CN216199990U - 一种电机的离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及离合器技术领域，具体是一种电机的离合器，包括固定设置的离合盘、离合柱、用于输入转动的拨轮组件和用于输出转动的输出套筒，离合盘包括磁性内圈和非磁性外圈，离合柱活动设置于离合盘的前侧，离合柱在自然状态下能够吸附在磁性内圈上；输出套筒内壁设有卡槽，拨轮和离合柱位于输出套筒内，通过拨轮转动带动离合柱卡入卡槽实现拨轮与输出套筒的接合，通过磁性内圈吸附离合柱脱离卡槽实现拨轮与输出套筒的脱开。该离合器不受使用环境限制，且能够实现正反两个方向的离合，离合器的接合和脱开转换顺畅，不易出现卡滞磨损，电机转动时也可以随时通过手动介入实现离合器的脱开，停止手动介入时离合器又能迅速恢复接合状态，使用方便。

Description

一种电机的离合器

技术领域

本实用新型涉及离合器技术领域，具体是一种电机的离合器。

背景技术

随着电机技术的发展，电机配备离合器已经广泛应用在工业或生活中的各个领域，利用离合器的接合和脱开来实现电动和手动的切换，比如汽车领域的电动车门、建筑领域的电动门窗等等。现有的离合器，一般分为电动(电磁)离合器和机械离合器，其中电动(电磁)离合器对使用条件比较苛刻，没电时则无法使用，另外对使用环境(比如环境温度)也有一定要求，现有的机械离合器，虽然也有一些可以实现电动和手动的切换，但往往存在离合器的接合和脱开转换不顺畅、结构过于复杂、电机转动时手动无法介入等问题，比如申请人在先申请的一件实用新型专利(公布号CN111197444A)，公开了一种自动离合器，该离合器包含离合盘、钢珠、拨块、输出套筒，离合盘上设置供钢珠往复滑动的径向滑槽，滑槽下端固定设有磁铁柱，输出套筒内壁设有卡槽，通过电机带动拨块转动，进而带动钢珠在滑槽内滑动至卡入输出套筒上的卡槽来实现离合器的接合，通过磁铁吸附钢珠脱离卡槽来实现离合器的脱开，该自动离合器虽然能实现离合器的接合和脱开，但是结构复杂，而且由于钢珠只能在滑槽内往复滑动，且磁铁柱呈点状设置在滑槽的下端，只有滑槽完全对准卡槽及钢珠时，磁铁柱才能将钢珠从卡槽中吸附脱离，因此电机停转时，还需要设置程序使电机反转一定角度才能使磁铁柱将钢珠从卡槽中吸附脱离以实现离合器的脱开，导致离合器的脱开不顺畅，使用不便，而且过程中容易出现卡滞，甚至容易出现磨损，另外，在电机没有停转的情况下，很难实现离合器的脱开，即电机转动时手动很难直接介入。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型的任务是提供一种电机的离合器，该离合器属于机械离合，使用时不易受到环境影响，而且结构简单，能够实现正反两个方向的离合，离合器的接合和脱开转换顺畅，不易出现卡滞磨损，电机转动时也可以随时通过手动介入实现离合器的脱开，停止手动介入时离合器又能迅速恢复接合状态，使用方便。

本实用新型任务通过下列技术方案来实现：

一种电机的离合器，包括：离合盘，固定设置在离合器的壳体内，离合盘包括磁性内圈和非磁性外圈；离合柱，活动设置于离合盘的前侧，离合柱和所述磁性内圈中的一种为永磁体，另一种为永磁体或导磁材料，以使离合柱在自然状态下能够吸附在磁性内圈上；拨轮组件，包括转轴以及固定在转轴上的拨轮，拨轮位于离合盘的前侧，拨轮上设有用于推动所述离合柱移动的拨齿，转轴的后端穿过所述离合盘的中心孔用于直接或间接连接电机以输入转动；输出套筒，用于输出转动，输出套筒的内壁设有用于供离合柱部分卡入的卡槽，所述拨轮和离合柱位于输出套筒内，拨齿的外径和输出套筒的内径相当且均大于所述磁性内圈的外径，通过拨轮转动带动离合柱卡入卡槽实现拨轮与输出套筒的接合，通过磁性内圈吸附离合柱脱离卡槽实现拨轮与输出套筒的脱开。

作为优选的技术方案，所述磁性内圈为环形永磁铁且与所述离合盘同圆心设置，磁性内圈和非磁性外圈的前侧端面平齐，所述离合柱为圆柱状或圆球状导磁材料，所述离合器的壳体、非磁性外圈、拨轮、输出套筒均为非导磁材料。

作为优选的技术方案，所述拨齿的两侧面为对称斜面以使拨齿从根部至端部逐渐变窄，分别用于拨齿在正转、反转时推挤所述离合柱。

作为优选的技术方案，所述拨轮沿周向均匀间隔设置至少两个所述拨齿，所述离合柱的数量和所述卡槽的数量均为拨齿数量的一倍或多倍，各卡槽沿着所述输出套筒的周向均匀间隔分布。

作为优选的技术方案，每个拨齿均对应设置一个所述离合柱，且各离合柱均位于对应拨齿的同一侧。

作为优选的技术方案，每个拨齿均对应设置两个所述离合柱，两个离合柱分别位于对应拨齿的两侧且靠近对应拨齿。

作为优选的技术方案，所述输出套筒的底部中心设有支撑轴承，所述转轴的前端伸至所述支撑轴承内并与之进行可转动连接。

作为优选的技术方案，所述离合器的壳体包括可拆卸对合连接的第一壳体和第二壳体，其中所述离合盘固定设置在第一壳体内，所述输出套筒可转动设置在第二壳体内。

作为优选的技术方案，所述输出套筒的前端中心设有输出轴或输出轴孔。

本实用新型一种电机的离合器的工作原理如下：离合器的转轴与电机进行直接或间接(比如通过减速器)传动连接，当电机正向或反向转动时，能够带动拨轮转动，由于拨齿的外径和输出套筒的内径相当且均大于所述磁性内圈的外径，因此在拨齿边缘的持续推动及离心力的共同作用下，离合柱能够摆脱离合盘上磁性内圈的磁吸力向外运动直至部分卡入输出套筒的卡槽中，拨齿通过持续推动卡嵌于卡槽内的离合柱带动输出套筒同步旋转，即实现离合器的接合状态；当电机停转、或者电机虽未停转而外力介入驱使输出套筒与拨轮同向转动且转速大于拨轮的转速时，离合柱获得自由活动空间从而能够在离合盘上磁性内圈的磁吸力作用下迅速从输出套筒的卡槽中脱离并吸附在磁性内圈上，此时拨齿与输出套筒处于脱开状态，输出套筒的转动不会对拨轮及电机产生干涉，即实现离合器的脱开状态，此时如果电机还在运转而外力停止介入时，拨轮又会迅速将离合柱重新推入输出套筒的卡槽中实现离合器的接合。需要说明的是，由于电机(或减速器)自身会存在一些配合间隙，所以当电机停转时，即使不另外设置程序使电机倒转，离合柱也能获得一点自由空间，当然如果电机停转后做稍微倒转更加能够使离合柱获得自由空间。

和现有技术相比，本实用新型一种电机的离合器具有以下优点：①本离合器属于机械离合，使用时不易受到环境影响，而且结构简单，能够实现正反两个方向的离合，离合器的接合和脱开转换顺畅，不易出现卡滞磨损，电机转动时也可以随时通过手动介入实现离合器的脱开，停止手动介入时离合器又能迅速恢复接合状态，使用方便；②磁性内圈为环形永磁铁且与所述离合盘同圆心设置，使得无论拨轮推动离合柱及输出套筒转至任何角度，只要离合柱获得自由活动空间，均会受到磁性内圈同样的磁吸力而迅速脱离卡槽被吸附在磁性内圈上，不易出现卡滞和离合脱开不顺畅的情况；③磁性内圈和非磁性外圈的前侧端面平齐，使得离合盘的前侧面为一个平滑的表面，便于拨轮推动离合柱在离合盘上任意移动，不易出现卡滞；④离合器的壳体、非磁性外圈、拨轮、输出套筒均为非导磁材料，不会对磁性内圈和离合柱之间的磁吸力产生干涉影响，也不会因长久使用被磁化而产生影响；⑤拨齿的两侧面为对称斜面且外窄内宽，使得拨轮无论正转还是反转，拨齿的侧面对离合柱都具有导向作用，更加便于将离合柱推入输出套筒的卡槽，且离合柱进入卡槽后，拨齿的侧面倾斜挤压离合柱，会对离合柱同时施加切向的推力和径向向外的压力，更加便于离合柱卡紧在卡槽内并推动输出套筒转动；⑥拨轮沿周向均匀间隔设置至少两个所述拨齿，每个拨齿对应设置一个离合柱，使得拨轮通过离合柱对输出套筒的推力更加均衡；⑦作为优选的方式，每个拨齿对应设置两个离合柱，且两个离合柱分别位于拨齿的两侧且靠近对应拨齿，使得拨轮无论是正转还是反转，都能更加快速推动靠近拨齿的离合柱进入卡槽实现接合状态；⑧卡槽的数量是拨齿数量的整数倍，使得拨轮能够更加快速推动离合柱进入就近的卡槽以实现接合状态；⑨通过使转轴的前端与输出套筒进行可转动连接，从而更加有助于对拨轮组件的支撑；⑩通过将离合盘和输出套筒分别设置在可拆卸对合连接的第一壳体和第二壳体内，便于离合器的拆装。

以下将接合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的效果作进一步说明，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1为本实用新型一种电机的离合器在脱开状态的分解结构示意图；

图2为本实用新型一种电机的离合器在接合状态的分解结构示意图。

其中：第一壳体11，第二壳体12，离合盘13，磁性内圈131，非磁性外圈132，离合柱14，转轴15，拨轮16，拨齿161，输出套筒17，卡槽171，支撑轴承172，输出轴173。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下接合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-2所示，一种电机的离合器，包括：可拆卸对合连接的第一壳体11和第二壳体12；离合盘13，固定设置在第一壳体11内，离合盘13包括磁性内圈131和非磁性外圈132，磁性内圈131为环形永磁铁且与所述离合盘13同圆心设置，磁性内圈131和非磁性外圈132的前侧端面平齐；离合柱14，活动设置于离合盘13的前侧，离合柱14为导磁的圆形钢柱，离合柱14在自然状态下能够吸附在磁性内圈131上；拨轮组件，包括转轴15以及固定在转轴15上的拨轮16，拨轮16位于离合盘13的前侧，拨轮16上设有用于推动所述离合柱14移动的拨齿161，转轴15的后端穿过所述离合盘13的中心孔用于直接或间接连接电机以输入转动；输出套筒17，用于输出转动，输出套筒17的内壁设有用于供离合柱14部分卡入的卡槽171(即离合柱14的直径大于卡槽171的深度)，离合盘13盖设在输出套筒17的端口处，所述拨轮16和离合柱14位于输出套筒17内，拨齿161的外径和输出套筒17的内径相当且均大于所述磁性内圈131的外径，通过拨轮16转动带动离合柱14卡入卡槽171实现拨轮16与输出套筒17的接合，通过磁性内圈131吸附离合柱14脱离卡槽171实现拨轮16与输出套筒17的脱开。所述第一壳体11、第二壳体12、非磁性外圈132、拨轮16、输出套筒17均为非导磁材料。

该离合器的工作原理如下：离合器的转轴15与电机直接或间接(比如通过减速器)进行传动连接(附图中未画出电机、减速器)，当电机正向或反向转动时，能够带动拨轮16转动，由于拨齿161的外径和输出套筒17的内径相当且均大于所述磁性内圈131的外径，因此在拨齿161边缘的持续推动及离心力的共同作用下，离合柱14能够摆脱离合盘13上磁性内圈131的磁吸力向外运动直至部分卡入输出套筒17的卡槽171中(如附图2所示)，拨齿161通过持续推动卡嵌于卡槽171内的离合柱带动输出套筒同步旋转，即实现离合器的接合状态；当电机停转、或者电机虽未停转而外力介入驱使输出套筒17与拨轮16同向转动且转速大于拨轮16的转速时，离合柱14获得自由活动空间从而能够在离合盘13上磁性内圈131的磁吸力作用下迅速从输出套筒17的卡槽171中脱离并吸附在磁性内圈131上，此时拨齿161与输出套筒17处于脱开状态(如附图1所示)，输出套筒17的转动不会对拨轮16及电机产生干涉，即实现离合器的脱开状态，此时如果电机还在运转而外力停止介入时，拨轮16又会迅速将离合柱重新推入输出套筒17的卡槽171中实现离合器的接合。需要说明的是，由于电机(或减速器)自身会存在一些配合间隙，所以当电机停转时，即使不另外设置程序使电机倒转，离合柱14也能获得一点自由空间，当然如果电机停转后做稍微倒转更加能够使离合柱14获得自由空间。

拨齿161的两侧面为对称斜面以使拨齿161从根部至端部逐渐变窄，分别用于拨齿161在正转、反转时推挤离合柱14；拨齿161的侧面为斜面设计，对离合柱14都具有导向作用，更加便于将离合柱推入输出套筒17的卡槽171，且离合柱进入卡槽171后，拨齿161的侧面倾斜挤压离合柱14，会对离合柱14同时施加切向的推力和径向向外的压力，更加便于离合柱卡紧在卡槽171内并推动输出套筒17转动。

拨轮16的相对两侧分别设有一个拨齿161，每个拨齿161均对应设置一个所述离合柱14，且各离合柱14均位于对应拨齿161的同一侧(比如同为顺时针侧或同为逆时针侧)，所述卡槽171的数量等于拨齿161的数量且沿着所述输出套筒17的周向均匀间隔分布，这样无论拨轮16正向旋转还是反向旋转，都能够推动一个离合柱14进入一个卡槽171实现接合状态。在其他实施例中，拨齿、离合柱、卡槽的数量也可以为一个，也能实现离合器的功能。

作为优选的实施例，每个拨齿161均对应设置两个所述离合柱14，两个离合柱14分别位于对应拨齿161的两侧且靠近对应拨齿161，该设计使得拨轮16无论是正转还是反转，都能更加快速推动靠近拨齿161的离合柱14进入卡槽171实现接合状态，该实施例图中未示出。

作为优选的实施例，卡槽171的数量均为拨齿161数量的两倍或多倍，各卡槽171沿着所述输出套筒17的周向均匀间隔分布，该设计使得拨轮16能够更加快速推动离合柱14进入就近的卡槽171以实现接合状态，该实施例图中未示出。

所述输出套筒17的底部中心设有支撑轴承172，所述转轴15的前端伸至所述支撑轴承172内并与之进行可转动连接，该设计更加有助于对拨轮16组件的支撑。

所述输出套筒17的前端中心设有输出轴173，用于实现输出传动，在其他实施例中，也可以在输出套筒17的侧面设置齿轮或其他方式来实现输出传动。

和现有技术相比，本实用新型一种电机的离合器具有以下优点：①本离合器属于机械离合，使用时不易受到环境影响，而且结构简单，能够实现正反两个方向的离合，离合器的接合和脱开转换顺畅，不易出现卡滞磨损，电机转动时也可以随时通过手动介入实现离合器的脱开，停止手动介入时离合器又能迅速恢复接合状态，使用方便；②磁性内圈131为环形永磁铁且与所述离合盘13同圆心设置，使得无论拨轮16推动离合柱及输出套筒17转至任何角度，只要离合柱获得自由活动空间，均会受到磁性内圈131同样的磁吸力而迅速脱离卡槽171被吸附在磁性内圈131上，不易出现卡滞和离合脱开不顺畅的情况；③磁性内圈131和非磁性外圈132的前侧端面平齐，使得离合盘13的前侧面为一个平滑的表面，便于拨轮16推动离合柱在离合盘13上任意移动，不易出现卡滞；④离合器的壳体、非磁性外圈132、拨轮16、输出套筒17均为非导磁材料，不会对磁性内圈131和离合柱14之间的磁吸力产生干涉影响，也不会因长久使用被磁化而产生影响；⑤拨齿161的两侧面为对称斜面且外窄内宽，使得拨轮16无论正转还是反转，拨齿161的侧面对离合柱14都具有导向作用，更加便于将离合柱推入输出套筒17的卡槽171，且离合柱进入卡槽171后，拨齿161的侧面倾斜挤压离合柱14，会对离合柱14同时施加切向的推力和径向向外的压力，更加便于离合柱卡紧在卡槽171内并推动输出套筒17转动；⑥拨轮16沿周向均匀间隔设置至少两个所述拨齿161，每个拨齿161对应设置一个离合柱14，使得拨轮16通过离合柱14对输出套筒17的推力更加均衡；⑦每个拨齿161对应设置两个离合柱14，且两个离合柱14分别位于拨齿161的两侧且靠近对应拨齿161，使得拨轮16无论是正转还是反转，都能更加快速推动靠近拨齿161的离合柱14进入卡槽171实现接合状态；⑧卡槽171的数量是拨齿161数量的整数倍，使得拨轮16能够更加快速推动离合柱14进入就近的卡槽171以实现接合状态；⑨通过使转轴15的前端与输出套筒进行可转动连接，从而更加有助于对拨轮16组件的支撑；⑩通过将离合盘13和输出套筒17分别设置在可拆卸对合连接的第一壳体和第二壳体内，便于离合器的拆装。

本实用新型并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电机的离合器，其特征在于，包括：

离合盘，固定设置在离合器的壳体内，离合盘包括磁性内圈和非磁性外圈；

离合柱，活动设置于离合盘的前侧，离合柱和所述磁性内圈中的一种为永磁体，另一种为永磁体或导磁材料，以使离合柱在自然状态下能够吸附在磁性内圈上；

拨轮组件，包括转轴以及固定在转轴上的拨轮，拨轮位于离合盘的前侧，拨轮上设有用于推动所述离合柱移动的拨齿，转轴的后端穿过所述离合盘的中心孔用于直接或间接连接电机以输入转动；

输出套筒，用于输出转动，输出套筒的内壁设有用于供离合柱部分卡入的卡槽，所述拨轮和离合柱位于输出套筒内，拨齿的外径和输出套筒的内径相当且均大于所述磁性内圈的外径，通过拨轮转动带动离合柱卡入卡槽实现拨轮与输出套筒的接合，通过磁性内圈吸附离合柱脱离卡槽实现拨轮与输出套筒的脱开。

2.根据权利要求1所述的电机的离合器，其特征在于，所述磁性内圈为环形永磁铁且与所述离合盘同圆心设置，磁性内圈和非磁性外圈的前侧端面平齐，所述离合柱为圆柱状或圆球状导磁材料，所述离合器的壳体、非磁性外圈、拨轮、输出套筒均为非导磁材料。

3.根据权利要求1所述的电机的离合器，其特征在于，所述拨齿的两侧面为对称斜面以使拨齿从根部至端部逐渐变窄，分别用于拨齿在正转、反转时推挤所述离合柱。

4.根据权利要求1所述的电机的离合器，其特征在于，所述拨轮沿周向均匀间隔设置至少两个所述拨齿，所述离合柱的数量和所述卡槽的数量均为拨齿数量的一倍或多倍，各卡槽沿着所述输出套筒的周向均匀间隔分布。

5.根据权利要求4所述的电机的离合器，其特征在于，每个拨齿均对应设置一个所述离合柱，且各离合柱均位于对应拨齿的同一侧。

6.根据权利要求4所述的电机的离合器，其特征在于，每个拨齿均对应设置两个所述离合柱，两个离合柱分别位于对应拨齿的两侧且靠近对应拨齿。

7.根据权利要求1所述的电机的离合器，其特征在于，所述输出套筒的底部中心设有支撑轴承，所述转轴的前端伸至所述支撑轴承内并与之进行可转动连接。

8.根据权利要求1所述的电机的离合器，其特征在于，所述离合器的壳体包括可拆卸对合连接的第一壳体和第二壳体，其中所述离合盘固定设置在第一壳体内，所述输出套筒可转动设置在第二壳体内。

9.根据权利要求1所述的电机的离合器，其特征在于，所述输出套筒的前端中心设有输出轴或输出轴孔。

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