本發(fā)明屬旋轉(zhuǎn)中的卡合裝置以及手工調(diào)節(jié)工具等技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在中國專利，名稱為一種旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)及其構(gòu)成的多功能鏟，專利號201420158785.0的專利文獻(xiàn)中，公開了一種旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)及其構(gòu)成的多功能鏟，其中旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)包括齒軸1和連接軸2，所述齒軸1為一根外表面上設(shè)置有外齒環(huán)的轉(zhuǎn)動軸，而所述連接軸2的下端則開設(shè)有帶內(nèi)齒的連接孔3，該內(nèi)齒與所述外齒環(huán)嚙合，在所述連接軸2的上端還設(shè)置有外接結(jié)構(gòu)4。

由旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成的多功能鏟，包括手柄7和鏟面8，還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)包括齒軸1和連接軸2，其中，所述齒軸1為一根外表面上設(shè)置有至少一個外齒環(huán)的轉(zhuǎn)動軸，而所述連接軸2的下端則開設(shè)有帶內(nèi)齒的連接孔3，該內(nèi)齒與所述外齒環(huán)嚙合，在所述連接軸2的上端還設(shè)置有外接結(jié)構(gòu)4，所述手柄7的下端與該外接結(jié)構(gòu)4連接；所述鏟面8上端中部設(shè)置有鏟面頭1，該鏟面頭16上設(shè)置有至少一個帶鏟面頭內(nèi)齒的沉孔，所述鏟面8通過該鏟面頭內(nèi)齒與所述外齒環(huán)相互嚙合而與所述旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)連接。

該旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)主要由齒軸、連接軸和鏟面頭三個部分構(gòu)成，三者是通過內(nèi)齒與外齒環(huán)之間的嚙合而定位固定。其存在的缺點(diǎn)主要是部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、強(qiáng)度差、易斷裂，并且連接軸和鏟面頭之間的旋轉(zhuǎn)角度定位設(shè)定有局限。具體來說就是由于連接軸的下端設(shè)有帶內(nèi)齒的連接孔，其內(nèi)側(cè)的內(nèi)齒根部所處的位置壁厚最單薄，在震動或者沖擊時容易產(chǎn)生斷裂而損壞。另外，鏟面頭上設(shè)置有至少一個帶鏟面頭內(nèi)齒的沉孔，同樣內(nèi)側(cè)的內(nèi)齒根部所處的位置壁厚最單薄，容易產(chǎn)生斷裂而損壞。再者，齒軸為一根外表面上設(shè)置有至少一個外齒環(huán)，外齒環(huán)上的所有外齒體積小，承受的力自然小，容易崩裂。而在加工制造過程中，齒軸、連接軸和鏟面頭中的內(nèi)齒和外齒的的結(jié)構(gòu)不但復(fù)雜，而且加工難度高，精度難以控制，并且精度的高低與調(diào)節(jié)的暢順成反比，即如果內(nèi)齒和外齒精度高度吻合，那么齒軸上的外齒從一側(cè)滑入連接軸下端帶內(nèi)齒的連接孔會因過緊而難以進(jìn)入，同樣退出也困難。如果內(nèi)齒和外齒精度精度不高，則兩者之間的間隙就變大，在震動或者沖擊過程中容易因敲打或沖撞而損壞。由于連接軸和鏟面頭之間旋轉(zhuǎn)角度定位是由內(nèi)齒與外齒環(huán)決定的，也就是說旋轉(zhuǎn)的角度取決于齒數(shù)，旋轉(zhuǎn)定位角度為360/N度的倍數(shù)，其中N為齒數(shù)。例如采用10個齒的內(nèi)齒和外齒環(huán)結(jié)構(gòu)，則旋轉(zhuǎn)定位角度只能是360/10＝36度的倍數(shù)。若要旋轉(zhuǎn)18.1度的角度定位，則需要設(shè)計(jì)3600個齒的內(nèi)齒和外齒環(huán)結(jié)構(gòu)，每轉(zhuǎn)過一個齒旋轉(zhuǎn)0.1度，旋轉(zhuǎn)181個齒則轉(zhuǎn)過18.1度，這在工程上是不可想象的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種第一連接件與第二連接件在轉(zhuǎn)動時便于在指定角度設(shè)置 鎖定，各個部件之間卡合部位體積盡可能大，可以承受高強(qiáng)度敲擊或者沖撞，并且結(jié)構(gòu)緊湊的卡合轉(zhuǎn)動裝置。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述的卡合轉(zhuǎn)動裝置，包括第一連接件，第二連接件，所述的第一連接件與第二連接件可以繞同一軸線轉(zhuǎn)動，所述的第二連接件上設(shè)有卡孔，所述的卡孔軸向設(shè)置，所述的第一連接件一側(cè)設(shè)有至少一個卡槽，所述的卡孔內(nèi)設(shè)有可沿軸向滑動的外卡塊，所述的卡槽中設(shè)有可沿軸向滑動的內(nèi)卡塊，所述的外卡塊與內(nèi)卡塊成一體結(jié)構(gòu)。

由于第一連接件和第二連接件是通過卡孔和外卡塊、卡槽和內(nèi)卡塊的結(jié)合而固定連接在一起的，卡孔和外卡塊、卡槽和內(nèi)卡塊相比于內(nèi)齒和外齒環(huán)結(jié)構(gòu)而言，具有卡持點(diǎn)少，卡持面積集中而且大的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，便于加工。在受到?jīng)_擊或者敲打時不容易碎裂，機(jī)械強(qiáng)度得到了大大地提高。再者，卡合鎖定的角度位置僅僅由卡槽的角度位置決定，只要將卡槽設(shè)置在從起始點(diǎn)位置起算所指定的角度上，在轉(zhuǎn)動時，卡合鎖定的位置就在該角度所處的位置。因此，本發(fā)明的角度鎖定位置相比內(nèi)齒和外齒環(huán)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜計(jì)算而言得到了大大地簡化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種卡合轉(zhuǎn)動裝置的立體裝配結(jié)構(gòu)圖。

圖2為圖1中一種卡合轉(zhuǎn)動裝置另一視角的立體裝配結(jié)構(gòu)圖。

圖3為圖1中一種卡合轉(zhuǎn)動裝置剖視立體裝配結(jié)構(gòu)圖

圖4為本發(fā)明一種卡合轉(zhuǎn)動裝置的剖視結(jié)構(gòu)圖。

圖5為圖4中的A放大視圖。

圖6為外卡塊與內(nèi)卡塊設(shè)置于轉(zhuǎn)軸上的結(jié)構(gòu)圖。

圖7為第一連接件的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明卡合轉(zhuǎn)動裝置的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳述：

如圖1、2、3中實(shí)施例所示，本發(fā)明卡合轉(zhuǎn)動裝置，包括第一連接件1，第二連接件2，第一連接件1與第二連接件2可以繞同一軸線轉(zhuǎn)動，第二連接件2上設(shè)有卡孔3，卡孔3軸向設(shè)置，第一連接件1一側(cè)設(shè)有至少一個卡槽4，卡孔3內(nèi)設(shè)有可沿軸向滑動的外卡塊5，卡槽4中設(shè)有可沿軸向滑動的內(nèi)卡塊6，外卡塊5與內(nèi)卡塊6成一體結(jié)構(gòu)。當(dāng)外卡塊5與內(nèi)卡塊6同時分別置于卡孔3和卡槽4內(nèi)時，第一連接件1與第二連接件2被卡住而無法轉(zhuǎn)動，當(dāng)外卡塊5、內(nèi)卡塊6任何一個離開卡孔3或卡槽4時，第一連接件1與第二連接件2可相對轉(zhuǎn)動。本實(shí)施例第一連接件1上設(shè)有兩對卡槽4，外卡塊5的兩邊上設(shè)有一對內(nèi)卡塊6，并且是與軸線對稱設(shè)置的，一對內(nèi)卡塊6分別可卡入在兩對卡槽4內(nèi)，兩對卡槽4之間具有一個特定的角度，因此，在旋轉(zhuǎn)路徑上具有兩個定位點(diǎn)。相比于現(xiàn)有技術(shù)中帶內(nèi)齒的連接孔而言，本發(fā)明中的卡槽4的底部相當(dāng)于在通孔中增設(shè)了一個加強(qiáng)筋，使孔壁不易斷裂，第一連接件1強(qiáng)度更高，可以承受更大的敲擊、咬合而不易碎裂。若是采用一個卡槽4，當(dāng)將第一連接件1、第二連接件2分別固定在門框和門板上，門板將繞門鉸鏈的軸線轉(zhuǎn)動，第二連接件2也隨門板繞門鉸鏈的軸線轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)诙B接件2上 的一個卡槽4轉(zhuǎn)至內(nèi)卡塊6對應(yīng)的位置時，一旦內(nèi)卡塊6卡入卡槽4，第二連接件2就被固定在第一連接件1上，此時門板固定在門框上，并與門框形成一個開啟夾角，該開啟夾角就是由卡槽4的角度位置決定的。同理，若是采用二個不同位置的卡槽4，就會形成兩個開啟夾角，以此類推。該結(jié)構(gòu)的卡合轉(zhuǎn)動裝置可以取代門吸的使門板定位功能，但是又不會在地面或者墻壁留下門吸的固定支撐腳，為房間騰出了一定的空間。

第一連接件1上設(shè)有軸孔7，軸孔7設(shè)有轉(zhuǎn)軸8，外卡塊5與內(nèi)卡塊6設(shè)置于轉(zhuǎn)軸8上。外卡塊5與內(nèi)卡塊6的根部設(shè)置在轉(zhuǎn)軸8的側(cè)面上，外卡塊5與內(nèi)卡塊6的一個側(cè)面連接在一起，如圖中虛線所示，即外卡塊5與內(nèi)卡塊6呈一長條狀。轉(zhuǎn)軸8一方面使第一連接件1與第二連接件2可以繞同一軸線轉(zhuǎn)動，另一方面可以避免第一連接件1與第二連接件2在受到撞擊、敲打、震動、轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的分離，特別是可以分擔(dān)卡孔3和外卡塊5、卡槽4和內(nèi)卡塊6在受到撞擊、敲打時的作用力。再者，還可以增加外卡塊5與內(nèi)卡塊6一體的剛性，使外卡塊5與內(nèi)卡塊6的根部固定在同一個轉(zhuǎn)軸8上不易裂開，并使外卡塊5與內(nèi)卡塊6可以同時沿軸向運(yùn)動，該一體結(jié)構(gòu)的剛性強(qiáng)度高。

第二連接件2上設(shè)有夾槽9，第一連接件1設(shè)置在夾槽9中，卡孔3設(shè)置于夾槽9的一側(cè)擋壁10上，夾槽9的另一側(cè)擋壁11上設(shè)有側(cè)軸孔12，轉(zhuǎn)軸8設(shè)于側(cè)軸孔12中。

轉(zhuǎn)軸8固定于夾槽9的一側(cè)的擋壁10和另一側(cè)的擋壁11上，一方面可以使第一連接件1繞轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動，另一方面可以限制第一連接件1在夾槽9中轉(zhuǎn)動而不會脫出，并且使第一連接件1可以平穩(wěn)地固定于軸線位置。

卡孔3側(cè)壁與軸線呈一夾角α，如圖7中所示，夾角α盡可能地小，使得卡孔3環(huán)形的側(cè)壁形成一個很小的錐度，外卡塊5側(cè)面與軸線呈一夾角β，如圖6中所示，夾角α趨近于夾角β，如圖5中所示。一方面可以使卡孔3側(cè)壁與外卡塊5側(cè)面有充分的接觸，減小兩者之間的間隙，同時保持了卡孔3和外卡塊5在徑向的接觸，大大地減少了沖擊時產(chǎn)生的變形，即使產(chǎn)生變形，兩個接觸的斜面也會進(jìn)一步滑入接觸，進(jìn)一步減小間隙，起到補(bǔ)償?shù)淖饔茫硪环矫嬉卜奖阃饪▔K5從卡孔3外側(cè)退出。

卡槽4側(cè)壁與軸線呈一夾角α，內(nèi)卡塊6側(cè)面與與軸線呈一夾角β，如圖5中所示，夾角α趨近于夾角β。同理使卡槽4側(cè)壁與內(nèi)卡塊6側(cè)面充分接觸，減小變形，方便推出。

轉(zhuǎn)軸8上設(shè)有復(fù)位彈簧13，復(fù)位彈簧13一端彈壓在轉(zhuǎn)軸8上，復(fù)位彈簧13另一端作用在第一連接件1或第二連接件2上，使外卡塊5和內(nèi)卡塊6保持向卡孔3和卡槽4內(nèi)彈壓。復(fù)位彈簧13產(chǎn)生的彈力一方面作用在轉(zhuǎn)軸8上，使外卡塊5和內(nèi)卡塊6保持向卡孔3和卡槽4內(nèi)彈壓，使外卡塊5和卡孔3、內(nèi)卡塊6和卡槽4之間間隙最小，并且還可以在沖擊或者震動狀態(tài)下保持間隙最小，從而可以有效地減小間隙兩側(cè)物件表面之間的碰撞變形，大大增加了產(chǎn)品的使用壽命。另一方面，當(dāng)?shù)谝贿B接件1相對于第二連接件2旋轉(zhuǎn)至設(shè)定角度時，復(fù)位彈簧13可以使外卡塊5、內(nèi)卡塊6自動進(jìn)入到卡孔3、卡槽4內(nèi)，實(shí)現(xiàn)自動鎖定。需要開啟時，只需要在外卡塊5、內(nèi)卡塊6上施加一個反向的作用力便可退出卡孔3、卡槽4，第一連接件1相對于第二連接件2可以繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)軸8外端面上設(shè)有按鍵14，按鍵14通過螺釘26緊固在轉(zhuǎn)軸8的螺孔中，方便手 指在軸向按壓轉(zhuǎn)軸8端部。此時，復(fù)位彈簧13一端可以彈壓在按鍵14內(nèi)側(cè)。轉(zhuǎn)軸8的作用主要是推動外卡塊5和內(nèi)卡塊6運(yùn)動，其次可以使第一連接件1與第二連接件2可以繞軸線相對轉(zhuǎn)動，因此其直徑可以盡量的小，以使第一連接件1上的軸孔7可以盡量小，為第一連接件1提供更大的實(shí)體空間，使得第一連接件1整體剛性結(jié)構(gòu)更加牢固而不易破碎。

第一連接件1與第二連接件2之間設(shè)有密封圈15。密封圈15彈壓在兩者中，可以避免灰塵、土石、泥漿等落入第一連接件1與第二連接件2之間的間隙，從而保持機(jī)械結(jié)構(gòu)活動的靈活性。第一連接件1一側(cè)設(shè)置O形密封圈，則該側(cè)可以阻擋灰層、細(xì)小的顆粒、泥漿等進(jìn)入轉(zhuǎn)軸部位。同理，另一側(cè)設(shè)置O形密封圈，則另一側(cè)也可以阻擋灰層、細(xì)小的顆粒、泥漿等進(jìn)入轉(zhuǎn)軸部位。

卡槽4側(cè)壁與軸線呈一夾角α，內(nèi)卡塊6側(cè)面與與軸線呈一夾角β，夾角α趨近于夾角β。夾角α和夾角β的角度在1～5度范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)軸8上設(shè)有復(fù)位彈簧13，復(fù)位彈簧13一端彈壓在轉(zhuǎn)軸8上，復(fù)位彈簧13另一端作用在第一連接件1或第二連接件2上，使外卡塊5和內(nèi)卡塊6保持向卡孔3和卡槽4內(nèi)彈壓。夾槽9的另一側(cè)擋壁11與第一連接件1之間設(shè)有彈性密封圈16，彈性密封圈16的彈壓在第一連接件1上的彈力小于復(fù)位彈簧13施加在轉(zhuǎn)軸8上的彈力，夾槽9的一側(cè)擋壁10與第一連接件1之間設(shè)有一調(diào)節(jié)間隙17，夾槽9的另一側(cè)擋壁11與第一連接件1之間設(shè)有另一調(diào)節(jié)間隙18。彈性密封圈16上設(shè)有凹槽24，凹槽24呈環(huán)狀。當(dāng)凹槽24所處的端面受到擠壓時，凹槽24可以提供一個變形部位的容置空間。

由于復(fù)位彈簧13施加在轉(zhuǎn)軸8上的彈力大于彈性密封圈16的彈壓在第一連接件1上的彈力，復(fù)位彈簧13的彈力由外向內(nèi)彈壓，使外卡塊5保持向卡孔3內(nèi)擠壓，直至外卡塊5外側(cè)面與卡孔3的內(nèi)側(cè)面完全接觸，并且使兩者之間的間隙最小。同時，彈性密封圈16的彈力由內(nèi)向外彈壓，由于有一調(diào)節(jié)間隙17和另一調(diào)節(jié)間隙18的存在，導(dǎo)致第一連接件1具有微量向夾槽9的一側(cè)擋壁10和另一側(cè)擋壁11移動的空間，使卡槽4可以向內(nèi)卡塊6擠壓，直至卡槽4內(nèi)側(cè)面與內(nèi)卡塊6的外側(cè)面完全接觸，使卡槽4和內(nèi)卡塊6之間的間隙最小。

此時，第一連接件1、第二連接件2、外卡塊5和內(nèi)卡塊6接觸部位處于相對無間隙狀態(tài)。在使用時，通過手感可以發(fā)現(xiàn)整個結(jié)構(gòu)的各個部件之間不存在虛位。在沖擊、敲打或者震動狀態(tài)下，可以大大減小部件之間碰撞產(chǎn)生的變形。即使發(fā)生一些變形，由于與軸線傾斜一個夾角的外側(cè)面與內(nèi)側(cè)面結(jié)構(gòu)也可以產(chǎn)生間隙補(bǔ)償，大大提高了產(chǎn)品的使用壽命。

第一連接件1的另一側(cè)上設(shè)有環(huán)形槽19，彈性密封圈16設(shè)置在環(huán)形槽19中。環(huán)形槽19比起一調(diào)節(jié)間隙17具有更大的空間，可以容納相對粗的彈性密封圈16，一方面為彈性密封圈16提供了更大的壓縮空間，具有較大的彈性行程，另一方面在彈性密封圈16受到擠壓時，彈性密封圈16軸向兩側(cè)被壓扁，此時，彈性密封圈16一方面產(chǎn)生軸向的彈力，并且將夾槽9的另一側(cè)擋壁11與第一連接件1之間密封，另一方面產(chǎn)生徑向彈力，緊密地擠壓在環(huán)形槽19的內(nèi)外側(cè)壁上，使環(huán)形槽19與彈性密封圈16產(chǎn)生良好的密封效 果，同時環(huán)形槽19的內(nèi)外側(cè)壁也會同時擠壓彈性密封圈16徑問的內(nèi)外兩側(cè)面，使彈性密封圈16的徑向兩側(cè)面的彈力得以增強(qiáng)。

夾槽9的一側(cè)擋壁10與第一連接件1之間設(shè)有密封圈15。第一連接件1上設(shè)有密封圈槽25，密封圈15設(shè)置在密封圈槽25中。由于第一連接件1的左右兩側(cè)分別設(shè)置有密封圈槽25和環(huán)形槽19，一方面槽的側(cè)壁起到了加強(qiáng)筋的作用，增加了第一連接件1的強(qiáng)度，使其不易變形，另一方面為密封圈提供了固定安置的空間，同時又減輕了第一連接件1的重量。

一側(cè)擋壁10外側(cè)設(shè)有蓋槽21，蓋槽21中設(shè)有端蓋22，以防灰塵、碎石土顆粒進(jìn)入外卡塊5和卡孔3之間的縫隙中。另一側(cè)擋壁11外側(cè)設(shè)有按鍵槽23，復(fù)位彈簧13、按鍵14設(shè)置在按鍵槽23中，按鍵14的側(cè)面與按鍵槽23的側(cè)壁吻合，以防灰塵、碎石土顆粒、泥漿等細(xì)小雜物進(jìn)入到轉(zhuǎn)軸8與側(cè)軸孔12之間的縫隙內(nèi)。

使用時，當(dāng)將第一連接件1和第二連接件2分別固定在鏟頭和手把上，則形成鏟頭與手把之間可以轉(zhuǎn)換角度的工具，或者說是鏟頭角度可調(diào)活動鏟子。當(dāng)鏟頭與手把之間角度呈180度時，則為鏟鍬。當(dāng)鏟頭與手把之間角度呈90度時，則為鋤頭。由于卡合轉(zhuǎn)動裝置具有機(jī)械強(qiáng)度更高，不易斷裂，可以承受更大的敲擊，咬合不易碎裂，角度轉(zhuǎn)換快捷、輕便的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于生產(chǎn)勞動工具，使勞動工具具有活動調(diào)節(jié)的功能。

而將第一連接件1和第二連接件2分別固定在兩根桿子上，則形成可以調(diào)節(jié)角度的分段長桿等。本發(fā)明卡合轉(zhuǎn)動裝置還具有廣泛的應(yīng)用，只要將將第一連接件1和第二連接件2分別固定在兩個物件上，則這兩個物件便可以實(shí)現(xiàn)角度調(diào)節(jié)，并且這兩個物件可以承受高強(qiáng)度的撞擊或沖擊而不易損壞。