CN218152071U - 齿轮离合机构及自动化装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种齿轮离合机构及自动化装置，该齿轮离合机构包括支架、输入齿轮、输出齿轮、离合件和驱动组件，其中：所述支架具有安装轴，所述输入齿轮、输出齿轮和所述离合件均可转动地套设于所述安装轴，所述离合件位于所述输入齿轮和所述输出齿轮之间，且所述离合件与所述输入齿轮相连；沿所述安装轴的轴向，所述离合件可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置时，所述离合件与所述输出齿轮分离，在所述第二位置时，所述离合件与所述输出齿轮连接；所述驱动组件与所述离合件相连，并用于驱动所述离合件在所述第一位置和所述第二位置之间移动。上述方案能够避免在手动操作自动化装置时出现逆转阻力。

Description

齿轮离合机构及自动化装置

技术领域

本申请涉及齿轮传动技术领域，尤其涉及一种齿轮离合机构及自动化装置。

背景技术

由于齿轮传动结构具备传动精度高、稳定可靠等优势，其被广泛应用于各种自动化装置中，以实现装置内部高效、可靠的机械传动。以电子贴锁为例，其可以通过电控方式控制齿轮传动结构而实现开关锁动作。

为了响应用户手动使用自动化装置的需求，例如手动升降智能窗帘、手动开启智能贴锁等，自动化装置除电动模式之外还配置有手动模式。在相关技术中，基于为了便于结构布局以及实现减速传动，自动化装置中通常设置有多级齿轮传动结构，因此，当用户在手动模式下进行操作时，在输出齿轮处会存在较大的逆转阻力，这就导致了用户在手动模式下的体验感较差。

实用新型内容

本申请公开一种齿轮离合机构及自动化装置，能够避免在手动操作自动化装置时出现逆转阻力。

为了解决上述问题，本申请采用下述技术方案：

第一方面，本申请提供一种齿轮离合机构，其包括支架、输入齿轮、输出齿轮、离合件和驱动组件，其中：

所述支架具有安装轴，所述输入齿轮、输出齿轮和所述离合件均可转动地套设于所述安装轴，所述离合件位于所述输入齿轮和所述输出齿轮之间，且所述离合件与所述输入齿轮相连；

沿所述安装轴的轴向，所述离合件可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置时，所述离合件与所述输出齿轮分离，在所述第二位置时，所述离合件与所述输出齿轮连接；

所述驱动组件与所述离合件相连，并用于驱动所述离合件在所述第一位置和所述第二位置之间移动。

第二方面，本申请提供一种自动化装置，其包括第二驱动装置以及本申请第一方面所述的齿轮离合机构，所述第二驱动装置用于驱动所述输入齿轮转动。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

在本申请公开的齿轮离合机构及自动化装置中，通过在输入齿轮与输出齿轮之间设置离合件，并由离合件实现输入齿轮与输出齿轮之间的传动关系。在自动化装置使用电动模式的情况下，可将离合件移动至第二位置，此时，输入齿轮通过离合件与输出齿轮连接，二者之间可顺利实现传动；在自动化装置使用手动模式的情况下，可将离合件移动至第一位置，此时，离合件与输出齿轮分离，则输入齿轮与输出齿轮之间无法建立传动关系。

相较于相关技术，本申请的齿轮离合机构能够通过调节离合件而使输入齿轮与输出齿轮之间断开传动关系，以使用户能够轻松地在输出齿轮处实现逆转，从而提升用户的体验感。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

在附图中：

图1为本申请实施例公开的齿轮离合机构的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的齿轮离合机构的分解结构示意图；

图3为本申请实施例公开的齿轮离合机构的部分结构示意图；

图4和图5分别为本申请实施例公开的齿轮离合机构在离合件处于第一位置和第二位置时的主视图；

图6为本申请实施例公开的输入齿轮、离合件、弹性件和输出齿轮的结构示意图；

图7为本申请实施例公开的离合件在另一视角下的结构示意图；

图8和图9分别为本申请实施例公开的齿轮离合机构在离合件处于第一位置和第二位置时的剖视图。

附图标记说明：

100-支架、110-架体、111-安装轴、120-安装板、121-第一定位柱、122-第二定位柱、123-转轴、

200-输入齿轮、210-第二凹陷、

300-输出齿轮、310-第二定位槽、320-第一凹陷、

400-离合件、410-第一定位槽、420-第一凸起、430-第二凸起、

500-驱动组件、510-拨杆、511-平板部、512-弧形卡槽、520-弹性件、530-第一驱动装置、540-衔接件、541-推抵板、

600-第二驱动装置、700-传动组件、800-变速组件。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各个实施例公开的技术方案。

为了解决相关技术的自动化装置在手动操作时存在逆转阻力过大的技术问题，本申请实施例公开一种齿轮离合机构。

请参见图1～图9，本申请实施例公开的齿轮离合机构包括支架100、输入齿轮200、输出齿轮300、离合件400和驱动组件500。

其中，支架100是齿轮离合机构的基础构件，其为齿轮离合机构的其他构件提供了安装基础。具体地，支架100具有安装轴111，输入齿轮200、输出齿轮300和离合件400均可转动地套设于安装轴111，也即输入齿轮200、输出齿轮300和离合件400均通过安装轴111组配于支架100，且可相对于安装轴111进行相对转动。

进一步地，如图1和图2所示，支架100可包括架体110和安装板120，安装板120作为承载基础，架体110定位安装于安装板120上，其中，安装轴111设于架体110内。为了便于实现架体110的定位安装，安装板120包括设于其上表面的多个第一定位柱121，架体110上开设有第一定位孔，其通过第一定位孔与多个定位柱121定位配合。

为了便于实现齿轮离合机构内部的传动，输入齿轮200和输出齿轮300分别与安装轴111同轴设置，则使输入齿轮200和输出齿轮300相互之间也同轴设置，如此情况下，输入齿轮200和输出齿轮300的转动中心都位于其自身的中心上，以避免出现偏心转动，从而有利于实现齿轮传动。进一步地，离合件400也可与安装轴111同轴设置，以使输入齿轮200、输出齿轮300和离合件400三者相互之间均同轴设置，如此有利于简化结构布局。

在本申请实施例中，安装轴111的类型有多种，如图1和图8所示，安装轴111为穿设于支架100上的销轴，在其他的实施方式中，安装轴111可以为与支架100一体成型的柱状结构件。

输入齿轮200是齿轮离合机构中的主动轮，其为离合件400和输出齿轮300的转动提供动力源。输出齿轮300是齿轮离合机构中的被动轮，其与自动化装置中的功能机构连接，并用于实现功能构件的状态切换，例如，在智能贴锁中，输出齿轮300与锁芯连接，并用于驱动锁芯实现开锁和关锁动作；在智能窗帘中，输出齿轮300与帘体连接，并用于驱动帘体实现升降动作。

离合件400是齿轮离合机构中的功能构件，其用于在输入齿轮200和输出齿轮300之间起到连接关系而使输入齿轮200能够与输出齿轮300之间建立传动关系，或者断开输入齿轮200和输出齿轮300的传动关系。具体地，离合件400位于输入齿轮200和输出齿轮300之间，此种结构布局能够提升齿轮离合机构的结构紧凑性，且便于在离合件400、输入齿轮200和输出齿轮300上设置相互间的连接结构。

如图8和图9所示，沿安装轴111的轴向，离合件400可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置时，离合件400与输出齿轮300分离，在第二位置时，离合件400与输出齿轮300连接。同时，本申请实施例的离合件400与输入齿轮200相连。

应理解的是，如此设置下，离合件400可相对于安装轴111产生相对运动，离合件400的两个位置对应其所在的自动化装置的两种工作状态，也即，在第一位置时，离合件400与输出齿轮300不存在连接关系，这样就使得输出齿轮300与输入齿轮200也不存在传动关系，操作人员无疑能够较为轻松地对输出齿轮300进行逆转，此时齿轮离合机构所在的自动化装置对应手动模式；在第二位置时，离合件400与输出齿轮300存在连接关系，这样就使得输出齿轮300与输入齿轮200存在传动关系，此时齿轮离合机构所在的自动化装置对应电动模式，离合件400能够将输入齿轮200的转动动作传递给输出齿轮300，进而确保自动化装置的功能机构(例如锁芯、帘体等)顺利实现其功能。

驱动组件500与离合件400相连，并用于驱动离合件400在第一位置和第二位置之间移动。如此设置下，用户可通过驱动组件500调节离合件400的位置，以使齿轮离合机构在自动化装置的不同工作模式下匹配用户的需求，特别是在自动化装置处于手动模式下用户能够轻松地实现逆转操作，例如手动开关锁、手动升降帘体等。

由上述说明可知，在本申请实施例公开的齿轮离合机构及自动化装置中，通过在输入齿轮200与输出齿轮300之间设置离合件400，并由离合件400实现输入齿轮200与输出齿轮300之间的传动关系。在自动化装置使用电动模式的情况下，可将离合件400移动至第二位置，此时，输入齿轮200通过离合件400与输出齿轮300连接，二者之间可顺利实现传动；在自动化装置使用手动模式的情况下，可将离合件400移动至第一位置，此时，离合件400与输出齿轮300分离，则输入齿轮200与输出齿轮300之间无法建立传动关系。

相较于相关技术，本申请实施例的齿轮离合机构能够通过调节离合件400而使输入齿轮200与输出齿轮300之间断开传动关系，以使用户能够轻松地在输出齿轮300处实现逆转，从而提升用户的体验感。

在本申请实施例中，驱动组件500的具体类型不做限制，例如，驱动组件500可包括线性电机，并通过该线性电机直接驱动离合件400在第一位置和第二位置之间移动。

在可选的方案中，如图6、图8和图9所示，驱动组件500可以包括拨杆510、分离装置和第一驱动装置530，分离装置设于输出齿轮300与离合件400之间，分离装置用于向离合件400施加驱动力，以使离合件400位于第一位置；拨杆510与离合件400相连，第一驱动装置530与拨杆510相连，并用于驱动拨杆510而带动离合件400移动。

在此种结构布局下，当需要逆转输出齿轮300时，则可通过分离装置向离合件400施加驱动力，使得离合件400由第二位置移动至第一位置，这样就快捷地将齿轮离合机构所在的自动化装置由电动模式切换为手动模式。同时，在需要将齿轮离合机构所在的自动化装置由手动模式切换为电动模式的情况下，则可以通过第一驱动装置530驱动拨杆510，再由拨杆510带动离合件400沿安装轴111的轴向移动至第二位置，这样就使离合件400与输出齿轮300连接，而在输入齿轮200与输出齿轮300之间建立了传动关系。

其中，第一驱动装置530可以为线性电机、液压伸缩件等。

为了便于第一驱动装置530的安装，在支架100包括安装板120的实施方式中，安装板120包括设于其上表面的第二定位柱122，第一驱动装置530包括第二定位孔，第一驱动装置530通过第二定位孔与第二定位柱122定位配合。

在本申请实施例中，分离装置的类型可以有多种，例如，分离装置可以为设置于输出齿轮300与离合件400之间的电磁装置，在需要逆转输出齿轮300时，电磁装置可以在输出齿轮300与离合件400之间施加排斥力，基于该排斥力驱动离合件400由第二位置移动至第一位置。

在另外的实施方式中，如图6、图8和图9所示，本申请实施例的分离装置可以包括弹性件520，弹性件520的两端分别与输出齿轮300和离合件400连接，弹性件520被配置为向离合件400施加弹性力，以使离合件400位于第一位置。

具体而言，如图9所示，离合件400位于第二位置，离合件400与输出齿轮300存在连接关系，此时弹性件520被压缩在离合件400与输出齿轮300之间，弹性件520受压而进行储能，当然，该状态需要驱动组件500施加驱动作用来维持；在需要逆转输出齿轮300时，则应关闭驱动组件500，如此情况下，离合件400未受到拨杆510的驱动作用，弹性件520就可以回复形变而进行释能，并推动离合件400由第二位置移动至第一位置，且离合件400与输出齿轮300之间脱离连接关系，具体可参见图8。

在本申请实施例中，弹性件520的类型有多种，例如压缩弹簧泡棉、弹性高分子材料等，本申请实施例对其不做限制。当然，在本申请实施例中，压缩弹簧更便于围绕安装轴111设置，且能够提供分布更为均衡的弹性力。

在弹性件520为压缩弹簧的实施方式中，为了提升压缩弹簧的安装稳定性，本申请实施例的离合件400朝向输出齿轮300的端面设有第一定位槽410，弹性件520定位设置于第一定位槽410内；和/或，输出齿轮300朝向离合件400的端面设有第二定位槽310，弹性件520定位设置于第二定位槽310内。

应理解的是，在本申请实施例中，可以仅设置第一定位槽410和第二定位槽310的其中一者，也可以二者均设置。第一定位槽410和第二定位槽310可对压缩弹簧起到定位作用，而避免压缩弹簧在压缩或回复形变的过程中出现偏斜、扭转等情况，从而优化压缩弹簧在使用时的稳定性。

在本申请实施例中，当离合件400位于第二位置时，离合件400与输出齿轮300的连接关系类型可以有多种，例如粘接、磁吸配合等，这样也能够提升离合件400与输出齿轮300的连接可靠性。

在另外的实施方式中，如图6、图8和图9所示，在本申请实施例的离合件400和输出齿轮300中，其中一者设有第一凸起420，另一者设有第一凹陷320，在离合件400位于第二位置的情况下，第一凸起420伸入第一凹陷320内；在离合件400位于第一位置的情况下，第一凸起420与第一凹陷320分离。

具体而言，在离合件400位于第二位置的情况下，第一凸起420伸入第一凹陷320而实现了离合件400与输出齿轮300的卡接配合关系，此时齿轮离合机构所在的自动化装置处于电动模式下，在输入齿轮200继续转动时就会通过离合件400带动输出齿轮300转动，进而使得自动化装置的功能机构实现其功能；在离合件400位于第一位置的情况下，第一凸起420从第一凹陷320内脱离而解除了离合件400与输出齿轮300的卡接配合关系，此时齿轮离合机构所在的自动化装置处于手动模式下，离合件400与输出齿轮300之间处于分离状态，操作人员可以轻松地对输出齿轮300进行逆转操作。

在本申请实施例中，离合件400和输出齿轮300之间通过卡接结构实现连接关系，而卡接结构具备结构简单、连接可靠的优势。当然，本申请实施例未限制第一凸起420和第一凹陷320的具体设置位置，如图6所示，第一凸起420可以设置于离合件400上，而第一凹陷320设置于输出齿轮300上；或者，第一凸起420可以设置于输出齿轮300上，而第一凹陷320设置于离合件400上。

为了便于离合件400与输入齿轮200保持连接关系，且确保二者之间能够实现相对运动，如图6、图8和图9所示，在离合件400和输入齿轮200中，其中一者设有第二凸起430，另一者设有第二凹陷210，第二凸起430设于第二凹陷210内。如此设置下，第二凸起430始终位于第二凹陷210内，也即第二凸起430不会与第二凹陷210分离，二者能够实现沿安装轴111的轴向的移动动作，而相互之间实现了径向上的限位，从而确保输入齿轮200能够顺利带动离合件400转动。

在可选的方案中，如图1、图2、图4和图5，拨杆510的第一端可转动地设于支架100，拨杆510的第二端与离合件400相连，第一驱动装置530用于驱动拨杆510绕其第一端转动。如此设置下，在拨杆510被驱动绕其第一端转动的情况下，与拨杆510的第二端相连的离合件400也会随之运动，且离合件400的动作存在沿安装轴111的轴向移动的竖直分量，直至离合件400由第一位置移动至第二位置。

相较于第一驱动装置530直接驱动离合件400的实施方式，作为转接件的拨杆510具备可通过自身的变形来提供一定的缓冲余量，从而避免离合件400和输出齿轮300受损。

为了便于实现拨杆510与支架100的转动配合，支架100上可设有转轴123，拨杆510的第一端与转轴123转动配合，具体可参见图1和图2，转轴123设于安装板120上。

在可选的方案中，如图1、图2、图4和图5，驱动组件500还可以包括衔接件540，第一驱动装置530与衔接件540相连，并用于驱动衔接件540移动，且衔接件540的移动路径与安装轴111的轴向平行；衔接件540包括推抵板541，拨杆510包括设于其中部的平板部511，平板部511与推抵板541对应设置。

具体而言，如此设置下，第一驱动装置530的输出端并非直接与拨杆510相连，而是通过衔接件540间接驱动拨杆510，且衔接件540的推抵板541和拨杆510的平板部511相推抵而实现驱动关系，推抵板541和平板部511均可以提供较大的接触面积，从而提升了受力均匀性、优化了离合件400由第一位置向第二位置移动的平稳性。

在可选的方案中，如图1和图2所示，拨杆510包括设于其第二端的弧形卡槽512，拨杆510通过弧形卡槽512套设于离合件400。在具体安装时，可通过施力让拨杆510的第二端产生轻微形变，而使弧形卡槽512的开口变大，以确保拨杆510的第二端顺利套设在离合件400上；同时，弧形卡槽512与离合件400的周向部分区域接触，由此能够有效提升拨杆510与离合件400的接触面积，从而提升离合件400的移动平稳性。

基于前述的齿轮离合机构，本申请实施例还提供一种自动化装置，其包括第二驱动装置600以及前述任一方案提及的齿轮离合机构，第二驱动装置600用于驱动输入齿轮200转动，这样就使得该自动化装置具备前述任一方案的有益效果，在此不再赘述。

在本申请实施例中，第二驱动装置600可以直接驱动输入齿轮200；或者，如图1～图3所示，自动化装置还可以包括传动组件700，第二驱动装置600的输出端通过传动组件700与输入齿轮200连接；基于传动组件700的存在，能够调整电机与输入齿轮200的位置关系，同时也能够调节第二驱动装置600与输入齿轮200之间的传动比。进一步地，第二驱动装置600与传动组件700之间还设有变速组件800，从而可进一步地调节第二驱动装置600与输入齿轮200之间的传动比。

在可选的方案中，如图1所示，齿轮离合机构包括第二驱动装置600，第二驱动装置600用于驱动输入齿轮200转动，输入齿轮200、输出齿轮300和第二驱动装置600成排布置，拨杆510邻近所述第二驱动装置600设置，且与输入齿轮200、输出齿轮300和第二驱动装置600的排布方向相平行。此种结构布局能够提升齿轮离合机构的结构紧凑性。

其中，第二驱动装置600可以为常规电机。

在本申请实施例中，自动化装置的类型可以有多种，例如智能贴锁、智能窗帘、控制阀门等，本申请实施例未限制自动化装置的具体类型。

本申请上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种齿轮离合机构，其特征在于，包括支架、输入齿轮、输出齿轮、离合件和驱动组件，其中：

所述支架具有安装轴，所述输入齿轮、输出齿轮和所述离合件均可转动地套设于所述安装轴，所述离合件位于所述输入齿轮和所述输出齿轮之间，且所述离合件与所述输入齿轮相连；

沿所述安装轴的轴向，所述离合件可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置时，所述离合件与所述输出齿轮分离，在所述第二位置时，所述离合件与所述输出齿轮连接；

所述驱动组件与所述离合件相连，并用于驱动所述离合件在所述第一位置和所述第二位置之间移动；

所述驱动组件包括拨杆、分离装置和第一驱动装置，所述分离装置设于所述输出齿轮与所述离合件之间，所述分离装置用于向所述离合件施加驱动力，以使所述离合件位于所述第一位置；所述拨杆与所述离合件相连，所述第一驱动装置与所述拨杆相连，并用于驱动所述拨杆而带动所述离合件移动。

2.根据权利要求1所述的齿轮离合机构，其特征在于，所述拨杆的第一端可转动地设于所述支架，所述拨杆的第二端与所述离合件相连，所述第一驱动装置用于驱动所述拨杆绕其第一端转动。

3.根据权利要求2所述的齿轮离合机构，其特征在于，所述驱动组件还包括衔接件，所述第一驱动装置与所述衔接件相连，并用于驱动所述衔接件移动，且所述衔接件的移动路径与所述安装轴的轴向平行；所述衔接件包括推抵板，所述拨杆包括设于其中部的平板部，所述平板部与所述推抵板对应设置。

4.根据权利要求1所述的齿轮离合机构，其特征在于，所述分离装置包括弹性件，所述弹性件的两端分别与所述输出齿轮和所述离合件连接，所述弹性件被配置为向所述离合件施加弹性力，以使所述离合件位于所述第一位置。

5.根据权利要求4所述的齿轮离合机构，其特征在于，所述离合件朝向所述输出齿轮的端面设有第一定位槽，所述弹性件定位设置于所述第一定位槽内；和/或，所述输出齿轮朝向所述离合件的端面设有第二定位槽，所述弹性件定位设置于所述第二定位槽内。

6.根据权利要求1所述的齿轮离合机构，其特征在于，所述拨杆包括设于其第二端的弧形卡槽，所述拨杆通过所述弧形卡槽套设于所述离合件。

7.根据权利要求1所述的齿轮离合机构，其特征在于，在所述离合件和所述输出齿轮中，其中一者设有第一凸起，另一者设有第一凹陷，在所述离合件位于所述第二位置的情况下，所述第一凸起伸入所述第一凹陷内；在所述离合件位于所述第一位置的情况下，所述第一凸起与所述第一凹陷分离。

8.根据权利要求1所述的齿轮离合机构，其特征在于，在所述离合件和所述输入齿轮中，其中一者设有第二凸起，另一者设有第二凹陷，所述第二凸起设于所述第二凹陷内。

9.一种自动化装置，其特征在于，包括第二驱动装置以及权利要求1至8中任一项所述的齿轮离合机构，所述第二驱动装置用于驱动所述输入齿轮转动。

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