磁粉式渦輪離合器的製作方法
2023-05-17 17:54:11 2
專利名稱：磁粉式渦輪離合器的製作方法
技術領域：
本發明涉及磁粉式渦輪離合器，主要是應用於具有主動散熱降溫、簡化結構及增加密封式磁粉室，進而提高其耐用性及適應各種使用環境的磁粉式渦輪離合器的技術上。
背景技術：
傳統現有的磁粉式離合器是以轉筒與被動轉筒的媒介，利用線圈產生的磁場大小，加以控制磁粉的活動性，以此達到傳遞動能連接或是放開的效果，其被廣泛應用於各式工具機上，如印刷業、紡織業、輸送帶、金屬加工業或製造業等。然而，傳統現有的磁粉式離合器在實際操作應用上仍然至少存在下列幾項尚待克服解決的問題與缺陷一、傳統磁粉式離合器的結構中轉筒與被動轉筒並存著，結構複雜，使得製造時組裝困難度高，維修較困難。二、傳統磁粉式離合器的結構受限於轉筒與被動轉筒結構，外徑尺寸及寬度受限， 動能傳遞接合與放開功能性較差。三、由於傳統磁粉式離合器的結構中的轉筒設計間隙過大，因此容易導致磁粉外漏，磁粉減少的現象發生，降低其工作效率。四、傳統磁粉式離合器的結構因無設計空氣流通的空間，散熱不易。五、傳統磁粉式離合器的結構於運轉中產生高溫，必須另外增加外在的散熱裝置或元件，以避免降低其工作效率，及提高成本。六、傳統磁粉式離合器的結構磁粉室並無密封的結構，磁粉容易受潮影響失去其功能。七、傳統磁粉式離合器的結構無法使固定轉筒與被動轉筒同時並存，所以失去很多功能性。
發明內容
本發明的目的在於針對傳統習用的磁粉式離合器所既存的問題與缺陷提供一磁粉式渦輪離合器，以提供降溫冷卻效果，進而提高其耐用性及適應各種使用環境。本發明提供一種磁粉式渦輪離合器，包括傳動軸心、第一風扇轉子葉面、第二風扇轉子葉面、線圈、前定子風扇面、後定子風扇面、前外殼、後外殼、雙線圈固定座、被動軸心、滾珠軸承、密封膠圈、扣環、固定螺絲、埋頭螺絲；其中該傳動軸心貫穿於該前定子風扇面、該第一風扇轉子葉面、該第二風扇轉子葉面、該後定子風扇面的中心，該傳動軸心與該第一風扇轉子葉面之間設有可互相結合的鍵與槽，該傳動軸心與該前定子風扇面、該第二風扇轉子葉面、該後定子風扇面之間設有滾珠軸承，該傳動軸心轉動時能夠帶動該第一風扇轉子葉面一起轉動，而所述前、後定子風扇面則維持固定不動；該第一風扇轉子葉面外圍對應於第二風扇轉子葉面處設有磁粉室，該磁粉室的內部設有磁粉，該磁粉室的外部設有可抽真空的螺孔，可供置入封密元件並由該埋頭螺絲鎖固於該螺孔中，以將該磁粉室內部抽製成真空狀態，並填充入惰性氣體，該磁粉室外圍設有凹槽，可供安裝密封膠圈，讓該磁粉室與該第二風扇轉子葉面之間保持密封狀態；該第二風扇轉子葉面外圍對應於該第一風扇轉子葉面的磁粉室處設有動能傳遞部件，該動能傳遞部件與該磁粉室內壁面之間預留間隙，讓磁粉可以受到該線圈所產生的磁力而充塞於間隙中，以產生磨擦與動能傳遞接合與放開的作用，該第二風扇轉子葉面外圍對應於後定子風扇面處設有磁粉室，該磁粉室的內部設有磁粉，該磁粉室的外部設有可抽真空的螺孔，可供置入封密元件並由該埋頭螺絲鎖固於該螺孔中，以此將該磁粉室內部抽製成真空狀態，並填充入惰性氣體，該磁粉室外圍設有凹槽，可供安裝密封膠圈，讓該磁粉室與該後定子風扇面之間保持密封狀態；該線圈分別設置於雙線圈固定座的第一、第二容置室，利用該線圈所產生的磁場大小，控制磁粉的活動性；該前定子風扇面周圍利用該固定螺絲鎖固於該前外殼；該後定子風扇面周圍利用該固定螺絲鎖固於該後外殼，該後定子風扇面對應於該第二風扇轉子葉面的磁粉室處設有制動部件，該制動部件與該磁粉室內壁面之間預留間隙，使磁粉可以受到該線圈所產生的磁力而充塞於間隙中，以產生磨擦與制動的作用；該前外殼周圍利用該固定螺絲鎖固於該雙線圈固定座的一側；該後外殼周圍利用該固定螺絲鎖固於該雙線圈固定座的另一側；該雙線圈固定座兩側對應於第一、第二風扇轉子葉面的磁粉室處設有第一、第二容置室，用於裝設前、後兩組線圈；該被動軸心外部利用該滾珠軸承樞設於該後定子風扇面軸心處，該被動軸心一側利用該固定螺絲鎖固於該第二風扇轉子葉面上。本發明的主要技術手段和效果在於一、本發明渦輪離合器是以多個渦輪轉子風扇為主要主體結構，利用其最大外徑， 構成最佳化的動能傳遞接合與放開功能效果。二、本發明渦輪離合器是以渦輪轉子風扇，以主動的方式將空氣吸入，從而達到降溫及冷卻渦輪離合器本身的功能。三、本發明渦輪離合器是以渦輪轉子風扇葉面作為磁粉及磁粉室的降溫及冷卻的功能。四、本發明渦輪離合器是以後定子風扇為制動的其中一元件，用以制止風扇轉子轉動而達到制動的效果。五、本發明渦輪離合器是以前定子風扇面、第一風扇轉子葉面、第二風扇轉子葉面以及後定子風扇面，四方面以不同的葉片數量及葉片相隔的間隔疏密不一，而造成空氣流速與風壓的改變，來增加其降溫冷卻渦輪離合器的功能效果。六、本發明渦輪離合器是以密封式磁粉室採真空方式，或充填各式惰性氣體來防止磁粉受潮與喪失其功能。七、本發明渦輪離合器是以第一風扇轉子葉面與第二風扇轉子葉面以磁粉為中間媒介構成磁粉式渦輪離合器動力傳遞連接、放開主要的功能。八、本發明渦輪離合器是以多個風扇轉子與多個風扇定子的組合，以磁粉為各渦輪風扇的媒介，使得渦輪離合器可做出動力傳遞連接、放開、寸動、過載保護、緩衝起步、張力控制、煞車制動等多項功能。本發明對照先前技術的有益技術效果在於一、渦輪離合器本身就是一種冷卻機構，所以相較於傳統的磁粉式離合器結構，渦輪離合器，不需要靠外加的散熱原件或裝置，就可以達到最佳化的降溫冷卻效果。
二、渦輪離合器本身採旋轉方式動作，所以相較於傳統的磁粉式離合器結構，渦輪離合器不需刻意加裝轉筒與被動轉筒的結構來達到傳遞動能連接與放開的功能。三、渦輪離合器本身採密封磁粉室結構，相較於傳統的磁粉式離合器，渦輪離合器可以適應於較潮溼或容易受潮的環境下使用，因為是密封式磁粉室結構，所以不會有磁粉滲漏的現象產生。四、渦輪離合器本身主體結構簡單化，相較於傳統的磁粉式離合器，渦輪離合器零件較少，組裝容易，維修快速，故障機會也相對會少很多。五、渦輪離合器可以通過控制電流大小，來控制磁粉的活動，以產生動力傳遞連接或放開、寸動、過載保護、緩衝起步、張力控制、煞車制動等功能，相較於傳統磁粉式離合器因礙於結構問題，普遍只有動力傳遞連接與放開、緩衝起步三項功能，若需其它功能需靠外加磁粉式制動器來輔助。
圖1為本發明的立體組合示意圖一。
圖2為本發明的立體組合示意圖二。
圖3為本發明的立體分解示意圖。
圖4為本發明的裝配狀態示意圖。
圖5為本發明的抽真空示意圖。
圖6為本發明的充入惰性氣體示意圖。
圖7為本發明的傳動軸心空轉狀態示意圖。
圖8為本發明的傳動軸心帶轉被動軸心轉動狀態示:
圖9為本發明的被動軸心制動狀態示意圖。
其中，附圖標記說明如下
10傳動軸心11鍵
20第一風扇轉子葉面21槽
22磁粉室23磁粉
24螺孔25封密元件
26凹槽
30第二風扇轉子葉面31動能傳遞部件
32磁粉室33磁粉
34螺孔 35封密元件
36凹槽
40線圈
50前定子風扇面
60後定子風扇面 61制動部件
70前外殼
80後夕卜殼
90雙線圈固定座 91第一容置室
92第二容置室
100被動軸心B滾珠軸承CC型扣環N埋頭螺絲
具體實施例方式為使本領域技術人員易於深入了解本發明的裝置內容以及所能達成的功能效益， 茲列舉一具體實施例，並配合附圖詳細介紹說明如下。一種磁粉式渦輪離合器，敬請參閱圖1、2所示的本發明的立體組合示意圖一、二， 圖3所示的本發明的立體分解示意圖，以及圖4所示的本發明的裝配狀態示意圖。該磁粉式渦輪離合器主要由傳動軸心10、第一風扇轉子葉面20、第二風扇轉子葉面30、線圈40、 前定子風扇面50、後定子風扇面60、前外殼70、後外殼80、雙線圈固定座90、被動軸心100、 滾珠軸承B、密封膠圈Q、C型扣環C、固定螺絲P、埋頭螺絲N所共同組合而成。其中傳動軸心10貫穿於第一風扇轉子葉面20、第二風扇轉子葉面30、前定子風扇面50、後定子風扇面60的中心，傳動軸心10與第一風扇轉子葉面20之間設有對應可相結合的鍵11與槽21， 讓傳動軸心10可以帶動第一風扇轉子葉面20轉動，傳動軸心10與前定子風扇面50、第二風扇轉子葉面30、後定子風扇面60之間設有前、中、後三個滾珠軸承B，讓前定子風扇面50、 後定子風扇面60維持固定不動，傳動軸心10則可以在前定子風扇面50、後定子風扇面60 的中心自由轉動，上述前定子風扇面50的葉片數量最多，第一風扇轉子葉面20的葉片數量次之，第二風扇轉子葉面30的葉片數量再次之，而後定子風扇面60的葉片數量最少，利用四方面不同的葉片數量及葉片相隔之間隔疏密不一，而造成空氣流速與風壓的改變，來達到增加其降溫冷卻渦輪離合器的功能效果。第一風扇轉子葉面20兩側對應於第二風扇轉子葉面30處設有磁粉室22，磁粉室 22的內部設有適量的磁粉23，磁粉室22的外部設有可抽真空的螺孔M，可供置入一封密元件25並由埋頭螺絲N鎖固於螺孔對中，以將磁粉室22內部抽製成真空狀態(如圖5所示)，並填充入惰性氣體(如圖6所示)，例如氮氣，磁粉室22外圍設有凹槽沈，可供安裝密封膠圈Q，讓磁粉室22與第二風扇轉子葉面30之間保持密封狀態，避免磁粉23洩漏及受潮情形發生。第二風扇轉子葉面30兩側對應於第一風扇轉子葉面20的磁粉室22處設有動能傳遞部件31，動能傳遞部件31與磁粉室22內壁面之間預留間隙，讓磁粉23可以受到線圈 40所產生的磁力而充塞於間隙中，以產生磨擦與動能傳遞接合與放開的作用，第二風扇轉子葉面30兩側對應於後定子風扇面60處設有磁粉室32，磁粉室32的內部設有適量的磁粉 33，磁粉室32的外部設有可抽真空的螺孔34，可供置入一封密元件35並由埋頭螺絲N鎖固於螺孔34中，以將磁粉室32內部抽製成真空狀態，並填充入惰性氣體，例如氮氣，磁粉室32外圍設有凹槽36，可供安裝密封膠圈Q，讓磁粉室32與後定子風扇面60之間保持密封狀態，避免磁粉33洩漏及受潮情形發生。線圈40分別設置於雙線圈固定座90的第一容置室91、第二容置室92，第一容置室91、第二容置室92的位置分別對應於第一風扇轉子葉面20的磁粉室22、第二風扇轉子葉面30的磁粉室32處，利用線圈40所產生的磁場大小，可以控制磁粉23、33的活動性。前
Q密封膠圈 P固定螺絲定子風扇面50中心設有滾珠軸承B，讓傳動軸心10可以貫穿於前定子風扇面50中心，並由 C形扣環C予以扣定，讓傳動軸心10可以在滾珠軸承B自由轉動，前定子風扇面50周圍系利用固定螺絲P鎖固於前外殼70。後定子風扇面60中心設有滾珠軸承B，讓傳動軸心10 可以貫穿於後定子風扇面60中心，並由C形扣環C予以扣定，讓傳動軸心10可以在滾珠軸承B自由轉動，後定子風扇面60周圍系利用固定螺絲P鎖固於後外殼80，後定子風扇面60 對應於第二風扇轉子葉面30的磁粉室32處設有制動部件61，制動部件61與磁粉室32內壁面之間預留間隙，讓磁粉33可以受到線圈40所產生的磁力而充塞於間隙中，以產生磨擦與制動的作用。前外殼70周圍利用固定螺絲P鎖固於雙線圈固定座90的一側；後外殼80 周圍利用固定螺絲P鎖固於雙線圈固定座90的另一側；雙線圈固定座90兩側對應於第一風扇轉子葉面20的磁粉室22、第二風扇轉子葉面30的磁粉室32處設有第一容置室91、第二容置室92，用於裝設兩組線圈40。被動軸心100外部利用滾珠軸承B樞設於後定子風扇面60軸心處，被動軸心100 —側並利用固定螺絲P鎖固於第二風扇轉子葉面30上。通過本發明所提供的結構、裝置所製作而成的磁粉式渦輪離合器，其實際操作應用如下。敬請參閱圖7所示的本發明的傳動軸心空轉狀態示意圖。本發明所提供的磁粉式渦輪離合器，其中第一風扇轉子葉面20、第二風扇轉子葉面30的最外圍即為磁粉室22、 32，也是第二風扇轉子葉面30與後定子風扇面60的動能傳遞部件31與制動部件61，所以制動與傳遞動能效果為最好。特殊的風扇轉子葉面20設計，可以主動將渦輪離合器外的空氣吸入，用於使磁粉23與線圈30以及渦輪離合器內部降溫，磁粉23與磁粉室22的熱能會因風扇轉子葉面20表面溫度較低而傳導熱能至風扇轉子葉面20的表面，經過風扇轉子葉面20持續的轉動，而通過空氣與風扇轉子葉面20的表面摩擦來達到冷熱交換作用，降低了風扇轉子葉面20表面的溫度，因而達到第一階段的磁粉23與磁粉室22的冷卻降溫效果功能。當空氣進入渦輪離合器內部，經由後定子風扇面60而離開至渦輪離合器外部時，也同時將離合器內部較高的熱空氣帶出於渦輪離合器外部，因而達到第二階段的降溫作用。敬請參閱圖8所示的本發明的傳動軸心帶轉被動軸心轉動狀態示意圖。本發明所提供的磁粉式渦輪離合器，其中利用前面一組線圈40所產生的磁場大小，控制第一風扇轉子葉面20其磁粉室22的磁粉23卡死在第二風扇轉子葉面30的動能傳遞部件31，讓傳動軸心10的動力可以帶動被動軸心100轉動。敬請參閱圖9所示的本發明的被動軸心制動狀態示意圖。本發明所提供的磁粉式渦輪離合器，其中利用後面一組線圈40所產生的磁場大小控制第二風扇轉子葉面30其磁粉室32的磁粉33卡死在後定子風扇面60的制動部件61，形成煞車制動狀態。綜上所述的本發明，提供了一種磁粉式渦輪離合器，經過本發明人實際製作完成以及反覆操作測試後，證實的確可以達到本發明所預期的功能效益。
權利要求
1.一種磁粉式渦輪離合器，包括傳動軸心、第一風扇轉子葉面、第二風扇轉子葉面、 線圈、前定子風扇面、後定子風扇面、前外殼、後外殼、雙線圈固定座、被動軸心、滾珠軸承、 密封膠圈、扣環、固定螺絲、埋頭螺絲；其中該傳動軸心貫穿於該前定子風扇面、該第一風扇轉子葉面、該第二風扇轉子葉面、該後定子風扇面的中心，該傳動軸心與該第一風扇轉子葉面之間設有可互相結合的鍵與槽，該傳動軸心與該前定子風扇面、該第二風扇轉子葉面、該後定子風扇面之間設有滾珠軸承，該傳動軸心轉動時能夠帶動該第一風扇轉子葉面一起轉動，而所述前、後定子風扇面則維持固定不動；該第一風扇轉子葉面外圍對應於第二風扇轉子葉面處設有磁粉室，該磁粉室的內部設有磁粉，該磁粉室的外部設有可抽真空的螺孔，可供置入封密元件並由該埋頭螺絲鎖固於該螺孔中，以將該磁粉室內部抽製成真空狀態，並填充入惰性氣體，該磁粉室外圍設有凹槽，可供安裝密封膠圈，讓該磁粉室與該第二風扇轉子葉面之間保持密封狀態；該第二風扇轉子葉面外圍對應於該第一風扇轉子葉面的磁粉室處設有動能傳遞部件， 該動能傳遞部件與該磁粉室內壁面之間預留間隙，讓磁粉可以受到該線圈所產生的磁力而充塞於間隙中，以產生磨擦與動能傳遞接合與放開的作用，該第二風扇轉子葉面外圍對應於後定子風扇面處設有磁粉室，該磁粉室的內部設有磁粉，該磁粉室的外部設有可抽真空的螺孔，可供置入封密元件並由該埋頭螺絲鎖固於該螺孔中，以此將該磁粉室內部抽製成真空狀態，並填充入惰性氣體，該磁粉室外圍設有凹槽，可供安裝密封膠圈，讓該磁粉室與該後定子風扇面之間保持密封狀態；該線圈分別設置於雙線圈固定座的第一、第二容置室，利用該線圈所產生的磁場大小， 控制磁粉的活動性；該前定子風扇面周圍利用該固定螺絲鎖固於該前外殼；該後定子風扇面周圍利用該固定螺絲鎖固於該後外殼，該後定子風扇面對應於該第二風扇轉子葉面的磁粉室處設有制動部件，該制動部件與該磁粉室內壁面之間預留間隙，使磁粉可以受到該線圈所產生的磁力而充塞於間隙中，以產生磨擦與制動的作用； 該前外殼周圍利用該固定螺絲鎖固於該雙線圈固定座的一側； 該後外殼周圍利用該固定螺絲鎖固於該雙線圈固定座的另一側； 該雙線圈固定座兩側對應於第一、第二風扇轉子葉面的磁粉室處設有第一、第二容置室，用於裝設前、後兩組線圈；該被動軸心外部利用該滾珠軸承樞設於該後定子風扇面軸心處，該被動軸心一側利用該固定螺絲鎖固於該第二風扇轉子葉面上。
2.如權利要求1所述的磁粉式渦輪離合器，其中該前定子風扇面的葉片數量最多，該第一風扇轉子葉面的葉片數量次之，該第二風扇轉子葉面的葉片數量再次之，而該後定子風扇面的葉片數量最少。
3.如權利要求1所述的磁粉式渦輪離合器，其中所述惰性氣體為氮氣。
全文摘要
一種磁粉式渦輪離合器，其以渦輪風扇為其主體，以提升動力傳遞連接與放開、張力控制、寸動、緩衝起動、煞車制動、過載保護及主動散熱降溫等功能，簡化其結構，增加密封式磁粉室，進而提高其耐用性及適應各種使用環境等優點，改善傳統磁粉式離合器的缺點。
文檔編號F16D37/02GK102562856SQ20101062309
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者餘俊賢 申請人:餘俊賢