CN111911575A - 一种球体弹性缓冲件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球体弹性缓冲件，包括球壳体、贴覆于球壳体外部的多个加强环、设置于球壳体内的多个连接杆以及多个弹性元；多个连接杆的一端固定连接在球壳体的中心点，连接杆的另一端与球壳体的侧壁连接，连接杆包括同轴的至少两个支杆，相邻支杆之间相隔一安装距离；弹性元的长度与安装距离相同，并且弹性元设置于相邻支杆之间；多个加强环至少两两交叉设置；球壳体、加强环、连接杆均具有弹性。本发明实现全角度、全方位减弱外负载对机器产生强烈冲击，能够对机器内部整体实现良好的缓冲保护作用，延长机器使用寿命，并提高操作使用的平稳性、准确性。

Description

一种球体弹性缓冲件

技术领域

本发明涉及精密机械内部缓冲技术领域，尤其涉及一种球体弹性缓冲件。

背景技术

机械设备中用到大量缓冲件，用以减弱冲击，为机械设备提供保护，延长使用寿命，以及操作的平稳性。常用的缓冲件为液压缸或弹簧件，液压缸需要水平安装，工作环境温度和湿度具有要求，并且对安全性要求高，在精密机械中使用较为受限；弹簧件使用范围广，对环境要求低，安全性高，但单一弹簧缓冲能力有限，不能进行精密控制，并且单一弹簧仅针对单一方向上进行缓冲，而对弹簧进行单纯叠加设置占用空间多，方向也有限，因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种球体弹性缓冲件，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种球体弹性缓冲件，包括球壳体、贴覆于所述球壳体外部的多个加强环、设置于所述球壳体内的多个连接杆以及多个弹性元；

多个所述连接杆的一端固定连接在所述球壳体的中心点，所述连接杆的另一端与所述球壳体的侧壁连接，所述连接杆包括同轴的至少两个支杆，相邻所述支杆之间相隔一安装距离；

所述弹性元的长度与所述安装距离相同，并且所述弹性元设置于相邻所述支杆之间，所述弹性元包括第一弹性体和第二弹性体，所述第一弹性体和所述第二弹性体分别与位于所述安装距离两端的两所述支杆抵接；

多个所述加强环至少两两交叉设置；

所述球壳体、所述加强环、所述连接杆均具有弹性。

本发明的一个较佳实施例中，所述第二弹性体与所述第一弹性体同轴，并设置于其内部，所述第一弹性体包括第一壳体和套接在所述第一壳体内部、并与其底部抵触的第一弹簧体，所述第二弹性体包括第二壳体和套接在所述第二壳体内部、并与其底部抵触的第二弹簧体，所述第一弹簧体的另一端和所述第二弹簧体的另一端分别抵接位于所述安装距离两端的两所述支杆。

本发明的一个较佳实施例中，所述第一弹簧体的弹性系数和所述第二弹簧体的弹性系数不同。

本发明的一个较佳实施例中，所述第一弹簧体选自第一弹簧体组，所述第二弹簧体选自第二弹簧体组，所述第一弹簧体组和所述第二弹簧体组分别包括至少三个不同弹性系数的弹簧。

本发明的一个较佳实施例中，所述第一壳体和所述第二壳体一体成型。

本发明的一个较佳实施例中，所述球壳体的内壁设置有环形滑轨，所述连接杆与所述环形滑轨滑动连接。

本发明的一个较佳实施例中，所述球壳体的中心设置有安装块，多个所述连接杆的一端均与所述安装块连接。

本发明的一个较佳实施例中，所述加强环设置有三个，三个所述加强环的中心点均与所述球壳体的中心点重合，三个所述加强环的径向相互垂直。

本发明的一个较佳实施例中，所述球壳体包括若干块能够相互拼接为一个球体的壳片。

本发明的一个较佳实施例中，所述连接杆的轴线和所述弹性元的轴线重合。

本发明的一个较佳实施例中，所述球壳体、所述加强环任一或两者均采用金属片制成。

本发明的一个较佳实施例中，所述球壳体、所述加强环任一或两者的外周均设置有橡胶圈。

本发明的一个较佳实施例中，所述弹性元外侧设置有保护套，所述保护套与所述连接杆套接。

本发明的一个较佳实施例中，所述第一弹性体包括两端分别抵靠所述第一弹簧体、对应的所述支杆的第一抵接件，所述第二弹性体包括两端分别抵靠所述第二弹簧体、对应的所述支杆的第二抵接件。

本发明的一个较佳实施例中，所述第一抵接件包括与所述第一弹簧体抵接的抵接环，所述抵接环能够在所述第一壳体和所述第二壳体形成的间隙中移动。

本发明的一个较佳实施例中，所述第一弹性体还包括第一导向组件，所述第一导向组件设置于所述抵接环的外周和所述第一壳体的内壁之间，和/或所述抵接环的内周与所述第二壳体的外壁之间。

本发明的一个较佳实施例中，所述第二抵接件包括与所述第二弹簧体抵接的抵接片，所述抵接片能够在所述第二壳体内移动。

本发明的一个较佳实施例中，所述第二弹性体还包括第二导向组件，所述第二导向组件设置于所述抵接片的外周和所述第二壳体的内壁之间。

本发明的一个较佳实施例中，所述第一导向组件和所述第二导向组件均包括导向块和相匹配的导向槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明适用于各种机器零部件、机构以及设备连接处，通过球壳体形成球形主体结构，通过多个交叉的加强环贴覆在主体结构外部，机器零部件抵接在加强环交叉处，均匀向球壳体的外周分散冲击力，全角度、全方位减弱外负载对其产生强烈冲击，能够对机器内部整体实现良好的缓冲保护作用，延长机器使用寿命，并提高操作使用的平稳性、准确性。

（2）本发明通过弹性元实现对缓冲作用的精确控制，进一步地，通过第一弹簧体、第二弹簧体的弹性系数不同，叠加设置微小缓冲和大幅缓冲两种模式，能够应对更多冲击情况；再进一步地，通过第一弹簧体组和第二弹簧体组分别包括至少三个不同弹性系数的弹簧，为第一弹簧体和第二弹簧体的组合实现多种缓冲范围，适应不同工作环境。

（3）本发明通过设置在球壳体内部的多个连接杆与弹性元协同，一方面，实现对球壳体的支撑，另一方面，实现多方向差别化的缓冲作用，即集成多个缓冲件，并且能够根据不同方向上所需缓冲力进行差别化设置，减少所需安装空间，实现机械结构精简。

（4）本发明通过球壳体内壁设置的环形滑轨，连接杆的一端能够沿环形滑轨滑动，实现连接杆较为顺畅地微幅摆动，从而增强机器内部的缓冲，延长机器使用寿命，并进一步提高操作使用的平稳性、准确性。

（5）本发明通过抵接环以及抵接片的设置，增加与第一弹簧体或第二弹簧体的接触面积，从而使得第一弹簧体或第二弹簧体平稳伸缩，提高弹性元使用的稳定性。

（6）本发明通过第一导向组件以及第二导向组件的设置，确保抵接环或抵接片的移动方向的准确性，并且减少抵接环或抵接片与壳体的摩擦，提高移动的流畅性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明在使用状态的立体示意图；

图2为图1的透视示意图；

图3为本发明另一实施例中除去弹性元的部分透视示意图；

图4为本发明一实施例中弹性元的透视放大示意图；

图5为图4中弹性元的立体示意图；

图6为图4中弹性元的爆炸示意图；

图7为本发明另一实施例中弹性元的立体放大示意图；

图8为图7中弹性元的爆炸示意图；

图9为图7中弹性元的第一导向组件的立体放大示意图。

具体地，100-机器零部件，

200-球壳体，210-环形滑轨，220-安装块，

300-连接杆，310-支杆，320-安装距离，

400-弹性元，410-第一弹性体，411-第一壳体，412-第一弹簧体，413-第一抵接件，4131-抵接环，4132-第一抵接杆，4133-连接片，420-第二弹性体，421-第二壳体，422-第二弹簧体，423-第二抵接件，4231-抵接片，4232-第二抵接杆，430-第一导向组件，431-导向块，432-导向槽；

500-加强环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种球体弹性缓冲件，包括球壳体200以及贴覆于球壳体200外部的多个加强环500，多个加强环500至少两两交叉设置，从而使得机器零部件100优选抵靠在加强环500的交叉处，进而使得缓冲能够均匀地向球壳体200的外周分散，从而全角度、全方位减弱外负载对其产生强烈冲击，能够对机器内部整体实现良好的缓冲保护作用，延长机器使用寿命，并提高操作使用的平稳性、准确性。当然，为确保机器零部件100与本球体弹性缓冲件连接的稳定性，两者可以是固定连接。

具体而言，球壳体200、加强环500任一或两者均采用金属片制成，以实现良好的强度，使用寿命长，同时，金属片具有良好的弹性，使得球壳体200和加强环500能够随外负载形变，实现良好的缓冲作用。球壳体200、加强环500任一或两者的外周均可以设置有橡胶圈，以减少划伤碰撞等损伤，延长使用寿命。

如图2所示，球壳体200内设置有多个连接杆300以及多个弹性元400，通过连接杆300与弹性元400地协同，一方面，实现对球壳体200的支撑，另一方面，实现多方向差别化的缓冲作用，即集成多个缓冲件，并且能够根据不同方向上所需缓冲力进行差别化设置，减少所需安装空间，实现机械结构精简。

如图2和图3所示，多个连接杆300的一端固定连接在球壳体200的中心点，连接杆300的另一端与球壳体200的侧壁连接，两者可以是固定连接，也可以是滑动连接。具体地，连接杆300包括同轴的至少两个支杆310，相邻支杆310之间相隔一安装距离320，从而为弹性元400的安装提供空间位置，并且通过多支杆310设置连接杆300，配合特定弹性元400能够从两个方向对连接杆300提供缓冲，进而对球壳体200产生作用。本实施例中，连接杆300包括两个支杆310，当然不限于此，还可以是三个、四个，甚至更多，同样地，连接杆300轴向上形成一个、两个、三个或者更多的安装空间，从而能够安装多个弹性元400，适应不同机械要求，提供更优的缓冲效果。连接杆300具有弹性，以提供一定形变能力，进一步优化缓冲作用，并且延长连接杆300的使用寿命。

如图2所示弹性元400的长度与安装距离320相同，并且弹性元400设置于相邻支杆310之间，通过弹性元400实现对缓冲作用的精确控制，弹性元400连接两端的支杆310，使得连接杆300形成对球壳体200的有效抵触，进而提供支撑以及缓冲。

如图4-6所示，弹性元400包括第一弹性体410和第二弹性体420，第一弹性体410和第二弹性体420分别与位于安装距离320两端的两支杆310抵接，从而通过第一弹性体410和第二弹性体420实现两端同步缓冲，降低外负载的冲击力。

为使得伸缩缓冲过程流畅进行，优选地，连接杆300的轴线和弹性元400的轴线重合。

为实现良好的缓冲作用，可以理解的是，球壳体200、加强环500、连接杆300均具有弹性。

在本发明的一个较佳实施例中，如图4和图5所示，第二弹性体420与第一弹性体410同轴，并设置于其内部，从而缩小体积，并增强本球体弹性缓冲件的强度，延长其使用寿命。如图6所示，第一弹性体410包括第一壳体411和套接在第一壳体411内部、并与其底部抵触的第一弹簧体412。第二弹性体420包括第二壳体421和套接在第二壳体421内部、并与其底部抵触的第二弹簧体422。第一弹簧体412的另一端和第二弹簧体422的另一端分别抵接位于安装距离320两端的两支杆310，从而实现两端同步缓冲，降低外负载的冲击力。进一步地，第一壳体411和第二壳体421一体成型。

在本发明的一个较佳实施例中，第一弹簧体412的弹性系数和第二弹簧体422的弹性系数不同，从而提供微小缓冲和大幅缓冲两种模式，能够应对多种冲击情况。进一步地，第一弹簧体412选自第一弹簧体412组，第二弹簧体422选自第二弹簧体422组，第一弹簧体412组和第二弹簧体422组分别包括至少三个不同弹性系数的弹簧，为第一弹簧体412和第二弹簧体422的组合实现多种缓冲范围，适应不同工作环境。例如，第一弹簧体组包括100N弹簧、200N弹簧和300N弹簧，第二弹簧体组包括25N弹簧、50N弹簧和75N弹簧，从而使得技术人员可以根据现场情况挑选调试，组合出最优的缓冲效果。

在本发明的一个较佳实施例中，如图3所示，球壳体200的内壁设置有环形滑轨210，连接杆300与环形滑轨210滑动连接，即连接杆300的一端能够沿环形滑轨210滑动，实现连接杆300较为顺畅地微幅摆动，从而增强机器内部的缓冲，延长机器使用寿命，并进一步提高操作使用的平稳性、准确性。本实施例中，环形滑轨210设置在球壳体200内与其一体成型，当然，环形滑轨210能够另外设置在球壳体200内。

在本发明的一个较佳实施例中，如图1和图2所示，加强环500设置有三个，三个加强环500的中心点均与球壳体200的中心点重合，三个加强环500的径向相互垂直，从而为机器零部件100在三个方向维度上提供安装点，从而更好地全角度、全方位减弱外负载对其产生强烈冲击，能够对机器内部整体实现良好的缓冲保护作用，延长机器使用寿命，并提高操作使用的平稳性、准确性。

一般而言，球壳体200采用两半对称的壳片拼接完成，该结构简单，制造方便，但其拼接点少，接缝线长，缓冲效果有限，拼接处容易损坏。因此，在本发明的一个较佳实施例中，球壳体200包括若干块能够相互拼接为一个球体的壳片，从而使得球壳体200具有多个拼接点，多条短接缝线，从而能够更好地缓冲，并且便于对球壳体200进行部分更换。

在本发明的一个较佳实施例中，如图2所示，球壳体200的中心设置有安装块220，多个连接杆300的一端均与安装块220连接，从而使得多个连接杆300更为便捷地连接为一点，并且方便更换单个连接杆300，连接杆300与安装块220可以为固定连接，通过连接杆300本身的弹性进行缓冲，连接杆300与安装块220也可以为转动连接，尤其配合环形滑轨210，使用更为方便。

在本发明的一个较佳实施例中，弹性元400外侧设置有保护套，保护套与连接杆300套接，从而增强弹性元400与连接杆300连接处的强度，延长使用寿命。

在本发明的一个较佳实施例中，如图4-6所示，第一弹性体410包括两端分别抵靠第一弹簧体412、对应的支杆310的第一抵接件413，第二弹性体420包括两端分别抵靠第二弹簧体422、对应的支杆310的第二抵接件423，从而推动第一弹簧体412或第二弹簧体422伸缩。具体而言，第一抵接件413可以包括沿第一弹簧体412的周向设置的至少两个第一抵接杆4132，第一抵接杆4132的一端与第一弹簧体412抵接，另一端与支杆310固定连接。第二抵接件423可以包括至少一个第二抵接杆4232，第二抵接杆4232的一端与第二弹簧体422抵接，另一端与支杆310固定连接。

在本发明的一个较佳实施例中，如图7和图8所示，第一抵接件413包括与第一弹簧体412抵接的抵接环4131，抵接环4131能够在第一壳体411和第二壳体421形成的间隙中移动，以增加与第一弹簧体412的接触面积，从而使得第一弹簧体412平稳伸缩，提高第一弹性体410使用的稳定性。进一步地，第一抵接杆4132设置有多个，沿抵接环4131的周向设置。为了提高多个第一抵接杆4132的整体稳定性，在第一抵接杆4132的另一端设置连接片4133，使得抵接环4131、第一抵接杆4132以及连接片4133形成一个整体，提高移动稳定性。

同样地，第二抵接件423包括与第二弹簧体422抵接的抵接片4231，抵接片4231能够在第二壳体421内移动，以增加与第二弹簧体422的接触面积，从而使得第二弹簧体422平稳伸缩，提高第二弹性体420使用的稳定性。

本球体弹性缓冲件通过抵接环4131以及抵接片4231的设置，增加与第一弹簧体412或第二弹簧体422的接触面积，从而使得第一弹簧体412或第二弹簧体422平稳伸缩，提高弹性元400使用的稳定性。

在本发明的一个较佳实施例中，如图9所示，第一弹性体410还包括第一导向组件430，第一导向组件430设置于抵接环4131的外周和第一壳体411的内壁之间，和/或抵接环4131的内周与第二壳体421的外壁之间，确保抵接环4131移动方向的准确性，并且减少抵接环4131与第一壳体411或第二壳体421的摩擦，提高移动的流畅性。

同样地，第二弹性体420还可以包括第二导向组件，第二导向组件设置于抵接片4231的外周和第二壳体421的内壁之间，确保抵接片4231移动方向的准确性，并且减少抵接片4231与第二壳体421的摩擦，提高移动的流畅性。

具体地，第一导向组件430和第二导向组件均包括导向块431和相匹配的导向槽432。如图9所示，第一导向组件430包括导向块431和相匹配的导向槽432，本实施例中，导向块431设置在抵接环4131的上，沿其外周设置，导向槽432设置在第一壳体411内壁上，通过导向块431的引导，确保抵接环4131移动方向的准确性。

综上所述，本发明适用于各种机器零部件、机构以及设备连接处，通过球壳体形成球形主体结构，通过多个交叉的加强环贴覆在主体结构外部，机器零部件抵接在加强环交叉处，均匀向球壳体的外周分散冲击力，全角度、全方位减弱外负载对其产生强烈冲击，能够对机器内部整体实现良好的缓冲保护作用，延长机器使用寿命，并提高操作使用的平稳性、准确性。

对于本领域技术员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种球体弹性缓冲件，其特征在于，包括球壳体、贴覆于所述球壳体外部的多个加强环、设置于所述球壳体内的多个连接杆以及多个弹性元；

多个所述连接杆的一端固定连接在所述球壳体的中心点，所述连接杆的另一端与所述球壳体的侧壁连接，所述连接杆包括同轴的至少两个支杆，相邻所述支杆之间相隔一安装距离；

所述弹性元的长度与所述安装距离相同，并且所述弹性元设置于相邻所述支杆之间，所述弹性元包括第一弹性体和第二弹性体，所述第一弹性体和所述第二弹性体分别与位于所述安装距离两端的两所述支杆抵接；

多个所述加强环至少两两交叉设置；

所述球壳体、所述加强环、所述连接杆均具有弹性。

2.根据权利要求1所述的球体弹性缓冲件，其特征在于，所述第二弹性体与所述第一弹性体同轴，并设置于其内部，所述第一弹性体包括第一壳体和套接在所述第一壳体内部、并与其底部抵触的第一弹簧体，所述第二弹性体包括第二壳体和套接在所述第二壳体内部、并与其底部抵触的第二弹簧体，所述第一弹簧体的另一端和所述第二弹簧体的另一端分别抵接位于所述安装距离两端的两所述支杆。

3.根据权利要求2所述的球体弹性缓冲件，其特征在于，所述第一弹簧体的弹性系数和所述第二弹簧体的弹性系数不同。

4.根据权利要求2所述的球体弹性缓冲件，其特征在于，所述第一弹簧体选自第一弹簧体组，所述第二弹簧体选自第二弹簧体组，所述第一弹簧体组和所述第二弹簧体组分别包括至少三个不同弹性系数的弹簧。

5.根据权利要求2所述的球体弹性缓冲件，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体一体成型。

6.根据权利要求1所述的球体弹性缓冲件，其特征在于，所述球壳体的内壁设置有环形滑轨，所述连接杆与所述环形滑轨滑动连接。

7.根据权利要求6所述的球体弹性缓冲件，其特征在于，所述球壳体的中心设置有安装块，多个所述连接杆的一端均与所述安装块连接。

8.根据权利要求1所述的球体弹性缓冲件，其特征在于， 所述加强环设置有三个，三个所述加强环的中心点均与所述球壳体的中心点重合，三个所述加强环的径向相互垂直。

9.根据权利要求1所述的球体弹性缓冲件，其特征在于，所述球壳体包括若干块能够相互拼接为一个球体的壳片。

10.根据权利要求1所述的球体弹性缓冲件，其特征在于，所述连接杆的轴线和所述弹性元的轴线重合。

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