一种万向离合机构及万向动力装置的制作方法

本实用新型涉及机械动力装置技术领域，尤其是一种万向离合机构及万向动力装置。

背景技术：

目前，市面上的诸如刨丝机、扭橙机等小家电电器产品，由于受其动力驱动机构的结构及功能的限制，动力驱动机构只能驱动动力输出机构(如磨头、旋刀等等)作自转运动，无法实现自转与轴向升降的同步动作，也由此影响了上述电器产品的实用功能的最大化；同时，现有的离合机构只能实现动力驱动机构与动力输出机构之间的分离和合闭功能，由于结构本身设计本身不完善，导致离合机构的装配精度要求非常高、不良率也偏高，一旦动力驱动机构与动力输出机构存在偏心现象后，即会导致装配有离合机构的装置产生极大的噪声增大，部件之间会出现严重的磨损，影响了装置的使用效果及使用寿命。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的其中一个目的在于一种万向离合机构；本实用新型的另一个目的在于提供一种基于上述万向离合机构所形成的万向动力装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种万向离合机构，它包括离合轴套以及上端部外露于离合轴套且下端部置于离合轴套内的离合主轴，所述离合主轴的周壁上均匀地设置有至少两个销键，所述离合轴套的内壁上且沿轴向方向开设有用于供销键对位嵌合的键位槽，所述离合轴套内装设有套装于离合主轴上的上位定位弹簧和下位定位弹簧，所述上位定位弹簧的上端固定于离合轴套的上端口的内壁上、下端用于与销键的上壁面相抵，所述下位定位弹簧的上端用于与销键的下壁面相抵、下端固定于离合轴套的下端口的内壁上。

优选地，所述离合轴套的内壁上环周地形成有至少两段弧形环板，所述键位槽形成于相邻的两段弧形环板之间，所述上位定位弹簧的下端与弧形环板的上壁面相抵，所述下位定位弹簧的上端与弧形环板的下壁面相抵。

优选地，所述离合轴套的内上端口的内壁上和下端口的内壁上均开设有定位环槽，所述上位定位弹簧和下位定位弹簧均包括对位嵌合于定位环槽内E型扣环部以及与E型扣环部一体成型的弹簧圈部。

一种万向动力装置，它包括：

升降固定套，所述升降固定套的侧壁上沿轴向方向均匀地设置有至少两条限位槽；

动力马达，所述动力马达通过马达基座装设于升降固定套内，所述马达基座上且沿径向方向形成有对位嵌合于限位槽内的限位筋条；

内螺牙套；

外螺牙主轴，所述外螺牙主轴贯穿于内螺牙套分布并与内螺牙套螺纹套接为一体；

以及

万向离合器，所述万向离合器为上述的一种万向离合机构，所述动力马达的输出轴的头端与离合轴套相连，所述离合主轴的上端与外螺牙主轴相连。

优选地，所述升降固定套上且位于限位槽的下端部装设有一用于与限位筋条的下端面相抵的下位行程开关、位于限位槽的上端部装设有一用于与限位筋条的上端面相抵的上位行程开关。

优选地，所述升降固定套包括套筒部以及装设于套筒部的下端口上的限位环盖，所述限位槽设置于套筒部的侧壁上，且所述限位槽的下端槽口与套筒部的下端口相通，所述动力马达的本体贯穿于限位环盖分布，所述马达基座套接于动力马达上，且所述限位筋条通过限位环盖遮挡于限位槽内。

优选地，所述限位槽为开设于套筒部的圆周内壁上的条状凹槽或为开设于套筒部的周壁上的条形口。

优选地，所述动力马达的输出轴连接有一置于升降固定套内的行星齿轮箱，所述行星齿轮箱的输出轴插套于离合轴套的下端口内，且所述离合轴套通过销轴与行星齿轮箱的输出轴相连。

优选地，所述行星齿轮箱的箱体由塑胶材料制成，且所述行星齿轮箱的箱体外壁上设置有用于与升降固定套的内壁相抵的降噪筋条。

优选地，所述离合主轴的上端与外螺牙主轴的下端插套为一体并通过销轴固定。

由于采用了上述方案，本实用新型利用内螺牙套和外螺牙主轴之间的关系可使整个装置具有转动及上下移动同步运动的效果，且利用万向离合器的结构形式可在外力过载时对动力马达进行有效保护；离合机构和动力装置结构简单紧凑、拆装方便快捷、部件运动稳定顺畅，可为小家电电器产品实现全自动化控制提供基础。具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例的万向离合机构的结构装配示意图；

图2为本实用新型实施例的万向离合机构的结构剖面示意图(一)；

图3为本实用新型实施例的万向离合机构的结构剖面示意图(二)；

图4为本实用新型实施例的万向动力装置的结构装配示意图；

图5为本实用新型实施例的万向动力装置的结构分解示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图3所示并同时结合图4和图5，本实用新型实施例提供的一种万向离合机构，它包括离合轴套10以及上端部外露于离合轴套10且下端部置于离合轴套10内的离合主轴20，在离合主轴20的周壁上均匀地设置有至少两个销键21，相应地，在离合轴套10的内壁上且沿轴向方向开设有用于供销键21对位嵌合的键位槽11，同时在离合轴套10内装设有套装于离合主轴20上的上位定位弹簧30和下位定位弹簧40，上位定位弹簧30的上端固定于离合轴套10的上端口的内壁上、下端用于与销键21的上壁面相抵(即：当销键21从键位槽11的上端槽口滑出后可与上位定位弹簧30相抵)，下位定位弹簧40的上端用于与销键21的下壁面相抵(即：当销键21从键位槽11的下端槽口滑出后可与下位定位弹簧40相抵)、下端固定于离合轴套10的下端口的内壁上。如此，当将万向离合机构装配于诸如马达等动力驱动机构与诸如磨头等动力输出机构之间后(即：将离合轴套10的下端部与马达相连，将离合主轴20的上端与磨头相连)，在销键21对位嵌合于键位槽11内时，利用马达所提供的动力可使离合轴套10与离合主轴20作同步转动，当磨头或者离合主轴20所受到的外力过载时，会推动离合主轴20沿轴向方向相对于离合轴套10进行移动(以下均以离合主轴20朝离合轴套10一侧进行移动为例进行相关说明)，销键21在逐渐从键位槽11的下端槽口滑出的过程中会逐步压缩下位定位弹簧40，直至销键21从键位槽11内完全滑出后，马达只会带动离合轴套10进行转动(离合主轴20则不随离合轴套10作同步转动)，相当于马达在进行空转，以此在外力过载的情况下可有效保护马达；当外力力度适当时，由于下位定位弹簧40的弹性作用会使得销键21复位至键位槽11内使整个离合机构恢复正常状态，在此过程中，由于上位定位弹簧30与下位定位弹簧50的配合可使销键21能够自动寻找对应的键位槽11并最终复位，由此，可有效降低离合机构在转动时因偏心问题而引起的噪音大、部件运转不顺畅等问题出现的几率。

为优化整个离合机构的结构，保证各个部件之间的结构紧凑性以及相对运动的精密性，在离合轴套10的内壁上环周地形成有至少两段弧形环板12，键位槽11形成于相邻的两段弧形环板12之间，在正常状态下(即离合主轴10受到的外力比较适当时)上位定位弹簧30的下端会与弧形环板12的上壁面相抵，下位定位弹簧40的上端与弧形环板12的下壁面相抵；而当外力力度过载时，下位定位弹簧40则会与从键位槽11滑出的销键21相抵。

为增强整个离合机构的部件拆装及维护的便利性，在离合轴套10的内上端口的内壁上和下端口的内壁上均开设有定位环槽13，上位定位弹簧30和下位定位弹簧40均包括对位嵌合于定位环槽13内E型扣环部a以及与E型扣环部a一体成型的弹簧圈部b；由此可利用定位环槽13为E型扣环部a提供放置空间，使定位弹簧能够顺畅并快速地装配与离合轴套10内。

基于上述万向离合机构，如图4和图5所示并同时结合图1至图3，本实施例还提供了一种万向动力装置，它包括：

升降固定套50，在升降固定套50的侧壁上沿轴向方向均匀地设置有至少两条限位槽51；

动力马达60，动力马达60通过马达基座70装设于升降固定套50内，且在马达基座70上且沿径向方向形成有对位嵌合于限位槽51内的限位筋条71；

内螺牙套80；

外螺牙主轴90，外螺牙主轴90贯穿于内螺牙套80分布并与内螺牙套80螺纹套接为一体；

以及万向离合器，万向离合器为上述的一种万向离合机构，其中，动力马达60的输出轴的头端与离合轴套10相连，而离合主轴20的上端则与外螺牙主轴90相连。

以此，可将整个装置装设于诸如刨丝机、扭橙机等小家电电器产品上，使升降固定套50及内螺牙套80与电器产品的机体固定连接(可以理解为，使两个部件能够相对于机体产生任何运动效应)，当动力马达60启动后，其会通过万向离合器带动外螺牙主轴90相对于内螺牙套80作旋转运动，与此同时，由于内螺牙套80与外螺牙主轴90之间的螺纹套接关系则会使外螺牙主轴90通过万向离合器带动动力马达60沿轴向方向相对于升降固定套50向上移动(由于限位筋条71与限位槽51采用了对位嵌合的结构，可保证动力马达60的本体只能相对于升降固定套50沿轴向方向移动，而无法进行相对转动)；当限位筋条71到达限位槽51的上限位置后，可通过控制使动力马达60反转，进而使动力马达60在带动外螺牙主轴90进行转动的同时，实现相关部件沿轴向方向相对于升降固定套50向下移动的效果；由此，整个装置可实现转动与上下升降运动的同步运动效果，为小家电电器产品的全自动工作提供了有力的基础；当然，由于外螺牙主轴90是连接诸如磨头等动力输出装置的关键部件，当外螺牙主轴90或者磨头等受到过载的外力后(无论是向上移动还是向下移动)，利用上位定位弹簧30与下位定位弹簧40的作用，均可使万向离合器对动力马达60形成相应的保护功能，保证了整个装置运行的安全性和顺畅性。

为进一步优化整个装置的全自动性能，在升降固定套50上且位于限位槽51的下端部装设有一用于与限位筋条71的下端面相抵的下位行程开关c、位于限位槽71的上端部装设有一用于与限位筋条71的上端面相抵的上位行程开关d。如此，当动力马达60相对于升降固定套50移动至上限位置后，限位筋条71则会触发上位行程开关d，使动力马达60停止并通过电路的切换控制，使动力马达60进行反转，当动力马达60相对于升降固定套50移动至下限位置后，限位筋条71则会触发下位行程开关d，使动力马达60停止后再通过电路的切换控制使动力马达60正转，如此往复即可自动实现多个周期的同步转动以及上升或下降动作的同步运动效果。

为便于对动力马达60等进行拆装、更换及维护，本实施例的升降固定套50包括套筒部e以及装设于套筒部e的下端口上的限位环盖f，限位槽51设置于套筒部e的侧壁上，且限位槽51的下端槽口与套筒部e的下端口相通(可以理解为，限位槽51是由套筒部e的下端口朝上端口方向进行开设的)，动力马达60的本体贯穿于限位环盖f分布(可以理解为动力马达60的本体是能够在限位环盖f内进行上下穿梭运动)，马达基座70套接于动力马达60上(如本体上或者输出轴上)，且限位筋条71通过限位环盖f遮挡于限位槽51内，由此可保证马达基座70能够始终处于套筒部e内以实现对驱动马达60的上下移动的限位效果。

作为一个优选方案，本实施例的限位槽51可根据具体情况采用如下结构形式，即：其可以为开设于套筒部e的圆周内壁上的条状凹槽，也可以为开设于套筒部e的周壁上的条形口(此时，限位筋条71是贯穿于限位槽51分布的，以利用限位环盖f对其实现限位阻挡)。

为优化整个装置的性能，在动力马达60的输出轴连接有一置于升降固定套50(具体为套筒部e内)内的行星齿轮箱g(其可根据具体情况采用一层或一层以上的行星齿轮箱，可参考图5进行结构设置或者选择目前市面上流通的行星齿轮箱)，行星齿轮箱g的输出轴插套于离合轴套10的下端口内，且离合轴套10通过销轴(图中未示出)与行星齿轮箱g的输出轴相连。由此，利用行星齿轮箱g可调节动力马达60的转速以及扭力，保证外螺牙主轴90与动力马达60的适配性，同时，由于行星齿轮箱g与离合轴套10采用销轴进行可拆卸连接，可有效降低装置在自转过程中因不同心力横向做功而导致装置运行不顺畅或者噪音大等问题的出现几率。

为进一步降低整个装置因部件之间的摩擦所产生的噪音，同时增强部件之间的结构强度并降低装置的成本，本实施例的行星齿轮箱g的箱体由塑胶材料制成，且行星齿轮箱g的箱体外壁上且沿轴向方向设置有用于与升降固定套50的内壁相抵的降噪筋条k。

另外，基于行星齿轮箱g与离合轴套10之间采用销轴连接的原理，作为一个优选方案，本实施例的离合主轴20的上端与外螺牙主轴90的下端插套为一体并通过销轴固定；由此，可进一步降低装置的噪音并保证机构部件相对运动的顺畅性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。