专利名称：一种链式柔性推杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种链式柔性推杆，具体地讲是涉及一种采用刚性链结构的可改变传统推杆作用力方向的特种柔性推杆。
背景技术：
目前，各类推杆(液压推杆、气动推杆、电动推杆、电液推杆等)的推出端都为一刚性的杆件。其作用力方向必须与推杆的轴线方向一致。各类推杆推出行程越大，回缩状态时的初始长度也越大。在某些安装空间要求较高的场合，推杆的初始长度可能比所给安装空间更大，以至于不能采用推杆这一简单的驱动方式，而被迫改用其它复杂的传动方式。在很多应用场合，如果能改变推杆作用力的方向就可以减少推杆初始长度消耗的安装空间。故有将推杆倾斜放置，结合直线滑轨装置，通过推杆伸缩时的产生的摆动来实现作用力的改向。但这种方法不仅使得推杆推力得不到充分利用，而且还结构复杂。因此，在推杆的实际应用中迫切需要开发一种能充分利用推杆作用力，又能简化传力结构的推杆作用力换向系统。
发明内容针对目前推杆作用力不易换向与推杆初始长度过大而影响安装的问题，本发明专利提出了一种链式柔性推杆。该推杆采用传统的推杆作为原动部件，在其刚性伸出杆端则采用了一种由引导滑道实现运动限位的链式柔性杆件。弓丨导滑道可以按需要弯成具有一定曲率的弧形，从而可以将推杆的作用力改变到所需的方向，从而可以节省出推杆因初始长度而占用的安装空间。本发明所述的一种链式柔性推杆，其特征在于由推杆本体⑴、多个链本体(2)、 链销⑶、卡扣⑷、导向轮(5)、被推动对象(6)、引导滑道(7)，其中卡扣(4)由万向球⑶、 回位弹簧(9)、卡扣顶轴(10)和梯形限位销(11)组成。引导滑道(7)与推杆本体⑴都被固定于机架上。相邻的链本体( 通过链销( 联接在一起。同时还保证相邻链本体能相互转动，从而形成可柔性变形的链式结构。卡扣(4)的卡扣顶轴(10)截面为多边形结构，一般为正方形，使其可以沿截面同样是多边形的链销(3)孔的轴线滑动，但不能转动。即卡扣顶轴(10)与链销(3)方孔为间隙配合。当所形成的柔性链在引导滑道(7)外时，卡扣⑷的卡扣顶轴(10)被回位弹簧 (9)带动向下，使梯形限位销(11)卡入链本体( 和链销C3)共同形成的梯形槽内，从而限制相邻的链本体( 相互转动，从而使之形成一可承受推拉力的刚体。当所形成的柔性链在引导滑道⑵内时，柔性链两侧的导向轮(5)被限位于引导滑道(7)两侧壁凹入的轨道内，链本体O)被限位，同时导向轮(5)还起到减少摩擦力的作用。此时，引导滑道(7)的底部使万向球(8)克服回位弹簧(9)的作用力向上推动卡扣顶轴(10)，使梯形限位销(11) 脱离链本体(2)和链销(3)共同形成的梯形槽，从而解除了对上部链本体(2)的运动约束，两相邻的链本体( 可以相互转动，具备了一定的柔性，可适应引导滑道(7)的曲率形状。 在引导滑道(7)内的柔性链由引导滑道(7)的形状进行约束，可承受推拉力。如此通过引导滑道(7)和相应的链刚度变换机构就可实现推杆本体(1)的作用力的换向。本发明专利的有益效果是在直线驱动领域提出了一种新型链式柔性推杆。该种直线驱动方式结构简单，驱动可靠，安装简易，重要的是能节省安装空间，可应用于各类对结构简洁性、可靠性及安装空间有较高要求的直线驱动机构之中。
图1是本发明实施例的俯视图。图中标记名称1.推杆本体，2.链本体3.链销， 4.卡扣，5.导向轮，6.被推动对象，7.引导滑道。图2是图1中的A-A剖面图。图3是图2中的D-D剖面图。图中标记名称8.万向球，9.回位弹簧，10.卡扣顶轴，11.梯形限位销图4是图2中的E-E剖面图。图5是图4的俯视图。图6是图4中的B-B剖面图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细地说明。本链式柔性推杆的典型实施方式如图1所示，其特征是推杆本体(1)提供传统的直线传动，其作用力的方向与推杆的轴线是一致的。推杆本体(1)的伸出端与由一系列链本体( 形成的柔性链的一端相联接。柔性链的另一端与被推动对象相联接。从而形成一条完整的传力路径。引导滑道(7)与推杆本体(1)都被固定于机架上。单一的链本体(2)两两通过链销(3)而形成柔性链。其中链销(3)大端与靠近它的链本体⑵为间隙配合，以保证该链本体⑵能相对于链销⑶自由转动；链销⑶的小端与靠近它的另一链本体(2)是过盈配合或通过销固定，以保证该链本体(2)与链销结成一个整体。链销大端的台阶保证了两链本体不会分离。卡扣(4)由万向球(8)，回位弹簧(9)，卡扣顶轴(10)和梯形限位销(11)构成。 它的作用是使两相邻的链本体成为不可弯曲的刚体或成为可相互转动的柔性体。在引导滑道⑵内时，需要相邻的链本体可相互转动，以适应引导滑道(7)的弯曲形态。此时，导向轮(5)起到了进一步约束链本体O)的作用，使链本体(2)只能沿引导滑道(7)侧壁的轨道运动。在引导滑道(7)外时，需要相邻的链本体不可相互转动，以承受较大的推拉力。卡扣的作用就是配合引导滑道(7)实现链本体柔性状态的改变，从而实现改变推杆作用力方向的目的。具体实施背景是传统推杆收缩状态时的初始长度加上推杆伸出长度超过了所能给出的安装长度，简单的推杆线性驱动方案不得不放弃。采用本发明所述的链式柔性推杆则可以解决该问题，其有如下实施状态(1)当推杆伸出时，处于本来处于引导滑道(7)内的链本体脱出引导滑道(7)。万向球(8)失去向上的顶推力，卡扣顶轴(10)在回位弹簧(9)的作用下向下运动，从而带动梯形限位销(11)向下运动，并进入到链本体⑵和链销(3)共同形成的梯形槽内。由于卡扣顶轴(10)与另一侧的链本体( 不能相互转动，梯形限位销(11)又通过梯形槽限制了该链本体O)的转动，从而使这两个链本体( 成为了一个不可相互转动的刚体。从而可承担推拉力；(2)当推杆收缩时，处于引导滑道(7)外的柔性链进入到引导滑道(7)内。万向球(8)在引导滑道(7)底面的顶推下克服回位弹簧(9)的弹力带动卡扣顶轴(10)向上运动，并带动梯形限位销(11)向上运动，使梯形限位销(11)脱离梯形槽，卡扣(4)所在的两链本体⑵可以相互转动，并可适应引导滑道(7)的曲率形态。此时，导向轮(5)的主要作用就是结合引导滑道(7)侧壁的轨道以较小的摩擦阻力对链本体(2)进行定位约束，使其在保持一定弯曲形状的前提下能传递推拉力。从以上实施例可知，本发明可应用于各类使用推杆实现直线驱动的环节，特别适用于安装空间受限的状况。
权利要求1. 一种链式柔性推杆，其特征包括推杆本体(1)提供直接的推力，其伸出端固定于由链本体( 组成的柔性链的一端，柔性链的另一端被联接在被推动物体(6)上；柔性链通过引导滑道(7)改变推杆本体(1)的出力方向；链本体( 通过链销C3)联接在一起，在卡扣(4)未压入链本体上的梯形卡槽时，相联接的链本体⑵可以相互转动；链本体⑵的两侧设有导向轮(5)，导向轮(5)在引导滑道(7)内被限制只能沿滑槽方向运动，使得链本体( 在作曲线运动时具有良好的摩擦性能和姿态的稳定性；卡扣⑷由卡扣顶轴(10)、梯形限位销(11)、万向球(8)、回位弹簧(9)组成；当链本体(2)在引导滑道(7)外时，回位弹簧(9)推动卡扣顶轴(10)，从而使梯形限位销(11)嵌入到链本体( 上相应的梯形卡槽内，从而限制链本体间的转动；当链本体( 在引导滑道 (7)内时，引导滑道(7)的底部顶推万向球(8)；卡扣(4)的卡扣顶轴(10)由多边形截面构成；相应地链销(3)上开的亦是与之间隙的方孔；两链本体( 通过链销( 联接在一起；链销( 的大头端与下部链本体为间隙配合， 即下部链本体可相对链销( 转动；链销的小头端与上部链本体为过盈配合或销固定。
专利摘要本实用新型展示了一种链式柔性推杆，包括推杆本体(1)，链本体(2)，链销(3)、卡扣(4)和引导滑道(7)四部分组成。推杆本体(1)为各类传统推杆，包括液动、气动、电动和电液推杆。链本体(2)通过链销(3)串接为柔性链。柔性链的一端联接在推杆的顶端，另一端联接于被推动部件(6)上。柔性链被置于引导滑道(7)内，可沿圆滑弯曲的引导滑道(7)运动。在引导滑道(7)外，链本体(2)上的卡扣(4)使链本体不能相互转动，从而成为刚体，在引导滑道(7)内卡(4)扣脱出，链本体(2)间可相互转动，从而恢复柔性。故本柔性推杆的出力方向可依引导滑道的曲率而改变。该链式柔性推杆可解决传统推杆行程受安装长度限制的问题。
文档编号F16C1/00GK201944091SQ20112000891
公开日2011年8月24日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者臧铁钢, 赵萍萍 申请人:赵萍萍