CN208870949U - 一种永磁离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种永磁离合器，具有适配离合的第一动力端和第二动力端，第一动力端具有衔铁及固定件，衔铁安装在固定件上并具有离合方向的浮动离合形态；第二动力端具有电磁组合模块及离合主体，离合主体按预设的间距与衔铁靠近布置，电磁组合模块在需要接合时输出磁力将衔铁吸引贴合离合主体，实现第一动力端和第二动力端的接合。本实用新型的永磁离合器，结构简单，体积小，性能稳定，一致性好，能耗低，使用寿命长，能线性调节传递力矩，反应快速，离合主体按预设的间距与衔铁靠近布置，安装方便，离合间隙稳定，永远保持正确的离合间隙尺寸，保证了离合器的安全、可靠的工作。

Description

一种永磁离合器

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域的离合器，尤其是用于电机或机电设备的离合器。

背景技术

目前用于电机或机电设备的离合器在生产实践过程中，尤其是断电接合离合器，被发现有以下问题：离合器一般采用压簧式结构，通过内置弹簧的压力压迫离合主体和离合片接合来传递扭矩。这种离合器的体积相当大，功耗非常高，反应很慢，传递扭矩十分小等缺点，同时很多离合器装配的时候也比较麻烦，需要有经验的工人精确调整离合间隙，然后才能锁紧安装螺丝。经常由于工人的经验不足，调整离合间隙不对，导致离合器失效。另外，装配好后的离合器在使用过程中有可能因为振动、锁紧螺丝松动等原因，离合间隙变小导致离合片在通电时与磁轭分不开，或者离合间隙变大导致离合片在断电时无法和离合主体吸合，最终传递扭矩失败。或者在设备或电机上组装的时候，由于输入或输出轴本身有可能会有轴向窜动，会导致离合间隙会随着输入或输出轴的移动发生变化，严重的情况下也和上述一样的原因导致离合器失效，从而导致整条动力传输路线故障。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种永磁离合器，结构简单，体积小，接合力矩大，性能稳定，能线性调节传递力矩，反应快速，并且安装方便，不易出错，永久保持离合间隙不变。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种永磁离合器，具有适配离合的第一动力端和第二动力端，所述第一动力端具有衔铁及固定件，该衔铁安装在固定件上并具有离合方向的浮动离合形态；所述第二动力端具有电磁组合模块及离合主体，离合主体按预设的间距与衔铁靠近布置，电磁组合模块在需要接合时输出磁力将衔铁吸引贴合离合主体，实现第一动力端和第二动力端的接合；所述电磁组合模块具有外壳、铁芯、永磁铁、线圈，外壳和铁芯之间留有气隙，永磁铁嵌设在铁芯与外壳之间，且永磁铁的两磁极分别与外壳和铁芯贴在一起，恰使外壳和铁芯的相应开放端形成吸引的磁力端，线圈通电后产生与永磁铁磁场方向相同或相反的磁场；所述离合主体按可转动的形态设置在外壳和铁芯形成的磁力端。

上述方案进一步是：所述衔铁通过板簧连接固定件，固定件与离合主体之间嵌设间隙调整模块，间隙调整模块确定离合主体与衔铁之间的间距。

上述方案进一步是：所述固定件是法兰，离合主体为圆盘状，固定件和离合主体分别固连离合轴段，固定件和离合主体同轴线布置。

上述方案进一步是：所述离合主体内中部设有凹陷台阶，凹陷台阶中嵌设间隙调整模块，该间隙调整模块包括有平面推力球轴承、调整垫片及间隙调整环，平面推力球轴承贴靠凹陷台阶组装，调整垫片及间隙调整环依次叠加在平面推力球轴承的另一端面，固定件限制间隙调整环的外端。

上述方案进一步是：所述离合主体接合衔铁的面上开有圆环状槽，该圆环状槽内设有摩擦填充物。

上述方案进一步是：所述摩擦填充物是来令片或橡胶。

上述方案进一步是：所述间隙调整环和固定件是分体结构或一体结构。

上述方案进一步是：所述外壳具有内凹槽，铁芯嵌设在外壳的内凹槽中，永磁铁嵌设在铁芯的内嵌端与外壳的内凹槽的槽底之间，外壳和/或铁芯的相应部位开设有嵌接槽，以供永磁铁定位安装，永磁铁为稀土强力磁铁，形状为整个圆环状或者多块状呈圆环形分布，永磁铁的厚度方向饱和充磁。

上述方案进一步是：所述外壳具有贯通槽，铁芯部分插入在外壳的贯通槽中，铁芯外露部分设有折边与外壳的一端头相对，永磁铁嵌设在铁芯外露部分的折边与外壳的相应端头之间，外壳和/或铁芯的相应部位开设有嵌接槽，以供永磁铁定位安装，永磁铁为稀土强力磁铁，形状为整个圆环状或者多块状呈圆环形分布，永磁铁的厚度方向饱和充磁。

本实用新型将第二动力端的离合主体按预设的间距与第一动力端的衔铁靠近布置，并通过电磁组合模块在需要接合时输出磁力将衔铁吸引贴合离合主体，实现第一动力端和第二动力端的接合；电磁组合模块的永磁铁的两磁极分别与外壳和铁芯贴在一起，恰使外壳和铁芯的相应开放端形成吸引的磁力端，以吸引衔铁形成闭合磁路，永磁铁强大的磁力将衔铁吸附在离合主体上实现摩擦传递动力，达到离合器接合，接合力矩大，性能稳定。而线圈置于铁芯上，通电之后产生与永磁铁相反的磁场时，将永磁铁作用在衔铁上的磁力抵消，衔铁释放，达到离合器分离。整个线圈通电和断电时间短，因而离合器的接合与分离反应快速，线圈发热量少、能耗低。当所需更大的传递扭矩时，调换线圈电源的正负极，这时线圈产生的磁场与永磁铁的磁场方向一样，如此一来，线圈与永磁铁的组合磁场作用在衔铁上产生的吸合力达到加倍的效果，从而实现超小体积、小功率达到超大传递扭矩的效能。离合主体按预设的间距与衔铁靠近布置，离合间隙稳定，永远保持正确的离合间隙尺寸，保证了离合器的安全、可靠的工作。

本实用新型的永磁离合器，结构简单，体积小，性能稳定，一致性好，能耗低，使用寿命长，能线性调节传递力矩，反应快速，并且安装方便，不易出错，永久保持离合间隙不变。

附图说明：

附图1为本实用新型第一实施例结构示意图；

附图2为本实用新型其二实施例结构示意图；

附图3为本实用新型其三实施例结构示意图；

附图4为本实用新型其四实施例结构示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

参阅图1、2、3、4所示，系本实用新型其一实施例结构示意图，本实用新型有关一种永磁离合器，具有适配离合的第一动力端和第二动力端，第一动力端和第二动力端可依据实际情况做为动力输入端或动力输出端。所述第一动力端具有衔铁1及固定件2，该衔铁1安装在固定件2上并具有离合方向的浮动离合形态，固定件2固定在动力输入件或动力输出件上。所述第二动力端具有电磁组合模块及离合主体3，离合主体3按预设的间距与衔铁1靠近布置，离合主体3固定在动力输入件或动力输出件上。电磁组合模块在需要接合时输出磁力将衔铁1吸引贴合离合主体3，实现第一动力端和第二动力端的接合。所述电磁组合模块具有外壳41、铁芯42、永磁铁43、线圈44，外壳41和铁芯42之间留有气隙45，永磁铁43嵌设在铁芯42与外壳41之间，且永磁铁43的两磁极分别与外壳41和铁芯42贴在一起，恰使外壳41和铁芯42的相应开放端形成吸引的磁力端，线圈44通电后产生与永磁铁43磁场方向相同或相反的磁场。所述离合主体3按可转动的形态设置在外壳41和铁芯42形成的磁力端。电磁组合模块的永磁铁的两磁极分别与外壳和铁芯贴在一起，恰使外壳和铁芯的相应开放端形成吸引的磁力端，以吸引衔铁形成闭合磁路，永磁铁强大的磁力将衔铁吸附在离合主体上实现摩擦传递动力，达到离合器接合，接合力矩大，性能稳定。而线圈置于铁芯上，通电之后产生与永磁铁相反的磁场时，将永磁铁作用在衔铁上的磁力抵消，衔铁释放，达到离合器分离。整个线圈通电和断电时间短，因而离合器的接合与分离反应快速，线圈发热量少、能耗低。当所需更大的传递扭矩时，调换线圈电源的正负极，这时线圈产生的磁场与永磁铁的磁场方向一样，如此一来，线圈与永磁铁的组合磁场作用在衔铁上产生的吸合力达到加倍的效果，从而实现超小体积、小功率达到超大传递扭矩的效能。离合主体按预设的间距与衔铁靠近布置，离合间隙稳定，永远保持正确的离合间隙尺寸，保证了离合器的安全、可靠的工作。

图1、2、3、4所示，本实施例中，所述衔铁1通过板簧5连接固定件2，实现衔铁1离合方向的浮动离合形态。固定件2与离合主体3之间嵌设间隙调整模块，间隙调整模块确定离合主体3与衔铁1之间的间距。通过间隙调整模块可以把离合间隙精确调整到规定尺寸，离合间隙稳定，达到离合器永远保持正确的离合间隙尺寸，保证了离合器的安全、可靠的工作。进一步的，所述固定件2是法兰，离合主体3为圆盘状，固定件2和离合主体3分别固连离合轴段，固定件2和离合主体3同轴线布置。进一步的，所述离合主体3内中部设有凹陷台阶31，凹陷台阶31中嵌设间隙调整模块，该间隙调整模块包括有平面推力球轴承61、调整垫片62及间隙调整环63，平面推力球轴承61贴靠凹陷台阶31组装，调整垫片62及间隙调整环63依次叠加在平面推力球轴承61的另一端面，固定件2限制间隙调整环63的外端。该结构简单，体积小，性能稳定，一致性好，能线性调节传递力矩，安装方便，不易出错。通过改变放置调整垫片62的数量可以把离合间隙精确调整到规定尺寸范围。本实施例的间隙调整环63和固定件2可以是分体结构或一体结构，同样达到间隙调整组装要求。

图1、2、3、4所示，本实施例中，为了增加离合效果及使用寿命，所述离合主体3接合衔铁1的面上开有圆环状槽，该圆环状槽内设有摩擦填充物7，摩擦填充物7优选是来令片或橡胶，摩擦填充物7与衔铁1面贴吸合，摩擦力更大，提升传递力矩。

图1、2所示，本实施例中，所述外壳41具有内凹槽及安装边缘，铁芯42嵌设在外壳41的内凹槽中，铁芯内置式；永磁铁43嵌设在铁芯42的内嵌端与外壳41的内凹槽的槽底之间，外壳41和/或铁芯42的相应部位开设有嵌接槽，以供永磁铁43定位安装，永磁铁43为稀土强力磁铁，形状为整个圆环状或者多块状呈圆环形分布，永磁铁43的厚度方向饱和充磁。该结构使永磁铁43的磁力线更能充分加以利用，离合器结构也更牢固。图1中，离合主体3的边缘上设有面向外壳41的弯折外包边，而图2中，外壳41面向离合主体3的一端则延伸设有的包覆离合主体3外周的环边，两种结构均具有改善离合器整体性效果。

图3、4所示，本实施例中，所述外壳41具有贯通槽，铁芯42部分插入在外壳41的贯通槽中，铁芯42外露部分设有折边与外壳41的一端头相对，铁芯42折边还用于安装固定，形成铁芯外置式。永磁铁43嵌设在铁芯42外露部分的折边与外壳41的相应端头之间，外壳41和/或铁芯42的相应部位开设有嵌接槽，以供永磁铁43定位安装，永磁铁43为稀土强力磁铁，形状为整个圆环状或者多块状呈圆环形分布，永磁铁43的厚度方向饱和充磁。该结构同样使永磁铁43的磁力线更能充分加以利用，离合器结构也更牢固。图3中，铁芯42具有贯通的台阶中孔，离合主体3部分嵌入铁芯42的台阶中孔并由台阶定位。图4中，铁芯42通过贯通的中孔套设在离合主体3延伸的轴段上，具体结构设计根据实际需要选择，以优化制作及组装。

本实用新型的永磁铁43的两极面分别接触外壳41和铁芯42，由于外壳41和铁芯42之间留有气隙45，而空气的磁导率近于零，近似于断路，于是外壳41和铁芯42分别将永磁铁2的两极延伸到了离合间隙的平面上，对衔铁1产生吸引力，作为离合片的衔铁1则相当于外壳41和铁芯42之间的桥梁，将永磁铁43的两极联接起来，形成闭合磁路，同时永磁铁43强大的磁力将衔铁1吸附在离合主体3上产生摩擦力，从而实现接合传动。线圈44套在铁芯42上，离合器需要释放时，线圈44在通电之后产生与永磁铁43相反的磁场，将作用在衔铁1上的磁力抵消，从而实现离合器分离。线圈44的磁场强度与通过其中的电流强度成正比，也就是说可以通过控制其供电电流的大小来线性控制对永磁铁43的抵消力。当电流从零逐渐加大，使线圈44的磁场强度刚好等于永磁铁43的磁场强度时，衔铁1受力等于零，由板簧5拉回贴到固定件2，离合器完全释放。

本实用新型的永磁离合器，结构简单，体积小，性能稳定，一致性好，能耗低，使用寿命长，能线性调节传递力矩，反应快速，并且安装方便，不易出错，永久保持离合间隙不变。

以上结合实施方式对本实用新型做了详细说明，只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限定本实用新型的保护范围，故凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种永磁离合器，具有适配离合的第一动力端和第二动力端，其特征在于：所述第一动力端具有衔铁（1）及固定件（2），该衔铁（1）安装在固定件（2）上并具有离合方向的浮动离合形态；所述第二动力端具有电磁组合模块及离合主体（3），离合主体（3）按预设的间距与衔铁（1）靠近布置，电磁组合模块在需要接合时输出磁力将衔铁（1）吸引贴合离合主体（3），实现第一动力端和第二动力端的接合；所述电磁组合模块具有外壳（41）、铁芯（42）、永磁铁（43）、线圈（44），外壳（41）和铁芯（42）之间留有气隙（45），永磁铁（43）嵌设在铁芯（42）与外壳（41）之间，且永磁铁（43）的两磁极分别与外壳（41）和铁芯（42）贴在一起，恰使外壳（41）和铁芯（42）的相应开放端形成吸引的磁力端，线圈（44）通电后产生与永磁铁（43）磁场方向相同或相反的磁场；所述离合主体（3）按可转动的形态设置在外壳（41）和铁芯（42）形成的磁力端。

2.根据权利要求1所述的一种永磁离合器，其特征在于：所述衔铁（1）通过板簧（5）连接固定件（2），固定件（2）与离合主体（3）之间嵌设间隙调整模块，间隙调整模块确定离合主体（3）与衔铁（1）之间的间距。

3.根据权利要求1或2所述的一种永磁离合器，其特征在于：所述固定件（2）是法兰，离合主体（3）为圆盘状，固定件（2）和离合主体（3）分别固连离合轴段，固定件（2）和离合主体（3）同轴线布置。

4.根据权利要求3所述的一种永磁离合器，其特征在于：所述离合主体（3）内中部设有凹陷台阶（31），凹陷台阶（31）中嵌设间隙调整模块，该间隙调整模块包括有平面推力球轴承（61）、调整垫片（62）及间隙调整环（63），平面推力球轴承（61）贴靠凹陷台阶（31）组装，调整垫片（62）及间隙调整环（63）依次叠加在平面推力球轴承（61）的另一端面，固定件（2）限制间隙调整环（63）的外端。

5.根据权利要求3所述的一种永磁离合器，其特征在于：所述离合主体（3）接合衔铁（1）的面上开有圆环状槽，该圆环状槽内设有摩擦填充物（7）。

6.根据权利要求5所述的一种永磁离合器，其特征在于：所述摩擦填充物（7）是来令片或橡胶。

7.根据权利要求4所述的一种永磁离合器，其特征在于：所述间隙调整环（63）和固定件（2）是分体结构或一体结构。

8.根据权利要求1所述的一种永磁离合器，其特征在于：所述外壳（41）具有内凹槽，铁芯（42）嵌设在外壳（41）的内凹槽中，永磁铁（43）嵌设在铁芯（42）的内嵌端与外壳（41）的内凹槽的槽底之间，外壳（41）和/或铁芯（42）的相应部位开设有嵌接槽，以供永磁铁（43）定位安装，永磁铁（43）为稀土强力磁铁，形状为整个圆环状或者多块状呈圆环形分布，永磁铁（43）的厚度方向饱和充磁。

9.根据权利要求1所述的一种永磁离合器，其特征在于：所述外壳（41）具有贯通槽，铁芯（42）部分插入在外壳（41）的贯通槽中，铁芯（42）外露部分设有折边与外壳（41）的一端头相对，永磁铁（43）嵌设在铁芯（42）外露部分的折边与外壳（41）的相应端头之间，外壳（41）和/或铁芯（42）的相应部位开设有嵌接槽，以供永磁铁（43）定位安装，永磁铁（43）为稀土强力磁铁，形状为整个圆环状或者多块状呈圆环形分布，永磁铁（43）的厚度方向饱和充磁。