CN108233606B - 驱动器的手动超控装置 - Google Patents

驱动器的手动超控装置 Download PDF

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Abstract

一种用于驱动器的超控装置，所述驱动器具有壳体、电机和由电机轴连接驱动的输出构件。所述电机设置在壳体内，电机轴能够围绕中心轴线旋转。所述超控装置包含具有外部和内部的本体。所述外部能够与壳体配合，用以将所述本体连接到驱动器上；所述内部能够与电机轴配合。通过这种方式，超控本体的角位移促使电机轴围绕其中心轴线产生角位移，从而驱动所述输出构件。优选情况下，超控本体的外部包含环形的边缘；超控本体的内部包含有毂，所述毂具有用于容纳电机轴的端部的插口；超控本体进一步包含大致为盘形的中间部，该中间部大致在径向上延伸，一体连接在所述毂与所述边缘之间。

Description

驱动器的手动超控装置
技术领域
本发明涉及驱动器，尤其涉及以手动方式驱动驱动器(manually drivingactuators)的装置。
背景技术
包含电机以及直线移动轴杆(linearly displaceable shaft or rod)之类输出构件(output member)的驱动器已为人所知，这些驱动器通常用于驱动机械装置。在某些驱动器中，电机通过齿轮组或者导向螺杆(lead screw，亦称“丝杠”)来驱动直线移动输出杆(linear displaceable output rod)。当电机出现问题，比如断电或者结构性故障(比如绕组烧毁)时，输出杆和由输出杆操控的机构可能会被咬住或者“卡住”。为释放驱动器和机构，在典型情况下需要特殊工具来驱动丝杠使输出杆移动，这通常需要相当大的力或扭矩。
发明内容
一方面，本发明提供一种用于驱动器的超控装置(override device，本文中是指在自动控制失效时使用的手动控制装置)。所述驱动器具有壳体、电机和由电机轴驱动连接的输出构件。所述电机设置在壳体内，电机轴能够围绕中心轴线旋转。超控装置包含有本体(后文亦被称为“超控本体”)。所述本体包含能够与壳体配合从而将所述本体连接到驱动器上的外部和能够与电机轴匹配的内部。当所述内部与电机轴配合时，超控本体的角移动(angular displacement)能够促使电机轴围绕其中心轴线产生角位移，从而驱动输出构件。
另一方面，本发明还提供一种用于驱动器的超控装置。所述驱动器具有壳体、电机和由电机轴驱动连接的输出构件。所述电机设置在壳体内，电机轴能够围绕中心轴线旋转。所述超控装置包含具有中心轴线的大致环形本体，所述本体包含围绕所述轴线在圆周方向上延伸并且能够匹配所述壳体从而将本体连接到驱动器上的环形外边缘。所述轴线的大致位置处设置有内毂(inner hub)，所述毂具有设计用于容纳电机轴端部的插孔(socket)。当毂与电机轴的端部配合时，外边缘的手动角位移能够引起电机轴围绕其中心轴线产生角位移，从而驱动输出构件。
再一方面，本发明还提供一种驱动器总成，包含的驱动器具有壳体、电机和由电机轴驱动连接的输出构件。所述电机设置在壳体内，电机轴能够围绕中心轴线旋转。大致为环形的超控装置包含大致环形的本体。所述本体包含能够匹配所述壳体从而将本体连接到驱动器上的外部；其内部能够与电机轴匹配，使超控本体的角移动带动电机轴围绕其中心轴线转动，从而驱动输出构件。
附图说明
上述发明内容以及本发明优选实施方式的详细描述，在结合附图阅读时，会显得更好理解。为阐明本发明之目的，图中示意性展示的是当前被认为优选的实施方式。当然，应当理解，本发明并不限于图中所展示的具体布置和结构。在以下附图中：
图1为具有本发明所述超控装置的驱动器的侧视平面图；
图2为超控装置和驱动器的局部透视图，显示超控装置与驱动器壳体相连；
图3为超控装置和驱动器的另一幅局部透视图，显示超控装置与电机轴匹配；
图4为从超控装置内侧视角观察下的透视图；
图5为从超控装置外侧视角观察下的透视图；
图6为超控装置和驱动器的局部轴向截面图，显示超控装置与驱动器壳体相连；
图7为超控装置和驱动器的另一幅局部轴向截面图，显示超控装置与电机轴适配；和
图8为示范性的驱动器和超控装置的轴向截面图，被显示与电机轴配合。
具体实施方式
以下描述中某些术语的使用仅系出于便捷之目的，并非意在限制。词语“内”、“朝内”、“外”、“朝外”分别指代朝向或者远离被描述构件的特定中线或几何中心的方向，其特定含义从说明书的上下文来看是显而易见的。此外，如本文所使用的那样，词语“连”和“连接”的意思既包含两个构件在没有其他构件介入其间的情况下的直接相连，也包含两个构件在有一个或者一个以上其他构件介入其间情况下的间接相连。所述术语包含上述具体词汇、这些词汇的派生词、以及与其意义相似的词汇。
现在详见附图，图中相似的附图标记自始至终被用来表示相似的部件。图1-8中显示的是用于驱动器1的超控装置(override device，本文中是指在自动控制失效时使用的手动控制装置)10。驱动器1具有壳体2、电机3以及由电机轴4驱动连接的输出构件5。电机3设置在壳体2中，电机轴4能够围绕中心轴线As旋转。超控装置10基本上包含大致为环形的具有中心线Lc的超控本体12，超控本体12包含能够与壳体2匹配的外部14和能构与电机轴4匹配的内部16。当超控装置10，如后文所述，被当作盖子使用时，超控本体的外部14将超控本体12连接在驱动器1上。此外，超控本体的内部16还能够与电机轴4匹配，使得超空体12的角移动能够引起电机轴4围绕其轴中心线As的角位移(angular displacement)，从而驱动输出构件5。因此，当电机3出现问题或者故障时，超控本体10的使用者能够轻易使被卡住的输出构件5或者受输出构件控制的机械装置(未显示)复位(reposition)。
具体而言，超控本体的外部14优选包含总体上呈环形、分别具有圆周的内表面21、圆周的外表面23的边缘20。边缘20被设计为当超控本体的内部16与电机轴4配合时，能够被使用者手动抓握，从而进行角移动或者“转动”，以便使超控本体12产生角移动。超控本体12的这种角位移/转动旋转性地驱动电机轴4，以便最终驱动输出构件5，如后文进一步详述。
参见图6和图7，壳体2优选包含具有开孔6a的端壁6，电机轴4的端部4a从开孔6a中穿过，从而允许超控装置10与之配合。当超控装置10未被用于驱动电机轴4时，超控本体12优选通过将其外部14连接在壳体2上而封闭壳体2的开孔6a。通过这种方式，超控装置20同时起到盖子的作用，如前面提及，并在后文进一步详细讨论。不仅如此，边缘20优选还在其外表面23上具有若干突脊25，所述突脊25围绕超控本体的中心线Lc在圆周方向上间隔分布，设计用于便捷超控本体12的角移动，即突脊25增加摩擦以方便边缘20的抓握。
优选情况下，驱动器壳体的端壁6具有大致为环形的管状突起7，所述突起7总体上从端壁6的外表面环绕中心开孔6a向外延伸。突起7具有能够以摩擦的方式适配边缘20内表面21的外圆周表面8，用以将超控本体12以可释放的方式连接在壳体2上，从而封闭端壁6的开孔6a，这部分内容最佳显示在图6中。此外，壳体2在优选情况下进一步包含大致为环形的密封件9，密封件9为传统的O型圈，设计上环绕突起7的内端7a，从而密封在边缘20和壳体突起7之间。
尽管管状突起7优选被设计为能够以可释放的方式将超控本体12连接在壳体2上，但是超控本体12和/或壳体2也可以被构造为以其他任何适宜的方式将超控本体12连接在壳体2上。例如，超控本体12可以被另行设计为其尺寸允许边缘22摩擦适配壳体2侧壁的外圆周表面2a，这样壳体2就可以形成为不带有管状突起。
现在参照图2和图5-8，超控本体的内部16优选具有设计上用于容纳电机轴4端部4a的插口22，以便将超控本体12与电机轴4相连。插口22优选大致呈矩形，设计用于容纳具有对设平面(opposing flats，图中未显示)的电机轴端部4a，也可以具有适配任何特定轴端部形状所需的任何其他适宜形状。最优选的情况下，超控本体内部16包含大致设置在超控本体中心线Lc位置处的中央适配毂(central engagement hub)24，用于提供所述的插口22。外部14的边缘20在径向上位于中央适配毂24之外，环绕中心线Lc延伸。
参见图2-8，超控本体12优选还包括大致呈盘形的中间部26，该中间部26大致在径向上延伸，连接在适配毂24和边缘20之间。具体而言，中间部26优选大致呈环形，分别具有反向设置的第一径向表面28和第二径向表面30。适配毂24大致从第一径向表面28的中间位置处沿第一轴向D1延伸，边缘20大致从第二径向表面30的中间位置处沿着与第一轴向D1相反的第二轴向D2延伸。尽管中间部26优选相对较薄，最佳如图6-8所示，但是中间部26也可以形成为在轴向上厚得多，从而包含在超控本体的内部16之中，使得插口22设置在厚度相对均匀的圆盘之中。
优选情况下，超控本体12进一步包含间隙毂(clearance hub)34，间隙毂34大致从第二径向表面30的中间部位沿第二轴向D2延伸，以便大体上从内部与边缘20同轴设置。间隙毂34具有当边缘20适配于壳体2时，在尺寸上能够间隙容纳电机轴端部4a的孔36。不仅如此，间隙毂34用于限定孔36的内表面38也可以被设置为能够与传动螺杆(power screw)之类的工具相匹配，用于在适配毂24与电机轴端部4a相连时转动超控本体12。例如，内表面38可以具有六角平坦部(six flat sections)，以便与工具的六角轴杆(hex shaft of atool，未显示)相匹配，抑或是外表面39可以具有六角平坦部(未显示)，以便与工具的插口(未显示)相匹配。当然，超控本体12也可以形成为不具有间隙毂34。
特别如图8所示，驱动器总成1优选进一步包含齿轮组50。齿轮组50包含与电机轴4相连的输入齿轮52、与输出构件5相连的输出齿轮54、以及连接输入和输出齿轮52、54的优选一个或一个以上的中间齿轮56。通过这种方式，超控本体12的角位移能够带动轴4、输入齿轮52、一个或一个以上的中间齿轮56、以及输出齿轮54产生角位移，从而驱动输出构件5。在所描述的示范性结构中，输出齿轮54安装在与动力螺杆(power screw)或者丝杠60相连的驱动轴(drive shaft)58上，驱动螺母(drive nut)62与丝杠60螺旋适配，并与部分提供输出构件5的中空杆(hollow shaft)64相连。当然，驱动器总成1也可以具有任何其他齿轮组结构，抑或任何其他驱动部件，以便操作性地将电机轴4与输出构件5连接起来。
在驱动器总成1的一般使用中，超控装置10通过其外部边缘20摩擦适配壳体端壁6上的壳体突起7来保持与壳体2的连接。当需要驱动驱动器总成1时，通过将边缘20从壳体突起7上拔下，超控本体12即被从壳体2上分离。然后，超控本体12被倒置或者“翻转”，使适配毂24面向驱动器总成1，位置邻近电机轴端部4a。毂24被套上电机轴4，使得电机轴端部4a进入插口22，从而以可释放的方式将超控本体10和轴4连接起来。
此时，通过抓握并旋转边缘20，超控本体12在适当的角度方向上行进了若干周的角位移，直到输出构件5在期望的方向上行进了期望的距离。在特定的结构中，手动操作工具或者电动工具(未显示)可以与间隙毂34相连，用于使超控本体12产生角位移。在任何情况下，与采用传统超控装置驱动丝杠60的方式相比，采用超控装置10驱动电机轴4来操作驱动器1所需的扭矩要小得多。最后，超控本体12从电机轴端部4a上被拔除，边缘20恢复与壳体管状突起7匹配，从而放置超控装置10，并封闭壳体开孔6a。
本领域的技术人员将会理解，在不违背本发明广义的发明构思的前提下，上述实施方式是可以变化的。因此，可以理解，本发明并不限于所披露的特定的实施方式，而是意图在随附权利要求总体限定的本发明的精神和范围内覆盖各种变化。

Claims (10)

1.一种用于驱动器的超控装置，所述驱动器具有壳体、电机和由电机轴驱动连接的输出构件，电机设置在壳体内，电机轴能够围绕中心轴线旋转，其特征在于：
所述超控装置包含具有一体的外部和内部的本体，所述外部被构造为在所述超控装置的第一安装状态下与壳体配合，用以将本体连接到驱动器上，使得所述超控装置用作盖子；所述内部被构造为在所述超控装置相对于所述第一安装状态相反取向安装的第二安装状态下与电机轴配合，使得超控本体的角位移能够引发电机轴围绕其中心轴线产生角位移，从而驱动输出构件。
2.如权利要求1所述的超控装置，其特征在于，超控本体的外部包含呈环形的边缘，设计用于被使用者手动旋转，从而使超控本体产生角位移。
3.如权利要求1所述的超控装置，其特征在于，驱动器的壳体具有开孔，电机轴至少局部伸入所述的开孔，当超控本体的所述外部连接所述壳体时，超控本体封闭壳体的开孔。
4.如权利要求1所述的超控装置，其特征在于，超控本体的所述内部具有插孔，设计用于容纳电机轴的端部，从而将超控本体与电机轴连在一起。
5.如权利要求1所述的超控装置，其特征在于，超控本体为环形，具有中心轴线，超控本体的所述内部包含设置在中心轴线位置处的中央适配毂，中央适配毂具有容纳电机轴的端部从而将超控本体与电机轴连起来的插口，超控本体的所述外部包含能够与驱动器的壳体匹配的为环形的边缘，所述边缘在径向上位于中央适配毂的外侧，环绕中心轴线延伸。
6.如权利要求5所述的超控装置，其特征在于，超控本体进一步包含为盘形的中间部，该中间部在径向上延伸，连接在中央适配毂与所述边缘之间。
7.如权利要求6所述的超控装置，其特征在于，盘形的中间部具有反向设置的第一径向表面和第二径向表面，中央适配毂从中间部的第一径向表面沿第一轴向延伸，所述边缘从中间部的第二径向表面沿与第一轴向反向的第二轴向延伸。
8.如权利要求7所述的超控装置，其特征在于，超控本体进一步包含间隙毂，该间隙毂从中间部的第二径向表面沿第二轴向延伸，从而同轴设置在所述边缘内，所述间隙毂具有当所述边缘与壳体匹配时，在尺寸上容纳电机轴端部的孔。
9.如权利要求5所述的超控装置，其特征在于以下至少两点之一：
所述边缘具有能够摩擦配合驱动器壳体的外圆周表面从而将超控本体连接在驱动器上的内圆周表面，驱动器的壳体具有开孔，电机轴至少局部伸入所述开孔中，当所述边缘匹配壳体的外表面时，超控本体封闭壳体的所述开孔；以及
所述外部的边缘具有围绕中心轴线在圆周方向上间隔分布的若干突脊，设计上用于方便超控本体的手动角位移。
10.一种驱动器，包括如权利要求1所述的超控装置，所述驱动器具有壳体、电机和与电机轴操作性连接的输出构件，所述电机设置在壳体内，电机轴能够围绕中心轴线旋转。
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