CN113745032A - 一种旋转驱动伸缩机构 - Google Patents

Abstract

一种涉及驱动机构设计技术领域的旋转驱动伸缩机构，包含法兰套、旋转杆、伸缩杆、保护套、定位销、螺头销轴和紧定丝堵；法兰套包含套壳以及法兰盘，法兰套外壁设有两个沉头通孔，两个沉头通孔分别设有螺头销轴和紧定丝堵，紧定丝堵的内端依次设有定位弹簧和定位球，套壳的另一端壳壁设有两个腰型孔；旋转杆的一端面设有内方孔，另一端面设有第一中心孔，旋转杆外壁设有沟槽、两个限位球窝和两个螺旋槽；伸缩杆设有第二中心孔，第一中心孔与第二中心孔之间设有压缩弹簧，伸缩杆杆身设有销孔；保护套包含套筒和封头板，封头板中央设有穿孔；该伸缩机构操作方便、定位准确、结构紧凑、可靠性高，能够满足制造使用的广泛需求。

Description

一种旋转驱动伸缩机构

技术领域

本发明涉及驱动机构设计技术领域，尤其是涉及一种旋转驱动伸缩机构。

背景技术

控制系统通常使用微动开关作为关键状态信号采集、切换的执行机构，为了驱动微动开关进行状态切换，需要一种能够将旋转运动转换为直线运动的机构，压迫微动开关滚轮来实现；除此之外，还需要该机构能够简单小巧，便于制造组装和更换维修，生产成本低，执行稳定，执行精度高，并具有较高的使用寿命，由于现有没有能够达到使用需求的对应机构，因此，需要进行重新设计。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种旋转驱动伸缩机构，能够通过扳手旋转方式提供运动动力，在规定行程内产生直线运动，压迫微动开关滚轮实现信号切换，且操作方便、定位准确、结构紧凑、可靠性高，能够满足制造使用的广泛需求。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种旋转驱动伸缩机构，包含法兰套、旋转杆、伸缩杆、保护套、定位销、螺头销轴和紧定丝堵；所述法兰套包含适配旋转杆转动插入的套壳，以及一体设于套壳一端外壁的法兰盘，靠近法兰盘的法兰套外壁对称设有两个贯通至套壳内的沉头通孔，两个沉头通孔的沉孔孔壁分别设有配接螺头销轴的外端螺头和紧定丝堵的内螺纹，所述紧定丝堵的内端依次设有位于相应沉头通孔内的定位弹簧和定位球，所述套壳的另一端壳壁设有两个对称且分别与两个沉头通孔位置对应的腰型孔，两个腰型孔均沿套壳轴向设置，并分别与定位销的两端活动插接适配；所述旋转杆的一端面设有内方孔，内方孔设为标准尺寸的内六方孔，方便通过通用六方扳手进行操作，另一端面设有适配伸缩杆活动插入的第一中心孔，所述旋转杆靠近内方孔的外壁设有沿旋转杆周向的沟槽，所述沟槽的宽度适配螺头销轴的内端活动插入，所述沟槽的长度小于旋转杆的半圆周长，所述沟槽经过优化可以使机构运动顺畅、定位准确，并能防止松动，所述旋转杆对应靠近沟槽两端的外壁分别设有两个用于卡入定位球的限位球窝；所述旋转杆的外壁设有两个底面贯通至第一中心孔的螺旋槽，两个螺旋槽以旋转杆轴线为中心线中心对称，所述螺旋槽的宽度适配定位销活动插接，所述螺旋槽沿旋转杆的轴向长度与腰型孔的长度对应，所述螺旋槽沿旋转杆的周向长度与沟槽长度对应；所述伸缩杆对应插入第一中心孔的一端端面设有第二中心孔，所述第一中心孔孔底面与第二中心孔孔底面之间设有压缩弹簧，所述伸缩杆靠近第二中心孔的杆身设有径向贯通并适配定位销插接的销孔；所述保护套包含套接于套壳外的套筒，以及一体设于套筒一端的封头板，所述封头板的板面中央设有对应伸缩杆穿出的穿孔。

进一步，所述套壳的中部外壁设有用于套筒筒壁变形压接的壳体球窝。

进一步，所述法兰盘的盘面设有法兰连接孔。

进一步，所述旋转杆的内方孔外缘面设有对应一限位球窝的旋转标记，所述法兰盘的外盘面设有两处分别对应旋转标记旋转启停位置的定位标记。

进一步，所述法兰套套壳外壁设有用于抵触限位保护套的限位台阶。

进一步，所述内方孔设为内六方孔。

一种旋转驱动伸缩机构的组装方法，包含以下步骤：

S1、在旋转杆的外壁面，以及沟槽和螺旋槽中涂抹润滑剂后，将旋转杆插入法兰套的套壳中，然后在法兰套的一个沉头通孔中旋入螺头销轴，并适当转动旋转杆，使得螺头销轴的内端插入旋转杆的沟槽中，对旋转杆进行轴向定位和径向定位；

S2、在法兰套的另一个沉头通孔中依次放入定位球和定位弹簧，再旋入紧定丝堵将定位弹簧压缩，然后再转动旋转杆，使得定位球卡入至限位球窝，对旋转杆进行暂时的周向限位；

S3、将伸缩杆和定位销的外壁面涂抹润滑剂，再将压缩弹簧的一端插入到伸缩杆的第二中心孔中，然后将伸缩杆连通压缩弹簧一块插入到旋转杆的第一中心孔中，之后转动伸缩杆，使得伸缩杆的销孔与旋转杆的螺旋槽，以及法兰套的腰型孔对应后，插入定位销，保证定位销两端不得突出法兰套外表面，在旋转杆的螺旋槽内适量涂抹润滑剂，保证定位销在螺旋槽内顺畅移动；

S4、使用通用工具插入旋转杆的六方孔内，转动旋转杆，观察旋转杆上的定位标记与法兰套上的定位标记是否定位准确，感受并观察定位销在法兰套的腰型孔和旋转杆的螺旋槽内是否能够顺畅运动；

S5、最后将保护套套于法兰套套壳外，并敲扁保护套的套筒壁，使其变形压入壳体球窝，再次通用工具插入旋转杆的六方孔内，转动旋转杆，感受机构是否顺畅运动。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明公开的旋转驱动伸缩机构，能够通过扳手对应内方孔转动旋转杆进行驱动，运动过程中旋转杆无凸出法兰套运动，不占用额外空间；内方孔能够设为标准尺寸的内六方孔，方便通过通用六方扳手进行操作；利用旋转杆上的螺旋槽，将旋转运动转化为伸缩杆的伸缩运动，无中间弹性环节，操作人员从通过目视观察可以准确判定伸缩杆位置信息，不会发生误操作；伸缩杆上的螺旋沟槽经过优化可以使机构运动顺畅、定位准确，并能防止松动；通过定位球限位，使得运动极限位置存在结构限位，操作方便，定位准确；所有机构位于法兰套内部，结构紧凑，可靠性高，运动阻力小；综上所述，本发明不仅简单小巧，便于制造组装和更换维修，生产成本低，执行稳定，执行精度高，而且具有较高的使用寿命，能够满足制造使用的广泛需求；本发明公开的旋转驱动伸缩机构的组装方法，能够保证各个部件之间配合顺畅，组装效率高，避免了各部件之间的组装磨损，是整个旋转驱动伸缩机构能够实现驱动工作的前提。

附图说明

图1是本发明的实施结构示意图；

图2是图1的剖视结构示意图；

图3是所述法兰套的结构示意图；

图4是图3的剖视结构示意图；

图5是所述旋转杆的一种状态结构示意图；

图6是所述旋转杆的另一种状态结构示意图；

图7是所述伸缩杆的结构示意图。

图中：1、法兰套；101、套壳；102、法兰盘；103、沉头通孔；104、腰型孔；105、壳体球窝；106、法兰连接孔；107、定位标记；2、旋转杆；201、内方孔；202、螺旋槽；203、沟槽；204、限位球窝；205、旋转标记；206、第一中心孔；3、伸缩杆；301、销孔；302、第二中心孔；4、保护套；5、定位销；6、压缩弹簧；7、螺头销轴；8、定位球；9、定位弹簧；10、紧定丝堵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行说明，在描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本发明的附图对应，为了便于描述本发明，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：

结合附图1-7所述的旋转驱动伸缩机构，包含法兰套1、旋转杆2、伸缩杆3、保护套4、定位销5、螺头销轴7和紧定丝堵10；

法兰套1包含适配旋转杆2转动插入的套壳101，以及一体设于套壳101一端外壁的法兰盘102，利用套壳101对旋转杆2进行径向定位，保证旋转杆2能够在套壳101内相对转动；根据需要，法兰盘102的盘面设有法兰连接孔106，便于通过法兰连接孔106将法兰套1与外部固定；靠近法兰盘102的法兰套1外壁对称设有两个贯通至套壳101内的沉头通孔103，两个沉头通孔103的沉孔孔壁分别设有配接螺头销轴7的外端螺头和紧定丝堵10的内螺纹，带螺纹的沉孔能够起到连接和限位的作用；紧定丝堵10的内端依次设有位于相应沉头通孔103内的定位弹簧9和定位球8，定位球8能够在定位弹簧9的抵触下，受力移动，起到卡扣限位的作用；套壳101的另一端壳壁设有两个对称且分别与两个沉头通孔103位置对应的腰型孔104，两个腰型孔104均沿套壳101轴向设置，并分别与定位销5的两端活动插接适配，使得定位销5能够沿腰型孔104的长度方向移动；

旋转杆2的一端面设有内方孔201，内方孔201能够设为标准尺寸的内六方孔，方便通过通用六方扳手进行操作，对旋转杆2进行旋拧，另一端面设有适配伸缩杆3活动插入的第一中心孔206，保证伸缩杆3能够在第一中心孔206进行轴向移动；旋转杆2靠近内方孔201的外壁设有沿旋转杆2周向的沟槽203，沟槽203的宽度适配螺头销轴7的内端活动插入，通过沟槽203和螺头销轴7的配合，能够对法兰套1中的旋转杆2进行轴向定位；沟槽203的长度小于旋转杆2的半圆周长，旋转杆2对应靠近沟槽203两端的外壁分别设有两个用于卡入定位球8的限位球窝204，沟槽203的长度实际上是弧长，对应了旋转杆2能够转动的角度，之所以要这样设计，是为了给限位球窝204留出空间，因为限位球窝204的位置要与沟槽203的端点对应，防止旋转杆2反转的同时，方便利用限位球窝204与定位球8配合来确定旋转杆2的转动位置；根据需要，旋转杆2的内方孔201外缘面设有对应一限位球窝204的旋转标记205，法兰盘102的外盘面设有两处分别对应旋转标记205旋转启停位置的定位标记107，通过旋转标记205和定位标记107对应，能够从外部视觉上直接反应出旋转杆2的位置信息，进而反应伸缩杆3的伸缩状态；旋转杆2的外壁设有两个底面贯通至第一中心孔206的螺旋槽202，两个螺旋槽202以旋转杆2轴线为中心线中心对称，螺旋槽202的宽度适配定位销5活动插接，螺旋槽202沿旋转杆2的轴向长度与腰型孔104的长度对应，螺旋槽202沿旋转杆2的周向长度与沟槽203长度对应，利用螺旋槽202能够将旋转杆2的转动运动，转换为伸缩杆3的直线运动，设置两个螺旋槽202能够保证驱动平稳；螺旋槽202经过优化可以使机构运动顺畅、定位准确，并能防止松动；

伸缩杆3对应插入第一中心孔206的一端端面设有第二中心孔302，第一中心孔206孔底面与第二中心孔302孔底面之间设有压缩弹簧6，压缩弹簧6能够始终顶住伸缩杆3，防止伸缩杆3出现窜动，从而影响移动精度；伸缩杆3靠近第二中心孔302的杆身设有径向贯通并适配定位销5插接的销孔301，当转动旋转杆2时，在螺旋槽202的作用下，定位销5能够沿着腰型孔104移动，进而带动伸缩杆3做直线运动；

保护套4包含套接于套壳101外的套筒，以及一体设于套筒一端的封头板，封头板的板面中央设有对应伸缩杆3穿出的穿孔，保护套4能够对整个装配结构起到保护的作用，并能够防止定位销5脱落；根据需要，套壳101的中部外壁设有用于套筒筒壁变形压接的壳体球窝105，保证保护套4连接稳固，不会轻易脱落；此外，法兰套1套壳101外壁设有用于抵触限位保护套4的限位台阶，用来限定保护套4的安装位置，同时能够保证整个机构外表面平齐美观。

实施本发明所述的旋转驱动伸缩机构，当旋转杆2转动时，定位销5在旋转杆2的螺旋槽202和法兰套1的腰型孔104的作用下产生直线运动，并带动伸缩杆3收缩或者伸出；伸缩杆3在运动时与微动开关配合，迫使微动开关切换状态，传递通断状态信息；通过旋转杆2和法兰套1上的标记对正，确定伸缩杆3伸出状态和收缩状态；通过定位球8与限位球窝204配合准确定位旋转杆2的转动位置；通过螺头销轴7与沟槽203配合，控制旋转杆2不会产生轴线运动，脱离法兰套1；通过沟槽203限制旋转杆2不会运动过量，确保产品处于准确位置。

一种上述旋转驱动伸缩机构的组装方法，能够保证各个部件之间配合顺畅，组装效率高，避免了各部件之间的组装磨损，是整个旋转驱动伸缩机构能够实现驱动工作的前提，包含以下步骤：

步骤一：在旋转杆2的外壁面，以及沟槽203和螺旋槽202中涂抹润滑剂后，将旋转杆2插入法兰套1的套壳101中，然后在法兰套1的一个沉头通孔103中旋入螺头销轴7，并适当转动旋转杆2，使得螺头销轴7的内端插入旋转杆2的沟槽203中，对旋转杆2进行轴向定位和径向定位；

步骤二：在法兰套1的另一个沉头通孔103中依次放入定位钢球8和定位弹簧9，再旋入紧定丝堵10将定位弹簧9压缩，然后再转动旋转杆2，使得定位钢球8卡入至限位球窝204，对旋转杆2进行暂时的周向限位；

步骤三：将伸缩杆3和定位销5的外壁面涂抹润滑剂，再将压缩弹簧6的一端插入到伸缩杆3的第二中心孔302中，然后将伸缩杆3连通压缩弹簧6一块插入到旋转杆2的第一中心孔206中，之后转动伸缩杆3，使得伸缩杆3的销孔301与旋转杆2的螺旋槽202，以及法兰套1的腰型孔104对应后，插入定位销5，保证定位销5两端不得突出法兰套1外表面，在旋转杆2的螺旋槽202内适量涂抹润滑剂，保证定位销5在螺旋槽内顺畅移动；

步骤四：使用通用工具插入旋转杆2的六方孔内，转动旋转杆2，观察旋转杆2上的定位标记205与法兰套1上的定位标记107是否定位准确，感受并观察定位销5在法兰套1的腰型孔104和旋转杆2的螺旋槽202内是否能够顺畅运动；

步骤五：最后将保护套4套于法兰套1套壳101外，并敲扁保护套4的套筒壁，使其变形压入壳体球窝105，再次通用工具插入旋转杆2的六方孔内，转动旋转杆2，感受机构是否顺畅运动。

本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，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，均应将上述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内容。

Claims (7)

1.一种旋转驱动伸缩机构，其特征是：包含法兰套(1)、旋转杆(2)、伸缩杆(3)、保护套(4)、定位销(5)、螺头销轴(7)和紧定丝堵(10)；

所述法兰套(1)包含适配旋转杆(2)转动插入的套壳(101)，以及一体设于套壳(101)一端外壁的法兰盘(102)，靠近法兰盘(102)的法兰套(1)外壁对称设有两个贯通至套壳(101)内的沉头通孔(103)，两个沉头通孔(103)的沉孔孔壁分别设有配接螺头销轴(7)的外端螺头和紧定丝堵(10)的内螺纹，所述紧定丝堵(10)的内端依次设有位于相应沉头通孔(103)内的定位弹簧(9)和定位球(8)，所述套壳(101)的另一端壳壁设有两个对称的腰型孔(104)，两个腰型孔(104)均沿套壳(101)轴向设置，并分别与定位销(5)的两端活动插接适配；

所述旋转杆(2)的一端面设有六方孔(201)，另一端面设有适配伸缩杆(3)活动插入的第一中心孔(206)，所述旋转杆(2)靠近内方孔(201)的外壁设有沿旋转杆(2)周向的沟槽(203)，所述沟槽(203)的宽度适配螺头销轴(7)的内端活动插入，所述沟槽(203)的长度小于旋转杆(2)的半圆周长，所述旋转杆(2)对应靠近沟槽(203)两端的外壁分别设有两个用于卡入定位球(8)的限位球窝(204)；所述旋转杆(2)的外壁设有两个底面贯通至第一中心孔(206)的螺旋槽(202)，两个螺旋槽(202)以旋转杆(2)轴线为中心线中心对称，所述螺旋槽(202)的宽度适配定位销(5)活动插接，所述螺旋槽(202)沿旋转杆(2)的轴向长度与腰型孔(104)的长度对应，所述螺旋槽(202)沿旋转杆(2)的周向长度与沟槽(203)长度对应；

所述伸缩杆(3)对应插入第一中心孔(206)的一端端面设有第二中心孔(302)，所述第一中心孔(206)孔底面与第二中心孔(302)孔底面之间设有压缩弹簧(6)，所述伸缩杆(3)靠近第二中心孔(302)的杆身设有径向贯通并适配定位销(5)插接的销孔(301)；

所述保护套(4)包含套接于套壳(101)外的套筒，以及一体设于套筒一端的封头板，所述封头板的板面中央设有对应伸缩杆(3)穿出的穿孔。

2.根据权利要求1所述的旋转驱动伸缩机构，其特征是：所述套壳(101)的中部外壁设有用于套筒筒壁变形压接的壳体球窝(105)。

3.根据权利要求1所述的旋转驱动伸缩机构，其特征是：所述法兰盘(102)的盘面设有法兰连接孔(106)。

4.根据权利要求1所述的旋转驱动伸缩机构，其特征是：所述旋转杆(2)的内方孔(201)外缘面设有对应一限位球窝(204)的旋转标记(205)，所述法兰盘(102)的外盘面设有两处分别对应旋转标记(205)旋转启停位置的定位标记(107)。

5.根据权利要求1所述的旋转驱动伸缩机构，其特征是：所述法兰套(1)套壳(101)外壁设有用于抵触限位保护套(4)的限位台阶。

6.根据权利要求1所述的旋转驱动伸缩机构，其特征是：所述内方孔(201)设为内六方孔。

7.一种如权利要求2所述旋转驱动伸缩机构的组装方法，其特征是：包含以下步骤：

S1、在旋转杆(2)的外壁面，以及沟槽(203)和螺旋槽(202)中涂抹润滑剂后，将旋转杆(2)插入法兰套(1)的套壳(101)中，然后在法兰套(1)的一个沉头通孔(103)中旋入螺头销轴(7)，并适当转动旋转杆(2)，使得螺头销轴(7)的内端插入旋转杆(2)的沟槽(203)中，对旋转杆(2)进行轴向定位和径向定位；

S2、在法兰套(1)的另一个沉头通孔(103)中依次放入定位球(8)和定位弹簧(9)，再旋入紧定丝堵(10)将定位弹簧(9)压缩，然后再转动旋转杆(2)，使得定位球(8)卡入至限位球窝(204)，对旋转杆(2)进行暂时的周向限位；

S3、将伸缩杆(3)和定位销(5)的外壁面，以及旋转杆(2)的螺旋槽(202)内涂抹润滑剂，再将压缩弹簧(6)的一端插入到伸缩杆(3)的第二中心孔(302)中，然后将伸缩杆(3)连通压缩弹簧(6)一块插入到旋转杆(2)的第一中心孔(206)中，之后转动伸缩杆(3)，使得伸缩杆(3)的销孔(301)与旋转杆(2)的螺旋槽(202)，以及法兰套(1)的腰型孔(104)对应后，插入定位销(5)，保证定位销(5)两端不得突出法兰套(1)外表面；

S4、使用工具插入旋转杆(2)的六方孔(201)内，转动旋转杆(2)，观察旋转杆(2)上的定位标记(205)与法兰套(1)上的定位标记(107)是否定位准确，观察并检验定位销(5)在法兰套(1)的腰型孔(104)和旋转杆(2)的螺旋槽(202)内是否能够顺畅运动；

S5、最后将保护套(4)套于法兰套(1)套壳(101)外，并敲扁保护套(4)的套筒壁，使其变形压入壳体球窝(105)，再次工具插入旋转杆(2)的六方孔(201)内，转动旋转杆(2)，检验机构是否顺畅运动。

Images