一种折叠定位机构的制作方法

1.本发明涉及机械领域，具体涉及一种折叠定位机构。


背景技术：

2.现有技术中，为满足结构的需求，存在越来越多的铰接结构，铰接结构的设置，也使得整个装置可处于不同的形态，以满足不同的使用需求。如折叠式踏板车、折叠式自行车、折叠式座椅等物件，使用状态下，需打开折叠结构，使其处于工作状态，当无需使用时就需要将其折叠，以减小体积，方便收纳、运输等，因此折叠式结构往往需要带有锁止结构，以满足上述的需求。
3.如公开号为cn2410460y的文件公开了一种折叠定位机构，并具体公开了：一种折叠定位机构，包括一固定件和一回转件，于固定件两侧对称各设有一定位板，回转件位于该定位板当中，一轴孔贯穿该二定位板和回转件，轴孔中设有空心轴套，回转件可绕轴套旋转，回转件绕轴向固定件方向转动，本折叠定位机构成折叠状态；回转件绕轴背离固定件方向转动，本折叠定位机构成放开状态；一侧定位板上设有一定位导孔，于回转件上与该定位导孔对应位置处设有至少一个定位孔，用于折叠或放开定位。上述的折叠定位机构仅可处于折叠状态和放开状态，无法满足无极自锁的需求；且定位钩需要插入定位孔中才能保持回转件的锁紧状态，操作不便。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的折叠定位机构无法实现无极自锁，且操作不便的技术问题，本发明提供了一种折叠定位机构，解决了上述技术问题。本发明的技术方案如下：一种折叠定位机构，包括折叠组件和定位组件，所述折叠组件包括：固定件；回转件，所述回转件铰接装配在所述固定件上；所述定位组件包括：第一轴向件；锁止齿轮，所述锁止齿轮活动装配在所述第一轴向件上，所述锁止齿轮单向旋转；第二轴向件，所述第二轴向件与所述第一轴向件滑动伸缩配合，所述第二轴向件上形成有齿，所述第二轴向件与所述锁止齿轮啮合实现无极锁止；限位块，所述限位块滑动装配在所述第一轴向件上，所述限位块上形成有限位槽，所述限位槽限定所述锁止齿轮的位置，解锁时，滑动所述限位块，所述限位块限定所述锁止齿轮远离所述第二轴向件；所述定位组件的一端与所述固定件铰接，所述定位组件的另一端与所述回转件铰接。
5.本发明的折叠定位机构，包括折叠组件和定位组件，定位组件设置在折叠组件上，可通过控制定位组件的长度来控制折叠组件的折叠定位状态；对于定位组件，第一轴向件
与第二轴向件之间滑动伸缩配合，定位组件的长度可变。具体通过第一轴向件上的锁止齿轮与第二轴向件上的齿啮合，可实现第一轴向件和第二轴向件之间的锁止；由于锁止齿轮为单向旋转，故在第二轴向件与锁止齿轮啮合时，第二轴向件仅可相对于第一轴向件单向滑动，实现无极自锁；解锁时，采用限位块滑动，限定锁止齿轮远离第二轴向件，第二轴向件与锁止齿轮不再啮合，可反向滑动第二轴向件，实现解锁。
6.根据本发明的一个实施例，所述锁止齿轮为两个，两个锁止齿轮可偏摆地装配在所述第一轴向件的两侧。
7.根据本发明的一个实施例，所述锁止齿轮装配在齿轮轴上，所述齿轮轴的一端被偏摆装配，所述齿轮轴的另一端伸到所述限位块的限位槽内。
8.根据本发明的一个实施例，所述锁止齿轮通过偏摆结构装配，所述偏摆结构连接有弹性件，在所述弹性件作用下，所述齿轮轴向外偏摆抵靠在所述限位槽的外侧壁上。
9.根据本发明的一个实施例，所述偏摆结构包括第一摆动件和第二摆动件，所述第一摆动件被铰接装配，所述第一摆动件的第一端装配所述锁止齿轮，所述第一摆动件的第二端与所述第二摆动件的第一端铰接，所述弹性件作用于所述第二摆动件的第二端。
10.根据本发明的一个实施例，两个所述第二摆动件的第二端通过铰接轴铰接，所述弹性件作用于所述铰接轴，所述铰接轴上形成有限位部，所述限位部沿限位孔滑动。
11.根据本发明的一个实施例，所述第一轴向件上对应所述锁止齿轮形成有窗口，所述锁止齿轮部分穿过所述窗口与所述第二轴向件啮合。
12.根据本发明的一个实施例，所述限位槽为两个，两个所述限位槽对称设置，两个所述限位槽的外侧壁呈外扩延伸。
13.根据本发明的一个实施例，还包括复位件，所述复位件作用于所述限位块，在所述复位件的作用下，所述限位块处于初始位置，两个所述锁止齿轮之间的间距最小。
14.根据本发明的一个实施例，还包括安装座，所述安装座装配在所述第一轴向件上，所述锁止齿轮、限位块、偏摆结构、弹性件和复位件均装配在所述安装座上。
15.基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：1.本发明的折叠定位机构，包括折叠组件和定位组件，定位组件设置在折叠组件上，可通过控制定位组件的长度来控制折叠组件的折叠定位状态；对于定位组件，第一轴向件与第二轴向件之间滑动伸缩配合，定位组件的长度可变。具体通过第一轴向件上的锁止齿轮与第二轴向件上的齿啮合，可实现第一轴向件和第二轴向件之间的锁止；由于锁止齿轮为单向旋转，故在第二轴向件与锁止齿轮啮合时，第二轴向件仅可相对于第一轴向件单向滑动，实现无极自锁；解锁时，采用限位块滑动，限定锁止齿轮远离第二轴向件，第二轴向件与锁止齿轮不再啮合，可反向滑动第二轴向件，实现解锁。如此，本发明的折叠定位机构可实现无极自锁定位，以控制折叠组件处于不同的折叠状态；解锁时仅需滑动限位块、反向滑动第二轴向件即可实现解锁，操作方便；2.本发明的折叠定位机构，锁止齿轮为两个，两个锁止齿轮可从第二轴向件的两侧与第二轴向件啮合，锁紧得更加稳定；锁止齿轮装配在齿轮轴上，齿轮轴的一端被偏摆装配，齿轮轴的另一端伸到限位块的限位槽内，如此锁止齿轮可在限位槽限定的范围内偏摆，进而可限定两个锁止齿轮靠近或远离，实现与第二轴向件的配合锁止或解锁；3.本发明的折叠定位机构，锁止齿轮通过偏摆结构装配，偏摆结构连接有弹性件，
则在弹性件的拉拽作用下，可使齿轮轴向外偏摆抵靠在限位槽的外侧壁上，则齿轮轴可被限位槽准确限定位置，不会出现锁止齿轮在限位槽内晃动的情况；4.本发明的折叠定位机构，偏摆结构包括相互铰接的第一摆动件和第二摆动件，两个第一摆动件分别装配两个锁止齿轮，两个第二摆动件通过铰接轴铰接，弹性件仅需作用于铰接轴即可作用于两个第二摆动件，进而使两个锁止齿轮向外偏转抵靠在对应的限位槽的外侧壁上；进一步设置铰接轴上形成限位部，限位部沿限位孔滑动，可限定锁止齿轮的偏摆范围；5.本发明的折叠定位机构，设置复位件作用于限位块，在复位件的作用下，限位块处于初始位置，两个锁止齿轮之间的间距最小，即限位块处于初始位置时，可滑动第二轴向件，第二轴向件与两个锁止齿轮啮合，实现无极自锁；解锁时，只需克服复位件的作用滑动限位块，即可限位两个锁止齿轮背离，第二轴向件反向滑动与两个锁止齿轮解除啮合，实现解锁；6.本发明的折叠定位机构，设置有安装座，锁止齿轮、限位块、偏摆结构、弹性件和复位件均装配在安装座上，则可实现整体模块化结构，使用时，仅需将安装座装配在第一轴向件上即可，结构简单，拆装方便。
附图说明
16.图1为本发明的折叠定位机构在撑开状态下的结构示意图；图2为本发明的折叠定位机构在折叠状态下的结构示意图；图3为定位组件的正面的结构示意图；图4为定位组件的反面的结构示意图；图5为第一轴向件和第二轴向件滑动配合的结构示意图；图6为第一轴向件的结构示意图；图7为第一轴向件端部的管套的结构示意图；图8为第二轴向件的结构示意图；图9为锁止齿轮、限位块、偏摆结构、弹性件和复位件装配在安装座上的立体图；图10为图9所示结构的正面的结构示意图；图11为图9所示结构的反面的结构示意图；图12为限位块的结构示意图；图13为安装座的立体结构示意图；图14为安装座的正面的结构示意图；图15为本发明的折叠定位机构应用在健身凳中，健身凳撑开状态下的结构示意图；图16为本发明的折叠定位机构应用在健身凳中，健身凳收纳状态下的结构示意图；图中：1-第一轴向件；11-窗口；12-管套；2-锁止齿轮；21-齿轮轴；3-第二轴向件；31-齿头部；311-齿；32-连接套；4-限位块；41-限位槽；411-外侧壁；42-导向杆；5-偏摆结构；51-第一摆动件；52-第二摆动件；6-弹性件；61-铰接轴；7-滑动组件；71-滑轨；72-滑块；8-复位件；9-安装座；91-第一座体；911-限位孔；92-第二座体；921-安装槽；93-轴向通孔；
94-侧向开口；10-固定件；20-回转件；201-支腿；30-导轨；40-滑座；50-折叠座；60-竖向支架；70-脚踏件。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
19.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
21.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
22.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
23.如图1-14所示，本实施例提供了一种折叠定位机构，包括折叠组件和定位组件，其中，折叠组件包括铰接的固定件10和回转件20，定位组件包括第一轴向件1和第二轴向件3，
第一轴向件1和第二轴向件3滑动伸缩配合，第一轴向件1上装配有单向旋转的锁止齿轮2，第二轴向件3上形成有齿311，第二轴向件3沿第一轴向件1轴向正向滑动时，齿311可与锁止齿轮2啮合，实现无极自锁；解锁时，可驱动锁止齿轮2远离第二轴向件3的齿311，然后反向滑动第二轴向件3即可实现解锁。定位组件的一端与固定件10铰接，定位组件的另一端与回转件20铰接，在折叠组件的回转件20相对于固定件10进行偏摆的过程中，定位组件可起到对回转件20相对于固定件10进行实时锁止定位的作用。
24.折叠组件包括固定件10和回转件20，回转件20的一端与固定件10铰接，回转件20可相对于固定件10偏转。本实施例中，固定件10设置成支架结构，回转件20设置为长臂结构。
25.定位组件设置在折叠组件上，本实施例中，定位组件包括滑动伸缩配合的第一轴向件1和第二轴向件3，第一轴向件1的远离第二轴向件3的一端与回转件20铰接，第二轴向件3的远离第一轴向件1的一端与固定件10铰接。
26.第一轴向件1轴向延伸，其具有滑动装配空间，本实施例中，设置第一轴向件1为管状件，其具有中空的内部结构，可方便装配第二轴向件3。除此之外，还可设置第一轴向件1为管状件以外的、其它轴向延伸并具有滑动装配空间的结构。
27.作为本实施例的优选技术方案，为了方便锁止齿轮2与第二轴向件3上的齿311的啮合，第一轴向件1的侧壁上形成有窗口11，锁止齿轮2可部分通过窗口11与第二轴向件3的齿311啮合。进一步优选地，窗口11的个数可为多个；或者，窗口11沿第一轴向件1的侧壁轴向延伸，如此，当锁止齿轮2被装配在第一轴向件1的不同位置时，仍可穿过窗口11与第二轴向件3锁止，可调节锁止点。
28.作为本实施例的优选技术方案，为了方便对第二轴向件3在第一轴向件1内的滑动装配，减小两者滑动时的摩擦力，第一轴向件1的端部可设置有管套12，管套12可卡合在第一轴向件1的端部，管套12可起到隔开第二轴向件3与第一轴向件1的作用，使第二轴向件3的外壁与第一轴向件1的内壁之间存有间隙，相对滑动时产生的摩擦力小。
29.第二轴向件3的一端伸入第一轴向件1的内部，并相对于第一轴向件1滑动伸缩。具体地，第二轴向件3可从第一轴向件1的设置有管套12的一端伸入，第二轴向件3上形成有齿311。
30.作为本实施例的优选技术方案，第二轴向件3可设置为与管套12的内孔形成相适应的管状件，为了防止第二轴向件3在第一轴向件1内转动，可设置第二轴向件3的截面以及管套12的内孔为非圆形，本实施例中，设置第二轴向件3为方形管。
31.作为本实施例的优选技术方案，第二轴向件3的端部可连接有齿头部31，齿头部31的侧边形成有齿311，具体地，第二轴向件3的端部和齿头部31可通过连接套32固定装配，连接套32突出于第二轴向件3的外表面，连接套32的外部形状与第一轴向件1的内孔形状相适应，当第二轴向件3在第一轴向件1内滑动时，连接套32与第一轴向件1的内周面滑动配合。通过连接套32和管套12配合，使第二轴向件3与第一轴向件1之间存在周向间隙，滑动摩擦力小。
32.锁止齿轮2活动装配在第一轴向件1上，锁止齿轮2相对于第一轴向件1的位置可变。本实施例中，锁止齿轮2可偏摆地装配在第一轴向件1上，锁止齿轮2可相对第一轴向件1偏摆，进而靠近和远离第一轴向件1，当需要锁止时，锁止齿轮2靠近第一轴向件1，锁止齿轮
2伸到窗口11内，第二轴向件3沿第一轴向件1正向滑动，齿311可与锁止齿轮2啮合，实现无极自锁；当需要解锁时，锁止齿轮2偏摆远离第一轴向件1，远离窗口11，第二轴向件3可沿第一轴向件1反向滑动，实现解锁。
33.本实施例中，锁止齿轮2为两个，两个锁止齿轮2对称装配在第一轴向件1的两侧。以一个锁止齿轮2的装配为例，锁止齿轮2装配在齿轮轴21上，单向旋转，锁止齿轮2通过偏摆结构5被偏摆装配，偏摆结构5连接有弹性件6。具体地，偏摆结构5包括第一摆动件51和第二摆动件52，第一摆动件51的中部被铰接装配，第一摆动件51的第一端装配锁止齿轮2，第一摆动件51的第二端与第二摆动件52的第一端铰接，弹性件6作用于第二摆动件52的第二端。锁止齿轮2可通过单向轴承装配在齿轮轴21上，还可选用单向自锁齿轮，只要能实现单向旋转即可。
34.作为本实施例的优选技术方案，弹性件6同时作用于两个第二摆动件52的第二端，具体地，两个第二摆动件52位于两个第一摆动件51的内侧，两个第二摆动件52的第二端通过铰接轴61铰接连接，弹性件6作用于铰接轴61。弹性件6通过作用于铰接轴61可实现同时作用于两个第二摆动件52，弹性件6拉拽铰接轴61，可通过偏摆结构5带动锁止齿轮2向外偏摆，方便采用限位块4来对锁止齿轮2进行限位。进一步优选地，还形成有限位孔911，铰接轴61延伸有限位部，限位部伸到限位孔911内，沿限位孔911滑动，可起到限定偏摆结构5的偏摆范围的作用。弹性件6可选但不限于弹簧。
35.限位块4轴向滑动地装配在第一轴向件1上，限位块4上形成有限位槽41，限位槽41为两个，两个限位槽41对称设置，锁止齿轮2的齿轮轴21伸到限位槽41内，在弹性件6和偏摆结构5的作用下，锁止齿轮2的齿轮轴21抵靠在限位槽41的外侧壁411上，限位槽41的外侧壁411可变化限位锁止齿轮2的位置。
36.作为本实施例的优选技术方案，两个限位槽41的外侧壁411呈外扩状，在限位块4的限位作用下，两个锁止齿轮2之间的间距可调。
37.作为本实施例的优选技术方案，限位块4通过滑动组件7滑动装配，滑动组件7包括滑轨71和滑块72，滑轨71被平行于轴向固定装配，滑块72固定在限位块4上。
38.作为本实施例的优选技术方案，限位块4在复位件8的作用下处于初始位置，当限位块4处于初始位置时，限位块4限位两个锁止齿轮2靠近，锁止齿轮2伸到第一轴向件1的窗口11内。当限位块4克服复位件8的作用力滑动时，两个锁止齿轮2逐渐背离，远离第一轴向件1的窗口11，可对第一轴向件1和第二轴向件3解锁。具体地，复位件8可选但不限于弹簧，复位件8的一端可被固定装配，复位件8的另一端抵靠在限位块4上。复位件8可设置至少两个，至少两个复位件8平行设置。进一步优选地，为了防止复位件8扭曲，设置限位块4上固定有导向杆42，复位件8可套在导向杆42上。
39.作为本实施例的优选技术方案，限位块4在外力的作用下克服复位件8的作用滑动，以进行解锁。为了方便外力施加到限位块4上，限位块4上可形成有孔以装配拉绳，通过拉动拉绳即可拉动限位块4沿滑轨71滑动。
40.为了保证结构的整体性，本实施例的折叠定位机构还设置有安装座9，锁止齿轮2、限位块4、偏摆结构5、弹性件6、滑动组件7和复位件8均装配在安装座9上，安装座9可装配在第一轴向件1，整体性好。
41.作为本实施例的优选技术方案，为了方便装配，安装座9可为分体结构，安装座9包
括第一座体91和第二座体92，第一座体91和第二座体92固定可形成类似于抱箍结构固定在第一轴向件1的外部，第一座体91和第二座体92之间形成有轴向通孔93，供第一轴向件1穿过；第一座体91和第二座体92的边缘之间形成侧向开口94，装配时，侧向开口94与第一轴向件1上的窗口11对准，方便锁止齿轮2伸到窗口11内。具体地，锁止齿轮2、偏摆结构5和弹性件6可装配在第一座体91上；限位块4、滑动组件7和复位件8可装配在第二座体92上。
42.作为本实施例的优选技术方案，限位孔911形成在第一座体91上。
43.作为本实施例的优选技术方案，弹性件6的一端固定在第一座体91上，另一端作用于铰接轴61。进一步优选地，为了调节弹性件6的张紧度，第一座体91上可设有多个安装孔，多个安装孔沿轴向分布，弹性件6的端部可固定在销轴上，销轴固定在不同位置的安装孔内，进而调节弹性件6的张紧度。
44.作为本实施例的优选技术方案，为了对滑动组件7进行装配，第二座体92的外表面形成有平行于轴向延伸的安装槽921，滑轨71可固定在安装槽921内，同时，滑块72也在安装槽921内滑动，可起到限位滑动范围的作用。
45.本实施例的折叠定位机构可用于多种应用场景，以健身凳为例，如图15-16所示，健身凳包括上述的折叠定位结构，固定件10被水平支撑，回转件20与固定件10的一端铰接，固定件10的另一端固定有竖向支架60，竖向支架60用于支撑健身绳；固定件10上还固定有脚踏件70。回转件20的上表面上固定有直线延伸的导轨30，导轨30上滑动装配有滑座40，折叠座50装配在滑座40上。优选地，定位组件的第一轴向件1的远离第二轴向件3的一端与回转件20的下表面铰接；第二轴向件3的伸出第一轴向件1的一端与固定件10铰接，回转件20与固定件10的铰接点位于第二轴向件3与固定件10的交接点的上方。
46.如需健身，需撑开健身凳，转动回转件20逐渐偏转至水平状态，折叠定位机构中的第二轴向件3沿第一轴向件1正向滑动，第二轴向件3上的齿头部31逐渐伸到两个锁止齿轮2之间，与锁止齿轮2啮合并带动锁止齿轮2单向转动，直至回转件20处于水平状态，由于锁止齿轮2仅做单向旋转，第二轴向件3无法脱出锁止齿轮2，第二轴向件3和第一轴向件1保持锁止状态；回转件20下表面铰接装配的支腿201起到支撑作用。此时，使用者可坐在折叠座50上进行健身。健身凳稳定性好，可承受重量大的使用者使用。
47.健身结束后，如需收纳健身凳，可扯动拉绳带动限位块4克服复位件8的作用运动，锁止齿轮2的齿轮轴21抵靠在限位槽41的外侧壁411的外扩较大处，锁止齿轮2远离齿311，齿311与锁止齿轮2不再啮合，此时，可向上转动回转件20，使回转件20朝向竖向支架60偏转收纳；同时，在固定件10和回转件20的运动带动下，第二轴向件3沿第一轴向件1反向滑动，第二轴向件3上的齿311远离锁止齿轮2，可实现折叠收纳。
48.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。