一种无级旋转锁定机构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种无级旋转锁定机构，用于相对转动的第一部件和第二部件之间的旋转锁定，包括相互转动连接的第一锁定组件和第二锁定组件

【技术实现步骤摘要】
一种无级旋转锁定机构


[0001]本技术属于旋转装置
，尤其涉及一种无级旋转锁定机构
。

技术介绍

[0002]医疗器械旋转臂
、
自动化机械手臂等工业设备中，关节的自由转动及锁紧
、
抗转矩能力
、
稳定性等方面一直是产品性能的核心，且旋转臂在旋转到任意角度的关节自锁能力尤为重要
。
[0003]申请号为
202210729729.7
的专利技术专利公开了一种机械臂的锁定机构，该机构设置在机械臂的第一活动关节侧部，第一活动关节的侧部设有传动槽，第一活动关节一端连接有第二活动关节，第二活动关节端部的内置电机的活动端延伸在传动槽内，且活动端设有第一齿轮，传动槽内设有转轴，转轴上设有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮相啮合；所述的电机活动端上设有第一圆盘，转轴上设有第二圆盘第一圆盘与第二圆盘之间设有间隙
。
[0004]现有技术中利用摩擦力实现机械臂关节的锁定，不能提供很大的刹车力矩，而且，随着提供刹车力矩的增大，整体体积也会随之增大，同时通过摩擦力锁定负载能力也不高，且长时间使用后极易导致磨损失效
。
现有技术中利用摩擦力实现锁定的还有电磁刹车等方式，电磁刹车除了上述缺点外还需要额外的电力来提供动力
。
此外，现有技术中还有在端面或者圆柱面上加工齿，通过齿啮合来实现锁定，但这种方式在任意位置锁定后，会有微小的角度偏移
。

技术实现思路

[0005]针对
技术介绍
中的问题，本技术的目的是提供一种无级旋转锁定机构，用于相对转动的第一部件和第二部件之间的旋转锁定，包括相互转动连接的第一锁定组件和第二锁定组件
、
以及驱动组件，所述第一锁定组件和第二锁定组件分别用于连接所述第一部件和所述第二部件；
[0006]所述第一锁定组件上圆周均布有若干弹性锁定销，所述弹性锁定销朝向所述第二锁定组件设置且具有朝向所述第二锁定组件的弹性力；所述弹性锁定销靠近所述第二锁定组件一端的直径逐渐减小形成锥形锁头；
[0007]所述第二锁定组件朝向所述第一锁定组件的一端设有圆周均布的若干锁定锥孔，所述锁定锥孔的直径朝向所述第一锁定组件逐渐增大，且若干所述锁定锥孔圆周均布的圆形轨迹与若干所述弹性锁定销相同；
[0008]所述弹性锁定销的直径与所述锁定锥孔直径大的一端相同，所述锥形锁头靠近所述第二锁定组件一端的直径与所述锁定锥孔直径小的一端相同；所述弹性锁定销与所述锥形锁头靠近所述第二锁定组件一端的半径差为
a
，
a
＞
(L1
‑
L2)
，
L1
＝
π
*D/(n+1)
，
L2
＝
π
*D/n
，其中
n
为所述弹性锁定销的数量，
n+1
为所述锁定锥孔的数量，
D
为所述圆形轨迹的直径；
[0009]所述锥形锁头可通过弹性力驱动进入所述锁定锥孔内以限制所述第一锁定组件和所述第二锁定组件之间的相对旋转，且所述第一锁定组件和所述第二锁定组件在任意圆
周位置至少有一个所述锥形锁头可进入所述锁定锥孔内；
[0010]所述驱动组件与所有所述弹性锁定销均驱动连接，可同时驱动所有所述弹性锁定销克服弹性力远离所述锁定锥孔移动，以解除旋转限制
。
[0011]较佳的，所述弹性锁定销的数量为
12
个，所述锥形锁头的数量为
13
个
。
[0012]较佳的，所述第一锁定组件包括锁套和锁环，所述锁套和所述锁环均与所述第一部件固连；
[0013]所述锁套沿所述圆形轨迹圆周均布有数量和所述弹性锁定销相同的销孔，且所述销孔贯穿所述锁套，所述弹性锁定销滑动连接于所述销孔内；
[0014]所述锁环设于所述锁套远离所述第二锁定组件的一侧，所述弹性锁定销靠近所述锁环的一端伸出于所述销孔并与所述锁环固连；所述弹性锁定销通过弹性力驱动另一端的所述锥形锁头伸出于所述销孔以进入所述锁定锥孔内
。
[0015]较佳的，所述弹性锁定销包括锁定销和弹性件，所述弹性件的一端连接于所述锁定销靠近所述锁环的一端
、
另一端连接于所述锁环，所述弹性件施加给所述锁定销朝向所述第二锁定组件的弹性力
。
[0016]较佳的，所述弹性件为弹簧导向销
。
[0017]较佳的，所述弹簧导向销包括弹簧和导向销，所述锁定销朝向所述锁环的一端设有容置孔；
[0018]所述导向销一端与所述锁环固连
、
另一端伸入所述容置孔内，所述弹簧套设于所述导向销且一端设于所述容置孔内
、
另一端与所述锁环相抵接
。
[0019]较佳的，所述驱动组件包括驱动盘和驱动杆，所述驱动盘设于所述锁套和所述锁环之间且位于若干所述弹性锁定销中间；
[0020]所述弹性锁定销朝向所述驱动盘的外壁上沿轴向开设有驱动槽，所述驱动盘的圆周外端伸入所有所述弹性锁定销的所述驱动槽中，所述驱动盘通过与所述驱动槽内靠近所述锁环一端的内壁配合以带动所述弹性锁定销远离所述锁定锥孔移动；
[0021]所述驱动杆穿设于所述锁套和所述第二锁定组件，所述驱动杆的一端与所述驱动盘固连
、
另一端伸出所述第二锁定组件用于与直线驱动机构驱动连接
。
[0022]较佳的，所述第二锁定组件包括锁柱，若干所述锁定锥孔开设于所述锁柱朝向所述第一锁定组件的一端面上
。
[0023]较佳的，所述锁柱内沿其轴向设有旋转孔，所述第一锁定组件上固设有转轴，所述转轴穿设且转动连接于所述旋转孔内
。
[0024]较佳的，所述旋转孔内设有轴承，所述转轴穿设于所述轴承内
。
[0025]本技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
[0026]本技术通过将弹性锁定销的数量设置为比锁定锥孔少一个，且将尺寸限制为
a
＞
(L1
‑
L2)
，
L1
＝
π
*D/(n+1)
，
L2
＝
π
*D/n
，使得第一锁定组件和第二锁定组件在任意圆周位置至少有一个锥形锁头可进入锁定锥孔内实现锁定，以实现在任意旋转角度的无级旋转锁定，并可以在较小体积的情况下承载较大的力矩
。
附图说明
[0027]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
[0028]图1为本技术整体示意图；
[0029]图2为本技术隐去锁套后锁定状态示意图；
[0030]图3为本技术隐去锁套后解锁状态示意图；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无级旋转锁定机构，用于相对转动的第一部件和第二部件之间的旋转锁定，其特征在于，包括相互转动连接的第一锁定组件和第二锁定组件
、
以及驱动组件，所述第一锁定组件和第二锁定组件分别用于连接所述第一部件和所述第二部件；所述第一锁定组件上圆周均布有若干弹性锁定销，所述弹性锁定销朝向所述第二锁定组件设置且具有朝向所述第二锁定组件的弹性力；所述弹性锁定销靠近所述第二锁定组件一端的直径逐渐减小形成锥形锁头；所述第二锁定组件朝向所述第一锁定组件的一端设有圆周均布的若干锁定锥孔，所述锁定锥孔的直径朝向所述第一锁定组件逐渐增大，且若干所述锁定锥孔圆周均布的圆形轨迹与若干所述弹性锁定销相同；所述弹性锁定销的直径与所述锁定锥孔直径大的一端相同，所述锥形锁头靠近所述第二锁定组件一端的直径与所述锁定锥孔直径小的一端相同；所述弹性锁定销与所述锥形锁头靠近所述第二锁定组件一端的半径差为
a
，
a
＞
(L1
‑
L2)
，
L1
＝
π
*D/(n+1)
，
L2
＝
π
*D/n
，其中
n
为所述弹性锁定销的数量，
n+1
为所述锁定锥孔的数量，
D
为所述圆形轨迹的直径；所述锥形锁头可通过弹性力驱动进入所述锁定锥孔内以限制所述第一锁定组件和所述第二锁定组件之间的相对旋转，且所述第一锁定组件和所述第二锁定组件在任意圆周位置至少有一个所述锥形锁头可进入所述锁定锥孔内；所述驱动组件与所有所述弹性锁定销均驱动连接，可同时驱动所有所述弹性锁定销克服弹性力远离所述锁定锥孔移动，以解除旋转限制
。2.
根据权利要求1所述的无级旋转锁定机构，其特征在于，所述弹性锁定销的数量为
12
个，所述锥形锁头的数量为
13
个
。3.
根据权利要求1所述的无级旋转锁定机构，其特征在于，所述第一锁定组件包括锁套和锁环，所述锁套和所述锁环均与所述第一部件固连；所述锁套沿所述圆形轨迹圆周均布有数量和所述弹性锁定销相同的销孔，且所述销孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文尔，全懿，吴警，王少白，张政印，
申请(专利权)人：上海卓昕医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：