CN201038986Y - 利用永磁体的传动装置 - Google Patents

Abstract

利用永磁体的传动装置，属于机械传动技术领域，特别是利用永磁体的磁力将机械直线运动转换为转动的机械装置。包括动力输出部分和驱动部分，其中，动力输出部分具有支承在轴承的非磁性主轴，主轴表面依轴向呈螺旋状固定多个受吸片；驱动部分具有导轮和由外力拖动的传动带，多个永磁体固定在传动带外表面，在工作区中的传动带与主轴轴向平行，永磁体与受吸片之间具有间隙，相邻永磁体的间距等于主轴上受吸片螺旋的螺距。在使用中，可以将永磁体的直线运动转换为主轴的转动。本装置用于机械技术领域中改变机械运动状态。

Description

利用永磁体的传动装置

技术领域

利用永磁体的传动装置，属于机械传动技术领域，特别是利用永磁体的磁力将机械直线运动转换为转动的机械装置。

背景技术

在现有技术中，检索到93105855.4《一种永磁磁力旋转运动变直线往复运动转换机构》的专利文件，其技术方案是利用在圆盘上等分位置N、S极交替排列的永磁极与其它相同排列的圆盘交互作用，使得一个或多个圆盘做旋转运动的同时，推动被称之为动盘的圆盘做往复直线运动，实现了运动方式的转换。检索到CN2526597Y《磁力传动装置》专利文件，其技术方案是将机械转动传递为机械转动，实质上相当于磁传动离合器。申请人未发现利用永磁体将机械的直线运动转换为连续的机械转动的装置。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型的目的在于，设计一种结构简单、制造容易、造价低廉、没有噪音、在机械传动中能够有效的防止机械过载时损坏机械零部件、能够简便的将机械直线运动转换为连续转动的传动装置。为了实现上述的目的，本申请的技术方案是利用永磁体的传动装置，包括动力输出部分和驱动部分，其中，一动力输出部分具有支承在轴承的非磁性主轴，主轴表面依轴向呈螺旋状固定多个受吸片；一驱动部分具有导轮和由外力拖动的传动带，多个永磁体固定在传动带外表面，在工作区中的传动带与主轴轴向平行，永磁体与受吸片之间具有间隙，相邻永磁体的间距等于主轴上受吸片螺旋的螺距。受吸片为铁磁材料，其突出于主轴表面，且沿切线固定于主轴表面。传动带环绕二导轮，二导轮固定于二平行的导轮轴端。传动带是齿形带。驱动部分的二导轮中至少有一导轮是主动轮，该主动轮是与齿形带相啮合的齿形轮。驱动部分的基座与主轴相向侧设置导轨，与齿形带固定的永磁体从导轨中间露出。驱动部分的永磁体两侧设置滚轮，滚轮通过滚轮轴销置于永磁体上，滚轮与导轨内面接触。永磁体直接与齿形带固定连接。永磁体通过永磁体座与齿形带固定连接，永磁体座的永磁体固定面与齿形带固定面相垂直。齿形带与基座之间设置滑道。由于采用上述技术方案，在使用中，由外力驱动的主动导轮转动，带动与主动轮啮合的传动带在两导轮间运动，固定在传动带上的永磁体作直线运动，由于在主轴表面铁磁性材料的受吸片呈螺旋状设置，永磁体的磁力吸引受吸片，并使间距趋向最小距离，随着永磁体沿与主轴平行方向向前运动，主轴上螺旋状排列的受吸片中，已经被吸引到最小距离的依次脱离吸引，前方的受吸片依次受到磁力吸引，磁力不断地将前方未达到最小距离的受吸片依次吸引到最小距离，产生的力矩使与受吸片固定连接的主轴产生转动。由于永磁体的间距等于主轴上螺旋状排列的受吸片的螺距，当前一个永磁体运动到导轮退出工作状态处时，后一个永磁体正好进入工作状态，从而使主轴能够进行连续稳定的运转。永磁体与受吸片之间具有间隙，避免二者之间直接接触产生机械摩擦，减少阻力，同时能够有效的防止机械过载时损坏机械零部件，而使整体机械装置失效，从而保障了整体机械装置的运行安全；由于没有直接的机械摩擦，也就不产生机械噪声污染。利用永磁体的传动装置结构简单，制造容易，造价低廉，能够简便、有效的将机械直线运动转换为连续转动

附图说明

图1是利用永磁体的传动装置第一实施例的整体构造示意图；

图2是利用永磁体的传动装置第一实施例的图1中A-A剖视图；

图3是利用永磁体的传动装置第一实施例的主轴与受吸片连接关系图；

图4是利用永磁体的传动装置第一实施例的永磁体、导轨、齿形带部分局部放大图；

图5是利用永磁体的传动装置第一实施例图4的俯视图；

图6是利用永磁体的传动装置第一实施例图4的B-B左视剖面图；

图7是利用永磁体的传动装置第二实施例的整体构造示意图；

图8是利用永磁体的传动装置第二实施例图7的俯视图；

图9是利用永磁体的传动装置第二实施例图8中C-C永磁体、齿形带、导轮局部剖面放大图；

图10是利用永磁体的传动装置第二实施例永磁体、齿形带、滑道局部剖面放大图；

图11是利用永磁体的传动装置第二实施例图10的俯视图；

图12是利用永磁体的传动装置第二实施例图10中D-D左视剖面图。

具体实施方式

下面结合说明书附图所示的具体实施方式对本申请的技术方案作进一步的说明。

参见图1，是利用永磁体的传动装置的第一个实施例，包括动力输出部分和驱动部分，其中，动力输出部分具有支承在轴承3的非磁性主轴4，主轴4表面依轴向呈螺旋状固定多个受吸片5；驱动部分具有导轮9和传动带，传动带可以使用平皮带或者齿形带。实施例中，齿形带8环绕二导轮9，二导轮9固定于二平行的导轮轴13端，多个永磁体10直接固定在齿形带8外表面，在工作区中的齿形带8与主轴4轴向平行，永磁体10与受吸片5之间具有间隙，相邻永磁体10的间距等于主轴4上受吸片5螺旋的螺距。主轴4两端侧具有轴承3，以减小主轴4的转动摩擦阻力，其一端部固定输出轮1，作为利用永磁体的传动装置的动力输出端。驱动部分的二导轮9中至少有一导轮9是主动轮，该主动轮是与齿形带8相啮合的齿形轮。当由外力驱动的主动导轮9转动，带动与导轮9啮合的齿形带8在两导轮9间运动，固定在齿形带8上的永磁体10作直线运动。随着永磁体10沿与主轴4平行方向向前运动，主轴4上螺旋状排列的受吸片5中，已经被吸引到最小距离的依次脱离吸引，前方的受吸片5依次受到磁力吸引，磁力不断地将前方未达到最小距离的受吸片5依次吸引到最小距离，产生的力矩使与受吸片5固定连接的主轴4产生转动。由于永磁体10之间的间距等于主轴4上螺旋状受吸片5的螺距，当前一个永磁体10运动到导轮9处退出工作状态时，后一个永磁体10正好进入工作状态，从而使主轴4能够进行连续稳定的运转。根据使用中对传递力的要求不同，可以通过改变永磁体10的磁强度、受吸片5的大小和在主轴4上的设置密度数量、主轴4上受吸片5的螺旋的头数，来改变和调整输入力和输出力的匹配，满足使用要求。永磁体10与受吸片5之间具有间隙，二者不产生机械摩擦，减少机械噪声和减小运行阻力，同时，一旦发生机械过载时在此处能够实现缓冲，保证整体机械的安全。当然，该间隙应当小，以提高永磁体10的磁力吸引效率。为了使保证永磁体10与受吸片5之间的间隙，将永磁体10驱动部分设置于基座7中，基座7面向主轴4方向固定导轨6，导轨6限制了齿形带8向主轴4方向靠近，保证了永磁体10与受吸片5之间的间隙。为了减小齿形带8与导轨6之间的机械摩擦，在永磁体10两侧各具有一滚轮11，滚轮11通过滚轮轴销12置于永磁体10上，滚轮11与导轨6内面接触，使齿形带8与导轨6之间的机械摩擦改变为滚轮11的滚动，减小了摩擦阻力损耗。

参见图2、图3，驱动部分设置于基座7中，二导轮9固定于二平行的导轮轴13端。基座7上面固定导轨6。永磁体10运动轨迹与主轴4的轴线平行。受吸片5为铁磁材料制成，使之能够被永磁体10所吸引。其突出于主轴4表面，且与主轴4表面呈切线固定，使片状的受吸片5以最大面积被永磁体10所吸引，以获得最大的转动力矩，同时以最小面积脱离永磁体10的吸引。受吸片5也可以直接呈螺旋状嵌于主轴4的表面，不突出于主轴3的表面，仍然可以产生转动力矩。受吸片5也可以采用永磁性材料，在主轴4上安装时要使其磁极与相对永磁体10磁极相反，以产生转动力矩。

参见图4、图5、图6，通过三视图说明永磁体10与周边相关部件的构造关系，永磁体10固定在齿形带8上，永磁体10两侧通过滚轮轴销12设置滚轮11，滚轮11与导轨6接触，并且沿导轨6滚动，这就使永磁体10既能够与受吸片5保持小的间隙，又能够避免接触摩擦，减少齿形带8与导轨6之间的摩擦阻力。永磁体10与齿形带8之间的固定连接可以是铆钉连接，或者是螺栓连接。

参见图7、图8，这是利用永磁体的传动装置的第二实施例，它与第一实施例的不同之处在于改变了驱动部分的设置方向，动力输出部分未作改变。由于驱动部分与动力输出部分之间的相对位置的变化，相应要改变永磁体10在齿形带8上的设置，以保持永磁体10与受吸片5之间的正确的工作状态。由于导轮9、齿形带8、永磁体10在水平面方向运行，为了使永磁体10能够正确的进入工作区域工作和推出工作区域，在永磁体10与齿形带8之间加装了永磁体座15。

参见图9、图10、图11、图12，从细节上说明第二实施例的改变。永磁体10设置在永磁体座15的顶面上，永磁体座15的与其顶面呈90度角的安装面与齿形带8相固定，这就使改变了齿形带8运行面的永磁体10仍然能够保持与动力输出部分的主轴4正确的工作状态。由于齿形带8在工作状态时侧面处于垂直方向，在工作区域中齿形带8会产生下垂，使永磁体10与主轴4之间的设定的间距加大，使永磁体10与受吸片5之间的吸引力减小，造成工作状态的恶化。为了解决因为改变方向产生的问题，在基座7上齿形带8的下方增设滑道14，使齿形带8受到滑道14的承托，与永磁体10的滚轮11、导轨6联合，从上下两个方向夹持，保持齿形带8和永磁体10的正确的工作状态。齿形带8在滑道14中运行会产生摩擦阻力，为此可以将滑道14设置为滚珠滑道或者滚柱滑道，使运行更加顺畅。

Claims (10)

1.利用永磁体的传动装置，其特征是，包括动力输出部分和驱动部分，其中，

-动力输出部分具有支承在轴承的非磁性主轴，主轴表面依轴向呈螺旋状固定多个受吸片；

-驱动部分具有导轮和由外力拖动的传动带，多个永磁体固定在传动带外表面，在工作区中的传动带与主轴轴向平行，永磁体与受吸片之间具有间隙，相邻永磁体的间距等于主轴上受吸片螺旋的螺距。

2.根据权利要求1所述的利用永磁体的传动装置，其特征是，受吸片为铁磁材料，其突出于主轴表面，且沿切线固定于主轴表面。

3.根据权利要求2所述的利用永磁体的传动装置，其特征是，传动带环绕二导轮，二导轮固定于二平行的导轮轴端。

4.根据权利要求3所述的利用永磁体的传动装置，其特征是，传动带是齿形带。

5.根据权利要求4所述的利用永磁体的传动装置，其特征是，驱动部分的二导轮中至少有一导轮是主动轮，该主动轮是与齿形带相啮合的齿形轮。

6.根据权利要求5所述的利用永磁体的传动装置，其特征是，驱动部分的基座与主轴相向侧设置导轨，与齿形带固定的永磁体从导轨中间露出。

7.根据权利要求6所述的利用永磁体的传动装置，其特征是，驱动部分的永磁体两侧设置滚轮，滚轮通过滚轮轴销置于永磁体上，滚轮与导轨内面接触。

8.根据权利要求7所述的利用永磁体的传动装置，其特征是，永磁体直接与齿形带固定连接。

9.根据权利要求7所述的利用永磁体的传动装置，其特征是，永磁体通过永磁体座与齿形带固定连接，永磁体座的永磁体固定面与齿形带固定面相垂直。

10.根据权利要求9所述的利用永磁体的传动装置，其特征是，齿形带与基座之间设置滑道。

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