[发明专利]一种微型离合器操纵装置

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其是涉及一种微型离合器操纵装置。

背景技术

传统的离合器操纵机构大多采用拨叉设计，这样的设计可以使从动离合器所受轴向力均匀布置，但它主要应用在机动车辆、农业机械、机床等大型机械的场合，而对于一些需要用到离合装置的微型机构，拨叉设计的离合器操纵机构往往由于外形尺寸过大而无法满足要求。而现有的微型铰接的旋转机构，可以达到自锁，从而带动后续的传动机构进行传动，但是对于需要实现有时需要自锁有时又脱离自锁的连接方式，现有机构处理的并不尽如人意，只能无法自锁或者可以自锁，但不易在必要时脱开自锁。所以现有机构还并不能很好的适应这种比较灵活的场合。例如在残疾人使用的假肢肘关节中，为了使病人走路时小臂可以绕肘关节自由摆动以增加其逼真性，要在肘关节的轴上添加离合器来控制轴上齿轮与电机之间力的传递的时通时断。但是假肢肘关节可以安放离合器及其操纵机构的尺寸空间很小，往往拨叉设计无法满足要求；另外拨叉设计中离合器和拨叉的导向至少需要两根轴，这样也使机构复杂。通过查相关的假肢肘关节的资料，它是一种离合难以方便实现和脱离的机构，是一个比较僵化的设计。不仅在医疗的假肢机构这个领域，在其他领域，不少的机械产品都在向着小型化发展，许多小型机械比如教学模型、运动器材、玩具等都包含离合器机构。

通过查相关的专利，例如中国专利公开号为2609789，发明名称为“一种双圆柱凸轮离合器控制装置”的设计发明，可以实现离合器的啮合与脱离，构思巧妙；但是机构占用体积较大，并且难以传递稍大的负载。又比如专利公开号为201149049，发明名称为“离合器操纵机构”的设计发明，虽然体积较小，但是电磁控制将限制其适用场合，并且控制精度低，反应慢，机构复杂。国外的情况也不尽如人意，例如美国专利号为US 2004/0129524 A1，名称为“Clutch”的专利虽设计了一个很巧妙并且精度很高的离合器，但是其结构较复杂，另外尺寸较大，那里适用于小体积场合。目前传统的离合器操纵机构显然不能满足要求，因此有必要专门设计一种使用在微型场合的离合器操纵机构。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于转动关节的自锁和脱离的微型离合器操纵装置。本发明通过丝杠螺母、离合机构和齿轮机构等，从而实现以上要求的功能，同时在机构尺寸、驱动电机功率确定的情况下具有更灵活、传动更准确功能，从而保证具有明显的优越性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种微型离合器操纵装置，包括机架、带有花键的阶梯轴、带有与凸轮结构配合间隙的离合器、弹性挡圈、无油衬套、单列向心球轴承、齿轮和离合器一体的机构、螺母、丝杠手柄及丝杠头凸轮。

上述部件之间的连接关系为：丝杠头凸轮与丝杠手柄通过销子连接，丝杠手柄和螺母通过螺纹连接，丝杠头凸轮与带有与凸轮结构配合间隙的离合器通过形状位置约束连接，带有与凸轮结构配合间隙的离合器与阶梯轴通过花键连接，齿轮和离合器一体的机构与花键阶梯轴通过无油衬套连接，带有与凸轮结构配合间隙的离合器机构与齿轮和离合器一体的机构通过离合器三角齿啮合传递运动，阶梯轴和外面箱体通过轴承连接，弹性挡圈起固定齿轮和离合器一体的机构和无油衬套的作用。

所述的丝杠头凸轮与丝杠手柄为过渡配合。

所述的丝杠头凸轮与带有与凸轮结构配合间隙的离合器机构为间隙配合。

所述的螺母和机架为过盈配合。

所述的带有与凸轮结构配合间隙的离合器机构与齿轮和离合器一体的机构通过离合器三角齿啮合穿的运动。

所述的齿轮和离合器一体的机构与无油衬套为过渡配合。

所述的无油衬套和阶梯轴为间隙配合。

所述的阶梯轴与单列向心球轴承为过盈配合。

所述的机架与单列向心球轴承为过盈配合。

所述销子与丝杠手柄、螺母均为间隙配合。