微型齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微小型低功耗的齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)裝置，尤其涉及一種用于智能鎖開合的微型齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有電控電機(jī)齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)系統(tǒng)中，應(yīng)用于電控電機(jī)的齒輪傳動(dòng)控制單元的實(shí)現(xiàn)方式通常如下:首先是通過馬達(dá)將旋轉(zhuǎn)鈕旋轉(zhuǎn)到開關(guān)位置，然后使用制動(dòng)控制單元強(qiáng)行停止旋轉(zhuǎn)開關(guān)的旋轉(zhuǎn)。在齒輪傳動(dòng)控制單元制動(dòng)停止旋轉(zhuǎn)的那一刻，由于馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)慣性的存在，即便是通過多種方式對(duì)馬達(dá)實(shí)施停止控制，馬達(dá)也不能瞬間立即停止，這樣就導(dǎo)致馬達(dá)瞬間發(fā)生堵轉(zhuǎn)。堵轉(zhuǎn)的后果是造成傳動(dòng)裝置電機(jī)的負(fù)載電流瞬間增大到正常運(yùn)轉(zhuǎn)電流的5至10倍，電流瞬間增大使制動(dòng)裝置的電機(jī)線圈溫度瞬間升高，其結(jié)果會(huì)影響電機(jī)的使用壽命，反復(fù)的溫度瞬間升高也會(huì)發(fā)生燒毀電機(jī)繞組的情況，電流的瞬間增大同樣會(huì)影響到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的壽命。同時(shí)，過大的瞬間電流的產(chǎn)生也會(huì)造成電池能量的過度消耗，從而減少了電池的續(xù)航時(shí)間。此外，對(duì)于某些不適合大電流放電的電池，這種電流瞬間增大情況下的使用會(huì)對(duì)電池本身造成嚴(yán)重傷害。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中智能鎖齒輪傳動(dòng)控制單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅要求電池的容量大，還要求有較高的充放電倍率，在目前電池能量密度有限的前提下其結(jié)果必然導(dǎo)致現(xiàn)有的智能鎖齒輪傳動(dòng)單元電池體積較大，且對(duì)電池性能的選擇變得非常嚴(yán)苛。也就是說目前的智能電子鎖的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常只適用于對(duì)系統(tǒng)體積沒有嚴(yán)苛要求的應(yīng)用領(lǐng)域，無法滿足市場(chǎng)對(duì)小體積、低成本電子鎖具產(chǎn)品的需求。此外，為了盡量減少電量的消耗，現(xiàn)有的智能鎖齒輪傳動(dòng)控制單元在其控制電路中往往還需要加上位置傳感器，以便及時(shí)得知齒輪旋轉(zhuǎn)控制單元的開關(guān)動(dòng)作是否到位，從而方便做到及時(shí)切斷電機(jī)電源，實(shí)現(xiàn)該旋轉(zhuǎn)開關(guān)單元的有效開、合動(dòng)作。這樣一來，又會(huì)導(dǎo)致增加對(duì)智能鎖齒輪傳動(dòng)控制單元的整體尺寸空間要求。智能鎖齒輪傳動(dòng)控制單元部分的零部件多了，也是可靠性降低的因素之一。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有的電控電機(jī)齒輪傳動(dòng)控制系統(tǒng)其基本外部特征是，電機(jī)體積大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這不可避免地導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)能耗高，可靠性低，綜合成本高。此外，現(xiàn)有電控電機(jī)齒輪傳動(dòng)控制系統(tǒng)不僅要求電池容量高，也要求具備大電流放電的特性，還需要配合限位裝置進(jìn)行控制。
[0005]隨著智能手機(jī)的普及與智能手機(jī)在智能硬件領(lǐng)域應(yīng)用的快速發(fā)展及市場(chǎng)對(duì)小體積、多用途智能鎖的需求的提升，從智能鎖控制系統(tǒng)技術(shù)層面上去看對(duì)智能鎖齒輪傳動(dòng)控制單元越來越趨向于追求微小型化、多功能化、和低成本化，這樣一來就要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)足夠小。又出于齒輪傳動(dòng)控制單元整體結(jié)構(gòu)空間的限制，往往要求電機(jī)的直徑小于8mm，并要求電池足夠小，這種足夠小的電池要求又對(duì)齒輪傳動(dòng)控制單元開合動(dòng)作省電提出了較高要求。這樣，智能鎖齒輪傳動(dòng)控制單元在同時(shí)滿足可靠性高的前提下，要求其結(jié)構(gòu)越簡單越好，且電路亦易于控制。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)無法滿足或兼顧上述所有的技術(shù)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供一種微型齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)裝置，其通過齒輪脫開與嚙合的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)智能鎖開、合到位及齒輪的自動(dòng)脫離;并在旋轉(zhuǎn)開關(guān)反向動(dòng)作時(shí)能有效恢復(fù)齒輪嚙合，以實(shí)現(xiàn)該齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)裝置的自動(dòng)離合。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]—種微型齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)裝置，包括:直流電機(jī)、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和兩個(gè)推力彈簧。其中，兩個(gè)推力彈簧對(duì)稱布置在所述從動(dòng)輪兩側(cè)，所述直流電機(jī)與所述主動(dòng)輪同軸，所述直流電機(jī)帶動(dòng)所述主動(dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)或者逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所述從動(dòng)輪具有局部齒輪、限位凸起和豁口。
[0010]進(jìn)一步地，所述從動(dòng)輪上只有占整個(gè)圓周1/6至1/3的部分分布有齒輪，也即所述從動(dòng)輪上只有60°至120°的弧面分布有齒輪。
[0011]較佳地，所述從動(dòng)輪上只有占整個(gè)圓周1/4的部分分布有齒輪，也即所述從動(dòng)輪上僅有90°弧面上分布有齒輪。
[0012]優(yōu)選地，所述推力彈簧是橡膠彈性體或金屬彈簧。
[0013]所述從動(dòng)輪的圓周上開有一個(gè)豁口。所述從動(dòng)輪兩側(cè)面各有一個(gè)限位凸起，所述限位凸起隨著本發(fā)明裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)而接觸到推力彈簧。
[0014]所述從動(dòng)輪上齒輪最邊上的兩個(gè)齒設(shè)計(jì)成異形齒，所述異形齒為非標(biāo)漸開線的異形齒。
[0015]所述異形齒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得在齒輪分度圓以下為標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形，而在分度圓以上部分的齒寬略大于標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形，從而使得主動(dòng)輪和從動(dòng)輪對(duì)應(yīng)位置的兩個(gè)齒輪間有形位公差。
[0016]較佳地，所述的兩個(gè)異形齒的齒輪分度圓到齒根為20°壓力角的標(biāo)準(zhǔn)漸開線，到齒頂圓為22.5°壓力角的非標(biāo)漸開線。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的微型齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)裝置通過采用從動(dòng)輪與主動(dòng)輪的局部嚙合，以及從動(dòng)輪上、下兩邊齒采用異形齒的技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)微小型智能鎖開、合到位及齒輪的自動(dòng)脫離。本發(fā)明的微型齒輪開關(guān)裝置在旋轉(zhuǎn)開關(guān)反向動(dòng)作時(shí)能有效恢復(fù)齒輪嚙合，從而實(shí)現(xiàn)該齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)裝置的自動(dòng)離合。根據(jù)本發(fā)明的上述特征，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的微型化、低功耗、易于控制及可靠的特點(diǎn)。
[0018]又由于本發(fā)明的微型齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)裝置采用微型高速電機(jī)，而其離合部分是由機(jī)械離合實(shí)現(xiàn)，既省電又能使得電路控制方式簡單易行。根據(jù)本發(fā)明的這種自動(dòng)且可離合的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不僅可以使得電機(jī)不會(huì)產(chǎn)生超載電流，從而保護(hù)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路;還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)到位分離。此外，本發(fā)明裝置在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也可以使得電池足夠小，以減少無謂的電能消耗。本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單且電路易于控制，在滿足可靠性高的前提下電路易于控制。
[0019]綜上，本發(fā)明的微型齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)裝置其基本外部特征在于，體積小，結(jié)構(gòu)簡單。本發(fā)明的這種外部特征使得其具有能耗低、可靠性高，且綜合成本也較低的性能屬性。此夕卜，本發(fā)明裝置所用電機(jī)體積小、功耗低，所用電池容量低，且對(duì)電池大電流放電沒有嚴(yán)苛要求，控制方式簡單。
【附圖說明】
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明裝置的從動(dòng)輪各個(gè)功能部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3示出了本發(fā)明的主動(dòng)輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)從動(dòng)輪正向旋轉(zhuǎn)直至齒輪相互脫離的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4示出了本發(fā)明的主動(dòng)輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)從動(dòng)輪反向旋轉(zhuǎn)直至齒輪相互脫離的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5示出了本發(fā)明裝置在接近開鎖狀態(tài)時(shí)的動(dòng)作過程示意圖；
[0025]圖6示出了本發(fā)明裝置在開鎖狀態(tài)時(shí)的動(dòng)作過程示意圖；
[0026]圖7是主動(dòng)輪反向旋轉(zhuǎn)使得本發(fā)明裝置處于閉合狀態(tài)時(shí)的動(dòng)作過程示意圖；
[0027]圖8是從動(dòng)輪最邊上的上、下兩個(gè)異形齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9是從動(dòng)輪上、下兩個(gè)異形齒的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0030]本發(fā)明涉及一種微型齒輪旋轉(zhuǎn)開關(guān)裝置，其包括:直流電機(jī)1、主動(dòng)輪2，從動(dòng)輪3、兩個(gè)推力彈簧4。結(jié)合圖1來看，兩個(gè)推力彈簧4對(duì)稱布置在從動(dòng)輪3兩側(cè)。其中，直流電機(jī)I與主動(dòng)輪2同軸，直流電機(jī)I帶動(dòng)主動(dòng)輪2可以做正向(也即順時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng)或者反向(逆時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，推力彈簧4可以是橡膠彈性體，較佳地，推力彈簧4選用片狀或柱狀彈簧。在另一個(gè)具體實(shí)施例中，推力彈簧4可以是金屬彈簧。