CN102497057A - 一种牵引器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牵引器，包括牵引器外壳，牵引器外壳内设有同步电机和减速齿轮组，所述同步电机包括定子部分和转子部分，定子部分包括电机上盖、电机外壳、线圈骨架，转子部分包括位于电机上盖和电机外壳内的磁钢、磁钢中心设有中心轴，位于电机外壳上方的中心轴上设有中心齿轮，减速齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮；中心轴上设有控制中心齿轮上下移动的斜坡分离器；所述磁钢和中心齿轮各设有一组可相互配合的交叉齿状结构，且磁钢与中心齿轮之间设有中心弹簧；第一齿轮和第二齿轮各设有一组可相互配合的交叉齿状结构，且第一齿轮和第二齿轮之间设有齿轮弹簧；中心齿轮和第一齿轮在各自动作中，两者始终保持啮合状态。

Description

一种牵引器

技术领域

本发明涉及一种自动水、气、阀类的自动开关与控制领域的牵引装置，特别是一种结构简单、质量稳定的牵引器。

背景技术

目前市场上的牵引器大概有两种，一种结构,齿轮箱体由上，下壳体组成，箱体内置有一个中心固定架，中心固定架的下方，即在下壳体内装有一个同步电机，同步电机的极板上固定着供齿轮运转的轴，轴上装着一组通过变慢速度增大力矩的齿轮组件，同步电机的极板面上还立式装有一个电磁吸铁组件，通电后同步电机与电磁吸铁同时工作，同步电机带动齿轮运转，电磁吸铁吸合，电磁吸铁吸合产生杠杆作用使一端挡柱一个制动阻尼块齿轮，因制动阻尼块齿轮与小行星变速齿轮组件中的内齿轮啮合，所以该内齿轮被制止转动以后，同步电机的旋转才能则带动整个齿轮组件运转，产生的输出力由输出齿轮通过输出齿轮轴传递到中心固定架的上部，使固定中盖与上壳体内设置的与外部构件联接的齿条产生平移牵引，牵引的行程和距离，是由输出齿轮带动的一个起到开关作用的凸轮到达指定的位置，凸轮松开触点开关式铜弹簧片决定的，牵引结束后电机单独断电停止工作，而电磁吸铁继续保持吸合，使产生的功能继续保持，当控制牵引马达的装置到达设定的回复时间，整个牵引马达断电，电磁吸铁由本身的拉簧作用产生回复，不再控制小行星变速齿轮组件中的内齿轮，这时牵引马达由于受到被牵引物的返回力作用使牵引马达回到原来的起始状态。

该结构的牵引马达存在的不足是：1整体结构复杂；2电磁吸铁组件所产生的动作会由于牵引器本身的累计制造误差而制动不住阻尼块，出现中途牵引力不住够滑回去的现象；3)变速齿轮组件中的行星齿轮组件结构复杂，零件较多，对于质量较难控制；4原材料成本高，制造成本高。

另一种应用于全自动洗衣机的牵引马达，将电磁吸铁的控制原理改为用一个磁环，通过磁环产生切割磁场的原理，带动一个嵌有铜圈或铝圈的齿轮，然后由嵌有铜圈或铝圈的齿轮再带动一组变速增大力矩的齿轮，使其中一个带钩的齿轮，勾住制动阻尼块齿轮，制动阻尼块齿轮制动传动齿轮组件中的内齿轮，当牵引到位后由一个类似于拨杆的零件起作用，让传动部分分离了电机的传动，电机继续带动磁环旋转切割磁场，使嵌有铜圈的齿轮组件制动阻尼块齿轮，内齿轮一直保持制动状态，使牵引器到位后的功能继续保持，当控制牵引器的装置到达设定回复的时间后，牵引马达断电，此时磁环和铜圈通过一个拉簧使其回位，不再制动阻尼块及内齿轮，牵引马达由被牵引物的返回力作用回到原来的起始状态。

该种牵引器的缺点是结构复杂，代替电磁吸铁部分的磁环、铜圈、拉簧有一个很难控制的力的配比关系，而且质量极不稳定，由于制造难度高，增加了人力成本和设备方面的成本，所以同样也是增加了产品的成本。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种牵引器。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种牵引器，包括牵引器外壳，牵引器外壳内设有同步电机和减速齿轮组，所述同步电机包括定子部分和转子部分，定子部分包括电机上盖、电机外壳、线圈骨架，转子部分包括位于电机上盖和电机外壳内的磁钢、磁钢中心设有中心轴，位于电机外壳上方的中心轴上设有中心齿轮，减速齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮；

中心轴上设有控制中心齿轮上下移动的斜坡分离器；

所述磁钢和中心齿轮各设有一组可相互配合的交叉齿状结构，且磁钢与中心齿轮之间设有中心弹簧；中心齿轮下移使中心弹簧处于压缩状态时，磁钢和中心齿轮的交叉齿状结构啮合，磁钢转动传动给中心齿轮；中心齿轮上移使中心弹簧处于伸展状态时，磁钢和中心齿轮的交叉齿状结构分离；

第一齿轮和第二齿轮各设有一组可相互配合的交叉齿状结构，且第一齿轮和第二齿轮之间设有齿轮弹簧；第一齿轮上移使齿轮弹簧处于压缩状态时，第一齿轮和第二齿轮的交叉齿状结构啮合，第一齿轮转动传动给第二齿轮；第一齿轮下移使齿轮弹簧处于伸展状态时，第一齿轮和第二齿轮的交叉齿状结构分离；

所述牵引器外壳内设有控制第一齿轮上下移动的齿轮移动控制件；

中心齿轮和第一齿轮在各自动作中，两者始终保持啮合状态。

本发明中，所述齿轮移动控制件包括设置在电机线圈骨架内的铁芯以及设置在电机上盖上方的翘板，所述翘板一端位于铁芯上端，另一端位于所述第一齿轮下方，翘板中部设置在电机上盖上的凸起卡口上，铁芯将翘板一端吸合后，翘板另一端将第一齿轮上移。

本发明中，所述斜坡分离器上设有滑槽，所述中心轴位于滑槽内，滑槽背面两侧设有台阶，台阶具有斜坡，斜坡的对侧设有限位块，所述中心齿轮上设有与所述限位块配合的制转挡块。

本发明中，所述制转挡块为一个以上。

本发明中，所述第一齿轮与齿轮移动控制件之间设有磁钢定向件。

有益效果：本发明所述牵引器能非常简单地实现牵引启动，牵引维持、牵引回复整个动作过程。主要在于牵引器的驱动电机部分和被驱动减速齿轮组部分分别设置了上下分离与啮合的控制装置，由电机中心齿轮将两个装置串联在一起，即起到驱动作用又起到控制作用。因此结构简单，成本低、制造容易、质量可靠、同时只需要在齿轮组件的终端更换外部联接的构件，就可以互换成多种产品规格，牵引器的核心结构不需要改变。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本发明牵引器剖视图。

图2为牵引器部分部件爆炸示意图一。

图3为牵引器部分部件爆炸示意图二。

图4为斜坡分离器结构示意图。

图5为输出齿轮结构示意图。

图6为牵引器牵引状态时部分部件组合示意图。

图7为牵引器牵引维持状态时部分部件组合示意图。

图8为牵引器牵引回复状态时部分部件组合示意图。

图9为牵引器俯视图。

具体实施方式

如图1、图2以及图3所示，本发明公开了一种牵引器，包括牵引器外壳，牵引器外壳包括上端壳体18和下端壳体20。牵引器外壳内设有同步电机和减速齿轮组，所述同步电机包括定子部分和转子部分，定子部分包括电机上盖24、电机外壳21、线圈骨架23、电机线圈（图中未示出）。转子部分包括位于电机上盖24和电机外壳21内的磁钢10、磁钢中心设有中心轴11，位于电机上盖的上方的中心轴11上设有中心齿轮1，所述中心齿轮1上设有两个制转挡块1a。减速齿轮组包括第一齿轮2、第二齿轮3。中心轴11上设有控制中心齿轮1上下移动的斜坡分离器17。所述磁钢和中心齿轮各设有一组可相互配合的交叉齿状结构，即中心齿轮下方设有类似鱼齿的凸块1b，磁钢10上设有可与凸块1b啮合的凸块10a，磁钢与中心齿轮之间设有中心弹簧29。中心齿轮1下移使中心弹簧29处于压缩状态时，磁钢和中心齿轮的交叉齿状结构啮合，磁钢转动传动给中心齿轮。中心齿轮1上移使中心弹簧29处于伸展状态时，磁钢和中心齿轮的交叉齿状结构分离。第一齿轮2和第二齿轮3各设有一组可相互配合的交叉齿状结构，即第一齿轮2上方设有类似鱼齿的凸块2a，第二齿轮3下方设有可与凸块2a啮合的凸块3a，凸块的形状可以是三角形或者方形或者其他形状。且第一齿轮和第二齿轮之间设有齿轮弹簧30。第一齿轮上移使齿轮弹簧处于压缩状态时，第一齿轮和第二齿轮的交叉齿状结构啮合，第一齿轮转动传动给第二齿轮。第一齿轮下移使齿轮弹簧处于伸展状态时，第一齿轮和第二齿轮的交叉齿状结构分离。所述牵引器外壳内设有控制第一齿轮上下移动的齿轮移动控制件。中心齿轮和第一齿轮在各自动作中，两者始终保持啮合状态。

所述第一齿轮与齿轮移动控制件之间设有磁钢定向件25。所述磁钢定向件25的一端卡在磁钢外表面的齿槽内，确保磁钢只能顺一个方向转动，不能反向转动。

所述齿轮移动控制件包括设置在电机线圈内的铁芯27以及设置在电机上盖上方的翘板26，所述翘板一端位于铁芯上端，另一端位于所述第一齿轮下方，翘板中部设置在电机上盖上的凸起卡口24a上，铁芯将翘板一端吸合后，翘板另一端将第一齿轮2上移，凸起卡口24a与电机上盖24为一体。

如图4所示，本发明所述斜坡分离器17上设有滑槽17b，所述中心轴位于滑槽内，滑槽背面两侧设有台阶17c，台阶17c具有斜坡17d，斜坡17d的对侧设有一限位块17e。

实施例

如图2所示，本发明将同步电机的转子磁钢10与中心齿轮1分开，设置上下分离的交叉齿状结构，啮合后中心齿轮1驱动设置的减速齿轮组件，同时在减速齿轮组件的齿轮2和齿轮3之间也同样 设置交叉齿状结构。将中心齿轮的齿部份适当增高，使中心齿轮1齿部始终与齿轮2齿部啮合，使两个分离与啮合结构能串联在一起动作，起到了关键的牵引启动、牵引维持、牵引回复的简易控制。如图9所示，因上述设计的简易控制装置，减速齿轮组件其余部分采用普通的齿轮4、齿轮5代替了原有的以行星齿轮为主的复杂的减速组件，使本牵引器结构更为简单、合理。

定子部分包括电机上盖24、电机外壳21。所述的驱动部分的电机转子磁钢10配装于电机定子部分的中心轴11上，通过注塑成型，中间设有与中心轴11配合的轴孔，上端面设有类似鱼齿形状的斜面凸台10a，磁钢外圆面上设有多个制逆转的齿，结合磁钢定向件25作用于转子磁钢定方向旋转，其同轴上端设有电机中心齿轮1，中间是与中心轴11配合的通孔，中心齿轮的下端同样设有类似鱼齿形状的斜面凸台1b，凸台中间设有凹坑，上下凹坑里面设有弹簧29。所述的中心齿轮的上端是圆柱形，圆柱形边上增设有与圆中心对称的两个制转挡块1a。所述的中心齿轮1与转子磁钢10压缩弹簧29后，上下之间的斜面凸台交叉啮合。所述的齿轮2中间设有与轴12配合的通孔，其上端面围着孔周围设有类似鱼齿状的斜面凸台2a。所述的齿轮2上端同轴设有齿轮3，其中间设有与轴12配合的通孔，齿轮3的下端面围着轴孔同样设有类似鱼齿状的斜面凸台3a，所述的2、3齿轮之间设有嵌套在轴12上的弹簧30，所述的齿轮2受其他动作支配，使其上移与齿轮3啮合，其齿轮3随着齿轮2旋转，反之齿轮2的其他支配上移动作结束，则弹簧30起到帮助齿轮2与齿轮3分离下移。所述的齿轮2分离下移后，其齿部始终与中心齿轮1齿部啮合，齿轮3则由弹簧托起停留在原位，所述的齿轮3齿部与设在轴13上的齿轮4的大直径齿轮齿部啮合，所述的齿轮4，由一个大直径齿轮和小直径齿轮组合，同轴设有与轴13配合的通孔，其小直径与设在轴14上的齿轮5啮合，如图1所示。

如图2和图3所示，齿轮2的移动由齿轮移动控制件控制，所述齿轮移动控制件包括设置在电机线圈骨架内的铁芯27、短路环28以及设置在电机上盖上方的翘板26，所述翘板一端位于铁芯上端，另一端位于所述齿轮2下方，翘板中部设置在电机上盖上的凸起卡口24a上，铁芯将翘板一端吸合后，翘板另一端将齿轮2上移，凸起卡口24b与电机上盖24连为一体。所述的齿轮2下端同轴设有磁钢定向件25，中间是类似于台阶形式的通孔圆柱，通孔与轴12配合，圆柱上端贴紧齿轮2的下端圆柱。所述的定向件25在与圆柱体侧面连为一体设有一类似于支撑杆，支撑杆上端面增设有一半圆弧，半圆弧的内档与高度与齿轮2下端面的薄型圆圈的外圆配合，呈略微抱紧状态。也可以在圆弧的尾端向内档设置一个凸台。

所述的略微抱紧状态是指不影响齿轮2的正常转动，同时还能使支撑杆顺时针、逆时针方向拨动，支撑杆的长度与磁钢圆面的制逆齿相配，当其顺时针方向旋转时，定向件的支撑杆离开制逆齿；逆时针方向旋转时，支撑杆碰撞到磁钢制逆齿后，转子磁钢应无法逆方向旋转，还应能迅速回转为合适。

如图1和图9所示，所述的齿轮4，由一个大直径齿轮和小直径齿轮组合，同轴设有与轴13的配合的通孔，其中还设有相对应的防收缩凹坑，所述齿轮4的小直径齿轮与设在轴14上的齿轮5啮合。所述的齿轮5类似于齿轮4，其小直径齿轮与设在轴15上的齿轮6啮合。

如图1和图3所示，所述的齿轮6类似于齿轮4、齿轮5，其小直径齿轮与设在轴承凹坑位置上的输出齿轮7齿部啮合。所述齿轮7是一个输出齿轮，其下端设置圆柱形，起到齿轮轴的作用，配装在线圈骨架23上设有的起到轴承作用的凹坑23a内，上端面同轴与下端面，设置两种不同直径的圆柱，上圆柱的中间圆周面上设有4个向外突出的键销7a，作用于配装设置的扇形齿轮8，其顶部圆柱起到齿轮轴的作用，穿过中盖19，配装在上端壳体18上设置的轴孔内。所述的扇形齿轮8中间设一通孔，与输出齿轮7同一个轴心圆，通孔内壁设有4个键槽8a，与输出齿轮7上端面4个键销7a配装，其配装高度处在中盖19的上面。所述的扇形齿轮8齿部与设置在中盖上面的齿条9（或者采用钢丝绳）啮合，由扇形齿轮推动齿条9直线牵引外部有关构件。所述的齿条9直线牵引的距离，是由设在输出齿轮7上端面的一个椭圆柱7b在输出齿轮7转动达到设定的位置，推动斜坡形分离器17分离电机中心齿轮与电机磁钢啮合，使电机中心齿轮停止转动齿轮组件确定的。

如图3和图4所示，所述的斜坡形分离器17，其外形类似于扇形，小端位置设有圆形通孔17a，配装在齿轮6上端，另一端设有以圆孔为圆心的圆弧形滑槽17b，位于电机轴中心齿轮1上端，其上端平面处在中盖的下端面，圆弧形滑槽的宽度与中心轴11相配。滑槽背面两侧设有台阶17c，台阶17c具有斜边17d，斜边17d对侧设有一限位块17e，用于形成一个中心齿轮上移后的暂存区域，其高度是根据中心齿轮的挡块与圆柱高度相配的。所述的圆弧形滑槽一端朝下设置台阶高度，也就台阶17c的高，是根据中心齿轮与磁钢之间的斜面凸台交叉啮合的高度相配置。

如图7所示，牵引外部构件到达设定的位置后停止并且保持一定的时间，也就是所谓的牵引维持状态：是由增设在输出齿轮上的椭圆型凸台7b转动到一定的位置，推动斜坡分离器朝斜坡方向移动，使电机中心齿轮圆柱沿着所述的斜坡滑动上移至台阶底面，此时，电机中心齿轮与磁钢分离，电机磁钢仍在转动，电机中心齿轮停止转动，中心齿轮上的制转挡块1a与设在斜坡分离器该位置边缘的限位块17e呈反方向靠接，所述的电机中心齿轮齿部与齿轮2齿部啮合，使整个齿轮组件无法倒转，正是中心齿轮的挡块与齿轮啮合相结合，使牵引器的牵引停止、维持牵引，又结合设计了在齿轮2下移分离使牵引器牵引回复，这样的简单串联结构。

如图1和图8所示，所述的牵引器的回复，是通过所述的齿轮2受其他推动上移动作停止后，由于弹簧30的作用，推动其下移分离于齿轮3，受外部构件拉力拉动齿条9，带动扇形齿轮8、输出齿轮7、齿轮5、齿轮4以及齿轮3齿轮，呈无负载状态快速倒转回复。述齿轮3上端设计一类似于环形的离心减速块16，其两端环形中间设有两圆孔用于固定在齿轮3上端增设的两个小圆柱上，其另两端设有两块仅用薄壁连接的配重块，当所述离心减速块旋转时，配重块离心扩展，直径增大，与设在中盖19下端面上的圆形凹坑内壁摩擦，从而延缓其回转速度，起到减速缓冲作用。

如图3和图5所述的输出齿轮7上端设有圆形凹槽7c，圆形凹槽与设置的椭圆型凸台7b边缘之间还设置有一个与圆形凹槽相切、深度一致的凹槽7d，所述的凹槽7c、7d与斜坡式分离器扇形边缘背面增设的一圆柱17f呈滑动配合，当输出齿轮回复转动时，推动斜坡分离器上所增设的圆柱17f从输出齿轮的相切槽内7d滑动至圆形凹槽7c内，使斜坡分离器将中心齿轮沿斜坡向下压迫，最终斜坡分离器的凸台17c处在中心齿轮圆柱上端，中心齿轮下端斜面凸台与电机磁钢啮合，此时，牵引齿条也回复至初始状态，整个牵引、牵引维持、牵引回复动作结束，等待下次动作。

本发明提供了一种牵引器的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种牵引器，包括牵引器外壳，牵引器外壳内设有同步电机和减速齿轮组，所述同步电机包括定子部分和转子部分，定子部分包括电机上盖、电机外壳、线圈骨架，转子部分包括位于电机上盖和电机外壳内的磁钢、磁钢中心设有中心轴，位于电机外壳上方的中心轴上设有中心齿轮，减速齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮；

其特征在于，中心轴上设有控制中心齿轮上下移动的斜坡分离器；

所述磁钢和中心齿轮各设有一组可相互配合的交叉齿状结构，且磁钢与中心齿轮之间设有中心弹簧；中心齿轮下移使中心弹簧处于压缩状态时，磁钢和中心齿轮的交叉齿状结构啮合，磁钢转动传动给中心齿轮；中心齿轮上移使中心弹簧处于伸展状态时，磁钢和中心齿轮的交叉齿状结构分离；

第一齿轮和第二齿轮各设有一组可相互配合的交叉齿状结构，且第一齿轮和第二齿轮之间设有齿轮弹簧；第一齿轮上移使齿轮弹簧处于压缩状态时，第一齿轮和第二齿轮的交叉齿状结构啮合，第一齿轮转动传动给第二齿轮；第一齿轮下移使齿轮弹簧处于伸展状态时，第一齿轮和第二齿轮的交叉齿状结构分离；

所述牵引器外壳内设有控制第一齿轮上下移动的齿轮移动控制件；

中心齿轮和第一齿轮在各自动作中，两者始终保持啮合状态。

2.根据权利要求1所述的一种牵引器，其特征在于，所述齿轮移动控制件包括设置在线圈骨架内的铁芯以及设置在电机上盖上方的翘板，所述翘板一端位于铁芯上端，另一端位于所述第一齿轮下方，翘板中部设置在电机上盖上的凸起卡口上，铁芯将翘板一端吸合后，翘板另一端将第一齿轮上移。

3.根据权利要求1所述的一种牵引器，其特征在于，所述斜坡分离器上设有滑槽，所述中心轴位于滑槽内，滑槽背面两侧设有台阶，台阶具有斜坡，斜坡对侧设有限位块，所述中心齿轮上设有与所述限位块配合的制转挡块。

4.根据权利要求3所述的一种牵引器，其特征在于，所述制转挡块为一个以上。

5.根据权利要求1所述的一种牵引器， 其特征在于，所述第一齿轮与齿轮移动控制件之间设有磁钢定向件。

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