CN215831077U - 动力系统及其传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动力系统及其传动机构。该传动机构包括主动部，绕第一旋转轴线可受控转动地设置；从动部，绕第一旋转轴线可转动地设置；及传动组件，包括第一磁体及第二磁体，第一磁体安装于主动部，第二磁体安装于从动部，且与第一磁体磁耦合，以将主动部绕第一旋转轴线的旋转运动传递至从动部。当从动部被较大外力所阻碍时，主动部虽会继续转动，但不会产生更大的扭矩，进而保护主动部上游的动力输出机构不因过载而损坏。此外，因为上述传动机构结构简单，可以减少故障的发生，同时也可以降低制造的成本。

Description

动力系统及其传动机构

技术领域

本实用新型涉及动力系统中的传动机构的技术领域，特别是涉及动力系统及其防过载传动机构。

背景技术

目前，油泵、气泵等动力输出部件往往需要采用齿轮、传动轴、皮带等传动部件传递动力。由于动力传递的部件之间是硬连接，缺少过载防护，长期使用中如出现过载就会导致动力输出部件损坏。为了保护动力输入和输出系统，则需要在传动系统中增加过载保护机构。在传统技术中，过载保护机构包括离合器及操纵机构或各种传感器、开关、线束等部件，结构复杂，容易发生故障，导致成本大幅上升。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中过载保护机构结构复杂、成本高昂的问题，提供一种改善上述缺陷的传动机构及动力系统。

一种传动机构，包括：

主动部，绕第一旋转轴线可受控转动地设置；

从动部，绕所述第一旋转轴线可转动地设置；及

传动组件，包括第一磁体及第二磁体，第一磁体安装于所述主动部，第二磁体安装于所述从动部，且与所述第一磁体磁耦合，以将所述主动部绕所述第一旋转轴线的旋转运动传递至所述从动部。

在其中一个实施例中，所述第一磁体和所述第二磁体为圆盘型磁体。

在其中一个实施例中，所述第一磁体的两个磁极相对于所述第一磁体的一条直径对称分布，所述第二磁体的磁极相对于所述第二磁体的一条直径对称分布。

在其中一个实施例中，所述第一磁体和所述第二磁体所在的平面相互平行，并且所述第一磁体和所述第二磁体之间具有一预设间隙。

在其中一个实施例中，所述预设间隙在1.2毫米至2毫米之间。

在其中一个实施例中，所述传动机构还包括外壳、第一轴承及第二轴承，所述主动部为主动轴，所述主动轴通过所述第一轴承绕所述第一旋转轴线可转动地连接于所述外壳内，所述从动部为从动轴，所述从动轴通过所述第二轴承绕所述第一旋转轴线可转动地连接于所述外壳内。

在其中一个实施例中，所述外壳设置有第一限位件和第二限位件，所述第一限位件与所述第一轴承的轴向两侧相抵接，所述第二限位件与所述第二轴承的轴向两侧相抵接。

在其中一个实施例中，所述第一磁体和所述第二磁体与所述外壳之间具有间隙。

在其中一个实施例中，所述传动组件还包括第一螺纹连接件和第二螺纹连接件，所述第一磁体通过所述第一螺纹连接件锁紧固定于所述主动部，所述第二磁体通过所述第二螺纹连接件锁紧固定于所述从动部。

一种动力系统，所述动力系统包括如上任一实施例中所述的传动机构。

在使用中，位于上述传动机构上游的动力输出机构所输出得动力传递至主动部，主动部转动并带动第一磁体转动。第二磁体与第一磁体相互磁耦合，在第一磁体转动时，第一磁体可拉动第二磁体转动。而第二磁体的转动可带动从动部转动。当从动部被较大外力所阻碍时，主动部虽会继续转动，但不会产生更大的扭矩，进而保护主动部上游的动力输出机构不因过载而损坏。此外，因为上述传动机构结构简单，可以减少故障的发生，同时，也可以降低制造的成本。

附图说明

图1为根据本实用新型一实施例的传动机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本实用新型一实施例中的传动机构1的结构示意图，本实用新型一实施例提供的传动机构1包括主动部10、传动组件20及从动部30。

主动部10绕第一旋转轴线x可受控转动地设置。从动部30绕第一旋转轴线x可转动地设置。传动组件20包括第一磁体201及第二磁体202，第一磁体 201安装于主动部10，第二磁体202安装于从动部30。并且，第二磁体202与第一磁体201磁耦合，以将主动部10绕第一旋转轴线x的旋转运动传递至从动部30，使得从动部30能够跟随主动部10一同绕第一旋转轴线x旋转。

上述传动机构1中，上游的动力输出机构将动力传递至主动部10，驱动主动部10绕第一旋转轴线x旋转，从而主动部10带动第一磁体201绕第一旋转轴线x旋转。由于第二磁体202与第一磁体201相互磁耦合，从而驱使第二磁体202随第一磁体201一同绕第一旋转轴线x旋转，进而第二磁体202带动从动部30绕第一旋转轴线x旋转，从动部30再将动力传递至下游的从动机构，即实现了上游的动力输出机构的动力由主动部10至从动部30的传递。

如此，当从动部30被较大外力所阻碍时，主动部10会继续绕第一旋转轴线旋转，从而不会产生更大的扭矩，进而保护主动部10上游的动力输出机构不因过载而损坏。此外，上述传动机构1结构简单，故障率较低，制造成本较低。

需要理解的是，相互磁耦合的第一磁体201和第二磁体202之间传递扭矩存在最大值，传递扭矩T范围在0至0.353rF_max之间。其中，r为磁体相互作用力等效半径，F_max为第一磁体201和第二磁体202之间的最大引力。当第一磁体 201和第二磁体202均没有旋转，即处于静止状态时，第一磁体201和第二磁体 202在与第一旋转轴线x平行的方向上存在最大吸引力。此时，第一磁体201和第二磁体202之间没有切向力，没有运动趋势。

当第一磁体201旋转一定角度时，分布在第一磁体201和第二磁体202之间的吸力的方向发生改变，产生切向分力，形成一定的扭矩。在该扭矩的作用下带动第二磁体202旋转，进而带动从动部30旋转。

当从动部30载荷超过该最大值(0.353rF_max)时，第一磁体201不会对第二磁体202产生更大的扭矩，起到对传动机构1的各元件、上游动力输出机构及下游从动机构的保护作用。

还需要理解的是，本实用新型中的传动机构1传递扭矩的范围是非线性渐变的。在使用中，动力传递初期扭矩的传递是渐增过程，扭矩的传递过程非常柔和。因此，本实用新型中的传动机构1可应用于汽车传动系统，当汽车启动时可以减缓传动部件之间的冲击，起到对上游动力输出机构及下游从动机构的保护作用。

具体到实施例中，第一磁体201安装于主动部10靠近从动部30的端部，主动部10的另一端与动力机构连接。第二磁体202安装于从动部30靠近主动部10的端部，从动部30的另一端与从动机构连接。如此，这样的设置确保第一磁体201和第二磁体202间的距离较小，且因此确保了第一磁体201和第二磁体202间的吸引力较大，形成磁耦合结构。

具体到实施例中，第一磁体201与主动部10固定连接，第二磁体202与从动部30固定连接，以保证第一磁体201与主动部10保持同步旋转，第二磁体 202与从动部30保持同步旋转。

进一步地，传动组件20还包括第一螺纹连接件(未示出)和第二螺纹连接件(未示出)。第一磁体通过第一螺纹连接件锁紧固定于主动部，第二磁体通过第二螺纹连接件锁紧固定于从动部。可选地，上述第一螺纹连接件和第二螺纹连接件可以是螺栓、螺钉等。

具体到实施例中，第一磁体201和第二磁体202为圆盘型磁体。优选地，第一磁体201和第二磁体202在垂直于第一旋转轴线x的径向上尺寸相同。第一旋转轴线x与第一磁体201和第二磁体202的中心轴线共线。也就是说，第一磁体201的旋转轴线和第二磁体202的旋转轴线与第一旋转轴线x共线。

进一步地，第一磁体201和第二磁体202在第一旋转轴线x方向上的厚度相同，并且第一磁体201和第二磁体202重量均匀分布。需要理解的是，这样的设置保证了传动机构1的主动部10和从动部30在旋转时的平衡，避免了传动机构1的振动以及可能发生的部件损坏。

进一步地，第一磁体201的两个磁极相对于第一磁体201的一条直径对称分布，第二磁体202的磁极相对于第二磁体202的一条直径对称分布。在静止状态下，第一磁体201的N磁极对应第二磁体202的S磁极设置并完全覆盖第二磁体202的S磁极，相应地，第二磁体202的N磁极对应第一磁体201的S 磁极设置并完全覆盖第一磁体201的S磁极，从而使得第一磁体201和第二磁体202磁耦合。需要理解的是，这样的设置同样保证了第一磁体201和第二磁体202间具有较好的传动效果，并且同时确保了传动机构1的主动部10和从动部30在旋转时的平衡。

具体到实施例中，第一磁体201和第二磁体202所在的平面相互平行，并且第一磁体201和第二磁体202之间具有一预设间隙。第一磁体201和第二磁体202所在的平面与第一旋转轴线x垂直。因此，在使用时，第一磁体201和第二磁体202将在各自所在平面内旋转。如此，这样的设置进一步保证了传动机构1的主动部10和从动部30在旋转时的平衡，避免了传动机构1的振动。

需要说明的是，将第一磁体201和第二磁体202间隔一预设间隙布设，避免了第一磁体201和第二磁体202之间相对转动时发生摩擦而造成磁力减弱。为避免第一磁体201和第二磁体202受到变形、误差及热涨等因素影响，该预设间隙优选大于或等于1.2毫米。为保障第一磁体201和第二磁体202之间具有较好的传动效果，该预设间隙优选小于或等于2毫米。优选地，该预设间隙可为1.5毫米。

本实用新型的一实施例中，传动机构1还包括外壳40、第一轴承11及第二轴承31。主动部10为主动轴100，该主动轴100通过第一轴承11绕第一旋转轴线x可转动地连接于外壳40内。从动部30为从动轴300，该从动轴300通过第二轴承31绕第一旋转轴线x可转动地连接于外壳40内。如此，实现了主动轴100和从动轴300绕第一旋转轴线x可转动地安装。

需要说明的是，由于主动轴100和从动轴300只能绕第一旋转轴线x转动，并不能沿与第一旋转轴线x平行的方向移动，从而安装在主动轴100和从动轴 300端部的第一磁体201和第二磁体202同样只能绕第一旋转轴线x转动，不能沿与第一旋转轴线x平行的方向移动，保证了第一磁体201和第二磁体202之间的预设间隙不会改变，进而保证第一磁体201和第二磁体202始终保持磁耦合。

还需要说明的是，传动组件20、第一轴承11以及第二轴承31收纳在外壳 40内，使得在传动机构1工作中，异物难以进入传动机构1(例如，进入第一轴承11、第二轴承31或第一磁体201和第二磁体202之间的间隙中)并干扰传动机构1的工作，保障了传动机构1工作的稳定性。

具体到实施例中，外壳40设置有第一限位件(未示出)和第二限位件(未示出)，第一限位件与第一轴承11在与第一旋转轴线x平行的方向上的两侧相抵接，第二限位件与第二轴承31在与第一旋转轴线x平行的方向上的两侧相抵接。上述第一限位件和第二限位件可为销、键或螺纹等，或任何可在轴向上固定第一轴承和第二轴承位置的元件。

需要理解的是，设置上述第一限位件和第二限位件进一步保证主动轴100 和第一磁体201以及从动轴300和第二磁体202不会在与第一旋转轴线x平行的方向上移动，确保第一磁体201和第二磁体202间的间隙不变，并保持磁耦合。

进一步地，上述两个限位件能够对第一轴承11和第二轴承31在第一旋转轴线x方向上的位置进行微调，以根据不同的扭矩传递需求改变第一磁体201 和第二磁体202间的预设间隙。

具体到实施例中，考虑变形、误差、热涨等因素影响，为了避免第一磁体 201和第二磁体202与外壳40之间发生摩擦，影响转动，第一磁体201和第二磁体202分别与外壳40之间均具有间隙。该间隙的大小优选为大致2毫米。

基于上述传动机构1，本实用新型还提供一种动力系统，该动力系统包括上游动力输出机构、下游从动机构以及如上任一实施例中所述的传动机构1。上游动力输出机构与传动机构1的主动部10传动连接，下游从动机构与传动机构1 的从动部30传动连接。如此，当从动部30被较大外力所阻碍时，主动部10虽会继续转动，但不会产生更大的扭矩，进而保护上游动力输出机构不因过载而损坏。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种传动机构，其特征在于，包括：

主动部，绕第一旋转轴线可受控转动地设置；

从动部，绕所述第一旋转轴线可转动地设置；及

传动组件，包括第一磁体及第二磁体，所述第一磁体安装于所述主动部，所述第二磁体安装于所述从动部，且与所述第一磁体磁耦合，以将所述主动部绕所述第一旋转轴线的旋转运动传递至所述从动部。

2.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体为圆盘型磁体。

3.根据权利要求2所述的传动机构，其特征在于，所述第一磁体的两个磁极相对于所述第一磁体的一条直径对称分布，所述第二磁体的两个磁极相对于所述第二磁体的一条直径对称分布。

4.根据权利要求2所述的传动机构，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体所在的平面相互平行，并且所述第一磁体和所述第二磁体之间具有一预设间隙。

5.根据权利要求4所述的传动机构，其特征在于，所述预设间隙在1.2毫米至2毫米之间。

6.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括外壳、第一轴承及第二轴承，所述主动部为主动轴，所述主动轴通过所述第一轴承绕所述第一旋转轴线可转动地连接于所述外壳内，所述从动部为从动轴，所述从动轴通过所述第二轴承绕所述第一旋转轴线可转动地连接于所述外壳内。

7.根据权利要求6所述的传动机构，其特征在于，所述外壳设置有第一限位件和第二限位件，所述第一限位件与所述第一轴承的轴向两侧相抵接，所述第二限位件与所述第二轴承的轴向两侧相抵接。

8.根据权利要求6所述的传动机构，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体分别与所述外壳之间均具有间隙。

9.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述传动组件还包括第一螺纹连接件和第二螺纹连接件，所述第一磁体通过所述第一螺纹连接件锁紧固定于所述主动部，所述第二磁体通过所述第二螺纹连接件锁紧固定于所述从动部。

10.一种动力系统，其特征在于，所述动力系统包括权利要求1-9中任一项所述的传动机构。

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