[发明专利]一种旋转锁紧装置或机构

说明书

本发明涉及一种将锁紧功能实现在相连的两个可旋转体的连接端部内的旋转锁紧装置或机构。通过对活动锁紧轴的轴向移动，实现对相连的两个可旋转体在规定的角度范围内旋转、锁紧的功能。通过对活动锁紧轴与锁紧轴孔的非正圆横截面形状的设定，实现相连的两个可旋转体之间能够在不同的锁紧角度进行锁紧与解锁的功能。通过对由多个可旋转体串连而成的旋转锁紧装置或机构的各连接端部的旋转轴线之间以某一角度的设定，实现对各连接端部之间的相对自由度方向进行调整。本发明的旋转锁紧机构可应用于多种不同领域，比如工业、交通、工程建设、医疗、航空航天、人工智能以及生活用品等领域。

技术领域

本发明涉及锁紧技术领域，具体涉及一种旋转锁紧装置或机构。

背景技术

现有技术中，常见的旋转锁紧装置或机构一般情况下是通过圆轴对相连的两个可旋转体进行连接，再利用三角固定的原理(如支撑杆)或使用活动栓等锁紧装置或机构对其进行锁紧，例如自动门、隐形式床、旋转支撑杆等，这些锁紧配件裸露在产品的外部，不但在很大程度上影响了产品整体的美观度，而且占用外部空间、甚至妨碍产品的正常使用，所以在生活中很难得到普及；另外，在工业、交通、医疗、航空航天、人工智能等领域中都普遍存在涉及旋转锁紧机构的产品，例如自动座椅靠背、机械臂、机械爪、医疗仪器或机器人、工业机器人、以及人形机器人关节等等，现有技术中基本上都是通过圆轴旋转连接，利用齿轮齿条驱动或涡轮涡杆驱动、带驱动或链驱动等方式进行旋转，再利用其他锁紧装置对其进行锁紧；因为其结构的复杂性、制造成本高、体积大等弊端，所以其使用范围受到局限，尤其是用于一些对形状与外观有特殊限定的产品或配件，很难得以实现，如手术机器手，人形机器人手指，小型机器虫等等。

发明内容

本发明解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，弥补现有技术的空缺，其解决的技术问题是：通过活动锁紧轴在相连的两个可旋转体端部内进行轴向移位以实现相连两个可旋转体在设定的锁紧角度位置进行锁紧定位的功能，弥补了传统的可旋转体与可旋转体之间利用圆轴连接再通过设置在连接端部外部的其他复杂的锁紧装置或机构进行锁紧定位的缺陷；

本发明可广泛应用于多种不同领域，比如工业、交通、工程建设、医疗、航空航天、人工智能等领域的机械臂、机械爪、医疗仪器或机器人、工业机器人、以及人型机器人关节等等，特别是涉及在狭小的空间，或者是在狭窄弯曲的空间内进行旋转活动与锁紧的旋转锁紧机构的产品，如人形机器人手指，手术机器手，小型机器虫等等。另外，在生活用品中，对于一些针对外观有具有较高要求的产品，本发明的旋转锁紧装置或机构可实现无障碍地旋转伸展开和锁紧，如隐形桌，隐形床，隐形门，隐形杆等。

本发明的权利要求书与说明书中所涉及的“活动锁紧轴头部”均指所述活动锁紧轴位于其锁紧方向的轴向端部；“活动锁紧轴尾部”均指所述活动锁紧轴位于其解锁方向的轴向端部；本发明的旋转锁紧装置或机构上的所述活动锁紧轴、可旋转体以及内部的配件之间接触的部位均使用刚性金属或刚性非金属为材料，以确保旋转锁紧装置或机构的正常运行。本发明的旋转锁紧装置或机构上的所述可旋转体的整体形状不受限定，如块状、条状、片状、柱状，或者是根据产品或配件的形状而定。

本发明的旋转锁紧装置或机构，包括至少两个可旋转体、活动锁紧轴、驱动装置或机构，其特征在于：所述驱动装置或机构包括旋转驱动装置或机构和轴向驱动装置或机构；所述可旋转体与可旋转体之间相连的两个端部内穿设有相互连通的含非正圆横截面段的锁紧轴孔，所述锁紧轴孔内穿设有与之配合的含非正圆横截面段的活动锁紧轴；当所述活动锁紧轴在所述轴向驱动装置或机构的作用下轴向移动至与所述相连的两个端部内的锁紧轴孔壁同时相嵌锁紧的锁紧位置时，所述相连的两个端部进入锁紧状态；当所述活动锁紧轴在所述轴向驱动装置或机构的作用下轴向移动至通过所述旋转驱动装置或机构能使至少一个连接端部在规定的角度范围内与之相对旋转的解锁位置时，所述相连的两个端部进入解锁状态。在某些实施例中，所述非正圆横截面为表面粗糙的圆形，即非正圆横截面段为表面粗糙的圆柱段或圆台段，在某些优选的实施例中，所述非正圆横截面为具有三条或三条以上对称轴的轴对称图形，如具有三条或三条以上对称轴的正多边形、凹多边形、齿形，或者瓣形等。