CN117028444A - 一种直线单向离合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直线单向离合装置，包括固定元件，可动元件，凹槽，双向凸轮，扭杆弹簧等，通过扭杆弹簧使双向凸轮以特定方向工作在固定元件和可动元件之间，使可动元件只能沿一个方向无级可调的移动，当调整扭杆弹簧的工作位置时，双向凸轮离开固定元件和可动元件，两元件可自由移动，通过扭杆弹簧控制双向凸轮的位置，可以使两元件根据需要相对单向移动。

Description

一种直线单向离合装置

技术领域

本发明涉及一种直线离合机构，特指一种直线单向离合装置。

背景技术

工程应用中经常会遇到需要一个元件相对于另一个元件直线运动的情况，同时需要元件相对单向运动，即只能往一个方向运动，另一个方向的运动受限，如各种调节长度的杆，调节高度的支架、支脚等等。现有的调节方式有些是通过螺纹紧固，有些通过销钉的方式，调节较为繁琐，而且对于连接位置的稳定、强度等可靠性不高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种直线单向离合装置，通过设置在凹槽中的双向凸轮、扭杆弹簧等使两元件可以根据需要只能相对靠近或者只能相对远离，具有无级调节，自动保持长度等特点。

实现本发明目的的技术方案如下：

设有一种直线单向离合装置，其特征在于：包含固定元件、可动元件、凹槽、双向凸轮、扭杆弹簧；所述凹槽设置在所述固定元件与所述可动元件的接触面上，所述凹槽位于所述固定元件中，所述双向凸轮、所述扭杆弹簧设置在所述凹槽内；所述扭杆弹簧至少有两个，分别设置在所述双向凸轮的两端，即A端和B端；所述双向凸轮上方为所述可动元件，所述双向凸轮下方为所述固定元件；所述扭杆弹簧一端以非圆截面与所述双向凸轮配合，另一端支承在所述凹槽壁面上。

作为优选，所述双向凸轮的最大尺寸大于所述凹槽的深度。

作为优选，所述扭杆弹簧的弹力方向相同。扭杆弹簧可以采用相同的元件，安装在双向凸轮的两端，由于扭杆弹簧相同，因此一端的扭杆弹簧预扭力方向向左时，另一侧的扭杆弹簧预扭力即为向右。

作为优选，所述双向凸轮包括三个工作位置，第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置。以双向凸轮靠近可动元件的顶部位置为例，双向凸轮以顶部左侧与可动元件接触为一个工作位置，以顶部右侧与可动元件接触为另一个工作位置，远离可动元件以及固定元件为第三个工作位置。

作为优选，所述双向凸轮位于第三工作位置时，与所述可动元件、所述固定元件均不接触。

作为优选，所述双向凸轮位于第一工作位置时，所述A端的所述扭杆弹簧工作，所述B端的所述扭杆弹簧自由；所述双向凸轮位于第二工作位置时，所述A端的所述扭杆弹簧自由，所述B端的所述扭杆弹簧工作；所述双向凸轮位于第三工作位置时，所述A端的所述扭杆弹簧与所述B端的所述扭杆弹簧均自由。第一工作位置时，A端的扭杆弹簧工作，使双向凸轮产生逆时针方向的扭矩（从A端观察）。第二工作位置时，B端的扭杆弹簧工作，使双向凸轮产生逆时针方向的扭矩（从B端观察）。

与现有技术相比，本发明技术方案至少具有以下优点：

可根据需要使可动元件相对于固定元件单向向左移动或单向向右移动，单向移动的方向可调。当双向凸轮与可动元件、固定元件不接触时，可动元件相对于固定元件的运动不受限。当单向移动时，移动的方式为无级调节，能够随时固定以保持相对位置不变。

元件相对固定时系统强度高，可动元件与固定元件之间通过双向凸轮卡滞以相对固定，结构中可动元件与固定元件的外形影响较小，整体系统强度高。

调节方便，需要释放或改变单向运动的方向时，调整双向凸轮的工作位置即可。

附图说明

图1是本发明的一种直线单向离合装置的结构示意图。

附图中标注说明：1－固定元件 2－弹簧片 3－扭杆弹簧A 4－可动元件 5－弹簧片 6－扭杆弹簧B 7－双向凸轮

实施方式

参考附图1，对本发明的一个实施例进行详细描述。

如图1所示，一种直线单向离合装置包含固定元件1以及装在固定元件1中的可动元件4，在固定元件1中与可动元件4配合的位置有凹槽，凹槽设置在固定元件1上，凹槽中有双向凸轮7、以及两个相同的扭杆弹簧，扭杆弹簧A3和扭杆弹簧B6，扭杆弹簧一端截面为矩形，分别与双向凸轮7的矩形内孔配合，另一端包含三个互成一定角度的面的组合，分别与对应形状的弹簧片2以及弹簧片5配合，弹簧片2固定安装在固定元件1中凹槽一侧的孔中，弹簧片5固定安装在固定元件1中凹槽另一侧的孔中。扭杆弹簧A3和扭杆弹簧B6端部的组合面位置相互错开。以图示为例，图中扭杆弹簧A3的外端以及对应的弹簧片2分别有三个平面的组合结构，当扭杆弹簧A3与弹簧片2的三个平面完全配合时，扭杆弹簧A3的外端被弹簧片2定位，由于扭杆弹簧A3的作用，双向凸轮7受逆时针方向的扭矩，此时双向凸轮7的顶部以左侧接触可动元件4，底部以右侧接触凹槽底部即固定元件1，双向凸轮7处于第一工作位置。将双向凸轮7顺时针转动一定角度，此时扭杆弹簧A3与弹簧片2的三个平面分离并重新配合后，变成有两个平面配合，此时扭杆弹簧A3自由，双向凸轮7与固定元件1不接触，与可动元件4也不接触，同时，扭杆弹簧B6也处于自由状态，扭杆弹簧B6与弹簧片5的三个平面中也有两个平面配合，此时双向凸轮7处于第三工作位置。将双向凸轮7继续顺时针转动一定角度，此时扭杆弹簧B6与弹簧片5的三个平面完全配合，扭杆弹簧B6的外端被弹簧片5定位，由于扭杆弹簧B6的作用，双向凸轮7受逆时针方向的扭矩（从扭杆弹簧B6的外端观察为逆时针，从图示扭杆弹簧A3的方向则为顺时针），此时双向凸轮7的顶部以右侧接触可动元件4，底部以左侧接触凹槽底部即固定元件1，双向凸轮7处于第二工作位置。

当双向凸轮7处于第一工作位置时，扭杆弹簧A3使双向凸轮7受逆时针方向的扭矩，因此双向凸轮7的顶部以左侧接触可动元件4，底部以右侧接触凹槽底部即固定元件1。此时可动元件4相对于固定元件1向右移动时，可动元件4与双向凸轮7之间的摩擦力使双向凸轮7顺时针方向转动，克服扭杆弹簧A3的弹力作用，此时运动可以正常实现。当可动元件4相对于固定元件1向左移动时，可动元件4与双向凸轮7之间的摩擦力使双向凸轮7逆时针方向转动，由于双向凸轮7的最大尺寸大于凹槽的深度，因此双向凸轮7将卡滞在凹槽中，可动元件4无法向左移动。当双向凸轮7处于第二工作位置时，扭杆弹簧B6使双向凸轮7受顺时针方向的扭矩（从图示方向观察），由于与第一工作位置相同的原理，此时可动元件4相对于固定元件1只能向左移动，无法向右移动。当双向凸轮7处于第三工作位置时，双向凸轮7与可动元件4以及固定元件1均分离，对两元件的相对运动无影响。

以上说明中，弹簧片以及扭杆弹簧的组合面等特征只是为了使双向凸轮能够有三个工作位置，还可以采用其它多种方式实现双向凸轮具有三个稳定的工作位置的功能，比如定位销、楔形结构、斜面/弹簧等。图中所示元件为直线形轮廓面，对于曲线形轮廓面也可以通过调整双向凸轮的外形，使其外形沿轴线变化以与曲线形的轮廓面相匹配，同时在凹槽对应的位置同样设置匹配轮廓面的几何体，适应双向凸轮工作时，对于整体机构以及局部位置的强度要求。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，“可动”和“固定”等表达仅仅是为方便描述所指定的状态，表示相对的运动关系，同时用于区分所限定的部件，并不代表元件真实的运动状态。凹槽的底面指凹槽的底面表面，而不是底面平面。术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种直线单向离合装置，其特征在于：包含固定元件、可动元件、凹槽、双向凸轮、扭杆弹簧；所述凹槽设置在所述固定元件与所述可动元件的接触面上，所述凹槽位于所述固定元件中，所述双向凸轮、所述扭杆弹簧设置在所述凹槽内；所述扭杆弹簧至少有两个，分别设置在所述双向凸轮的两端，即A端和B端；所述双向凸轮上方为所述可动元件，所述双向凸轮下方为所述固定元件；所述扭杆弹簧一端以非圆截面与所述双向凸轮配合，另一端支承在所述凹槽壁面上。

2.根据权利要求1所述的一种直线单向离合装置，其特征在于：所述双向凸轮的最大尺寸大于所述凹槽的深度。

3.根据权利要求1所述的一种直线单向离合装置，其特征在于：所述扭杆弹簧的弹力方向相同。

4.根据权利要求1所述的一种直线单向离合装置，其特征在于：所述双向凸轮包括三个工作位置，第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置。

5.根据权利要求4所述的一种直线单向离合装置，其特征在于：所述双向凸轮位于第三工作位置时，与所述可动元件、所述固定元件均不接触。

6.根据权利要求4所述的一种直线单向离合装置，其特征在于：所述双向凸轮位于第一工作位置时，所述A端的所述扭杆弹簧工作，所述B端的所述扭杆弹簧自由；所述双向凸轮位于第二工作位置时，所述A端的所述扭杆弹簧自由，所述B端的所述扭杆弹簧工作；所述双向凸轮位于第三工作位置时，所述A端的所述扭杆弹簧与所述B端的所述扭杆弹簧均自由。