CN110953241B - 一种旋转关节 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转关节，包括转动部件和静止部件；所述转动部件包括壳体、调节螺钉、弹簧和滚珠；所述静止部件包括卡簧和法兰；法兰固定在基座上，法兰的中心孔内壁上设置卡簧槽，卡簧安装在法兰的卡簧槽内；壳体的端部通过卡簧安装在法兰中心孔中；调节螺钉沿壳体的中心轴方向安装在壳体内的螺纹槽内，下方安装弹簧和滚珠，且滚珠安装在法兰端面的滚珠槽内；壳体带有侧向的支臂，内部开有水平和竖直中心孔，并在两孔交界处设置滑槽结构。本发明可以在可调力矩作用下在给定旋转角度范围内实现径向旋转，并且能够在预定的若干位置上保持固定不动。

Description

一种旋转关节
技术领域
本发明涉及一种关节，特别是涉及一种旋转关节。
背景技术
现有旋转关节主要为同轴旋转，对于直角旋转涉及甚少，而且其旋转过程中采用棘轮结构，面面接触，摩擦力较大，旋转扭矩不可调，可靠性和使用寿命不高。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种可以在可调力矩作用下在给定旋转角度范围内实现径向旋转，并且能够在预定的若干位置上保持固定不动的旋转关节。
本发明所要采用的技术方案是：一种旋转关节，包括转动部件和静止部件；所述转动部件包括壳体、调节螺钉、弹簧和滚珠；所述静止部件包括卡簧和法兰；法兰固定在基座上，法兰的中心孔内壁上设置卡簧槽，卡簧安装在法兰的卡簧槽内；壳体的端部通过卡簧安装在法兰中心孔中；调节螺钉沿壳体的中心轴方向安装在壳体内的螺纹槽内，下方安装弹簧和滚珠，且滚珠安装在法兰端面的滚珠槽内；壳体带有侧向的支臂，内部开有水平和竖直中心孔，并在两孔交界处设置滑槽结构。
法兰的端面沿周向均匀分布若干滚珠槽，滚珠槽数量根据预先设定的固定位置的数量确定，滚珠槽之间开有滚道。
所述卡簧设置开口。
在旋转力矩作用下，转动部件相对于静止部件做旋转运动，弹簧在转动过程中受到轴向压缩变形，使滚珠与法兰紧密贴合，滚珠由滚珠槽内滚出沿滚道滚动直到下一个滚珠槽，并保持不动，此动作可根据需要重复进行，直到到达预定位置，也可根据需要反向转动。
所述弹簧具有预压缩量，通过调节螺钉调节弹簧压缩量，改变滚珠与法兰之间的正压力，达到调节摩擦力的目的，使转动力矩满足要求。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明突破了旋转关节同轴旋转的局限，可以实现给定旋转角度范围内的径向旋转，并且能够实现预定位置上的固定不动；
(2)本发明采用弹簧结构，通过调节螺钉调节弹簧压缩量，可以实现转动力矩的调节，同时采用滚珠结构，使相对转动状态由滑动摩擦转变为滚动摩擦，大大降低了工作过程中的摩擦力，使旋转关节的使用寿命和相关性能有了更好的保证。
(3)本发明壳体采用滑槽结构，使电缆与壳体接触处平滑过渡，减少旋转关节转动过程中对电缆的损伤。
(4)本发明法兰采用滚珠槽结构，滚珠槽的数量根据预先设定的固定位置的数量设计，法兰端面设置滚道保证旋转关节的稳定转动。
(5)本发明采用卡簧结构，避免法兰和壳体之间产生横向和径向方向上的相对蹿动。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的壳体示意图；
图3是本发明的法兰示意图；
图4是本发明的卡簧示意图。
图中：1、壳体；2、卡簧；3、法兰；4、调节螺钉；5、弹簧；6、滚珠
具体实施方式
通过下面的实例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
如图1、2、3、4所示，本发明一种旋转关节包括转动部件和静止部件两部分。所述转动部件包括壳体1、调节螺钉4、弹簧5和滚珠6组成；所述静止部件包括卡簧2和法兰3组成。静止部件固定在已有基座上，转动部件与静止部件装配在一起，具体实现方式如下所述。
如图1所示，法兰3通过螺钉固定在基座上，卡簧2安装在法兰3的卡簧槽内，壳体1通过卡簧2与法兰3装配在一起。调节螺钉4安装在壳体1内的螺纹槽内，下方安装弹簧5和滚珠6，且滚珠6安装在法兰3端面的滚珠槽内。所述壳体1内部开有水平和竖直中心孔，并在两孔交界处采用滑槽结构；所述法兰3端面均匀开有滚珠槽，滚珠槽数量根据预先设定的固定位置的数量设计，滚珠槽之间开有滚道；所述卡簧2留有开口，可产生一定变形量。
本发明的工作过程：旋转关节的动作原理为在一定的旋转力矩作用下，转动部件相对于静止部件做旋转运动，所述弹簧5在转动过程中受到轴向压缩变形，使滚珠6与法兰3紧密贴合在一起，由此结合面处摩擦力逐渐增大，转动力矩相应增大，滚珠由滚珠槽内滚出沿滚道滚动直到下一个滚珠槽，并保持不动，此动作可根据需要重复进行，直到到达预定位置，也可根据需要反向转动。所述弹簧5具有一定预压缩量，可通过调节螺钉4调节其压缩量，改变滚珠6与法兰3之间的正压力，达到调节摩擦力的目的，使转动力矩满足设计要求。卡簧2在工作过程中保持与法兰3和壳体2保持紧密接触，避免二者在轴向和径向上的蹿动，保证了旋转关节的稳定性和可靠性。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种旋转关节，其特征在于，包括转动部件和静止部件；所述转动部件包括壳体(1)、调节螺钉(4)、弹簧(5)和滚珠(6)；所述静止部件包括卡簧(2)和法兰(3)；法兰(3)固定在基座上，法兰(3)的中心孔内壁上设置卡簧槽，卡簧(2)安装在法兰(3)的卡簧槽内；壳体(1)的端部通过卡簧(2)安装在法兰(3)中心孔中；调节螺钉(4)沿壳体(1)的中心轴方向安装在壳体(1)内的螺纹槽内，下方安装弹簧(5)和滚珠(6)，且滚珠(6)安装在法兰(3)端面的滚珠槽内；壳体(1)带有侧向的支臂，内部开有水平和竖直中心孔，并在两孔交界处设置滑槽结构；
转动部件相对于静止部件做旋转运动，弹簧(5)在转动过程中受到轴向压缩变形，使滚珠(6)与法兰(3)紧密贴合，滚珠由滚珠槽内滚出沿滚道滚动直到下一个滚珠槽，并保持不动，此动作可根据需要重复进行，直到到达预定位置，也可根据需要反向转动；
所述弹簧(5)具有预压缩量，通过调节螺钉(4)调节弹簧(5)压缩量，改变滚珠(6)与法兰(3)之间的正压力，达到调节摩擦力的目的，使转动力矩满足要求。
2.根据权利要求1所述的一种旋转关节，其特征在于，法兰(3)的端面沿周向均匀分布若干滚珠槽，滚珠槽数量根据预先设定的固定位置的数量确定，滚珠槽之间开有滚道。
3.根据权利要求1或2所述的一种旋转关节，其特征在于，所述卡簧(2)设置开口。
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