CN204481628U - 磁浮刹车马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种磁浮刹车马达，特别适用在自动起子，主要将提供动力输出的马达结合有一磁浮离合器，利用该磁浮离合器运作时的同极相斥、异极相吸的轮替作用下，可降低马达启动时的电流，并使马达具有较小的转动惯量及摩擦力，减少控制驱动马达电流的MOSFET的发热及损坏；借此在运作上，该磁浮离合器会随马达启动后转动且增加转动惯量并累积动能，在遭遇负载时该磁浮离合器转速会减慢且释放能动以增加扭力，在到达预设扭力时马达会停止转动，该磁浮离合器因转动惯量持续转动，但会因磁极作用产生的磁阻逐渐停止，因降低离合器停止时反作用力，故能减少操作者的职业伤害，并提升自动工具的扭力精度。

Description

磁浮刹车马达

技术领域

本实用新型关于自动起子所使用的马达及离合器组合构造，换言之，乃指一种适用于自动起子的磁浮刹车马达。

背景技术

马达由静止状态改变成为启动运转状态，需要瞬间提供大动能来破坏平衡，使其转子转动，当该转子负载愈小，所需的启动动能愈小，反之，当转子负载愈大，所需启动动能亦愈大。

举例而言，一般自动起子在启动时，通常需要较大的供应电流，以顺利启动马达高速运转，且每次锁附螺丝时都须重复启动，故较耗电。使用固定扭力值锁附一般螺丝作业，对螺丝而言，刚开始时没有负载（很小忽略），之后当螺丝的螺牙接触物件因摩擦阻力产生些许负载，这过程发生在螺丝的空行程，最后螺丝头螺合物件表面接触后因张力的作用，负载迅速提升至固定扭力停止；此种启动电流虽为上述较小，但扭力值有限，所能锁附的范围亦受到限制。

对于大扭力的自动起子，在启动时除需要较大电流而具有耗电缺点外，在实施锁附上往往因达到最大扭力值时，离合器的跳脱会产生相当大的反作用力，造成操作者于锁附作业上的扭力误差，长期下来，亦容易对操作者造成职业伤害。

有鉴于上述情况在自动工具领域属常见且不能加以改良，实属可惜之处，故本案发明人考量产品要能持续存于市场，必需不断研发并精进现有产品，乃积极思考并着手研究，在自我期许与不断努力、试作下，终开发设计出此一更精良且实用的本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提供一种磁浮刹车马达，借此减少自动起子于操作时产生的扭力误差，及长久使用下扭力精度衰减情形，进而达到全面性扭力精度提升的效益。

本实用新型的另一目的，在于提供一种磁浮刹车马达，借以使自动起子的启动电流变小，并具有缓启动作用，同时更能于停止时提供刹车效用。

为达成上述所有目的，本实用新型设计一磁浮刹车马达，包括：一马达，提供动力来源；及一磁浮离合器，结合于该马达的转轴上，具有轮替的磁性相斥与相吸作用，提供马达缓启动及刹车作用。借此利用该磁浮离合器运作时的同极相斥、异极相吸的轮替作用下，可降低马达启动时的电流，并使马达具有较小的转动惯量及摩擦力，减少控制驱动马达电流的MOSFET（金属-氧化物半导体场效应晶体管，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, 简称MOSFET）的发热及损坏。

其中该磁浮离合器包括有：一主动件、一与该主动件相贴靠的被动件，及一插销，用以连接该主动件与被动件。

其中该主动件与该被动件相贴靠的表面各别均匀分布有至少二个磁性体呈错位设置，且极性采相同设置。

其中该主动件与该被动件之间设有一第一弹性体。

其中该主动件与该被动件之间设有一第二弹性体。

上述的磁浮离合器包括有：一主动件，被马达的转轴穿设定位、及一与该主动件相贴靠的被动件，且该主动件与该被动件相贴靠的表面各别均匀分布有至少二个磁性体呈错位设置，且极性采相反设置。

上述的磁浮离合器包括有：一主动件，被马达的转轴穿设定位、及一与该主动件相贴靠的被动件，该主动件与该被动件可各别采用磁性体及导磁材料制成。

上述的磁浮离合器包括有：一主动件，被马达的转轴穿设定位、及一与该主动件相贴靠的被动件，该主动件与该被动件可各别采用于相贴靠表面上设有至少二个间隔排列的磁性体及至少具有二个间隔排列的凹陷面的导磁材料呈错位设置。

上述的磁浮离合器可结合于该马达内的转轴前端或后端。

上述的磁浮离合器可结合于该马达外的转轴前端或后端。

上述的磁浮离合器可采二组分别结合于该马达外的转轴前端及后端。

上述的磁浮离合器可结合于自动起子内的马达外转轴的减速机构中。

附图说明

图1是本实用新型一用于自动起子的马达结构示意图。

图2是本实用新型的磁浮离合器构造示意图。

图3是依据图2的C1－C1剖视结构示意图。

图4是依据图2的C2－C2剖视结构示意图。

图5是本实用新型的磁浮离合器磁性体构造示意图。

图6是本实用新型另一用于自动起子的马达结构示意图。

图7是本实用新型的磁浮离合器的另一实施型态图。

图8是本实用新型的磁浮离合器的又一实施型态图。

图9（A）是本实用新型的磁浮离合器与马达结合示意图（一）。

图9（B）是本实用新型的磁浮离合器与马达结合示意图（二）。

图10（A）是本实用新型的磁浮离合器与马达结合示意图（三）。

图10（B）是本实用新型的磁浮离合器与马达结合示意图（四）。

图11（A）是本实用新型的磁浮离合器与马达结合示意图（五）。

图11（B）是本实用新型的磁浮离合器与马达结合示意图（六）。

【主要元件符号说明】

马达1　　　　　　　转轴11

磁浮离合器2　　　　主动件21

磁性体211　　　　被动件22

磁性体221　　　　导磁材料222

凹陷面223　　　　插销23

第一弹性体24　　　油封241

撞套242　　　　　第二弹性体25

轴承251　　　　　钢珠252

刹车盘253　　　　保持器254

减速机构3。

具体实施方式

请配合参阅图1所示，揭露有一磁浮刹车马达，包括有：一马达1，提供动力来源；及一磁浮离合器2，提供刹车作用。

请一并参阅图1～图5所示，该马达1的转轴11贯穿该磁浮离合器2，且达到结合固定，使马达1启动转动时能同步带动该磁浮离合器2旋转；该磁浮离合器2进一步包括有：一主动件21；一与该主动件21相贴靠的被动件22；及一插销23，用以连接该主动件21与被动件22。

该主动件21与该被动件22相贴靠的表面均匀分布有至少二个以上的磁性体211，同样地，在该被动件22与主动件21相贴靠的表面亦均匀分布有至少二个以上的磁性体221，且使该主动件21表面的磁性体211与被动件22表面的磁性体221呈错位设置，但极性采相同设置（即Ｎ极对Ｎ极，或Ｓ极对Ｓ极），借此使该磁浮离合器2被带动旋转时，该采同极性设置的多个磁性体（211、221）会形成相斥作用自然产生推力，且借该磁斥作用使主动件21启动或减速时能使被动件22产生顿转扭力。

将该磁浮刹车马达实际运用于自动起子内，当马达1启动运转时，其转轴11会同步带动该磁浮离合器2的主动件21转动，该主动件21则会透过插销23的连接会再带动该相贴靠的被动件22的转动，此时会增加转轴11的转动惯量，并随转速加快累积更多动能，进而再带动自动起子内的齿轮机构、离合器机构、起子头等单元，使自动起子开始正常运作。由于是利用该磁性体（211、221）同极性相斥的推力推动马达1快速运转，连带再带动齿轮机构、离合器机构等，使自动起子开始高速运作。此启动过程因不需要直接带动所有机构的连动运作，因此仅需要小电流供应该马达1在无负载的情况下启动运转，再同步借助该磁性体（211、221）的推力作用，以渐近方式提升马力与转速；如此以达到机械式缓启动的效用。

当进行锁附时（即起子头遭遇软性或硬性负载），该起子头的运转减慢，连带使该磁浮离合器2的主动件21转速会随之减慢，并由被动件22释放动能给主动件21增加离合器机构的最大扭力。

当锁附完成后，由于离合器机构于自动起子锁附达预设扭力值时会有跳脱作用，使该磁浮离合器2的主动件21停止转动，此时该被动件22因转动惯量继续转动，惟该转动的动能会被多个相贴靠的磁性体（211、221）同极性或异极性产生的磁阻所吸收，而产生刹车效果，使马达1停止运转。

由于自动起子由马达1启动运转，经负载达最大扭力值时离合器机构的跳脱，再到马达1停止的锁附过程中，该马达1经高速转动到停止时所产生的反作用力因磁浮离合器2提供的辅助刹车作用而降低，一方面能减少操作者的职业伤害，另一方面，则能降低操作者产生的扭力误差，而使自动工具的扭力精度提升。

请再参阅图6所示，上述利用该磁浮离合器2的主动件21与被动件22间的磁性体（211、221）能提供马达1停止时的刹车作用，且可进一步包括设有：一第一弹性体24，设置于该主动件21与该被动件22之间且远离转轴11，该第一弹性体24被插销23所穿设且置于一油封241内定位，且外围罩覆有一撞套242，借此当自动起子到达预设扭力值时，离合器机构跳脱后，能提供主动件21相对于被动件22的辅助刹车作用，以提高刹车效果；及一第二弹性体25，设置于该主动件21与该被动件22之间且靠近转轴11，该第二弹性体25套设于转轴11周面上的轴承251，一侧环设有一个以上的钢珠252、保持器254及一刹车盘253，借此当自动起子到达预设扭力值，且离合器机构跳脱时，会使主动件21相对于被动件22减少撞击声，并具有吸震效果。

借此在实施上，该马达1启动时，其余机构尚未动作，该转轴11转动后带动弹性体24挤压作用，以推动加速器装置运转，连带再带动齿轮机构、离合器机构等，使自动起子开始运作；如此，当自动起子停止时，该磁浮离合器2与第一弹性体24及第二弹性体25的反推作用，将能提供马达1二次辅助刹车及吸震效用。

请接续参阅图7所示，本实用新型的磁浮离合器2除上述图5所揭露的结构型态，并借助磁斥作用产生顿转扭力外，亦可采用如下述的结构型态，包括有：一主动件21被马达1的转轴11穿设定位；及一与该主动件21相贴靠的被动件22。该主动件21与该被动件22相贴靠的表面均匀分布有至少二个以上的磁性体211，同样地，在该被动件22与主动件21相贴靠的表面亦均匀分布二至少二个以上的磁性体221，且使该主动件21表面的磁性体211与被动件22表面的磁性体221呈错位设置，但极性采相反设置（即Ｎ极对Ｓ极，或Ｓ极对Ｎ极），借此使该磁浮离合器2被带动旋转时，该采不同极性设置的多个磁性体（211、221）会形成相吸作用自然产生拉力，并因该磁吸作用使主动件21于启动时能缓速地牵动被动件22旋转，减速时能牵动被动件22产生顿转扭力，增加主动件21出的扭力，以及停止时能降低主动件21产生的反作用力。

请再参阅图8所示，本实用新型的磁浮离合器2的结构型态更可采用另一型态，即将构成单元的主动件21及被动件22分别以磁性体211及导磁材料222制成，或是将该主动件21与该被动件22相贴靠表面上分别设有至少二个以上间隔排列的磁性体211及至少具有二个以上间隔排列的凹陷面223的导磁材料222呈错位设置；如此同样能藉该磁吸作用，使主动件21于启动时能缓速地牵动被动件22旋转，减速时能牵动被动件22产生顿转扭力，增加主动件21出的扭力，以及停止时能降低主动件21产生的反作用力。

请一并参阅图9～图11所示，揭露有本实用新型的磁浮离合器与马达结合的不同位置示意图；其中图9（A）是将磁浮离合器2设置于马达1内的转轴11前端，图9（B）是将磁浮离合器2设置于马达1内的转轴11后端；图10（A）是将磁浮离合器2设置于马达1外的转轴11前端，图10（B）是将磁浮离合器2设置于马达1外的转轴11后端；图11（A）是将两组的磁浮离合器2分别设置于马达1外的转轴11前端与后端，图11（B）则是将磁浮离合器2设置于马达1外的转轴11前端连接的减速机构3的齿盘上，使该磁浮离合器2与减速机构3结合成一体的型态。以上所有揭露于该马达1内、外、前端、后端或是在减速机构上结合磁浮离合器2的型式，皆能提供自动起子的马达运转时的缓启动及刹车作用。

Claims (12)

1.一种磁浮刹车马达，用于自动起子，其特征在于，其包括有：

一马达，提供动力来源；及

一磁浮离合器，结合于该马达的转轴上，具有轮替的磁性相斥与相吸作用，提供自动起子的缓启动及刹车作用。

2.如权利要求1所述的磁浮刹车马达，其特征在于：该磁浮离合器包括有：一主动件、一与该主动件相贴靠的被动件，及一插销，用以连接该主动件与被动件。

3.如权利要求2所述的磁浮刹车马达，其特征在于：该磁浮离合器包括有：一主动件，被马达的转轴穿设定位、及一与该主动件相贴靠的被动件，且该主动件与该被动件相贴靠的表面各别均匀分布有二个以上的磁性体呈错位设置，且极性采相同设置。

4.如权利要求2所述的磁浮刹车马达，其特征在于：该主动件与该被动件之间设有一第一弹性体。

5.如权利要求2所述的磁浮刹车马达，其特征在于：该主动件与该被动件之间设有一第二弹性体。

6.如权利要求1所述的磁浮刹车马达，其特征在于：该磁浮离合器包括有：一主动件，被马达的转轴穿设定位、及一与该主动件相贴靠的被动件，且该主动件与该被动件相贴靠的表面各别均匀分布有二个以上的磁性体呈错位设置，且极性采相反设置。

7.如权利要求1所述的磁浮刹车马达，其特征在于：该磁浮离合器包括有：一主动件，被马达的转轴穿设定位、及一与该主动件相贴靠的被动件，该主动件与该被动件分别采用磁性体及导磁材料制成。

8.如权利要求1所述的磁浮刹车马达，其特征在于：该磁浮离合器包括有：一主动件，被马达的转轴穿设定位、及一与该主动件相贴靠的被动件，该主动件与该被动件分别采用于相贴靠表面上设有二个以上间隔排列的磁性体及具有二个以上间隔排列的凹陷面的导磁材料呈错位设置。

9.如权利要求1所述的磁浮刹车马达，其特征在于：该磁浮离合器可结合于该马达内的转轴前端或后端。

10.如权利要求1所述的磁浮刹车马达，其特征在于：该磁浮离合器可结合于该马达外的转轴前端或后端。

11.如权利要求1所述的磁浮刹车马达，其特征在于：该磁浮离合器可采二组分别结合于该马达外的转轴前端及后端。

12.如权利要求1所述的磁浮刹车马达，其特征在于：该磁浮离合器可结合于自动起子内的马达外转轴的减速机构中。