CN211596545U - 一种左右可互换的直流无刷机芯结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种左右可互换的直流无刷机芯结构，包括壳体、弹簧臂、输出轴、挡板、连杆、传动机构和直流无刷电机，所述壳体设有通孔和腔体，所述输出轴至少一部分安装在所述通孔内，一端固定在所述弹簧臂上，所述挡板设置在所述壳体外部，所述连杆两端分别与所述弹簧臂、挡板相连，所述传动机构安装在所述腔体内，两端与所述挡板、直流无刷电机相连，所述壳体设有用于左右调整所述挡板位置的螺钉孔。本实用新型采用三级齿轮传动机构，利用直流无刷电机调速并配合三级齿轮降速，设计简洁、外形轻巧、易装卸，有效解决了现有机芯的设计复杂、拆卸不易、传动不稳定、左右无法互换等不足。

Description

一种左右可互换的直流无刷机芯结构

技术领域

本实用新型涉及道闸机芯技术领域，尤其涉及一种左右可互换的直流无刷机芯结构。

背景技术

道闸是专门用于道路上限制机动车行驶的通道出入口管理设备，现广泛应用于公路收费站、停车场、小区、企事业单位门口，来管理车辆的出入。道闸机芯是道闸的核心部件，是道闸能否长期稳定运行的关键。现有的道闸机芯，主要通过电机、四连杆联动机构、平衡弹簧结构等实现闸杆在90度范围内的升降运动；然而，由于平面四连杆机构存在设计、制造以及装配误差，较难保证四连杆机构能在道闸杆抬升或者下降到位时形成死点。由此导致现有技术中的道闸机芯机构设计较复杂、装卸不易、道闸不能方便地左右互换，较难于适应广泛的应用场景。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种左右可互换的直流无刷机芯结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种左右可互换的直流无刷机芯结构，包括壳体、弹簧臂、输出轴、挡板、连杆、传动机构和直流无刷电机。

优选地，所述直流无刷电机与所述壳体固定连接。

所述壳体设有通孔、以及在内部形成的腔体，所述腔体外部设有用于左右调节所述挡板位置的螺钉孔。

优选地，所述壳体设有第一盲孔、第二盲孔以及用于左右调节所述挡板位置的螺钉孔。

优选地，所述弹簧臂包括第一连接臂、第二连接臂和第一法兰型开口，所述第一法兰型开口设置在所述第一连接臂、第二连接臂之间。

优选地，所述第一法兰型开口的开口能够螺钉调节，用于配合左右互换。

优选地，所述输出轴的第一端穿过所述通孔，并与所述第一法兰型开口固定；所述输出轴的第二端在所述通孔外，并设置有至少一个键槽。

优选地，所述挡板与所述壳体抵接，用于控制所述输出轴的旋转角度；所述挡板包括固定挡板、活动挡板，所述固定挡板固定在所述壳体上，所述活动挡板固定在所述传动机构上。

优选地，所述连杆两端分别与所述弹簧臂、挡板相连，用于牵引所述输出轴转动。

优选地，所述传动机构安装在所述腔体内，并分别与所述挡板、直流无刷电机连接，所述传动机构用于传递动力并配合降速。

优选地，所述直流无刷电机与所述壳体螺钉连接。

优选地，所述传动机构包括第一传动机构、第二传动机构和主传动机构；所述第一传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第一轴承、第二轴承、第一转轴，所述第一轴承、第一齿轮、第二齿轮依次固定在所述第一转轴的第一端至第二端之间，并随所述第一转轴同向转动，所述第一转轴的第二端可转动地连接在所述第二轴承上；所述第二传动机构包括第三齿轮、第四齿轮、第三轴承、第四轴承、第二转轴，所述第三轴承、第三齿轮、第四齿轮依次固定在所述第二转轴的第一端至第二端之间，并随所述第二转轴同向转动，所述第二转轴的第二端可转动地连接在所述第四轴承上；所述主传动机构包括第五齿轮、第五轴承、第六轴承、第三转轴，所述第五轴承、第五齿轮依次固定在所述第三转轴的第一端至第二端之间，并随所述第三转轴同向转动，所述第三转轴的第二端可转动地连接在所述第六轴承上，所述第三转轴的第一端至少一部分穿出所述第一盲孔与所述活动挡板固定连接。

优选地，所述第二齿轮与所述第四齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第五齿轮啮合。

优选地，所述螺钉孔设置在第一盲孔周围，包括第一组螺钉孔、第二组螺钉孔、第三组螺钉孔和第四组螺钉孔，所述固定挡板与所述第一组螺钉孔、第二组螺钉孔或第三组螺钉孔、第四组螺钉孔螺钉连接。

优选地，所述直流无刷电机设有主动转轴，所述主动转轴与所述第二盲孔间隙配合，所述主动转轴与所述第一齿轮啮合。

优选地，所述活动挡板包括挡头和挡体，所述挡头、挡体为一体结构，所述挡体设有第二法兰型开口用于将所述活动挡板固定在所述主传动机构的所述转轴上；所述固定挡板设有用于抵挡的抵挡片，所述抵挡片能够对所述挡头进行限位。

优选地，所述第二法兰型开口的开口能够螺钉调节，用于配合左右互换。

优选地，所述连杆的两端分别与所述第二连接臂、挡头转动连接，连接件不限于滚动轴承、连接轴。

优选地，所述第一连接臂用于可转动连接至少一根弹簧，所述弹簧能够平衡第二连接臂产生的力矩。

优选地，所述壳体包括保护壳体和安装壳体，所述安装壳体固定在所述保护壳体内部，用于固定所述第一传动机构、第二传动机构及主传动机构；所述第二轴承固定在所述安装壳体第一面的底部，所述第四轴承固定在所述安装壳体第一面的顶部和底部之间，所述第六轴承固定在所述安装壳体第一面的顶部。

优选地，所述第三转轴与所述第一盲孔可转动连接，所述第三转轴与所述第二法兰型开口键连接。

实施本实用新型的技术方案，具有以下优点或技术效果：通过设计三级齿轮传动机构，通过直流无刷电机调速并配合三级齿轮传动减速，替代了原平面四连杆传动机构，设计简洁、外形轻巧、易装卸，有效解决了多连杆传动技术缺陷；同时，设计了多组螺钉孔，能够左右调节挡板的位置，并匹配了多个法兰型开口，可便捷调整连杆与弹簧臂之间的连接位置，从而实现道闸左右互换；采用无刷直流电机24V直流供电，200W以下小功率运行，调速范围广，运行速度快，传动稳定，噪音小，使用寿命长，具备良好的应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，附图中：

图1是本实用新型实施例的左右可互换的直流无刷机芯结构示意图；

图2是本实用新型实施例的左右可互换的直流无刷机芯结构壳体拆分图；

图3是本实用新型实施例的左右可互换的直流无刷机芯结构挡板拆分图；

图4是本实用新型实施例的左右可互换的直流无刷机芯结构传动构件拆分图。

1、壳体；2、弹簧臂；3、输出轴；4、挡板；5、连杆；6、传动机构；7、直流无刷电机；10、保护壳体；11、安装壳体；12、通孔；13、腔体；14、第一盲孔；15、第二盲孔；16、螺钉孔；160、第一组螺钉孔；161、第二组螺钉孔；162、第三组螺钉孔；163、第四组螺钉孔；20、第一连接臂；21、第二连接臂；22、第一法兰型开口；30、键槽；40、固定挡板；41、活动挡板；401、抵挡片；411、挡头；412、第二法兰型开口；413、挡体；50、滚动轴承；51、连接轴；600、第一齿轮；601、第二齿轮；602、第一轴承；603、第二轴承；604、第一转轴；605、第三齿轮；606、第四齿轮；607、第三轴承；608、第四轴承；609、第二转轴；610、第五齿轮；611、第五轴承；612、第六轴承；613、第三转轴；70、主动转轴。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的各种实施例。应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“上端”、“第一端”、“第二端”、“顶部”、“底部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1-2所示，本实用新型实施例提供的一种左右可互换的直流无刷机芯结构，包括壳体1、弹簧臂2、输出轴3、挡板4、连杆5、传动机构6和直流无刷电机7。具体的，壳体1的顶部设有通孔12，用于转动连接输出轴3，壳体1的顶部和底部之间设有腔体13，用于封装传动机构6，在壳体1顶部和底部之间的腔体13表面开有第一盲孔14和第二盲孔15，第一盲孔14用于传动机构6输出动力，第二盲孔15用于直流无刷电机7向传动机构6输入动力；输出轴3第一端穿过通孔12固定在弹簧臂2上，另一端至少一部分保留在通孔12外，用于键连接道闸杆；连杆5作为输出轴3、传动机构6之间的动力传递机构，两端分别转动连接弹簧臂2、挡板4；弹簧臂2可拆卸地连接至少一根弹簧，用于平衡连杆5在弹簧臂2产生的力矩；挡板4用于控制输出轴3的旋转角度范围，其一端与连杆5转动连接，另一端固定在传动机构6上；壳体1的底部固定有直流无刷电机7，直流无刷电机7与壳体1螺钉连接。

优选地，采用直流无刷电机7，其优点在于采用24V直流供电，具有200W以下的输出功率，转速可调控、可改变转向、转速快、无噪音、寿命长等特点。

进一步地，壳体1包括保护壳体10和安装壳体11，安装壳体11固定在保护壳体10内部，用于固定传动机构6；保护壳体10用于封闭与保护传动机构6。螺钉孔16设置在第一盲孔14周围，包括第一组螺钉孔160、第二组螺钉孔161、第三组螺钉孔162和第四组螺钉孔163。

请参考图3，挡板4包括固定挡板40和活动挡板41。具体的，固定挡板40通过第一组螺钉孔160、第二组螺钉孔161螺钉连接在壳体1上；活动挡板41与传动机构6相连，随传动机构6输出转轴同步运转。

进一步地，活动挡板包括挡头411和挡体413，挡头411和挡体413为一体结构。挡体413设有第二法兰型开口412，挡头设有通孔(示图未例示)；固定挡板40两头设有用于阻止活动挡板进一步运动的抵挡片401，抵挡片401与挡头411不直接接触，且其连线处于同一平面。固定挡板40与第一组螺钉孔160、第二组螺钉孔161或第三组螺钉孔162、第四组螺钉孔163螺钉连接。

请参考图4，直流无刷电机7设有向外延伸的主动转轴70，主动转轴70与第二盲孔15间隙配合，间隙可贮藏润滑润滑油，便于润滑与保护转轴。主动转轴70与传动机构6齿轮啮合，传动机构包括第一传动机构、第二传动机构和主传动机构。

进一步地，第一传动机构包括第一齿轮600、第二齿轮601、第一轴承602、第二轴承603、第一转轴604，第一轴承602、第一齿轮600、第二齿轮601依次固定在第一转轴604的第一端至第二端之间，并随第一转轴604同向转动，第一转轴604的第二端可转动地连接在第二轴承603上，第二轴承603固定在安装壳体11第一面的底部；第二传动机构包括第三齿轮605、第四齿轮606、第三轴承607、第四轴承608、第二转轴609，第三轴承607、第三齿轮605、第四齿轮606依次固定在第二转轴609的第一端至第二端之间，并随第二转轴609同向转动，第二转轴609的第二端可转动地连接在第四轴承608上，第四轴承608固定在安装壳体11第一面的顶部和底部之间；主传动机构包括第五齿轮610、第五轴承611、第六轴承612、第三转轴613，第五轴承611、第五齿轮610依次固定在第三转轴613第一端至第二端之间，并随第三转轴613同向转动，第三转轴613的第二端可转动地连接在第六轴承612上，第六轴承612固定在安装壳体11第一面的顶部，第三转轴613的第一端至少一部分穿出第一盲孔14与活动挡板41键连接在第二法兰型开口412，第三转轴613与第一盲孔14可转动连接。

优选地，第一齿轮600与主动转轴70啮合，第二齿轮601啮合与第四齿轮606，第三齿轮605啮合与第五齿轮610。

优选地，连杆5两端分别设有滚动轴承50及连接轴51，两端可转动连接的构件为第二连接臂21、挡头411。

优选地，第一盲孔14周围设有第一组螺钉孔16、第二组螺钉孔17、第三组螺钉孔18和第四组螺钉孔19，用于调整固定挡板40的位置，可方便实现左右互换。

具体实现过程为：启动直流无刷电机7，主动转轴70随之高速转动，通过齿轮传动，依次带动第一级传动机构、第二级传动机构、主传动机构转动；同时，主动转轴70的转动速度经传动机构三级齿轮减速后，由第三转轴613输出。第三转轴613带动活动挡板41同步旋转，挡头411施加转向力给连杆5，连杆5牵引第二连接臂21转动，在力臂的作用下，对固定在第一法兰型开口22上的输出轴3产生转向力矩，使输出轴3同步转动；弹簧臂2开始转动，连接在第一连接臂20的弹簧(图未示出)在力臂的作用下产生反向力矩，以此来平衡转向力矩，使输出轴3在平衡力下稳定转动。

图1为固定挡板40固定在第一组螺钉孔160和第二组螺钉孔161位置，此时，道闸杆为左起右定。将固定挡板40依次由第一组螺钉孔160和第二组螺钉孔161换到第三组螺钉孔162和第四组螺钉孔163，并旋紧螺钉；适当松开第一法兰型开口22、第二法兰型开口412的螺钉，分别将弹簧臂2、活动挡板41调整适当角度，随之固定，便可方便实现道闸杆右起左定。

本实用新型通过设计三级齿轮传动机构，通过直流无刷电机调速并配合三级齿轮传动减速，替代了原平面四连杆传动机构，设计简洁、外形轻巧、易拆卸，有效解决了多连杆传动技术缺陷；同时，设计了多组螺钉孔，能够左右调节挡板的位置，并匹配了多个法兰型开口，可便捷调整连杆与弹簧臂之间的连接位置，从而实现道闸左右互换；采用无刷直流电机24V直流供电，200W以下小功率运行，调速范围广，运行速度快，传动稳定，噪音小，使用寿命长，具备良好的应用价值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种左右可互换的直流无刷机芯结构，其特征在于，包括壳体(1)、弹簧臂(2)、输出轴(3)、挡板(4)、连杆(5)、传动机构(6)和直流无刷电机(7)，所述直流无刷电机(7)与所述壳体(1)固定连接，包括用于输出动力的主动转轴(70)；其中：

所述壳体(1)设有通孔(12)以及在内部形成的腔体(13)，所述腔体(13)外部设有用于左右调节所述挡板(4)位置的螺钉孔(16)；

所述弹簧臂(2)包括第一连接臂(20)、第二连接臂(21)和第一法兰型开口(22)，所述第一法兰型开口(22)设置在所述第一连接臂(20)、第二连接臂(21)之间；所述第一法兰型开口(22)为用于配合左右互换且能够螺钉调节的开口；

所述输出轴(3)的第一端穿过所述通孔(12)，并与所述第一法兰型开口(22)固定；所述输出轴(3)的第二端在所述通孔(12)外，并设置有至少一个键槽(30)；

所述挡板(4)与所述壳体(1)抵接，用于控制所述输出轴(3)的旋转角度；所述挡板(4)包括固定挡板(40)、活动挡板(41)，所述固定挡板(40)固定在所述壳体(1)上，所述活动挡板(41)固定在所述传动机构上(6)；

所述连杆(5)两端分别与所述弹簧臂(2)、挡板(4)相连，用于牵引所述输出轴(3)转动；

所述传动机构(6)安装在所述腔体(13)内，并分别与所述挡板(4)、直流无刷电机(7)连接，所述传动机构(6)用于传递动力并配合降速。

2.根据权利要求1所述的左右可互换的直流无刷机芯结构，其特征在于，所述传动机构(6)包括第一传动机构、第二传动机构和主传动机构，其中：

所述第一传动机构包括第一齿轮(600)、第二齿轮(601)、第一轴承(602)、第二轴承(603)、第一转轴(604)，所述第一轴承(602)、第一齿轮(600)、第二齿轮(601)依次固定在所述第一转轴(604)的第一端至第二端之间，并随所述第一转轴(604)同向转动，所述第一转轴(604)的第二端可转动地连接在所述第二轴承(603)上；

所述第二传动机构包括第三齿轮(605)、第四齿轮(606)、第三轴承(607)、第四轴承(608)、第二转轴(609)，所述第三轴承(607)、第三齿轮(605)、第四齿轮(606)依次固定在所述第二转轴(609)的第一端至第二端之间，并随所述第二转轴(609)同向转动，所述第二转轴(609)的第二端可转动地连接在所述第四轴承(608)上；

所述主传动机构包括第五齿轮(610)、第五轴承(611)、第六轴承(612)、第三转轴(613)，所述第五轴承(611)、第五齿轮(610)依次固定在所述第三转轴(613)第一端至第二端之间，并随所述第三转轴(613)同向转动，所述第三转轴(613)的第二端可转动地连接在所述第六轴承(612)上；

所述第二齿轮(601)与所述第四齿轮(606)啮合，所述第三齿轮(605)与所述第五齿轮(610)啮合。

3.根据权利要求2所述的左右可互换的直流无刷机芯结构，其特征在于，所述壳体(1)包括保护壳体(10)和安装壳体(11)，所述安装壳体(11)固定在所述保护壳体(10)内部，用于固定所述第一传动机构、第二传动机构及主传动机构，其中：

所述第二轴承(603)固定在所述安装壳体(11)第一面的底部，所述第四轴承(608)固定在所述安装壳体(11)第一面的顶部和底部之间，所述第六轴承(612)固定在所述安装壳体(11)第一面的顶部。

4.根据权利要求3所述的左右可互换的直流无刷机芯结构，其特征在于，所述壳体(1)还包括第一盲孔(14)和第二盲孔(15)；

所述螺钉孔(16)设置在所述第一盲孔(14)周围，包括第一组螺钉孔(160)、第二组螺钉孔(161)、第三组螺钉孔(162)和第四组螺钉孔(163)，所述固定挡板(40)与所述第一组螺钉孔(160)、第二组螺钉孔(161)或第三组螺钉孔(162)、第四组螺钉孔(163)螺钉连接；

所述第三转轴(613)的第一端至少一部分穿出所述第一盲孔(14)与所述活动挡板(41)固定连接。

5.根据权利要求4所述的左右可互换的直流无刷机芯结构，其特征在于，所述第一齿轮(600)与所述主动转轴(70)啮合；

所述主动转轴(70)与所述第二盲孔(15)间隙配合；

所述第三转轴(613)与所述第一盲孔(14)可转动连接。

6.根据权利要求2所述的左右可互换的直流无刷机芯结构，其特征在于，所述活动挡板(41)包括为一体结构的挡头(411)和挡体(413)，所述挡体(413)设有第二法兰型开口(412)，所述第二法兰型开口(412)用于将所述活动挡板(41)固定在所述第三转轴(613)上；

所述固定挡板(40)设有用于抵挡的抵挡片(401)，所述抵挡片(401)能够对所述挡头(411)进行限位。

7.根据权利要求6所述的左右可互换的直流无刷机芯结构，其特征在于，所述连杆(5)的两端分别与所述第二连接臂(21)、挡头(411)转动连接。

8.根据权利要求6所述的左右可互换的直流无刷机芯结构，其特征在于，所述第三转轴(613)与所述第二法兰型开口(412)键连接。

9.根据权利要求8所述的左右可互换的直流无刷机芯结构，其特征在于，所述第二法兰型开口(412)用于配合左右互换的能够螺钉调节的开口。

10.根据权利要求1所述的左右可互换的直流无刷机芯结构，其特征在于，所述第一连接臂(20)用于可转动连接至少一根弹簧，所述弹簧能够平衡所述第二连接臂(21)产生的力矩。

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