TWI558072B - Adjustable speed of the coupling structure - Google Patents

Description

可調速的聯軸機結構

本發明係關於聯軸機的結構領域，特別指一種藉由簡單機構而完成調速功能的聯軸機結構。

永磁聯軸機是一種動能傳遞的裝置，其利用磁力驅動的方式，將馬達與負載進行磁性聯結，藉以傳遞動能來驅動負載，完成動能傳輸。

習知永磁聯軸機主要係由以銅或鋁為材質之主動盤，以及具有強力磁鐵之被動盤兩部分組成。該主動盤固定在馬達軸上，該被動盤固定在負載軸上，在被動盤和主動盤之間有氣隙。藉由磁性連結，將馬達和負載的連結會由原來的接觸式連結(機械硬連結)轉變為非接觸式連結(磁性軟連結)，通過調節主動盤與被動盤間的氣隙來達到負載軸上的輸出轉矩變化，進而得到所需的負載速度。

習知永磁聯軸機能顯著改善系統啟動的運轉特性，在啟動負載之初，馬達經由聯軸機空載啟動，不僅可降低馬達的啟動電流減少對馬達的熱衝擊負荷及對電力系統的影響，進而節約電能並延長馬達的工作壽命。並且有效的減少了啟動瞬間，對傳動系統輸送皮帶的破壞性衝擊張力， 消除輸送機啟動時產生的震盪，還能大幅度減輕傳動系統本身所受到的啟動衝擊，延長皮帶與惰輪等關鍵零件的使用壽命，提升設備運行的安全可靠性，並有效地降低設備維修及故障時間成本。相較於傳統傳動器，永磁聯軸機確實提供更為進步的結構，極具應用價值。

然而，習知永磁聯軸機的調速動作是相當耗時費力的工作，由於聯軸機多應用在巨大負載的場合，為維持結構的穩定性，又必須考慮調整的功能，習知永磁聯軸機上會鎖固大量的螺絲。如此，在有必要調整負載速度時，必須一顆一顆緩慢放鬆螺絲，再調整主動盤與被動盤之間的位置，改變氣隙的距離，最後再鎖回螺絲，動作相當不易。再者，習知永磁聯軸機調整氣隙時，需要細心維持氣隙的精密度，這工作多依靠技術人員的專業與細心，並非一般工作人員所能勝任。

為解決前述習知永磁聯軸機在組裝時需要先拆卸大量的螺絲，甚至因為螺絲是小型容易忽略的元件，在拆卸過程中，很可能發生遺失的意外，因此，如第9圖所示為申請人所有的第M460453號「聯軸機的組合調整結構」(後稱習知案1)，其提供一種容易微調氣隙的結構，以簡化調整過程與維護成本。該習知案1包括有一磁性轉盤1101，該磁性轉盤1101兩側設置有導磁轉盤1102，該磁性轉盤1101與該二導磁轉盤1102之間保留有氣隙，該二導磁轉盤1102周圍則以複數的調整單元1103相結合，可旋轉該調整單元12微調該二導磁轉盤1102之間的距離，並以螺帽1104進行鎖固該調整單元1103；該導磁轉盤1102一端的軸心設置有定位塊1105，該定位塊1105周圍以複數的固定螺絲1106鎖固於該導磁轉盤1102上，該定位塊1105鎖固有轉軸部1107，該轉軸部1107與定位塊1105之間插置有墊片1108，且該轉軸部1107 周圍以複數的鎖固螺絲1109穿過該墊片1108而固定在該定位塊1105上，可以微調該轉軸部1107相對於該二導磁轉盤1102的距離。

藉由前述結構，習知案1要調整氣隙時，只需鬆開該螺帽1104，然後轉動該調整單元1103，即可快速精確完成該二導磁轉盤1102之間的距離調整；而在移動該二導磁轉盤1102時，必然先放鬆該定位塊1105與轉軸部1107，待該二導磁轉盤1102調整完畢後，再插入該墊片1108以同時調整該導磁轉盤1102與該轉軸部1107的距離，然後定位完成氣隙調整工作。

雖然習知案1在調整氣隙時無需拆卸大量的螺絲，但仍需一一鬆開螺帽1104、固定螺絲1106、鎖固螺絲1109等，然後個別調整該調整單元1103，最後一一鎖上，其操作仍嫌複雜。

或者，如第10圖所示為習知專利第M434854號的「永磁調速器」(後稱習知案2)，其包含有一主軸1201、一中間盤1202、二導體盤1203、一氣隙調整機構1204，該氣隙調整機構1204係環設於主軸1201上，係連接控制其中一導體盤1203，使導體盤1203相對中間盤1202轉動，以控制另一導體盤1203移動，使二導體盤1203呈相對張開/閉合做動，進而調整氣隙大小，免除拆卸機械的複雜性。但是，如習知案2的氣隙調整機構1204不僅結構複雜、造價昂貴、維護困難，而且在設置時會增加整個機械結構的體積，相當不經濟。

為此，本申請人有鑒於上述習知構造產生之問題，秉持著研究創新、精益求精之精神，利用專業眼光和知識，研發出本件可調速的聯軸機結構。

本發明的主要目的在於提供一種可調速的聯軸機結構，其調速的動作容易、效率良好，工作人員無需特別訓練，即可精確進行氣隙的調整，達成良好的聯軸機運轉效果。

本發明的另一目的在於提供一種可調速的聯軸機結構，其結構單純、設置容易，可節省成本，並提高使用壽命。

為達到上述目的，本發明採用如下技術方案：一種可調速的聯軸機結構，包括有磁性轉盤，該磁性轉盤兩側同軸設置有導磁轉盤，該磁性轉盤與該二導磁轉盤之間保留有氣隙，該磁性轉盤兩側端面則佈設有磁性單元，使該磁性轉盤與該二導磁轉盤之間以磁性連結同時旋轉。

本發明主要在該二導磁轉盤之間設置有氣隙調整單元，使該二導磁轉盤相對靠近或遠離該磁性轉盤以改變氣隙距離，進而改變該磁性轉盤與該二導磁轉盤之間的相對轉速。其中，該氣隙調整單元包括有螺桿，該螺桿兩端以旋轉方向相反的螺紋穿置該二導磁轉盤，當轉動該螺桿時，藉由該二螺紋同步帶動該二導磁轉盤相對靠近或遠離該磁性轉盤，使該磁性轉盤兩側的該氣隙距離保持一致。

前述二導磁轉盤之間穿置有導桿，當該氣隙調整單元活動時，該二導磁轉盤會在該導桿之上移動；或者，該氣隙調整單元設置一個以上，各該氣隙調整單元之間設置有連接單元，使各該氣隙調整單元同步動作。

而該連接單元主要為齒輪組，該齒輪組包括有設置在各該氣 隙調整單元上的調整齒輪，各該調整齒輪嚙合在一連接齒輪上，當任一該調整齒輪轉動時，經由該連接齒輪傳動各該調整齒輪同步動作。

更進一步，該齒輪組可為另一種型式，除了該氣隙調整單元上的調整齒輪外，各該調整齒輪是嚙合在一齒帶上，如此，當任一該調整齒輪轉動時，經由該齒帶傳動各該調整齒輪同步活動。

另外，該氣隙調整單亦可變更型式，例如包括有定位在該磁性轉盤上的主動齒輪，該主動齒輪嚙合有二齒條，使該二齒條末端分別與該二導磁轉盤連接，當該主動齒輪轉動時，會同步帶動該二齒條推動該二導磁轉盤相對靠近或遠離該磁性轉盤，使該磁性轉盤兩側的該氣隙距離保持一致。

10‧‧‧聯軸機

1‧‧‧磁性轉盤

2‧‧‧導磁轉盤

3‧‧‧氣隙

4‧‧‧磁性單元

5‧‧‧氣隙調整單元

51‧‧‧螺桿

511、512‧‧‧螺紋

521‧‧‧主動齒輪

522‧‧‧齒條

6‧‧‧導桿

7‧‧‧連接單元

71、72‧‧‧齒輪組

711、721‧‧‧調整齒輪

712‧‧‧連接齒輪

722‧‧‧齒帶

1101‧‧‧磁性轉盤

1102‧‧‧導磁轉盤

1103‧‧‧調整單元

1104‧‧‧螺帽

1105‧‧‧定位塊

1106‧‧‧固定螺絲

1107‧‧‧轉軸部

1108‧‧‧墊片

1109‧‧‧鎖固螺絲

1201‧‧‧主軸

1202‧‧‧中間盤

1203‧‧‧導體盤

1204‧‧‧氣隙調整機構

第1圖為本發明可調速的聯軸機結構之結構示意圖；第2圖為該可調速的聯軸機結構的第二實施例的結構示意圖；第3圖為該第二實施例的端面結構示意圖；第4圖為該第二實施例的實機外觀立體圖；第5圖為該第二實施例的一側導磁轉盤部份剖面以詳見齒輪組配置的的實機外觀立體圖；第6圖為該第二實施例的實機結構剖面圖；第7圖為該連接單元的另一種齒輪組結構變化端面示意圖；第8圖為該氣隙調整單元的結構變化示意圖； 第9圖為習知第M460453號的專利結構示意圖；以及第10圖為習知第M434854號的專利結構示意圖。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明：請參閱第1圖所示為本發明所述的一種可調速的聯軸機10結構，包括有磁性轉盤1，該磁性轉盤1兩側同軸設置有導磁轉盤2，該磁性轉盤1與該二導磁轉盤2之間保留有氣隙3，該磁性轉盤1兩側端面則佈設有磁性單元4，使該磁性轉盤1與該二導磁轉盤2之間以磁性連結同時旋轉。

本發明主要在該二導磁轉盤2之間設置有氣隙調整單元5，使該二導磁轉盤2相對靠近或遠離該磁性轉盤1以改變氣隙3距離，進而改變該磁性轉盤1與該二導磁轉盤2之間的相對轉速。

本發明的該氣隙調整單元5為單純的機械結構，強調其操作簡單、動作精確。其中，該氣隙調整單元5包括有螺桿51，該螺桿51兩端分別以螺紋511、512穿置該二導磁轉盤2，當轉動該螺桿51時，得由該二螺紋511、512同時帶動該二導磁轉盤2移動。

為維持該磁性轉盤1兩側的氣隙3距離相同，該二螺紋511、512的旋轉方向相反，即轉動該螺桿51時，該二導磁轉盤2會同步並相對靠近或遠離該磁性轉盤1，使該磁性轉盤1兩側的該氣隙3距離保持一致，維持聯軸機10的轉動順暢。

另外，該氣隙調整單元5位在該導磁轉盤2之一側，當該氣隙 調整單元5活動時，為維持該導磁轉盤2活動的穩定性，可在該二導磁轉盤2任何空間之間穿置有一或數支導桿6，如此，當該氣隙調整單元5活動時，該二導磁轉盤2會在該導桿6之上移動，使該二導磁轉盤2的活動維持平衡與穩定。

請參閱第2圖、第3圖為本發明的第2實施例，另參閱第4圖至第6圖為根據該第2實施例所完成的實機產品，其主要是表達本發明可以完成的一種範例，但並不作為限制本發明的唯一設計。所其主要是將氣隙調整單元5設置一個以上，以增加該二導磁轉盤2活動的穩定與精確性，在各該氣隙調整單元5之間設置有連接單元7，使各該氣隙調整單元5同步動作。

而該連接單元7主要為齒輪組71，該齒輪組71包括有設置在各該氣隙調整單元5上的調整齒輪711，各該調整齒輪711嚙合在一連接齒輪712上，當任一該調整齒輪711轉動時，經由該連接齒輪712傳動各該調整齒輪711同步動作。

請參閱第7圖所示，該連接單元7為另一種齒輪組72結構，其同樣包括有設置在各該氣隙調整單元5上的調整齒輪721，但各該調整齒輪721則嚙合在一齒帶722上，如此，當任一該調整齒輪721轉動時，經由該齒帶722傳動各該調整齒輪721同步活動，使該二導磁轉盤2得以穩定的同步並相對靠近或遠離該磁性轉盤1，讓該磁性轉盤1兩側的該氣隙3距離保持一致。

請參閱第8圖所示，同前述內容，本發明強調該氣隙調整單元5為單純的機械結構，使其操作簡單、動作精確。故該氣隙調整單元5可為他種設計，如包括有定位在該磁性轉盤1上的主動齒輪521，該主動齒輪 521嚙合有二齒條522，使該二齒條522末端分別與該二導磁轉盤2連接，當該主動齒輪521轉動時，會同步帶動該二齒條522推動該二導磁轉盤2相對靠近或遠離該磁性轉盤1，使該磁性轉盤1兩側的該氣隙3距離保持一致。

前述完成的本發明可調速的聯軸機結構，與習知技術相較之下，其更具以下功優點：

1.本發明的氣隙調整單元可以簡化調速工作，增加工作效率，維持氣隙距離的精確性，工作人員無需特別訓練，即可完成調整動作，使聯軸機的工作效率更佳。

2.本發明的結構簡單，製造容易，不僅節省設計、製造時間，節約材料，且能大幅提高使用壽命，有效降低工作成本。

以上該僅為本發明之較佳實施例，並非用來限定本發明之實施範圍；如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。

10‧‧‧聯軸機

1‧‧‧磁性轉盤

2‧‧‧導磁轉盤

3‧‧‧氣隙

4‧‧‧磁性單元

5‧‧‧氣隙調整單元

51‧‧‧螺桿

511、512‧‧‧螺紋

6‧‧‧導桿

Claims (6)

1. 一種可調速的聯軸機結構，包括有磁性轉盤，該磁性轉盤兩側同軸設置有導磁轉盤，該磁性轉盤與該二導磁轉盤之間保留有氣隙，該磁性轉盤兩側端面則佈設有磁性單元，使該磁性轉盤與該二導磁轉盤之間以磁性連結同時旋轉；該二導磁轉盤之間設置有氣隙調整單元，使該二導磁轉盤相對靠近或遠離該磁性轉盤以改變氣隙距離，進而改變該磁性轉盤與該二導磁轉盤之間的相對轉速；其中，該氣隙調整單元包括有螺桿，該螺桿兩端以旋轉方向相反的螺紋穿置該二導磁轉盤，當轉動該螺桿時，藉由該二螺紋同步帶動該二導磁轉盤相對靠近或遠離該磁性轉盤，使該磁性轉盤兩側的該氣隙距離保持一致。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可調速的聯軸機結構，其中，該二導磁轉盤之間穿置有導桿，當該氣隙調整單元活動時，該二導磁轉盤會在該導桿之上移動。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可調速的聯軸機結構，其中，該氣隙調整單元設置一個以上，各該氣隙調整單元之間設置有連接單元，使各該氣隙調整單元同步動作。
4. 如申請專利範圍第4項所述之可調速的聯軸機結構，其中，該連接單元為齒輪組，該齒輪組包括有設置在各該氣隙調整單元上的調整齒輪，各該調整齒輪嚙合在一連接齒輪上，當任一該調整齒輪轉動時，經由該連接齒輪傳動各該調整齒輪同步動作。
5. 如申請專利範圍第4項所述之可調速的聯軸機結構，其中，該連接單元為齒輪組，該齒輪組包括有設置在各該氣隙調整單元上的調整齒輪，各該調整齒輪嚙合在一齒帶上，當任一該調整齒輪轉動時，經由該齒帶傳動各該調整齒輪同步動作。
6. 一種可調速的聯軸機結構，包括有磁性轉盤，該磁性轉盤兩側同軸設置有導磁轉盤，該磁性轉盤與該二導磁轉盤之間保留有氣隙，該磁性轉盤兩側端面則佈設有磁性單元，使該磁性轉盤與該二導磁轉盤之間以磁性連結同時旋轉；該二導磁轉盤之間設置有氣隙調整單元，使該二導磁轉盤相對靠近或遠離該磁性轉盤以改變氣隙距離，進而改變該磁性轉盤與該二導磁轉盤之間的相對轉速；其中，該氣隙調整單元包括有定位在該磁性轉盤上的主動齒輪，該主動齒輪嚙合有二齒條，使該二齒條末端分別與該二導磁轉盤連接，當該主動齒輪轉動時，會同步帶動該二齒條推動該二導磁轉盤相對靠近或遠離該磁性轉盤，使該磁性轉盤兩側的該氣隙距離保持一致。