CN217736087U - 一种离合器及离合电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及离合器及离合电机技术领域，具体是一种离合器及离合电机，离合器包括隔磁盘、磁吸盘、套筒、拨轮和离合件，隔磁盘的正面盖在套筒端口，磁吸盘位于隔磁盘的背面，套筒的内周壁设有嵌槽，隔磁盘为非磁性材料且正面平整光滑，离合件和磁吸盘中至少一个为永磁体以使离合件在自然状态下能被吸出嵌槽并吸附在隔磁盘上，拨轮转动时能带动离合件在隔磁盘上移动直至部分卡入嵌槽，从而使拨齿能通过推挤离合件带动套筒转动。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，隔磁盘正面平整光滑且能够起到隔磁作用，使离合件的移动阻力更小且更容易脱离磁吸盘的吸力而嵌入嵌槽内，离合器的接合和脱开更加顺畅，不易出现卡滞磨损。

Description

一种离合器及离合电机

技术领域

本实用新型涉及离合器及离合电机技术领域，具体是一种离合器及离合电机。

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，比如建筑领域、汽车领域的电动门窗等等。现有的离合器，一般分为电磁离合器和机械离合器，其中电磁离合器对使用条件和环境要求比较苛刻，失电时无法使用，在有些环境(比如低温、水中)也无法使用，不仅仅导致无法实现电动和手动的切换，甚至会导致门窗无法开启或关闭，使用不便，而且有安全隐患；另外，这种电磁离合器，当电动驱动机构正在运转时，手动方式难以任意介入。虽然也有一些机械离合能够实现电动和手动的切换，不易受到使用环境的影响，但往往存在离合器的接合和脱开转换不顺畅、电机转动时手动无法介入、结构复杂尺寸较大不便于安装等问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型的任务之一是提供一种离合器，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；任务之二是提供一种离合电机；任务之三是提供一种用于汽车中门的集成式离合电机。

本实用新型任务之一通过下列技术方案来实现：

一种离合器，包括离合器壳体、离合盘、套筒、拨轮和至少一个离合件，其中套筒与离合器壳体进行可转动连接，离合盘包括固定叠放设置的隔磁盘及磁吸盘，隔磁盘的正面盖在套筒端口配合形成离合腔，磁吸盘位于隔磁盘的背面并为与套筒同心的圆形结构，拨轮包括拨轴和设置在拨轴上的至少一个拨齿，拨齿和离合件位于离合腔内，拨轴依次从隔磁盘、磁吸盘的中心孔穿出并用于直接或间接连接电机以输入转动，套筒的内周壁设有至少一个用于供离合件部分嵌入的嵌槽，隔磁盘为非磁性材料且正面平整光滑，离合件和磁吸盘均为磁性材料且其中至少一种为永磁体以使离合件在自然状态下能被吸出嵌槽并吸附在隔磁盘上，拨轮转动时能通过拨齿带动离合件在隔磁盘上移动直至部分卡入嵌槽，从而使拨齿能通过露出嵌槽的离合件带动套筒转动。

作为优选的技术方案，所述磁吸盘为永磁体，所述离合件为导磁体，所述隔磁盘的外径大于所述套筒的内径，所述磁吸盘的外径等于或者略大于套筒的内径以使所述离合件吸附在隔磁盘上时，离合件的侧壁与套筒的内侧壁相切。

作为优选的技术方案，所述离合件为导磁金属球或者导磁金属圆柱，所述离合器壳体、套筒、拨轮中的至少一个为非磁性材料。

作为优选的技术方案，所述拨齿为梯形齿，以使拨齿的两侧面与所述套筒内周壁之间的夹角均为锐角，拨齿的端部接近套筒的内侧壁，拨齿的数量为两个并以所述拨轴为中心对称设置，所述离合件的数量为两个，分别位于拨齿的两侧，所述嵌槽的数量为两个并分别位于所述套筒的内周壁的相对两侧。

本实用新型任务之二通过下列技术方案来实现：

一种离合电机，包括电机本体、齿轮箱以及前面所述的离合器，电机的输出轴直接或者间接连接所述拨轴，所述齿轮箱包括齿轮箱壳体以及安装于其内相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与所述套筒同心设置且与套筒传动连接，第二齿轮的轴心设有供传动轴穿过以输出转动的输出通孔。

作为优选的技术方案，还包括减速器，所述电机本体、减速器、离合器和齿轮箱依次连接形成一个L形一体式集成结构，电机的输出轴通过减速器传动连接所述拨轴。

本实用新型任务之三通过下列技术方案来实现：

一种用于汽车中门的集成式离合电机，包括壳体，以及安装在壳体内的电机本体、减速器以及前面所述的离合器，以及伸出壳体的输出机构，减速器包括减速齿轮组、齿环、转动架、可转动设在转动架上的若干行星齿轮、以及安装在壳体内的固定齿轮，各行星齿轮绕固定齿轮的周向设置并与之啮合，其中齿环的外圈和内圈分别设有外齿圈和内齿圈，电机本体的输出端设有蜗杆，减速齿轮组的输入端设有蜗轮，电机本体横向设置在减速器的下方并通过蜗杆、蜗轮的配合传动连接减速器，减速齿轮组的输出端与外齿圈啮合传动，内齿圈与各行星齿轮啮合传动，从而能带动转动架输出转动，转动架的轴心与所述拨轴传动连接从而能够带动所述拨轮转动。

作为优选的技术方案，所述壳体包括相连通且固定连接的第一壳体和第二壳体，第二壳体的横截面小于第一壳体，其中所述电机本体、减速器设置在第一壳体内，所述离合器设置在第二壳体内，第二壳体的后端面与第一壳体固定连接或一体成型，前端面上设有至少一个向外凸伸的安装板，安装板上设有安装孔，所述输出机构为从第二壳体的前端面伸出的输出轴，输出轴上设有输出齿轮。

作为优选的技术方案，所述壳体的内侧壁和所述固定齿轮上分别设有相互配合的插接限位结构，从而使固定齿轮能够插接在壳体中而不能转动。

作为优选的技术方案，所述插接限位结构包括固定设置在所述壳体内侧壁上的插筒、固定设置在所述固定齿轮背部的插头，插筒的内侧壁和插头的外侧壁设有相配合的插槽和凸条。

和现有技术相比，本实用新型一种离合器及离合电机，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，而且，通过设置隔磁盘，且隔磁盘的正面为平整光滑的一体式结构，从而使得离合件在隔磁盘上的移动时的阻力更小，而且通过隔磁盘的隔磁作用，使得离合件不会直接吸附在磁吸盘上，当拨轮转动推动离合件时，更容易使离合件在离心力作用下脱离磁吸盘的吸力而嵌入嵌槽内，因此可以使得离合器的接合和脱开转换更加顺畅，也不易出现卡滞磨损，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。

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为实施例1中离合器在接合状态的分解结构示意图；

图2为实施例1中离合器在脱开状态的分解结构示意图；

图3为实施例2中离合电机的结构示意图；

图4为实施例2中离合电机在省略齿轮箱部分壳体后的结构示意图；

图5为实施例3中用于汽车中门的集成式离合电机的结构示意图；

图6为图5的分解结构示意图之一；

图7为图5的分解结构示意图之二；

图8为图5的分解结构示意图之三。

其中：离合器10，离合器壳体11，离合盘12，隔磁盘121，磁吸盘122，套筒13，嵌槽131，拨轮14，拨轴141，拨齿142，离合件15，第一电机本体21，齿轮箱22，齿轮箱壳体221，第一齿轮222，第二齿轮223，输出通孔2231，第一减速器23，壳体31，第一壳体311，第二壳体312，安装板3121，插筒313，插槽3131，第二电机本体32，蜗杆321，第二减速器33，减速齿轮组331，蜗轮3311，齿环332，外齿圈3321，内齿圈3322，转动架333，行星齿轮334，固定齿轮335，插头3351，凸条3352，输出齿轮34。

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。

需要说明的是，当一个元件被称为“连接”、“安装”另一个元件，它可以是直接连接、安装到另一个元件，也可以是通过居中的元件进行间接连接、安装，也可以是一体式结构。另外，本文所使用的术语“上”、“下”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；“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分；“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个；“若干”、“多个”等类似词语表示两个或两个以上。本专利中的“磁性材料”包含软磁材料和硬磁材料，“导磁体”指软磁材料，“永磁体”指硬磁材料，“非磁性材料”指不能导磁的材料，比如铜等有色金属，也称非铁磁材料。

实施例1：

如图1-2所示，一种离合器10，包括离合器壳体11、离合盘12、套筒13、拨轮14和至少一个离合件15，其中套筒13与离合器壳体11进行可转动连接，离合盘12包括固定叠放设置的隔磁盘121及磁吸盘122，隔磁盘121的正面盖在套筒13端口配合形成离合腔，磁吸盘122位于隔磁盘121的背面并为与套筒13同心的圆形结构，拨轮14包括拨轴141和设置在拨轴141上的至少一个拨齿142，拨齿142和离合件15位于离合腔内，拨轴141依次从隔磁盘121、磁吸盘122的中心孔穿出并用于直接或间接连接电机以输入转动，套筒13的内周壁设有至少一个用于供离合件15部分嵌入的嵌槽131，隔磁盘121为非磁性材料且正面平整光滑，离合件15和磁吸盘122均为磁性材料且其中至少一种为永磁体以使离合件15在自然状态下能被吸出嵌槽131并吸附在隔磁盘121上，拨轮14转动时能通过拨齿142带动离合件15在隔磁盘121上滑动直至部分卡入嵌槽131，从而使拨齿142能通过露出嵌槽131的离合件15带动套筒13转动。该离合器10的工作原理如下：离合器10的拨轴141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14转动，因此在拨齿142的推动及离心力的共同作用下，离合件15能够摆脱磁吸盘122的磁吸力在隔磁盘121上向外运动直至部分卡入套筒13的嵌槽131中，拨齿142继续转动则会通过露出嵌槽131的离合件15带动套筒13转动，即实现离合器10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套筒13与拨轴141同向转动且转速大于拨轴141的转速时，离合件15获得自由活动空间从而能够在磁吸盘122的磁吸力作用下迅速从套筒13的嵌槽131中脱离并吸附在隔磁盘121上，此时拨齿142与套筒13处于脱开状态，套筒13的转动不会对拨轮14及电机产生干涉，即实现离合器10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14又会迅速将离合件15重新推入套筒13的嵌槽131中实现离合器10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，离合件15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件15获得自由空间。

本实施例提供的一种离合器10，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，而且，通过设置隔磁盘121，且隔磁盘121的正面为平整光滑的一体式结构，从而使得离合件15在隔磁盘121上的移动时的阻力更小，而且通过隔磁盘121的隔磁作用，使得离合件15不会直接吸附在磁吸盘122上，当拨轮14转动推动离合件15时，更容易使离合件15在离心力作用下脱离磁吸盘122的吸力而嵌入嵌槽131内，因此可以使得离合器10的接合和脱开转换更加顺畅，也不易出现卡滞磨损，电机转动时也可以随时通过手动介入实现离合器10的脱开，停止手动介入时离合器10又能迅速恢复接合状态，使用方便。

作为优选的实施方式，所述磁吸盘122为永磁体，所述离合件15为导磁体，所述隔磁盘121的外径大于所述套筒13的内径，所述磁吸盘122的外径等于或者略大于套筒13的内径以使所述离合件15吸附在隔磁盘121上时，离合件15的侧壁与套筒13的内侧壁相切。对于圆形或环形磁体来说，其吸力最大的区域是靠近其外沿处，本专利中，通过设置磁吸盘122的外径等于或略大于套筒13的内径，使得离合件15吸附在隔磁盘121上时，其外侧可以与套筒13内侧壁尽量接近，从而更加便于拨轮14推动离合件15卡入嵌槽131，也更加便于离合件15从嵌槽131中脱离，而达到使离合器10更加便于接合和脱开的临界平衡状态。

作为优选的实施方式，所述离合件15为导磁金属球或者导磁金属圆柱，所述离合器壳体11、套筒13、拨轮14中的至少一个为非磁性材料。优选离合器壳体11、套筒13、拨轮14均为非磁性材料，以避免对离合件15与磁吸盘122之间的磁吸力产生干涉影响，也避免因长久使用被磁化而产生影响。

作为优选的实施方式，所述拨齿142为梯形齿，以使拨齿142的两侧面与所述套筒13内周壁之间的夹角均为锐角，拨齿142的端部接近套筒13的内侧壁，拨齿142的数量为两个并以所述拨轴141为中心对称设置，所述离合件15的数量为两个，分别位于拨齿142的两侧，所述嵌槽131的数量为两个并分别位于所述套筒13的内周壁的相对两侧。该设计使得拨轮14无论正转还是反转，拨齿142的侧面都能够对离合件15具有导向作用，更加便于将离合件15推入套筒13的嵌槽131，且离合件15进入嵌槽131后，拨齿142的侧面倾斜挤压离合件15，会对离合件15同时施加切向的推力和径向向外的压力，更加便于离合件15卡紧在嵌槽131内并推动套筒13转动。

实施例2：

如图3-4所示，一种离合电机，包括第一电机本体21、齿轮箱22以及前面所述的离合器10，电机的输出轴直接或者间接连接所述拨轴141，所述齿轮箱22包括齿轮箱壳体221以及安装于其内相互啮合的第一齿轮222和第二齿轮223，第一齿轮222与所述套筒13同心设置且与套筒13传动连接，第二齿轮223的轴心设有供传动轴穿过以输出转动的输出通孔2231。

本实施例提供的一种离合电机，使用时，可以使传动轴穿过输出通孔2231并与之传动连接，从而可以实现由一个或多个电机驱动同一个传动轴，利用传动轴的两端来输出转动，比如，当该离合电机用于驱动门窗平移时，能够通过传动轴的两端同步驱动设置在活动门窗扇两侧的齿条，由于同一个传动轴的两端是完全同步、同速转动，从而可以实现门窗扇的平稳移动，而且当手动介入推拉门窗扇时，可以自动由电机驱动转为手动驱动，当松手时，电机又会无缝衔接恢复对门窗扇的驱动。

作为优选的实施方式，还包括第一减速器23，所述第一电机本体21、第一减速器23、离合器10和齿轮箱22依次连接形成一个L形一体式集成结构，电机的输出轴通过第一减速器23传动连接所述拨轴141，电机采用整体集成式结构，结构紧凑，安装方便，占用空间小。

实施例3：

如图5-8所示，一种用于汽车中门的集成式离合电机，包括壳体31，以及安装在壳体31内的第二电机本体32、第二减速器33以及前面所述的离合器10，以及伸出壳体31的输出轴，输出轴上设有输出齿轮34，第二减速器33包括减速齿轮组331，以及齿环332、转动架333、可转动设在转动架333上的若干行星齿轮334、以及安装在壳体31内的固定齿轮335，各行星齿轮334绕固定齿轮335的周向设置并与之啮合，其中齿环332的外圈和内圈分别设有外齿圈3321和内齿圈3322，第二电机本体32的输出端设有蜗杆321，减速齿轮组331的输入端设有蜗轮3311，第二电机本体32横向设置在第二减速器33的下方并通过蜗杆321、蜗轮3311的配合传动连接第二减速器33，减速齿轮组331的输出端与外齿圈3321啮合传动，内齿圈3322与各行星齿轮334啮合传动，从而能带动转动架333输出转动，转动架333的轴心与所述拨轴141传动连接从而能够带动所述拨轮14转动。

本实施例提供的一种用于汽车中门的集成式离合电机，采用机械式离合器10，不易受到使用环境影响，在失电、低温、高温环境下均可正常使用，能够实现正反两个方向的自动离合，电动和手动切换顺畅，电机运转时也可以随时手动介入或停止介入，离合器10会自动脱开或自动恢复接合；而且将电机、第二减速器33、离合器10集成一体，在电机的输出端设置蜗杆321，在第二减速器33的输入端设置蜗轮3311，利用蜗杆321和蜗轮3311的配合，使得电机能够横向设置在第二减速器33的下方，实现了扁平化设计，结构小巧紧凑，可以直接替换现有汽车中门的电动驱动机构，安装方便。

作为优选的实施方式，所述壳体31包括相连通且固定连接的第一壳体311和第二壳体312，第二壳体312的横截面小于第一壳体311，其中所述第二电机本体32、第二减速器33设置在第一壳体311内，所述离合器10设置在第二壳体312内，第二壳体312的后端面与第一壳体311固定连接或一体成型，前端面上设有至少一个向外凸伸的安装板3121，安装板3121上设有安装孔。由于第二壳体312的横截面尺寸小于第一壳体311，安装板3121设置于第二壳体312的前端面，因此在安装板3121和第一壳体311之间便形成了操作空间，便于安装操作。

作为优选的实施方式，所述壳体31的内侧壁和所述固定齿轮335上分别设有相互配合的插接限位结构，从而使固定齿轮335能够插接在壳体31中而不能转动；优选所述插接限位结构包括固定设置在所述壳体31内侧壁上的插筒313、固定设置在所述固定齿轮335背部的插头3351，插筒313的内侧壁和插头3351的外侧壁设有相配合的插槽3131和凸条3352。该设计既能够保证固定齿轮335在壳体31内不会转动，又方便装卸，且结构简单。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种离合器，其特征在于，包括离合器壳体、离合盘、套筒、拨轮和至少一个离合件，其中套筒与离合器壳体进行可转动连接，离合盘包括固定叠放设置的隔磁盘及磁吸盘，隔磁盘的正面盖在套筒端口配合形成离合腔，磁吸盘位于隔磁盘的背面并为与套筒同心的圆形结构，拨轮包括拨轴和设置在拨轴上的至少一个拨齿，拨齿和离合件位于离合腔内，拨轴依次从隔磁盘、磁吸盘的中心孔穿出并用于直接或间接连接电机以输入转动，套筒的内周壁设有至少一个用于供离合件部分嵌入的嵌槽，隔磁盘为非磁性材料且正面平整光滑，离合件和磁吸盘均为磁性材料且其中至少一种为永磁体以使离合件在自然状态下能被吸出嵌槽并吸附在隔磁盘上，拨轮转动时能通过拨齿带动离合件在隔磁盘上移动直至部分卡入嵌槽，从而使拨齿能通过露出嵌槽的离合件带动套筒转动。

2.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述磁吸盘为永磁体，所述离合件为导磁体，所述隔磁盘的外径大于所述套筒的内径，所述磁吸盘的外径等于或者略大于套筒的内径以使所述离合件吸附在隔磁盘上时，离合件的侧壁与套筒的内侧壁相切。

3.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述离合件为导磁金属球或者导磁金属圆柱，所述离合器壳体、套筒、拨轮中的至少一个为非磁性材料。

4.根据权利要求1所述的离合器，其特征在于，所述拨齿为梯形齿，以使拨齿的两侧面与所述套筒内周壁之间的夹角均为锐角，拨齿的端部接近套筒的内侧壁，拨齿的数量为两个并以所述拨轴为中心对称设置，所述离合件的数量为两个，分别位于拨齿的两侧，所述嵌槽的数量为两个并分别位于所述套筒的内周壁的相对两侧。

5.一种离合电机，其特征在于，包括电机本体、齿轮箱以及权利要求1-4任一所述的离合器，电机的输出轴直接或者间接连接所述拨轴，所述齿轮箱包括齿轮箱壳体以及安装于其内相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮与所述套筒同心设置且与套筒传动连接，第二齿轮的轴心设有供传动轴穿过以输出转动的输出通孔。

6.根据权利要求5所述的离合电机，其特征在于，还包括减速器，所述电机本体、减速器、离合器和齿轮箱依次连接形成一个L形一体式集成结构，电机的输出轴通过减速器传动连接所述拨轴。

7.一种用于汽车中门的集成式离合电机，其特征在于，包括壳体，以及安装在壳体内的电机本体、减速器以及权利要求1-4任一所述的离合器，以及伸出壳体的输出机构，减速器包括减速齿轮组、齿环、转动架、可转动设在转动架上的若干行星齿轮、以及安装在壳体内的固定齿轮，各行星齿轮绕固定齿轮的周向设置并与之啮合，其中齿环的外圈和内圈分别设有外齿圈和内齿圈，电机本体的输出端设有蜗杆，减速齿轮组的输入端设有蜗轮，电机本体横向设置在减速器的下方并通过蜗杆、蜗轮的配合传动连接减速器，减速齿轮组的输出端与外齿圈啮合传动，内齿圈与各行星齿轮啮合传动，从而能带动转动架输出转动，转动架的轴心与所述拨轴传动连接从而能够带动所述拨轮转动。

8.根据权利要求7所述的用于汽车中门的集成式离合电机，其特征在于，所述壳体包括相连通且固定连接的第一壳体和第二壳体，第二壳体的横截面小于第一壳体，其中所述电机本体、减速器设置在第一壳体内，所述离合器设置在第二壳体内，第二壳体的后端面与第一壳体固定连接或一体成型，前端面上设有至少一个向外凸伸的安装板，安装板上设有安装孔，所述输出机构为从第二壳体的前端面伸出的输出轴，输出轴上设有输出齿轮。

9.根据权利要求7所述的用于汽车中门的集成式离合电机，其特征在于，所述壳体的内侧壁和所述固定齿轮上分别设有相互配合的插接限位结构，从而使固定齿轮能够插接在壳体中而不能转动。

10.根据权利要求9所述的用于汽车中门的集成式离合电机，其特征在于，所述插接限位结构包括固定设置在所述壳体内侧壁上的插筒、固定设置在所述固定齿轮背部的插头，插筒的内侧壁和插头的外侧壁设有相配合的插槽和凸条。

Images