本發(fā)明涉及機(jī)械連接和嚙合機(jī)構(gòu)，尤其是針對徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)的一些實(shí)施例。

背景技術(shù)：

將各種各樣的旋轉(zhuǎn)部件，如驅(qū)動(dòng)從動(dòng)零件的傳動(dòng)軸，相互連接起來，幾乎所有的領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)都有這樣的需求。最普遍的連接方法可能就是在兩個(gè)軸上安裝配合的法蘭部件，用一定數(shù)量的螺栓通過法蘭將兩個(gè)軸連接在一起。這種組裝和連接方式在零部件制造領(lǐng)域相對而言是比較經(jīng)濟(jì)節(jié)約的，但在組裝和拆卸過程中卻要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力。在重復(fù)裝卸如此簡單的結(jié)構(gòu)上耗費(fèi)的人力成本很容易就超出了最初因簡單而在結(jié)構(gòu)上節(jié)省的費(fèi)用。

因此，在過去的一段時(shí)間，各種不同的旋轉(zhuǎn)部件或其他部件之間的連接機(jī)構(gòu)已有所發(fā)展。其中一個(gè)案例就是德國專利局于2003年3月13日公布的第20,219,216號Huangslite工業(yè)有限公司的專利。由圖紙和英文摘要可知，這一資料描述了一套燈具的總成，包括一個(gè)有燈罩的燈具和用于燈座與燈罩的連接環(huán)。這個(gè)燈座有一個(gè)卡扣裝置，使其能夠連接到連接環(huán)上，燈罩就借助于配合軸上的脊線和溝槽而與連接環(huán)連接。

另一個(gè)案例是法國專利局于2011年10月7日公布的第2,958,264號Airbus Operation SAS的專利。由圖紙和英文摘要可知，這份資料描述了一個(gè)快卸機(jī)構(gòu)，利用這一機(jī)構(gòu)可以將一個(gè)引擎塔架固定在大型噴氣式飛機(jī)的機(jī)翼上。系統(tǒng)大體上包括一個(gè)被軸向安裝在配合孔槽內(nèi)的銷子，在銷子上有可徑向伸縮的零部件，這些零部件由銷子一端延伸出的機(jī)械裝置控制使得銷子被鎖住或被取出。

還有一個(gè)案例是法國專利局于2013年4月26日公布的第2,981,694號SNECMA的專利。由圖紙和英文摘要可知，這份資料描述了用于連接兩個(gè)同軸的管狀零部件的系統(tǒng)，例如一個(gè)噴氣式引擎和一個(gè)防熱套。這一系統(tǒng)包括一個(gè)大型止動(dòng)環(huán)，該止動(dòng)環(huán)上有一些反軸向布置的凸起，能夠鎖在引擎一端和防熱罩內(nèi)壁上的協(xié)同作用的凹形槽上，以阻止零件之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)和分離。

由此可知，創(chuàng)設(shè)一種徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)是當(dāng)前本領(lǐng)域的研發(fā)課題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)，使其能極其簡便的實(shí)現(xiàn)構(gòu)件之間的組裝和拆卸，從而克服現(xiàn)有的連接機(jī)構(gòu)的不足。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了多個(gè)具體的實(shí)施例，每一個(gè)實(shí)施例確保至少兩個(gè)同軸構(gòu)件，通過驅(qū)動(dòng)或控制置于其中一個(gè)構(gòu)件上的多個(gè)栓銷的徑向的向心或離心運(yùn)動(dòng)，使得該構(gòu)件與另一構(gòu)件進(jìn)行同軸鎖緊成為一個(gè)剛體，或解鎖還原為兩個(gè)各自獨(dú)立的構(gòu)件。

第一個(gè)實(shí)施例為一個(gè)開有多個(gè)阿基米德螺線導(dǎo)向槽的導(dǎo)向定位環(huán)。與阿基米德螺線導(dǎo)向槽相對應(yīng)的一組栓銷在導(dǎo)向定位環(huán)的導(dǎo)引下從殼體內(nèi)徑向伸出，每個(gè)栓銷上都有一個(gè)側(cè)向外伸的定位銷，其與導(dǎo)向定位環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸線平行，并滾動(dòng)于相應(yīng)的阿基米德螺線導(dǎo)向槽內(nèi)。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向定位環(huán)將驅(qū)動(dòng)定位銷沿阿基米德螺線導(dǎo)向槽運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)栓銷沿導(dǎo)向定位環(huán)的徑向運(yùn)動(dòng)，栓銷可以插入或退出一個(gè)外部構(gòu)件的對應(yīng)栓銷插孔中。在相關(guān)的實(shí)施例中，該導(dǎo)向定位環(huán)為一個(gè)開口的彈性卡環(huán)，該彈性卡環(huán)被卡在外部構(gòu)件的內(nèi)環(huán)槽里，用于該導(dǎo)向定位環(huán)的軸向定位。

第二個(gè)實(shí)施例是在導(dǎo)向定位環(huán)上采用一些貫通的定位孔來置換上述導(dǎo)向定位環(huán)中的阿基米德螺線導(dǎo)向槽，每組兩個(gè)貫通定位孔相當(dāng)于上述阿基米德螺線導(dǎo)向槽的兩端點(diǎn)，該兩個(gè)貫通定位孔離中心的徑向距離不等。當(dāng)定位銷插入距離較遠(yuǎn)的定位孔中時(shí)，對應(yīng)的栓銷插入外部嚙合構(gòu)件的對應(yīng)栓銷插孔中，從而通過栓銷鎖住兩個(gè)嚙合構(gòu)件。當(dāng)定位銷插入距離較近的定位孔中時(shí)，對應(yīng)的栓銷脫開外部嚙合構(gòu)件的對應(yīng)栓銷插孔，從而使得兩個(gè)嚙合構(gòu)件分離。該導(dǎo)向定位環(huán)可采用彈性擋圈防止其軸向竄動(dòng)，該彈性擋圈卡在外部構(gòu)件的內(nèi)環(huán)槽里。在相關(guān)的實(shí)施例中，該導(dǎo)向定位環(huán)也可為一個(gè)開口的彈性卡圈，該彈性卡圈被卡在外部構(gòu)件的內(nèi)環(huán)槽里，用于該導(dǎo)向定位環(huán)的軸向定位。

另一個(gè)實(shí)施例包括一對具有軸向間距的導(dǎo)向定位環(huán)，每個(gè)導(dǎo)向定位環(huán)上均開有對應(yīng)的阿基米德螺線導(dǎo)向槽。在兩個(gè)導(dǎo)向定位環(huán)相對應(yīng)的螺線導(dǎo)向槽之間放置可以徑向移動(dòng)的圓柱形柱栓銷，這些柱栓銷隨著導(dǎo)向定位環(huán)的旋轉(zhuǎn)徑向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱栓銷向內(nèi)徑方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)入內(nèi)部構(gòu)件對應(yīng)的軸向槽中，使得內(nèi)部構(gòu)件被鎖住。當(dāng)柱栓銷向外徑方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向定位環(huán)又會(huì)驅(qū)動(dòng)柱栓銷從軸向槽中退出，使得內(nèi)部構(gòu)件解鎖。

另一個(gè)實(shí)施例的操作過程與第一個(gè)實(shí)施例過程相類似，但每個(gè)栓銷都有一個(gè)楔形端角，與該楔形端角相對應(yīng)的是外部構(gòu)件栓銷插孔的傾斜表面。當(dāng)栓銷的楔形端角外伸進(jìn)入外部構(gòu)件的栓銷插孔時(shí)，栓銷的徑向插入由于斜面的作用外部構(gòu)件會(huì)給栓銷一個(gè)軸向推力，加大徑向鎖緊力，因此產(chǎn)生的軸向壓力分力保證兩個(gè)構(gòu)件之間的軸向密封狀態(tài)。此機(jī)構(gòu)可用于壓力容器的密封連接。

在另一個(gè)實(shí)施例里，每個(gè)徑向排列的栓銷頭部都固連一個(gè)扇弧形結(jié)構(gòu)栓，即“扇弧栓”，可以一起隨著栓銷在導(dǎo)向定位環(huán)的阿基米德螺線導(dǎo)向槽的推動(dòng)下作徑向運(yùn)動(dòng)。較之栓銷，該“扇弧栓”具有更大的嚙合受力面積，其可進(jìn)入嚙合外部構(gòu)件里的環(huán)形槽，以鎖住該兩個(gè)獨(dú)立構(gòu)件。在另一個(gè)具體的實(shí)施例里該“扇弧栓”還可包括扇弧軸承，從而體現(xiàn)徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)在軸承工業(yè)上的應(yīng)用價(jià)值。

在另一個(gè)實(shí)施例里，包括內(nèi)部、中部和外部構(gòu)件三體，中部構(gòu)件包括開有阿基米德螺線導(dǎo)向槽的導(dǎo)向定位環(huán)和既可向內(nèi)又可向外徑向移動(dòng)的栓銷組。通過導(dǎo)向定位環(huán)的旋轉(zhuǎn)，可以控制栓銷集體向外運(yùn)動(dòng)以連接外部構(gòu)件并脫離內(nèi)部構(gòu)件，或控制栓銷集體向內(nèi)運(yùn)動(dòng)以連接內(nèi)部構(gòu)件并脫離外部構(gòu)件，或控制栓銷在中間定位同時(shí)連接內(nèi)部構(gòu)件和外部構(gòu)件。

在另一個(gè)實(shí)施例中，栓銷被固定在低成本一次成型的沖壓形成的支架里，該沖壓支架內(nèi)有沖壓形成的栓銷通道，用于導(dǎo)引栓銷的徑向運(yùn)動(dòng)。

采用前述描述的方法進(jìn)行機(jī)械操作，每個(gè)栓銷都由定位銷進(jìn)行定位，這些定位銷通過轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)向定位環(huán)上的阿基米德螺線導(dǎo)向槽或改變其中定位環(huán)上的定位孔位置，能帶動(dòng)栓銷的徑向位移。

本發(fā)明通過定位環(huán)或盤的旋轉(zhuǎn)定位或簡單機(jī)械定位操作，就能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)同軸零件之間的連接或拆卸，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，成本低廉，利于推廣。本發(fā)明為低成本開發(fā)徑向嚙合連接系統(tǒng)做出了工藝示范。

附圖說明

上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的前視圖，借以說明徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)的基本特點(diǎn)。

圖2A為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例處于分解狀態(tài)的拆解透視圖。

圖2B為本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例處于連接狀態(tài)的拆解透視圖。

圖3A為圖2A本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例處于分解狀態(tài)的前視圖。

圖3B為圖2B本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例處于連接狀態(tài)的前視圖。

圖4為本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的透視圖，為了圖示更加清晰，采用了部分局部試圖進(jìn)行展示。

圖5為本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的透視圖，為了圖示更加清晰，采用了部分局部試圖進(jìn)行展示。

圖6為本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的拆解透視圖，為了圖示更加清晰，采用了部分局部試圖進(jìn)行展示。

圖7A為圖6本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的處于連接狀態(tài)的前視圖。

圖7B為圖6本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的處于分離狀態(tài)的前視圖。

圖8A為本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例處于連接狀態(tài)的透視圖，為了更清晰只移出一部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示。

圖8B為本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例處于連接狀態(tài)的側(cè)視圖，為了更清晰只移出一部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示。

圖9為本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的透視圖，為了更清晰只移出一部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示。

圖10為本發(fā)明第八個(gè)實(shí)施例的拆解透視圖，為了更清晰只移出一部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示。

圖11A為本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例中間零件與內(nèi)部零件連接但與外部零件分離狀態(tài)下的透視圖，為了更清晰只移出一部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示。

圖11B為本發(fā)明第九個(gè)實(shí)施例中間零件與內(nèi)部零件分離但與外部零件連接狀態(tài)下的透視圖，為了更清晰只移出一部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示。

圖12為本發(fā)明第十個(gè)實(shí)施例的透視圖，為了更清晰只移出一部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)包含大量的實(shí)施例，每個(gè)徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)栓銷，較優(yōu)為多個(gè)栓銷；至少一個(gè)從每個(gè)栓銷中伸出的定位銷；和至少一個(gè)定位環(huán),該定位環(huán)上至少有一個(gè)內(nèi)截止定位點(diǎn)和至少一個(gè)外截止定位點(diǎn)，內(nèi)截止定位點(diǎn)、外截止定位點(diǎn)的數(shù)量與栓銷的數(shù)量相對應(yīng)，定位銷可調(diào)節(jié)的設(shè)置在定位環(huán)的內(nèi)截止定位點(diǎn)或外截止定位點(diǎn)處，且隨該定位銷的位置調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)栓銷的徑向伸出或收回；以及一個(gè)與定位環(huán)同軸的組件，該組件與定位環(huán)貼合的表面上至少有一個(gè)與栓銷相匹配的栓銷插孔，栓銷插孔的數(shù)量與栓銷的數(shù)量相對應(yīng)；當(dāng)栓銷處于伸出狀態(tài)時(shí)插入栓銷插孔中實(shí)現(xiàn)組件與定位環(huán)的連接，當(dāng)栓銷處于收回狀態(tài)時(shí)退出栓銷插孔實(shí)現(xiàn)組件與定位環(huán)的分離。

需要指出的是，所謂的組件可以是設(shè)置于定位環(huán)內(nèi)部的內(nèi)部構(gòu)件，也可以是設(shè)置于定位環(huán)外部的外部構(gòu)件，即定位環(huán)上的栓銷可以向內(nèi)徑向伸出，與內(nèi)部構(gòu)件鎖緊；定位環(huán)上的栓銷也可以向外徑向伸出，與外部構(gòu)件鎖緊。這里提供的大量不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式都可以用栓銷的徑向運(yùn)動(dòng)使得同軸構(gòu)件彼此連接或分離。

附圖1是徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)的第一個(gè)實(shí)施例的前視圖。該徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)100包括一個(gè)具有導(dǎo)向作用的定位環(huán)108，該導(dǎo)向定位環(huán)108上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向滑道106，還包括多個(gè)保持徑向運(yùn)動(dòng)的栓銷102，每個(gè)栓銷102的垂直方向均伸出一個(gè)具有導(dǎo)向作用的定位銷104，該導(dǎo)向定位銷104與該導(dǎo)向定位環(huán)108的旋轉(zhuǎn)軸線平行。每個(gè)導(dǎo)向定位銷104置于導(dǎo)向定位環(huán)108內(nèi)相對應(yīng)的導(dǎo)向滑道106內(nèi)，栓銷102沿導(dǎo)向定位環(huán)108的圓周呈徑向排列。該導(dǎo)向定位環(huán)108內(nèi)的每個(gè)導(dǎo)向滑道106具有兩個(gè)極限止動(dòng)端點(diǎn)：如內(nèi)截止定位點(diǎn)106a和外截止定位點(diǎn)106b,內(nèi)截止定位點(diǎn)106a離導(dǎo)向定位環(huán)108中心的半徑距離較近，而外截止定位點(diǎn)106b離中心的半徑距離較遠(yuǎn)。當(dāng)導(dǎo)向定位銷104止于外截止定位點(diǎn)106b時(shí)，栓銷102進(jìn)入同軸的外部構(gòu)件114內(nèi)表面112的對應(yīng)栓銷插孔110中(為了清晰起見，圖1用斷續(xù)線顯示該外部構(gòu)件114)，此時(shí)該外部構(gòu)件114被鎖定。當(dāng)導(dǎo)向定位銷104止于內(nèi)截止定位點(diǎn)106a時(shí)，栓銷102則退出該栓銷插孔110，此時(shí)該外部構(gòu)件114被分離。

在該實(shí)施例中，導(dǎo)向定位銷104在內(nèi)截止定位點(diǎn)106a和外截止定位點(diǎn)106b的行走路徑是借助導(dǎo)向滑道106完成的。較優(yōu)方式為該導(dǎo)向滑道106是由非等半徑導(dǎo)向槽106c和等半徑導(dǎo)向槽106d光滑過渡連接而成，該非等半徑導(dǎo)向槽106c采用的是阿基米德螺線導(dǎo)向槽。當(dāng)導(dǎo)向定位銷104在阿基米德螺線導(dǎo)向槽的導(dǎo)向路徑運(yùn)動(dòng)時(shí)，栓銷102會(huì)隨著轉(zhuǎn)動(dòng)角度的變化做徑向直線運(yùn)動(dòng)。一旦導(dǎo)向定位銷104進(jìn)入等半徑導(dǎo)向槽106d時(shí)，栓銷102插入栓銷插孔110后就會(huì)自動(dòng)停止徑向直線運(yùn)動(dòng)從而保證了兩個(gè)構(gòu)件的自鎖狀態(tài)。因此該等半徑導(dǎo)向槽106d也被稱為防脫安全導(dǎo)向槽。

如圖1所示，當(dāng)導(dǎo)向定位環(huán)108相對于外部構(gòu)件114順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)向定位銷104先在短的等半徑導(dǎo)向槽106d中移動(dòng)，再沿著導(dǎo)向滑道106中的非等半徑導(dǎo)向槽106c向內(nèi)移動(dòng)。這樣就使栓銷102從外部構(gòu)件114上的栓銷插孔110中退出。相反，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向定位環(huán)108，導(dǎo)向定位銷104沿著非等半徑導(dǎo)向槽106c上行，帶動(dòng)栓銷102進(jìn)入外部構(gòu)件114上的栓銷插孔110中，實(shí)現(xiàn)外部構(gòu)件114與導(dǎo)向定位環(huán)108的剛性連接。

當(dāng)然，該徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)100的導(dǎo)向定位環(huán)108也可為定位導(dǎo)向盤，其外圓周上的結(jié)構(gòu)與上述導(dǎo)向定位環(huán)108相同且作用也相同。

附圖2A至3B用以說明徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)的第二個(gè)實(shí)施例，該徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)200包括一個(gè)定位環(huán)208和設(shè)置在該定位環(huán)208外部的殼體212，還包括多個(gè)栓銷202，栓銷202在定位環(huán)208上呈徑向分布，且每個(gè)栓銷202對應(yīng)一個(gè)定位銷204垂直外伸。定位銷204與定位環(huán)208上的內(nèi)定位孔206a或外定位孔206b完成栓銷202的徑向定位。內(nèi)定位孔206a比外定位孔206b的位置更靠近定位環(huán)208的中心位置。這個(gè)實(shí)施例與圖1所示的實(shí)施例區(qū)別在于內(nèi)定位孔206a和外定位孔206b彼此徑向獨(dú)立分離，而不是如圖1所示的由導(dǎo)向滑道106相連。

當(dāng)定位銷204插入內(nèi)定位孔206a時(shí)，栓銷202從同軸外部構(gòu)件214的栓銷插孔210中收回，如圖2A和3A所示。當(dāng)定位銷204插入外定位孔206b時(shí)，如圖2B和3B所示，栓銷202徑向外伸插入對應(yīng)的徑向排列的栓銷插孔210中，各個(gè)栓銷插孔210設(shè)置在殼體212(如圖2A和2B的拆解透視圖所示)及一個(gè)與殼體212同軸的外部構(gòu)件214(為清晰起見，如圖2A和2B的虛線所示)上。從圖2A至3B的實(shí)施例可見，必須將帶有包括內(nèi)定位孔206a和外定位孔206b的定位環(huán)208在定位銷204處軸向外移后，方可將栓銷202在伸出或回縮之間確定，再改變定位位置。本實(shí)施例中定位環(huán)208通過彈簧卡圈216被固定在殼體212的內(nèi)環(huán)槽218里(如圖2A和2B所示)。

附圖4說明該徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)的第三個(gè)實(shí)施例，與圖2A至3B所示的實(shí)施例200相類似，但是相應(yīng)的外部構(gòu)件并未在圖4中顯示。圖4中實(shí)施例300的外部構(gòu)件與圖2A至3B所示的實(shí)施例200的外部構(gòu)件214在本質(zhì)上是相同的。圖4中實(shí)施例300包括多個(gè)徑向排列的栓銷302，每個(gè)栓銷302有一個(gè)垂直伸出的定位銷304。(圖4所示的實(shí)施例300僅有4個(gè)栓銷302，而之前的實(shí)施例100和200每個(gè)都包括6個(gè)栓銷。每個(gè)實(shí)施例中栓銷的具體數(shù)量可根據(jù)需要隨意設(shè)定)。定位銷304可與定位環(huán)308里對應(yīng)的內(nèi)定位孔306a或外定位孔306b相連接，內(nèi)定位孔306a的位置比外定位孔306b更接近于定位環(huán)308的中心，與圖2A至3B的實(shí)施例200所示相同。栓銷302徑向分布在定位環(huán)308上，與殼體312上的栓銷插孔310相對應(yīng)。

圖4中嚙合連接機(jī)構(gòu)300的操作基本與圖2A至3B的實(shí)施例200的操作相同，也就是說為了讓定位銷304定位于定位環(huán)308上的內(nèi)定位孔306a或外定位孔306b中，定位環(huán)308必須被重新置于殼體312里。因此，定位環(huán)308必須從殼體312中延軸向向外移出后才可以將定位銷304從對應(yīng)的定位孔中取出，也就是說，如圖4所示，外定位孔306b和內(nèi)定位孔306a的位置決定了栓銷302的徑向外伸或者內(nèi)縮的位置。但是，連接機(jī)構(gòu)300的定位環(huán)308與連接機(jī)構(gòu)200的定位環(huán)208不同的地方在于定位環(huán)308本身是一個(gè)彈簧卡圈，而不像圖2A至3B的實(shí)施例200需要一個(gè)獨(dú)立的彈簧擋圈。采用一個(gè)合適的工具例如彈簧卡圈夾鉗可以用來夾住該定位環(huán)308上的卡環(huán)孔308a，以便從殼體312中取出彈性定位環(huán)308或?qū)⑵浞呕卦灰苑奖愣ㄎ讳N304的重新設(shè)定。

附圖5說明該徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)的第四個(gè)實(shí)施例，該徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)400與圖4連接機(jī)構(gòu)300非常相似，有多個(gè)徑向排列的栓銷402，圖5連接機(jī)構(gòu)400的實(shí)施例上有4個(gè)栓銷402，每個(gè)栓銷402設(shè)有一個(gè)垂直外伸的導(dǎo)向定位銷404。導(dǎo)向定位銷404在導(dǎo)向定位環(huán)408上對應(yīng)的阿基米德螺線導(dǎo)向槽406內(nèi)運(yùn)動(dòng)。在圖5連接機(jī)構(gòu)400的實(shí)施例中，每個(gè)阿基米德螺線導(dǎo)向槽406有內(nèi)截止定位點(diǎn)406a和外截止定位點(diǎn)406b，當(dāng)導(dǎo)向定位環(huán)408相對于殼體412和外部構(gòu)件(圖5未顯示)旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)向定位銷404受控于阿基米德螺線導(dǎo)向槽406的引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)。栓銷402徑向分布在導(dǎo)向定位環(huán)408上，并受制于殼體412的栓銷插孔410。與連接機(jī)構(gòu)300一樣，該導(dǎo)向定位環(huán)408也是一個(gè)彈簧卡圈，其本身具有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向功能。由于連續(xù)光滑的阿基米德螺線導(dǎo)向槽406c定義于內(nèi)截止定位點(diǎn)406a和外截止定位點(diǎn)406b之間，所以設(shè)置栓銷402的位置時(shí)就無需再將彈性導(dǎo)向定位環(huán)408取下。更確切的說，直接在殼體412上旋轉(zhuǎn)彈性導(dǎo)向定位環(huán)408就可直接將栓銷402在阿基米德螺線導(dǎo)向槽406內(nèi)導(dǎo)向進(jìn)入或退出外部構(gòu)件的栓銷插孔(圖5沒有顯示外部構(gòu)件，但與圖1所示的外部構(gòu)件114或圖2A至圖3B中的外部構(gòu)件214相類似)。

附圖6至7B是徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)另一個(gè)實(shí)施例，該徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)500包括兩個(gè)軸向間隔彼此分離的導(dǎo)向定位環(huán)，而不是前述實(shí)施例中的單一導(dǎo)向定位環(huán)。每個(gè)導(dǎo)向定位環(huán)上都包含栓銷柱502，每個(gè)栓銷柱502的兩端分別對應(yīng)軸向圓筒形端銷502a和502b。每個(gè)栓銷柱502的一端對應(yīng)端銷502a和導(dǎo)向定位銷504a，以及另一端對應(yīng)端銷502b和導(dǎo)向定位銷504b。

第一導(dǎo)向定位環(huán)508a上設(shè)有第一組定位導(dǎo)向滑道506a，第二導(dǎo)向定位環(huán)508b上設(shè)有數(shù)量相等且對應(yīng)的第二組定位導(dǎo)向滑道506b。每個(gè)導(dǎo)向定位環(huán)的定位導(dǎo)向滑道與栓銷柱502的數(shù)量一一對應(yīng)。每個(gè)定位導(dǎo)向滑道都包含一個(gè)內(nèi)截止定位點(diǎn)和一個(gè)外截止定位點(diǎn)，該兩個(gè)截止定位點(diǎn)通過阿基米德螺線導(dǎo)向槽連接，這與圖5所示的實(shí)施例400中的內(nèi)截止定位點(diǎn)406a，外截止定位點(diǎn)406b以及螺線導(dǎo)向槽406c類似?；蛘撸瑥拿總€(gè)阿基米德螺線導(dǎo)向槽的外截止定位點(diǎn)處平滑過渡一個(gè)較短的非阿基米德等半徑導(dǎo)向槽，即與圖1所示的實(shí)施例100的定位導(dǎo)向滑道形式類似。再或者也可如圖2A至3B的實(shí)施例200所示采用內(nèi)、外徑向間隔定位孔的方式進(jìn)行機(jī)械定位而非回轉(zhuǎn)導(dǎo)向槽定位。每個(gè)栓栓銷502上的導(dǎo)向定位銷504a對應(yīng)一個(gè)第一導(dǎo)向定位環(huán)508a上的第一定位導(dǎo)向滑道506a，而對應(yīng)的導(dǎo)向定位銷504b對應(yīng)一個(gè)第二導(dǎo)向定位環(huán)508b上的第二定位導(dǎo)向滑道506b。

外部嚙合連接構(gòu)件514，也就是圖6所示的外部齒輪件包括多個(gè)沿徑向較深的、沿軸向貫通的徑向埋溝510，如圖7A和7B所示的仰視和俯視示意圖。內(nèi)部嚙合構(gòu)件512與外部嚙合連接構(gòu)件514同軸，包括一個(gè)具有多個(gè)周向排列的圓柱形軸向槽518的外表面516。外部嚙合連接構(gòu)件514上的徑向埋溝510的數(shù)量及內(nèi)部嚙合構(gòu)件512上圓柱形軸向槽518的數(shù)量都與栓銷柱502的數(shù)量一致。

由此可知，按照圖7A和7B所示的方向逆時(shí)針同步旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向定位環(huán)508a、508b，將帶動(dòng)栓銷柱502的導(dǎo)向定位銷504a、504b在兩個(gè)導(dǎo)向定位環(huán)508a、508b中沿各自的定位導(dǎo)向滑道506a、506b向內(nèi)徑向活動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)柱栓銷502插入內(nèi)部嚙合構(gòu)件512的軸向槽518中。柱栓銷502在插入內(nèi)部嚙合構(gòu)件512的軸向槽518時(shí)將保證仍有一部分仍與通道510相連接，以便外部嚙合構(gòu)件514鎖住內(nèi)部嚙合構(gòu)件512，如圖7A所示。相反的，按照圖7A和7B所示的方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩個(gè)導(dǎo)向定位環(huán)508a和508b，將帶動(dòng)栓柱端502銷的導(dǎo)向定位銷504a、504b在兩個(gè)導(dǎo)向定位環(huán)508a、508b中沿各自的定位導(dǎo)向滑道506a、506b向外徑向活動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)柱栓銷502脫離內(nèi)部嚙合構(gòu)件512的軸向槽518。從而將內(nèi)部嚙合構(gòu)件512從外部嚙合構(gòu)件514上分離，如圖7B所示。

附圖8A至8B說明徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)另一個(gè)實(shí)施例，徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)600。圖8A至8B實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)與其他實(shí)施例如圖1所示的第一個(gè)實(shí)施例100類似，有多個(gè)徑向排列的栓銷602，每個(gè)栓銷602對應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)向定位銷604(如圖8B所示)垂直伸出。導(dǎo)向定位銷604在導(dǎo)向定位環(huán)608上對應(yīng)的定位導(dǎo)向滑道606中運(yùn)動(dòng)。定位導(dǎo)向滑道606只在圖8B上顯示。由此可知，定位導(dǎo)向滑道606在此處描述的任何實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)都是由一個(gè)阿基米德螺線導(dǎo)向槽連接的徑向內(nèi)截止定位點(diǎn)和外截止定位點(diǎn)，或采用分離的內(nèi)、外各自獨(dú)立的定位孔的形式。栓銷602周向分布在導(dǎo)向定位環(huán)608上，與殼體612及導(dǎo)向定位環(huán)608限定的栓銷通道610相對應(yīng)。

圖8A至8B所示的徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)600與其他實(shí)施例不同的是，每個(gè)栓銷602的徑向插入端為一個(gè)楔形端角602a，與此楔形端角相配合的，在外部嚙合構(gòu)件614里的栓銷插孔610也有一個(gè)與其相匹配的傾斜表面610a。當(dāng)栓銷602由于導(dǎo)向定位環(huán)608的旋轉(zhuǎn)而沿徑向外伸運(yùn)動(dòng)時(shí)，栓銷602的楔形端角602a與外部嚙合構(gòu)件614上的栓銷插孔610上的傾斜表面610a形成斜向擠壓，產(chǎn)生軸向分力將殼體612沿軸向壓緊在外部嚙合構(gòu)件614內(nèi)。在殼體612和外部嚙合構(gòu)件614之間加入密封圈616則是為了提高壓力總成的密封性能。

附圖9說明徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例，徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)700。圖9所示的實(shí)施例700與其他實(shí)施例如圖1所示的第一實(shí)施例100類似。有多個(gè)徑向排列的栓銷702，每個(gè)栓銷702有一個(gè)垂直延伸的導(dǎo)向定位銷(圖9沒有顯示，但與其他圖所示的相應(yīng)零件類似)。栓銷702與導(dǎo)向定位環(huán)708上對應(yīng)的定位導(dǎo)向滑道相連。內(nèi)截止定位點(diǎn)706a和阿基米德螺線導(dǎo)向槽706c如圖9所示。栓銷702徑向分布在導(dǎo)向定位環(huán)708上，與形成在殼體712里的栓銷插孔相對應(yīng)(圖9未顯示，但與其他圖中相應(yīng)的零件類似)。

圖9所示的連接機(jī)構(gòu)700與其他實(shí)施例不同的是，與每個(gè)栓銷702的徑向外端702a連接有一個(gè)扇弧性結(jié)構(gòu)栓716，稱之為“扇弧栓”?！吧然∷ā毖刂芟驀@著總成。當(dāng)栓銷702從栓銷插孔中向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，“扇弧栓”將部分進(jìn)入外部嚙合構(gòu)件的對應(yīng)環(huán)形通道內(nèi)。(外部嚙合構(gòu)件的環(huán)形通道未顯示在圖9中，但類似的零件將在圖10的實(shí)施例800中加以說明)。

附圖10說明徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例，徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)800。該徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)800與圖9所示嚙合連接機(jī)構(gòu)700密切相關(guān)，有多個(gè)徑向排列的栓銷802，每個(gè)栓銷對應(yīng)一個(gè)垂直外伸的導(dǎo)向定位銷804。導(dǎo)向定位銷804在導(dǎo)向定位環(huán)808的對應(yīng)導(dǎo)向滑道內(nèi)運(yùn)行，導(dǎo)向滑道有內(nèi)截止定位點(diǎn)806a和外截止定位點(diǎn)806b，及連接內(nèi)截止定位點(diǎn)806a和外截止定位點(diǎn)806b的阿基米德螺線導(dǎo)向槽806c。栓銷802徑向分布在導(dǎo)向定位環(huán)808上，與殼體812上的徑向栓銷插孔相對應(yīng)(圖10未顯示，但與其他圖示的相應(yīng)零件類似)。

圖10所示的徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)總成800與其他實(shí)施例不同的是，與栓銷802固連的扇形部分“扇弧栓”816開有一個(gè)周向圓截面通道，即滾動(dòng)軸承滑道816a，其內(nèi)嵌有由一定數(shù)量滾珠組成“扇弧軸承”818(或其他類型的軸承)。一組多個(gè)沿周向分布的“扇弧軸承”818張緊后全部組成軸承的內(nèi)整環(huán)816，該內(nèi)環(huán)張緊后置于帶有環(huán)形通道810的軸承外圈814內(nèi)，組成軸承內(nèi)外總成。圖10所示的徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)800與圖9所示的連接機(jī)構(gòu)700的操作方式相同，一組多個(gè)分段式扇弧軸承816被驅(qū)動(dòng)沿徑向向外連接外部構(gòu)件814或向內(nèi)從外部構(gòu)件中分離。該實(shí)施例并不是要將兩個(gè)構(gòu)件：殼體812和外部構(gòu)件814嚙合成一個(gè)剛體，只是建立一個(gè)可拆式軸承818的應(yīng)用案例。當(dāng)分段式扇弧軸承816被動(dòng)向外連接外部構(gòu)件814的環(huán)形通道810時(shí)，構(gòu)件812和814將被軸向鎖住。

另一個(gè)實(shí)施例，徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)總成900，如圖11A和11B所示。徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)900與其他實(shí)施例不同的是有三個(gè)同軸的連接構(gòu)件，而不是像其他實(shí)施例描述中的兩個(gè)連接構(gòu)件(盡管其他實(shí)施例也可以改成與圖11A和11B所示的連接機(jī)構(gòu)900一致的有三個(gè)同軸的圓柱形零件)。

圖11A和11B所示的徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)900有一組多個(gè)徑向排列的栓銷902，每個(gè)栓銷902對應(yīng)一個(gè)垂直外伸的導(dǎo)向定位銷904。導(dǎo)向定位銷904限制在導(dǎo)向定位環(huán)908上對應(yīng)的導(dǎo)向滑道906內(nèi)運(yùn)動(dòng)。在圖11A和11B所示的連接機(jī)構(gòu)900中，每個(gè)導(dǎo)向滑道906的內(nèi)截止定位點(diǎn)906a和外截止定位點(diǎn)906b由阿基米德螺線導(dǎo)向槽906c光滑連接，當(dāng)導(dǎo)向定位環(huán)908相對于內(nèi)部嚙合構(gòu)件912、外部嚙合構(gòu)件914及相互同軸的中間構(gòu)件或套管916旋轉(zhuǎn)時(shí)，阿基米德螺線導(dǎo)向槽906c為導(dǎo)向定位銷904提供一個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)通道。

栓銷902沿徑向分布在導(dǎo)向定位環(huán)908上，與貫穿中間構(gòu)件或套管916的栓銷插孔920相對應(yīng)。由于連接每個(gè)導(dǎo)向滑道906的內(nèi)截止定位點(diǎn)906a和外截止定位點(diǎn)906b的阿基米德螺線導(dǎo)向槽906c是連續(xù)光滑的，所以調(diào)整定位栓銷902的位置時(shí)沒必要提取回轉(zhuǎn)導(dǎo)向定位環(huán)908。相反的，回轉(zhuǎn)導(dǎo)向定位環(huán)908可以在被軸向放置的中間構(gòu)件或套管916里旋轉(zhuǎn)，使得導(dǎo)向定位銷904沿導(dǎo)向滑道906上的阿基米德螺線導(dǎo)向槽906c移動(dòng)，從而使栓銷902在內(nèi)部嚙合構(gòu)件912上的栓銷插孔918或外部嚙合構(gòu)件914上的栓銷插孔910中做伸縮運(yùn)動(dòng)。

導(dǎo)向定位銷904的伸縮運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致栓銷902與內(nèi)部嚙合構(gòu)件912或者外部嚙合構(gòu)件914相連接，但不是同時(shí)連接。圖11A所顯示的是，栓銷902向內(nèi)徑運(yùn)動(dòng)時(shí)，栓銷902進(jìn)入內(nèi)部嚙合構(gòu)件912上的栓銷插孔918中，此時(shí)栓銷902將全部從外部嚙合構(gòu)件914上的栓銷插孔910中退出。從圖11A所示的位置按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向定位環(huán)908將導(dǎo)致圖11B所示的狀態(tài)，即當(dāng)栓銷902完全從內(nèi)部嚙合構(gòu)件912完全退出時(shí)，則向外運(yùn)動(dòng)進(jìn)入外部嚙合構(gòu)件914的栓銷插孔910中。導(dǎo)向定位環(huán)908在中間的位置時(shí)可以使栓銷902同時(shí)連接外部嚙合構(gòu)件914和內(nèi)部嚙合構(gòu)件912，這將取決于各自栓銷插孔910和918的深度和栓銷902的長度。

最后，附圖12是一個(gè)簡易低成本的徑向嚙合連接機(jī)構(gòu)1000的局部拆解圖。連接機(jī)構(gòu)1000的操作與前述的其他實(shí)施例非常類似，也就是旋轉(zhuǎn)一個(gè)連接定位銷1004的定位環(huán)(圖12未顯示)，會(huì)使栓銷1002從內(nèi)部嚙合構(gòu)件1012的栓銷插孔1018中伸出或縮回(如圖12虛線所示)。圖12所示的實(shí)施例1000的突出特點(diǎn)是栓銷1002的載體或支架，如圖12所示，栓銷1002被一個(gè)包含一次成型的沖壓(或成型)板的中間栓銷支架1016所攜帶。栓銷通道1020被沖壓(或被成型)在圓形栓銷支架1016上，栓銷1002就駐留在這些通道或插口中。這些裝置均被封裝在一個(gè)同軸的外部構(gòu)件1014上。這一結(jié)構(gòu)可以用于上述所有的其他實(shí)施例。

以上所述，本發(fā)明不應(yīng)僅僅局限于上述的各實(shí)施例，而上述的實(shí)施例也僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。