一种旋转锁紧装置或机构制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种将锁紧功能实现在相连的两个可旋转体的连接端部内的旋转锁紧装置或机构。通过对活动锁紧轴的轴向移动，实现对相连的两个可旋转体在规定的角度范围内旋转、锁紧的功能。通过对活动锁紧轴与锁紧轴孔的非正圆横截面形状的设定，实现相连的两个可旋转体之间能够在不同的锁紧角度进行锁紧与解锁的功能。通过对由多个可旋转体串连而成的旋转锁紧装置或机构的各连接端部的旋转轴线之间以某一角度的设定，实现对各连接端部之间的相对自由度方向进行调整。本发明专利技术的旋转锁紧机构可应用于多种不同领域，比如工业、交通、工程建设、医疗、航空航天、人工智能以及生活用品等领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转锁紧装置或机构


[0001]本专利技术涉及锁紧
，具体涉及一种旋转锁紧装置或机构。

技术介绍

[0002]现有技术中，常见的旋转锁紧装置或机构一般情况下是通过圆轴对相连的两个可旋转体进行连接，再利用三角固定的原理(如支撑杆)或使用活动栓等锁紧装置或机构对其进行锁紧，例如自动门、隐形式床、旋转支撑杆等，这些锁紧配件裸露在产品的外部，不但在很大程度上影响了产品整体的美观度，而且占用外部空间、甚至妨碍产品的正常使用，所以在生活中很难得到普及；另外，在工业、交通、医疗、航空航天、人工智能等领域中都普遍存在涉及旋转锁紧机构的产品，例如自动座椅靠背、机械臂、机械爪、医疗仪器或机器人、工业机器人、以及人形机器人关节等等，现有技术中基本上都是通过圆轴旋转连接，利用齿轮齿条驱动或涡轮涡杆驱动、带驱动或链驱动等方式进行旋转，再利用其他锁紧装置对其进行锁紧；因为其结构的复杂性、制造成本高、体积大等弊端，所以其使用范围受到局限，尤其是用于一些对形状与外观有特殊限定的产品或配件，很难得以实现，如手术机器手，人形机器人手指，小型机器虫等等。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，弥补现有技术的空缺，其解决的技术问题是：通过活动锁紧轴在相连的两个可旋转体端部内进行轴向移位以实现相连两个可旋转体在设定的锁紧角度位置进行锁紧定位的功能，弥补了传统的可旋转体与可旋转体之间利用圆轴连接再通过设置在连接端部外部的其他复杂的锁紧装置或机构进行锁紧定位的缺陷；
[0004]本专利技术可广泛应用于多种不同领域，比如工业、交通、工程建设、医疗、航空航天、人工智能等领域的机械臂、机械爪、医疗仪器或机器人、工业机器人、以及人型机器人关节等等，特别是涉及在狭小的空间，或者是在狭窄弯曲的空间内进行旋转活动与锁紧的旋转锁紧机构的产品，如人形机器人手指，手术机器手，小型机器虫等等。另外，在生活用品中，对于一些针对外观有具有较高要求的产品，本专利技术的旋转锁紧装置或机构可实现无障碍地旋转伸展开和锁紧，如隐形桌，隐形床，隐形门，隐形杆等。
[0005]本专利技术的权利要求书与说明书中所涉及的“活动锁紧轴头部”均指所述活动锁紧轴位于其锁紧方向的轴向端部；“活动锁紧轴尾部”均指所述活动锁紧轴位于其解锁方向的轴向端部；本专利技术的旋转锁紧装置或机构上的所述活动锁紧轴、可旋转体以及内部的配件之间接触的部位均使用刚性金属或刚性非金属为材料，以确保旋转锁紧装置或机构的正常运行。本专利技术的旋转锁紧装置或机构上的所述可旋转体的整体形状不受限定，如块状、条状、片状、柱状，或者是根据产品或配件的形状而定。
[0006]本专利技术的旋转锁紧装置或机构，包括至少两个可旋转体、活动锁紧轴、驱动装置或机构，其特征在于：所述驱动装置或机构包括旋转驱动装置或机构和轴向驱动装置或机构；
所述可旋转体与可旋转体之间相连的两个端部内穿设有相互连通的含非正圆横截面段的锁紧轴孔，所述锁紧轴孔内穿设有与之配合的含非正圆横截面段的活动锁紧轴；当所述活动锁紧轴在所述轴向驱动装置或机构的作用下轴向移动至与所述相连的两个端部内的锁紧轴孔壁同时相嵌锁紧的锁紧位置时，所述相连的两个端部进入锁紧状态；当所述活动锁紧轴在所述轴向驱动装置或机构的作用下轴向移动至通过所述旋转驱动装置或机构能使至少一个连接端部在规定的角度范围内与之相对旋转的解锁位置时，所述相连的两个端部进入解锁状态。在某些实施例中，所述非正圆横截面为表面粗糙的圆形，即非正圆横截面段为表面粗糙的圆柱段或圆台段，在某些优选的实施例中，所述非正圆横截面为具有三条或三条以上对称轴的轴对称图形，如具有三条或三条以上对称轴的正多边形、凹多边形、齿形，或者瓣形等。
[0007]优选地，所述相连的两个端部分别为连轴端部和设有通槽的可活动端部；所述锁紧轴孔垂直穿设于所述通槽的侧面；所述相连的两个端部通过所述活动锁紧轴对插连接；所述连轴端部与所述活动锁紧轴以整体上以不能相对转动的方式连接。在某些实施方式中，所述可旋转体与可旋转体之间以串连的方式连接，或者是并连可旋转体上的各连接端部连接有所述可旋转体或多个相互串连的可旋转体。在某些实施例中，通过对相邻的两个连接端部的旋转轴线之间以某一角度的设定，实现对由多个串连的可旋转体连接而成的旋转锁紧机构的多自由度之间的相对自由度方向进行调整；在一些这样的实施例中，相邻的两个连接端部的旋转轴线相互垂直，以实现间隔相连的两个可旋转体相对于其中间的可旋转体沿两个正交方向旋转；在某些实施例中，当相连的两个可旋转体无法相对旋转至某一预期的角度，或者需要实现两个相连的可旋转体相对旋转至相对平行的位置时，可在间隔相连的两个可旋转体之间连接一个形状与长度配合的可旋转体，以借助间隔相连的两个可旋转体加以实现。
[0008]优选地，所述活动锁紧轴与所述锁紧轴孔整体呈阶梯状，且每个非正圆阶梯段都带有相嵌配合的锥度、每个所述阶梯段的非正圆横截面为具有三条或三条以上对称轴的轴对称图形；在相邻的两个所述阶梯段中，靠近活动锁紧轴锁紧方向的阶梯段的最大非正圆横截面积小于等于另一阶梯段的最小非正圆横截面积。
[0009]优选地，所述轴向驱动装置或机构通过包括弹性件，所述弹性件直接或间接地设置在活动锁紧轴与可旋转体之间，并保持对所述活动锁紧轴向其锁紧方向施加压力。在某些实施例中，所述弹性件为限位簧，所述连轴端部与所述活动锁紧轴同时穿设有相互连通的限位栓孔，所述限位栓穿设于所述限位栓孔内，并与所述连轴端部限位栓孔轴向贴合；在锁紧状态下，所述限位栓位于面向所述活动锁紧轴锁紧方向的一侧到与之相对的所述活动锁紧轴内限位栓孔内壁之间的距离大于等于所述活动锁紧轴从解锁位置轴向移动到锁紧位置的活动有效距离。在所述活动锁紧轴内限位栓孔内壁上穿设有向所述活动锁紧轴锁紧方向延伸的限位簧孔；所述限位簧设置在所述限位簧孔内，其一端抵压所述限位簧孔底壁，另一端直接或间接地抵压所述限位栓；
[0010]优选地，所述驱动装置或机构包括旋转驱动体或旋转驱动轴，所述旋转驱动体或旋转驱动轴与所述相连的两个端部中的其中一个连接端部转动连接。在某些实施例中，所述驱动装置或机构的驱动方式为电机驱动或气驱动、液压驱动、涡轮蜗杆驱动、或齿轮齿条驱动、带驱动、绳驱动等驱动方式，或者是包括以上两种或几种驱动方式的冗余驱动方式。
在某些实施例中，所述活动锁紧轴的两端贯穿有旋转驱动体通孔，所述旋转驱动体设置在旋转驱动体通孔内，并与所述可活动端部轴向固定，所述限位簧设置在所述驱动体与所述活动锁紧轴之间，其一端抵压所述活动锁紧轴，另一端抵压旋转驱动体，所述活动锁紧轴在所述限位簧压力的作用下与对应的锁紧轴孔壁相嵌锁紧；在某些实施例中，所述限位装置靠作用在活动锁紧轴的轴向两端的两个反方向作用力限位，比如，在活动锁紧轴两端各设有进气和排气孔，在进气孔内连接有气管，活动锁紧轴通过压缩空气从排气孔排出后产生的反冲力推动其轴向移位至解锁位置或锁紧位置。
[0011]在某些实施例中，在设置于驱动体通孔内的所述旋转驱动体或旋转驱动轴的径向方向分别设有两个对称的驱动凸台，每个所述驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转锁紧装置或机构，包括至少两个可旋转体、活动锁紧轴、驱动装置或机构，其特征在于：所述驱动装置或机构包括旋转驱动装置或机构和轴向驱动装置或机构；所述可旋转体与可旋转体之间相连的两个端部内穿设有相互连通的含非正圆横截面段的锁紧轴孔，所述锁紧轴孔内穿设有与之配合的含非正圆横截面段的活动锁紧轴；当所述活动锁紧轴在所述轴向驱动装置或机构的作用下轴向移动至与所述相连的两个端部内的锁紧轴孔壁同时相嵌锁紧的锁紧位置时，所述相连的两个端部进入锁紧状态；当所述活动锁紧轴在所述轴向驱动装置或机构的作用下轴向移动至通过所述旋转驱动装置或机构能使至少一个连接端部在规定的角度范围内与之相对旋转的解锁位置时，所述相连的两个端部进入解锁状态。2.根据权利要求书1所述的旋转锁紧装置或机构，其特征在于：所述相连的两个端部分别为连轴端部和设有通槽的可活动端部；所述锁紧轴孔垂直穿设于所述通槽的侧面；所述相连的两个端部通过所述活动锁紧轴对插连接；所述连轴端部与所述活动锁紧轴以整体上以不能相对转动的方式连接。3.根据权利要求书1或2所述的旋转锁紧装置或机构，其特征在于：所述活动锁紧轴与所述锁紧轴孔整体呈阶梯状，且每个非正圆阶梯段都带有相嵌配合的锥度、每个所述阶梯段的非...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClF一六C一一零四，
申请(专利权)人：上海冶成国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：