回转动力驱动的推拉式扩展方舱锁定机构的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种回转动力驱动的推拉式扩展方舱锁定机构，扩展舱固连动框，动框固连若干平行的内筒和至少一个带齿条内筒，每一个内筒和带齿条内筒外套一个固连定框的外筒，驱动轴上同轴安装若干齿轮，每一个齿轮啮合一个带齿条内筒的齿条，驱动扩展舱相对定框移动，锁定销的销杆通过销座安装在至少一个外筒上，销杆被弹簧拉紧，能够穿过外筒和内筒配对的预留孔，同时销杆末端被同轴固连在驱动轴上的凸轮盘推拉，随着凸轮盘的转动进入或退出预留孔。本发明可以自动完成解锁/锁定动作，不需人工干预，不对传动机构带来损害，锁定可靠，而且占用空间较小，布置灵活。
【专利说明】回转动力驱动的推拉式扩展方舱锁定机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种扩展式方舱的功能组件。
【背景技术】
[0002]推拉式扩展方舱因其具有可扩大舱内作业空间的特点，得到广泛应用。其中回转动力驱动的推拉式扩展方舱是其中重要的结构形式之一。这种设备在运输和扩展后的使用过程中，为避免活动扩展段因外力和运动作用发生蹿动，需要一个将其与固定单元锁定在一起的机构，这个机构称为推拉式扩展方舱锁定机构。
[0003]现有的扩展方舱分别通过传动机构锁定、手动插拔销子锁定、弹簧推动的旋转钩子锁定等方法实现扩展段的锁定。
[0004]其中传动机构锁定通过其中的制动电机或自锁单元如涡轮蜗杆传动箱实现，由于这种锁定方法需要传动机构中的重要部件参与，运行过程中会长时间受到不确定外力，特别是运输过程中可能的较大冲击载荷的作用，会对机构零部件造成损伤，影响其正常工作。而且，传动机构中会存在配合间隙，这一方面加大了冲击效应，另一方面也使得扩展段会随之蹿动，锁定效果达不到理想状态。
[0005]手动插拔销子锁定是在扩展机构中的固定框架和扩展框架之间设置一个或若干个销子，这些销子常通过重力或螺旋副实现自稳定。这种方法需要在方舱状态转换时人工插拔锁销，增大了劳动强度，缩减了工作效率，更严重的是，一旦遗忘拔出锁销或没有抽拔到位，启动扩展动力，将会给传动机构造成难以想象的损坏。
[0006]弹簧推动的旋转钩子锁定利用传动机构中的原有间隙，在传动机构的动力源启动后，先将锁定固定/扩展框架的旋转锁钩解锁，再使扩展段开始移动。运动到位后有弹簧力自动将锁钩推动到锁定位置。这种方法主要的缺点是，传动机构中的预先动作(通常称空行程)并不显著，在行军运输过程中，扩展框受外力向外蹿动时，锁定机构不能保证不会脱开，从而使载车存在极大的运行风险。另外这种机构还存在不易锁到位、占用空间偏大的缺点。
[0007]迄今为止，仍然没有理想的推拉式扩展方舱锁定机构。
【发明内容】
[0008]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种回转动力驱动的推拉式扩展方舱锁定机构，不需人工干预，可以在运行过程中自行完成解锁-锁定动作，且可以在回收、展开两种状态下实现锁定，锁定机构与传动机构分离，不会对传动机构产生不良影响，且锁定牢靠，不会发生失锁现象，大大简化了扩展过程，提高了推拉式扩展方舱的工作可靠性，减小了操作劳动强度。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括驱动轴、齿条、齿轮、锁定销、凸轮盘、扩展舱、内筒、动框、定框和带齿条内筒。所述扩展舱固连动框，动框固连若干平行的内筒和至少一个带齿条内筒，每一个内筒和带齿条内筒外套一个固连定框的外筒，所述驱动轴上同轴安装若干齿轮，每一个齿轮哨合一个带齿条内筒的齿条，驱动扩展舱相对定框移动，所述锁定销的销杆通过销座安装在至少一个外筒上，销杆被弹簧拉紧，能够穿过外筒和内筒配对的预留孔，同时销杆末端被同轴固连在驱动轴上的凸轮盘推拉，随着凸轮盘的转动进入或退出预留孔。
[0010]所述齿轮中心开有通孔，通孔能够容纳驱动轴穿过，通孔两侧轴对称开有扇形凹槽，所述驱动轴侧壁有凸棱，在凸轮盘带动销杆移动退出预留孔的过程中，凸棱能够在扇形凹槽内自由活动，在销杆退出预留孔后，凸棱接触扇形凹槽的边缘，带动齿轮转动。
[0011]所述凸轮盘与销杆接触的表面厚度不均匀，表面厚度高处使得销杆退出预留孔，表面厚度低处使得销杆在弹簧作用下插入预留孔，相邻两个预留孔的距离使得销杆完成一次退出预留孔、插入预留孔的循环并在退出和插入之间完成扩展舱的移动。
[0012]本发明的有益效果是:可以在推拉式扩展方舱展开-回收过程中自动完成解锁/锁定动作，不需人工干预，不对传动机构带来损害，锁定可靠，而且占用空间较小，布置灵活，是采用旋转动力装置、齿轮齿条传动的推拉式扩展方舱理想的辅助机构。本发明可以使需要在道路行驶的推拉式扩展方舱可以放心的在各种路面行走，不用担心扩展段被甩出；在展开工作时也不用担心被某种外力将扩展段缩回，可以稳定保持工作状态。本发明适用于双侧扩展机构，也适用于单侧扩展机构；既适用于回收状态锁定，也适用于扩展状态锁定；对扩展行程只要求不使两个动作在凸轮盘上出现重合段即可，适用范围广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是回转动力驱动的推拉式扩展锁定机构侧向断面图；
[0014]图2是回转动力驱动的推拉式扩展锁定机构附视图(回收状态)；
[0015]图3是齿轮与驱动轴安装图；
[0016]图4是锁定销结构图；
[0017]图5是凸轮盘工作状态图；
[0018]图中，1-驱动轴,2_齿条,3_齿轮,4_锁定销，5-凸轮盘，6_扩展舱,7_内筒，8_动框，9-定框，10-带齿条内筒，11-扩展后锁定孔，12-销杆，13-销座，14-弹簧。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
[0020]为了改善推拉式扩展方舱在回收、展开两种状态下保持其位置状态的能力，降低劳动强度和意外风险，提高可靠性，降低对驱动传动机构的不利影响，本发明提出了一种新型锁定机构，可以在扩展/回收过程中自动完成解锁/锁定动作，不需人工参与。
[0021]扩展方舱的传动机构通常包括动力源(电机、液压马达、直线驱动机构)、传动箱、驱动动力付(齿轮齿条、螺母丝杠)、固定框架、扩展框架组成。本发明针对的是其中的采用回转动力源、齿轮齿条传动副的推拉式扩展机构。
[0022]本发明提出的锁定机构如图1、图2所示，由驱动轴1、齿条2、齿轮3、锁定销4、凸轮盘5、扩展舱6、内筒7、动框8、定框9、带齿条内筒10等部分组成，其中锁定销4由销杆12、销座13、弹簧14组成(参见图4)。
[0023]所述扩展舱固连动框，动框固连若干平行的内筒和至少一个带齿条内筒，每一个内筒和带齿条内筒外套一个固连定框的外筒，所述驱动轴上同轴安装若干齿轮，每一个齿轮啮合一个带齿条内筒的齿条，驱动扩展舱相对定框移动，所述锁定销的销杆通过销座安装在至少一个外筒上，销杆被弹簧拉紧，能够穿过外筒和内筒配对的预留孔，同时销杆末端被同轴固连在驱动轴上的凸轮盘推拉，随着凸轮盘的转动进入或退出预留孔。
[0024]所述齿轮中心开有通孔，通孔能够容纳驱动轴穿过，通孔两侧轴对称开有扇形凹槽，所述驱动轴侧壁有凸棱，在凸轮盘带动销杆移动退出预留孔的过程中，凸棱能够在扇形凹槽内自由活动，在销杆退出预留孔后，凸棱接触扇形凹槽的边缘，带动齿轮转动。
[0025]所述凸轮盘与销杆接触的表面厚度不均匀，表面厚度高处使得销杆退出预留孔，表面厚度低处使得销杆在弹簧作用下插入预留孔，相邻两个预留孔的距离使得销杆完成一次退出预留孔、插入预留孔的循环并在退出和插入之间完成扩展舱的移动。
[0026]本发明针对的是采用回转式动力源、齿轮齿条驱动模式的推拉式扩展方舱。由图1、2可见，在回收状态，安装在定框9外筒上的锁定销4中的销杆12插入定框外筒和内筒7中的预留孔中，其中内筒与动框8联成一体，使动框与定框锁定在一体，不能向任何方向移动。根据需要，可在几组框梁上设置若干个锁定销。扩展开始后，驱动轴I转动，首先带动固定其上的凸轮盘5转动，通过凸轮斜面推动锁定销4中的销杆12尾钩向外滑移，完成解锁。此时，由于驱动轴I与传动齿轮3接合处存在一个空腔，在驱动轴转动后的一个时期内，齿轮不会转动，动框8不会外移，使得上述解锁过程可以方便的完成。当锁销拔出解锁完成后，此时驱动轴凸棱接近、接触到齿轮，并带动齿轮3转动，进而带动齿条2、动框8和扩展舱向外运动。
[0027]当扩展进程进行到接近完成时，凸轮盘开始一个下降周期，锁定销的销杆在弹簧14作用下向前移动，并在扩展到位后插入内筒7的扩展后锁定孔中11，再次将内、外筒和动、定框锁定到一起。
[0028]扩展段回收过程中，驱动轴I向相反方向回转，此时驱动轴与齿轮3分离，开始一个转角为Θ的空行程，在此过程中，驱动轴带动凸轮盘5回转，进而带动锁定销中的销杆12外移，从内管销孔中脱出，内、外框解锁，然后，驱动轴带动齿轮3转动，进而带动齿条2及动框8、扩展舱6向内运动，在将要到达运动终点时，凸轮盘与锁定销尾钩接触点进入图4中由高点向低点转换过程，最终使销杆12在弹簧推动下向前伸出插入内管的锁定孔中，完成锁定过程。
[0029]本发明实施过程中，首先根据扩展段的宽度、动/静框架上嵌套梁的数量及相关机构的位置，确定锁定销的数量、位置，然后按照图4中的结构加工齿轮4和驱动轴1，按内筒壁厚和与外筒的间隙量确定锁定销行程，并由此确定凸轮盘曲面形式、锁定销4中各件的结构尺寸；在内/外筒相应位置开安装孔和锁定孔，然后将各件按图1、图2所示安装在一起，并调节齿轮和凸轮盘的起始角，使其正好处在要求的状态。为使上述调节更为便利，可在调节完成后在凸轮盘轴套和驱动轴上打通孔穿固定销。
[0030]为使锁定可靠，内筒上的锁定孔与锁定销销杆12间隙保持适当值，既使销杆能顺利插入/拔出，又不使其有过大间隙导致晃动。为使销杆插入顺利，销杆前段设置成圆锥形，弹簧弹力既不带来过大解锁力又能使销杆有足够前进力量。
[0031]运行中各接触面采用润滑措施，摩擦件采用耐磨材料。
[0032]扩展过程中会出现销杆前端敲击内筒并在其上滑移的情况，这不影响使用。
【权利要求】
1.一种回转动力驱动的推拉式扩展方舱锁定机构，包括驱动轴、齿条、齿轮、锁定销、凸轮盘、扩展舱、内筒、动框、定框和带齿条内筒，所述扩展舱固连动框，动框固连若干平行的内筒和至少一个带齿条内筒，每一个内筒和带齿条内筒外套一个固连定框的外筒，所述驱动轴上同轴安装若干齿轮，每一个齿轮哨合一个带齿条内筒的齿条，驱动扩展舱相对定框移动，其特征在于:所述锁定销的销杆通过销座安装在至少一个外筒上，销杆被弹簧拉紧，能够穿过外筒和内筒配对的预留孔，同时销杆末端被同轴固连在驱动轴上的凸轮盘推拉，随着凸轮盘的转动进入或退出预留孔。
2.根据权利要求1所述的回转动力驱动的推拉式扩展方舱锁定机构，其特征在于:所述齿轮中心开有通孔，通孔能够容纳驱动轴穿过，通孔两侧轴对称开有扇形凹槽，所述驱动轴侧壁有凸棱，在凸轮盘带动销杆移动退出预留孔的过程中，凸棱能够在扇形凹槽内自由活动，在销杆退出预留孔后，凸棱接触扇形凹槽的边缘，带动齿轮转动。
3.根据权利要求1所述的回转动力驱动的推拉式扩展方舱锁定机构，其特征在于:所述凸轮盘与销杆接触的表面厚度不均匀，表面厚度高处使得销杆退出预留孔，表面厚度低处使得销杆在弹簧作用下插入预留孔，相邻两个预留孔的距离使得销杆完成一次退出预留孔、插入预留孔的循环并在退出和插入之间完成扩展舱的移动。
【文档编号】E04B1/343GK104264785SQ201410471729
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】杨侃 申请人:中国航天科工集团第六研究院二一○所