CN111997475A - 磁阻离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了磁阻离合器，包括电机、从动齿轮，从动齿轮通过齿轮组控制窗户开闭程度，从动齿轮与电机输出轴之间通过离合齿轮组啮合或脱开；离合齿轮组包括基座、与电机输出轴传动配合的主齿轮；主齿轮与电机输出轴传动配合，主齿轮同轴连接有第一齿轮，第一齿轮设置在供磁铁容纳的磁铁壳体上；基座上设有一段齿圈，齿圈与第一齿轮啮合；基座上固定连接有离合齿轮，主齿轮通过传动与离合齿轮啮合；基座上设有用于基座回转复位的第一弹簧；主齿轮采用抗磁阻材料制成的导体。将主齿轮提升到前一级齿轮进行切割磁铁的磁力线，切割速度更快，产生的作用力更稳定，且采用基座上的齿圈和第一齿轮带动离合齿轮和从动齿轮啮合和脱离。

Description

磁阻离合器

技术领域

本发明涉及电动门窗技术领域，具体为磁阻离合器。

背景技术

电动窗户作为智能家居越来越受广大人民的喜欢，市面上出现很多齿轮驱动的电动窗户，这些电动窗户在正常的电力驱动下，通过齿轮组的转动带动窗户上的转动轴转动，从而实现电动窗户的外开和内关。为保证窗户关闭时，电动窗户不受外界因素影响，现有的内置式开窗机内设有离合器，当电动窗户关闭时，离合器断开，使得窗户无法转动；电动窗户开启时，离合器啮合，窗户正常工作。

但现有的电动窗户存在如下问题：现有的离合器采用弹簧摩擦力来驱动啮合，对摩擦面有要求，长时间使用后会磨损，导致摩擦系数变小，会出现离合器不能闭合，闭合后难脱开等现象，从而影响窗户的开闭。

故，发明人针对上述问题提出了磁阻离合器。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了磁阻离合器，采用磁力作为离合器驱动啮合，不会磨损弹簧，且动力源较为稳定；且系统出现故障时，可在第一弹簧作用下将离合齿轮与从动齿轮脱离，保证从动齿轮可转动，方便手动开合窗户。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：磁阻离合器，包括电机、从动齿轮，所述从动齿轮通过齿轮组控制窗户开闭程度，所述从动齿轮与电机输出轴之间通过离合齿轮组啮合或脱开；所述离合齿轮组包括基座、与电机输出轴传动配合的主齿轮；所述主齿轮与电机输出轴传动配合，所述主齿轮同轴连接有第一齿轮，所述第一齿轮设置在供磁铁容纳的磁铁壳体上；所述基座上设有一段齿圈，所述齿圈与所述第一齿轮啮合；所述基座上固定连接有离合齿轮，所述主齿轮通过传动与离合齿轮啮合；所述基座上设有用于基座回转复位的第一弹簧；所述主齿轮采用抗磁阻材料制成的导体；所述主齿轮转动时，主齿轮切割所述磁铁磁力线产生感应电流，此感应电流促使磁铁带动第一齿轮转动，第一齿轮带动基座转动让离合齿轮与从动齿轮啮合；所述主齿轮不转动时，所述离合齿轮在第一弹簧回拉基座的作用下与所述从动齿轮脱离啮合。

进一步优化，所述离合齿轮组还包括第一主轴和第二主轴，所述第一主轴上同轴连接有所述主齿轮、第一齿轮；所述第二主轴同轴连接有小齿轮，所述小齿轮与所述离合齿轮啮合；所述小齿轮同轴还连接有大齿轮，所述大齿轮与主齿轮啮合。

进一步优化，所述基座上还设有用于第二主轴穿过的通孔，所述第二主轴上设有减少基座转动阻力的轴承。

进一步优化，所述离合齿轮的数量为两个，两个离合齿轮中的任意一个与所述从动齿轮啮合时，带动所述从动齿轮正转或反转。

进一步优化，所述第一弹簧的数量为两个，所述第一弹簧形变方向的延长线穿过所述基座上通孔的中心。

进一步优化，还包括容纳所述磁阻离合器的壳体，所述壳体上设有开孔；用户可通过开孔转动齿轮组中的齿轮从而完成窗户开闭。

进一步优化，窗户关闭时，所述第一齿轮与齿圈的中心位置相啮合。

本发明的有益效果在于：

1、通过磁铁、主齿轮抗磁材料的导体设置，正常工作时，主齿轮在转动时切割磁铁的磁力线，由于楞次定律的关系，感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，即磁铁阻碍主齿轮的相对运动，磁铁推动磁铁壳体和第一齿轮转动，且转动方向与主齿轮一致，由于第一齿轮和基座上的一段齿圈啮合，所以带动基座转动，当此作用力大于第一弹簧拉力时，离合齿轮和从动齿轮啮合，从而使得从动齿轮能正反转，带动窗户正反转。

当离合齿轮和从动齿轮啮合时，基座和第一齿轮均不发生转动，基座处于力平衡状态，从而精确传递扭矩。

2、系统出现故障时，即电机掉电时，主齿轮不再转动即没有感应电流产生，第一齿轮也不再受到磁铁给的作用力，从而基座在第一弹簧的作用下回转，基座回转的同时带动第一齿轮也复位，使基座上离合齿轮与从动齿轮脱离啮合。此时用户可通过开孔转动齿轮组中的齿轮从而完成窗户开闭，保证系统出现故障时或者掉电的情况下，从动齿轮和离合齿轮能够正常脱离，可保证用户手动开窗。

3、将主齿轮提升到前一级齿轮进行切割磁铁的磁力线，切割速度更快，产生的作用力更稳定，且采用基座上的齿圈和第一齿轮带动离合齿轮和从动齿轮啮合和脱离。

4、采用磁力作为离合齿轮和从动齿轮啮合的动力源，不会磨损从动齿轮和离合齿轮，能够增加本离合器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行 描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1是本发明中的磁阻离合器的爆炸图。

图2是本发明中将磁阻离合器运用至电动窗户壳体内的示意图。

图3是本发明中省略壳体后的内部结构示意图。

图4是图3中省略基座、第一弹簧后的离合齿轮与从动齿轮脱离啮合的结构示意图。

图中：电机1、磁阻离合器2、从动齿轮3、蜗轮蜗杆4、壳体5、主齿轮6、磁铁7、离合齿轮8、基座9、磁铁壳体10、第一主轴11、第一弹簧12、第二主轴13、轴承14、小齿轮15、第一齿轮16、齿圈17、开孔18、大齿轮19。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的 前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。

本发明的实施例提供磁阻离合器，如图1至图4所示，磁阻离合器2，包括电机1、从动齿轮3，所述从动齿轮3通过齿轮组控制窗户开闭程度，所述从动齿轮3与电机1输出轴之间通过离合齿轮8组啮合或脱开；所述离合齿轮8组包括基座9、与电机1输出轴传动配合的主齿轮6；所述主齿轮6与电机1输出轴传动配合，所述主齿轮6同轴连接有第一齿轮16，所述第一齿轮16设置在供磁铁7容纳的磁铁壳体10上；所述基座9上设有一段齿圈17，所述齿圈17与所述第一齿轮16啮合；所述基座9上固定连接有离合齿轮8，所述主齿轮6通过传动与离合齿轮8啮合；所述基座9上设有用于基座9回转复位的第一弹簧12；所述主齿轮6采用抗磁阻材料制成的导体；所述主齿轮6转动时，主齿轮6切割所述磁铁7磁力线产生感应电流，此感应电流促使磁铁7远离主齿轮6从而通过磁铁7带动第一齿轮16转动，第一齿轮16带动基座9转动让离合齿轮8与从动齿轮3啮合；所述主齿轮6不转动时，所述离合齿轮8在第一弹簧12回拉基座9的作用下与所述从动齿轮3脱离啮合。

其中磁铁7为环形磁铁7，磁铁壳体10与磁铁7形状相适应。电机1通过蜗轮蜗杆4传动，蜗轮通过齿轮组与主齿轮6传动连接；其中从动齿轮3通过齿轮组传动驱动窗户上的转动轴转动，从而驱动窗户的开闭。

所述离合齿轮8组还包括第一主轴11和第二主轴13，所述第一主轴11上同轴连接有所述主齿轮6、第一齿轮16；所述第二主轴13同轴连接有小齿轮15，所述小齿轮15与所述离合齿轮8啮合；所述小齿轮15同轴还连接有大齿轮19，所述大齿轮19与主齿轮6啮合。

其中小齿轮15与离合齿轮8处于同一水平面，基座9处于小齿轮15上方，且基座9上还设有供磁铁壳体10转动的空间。

所述基座9上还设有用于第二主轴13穿过的通孔，所述第二主轴13上设有减少基座9转动阻力的轴承14。

所述离合齿轮8的数量为两个，两个离合齿轮8中的任意一个与所述从动齿轮3啮合时，带动所述从动齿轮3正转或反转。不通电状态时，两个离合齿轮8关于基座9水平中心线对称设置。

所述第一弹簧12的数量为两个，且关于基座9水平中心线对称设置，且第一弹簧12形变方向的延长线穿过所述基座9上通孔的中心。

还包括容纳所述磁阻离合器2的壳体5，所述壳体5上设有开孔18；用户可通过开孔18转动齿轮组中的齿轮从而完成窗户开闭。(由于离合齿轮8和从动齿轮3脱离啮合，从动齿轮3可自由转动，相应的齿轮组可自由转动)，从而带动窗户正反转，系统出现故障时或者掉电的情况下，从动齿轮3和离合齿轮8能够正常脱离，可保证用户手动开窗。

不通电状态时，所述第一齿轮16与齿圈17的中心位置相啮合。保证了基座9正转或反转都是第一齿轮16与齿圈17上的一半的齿圈17作用，保证了正反转的行程。

本发明的具体操作步骤如下：正常窗户关闭状态或者完全打开状态下，第一弹簧12处于拉伸伸长状态，依靠第一弹簧12的拉力使得基座9上的离合齿轮8与从动齿轮3处于脱离啮合的状态，且基座9上齿圈17中部位置与第一齿轮16啮合。

当需要开窗或者需要关窗的情况下，启动电机1，电机1带动蜗轮蜗杆4传动并通过齿轮组带动主齿轮6转动，主齿轮6转动切割磁铁7的磁力线，由于楞次定律的关系，感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，即磁铁7阻碍主齿轮6的相对运动，并使得磁铁7产生相反的作用力，磁铁7推动磁铁壳体10和第一齿轮16转动，转动方向与主齿轮6一致，由于第一齿轮16和基座9上的一段齿圈17啮合，所以带动基座9转动，当此作用力大于第一弹簧12拉力时，其中一个离合齿轮8与从动齿轮3啮合传递扭矩，通过主齿轮6、大齿轮19、小齿轮15带动离合齿轮8转动，最终带动从动齿轮3转动，从动齿轮3通过齿轮组可带动窗户上的转动轴转动，从而驱动窗户的开闭。

当离合齿轮8和从动齿轮3啮合时，基座9和第一齿轮16均不发生转动，基座9处于力平衡状态，从而精确传递扭矩。

等到电机1停止时，主齿轮6不再转动即没有感应电流产生，第一齿轮16也不再受到磁铁7给的作用力，从而基座9在第一弹簧12的作用下回转，基座9回转的同时带动第一齿轮16也复位，使基座9上离合齿轮8与从动齿轮3脱离啮合。

当电机1突然断电或者失电的情况下，由于主齿轮6采用抗磁阻材料，与磁铁7之间没有吸合力，主齿轮6不再转动即没有感应电流产生，第一齿轮16也不再受到磁铁7给的作用力，从而基座9在第一弹簧12的作用下回转，基座9回转的同时带动第一齿轮16也复位，使基座9上离合齿轮8与从动齿轮3脱离啮合；此时，由于离合齿轮8与从动齿轮3没有啮合，所以从动齿轮3可自由转动，相应的，齿轮组内的齿轮也可自由转动，用户可通过转动齿轮组的齿轮直接带动窗户转动。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求进行限定，而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.磁阻离合器，包括电机、从动齿轮，所述从动齿轮通过齿轮组控制窗户开闭程度，所述从动齿轮与电机输出轴之间通过离合齿轮组啮合或脱开；其特征在于：所述离合齿轮组包括基座、与电机输出轴传动配合的主齿轮；所述主齿轮与电机输出轴传动配合，所述主齿轮同轴连接有第一齿轮，所述第一齿轮设置在供磁铁容纳的磁铁壳体上；所述基座上设有一段齿圈，所述齿圈与所述第一齿轮啮合；所述基座上固定连接有离合齿轮，所述主齿轮通过传动与离合齿轮啮合；所述基座上设有用于基座回转复位的第一弹簧；所述主齿轮采用抗磁阻材料制成的导体；所述主齿轮转动时，主齿轮切割所述磁铁磁力线产生感应电流，此感应电流促使磁铁第一齿轮转动，第一齿轮带动基座转动让离合齿轮与从动齿轮啮合；所述主齿轮不转动时，所述离合齿轮在第一弹簧回拉基座的作用下与所述从动齿轮脱离啮合。

2.根据权利要求1所述的磁阻离合器，其特征在于：所述离合齿轮组还包括第一主轴和第二主轴，所述第一主轴上同轴连接有所述主齿轮、第一齿轮；所述第二主轴同轴连接有小齿轮，所述小齿轮与所述离合齿轮啮合；所述小齿轮同轴还连接有大齿轮，所述大齿轮与主齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的磁阻离合器，其特征在于：所述基座上还设有用于第二主轴穿过的通孔，所述第二主轴上设有减少基座转动阻力的轴承。

4.根据权利要求1或2所述的磁阻离合器，其特征在于：所述离合齿轮的数量为两个，两个离合齿轮中的任意一个与所述从动齿轮啮合时，带动所述从动齿轮正转或反转。

5.根据权利要求3所述的磁阻离合器，其特征在于：所述第一弹簧的数量为两个，所述第一弹簧形变方向的延长线穿过所述基座上通孔的中心。

6.根据权利要求1所述的磁阻离合器，其特征在于：还包括容纳所述磁阻离合器的壳体，所述壳体上设有开孔；用户可通过开孔转动齿轮组中的齿轮从而完成窗户开闭。

7.根据权利要求1所述的磁阻离合器，其特征在于：窗户关闭时，所述第一齿轮与齿圈的中心位置相啮合。

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