专利名称：磁铁式扭矩限制离合器的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于扭矩限制离合器，特别是关于一种适用于装设空间窄小的小型传动机构的永久磁铁式扭矩限制离合器。
传统上，利用磁性原理来达到传输扭矩及做为离合装置传动机构的设计不胜枚举，其中多为利用电磁铁控制的传动离合器，也有少数利用永久磁铁的传动离合器，但是通常不是构造复杂，成本高，就是所占体积大，安装空间受到相当限制。
美国专利第4,651,856号授给Skrobisch的“由永久磁铁装置控制的扭矩限制离合器”揭露了一种由多个同心配置的可磁化圆环，一具有一平面部紧靠圆环的一端的可磁化从动件，安置在圆环间所形成环槽内而与从动件之间可形成磁路的环状，圆筒状或弧形永久磁铁，及一径向卡止在圆环的另一端用以将旋转驱动力传至此圆环的机械式驱动构件所构成。从动构件由驱动构件驱动而旋转，由从动构件的平面部由经永久磁铁磁化的圆环吸附，当从动件的负载大于驱动构件的驱动扭矩时，圆环即在作动构件的平面部产生滑动而脱离传动关系。
美国专利第5,477,093号的“永久磁铁耦合及传动”揭示一种由输入轴、输出轴，两个导电旋转板借一连结环连结成为一圆筒形，其中一个导电旋转板固定在输入轴的一端，或两个导电旋转板分别固定在输入及输出轴上呈间隔相对，包含至少一个固设在输出轴和输入轴的一端永久磁铁，永久磁铁两面分别与上述二个导电旋转板保持空气间隙相对的旋转。当输入轴旋转时，即带动导电旋转板旋转，旋转磁铁构件即借磁铁构件与导电旋转板间的磁性摩擦力检拾其旋转速度而旋转，由于输入轴与输出轴之间实体连结，两者间可产生滑动，以防止过载时机件的卡死或损坏。
美国专利第5,204,572号的“径向磁性耦合”则揭示了一种在同一轴线上相对而设的驱动构件及被动构件构成。驱动构件包含一输入轴及紧固套设在此轴上而外周设有极性交互排列的永久磁铁的套筒形铁心，被动构件则包括一输出轴及固设在此轴上而内周设有极性交互排列的永久磁铁的圆筒形外环构件，隔磁性气隙围绕铁心。当输入轴旋转时，输出轴即借内、外永久磁铁所产生磁场而被带动旋转。此种构造的磁铁式耦合器与美国专利第5,477,093号相似，在输入及输出二轴间传动时并无物理上实体连结。
另外，美国专利第5,520,748号则揭示铝镍钴永久磁铁的制造方法。
以上所举各种磁性传动或耦合机构固然有其合适的用途，但对于小型直流马达且传动装置空间受到相当限制的扭矩限制式传动及离合的用途而言，上举各装置仍嫌构造复杂，体积较大且成本高。举一实例而言，对汽车用中央控制车门锁而言，各车门的门锁是利用一24伏特，20瓦特以下的小型直流马达经由齿轮、螺杆等机构由旋转运动转为直线运动来驱动；由于此机构的设置空间狭窄，难以容纳习知的离合器或脱离机构，而迄未见有配设这种离合机构的中央控制车门锁应市，因此，常造成马达由于过载及过热而烧毁，甚至传动机件损毁，进而造成车门卡死，在紧急状态下车内乘客逃脱无门的意外后果。
为消除上述缺点，传统上有在传动机构的最后构件设以能产生空转或无效动作的卡榫及滑套手段以解决，但此常会产生机械动作不确实的缺点。
本实用新型的目的在于提供一种适合小型直流马达用的磁铁式扭矩限制离合器，其构造简单，所占空间甚小，且动作确实。
本实用新型的次一目的在于提供一种特别适用于上述汽车用中央控制门锁的磁铁式传动及离合装置，当马达以正常的高速旋转时，借驱动侧及从动侧磁铁间的多极性相互吸引力及摩擦力而使驱动构件及从动构件连成一体传动；但是，当从动构件受到超过预先设定的负载，致使磁铁间的磁性阻力无法抗衡时，二磁铁间即产生相互滑动而空转，遂使从动构件脱离驱动构件的传动，而可保护马达免于烧毁及传动构件的损毁；同时，如果马达失效不转动或因烧毁卡死时，亦可经由手控直接推或拉动出力杆而轻易打开或锁定销栓，以保安全。
本实用新型的再一目的是提供一种磁铁式扭矩限制离合器，二磁铁间平时相吸接触而无间隙存在，只有从动构件受到大于其传动扭矩的负载时，两者方会脱离，而使马达空转，此构造容许马达有较大的偏心度。
本实用新型的目的是这样实现的，一种磁铁式扭矩限制离合器，包括一驱动构件，从动构件，第一磁铁环，第二磁铁环，其特征在于所述驱动构件，固定于一驱动源的输出轴上，其一面具有一扭矩传达的凸起；所述第一磁铁环，借中央的嵌合孔嵌套于所述驱动构件的凸起上，随驱动构件一齐旋转，其一面配置有多个极性正负交互排列的永久磁铁；所述第二磁铁环，借中央的嵌合孔嵌套于所述从动构件的凸起上与第一磁铁环相叠，其一面配置有多个与所述第一磁铁环的磁铁对应的多个极性正负交互排列的永久磁铁；所述从动构件，可游动地嵌套于所述输出轴上，其与第一磁铁环相对的一面具有一扭矩传达凸起供第二磁铁环嵌合。
所述驱动构件，第一磁铁环，第二磁铁环及从动构件由所述输出轴的驱动源侧向外侧依次呈叠置状嵌设于该轴上。
所述第一磁铁环与第二磁铁环为两个相同的构件。所述从动构件为一齿轮。
所述从动构件也可为一具有一空心输出轴向外突出。
所述从动构件的外侧设有弹簧构件常推向驱动构件侧。
所述磁铁式扭矩限制离合器装在汽车中央控制门锁的动力传动装置中。
由于本实用新型采用上述结构，使磁铁式扭矩限制离合器的构造简单，占据空间小，动作确定，工作安全可靠，并且容许马达有较大的偏心度。
以下对实施例配合附图进一步说明。
图1为本实用新型磁铁式扭矩限制离合器一实施例的纵剖图；图2为
图1所示离合器的分解透视图；图3(A)～(C)为磁铁环的各种磁铁配置状态平面图；图4为本实用新型另一实施例的纵剖视图；图5为本实用新型的从动构件另一实施例正视图。
如
图1，2所示，在此实施例中为一小型直流马达1，驱动源的输出轴(即马达轴)11上由下往上依次安装有圆盘驱动构件2，第一磁铁环3，第二磁铁环4及从动构件5。
驱动构件2为一由非导磁性材料，例如铜或合成树脂制成的中心具有轴孔21的圆盘体，其顶面中央部位设有一凸起(boss)22，其侧面具有至少一个但最好为呈相对的两个削平的平面部23以便驱动第一磁铁环3。此圆盘状驱动构件2是借轴孔21以紧配合固输出轴11上。如轴径够大，驱动构件2亦可借习知的键或花键与轴11固定在一起。
第一磁铁环3中央具有一与驱动构件2的凸起22形状相对应配合的嵌合孔31，周围则配置有多个极性呈相反地交互排列的永久磁铁32的环体。此磁铁环3嵌合孔31嵌合于驱动构件2的凸起22，随驱动构件2凸起22驱动而一齐旋转。
第二磁铁环4与第一磁铁环3相同，为中央具有嵌合孔41而周围设有多个极性交互排列的永久磁铁42的环体，并借嵌合孔41嵌合于所述从动构件5的底面所设凸起52，同时借磁铁32、42间的多极性相互吸力而与第一磁铁环3结合在一起。
从动构件5也就是输出构件为由非导磁性材料如铜或合成树脂制成的可旋转构件，在本实施例中为小齿轮，其中央具有一孔径略大于上述输出轴11的轴孔51，底面中央部位设有一侧面具有平面部的凸起52，为制造及装配上的方便，此凸起52最好采用与上述凸起22同形同尺寸，而第一、二磁铁环3、4的嵌合孔31、41也采用对应于上述凸起22、52的同形状，如此，各构件间即有交换性。此从动构件5是借轴孔51嵌套于上述轴11的顶端而可在此轴11上自由旋转。
所述凸起22及52的轴向高度系相等或略低于上述磁铁环3及4的厚度；磁铁32、42的两极是在厚度方向的两端，也就是图示的上下面。
如图3(A)至(C)所示乃表示磁铁环3及4上的永久磁铁的配置例，在前述实施例中，磁铁32及42是呈扇形紧接着排列，图3中(A)及(B)中则分别采用长方型及圆型磁铁嵌设在环体上所设对应形状的长方孔33(43)或圆孔34(44)内；图3(C)所示采用四对长方型磁铁32(42)呈十字形地配置在环体上。
图4为表示本实用新型另一实施例，基本上，此例的构成与第一实施例的构成大致相同，只不过在第一磁铁环3与驱动构件2之间及第二磁铁环4与从动构件5之间分别设置一与磁铁环3、4同形的软铁环6a及6b，如此可增加磁铁环3、4的磁力效应。
图5表示从动构件5的另一实施例，在前例中从动构件5为一齿轮，但在此例中则使用一个具有一空心输出轴54向上突出的从动构件5A，从动构件5A下面亦如同前述从动构件5设有一凸起52。空心输出轴54的内径略大于上述输出轴11，从动构件5A借此空心轴可旋转地套于输出轴11上。很显然地，从动构件5，5A并不限于上述两种形态，尚有种种构成形式可利用，视输出侧的负载装置需要而定。又为增加从动构件5对于驱动构件2的轴向力量，以增加负载侧的扭力，可于从动构件5的上面加设一弹簧(图未示)以将从动构件5推向驱动构件2。
其次，就构成如上述的本实用新型的动作说明如下当马达1旋转时，固定在输出轴11的驱动构件2即借凸起22逞动第一磁铁环3随轴一齐旋转，借凸起52与从动构件5结合的第二磁铁环4便借其与第一磁铁环2的多极异极相互吸引力结合为一体由磁铁环2驱动而一齐旋转，从动构件的齿轮5因此与驱动构件1同步旋转。但当从动构件5的负荷超过驱动扭矩时，从动构件5的转速减慢而产生阻力，二磁铁环3与4之间即产生滑动，遂使第二磁铁环4对于第一磁铁环3偏位(移位)一角度，而使原为上下异极相吸的二磁铁环3、4变成同性相斥，第二磁铁环4即带着从动构件5沿轴11向上浮动至脱离与第一磁铁环3间的磁力作用范围，而且如上述因从动构件5的负载超过二磁铁间的磁力，从动构件5即脱离与驱动构件2的结合，马达即呈空转，因此，不会产生活动构件卡死至马达烧毁等情形。如果万一马达失灵或烧毁卡死时，亦可借手动直接操作负载侧构件或从动构件5，而扭力传达至输入构件或驱动构件时，二磁铁环又产生相对空转，而脱离耦合关系。当负荷回复正常时，二磁铁环3、4又相吸在一起，驱动及从动构件2、5又耦合一起旋转。
本实用新型因具有如上述的构造，驱动构件及从动构件介由二相同的磁铁环在同一输入轴上耦合一起旋转，且在从动构件所承受负载超过磁铁吸力时即会脱开耦合关系，故可保护输入侧构件因过载而损毁或卡死，尤以在同轴上配置的驱动、从动构件及薄型磁铁环，构造甚简单且所占空间厚度甚小，适合于各种汽车中央控制门锁机构及其他安装空间受极大限制的传动装置。
以上所举述仅为说明本实用新型的具体实施例，在无违本实用新型的精神及原则下熟娴于此项技艺人士尚可做种种之修饰，取代及变更，凡此均应视为涵盖于本实用新型申请专利范围之内。
权利要求1.一种磁铁式扭矩限制离合器，包括一驱动构件，从动构件，第一磁铁环，第二磁铁环，其特征在于所述驱动构件，固定于一驱动源的输出轴上，其一面具有一扭矩传达的凸起；所述第一磁铁环，借中央的嵌合孔嵌套于所述驱动构件的凸起上，随驱动构件一齐旋转，其一面配置有多个极性正负交互排列的永久磁铁；所述第二磁铁环，借中央的嵌合孔嵌套于所述从动构件的凸起上与第一磁铁环相叠，其一面配置有多个与所述第一磁铁环的磁铁对应的多个极性正负交互排列的永久磁铁；所述从动构件，可游动地嵌套于所述输出轴上，其与第一磁铁环相对的一面具有一扭矩传达凸起供第二磁铁环嵌合。
2.根据权利要求1所述的磁铁式扭矩限制离合器，其特征在于所述驱动构件，第一磁铁环，第二磁铁环及从动构件由所述输出轴的驱动源侧向外侧依次呈叠置状嵌设于该轴上。
3.根据权利要求1所述的磁铁式扭矩限制离合器，其特征在于所述第一磁铁环与第二磁铁环为两个相同的构件。
4.根据权利要求1或2所述的磁铁式扭矩限制离合器，其特征在于所述从动构件为一齿轮。
5.根据权利要求1或2所述的磁铁式扭矩限制离合器，其特征在于所述从动构件为一具有一空心输出轴向外突出。
6.根据权利要求1或2所述的磁铁式扭矩限制离合器，其特征在于所述从动构件的外侧设有弹簧构件常推向驱动构件侧。
专利摘要一种磁铁式扭矩限制离合器,包括一驱动构件,从动构件,第一磁铁环,第二磁铁环,驱动构件紧固在输出轴上,从动构件可游动地松嵌在输出轴上,所述第一磁铁环,第二磁铁环借嵌合孔分别嵌套在驱动构件和从动构件上,驱动构件与从动构件之间借磁性相互吸引旋转,当从动构件的负载大于扭矩或相吸磁力时,所述第一磁铁环,第二磁铁环即脱离,从动构件空转,该离合器达到构造简单,占据空间小,动作确实,工作安全可靠的目的。
文档编号F16D43/20GK2392029SQ9820840
公开日2000年8月16日 申请日期1998年1月9日 优先权日1998年1月9日
发明者胡鸣群 申请人:胡鸣群