一種萬向離合機構及萬向動力裝置的製作方法

2023-05-23 05:40:41 2

本實用新型涉及機械動力裝置技術領域，尤其是一種萬向離合機構及萬向動力裝置。

背景技術：

目前，市面上的諸如刨絲機、扭橙機等小家電電器產品，由於受其動力驅動機構的結構及功能的限制，動力驅動機構只能驅動動力輸出機構(如磨頭、旋刀等等)作自轉運動，無法實現自轉與軸向升降的同步動作，也由此影響了上述電器產品的實用功能的最大化；同時，現有的離合機構只能實現動力驅動機構與動力輸出機構之間的分離和合閉功能，由於結構本身設計本身不完善，導致離合機構的裝配精度要求非常高、不良率也偏高，一旦動力驅動機構與動力輸出機構存在偏心現象後，即會導致裝配有離合機構的裝置產生極大的噪聲增大，部件之間會出現嚴重的磨損，影響了裝置的使用效果及使用壽命。

技術實現要素：

針對上述現有技術存在的不足，本實用新型的其中一個目的在於一種萬向離合機構；本實用新型的另一個目的在於提供一種基於上述萬向離合機構所形成的萬向動力裝置。

為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案：

一種萬向離合機構，它包括離合軸套以及上端部外露於離合軸套且下端部置於離合軸套內的離合主軸，所述離合主軸的周壁上均勻地設置有至少兩個銷鍵，所述離合軸套的內壁上且沿軸向方向開設有用於供銷鍵對位嵌合的鍵位槽，所述離合軸套內裝設有套裝於離合主軸上的上位定位彈簧和下位定位彈簧，所述上位定位彈簧的上端固定於離合軸套的上埠的內壁上、下端用於與銷鍵的上壁面相抵，所述下位定位彈簧的上端用於與銷鍵的下壁面相抵、下端固定於離合軸套的下埠的內壁上。

優選地，所述離合軸套的內壁上環周地形成有至少兩段弧形環板，所述鍵位槽形成於相鄰的兩段弧形環板之間，所述上位定位彈簧的下端與弧形環板的上壁面相抵，所述下位定位彈簧的上端與弧形環板的下壁面相抵。

優選地，所述離合軸套的內上埠的內壁上和下埠的內壁上均開設有定位環槽，所述上位定位彈簧和下位定位彈簧均包括對位嵌合於定位環槽內E型扣環部以及與E型扣環部一體成型的彈簧圈部。

一種萬向動力裝置，它包括：

升降固定套，所述升降固定套的側壁上沿軸向方向均勻地設置有至少兩條限位槽；

動力馬達，所述動力馬達通過馬達基座裝設於升降固定套內，所述馬達基座上且沿徑向方向形成有對位嵌合於限位槽內的限位筋條；

內螺牙套；

外螺牙主軸，所述外螺牙主軸貫穿於內螺牙套分布並與內螺牙套螺紋套接為一體；

以及

萬向離合器，所述萬向離合器為上述的一種萬向離合機構，所述動力馬達的輸出軸的頭端與離合軸套相連，所述離合主軸的上端與外螺牙主軸相連。

優選地，所述升降固定套上且位於限位槽的下端部裝設有一用於與限位筋條的下端面相抵的下位行程開關、位於限位槽的上端部裝設有一用於與限位筋條的上端面相抵的上位行程開關。

優選地，所述升降固定套包括套筒部以及裝設於套筒部的下埠上的限位環蓋，所述限位槽設置於套筒部的側壁上，且所述限位槽的下端槽口與套筒部的下埠相通，所述動力馬達的本體貫穿於限位環蓋分布，所述馬達基座套接於動力馬達上，且所述限位筋條通過限位環蓋遮擋於限位槽內。

優選地，所述限位槽為開設於套筒部的圓周內壁上的條狀凹槽或為開設於套筒部的周壁上的條形口。

優選地，所述動力馬達的輸出軸連接有一置於升降固定套內的行星齒輪箱，所述行星齒輪箱的輸出軸插套於離合軸套的下埠內，且所述離合軸套通過銷軸與行星齒輪箱的輸出軸相連。

優選地，所述行星齒輪箱的箱體由塑膠材料製成，且所述行星齒輪箱的箱體外壁上設置有用於與升降固定套的內壁相抵的降噪筋條。

優選地，所述離合主軸的上端與外螺牙主軸的下端插套為一體並通過銷軸固定。

由於採用了上述方案，本實用新型利用內螺牙套和外螺牙主軸之間的關係可使整個裝置具有轉動及上下移動同步運動的效果，且利用萬向離合器的結構形式可在外力過載時對動力馬達進行有效保護；離合機構和動力裝置結構簡單緊湊、拆裝方便快捷、部件運動穩定順暢，可為小家電電器產品實現全自動化控制提供基礎。具有很強的實用價值和市場推廣價值。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的萬向離合機構的結構裝配示意圖；

圖2為本實用新型實施例的萬向離合機構的結構剖面示意圖(一)；

圖3為本實用新型實施例的萬向離合機構的結構剖面示意圖(二)；

圖4為本實用新型實施例的萬向動力裝置的結構裝配示意圖；

圖5為本實用新型實施例的萬向動力裝置的結構分解示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

如圖1至圖3所示並同時結合圖4和圖5，本實用新型實施例提供的一種萬向離合機構，它包括離合軸套10以及上端部外露於離合軸套10且下端部置於離合軸套10內的離合主軸20，在離合主軸20的周壁上均勻地設置有至少兩個銷鍵21，相應地，在離合軸套10的內壁上且沿軸向方向開設有用於供銷鍵21對位嵌合的鍵位槽11，同時在離合軸套10內裝設有套裝於離合主軸20上的上位定位彈簧30和下位定位彈簧40，上位定位彈簧30的上端固定於離合軸套10的上埠的內壁上、下端用於與銷鍵21的上壁面相抵(即：當銷鍵21從鍵位槽11的上端槽口滑出後可與上位定位彈簧30相抵)，下位定位彈簧40的上端用於與銷鍵21的下壁面相抵(即：當銷鍵21從鍵位槽11的下端槽口滑出後可與下位定位彈簧40相抵)、下端固定於離合軸套10的下埠的內壁上。如此，當將萬向離合機構裝配於諸如馬達等動力驅動機構與諸如磨頭等動力輸出機構之間後(即：將離合軸套10的下端部與馬達相連，將離合主軸20的上端與磨頭相連)，在銷鍵21對位嵌合於鍵位槽11內時，利用馬達所提供的動力可使離合軸套10與離合主軸20作同步轉動，當磨頭或者離合主軸20所受到的外力過載時，會推動離合主軸20沿軸向方向相對於離合軸套10進行移動(以下均以離合主軸20朝離合軸套10一側進行移動為例進行相關說明)，銷鍵21在逐漸從鍵位槽11的下端槽口滑出的過程中會逐步壓縮下位定位彈簧40，直至銷鍵21從鍵位槽11內完全滑出後，馬達只會帶動離合軸套10進行轉動(離合主軸20則不隨離合軸套10作同步轉動)，相當於馬達在進行空轉，以此在外力過載的情況下可有效保護馬達；當外力力度適當時，由於下位定位彈簧40的彈性作用會使得銷鍵21復位至鍵位槽11內使整個離合機構恢復正常狀態，在此過程中，由於上位定位彈簧30與下位定位彈簧50的配合可使銷鍵21能夠自動尋找對應的鍵位槽11並最終復位，由此，可有效降低離合機構在轉動時因偏心問題而引起的噪音大、部件運轉不順暢等問題出現的機率。

為優化整個離合機構的結構，保證各個部件之間的結構緊湊性以及相對運動的精密性，在離合軸套10的內壁上環周地形成有至少兩段弧形環板12，鍵位槽11形成於相鄰的兩段弧形環板12之間，在正常狀態下(即離合主軸10受到的外力比較適當時)上位定位彈簧30的下端會與弧形環板12的上壁面相抵，下位定位彈簧40的上端與弧形環板12的下壁面相抵；而當外力力度過載時，下位定位彈簧40則會與從鍵位槽11滑出的銷鍵21相抵。

為增強整個離合機構的部件拆裝及維護的便利性，在離合軸套10的內上埠的內壁上和下埠的內壁上均開設有定位環槽13，上位定位彈簧30和下位定位彈簧40均包括對位嵌合於定位環槽13內E型扣環部a以及與E型扣環部a一體成型的彈簧圈部b；由此可利用定位環槽13為E型扣環部a提供放置空間，使定位彈簧能夠順暢並快速地裝配與離合軸套10內。

基於上述萬向離合機構，如圖4和圖5所示並同時結合圖1至圖3，本實施例還提供了一種萬向動力裝置，它包括：

升降固定套50，在升降固定套50的側壁上沿軸向方向均勻地設置有至少兩條限位槽51；

動力馬達60，動力馬達60通過馬達基座70裝設於升降固定套50內，且在馬達基座70上且沿徑向方向形成有對位嵌合於限位槽51內的限位筋條71；

內螺牙套80；

外螺牙主軸90，外螺牙主軸90貫穿於內螺牙套80分布並與內螺牙套80螺紋套接為一體；

以及萬向離合器，萬向離合器為上述的一種萬向離合機構，其中，動力馬達60的輸出軸的頭端與離合軸套10相連，而離合主軸20的上端則與外螺牙主軸90相連。

以此，可將整個裝置裝設於諸如刨絲機、扭橙機等小家電電器產品上，使升降固定套50及內螺牙套80與電器產品的機體固定連接(可以理解為，使兩個部件能夠相對於機體產生任何運動效應)，當動力馬達60啟動後，其會通過萬向離合器帶動外螺牙主軸90相對於內螺牙套80作旋轉運動，與此同時，由於內螺牙套80與外螺牙主軸90之間的螺紋套接關係則會使外螺牙主軸90通過萬向離合器帶動動力馬達60沿軸向方向相對於升降固定套50向上移動(由於限位筋條71與限位槽51採用了對位嵌合的結構，可保證動力馬達60的本體只能相對於升降固定套50沿軸向方向移動，而無法進行相對轉動)；當限位筋條71到達限位槽51的上限位置後，可通過控制使動力馬達60反轉，進而使動力馬達60在帶動外螺牙主軸90進行轉動的同時，實現相關部件沿軸向方向相對於升降固定套50向下移動的效果；由此，整個裝置可實現轉動與上下升降運動的同步運動效果，為小家電電器產品的全自動工作提供了有力的基礎；當然，由於外螺牙主軸90是連接諸如磨頭等動力輸出裝置的關鍵部件，當外螺牙主軸90或者磨頭等受到過載的外力後(無論是向上移動還是向下移動)，利用上位定位彈簧30與下位定位彈簧40的作用，均可使萬向離合器對動力馬達60形成相應的保護功能，保證了整個裝置運行的安全性和順暢性。

為進一步優化整個裝置的全自動性能，在升降固定套50上且位於限位槽51的下端部裝設有一用於與限位筋條71的下端面相抵的下位行程開關c、位於限位槽71的上端部裝設有一用於與限位筋條71的上端面相抵的上位行程開關d。如此，當動力馬達60相對於升降固定套50移動至上限位置後，限位筋條71則會觸發上位行程開關d，使動力馬達60停止並通過電路的切換控制，使動力馬達60進行反轉，當動力馬達60相對於升降固定套50移動至下限位置後，限位筋條71則會觸發下位行程開關d，使動力馬達60停止後再通過電路的切換控制使動力馬達60正轉，如此往復即可自動實現多個周期的同步轉動以及上升或下降動作的同步運動效果。

為便於對動力馬達60等進行拆裝、更換及維護，本實施例的升降固定套50包括套筒部e以及裝設於套筒部e的下埠上的限位環蓋f，限位槽51設置於套筒部e的側壁上，且限位槽51的下端槽口與套筒部e的下埠相通(可以理解為，限位槽51是由套筒部e的下埠朝上埠方向進行開設的)，動力馬達60的本體貫穿於限位環蓋f分布(可以理解為動力馬達60的本體是能夠在限位環蓋f內進行上下穿梭運動)，馬達基座70套接於動力馬達60上(如本體上或者輸出軸上)，且限位筋條71通過限位環蓋f遮擋於限位槽51內，由此可保證馬達基座70能夠始終處於套筒部e內以實現對驅動馬達60的上下移動的限位效果。

作為一個優選方案，本實施例的限位槽51可根據具體情況採用如下結構形式，即：其可以為開設於套筒部e的圓周內壁上的條狀凹槽，也可以為開設於套筒部e的周壁上的條形口(此時，限位筋條71是貫穿於限位槽51分布的，以利用限位環蓋f對其實現限位阻擋)。

為優化整個裝置的性能，在動力馬達60的輸出軸連接有一置於升降固定套50(具體為套筒部e內)內的行星齒輪箱g(其可根據具體情況採用一層或一層以上的行星齒輪箱，可參考圖5進行結構設置或者選擇目前市面上流通的行星齒輪箱)，行星齒輪箱g的輸出軸插套於離合軸套10的下埠內，且離合軸套10通過銷軸(圖中未示出)與行星齒輪箱g的輸出軸相連。由此，利用行星齒輪箱g可調節動力馬達60的轉速以及扭力，保證外螺牙主軸90與動力馬達60的適配性，同時，由於行星齒輪箱g與離合軸套10採用銷軸進行可拆卸連接，可有效降低裝置在自轉過程中因不同心力橫向做功而導致裝置運行不順暢或者噪音大等問題的出現機率。

為進一步降低整個裝置因部件之間的摩擦所產生的噪音，同時增強部件之間的結構強度並降低裝置的成本，本實施例的行星齒輪箱g的箱體由塑膠材料製成，且行星齒輪箱g的箱體外壁上且沿軸向方向設置有用於與升降固定套50的內壁相抵的降噪筋條k。

另外，基於行星齒輪箱g與離合軸套10之間採用銷軸連接的原理，作為一個優選方案，本實施例的離合主軸20的上端與外螺牙主軸90的下端插套為一體並通過銷軸固定；由此，可進一步降低裝置的噪音並保證機構部件相對運動的順暢性。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。