CN201650915U

CN201650915U - 转角缸

Info

Publication number: CN201650915U
Application number: CN2010200012241U
Authority: CN
Inventors: 郭胜良
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-13
Filing date: 2010-01-13
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2020-01-13

Abstract

本实用新型公开了一种转角缸，尤指一种油压转角缸的结构改良。该转角缸包括：座体、活塞杆、及封盖组件。座体具有腔室及连通腔室的贯通孔；活塞杆可相对于座体作移动及转动，活塞杆的一部分容置在腔室中，而另一部分从贯通孔穿出座体外部，在腔室内的活塞杆延伸有导向杆，导向杆的表面成型有多数条弧形槽道；封盖组件密封于腔室底端并包含盖体、多数个滚珠及环形弹簧，盖体设有供导向杆穿接的中心孔，滚珠分别容置在弧形槽道中并被环形弹簧所弹性夹掣。借此结构，滚珠可受到均匀施力而紧靠于弧形槽道内滚动，不仅简化整体结构，而且不容易发生滚珠跑位导致转角缸故障的问题。

Description

转角缸

技术领域

本实用新型公开了一种转角缸，尤指一种油压转角缸的结构改良。

背景技术

转角缸主要使用在空间狭小，且必须旋转一定角度后才能够夹持及放松工件的工作环境。例如，中国台湾专利第M297425号揭示的转角缸，其主要包括：外壳、活塞心轴、封盖、及导向杆。导向杆上设至少两条导向曲弧槽，活塞心轴并贯穿设有相对导向曲弧槽数量的埋入孔，而各埋入孔埋设钢珠，利用两个顶迫件分别迫紧钢珠，相对埋入孔数量的螺孔分别连通埋入孔，并分别由螺杆锁于螺孔并迫紧顶迫件。

然而，上述的专利案利用两个顶迫件分别推抵钢珠而迫抵于导向曲弧槽内，因此，必须设置顶迫件，且顶迫件的表面必须对应钢珠而形成球凹面；另外，为了确保顶迫件能够确实推抵钢珠，因此必须在活塞心轴上钻设穿孔以供顶迫件插入，同时配合垂直抵紧顶迫件以防止顶迫件移位的螺杆，方能确保顶迫件的正确操作。

可想而知，上述转角缸的结构相当复杂，且所需要的零件很多，因而提高了制造与组装成本；另一方面，以顶迫件推抵钢珠可能会有施力不均匀的情形，导致整个活塞心轴的移动不滑顺；由于导向杆会旋转一定角度，因此对顶迫件产生一股剪力，因此当钢珠与顶迫件之间发生移位而使导向杆移动与转动不顺时，甚至可能折断顶迫件而导致转角缸卡死。

另一方面，钢珠长期滚动于具有圆弧形剖面的曲弧槽及顶迫件的球凹面内，由于接触面积大，所以摩擦力大且磨损较快，摩擦力大会使导向杆移动不顺，一旦曲弧槽磨损过大而与钢珠之间超过容许的误差范围时，钢珠很容易脱离曲弧槽，或者顶迫件的球凹面磨损过大而无法确实掌控钢珠时，上述任一磨损情况都会使得转角缸易于发生故障。

因此，如何解决上述问题点，即成为本实用新型所改良的目标。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种转角缸，其结构简单，能够均匀夹掣滚珠而紧靠于弧形槽道内滚动，且不容易发生滚珠跑位导致转角缸故障的问题。

本实用新型的另一目的，在于提供一种转角缸，其中滚珠所滚动的槽道不容易磨损。

为了达成上述目的，本实用新型提供一种转角缸，包括：座体，具有腔室及连通该腔室的贯通孔；活塞杆，可相对于该座体作移动及转动，该活塞杆的一部分容置在该腔室中，而另一部分从该贯通孔穿出该座体外部，在该腔室内的该活塞杆延伸有导向杆，该导向杆的表面成型有多数条弧形槽道；以及封盖组件，密封于该腔室底端，该封盖组件包含盖体、多数个滚珠及环形弹簧，该盖体设有供该导向杆穿接的中心孔，这些滚珠分别容置在该弧形槽道中并被该环形弹簧所弹性夹掣。

根据本实用新型的另一特点，弧形槽道的剖面为V字形，或者为正方形及具有左右两个导斜面的组合形状。

相较于先前技术，本实用新型具有以下功效：

由于本实用新型以环形弹簧弹性夹掣滚珠，并配合封盖组件的局限，使滚珠无法上下左右滑动，而仅能够确实滚动于弧形槽道上，因此不会有任意移位的问题，所以能确保活塞杆的滑顺移动。

承上所述，由于本实用新型不需要如先前技术设置顶迫件及相关零件，因此可简化结构，节省制造与组装成本，同时也不会有顶迫件的球凹面磨损过大而无法控制滚珠的问题。

另外，由于本实用新型的弧形槽道的剖面为V字形、或正方形及具有左右两个导斜面的组合形状，以取代现有技术的圆弧形球凹面，因此滚珠与弧形槽道之间仅为线性接触，而非先前技术中的球面接触，所以，可减少滚珠与弧形槽道之间的摩擦力与磨损程度，而使转角缸的移动更为滑顺且减少故障情形。

附图说明

图1为本实用新型的立体分解图；

图2为本实用新型的立体组合图；

图3为本实用新型的局部剖面示意图；

图4为沿着图3的直线4-4所作的剖面图；

图5为显示本实用新型活塞前进的动作示意图；

图6为显示本实用新型活塞退回的动作示意图。

附图标记说明

1转角缸 10座体

11腔室 12贯通孔

13螺孔 14进油孔

141进油道 15出油孔

151出油道 20活塞杆

21杆本体 22活塞冠

221O型环 23导向杆

231弧形槽道 30封盖组件

31盖体 311套接部

3111中心孔 3112滚珠孔

3113插孔 312密封部

3121O型环 313固定部

3131螺孔 32滚珠

33环形弹簧 331插入端

34紧箍环 341中心螺孔

342凹槽 40压板

50螺栓

具体实施方式

有关本实用新型的详细说明及技术内容，将配合附图说明如下，然而所附

附图仅作为说明用途，并非用于局限本实用新型。

请参考图1及图2，为本实用新型的立体分解图及立体组合图，本实用新型提供一种转角缸，此转角缸1主要包括：座体10、活塞杆20、封盖组件30、及压板40。活塞杆20的一端可以在座体10内作滑动及转动，而另一端则连接至压板40，借由活塞杆20的进退与旋转，压板40也随之进退与旋转而夹紧或放松工件(图中未示出)；由于压板40的形状与结构并非本实用新型的特征且为公知，故此省略压板40的相关说明以免赘述。

座体10为转角缸1的主要本体，在图1所示的实施例中，座体10的上半部呈矩形而下半部呈圆柱形；座体10的内部具有腔室11及贯通孔12，贯通孔12连通腔室11且位于腔室11上方；在座体10的矩形上半部的四个角落上设有螺孔13，可供螺栓(图中未示出)穿接，借此将座体10锁固于想要的位置上。座体10设有分别连通该腔室11的进油孔14及出油孔15，从进油孔14及出油孔15朝腔室11分别穿设有进油道141及出油道151，进油孔14及出油孔15用以控制活塞杆20的前进与退回，这一点稍后会详细说明。

活塞杆20呈圆柱形，其一端连接于压板40，而另一端则可相对于座体10作移动及转动，该活塞杆20的一部分容置在该腔室11中，而另一部分从该贯通孔12穿出该座体10外部；如图1所示，活塞杆20包括：杆本体21、活塞冠22、及导向杆23。从图3可以清楚看出，除了接近压板40的一部分杆本体21为裸露于座体10的贯通孔12之外，其余的杆本体21、活塞冠22、及导向杆23均在座体10的腔室11内往复移动。

杆本体21的外径大致等于座体10的贯通孔12的内径，因此杆本体21可以穿接贯通孔12作移动及转动；活塞冠22设置于杆本体21远离压板40的末端上，其外径大致等于腔室11的内径，即活塞冠22连接于该杆本体21末端并并紧贴该腔室11内壁，借由环设于活塞冠22周围的O型环221，可以确保在腔室11内活塞冠22上下两侧的油料无法彼此相通，而使活塞杆20能够确实地受到油料压力的作用而前进或退回；活塞冠22远离杆本体21的一个表面上延伸有导向杆23，导向杆23的直径较杆本体21小且与该杆本体21同轴心配置，且导向杆23的表面成型有多数条弧形槽道231，此弧形槽道231在接近活塞冠22处成型为一个直线段，紧邻此直线段并在接近导向杆23的中间处成型为90度的弧形段，在此，所谓的90度是指沿着导向杆23的轴向看来，此弧形段所涵盖的角度范围为90度，即弧形槽道231平行于该导向杆23的轴向旋转一角度，该角度介于0度至90度之间；紧邻此弧形段并在导向杆23的自由端处成型有另一个小直线段。由于导向杆23的表面成型有弧形槽道231，所以能使导向杆23带动活塞冠22与杆本体21而产生90度的旋转；换句话说，整个活塞杆20可受到弧形槽道231的引导而产生90度的旋转。

封盖组件30用以密封于座体10的腔室11底部，借此密封住腔室11而使腔室11内的油料无法外漏；封盖组件30主要包括：盖体31、容置在该弧形槽道231中的多数个滚珠32、及环设于该套接部311周围的环形弹簧33。

如图1所示，盖体31的外形大致呈阶梯状圆柱体，从上到下依次为供该导向杆23穿接的套接部311、自该套接部311朝外朝下延伸并紧贴该腔室11内壁的密封部312、及自该密封部321朝外朝下延伸并锁固于该腔室11底端的固定部313。套接部311位于盖体31的最上端且外径最小，套接部311用以套接导向杆23，套接部311内具有供该导向杆23穿接的中心孔3111，可供导向杆23在其中往复移动及转动，此中心孔3111的深度对应于导向杆23的长度，因而可延伸到密封部312与固定部313内；套接部311与密封部312的交界处设有多个滚珠孔3112，其数量与孔径对应于滚珠32的数量与孔径，而使滚珠32能容置于滚珠孔3112内；密封部312的外径大致等于腔室11的内径，并借由环设于密封部312周围的O型环3121，可确实密封住腔室11内的油料以防外漏；固定部313的外径最大，且大致上等于座体10下半部的圆柱形的外径，固定部313的内缘表面上设有多个螺孔3131，通过多个螺栓50(如图3所示)穿接螺孔3131后，可以将整个盖体31锁固于座体10的下半部。

从图4可以清楚看出，滚珠32容纳于套接部311的滚珠孔3112内并受到套接部311的壁体局限其移动，而滚珠32的外围受到环形弹簧33朝该中心孔3111的弹性夹掣，所以无法朝外移动而脱离滚珠孔3112；另外，当导向杆23插入套接部311的中心孔3111时，由于导向杆23的外径与套接部311的内径呈紧密配合，所以滚珠32只能够在导向杆23的弧形槽道231内滚动，而无法脱离弧形槽道231。

特别要说明的是，在本实用新型的实施例中，弧形槽道231的剖面并非如先前技术一般为圆弧形球凹面，而是如图4所示为正方形及具有左右两个导斜面的组合形状，其制作方式为先铣磨出一条具正方形剖面且宽度小于滚珠32外径的槽沟，然后在此正方形槽沟的顶端两侧分别成型出导斜面，而以此两导斜面抵靠滚珠32。由于本实用新型是以弧形槽道231顶端上的两个导斜面抵靠滚珠32，所以弧形槽道231与滚珠32之间仅为线性接触，其接触面积较先前技术中球面接触来得小，因此，所产生的摩擦力及磨损情形也较小，所以能够使滚珠32在弧形槽道231上的滚动更为滑顺，且延长弧形槽道231的使用寿命。

在本实用新型的实施例中，利用环形弹簧33以环绕套接部311的方式均匀施力于滚珠32上，借此避免现有技术中以顶迫件推抵滚珠所可能产生的结构复杂与磨损较大等问题。并且，为了使环形弹簧33能够确实地夹掣滚珠32，环形弹簧33的一端弯折成型有插入端331(如图1及图4所示)，而套接部311的底缘设有插孔3113，借由将环形弹簧33的插入端331插入套接部311的插孔3113内，可以使环形弹簧33牢固地套设于套接部311周围而不会产生轴向或周围方向上的相对滑动。

为了防止环形弹簧33产生径向扩大而减少对滚珠32的朝内夹掣力，封盖组件30还包括紧箍环34；如图1所示，紧箍环34呈圆盘状，其外径等于密封部312的外径(也即，腔室11的内径)，其具有中心螺孔341，此中心螺孔341可供套接部311的外螺纹相互螺接而使导向杆23得以顺利通过；紧箍环34的底部设有圆形凹槽342，用以容置并限位环形弹簧33；借由此凹槽342的垂直壁面，可防止环形弹簧33过度径向朝外扩大。

以下，参考图5及图6，说明活塞杆20的在座体10内的前进与退回的原理。

如图5所示，当油料从座体10的进油孔14沿着进油道141(图5的实心箭头所示)而进入腔室11底部时，油料的压力会朝上方推动活塞冠22，而使整个活塞杆20前进；在活塞杆20朝上前进的过程中，由于滚珠32被环形弹簧33、套接部311的滚珠孔3112壁体、及导向杆23的弧形槽道231所局限，因此滚珠32无法上下左右移动，只能原地滚动，故此，滚珠32会紧靠着弧形槽道231滚动，而使导向杆23受到弧形槽道231的引导而从压板40方向看来顺时针旋转90度(如图5上方的圆弧形箭头所示)；由于活塞杆20的顶端固定于压板40，所以导致压板40也随着活塞杆20顺时针旋转90度。

相反地，如图6所示，当油料从座体10的出油孔15沿着出油道151(图5的实心箭头所示)而进入腔室11顶部时，油料的压力会朝下方推动活塞冠22，而使整个活塞杆20退回；在活塞杆20朝下退回的过程中，由于滚珠32被环形弹簧33、套接部311的滚珠孔3112壁体、及导向杆23的弧形槽道231所局限，因此滚珠32无法上下左右移动，只能原地滚动，故此，滚珠32会紧靠着弧形槽道231滚动，而使导向杆23受到弧形槽道231的引导而从压板40方向看来逆时针旋转90度(如图6上方的圆弧形箭头所示)；由于活塞杆20的顶端固定于压板40，所以导致压板40也随着活塞杆20逆时针旋转90度。

虽然已经利用油压式转角缸作为本实用新型的一个较佳实施例，然而本实用新型并未局限于此。本实用新型的转角缸同样也可以应用于气压式转角缸；另外，导向杆23上成型的弧形槽道231并非局限于90度，可以根据实际需要而增减弧形槽道231的旋转角度范围；弧形槽道231的剖面除了图形所显示的形状之外，也可呈V字形，而同样达到与滚珠32之间仅产生线性接触的效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非用以限定本实用新型的专利范围，其它运用本实用新型的专利精神的等效变化，均应属于本实用新型的专利范围。

Claims

1.一种转角缸，其特征在于，包括：

座体，具有腔室及连通该腔室的贯通孔；

活塞杆，相对于该座体作移动及转动，该活塞杆的一部分容置在该腔室中，而另一部分从该贯通孔穿出该座体外部，在该腔室内的该活塞杆延伸有导向杆，该导向杆的表面成型有多数条弧形槽道；以及

封盖组件，密封于该腔室底端，该封盖组件包含盖体、多数个滚珠及环形弹簧，该盖体设有供该导向杆穿接的中心孔，该滚珠分别容置在该弧形槽道中并被该环形弹簧所弹性夹掣。

2.如权利要求1所述的转角缸，其特征在于，所述座体设有分别连通该腔室的进油孔及出油孔。

3.如权利要求1所述的转角缸，其特征在于，所述活塞杆还包含穿接该贯通孔的杆本体、及连接于该杆本体末端并紧贴该腔室内壁的活塞冠。

4.如权利要求3所述的转角缸，其特征在于，所述导向杆延伸自该活塞冠并与该杆本体同轴心配置。

5.如权利要求1所述的转角缸，其特征在于，所述弧形槽道的剖面为正方形及具有左右两个导斜面的组合形状。

6.如权利要求1所述的转角缸，其特征在于，所述弧形槽道的剖面为V字形。

7.如权利要求1所述的转角缸，其特征在于，所述弧形槽道平行于该导向杆的轴向旋转一角度，该角度介于0度至90度之间。

8.如权利要求1所述的转角缸，其特征在于，所述盖体包含供该导向杆穿接的套接部、自该套接部朝外朝下延伸并紧贴该腔室内壁的密封部、及自该密封部朝外朝下延伸并锁固于该腔室底端的固定部。

9.如权利要求8所述的转角缸，其特征在于，所述套接部具有供该导向杆穿接的该中心孔、及供该滚珠穿设的多数个滚珠孔，该环形弹簧环设于该套接部周围而朝该中心孔弹性夹掣该滚珠。

10.如权利要求8所述的转角缸，其特征在于，所述封盖组件还包含紧箍环，该紧箍环具有与该套接部相互螺接的中心螺孔，该紧箍环的底部具有容置并限位该环形弹簧的圆形凹槽。