细分步距式失电自锁铰链机构.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920776146.3 (22)申请日 2019.05.28 (73)专利权人 吉林大学 地址 130012 吉林省长春市前进大街2699 号 (72)发明人 刘春宝徐鹏任雷 (74)专利代理机构 长春市四环专利事务所(普 通合伙) 22103 代理人 张冉昕 (51)Int.Cl. E05D 3/02(2006.01) E05D 11/02(2006.01) E05D 11/10(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 细分步距。

2、式失电自锁铰链机构 (57)摘要 本实用新型公开了一种细分步距式失电自 锁铰链机构, 目的是满足相对转动地页式机构或 机械装置对铰链可控自锁功能的需要, 并解决目 前自锁铰链锁定位置受限、 可靠性差、 通用性差 等问题。 本实用新型包括铰链端盖、 上外壳、 电磁 铁、 弹簧、 中心轴、 螺母、 上齿圈、 卡簧、 太阳轮、 行 星轮、 下齿圈、 下外壳, 所述的电磁铁、 弹簧、 上齿 圈安装在上外壳内部, 所述的下齿圈、 行星轮、 太 阳轮安装在下外壳内, 所述的中心轴贯穿于整个 铰链机构。 本实用新型实现了在不改变自锁齿齿 宽的前提下细化了铰链可以自锁的位置, 达到了 细分铰链自锁步距的效果。。

3、 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 210460285 U 2020.05.05 CN 210460285 U 1.一种细分步距式失电自锁铰链机构, 其特征在于, 包括一对可以绕中心轴(5)相对转 动的外壳即上外壳(2)和下外壳(12), 所述的上外壳(2)和下外壳(12)相互配合形成铰链整 体, 所述的中心轴(5)分别从上外壳(2)和下外壳(12)的内部带有中心孔的横截面穿过, 上 外壳(2)的内部安装有上齿圈(7), 下外壳(12)内部的安装有下齿圈(11), 所述上齿圈(7)和 下齿圈(11)同轴, 所述上齿圈(7)通过位于上外壳(2)内的失电自锁机构沿中心轴(5)进行 竖向滑。

4、动并能够与下齿圈(11)啮合实现自锁, 上齿圈(7)通过位于下外壳(12)内的行星齿 轮机构将转动运动传递给下齿圈(11)实现细分和缩小啮合所需的步距角。 2.根据权利要求1所述的细分步距式失电自锁铰链机构, 其特征在于, 所述的失电自锁 机构包括电磁铁(3)和弹簧(4), 所述的电磁铁(3)、 弹簧(4)与上齿圈(7)同轴布置, 所述的 电磁铁(3)所述弹簧(4)安装在上齿圈(7)与上外壳(2)横截面中间, 电磁铁(3)位于上齿圈 (7)的上方且与上外壳(2)固定连接, 弹簧(4)套接于上齿圈(7)和电磁铁(3)的外侧, 上齿圈 (7)的顶端具有电磁铁衔铁, 所述的电磁铁(3)通电后, 上齿。

5、圈(7)的衔铁受电磁铁(3)吸引 压缩弹簧(4), 此时上齿圈(7)处于竖向极限最高位置, 当电磁铁(3)失电时上齿圈(7)在弹 簧(4)的作用下向下运动。 3.根据权利要求2所述的细分步距式失电自锁铰链机构, 其特征在于, 所述的上齿圈 (7)主体是一贯通地空心圆柱体(7-1), 圆柱体空腔截面是D形轴孔, 所述上齿圈(7)上半部 分同轴地固接有电磁铁衔铁(7-2), 下半部分同轴地与一环形齿圈固接, 环形齿圈中部为一 圆盘(7-3), 圆盘(7-3)外直径与上外壳(2)内表面直径相同, 圆盘(7-3)上部固接有一与空 心圆柱体(7-1)同轴的第一圆柱面(7-4), 用以径向限位弹簧(4),。

6、 环形齿圈下方接有一圈竖 直均匀排列的齿(7-5)。 4.根据权利要求1所述的细分步距式失电自锁铰链机构, 其特征在于, 所述行星齿轮机 构包括太阳轮(9)和行星轮(10), 所述太阳轮(9)和行星轮(10)均位于下齿圈(11)的内部; 所述的太阳轮(9)和下齿圈(11)同轴, 所述太阳轮(9)的转动与中心轴(5)同步; 所述的行星 轮(10)设为三个, 安装在下外壳(12)内的行星轮保持架上, 均匀分布在太阳轮(9)的周向且 分别与太阳轮(9)及下齿圈(11)内部齿圈齿轮啮合。 5.根据权利要求4所述的细分步距式失电自锁铰链机构, 其特征在于, 所述的下齿圈 (11)的本体是一个齿圈, 下齿。

7、圈内部齿的模数与行星轮(10)和太阳轮(9)相同, 下齿圈(11) 外部固接有两个环形端面(11-3)、 (11-4), 两环形端面(11-3)、 (11-4)外径与下外壳(12)内 部较小直径的一段孔的直径相同; 所述下齿圈(11)上部分开有一圈均布的齿槽(11-2), 齿 槽(11-2)大小比上齿圈(7)的齿(7-5)稍大, 但齿槽(11-2)的间距与上齿圈(7)齿距相同。 6.根据权利要求2所述的细分步距式失电自锁铰链机构, 其特征在于, 所述的上外壳 (2)本体是一个空心圆柱体, 在上外壳空心圆柱本体的侧面接有带均布孔的第一连接板(2- 1), 所述的上外壳(2)空心圆柱体内表面光滑,。

8、 所述的上外壳(2)空心圆柱体外表面设有一 段阶梯, 用于与下外壳(12)同轴配合; 所述的下外壳(12)与上外壳(2)成对安装, 并能绕与 中心轴(5)共有的轴线转动; 下外壳(12)本体是一个空心圆柱体, 在圆柱体本体的侧面固接 有带均布孔的第二连接板(12-1), 所述的下外壳空心圆柱体外表面光滑, 其内表面设有一 段阶梯, 用于与上外壳(2)同轴配合; 所述上外壳(2)的内部固接有第一横截面(2-2), 第一 横截面(2-2)轴心有一通孔, 孔径与中心轴(5)相同, 通孔形状为D形, 第一横截面(2-2)上部 固接有一段与外部圆柱体同轴的第一空心圆柱体(2-3), 第一空心圆柱体(2-。

9、3)孔径与第一 权利要求书 1/2 页 2 CN 210460285 U 2 横截面(2-2)通孔孔径大小相同且孔的形状相同, 第一横截面(2-2)下部固接有一段第二空 心圆柱体(2-4), 且第二空心圆柱体(2-4)孔径与第一横截面(2-2)通孔孔径相同, 孔的形状 相同; 所述的第二空心圆柱体(2-4)外围还设有一与其同轴的第二圆柱面(2-5), 圆柱面底 部与第一横截面(2-2)固接。 7.根据权利要求6所述的细分步距式失电自锁铰链机构, 其特征在于, 所述的电磁铁 (3)同轴安装在上外壳(2)内部的第二圆柱面(2-5)外, 所述的上齿圈(7)同轴安装在上外壳 第一横截面(2-2)下方并。

10、在上外壳(2)内表面滑动, 所述的弹簧(4)安装在上齿圈(7)与第一 横截面(2-2)之间。 8.根据权利要求4所述的细分步距式失电自锁铰链机构, 其特征在于, 所述的下外壳 (12)空心圆柱体内部固接有第二横截面(12-2), 第二横截面(12-2)中心有一通孔, 孔径与 中心轴(5)轴径相同, 第二横截面(12-2)上部固接有第三空心圆柱(12-3), 其孔径与第二横 截面(12-2)中心通孔孔径一致, 且形状相同; 第二横截面(12-2)下部固接有第四空心圆柱 体(12-4), 第四空心圆柱体(12-4)孔的形状大小与第二横截面(12-2)中心通孔一致; 第二 横截面(12-2)之上设有。

11、第二环形端面(12-5)固接于下外壳空心圆柱体孔径较小一段的内 表面; 第二横截面(12-2)之上还固接有均布的三根行星轮保持架(12-6), 所述的每根行星 轮保持架为一圆柱体, 距顶部一定距离设有环形凹槽。 9.根据权利要求8所述的细分步距式失电自锁铰链机构, 其特征在于, 所述的中心轴 (5)主体分为四段, 由上至下依次是轴头(5-1)、 整轴段(5-2)、 半轴段(5-3)、 螺纹段(5-4); 所有轴段固接为一个整体, 所述的中心轴半轴段(5-3)与整轴段(5-2)轴径相同, 且与上外 壳第一横截面(2-2)中心孔径、 上齿圈(7)、 太阳轮(9)、 下外壳第二横截面(12-2)中心。

12、孔径 相同, 所述的半轴段(5-3)是用一与中心轴(5)平行但相合的平面切来的, 所述的半轴段(5- 3)横截面轮廓与上外壳(2)、 上齿圈(7)中心孔形状大小相同; 所述的中心轴螺纹段(5-4)安 装在下外壳(12)的第四空心圆柱体(12-4)孔内, 并贯穿铰链, 螺母(6)安装在中心轴螺纹段 (5-4)。 10.根据权利要求9所述的细分步距式失电自锁铰链机构, 其特征在于, 所述的下齿圈 (11)安装在下外壳(12)内部的较小孔径的圆柱面外, 所述的行星轮(10)分别同轴安装在下 外壳的行星轮保持架上(12-6), 所述行星轮保持架(12-6)的环形凹槽内安装有卡簧(8), 所 述的太阳轮。

13、(9)与下齿圈(11)同轴安装在其内部。 权利要求书 2/2 页 3 CN 210460285 U 3 细分步距式失电自锁铰链机构 技术领域 0001 本实用新型涉及自锁铰链技术领域, 具体涉及一种细分步距式失电自锁铰链机 构。 背景技术 0002 铰链又称合页, 用来连接两个进行相对转动的页式机构或机械装置, 家用铰链主 要安装在门窗、 橱柜; 工业上, 需要铰接的机构大部分需要安装铰链, 或设计铰接副。 现有铰 链样式多, 例如液压铰链, 为页式机构的关闭过程带来缓冲, 减小了碰撞噪音; 弹簧铰链, 能 够为一对页式机构提供自动关闭的转矩, 用于需要自动关闭的门窗。 然而, 目前铰链少有可。

14、 控自锁功能。 0003 机器人作为智能制造的重要成分, 在工业、 农业、 服务业等发挥重要作用, 用户在 安全性、 可靠性、 智能性等方面对机器人提出了更高的要求, 现有工业机器人大多为多关节 式, 具体可分为水平多关节和竖直多关节, 水平多关节在应对突然掉电时, 关节靠电机和减 速机可安全自锁, 竖直多关节机器人在大负载工作时, 突然掉电可能因为关节自锁问题发 生事故, 需要一种能够电控自锁的铰链机构。 很多机械产品, 都对拥有可靠的自锁功能的铰 链提出了需求。 0004 铰链往往需要搭配各式的锁来成对使用, 对于玻璃展柜等对美观程度要求高的场 合, 锁的设置会影响观赏性、 美观性。 对于。

15、这种情况, 铰链需要拥有锁的能力, 提高铰链功能 性。 0005 申请号201811141465.3公开了一种用于自动开关铰链门的装置, 通过对各部分电 机的控制能够实现门的锁紧、 打开与自动旋转, 结构合理, 铰链功能性强。 但是, 该装置结构 复杂, 体积大, 需要与指定门来配合使用, 通用性差, 且驱动部件过多, 控制复杂, 并且不能 实现任意位置的锁定功能。 0006 申请号201711259472.9公开了一种门铰链, 该铰链通过制动盘和转盘之间的摩擦 来提供锁定扭矩, 通过改变基本夹紧力的大小改变铰链转动的阻尼, 通过电磁或气压原件 提供大的夹紧力实现自锁。 该装置结构紧凑, 拥有。

16、阻尼特性, 开关门手感好, 但是锁定力需 求大, 且制动靠构件之间的摩擦, 在大负载条件下可靠性较差。 实用新型内容 0007 本实用新型旨在现有铰链缺少可靠自锁功能、 自锁铰链体积大、 自锁位置受限的 问题, 提供了一种细分步距式失电自锁铰链机构。 0008 为实现上述目的, 本实用新型提供以下技术方案: 0009 一种细分步距式失电自锁铰链机构, 包括一对可以绕中心轴相对转动的外壳即上 外壳和下外壳, 所述的上外壳和下外壳相互配合形成铰链整体, 所述的中心轴分别从上外 壳和下外壳的内部带有中心孔的横截面穿过, 上外壳的内部安装有上齿圈, 下外壳内部的 安装有下齿圈, 所述上齿圈和下齿圈同轴。

17、, 所述上齿圈通过位于上外壳内的失电自锁机构 说明书 1/6 页 4 CN 210460285 U 4 沿中心轴进行竖向滑动并能够与下齿圈啮合实现自锁, 上齿圈通过位于下外壳内的行星齿 轮机构将转动运动传递给下齿圈实现细分和缩小啮合所需的步距角。 0010 进一步地, 所述的失电自锁机构包括电磁铁和弹簧, 所述的电磁铁、 弹簧与上齿圈 同轴布置, 所述的电磁铁所述弹簧安装在上齿圈与上外壳横截面中间, 电磁铁位于上齿圈 的上方且与上外壳固定连接, 弹簧套接于上齿圈和电磁铁的外侧, 上齿圈的顶端具有衔铁, 所述的电磁铁通电后, 上齿圈的衔铁受电磁铁吸引压缩弹簧, 此时上齿圈处于竖向极限最 高位置,。

18、 当电磁铁失电时上齿圈在弹簧的作用下向下运动。 0011 进一步地, 所述的上齿圈主体是一贯通地空心圆柱体, 圆柱体空腔截面是D形轴 孔, 所述上齿圈上半部分同轴地固接有电磁铁衔铁, 下半部分同轴地与一环形齿圈固接, 环 形齿圈中部为一圆盘, 圆盘外直径与上外壳内表面直径相同, 圆盘上部固接有一与空心圆 柱体同轴的第一圆柱面, 用以径向限位弹簧, 环形齿圈下方接有一圈竖直均匀排列的齿。 0012 进一步地, 所述行星齿轮机构包括太阳轮和行星轮, 所述太阳轮和行星轮均位于 下齿圈的内部; 所述的太阳轮和下齿圈同轴, 所述太阳轮的转动与中心轴同步; 所述的行星 轮设为三个, 安装在下外壳内的行星轮。

19、保持架上, 均匀分布在太阳轮的周向且与分别与太 阳轮及下齿圈内部齿圈齿轮啮合。 0013 进一步地, 所述的下齿圈的本体是一个齿圈, 下齿圈内部齿的模数与行星轮和太 阳轮相同, 下齿圈外部固接有两个环形端面, 两环形端面、 外径与下外壳内部较小直径的一 段孔的直径相同; 所述下齿圈上部分开有一圈均布的齿槽, 齿槽大小比上齿圈的齿稍大, 但 齿槽的间距与上齿圈齿距相同。 0014 进一步地, 所述的上外壳本体是一个空心圆柱体, 在上外壳空心圆柱本体的侧面 接有带均布孔的第一连接板, 所述的上外壳空心圆柱体内表面光滑, 所述的上外壳空心圆 柱体外表面设有一段阶梯, 用于与下外壳同轴配合; 所述的下。

20、外壳与上外壳成对安装, 并能 绕与中心轴共有的轴线转动; 下外壳本体是一个空心圆柱体, 在圆柱体本体的侧面固接有 带均布孔的第二连接板, 所述的下外壳空心圆柱体外表面光滑, 其内表面设有一段阶梯, 用 于与上外壳同轴配合; 所述上外壳的内部固接有第一横截面, 第一横截面轴心有一通孔, 孔 径与中心轴相同, 通孔形状为D形, 第一横截面上部固接有一段与外部圆柱体同轴的第一空 心圆柱体, 第一空心圆柱体孔径与第一横截面通孔孔径大小相同且孔的形状相同, 第一横 截面下部固接有一段第二空心圆柱体, 且第二空心圆柱体孔径与横截面通孔孔径相同, 孔 的形状相同; 所述的第二空心圆柱体外围还设有一与其同轴的。

21、第二圆柱面, 圆柱面底部与 第一横截面上固接。 0015 进一步地, 所述的电磁铁同轴安装在上外壳内部的第二圆柱面外, 所述的上齿圈 同轴安装在上外壳第一横截面下方并在上外壳内表面滑动, 所述的弹簧安装在上齿圈与第 一横截面之间。 0016 进一步地, 所述的下外壳空心圆柱体内部固接有第二横截面, 第二横截面中心有 一通孔, 孔径与中心轴轴径相同, 第二横截面上部固接有第三空心圆柱, 其孔径与第二横截 面中心通孔孔径一致, 且形状相同; 第二横截面下部固接有第四空心圆柱体, 第四空心圆柱 体孔的形状大小与第二横截面中心通孔一致; 第二横截面之上设有第二环形端面固接于下 外壳空心圆柱体孔径较小一。

22、段的内表面; 第二横截面之上还固接有均布的三根行星轮保持 架, 所述的每根行星轮保持架为一圆柱体, 距顶部一定距离设有环形凹槽。 说明书 2/6 页 5 CN 210460285 U 5 0017 进一步地, 所述的中心轴主体分为四段, 由上至下依次是轴头、 整轴段、 半轴段、 螺 纹段; 所有轴段固接为一个整体, 所述的中心轴半轴段与整轴段轴径相同, 且与上外壳第一 横截面中心孔径、 上齿圈、 太阳轮、 下外壳第二横截面中心孔径相同, 所述的半轴段是用一 与中心轴平行但相合的平面切来的, 所述的半轴段横截面轮廓与上外壳、 上齿圈中心孔形 状大小相同; 所述的中心轴螺纹段安装在下外壳的第四空心。

23、圆柱体孔内, 并贯穿铰链, 所述 的螺母安装在中心轴螺纹段。 0018 进一步地, 所述的下齿圈安装在下外壳内部的较小孔径的圆柱面外, 所述的行星 轮分别同轴安装在下外壳的行星轮保持架上, 所述行星轮保持架的环形凹槽内安装有卡 簧, 所述的太阳轮与下齿圈同轴安装在其内部。 0019 进一步地, 铰链机构的上下两端分别安装有铰链端盖。 0020 与现有技术相比, 本实用新型的有益效果为: 0021 本实用新型提出了失电自锁铰链的概念, 即用电磁铁的得电失电来控制铰链机构 整体的轴向转动及锁定。 本实用新型的细分步距式失电自锁铰链机构, 通过铰链内部的上 齿圈与下齿圈的可控啮合实现轴向转动锁定方式。

24、, 相较于用摩擦片提供摩擦力矩来制动的 方式, 本实用新型在大负载情况下锁定效果更佳可靠, 同时减少了对摩擦片正压力的需求, 简化了铰链动力输出装置, 减少了对驱动力的需求。 0022 本实用新型提出了步距细分的轴向转动锁定概念, 通过将下齿圈与齿轮齿圈相固 接, 通过行星齿轮机构传动, 将上齿圈的转动运动传递给下齿圈, 使二者进行相向转动, 缩 短了上下齿圈啮合需要走过的行程, 使铰链能够自锁的角度点增多, 细化了自锁步数, 但同 时齿距不变, 保证了齿的强度。 0023 本实用新型的细分步距式失电自锁铰链机构, 结构紧凑, 铰链内部安装有电控元 件, 集成程度高, 体积小, 在外形与传统铰。

25、链相近, 对安装在铰链两端的页式转动机构要求 少, 可在有铰接自锁的场合大范围替代传统铰链, 自锁力大, 可靠性高 附图说明 0024 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案, 下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载 的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 还可以根据这些附图获得其他的附图。 0025 图1为本实用新型装配后的轴测示意图; 0026 图2为本实用新型的爆炸结构示意图; 0027 图3为本实用新型装配后沿中心轴线剖视的示意图; 0028 图4为本实用新型下外壳结构示意图; 0029 图5为本实用新型。

26、下齿圈结构示意图; 0030 图6为本实用新型上齿圈结构示意图; 0031 图7为本实用新型上外壳结构示意图; 0032 图8为本实用新型中心轴结构示意图。 0033 附图标记说明: 0034 1、 端盖; 2、 上外壳; 3、 电磁铁; 4、 弹簧; 5、 中心轴; 6、 螺母; 7、 上齿圈; 8、 卡簧; 9、 太 阳轮; 10、 行星轮; 11、 下齿圈; 12、 下外壳。 说明书 3/6 页 6 CN 210460285 U 6 具体实施方式 0035 为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案, 下面将结合附图对 本实用新型作进一步的详细介绍。 0036 参照图1至图8所。

27、示; 0037 本实用新型提供的细分步距式失电自锁铰链机构, 包括零件有: 铰链端盖1、 上外 壳2、 电磁铁3、 弹簧4、 中心轴5、 螺母6、 上齿圈7、 卡簧8、 太阳轮9、 行星轮10、 下齿圈11、 下外 壳12; 0038 所述的电磁铁3、 弹簧4、 上齿圈7安装在上外壳2内部, 所述上齿圈7 可控地在上外 壳内孔上进行竖向滑动; 0039 所述的卡簧8、 太阳轮9、 行星轮10、 下齿圈11安装在下外壳12内, 行星轮10安装在 下外壳12内的行星轮保持架上, 太阳轮9安装在行星轮10之间并与下外壳12保持同轴; 0040 所述的上外壳2和下外壳12相互配合形成铰链整体, 所述的。

28、中心轴5贯穿于整个铰 链机构; 所述的电磁铁3、 弹簧4、 上齿圈7、 太阳轮9、 下齿圈 11、 中心轴5都是同轴布置的。 0041 所述的上外壳2其本体是一个空心圆柱体, 在上外壳空心圆柱本体的侧面接有带 均布孔的第一连接板2-1, 所述的上外壳2空心圆柱体内表面光滑, 所述的上外壳2空心圆柱 体外表面设有一段阶梯, 用于与下外壳12同轴配合; 所述上外壳2空心圆柱体内部固接有一 第一横截面2-2, 第一横截面2-2轴心有一通孔, 孔径与中心轴5相同, 通孔形状为D形, 第一 横截面2-2上部固接有一段与外部圆柱体同轴的第一空心圆柱体2-3, 第一空心圆柱体2-3 孔径与第一横截面2-2通。

29、孔孔径大小相同且孔的形状相同, 第一横截面2-2下部固接有一段 第二空心圆柱体2-4, 且第二空心圆柱体2-4孔径与第一横截面2-2 通孔孔径相同, 孔的形 状相同; 所述的第二空心圆柱体2-4外围还设有一与其同轴的第二圆柱面2-5, 圆柱面底部 与第一横截面2-2固接。 0042 所述的电磁铁3同轴安装在上外壳2内部的第二圆柱面2-5外, 所述的上齿圈7同轴 安装在上外壳第一横截面2-2下方并在上外壳2内表面滑动, 所述的弹簧4安装在上齿圈7与 第一横截面2-2之间。 0043 所述的上齿圈7主体是一贯通地空心圆柱体7-1, 圆柱体空腔截面是D形轴孔, 所述 上齿圈7上半部分同轴地固接有电磁。

30、铁衔铁7-2, 下半部分同轴地与一环形齿圈固接; 所述 的环形齿圈中部为一圆盘7-3, 圆盘外7-3直径与上外壳2内表面直径相同, 圆盘7-3上部固 接有一与空心圆柱体7-1同轴的第一圆柱面7-4, 用以径向限位弹簧4; 环形齿圈下方接有一 圈竖直均匀排列的齿 7-5。 0044 所述的下外壳12与上外壳2成对安装, 并能绕与中心轴5共有的轴线转动; 下外壳 12本体是一个空心圆柱体, 在圆柱体本体的侧面固接有带均布孔的第二连接板12-1, 所述 的下外壳空心圆柱体外表面光滑, 其内表面设有一段阶梯, 用于与上外壳同轴配合; 所述的 下外壳空心圆柱体内部固接有一第二横截面12-2, 第二横截面。

31、12-2中心有一通孔, 孔径与 中心轴5轴径相同, 第二横截面12-2上部固接有第三空心圆柱12-3, 其孔径与第二横截面 12-2中心通孔孔径一致, 且形状相同; 第二横截面12-2下部固接有第四空心圆柱体 12-4, 第四空心圆柱体12-4孔的形状大小与第二横截面12-2中心通孔一致; 第二横截面12-2之上 设有第一环形端面12-5固接于下外壳空心圆柱体孔径较小一段的内表面; 第二横截面12-2 之上还固接有均布的三根行星轮保持架 12-6, 所述的每根行星轮保持架为一圆柱体, 距顶 说明书 4/6 页 7 CN 210460285 U 7 部一定距离设有环形凹槽。 0045 所述的下齿。

32、圈11安装在下外壳12内部的较小孔径的圆柱面外, 所述的行星轮10分 别同轴安装在下外壳的行星轮保持架上12-6, 所述的卡簧8安装在行星轮保持架12-6的环 形凹槽内, 所述的太阳轮9与下齿圈11同轴安装在其内部。 0046 所述的下齿圈11其本体是一个齿圈, 下齿圈内部齿的模数与行星轮10 和太阳轮9 相同, 下齿圈11外部固接有两个环形端面11-3、 11-4, 两环形端面11-3、 11-4外径与下外壳 12内部较小直径的一段孔的直径相同; 所述下齿圈11上部分开有一圈均布的齿槽11-2, 齿 槽11-2大小比上齿圈7的齿7-5稍大, 但齿槽11-2的间距与上齿圈7齿距相同。 0047。

33、 所述的中心轴5主体分为4段, 依次是轴头5-1、 整轴段5-2、 半轴段5-3、 螺纹段5-4, 所有轴段固接为一个整体, 所述的中心轴半轴段5-3、 整轴段5-2 轴径相同, 且与上外壳第 一横截面2-2中心孔径、 上齿圈7、 太阳轮9、 下外壳第二横截面12-2中心孔径相同, 所述的半 轴段5-3是用一与中心轴5平行但相合的平面切来的, 所述的半轴段5-3横截面轮廓与上外 壳2、 上齿圈7中心孔形状大小相同; 所述的中心轴轴头5-4在下, 安装在下外壳12的第四空 心圆柱体12-4孔内, 并贯穿铰链, 所述的螺母6安装在中心轴螺纹段5-4。 0048 所述的铰链端盖1分别安装在上外壳2不。

34、与下外壳12配合的一端和下外壳12不与 上外壳2配合的一端, 所述的上外壳第一横截面2-2上部分的空腔用以安装电控元件。 0049 本实用新型的工作原理为: 0050 本实用新型包含了一对可以绕中心轴5相对转动的外壳即上外壳2和下外壳12, 所 述的中心轴5从上外壳2和下外壳12的内部带有中心孔的横截面穿过, 所述的第一空心圆柱 2-3与第四空心圆柱体12-4对中心轴5起轴承作用, 第一空心圆柱2-3和第四空心圆柱体12- 4与中心轴5配合的表面涂有润滑脂, 图中储存润滑脂的凹槽并未画出; 所述螺母6和中心轴 轴头5-1分别卡在第一空心圆柱2-3和第四空心圆柱体12-4端面对中心轴5起轴向定位。

35、作 用。 0051 所述电磁铁3同轴地安装在上外壳2内部, 并与之固接, 所述的上齿圈7 同轴地安 装在中心轴半轴段5-3, 所述的上齿圈7的圆盘7-3与上外壳2内孔同轴配合, 所述弹簧4安装 在上齿圈7与上外壳第一横截面2-2中间。 所述上齿圈7可以在上外壳2内孔竖向滑动, 所述 上齿圈7的转动受中心轴5控制, 在电磁铁3通电时, 上齿圈7的衔铁受电磁铁3吸引压缩弹簧 4, 此时上齿圈 7处于竖向极限最高位置, 当电磁铁3失电时上齿圈7在弹簧4的作用下向下 运动。 0052 所述的下齿圈11安装在下外壳12直径较小的孔段内部, 下齿圈11的上环形端面 11-3和下环形端面11-4分别卡在下外。

36、壳12的第一环形端面12-5和上外壳2空心圆柱本体底 部的端面之间, 所以下齿圈11在轴向无法自由移动; 所述下齿圈11同轴安装在下外壳12较 小孔径的内表面, 下齿圈11可以在下外壳12中自由转动, 所述下齿圈11内部为齿圈齿轮11- 1, 齿轮11-1与行星轮10配合, 行星轮10与太阳轮9配合构成了行星轮系; 所述太阳轮9轴孔 为D形, 与中心轴5半圆轴段5-3配合, 太阳轮9的轴向受下外壳的第三空心圆柱体12-3端面 限制无法向下移动, 太阳轮9同时还受中心轴5上的卡簧 8限制无法向上移动, 所述太阳轮9 的转动与中心轴5同步, 所述下齿圈11 相对于太阳轮9的转动有一定减速比, 减速。

37、比u按以 下公式计算: 0053 设太阳轮9齿数Z1、 行星轮10齿数Z2, 行星轮系模数m; 说明书 5/6 页 8 CN 210460285 U 8 0054 则太阳轮9分度圆直径a1mZ1, 行星轮10分度圆直径a2mZ2; 0055 齿圈11-1分度圆直径为a3a1+2a2; 0056 齿圈11-1齿数为Z3a3/mZ1+2Z2; 0057 设太阳轮9转速1, 则行星轮10转速21Z1/Z2, 0058 齿圈11-1转速32Z2/Z31Z1/Z2Z2/Z31Z1/Z3, 0059 减速比uZ1/Z3; 0060 所述下齿圈11在行星轮系的作用下相对于中心轴5反向转动, 由于中心轴5与上。

38、齿 圈7的转动转速一致, 使下齿圈11相对于上齿圈7产生了相对的转动, 当上齿圈7随铰链机构 的上外壳2转动了单位角度, 下齿圈11与其反向地转动减速比u个单位角度, 二者相向转动。 0061 当上下齿圈齿数均为60个时, 若无行星轮系, 下齿圈11与下壳体12相对固定, 当电 磁铁3失电, 上齿圈7在弹簧4的作用下向下运动与下齿圈11 啮合, 若此时上下齿圈的齿和 槽完全错开, 则齿与齿槽距离360/606 , 需要铰链旋转6 才能啮合; 在本实用新型提出的 结构中, 固定行星轮10能得到的减速比理论上在0u1之间, 实际上由于齿轮齿数等的限 定, 减速比在 1/4u3/4之间, 假设减速比。

39、u1/2, 铰链仅需旋转(6 )/(1+1/2)4 即可啮 合, 使自锁点增多为360/490个, 达到了细分和缩小啮合所需的步距角的目的。 0062 若需要进一步细分步距, 可以将太阳轮9固定, 将行星轮架和行星轮10 作为行星 轮系输入轴, 获得更大的速比, 以得到更小的自锁步距角。 0063 以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例, 毋庸置疑, 对于 本领域的普通技术人员, 在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下, 可以用各种不同的 方式对所描述的实施例进行修正。 因此, 上述附图和描述在本质上是说明性的, 不应理解为 对本实用新型权利要求保护范围的限制。 说明书 6/6 页 9 CN 210460285 U 9 图1 说明书附图 1/6 页 10 CN 210460285 U 10 图2 说明书附图 2/6 页 11 CN 210460285 U 11 图3 说明书附图 3/6 页 12 CN 210460285 U 12 图4 图5 说明书附图 4/6 页 13 CN 210460285 U 13 图6 图7 说明书附图 5/6 页 14 CN 210460285 U 14 图8 说明书附图 6/6 页 15 CN 210460285 U 15 。

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内容关键字: 细分 步距式失电 铰链 机构
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