一种离合机构以及具有该离合机构的管状电机的制作方法

1.本实用新型涉及一种离合机构，以及具有该离合机构的管状电机。


背景技术：

2.随着科技的发展，家居生活中融入越来越多的自动化的元素，传统的窗帘，遮阳篷，百叶窗等类似产品都是手动控制的，而如今使用管状电机电动驱动传统的窗帘，遮阳篷，百叶窗等类似产品已经得到用户越来越多的青睐。相对于传统的手动控制来说，使用管状电动驱动在使用上更加方便，人性化，因此，它的使用越来越普遍，也从而促进了管状电机的进一步发展。
3.一般的管状电机包括电机模块，电容，减速机构，刹车机构，而且一般还设有手动机构可以在电机断电的情况下带动电机轴的转动，因此一般手动机构与电机模块之间还会设有离合机构。
4.如中国专利授权公告号为cn204271817u的实用新型专利，公开了一种可链条传动的管状电机，通过设置与链轮轴传动连接的链条，并在链轮轴与电机的电机轴之间设置由上游传动套、下游传动套、上游同步环、摩擦盘及弹簧配合构成的离合机构，当电机通电时，离合机构使电机轴与链轮轴分离，此时链轮轴的转动不能传导到电机轴上，而当电机断电时，离合机构又使电机轴与链轮轴联动在一起，此时拉动链条，便可以通过链轮轴带动电机轴转动，从而实现手动操作。
5.这种可链条传动的管状电机由于实现了链轮轴与电机轴可控式离合，从而也使得管状电机的电机不易损坏。然而，上述可链条传动的管状电机的缺陷在于离合机构的结构设置较为复杂，使得各部件的加工精度和制造成本较高，安装也较为复杂。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种结构更加简单紧凑、运行更加稳定，加工难度要求低的管状电机的离合机构，以及具有该离合机构的管状电机。
7.为了解决上述问题，本实用新型实施例主要提供如下技术方案：
8.一种离合机构，其特征在于：包括
9.与手动驱动轴连接并且同步转动的套筒，
10.依次套设在电机转子轴外侧的第一摩擦盘、摩擦环、第二摩擦盘、和摩擦驱动件，
11.所述第一摩擦盘与电机转子轴固定连接，并且设于所述套筒与所述摩擦环之间；
12.所述摩擦环能够相对于套筒以及电机转子轴沿电机转子轴的轴向移动，并且所述摩擦环与所述套筒同步转动，
13.所述第二摩擦盘能在摩擦驱动件的驱动下向着第一摩擦盘运动进而与第一摩擦盘夹紧摩擦环，实现离合机构的结合状态，所述摩擦驱动件能够沿电机转子轴的轴向远离所述第一摩擦盘的方向运动，使得所述第一摩擦盘、摩擦环以及第二摩擦盘之间具有间隙，实现离合机构的分离状态。
14.优选地，所述摩擦驱动件与所述电机转子轴上分别设有磁性件，在电机通电状态下摩擦驱动件与电机转子轴之间产生吸力，摩擦驱动件沿电机转子轴的轴向向着远离第一摩擦盘的方向运动；在电机断电状态下，所述摩擦驱动件与电机转子轴之间的吸力消失，所述摩擦驱动件沿电机转子轴的轴向向所述第一摩擦盘的方向运动。
15.优选地，所述摩擦驱动件与电机转子轴之间设有大弹簧，所述大弹簧使得所述摩擦驱动件具有始终向着第一摩擦盘运动的趋势。
16.优选地，所述第二摩擦盘与所述摩擦驱动件之间设有支撑件，所述支撑件的外侧用于支撑轴承，所述轴承的外侧套设有支撑套，该支撑套的一端与套筒相抵，并且与电机的外壳连接。
17.优选地，所述支撑件的外表面设有多个沿其周向间隔分布、并且沿其轴向延伸的定位凹槽，所述摩擦驱动件的前端设有多个沿其周向间隔分布、并且沿其轴向延伸的突爪，所述突爪位于所述定位凹槽内，并且穿过该支撑件与第二摩擦盘相抵。
18.优选地，位于所述第二摩擦盘与第一摩擦盘之间的部分电机转子轴的外侧套设有小弹簧，所述小弹簧的两端分别抵于第一摩擦盘与第二摩擦盘，用于保持第一与第二摩擦盘之间的间隙。
19.作为另一实施方式，所述支撑件的外表面设有多个沿其周向间隔分布、并且沿其轴向延伸的定位凹槽，所述摩擦驱动件的前端设有多个沿其周向间隔分布、并且沿其轴向延伸的突爪，所述突爪位于所述定位凹槽内，并且穿过该支撑件与第二摩擦盘相连或者一体成型。
20.优选地，所述套筒的环形周面上设有沿其周向间隔分布、并且沿其轴向延伸的多个凹槽，所述摩擦环的外表面设有与该凹槽匹配的突块，所述突块卡于所述凹槽内。
21.优选地，所述第一摩擦盘包括盘状面以及与盘状面垂直延伸的轴向面，所述轴向面穿过所述摩擦环位于摩擦环与电机转子轴之间，所述轴向面的部分能插入至第二摩擦盘的内侧，并且该轴向面的外表面与第二摩擦盘的内表面之间设有相配合的凹凸结构。
22.优选地，所述第一摩擦盘、第二摩擦盘与摩擦环相对的面上，设有多个凹孔。
23.一种管状电机，包括外壳以及依次设置的手动驱动机构、行程机构、电容、离合机构、电机模块以及减速机构，其特征在于：所述电机模块的一端通过减速机构后形成露出于减速机构的输出轴，用于加在外界负载，所述电机模块另一端的电机转子轴插入位于所述离合机构内，所述手动驱动机构的手动驱动轴穿过所述行程机构、电容并与所述离合机构相连，所述管状电机还包括刹车结构，所述刹车机构能够起到电机模块的刹车作用。
24.优选地，所述刹车结构位于所述电容和离合机构之间，并且所述手动驱动轴的一端通过所述刹车机构与离合机构连接，所述刹车机构能够将左侧连接的手动驱动轴的转动单向传动至右侧连接的离合机构，而且在离合机构结合状态下，该刹车机构能够起到右侧离合机构连接的电机转子轴的刹车的作用。
25.优选地，所述刹车机构为扭簧刹车结构。
26.优选地，该管状电机的所述离合机构为上述的结构。
27.借由上述技术方案，本实用新型实施例提供的技术方案至少具有下列优点：该管状电机的离合机构，利用第一、第二摩擦盘以及摩擦环之间的摩擦力进行离合，而且利用第二摩擦盘与摩擦驱动件之间的配合进行离合的操作，仅使用一个大轴承即可实现电机转子
轴转动的支撑，而且大轴承还固定支撑了转子轴一端和连接转子轴的离合机构，而且该一个大轴承与转子轴另一端的固定轴承之间的相对距离更小，使得转子轴运行更加稳定、静音，不但结构紧凑，设计合理，部件结构简单，加工以及安装都方便，而且运行稳定，离合分离和结合更加顺畅。利用摩擦面上的孔洞，使得离合机构的分离和结合也更加顺畅，又起到散热的作用，并且具有该离合机构的管状电机，利用离合机构、与刹车机构的合理配合和结构安排，不但能够实现电机断电和通电状态下的自动离合，也能实现电机的有效刹车，也防止了电机因为瞬间断电通电切换造成的损坏，使得电机运行更加可靠、稳定。
28.上述说明仅是本实用新型实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型实施例的具体实施方式。
附图说明
29.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
30.图1示出了本实用新型实施例提供的管状电机的示意图；
31.图2示出了本实用新型实施例提供的管状电机的示意图(除去外壳)；
32.图3示出了本实用新型实施例提供的管状电机的离合机构的部件分解图；
33.图4示出了本实用新型实施例提供的管状电机的离合机构的另一角度的部件分解图；
34.图5示出了本实用新型实施例提供的管状电机的离合机构的剖视图；
35.图6示出了本实用新型另一实施例提供的管状电机的离合机构的部件分解图；
36.图7示出了本实用新型另一实施例提供的管状电机的离合机构的剖视图。
具体实施方式
37.下面将参照附图更详细地描述本实用新型公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型公开，并且能够将本实用新型公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
38.本实用新型的管状电机，如图1、2所示，包括外壳10以及依次设置的手动驱动机构5、行程机构4、电容6、刹车机构3、离合机构2、电机模块1以及减速机构7。其中手动驱动机构5部分露出于外壳10，其他各个部件都位于外壳10内。电机模块1的一端通过减速机构7后形成露出于减速机构7的输出轴12，用于加载外界负载，另一端的电机转子轴11插入位于所述离合机构2内。手动驱动机构5中的手动驱动轴51穿过所述行程机构4、电容6、插入位于刹车机构3内与刹车机构3相连，并且通过刹车机构3与离合机构2连接。手动驱动机构5还包括部分露出于电机外壳10并且能够驱动手动驱动轴51绕其轴向转动的驱动件52。
39.刹车机构3与离合机构2相连接，刹车机构3用于实现左右两侧部件之间的单向转动传动以及右侧部件的刹车作用，即刹车机构3能够将左侧连接的手动驱动轴51的转动传
动至右侧连接的离合机构2，而右侧连接的离合机构2的转动不能传动至左侧连接的手动驱动轴51，并且在离合机构2的结合状态下，该刹车机构3能够起到右侧离合机构2连接的电机转子轴的转动刹车的作用。
40.该刹车机构3一般采用扭簧刹车结构，扭簧刹车结构的基本结构如zl201820925769.8所示，通常包括依次轴向连接的前制动部件、制动弹性部件和后制动部件，所述前制动部件的转动能使所述制动弹性部件趋向于径向扩大以增大该制动弹性件与其外侧的内轴套之间的摩擦力，进而起到刹车的作用，而所述后制动部件的转动能使制动弹性件趋向于径向收缩以减小该制动弹性件与其外侧的内轴套之间的摩擦力，进而后制动部件的转动能够带动前制动部件同步转动。即该刹车机构，包括与其连接的两侧部件，一侧部件的转动能够通过刹车机构刹停，而刹停后另一侧部件的转动能够传动至一侧部件，实现单向转动的传动。
41.刹车机构3用于在电机断电、并且离合机构2处于结合状态时，将右侧电机的转动进行刹停动作，并且此时可以将左侧手动驱动轴51的转动传送给右侧的离合机构以及电机转子轴11，使得手动驱动机构5能够驱动右侧电机转子轴11转动，实现断电状态下的手动驱动操作。并且该刹车机构3仅实现单向传动，即只能实现左侧手动驱动轴51向右侧电机转子轴11的传动，而电机转子轴11在转动情况下，即使此时离合机构2仍然处于离合的状态，电机转子轴11的转动也不能传送至左侧手动驱动轴51，仅仅起到刹车的作用。进一步地，该离合机构2能够在电机通电时自动实现分离断开，即起到电机转子轴11与手动驱动轴51的分离作用，断开手动驱动轴51与电机转子轴11之间的连接，防止电机的运转与左侧的手动驱动机构5产生干涉，而刹车机构3处于离合机构2的左侧，使得即使离合机构出现问题在电机通电时不能及时断开，该刹车机构3也能及时刹停电机转子轴11。
42.该离合机构2，如图3-5所示，包括与刹车机构3中的前制动部件连接的套筒21，所述刹车机构3中的后制动部件与手动驱动轴51连接，进而，该套筒21通过刹车机构3与手动驱动轴51连接，并且能够同步转动。所述离合机构2还包括依次套设在电机转子轴11外侧的第一摩擦盘22、摩擦环23、第二摩擦盘24、支撑件25和摩擦驱动件26。
43.所述第一摩擦盘22与电机转子轴11固定连接，即可与电机转子轴11同步转动，第一摩擦盘22位于套筒21与摩擦环23之间。优选地，所述电机转子轴11的端部设有连接件111，该连接件111用于将第一摩擦盘22与电机转子轴11固定连接。摩擦环23位于第一摩擦盘22和第二摩擦盘24之间，并且能够沿电机转子轴11轴向移动。第一摩擦盘22包括盘状面221以及与盘状面221垂直延伸的轴向面222，该轴向面222穿过摩擦环23的内侧，即位于摩擦环23与电机转子轴11之间，并且该轴向面222可以部分插入至该第二摩擦盘24的内侧。该轴向面222的外表面与第二摩擦盘24的内表面之间设有相互配合的凹凸结构。当第二摩擦盘24沿电机转子轴11的轴向向第一摩擦盘22运动并且与摩擦环22贴紧卡合同步转动时，即离合机构处于结合状态时，该凹凸结构能够相互配合，使得该第二摩擦盘24与第一摩擦盘同步转动更加可靠，即与电机转子轴11同步转动。并且该第一摩擦盘22、第二摩擦盘24以及该摩擦环23之间均具有间隙，即在离合的分离状态，三者之间具有间隙。该第二摩擦盘24与第一摩擦盘22之间的电机转子轴11的外侧套设有小弹簧27，优选地，为该第一摩擦盘22的轴相面222的外侧套设有小弹簧27，该小弹簧27的两端分别抵于第一摩擦盘22与第二摩擦盘24，并且位于摩擦环的内侧，用于保持第一、第二摩擦盘之间的间隙，进而保持第一、第二
摩擦盘以及摩擦环这三者之间的间隙。
44.套筒21的环形周面上设有沿其周向间隔分布、并且沿其轴向延伸的多个凹槽211，摩擦环23的外表面设有与该凹槽211匹配的突块231，突块卡于所述凹槽211内，使得所述摩擦环23能够相对于套筒21沿轴向运动，但是同步沿周向转动。所述第一、第二摩擦盘以及摩擦环都位于套筒21的环形周面的内侧。
45.该第一摩擦盘22、与第二摩擦盘24与摩擦环23相对的面上，均设有多个凹孔20，该凹孔20不但起到散热的作用，而且使得第一、第二摩擦盘与摩擦环23之间易于分离，使第一、第二摩擦盘与摩擦环23之间的分离和接合更加顺畅。
46.支撑件25内侧与电机转子轴11固定连接，外表面用于支撑套设在其外侧的轴承28，轴承28的外侧套设有支撑套200，该支撑套200的一端与套筒相抵，并且与外壳10连接。该支撑件25的外表面设有多个沿其周向间隔分布、沿其轴向延伸的定位凹槽251，摩擦驱动件26的前端设有多个沿其周向间隔分布、并且沿其轴向延伸的突爪261，该突爪261与定位凹槽251相互匹配，突爪261位于定位凹槽251内，并且位于支撑件25与轴承28之间，穿过该支撑件25与第二摩擦盘24相抵。
47.摩擦驱动件26内侧与电机转子轴11之间设有大弹簧29，该大弹簧29使得摩擦驱动件26具有始终向着第一、第二摩擦盘运动的趋势，而在电机通电时，电机转子轴与摩擦驱动件26之间产生吸力，使得摩擦驱动件26向后靠近电机一侧，即沿电机转子轴的轴向向着远离第一摩擦盘的方向运动，进而第一、第二摩擦盘与摩擦环之间始终具有间隙，此时离合机构2处于分离状态，而电机断电时，电机转子与摩擦驱动件26之间的吸力消失，此时摩擦驱动件26在大弹簧29的驱动下向前顶住第二摩擦盘，使得第二摩擦盘、摩擦环以及第一摩擦盘之间紧密结合，而摩擦环又与套筒同步转动，进而，第一摩擦盘、第二摩擦盘以及与第一摩擦盘固定连接的电机转子轴就都与套筒相互结合而能够同步转动，因为套筒21与手动驱动轴51能够同步转动，此时，离合机构起到结合的作用，使得手动驱动轴51与电机转子轴11连接能够同步转动。而轴承28起到电机转子轴11转动时与外壳10之间的支承作用。电机转子与摩擦驱动件26之间的吸力为电磁吸力，通常是在电机转子与摩擦驱动件26上分别设置磁性件来实现，实现两者在通电时具有吸力，而断电时吸力消失的作用。该电磁吸力使得摩擦驱动件26能沿电机转子轴11的轴向前后运动，进而使得离合机构实现电机转子轴与手动驱动轴之间的结合或者分离。
48.因此，在电机通电的情况下，电机转子轴11与摩擦驱动件26之间产生吸力，使得摩擦驱动件26能够向电机一侧远离第一、第二摩擦盘，进而第一、第二摩擦盘和摩擦环之间具有间隙，进而离合机构2起到分离的作用，左侧电机转子轴的转动不会影响左侧的刹车机构3以及手动驱动机构等，而当电机断电时，由于电机转子轴11与摩擦驱动件26之间的吸力消失，摩擦驱动件26在大弹簧29的弹力的作用下向前顶住第二摩擦盘，使得第二摩擦盘沿电机转子轴轴向运动向前顶住摩擦环和第一摩擦盘，进而使得第一摩擦盘、第二摩擦盘和摩擦环因为摩擦力紧密贴合，离合机构起到结合的通。因为摩擦环与套筒能同步转动，进而与第一摩擦盘固定连接的电机转子轴与和套筒能同步转动，而套筒21与刹车机构3连接，进而此时电机通过刹车机构3刹停。而此时，刹车机构3的另一侧连接手动驱动轴，通过手动驱动轴的转动能够带动另一侧的套筒、离合机构以及电机转子轴同步，起到手动驱动电机的作用。如果电机再次通电转动，则离合机构再次分离，左侧手动驱动机构的运动不会对电机造
成影响，也不会损伤电机，即使此时离合机构出问题无法分离，因为刹车机构3的作用，电机也会因为刹车机构3而无法转动，左侧手动驱动机构与右侧电机模块不会产生干涉，不会损坏电机。
49.如图6、7所示，为该管状电机的另一实施例的部件分解图与剖视图，该实施例中，其他结构与上述第一实施例完全相同，不同的只是该实施例中第二摩擦盘24与摩擦驱动件26相互固定连接或者是一体成型。
50.支撑件25内侧与电机转子轴11固定连接，外表面用于支撑套设在其外侧的轴承28，轴承28的外侧套设有支撑套200，该支撑套200的一端与套筒相抵，并且与外壳10连接。该支撑件25的外表面设有多个沿其周向间隔分布、沿其轴向延伸的定位凹槽251，摩擦驱动件26的前端设有多个沿其周向间隔分布、并且沿其轴向延伸的突爪261，该突爪261与定位凹槽251相互匹配，突爪261位于定位凹槽251内，并且位于支撑件25与轴承28之间，穿过该支撑件25与第二摩擦盘24相连。突爪261之间形成凹槽262正好用于容置和露出所述支撑件25，使得支撑件25的外表面与轴承28接触。这样的结构下，可以省略用于保持第二摩擦盘24与摩擦环23以及第一摩擦盘22之间的间距的小弹簧27，因为第二摩擦盘24在电机通电时能够与摩擦驱动件26一起被磁力吸引，进而远离第一摩擦盘22和摩擦环23，而在电机断电时，能够随着摩擦驱动件26一起挤紧摩擦环23与第一摩擦盘22，因此，可以省略小弹簧27。
51.该管状电机的离合机构，利用第一、第二摩擦盘以及摩擦环之间的摩擦力进行离合，而且利用第二摩擦盘与摩擦驱动件之间的配合进行离合的操作，仅使用一个大轴承即固定支撑了转子轴一端和连接转子轴一端的离合机构，而且与转子轴另一端的固定轴承之间相对距离更小，使转子轴运行更稳定静音，不但结构紧凑，设计合理，部件结构简单，加工以及安装都方便，而且运行稳定，离合分离和结合更加顺畅。利用摩擦面上的孔洞，使得离合机构的分离和结合也更加顺畅，又起到散热的作用，并且具有该离合机构的管状电机，利用离合机构、与刹车机构的合理配合和结构安排，不但能够实现电机断电和通电状态下的自动离合，也能实现电机的有效刹车，也防止了电机因为瞬间断电通电切换造成的损坏，使得电机运行更加可靠、稳定。
52.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
53.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。