[发明专利]径向约束系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械连接机构，特别是涉及一种利用阿基米德螺旋线来帮助部件选择性地伸出和缩回并由此建立位置关联的径向约束系统。

背景技术

在机械装置的各个领域内，存在着许多用于使各装配零部件相互啮合的系统和子系统。此类装置例如包括线性运动启动装置、曲柄机构、多连杆系统等，有受动于驱动装置的，也有手动操作的。这类装置的复杂程度根据用途和环境的不同而有很大差异。

尽管存在许多这样的系统，但可以简单高效的将旋转运动转变为直线运动或其逆向转换的通用机构和操作系统的选择并不多，尤其是在机械部件连接系统中。这类装置的一个最简单的示例是螺栓紧固件。相互咬合的螺栓，螺母之间的旋转运动可以转换为螺栓的线性运动，螺栓上的螺纹咬合可用于结构件之间的刚性紧固。尽管螺栓紧固件已普遍应用在许多不同的机械中，但在不使用诸如螺丝刀之类的专业工具的情况下，它们并不容易被拧紧或拧松。有时，螺丝刀还会卡住，从而需要施加更大的力量加以克服。

另一实例为机械锁，其常常包括由诸如齿条齿轮系统、曲柄系统等旋转机构移动的往复运动部件。最简单的锁通常不需要很大的力量操作，但可能由于用于操作该锁的钥匙或工具的潜在误用、构件的错位或构件的机械故障而出现问题。更复杂的锁往往增加了此类潜在的问题，并且它们通常用于特定用途，例如金库锁。

此可见，上述现有的直线/旋转转换系统在结构与使用上，显然仍存在着不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种解决上述问题的径向约束系统，实属当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种径向约束系统，使其结构更加可靠，驱动力要求更小，且更易于操作，从而弥补现有的直线旋转运动转换装置的不足。

为解决上述技术问题，本发明为一种径向约束系统，包括：系统壳体，具有至少一个内置的的引导通道；至少一个滑动部件，其以可滑动的方式配置在相应的引导通道中并在所述引导通道约束下做往复运动；从动件，自每个滑动部件交汇外延一从动件；至少一个旋转构件，以可旋转的相对方式连接于系统壳体，该旋转构件至少有一个形成在其上的引导弯道，各引导弯道基于阿基米德螺线原理，各从动件与各自对应的引导弯道相连并相对旋转构件的旋转轴线做横向运动，各引导弯道限定滑动部件的移动距离是预先设定的；以及一个旋转机构，选择性地旋转所述的旋转构件的旋转方向从而决定至少一个滑动部件的伸出或缩回并与至少一个机械构件锁定啮合或脱开；其中，所述至少一个滑动部件的线性运动的速率与所述旋转构件的旋转速率成比例关系。

作为本发明的一种改进，所述的壳体为长形、部分中空的筒形壳体。

所述的至少一个滑动部件为环绕所述筒形壳体并相互间隔开的多个滑动部件。

所述的至少一个旋转构件在其直径方向开有位置相对的至少一对钥匙孔；所述旋转机构包括具有长形手柄和与该手柄垂直延伸的一对相隔的钥匙插件，每个所述钥匙插件以可选择的方式插入所述一对钥匙孔中，与至少一个旋转构件啮合，选择性地转动所述钥匙以带动至少一个旋转构件旋转。

还包括用于将所述旋转构件锁定在预置的一个锁定装置，该锁定装置包括：形成在所述筒形壳体内的至少一个锁定凹部；配置在所述锁定凹部中的至少一个弹簧；一端抵接所述至少一个弹簧的至少一个锁定支柱，所述至少一个锁定支柱的直径比所述钥匙孔大，所述至少一个锁定支柱在常态下被所述至少一个弹簧偏压成抵接在所述钥匙孔中的一个上；以及形成在所述至少一个锁定支柱的另一端上的接合头部，所述接合头部的直径比所述至少一个锁定支柱的直径小，所述接合头部在常态下被接合在所述一个钥匙孔中以防止所述至少一个旋转构件旋转；其中，一个钥匙插件比另一个钥匙插件长，在所述钥匙插入所述钥匙孔时，较长的钥匙插件克服所述至少一个弹簧的偏压而推动所述接合头部使其与钥匙孔分离，从而使所述至少一个旋转构件解除锁定并旋转。

还包括：一个可以插入安装在所述筒形壳体内的长形轴体件，该长形轴体件具有与其轴线横向的贯穿通孔，所述通孔与所述筒形壳体上设置的一对径向相对的第一引导通道对齐并且连通；以及一个筒形外衬壳体，其中部开放用以选择性地接纳所述筒形壳体和形成在其上的一对径向相对的通孔，所述筒形外衬壳体的通孔与所述筒形壳体上的一对第二引导通道对齐并且连通。