齿轮减速器及其齿轮联动机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及机械传动装置技术领域，提供齿轮减速器及其齿轮联动机构，齿轮联动机构包括输入齿轮、输出齿轮以及将输入齿轮与输出齿轮同轴连接的转轴，输入齿轮包括齿形部以及位于齿形部下方的连接部，输出齿轮的中心具有可供连接部伸入的容纳槽，还包括预紧卡设于容纳槽内的弹性件，弹性件具有中心孔，连接部置于中心孔内，弹性件的内壁上设有凸起，连接部的外壁上设有可供凸起卡入的凹槽。当输出齿轮与被驱动零件运动遇到阻力时，输出齿轮停止转动，而转轴与输入齿轮的扭矩不断增加，当输入齿轮的扭矩大于弹性件的变形时，弹性件发生形变，凸起于凹槽中脱离，输出齿轮与弹性件停止转动，而输入齿轮空转，自动切断动力传输，避免输出齿轮受损坏。
【专利说明】
齿轮减速器及其齿轮联动机构
技术领域
[0001]本发明涉及机械传动装置技术领域，尤其涉及齿轮减速器及其齿轮联动机构。
【背景技术】
[0002]齿轮联动机构在机械领域应用比较广泛，因其具有结构紧凑、占用的空间小、传动效率高、寿命长等优点，因而既可被用于大型设备，也可被用于小型装置。如智能马桶，智能门帘窗帘等智能家居，电动玩具等的微型电机，为了节省成本，这种微型电机一般采用注塑齿轮减速器，在注塑齿轮减速器中具有齿轮联动机构。然而，在这些结构中，当被驱动物体遇到障碍物、负载过大等时，齿轮联动机构中的输出齿轮与齿轮轴之间的扭矩大于两者之间所能承受的额定值，齿轮减速器出现卡死，齿轮产生塑性变形，甚至断齿，进而损坏设备；如果齿轮联动机构通过电子电路控制，可能会造成设备因过载而烧毁。
[0003]而为解决上述问题，常采用波形轮盘，波形垫片，弹性挂钩，摩擦阻尼等结构，其中波形轮盘结构复杂，占用空间较大，不适用于微型传动机构；波形垫片和弹性挂钩由于受弹性材质的限制使用寿命较短，负载较小；摩擦阻尼结构易出现失效，可靠性较低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供齿轮减速器及其齿轮联动机构，旨在解决现有技术的齿轮联动机构中可靠性低、寿命短、结构复杂占用空间大等问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种齿轮联动机构，包括输入齿轮、输出齿轮以及将所述输入齿轮与所述输出齿轮同轴连接的转轴，所述输入齿轮包括齿形部以及位于所述齿形部下方的连接部，所述输出齿轮的中心具有可供所述连接部伸入的容纳槽，还包括预紧卡设于所述容纳槽内的弹性件，所述弹性件具有中心孔，所述连接部置于所述中心孔内，所述弹性件的内壁上设有凸起，所述连接部的外壁上设有可供所述凸起卡入的凹槽。
[0006]可选地，所述弹性件由至少两弹片围合而成，所述容纳槽的内壁上设有可供各所述弹片的两端卡入的卡槽。
[0007]可选地，所述容纳槽内向内凸设至少两凸柱，所述卡槽沿所述凸柱长度方向设置，且各所述凸柱上左右对称设有两所述卡槽。
[0008]可选地，各所述凸柱的两卡槽之间设有卡口，所述卡口与各所述卡槽之间的壁面为圆滑过渡面。
[0009]可选地，各所述凸柱的顶面向内延伸用于限制所述弹片轴向移动的限位块。
[0010]可选地，所述凸起的横截面呈V字型，所述凹槽的形状与所述凸起的形状相匹配。
[0011]可选地，所述容纳槽的中心设有连接柱，所述连接部底部设有可供所述连接柱伸入的连接孔。
[0012]可选地，所述连接柱与所述连接孔之间间隙配合。
[0013]可选地，所述转轴依次穿过所述齿形部、连接部及所述连接柱而穿出所述输出齿轮外，且所述转轴与所述齿形部、连接部过盈配合。
[0014]本发明还提供了一种齿轮减速器，其内具有上述的齿轮联动机构。
[0015]本发明中，弹性件预紧卡设于容纳槽内，弹性件通过凸起与凹槽的配合实现输入齿轮与输出齿轮的连接而随转轴转动，当输出齿轮与被驱动零件运动遇到阻力时，输出齿轮停止转动，而转轴与输入齿轮的扭矩不断增加，当输入齿轮的扭矩大于弹性件的变形时，弹性件发生形变，凸起于凹槽中脱离，输出齿轮与弹性件停止转动，而输入齿轮处于打滑状态而继续空转，从而自动切断输出齿轮的动力传输，避免输出齿轮或者障碍物在扭矩与外阻力作用下而受损坏。
【附图说明】
[0016]图1是本发明实施例提供的齿轮联动装置的结构示意图；
[0017]图2是本发明实施例提供的齿轮联动装置的分解图；
[0018]图3是本发明实施例中齿轮联动装置的剖视图；
[0019]图4是本发明实施例中弹片与输出齿轮的安装示意图；
[0020]图5是本发明实施例中齿轮联动装置正常运转时的结构示意图；
[0021]图6是本发明实施例中齿轮联动装置空转时的结构示意图；
[0022]10-输入齿轮； 11-齿形部；12-连接部；13-凹槽；
[0023]20-输出齿轮； 21-容纳槽；22-连接柱；23-卡槽；
[0024]24-凸柱；25-卡口； 26-限位块；27-壁面；
[0025]30-转轴；40-弹性件；41-中心孔；42-凸起；
[0026]43-弹片。
【具体实施方式】
[0027]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0028]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能通过第三部件间接固定于或设置于另一个元件上。
[0029]还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0030]参照图1、图2，本发明实施例提供的齿轮联动机构，包括输入齿轮10、输出齿轮20、将输入齿轮10与输出齿轮20同轴连接的转轴30以及弹性件40。其中，输入齿轮10包括齿形部11以及位于齿形部11下方的连接部12，输出齿轮20的中心设有容纳槽21，输入齿轮10的连接部12伸入容纳槽21内。本实施例中，容纳槽21的中心设有连接柱22，连接部12底部设有可供连接柱22伸入的连接孔(图中未示出)。连接柱22与连接孔之间间隙配合。转轴30依次穿过齿形部11、连接部12及连接柱22而穿出输出齿轮20外，且转轴30与齿形部11、连接部12过盈配合。弹性件40预紧卡设于容纳槽21内，弹性件40具有中心孔41，连接部12置于中心孔41内，弹性件40的内壁上设有凸起42，连接部12的外壁上设有可供凸起42卡入的凹槽13。
[0031]本发明实施例中，弹性件40预紧卡设于容纳槽21内，弹性件40通过凸起42与凹槽13的配合实现输入齿轮10与输出齿轮20的连接而随转轴30转动，当输出齿轮20与被驱动零件运动遇到阻力时，输出齿轮20停止转动，而转轴30与输入齿轮10的扭矩不断增加，当输入齿轮10的扭矩大于弹性件40的变形时，弹性件40发生形变，凸起42于凹槽13中脱离，输出齿轮20与弹性件40停止转动，而输入齿轮10处于打滑状态而继续空转，从而自动切断输出齿轮20的动力传输，避免输出齿轮20或外部障碍物在扭矩与外阻力作用下而受损坏，可靠性更好。
[0032]弹性件40优选采用四弹片43围合而成。弹片43采用具有良好弹性的金属材料制成，以为联动机构提供较好的弹力来使保护力矩足够大。当然，弹性件40也可以为一弹片、两弹片，三弹片或更多弹片围合而成。四个弹片43在围合时，相互之间无连接，各弹片43的两端分别固定于容纳槽21内侧。具体地，容纳槽21的内壁上设有可供各弹片43的两端卡入的卡槽23。
[0033]具体地，容纳槽21内壁向内凸设有四个凸柱24，卡槽23沿凸柱24长度方向即高度方向设置，且每个凸柱24上左右对称设置两个卡槽23。四个凸柱24之间间隔设置，这样，一个弹片43即固定在两个凸柱24之间。
[0034]参照图3、图4，每个凸柱24的两卡槽23之间设有卡口 25，卡口 25与各卡槽23之间的壁面27为圆滑过渡面。这样，在安装弹片43时，首先将弹片43的两端分别置于相邻凸柱24的两卡口 25处，然后沿圆滑过渡面推动弹片43的端部使弹片43的端部卡入凸柱24的卡槽23内，从而将弹片43固定。
[0035]本实施例中，在各凸柱24的顶面向内延伸限位块26，用于限制弹片43轴向移动，防止弹片43由容纳槽21内脱出。
[0036]参照图1，弹性件40上凸起42的横截面呈V字型，凹槽13的形状与凸起42的形状相匹配。采用这种V字型，便于凸起42卡入凹槽13内，也便于凸起42于凹槽13内脱离。当然，凸起42的形状也可以根据需要调整，如增加凸起42的高度可提高保护力矩。
[0037]参照图4，本实施例中，齿轮联动机构在安装时，首先将弹片43安装于容纳槽21内，通过凸柱24上的卡槽23防止弹片43脱出，然后将输入齿轮10安装在输出齿轮20中间的连接柱22上，同时，使弹片43的凸起42与输入齿轮10的凹槽13配合，使输入齿轮10与弹片43之间有一定的预紧力，避免弹片43松动。
[0038]参照图5，齿轮联动机构在正常转动时，输入齿轮10通过齿形部11与外部动力源啮合，输出齿轮20与被驱动零件啮合。动力源驱动输入齿轮10转动，弹片43的凸起42通过预紧力置于凹槽13内，此时，输入齿轮10、弹片43和输出齿轮20作为一个整体转动，进而带动被驱动零件，即联动状态。
[0039]参照图6，当被驱动零件运动遇到阻力时，输出齿轮20停止运动，动力源提供给输入齿轮10的扭矩不断增加，当输入齿轮10上的扭矩大于弹片43变形力时，弹片43变形导致三角形凸起42从输入齿轮10凹槽13中转出，此时输出齿轮20和弹片43静止，而输入齿轮10继续空转，即打滑状态。
[0040]本发明还提供了一种齿轮减速器，其内具有上述的齿轮联动机构。由于采用上述的齿轮联动机构，当输出齿轮20过载时，利用弹片43的凸起42与凹槽13的脱离调节保护扭矩大小，保护齿轮减速器不受损伤，同时，齿轮联动机构结构简单，体积小，占用空间少；而且，当齿轮减速器应用于智能设备上时，利用此齿轮联动机构，当输出部分遇到障碍物或负载过大时，能自动切断输出，更能凸显智能设备的智能与设备保护作用。
[0041]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种齿轮联动机构，包括输入齿轮、输出齿轮以及将所述输入齿轮与所述输出齿轮同轴连接的转轴，所述输入齿轮包括齿形部以及位于所述齿形部下方的连接部，所述输出齿轮的中心具有可供所述连接部伸入的容纳槽，其特征在于，还包括预紧卡设于所述容纳槽内的弹性件，所述弹性件具有中心孔，所述连接部置于所述中心孔内，所述弹性件的内壁上设有凸起，所述连接部的外壁上设有可供所述凸起卡入的凹槽。2.根据权利要求1所述的齿轮联动机构，其特征在于，所述弹性件由至少两弹片围合而成，所述容纳槽的内壁上设有可供各所述弹片的两端卡入的卡槽。3.根据权利要求2所述的齿轮联动机构，其特征在于，所述容纳槽内向内凸设至少两凸柱，所述卡槽沿所述凸柱长度方向设置，且各所述凸柱上左右对称设有两所述卡槽。4.根据权利要求3所述的齿轮联动机构，其特征在于，各所述凸柱的两卡槽之间设有卡口，所述卡口与各所述卡槽之间的壁面为圆滑过渡面。5.根据权利要求3所述的齿轮联动机构，其特征在于，各所述凸柱的顶面向内延伸用于限制所述弹片轴向移动的限位块。6.根据权利要求1至5中任一项所述的齿轮联动机构，其特征在于，所述凸起的横截面呈V字型，所述凹槽的形状与所述凸起的形状相匹配。7.根据权利要求1所述的齿轮联动机构，其特征在于，所述容纳槽的中心设有连接柱，所述连接部底部设有可供所述连接柱伸入的连接孔。8.根据权利要求7所述的齿轮联动机构，其特征在于，所述连接柱与所述连接孔之间间隙配合。9.根据权利要求7或8所述的齿轮联动机构，其特征在于，所述转轴依次穿过所述齿形部、连接部及所述连接柱而穿出所述输出齿轮外，且所述转轴与所述齿形部、连接部过盈配入口 ο10.一种齿轮减速器，其特征在于:其内具有如权利要求1至9中任一项所述的齿轮联动机构。
【文档编号】F16H35/10GK105889444SQ201510705916
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年10月27日
【发明人】李平, 徐尚祥, 任庆良
【申请人】深圳市兆威机电有限公司