一种离合器装置以及自动轮椅的制作方法

本发明涉及机械领域，具体涉及一种离合器装置以及自动轮椅。

背景技术：

离合器在传动机构中占据着较为重要的地位，在实现切断动力轴和输出轴之间的动力传递时都需要离合器的应用。经过长期的不断发展和积累经验，也相继产生了较多的代表性离合器，如牙嵌式离合器、摩擦离合器、电磁离合器、超越离合器等。其中牙嵌式离合器示最基本的离合装置之一。现有的自动轮椅中，当需要自动行驶和手动行驶的切换时，无法实现电机轴与输出轴的完全切断，这就导致在手动行驶中电机的反向上电。在精度较高的电路中，使得敏感电子元件的寿命大大降低。

技术实现要素：

本发明旨在克服现有技术存在的缺陷，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种离合器装置。所述离合器装置包括：驱动电机，所述驱动电机具有驱动电机输出轴；离合机构，所述离合机构通过所述驱动电机输出轴与所述驱动电机连接；传动机构，所述传动机构与所述离合机构连接，并通过所述离合机构传递动力；弹簧压缩系统，所述弹簧压缩系统分别与所述离合机构以及所述传动机构连接；支撑结构，所述驱动电机与所述支撑结构固定，且所述离合机构通过所述支撑机构支撑。

在一些实施例中，所述离合机构包括互相配合的离合器输入和离合器输出；所述离合器输入与驱动电机输出轴连接；所述离合器输出与所述传动机构可轴向滑动连接，且所述离合器输出与所述弹簧压缩系统相连接。

在一些实施例中，所述离合机构为牙嵌式离合器。

在一些实施例中，所述离合器输入与离合器输出通过互相凹凸的可分离的牙嵌实现动力的传递。

在一些实施例中，所述传动机构包括花键轴与驱动轮；所述离合器输出外周设置有外部花键，所述花键轴的内部的花键与离合器输出的外部花键相互滑动配合；所述花键轴与驱动轮相互固连。

在一些实施例中，所述弹簧压缩系统包括弹簧导杆、压缩弹簧、无油衬套、衬套座；所述弹簧导杆与所述离合器机构相互连接；所述压缩弹簧设置在所述弹簧导杆上；所述压缩弹簧的一端的自由度由所述传动机构限定，即，所述压缩弹簧的一自由端由所述传动机构限定其轴向的自由度；所述弹簧导杆可旋转地设置在无油衬套的中心部；所述无油衬套设置衬套座上；所述衬套座设置在所述支撑结构上。

在一些实施例中，所述弹簧压缩系统还包括垫片，所述垫片设置在弹簧导杆的顶部。

在一些实施例中，所述支撑结构包括电机支架、支撑架、防尘帽和手动帽；所述电机支架与支撑架连接；所述驱动电机与所述电机支架固定连接；所述电机支架与驱动机构之间设置有深沟球轴承；所述支撑架与离合器机构的外表面之间设置有深沟球轴承；所述防尘帽固定设置在支撑架上；所述防尘帽与衬套座之间可轴向相对运动；所述手动帽固定设置在衬套座上。

在一些实施例中，所述手动帽的的底部以及所述防尘帽的顶端设置有相互嵌合的环状间隔凸起。

本发明还提供了一种自动轮椅。所述自动轮椅包括如前所述的离合器装置。

本发明的技术效果：本发明提供的离合器装置以及自动轮椅采用采用花键与牙嵌结构相结合的方式实现了电机轴与输出轴的快速分离，可实现电机输出动力轴的主动分离与相连，能够有效的避免电机不工作时的反上电现象，使得电子元件的工作寿命大大增加。当需要二者继续传递动力时，只需要轻微旋转就可以使得离合器结合。且本发明结构简单稳定。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的离合器装置的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的离合机构与传动结构的结构示意图；

图3为本发明一个实施例的弹簧系统的结构示意图；

图4为本发明一个实施例的支撑结构的结构示意图；

图5为本发明一个实施例的离合输入的结构示意图；

图6为本发明一个实施例的离合输出的结构示意图

图7为本发明一个实施例的花键轴的结构示意图；

图8为本发明一个实施例的弹簧导杆的结构示意图；

图9为本发明一个实施例的防尘帽的结构示意图；

图10为本发明一个实施例的手动帽的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，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用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

参考图1-图10所示，是本发明提供的一种离合器装置100。所述离合器装置100包括：驱动电机15，所述驱动电机15具有驱动电机输出轴；离合机构，所述离合机构通过所述驱动电机输出轴与所述驱动电机15连接；传动机构，所述传动机构与所述离合机构连接，并通过所述离合机构传递动力；弹簧压缩系统，所述弹簧压缩系统分别与所述离合机构以及所述传动机构连接；支撑结构，所述驱动电机15与所述支撑结构固定，且所述离合机构通过所述支撑机构支撑。

在一些实施例中，参考图1以及图5和图6所示，所述离合机构包括互相配合的离合器输入1和离合器输出2；所述离合器输入1与驱动电机输出轴连接；所述离合器输出2与所述传动机构可轴向滑动连接，且所述离合器输出2与所述弹簧压缩系统相连接。在一些实施例中，所述离合机构为牙嵌式离合器。

在一些实施例中，所述离合器输入1与离合器输出2通过互相凹凸的可分离的牙嵌实现动力的传递。如在图5中，所述离合输入1上设置有凸出输入牙嵌1-1，凹入输入牙嵌1-3。所述离合输入1的中心设置有与所述驱动电机15的输出轴进行固定连接的配合孔1-2，所述配合孔1-2通过键与所述驱动电机15固定连接以实现动力的传递。

在图6所示的实施例中，所述离合输出2上设置有与所述凸出输入牙嵌1-1配合的凹入输出牙嵌2-4，与所述凹入输入牙嵌1-3配合的凸出输出牙嵌2-1。所述离合输出2的外周上还设置有外部花键2-2，所述外部花键2-2均匀设置在离合输出2的外周。

在一些实施例中，如图1所示，所述离合器输入1与驱动电机15的输出轴通过键实现动力的传递，所述离合器输出2通过外表面的花键2-2连接传动机构，同时内部与弹簧压缩系统相连接。

在一些实施例中，如图2所示，所述传动机构包括花键轴3与驱动轮14；所述离合器输出2外周设置有外部花键2-2，所述花键轴3的内部的花键3-2与离合器输出的外部花键2-2相互滑动配合，实现了动力由离合器输出2到花键轴3的传递。所述花键轴3与驱动轮14相互固连。在一些实施例中，所述花键轴3的末端设置有法兰盘与驱动轮14通过螺钉相互固连，从而使驱动轮14获得运行的动力。如图6所示，所述离合输出2的外周上还设置有外部花键2-2，所述外部花键2-2均匀设置在离合输出2的外周。

如图1所示，驱动电机15通过电机支架7上的孔固定，离合器输入1通过平键与驱动电机15输出轴连接，离合器输出2外表面花键2-2可以沿着花键轴3内部花键3-2轴向相对运动(本发明的外表面花键结构不限定为花键，可以根据实际情况选择可轴向滑动的结构等)，且花键轴3驱动轮14通过螺钉连接，并由支撑架6、深沟球轴承为花键轴3提供支撑。

在一些实施例中，如图3所示，所述弹簧压缩系统包括弹簧导杆4、压缩弹簧5、无油衬套9、衬套座10；所述弹簧导杆4与所述离合器机构相互连接；所述压缩弹簧5设置在所述弹簧导杆4上；所述压缩弹簧的一自由端由所述传动机构限定其轴向的自由度；所述弹簧导杆4可旋转地设置在无油衬套9的中心部；所述无油衬套9设置衬套座10上；所述衬套座10设置在所述支撑结构上。

在一些实施例中，所述弹簧压缩系统还包括垫片13，所述垫片13设置在弹簧导杆4的顶部。弹簧导杆4在离合器输出2内部通过螺钉与其相互连接，弹簧帽固定在花键轴3的顶端，压缩弹簧5中心为弹簧导杆4。当弹簧导杆4带动离合器输出2沿着花键运动时，可实现压缩弹簧5的进一步压缩。弹簧导杆4的上端安装无油衬套9，即弹簧导杆4可以在无油衬套9中心部进行旋转运动，弹簧导杆4的顶部安装通过螺钉固定的垫片13，保证弹簧导杆4与无油衬套9不会发生轴向的相对运动。无油衬套9通过螺钉安装在衬套座10上，衬套座10由支撑结构提供支撑。

结合图3，图6和8所示，所述离合输出2上设置有安装孔2-3，所述弹簧导杆4的末端设置有孔4-3，所述孔4-3与离合输出的安装孔2-3相固连。结合图7所示，所述花键轴3上还设置有螺纹孔3-1，所述弹簧压缩系统还包括弹簧挡片12，所述弹簧挡片12与花键轴3通过螺纹孔3-1相互连接。压缩弹簧5上下两端分别由弹簧挡片12和离合输出2内部限定其自由两端，且压缩弹簧5可随着弹簧导杆4的轴向运动而进一步压缩。

在一些实施例中，如图4所示，所述支撑结构包括电机支架7、支撑架6、防尘帽8和手动帽11；所述电机支架7与支撑架6连接；所述驱动电机15与所述电机支架7固定连接；所述电机支架7与驱动机构之间设置有深沟球轴承；所述支撑架6与离合器机构的外表面之间设置有深沟球轴承；所述防尘帽8固定设置在支撑架6上；所述防尘帽8与衬套座10之间可轴向相对运动；所述手动帽11固定设置在衬套座10上。

在一些实施例中，如图9和图10所示，所述手动帽11的的底部的顶端设置有环状间隔凸起11-2，11-3。所述防尘帽8的顶端设置有与所述手动帽11的环状间隔凸起11-2，11-3相互嵌合的环状间隔凸起8-1。电机支架7与支撑架6通过螺钉连接，其中驱动电机15通过电机支架7的内部由螺钉连接，电机支架7的外部与驱动轮14的内部之间安装深沟球轴承。支撑架6内部与离合器输入1的外表面之间安装深沟球轴承，从而实现离合机构的支撑。防尘帽8通过螺钉安装在支撑架6上，防尘帽8的顶端为异型的环状间隔凸起，为衬套座10提供支撑且可以实现防尘帽8与衬套座10的轴向相对运动。手动帽11通过螺钉安装在衬套座10上，手动帽11的底部为与防尘帽8顶端相互嵌合的环状间隔凸起。当弹簧导杆4随着手动帽11的轴向运动而运动时，旋转一定角度可保证手动帽11与防尘帽8的相互嵌合，从而实现离合机构的分离，且压缩弹簧5进一步压缩储存弹性势能。当再次旋转一定角度时，由于弹性势能使得离合机构再次嵌合。

防尘帽8上的异型环状间断结构8-1与手动帽11上的异型环状间断结构11-2、11-3相互嵌合，手动帽11与通过安装孔11-1与所述衬套座10相互连接，且所述衬套座10的外径与防尘套8的环状结构内径大小一致，从而实现手动帽11的支撑和定位。

本发明还提供了一种自动轮椅。所述自动轮椅包括如前所述的离合器装置100。

本发明提供的离合器装置以及自动轮椅采用采用花键与牙嵌结构相结合的方式实现了电机轴与输出轴的快速分离，可实现电机输出动力轴的主动分离与相连，能够有效的避免电机不工作时的反上电现象，使得电子元件的工作寿命大大增加。当需要二者继续传递动力时，只需要轻微旋转就可以使得离合器结合，且结构简单稳定。所述离合器装置采用开放式设计，避免了安装和维护的不便。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。