CN108506365A - 一种新型离合器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型离合器，属于离合器技术领域。其包括外壳一、回转机构和吸合机构；回转机构一端通过轴承转动，另一端与外部连接；吸合机构包括卡合装置和动力装置，动力装置内设有外接电源的电磁线圈，回转机构可在电磁线圈的磁力作用下与卡合装置卡合固定。本发明的回转机构可在外力的作用下转动，当需要制动时，通过对电磁线圈通电使电磁线圈产生磁场，对回转机构产生磁力吸引，使回转机构位移到卡合装置处，与卡合装置卡合制动。同时，使用电磁线圈来作为动力装置，控制操作简单方便，同时还可以通过改变通电的电磁线圈的数量来改变磁场的强度，从而改变回转机构所受到的磁力吸引的强度，使得离合器的使用场合和范围更加地广泛可调。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型离合器，属于离合器技术领域。
背景技术
离合器类似于开关，接合或断离动力传递作用。
离合器机构其主动部分与从动部分可以暂时分离，又可以逐渐接合，并且在传动过程中还要有可能相对转动。离合器的主动件与从动件之间不可采用刚性联系。任何形式的汽车都有离合装置，只是形式不同而已。现有机械离合器大多为有接触离合模式，采用摩擦片来达到力的传递，易磨损、噪音大、使用寿命短。
电磁离合器又称电磁联轴节。它是应用电磁感应原理和内外摩擦片之间的摩擦力，使机械传动系统中两个旋转运动的部件，在主动部件不停止旋转的情况下，从动部件可以与其结合或分离的电磁机械连接器，是一种自动执行的电器。电磁离合器可以用来控制机械的起动、反向、调速和制动等。它具有结构简单、动作较快、控制能量小、便于远距离控制；体积虽小，能传递较大的转矩；用作制动控制时，具有制动迅速且平稳的优点，所以电磁离合器广泛地应用于各种加工机床和机械传动系统中。然而电磁吸附离合耗能大、要连续供电、电磁能量密度不高导致效率低；其自身体积虽小，但是使用时必须带发电机导致整体体积大、易发热造成电能损耗浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种体积小、效率高、磨损低、使用寿命长的机械、不需要连续供电、节省能源、电磁相结合的新型离合器。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种新型离合器，包括外壳一，还包括设置在外壳一内的回转机构和吸合机构；所述回转机构一端设置在外壳一内通过轴承转动，另一端长出外壳一用于与外部连接；所述吸合机构包括卡合装置和动力装置，所述动力装置内设有外接电源的电磁线圈，所述回转机构可在电磁线圈的磁力作用下与卡合装置卡合固定。
进一步地，所述回转机构包括回转盘和轴承座；所述轴承座与外壳一相配合形成离合器的壳体；所述回转盘包括转轴端和绕转轴端呈环形凹槽状设置的一体式凹槽端；所述轴承座与回转盘的凹槽端卡合形成轴承位，所述轴承位内设置轴承；所述回转盘的转轴端穿透轴承座中间的通孔一伸出壳体。
回转盘通过轴承与轴承座之间形成回转运动不关联，当回转盘转动时，轴承座保持静止。
进一步地，所述卡合装置包括吸合盘和连接盘；所述动力装置包括绕线槽和设置在绕线槽内的电磁线圈；所述绕线槽卡在回转盘的凹槽端内；所述吸合盘与回转盘端面固定连接，且吸合盘上设有卡槽；所述连接盘包括盘面和设置在盘面中间的一体式转轴；所述盘面上设有与卡槽相配合的卡齿，所述一体式转轴与外壳一通过轴承连接；连接盘可在电磁线圈的作用下与吸合盘卡合。
进一步地，所述回转盘的端面还设有若干弧形通孔。
进一步地，所述回转盘的凹槽端包括环形同心的内圈凹槽一和外圈凹槽二；所述轴承座包括端板和设置在端板上带有通孔一的薄壁凸台；所述薄壁凸台可以嵌入凹槽一内与回转盘配合形成轴承位；所述绕线槽也呈环形凹槽状，带有凹槽三；绕线槽整体卡入凹槽二内，电磁线圈设置在凹槽三内。
进一步地，所述吸合盘中间设有通孔二；所述卡槽绕通孔二呈环状设置，且为弧形斜槽。
进一步地，所述连接盘和吸合盘之间还设有弹片，所述弹片与连接盘固定连接。
进一步地，还包括锁紧机构；所述锁紧机构作用于卡合装置上，且在锁紧机构外设有外壳二。
进一步地，所述锁紧机构包括两个锁紧装置和推盘；所述锁紧装置一端设有电磁铁，另一端与推盘固定连接。
进一步地，所述的每个锁紧装置均包括导向架、导向块、连杆一、连杆二、连杆三、与推盘一体式垂直连接的推杆一和推杆二；所述导向架一端固定在外壳一上，另一端固定电磁铁；且电磁铁中间设有导向滑道；所述导向块设置在导向滑道里；所述连杆一的一端与导向块铰接，另一端与连杆二的一端铰接，连杆二的另一端与推杆一的一端铰接；所述连杆二呈折角状；连杆三的一端与连杆二折角处铰接，另一端与推杆二的一端铰接。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明采用机械、电磁相结合的形式来实现力的传递，效率高、磨损低、使用寿命长，同时电磁非长期吸合，节省电能的消耗；体积小、无噪音；其回转机构可在外力的作用下转动，当需要将回转机构的转动状态切换到静止状态时，可以通过对电磁线圈通电，使得电磁线圈产生磁场，对回转机构产生磁力吸引，从而使得回转机构位移到卡合装置处，与卡合装置卡合制动；卡合固定后，电磁线圈可以断电，而回转机构和卡合装置仍然可以相互卡住。同时，使用电磁线圈来作为动力装置，不但能够使得该控制操作简单方便，同时还可以通过改变通电的电磁线圈的数量来改变磁场的强度，从而改变回转机构所受到的磁力吸引的强度，使得离合器的使用场合和范围更加地广泛可调；锁紧装置有效地增加了卡合的可靠性。
附图说明
图1为本发明的实施例一的全剖结构示意图。
图2为本发明的回转盘立体结构示意图。
图3为本发明的回转盘的正视结构示意图。
图4为图3的A-A剖面的结构示意图。
图5为本发明的轴承座的结构示意图。
图6为本发明的吸合盘的立体结构示意图。
图7为本发明的连接盘的全剖结构示意图。
图8为本发明的绕线槽的立体结构示意图。
图9为本发明的绕线槽的全剖结构示意图。
图10为本发明的实施例二的全剖结构示意图。
附图中：1为外壳一，2为回转盘，21为转轴端，22为凹槽端，221为凹槽一，222为凹槽二，223为弧形通孔，3为轴承座，31为端板，32为薄壁凸台，33为通孔一，4吸合盘，41为通孔二，42为卡槽，43为定位安装孔，5为连接盘，51为盘面，52为一体式转轴，53为卡齿，6为绕线槽，61为凹槽三，7为弹片，8为导向架，9为导向块，10为连杆一，11为连杆二，12为连杆三，13为推盘，14为推杆一，15为推杆二，16为外壳二,17为电磁铁。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例一
参见图1-图9，本实施例包括外壳一1、回转机构和吸合机构。
回转机构包括回转盘2和轴承座3。
轴承座3包括端板31和设置在端板31中间的一体式的薄壁凸台32，薄壁凸台32中间为通孔一33，通孔一33贯穿轴承座3端板31。
回转盘2包括转轴端21和一体式凹槽端22。凹槽端22包括以转轴端21中心线为中心的内圈凹槽一221和外圈凹槽一222，且在凹槽端22底部端面上设有若干均布的弧形通孔223。
在安装时，回转盘2的转轴端21穿过轴承座3的通孔一33，同时轴承座3的薄壁凸台32嵌入回转盘2的内圈凹槽一221内，薄壁凸台32的外壁与凹槽一221的外圈内壁间隙配合，薄壁凸台32的内壁与凹槽一221的内圈内壁形成轴承位，供安装轴承所用。在回转盘2旋转时，由于轴承的作用，轴承座3保持静止。
吸合机构包括卡合装置和动力装置。
卡合装置包括吸合盘4和连接盘5。
吸合盘4为板状圆盘，中间设有通孔二41，绕通孔二41设有若干均布的卡槽42。卡槽42呈环状设置，且为弧形斜槽，从卡槽42的一端到另一端的深度不断加深直至贯穿吸合盘4，且每个卡槽42的倾斜方向一致。在每个相临的卡槽42之间还设有定位安装孔43，可在安装的时候辅助定位，供吸合盘4和回转盘2端部连接固定。
连接盘5包括盘面51和设置在盘面51中间的一体式转轴52，为金属制品。盘面51上设有与卡槽42相配合的卡齿53。一体式转轴52与外壳一1通过轴承连接，在连接盘5转动的时候，外壳一1可以保持静止。
动力装置包括绕线槽6和设置在绕线槽6内的电磁线圈。
绕线槽6呈环形凹槽状，带有凹槽三61，电磁线圈设置在凹槽三61内。在装配时，绕线槽6整体卡入回转盘2的凹槽一222内。
在连接盘5的盘面51和吸合盘4之间还设有弹片7，弹片7与连接盘5的盘面51固定连接。
外壳一1和轴承座3配合固定连接，形成离合器的整体外壳。
在正常工作时，回转盘2和连接盘5在轴承的作用下均可各自转动，绕线槽6和吸合盘4跟随回转盘2转动，弹片7跟随连接盘5转动。当需要制动时，将电磁线圈通电后，即可使得电磁线圈周围产生磁场，该磁场可对连接盘5产生磁力吸引。设置在回转盘2底部的弧形通孔223可以增加磁场的有效磁通量，使得电磁线圈对连接盘5的作用更加稳定可靠。连接盘5受到磁力吸引后，向吸合盘4移动靠近，连接盘5上的卡齿53卡入卡槽42中。此时，由于卡槽42深度的倾斜式设置，大大增加了在旋转状态下，卡齿53和卡槽42的有效卡合；而弹片7的设置则可以在连接盘5的盘面51和吸合盘4之间起到一定的缓冲作用，使得制动动作更加的平稳的同时，也减少了零部件的磨损率，提高了零部件的使用寿命。同时，控制电磁线圈的通电数量，即可改变磁场的强度，操作起来既方便又简单，还能扩大离合器的适用范围。
实施例二
参见图2-10，本实施例包括外壳一1、外壳二16、回转机构、吸合机构和锁紧机构。
回转机构包括回转盘2和轴承座3。
轴承座3包括端板31和设置在端板31中间的一体式的薄壁凸台32，薄壁凸台32中间为通孔一33，通孔一33贯穿轴承座3端板31。
回转盘2包括转轴端21和一体式凹槽端22。凹槽端22包括以转轴端21中心线为中心的内圈凹槽一221和外圈凹槽一222，且在凹槽端22底部端面上设有若干均布的弧形通孔223。
在安装时，回转盘2的转轴端21穿过轴承座3的通孔一33，同时轴承座3的薄壁凸台32嵌入回转盘2的内圈凹槽一221内，薄壁凸台32的外壁与凹槽一221的外圈内壁间隙配合，薄壁凸台32的内壁与凹槽一221的内圈内壁形成轴承位，供安装轴承所用。在回转盘2旋转时，由于轴承的作用，轴承座3保持静止。
吸合机构包括卡合装置和动力装置。
卡合装置包括吸合盘4和连接盘5。
吸合盘4为板状圆盘，中间设有通孔二41，绕通孔二41设有若干均布的卡槽42。卡槽42呈环状设置，且为弧形斜槽，从卡槽42的一端到另一端的深度不断加深直至贯穿吸合盘4，且每个卡槽42的倾斜方向一致。在每个相临的卡槽42之间还设有定位安装孔43，可在安装的时候辅助定位，供吸合盘4和回转盘2端部连接固定。
连接盘5包括盘面51和设置在盘面51中间的一体式转轴52，为金属制品。盘面51上设有与卡槽42相配合的卡齿53。一体式转轴52与外壳一1通过轴承连接，在连接盘5转动的时候，外壳一1可以保持静止。
动力装置包括绕线槽6和设置在绕线槽6内的电磁线圈。
绕线槽6呈环形凹槽状，带有凹槽三61，电磁线圈设置在凹槽三61内。在装配时，绕线槽6整体卡入回转盘2的凹槽一222内。
外壳一1和轴承座3配合固定连接，将除了回转盘2的转轴端21之外的回转机构和吸合机构均包围保护在内。
锁紧机构包括两个锁紧装置和推盘13。
每个锁紧装置均包括导向架8、导向块9、连杆一10、连杆二11、连杆三12、与推盘13一体式垂直连接的推杆一14和推杆二15。导向架8一端固定在外壳一1上，另一端固定有电磁铁17；且电磁铁17中间设有导向滑道。导向块9设置在导向滑道里。
连杆一10的一端与导向块9铰接，另一端与连杆二11的一端铰接，连杆二11的另一端与推杆一14的一端铰接。连杆二11呈折角状，连杆三12的一端与连杆二11折角处铰接，另一端与推杆二15的一端铰接。
推盘13设置在外壳一1内，与连接盘5相临，且在推盘13和连接盘5之间还设有一个弹片7，该弹片7与推盘13和连接盘5之间均为固定连接。推杆一14和推杆二15穿透外壳一1的壳体，分别与连杆二11和连杆三12铰接。
外壳二16内部中空，固定在外壳一1的端面上，将锁紧机构包围保护在内。
在正常工作时，回转盘2在轴承的作用下可自由转动，绕线槽6和吸合盘4跟随回转盘2转动。当需要制动时，将电磁线圈通电后，即可使得电磁线圈周围产生磁场，该磁场可对连接盘5产生磁力吸引。设置在回转盘2底部的弧形通孔223可以增加磁场的有效磁通量，使得电磁线圈对连接盘5的作用更加稳定可靠。连接盘5受到磁力吸引后，向吸合盘4移动靠近，连接盘5上的卡齿53卡入卡槽42中。此时，由于卡槽42深度的倾斜式设置，大大增加了在旋转状态下，卡齿53和卡槽42的有效卡合。同时，控制电磁线圈的通电数量，即可改变磁场的强度，操作起来既方便又简单，还能扩大离合器的适用范围。
锁紧机构的设置，可以大大增加离合器制动的可靠程度。只需要对电磁铁17通电，电磁铁17产生磁性，即可推动导向块9运动。当导向块9向着吸合盘4的方向运动时，通过各个连杆、推杆的作用，可将力作用在推盘13上，从而通过弹片7的传递，将力作用到连接盘5上，从而增加了连接盘5所受到的力，提高了连接盘5和吸合盘4之间卡合的可靠性。而当需要释放该作用力的时候，只要对电磁铁17反向通电，即可引导导向块9向着远离吸合盘4的方向运动，从而带动推盘13远离连接盘5，通过弹片7的作用，将连接盘5带动一起移动，从而使得连接盘5上的卡齿53脱离卡槽42，回转盘2又恢复到自由转动状态。
弹片7的设置则可以在推盘13和连接盘5的盘面51之间起到一定的缓冲作用，使得制动动作更加的平稳的同时，也减少了零部件的磨损率，提高了零部件的使用寿命。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种新型离合器，包括外壳一，其特征在于：还包括设置在外壳一内的回转机构和吸合机构；所述回转机构一端设置在外壳一内通过轴承转动，另一端长出外壳一用于与外部连接；所述吸合机构包括卡合装置和动力装置，所述动力装置内设有外接电源的电磁线圈，所述回转机构可在电磁线圈的磁力作用下与卡合装置卡合固定。
2.根据权利要求1所述的新型离合器，其特征在于：所述回转机构包括回转盘和轴承座；所述轴承座与外壳一相配合形成离合器的壳体；所述回转盘包括转轴端和绕转轴端呈环形凹槽状设置的一体式凹槽端；所述轴承座与回转盘的凹槽端卡合形成轴承位，所述轴承位内设置轴承；所述回转盘的转轴端穿透轴承座中间的通孔一伸出壳体。
3.根据权利要求2所述的新型离合器，其特征在于：所述卡合装置包括吸合盘和连接盘；所述动力装置包括绕线槽和设置在绕线槽内的电磁线圈；所述绕线槽卡在回转盘的凹槽端内；所述吸合盘与回转盘端面固定连接，且吸合盘上设有卡槽；所述连接盘包括盘面和设置在盘面中间的一体式转轴；所述盘面上设有与卡槽相配合的卡齿，所述一体式转轴与外壳一通过轴承连接；连接盘可在电磁线圈的作用下与吸合盘卡合。
4.根据权利要求2所述的新型离合器，其特征在于：所述回转盘的端面还设有若干弧形通孔。
5.根据权利要求3所述的新型离合器，其特征在于：所述回转盘的凹槽端包括环形同心的内圈凹槽一和外圈凹槽二；所述轴承座包括端板和设置在端板上带有通孔一的薄壁凸台；所述薄壁凸台可以嵌入凹槽一内与回转盘配合形成轴承位；所述绕线槽也呈环形凹槽状，带有凹槽三；绕线槽整体卡入凹槽二内，电磁线圈设置在凹槽三内。
6.根据权利要求3所述的新型离合器，其特征在于：所述吸合盘中间设有通孔二；所述卡槽绕通孔二呈环状设置，且为弧形斜槽。
7.根据权利要求3所述的新型离合器，其特征在于：所述连接盘和吸合盘之间还设有弹片，所述弹片与连接盘固定连接。
8.根据权利要求1所述的新型离合器，其特征在于：还包括锁紧机构；所述锁紧机构作用于卡合装置上，且在锁紧机构外设有外壳二。
9.根据权利要求8所述的新型离合器，其特征在于：所述锁紧机构包括两个锁紧装置和推盘；所述锁紧装置一端设有电磁铁，另一端与推盘固定连接。
10.根据权利要求9过的护的新型离合器，其特征在于：所述的每个锁紧装置均包括导向架、导向块、连杆一、连杆二、连杆三、与推盘一体式垂直连接的推杆一和推杆二；所述导向架一端固定在外壳一上，另一端固定电磁铁；且电磁铁中间设有导向滑道；所述导向块设置在导向滑道里；所述连杆一的一端与导向块铰接，另一端与连杆二的一端铰接，连杆二的另一端与推杆一的一端铰接；所述连杆二呈折角状；连杆三的一端与连杆二折角处铰接，另一端与推杆二的一端铰接。
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