径向约束系统技术方案

本发明专利技术为一种径向约束系统，包括：系统壳体，具有至少一个在本体内置的引导通道；滑动部件在相应的引导通道中做滑动的往复运动以对机械构件进行连接整合；每个滑动部件带动一个条形从动件；旋转部件以可旋转的方式连接到所述的系统壳体，该旋转部件上开有至少一个具有阿基米德螺线性质的引导弯道；从动件在引导弯道中运动，适当旋转所述旋转部件可将旋转运动转变为条形滑动构件的直线运动，也可将条形构件的直线运动转换为回转构件的旋转运动；其中，所述滑动部件的线性运动的速率与所述旋转构件的旋转速率成比例关系。本发明专利技术具有多种应用，利用阿基米德螺线或其圆弧近似形式，以易于操作的方法，实现了机械构件之间的连接约束整合操作。

【技术实现步骤摘要】
径向约束系统
本专利技术涉及一种机械连接机构，特别是涉及一种利用阿基米德螺旋线来帮助部件选择性地伸出和缩回并由此建立位置关联的径向约束系统。
技术介绍
在机械装置的各个领域内，存在着许多用于使各装配零部件相互啮合的系统和子系统。此类装置例如包括线性运动启动装置、曲柄机构、多连杆系统等，有受动于驱动装置的，也有手动操作的。这类装置的复杂程度根据用途和环境的不同而有很大差异。尽管存在许多这样的系统，但可以简单高效的将旋转运动转变为直线运动或其逆向转换的通用机构和操作系统的选择并不多，尤其是在机械部件连接系统中。这类装置的一个最简单的示例是螺栓紧固件。相互咬合的螺栓，螺母之间的旋转运动可以转换为螺栓的线性运动，螺栓上的螺纹咬合可用于结构件之间的刚性紧固。尽管螺栓紧固件已普遍应用在许多不同的机械中，但在不使用诸如螺丝刀之类的专业工具的情况下，它们并不容易被拧紧或拧松。有时，螺丝刀还会卡住，从而需要施加更大的力量加以克服。另一实例为机械锁，其常常包括由诸如齿条齿轮系统、曲柄系统等旋转机构移动的往复运动部件。最简单的锁通常不需要很大的力量操作，但可能由于用于操作该锁的钥匙或工具的潜在误用、构件的错位或构件的机械故障而出现问题。更复杂的锁往往增加了此类潜在的问题，并且它们通常用于特定用途，例如金库锁。此可见，上述现有的直线/旋转转换系统在结构与使用上，显然仍存在着不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种解决上述问题的径向约束系统，实属当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种径向约束系统，使其结构更加可靠，驱动力要求更小，且更易于操作，从而弥补现有的直线旋转运动转换装置的不足。为解决上述技术问题，本专利技术为一种径向约束系统，包括：系统壳体，具有至少一个内置的的引导通道；至少一个滑动部件，其以可滑动的方式配置在相应的引导通道中并在所述引导通道约束下做往复运动；从动件，自每个滑动部件交汇外延一从动件；至少一个旋转构件，以可旋转的相对方式连接于系统壳体，该旋转构件至少有一个形成在其上的引导弯道，各引导弯道基于阿基米德螺线原理，各从动件与各自对应的引导弯道相连并相对旋转构件的旋转轴线做横向运动，各引导弯道限定滑动部件的移动距离是预先设定的；以及一个旋转机构，选择性地旋转所述的旋转构件的旋转方向从而决定至少一个滑动部件的伸出或缩回并与至少一个机械构件锁定啮合或脱开；其中，所述至少一个滑动部件的线性运动的速率与所述旋转构件的旋转速率成比例关系。作为本专利技术的一种改进，所述的壳体为长形、部分中空的筒形壳体。所述的至少一个滑动部件为环绕所述筒形壳体并相互间隔开的多个滑动部件。所述的至少一个旋转构件在其直径方向开有位置相对的至少一对钥匙孔；所述旋转机构包括具有长形手柄和与该手柄垂直延伸的一对相隔的钥匙插件，每个所述钥匙插件以可选择的方式插入所述一对钥匙孔中，与至少一个旋转构件啮合，选择性地转动所述钥匙以带动至少一个旋转构件旋转。还包括用于将所述旋转构件锁定在预置的一个锁定装置，该锁定装置包括：形成在所述筒形壳体内的至少一个锁定凹部；配置在所述锁定凹部中的至少一个弹簧；一端抵接所述至少一个弹簧的至少一个锁定支柱，所述至少一个锁定支柱的直径比所述钥匙孔大，所述至少一个锁定支柱在常态下被所述至少一个弹簧偏压成抵接在所述钥匙孔中的一个上；以及形成在所述至少一个锁定支柱的另一端上的接合头部，所述接合头部的直径比所述至少一个锁定支柱的直径小，所述接合头部在常态下被接合在所述一个钥匙孔中以防止所述至少一个旋转构件旋转；其中，一个钥匙插件比另一个钥匙插件长，在所述钥匙插入所述钥匙孔时，较长的钥匙插件克服所述至少一个弹簧的偏压而推动所述接合头部使其与钥匙孔分离，从而使所述至少一个旋转构件解除锁定并旋转。还包括：一个可以插入安装在所述筒形壳体内的长形轴体件，该长形轴体件具有与其轴线横向的贯穿通孔，所述通孔与所述筒形壳体上设置的一对径向相对的第一引导通道对齐并且连通；以及一个筒形外衬壳体，其中部开放用以选择性地接纳所述筒形壳体和形成在其上的一对径向相对的通孔，所述筒形外衬壳体的通孔与所述筒形壳体上的一对第二引导通道对齐并且连通。所述的至少一个旋转构件包括：环形旋转构件，其具有延所述环形旋转构件周向间隔的一对第一引导弯道和一对第二引导弯道，所述第一引导弯道相对于彼此沿相同方向螺旋延伸，所述第二引导弯道相对于彼此沿相同的、且与所述第一引导弯道的螺旋方向相反的螺旋方向螺旋延伸；其中，在所述环形旋转构件绕给定旋转弧道旋转时，所述第一引导弯道迫使一对第一滑动部件缩回到所述长形轴的通孔中、所述第二引导弯道迫使一对第二滑动部件伸出到所述圆筒形外衬壳体的通孔中，从而同时连接并锁定所述长形轴和所述筒形外衬壳体两个部件。还包括用于将所述环形旋转构件锁定在选定位置的锁定机构，所述锁定机构具有：一对弹簧；一对锁定支柱，每个所述锁定支柱都在一端抵接相应的弹簧，每个所述锁定支柱的直径都比所述钥匙孔大，每个所述锁定支柱在常态下都由相应的弹簧偏压成抵靠相应的钥匙孔；以及形成在每个所述锁定支柱的另一端上的接合头部，所述接合头部的直径比所述锁定支柱的直径小，所述接合头部在常态下被接合在相应的钥匙孔内以防止所述环形旋转构件旋转；其中，所述钥匙部件选择性地插入穿过所述钥匙孔，克服所述弹簧的偏压推动所述接合头部使其与所述钥匙孔分离，从而使所述环形旋转构件解除锁定并旋转。所述的旋转机构包括：基本包容所述筒形壳体和所述至少一个旋转构件的外衬壳体，所述外衬壳体具有中空开口和绕外衬壳体形成的至少一个外孔口，所述至少一个外孔口与所述至少一个引导通道对齐，每个所述滑动部件延伸到所述至少一个外孔口中以固定所述外衬壳体；以及锁定机构，其配置在所述至少一个旋转构件与所述外衬壳体之间以锁定所述至少一个旋转的旋转后的位置。所述的锁定机构包括：形成在所述至少一个旋转构件一侧的长形沟槽；配置在所述长形沟槽中的片簧，所述片簧具有形成在其中的长形接合槽；以及可旋转地安装在所述外衬壳体的中空开口中的锁定支柱，所述锁定支柱的一端具有适于将工具钥匙选择性地接纳在其中的插口，而在所述锁定支柱的另一端上形成有长形接合头部，所述接合头部以可插入的方式安装在所述接合槽中，所述片簧在常态下偏压所述锁定支柱使其抵靠所述外衬壳体的内部并锁定所述至少一个旋转构件；其中，所述锁定支柱的选择性旋转将所述片簧迫压到所述长形沟槽内，从而释放锁定以使所述至少一个旋转构件沿期望方向旋转。所述的筒形壳体包括沿不同方向径向延伸的多个子壳体。每个所述的子壳体都具有：穿过所述子壳体交汇延伸的一个所述引导通道；以可滑动的方式容置在所述至少一个引导通道中的一对滑动部件；配置在所述子壳体中的至少一个旋转构件，所述至少一个旋转构件具有形成在一侧的一对引导弯道以容纳所述一对滑动部件的从动件；以及形成在所述至少一个旋转构件另一侧的一体式伞齿轮，相邻旋转构件的伞齿轮相互啮合。所述的旋转机构包括安装在所述筒形壳体上的旋转启动装置，所述旋转启动装置的一端具有适于选择性地接纳工具并使其旋转的插口，所述旋转启动装置的另一侧开有一体的伞齿轮，旋转启动装置伞齿轮与各子壳体中的旋转构件的伞齿轮相互啮合，以在其选择性地旋转时带动所有的旋转同时旋转。所述的旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种径向约束系统，其特征在于包括：系统壳体，具有至少一个内置的的引导通道；至少一个滑动部件，其以可滑动的方式配置在相应的引导通道中并在所述引导通道约束下做往复运动；从动件，自每个滑动部件交汇外延一从动件；至少一个旋转构件，以可旋转的相对方式连接于系统壳体，该旋转构件至少有一个形成在其上的引导弯道，各引导弯道基于阿基米德螺线原理，各从动件与各自对应的引导弯道相连并相对旋转构件的旋转轴线做横向运动，各引导弯道限定滑动部件的移动距离是预先设定的；以及一个旋转机构，选择性地旋转所述的旋转构件的旋转方向从而决定至少一个滑动部件的伸出或缩回并与至少一个机械构件锁定啮合或脱开；其中，所述至少一个滑动部件的线性运动的速率与所述旋转构件的旋转速率成比例关系。

【技术特征摘要】
2013.11.06 US 14/073,5891.一种径向约束系统，其特征在于包括：系统壳体，具有至少一个内置的引导通道；至少一个滑动部件，其以可滑动的方式配置在相应的引导通道中并在所述引导通道约束下做往复运动；从动件，自每个滑动部件交汇外延一从动件；至少一个旋转构件，以可旋转的相对方式连接于系统壳体，该旋转构件至少有一个形成在其上的引导弯道，各引导弯道基于阿基米德螺线原理，各从动件与各自对应的引导弯道相连并相对旋转构件的旋转轴线做横向运动，各引导弯道限定滑动部件的移动距离是预先设定的；以及一个旋转机构，选择性地旋转所述的旋转构件的旋转方向从而决定至少一个滑动部件的伸出或缩回并与至少一个机械构件锁定啮合或脱开；其中，所述至少一个滑动部件的线性运动的速率与所述旋转构件的旋转速率成比例关系；所述的壳体为长形、部分中空的筒形壳体；所述的至少一个滑动部件为环绕所述筒形壳体并相互间隔开的多个滑动部件；所述的至少一个旋转构件在其直径方向开有位置相对的至少一对钥匙孔；所述旋转机构包括具有长形手柄和与该手柄垂直延伸的一对相隔的钥匙插件，每个所述钥匙插件以可选择的方式插入所述一对钥匙孔中，与至少一个旋转构件啮合，选择性地转动所述钥匙插件以带动至少一个旋转构件旋转。2.根据权利要求1所述的径向约束系统，其特征在于还包括用于将所述旋转构件锁定在预置的一个锁定装置，该锁定装置包括：形成在所述筒形壳体内的至少一个锁定凹部；配置在所述锁定凹部中的至少一个弹簧；一端抵接所述至少一个弹簧的至少一个锁定支柱，所述至少一个锁定支柱的直径比所述钥匙孔大，所述至少一个锁定支柱在常态下被所述至少一个弹簧偏压成抵接在所述钥匙孔中的一个上；以及形成在所述至少一个锁定支柱的另一端上的接合头部，所述接合头部的直径比所述至少一个锁定支柱的直径小，所述接合头部在常态下被接合在所述一个钥匙孔中以防止所述至少一个旋转构件旋转；其中，一个钥匙插件比另一个钥匙插件长，在所述钥匙插件插入所述钥匙孔时，较长的钥匙插件克服所述至少一个弹簧的偏压而推动所述接合头部使其与钥匙孔分离，从而使所述至少一个旋转构件解除锁定并旋转。3.根据权利要求1所述的径向约束系统，其特征在于还包括：一个可以插入安装在所述筒形壳体内的长形轴体件，该长形轴体件具有与其轴线横向的贯穿通孔，所述通孔与所述筒形壳体上设置的一对径向相对的第一引导通道对齐并且连通；以及一个筒形外衬壳体，其中部开放用以选择性地接纳所述筒形壳体和形成在其上的一对径向相对的通孔，所述筒形外衬壳体的通孔与所述筒形壳体上的一对第二引导通道对齐并且连通。4.根据权利要求3所述的径向约束系统，其特征在于所述的至少一个旋转构件包括：环形旋转构件，其具有延所述环形旋转构件周向间隔的一对第一引导弯道和一对第二引导弯道，所述第一引导弯道相对于彼此沿相同方向螺旋延伸，所述第二引导弯道相对于彼此沿相同的、且与所述第一引导弯道的螺旋方向相反的螺旋方向螺旋延伸；其中，在所述环形旋转构件绕给定旋转弧道旋转时，所述第一引导弯道迫使一对第一滑动部件缩回到所述长形轴体件的通孔中、所述第二引导弯道迫使一对第二滑动部件伸出到所述筒形外衬壳体的通孔中，从而同时连接并锁定所述长形轴体件和所述筒形外衬壳体两个部件。5.根据权利要求4所述的径向约束系统，其特征在于还包括用于将所述环形旋转构件锁定在选定位置的锁定机构，所述锁定机构具有：一对弹簧；一对锁定支柱，每个所述锁定支柱都在一端抵接相应的弹簧，每个所述锁定支柱的直径都比所述钥匙孔大，每个所述锁定支柱在常态下都由相应的弹簧偏压成抵靠相应的钥匙孔；以及形成在每个所述锁定支柱的另一端上的接合头部，所述接合头部的直径比所述锁定支柱的直径小，所述接合头部在常态下被接合在相应的钥匙孔内以防止所述环形旋转构件旋转；其中，所述钥匙插件选择性地插入穿过所述钥匙孔，克服所述弹簧的偏压推动所述接合头部使其与所述钥匙孔分离，从而使所述环形旋转构件解除锁定并旋转。6.一种径向约束系统，其特征在于包括：系统壳体，具有至少一个内置的引导通道；至少一个滑动部件，其以可滑动的方式配置在相应的引导通道中并在所述引导通道约束下做往复运动；从动件，自每个滑动部件交汇外延一从动件；至少一个旋转构件，以可旋转的相对方式连接于系统壳体，该旋转构件至少有一个形成在其上的引导弯道，各引导弯道基于阿基米德螺线原理，各从动件与各自对应的引导弯道相连并相对旋转构件的旋转轴线做横向运动，各引导弯道限定滑动部件的移动距离是预先设定的；以及一个旋转机构，选择性地旋转所述的旋转构件的旋转方向从而决定至少一个滑动部件的伸出或缩回并与至少一个机械构件锁定啮合或脱开；其中，所述至少一个滑动部件的线性运动的速率与所述旋转构件的旋转速率成比例关系；所述的壳体为长形、部分中空的筒形壳体；所述的至少一个滑动部件为环绕所述筒形壳体并相互间隔开的多个滑动部件；所述的旋转机构包括：基本包容所述筒形壳体和所述至少一个旋转构件的外衬壳体，所述外衬壳体具有中空开口和绕外衬壳体形成的至少一个外孔口，所述至少一个外孔口与所述至少一个引导通道对齐，每个所述滑动部件延伸到所述至少一个外孔口中...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔侃，玛格丽特·崔·刘，赛米欧·侃·刘，
申请(专利权)人：崔侃，玛格丽特·崔·刘，赛米欧·侃·刘，
类型：发明
国别省市：美国;US