專利名稱：一種鎖緊機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)自由物體鎖緊可靠、解鎖方便的鎖緊機(jī)構(gòu)，尤其是 能承受惡劣動(dòng)力學(xué)環(huán)境振動(dòng)、沖擊的鎖緊機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)一自由物體進(jìn)行限位、鎖緊的鎖緊機(jī)構(gòu)，多是采用將物體夾 緊或是用螺釘進(jìn)行緊固的鎖緊方式，這些鎖緊方式中，前者不能將物體的 自由度完全限死或需要較大的夾緊力，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、承受惡劣振動(dòng)環(huán)境的能力較差；后者緊固較為可靠，但拆取比較麻煩。另外，現(xiàn)有的對(duì)錐面及 楔面的應(yīng)用，都是利用其過盈配合后自鎖的原理，對(duì)物體進(jìn)行限位或緊固， 但配合面楔緊后不易分開，須用專用工具進(jìn)行分離，拆取比較麻煩。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種鎖緊機(jī)構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)對(duì)自由物體進(jìn) 行鎖緊的鎖緊機(jī)構(gòu)限位可靠性、承受振動(dòng)環(huán)境能力、解鎖方便性方面的不 足。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的鎖緊機(jī)構(gòu)，其包括一底座，為一槽形，槽內(nèi)兩內(nèi)側(cè)端為斜面，以對(duì)被固定物體進(jìn)行限位;該底座的中間部位兩側(cè)對(duì)稱地設(shè)有錐孔；一錐銷，其細(xì)軸端的端面為矩形，并于該端面開設(shè)有一內(nèi)螺孔，其粗軸端為一圓柱體；一松緊機(jī)構(gòu)，由一固定螺旋和一旋轉(zhuǎn)螺旋組成；其中 固定螺旋為一貫通的套筒，套設(shè)在錐銷的圓柱體上，其平面一端固定在底座上，其另一端為兩個(gè)間隔180度的漸起凸塊；旋轉(zhuǎn)螺旋為一端封閉的套筒，其封閉端面上固定一旋轉(zhuǎn)把手，其開口端為兩個(gè)間隔180度的漸起凸塊，與固定螺旋的漸起凸塊相吻合地套設(shè)在
錐銷的圓柱體上；該圓柱體和該套筒的同一側(cè)設(shè)有一銷孔，通過一銷釘穿過該銷孔將套 筒固定在圓柱體上；一擋片，其中間開設(shè)有能套設(shè)在細(xì)軸端上的方孔； 一墊片，其中間開設(shè)有圓孔；錐銷插設(shè)于底座的錐孔中，擋片套設(shè)在細(xì)軸端上后，再套設(shè)一彈簧， 用螺釘將該墊片固定在細(xì)軸端的端面上，對(duì)錐銷產(chǎn)生軸向的預(yù)緊力。 所述的鎖緊機(jī)構(gòu)，其中，細(xì)軸端的端面為一長方形。 所述的鎖緊機(jī)構(gòu)，其中，墊片上的圓孔直徑為通過螺釘。 所述的鎖緊機(jī)構(gòu)，其中，旋轉(zhuǎn)螺旋的封閉端面上開設(shè)有一槽。 所述的鎖緊機(jī)構(gòu)，其中，旋轉(zhuǎn)把手為一長方形的環(huán)狀體或板狀體。 所述的鎖緊機(jī)構(gòu)，其中，旋轉(zhuǎn)把手為一圓形或橢圓形的環(huán)狀體或板狀體。本發(fā)明的有益效果是1) 機(jī)構(gòu)的所有配合均為無間隙配合，避免了傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)為了便于解鎖使各部件之間留有間隙進(jìn)而在機(jī)構(gòu)承受惡劣振動(dòng)環(huán)境時(shí)出現(xiàn)不確定因素；2) 機(jī)構(gòu)使被固定物體所有自由度完全限死，緊固可靠，可承受大量 級(jí)的沖擊振動(dòng)環(huán)境如航天發(fā)射；3) 解鎖方便，可靠，且鎖緊與解鎖力的大小均可以精確控制；4) 解決了目前錐面配合楔緊后不易分開的問題。


圖1是本發(fā)明的立體示意圖。圖2是本發(fā)明中固定螺旋和旋轉(zhuǎn)螺旋的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明底座與被固定物體之間的放置位置示意圖。圖4是本發(fā)明在應(yīng)用時(shí)的剖面示意圖。 附圖中主要標(biāo)記說明1底座2被固定物體 3錐銷4彈簧5固定螺旋6旋轉(zhuǎn)螺旋7墊片8擋片9旋轉(zhuǎn)把手IO底座斜面11被固定物體斜面12底座錐孔13被固定物體錐孔14細(xì)軸端15圓柱體具體實(shí)施方式
本發(fā)明的鎖緊機(jī)構(gòu)應(yīng)用楔面無間隙配合進(jìn)行限位，錐銷與錐面過盈配 合進(jìn)行鎖緊，實(shí)現(xiàn)完全限定自由物體六個(gè)自由度的目的。同時(shí)，利用螺旋 傳動(dòng)比大的特點(diǎn)設(shè)計(jì)一對(duì)相互配合的松緊機(jī)構(gòu)，可以用較小的力使錐銷與 錐面脫離，拔出錐銷，實(shí)現(xiàn)方便解鎖的目的。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明請(qǐng)參閱圖1和圖4，為本發(fā)明的鎖緊機(jī)構(gòu)示意圖，其中主要部件為一 錐銷3，該錐銷3的一端為細(xì)軸端14，在該細(xì)軸端14的端面上設(shè)置有一 帶內(nèi)螺紋的小孔，該細(xì)軸端14可采用鍛鑄、切削等公知技術(shù)加工成端面 形狀為矩形狀(長方形或正方形)。該錐銷的粗軸端為一圓柱體15，其成 形方法可采用鍛鑄、切削等公知的加工技術(shù)。在使用時(shí)，該錐銷3插設(shè)在一底座1上，該底座1為一槽形，槽內(nèi)兩 內(nèi)側(cè)端為斜面10，用以對(duì)被固定物體2進(jìn)行限位。該底座1的中間部位兩 側(cè)對(duì)稱地設(shè)有底座錐孔12。一擋片8，為長方形結(jié)構(gòu)，其中間開設(shè)有一與細(xì)軸端14相同形狀的方 孔，以套設(shè)在細(xì)軸端14上，并套設(shè)一彈簧4，然后將墊片7用螺釘141 固定在錐銷細(xì)軸端上。 一松緊機(jī)構(gòu)，由固定螺旋5和旋轉(zhuǎn)螺旋6組成。其中，固定螺旋5為 為一貫通的套筒，套設(shè)在錐銷3的圓柱體15上，其平面一端固定在底座1 上，其另一端為兩個(gè)間隔180度的呈斜坡狀的漸起凸塊51(如圖2b所示)。旋轉(zhuǎn)螺旋6為一端封閉的套筒，其開口端為兩個(gè)間隔180度的呈斜坡 狀的漸起凸塊61(如圖2a所示)，與固定螺旋5上的漸起凸塊相吻合地套 設(shè)在錐銷3的圓柱體15上。該圓柱體15和該旋轉(zhuǎn)螺旋6的同一側(cè)各設(shè)有 一銷孔151、 64，以便在組裝時(shí)，通過銷釘63將該圓柱體15和該旋轉(zhuǎn)螺 旋6固定在一起。請(qǐng)參閱圖3所示，被固定物體2的兩側(cè)面也設(shè)成斜面11，以便于與底 座1上的斜面10密貼配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)被固定物體2的限位。同時(shí)該被固定 物體2上與底座錐孔12相對(duì)應(yīng)地也開設(shè)有相同形狀和尺寸地被固定物體 錐孔13，用錐銷3插入錐孔12、 13實(shí)現(xiàn)對(duì)被固定物體2的鎖緊，同時(shí)用 彈簧4、擋片7、墊片8對(duì)錐銷3產(chǎn)生軸向的預(yù)緊力，使錐銷3與錐孔12、 13之間為過盈配合，增加鎖緊的可靠性，通過調(diào)節(jié)彈簧4的預(yù)緊力即可調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)的鎖緊力。錐銷3與錐孔12、 13楔緊后，在解鎖時(shí)錐銷3不易拔出，利用螺旋 傳動(dòng)的原理用固定螺旋5和旋轉(zhuǎn)螺旋6相互配合。由于旋轉(zhuǎn)螺旋6通過銷 釘63與錐銷3固定在一起，固定螺旋5通過四個(gè)螺釘將其緊固在底座
上(裝配過程應(yīng)保證該固定螺旋5與旋轉(zhuǎn)螺旋6保持同心)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺旋 6進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)螺旋6與固定螺旋5上的兩組漸起凸塊61、 51的作 用，會(huì)將錐銷3頂出，錐面脫開，使拔出錐銷3的動(dòng)作轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)錐銷3 的動(dòng)作，大大減小了解鎖時(shí)的操作力，同時(shí)在固定螺旋6上加一旋轉(zhuǎn)把手 9，旋轉(zhuǎn)把手9的作用是增加旋轉(zhuǎn)時(shí)的力矩，根據(jù)這一原理，其旋轉(zhuǎn)把手9 可以是任何形狀(比如但不限于長條狀、長方形的環(huán)狀體或板狀體、圓 形或橢圓形的環(huán)狀體或板狀體)。在本實(shí)施例中為中空的長方形結(jié)構(gòu)，其 通過與旋轉(zhuǎn)螺旋6的方槽配合實(shí)現(xiàn)周向限位，并用螺釘62實(shí)現(xiàn)緊固，可 進(jìn)一步減小旋轉(zhuǎn)力，使解鎖操作更方便。為使被固定物體2與底座1限位可靠且便于取出，被固定物體2上的 斜面11與底座1上的斜面IO錐角需一致且錐度需在自鎖角范圍內(nèi)；為使 鎖緊可靠，解鎖方便，底座錐孔12與被固定物體錐孔13應(yīng)在底座斜面10 和被固定物體斜面11配合密貼且二者之間的過盈力不影響被固定物體輕松取出的情況下配打，錐銷3和錐孔12、 13配作，其錐度需完全一致且 錐度在自鎖范圍內(nèi)。通過以上設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)所有配合均為無間隙配合，底座 1只對(duì)被固定物體2在x、 y方向進(jìn)行限位，在經(jīng)受動(dòng)力環(huán)境振動(dòng)、沖擊時(shí)， x、 y方向的分力由斜面10、 ll承受，由于底座斜面IO與被固定物體斜面 11自鎖，不會(huì)產(chǎn)生z向的分力；z方向產(chǎn)生的分力完全由錐銷3承擔(dān)，不 會(huì)使底座斜面10與被固定物體斜面11楔緊，便于取出被固定物體2，整 個(gè)設(shè)計(jì)受力路線明確，不存在不確定因素，確保機(jī)構(gòu)承受動(dòng)力環(huán)境前后技 術(shù)狀態(tài)完全一致，可實(shí)現(xiàn)鎖緊可靠，解鎖方便。本發(fā)明組裝后的剖面圖如 圖4所示。
權(quán)利要求
1、 一種鎖緊機(jī)構(gòu)，其包括一底座，為一槽形，槽內(nèi)兩內(nèi)側(cè)端為斜面，以對(duì)被固定物體進(jìn)行限位；該底座的中間部位兩側(cè)對(duì)稱地設(shè)有錐孔；一錐銷，其細(xì)軸端的端面為矩形，并于該端面開設(shè)有一內(nèi)螺孔，其粗軸端為一圓柱體；一松緊機(jī)構(gòu)，由一固定螺旋和一旋轉(zhuǎn)螺旋組成；其中 固定螺旋為一貫通的套筒，套設(shè)在錐銷的圓柱體上，其平面一端固定在底座上，其另一端為兩個(gè)間隔180度的漸起凸塊；旋轉(zhuǎn)螺旋為一端封閉的套筒，其封閉端面上固定一旋轉(zhuǎn)把手，其開口端為兩個(gè)間隔180度的漸起凸塊，與固定螺旋的漸起凸塊相吻合地套設(shè)在 錐銷的圓柱體上；該圓柱體和該套筒的同一側(cè)設(shè)有一銷孔，通過一銷釘穿過該銷孔將套 筒固定在圓柱體上；一擋片，其中間開設(shè)有能套設(shè)在細(xì)軸端上的方孔； 一墊片，其中間開設(shè)有圓孔；錐銷插設(shè)于底座的錐孔中，擋片套設(shè)在細(xì)軸端上后，再套設(shè)一彈簧， 用螺釘將該墊片固定在細(xì)軸端的端面上，對(duì)錐銷產(chǎn)生軸向的預(yù)緊力。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖緊機(jī)構(gòu)，其中，細(xì)軸端的端面為一長方形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖緊機(jī)構(gòu)，其中，墊片上的圓孔直徑為通 過螺釘。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖緊機(jī)構(gòu)，其中，旋轉(zhuǎn)螺旋的封閉端面上 開設(shè)有一槽。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖緊機(jī)構(gòu)，其中，旋轉(zhuǎn)把手為一長方形的 環(huán)狀體或板狀體。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖緊機(jī)構(gòu)，其中，旋轉(zhuǎn)把手為一圓形或橢 圓形的環(huán)狀體或板狀體。
全文摘要
一種鎖緊機(jī)構(gòu)，包括一槽形底座，槽內(nèi)兩內(nèi)側(cè)端為斜面，其中間部位兩側(cè)對(duì)稱地設(shè)有錐孔；一錐銷，其細(xì)軸端為矩形；一松緊機(jī)構(gòu)，由固定螺旋和旋轉(zhuǎn)螺旋組成；固定螺旋套設(shè)在錐銷的圓柱體上，其平面一端固定在底座上，其另一端設(shè)有漸起凸塊；旋轉(zhuǎn)螺旋的封閉端面上固定一旋轉(zhuǎn)把手，其開口端設(shè)有漸起凸塊，與固定螺旋的漸起凸塊相吻合地套設(shè)在錐銷的圓柱體上；該圓柱體和該套筒的同一側(cè)設(shè)有一銷孔，通過一銷釘穿過該銷孔將套筒固定在圓柱體上；一擋片，其中間開設(shè)有能套設(shè)在細(xì)軸端上的方孔；一墊片，其中間開設(shè)有圓孔；錐銷插設(shè)于底座的錐孔中，擋片套設(shè)在細(xì)軸端上后，再套設(shè)一彈簧，用螺釘將該墊片固定在細(xì)軸端的端面上，對(duì)錐銷產(chǎn)生軸向的預(yù)緊力。
文檔編號(hào)F16B21/00GK101122306SQ20071012005
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月8日
發(fā)明者任維佳, 珂 王, 王士達(dá) 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院光電研究院