本發(fā)明屬于電機轉軸的鎖死裝置領域，特別涉及該領域中的一種不耗能即可保持電機轉軸鎖死狀態(tài)的自保持式鎖死裝置。

背景技術：

在動力傳動系統(tǒng)中，停車時通常要求其執(zhí)行機構停止在某一狀態(tài)，且受到外力干擾時，狀態(tài)不被破壞，因此需要對驅動執(zhí)行機構的電機轉軸進行鎖死，以滿足執(zhí)行機構的要求。傳統(tǒng)的鎖死方式有：電磁離合鎖死和抱軸鎖死。

電磁離合鎖死是利用電磁離合器的原理，通過電磁離合器的通斷電達到鎖死和解鎖的目的，如中國實用新型專利cn205639409u公開了一種圓形電磁制動器和離合器，它包括槽盤和銜鐵，所述的槽盤的中部設置有中央孔a，中央孔a的周圍設置有環(huán)形線圈槽，所述的環(huán)形線圈槽外設置有彈簧孔帶，彈簧孔帶上設置多個彈簧孔、多個定位銷螺紋孔和多個下定位銷光孔，所述的槽盤的側壁上開設有進線孔，進線孔與線圈槽連通；所述的槽盤和銜鐵相對設置，上定位銷光孔分別與定位銷螺紋孔和下定位銷光孔對齊并通過連接件連接，彈簧孔內安裝有彈簧，彈簧的另一端抵壓在銜鐵上。這種鎖死方式優(yōu)點是結構簡單、成本低，缺點是會產生較大的電磁干擾，且需要耗電才能保持鎖死狀態(tài)。

抱軸鎖死是利用剎車片的原理，通過拉力控制剎車片的制動和張開。如中國實用新型專利cn2149712y公開了一種伺服電機抱軸式制動器，包括轉子、定子、外殼、后罩和后端蓋，在后端蓋上開孔和凹槽，支架用螺釘固定在后端蓋的孔處，導桿與支架活動連接，在轉子上裝一輪，輪外套一制動元環(huán)，導桿的a端位于定子和制動元環(huán)之間，導桿的b端與螺旋簧相接觸。這種鎖死方式的優(yōu)點是易于調整和安裝，缺點是可靠性差且結構尺寸大。

由上可見，在撤去動力（如斷電）后，傳統(tǒng)鎖死方式不能保持電機轉軸鎖死狀態(tài)或運轉狀態(tài)，即不具備不耗能自保持記憶功能，需消耗能量來保持其中一個狀態(tài)；傳統(tǒng)鎖死器主要是靠電磁力矩或摩擦力矩實現(xiàn)制動，干擾大時易出現(xiàn)剎車不靈現(xiàn)象，且其體積重量大，在一些對能耗、可靠性及體積重量要求苛刻的使用環(huán)境，如深海、太空等，傳統(tǒng)鎖死方式顯然不能滿足要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題就是提供一種不耗能即可保持電機轉軸鎖死狀態(tài)的自保持式鎖死裝置。

本發(fā)明采用如下技術方案：

一種自保持式鎖死裝置，其改進之處在于：所述的裝置包括基體，在基體上設置銷以及可繞該銷擺動的擺桿，安裝在擺桿上的頂針一端通過彈簧與基體的表面相連接、另一端伸入基體內的電機轉軸腔中，基體外的電機轉軸插入上述的電機轉軸腔內并可在其中自由旋轉，在電機轉軸插入電機轉軸腔的部分上固定安裝表面分布有凹槽的聯(lián)軸器，在基體內電機轉軸腔所在擺桿的同側還設置有凸輪軸腔，基體外的凸輪軸插入上述的凸輪軸腔內并可在其中自由旋轉，安裝在凸輪軸上的凸輪位置與擺桿相對，當凸輪在凸輪軸的帶動下旋轉至其凸出部未抵緊擺桿時，在彈簧彈力的作用下，頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相抵接使電機轉軸無法旋轉，當凸輪在凸輪軸的帶動下旋轉至其凸出部抵緊擺桿時，可以壓縮彈簧使頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相分離使電機轉軸能夠旋轉。

進一步的，所述的銷和擺桿均設置在基體的外表面上，所述的彈簧安裝在基體的底面，所述頂針剛性的安裝在擺桿上，頂針的底部與彈簧相連接、頂部伸入基體內的電機轉軸腔中。

進一步的，所述的聯(lián)軸器還可以與執(zhí)行部件的轉軸相連接以便帶動其旋轉。

進一步的，所述的凸輪軸由安裝在基體外的舵機驅動。

另一種自保持式鎖死裝置，其改進之處在于：所述的裝置包括基體，在基體上設置銷以及可繞該銷擺動的擺桿，安裝在擺桿上的頂針一端通過彈簧與基體的表面相連接、另一端伸入基體內的電機轉軸腔中，基體外的電機轉軸插入上述的電機轉軸腔內并可在其中自由旋轉，在電機轉軸插入電機轉軸腔的部分上固定安裝表面分布有凹槽的聯(lián)軸器，在基體內電機轉軸腔所在擺桿的對側還設置有凸輪軸腔，基體外的凸輪軸插入上述的凸輪軸腔內并可在其中自由旋轉，安裝在凸輪軸上的凸輪位置與擺桿相對，當凸輪在凸輪軸的帶動下旋轉至其凸出部未抵緊擺桿時，在彈簧拉力的作用下，頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相分離使電機轉軸能夠旋轉，當凸輪在凸輪軸的帶動下旋轉至其凸出部抵緊擺桿時，可以拉伸彈簧使頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相抵接使電機轉軸無法旋轉。

進一步的，所述的銷和擺桿均設置在基體的外表面上，所述的彈簧安裝在基體的底面，所述頂針剛性的安裝在擺桿上，頂針的底部與彈簧相連接、頂部伸入基體內的電機轉軸腔中。

進一步的，所述的聯(lián)軸器還可以與執(zhí)行部件的轉軸相連接以便帶動其旋轉。

進一步的，所述的凸輪軸由安裝在基體外的舵機驅動。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明所公開的一種自保持式鎖死裝置，安裝在擺桿上的頂針一端通過彈簧與基體的表面相連接、另一端伸入基體內的電機轉軸腔中，并且電機轉軸腔和凸輪軸腔在擺桿的同側，當凸輪旋轉至其凸出部未抵緊擺桿時，在彈簧彈力的作用下，頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相抵接使電機轉軸無法旋轉，實現(xiàn)電機轉軸的鎖死，此時彈簧彈力可以始終保持頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相抵接使之無法旋轉，從而實現(xiàn)不耗能自保持鎖死狀態(tài)。頂針抵接在聯(lián)軸器上的凹槽中，使頂針與聯(lián)軸器的接觸更加緊密、鎖死狀態(tài)更為牢固。當凸輪旋轉至其凸出部抵緊擺桿時，可以壓縮彈簧使頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相分離使電機轉軸能夠旋轉，從而實現(xiàn)電機轉軸的解除鎖死，在凸輪不轉動的情況下可以始終保持壓縮彈簧使頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相分離，從而實現(xiàn)不耗能保持解除鎖死狀態(tài)。

本發(fā)明所公開的另一種自保持式鎖死裝置，安裝在擺桿上的頂針一端通過彈簧與基體的表面相連接、另一端伸入基體內的電機轉軸腔中，并且電機轉軸腔和凸輪軸腔在擺桿的對側，當凸輪旋轉至其凸出部未抵緊擺桿時，在彈簧拉力的作用下，頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相分離使電機轉軸能夠旋轉，實現(xiàn)電機轉軸的解除鎖死，此時彈簧拉力可以始終保持頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相分離使電機轉軸能夠旋轉，從而實現(xiàn)不耗能保持解除鎖死狀態(tài)。當凸輪旋轉至其凸出部抵緊擺桿時，可以拉伸彈簧使頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相抵接使電機轉軸無法旋轉，從而實現(xiàn)電機轉軸的鎖死，在凸輪不轉動的情況下可以始終保持拉伸彈簧使頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相抵接，從而實現(xiàn)不耗能保持鎖死狀態(tài)。頂針抵接在聯(lián)軸器上的凹槽中，使頂針與聯(lián)軸器的接觸更加緊密、鎖死狀態(tài)更為牢固。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1所公開自保持式鎖死裝置基體內部的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例1所公開自保持式鎖死裝置基體外部的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1，如圖1-2所示，本實施例公開了一種自保持式鎖死裝置，所述的裝置包括基體3，在基體3上設置銷5以及可繞該銷5擺動的擺桿2，安裝在擺桿2上的頂針6一端通過彈簧7與基體3的表面相連接、另一端伸入基體3內的電機轉軸腔40中，基體外的電機轉軸插入上述的電機轉軸腔內并可在其中自由旋轉，在電機轉軸插入電機轉軸腔的部分上固定安裝表面分布有凹槽的聯(lián)軸器4，在基體3內電機轉軸腔40所在擺桿2的同側還設置有凸輪軸腔10，即電機轉軸腔40和凸輪軸腔10都在擺桿2的上側，基體外的凸輪軸插入上述的凸輪軸腔內并可在其中自由旋轉，安裝在凸輪軸上的凸輪1位置與擺桿2相對，當凸輪1在凸輪軸的帶動下旋轉至其凸出部未抵緊擺桿2時，在彈簧7彈力的作用下，頂針6與聯(lián)軸器4上的凹槽相抵接使電機轉軸無法旋轉，當凸輪1在凸輪軸的帶動下旋轉至其凸出部抵緊擺桿2時，可以壓縮彈簧7使頂針6與聯(lián)軸器4上的凹槽相分離使電機轉軸能夠旋轉。

作為一種可供選擇的方式，在本實施例中，所述的銷5和擺桿2均設置在基體3的外表面上，所述的彈簧7安裝在基體3的底面，所述頂針6剛性的安裝在擺桿2上，頂針6的底部與彈簧7相連接、頂部伸入基體3內的電機轉軸腔40中。所述的電機轉軸由安裝在基體外的電機9驅動。所述的聯(lián)軸器4還可以與執(zhí)行部件的轉軸相連接以便帶動其旋轉。所述的凸輪軸由安裝在基體外的舵機8驅動。

本實施例所公開的自保持式鎖死裝置的工作過程為：

在電機停止工作，需要對電機轉軸進行鎖死時，啟動舵機帶動凸輪軸旋轉一定的角度（例如逆時針旋轉180°）后停止，使凸輪的凸出部不抵緊擺桿，在彈簧彈力的作用下擺桿朝聯(lián)軸器方向擺動，在剛性安裝在擺桿上的頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相抵接時使電機轉軸無法旋轉，從而實現(xiàn)電機轉軸的鎖死，此時彈簧彈力可以始終保持頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相抵接使之無法旋轉，從而實現(xiàn)不耗能自保持鎖死狀態(tài)。

在需要對電機轉軸進行解除鎖死時，啟動舵機帶動凸輪軸旋轉一定的角度（例如順時針旋轉180°）后停止，使凸輪的凸出部抵緊擺桿，這樣可以壓縮彈簧使擺桿朝脫離聯(lián)軸器方向擺動，在剛性安裝在擺桿上的頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相分離時使電機轉軸能夠旋轉，從而實現(xiàn)電機轉軸的解除鎖死，在凸輪不轉動的情況下，凸輪的凸出部始終抵緊擺桿，這樣即使舵機不帶制動，也可以始終保持壓縮彈簧使頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相分離，從而實現(xiàn)不耗能保持解除鎖死狀態(tài)。

實施例2，本實施例與實施例1的區(qū)別在于在基體內電機轉軸腔所在擺桿的對側還設置有凸輪軸腔，即電機轉軸腔在擺桿的上側而凸輪軸腔在擺桿的下側，基體外的凸輪軸插入上述的凸輪軸腔內并可在其中自由旋轉，安裝在凸輪軸上的凸輪位置與擺桿相對，當凸輪在凸輪軸的帶動下旋轉至其凸出部未抵緊擺桿時，在彈簧拉力的作用下，頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相分離使電機轉軸能夠旋轉，當凸輪在凸輪軸的帶動下旋轉至其凸出部抵緊擺桿時，可以拉伸彈簧使頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相抵接使電機轉軸無法旋轉。

本實施例所公開的自保持式鎖死裝置的工作過程為：

在電機停止工作，需要對電機轉軸進行鎖死時，啟動舵機帶動凸輪軸旋轉一定的角度（例如順時針旋轉180°）后停止，使凸輪的凸出部抵緊擺桿，這樣可以拉伸彈簧使擺桿朝聯(lián)軸器方向擺動，在剛性安裝在擺桿上的頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相抵接時使電機轉軸無法旋轉，從而實現(xiàn)電機轉軸的鎖死，在凸輪不轉動的情況下，凸輪的凸出部始終抵緊擺桿，這樣即使舵機不帶制動，也可以始終保持拉伸彈簧使頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相抵接，從而實現(xiàn)不耗能保持鎖死狀態(tài)。

在需要對電機轉軸進行解除鎖死時，啟動舵機帶動凸輪軸旋轉一定的角度（例如逆時針旋轉180°）后停止，使凸輪的凸出部不抵緊擺桿，在彈簧拉力的作用下擺桿朝脫離聯(lián)軸器方向擺動，在剛性安裝在擺桿上的頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相分離時使電機轉軸能夠旋轉，從而實現(xiàn)電機轉軸的解除鎖死，此時彈簧拉力可以始終保持頂針與聯(lián)軸器上的凹槽相分離使之能夠旋轉，從而實現(xiàn)不耗能自保持解除鎖死狀態(tài)。