CN216343866U - 一种一体化换挡结构及肘关节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化换挡结构及肘关节，一体化换挡结构包括内齿圈、支架和换挡凸轮，内齿圈的内壁沿周向设有齿部；支架的周侧抵接在内齿圈的内壁上，支架上活动安装有至少两个档位机构，各档位机构均通过弹性元件与支架连接；换挡凸轮转动安装于支架，档位机构环绕换挡凸轮沿周向布置，换挡凸轮转动以顶出任一档位机构抵接至内齿圈。通过换挡凸轮的转动可顶出不同的档位机构与内齿圈接触以实现不同档位的切换，内部产生磨损较低，整体使用稳定性好、使用寿命高。另外，由于支架抵接在内齿圈中，因此整体结构更紧凑，且易于安装。

Description

一种一体化换挡结构及肘关节

技术领域

本实用新型涉及运动助力器械领域中的一种一体化换挡结构及肘关节。

背景技术

随着社会科技水平的不断发展，人机协作也越来越向着智能化的方向不断发展进步，其中换挡机构的应用不容忽视。换挡机构最常见于汽车驾驶领域，目的是实现随不同情况不断改变变速杆位置，从而切换不同挡位功能。在这类换挡机构中，为了实现不同挡位的切换，需要多条传动轴共同作用，整体结构体积庞大，需要零件数量众多，无法满足实际应用场景下，实现小型设备多挡位切换的需求。而且一般市面上的换挡机构采用手动控制，换挡所需操作步骤繁琐，难度大，对使用者入门上手操作提出了较高要求，也影响着机械使用的安全。在肘部助力机构研究领域，同样存在着这样的问题，使用者往往由于肘部发力缺陷或发力不足难以承担较大重量和较大体积的助力装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种一体化换挡结构及肘关节，体积小巧，易于操作。

根据本实用新型的第一方面实施例，提供一种一体化换挡结构，包括内齿圈，所述内齿圈的内壁沿周向设有齿部；支架，所述支架的周侧抵接在内齿圈的内壁上，所述支架上活动安装有至少两个档位机构，各所述档位机构均通过弹性元件与所述支架连接；换挡凸轮，所述换挡凸轮转动安装于所述支架，所述档位机构环绕所述换挡凸轮沿周向布置，所述换挡凸轮转动以顶出任一档位机构抵接至所述内齿圈。

根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，至少两个所述档位机构分别为正向档位机构和反向档位机构，所述正向档位机构和反向档位机构均包括档位杆，所述档位杆靠近所述内齿圈的端部形成斜面，所述正向档位机构的档位杆斜面与所述反向档位机构的档位杆斜面朝向相反。

根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，所述档位杆包括杆体和档位件，所述档位件固定在所述档位的端部，所述斜面位于所述档位件上，所述档位件与所述杆体可拆卸连接。

根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，至少一个所述档位机构为阻尼档位机构，所述阻尼档位机构包括阻尼杆和固定在所述阻尼杆端部的阻尼件，所述阻尼件用于与所述内齿圈的内壁相抵接。

根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，至少一个所述档位机构为制动档位机构，所述制动档位机构包括制动杆和制动件，所述制动件用于卡入所述内齿圈的齿槽中。

根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，所述支架的周侧设有至少两个缺口，所述缺口的数量与所述档位机构的数量一一对应，各所述档位机构分别位于相应的所述缺口中。

根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，所述支架上设有至少两个限位结构，所述限位结构与所述缺口一一对应，所述限位结构包括两个限位件，两个所述限位件之间形成伸缩通道，所述档位机构滑动安装在所述伸缩通道中。

根据本实用新型第一方面实施例，进一步地，所述弹性元件包括两个弹性件，两个所述弹性件对称位于所述档位机构的两侧，所述弹性件的一端与所述支架连接，所述弹性件的另一端与所述档位机构连接。

根据本实用新型的第二方面实施例，提供一种肘关节，包括上述的一体化换挡结构。

本实用新型的有益效果是：通过换挡凸轮的转动可顶出不同的档位机构与内齿圈接触以实现不同档位的切换，内部产生磨损较低，整体使用稳定性好、使用寿命高。另外，由于支架抵接在内齿圈中，因此整体结构更紧凑，且易于安装。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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他设计方案和附图。

图1是本实用新型实施例中的一体化换挡结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中一体化换挡结构的正视图；

图3是本实用新型实施例中换挡输出轴与电机的示意图；

图4是本实用新型实施例中肘关节的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1～图3，本实用新型第一方面实施例中的一体化换挡结构100，包括内齿圈70、支架10，和换挡凸轮20，支架10的周侧抵接在内齿圈70的内壁上，从而简化了结构，易于安装。可选地，换挡凸轮20形成在换挡输出轴上，换挡输出轴与电机的输出端连接。内齿圈70的内壁沿周向设有齿部，支架10上活动安装有至少两个档位机构，各档位机构均通过弹性元件与支架10连接，换挡凸轮20转动安装于支架10，档位机构环绕换挡凸轮20沿周向布置，换挡凸轮20转动以顶出任一档位机构抵接至内齿圈70。换挡凸轮20转动，将任一档位机构推出以与内齿圈70的内壁或齿部配合，从而可输出不同档位的转矩。

在一实施例中，至少两个档位机构分别为正向档位机构301和反向档位机构302，正向档位机构301和反向档位机构302均包括档位杆，档位杆靠近内齿圈70的端部形成斜面，正向档位机构301的档位杆斜面与反向档位机构302的档位杆斜面朝向相反。通过将正向档位机构301或反向档位机构302推出至与内齿圈70配合，以输出不同向的转矩。以正向档位机构301为例说明，换挡凸轮20转动推出正向档位机构301时，档位杆的端部被推出至嵌入齿部的齿槽中，与齿部实现啮合，在斜面的作用下，内齿圈70不能发生反转，避免在使用者不知情的情况下发生无动力换挡；反向档位机构302同理。本申请中，正向档位机构301的档位杆斜面与反向档位机构302的档位杆斜面朝向相反，包括以下两种具体的情况：一、正向档位机构301的档位杆斜面朝向顺时针方向，反向档位机构302的档位杆斜面朝向逆时针方向；二、正向档位机构301的档位杆斜面朝向逆时针方向，反向档位机构302的档位杆斜面朝向顺时针方向。

进一步地，档位杆包括杆体32和档位件31，档位件31固定在档位的端部，斜面位于档位件31上，档位件31与杆体32可拆卸连接。当斜面发生磨损时，便于更换档位件31。杆体32的端部设有插槽，档位件31的外侧设有阶梯部，当档位件31插入插槽后，阶梯部的台肩可与插槽的顶面抵接，从而限制了档位件31深入插槽中。

在一实施例中，至少一个档位机构为阻尼档位机构40，阻尼档位机构40包括阻尼杆42和固定在阻尼杆42端部的阻尼件41，阻尼件41用于与内齿圈70的内壁相抵接。当换挡凸轮20推出阻尼档位机构40时，阻尼件41与内齿圈70的内壁相抵接，阻尼件41与内齿圈70之间产生摩擦力，从而内齿圈70的转动速度被减缓。可选地，阻尼件41与阻尼杆42之间可拆卸连接。

在一实施例中，至少一个档位机构为制动档位机构50，制动档位机构50包括制动杆52和制动件51，制动件51用于卡入内齿圈70的齿槽中。当换挡凸轮20推出制动档位机构50时，制动件51伸入内齿圈70的齿槽中，从而限制内齿圈70转动，实现制动。可选地，制动件51与制动杆52之间可拆卸连接。

在一实施例中，支架10包括两个可拆卸连接的支板11，两个支板11之间形成安装空间，档位机构和换挡凸轮20均安装在安装空间中。可以理解地，两个支板11至今通过若干螺栓组件连接，通过拆除螺栓组件可拆除两个支板11的连接，从而安装或调解安装控件中的换挡凸轮20及各档位机构。

进一步地，支架10的周侧与内齿圈70相接，相应地，支架10的周侧设有至少两个缺口，缺口用于容档位机构安装并伸出。缺口的数量与档位机构的数量一一对应，各档位机构分别位于相应的缺口中。本实施例中，档位机构的数量为四个，相应地，支架10的周侧具有四个缺口，四个缺口等距间隔布置，支架10呈十字型。

进一步地，安装空间内设有至少两个限位结构，限位结构与缺口一一对应，限位结构包括两个限位件12，两个限位件12之间形成伸缩通道，档位机构滑动安装在伸缩通道中。以正向档位机构301为例，当正向档位机构301伸缩时，杆体32滑动安装在伸缩通道中，并沿伸缩通道伸出或回缩。由于限位件12的限制，当正向档位机构301与内齿圈70发生相对转动时，杆体32也不会随内齿圈70转动，确保的档位的稳定。同理，阻尼档位机构40的阻尼杆42安装在伸缩通道中，制动档位机构50的制动杆52安装在伸缩通道中。可选地，限位件12可为轴承，降低限位件12与档位机构之间的滑动摩擦。

在一实施例中，弹性元件包括两个弹性件61，两个弹性件61对称位于档位机构的两侧，弹性件61的一端与支架10连接，弹性件61的另一端与档位机构连接。当换挡凸轮20的凸出端转离档位机构时，该档位机构在弹性元件的作用下自动回缩，不再与内齿圈70接触，避免影响下一档位的入档。由于两个弹性件61对称位于档位机构的两侧，因此档位机构受到的弹力平衡，不会再伸缩通道内相对于滑动方向的左右两侧偏移。

参照图4，本实用新型第二方面实施例中的肘关节，包括上述任一实施例中的一体化换挡结构100。

以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种一体化换挡结构，其特征在于，包括：

内齿圈，所述内齿圈的内壁沿周向设有齿部；

支架，所述支架的周侧抵接在内齿圈的内壁上，所述支架上活动安装有至少两个档位机构，各所述档位机构均通过弹性元件与所述支架连接；

换挡凸轮，所述换挡凸轮转动安装于所述支架，所述档位机构环绕所述换挡凸轮沿周向布置，所述换挡凸轮转动以顶出任一档位机构抵接至所述内齿圈。

2.根据权利要求1所述的一体化换挡结构，其特征在于：至少两个所述档位机构分别为正向档位机构和反向档位机构，所述正向档位机构和反向档位机构均包括档位杆，所述档位杆靠近所述内齿圈的端部形成斜面，所述正向档位机构的档位杆斜面与所述反向档位机构的档位杆斜面朝向相反。

3.根据权利要求2所述的一体化换挡结构，其特征在于：所述档位杆包括杆体和档位件，所述档位件固定在所述档位的端部，所述斜面位于所述档位件上，所述档位件与所述杆体可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的一体化换挡结构，其特征在于：至少一个所述档位机构为阻尼档位机构，所述阻尼档位机构包括阻尼杆和固定在所述阻尼杆端部的阻尼件，所述阻尼件用于与所述内齿圈的内壁相抵接。

5.根据权利要求1所述的一体化换挡结构，其特征在于：至少一个所述档位机构为制动档位机构，所述制动档位机构包括制动杆和制动件，所述制动件用于卡入所述内齿圈的齿槽中。

6.根据权利要求1所述的一体化换挡结构，其特征在于：所述支架的周侧设有至少两个缺口，所述缺口的数量与所述档位机构的数量一一对应，各所述档位机构分别位于相应的所述缺口中。

7.根据权利要求6所述的一体化换挡结构，其特征在于：所述支架上设有至少两个限位结构，所述限位结构与所述缺口一一对应，所述限位结构包括两个限位件，两个所述限位件之间形成伸缩通道，所述档位机构滑动安装在所述伸缩通道中。

8.根据权利要求1所述的一体化换挡结构，其特征在于：所述弹性元件包括两个弹性件，两个所述弹性件对称位于所述档位机构的两侧，所述弹性件的一端与所述支架连接，所述弹性件的另一端与所述档位机构连接。

9.一种肘关节，其特征在于：包括权利要求1～8中任一项所述的一体化换挡结构。

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