CN101291087B - 一种管状电机限位离合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管状电机限位离合装置，该管状电机限位离合装置，它包括机箱、中心轴，所述机箱内部安装有制动轮和制动组件，所述制动轮与制动组件活动连接，所述制动轮中心设有一个插孔，所述中心轴插入插孔，所述制动组件包括离合件、棘爪座、棘爪、棘轮、复位弹簧I、支架座，通过对离合开关的整合使管状电机限位离合装置各个部件之间没有延缓动作，能在第一时间将外力传递至制动轮，从而达到快速敏捷的离合效果；而且结构简单，工作性能稳定，易于操作，装配、拆卸维修方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种管状电机限位离合装置。
背景技术
目前国内的管状电机限位器的离合装置是由离合开关、离合机构组成。离合动作通过离合开关传递给齿条或蜗杆才使齿条或蜗杆与制动轮产生离合，在这个过程中离合开关是借助中间过渡间接完成了离合动作，这就必然会导致离合动作缓慢，而且离合装置是由离合开关与离合机构两部分组成的，离合开关结构复杂，装配繁琐，装配不当容易引起开关失灵从而给使用时带来诸多危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种管状电机限位离合装置，其将原先单独的离合开关与离合机构合并为一体，简化结构。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该管状电机限位离合装置，它包括机箱、中心轴，所述机箱内部安装有制动轮和制动组件，所述制动轮与制动组件活动连接，所述制动轮中心设有一个插孔，所述中心轴插入插孔，所述制动组件包括离合件、棘爪座、棘爪、棘轮、复位弹簧I、支架座，所述离合件呈轴状，从左至右依次包括呈圆柱形的连接轴I，限位凸缘I，制动轴，限位凸缘II和呈圆柱形的连接轴II，所述制动轴的横截面呈一个矩形在两边平行设有相同弧面的腰圆形，在所述制动轴中间的两侧弧面上分别设有一个对应制动轮的凸齿，所述机箱内部在与制动轮相切的地方设有对应离合件形状的腔室I，所述离合件安装在腔室I内，所述腔室I设有对应凸齿的凹槽I，所述凹槽I与制动轮所在的空间连通，所述凹槽I宽度与限位凸缘I外部到限位凸缘II外部的距离相同，所述支架座安装在机箱上，并位于腔室I的外部，所述棘爪座呈阶梯轴，在轴径小的一端设有对应连接轴I的连接孔，在所述棘爪座轴径大的一端径向设有用于安装棘爪的开孔I，所述连接孔与开孔I互相垂直，所述棘爪座通过连接轴I插入连接孔的过盈配合与离合件连接在一起，所述棘爪座轴径小的一端套有所述复位弹簧I，所述复位弹簧I的一端与机箱连接，所述棘爪安装在开孔I内并且在开孔I内还设有复位弹簧II，所述棘爪底部通过复位弹簧II与棘爪座相连，所述棘爪顶部设有带弧面的凸头和限位口I，所述棘轮呈圈状其内部设置有四个成九十度相邻且与棘爪顶部外形对应的限位口II，每个所述限位口II都由相同径向分布的平面和弧面组成，且每个限位口II的径向分布的平面都和相邻的限位口II的弧面首尾相连，所述棘轮套在棘爪座轴径大的一端，所述复位弹簧I的另一端与棘轮连接。
作为本发明的一种改进，所述连接轴I上设有销孔I，所述棘爪座轴径小的一端设有对应销孔I的销孔II，所述连接轴I插入连接孔，在销孔I和销孔II内插入销轴。连接轴I插入连接孔的过盈配合利用过盈量产生半径方向的接触压力，并依靠由该面压力产生的摩擦力来传递扭矩。可想而知当接触面磨损后其能产生的摩擦力将会越来越小，所以在连接轴I与连接孔过盈配合的同时它们之间采用销轴进一步稳固连接。
作为本发明的另一种改进，为保证凸齿能正确地与制动轮啮合，所述限位凸缘I和连接轴I之间设有定位轴，所述定位轴上设有四个成九十度相邻的定位孔，所述机箱上设有垂直腔室I的腔室II，所述腔室II正对定位孔，所述腔室II内从上至下依次设有定位弹珠、复位弹簧III和平端紧定螺钉，所述定位孔的开口方向分别对应制动轴的两个平面和两个弧面。定位孔的开口方向与凸齿的位置是相对应的，因此每当弹珠被复位弹簧III嵌入定位孔时，刚好能使凸齿与制动轮处于啮合或者分离状态。
作为本发明的另一种改进，提高管状电机限位离合装置的可操作性，所述棘轮上设有用于搬动棘轮的呈扇形的拉耳，所述拉耳顶部设有开孔II，所述拉耳在外侧沿弧面开有凹槽II，所述支架座上对应凹槽II的位置设有导向孔。拉耳将棘轮的力臂加长，弧面设计的拉耳可以保证棘轮的作用力面具有相同长度的力臂，这样只需要很小的力就能拉动棘轮。拉耳上的开孔II是用来系拉绳，在支架座上的导向孔能保证拉绳时刻处于方便操作的状态。
作为本发明的另一种改进，使管状电机限位离合装置具有防尘功能，所述棘轮外部设有圆环形防尘盖。
作为本发明的一种优选，所述插孔呈腰圆形，所述中心轴的横截面呈腰圆形。与正六边形的生产工艺相比较，腰圆形的插孔和中心轴的生产工艺要简单得多，具有加工方便，生产成本低的优点。
本发明采用上述技术方案，通过对离合开关的整合使管状电机限位离合装置各个部件之间没有延缓动作，能在第一时间将外力传递至制动轮，从而达到快速敏捷的离合效果；而且结构简单，工作性能稳定，易于操作，装配、拆卸维修方便。
附图说明
下面接合附图和具体实施方式对本发明进一步具体说明。
图1为本发明一种管状电机限位离合装置的主视图；
图2为图1的A-A图；
图3为本发明一种管状电机限位离合装置的离合件的主视图；
图4为图3的A-A图；
图5为本发明一种管状电机限位离合装置的离合件的立体图；
图6为本发明一种管状电机限位离合装置的棘爪座的主视图；
图7为图6的A-A图；
图8为本发明一种管状电机限位离合装置的棘爪的结构示意图；
图9为本发明一种管状电机限位离合装置的棘轮的立体示意图；
图10为本发明一种管状电机限位离合装置的棘轮、棘爪座、复位弹簧I的组装示意图；
图11为图10的A-A图；
图12为本发明一种管状电机限位离合装置的支架座的立体图；
图13为本发明一种管状电机限位离合装置的制动状态结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明管状电机限位离合装置包括机箱1、中心轴2、内传动套13，机箱1和内传动套13分别设在中心轴2两端，内传动套13通过螺钉固定在中心轴2上。机箱1由上机座和下机座通过螺钉固定在一起组成的。如图2所示，在机箱1内部设有一个圆形的腔室III32，管状的腔室I 9以及一个垂直腔室I 9的腔室II11，腔室I 9与腔室III32交叉。在腔室III32内设有制动轮3，机箱1通过腔室I 9设有制动组件，在腔室II11内设有由弹珠111、复位弹簧III112和平端紧定螺钉113组成的定位组件。
制动轮3为一个周边分布多个齿，其中心设有一个腰圆形插孔31的形状，而中心轴2的横截面也呈腰圆形并且其横截面大小与插孔31大小相同，因此管状电机限位离合装置的中心轴2就是通过插入插孔31与制动轮3实现连动。与以往的横截面呈正六角形的中心轴相比，腰圆形的中心轴2加工方便，加工要求低，但同样能达到理想的传动效果。
制动组件包括了离合件4、棘爪座5、棘爪6、棘轮7、复位弹簧I 55、支架座8。如图3所示，离合件4整体呈轴状，从左至右依次包括呈圆柱形并设有销孔I 411的连接轴I 41，定位轴42、限位凸缘I 43，制动轴44，限位凸缘II45和呈圆柱形的连接轴II46。如图3、4、5所示，定位轴42上设有四个成九十度相邻的定位孔421，定位轴42的轴径比连接轴I 41的轴径要大；限位凸缘I43和限位凸缘II 45是离合件4轴径最大的两个部分，它们分别设在制动轴44两端；制动轴44的横截面为腰圆形，呈一个具有两条平行边和两条对称弧线的形状，其两个弧面和两个平面垂直，如图4所示，定位孔421的开口方向分别正对制动轴44的两个平面和两个弧面。在制动轴44的中部，其弧面两侧各设有一个对应制动轮3齿间形状的凸齿441，如图5所示，两个凸齿441上下成一百八十度排开，它们的最大宽度超出了限位凸缘I 43和限位凸缘II 45的轴径，凸齿441两边与制动轴44的两个平面一致，因此凸齿441的厚度与制动轴44的厚度一样；连接轴II 46与连接轴I 41一样，设置离合件4的一端。如图6所示，棘爪座5为一个阶梯轴，分为两部分，一端的轴径大但长度短，而另一端的轴径虽然小但长度长，如图7所示，在轴径较长的一端设有一个径向设置的开孔I 52，开孔I 52为一个筒状开孔，其一端与外界连接，另一端设置在棘爪座5本体内；在轴径较小的一端设有一个轴向设置的连接孔51，该连接孔51也为一个筒状开孔，其一端与外界连接，另一端设置在棘爪6本体内，因此开孔I 52和连接孔51独立设置在棘爪座5上互不连通，且它们之间的位置相互垂直；连接孔51与连接轴I 41相互对应，棘爪座5在轴径较小的一端上还设有对应销孔I 411的销孔II 53。如图8所示，棘爪6为一个类似长方体形状的结构，其大小可以使其自如地放入开孔I 52内，在棘爪6内部设有一个用于限定弹簧位置的开孔III61，顶部设有带弧面的凸头62和限位口I 63，限位口I 63的开口近似呈钝角。如图9所示，棘轮7呈圈状其内部设置有四个成九十度相邻且与棘爪6顶部外形对应的限位口II 71，每个所述限位口II 71都由相同径向分布的平面和弧面组成，且每个限位口II 71的径向分布的平面都和相邻的限位口II 71的弧面首尾相连，每个径向分布的平面长度相同，弧面的半径也都是相同的，因此首尾相连后形四个弧面成一个旋转发散式的形状，每个弧面绕着平面的径向圆点成九十度跨越，并且限位口II 71与相邻弧面处形成一个直角73；棘轮7在它内部弧面对应的外侧设有一个呈九十度的扇形的拉耳72，拉耳72顶部设有圆形开孔II 721，拉耳72的外侧沿弧面开有凹槽II 722，因此凹槽II 722也成九十度的弧形并将开孔II 721从中间一分为二，在此扇形区域内还设有一个用于连接弹簧的开孔IV74。如图12所示，支架座8呈一个凹字形状，其底部设有一个与凹槽II 722配对使用起导向作用的导向孔81。
腔室I 9内设有凹槽I 10，凹槽I 10宽度与限位凸缘I 43外部到限位凸缘II 45外部之间的距离相同，将离合件4对应凹槽I 10的位置放入腔室I 9内，如图2所示，此时限位凸缘I 43和限位凸缘II 45连接在凹槽I 10的侧壁上，限制了离合件4左右位置；连接轴II 46和定位轴42与腔室I 9刚好配合，因此离合件4可以在腔室I 9内自由转动，凹槽I 10的大小足够满足凸齿441的活动需要，即离合件4在转动时凸齿441不会碰到机箱1本体。安装后离合件4转动时其凸齿441刚好能嵌入设在腔室III32内的制动轮3上。离合件4安装在腔室I 9后，腔室II11刚好正对定位孔421，此时弹珠111和复位弹簧III112就被离合件4的定位轴42和平端紧定螺钉113限定位置，一旦离合件4转动使得弹珠111刚好被嵌入定位孔421中它上面的凸齿441就处于竖直或者水平状态，因此安装在腔室II11内的定位组件就能与作用于离合件4。支架座8安装在机箱1位于腔室I 9的外部，通过螺钉固定在机箱1上，在该端棘爪座5与离合件4通过连接轴I 41插入连接孔51，并用销轴54插入销孔I 411和销孔II 53加固连接。如图2、10所示，同时在该端棘爪座5外部还套有复位弹簧I 55，复位弹簧I 55的一端连接在机箱1上。如图11所示，在棘爪座5的开孔I 52内开复位弹簧II 521将棘爪6顶向外侧，使棘爪6顶部始终超出棘爪座5边缘。将棘轮7按照棘爪6的形状安装在棘爪座5上，使棘爪6的凸头62正对棘轮7的限位口II 71，同时棘爪6的限位口I 63正对棘轮7的限位口II 71与相邻弧面处形成的直角73。如图1所示，在棘轮7外侧通过螺钉安装有一个圆环形的防尘盖12，起到防尘、美观的效果。安装好的棘轮7，拉耳72上的凹槽II 722刚好正对下方支架座8上的导向孔81。用拉绳固定在开孔II 721上，拉绳沿着凹槽II722就能顺势通过导向孔81始终处于竖直状态，便于工人操作。而复位弹簧I55的另一端通过开孔IV74连接在棘轮7上。
使用时通过拉绳拉动棘轮7，如图11所示，棘爪6跟随棘轮7在顺时针方向一起转动，棘轮7在直角73处通过限位口I推动棘爪6，棘爪座5也跟随运动，如图2所示，当转动过四分之一圈时定位组件的弹珠111嵌入离合件4，使得离合件4产生一次定位，而此时复位弹簧I 55也跟随棘轮7顺时针转动并产生了弹性形变。定位后的离合件4上的凸齿441成水平状态，与制动轮3分离。当外力撤销，棘轮7在复位弹簧I 55的作用下逆时针转动，因为离合件4和棘爪座5是连动的，因此被定位的离合件4使棘爪座5也被定位，棘轮7逆时针转动不能带动棘爪6转动，如图2所示，因为逆时针转动时棘轮7的内部的弧面顺着棘爪6带弧面的凸头62将棘爪6推入开孔I 52内，直至下个限位口II 71转到棘爪6正面使得棘爪6弹出再次与棘轮7相连，即棘爪6和棘轮7复位。再次拉动拉绳并使棘轮7转动四分之一周后，如图13所示，凸齿441成竖直状态，就能使凸齿441与制动轮3捏合，从而实现制动。而再次拉动拉绳并使棘轮7转动四分之一周后就又回到凸齿441成水平状态。这样管状电机限位离合装置通过拉动拉绳使棘轮7转动四分之一周不断实现制动状态和分离状态之间的转换。在整个过程中离合件4的动作和外力的作用在时间上是同步的，即有外力作用时管状电机限位离合装置的状态就改变，因此本发明管状电机限位离合装置离合动作快速敏捷。各个部件一体化设计在简化机械结构降低成本的同时，提高了该装置的稳定性，易于操作，装配、拆卸维修方便。
Claims (6)
1.一种管状电机限位离合装置，它包括机箱(1)、中心轴(2)，所述机箱(1)内部安装有制动轮(3)和制动组件，所述制动轮(3)与制动组件活动连接，所述制动轮(3)中心设有一个插孔(31)，所述中心轴(2)插入插孔(31)，其特征在于：所述制动组件包括离合件(4)、棘爪座(5)、棘爪(6)、棘轮(7)、复位弹簧I(55)、支架座(8)，所述离合件(4)呈轴状，从左至右依次包括呈圆柱形的连接轴I(41)，限位凸缘I(43)，制动轴(44)，限位凸缘II(45)和呈圆柱形的连接轴II(46)，所述制动轴(44)的横截面呈一个具有两条平行的边和两条对称的弧线的腰圆形，在所述制动轴(44)中间的两侧弧面上分别设有一个对应制动轮(3)的凸齿(441)，所述机箱(1)内部在与制动轮(3)相切的地方设有对应离合件(4)形状的腔室I(9)，所述离合件(4)安装在腔室I(9)内，所述腔室I(9)设有对应凸齿(441)的凹槽I(10)，所述凹槽I(10)与制动轮(3)所在的空间连通，所述凹槽I(10)宽度与限位凸缘I(43)外部到限位凸缘II(45)外部的距离相同，所述支架座(8)安装在机箱(1)上，并位于腔室I(9)的外部，所述棘爪座(5)呈阶梯轴，在轴径小的一端设有对应连接轴I(41)的连接孔(51)，在所述棘爪座(5)轴径大的一端径向设有用于安装棘爪(6)的开孔I(52)，所述连接孔(51)与开孔I(52)互相垂直，所述棘爪座(5)通过连接轴I(41)插入连接孔(51)的过盈配合与离合件(4)连接在一起，所述棘爪座(5)轴径小的一端套有所述复位弹簧I(55)，所述复位弹簧I(55)的一端与机箱(1)连接，所述棘爪(6)安装在开孔I(52)内并且在开孔I(52)内还设有开复位弹簧II(521)，所述棘爪(6)底部通过开复位弹簧II(521)与棘爪座(5)相连，所述棘爪(6)顶部设有带弧面的凸头(62)和限位口I，所述棘轮(7)呈圈状，其内部设置有四个成九十度相邻且与棘爪(6)顶部外形对应的限位口II(71)，每个所述限位口II(71)都由相同径向分布的平面和弧面组成，且每个限位口II(71)的径向分布的平面都和相邻的限位口II(71)的弧面首尾相连，所述棘轮(7)套在棘爪座(5)轴径大的一端，所述复位弹簧I(55)的另一端与棘轮(7)连接。
2.根据权利要求1所述管状电机限位离合装置，其特征在于：所述连接轴I(41)上设有销孔I(411)，所述棘爪座(5)轴径小的一端设有对应销孔I(411)的销孔II(53)，所述连接轴I(41)插入连接孔(51)，在销孔I(411)和销孔II(53)内插入销轴(54)。
3.根据权利要求1所述管状电机限位离合装置，其特征在于：所述限位凸缘I(43)和连接轴I(41)之间设有定位轴(42)，所述定位轴(42)上设有四个成九十度相邻的定位孔(421)，所述机箱(1)上设有垂直腔室I(9)的腔室II(11)，所述腔室II(11)正对定位孔(421)，所述腔室II(11)内从上至下依次设有定位弹珠(111)、复位弹簧III(112)和平端紧定螺钉(113)，所述定位孔(421)的开口方向分别对应制动轴(44)的两个平面和两个弧面。
4.根据权利要求1所述管状电机限位离合装置，其特征在于：所述棘轮(7)上设有用于搬动棘轮(7)的呈扇形的拉耳(72)，所述拉耳(72)顶部设有开孔II(721)，所述拉耳(72)在外侧沿弧面开有凹槽II(722)，所述支架座(8)上对应凹槽II(722)的位置设有导向孔(81)。
5.根据权利要求1或4所述管状电机限位离合装置，其特征在于：所述棘轮(7)外部设有圆环形防尘盖(12)。
6.根据权利要求1所述管状电机限位离合装置，其特征在于：所述插孔(31)呈腰圆形，所述中心轴(2)的横截面呈腰圆形。
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| JP平9-88458A 1997.03.31 |
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