CN214678771U - 一种具有过载保护功能的齿轮传动结构及马桶盖驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有过载保护功能的齿轮传动结构及马桶盖驱动装置，齿轮传动结构包括输出轴、与输出轴连接并向输出轴传递力矩的齿轮组、马达；齿轮组包括套设在输出轴上的输出齿轮；输出齿轮靠近所述输出轴输出端的一侧还设有与输出齿轮相抵的打滑垫片，打滑垫片套设于输出轴上；输出齿轮远离输出轴输出端的另一侧设有用于使输出齿轮紧贴打滑垫片的弹性锁紧结构；打滑垫片靠近输出齿轮的一端面设有若干凸起，输出齿轮上对应设有与凸起相适配的凹槽；当发生过载时，打滑垫片和输出齿轮发生相对滑动，驱动力矩被切断，避免齿轮传动机构因来自外部的作用力而损坏；且采用无刷马达，其低干扰、低噪音、寿命长，延长马桶盖驱动装置的使用寿命。

Description

一种具有过载保护功能的齿轮传动结构及马桶盖驱动装置

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种具有过载保护功能的齿轮传动结构及马桶盖驱动装置。

背景技术

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，家居及家用电器的智能化也快速发展，如智能翻盖马桶等。此类智能家居驱动装置通常采用微型齿轮电机，其通过多级齿轮减速驱动执行机构；齿轮传动有其自身的优点，如传动效率高、噪音低等。目前的齿轮电机结构中，电机转轴在进行力矩传动时，电机的输出轴直接与输出齿轮连接，输出齿轮再与从动齿轮链接，进而带动相应结构转动。由于电机转轴的力矩直接传送给输出齿轮，一旦传输过程中输出的扭矩过大，而电机还继续工作，就会对电机和输出传动装置造成冲击，从而使电机损伤，安全性低，使用寿命短。

实用新型内容

因此，为了解决上述存在的问题，本实用新型的目的之一在于提供一种具有过载保护功能的齿轮传动结构及马桶盖驱动装置，当发生过载时，打滑垫片和输出齿轮发生相对滑动，驱动力矩被切断，因此能够避免齿轮传动机构及马达因来自外部的作用力而损坏，保护驱动装置的性能。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种具有过载保护功能的齿轮传动结构，包括用于输出力矩的输出轴、与所述输出轴连接并向所述输出轴传递力矩的齿轮组、马达；所述齿轮组包括套设在所述输出轴上的输出齿轮；所述输出齿轮靠近所述输出轴输出端的一侧还设有与输出齿轮相抵的打滑垫片，所述打滑垫片套设于所述输出轴上；所述输出齿轮远离所述输出轴输出端另一侧设有用于使所述输出齿轮紧贴所述打滑垫片的弹性锁紧结构；所述打滑垫片靠近所述输出齿轮的一端面设有若干凸起，所述输出齿轮上对应设有与所述凸起相适配的凹槽；所述凸起可嵌入或滑出所述凹槽。

作为上述方案的进一步说明，所述凸起为沿所述打滑垫片端面辐射状分布的肋条。

作为上述方案的进一步说明，所述马达为无刷马达。

作为上述方案的进一步说明，所述打滑垫片设有与所述输出轴的连接端截面相适配的安装孔，所述打滑垫片通过所述安装孔套设在所述输出轴上。

作为上述方案的进一步说明，所述弹性锁紧结构包括套设在所述输出轴上的压缩弹簧及压紧螺母，所述压缩弹簧设于所述输出齿轮与所述压紧螺母之间。

作为上述方案的进一步说明，所述齿轮组还包括啮合连接的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮，所述第一齿轮与所述马达啮合连接，所述第四齿轮与所述输出齿轮啮合连接。

作为上述方案的进一步说明，所述输出齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮为正齿轮。

作为上述方案的进一步说明，所述齿轮传动结构还包括支架，所述支架设于马达的一侧用以安装马达。

本实用新型的目的之二在于提供一种马桶盖驱动装置，该马桶盖驱动装置包括上盖、下盖及位于所述上盖、下盖之间的机箱和上述有过载保护功能的齿轮传动结构；所述上盖、下盖及机箱共同形成所述齿轮传动结构的容置腔；所述输出轴延伸出所述上盖外部。

作为上述方案的进一步说明，所述马桶盖驱动装置还包括角度编码装置，所述角度编码装置包括电路板、安装在所述电路板上的编码器，以及用于检测所述输出轴旋转角度的检测齿轮；所述电路板与所述支架固定连接，所述检测齿轮设置在所述电路板与所述支架之间，并与所述第四齿轮啮合连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过设置带有凸起的打滑垫片、压缩弹簧与输出齿轮的配合，当电机正常工作时，压缩弹簧的弹力作用驱使打滑垫片的凸起嵌入输出齿轮的对应凹槽内，输出轴与输出齿轮一起转动；当发生过载时，压缩弹簧的弹力不足以使输出齿轮与输出轴一起转动，打滑垫片的凸起从凹槽中滑出，打滑垫片和输出齿轮发生相对滑动，驱动力矩被切断，因此能够避免齿轮传动机构因来自外部的作用力而损坏，保护驱动装置的性能；

2、本实用新型采用压缩弹簧和压紧螺母的配合，在保护电机的同时，还具有对过载保护扭矩进行调节的功能，设计合理；

3、本实用新型结构紧凑，缩小电机整体的体积，进一步提高电机的微型化，具有广阔的应用前景；

4、本实用新型具有过载保护功能的齿轮传动结构采用无刷马达，其低干扰、低噪音，运行顺畅且使用寿命长，大大延长了马桶盖驱动装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例具有过载保护功能的齿轮传动结构的结构示意图；

图2为本实用新型较佳实施例具有过载保护功能的齿轮传动结构的另一角度结构分解图；

图3为本实用新型较佳实施例具有过载保护功能的齿轮传动结构的结构分解图；

图4为本实用新型较佳实施例具有过载保护功能的齿轮传动结构的打滑垫片的结构示意图；

图5为本实用新型较佳实施例具有过载保护功能的齿轮传动结构的输出齿轮的结构示意图；

图6为本实用新型另一实施例具有过载保护功能的齿轮传动结构的打滑垫片的结构示意图；

图7为本实用新型另一实施例具有过载保护功能的齿轮传动结构的输出齿轮的结构示意图；

图8为本实用新型较佳实施例具有过载保护功能的齿轮传动结构的电机的结构分解图。

图中：1、输出轴；2、齿轮组；21、输出齿轮；211、凹槽；22、第一齿轮；23、第二齿轮；24、第三齿轮；25、第四齿轮；3、打滑垫片；31、凸起；32、安装孔；4、弹性锁紧结构；41、压缩弹簧；42、压紧螺母；5、支架；10、马达；20、上盖；30、下盖；40、机箱；50、角度编码装置；501、电路板；502、编码器；503、检测齿轮。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”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。术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，本实用新型中所述“第一”、“第二”、“第三”、“第四”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1-7所示，一种具有过载保护功能的齿轮传动结构，包括用于输出力矩的输出轴1、与所述输出轴1连接并向所述输出轴1传递力矩的齿轮组2、马达10；所述齿轮组2包括套设在所述输出轴1上的输出齿轮21；其特征在于，所述输出齿轮21靠近所述输出轴1输出端的一侧还设有与输出齿轮21相抵的打滑垫片3，所述打滑垫片3套设于所述输出轴1上；所述输出齿轮21远离所述输出轴1输出端的另一侧设有用于使所述输出齿轮21紧贴所述打滑垫片3的弹性锁紧结构4；所述打滑垫片3靠近所述输出齿轮21的一端面设有若干凸起31，所述输出齿轮21上对应设有与所述凸起31相适配的凹槽211；所述凸起31可嵌入或滑出所述凹槽211。

在本实施方式中，所述马达10的输出力矩经过齿轮组的输出齿轮21传递到所述输出轴1；正常工作时，在弹性锁紧结构4的弹性作用下，驱使所述输出齿轮21紧贴所述打滑垫片3，所述凸起31嵌入所述凹槽211内，所述打滑垫片3随输出齿轮21同步转动，从而使输出轴1发生转动；当发生过载时，所述弹性锁紧结构4的弹性作用不足以驱使所述输出齿轮21紧贴所述打滑垫片3，所述凸起31嵌入所述凹槽211内，所述凸起31滑出所述凹槽211，所述打滑垫片3和所述输出齿轮21发生相对滑动，驱动力矩被切断，因此能够避免齿轮传动机构及电机因来自外部的作用力而损坏，保护电机的性能。

在本实施方式中，所述马达10为无刷马达；本实用新型具有过载保护功能的齿轮传动结构采用无刷马达，其低干扰、低噪音，运行顺畅且寿命长，大大延长了马桶盖驱动装置的使用寿命。

作为进一步优选的实施方式，所述凸起31为沿所述打滑垫片端面辐射状分布的肋条。所述肋条的横截面呈圆弧形，一方面可以减少因打滑垫片3与输出齿轮21相对滑动造成的部件磨损，另一方面，也方便零部件加工，降低生成本。

在其他实施方式中，所述凸起31也可采用半球形凸点或其他形式的凸起结构，只要可实现正常工作时可嵌入对应的凹槽211中，发生过载时可使所述打滑垫片3和所述输出齿轮21发生相对滑动，驱动力矩被切断的功能即可。

作为进一步优选的实施方式，所述打滑垫片3设有与所述输出轴1的连接端截面相适配的安装孔32，所述打滑垫片3通过所述安装孔32套设在所述输出轴1上，并与所述输出轴1同步转动。

作为进一步优选的实施方式，所述弹性锁紧结构4包括套设在所述输出轴1上的压缩弹簧41及压紧螺母42，所述压缩弹簧41设于所述输出齿轮21与所述压紧螺母42之间；所述弹性锁紧结构4用于使输出齿轮21紧贴所述打滑垫片3，使其同步转动。

在本实施方式中，正常工作时，在弹性锁紧结构4的弹性作用下，驱使所述输出齿轮21紧贴所述打滑垫片3，所述凸起31嵌入所述凹槽211内，所述打滑垫片3随输出齿轮21同步转动，从而使输出轴1发生转动；当发生过载时，所述弹性锁紧结构4的弹性作用不足以驱使所述输出齿轮21紧贴所述打滑垫片3，所述凸起31嵌入所述凹槽211内，所述凸起31滑出所述凹槽211，所述打滑垫片3和所述输出齿轮21发生相对滑动，驱动力矩被切断，因此能够避免齿轮传动机构及电机因来自外部的作用力而损坏，保护电机的性能。

作为进一步优选的实施方式，所述齿轮组2还包括啮合连接的第一齿轮22、第二齿轮23、第三齿轮24、第四齿轮25，所述第一齿轮22与所述马达10啮合连接，所述第四齿轮25与所述输出齿轮21啮合连接。在本实施方式中，所述第一齿轮22、第二齿轮23、第三齿轮24、第四齿轮25均包括小径齿轮及大径齿轮，所述第一齿轮22的小径齿轮与所述第二齿轮23的大径齿轮啮合，所述第二齿轮23的小径齿轮与所述第三齿轮24的大径齿轮啮合，所述第三齿轮24的小径齿轮与所述第四齿轮25的大径齿轮啮合，所述第四齿轮25的小径齿轮与所述输出齿轮21啮合。整体形成串联，结构更紧凑，有利于整体结构的微型化。

作为进一步优选的实施方式，所述输出齿轮21、第一齿轮22、第二齿轮23、第三齿轮24、第四齿轮25为正齿轮，其传动效率更高，传动更稳定。

作为进一步优选的实施方式，所述齿轮传动结构还包括支架5，所述支架5设于马达10的一侧用以安装马达10。

本实用新型还提供一种电机，如图8所示，该电机包括上盖20、下盖30及位于所述上盖20、下盖30之间的机箱40；该电机还包括上述有过载保护功能的齿轮传动结构；所述上盖20、下盖30及机箱40共同形成所述齿轮传动结构的容置腔；所述输出轴1延伸出所述上盖外部。本实用新型的电机具有过载保护结构，正常工作时，在弹性锁紧结构4的弹性作用下，驱使所述输出齿轮21紧贴所述打滑垫片3，所述凸起31嵌入所述凹槽211内，所述打滑垫片3随输出齿轮21同步转动，从而使输出轴1发生转动；当发生过载时，所述弹性锁紧结构4的弹性作用不足以驱使所述输出齿轮21紧贴所述打滑垫片3，所述凸起31嵌入所述凹槽211内，所述凸起31滑出所述凹槽211，所述打滑垫片3和所述输出齿轮21发生相对滑动，驱动力矩被切断，因此能够避免齿轮传动机构及电机因来自外部的作用力而损坏，保护电机的性能。

作为进一步优选的实施方式，所述电机还包括角度编码装置50，所述角度编码装置50包括电路板501、安装在所述电路板501上的编码器502，以及用于检测所述输出轴1旋转角度的检测齿轮503；所述电路板501与所述支架5固定连接，所述检测齿轮503设置在所述电路板501与所述支架5之间，并与所述第四齿轮25啮合连接。

本实用新型的电路板501、编码器502均采用现有技术中的电路板及编码器，其工作原理在此不赘述。所述编码器502为murata公司生产的型号为SV03A103AEA01R00的编码器。

本实用新型的马桶盖驱动装置应用于智能翻盖马桶中，通过输出轴输出力矩，控制马桶盖翻到固定位置自动停止，实现马桶翻盖的智能化。

具体为，当预设好马桶盖的翻盖指令时，所述马达10接收信号后，开始按预设指令方向旋转(开启或关闭)，带动第一齿轮22、第二齿轮23、第三齿轮24、第四齿轮25、输出齿轮21依次旋转，向输出轴1传递力矩，驱使马桶盖进行翻盖动作，由于所述检测齿轮503与所述第四齿轮25啮合连接，当所述检测齿轮503同步旋转至翻盖角度到达预设角度时，角度编码装置反馈信号，马达10停止旋转。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种具有过载保护功能的齿轮传动结构，包括用于输出力矩的输出轴、与所述输出轴连接并向所述输出轴传递力矩的齿轮组、马达；所述齿轮组包括套设在所述输出轴上的输出齿轮；其特征在于，所述输出齿轮靠近所述输出轴输出端的一侧还设有与输出齿轮相抵的打滑垫片，所述打滑垫片套设于所述输出轴上；所述输出齿轮远离所述输出轴输出端的另一侧设有用于使所述输出齿轮紧贴所述打滑垫片的弹性锁紧结构；所述打滑垫片靠近所述输出齿轮的一端面设有若干凸起，所述输出齿轮上对应设有与所述凸起相适配的凹槽；所述凸起可嵌入或滑出所述凹槽。

2.如权利要求1所述的具有过载保护功能的齿轮传动结构，其特征在于，所述凸起为沿所述打滑垫片端面辐射状分布的肋条。

3.如权利要求1所述的具有过载保护功能的齿轮传动结构，其特征在于，所述打滑垫片设有与所述输出轴的连接端截面相适配的安装孔，所述打滑垫片通过所述安装孔套设在所述输出轴上。

4.如权利要求1所述的具有过载保护功能的齿轮传动结构，其特征在于，所述弹性锁紧结构包括套设在所述输出轴上的压缩弹簧及压紧螺母，所述压缩弹簧设于所述输出齿轮与所述压紧螺母之间。

5.如权利要求1所述的具有过载保护功能的齿轮传动结构，其特征在于，所述齿轮组还包括啮合连接的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮，所述第一齿轮与所述马达啮合连接，所述第四齿轮与所述输出齿轮啮合连接。

6.如权利要求5所述的具有过载保护功能的齿轮传动结构，其特征在于，所述输出齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮为正齿轮。

7.如权利要求5所述的具有过载保护功能的齿轮传动结构，其特征在于，所述齿轮传动结构还包括支架，所述支架设于马达的一侧用以安装马达。

8.一种马桶盖驱动装置，其特征在于，包括上盖、下盖及位于所述上盖、下盖之间的机箱和如权利要求1-7任一项所述的具有过载保护功能的齿轮传动结构；所述上盖、下盖及机箱共同形成所述齿轮传动结构的容置腔；所述输出轴延伸出所述上盖外部。

9.如权利要求8所述的马桶盖驱动装置，其特征在于，所述马桶盖驱动装置还包括角度编码装置，所述角度编码装置包括电路板、安装在所述电路板上的编码器，以及用于检测所述输出轴旋转角度的检测齿轮；所述电路板与所述支架固定连接，所述检测齿轮设置在所述电路板与所述支架之间，并与所述第四齿轮啮合连接。

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