一种利用磁力实现离合的限扭矩离合机构的制作方法

本实用新型涉及一种离合机构，尤其涉及一种利用磁力实现离合的限扭矩离合机构。

背景技术：

离合机构是一种具有离合功能的机械装置，其可以是现有的离合器，也可以是比现有离合器更加复杂或更加精简的离合装置。离合机构在各种旋转动力传动设备中应用非常普遍，比如汽车的离合器、变形玩具车的减速牙箱等。

现有的离合机构，一般利用摩擦离合原理，比如，现有的减速牙箱的离合机构即采用摩擦离合，存在摩擦片磨损严重影响离合机构寿命的问题，而且其转动的扭矩无法进行大小限制，当输出端的扭矩输出不需要达到动力源的扭矩时，起不到限制的作用，而且当输出端转动受限制时易造成减速箱的损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种利用磁力实现离合的限扭矩离合机构。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种利用磁力实现离合的限扭矩离合机构，包括主动齿轮和从动齿轮，离合中心轴穿过所述主动齿轮的中心通孔和所述从动齿轮的中心通孔，所述限扭矩离合机构还包括永磁铁和圆形铁板，所述主动齿轮上靠近所述从动齿轮的一侧表面安装有多个所述永磁铁，多个所述永磁铁围绕所述离合中心轴均匀分布，所述圆形铁板固定安装于所述从动齿轮上靠近所述主动齿轮的一侧表面，所述圆形铁板的中心位置设有用于所述离合中心轴穿过的中心孔。

上述结构中，永磁铁和圆形铁板之间相互靠近但没有连接，在永磁铁与圆形铁板的磁引力作用下，主动齿轮能够带动从动齿轮同步旋转，实现本离合机构“合”的功能；当主动齿轮旋转加速度产生的力矩大于永磁铁与圆形铁板的磁引力力矩，或从动齿轮一侧的外力(如手动施加外力)大于永磁铁与圆形铁板的磁引力时，主动齿轮无法带动从动齿轮同步旋转，此时实现本离合机构“离”的功能；永磁铁与圆形铁板的磁引力的大小可以通过改变永磁铁的面积和数量，以及改变圆形铁板的面积来调节，从而使其满足应用需求；采用永磁铁便于加工和应用，相比电磁铁具有更加稳定的性能。

为了便于安装永磁铁，所述主动齿轮上靠近所述从动齿轮的一侧表面设有多个沉槽，多个所述沉槽围绕所述离合中心轴均匀分布，多个所述永磁铁一一对应地安装于多个所述沉槽内。

优选地，所述沉槽和所述永磁铁均为四个。

为了便于稳定地固定连接圆形铁板与从动齿轮，所述从动齿轮上靠近所述主动齿轮的一侧表面设有固定环，所述固定环的中心通孔与所述从动齿轮的中心通孔同轴心线且大小相同，所述圆形铁板的中心孔直径略大于所述固定环的外径，所述固定环固定安装于所述圆形铁板的中心孔内，所述离合中心轴穿过所述固定环的中心通孔。

为了避免从动齿轮与主动齿轮相对旋转过程对永磁铁摩擦太多改变其磁引力，所述主动齿轮上靠近所述从动齿轮的一侧表面设有多个凸起的辅助摩擦条，多个所述辅助摩擦条围绕所述离合中心轴均匀分布且与多个所述永磁铁相间设置，所述辅助摩擦条的顶面与所述永磁铁的顶面齐平或高度差小于1mm。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在主动齿轮与从动齿轮之间增加永磁铁和圆形铁板，使主动齿轮与从动齿轮之间通过永磁铁和圆形铁板的磁引力实现离合功能，而且能够通过改变永磁铁的面积和数量、以及通过改变圆形铁板的面积来调节永磁铁与圆形铁板的磁引力的大小，使其满足应用需求，使主动齿轮与从动齿轮之间的传动更加顺畅，不易受到外界影响而导致传动失效；由于本离合机构的永磁铁与圆形铁板的磁引力具有确定性，其传动扭矩具有确定性，所以本离合机构具有限扭矩效果，应用时可以通过对驱动主动齿轮的驱动电机进行限流控制，使本离合机构的临界扭矩与驱动电机的临界电流相对应，使其传动更加精准到位。

本实用新型所述利用磁力实现离合的限扭矩离合机构尤其适用于变形玩具车的减速牙箱，能够使变形玩具车的变形效果更佳精准到位，摆脱原来利用叶片开关带来的种种不足，同时也适用于工业和现实生活中应用到的任何需要转动扭矩限位的减速牙箱结构。

附图说明

图1是本实用新型所述利用磁力实现离合的限扭矩离合机构组装前的立体结构图；

图2是本实用新型所述利用磁力实现离合的限扭矩离合机构组装过程中的立体结构图；

图3是本实用新型所述利用磁力实现离合的限扭矩离合机构组装后的立体结构图；

图4是本实用新型所述利用磁力实现离合的限扭矩离合机构应用于变形玩具车的减速牙箱时的立体结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2和图3所示，本实用新型所述利用磁力实现离合的限扭矩离合机构包括主动齿轮3、永磁铁32、圆形铁板2和从动齿轮1，离合中心轴31穿过主动齿轮3的中心通孔(图中未示)和从动齿轮1的中心通孔11，主动齿轮3上靠近从动齿轮1的一侧表面设有四个沉槽(图中未标记)，四个所述沉槽围绕离合中心轴31均匀分布，四个永磁铁32一一对应地安装于四个所述沉槽内，从动齿轮1上靠近主动齿轮3的一侧表面设有固定环12，固定环12的中心通孔与从动齿轮1的中心通孔11同轴心线且大小相同，圆形铁板2的中心位置设有用于离合中心轴31穿过的中心孔21，圆形铁板2的中心孔21的直径略大于固定环12的外径，固定环12固定安装于圆形铁板2的中心孔21内，离合中心轴31穿过固定环12的中心通孔；主动齿轮3上靠近从动齿轮1的一侧表面设有四个凸起的辅助摩擦条33，四个辅助摩擦条33围绕离合中心轴31均匀分布且与四个永磁铁32相间设置，辅助摩擦条33的顶面与永磁铁32的顶面齐平或高度差小于1mm。

如图1-图4所示，下面以本限扭矩离合机构应用于变形玩具车减速牙箱为例进行说明：

本限扭矩离合机构与驱动电机42、蜗杆齿轮43、过渡齿轮44和输出齿轮45一起安装于由牙箱上盖41和牙箱下盖46组成的牙箱内，蜗杆齿轮43安装于驱动电机42的转轴上，蜗杆齿轮43与本限扭矩离合机构的主动齿轮3啮合连接，本限扭矩离合机构的从动齿轮1与过渡齿轮44的大齿轮啮合连接，过渡齿轮44的小齿轮与输出齿轮45的大齿轮啮合连接，输出齿轮45的小齿轮作为整个减速箱的输出轮。

正常情况下，驱动电机42带动蜗杆齿轮43旋转，蜗杆齿轮43带动本限扭矩离合机构的主动齿轮3旋转，在永磁铁32和圆形铁板2的磁引力作用下，主动齿轮3带动从动齿轮1旋转，从动齿轮1依次带动过渡齿轮44和输出齿轮45旋转，实现减速传动的目的。

上述过程中，输出齿轮45在本限扭矩离合机构的作用下实现输出扭力的有效限制，在本限扭矩离合机构的自动离合的作用下，当输出齿轮45的扭力大于本限扭矩离合机构的最大分离扭力的时候，有效实现输出齿轮45的无极旋转角度控制。在主板上的控制芯片IC(减速牙箱的常规结构，图中未示)的控制作用下，驱动电机42克服本限扭矩离合机构的扭力进行停止或者正反向旋转切换，其原理是：驱动电机42的运行受到影响造成工作电流加大，或者因堵转致使瞬间电流值加大，由于主板上IC的电流值管控作用，当电流大于一定的数值时让减速牙箱实现自动断电来实现整个减速牙箱的旋转方向的精确限位，保证整个功能的实现。

另外，减速牙箱内部自带的离合齿结构也可以实现手动改变离合功能的目的，因为手动掰动扭力大于驱动电机42减速后的扭力致使本限扭矩离合机构的从动齿轮1反作用主动齿轮3，进而使本限扭矩离合机构处于分离状态，实现手动掰动角度玩具车门的目的。本限扭矩离合机构的永磁铁32和圆形铁板2的磁引力为永久性的，所以其自动离合功能也是永久性的，其寿命很长。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。