CN111550502B - 一种离合器及打印机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离合器及打印机，包括：同轴设置的第一轴件和第二轴件，第一轴件与第二轴件通过连接组件连接，第一轴件与第二轴件上分别设有第一齿轮和第二齿轮；欠齿部，设于第一齿轮以及第二齿轮上，欠齿部用于容纳驱动齿轮，第一齿轮具有使驱动齿轮在欠齿部内空转的第一位置，以及与驱动齿轮啮合的第二位置。本方案通过在齿轮上设置能够容纳驱动齿轮的欠齿部，使驱动齿轮在欠齿部内发生空转。当第一齿轮发生转动时，欠齿部与驱动齿轮错开，使驱动齿轮与第一齿轮相互啮合。由于本方案利用齿轮的欠齿部结构实现离合，对于产品的加工精度要求相对较低，极大程度的降低了离合器的制造成本，从而降低了打印机的制造成本。

Description

一种离合器及打印机

技术领域

本发明涉及机械传动结构技术领域，具体涉及一种离合器及打印机。

背景技术

辊与轴之间的传动常需要离合器。在一些应用场景中，如打印机内部具有较多的轴和辊。但是打印机内部空间具有一定限制，不能针对每一根轴或者辊分别布置马达。因此，打印机内部需要布置一些离合器来缓解空间的紧张问题。

现有的打印机中离合器如图1所示，包括第一轴件1和第二轴件2，第一轴件1、和第二轴件2的外周分别凸出有第一凸起11和第二凸起21。

结合图2，第一轴件1和第二轴件2均穿设在筒体3内。筒体3的内表面分别与第一轴件1、第二轴件2的外表面贴合。其中，筒体3外套设有方形弹簧31，方形弹簧31的两端分别连接在第一轴件1和第二轴件2上。

结合图1、图2，当第一凸起11被触动时，第一轴件1被动发生转动，从而带动方形弹簧31收紧，使方形弹簧31紧紧抱在筒体3的外壁上，导致筒体3进一步夹紧第一轴件1和第二轴件2的外壁，使第一轴件1和第二轴件2结合为一体，从而同步发生转动。

当第二凸起21被触动时，第二轴件2被动发生转动，从而带动方形弹簧31放松，方形弹簧31不再抱紧筒体3的外壁，降低第一轴件1和第二轴件2与筒体3内壁之间的摩擦力，从而使第一轴件1和第二轴件2不再是一个整体，仅有第二轴件2发生转动，第一轴件1处于自由状态。

但是，由于此种离合器的工作，受第一轴件1、第二轴件2以及筒体3的尺寸精度、以及表面粗糙度精度影响较大，因此生产成本相对较高。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中离合器对加工精度要求较高导致生产成本变高的缺陷，从而提供一种离合器及打印机。

一种离合器，包括：

同轴设置的第一轴件和第二轴件，所述第一轴件与所述第二轴件通过连接组件连接，所述第一轴件与所述第二轴件上分别设有第一齿轮和第二齿轮；

欠齿部，设于所述第一齿轮以及所述第二齿轮上，所述欠齿部用于容纳驱动齿轮，所述第一齿轮具有使所述驱动齿轮在所述欠齿部内空转的第一位置，以及与所述驱动齿轮啮合的第二位置。

所述连接组件包括：

分别设于所述第一轴件和/或所述第二轴件上的限位部和结合部，所述限位部与所述结合部在所述第一轴件的第一运动方向上发生相对运动，所述第一运动方向为所述第一齿轮由所述第一位置向所述第二位置运动时带动所述第一轴件发生转动的方向。

还包括：

弹性件，分别连接所述第一轴件与所述第二轴件，所述弹性件处于弹性形变状态，具有推动所述第一轴件发生沿所述第一运动方向运动的运动趋势。

还包括：

触发部，设于所述第一轴件上；

开关，设于所述触发部随所述第一轴件沿所述第一运动方向发生运动的路径上。

所述触发部相对于所述第一轴件向外侧凸出设置。

所述第一齿轮与所述第二齿轮平行设置，且所述第一齿轮与所述第二齿轮形状相同。

所述欠齿部对应的圆心角为[30°，90°]。

所述第一轴件套设在所述第二轴件上，所述第一轴件与所述第二轴件在长度方向上具有重叠区，所述连接组件设于所述重叠区内。

一种打印机，包括上述任一方案所述的离合器，所述第一轴件和/或第二轴件上分别连接负载。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供一种离合器，包括：同轴设置的第一轴件和第二轴件，所述第一轴件与所述第二轴件通过连接组件连接，所述第一轴件与所述第二轴件上分别设有第一齿轮和第二齿轮；欠齿部，设于所述第一齿轮以及所述第二齿轮上，所述欠齿部用于容纳驱动齿轮，所述第一齿轮具有使所述驱动齿轮在所述欠齿部内空转的第一位置，以及与所述驱动齿轮啮合的第二位置。

本方案通过在齿轮上设置能够容纳驱动齿轮的欠齿部，使驱动齿轮在欠齿部内发生空转。当第一齿轮发生转动时，欠齿部与驱动齿轮错开，使驱动齿轮与第一齿轮相互啮合，从而使驱动齿轮带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第一轴件发生运动。从而使第一轴件带动负载或者第一轴件带动第二轴件进而带动负载运动。由于本方案利用齿轮的欠齿部结构实现离合，对于产品的加工精度要求相对较低，极大程度的降低了离合器的制造成本，从而降低了打印机的制造成本。

2.本发明提供的离合器，所述连接组件包括：分别设于所述第一轴件和/或所述第二轴件上的限位部和结合部，所述限位部与所述结合部在所述第一轴件的第一运动方向上发生相对运动，所述第一运动方向为所述第一齿轮由所述第一位置向所述第二位置运动时带动所述第一轴件发生转动的方向。

限位部和结合部，随着第一轴件的转动发生相对运动。当限位部和结合部抵触结合时，限位部和结合部形成一体，从而使第一轴件与第二轴件在第一运动方向上结合成一个成体，从而实现第一轴件带动第二轴件发生运动。

3.本发明提供的离合器，还包括：弹性件，分别连接所述第一轴件与所述第二轴件，所述弹性件处于弹性形变状态，具有推动所述第一轴件发生沿所述第一运动方向运动的运动趋势。

本方案中第二轴件连接负载，弹性件在形变状态下的弹力，不足以推动第二轴件带动负载转动。当限制第一轴件的外力撤去后，第一轴件处于自由状态，受控于弹性件的弹力发生转动，从而使第一齿轮向第二位置发生转动，进而第一齿轮与驱动齿轮相互啮合传动。

4.本发明提供的离合器，还包括：触发部，设于所述第一轴件上；开关，设于所述触发部随所述第一轴件沿所述第一运动方向发生运动的路径上。

触发部和开关相互配合，开关支撑并阻止触发部沿第一运动方向运动，从而阻止第一轴件运动，使第一齿轮保持在第一位置上。当开关撤离后，触发部失去支撑而受控于弹性件沿第一运动方向发生运动，使第一齿轮与驱动齿轮啮合。第一轴件进一步转动通过连接组件与第二轴件结合为一体，从而带动第二轴件发生转动，进而带动连接在第二轴件上的负载发生转动。

5.本发明提供的离合器，所述触发部相对于所述第一轴件向外侧凸出设置。

凸出设置的触发部随第一轴件转动时，扫过一个环形的路径。开关撤离环形路径后，重新复位。当触发部转过一圈，再次抵触开关时，驱动齿轮恰好位于第一齿轮的欠齿部内。此时第一齿轮恢复第一位置停止转动。第二齿轮仍处于与驱动齿轮啮合的状态，驱动齿轮继续转动，使第二齿轮的嵌合部也对准驱动齿轮。此过程中，第二轴件相对于第一轴件发生转动，导致弹性件再次发生弹性形变复位。同时，本方案中限位部为限位槽，不但在转轴的第一运动方向上发生限位，当第二轴件相对于第一轴件发生转动时，可以看做第一轴件相对于第二轴件发生与第一运动方向相反的转动。限位槽两端均有槽壁，在第二齿轮的欠齿部恰好正对驱动齿轮时，限位槽的另一槽壁恰好抵触结合部，使第二齿轮也停止转动从而实现复位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术表示现有离合器结构的示意图；

图2为背景技术表示现有离合器结构的剖视图；

图3为本发明离合器结构的示意图；

图4为本发明离合器内部结构的爆炸图。

附图标记说明：

1、第一轴件；11、第一凸起；12、弹性件；2、第二轴件；21、第二凸起；22、触发部；3、筒体；31、方形弹簧；4、第一齿轮；5、第二齿轮；6、欠齿部；7、驱动齿轮；8、限位部；10、开关。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种离合器，包括：同轴设置的第一轴件1和第二轴件2，第一轴件1与第二轴件2通过连接组件连接，第一轴件1与第二轴件2上分别设有第一齿轮4和第二齿轮5；欠齿部6，设于第一齿轮4以及第二齿轮5上，欠齿部6用于容纳驱动齿轮7，第一齿轮4具有使驱动齿轮7在欠齿部6内空转的第一位置，以及与驱动齿轮7啮合的第二位置。本方案通过在齿轮上设置能够容纳驱动齿轮7的欠齿部6，使驱动齿轮7在欠齿部6内发生空转。当第一齿轮4发生转动时，欠齿部6与驱动齿轮7错开，使驱动齿轮7与第一齿轮4相互啮合，从而使驱动齿轮7带动第一齿轮4转动，第一齿轮4带动第一轴件1发生运动。从而使第一轴件1带动负载或者第一轴件1带动第二轴件2进而带动负载运动。由于本实施例利用齿轮的欠齿部6结构实现离合，对于产品的加工精度要求相对较低，极大程度的降低了离合器的制造成本，从而降低了打印机的制造成本。

本实施例中，如图3所示，第一轴件1套设在第二轴件2上。在连接组件允许的范围内，第一轴件1能够相对第二轴件2自由转动。连接组件允许的范围，本实施例中，受限于限位部8的结构。

其中，如图4所示，连接组件包括：分别设于第一轴件1和第二轴件2上的限位部8和结合部，限位部8与结合部在第一轴件1的第一运动方向上发生相对运动，第一运动方向为第一齿轮4由第一位置向第二位置运动时带动第一轴件1发生转动的方向。限位部8和结合部，随着第一轴件1的转动发生相对运动。当限位部8和结合部抵触结合时，限位部8和结合部形成一体，从而使第一轴件1与第二轴件2在第一运动方向上结合成一个成体，从而实现第一轴件1带动第二轴件2发生运动。作为可替换的实施方式，限位部8设于第二轴件2上，结合部设于第一轴件1上。

本实施例中，如图4所示，限位部8为限位槽。限位槽对应第一轴件1顺时针、逆时针方向转动的两端均设有槽壁，从而阻碍结合部的运动，实现第一轴件1和第二轴件2一体结合。

其中，如图4所示，还包括：弹性件12，分别连接第一轴件1与第二轴件2，弹性件12处于弹性形变状态，具有推动第一轴件1发生沿第一运动方向运动的运动趋势。本方案中第二轴件2连接负载，弹性件12在形变状态下的弹力，不足以推动第二轴件2带动负载转动。当限制第一轴件1的外力撤去后，第一轴件1处于自由状态，受控于弹性件12的弹力发生转动，从而使第一齿轮4向第二位置发生转动，进而第一齿轮4与驱动齿轮7相互啮合传动。本实施例中，弹性件12为弹簧，作为可替换的实施方式，弹性件12可替换为其他具有弹性形变能力的部件或结构。作为另一种可替换的实施方式，将本实施例中的弹性件12去除，通过手动或手动加机械传动的方式，由用户控制第一轴件1、与第二轴件2之间的相对转动结合或者相对转动分离。

本实施例中，如图3所示，还包括：触发部22，设于第一轴件1上；开关10，设于触发部22随第一轴件1沿第一运动方向发生运动的路径上。触发部22和开关10相互配合，开关10支撑并阻止触发部22沿第一运动方向运动，从而阻止第一轴件1运动，使第一齿轮4保持在第一位置上。当开关10撤离后，触发部22失去支撑而受控于弹性件12沿第一运动方向发生运动，使第一齿轮4与驱动齿轮7啮合。第一轴件1进一步转动通过连接组件与第二轴件2结合为一体，从而带动第二轴件2发生转动，进而带动连接在第二轴件2上的负载发生转动。

其中，对于触发部22的结构不作具体限制，本实施例中，如图3所示，触发部22相对于第一轴件1向外侧凸出设置。凸出设置的触发部22随第一轴件1转动时，扫过一个环形的路径。开关10撤离环形路径后，重新复位。当触发部22转过一圈，再次抵触开关10时，驱动齿轮7恰好位于第一齿轮4的欠齿部6内。此时第一齿轮4恢复第一位置停止转动。第二齿轮5仍处于与驱动齿轮7啮合的状态，驱动齿轮7继续转动，使第二齿轮5的嵌合部也对准驱动齿轮7。此过程中，第二轴件2相对于第一轴件1发生转动，导致弹性件12再次发生弹性形变复位。同时，本方案中限位部8为限位槽，不但在转轴的第一运动方向上发生限位，当第二轴件2相对于第一轴件1发生转动时，可以看做第一轴件1相对于第二轴件2发生与第一运动方向相反的转动。限位槽两端均有槽壁，在第二齿轮5的欠齿部6恰好正对驱动齿轮7时，限位槽的另一槽壁恰好抵触结合部，使第二齿轮5也停止转动从而实现复位。作为可替换的实施方式，触发部22为向第一轴件1内部凹陷的凹陷部。

本实施例中，如图3所示，第一齿轮4与第二齿轮5平行设置，且第一齿轮4与第二齿轮5形状相同。作为可替换的实施方式，第一齿轮4的欠齿部6圆心角度数大于第二齿轮5的欠齿部6圆心角度数。其中，本实施例中欠齿部6对应的圆心角为[30°，0°]。

本实施例中，如图4所示，第一轴件1套设在第二轴件2上，第一轴件1与第二轴件2在长度方向上具有重叠区，连接组件设于重叠区内。

本实施例的离合器应用于打印机内辊、轴的传动连接，在打印机内本实施例离合器的第一轴件1和/或第二轴件2上分别连接负载。

本实施例离合器的工作过程：

如图3所示，第一轴件1套设在第二轴件2上，第一轴件1外周突出有第一齿轮4、第二轴件2外周突出有第二齿轮5。图3可看做初始状态，此时第一齿轮4、第二齿轮5形状上完全重合。驱动齿轮7同时位于第一齿轮4、第二齿轮5的欠齿部6内，此时驱动齿轮7空转。

其中，如图3所示，第一轴件1左侧设有开关10，开关10抵触在第一轴件1外壁凸出的触发部22上。

当开关10远离触发部22撤除时，结合图4，弹性件12失去阻力恢复自身形状，推动第一轴件1在图3视角下发生逆时针转动。由于第二轴件2连接负载，而弹簧产生的推力不足以带动负载转动，因此在图3视角下，可看做第二齿轮5和第二轴件2静止，第一轴件1和第一齿轮4相对的发生逆时针转动。

从而导致第一齿轮4的欠齿部6发生转动，位于右侧的驱动齿轮7与第一齿轮4发生啮合，第一齿轮4受控于驱动齿轮7继续发生转动。

在第一齿轮4带动第一转轴发生转动的过程中，结合部随第一转轴在限位部8，即图4示出的限位槽内发生转动，本实施例中，第一转轴转动36°后结合部抵触限位部8的槽壁，从而使第一转轴与第二转轴结合为一体。在本实施例设定的第一运动方向下，即图3视角中的逆时针方向下，第一转轴带动第二转轴继续发生逆时针转动。

由于开关10脱离触发部22后，由于本实施例中，触发部22为凸出设置，因此，触发部22随第一轴件1转动离开后，开关10重新复位。

在第一齿轮4受控于驱动齿轮7转动时，第一齿轮4逐渐回到第一位置上。此时，触发部22也转动一周，重新抵触开关10停止运动。第一齿轮4停止在第一位置上，驱动齿轮7相对于第一齿轮4空转。

由于第二齿轮5的转动迟于第一齿轮4，因此，当第一齿轮4恢复第一位置时，第二齿轮5仍与驱动齿轮7相啮合。所以第二齿轮5继续随驱动齿轮7转动，此时由于第一齿轮4相对静止，因此，第二齿轮5发生逆时针转动时，若继续以第二齿轮5和第二转轴作为参考，则相当于第一齿轮4和第一转轴相对于第二齿轮5和第二转轴发生顺时针转动。

在上述过程中，弹性件12重新发生弹性形变，当第二齿轮5的欠齿部6恰好正对驱动齿轮7时，驱动齿轮7相对于第二齿轮5空转。此时限位部8的另一槽壁恰好抵触结合部，第二齿轮5停转恢复至图3的初始状态。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种离合器，其特征在于，包括：

同轴设置的第一轴件（1）和第二轴件（2），所述第一轴件（1）与所述第二轴件（2）通过连接组件连接，所述第一轴件（1）与所述第二轴件（1）上分别设有第一齿轮（4）和第二齿轮（5）;

欠齿部（6），设于所述第一齿轮（4）以及所述第二齿轮（5）上，所述欠齿部（6）用于容纳驱动齿轮（7），所述第一齿轮具有使所述驱动齿轮在所述欠齿部（6）内空转的第一位置，以及与所述驱动齿轮（7）啮合的第二位置；

所述连接组件包括：

所述第一轴件（1）上设置有限位部（8）和结合部，所述第二轴件（2）上设置有与所述第一轴件（1）上的限位部（8）和结合部相对应的另一结合部和另一限位部（8）；对应设置的所述限位部（8）与所述结合部在所述第一轴件（1）的第一运动方向上发生相对运动，所述第一运动方向为所述第一齿轮由所述第一位置向所述第二位置运动时带动所述第一轴件（1）发生转动的方向；

还包括：

弹性件（12），分别连接所述第一轴件（1）与所述第二轴件（2），所述弹性件（12）处于弹性形变状态，具有推动所述第一轴件（1）发生沿所述第一运动方向运动的运动趋势。

2.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，还包括：

触发部（22），设于所述第一轴件（1）上；

开关（10），设于所述触发部（22）随所述第一轴件（1）沿所述第一运动方向发生运动的路径上。

3.根据权利要求2所述的离合器，其特征在于，所述触发部（22）相对于所述第一轴件（1）向外侧凸出设置。

4.根据权利要求1-3任一所述的离合器，其特征在于，所述第一齿轮（4）与所述第二齿轮（5）平行设置，且所述第一齿轮（4）与所述第二齿轮（5）形状相同。

5.根据权利要求4所述的离合器，其特征在于，所述欠齿部（6）对应的圆心角为[30°，90°]。

6.根据权利要求1-3任一所述的离合器，其特征在于，所述第一轴件（1）套设在所述第二轴件（2）上，所述第一轴件（1）与所述第二轴件（2）在长度方向上具有重叠区，所述连接组件设于所述重叠区内。

7.一种打印机，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的离合器，所述第一轴件和/或第二轴件上分别连接负载。

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