CN203248566U - 离合机构及应用该离合机构的阀开闭控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种离合机构及应用该离合机构的阀开闭控制装置。所述离合机构包括：轴（1）、第一齿轮（2）、离合环（3）和第二齿轮（4），其中，所述第一齿轮（2）的中心孔与轴（1）转动连接；所述离合环（3）安装于所述第一齿轮（2）的上方，并与轴（1）固定连接；沿所述离合环（3）的外周向外扩展出至少一个向下倾斜的离合爪（31）；所述第一齿轮（2）的上端面设置有与离合爪（31）配合的凸筋（21）；以及所述第二齿轮（4）安装于所述第一齿轮（2）的下方，并固定在轴（1）上。所述离合机构能有效保护驱动装置和被驱动装置。

Description

离合机构及应用该离合机构的阀开闭控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种离合机构及应用该离合机构的阀开闭控制装置。

背景技术

离合机构类似于开关，可以用于接合或断开动力的传递作用，因此在机械领域有着广泛的应用。通常来说，当驱动装置工作时，离合机构接合，从而将动力传递给被驱动装置；当被驱动装置的动力超过驱动装置的动力时力，离合机构分离，断开力的传递，从而保护驱动装置。

对于通过电机控制的阀装置而言，通常利用阀开闭控制机构与电机相配合来实现阀的开闭控制。例如，洗衣机等排水***所用的排水阀的开闭由排水电机与相应的阀开闭装置配合来完成。在洗衣机需要排水时，启动电机，将排水阀开启；排水阀保持开启一段时间，以便进行所需数量的排水；排水结束后，排水阀回位，关闭排水口。

现有的阀开闭控制机构存在着以下缺陷：阀控制装置的结构复杂、运行不稳定、成本高；对阀开闭动作的控制的可靠性较低；阀控制装置的装配复杂，装配占用空间大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种能有效保护驱动装置和被驱动装置的离合机构。

根据本实用新型实施例的离合机构，包括轴、第一齿轮、离合环和第二齿轮；第一齿轮的中心孔与轴转动连接；离合环安装于第一齿轮的上方，并与轴固定连接；沿离合环的外周向外扩展出至少一个向下倾斜的离合爪；第一齿轮的上端面设置有与离合爪配合的凸筋；第二齿轮安装在第一齿轮的下方，并固定在轴上。

根据本实用新型另一个实施例的离合机构，还包括与第一齿轮的上端面密封连接，并盖住离合环的上盖。

在该离合机构中，上盖内设置有阻尼液。

在该离合机构中，上盖的外周边缘上设置有多个卡紧部件。

本实用新型还提供了一种应用了前述离合机构的阀开闭控制机构。

根据本实用新型的阀开闭控制机构，包括：壳体、电机、减速齿轮组和凸轮，电机和减速齿轮组设置在壳体内；阀开闭控制机构的输出轴穿过壳体，并由减速齿轮组驱动；凸轮安装于输出轴，减速齿轮组包括驱动齿轮、第二级减速齿轮和第三级减速齿轮，由电机的输出轴驱动驱动齿轮，驱动齿轮与第二级减速齿轮啮合，第二级减速齿轮与第三级减速齿轮啮合，其中，第三级减速齿轮包括：轴、第一齿轮、离合环和第二齿轮，第一齿轮的中心孔与轴转动连接，并且该第一齿轮与第二级减速齿轮的上层齿轮啮合；离合环安装于第一齿轮的上方，并与轴固定连接；沿离合环的外周向外扩展出至少一个向下倾斜的离合爪；第一齿轮的上端面设置有与离合爪配合的凸筋；以及第二齿轮安装于第一齿轮的下方，并固定在轴上。

在该阀开闭控制机构中，当第二齿轮转速不大于第一齿轮的转速时，凸筋抵住离合爪向下倾斜的一端，推动第一齿轮转动，当第二齿轮的转速大于第一齿轮的转速时，第一齿轮不向第二齿轮传递转动力。

在该阀开闭控制机构中，还包括与第一齿轮的上端面密封连接并盖住离合环的上盖，且在上盖内设置有阻尼液。本实用新型的技术方案可实现以下有益效果：

（1）当驱动装置驱动离合环向一个方向转动时，离合爪与输出齿轮的凸筋配合传递转动力，驱动输出齿轮转动，进而驱动被驱动装置转动；当被驱动装置的转动力大于驱动装置的动力时，输出齿轮的转速大于离合环的转速，离合爪与输出齿轮的凸筋因弹性打滑而不传递动力，从而有效保护驱动装置。

（2）离合机构的上盖内设有阻尼液，当输出齿轮回转时，阻尼装置提供的阻力使输出齿轮的回转变得平缓，减少急剧运动带来的冲击力，从而有效保护被驱动装置。

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，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1是根据本实用新型实施例的离合机构的结构示意图；

图2是根据本实用新型另一个实施例的离合机构的结构示意图；

图3是应用了根据本实用新型实施例的离合机构的阀开闭控制装置的外观示意图；

图4是图3的阀开闭控制装置去除上部外壳和离合机构的上盖后的结构示意图；

图5a是根据本实用新型实施例的阀开闭控制机构的凸轮在初始位置的示意图；

图5b是根据本实用新型实施例的阀开闭控制机构的凸轮在排水位置的示意图；

图5c是根据本实用新型实施例的阀开闭控制机构的凸轮在快回位置的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

如图1所示，根据本实用新型实施例的离合机构包括轴1、输出齿轮2、离合环3、输入齿轮4和上盖5。

输出齿轮2的中心孔与轴1转动连接。离合环3位于输出齿轮2的上方，并与轴1固定连接。在图1所示的实施例中，离合环3通过其中部的通孔与轴1上设置的卡槽相卡接，从而实现在轴1旋转时，离合环3与轴1的固定连接。

如图1和图2所示，沿离合环3的外周向外扩展出至少一个向下倾斜的离合爪31。沿外周向外扩展的方向可以是如图1和图2所示的逆时针方向，也可以是顺时针方向。离合爪31的数目可以是一个或多个，在图示的实施方式中，离合爪31的数目是三个。

如图1所示，输出齿轮2的上端面设置有与离合爪31配合的凸筋21。输入齿轮4固定在轴1上，位于输出齿轮2的下方。

在图1的实施例中，离合爪31沿离合环3的外周以逆时针方向向外扩展。当输入齿轮4受到驱动而逆时针转动时，输入齿轮4带动轴1转动，离合环3随轴1逆时针转动，离合爪31向下倾斜的一端抵住凸筋21，从而推动输出齿轮2逆时针转动。此时，输入齿轮4通过离合环3驱动输出齿轮2同向转动，离合环3的转速不小于输出齿轮2的转速。而当输出齿轮2的转速大于离合环3的转速（离合环3与输入齿轮4转速相同且输出齿轮2与输出齿轮4转动方向相同）时，离合爪31因弹性打滑而从凸筋21上掠过，不向输出齿轮2传递转动力，从而实现输出齿轮2与输出齿轮4的离合。图1中的离合爪31是具有一定弹性的条状悬臂，其在其它实施例中也可以采用其它形状。

图1中的输出齿轮2与输入齿轮4的驱动关系是相对的。如果输出齿轮2为主动齿轮，并顺时针旋转，输出齿轮2的凸筋21通过离合爪31推动离合环3顺时针运动，从而驱动输入齿轮4顺时针转动。此时，输出齿轮2通过离合环3驱动输入齿轮4同向转动，输入齿轮4的转速不小于输出齿轮2的转速。而当输入齿轮4的转速大于输入齿轮2的转速时，离合爪31因弹性打滑而从凸筋21上掠过，不向输入齿轮4传递转动力，从而实现输出齿轮2与输出齿轮4的离合。在这种运动关系和驱动方向下，可以齿轮2视为输入齿轮，齿轮4则为输出齿轮。

离合爪31因弹性打滑而从凸筋21上掠过，不向输出齿轮2传递转动力，从而起到保护电机的效果。

在一种实施方式中，离合机构还包括上盖5。上盖5盖住离合环3，并与输出齿轮2的上端面密封连接。如图2所示，上盖5的外周边缘上可以设置有多个卡紧部件51，通过该卡紧部件51将上盖5与输出齿轮2的上端面密封连接，从而在上盖5和输出齿轮2的上端面之间形成一个密闭空间。在该密闭空间内可以设置有阻尼液。当输出齿轮2以更快的速度转动而脱离输入齿轮4的驱动时，上盖5内的阻尼液通过对凸筋21的阻尼作用，可以对输出齿轮2的加速转动起到缓冲作用；当输入齿轮4以更快的速度转动而脱离输出齿轮2的驱动时，上盖5内的阻尼液通过对离合爪31的阻尼作用，可以对输入齿轮4的加速转动起到缓冲作用。该阻尼液还能减少噪音的产生。

根据本实用新型实施例的离合机构可以安装在阀开闭控制装置的减速齿轮组内。图3示出了一种阀开闭控制装置的整体外观，其应用了根据本实用新型实施例的离合机构。该阀开闭控制机构，包括：壳体6、电机10、减速齿轮组20及凸轮30。

从图3中可以看出所述阀开闭控制装置的壳体6的轮廓。图3所示的面是壳体的敞口面，在其上安装有所述壳体6的上半部分（上部壳体，即壳盖）。如图所示，减速齿轮组20的输出轴204穿过上部壳体，凸轮30安装在该输出轴204伸出壳体6的部分。当阀开闭控制机构工作时，输出轴204驱动凸轮30转动。

凸轮3通过一个连杆901拉动以控制阀9，如图5a-5c所示。在图5a中，凸轮3处于初始位置（例如牵引转角=0°），阀9关闭，在电机的驱动下，凸轮3将沿逆时针转动，从而带动连杆901运动。如图5b所示，随着凸轮3的转动，连杆901使得阀9开启，阀9的弹簧902被压缩并蓄积能量。如图5c所示，当凸轮3转过死点（例如牵引转角=180°）之后，阀9内的弹簧902快速回复，带动凸轮3快速回位，此时凸轮3的转速大于驱动轴204的驱动转速。

在根据本实用新型的其他实施例中，凸轮3也可以通过沿顺时针运动来开启阀9。此外，可选地，在阀9开启时弹簧902伸展蓄积能量且在凸轮快速回位时弹簧902收缩释放能量。

可选地，该输出轴204也可以是由减速齿轮组20驱动的其它齿轮组或机构的输出轴。因此，可以认为输出轴204是阀开闭控制装置的输出轴。

如图4所示，减速齿轮组20包括驱动齿轮201、第二级减速齿轮202和第三级减速齿轮203。由电机10驱动减速齿轮组20的驱动齿轮201，驱动齿轮201与第二级减速齿轮202啮合，从而驱动第二级减速齿轮202。第二级减速齿轮202与第三级减速齿轮203啮合，具体而言，如图2和图3所示，第二级减速齿轮202的上层齿轮与第三级减速齿轮203啮合，从而驱动第三级减速齿轮203。

根据本实用新型实施例的离合机构设置于第三级减速齿轮203。其中，第三级减速齿轮203直径较大的上层齿轮对应于前述输出齿轮2，直径较小的下层齿轮对应于签署输入齿轮4。该上层齿轮（输出齿轮2）与第二级减速齿轮202的上层齿轮啮合，并受其驱动。由于是减速齿轮组，因此，输出齿轮2起到了主动齿轮的驱动作用，输入齿轮4被输出齿轮2驱动，并将电机的驱动扭力直接或间接地传递到输出轴204。

当凸轮3快速回位时，凸轮3的转速大于驱动轴204的驱动转速，通过传递，输出齿轮4的转速大于输出齿轮2的转速（但转动方向与输出齿轮2驱动输入齿轮4时相同）。由于根据本实用新型实施例的离合机构可以实现输出齿轮4与输出齿轮2的离合，因此，凸轮3快速回位的过程中，输出齿轮4与输入齿轮2之间得以实现扭力传输的脱离。于是，输入齿轮2不会限制输出齿轮4的快速转动，从而可以保护快速回复的阀9；输入齿轮2也不会随着输出齿轮4以更快的速度旋转，从而可以保护电机。根据本实用新型的阀开闭控制机构，可以应用于通过电机进行控制的阀装置，优选地，适用于排水阀装置，更优选地，适用于洗衣机的排水阀装置。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (11)

1.一种离合机构，其特征在于，包括： 

轴（1）、第一齿轮（2）、离合环（3）和第二齿轮（4）； 

其中，所述第一齿轮（2）的中心孔与轴（1）转动连接； 

所述离合环（3）安装于所述第一齿轮（2）的上方，并与轴（1）固定连接； 

沿所述离合环（3）的外周向外扩展出至少一个向下倾斜的离合爪（31）； 

所述第一齿轮（2）的上端面设置有与离合爪（31）配合的凸筋（21）；以及 

所述第二齿轮（4）安装于所述第一齿轮（2）的下方，并固定在轴（1）上。 

2.根据权利要求1所述的离合机构，其特征在于，所述离合爪（31）在离合环（3）的转速不小于第一齿轮（2）的转速时其向下倾斜的一端抵住所述凸筋（21），推动所述第一齿轮（2）转动。 

3.根据权利要求2所述的离合机构，其特征在于，所述离合爪（31）在离合环（3）的转速小于第一齿轮（2）的转速时不向所述第一齿轮（2）传递转动力。 

4.根据权利要求1所述的离合机构，其特征在于，所述离合爪（31）的数目是三个。 

5.根据权利要求1-4中任一项所述的离合机构，其特征在于，该离合机构还包括与所述第一齿轮（2）的上端面密封连接，并盖住所述离合环（3）的上盖（5），在所述上盖（5）内设置有阻尼液。 

6.根据权利要求5所述的离合机构，其特征在于，所述上盖（5）的外周边缘上设置有多个卡紧部件（51）。 

7.一种阀开闭控制装置，其特征在于，包括：壳体（6）、电机（10）、减速齿轮组（20）和凸轮（30）， 

所述电机（10）和所述减速齿轮组（20）设置在所述壳体（6）内； 

所述阀开闭控制机构的输出轴（204）穿过所述壳体（6），并由所述减速齿轮组（20）驱动； 

所述凸轮（30）安装于所述输出轴（204）， 

所述减速齿轮组（20）包括驱动齿轮（201）、第二级减速齿轮（202）和第三级减速齿轮（203），由所述电机（10）的输出轴驱动所述驱动齿轮（201），所述驱动齿轮（201）与所述第二级减速齿轮（202）啮合，所述第二级减速齿轮（202）与所述第三级减速齿轮（203）啮合， 

其中，所述第三级减速齿轮（203）包括：轴（1）、第一齿轮（2）、离合环（3）和第二齿轮（4）， 

所述第一齿轮（2）的中心孔与所述轴（1）转动连接，并且该第一齿轮（2）与所述第二级减速齿轮（202）的上层齿轮啮合； 

所述离合环（3）安装于所述第一齿轮（2）的上方，并与轴（1）固定连接； 

沿所述离合环（3）的外周向外扩展出至少一个向下倾斜的离合爪（31）； 

所述第一齿轮（2）的上端面设置有与离合爪（31）配合的凸筋（21）；以及 

所述第二齿轮（4）安装于所述第一齿轮（2）的下方，并固定在轴（1）上。 

8.根据权利要求7所述的阀开闭控制装置，其特征在于，所述凸筋（21）在第二齿轮（4）的转速不大于第一齿轮（2）的转速时抵住所述离合爪（31）向下倾斜的一端，推动所述第二齿轮（4）转动，所述第一齿轮（2）在所述第二齿轮（4）的转速大于所述第一齿轮（2）的转速时不向所述第二齿轮（4）传递转动力。 

9.根据权利要求8所述的阀开闭控制装置，其特征在于，所述离合爪（31）的数目是三个。 

10.根据权利要求8或9所述的阀开闭控制装置，其特征在于，该阀开闭控制机构还包括与所述第一齿轮（2）的上端面密封连接并盖住所述离合环（3）的上盖（5），且在所述上盖（5）内设置有阻尼液。 

11.根据权利要求7所述的阀开闭控制装置，其特征在于，所述阀开闭控制机构用于洗衣机的排水阀装置。 

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