CN116025619A - 使用齿条和带齿锁定杆的轴锁定方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及使用齿条和带齿锁定杆的轴锁定方法。一种轴锁定机构包括设置在平移轴上的齿条和设置在相应的平移柱上的带齿锁定杆。带齿锁定杆在锁定取向接合齿条，以防止轴在平移柱内平移。带齿锁定杆在平移期间脱离，并且轴可以以非常精细的可调节性平移和锁定就位。控制杆释放机构可被偏置以将带齿锁定杆保持在锁定取向。带齿锁定杆上的凸轮特征接合控制杆的主体，该控制杆的主体限定凹入部分，在处于解锁取向时，该凹入部分与凸轮重叠。

Description

使用齿条和带齿锁定杆的轴锁定方法

背景技术

在各个平移点处固定轴的机构是复杂的、不可靠的或折衷的。现有机构通常使用摩擦将轴固定到其所处的壳体上。在负载输入高的情况下，摩擦是成问题的；摩擦界面可能灾难性地失效，并且没有警告。一些机构在各个点处利用轴中的销接合孔；这种机构提供有限的可调节性并且损害轴的结构完整性。其它设计使用复杂的机械界面来锁定轴，这是昂贵且不可靠的。需要可调节性高的、可靠的、强制锁定机构。

发明内容

在一个方面，本文公开的创造性概念的实施例涉及一种轴锁定机构，其具有设置在平移轴上的齿条和设置在相应的平移柱上的带齿锁定杆。带齿锁定杆在锁定取向接合齿条，以防止轴在平移柱内平移。带齿锁定杆在平移期间脱离，并且轴可以以非常精细的可调节性平移和锁定就位。控制杆释放机构可被偏置以将带齿锁定杆保持在锁定取向。

在另一方面，带齿锁定杆上的凸轮特征接合控制杆的主体，该控制杆的主体限定凹入部分，在处于解锁取向时，该凹入部分与凸轮重叠。

应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性和说明性的，并且不应当限制权利要求的范围。并入说明书并构成说明书一部分的附图示出了本文所公开的创造性概念的示例性实施例，并且与一般性描述一起用于对原理进行解释。

附图说明

本领域技术人员通过参考附图可以更好地理解本文公开的创造性概念的实施例的许多优点，其中：

图1示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的透视图；

图2示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的透视分解图；

图3A示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的详细透视图；

图3B示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的详细俯视图；

图4A示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的详细透视图；

图4B示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的详细俯视图；

图5A示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的透视图；

图5B示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的透视图。

具体实施方式

在详细解释本文中所公开的创造性概念的至少一个实施例之前，应理解，该创造性概念在其应用方面不限于以下描述中阐述的或附图中示出的部件或步骤或方法的构造和布置的细节。在本创造性概念的实施例的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对该创造性概念的更透彻理解。然而，对于受益于本公开的本领域普通技术人员来说，显然可以在没有这些具体细节的情况下实践本文公开的创造性概念。在其它情况下，可能不详细描述众所周知的特征以避免不必要地使本公开复杂化。本文所公开的创造性概念能够具有其它实施例或者能够以各种方式实践或执行。而且，应当理解，本文所用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制性的。

如本文所使用的，在参考数字之后的字母旨在表示该特征或元件的实施例，其可以与先前描述的具有相同参考数字的元件或特征类似，但不必相同（例如，1、1a、1b）。这种简化符号仅用于方便的目的，并且不应被解释为以任何方式限制本文公开的创造性概念，除非明确地相反陈述。

此外，除非明确地相反陈述，“或”是指包含性的或而不是排他性的或。例如，条件A或B被以下任一情况满足：A为真（或存在）且B为假（或不存在），A为假（或不存在）且B为真（或存在），以及A和B两者均为真（或存在）。

此外，使用“一”或“一个”来描述本创造性概念的实施例的元件和部件。这样做仅仅是为了方便并给出该创造性概念的一般意义，并且“一”和“一个”旨在包括一个或至少一个，并且单数也包括复数，除非明显看出其指的是另外的意思。

最后，如本文所使用的，对“一个实施例”或“一些实施例”的任何引用意味着结合该实施例描述的特定元件、特征、结构或特性被包括在本文公开的创造性概念的至少一个实施例中。在说明书中的各个地方出现的短语“在一些实施例中”不一定全部指同一个实施例，并且所公开的创造性概念的实施例可以包括本文明确描述或固有地存在的特征中的一个或多个，或者两个或更多个这样的特征的子组合的任何组合，连同可能不一定明确描述或固有地存在于本公开中的任何其它特征。

概括地说，本文公开的创造性概念的实施例涉及一种轴锁定机构，其具有设置在平移轴上的齿条和设置在相应的平移柱上的带齿锁定杆。带齿锁定杆在锁定取向接合齿条，以防止轴在平移柱内平移。带齿锁定杆在平移期间脱离，并且轴可以以非常精细的可调节性平移和锁定就位。控制杆释放机构可被偏置以将带齿锁定杆保持在锁定取向。

参照图1，示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的透视图。在包括相对静止的柱100和平移轴102的平移机构中，锁定机构将轴102保持在相对于柱100的相对平移位置。锁定机构包括设置在轴102上的齿条104和设置在柱100上的带齿锁定杆106。带齿锁定杆106限定了与由齿条104限定的齿相对应的齿（被遮挡）。在锁定取向，带齿锁定杆106保持在一个取向，使得带齿锁定杆106上的齿接合齿条104，并且防止轴102平移；在解锁取向，带齿锁定杆106的齿与齿条104脱离，使得轴102可以自由地平移。

在至少一个实施例中，控制块110容纳带齿锁定杆106，并且限定带齿锁定杆106的枢转范围。在一个极端，带齿锁定杆106的齿强制地接合齿条104；而在另一个极端，这些齿完全与齿条104脱离。带齿锁定杆106可以经由锁定杆偏置元件108（例如弹簧或线性致动器）被偏置。在一个实施例中，锁定杆偏置元件108可以将带齿锁定杆106朝向接合状态偏置；替代地，锁定杆偏置元件108可以将带齿锁定杆106朝向脱离状态偏置。

在至少一个实施例中，控制杆112被保持在控制块110内，以控制带齿锁定杆106的状态（接合到齿条104或与齿条104脱离），如本文更全面地描述的。控制杆112可经由控制杆偏置元件114（例如弹簧或线性致动器）被偏置，以将带齿锁定杆106保持在接合状态。

由于齿条104的连续本质和齿的相对小的尺寸，齿条104和带齿锁定杆106将会重新接合，而不管轴102在相对于柱100的整个平移范围内的什么位置。

参照图2，示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的透视分解图。齿条104可由轴102限定，或者在一表面处可释放地或永久地固定到轴102，以允许锁定机构可释放地接合齿条104。在至少一个实施例中，控制块110可以限定凸缘，用于经由销可枢转地接合带齿锁定杆106。在一个实施例中，锁定杆偏置元件108将带齿锁定杆106朝向限定脱离状态的枢转位置偏置，使得轴102可以自由地平移。控制杆112经由控制杆偏置元件114被偏置，将带齿锁定杆106推到齿条104中。将控制杆112推到控制块110中允许带齿锁定杆106与齿条104脱离。

参照图3A-3B，示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的详细透视图和俯视图。在一系统中，该系统具有平移轴102和在相对静止的柱100内的轴承302以及锁定机构，该锁定机构具有设置在轴102上的齿条104和可枢转地设置在控制块上的带齿锁定杆106，该控制块设置在柱100上，控制杆112控制带齿锁定杆106的状态（与齿条104接合或脱离）。带齿锁定杆106包括或限定了一组齿306，所述一组齿306被布置和定向成当处于锁定取向时接合齿条104。

在至少一个实施例中，锁定杆偏置元件108将带齿锁定杆106偏置到解锁、脱离取向。控制杆112限定了主体，该主体在控制块内线性滑动，并且通常经由控制杆偏置元件114被偏置，使得主体的一部分接合设置在带齿锁定杆106上的凸轮元件308，以将齿306推到齿条中并锁定轴102。齿306和齿条104的相互啮合使得反向驱动实际上不可能。

在至少一个实施例中，控制杆112限定凹入部分312，该凹入部分312设置成接合凸轮元件308，并且由此允许锁定杆偏置元件108使带齿锁定杆106的齿306与齿条104脱离。在至少一个实施例中，凹入部分312可限定倾斜侧面，以随着控制杆112被控制杆偏置元件114推回到中性位置，逐渐将带齿锁定杠杆106推回到锁定取向。在至少一个实施例中，控制杆112和凹入部分312可限定沙漏形状。锁定杆偏置元件108确保凸轮元件308保持与控制杆112的表面的强制接触。

参照图4A-4B，示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的详细透视图和俯视图。锁定机构被示出处于解锁、脱离取向，其中，凸轮元件308与凹入部分312重叠，使得锁定杆偏置元件108使齿306与齿条104脱离。

参照图5A-5B，示出了根据示例性实施例的轴锁定机构的透视图。根据本文所公开的实施例的轴102可随着轴102和柱100的操作范围线性地且连续地平移。当控制杆112被朝向接合、中性取向向后偏置时，齿306和齿条104的小尺寸以及凹入部分312和凸轮元件308的倾斜特性迫使齿306接合齿条104，使得可以实现高精细度的定位，而基本上没有反向驱动或张力滑动的可能性。

本公开的实施例提供了可调节性高的轴平移锁定机构。实施例可以用于可调节的飞行器座椅扶手，然而，可以设想其中平移部件的强制锁定的任何应用。

相信通过所公开的创造性概念的实施例的前述描述，可以理解本文公开的创造性概念和许多它们的伴随优点，并且将会明白的是，在不脱离本文公开的创造性概念的广泛范围或不牺牲它们的所有实质优点的情况下，可以在其部件的形式、构造和布置上进行各种改变；并且来自各个实施例的单独的特征可以被组合以得到其它实施例。本文之前描述的形式仅仅是其说明性实施例，所附权利要求的意图是涵盖和包括这样的改变。此外，关于任何单独实施例公开的任何特征可以结合到任何其它实施例中。

Claims (20)

1. 一种平移锁定设备，包括：

齿条；和

锁定杆，所述锁定杆包括被构造成接合所述齿条的一组齿，

其中：

所述齿条设置在线性平移轴上；

所述锁定杆设置在基本静止的柱上；

所述锁定杆限定所述齿接合所述齿条的接合取向以及所述齿与所述齿条脱离的脱离取向。

2.如权利要求1所述的平移锁定设备，还包括：

控制块；

控制杆，所述控制杆被构造成在所述控制块内线性平移；以及

控制杆偏置元件，所述控制杆偏置元件被构造成将所述控制杆偏置到锁定取向，

其中：

所述控制杆被构造成当处于所述锁定取向时迫使所述锁定杆进入所述接合取向。

3.如权利要求2所述的平移锁定设备，其中，所述锁定杆包括凸轮元件，所述凸轮元件设置成与所述控制杆的表面保持接触。

4.如权利要求3所述的平移锁定设备，其中，所述控制杆限定凹入部分，所述凹入部分设置成当处于解锁取向时与所述凸轮元件重叠。

5.如权利要求1所述的平移锁定设备，还包括锁定杆偏置元件，所述锁定杆偏置元件被构造成将所述锁定杆偏置到所述脱离取向。

6.如权利要求1所述的平移锁定设备，还包括锁定杆偏置元件，所述锁定杆偏置元件被构造成将所述锁定杆偏置到所述接合取向。

7.如权利要求6所述的平移锁定设备，还包括：

控制块；

控制杆，所述控制杆被构造成在所述控制块内线性平移；以及

控制杆偏置元件，所述控制杆偏置元件被构造成将所述控制杆偏置到锁定取向并且允许使用者将所述控制杆平移到解锁取向，

其中：

所述控制杆被构造成当处于所述解锁取向时迫使所述锁定杆进入所述脱离取向。

8.一种平移机构，包括：

柱；

平移轴；以及

平移锁定机构，所述平移锁定机构包括：

齿条；和

锁定杆，所述锁定杆包括被构造成接合所述齿条的一组齿，

其中：

所述齿条设置在所述轴上；

所述锁定杆设置在所述柱上；

所述锁定杆限定所述齿接合所述齿条的接合取向以及所述齿与所述齿条脱离的脱离取向。

9.如权利要求8所述的平移机构，所述平移锁定机构还包括：

控制块；

控制杆，所述控制杆被构造成在所述控制块内线性平移；以及

控制杆偏置元件，所述控制杆偏置元件被构造成将所述控制杆偏置到锁定取向，

其中：

所述控制杆被构造成当处于所述锁定取向时迫使所述锁定杆进入所述接合取向。

10.如权利要求9所述的平移机构，其中，所述锁定杆包括凸轮元件，所述凸轮元件设置成与所述控制杆的表面保持接触。

11.如权利要求10所述的平移机构，其中，所述控制杆限定凹入部分，所述凹入部分设置成当处于解锁取向时与所述凸轮元件重叠。

12.如权利要求8所述的平移机构，所述平移锁定机构还包括锁定杆偏置元件，所述锁定杆偏置元件被构造成将所述锁定杆偏置到所述脱离取向。

13.如权利要求8所述的平移机构，所述平移锁定机构还包括锁定杆偏置元件，所述锁定杆偏置元件被构造成将所述锁定杆偏置到所述接合取向。

14.如权利要求13所述的平移机构，所述平移锁定机构还包括：

控制块；

控制杆，所述控制杆被构造成在所述控制块内线性平移；以及

控制杆偏置元件，所述控制杆偏置元件被构造成将所述控制杆偏置到锁定取向并且允许使用者将所述控制杆平移到解锁取向，

其中：

所述控制杆被构造成当处于所述解锁取向时迫使所述锁定杆进入所述脱离取向。

15.一种扶手，包括：

柱；

平移轴；以及

平移锁定机构，所述平移锁定机构包括：

齿条；和

锁定杆，所述锁定杆包括被构造成接合所述齿条的一组齿，

其中：

所述齿条设置在所述轴上；

所述锁定杆设置在所述柱上；

所述锁定杆限定所述齿接合所述齿条的接合取向以及所述齿与所述齿条脱离的脱离取向。

16.如权利要求15所述的扶手，所述平移锁定机构还包括：

控制块；

控制杆，所述控制杆被构造成在所述控制块内线性平移；以及

控制杆偏置元件，所述控制杆偏置元件被构造成将所述控制杆偏置到锁定取向，

其中：

所述控制杆被构造成当处于所述锁定取向时迫使所述锁定杆进入所述接合取向。

17.如权利要求16所述的扶手，其中，所述锁定杆包括凸轮元件，所述凸轮元件设置成与所述控制杆的表面保持接触。

18.如权利要求17所述的扶手，其中，所述控制杆限定凹入部分，所述凹入部分设置成当处于解锁取向时与所述凸轮元件重叠。

19.如权利要求15所述的扶手，所述平移锁定机构还包括锁定杆偏置元件，所述锁定杆偏置元件被构造成将所述锁定杆偏置到所述脱离取向。

20.如权利要求15所述的扶手，所述平移锁定机构还包括锁定杆偏置元件，所述锁定杆偏置元件被构造成将所述锁定杆偏置到所述接合取向。

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