一種離合裝置及具有其的飛機風擋雨刷同步機構的制作方法
【專利摘要】本發明涉及連接結構設計以及飛機風擋雨刷結構設計，特別涉及一種離合裝置及具有其的飛機風擋雨刷同步機構。本發明的離合裝置與第一驅動電機連接，包括：動力輸入軸，動力輸入軸具有內腔，且一端開口，另一端與第一驅動電機連接；一個電磁體，固定在動力輸入軸的內腔中；第一永磁體，滑動設置在動力輸入軸的內腔中，且第一永磁體與電磁體的靠近端的磁極相同；彈簧，位于電磁體與第一永磁體之間。本發明的離合裝置及具有其的飛機風擋雨刷同步機構中，通過控制電磁體磁力的開閉，實現與第一永磁體吸引或排斥，使得第一永磁體在動力輸入軸的內腔中滑動，實現快速的離合功能，控制靈敏度高，同時能夠使得具有該離合裝置的飛機風擋雨刷機構穩定性強。
【專利說明】
一種離合裝置及具有其的飛機風擋雨刷同步機構
技術領域
[0001]本發明涉及連接結構設計以及飛機風擋雨刷結構設計，特別涉及一種離合裝置及具有其的飛機風擋雨刷同步機構。
【背景技術】
[0002]當前在機械傳動領域中，離合裝置起到分離與合閉的作用，在很多地方被運用，例如汽車中的離合器;但是，目前的離合裝置大多存在結構復雜且控制靈敏度低等問題。
[0003]另外，在目前的飛機風擋控制領域中，主副駕駛對應的風擋雨刷通常采用不同的開關控制，由于飛機風擋雨刷結構，使得在同一電機帶動下，兩個或多個轉矩輸出軸通常只能輸出給定的扭矩，無法實現多個輸出軸輸出相同的相位;因此，很難實現雨刷工作過程中任意時刻下兩件雨刷在風擋上所處的位置相同，對操作性能造成影響，甚至可能對飛機正常飛行造成影響。
[0004]為了解決上述雨刷不同步的問題，可以在每個雨刷與驅動裝置之間設置相應的離合裝置，通過離合裝置的作用使得兩個雨刷在非同時開啟狀態下，仍然保持一致的轉動角度。但是，其中的離合裝置仍然存在控制靈敏度差的問題，使得飛機風擋雨刷穩定性差。
【發明內容】
[0005]本發明的一個目的是提供了一種離合裝置，以至少解決目前離合裝置結構復雜、控制靈敏度低的問題。
[0006]本發明的再一個目的是提供了一種飛機風擋雨刷同步機構，以至少解決飛機風擋雨刷同步機構由于離合裝置靈敏度低導致機構穩定性差的問題。
[0007]本發明的技術方案是:
[0008]—種離合裝置，與第一驅動電機連接，包括:
[0009]動力輸入軸，具有內腔以及與所述內腔連通的開口端，所述動力輸入軸的與所述開口端相對的一端與所述第一驅動電機連接；
[0010]一個電磁體，固定設置在所述動力輸入軸的內腔中；
[0011]第一永磁體，沿所述動力輸入軸的軸向滑動設置在所述動力輸入軸的內腔中，且位于所述電磁體的遠離所述第一驅動電機的一側，所述第一永磁體與所述電磁體的靠近端的磁極相同；
[0012]彈簧，設置在所述動力輸入軸的內腔中，且位于所述電磁體與所述第一永磁體之間。
[0013]可選的，所述的離合裝置還包括:
[0014]兩個環形觸點，設置在所述動力輸入軸的外環面上，與所述電磁體的輸入端和輸出端連接；
[0015]兩個第一電刷，分別與所述兩個環形觸點接觸；
[0016]供電裝置，與所述兩個第一電刷連接，用于受控地向所述電磁體供電。
[0017]可選的，所述供電裝置包括:
[0018]直流電源，其正負極分別與所述兩個第一電刷連接；
[0019]控制開關，設置在所述直流電源與任意一個所述第一電刷之間。
[0020]可選的，所述供電裝置包括:
[0021]導電環，套設在所述動力輸入軸的外環上；
[0022]兩個第二電刷，固定設置在所述導電環的外側，所述兩個第二電刷分別與所述兩個第一電刷連接；
[0023]兩個磁極相反的第二永磁體，且所述兩個第二永磁體以動力輸入軸的軸心線為對稱軸，對稱設置在所述導電環外側。
[0024]可選的，所述第二永磁體的靠近所述導電環的一面為環面。
[0025]可選的，所述動力輸入軸的靠近所述第一驅動電機的一端開設有與所述內腔連通的排氣孔。
[0026]本發明還提供了一種飛機風擋雨刷同步機構，包括上述任一項所述的離合裝置；
[0027]所述飛機風擋雨刷同步機構還包括:
[0028]第一鍵槽，沿軸向開設在所述動力輸入軸的內環上；
[0029]第一相位同步器，沿所述動力輸入軸的軸向滑動設置在所述動力輸入軸的內腔中，且固定連接至所述第一永磁體的遠離所述第一驅動電機的一側，所述第一相位同步器的外環面上沿軸向開設有與所述第一鍵槽相匹配的第二鍵槽，且所述第一相位同步器遠離所述第一驅動電機的一端開設有兩個軸向第一嗤合齒；
[0030]定位鍵，設置在所述第一鍵槽與所述第二鍵槽之間；
[0031]第二相位同步器，一端位于所述動力輸入軸的內腔中，且設置有兩個與所述第一嚙合齒相匹配的第二嚙合齒，所述第二相位同步器的另一端與雨刷連接。
[0032]可選的，當雨刷數量為兩個或者兩個以上時，兩個或者多個第一相位同步器之間的相對安裝角度相同。
[0033]可選的，所述的飛機風擋雨刷同步機構還包括:
[0034]軸套，套設在所述第二相位同步器與所述動力輸入軸的連接端。
[0035]可選的，在所述軸套上沿徑向方向開設有注油孔以及與所述注油孔相匹配的密封螺栓。
[0036]可選的，所述兩個軸向第一嚙合齒的嚙合面在軸向法平面上的投影弧度不同，且兩個投影弧度之和等于2π。
[0037]發明效果:
[0038]本發明的離合裝置及具有其的飛機風擋雨刷同步機構中，通過控制電磁體磁力的開閉，實現與第一永磁體吸引或排斥，使得第一永磁體能夠在動力輸入軸的內腔中滑動，實現快速的離合功能，控制靈敏度高，同時能夠使得具有該離合裝置的飛機風擋雨刷機構穩定性強。
【附圖說明】
[0039]圖1是本發明一個實施例的離合裝置及具有其的飛機風擋雨刷同步機構的結構示意圖(其中動力輸入軸為部分剖)；
[0040]圖2是是本發明另一個實施例的離合裝置及具有其的飛機風擋雨刷同步機構的結構示意圖(其中動力輸入軸為部分剖)；
[0041 ]圖3是本發明離合裝置的爆炸圖；
[0042]圖4是本發明飛機風擋雨刷同步機構中第一相位同步器的結構示意圖；
[0043]圖5是本發明飛機風擋雨刷同步機構中第一相位同步器的俯視圖。
【具體實施方式】
[0044]為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。
[0045]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護范圍的限制。
[0046]下面結合附圖1至圖5對本發明離合裝置及具有其的飛機風擋雨刷同步機構做進一步詳細說明。
[0047]本發明提供了一種離合裝置，設置在第一驅動電機與被驅動件(例如雨刷)之間；包括動力輸入軸1、電磁體2、第一永磁體3以及彈簧4。
[0048]第一驅動電機可以采用已知的多種適合的電機，當然，還包括有相應的驅動電源、連接電路、控制開關等，此處不再贅述。
[0049]動力輸入軸I具有內腔以及與內腔連通的開口端，相對的另一端為密封端，內腔形狀優選為圓柱狀;動力輸入軸I的與開口端相對的一端(即密封端)與第一驅動電機連接。
[0050]電磁體2的數量為一個，固定設置在動力輸入軸I的內腔中；第一永磁體3沿動力輸入軸I的軸向滑動設置在動力輸入軸I的內腔中，且位于電磁體2的遠離第一驅動電機的一偵Ij，第一永磁體3與電磁體2的靠近端的磁極相同，優選為N極;彈簧4設置在動力輸入軸I的內腔中，且位于電磁體2與第一永磁體3之間。
[0051 ]本發明的離合裝置中，通過控制電磁體2磁力的開閉，實現與第一永磁體3吸引(當電磁體2未通電時，第一永磁體3能夠吸引其內部的鐵芯)或排斥，使得第一永磁體3能夠在動力輸入軸I的內腔中滑動，實現快速的離合功能，控制靈敏度高。
[0052]需要說明的是，上述的第一驅動電機可以采用一個或者多個，而例如采用一個時，通過齒輪等驅動方式同樣可以驅動多個離合裝置。第一驅動電機也可以與離合裝置數量相等，即由一個第一驅動電機對應一個離合裝置。
[0053]本發明的離合裝置中，電磁體2可以包括有相應的驅動電源、控制電路以及控制開關等;本發明的優選實施例中，離合裝置還包括環形觸點5、第一電刷6以及供電裝置7。
[0054]環形觸點5數量為兩個，套設在動力輸入軸I的外環面上，且貫穿(部分貫穿)動力輸入軸I管壁后與電磁體2的輸入端和輸出端連接，即兩個環形觸點5分別作為電磁體2的電流輸入端和輸出端。第一電刷6數量為兩個，分別與兩個環形觸點5接觸。供電裝置7通過導線與兩個第一電刷6連接，用于受控地(例如操作者通過控制開關控制)通過電刷和環形觸點向電磁體2供電。
[0055]本發明的離合裝置中，供電裝置7可以選擇為多種適合的方式。在本發明的一個優選實施例中，供電裝置7可以包括直流電源71(輸出DC電流)和控制開關72。直流電源71的正負極分別與通過導線與兩個第一電刷6連接，在直流電源71正極或負極與對應的第一電刷6之間設置控制開關72，通過控制72實現電流通斷的控制，從而實現電磁體2磁極開閉的控制，方便快捷，靈敏度高。
[0056]在本發明的另一個優選實施例中，供電裝置7可以包括導電環73、兩個第二電刷74、兩個第二永磁體75以及控制開關72。導電環73套設在動力輸入軸I的外環上。兩個第二電刷74固定設置在導電環73的外側，分別與兩個第一電刷6連接。兩個第二永磁體75的磁極相反，且以動力輸入軸I的軸心線為對稱軸，對稱設置在導電環73外側，從其靠近軸線的N極發出的磁力線能夠完全覆蓋導電環73并到達其靠近軸線的S極;進一步，第二永磁體75的靠近導電環73的一面為環面。控制開關72設置在其中一個第二電刷74與其中一個第一電刷6之間的電路上。當第一驅動電機帶動動力輸入軸I以及導電環73轉動時，導電環73能夠切割兩個第二永磁體75之間產生的磁力線，從而產生感應電動勢，激勵電磁體2產生磁場，方便快捷，靈敏度高。
[0057]進一步，本發明的離合裝置中，在動力輸入軸I的靠近第一驅動電機的一端開設有與內腔連通的排氣孔8，當第二永磁體75在動力輸入軸I中滑動時氣體能夠從排氣孔8排出，以降低第二永磁體75的滑動阻力，提高滑動效率。
[0058]本發明的還提供了一種飛機風擋雨刷同步機構，采用了上述的離合裝置;進一步，飛機風擋雨刷同步機構還包括第一鍵槽91、第一相位同步器92、定位鍵95以及第二相位同步器96。
[0059]第一鍵槽91沿軸向開設在動力輸入軸I的內環上。
[0060]第一相位同步器92的外部形狀與動力輸入軸I內腔相似，沿動力輸入軸I的軸向滑動設置在動力輸入軸I的內腔中，且固定連接至第一永磁體3的遠離第一驅動電機的一側；另外，第一相位同步器92的外環面上沿軸向開設有與第一鍵槽91相匹配的第二鍵槽93，且第一相位同步器92遠離第一驅動電機的一端開設有兩個軸向(齒的開設方向是在第一相位同步器92的軸向一端端面上)第一嚙合齒94。
[0061 ]定位鍵95設置在第一鍵槽91與第二鍵槽93之間，用于限制第一相位同步器92與動力輸入軸I之間的徑向位移，并將第一相位同步器92扭矩傳遞至動力輸入軸I。；
[0062]第二相位同步器96形狀與第一相位同步器92相似，一端位于動力輸入軸I的內腔中，且設置有兩個與第一嚙合齒94相匹配的第二嚙合齒97，第二相位同步器96的另一端與雨刷連接。
[0063]同樣，本發明的飛機風擋雨刷同步機構中，通過控制電磁體2磁力的開閉，實現與第一永磁體3吸引或排斥，使得第一永磁體3能夠在動力輸入軸I的內腔中滑動，從而使得第一相位同步器92與第二相位同步器96分開或嚙合，實現快速的離合功能，控制靈敏度高，同時能夠使得具有該離合裝置的飛機風擋雨刷機構穩定性強。
[0064]需要說明的是，當雨刷數量為兩個或者兩個以上時，包括兩個或多個離合裝置，兩個或者多個離合裝置中的兩個或者多個第一相位同步器92之間的相對安裝角度相同，即它們之間在空間上完全對稱設置，在空間中相互平移以后能夠完全重合，包括它們的第一嚙合齒94在空間中的布置角度等都相同，從而能夠保證兩個或多個動力輸出軸I具有相同的輸出相位。
[0065]進一步，本發明的飛機風擋雨刷同步機構中，還可以包括軸套98;軸套98套設在第二相位同步器96與動力輸入軸I的連接端，用于限制徑向位移，以加強穩定性。在軸套98上沿徑向方向開設有注油孔以及與注油孔相匹配的密封螺栓99，從而通過注油孔進行潤滑油的灌注。
[0066]進一步，第一相位同步器92端部的兩個軸向第一嚙合齒94以及第二相位同步器96端部的兩個軸向第二嚙合齒97大小可以根據需要設置為多種適合的選擇;本實施例中，兩個軸向第一嚙合齒94的嚙合面在軸向法平面上的投影弧度不同，特別參照圖5所示，其中一個第一嚙合齒94的投影弧度為r，r取V6至5JI/6;且兩個投影弧度之和等于231。兩個軸向第一嚙合齒94或第二嚙合齒97之間取不同的大小，能夠進一步確保第一相位同步器92與第二相位同步器96在一個旋轉周期內嚙合的穩定性能。
[0067]本發明的飛機風擋雨刷同步機構使用原理如下:
[0068]以兩個雨刷(主、副雨刷)的控制為例，可以是一個第一驅動電機同時驅動兩個離合裝置或者兩個第一驅動電機分別驅動兩個離合裝置的情況。
[0069]在需要開啟主雨刷時，第一操作者先控制第一驅動電機(全部的第一驅動電機)開啟，此時主、副雨刷的動力輸入軸I均轉動;接著第一操作者控制主雨刷部分的控制開關72閉合，使得電磁體2產生磁力，使得電磁體2與第一永磁體3相斥，第一永磁體3遠離電磁體2后使得第一相位同步器92的第一嚙合齒94與第二相位同步器96的第二嚙合齒97相嚙合，從而帶動主雨刷轉動(此期間副雨刷部分的動力輸入軸I一直處于空轉狀態)。
[0070]在主雨刷已經開啟狀態下，若第二操作者需要開啟副雨刷時，可以通過控制副雨刷部分的控制開關72閉合，使得電磁體2產生磁力，使得電磁體2與第一永磁體3相斥，第一永磁體3遠離電磁體2后，在一個旋轉周期內第一相位同步器92的第一嗤合齒94能夠與第二相位同步器96的第二嚙合齒97相嚙合，從而帶動副雨刷轉動。由于主副動力輸出軸21具有相同的輸出相位，能夠使得主副雨刷同步轉動。
[0071]還需要說明的是，上述對第一驅動電機的控制均可以集成到主、副雨刷的控制開關72上，可以通過常規的電路連接實現，此處不再贅述，這樣的結構能夠降低操作者的勞動強度，且節約空間。
[0072]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種離合裝置，與第一驅動電機連接，其特征在于，包括: 動力輸入軸(I)，具有內腔以及與所述內腔連通的開口端，所述動力輸入軸(I)的與所述開口端相對的一端與所述第一驅動電機連接； 一個電磁體(2)，固定設置在所述動力輸入軸(I)的內腔中； 第一永磁體(3)，沿所述動力輸入軸(I)的軸向滑動設置在所述動力輸入軸(I)的內腔中，且位于所述電磁體(2)的遠離所述第一驅動電機的一側，所述第一永磁體(3)與所述電磁體(2)的靠近端的磁極相同； 彈簧(4)，設置在所述動力輸入軸(I)的內腔中，且位于所述電磁體(2)與所述第一永磁體(3)之間。2.根據權利要求1所述的離合裝置，其特征在于，還包括: 兩個環形觸點(5)，設置在所述動力輸入軸(I)的外環面上，與所述電磁體(2)的輸入端和輸出端連接； 兩個第一電刷(6)，分別與所述兩個環形觸點(5)接觸； 供電裝置(7)，與所述兩個第一電刷(6)連接，用于受控地向所述電磁體(2)供電。3.根據權利要求2所述的離合裝置，其特征在于，所述供電裝置(7)包括: 直流電源(71)，其正負極分別與所述兩個第一電刷(6)連接； 控制開關(72)，設置在所述直流電源(71)與任意一個所述第一電刷(6)之間。4.根據權利要求2所述的離合裝置，其特征在于，所述供電裝置(7)包括: 導電環(73)，套設在所述動力輸入軸(I)的外環上； 兩個第二電刷(74)，固定設置在所述導電環(73)的外側，所述兩個第二電刷(74)分別與所述兩個第一電刷(6)連接； 兩個磁極相反的第二永磁體(75)，且所述兩個第二永磁體(75)以動力輸入軸(I)的軸心線為對稱軸，對稱設置在所述導電環(73)外側； 控制開關(72)，設置在所述第二電刷(74)與所述第一電刷(6)之間。5.根據權利要求4所述的離合裝置，其特征在于，所述第二永磁體(75)的靠近所述導電環(73)的一面為環面。6.根據權利要求3或4所述的離合裝置，其特征在于，所述動力輸入軸(I)的靠近所述第一驅動電機的一端開設有與所述內腔連通的排氣孔(8)。7.—種飛機風擋雨刷同步機構，其特征在于，包括如權利要求1-6任一項所述的離合裝置； 所述飛機風擋雨刷同步機構還包括: 第一鍵槽(91)，沿軸向開設在所述動力輸入軸(I)的內環上； 第一相位同步器(92)，沿所述動力輸入軸(I)的軸向滑動設置在所述動力輸入軸(I)的內腔中，且固定連接至所述第一永磁體(3)的遠離所述第一驅動電機的一側，所述第一相位同步器(92)的外環面上沿軸向開設有與所述第一鍵槽(91)相匹配的第二鍵槽(93)，且所述第一相位同步器(92)遠離所述第一驅動電機的一端開設有兩個軸向第一嚙合齒(94);定位鍵(95)，設置在所述第一鍵槽(91)與所述第二鍵槽(93)之間； 第二相位同步器(96)，一端位于所述動力輸入軸(I)的內腔中，且設置有兩個與所述第一嚙合齒(94)相匹配的第二嚙合齒(97)，所述第二相位同步器(96)的另一端與雨刷連接。8.根據權利要求7所述的飛機風擋雨刷同步機構，其特征在于，還包括: 軸套(98)，套設在所述第二相位同步器(96)與所述動力輸入軸(I)的連接端。9.根據權利要求8所述的飛機風擋雨刷同步機構，其特征在于，在所述軸套(98)上沿徑向方向開設有注油孔以及與所述注油孔相匹配的密封螺栓(99)。10.根據權利要求7所述的飛機風擋雨刷同步機構，其特征在于，所述兩個軸向第一嚙合齒(94)的嚙合面在軸向法平面上的投影弧度不同，且兩個投影弧度之和等于231。
【文檔編號】F16D27/01GK105972118SQ201610329584
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】韓王超, 常紅亮, 苗新宇
【申請人】中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所