CN106208616A - 永磁齿轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种永磁齿轮，根据本发明的永磁齿轮，维持刚性而避免在与轴结合的螺栓结合时被破损的现象，从而确保产品的耐久性和可信度，维持足够的强度的同时降低产品的制造费用，从而提高生产率和通用性，另外帮助磁体的磁场形成而实现较大动力的传递，提高控制的准确性。

Description

永磁齿轮

技术领域

本发明涉及一种永磁齿轮，特别是，涉及一种在用于与轴结合的螺栓的结合时，维持刚性而不会被破损，并降低制造费用而能够提高生产率的永磁齿轮。

背景技术

已知的动力传递系统采用的是伴随着机械性接触的齿轮传递方式。一般而言，齿轮(gear)用于在两个或其以上的旋转轴之间传递旋转或动力，在插设在轴的圆盘状的旋转体上，形成等间距的凸起或锯齿(齿轮的轮齿)，这些凸起或锯齿互相啮合而进行旋转，由此不会打滑或者无能量损失地传递运动或动力。

齿轮可准确传递动力或旋转，可以以正确的速度比传递，结构也简单，且动力损失少、寿命长，因此广泛用于各种机械结构。

然而，这种机械式齿轮存在的问题是，齿轮之间啮合而运转时产生噪音，齿轮之间的啮合导致产生颗粒(particle)即尘埃粒子，长时间使用时耐久性降低。另外，还存在需要定期供应润滑油的缺点。

作为替代这种机械式齿轮使用的技术，近来在开发使用利用磁力吸引力及推斥力而以非接触式传递动力的永磁齿轮(magnet gear)。

针对上述的由颗粒引起的污染，永磁齿轮在要求高度洁净的LCD制造设备、半导体制造设备、制药设备、食品制造设备等上利用磁体，作为以非接触式传递动力的装置使用。

尤其，显示器中使用的玻璃或者用于传送大面积的半导体镜片的传送装置中，适用该永磁齿轮的例子越来越多。

然而，对于上述的永磁齿轮而言，当与旋转轴，即轴(shaft)结合的主体由金属材质的铝加工形成时，能够确保适当的刚性，但是存在有成本增加的问题。

另外，替代铝而使用由合成树脂形成的成型物时，在耦接用于结合轴的螺栓时将会发生螺栓拧紧引起的变形或损伤，并且承受不住较大动力传递而引起疲劳，会导致破损。

因此，亟需开发出一种永磁齿轮，通过解决上述的问题，维持刚性而在耦接与轴结合的螺栓时避免破损，并降低制造费用而提高生产率。

发明内容

本发明的实施例的目的在于提供一种永磁齿轮，使得耦接与轴结合的螺栓时，永磁齿轮维持刚性而不会破损，从而确保产品的耐久性和可信度。

另外，本发明的另一目的在于提供一种永磁齿轮，维持足够的强度的同时，降低产品的制造费用，从而提高生产率和通用性。

另外，本发明的另一目的在于提供一种永磁齿轮，帮助磁体的磁场形成，从而实现较大动力的传递，提高控制的准确性。

根据本发明的一方面，提供一种永磁齿轮，其包括：齿轮主体；磁体，其与所述齿轮主体外周面结合，N极和S极交替磁化；凸缘，其形成在所述齿轮主体的一侧，并插入结合有旋转运动的轴；及，金属材质的强度加强构件，其设置在所述凸缘内侧，用于加强所述凸缘的强度。

所述强度加强构件在所述齿轮主体的注射成型时可以插入于所述凸缘内侧。

所述强度加强构件可以由铝材质构成。

根据本发明的永磁齿轮，还可以包括金属支撑构件，其设置在所述齿轮主体和磁体之间，有助于所述磁体的磁场形成。

所述金属支撑构件可以由钢材质构成。

根据本发明的永磁齿轮还可以包括：第一螺栓孔，其形成在所述凸缘，用于与所述轴螺栓结合；第二螺栓孔，其形成在与所述强度加强构件的所述第一螺栓孔对应的位置。

根据本发明的永磁齿轮，维持刚性而避免在齿轮与轴螺栓结合时被破损的现象，从而确保产品的耐久性和可信度。

另外，可以维持足够的强度的同时，降低产品的制造费用，从而提高生产率和通用性。

另外，可以帮助磁体的磁场形成，从而实现较大动力的传递，提高控制的准确性。

附图说明

图1为本发明的一实施例中适用永磁齿轮的传送系统的主视图。

图2为本发明的一实施例中适用永磁齿轮的传送系统的侧视图。

图3为本发明的一实施例中永磁齿轮的立体图。

图4为本发明的一实施例中永磁齿轮的分解立体图。

图5为本发明的一实施例中永磁齿轮的剖面图。

附图标记

101：滚轮轴 102：滚筒

103：轴凸缘 104：框架

105：第一轴承 108：玻璃

109：驱动轴 110：轴支撑部

111：第二轴承 112：螺旋齿轮

113：驱动电机 200、200a、200b：永磁齿轮

210：齿轮主体 212：凸缘

214：第一螺栓孔 220：磁体

230：金属支撑构件 240：强度加强构件

244：第二螺栓孔

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细的说明。但是，本发明并不限定于在此描述的实施例，而是可以以其他形式变更或更加具体化。这些在此描述的实施例是为了使公开的内容更具体更完整，并且为了向本领域技术人员足够传递本发明思想而提供的。在整个说明书中，同样的附图标记表示同样的构成要素。

图1为本发明的一实施例中适用永磁齿轮的传送系统的主视图，图2为本发明的一实施例中适用永磁齿轮的传送系统的侧视图。

参照图1至图2，采用根据本发明的一实施例的永磁齿轮的传送系统的结构可以与现有技术中的利用机械式齿轮的传送系统相同。

如图1和图2所示，在系统两侧设有框架104，在所述框架104之间可以连接滚轮轴101。在所述滚轮轴101两侧部设置轴凸缘103，其用于支撑显示用玻璃或半导体用晶片(以下称为“玻璃”)108等。

在所述滚轮轴101上配置有多个滚筒102，其与所述滚轮轴101一同旋转而用于移动玻璃108。为了使所述滚轮轴101的旋转顺畅，所述框架104内部插设有第一轴承105。

所述滚轮轴101的末端连接有第一永磁齿轮200a，并与所述第一永磁齿轮200a以预定间距隔离而设置有第二永磁齿轮200b。所述第二永磁齿轮200b连接于驱动轴109，驱动轴109通过螺旋齿轮112连接于驱动电机113并接收动力。

所述驱动轴109被轴支撑部110所支撑，所述轴支撑部110内设置有第二轴承111而助力于驱动轴109的顺利旋转。

如上结构的传送系统，通过所述驱动电机113的驱动而旋转驱动轴109，随着驱动轴109的旋转，第二永磁齿轮200b也一同旋转。

另外，所述第二永磁齿轮200b和第一永磁齿轮200a通过相互磁力而旋转，通过第一永磁齿轮200a的旋转而滚轮轴101进行旋转，并且玻璃108进行移动。

在此，所述第一永磁齿轮200a和第二永磁齿轮200b以上下垂直相交的形式配置，但不限于此，也可以以所述第一永磁齿轮200a和第二永磁齿轮200b的旋转轴互相平行设置的水平配置形式构成传送系统。并且，永磁齿轮200a、200b的磁力磁化结构也可以是多种形式。

以下，对于如上所述的作为动力传递装置使用的永磁齿轮200a、200b进行更加详细的说明。

图3为本发明的一实施例中永磁齿轮的立体图，图4为本发明的一实施例中永磁齿轮的分解立体图，图5为本发明的一实施例中永磁齿轮的剖面图。

参照图3至图5，本发明的一实施例的永磁齿轮200大致包括：齿轮主体210；磁体220，其与所述齿轮主体210外周面结合，N极和S极交替磁化；凸缘212，其形成在所述齿轮主体210的一侧，插入结合有旋转运动的轴(未图示，参照图1和图2的滚轮轴和驱动轴)。

如图3所示，完整的所述永磁齿轮200在整体上呈圆筒形状。所述永磁齿轮200包括构成框架的齿轮主体210。

所述齿轮主体210为沿着轴向具有不同外径尺寸的圆筒形形状，在轴向上形成有中空，可以插设上述的轴而耦接。所述齿轮主体210的外周面结合固定有磁体220，在所述齿轮主体210的一侧形成有外径大于其他部分的凸缘212。

所述轴可从所述凸缘212侧插入而耦接。包括所述凸缘212的齿轮主体210可以是将合成树脂注射成型的射出物。

在所述凸缘212可以形成有第一螺栓孔214，用于与轴螺栓结合。即，轴通过凸缘212插设的状态下，通过第一螺栓孔214螺栓结合，从而轴和永磁齿轮200被固定。

然而，如上所述，所述凸缘212与齿轮主体210一同以合成树脂的射出物一体形成，其刚性低，因此与轴螺栓结合时，在拧紧螺栓时有可能产生变形。并且，通过轴传递动力时，传递较强的旋转力的同时，尤其在与轴结合的凸缘212部分有可能发生破损。

在已知技术中，为了防止上述现象并确保足够的刚性，由铝等金属材质构成齿轮主体210，但这将增加材料费，导致无利可图的问题。

因此，本发明的实施例中，在所述凸缘212内侧追加设置用于加强所述凸缘212的强度的金属材质的强度加强构件240。所述强度加强构件240可以形成为环状，其外径小于所述凸缘212部分，并以插入于所述凸缘212内部的形态适用。

例如，所述强度加强构件240可以在所述凸缘212形成凹槽而插入固定的方式设置，但在本实施例中，可以在通过喷射成型方式射出齿轮主体210时，在凸缘212内侧插入设置有所述强度加强构件240的结构一体形成。

如上所述，通过使用比一般射出物强度更高的强度加强构件240，确保与轴的螺栓结合时所需的足够的刚性，同时由于仅在体积小于凸缘212的部分采用了金属材质的强度加强构件240，因此，还可以相对地减少制造费用。

在此，所述强度加强构件240可以是将铝以环状加工而成，具体地，可以适用AL6062。当然，所述强度加强构件240不限于此，可以适用高强度的各种金属材质构成。

为了与轴螺栓结合，在对应于所述强度加强构件240的所述第一螺栓孔214的位置可以形成有第二螺栓孔244。因此，将螺栓(未图示)插入于第一螺栓孔214，则会贯通第二螺栓孔244并与轴连接，从而能够实现螺栓结合。

另一方面，如上所述，所述齿轮主体210外周面结合有磁体220。所述磁体220形成为内部贯通的环状，可以夹在所述齿轮主体210外周面而结合。所述磁体220沿着圆周交替N极和S极磁化，具体的磁化形态根据永磁齿轮200的配置形态所不同。

所述磁体220和齿轮主体210的结合可以用粘结剂来粘结，也可以使用热焊接等各种方式。

另外，在所述齿轮主体210和磁体220之间，可以追加设置有有助于所述磁体220的磁场形成的金属支撑构件230。

所述永磁齿轮200，替代一般的齿轮的锯齿，通过互相邻接的磁体220之间磁化的形态，根据由其磁化形态所产生的吸引力和推斥力而传递旋转力。

因此，通过所述金属支撑构件230顺利形成磁场，磁通量均匀分布，并且，其大小变大时永磁齿轮200之间能够传递较大旋转力，而且还能够顺利实现动力控制。

所述金属支撑构件230能够以钢制构成，具体可采用钢45C。当然，本发明并不限定于此，只要能够有助于磁体220的磁场形成的各种材质，均可适用在金属支撑构件230。

根据上述的本发明实施例中的永磁齿轮，维持刚性而避免在与轴结合的螺栓结合时不会被破损，从而能够确保产品的耐久性和可信度，维持足够的强度的同时能够降低产品的制造费用而提高生产率和通用性，帮助磁体的磁场形成，提高动力传递和控制的准确性。

以上对本发明的一实施例进行了说明，但是作为本领域技术人员，在不脱离权利要求书中记载的本发明的思想及领域范围的情况下，可以对本发明进行多种修改和变更。因此，如果变形实施中基本上包括本发明的权利要求书内的构成要素，则均视为属于本发明的技术范畴。

Claims (6)

1.一种永磁齿轮，其特征在于，包括：

齿轮主体；

磁体，其与所述齿轮主体外周面结合，N极和S极交替磁化；

凸缘，其形成在所述齿轮主体的一侧，并插入结合有旋转运动的轴；及

金属材质的强度加强构件，其设置在所述凸缘内侧，用于加强所述凸缘的强度。

2.根据权利要求1所述的永磁齿轮，其特征在于，所述强度加强构件在所述齿轮主体的注射成型时插入于所述凸缘内侧。

3.根据权利要求1所述的永磁齿轮，其特征在于，所述强度加强构件由铝材质构成。

4.根据权利要求1所述的永磁齿轮，其特征在于，还包括金属支撑构件，其设置在所述齿轮主体和磁体之间，有助于所述磁体的磁场形成。

5.根据权利要求4所述的永磁齿轮，其特征在于，所述金属支撑构件由钢材质构成。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的永磁齿轮，其特征在于，所述永磁齿轮还包括：

第一螺栓孔，其形成在所述凸缘，用于与所述轴螺栓结合；

第二螺栓孔，其形成在与所述强度加强构件的所述第一螺栓孔对应的位置。