CN113364103B - 一种具有齿轮过载保护装置的充电柜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，包括存储舱体，存储舱体内设有具备充电物品进出口的充电柜体，充电柜体设有充电装置、物品锁定装置、可沿充电柜体移动的移动装置，移动装置设有齿轮传动装置，移动装置包括可在充电柜体上滑动的滑块本体，齿轮传动装置包括齿条、齿轮、电动机，齿条固定在充电柜体上、电动机固定在滑块本体上，齿轮设有齿轮本体、齿轮过载保护装置。本发明充电柜体中出租物品自动推出中途被阻挡或反向推动而无法向外移动时，可使得齿轮传动装置产生离合状态，齿轮与电动机脱离传动状态，电动机空转，而齿轮可在外力作用下旋转并回退到初始位置，保护了电动机和传动装置。

Description

一种具有齿轮过载保护装置的充电柜
【技术领域】
本发明属于共享充电柜的技术领域，尤其涉及一种具有齿轮过载保护装置的充电柜。
【背景技术】
目前，许多出租物品用完之后是需要归还到共享充电柜进行充电和状态检测的，市面上的共享充电柜有可以将出租物品自动进行移动的装置，例如采用电机加齿轮传动装置将出租物品推出，但在推送过程中，如果中途被阻挡而无法移动时，如果没有保护装置，电机持续工作，可能会导致电机负载过大而损毁，因此，共享充电柜需要一种能够提供过载保护的装置，防止出现这种情况。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，如果出租物品推出中途被阻挡而无法移动时，可使得齿轮传动装置产生离合状态，齿轮与电机脱离传动状态，电机空转，而齿轮可在外力作用下旋转并回退到初始位置。
为实现上述目的，本发明提出了一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，包括存储舱体，所述的存储舱体内设有具备充电物品进出口的充电柜体，所述的充电柜体设有充电装置、物品锁定装置、可沿充电柜体移动的移动装置，所述的移动装置设有齿轮传动装置，所述的移动装置包括可在充电柜体上滑动的滑块本体，所述的齿轮传动装置包括齿条、齿轮、电动机，所述的齿条固定在充电柜体上、电动机固定在滑块本体上，所述的齿轮设有齿轮本体、齿轮过载保护装置。本方案的齿轮过载保护装置，可以是在输入端，采用皮带传动，或采用摩擦式离合器，实现过载保护的功能。
作为优选，所述的齿轮过载保护装置包括传动扣、过载保护环，所述的齿轮本体可旋转固定在滑块本体上，所述的齿轮本体与齿条啮合，所述的传动扣与电动机输出轴固定，所述的过载保护环与传动扣在电动机输出轴轴线方向上可滑动连接，所述的过载保护环与齿轮本体接触且分别设有相互配合的接触面，所述的过载保护环与齿轮本体的接触面上分别设有相互对应的斜形锥台、斜形锥槽，所述的齿轮本体中部设有圆形凹槽，所述的凹槽中部设有通孔，所述的传动扣、过载保护环均设于凹槽内。
本方案过载保护环与齿轮本体的斜形锥台、斜形锥槽对应啮合，斜形锥台、斜形锥槽接触面为斜面，二者为斜面传动，在受力较小时不足以克服斜面摩擦力，因此可顺利绕着传动扣的轴线方向进行传动，当受到较大阻力时，该阻力大于斜面摩擦力，从而使得过载保护环在传动扣轴线方向上产生滑动，过载保护环与齿轮本体的斜形锥台、斜形锥槽接触斜面脱离接触，电动机就与齿轮本体脱离产生离合状态，电动机即为无负载转动，从而保护了电动机。
作为优选，所述的传动扣设有圆扣体、位于圆扣体中部的传动轴，所述的圆扣体设于凹槽开口处，所述的传动轴与通孔同轴设置，所述的传动轴顶端设有向内凹陷的轴孔，所述的轴孔与电动机输出轴配合固定。
作为优选，所述的过载保护环设于凹槽内，所述的过载保护环与凹槽底面接触面、凹槽底面上分别设有相互配合的扇形锥台、扇形锥槽。
作为优选，所述的传动扣设有传动轴，所述的传动轴外侧设有对称的长条形滑槽，所述的过载保护环中部设有滑槽孔，所述的滑槽孔内设有向中心凸出的、与传动轴滑槽配合的滑动凸条，所述的过载保护环可沿传动轴滑槽滑动。
作为优选，所述的充电柜体上设有可容滑块本体滑动的导轨，所述的移动装置设有包括第四检测开关的充电物品定位检测装置、包括第一检测开关的充电单元移动位置检测装置，所述的滑块本体上设有电动机、第一电路板，所述的充电装置固设于滑块本体上，所述的充电装置包括第二电路板、充电数据头，所述的充电数据头位于滑块本体靠近充电物品进出口的一端，所述的第四检测开关与充电数据头配合设置。
作为优选，所述的充电柜体设有存储舱门，所述的存储舱门与充电柜体一端铰接，所述的充电柜体上设有第一电磁铁，所述的第一电磁铁可锁止存储舱门。
本方案存储舱门通过第一电磁铁与充电柜体实现开关，第一电磁铁可锁止存储舱门(即可以阻止舱门被打开)；用户归还租赁物品时，锁止存储舱门的第一电磁铁通电，解锁存储舱门，用户把物品顶住存储舱门，舱门在推力的作用下绕销轴旋转，用户可将物品推入存储舱体中，锁定装置启动锁定物品，存储舱门被压在物品下面，已被锁定的物品暴露在外的一面充当“舱门”；用户租赁物品时，锁定装置解锁物品，用户可取出物品，而存储舱门可在扭簧作用下转动复位，回到关闭充电柜体状态，第一电磁铁锁止存储舱门；充电柜体预留了存储舱门被下压的空间。
作为优选，所述的充电柜体远离充电物品进出口的另一端设有堵头，所述的充电柜体设有供滑块本体移动的导轨，所述的堵头设于充电柜体导轨上。
作为优选，所述的充电柜体底部设有开口，所述的物品锁定装置包括设于充电柜体底部的第二检测开关、旋转销、第三电路板，所述的旋转销包括销柱、旋转架、凸轮驱动装置，所述的物品锁定装置还包括设于充电柜体两侧的复位弹簧、第三检测开关，所述的复位弹簧、凸轮驱动装置分别与旋转架两侧连接，所述的旋转架与充电柜体可旋转连接，所述的第二检测开关、第三检测开关分别与旋转架为可接触设置，所述的第二检测开关与第三电路板连接，所述的第三检测开关设有第四电路板。本方案的凸轮驱动装置包括驱动电机、与驱动电机连接的凸轮，凸轮前端有可变凸轮面，凸轮正向旋转时可顶住旋转架使其向前移动产生旋转，凸轮反向旋转时松开旋转架，旋转架可在复位弹簧作用下复位。
作为优选，所述的销柱与充电物品接触处设有防干涉曲面。本方案使用的充电物品上设有定位孔，销柱伸入定位孔内可对充电物品定位，但本方案的销柱随旋转销转动，在销柱与定位孔间隙较小的情况下，销柱转动时它的顶部与充电物品定位孔边缘会产生干涉，本方案将干涉部分预先消除形成曲面，可消除干涉。
本方案共享充电柜中，针对长度和规格不同的充电产品，在充电柜体内设置了可移动的充电单元，充电产品进入充电柜体的长度可以是不同的，初始状态下，充电单元位于远离充电柜体充电物品进出口的位置，用户归还租赁物品时，存储舱门打开，用户将物品推入充电柜体中，物品定位后，启动充电单元，电动机工作，带动滑块向物品方向移动，第一检测开关检测充电单元位置，例如通过接触到移动检测点的个数进行检测，直至第四检测开关检测到物品，即发信号令电动机停止，此时充电数据头已插入物品充电数据头中，开始给物品识别、充电、检测、通讯和远程升级；在用户需要租赁物品时，电动机工作，带动滑块向存储舱门方向移动，第一检测开关及移动检测点检测电动机启动及停止的位置，电动机带动滑块移动设定好的距离，此时物品被部分顶出充电柜体，用户取走物品，第四检测开关和充电数据头检测到物品被取走后，设备判断租赁成功，电动机反转，使得滑块向充电柜体尾部移动复位，同时关闭存储舱门；移动检测点，是设置在充电柜体上的一些凸出点，这些凸出点的主要作用是触发第一检测开关信号，产生第一检测开关触碰次数，可供判断充电单元在充电柜体中的位置，从而达到控制电动机运动的功能。
用户租赁物品时，本方案采用凸轮驱动装置伸出顶动旋转架使其发生旋转(旋转架上有凸出的销柱可伸入物品预留锁孔内实现锁定)，第三检测开关与旋转架脱离接触而触发一次，从而给物品解锁，解锁瞬间，滑块向外物品向外推送，允许物品被取出；用户归还物品时，将物品从打开的存储舱门推入充电柜体内，压住第二检测开关时，第二检测开关触发一次，同时处于压缩状态的第三检测开关弹开触发，通过以上两个检测开关触发信号，可确定租赁的物品正在归还即向充电柜体内推的过程中，同时旋转架上的销柱阻止旋转架回转，当物品被推销柱和物品定位孔位置重合时，销柱可转动进入物品定位孔，此时复位弹簧可令旋转架旋转复位，第二检测开关与旋转架脱离接触而触发一次，销柱对物品进行锁定，旋转架复位后，第三检测开关被压缩触发，发送信号电动机开始工作推进，第一检测开关判断电机启停位置，直至充电数据头插入归还物品的充电数据头内。
本方案的滑块本体在充电柜体上滑动，是以齿轮传动装置为动力的，其中电动机固定在滑块本体上，齿轮可旋转固定在滑块本体上，齿条固定在充电柜体上，电动机通过传动扣、过载保护环带动齿轮本体旋转时，齿轮本体与齿条啮合从而沿齿条带动滑块本体一起向外产生滑动，从而推动出租物品向外移动，当移动过程受阻时(例如使用者用力把出租物品向内推送)，过载保护环与齿轮本体脱离连接状态，进入离合状态，电动机空转，而齿轮可以转动，可以安全回退到原来位置。
本发明的有益效果：本发明充电柜体中出租物品自动推出中途被阻挡或反向推动而无法向外移动时，可使得齿轮传动装置产生离合状态，齿轮与电动机脱离传动状态，电动机空转，而齿轮可在外力作用下旋转并回退到初始位置，保护了电动机和传动装置。
本发明的特征及优点将通过以下实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明的一种外形结构示意图；
图2是本发明充电柜体的一种结构示意图；
图3是本发明充电柜体的一种爆炸结构示意图；
图4是本发明旋转旋转销的一种结构示意图；
图5是本发明较短物品充电结构示意图；
图6是本发明较长物品充电结构示意图；
图7是本发明齿轮本体的一种结构示意图；
图8是本发明传动扣的一种结构示意图；
图9是本发明过载保护环的一种结构示意图。
图中：1-存储舱体 2-充电柜体 3-滑块本体 4-电动机
5-第一电路板 6-第一检测开关 7-第四检测开关
8-导轨 9-齿轮 10-齿条 11-充电数据头
12-第二电路板 13-第二检测开关 14-旋转架
15-第三电路板 16-复位弹簧 17-凸轮驱动装置
18-堵头 21-销轴 22-扭簧 23-第一电磁铁
24-销柱 25-第三检测开关 26-第四电路板
27-存储舱门 91-齿轮本体 92-传动扣
93-过载保护环 94-斜形锥台 95-斜形锥槽
911-凹槽 912-通孔 921-圆扣体 922-传动轴
923-轴孔 924-滑槽 931-滑槽孔 932-滑动凸条。
【具体实施方式】
参阅图1至图9，本实施例公开了一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，包括存储舱体1，存储舱体1内设有具备充电物品进出口的充电柜体2，充电柜体2设有充电装置、物品锁定装置、可沿充电柜体2移动的移动装置，移动装置设有齿轮传动装置，移动装置包括可在充电柜体2上滑动的滑块本体3，齿轮传动装置包括齿条10、齿轮9、电动机4，齿条10固定在充电柜体2上、电动机4固定在滑块本体3上，齿轮9设有齿轮本体91、齿轮过载保护装置；
齿轮过载保护装置包括传动扣92、过载保护环93，齿轮本体91可旋转固定在滑块本体3上，齿轮本体91与齿条10啮合，传动扣92与电动机4输出轴固定，过载保护环93与传动扣92在电动机4输出轴轴线方向上可滑动连接，过载保护环93与齿轮本体91接触且分别设有相互配合的接触面，过载保护环93与齿轮本体91的接触面上分别设有相互对应的斜形锥台94、斜形锥槽95，齿轮本体91中部设有圆形凹槽911，凹槽911中部设有通孔912，传动扣92、过载保护环93均设于凹槽911内；
传动扣92设有圆扣体921、位于圆扣体921中部的传动轴922，圆扣体921设于凹槽911开口处，传动轴922与通孔912同轴设置，传动轴922顶端设有向内凹陷的轴孔923，轴孔923与电动机4输出轴配合固定；
过载保护环93设于凹槽911内，过载保护环93与凹槽911底面接触面、凹槽911底面上分别设有相互配合的扇形锥台、扇形锥槽，即斜形锥台94、斜形锥槽95；
传动扣92设有传动轴922，传动轴922外侧设有对称的长条形滑槽924，过载保护环93中部设有滑槽孔931，滑槽孔931内设有向中心凸出的、与传动轴922滑槽74配合的滑动凸条932，过载保护环93可沿传动轴922滑槽924滑动；
充电柜体2上设有可容滑块本体3滑动的导轨8，移动装置设有包括第四检测开关7的充电物品定位检测装置、包括第一检测开关6的充电单元移动位置检测装置，滑块本体3上设有电动机4、第一电路板5，充电装置固设于滑块本体3上，充电装置包括第二电路板12、充电数据头11，充电数据头11位于滑块本体3靠近充电物品进出口的一端，第四检测开关7与充电数据头11配合设置；
充电柜体2设有存储舱门27，存储舱门27与充电柜体2一端铰接，存储舱门27底侧通过销轴21、扭簧22与充电柜体2铰接，充电柜体2上设有第一电磁铁23，第一电磁铁可锁止存储舱门27；
充电柜体2底部设有开口，物品锁定装置包括设于充电柜体2底部的第二检测开关13、旋转销、第三电路板15，旋转销包括销柱24、旋转架14、凸轮驱动装置17，物品锁定装置还包括设于充电柜体2两侧的复位弹簧16、第三检测开关25，复位弹簧16、凸轮驱动装置17的凸轮分别与旋转架两侧连接，旋转架14与充电柜体2可旋转连接，第二检测开关13、第三检测开关25分别与旋转架14为可接触设置，第二检测开关13与第三电路板15连接，第三检测开关25设有第四电路板26；
销柱24与充电物品接触处设有防干涉曲面；
充电柜体2远离充电物品进出口的另一端设有堵头18，充电柜体2设有供滑块本体3移动的导轨8，堵头18设于充电柜体2导轨8上。
具体使用过程是：本方案中，电动机4、第一检测开关6分别与第一电路板5连接；充电数据头11、第四检测开关7与第二电路板12电连接；第三检测开关25设有第四线路板26，第二检测开关13、第一电磁铁23与第三电路板15电连接；第一电路板5、第二电路板12、第三电路板15、第四电路板26分别与共享充电柜的控制装置电连接。
用户租赁物品时，凸轮驱动装置17凸轮旋转顶动旋转架14使其发生旋转，从而给物品解锁，允许物品被取出；然后电动机4工作，带动滑块本体3向存储舱门27方向移动，第一检测开关6检测到滑块本体3移动了预先设定好的距离后即发信号令电动机4停止，此时物品被部分顶出充电柜体2，用户可取走物品，取走物品的时候，存储舱门27在扭簧22的作用下旋转复位，经过预设时间后(例如3秒)第一电磁铁23伸出，锁住存储舱门27，凸轮驱动装置17凸轮反向旋转松开旋转架14，旋转架14在复位弹簧16作用下复位，电动机4开始反转，使得滑块本体3向充电柜体2内部移动复位，租赁完成；
用户归还物品时，第一电磁铁23缩回，存储舱门27解锁，用户将物品插入端顶住存储舱门27推入充电柜体2内，压住第二检测开关13，第二检测开关13触发一次，同时物品也能顶开旋转架14，使得被压缩的第三检测开关25弹开触发，通过以上两个检测开关，可确定租赁的物品正在归还即向充电柜体2内推的过程中，当物品被推到旋转架14和物品定位孔位置重合时，此时复位弹簧16可令旋转架14旋转复位，销柱24对物品进行锁定，第三检测开关25被压缩触发，发送信号给第一电路板5，电动机4工作，带动滑块本体3向物品方向移动，直至第四检测开关7检测到物品，即发信号令电动机4停止，此时充电数据头11已插入物品充电插座中，开始给物品识别、充电、检测、通讯和远程升级，归还物品成功；
电动机4通过传动扣7、过载保护环8带动齿轮本体6旋转时，齿轮本体6与齿条3啮合从而沿齿条3带动滑块本体5一起向充电柜体1外产生滑动，从而推动出租物品向外移动；
当移动过程受阻时(例如使用者用力把出租物品向内推送)，过载保护环8与齿轮本体6脱离连接状态，其原理是，斜形锥台9、斜形锥槽10接触面为斜面，二者为斜面传动，在受力较小时不足以克服斜面摩擦力，因此可顺利绕着传动扣7的轴线方向进行传动，当受到较大阻力时，该阻力大于斜面摩擦力，从而使得过载保护环8在传动扣7轴线方向上产生滑动，过载保护环8与齿轮本体6的斜形锥台9、斜形锥槽10接触斜面脱离接触，电动机4就与齿轮本体6脱离产生离合状态，电动机4即为无负载转动，从而保护了电动机4；过载保护环8与齿轮本体6脱离连接状态，进入离合状态，电动机6空转，而齿轮本体6可以转动，滑块本体5可以安全回退到原来位置。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，包括存储舱体，所述的存储舱体内设有具备充电物品进出口的充电柜体，所述的充电柜体设有充电装置、物品锁定装置、可沿充电柜体移动的移动装置，其特征在于：所述的移动装置设有齿轮传动装置，所述的移动装置包括可在充电柜体上滑动的滑块本体，所述的齿轮传动装置包括齿条、齿轮、电动机，所述的齿条固定在充电柜体上、电动机固定在滑块本体上，所述的齿轮设有齿轮本体、齿轮过载保护装置；
所述的齿轮过载保护装置包括传动扣、过载保护环，所述的齿轮本体可旋转固定在滑块本体上，所述的齿轮本体与齿条啮合，所述的传动扣与电动机输出轴固定，所述的过载保护环与传动扣在电动机输出轴轴线方向上可滑动连接，所述的过载保护环与齿轮本体接触且分别设有相互配合的接触面，所述的过载保护环与齿轮本体的接触面上分别设有相互对应的斜形锥台、斜形锥槽，所述的齿轮本体中部设有圆形凹槽，所述的凹槽中部设有通孔，所述的传动扣、过载保护环均设于凹槽内。
2.如权利要求1所述的一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，其特征在于：所述的传动扣设有圆扣体、位于圆扣体中部的传动轴，所述的圆扣体设于凹槽开口处，所述的传动轴与通孔同轴设置，所述的传动轴顶端设有向内凹陷的轴孔，所述的轴孔与电动机输出轴配合固定。
3.如权利要求1所述的一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，其特征在于：所述的过载保护环设于凹槽内，所述的过载保护环与凹槽底面接触面、凹槽底面上分别设有相互配合的扇形锥台、扇形锥槽。
4.如权利要求1所述的一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，其特征在于：所述的传动扣设有传动轴，所述的传动轴外侧设有对称的长条形滑槽，所述的过载保护环中部设有滑槽孔，所述的滑槽孔内设有向中心凸出的、与传动轴滑槽配合的滑动凸条，所述的过载保护环可沿传动轴滑槽滑动。
5.如权利要求1所述的一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，其特征在于：所述的充电柜体上设有可容滑块本体滑动的导轨，所述的移动装置设有包括第四检测开关的充电物品定位检测装置、包括第一检测开关的充电单元移动位置检测装置，所述的滑块本体上设有电动机、第一电路板，所述的充电装置固设于滑块本体上，所述的充电装置包括第二电路板、充电数据头，所述的充电数据头位于滑块本体靠近充电物品进出口的一端，所述的第四检测开关与充电数据头配合设置。
6.如权利要求1所述的一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，其特征在于：所述的充电柜体设有存储舱门，所述的存储舱门与存储舱体一端铰接，所述的充电柜体上设有第一电磁铁，所述的第一电磁铁可锁止存储舱门。
7.如权利要求1所述的一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，其特征在于：所述的充电柜体远离充电物品进出口的另一端设有堵头，所述的充电柜体设有供滑块本体移动的导轨，所述的堵头设于充电柜体导轨上。
8.如权利要求1所述的一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，其特征在于：所述的充电柜体底部设有开口，所述的物品锁定装置包括设于充电柜体底部的第二检测开关、旋转销、第三电路板，所述的旋转销包括销柱、旋转架、凸轮驱动装置，所述的物品锁定装置还包括设于充电柜体两侧的复位弹簧、第三检测开关，所述的复位弹簧、凸轮驱动装置分别与旋转架两侧连接，所述的旋转架与充电柜体可旋转连接，所述的第二检测开关、第三检测开关分别与旋转架为可接触设置，所述的第二检测开关与第三电路板连接，所述的第三检测开关设有第四电路板。
9.如权利要求8所述的一种具有齿轮过载保护装置的充电柜，其特征在于：所述的销柱与充电物品接触处设有防干涉曲面。
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