專利名稱：離合機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離合機構(gòu)。本發(fā)明特別是但不絕對是涉及一種用于與真空吸塵器的刷棒及其驅(qū)動裝置相連接的離合機構(gòu)。
立式真空吸塵器的吸塵器頭具有方向朝下的臟空氣入口，臟空氣通過該入口被吸入該真空吸塵器。在絕大多數(shù)情況下，刷棒可旋轉(zhuǎn)地裝在臟空氣入口的開口處，以便當真空吸塵器在地毯上方通過時擾動地毯的纖維，從而使藏在地毯內(nèi)的污物和灰塵釋放出來。刷棒通常由真空吸塵器的電機通過傳動皮帶驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)。
立式真空吸塵器通常可轉(zhuǎn)變成用于在地面上方進行清潔的筒式吸塵器。在這種操作模式中，當臟空氣通過軟管或空心桿被吸入真空吸塵器中時，吸塵器的主要部件(包括吸塵器頭)在電機運行期間常常是靜止的。如果此時讓刷棒繼續(xù)頂著地毯就會對地毯造成不必要的摩損。許多吸塵器都裝有能自動抬高吸塵器頭的裝置，并且當吸塵器轉(zhuǎn)變成圓筒模式時，刷棒就會離開地毯，但由于吸塵器頭的抬起可防止對地毯進行不必要的清刷，所以一般刷棒不停止旋轉(zhuǎn)。有人建議，在吸塵器轉(zhuǎn)變成圓筒操作模式時，用于將驅(qū)動刷棒的傳動皮帶變換到空轉(zhuǎn)輪上，以斷開驅(qū)動，但這種機構(gòu)較為笨重，生產(chǎn)成本高并且可靠性差。
立式真空吸塵器的另一個缺陷是刷棒有時會被卡住。當發(fā)生這種情況時，電機很容易過熱和/或造成傳動皮帶損壞。有的機器還裝有在電機過熱時自動切斷電機電源的裝置，但是，只告戒用戶切斷電源常常還是不夠的，當電機冷卻后，吸塵器的電源再次接通，而問題則依然存在。此外，這種機器總存在著外部物體，如小孩的手指可能會插入臟空氣入口處并會被旋轉(zhuǎn)的刷棒嚴重傷害的危險。
本發(fā)明的一個目的是提供一種離合機構(gòu)，特別是提供一種適用于真空吸塵器的旋轉(zhuǎn)刷棒的離合機構(gòu)，該機構(gòu)體積小，并且在用于斷開刷棒的驅(qū)動時可靠性高。另一個目的是提供一種當施加給刷棒的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)定值時能減小由于電機過熱或機構(gòu)故障造成的危險性的離合機構(gòu)。本發(fā)明的再一個目的是提供一種離合機構(gòu)，它能促使真空吸塵器的用戶在刷棒被卡住時消除問題的起因。
本發(fā)明提供一種如權(quán)利要求1所述的離合機構(gòu)。除了接合和分離位置，采用過負荷控制裝置提供了能在接合位置驅(qū)動刷棒，并在進行地面上方的清潔時能使刷棒與驅(qū)動裝置脫開的離合機構(gòu)，如果轉(zhuǎn)動刷棒所需的轉(zhuǎn)矩超過了預(yù)定值，該離合機構(gòu)還能使電機在不過熱或損壞傳動皮帶的情況下繼續(xù)運行。因此，裝有該離合機構(gòu)的真空吸塵器要比現(xiàn)有技術(shù)的真空吸塵器更能安全運行，并且不易發(fā)生需要進行維修或需要更換配件的損壞或故障。所以，該吸塵器運行費用低，對用戶更友好。
本發(fā)明的較佳特性體現(xiàn)在權(quán)利要求4中。所采用的機構(gòu)中，兩條皮帶由各自的皮帶輪將它們支承在同一軸線的位置，這意味著該離合機構(gòu)能置于分離的位置上，而不需要笨重的、不可靠的、將一條或多條傳動皮帶傳遞到空轉(zhuǎn)輪的裝置。該機構(gòu)不需任何皮帶輪進行軸向運動，而該運動會導(dǎo)致有關(guān)部件的摩損，同時還能減少可能發(fā)生的機械故障。
本發(fā)明的其它較佳特性體現(xiàn)在權(quán)利要求5中。當發(fā)生過負荷時，所采用的可產(chǎn)生過負荷信號的機構(gòu)吸引了裝配了該機構(gòu)的真空吸塵器用戶的注意，這是基于這樣的事實所需的轉(zhuǎn)動刷棒的轉(zhuǎn)矩超過預(yù)定值并且需要根除發(fā)生問題的原因。當刷棒被卡住或被阻滯并且沒有利用電機的工作溫度進行控制時，一直不斷地發(fā)出過負荷信號。所以，促使真空吸塵器的用戶在重新開始清潔前排除問題的起因，但對于吸塵器來說情況不總是這樣，當刷棒被卡住并且吸塵器的工作溫度超過預(yù)定值時，應(yīng)切斷電機的電源。在非正常或有損壞的情況下，本發(fā)明勸告用戶不要繼續(xù)使用該機器。該機構(gòu)的另一優(yōu)點是當過負荷信號為聲音信號時，在有外界物體，如兒童的手指伸入臟空氣入口時立即發(fā)出聲音警報，從而可將事故發(fā)現(xiàn)與發(fā)生之間的任何延誤減至最小。
本發(fā)明還提供一種如權(quán)利要求13所述的離合機構(gòu)。本發(fā)明的進一步的優(yōu)點和較佳特性將表述在從屬權(quán)利要求中。
現(xiàn)在將參照附圖描述并全面解釋本發(fā)明的一個實施例，其中

圖1真空吸塵器的吸塵器頭的示意性側(cè)視圖，圖中表示了電機、刷棒和本發(fā)明的離合機構(gòu)的相對位置；圖2和2A是本發(fā)明離合機構(gòu)的側(cè)視圖和前視圖，為清楚起見，圖中省略了傳動皮帶；圖3是圖2和2A機構(gòu)的組成部分的等角分解透視圖；圖4是圖2和2A中的處于正常驅(qū)動或接合位置的機構(gòu)的側(cè)剖視圖，該機構(gòu)包括由皮帶輪承載的傳動皮帶；圖5A除了表示出該機構(gòu)的靜止和旋轉(zhuǎn)的部件外，是與圖4相似的剖視圖，圖中再次表示出接合的位置；圖5B除了表示出機構(gòu)處于分離位置外，是與圖5A相似的剖視圖；以及圖5C除了表示出工作中的過負荷控制裝置外，是與圖5A相似的剖視圖。
圖1示意地表示出真空吸塵器100的吸塵器頭10，吸塵器頭10可旋轉(zhuǎn)地安裝在位于主體14下端的電機殼體12上，主體內(nèi)容納有塵袋形式的灰塵分離裝置(圖中未示出)、旋風(fēng)分離器或其它過濾器。在電機殼體上還裝有一對輪15，吸塵器頭10從該輪處向前延伸。
吸塵器頭10具有一個位于其前端并朝向下方的臟空氣入口18，這樣，在使用時，臟空氣入口18靠在要清潔的表面20(通常為地面或地毯)上。利用支承部件(圖中未示出)以已知的方式可旋轉(zhuǎn)地安裝刷棒22，所以刷棒22大體橫向地延伸到臟空氣入口18的整個寬度上。刷棒22從臟空氣入口18處稍微伸出一點，以擾動要清潔的地毯的纖維，從而可增強清潔作用。
電機24安裝在電機殼體12內(nèi)。電機24通常用來驅(qū)動刷棒22，或者是直接驅(qū)動或者通過齒輪機構(gòu)驅(qū)動?，F(xiàn)有技術(shù)的機器包括具有空轉(zhuǎn)輪的離合機構(gòu)，該離合機構(gòu)裝有一根傳動皮帶及用于將有關(guān)皮帶的動力傳遞給上述空轉(zhuǎn)輪的機構(gòu)，但這些機構(gòu)工作不可靠。在圖中所示實施例中，本發(fā)明的離合機構(gòu)200位于電機24與刷棒22之間，所設(shè)置的傳動皮帶26，28分別用于將力矩從電機24傳遞到離合機構(gòu)200和從離合機構(gòu)200傳遞到刷棒22。電機24可以是任何適用于家用真空吸塵器的電機。該電機能接收傳動皮帶26并因而能承載用于接收該傳動皮帶26的主動輪30。傳動皮帶26同樣接承載在電機軸上。傳動皮帶26也能由構(gòu)成離合機構(gòu)200(下文中將更全面地描述)一部分的被動輪32承載。離合機構(gòu)200還有一個主動輪34，它承載傳動皮帶28，傳動皮帶28還由刷棒22上的皮帶輪36承載。傳動皮帶26，28最好是高強度皮帶，在正常的工作狀態(tài)下，強化的傳動皮帶具有10年的預(yù)期壽命。這些傳動皮帶可以是凸棱帶或齒形帶，但最好是平皮帶。皮帶輪30，32，34，26的相對直徑用于將電機的轉(zhuǎn)速(通常為30-40k rpm)降低到適合于刷棒22的轉(zhuǎn)速。適合的刷棒轉(zhuǎn)速一般為3.5-5krpm。刷棒22可采用任何已知的設(shè)計，最好在其邊緣具有端部向外擴張的硬毛結(jié)構(gòu)，以便于清潔邊角處。刷棒22、吸塵器頭10和電機24的精確特性和尺寸對于本發(fā)明來說是不重要的，這里不作進一步的描述。
現(xiàn)在將參照圖2，2A，3和4詳細描述離合機構(gòu)200的具體特征。首先參見圖2和2A，可以看出，離合機構(gòu)200是一個具有一個殼體202和一個致動器204的整體式裝置。致動器204連接在主殼體202上，以便相對于主殼體旋轉(zhuǎn)，下文將進行描述。致動器標牌206在一個圓周位置上從致動器204向外延伸，手動致動器手持部分208在另一個圓周位置上從致動器204向外延伸。這些部件的功能將在下文作全面描述。主殼體202包括一個模鑄的凸塊210，凸塊上有用于接收螺絲或螺栓的通孔，利用這些螺絲或螺栓可將離合機構(gòu)200固定在真空吸塵器的吸塵器頭的適當部位上，或固定在任何適當?shù)牟僮魑恢蒙稀Ｖ鳉んw202還包括開口212，214，它們的位置和尺寸應(yīng)使傳動皮帶26，28能通過主體202到達皮帶輪32，34。
在圖3的分解圖中示出了離合機構(gòu)200的各部件。該離合機構(gòu)200具有一個基本上由一個環(huán)形板220a構(gòu)成的底蓋220，環(huán)形板220a的外圓周上有一圈環(huán)形邊220b。在環(huán)形板220a的圓周上相隔開地設(shè)有三個圓孔環(huán)220c，圓孔環(huán)上開有通孔，它們用于接收將底蓋220固定到主殼體202上的螺絲或螺栓。豎直圓筒壁220d位于底蓋220的內(nèi)圓周上并且該豎直壁220d在其底部周圍具有具有向內(nèi)延伸的邊220e。第一滾柱軸承222的尺寸應(yīng)使其能不松曠地裝配到由豎直壁220d形成凹槽內(nèi)，并且該內(nèi)向凸邊220e起一個止動器的作用，以防止第一滾柱軸承222通過所述凹槽不受限制地沿軸向運動。
滾針軸承形式的第二滾柱軸承224接收一根主軸226，并可在主軸上自由旋轉(zhuǎn)。主軸226具有一個其內(nèi)用于接收簧環(huán)228的環(huán)形槽226a。第二滾柱軸承224的尺寸應(yīng)使它能與第一滾柱軸承222相配合，并在第一滾柱軸承222的內(nèi)壁和第二滾柱軸承224外壁之間留有小的環(huán)形間隙。
從動輪32包括一個用于接收傳動皮帶26的大致呈圓柱形的外輪表面32a。加強肋32b沿圓柱形32a的內(nèi)圓周間隔分布。軸向延伸的環(huán)形壁32c的尺寸應(yīng)能使其不松曠地裝配到由第一滾柱軸承222和第二滾柱軸承224之間限定的環(huán)形間隙內(nèi)。因此，從動輪32支承在滾柱軸承222，224之間。
從動輪32上有多個軸向延伸的凸塊32d，它們大體為矩形并在遠離底蓋220的一側(cè)朝離開從動輪32的方向軸向地延伸。在圖中所示的實施例中，示出了6個等間隔布置的凸塊32d。在由凸塊32d限定的圓周內(nèi)具有多個摩擦片230和與之相同數(shù)量的離合片232。在該實施例中示出了兩塊摩擦片230和兩塊離合片232，但如果需要，可設(shè)置更多的摩擦片和離合片。也可只設(shè)置一塊摩擦片和一塊離合片。離合片232位于摩擦片230之間，以使摩擦片230與離合片232交錯布置。各摩擦片230都有多個從其個圓周向外延伸的凸塊230a。凸塊230a的大小應(yīng)使其能伸入從動輪32的凸塊32d之間的空間。這樣，當從動輪32旋轉(zhuǎn)時，摩擦片230也必須隨從動輪32一起旋轉(zhuǎn)。各摩擦片230的內(nèi)圓周都是圓形的。各離合片232都具有一個環(huán)形外圓周，其尺寸應(yīng)能使其位于凸塊32d內(nèi)側(cè)，并且離合片設(shè)有多個內(nèi)凸的凸塊232a，這些凸塊向內(nèi)突起并超過摩擦片230的內(nèi)圓周。摩擦片230和離合片232的厚度應(yīng)這樣確定當所有摩擦片230和離合片232相互緊靠在一起時，從動輪32的凸塊32d應(yīng)至少延伸到離從動輪32最遠的摩擦片230處。
支承件234通常為圓盤形結(jié)構(gòu)。支承件234的底部，即面對底蓋220的那側(cè)一般為圓柱形并具有多個向外突起的凸塊234a，該凸塊232a的結(jié)構(gòu)和尺寸是這樣確定的它應(yīng)伸入到各離合片232的內(nèi)圓周圍的凸塊232a之間的空間內(nèi)。這樣，支承件234可隨離合片232一起旋轉(zhuǎn)。環(huán)形凸緣234b從支承件234向外凸起，以便將軸向力施加到離底蓋220最遠的離合片232上。中心孔234c穿過支承件延伸，以使心軸226能穿過該中心孔。支承件234通過壓配合安裝在心軸226上，以使支承件234與該心軸一同旋轉(zhuǎn)。在支承件234遠離凸塊234a的一側(cè)有遠凸塊234d，該凸塊與心軸226平行延伸并遠離底蓋220。如圖所示，這些遠凸塊234d的數(shù)量少于凸塊234a，盡管其相對尺寸和間隔是不重要的。
在支承件234的盤形內(nèi)部安裝有一個壓簧236。壓簧236緊推著利用軸承240安裝在心軸上的第一制動片238。該第一制動片238具有向外突起的凸塊238a，該凸塊238a的間隔和尺寸是這樣確定的它應(yīng)伸入到支承件234的凸塊234d之間的空間內(nèi)。這樣，第一制動片238就可隨支承件234一起旋轉(zhuǎn)。利用壓簧236使第一制動片238相對于支承件234保持一段軸向距離，因而，如果有足夠大的力施加到第一制動片238上，則第一制動片238可沿軸向朝支承件234方向運動。
利用一個軸承244將第二制動片242安裝在心軸226上。第二制動片242也具有向外突起的凸塊242a，但這些凸塊不伸入到支承件234的凸塊234d之間的空間內(nèi)。在第一和第二制動片238，242之間夾著一塊軸承罩板246。軸承罩板246也安裝在心軸226上并可繞心軸226自由旋轉(zhuǎn)。軸承罩板246具有多個通孔246a(在本實施例中示出3個)，有3個滾珠軸承248保持在通孔246a內(nèi)。各制動片238，242具有多個傾斜槽242b，其形狀這樣確定當?shù)谝缓偷诙苿悠?38，242相對旋轉(zhuǎn)時，滾珠軸承248的相對旋轉(zhuǎn)迫使制動片238，242分離，從而使壓簧236受到壓縮。槽242b還包括凸緣和凹槽，在壓簧236的作用下，這些凸緣和凹槽也使制動片制動片238，242壓在一起。槽242b的形狀可確保滾珠軸承248被較快地擠入凹槽，從而使?jié)L珠軸承248每次落入凹槽內(nèi)都會發(fā)出一聲可聽見的聲響。制動片238，242還具有小臺階狀凸起242c，當制動片238，242之間出現(xiàn)相對旋轉(zhuǎn)時，軸承罩板246位于凸起242c上方。這樣可確保軸承罩板246相對于滾珠軸承保持在可阻止?jié)L珠軸承滾到通孔246a外面的一定位置上，即與制動片238，242大致等距的某位置上。
主動輪34在其面對底蓋220那側(cè)具有多個凸塊34a，這些凸塊伸入到第二制動片242的凸塊242a之間的空間內(nèi)。因此，主動輪34可隨第二制動片242一起旋轉(zhuǎn)。主動輪24包括一個圓筒表面34b，該表面用于接收連接到刷棒22的傳動皮帶28。向外延伸凸緣34c將傳動皮帶28保持在圓筒表面34b上。利用軸承250將主動輪34安裝在心軸226上。
第三滾柱軸承252設(shè)置在心軸226上靠近主動輪34處。該第三滾柱軸承252通過一個襯套253安裝在心軸226上，以支承心軸226，同時還允許第三滾柱軸承與心軸226之間有軸向運動。安裝在心軸226上靠近簧環(huán)228的地方的第四滾柱軸承254也支承著心軸226，盡管在簧環(huán)228與第四滾柱軸承254表面之間的靠近簧環(huán)228處有大約1.5mm的小間隙。
主殼體202用于覆蓋和封閉離合機構(gòu)200的內(nèi)部部件。主202具有一個圓筒形部分202a，確定其形狀和尺寸時應(yīng)使其能封閉從動輪32。3個開有通孔的凸起部202b圍繞環(huán)形部分202a間隔布置并與底蓋220上的凸起220c相配合。因此，用螺絲或螺栓可將主殼體202固定在底蓋220上。主殼體202還有一個中心部分202c，確定其尺寸和結(jié)構(gòu)時應(yīng)能將摩擦片和離合片230，232、支承件234、壓簧236、制動片238，242、軸承罩板246、滾珠軸承248及主動輪34封閉在其內(nèi)。這些部件的布置應(yīng)使離合機構(gòu)內(nèi)，尤其是主動輪34的底部區(qū)域保持良好的氣密性，這樣可防止臟物或灰塵進入機構(gòu)的易損部件內(nèi)。主殼體202還具有一個伸入到致動器204內(nèi)部的端部分202d。確定該端部分202d的尺寸時應(yīng)使其能接收和容納第三和第四滾柱軸承252和254及心軸226a遠離底蓋220的端部。端部分202d具有一個臺肩202e，第四滾柱軸承254緊靠在該臺肩上，以防止不受限制的軸向運動。端部分202d還具有一個向外延伸的凸緣202f，該凸緣包括一個用于接收扭簧256的一個端部的凹槽。該扭簧256的另一個端部由致動器204保持。
主殼體202和致動器204還包括凸輪表面258。利用這些凸輪表面258，在致動器206繞心軸226旋轉(zhuǎn)時，可改變致動器204相對于殼體202的軸向位置。如前所述，致動器204包括一個致動器接片206及一個致動器把手部分208，以便用手或自動地使真空吸塵器吸塵頭相對于主體和/或電機殼體旋轉(zhuǎn)。最后，在致動器204頂部的開口由帽260關(guān)閉。
圖4表示處于已裝配狀態(tài)下的離合機構(gòu)200。可理解到，利用螺絲或螺栓可將主殼體202固定地連接到底蓋220上。扭簧256的作用是將致動器204壓向殼體202。由彈簧236將心軸226壓向左邊，從而使離合片232穩(wěn)固地擠靠在摩擦片230上。這種擠壓接觸意味著摩擦片230的任何旋轉(zhuǎn)都會引起離合片232旋轉(zhuǎn)。此外，滾珠軸承248也被壓簧236壓入制動片238，242上的凹槽242b內(nèi)，所以第一制動片238的任何旋轉(zhuǎn)都會引起第二制動片242旋轉(zhuǎn)。
因此，這就是離合機構(gòu)200的正常位置。當傳動皮帶26驅(qū)動從動輪32旋轉(zhuǎn)時，摩擦片230旋轉(zhuǎn)，并且由于摩擦片230和離合片232之間的壓力，使離合片232也旋轉(zhuǎn)。這樣就使支承件234旋轉(zhuǎn)并從而使心軸226和第一制動片238也旋轉(zhuǎn)。壓簧236的壓力作用使?jié)L珠軸承248保持在旋轉(zhuǎn)的第二制動片242的凹槽242b內(nèi)。這樣就會使主動輪34旋轉(zhuǎn)并通過皮帶28將轉(zhuǎn)矩傳遞給刷棒22。圖5A表示出離合機構(gòu)200的正常驅(qū)動位置，其中畫交叉陰影線的部分是旋轉(zhuǎn)部件。
當真空吸塵器100用于地面上方的清潔時，真空吸塵器的手柄將轉(zhuǎn)變到豎直位置。主體14和吸塵器頭10之間的相對運動可用于自動地推動致動器凸塊206并使致動器204相對于主殼體202旋轉(zhuǎn)。致動器204相對于離合機構(gòu)200的主殼體202的旋轉(zhuǎn)造成凸輪表面258之間產(chǎn)生相互作用。凸輪表面258使致動器204相對于主殼體202稍微抬高。這就使離合機構(gòu)200處于圖5B所示的分離位置。正如圖中所看到的，由于心軸226緊靠著簧環(huán)226，所以致動器204的抬高使得第四滾柱軸承254將心軸226抬起。因此，整個心軸226被抬起不超過1.5mm的距離。心軸226在軸承253內(nèi)滑動，而第三滾柱軸承252安裝在該軸承上。心軸226也在支承主動輪34的軸承250和分別支承第一和第二制動片238，242的軸承240，244內(nèi)滑動。但是，由于彈簧236的反向作用，使支承件234隨心軸226一同被抬起，因而作用在摩擦片230和離合片232之間的壓力被釋放。所以，離合片232不再壓靠在摩擦片230上，從而轉(zhuǎn)矩也不在它們之間傳遞。
在這個位置上，從動輪32仍由傳動皮帶26驅(qū)動。雖然摩擦片230與從動輪32一起旋轉(zhuǎn)，但離合片232不由摩擦片230驅(qū)動。因此，支承件234與心軸226、制動片238，242和主動輪34一起保持靜止。在該位置，由傳動皮帶26傳遞給從動輪32的轉(zhuǎn)矩不由皮帶28傳遞給主動輪34。圖5B示出了該分離位置，并也用交叉陰影線表示旋轉(zhuǎn)部件。
設(shè)置致動器手持部分208是為了使真空吸塵器100的使用者能在任何時候?qū)㈦x合機構(gòu)200推入到分離位置。在許多情況下，該裝置是有用的，特別是當真空吸塵器用在無地毯的地面并且不需要使用刷棒時更是如此。
離合機構(gòu)200還具有第一和第二制動片238，242形式的過負荷控制裝置。有時刷棒22被卡住，從而使轉(zhuǎn)動刷棒所需的轉(zhuǎn)矩急刷增大?？梢岳斫獾剑绻婵瘴鼔m器用在具有特長絨毛的地毯上時，轉(zhuǎn)動刷棒所需的轉(zhuǎn)矩將增大。當轉(zhuǎn)矩增大到超過預(yù)定數(shù)值時，可能會發(fā)生電機24過熱或一條傳動皮帶26，28磨損的嚴重危險。如果刷棒22被卡住或轉(zhuǎn)動它的轉(zhuǎn)矩過大，則不應(yīng)當讓主動輪34旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，在第一和第二制動片238，242之間被迫進行相對旋轉(zhuǎn)。滾珠軸承248設(shè)置在制動片238，242內(nèi)的槽242b周圍，同時由軸承罩板246保持在俘獲狀態(tài)，該軸承罩板借助于凸臺狀凸起242c可防止其相對于制動片發(fā)生扭曲。由于第一制動片238以較強的壓力頂住壓簧236的作用力，所以允許形成這種相對旋轉(zhuǎn)。彈簧236的壓縮還增大了通過支承件234施加給摩擦片230和離合片232的力，這樣就減小了在過負荷之前或期間在它們之間立即發(fā)生滑動的危險。壓簧236的作用是在每一可能的情況下將滾珠軸承248壓回到制動片238，242內(nèi)的凹槽內(nèi)，并且相對的旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)使?jié)L珠軸承248在任何過負荷狀態(tài)下都產(chǎn)生較大的卡搭聲。這種聲音信號向真空吸塵器100的用戶發(fā)出警報刷棒22被卡住并在恢復(fù)真空吸塵器100的正常使用之前需要進行清除，或刷棒大概被地毯較長的絨毛阻滯。離合機構(gòu)200的這種過負荷操作表示在圖5C中，圖中的旋轉(zhuǎn)部件用交叉陰影線畫出。
對于有本專業(yè)的讀者來說將會更加清楚上述離合機構(gòu)的優(yōu)點。特別是該機構(gòu)的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊并且不易出現(xiàn)故障等。運動部件都裝在一個保護殼體內(nèi)，在正常工作狀態(tài)下，由于不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣使傳動皮帶從一個皮帶輪傳送到另一個皮帶輪，所以只有很少部件只沿軸向作少量運動。在出現(xiàn)故障的情況下，呵將離合機構(gòu)作為一個單體部件從真空吸塵器上卸下，然后可進行維修或進行更換。
過負荷信號最好在家庭正常工作環(huán)境下是發(fā)出的可聽見的或令人不舒適的較強聲音，以促使用戶在繼續(xù)使用真空吸塵器之前確保已將過負荷原因消除，這只需經(jīng)常將纏繞在刷棒周圍并造成刷棒被卡住的材料去除。這樣就使真空吸塵器幾乎總是在正常工作狀態(tài)下運行并可延長吸塵器頭的使用壽命。這樣由于維修量小并只需要較少的備件，所以還可提高顧客的滿意程度，并使運行費用降低。
單純作為一個實例來說，上述機構(gòu)可裝配在具有600W電機的真空吸塵器的吸塵器頭。在正常工作狀態(tài)下轉(zhuǎn)動刷棒所需的功率大約為15W或更小。如果刷棒被卡住或阻滯以致在必須提供足以能轉(zhuǎn)動刷棒的轉(zhuǎn)矩時所需的功率將增大到大約45W，則過負荷機構(gòu)就將運行，以使?jié)L珠軸承繞凹槽運轉(zhuǎn)并向用戶發(fā)生聲音信號。驅(qū)動過負荷控制裝置所需的功率只有15W，所以當所需提供的功率小于15W時，該機構(gòu)只用來驅(qū)動刷棒。該機構(gòu)的特性可通過改變各部件(特別是壓簧)的特性來改變。
權(quán)利要求
1．一種離合機構(gòu)，它具有一個從動輪和一個主動輪，負荷施加到主動輪上，該離合機構(gòu)具有一個接合位置，在該位置，使用時施加到從動輪上的轉(zhuǎn)矩傳遞給主動輪，和一個分離位置，在該位置，使用時施加到從動輪上的轉(zhuǎn)矩不傳遞給主動輪，其中該離合機構(gòu)還具有過負荷控制裝置，當施加到主動輪上的負荷超過預(yù)定值時，使施加到從動輪上的轉(zhuǎn)矩的至少一部分被該過負荷控制裝置吸收。
2．按照權(quán)利要求1的離合機構(gòu)，其中當離合機構(gòu)處在接合位置時，過負荷控制裝置起作用。
3．按照權(quán)利要求1或2的離合機構(gòu)，其中主動輪連接到真空吸塵器的刷棒上。
4．按照上述任何一個權(quán)利要求的離合機構(gòu)，其中各所述輪適用于承載皮帶，并且其中在使用時，各皮帶仍由相應(yīng)的輪承載，各輪和皮帶的軸向位置在接合和分離兩位置保持相同。
5．按照上述任何一個權(quán)利要求的離合機構(gòu)，其中過負荷控制裝置適合于在過負荷發(fā)生時提供過負荷信號。
6．按照上述任何一個權(quán)利要求的離合機構(gòu)，其中過負荷控制裝置包括一對制動片，該對制動片靠壓在一起，以在接合位置時在它們之間傳遞轉(zhuǎn)矩，并且在發(fā)生過負荷時，這兩片制動片可相對旋轉(zhuǎn)。
7．按照權(quán)利要求6的離合機構(gòu)，其中制動片靠壓在一起，以在分離位置在它們之間傳遞轉(zhuǎn)矩。
8．按照權(quán)利要求7的離合機構(gòu)，其中制動片利用壓簧靠壓在一起。
9．按照權(quán)利要求6-8中的任何一個權(quán)利要求的離合機構(gòu)，其中至少一個滾珠軸承保持在制動片之間，并且制動片適合于使?jié)L珠軸承保持在各制動片的槽內(nèi)。
10．按照權(quán)利要求9的離合機構(gòu)，其中至少其中一個槽包括凹槽，滾珠被壓在這些凹槽內(nèi)，以在發(fā)生過負荷時發(fā)出可聽見的聲音。
11．按照權(quán)利要求9或10的離合機構(gòu)，其中利用位于制動片之間的軸承罩板保持滾珠軸承。
12．按照權(quán)利要求10的離合機構(gòu)，其中制動片包括臺階狀凸起，以使軸承罩板在過負荷期間與各制動片基本保持等距。
13．一種離合機構(gòu)，它具有一個從動輪和一個主動輪，負荷施加到主動輪上，該離合機構(gòu)具有一個接合位置，在該位置，使用時施加到從動輪上的轉(zhuǎn)矩傳遞給主動輪，和過負荷控制裝置，當負荷超過預(yù)定值時，使施加到從動輪上的轉(zhuǎn)矩的至少一部分被該過負荷控制裝置吸收，該過負荷控制裝置包括一對制動片，該對制動片靠壓在一起，以在接合位置時在它們之間傳遞轉(zhuǎn)矩，并且在發(fā)生過負荷時，制動片可相對旋轉(zhuǎn)，并且至少一個滾珠軸承保持在制動片之間，并且制動片適合于使至少一個滾珠軸承保持在各制動片的槽內(nèi)，其中各槽繞制動片的旋轉(zhuǎn)軸線是連續(xù)的。
14．按照權(quán)利要求13的離合機構(gòu)，其中至少其中一個槽包括凹槽，滾珠被壓在這些凹槽內(nèi)，以在發(fā)生過負荷時發(fā)出可聽見的聲音。
15．按照權(quán)利要求13或14中的任何一個權(quán)利要求的離合機構(gòu)，其中利用位于制動片之間的軸承罩板保持滾珠軸承。
16．按照權(quán)利要求15的離合機構(gòu)，其中制動片包括臺階狀凸起，以使軸承罩板在過負荷期間與各制動片基本保持等距。
17．按照權(quán)利要求13-16中的任何一個權(quán)利要求的離合機構(gòu)，其中該離合機構(gòu)還有一個分離位置，在該位置，使用時施加到從動輪上的轉(zhuǎn)矩不傳遞給主動輪。
18．按照權(quán)利要求1-12和17中的任何一個權(quán)利要求的離合機構(gòu)，其中該機構(gòu)包括至少一個摩擦片和至少一個離合片，摩擦片和離合片靠壓在一起，以在接合位置時在它們之間傳遞轉(zhuǎn)矩，并且摩擦片和離合片在分離位置時是可獨立旋轉(zhuǎn)的。
19．按照權(quán)利要求18的離合機構(gòu)，其中摩擦片和離合片是靠壓在一起的，以在過負荷位置時在它們之間傳遞轉(zhuǎn)矩。
20．按照權(quán)利要求18或19的離合機構(gòu)，其中主動輪、從動輪、摩擦片和離合片都安裝在一個心軸上，并且心軸的軸向運動使摩擦片和離合片根據(jù)離合機構(gòu)的位置或者壓靠在一起，或者釋放開。
21．按照權(quán)利要求20的離合機構(gòu)，其中在接合位置和過負荷位置，離合片和摩擦片在壓簧的作用下壓靠在一起。
22．按照權(quán)利要求20或21的離合機構(gòu)，其中該機構(gòu)包括一個殼體和一個可相對該殼體旋轉(zhuǎn)的致動器。
23．按照權(quán)利要求22的離合機構(gòu)，其中致動器相對殼體的旋轉(zhuǎn)引起心軸的軸向運動。
24．按照權(quán)利要求22或23的離合機構(gòu)，其中在致動器和殼體之間設(shè)置凸輪表面，從而致動器相對于殼體的旋轉(zhuǎn)引起致動器相對于殼體的軸向位置的變化。
25．一種在上文中參照附圖所大致描述的離合機構(gòu)。
26．一種裝有按照前述任何一項權(quán)利要求所述的離合機構(gòu)的真空吸塵器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種離合機構(gòu)(200)它具有一個從動輪(32)和一個主動輪(34),負荷施加到主動輪上;該離合機構(gòu)(200)具有一個接合位置,在該位置,使用時施加到從動輪(32)上的轉(zhuǎn)矩傳遞給從動輪(34);一個分離位置,在該位置,使用時施加到從動輪(34)上的轉(zhuǎn)矩不傳遞給主動輪(32),其中該離合機構(gòu)(200)還具有過負荷控制裝置(238,242),當施加到主動輪(34)上的負荷超過預(yù)定值時,使施加到從動輪上(32)的轉(zhuǎn)矩的至少一部分被該過負荷控制裝置吸收。
文檔編號F16D7/00GK1283969SQ9881334
公開日2001年2月14日 申請日期1998年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月8日
發(fā)明者J·戴森, G·M·布林頓 申請人:諾特特里有限公司