專利名稱：鋼球式轉位插銷虎克鉸的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及屬于空間并聯構型裝備及機械傳動領域，更具體的說是涉及一種 鋼球式轉位插銷虎克鉸。
背景技術：
先進制造技術及裝備的快速發(fā)展，使機械裝備的生產制造已進入了數字化時代。 同時，空間并聯構型裝備的開發(fā)和應用以及精密作業(yè)的納米級發(fā)展，對制造裝備的諸多方 面提出了更高的要求，虎克鉸是各類機械裝備中重要的聯接結構件。作為一種鉸鏈結構，可 用于空間并聯構型裝備及其他各類傳動，使被連接件在給定空間內，具有多維自由度運動， 實現相對“萬向”的功能?，F有的虎克鉸通常采用十字軸及兩個呈異面垂直的插柄組成，并通過多個螺栓進 行固定，拆裝極為不便。同時，此類虎克鉸存在工藝性差，受力集中等缺陷，在實際應用中表 現為旋轉精度低，穩(wěn)定性差，在諸多領域受適用范圍的限制，無法滿足功能要求。

實用新型內容本實用新型是為了克服現有技術中的不足之處，提供一種采用轉位與插銷聯動的 方式，實現萬向功能，拆裝方便，工藝性好，精度高的虎克鉸。本實用新型通過下述技術方案實現一種鋼球式轉位插銷虎克鉸，其特征在于，包括上U形插柄、下U形插柄和轉位插 銷模塊，所述轉位插銷模塊包括座體、轉動體單元和相互垂直設置的兩對插銷單元，所述座 體上相互垂直的位置分別設置有四個孔形滑道；所述轉動體包括凸輪、操縱桿和調節(jié)套筒， 所述凸輪位于座體的中心部位，并通過螺栓和螺母與操縱桿、調節(jié)套筒、座體固定連接，所 述凸輪上相互垂直的位置分別設置有四個插銷限位槽，相鄰插銷限位槽之間通過向內凹的 圓弧連接；所述操縱桿上安裝有定位銷，所述座體上設置有多個與所述定位銷配合的定位 銷孔；每個插銷單元包括安裝在每個孔形滑道內的插銷、伸縮彈簧，所述插銷與凸輪相對的 一端內安裝有預緊彈簧和鋼球，所述伸縮彈簧的端部通過與座體固定連接的端蓋固定；所 述上U形插柄與下U形插柄成異面垂直設置，所述轉位插銷模塊置于上U形插柄與下U形 插柄之間，所述上U形插柄和下U形插柄的兩端分別設置有與插銷相配合的連接插孔；座體 的外壁與上U形插柄、下U形插柄內壁之間留有間隙。所述操縱桿與凸輪通過緊定螺釘固定連接。所述定位銷孔呈均勻分布，相鄰兩定位銷孔之間互成45°角。本實用新型具有下述技術效果本實用新型的虎克鉸依靠模塊化結構，轉位與插銷聯動，可調節(jié)性好，具有拆裝方 便，易于檢修，具有互換性的特點。采用的獨立結構、定位和鎖緊功能增加了結構的穩(wěn)定性， 傳動過程更加可靠。而且，裝配工藝性好，受力分散，精度高，綜合性能較好。

圖1為本實用新型鋼球式轉位插銷虎克鉸的示意圖；圖2為A-A剖視圖；圖3為圖2中操縱桿逆時針轉過45°時轉位插銷模塊的示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實用新型鋼球式轉位插銷虎克鉸的示意圖如圖1-圖3所示，包括上U形插柄8、 下U形插柄9和轉位插銷模塊。所述轉位插銷模塊包括座體2、轉動體單元和相互垂直設置 的兩對插銷單元1，座體2上相互垂直的位置分別設置有四個孔形滑道。所述轉動體包括凸 輪4、操縱桿5和調節(jié)套筒6，凸輪4位于座體2的中心部位，并通過螺栓7和螺母14與操 縱桿5、調節(jié)套筒6、座體2固定連接，調節(jié)套筒用于調節(jié)凸輪4在螺栓7上的軸向位置。所 述凸輪上相互垂直的位置分別設置有四個插銷限位槽17，相鄰插銷限位槽之間通過向內凹 的圓弧連接。所述操縱桿5上安裝有定位銷11，座體2上設置有多個與所述定位銷11配 合的定位銷孔16，所述定位銷孔呈均勻分布，相鄰兩定位銷孔之間互成45°角。每個插銷 單元包括安裝在每個孔形滑道內的插銷15和伸縮彈簧10，伸縮彈簧10的端部通過端蓋12 固定，端蓋12與座體通過螺釘13固定連接。所述插銷15與凸輪4相對的一端安裝有預緊 彈簧19和鋼球18。所述上U形插柄8與下U形插柄9成異面垂直設置，所述轉位插銷模塊 置于上U形插柄與下U形插柄之間，所述上U形插柄和下U形插柄的兩端分別設置有與插 銷相配合的連接插孔。座體的外壁與上U形插柄、下U形插柄內壁之間留有間隙，保證轉動 靈活。上U形插柄和下U形插柄兩端與插銷15配合的連接插孔內側倒角。為了保障操縱桿的可靠性，所述操縱桿5與凸輪4通過緊定螺釘3固定連接。當操縱桿位于圖3所示位置時，用定位銷11插入定位銷孔中固定，此時四個插銷 上的鋼球18端部處于凸輪4的圓弧段。轉位插銷模塊可以作為部件取下，單獨完成裝配、 調試和維護。轉位插銷模塊的裝配采用先內后外的方式先裝配中間轉動凸輪部分，將操縱桿、 凸輪、調節(jié)套筒依次裝在螺栓7上，螺栓7安裝在座體2上，旋緊螺母14。將裝入預緊彈簧 19和鋼球18的插銷15、伸縮彈簧10共四組分別裝入座體2的四個孔形滑道內，使插銷上 的鋼球與凸輪4的圓弧段接觸，裝上端蓋12，旋緊螺釘13，用定位銷11固定操縱桿5和座 體2的相對位置，配鉆操縱桿和凸輪上的緊定螺釘位置處的孔。取下操縱桿，在緊定螺釘鉆 孔處攻絲后再裝回去，此時，完成轉位插銷模塊的裝配。將轉位插銷模塊置于互相垂直的上U形插柄和下U形插柄之間，轉動操縱桿后，帶 動凸輪轉動，凸輪輪廓線驅動插銷上的鋼球，使插銷沿座體的孔形滑道向外伸出，并進入上 U形插柄和下U形插柄的連接插孔中，此時，鋼球進入凸輪上的插銷限位槽內，將定位銷插 入座體的定位銷孔中，起到定位和鎖緊作用，用定位銷將操縱桿固定在座體上，完成虎克鉸 的裝配。實際應用中，轉位和插銷聯動，結構可靠，拆裝方便，可調節(jié)性好，可作為精密鉸接 裝置用于各種空間并聯構型裝備。
權利要求1.一種鋼球式轉位插銷虎克鉸，其特征在于，包括上U形插柄、下U形插柄和轉位插銷 模塊，所述轉位插銷模塊包括座體、轉動體單元和相互垂直設置的兩對插銷單元，所述座體 上相互垂直的位置分別設置有四個孔形滑道；所述轉動體包括凸輪、操縱桿和調節(jié)套筒，所 述凸輪位于座體的中心部位，并通過螺栓和螺母與操縱桿、調節(jié)套筒、座體固定連接，所述 凸輪上相互垂直的位置分別設置有四個插銷限位槽，相鄰插銷限位槽之間通過向內凹的圓 弧連接；所述操縱桿上安裝有定位銷，所述座體上設置有多個與所述定位銷配合的定位銷 孔；每個插銷單元包括安裝在每個孔形滑道內的插銷、伸縮彈簧，所述插銷與凸輪相對的一 端內安裝有預緊彈簧和鋼球，所述伸縮彈簧的端部通過與座體固定連接的端蓋固定；所述 上U形插柄與下U形插柄成異面垂直設置，所述轉位插銷模塊置于上U形插柄與下U形插 柄之間，所述上U形插柄和下U形插柄的兩端分別設置有與插銷相配合的連接插孔；座體的 外壁與上U形插柄、下U形插柄內壁之間留有間隙。
2.根據權利要求1所述的鋼球式轉位插銷虎克鉸，其特征在于，所述操縱桿與凸輪通 過緊定螺釘固定連接。
3.根據權利要求1所述的鋼球式轉位插銷虎克鉸，其特征在于，所述定位銷孔呈均勻 分布，相鄰兩定位銷孔之間互成45°角。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼球式轉位插銷虎克鉸，旨在提供一種采用轉位與插銷聯動的方式，實現萬向功能，拆裝方便，工藝性好，精度高的虎克鉸。包括上U形插柄、下U形插柄和轉位插銷模塊，轉位插銷模塊包括座體、轉動體單元和兩對插銷單元，座體上有四個孔形滑道。所述轉動體包括凸輪、操縱桿和調節(jié)套筒，凸輪位于座體的中心部位并通過螺栓和螺母與操縱桿、調節(jié)套筒、座體連接，凸輪上有四個插銷限位槽；操縱桿上安裝有定位銷，座體上有多個定位銷孔；每個插銷單元包括安裝在每個孔形滑道內的插銷和伸縮彈簧，插銷與凸輪相對的一端內安裝有預緊彈簧和鋼球，上U形插柄和下U形插柄的兩端有連接插孔。該虎克鉸拆裝方便，易于檢修。
文檔編號F16D3/26GK201908967SQ20102064596
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權日2010年12月8日
發(fā)明者梁艷書, 洪林, 郭曉萌, 郭桂梅 申請人:天津商業(yè)大學