CN102340230A

CN102340230A - 齿轮式磁力缓冲限位器

Info

Publication number: CN102340230A
Application number: CN2010102295536A
Authority: CN
Inventors: 李贵祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-02-01

Abstract

本发明涉及一种齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁铁、摆动杆、摆动磁铁、输入齿轮、大小齿轮副、末级小齿轮、齿轮轴、轴承和箱体，其特征是输入齿轮、一级或一级以上的大小齿轮副、末级小齿轮和设有摆动磁铁的摆动杆分别通过齿轮轴依次定位于箱体，末级小齿轮和摆动杆固定于同一齿轮轴；固定磁铁固定在箱体中，其位置在摆动磁铁摆动的路线上；当摆动杆向两侧摆动时，摆动磁铁与固定磁铁靠近，受斥力或吸力的作用制动；根据杠杆原理，力从输入齿轮经过一级或一级以上的大小齿轮副传递到末级小齿轮和摆动杆的过程是一个增距减力的过程，实现利用较小的磁力控制较大的机械回转运动或机械往复运动或机械直线运动的力的运动范围。

Description

齿轮式磁力缓冲限位器

技术领域

本发明涉及一种缓冲限位装置，特别是一种利用杠杆原理实现缓冲的齿轮式磁力缓冲限位器。

技术背景

现有的缓冲装置以弹璜、橡胶、液压为主，也有利用磁铁作为缓冲材料的。现有用弹璜、橡胶和磁铁作缓冲材料的缓冲装置大都存在接触性机械碰撞、磨损较大。

本发明根据杠杆原理，利用一级或一级以上的大小齿轮副，用较小的力控制较大的力，利用磁铁的斥力或吸力，实现无直接机械碰撞的缓冲，噪音小、结构简单可靠、机械磨损小。

发明内容

本发明是这样实现的：一种齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁铁(1)、摆动杆(3)、摆动磁铁(4)、输入齿轮(6)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承(9)和箱体(5)，其特征是输入齿轮、一级或一级以上的大小齿轮副、末级小齿轮和设有摆动磁铁的摆动杆分别通过齿轮轴依次定位于箱体，末级小齿轮和摆动杆固定于同一齿轮轴；固定磁铁固定在箱体中，其位置在摆动磁铁摆动的路线上；当摆动杆向两侧摆动时，摆动磁铁与固定磁铁靠近，受斥力或吸力的作用制动；根据杠杆原理，力从输入齿轮经过一级或一级以上的大小齿轮副传递到末级小齿轮和摆动杆的过程是一个增距减力的过程，实现利用较小的磁力控制较大的机械回转运动或机械往复运动或机械直线运动的力的运动范围。

磁铁可以是永久磁铁，也可以是电磁铁。

由于靠磁铁的斥力或吸力实现缓冲限位，因此磁力缓冲限位器没有直接的机械碰撞。

摆动杆的摆动角度一般小于360度，若要求摆动的角度大于360度，可采用电磁控制的方法，摆动磁铁和/或固定磁铁为电磁铁，当摆动杆摆动到预定的角度，摆动磁铁和固定磁铁才产生相吸或相斥的磁力制动。若固定磁铁与摆动磁铁不在同一平面上，采用永磁铁的缓冲限位器的摆动杆的摆动角度也可以大于360度。利用传感器，还可以根据需要控制电磁铁的磁力大小和产生制动磁力的时机。

根据制动方式可分为单级制动、多级制动和分级制动。多级制动的方式：固定磁铁有多级，依次排列在摆动磁铁摆动的路线上，摆动磁铁每经过一级固定磁铁，摆动杆都要减少一部分动力，到末级固定磁铁或接近末级固定磁铁时停止下来(摆动磁铁也可以转若干圈才停止下来，停止的位置不限于末级磁铁)。分级制动的方式：固定磁铁有多级，每级磁铁的磁力都不同，像车辆制动一样，有轻重缓急的过程，目的是使制动更柔和。固定磁铁也因此可分类为单级磁铁和多级磁铁。摆动磁铁同样也可分类为单级磁铁和多级磁铁。

为了增大固定磁铁和摆动磁铁相吸或相斥的面积，可以根据摆动杆360度摆动范围将固定磁铁和摆动磁铁做成圆盘形或圆环或扇形或半圆环，固定磁铁可做成上、下两层，摆动磁铁设在上、下两层固定磁铁之间，按磁铁的形状可称之为盘式磁铁或环式磁铁。

固定磁铁有一个或一个以上，设在末极齿轮轴上的摆动杆有一条或一条以上，摆动磁铁有一个或一个以上，可根据设计需要确定数量。输入齿轮与一个或一个以上的大小齿轮副的小齿轮啮合，两组或两组以上的大小齿轮副可对称排列于输入齿轮的周围，摆动杆、摆动磁铁和固定磁铁也有两组或两组以上。

固定磁铁一般固定于箱体的特定位置，也可以将固定磁铁设置在调节杆上，使之成为可以调节位置的固定磁铁。

利用齿条传动，可以实现利用较小的磁力控制较大的机械直线运动的力的运动范围。方法是：在齿条顶部设置顶铁，承接直线运动的力，齿条与输入齿轮啮合，将直线运动的力导入缓冲器。

齿轮式磁力缓冲限位器具有结构简单可靠、紧凑、噪音小、成本低等优点，主要应用于磁能发生装置。基于杠杆原理的磁力非接触性制动，具有优越的缓冲性能，可作为防撞系统广泛应用于交通工具、电梯、机械等各领域。若作为电梯的缓冲装置，可以得到可靠的安全保护，若作为飞机起落架的缓冲装置，则能承受巨大的冲击力。

附图说明

图1为本发明第一实施例结构示意图。

图2为本发明第二实施例结构示意图。

图3为本发明第三实施例结构示意图。

图4为本发明第四实施例结构示意图。

图5为本发明第五实施例结构示意图。

图6、图7为本发明第六实施例结构示意图。

图8为本发明第七实施例结构示意图。

图9为本发明第八实施例结构示意图。

图10为本发明第九实施例结构示意图。

图11为本发明第十实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

第一实施例

参见图1，一种齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁铁(1)、摆动杆(3)、摆动磁铁(4)、输入齿轮(6)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承和箱体(5)，其特征是输入齿轮、两级大小齿轮副、末级小齿轮和设有摆动磁铁的摆动杆分别通过齿轮轴依次定位于箱体，末级小齿轮和摆动杆固定于同一齿轮轴；输入齿轮与第一级大小齿轮副的小齿轮啮合，第一级大小齿轮副的大齿轮与第二级大小齿轮副的小齿轮啮合，第二级大小齿轮副的大齿轮与末级小齿轮啮合；两个固定磁铁固定在箱体中，分别设在摆动杆的两侧，其位置在摆动磁铁摆动的路线上；摆动磁铁与两侧的固定磁铁同极相对；当摆动杆向两侧摆动时，摆动磁铁与固定磁铁靠近，受斥力的作用制动；根据杠杆原理，力从输入齿轮经过两级大小齿轮副传递到末级小齿轮和摆动杆的过程是一个增距减力的过程，实现利用较小的磁力控制较大的机械回转运动或机械往复运动的力的运动范围。固定磁铁和摆动磁铁都是永久磁铁。

第二实施例

参见图2，一种齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁铁(1)、摆动杆(3)、摆动磁铁(4)、输入齿轮(6)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承和箱体(5)。输入齿轮的两侧有两组大小齿轮副、末级小齿轮、摆动杆、摆动磁铁和固定磁铁。其余未述部分同第一实施例，不再重复。

第三实施例

参见图3，一种齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁铁(1)、摆动杆(3)、摆动磁铁(4)、输入齿轮(6)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承(9)和箱体(5)。输入齿轮的两侧有两组大小齿轮副、末级小齿轮、摆动杆、摆动磁铁和固定磁铁。每条末级齿轮轴上设有两条摆动杆，固定磁铁有4个。其余未述部分同第一实施例，不再重复。

第四实施例

参见图4，一种齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定电磁铁(1.1)、摆动杆(3)、摆动电磁铁(4.1)、输入齿轮(6)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承(9)、箱体(5)、接线盒(10)和传感器(11)。输入齿轮的两侧有两组大小齿轮副、末级小齿轮、摆动杆、摆动电磁铁和固定电磁铁。接线盒和传感器设在箱体上。当摆动杆摆动时，传感器发出通电指令，电磁铁产生电磁场。其余未述部分同第一实施例，不再重复。

第五实施例

参见图5，一种可调节的齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁铁(1)、摆动杆(3)、摆动磁铁(4)、输入齿轮(6)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承、箱体(5)、调节杆(12)、调节框(13)。调节杆设在末级齿轮轴上，调节框设在箱体上，固定磁铁设在调节杆上，调节杆从调节框伸出箱体外，拨动调节杆，可以调节固定磁铁的位置。其余未述部分同第一实施例，不再重复。

第六实施例

参见图6、图7，一种可调节的齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁铁(1)、摆动杆(3)、摆动磁铁(4)、输入齿轮(6)、次级输入齿轮(6.1)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承、箱体(5)、调节杆(12)、调节框(13)、双面齿条(14)、滑筒(15)、调节杆轴(16)。输入齿轮与两个次级输入齿轮啮合，两个次级输入齿轮分别与两组第一级大小齿轮副的小齿轮啮合；每条末级齿轮轴上设有两条调节杆，两条调节杆之间设有双面齿条和滑筒，两条调节杆分别设有调节杆轴定位于双面齿条的两侧，调节其中一条杆即可实现两条杆同步反向转动。其余未述部分同第一、第五实施例，不再重复。

第七实施例

参见图8，一种多级制动的齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁铁(1)、摆动杆(3)、摆动磁铁(4)、输入齿轮(6)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承和箱体(5)。在摆动杆两侧，摆动磁铁摆动的路线上设有若干级固定磁铁；摆动磁铁每经过一级固定磁铁，摆动杆都要减少一部分动力，到末级固定磁铁或接近末级固定磁铁停止下来。其余未述部分同第一实施例，不再重复。

第八实施例

参见图9，一种环式制动的齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁环(1.2)、摆动盘(3.1)、摆动磁环(4.2)、输入齿轮(6)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承(9)和箱体(5)。摆动盘上设有摆动磁环，摆动磁环夹在上、下两个固定磁环的中间，利用摆动磁环和固定磁环的吸力制动。其余未述部分同第一实施例，不再重复。

第九实施例

参见图10，一种齿条齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁铁(1)、摆动杆(3)、摆动磁铁(4)、输入齿轮(6)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承、箱体(5)、顶铁(17)、齿条(18)、橡胶垫片(19)和复位弹璜(20)。齿条是一种双面齿条，齿条的顶部设有顶铁，顶铁上设有橡胶垫片，齿条设在箱体的齿条孔，齿条两侧设有两组固定磁铁、摆动杆、摆动磁铁、输入齿轮、大小齿轮副和末级小齿轮，齿条底部设有复位弹璜。利用齿条传动实现利用较小的磁力控制较大的机械直线运动的力的运动范围。其余未述部分同第一实施例，不再重复。

第十实施例

参见图11，一种双齿条齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁铁(1)、摆动杆(3)、摆动磁铁(4)、输入齿轮(6)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承、箱体(5)、顶铁(17)、齿条(18)、橡胶垫片(19)和复位弹璜(20)。两组固定磁铁、摆动杆、摆动磁铁、输入齿轮、大小齿轮副和末级小齿轮设在中间，两条齿条设在两侧。其余未述部分同第一、第九实施例，不再重复。

Claims

1.一种齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定磁铁(1)、摆动杆(3)、摆动磁铁(4)、输入齿轮(6)、大小齿轮副(7)、末级小齿轮(2)、齿轮轴(8)、轴承(9)和箱体(5)，其特征是输入齿轮、一级或一级以上的大小齿轮副、末级小齿轮和设有摆动磁铁的摆动杆分别通过齿轮轴依次定位于箱体，末级小齿轮和摆动杆固定于同一齿轮轴；固定磁铁固定在箱体中，其位置在摆动磁铁摆动的路线上；当摆动杆向两侧摆动时，摆动磁铁与固定磁铁靠近，受斥力或吸力的作用制动；根据杠杆原理，力从输入齿轮经过一级或一级以上的大小齿轮副传递到末级小齿轮和摆动杆的过程是一个增距减力的过程，实现利用较小的磁力控制较大的机械回转运动或机械往复运动或机械直线运动的力的运动范围。

2.根据权利要求1所述一种齿轮式磁力缓冲限位器，其特征是所述固定磁铁和摆动磁铁是永久磁铁或电磁铁。

3.根据权利要求1所述一种齿轮式磁力缓冲限位器，其特征是缓冲限位器的制动方式为单级制动或多级制动或分级制动。

4.根据权利要求1所述一种齿轮式磁力缓冲限位器，其特征是固定磁铁和摆动磁铁为单级磁铁或多级磁铁或圆盘形磁铁或环形磁铁或扇形磁铁或半圆环形磁铁。

5.根据权利要求1所述一种齿轮式磁力缓冲限位器，其特征是固定磁铁有一个或一个以上，设在末极齿轮轴上的摆动杆有一条或一条以上，摆动磁铁有一个或一个以上。

6.根据权利要求1所述一种齿轮式磁力缓冲限位器，其特征是固定磁铁固定于箱体的特定位置，或者，将固定磁铁设置在调节杆上，使之成为可以调节位置的固定磁铁。

7.根据权利要求1所述一种齿轮式磁力缓冲限位器，其特征是利用齿条传动，实现利用较小的磁力控制较大的机械直线运动的力的运动范围。

8.根据权利要求1和2所述一种齿轮式磁力缓冲限位器，其特征是利用传感器，控制电磁铁的磁力大小和产生制动磁力的时机。