CN105020287A - 机械离合结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械离合结构，包括一齿轮箱、一主动轮、一卡块和一被动轮，被动轮形成一凹室，主动轮和卡块设置于凹室内，齿轮箱的一动力输出轴与主动轮传动连接，卡块与齿轮箱上表面可移动地磁性吸附连接，被动轮通过卡块与主动轮传动连接，凹室内壁至少形成一第一转向凹槽和至少一第二转向凹槽；主动轮形成抵推面；第一转向凹槽包括一第一圆弧面和一第一平面，第一平面与第一圆弧面所在的空间上的圆周面相切；第二转向凹槽包括一第二圆弧面和一第二平面，第二平面与第二圆弧面所在的空间上的圆周面相切。由于采用了本发明的一种机械离合结构，具有结构简单、力矩传送均匀一致、生产成本低以及性能稳定的优点。

Description

机械离合结构

技术领域

本发明涉及一种离合结构，尤其涉及一种机械离合结构。

背景技术

随着电机技术的发展，电机已经广泛的应用在了我们的生活中。比如由电机带动窗帘移动，就成为了可由电机控制的电动窗帘，方便了人们的生活。以电动的开合式窗帘(简称开合帘)为例，其采用电机作为驱动动力控制开合帘的开闭。开合式窗帘的电机驱动系统的结构通常包括有电机、传动皮带、导轨、滑轮、及作为动作部分带动窗帘展开收拢的滑车，电机通常都挂在轨道的外端，电机通过传动皮带带动滑车在导轨上滑动，带动窗帘打开或者闭合。

可是对于普通电动窗帘系统来说，由于带动窗帘布的滑车是与电机传动带连接的，因此对于电动窗帘来说，当电机停转的时候，带动窗帘布的滑车是不能直接靠外力移动的，尤其是当电机停电时，人们甚至不能手动拉动窗帘使其开或闭，使用较为不便。为此，现有的一些电机内部设置了离合机构，可以控制电机机芯的输出轴在与连接外部的输出轴的连接与分开，实现用户对窗帘的手动操作和电动控制的切换。

当前在开合帘电机市场上，为了达到开合帘电机操作自如的功能存在二种主要形似的离合结构，其一是电磁离合；其二是离心力原理的机械离合。电磁离合成本高且因制作差异从而导致工作的不稳定性，主、被动轮间的抱合力一致性不够好使得最终产品的扭矩非常不稳定。而目前市场上的以离心力原理制作的机械离合器不能从结构上保证链接体（钢珠或钢柱体）在电机停止运转或停电时脱离链接运转时的位置，使得主、被动轮不能在结构上保证有效脱离，其工作不理想和性能不稳定。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种机械离合结构，当开合帘电机在停止或停电状态下，用户可以手拉开启或手拉闭合窗帘，其具有结构简单、力矩传送均匀一致、生产成本低以及性能稳定的优点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种机械离合结构，包括一齿轮箱、一主动轮、一卡块和一被动轮，所述被动轮形成一凹室，所述主动轮和所述卡块设置于所述凹室内，所述齿轮箱的一动力输出轴与所述主动轮传动连接，所述卡块与所述齿轮箱上表面可移动地磁性吸附连接，所述被动轮通过所述卡块与所述主动轮传动连接，所述凹室内壁至少形成一第一转向凹槽和至少一第二转向凹槽；所述主动轮形成抵推面；

当所述抵推面沿一第一方向将所述卡块抵推入所述第一转向凹槽时，所述被动轮通过所述卡块接受所述抵推面沿所述第一方向的抵推；

当所述抵推面沿一第二方向将所述卡块抵推入所述第二转向凹槽时，所述被动轮通过所述卡块接受所述抵推面沿所述第二方向的抵推；

所述第一转向凹槽包括一第一圆弧面和一第一平面，所述第一圆弧面连接于所述第一转向凹槽的第一方向侧且所述第一平面与所述第一圆弧面所在的空间上的圆周面相切；

所述第二转向凹槽包括一第二圆弧面和一第二平面，所述第二圆弧面连接于所述第二转向凹槽的第二方向侧且所述第二平面与所述第二圆弧面所在空间上的圆周面相切。

本发明的进一步改进在于，所述凹室内壁包括复数个第三圆弧面；

所述第一圆弧面与相邻的一第三圆弧面连接；所述第一平面连接一所述第二平面或一所述第三圆弧面；

所述第二圆弧面与相邻的一第三圆弧面连接；所述第二平面连接一所述第一平面或一所述第三圆弧面。

本发明的进一步改进在于，所述第一转向凹槽和所述第二转向凹槽个数相同，且所述第一转向凹槽和所述第二转向凹槽沿所述凹室内壁间隔布设。

本发明的进一步改进在于，所述第一转向凹槽和所述第二转向凹槽个数分别为二。

本发明的进一步改进在于，所述主动轮的一侧形成所述抵推面，所述主动轮的另一侧形成弧形面。

本发明的进一步改进在于，所述抵推面包括相互呈一预设角度的一第一抵推面和一第二抵推面；所述主动轮呈缺口圆盘形；

当所述第一抵推面沿一第一方向将所述卡块抵推入所述第一转向凹槽时，所述被动轮通过所述卡块接受所述第一抵推面沿所述第一方向的抵推；

当所述第二抵推面沿一第二方向将所述卡块抵推入所述第二转向凹槽时，所述被动轮通过所述卡块接受所述第二抵推面沿所述第二方向的抵推。

本发明的进一步改进在于，所述第一抵推面和所述第二抵推面之间形成一间隔平面。

本发明的进一步改进在于，所述卡块呈球体或圆柱体。

本发明的进一步改进在于，还包括一底座，所述底座中部形成通孔并固定于所述齿轮箱上，所述动力输出轴穿设于所述通孔内；所述卡块与所述底座可移动地磁性吸附连接。

本发明的进一步改进在于，所述底座为一轴承座，所述底座的轴承外圈固定于所述齿轮箱上，所述被动轮套设固定于所述底座的轴承内圈上。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：

第一转向凹槽和第二转向凹槽的采用，使得本发明的机械离合结构能够快速并有效地离合；第一抵推面用于将卡块推入第一转向凹槽，第二抵推面用于将卡块推入第二转向凹槽；第一平面的采用保证了卡块在第一抵推面的抵推下能够沿第一方向顺利卡入第一转向凹槽，同时在齿轮箱输出轴停止时为卡块提供反作用力，使得卡块在第二抵推面的推力和第一平面反作用力的合力作用下能够顺利从第一转向凹槽脱出，保证齿轮箱输出轴向第一方向旋转时，离合机构能够迅速进入“离”的状态；第二平面的采用保证了卡块在第二抵推面的抵推下能够沿第二方向顺利卡入第二转向凹槽，同时在齿轮箱输出轴停止时为卡块提供反作用力，使得卡块在第一抵推面的推力和第二平面反作用力的合力作用下能够顺利从第二转向凹槽脱出，保证动力输出轴向第二方向旋转时离合机构能够迅速进入“离”的状态；第一平面和第二平面的采用保证了本发明离合机构双向转动时的迅速及稳定的离合。主动轮呈缺口圆盘形，缩短了第一抵推面与第二抵推面之间的距离和高效的抵推，从而当齿轮箱输出轴停止时主动轮经过软件程序设计只需经过很小的回转角度，主动轮的第二抵推面即可撞击卡块，从而使卡快沿第一平面返回至第一抵推面与第二抵推面之间的凹陷部脱离被动轮，即离合机能够更迅速有效地进入“离”的状态，防止主、被动轮不能脱离的情况发生。卡块与底座可移动地磁性吸附连接使得底座的导磁层与卡块间产生磁性摩擦力，同时卡块在主动轮推动下产生离心力，离心力和磁性摩擦力的共同配合实现了卡块被顺利推入第一或第二转向凹槽内。

附图说明

图1为本发明机械离合结构实施例一的第一分解结构示意图；

图2为本发明机械离合结构实施例一的第二分解结构示意图；

图3为本发明机械离合结构实施例一的第三分解结构示意图；

图4为本发明机械离合结构实施例一的第四分解结构示意图；

图5为本发明机械离合结构实施例一的内部连接结构示意图；

图6为本发明机械离合结构的运作原理流程图；

图7为本发明机械离合结构实施例二的被动轮凹室的结构示意图；

图8为本发明机械离合结构实施例三的被动轮凹室的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图1-图4，本发明实施例一的一种机械离合结构，包括一齿轮箱1、一主动轮2、一卡块3和一被动轮4，被动轮4形成一凹室41，主动轮2和卡块3设置于凹室41内，齿轮箱1的一动力输出轴11与主动轮2传动连接，卡块3呈圆柱体（在其他实施例中也可采用球体）。卡块3通过底座6与齿轮箱1上表面可移动地磁性吸附连接，被动轮4通过卡块3与主动轮2传动连接，凹室41内壁至少形成一第一转向凹槽411和至少一第二转向凹槽412；主动轮2形成抵推面；当抵推面沿一第一方向将卡块3抵推入第一转向凹槽411时，被动轮4通过卡块3接受抵推面沿第一方向的抵推（此时被动轮4转动从而产生了合的作用）；当抵推面沿一第二方向将卡块3抵推入第二转向凹槽412时，被动轮4通过卡块3接受抵推面沿第二方向的抵推。主动轮2的一侧形成抵推面，主动轮2的另一侧形成弧形面。

还包括一底座5，底座5中部形成通孔并固定于齿轮箱1上，动力输出轴11穿设于通孔内；卡块3与底座5可移动地磁性吸附连接。底座5为一轴承座，底座5的轴承外圈固定于齿轮箱1上，被动轮4套设固定于底座5的轴承内圈上。底座5的轴承内圈内设置有一导磁层6，卡块3采用磁性材料。

最后，通过一与被动轮4传动连接的输出轴7，实现对窗帘的传动。

请参阅图5，第一转向凹槽411包括一第一圆弧面4111和一第一平面4112，第一圆弧面4111连接于第一转向凹槽411的第一方向侧且第一平面4112与第一圆弧面4111所在空间上的圆周面相切；

第二转向凹槽412包括一第二圆弧面4121和一第二平面4122，第二圆弧面4121连接于第二转向凹槽412的第二方向侧且第二平面4122与第二圆弧面4121所在的空间上的圆周面相切。

凹室41内壁包括复数个第三圆弧面413；第一圆弧面4111与相邻的一第三圆弧面413连接；第一平面4112连接一第二平面4122或一第三圆弧面413；第二圆弧面4121与相邻的一第三圆弧面413连接；第二平面4122连接一第三圆弧面413。

第一转向凹槽411和第二转向凹槽412个数分别为二，且第一转向凹槽411和第二转向凹槽412沿凹室41内壁间隔布设。

抵推面包括相互呈一预设角度的一第一抵推面21和一第二抵推面22；本实施例中主动轮2呈缺口圆盘形；在其他实施例中，第一抵推面21和第二抵推面22也可直接相连，之间不形成间隔平面23。在另一实施例中，主动轮2也可呈D形，主动轮2的一侧形成抵推面，主动轮2的另一侧为弧形面。

当第一抵推面21沿一第一方向将卡块3抵推入第一转向凹槽411时，被动轮4通过卡块3接受第一抵推面21沿第一方向的抵推；

当第二抵推面22沿一第二方向将卡块3抵推入第二转向凹槽412时，被动轮4通过卡块3接受第二抵推面22沿第二方向的抵推。

第一抵推面21和第二抵推面22之间形成一间隔平面23。

请参见图5、6，本发明的工作过程如下：

当动力输出轴11向第一方向转动时，动力输出轴11带动主动轮2向第一方向旋转，卡块3在第一抵推面21的抵推下沿第一方向旋转，并在离心力和底部磁性摩擦力的共同作用下滑入一第一转向凹槽411，此时第一圆弧面4111对卡块3起到限位作用，从而使得被动轮4通过卡块3与主动轮2沿第一方向传动，实现了机械离合结构动力输出轴11向第一方向转动时的“合”的状态，主动轮2继续转动时，第一抵推面21通过卡块3带动被动轮4沿第一方向转动。接着，当控制停止动力输出轴11转动时，动力输出轴11可在停止前在预设程序控制下向第二方向旋转一预设角度，接着动力输出轴11带动主动轮2的第二抵推面22撞击卡块3，卡块3会在第二抵推面22的推力和第一平面4112反作用力的合力作用下自第一转向凹槽411脱出，此时被动轮4与主动轮2在结构上完全脱离，被动轮4可自由旋转，实现了机械离合结构动力输出轴11向第一方向转动时的“离”状态。在个别意外情况下，而当主动轮2带动被动轮4转动过程中突然停电时，动力输出轴11直接停止，当被动轮4与卡块3具有足够的惯性时，被动轮4与卡块3在惯性的作用下继续向第一方向旋转一定角度，接着卡块3撞击第二抵推面22，并在第二抵推面22的推力和第一平面4112反作用力的合力作用下自第一转向凹槽411脱出；此时被动轮4与主动轮2在结构上完全脱离，被动轮4可自由旋转，实现了机械离合结构动力输出轴11向第一方向转动时的“离”的状态。如当被动轮4和卡块3没有足够的惯性而未能完全进入“离”状态时，对于安装于窗帘的本发明，只需稍微拉动窗帘即可，实现进入“离”状态。

同样的，当动力输出轴11向第二方向转动时，动力输出轴11带动主动轮2向第二方向旋转，卡块3在第二抵推面22的抵推下沿第二方向旋转，并在离心力和底部磁性摩擦力的作用下滑入一第二转向凹槽412，此时第二圆弧面4121对卡块3起到限位作用，从而使得被动轮4通过卡块3与主动轮2沿第二方向固定，实现了机械离合结构向第二方向转动时的“合”的状态，主动轮2继续转动时，第二抵推面22通过卡块3带动被动轮4沿第二方向转动。接着，当控制停止动力输出轴11转动时，动力输出轴11可在停止前在预设程序控制下向第一方向旋转一预设角度，接着动力输出轴11带动主动轮2的第二抵推面22撞击卡块3，卡块3会在第一抵推面21的推力和第二平面4122反作用力的合力作用下自第二转向凹槽412脱出，此时被动轮4与主动轮2在结构上脱离，被动轮4可自由旋转，实现了机械离合结构动力输出轴11向第二方向转动时的“离”的状态。当遇到个别停电情况时，工作过程与当动力输出轴11向第已方向转动时的过程类同。

请参阅图7，本发明实施例二的一种机械离合结构，其结构与实施例一结构基本相同，其区别在于：被动轮4的凹室41的第一平面4112与一相邻第二平面4122相连，且两第一平面4112呈一固定夹角，两第二平面4122也呈该固定夹角。

请参阅图8，本发明实施例三的一种机械离合结构，其结构与实施例一结构基本相同，其区别在于：第一转向凹槽411和第二转向凹槽412个数分别为一。且第一转向凹槽411和第二转向凹槽412分别布设于凹室41的两侧，第一平面4112与第二平面4122呈一固定夹角。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械离合结构，包括一齿轮箱、一主动轮、一卡块和一被动轮，所述被动轮形成一凹室，所述主动轮和所述卡块设置于所述凹室内，所述齿轮箱的一动力输出轴与所述主动轮传动连接，所述卡块与所述齿轮箱上表面可移动地磁性吸附连接，所述被动轮通过所述卡块与所述主动轮传动连接，其特征在于，所述凹室内壁至少形成一第一转向凹槽和至少一第二转向凹槽；所述主动轮形成抵推面；

当所述抵推面沿一第一方向将所述卡块抵推入所述第一转向凹槽时，所述被动轮通过所述卡块接受所述抵推面沿所述第一方向的抵推；

当所述抵推面沿一第二方向将所述卡块抵推入所述第二转向凹槽时，所述被动轮通过所述卡块接受所述抵推面沿所述第二方向的抵推；

所述第一转向凹槽包括一第一圆弧面和一第一平面，所述第一圆弧面连接于所述第一转向凹槽的第一方向侧且所述第一平面与所述第一圆弧面所在的空间上的圆周面相切；

所述第二转向凹槽包括一第二圆弧面和一第二平面，所述第二圆弧面连接于所述第二转向凹槽的第二方向侧且所述第二平面与所述第二圆弧面所在的空间上的圆周面相切。

2.根据权利要求1所述的机械离合结构，其特征在于，所述凹室内壁包括复数个第三圆弧面；

所述第一圆弧面与相邻的一第三圆弧面连接；所述第一平面连接一所述第二平面或一所述第三圆弧面；

所述第二圆弧与相邻的一第三圆弧面连接；所述第二平面连接一所述第一平面或一所述第三圆弧面。

3.根据权利要求2所述的机械离合结构，其特征在于，所述第一转向凹槽和所述第二转向凹槽个数相同，且所述第一转向凹槽和所述第二转向凹槽沿所述凹室内壁间隔布设。

4.根据权利要求3所述的机械离合结构，其特征在于，所述第一转向凹槽和所述第二转向凹槽个数分别为二。

5.根据权利要求2-4任一项所述的机械离合结构，其特征在于，所述主动轮的一侧形成所述抵推面，所述主动轮的另一侧形成弧形面。

6.根据权利要求5所述的机械离合结构，其特征在于，所述抵推面包括相互呈一预设角度的一第一抵推面和一第二抵推面；所述主动轮呈缺口圆盘形；

当所述第一抵推面沿一第一方向将所述卡块抵推入所述第一转向凹槽时，所述被动轮通过所述卡块接受所述第一抵推面沿所述第一方向的抵推；

当所述第二抵推面沿一第二方向将所述卡块抵推入所述第二转向凹槽时，所述被动轮通过所述卡块接受所述第二抵推面沿所述第二方向的抵推。

7.根据权利要求6所述的机械离合结构，其特征在于，所述第一抵推面和所述第二抵推面之间形成一间隔平面。

8.根据权利要求7所述的机械离合结构，其特征在于，所述卡块呈球体或圆柱体。

9.根据权利要求8所述的机械离合结构，其特征在于，还包括一底座，所述底座中部形成通孔并固定于所述齿轮箱上，所述动力输出轴穿设于所述通孔内；所述卡块与所述底座可移动地磁性吸附连接。

10.根据权利要求9所述的机械离合结构，其特征在于，所述底座为一轴承座，所述底座的轴承外圈固定于所述齿轮箱上，所述被动轮套设固定于所述底座的轴承内圈上。