卷繞機及其變速箱的制作方法

本發(fā)明涉及電池制造的技術領域，特別是涉及一種卷繞機及其變速箱。

背景技術：

動力電池的極片通過卷繞機代替人工進行卷繞，以提高動力電池的生產(chǎn)效率。卷繞機的電機通過變速箱將動力傳遞至卷針上，再由卷針卷繞極片。由于卷繞機的卷針為橢圓狀結構，卷針的線速度的突變較大。

傳統(tǒng)的卷繞機通過控制電機的輸出軸的角速度大小使卷針的線速度保持恒定，然而電機的控制系統(tǒng)的反應時間的改善空間較小，當卷繞速度較高時，卷針的線速度的突變較大且控制困難，使極片被卷針卷繞的過程中所受張力的波動較大，不利于卷繞速度和卷繞質量的提高。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對卷針的線速度的突變較大且控制困難的問題，提供一種卷繞機及其變速箱。

一種卷繞機的變速箱，用于分別與電機和卷針連接，所述變速箱包括：

殼體；

第一轉軸，轉動連接于所述殼體上，所述第一轉軸用于與所述電機的輸出軸連接；

第一橢圓齒輪，套接于所述第一轉軸上；

第二轉軸，轉動連接于所述殼體上，所述第二轉軸與所述第一轉軸平行，所述第二轉軸用于與所述卷針連接；以及

第二橢圓齒輪，套接于所述第二轉軸上；所述第二橢圓齒輪與所述第一橢圓齒輪嚙合傳動。

在其中一個實施例中，所述殼體包括殼本體和封蓋，所述殼本體上開設有相連通的容納腔、第一通孔和第二通孔；所述容納腔分別與所述第一通孔和所述第二通孔連通；所述封蓋上開設有第三通孔和第四通孔；所述第一橢圓齒輪和所述第二橢圓齒輪均位于所述容納腔內(nèi)；所述封蓋蓋設于所述殼本體上，以封堵所述容納腔；

所述第一轉軸分別穿設于所述第一通孔和所述第三通孔內(nèi)，且所述第一轉軸分別與所述殼本體和所述封蓋轉動連接，使所述第一轉軸轉動連接于所述殼體上；

所述第二轉軸分別穿設于所述第二通孔和所述第四通孔內(nèi)，且所述第二轉軸分別與所述殼本體和所述封蓋轉動連接，使所述第二轉軸轉動連接于所述殼體上；由于第一橢圓齒輪和第二橢圓齒輪均位于容納腔內(nèi)，且封蓋蓋設于殼本體上，將容納腔進行封堵，可以避免雜質進入容納腔內(nèi)，延長了變速箱的使用壽命。

在其中一個實施例中，變速箱還包括第一軸承、第二軸承、第三軸承和第四軸承；

所述第一軸承位于所述第一通孔內(nèi)與所述殼本體連接，所述第二軸承位于所述第二通孔內(nèi)與所述殼本體連接，所述第三軸承位于所述第三通孔內(nèi)與所述封蓋連接，所述第四軸承位于所述第四通孔內(nèi)與所述封蓋連接；

所述第一軸承和所述第三軸承均套接于所述第一轉軸上，使所述第一轉軸分別與所述殼本體和所述封蓋轉動連接；所述第二軸承和所述第四軸承均套接于所述第二轉軸上，使所述第二轉軸分別與所述殼本體和所述封蓋轉動連接。

在其中一個實施例中，變速箱還包括緊固件，所述殼本體上開設有第一安裝孔，所述封蓋上開設有第二安裝孔，所述緊固件分別位于所述第一安裝孔和所述第二安裝孔內(nèi)，使所述封蓋蓋設于所述殼本體上。

在其中一個實施例中，所述封蓋上設有環(huán)形凸緣，所述殼本體上開設有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽環(huán)繞所述容納腔，所述環(huán)形凹槽與所述容納腔位于所述殼本體的同一側；所述環(huán)形凸緣卡入所述環(huán)形凹槽內(nèi)，提高了封蓋與殼本體之間連接的密封性。

在其中一個實施例中，所述第一橢圓齒輪的長軸與短軸的比值為1.2～1.5；所述第二橢圓齒輪的長軸與短軸的比值為1.2～1.5。

在其中一個實施例中，所述第一橢圓齒輪和所述第二橢圓齒輪的材料均為合金鋼或調質鋼，使第一橢圓齒輪和第二橢圓齒輪均具有較好的耐磨性。

一種卷繞機，包括機架、電機、卷針和上述的卷繞機的變速箱，所述電機和所述變速箱均設于所述機架上，所述第一轉軸與所述電機的動力輸出端連接，所述第二轉軸與所述卷針連接。

在其中一個實施例中，卷繞機還包括傳動組件，所述傳動組件設于所述機架上，且所述傳動組件分別與所述第二轉軸和所述卷針連接，使所述第二轉軸與所述卷針連接。

在其中一個實施例中，卷繞機還包括控制器，所述控制器與所述電機通信連接，所述控制器控制所述電機的輸出轉速，由于第一橢圓齒輪和第二橢圓齒輪的嚙合傳動，使變速箱的變速比周期性變化，從而使與卷針連接的第二轉軸的轉速周期性變化，加上控制器控制電機的輸出轉速，更好地控制卷針的角速度的變化，可以避免卷針引起的張力波動。

上述的卷繞機及其變速箱，第一轉軸和第二轉軸相互平行，且第一轉軸與第二轉軸均轉動連接于殼體上，第一轉軸與電機的輸出軸連接，第二轉軸與卷針連接，當卷繞極片時，電機驅動第一轉軸相對于殼體轉動，第一轉軸帶動第一橢圓齒輪轉動，由于第一橢圓齒輪與第二橢圓齒輪嚙合傳動，第一橢圓齒輪帶動第二橢圓齒輪轉動，第二橢圓齒輪帶動第二轉軸相對于殼體轉動，第二轉軸帶動卷針運動，使卷針對極片進行卷繞；由于第一橢圓齒輪和第二橢圓齒輪的嚙合傳動，使變速箱的變速比周期性變化，從而使與卷針連接的第二轉軸的轉速周期性變化，可以較好地控制卷針的角速度的變化，減小了卷針引起的張力波動較小，解決了卷針的線速度的突變較大且控制困難的問題。

附圖說明

圖1為一實施例的卷繞機的立體圖；

圖2為圖1所示卷繞機的左視圖；

圖3為圖1所示卷繞機的局部示意圖；

圖4為圖3所示卷繞機的變速器的立體圖；

圖5為圖4所示變速器的爆炸圖；及

圖6為圖5所示變速器的殼體的局部示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對卷繞機及其變速箱進行更全面的描述。附圖中給出了卷繞機及其變速箱的首選實施例。但是，卷繞機及其變速箱可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對卷繞機及其變速箱的公開內(nèi)容更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在卷繞機及其變速箱的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，一實施例的卷繞機10用于卷繞動力電池的極片20。同時參見圖2，卷繞機10包括機架100、電機200、變速箱300和卷針400。電機200和變速箱300均設于機架100上。如圖3所示，變速箱300分別與電機200和卷針400連接。

如圖4、圖5所示，變速箱300包括殼體310、第一轉軸320、第一橢圓齒輪330、第二轉軸340以及第二橢圓齒輪350。第一轉軸320轉動連接于殼體310上。第一轉軸320與電機200的輸出軸連接，電機200帶動第一轉軸320相對于殼體310轉動。

第一橢圓齒輪330套接于第一轉軸320上，第一轉軸320的轉動帶動第一橢圓齒輪330轉動。第二轉軸340轉動連接于殼體310上。第二轉軸340與第一轉軸320平行。第二轉軸340與卷針400連接。第二橢圓齒輪350套接于第二轉軸340上。第二橢圓齒輪350與第一橢圓齒輪330嚙合傳動，第一橢圓齒輪330轉動帶動第二橢圓齒輪350轉動，第二橢圓齒輪350帶動第二轉軸340相對于殼體310轉動。由于第一橢圓齒輪330和第二橢圓齒輪350嚙合傳動，使第一橢圓齒輪330與第二橢圓齒輪350之間的傳動比周期性變化。在本實施例中，卷針400的橫截面呈橢圓狀。第二轉軸340與第一轉軸320平行設置。

如圖5、圖6所示，在其中一個實施例中，殼體310包括殼本體310a和封蓋310b。殼本體310a上開設有相連通的容納腔311、第一通孔312和第二通孔313。容納腔311分別與第一通孔312和第二通孔313連通。封蓋310b上開設有第三通孔314和第四通孔315。第一橢圓齒輪330和第二橢圓齒輪350均位于容納腔311內(nèi)。封蓋蓋設于殼本體310a上，以封堵容納腔311。第一轉軸320分別穿設于第一通孔312和第三通孔314內(nèi)，且第一轉軸320分別與殼本體310a和封蓋310b轉動連接，使第一轉軸320轉動連接于殼體310上。

第二轉軸340分別穿設于第二通孔313和第四通孔315內(nèi)，且第二轉軸340分別與殼本體310a和封蓋310b轉動連接，使第二轉軸340轉動連接于殼體310上。由于第一橢圓齒輪330和第二橢圓齒輪350均位于容納腔311內(nèi)，且封蓋蓋設于殼本體310a上，將容納腔311進行封堵，可以避免雜質進入容納腔311內(nèi)，延長了變速箱300的使用壽命。在本實施例中，殼本體310a與封蓋310b之間可拆卸連接。容納腔311開設于殼本體310a上臨近封蓋310b的一側。

如圖5所示，在其中一個實施例中，變速箱300還包括第一軸承360、第二軸承362、第三軸承363和第四軸承364。第一軸承360位于第一通孔312內(nèi)與殼本體310a連接。第二軸承362位于第二通孔313內(nèi)與殼本體310a連接。第三軸承363位于第三通孔314內(nèi)與封蓋310b連接。第四軸承364位于第四通孔315內(nèi)與封蓋310b連接。第一軸承360和第三軸承363均套接于第一轉軸320上，使第一轉軸320分別與殼本體310a和封蓋310b轉動連接。第二軸承362和第四軸承364均套接于第二轉軸340上，使第二轉軸340分別與殼本體310a和封蓋310b轉動連接。

如圖4、圖6所示，在其中一個實施例中，變速箱300還包括緊固件(圖未示)。殼本體310a上開設有第一安裝孔316。封蓋310b上開設有第二安裝孔317。緊固件分別位于第一安裝孔316和第二安裝孔317內(nèi)，使封蓋310b蓋設于殼本體310a上。在本實施例中，緊固件為螺釘。殼本體310a和封蓋310b均呈長方體狀。緊固件的數(shù)目為多個，多個緊固件沿蓋板310b的周向間隔分布。第一安裝狀和第二安裝孔317的數(shù)目均為多個。緊固件一一對應位于第一安裝孔316和第二安裝孔317內(nèi)，使封蓋310b與殼本體310a牢固連接?？梢岳斫猓谄渌麑嵤├?，緊固件可以省略。封蓋310b與殼本體310a之間通過膠接或焊接進行連接。

如圖5、圖6所示，在其中一個實施例中，封蓋310b上設有環(huán)形凸緣318。殼本體310a上開設有環(huán)形凹槽319。環(huán)形凹槽319環(huán)繞容納腔311。環(huán)形凹槽319與容納腔311位于殼本體310a的同一側。環(huán)形凸緣318卡入環(huán)形凹槽319內(nèi)，提高了封蓋310b與殼本體310a之間連接的密封性。進一步地，變速箱300還包括密封圈，密封圈位于環(huán)形凹槽319內(nèi)。當環(huán)形凸緣318卡入環(huán)形凹槽319內(nèi)時，環(huán)形凸緣318抵接并擠壓于密封圈上，使環(huán)形凸緣318與環(huán)形凹槽319之間連接更加緊密。

在其中一個實施例中，第一橢圓齒輪330的長軸與短軸的比值為1.2～1.5。在其中一個實施例中，第二橢圓齒輪350的長軸與短軸的比值為1.2～1.5。在本實施例中，第一橢圓齒輪330的長軸與短軸的比值均為1.4。在其中一個實施例中，卷針400的長軸與短軸的比值為3～6。在本實施例中，卷針400的長軸與短軸的比值為4。

在其中一個實施例中，第一橢圓齒輪330和第二橢圓齒輪350的材料均為合金鋼或調質鋼，使第一橢圓齒輪330和第二橢圓齒輪350均具有較好的耐磨性。在本實施例中，第一橢圓齒輪330和第二橢圓齒輪350的材料均為調質鋼。在其中一個實施例中，第一橢圓齒輪330和第二橢圓齒輪350均通過表面滲氮淬火處理。

再次參見圖3，在其中一個實施例中，卷繞機10還包括傳動組件500。傳動組件500設于機架100上，且傳動組件500分別與第二轉軸340和卷針400連接，使第二轉軸340與卷針400連接。在本實施例中，第二轉軸340相對于殼體310轉動，通過傳動組件500將第二轉軸340的轉速傳遞至卷針400上，使卷針400相對于機架100運動，以卷繞極片20。

具體地，傳動組件500包括第一傳動軸510、第二傳動軸520、第三傳動軸530、第一帶輪540、第二帶輪550、第三帶輪560、第四帶輪570、第五帶輪580、第六帶輪590、第一皮帶600、第二皮帶610和第三皮帶620。第一傳動軸510、第二傳動軸520和第三傳動軸530均轉動連接于機架100上。第一傳動軸510、第二傳動軸520和第三傳動軸530相互平行。卷針400固定連接于第三傳動軸530上。第一帶輪540套設于第二轉軸340上。第二帶輪550和第三帶輪560均設于第一傳動軸510上。第四帶輪570和第五帶輪580均設于第二傳動軸520上。第六帶輪590設于第三傳動軸530上。

第一皮帶600分別纏繞于第一帶輪540和第二帶輪550上。第二皮帶610分別纏繞于第三帶輪560和第四帶輪570上。第三皮帶620分別纏繞于第五帶輪580和第六帶輪590上。當?shù)诙D軸340相對于殼體310轉動時，第二轉軸340帶動第一帶輪540轉動，第一帶輪540通過第一皮帶600帶動第二帶輪550、第一傳動軸510和第三帶輪560運動，第三帶輪560通過第二皮帶610帶動第四帶輪570、第二傳動軸520和第五帶輪580運動，第五帶輪580通過第三皮帶620帶動第六帶輪590和第三傳動軸530運動，使卷針400隨第三傳動軸530轉動，從而使傳動組件500分別與第二轉軸340和卷針400連接，以對極片20進行卷繞。

如圖3所示，在其中一個實施例中，機架100包括第一架體110、第二架體120和第三架體130，第一架體110與第二架體120連接，第三架體130位于第一架體110和第二架體120之間。第一架體110和第二架體120均固定于基座700上。同時參見圖2，電機200固定于基座700上，且電機200位于第一架體110與第三架體130之間。變速箱300固定于第一架體110的第一側，第二轉軸340伸出第一架體110的第二側。第一傳動軸510分別轉動連接于第一架體110和第三架體130上。第二傳動軸520分別轉動連接于第一架體110和第二架體120上。第三傳動軸530分別轉動連接于第二架體120與第三架體130之間。第二帶輪550位于第一架體110的第二側。第三帶輪560位于第一架體110與第三架體130之間。第五帶輪580位于第二架體120與第三架體130之間。卷針400位于第二架體120上遠離第三架體130的一側。

在其中一個實施例中，卷繞機10還包括控制器(圖未示)。控制器與電機200通信連接?？刂破骺刂齐姍C200的輸出轉速，由于第一橢圓齒輪330和第二橢圓齒輪350的嚙合傳動，使變速箱300的變速比周期性變化，從而使與卷針400連接的第二轉軸340的轉速周期性變化，加上控制器控制電機200的輸出轉速，更好地控制卷針400的角速度的變化，可以避免卷針400引起的張力波動。

上述的卷繞機10及其變速箱300，第一轉軸320和第二轉軸340相互平行，且第一轉軸320與第二轉軸340均轉動連接于殼體310上，第一轉軸320與電機200的輸出軸連接，第二轉軸340與卷針400連接，當卷繞極片20時，電機200驅動第一轉軸320相對于殼體310轉動，第一轉軸320帶動第一橢圓齒輪330轉動，由于第一橢圓齒輪330與第二橢圓齒輪350嚙合傳動，第一橢圓齒輪330帶動第二橢圓齒輪350轉動，第二橢圓齒輪350帶動第二轉軸340相對于殼體310轉動，第二轉軸340帶動卷針400運動，使卷針400對極片20進行卷繞。

由于第一橢圓齒輪330和第二橢圓齒輪350的嚙合傳動，使變速箱300的變速比周期性變化，從而使與卷針400連接的第二轉軸340的轉速周期性變化，可以較好地控制卷針400的角速度的變化，減小了卷針400引起的張力波動較小，解決了卷針400的線速度的突變較大且控制困難的問題。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。