專利名稱：離合機構(gòu)及應(yīng)用該離合機構(gòu)的閥開閉控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離合機構(gòu)及應(yīng)用該離合機構(gòu)的閥開閉控制裝置。
背景技術(shù)：
離合機構(gòu)類似于開關(guān)，可以用于接合或斷開動力的傳遞作用，因此在機械領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。通常來說，當驅(qū)動裝置工作時，離合機構(gòu)接合，從而將動力傳遞給被驅(qū)動裝置；當被驅(qū)動裝置的動力超過驅(qū)動裝置的動力時力，離合機構(gòu)分離，斷開力的傳遞，從而保護驅(qū)動裝置。對于通過電機控制的閥裝置而言，通常利用閥開閉控制機構(gòu)與電機相配合來實現(xiàn)閥的開閉控制。例如，洗衣機等排水系統(tǒng)所用的排水閥的開閉由排水電機與相應(yīng)的閥開閉裝置配合來完成。在洗衣機需要排水時，啟動電機，將排水閥開啟；排水閥保持開啟一段時間，以便進行所需數(shù)量的排水；排水結(jié)束后，排水閥回位，關(guān)閉排水口。現(xiàn)有的閥開閉控制機構(gòu)存在著以下缺陷:閥控制裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行不穩(wěn)定、成本高；對閥開閉動作的控制的可靠性較低；閥控制裝置的裝配復(fù)雜，裝配占用空間大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能有效保護驅(qū)動裝置和被驅(qū)動裝置的離合機構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明實施例的離合機構(gòu)，包括軸、第一齒輪、離合環(huán)和第二齒輪；第一齒輪的中心孔與軸轉(zhuǎn)動連接；離合環(huán)安裝于第一齒輪的上方，并與軸固定連接；沿離合環(huán)的外周向外擴展出至少一個向下傾斜的離合爪；第一齒輪的上端面設(shè)置有與離合爪配合的凸筋；第二齒輪安裝在第一齒輪的下方，并固定在軸上。根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的離合機構(gòu)，還包括與第一齒輪的上端面密封連接，并蓋住離合環(huán)的上蓋。在該離合機構(gòu)中，上蓋內(nèi)設(shè)置有阻尼液。在該離合機構(gòu)中，上蓋的外周邊緣上設(shè)置有多個卡緊部件。本發(fā)明還提供了 一種應(yīng)用了前述離合機構(gòu)的閥開閉控制機構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的閥開閉控制機構(gòu)，包括:殼體、電機、減速齒輪組和凸輪，電機和減速齒輪組設(shè)置在殼體內(nèi)；閥開閉控制機構(gòu)的輸出軸穿過殼體，并由減速齒輪組驅(qū)動；凸輪安裝于輸出軸，減速齒輪組包括驅(qū)動齒輪、第二級減速齒輪和第三級減速齒輪，由電機的輸出軸驅(qū)動驅(qū)動齒輪，驅(qū)動齒輪與第二級減速齒輪嚙合，第二級減速齒輪與第三級減速齒輪嚙合，其中，第三級減速齒輪包括:軸、第一齒輪、離合環(huán)和第二齒輪，第一齒輪的中心孔與軸轉(zhuǎn)動連接，并且該第一齒輪與第二級減速齒輪的上層齒輪嚙合；離合環(huán)安裝于第一齒輪的上方，并與軸固定連接；沿離合環(huán)的外周向外擴展出至少一個向下傾斜的離合爪；第一齒輪的上端面設(shè)置有與離合爪配合的凸筋；以及第二齒輪安裝于第一齒輪的下方，并固定在軸上。在該閥開閉控制機構(gòu)中，當?shù)诙X輪轉(zhuǎn)速不大于第一齒輪的轉(zhuǎn)速時，凸筋抵住離合爪向下傾斜的一端，推動第一齒輪轉(zhuǎn)動，當?shù)诙X輪的轉(zhuǎn)速大于第一齒輪的轉(zhuǎn)速時，第一齒輪不向第二齒輪傳遞轉(zhuǎn)動力。在該閥開閉控制機構(gòu)中，還包括與第一齒輪的上端面密封連接并蓋住離合環(huán)的上蓋，且在上蓋內(nèi)設(shè)置有阻尼液。本發(fā)明的技術(shù)方案可實現(xiàn)以下有益效果:(I)當驅(qū)動裝置驅(qū)動離合環(huán)向一個方向轉(zhuǎn)動時，離合爪與輸出齒輪的凸筋配合傳遞轉(zhuǎn)動力，驅(qū)動輸出齒輪轉(zhuǎn)動，進而驅(qū)動被驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)動；當被驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)動力大于驅(qū)動裝置的動力時，輸出齒輪的轉(zhuǎn)速大于離合環(huán)的轉(zhuǎn)速，離合爪與輸出齒輪的凸筋因彈性打滑而不傳遞動力，從而有效保護驅(qū)動裝置。(2)離合機構(gòu)的上蓋內(nèi)設(shè)有阻尼液，當輸出齒輪回轉(zhuǎn)時，阻尼裝置提供的阻力使輸出齒輪的回轉(zhuǎn)變得平緩，減少急劇運動帶來的沖擊力，從而有效保護被驅(qū)動裝置。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本發(fā)明的一些實施例，而非對本發(fā)明的限制。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的離合機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的離合機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明實施例的離合機構(gòu)的閥開閉控制裝置的外觀示意圖；圖4是圖3的閥開閉控制裝置去除上部外殼和離合機構(gòu)的上蓋后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5a是根據(jù)本發(fā)明實施例的閥開閉控制機構(gòu)的凸輪在初始位置的示意圖；圖5b是根據(jù)本發(fā)明實施例的閥開閉控制機構(gòu)的凸輪在排水位置的示意圖；圖5c是根據(jù)本發(fā)明實施例的閥開閉控制機構(gòu)的凸輪在快回位置的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。除非另作定義，此處使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當為本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分。同樣，“一個”或者“一”等類似詞語也不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的離合機構(gòu)包括軸1、輸出齒輪2、離合環(huán)3、輸入齒輪4和上蓋5。輸出齒輪2的中心孔與軸I轉(zhuǎn)動連接。離合環(huán)3位于輸出齒輪2的上方，并與軸I固定連接。在圖1所示的實施例中，離合環(huán)3通過其中部的通孔與軸I上設(shè)置的卡槽相卡接，從而實現(xiàn)在軸I旋轉(zhuǎn)時，離合環(huán)3與軸I的固定連接。如圖1和圖2所示，沿離合環(huán)3的外周向外擴展出至少一個向下傾斜的離合爪31。沿外周向外擴展的方向可以是如圖1和圖2所示的逆時針方向，也可以是順時針方向。離合爪31的數(shù)目可以是一個或多個，在圖示的實施方式中，離合爪31的數(shù)目是三個。
如圖1所示，輸出齒輪2的上端面設(shè)置有與離合爪31配合的凸筋21。輸入齒輪4固定在軸I上，位于輸出齒輪2的下方。在圖1的實施例中，離合爪31沿離合環(huán)3的外周以逆時針方向向外擴展。當輸入齒輪4受到驅(qū)動而逆時針轉(zhuǎn)動時,輸入齒輪4帶動軸I轉(zhuǎn)動,離合環(huán)3隨軸I逆時針轉(zhuǎn)動，離合爪31向下傾斜的一端抵住凸筋21，從而推動輸出齒輪2逆時針轉(zhuǎn)動。此時，輸入齒輪4通過離合環(huán)3驅(qū)動輸出齒輪2同向轉(zhuǎn)動，離合環(huán)3的轉(zhuǎn)速不小于輸出齒輪2的轉(zhuǎn)速。而當輸出齒輪2的轉(zhuǎn)速大于離合環(huán)3的轉(zhuǎn)速(離合環(huán)3與輸入齒輪4轉(zhuǎn)速相同且輸出齒輪2與輸出齒輪4轉(zhuǎn)動方向相同)時，離合爪31因彈性打滑而從凸筋21上掠過,不向輸出齒輪2傳遞轉(zhuǎn)動力，從而實現(xiàn)輸出齒輪2與輸出齒輪4的離合。圖1中的離合爪31是具有一定彈性的條狀懸臂，其在其它實施例中也可以采用其它形狀。圖1中的輸出齒輪2與輸入齒輪4的驅(qū)動關(guān)系是相對的。如果輸出齒輪2為主動齒輪，并順時針旋轉(zhuǎn)，輸出齒輪2的凸筋21通過離合爪31推動離合環(huán)3順時針運動，從而驅(qū)動輸入齒輪4順時針轉(zhuǎn)動。此時,輸出齒輪2通過離合環(huán)3驅(qū)動輸入齒輪4同向轉(zhuǎn)動，輸入齒輪4的轉(zhuǎn)速不小于輸出齒輪2的轉(zhuǎn)速。而當輸入齒輪4的轉(zhuǎn)速大于輸入齒輪2的轉(zhuǎn)速時，離合爪31因彈性打滑而從凸筋21上掠過，不向輸入齒輪4傳遞轉(zhuǎn)動力，從而實現(xiàn)輸出齒輪2與輸出齒輪4的離合。在這種運動關(guān)系和驅(qū)動方向下，可以齒輪2視為輸入齒輪，齒輪4則為輸出齒輪。離合爪31因彈性打滑而從凸筋21上掠過，不向輸出齒輪2傳遞轉(zhuǎn)動力，從而起到保護電機的效果。在一種實施方式中，離合機構(gòu)還包括上蓋5。上蓋5蓋住離合環(huán)3，并與輸出齒輪2的上端面密封連接。如圖2所示，上蓋5的外周邊緣上可以設(shè)置有多個卡緊部件51，通過該卡緊部件51將上蓋5與輸出齒輪2的上端面密封連接，從而在上蓋5和輸出齒輪2的上端面之間形成一個密閉空間。在該密閉空間內(nèi)可以設(shè)置有阻尼液。當輸出齒輪2以更快的速度轉(zhuǎn)動而脫離輸入齒輪4的驅(qū)動時，上蓋5內(nèi)的阻尼液通過對凸筋21的阻尼作用，可以對輸出齒輪2的加速轉(zhuǎn)動起到緩沖作用；當輸入齒輪4以更快的速度轉(zhuǎn)動而脫離輸出齒輪2的驅(qū)動時，上蓋5內(nèi)的阻尼液通過對離合爪31的阻尼作用，可以對輸入齒輪4的加速轉(zhuǎn)動起到緩沖作用。該阻尼液還能減少噪音的產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明實施例的離合機構(gòu)可以安裝在閥開閉控制裝置的減速齒輪組內(nèi)。圖3示出了一種閥開閉控制裝置的整體外觀，其應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明實施例的離合機構(gòu)。該閥開閉控制機構(gòu)，包括:殼體6、電機10、減速齒輪組20及凸輪30。從圖3中可以看出所述閥開閉控制裝置的殼體6的輪廓。圖3所示的面是殼體的敞口面，在其上安裝有所述殼體6的上半部分(上部殼體，即殼蓋)。如圖所示，減速齒輪組20的輸出軸204穿過上部殼體，凸輪30安裝在該輸出軸204伸出殼體6的部分。當閥開閉控制機構(gòu)工作時，輸出軸204驅(qū)動凸輪30轉(zhuǎn)動。凸輪3通過一個連桿901拉動以控制閥9，如圖5a_5c所示。在圖5a中，凸輪3處于初始位置(例如牽引轉(zhuǎn)角=0° )，閥9關(guān)閉，在電機的驅(qū)動下，凸輪3將沿逆時針轉(zhuǎn)動，從而帶動連桿901運動。如圖5b所示，隨著凸輪3的轉(zhuǎn)動，連桿901使得閥9開啟，閥9的彈簧902被壓縮并蓄積能量。如圖5c所示，當凸輪3轉(zhuǎn)過死點(例如牽引轉(zhuǎn)角=180° )之后，閥9內(nèi)的彈簧902快速回復(fù)，帶動凸輪3快速回位，此時凸輪3的轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動軸204的驅(qū)動轉(zhuǎn)速。在根據(jù)本發(fā)明的其他實施例中，凸輪3也可以通過沿順時針運動來開啟閥9。此夕卜，可選地，在閥9開啟時彈簧902伸展蓄積能量且在凸輪快速回位時彈簧902收縮釋放能量?？蛇x地，該輸出軸204也可以是由減速齒輪組20驅(qū)動的其它齒輪組或機構(gòu)的輸出軸。因此，可以認為輸出軸204是閥開閉控制裝置的輸出軸。如圖4所示，減速齒輪組20包括驅(qū)動齒輪201、第二級減速齒輪202和第三級減速齒輪203。由電機10驅(qū)動減速齒輪組20的驅(qū)動齒輪201，驅(qū)動齒輪201與第二級減速齒輪202嚙合，從而驅(qū)動第二級減速齒輪202。第二級減速齒輪202與第三級減速齒輪203嚙合，具體而言，如圖2和圖3所示，第二級減速齒輪202的上層齒輪與第三級減速齒輪203嚙合，從而驅(qū)動第三級減速齒輪203。根據(jù)本發(fā)明實施例的離合機構(gòu)設(shè)置于第三級減速齒輪203。其中，第三級減速齒輪203直徑較大的上層齒輪對應(yīng)于前述輸出齒輪2,直徑較小的下層齒輪對應(yīng)于簽署輸入齒輪4。該上層齒輪(輸出齒輪2)與第二級減速齒輪202的上層齒輪嚙合，并受其驅(qū)動。由于是減速齒輪組，因此，輸出齒輪2起到了主動齒輪的驅(qū)動作用，輸入齒輪4被輸出齒輪2驅(qū)動，并將電機的驅(qū)動扭力直接或間接地傳遞到輸出軸204。當凸輪3快速回位時，凸輪3的轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動軸204的驅(qū)動轉(zhuǎn)速，通過傳遞，輸出齒輪4的轉(zhuǎn)速大于輸出齒輪2的轉(zhuǎn)速(但轉(zhuǎn)動方向與輸出齒輪2驅(qū)動輸入齒輪4時相同)。由于根據(jù)本發(fā)明實施例的離合機構(gòu)可以實現(xiàn)輸出齒輪4與輸出齒輪2的離合，因此，凸輪3快速回位的過程中，輸出齒輪4與輸入齒輪2之間得以實現(xiàn)扭力傳輸?shù)拿撾x。于是，輸入齒輪2不會限制輸出齒輪4的快速轉(zhuǎn)動，從而可以保護快速回復(fù)的閥9 ;輸入齒輪2也不會隨著輸出齒輪4以更快的速度旋轉(zhuǎn)，從而可以保護電機。根據(jù)本發(fā)明的閥開閉控制機構(gòu)，可以應(yīng)用于通過電機進行控制的閥裝置，優(yōu)選地，適用于排水閥裝置，更優(yōu)選地，適用于洗衣機的排水閥裝置。以上所述僅是本發(fā)明的示范性實施方式，而非用于限制本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明的保護范圍由所附的權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種離合機構(gòu)，其特征在于，包括: 軸(I)、第一齒輪(2)、離合環(huán)(3)和第二齒輪(4)， 其中，所述第一齒輪(2)的中心孔與軸(I)轉(zhuǎn)動連接； 所述離合環(huán)(3)安裝于所述第一齒輪(2)的上方，并與軸(I)固定連接； 沿所述離合環(huán)(3)的外周向外擴展出至少一個向下傾斜的離合爪(31)； 所述第一齒輪(2)的上端面設(shè)置有與離合爪(31)配合的凸筋(21);以及 所述第二齒輪(4)安裝于所述第一齒輪(2)的下方，并固定在軸(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合機構(gòu)，其特征在于，當離合環(huán)(3)的轉(zhuǎn)速不小于第一齒輪(2)的轉(zhuǎn)速時，所述離合爪(31)向下傾斜的一端抵住所述凸筋(21)，推動所述第一齒輪(2)轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離合機構(gòu)，其特征在于，當離合環(huán)(3)的轉(zhuǎn)速小于第一齒輪(2 )的轉(zhuǎn)速時，所述離合爪(31)不向所述第一齒輪(2 )傳遞轉(zhuǎn)動力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離合機構(gòu)，其特征在于，所述離合爪(31)的數(shù)目是三個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的離合機構(gòu)，其特征在于，該離合機構(gòu)還包括與所述第一齒輪(2)的上端面密封連接，并蓋住所述離合環(huán)(3)的上蓋(5)，在所述上蓋(5)內(nèi)設(shè)置有阻尼液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的離合機構(gòu)，其特征在于，所述上蓋(5)的外周邊緣上設(shè)置有多個卡緊部件(51)。
7.一種閥開閉控制機構(gòu)，其特征在于，包括:殼體(6)、電機(10)、減速齒輪組(20)和凸輪(30)， 所述電機(10)和所述減速齒輪組(20)設(shè)置在所述殼體(6)內(nèi)； 所述閥開閉控制機構(gòu)的輸出軸(204)穿過所述殼體(6)，并由所述減速齒輪組(20)驅(qū)動； 所述凸輪(30)安裝于所述輸出軸(204)，所述減速齒輪組(20)包括驅(qū)動齒輪(201)、第二級減速齒輪(202)和第三級減速齒輪(203)，由所述電機(10)的輸出軸驅(qū)動所述驅(qū)動齒輪(201)，所述驅(qū)動齒輪(201)與所述第二級減速齒輪(202)嚙合，所述第二級減速齒輪(202)與所述第三級減速齒輪(203)嚙合，其中，所述第三級減速齒輪(203)包括:軸(I)、第一齒輪(2)、離合環(huán)(3)和第二齒輪(4)， 所述第一齒輪(2 )的中心孔與所述軸(I)轉(zhuǎn)動連接，并且該第一齒輪(2 )與所述第二級減速齒輪(202)的上層齒輪嚙合； 所述離合環(huán)(3)安裝于所述第一齒輪(2)的上方，并與軸(I)固定連接； 沿所述離合環(huán)(3)的外周向外擴展出至少一個向下傾斜的離合爪(31)； 所述第一齒輪(2)的上端面設(shè)置有與離合爪(31)配合的凸筋(21);以及 所述第二齒輪(4)安裝于所述第一齒輪(2)的下方，并固定在軸(I)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的閥開閉控制機構(gòu)，其特征在于，當?shù)诙X輪(4)的轉(zhuǎn)速不大于第一齒輪(2)的轉(zhuǎn)速時，所述凸筋(21)抵住所述離合爪(31)向下傾斜的一端，推動所述第二齒輪(4)轉(zhuǎn)動，當所述第二齒輪(4)的轉(zhuǎn)速大于所述第一齒輪(2)的轉(zhuǎn)速時，所述第一齒輪(2)不向所述第二齒輪(4)傳遞轉(zhuǎn)動力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的閥開閉控制機構(gòu)，其特征在于，所述離合爪(31)的數(shù)目是三個。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的閥開閉控制機構(gòu)，其特征在于，該閥開閉控制機構(gòu)還包括與所述第一齒輪(2 )的上端面密封連接并蓋住所述離合環(huán)(3 )的上蓋(5 )，且在所述上蓋(5)內(nèi)設(shè)置有阻尼液。 ·
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能有效保護驅(qū)動裝置和被驅(qū)動裝置的離合機構(gòu)，包括軸(1)、第一齒輪(2)、離合環(huán)(3)和第二齒輪(4)，其中，所述第一齒輪(2)的中心孔與軸(1)轉(zhuǎn)動連接；所述離合環(huán)(3)安裝于所述第一齒輪(2)的上方，并與軸(1)固定連接；沿所述離合環(huán)(3)的外周向外擴展出至少一個向下傾斜的離合爪(31)；所述第一齒輪(2)的上端面設(shè)置有與離合爪(31)配合的凸筋(21)；以及所述第二齒輪(4)安裝于所述第一齒輪(2)的下方，并固定在軸(1)上。
文檔編號F16K31/53GK103174772SQ20131007310
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者朱衛(wèi)東, 王小強 申請人:常州樂士雷利電機有限公司