CN101555751A - 工业门手拉驱动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种工业门手拉驱动机构，装设在用于驱动工业门升降的电机端盖上，包括提供给用户进行手动控制的手驱装置和与该手驱装置联动的转轴，该机构还包括：齿轮副，具有联动和脱钩两种不同状态，包括用于实现状态切换的枢设在转轴上的主动齿轮和固设在电机轴上的从动齿轮；旋转助推装置，与转轴联动以带动与之活动连接的所述主动齿轮旋转；偏心助拉装置，包括沿该转轴径向设置的轴销及枢设在转轴上以该轴销为轴偏心连接的扭套，该扭套与所述主动齿轮联动以在转轴旋转的同时以轴销的偏心旋转牵拉扭套及该主动齿轮轴向运动与所述从动齿轮实现所述联动与脱钩的状态切换。本发明具有安全省力、便于安装及拆卸维护，以及便于拉动链条等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业门手拉驱动机构。
背景技术
工业门中，手拉驱动机构为用户操作工业门提供了便利，本申请人在此一领域长期从事研发工作，并已形成多项专利申请，请参阅本申请人在中国专利局申请的一系列专利公告文本，以增强对本领域的了解。
据本申请人的认识，目前用于工业提升门的手拉驱动机构由于设计上的不足，部件之间的连接间接多层，手拉时施加的力会被分解为两个以上的力，直接用于开门的力小于该施加的力，因而要拉动开门时必然比较费力，且这种设计导致手拉角度和方位均有很大限止，降低了产品的实用价值，给用户的操作带来很大的不便。
此外，目前的手拉驱动机构在结构上的设计也不甚科学，从而导致拆装、维护上的不便，甚至其安全性能也不甚可靠。
发明内容
本发明的目的在于克服上述的诸多不足，提供一种省力、安全、便于安装维护且便于用户在任意位置进行手拉操作的工业门手拉驱动机构。
为实现该目的，本发明采取如下技术方案：
本发明的工业门手拉驱动机构，装设在用于驱动工业门升降的电机端盖上，包括提供给用户进行手动控制的手驱装置和与该手驱装置联动的转轴，该机构还包括：
齿轮副，具有联动和脱钩两种不同状态，包括用于实现状态切换的套设在转轴上的主动齿轮和固设在电机轴上的从动齿轮；
旋转助推装置，与转轴联动以带动与之活动连接的所述主动齿轮旋转；
偏心助拉装置，包括沿该转轴径向设置的轴销及枢设在转轴上以该轴销为轴偏心连接的扭套，该扭套与所述主动齿轮联动以在转轴旋转的同时以轴销的偏心旋转牵拉扭套及该主动齿轮轴向运动与所述从动齿轮实现所述联动与脱钩的状态切换。
根据本发明的一个实施例，所述齿轮副中，主动齿轮与从动齿轮均为伞形齿轮，两者之间直接相互配合；另一实施例中，主动齿轮与从动齿轮通过至少一个变速齿轮进行间接配合。
具体的，所述旋转助推装置包括：攻进套，固定套设在转轴上以随转轴带动与之活动连接的主动齿轮旋转；扭力弹簧，与攻进套相连接以在攻进套转动时提供回释力而带动转轴复位。攻进套与主攻齿轮相对向处均设有相互啮合以实现活动连接的齿。
所述偏心助拉装置还包括弹性元件，设置在转轴上远离所述手驱装置的一端，并在弹性元件靠近手驱装置的一端与所述扭套相抵触以在转轴转动时提供回释力给该扭套。较佳的，所述弹性元件为柱形弹簧或锥形弹簧。
更进一步，所述偏心装置中，扭套上设置有销滑槽，所述轴销穿过该销滑槽实现偏心转接。较佳的，所述销滑槽为三角形。
考虑到转轴长度及成本因素，所述扭套与主动齿轮之间，分别与同一套筒的两端相连接以实现联动。而所述主动齿轮的用于与从动齿轮联动的齿部的内径大于所述套筒的外径以便不影响该齿部的活动空间。
考虑到安全因素，所述主动齿轮外围固设一撞圈，该撞圈在该主动齿轮未受偏心助拉装置牵拉的状态下与一用于控制电机电源通断的保护开关相抵触以使该保护开关处于常闭状态而导通电机电源，而在主动齿轮受偏心助拉装置牵拉的状态下则脱离保护开关以使该保护开关处于常开状态而切断电机电源。
为了达到省力的目的，令链条与链轮直接配合，而手拉的力直接作用在转轴上，所述手驱装置包括链条与相应的链轮，链轮设有外罩，链条经过一导套设置。
考虑结构的紧凑性，该机构还包括提升支架，其上装设所述转轴。进一步，该提升支架一体成型或装设为所述扭力弹簧提供支点的扭簧挡销
为使该机构构成总成，该机构除手驱装置外整体被一机罩封装。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
首先，本发明在设计上比较精细巧妙，尤其是偏心助拉装置与旋转助推装置及两者的配合的设计，在偏心助拉装置中通过在转轴上设置轴销与扭套，使其实现偏心连接，在链条被拉动时，通过一系列的连动关系使扭套能带动主动齿轮沿转轴旋转滑动，且能通过弹性元件自动复位；同理，而且同时，在旋转助推装置中，通过转轴带动攻进套以便与偏心助拉装置配合带动主动齿轮旋转，且能通过扭力弹簧自动复位。通过这些精妙的设计，为本发明带来了创新特点；
其次，本发明克服了以往手拉链条产生分力的缺陷，使手拉力集中在链条，经链轮传动至转轴上，由此，可使操作者得到省力的效果；
再者，本发明充分考虑安全因素，撞圈的设计，在用户进行手动操作时及时切断电机电源，防止突然通电所带来的危险，改良了安全系数；
还有，本发明以总成的方式进行设计，便于安装和拆卸维护，手驱装置与其它部件相分离进行封装的设计，尤其体现其易维护性；
此外，以链轮与链条相配合的手驱装置的设计，使链条的活动限止仅由链轮外罩决定，从而便于用户在几乎任意位置进行链条的拉动操作。
以下将结合附图及具体实施例对本发明做进一步说明：
附图说明
图1为本发明工业门手拉驱动机构的一个纵剖图；
图2为本发明工业门手拉驱动机构的俯视图，其中顶面部件被局部去除以揭示更清楚的内部结构；
图3为图2中的D-D方向剖面图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的工业门手拉驱动机构的最佳实施例的一个剖面图中，其底部为工业门电机所具有的电机轴19及电机端盖18等周边部件，本机构通过与电机端盖18相装设而固定，机构的主体为包括旋转助推装置、偏心助拉装置、提升支架15、转轴13及齿轮副(10，17)等被机罩16所罩设的主体部件，右侧则为用于提供手动操作的手驱装置。手驱装置用一外罩2封装，并与该机罩16构造总成。
所述的手驱装置，包括链轮5、链条1和链条导套4，均被一个链轮外罩2封装保护以免链条1在拉动时松脱，链轮外罩2采用公知的活动式设计，可以被任意旋转并固定，而导套4被挂设在该外罩2上且卡入链轮5的轮槽中，链条1置入轮槽之上的导套4中以避免卡链，如此，链条1的两端均可被拉动，以使链轮5正向或反向旋转。由于外罩2的活动式设计，可以随时旋转外罩2的位置，以扩大或改变链条1的活动限止，提供更高的操作灵活性。
所述的转轴13一端穿过该链轮5的圆心并用固定螺钉锁固以使转轴13与链轮5实现联动，另一端则枢设在机罩16内的所述提升支架15上，从而操作该链条1所施加的力可直接通过链轮5作用在转轴13上。为了便于装设所述齿轮副(10，17)，转轴13在电机轴19端面之上与电机轴19呈垂直设置关系。转轴13的枢设端(图1左侧)通过一个轴承23与提升支架15相枢设，而另一端也通过另一轴承3与该提升支架15相架设，由提升支架15为转轴13及手驱装置等部件提供框架辅助。
所述的齿轮副(10，17)，在本实施例中仅包括彼此联动的主动齿轮10和从动齿轮17，主动齿轮10活动套设在转轴13上，使得主动齿轮10可进一步在转轴13上实现滑动和旋转，而从动齿轮17则固设在电机轴19末端，从而，当主动齿轮10滑动到一定的位置时可与该从动齿轮17相啮合，随着主动齿轮10进一步进行正向或反向转动，便可以带动电机轴19正向或反向旋转以提升或降落工业门。显然，根据转轴13与电机轴19的垂直关系，较为直接的方式是将主动齿轮10和从动齿轮17设计为伞形齿轮。
进一步，请结合图2，在本机构的俯视效果中，为了防止在手拉链条1的过程中电机突然通电而发生事故，在主动齿轮10外围固定套设一撞圈9，在机罩16提升支架15的当主动齿轮10未受牵拉时撞圈9的相对应位置处设置一保护开关22，在主动齿轮10未受后述扭套11牵拉时，撞圈9压迫保护开关22使其处于常闭状态，从而保证电机电源的导通，而在主动齿轮10受牵拉时，由于主动齿轮10的轴向滑动，带动撞圈9远离该保护开关22，从而使保护开关22处于常开状态，而使电机电源关断，此举可排除发生电力事故的可能，当主动齿轮10复位后，保护开关22受压又可再度接通电机，一旦电机通电，便可正常工作。
前述可见，齿轮副(10，17)具有两种状态，其一为啮合以联动的状态，其二为非啮合以脱钩的状态，而这两种状态之间的切换需要所述偏心助拉装置与旋转助推装置配合完成。
所述的偏心助拉装置，包括轴销12、扭套11以及弹性元件14。在转轴13的枢设端即远离该手驱装置的一端，见图1中左侧，设置一弹性元件14，该弹性元件14在本实施例中为套入转轴13的柱形弹簧，如为考虑总成的体积，可将柱形弹簧替换为锥形弹簧。柱形弹簧在转轴13的枢设端一侧与提升支架15的壁面相抵触而限位，而另一侧，在转轴13的相邻位置处径向设置所述轴销12，且转轴13还活动套设所述扭套11，扭套11一侧与该弹性元件14相抵触连接，扭套11上还设置有销滑槽110，本实施例中销滑槽110大致呈三角形，销滑槽110绕轴销12偏心旋转连接，从而在转轴13旋转时，扭套11在跟随转轴13旋转的同时，受轴销12的限制，也同时绕转轴13旋转并且滑动压缩该弹性元件14，而弹性元件14的弹性势能也便逐渐升高，当其积聚到一定程度便释放回释力给该扭套11，以助扭套11和转轴13复位。
该偏心助拉装置主要用于牵拉所述主动齿轮10，本实施例中，在扭套11的远离弹性元件14的一端固定连接一套设在转轴13上的套筒24，套筒24则与主动齿轮10相固定连设，且主动齿轮10的伞形齿部的内径大于套筒24的外径以便套筒24不影响主动齿轮10与从动齿轮17的啮合，藉由扭套11的牵拉，联动套筒24与主动齿轮10一起旋转滑动至主动齿轮10与从动齿轮17啮合，并带动从动齿轮17旋转以小幅度提升或降落工业门，此时由于弹性元件14的作用，扭套11、套筒24及主动齿轮10联动复位，主动齿轮10与从动齿轮17便从联动状态切换为脱钩状态。
需要注意的是，主动齿轮10与从动齿轮17在啮合时容易出现碰齿的情况，但是，由于扭套11的销滑槽110绕轴销12的旋转是松散的，在扭套11旋转的运动过程中，扭套11自身由于其销滑槽110与轴销12之间的这种松散连接而可在一定幅度内晃动，由此，当所述主动齿轮10与从动齿轮17出现碰齿现象时，从动齿轮17能由于扭套11的晃动而更好的与从动齿轮17准确啮合。
可见，所述的偏心助拉装置更侧重于在转轴13的轴向上提供助力，而所述旋转助推装置则更侧重于在转轴13的圆周方向上提供助力。
所述旋转助推装置包括攻进套8和扭力弹簧7，请进一步结合图3，攻进套8内空心设置并且转轴13至少在其相对应部位也被设计成相应形状以便转轴13可以带动攻进套8联动旋转而不会导致彼此间相对旋转，攻进套8在靠近手驱装置的一侧设有一较细的区域以供套入所述扭力弹簧7，而另一侧相对粗大且其端面被加工成齿状，主动齿轮10与攻进套8的相对端面也被加工成齿状，由此主动齿轮10与攻进套8间通过齿进行配合实现活动连接，彼此间在啮合时可以联动，而在分离时则不发生相互作用。如图3所示，所述扭力弹簧7具有柱形螺旋部和同向伸出的两个形成对向折弯的伸出端，其柱形螺旋部套入攻进套8的较细区域，由此被限位在攻进套8的较粗区域与提升支架15的一个壁面之间，其两个伸出端均勾设在同一固设于提升支架15的扭簧挡销21(图2、3均有体现)上，由此，在攻进套8随转轴13正转或反转时，扭力弹簧7均能通过其中一个伸出端积聚弹性势能，当弹性势能积聚到一定程度，扭力弹簧7便能提供一个回释力给攻进套8，逼使攻进套8带动转轴13复位。而在攻进套8受用户主动操作链条1带动转轴13旋转之初，攻进套8随转轴13转动时，会由其一侧的齿部的啮合关系带动主动齿轮10转动，由此，旋转助推装置便同时起到带动主动齿轮10旋转的作用。
可见，所述偏心助拉装置与旋转助推装置，均受转轴13的驱动，在转轴13初始旋转时，旋转助推装置藉由其攻进套8带动主动齿轮10旋转的同时，偏心助拉装置也藉由其偏心连接关系配合带动主动齿轮10旋转，并且偏心助拉装置在此时已具有牵拉主动齿轮10轴向滑动的趋势；转轴13继续旋转，偏心助拉装置继续工作，主动齿轮10即被偏心助拉装置牵拉而与攻进套8相脱钩，主动齿轮10继续轴向运行，在其行程末端与从动齿轮17相啮合，依靠偏心助拉装置的继续旋转而使主动齿轮10带动从动齿轮17移动至少一个齿位，电机轴19从而微量旋转，由此工业门得以微量提升或降落(依据链轮5转动方向而定)；继而，被压缩的弹性元件14和被扭压的扭力弹簧7均释放其弹性势能，即提供给扭套11以轴向的回释力及提供给攻进套8以切线(圆周)方向的回释力，前者可助扭套11、套筒24、主动齿轮10联动轴向运动及旋转复位，后者可助攻进套8旋转复位，同时也带动转轴13旋转复位，由此即完成一个操作周期。只要操作者同向不断地拉动链条1，便可不断地重复此一周期，从而不断提升或降落工业门。
在本发明的未图示的其它实施例中，所述齿轮副(10，17)可包括具有变速关系的多个齿轮，即在主动齿轮10与从动齿轮17之间设置至少一个变速齿轮，主动齿轮10与从动齿轮17也并不局限为伞形齿轮，而是可以充分运用公知的齿轮结构进行组合，本领域内普通技术人员应可依此适当变通。
关于提升支架15的设计，本领域内普通技术人员当应知晓，其可依据机罩16内的具体空间做灵活设计，并且，所述的旋转助推装置的扭簧挡销21也可与提升支架15一体成型。
至于所述偏心助拉装置的扭套11上的销滑槽110，并不局限于前述三角形，其可为其它形状如椭圆形、多边形等，具体的形状设计可依主动齿轮10的轴向行程及旋转幅度而设计，只要使其回释力的释放保持与扭力弹簧7回释力的释放基本同步即可。
而所述的扭套11、套筒24以及主动齿轮10，其彼此之间由于具有固定连接关系，也可相邻两两之间，或者三者一起一体成型，举凡此类，应是本领域普通技术人员所应知晓之替换原则。
此外，一些公知的机械设置方式也应被本发明的精神所涵盖，例如，在轴承3，23外围设置轴承盖6以对轴承3，23进行保护，在提升支架15上采用固定螺钉20锁固的方式进行稳固连接以保证结构的稳定等。
综上所述，本发明通过精细巧妙的设计，使工业门手拉驱动机构形成一总成，可方便地与工业门的驱动电机轴19相装设，且便于拆卸维护；手驱装置的设计方式也便于用户在任意位置进行链条1拉动操作，而且能达到省力的效果；撞圈9与保护开关22的结合还能进一步保护本机构整体上的安全性。诸如此类，均使本发明具有有别于公知技术的创新特点和进步性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但并不代表仅仅受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理的情况下所作出的任何改变、修饰、替代、组合、简化，均应视为与本发明等效的置换方式，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1、一种工业门手拉驱动机构，装设在用于驱动工业门升降的电机端盖上，包括提供给用户进行手动控制的手驱装置和与该手驱装置联动的转轴，其特征在于，该机构还包括：
齿轮副，具有联动和脱钩两种不同状态，包括用于实现状态切换的套设在转轴上的主动齿轮和固设在电机轴上的从动齿轮；
旋转助推装置，与转轴联动以带动与之活动连接的所述主动齿轮旋转；
偏心助拉装置，包括沿该转轴径向设置的轴销及枢设在转轴上以该轴销为轴偏心连接的扭套，该扭套与所述主动齿轮联动以在转轴旋转的同时以轴销的偏心旋转牵拉扭套及该主动齿轮轴向运动与所述从动齿轮实现所述联动与脱钩的状态切换。
2、根据权利要求1所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：所述齿轮副中，主动齿轮与从动齿轮均为伞形齿轮，两者之间直接相互配合。
3、根据权利要求1所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：所述齿轮副中，主动齿轮与从动齿轮通过至少一个变速齿轮进行间接配合。
4、根据权利要求1所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于，所述旋转助推装置包括：
攻进套，固定套设在转轴上以随转轴带动与之活动连接的主动齿轮旋转；
扭力弹簧，与攻进套相连接以在攻进套转动时提供回释力而带动转轴复位。
5、根据权利要求4所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：所述攻进套与主攻齿轮相对向处均设有相互啮合以实现活动连接的齿。
6、根据权利要求1所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：所述偏心助拉装置还包括弹性元件，设置在转轴上远离所述手驱装置的一端，并在弹性元件靠近手驱装置的一端与所述扭套相抵触以在转轴转动时提供回释力给该扭套。
7、根据权利要求6所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：所述弹性元件为柱形弹簧或锥形弹簧。
8、根据权利要求1所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：所述偏心装置中，扭套上设置有销滑槽，所述轴销穿过该销滑槽实现偏心转接。
9、根据权利要求8所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：所述销滑槽为三角形。
10、根据权利要求1所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：所述扭套与主动齿轮之间，分别与同一套筒的两端相连接以实现联动。
11、根据权利要求10所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：所述主动齿轮的用于与从动齿轮联动的齿部的内径大于所述套筒的外径。
12、根据权利要求1至11中任意一项所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：所述主动齿轮外围固设一撞圈，该撞圈在该主动齿轮未受偏心助拉装置牵拉的状态下与一用于控制电机电源通断的保护开关相抵触以使该保护开关处于常闭状态而导通电机电源，而在主动齿轮受偏心助拉装置牵拉的状态下则脱离保护开关以使该保护开关处于常开状态而切断电机电源。
13、根据权利要求1至11中任意一项所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：所述手驱装置包括链条与相应的链轮，链轮设有外罩，链条经过一导套设置。
14、根据权利要求1至11中任意一项所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：该机构还包括提升支架，其上装设所述转轴。
15、根据权利要求4至11中任意一项所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：该机构还包括提升支架，该提升支架一体成型或装设为所述扭力弹簧提供支点的扭簧挡销。
16、根据权利要求1至11中任意一项所述的工业门手拉驱动机构，其特征在于：该机构除手驱装置外整体被一机罩封装。
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