CN115072161B - 一种空间翻转式箱盖 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空间翻转式箱盖，包括盖体和处于箱体内侧的开关盖机构，开关盖机构包括电机、减速器、左短摆杆和左长摆轩，减速器与电机连接并固定在箱体左侧壁上，左短摆杆包括连为一体的左短直杆和左U型杆，左短直杆的端部与减速器的输出轴垂直固定连接，左U型杆的端部通过第一转轴与盖体铰接，左长摆轩包括连为一体的左长直杆和左弧形杆，左长直杆的端部通过第二转轴与箱体左侧壁铰接，第二转轴处于减速器的输出轴下侧，左弧形杆的端部通过第三转轴与盖体铰接，第三转轴处于第一转轴的下侧。其具有结构简单、控制方便、占用空间小、锁紧可靠、适用性强的优点。

Description

一种空间翻转式箱盖
技术领域
本发明涉及一种机械盖，具体涉及一种空间翻转式箱盖。
背景技术
在航天等领域，保温箱的箱盖不仅应具备正常的启闭功能，还应具备良好的锁紧密封能力，以便为箱内空间提供合适的温湿度及正压环境。但现有的箱盖在实际应用中存在着以下问题：1、以单个固定铰点为旋转中心进行箱盖的开启和关闭，启闭动作所需空间较大，难以实现小空间开关盖；2、箱盖启闭机构动作时的扫略路径占用了大量箱内空间，影响了箱内空间的有效使用率；3、箱盖锁紧机构产生的密封压紧力较小，无法使密封元件产生足够的压缩量，影响了密封可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种空间翻转式箱盖，其具有结构简单、控制方便、占用空间小、锁紧可靠、适用性强的优点。
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种空间翻转式箱盖，包括盖体和处于箱体内侧的开关盖机构，所述开关盖机构包括电机、减速器、左短摆杆和左长摆轩，减速器与电机连接并固定在箱体左侧壁上，左短摆杆包括连为一体的左短直杆和左U型杆，左短直杆的端部与减速器的输出轴垂直固定连接，左U型杆的端部通过第一转轴与盖体铰接，左长摆轩包括连为一体的左长直杆和左弧形杆，左长直杆的端部通过第二转轴与箱体左侧壁铰接，第二转轴处于减速器的输出轴下侧，左弧形杆的端部通过第三转轴与盖体铰接，第三转轴处于第一转轴的下侧。
进一步的，本发明一种空间翻转式箱盖，其中，所述开关盖机构还包括右短摆杆和右长摆杆，右短摆杆包括连为一体的右短直杆和右U型杆，右短直杆的端部通过第四转轴与箱体右侧壁铰接，第四转轴与减速器的输出轴共线，右U型杆的端部通过第五转轴与盖体铰接，第五转轴与第一转轴共线，右长摆杆包括连为一体的右长直杆和右弧形杆，右长直杆的端部通过第六转轴与箱体右侧壁铰接，第六转轴与第二转轴共线，右弧形杆的端部通过第七转轴与盖体铰接，第七转轴与第三转轴共线。
进一步的，本发明一种空间翻转式箱盖，还包括设置在盖体内侧的关盖锁紧机构，所述关盖锁紧机构包括电动缸和纵移杆，电动缸的缸体通过销轴与盖体铰接，电动缸的伸缩杆通过销轴与纵移杆的中部铰接，纵移杆与盖体之间设有纵移导向机构，纵移杆的两端分别通过销轴铰接有传动杆，传动杆通过销轴铰接有横移杆，横移杆的两端外侧分别固定有锁紧销，锁紧销的外端设有与箱体上的锁紧孔配合的锥形插头，锁紧销处于固定在盖体上的锁紧导向套中。
进一步的，本发明一种空间翻转式箱盖，其中，所述横移杆的两端内侧还分别固定有与锁紧销共线的平衡销，平衡销处于固定在盖体上的平衡导向套中；所述纵移杆的上下侧对应设有固定在盖体上的锁紧到位传感器和解锁到位传感器。
进一步的，本发明一种空间翻转式箱盖，其中，所述纵移导向机构包括对应处于电动缸左右侧的两个纵移导向座，纵移导向座包括固定在盖体上的底座以及固定在底座上的导向块，所述纵移杆从纵移导向座的底座和导向块之间的空隙穿过，纵移杆上设有与导向块配合的导向槽。
进一步的，本发明一种空间翻转式箱盖，其中，所述盖体上嵌设有与箱体配合的密封圈，盖体的上半部固定有与箱体配合的两个梯形垫块，盖体的上侧固定有两个与其垂直的开盖到位支撑杆，盖体与电动缸对应的位置开设有操作窗，操作窗密封固定有可拆卸的封堵板。
进一步的，本发明一种空间翻转式箱盖，其中，所述盖体上固定有连接电动缸的缸体铰接座，盖体上还固定有连接左短摆杆、左长摆轩、右短摆杆和右长摆杆的摆杆铰接座。
进一步的，本发明一种空间翻转式箱盖，其中，所述锁紧导向套、平衡导向套、锁紧到位传感器、解锁到位传感器、纵移导向座、梯形垫块、开盖到位支撑杆、封堵板、缸体铰接座和摆杆铰接座分别通过螺钉固定在盖体上。
进一步的，本发明一种空间翻转式箱盖，其中，所述纵移杆的两端分别通过U型叉头与对应的传动杆铰接，两个传动杆分别通过U型叉头与对应横移杆的中部铰接。
进一步的，本发明一种空间翻转式箱盖，其中，所述左短摆杆、左长摆轩、右短摆杆、右长摆杆、纵移杆、传动杆和横移杆均为板结构，关盖锁紧到位后传动杆呈水平状态。
本发明一种空间翻转式箱盖与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置盖体和处于箱体内侧的开关盖机构，使开关盖机构设置电机、减速器、左短摆杆和左长摆轩，其中，减速器与电机连接并固定在箱体左侧壁上；左短摆杆包括连为一体的左短直杆和左U型杆，左短直杆的端部与减速器的输出轴垂直固定连接，左U型杆的端部通过第一转轴与盖体铰接；左长摆轩包括连为一体的左长直杆和左弧形杆，左长直杆的端部通过第二转轴与箱体左侧壁铰接，第二转轴处于减速器的输出轴下侧，左弧形杆的端部通过第三转轴与盖体铰接，第三转轴处于第一转轴的下侧。由此就构成了一种结构简单、控制方便、占用空间小、适应性强的空间翻转式箱盖。实际应用中，电机通过减速器驱动左短摆杆旋转进行开关盖时，在左短摆杆、盖体、左长摆轩和箱体构成的空间四连杆约束下，盖体就会一边做相对箱体的移动一边做旋转动作，实现了空间翻转目的，与现有箱盖相比，有效减小了开关盖动作所需空间，提高了适用性；通过对左短摆杆和左长摆轩进行优化设计，即，让左短摆杆设置连为一体的左短直杆和左U型杆，让左长摆轩设置连为一体的左长直杆和左弧形杆，利用左U型杆和左弧形杆对箱体的避让作用，一方面可将盖体翻至箱体的上侧位置，减小了箱外占用空间，另一方面可减小开关盖机构占用的箱内空间，提高了箱内空间使用率。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种空间翻转式箱盖作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明一种空间翻转式箱盖的内侧正视图；
图2为本发明一种空间翻转式箱盖的内侧轴测图；
图3为本发明一种空间翻转式箱盖的关盖状态图；
图4为本发明一种空间翻转式箱盖的开盖状态图；
图5为本发明一种空间翻转式箱盖中盖体的外侧正视图；
图6为本发明一种空间翻转式箱盖中盖体的内侧轴测图；
图7为本发明一种空间翻转式箱盖中关盖锁紧机构的锁紧状态图；
图8为本发明一种空间翻转式箱盖中关盖锁紧机构的解锁状态图；
图9为本发明一种空间翻转式箱盖中锁紧销与箱体的配合状态图。
具体实施方式
首先需要说明的，本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案及请求保护范围进行的限制。
如图1至图9所示本发明一种空间翻转式箱盖的具体实施方式，包括盖体1和处于箱体100内侧的开关盖机构。使开关盖机构设置电机2、减速器3、左短摆杆4和左长摆轩5。将减速器3与电机2连接并固定在箱体100的左侧壁上。让左短摆杆4设置连为一体的左短直杆41和左U型杆42，使左短直杆41的端部与减速器3的输出轴垂直固定连接，使左U型杆42的端部通过第一转轴421与盖体1铰接。让左长摆轩5设置连为一体的左长直杆51和左弧形杆52，使左长直杆51的端部通过第二转轴511与箱体100的左侧壁铰接，使左弧形杆52的端部通过第三转轴521与盖体1铰接，其中，第二转轴511处于减速器3的输出轴下侧，第三转轴521处于第一转轴421的下侧。
通过以上结构设置就构成了一种结构简单、控制方便、占用空间小、适应性强的空间翻转式箱盖。实际应用中，电机2通过减速器3驱动左短摆杆4旋转进行开关盖时，在左短摆杆4、盖体1、左长摆轩5和箱体构成的空间四连杆约束下，盖体1就会一边做相对箱体的移动一边做旋转动作，实现了空间翻转目的，与现有箱盖相比，有效减小了开关盖动作所需空间，提高了适用性；通过对左短摆杆4和左长摆轩5进行优化设计，即，让左短摆杆4设置连为一体的左短直杆41和左U型杆42，让左长摆轩5设置连为一体的左长直杆51和左弧形杆52，利用左U型杆42和左弧形杆52对箱体的避让作用，一方面可将盖体1翻至箱体的上侧位置，减小了箱外占用空间，另一方面可减小开关盖机构占用的箱内空间，提高了箱内空间使用率。需要说明的是，为实现关盖密封，本发明在盖体1的内侧面嵌设了与箱体配合的密封圈11；为避免开盖初期盖体1与箱体发生干涉，本发明在盖体1的内侧面上半部固定了与箱体配合的两个梯形垫块12；本发明还在盖体1的上侧固定了两个与其垂直的开盖到位支撑杆13，以便将开盖后的盖体1支撑在箱体上，提高稳定性。另外，为进一步减小占用空间，本发明使左短摆杆4和左长摆轩5采用了板状结构。
作为优化方案，本具体实施方式还使开关盖机构设置了右短摆杆4’和右长摆杆5’。让右短摆杆4’设置连为一体的右短直杆41’和右U型杆42’，使右短直杆41’的端部通过第四转轴411’与箱体右侧壁铰接，使右U型杆42’的端部通过第五转轴421’与盖体1铰接，其中，第四转轴411’与减速器3的输出轴共线，第五转轴421’与第一转轴421共线；让右长摆杆5’设置连为一体的右长直杆51’和右弧形杆52’，使右长直杆51’的端部通过第六转轴511’与箱体右侧壁铰接，使右弧形杆52’的端部通过第七转轴521’与盖体1铰接，其中，第六转轴511’与第二转轴511共线，第七转轴521’与第三转轴521共线。这一设置不但会使右短摆杆4’、盖体1、右长摆杆5’和箱体形成空间四连杆结构，左短摆杆4、盖体1、右长摆杆5’和箱体以及右短摆杆4’、盖体1、左长摆杆5和箱体也会形成空间四连杆结构，在电机2通过减速器3驱动左短摆杆4旋转进行开关盖时，右短摆杆4’会与左短摆杆4同步动作，右长摆杆5’会与左长摆轩5同步动作，提高了结构和动作的稳定性。在实际应用中，本发明使右短摆杆4’采用了与左短摆杆4对称的板状结构，使右长摆杆5’采用与左长摆轩5对称的板状结构，以减小占用空间。
作为优化方案，本具体实施方式在盖体1内侧设置了关盖锁紧机构，以实现自锁紧目的，并使关盖锁紧机构采用了如下结构：包括电动缸6和纵移杆7，使电动缸6的缸体通过销轴与盖体1铰接，使电动缸6的伸缩杆通过销轴与纵移杆7的中部铰接，在纵移杆7与盖体1之间设置纵移导向机构，在纵移杆7的两端分别通过销轴铰接传动杆8，使传动杆8通过销轴铰接横移杆9，在横移杆9的两端外侧分别固定锁紧销91，在锁紧销91的外端设置与箱体上的锁紧孔配合的锥形插头，并使锁紧销91处于固定在盖体1上的锁紧导向套92中。这一设置的关盖锁紧机构具有结构简单、控制方便、锁紧可靠的优点，只需通过电动缸6推拉纵移杆7，即可通过传动杆8将纵移杆7的纵向移动转换为横移杆9及锁紧销91的横向移动，并实现锁紧或解锁目的；在锁紧到位时，通过使传动杆8处于水平状态，不但能为锁紧销91提供趋近无限大的伸出载荷，且可大幅降低电动缸6的驱动载荷，提高了锁紧可靠性；通过让锁紧销91设置锥形插头，并在锥形插头与箱体上的锁紧孔之间设置一定的过盈量，在锁紧销91伸出过程中可使盖体1与箱体越压越紧，为密封圈11提供了足够大的密封压紧力，提高了密封可靠性。在实际应用中，为节省空间，本发明使纵移杆7、传动杆8和横移杆9均采用了板状结构；并使纵移杆7的两端分别通过U型叉头与对应的传动杆8铰接，使两个传动杆8也分别通过U型叉头与对应横移杆9的中部铰接，以提高结构和动作的稳定性。
作为优化方案，为增强结构和动作的稳定性，本具体实施方式在横移杆9的两端内侧分别固定了与锁紧销91共线的平衡销93，并使平衡销93处于固定在盖体1上的平衡导向套94中。为提高控制的精确性，本具体实施方式在纵移杆7的上下侧对应设置了固定在盖体1上的锁紧到位传感器71和解锁到位传感器72。作为优化方案，本具体实施方式使纵移导向机构采用了如下方式：将两个纵移导向座73对应设置在电动缸6左右侧，并使纵移导向座73设置固定在盖体1上的底座以及固定在底座上的导向块；让纵移杆7从纵移导向座73的底座和导向块之间的空隙穿过，且在纵移杆7上设置与导向块配合的导向槽。这一设置的纵移导向机构具有结构简单、导向平稳的特点。
作为具体实施方式，本发明在盖体1与电动缸6对应的位置开设了操作窗，并在操作窗密封固定了可拆卸的封堵板14，以便在电动缸6出现故障时，可通过拆掉封堵板14进行手动解锁。为提高安装的便捷性，本具体实施方式在盖体1上固定了连接电动缸6的缸体铰接座15以及连接左短摆杆4、左长摆轩5、右短摆杆4’和右长摆杆5’的摆杆铰接座16。为提高拆装的便利性，本发明通常使锁紧导向套92、平衡导向套94、锁紧到位传感器71、解锁到位传感器72、纵移导向座73、梯形垫块12、开盖到位支撑杆13、封堵板14、缸体铰接座15和摆杆铰接座16分别采用螺钉固定在盖体1上。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种空间翻转式箱盖，包括盖体（1）和处于箱体内侧的开关盖机构，其特征在于，所述开关盖机构包括电机（2）、减速器（3）、左短摆杆（4）和左长摆轩（5），减速器（3）与电机（2）连接并固定在箱体左侧壁上，左短摆杆（4）包括连为一体的左短直杆（41）和左U型杆（42），左短直杆（41）的端部与减速器（3）的输出轴垂直固定连接，左U型杆（42）的端部通过第一转轴（421）与盖体（1）铰接，左长摆轩（5）包括连为一体的左长直杆（51）和左弧形杆（52），左长直杆（51）的端部通过第二转轴（511）与箱体左侧壁铰接，第二转轴（511）处于减速器（3）的输出轴下侧，左弧形杆（52）的端部通过第三转轴（521）与盖体（1）铰接，第三转轴（521）处于第一转轴（421）的下侧；开关盖机构还包括右短摆杆（4’）和右长摆杆（5’），右短摆杆（4’）包括连为一体的右短直杆（41’）和右U型杆（42’），右短直杆（41’）的端部通过第四转轴（411’）与箱体右侧壁铰接，第四转轴（411’）与减速器（3）的输出轴共线，右U型杆（42’）的端部通过第五转轴（421’）与盖体（1）铰接，第五转轴（421’）与第一转轴（421）共线，右长摆杆（5’）包括连为一体的右长直杆（51’）和右弧形杆（52’），右长直杆（51’）的端部通过第六转轴（511’）与箱体右侧壁铰接，第六转轴（511’）与第二转轴（511）共线，右弧形杆（52’）的端部通过第七转轴（521’）与盖体（1）铰接，第七转轴（521’）与第三转轴（521）共线；还包括设置在盖体（1）内侧的关盖锁紧机构，所述关盖锁紧机构包括电动缸（6）和纵移杆（7），电动缸（6）的缸体通过销轴与盖体（1）铰接，电动缸（6）的伸缩杆通过销轴与纵移杆（7）的中部铰接，纵移杆（7）与盖体（1）之间设有纵移导向机构，纵移杆（7）的两端分别通过销轴铰接有传动杆（8），传动杆（8）通过销轴铰接有横移杆（9），横移杆（9）的两端外侧分别固定有锁紧销（91），锁紧销（91）的外端设有与箱体上的锁紧孔配合的锥形插头，锁紧销（91）处于固定在盖体（1）上的锁紧导向套（92）中。
2.根据权利要求1所述的一种空间翻转式箱盖，其特征在于，所述横移杆（9）的两端内侧还分别固定有与锁紧销（91）共线的平衡销（93），平衡销（93）处于固定在盖体（1）上的平衡导向套（94）中；所述纵移杆（7）的上下侧对应设有固定在盖体（1）上的锁紧到位传感器（71）和解锁到位传感器（72）。
3.根据权利要求2所述的一种空间翻转式箱盖，其特征在于，所述纵移导向机构包括对应处于电动缸（6）左右侧的两个纵移导向座（73），纵移导向座（73）包括固定在盖体（1）上的底座以及固定在底座上的导向块，所述纵移杆（7）从纵移导向座（73）的底座和导向块之间的空隙穿过，纵移杆（7）上设有与导向块配合的导向槽。
4.根据权利要求3所述的一种空间翻转式箱盖，其特征在于，所述盖体（1）上嵌设有与箱体配合的密封圈（11），盖体（1）的上半部固定有与箱体配合的两个梯形垫块（12），盖体（1）的上侧固定有两个与其垂直的开盖到位支撑杆（13），盖体（1）与电动缸（6）对应的位置开设有操作窗，操作窗密封固定有可拆卸的封堵板（14）。
5.根据权利要求4所述的一种空间翻转式箱盖，其特征在于，所述盖体（1）上固定有连接电动缸（6）的缸体铰接座（15），盖体（1）上还固定有连接左短摆杆（4）、左长摆轩（5）、右短摆杆（4’）和右长摆杆（5’）的摆杆铰接座（16）。
6.根据权利要求5所述的一种空间翻转式箱盖，其特征在于，所述锁紧导向套（92）、平衡导向套（94）、锁紧到位传感器（71）、解锁到位传感器（72）、纵移导向座（73）、梯形垫块（12）、开盖到位支撑杆（13）、封堵板（14）、缸体铰接座（15）和摆杆铰接座（16）分别通过螺钉固定在盖体（1）上。
7.根据权利要求5所述的一种空间翻转式箱盖，其特征在于，所述纵移杆（7）的两端分别通过U型叉头与对应的传动杆（8）铰接，两个传动杆（8）分别通过U型叉头与对应横移杆（9）的中部铰接。
8.根据权利要求5所述的一种空间翻转式箱盖，其特征在于，所述左短摆杆（4）、左长摆轩（5）、右短摆杆（4’）、右长摆杆（5’）、纵移杆（7）、传动杆（8）和横移杆（9）均为板结构，关盖锁紧到位后传动杆（8）呈水平状态。
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