CN113700731A - 一种间歇性棘轮正反转组件及其转动方法、应用和转动关节 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械传动技术领域，具体公开了一种间歇性棘轮正反转组件及其转动方法、应用和转动关节，所述间歇性棘轮正反转组件包括内棘轮，所述内棘轮外套设有中间轮，所述中间轮外套设有外棘轮，所述中间轮位于所述内棘轮与所述外棘轮之间，所述中间轮的外棘爪与所述外棘轮的内齿啮合，所述中间轮的内棘爪与所述内棘轮的外齿啮合，所述中间轮相对所述外棘轮和内棘轮分别单向间歇性转动并逆向止位。本发明的间歇性棘轮正反转组件，通过中间轮的内外棘爪分别与内棘轮和外棘轮啮合，使中间轮相对外棘轮和内棘轮单向间歇性转动并逆向止位，实现外棘轮相对内棘轮的间歇性正反转，整个结构简单、稳定，具有较好的承托力，不易松动。

Description

一种间歇性棘轮正反转组件及其转动方法、应用和转动关节

技术领域

本发明属于机械传动技术领域，尤其涉及一种间歇性棘轮正反转组件及其转动方法、应用和转动关节。

背景技术

现有的产品，如玩具、机械手、医疗器械、开关等均需利用转动连接件实现两个部位的相互转动，大多数转动连接件为圆柱结构，直接与两个部件铰接，实现转动，尤其是具有关节的各种玩具，如公仔玩具，儿童把玩过程中，会频繁转动关节，以便形成各种姿势，现有的关节直接铰接后转动次数过多容易松动，且松紧难以调节，无承托力，影响关节活动（如角度调节）。

因此，发明人致力于设计一种正反转组件及其转动方法、应用和转动关节以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种间歇性棘轮正反转组件，可间歇性正反转动，具有较好的承托力，结构稳定，不易松动。

本发明的另一目的在于：提供一种间歇性棘轮正反转组件的转动方法，可实现外棘轮的间歇性正反转，提高承托力，防止松动。

本发明的又一目的在于：提供一种间歇性棘轮正反转组件在玩具转动关节、机械臂转动关节、机械人的关节、医疗辅助器械的转动位、旋转开关调节键和上下传输机械的转动位上的应用。

本发明的再一目的在于：提供一种转动关节，具有一定的承托力并可间歇性正反转转动件，实现关节的自由转动、角度调节功能。

为了达到上述目的，本发明所采用的一种技术方案为：

一种间歇性棘轮正反转组件，包括内棘轮，所述内棘轮外套设有中间轮，所述中间轮外套设有外棘轮，所述中间轮位于所述内棘轮与所述外棘轮之间，所述中间轮的外棘爪与所述外棘轮的内齿啮合，所述中间轮的内棘爪与所述内棘轮的外齿啮合，所述中间轮相对所述外棘轮和内棘轮分别单向间歇性转动并逆向止位。

作为本发明间歇性棘轮正反转组件的一种改进，所述内棘轮、中间轮和外棘轮三者同轴，所述内齿、外齿、内棘爪和外棘爪四者的止位面沿着所述内棘轮的径向设置且其滑动面倾斜设置。

作为本发明间歇性棘轮正反转组件的一种改进，所述中间轮、内棘爪和外棘爪三者由塑胶或金属材料一体成型而成。

作为本发明间歇性棘轮正反转组件的一种改进，所述中间轮的侧壁上沿着所述内棘爪和外棘爪的止位面分别开设L形的悬臂槽并形成悬臂，所述内棘爪和外棘爪分别位于对应的所述悬臂的末端。

作为本发明间歇性棘轮正反转组件的一种改进，所述内棘爪与所述外棘爪错位设置，所述内棘爪的数量和所述外棘爪的数量均为至少一个。

为了达到上述目的，本发明所采用的另一种技术方案为：

一种间歇性棘轮正反转组件的转动方法，包括以下步骤：

控制外棘轮正转，中间轮的外棘爪沿着外棘轮的内齿槽间歇性滑动，同时，中间轮的内棘爪逆向止位并卡住内棘轮的外齿，外棘轮相对中间轮和内棘轮正转；

控制外棘轮反转，中间轮的外棘爪逆向止位并卡住外棘轮的内齿，同时，中间轮的内棘爪沿着内棘轮的外齿槽间歇性滑动，外棘轮和中间轮一起绕内棘轮反转。

为了达到上述目的，本发明所采用的又一种技术方案为：

一种间歇性棘轮正反转组件的应用，将所述间歇性棘轮正反转组件应用于玩具转动关节、机械臂转动关节、机械人的关节、医疗辅助器械的转动位、旋转开关调节键和上下传输机械的转动位上。

为了达到上述目的，本发明所采用的再一种技术方案为：

一种转动关节，包括两个转动件和上述间歇性棘轮正反转组件，两个所述转动件之间设有连接件，所述连接件的两端分别通过所述间歇性棘轮正反转组件与两个所述转动件间歇性转动连接。

作为本发明转动关节的一种改进，两个所述转动件内分别卡接有一转动本体，两个所述转动本体分别盖设于所述连接件上形成两个转动腔，两个所述间歇性棘轮正反转组件分别收容于两个所述转动腔内。

作为本发明转动关节的一种改进，所述内棘轮固定套设于所述连接件的固定轴上，所述外棘轮的外壁通过凸起与对应所述转动本体卡接。

与现有技术相比，本发明的间歇性棘轮正反转组件，通过中间轮的内外棘爪分别与内棘轮和外棘轮啮合，使中间轮相对外棘轮和内棘轮单向间歇性转动并逆向止位，实现外棘轮相对内棘轮的间歇性正反转，整个结构简单、稳定，具有较好的承托力，不易松动。

与现有技术相比，本发明的间歇性棘轮正反转组件的转动方法，利用中间轮的棘爪与内棘轮和外棘轮的单向滑动，控制外棘轮相对内棘轮的间歇性正反转动，提高整个结构转动过程中的承托力，同时防止松动。

与现有技术相比，由于本发明的间歇性棘轮正反转组件转动过程中，承托力较佳，难以松动，可应用于玩具转动关节、机械臂转动关节、机械人的关节、医疗辅助器械的转动位、旋转开关调节键和上下传输机械的转动位上。

与现有技术相比，本发明的转动关节，两个转动件与连接件之间分别通过间歇性棘轮正反转组件转动连接，实现关节处的间歇性正反自由转动和角度调节功能。

附图说明：

图1是本发明的间歇性棘轮正反转组件的立体放大图；

图2是本发明的转动关节的立体放大图；

图3是本发明的转动关节的立体分解放大图；

图4是本发明的转动关节另一视角的立体分解放大图；

图5是本发明的转动关节的立体分解图。

图示说明：

1、第一转动件，11、第一盖体，12、第一壳体，2、第二转动件，21、第二盖体，22、第二壳体，3、连接件，31、固定轴，4、间歇性棘轮正反转组件，41、外棘轮，42、内棘轮，43、中间轮，431、内棘爪，432、内悬臂槽，433、外棘爪，434、外悬臂槽，5、第一转动本体，51、第一转动腔，52、第一卡扣，6、第二转动本体，61、第二转动腔，62、第二卡扣。

具体实施方式

下面结合附图，具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。

参照图1，一种间歇性棘轮正反转组件4，包括一内棘轮42、一外棘轮41和一中间轮43，中间轮43套设于内棘轮42外，外棘轮41套设于中间轮43外，中间轮43位于内棘轮42与外棘轮41之间，中间轮43的外棘爪433与外棘轮41的内齿啮合，中间轮43的内棘爪431与内棘轮42的外齿啮合，中间轮43相对外棘轮41和内棘轮42单向间歇性转动并逆向止位。

参照图1，内棘轮42、中间轮43和外棘轮41三者同轴设置，内棘轮42的中心设有一固定孔，内棘轮42的外壁上设有一圈外齿，每个外齿的止位面沿着内棘轮42的径向设置且其滑动面倾斜设置，中间轮43呈环形，内棘爪431设置于中间轮43的内壁上，外棘爪433设置于中间轮43的外壁上，内棘爪431和外棘爪433二者的止位面均沿着内棘轮42的径向设置且其滑动面倾斜设置，本发明中，内棘爪431与外棘爪433错位设置，内棘爪431的数量和外棘爪433的数量均为至少一个，本实施例优选内棘爪431的数量和外棘爪433的数量均为两个，具体的，两个内棘爪431间隔设置于内棘轮42的内壁对立面上，两个外棘爪433间隔设置于外棘轮41的外壁对立面上，且两个内棘爪431与两个外棘爪433错开设置，为了增加外棘爪433的弹性，中间轮43的外壁上沿着每个外棘爪433的止位面均开设L形的外悬臂槽434并形成外悬臂，每个外棘爪433均位于对应的外悬臂的末端，为了增加内棘爪431的弹性，中间轮43的内壁上沿着每个内棘爪431的止位面均开设L形的内悬臂槽432并形成内悬臂，每个内棘爪431均位于对应的内悬臂的末端，中间轮43、内棘爪431和外棘爪433三者由塑胶或金属材料一体成型而成，外棘轮41呈环形且外壁上设有多个凸起，外棘轮41的内壁上设有一圈内齿，该内齿的止位面沿着内棘轮42的径向设置且其滑动面倾斜设置，内齿的滑动面与外齿的滑动面倾斜方向相反。

参照图2，本发明中，当顺时针拨动外棘轮41时，中间轮43的外棘爪433沿着外棘轮41的内齿槽间歇性顺时针滑动，同时，中间轮43的内棘爪431逆向止位并卡住内棘轮42的外齿，外棘轮41相对中间轮43和内棘轮42顺时针单向转动；当逆时针拨动外棘轮41时，中间轮43的外棘爪433逆向止位并卡住外棘轮41的内齿，同时，中间轮43的内棘爪431沿着内棘轮42的外齿槽间歇性滑动，外棘轮41和中间轮43一起绕内棘轮42逆时针单向转动，实现外棘轮41绕内棘轮42的正反间歇转动。

本发明的间歇性棘轮正反转组件，通过中间轮43的内外棘爪433分别与内棘轮42和外棘轮41啮合，使中间轮43相对外棘轮41和内棘轮42单向间歇性转动并逆向止位，实现外棘轮41相对内棘轮42的间歇性正反转，整个结构简单、稳定，具有较好的承托力，不易松动。

参照图1，一种间歇性棘轮正反转组件的转动方法，该转动方法基于上述间歇性棘轮正反转组件4，包括以下步骤：

控制外棘轮41正转（即顺时针转动），中间轮43的外棘爪433沿着外棘轮41的内齿槽间歇性滑动，同时，中间轮43的内棘爪431逆向止位并卡住内棘轮42的外齿，外棘轮41相对中间轮43和内棘轮42正转；

控制外棘轮41反转（即逆时针转动），中间轮43的外棘爪433逆向止位并卡住外棘轮41的内齿，同时，中间轮43的内棘爪431沿着内棘轮42的外齿槽间歇性滑动，外棘轮41和中间轮43一起绕内棘轮42反转。

参照图1，一种间歇性棘轮正反转组件的应用，该应用基于上述间歇性棘轮正反转组件4，由于上述间歇性棘轮正反转组件4可实现间歇性正反转动，因此该间歇性棘轮正反转组件4可应用于玩具转动关节、机械臂转动关节、机械人的关节、医疗辅助器械的转动位、旋转开关调节键和上下传输机械的转动位上。

参照图2至图5，一种转动关节，该转动关节基于上述间歇性棘轮正反转组件4，该转动关节包括两个转动件、一连接件3和两个间歇性棘轮正反转组件4，两个转动件具体为第一转动件1和第二转动件2，连接件3位于第一转动件1与第二转动件2之间，连接件3的一端通过一个间歇性棘轮正反转组件4与第一转动件1间歇性转动连接，该连接件3的另一端通过另一个间歇性棘轮正反转组件4与第二转动件2间歇性转动连接，外力直接拨动第一转动件1和第二转动件2，第一转动件1和第二转动件2便可绕连接件3间歇性转动，实现关节的间歇性正反转动。

参照图3至图5，所述连接件3呈三角形状，该连接件3上并列间隔设有两个用于安装间歇性棘轮正反转组件4的安装槽，其中一个安装槽位于连接件3的正面，另一个安装槽位于连接件3的反面，每个安装槽的底部均垂直设有一固定轴31。

参照图3和图5，所述第一转动件1包括一第一壳体12和一第一盖体11，第一盖体11盖设于第一壳体12上形成第一腔体，第一腔体内收容有一第一转动本体5，第一转动本体5通过第一卡扣52与第一壳体12和第一盖体11二者扣合，第一转动本体5的转动端盖设于连接件3反面的安装槽上形成第一转动腔51，其中一个间歇性棘轮正反转组件4收容于第一转动腔51内，该间歇性棘轮正反转组件4的内棘轮42固定套设于对应的固定轴31上，该间歇性棘轮正反转组件4的外棘轮41的外壁通过多个凸起与第一转动腔51内壁上的凹槽配合卡接。

参照图4和图5，所述第二转动件2包括一第二壳体22和一第二盖体21，第二盖体21盖设于第二壳体22上形成第二腔体，第二腔体内收容有一第二转动本体6，第二转动本体6通过第二卡扣62与第二壳体22和第二盖体21二者扣合，第二转动本体6的转动端盖设于连接件3正面的安装槽上形成第二转动腔61，另一个间歇性棘轮正反转组件4收容于第二转动腔61内，该间歇性棘轮正反转组件4的内棘轮42固定套设于对应的固定轴31上，该间歇性棘轮正反转组件4的外棘轮41的外壁通过多个凸起与第二转动腔61内壁上的凹槽配合卡接，为了使两个间歇性棘轮正反转组件4的内棘轮42与连接件3配合更牢固，两个内棘轮42的底部分别通过两个间隔设置的限位销与连接件3限位连接，本实施例中，两个间歇性棘轮正反转组件4分别间隔设置于连接件3的正反面上（如图5所示），即：两个间歇性棘轮正反转组件4间隔错开设置，其中一个间歇性棘轮正反转组件4设置于连接件3的正面上，另一个间歇性棘轮正反转组件4设置于连接件3的反面上。

参照图2至图5，本发明的转动关节的工作原理为：转动第一转动件1，第一转动件1通过第一转动本体5的凹槽（即第一转动腔51内壁上的凹槽）带动对应的外棘轮41转动，外棘轮41相对对应的内棘轮42间歇性转动，使第一转动件1相对连接件3转动，转动第二转动件2，第二转动件2通过第二转动本体6的凹槽（即第一转动腔51内壁上的凹槽）带动对应的外棘轮41转动，外棘轮41相对对应的内棘轮42间歇性转动，使第二转动件2相对连接件3转动，以便自由调整两个转动件之间的夹角。

与现有技术相比，本发明的转动关节，两个转动件与连接件3之间分别通过间歇性棘轮正反转组件转动连接，实现关节处的间歇性正反自由转动和角度调节功能。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围上所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种间歇性棘轮正反转组件，其特征在于，包括内棘轮，所述内棘轮外套设有中间轮，所述中间轮外套设有外棘轮，所述中间轮位于所述内棘轮与所述外棘轮之间，所述中间轮的外棘爪与所述外棘轮的内齿啮合，所述中间轮的内棘爪与所述内棘轮的外齿啮合，所述中间轮相对所述外棘轮和内棘轮分别单向间歇性转动并逆向止位。

2.根据权利要求1所述的间歇性棘轮正反转组件，其特征在于，所述内棘轮、中间轮和外棘轮三者同轴，所述内齿、外齿、内棘爪和外棘爪四者的止位面沿着所述内棘轮的径向设置且其滑动面倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的间歇性棘轮正反转组件，其特征在于，所述中间轮、内棘爪和外棘爪三者由塑胶或金属材料一体成型而成。

4.根据权利要求1所述的间歇性棘轮正反转组件，其特征在于，所述中间轮的侧壁上沿着所述内棘爪和外棘爪的止位面分别开设L形的悬臂槽并形成悬臂，所述内棘爪和外棘爪分别位于对应的所述悬臂的末端。

5.根据权利要求1所述的间歇性棘轮正反转组件，其特征在于，所述内棘爪与所述外棘爪错位设置，所述内棘爪的数量和所述外棘爪的数量均为至少一个。

6.一种间歇性棘轮正反转组件的转动方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制外棘轮正转，中间轮的外棘爪沿着外棘轮的内齿槽间歇性滑动，同时，中间轮的内棘爪逆向止位并卡住内棘轮的外齿，外棘轮相对中间轮和内棘轮正转；

控制外棘轮反转，中间轮的外棘爪逆向止位并卡住外棘轮的内齿，同时，中间轮的内棘爪沿着内棘轮的外齿槽间歇性滑动，外棘轮和中间轮一起绕内棘轮反转。

7.如权利要求1所述的一种间歇性棘轮正反转组件的应用，其特征在于，所述间歇性棘轮正反转组件应用于玩具转动关节、机械臂转动关节、机械人的关节、医疗辅助器械的转动位、旋转开关调节键和上下传输机械的转动位。

8.一种转动关节，其特征在于，包括两个转动件和如权利要求1-5任一项所述的间歇性棘轮正反转组件，两个所述转动件之间设有连接件，所述连接件的两端分别通过所述间歇性棘轮正反转组件与两个所述转动件间歇性转动连接。

9.根据权利要求8所述的转动关节，其特征在于，两个所述转动件内分别卡接有一转动本体，两个所述转动本体分别盖设于所述连接件上形成两个转动腔，两个所述间歇性棘轮正反转组件分别收容于两个所述转动腔内。

10.根据权利要求9所述的转动关节，其特征在于，所述内棘轮固定套设于所述连接件的固定轴上，所述外棘轮的外壁通过凸起与对应所述转动本体卡接。

Images