一种手自动切换机构及电动执行器

技术领域

本发明涉及电动执行器技术领域，具体涉及一种手自动切换机构及电动执行器。

背景技术

电动执行器通常具有手操作装置，并且为了保护操作人员，电动执行器在通过电机驱动时，手操作装置是脱开状态，同样，当采用人工进行操作时，电机部分也是脱开状态。现有技术中，通常采用将电机驱动端的离合器和手驱动端离合器联动的方式实现上述功能。

离合器通常采用现有技术中的牙嵌式离合器，这种离合器并非是在任何角度下都可以结合的，必须按照某几个特定的角度才可以结合，因此在进行手自动切换时，需要保证相应离合器。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种手自动切换机构及电动执行器，解决了现有技术中电动执行器手自动切换机构切换不够方便快捷的技术问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种手自动切换机构：包括主驱动轮、主驱动轴及手驱动装置，主驱动轴的两端分别设有可轴向滑动的离合器一、离合器二，且离合器一、离合器二之间通过连接件连接；

当离合器一与主驱动齿结合时，离合器二与手驱动装置分离；

当离合器二与手驱动装置结合时，离合器一与主驱动齿分离。

优选，前述的一种手自动切换机构：主驱动轴的端部设有偏心凸轮，主驱动轴设有轴承座，轴承座通过平行于主驱动轴的导向杆连接拨环，拨环套接于离合器一；

拨环侧部设有铰接的拨块，拨块设有用于驱动拨块向平行于主驱动轴方向旋转的弹性装置；

当离合器二与手驱动装置结合时，拨块的端部顶住偏心凸轮或主驱动轮的端部，且偏心凸轮的最小直径处小于拨块向内的最大折叠位置。

优选，前述的一种手自动切换机构：离合器一与主驱动轴端部之间设有弹簧，拨环与轴承座之间设有至少两个拉簧。

优选，前述的一种手自动切换机构：连接件是设置于主驱动轴轴心并可在主驱动轴内部轴向窜动的芯轴。

优选，前述的一种手自动切换机构：离合器二通过拨叉轴向驱动。

优选，前述的一种手自动切换机构：主驱动轴是蜗杆，蜗杆啮合于蜗轮。

优选，前述的一种手自动切换机构：主驱动轴的外表面还设有螺旋槽，螺旋槽啮合于测速齿轮，测速齿轮连接于传感器。

优选，前述的一种手自动切换机构：主驱动轮连接电机的动力输出轴。

优选，前述的一种手自动切换机构：离合器一通过花键连接于主驱动轴的一端，离合器二也通过花键连接主驱动轴的另一端。

一种电动执行器：包含前述任意一项的手自动切换机构。

本发明所达到的有益效果：

相对于现有技术，本发明可快速实现手自动切换，在正常状态下，离合器一在弹簧的作用下，与主驱动轴相结合，当需要手动驱动时，只需操作拨叉使离合器二与手驱动装置结合即可实现手驱动。当需要切换至电机驱动时，不需要操作拨叉，只需要直接启动电机，偏心凸轮可自动将拨块打开，使其失去支撑力，在弹簧的作用下，离合器一与主驱动齿自动结合，实现电驱动。本发明实现了电动执行器的方便快速切换。

附图说明

图1是本发明手自动切换机构剖视图；

图2是本发明手自动切换机构立体图；

图3是本发明主驱动轮结构图；

图4是本发明主驱动轮、离合器一、拨块主视图一（拨块顶住主驱动轮的端部）；

图5是本发明主驱动轮、离合器一、拨块主视图二（拨块与主驱动轮的端部分离）；

附图标记的含义：1-主驱动轮；2-离合器一；3-主驱动轴；4-芯轴；5-离合器二；6-手驱动装置；7-轴承座；8-拨块；9-测速齿轮；11-偏心凸轮；12-主驱动齿；21-弹簧；31-蜗轮；32-螺旋槽；51-拨叉；71-导向杆；72-拨环；73-拉簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图3所示：本实施例公开了一种手自动切换机构：包括主驱动轮1、主驱动轴3及手驱动装置6，主驱动轮1连接电机的动力输出轴。

主驱动轴3的两端分别设有可轴向滑动的离合器一2、离合器二5，离合器一2、离合器二5与主驱动轴3之间通常采用花键连接的方式连接，在可轴向位移的同时还可传递扭矩。

离合器一2、离合器二5之间通过连接件连接，该连接件使离合器一2、离合器二5之间的轴向距离相等，并保证两者同步运动。本实施例的离合器一2、离合器二5通常是现有技术中的牙嵌式离合器，主驱动轮1的端部有与离合器一2相匹配的主驱动齿12。

当离合器一2与主驱动齿12结合时，离合器二5与手驱动装置6分离，此时通过电机进行驱动。当离合器二5与手驱动装置6结合时，离合器一2与主驱动齿12分离，此时电机与主驱动轴3脱开，主驱动轴3通过人工进行驱动。手驱动装置6的端部有与离合器二5相匹配的牙嵌型驱动齿，具体结构与主驱动齿12类似。

本实施例的主驱动轴3的端部设有偏心凸轮11，主驱动轴3设有轴承座7，轴承座7通过轴承固定主驱动轴3。轴承座7通过平行于主驱动轴3的导向杆71连接拨环72，拨环72可沿着导向杆71轴向滑动。拨环72套接于离合器一2，并与离合器一2同步轴向移动。

拨环72侧部设有铰接的拨块8，拨块8设有用于驱动拨块8向平行于主驱动轴3方向旋转的弹性装置，弹性装置通常是扭簧，当拨块8旋转至与主驱动轴3的轴线方向时，通常旋转至最大角度。

结合图4及图5：当离合器二5与手驱动装置6结合时，拨块8的端部顶住偏心凸轮11或主驱动轮1端部的偏心凸轮11最小直径处，具体顶住偏心凸轮11还是主驱动轮1的偏心凸轮11最小直径处，由拨块8相对于主驱动轮1的周向位置决定。偏心凸轮11的最小直径处（图3中的11a处）小于拨块8向内的最大折叠位置，拨块8处于支撑状态时，其端部支撑位置可能有两个，一是偏心凸轮11的端部，二是主驱动轮1的端部，当支撑位置是前者时，表明拨块8支撑的是偏心凸轮11的直径相对较大处，当支撑位置是后者时，表明拨块8支撑的是主驱动轮1端部的偏心凸轮11最小直径处。这样主驱动轮1旋转一周时，拨块8是肯定可以旋转至主驱动轮1端部的偏心凸轮11最小直径处的，这样主驱动轮1继续旋转时即可将拨块8拨开，直至拨块8不支撑主驱动轮1的端部。

其中，离合器一2与主驱动轴3端部之间设有弹簧21，拨环72与轴承座7之间设有至少两个拉簧73，这样的目的是保证离合器一2与主驱动轴3端部之间是弹性轴向移动的关系，并且在离合器一2仅受弹簧21、拉簧73作用力（拨叉51及拨块8不对相应离合器施加轴向力）的情况下，离合器一2是能够与主驱动轴3相结合的。

上述连接件是设置于主驱动轴3轴心并可在主驱动轴3内部轴向窜动的芯轴4。当需要进行手自动切换时，本实施例的离合器二5通过拨叉51进行轴向驱动。

本实施例的主驱动轴3通常是蜗杆，蜗杆啮合于蜗轮31，为了对蜗轮31的转速或位置进行监测，本实施例还设有监测系统，具体是：主驱动轴3的外表面还设有螺旋槽32，螺旋槽32啮合于测速齿轮9，测速齿轮9连接于速度传感器或/和角度传感器。

使用时，主驱动轮1被电机带动旋转，手驱动装置6通常包含手轮和减速机构，减速机构通常是行星减速机构，用于实现较大的减速比。当需要切换至手驱动模式时，通过拨叉51驱动离合器二5向手驱动装置6的方向轴向滑动，离合器二5与手驱动装置6结合，并传递扭矩，与此同时，芯轴4拉动离合器一2与主驱动齿12分离，这样即可通过手驱动装置6驱动主驱动轴3旋转。在实际使用中，由于手驱动通常是临时短距离驱动，因此拨叉51可以设计成不需要锁定的设计，即一只手操作手驱动装置6，另一只手拉住拨叉51。拨叉51通常设有相应的拨叉扭簧，当将系统拨动至手驱动模式时，松开拨叉51，拨叉51就会在该扭簧的作用下自动回弹至原始位置。

由于采用手驱动的方式驱动手驱动装置6旋转，因此即便操作拨叉51时，离合器二5没有与手驱动装置6正好结合，也可通过旋转手驱动装置6上的手轮实现快速结合。当离合器二5与手驱动装置6结合后，在扭簧的作用下，拨块8旋转至顶住主驱动轮1或偏心凸轮11端部的角度，避免离合器二5与手驱动装置6分离，即图4状态，这样即使松开拨叉51，系统依然处于手驱动装置。

当需要进行电机驱动时，直接启动电机带动主驱动轮1旋转，拨块8可以移动至偏心凸轮11最小直径处（图3中的11a处）的外沿位置，随着主驱动轮1的继续旋转，偏心凸轮11将拨块8拨开，使其不再顶住主驱动轮1的端部，在弹簧21、拉簧73的综合作用下，离合器一2与主驱动齿12结合，也就是说当需要电机驱动时，只需要启动电机旋转即可自动解锁拨块8，使离合器一2与主驱动齿12结合。

当主驱动轴3工作时，通过螺旋槽32带动测速齿轮9旋转，实现对其旋转速度、角度进行监测。并且上述手自动切换过程中，主驱动轴3不发生轴向位移，因此手自动切换不影响速度及角度的监测。

本实施例还公开了一种电动执行器：包含本实施例前述的手自动切换机构。

相对于现有技术，本实施例可快速实现手自动切换，在正常状态下，离合器一2在弹簧的作用下，与主驱动轴3相结合，当需要手动驱动时，只需操作拨叉51使离合器二5与手驱动装置6结合即可实现手驱动。当需要切换至电机驱动时，不需要再次操作拨叉51，只需要直接启动电机，偏心凸轮11即可自动将拨块8打开，使其失去支撑力，在弹簧的作用下，离合器一2与主驱动齿12自动结合，实现电驱动。本实施例实现了电动执行器的方便快速切换。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。