CN112923329B - 一种按压旋转冗余锁定机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种按压旋转冗余锁定机构，包含有，灯头部件，其具有灯座、芯轴座、芯轴、塔形弹簧及限位垫圈，所述灯座与所述芯轴座相固定连接，所述芯轴座又与所述芯轴相固定连接，所述塔形弹簧及所述限位垫圈均环绕于所述芯轴的外周且所述塔形弹簧被置于所述芯轴座与所述限位垫圈间；按压促动部件，其具有限位衬套、导向滑槽、上锁芯、下锁芯及滚珠。本发明的优点在于：本机构通过锁芯啮合齿面之间的啮合形成自锁，以及限位衬套收紧滚珠对中间芯轴形成限位锁定两种锁定方式，实现双重冗余锁定，功能实现可靠有效。

Description

一种按压旋转冗余锁定机构
技术领域
本发明涉及一种按压旋转冗余锁定机构。
背景技术
常见的锁定机构一般有偏心轮锁定机构、斜面锁定机构和四杆锁定机构等。偏心轮锁定机构能快速锁紧，但其锁紧作用点较为固定且行程很小，对零件精度有一定的要求，对于塑料件来说，因其容易产生蠕变而影响锁紧效果；斜面锁定机构锁紧增力较小、行程较小，但行程有一定的调节能力，在实际应用中，常利用塑料的弹性在较小的锁紧力情况下使用；四杆锁定机构锁紧行程可设计得很大，锁紧点较为固定，但其结构较为复杂，常用于快换机构。这类常见的锁定机构一般存在结构复杂、锁定易失效、拆装繁琐等缺陷。
发明内容
本发明目的是解决现有技术中的问题，而提供一种新型的按压旋转冗余锁定机构。
为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：一种按压旋转冗余锁定机构，包含有，
灯头部件，其具有灯座、芯轴座、芯轴、塔形弹簧及限位垫圈，所述灯座与所述芯轴座相固定连接，所述芯轴座又与所述芯轴相固定连接，所述塔形弹簧及所述限位垫圈均环绕于所述芯轴的外周且所述塔形弹簧被置于所述芯轴座与所述限位垫圈间；
按压促动部件，其具有限位衬套、导向滑槽、上锁芯、下锁芯及滚珠，所述导向滑槽布置于所述限位垫圈的下方且两者相抵，所述导向滑槽的内孔一周均布有3个凸台，每个凸台上端形成两个锯齿状螺旋面，所述上锁芯的外轴面一周均布3个凸台，每个凸台上端为锯齿状螺旋面，所述导向滑槽与所述上锁芯的螺旋面在运动过程中啮合，形成自锁；所述上锁芯的上端一周均布6个锯齿，下端为半球面，下锁芯外轴面一周均布3个凸台，上端一周均布6个锯齿，上锁芯和下锁芯的6个锯齿在运动过程中啮合，形成自转；上锁芯凸台和下锁芯凸台可在导向滑槽凸台间隙中滑动，上锁芯为空心轴，中间一周均布3个球孔，滚珠在上锁芯球孔内可以自由转动，限位衬套为空心轴套，中间有凸台，将中间孔分为3个部分，分别为上孔、中孔和下孔，滚珠可以在上、中和下孔内自由转动。
作为一种按压旋转冗余锁定机构的优选方案，所述芯轴座布置于所述灯座的内部，所述芯轴座与所述灯座以卡扣连接。
作为一种按压旋转冗余锁定机构的优选方案，所述芯轴分为芯轴上段及芯轴下段，所述芯轴上段与所述芯轴下段以螺纹连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：（1）本机构通过锁芯啮合齿面之间的啮合形成自锁，以及限位衬套收紧滚珠对中间芯轴形成限位锁定两种锁定方式，实现双重冗余锁定，功能实现可靠有效。（2）本机构通过上、下锁芯的螺旋啮合面将单个轴向运动转化为轴向和周向的复合运动，实现机构的按压自锁功能，结构设计巧妙紧凑，按压旋转定位精确。（3）本机构采用模块化结构设计，两种锁定方式独立，互不影响，灯头部件和按压促动部件可单独拆分，易于拆装。
附图说明
图1为本发明一种按压旋转冗余锁定机构剖视图。
图2为本发明一种按压旋转冗余锁定机构的灯头部件剖视图。
图3为本发明一种按压旋转冗余锁定机构的按压促动部件剖视图。
图4为本发明一种按压旋转冗余锁定机构的底板零件图。
图5为本发明一种按压旋转冗余锁定机构的支座零件图。
图6为本发明一种按压旋转冗余锁定机构的导向滑槽零件图。
图7为本发明一种按压旋转冗余锁定机构的上锁芯零件图。
图8为本发明一种按压旋转冗余锁定机构的下锁芯零件图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式连接附图对本发明作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参见图1所示，一种按压旋转冗余锁定机构，主要包括：灯头部件1、按压促动部件2。
请参见图2所示，灯头部件1，主要包括：灯座11、芯轴座12、芯轴上段13、塔形弹簧14、限位垫圈15、芯轴下段16。灯座11为正方体中空，两侧中间开有矩形孔，芯轴座12为正方体，两侧有凸台，芯轴座12的两侧凸台嵌在灯座11两侧中间矩形孔中，形成卡扣连接。芯轴上段13作为嵌件与芯轴座12固定连接，芯轴下段16和芯轴上段13通过螺纹连接将塔形弹簧14和限位垫圈15夹在中间。自下而上，塔形弹簧14大圈端面与芯轴座12凸台上表面接触，塔形弹簧14小圈端面与限位垫圈15下端面接触，限位垫圈15上端面与芯轴下段16中间凸台下端面接触。芯轴下段16与芯轴上段13形成螺纹连接，芯轴下段16的上端凸台与滚珠10可形成限位锁定。
请参见图3，图4和图5所示，按压促动部件2，主要包括：底板3、限位衬套4、导向滑槽5、支座6、上锁芯7、下锁芯8、安装螺钉9、滚珠10。自下而上，底板3在第一和第三象限分别开有对称腰圆凹槽，支座6与底板3相同，在第一和第三象限相应的位置分别开有对称腰圆凹槽，安装螺钉9上下轴分别嵌入支座6和底板3的腰圆凹槽中，将限位衬套4、导向滑槽5固定在中间。
请参见图6和图7所示，导向滑槽5内孔一周均布3个凸台，凸台上端形成两个锯齿状螺旋面，上锁芯7外轴面一周均布3个凸台，凸台上端为锯齿状螺旋面，导向滑槽5与上锁芯7的螺旋面在运动过程中啮合，形成自锁。
请参见图7和图8所示，上锁芯7上端一周均布6个锯齿，下端为半球面，下锁芯8外轴面一周均布3个凸台，上端一周均布6个锯齿，上锁芯7和下锁芯8的6个锯齿在运动过程中啮合，形成自转。
请参见图7和图8所示，上锁芯7凸台和下锁芯8凸台可在导向滑槽5凸台间隙中滑动,上锁芯7为空心轴，中间一周均布3个球孔，滚珠10在上锁芯7球孔内可以自由转动。限位衬套4为空心轴套，中间有凸台，将中间孔分为3个部分，分别为上孔、中孔和下孔，滚珠10可以上、中和下孔内自由转动。
实施过程:
第一次按压过程中，灯头部件1向下运动，限位垫圈15受到导向滑槽5向上的作用力，塔形弹簧14受力压缩，芯轴下段16的中间凸台下端面推动上锁芯7和下锁芯8向下运动，当上锁芯7周向3个凸台尖点运动超过导向滑槽5内孔凸台长螺旋面尖点时，上锁芯7受到下锁芯8螺旋斜切面的作用力开始周向转动；当运动到最大行程处时，释放灯头部件1，上锁芯7下端半球面受到转片17向上的作用力，上锁芯7周向3个凸台螺旋面与导向滑槽5内孔凸台长螺旋面啮合，上锁芯7顺着导向滑槽5长螺旋面向上运动形成自锁。同时，上锁芯7内的3个滚珠10运动到限位衬套4中间凸台位置，滚珠10处于收缩收紧状态，芯轴下段16因压缩的塔形弹簧14向上运动，直到自锁位置，芯轴下段16的上端凸台受到收紧状态滚珠10的限位，无法向上运动，此时，灯头部件1无法拔出，形成锁定。通过上锁芯7与导向滑槽5螺旋面啮合形成啮合自锁，收紧状态滚珠10与芯轴下段16形成限位锁定，最终实现双重自锁功能。
第二次按压过程中，上锁芯7向下运动，当上锁芯7周向3个凸台尖点运动超过导向滑槽5内孔凸台短螺旋面尖点时，上锁芯7受到下锁芯8螺旋斜切面的作用力开始周向转动；当运动到最大行程处时，释放灯头部件1，上锁芯7下端半球面受到转片17向上的作用力，上锁芯7周向3个凸台螺旋面与导向滑槽5内孔凸台短螺旋面啮合，上锁芯7顺着导向滑槽5短螺旋面向上运动进入导向槽内，最终回到初始点位置。同时，滚珠10因按压向下运动，进入限位衬套4下孔内，滚珠10处于张开状态，对芯轴下段16上端凸台不能形成限位，穿过滚珠10，灯头部件1恢复到初始位置。整个机构恢复到初始位置，进入下一阶段的按压循环。
以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种按压旋转冗余锁定机构，其特征在于，包含有，
灯头部件，其具有灯座、芯轴座、芯轴、塔形弹簧及限位垫圈，所述灯座与所述芯轴座相固定连接，所述芯轴座又与所述芯轴相固定连接，所述塔形弹簧及所述限位垫圈均环绕于所述芯轴的外周且所述塔形弹簧被置于所述芯轴座与所述限位垫圈间；
按压促动部件，其具有限位衬套、导向滑槽、上锁芯、下锁芯及滚珠，所述导向滑槽布置于所述限位垫圈的下方且两者相抵，所述导向滑槽的内孔一周均布有3个凸台，每个凸台上端形成两个锯齿状螺旋面，所述上锁芯的外轴面一周均布3个凸台，每个凸台上端为锯齿状螺旋面，所述导向滑槽与所述上锁芯的螺旋面在运动过程中啮合，形成自锁；所述上锁芯的上端一周均布6个锯齿，下端为半球面，下锁芯外轴面一周均布3个凸台，上端一周均布6个锯齿，上锁芯和下锁芯的6个锯齿在运动过程中啮合，形成自转；上锁芯凸台和下锁芯凸台可在导向滑槽凸台间隙中滑动，上锁芯为空心轴，中间一周均布3个球孔，滚珠在上锁芯球孔内可以自由转动，限位衬套为空心轴套，中间有凸台，将中间孔分为3个部分，分别为上孔、中孔和下孔，滚珠可以在上、中和下孔内自由转动；
所述芯轴座布置于所述灯座的内部，所述芯轴座与所述灯座以卡扣连接；
所述芯轴分为芯轴上段及芯轴下段，所述芯轴上段与所述芯轴下段以螺纹连接。
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