一种旋转锁紧装置或机构的制作方法

1.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：

2.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。


技术实现要素：

3.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；
4.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。
5.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。
6.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。
7.优选地，所述相连的两个端部分别为连轴端部和设有通槽的可活动端部；所述锁紧轴孔垂直穿设于所述通槽的侧面；所述相连的两个端部通过所述活动锁紧轴对插连接；所述连轴端部与所述活动锁紧轴以整体上以不能相对转动的方式连接。在某些实施方式中，所述可旋转体与可旋转体之间以串连的方式连接，或者是并连可旋转体上的各连接端部连接有所述可旋转体或多个相互串连的可旋转体。在某些实施例中，通过对相邻的两个连接端部的旋转轴线之间以某一角度的设定，实现对由多个串连的可旋转体连接而成的旋转锁紧机构的多自由度之间的相对自由度方向进行调整；在一些这样的实施例中，相邻的两个连接端部的旋转轴线相互垂直，以实现间隔相连的两个可旋转体相对于其中间的可旋转体沿两个正交方向旋转；在某些实施例中，当相连的两个可旋转体无法相对旋转至某一预期的角度，或者需要实现两个相连的可旋转体相对旋转至相对平行的位置时，可在间隔相连的两个可旋转体之间连接一个形状与长度配合的可旋转体，以借助间隔相连的两个可旋转体加以实现。
8.优选地，所述活动锁紧轴与所述锁紧轴孔整体呈阶梯状，且每个非正圆阶梯段都带有相嵌配合的锥度、每个所述阶梯段的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；在相邻的两个所述阶梯段中，靠近活动锁紧轴锁紧方向的阶梯段的最大非正圆横截面积小于等于另一阶梯段的最小非正圆横截面积。
9.优选地，所述轴向驱动装置或机构通过包括弹性件，所述弹性件直接或间接地设置在活动锁紧轴与可旋转体之间，并保持对所述活动锁紧轴向其锁紧方向施加压力。在某些实施例中，所述弹性件为限位簧，所述连轴端部与所述活动锁紧轴同时穿设有相互连通的限位栓孔，所述限位栓穿设于所述限位栓孔内，并与所述连轴端部限位栓孔轴向贴合；在锁紧状态下，所述限位栓位于面向所述活动锁紧轴锁紧方向的一侧到与之相对的所述活动锁紧轴内限位栓孔内壁之间的距离大于等于所述活动锁紧轴从解锁位置轴向移动到锁紧位置的活动有效距离。在所述活动锁紧轴内限位栓孔内壁上穿设有向所述活动锁紧轴锁紧方向延伸的限位簧孔；所述限位簧设置在所述限位簧孔内，其一端抵压所述限位簧孔底壁，另一端直接或间接地抵压所述限位栓；
10.优选地，所述驱动装置或机构包括旋转驱动体或旋转驱动轴，所述旋转驱动体或旋转驱动轴与所述相连的两个端部中的其中一个连接端部转动连接。在某些实施例中，所述驱动装置或机构的驱动方式为电机驱动或气驱动、液压驱动、涡轮蜗杆驱动、或齿轮齿条驱动、带驱动、绳驱动等驱动方式，或者是包括以上两种或几种驱动方式的冗余驱动方式。
在某些实施例中，所述活动锁紧轴的两端贯穿有旋转驱动体通孔，所述旋转驱动体设置在旋转驱动体通孔内，并与所述可活动端部轴向固定，所述限位簧设置在所述驱动体与所述活动锁紧轴之间，其一端抵压所述活动锁紧轴，另一端抵压旋转驱动体，所述活动锁紧轴在所述限位簧压力的作用下与对应的锁紧轴孔壁相嵌锁紧；在某些实施例中，所述限位装置靠作用在活动锁紧轴的轴向两端的两个反方向作用力限位，比如，在活动锁紧轴两端各设有进气和排气孔，在进气孔内连接有气管，活动锁紧轴通过压缩空气从排气孔排出后产生的反冲力推动其轴向移位至解锁位置或锁紧位置。
11.在某些实施例中，在设置于驱动体通孔内的所述旋转驱动体或旋转驱动轴的径向方向分别设有两个对称的驱动凸台，每个所述驱动凸台两侧所在平面的相交线与旋转轴线共线，其两侧之间的夹角为a度；在所述可活动端部内与所述旋转驱动体或旋转驱动轴两端对应的位置设有与所述驱动凸台活动配合的两个对称的受动凸台，所述受动凸台两侧所在的平面的相交钱与旋转轴线共线，其两侧之间的夹角为b度，当所述驱动凸台旋转c度与受动凸台相抵时，所述驱动凸台带动所述受动凸台开始旋转，即所可活动端部与连轴端部开始相对旋转；设定所述活动锁紧轴横截面段为有三条以上对称轴的轴对称凸多边形，其边数为x(x≥4)。在某些这样的实施例中，所述旋转驱动装置或机构为双向旋转的驱动装置或机构，在所述驱动体通孔内，所述驱动旋转轴径向设有凸缘，在所述凸缘面向所述活动锁紧轴锁紧方向的一侧与活动锁紧轴之间设有预紧簧，其另一侧向所述活动锁紧轴解锁方向设有两个对称的旋压凸台，所述旋压凸台两侧所在平面的相交线与可活动端部的旋转轴线共线，将两个所述旋压凸台的两侧分别制成带弧度的旋压坡面；在所述驱动体通孔的内周壁上向轴心方向凸设一个内凸缘，在所述内凸缘上位于面向旋压凸台的一侧设有三个等间隔的、与所述旋压凸台契合的受压槽；将三个受压槽的各两侧分别制成与所述旋压坡面配合的受压坡面，当所述驱动旋转轴从初始位置开始转动c度时，所述旋压坡面旋压受压坡面至活动锁紧轴移动至解锁位置、所述旋压凸台的端面与所述受压槽端面相互抵压、所述活动锁紧轴移动至锁紧位置、所述驱动凸台的两侧与所述受动凸台的两侧相抵触；当所述驱动凸台带动所述受压凸台持续旋转d度时，所述相连的两个端部旋转至锁紧角度位置，两个所述旋压凸台同时滑入受压槽内，即所述活动锁紧轴在限位簧压力的作用下移动至锁紧位置。当驱动凸台反向旋转(180-a-b)度时,所述旋压凸台的旋压坡面旋压受压槽的受压坡面至活动锁紧轴移动至解锁位置后，所述旋压凸台的端面与所述受压槽端面相互抵压，所述活动锁紧轴进入锁紧位置,所述驱动凸台与所述受压凸台相抵触；当所述驱动凸台带动所述受压凸台持续反向旋转d度时，所述相连的两个端部旋转至锁紧角度位置，两个所述旋压凸台同时滑入初始位置的受压槽内。当d≥360
÷
x时，在所述活动锁紧轴侧壁径向设有止挡凸台，以及在对应的所述锁紧轴孔壁针对需要锁紧的锁紧角度位置开设有配合所述止挡凸台活动的止挡凸台槽；当所述活动锁紧轴从锁紧位置移动至解锁位置时，所述止挡凸台从止挡凸台槽的一端移动至不干涉所述可活动端部旋转的另一端，且在旋转过程中，所述止挡凸台在所述限位簧压力的作用下抵压所述可活动端部锁紧轴孔阶梯段的轴向侧壁，直至所述可活动端部旋转至设定的锁紧角度位置时滑入止挡凸台槽内，即活动锁紧轴移动至锁紧位置，从而使所述活动锁紧轴与所述可活动端部在相对旋转的过程中顺利绕过不需要的锁紧角度位置。
12.在某些实施例中，根据前述所述的实施方式，将所述驱动转轴设置在与相连的两
个端部同轴的连接端部外侧，将所述驱动凸台设置在驱动转轴的端部侧面，将所述受动凸台设置在可活动端部内位于所述活动锁紧轴锁紧方向的锁紧轴孔壁的延伸段上；将所述旋压凸台设置在驱动转轴的端面，将所述受压槽设置在所述活动锁紧轴头部端面或与活动锁紧轴转动连接的配件端面。
13.在某些这样的实施例中：所述驱动装置或机构同时驱动在同一旋转轴线上的多个并连的可活动端部，该同一旋转轴线上的活动锁紧轴端部之间通过连接杆连接；当某一所述连接杆从所述活动锁紧轴的锁紧位置移动至解锁位置时，每个所述活动锁紧轴在所述连接杆的带动下同时从所述锁紧位置移动至所述解锁位置。
14.在某些实施例中，所述轴向驱动装置或机构为旋压装置或机构，所述旋压装置或机构包括含旋压转轴的旋压体，所述连轴端部内穿设有旋压体孔，所述旋压体孔包括与锁紧轴孔相互连通的旋压转轴孔，所述旋压体设置在旋压体孔内，所述旋压转轴穿设于所述旋压转轴孔内并转动抵靠所述旋压转轴孔内位于所述活动锁紧轴的轴向两侧；在所述旋压转轴的端部侧面沿切线方向设有的旋压凸台，所述旋压凸台与旋压转轴端部的横截面形成一个中间为矩形，两侧为对称的半圆弧面形状；在所述锁紧轴孔内壁上设有与所述旋压凸台活动配合的旋压凸台孔，所述旋压凸台穿设于所述旋压凸台孔内，所述旋压转轴在旋转的过程中，所述活动锁紧轴通过所述旋压凸台上的半圆弧面旋压所述旋压凸台孔内位于其轴向方向的侧壁使其移动至锁紧位置或解锁位置。
15.在某些这样的实施例中，所述旋压装置为固定设置在旋压体孔内的气动电机、液压电机或电动机；在某些这样的实施例中，所述旋压转轴与所述旋压体成一整体，在所述旋压体上设有进气孔与排气孔，所述进气孔连接有气管；通过压缩气体进入旋压体的进气孔内，并从与进气孔相连通的排气孔沿旋转的反方向排气于外部，使得排出的压缩气体产生的反冲力推动旋压体和气管一起旋转。
16.在某些这样的实施例中，所述旋转驱动装置为固定设置在驱动体通孔内的气动电机或电动机；在某些这样的实施例中，所述旋转驱动体与所述旋转驱动轴成一整体，在所述旋转驱动体上设有进气孔与排气孔，所述进气孔连接有气管；压缩气体通过气管进入驱动体的进气孔内，并从与进气孔相连通的排气孔沿旋转的反方向排气于外部，使得排出的压缩气体产生的反冲力推动驱动体和气管一起旋转。
17.在某些实施方式中，所述相连的两个端部同时穿设有支撑轴孔，所述支撑轴孔内穿设有支撑轴，所述支撑轴与其中一个所述连接端部固定连接，与另一个连接端部转动连接；所述支撑轴两端贯穿有支撑轴锁紧轴孔，所述支撑轴锁紧轴孔包括含非正圆横截面段的所述连轴端部内锁紧轴孔和含非正圆横截面段的所述可活动端部内锁紧轴孔的部分段。所述相连的两个端部与活动锁紧轴之间通过支撑轴支撑，以避免相互之间产生的应力干涉所述可活动端部旋转。在某些优选的实施例中，所述支撑轴与所述连轴端部通过两者之间的非正圆横截面段外壁与内壁相嵌并周向固定，通过穿设于支撑轴限位栓孔与连轴端部限位栓孔的限位栓轴向固定连接；虽然限位栓也能起到轴向固定的作用，但是在某些实施方式中，所述限位栓与所述支撑套孔壁因旋转时产生的应力导致接触部位变形或断裂。
18.在某些实施方式中，在某些实施例中，在驱动装置上安装有用以感应所述相连的两个端部之间锁紧角度位置的角度传感器。
19.在某些实施例中，所述相连的两个端部之间设有张力传感器，用以检测相连的两
个可旋转体在旋转过程中抓取物件及其他动作实时的张应力。如应用于机械手或机器人等的旋转锁紧机构。
20.在某些实施例中，所述相连的两个端部内设有复位扭簧，所述复位扭簧套设于所述活动锁紧轴或支撑轴上，所述复位扭簧的一端卡设于可活动端部上，另一端卡设于连轴端部或与连轴端部轴向固定的其他配件上；所述复位扭簧满足于驱动装置的驱动力克服其扭力进行正常旋转。
21.在某些实施例中，所述相连的两个端部之间设有预紧簧，所述活动锁紧轴与可活动端部相嵌部位的非镜面圆横截面阶梯段都带有相嵌配合的锥度；在所述相连的两个端部中，所述可活动端部的轴向侧面到与之相对的所述连轴端部的侧面之间设有配合预紧活动的间隙；所述预紧簧设置在能使所述可活动端部相对于所述连轴端部向所述活动锁紧轴的解锁方向移动、并与所述活动锁紧轴锁紧的其中一个所述间隙的两个侧面之间；所述限位簧对所述活动锁紧轴施加的轴向压力大于所述预紧簧施加于所述活动锁紧轴上的反方向压力。另外，随着使用次数的增多，即使所述活动锁紧轴与对应的锁紧轴孔壁之间因磨损导致锁紧轴孔扩大，这些略带锥度的活动锁紧轴与锁紧轴孔壁在所述限位簧与预紧簧压力的作用下，使得活动锁紧轴向其锁紧方向位移后仍然保持在锁紧状态下与锁紧轴孔壁紧密贴合锁紧；在某些实施例中，所述驱动装置为单向驱动装置，当所述旋转驱动机构旋转至设定的锁紧角度位置时停止驱动，此时，在所述复位扭簧的作用下使得所述可活动端部相对于连轴端部旋转至初始位置。在某些实施例中，在所述预紧簧间隙的侧面设有与所述预紧簧配合的凹槽，所述预紧簧的一端抵压该所述的凹槽底部，其另一端抵压与所述凹槽相对的侧面或该侧面上的凹槽内。
22.本发明与现有技术相比的有益效果在于：
23.1、本发明的旋转锁紧装置或机构的锁紧功能实现在两个相连的连接端部内，具有简易、美观、安全稳定、使用寿命长、易更换配件等特性，具有极大的经济价值和使用价值，可广泛应用于一些针对外观与结构有特殊要求的产品。本发明的旋转锁紧装置或机构的锁紧功能实现在两个相连的连接端部内，具有简易、美观、安全稳定、使用寿命长、易更换配件等特性，具有极大的经济价值和使用价值，可广泛应用于一些针对外观与结构有特殊要求的产品。
24.2、本发明的旋转锁紧装置或机构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。通过在活动锁紧轴侧壁径向设有止挡凸台，以及在对应的所述锁紧轴孔壁针对需要锁紧的锁紧角度位置开设有配合所述止挡凸台活动的止挡凸台槽，实现所述活动锁紧轴与所述可活动端部在相对旋转的过程中顺利绕过不需要的锁紧角度位置。
25.3、通过对由多个可旋转体串连而成的旋转锁紧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。
26.4、当相连的两个可旋转体无法相对旋转至某一预期的角度，或者需要实现两个相连的可旋转体相对旋转至相对平行的位置时，可在间隔相连的两个可旋转体之间连接一个形状与长度配合的可旋转体，以借助间隔相连的两个可旋转体加以实现。
27.5、本发明的旋转锁紧装置或机构具有结构紧凑、锁牢强度高、使用配件少等特性，可广泛应用于针对形状、尺寸以及性能有特殊要求的产品，尤其一些对工作环境有较高要
求的产品，如手术机器手，人形机器人手指，小型机器虫等等。
28.6、本发明的旋转锁紧装置或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、以及人形机器人等等。
附图说明
29.图1是本发明第一实施例中一种旋转锁紧机构的立体结构示意图；
30.图2是图第一实施例中未设气管的分解结构示意图；
31.图3是图第一实施例的一种旋转锁紧机构整体结构的主剖视图；
32.图4是第一实施例中的中节可旋转体的径向剖面图；
33.图5是第一实施例中的末节可旋转体的剖面图；
34.图6是第一实施例中的支撑轴的结构示意图；
35.图7是第一实施例中旋压驱动体的剖面图；
36.图8是第一实施例中旋转驱动体的结构示意图；
37.图9是第二实施例的一种旋转锁紧机构的立体结构示意图；
38.图10是第二实施例的爆炸图；
39.图11是第二实施例中，其中一个连接端部的分解结构示意图；
40.图12是第二实施例中其中一个连接端部的剖面图；
41.图13是第二实施例中带有受压凸台的活动锁紧轴与驱动电机之间的结构示意图。
具体实施方式
42.以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，以下所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
43.实施例一：参照图1-8，一种旋转锁紧机构，包括三个可旋转体2、三个活动锁紧轴1、三个支撑轴23、驱动体4、旋压体5、气管8、气管接头9、气管固定环10、复位扭簧24、限位簧7、定位栓11、以及固定螺栓12；
44.在连轴端部与可活动端部两侧贯穿有垂直并经过通槽两侧的相互连通的连轴端部与可活动端部支撑轴孔2.2和可活动端部锁紧轴孔2.1；支撑轴23穿设于连轴端部与可活动端部支撑轴孔2.2内，并与连轴端部周向固定、与可活动端部转动连接；其中，穿设于通槽2.6两侧的可活动端部支撑轴孔2.2内壁与对应的支撑轴23段外壁为圆柱壁；在支撑轴23两端轴向贯穿有包括连轴端部内锁紧轴孔和部分段可活动端部内锁紧轴孔的支撑轴锁紧轴孔23.1；在三个可旋转体2之间相连的两个端部同时穿设有相互连通的支撑轴孔2.2和部分段锁紧轴孔2.1；在支撑轴孔2.2内穿设有与连轴端部固定连接、与可活动端部转动连接的支撑轴23，穿设于可活动端部支撑轴孔内的部分段支撑轴23与可活动端部支撑轴孔壁设为转动贴合的圆柱壁2.5；位于连轴端部内的部分段支撑轴孔2.2内壁和与之对应的部分段支撑轴3紧密锁紧，并且其横截面为多轴对称图形，从而使支撑轴23与连轴端部周向固定；在连轴端部和支撑轴23上径向穿设有相互连通的连轴端部限位栓孔2.3和支撑轴限位栓孔23.3，支撑轴23与连轴端部通过限位栓4轴向固定；尽管支撑轴23与连轴端部也能通过限位栓13周向固定，但是在某些实施方式中限位栓4要承受频繁的旋转活动和支撑重物的压力
而容易导致其松动或折断，故无法保证其耐用性。
45.在驱动体3上位于活动锁紧轴1锁紧方向的轴向端面设有齿型插接柱3.1；在插接柱3.1端面设有挂钩凹槽3.7，在挂钩凹槽3.7底部设有高出挂钩凹槽3.7的两个挂钩3.3；在锁紧轴孔位于活动锁紧轴1锁紧方向的底部轴向设有其圆柱面与驱动装置孔1.2内壁轴向滑动贴合的圆柱凸台2.8；在圆柱凸台2.8中心设有与插接柱3.1插接配合的插接柱孔2.9，在插接柱孔2.9底部设有与两个挂钩3.3配合的挂钩凸台孔2-6，两个挂钩3.3挂接于挂钩凸台孔2-6内；在驱动体3位于与插接柱3.1相向/背向一端的端面设有与锁紧轴孔2.1内非圆形横截面段锁紧配合的、即与可活动端部转动连接的定位凸缘3.4。在驱动体3上设有限位簧凸缘3.2，在限位簧凸缘3.2与驱动装置孔1.2内的非圆形段台阶之间设有限位簧7，且限位簧7必须满足于能使旋压凸台5.1的旋压力克服其压力旋压于旋压凸台孔内壁位于其解锁方向的一侧至所述活动锁紧轴1移动至解锁位置。
46.在中节可旋转体和末节可旋转体内分别设有与旋压体5配合的并与锁紧轴孔2.1相互连通的旋压装置孔2-5；在旋压体上周向设有定位环槽5.2，在可旋转体上位于与定位环槽5.2对应的位置设有与定位环槽连通的定位孔12，旋压体5通过定位栓11可转动地设置在旋压装置孔2-5内；在旋压体5的轴向端部的圆轴侧壁径向设有与圆轴等径的半圆弧面的旋压凸台5.1；在活动锁紧轴1的侧壁穿设有与旋压装置孔2-5连通，并与旋压凸台5.1旋转配合的旋压凸台孔5.3；在轴23侧壁穿设有与旋压凸台孔1.1连通的，并且不干涉旋压凸台旋转的避让孔3.3，旋压凸台5.1穿设于旋压凸台孔内；
47.在旋压体5的轴向两端贯穿有旋压体气管孔5.4，在旋压体上位于与旋压凸台相向的一端设有与旋压体旋转切线平行的旋压体进气孔5.5；在末节可旋转体2c两侧各贯穿有可旋转体气管孔2c.4，通过可旋转体气管孔2c.4将四根气管穿入中节可旋转体内，其中两根气管8通过气管接头9插接于旋压体进气孔5.5内，另外两根气管通过旋压体气管孔5.4穿入首节可旋转体2a的连轴端部旋转驱动装置孔内，并通过气管接头9与驱动体进气孔3.5相接；
48.在旋压体5周壁开设有定位环槽5.2，在可旋转体2两侧与定位环槽5.2对应的位置分别开设有定位孔2.7，旋压体5通过定位栓6穿设于定位孔2.7内，定位栓6的端部卡设于定位环槽5.2内，使得旋压体5可旋转地轴向定位于可旋转体2内。
49.通过压缩空气进入旋压体进气孔5.5内，并反方向从与进气孔相连通的旋压体排气孔5.6沿旋转的反方向排气于外部，使得排出的压缩气体产生的反冲力带动旋压体5和气管8一起旋转。在旋压体5的进气孔口处周向设有锁定环槽5.7，将位于旋压体进气孔5.5处的气管8段通过气管锁定环10锁紧。活动锁紧轴1通过旋压凸台5.1旋压其旋压凸台孔1.8的轴向内壁使之移动至锁紧位置或解锁位置。同样地，通过压缩气体进入驱动体进气孔3.5内，并反方向从与驱动体进气孔3.5相连通的驱动体排气孔3.6排气于外部，使得排出的压缩气体产生的反冲力带动驱动体3和气管8一起旋转。在驱动体3上设有用以感应所述两个相连的可旋转体之间夹角的角度传感器。
50.在连轴端部内位于活动锁紧轴锁紧方向一侧的部分段支撑轴孔2.2内壁上扩孔设为复位扭簧孔2.0，复位扭簧24设置在复位扭簧孔2.0内，其一端卡设于可活动端部扭簧限位槽2.4内，另一端卡设于连轴端部扭簧限位槽2.5内；所述复位扭簧24满足于驱动装置的驱动力克服其扭力进行正常旋转。
51.实施例二，如图9-13所示，一种旋转锁紧机构，包括含三个连轴端部的并连可旋转体2h、三个仅含一个可活动端部的可旋转体gh、活动锁紧轴1、限位簧7、支撑轴23、复位扭簧24、限位栓4、连接杆22以及驱动电机；在并连可旋转体2h的三个连轴端部上分别连接有仅含可活动端部的可旋转体2g，每个连接端部内的活动锁紧轴1的锁紧方向相同，且三条旋转轴线在同一直线上，其中，活动锁紧轴1与对应的锁紧轴孔壁的非正圆横截面段整体呈正八棱台状；在相邻的活动锁紧轴1之间通过连接杆22与活动锁紧轴1尾部螺接，与活动锁紧轴1头部抵接。
52.在连轴端部与可活动端部两侧贯穿有垂直并经过通槽两侧的相互连通的连轴端部支撑轴孔2h.2、可活动端部支撑轴孔2g.2和可活动端部锁紧轴孔2g.1；支撑轴23穿设于连轴端部支撑轴孔2h.2和可活动端部支撑轴孔2g.2内，并与连轴端部周向固定、与可活动端部转动连接；其中，穿设于通槽2g.6两侧的可活动端部支撑轴孔2g.2内壁与对应的支撑轴23段外壁为圆柱壁；在支撑轴23两端轴向贯穿有包括连轴端部内锁紧轴孔和部分段可活动端部内锁紧轴孔的支撑轴锁紧轴孔23.1；
53.在连轴端部、活动锁紧轴1径向两侧和支撑轴23径向两侧同时贯穿有垂直经过通槽2g.6底壁安装通孔2g.3的连轴端部限位栓孔2h.3、支撑轴限位栓孔23.3以及活动锁紧轴限位栓孔1.2；限位栓4从安装通孔2g.3穿入直至进入连轴端部限位栓孔2h.3底壁；连轴端部与支撑轴23通过限位栓4固定连接；将活动锁紧轴限位栓孔1.2向活动锁紧轴锁紧方向扩宽至在锁紧状态的活动锁紧轴1限位栓孔1.2内壁到与之相对的限位销4侧壁之间的距离大于活动有效距离，并在活动锁紧轴限位栓孔1.2侧壁设有向活动锁紧轴1锁紧方向延伸的限位簧孔1.4；限位簧7设置在限位簧孔1.4内，其一端抵压限位簧孔1.4底壁，另一端抵压于限位栓上4；活动锁紧轴1通过限位簧7以及限位栓4轴向活动限位于锁紧轴孔中；在限位栓4的侧壁设有与限位簧7相抵的斜槽4.5，使得限位栓4受斜面的斜压力与连轴端部限位栓孔2h.3底壁保持相抵，从而防止限位栓4进入安装通孔2g.3导致与可活动端部发生干涉；
54.在连轴端部支撑轴孔2h.2位于靠近活动锁紧轴头部一端的内壁上设有作为复位扭簧孔2h.0的第二孔，并在通槽2g.6侧壁上轴向设有配合复位扭簧24一端插入的可活动端部扭簧限位槽2g.4，以及在复位扭簧孔2h.0内壁上径向设有配合复位扭簧24另一端插入的连轴端部扭簧限位孔2h.5；在复位扭簧24的安装过程中，先将复位扭簧24的一端插入连轴端部扭簧限位孔2h.5内，然后将复位扭簧24装入复位扭簧孔2h.0内，另一端在可活动端部与连轴端部对插时通过变形进入可活动端部支撑轴孔2g.2后卡设于可活动端部扭簧限位槽2g.4内；
55.在并连可旋转体上位于活动锁紧轴锁紧方向一端设有与三个连接端部同轴的双向旋转驱动电动机3a，在电动机3a的驱动轴3a.1端面轴向设有与活动锁紧轴1头部对应的锁紧轴孔壁间隙配合的中空柱，在所述中空柱端面的直径两端设有两个对称的旋压凸台3a.2的，在中空柱的直径两侧设有两个对称的驱动凸台3a.3，两个驱动凸台3a.3的周向两侧所在平面的相交线与旋转轴线共线，其两侧之间的夹角为45度；
56.在可活动端部内位于活动锁紧轴1锁紧方向的锁紧轴孔壁的延伸段上位于直径两端位置设有两个对称的、并与驱动凸台3a.3配合的受动凸台2g-1；两个受动凸台2g-1的周向两侧所在平面的相交钱与旋转轴线共线，其之间的夹角为45度；在活动锁紧轴头部端面的直径两端设有两个对称的、并与所述旋压凸台3a.2契合的受压槽1.9；当所述驱动轴3a.1
从初始位置开始转动90度时，所述旋压凸台3a.2两侧的旋压坡面旋压受压槽1.9两侧的受压坡面至所述旋压凸台的端面与所述受压槽端面相互抵压、活动锁紧轴移动至解锁位置、所述驱动凸台驱动凸台3a.3的两侧与所述受动凸台2g-1的两侧相抵触；当驱动凸台3a.3带动所述受动凸台2g-1持续旋转90度时，止挡凸台移动至止挡凸台槽的相对位置，两个旋压凸台3a.2同时滑入受压槽1.9内，所述相连的两个端部旋转至锁紧角度位置，即所述活动锁紧轴在限位簧压力的作用下移动至锁紧位置。当驱动凸台3a.3反向旋转90度时,旋压凸台3a.2的另一侧旋压坡面旋压受压槽的另一侧受压坡面至旋压凸台3a.2的端面与受压槽1.9端面相抵，此时活动锁紧轴1移动至解锁位置，驱动凸台3a.3与所述受动凸台2g-1相抵触；当所述驱动凸台带动所述受动凸台2g-1持续反向旋转90度时，所述相连的两个端部旋转至初始位置。
57.在断电的情况下，当通过手动推动靠近活动锁紧轴1锁紧方向的连接杆22时，每个活动锁紧轴1在连接杆22的带动下同时从锁紧位置移动至解锁位置，撤销外力后连接杆22在限位簧7的带动下同时与活动锁紧轴1复位至锁紧位置。
58.以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的；本发明的范围由所附权利要求加以限定，而不是由上述的说明限定，因此，旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化都囊括在本发明内。

技术特征：
1.一种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。2.根据权利要求书1所述的旋转锁紧装置或机构，其特征在于：所述相连的两个端部分别为连轴端部和设有通槽的可活动端部；所述锁紧轴孔垂直穿设于所述通槽的侧面；所述相连的两个端部通过所述活动锁紧轴对插连接；所述连轴端部与所述活动锁紧轴以整体上以不能相对转动的方式连接。3.根据权利要求书1或2所述的旋转锁紧装置或机构，其特征在于：所述活动锁紧轴与所述锁紧轴孔整体呈阶梯状，且每个非正圆阶梯段都带有相嵌配合的锥度、每个所述阶梯段的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；在相邻的两个所述阶梯段中，靠近活动锁紧轴锁紧方向的阶梯段的最大非正圆横截面积小于等于另一阶梯段的最小非正圆横截面积。4.根据权利要求书1或2所述的旋转锁紧装置或机构，其特征在于：所述轴向驱动装置或机构通过包括弹性件，所述弹性件直接或间接地设置在活动锁紧轴与可旋转体之间，并保持对所述活动锁紧轴向其锁紧方向施加压力。5.根据权利要求1或2所述的旋转锁紧装置或机构，其特征在于：所述驱动装置或机构包括旋转驱动体或旋转驱动轴，所述旋转驱动体或旋转驱动轴与所述相连的两个端部中的其中一个连接端部转动连接。6.根据权利要求书1或2所述的旋转锁紧装置或机构，其特征在于：还包括支撑轴，所述相连的两个端部同时穿设有支撑轴孔，所述支撑轴孔内穿设有支撑轴，所述支撑轴与其中一个所述连接端部固定连接，与另一个连接端部转动连接；所述支撑轴两端贯穿有支撑轴锁紧轴孔，所述支撑轴锁紧轴孔包括含非正圆横截面段的所述连轴端部内锁紧轴孔和含非正圆横截面段的所述可活动端部内锁紧轴孔的部分段。7.根据权利要求书1或2所述的旋转锁紧装置或机构，其特征在于：还包括传感器，所述传感器用以感应所述相连的两个可旋转体之间的关系。

技术总结
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。域。域。


技术研发人员：ꢀ(51)Int.Cl.F16C11/04
受保护的技术使用者：上海冶成国际贸易有限公司
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2022/3/8