CN116066533A - 限位机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种限位机构，其包括：基座，基座包括基座本体以及贯穿基座本体的通孔；第一轴承，第一轴承安装于通孔；转台，转台包括插设于第一轴承的转台本体以及由转台本体凸出延伸形成的拨杆；摇杆组件，摇杆组件包括固定于基座本体的第二轴承、插设于第二轴承的摇杆、与摇杆滑动连接的滑块、连接于摇杆和滑块之间的弹性件、固定于滑块的动磁钢以及固定于基座本体的定磁钢；基座本体对应滑块的相对两侧分别设置有与滑块等间隔设置的限位部；拨杆通过滑块和限位部实现限位。本发明的限位机构不仅动作少，结构简单，且占用空间小，可靠性高，能降低噪音的产生。
Description
【技术领域】
本发明涉及转台限位技术领域，尤其涉及一种限位机构。
【背景技术】
随着机械技术的迅速发展，越来越多的行业开始采用转台来实现机械转动的操作。
目前，现有技术中转台大于±180°(正负180度)的旋转定位结构相对较少，且大多数的旋转定位结构还不能同时对大于+180°和大于-180°的结构进行旋转定位，而其它应用场合的旋转定位结构均采用螺旋式定位、随动滑块匹配缓冲器等复杂机械限位来配合电气限位或软件限位，以保护旋转机构的非正常旋转。
然而，上述应用在转台的旋转定位结构动作多且复杂，占用空间大，与各类转台的适配性相对较差，且大部分仅依靠电气限位来实现大于±180°的旋转定位，这便存在电器件失效的潜在风险，在转台上的应用可靠性较低。
因此，有必要提供一种限位机构来解决上述问题。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种动作少、结构简单、占用空间小、可靠性高并能有效降低噪音的限位机构。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种限位机构，用于实现正反转大于180度的限位，其包括：
基座，所述基座包括基座本体以及贯穿所述基座本体且呈圆形的通孔；
第一轴承，所述第一轴承安装于所述通孔并与所述基座本体形成固定连接；
转台，所述转台包括插设于所述第一轴承并与之形成固定连接且呈圆环状的转台本体以及由所述转台本体的周缘凸出延伸形成的拨杆，所述转台本体通过所述第一轴承与所述基座本体实现转动连接；
摇杆组件，所述摇杆组件和所述拨杆设置于所述基座本体的同一侧；所述摇杆组件包括固定连接于所述基座本体的第二轴承、插设于所述第二轴承并与之形成固定连接的摇杆、套设于所述摇杆并与之形成滑动连接的滑块、连接于所述摇杆和所述滑块之间的弹性件、固定于所述滑块远离所述摇杆一端的动磁钢以及固定于所述基座本体并与所述动磁钢相对设置的定磁钢，所述摇杆处于初始位置时与所述拨杆同时位于所述转台本体的同一直径所在的直线上，且所述滑块与所述转台本体间隔，所述摇杆通过所述第二轴承与所述基座本体实现转动连接；所述基座本体沿其周向对应所述滑块的相对两侧分别设置有与所述滑块等间隔设置的限位部；
所述拨杆通过顺时针或逆时针转动至与所述滑块抵压时，所述拨杆实现与所述滑块卡合；所述拨杆继续转动以推动所述滑块转动且同时使得所述滑块沿所述摇杆的轴向拉伸，直至所述拨杆从初始位置转动至大于180度时，使所述滑块抵接至对应侧的所述限位部实现限位。
优选的，所述基座还包括由所述基座本体的边缘位置凸出延伸形成且环绕所述通孔设置并具有缺口的环状凸出部；所述缺口与所述滑块正对设置，所述缺口两侧的平面充当为位于所述滑块相对两侧的两个所述限位部。
优选的，所述拨杆的相对两侧分别设置有凸出延伸的凸点；所述滑块的相对两侧分别设置有向内凹陷并与所述凸点匹配的凹槽；所述拨杆通过顺时针或逆时针转动至与所述滑块抵压时，所述拨杆通过所述凸点与所述滑块对应侧的所述凹槽抵压形成卡合。
优选的，所述摇杆远离所述基座本体的一侧向内凹陷形成第一容纳槽，所述第一容纳槽远离所述滑块的一端设置有凸出延伸的第一安装柱；所述滑块靠近所述基座的一侧设置有向内凹陷的第二容纳槽，所述第二容纳槽远离所述摇杆的一端设置有凸出延伸的第二安装柱，所述第二容纳槽盖设于所述摇杆并与之形成滑动连接；所述弹性件收容于所述第一容纳槽和所述第二容纳槽，所述弹性件的两端分别固定于所述第一安装柱和所述第二安装柱。
优选的，所述第二容纳槽的两侧分别贯穿设置有导向槽；所述第一容纳槽的两侧分别插设有两个间隔设置的销钉，所述销钉分别延伸至对应侧的所述导向槽内，以限制所述滑块的滑动行程。
优选的，所述滑块与所述摇杆的滑动接触面均做类金刚石镀膜处理。
优选的，所述基座本体包括呈圆柱状的第一本体部以及由所述第一本体部的周缘凸出延伸形成的第一延伸部，所述通孔形成于所述第一本体部，所述第二轴承固定连接于所述第一延伸部。
优选的，所述第一本体部设置有向内凹陷的第一固定槽，所述第二轴承安装于所述第一固定槽并与所述第一本体部形成固定连接；所述第一本体部设置有向内凹陷的第二固定槽，所述定磁钢安装于所述第二固定槽并与所述第一本体部形成固定连接；所述滑块靠近所述第一本体部的一侧设置有向内凹陷的第三固定槽，所述动磁钢安装于所述第三固定槽并与所述滑块形成固定连接。
优选的，所述转台本体包括呈环状的第二本体部以及由所述第二本体部的内边缘沿其轴向凸出延伸且呈筒状的第二延伸部，所述第二延伸部插设固定于所述第一轴承，所述拨杆由所述第二本体部的周缘沿其径向向外凸出延伸形成。
优选的，所述弹性件为弹簧。
与相关技术相比，本发明的限位机构通过在转台的周缘设置拨杆，在基座本体上设置由第二轴承、摇杆、滑块、弹性件、动磁钢以及定磁钢组成的摇杆组件，并在基座本体沿其周向对应滑块的相对两侧分别设置有与滑块等间隔设置的限位部，这样当转台转动至接近180度且其拨杆与滑块抵压时，便可以推动滑块转动至与其对应侧的限位部抵压，从而实现对拨杆的限位，即实现转台大于180度的限位，而当复位时，拨杆脱离滑块，滑块会在弹性件的作用下回弹并在动磁钢与定磁钢的磁力作用下实现复位，使摇杆组件不会在基座本体上来回转动，以降低噪音的产生，且稳定性好，另外，本发明的限位机构采用机械式限位，其不仅动作少，结构简单，且占用空间小，可靠性高。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明实施例提供的一种限位机构的立体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种限位机构的结构分解示意图；
图3为图1的M-M线剖视图；
图4为本发明实施例提供的一种限位机构中转台处于初始位置时的平面示意图；
图5为本发明实施例提供的一种限位机构中转台正转至大于180度并限位时的平面示意图；
图6为本发明实施例提供的一种限位机构中转台反转至大于180度并限位时的平面示意图。
图中，100、限位机构；1、基座；11、基座本体；111、第一本体部；112、第一延伸部；113、第一固定槽；114、第二固定槽；12、通孔；13、限位部；14、环状凸出部；2、第一轴承；3、转台；31、转台本体；311、第二本体部；312、第二延伸部；32、拨杆；321、凸点；4、摇杆组件；41、第二轴承；42、摇杆；421、第一容纳槽；422、第一安装柱；423、销钉；424、转轴；43、滑块；431、凹槽；432、第二容纳槽；433、第二安装柱；434、导向槽；435、第三固定槽；44、弹性件；45、动磁钢；46、定磁钢。
【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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种限位机构100，结合图1至图3所示，其包括基座1、第一轴承2、转台3以及摇杆组件4。
具体地，基座1包括基座本体11以及贯穿基座本体11且呈圆形的通孔12；第一轴承2安装于通孔12并与基座本体11形成固定连接。
转台3包括插设于第一轴承2并与之形成固定连接且呈圆环状的的转台本体31以及由转台本体31的周缘凸出延伸形成的拨杆32，转台本体31通过第一轴承2与基座本体11实现转动连接。
摇杆组件4和拨杆32设置于基座本体11的同一侧；摇杆组件4包括固定连接于基座本体11的第二轴承41、插设于第二轴承41并与之形成固定连接的摇杆42、套设于摇杆42并与之形成滑动连接的滑块43、连接于摇杆42和滑块43之间的弹性件44、固定于滑块43远离摇杆42一端的动磁钢45以及固定于基座本体11并与动磁钢45相对设置的定磁钢46，摇杆42处于初始位置时与拨杆32同时位于转台本体31的同一直径所在的直线上，且滑块43与转台本体31间隔，摇杆42通过第二轴承41与基座本体11实现转动连接；基座本体11沿其周向对应滑块43的相对两侧分别设置有与滑块43等间隔设置的限位部13。
当拨杆32通过顺时针或逆时针转动至与滑块43抵压时，拨杆32实现与滑块43卡合；拨杆32继续转动以推动滑块43转动且同时使得滑块43沿摇杆42的轴向拉伸，直至拨杆32从初始位置转动至大于180度时，使滑块43抵接至对应侧的限位部13实现限位。
其中，摇杆42靠近基座本体11的一侧设置有凸出延伸形成的转轴424，摇杆42通过转轴424插设于第二轴承41并与之形成固定连接。
弹性件44为弹簧。当然，根据实际需求，弹性件44还可以选用C形弹片、S形弹片等具有弹性回复的部件。
本实施例中，基座本体11包括呈圆柱状的第一本体部111以及由第一本体部111的周缘凸出延伸形成的第一延伸部112；通孔12形成于第一本体部111，即通孔12贯穿第一本体部111的中部区域设置；第二轴承41固定连接于第一延伸部112，即摇杆组件4设置于第一延伸部112，并使其滑块43可延伸至第一本体部111。通过将基座本体11设置为第一本体部111和第一延伸部112，可以提升基座本体11的安装面积，以方便转台3和摇杆组件4的间隔设置，
本实施例中，第一本体部111设置有向内凹陷的第一固定槽113，第二轴承41安装于第一固定槽113并与第一本体部111形成固定连接；第一本体部111设置有向内凹陷的第二固定槽114，定磁钢46安装于第二固定槽114并与第一本体部111形成固定连接；滑块43靠近第一本体部111的一侧设置有向内凹陷的第三固定槽435，动磁钢45安装于第三固定槽435并与滑块43形成固定连接。分别通过将第二轴承41安装于向内凹陷形成的第一固定槽113，将定磁钢46安装于向内凹陷形成的第二固定槽114，将动磁钢45安装于向内凹陷形成的第三固定槽435，这样可以降低限位机构100的整体高度，即可以降低限位机构100应用时的高度占用空间，使其适用性更好。
本实施例中，基座1还包括由基座本体11的边缘位置凸出延伸形成且环绕通孔12设置并具有缺口的环状凸出部14；缺口与滑块43正对设置，缺口两侧的平面充当为位于滑块43相对两侧的两个限位部13。
环状凸出部14具体设置于第一本体部111，且其缺口对准第一延伸部112的延伸方向。
当然，根据实际需求，滑块43相对两侧的限位部13也可以直接由第一本体部111凸出延伸形成柱体或块体，并不一定需要形成具有缺口的环状结构。
本实施例中，转台本体31包括呈环状的第二本体部311以及由第二本体部311的内边缘沿其轴向凸出延伸形成且呈筒状的第二延伸部312，即转台3呈中空结构，这样设置可以方便线束通过，避免转台3转动时导致线束过度扭曲的问题。其中，第二延伸部312插设固定于第一轴承2并穿过通孔12向外延伸，拨杆32由第二本体部311的周缘沿其径向向外凸出延伸形成。
本实施例中，拨杆32的相对两侧分别设置有凸出延伸的凸点321；滑块43的相对两侧分别设置有向内凹陷并与凸点321匹配的凹槽431；拨杆32通过顺时针或逆时针转动至与滑块43抵压时，拨杆32通过凸点321与滑块43对应侧的凹槽431抵压形成卡合。这样设置可以使拨杆32与滑块43之间形成咬合限位，避免拨杆32抵压滑块43时产生滑动的现象。
本实施例中，摇杆42远离基座本体11的一侧向内凹陷形成第一容纳槽421，第一容纳槽421远离滑块43的一端设置有凸出延伸的第一安装柱422；滑块43靠近基座1的一侧设置有向内凹陷的第二容纳槽432，第二容纳槽432远离摇杆42的一端设置有凸出延伸的第二安装柱433，第二容纳槽432盖设于摇杆42并与之形成滑动连接；弹性件44收容于第一容纳槽421和第二容纳槽432，弹性件44的两端分别固定于第一安装柱422和第二安装柱433。这样设置可以使弹性件44收容于摇杆42与滑块43之间，以降低摇杆组件4的设置高度。
另外，第二容纳槽432的两侧分别贯穿设置有导向槽434；第一容纳槽421的两侧分别插设有两个间隔设置的销钉423，销钉423分别延伸至对应侧的导向槽434内，以限制滑块43的滑动行程。这样设置可以通过销钉423抵压导向槽434的端部实现滑块43的滑动行程控制。
本实施例中，滑块43与摇杆42的滑动接触面均做类金刚石镀膜(DLC)处理。这样设置可以有效提高滑块43的硬度和耐磨性，以降低其与摇杆42之间的摩擦系数，从而提高滑块43的滑动性能，以降低转台3的转动力矩。
本实施例中的限位机构100可以应用于机器人转台3、台式风扇的转动部分等需要进行转动限位的机械结构。
本实施例中限位机构100的原理为：当转台3处于初始位置时，转台3的拨杆32与摇杆组件4分别位于转台3的相对两侧。当转台3开始转动，并转动至接近180度时，拨杆32上的凸点321便会与滑块43上的凹槽431咬合抵压，此时，由于滑块43与摇杆42滑动连接且两者之间通过弹簧连接，因此，转台3依然可以转动至大于180度，即通过拨杆32带动滑块43一起转动，直至大于180度后，滑块43会在其对应侧的限位部13的抵压作用下无法转动，从而完成对转台3大于180度的抵压限位。当转台3需要复位时，拨杆32上的凸点321会与滑块43上的凹槽431脱离，此时，滑块43会在弹簧的弹力作用下回弹，并控制滑块43的姿态，避免晃动从而降低噪音的产生，同时避免滑块43与转台3接触产生磨损，另外，还通过定磁钢46与定磁钢46的磁力作用使滑块43复位，避免摇杆组件4左右晃动，碰撞限位部13从而产生噪音，以进一步降低噪音的产生。
结合图4至6所示，图4为实施例提供的一种限位机构100中转台3处于初始位置时的平面示意图，图5为本实施例提供的一种限位机构100中转台3正转至大于180度并限位时的平面示意图，图6为实施例提供的一种限位机构100中转台3反转至大于180度并限位时的平面示意图；具体的限位远离为：
如图4所示，转台3处于初始位置时，拨杆32处于A位置，滑块43在弹簧、动磁钢45及定磁钢46的作用下处于B位置。
如图5所示，转台3正转(顺时针转动)至大于180度的过程中，拨杆32的凸点321与滑块43的凹槽431咬合，并推动滑块43沿拨杆32转动方向由B位置运动至B1位置，在此过程中，摇杆组件4绕D1方向(转轴424的逆时针方向)旋转，滑块43沿C1方向滑动，同时，基座本体11上对应侧的限位部13阻止滑块43进一步向右运动，以锁止滑块43的运动，而滑块43的锁止限制了转台3的进一步正转，使转台3的拨杆32处于A1位置，从而实现转台3的正转大于180度的限位；转台3回归A位置的过程(复位)，拨杆32的凸点321与滑块43的凹槽431脱离回归A位置，而滑块43在弹簧的作用下沿C1的反方向滑动回到初始位置，同时基座本体11上的定磁钢46吸引滑块43上的动磁钢45，以使摇杆组件4回归初始位置，最终滑块43由B1位置回到B位置，实现对滑块43的位置约束。
如图6所示，转台3反转(逆时针转动)至大于180度的过程中，拨杆32的凸点321与滑块43的凹槽431咬合，并推动滑块43沿拨杆32转动方向由B位置运动至B2位置，在此过程中，摇杆组件4绕D2方向(转轴424的顺时针方向)旋转，滑块43沿C2方向滑动，同时，基座本体11上对应侧的限位部13阻止滑块43进一步向左运动，以锁止滑块43的运动，而滑块43的锁止限制了转台3的进一步反转，使转台3的拨杆32处于A2位置，从而实现转台3的正转大于180度的限位；转台3回归A位置的过程(复位)，拨杆32的凸点321与滑块43的凹槽431脱离回归A位置，而滑块43在弹簧的作用下沿C2的反方向滑动回到初始位置，同时基座本体11上的定磁钢46吸引滑块43上的动磁钢45，以使摇杆组件4回归初始位置，最终滑块43由B2位置回到B位置，实现对滑块43的位置约束。
与相关技术相比，本实施例的限位机构100通过在转台3的周缘设置拨杆32，在基座本体11上设置由第二轴承41、摇杆42、滑块43、弹性件44、动磁钢45以及定磁钢46组成的摇杆组件4，并在基座本体11沿其周向对应滑块43的相对两侧分别设置有与滑块43等间隔设置的限位部13，这样当转台3转动至接近180度且其拨杆32与滑块43抵压时，便可以推动滑块43转动至与其对应侧的限位部13抵压，从而实现对拨杆32的限位，即实现转台3大于180度的限位，而当复位时，拨杆32脱离滑块43，滑块43会在弹性件44的作用下回弹并在动磁钢45与定磁钢46的磁力作用下实现复位，使摇杆组件4不会在基座本体11上来回转动，以降低噪音的产生，且稳定性好，另外，本发明的限位机构100采用机械式限位，其不仅动作少，结构简单，且占用空间小，可靠性高。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种限位机构，用于实现正反转大于180度的限位，其特征在于，所述限位机构包括：
基座，所述基座包括基座本体以及贯穿所述基座本体且呈圆形的通孔；
第一轴承，所述第一轴承安装于所述通孔并与所述基座本体形成固定连接；
转台，所述转台包括插设于所述第一轴承并与之形成固定连接且呈圆环状的转台本体以及由所述转台本体的周缘凸出延伸形成的拨杆，所述转台本体通过所述第一轴承与所述基座本体实现转动连接；
摇杆组件，所述摇杆组件和所述拨杆设置于所述基座本体的同一侧；所述摇杆组件包括固定连接于所述基座本体的第二轴承、插设于所述第二轴承并与之形成固定连接的摇杆、套设于所述摇杆并与之形成滑动连接的滑块、连接于所述摇杆和所述滑块之间的弹性件、固定于所述滑块远离所述摇杆一端的动磁钢以及固定于所述基座本体并与所述动磁钢相对设置的定磁钢，所述摇杆处于初始位置时与所述拨杆同时位于所述转台本体的同一直径所在的直线上，且所述滑块与所述转台本体间隔，所述摇杆通过所述第二轴承与所述基座本体实现转动连接；所述基座本体沿其周向对应所述滑块的相对两侧分别设置有与所述滑块等间隔设置的限位部；
所述拨杆通过顺时针或逆时针转动至与所述滑块抵压时，所述拨杆实现与所述滑块卡合；所述拨杆继续转动以推动所述滑块转动且同时使得所述滑块沿所述摇杆的轴向拉伸，直至所述拨杆从初始位置转动至大于180度时，使所述滑块抵接至对应侧的所述限位部实现限位。
2.如权利要求1所述的限位机构，其特征在于，所述基座还包括由所述基座本体的边缘位置凸出延伸形成且环绕所述通孔设置并具有缺口的环状凸出部；所述缺口与所述滑块正对设置，所述缺口两侧的平面充当为位于所述滑块相对两侧的两个所述限位部。
3.如权利要求1所述的限位机构，其特征在于，所述拨杆的相对两侧分别设置有凸出延伸的凸点；所述滑块的相对两侧分别设置有向内凹陷并与所述凸点匹配的凹槽；所述拨杆通过顺时针或逆时针转动至与所述滑块抵压时，所述拨杆通过所述凸点与所述滑块对应侧的所述凹槽抵压形成卡合。
4.如权利要求1所述的限位机构，其特征在于，所述摇杆远离所述基座本体的一侧向内凹陷形成第一容纳槽，所述第一容纳槽远离所述滑块的一端设置有凸出延伸的第一安装柱；所述滑块靠近所述基座的一侧设置有向内凹陷的第二容纳槽，所述第二容纳槽远离所述摇杆的一端设置有凸出延伸的第二安装柱，所述第二容纳槽盖设于所述摇杆并与之形成滑动连接；所述弹性件收容于所述第一容纳槽和所述第二容纳槽，所述弹性件的两端分别固定于所述第一安装柱和所述第二安装柱。
5.如权利要求4所述的限位机构，其特征在于，所述第二容纳槽的两侧分别贯穿设置有导向槽；所述第一容纳槽的两侧分别插设有两个间隔设置的销钉，所述销钉分别延伸至对应侧的所述导向槽内，以限制所述滑块的滑动行程。
6.如权利要求1所述的限位机构，其特征在于，所述滑块与所述摇杆的滑动接触面均做类金刚石镀膜处理。
7.如权利要求1所述的限位机构，其特征在于，所述基座本体包括呈圆柱状的第一本体部以及由所述第一本体部的周缘凸出延伸形成的第一延伸部，所述通孔形成于所述第一本体部，所述第二轴承固定连接于所述第一延伸部。
8.如权利要求7所述的限位机构，其特征在于，所述第一本体部设置有向内凹陷的第一固定槽，所述第二轴承安装于所述第一固定槽并与所述第一本体部形成固定连接；所述第一本体部设置有向内凹陷的第二固定槽，所述定磁钢安装于所述第二固定槽并与所述第一本体部形成固定连接；所述滑块靠近所述第一本体部的一侧设置有向内凹陷的第三固定槽，所述动磁钢安装于所述第三固定槽并与所述滑块形成固定连接。
9.如权利要求1所述的限位机构，其特征在于，所述转台本体包括呈环状的第二本体部以及由所述第二本体部的内边缘沿其轴向凸出延伸且呈筒状的第二延伸部，所述第二延伸部插设固定于所述第一轴承，所述拨杆由所述第二本体部的周缘沿其径向向外凸出延伸形成。
10.如权利要求1所述的限位机构，其特征在于，所述弹性件为弹簧。
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