CN211982340U - 一种耐振动定扭矩助插拔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耐振动定扭矩助插拔装置，在原有定扭矩助插拔装置基础上增加圆柱螺旋压缩弹簧、滑动卡圈、转动卡圈和装配在螺杆尾端的尾部挡圈，圆柱螺旋压缩弹簧、滑动卡圈、转动卡圈从前到后依次装配在螺杆外；转动卡圈过盈装配在传动轴上且可以随传动轴径向转动，滑动卡圈仅沿螺杆作轴向运动；滑动卡圈与转动卡圈通过棘齿啮合且转动卡圈逆向旋转扭矩大于正向旋转扭矩使转动卡圈在高振动环境下逆向旋转受阻，从而保证传动轴和螺杆的螺纹连接在高振动环境下不会回退，为机箱提供稳定可靠的锁紧力；当传动轴过度旋退时，传动轴内螺纹尾端的第一台阶与尾部挡圈前侧面的第二台阶接触并产生摩擦阻止进一步旋退，保证对螺牙及螺纹传动没有影响。

Description

一种耐振动定扭矩助插拔装置

技术领域

本实用新型涉及一种耐振动定扭矩助插拔装置。

背景技术

在模块化电气柜领域，为了实现整体装卸及更换，机柜中分层的装配有机箱托架装置，机箱托架装置的后侧设有电连接器，电子设备机箱均是通过其后端所设的电连接器与机柜中所设的机箱托架上的电连接器配合实现电子设备机箱的引入，这种结构要求电子设备机箱在装配至机柜上时必须要有可靠的固定机构，因此机箱托架装置均包括托架以及装配在托架上的用于锁紧机箱的锁紧器。现有的锁紧器不能为机载设备机箱提供稳定可靠的锁紧力，在高振动环境中螺纹容易松脱，造成锁紧失效。同时现有的锁紧器不具备防误操作的功能，当过度旋退时容易造成螺牙变形，严重时甚至会造成螺纹传动失效。

发明内容

本实用新型提供一种耐振动定扭矩助插拔装置，通过在螺杆外增加两个具有端面棘齿结构且相互啮合的滑动卡圈和转动卡圈以及一个圆柱螺旋压缩弹簧提供初始压力，解决了原有定扭矩助插拔装置抗振动性抗冲击性不足的问题，同时通过在螺杆尾部增加一个尾部挡圈避免了过度旋退造成的螺牙变形的问题。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种耐振动定扭矩助插拔装置，包括锁座、螺杆、传动轴、插拔轴、锁帽、传动套、旋帽及帽盖，锁座与螺杆一端铰接，螺杆的后半段外壁均设置有外螺纹，传动轴前半段内壁设置有内螺纹，通过该外螺纹与内螺纹的配合使螺杆与传动轴螺纹连接；该耐振动定扭矩助插拔装置还包括从前到后依次装配在螺杆外的圆柱螺旋压缩弹簧、滑动卡圈、转动卡圈以及装配在螺杆尾端的尾部挡圈；转动卡圈过盈装配固定在传动轴上且可以随传动轴在径向转动的同时沿螺杆作轴向直线运动，滑动卡圈仅能沿螺杆作轴向直线运动，圆柱螺旋压缩弹簧装配在插拔轴内且位于滑动卡圈前端；

定义传动轴沿螺杆旋转前进为正向旋转，传动轴沿螺杆旋转后退为逆向旋转，滑动卡圈后侧面与转动卡圈前侧面通过棘齿啮合且棘齿的角度和深度保证转动卡圈逆向旋转扭矩大于正向旋转扭矩使转动卡圈在高振动环境下的逆向旋转受阻，从而保证传动轴和螺杆的螺纹连接在高振动冲击环境下不会回退，为机载设备机箱提供稳定可靠的锁紧力；

传动轴内螺纹尾端还设置有第一台阶，尾部挡圈外径大于螺杆外径从而使尾部挡圈前侧面相对螺杆外壁面形成第二台阶，当传动轴过度旋退时，第一台阶与第二台阶接触并产生摩擦阻止进一步旋退。

进一步地，所述的转动卡圈外壁设置有凸键用于和传动轴前端的键槽配合使转动卡圈过盈装配固定在传动轴上且可以随传动轴在径向转动的同时沿螺杆作轴向直线运动。

进一步地，所述的螺杆整体为圆柱型，其圆柱外壁面设置有第一铣扁结构，滑动卡圈内壁设置有第二铣扁结构，滑动卡圈与螺杆间隙配合且通过第一铣扁结构和第二铣扁结构的配合使滑动卡圈不能绕螺杆径向转动仅能沿螺杆作轴向直线运动。

进一步地，滑动卡圈上的棘齿结构包含多个棘齿，每个棘齿包含两个坡度和长度均不同的斜面，长斜面的坡度小于短斜面的坡度；转动卡圈的棘齿与滑动卡圈的棘齿啮合保证转动卡圈逆向旋转扭矩大于正向旋转扭矩。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在螺杆外部增加两个具有端面棘齿结构且能够相互啮合的滑动卡圈和转动卡圈，以及在滑动卡圈前端增加一个圆柱螺旋压缩弹簧提供初始压力，使原有的螺纹锁紧结构有了防松功能，解决了原有定扭矩助插拔装置耐振动性能不足的问题，为机载设备机箱提供了稳定可靠的锁紧力，使机箱具有抗冲击抗振动的能力，同时具备防松功能，避免了螺纹松动引起的锁紧失效的问题。同时本实用新型通过在螺杆尾部增加一个尾部挡圈避免了过度旋转退出造成的螺牙变形的问题，提升了定扭矩助插拔装置的防误操作能力，在过度回退时，也不会影响其预期的各项功能。

附图说明

图1是耐振动定扭矩助插拔装置的示意图。

图2是耐振动定扭矩助插拔装置的剖切图。

图3是滑动卡圈和转动卡圈的结构示意图。

图4是传动轴的结构示意图。

图5是螺杆的结构示意图。

图6是尾部挡圈的结构示意图。

图7是图2中局部A和局部B的放大图。

【附图标记】：

1-锁座，2-螺杆，3-传动轴，4-插拔轴，5锁帽，6-传动套，7-旋帽，8-帽盖，9挡沿，10-止转台，11-弹簧支撑套，12-碟形弹簧，13-稳定片，14-钢球，15-传动片，16-挡片，17-对顶波纹弹簧，18-销钉，19-孔用挡圈，20-卡圈，21-轴用挡圈，22-旋转传动机构，23-滑动卡圈，24-转动卡圈，25-圆柱螺旋压缩弹簧，26-第一铣扁结构，27-第二铣扁结构，28-凸键，29-键槽，30-尾部挡圈，31-第一台阶，32-第二台阶，33-尾部挡圈装配位置，34-转动卡圈棘齿的长斜面，35-转动卡圈棘齿的短斜面，36-滑动卡圈棘齿的长斜面，37-滑动卡圈棘齿的短斜面。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图和较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种耐振动定扭矩助插拔装置，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

原有的定扭矩助插拔装置如专利201410774879.5，包括锁座1、螺杆2、传动轴(即螺套)3、插拔轴4、锁帽5、传动套6、旋帽7及帽盖8等，锁座与螺杆一端铰接，螺杆的后半段外壁均设置有外螺纹段，传动轴前半段内壁设置有内螺纹段，通过该外螺纹段与内螺纹段的配合使螺杆与传动轴螺纹连接。传动轴3上设置有传动结构，该传动结构包括位于传动轴外壁面的挡沿9以及设置于挡沿后部的止转台10，传动轴尾部与弹簧支撑套11螺纹连接。

传动轴后半段外壁设置有碟形弹簧12，相邻两组碟形弹簧之间设置有稳定片13，旋帽内壁的挡壁上设置有用于安装钢球14的安装孔，位于该安装孔内的钢球14的前后侧面分别设置有传动片15和挡片16。插拔轴、锁帽、传动套、旋帽从前到后依次装配在传动轴上，其具体装配结构如专利201410774879.5。锁帽内装配有对顶波纹弹簧17，通过该对顶波纹弹簧向前推压锁帽。

本实用新型在原有定扭矩助插拔装置的基础上增加两个具有端面棘齿结构且能够相互啮合的滑动卡圈23和转动卡圈24，以及在滑动卡圈前端增加一个圆柱螺旋压缩弹簧25提供初始压力。滑动卡圈、转动卡圈及圆柱螺旋压缩弹簧的装配位置如图2所示，滑动卡圈、转动卡圈的具体结构如图3所示。滑动卡圈后侧面与转动卡圈前侧面通过棘齿啮合。螺杆整体为圆柱，其圆柱外壁面两侧对应设置有第一铣扁结构26，滑动卡圈内壁设置有第二铣扁结构27，滑动卡圈与螺杆间隙配合且由于第一铣扁结构和第二铣扁结构配合使滑动卡圈不能绕螺杆作旋转运动而仅能沿螺杆作轴向直线往复运动。转动卡圈尾端外壁设置有凸键28用于和传动轴前端的键槽29配合使转动卡圈过盈装配固定在传动轴上且可以随传动轴绕螺杆径向转动并可以同时沿螺杆轴向直线运动，转动卡圈和传动轴绕螺杆径向转动的同时还可以沿螺杆做轴向直线运动。圆柱螺旋压缩弹簧装配在插拔轴内且位于滑动卡圈前端并提供恒定的弹力使滑动卡圈、转动卡圈与传动轴之间始终保持紧密接触。

定义传动轴沿螺杆旋转前进时的旋转方向为正向旋转，旋转后退时的旋转方向为逆向旋转。当转动旋帽使传动轴绕螺杆旋转前进并同时与螺杆螺纹连接时，由于转动卡圈与传动轴之间通过凸键和键槽过盈配合，转动卡圈克服与滑动卡圈之间棘齿的正向扭矩随传动轴旋转前进，由于滑动卡圈与转动卡圈通过棘齿啮合但滑动卡圈内壁的第二铣扁结构与螺杆外壁的第一铣扁结构配合使滑动卡圈仅绕螺杆轴向前进但不会绕螺杆旋转。在旋进过程中，图2中除了锁座1、螺杆2和销钉18外的其余零件全部作为一个整体沿螺杆轴向前进向锁座靠近。当传动轴的内螺纹旋转到螺杆外螺纹最前端时，旋帽旋转到极限，传动轴不再前进。由于圆柱螺旋压缩弹簧提供恒定的弹力使滑动卡圈、转动卡圈与传动轴之间始终保持紧密接触，因此滑动卡圈和转动卡圈的棘齿始终紧密啮合，对阻止转动卡圈在高振动环境下逆向旋转起到一定的作用。同时转动卡圈与滑动卡圈上的端面棘齿的角度与深度能够保证转动卡圈逆向旋转扭矩大于正向旋转扭矩，当机箱处于高振动环境中时，转动卡圈逆向旋转受阻，由于传动轴与转动卡圈过盈配合使传动轴也不会受高振动环境的影响而逆向旋转，从而起到螺纹防松的作用，保障传动轴和螺杆的螺纹连接在高振动冲击环境下不会回退，增强传动轴和螺杆螺纹连接的可靠性，避免螺纹松动引起的锁紧失效的问题，为机载设备机箱提供稳定可靠的锁紧力。

具体地，滑动卡圈上的棘齿结构包含多个棘齿，每个棘齿包含两个坡度和长度均不同的斜面，长斜面的坡度小于短斜面的坡度。转动卡圈上的棘齿结构与滑动卡圈的棘齿配合，在转动卡圈随传动轴旋转前进的过程中，转动卡圈棘齿的长斜面34与滑动卡圈棘齿的长斜面36之间相对滑动并在正向旋转力作用下转动到滑动卡圈下一个相邻棘齿的长斜面，继续正向旋转，转动卡圈棘齿长斜面通过和滑动卡圈棘齿长斜面的相互配合相对于滑动卡圈进行旋转。而当转动卡圈有逆向旋转趋势时(比如高振动环境下螺纹有旋退松动的趋势，使转动卡圈有逆向旋转的趋势)，转动卡圈棘齿的短斜面35和滑动卡圈棘齿的短斜面37相互配合，但由于棘齿短斜面相比长斜面的坡度更大，同时在圆柱螺旋压缩弹簧的弹力挤压作用下两个卡圈的棘齿始终紧密啮合，从而使转动卡圈逆向旋转受阻，因此当机箱处于高振动环境中时，定扭矩助插拔装置的转动卡圈由于和滑动卡圈之间的棘齿配合作用不会逆向旋转，从而起到螺纹防松的作用，保障传动轴和螺杆的螺纹连接在高振动冲击环境下不会回退。通过调整滑动卡圈和转动卡圈上端面棘齿的角度与深度(即调整长斜面和短斜面的坡度和长度)保证转动卡圈逆向旋转扭矩大于正向旋转扭矩为本领域已知技术，此处不再赘述。

当需要对定扭矩助插拔装置解锁时需要施加人工旋退力，由于旋退力远远大于高振动环境引起的旋退作用，操作人员反向转动旋帽使传动轴旋退，转动卡圈随传动轴在旋退力作用下克服棘齿的逆向旋转扭矩进行旋退，滑动卡圈沿螺杆轴向运动后退。旋退过程中，同样是除了锁座1、螺杆2和销钉18外的其余零件全部作为一个整体沿螺杆轴向后退。

同时，原定扭矩助插拔装置螺杆尾端通过挡销防止传动轴过度旋退(旋进或旋退时除了锁座和螺杆及销钉不动，其它零件如插拔轴、锁帽、传动套、旋帽及帽盖以及内部的对顶波纹弹簧和碟簧等零件均随传动轴旋进或旋退)，但当旋退力过大时仍然会造成过度旋退，过度旋转退出会造成传动轴内螺纹和螺杆外螺纹的螺牙变形，严重时甚至会造成螺纹传动失效。为解决该问题，本实用新型在螺杆尾端增加尾部挡圈30零件以及在传动轴内螺纹尾端增加第一台阶31，尾部挡圈与螺杆通过翻铆工艺连接在一起且尾部挡圈外径大于螺杆外径从而在尾部挡圈前侧面相对螺杆外壁面形成第二台阶32，当传动轴旋退到极限位置时，传动轴内螺纹尾端第一台阶与尾部挡圈前侧面的第二台阶接触，继续旋退第一台阶和第二台阶产生摩擦从而阻止进一步旋退，同时两个台阶面的摩擦可保证对螺杆外螺纹和传动轴内螺纹的螺牙及两者的螺纹传动没有影响，本实用新型通过该结构特征提升定扭矩助插拔装置的防误操作能力，在过度回退时不会影响其预期的各项功能。

本实用新型是在专利201410774879.5的基础上进行改进使定扭矩助插拔装置具有抗振动抗冲击及防过度旋退的功能，未详述部分的结构特征与专利201410774879.5一致，不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种耐振动定扭矩助插拔装置，包括锁座、螺杆、传动轴、插拔轴、锁帽、传动套、旋帽及帽盖，锁座与螺杆一端铰接，螺杆的后半段外壁均设置有外螺纹，传动轴前半段内壁设置有内螺纹，通过该外螺纹与内螺纹的配合使螺杆与传动轴螺纹连接，其特征在于：还包括从前到后依次装配在螺杆外的圆柱螺旋压缩弹簧、滑动卡圈、转动卡圈以及装配在螺杆尾端的尾部挡圈；转动卡圈过盈装配固定在传动轴上且可以随传动轴在径向转动的同时沿螺杆作轴向直线运动，滑动卡圈仅能沿螺杆作轴向直线运动，圆柱螺旋压缩弹簧装配在插拔轴内且位于滑动卡圈前端；

定义传动轴沿螺杆旋转前进为正向旋转，传动轴沿螺杆旋转后退为逆向旋转，滑动卡圈后侧面与转动卡圈前侧面通过棘齿啮合且棘齿的角度和深度保证转动卡圈逆向旋转扭矩大于正向旋转扭矩使转动卡圈在高振动环境下的逆向旋转受阻，从而保证传动轴和螺杆的螺纹连接在高振动冲击环境下不会回退，为机载设备机箱提供稳定可靠的锁紧力；

传动轴内螺纹尾端还设置有第一台阶，尾部挡圈外径大于螺杆外径从而使尾部挡圈前侧面相对螺杆外壁面形成第二台阶，当传动轴过度旋退时，第一台阶与第二台阶接触并产生摩擦阻止进一步旋退。

2.如权利要求1所述的耐振动定扭矩助插拔装置，其特征在于转动卡圈外壁设置有凸键用于和传动轴前端的键槽配合使转动卡圈过盈装配固定在传动轴上且可以随传动轴在径向转动的同时沿螺杆作轴向直线运动。

3.如权利要求1所述的耐振动定扭矩助插拔装置，其特征在于螺杆整体为圆柱型，其圆柱外壁面设置有第一铣扁结构，滑动卡圈内壁设置有第二铣扁结构，滑动卡圈与螺杆间隙配合且通过第一铣扁结构和第二铣扁结构的配合使滑动卡圈不能绕螺杆径向转动仅能沿螺杆作轴向直线运动。

4.如权利要求1所述的耐振动定扭矩助插拔装置，其特征在于滑动卡圈上的棘齿结构包含多个棘齿，每个棘齿包含两个坡度和长度均不同的斜面，长斜面的坡度小于短斜面的坡度；转动卡圈的棘齿与滑动卡圈的棘齿啮合保证转动卡圈逆向旋转扭矩大于正向旋转扭矩。

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