CN114704579B - 一种具有快换机构的氮气弹簧 - Google Patents

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Abstract

本发明属于氮气弹簧技术领域，尤其是一种具有快换机构的氮气弹簧，包括氮气弹簧本体以及用于安装氮气弹簧本体的底座，所述氮气弹簧本体的外部设有与底座配合使用的快换机构，所述快换机构包括：转动环，所述转动环螺纹连接在氮气弹簧本体的外壁顶部；套环，所述套环活动套设在氮气弹簧本体的外壁并与转动环的底部转动连接。本发明中，通过快换机构的设置，不仅使氮气弹簧本体与底座之间的连接更加简单、稳定，而且同一底座能够实现对不同型号的氮气弹簧本体的快速更换，节约耗材的同时，也大大提高了实用性，并且整个设计简单，成本低廉，能够适用于批量生产，同时外形美观，符合产业发展需求。

Description

一种具有快换机构的氮气弹簧
技术领域
本发明涉及氮气弹簧技术领域，尤其涉及一种具有快换机构的氮气弹簧。
背景技术
氮气弹簧是一种以高压氮气为工作介质的新型弹性组件，它体积小、弹力大、行程长、工作平稳，制造精密，使用寿命长(一百万次)，弹力曲线平缓，以及不需要预紧等等，它具有金属弹簧、橡胶和气垫等常规弹性组件难于完成的工作，简化模具设计和制造，方便模具安装和调整，延长模具的使用寿命，确保产品质量的稳定，也可以设计成一种氮气弹簧系统，作为模具的一部分参加工作，可以在系统中很方便实现压力恒定和延时动作，是一种具有柔性性能的新一代的最理想的弹性部件。
传统氮气弹簧的安装方式主要有复位弹簧卡接安装、底部螺孔安装、法兰对接安装、底座沉孔安装。复位弹簧卡接安装方式虽然安装速度快，便于更换、维修拆卸，但是其安装稳定性差，只能适用于小负荷缓冲，当承载负荷较大时卡接处极易造成损坏；底部螺孔安装方式和法兰对接安装方式都是通过大量螺栓进行固定连接，虽然安装稳定性强，能适用于各种强度的负荷，但是其拆装麻烦，费时费力,更换效率低；底座沉孔安装方式虽然能对氮气弹簧起到很好的支撑限位效果，能够有效的防止氮气弹簧发生偏移，但是如图1所示，氮气弹簧嵌入沉孔的深度必须大于其本身未压缩时总长度的二分之一，这样才能保证其安装的稳定性，由于氮气弹簧根据使用环境和用途的不同会选择不同的尺寸，在安装时，需要根据其本身的尺寸定制相匹配的安装底座，这样不仅导致需要预备不同型号的底座，使得用料增加，成本提高，而且在需要更换其他型号的氮气弹簧时，还得一起更换对应的底座，导致更换麻烦，实用性不强，因此我们提出了一种具有快换机构的氮气弹簧，用于解决上述所提出的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在传统底座沉孔安装方式不能利用统一底座实现对不同型号的氮气弹簧快速安装，导致更换麻烦、实用性低的缺点，而提出的一种具有快换机构的氮气弹簧。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种具有快换机构的氮气弹簧，包括氮气弹簧本体以及用于安装氮气弹簧本体的底座，所述氮气弹簧本体的外部设有与底座配合使用的快换机构，所述快换机构包括：
转动环，所述转动环螺纹连接在氮气弹簧本体的外壁顶部；
套环，所述套环活动套设在氮气弹簧本体的外壁并与转动环的底部转动连接，套环的底部环形设有多组用于安装定位的定位组件；
活动环，所述活动环活动套设在氮气弹簧本体的外壁，且活动环位于套环的下方并与其导向滑动，活动环的外壁环形设有多组用于安装卡接的对接组件；
所述氮气弹簧本体的外壁上方和下方分别固定套设有上挡环和下挡环，上挡环用于对转动环进行向上移动限位，下挡环用于对活动环进行向下移动限位；
所述底座的顶部设有沉槽，沉槽用于放置氮气弹簧本体；
所述底座的顶部设有与沉槽相通的让位槽，在氮气弹簧本体放置在沉槽内时能够通过让位槽对活动环进行限位支撑；
所述底座的内部环形设有多组用于对氮气弹簧本体的外壁进行限位夹紧的夹紧组件，且夹紧组件与定位组件相配合；
所述底座的外壁底部固定套设有安装环，安装环的顶部环形开设有多个安装孔。
优选的，所述氮气弹簧本体的外壁设有外螺纹，转动环的内壁设有与外螺纹螺纹连接的内螺纹。
优选的，所述定位组件包括固定连接在套环底部的定位柱，让位槽的内壁环形设有多个通槽，底座的顶部环形开设有多个与对应通槽相连通的定位孔，且定位柱与定位孔贯穿配合。
优选的，所述对接组件包括固定连接在活动环外壁的凸块，凸块的顶部开设有与定位孔对应配合的通孔，底座的顶部环形设有多个与让位槽相通的定位槽口，且定位槽口和凸块相适配并与通槽相连通。
优选的，所述转动环的底部设有T型环槽，套环的顶部固定连接有与T型环槽滑动连接的T型滑环。
优选的，所述套环的底部环形设有多个导槽，活动环的顶部环形固定连接有多个导杆，且多个导杆的顶端分别与对应导槽嵌入滑动连接。
优选的，所述定位柱的外壁底部固定设有橡胶套。
优选的，所述活动环的外壁对称固定连接有两个拨动块。
优选的，所述夹紧组件包括设在沉槽内壁底部的凹槽，凹槽的内部滑动连接有滑块，滑块靠近沉槽的一侧固定连接有弧形夹块，弧形夹块靠近沉槽的一侧设有橡胶垫，滑块远离沉槽的一侧对称设有两个安装槽口，安装槽口的一侧内壁与凹槽的一侧内壁之间固定连接有同一个复位弹簧。
优选的，所述凹槽的顶部内壁开设有与通槽相通的滑孔，且滑孔位于定位孔的正下方，滑孔的内部滑动连接有滑柱，滑柱的底端转动连接有连杆，连杆的另一端与滑块的顶部转动连接。
本发明的有益效果在于：
1、通过在氮气弹簧本体的外侧设置快换机构，可以利用快换机构实现与底座的快速安装，只需转动转动环即可实现对整个装置的固定，操作简单，更换效率快；
2、通过快换机构的设计，即可满足在同一个底座上实现对不同型号的氮气弹簧本体的快速更换，无需对底座进行拆卸，不仅节约了耗材，而且非常方便、实用；
3、快换机构整体设计简单，成本低廉，能够适用于批量生产，同时外形美观，符合产业发展需求；
4、通过快换机构中的转动环、套环以及活动环将氮气弹簧本体套设在内，即使沉槽的深度达不到氮气弹簧本体总长度的一半，也能利用定位柱与凸块的支撑实现对氮气弹簧本体的支撑，能够有效防止氮气弹簧本体在使用过程中发生偏移；
5、在对氮气弹簧本体安装后，通过让位槽对活动环的限位支撑、通过转动环的螺纹连接、通过套环的底部对活动环的顶部抵触限位、通过定位柱分别与定位孔和通孔的贯穿定位、通过弧形夹块对氮气弹簧本体的夹紧、在弧形夹块夹紧后通过滑柱反向对定位柱的支撑，通过上述各种连接关系的相互配合，可以对氮气弹簧本体的安装起到非常好的稳定效果。
本发明中，通过快换机构的设置，不仅使氮气弹簧本体与底座之间的连接更加简单、稳定，而且同一底座能够实现对不同型号的氮气弹簧本体的快速更换，节约耗材的同时，也大大提高了实用性，并且整个设计简单，成本低廉，能够适用于批量生产，同时外形美观，符合产业发展需求。
附图说明
图1为现有沉孔安装方式结构示意图；
图2为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的整体结构立体图；
图3为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的氮气弹簧本体结构立体图；
图4为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的套环与活动环连接结构立体爆炸图；
图5为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的套环底部结构立体图；
图6为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的氮气弹簧本体与底座安装结构主视剖视图；
图7为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的套环与活动环分开结构示意图；
图8为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧图7的整体结构剖视图；
图9为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的A部分结构放大图；
图10为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的底座结构立体图；
图11为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的底座结构主视剖视图；
图12为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的底座结构俯视图；
图13为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的底座结构俯视剖视图；
图14为本发明提出的一种具有快换机构的氮气弹簧的套环与活动环接触结构示意图。
图中：100、氮气弹簧本体；1001、外螺纹；101、上挡环；102、转动环；1021、内螺纹；1022、T型环槽；103、套环；1031、导槽；104、活动环；105、下挡环；106、定位柱；107、导杆；108、橡胶套；109、凸块；1091、通孔；110、拨动块；111、T型滑环；200、底座；2001、沉槽；2002、让位槽；2003、定位槽口；2004、通槽；2005、定位孔；2006、滑孔；2007、凹槽；201、安装环；2011、安装孔；202、滑柱；203、滑块；2031、安装槽口；204、弧形夹块；205、连杆；206、橡胶垫；207、复位弹簧。
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。
实施例1
参照图1-14，一种具有快换机构的氮气弹簧，包括氮气弹簧本体100以及用于安装氮气弹簧本体100的底座200，氮气弹簧本体100的外部设有与底座200配合使用的快换机构，快换机构包括：转动环102，转动环102螺纹连接在氮气弹簧本体100的外壁顶部；套环103，套环103活动套设在氮气弹簧本体100的外壁并与转动环102的底部转动连接，套环103的底部环形设有多组用于安装定位的定位组件；活动环104，活动环104活动套设在氮气弹簧本体100的外壁，且活动环104位于套环103的下方并与其导向滑动，活动环104的外壁环形设有多组用于安装卡接的对接组件；氮气弹簧本体100的外壁上方和下方分别固定套设有上挡环101和下挡环105，上挡环101用于对转动环102进行向上移动限位，下挡环105用于对活动环104进行向下移动限位。
底座200的顶部设有沉槽2001，沉槽2001用于放置氮气弹簧本体100；底座200的顶部设有与沉槽2001相通的让位槽2002，在氮气弹簧本体100放置在沉槽2001内时能够通过让位槽2002对活动环104进行限位支撑；底座200的外壁底部固定套设有安装环201，安装环201的顶部环形开设有多个安装孔2011。
本发明中，定位组件包括固定连接在套环103底部的定位柱106，让位槽2002的内壁环形设有多个通槽2004，底座200的顶部环形开设有多个与对应通槽2004相连通的定位孔2005，且定位柱106与定位孔2005贯穿配合。
本发明中，对接组件包括固定连接在活动环104外壁的凸块109，凸块109的顶部开设有与定位孔2005对应配合的通孔1091，底座200的顶部环形设有多个与让位槽2002相通的定位槽口2003，且定位槽口2003和凸块109相适配并与通槽2004相连通。
拉动活动环104使凸块109对准定位槽口2003向下移动，当活动环104移动至最底端后，转动活动环104带动凸块109移动至通槽2004内，此时定位孔2005与通孔1091相对齐，再转动转动环102推动套环103向下移动，套环103带动定位柱106向下移动并依次穿过定位孔2005和通孔1091，以此可以对凸块109进行定位，进而对氮气弹簧本体100进行定位。
本发明中，套环103的底部环形设有多个导槽1031，活动环104的顶部环形固定连接有多个导杆107，且多个导杆107的顶端分别与对应导槽1031嵌入滑动连接。
通过导杆107与导槽1031的导向配合，可以在转动活动环104时同时带动套环103转动，进而使定位柱106能够始终与通孔1091处于对齐状态，并且在对活动环104定位后，转动转动环102后不会带动套环103转动，只会推动套环103下移使定位柱106插入通孔1091内。
实施例2
本实施例作为上一实施例的进一步改进：参照图1-14，一种具有快换机构的氮气弹簧，包括氮气弹簧本体100以及用于安装氮气弹簧本体100的底座200，氮气弹簧本体100的外部设有与底座200配合使用的快换机构，快换机构包括：转动环102，转动环102螺纹连接在氮气弹簧本体100的外壁顶部；套环103，套环103活动套设在氮气弹簧本体100的外壁并与转动环102的底部转动连接，套环103的底部环形设有多组用于安装定位的定位组件；活动环104，活动环104活动套设在氮气弹簧本体100的外壁，且活动环104位于套环103的下方并与其导向滑动，活动环104的外壁环形设有多组用于安装卡接的对接组件；氮气弹簧本体100的外壁上方和下方分别固定套设有上挡环101和下挡环105，上挡环101用于对转动环102进行向上移动限位，下挡环105用于对活动环104进行向下移动限位。
底座200的顶部设有沉槽2001，沉槽2001用于放置氮气弹簧本体100；底座200的顶部设有与沉槽2001相通的让位槽2002，在氮气弹簧本体100放置在沉槽2001内时能够通过让位槽2002对活动环104进行限位支撑；底座200的内部环形设有多组用于对氮气弹簧本体100的外壁进行限位夹紧的夹紧组件，且夹紧组件与定位组件相配合；底座200的外壁底部固定套设有安装环201，安装环201的顶部环形开设有多个安装孔2011。
本发明中，氮气弹簧本体100的外壁设有外螺纹1001，转动环102的内壁设有与外螺纹1001螺纹连接的内螺纹1021，通过转动转动环102能够在氮气弹簧本体100的外壁上下移动。
本发明中，定位组件包括固定连接在套环103底部的定位柱106，让位槽2002的内壁环形设有多个通槽2004，底座200的顶部环形开设有多个与对应通槽2004相连通的定位孔2005，且定位柱106与定位孔2005贯穿配合。
本发明中，对接组件包括固定连接在活动环104外壁的凸块109，凸块109的顶部开设有与定位孔2005对应配合的通孔1091，底座200的顶部环形设有多个与让位槽2002相通的定位槽口2003，且定位槽口2003和凸块109相适配并与通槽2004相连通。
拉动活动环104使凸块109对准定位槽口2003向下移动，当活动环104移动至最底端后，转动活动环104带动凸块109移动至通槽2004内，此时定位孔2005与通孔1091相对齐，再转动转动环102推动套环103向下移动，套环103带动定位柱106向下移动并依次穿过定位孔2005和通孔1091，以此可以对凸块109进行定位，进而对氮气弹簧本体100进行定位。
本发明中，转动环102的底部设有T型环槽1022，套环103的顶部固定连接有与T型环槽1022滑动连接的T型滑环111，通过T型环槽1022与T型滑环111的滑动配合，能够在转动环102转动时不会带动套环103转动，同时还能带动套环103上下移动。
本发明中，套环103的底部环形设有多个导槽1031，活动环104的顶部环形固定连接有多个导杆107，且多个导杆107的顶端分别与对应导槽1031嵌入滑动连接。
通过导杆107与导槽1031的导向配合，可以在转动活动环104时同时带动套环103转动，进而使定位柱106能够始终与通孔1091处于对齐状态，并且在对活动环104定位后，转动转动环102后不会带动套环103转动，只会推动套环103下移使定位柱106插入通孔1091内。
本发明中，定位柱106的外壁底部固定设有橡胶套108。
当定位柱106插入定位孔2005和通孔1091后，通过橡胶套108的挤压可以进一步提高定位的稳定性，并且在取出氮气弹簧本体100后，如图14所示，可以将活动环104向上推动，使凸块109套设在定位柱106上，并通过橡胶套108对其进行阻尼限位，防止活动环104自动下滑。
本发明中，活动环104的外壁对称固定连接有两个拨动块110，通过拨动块110能便于对活动环104的上下推动以及转动，便于操作。
本发明中，夹紧组件包括设在沉槽2001内壁底部的凹槽2007，凹槽2007的内部滑动连接有滑块203，滑块203靠近沉槽2001的一侧固定连接有弧形夹块204，弧形夹块204靠近沉槽2001的一侧设有橡胶垫206，滑块203远离沉槽2001的一侧对称设有两个安装槽口2031，安装槽口2031的一侧内壁与凹槽2007的一侧内壁之间固定连接有同一个复位弹簧207。
通过弧形夹块204可以对氮气弹簧本体100的外壁进行夹紧限位，提高安装后的稳定性，通过氮气弹簧本体100与橡胶垫206的接触，可以对其起到保护的效果，同时通过复位弹簧207可以使滑块203进行复位。
本发明中，凹槽2007的顶部内壁开设有与通槽2004相通的滑孔2006，且滑孔2006位于定位孔2005的正下方，滑孔2006的内部滑动连接有滑柱202，滑柱202的底端转动连接有连杆205，连杆205的另一端与滑块203的顶部转动连接。
当定位柱106向下移动时，可以推动滑柱202向下滑动，并通过连杆205带动滑块203向外滑动，以此带动弧形夹块204向外延伸并对氮气弹簧本体100进行夹紧。
工作原理：首先将底座200通过安装孔2011配合螺栓安装在指定位置，然后将氮气弹簧本体100放入在沉槽2001内，此时通过拨动块110推动活动环104下移，使凸块109对准定位槽口2003向下移动，当活动环104移动至最底端后，再通过拨动块110转动活动环104带动凸块109移动至通槽2004内，此时定位孔2005与通孔1091相对齐，再转动转动环102推动套环103向下移动，套环103带动定位柱106向下移动并依次穿过定位孔2005和通孔1091，以此可以对凸块109进行定位，进而对氮气弹簧本体100进行定位，同时在定位柱106向下移动时，可以推动滑柱202向下滑动，并通过连杆205带动滑块203向外滑动，以此带动弧形夹块204向外延伸并对氮气弹簧本体100进行夹紧，进一步提高安装的稳定性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有快换机构的氮气弹簧，包括氮气弹簧本体(100)以及用于安装氮气弹簧本体(100)的底座(200)，其特征在于，所述氮气弹簧本体(100)的外部设有与底座(200)配合使用的快换机构，所述快换机构包括：
转动环(102)，所述转动环(102)螺纹连接在氮气弹簧本体(100)的外壁顶部；
套环(103)，所述套环(103)活动套设在氮气弹簧本体(100)的外壁并与转动环(102)的底部转动连接，套环(103)的底部环形设有多组用于安装定位的定位组件；
活动环(104)，所述活动环(104)活动套设在氮气弹簧本体(100)的外壁，且活动环(104)位于套环(103)的下方并与其导向滑动，活动环(104)的外壁环形设有多组用于安装卡接的对接组件；
所述氮气弹簧本体(100)的外壁上方和下方分别固定套设有上挡环(101)和下挡环(105)，上挡环(101)用于对转动环(102)进行向上移动限位，下挡环(105)用于对活动环(104)进行向下移动限位；
所述底座(200)的顶部设有沉槽(2001)，沉槽(2001)用于放置氮气弹簧本体(100)；
所述底座(200)的顶部设有与沉槽(2001)相通的让位槽(2002)，在氮气弹簧本体(100)放置在沉槽(2001)内时能够通过让位槽(2002)对活动环(104)进行限位支撑；
所述底座(200)的内部环形设有多组用于对氮气弹簧本体(100)的外壁进行限位夹紧的夹紧组件，且夹紧组件与定位组件相配合；
所述底座(200)的外壁底部固定套设有安装环(201)，安装环(201)的顶部环形开设有多个安装孔(2011)。
2.根据权利要求1所述的一种具有快换机构的氮气弹簧，其特征在于，所述氮气弹簧本体(100)的外壁设有外螺纹(1001)，转动环(102)的内壁设有与外螺纹(1001)螺纹连接的内螺纹(1021)。
3.根据权利要求1所述的一种具有快换机构的氮气弹簧，其特征在于，所述定位组件包括固定连接在套环(103)底部的定位柱(106)，让位槽(2002)的内壁环形设有多个通槽(2004)，底座(200)的顶部环形开设有多个与对应通槽(2004)相连通的定位孔(2005)，且定位柱(106)与定位孔(2005)贯穿配合。
4.根据权利要求3所述的一种具有快换机构的氮气弹簧，其特征在于，所述对接组件包括固定连接在活动环(104)外壁的凸块(109)，凸块(109)的顶部开设有与定位孔(2005)对应配合的通孔(1091)，底座(200)的顶部环形设有多个与让位槽(2002)相通的定位槽口(2003)，且定位槽口(2003)和凸块(109)相适配并与通槽(2004)相连通。
5.根据权利要求1所述的一种具有快换机构的氮气弹簧，其特征在于，所述转动环(102)的底部设有T型环槽(1022)，套环(103)的顶部固定连接有与T型环槽(1022)滑动连接的T型滑环(111)。
6.根据权利要求1所述的一种具有快换机构的氮气弹簧，其特征在于，所述套环(103)的底部环形设有多个导槽(1031)，活动环(104)的顶部环形固定连接有多个导杆(107)，且多个导杆(107)的顶端分别与对应导槽(1031)嵌入滑动连接。
7.根据权利要求3所述的一种具有快换机构的氮气弹簧，其特征在于，所述定位柱(106)的外壁底部固定设有橡胶套(108)。
8.根据权利要求1所述的一种具有快换机构的氮气弹簧，其特征在于，所述活动环(104)的外壁对称固定连接有两个拨动块(110)。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种具有快换机构的氮气弹簧，其特征在于，所述夹紧组件包括设在沉槽(2001)内壁底部的凹槽(2007)，凹槽(2007)的内部滑动连接有滑块(203)，滑块(203)靠近沉槽(2001)的一侧固定连接有弧形夹块(204)，弧形夹块(204)靠近沉槽(2001)的一侧设有橡胶垫(206)，滑块(203)远离沉槽(2001)的一侧对称设有两个安装槽口(2031)，安装槽口(2031)的一侧内壁与凹槽(2007)的一侧内壁之间固定连接有同一个复位弹簧(207)。
10.根据权利要求9所述的一种具有快换机构的氮气弹簧，其特征在于，所述凹槽(2007)的顶部内壁开设有与通槽(2004)相通的滑孔(2006)，且滑孔(2006)位于定位孔(2005)的正下方，滑孔(2006)的内部滑动连接有滑柱(202)，滑柱(202)的底端转动连接有连杆(205)，连杆(205)的另一端与滑块(203)的顶部转动连接。
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