專利名稱：自動馬達輸出換向系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動馬達輸出換向(redirection)系統(tǒng)(即自動MOR系統(tǒng))，尤其是，本實用新型涉及具有多重輸出的自動馬達輸出換向機構。
背景技術：
大部分機械裝置由將電能轉(zhuǎn)換成機械能的馬達來提供動力。通常，馬達包括用于傳遞機械能的轉(zhuǎn)子；用于輸入電能的電接線端；以及用于產(chǎn)生磁場的感應裝置。當電能通過電接線端輸入時，由感應裝置產(chǎn)生磁場，從而產(chǎn)生施加在轉(zhuǎn)子上的磁力，該轉(zhuǎn)子將在磁力的作用下在該磁場中轉(zhuǎn)動，并產(chǎn)生機械能。因此，機械裝置可以通過與馬達轉(zhuǎn)子連接而工作。
不過，普通馬達有一個很大的缺點。因為普通馬達包括一個從轉(zhuǎn)子中伸出的輸出軸，通過輸出軸可以產(chǎn)生順時針運動或逆時針運動，從而只能操作機械裝置進行兩種不同運動，即向左和向右轉(zhuǎn)動，或者向前和向后運動。即使齒輪切換單元與輸出軸嚙合，以轉(zhuǎn)變機械能并傳遞給另外的機械裝置，也只能進行手動切換。因此不能夠自動和可選擇地操作超過兩個的機械裝置，除非兩個或更多馬達分別與外部機械裝置配合。
例如，一個機械裝置包括提升臂，來提供三維機械操作，即向上和向下、向左和向右、以及延伸的機械操作。為了獲得三維機械操作，在該機械裝置中采用至少三個馬達，以便分別控制向上和向下、向左和向右、以及延伸的機械操作。因為馬達是昂貴的部件，因此，具有三個馬達的機械裝置的制造成本將很高。由此可見，傳統(tǒng)的馬達結構不能夠采用單個馬達來控制該裝置，以便進行向上、向下、向左、向右、延伸等操作，使用上很不方便。
實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種自動馬達輸出換向系統(tǒng)，該系統(tǒng)可利用單個馬達提供超過兩種的單獨運動，以便進行不同的機械操作，從而使得與多個機械裝置配合的馬達的數(shù)目減至最小，從而節(jié)約成本。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種自動馬達輸出換向系統(tǒng)，包括馬達控制單元，該馬達控制單元包括電源和控制面板；以及自動馬達輸出換向機構，包括機匣，該機匣有馬達空腔；馬達組件，該馬達組件支承在所述機匣的所述馬達空腔內(nèi)，并與所述馬達控制單元電連接，其中，所述馬達組件由所述控制面板控制，以便提供旋轉(zhuǎn)軸力；轉(zhuǎn)盤組件，包括轉(zhuǎn)盤基座，該轉(zhuǎn)盤基座可旋轉(zhuǎn)地支承在所述機匣內(nèi)，其中，所述轉(zhuǎn)盤基座布置成由所述馬達組件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；第一輸出軸，該第一輸出軸以可旋轉(zhuǎn)可運動的方式同軸安裝在所述轉(zhuǎn)盤基座上，它的上部伸出到所述機匣的外部，而它的底端與所述馬達組件耦接，以便驅(qū)動所述第一輸出軸的上部旋轉(zhuǎn)；以及第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件，該第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件包括第二惰輪，該第二惰輪可旋轉(zhuǎn)地支承在所述轉(zhuǎn)盤基座上，以便與所述第一輸出軸耦接；以及多個行星輸出軸，該多個行星輸出軸由所述機匣同軸支承在環(huán)繞所述轉(zhuǎn)盤組件的位置處，其中，所述第一輸出軸布置成驅(qū)動所述第二惰輪在嚙合位置和脫開位置之間運動，其中，在所述嚙合位置，所述轉(zhuǎn)盤基座旋轉(zhuǎn)運動到使所述第二惰輪與一個所述行星輸出軸嚙合的位置，以便驅(qū)動所述的相應行星輸出軸旋轉(zhuǎn)，而在所述脫開位置，所述第二惰輪與所述行星輸出軸脫開，這樣，各所述行星輸出軸處于空閑狀態(tài)。
如上所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其中，所述第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件還包括擺動臂，該擺動臂的一端與所述第一輸出軸聯(lián)接，另一相對端安裝在所述第二惰輪上，這樣，當所述第一輸出軸在脫開階段沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，將驅(qū)動所述擺動臂，從而使所述第二惰輪朝著所述第一輸出軸運動，以便與所述行星輸出軸脫開，當所述第一輸出軸在嚙合階段沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，將驅(qū)動所述擺動臂，從而使所述第二惰輪離開所述第一輸出軸并運動到使得所述第二惰輪與一個所述行星輸出軸嚙合的位置。
如上所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其中，所述自動馬達輸出換向機構還包括分度齒輪，該分度齒輪由所述馬達組件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并可旋轉(zhuǎn)地支承在所述機匣中，以便以步進方式驅(qū)動所述轉(zhuǎn)盤基座旋轉(zhuǎn)，其中，所述分度齒輪有引導臂，該引導臂從該分度齒輪向上伸出，所述轉(zhuǎn)盤基座有多個引導通槽，這些引導通槽從該轉(zhuǎn)盤基座徑向伸出，這樣，當所述分度齒輪旋轉(zhuǎn)時，將驅(qū)動所述引導臂裝入各所述引導通槽中，以便當所述引導臂留在所述相應引導通槽中時推動所述轉(zhuǎn)盤基座旋轉(zhuǎn)。
如上所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其中，所述馬達組件包括馬達，該馬達布置在所述馬達空腔中；馬達軸，該馬達軸可操作地從所述馬達中伸出；以及蝸輪，該蝸輪固定在所述馬達軸的自由端上，以便與所述第一輸出軸耦接，這樣，當所述馬達軸沿逆時針方向和順時針方向旋轉(zhuǎn)時，所述第一輸出軸將分別沿順時針方向和逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
如上所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其中，所述自動馬達輸出換向機構還包括第一和第二輸出齒輪組件，該第一和第二輸出齒輪組件分別是兩組齒輪，并分別與所述第一輸出軸和所述轉(zhuǎn)盤基座耦接；以及浮動臂，該浮動臂可轉(zhuǎn)動地支承在所述基座上，其中，所述浮動臂的一端可選擇地與所述第一和第二輸出齒輪組件嚙合，這樣，當所述馬達軸沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，所述浮動臂的所述自由端運動成與所述第一輸出齒輪組件嚙合，以便驅(qū)動所述第一輸出軸沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，而當所述馬達軸沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，所述浮動臂的所述自由端運動成與所述第一和第二輸出齒輪組件嚙合，以便分別驅(qū)動所述第一輸出軸沿順時針方向旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動所述轉(zhuǎn)盤基座旋轉(zhuǎn)。
如上所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其中，所述第二輸出齒輪組件與所述分度齒輪聯(lián)接，這樣，所述轉(zhuǎn)盤基座由所述馬達軸通過所述第二輸出齒輪組件和所述分度齒輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
如上所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其中，所述分度齒輪還包括鎖定凸輪，該鎖定凸輪有彎曲的外周表面，并從所述分度齒輪的中心向上延伸，其中，所述鎖定凸輪布置成通過使所述鎖定凸輪的所述外周表面與所述轉(zhuǎn)盤基座的弧形外邊緣嚙合而引導所述轉(zhuǎn)盤基座的旋轉(zhuǎn)運動。
如上所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其中，所述分度齒輪還包括用于控制所述轉(zhuǎn)盤基座的旋轉(zhuǎn)運動的裝置，以便使所述第二惰輪朝著所述相應行星輸出軸運動。
本實用新型的有益效果是，通過分度齒輪帶動轉(zhuǎn)盤組件步進旋轉(zhuǎn)，可以使一個馬達依次驅(qū)動多個輸出軸，以便分別控制機械裝置的向上和向下、向左和向右、以及延伸的機械操作。同時，該分度齒輪本身也是由該單一馬達驅(qū)動，因為馬達是昂貴的部件，因此，本實用新型的馬達驅(qū)動自動換向系統(tǒng)可大大降低制造成本。


圖1是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向系統(tǒng)的方框圖；圖2是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向系統(tǒng)的流程圖；圖3是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向機構的立體圖；圖4A是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向機構的前向立體分解圖；圖4B是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向機構的后視立體分解圖；圖4C是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向機構的第一可旋轉(zhuǎn)組件的分解圖；圖4D是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向機構的第一輸出齒輪組件的分解圖；圖4E是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向機構的轉(zhuǎn)盤組件的分解圖；圖5A是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向機構的第一殼體的立體圖；圖5B表示了在根據(jù)上述本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向機構的第一殼體上的機械運動，表示了蝸輪只與第一輸出齒輪系統(tǒng)嚙合的情形；圖5C表示了在根據(jù)上述本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向機構的第一殼體上的機械運動，表示了蝸輪與第一和第二輸出齒輪組件嚙合的情形；圖6A和圖6B表示了在根據(jù)上述本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向機構的第二殼體上的機械運動，表示了與第二殼體分開的轉(zhuǎn)盤組件；圖7A和圖7B表示了根據(jù)上述本實用新型優(yōu)選實施例，轉(zhuǎn)盤基座與分度齒輪嚙合，并處于進入位置；圖8A和8B表示了根據(jù)上述本實用新型優(yōu)選實施例，轉(zhuǎn)盤基座與分度齒輪嚙合，并處于轉(zhuǎn)變位置；圖9A和9B表示了根據(jù)上述本實用新型優(yōu)選實施例，轉(zhuǎn)盤基座與分度齒輪嚙合，并處于出來位置；圖10A和10B表示了在根據(jù)上述本實用新型優(yōu)選實施例的自動馬達輸出換向機構的第三殼體中的機械運動；圖11A和11B表示了根據(jù)上述本實用新型優(yōu)選實施例，輸出行星齒輪與嵌齒輪脫開的狀態(tài)；圖12A和12B表示了根據(jù)上述本實用新型優(yōu)選實施例，一個輸出行星齒輪與嵌齒輪嚙合的狀態(tài)。
具體實施方式
參考圖1至圖12B，自動馬達輸出換向系統(tǒng)包括自動馬達輸出換向機構1和馬達控制單元2，該馬達控制單元2用于控制該自動馬達輸出換向機構1。
自動馬達輸出換向機構1包括機匣10，該機匣10包括基座11，該基座11有馬達空腔111和齒輪空腔112；第一殼體12，該第一殼體12支承在該基座11上；以及第二殼體13，該第二殼體13支承在第一殼體12上。該自動馬達輸出換向機構1還包括支承于基座11的齒輪空腔112中的第一和第二輸出齒輪組件20、30。
如圖4A所示，該自動馬達輸出換向機構1還包括一馬達組件40，該馬達組件40包括馬達41，該馬達41布置在馬達空腔111中；馬達軸42，該馬達軸42可操作地從該馬達41中伸出，以便提供旋轉(zhuǎn)動力；以及蝸輪43，該蝸輪43固定在馬達軸42的自由端上。
如圖4A和圖4C所示，該自動馬達輸出換向機構1還包括第一可旋轉(zhuǎn)組件50，該第一可旋轉(zhuǎn)組件50包括浮動臂51，該浮動臂51以可轉(zhuǎn)動的方式支承在基座11上；以及嵌齒輪52，該嵌齒輪52可旋轉(zhuǎn)地安裝在浮動臂51的自由端上，并可旋轉(zhuǎn)地與馬達組件的蝸輪43嚙合，以便可選擇地與第一和第二輸出齒輪組件20、30嚙合，從而通過馬達軸42將能量從馬達41傳遞給第一和第二輸出齒輪組件20、30。
如圖4A和4E所示，支承在第一殼體12上的轉(zhuǎn)盤組件60包括轉(zhuǎn)盤基座63，該轉(zhuǎn)盤基座63可旋轉(zhuǎn)地支承在機匣10中，其中，該轉(zhuǎn)盤基座63布置成由馬達組件40驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；第一輸出軸61，該第一輸出軸61以可旋轉(zhuǎn)的方式同軸安裝在轉(zhuǎn)盤基座63上，該第一輸出軸的上部延伸到機匣10的外部，它的底端與馬達組件40聯(lián)接，以便驅(qū)動該第一輸出軸61的上部旋轉(zhuǎn)；以及第二可旋轉(zhuǎn)輸出軸65，該第二可旋轉(zhuǎn)輸出軸包括第二惰輪653，該第二惰輪653可旋轉(zhuǎn)地支承在轉(zhuǎn)盤基座63上，以便與第一輸出軸61聯(lián)接。
轉(zhuǎn)盤組件60還包括輸入齒輪62，該輸入齒輪62固定在第一輸出軸61的底端，并可旋轉(zhuǎn)地與第一輸出齒輪組件20嚙合，從而能通過輸入齒輪62驅(qū)動第一輸出軸61旋轉(zhuǎn)。
如圖4A所示，自動馬達輸出換向機構1還包括分度齒輪70，該分度齒輪70布置成使轉(zhuǎn)盤基座63與第二齒輪組件30以及多個可旋轉(zhuǎn)地支承在機匣10上的行星輸出軸80可旋轉(zhuǎn)地嚙合，其中，多個輸出行星齒輪81分別固定在行星輸出軸80的底端，并布置成可由轉(zhuǎn)盤組件60驅(qū)動，從而驅(qū)動行星輸出軸80旋轉(zhuǎn)。因此，行星輸出軸80在轉(zhuǎn)盤組件60周圍的位置處軸向(coaxially)地支承在第二殼體13上。
如圖3所示，馬達控制單元2包括電源91，該電源91與馬達41電連接；以及控制面板92，該控制面板92能夠可選擇地操作馬達41，以便沿正向和反向驅(qū)動馬達軸42，從而驅(qū)動第一輸出軸61旋轉(zhuǎn)。因此，第一輸出軸61布置成可驅(qū)動第二惰輪653在嚙合位置和脫離位置之間運動，在該嚙合位置時，轉(zhuǎn)盤基座63旋轉(zhuǎn)運動到使得第二惰輪653與一個行星輸出軸80嚙合的位置，從而驅(qū)動相應的行星輸出軸80旋轉(zhuǎn)，而在該脫離位置，第二惰輪653與該行星輸出軸80脫開，這樣，各個行星輸出軸80都處在空閑狀態(tài)。
根據(jù)優(yōu)選實施例，馬達控制單元2的控制面板92是一電子裝置，該電子裝置有用戶界面和微控制單元，其中，該用戶界面例如鍵盤用于使用戶能夠輸入指令，而該微控制單元用于控制和監(jiān)視該自動馬達輸出換向機構1，如圖1所示。
當輸入信號從馬達控制單元2的控制面板92輸入自動馬達輸出換向機構1中時，將控制馬達41，以便驅(qū)動馬達軸42分別沿正向和反向旋轉(zhuǎn)，即沿順時針和逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
如圖4C所示，第一可旋轉(zhuǎn)組件50還包括一個鎖定金屬襯套53；一個軸體54，該軸體54的上端固定在浮動臂51的自由端上，以便將嵌齒輪以可旋轉(zhuǎn)運動的方式同軸安裝在該軸體54上；以及壓縮彈簧55，該壓縮彈簧55安裝在軸體54上并在鎖定金屬襯套53和嵌齒輪52之間，用于施加壓向該嵌齒輪52的壓力。
如圖4D所示，形成為一組彼此連串的齒輪的第一輸出齒輪組件20包括第一輸出齒輪21，該第一輸出齒輪21有第一凹入齒輪表面211，該第一凹入齒輪表面211布置成由嵌齒輪52通過兩個臨近相嚙合的齒輪22、23而驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；第二輸出齒輪24，第二輸出齒輪24有第二凹入齒輪表面241，并與第一輸出齒輪21間隔開；以及第一齒輪軸25，該第一齒輪軸25的上端牢固地同軸安裝在第二輸出齒輪24上，其底端部分以可旋轉(zhuǎn)運動的方式同軸安裝在第一輸出齒輪21上。如圖5C所示，當馬達軸42以逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，根據(jù)第一輸出齒輪組件20的齒輪組結構，將驅(qū)動第二輸出齒輪24沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
如圖4D所示，第一輸出齒輪組件20還包括鎖定襯套26，該鎖定襯套26安裝在第一齒輪軸25的底端；以及壓縮彈簧27，該壓縮彈簧27安裝在該鎖定襯套26和第一輸出齒輪21之間，用于施加壓向第一輸出齒輪21的壓力。當?shù)诙敵鳊X輪24由于任何機械原因而卡住時，第二輸出齒輪24的第二凹入齒輪表面241能夠相對于第一輸出齒輪21的第一凹入齒輪表面211滑動，這樣，第一輸出齒輪不會卡住。當?shù)谝惠敵鳊X輪21滑動時，將迫使該第一輸出齒輪21向下滑動，并觸發(fā)安裝在它下面的離合器開關28，其中，該離合器開關28設置成向馬達控制單元2反饋卡住信號，以便實現(xiàn)緊急停機目的。
如圖4A和4B所示，形成為一組彼此連串的齒輪的第二輸出齒輪組件30包括第一從動齒輪31；第二從動齒輪32，該第二從動齒輪32與第一從動齒輪31間隔開；以及從動軸33，該從動軸33的兩端牢固和同軸地分別安裝在第一和第二從動齒輪31、32上，其中，第一從動齒輪31可旋轉(zhuǎn)地這樣與蝸輪43嚙合，即當?shù)谝粡膭育X輪31由該蝸輪43驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，根據(jù)第二輸出齒輪組件30的齒輪組結構，該第二從動齒輪32被從動軸33驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。而且，該第二從動齒輪32伸出到第一殼體12上面的位置，以便與分度齒輪70相嚙合。
因此，第二輸出齒輪組件30與分度齒輪70聯(lián)接，這樣，轉(zhuǎn)盤基座63由馬達軸42通過第二輸出齒輪組件30和分度齒輪70來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
如圖5B所示，當馬達軸42沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，蝸輪43驅(qū)動嵌齒輪52沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，這使得浮動臂51運動到只與第一輸出齒輪組件20嚙合的位置。換句話說，當馬達軸42沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，不會驅(qū)動第二輸出齒輪組件30。
如圖5C所示，當馬達軸42沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，蝸輪43驅(qū)動嵌齒輪52沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，這使得浮動臂51運動到同時與第一和第二輸出齒輪組件20、30都嚙合的位置。因此，第一輸出齒輪組件20的第一輸出齒輪21以及第二輸出齒輪組件30的第一從動齒輪31同時由蝸輪43分別驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。表一顯示了根據(jù)馬達軸42的旋轉(zhuǎn)運動而在基座11中的機械運動。
表一基座11中的機械運動

應當說明，蝸輪43可以簡單地由正齒輪代替(圖中未示出)，以便起到驅(qū)動裝置的作用，從而驅(qū)動浮動臂51分別與第一和第二輸出齒輪組件20、30嚙合，如上所述。
而且，如圖4E所示，轉(zhuǎn)盤組件60還包括驅(qū)動齒輪64，該驅(qū)動齒輪64同軸地固定在第一輸出軸61的上部；以及第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件65，該第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件65布置成使驅(qū)動齒輪64驅(qū)動一個行星輸出軸80旋轉(zhuǎn)，這樣，當?shù)谝惠敵鲚S61旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動該驅(qū)動齒輪64以逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，相應的行星輸出軸80通過該第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件65而被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
如圖4E所示，作為一組彼此串連的齒輪的第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件65包括擺動臂651，該擺動臂651有分別在其兩端向下延伸的支承軸6511和支承桿6512；以及第一惰輪652，該第一惰輪652可旋轉(zhuǎn)地同軸安裝在支承軸6511上，并布置成可旋轉(zhuǎn)地與驅(qū)動齒輪64嚙合，其中，該第二惰輪653可旋轉(zhuǎn)地同軸安裝在支承桿6512上，并布置成通過與第一惰輪652可旋轉(zhuǎn)地嚙合，并驅(qū)動行星齒輪81，從而在驅(qū)動齒輪64旋轉(zhuǎn)時驅(qū)動各行星輸出軸80旋轉(zhuǎn)。
換句話說，擺動臂651的一端通過第一惰輪652與第一輸出軸61聯(lián)接，另一相對端安裝在第二惰輪653上，這樣，當?shù)谝惠敵鲚S61在脫開階段沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，將驅(qū)動擺動臂651，從而使第二惰輪653朝著該第一輸出軸61運動，以便與行星輸出軸80脫開，當?shù)谝惠敵鲚S61在嚙合階段沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，將驅(qū)動擺動臂651，從而使第二惰輪653離開第一輸出軸61并運動到使得該第二惰輪653與一個行星輸出軸80嚙合的位置。
該第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件65還包括襯套654，該襯套654固定在支承桿6512的底端；以及壓縮彈簧655，該壓縮彈簧安裝在襯套654和第二惰輪653之間，以便施加向該第二惰輪653的壓力。
如圖4A，圖7B所示，為了通過分度齒輪70驅(qū)動轉(zhuǎn)盤基座63旋轉(zhuǎn)，該分度齒輪70有引導臂71，該引導臂從該分度齒輪70向上成一體延伸，該轉(zhuǎn)盤基座63有多個引導通槽631，該引導通槽631從該轉(zhuǎn)盤基座63徑向伸出，其中，該引導臂71被驅(qū)動裝入各引導通槽631中，并且當引導臂71留在相應引導通槽631中時推動該轉(zhuǎn)盤基座63旋轉(zhuǎn)。
圖7A和圖7B表示了處于進入位置的引導臂71，在該位置，當分度齒輪70順時針方向旋轉(zhuǎn)時，該引導臂71運動到各引導通槽631內(nèi)。圖8A和圖8B表示了處于轉(zhuǎn)變位置的引導臂71，在該位置，引導臂71在各引導通槽631中運動，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)盤基座63逆時針方向旋轉(zhuǎn)。圖9A和圖9B表示了處于出來位置的引導臂71，在該位置，引導臂71從各引導通槽631中出來，并向下一個引導通槽631運動。因此，所用的轉(zhuǎn)盤基座63為具有8個引導通槽631，這些引導通槽631從該轉(zhuǎn)盤基座63均勻伸出，這樣，當分度齒輪70旋轉(zhuǎn)一整圈時，轉(zhuǎn)盤基座63準確旋轉(zhuǎn)1/8圈。
為了防止轉(zhuǎn)盤組件60相對于分度齒輪70進行意外的橫向運動，該分度齒輪70還包括鎖定凸輪76，該鎖定凸輪76有彎曲的外周表面，并從該分度齒輪70的中心向上延伸，其中，該鎖定凸輪76布置成通過使該鎖定凸輪76的外周表面與轉(zhuǎn)盤基座63的弧形外邊緣嚙合而引導該轉(zhuǎn)盤基座63的旋轉(zhuǎn)運動，從而防止該轉(zhuǎn)盤基座偶然或由于振動而意外轉(zhuǎn)動。
如圖4A所示，分度齒輪70還包括用于控制轉(zhuǎn)盤基座63的旋轉(zhuǎn)運動的裝置7，以便使第二惰輪653朝著相應的行星輸出軸80運動，其中，該控制裝置7包括發(fā)光器72，例如LED，該發(fā)光器72支承在分度齒輪70下面的位置處；以及光傳感器73，該光傳感器73支承在分度齒輪70上面的位置處，并與該發(fā)光器72對齊，這樣，由該發(fā)光器72發(fā)出的光信號將通過在分度齒輪70上的指示通孔74而通向該光傳感器73。然后，該光信號將反饋到馬達控制單元2，以便立即停止該馬達41的工作，從而控制轉(zhuǎn)盤基座63的旋轉(zhuǎn)運動。因此，轉(zhuǎn)盤基座63的旋轉(zhuǎn)運動能夠通過馬達控制單元2而準確控制每1/8圈運動。這樣，第二惰輪653將在脫開狀態(tài)下在靠近相應行星輸出軸80的位置處準確運動，以便在嚙合狀態(tài)下驅(qū)動相應的行星輸出軸80旋轉(zhuǎn)。
如圖4B所示，轉(zhuǎn)盤基座63還有肋632，該肋632從該轉(zhuǎn)盤基座63的底側(cè)凸出，其中，該肋632布置成在轉(zhuǎn)盤基座63每轉(zhuǎn)一圈時觸發(fā)原位開關75。支承在第一殼體12上的原位開關75設置成向控制單元2反饋原位開關信號，以便在開始功能的過程中檢查轉(zhuǎn)盤基座63的初始位置。表二顯示了在第一殼體12中的機械運動。
表二第一殼體12中的機械運動

應當說明，第一輸出軸61和轉(zhuǎn)盤基座63由單個馬達41驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。不過，顯然，第一輸出軸61和轉(zhuǎn)盤基座63可以通過兩個馬達分別驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，復位轉(zhuǎn)盤基座63的目的是使第二惰輪532運動成與合適的行星輸出軸80嚙合。當然，當只采用一個馬達41時，機匣10能夠節(jié)省很大的安裝空間。
如圖4A所示，第二殼體13有中心通孔131和多個分別在該第二殼體13上的同軸通槽132，其中，行星輸出軸80分別通過該同軸通槽132可旋轉(zhuǎn)地安裝在該第二殼體13上，且轉(zhuǎn)盤組件60的第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件65通過該中心通孔131伸向在該第二殼體13上面的位置，以便與各行星輸出軸80可旋轉(zhuǎn)地嚙合。
如圖10A和10B所示，當馬達軸42沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，以便驅(qū)動第一輸出軸61沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，在第一輸出軸61上的驅(qū)動齒輪64驅(qū)動第一惰輪652沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，再驅(qū)動第二惰輪653沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。當?shù)诙栎?53沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，將迫使擺動臂651朝著第一輸出軸61的中心向內(nèi)擺動，這樣，將驅(qū)動該第二惰輪與輸出行星齒輪81脫開。因此，只有第一輸出軸61被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。圖11A和11B表示了擺動臂651與第二可旋轉(zhuǎn)組件65分離，以便清楚表示在第二可旋轉(zhuǎn)組件65和輸出行星齒輪81之間的齒輪組結構。
如圖12A和12B所示，當馬達軸42沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，以便驅(qū)動第一輸出軸61沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，在第一輸出軸61上的驅(qū)動齒輪64驅(qū)動第一惰輪652沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，再驅(qū)動第二惰輪653沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。當?shù)诙栎?53沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，將迫使擺動臂651離開第一輸出軸61的中心向外擺動，這樣，將驅(qū)動該第二惰輪與一個輸出行星齒輪81嚙合，從而驅(qū)動相應的行星輸出軸80旋轉(zhuǎn)。表三表示了在該第二殼體13中的機械運動。
而且，當驅(qū)動轉(zhuǎn)盤基座63旋轉(zhuǎn)時，第二惰輪653與輸出行星齒輪81脫開，以便在轉(zhuǎn)盤基座63停止轉(zhuǎn)動時可選擇地使該第二惰輪653運動到與適當輸出行星齒輪81嚙合的位置。應當說明，轉(zhuǎn)盤基座63的旋轉(zhuǎn)運動將由馬達控制單元2控制，這樣，該轉(zhuǎn)盤基座63的旋轉(zhuǎn)運動可以停止在使得第二惰輪653與相應輸出行星齒輪81可旋轉(zhuǎn)嚙合的位置處。換句話說，通過根據(jù)轉(zhuǎn)盤基座63的旋轉(zhuǎn)運動而控制第二可旋轉(zhuǎn)組件65的位置，使得各行星輸出軸80能夠可選擇地進行旋轉(zhuǎn)。表三顯示了第二殼體13中的機械運動。
表三第二殼體13中的機械運動

因此，通過使行星輸出軸80與多個機械裝置連接，各機械裝置能夠通過各行星輸出軸80的旋轉(zhuǎn)運動而分別控制。表四概括表示了本實用新型的自動馬達輸出換向機構的機械運動。
表四本實用新型換向機構的機械運動

根據(jù)該優(yōu)選實施例，有8個行星輸出軸80。因此通過單個馬達41可以控制總共8個機械裝置。這樣，通過沿順時針方向和逆時針方向控制馬達軸42，就可以通過本實用新型的自動馬達輸出換向機構輸出超過兩種不同的機械功。
盡管前面的說明和附圖表示了本實用新型的優(yōu)選實施例，但是應當知道，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，可以進行一些明顯的改變、變化和替換。例如，馬達軸的順時針方向和逆時針方向可以根據(jù)齒輪組的結構而改變所控制的第一輸出軸和行星輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動。
權利要求1.一種自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，包括馬達控制單元，包括電源和控制面板；以及自動馬達輸出換向機構，包括機匣，該機匣有馬達空腔；馬達組件，該馬達組件支承在所述機匣的馬達空腔內(nèi)，并與所述馬達控制單元電連接；轉(zhuǎn)盤組件，該轉(zhuǎn)盤組件進一步包括轉(zhuǎn)盤基座，該轉(zhuǎn)盤基座可旋轉(zhuǎn)地支承在所述機匣內(nèi)，并由所述馬達組件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；第一輸出軸，該第一輸出軸以可旋轉(zhuǎn)運動的方式同軸安裝在所述轉(zhuǎn)盤基座上，該第一輸出軸的上部伸出到所述機匣的外部，該第一輸出軸的底端與所述馬達組件耦接，并由該馬達組件驅(qū)動該第一輸出軸的上部旋轉(zhuǎn)；以及第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件，包括第二惰輪，該第二惰輪可旋轉(zhuǎn)地支承在所述轉(zhuǎn)盤基座上，并與所述第一輸出軸耦接；以及多個行星輸出軸，該多個行星輸出軸由所述機匣軸向支承，并環(huán)繞所述轉(zhuǎn)盤組件，所述第一輸出軸驅(qū)動所述第二惰輪在嚙合位置和脫開位置之間運動，所述嚙合位置是所述轉(zhuǎn)盤基座旋轉(zhuǎn)運動到該第二惰輪與一個該行星輸出軸嚙合的位置，所述脫開位置是所述第二惰輪與所述行星輸出軸脫開的位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件還包括擺動臂，該擺動臂的一端與所述第一輸出軸耦接，另一相對端安裝在所述第二惰輪上。
3.根據(jù)權利要求1所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述自動馬達輸出換向機構還包括分度齒輪，可旋轉(zhuǎn)地支承在所述機匣中；其中，所述分度齒輪有引導臂，該引導臂從該分度齒輪向上伸出，所述轉(zhuǎn)盤基座具有多個引導通槽，這些引導通槽從該轉(zhuǎn)盤基座徑向伸出，所述引導臂可裝入各所述引導通槽中；該分度齒輪由所述馬達組件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并以步進方式驅(qū)動所述轉(zhuǎn)盤基座旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權利要求2所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述自動馬達輸出換向機構還包括分度齒輪，可旋轉(zhuǎn)地支承在所述機匣中；其中，所述分度齒輪有引導臂，該引導臂從該分度齒輪向上伸出，所述轉(zhuǎn)盤基座具有多個引導通槽，這些引導通槽從該轉(zhuǎn)盤基座徑向伸出，所述引導臂可裝入各所述引導通槽中；該分度齒輪由所述馬達組件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并以步進方式驅(qū)動所述轉(zhuǎn)盤基座旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權利要求1所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述馬達組件包括馬達，該馬達布置在所述馬達空腔中；馬達軸，該馬達軸可操作地從所述馬達中伸出；以及蝸輪，該蝸輪固定在所述馬達軸的自由端上，并與所述第一輸出軸耦接。
6.根據(jù)權利要求2所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述馬達組件包括馬達，該馬達布置在所述馬達空腔中；馬達軸，該馬達軸可操作地從所述馬達中伸出；以及蝸輪，該蝸輪固定在所述馬達軸的自由端上，并與所述第一輸出軸耦接。
7.根據(jù)權利要求3所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述馬達組件包括馬達，該馬達布置在所述馬達空腔中；馬達軸，該馬達軸可操作地從所述馬達中伸出；以及蝸輪，該蝸輪固定在所述馬達軸的自由端上，并與所述第一輸出軸耦接。
8.根據(jù)權利要求4所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述馬達組件包括馬達，該馬達布置在所述馬達空腔中；馬達軸，該馬達軸可操作地從所述馬達中伸出；以及蝸輪，該蝸輪固定在所述馬達軸的自由端上，并與所述第一輸出軸耦接。
9.根據(jù)權利要求5所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述自動馬達輸出換向機構還包括第一和第二輸出齒輪組件，該第一和第二輸出齒輪組件分別是兩組齒輪，并分別與所述第一輸出軸和所述轉(zhuǎn)盤基座耦接；以及浮動臂，該浮動臂轉(zhuǎn)動支承于所述基座上，所述浮動臂的一端可選擇地與所述第一和第二輸出齒輪組件嚙合。
10.根據(jù)權利要求6所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述自動馬達輸出換向機構還包括第一和第二輸出齒輪組件，該第一和第二輸出齒輪組件分別是兩組齒輪，并分別與所述第一輸出軸和所述轉(zhuǎn)盤基座耦接；以及浮動臂，該浮動臂轉(zhuǎn)動支承于所述基座上，所述浮動臂的一端可選擇地與所述第一和第二輸出齒輪組件嚙合。
11.根據(jù)權利要求7所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述自動馬達輸出換向機構還包括第一和第二輸出齒輪組件，該第一和第二輸出齒輪組件分別是兩組齒輪，并分別與所述第一輸出軸和所述轉(zhuǎn)盤基座耦接；以及浮動臂，該浮動臂轉(zhuǎn)動支承于所述基座上，所述浮動臂的一端可選擇地與所述第一和第二輸出齒輪組件嚙合。
12.根據(jù)權利要求8所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述自動馬達輸出換向機構還包括第一和第二輸出齒輪組件，該第一和第二輸出齒輪組件分別是兩組齒輪，并分別與所述第一輸出軸和所述轉(zhuǎn)盤基座耦接；以及浮動臂，該浮動臂轉(zhuǎn)動支承于所述基座上，所述浮動臂的一端可選擇地與所述第一和第二輸出齒輪組件嚙合。
13.根據(jù)權利要求11所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述第二輸出齒輪組件與所述分度齒輪聯(lián)接，所述轉(zhuǎn)盤基座由所述馬達軸通過所述第二輸出齒輪組件和所述分度齒輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
14.根據(jù)權利要求12所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述第二輸出齒輪組件與所述分度齒輪聯(lián)接，所述轉(zhuǎn)盤基座由所述馬達軸通過所述第二輸出齒輪組件和所述分度齒輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
15.根據(jù)權利要求4所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述分度齒輪還包括鎖定凸輪，該鎖定凸輪有彎曲的外周表面，并從所述分度齒輪的中心向上延伸，所述鎖定凸輪的外周表面與所述轉(zhuǎn)盤基座的弧形外邊緣嚙合并引導所述轉(zhuǎn)盤基座的旋轉(zhuǎn)運動。
16.根據(jù)權利要求8所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述分度齒輪還包括鎖定凸輪，該鎖定凸輪有彎曲的外周表面，并從所述分度齒輪的中心向上延伸，所述鎖定凸輪的外周表面與所述轉(zhuǎn)盤基座的弧形外邊緣嚙合并引導所述轉(zhuǎn)盤基座的旋轉(zhuǎn)運動。
17.根據(jù)權利要求14所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述分度齒輪還包括鎖定凸輪，該鎖定凸輪有彎曲的外周表面，并從所述分度齒輪的中心向上延伸，所述鎖定凸輪的外周表面與所述轉(zhuǎn)盤基座的弧形外邊緣嚙合并引導所述轉(zhuǎn)盤基座的旋轉(zhuǎn)運動。
18.根據(jù)權利要求4所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述分度齒輪還包括控制所述轉(zhuǎn)盤基座旋轉(zhuǎn)運動的控制裝置，該控制裝置包括發(fā)光器，安裝在分度齒輪下面的位置處；以及光傳感器，安裝在分度齒輪上面的位置處，并與該發(fā)光器對齊。
19.根據(jù)權利要求8所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述分度齒輪還包括控制所述轉(zhuǎn)盤基座旋轉(zhuǎn)運動的控制裝置，該控制裝置包括發(fā)光器，安裝在分度齒輪下面的位置處；以及光傳感器，安裝在分度齒輪上面的位置處，并與該發(fā)光器對齊。
20.根據(jù)權利要求14所述的自動馬達輸出換向系統(tǒng)，其特征在于，所述分度齒輪還包括控制所述轉(zhuǎn)盤基座旋轉(zhuǎn)運動的控制裝置，該控制裝置包括發(fā)光器，安裝在分度齒輪下面的位置處；以及光傳感器，安裝在分度齒輪上面的位置處，并與該發(fā)光器對齊。
專利摘要本實用新型公開了一種自動馬達輸出換向系統(tǒng)，包括馬達控制單元，包括電源和控制面板；以及自動馬達輸出換向機構，包括具有馬達空腔的機匣；支承在所述機匣的馬達空腔內(nèi)的馬達組件，轉(zhuǎn)盤組件，包括轉(zhuǎn)盤基座，可旋轉(zhuǎn)地支承在所述機匣內(nèi)，由所述馬達組件驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；第一輸出軸，以可旋轉(zhuǎn)運動的方式同軸安裝在所述轉(zhuǎn)盤基座上，上部伸出到所述機匣的外部，底端與所述馬達組件耦接；以及第二可旋轉(zhuǎn)輸出組件，包括第二惰輪，可旋轉(zhuǎn)地支承在所述轉(zhuǎn)盤基座上，并與所述第一輸出軸耦接；以及多個行星輸出軸，由所述機匣軸向支承在環(huán)繞所述轉(zhuǎn)盤組件的位置處，所述第一輸出軸驅(qū)動所述第二惰輪在與該多個行星輸出軸之一的嚙合位置和脫開位置之間運動。
文檔編號F16H27/04GK2672379SQ0320129
公開日2005年1月19日 申請日期2003年1月22日 優(yōu)先權日2002年3月21日
發(fā)明者陳國雄 申請人:陳國雄