微型齒輪旋轉開關裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微小型低功耗的齒輪旋轉開關裝置，尤其涉及一種用于智能鎖開合的微型齒輪旋轉開關裝置。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有電控電機齒輪旋轉開關系統(tǒng)中，應用于電控電機的齒輪傳動控制單元的實現(xiàn)方式通常如下:首先是通過馬達將旋轉鈕旋轉到開關位置，然后使用制動控制單元強行停止旋轉開關的旋轉。在齒輪傳動控制單元制動停止旋轉的那一刻，由于馬達轉動慣性的存在，即便是通過多種方式對馬達實施停止控制，馬達也不能瞬間立即停止，這樣就導致馬達瞬間發(fā)生堵轉。堵轉的后果是造成傳動裝置電機的負載電流瞬間增大到正常運轉電流的5至10倍，電流瞬間增大使制動裝置的電機線圈溫度瞬間升高，其結果會影響電機的使用壽命，反復的溫度瞬間升高也會發(fā)生燒毀電機繞組的情況，電流的瞬間增大同樣會影響到電機驅動電路的壽命。同時，過大的瞬間電流的產生也會造成電池能量的過度消耗，從而減少了電池的續(xù)航時間。此外，對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對電池本身造成嚴重傷害。
[0003]現(xiàn)有技術中智能鎖齒輪傳動控制單元的結構設計，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果必然導致現(xiàn)有的智能鎖齒輪傳動單元電池體積較大，且對電池性能的選擇變得非常嚴苛。也就是說目前的智能電子鎖的結構設計通常只適用于對系統(tǒng)體積沒有嚴苛要求的應用領域，無法滿足市場對小體積、低成本電子鎖具產品的需求。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，以便及時得知齒輪旋轉控制單元的開關動作是否到位，從而方便做到及時切斷電機電源，實現(xiàn)該旋轉開關單元的有效開、合動作。這樣一來，又會導致增加對智能鎖齒輪傳動控制單元的整體尺寸空間要求。智能鎖齒輪傳動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)有的電控電機齒輪傳動控制系統(tǒng)其基本外部特征是，電機體積大，系統(tǒng)結構復雜，這不可避免地導致整個系統(tǒng)能耗高，可靠性低，綜合成本高。此外，現(xiàn)有電控電機齒輪傳動控制系統(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行控制。
[0005]隨著智能手機的普及與智能手機在智能硬件領域應用的快速發(fā)展及市場對小體積、多用途智能鎖的需求的提升，從智能鎖控制系統(tǒng)技術層面上去看對智能鎖齒輪傳動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，這樣一來就要求驅動電機足夠小。又出于齒輪傳動控制單元整體結構空間的限制，往往要求電機的直徑小于8mm，并要求電池足夠小，這種足夠小的電池要求又對齒輪傳動控制單元開合動作省電提出了較高要求。這樣，智能鎖齒輪傳動控制單元在同時滿足可靠性高的前提下，要求其結構越簡單越好，且電路亦易于控制。
[0006]現(xiàn)有技術無法滿足或兼顧上述所有的技術要求。

【發(fā)明內容】

[0007]鑒于現(xiàn)有技術的上述不足，本發(fā)明提供一種微型齒輪旋轉開關裝置，其通過齒輪脫開與嚙合的獨特結構設計，實現(xiàn)智能鎖開、合到位及齒輪的自動脫離;并在旋轉開關反向動作時能有效恢復齒輪嚙合，以實現(xiàn)該齒輪旋轉開關裝置的自動離合。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0009]—種微型齒輪旋轉開關裝置，包括:直流電機、主動輪、從動輪和兩個推力彈簧。其中，兩個推力彈簧對稱布置在所述從動輪兩側，所述直流電機與所述主動輪同軸，所述直流電機帶動所述主動輪順時針轉動或者逆時針轉動，所述從動輪具有局部齒輪、限位凸起和豁口。
[0010]進一步地，所述從動輪上只有占整個圓周1/6至1/3的部分分布有齒輪，也即所述從動輪上只有60°至120°的弧面分布有齒輪。
[0011]較佳地，所述從動輪上只有占整個圓周1/4的部分分布有齒輪，也即所述從動輪上僅有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]所述從動輪的圓周上開有一個豁口。所述從動輪兩側面各有一個限位凸起，所述限位凸起隨著本發(fā)明裝置的轉動而接觸到推力彈簧。
[0014]所述從動輪上齒輪最邊上的兩個齒設計成異形齒，所述異形齒為非標漸開線的異形齒。
[0015]所述異形齒的結構設計使得在齒輪分度圓以下為標準漸開線齒形，而在分度圓以上部分的齒寬略大于標準漸開線齒形，從而使得主動輪和從動輪對應位置的兩個齒輪間有形位公差。
[0016]較佳地，所述的兩個異形齒的齒輪分度圓到齒根為20°壓力角的標準漸開線，到齒頂圓為22.5°壓力角的非標漸開線。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的微型齒輪旋轉開關裝置通過采用從動輪與主動輪的局部嚙合，以及從動輪上、下兩邊齒采用異形齒的技術結構設計實現(xiàn)微小型智能鎖開、合到位及齒輪的自動脫離。本發(fā)明的微型齒輪開關裝置在旋轉開關反向動作時能有效恢復齒輪嚙合，從而實現(xiàn)該齒輪旋轉開關裝置的自動離合。根據(jù)本發(fā)明的上述特征，可以實現(xiàn)機構的微型化、低功耗、易于控制及可靠的特點。
[0018]又由于本發(fā)明的微型齒輪旋轉開關裝置采用微型高速電機，而其離合部分是由機械離合實現(xiàn)，既省電又能使得電路控制方式簡單易行。根據(jù)本發(fā)明的這種自動且可離合的結構特點，不僅可以使得電機不會產生超載電流，從而保護電機及其驅動電路;還能實現(xiàn)自動到位分離。此外，本發(fā)明裝置在結構設計上也可以使得電池足夠小，以減少無謂的電能消耗。本發(fā)明整體結構設計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)明的微型齒輪旋轉開關裝置其基本外部特征在于，體積小，結構簡單。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)明裝置所用電機體積小、功耗低，所用電池容量低，且對電池大電流放電沒有嚴苛要求，控制方式簡單。
【附圖說明】
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明裝置的結構示意圖；
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明裝置的從動輪各個功能部分的結構示意圖；
[0022]圖3示出了本發(fā)明的主動輪順時針旋轉帶動從動輪正向旋轉直至齒輪相互脫離的結構示意圖；
[0023]圖4示出了本發(fā)明的主動輪逆時針旋轉帶動從動輪反向旋轉直至齒輪相互脫離的結構示意圖；
[0024]圖5示出了本發(fā)明裝置在接近開鎖狀態(tài)時的動作過程示意圖；
[0025]圖6示出了本發(fā)明裝置在開鎖狀態(tài)時的動作過程示意圖；
[0026]圖7是主動輪反向旋轉使得本發(fā)明裝置處于閉合狀態(tài)時的動作過程示意圖；
[0027]圖8是從動輪最邊上的上、下兩個異形齒的結構示意圖；
[0028]圖9是從動輪上、下兩個異形齒的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0030]本發(fā)明涉及一種微型齒輪旋轉開關裝置，其包括:直流電機1、主動輪2，從動輪3、兩個推力彈簧4。結合圖1來看，兩個推力彈簧4對稱布置在從動輪3兩側。其中，直流電機I與主動輪2同軸，直流電機I帶動主動輪2可以做正向(也即順時針)轉動或者反向(逆時針)轉動。在一個具體實施例中，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。在另一個具體實施例中，推力彈簧4可以是金屬彈簧。