CN112413055A - 一种型材换向器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种型材换向器，包括型材外壳、换向组件和第一轴组件、第二轴组件；所述第一轴组件垂直穿过第一侧面和第二侧面的通孔，横设在型材外壳内；所述第二轴组件垂直穿过第三侧面的通孔，横设在型材外壳内，与第一轴组件垂直，且与第一轴组件之间存在间隙；所述换向组件包括安装在型材外壳内部且相互垂直的第一伞齿轮和第二伞齿轮，所述第一伞齿轮套接在第一轴组件上，所述第二伞齿轮套接在第二轴组件上，第一伞齿轮和第二伞齿轮相互啮合。本发明采用铝型材做外壳，并在此基础上提出一种新的换向组件，使型材换向器同时具备高耐用性和高便携性，易拆装，加工难度低等优点，更加适用当前电动工具小型化便携化的发展趋势。

Description

一种型材换向器及其制作方法

技术领域

本发明涉及换向器领域，具体而言涉及一种型材换向器及其制作方法。

背景技术

换向器在电动工具中的应用越来越常见。然而目前的换向器存在以下问题：重量大、必须安装底座、难以集成和成本高等。这些问题使得现有的换向器逐渐变得不太适用当前越发倾向于高耐性和高便携性的电动工具。

发明内容

本发明目的在于提供一种型材换向器及其制作方法，采用铝型材做外壳，并在此基础上提出一种新的换向组件，使型材换向器同时具备高耐用性和高便携性，易拆装，加工难度低等优点，更加适用当前电动工具小型化便携化的发展趋势。

为达成上述目的，结合图1，本发明提出一种型材换向器，所述型材换向器包括型材外壳、换向组件和第一轴组件、第二轴组件；

所述型材外壳呈长方体状；定义其中的一对侧面为第一侧面和第二侧面，与第一侧面、第二侧面均相邻的其中一个侧面为第三侧面；所述第一侧面、第二侧面和第三侧面的中心位置均开设有通孔；

所述第一轴组件垂直穿过第一侧面和第二侧面的通孔，横设在型材外壳内；所述第二轴组件垂直穿过第三侧面的通孔，横设在型材外壳内，与第一轴组件垂直，且与第一轴组件之间存在间隙；

所述换向组件包括安装在型材外壳内部且相互垂直的第一伞齿轮和第二伞齿轮，所述第一伞齿轮套接在第一轴组件上，临近第一侧面，所述第二伞齿轮套接在第二轴组件上，临近第三侧面，第一伞齿轮和第二伞齿轮相互啮合，以传递第一轴组件和第二轴组件之间的运动和动力。

进一步的，所述型材外壳采用铝合金制作。

进一步的，所述伞齿轮包括螺旋伞齿轮。

进一步的，所述伞齿轮包括不等齿数齿轮。

进一步的，所述第一轴组件包括第一轴承、第一光轴、第一轴承定位环、第二轴承和第二轴承定位环；

所述第一轴承位于第一侧面和第一伞齿轮之间，通过位于第一侧面外侧的第一轴承定位环安装在第一侧面内侧；

所述第二轴承位于第二侧面和第一伞齿轮之间，通过位于第二侧面外侧的第二轴承定位环安装在第二侧面内侧；

所述第一光轴依次垂直穿过第一侧面的通孔、第一轴承定位环、第一轴承、第一伞齿轮、第二轴承、第二轴承定位环和第二侧面的通孔，横设在型材外壳内；所述第一伞齿轮通过机米螺丝固定在第一光轴上。

进一步的，所述第二轴组件包括第三轴承、第二光轴和第三轴承定位环；

所述第三轴承位于第三侧面和第二伞齿轮之间，通过位于第三侧面外侧的第三轴承定位环安装在型材外壳内部；所述第二光轴依次垂直穿过第三侧面的通孔、第三轴承定位环、第三轴承和第二伞齿轮，横设在型材外壳内；所述第二伞齿轮通过机米螺丝固定在第二光轴上。

基于前述型材换向器，本发明还提及一种型材换向器的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：

S1，根据使用需求确认型材外壳的尺寸参数和型号参数，切割对应型号的型材，得到型材外壳；

S2，定义型材外壳的其中的一对侧面为第一侧面和第二侧面，与第一侧面、第二侧面均相邻的其中一个侧面为第三侧面；

S3，在所述第一侧面、第二侧面和第三侧面的中心位置开设通孔；

S4，在第一侧面的通孔处安装第一轴承，第二侧面的通孔处安装第二轴承，第三侧面的通孔处安装第三轴承，第一轴承紧贴第一侧面内侧，第二轴承紧贴第二侧面内侧，第三轴承紧贴第三轴承内侧；

S5，将第一光轴依次垂直穿过第一侧面的通孔、第一轴承、第一伞齿轮、第二轴承和第二侧面的通孔，横设在型材外壳内，采用机米螺丝将第一伞齿轮固定在第一光轴上；

S6，将第二光轴依次垂直穿过第三侧面的通孔、第三轴承和第二伞齿轮，横设在型材外壳内，采用机米螺丝将第二伞齿轮固定在第二光轴上；

其中，第一伞齿轮和第二伞齿轮呈90°啮合；

S7，在第一光轴或第二光轴延伸至型材外壳的其中一个端部上安装电机。

以上本发明的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：

(1)采用铝型材做外壳，采用铝型材做外壳，安装位置更多，六个面都有可安装的螺丝位置，并且轴心位置均在型材中心；还可以根据不同尺寸需求采用不同型号铝型材做外壳。

(2)并在此基础上提出一种新的换向组件，使型材换向器同时具备高耐用性和高便携性，易拆装，加工难度低等优点，更加适用当前电动工具小型化便携化的发展趋势。

(3)可直接安装在型材架上，有效节约空间，且集成性高，易于维护。

(4)结构简单，零配件少，成本低，易加工。

(5)根据不同精度需求采用不同精度齿轮。根据不同使用环境，可不加油或者加油使用。(低速低负载情况可不用加油使用)

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明的型材换向器的结构示意图。

图2是本发明的型材换向器的剖面结构示意图。

图3是本发明能够选用的部分型材的截面示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1和图2，本发明提出一种型材换向器，所述型材换向器包括型材外壳10、换向组件和第一轴组件21、第二轴组件22。

所述型材外壳10呈长方体状；定义其中的一对侧面为第一侧面11和第二侧面12，与第一侧面11、第二侧面12均相邻的其中一个侧面为第三侧面13；所述第一侧面11、第二侧面12和第三侧面13的中心位置均开设有通孔。优选的，此处的型材外壳10的型号可根据使用需求用不同型号铝型材。更加优选的，所述型材外壳10采用铝合金制作，以进一步降低型材换向器的整体重量。图3是一些常用的型材外壳10的截面图。对于本发明来说，采用型材一方面可以降低整体重量，另一方面，型材的特殊结构也有利于换向组件的定位安装，例如在型材六个侧面上均开设的诸多螺丝孔，可选择的安装位置更多，稳固性极佳且不会影响光轴和伞齿轮的安装和传动。

所述第一轴组件21垂直穿过第一侧面11和第二侧面12的通孔，横设在型材外壳10内；所述第二轴组件垂直穿过第三侧面13的通孔，横设在型材外壳10内，与第一轴组件21垂直，且与第一轴组件21之间存在间隙。

所述换向组件包括安装在型材外壳10内部且相互垂直的第一伞齿轮214和第二伞齿轮224，所述第一伞齿轮214套接在第一轴组件21上，临近第一侧面11，所述第二伞齿轮224套接在第二轴组件22上，临近第三侧面13，第一伞齿轮214和第二伞齿轮224相互啮合，以传递第一轴组件21和第二轴组件22之间的运动和动力。

应当理解，此处的伞齿轮也可根据实际使用需求做更换，例如使用螺旋伞齿轮实现高精度传动，或者采用两个不等齿数齿轮实现变速等。在一些例子中，还可以将伞齿轮替换成蜗轮蜗杆，实现蜗轮减速机。本发明的型材换向器还可以根据不同使用环境，选择不加油或者加油使用，例如在低速低负载情况可不用加油使用，从而进一步提高型材换向器的适用性。

下面是其中一种第一轴组件21和第二轴组件22的结构例子。

结合图2，所述第一轴组件21包括第一轴承213、第一光轴211、第一轴承定位环212、第二轴承和第二轴承定位环。

所述第一轴承213位于第一侧面11和第一伞齿轮214之间，通过位于第一侧面11外侧的第一轴承定位环212安装在第一侧面11内侧。所述第二轴承位于第二侧面12和第一伞齿轮214之间，通过位于第二侧面12外侧的第二轴承定位环安装在第二侧面12内侧。所述第一光轴211依次垂直穿过第一侧面11的通孔、第一轴承定位环212、第一轴承213、第一伞齿轮214、第二轴承、第二轴承定位环和第二侧面12的通孔，横设在型材外壳10内；所述第一伞齿轮214通过机米螺丝固定在第一光轴211上。

类似的，所述第二轴组件22包括第三轴承223、第二光轴221和第三轴承定位环222。

所述第三轴承223位于第三侧面13和第二伞齿轮224之间，通过位于第三侧面13外侧的第三轴承定位环222安装在型材外壳10内部；所述第二光轴221依次垂直穿过第三侧面13的通孔、第三轴承定位环222、第三轴承223和第二伞齿轮224，横设在型材外壳10内；所述第二伞齿轮224通过机米螺丝固定在第二光轴221上。

基于前述型材换向器，本发明还提及一种型材换向器的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：

S1，根据使用需求确认型材外壳10的尺寸参数和型号参数，切割对应型号的型材，得到型材外壳10。

S2，定义型材外壳10的其中的一对侧面为第一侧面11和第二侧面12，与第一侧面11、第二侧面12均相邻的其中一个侧面为第三侧面13。

S3，在所述第一侧面11、第二侧面12和第三侧面13的中心位置开设通孔。

S4，在第一侧面11的通孔处安装第一轴承213，第二侧面12的通孔处安装第二轴承，第三侧面13的通孔处安装第三轴承223，第一轴承213紧贴第一侧面11内侧，第二轴承紧贴第二侧面12内侧，第三轴承223紧贴第三轴承223内侧。

S5，将第一光轴211依次垂直穿过第一侧面11的通孔、第一轴承213、第一伞齿轮214、第二轴承和第二侧面12的通孔，横设在型材外壳10内，采用机米螺丝将第一伞齿轮214固定在第一光轴211上。

S6，将第二光轴221依次垂直穿过第三侧面13的通孔、第三轴承223和第二伞齿轮224，横设在型材外壳10内，采用机米螺丝将第二伞齿轮224固定在第二光轴221上。

其中，第一伞齿轮214和第二伞齿轮224呈90°啮合。

S7，在第一光轴211或第二光轴221延伸至型材外壳10的其中一个端部上安装电机。电机带动轴旋转，通过伞齿轮啮合，将动力传输到另一方向轴上，带动另一方向轴转动，实现90度换向功能。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (7)

1.一种型材换向器，其特征在于，所述型材换向器包括型材外壳、换向组件和第一轴组件、第二轴组件；

所述型材外壳呈长方体状；定义其中的一对侧面为第一侧面和第二侧面，与第一侧面、第二侧面均相邻的其中一个侧面为第三侧面；所述第一侧面、第二侧面和第三侧面的中心位置均开设有通孔；

所述第一轴组件垂直穿过第一侧面和第二侧面的通孔，横设在型材外壳内；所述第二轴组件垂直穿过第三侧面的通孔，横设在型材外壳内，与第一轴组件垂直，且与第一轴组件之间存在间隙；

所述换向组件包括安装在型材外壳内部且相互垂直的第一伞齿轮和第二伞齿轮，所述第一伞齿轮套接在第一轴组件上，临近第一侧面，所述第二伞齿轮套接在第二轴组件上，临近第三侧面，第一伞齿轮和第二伞齿轮相互啮合，以传递第一轴组件和第二轴组件之间的运动和动力。

2.根据权利要求1所述的型材换向器，其特征在于，所述型材外壳采用铝合金制作。

3.根据权利要求1所述的型材换向器，其特征在于，所述伞齿轮包括螺旋伞齿轮。

4.根据权利要求1所述的型材换向器，其特征在于，所述伞齿轮包括不等齿数齿轮。

5.根据权利要求1所述的型材换向器，其特征在于，所述第一轴组件包括第一轴承、第一光轴、第一轴承定位环、第二轴承和第二轴承定位环；

所述第一轴承位于第一侧面和第一伞齿轮之间，通过位于第一侧面外侧的第一轴承定位环安装在第一侧面内侧；

所述第二轴承位于第二侧面和第一伞齿轮之间，通过位于第二侧面外侧的第二轴承定位环安装在第二侧面内侧；

所述第一光轴依次垂直穿过第一侧面的通孔、第一轴承定位环、第一轴承、第一伞齿轮、第二轴承、第二轴承定位环和第二侧面的通孔，横设在型材外壳内；所述第一伞齿轮通过机米螺丝固定在第一光轴上。

6.根据权利要求1所述的型材换向器，其特征在于，所述第二轴组件包括第三轴承、第二光轴和第三轴承定位环；

所述第三轴承位于第三侧面和第二伞齿轮之间，通过位于第三侧面外侧的第三轴承定位环安装在型材外壳内部；所述第二光轴依次垂直穿过第三侧面的通孔、第三轴承定位环、第三轴承和第二伞齿轮，横设在型材外壳内；所述第二伞齿轮通过机米螺丝固定在第二光轴上。

7.一种型材换向器的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

S1，根据使用需求确认型材外壳的尺寸参数和型号参数，切割对应型号的型材，得到型材外壳；

S2，定义型材外壳的其中的一对侧面为第一侧面和第二侧面，与第一侧面、第二侧面均相邻的其中一个侧面为第三侧面；

S3，在所述第一侧面、第二侧面和第三侧面的中心位置开设通孔；

S4，在第一侧面的通孔处安装第一轴承，第二侧面的通孔处安装第二轴承，第三侧面的通孔处安装第三轴承，第一轴承紧贴第一侧面内侧，第二轴承紧贴第二侧面内侧，第三轴承紧贴第三轴承内侧；

S5，将第一光轴依次垂直穿过第一侧面的通孔、第一轴承、第一伞齿轮、第二轴承和第二侧面的通孔，横设在型材外壳内，采用机米螺丝将第一伞齿轮固定在第一光轴上；

S6，将第二光轴依次垂直穿过第三侧面的通孔、第三轴承和第二伞齿轮，横设在型材外壳内，采用机米螺丝将第二伞齿轮固定在第二光轴上；

其中，第一伞齿轮和第二伞齿轮呈90°啮合；

S7，在第一光轴或第二光轴延伸至型材外壳的其中一个端部上安装电机。

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