板；其中，上层板设有异形槽，异形槽的深度与上层板的厚度相同；下层板开有圆形通孔，所述圆形通孔位于下层板沿长边方向的中心线上，且靠近下层板的第一端部，所述圆形通孔用于下层板的位置固定。

内层滑块为长方形结构，沿长方形结构长边方向的中心线上设有第一圆形通孔、第二圆形通孔，第一圆形通孔靠近内层滑块的第一端面且用于内层滑块的位置固定，所述第二圆形通孔靠近第二端面且用于自锁块的位置固定；

自锁块的中心通孔与所述第二圆形通孔通过连接组件连接，连接组件能够使自锁块固定于内层滑块上。

外层滑轨的异形槽包括矩形结构和异形结构，矩形结构位于下层板沿长边方向的中心线上，且一边与第一端部重合；所述异形槽的异形结构包括导向结构、内凹锐角结构及凸出结构组成，导向结构、内凹锐角结构位于沿长方形结构长边方向的中心线的一侧，凸出结构位于沿长方形结构长边方向的中心线的另一侧。

导向结构位于异形结构的一端并与矩形结构的长边连接，导向结构用于自锁块从异形结构向矩形结构滑落时导向作用；内凹锐角结构位于异形结构的另一端，用于限位自锁块运动并拨动自锁块转动。

凸出结构与自锁块的内凹三角形卡合结构配合，锁死自锁块。

第一内凹三角形卡合结构的第三长边和第一短边呈钝角，第三长边与第一短边的尺寸比例为4：1-3：1。

具有自锁结构的直线滑轨的自锁解锁方法，自锁解锁方法的步骤为：

S1、自锁阶段

推动运动结构件，实现自锁；

S2、解锁阶段

再次推动运动结构件，实现解锁。

自锁阶段S1包括以下步骤：

a、初始阶段

外层滑轨与内层滑块处于闭合状态，自锁块位于外层滑轨的异形槽的矩形结构中，自锁块的第一内凹三角形卡合结构朝上，推动运动结构件，运动结构件带动内层滑块向上运动，直线滑轨伸长，自锁块随内层滑块在外层滑轨的异形槽内向上运动；

b、最大行程阶段

当自锁块的第一内凹三角形卡合结构中的角M与外层滑轨的异形槽的内凹锐角结构左侧接触时，内凹锐角结构限制角M继续向上运动，自锁块达到最大位移，内凹锐角结构推动角M，使自锁块逆时针转动，直至自锁块的第一内凹三角形卡合结构中角N运动到内凹锐角结构右侧时停止，自锁块卡死；第一内凹三角形卡合结构的长边与自锁块主体构成角M，第一短边与自锁块主体构成角N，第二内凹三角形卡合结构的第二短边与自锁块主体构成角Q；

c、回落阶段

由于重力作用，自锁块随内层滑块在外层滑轨的异形槽中开始向下回落；

d、自锁阶段

内层滑块向下运动至自锁块的第二内凹三角形卡合结构与外层滑轨的异形槽的凸出结构卡死，内层滑块停止向下运动，完成直线滑轨自锁。

解锁阶段S2包括以下步骤：

a、回复阶段

推动运动结构件，运动结构件带动内层滑块向上伸长，自锁块随内层滑块在外层滑轨的异形槽中向上运动，直线滑轨伸长；

b、最大行程阶段

当自锁块的角N与外层滑轨的异形槽的内凹锐角结构接触时，自锁块停止向上运动，自锁块达到最大行程；内凹锐角结构推动角N，自锁块逆时针转动，直至自锁块的角Q运动至内凹锐角结构右侧卡死，自锁块停止转动；第一短边与自锁块主体构成角N，第二内凹三角形卡合结构的第二短边与自锁块主体构成角Q；

c、复位阶段

由于重力作用，自锁块随内层滑块在外层滑轨的异形槽中开始向下回落，由于此时外层滑轨的异形槽不再限位，自锁块回复至初始状态，直线滑轨完成解锁。

本发明有益效果如下：

1.本申请仅增加单一自锁块即可实现直线滑轨在行程极限内自锁功能，相比于其它自锁滑轨需要单独设计自锁结构，本方案结构设计简单，稳定性高，可操作性强。

2.本申请通过对外层滑轨的一端进行异形设计，能够使自锁块旋转，直线滑轨一次伸长，自锁块的异形结构通过旋转会干涉于外层滑轨，实现自锁，直线滑轨二次伸长，自锁块的异形结构通过旋转会自动解除与外层滑轨的干涉，实现解锁复位，本方案操作简单方便，自动化程度高，提高了工作效率。

3.本申请将自锁结构与滑轨整体结合，形成组件结构，且自锁位置仅需简单改变内侧滑轨与自锁块铆接通孔尺寸即实现在极限行程内不同尺寸长度的自锁功能。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的特征和优点从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为一种具有自锁结构的直线滑轨的结构示意图；

图2为外层滑轨结构示意图；

图3为内层滑块结构示意图；

图4为自锁块结构示意图；

图5为具有自锁结构的直线滑轨的自锁解锁过程示意图。

图中：1.外层滑轨、2.内层滑块、3.自锁块、11.上层板、12.下层板、13.圆形通孔、14.第一端部、15.第二端部、16.异形槽、17.第一长边、18.第二长边、161.矩形结构、162.异形结构、21.第一圆形通孔、22.第二圆形通孔、23.第一端面、24.第二端面、31.第一内凹三角形卡合结构、32.第二内凹三角形卡合结构、311.第三长边、312.第一短边、321.第四长边、322.第二短边、33.中心通孔

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

实施例1

一种具有自锁结构的直线滑轨，该直线滑轨包括：外层滑轨1、内层滑块2、自锁块3，参见图1。

外层滑轨1为长方形中空结构，参见图2，长方形壳体外部尺寸优选为：长150-250mm，宽40-48mm，高2-8mm，长方形的两个第一端部14，第二端部15不封闭，壳体内部空间尺寸优选为：长150-250mm，宽38-46mm，高1-6mm。外层滑轨包括上层板11和下层板12，其中上层板11开异形槽16，槽深与上层板11厚度相同，下层板12开有圆形通孔13，圆形通孔13位于下层板沿长边方向的中心线上，且靠近第一端部14，通孔直径为8-11mm。异形槽16包括矩形结构161和异形结构162，矩形结构161位于下层板沿长边方向的中心线上，且一边与第一端部14重合，优选尺寸为：长70-130mm，宽20-24mm。异形结构162由点A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K顺次连接构成，其中，AK与矩形结构161的一条短边重合，EF与第二端部15部分重合，BC、DE、GF、IH、KJ均平行于上层板11的长边，IJ、GH平行于第二端部15，KJ与JI构成直角KJI，BC优选长度为30-100mm，JI优选长度为6-14mm，BC与上层板第一长边17的优选距离为2-10mm，EF优选长度为8-14mm，AB与矩形结构161的长边呈钝角，优选为180-220度，CD与DE构成锐角CDE，优选为50-70度。

内层滑块2为长方形结构，参见图3，优选尺寸为：长150-250mm，宽38-46mm，高1-6mm，沿长方形结构长边方向的中心线上设有第一圆形通孔21、第二圆形通孔22，且第一圆形通孔21靠近第一端面23，距第一端面23优选距离为8-35mm，第二圆形通孔22距离靠近第二端面24，优选距离为35-70mm，第一圆形通孔21和第二圆形通孔22的优选直径为8-12mm。

自锁块3包含两个内凹三角形卡合结构31、32和一个中心通孔33，参见图4，两个内凹三角形卡合结构关于自锁块3的中心对称，内凹三角形卡合结构31的第三长边311和第一短边312呈钝角，优选为235-250°，第三长边311与第一短边312的优选尺寸比例为4：1-3：1，内凹三角形卡合结构32的第四长边321和第二短边322呈钝角，优选为235-250°，第四长边321与第二短边322的优选尺寸比例为4：1-3：1，两个内凹三角之间的边为QM、PN，QM优选尺寸为15－25mm，QM与第二短边322构成角Q，QM与第三长边311构成角M，PN与第一短边312构成角N，中心通孔43的直径优选为8-11mm。

自锁块3的中心通孔33与内层滑块2的第二圆形通孔22通过连接组件连接(图中未示出)，使自锁块3固定于内层滑块2上，随内层滑块2同步运动，且自锁块3具有单一旋转自由度，自锁块3能够绕中心通孔33中心转动。优选为铆钉铆接，铆钉直径与自锁块3的圆形通孔直径相同，当受外力作用时，自锁块3能转动。

外层滑轨1与内层滑块2通过铰接分别固定于同一结构件两侧或不同结构件上，优选方案为：外层滑轨1铰接于运动结构中的固定结构件，如框；内层滑块2铰接于运动结构中的运动结构件，如外翻门，使其实现单自由度旋转功能，外层滑轨1能绕框旋转，内层滑块2能绕外翻门旋转，在运动过程中，外层滑轨1与内层滑块2能保证单一伸缩自由度运动，当推动外翻门时，内层滑块2沿外层滑轨1沿轨道方向伸长或收缩运动。

内层滑块2通过间隙装配于外层滑轨1内侧，保证内层滑块2与外层滑轨1滑动。

外层滑轨1上层的异形结构162，能够在每次运动中使自锁块旋转，自锁块3的异形结构通过旋转干涉于外层滑轨1的结构，并实现外层滑轨1与内层滑块2的自锁功能。

实施例2

一种具有自锁结构的直线滑轨的自锁解锁方法，该自锁解锁方法的步骤为：

S1、自锁阶段。

推动运动中的运动结构件如外翻门，实现自锁。

S1、解锁阶段。

再次推动运动中的运动结构件如外翻门，实现解锁。

所述自锁阶段S1包括以下步骤：

a、初始阶段，参见图5a

外层滑轨1与内层滑块2处于闭合状态，自锁块3位于外层滑轨1的异形槽16的矩形结构161中，自锁块3的内凹三角形卡合结构31朝上，推动运动中的运动结构件，如外翻门，运动结构件带动内层滑块2向上运动(伸长)，自锁块3随内层滑块2在外层滑轨1的异形槽16中向上运动；

b、最大行程阶段，参见图5b

当自锁块3的内凹三角形卡合结构31中的角M与外层滑轨1的异形槽16的角CDE左侧接触时，角CDE限制角M继续向上运动，自锁块3达到最大位移，角CDE推动角M，使自锁块3逆时针转动，直至自锁块3的内凹三角形卡合结构31中角N运动到角CDE右侧时停止，自锁块3卡死。

c、回落阶段，参见图5c

由于重力作用，自锁块3随内层滑块2在外层滑轨1的异形槽16中开始向下回落。

d、自锁阶段，参见图5d

由于自锁块3与外层滑轨1的结构限位，内层滑块2向下运动至自锁块3的内凹三角形卡合结构32，与外层滑轨1的异形槽16的角KJI卡死，内层滑块2停止继续向下运动，完成直线滑轨自锁。

所述解锁阶段S2包括以下步骤：

a、回复阶段，参见图5e

推动运动中的运动结构件，如外翻门，运动结构件带动内层滑块2向上伸长，自锁块3随内层滑块2在外层滑轨1的异形槽16中向上运动(拉伸)。

b、最大行程阶段，参见图5f

当自锁块3的角N与外层滑轨1的异形槽16中的角CDE接触时，自锁块3停止向上运动，自锁块3达到最大行程；角CDE推动角N，自锁块3逆时针转动，直至自锁块3中的角Q运动至角CDE右侧卡死，自锁块3停止转动。

c、复位阶段，参见图5g

由于重力作用，自锁块3随内层滑块2在外层滑轨1的异形槽16中开始向下回落，由于此时外层滑轨1的异形槽16不再限位，自锁块3回复至初始状态，直线滑轨完成解锁。

本发明实施例提供了具有自锁结构的直线滑轨及自锁解锁方法，针对目前直线滑轨仅可实现伸缩功能，缺少自锁功能进行结构改进，通过更改外层滑轨结构，增加自锁块的措施，在保证直线滑轨结构简单的同时，实现了直线滑轨的自锁复位功能，解决了目前直线滑轨无法实现自锁，需要人为支撑的问题，在简单增加结构，不影响直线滑轨整体结构的前提下，增加了自锁复位功能，有效改善了直线滑轨无法自锁的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有自锁结构的直线滑轨，其特征在于，该直线滑轨包括：外层滑轨(1)、内层滑块(2)、自锁块(3)；

所述自锁块(3)包含自锁块主体、第一内凹三角形卡合结构(31)、第二内凹三角形卡合结构(32)及中心通孔(33)，第一内凹三角形卡合结构(31)与第二内凹三角形卡合结构(32)关于自锁块的中心对称；

所述自锁块(3)具有单一旋转自由度；所述内层滑块(2)能够在外层滑轨(1)内滑动；

所述外层滑轨(1)铰接于固定结构件，所述内层滑块(2)铰接于运动结构件。

2.根据权利要求1所述的具有自锁结构的直线滑轨，其特征在于，所述外层滑轨(1)为长方形中空结构且包括上层板(11)和下层板(12)；上层板(11)设有异形槽(16)，所述异形槽(16)的深度与上层板(11)的厚度相同；下层板(12)开有圆形通孔(13)，所述圆形通孔(13)位于下层板沿长边方向的中心线上，且靠近下层板的第一端部(14)，所述圆形通孔(13)用于下层板(12)的位置固定。

3.根据权利要求2所述的具有自锁结构的直线滑轨，其特征在于，所述内层滑块(2)为长方形结构，沿长方形结构长边方向的中心线上设有第一圆形通孔(21)、第二圆形通孔(22)，所述第一圆形通孔(21)靠近内层滑块(2)的第一端面(23)且用于内层滑块(2)的位置固定，所述第二圆形通孔(22)靠近第二端面(24)且用于自锁块(3)的位置固定；

所述自锁块(3)的中心通孔(33)与所述第二圆形通孔(22)通过连接组件连接，所述连接组件能够使自锁块(3)固定于内层滑块(2)上。

4.根据权利要求3所述的具有自锁结构的直线滑轨，其特征在于，所述外层滑轨(1)的异形槽(16)包括矩形结构(161)和异形结构(162)，矩形结构(161)位于下层板沿长边方向的中心线上，且一边与第一端部(14)重合；所述异形槽(16)的异形结构(162)包括导向结构(AB)、内凹锐角结构(CDE)及凸出结构(GHIJ)组成，所述导向结构(AB)、内凹锐角结构(CDE)位于沿长方形结构长边方向的中心线的一侧，所述凸出结构(GHIJ)位于沿长方形结构长边方向的中心线的另一侧。

5.根据权利要求4所述的具有自锁结构的直线滑轨，其特征在于，所述导向结构(AB)位于异形结构(162)的一端并与矩形结构(161)的长边连接，所述导向结构(AB)用于自锁块从异形结构(162)向矩形结构(161)滑落时导向作用；所述内凹锐角结构(CDE)位于异形结构(162)的另一端，用于限位自锁块(3)运动并拨动自锁块转动。

6.根据权利要求5所述的具有自锁结构的直线滑轨，其特征在于，所述凸出结构(GHIJ)能够与自锁块(3)的内凹三角形卡合结构(31、32)配合并锁死自锁块(3)。

7.根据权利要求6所述的具有自锁结构的直线滑轨，其特征在于，所述第一内凹三角形卡合结构(31)的第三长边(311)和第一短边(312)呈钝角，第三长边(311)与第一短边(312)的尺寸比例为4：1-3：1。

8.根据权利要求1-7任一项所述的具有自锁结构的直线滑轨的自锁解锁方法，其特征在于，该自锁解锁方法的步骤为：

S1、自锁阶段

推动运动结构件，实现自锁；

S2、解锁阶段

再次推动运动结构件，实现解锁。

9.根据权利要求8所述的具有自锁结构的直线滑轨的自锁解锁方法，其特征在于，所述自锁阶段S1包括以下步骤：

a、初始阶段

外层滑轨(1)与内层滑块(2)处于闭合状态，自锁块(3)位于外层滑轨(1)的异形槽(16)的矩形结构(161)中，自锁块(3)的第一内凹三角形卡合结构(31)朝上，推动运动结构件，运动结构件带动内层滑块(2)向上运动，直线滑轨伸长，自锁块(3)随内层滑块(2)在外层滑轨(1)的异形槽(16)内向上运动；

b、最大行程阶段

当自锁块(3)的第一内凹三角形卡合结构(31)中的角M与外层滑轨(1)的异形槽(16)的内凹锐角结构(CDE)左侧接触时，内凹锐角结构(CDE)限制角M继续向上运动，自锁块(3)达到最大位移，内凹锐角结构(CDE)推动角M，使自锁块逆时针转动，直至自锁块(3)的第一内凹三角形卡合结构(31)中角N运动到内凹锐角结构(CDE)右侧时停止，自锁块卡死；所述第一内凹三角形卡合结构(31)的第三长边(311)与自锁块主体构成角M，第一短边(312)与自锁块主体构成角N，所述第二内凹三角形卡合结构(32)的第二短边(322)与自锁块主体构成角Q；

c、回落阶段

由于重力作用，自锁块(3)随内层滑块(2)在外层滑轨的异形槽(16)中开始向下回落；

d、自锁阶段

内层滑块(2)向下运动至自锁块(3)的第二内凹三角形卡合结构(32)与外层滑轨(1)的异形槽(16)的凸出结构(GHIJ)卡死，内层滑块(2)停止向下运动，完成直线滑轨自锁。

10.根据权利要求9所述的具有自锁结构的直线滑轨的自锁解锁方法，其特征在于，所述解锁阶段S2包括以下步骤：

a、回复阶段

推动运动结构件，运动结构件带动内层滑块(2)向上伸长，自锁块(3)随内层滑块(2)在外层滑轨(1)的异形槽(16)中向上运动，直线滑轨伸长；

b、最大行程阶段

当自锁块(3)的角N与外层滑轨(1)的异形槽(16)的内凹锐角结构(CDE)接触时，自锁块(3)停止向上运动，自锁块(3)达到最大行程；内凹锐角结构(CDE)推动角N，自锁块(3)逆时针转动，直至自锁块(3)的角Q运动至内凹锐角结构(CDE)右侧卡死，自锁块(3)停止转动；第一短边(312)与自锁块主体构成角N，所述第二内凹三角形卡合结构(32)的第二短边(322)与自锁块主体构成角Q；

c、复位阶段

由于重力作用，自锁块(3)随内层滑块(2)在外层滑轨(1)的异形槽(16)中开始向下回落，由于此时外层滑轨(1)的异形槽(16)不再限位，自锁块(3)回复至初始状态，直线滑轨完成解锁。

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