CN216876548U - 一种防误碰驱动结构及锁定结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防误碰驱动结构及锁定结构，属于机械锁定结构技术领域，所述防误碰驱动结构包括主体，主体上转动装配有转轴，转轴上转动装配有驱动件，驱动件和转轴之间设置有用于周向传递扭力的传力件，传力件与驱动件和转轴其中至少一个之间具有在周向方向的空转距离，以使驱动件在误碰转动设定角度内不会带动转轴转动。本实用新型操作简单，能够在任意位置锁定，误碰到解锁旋钮时锁定功能不失效。

Description

一种防误碰驱动结构及锁定结构

技术领域

本实用新型涉及机械锁定结构技术领域，特别是指一种防误碰驱动结构及锁定结构。

背景技术

现有机械设备中，经常会有这样一种应用场景：两刚性配合件滑动连接，以调节两者之间的相对位置关系，在调节完毕后，需将两刚性配合件进行锁定。例如以机械设备为膝关节髓外定位器为例，其主要应用于膝关节置换手术中的胫骨髓外定位环节中，包括抱踝器和与抱踝器相连的支架等，具有水平调节功能。在该胫骨髓外定位环节中，由于每个人胫骨解剖形态不同，所以髓外定位器支架需要相对于抱踝器中心位置进行左右移动以确保胫骨力线的准确性，当支架移动到与胫骨力线对齐位置时，需将支架与抱踝器进行锁定。

在上述应用场景下，市场上常见的锁定方式主要有螺纹锁定(采用螺纹杆)、卡齿锁定及传统凸轮锁定，这些锁定方式都有其相应的不足之处，具体情况如下：

螺纹锁定：优点为结构简单，可实现任意位置锁定，缺点为在锁定时需要旋转1-2扣螺纹完成锁定，操作不便；

卡齿锁定：优点为操作方便，缺点为不能够在任意位置锁定，只能在齿啮合部分进行锁定；

传统凸轮锁定：优点为结构简单，操作方便，缺点为加工精度要求高，太松锁不紧，太紧锁定困难，同时凸轮为挤压式锁定，当有稍大力误碰凸轮杆时就会有解锁的可能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简单，能够在任意位置锁定，误碰到解锁旋钮时锁定功能不失效的防误碰驱动结构及锁定结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一方面，提供一种防误碰驱动结构，包括主体，所述主体上转动装配有转轴，所述转轴上转动装配有驱动件，所述驱动件和转轴之间设置有用于周向传递扭力的传力件，所述传力件与所述驱动件和转轴其中至少一个之间具有在周向方向的空转距离，以使驱动件在误碰转动设定角度内不会带动转轴转动。

进一步的，所述驱动件和主体之间设置有弹性锁紧件以在不影响两者相对转动的情况下保持两者位置相对固定。

进一步的，所述驱动件和主体之间设有对驱动件和主体两者周向转动角度进行限位的转动限位结构。

进一步的，所述驱动件和主体其中一个上设置有环形限位槽，另一个上固设有与所述环形限位槽相配合的限位销，所述环形限位槽和限位销形成所述转动限位结构；所述转轴和主体之间具有螺纹配合段，所述环形限位槽的轴向尺寸大于限位销的轴向尺寸；

和/或，所述驱动件设置在所述转轴的尾端，其具有阶梯状内孔，内侧小径段与所述转轴配合，并在此处设置所述传力件，外侧大径段与所述主体配合，并设置所述转动限位结构，所述外侧大径段的端部设置所述弹性锁紧件。

进一步的，所述驱动件和主体其中一个上设置有C形抱臂，另一个上设置有圆形抱紧面，所述C形抱臂的内径大于所述圆形抱紧面的外径，所述C形抱臂的内侧间隔设有用于抵接所述圆形抱紧面的凸起，所述C形抱臂和凸起构成所述弹性锁紧件。

进一步的，所述凸起有两个，两个凸起分别位于所述C形抱臂两个自由端处；

和/或，所述驱动件上设置所述C形抱臂，所述主体上设置所述圆形抱紧面。

进一步的，所述传力件与所述驱动件和转轴其中一个固定连接，与另一个之间具有在周向方向的空转距离。

进一步的，所述传力件为插销，所述转轴和驱动件上对应设置有供插销插装的插孔，所述转轴上的插孔为在周向方向的尺寸大于所述插销的尺寸的空转提供孔；

或，所述传力件为插销，所述转轴和驱动件上对应设置有供插销插装的插孔，所述驱动件上的插孔为在周向方向的尺寸大于所述插销的尺寸的空转提供孔。

另一方面，提供一种防误碰锁定结构，包括滑动连接的第一组件和第二组件，所述第二组件上设置有上述的防误碰驱动结构，所述第二组件为所述主体，所述转轴远离驱动件的一端抵靠所述第一组件和第二组件相邻的侧壁上以锁定所述第一组件和第二组件。

进一步的，所述第一组件上设有带纵向开口的滑动槽，所述第二组件包括插接在所述滑动槽内的滑动块和连接在所述滑动块背面的套管，所述套管的内孔用于安装所述转轴且所述内孔贯穿所述滑动块。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的防误碰驱动结构及锁定结构，采用转轴/锁定螺杆进行锁定，能够在任意位置锁定，并且无需旋转多扣螺纹即可完成锁定，操作简便；传力件与驱动件和转轴其中至少一个之间具有在周向方向的空转距离，以使驱动件在误碰转动设定角度内不会带动转轴转动，这样驱动件可以在转轴尾部进行一定量的晃动，在误碰到解锁旋钮(即驱动件)时解锁旋钮可以在转轴上晃动，不会带动转轴旋转，锁定功能不失效，从而达到防解锁的目的。

附图说明

图1为本实用新型防误碰锁定结构的整体结构示意图；

图2为图1所示防误碰锁定结构的分体结构示意图；

图3为图1所示防误碰锁定结构的左侧正视图，其中(a)对应锁定状态，(b)对应解锁状态；

图4为图1中锁定螺杆的结构示意图；

图5为图1中第二组件端部结构示意图；

图6为本实用新型防误碰锁定结构中锁定螺杆和驱动件之间不同配合结构示意图，其中(a)对应一种配合方式，(b)对应另一种配合方式；

图7为图1所示防误碰锁定结构中驱动件套筒部末端的结构示意图，其中(a)为正视图，(b)为立体图；

图8为图1所示防误碰锁定结构中驱动件与套管的配合结构示意图，其中(a)为驱动件套筒部末端处的剖面图，(b)为驱动件套筒部限位销处的剖面图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

一方面，本实用新型提供一种防误碰驱动结构，如图1-6所示，包括主体(即第二组件2)，主体上转动装配有转轴3、3’、3”，转轴3、3’、3”上转动装配有驱动件4、4’、4”，驱动件4、4’、4”和转轴3、3’、3”之间设置有用于周向传递扭力的传力件(即插销5、5’)，传力件与驱动件4、4’、4”和转轴3、3’、3”其中至少一个之间具有在周向方向的空转距离，以使驱动件4、4’、4”在误碰转动设定角度内不会带动转轴3、3’、3”转动。

为便于方案理解，下面先介绍一下该防误碰驱动结构的应用场景。

该防误碰驱动结构应用于需要锁定的场合，即防误碰锁定结构应用场景，如图1-6所示，该防误碰锁定结构通常包括滑动连接的第一组件1和第二组件2，其中：

第二组件2为所述主体，转轴3、3’、3”(亦称锁定螺杆)远离驱动件4、4’、4”的一端抵靠第一组件1和第二组件2相邻的侧壁上以锁定第一组件1和第二组件2。具体实施时，第二组件2的侧壁上可以设有螺纹孔23，螺纹孔23内设有所述转轴3、3’、3”，转轴3、3’、3”的头部穿过螺纹孔23抵靠第一组件1的侧壁上以锁定第一组件1和第二组件2。

转轴3、3’、3”的尾部设有驱动件4、4’、4”，驱动件4、4’、4”和转轴3、3’、3”之间设置有用于周向传递扭力的传力件(即插销5、5’)，传力件与驱动件4、4’、4”和转轴3、3’、3”其中至少一个之间具有在周向方向的空转距离，以使驱动件4、4’、4”在误碰转动设定角度内不会带动转轴3、3’、3”转动，换句话说，转轴3、3’、3”和驱动件4、4’、4”之间可以采用插销5、5’和定位孔6、6’、6”相配合的方式连接，定位孔6、6’、6”的尺寸大于插销5、5’的尺寸，从而使传力件(即插销5、5’)具有周向方向的空转距离。

或者，在其他实施例中，转轴3、3’、3”和驱动件4、4’、4”之间可以采用与两者均间隙配合的钢珠，传动块等结构传动连接，在此结构中，转轴和驱动件相对的面上设置有互相扣合的环槽，两者扣合形成的环槽内设置有珠状或块状或柱状传动块，处于不使用状态时，传动块可以在两者扣合形成的环槽内晃动，驱动时，转轴和驱动件两者相对转动缩小两者之间的环槽空间，直至将传动块卡在两者之间形成传力结构，实现扭矩传动。

使用过程中，当处于非锁定/解锁状态时，第一组件和第二组件为滑动连接，两组件可以相对自由滑动；当两组件滑动到合适位置需要锁定时，旋转驱动件使转轴/锁定螺杆的头部穿过第二组件侧壁上的螺纹孔抵靠至第一组件的侧壁上，以锁定第一组件和第二组件。

本实用新型的防误碰驱动结构，采用转轴/锁定螺杆进行锁定，能够在任意位置锁定，并且无需旋转多扣螺纹即可完成锁定，操作简便；传力件与驱动件和转轴其中至少一个之间具有在周向方向的空转距离，以使驱动件在误碰转动设定角度内不会带动转轴转动，这样驱动件可以在转轴尾部进行一定量的晃动，在误碰到解锁旋钮(即驱动件)时解锁旋钮可以在转轴上晃动，不会带动转轴旋转，锁定功能不失效，从而达到防解锁的目的。

本实用新型中，第一组件1和第二组件2可以采用本领域中各种滑动连接方式，例如：

滑动连接方式一(未示出)

第一组件上设有插接孔，第二组件为杆状且插接在所述插接孔内，从而使第一组件和第二组件形成滑动配合关系。

滑动连接方式二

如图1-2所示，第一组件1上设有带纵向开口的滑动槽11，第二组件2包括插接在滑动槽11内的滑动块21和连接在滑动块21背面的套管22，套管22的内孔(即螺纹孔23)用于安装转轴3、3’、3”且所述内孔贯穿滑动块21。第一组件1上在纵向开口两侧可以设有刻度12，以精确调节两组件的相对位置。

锁紧原理如下：

滑动块21通过滑动槽11滑入第一组件1中，这时滑动块21可以在第一组件1中进行左右滑动，转轴/锁定螺杆3由套管22尾部插入其中，并通过转轴3前端螺纹(转轴3可以仅在局部如前端设有螺纹，也可通体设有螺纹)与第二组件2上的套管22(套管22可以仅在前端存在螺纹)进行连接，同时继续旋入转轴3，直至转轴3前端面抵住第一组件1的滑槽壁，这时该锁定机构通过转轴3将第一组件1及第二组件2进行锁紧。

本实用新型中，传力件(即插销5、5’)可以与驱动件4、4’、4”和转轴3、3’、3”其中一个固定连接，与另一个之间具有在周向方向的空转距离。转轴3、3’、3”和驱动件4、4’、4”之间采用传力件(即插销5、5’)和定位孔相配合的方式连接，具体实施时在上述滑动连接方式二下，可以有以下结构形式：

结构形式一

如图1-2所示，驱动件4为旋钮，驱动件4具有用于容纳转轴3尾部的套筒部41，套筒部41上固设有插销5(即图中的长销钉)，转轴3的尾部设有定位孔6，套筒部41上的插销5穿过转轴3尾部的定位孔6，从而实现驱动件4与转轴3的连接。此时，定位孔6的直径可以为插销5的直径的1.1-5倍。即，传力件为插销5，转轴3和驱动件4上对应设置有供插销5插装的插孔，转轴3上的插孔(即定位孔6)为在周向方向的尺寸大于插销5的尺寸的空转提供孔。

图3为本结构形式下防误碰锁定结构的左侧正视图，其中(a)对应锁定状态，(b)对应解锁状态，锁紧操作为顺时针旋转旋钮，锁紧角度为45°～180°(与竖直面呈角)的任意角度，解锁操作为逆时针旋转旋钮，旋转相应的锁紧角度。这样可以实现旋转单一角度完成整体工件的快速锁紧与解锁功能，避免螺纹需要旋入1-2扣所带来的操作不便情况。

本结构形式一下，防误碰解锁原理如下：

转轴3尾部孔为定位孔6(即防解锁孔)，定位孔6直径为插销5直径的1.1倍到5倍之间。驱动件4通过插销5与转轴3进行连接后，插销5穿过定位孔6，由于插销5与定位孔6之间存在一定的间隙，这样驱动件4可以在转轴3尾部进行一定量的晃动，当旋转驱动件4将第二组件2与第一组件1进行锁紧后，如果医生误碰了驱动件4，因为其可以在转轴3上晃动，所以不会带动转轴3旋转，从而达到防解锁的目的。

结构形式二

如图6中(a)所示，驱动件4’为旋钮，驱动件4’具有用于容纳转轴3’尾部的套筒部41’，转轴3’的尾部固设有插销5’，套筒部41’上设有定位孔6’。本结构形式二与结构形式一基本相同，不同之处在于插销和定位孔的位置进行了互换。同样的，定位孔6’的直径可以为插销5’的直径的1.1-5倍。即，传力件为插销5’，转轴3’和驱动件4’上对应设置有供插销插装的插孔，驱动件4’上的插孔(即定位孔6’)为在周向方向的尺寸大于插销3’的尺寸的空转提供孔。

结构形式三

如图6中(b)所示，驱动件4”为驱动杆，驱动杆4”兼作为插销，转轴3”的尾部设有定位孔6”。

本结构形式下，驱动杆4”穿过转轴3”尾部的定位孔6”，驱动杆4”的长度大于定位孔6”的深度并伸出至定位孔6”两侧外部，使用时可以将驱动杆4”两侧作为驱动把手，旋转驱动把手就可以实现锁定结构锁定/解锁。同样的，定位孔6”的直径可以为驱动杆的直径的1.1-5倍。

上述三种结构形式中，定位孔与插销之间均存在一定的间隙，这样旋钮可以在转轴尾部进行一定量的晃动，当旋转旋钮将第一组件和第二组件进行锁定后，如果误碰了旋钮，旋钮可以在转轴上晃动，不会带动转轴旋转，从而达到防解锁的目的。

在上述结构形式一和结构形式二中，驱动件4、4’和主体(即第二组件2)之间可以设置有弹性锁紧件以在不影响两者相对转动的情况下保持两者位置相对固定。其中，弹性锁紧件可以独立驱动件和主体设置，箍设在两者外部，也可以固定设置在其中一个上。并且，驱动件4、4’和主体(即第二组件2)之间还可以设有对驱动件4、4’和主体(即第二组件2)两者周向转动角度进行限位的转动限位结构。

为方便实施，转动限位结构优选采用以下结构形式：

如图2和图5所示，驱动件4和主体(即第二组件2)其中一个上(图中所示实施例是设置在第二组件2上)设置有环形限位槽221，另一个(图中所示实施例是设置在驱动件4上)上固设有与环形限位槽221相配合的限位销7(即图中的短销钉)，环形限位槽221和限位销7形成所述转动限位结构；

转轴3和主体(即第二组件2)之间具有螺纹配合段，也即转轴3前端具有外螺纹(转轴3可以仅在局部如前端设有外螺纹，也可通体设有外螺纹)，第二组件2的套管22可以仅在前端存在内螺纹或是通体设有内螺纹；

环形限位槽221的轴向尺寸大于限位销7的轴向尺寸，由于转轴3在套管22内转动时会轴向移动，故该环形限位槽221的轴向尺寸需大于限位销7的轴向尺寸，以避免阻碍转轴3在套筒22内的旋进。

这样，通过限位销7在环形限位槽221运动，能够较好的对驱动件4的锁紧角度进行限制，并且这样能够避免驱动件4过度旋转而损坏相对较细的传力件/插销5，从而大大提高传力件/插销5以及设备整体的使用寿命。显然，限位销7的内侧端部不接触转轴/锁定螺杆3(参见图8中(b))，两者之间有一定间隙，以避免干扰对转轴/锁定螺杆3的正常操作。

可以想到的是，限位销7和环形限位槽221的位置也可以互换，即：驱动件的套筒部上可以设有环形限位槽，套管的末端位于驱动件的套筒部内且固设有与环形限位槽相配合的限位销。

与此同时，为方便实施，弹性锁紧件优选采用以下结构形式：

如图7-8所示，驱动件4设置在转轴3的尾端，其具有阶梯状内孔，内侧小径段46与转轴3配合，并在此处设置所述传力件(即插销5)，外侧大径段48与主体(即第二组件2)配合，并设置所述转动限位结构，所述外侧大径段48的端部设置所述弹性锁紧件。

进一步的，驱动件4和主体(即第二组件2)其中一个上(图中所示实施例是在驱动件4的套筒部末端上)设置有C形抱臂42，另一个上(图中所示实施例是在第二组件2的末端上)设置有圆形抱紧面220，C形抱臂42的内径大于圆形抱紧面220的外径(参见图8中(a))，C形抱臂42的内侧间隔设有用于抵接圆形抱紧面220的凸起43，C形抱臂42和凸起43构成所述弹性锁紧件。这样，由于C形抱臂42刚度相对较低，故其末端内侧的凸起43抵靠在套管22的圆形抱紧面220上后，会对套管22产生一定的阻尼力，从而更好的实现锁定结构防误碰。图中所示实施例中，凸起43有两个，两个凸起43分别位于C形抱臂42两个自由端处。

另一方面，本实用新型提供一种上述的防误碰锁定结构，其结构已在前面叙述，此处不再赘述。

本实用新型的防误碰锁定结构，采用转轴/锁定螺杆进行锁定，能够在任意位置锁定，并且无需旋转多扣螺纹即可完成锁定，操作简便；传力件与驱动件和转轴其中至少一个之间具有在周向方向的空转距离，以使驱动件在误碰转动设定角度内不会带动转轴转动，这样驱动件可以在转轴尾部进行一定量的晃动，在误碰到解锁旋钮(即驱动件)时解锁旋钮可以在转轴上晃动，不会带动转轴旋转，锁定功能不失效，从而达到防解锁的目的。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种防误碰驱动结构，其特征在于：包括主体，所述主体上转动装配有转轴，所述转轴上转动装配有驱动件，所述驱动件和转轴之间设置有用于周向传递扭力的传力件，所述传力件与所述驱动件和转轴其中至少一个之间具有在周向方向的空转距离，以使驱动件在误碰转动设定角度内不会带动转轴转动。

2.根据权利要求1所述的防误碰驱动结构，其特征在于：所述驱动件和主体之间设置有弹性锁紧件以在不影响两者相对转动的情况下保持两者位置相对固定。

3.根据权利要求2所述的防误碰驱动结构，其特征在于：所述驱动件和主体之间设有对驱动件和主体两者周向转动角度进行限位的转动限位结构。

4.根据权利要求3所述的防误碰驱动结构，其特征在于：所述驱动件和主体其中一个上设置有环形限位槽，另一个上固设有与所述环形限位槽相配合的限位销，所述环形限位槽和限位销形成所述转动限位结构；所述转轴和主体之间具有螺纹配合段，所述环形限位槽的轴向尺寸大于限位销的轴向尺寸；

和/或，所述驱动件设置在所述转轴的尾端，其具有阶梯状内孔，内侧小径段与所述转轴配合，并在此处设置所述传力件，外侧大径段与所述主体配合，并设置所述转动限位结构，所述外侧大径段的端部设置所述弹性锁紧件。

5.根据权利要求2所述的防误碰驱动结构，其特征在于：所述驱动件和主体其中一个上设置有C形抱臂，另一个上设置有圆形抱紧面，所述C形抱臂的内径大于所述圆形抱紧面的外径，所述C形抱臂的内侧间隔设有用于抵接所述圆形抱紧面的凸起，所述C形抱臂和凸起构成所述弹性锁紧件。

6.根据权利要求5所述的防误碰驱动结构，其特征在于：所述凸起有两个，两个凸起分别位于所述C形抱臂两个自由端处；

和/或，所述驱动件上设置所述C形抱臂，所述主体上设置所述圆形抱紧面。

7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的防误碰驱动结构，其特征在于：所述传力件与所述驱动件和转轴其中一个固定连接，与另一个之间具有在周向方向的空转距离。

8.根据权利要求7所述的防误碰驱动结构，其特征在于：所述传力件为插销，所述转轴和驱动件上对应设置有供插销插装的插孔，所述转轴上的插孔为在周向方向的尺寸大于所述插销的尺寸的空转提供孔；

或，所述传力件为插销，所述转轴和驱动件上对应设置有供插销插装的插孔，所述驱动件上的插孔为在周向方向的尺寸大于所述插销的尺寸的空转提供孔。

9.一种防误碰锁定结构，其特征在于：包括滑动连接的第一组件和第二组件，所述第二组件上设置有如权利要求1-8中任一权利要求所述的防误碰驱动结构，所述第二组件为所述主体，所述转轴远离驱动件的一端抵靠所述第一组件和第二组件相邻的侧壁上以锁定所述第一组件和第二组件。

10.根据权利要求9所述的防误碰锁定结构，其特征在于：所述第一组件上设有带纵向开口的滑动槽，所述第二组件包括插接在所述滑动槽内的滑动块和连接在所述滑动块背面的套管，所述套管的内孔用于安装所述转轴且所述内孔贯穿所述滑动块。

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