本發(fā)明涉及一種快速連接機構(gòu)，屬于連接機構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當(dāng)連接件和被連接件需要頻繁的安裝和拆卸時，一般需要通過可拆卸式連接機構(gòu)進行連接。傳統(tǒng)的可拆卸式連接主要采用螺栓配合螺紋孔將連接件和被連接件固定連接，這種傳統(tǒng)的螺紋連接安裝過程慢（需要將螺栓旋進整個螺程），拆卸時需要借助扳手、螺絲刀等工具，安裝拆卸費時費力。如機床等一些需要經(jīng)常進行夾具更換的設(shè)備，更換夾具時首先要將現(xiàn)有夾具連接螺栓拆除，再用螺栓將新的夾具固定，且每次還需將夾具調(diào)整至合適位置，費時費力，且一致性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種快速連接機構(gòu)，該機構(gòu)連接和拆卸時無需操作工具，且連接可靠、承載能力強，連接快速方便，連接效率高。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種快速連接機構(gòu)，包括連接頭和鎖定組件，所述連接頭包括相互連接的連接板和鎖定頭，所述鎖定頭為圓柱狀，其側(cè)壁設(shè)置有環(huán)槽，所述鎖定組件包括外套、定位球、鎖定環(huán)、限位環(huán)和固定塊；所述外套為一圓柱形金屬套，所述外套的上口為半開放結(jié)構(gòu)，所述上口的中間位置設(shè)置有剛好供鎖定頭通過的通孔，下口開放并在下口內(nèi)側(cè)緣設(shè)置有定位槽一；所述固定塊固定在外套底部，包括底部的定位面和凸起的固定環(huán)，所述定位面的邊緣與定位槽一相配合，所述固定環(huán)卡接在外套內(nèi)部；所述鎖定環(huán)設(shè)置于固定環(huán)的上方，鎖定環(huán)與設(shè)置于外套外部的鎖定手柄連接，所述鎖定手柄可帶動鎖定環(huán)在外套內(nèi)上下移動，所述限位環(huán)設(shè)置于鎖定環(huán)和固定塊包合而成的空腔內(nèi)，所述限位環(huán)與固定塊之間設(shè)置有彈簧，所述限位環(huán)的頂部的外側(cè)緣設(shè)置有半球面，所述半球面、鎖定環(huán)上緣和外套上口的內(nèi)壁之間組成的空間內(nèi)設(shè)置有一圈定位球；所述連接板與連接件相連，所述固定塊與被連接件連接。

所述外套的側(cè)壁上設(shè)置有通透的水平導(dǎo)槽，所述鎖定環(huán)的外側(cè)壁上設(shè)置有凹槽一，所述外套的外部設(shè)置有環(huán)形的鎖定手柄，鎖定環(huán)和鎖定手柄通過穿過導(dǎo)槽的傳動桿相互連接，即所述傳動桿一端固定鎖定手柄中，另一端穿過導(dǎo)槽后卡接在凹槽一中；所述導(dǎo)槽的起點在外套側(cè)壁上的高度低于終點，所述起點和終點的高度差h1等于鎖定環(huán)可在外套內(nèi)部上下移動的最大距離。

所述鎖定環(huán)的下緣設(shè)置有凹槽二，所述凹槽二的一端通過斜面過渡至鎖定環(huán)的下緣平面，所述固定環(huán)的上緣設(shè)置有與凹槽二相配合的凸緣，所述凸緣的高度h2=h1。

所述外套上與導(dǎo)槽同一高度還設(shè)置有定位槽二，所述鎖定手柄上安裝有定位柱，所述定位柱為一段封閉一端開口的中空結(jié)構(gòu)，所述定位柱內(nèi)設(shè)置有壓縮彈簧二，所述定位柱的開口端安裝有鋼珠。

所述鎖定手柄上安裝有2個定位柱及2個傳動桿，所述定位柱及傳動桿分列每90°一個，相應(yīng)地所述導(dǎo)槽為兩個，所述定位槽二為四個。

所述限位環(huán)的中央設(shè)置有排氣孔，所述排氣孔與設(shè)置于限位環(huán)下部的彈簧導(dǎo)向孔相連通，所述固定塊中央與彈簧導(dǎo)向孔相對應(yīng)的位置設(shè)置有彈簧導(dǎo)向柱，所述彈簧一一端套裝在彈簧導(dǎo)向柱上，另一端固定在彈簧導(dǎo)向孔內(nèi)。

所述連接板上設(shè)置有連接孔和六角凸臺，所述鎖定頭中央設(shè)置有六角凹坑，側(cè)壁設(shè)置有環(huán)槽，末端外緣設(shè)置有錐面一，所述六角凸臺可與和六角凹坑相配合安裝，并通過螺釘固定連接。

所述外套上口的平面上設(shè)置有凹槽三，所述凹槽三中固定有墊片。

所述外套上口內(nèi)壁設(shè)置有凸臺二，所述鎖定環(huán)側(cè)壁設(shè)置有凹槽四。

所述鎖定環(huán)上緣的內(nèi)側(cè)設(shè)置有錐面二。

本發(fā)明是使用原理為：

先將連接板與連接件相連，固定塊與被連接件連接，然后將鎖定頭插入鎖定組件的上口，鎖定頭下壓后將定位球向兩側(cè)擠壓，并使限位環(huán)向下移動；此時再轉(zhuǎn)動鎖定手柄使鎖定環(huán)向上移動，鎖定環(huán)的上緣插入定位球與外套內(nèi)壁之間，使定位球擠壓在鎖定頭側(cè)壁的環(huán)槽和鎖定環(huán)之間，環(huán)槽、鎖定環(huán)和外套內(nèi)壁對定位球形成較大的擠壓力，同時也對鎖定頭提供強大的鎖緊力，將鎖定頭牢固地固定在鎖定組件中；當(dāng)需要分離連接機構(gòu)時，首先轉(zhuǎn)動鎖定手柄使鎖定環(huán)向下移動，撤去鎖定環(huán)上緣對定位球的擠壓力，再將鎖定頭從鎖定組件中退出，此時由于鎖定頭對限位環(huán)的壓力撤去，限位環(huán)在彈簧回彈力的作用下向上運動至定位球下方，使定位球可以固定在半球面、鎖定環(huán)上緣和外套上口的內(nèi)壁之間組成的空間內(nèi)。

本發(fā)明所達到的有益效果：

1.當(dāng)連接件和被連接件需要頻繁安裝拆卸時，直接將鎖定組件和連接頭分別固定在連接件和被連接件上，并將連接頭放入鎖定組件的容腔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)鎖定手柄時鎖定環(huán)將定位球擠壓至鎖定頭的環(huán)槽內(nèi)，環(huán)槽與定位球配合來實現(xiàn)連接頭和鎖定組件之間的軸向鎖定，因此連接時手動操作即可，無需使用操作工具，拆卸時同樣通過旋轉(zhuǎn)鎖定手柄即可完成連接頭和鎖定組件之間的分離，連接、拆卸快速方便；

2.鎖定頭可自由旋轉(zhuǎn)，可任意方向裝入鎖定組件并實現(xiàn)鎖定，極大的提高了安裝效率；且單個使用時僅限定軸向位移，鎖定頭可在鎖定組件內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而連接件可相對于被連接件自由旋轉(zhuǎn)；

3.限位環(huán)上的半球面和壓縮彈簧配合來防止定位球掉落，未設(shè)置定位球防磨套，使定位球可以自由運動，減小了摩擦，使鎖定手柄旋轉(zhuǎn)更省力；

4.鎖定頭的環(huán)槽處布置了1圈定位球，提供了強大的鎖緊力，且載荷分布很均勻；定位球與外套、限位槽、鎖定頭接觸受力的三點近似于一個等邊三角形，受力分布良好，使三點力均勻分布，避免了應(yīng)力集中。

因此，本發(fā)明所提供的一種快速連接機構(gòu)，無需使用工具，連接、拆卸快速方便，安裝效率高，并且連接可靠、承載能力強；單個使用時連接件可相對于被連接件自由旋轉(zhuǎn)；也可多個成組使用，適合應(yīng)用在各種需要連接的結(jié)構(gòu)中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的剖面圖；

圖3是本發(fā)明連接狀態(tài)的剖面圖；

圖4是本發(fā)明工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖5是連接板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是鎖定頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是外套的側(cè)視圖；

圖8是外套的剖面圖；

圖9是鎖定環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是固定塊的俯視圖；

圖11是固定塊的仰視圖；

圖12是限位環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是鎖定手柄上連接的定位柱與外套配合的示意圖；

圖14是本發(fā)明成組使用的示意圖。

圖中：1-連接頭；2-鎖定組件；3-被連接件；4-連接件；101-連接板；102-內(nèi)六角螺釘；103-鎖定頭；201-墊片；202-十字槽沉頭螺釘；203-外套；204-鋼球；205-鎖定環(huán)；206-限位環(huán)；207-固定塊；208-開槽盤頭螺釘；209-壓縮彈簧；211-鎖定手柄；212-傳動桿；213-定位柱；a-連接孔；b-六角凸臺；b-六角凹坑；c-環(huán)槽；d-錐面一；e-凹槽三；f-定位槽二；g-導(dǎo)槽；h-凸臺二；i-沉頭孔；j-定位槽一；k-凹槽一；l-斜面；m-錐面二；n-凹槽四；o-螺紋孔；p-彈簧導(dǎo)向柱；q-凸緣；r-定位面；s-半球面；t-排氣孔；u-彈簧導(dǎo)向孔；v-壓縮彈簧二；w-鋼珠；x-凹槽二。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

如圖1至4所示的一種快速連接機構(gòu)，包括連接頭1和鎖定組件2，所述連接頭1包括相互連接的連接板101和鎖定頭103，所述鎖定頭103為圓柱狀，其側(cè)壁設(shè)置有環(huán)槽c，所述鎖定組件2包括外套203、定位球204、鎖定環(huán)205、限位環(huán)206和固定塊207；所述外套203為一圓柱形金屬套，所述外套203的上口為半開放結(jié)構(gòu)，所述上口的中間位置設(shè)置有剛好供鎖定頭103通過的通孔，下口開放并在下口內(nèi)側(cè)緣設(shè)置有定位槽一j；所述固定塊包括底部的定位面r和凸起的固定環(huán)，所述定位面r的邊緣與定位槽一j相配合，所述固定環(huán)卡接在外套203內(nèi)部，所述外套203底部設(shè)置有沉頭孔i，所述固定塊207相應(yīng)位置設(shè)置有螺紋孔o，開槽盤頭螺釘208穿過所述沉頭孔i和螺紋孔o將固定塊207固定在外套203底部；所述鎖定環(huán)205設(shè)置于固定環(huán)的上方，鎖定環(huán)205與設(shè)置于外套203外部的鎖定手柄211連接，所述鎖定手柄211可帶動鎖定環(huán)205在外套203內(nèi)上下移動，所述限位環(huán)206設(shè)置于鎖定環(huán)205和固定塊207包合而成的空腔內(nèi)，所述限位環(huán)206與固定塊207之間設(shè)置有彈簧，所述限位環(huán)206的頂部的外側(cè)緣設(shè)置有半球面s，所述半球面s、鎖定環(huán)205上緣和外套203上口的內(nèi)壁之間組成的空間內(nèi)設(shè)置有一圈定位球204，所述定位球204為鋼球；所述連接板101與連接件4相連，所述固定塊207與被連接件3連接。

本發(fā)明的使用原理為：

先將連接板101與連接件4相連，固定塊207與被連接件3連接，然后將鎖定頭103插入鎖定組件2的上口，鎖定頭103下壓后將定位球204向兩側(cè)擠壓，并使限位環(huán)206向下移動；此時再轉(zhuǎn)動鎖定手柄211使鎖定環(huán)205向上移動，鎖定環(huán)205的上緣插入定位球204與外套203內(nèi)壁之間，使定位球204擠壓在鎖定頭103側(cè)壁的環(huán)槽c和鎖定環(huán)205之間，環(huán)槽c、鎖定環(huán)205和外套203內(nèi)壁對定位球204形成較大的擠壓力，同時也對鎖定頭103提供強大的鎖緊力，將鎖定頭103牢固地固定在鎖定組件2中；當(dāng)需要分離連接機構(gòu)時，首先轉(zhuǎn)動鎖定手柄211使鎖定環(huán)205向下移動，撤去鎖定環(huán)205上緣對定位球204的擠壓力，再將鎖定頭103從鎖定組件2中退出，此時由于鎖定頭103對限位環(huán)206的壓力撤去，限位環(huán)206在彈簧回彈力的作用下向上運動至定位球204下方，使定位球204可以固定在半球面s、鎖定環(huán)205上緣和外套203上口的內(nèi)壁之間組成的空間內(nèi)。

本發(fā)明所達到的有益效果：

1.當(dāng)連接件4和被連接件3需要頻繁安裝拆卸時，直接將鎖定組件2和連接頭1分別固定在被連接件3和連接件4上，并將連接頭1放入鎖定組件2的容腔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)鎖定手柄211時鎖定環(huán)205將定位球204擠壓至鎖定頭103的環(huán)槽c內(nèi)，環(huán)槽c與定位球204配合來實現(xiàn)連接頭1和鎖定組件2之間的軸向鎖定，因此連接時手動操作即可，無需使用操作工具，拆卸時同樣通過旋轉(zhuǎn)鎖定手柄211即可完成連接頭1和鎖定組件2之間的分離，連接、拆卸快速方便；

2.鎖定頭103可自由旋轉(zhuǎn)，可任意方向裝入鎖定組件2并實現(xiàn)鎖定，極大的提高了安裝效率；且單個使用時僅限定軸向位移，鎖定頭103可在鎖定組件2內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而連接件可相對于被連接件自由旋轉(zhuǎn)；

3.限位環(huán)206上的半球面s和壓縮彈簧配合來防止定位球204掉落，未設(shè)置定位球204防磨套，使定位球204可以自由運動，減小了摩擦，使鎖定手柄211旋轉(zhuǎn)更省力；

4.鎖定頭103的環(huán)槽c處布置了1圈定位球204，提供了強大的鎖緊力，且載荷分布很均勻；定位球204與外套203、限位槽、鎖定頭103接觸受力的三點近似于1個等邊三角形，受力分布良好，使三點力均勻分布，避免了應(yīng)力集中。

如圖7和8所示，所述外套203的側(cè)壁上設(shè)置有通透的水平導(dǎo)槽g，所述鎖定環(huán)205的外側(cè)壁上設(shè)置有凹槽一k，所述外套203的外部設(shè)置有環(huán)形的鎖定手柄211，鎖定環(huán)205和鎖定手柄211通過穿過導(dǎo)槽g的傳動桿212相互連接，即所述傳動桿212一端固定鎖定手柄211中，另一端穿過導(dǎo)槽g后卡接在凹槽一k中；所述導(dǎo)槽g的起點在外套203側(cè)壁上的高度低于終點，所述起點和終點的高度差h1等于鎖定環(huán)205可在外套203內(nèi)部上下移動的最大距離。

鎖定環(huán)205和鎖定手柄211通過穿過導(dǎo)槽g的傳動桿212相互連接，通過轉(zhuǎn)動鎖定手柄211使傳動桿212在導(dǎo)槽g中由最低點轉(zhuǎn)動到最高點，實現(xiàn)了鎖定環(huán)205向上移動。

所述外套203上口的平面上設(shè)置有凹槽三e，所述凹槽三e中固定有墊片201，墊片201材料為尼龍，通過十字槽沉頭螺釘202與外套203連接在一起，設(shè)置在外套203和連接板101之間，起到了緩沖作用，避免磕碰。

如圖9至11所示，所述鎖定環(huán)205的下緣設(shè)置有凹槽二x，所述凹槽二x的一端通過斜面l過渡至鎖定環(huán)205的下緣平面，所述固定環(huán)的上緣設(shè)置有與凹槽二x相配合的凸緣q，所述凸緣q的高度h2=h1。

當(dāng)鎖定環(huán)205位于最低點時，鎖定環(huán)205的下緣的凹槽二x和固定環(huán)的上的凸緣q相互配合，當(dāng)鎖定手柄211帶動鎖定環(huán)205發(fā)生轉(zhuǎn)動時，凸緣q沿凹槽二x的斜面l滑動，將鎖定環(huán)205的轉(zhuǎn)動位移分解轉(zhuǎn)換為軸向直線位移，與鎖定手柄211同步實現(xiàn)了鎖定環(huán)205的升降；

如圖2、3、8和9所示，所述鎖定環(huán)205上緣的內(nèi)側(cè)設(shè)置有錐面二m，錐度為90度，這種設(shè)置有利于定位球204力的傳導(dǎo)，鎖定時有利于定位球204順利運動到鎖定位置。所述外套203上口內(nèi)壁設(shè)置有凸臺二h，所述鎖定環(huán)205側(cè)壁設(shè)置有凹槽四n，當(dāng)所述鎖定環(huán)205向上移動至最高點時，凹槽四n與凸臺二h配合防止連接頭1和鎖定組件2鎖定后鎖定環(huán)205在定位球204的作用下向外變形。

如圖7、8和13所示，所述外套203上與導(dǎo)槽g同一高度還設(shè)置有定位槽二f，所述鎖定手柄211上安裝有定位柱213，所述外套203上與導(dǎo)槽g同一高度還設(shè)置有定位槽二f，所述鎖定手柄211上安裝有定位柱213，所述定位柱213為一端封閉一端開口的中空結(jié)構(gòu)，所述定位柱213內(nèi)設(shè)置有壓縮彈簧二v，所述定位柱213的開口端安裝有鋼珠w。當(dāng)轉(zhuǎn)動鎖定手柄211時，鋼珠w受力，壓縮彈簧二v，定位柱213越過定位槽二f，當(dāng)定位柱213轉(zhuǎn)動到下一個定位槽二f時，壓縮彈簧二v推動鋼珠w，落入定位槽二f，定位槽二f與壓縮彈簧二v及鋼珠w配合防止鎖定手柄211鎖定時松動。

如圖13所示，所述鎖定手柄211上安裝有2個定位柱213及2個傳動桿212，所述定位柱213及傳動桿212分列每90°一個，相應(yīng)地所述導(dǎo)槽g為兩個，所述定位槽二f為四個。兩兩對應(yīng)，受力更均勻、穩(wěn)定性更高。

如圖12所示，所述限位環(huán)206的中央設(shè)置有排氣孔t，所述排氣孔t與設(shè)置于限位環(huán)206下部的彈簧導(dǎo)向孔u相連通，所述固定塊207中央與彈簧導(dǎo)向孔u相對應(yīng)的位置設(shè)置有彈簧導(dǎo)向柱p，所述彈簧一209端套裝在彈簧導(dǎo)向柱p上，另一端固定在彈簧導(dǎo)向孔u內(nèi)。排氣孔t使限位環(huán)206可以順利的上下運動；彈簧導(dǎo)向柱p和彈簧導(dǎo)向孔u提供壓縮彈簧的導(dǎo)向作用。

如圖5和6所示，所述連接板101上設(shè)置有連接孔a和六角凸臺b，所述鎖定頭103中央設(shè)置有六角凹坑b，側(cè)壁設(shè)置有環(huán)槽c，末端外緣設(shè)置有錐面一d，所述連接孔a在連接板101與連接件4相連時供螺釘穿過，所述六角凸臺b可與和六角凹坑b相配合安裝，并通過內(nèi)六角螺釘102固定連接，使連接板101和鎖定頭103之間不產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動；錐面一d主要起導(dǎo)向作用，利于鎖定頭103進入鎖定組件2中，可以使安裝更容易，鎖定頭103插入或取出時可以小范圍內(nèi)傾斜。

如圖14所示，所述快速連接機構(gòu)可單獨或多個成組使用。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。