一种转换机构的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种转换机构，它通过控制输入齿轮与不同输出齿轮啮合，实现方向手动，高低手动之间的切换，切换完成后，具备状态自锁功能，同时提供不同的开关信号。包括转换手柄、拉杆、手轮、过渡齿轮、齿轮A、底盘、输出轴A、压盘、开关安装架、齿轮B、输出轴B、齿轮C、箱体、压簧A、轴套、连接轴及套筒等。该转换机构具有两种啮合状态：啮合状态一：发射装置处于高低手动、方向电动的工况；啮合状态二：发射装置处于方向手动的工况。通过控制输入齿轮与输出齿轮啮合及销自动插入过渡齿轮腰形槽内方式，实现发射装置方向手动与高低手动之间的切换；且微动开关触点均不与转动部件接触，提高开关的使用寿命。
【专利说明】一种转换机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种转换机构，属于机械设计【技术领域】。
【背景技术】
[0002]手动、电动转换机构是发射装置的重要组成部分，主要用于发射装置方向手动(gp手动调节方向姿态)/方向电动(即电动调节方向姿态)转换；同时为控制设备提供相应的开关信号。现有技术中的转换机构只能实现方向手动与方向电动之间的转换，且方向手动的工况下微动开关的触点始终与转动部件接触，降低了微动开关的使用寿命。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种转换机构，它通过控制输入齿轮与不同输出齿轮啮合，实现方向手动，高低手动之间的切换，切换完成后，同时提供不同的开关信号。
[0004]该转换机构包括:转换手柄、拉杆、手轮、过渡齿轮、齿轮A、底盘、输出轴A、齿轮B、输出轴B、齿轮C、箱体、压簧A和轴套；外围设备为高低姿态调节装置的减速器和方向姿态调节装置的减速器。
[0005]其连接关系为:所述轴套的一端伸出箱体与位于箱体外的手轮键连接，另一端位于箱体内部，所述手轮能够带动轴套转动；所述轴套的中心孔为阶梯孔，其与手轮相连一端的孔径较小，在轴套的中心孔内同轴套装拉杆，所述拉杆的一端与轴套中心孔孔径较小端间隙配合，并伸出轴套的中心孔后与位于手轮外侧的转换手柄相连；所述转换手柄能够带动拉杆沿其轴向移动距离L ;拉杆另一端为直径大于其杆身直径的圆柱台，该圆柱台与轴套中心孔孔径较大端间隙配合。
[0006]所述拉杆杆身的外圆周套装有压簧A，所述压簧A的一端与轴套中心孔的过渡面接触，另一端与拉杆端部的圆柱台与其杆身的过渡面接触；在轴套孔径较大端的外圆周面上，沿其轴向加工有两个相对的腰形槽；所述轴套外圆周面上，上述腰形槽所在位置同轴套装齿轮B，所述齿轮B的外圆周面为阶梯面，其外径较大的圆周面上加工有外齿，外径较小的圆周面上加工有用于和底盘连接的外螺纹；所述齿轮B和拉杆通过位于轴套腰形槽内的圆柱销连接，所述圆柱销能够在腰形槽内轴向移动。
[0007]在底盘的端面上沿其圆周方向均匀分布有两个以上定位机构，所述定位机构包括销轴、压簧及螺母，其中销轴为阶梯轴；在底盘的端面上沿其圆周方向均匀分布有两个以上与所述定位机构配合的内螺纹孔及与所述内螺纹孔同轴且直径较小的光孔，所述螺母与内螺纹孔匹配连接，销轴的小端伸出底盘上的光孔，大端与螺母内孔间设置压簧；压簧的一端与销轴大端接触，另一端与螺母内孔接触。
[0008]所述箱体与底盘之间，轴套的外圆周上套装滑动轴承，滑动轴承上套装有过渡齿轮，底盘与过渡齿轮之间的距离小于所述拉杆的轴向最大位移L ;所述过渡齿轮的端面上沿其圆周方向均匀分布有两个以上与底盘上的销轴配合的腰形槽；所述齿轮A与过渡齿轮哨合；所述齿轮A安装在输出轴A上；输出轴A的两端分别均支撑在箱体上；其一端伸出箱体后与高低姿态调节装置的减速器相连。
[0009]所述输出轴B的两端均支撑在箱体上；所述齿轮C安装在输出轴B上，当该转换机构使发射装置处于高低手动、方向电动的工况时，所述齿轮C与齿轮B脱离；当该转换机构使发射装置处于方向手动的工况时，所述齿轮C与齿轮B哨合；输出轴B的一端伸出箱体后与方向手动调节装置的减速器相连。
[0010]还包括信号发生装置，所述信号发生装置包括压盘、微动开关、开关安装架、连接轴、套筒和压簧B ;所述套筒与箱体固接，套筒与轴套同轴；所述套筒的开口端远离箱体，在套筒的开口端连接螺母；所述连接轴同轴套装在套筒内，并与套筒间隙配合；所述连接轴的一端伸出套筒与压盘相连，另一端穿过箱体进入轴套的中心孔内；当所述齿轮C与齿轮B啮合时，连接轴的端面与拉杆上圆柱台的端面接触；所述连接轴的中部具有环形凸起，在连接轴外圆周套装压簧B，压簧B的一端与所述环形凸起接触，另一端与套筒端部的螺母接触；所述连接轴在套筒内的行程小于所述拉杆的轴向最大位移L ;所述微动开关位于压盘与套筒端部的螺母之间，微动开关通过开关安装架与箱体固接。
[0011]所述转换手柄一端为凸轮结构,一端为圆柱杆；拉杆与转换手柄的凸轮结构相连，拉杆在轴套内的轴向最大位移L即为所述凸轮结构的行程。
[0012]在所述轴套外圆周上安装紧定螺钉对滑动轴承、过渡齿轮进行轴向定位。
[0013]所述齿轮C与输出轴B销接；所述齿轮A与输出轴A销接。
[0014]有益效果
[0015](I)通过弹簧保证齿轮自动啮合及销轴自动插入，从而实现两种工作方式自动可靠切换。且使转换过程迅速、可靠。简化了啮合动作过程，提高了工作效率。
[0016](2)作用微动开关触点的压盘动作行程小于转换手柄的行程，从而保证了在两种啮合状态下微动开关的触点均不与转动部件接触，提高了微动开关的使用寿命。
[0017](3)转换手柄采用凸轮结构，与压簧A配合，使该转换机构具备自锁功能。由于转换手柄与拉杆连接的部位为凸轮结构，当齿轮B齿轮C啮合时，转换手柄在压簧预紧力作用下处于自锁状态；当齿轮B齿轮C脱离啮合时，此时转换手柄转动180° (与齿轮B齿轮C啮合状态相比)，转换手柄在受到压簧的更大弹力作用下，确保在电动工况下转换手柄处于自锁状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为转换机构在啮合状态一下的剖视图；
[0019]图2为转换机构在啮合状态一下的立体图；
[0020]图3为转换机构在啮合状态二下的剖视图；
[0021]图4为转换机构在啮合状态二的立体图；
[0022]图5为操作部件在啮合状态一下的结构示意图；
[0023]图6为操作部件在啮合状态二下的结构示意图。
[0024]其中:1_转换手柄、2_拉杆、3_手轮、4-过渡齿轮、5_齿轮A、7_底盘、9-输出轴A、10-压盘、12-开关安装架、13-齿轮B、14-输出轴B、15-齿轮C、16-箱体、19-压簧A、20_轴套、29-连接轴、31-套筒【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细说明。
[0026]本实施例提供一种运用在发射装置上的电动/手动转换机构，通过控制输入齿轮与输出齿轮啮合及销自动插入过渡齿轮腰形槽内方式，实现发射装置方向手动与高低手动之间的切换；且微动开关触点均不与转动部件接触，提高开关的使用寿命。
[0027]该转换机构包括转换手柄1、拉杆2、手轮3、过渡齿轮4、齿轮A5、底盘7、输出轴A9、压盘10、开关安装架12、齿轮B13、输出轴B14、齿轮C15、箱体16、压簧A19、轴套20、连接轴29及套筒31等。
[0028]该转换机构具有两种哨合状态:哨合状态一:使发射装置处于高低手动、方向电动的工况，如图1和图2所示；啮合状态二:使发射装置处于方向手动的工况，如图3和图4所示。
[0029]所述转换手柄1、拉杆2和手轮3构成控制该转换机构的操作部件，其结构如图5所示。操作部件位于箱体16的外侧，轴套20的一端伸出箱体16与手轮3键连接，另一端位于箱体16内部；在轴套20与箱体16的连接处安装轴承。转动手轮3能够带动轴套20转动。轴套20的中心孔为阶梯孔，其与手轮3相连一端的孔径较小，在轴套20的中心孔内同轴套装拉杆2，拉杆2的一端与轴套20中心孔孔径较小端间隙配合(能够在轴套20的中心内轴向移动)，并伸出轴套20后与手轮3外侧的转换手柄I相连；另一端为直径大于其杆身直径的圆柱台，圆柱台上配有销孔，其该圆柱台与轴套20中心孔孔径较大端间隙配合。转换手柄I 一〗而为凸轮结构，一〗而为圆柱杆；拉杆2与转换手柄I的凸轮结构相连，板动转换手柄I能够带动拉杆2轴向移动，拉杆2的轴向最大位移即为凸轮结构的行程L。
[0030]在所述拉杆2杆身的外圆周套装压簧A19，压簧A19的一端与轴套20中心孔的过渡面接触，另一端与拉杆2端面的圆柱台与其杆身的过渡面抵触；当转换手柄I处于方向手动状态时，使压簧19处于预压缩状态。在轴套20孔径较大端的外圆周面上，沿其轴向加工有两个相对的腰形槽，在所述轴套20外圆周腰形槽所在位置同轴套装齿轮B13，齿轮B13的外圆周面为阶梯面，其中外径较大的圆周面上加工有外齿，其外径较小的圆周面上加工有圆柱销安装孔及用于与底盘7联接的外螺纹。齿轮B13通过圆柱销穿过轴套20腰形槽及拉杆2圆柱台上的销孔连接在一起。为保证圆柱销工作可靠，在齿轮B13安装圆柱销处装有轴用挡圈。则当拉杆2轴向运动时，在圆柱销的作用下带动齿轮B13在轴套20上进行轴向滑动。
[0031]底盘7套装在齿轮B13外径较小端的外圆周面上，与齿轮B13螺纹配合，并通过紧定螺钉固定。在底盘7的端面上沿其圆周方向均匀分布有六个一定深度的内螺纹孔及与内螺纹孔同轴的且直径较小的光孔。每个内螺纹孔与一个螺母匹配连接，每个光孔内安装一个销轴。螺母的外螺纹端加工有直径大于销轴大端直径的同轴内孔。销轴小端伸出底盘7上的光孔，大端与螺母内孔间安装压簧，压簧一端与销轴大端接触，一端与螺母内孔接触。
[0032]在箱体16与底盘7之间，轴套20的外圆周上通过滑动轴承套装有过渡齿轮4，并在轴套20外圆周上安装紧定螺钉对过渡齿轮4进行轴向定位，防止其轴向移动。在过渡齿轮4的端面上沿其圆周方向均匀分布有六个与底盘7上的六个销轴配合使用的腰形槽。齿轮A5位于过渡齿轮4上方，与过渡齿轮4啮合。输出轴A9与齿轮A5同轴销接，从而对齿轮A5进行轴向定位；且输出轴A9的两端分别通过轴承支撑在箱体16上；输出轴A9远离操作部件的一端伸出箱体16后与发射装置高低姿态调节装置的减速器相连。
[0033]在箱体16内部，轴套20的下方安装有输出轴B14，输出轴B14的两端均通过轴承支撑在箱体16上。在输出轴B14上同轴套装齿轮C15，齿轮C15与输出轴B14销接，从而对其进行轴向定位。所述齿轮C15与齿轮B13匹配(在啮合状态二下，齿轮C15与齿轮B13啮合)。输出轴B14远离手轮3的一端伸出箱体16后与发射装置方向手动调节装置的减速器相连。
[0034]为使不同工况切换完成后，该机构能够发出相应的信号，在该机构中设置有信号发生装置，该信号发生装置通过微动开关提供不同开关信号。信号发生装置包括压盘10、微动开关、开关安装架12、连接轴29、套筒31和压簧。其中套筒31的轴肩固接在箱体16上与所述操作部件相对一侧的外表面，套筒31与轴套20同轴。套筒31的开口端远离箱体16，在套筒31的开口端螺纹连接螺母，套筒31内同轴套装连接轴29，连接轴29与套筒31间隙配合。连接轴29的一端伸出套筒31与压盘10相连，另一端穿过箱体16，进入轴套20的中心孔内，当齿轮C15与齿轮B13啮合时，连接轴29的端面与拉杆2上圆柱台的端面接触。连接轴29的中部具有环形凸起，在连接轴29外圆周套装压簧，压簧的一端与所述环形凸起抵触，另一端与套筒31端部的螺母抵触。所述微动开关位于压盘10与套筒31端部的螺母之间，微动开关11通过L型的开关安装架12与箱体16固接。
[0035]该机构依据齿轮啮合状态的不同，能够使发射装置处于两种不同的调节状态:
[0036]设初始时，该机构使发射装置处于高低手动、方向电动的调节工况，即图1和图2所示的啮合状态一。此时底盘7端面上的六个销轴正好落入过渡齿轮4端面上的六个腰形槽内，齿轮B13与齿轮C15脱开。
[0037]当需要从该状态切换到图3和图4所示的啮合状态二，即使发射装置处于方向手动的调节工况时:以下描述中，以操作部件所在侧为箱体的前侧，以信号发生装置所在侧为箱体的后侧。扳动转换手柄I，解除转换手柄I自锁状态，在压簧19的弹力作用下，推动拉杆2向后移动，由于拉杆2与齿轮B13通过圆柱销联接在一起，所以齿轮B13与拉杆2同步向后移动，使齿轮B13与齿轮C15啮合。
[0038]如果齿轮B13与齿轮C15不能正确啮合，转换手柄I将不能到位，轻轻转动手轮3，此时齿轮B13在压簧19的作用下，齿轮B13与齿轮C15将自动啮合。而底盘7端面上的六个销轴从过渡齿轮4端面上的六个腰形槽中脱离。此时输出轴B14可随手轮3转动，从而对发射装置进行方向手动调节。同时由于拉杆2向后移动，其端部推动连接轴29向后移动，连接轴29带动压盘10向后运动，使微动开关的触点被松开。由于连接轴29、压盘10的中心与转换手柄I中心重合，压盘10将不随着手轮3转动。即使压盘10转动，由于压盘10与微动开关11的触点不接触，也将保证微动开关使用寿命不会由于转动导致开关失效。
[0039]当需要从图3和图4所示状态切换到图1和图2所示状态，即使发射装置从方向手动切换到高低手动、方向电动的调节工况时，扳动转换手柄I到图1所在位置，拉杆2向前移动，带动齿轮B13向前移动脱开与齿轮C15的啮合。如果底盘7端面上的六个销轴正好落入过渡齿轮4端面上的六个腰形槽内，则输出轴A9可随手轮3转动，从而对发射装置进行高低手动的调节，而由于齿轮B13与齿轮C15不再啮合，方向则处于电动状态。如果所述六个销轴没有落入过渡齿轮4上对应的六个腰形槽内，由于底盘7与过渡齿轮4之间的距离小于转换手柄I的行程，因此每个销轴压缩与之对应的弹簧，使销轴在螺母内运动一定行程。当转换手柄I到位后，轻轻转动手轮3，当转至过渡齿轮4腰形槽处时销轴在弹簧的作用下，将自动插入过渡齿轮4上的腰形槽内，从而连接底盘7和过渡齿轮4。
[0040]同时由于拉杆2向前移动时，连接轴29在弹簧30的回复力下向前移动，压盘10使微动开关的触点被压下。由于连接轴29在套筒31内的行程小于转换手柄I的行程，所以当转换手柄I动作到位后，连接轴29与拉杆2将脱开接触，从而保证微动开关的触点不会与转动部件接触，提高了开关的使用寿命。
[0041]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种转换机构，其特征在于，包括:转换手柄(I)、拉杆(2)、手轮(3)、过渡齿轮(4)、齿轮A (5)、底盘(7)、输出轴A (9)、齿轮B (13)、输出轴B (14)、齿轮C (15)、箱体(16)、压簧A (19)和轴套(20);外围设备为高低姿态调节装置的减速器和方向姿态调节装置的减速器； 其连接关系为:所述轴套(20)的一端伸出箱体(16)与位于箱体(16)外的手轮(3)键连接，另一端位于箱体(16)内部，所述手轮(3)能够带动轴套(20)转动；所述轴套(20)的中心孔为阶梯孔，其与手轮(3)相连一端的孔径较小，在轴套(20)的中心孔内同轴套装拉杆(2)，所述拉杆(2)的一端与轴套(20)中心孔孔径较小端间隙配合，并伸出轴套(20)的中心孔后与位于手轮(3 )外侧的转换手柄(I)相连；所述转换手柄(I)能够带动拉杆(2 )沿其轴向移动距离L ;拉杆(2)另一端为直径大于其杆身直径的圆柱台，该圆柱台与轴套(20)中心孔孔径较大端间隙配合； 所述拉杆(2)杆身的外圆周套装有压簧A (19)，所述压簧A (19)的一端与轴套(20)中心孔的过渡面接触，另一端与拉杆(2)端部的圆柱台与其杆身的过渡面接触；在轴套(20)孔径较大端的外圆周面上，沿其轴向加工有两个相对的腰形槽；所述轴套(20)外圆周面上，上述腰形槽所在位置同轴套装齿轮B (13)，所述齿轮B (13)的外圆周面为阶梯面，其外径较大的圆周面上加工有外齿，外径较小的圆周面上加工有用于和底盘(7)连接的外螺纹；所述齿轮B (13)和拉杆(2)通过位于轴套(20)腰形槽内的圆柱销连接，所述圆柱销能够在腰形槽内轴向移动； 在底盘(7)的端面上沿其圆周方向均匀分布有两个以上定位机构，所述定位机构包括销轴、压簧及螺母，其中销轴为阶梯轴；在底盘(7)的端面上沿其圆周方向均匀分布有两个以上与所述定位机构配合的内螺纹孔及与所述内螺纹孔同轴且直径较小的光孔，所述螺母与内螺纹孔匹配连接，销轴的小端伸出底盘(7)上的光孔，大端与螺母内孔间设置压簧；压簧的一端与销轴大端接触，另一端与螺母内孔接触； 所述箱体(16)与底盘(7)之间 ，轴套(20)的外圆周上套装滑动轴承，滑动轴承上套装有过渡齿轮(4)，底盘(7)与过渡齿轮(4)之间的距离小于所述拉杆(2)的轴向最大位移L ;所述过渡齿轮(4)的端面上沿其圆周方向均匀分布有两个以上与底盘(7)上的销轴配合的腰形槽；所述齿轮A (5)与过渡齿轮(4)啮合；所述齿轮A (5)安装在输出轴A (9)上；输出轴A (9)的两端分别均支撑在箱体(16)上；其一端伸出箱体(16)后与高低姿态调节装置的减速器相连； 所述输出轴B (14)的两端均支撑在箱体(16)上；所述齿轮C (15)安装在输出轴B(14)上，当该转换机构使发射装置处于高低手动、方向电动的工况时，所述齿轮C (15)与齿轮B (13)脱离；当该转换机构使发射装置处于方向手动的工况时，所述齿轮C (15)与齿轮B (13)啮合；输出轴B (14)的一端伸出箱体(16)后与方向手动调节装置的减速器相连。
2.如权利要求1所述的转换机构，其特征在于，还包括信号发生装置，所述信号发生装置包括压盘(10)、微动开关、开关安装架(12)、连接轴(29)、套筒(31)和压簧B;所述套筒(31)与箱体(16)固接，套筒(31)与轴套(20)同轴；所述套筒(31)的开口端远离箱体(16)，在套筒(31)的开口端连接螺母；所述连接轴(29)同轴套装在套筒(31)内，并与套筒(31)间隙配合；所述连接轴(29)的一端伸出套筒(31)与压盘(10)相连，另一端穿过箱体(16)进入轴套(20)的中心孔内；当所述齿轮C (15)与齿轮B (13)啮合时，连接轴(29)的端面与拉杆(2)上圆柱台的端面接触；所述连接轴(29)的中部具有环形凸起，在连接轴(29)外圆周套装压簧B，压簧B的一端与所述环形凸起接触，另一端与套筒(31)端部的螺母接触；所述连接轴(29)在套筒(31)内的行程小于所述拉杆(2)的轴向最大位移L ;所述微动开关位于压盘(10)与套筒(31)端部的螺母之间，微动开关通过开关安装架(12)与箱体(16)固接。
3.如权利要求1或2所述的转换机构，其特征在于，所述转换手柄(I)一端为凸轮结构，一端为圆柱杆；拉杆(2)与转换手柄(I)的凸轮结构相连，拉杆(2)在轴套(20)内的轴向最大位移L即为所述凸轮结构的行程。
4.如权利要求1或2所述的转换机构，其特征在于，在所述轴套(20)外圆周上安装紧定螺钉对滑动轴承、过渡齿轮(4)进行轴向定位。
5.如权利要求1或2所述的转换机构，其特征在于，所述齿轮C(15)与输出轴B (14)销接；所述齿轮A (5)与输 出轴A (9)销接。
【文档编号】F16H1/22GK103542039SQ201310521899
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】董楠, 姚涛, 刘威, 刘峰, 赵建荣 申请人:中国船舶重工集团公司第七一〇研究所