CN107202091A - 用于管道工具的马达阻尼器和传动系 - Google Patents

Abstract

描述一种马达阻尼装置。在转动式排水管清洁机中并入和使用马达阻尼器能够去除机器中的离合器。还描述一种使用马达阻尼器的无离合器驱动系统。还描述一种与马达阻尼器结合来使用的抗扭构件。

Description

用于管道工具的马达阻尼器和传动系

优先权信息

本申请要求2016年3月18日提交的第62/310,076号美国临时申请的优先权。

技术领域

本主题涉及用于管道工具、比如转动式排水管清洁器的马达阻尼器和传动系。本主题还涉及马达驱动的管道工具，比如某些利用马达阻尼器和传动系的排水管清洁器。

背景技术

动力式排水管清洁机通常利用介于马达和用于推进或缩回排水管清洁线缆或“通条”的机构之间的离合器。这样的离合器的并入可能是有益的，但是增加机器的复杂性和成本。

因此，期望提供一种无离合器但仍提供利用离合器的机器的特性和/或益处的排水管清洁机。

发明内容

与先前的方法相关联的困难和缺点在本主题中得以解决如下：

一方面，本主题提供一种无离合器驱动系统。该系统包括马达，其具有能够绕中心轴线转动的驱动轴和马达外壳。该系统还包括从马达外壳向外延伸的抗扭构件。该系统另外包括接触抗扭构件并与马达的中心轴线间隔开的阻尼器构件。该驱动系统无离合器。

另一方面，本主题提供一种排水管清洁器，其包括限定内部区域和其中的至少一个支架构件的壳体。该排水管清洁器还包括马达，其具有能够绕中心轴线转动的驱动轴和马达外壳。马达由壳体内部区域内的至少一个支架构件来容纳和支撑。该排水管清洁器还包括从马达外壳向外延伸并且限定第一侧和反向的第二侧的抗扭构件。并且，该排水管清洁器包括至少一个阻尼器构件，其设置在(i)抗扭构件的第一侧和第二侧中的一个和(ii)壳体之间。

又一方面，本主题提供一种无离合器的排水管清洁机。该排水管清洁机包括限定第一支架构件和第一接收座的第一壳体部分。该排水管清洁机器还包括限定第二支架构件和第二接收座的第二壳体部分。第一和第二壳体部分配置成彼此接合并且在其间限定内部区域。该排水管清洁机器还包括马达，其具有能够绕中心轴线转动的驱动轴和马达外壳。马达由壳体内部区域内的第一支架构件和第二支架构件来容纳和支撑。该排水管清洁机还包括从马达外壳向外延伸并且限定朝向第一壳体部分的第一侧和朝向第二壳体部分的第二侧的抗扭构件。该排水管清洁机器另外包括第一阻尼器构件，其设置在第一接收座和抗扭构件的第一侧之间。并且，该排水管清洁机器还包括第二阻尼器构件，其设置在第二接收座和抗扭构件的第二侧之间。

如将认识到的，本文所描述的主题能够具有其他不同的实施例，并且其若干细节能够在各个方面加以修改，而不脱离所要求保护的主题。因此，附图和描述将视为说明性的而非限制性的。

附图说明

图1是根据本主题的排水管清洁工具的立体图。

图2是示出根据本主题的壳体的一部分、马达和阻尼装置的分解组装图。

图3-5是进一步图示壳体内的马达的安装配置的详细视图。

图6是图1所绘示的排水管清洁工具的横截面视图，其进一步示出马达及其在壳体内的安装。

具体实施方式

本主题提供一种用于管道工具、比如排水管清洁器、特别是转动式排水管清洁器的无离合器驱动系统。所述驱动系统包括电动马达、从马达延伸的抗扭构件以及设置在抗扭构件旁边的一个或更多个阻尼器构件。该驱动系统无离合器。

本主题还提供使用这样的无离合器驱动系统的转动式排水管清洁器。

在具有转筒和电动马达之间的直接驱动的转动式或转筒式排水管清洁器中经常呈现出高启动扭矩。当马达在没有软启动或变速开关的情况下启动时，这种高扭矩增大。这种扭矩能够导致传动系和壳体上的过度磨损。当处于静止表面上时，工具可能“跳跃”，或者当操作者正在手持应用中握持工具时，工具可能转动。因此，通常利用传动系和转筒之间的离合器，来允许离合器滑动以调节扭矩。然而，当线缆“扭转”、即对线缆施加了增加的扭矩量时，比如在排水管清洁过程期间，这可能导致意外的离合器滑动。

根据本主题，使用一个或更多个阻尼器来吸收启动扭矩并且从而消除对离合器的需求。这使成本、排水管清洁机上的磨损部件的数量减小，并且消除组装期间针对离合器的装配时间和校准。在没有离合器的情况下，即使当相对高水平的扭矩施加到线缆时，线缆依旧能够在排水管中继续转动。马达阻尼器还通过帮助吸收扭矩来减小启动期间机器的壳体和框架上的应变。此外，对作业表面或操作者的反作用扭矩也减小。

根据本主题，马达阻尼器组件包括马达，所述马达被安装成使得该马达能够绕其中心轴线至少部分地且轻微地转动。这方面在本文中得以更详细地描述。马达通常是由电力供应或电池来供电的电动马达。刚性杆或抗扭构件大致垂直于马达的中心轴线从马达和/或马达外壳延伸或以其他方式伸出。橡胶、弹性部件和/或其他偏置构件形式的一个或更多个阻尼器安装在机器框架或壳体中。这些阻尼器部件垂直于马达轴线定向并且从轴线偏移一定距离，使得它们以90°角或基本90°角接触抗扭构件的每一侧。由于阻尼器部件定位在抗扭构件的任一侧上，马达受到约束而不能自由转动。

在启动期间，反作用扭矩会引起马达绕其轴转动。捕获抗扭构件的阻尼器部件防止马达在吸收扭矩时转动。由于这样的阻尼器部件安装在马达的两侧、并且更具体地安装在抗扭构件的两侧，扭矩能够在顺时针和逆时针方向两者上被吸收。

代替或除了可以是例如橡胶或弹性体的阻尼器构件，这些实施例的变型能够包括安装在排水管清洁器的框架或壳体内的压缩弹簧或其他偏置构件。橡胶或弹性体阻尼器部件和/或弹簧也能够安装到马达，使得其接触排水管清洁器的壳体以吸收扭矩。

因此，通过使用本主题，在不使用离合器的情况下对顺时针和逆时针方向两者上的启动扭矩进行吸收。这使传动系、壳体和框架的寿命增加。在作业表面处呈现的或传递给操作者的扭矩也通过阻尼系统得到减小。利用传动系和转筒之间的直接连接来防止当线缆在排水管中扭转时转筒的滑动。

如上所述，在许多实施例中，马达被安装成使得马达能够作为一个整体围绕其中心轴线仅部分地且轻微地转动。通常，这种转动的最大量小于5°，并且在许多实施例中为0.1°至2°。然而，将会理解，本主题包括其他的马达安装配置和/或允许的转动范围。这些是马达的最大角位移，其通常呈现在启动时或在对排水管清洁线缆施加相对高水平的扭矩期间。

图1图示根据本主题的典型的转筒式排水管清洁器10的实施例。该排水管清洁器10通常包括壳体20、沿着壳体下部区域以接触地板或地面并支撑清洁器的一个或更多个基部构件30、设置在转筒外壳体50内的可转动驱动的转筒40和转筒罩70。壳体20设置有支撑凸缘22，其配置为紧密配合地接合转筒罩70的边缘71，并且在某些版本中密封地接合转筒罩70的边缘71。如同将会理解的，排水管清洁线缆14至少部分地由转筒40和转筒外壳体50来容纳或存储。转筒40连同线缆馈送设备(图1中未示出)的转动导致线缆14从转筒组件40、50送出；或缩回到转筒组件中。

壳体20通常包围马达(图1中未示出)，该马达通常是具有用于提供转筒40和相关部件的动力转动的转动式输出的电动马达。壳体20还设置有和/或一体形成有手柄24，在许多实施例中手柄24在排水管清洁器10的质心上方延伸，以便于操作者携带或提起清洁器10。壳体20还能够包括具有排水器或可移除塞28的集存槽26或其他壳体贮存器。集存槽26通常为壳体20最下方的封闭区域的形式，其设置在转筒40下方用来收集湿气、水和碎屑。排水器28便于从集存槽26、特别是从集存槽26的内部区域去除这些湿气、水和/或碎屑。

排水管清洁器10通常另外包括用于控制或监测清洁器的运行的一个或更多个控制器和/或致动器34。排水管清洁器10可以可选地包括绕线装置38。在某些实施例中，排水管清洁器10还可以包括向操作者提供反馈的一个或更多个装置，比如灯和/或计量器(未示出)。

如同将会理解的，转筒40由马达来可转动地驱动并且通常为卷轴或圆筒的形式。然而，本主题包括使用其他转筒配置，例如开放式框架箱、多边形构造等。

排水管清洁器10还包括所述的转筒外壳体50。转筒外壳体50限定前部52、向后延伸的周向壁56，并且在许多版本中包括在前部52和周向壁56之间延伸的拱形壁54。在许多实施例中，转筒外壳体50限定一个或更多个开口58，开口58使得能够对通常设置在壳体50内的转筒40和/或排水管清洁线缆14进行目视检查。参考图中所绘示的转筒外壳体50是开放式转筒壳体的示例。在转筒外壳体50的某些版本中，壳体限定至少两个开口、至少三个开口、至少四个开口、至少五个开口和在特定版本中的六个或更多个开口。本主题包括代替所述开口或者除了所述开口之外使用一个或更多个观察窗口。

排水管清洁器10还包括转筒罩70。转筒罩70包括前部72、向后延伸的周向壁76以及在前部72和周向壁76之间延伸的一个或更多个壁区域74。将会理解，本主题绝不限于比如具有所描述的特定配置的罩70这样的转筒罩。相反，本主题包括广泛形状、尺寸和配置的转筒罩70。

排水管清洁器10还包括线缆出口90，通过该线缆出口90接近排水管清洁线缆14。通常，出口90与转筒40的转动轴线同心定位并对准。

转筒罩70通过一个或更多个罩附接装置(比如参考图中所示的84)可释放地附接到壳体20或排水管清洁器10的其他部件。罩附接装置能够为偏心夹具或闩锁的形式和/或使用螺钉。

图2是图示图1所绘示的排水管清洁器10的壳体20的部分22的分解组装图。图2还图示根据本主题的马达40和阻尼装置100，例如100a和100b。该马达包括可绕中心轴线A转动的驱动轴41、抗扭构件42和马达外壳45。壳体20的部分22包括用于支撑马达40的一个或更多个支架构件21。通常，每个支架构件21限定马达接触表面92，所述马达接触表面92在将马达40安装或并入壳体20的内部区域中时接合或以其他方式接触马达40。马达接触面92被成形为切合地容纳马达40、更具体地为马达外壳45。壳体20和/或壳体的部分22还包括一个或更多个阻尼器接收座23，其可在壳体20的内部中被接近并且靠近马达40。每个接收座23的尺寸和形状适于容纳和接合阻尼器，例如图2所绘示的阻尼器100a。在所示实施例中，马达40由两个壳体部分22包围并且定位在两个阻尼器100a和100b之间，每个阻尼器100a和100b被容纳并接合在对应的接收座23内。每个阻尼器限定邻近马达40的近端102和邻近壳体20或其部分22的远端104。

图3-5图示马达40在排水管清洁器10的壳体20内的安装配置。具体地，马达40通过支架21安装和/或支撑在壳体20的内部。如图5所示，马达40的向外突出的抗扭构件42通过定位在阻尼器100a和100b之间而被捕获。在特别优选的配置中，马达40在壳体20内的取向使得第一阻尼器100a沿着比如图2中的轴线X的轴线来定向，所述轴线X横向于在图2中被描绘为轴线A的、马达40的转动轴线。对于使用两个或更多个阻尼器的实施例而言，同样优选的是，比如图2中所示的100b的第二阻尼器也沿着横向于马达的转动轴线的轴线来定向。该配置在图2中示出为沿着横向于马达40的轴线A的轴线Y来定向第二阻尼器100b。参考图5和图6，阻尼器100a设置在壳体20的接收座23中，并且更具体地，阻尼器100a的远端104a设置在接收座23内。阻尼器100a的近端102a接触抗扭构件42的面43。阻尼器100b类似地设置在另一个接收座(图5中未示出)中，更具体地，阻尼器100b的远端104b设置在该接收座内。阻尼器100b的近端102b接触抗扭构件42的面44。面44相对于面43反向。在优选实施例中，两个阻尼器100a和100b的纵向轴线(即X和Y)彼此平行。在特别优选的实施例中，两个阻尼器100a和100b的纵向轴线(即X和Y)(i)彼此共线，和/或(ii)横向于马达的转动轴线。在某些版本中，阻尼器被定向成使得出现情况(i)和情况(ii)。

阻尼器的长度足以将马达适当地限制在机器的壳体内。在许多实施例中，在机器中使用的所有阻尼器的长度都相等。本主题主要使用一个或两个阻尼器来进行了描述。然而，将会理解的是，本主题包括使用与马达和排水管清洁器相关联的三个、四个、五个、六个或更多个阻尼器。

图6是图1所示的排水管清洁器10的横截面视图，其进一步图示安装在壳体20内的马达40、阻尼器100a和100b以及其在壳体20内的布置。在所图示的特定实施例中，阻尼器100a和100b的纵向轴线X和Y分别彼此共线，并且都横向于马达40的转动轴线，即轴线A。此外，在该实施例中，轴线X和Y与轴线A间隔开。

尽管已经依照没有离合器的传动系和排水管清洁机对本主题进行了描述，但是可以预期，本主题可以与使用离合器的传动系和/或排水管清洁工具结合来使用。

许多其他益处无疑将随着该技术的未来应用和发展而变得显而易见。

本文所述的所有专利、申请、标准和文章均通过引用整体地并入本文。

本主题包括本文所描述的特征和方面的所有可操作的组合。因此，例如，如果结合一个实施例描述一个特征并且结合另一实施例描述另一特征，则其将会被理解为，本主题包括具有这些特征的组合的实施例。

如上文所述，本主题解决了与先前策略、系统和/或装置相关联的许多问题。然而，将会领会，在不背离如所附权利要求中所表达的、所要求保护的主题的原理和范围的情况下，本领域技术人员可以对本文中为了解释本主题的性质而描述和图示的部件的细节、材料和布置方面进行各种改变。

Claims (19)

1.一种无离合器驱动系统，所述系统包括：

马达，其具有能够绕中心轴线转动的驱动轴和马达外壳；

抗扭构件，其从所述马达外壳向外延伸；

阻尼器构件，其接触所述抗扭构件并与所述马达的所述中心轴线间隔开；

其中所述驱动系统无离合器。

2.根据权利要求1所述的无离合器驱动系统，其中所述阻尼器构件限定纵向轴线，并且所述阻尼器构件定向成使得所述纵向轴线横向于所述马达的所述中心轴线。

3.根据权利要求1所述的无离合器驱动系统，其中所述阻尼器构件包括弹性材料。

4.根据权利要求1所述的无离合器驱动系统，其中所述阻尼器构件是第一阻尼器构件并且接触所述抗扭构件的第一侧，所述系统还包括：

第二阻尼器构件，其接触所述抗扭构件的第二侧，所述第二侧与所述抗扭构件的所述第一侧反向，所述第二阻尼器构件与所述马达的所述中心轴线间隔开。

5.根据权利要求4所述的无离合器驱动系统，其中第二阻尼器限定纵向轴线，并且所述第二阻尼器构件定向成使得所述第二阻尼器构件的纵向轴线横向于所述马达的所述中心轴线。

6.根据权利要求5所述的无离合器驱动系统，其中所述第一阻尼器构件的纵向轴线与所述第二阻尼器构件的纵向轴线平行。

7.根据权利要求5所述的无离合器驱动系统，其中所述第一阻尼器构件的纵向轴线与所述第二阻尼器构件的纵向轴线共线。

8.根据权利要求5所述的无离合器驱动系统，其中所述第二阻尼器构件包括弹性材料。

9.一种排水管清洁器，包括：

壳体，其限定内部区域和其中的至少一个支架构件；

马达，其具有能够绕中心轴线转动的驱动轴和马达外壳，所述马达由所述壳体的所述内部区域内的所述至少一个支架构件来容纳和支撑；

抗扭构件，其从所述马达外壳向外延伸并且限定第一侧和反向的第二侧；

至少一个阻尼器构件，其设置在(i)所述抗扭构件的所述第一侧和所述第二侧中的一个与(ii)所述壳体之间。

10.根据权利要求9所述的排水管清洁器，其中所述至少一个阻尼器构件包括在所述抗扭构件的所述第一侧和所述壳体之间延伸的第一阻尼器构件以及在所述抗扭构件的所述第二侧和所述壳体之间延伸的第二阻尼器构件。

11.根据权利要求10所述的排水管清洁器，其中所述第一阻尼器构件和所述第二阻尼器构件两者横向于所述马达的所述中心轴线来定向。

12.根据权利要求10所述的排水管清洁器，其中所述第一阻尼器构件限定第一纵向轴线，并且所述第二阻尼器构件限定第二纵向轴线，并且所述第一阻尼器构件和所述第二阻尼器构件定向成使得所述第一纵向轴线平行于所述第二纵向轴线。

13.根据权利要求12所述的排水管清洁器，其中所述第一纵向轴线与所述第二纵向轴线共线。

14.根据权利要求9所述的排水管清洁器，其中所述第一阻尼器构件和所述第二阻尼器构件两者包括弹性材料。

15.根据权利要求9所述的排水管清洁器，其中所述排水管清洁器无离合器。

16.一种无离合器的排水管清洁机，所述排水管清洁机包括：

第一壳体部分，其限定第一支架构件和第一接收座；

第二壳体部分，其限定第二支架构件和第二接收座，其中所述第一壳体部分和所述第二壳体部分配置成彼此接合并且在其间限定内部区域。

马达，其具有能够绕中心轴线转动的驱动轴和马达外壳，所述马达由所述壳体的所述内部区域内的所述第一支架构件和所述第二支架构件来容纳和支撑；

抗扭构件，其从所述马达外壳向外延伸并且限定朝向所述第一壳体部分的第一侧和朝向所述第二壳体部分的第二侧；

第一阻尼器构件，其设置在所述第一接收座和所述抗扭构件的所述第一侧之间；和

第二阻尼器构件，其设置在所述第二接收座和所述抗扭构件的所述第二侧之间。

17.根据权利要求16所述的排水管清洁器，其中所述第一阻尼器构件和所述第二阻尼器构件两者横向于所述马达的所述中心轴线来定向。

18.根据权利要求16所述的排水管清洁器，其中所述第一阻尼器构件限定第一纵向轴线，并且所述第二阻尼器构件限定第二纵向轴线，第一阻尼器和第二阻尼器定向成使得所述第一纵向轴线和所述第二纵向轴线共线。

19.根据权利要求16所述的排水管清洁器，其中阻尼器构件两者包括弹性材料。