CN102874700A - 鼠笼式直线伸展机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种鼠笼式直线伸展机构，其特征在于包括两节以上伸缩单元，每节伸缩单元均设有上连接盘和下连接盘，通过支撑导柱连接；下一节伸缩单元支撑导柱通过导套与相邻上一节伸缩单元上连接盘连接；第一节伸缩单元下连接盘上设有卷绳机构，卷绳机构设有同轴的小卷筒和大卷筒，第一节伸缩单元上连接盘上固定连接有牵引绳一，牵引绳一向下由第二节伸缩单元下连接盘上的过孔穿过变向再向上穿回，向上经第1节伸缩单元上连接盘上的过孔穿过变向再向下穿回，缠绕固定连接在小卷筒上；大卷筒上连接有牵引绳二，牵引绳二另一端与末节伸缩单元上连接盘固定连接，牵引绳一与牵引绳二缠绕方向相反，重量轻占用空间小适用于轻小型机械。
Description
技术领域
本发明涉及一种伸缩机构，特别是涉及一种鼠笼式直线伸展机构，通过电机对绳的拉伸控制实现伸缩功能，重量轻占用空间小，尤其适用于航天领域。
背景技术
日常生活中，伸缩机构使用十分普遍，通过改变臂架长度，以获得需要幅度的起升高度满足作业要求，但传统的伸缩机构质量重，占用空间大，使用十分繁琐，不适用于配置在轻小型机械上。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种鼠笼式直线伸展机构，质量轻占用空间小可靠性高。
本发明采用的技术方案为：一种鼠笼式直线伸展机构，其特征在于包括两节以上伸缩单元，每节伸缩单元均设有上连接盘和下连接盘，上连接盘为环形，上连接盘和下连接盘间通过支撑导柱连接；下一节伸缩单元支撑导柱通过导套与相邻上一节伸缩单元上连接盘连接，或上一节伸缩单元支撑导柱通过导套与相邻下一节伸缩单元下连接盘连接，下一节伸缩单元活动套叠在上一节伸缩单元内；第一节伸缩单元下连接盘上设有卷绳机构，卷绳机构设有电机，电机通过传动部件驱动连接有同轴的小卷筒和大卷筒，第一节伸缩单元上连接盘上固定连接有牵引绳一，牵引绳一向下由第二节伸缩单元下连接盘上的过孔穿过变向再向上穿回，向上经第1节伸缩单元上连接盘上的过孔穿过变向再向下穿回，在卷绳机构上的小卷筒上缠绕固定连接；大卷筒上缠绕固定连接有牵引绳二，牵引绳二另一端与末节伸缩单元上连接盘固定连接，牵引绳一与牵引绳二在小卷筒和大卷筒上的缠绕方向相反，动作时一收一放。
所述伸缩单元为三节以上时，由第二节至末尾第二节对应每节伸缩单元设置有同步驱动绳，每节对应的同步驱动绳一端与前一节伸缩单元的上连接盘固定连接，另一端向上经本节伸缩单元上连接盘上的一个过孔穿过变向再由另一过孔向下穿回与下一节伸缩单元下连接盘固定连接。
所述伸缩单元为三节以上时，由第二节至末尾第二节对应每节伸缩单元设置有同步驱动绳，每节对应的同步驱动绳一端与前一节伸缩单元的上连接盘固定连接，另一端向上经本节伸缩单元上连接盘上的一过孔穿过变向再由另一过孔向下穿回，继续向下由下一节伸缩单元下连接盘上对称的两个过孔穿过再向上穿回，固定连接在本节伸缩单元上连接盘上。
所述变向处设有弯管或弧形面或滑轮。
所述每节对应的同步驱动绳为两根以上，沿本节环形上连接盘均匀或对称分布。
所述下一节伸缩单元支撑导柱通过导套与相邻上一节伸缩单元上连接盘连接，同时上一节伸缩单元支撑导柱通过导套与相邻下一节伸缩单元下连接盘连接。
所述电机连接有驱动齿轮，驱动齿轮啮合连接有从动齿轮，从动齿轮与小卷筒、大卷筒同轴设置在卷筒轴上，卷筒轴一端设有螺纹，支架上设有螺纹孔，构成螺旋副；驱动齿轮与从动齿轮轴向长度相差一个上述螺旋副的最大行程；小卷筒、大卷筒上设有螺旋绳槽，螺旋副旋转一周轴向行程与槽距相同，大卷筒直径与小卷筒旋转一周伸缩单元总行程相等；电机轴顶端连接有编码器。
所述相邻的伸缩单元对应的同步驱动绳相互方位为水平旋转90度分布。
本发明采用绳驱控制伸缩单元，实现伸缩单元的拉伸，叠套式结构，重量轻占用空间小，适用于配置在轻小型机械和一些对体积、重量有特殊要求的设备上，如航天器。
附图说明
图1为本发明实施例展开时结构示意图；
图2为本发明实施例伸缩单元套叠在一起时的结构示意图。
图中标号名称：1上连接盘；2下连接盘；3支撑导柱；4导套；5电机；6小卷筒；7大卷筒；8牵引绳一；9牵引绳二；10同步驱动绳；11驱动齿轮；12从动齿轮；13卷筒轴；14支架；15编码器；16对接片。
具体实施方式
本发明实施例如图1、图2所示，该鼠笼式直线伸展机构设有五节伸缩单元，每节伸缩单元均设有上连接盘1和下连接盘2，上连接盘1为环形，末节上的上连接盘1中心连接有对接片16，用于与要伸缩驱动的物体连接，上连接盘1和下连接盘2间通过与其盘面垂直的三根支撑导柱3固定连接；下一节伸缩单元支撑导柱3通过导套4与相邻上一节伸缩单元上连接盘1连接，下一节伸缩单元活动套叠在上一节伸缩单元内，导柱可在导套内轴向滑动带动本节伸缩单元伸缩；第一节伸缩单元下连接盘2上设有卷绳机构，卷绳机构设有电机5，电机5连接有驱动齿轮11，驱动齿轮11啮合连接有从动齿轮12，从动齿轮12同心设置在卷筒轴13上，卷筒轴13一端设有螺纹与支架14上的螺纹孔配合构成螺旋副，卷筒轴13上设有小卷筒6、大卷筒7，小卷筒6、大卷筒7上设有螺旋绳槽，螺旋副旋转一周轴向行程与槽距相同，驱动齿轮11与从动齿轮12轴向长度相差一个上述螺旋副的最大行程，电机5轴顶端连接有编码器，用于行程控制；第一节伸缩单元上连接盘1上固定连接有牵引绳一8，牵引绳一8向下由第二节伸缩单元下连接盘2上的左右对称的两个过孔穿过变向再向上穿回，向上经第1节伸缩单元上连接盘1上的过孔穿过变向再向下穿回，在卷绳机构上的小卷筒6上缠绕固定连接，变向处设有弯管过度；大卷筒7上缠绕固定连接有牵引绳二9，牵引绳二9另一端与第五节伸缩单元上连接盘1上的对接片16固定连接，变向处设有弯管过度；牵引绳一8与牵引绳二9在小卷筒6和大卷筒7上的缠绕方向相反，动作时一收一放；由第二节至第四节伸缩单元对应每节设置有两根左右对称的同步驱动绳10，每节对应的每根同步驱动绳10一端与前一节伸缩单元的上连接盘1固定连接，另一端向上经本节伸缩单元上连接盘1上的一个过孔穿过变向再由另一过孔向下穿回与下一节伸缩单元下连接盘2固定连接，变向处设有弯管过度，相邻的伸缩单元对应的同步驱动绳10相互方位为水平旋转90度分布，保持结构稳定性；伸展时，电机正转小卷筒6收卷引绳一8，大卷筒7放出牵引绳二9，在引绳一8牵拉下第一节伸缩单元的上连接盘与第二节伸缩单元的下连接盘逐渐靠拢，带动第一节伸缩单元的上连接盘与第二节伸缩单元的上连接盘逐渐分离，第二节伸缩单元伸出，同时在分离过程中在同步驱动绳10作用下第三节伸出，如此依次传递第二节至第五节同步伸展，设计时大卷筒7周长与小卷筒6旋转一周伸缩单元的总行程相等，以确保伸缩臂结构的稳定性；收缩时，电机反转小卷筒6放出引绳一8，大卷筒7收卷牵引绳二9，在牵引绳二9牵拉下各伸缩单元同步收缩。本机构采用绳驱叠套式结构，重量轻占用空间小，适用于配置在轻小型机械和一些对体积、重量有特殊要求的设备上，如航天器。
本发明实施时各伸缩单元间还有另外一种连接方式，将上一节伸缩单元支撑导柱3通过导套4与相邻下一节伸缩单元下连接盘2连接，或两种下连接方式同时应用，提高结构稳定性。
Claims (8)
1.一种鼠笼式直线伸展机构，其特征在于包括两节以上伸缩单元，每节伸缩单元均设有上连接盘（1）和下连接盘（2），上连接盘（1）为环形，上连接盘（1）和下连接盘（2）间通过支撑导柱（3）连接；下一节伸缩单元支撑导柱（3）通过导套（4）与相邻上一节伸缩单元上连接盘（1）连接，或上一节伸缩单元支撑导柱（3）通过导套（4）与相邻下一节伸缩单元下连接盘（2）连接，下一节伸缩单元活动套叠在上一节伸缩单元内；第一节伸缩单元下连接盘（2）上设有卷绳机构，卷绳机构设有电机（5），电机（5）通过传动部件驱动连接有同轴的小卷筒（6）和大卷筒（7），第一节伸缩单元上连接盘（1）上固定连接有牵引绳一（8），牵引绳一（8）向下由第二节伸缩单元下连接盘（2）上的过孔穿过变向再向上穿回，向上经第1节伸缩单元上连接盘（1）上的过孔穿过变向再向下穿回，在卷绳机构上的小卷筒（6）上缠绕固定连接；大卷筒（7）上缠绕固定连接有牵引绳二（9），牵引绳二（9）另一端与末节伸缩单元上连接盘（1）固定连接，牵引绳一（8）与牵引绳二（9）在小卷筒（6）和大卷筒（7）上的缠绕方向相反，动作时一收一放。
2.根据权利要求1所述的鼠笼式直线伸展机构，其特征在于所述伸缩单元为三节以上时，由第二节至末尾第二节对应每节伸缩单元设置有同步驱动绳（10），每节对应的同步驱动绳（10）一端与前一节伸缩单元的上连接盘（1）固定连接，另一端向上经本节伸缩单元上连接盘（1）上的一个过孔穿过变向再由另一过孔向下穿回与下一节伸缩单元下连接盘（2）固定连接。
3.根据权利要求1所述的鼠笼式直线伸展机构，其特征在于所述伸缩单元为三节以上时，由第二节至末尾第二节对应每节伸缩单元设置有同步驱动绳（10），每节对应的同步驱动绳（10）一端与前一节伸缩单元的上连接盘（1）固定连接，另一端向上经本节伸缩单元上连接盘（1）上的一过孔穿过变向再由另一过孔向下穿回，继续向下由下一节伸缩单元下连接盘（2）上对称的两个过孔穿过再向上穿回，固定连接在本节伸缩单元上连接盘（1）上。
4.根据权利要求1至3任一所述的鼠笼式直线伸展机构，其特征在于所述变向处设有弯管或弧形面或滑轮。
5.根据权利要求2所述的鼠笼式直线伸展机构，其特征在于所述每节对应的同步驱动绳（10）为两根以上，沿本节环形上连接盘（1）均匀或对称分布。
6.根据权利要求1所述的鼠笼式直线伸展机构，其特征在于所述下一节伸缩单元支撑导柱（3）通过导套（4）与相邻上一节伸缩单元上连接盘（1）连接，同时上一节伸缩单元支撑导柱（3）通过导套（4）与相邻下一节伸缩单元下连接盘（2）连接。
7.根据权利要求1所述的鼠笼式直线伸展机构，其特征在于所述电机（5）连接有驱动齿轮（11），驱动齿轮（11）啮合连接有从动齿轮（12），从动齿轮（12）与小卷筒（6）、大卷筒（7）同轴设置在卷筒轴（13）上，卷筒轴（13）一端设有螺纹，支架上设有螺纹孔，构成螺旋副；驱动齿轮（11）与从动齿轮（12）轴向长度相差一个上述螺旋副的最大行程；小卷筒（6）、大卷筒（7）上设有螺旋绳槽，螺旋副旋转一周轴向行程与槽距相同，大卷筒（7）直径与小卷筒（6）旋转一周伸缩单元总行程相等；电机（5）轴顶端连接有编码器（15）。
8.根据权利要求2或3或5所述的鼠笼式直线伸展机构，其特征在于所述相邻的伸缩单元对应的同步驱动绳（10）相互方位为水平旋转90度分布。
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