切換器及應用該切換器的轉動時序發生器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種切換器，包括第一鎖定架、第二鎖定架、行星齒輪離合器和彈簧，行星齒輪離合器設有兩個扭矩輸出端，行星齒輪離合器位于第一鎖定架和第二鎖定架之間，第一鎖定架和第二鎖定架上均設有可使兩個扭矩輸出端交替停止扭矩輸出的觸壓突出部及鎖止結構。本發明還公開了一種應用該切換器轉動時序發生器，包括切換器、觸發裝置和總驅動軸，切換器和觸發裝置切換器受總驅動軸驅動，觸發裝置包括若干與切換器扭矩輸出端傳動連接的、中空的驅動螺桿，以及螺紋連接于驅動螺桿上且在驅動螺桿驅動下做軸向移動的滑塊。本發明改善了轉動時序發生器的結構，可大幅增加時序發生器的連續轉動圈數，實現時序動作的連續重復。
【專利說明】切換器及應用該切換器的轉動時序發生器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種機械式自動控制裝置，更具體的說，它涉及一種轉動時序發生器。【背景技術】
[0002]在人們日常生活中，為了追求便利和高效，有些生活設備或設施具有機械運動機構，其中有一些還需要進行時序控制，這就要用到時序發生器。現有的時序發生器多為電子式，而很多家用生活設備或設施不宜占用太多空間，且只需進行短時間工作，因此一般采用人工驅動方式，電子式的時序發生器由于需要電源供應且需要與設備或設施的機械結構進行有效融合，需要設置機電轉換的結構，難免需要更多空間，因此電子式的時序發生器在這種場合不太實用。美國The McGraw-Hi 11 Companies在2001年出版的《Mechanisms andmechanical devices sourcebook》第三版記載了一種轉動時序發生器,該轉動時序發生器由普通的行星差動齒輪機構和棘爪機構裝配而成，從一個順時針轉動中，可以獲得順時針和逆時針兩個同軸轉動，它的單輸入和雙轉動輸出都是同軸的，并且在整個轉動周期中輸出轉矩都是恒定的，該時序發生器不需要笨重的棘齒、摩擦離合器或凸輪軌道從動件，可以應用在自動化生產線設備、家用電器和汽車上。但如果要求一個動作結束，另一個動作馬上開始，連續重復這種時序動作且其中每個動作的持續時間可以任意調整，則上述轉動時序發生器不再適用，因為此種轉動時序發生器無論正反轉都最多只能轉一圈。為此，需要一種新的轉動時序發生器來滿足這種要求，同時這種轉動時序發生器還可以通過串聯方式來擴展完成一個動作完畢接著下一個動作開始這種重復的時序動作。

【發明內容】

[0003]為了克服現有的轉動時序發生器只能轉動一周，無法連續重復時序動作的缺陷，本發明提供了一種具有更多轉動周期，可連續重復時序動作的轉動時序發生器。
[0004]本發明的技術方案是:一種切換器，包括第一鎖定架、第二鎖定架、行星齒輪離合器和彈簧，第一鎖定架和第二鎖定架均滑動連接于底座上且相互滑動連接，彈簧套于一總驅動軸外且位于第一鎖定架和第二鎖定架之間，行星齒輪離合器轉動連接在一底座上并軸向固定，且行星齒輪離合器與總驅動軸傳動連接，行星齒輪離合器設有一扭矩輸入端和兩個扭矩輸出端，行星齒輪離合器位于第一鎖定架和第二鎖定架之間，第一鎖定架和第二鎖定架上設有可使行星齒輪離合器兩個扭矩輸出端交替停止扭矩傳輸的觸壓突出部及鎖止結構。行星齒輪離合器的兩端均可輸出扭矩從而分別帶動運動機構執行動作，且行星齒輪離合器即使一端輸出扭矩受阻，另一端仍可繼續輸出扭矩，第一鎖定架和第二鎖定架的功能是與行星齒輪離合器的兩端發生連接后阻止相應端的扭矩傳輸，而與行星齒輪離合器的兩端脫離連接后則可保持相應端的扭矩傳輸，第一鎖定架和第二鎖定架均可在底座上滑動，而且相互間也可滑動拉近或拉開，而行星齒輪離合器軸向位置固定，在第一鎖定架和第二鎖定架這兩個鎖定架中，其中一個鎖定架所在側的運動機構接觸到另一鎖定架上的觸壓突出部時，被觸到的鎖定架會被該運動機構推移，脫離與行星齒輪離合器的連接，被觸到的鎖定架對應的行星齒輪離合器輸出端就有扭矩傳輸，進行結構設置時，第一鎖定架和第二鎖定架間保持適當的間距，兩個鎖定架不會同時與行星齒輪離合器的兩端建立連接，這樣行星齒輪離合器在同一時間內就只能有一端停止扭矩傳輸，從而實現行星齒輪離合器所帶動運動機構的交替停止，產生時序控制的效果。位于第一鎖定架和第二鎖定架之間的彈簧可提供推力使第一鎖定架和第二鎖定架間維持原有間距，無論第一鎖定架和第二鎖定架中哪個鎖定架受到運動機構的推壓而產生軸向竄動，由于彈簧的存在，未受到滑塊推壓的另一個鎖定架都會緊跟已發生軸向竄動的鎖定架，這樣行星齒輪離合器一端與對應鎖定架斷開連接時，行星齒輪離合器的另一端便與對應的鎖定架建立連接，實現行星齒輪離合器扭矩的單向輸出。
[0005]作為優選，第一鎖定架包括位于第一鎖定架兩端的第一端面矩形板和擋板，以及一對分布在第一鎖定架兩側的第一側滑框，第一端面矩形板、擋板和第一側滑框固連，所述第一鎖定架上的觸壓突出部位于第一側滑框上，第一端面矩形板和第一側滑框固連，第二鎖定架包括位于第二鎖定架端部的第二端面矩形板和分布在第二鎖定架兩側的第二側滑框，所述第二鎖定架上的觸壓突出部位于第二側滑框上，第二側滑框貫穿第一端面矩形板和擋板并與它們滑動連接，第一側滑框貫穿第二端面矩形板并與之滑動連接，第二端面矩形板位于第一端面矩形板和擋板之間，彈簧位于第二端面矩形板和擋板之間。第一端面矩形板、擋板和第一側滑框可圍合成框架結構，第一端面矩形板和擋板構成第一鎖定架的兩個端面，分別便于與行星齒輪離合器端部進行配合連接及支持彈簧，第一側滑框延伸一定的長度，便于與第二鎖定架形成滑動穿連，且受觸發時可使切換器工作狀態發生變化，同理，第二鎖定架上的第二端面矩形板同時起到與行星齒輪離合器端部進行配合連接及支持彈簧的作用，第二側滑框則可與第一鎖定架形成滑動穿連，且可被觸發構成觸發結構。
[0006]作為優選，所述的鎖止結構包括端面板棘齒和離合器棘齒，端面板棘齒設于第一端面矩形板和第二端面矩形板上，且均朝向行星齒輪離合器，離合器棘齒設于行星齒輪離合器兩端端面上。行星齒輪離合器軸向位置固定，而第一端面矩形板和第二端面矩形板可分別隨第一鎖定架及第二鎖定架軸向移動，靠近或遠離行星齒輪離合器端面，當第一端面矩形板或第二端面矩形板靠近對應的行星齒輪離合器端面時，通過端面板棘齒和離合器棘齒的嚙合，可以使嚙合的行星齒輪離合器輸出端停轉從而停止扭矩傳輸。此種鎖止結構，緊湊不占空間，而且工作可靠。
[0007]作為優選，行星齒輪離合器包括行星輪架、若干行星齒輪、太陽輪和帶有內環齒的內環齒輪，內環齒輪轉動連接在底座上，行星輪架轉動連接在內環齒輪上，行星齒輪轉動連接在行星輪架上，太陽輪轉動連接在內環齒輪的中心，行星齒輪同時與太陽輪及內環齒輪嚙合。內環齒輪和行星輪架是行星齒輪離合器的兩個扭矩傳輸部件，太陽輪轉動時會帶動各行星齒輪轉動，行星齒輪又帶動內環齒輪，而行星輪架周向上又未加固定，因此即使內環齒輪和行星輪架中有一個轉動受阻，另一個在行星齒輪與內環齒輪間的相互作用力的作用下仍可轉動。
[0008]作為優選，總驅動軸呈棱柱形，太陽輪的輪軸具有軸向貫通的中心管腔，內環齒輪的端面上固設有軸向伸出的中空軸，行星輪架的端面上固設有軸向伸出的中空的行星輪架軸。行星輪架和內環齒輪分別為行星齒輪離合器的兩個扭矩傳輸部件，通過行星輪架上的行星輪架軸和內環齒輪上的中空軸，行星齒輪離合器的兩端輸出扭矩可以分別傳導到驅動螺桿上或其它轉動部件上，從而帶動驅動螺桿或其它轉動部件轉動。太陽輪的輪軸、中空軸及行星輪架軸均為空心結構，它們的外周也可根據需要加工成適于傳遞扭矩的形狀，這樣太陽輪的輪軸、中空軸及行星輪架軸可以通過嵌套方式方便地實現與對應部件的對接，太陽輪輪軸的對外接口即是行星齒輪離合器的扭矩輸入端，中空軸及行星輪架軸的對外接口即是行星齒輪離合器的兩個扭矩輸入端。
[0009]作為優選，第一端面矩形板、擋板和第一側滑框通過螺栓連接，第二端面矩形板和第二側滑框也通過螺栓連接。由于第一鎖定架和第二鎖定架互相連接，且第二端面矩形板還要置于第一端面矩形板和擋板之間，第一鎖定架或第二鎖定架必須要先以部件狀態完成第一端面矩形板、擋板和第二端面矩形板間的定位再組裝，這樣才能形成第一鎖定架與第二鎖定架間的嵌入連接，因此第一鎖定架和第二鎖定架的部件均通過螺栓連接方式組裝成形，可以拆卸，從而能方便地實現第一鎖定架和第二鎖定架的連接。
[0010]作為另選，第一端面矩形板和第一側滑框為一體成型結構，第一側滑框與擋板卡接，第二端面矩形板和第二側滑框亦為一體成型結構。第一鎖定架和第二鎖定架整體或大部采用一體成型結構，可以減少零部件數目以及裝配工序，從而方便裝配。
[0011]應用上述切換器的轉動時序發生器，包括切換器、觸發裝置和總驅動軸，切換器和觸發裝置位于由一底座和一頂蓋扣合而成的腔體中，且被總驅動軸貫穿，觸發裝置包括若干與切換器扭矩輸出端傳動連接的、中空的驅動螺桿，以及螺紋連接于驅動螺桿上且在驅動螺桿驅動下做軸向移動的滑塊。在總驅動軸的驅動下，切換器可帶動驅動螺桿，使得滑塊分別在驅動螺桿上作軸向移動，但由于鎖止結構的鎖止作用，連接在切換器不同扭矩輸出端上的驅動螺桿只能交替停轉而不能同時停轉，進而使得不同驅動螺桿上的相應滑塊也只能作交替的駐留，這樣就產生了時序控制效果。在應用中，繼續以驅動螺桿和滑塊帶動其它更多種類的部件，就可完成很多具體的運動機構的動作。
[0012]作為優選，切換器為一個，所述驅動螺桿包括第一螺桿和第二螺桿，所述滑塊包括第一滑塊、第二滑塊，第一螺桿和第二螺桿分別轉動連接于底座的兩端，第一滑塊和第二滑塊分別與第一螺桿和第二螺桿螺紋連接，切換器位于第一螺桿和第二螺桿之間且切換器的行星齒輪離合器分別與第一螺桿和第二螺桿傳動連接。在總驅動軸的驅動下，切換器可帶動第一螺桿和第二螺桿轉動，使得第一滑塊和第二滑塊分別在第一螺桿和第二螺桿上作軸向移動，但由于鎖止結構的鎖止作用，第一螺桿和第二螺桿只能交替停轉而不能同時停轉，進而使得第一滑塊和第二滑塊也只能作交替的移動中止，這樣就產生了時序控制效果。棱柱形的總驅動軸與多邊形的中心管腔嵌套后可以將總驅動軸提供的扭矩傳遞給太陽輪的輪軸，此種傳動方式結構緊湊而簡單，而空間有限的設施或設備上很適用。
[0013]作為另選，切換器為多個，各切換器逐個串聯，首個切換器與總驅動軸傳動連接，自首個切換器往后，后一級切換器的扭矩輸入端與前一級切換器的下游端輸出端傳動連接，所述驅動螺桿包括上游端螺桿和下游端螺桿，上游端螺桿數目與切換器數目相同且分別與相應的切換器的上游輸出端傳動連接，下游端螺桿為一根且與末級切換器的下游輸出端轉動連接，所述滑塊數目與所述驅動螺桿數目相同且分別螺紋連接在驅動螺桿上。多個切換器串聯而成的轉動時序發生器可以帶動更多諸如滑塊等運動部件，執行更多的時序控制，完成更多功能。
[0014]本發明的有益效果是: 改善了轉動時序發生器的結構，可大幅增加時序發生器的連續轉動圈數，實現時序動作的連續重復。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為去除頂蓋的轉動時序發生器的三維組裝圖；
圖2為轉動時序發生器的三維分解圖；
圖3為去除底座、頂蓋和總驅動軸的轉動時序發生器的右軸視三維分解圖；
圖4為去除底座、頂蓋和總驅動軸的轉動時序發生器的左軸視三維分解圖；
圖5為轉動時序發生器的切換器的第一鎖定架的棘輪矩形板的三維分解圖；
圖6為轉動時序發生器的切換器的第一鎖定架的側滑框的三維分解圖；
圖7為轉動時序發生器的切換器的第二鎖定架的側滑框的三維分解圖；
圖8為轉動時序發生器處于第一狀態時的三維圖；
圖9為轉動時序發生器處于第二種狀態時的三維圖；
圖10為轉動時序發生器處于第三種狀態時的三維圖；
圖11為具有兩級串聯切換器的轉動時序發生器的三維圖；
圖12為具有兩級串聯切換器的轉動時序發生器的三維分離圖；
圖13為具有兩級串聯切換器的轉動時序發生器的左軸視三維分解圖；
圖14為兩鎖定架采用一體結構的轉動時序發生器的切換器的三維組裝圖；
圖15為兩鎖定架采用一體結構的轉動時序發生器的切換器的三維分解圖；
圖16為采用一體結構的第一鎖定架的主件三維圖；
圖17為采用一體結構的第一鎖定架的卡快三維圖；
圖18為采用一體結構的第二鎖定架的三維圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖具體實施例對本發明作進一步說明，言及轉動時序發生器以及各零部件的旋轉方向時均以圖1中從右端往左端的方向作為觀察視角。
[0017]實施例1:
如圖1、圖2、圖3和圖4所示，轉動時序發生器包括的切換器34、觸發裝置、底座38、頂蓋39和六棱柱形的總驅動軸2，切換器34包括第一鎖定架341、第二鎖定架342、行星齒輪離合器343和彈簧344，所述觸發裝置包括第一滑塊351、第二滑塊352、第一螺桿353和第二螺桿354，行星齒輪離合器343包括行星輪架3433、行星齒輪3432、太陽輪3431和內環齒輪 3434。
[0018]行星齒輪離合器343保留了常規的特征，但略有變化，即，行星輪架3433的行星輪架軸34333的頭部設有一內六角孔，行星輪架3433的圓盤靠行星輪架軸34333的一端增設離合器棘齒34332，太陽輪3431的輪軸為中空結構，具有軸向貫通的中心管腔34314，中心管腔34314的橫斷面呈正六角形，內環齒輪3434的內環設有慣常的內環齒34346，內環齒輪3414的閉合端延伸出一中空軸34343，同時內環齒輪3414閉合端端面也增設離合器棘齒34332，內環齒輪3414上的離合器棘齒34332與內環齒輪3414之間設置一環形槽34342，中空軸34343的頭部增設一外六方軸34344，見圖3和圖4。[0019]第一鎖定架341由第一端面矩形板3411、兩個H形的第一側滑框3413和一擋板3412構成，第一端面矩形板3411與擋板3412平行，第一端面矩形板3411的一面設有環形分布的端面板棘齒34112，端面板棘齒34112的棘齒方向為阻止行星輪架3433順時針旋轉和內環齒輪3434逆時針旋轉，第一端面矩形板3411及擋板3412的兩側均各設有三個凸臺，包括位于上、下端的外側凸臺34113和位于中間的中凸臺34114，其中外側凸臺34113上設有螺孔34115，第一端面矩形板3411還具有供總驅動軸2通過的中心孔，擋板3412與第一端面矩形板3411外形相同，只是擋板3412的兩端皆為平面，沒有棘齒，第一側滑框3413由兩第一側滑框豎桿34131和一第一側滑框橫桿34133構成,兩第一側滑框豎桿34131的上下端各設有一銷孔，以便第一側滑框3413與第一端面矩形板3411和擋板3412可用螺栓固定在一起，第一側滑框橫桿34133的兩端各設有一與第一端面矩形板3411和擋板3412的兩側中凸臺34114相嵌合的端部方形穿孔34138，第一側滑框橫桿34133的中部設有一中部方形穿孔34135，第一側滑框橫桿34133的一端削除一半厚度，以便讓出位置與第二鎖定架342的第二側滑框3422嵌合，第一側滑框3413的橫桿34133末段從第一側滑框3413的豎桿處伸出，形成第一側滑框觸壓突出部34137，第一側滑框豎桿34131的厚度為第一側滑框橫桿34133的一半；第二鎖定架342由一第二端面矩形板3421和一對橫臥式U形的第二側滑框3422以螺栓連接而構成，第二端面矩形板3421與第一鎖定架的第一端面矩形板3411基本相同，不同之處在于，第二端面矩形板3421兩側僅在中部設有凸臺，該凸臺兩旁的較低平面上也設有螺孔，第二側滑框3422包括兩根第二側滑框橫桿34222，以及連接在兩根第二側滑框橫桿34222之間的連接豎桿34221，第二側滑框橫桿34222的一端削除一半厚度且在該處也設置一方形的端部穿孔34224，第二側滑框橫桿34222的另一端也設有一銷孔，以便第二側滑框3422與第二端面矩形板3421可用螺栓固定在一起，與第二側滑框橫桿34222相連接的連接豎桿34221的內側削除一半厚度形成一缺口 34227，第二端面矩形板3421與第二側滑框3422連接時，第二端面矩形板3421中部的凸臺正好嵌在缺口 34227中，見圖5?圖7。
[0020]轉動時序發生器觸發裝置的第一螺桿353和第二螺桿354皆為中空管狀結構且兩端皆為光滑軸頸，第一螺桿353的螺紋為左旋螺紋，第二螺桿354的螺紋為右旋螺紋，第一螺桿353朝向行星齒輪離合器343的一端設有外六角軸3533,第二螺桿354朝向行星齒輪離合器343的一端設有內六角孔3544，第一滑塊351與第二滑塊352皆為具有中心螺紋孔的矩形板，第一滑塊351的內螺紋為左旋螺紋，第二滑塊352的內螺紋為右旋螺紋，見圖3?圖4。
[0021]轉動時序發生器底座38具有前端壁為381和后端壁386，其余第二螺桿支座382、內環齒輪中空軸支座383、行星輪架軸支座384及第二螺桿支座385不與兩側壁相連而留有一定間距，以容納切換器的第一鎖定架341和第二鎖定架342的軸向滑移，見圖2。
[0022]轉動時序發生器裝配過程是，首先將行星輪架3433、行星齒輪3432、太陽輪3431和內環齒輪3434裝配在一起成為慣常的行星齒輪離合器，之后將第一端面矩形板3411和第二端面矩形板3421分別套在行星輪架3433的行星輪架軸34333和內環齒輪3434的中空軸34343上，同時中空軸34343還穿過擋板3412，此過程中必須使第一端面矩形板3411、第二端面矩形板3421上的端面板棘齒34112分別與行星輪架3433上以及內環齒輪3434上的離合器棘齒34332相向面對，再將彈簧344和擋板3412依次套在內環齒輪3434的中空軸34343上，然后將第一鎖定架341的第一側滑框3413與第二鎖定架342的第二側滑框3422相互交叉嵌合在一起，用螺釘345穿過第二側滑框3413的銷孔并旋入第二端面矩形板3421的凸臺兩側的螺孔中而將兩者固定為一體，使得第一側滑框3413上的中部方形穿孔34135與第二端面矩形板3421的凸臺嵌合在一起，將螺釘345穿過第一側滑框豎桿34131的銷孔和第二側滑框橫桿34222的端部方孔34224并旋入第一端面矩形板3411的兩側的外側凸臺34113的螺孔34115中，將第一側滑框3413與第一端面矩形板3411固定為一體并使得第二側滑框橫桿34222的端部方孔34224與第一端面矩形板3411的外側凸臺34113嵌合在一起，再將螺釘345穿過第一側滑框豎桿34131的銷孔并旋入擋板3412兩側的外側凸臺34113的螺孔34115中，使得第一側滑框3413的端部方形穿孔34138與擋板3412的側邊中部凸臺34114嵌合而將第一側滑框3413與擋板3412固定為一體，由此將彈簧344壓縮在第一鎖定架341的擋板3412和第二鎖定架342的第二端面矩形板3421之間，形成轉動時序發生器的切換器34，此時，第二側滑框橫桿34222的末端露出于第一端面矩形板3411外而形成第二側滑框觸壓突出部34223，見圖2。然后分別將觸發裝置的第一螺桿353的外六角軸3533插入到行星輪架3433的行星輪架軸34333的內六角孔中，第二螺桿354的內六角孔3554套入到切換器34的內環齒輪3434的中空軸34343的端部外六方軸34344上，再分別將第一滑塊351、第二滑塊352旋入到第一螺桿353、第二螺桿354上，并將總驅動軸2穿過上述各部件并與太陽輪3431的中心管腔34314嵌合固定為一體，最后將上述裝配件安放在底座38和頂蓋39之間的各支座上，使得內環齒輪3434的環形槽34342卡在內環齒輪中空軸支座383上，行星輪架3433卡在行星輪架軸支座384上，第一鎖定架341的第一端面矩形板3411處于行星輪架軸支座384和第二螺桿支座385之間，第二鎖定架342的第二端面矩形板3421和第一鎖定架341的擋板3412處于第二螺桿支座382和內環齒輪中空軸支座383之間，第一螺桿353的兩端光滑軸頸分別落在第二螺桿支座385和后端壁386上，第二螺桿354的兩端光滑軸頸分別落在前端壁381、第二螺桿支座382上，第一滑塊351落在第二螺桿支座385、后端壁386之間，第二滑塊352落在前端壁381、第二螺桿支座382之間，從而裝配成為轉動時序發生器。
[0023]圖8?圖10顯示了轉動時序發生器處于三種狀態位置時的三維圖，圖8顯示了轉動時序發生器的第一種狀態的三維圖，此時第一滑塊351與第二鎖定架342相隔一段距離，第二滑塊352緊貼第二螺桿支座382且碰觸第一鎖定架341的第一側滑框觸壓突出部34137，使第一端面矩形板3411的端面板棘齒34112與行星輪架3433的離合器棘齒34332脫離，同時，第一鎖定架341的擋板3412推壓彈簧344，彈簧344推壓第二鎖定架342的第二端面矩形板3421，使其上的端面板棘齒34112與內環齒輪3434上的離合器棘齒34332嚙合而鎖定內環齒輪3414使之不能逆時針旋轉，此時如順時針旋轉總驅動軸2，則帶動太陽輪3431和行星輪架3433同向旋轉，行星輪架3433再帶動第一螺桿353同向旋轉，使得第一滑塊351朝切換器34方向軸向移動，如逆時針旋轉總驅動軸2，則帶動太陽輪3431同向旋轉，內環齒輪3434欲帶動第二螺桿354順時針旋轉，第二螺桿354帶動第二滑塊352朝切換器34方向軸向移動，此時第二滑塊352已經處于與第二螺桿支座382貼緊的狀態，從而阻止鎖定內環齒輪3434順時針旋轉，而行星輪架3433與總驅動軸2和太陽輪343無阻力地逆時針旋轉,帶動第一螺桿353同向旋轉,第一滑塊351朝背離切換器34方向軸向移動。[0024]圖9顯示了轉動時序發生器處于第二種狀態位置時的三維圖，此時第二滑塊352與第一鎖定架341相隔一段距離，第一滑塊351緊貼支座385且碰觸第二鎖定架342的第二側滑框觸壓突出部34223，使第二端面矩形板3421上的端面板棘齒34112與內環齒輪3434上的離合器棘齒34332脫離，同時，第二鎖定架342的第二端面矩形板3421推壓彈簧344，彈簧344推壓第一端面矩形板3411，使第一端面矩形板3411的端面板棘齒34112與行星輪架3433上的離合器棘齒34332嚙合而鎖定行星輪架3433使之不能順時針旋轉，此時如順時針旋轉總驅動軸2，則帶動太陽輪3431順時針旋轉和內環齒輪3434逆時針旋轉，內環齒輪3434再帶動第二螺桿354逆時針旋轉，第二滑塊352朝切換器34方向軸向移動；如逆時針旋轉總驅動軸2，則帶動太陽輪3431與行星輪架3433逆時針旋轉和內環齒輪3434順時針旋轉，行星輪架3433再帶動第一螺桿353逆時針旋轉，使得第一滑塊351朝切換器34方向軸向移動，此時第一滑塊351已經觸碰第二鎖定架342并與支座385緊貼，從而阻止行星輪架3433逆時針旋轉，而內環齒輪3434帶動第二螺桿354順時針旋轉，使得第二滑塊352朝背離切換器34方向軸向移動。
[0025]圖10顯示了轉動時序發生器處于第三種狀態位置的三維圖，第一滑塊351、第二滑塊352分別抵住第一鎖定架341和第二鎖定架342，使得第一鎖定架341和第二鎖定架342皆對行星齒輪離合器343無鎖定作用，如順時針旋轉總驅動軸2帶動太陽輪3431順時針旋轉，此時行星輪架3433順時針旋轉，內環齒輪3434逆時針旋轉，第二滑塊352朝切換器34方向軸向移動，加大對第一鎖定架341的推力，使得第一鎖定架341鎖定行星輪架3433，而第一滑塊351朝背離切換器34方向軸向移動而撤銷對第二鎖定架342的推力，使得第二鎖定架342對內環齒輪3434失去鎖定作用，如逆時針旋轉總驅動軸2帶動太陽輪3431逆時針旋轉，此時行星輪架3433逆時針旋轉，內環齒輪3434順時針旋轉，第一滑塊351朝切換器34方向軸向移動，加大對第二鎖定架342的推力，使得第二鎖定架342鎖定內環齒輪3434，而第一滑塊351朝背離切換器34方向軸向移動而撤銷對第一鎖定架341的推力，使得第一鎖定架341對行星輪架3433無鎖定作用。
[0026]由上可知，轉動時序發生器始終保持在一總驅動軸2驅動太陽輪3431的一個輸入扭矩情況下，兩個輸出運動件第一滑塊351、第二滑塊352總是能夠依次無沖擊、無阻礙地相互切換。
[0027]實施例2:
使用一個轉動時序發生器，在一個動作完成后自動碰觸切換器34來觸發下一個動作開始，如果在第二個動作完成后還需接著完成下一個動作，則需要將兩個切換器像串聯電阻一樣串聯在一起，圖11顯示了兩個串聯連接的轉動時序發生器的三維裝配圖，圖12顯示了具有兩級串聯切換器的轉動時序發生器的三維分離圖，圖13顯示了具有兩級串聯切換器的轉動時序發生器的左軸視三維分解圖，圖中兩個切換器分別為二級切換器34丨和一級切換器34，一級切換器34與實施例1的完全相同，二級切換器34丨與實施例1中切換器34有一處不同，即二級切換器34'的二級太陽輪3431'的一端短軸改為長軸且其頭部設置為外六角頭34313 ^，貫穿二級太陽輪343^的內六角中心管腔34314改為中心圓孔34314丨，本實施例中去除了一級轉動時序發生器的第一滑塊351和第一螺桿353。
[0028]兩個串聯連接的轉動時序發生器的連接關系如下:一級切換器34的太陽輪3431與總驅動軸2嵌合固定為一體，二級切換器34丨的二級太陽輪3431丨不與總驅動軸2嵌合而直接讓其貫穿，二級太陽輪3431 '的長軸端部外六角頭34313 '穿過二級內環齒輪3434 ;和二級第二螺桿354 '后與一級切換器34的行星輪架3433的行星輪架軸34333的內六角孔嵌合固定為一體，見圖12和圖13。
[0029]圖11顯示了具有兩級串聯切換器的轉動時序發生器所處的一種狀態，即二級切換器34'的二級第一滑塊351 '觸碰二級第二鎖定架342 '，二級第二滑塊352 '觸碰一級切換器34的第二鎖定架342，而一級切換器34的第二滑塊352緊貼底座38的前端壁381，此時行星輪架3433、二級行星輪架3433 ^和二級太陽輪3431'被鎖定，如逆時針旋轉總驅動軸2，帶動太陽輪3431同向旋轉，內環齒輪3434帶動第二螺桿354順時針旋轉，第二滑塊352朝背離切換器34方向軸向移動，因被底座38的前端壁381抵住而無法前行，使得內環齒輪3434無法逆時針旋轉；如順時針旋轉總驅動軸2,帶動太陽輪3431同向旋轉，內環齒輪3434逆時針旋轉，帶動第二滑塊352朝切換器34方向軸向移動，當第二滑塊352碰觸切換器34的第一鎖定架341時，第二滑塊352停止移動，內環齒輪3434也跟隨停止旋轉，行星輪架3433被解鎖而開始順時針旋轉，并帶動二級太陽輪3431 ’順時針旋轉，二級太陽輪3431 '帶動二級內環齒輪3434 '和二級第二螺桿354 '逆時針旋轉，使得二級第二滑塊352 ^朝二級切換器34 ^方向軸向移動，當二級第二滑塊352 ^碰觸二級切換器34 7的二級第一鎖定架341 ^時，二級第二滑塊352 ^停止移動，二級內環齒輪3434 ^也跟隨停止旋轉，二級行星輪架3433'被解鎖而開始帶動二級第一螺桿353 ' —道順時針旋轉，使得二級第一滑塊351 '朝背離二級切換器34'方向軸向移動直至抵達底座38的后端壁，在二級第一滑塊351丨抵達底座38的后端壁后，逆時針反旋總驅動軸2，則各個滑塊依次按原路返回。
[0030]實施例3:
實施例1中的轉動時序發生器的切換器34的第一鎖定架341、第二鎖定架342各為分體結構，本實施例中采用注塑、鑄造或鈑金加工工藝，則可以將采用分體結構的兩個鎖定架分別改為一體結構。
[0031]圖14顯示了第一鎖定架341、第二鎖定架342采用一體結構的轉動時序發生器的切換器的三維組裝圖，圖15顯示了第一鎖定架341、第二鎖定架342采用一體結構的轉動時序發生器的切換器34的三維分解圖，圖16顯示了采用一體結構的第一鎖定架341的主件三維圖，圖17顯示了采用一體結構的第一鎖定架341的卡塊3412的三維圖，圖18顯示了采用一體結構的第二鎖定架342的三維圖，由圖中可見，實施例1中的第一鎖定架341的第一側滑框3413變為本實施例中的第一鎖定架341的第一鎖定架橫桿3413，并與實施例1中的第一鎖定架341的第一端面矩形板3411合為一體成為第一鎖定架341的主件，實施例1中的第一鎖定架341的擋板3412變為本實施例中的第一鎖定架341的卡塊3412，且卡塊3412兩側帶有倒鉤34123，將卡塊3412的兩側倒鉤34123嵌入到第一鎖定架341主件的第一鎖定架橫桿3413上的端部方形穿孔34138內成為本實施例中的第一鎖定架341，實施例1中的第二鎖定架342的橫臥式第二側滑框3422變為本實施例中的第二鎖定架橫桿3422，并與第二端面矩形板3421合為一體成為本實施例中的第二鎖定架342，采用一體結構的第一鎖定架341、第二鎖定架342與行星齒輪離合器343的裝配過程與實施例1完全相同，見圖14。
[0032]上述具有兩級串聯連接的轉動時序發生器的原理很容易擴充成為多級串聯連接的轉動時序發生器。
【權利要求】
1.一種切換器，其特征是包括第一鎖定架(341)、第二鎖定架(342)、行星齒輪離合器(343 )和彈簧(344)，第一鎖定架(341)和第二鎖定架(342 )均滑動連接于一底座(38 )上且相互滑動連接，彈簧(344)套于一總驅動軸(2)外且位于第一鎖定架(341)和第二鎖定架(342 )之間，行星齒輪離合器(343 )轉動連接在底座(38 )上并軸向固定，且行星齒輪離合器(343 )與總驅動軸(2 )傳動連接，行星齒輪離合器(343 )上設有一扭矩輸入端和兩個扭矩輸出端，行星齒輪離合器(343)位于第一鎖定架(341)和第二鎖定架(342)之間，第一鎖定架(341)和第二鎖定架(342)上設有可使行星齒輪離合器(343)兩個扭矩輸出端交替停止扭矩傳輸的觸壓突出部及鎖止結構。
2.根據權利要求1所述的切換器，其特征是第一鎖定架(341)包括位于第一鎖定架(341)兩端的第一端面矩形板(3411)和擋板(3412),以及一對分布在第一鎖定架(341)兩側的第一側滑框(3413)，第一端面矩形板(3411)、擋板(3412)和第一側滑框(3413)固連，所述第一鎖定架(341)上的突出部位于第一側滑框(3413)上，第一端面矩形板(3411)和第一側滑框(3413)固連，第二鎖定架(342)包括位于第二鎖定架(342)端部的第二端面矩形板(3421)和分布在第二鎖定架(342)兩側的第二側滑框(3422)，所述第二鎖定架(342)上的突出部位于第二側滑框(3422)上，第二側滑框(3422)貫穿第一端面矩形板(3411)和擋板(3412)并與它們滑動連接，第一側滑框(3413)貫穿第二端面矩形板(3421)并與之滑動連接，第二端面矩形板(3421)位于第一端面矩形板(3411)和擋板(3412)之間，彈簧(344)位于第二端面矩形板(3421)和擋板(3412)之間。
3.根據權利要求2所述的切換器，其特征是所述的鎖止結構包括端面板棘齒和離合器棘齒，端面板棘齒設于第一端面矩形板(3411)和第二端面矩形板(3412)上，且均朝向行星齒輪離合器(343 )，離合器棘齒設于行星齒輪離合器(343 )兩端端面上。
4.根據權利要求1或2或3所述的切換器，其特征是行星齒輪離合器(343)包括行星輪架(3433)、若干行星齒輪(3432)、太陽輪(3431)和帶有內環齒(34346)的內環齒輪(3434)，內環齒輪(3434)轉動連接在底座(38)上，行星輪架(3433)轉動連接在內環齒輪(3434)上，行星齒輪(3432)轉動連接在行星輪架(3433)上，太陽輪(3431)轉動連接在內環齒輪(3434)的中心，行星齒輪(3432) 同時與太陽輪(3431)及內環齒輪(3434)嚙合。
5.根據權利要求4所述的切換器，其特征是總驅動軸(2)呈棱柱形，太陽輪(3431)的輪軸具有軸向貫通的中心管腔，內環齒輪(3434)的端面上固設有軸向伸出的中空軸(34343 )，行星輪架(3433 )的端面上固設有軸向伸出的中空的行星輪架軸(34333 )。
6.根據權利要求2或3所述的切換器，其特征是第一端面矩形板(3411)、擋板(3412)和第一側滑框(3413)通過螺栓連接，第二端面矩形板(3421)和第二側滑框(3422)也通過螺栓連接。
7.根據權利要求2或3所述的切換器，其特征是第一端面矩形板(3411)和第一側滑框(3413)為一體成型結構，第一側滑框(3413)與擋板(3412)卡接，第二端面矩形板(3421)和第二側滑框(3422)亦為一體成型結構。
8.基于權利要求1所述切換器的轉動時序發生器，其特征是包括切換器(34)、觸發裝置和總驅動軸(2)，切換器(34)和觸發裝置位于由一底座(38)和一頂蓋(39)扣合而成的腔體中，且被總驅動軸(2)貫穿，觸發裝置包括若干與切換器(34)扭矩輸出端傳動連接的、中空的驅動螺桿，以及螺紋連接于驅動螺桿上且在驅動螺桿驅動下做軸向移動的滑塊。
9.根據權利要求8所述的轉動時序發生器，其特征是切換器(34)為一個，所述驅動螺桿包括第一螺桿(353)和第二螺桿(354)，所述滑塊包括第一滑塊(351)、第二滑塊(352)，第一螺桿(353)和第二螺桿(354)分別轉動連接于底座(38)的兩端，第一滑塊(351)和第二滑塊(352)分別與第一螺桿(353)和第二螺桿(354)螺紋連接，切換器(34)位于第一螺桿(353)和第二螺桿(354)之間且切換器(34)的行星齒輪離合器(343)分別與第一螺桿(353)和第二螺桿(354)傳動連接。
10.根據權利要求8所述的轉動時序發生器，其特征是切換器(34)為多個，各切換器(34)逐個串聯，首個切換器與總驅動軸(2)傳動連接，自首個切換器往后，后一級切換器的扭矩輸入端與前一級切換器的下游扭矩輸出端傳動連接，所述驅動螺桿包括上游端螺桿和下游端螺桿，上游端螺桿數目與切換器(34)數目相同且分別與相應切換器(34)的上游扭矩輸出端傳動連接，下游端螺桿為一根且與末個切換器的下游扭矩輸出端傳動連接，所述滑塊數目與所述驅動螺桿 數目相同且分別螺紋連接在驅動螺桿上。
【文檔編號】G05G21/00GK103472887SQ201310367636
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月22日 優先權日:2013年8月22日
【發明者】張一飛, 許輝文 申請人:杭州歐卡索拉科技有限公司