專利名稱：一種可任意位置制動的伸縮機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械技術領域，特別涉及一種可任意位置制動的伸縮機構。
背景技術：
目前，伸縮機構在很多場合中都有具體應用，如目前所熟知的衣架、電腦桌、雨傘、 拐杖、旅行箱、置物架、座椅、嬰兒車、沙灘椅等，都利用伸縮機構進行長度或高度的調節。上 述設備的伸縮機構通常具有以下結構以實現長度伸縮內桿與外套筒具有同一尺寸的卡 洞，將卡洞相抵合后，以卡榫卡合。此種結構的伸縮機構其調節長度通常是固定的。伸縮機構在一些精密設備中也有應用，如機器人的伸縮手臂等，此時，通常還要求 伸縮機構在伸縮時能夠在任意位置精確制動，即對伸縮長度能夠進行精確定位。現有技術中提出了一種具有直線導向的伸縮機構，如圖1所示，該伸縮機構的具 體結構包括1-滑鞍、2-左導軌、3-右導軌、4-伸縮桿、5-B基座、6-螺母、7-絲杠、8-聯軸 器、9-A基座、10-電機、11-直線軸承。該伸縮機構的A基座的中心設有A孔，電機的輸出軸與絲杠通過聯軸器相連，且穿 過A基座的A孔；B基座的中心又B孔，B孔內安裝有直線軸承；A基座與B基座相對放置。A 基座與B基座之間平行裝有左導軌、右導軌，左導軌和右導軌鏡像安裝；左導軌與右導軌之 間卡合又滑鞍，左導軌卡合在滑鞍的左滑槽內，右導軌卡合在滑鞍的右滑槽內，滑槽的底端 面與螺母的一端固聯，螺母另一端與伸縮桿固聯，伸縮桿為中空的筒狀結構；滑鞍的中心設 有絲杠孔，絲杠末端穿過絲杠孔，伸入筒狀的伸縮桿內部。伸縮桿的另一端穿過直線軸承， 伸出B基座。這樣就可以保證伸縮桿在直線運動中的大行程、高運動精度、高直線度。但是，該方案有如下的缺點機構復雜，伸縮機構質量大；且采用了電機驅動及制 動方式，不適用于手動等要求操作簡單的場合。
發明內容
為了解決現有技術中存在的問題，本發明實施例提供了一種可任意位置制動的伸 縮機構。所述技術方案如下一種可任意位置制動的伸縮機構，包括外管，內管，所述內管的頭部插入所述外
管中；所述內管中安裝有雙頭螺栓、緊定件、吸合磁塊、電磁繞組和調節彈簧；所述緊定件位于所述內管的頭部的一側，所述內管的頭部與所述緊定件相接觸的 接觸面為一個傾斜面；所述緊定件與所述雙頭螺栓固定連接，所述吸合磁塊與所述雙頭螺栓固定連接；所述電磁繞組位于所述緊定件和吸合磁塊之間；所述調節彈簧位于所述吸合磁塊和所述電磁繞組之間，處于壓縮狀態。本發明實施例提供的技術方案的有益效果是本發明實施例提供的伸縮機構，結構簡單、質量輕巧且穩固，通過緊定件壓緊內管產生的微小形變，使內外管壓緊實現摩擦制動。通過對電磁繞組進行通電和斷電，可以簡便 有效的對內外管進行任意位置的制動，該伸縮機構具有很高的實用價值。
圖1是現有技術中的伸縮機構結構示意圖；圖2是本發明實施例一提供的一種可任意位置制動的伸縮機構的結構示意圖。附 圖中，各標號代表的部件列表如下1-外管、2-左鎖緊螺母、3-緊定件、4-內管、5-調節彈簧、6-吸合磁塊、7-右鎖緊 螺母、8-雙頭螺栓、9-右擋圈、10-電磁繞組、11-左擋圈。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方 式作進一步地詳細描述。實施例一如圖2所示，為本實施例提供的一種可任意位置制動的伸縮機構，該系統包括，外 管1 ；內管4，該內管4的頭部插入該外管1中；該內管4中安裝有雙頭螺栓8、緊定件3、 吸合磁塊6、調節彈簧5、電磁繞組10，以及一些固定裝置左鎖緊螺母2和右鎖緊螺母7、左 擋圈11和右擋圈9。為便于參照圖2進行說明，在以下實施例的介紹中，將內管4的頭部插入外管的方 向稱為左方向，相反的方向稱為右方向如圖2所示，該機構的緊定件3位于該內管4的頭部的一側，與所述雙頭螺栓8固 定連接，該緊定件3能與該內管4的頭部相接觸，且接觸面為一個傾斜面，相對于內管內壁 具有一個傾斜角。從圖中可看出，由于內管4的頭部與該緊定件3相接觸的接觸面有一定的傾斜角 度，當緊定件3向圖中的右方向壓迫內管4的頭部時，會使內管4的頭部與外管1的內壁相 互迫緊，從而增大內管4的頭部與外管內壁的摩擦力，實現內管4和外管1相對制動。其中， 優選地，該內管4的頭部的傾斜角可以在25度至50度范圍內，其中35度為最佳值。如果 該傾斜角小于25度角，則緊定件3壓迫內管4的頭部時，內管4的頭部與外管內壁產生的 摩擦力矩可能不足以制動；而如果該傾斜角大于50度，則緊定件3壓迫內管4的頭部可能 會使內管4的頭部的形變量過大而無法恢復，影響伸縮機構的正常使用。該電磁繞組10環繞在該雙頭螺栓8的外側，且位于緊定件3和吸合磁塊6之間； 通過左擋圈11和右擋圈9對其固定，使電磁繞組10與內管4保持相對固定。該吸合磁塊6與雙頭螺栓8固定連接；該調節彈簧5位于吸合磁塊6和電磁繞組 10之間，并在初始時處于壓縮狀態，由此產生分離吸合磁塊6與電磁繞組10的作用力。進一步的，雙頭螺栓8上還安裝有第一鎖緊螺母和第二鎖緊螺母，對應于圖2，第 一鎖緊螺母即左鎖緊螺母2 ；第二鎖緊螺母即右鎖緊螺母7。左鎖緊螺母2和右鎖緊螺母7 分別對緊定件3和吸合磁塊6起到固定作用。從圖中可以看出，左鎖緊螺母2在雙頭螺栓 上位于緊定件3的外側，對緊定件3的位置進行固定以保持緊定件3與雙頭螺栓8固定連 接；右鎖緊螺母7在雙頭螺栓8上位于吸合磁塊6的外側，對吸合磁塊6進行固定以保持吸
4合磁塊6與雙頭螺栓8固定連接。通過上述對該機構的結構介紹可知，在常態下，電磁繞組10沒有通電時，調節彈 簧5處于壓縮狀態，產生分離該吸合磁塊6與該電磁繞組10的作用力。而吸合磁塊6被右 鎖緊螺母7所固定，因此，調節彈簧5的彈力會傳遞到雙頭螺栓8上，在雙頭螺栓8的牽引 下，將作用力傳遞到緊定件3，緊定件3受到向右方向的作用力，會向右壓迫內管4的頭部， 增大內管4的頭部與外管內壁的摩擦力，實現內管4與外管1的制動。當電磁繞組8通電時，電磁繞組8產生吸引該吸合磁塊7的電磁力，電磁繞組8與 吸合磁塊6之間的吸引力就克服了調節彈簧5的彈力，從而使雙頭螺栓8不再受到向右方 向的作用力，緊定件3也相應不再受到右方向的牽引力，從而不再壓迫內管4的頭部，使內 管4與外管1不受摩擦力的制動，此時內管4與外管1就能自由伸縮了，到伸縮到所需的位 置時，切斷電磁繞組8的供電，就能夠使內管4和外管1相對制動。進一步的，該左鎖緊螺母2和右鎖緊螺母7在雙頭螺栓8上的位置是能夠調節的， 即能夠調節左鎖緊螺母2和右鎖緊螺母7之間的距離。通過調節左鎖緊螺母2和右鎖緊螺 母7的位置，就可以對調節彈簧5的預緊力進行調節。當左鎖緊螺母2和右鎖緊螺母7越 往雙頭螺栓8的兩端調節，則調節彈簧5的壓縮形變越小，產生的彈力也越小，從而使得緊 定件3壓迫內管4的頭部所產生的摩擦力就越小，此時，內外管的制動力相應越小。當左鎖 緊螺母2和右鎖緊螺母7越往雙頭螺栓8的中間位置旋緊，則彈簧的壓縮形變越大，產生的 彈力也越大，從而使得緊定件3壓迫內管4的頭部所產生的摩擦力就越大，此時，內外管的 制動力相應越大。通過調節左鎖緊螺母2和右鎖緊螺母7在雙頭螺栓8上的位置，就可以 方便的調整內外管制動力的大小。另外，優選的，緊定件3和內管4的頭部可以為線性接觸或者小面積接觸，外管1 相對內管4的伸縮方式可以為旋轉伸縮或者直線伸縮。本發明實施例提供的伸縮機構，結構簡單、質量輕巧且穩固，通過緊定件壓緊內管 產生的微小形變，使內外管壓緊實現摩擦制動。通過對電磁繞組進行通電和斷電，可以簡便 有效的對內外管進行任意位置的制動。此外使用者還可以根據具體需要方便的調節內外管 的制動力，該伸縮機構具有很高的實用價值。上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。以上所述僅為本發 明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
一種可任意位置制動的伸縮機構，其特征在于，包括外管和內管，所述內管的頭部插入所述外管中；所述內管中安裝有雙頭螺栓、緊定件、吸合磁塊、電磁繞組和調節彈簧；所述緊定件位于所述內管的頭部的一側，所述內管的頭部與所述緊定件相接觸的接觸面為一個傾斜面；所述緊定件與所述雙頭螺栓固定連接，所述吸合磁塊與所述雙頭螺栓固定連接；所述電磁繞組位于所述緊定件和吸合磁塊之間；所述調節彈簧位于所述吸合磁塊和所述電磁繞組之間，處于壓縮狀態。
2.根據權利要求1所述的可任意位置制動的伸縮機構，其特征在于，所述傾斜面的傾 斜角度為25度至50度之間。
3.根據權利要求1所述的可任意位置制動的伸縮機構，其特征在于，所述伸縮機構還 包括第一鎖緊螺母和第二鎖緊螺母；所述第一鎖緊螺母和第二鎖緊螺母安裝在所述雙頭螺栓上，所述第一鎖緊螺母將所述 緊定件固定連接在所述雙頭螺栓上，所述第二鎖緊螺母將所述吸合磁塊固定連接在所述雙 頭螺栓上。
4.根據權利要求3所述的可任意位置制動的伸縮機構，其特征在于，所述第一鎖緊螺 母和第二鎖緊螺母之間的距離可進行調節。
5.根據權利要求1所述的可任意位置制動的伸縮機構，其特征在于，所述外管相對內 管的伸縮方式為旋轉伸縮或者直線伸縮。
全文摘要
本發明公開了一種可任意位置制動的伸縮機構，屬于機械技術領域。所述伸縮機構包括外管和內管；所述內管中安裝有雙頭螺栓、緊定件、吸合磁塊、電磁繞組和調節彈簧；所述緊定件位于所述內管的頭部的一側，所述內管的頭部與所述緊定件相接觸的接觸面為一個傾斜面；所述緊定件與所述雙頭螺栓固定連接，所述吸合磁塊與所述雙頭螺栓固定連接；所述電磁繞組位于所述緊定件和吸合磁塊之間；所述調節彈簧位于所述吸合磁塊和所述電磁繞組之間，處于壓縮狀態。本發明實施例提供的伸縮機構，結構簡單，通過緊定件壓緊內管實現內外管摩擦制動。通過對電磁繞組進行通電和斷電，可以簡便有效的對內外管進行任意位置的制動。
文檔編號F16B7/14GK101852234SQ20091009234
公開日2010年10月6日 申請日期2009年9月10日 優先權日2009年9月10日
發明者崔師虎, 段星光, 邊桂彬, 黃強 申請人:北京理工大學