CN109027040A - 磁导离合机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁导离合机构，离合机构包括磁棒、导向套和导环，导向套设有导向板，导环设有至少一处扁边，磁棒与扁边相贴合，从动件上转动槽，转动槽、导环、导向板的直径相同，转动槽还设有限位槽。当该离合装置运用在童车轮时，通过瞬间加速可以使离合装置上的从动件和主动件联动，而主动件和从动件转速发生相对差时，可以使主动件和从动件分离，离合模式较为灵活。通过增设该离合装置本发明中童车可以使用多种驱动力，既可以采用电驱动，也可以采用人力驱动，并且可以解决过弯打滑、爬坡动力不足等问题。

Description

磁导离合机构

技术领域

本发明涉及童车车轮的联接结构，具体为一种磁导离合机构和离合装置。

背景技术

目前，儿童用的电动玩具汽车多采用，电力驱动，通过驱动电机带动车轮转动，使玩具汽车可以向前移动，但是其存在若干不足之处，电力耗尽使难以走动，爬坡时可能因为动力不足难以爬坡；其次，由于两个后轮采用两个单独的电机进行驱动，转速相同，一旦转弯内外轮转速相同会导致打滑甚至侧翻，有一定的危险性。还有一种脚踏式的卡丁车，动力源为人力踩踏，其结构类似于三轮车。

因此，两种驱动各有各自的优点，而如何将二者进行结合仍旧是玩具电动车行业内的问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种磁导离合机构和离合装置，通过离合装置将电力和人力两种驱动力进行结合，可以自由的切换童车的人力和电力驱动力，以适应各种不同的情况，更为安全便捷。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种磁导离合机构，包括与从动件连接的联结件、磁棒、导向套和同主动件连接且可磁化的导向件，联结件上设有用于容纳导向套、导向件并使导向套、导向件转动的转动槽，所述导向套一端设有可磁化的导向板，所述导向件和磁棒均位于导向板表面，所述导向件设有至少一处可容纳磁棒缺口，所述磁棒侧表面与缺口处的导向件侧表面磁吸附贴合，

所述转动槽、导向件、导向板的转动的轴心同心设置，转动槽的侧壁还设有至少一处用于导向板与导向件发生相对转动使磁棒由缺口边部嵌入使导向件卡紧联结件的限位槽。

本发明还采用了一种磁导离合装置，包括上述离合机构、主动件和从动件，从动件与联结件连接，主动件与导向件连接。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的磁导离合机构和离合装置， 具有如下有益效果：

1.采用本发明的磁导离合装置，可以实现主动件和从动件的分离和联动，当主动件和从动件产生较大速度差时，磁棒可以卡入限位槽时实现联动单元的锁紧；而当从动件和主动件发生相对转动时，即二者转速不同时，可以使磁棒由限位槽内脱出，实现主动件和从动件的分离。

2.当主动件和从动件联动后，保持主动件的扭转力维持在一个稳定的数值，即可使主动件带动导向件持续将磁棒压紧限位槽内，并保证其不脱出维持联动状态。

3.当需要将主动件和从动件分离时，仅需要通过外力使得从动件的速度略大于主动件，既可以实现分离，联动的联动单元较为灵活。

磁棒可以采用方形柱等多边形的柱状实现上述卡紧的目的，本发明中优选采用圆弧形的磁棒，所述缺口处导向件的外径最小值与磁棒的直径之和小于或等于转动槽内径，当磁棒不位于限位槽内时，缺口不会使磁棒在整个联动单元转动时卡入限位槽内。

为提高限位的稳定性，避免单侧偏移或磨损，优选所述联动单元共设有两组缺口和磁棒，所述缺口关于导向板的圆心对称设置，两个缺口各对应一个磁棒，使之两边均匀化，其次若只有一个缺口和磁棒，实现限位理论上可转动的最大角度为360°，增设一组后最大转动180°。

本发明中缺口可以采用内凹或外凸甚至不规则的形状，考虑到加工成本和结构强度本发明中优选的，所述缺口为直线型的扁边，导向件呈“”型，所述导向件包括两个平行设置的直线段和同心设置的圆弧段，所述圆弧段外径与转动槽内径相同，该种导向件的结构强度高，且加工简易。

优选的，转动槽内共设有四处均匀排列的限位槽，增设限位槽的数量，使磁棒卡紧转动所需的最大角度下降为90°。

优选的，所述限位槽的截面呈半圆形，半圆形限位槽的轴心至导向板中心距离小于转动槽的内径，当导向板转动时，可以更轻易的将磁棒从限位槽内带出，避免无缘无故的卡死现象。

附图说明

图1为本实施例中联动单元的结构示意图；

图2为本实施例中联动单元的俯视图（自由转动状态）；

图3为本实施例中联动单元的俯视图（锁紧同步状态）；

图4为本实施例应用在车轮和内离合装置的爆炸示意图；

图5为本实施例应用在内离合装置的结构示意图；

图6为本实施例应用在内离合装置的俯视图；

图7为本实施例应用在车轮和外离合装置的爆炸示意图；

图8为本实施例应用在外离合装置的结构示意图；

图9为本实施例应用在外离合装置的俯视图；

图10为本实施例应用在车轮的爆炸示意图；

图11为本实施例应用在童车的结构示意图。

附图标记：1、脚踏轴；10、链轮；11、端轴；2、驱动器；30、联动架；31、固定座；32、固定套；50、联动块；6、联动单元；60、磁棒；61、导向件；610、扁边；62、导向套；620、导向板；63、轴套；64、限位槽；65、联结件；7、车轮；70、固定架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图10至11所示的双动力驱动童车，该双动力驱动童车包括车轮7、电动驱动器2和脚踏轴1，车轮7的两侧设有内离合装置和外离合装置，脚踏轴1穿设并枢接内、外离合装置和车轮7，该内外离合装置是一种磁导的离合装置，内外离合装置实质是两个相同的离合装置，只是因为驱动装置的不同所导致具体的结构略有不同。

如图4所示，内离合装置包括作为主动件的联动架30、联动单元6、作为从动件的固定架70和固定座31，联动架30固定于驱动器2的输出端，固定架70通过固定座31与车轮7相固定，外部还设有用于将联动架30限位的固定套32。

如图7所示，外离合装置包括作为主动件的联动块50、联动单元6、和作为从动件的固定架70，联动块50与脚踏轴1的端部固定，固定架70与车轮7相固定。

如图1所示，联动单元6包括磁棒60、导向套62和圆形导向件61，导向套62一端设有环形导向板620，导向件61和磁棒60均位于导向板620表面，导向件61设有对称的两处线型扁边，磁棒60侧表面与扁边处的导向件61侧表面相贴合。

从动件上设有用于容纳联动单元6并使联动单元转动的转动槽，转动槽、导向件61、导向板620的直径相同，导向板620贴附转动槽的槽底，导向件61贴合转动槽侧壁，转动槽的侧壁还设有四处用于磁棒60嵌入卡紧导向件61限位槽64，且限位槽64均匀分布，限位槽64与磁棒60的形状相对应，导向件61和导向板620均为可磁化的材料，主动件设有用于同导向件61同步转动的卡接块。

联动单元6共设有两组扁边和磁棒60，扁边关于导向板620的圆心对称设置，两个扁边各对应一个磁棒60。扁边处导向件61的外径与磁棒60的直径之和理论上应该等于转动槽内径，实际加工制造过程中略微小于转动槽内径，以避免摩擦卡死现象。

扁边为直线型的扁边，导向件61呈“”型，导向件61包括两个平行设置的直线段和同心设置的圆弧段，圆弧段外径与转动槽内径相同。

限位槽64的截面呈半圆形，半圆形限位槽64的轴心至导向板620中心距离小于转动槽的内径，如图2所示，在锁紧状态向分离状态转变时，底部的导向板620先转动，通过导向板620的转动将磁棒60从限位槽64内带出，由于磁棒60完全嵌入时，其圆心位于导向板620内，接触面积较大，可以更容易将其从限位槽64内带出。

导向套62内表面与脚踏轴1之间还设有用于降低摩擦的轴套63，轴套63与导向套62之间同步转动。

如图1至图3，以下为本发明中联动单元6的原理说明：

分离状态：由于磁棒60具有磁性，因此当主动件带动导向件61时，通过磁棒60可以顺利带动导向套62进行一同转动，此时整个联动单元是处于一体的，即整个联动单元转动，但是磁棒60未卡入限位槽内，使得主动件仅能带动导向件61转动，联动单元并未将主动件和从动件锁紧，使得主动件空转。

锁紧状态：当导向件61或导向板620之间发生相对运动时（即理解为固定导向件61或导向板620，另一个运动），由于磁棒60位于转动槽内壁和扁边610之间，随着导向件61的转动，磁棒移动至扁边610的边缘，扁边610的边缘一直将磁棒60向转动槽内壁上挤压，当转动到限位槽64时，磁棒嵌入限位槽64内，使得磁棒60、扁边610和限位槽64构成一个锁紧的结构，此时整个联动单元不再单独转动，而是将主动件和从动件进行锁紧联动，使得主动件能够带动从动件同步转动。

以下为本发明双动力驱动童车中离合装置的锁紧和分离的过程：

①启动过程中的锁紧状态：儿童坐在童车上，儿童的体重带动脚踏轴将重力施压在导向套62上，使得童车在起步时，脚踏轴1对导向套62有一个下压产生的摩擦力，当此时踏动脚踏板带动脚踏轴1转动或通过驱动器2使得主动件带动导向件61转动，导向套62处于摩擦固定状态，使得联动单元6由分离状态变为锁紧状态。

②行驶过程中的锁紧状态：当脚踏轴1或驱动器2的转速大于现动力驱动端的转速时，由于在加速过程中摩擦力的效果会被放大，因此速度更大的一方的联动单元6会由分离状态变为锁紧状态，因此相对速度更大的一方会处于锁紧状态，锁紧时间为加速的瞬间进行锁紧。

③行驶过程中的分离状态：一旦转速较大一方联动单元6在加速的瞬间变为锁紧状态，速度较大的驱动端带动车轮提速转动，车轮7的速度就会上升，在车轮加速的瞬间，使得转速较低的另一方联动单元6解除锁定状态，使磁棒60由扁边610的一端回到中部位置，当车轮上的主动件和从动件之间是速度差维持在一个稳定的匀速内时，磁棒的位置不再发生变化，不再卡紧锁定。

因此根据上述原理，本发明中的双动力驱动的玩具童车可以得到如下的应用：

1.两种动力模式的快速灵活切换；

2.解决电力驱动器爬坡力度不足的问题；

3.防止玩具童车的转弯时外侧轮打滑所带来的侧翻隐患。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种磁导离合机构，其特征在于：包括联动单元（6）和同从动件连接的联结件（65），联动单元（6）包括磁棒（60）、导向套（62）和同主动件连接且可磁化的导向件（61），联结件（65）上设有用于容纳联动单元（6）并使联动单元（6）转动的转动槽，所述导向套（62）一端设有可磁化的导向板（620），所述导向件（61）和磁棒（60）均位于导向板（620）表面，所述导向件（61）设有至少一处可容纳磁棒缺口，所述磁棒（60）侧表面与缺口处的导向件（61）侧表面磁吸附贴合，所述转动槽、导向件（61）、导向板（620）的转动的轴心同心设置，转动槽的侧壁还设有至少一处用于导向板与导向件发生相对转动使磁棒（60）由缺口边部嵌入使导向件（61）卡紧联结件（65）的限位槽（64）；所述缺口处导向件（61）的外径最小值与磁棒（60）的直径之和小于或等于转动槽内径；所述联动单元（6）共设有两组缺口和磁棒（60），所述缺口关于导向板（620）的圆心对称设置，两个缺口各对应一个磁棒（60）；所述导向件（61）呈环状，导向件（61）的缺口处设有直线型的扁边，所述导向件（61）包括直线型的扁边和与转动槽同心的圆弧段，所述圆弧段外径与转动槽内径相同；转动槽内共设有四处均匀排列的限位槽（64）；所述限位槽（64）的截面呈半圆形，半圆形限位槽（64）的轴心至导向板（620）中心距离小于转动槽的内径。