CN111089153A - 传动装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种传动装置，包括外部传动装置，外部传动装置呈筒状，具有外壁和内壁，内壁上设有数个向内延伸的弧形凸出部；内部传动装置，内部传动装置设置在外部传动装置的内壁内，具有外圆周面，外圆周面上设有数个向外延伸的弧形凸出部；以及隔离圈，隔离圈位于外部传动装置的弧形凸出部和内部传动装置的弧形凸出部之间，并且能够同时与外部传动装置的弧形凸出部与内部传动装置的弧形凸出部接触；在外部传动装置与内部传动装置相互之间的旋转驱动扭矩大于一预定扭矩时，外部传动装置的弧形凸出部或者内部传动装置的弧形凸出部所产生形变能够使外部传动装置相对于内部传动装置打滑转动。本申请的传动装置能够在过载的时候保护驱动装置。

Description

传动装置
技术领域
本申请涉及机械领域，尤其涉及一种传动装置领域。
背景技术
驱动装置能够带动负载进行转动。当负载过大时，驱动装置会堵转导致驱动装置损坏，因此需要一种传动装置，能够当负载过大时保护驱动装置。
发明内容
本申请的示例性实施例可以解决至少一些上述问题。本申请提供一种传动装置，包括外部传动装置，所述外部传动装置呈筒状，所述外部传动装置具有外壁和内壁，所述内壁上设有数个向内延伸的弧形凸出部；内部传动装置，所述内部传动装置设置在所述外部传动装置的内壁内，所述内部传动装置具有外圆周面，所述外圆周面上设有数个向外延伸的弧形凸出部；以及隔离圈，所述隔离圈位于所述外部传动装置的弧形凸出部和所述内部传动装置的弧形凸出部之间，所述隔离圈能够同时与所述外部传动装置的弧形凸出部与所述内部传动装置的弧形凸出部接触；其中，在所述外部传动装置与所述内部传动装置相互之间的旋转驱动扭矩大于一预定扭矩时，所述外部传动装置的弧形凸出部或者所述内部传动装置的弧形凸出部所产生形变能够使所述外部传动装置相对于所述内部传动装置打滑转动。
根据上述传动装置，在所述外部传动装置与所述内部传动装置相互之间的旋转驱动扭矩不大于一预定扭矩时，所述外部传动装置与所述内部传动装置能够一同转动。
根据上述传动装置，所述外部传动装置的外壁上设有传动齿，以使得所述外部传动装置为外齿轮。
根据上述传动装置，所述外部传动装置的外壁上设有斜齿。
根据上述传动装置，所述外部传动装置能够被电机带动而转动，并且所述内部传动装置的转动能够带动负载转动；或者所述内部传动装置能够被电机带动而转动，并且所述外部传动装置的转动能够带动负载转动。
根据上述传动装置，所述外部传动装置和所述内部传动装置由塑料制成，所述隔离圈由金属制成。
根据上述传动装置，所述外部传动装置的弧形凸出部和所述内部传动装置的弧形凸出部为圆弧状。
根据上述传动装置，所述内部传动装置的弧形凸出部的顶端位于两个相邻的所述外部传动装置的弧形凸出部之间。
根据上述传动装置，所述外部传动装置的弧形凸出部或所述内部传动装置的弧形凸出部被镂空。
根据上述传动装置，所述内部传动装置的弧形凸出部的个数与所述外部传动装置的弧形凸出部的个数相同。
本申请的传动装置能够在过载的时候保护驱动装置。
附图说明
本申请这些和其它特征和优点可通过参照附图阅读以下详细说明得到更好地理解，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件，其中：
图1是使用本申请的一个实施例的传动装置的动力系统的组装示意图；
图2A是图1所示的传动装置的爆炸示意图；
图2B是图1所示的传动装置的俯视图；
图3A是图1所示的内部传动装置的结构示意图；
图3B是图3A所示的内部传动装置的后视图；
图4A是图1所示的外部传动装置的结构示意图；
图4B是图4A所示的外部传动装置的正视图；
图5A是图2A所示的隔离圈的结构示意图；
图5B是图2A所示的隔离圈的正视图；
图6是图2B中A-A截面的剖视图；
图7A-7B是图6虚线框中的局部放大图；
图8A是使用本申请的另一个实施例的传动装置的动力系统的组装示意图；
图8B是图7A所示的动力系统的爆炸示意图。
具体实施方式
下面将参考构成本说明书一部分的附图对本申请的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本申请中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等方向或方位性的描述本申请的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本申请所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在以下的附图中，同样的零部件使用同样的附图号，相似的零部件使用相似的附图号。
图1是使用本申请的一个实施例的传动装置104的动力系统100的组装示意图。如图1所示，动力系统100包括驱动装置102、传动装置104和负载装置 106。驱动装置102用于提供驱动扭矩。传动装置104用于将驱动扭矩传递给负载装置106，从而带动负载装置106转动。在图1所示的实施例中，驱动装置 102为马达，负载装置106为节温器。在其他的实施例中，驱动装置102可以是马达以外的其他装置，负载装置106也可以是节温器以外的其他装置。
如图1所示，马达包括旋转轴112和驱动轮114，驱动轮114与旋转轴112 相连接。当马达通电时，驱动轮114能够与旋转轴112一同旋转。驱动轮114 为直齿轮。
节温器包括齿轮142、转轴144、外壳146和阀体(未示出)。阀体被容纳在外壳146中。阀体与转轴144相连接，转轴144与齿轮142相连接。当齿轮 142转动时，阀体与转轴144能够与齿轮142一同转动。齿轮142为斜齿轮。
图2A是图1所示的传动装置104的爆炸示意图，用于示出传动装置104中的各部件。图2B是图1所示的传动装置104的俯视图。如图2A-2B所示，传动装置104包括外部传动装置116、环状的隔离圈218、内部传动装置120和旋转轴222。旋转轴222插入内部传动装置120中，并且旋转轴222的两端能够从内部传动装置120中延伸出来。隔离圈218套设在内部传动装置120的近端234 上。隔离圈218和内部传动装置120的近端234容纳在外部传动装置116中。由此，外部传动装置116、环状的隔离圈218和内部传动装置120均套设在旋转轴222上。传动装置104还包括支架224和一对垫片2141,2142。支架224的相对的两端分别设有环状的承载部2261和环状的承载部2262，承载部2261,2262 用于接收旋转轴222。旋转轴222的两端在分别套装垫片2141,2142之后被插入支架224的承载部2261,2262中。由此，外部传动装置116、环状的隔离圈218 和内部传动装置120通过旋转轴222由支架224所承载，并且外部传动装置116、环状的隔离圈218和内部传动装置120能够围绕旋转轴222旋转。外部传动装置116的外壁402上设有直齿(参见图4A-4B)，能够与驱动轮114上的直齿啮合，从而当驱动轮114转动时，外部传动装置116能够与驱动轮114一同转动。内部传动装置120外圆周面302上的螺旋槽308(参见图3A-3B)。能够与齿轮 142上的斜齿啮合，从而当内部传动装置120转动时，齿轮142能够与内部传动装置120一同转动。
图3A是图1所示的内部传动装置120的立体结构示意图。图3B是图3A所示的内部传动装置120的后视图，以示出近端234的具体结构。如图3A-3B所示，内部传动装置120为筒状，其具有内部容腔304和外圆周面302。内部容腔 304用于容纳旋转轴222。内部传动装置120的近端134的外圆周面302上设有 12个沿径向向外延伸的弧形凸出部306。作为一个示例，弧形凸出部306为圆弧状，并且12个弧形凸出部306均匀地布置在外圆周面302上。弧形凸出部306 的顶点到内部传动装置120的旋转中心O的距离为r。内部传动装置120的其余部分的外圆周面302上还设有螺旋槽308，以与节温器的齿轮142啮合。内部传动装置120可以由金属(例如，铁、铜、不锈钢)或塑料制成。
图4A是图1所示的外部传动装置116的立体结构示意图。图4B是图4A所示的外部传动装置116的正视图，以示出外部传动装置116的具体结构。如图 4A-4B所示，外部传动装置116呈筒状，其具有外壁402和内壁404，外壁402 上设有传动齿406，以与驱动轮114啮合。内壁404上设有12个沿径向向内延伸的弧形凸出部408。作为一个示例，弧形凸出部408为圆弧状并且被镂空。被镂空处形成空腔410，以使得当弧形凸出部408受到外力时能够产生较大的形变。在弧形凸出部408没有产生形变的状态下，弧形凸出部408的顶点到外部传动装置116的旋转中心O’的距离为R。外部传动装置116可以由金属(例如，铁、铜、不锈钢)或塑料制成。
图5A是图2A所示的隔离圈218的立体结构示意图。图5B是图5A所示的隔离圈218的正视图，以示出隔离圈218的具体结构。如图5A-5B所示，隔离圈218为环形，具有沿其周向均匀布置的12个弯折部510，使其径向截面为正十二边形。隔离圈218的厚度为h。隔离圈218由金属(例如，铁、铜、不锈钢) 制成。
图6是图2B中A-A截面的剖视图，以示出驱动轮114、外部传动装置116、隔离圈218和内部传动装置120之间的位置关系。如图6所示，外部传动装置 116的旋转中心O’和内部传动装置120的旋转中心O相重合。隔离圈218位于外部传动装置116的弧形凸出部508和内部传动装置120的弧形凸出部306之间。
隔离圈218、外部传动装置116的弧形凸出部508、以及内部传动装置120 的弧形凸出部306的尺寸设置为，隔离圈218的外壁504与外部传动装置116 的弧形凸出部408接触，隔离圈218的内壁502在弯折部510处与内部传动装置120的弧形凸出部306接触。具体而言，在外部传动装置116的弧形凸出部 408没有产生形变的状态下，内部传动装置120的弧形凸出部306的顶点到旋转中心O(O’)的距离r与隔离圈218的厚度h之和大于外部传动装置116的弧形凸出部408的顶点到旋转中心O(O’)的距离为R，即，r+h>R。
并且，外部传动装置116的弧形凸出部408被设置为：当外部传动装置116 与内部传动装置120之间的旋转驱动扭矩M小于等于一预定扭矩MP时，弧形凸出部408只能产生较小的形变或不产生形变，使得外部传动装置116不会相对于内部传动装置120转动，而是能够通过外部传动装置116带动内部传动装置120转动；而当外部传动装置116与内部传动装置120之间的旋转驱动扭矩 M大于一预定扭矩MP时，弧形凸出部408产生的形变足以使得外部传动装置 116相对于内部传动装置120转动，从而外部传动装置116不能带动内部传动装置120转动。外部传动装置116与内部传动装置120之间的旋转驱动扭矩M小于等于一预定扭矩MP的情况发生在动力系统100正常运行(例如负载装置106 的载荷小于等于驱动装置102的堵转扭矩)时，此时，外部传动装置116能够带动内部传动装置120转动。而外部传动装置116与内部传动装置120之间的旋转驱动扭矩M大于一预定扭矩MP的情况发生在例如负载装置106的载荷大于驱动装置102的堵转扭矩(即过载)时，此时，外部传动装置116不能带动内部传动装置120转动，动力系统100为非正常运行。预定扭矩MP为负载装置 106的载荷与驱动装置102的堵转扭矩相等时，外部传动装置116与内部传动装置120之间的旋转驱动扭矩M。作为一个示例，当驱动装置102的堵转扭矩为 11N*m时，预定扭矩MP为11N*m。
图7A-7B是图6虚线框中的局部放大图。图7A示出了当动力系统100正常运行时，外部传动装置116、隔离圈218和内部传动装置120的更详细的位置关系。图7B示出了当动力系统100非正常运行时，外部传动装置116、隔离圈218 和内部传动装置120的更详细的位置关系。
如图7A所示，当动力系统100正常运行时，驱动装置102提供的驱动扭矩能够带动负载装置106转动。具体地说，内部传动装置120的各个弧形凸出部 306卡合在隔离圈218上的一个对应的弯折部510中，从而内部传动装置120 与隔离圈218相对于彼此不动。内部传动装置120的弧形凸出部306的顶端及其对应的弯折部510卡合两个相邻的外部传动装置116的弧形凸出部408之间。外部传动装置116的每一个弧形凸出部408位于隔离圈218的相邻的两个弯折部510之间。当外部传动装置116开始转动而内部传动装置120没有转动时，外部传动装置116的弧形凸出部408与隔离圈218和内部传动装置120的弧形凸出部306之间会产生旋转驱动扭矩(即摩擦力产生的扭矩)。在动力系统100 非过载的情况下，旋转驱动扭矩M小于等于预定扭矩MP，旋转驱动扭矩能够带动隔离圈218和内部传动装置120转动，从而使得外部传动装置116、隔离圈 218和内部传动装置120一同转动。
如图7B所示，当动力系统100非正常运行时，例如当负载装置106中的负载过大时，驱动装置102提供的驱动扭矩不够大，因此不能带动负载装置106 转动。具体地说，当外部传动装置116开始转动而内部传动装置120没有转动时，外部传动装置116的弧形凸出部408与隔离圈218内部传动装置120的弧形凸出部306之间会产生旋转驱动扭矩(即摩擦力产生的扭矩)。由于内部传动装置120所连接的负载装置106的载荷大于外部传动装置116所传输的来自驱动装置102的驱动功率，因此旋转驱动扭矩M大于预定扭矩MP，旋转驱动扭矩不能够带动隔离圈218和内部传动装置120转动。由于弧形凸出部408被镂空处形成空腔410，旋转驱动扭矩会导致弧形凸出部408产生较大的形变，并导致弧形凸出部408不再能够保持位于在隔离圈218的相邻的两个弯折部510之间，而是沿着隔离圈218外壁504相对于隔离圈218和内部传动装置120作旋转运动。此时只有驱动轮114带动外部传动装置116旋转，而隔离圈218和内部传动装置120不转动。换句话说，此时外部传动装置116相对于隔离圈218和内部传动装置120打滑转动。
本申请中的传动装置104能够使得在动力系统100正常运行时提供良好的动力传递，并且在负载装置106的负载过大时处于打滑转动状态，避免驱动装置102直接被负载装置106卡住造成堵转，从而保护驱动装置102。此外，本申请通过在内部传动装置120与外部传动装置116之间设置隔离圈218，能够减少内部传动装置120与外部传动装置116旋转时产生的磨损，从而增加传动装置 104的运行稳定性，并且增长使用寿命。本领域的技术人员可以理解，内部传动装置120上的弧形凸出部306的个数及形状、隔离圈218的形状以及外部传动装置116上弧形凸出部408的个数及形状都可以根据需要的预定扭矩的大小而进行设置。本领域的技术人员还可以理解，外部传动装置116的弧形凸出部408 可以不被镂空，而在内部传动装置120的弧形凸出部306上镂空，这同样能够使得外部传动装置116在负载装置106的负载过大时相对于内部传动装置120 处于打滑转动状态。
图8A是使用本申请的另一个实施例的传动装置804的动力系统200的组装示意图。图8B是图8A所示的动力系统200的爆炸示意图，用于示出动力系统200中的各部件。如图8A-8B所示，动力系统200包括驱动装置802、传动装置 804和负载装置806。驱动装置802用于提供驱动扭矩。传动装置804用于将驱动扭矩传递给负载装置806，从而带动负载装置806转动。在图8A-8B所示的实施例中，驱动装置802为马达，负载装置806为节温器。马达包括旋转轴812 和驱动轮814，驱动轮814与旋转轴812相连接。当马达通电时，旋转轴812 能够与驱动轮814一同旋转。驱动轮814为蜗杆。传动装置804包括外部传动装置816、环状的隔离圈818和内部传动装置820。节温器包括转轴844、外壳 846和阀体(未示出)。阀体被容纳在外壳846中。阀体与转轴844相连接，转轴844与内部传动装置820相连接。内部传动装置820能够与转轴844以及阀体一同转动。需要说明的是，隔离圈818与图2A中的隔离圈218类似；外部传动装置816与图2A中的外部传动装置116大致相同，内部传动装置820也与图 2A中的内部传动装置120大致相同，相同部分此处不再赘述。外部传动装置816 与图2A中的外部传动装置116不同之处在于：图2A中的外部传动装置116的外壁402上设置与驱动轮114啮合的直齿，而图8A中的外部传动装置816的外壁上设置与驱动轮814啮合的斜齿。内部传动装置820与图2A中的内部传动装置120不同之处在于：图2A中的内部传动装置120的外圆周面302上设有螺旋槽，以与节温器的齿轮142啮合从而带动转轴144，而图8A中的内部传动装置 820直接与节温器的转轴844连接从而带动转轴844。传动装置804还包括支架 824，支架824用于容纳电机、外部传动装置816、隔离圈818和内部传动装置 820。
图8A-8B中的传动装置804也能够使得在动力系统200正常运行时提供良好的动力传递，并且在负载装置806的负载过大时处于打滑转动状态，避免驱动装置802直接被负载装置806卡住造成堵转，从而保护驱动装置802。
本领域的技术人员可以理解，传动装置可以根据驱动装置和负载装置的不同来设置外部传动装置与驱动装置之间的传动连接方式，以及内部传动装置和负载装置之间的传动连接方式。此外，本领域的技术人员还可以理解，除了本申请中示出的外部传动装置与驱动装置相连接(或啮合)并且内部传动装置与负载装置相连接(或啮合)的方式以外，外部传动装置与负载装置相连接(或啮合)并且内部传动装置与驱动装置相连接(或啮合)的方式也落入本申请的保护范围内。
尽管本文中仅对本申请的一些特征进行了图示和描述，但是对本领域技术人员来说可以进行多种改进和变化。因此应该理解，所附的权利要求旨在覆盖所有落入本申请实质精神范围内的上述改进和变化。

Claims (10)

1.一种传动装置(104)，其特征在于包括：
外部传动装置(116)，所述外部传动装置(116)呈筒状，所述外部传动装置(116)具有外壁(402)和内壁(404)，所述内壁(404)上设有数个向内延伸的弧形凸出部(408)；
内部传动装置(120)，所述内部传动装置(120)设置在所述外部传动装置(116)的内壁(404)内，所述内部传动装置(120)具有外圆周面(302)，所述外圆周面(302)上设有数个向外延伸的弧形凸出部(306)；以及
隔离圈(218)，所述隔离圈(218)位于所述外部传动装置(116)的弧形凸出部(308)和所述内部传动装置(120)的弧形凸出部(306)之间，所述隔离圈(218)能够同时与所述外部传动装置(116)的弧形凸出部(408)与所述内部传动装置(120)的弧形凸出部(306)接触；
其中，在所述外部传动装置(116)与所述内部传动装置(120)相互之间的旋转驱动扭矩大于一预定扭矩时，所述外部传动装置(116)的弧形凸出部(408)或者所述内部传动装置(120)的弧形凸出部(306)所产生形变能够使所述外部传动装置(116)相对于所述内部传动装置(120)打滑转动。
2.根据权利要求1所述的传动装置(104)，其特征在于：
其中，在所述外部传动装置(116)与所述内部传动装置(120)相互之间的旋转驱动扭矩不大于一预定扭矩时，所述外部传动装置(116)与所述内部传动装置(120)能够一同转动。
3.根据权利要求1所述的传动装置(104)，其特征在于：
所述外部传动装置(116)的外壁(402)上设有传动齿，以使得所述外部传动装置(116)为外齿轮。
4.根据权利要求1所述的传动装置(104)，其特征在于：
所述外部传动装置(116)的外壁(402)上设有斜齿。
5.根据权利要求1所述的传动装置(104)，其特征在于：
所述外部传动装置(116)能够被电机带动而转动，并且所述内部传动装置(120)能够带动负载转动；或者
所述内部传动装置(120)能够被电机带动而转动，并且所述外部传动装置(116)能够带动负载转动。
6.根据权利要求1所述的传动装置(104)，其特征在于：
所述外部传动装置(116)和所述内部传动装置(120)由塑料制成，所述隔离圈(218)由金属制成。
7.根据权利要求1所述的传动装置(104)，其特征在于：
所述外部传动装置(116)的弧形凸出部(408)和所述内部传动装置(120)的弧形凸出部(306)为圆弧状。
8.根据权利要求1所述的传动装置(104)，其特征在于：
所述内部传动装置(120)的弧形凸出部(306)的顶端位于两个相邻的所述外部传动装置(116)的弧形凸出部(408)之间。
9.根据权利要求1所述的传动装置(104)，其特征在于：
所述外部传动装置(116)的弧形凸出部(408)或所述内部传动装置(120)的弧形凸出部(306)被镂空。
10.根据权利要求1所述的传动装置(104)，其特征在于：
所述内部传动装置(120)的弧形凸出部(306)的个数与所述外部传动装置(116)的弧形凸出部(408)的个数相同。
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