CN218440529U - 转动角度检测组件及使用其的翻盖驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转动角度检测组件及使用其的翻盖驱动装置，包括：末级传动齿轮用于检测末级传动齿轮的旋转角度的电位计；其中末级传动齿轮具有用于插入至电位件的检测孔中的驱动部；驱动部贯穿电位件的检测孔并能随末级传动齿轮转动而驱动电位计改变其电阻值。本实用新型可以兼顾翻盖驱动装置中用于检测开盖角度的检测结构整体的简化性以及确保检测结构的精确度。

Description

转动角度检测组件及使用其的翻盖驱动装置

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种转动角度检测组件及使用其的翻盖驱动装置。

背景技术

自动化家居设备例如卫浴设备或者家用电器(马桶或者洗衣机)的使用过程中均离不开可以自动开闭的翻盖结构。为了能够准确控制开盖角度，翻盖结构中通常设置有位置检测装置。其中电位计是位置检测装置常用的传感器，具有成本低、精度高的优点。

具体来说，电位计使用原理如下：翻盖结构主要由电机、传动组件、输出轴、壳体组成。其中传动组件通常为蜗轮、蜗杆和齿轮，且电机轴和输出轴之间设有多级啮合传动。电机轴为高速端，输出轴为低速端或输出端。上述位置检测功能最终目的是为了准确控制输出端的转动角度。

现有技术中多数应用于翻盖结构中的检测装置有如下几种情况：

第一种，公告号为CN209203118U公开的技术方案中，将电位计与输出轴直连，二者之间不设与输出轴有相对运动关系的其他构件。这种连接方式，理论上位置检测精度是最优的。但其传动轴是与输出轴固联的，因而是随输出轴转动的，而输出轴承受着翻盖结构所有转轴中最大的工作力矩，传动轴必然对壳体上与其配合的轴孔产生较大的摩擦。而出于成本考虑，壳体通常都是塑料件且不设轴承，因而上述较大的摩擦必然加速轴孔磨损并引发输出轴倾斜、晃动等降低传动精度损害。

第一种，公告号为CN203645476U专利方案中，位置检测装置主要由电位齿轮和电位计组成。电位计检测电位齿轮转动的角度，电位齿轮受与输出轮齿轮啮合的最终齿轮驱动。此方案由于需要另外增加一个专门配合电位计的电位齿轮，并参与驱动输出轴，这样的结构会同时增加材料和人工装配检测等成本。此外，在此结构下，检测经过至少两级齿轮传动。从输出轴到电位计经过两级齿轮啮合传动，即输出轴齿轮与齿轮啮合，齿轮与电位齿轮啮合，受齿侧间隙影响，每一级啮合都会产生一定的角度误差，两级啮合传动误差较大。

另外，除了上述两种公开技术以外，现有技术中例如公告号为CN112790654B或者CN103683650B、CN103780015A采用的位置传感器均具存在上述两种情况中具有的缺陷。

综上来说，现有技术中通常采用的应用在翻盖结构中的位置检测机构还无法同时兼顾结构的简化性以及确保检测结构的精确度的问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种转动角度检测组件，以解决兼顾检测结构整体的简化性以及确保检测结构的精确度的技术问题。

本实用新型的第三目的是提供一种翻盖装置，以解决兼顾对于翻盖驱动装置中的检测开盖角度的检测结构整体的简化性及确保检测结构的精确度的技术问题。

本实用新型的转动角度检测组件是这样实现的：

一种转动角度检测组件，包括：末级传动齿轮用于检测所述末级传动齿轮的旋转角度的电位计；其中

所述末级传动齿轮具有用于插入至电位件的检测孔中的驱动部；

所述驱动部贯穿电位件的检测孔并能随末级传动齿轮转动而驱动电位计改变其电阻值。

在本实用新型可选的实施例中，所述驱动部为截面为缺口圆的柱状结构体。

在本实用新型可选的实施例中，所述末级传动齿轮包括齿轮盘、与所述齿轮盘朝向电位计的轴端同轴固连的支撑部，以及设于所述支撑部背离齿轮盘的轴端面上的所述驱动部；以及

所述齿轮盘、支撑部和驱动部内同轴设有轴孔。

在本实用新型可选的实施例中，所述转动角度检测组件还包括用于固定电位计的加固板；以及

所述加固板上设有适于与支撑部转动配合的定位孔。

在本实用新型可选的实施例中，所述加固板采用金属材质制成。

本实用新型的翻盖驱动装置是这样实现的：

一种翻盖驱动装置，包括：

电机组件，所述电机组件具有驱动电机轴；

减速齿轮组件，其包括与所述电机组件相连的输入齿轮和与所述输入齿轮配合的多级传动齿轮组；

输出组件，其包括与多级传动齿轮组中的末级传动齿轮配合的输出轴齿轮和与输出轴齿轮相连的输出轴；以及

所述转动角度检测组件中的末级传动齿轮即为输出组件中的末级传动齿轮。

在本实用新型可选的实施例中，所述驱动电机轴为蜗杆式电机轴；以及

所述输入齿轮与蜗杆式电机轴啮合。

在本实用新型可选的实施例中，所述多级传动齿轮组包括与所述输入齿轮同轴相连的第一级传动齿轮、与所述第一级传动齿轮相连的第二级主传动齿轮、与第二级主传动齿轮同轴相连的第二级副传动齿轮、与第二级副传动齿轮相连的第三级主传动齿轮、以及与所述第三级主传动齿轮同轴相连的第三级副传动齿轮，以及与所述第三级副传动齿轮相连的所述末级传动齿轮；其中

所述第一级传动齿轮与输出齿轮适于同步转动；

所述第二级主传动齿轮与第二级副传动齿轮同步转动；以及

所述第三级主传动齿轮与第三级副传动齿轮同步转动。

在本实用新型可选的实施例中，所述第一级传动齿轮与输入齿轮共第一传动轴相连；以及

所述第三级主传动齿轮与第三级副传动齿轮共第二传动轴相连；

所述第二级主传动齿轮、第二级副传动齿轮和末级传动齿轮共第三传动轴相连。

在本实用新型可选的实施例中，所述第三传动轴包括一体成型的大外径轴和小外径轴；

所述小外径轴的外径小于大外径轴的外径；以及

所述大外径轴用于形成对于第二级主传动齿轮、第二级副传动齿轮和末级传动齿轮的转动支承，且所述小外径轴用于贯穿末级传动齿轮的驱动部。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型的转动角度检测组件及使用其的翻盖驱动装置，通过将电位计直接与末级传动齿轮配合，而末级传动齿轮本身为翻盖驱动装置的多级传动齿轮组中的一个固有结构，如此也即不需要为了配合电位计来专门增设一个检测齿轮，首先从结构本身来说可以简化整体的转动角度检测组件的结构，其次从装配和材料成本来说也可以降低成本，并且简化的结构下使得电位计直接检测末级传动齿轮的转动角度，而末级传动齿轮又是直接与输出轴组件配合的，因此基于该传动链来说可以缩短电位计检测所需的传动链，进而提高整体的检测精度。

此外，本实用新型避免了将电位计与连接输出轴的传动轴配合存在的磨损壳体的问题，因此本实用新型整体结构的可靠性更强，进而可以延长整体结构的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的转动角度检测组件应用在翻盖驱动装置中的结构示意图；

图2为本实用新型的翻盖驱动装置的第一视角内部结构示意图；

图3为本实用新型的翻盖驱动装置的第二视角内部结构示意图；

图4为本实用新型的翻盖驱动装置的剖视结构示意图；

图5为本实用新型的翻盖驱动装置的电位计的结构示意图；

图6为本实用新型的翻盖驱动装置的末级传动齿轮的结构示意图；

图7为本实用新型的翻盖驱动装置的加固板的结构示意图；

图8为本实用新型的翻盖驱动装置的整体结构示意图。

图中：第一壳体11、第二壳体12、第三壳体13、电机组件2、蜗杆21、输入齿轮31、第一级传动齿轮32、第二级主传动齿轮33、第二级副传动齿轮34、第三级主传动齿轮35、第三级副传动齿轮36、末级传动齿轮37、输出轴齿轮38、输出轴39、第一传动轴41、第二传动轴42、第三传动轴43、大外径轴431、小外径轴432、电位计5、检测孔51、齿轮盘371、支撑部372、驱动部373、加固板6、定位孔61、装配孔62、适配孔63。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1至图7所示，本实施例提供了一种转动角度检测组件，适用于翻盖驱动装置中，用于检测翻盖的开盖角度，具体来说，本实施例中的转动角度检测组件包括：末级传动齿轮37用于检测末级传动齿轮37的旋转角度的电位计5。

大致来说，为了配合电位计的检测需求，本实施例采用的末级传动齿轮37具有用于插入至电位件的检测孔51中的驱动部373，该驱动部373相对于本身的末级传动齿轮37来说为同轴分布的结构，使得驱动部373可以随着末级传动齿轮37的旋转而同步转动；如此结构下，即整体的转动角度检测组件的实施原理为：驱动部373贯穿电位件的检测孔51并能随末级传动齿轮37转动而驱动电位计5改变其电阻值，从而可以获知驱动部373也即输出齿轮的转动角度。

进一步来说，结合附图举例一种可选的情况，末级传动齿轮37包括齿轮盘371、与齿轮盘371朝向电位计的轴端同轴固连的支撑部372，以及设于支撑部372背离齿轮盘371的轴端面上的驱动部373；以及齿轮盘371、支撑部372和驱动部373内同轴设有轴孔。此处的齿轮盘371、支撑部372和驱动部373可直接一体加工成型，一方面提高整体结构的牢固度，另一方面则是可以确保齿轮盘371、支撑部372和驱动部373的同轴度。

基于上述结构，本实施例采用的转动角度检测组件还包括用于固定电位计5的加固板6；以及加固板6上设有适于与支撑部372转动配合的定位孔61。支撑部372为光滑圆环结构，从而可以使得支撑部372与定位孔61形成有效的转动配合，此处加固板6的设计一方面可以起到对于电位计5的支撑定位，另一方面可以起到对于末级传动齿轮37转动过程中的支承作用，从而进一步提高末级传动齿轮37运转时的稳定性，减小末级传动齿轮37长期使用过程中可能出现的倾斜风险，进而进一步提高与该末级传动齿轮37配合的电位计5检测过程中的检测精度。基于上述使用需求来说，可选的情况下，加固板6采用金属材质制成，其强度高，使用稳定性强。

此外，还有必要说明的是，本实施例中的驱动部373为截面为缺口圆的柱状结构体。这样设计的原因在于，一般采用的电位计5的检测孔51通常为D形孔，所以用于驱动或触发电位计5的驱动部373的截面也优选为D形，另外圆形结构的只能利用过盈配合压紧或粘接等麻烦的装配工艺来实现驱动作用，不利于装配，所以不选用圆形。

实施例2：

请参阅图1至图8所示，在实施例1的转动角度检测组件的基础上，本实施例提供了一种翻盖驱动装置，包括：配合使用的电机组件2、减速齿轮组件和输出组件。其中的电机组件2具有驱动电机轴；减速齿轮组件，其包括与电机组件2相连的输入齿轮31和与输入齿轮31配合的多级传动齿轮组；输出组件，其包括与多级传动齿轮组中的末级传动齿轮37配合的输出轴齿轮38和与输出轴齿轮38相连的输出轴39；以及转动角度检测组件中的末级传动齿轮37即为输出组件中的末级传动齿轮37。

由于本实施例中的末级传动齿轮37直接与输出轴齿轮38啮合，啮合误差小，而电位计5直接检测末级传动齿轮37的转动角度，因此基于该传动链来说可以缩短电位计5检测所需的传动链，进而提高整体的检测精度

当然除了上述结构，整体的翻盖驱动装置还包括外壳体，并且出于装配的便捷性，本实施例中的外壳体包括配合使用的第一壳体11、第二壳体12和第三壳体13。

再进一步来说，驱动电机轴为蜗杆21式电机轴；以及输入齿轮31与蜗杆21式电机轴啮合。工作时，电机轴带动蜗杆21转动，蜗杆21驱动输入齿轮31转动，输入齿轮31驱动多级传动齿轮组转动，如此递进，经过多级传动，最终由末级传动齿轮37驱动输出轴齿轮38转动，从而驱动输出轴39转动。

更为详细的，结合附图举例一种可选的情况来说，多级传动齿轮组包括与输入齿轮31同轴相连的第一级传动齿轮32、与第一级传动齿轮32相连的第二级主传动齿轮33、与第二级主传动齿轮33同轴相连的第二级副传动齿轮34、与第二级副传动齿轮34相连的第三级主传动齿轮35、以及与第三级主传动齿轮35同轴相连的第三级副传动齿轮36，以及与第三级副传动齿轮36相连的末级传动齿轮37；其中第一级传动齿轮32与输出齿轮适于同步转动；第二级主传动齿轮33与第二级副传动齿轮34同步转动；以及第三级主传动齿轮35与第三级副传动齿轮36同步转动。

在上述结构的基础上，第一级传动齿轮32与输入齿轮31共同设于第一传动轴41上，且第一级传动齿轮32与输入齿轮31可绕着第一传动轴41转动。

第三级主传动齿轮35与第三级副传动齿轮36共同设于第二传动轴42上，且第三级主传动齿轮35与第三级副传动齿轮36可绕着第二传动轴42转动；可选的情况下，第三级主传动齿轮35与第三级副传动齿轮36采用一体成型的结构。

第二级主传动齿轮33、第二级副传动齿轮34和末级传动齿轮37共同设于第三传动轴43上，且二级主传动齿轮、第二级副传动齿轮34和末级传动齿轮37均可绕着第三传动轴43转动。

本实施例中的第一传动轴41、第二传动轴42和第三传动轴43都和壳体固连，以确保第一传动轴41、第二传动轴42和第三传动轴43相对于壳体不会产生转动运动。

另外，对于本实施例的翻盖驱动装置，还需要加以说明的是，本实施例中的加固板6上还设有用于配合输出轴39的配合孔62，以及用于配合第二传动轴42的适配孔63，即对于整体的加固板6来说，不仅起到了实施例1中的作用，还可以同步起到对于输出轴39和第二传动轴42运转过程中的定位作用，以降低输出轴39和第二传动轴42在长期使用过程中出现倾斜的概率。此处一种具体可选的实施情况下，加固板6安装于第二壳体12与第三壳体13之间，并由第二壳体12与第三壳体13压紧固定。

最后，关于本实施例的翻盖驱动装置，还需要加以说明的是，出于提高结构的稳定性，第三传动轴43包括一体成型的大外径轴431和小外径轴432；小外径轴432的外径小于大外径轴431的外径；以及大外径轴431用于形成对于第二级主传动齿轮33、第二级副传动齿轮34和末级传动齿轮37的转动支承，且小外径轴432用于贯穿末级传动齿轮37的驱动部373。

基于上述结构，也就是说，整体的第三传动轴43为阶梯轴，这样设计的原因在于，由于电位计5的检测孔51可同轴穿过的圆柱直径较小，如果不设阶梯轴，则会造成整体的第三传动轴43的整体直径偏小，这样即会降低第三传动轴43的整体结构强度。故而本实施例将形成对于第二级主传动齿轮33、第二级副传动齿轮34和末级传动齿轮37的转动支承的部位设计为大外径轴431，如此可以使得第三传动轴43不易折弯或被第二级主传动齿轮33、第二级副传动齿轮34和末级传动齿轮37的径向力剪断。

综上，对于本实施例的翻盖装置来说，通过将电位计直接与末级传动齿轮37配合，而末级传动齿轮37本身为翻盖驱动装置的多级传动齿轮组中的一个固有结构，如此也即不需要为了配合电位计5来专门增设一个检测齿轮，首先从结构本身来说可以简化整体的转动角度检测组件的结构，其次从装配和材料成本来说也可以降低成本，并且简化的结构下使得电位计5直接检测末级传动齿轮37的转动角度，而末级传动齿轮37又是直接与输出轴组件配合的，因此基于该传动链来说可以缩短电位计5检测所需的传动链，进而提高整体的检测精度。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

在本实用新型中，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。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种转动角度检测组件，其特征在于，包括：末级传动齿轮用于检测所述末级传动齿轮的旋转角度的电位计；其中

所述末级传动齿轮具有用于插入至电位件的检测孔中的驱动部；

所述驱动部贯穿电位件的检测孔并能随末级传动齿轮转动而驱动电位计改变其电阻值。

2.根据权利要求1所述的转动角度检测组件，其特征在于，所述驱动部为截面为缺口圆的柱状结构体。

3.根据权利要求1或2所述的转动角度检测组件，其特征在于，所述末级传动齿轮包括齿轮盘、与所述齿轮盘朝向电位计的轴端同轴固连的支撑部，以及设于所述支撑部背离齿轮盘的轴端面上的所述驱动部；以及

所述齿轮盘、支撑部和驱动部内同轴设有轴孔。

4.根据权利要求3所述的转动角度检测组件，其特征在于，所述转动角度检测组件还包括用于固定电位计的加固板；以及

所述加固板上设有适于与支撑部转动配合的定位孔。

5.根据权利要求4所述的转动角度检测组件，其特征在于，所述加固板采用金属材质制成。

6.一种翻盖驱动装置，其特征在于，包括：

电机组件，所述电机组件具有驱动电机轴；

减速齿轮组件，其包括与所述电机组件相连的输入齿轮和与所述输入齿轮配合的多级传动齿轮组；

输出组件，其包括与多级传动齿轮组中的末级传动齿轮配合的输出轴齿轮和与输出轴齿轮相连的输出轴；以及

如权利要求1～5任一项所述的转动角度检测组件，所述转动角度检测组件中的末级传动齿轮即为输出组件中的末级传动齿轮。

7.根据权利要求6所述的翻盖驱动装置，其特征在于，所述驱动电机轴为蜗杆式电机轴；以及

所述输入齿轮与蜗杆式电机轴啮合。

8.根据权利要求6或7所述的翻盖驱动装置，其特征在于，所述多级传动齿轮组包括与所述输入齿轮同轴相连的第一级传动齿轮、与所述第一级传动齿轮相连的第二级主传动齿轮、与第二级主传动齿轮同轴相连的第二级副传动齿轮、与第二级副传动齿轮相连的第三级主传动齿轮、以及与所述第三级主传动齿轮同轴相连的第三级副传动齿轮，以及与所述第三级副传动齿轮相连的所述末级传动齿轮；其中

所述第一级传动齿轮与输出齿轮适于同步转动；

所述第二级主传动齿轮与第二级副传动齿轮同步转动；以及

所述第三级主传动齿轮与第三级副传动齿轮同步转动。

9.根据权利要求8所述的翻盖驱动装置，其特征在于，所述第一级传动齿轮与输入齿轮共第一传动轴相连；以及

所述第三级主传动齿轮与第三级副传动齿轮共第二传动轴相连；

所述第二级主传动齿轮、第二级副传动齿轮和末级传动齿轮共第三传动轴相连。

10.根据权利要求9所述的翻盖驱动装置，其特征在于，所述第三传动轴包括一体成型的大外径轴和小外径轴；

所述小外径轴的外径小于大外径轴的外径；以及

所述大外径轴用于形成对于第二级主传动齿轮、第二级副传动齿轮和末级传动齿轮的转动支承，且所述小外径轴用于贯穿末级传动齿轮的驱动部。

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