一种具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构的制作方法

本申请涉及一种具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构，其广泛应用于随行机器人、智能婴儿车等设备中。

背景技术：

转轴锁止机构作为折叠锁止关节中的一种，结构紧凑、简单，广泛应用于随行机器人、智能婴儿车等设备中，极大的提高了设备使用的便捷性。同时，转轴锁止机构存在一些固有的技术缺点，如转轴装配间隙、制造误差、寿命期间正常磨损。在经受外界高频冲击载荷时，转轴锁止机构的间隙传递至把手等杆件，把手前后晃动严重，加剧了转轴锁止机构的磨损，严重降低了设备使用的舒适性和安全感。

技术实现要素：

本实用新型提供一种具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构，可消除由于转轴装配间隙、制造误差、转轴磨损等因素产生的转轴间隙，提高转轴锁止机构的使用寿命。该转轴锁止机构可移植至具有消除间隙要求的关节类结构中。

本实用新型的技术方案为：

一种具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构，该机构包括：导轨、回复压簧、楔形棘爪、手柄、连杆、把手和转轴，其中导轨、楔形棘爪、手柄和连杆组成导杆机构，回复压簧一端固定不动，另一端与楔形棘爪连接，楔形棘爪沿导轨方向滑动；其中转轴中心与导轨轴线在同一平面内且正交；其中楔形棘爪处于右端极限位置时与转轴把手楔形面啮合，且导杆机构各回转副与转轴中心、导轨轴线处于同一平面且与导轨轴线正交。

优选地，棘爪楔形面、把手楔形面相互平行，与导轨轴线角度为5～8°。

更优选地，导轨与楔形棘爪之间的摩擦系数不小于楔角的正切值。

附图说明

为了更容易理解本实用新型的技术方案和有益的技术效果，通过参照在附图中示出的本实用新型的具体实施方式来对本申请进行详细的描述。这些附图仅绘出了本申请的典型实施方式，并不构成对本申请的保护范围的限制，其中：

图1是根据本实用新型的具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构的解锁状态示意图。

图2是根据本用新型的具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构的锁止状态示意图。

图3是根据本用新型的具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构的间隙补偿原理示意图。

图4是根据本用新型的具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构的一个实施方式的结构示意图。

图5是图4的具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构的自锁状态。

图6是图4的具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构的解锁状态。

在图1-6中标示出的附图标记中：1：导轨；2：回复压簧；3：楔形棘爪；4：手柄；5：连杆；6：把手；7：转轴；8：踏板；9：转轴；10：末端滑动销；11：前端滑动销；12：棘爪；13：压簧导向杆；14：压簧；15：导向槽；16：手柄连杆；17：连接销；18：棘爪连杆；19：棘爪连接销；20：棘轮。

具体实施方式

参照图1-3，根据本实用新型的具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构，该机构包括：导轨1、回复压簧2、楔形棘爪3、手柄4、连杆5、把手6和转轴7，其中导轨1、楔形棘爪3、手柄4和连杆5组成导杆机构，回复压簧2一端固定不动，另一端与楔形棘爪3连接，楔形棘爪3沿导轨1方向滑动；其中转轴7中心与导轨1轴线在同一平面内且正交；其中楔形棘爪3处于右端极限位置时与转轴把手6楔形面啮合，且导杆机构各回转副与转轴中心、导轨轴线处于同一平面且与导轨轴线正交。

自锁原理：松开手柄4，楔形棘爪3在回复压簧2的回复力下沿导轨1正向运动，与转轴把手6楔形面啮合，此时导杆机构各回转中心共线，此时楔形棘爪3无法充当原动件，导杆机构自锁。

间隙补偿原理：棘爪楔形面、把手楔形面相互平行，与导轨轴线角度为5～8°。当棘爪楔形面与转轴把手楔形面存在间隙时，棘爪在回复压簧2的回复力作用下沿导轨1正向运动，与把手6楔形面啮合；啮合后，把手6楔形面对楔形棘爪3楔形面施加正压力，正压力在楔形面上自锁，楔形棘爪3无法反向运动脱开。当楔形面再次存在间隙时，楔形棘爪3继续在回复压簧2回复力作用下单向正向运动，补偿楔形面间隙，直至楔形面间不再出现间隙，即转轴装配间隙、楔形面制造误差间隙、运动过程中产生的冲击间隙完全消除。其中，导轨与楔形棘爪之间的摩擦系数不小于楔角的正切值，避免楔形棘爪3在把手6的作用下反向运动。导杆机构运动至各回转中心共线时，导杆机构进入自锁状态。

参见图4-6，图4-6示出了根据本实用新型的具有间隙自动补偿功能的转轴锁止机构的一个具体实施方式。其中末端滑动销10、前端滑动销11固定在踏板8上。棘爪12的两个U型槽分别安装在末端滑动销10、前端滑动销11上，形成滑动副。压簧导向杆13一端与棘爪12固定，另一端安装在导向槽15通孔内，压簧导向杆13与导向槽15形成滑动副。压簧14套在压簧导向杆13上，一端与导向槽15端面接触，另一端与棘爪12接触。手柄连杆16与末端滑动销10连接，形成转动副。棘爪连接销19固定在棘爪楔形面一端，棘爪连杆18与棘爪连接销19连接，形成转动副。手柄连杆16与棘爪连杆18通过连接销17连接，形状转动副。在锁止状态下，棘爪12与棘轮20啮合。在解锁状态下，棘爪12与棘轮20分离。

本实用新型可以以其他具体的形式进行体现，但这并不会脱离本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围仅由所附的权利要求限定。