CN103206468B - 内置式离合器及其带有此离合器的组合电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种内置式离合器及其带有此离合器的组合电机，该离合器包括固定不动的外壳以及在外壳内的离合组件，所述外壳包括外壳主体和盖体，该离合组件包括有为导磁体的主动件、为非导磁体的从动件以及为磁性体滑块，主动件与从动件同心连接；该主动件为外侧带第一卡合部的凸轮结构，该第一卡合部可带动滑块旋转并确保滑块不作径向移动，该从动件在相对凸轮外侧设有至少一拔块，拔块的内侧面为第二卡合部，紧邻主动件的外壳设有一导磁的内环面，该滑块的端面总是吸附于该外壳内环面，同时滑块的侧面总是吸附在主动件卡合部之间的内侧壁上；在离合器处于合上状态时，该滑块处于第一卡合部和第二卡合部之间，主动件可带动从动件同步旋转。

Description

内置式离合器及其带有此离合器的组合电机

技术领域

本发明涉及小型离合器领域技术及微组合电机技术，尤其是指一种内置式离合器及其带有此离合器的多功能组合电机。

背景技术

组合电机是现代技术发展的一个趋势，微组合电机的显著特点就是将所有电机零配件组合成与电机外径相当的一个整体，最常见的组合电机为带变速箱的减速电机及管状电机；随着科学技术的不断发展，人们对电机的功能要求越来越高，很多产品的设计都要求考虑到断电情况下的特殊运行方案，因此有必要给电机再加上一个离合器；目前大家通常把减速电机与离合器进行分别设计与安装，这不但增加了成本，更由于目前离合器均为转件裸露结构，常常会增加电机的径向空间，增加了设计及安装成本，增加了质量安全隐患，无法满足电机小型化简单化的要求。

离合器是动力传递系统的重要部件，是带离合功能组合电机的重要组成部分。现有专利技术公开了一种小型离合器及使用了此离合器的电机、电动窗帘（授权公告号CN101871493B），该传统离合器结构，虽可提供离合的功效，确实具有进步性，但是在实际使用时却发现其自身结构和使用性能上仍存在有诸多不足，造成现有的离合器在实际应用上，未能达到最佳的使用效果和工作效能，现将其缺点详述如下：

1、传统离合器只有盘片为导磁体，而凸轮及凹口壳等均为非导磁体，其滑块可以在凸轮未向凹口壳内壁凸出的部分与凹口壳之间的间隙内随意移动，因此滑块在运动中无法形成固定的轨迹，正是由于滑块的运动轨迹是非固定而不可控的，造成滑块在盘片上具有很大空间可以任意滑动，从而滑块嵌入到凹口壳之凹口的时机也无法确定，极易出现非正常离合而失效，以及卡死等严重问题，产品离合之稳定性差。

2、传统离合器采用的是快速嵌入法，由于凹口部位空间实在太小，滑块与凹口部位的结合在瞬间完成，滑块每次与凹口结合的部位都会因滑块滑入时机不同而不同，为了达成较好结合效果，其凸轮上采用斜边结构，斜边与圆切线越平，嵌入效果越好，但同时受力结构越不合理，其径向无用分力相当于其有效周向分力的数倍，由于材料的径向受力大，凹口壳的壁厚设计就大，而且为了保证凹口壳的安全，在凹口壳外还需设计壳盖对凹口壳进行保护，产品的径向空间设计得很大，单位径向空间扭矩传递量非常小；当斜边与圆切线夹角较大时，滑块的嵌入效果非常差，甚至出现无法嵌入的现象。

3、传统离合器主动件与从动件无可靠同心设计，在主动件与从动件径向连接之间还有须固定不动的盘片结构，径向间隙大，主、从动轮的径向定位无法保证，因此，滑块切入从动轮凹口壳的时机无法一致，当使用二个或以上滑块时，无法同步实现滑块的接合，因此无法增加扭矩的传递，同时，由于总是只有某一滑块先滑入凹口并传递扭矩，离合器的振动及噪音难以消除。

4、由于传统离合器采用传动件裸露的结构，并且传统离合器与减速电机均采用分开装配，因此，其电机的组装麻烦，功能单一，容易产生不良及安全隐患。在小功率动力系统中，特别是在微型减速电机中，由于电机及减速箱均很小，而传统离合器不但体积相对较大，且由于其传动件裸露的现实，所需装配空间更大，特别是当电机需要搭配相应控制系统时，离合器不但需要与电机定位组合，更需要与控制系统的感应元件保证正确的空间相对位置，这样除了离合器与电机组合时费时费力外，而且，一旦电机或控制系统失常时，维修非常麻烦，维修人员不但需要一定的电机知识，更被迫需要有专业的电子知识及专业的机械知识，维修成本高企。

基于此，有必要提供一种内置式微离合器，其能满足减速电机的扭矩输出要求，并且其在径向满足减速电机的空间要求，这样，内置式微离合器就能与减速电机一体装配，实现电机、减速箱、离合器一体化结构，这样的一体化电机可以方便地使用不同的控制系统实现电机功能的多样化，电机可以与控制系统方便地组合为一体或分开装配，维修检查方便可行，能更好地满足不同客户对电机的功能及尺寸需求。

发明内容

本发明针对现有功能电机技术存在之缺失，其目的是提供一种具有离合性能佳、可靠性高、使用寿命长、体积更小的内置式离合器。

本发明的另一重要目的是提供一种可以满足客户功能及尺寸需求的、节省空间的、与内置式离合器形成一体化的带减速器的小型组合电机。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种内置式离合器，包括固定不动的外壳以及在外壳内转动的离合组件，所述外壳包括外壳主体和盖体，外壳主体与盖体中间开有同心孔并形成一容置内腔，该离合组件包括有为导磁体的主动件、为非导磁体的从动件以及为磁性体滑块，主动件与从动件同心连接，该离合组件置入于容置内腔中，紧邻主动件的外壳设有一导磁的内环面，该内环面与主动件的凸轮邻接；

该主动件为外侧带第一卡合部的凸轮结构，该第一卡合部带动滑块旋转并确保滑块不作径向移动，该主动件包括动力输入轴及凸轮，动力输入轴定位于盖体的其中一同心孔内；

该从动件在相对凸轮外侧设有至少一拔块，拔块的内侧面为第二卡合部，拔块与凸轮不产生干涉，但滑块可在第一卡合部与第二卡合部之间连接凸轮与拔块，使主动件带动从动件旋转，该从动件包括拔块及动力输出轴，动力输出轴置于外壳另一端的同心孔中；

该滑块为两端着磁的圆柱体，该滑块的端面与盖体内环面相吸并可在内环面上移动，该滑块的侧面与凸轮侧壁相吸并可在凸轮内侧的相邻两个第一卡合部间移动；当离合器合上状态下，所述滑块处于第一卡合部，通过动力输入轴的转动，与第二卡合部相接以带动从动件工作；当离合器分离状态下，动力输入轴不工作，通过从动轮的旋转，第二卡合部推动滑块移向凸轮小径侧面并完成第二卡合部与滑块的完全分离，从动轮可在外力单独作用下旋转而主动轮与滑块不动。

优选的，所述主动件之凸轮的最大旋转半径小于所述从动件之拔块的最小旋转半径，所述主动件之凸轮的最小半径与滑块的直径叠加小于所述从动件之拔块的最小旋转半径；所述第一卡合部为一可对滑块进行径向定位的凹口，该凹口由圆弧或两段线组成，当滑块与第一卡合部相接后，滑块随该凹口旋转而不产生径向移动；所述第二卡合部为一圆弧、二线段或一线段；在离合器合上状态下，该第二卡合部、第一卡合部同时与滑块连接，当所述第二卡合部设计成一条线时，其第二卡合部所受法向分力指向离轴心距离近的一端。

优选的，所述凸轮为轴对称的梭形，凸轮的两侧面为外凸的弧形面，所述第一卡合部为内凹的弧形面，该凸轮的两侧面与第一卡合部平滑过渡。

优选的，所述拔块设置在盘体上，该从动件的盘体为轴对称的梭形板状体，于盘体的最远端设置两个拔块。

优选的，所述各拔块上对称设有两个第二卡合部，两第二卡合部之间突起有凸块，拔块与凸轮轴向位置对应交错，径向错开无干涉，滑块轴向同时与凸轮及拔块产生交错，该滑块同时滑入第一卡合部与第二卡合部之间，实现凸轮与拔块的径向连接并传输动力。

优选的，所述盖体内环面的外径与凸轮最大外径相等，内环面的轴向位置与拔块有交集，内环面的径向位置与拔块错开无干涉，该主动件的动力输入轴伸出外壳外。

优选的，所述从动件上通过橡胶套连接装有磁环，所述磁环径向分布多对磁极，所述外壳侧面开孔并装有磁性感应元件，所述磁性感应元件通过电路板与外壳连接，所述磁性感应元件与磁环轴向位置对应且径向位置错开无干涉，所述磁性感应元件感应磁环的磁场变换并将其转换成信号输出给控制电路，通过控制电路的控制实现离合器输出端的位置判别，从而实现电机的智能化控制。

优选的，所述磁性感应元件与磁环径向位置稳定且距离小于1mm，所述磁环为普通铁氧体材料，且磁环上的磁极视实际需要可设计为不同极对数。

优选的，所述主动件的凸轮端设有与动力输入轴同心的定位凹孔，所述从动件盘体端设有与动力输出轴同心的定位凸轴，该定位凹孔与该定位凸轴可相互旋转地同心定位装配。

一种组合电机，包括轴向依次连接的电机、减速箱以及如前述内置式离合器，该电机、减速箱和内置式离合器通过一外套壳包覆结合为一体，或者该电机的外壳、减速箱的外壳和离合器的外壳通过增设扣合定位装置连接为一体；当电机通电时，动力由电机运行产生，经减速箱传递到离合器主动件的动力输入轴，由离合器之从动件的动力输出轴输出。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

1、由于滑块、主动件和盖体的内环面均是导磁件，因此滑块的端面与盖体内环面相吸并可在内环面上移动，该滑块的侧面与凸轮侧壁相吸并可在凸轮内侧的相邻两个第一卡合部间移动，从而能够确定滑块的移动轨迹是沿着主动件的凸轮侧壁产生的，使滑块的移动轨迹固定和可控，确保滑块能在正确的时间和位置实现离合，保证离合器的运行稳定性，根本性避免离合失效和卡死问题的产生。

2、本发明之离合器采用了第一卡合部对滑块在径向进行精准定位，在主动件转动时，凸轮将滑块推送到第一卡合部，然后才与主动件的第二卡合部相结合并带动从动件工作，使整体结构受力最合理，受力点稳定，可最好地进行力的传递，提升单位空间扭矩传递量，从而使离合器体积更小，以达到满足微小减速电机的需求。

3、本发明之离合器在主动件与从动件中心结合部位设计有同心连接装置（即是定位凸轴和定位凹孔），同时外壳两端的同心孔（即是同心设置的端孔和轴孔）分别对主、从动件进行定位，因此主、从动件完全同心，离合器分合更可靠，当离合器设计成多个对称滑块时，可以实现多滑块的同步离或合，能传递更大的扭矩，离合器运行稳定，噪音更小。

4、本发明之离合器采用了主动凸轮与盖内环面同时为导磁元件的结构，使得滑块得以在无凹口壳的状态下能有效地工作，不但节省了材料，降低了成本，更节省了离合器的径向空间，使得离合器外径尺寸进一步减小，同时，本离合器采用内置式设计后，可以实现带离合功能减速电机一体化设计及生产，使电机、减速器、离合器三者的外径尺寸统一，满足组合电机在径向尺寸上能保持一致，从而达成径向空间最小的多功能组合电机，尤其是一些特殊用途的管状电机、微型电机。以及，在径向节省空间，即使需要控制电路，亦可将控制电路置于电机外壳中，形成控制电路、电机、减速器、离合器在径向一体化设计的组合电机。大大方便了客户，其应用推广范围更广，特别是，当客户需要对电机输出端进行智能控制时，由于采用了内置式的设计，可在动力输出轴上安装带多对磁极之磁环，在外壳上安装磁性感应无件，电机、减速箱、离合器、感应电路可方便结合为一体结构，这样产品的生产、检验、安装都可以很好满足客户端需求，避免传统裸转离合器因为感应电路必须另行配合安装而使得成本增加并且产品品质不稳定。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明之第一实施例的组装立体示意图。

图2是本发明之第一实施例的分解图。

图3是本发明之第一实施例的局部分解图。

图4是本发明之第一实施例中主动件位于盖体内壁的示意图。

图5是本发明之第一实施例中主动件、滑块及从动件的分解图。

图6是图3的进一步分解图。

图7是本发明之第一实施例的主视图。

图8是图7中N-N的截面图。

图9是图8的分解图。

图10是本发明之第一实施例的离合器“离”的第一状态截面图。

图11是本发明之第一实施例的离合器“离”的第二状态截面图。

图12是本发明之第一实施例的离合器“合”的第一状态截面图。

图13是本发明之第一实施例的离合器“合”的第二状态截面图。

图14是本发明之第一实施例离合器由“合”变为“离”状态的截面图。

图15是本发明之第二实施例的截面图。

图16是本发明之第三实施例的分解图。

图17是本发明之第三实施例的俯视图，图中省去外壳的盖体。

图18是本发明之第四实施例的整体组装立体示意图。

图19是本发明之第四实施例的截面图。

图20是本发明之第四实施例的分解图。

附图标识说明：

10、外壳11、外壳主体

111、端部开口112、容置内腔

113、端孔114、限位突起

115、肋条116、安装部

117、方形缺口12、盖体

121、轴孔122、卡块结构

123、内环面13、电路板

14、磁性感应元件

20、主动件21、凸轮

211、第一卡合部212、凸轮面

213、端部214、定位凹孔

22、动力输入轴

30、滑块40、从动件

41、动力输出轴411、连接孔

42、盘体421、定位凸轴

43、拔块431、凸块

432、第二卡合部44、磁环

45、磁极46、塑胶套

50、组合电机51、电机

52、减速箱53、离合器

54、外套壳

具体实施方式

请参照图1至图14所示，其显示出了本发明之第一实施例的具体结构，该离合器包括静止不动的外壳10以及置于外壳10内转动的离合组件，该离合组件包括主动件20、滑块30、从动件40，其中该主动件20作为主动轮，一电机连接减速箱后接在该主动件20上，从动件40作为被动轮，主动件20与从动件40同心对接，该主动件20通过可转动地吸附在主动件20上的滑块30带动从动件40转动，在离合器“合”的状态下，主动件20、滑块30、从动件40三者同步转动。

其中，如图1和图2所示，所述外壳10呈圆柱状，其包括外壳主体11和盖体12，外壳主体11与盖体12设有同心孔并围合形成一容置内腔112，该离合组件置入于容置内腔112中，紧邻主动件20的外壳设有一导磁的内环面123，该内环面123与主动件20的凸轮21邻接。

具体而言，本实施例中，该空置内腔112是由外壳主体11的凹腔及盖于凹腔之端部开口111的盖体12围合而成，前述从动件40、滑块30、主动件20依次置入容置内腔112后，用盖体12封住端部开口111，以使离合器各个部件均是内置型，不会露出在外，有效防污、防油、防尘、防水、防腐蚀等。

该外壳主体11的端部在中心位置贯穿式设有一端孔113（见图8），用于供连接部件（图未示）穿入到该端孔113中与从动件40连接。针对从动件40的安装，于外壳主体11的内端面设有环状限位突起114，该限位突起114的外围辐射出几条肋条115连接到外壳主体11的内壁面，以加强限位突起114的强度。另外，该盖体12的中心位置贯穿式设有一轴孔121，供下述主动件20的动力输入轴22从该轴孔121穿出，该轴孔121与前述端孔113同心设置，以形成外壳10上的两个同心孔。还有，该外壳10的侧壁设有安装部116，用于将离合器的整个外壳10固定在应用设备上，该安装部116是自主体外壳主体11之侧壁的方形缺口117向外凸出而成，所述盖体12对应该安装部116设有凸出的卡块结构122，可以配合嵌紧电路板13。此外，在该方形缺口117中安装电路板13，且电路板13上开孔并安装磁性感应元件14，该磁性感应元件14通过电路板13与外壳10连接，该磁性感应元件14能感应下述磁环44的磁场位置。

如图2和图3所示，所述主动件20是用导磁材料制成，该主动件20包括凸轮21及动力输入轴22，动力输入轴22定位于盖体12的轴孔121内。

该凸轮21为梭形，呈轴对称，该凸轮21外侧有第一卡合部211，该第一卡合部211可带动滑块30旋转并确保滑块30不作径向移动。该第一卡合部211形成在凸轮21之端部213的两侧，第一卡合部211为内凹的圆弧状，且第一卡合部211对应的圆弧角大概为90度，当离合器在“合”的状态下，可以使滑块30更稳定地吸附在该第一卡合部211中。所述凸轮21外侧面为外凸的弧形面，该凸轮21外侧面与前述第一卡合部211之间平滑过渡。见图5、10，主动件20可以在两凸块431之间的空间转动，只有当第一卡合部211将滑块30压在拔块43的第二卡合部432时，该主动件20、从动件40和滑块30使三者同步转动。

还有，由于前述盖体12的内环面123是导磁体，该凸轮21的端面与内环面21邻接，从而内环面123的外径设计得与凸轮21最大外径相等，内环面123的轴向位置与拔块30有交集，内环面123的径向位置与拔块30错开无干涉。除此之外，该主动件20贴合于盘体42的壁面凹设有一定位凹孔214（见图9），该定位凹孔214与动力输入轴22同心设置，且与下述从动件40的定位凸轴421相对应。

如图2至图10所示，所述从动件40为非导磁材料制成，该从动件40包括有动力输出轴41、盘体42和两个拔块43。

该盘体42为长方形的板状体。结合图5、8、9所示，所述盘体42的正面中心位置凸起有定位凸轴421，用于枢接主动件20上，当定位凹孔214与该定位凸轴421可相互旋转地同心定位装配后，该主动件20可以与从动件40同心转动。

所述两拔块43对称地位于长方形盘体42的最远端，拔块43朝向定位凸轴421的内侧突起有凸块431，凸块431的两侧各有一第二卡合部432，该第二卡合部432为内凹的圆弧形状凹口，该第二卡合部432所对应的圆弧角大概为90度，使得滑块30能更讯速地进入到第二卡合部432中。当然，拔块43的数量和位置并不以之为限，其可依实际需要而作出改变，例如一个、四个或八个等。该拔块43与凸轮21轴向位置对应交错，径向错开无干涉，滑块30轴向同时与凸轮21及拔块43产生交错，该滑块30同时滑入第一卡合部211与第二卡合部432之间，实现凸轮21与拔块43的径向连接并传输动力，从而使主动件20带动从动件40旋转。

该动力输出轴41一体连接在盘体42的背面上，如图8和图9所示，该动力输出轴41的外径小于前述外壳主体11之环状限位突起114的内径，从而动力输出轴41的端部可以嵌装在限位突起114内，并且可以绕限位突起114内部转动时与限位突起114不会产生干涉；此外，该动力输出轴41的端面向内凹设有连接孔411，该连接孔411与前述外壳主体11端面的端孔113正对，以便于连接部件（图未示）卡在该连接孔411内与从动件40固接。

还有，所述从动件40通过橡胶套46连接装有磁环44，所述磁环44径向分布多对磁极45，前述磁性感应元件14与磁环44轴向位置对应且径向位置错开无干涉，磁性感应元件14能感应磁环44的磁场位置并将磁场位置传送给控制电路，通过控制电路的控制可实现离合器输出端的位置判别，从而实现电机的智能化控制。本实施例中，所述磁性感应元件14与磁环44径向位置稳定且距离小于1mm，所述磁环44为铁氧体材料，且磁环44上的磁极数设计为不同极对数而无需更换材料。

所述滑块30为两端着磁的圆柱体，由于所述盖体12内环面123也为导磁体，使得该滑块30的端面与内环面123相吸并可在内环面123上移动，同时由于主动件20也为导磁体，使得该滑块30的侧面与凸轮21侧壁相吸并可在凸轮21内侧的相邻两个第一卡合部211间移动；当离合器合上状态下，所述滑块30处于第一卡合部211，通过动力输入轴22的转动，与第二卡合部432相接以带动从动件40工作；当离合器分离状态下，动力输入轴22不工作，通过从动轮40的旋转，第二卡合部432推动滑块30移向凸轮21小径侧面并完成第二卡合部432与滑块30的完全分离，从动轮40可在外力单独作用下旋转而主动轮20与滑块30不动。

结合图10至图14所示，所述主动件20之凸轮21最大旋转半径小于所述从动件40之拔块43的最小旋转半径，所述主动件20之凸轮21的最小半径与滑块30直径叠加小于所述从动件40之拔块的43最小旋转半径；所述第一卡合部211为一定位凹口，该凹口为圆弧或两段线组成，可对滑块30进行径向定位，当滑块30与第一卡合部211相接后，滑块30可随该凹口旋转而不产生径向移动；所述第二卡合部432可为一圆弧或二线段或一线段，它能与第一卡合部211同时与滑块30实现连接，从而实现动力从第一卡合部211经过滑块30传递到第二卡合部432，实现主动件30带动从动件40旋转的目的；所述第二卡合部432设计成一条线时，其第一卡合部211所受法向分力必须指向离轴心距离近的一端。

详述本实施例的组装过程如下：外壳主体11固定不动，将从动件40、滑块30、主动件20依次置入到外壳主体11的容置内腔112内，使从动件40之动力输出轴41的端部可以嵌装在限位突起114内，并且可以绕限位突起114内部转动时不会与限位突起114产生干涉；而从动件40的定位凸轴421嵌入到主动件20的定位凹孔214，使主动件20可以与从动件40同心转动；凸轮21由于磁力作用而吸附在主动件20的侧面，再用盖体12封住外壳主体11的端部开口111，此时滑块30、主动件20与拨块43位于盘体42与盖体12之间，只有主动件20的动力输入轴22伸出外壳10外，其它部件全部内置于外壳10内，从而形成内置式离合器。

使用时，将该离合器通过外壳10上的安装部116固定于应用设备上，并用一电机连接减速箱后接在该主动件20的动力输入轴22即可。

详述本实施例的工作过程如下：

如图10至14所示，主动件20作为主动轮，当主动件20由电机驱动而转动时，滑块30还没有进入到第一、第二卡合部211、432，随着主动件20的转动，该滑块30依其磁性吸力一直吸附于主动件20的凸轮21移动或自转，主动件20上凸出的端部213将滑块30推向拨块43的方向；在到达拨块43的第二卡合部432时，滑块30也嵌于第一卡合部211中，从而滑块30的一侧接触第二卡合部432，背对侧吸附在第一卡合部211中，此时，该第二卡合部432和第一卡合部211分别环抱在滑块30的两背对侧壁上，并随着主动件20的推力，使从动件40一起同心转动，实现离合器“合”的过程。

如图14所示，而当电机停机时，主动件20停止转动，从动件随之停止转动。然后，电机反转半圈多，利用拔块43将滑块30反向推移至凸轮21的相应凸轮面212，由于主动件20之凸轮21最大旋转半径小于所述从动件40之拔块43的最小旋转半径，所述主动件20之凸轮21的最小半径与滑块30直径叠加小于所述从动件40之拔块的43最小旋转半径，从而从动件40可以顺时针和逆时针自由转动，实现离合器“离”的过程。

图15显示了本发明之第二实施例的具体结构，本实施例与第一实施例基本相同，不同之处在于拔块43的结构及拔块43的设置个数。该第二实施例中，所述从动件仅设置一个拔块43，该拔块43位于长方形盘体42的其中一条短边侧，该拔块43内侧的第二卡合部432为斜面，本实施例中，主动件20转动圈数小于半圈时，即可实现离合。

此外，附图中的拔块43为两个时，该主动件20转动圈数小于半圈，即可实现离合。为实现更快速的离合，还在可在原来两个拔块43的基础上多增加两个拔块43，即有四个拔块43，主动件20转动圈数小于四分之一圈时，即可实现离合。针对于此，则需要加宽原有的两拔块43两侧的盘体42宽度，使四个拔块43均匀地分布在盘体42的周缘。

图16、17显示了本发明之第三实施例的具体结构，图中显示了本发明之离合器不带电子零件的最简单的装配图。本实施例与第一实施例基本相同，不同之处在于从动件40之盘体42的结构，该盘体42为轴对称的梭形板状体，于盘体42的最远端设置两个拔块43。这种梭形盘体42所占径向空间最小，受力合理，材料最省，实际应用时可设计为梭形、长方形或圆盘形。

图18、19和图20为本发明之第四实施例的具体结构，本实施例系将该内置式离合器应用制成一种组合电机，该组合电机包括轴向依次连接的电机51、减速箱52和前述内置式离合器53，该电机51、减速箱52和离合器53的外径相同，即机电51、减速箱52与离合器53可以两两铆合或扣合后，通过一长筒状的外套壳54包覆结合为一体，做成外径小且统一的管式组合电机，满足组合电机在径向尺寸上能保持一致。（当然，也可以不要该外套壳54，而将该电机51的外壳、减速箱52的外壳和离合器53的外壳通过增设扣合定位装置连接为一体。）；当电机51通电时，动力由电机51运行产生，经减速箱52传递到离合器53主动件20的动力输入轴22，由从动件40的动力输出轴41输出，当电机51断电动力消失时，通过外力驱动离合器53的从动件40旋转而不会被减速箱52及电机51卡死。这种组合电机可以节省空间，使用安全方便。

综上所述，本发明的设计重点在于，由于滑块30、主动件20和盖体12的内环面123均是导磁件，因此滑块30的端面与内环面123相吸并可在内环面123上移动，该滑块30的侧面与凸轮21侧壁相吸并可在凸轮21内侧的相邻两个第一卡合部211间移动，从而能够确定滑块30的移动轨迹是沿着主动件20的凸轮21侧壁产生的，使滑块30的移动轨迹固定和可控，确保滑块30能在正确的时间和位置实现离合，保证离合器的运行稳定性，根本性避免离合失效和卡死问题的产生。

另外，由于外壳10是固定的，由主动件20、滑块30和从动件40构成的离合组件内置在外壳10内实现隔离，从而可以有效防污、防油、防尘、防水、防腐蚀等，避免了传统离合组件外露的弊端，有效保护了离合组件，产品的使用寿命有效延长，除此之外，这种内置离合组件的结构在使用时也使为安全可靠。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种内置式离合器，其特征在于：包括固定不动的外壳以及在外壳内转动的离合组件，所述外壳包括外壳主体和盖体，外壳主体与盖体中间开有同心孔并形成一容置内腔，该离合组件包括有为导磁体的主动件、为非导磁体的从动件以及为磁性体滑块，主动件与从动件同心连接，该离合组件置入于容置内腔中，紧邻主动件的外壳设有一导磁的内环面，该内环面与主动件的凸轮邻接；该主动件为外侧带第一卡合部的凸轮结构，该第一卡合部带动滑块旋转并确保滑块不作径向移动，该主动件包括动力输入轴及凸轮，动力输入轴定位于盖体的其中一同心孔内；该从动件在相对凸轮外侧设有至少一拔块，拔块的内侧面为第二卡合部，拔块与凸轮不产生干涉，但滑块可在第一卡合部与第二卡合部之间连接凸轮与拔块，使主动件带动从动件旋转，该从动件包括拔块及动力输出轴，动力输出轴置于外壳另一端的同心孔中；该滑块为两端着磁的圆柱体，该滑块的端面与盖体的内环面相吸并可在内环面上移动，该滑块的侧面与凸轮侧壁相吸并可在凸轮内侧的相邻两个第一卡合部间移动；当离合器合上状态下，所述滑块处于第一卡合部，通过动力输入轴的转动，与第二卡合部相接以带动从动件工作；当离合器分离状态下，动力输入轴不工作，通过从动轮的旋转，第二卡合部推动滑块移向凸轮小径侧面并完成第二卡合部与滑块的完全分离，从动轮在外力单独作用下旋转而主动轮与滑块不动；所述外壳主体的内端面设有环状限位凸起。

2.根据权利要求1所述的内置式离合器，其特征在于：所述主动件之凸轮的最大旋转半径小于所述从动件之拔块的最小旋转半径，所述主动件之凸轮的最小半径与滑块的直径叠加小于所述从动件之拔块的最小旋转半径；所述第一卡合部为一能够对滑块进行径向定位的凹口，该凹口由圆弧或两段线组成，当滑块与第一卡合部相接后，滑块随该凹口旋转而不产生径向移动；所述第二卡合部为一圆弧、二线段或一线段；在离合器合上状态下，该第二卡合部、第一卡合部同时与滑块连接，当所述第二卡合部设计成一条线时，其第二卡合部所受法向分力指向离轴心距离近的一端。

3.根据权利要求1所述的内置式离合器，其特征在于：所述凸轮为轴对称的梭形，凸轮的两侧面为外凸的弧形面，所述第一卡合部为内凹的弧形面，该凸轮的两侧面与第一卡合部平滑过渡。

4.根据权利要求1所述的内置式离合器，其特征在于：所述拔块设置在盘体上，该从动件的盘体为轴对称的梭形板状体，于盘体的最远端设置两个拔块。

5.根据权利要求1所述的内置式离合器，其特征在于：所述各拔块上对称设有两个第二卡合部，两第二卡合部之间突起有凸块，拔块与凸轮轴向位置对应交错，径向错开无干涉，滑块轴向同时与凸轮及拔块产生交错，该滑块同时滑入第一卡合部与第二卡合部之间，实现凸轮与拔块的径向连接并传输动力。

6.根据权利要求1所述的内置式离合器，其特征在于：所述盖体的内环面的外径与凸轮最大外径相等，内环面的轴向位置与拔块有交集，内环面的径向位置与拔块错开无干涉，该主动件的动力输入轴伸出外壳外。

7.根据权利要求1所述的内置式离合器，其特征在于：所述从动件上通过橡胶套连接装有磁环，所述磁环径向分布多对磁极，所述外壳侧面开孔并装有磁性感应元件，所述磁性感应元件通过电路板与外壳连接，所述磁性感应元件与磁环轴向位置对应且径向位置错开无干涉，所述磁性感应元件感应磁环的磁场变换并将其转换成信号输出给控制电路，通过控制电路的控制实现离合器输出端的位置判别，从而实现电机的智能化控制。

8.根据权利要求7所述的内置式离合器，其特征在于：所述磁性感应元件与磁环径向位置稳定且距离小于1mm，所述磁环为普通铁氧体材料。

9.根据权利要求1所述的内置式离合器，其特征在于：所述主动件的凸轮端设有与动力输入轴同心的定位凹孔，所述从动件盘体端设有与动力输出轴同心的定位凸轴，该定位凹孔与该定位凸轴可相互旋转地同心定位装配。

10.一种组合电机，其特征在于：包括轴向依次连接的电机、减速箱以及如前述权利要求1至9中任一项所述的内置式离合器，该电机、减速箱和内置式离合器通过一外套壳包覆结合为一体，或者该电机的外壳、减速箱的外壳和离合器的外壳通过增设扣合定位装置连接为一体；当电机通电时，动力由电机运行产生，经减速箱传递到离合器主动件的动力输入轴，由离合器之从动件的动力输出轴输出。